JP3879571B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は撮像装置に係り、特に複数チャンネル出力を有する固体撮像素子を使用した撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、固体撮像素子を用いた撮像装置の画素数は、大規模半導体集積回路（ＬＳＩ）プロセスの微細加工技術の進歩発展に伴い、市場の高解像度化の要求もあって飛躍的に増加する傾向にある。撮像装置の多画素化につれて、固体撮像素子の１ライン当りの画素数が増加することとなるが、固体撮像素子から１ラインの映像信号を出力するための時間はテレビジョン方式の規格によって規定されるため、一般的に信号読み出し用クロック周波数が画素数に比例して高くなり、これに応じて、後段の信号処理回路の動作周波数も高くなり、回路設計上の制約が増大する。また、ノイズ対策及び輻射対策等をより入念に行う必要も生じる。
【０００３】
そこで、従来より、これらの手間を回避するための手段として、固体撮像素子の撮像エリアを例えば図４（ａ）、（ｂ）に示すように左右に２分割し、それぞれ独立に信号出力チャンネルを設けて読み出すことにより、撮像エリアを分割しない撮像装置で必要とされる半分の周波数で、固体撮像素子から信号出力を読み出す構成の撮像装置が知られている。
【０００４】
図４（ａ）に示す固体撮像素子は、その撮像エリアが左右に２分割された分割エリア１Ａ、１Ｂと、分割エリア１Ａ、１Ｂの垂直方向の端部に設けられた水平方向光学的黒レベルエリア（ＯＢエリア）２Ａ、２Ｂと、分割エリア１Ａ、１Ｂの上端部に設けられた垂直方向ＯＢエリア３と、分割エリア１Ａ、１Ｂの下端部に設けられた垂直方向ＯＢエリア４とを有し、下端部の垂直方向ＯＢエリア４はＣＣＤ（電荷転送素子）で構成された水平転送路（以下、水平ＣＣＤ）５Ａ、５Ｂに接続され、水平ＣＣＤ５Ａ、５Ｂは出力アンプ６Ａ、６Ｂに接続されている。
【０００５】
分割撮像エリア１Ａ及び１Ｂは、二次元マトリックス状に配列された多数の画素と、各画素の出力信号電荷を垂直方向に転送するＣＣＤで構成された垂直転送路（以下、垂直ＣＣＤ）とが配置されている。垂直ＣＣＤを転送された信号電荷が、水平ＣＣＤ５Ａ、５Ｂに入力された後、水平転送され、更に出力アンプ６Ａ、６Ｂで増幅された後、各々ｃｈ１、ｃｈ２の映像信号として出力される。
【０００６】
また、図４（ｂ）に示す固体撮像素子は、垂直方向ＯＢエリア４が斜めシフト領域８Ａ、８Ｂを介して水平ＣＣＤ９Ａ、９Ｂに接続されており、水平転送方向が図４（ａ）に示した固体撮像素子と異なる。すなわち、図４（ａ）に示した固体撮像素子では、垂直転送されて水平ＣＣＤ５Ａ、５Ｂに入力された信号電荷は、画面左端、画面右端の各画素から画面中央方向の画素に向かってそれぞれ水平転送されて出力アンプ６Ａ、６Ｂから読み出される。
【０００７】
これに対し、図４（ｂ）に示した固体撮像素子では、垂直ＣＣＤで垂直転送され、斜めシフト領域８Ａ、８Ｂをそれぞれ経て水平ＣＣＤ９Ａ、９Ｂに入力された信号電荷は、画面中央付近の画素から画面の左端の画素の方向、画面中央付近の画素から画面の右端の画素の方向に水平転送されて出力アンプ６Ａ、６Ｂから読み出される。なお、ＯＢエリア２Ａ、２Ｂ、３及び４は、それぞれ各ライン当たり複数の画素から構成されているが、入射光を遮光する構成とされているため、無光量時の信号レベルを出力する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の図４（ａ）、（ｂ）に示した従来の撮像装置で用いる固体撮像素子では、水平ＣＣＤ５Ａ及び５Ｂ、水平ＣＣＤ９Ａ及び９Ｂの転送効率が完全ではないことから、出力信号中の垂直方向のＯＢエリア（以下、Ｖ−ＯＢとも記す）３及び４の信号は、ｃｈ１、ｃｈ２共に図５に示すように時間の経過（転送段数）に応じて低下する。
【０００９】
このため、Ｖ−ＯＢ３からなる１ライン出力、あるいはＶ−ＯＢ４からなる１ライン出力としてｃｈ１、ｃｈ２のＶ−ＯＢ信号出力を並び替えた場合は、図４（ａ）に示した固体撮像素子では、図６（ａ）に示すように画面の端に近い画素ほど出力レベルが大である特性となり、図４（ｂ）に示した固体撮像素子では、図６（ｂ）に示すように画面中央に近い画素ほど出力レベルが大である特性となる。図４（ａ）に示した固体撮像素子では、１ライン上では画面の左端又は右端の画素から画面中央付近の画素の方向に水平転送が行われ、図４（ｂ）に示した固体撮像素子では、１ライン上では画面中央付近の画素から画面の左端又は右端の画素の方向に水平転送が行われるためである。
【００１０】
一方、図４（ａ）、（ｂ）の固体撮像素子の水平方向のＯＢエリア（以下、Ｈ−ＯＢとも記す）２Ａ及び２Ｂの信号は、いずれも画面の下方の画素ほど転送段数が少ない（転送効率が良い）ので、信号レベルの低下が少ない。
【００１１】
従って、以上をまとめると、図４（ａ）に示した固体撮像素子では、転送効率による劣化（損失）により、図７（ａ）に示すように分割撮像エリア１Ａ、１Ｂの画面の左下端部１１と右下端部１２の領域の画素出力レベルが最も大きく、中央上端部１３の領域の画素出力レベルが最も小さいため、矢印１４、１５で示す方向にレベルの傾斜（シェーディング）が発生する。他方、図４（ｂ）に示した固体撮像素子では、転送効率による劣化（損失）により、図７（ｂ）に示すように分割撮像エリア１Ａ、１Ｂの画面の中央下端部１６の領域の画素出力レベルが最も大きく、画面の左上端部１７と右上端部１８の領域の画素出力レベルが最も小さいため、矢印１９、２０で示す方向にレベルの傾斜（シェーディング）が発生する。
