JP3137339B2 - ダークシェーディング補正回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、固体撮像素子である電荷結合素子（以下、
CCDという。）から出力される映像信号に含まれるダー
クシェーディング信号成分を相殺して上記映像信号をダ
ークシェーディング補正する、テレビカメラ又はビデオ
カメラのためのダークシェーディング補正回路に関す
る。

背景技術 放送用テレビカメラ又はビデオカメラのCCDに対し
て、全く入射光を入射しない状態、すなわちレンズ絞り
を完全に絞った状態などのときでも、あたかも僅かな光
が入射しているような映像信号が出力されることがあ
る。この本来不要な信号成分は、主としてCCD内の駆動
回路などの暗電流により発生し、ダークシェーディング
信号成分と呼ばれている。このダークシェーディング信
号成分を取り除いてダークシェーディング補正を行う回
路として、従来、ダークシェーディング補正回路が提供
されている。

図５は、従来技術のダークシェーディング補正回路50
0を備えたテレビカメラの構成を示すブロック図であ
り、当該ダークシェーディング補正回路を備えたテレビ
カメラについて、図面を参照しながら説明する。

図５において、固体撮像素子であるCCD1は、垂直同期
信号VD及び水平同期信号HDに同期して、テレビカメラの
撮影用レンズ（図示せず。）を介して入射する撮像光を
電気信号に変換して、プリアンプ２に出力する。プリア
ンプ２は、CCD1から出力される電気信号を、垂直同期信
号VD及び水平同期信号HDに同期して、所定のサンプリン
グ周波数でサンプリングすることにより、例えば３板式
カメラの場合には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３
色のRGB映像信号を取り出した後増幅して、増幅後の映
像信号を加算器５に出力する。以下の信号処理では、RG
Bの３色で別々に処理される。

ダークシェーディング補正回路500は、のこぎり波信
号発生器３と、振幅調整器４と、加算器５とを備える。
のこぎり波信号発生器３は、垂直同期信号VDに応答して
リセットされて、垂直同期信号VD毎に、上記ダークシェ
ーディング信号成分を相殺するために反対の極性を有す
るのこぎり波信号を発生して振幅調整器４に出力する。
振幅調整器４は、例えば半固定抵抗素子を備えて構成さ
れ、手動により半固定抵抗素子の抵抗値を変化すること
により、入力されるのこぎり波信号の振幅を調整して、
振幅調整後ののこぎり波信号を補正のこぎり波信号とし
て出力する。加算器５は、プリアンプ２から入力される
映像信号と、振幅調整器４から入力される補正のこぎり
波信号を加算することにより、上記ダークシェーディン
グ信号成分を相殺して、補正後の映像信号を映像信号処
理回路13に出力する。映像信号処理回路13は、ガンマ処
理処理や、例えばNTSC信号への変換のためのマトリック
ス信号処理を実行して、処理後の映像信号を磁気記録再
生装置14に出力して、例えば磁気テープに記録する。

なお、振幅調整器４の半固定抵抗素子の調整において
は、テレビカメラの製造工程において、作業者が、テレ
ビカメラのレンズ絞りを完全に絞った状態で、加算器５
から出力される映像信号を、例えばCRTディスプレイの
モニタ装置でモニタしながら、映像信号の信号成分が実
質的に０となるように、すなわち、映像信号におけるダ
ークシェーディング信号成分が相殺されるように、当該
半固定抵抗素子の調整部をドライバーで回して調整して
いる。

CCD1内の駆動回路などの暗電流によるダークシェーデ
ィング信号成分の増加は無視しがたいものがあり、ダー
クシェーディング信号成分は、垂直走査信号VDに同期し
た略のこぎり波形状になる傾向があり、当該ダークシェ
ーディング信号成分と逆の極性と近似的に同一の振幅を
有する補正のこぎり波信号を、プリアンプ２から出力さ
れる映像信号に加算することにより、当該ダークシェー
ディング信号成分を相殺することができる。すなわち、
プリアンプ２から出力されるダークシェーディング信号
成分が、のこぎり波に近い波形の場合には、加算器５か
らの出力において、充分なダークシェーディング補正が
なされた映像信号が得られる。

なお、実際のダークシェーディング補正回路では、こ
のほかに水平走査方向のダークシェーディング補正も行
われているが、本発明では無関係であるのでその説明を
省略する。

例えば、CCD1の周囲温度の変化などにより、CCD1内の
駆動回路などの暗電流が変化した場合、プリアンプ２か
ら出力されるダークシェーディング信号成分が変化す
る。特に、CCD1の周囲温度が高くなったとき、CCD1内の
駆動回路などの暗電流が増大し、ダークシェーディング
信号成分が増大する。しかしながら、上記従来技術のダ
ークシェーディング補正回路では、振幅調整器４の半固
定抵抗素子の振幅調整量は、上述のように、製造過程で
一旦調整した後は固定されているので、ダークシェーデ
ィング信号成分が変化しても追随せず、特に、振幅調整
器４を調整したときとの温度差が大きいときには、充分
なダークシェーディング補正を行うことができず、加算
器５から出力される映像信号において、ダークシェーデ
ィング信号成分が残ってしまうという問題点があった。
当該残ったダークシェーディング信号成分を、以下、残
留ダークシェーディング信号成分という。この状態で、
加算器５から出力される映像信号を、そのままCRTディ
スプレイ又は液晶表示のモニタ装置に出力すると、残留
ダークシェーディング信号成分のために、当該モニタ装
置の画面の上部と下部で明るさが異なったり、表示色が
異なったりする場合がある。

本発明の目的は以上の問題点を解決し、CCDを用いた
テレビカメラ又はビデオカメラにおいて、CCDの温度変
化などによるダークシェーディング信号成分の変化があ
っても、ダークシェーディング補正を自動的にかつ適応
的に行うことができ、常に、残留ダークシェーディング
信号成分を相殺することができるダークシェーディング
補正回路を提供することにある。

発明の開示 本発明の第１の態様に係るダークシェーディング補正
回路は、各水平走査信号毎に出力される光学的黒基準信
号を含む映像信号を、垂直同期信号に同期して出力する
撮像素子と、 上記映像信号において光学的黒基準信号を検出するた
めの少なくとも２つのタイミング信号を発生して出力す
るタイミング信号発生手段と、 上記タイミング信号発生手段から出力される少なくと
も２つのタイミング信号に基づいて、上記撮像素子から
出力される映像信号に含まれる少なくとも２つの光学的
黒基準信号を検出して出力する検出手段と、 上記検出手段から出力される少なくとも２つの光学的
黒基準信号に基づいて、上記撮像素子から出力される映
像信号に含まれるダークシェーディング信号成分を相殺
するように、上記撮像素子から出力される映像信号を補
正するための補正信号を垂直同期信号に同期して発生し
て出力する補正信号発生手段と、 上記撮像素子から出力される映像信号と、上記補正信
号発生手段から出力される補正信号とを加算することに
より、上記撮像素子から出力される映像信号に含まれる
ダークシェーディング信号成分を実質的に相殺して、ダ
ークシェーディング補正された映像信号を出力する加算
手段とを備えたことを特徴とする。