【００１２】
また、従来の撮像装置のシェーディング補正では、各画素出力に一義的に補正係数を乗算又は加減算するようにしているため、図７（ａ）、（ｂ）に示すような出力形式に対応したシェーディング補正ができない。また、従来装置では、シェーディングにあるＯＢ信号を基準としてチャンネル間補正を行っても、出力レベルに誤差が発生する。
【００１３】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、複数チャンネル出力を有する固体撮像素子に発生するシェーディングを除去又は軽減し得る撮像装置を提供することを目的とする。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、ＯＢ信号のチャンネル間のずれを改善し得る撮像装置を提供することにある。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、パイロット信号などの基準補正信号精度を向上し得る撮像装置を提供することにある。
【００１６】
更に、本発明の他の目的は、スミア発生時の誤動作を抑制し得る撮像装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、撮像エリアを水平方向に複数に分割して得られる各分割撮像エリアの各々に、垂直方向の光学的黒レベル（ＯＢ）エリアと水平方向のＯＢエリアとが設けられた固体撮像素子を用いて、被写体を撮像した複数チャンネルの映像信号を得る撮像装置であって、水平方向のＯＢエリアの所定領域から出力される複数チャンネルの水平方向ＯＢ信号が、それぞれ所定レベルとなるように、固体撮像素子から並列に出力される複数チャンネルの信号のレベルをそれぞれ制御するレベル制御手段と、レベル制御手段から出力される信号中の、水平方向のＯＢエリアの所定領域から出力された水平方向ＯＢ信号のレベルと、垂直方向のＯＢエリアの分割撮像エリアの境界線付近となる垂直方向のＯＢエリア領域から出力された垂直方向ＯＢ信号のレベルをチャンネル別に検出し、検出した水平方向ＯＢ信号のレベルはレベル制御手段に通知するレベル検出手段と、レベル検出手段により検出された垂直方向ＯＢ信号のレベルの測定値と所定レベルとの差分値に基づき、レベル制御手段から出力された複数チャンネルの信号の各画素の値をチャンネル別に補正する補正手段とを有し、補正手段から複数チャンネルの信号を取り出す構成としたものである。
【００２０】
この発明では、アナログ映像信号に対して水平方向のＯＢエリアの所定領域から出力された水平方向ＯＢ信号レベルに基づくアナログクランプ処理を行うと共に、ディジタル映像信号に対して水平方向のＯＢエリアから出力された水平方向ＯＢ信号レベルに基づくディジタルクランプ処理を行い、更に垂直方向ＯＢ信号の測定値と所定レベルとの差分値に基づき、レベル制御手段から出力された複数チャンネルの信号の各画素の値をチャンネル別に補正するようにしたため、複数の撮像エリアの各出力レベル特性をほぼ平坦にすることができる。
【００２１】
また、本発明は上記の目的を達成するため、固体撮像素子を、複数の分割撮像エリアの各々に対応して設けられた垂直方向のパイロット注入部により、パイロット信号電荷を垂直転送される信号電荷中に注入される構成であり、複数の分割撮像エリアから並列に出力され、レベル制御手段及び補正手段を経由して取り出された各チャンネルの出力信号中から、複数の垂直方向のパイロット信号レベルをチャンネル別に検出して、パイロット信号レベルが同一レベルとなるようにチャンネル間補正するチャンネル間補正手段を更に有する構成としたものである。この発明では、パイロット信号を用いたチャンネル間補正ができる。
【００２２】
また、上記の目的を達成するため、本発明は、複数の分割撮像エリアから並列に出力される、各チャンネルの出力信号中から、スミア成分をチャンネル別に検出するスミア検出手段を更に有し、補正手段は、スミア検出手段からスミア発生を示す検出信号が入力されたときには、スミア発生領域のチャンネルの出力信号を除いたチャンネルの出力信号を使用し補正することを特徴とする。この発明では、スミア発生時は、ＯＢ信号を用いた補正を停止し、スミア発生領域のチャンネルの出力信号を除いたチャンネルのＯＢ信号を用いた補正を行う。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になる撮像装置の一実施の形態のブロック図を示す。同図において、固体撮像素子２１は、図４（ａ）及び（ｂ）に示した構成のどちらでもよいが、ここでは、図２に示すように、垂直方向のパイロット注入部３０を有する構成として説明する。図２中、図４（ｂ）と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図２に示す固体撮像素子２１は、水平駆動周波数低減のために撮像エリアが左右２分割されており、各分割撮像エリア１Ａ及び１Ｂに対応して、その上端部に垂直方向のパイロット注入部３０が設けられている。
【００２４】
かかる構成の固体撮像素子２１は、前述したように、水平ＣＣＤ９Ａ、９Ｂ、垂直ＣＣＤの転送効率の影響を受けて、撮像素子出力信号の基準となるＯＢ信号もＯＢ位置もしくは出力形態（図４（ａ）、（ｂ））によって異なる。一方、撮像装置では、ＯＢを黒基準として回路処理を行うため、基準レベルが異なれば、撮像素子出力信号の信号レベルや線形性が異なる。そこで、本実施の形態では、以下の処理によりこれらの不具合を解決する。
【００２５】
図１に示すタイミングジェネレータ（ＴＧ）２２は、固体撮像素子２１に対して、水平転送パルス、垂直転送パルス、パイロット信号等を供給するが、パイロット信号については、図２に示したパイロット注入部３０に例えばフィールド期間に１回、パイロット信号用パルスが注入される。
【００２６】
固体撮像素子２１の出力アンプ６Ａ、６Ｂから並列に出力された、左右２チャンネルの映像信号、ＯＢ信号及びパイロット信号は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路２３にそれぞれ供給され、ここでＯＢ信号とＴＧ２２からのクランプパルスとに基づく公知のＯＢクランプ処理やＣＤＳ処理等の所定の信号処理がチャンネル別に施された後、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）２５に供給されてＴＧ２２からのクロックパルスに基づき別々にディジタル信号に変換される。
【００２７】
ＡＤＣ２５から取り出された２チャンネルの信号は、ＯＢ信号レベル検出／スミア検出部２６に供給されて、ディジタル信号形態で水平方向のＯＢエリア２Ａ、２Ｂからの複数画素のＯＢ信号を加算平均した値を無光量時の信号レベルとして、分割撮像エリア１Ａ、１Ｂからの映像信号から減算する公知のクランプ処理が行われると共に、ＯＢ信号レベルとスミアの有無とがチャンネル別に検出される。なお、画素単位の電位がランダムノイズによって異なる場合が想定されるが、その場合は水平方向に加算平均することでノイズの影響は減少する。
【００２８】
ここで、ＯＢ信号レベル検出／スミア検出部２６で検出されるＯＢ信号のレベルは、図２に３１Ａ、３１Ｂで示す垂直方向ＯＢエリア３の画面中央付近の領域と、３２Ａ、３２Ｂで示す垂直方向ＯＢエリア４の画面中央付近の領域のＯＢ信号レベルと、水平方向ＯＢエリア２Ａ及び２ＢのＯＢ信号レベルで、検出されたＯＢ信号レベルは制御部２４に供給される。
【００２９】
制御部２４は、上記の垂直方向ＯＢエリア３、４の画面中央付近の領域３１Ａ、３１Ｂ、３２Ａ、３２Ｂのｃｈ１とｃｈ２のＯＢ信号レベルがｃｈ間で同じ値（例えば４０ｈ）となるように、ＣＤＳ回路２３を制御する。なお、ＡＤＣ２５の出力信号は例えば１０ビットで、最大値は例えば３ＦＦｈである。更に、制御部２４は、上記のように画面中央付近のＯＢ信号レベルを４０ｈに制御した時に測定された、水平方向ＯＢエリア２Ａ及び２Ｂの各ＯＢ信号レベルの加算平均値（例えば、３６ｈ）を算出する。
【００３０】
続いて、制御部２４は、画面中央付近のＯＢ信号レベルＶＯＢ（中央）と、水平方向ＯＢエリア２Ａ及び２Ｂの各ＯＢ信号レベルの加算平均値（ＨＯＢ）との差（ＶＯＢ（中央）−ＨＯＢ）を、分割撮像エリア１Ａ、１Ｂの１ラインの水平画素数で除算した値を補正値として、ＯＢ信号レベル検出／スミア検出部２６から取り出された映像信号、ＯＢ信号及びパイロット信号に対して、シェーディング補正部２７においてチャンネル別に入力信号の所定数の水平画素単位で加算又は減算する。これにより、図６（ｂ）に示したような出力レベル特性を示す固体撮像素子２１の出力レベル特性がほぼ平坦にされる。
【００３１】
なお、シェーディング補正に際しては、例えば撮像装置のレンズアイリスを絞って、更にデフォーカスすることで固体撮像素子の画素に一定光量が照射されるようにし、無彩色の被写体を撮像して分割撮像エリア１Ａ、１Ｂの平均値となるように、各画素出力レベルを調整することが考えられる。
【００３２】
ここで、垂直ＯＢ信号はスミアの影響を受ける（スミア成分がＯＢ信号に重畳）ため、スミア発生時は正確なＯＢレベル制御が行えないので、ＯＢ信号レベル検出／スミア検出部２６はスミア発生を検出し、スミア発生時はその検出信号を制御部２４に供給する。スミア発生は例えば垂直のＯＢ信号（黒基準信号）に重畳されたスミア成分を例えばＯＢ平均値と比較して、ある特定の値より大きい値（レベル）をとる場合は、その画素にスミアが発生しているとする。
【００３３】
制御部２６はスミア検出信号入力時は、検出したＯＢ信号レベルに基づき算出した補正値によるシェーディング補正部２７での補正（シェーディング補正）を停止し、スミア発生前の検出ＯＢ信号レベルに基づき算出した補正値を使用する。又は、スミア発生個所のデータを除いて算出した補正値を使用する。これにより、垂直のＯＢ信号にスミア成分が重畳することに起因する誤作動を防ぐことができる。
【００３４】
この状態でシェーディング補正部２７から出力されたｃｈ１とｃｈ２の両信号から、ＣＨ間補正処理部２８は、垂直方向のパイロット信号レベルをチャンネル別に検出して、本来同一レベルであるパイロット信号レベルが同一レベルとなるように、両チャンネルのゲイン差、線形差のチャンネル間補正を行う。ＣＨ間補正処理部２８でチャンネル間の補正処理された信号は、ＹＣ処理部２９に供給され、ここで通常のＹＣ処理が行われて出力される。
【００３５】
このようにして、本実施の形態によれば、垂直方向ＯＢエリア３、４中の領域３１Ａ、３１Ｂ、３２Ａ、３２Ｂからの垂直ＯＢ信号を抽出して、ＣＤＳ回路２３でアナログ信号の映像信号に対して垂直ＯＢ信号によるクランプ処理を行うと共に、ＯＢ信号レベル検出／スミア検出部２６でディジタル信号の映像信号に対して水平ＯＢ信号によるクランプ処理を行うことにより、シェーディング補正部２７でのＯＢのシェーディングを高精度で除去又は軽減することができる。また、ＯＢ信号レベルをチャンネル間で同じ値に設定することでＯＢ信号ずれを改善することができる。また、基準となるＯＢレベルを水平方向に同一とすることで、パイロット信号などの基準補正信号精度を向上することができる。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図３は本発明になる撮像装置の第２の実施の形態で用いる固体撮像素子におけるＯＢクランプ位置説明図を示す。本発明の実施の形態のブロック図を図１と同じである。本実施の形態では、図１のＯＢ信号レベル検出／スミア検出部２６において、ディジタル信号形態で水平方向のＯＢエリア２Ａ、２Ｂからの複数画素のＯＢ信号を加算平均した値を無光量時の信号レベルとして、分割撮像エリア１Ａ、１Ｂからの映像信号から減算する公知のクランプ処理が行われると共に、ＯＢ信号レベルとスミアの有無とがチャンネル別に検出される。ここで、検出されるＯＢ信号のレベルは、図３に３５Ａ、３５Ｂで示す水平方向ＯＢエリア２Ａ、２Ｂの中央付近の領域のＯＢ信号レベルで、検出されたＯＢ信号レベルは制御部２４に供給される。