また、上記ダークシェーディング補正回路において、
上記補正信号発生手段は、 上記撮像素子から出力される映像信号に含まれるダー
クシェーディング信号成分を相殺するためののこぎり波
の信号波形を有するのこぎり波信号を発生するのこぎり
波信号発生手段と、 上記検出手段から出力される各２つの光学的黒基準信
号の差を演算して演算された差を示す差信号を発生して
出力する減算手段と、 上記減算手段から出力される差信号に基づいて、上記
のこぎり波信号発生手段から出力されるのこぎり波信号
の振幅を上記差信号に比例するように調整して、上記振
幅が調整されたのこぎり波信号を補正信号として出力す
る振幅調整手段とを備えたことを特徴とする。

さらに、上記ダークシェーディング補正回路におい
て、上記補正信号発生手段は、 上記検出手段から出力される複数ｎ個の光学的黒基準
信号に基づいて、上記複数ｎ個の光学的黒基準信号に含
まれるダークシェーディング信号成分を、所定の（ｎ−
１）次関数に関数近似して、関数近似された当該（ｎ−
１）次関数のｎ個の係数値を演算して、上記演算された
ｎ個の係数値を含む当該（ｎ−１）次関数を用いて、上
記撮像素子から出力される映像信号に含まれるダークシ
ェーディング信号成分を相殺するように、上記撮像素子
から出力される映像信号を補正するための補正信号を発
生して出力する制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の第２の態様に係るダークシェーディング補正
回路は、各水平走査信号毎に出力される光学的黒基準信
号を含む映像信号を、垂直同期信号に同期して出力する
撮像素子と、 上記映像信号において光学的黒基準信号を検出するた
めの少なくとも２つのタイミング信号を発生して出力す
るタイミング信号発生手段と、 上記撮像素子から出力される映像信号と、上記映像信
号をダークシェーディングするための補正信号とを加算
して、加算結果の映像信号を出力する加算手段と、 上記タイミング信号発生手段から出力される少なくと
も２つのタイミング信号に基づいて、上記加算手段から
出力される映像信号に含まれる少なくとも２つの光学的
黒基準信号を検出して出力する検出手段と、 上記検出手段から出力される少なくとも２つの光学的
黒基準信号に基づいて、上記加算手段から出力される映
像信号に含まれる残留ダークシェーディング信号成分を
相殺するように、上記撮像素子から出力される映像信号
を補正するための補正信号を垂直同期信号に同期して発
生して上記加算手段に出力する補正信号発生手段とを備
え、 上記加算手段は、上記撮像素子から出力される映像信
号と、上記補正信号発生手段から出力される補正信号と
を加算することにより、上記加算手段から出力される映
像信号に含まれる残留ダークシェーディング信号成分を
実質的に相殺して、ダークシェーディング補正された映
像信号を出力することを特徴とする。

また、上記ダークシェーディング補正回路において、
上記補正信号発生手段は、 上記撮像素子から出力される映像信号に含まれるダー
クシェーディング信号成分を相殺するためののこぎり波
の信号波形を有するのこぎり波信号を発生するのこぎり
波信号発生手段と、 上記検出手段から出力される各２つの光学的黒基準信
号の差を演算して演算された差を示す差信号を発生して
出力する減算手段と、 上記減算手段から出力される差信号を時間積分して時
間積分された積分信号を発生して出力する積分手段と、 上記積分手段から出力される積分信号に基づいて、上
記のこぎり波信号発生手段から出力されるのこぎり波信
号の振幅を上記積分信号に比例するように調整して、上
記振幅が調整されたのこぎり波信号を補正信号として出
力する振幅調整手段とを備えたことを特徴とする。

さらに、上記ダークシェーディング補正回路におい
て、上記補正信号発生手段は、 上記検出手段から出力される複数ｎ個の光学的黒基準
信号に基づいて、上記複数ｎ個の光学的黒基準信号に含
まれるダークシェーディング信号成分を、所定の（ｎ−
１）次関数に関数近似して、関数近似された当該（ｎ−
１）次関数のｎ個の係数値を演算して、上記演算された
ｎ個の係数値を含む当該（ｎ−１）次関数を用いて、上
記加算手段から出力される映像信号に含まれる残留ダー
クシェーディング信号成分を相殺するように、上記撮像
素子から出力される映像信号を補正するための補正信号
を発生して出力する制御手段とを備えたことを特徴とす
る。

従って、本発明によれば、周囲の温度の変化や、経時
変化などによって、ダークシェーディング信号成分が変
化しても、ダークシェーディング信号成分を最小とする
ように、自動的にかつ適応的にシェーディング補正を行
って、常に残留ダークシェーディング信号成分を最小と
し、残留ダークシェーディング信号成分の少ない良好な
画質を維持することができる。

図面の簡単な説明 図１は、本発明に係る第１の実施態様のダークシェー
ディング補正回路501を備えたテレビカメラの構成を示
すブロック図である。

図２は、本発明に係る第２の実施態様のダークシェー
ディング補正回路502を備えたテレビカメラの構成を示
すブロック図である。

図３は、本発明に係る第３の実施態様のダークシェー
ディング補正回路503を備えたテレビカメラの構成を示
すブロック図である。

図４は、本発明に係る第４の実施態様のダークシェー
ディング補正回路504を備えたテレビカメラの構成を示
すブロック図である。

図５は、従来技術のダークシェーディング補正回路50
0を備えたテレビカメラの構成を示すブロック図であ
る。

図６は、図１乃至図４のOB付きCCD6の構成を示す平面
図である。

図７は、図６のOB付きCCD6のＡ−Ａ′線の一部につい
ての断面図である。

図８は、図１の第１の実施態様のダークシェーディン
グ補正回路501と図２の第２の実施態様のダークシェー
ディング補正回路502の動作を示す各部信号のタイミン
グチャートである。

図９は、図３の第３の実施態様のダークシェーディン
グ補正回路503と図４の第４の実施態様のダークシェー
ディング補正回路504との動作を示す各部信号のタイミ
ングチャートである。

図10は、図３の第３の実施態様のダークシェーディン
グ補正回路503のマイクロコンピュータ20によって実行
される補正信号発生処理を示すフローチャートである。

図11は、図４の第４の実施態様のダークシェーディン
グ補正回路504のマイクロコンピュータ20dによって実行
される補正信号発生処理を示すフローチャートである。

発明を実施するための最良の形態 以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参
照しながら説明する。

＜第１の実施形態＞ 図１は、本発明に係る第１の実施態様のダークシェー
ディング補正回路501を備えたテレビカメラの構成を示
すブロック図である。この第１の実施形態のテレビカメ
ラは、図５の従来技術のCCD1に代えて、光学的黒基準信
号（以下、OB信号という。）を出力する構造を有する公
知のCCD（以下、OB付きCCDという。）６を備え、ダーク
シェーディング補正回路501は、OB付きCCD6からプリア
ンプ２を介して出力される映像信号のうちのOB信号を、
１つの垂直同期信号VDから次の垂直同期信号VDまでの１
垂直期間のうちの２つのタイミングt1,t2（図８参
照。）においてサンプリングして、サンプリングされた
２つのOB信号の信号レベルの差に基づいて、のこぎり波
信号発生器３から出力されるのこぎり波信号の振幅を電
圧制御型振幅調整器９を用いて調整して、調整後の補正
のこぎり波信号STを加算器５に出力することにより、プ
リアンプ２から出力される映像信号におけるダークシェ
ーディング信号成分DSを補正のこぎり波信号STを用いて
相殺してダークシェーディング補正を行うことを特徴と
している。