【００３７】
制御部２４は、上記の水平方向ＯＢエリア２Ａ、２Ｂの中央付近の領域３５Ａ、３５ＢのＯＢ信号レベルが例えば４０ｈとなるように、ＣＤＳ回路２３を制御する。更に、制御部２４は、上記のように水平方向ＯＢエリア２Ａ、２Ｂの中央付近の水平方向ＯＢ信号レベルを４０ｈに制御した時に、ＯＢ信号レベル検出／スミア検出部２６で検出される垂直方向ＯＢエリア３、４の画面中央付近の図３に３６Ａ、３６Ｂ、３７Ａ、３７Ｂで示す領域からの垂直ＯＢ信号レベルを測定する（例えば、測定レベルが４２ｈであるとする）。
【００３８】
続いて、制御部２４は、ＯＢ信号レベル検出／スミア検出部２６から出力される映像信号、ＯＢ信号及びパイロット信号に対して、シェーディング補正部２７において、図３に３６Ａ、３６Ｂ、３７Ａ、３７Ｂで示す領域からの垂直ＯＢ信号レベルが４０ｈであるかのように、垂直ＯＢ信号の測定レベル４２ｈと所定レベル４０ｈとの差分値に基づき、入力信号の所定数の水平画素単位で加算又は減算する（このため、水平ＯＢ信号は４０ｈ−２ｈ＝３Ｅｈとなる）。これにより、図６（ｂ）に示したような出力レベル特性を示す固体撮像素子２１の出力レベル特性がほぼ平坦にされる。
【００３９】
この状態でシェーディング補正部２７から出力された信号に対して、ＣＨ間補正処理部２８は、ｃｈ１及びｃｈ２で本来同一レベルであるパイロット信号を基準として、両チャンネルのゲイン差、線形差のチャンネル間補正を行う。ＣＨ間補正処理部２８でチャンネル間の補正処理された信号は、ＹＣ処理部２９に供給され、ここで通常のＹＣ処理が行われて出力される。
【００４０】
本実施の形態では、垂直方向のＯＢ信号を用いたクランプ処理は行わず、ＣＤＳ回路２３でのアナログ映像信号に対するアナログクランプ処理と、ＯＢ信号レベル検出／スミア検出部２６でのディジタル映像信号に対するディジタルクランプ処理は、いずれも水平方向のＯＢ信号を抽出して、抽出したＯＢ信号を基準として行うが、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００４１】
なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、固体撮像素子２１は図４（ｂ）に示した構造と同じものであるとして説明したが、図４（ａ）に示した構造のものでもよく、また、分割撮像領域の分割数は３以上であってもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の分割撮像エリアからの各垂直方向ＯＢ信号レベルを所定値に制御した時の垂直方向ＯＢ信号のレベルと水平方向ＯＢ信号の平均レベルとの差分値を、水平方向画素数で除算した値に基づき、レベル制御手段から出力された複数チャンネルの信号の各画素の値をチャンネル別に補正するか、又は水平方向ＯＢ信号レベルを所定値に制御した時の垂直方向ＯＢ信号の測定値と所定レベルとの差分値に基づき、レベル制御手段から出力された複数チャンネルの信号の各画素の値をチャンネル別に補正することにより、複数の分割撮像エリアの各出力レベル特性をほぼ平坦にするようにしたため、ＯＢ信号のシェーディングを除去又は軽減することができ、また、ＯＢ信号レベルをチャンネル間で同じ値に設定することで、各チャンネル間のＯＢずれを改善することができる。
【００４３】
また、本発明によれば、基準となるＯＢ信号レベルを水平方向に同一とすることで、パイロット信号などの基準補正信号精度を向上することができ、パイロット信号レベルが同一レベルとなるようにチャンネル間補正するチャンネル間補正手段を更に有するようにしたため、パイロット信号を用いたチャンネル間補正ができる。
【００４４】
更に、本発明によれば、スミア発生時は、ＯＢ信号を用いた補正を停止し、スミア発生前のＯＢ信号を用いた補正を行うか、又はスミア発生個所のＯＢ信号を除いたＯＢ信号を用いた補正を行うようにしたため、スミア発生時における誤動作を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のブロック図である。
【図２】本発明になる撮像装置の第１の実施の形態で用いる固体撮像素子におけるＯＢクランプ位置説明図である。
【図３】本発明になる撮像装置の第２の実施の形態で用いる固体撮像素子におけるＯＢクランプ位置説明図である。
【図４】従来の撮像装置の各例の説明図である。
【図５】垂直ＯＢ信号のレベル低下説明図である。
【図６】図４（ａ）、（ｂ）に示した各固体撮像素子の各画素出力信号と画面位置の特性を示す図である。
【図７】画面上の出力レベルが最大と最小の画素領域と、レベルの傾斜説明図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ 分割撮像エリア
２Ａ、２Ｂ 水平方向ＯＢエリア
３、４ 垂直方向ＯＢエリア
６Ａ、６Ｂ 出力アンプ
９Ａ、９Ｂ 水平ＣＣＤ
２１ 固体撮像素子
２２ タイミングジェネレータ（ＴＧ）
２３ ＣＧＳ回路
２４ 制御部
２５ ＡＤ変換器（ＡＤＣ）
２６ ＯＢ信号レベル検出／スミア検出部
２７ シェーディング補正部
２８ ＣＨ間補正処理部
３０ 垂直方向パイロット注入部
３１Ａ、３１Ｂ、３２Ａ、３２Ｂ、３５Ａ、３５Ｂ クランプ領域
３６Ａ、３６Ｂ、３７Ａ、３７Ｂ データ測定領域
【発明の属する技術分野】
本発明は撮像装置に係り、特に複数チャンネル出力を有する固体撮像素子を使用した撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、固体撮像素子を用いた撮像装置の画素数は、大規模半導体集積回路（ＬＳＩ）プロセスの微細加工技術の進歩発展に伴い、市場の高解像度化の要求もあって飛躍的に増加する傾向にある。撮像装置の多画素化につれて、固体撮像素子の１ライン当りの画素数が増加することとなるが、固体撮像素子から１ラインの映像信号を出力するための時間はテレビジョン方式の規格によって規定されるため、一般的に信号読み出し用クロック周波数が画素数に比例して高くなり、これに応じて、後段の信号処理回路の動作周波数も高くなり、回路設計上の制約が増大する。また、ノイズ対策及び輻射対策等をより入念に行う必要も生じる。
【０００３】
そこで、従来より、これらの手間を回避するための手段として、固体撮像素子の撮像エリアを例えば図４（ａ）、（ｂ）に示すように左右に２分割し、それぞれ独立に信号出力チャンネルを設けて読み出すことにより、撮像エリアを分割しない撮像装置で必要とされる半分の周波数で、固体撮像素子から信号出力を読み出す構成の撮像装置が知られている。
【０００４】
図４（ａ）に示す固体撮像素子は、その撮像エリアが左右に２分割された分割エリア１Ａ、１Ｂと、分割エリア１Ａ、１Ｂの垂直方向の端部に設けられた水平方向光学的黒レベルエリア（ＯＢエリア）２Ａ、２Ｂと、分割エリア１Ａ、１Ｂの上端部に設けられた垂直方向ＯＢエリア３と、分割エリア１Ａ、１Ｂの下端部に設けられた垂直方向ＯＢエリア４とを有し、下端部の垂直方向ＯＢエリア４はＣＣＤ（電荷転送素子）で構成された水平転送路（以下、水平ＣＣＤ）５Ａ、５Ｂに接続され、水平ＣＣＤ５Ａ、５Ｂは出力アンプ６Ａ、６Ｂに接続されている。
【０００５】
分割撮像エリア１Ａ及び１Ｂは、二次元マトリックス状に配列された多数の画素と、各画素の出力信号電荷を垂直方向に転送するＣＣＤで構成された垂直転送路（以下、垂直ＣＣＤ）とが配置されている。垂直ＣＣＤを転送された信号電荷が、水平ＣＣＤ５Ａ、５Ｂに入力された後、水平転送され、更に出力アンプ６Ａ、６Ｂで増幅された後、各々ｃｈ１、ｃｈ２の映像信号として出力される。
【０００６】
また、図４（ｂ）に示す固体撮像素子は、垂直方向ＯＢエリア４が斜めシフト領域８Ａ、８Ｂを介して水平ＣＣＤ９Ａ、９Ｂに接続されており、水平転送方向が図４（ａ）に示した固体撮像素子と異なる。すなわち、図４（ａ）に示した固体撮像素子では、垂直転送されて水平ＣＣＤ５Ａ、５Ｂに入力された信号電荷は、画面左端、画面右端の各画素から画面中央方向の画素に向かってそれぞれ水平転送されて出力アンプ６Ａ、６Ｂから読み出される。
【０００７】
これに対し、図４（ｂ）に示した固体撮像素子では、垂直ＣＣＤで垂直転送され、斜めシフト領域８Ａ、８Ｂをそれぞれ経て水平ＣＣＤ９Ａ、９Ｂに入力された信号電荷は、画面中央付近の画素から画面の左端の画素の方向、画面中央付近の画素から画面の右端の画素の方向に水平転送されて出力アンプ６Ａ、６Ｂから読み出される。なお、ＯＢエリア２Ａ、２Ｂ、３及び４は、それぞれ各ライン当たり複数の画素から構成されているが、入射光を遮光する構成とされているため、無光量時の信号レベルを出力する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の図４（ａ）、（ｂ）に示した従来の撮像装置で用いる固体撮像素子では、水平ＣＣＤ５Ａ及び５Ｂ、水平ＣＣＤ９Ａ及び９Ｂの転送効率が完全ではないことから、出力信号中の垂直方向のＯＢエリア（以下、Ｖ−ＯＢとも記す）３及び４の信号は、ｃｈ１、ｃｈ２共に図５に示すように時間の経過（転送段数）に応じて低下する。
【０００９】
このため、Ｖ−ＯＢ３からなる１ライン出力、あるいはＶ−ＯＢ４からなる１ライン出力としてｃｈ１、ｃｈ２のＶ−ＯＢ信号出力を並び替えた場合は、図４（ａ）に示した固体撮像素子では、図６（ａ）に示すように画面の端に近い画素ほど出力レベルが大である特性となり、図４（ｂ）に示した固体撮像素子では、図６（ｂ）に示すように画面中央に近い画素ほど出力レベルが大である特性となる。図４（ａ）に示した固体撮像素子では、１ライン上では画面の左端又は右端の画素から画面中央付近の画素の方向に水平転送が行われ、図４（ｂ）に示した固体撮像素子では、１ライン上では画面中央付近の画素から画面の左端又は右端の画素の方向に水平転送が行われるためである。
【００１０】
一方、図４（ａ）、（ｂ）の固体撮像素子の水平方向のＯＢエリア（以下、Ｈ−ＯＢとも記す）２Ａ及び２Ｂの信号は、いずれも画面の下方の画素ほど転送段数が少ない（転送効率が良い）ので、信号レベルの低下が少ない。
【００１１】
従って、以上をまとめると、図４（ａ）に示した固体撮像素子では、転送効率による劣化（損失）により、図７（ａ）に示すように分割撮像エリア１Ａ、１Ｂの画面の左下端部１１と右下端部１２の領域の画素出力レベルが最も大きく、中央上端部１３の領域の画素出力レベルが最も小さいため、矢印１４、１５で示す方向にレベルの傾斜（シェーディング）が発生する。他方、図４（ｂ）に示した固体撮像素子では、転送効率による劣化（損失）により、図７（ｂ）に示すように分割撮像エリア１Ａ、１Ｂの画面の中央下端部１６の領域の画素出力レベルが最も大きく、画面の左上端部１７と右上端部１８の領域の画素出力レベルが最も小さいため、矢印１９、２０で示す方向にレベルの傾斜（シェーディング）が発生する。