図６は、図１のOB付きCCD6の構成を示す平面図であ
り、図７は、水平走査方向に対して平行な方向で切断し
た断面図であって、図６のOB付きCCD6のＡ−Ａ′線の一
部についての断面図である。

OB付きCCD6は、各水平走査信号HD毎に、当該CCD6にお
いて入射光が無いときの光学的な黒色の映像信号の信号
レベルを表わすOB信号を出力する構造を有する。図６に
おいて、各升目はCCD6の画素を表しており、OB付きCCD6
は、その右端部を除く中央部から左端部に位置し、テレ
ビカメラの撮影用レンズを介して入射する撮像入射光を
受光して光電した後撮像入射光に対応する映像信号を出
力する受光部100と、CCD6の右端部に位置し、上記撮像
入射光を遮蔽して上記OB信号を出力するOB端部200とを
備える。NTSCの映像信号用OB付きCCD6の一実施例におい
ては、CCD6は、816画素（水平走査方向）×495画素（垂
直走査方向）の画面を有し、その右端部の10画素分にお
いてOB部200が形成される。

図７に示すように、基板（図示せず。）上に、各画素
の対応する複数のフォトダイオード400が形成され、そ
の上に、SiO₂絶縁層300が形成される。受光部100におい
ては、上記SiO₂絶縁層300上に、各画素の対応するマイ
クロレンズ101が形成される。一方、OB部200において
は、上記SiO₂絶縁層300上に、所定の電気絶縁材料にて
なる絶縁膜301を介してAl金属膜302が形成された後、Al
金属膜302上に保護膜303が形成され、さらには、保護膜
303上にステンレスからなるフレア防止板310が形成され
る。ここで、Al金属膜302と、フレア防止板310とは、上
記撮像入射光を遮蔽するための遮蔽膜を構成している。

以上のように構成されたOB付きCCD6においては、受光
部100は、テレビカメラの撮影用レンズを介して入射す
る撮像入射光を受光して光電した後撮像入射光に対応す
る映像信号を出力する一方、OB部200は、上記撮像入射
光を遮蔽して上記OB信号を出力する。すなわち、OB部20
0のフォトダイオード400は遮光されているので、OB部20
0からの映像信号は、常に入射光が無いときの光学的な
黒色の映像信号の信号レベルを表わすOB信号として出力
される。また、当該OB付きCCD6においては、OB部200がC
CD6の受光部100の右側に位置し、CCD6の右端部に位置す
るので、略水平走査線において、受光部100から出力さ
れる映像信号の次に、すなわち、各水平走査の終わり
に、OB部200からOB信号が出力される。当該OB信号は、
入射光が無いときの光学的な黒色の映像信号の信号レベ
ルを表わすが、CCD6の駆動回路などの暗電流によって当
該信号レベルは変化し、当該OB信号は、この信号レベル
の変化成分であるダークシェーディング信号成分DSを含
む。従って、OB信号を検出することにより、ダークシェ
ーディング信号成分DSを検出することができる。

図１において、固定撮像素子であるOB付きCCD6は、垂
直同期信号VD及び水平同期信号HDとに同期して、テレビ
カメラの撮影用レンズを介して入射する撮像光を電気信
号に変換して、プリアンプ２に出力する。プリアンプ２
は、OB付きCCD6から出力される電気信号を、垂直同期信
号VD及び水平同期信号HDに同期して、所定のサンプリン
グ周波数でサンプリングすることにより、例えば３板式
カメラの場合には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３
色のRGB映像信号を取り出した後増幅して、増幅後の映
像信号を加算器５及び２つのサンプルホールド回路7a,7
bに出力する。以下の信号処理では、RGBの３色で別々に
処理される。

第１の実施形態のダークシェーディング補正回路501
は、のこぎり波信号発生器３と、タイミング信号発生器
10と、２個のサンプルホールド回路7a,7bと、減算器８
と、電圧制御型調整器９と、加算器５とを備える。のこ
ぎり波信号発生器３は、垂直同期信号VDに応答してリセ
ットされて、垂直同期信号VD毎に、上記ダークシェーデ
ィング信号成分DSを相殺するために反対の極性を有する
のこぎり波信号を発生して電圧制御型振幅調整器９に出
力する。ここて、当該のこぎり波信号は、図８に示すよ
うに、垂直同期信号VDの立ち下がり時から垂直帰線消去
期間（図示せず。）を経て当該垂直帰線消去期間の後の
所定のタイミングで、急激に正の最大振幅Ａまで立ち上
がった後、所定の傾斜で減衰して、次の垂直同期信号VD
の立ち上がりの前の所定のタイミングで０レベルとなる
信号である。

一方、タイミング信号発生器10は、第８図に示すよう
に、垂直同期信号VDと、水平同期信号HDとに基づいて、
１つの垂直同期信号VDから次の垂直同期信号VDまでの１
つの垂直期間のうちの２つのタイミングt1,t2において
それぞれ、タイミング信号である第１の指定パルス信号
S1と第２の指定パルス信号S2とを発生して、サンプルホ
ールド回路7a,7bに出力する。ここで、第１の指定パル
ス信号S1は、例えば、垂直同期信号VDから６本目の水平
走査期間のうちのOB部200に対応する時刻t1で発生さ
れ、かつOB部200の水平走査方向の幅に対応する期間の
パルス幅を有する一方、第２の指定パルス信号S2は、例
えば、垂直同期信号VDから489本目の水平走査期間のう
ちのOB部200に対応する時刻t2で発生され、かつOB部200
の水平走査方向の幅に対応する期間のパルス幅を有す
る。

サンプルホールド回路7aは、図８に示すように、上記
第１の指定パルス信号S1によって指定された期間におい
て、プリアンプ２から入力される映像信号をサンプリン
グしてその信号レベルを保持することにより、当該映像
信号のうちの時刻t1におけるOB信号の信号レベルx₁を検
出して、検出された信号レベルx₁を示す第１の検出信号
DT1を減算器８に出力する。一方、サンプルホールド回
路7bは、図８に示すように、上記第２の指定パルス信号
S2によって指定された期間において、プリアンプ２から
入力される映像信号をサンプリングしてその信号レベル
x₂を保持することにより、当該映像信号のうちの時刻t2
におけるOB信号の信号レベルx₂を検出して、検出された
信号レベルx₂を示す第２の検出信号DT2を減算器８に出
力する。

減算器８は、入力される第１の検出信号DT1から、入
力される第２の検出信号DT2を減算して、減算結果の信
号レベル（x₁−x₂）を示す第３の検出信号DT3を発生し
て電圧制御型振幅調整器９に出力する。これらに応答し
て、電圧制御型振幅調整器９は、のこぎり波信号発生器
３から入力されるのこぎり波信号の振幅Ａを、入力され
る第３の検出信号DT3の信号レベル（x₁−x₂）に応じて
変化することによりのこぎり波信号の傾斜を変化して、
上記第３の検出信号DT3の信号レベル（x₁−x₂）に比例
しかつOB信号に含まれるダークシェーディング信号成分
DSの極性とは逆の振幅を有する補正のこぎり波信号STを
発生して加算器５に出力する。加算器５は、プリアンプ
２から入力される映像信号と、電圧制御型振幅調整器９
から入力される補正のこぎり波信号とを加算して、加算
結果の信号レベルを有する映像信号を、ダークシェーデ
ィング補正後の映像信号として映像信号処理回路13に出
力する。映像信号処理回路13は、ガンマ処理処理や、例
えばNTSC信号への変換のためのマトリックス信号処理を
実行して、処理後の映像信号を磁気記録再生装置14に出
力して、例えば磁気テープに記録する。