【００１２】
また、従来の撮像装置のシェーディング補正では、各画素出力に一義的に補正係数を乗算又は加減算するようにしているため、図７（ａ）、（ｂ）に示すような出力形式に対応したシェーディング補正ができない。また、従来装置では、シェーディングにあるＯＢ信号を基準としてチャンネル間補正を行っても、出力レベルに誤差が発生する。
【００１３】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、複数チャンネル出力を有する固体撮像素子に発生するシェーディングを除去又は軽減し得る撮像装置を提供することを目的とする。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、ＯＢ信号のチャンネル間のずれを改善し得る撮像装置を提供することにある。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、パイロット信号などの基準補正信号精度を向上し得る撮像装置を提供することにある。
【００１６】
更に、本発明の他の目的は、スミア発生時の誤動作を抑制し得る撮像装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、撮像エリアを水平方向に複数に分割して得られる各分割撮像エリアの各々に、垂直方向の光学的黒レベル（ＯＢ）エリアと水平方向のＯＢエリアとが設けられた固体撮像素子を用いて、被写体を撮像した複数チャンネルの映像信号を得る撮像装置であって、水平方向のＯＢエリアの所定領域から出力される複数チャンネルの水平方向ＯＢ信号が、それぞれ所定レベルとなるように、固体撮像素子から並列に出力される複数チャンネルの信号のレベルをそれぞれ制御するレベル制御手段と、レベル制御手段から出力される信号中の、水平方向のＯＢエリアの所定領域から出力された水平方向ＯＢ信号のレベルと、垂直方向のＯＢエリアの分割撮像エリアの境界線付近となる垂直方向のＯＢエリア領域から出力された垂直方向ＯＢ信号のレベルをチャンネル別に検出し、検出した水平方向ＯＢ信号のレベルはレベル制御手段に通知するレベル検出手段と、レベル検出手段により検出された垂直方向ＯＢ信号のレベルの測定値と所定レベルとの差分値に基づき、レベル制御手段から出力された複数チャンネルの信号の各画素の値をチャンネル別に補正する補正手段とを有し、補正手段から複数チャンネルの信号を取り出す構成としたものである。
【００２０】
この発明では、アナログ映像信号に対して水平方向のＯＢエリアの所定領域から出力された水平方向ＯＢ信号レベルに基づくアナログクランプ処理を行うと共に、ディジタル映像信号に対して水平方向のＯＢエリアから出力された水平方向ＯＢ信号レベルに基づくディジタルクランプ処理を行い、更に垂直方向ＯＢ信号の測定値と所定レベルとの差分値に基づき、レベル制御手段から出力された複数チャンネルの信号の各画素の値をチャンネル別に補正するようにしたため、複数の撮像エリアの各出力レベル特性をほぼ平坦にすることができる。
【００２１】
また、本発明は上記の目的を達成するため、固体撮像素子を、複数の分割撮像エリアの各々に対応して設けられた垂直方向のパイロット注入部により、パイロット信号電荷を垂直転送される信号電荷中に注入される構成であり、複数の分割撮像エリアから並列に出力され、レベル制御手段及び補正手段を経由して取り出された各チャンネルの出力信号中から、複数の垂直方向のパイロット信号レベルをチャンネル別に検出して、パイロット信号レベルが同一レベルとなるようにチャンネル間補正するチャンネル間補正手段を更に有する構成としたものである。この発明では、パイロット信号を用いたチャンネル間補正ができる。
【００２２】
また、上記の目的を達成するため、本発明は、複数の分割撮像エリアから並列に出力される、各チャンネルの出力信号中から、スミア成分をチャンネル別に検出するスミア検出手段を更に有し、補正手段は、スミア検出手段からスミア発生を示す検出信号が入力されたときには、スミア発生領域のチャンネルの出力信号を除いたチャンネルの出力信号を使用し補正することを特徴とする。この発明では、スミア発生時は、ＯＢ信号を用いた補正を停止し、スミア発生領域のチャンネルの出力信号を除いたチャンネルのＯＢ信号を用いた補正を行う。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になる撮像装置の一実施の形態のブロック図を示す。同図において、固体撮像素子２１は、図４（ａ）及び（ｂ）に示した構成のどちらでもよいが、ここでは、図２に示すように、垂直方向のパイロット注入部３０を有する構成として説明する。図２中、図４（ｂ）と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図２に示す固体撮像素子２１は、水平駆動周波数低減のために撮像エリアが左右２分割されており、各分割撮像エリア１Ａ及び１Ｂに対応して、その上端部に垂直方向のパイロット注入部３０が設けられている。
【００２４】
かかる構成の固体撮像素子２１は、前述したように、水平ＣＣＤ９Ａ、９Ｂ、垂直ＣＣＤの転送効率の影響を受けて、撮像素子出力信号の基準となるＯＢ信号もＯＢ位置もしくは出力形態（図４（ａ）、（ｂ））によって異なる。一方、撮像装置では、ＯＢを黒基準として回路処理を行うため、基準レベルが異なれば、撮像素子出力信号の信号レベルや線形性が異なる。そこで、本実施の形態では、以下の処理によりこれらの不具合を解決する。