以上のように構成されたダークシェーディング補正回
路501においては、サンプルホールド回路7a,7bと、減算
器８と、電圧制御型振幅調整器９と、加算器５とによ
り、フィード・フォワード（feed forward）制御方式の
制御ループを形成しており、OB付きCCD6の周囲温度の上
昇や経年変化などにより、CCD6からプリアンプ２を介し
て出力されるダークシェーディング信号成分DSが増加し
た場合、第１の検出信号DT1の信号レベルx₁と、第２の
検出信号DT2の信号レベルx₂との差（x₁−x₂）の大きさ
（絶対値）は大きくなり、これに応答して、電圧制御型
振幅調整器９から出力される補正のこぎり波信号STの最
大振幅Ａは上記差（x₁−x₂）の大きさに比例して大きく
なり、これによって、補正のこぎり波信号STの傾斜が大
きくなる。すなわち、ダークシェーディング信号成分DS
の増加に比較して、補正のこぎり波信号STを増加させる
ことにより、ダークシェーディング信号成分DSを相殺す
ることにより、ダークシェーディング補正を、残留ダー
クシェーディング信号成分が最小となるように、自動的
にかつ適応的に行うことができ、常に残留ダークシェー
ディング信号成分を相殺することができる。その結果、
加算器５からの映像信号においては、残留ダークシェー
ディング信号成分がほとんど無い良好な映像信号が得ら
れる。

以上説明したように、本実施形態のダークシェーディ
ング補正回路501を備えたテレビカメラによれば、OB信
号を出力するOB付きCCD6を備え、ダークシェーディング
補正回路501は、OB付きCCD6からプリアンプ２を介して
出力される映像信号のうちのOB信号を、１つの垂直同期
信号VDから次の垂直同期信号VDまでの１垂直期間のうち
の２つのタイミングt1,t2においてサンプリングして、
サンプリングされた２つのOB信号の信号レベルの差に基
づいて、のこぎり波信号発生器３から出力されるのこぎ
り波信号の振幅を電圧制御型振幅調整器９を用いて調整
して、調整後の補正のこぎり波信号STを加算器５に出力
することにより、プリアンプ２から出力される映像信号
におけるダークシェーディング信号成分DSを補正のこぎ
り波信号STを用いて相殺してダークシェーディング補正
を行うので、周囲温度の変化や経時変化などによって、
ダークシェーディング信号成分DSが変化しても、当該ダ
ークシェーディング信号成分を相殺して残留ダークシェ
ーディング信号成分を最小とするように、自動的にかつ
適応的にシェーディング補正を行って、常に残留ダーク
シェーディング信号成分がほとんど無い良好な映像信号
を発生して、当該映像信号の画像の品質を良好に保持す
ることができる。

＜第２の実施形態＞ 図２は、本発明に係る第２の実施形態のダークシェー
ディング補正回路502を備えたテレビカメラの構成を示
すブロック図である。この第２の実施形態のダークシェ
ーディング補正回路502は、図１の第１の実施形態と比
較して以下の点が異なる。

（ａ）プリアンプ２から出力される映像信号は、加算器
５のみに入力され、加算器５から出力される映像信号
は、サンプルホールド回路7a,7bに入力される。

（ｂ）減算器８と電圧制御型振幅調整器９との間に、積
分器11を挿入した。

以下、上記相違点について詳細に説明する。

図２において、サンプルホールド回路7aは、図８に示
すように、上記第１の指定パルス信号S1によって指定さ
れた期間において、加算器５から出力される映像信号を
サンプリングしてその信号レベルを保持することによ
り、当該映像信号のうちの時刻t1におけるOB信号の信号
レベルx₁を検出して、検出された信号レベルx₁を示す第
１の検出信号DT1を減算器８に入力する。一方、サンプ
ルホールド回路7bは、図８に示すように、上記第２の指
定パルス信号S2によって指定された期間において、加算
器５から出力される映像信号をサンプリングしてその信
号レベルx₂を保持することにより、当該映像信号のうち
の時刻t2におけるOB信号の信号レベルx₂を検出して、検
出された信号レベルx₂を示す第２の検出信号DT2を減算
器８に出力する。

減算器８は、入力される第１の検出信号DT1から、入
力される第２の検出信号DT2を減算して、減算結果の信
号レベル（x₁−x₂）を示す第３の検出信号DT3を検出し
て積分器11に出力する。これに応答して、積分器11は、
減算器８から出力される第３の検出信号DT3を時間積分
して、積分された信号レベルを有する第４の検出信号DT
4を発生して電圧制御型振幅調整器９に出力する。これ
に応答して、電圧制御型振幅調整器９は、のこぎり波信
号発生器３から入力されるのこぎり波信号の振幅Ａを、
入力される第４の検出信号DT4の積分された信号レベル
に応じて変化することによりのこぎり波信号の傾斜を変
化して、上記第４の検出信号DT4の積分された信号レベ
ルに比例しかつ加算器５から出力される残留ダークシェ
ーディング信号成分の極性とは逆の振幅を有する補正の
こぎり波信号STを発生して加算器５に出力する。加算器
５は、プリアンプ２から入力される映像信号と、電圧制
御型振幅調整器９から入力される補正のこぎり波信号と
を加算して、加算結果の信号レベルを有する映像信号
を、ダークシェーディング補正後の映像信号として映像
信号処理回路13に出力する。映像信号処理回路13は、ガ
ンマ処理処理や、例えばNTSC信号への変換のためのマト
リックス信号処理を実行して、処理後の映像信号を磁気
記録再生装置14に出力して、例えば磁気テープに記録す
る。

第２の実施形態のダークシェーディング補正回路502
においては、加算器５から出力されるダークシェーディ
ング補正後の映像信号に含まれる残留ダークシェーディ
ング信号成分の過不足（x₁−x₂）を減算器８によって検
出して、その過不足（x₁−x₂）を積分器11により時間積
分することにより、１つの垂直期間よりも長い映像期間
において、加算器５から出力される映像信号に含まれる
残留ダークシェーディング信号成分を実質的に最小にな
るように、すなわち、実質的に０になるようにダークシ
ェーディング補正を行っている。これにより、残留ダー
クシェーディング信号成分を直接的にダークシェーディ
ング補正しているので、第１の実施形態に比較して、残
留ダークシェーディング信号成分を小さくすることがで
きる。なお、図８におけるダークシェーディング信号成
分DSは、加算器５から出力される映像信号に残留する、
残留ダークシェーディング信号成分である。

以上のように構成されたダークシェーディング補正回
路502においては、サンプルホールド回路7a,7bと、減算
器８と、積分器11と、電圧制御型振幅調整器９と、加算
器５とにより、フィード・バック（feedback）制御方式
の制御ループを形成しており、OB付きCCD6の周囲温度の
上昇や経年変化などにより、加算器５から出力される残
留ダークシェーディング信号成分が増加した場合、第１
の検出信号DT1の信号レベルx₁と、第２の検出信号DT2の
信号レベルx₂との差（x₁−x₂）の大きさ（絶対値）は大
きくなり、この差（x₁−x₂）の大きさ（絶対値）を時間
積分して積分された信号レベルを有する第４の検出信号
DT4を発生し、これに応答して、電圧制御型振幅調整器
９から出力される補正のこぎり波信号STの最大振幅Ａは
上記積分された信号レベルの大きさに比例して大きくな
り、これによって、補正のこぎり波信号STの傾斜が大き
くなる。すなわち、ダークシェーディング信号成分の増
加に比例して、補正のこぎり波信号STを増大させること
により、ダークシェーディング信号成分を相殺すること
により、ダークシェーディング補正を、残留ダークシェ
ーディング信号成分が最小となるように、自動的にかつ
適応的に行うことができ、常にダークシェーディング信
号成分を相殺することができる。その結果、加算器５か
らの映像信号においては、残留ダークシェーディング信
号成分がほとんど無い良好な映像信号が得られる。

以上説明したように、本実施形態のダークシェーディ
ング補正回路502を備えたテレビカメラによれば、OB信
号を出力するOB付きCCD6を備え、ダークシェーディング
補正回路502は、加算器５から出力される映像信号のう
ちOB信号を、１つの垂直同期信号VDから次の垂直同期信
号VDまでの１垂直期間のうちの２つのタイミングt1,t2
においてサンプリングして、サンプリングされた２つの
OB信号の信号レベルの差の時間積分値に基づいて、のこ
ぎり波信号発生器３から出力されるのこぎり波信号の振
幅を電圧制御型振幅調整器９を用いて調整し、調整後の
補正のこぎり波信号STを加算器５に出力することによ
り、加算器５から出力される映像信号における残留ダー
クシェーディング信号成分の補正のこぎり波信号STを用
いて相殺してダークシェーディング補正を行うので、周
囲温度の変化や経時変化などによって、残留ダークシェ
ーディング信号成分が変化しても、当該残留ダークシェ
ーディング信号成分を相殺して残留ダークシェーディン
グ信号成分を最小とするように、自動的にかつ適応的に
シェーディング補正を行って、常に残留ダークシェーデ
ィング信号成分がほとんど無い良好な映像信号を発生し
て、当該映像信号の画像の品質を良好に保持することが
できる。

＜第３の実施形態＞ 図２は、本発明に係る第３の実施形態のダークシェー
ディング補正回路503を備えたテレビカメラの構成を示
すブロック図である。図３において、図１及び図２と同
一のものについては同一の符号を付している。この第３
の実施形態のテレビカメラは、OB付きCCD6を備え、ダー
クシェーディング補正回路503は、以下のことを特徴と
する。ダークシェーディング補正回路503においては、
図９に示すように、OB付きCCD6からプリアンプ２を介し
て出力される映像信号のうちのOB信号を、１つの垂直同
期信号VDから次の垂直同期信号VDまでの１垂直期間のう
ちの複数ｎ個（ｎは２以上の自然数である。）のタイミ
ングt1,t2,…,tn（図９参照。）においてそれぞれアナ
ログ・デジタル変換器（以下、A/D変換器といい、アナ
ログ・デジタル変換をA/D変換という。）30−１乃至30
−ｎ（以下、総称の符号を30と付す。）を用いてサンプ
リングする。マイクロコンピュータ20は、サンプリング
されたｎ個のOB信号のデジタルデータD1,D2,…,Dnに基
づいて、OB信号に含まれるダークシェーディング信号成
分DSを補間法を用いて（ｎ−１）次関数に関数近似し
て、関数近似された当該（ｎ−１）次関数のｎ個の係数
値を、ｎ元の連立方程式を解くことにより求め、上記ｎ
個の係数値を含んで表される関数ｆ（ｘ′）を用いて、
−ｆ（ｘ′）なる補正信号STAを発生して、デジタル・
アナログ変換器（以下、D/A変換器といい、デジタル・
アナログ変換をD/A変換という。）22及び低域通過フィ
ルタ23を介して加算器５に出力することにより、プリア
ンプ２から出力される映像信号におけるダークシェーデ
ィング信号成分DSを補正信号STAを用いて相殺してダー
クシェーディング補正を行うことを特徴としている。

図３において、固体撮像素子であるOB付きCCD6は、垂
直同期信号VD及び水平同期信号HDとに同期して、テレビ
カメラの撮影用レンズを介して入射する撮像光を電気信
号に変換して、プリアンプ２に出力する。プリアンプ２
は、OB付きCCD6から出力される電気信号を、垂直同期信
号VD及び水平同期信号HDに同期して、所定のサンプリン
グ周波数でサンプリングすることにより、例えば３板式
カメラの場合には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３
色のRGB映像信号を取り出した後増幅して、増幅後の映
像信号を、加算器５及び複数ｎ個のA/D変換器30−１乃
至30−ｎに出力する。以下の信号処理では、RGBの３色
で別々に処理される。

第３の実施形態のダークシェーディング補正回路503
は、複数ｎ個のA/D変換器30−１乃至30−ｎと、複数ｎ
個のラッチ回路31−１乃至31−ｎ（以下、総称の符号を
31と付す。）と、タイミング信号発生器21と、マイクロ
コンピュータ20と、D/A変換器22と、低域通過フィルタ2
3と、加算器５とを備える。

タイミング信号発生器21は、図９に示すように、垂直
同期信号VDの立ち下がり時から垂直帰線消去期間（図示
せず。）を経て当該垂直帰線消去期間の後から、次の垂
直同期信号VDの立ち上がりまでの間の１つの垂直期間
を、例えば１水平期間1H、2H又は3Hなどの等間隔で分割
した複数ｎ個の時刻t1,t2,…,tnであってそのOB部200に
対応しかつOB部200の水平走査方向の幅に対応する期間
のパルス幅をそれぞれ有する第１乃至第ｎ指定パルス信
号S1乃至Snを発生して複数ｎ個のA/D変換器30乃至複数
ｎ個のラッチ回路31に出力する。また、タイミング信号
発生器21は、図９に示すように、垂直同期信号VDの立ち
下がり時から垂直帰線消去期間（図示せず。）を経て当
該垂直帰線消去期間の後から、次の垂直同期信号VDの立
ち上がりまでの間の１つの垂直期間を、例えば１水平期
間1H又は2Hなどの等間隔で分割した複数ｍ個（ｍはｎ以
上の自然数である。）の各時刻でタイミング信号TSを発
生してマイクロコンピュータ20及びD/A変換器22に出力
する。

各A/D変換器30はそれぞれ、第１乃至第ｎ指定パルス
信号に同期して、プリアンプ２から入力される映像信号
のうちのOB信号をサンプリングしてA/D変換して各ラッ
チ回路31に出力する。各ラッチ回路31はそれぞれ、第１
乃至第ｎ指定パルス信号に同期して、入力されるOB信号
のデジタルデータD1,D2,…,Dnをラッチした後、マイク
ロコンピュータ20に出力する。

マイクロコンピュータ20は、図10に示す補正信号発生
処理を実行するCPU（中央演算処理装置）20aと、図10に
示す補正信号発生処理のプログラム及びそれを実行する
ために必要なデータを予め記憶するROM（読出専用メモ
リ）20bと、CPU20aのワークエリアとして用いられ補正
信号発生処理のプログラムを実行するときに一時的にデ
ータを記憶するRAM（ランダムアクセスメモリ）20cとを
備える。マイクロコンピュータ20は、垂直同期信号VDと
タイミング信号TSとに同期して、各A/D変換器30から入
力されるｎ個のOB信号のデジタルデータD1,D2,…,Dnに
基づいて、図10に示す補正信号発生処理を実行し、タイ
ミング信号TSに同期して補正信号STAを発生して、D/A変
換器22及び低域通過フィルタ23を介して加算器５に出力
する。ここで、D/A変換器22は、タイミング信号TSに同
期して、マイクロコンピュータ20から出力される補正信
号STAをD/A変換して低域通過フィルタ23に出力し、これ
に応答して、低域通過フィルタ23は、入力されるアナロ
グ補正信号STAに含まれるクロック雑音などを除去し
て、アナログ補正信号STAを加算器５に出力する。