【００２５】
図１に示すタイミングジェネレータ（ＴＧ）２２は、固体撮像素子２１に対して、水平転送パルス、垂直転送パルス、パイロット信号等を供給するが、パイロット信号については、図２に示したパイロット注入部３０に例えばフィールド期間に１回、パイロット信号用パルスが注入される。
【００２６】
固体撮像素子２１の出力アンプ６Ａ、６Ｂから並列に出力された、左右２チャンネルの映像信号、ＯＢ信号及びパイロット信号は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路２３にそれぞれ供給され、ここでＯＢ信号とＴＧ２２からのクランプパルスとに基づく公知のＯＢクランプ処理やＣＤＳ処理等の所定の信号処理がチャンネル別に施された後、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）２５に供給されてＴＧ２２からのクロックパルスに基づき別々にディジタル信号に変換される。
【００２７】
ＡＤＣ２５から取り出された２チャンネルの信号は、ＯＢ信号レベル検出／スミア検出部２６に供給されて、ディジタル信号形態で水平方向のＯＢエリア２Ａ、２Ｂからの複数画素のＯＢ信号を加算平均した値を無光量時の信号レベルとして、分割撮像エリア１Ａ、１Ｂからの映像信号から減算する公知のクランプ処理が行われると共に、ＯＢ信号レベルとスミアの有無とがチャンネル別に検出される。なお、画素単位の電位がランダムノイズによって異なる場合が想定されるが、その場合は水平方向に加算平均することでノイズの影響は減少する。
【００２８】
ここで、ＯＢ信号レベル検出／スミア検出部２６で検出されるＯＢ信号のレベルは、図２に３１Ａ、３１Ｂで示す垂直方向ＯＢエリア３の画面中央付近の領域と、３２Ａ、３２Ｂで示す垂直方向ＯＢエリア４の画面中央付近の領域のＯＢ信号レベルと、水平方向ＯＢエリア２Ａ及び２ＢのＯＢ信号レベルで、検出されたＯＢ信号レベルは制御部２４に供給される。
【００２９】
制御部２４は、上記の垂直方向ＯＢエリア３、４の画面中央付近の領域３１Ａ、３１Ｂ、３２Ａ、３２Ｂのｃｈ１とｃｈ２のＯＢ信号レベルがｃｈ間で同じ値（例えば４０ｈ）となるように、ＣＤＳ回路２３を制御する。なお、ＡＤＣ２５の出力信号は例えば１０ビットで、最大値は例えば３ＦＦｈである。更に、制御部２４は、上記のように画面中央付近のＯＢ信号レベルを４０ｈに制御した時に測定された、水平方向ＯＢエリア２Ａ及び２Ｂの各ＯＢ信号レベルの加算平均値（例えば、３６ｈ）を算出する。
【００３０】
続いて、制御部２４は、画面中央付近のＯＢ信号レベルＶＯＢ（中央）と、水平方向ＯＢエリア２Ａ及び２Ｂの各ＯＢ信号レベルの加算平均値（ＨＯＢ）との差（ＶＯＢ（中央）−ＨＯＢ）を、分割撮像エリア１Ａ、１Ｂの１ラインの水平画素数で除算した値を補正値として、ＯＢ信号レベル検出／スミア検出部２６から取り出された映像信号、ＯＢ信号及びパイロット信号に対して、シェーディング補正部２７においてチャンネル別に入力信号の所定数の水平画素単位で加算又は減算する。これにより、図６（ｂ）に示したような出力レベル特性を示す固体撮像素子２１の出力レベル特性がほぼ平坦にされる。
【００３１】
なお、シェーディング補正に際しては、例えば撮像装置のレンズアイリスを絞って、更にデフォーカスすることで固体撮像素子の画素に一定光量が照射されるようにし、無彩色の被写体を撮像して分割撮像エリア１Ａ、１Ｂの平均値となるように、各画素出力レベルを調整することが考えられる。
【００３２】
ここで、垂直ＯＢ信号はスミアの影響を受ける（スミア成分がＯＢ信号に重畳）ため、スミア発生時は正確なＯＢレベル制御が行えないので、ＯＢ信号レベル検出／スミア検出部２６はスミア発生を検出し、スミア発生時はその検出信号を制御部２４に供給する。スミア発生は例えば垂直のＯＢ信号（黒基準信号）に重畳されたスミア成分を例えばＯＢ平均値と比較して、ある特定の値より大きい値（レベル）をとる場合は、その画素にスミアが発生しているとする。
【００３３】
制御部２６はスミア検出信号入力時は、検出したＯＢ信号レベルに基づき算出した補正値によるシェーディング補正部２７での補正（シェーディング補正）を停止し、スミア発生前の検出ＯＢ信号レベルに基づき算出した補正値を使用する。又は、スミア発生個所のデータを除いて算出した補正値を使用する。これにより、垂直のＯＢ信号にスミア成分が重畳することに起因する誤作動を防ぐことができる。
【００３４】
この状態でシェーディング補正部２７から出力されたｃｈ１とｃｈ２の両信号から、ＣＨ間補正処理部２８は、垂直方向のパイロット信号レベルをチャンネル別に検出して、本来同一レベルであるパイロット信号レベルが同一レベルとなるように、両チャンネルのゲイン差、線形差のチャンネル間補正を行う。ＣＨ間補正処理部２８でチャンネル間の補正処理された信号は、ＹＣ処理部２９に供給され、ここで通常のＹＣ処理が行われて出力される。
【００３５】