上記補正信号発生処理においては、プリアンプ２から
出力される映像信号のOB信号に含まれるダークシェーデ
ィング信号成分DSを補間法を用いて次の（１）式で表さ
れる（ｎ−１）次関数ｆ（ｘ）に関数近似して、関数近
似された当該（ｎ−１）次関数のｎ個の係数値a_n-1,a
_n-2,…,a₁,a₀を、次の（２）式で表されたｎ元の連立方
程式を解くことにより求める。

ｆ（ｘ）＝a_n-1x^n-1＋a_n-2x^n-2＋…＋a₁x＋a₀ …（１） y_i＝a_n-1x_i ^n-1＋a_n-2x_i ^n-2＋…＋a₁x_i＋a₀, ｉ＝1,2,…,n …（２） ここで、（２）式において、x_i（ｉ＝1,2,…,n）には
それぞれ、例えば垂直帰線消去期間において各ラッチ回
路31から取り込んだOB信号のデジタルデータD1,D2,…,D
nが代入される。そして、マイクロコンピュータ20は、
上記ｎ個の係数値a_n-1,a_n-2,…,a₁,a₀を含んで上記
（１）式で表される関数ｆ（ｘ）を用いて、関数ｆ
（ｘ）と逆の極性を有する、−ｆ（ｘ′）なる補正信号
STAをタイミング信号TSに同期して発生して、D/A変換器
22及び低域通過フィルタ23を介して加算器５に出力す
る。ここで、−ｆ（ｘ′）なる補正信号STAは、変数ｘ
を、上記複数ｍ個の時刻でのタイミング信号に同期して
インクリメントして変化することにより、離散的に発生
する。

さらに、補正信号STAをマイクロコンピュータ20からD
/A変換器22及び低域通過フィルタ23を介して加算器５に
出力することにより、プリアンプ２から出力される映像
信号におけるダークシェーディング信号成分DSを補正信
号STAを用いて相殺してダークシェーディング補正を行
うことができる。加算器５は、プリアンプ２から入力さ
れる映像信号と、低域通過フィルタ23から入力される補
正信号STAとを加算して、加算結果の信号レベルを有す
る映像信号を、ダークシェーディング補正後の映像信号
として映像信号処理回路13に出力する。映像信号処理回
路13は、ガンマ処理処理や、例えばNTSC信号への変換の
ためのマトリックス信号処理を実行して、処理後の映像
信号を磁気記録再生装置14に出力して、例えば磁気テー
プに記録する。

図10は、図３の第３の実施形態のダークシェーディン
グ補正回路503のマイクロコンピュータ20によって実行
される補正信号発生処理を示すフローチャートである。
図10において、ステップS1の処理は、当該テレビカメラ
の電源がオンされたときに実行され、ステップS2からス
テップS6までの処理は、例えば垂直帰線消去期間中に実
行され、ステップS7からステップS10までの処理は、タ
イミング信号TSに基づいて実行され、ステップS9の処理
は、タイミング信号TSに同期して実行される。

図10において、ステップS1でまず、ダークシェーディ
ング信号成分をサンプリングするときの変数値x_i（ｉ＝
1,2,…,n）にそれぞれ、上述のように予め決められた変
数値X_i（ｉ＝1,2,…,n）を代入するとともに、補正信号
STAの関数−ｆ（ｘ′）を発生するときの変数値ｘ′_ｉ
（ｉ＝1,2,…,m）にそれぞれ、上述のように予め決めら
れた変数値Ｘ′_ｉ（ｉ＝1,2,…,m）を代入する。次い
で、ステップS2で、各ラッチ回路31から出力されるOB信
号のデジタルデータD1乃至Dnを取り込み、ステップS3で
OB信号のデジタルデータD1乃至Dnをそれぞれ関数値y₁乃
至y_nに代入する。そして、ステップS4で、上記（２）式
で表されたｎ元の連立方程式を解いて、係数値の解a_n-1
乃至a₀を求める。ステップS6で、パラメータｉを１にリ
セットした後、ステップS7で、変数値ｘ′_ｉを変数値
ｘ′に代入し、ステップS8で次の（３）式の右辺の値を
演算してデジタルデータｙとする。

ｆ（ｘ′）＝a_n-1x′^n-1＋a_n-2x′^n-2＋…＋a₁x′＋a₀ …（３） そして、ステップS9で負のデジタルデータｙであるデ
ジタルデーターｙを、D/A変換器22に出力することによ
り、当該デジタルデーターｙのD/A変換値を有する補正
信号STAを低減通過フィルタ23を介して加算器５に出力
する。さらに、ステップS10で、パラメータｉがｍ以上
か否かが判断され、NOであれば、ステップS11でパラメ
ータｉを１だけインクリメントした後、ステップS7に進
む。ステップS10でYESであれば、ステップS12で次の垂
直同期信号を待ち、次の垂直同期信号が来れば、ステッ
プS2に戻って上記の処理を繰り返す。

以上のように構成されたダークシェーディング補正回
路503においては、複数ｎ個のA/D変換器30と、複数ｎ個
のラッチ回路31と、マイクロコンピュータ20と、D/A変
換器22と、低域通過フィルタ23と、加算器５とにより、
フィード・フォワード（feed forward）制御方式の制御
ループを形成しており、OB付きCCD6の周囲温度の上昇や
経年変化などにより、CCD6からプリアンプ２を介して出
力されるダークシェーディング信号成分DSが変化した場
合、上記ダークシェーディング信号成分DSに関数近似さ
れた負の補正信号STAはその波形形状が上記ダークシェ
ーディング信号成分の波形形状と同様となるように変化
される。すなわち、ダークシェーディング信号成分DSの
変化に応じて、補正信号STAの波形形状を同様に変化さ
せることにより、補正信号STAを用いてダークシェーデ
ィング信号成分DSを相殺することにより、ダークシェー
ディング補正を、残留ダークシェーディング信号成分が
最小となるように、自動的にかつ適応的に行うことがで
き、常に残留ダークシェーディング信号成分を相殺する
ことができる。その結果、加算器５からの映像信号にお
いては、残留ダークシェーディング信号成文がほとんど
無い良好な映像信号が得られる。

以上説明したように、本実施形態のダークシェーディ
ング補正回路503を備えたテレビカメラによれば、プリ
アンプ２から出力される映像信号におけるダークシェー
ディング信号成分DSを、当該ダークシェーディング信号
成分DSを関数近似された補正信号STAを用いて相殺して
ダークシェーディング補正を行うので、周囲温度の変化
や経時変化などによって、ダークシェーディング信号成
分DSが変化しても、当該ダークシェーディング信号成分
を相殺して残留ダークシェーディング信号成分を最小と
するように、自動的にかつ適応的にシェーディング補正
を行って、常に残留ダークシェーディング信号成分がほ
とんど無い良好な映像信号を発生して、当該映像信号の
画像の品質を良好に保持することができる。

＜第４の実施形態＞ 図４は、本発明に係る第４の実施形態のダークシェー
ディング補正回路504を備えたテレビカメラの構成を示
すブロック図である。この第４の実施形態のダークシェ
ーディング補正回路504は、図３の第３の実施形態と比
較して以下の点が異なる。

（ａ）プリアンプ２から出力される映像信号は、加算器
５のみに入力され、加算器５から出力される映像信号
は、各A/D変換器30に入力される。

（ｂ）図10の補正信号発生処理を実行するマイクロコン
ピュータ20に代えて、図11の補正信号発生処理を実行す
るマイクロコンピュータ20dを備える。

以下、上記相違点について詳細に説明する。

各A/D変換器30はそれぞれ、第１乃至第ｎ指定パルス
信号に同期して、加算器５から出力される映像信号のう
ちのOB信号をサンプリングしてA/D変換して各ラッチ回
路31に出力する。各ラッチ回路31はそれぞれ、第１乃至
第ｎ指定パルス信号に同期して、入力されるOB信号のデ
ジタルデータD1,D2,…,Dnをラッチした後、マイクロコ
ンピュータ20dに出力する。

なお、図９におけるダークシェーディング信号成分DS
は、加算器５から出力される残留ダークシェーディング
信号成分である。

マイクロコンピュータ20dは、図３のマイクロコンピ
ュータ20と同様に構成され、図11に示す補正信号発生処
理を実行する。図11の補正信号発生処理は、図10の補正
信号発生処理と比較して以下の点が異なる。

（ａ）ステップS1に代えて、ステップS1aの処理を実行
する。ここで、ステップS1の処理に加えて、パラメータ
b₀,b₁,…,b_n-1をすべて０に初期化する処理を実行す
る。

（ｂ）ステップS4とステップS6との時に、ステップS5の
処理を実行する。ステップS5においては、パラメータb₀
に係数値a₀を加算した値をパラメータb₀に代入し、パラ
メータb₁に係数値a₁を加算した値をパラメータb₁に代入
し、以下同様に代入処理を行い、パラメータb_n-1に係数
値a_n-1を加算した値をパラメータb_n-1に代入する。この
代入処理により、第２の実施形態の積分器11と同様の効
果を有する処理を実行する。すなわち、上記（２）式の
複数ｎ個の係数値をそれぞれ、ダークシェーディング信
号成分DSに基づいて計算された係数値a_n-1,a_n-2,…,a₁,
a₀だけ順次加算して補正信号STAを求めることにより、
複数ｎ個の係数値を時間積分して補正された補正信号ST
Aを発生することができる。

（ｃ）ステップS8に代えて、ステップS8aの処理を実行
する。ステップS8aにおいては、次の（４）式の右辺の
値を演算してデジタルデータｙとする。

ｆ（ｘ′）＝b_n-1x′^n-1＋b_n-2x′^n-2＋…＋b₁x′＋b₀ …（４） 図４において、上記補正信号STAをマイクロコンピュ
ータ20dからD/A変換器22及び低域通過フィルタ23を介し
て加算器５に出力することにより、加算器５から出力さ
れる映像信号において残留する、残留ダークシェーディ
ング信号成分を補正信号STAを用いて相殺してダークシ
ェーディング補正を行うことができる。加算器５は、プ
リアンプ２から入力される映像信号と、低域通過フィル
タ23から入力される補正信号STAとを加算して、加算結
果の信号レベルを有する映像信号を、ダークシェーディ
ング補正後の映像信号として映像信号処理回路13に出力
する。映像信号処理回路13は、ガンマ処理処理や、例え
ばNTSC信号への変換のためのマトリックス信号処理を実
行して、処理後の映像信号を磁気記録再生装置14に出力
して、例えば磁気テープに記録する。

以上のように構成されたダークシェーディング補正回
路504においては、複数ｎ個のA/D変換器30と、複数ｎ個
のラッチ回路31と、マイクロコンピュータ20と、D/A変
換器22と、低域通過フィルタ23と、加算器５とにより、
フィード・バック（feedback）制御方式の制御ループを
形成しており、OB付きCCD6の周囲温度の上昇や経年変化
などにより、CCD6からプリアンプ２を介して出力される
ダークシェーディング信号成分DSが変化した場合、加算
器５から出力される残留ダークシェーディング信号成分
を関数近似する関数の係数値a₀,a₁,…,a_n-1に基づい
て、係数値a₀,a₁,…,a_n-1を積分するように修正された
パラメータb₀,b₁,…,b_n-1の係数値に基づいて得られた
関数の関数値を有する負の補正信号STAはその波形形状
がダークシェーディング信号成分の波形形状と同様とな
るように変化される。すなわち、残留ダークシェーディ
ング信号成分の変化に応じて、補正信号STAの波形形状
を同様に変化させることにより、補正信号STAを用いて
ダークシェーディング信号成分を相殺することにより、
ダークシェーディング補正を、残留ダークシェーディン
グ信号成分が最小となるように、自動的にかつ適応的に
行うことができ、常にダークシェーディング信号成分を
相殺することができる。その結果、加算器５からの映像
信号においては、残留ダークシェーディング信号成分が
ほとんど無い良好な映像信号が得られる。

以上説明したように、本実施形態のダークシェーディ
ング補正回路504を備えたテレビカメラによれば、加算
器５から出力される映像信号における残留ダークシェー
ディング信号成分を、当該残留ダークシェーディング信
号成分を関数近似する関数の係数値a₀,a₁,…,a_n-1に基
づいて、係数値a₀,a₁,…,a_n-1を積分するように修正さ
れたパラメータb₀,b₁,…,b_n-1の係数値に基づいて得ら
れた関数の関数値を有する負の補正信号STAを用いて相
殺してダークシェーディング補正を行うので、周囲温度
の変化や経時変化などによって、ダークシェーディング
信号成分が変化しても、当該ダークシェーディング信号
成分を相殺して残留ダークシェーディング信号成分を最
小とするように、自動的にかつ適応的にシェーディング
補正を行って、常に残留ダークシェーディング信号成分
がほとんど無い良好な映像信号を発生して、当該映像信
号の画像の品質を良好に保持することができる。

＜変形例＞ 以上の第１と第２の実施形態においては、第１の指定
パルス信号S1は、垂直同期信号VDから６本目の水平走査
期間のうちのOB部200に対応する時刻t1で発生される一
方、第２の指定パルス信号S2は、垂直同期信号VDから48
9本目の水平走査期間のうちのOB部200に対応する時刻t2
で発生されているが、本発明はこれに限らず、以下のよ
うに、第１と第２の指定パルス信号S1,S2を発生しても
よい。好ましくは、第１の指定パルス信号S1を、垂直同
期信号VDから２本目乃至11本目までの水平走査期間のう
ちの所定の少なくとも１本の水平走査期間内のOB部200
に対応する時刻t1で発生する一方、第２の指定パルス信
号S2は、垂直同期信号VDから478本目乃至487本目までの
水平走査期間のうちの所定の少なくとも１本の水平走査
期間内のOB部200に対応する時刻t2で発生してもよい。
すなわち、第１の指定パルス信号S1を、OB付きCCD6の上
部に位置する所定の１本の水平走査期間内のOB部200に
対応する時刻t1で発生する一方、第２の指定パルス信号
S2は、OB付きCCD6の下部に位置する所定の１本の水平走
査期間内のOB部200に対応する時刻t2で発生してもよ
い。

また、以上の実施形態においては、垂直同期信号VDか
ら次の垂直同期信号VDまでの１つの水平期間において、
２つのタイミングt1,t2でOB信号をサンプリングしてい
るが、本発明はこれに限らず、３つ以上のタイミングで
OB信号をサンプリングして、隣接する２つのタイミング
でサンプリングされたのOB信号の差に基づいて、残留ダ
ークシェーディング信号成分が最小となるように、のこ
ぎり波信号の振幅及び傾斜を変化することにより、ダー
クシェーディング補正を行ってもよい。

以上の実施形態においては、水平走査方向の右端部に
OB部200を有するCCD6を用いているが、本発明はこれに
限らず、水平走査方向の左端部にOB部200を有するCCD
や、水平走査方向の両端部にOB部200を有するCCDなどの
種々のOB付きCCDを用いてもよい。この場合、用いるOB
付きCCDに依存して、所定の複数のOB信号をサンプリン
グするように、タイミング信号発生器20,21が発生する
指定パルス信号の発生タイミングを変更する必要があ
る。

以上の第３及び第４の実施形態においては、タイミン
グ信号発生器21は、図９に示すように、１つの垂直期間
を、等間隔で分割した複数ｍ個（ｍはｎ以上の自然数で
ある。）の各時刻でタイミング信号TSを発生している
が、本発明はこれに限定せず、１つの垂直期間を、不均
一な間隔で分割した複数ｍ個（ｍはｎ以上の自然数であ
る。）の各時刻でタイミング信号TSを発生してもよい。
例えば、ダークシェーディング信号成分DSは、垂直帰線
消去期間の直後に、CCD6の駆動回路の駆動電流などによ
って、急激に変化するので、垂直帰線消去期間の直後の
近傍でタイミング信号である指定パルス信号をより多く
発生して、関数近似の精度を改善するようにしてもよ
い。また、第１及び第２の実施形態においても、３点以
上の時刻でタイミング信号である指定パルス信号を発生
する場合は、そのいくつかの発生時刻を、垂直帰線消去
期間の直後の近傍に設定することが好ましい。

産業上の利用可能性 以上詳述したように本発明によれば、タイミング信号
発生手段から出力される少なくとも２つのタイミング信
号に基づいて、撮像素子から出力される映像信号に含ま
れる少なくとも２つの光学的黒基準信号を検出して出力
し、上記少なくとも２つの光学的黒基準信号に基づい
て、撮像素子から出力される映像信号に含まれるダーク
シェーディング信号成分を相殺するように、撮像素子か
ら出力される映像信号を補正するための補正信号を垂直
同期信号に同期して発生し、撮像素子から出力される映
像信号と、上記補正信号とを加算することにより、上記
映像信号に含まれるダークシェーディング信号成分を実
質的に相殺して、ダークシェーディング補正された映像
信号を出力する。本発明は、テレビカメラやビデオカメ
ラに適用されるダークシェーディング補正回路であり、
周囲の温度の変化や、経時変化などによって、ダークシ
ェーディング信号成分が変化しても、ダークシェーディ
ング信号成分を最小とするように、自動的にかつ適応的
にシェーディング補正を行って、常に残留ダークシェー
ディング信号成分を最小とし、残留ダークシェーディン
グ信号成分の少ない良好な画質を維持することができ
る。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各水平走査信号毎に出力される光学的黒基
   準信号を含む映像信号を、垂直同期信号に同期して出力
   する撮像素子と、 上記映像信号において光学的黒基準信号を検出するため
   の少なくとも２つのタイミング信号を発生して出力する
   タイミング信号発生手段と、 上記タイミング信号発生手段から出力される少なくとも
   ２つのタイミング信号に基づいて、上記撮像素子から出
   力される映像信号に含まれる少なくとも２つの光学的黒
   基準信号を検出して出力する検出手段と、 上記検出手段から出力される少なくとも２つの光学的黒
   基準信号に基づいて、上記撮像素子から出力される映像
   信号に含まれるダークシェーディング信号成分を相殺す
   るように、上記撮像素子から出力される映像信号を補正
   するための補正信号を垂直同期信号に同期して発生して
   出力する補正信号発生手段と、 上記撮像素子から出力される映像信号と、上記補正信号
   発生手段から出力される補正信号とを加算することによ
   り、上記撮像素子から出力される映像信号に含まれるダ
   ークシェーディング信号成分を実質的に相殺して、ダー
   クシェーディング補正された映像信号を出力する加算手
   段とを備え、 上記補正信号発生手段は、 上記検出手段から出力される複数ｎ個の光学的黒基準信
   号に基づいて、上記複数ｎ個の光学的黒基準信号に含ま
   れるダークシェーディング信号成分を、所定の（ｎ−
   １）次関数に関数近似して、関数近似された当該（ｎ−
   １）次関数のｎ個の係数値を演算して、上記演算された
   ｎ個の係数値を含む当該（ｎ−１）次関数を用いて、上
   記撮像素子から出力される映像信号に含まれるダークシ
   ェーディング信号成分を相殺するように、上記撮像素子
   から出力される映像信号を補正するための補正信号を発
   生して出力する制御手段を備えたことを特徴とするダー
   クシェーディング補正回路。
2. 【請求項２】各水平走査信号毎に出力される光学的黒基
   準信号を含む映像信号を、垂直同期信号に同期して出力
   する撮像素子と、 上記映像信号において光学的黒基準信号を検出するため
   の少なくとも２つのタイミング信号を発生して出力する
   タイミング信号発生手段と、 上記撮像素子から出力される映像信号と、上記映像信号
   をダークシェーディングするための補正信号とを加算し
   て、加算結果の映像信号を出力する加算手段と、 上記タイミング信号発生手段から出力される少なくとも
   ２つのタイミング信号に基づいて、上記加算手段から出
   力される映像信号に含まれる少なくとも２つの光学的黒
   基準信号を検出して出力する検出手段と、 上記検出手段から出力される少なくとも２つの光学的黒
   基準信号に基づいて、上記加算手段から出力される映像
   信号に含まれる残留ダークシェーディング信号成分を相
   殺するように、上記撮像素子から出力される映像信号を
   補正するための補正信号を垂直同期信号に同期して発生
   して上記加算手段に出力する補正信号発生手段とを備
   え、 上記加算手段は、上記撮像素子から出力される映像信号
   と、上記補正信号発生手段から出力される補正信号とを
   加算することにより、上記加算手段から出力される映像
   信号に含まれる残留ダークシェーディング信号成分を実
   質的に相殺して、ダークシェーディング補正された映像
   信号を出力し、 上記補正信号発生手段は、 上記検出手段から出力される複数ｎ個の光学的黒基準信
   号に基づいて、上記複数ｎ個の光学的黒基準信号に含ま
   れるダークシェーディング信号成分を、所定の（ｎ−
   １）次関数に関数近似して、関数近似された当該（ｎ−
   １）次関数のｎ個の係数値を演算して、上記演算された
   ｎ個の係数値に基づいて、上記演算されたｎ個の係数値
   を積分するように修正されたｎ個の別の係数値に基づい
   て得られた関数を用いて、上記加算手段から出力される
   映像信号に含まれる残留ダークシェーディング信号成分
   を相殺するように、上記撮像素子から出力される映像信
   号を補正するための補正信号を発生して出力する制御手
   段を備えたことを特徴とするダークシェーディング補正
   回路。