このようにして、本実施の形態によれば、垂直方向ＯＢエリア３、４中の領域３１Ａ、３１Ｂ、３２Ａ、３２Ｂからの垂直ＯＢ信号を抽出して、ＣＤＳ回路２３でアナログ信号の映像信号に対して垂直ＯＢ信号によるクランプ処理を行うと共に、ＯＢ信号レベル検出／スミア検出部２６でディジタル信号の映像信号に対して水平ＯＢ信号によるクランプ処理を行うことにより、シェーディング補正部２７でのＯＢのシェーディングを高精度で除去又は軽減することができる。また、ＯＢ信号レベルをチャンネル間で同じ値に設定することでＯＢ信号ずれを改善することができる。また、基準となるＯＢレベルを水平方向に同一とすることで、パイロット信号などの基準補正信号精度を向上することができる。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図３は本発明になる撮像装置の第２の実施の形態で用いる固体撮像素子におけるＯＢクランプ位置説明図を示す。本発明の実施の形態のブロック図を図１と同じである。本実施の形態では、図１のＯＢ信号レベル検出／スミア検出部２６において、ディジタル信号形態で水平方向のＯＢエリア２Ａ、２Ｂからの複数画素のＯＢ信号を加算平均した値を無光量時の信号レベルとして、分割撮像エリア１Ａ、１Ｂからの映像信号から減算する公知のクランプ処理が行われると共に、ＯＢ信号レベルとスミアの有無とがチャンネル別に検出される。ここで、検出されるＯＢ信号のレベルは、図３に３５Ａ、３５Ｂで示す水平方向ＯＢエリア２Ａ、２Ｂの中央付近の領域のＯＢ信号レベルで、検出されたＯＢ信号レベルは制御部２４に供給される。
【００３７】
制御部２４は、上記の水平方向ＯＢエリア２Ａ、２Ｂの中央付近の領域３５Ａ、３５ＢのＯＢ信号レベルが例えば４０ｈとなるように、ＣＤＳ回路２３を制御する。更に、制御部２４は、上記のように水平方向ＯＢエリア２Ａ、２Ｂの中央付近の水平方向ＯＢ信号レベルを４０ｈに制御した時に、ＯＢ信号レベル検出／スミア検出部２６で検出される垂直方向ＯＢエリア３、４の画面中央付近の図３に３６Ａ、３６Ｂ、３７Ａ、３７Ｂで示す領域からの垂直ＯＢ信号レベルを測定する（例えば、測定レベルが４２ｈであるとする）。
【００３８】
続いて、制御部２４は、ＯＢ信号レベル検出／スミア検出部２６から出力される映像信号、ＯＢ信号及びパイロット信号に対して、シェーディング補正部２７において、図３に３６Ａ、３６Ｂ、３７Ａ、３７Ｂで示す領域からの垂直ＯＢ信号レベルが４０ｈであるかのように、垂直ＯＢ信号の測定レベル４２ｈと所定レベル４０ｈとの差分値に基づき、入力信号の所定数の水平画素単位で加算又は減算する（このため、水平ＯＢ信号は４０ｈ−２ｈ＝３Ｅｈとなる）。これにより、図６（ｂ）に示したような出力レベル特性を示す固体撮像素子２１の出力レベル特性がほぼ平坦にされる。
【００３９】
この状態でシェーディング補正部２７から出力された信号に対して、ＣＨ間補正処理部２８は、ｃｈ１及びｃｈ２で本来同一レベルであるパイロット信号を基準として、両チャンネルのゲイン差、線形差のチャンネル間補正を行う。ＣＨ間補正処理部２８でチャンネル間の補正処理された信号は、ＹＣ処理部２９に供給され、ここで通常のＹＣ処理が行われて出力される。
【００４０】
本実施の形態では、垂直方向のＯＢ信号を用いたクランプ処理は行わず、ＣＤＳ回路２３でのアナログ映像信号に対するアナログクランプ処理と、ＯＢ信号レベル検出／スミア検出部２６でのディジタル映像信号に対するディジタルクランプ処理は、いずれも水平方向のＯＢ信号を抽出して、抽出したＯＢ信号を基準として行うが、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００４１】
なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、固体撮像素子２１は図４（ｂ）に示した構造と同じものであるとして説明したが、図４（ａ）に示した構造のものでもよく、また、分割撮像領域の分割数は３以上であってもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の分割撮像エリアからの各垂直方向ＯＢ信号レベルを所定値に制御した時の垂直方向ＯＢ信号のレベルと水平方向ＯＢ信号の平均レベルとの差分値を、水平方向画素数で除算した値に基づき、レベル制御手段から出力された複数チャンネルの信号の各画素の値をチャンネル別に補正するか、又は水平方向ＯＢ信号レベルを所定値に制御した時の垂直方向ＯＢ信号の測定値と所定レベルとの差分値に基づき、レベル制御手段から出力された複数チャンネルの信号の各画素の値をチャンネル別に補正することにより、複数の分割撮像エリアの各出力レベル特性をほぼ平坦にするようにしたため、ＯＢ信号のシェーディングを除去又は軽減することができ、また、ＯＢ信号レベルをチャンネル間で同じ値に設定することで、各チャンネル間のＯＢずれを改善することができる。
【００４３】
また、本発明によれば、基準となるＯＢ信号レベルを水平方向に同一とすることで、パイロット信号などの基準補正信号精度を向上することができ、パイロット信号レベルが同一レベルとなるようにチャンネル間補正するチャンネル間補正手段を更に有するようにしたため、パイロット信号を用いたチャンネル間補正ができる。
【００４４】
更に、本発明によれば、スミア発生時は、ＯＢ信号を用いた補正を停止し、スミア発生前のＯＢ信号を用いた補正を行うか、又はスミア発生個所のＯＢ信号を除いたＯＢ信号を用いた補正を行うようにしたため、スミア発生時における誤動作を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のブロック図である。
【図２】本発明になる撮像装置の第１の実施の形態で用いる固体撮像素子におけるＯＢクランプ位置説明図である。
【図３】本発明になる撮像装置の第２の実施の形態で用いる固体撮像素子におけるＯＢクランプ位置説明図である。
【図４】従来の撮像装置の各例の説明図である。
【図５】垂直ＯＢ信号のレベル低下説明図である。
【図６】図４（ａ）、（ｂ）に示した各固体撮像素子の各画素出力信号と画面位置の特性を示す図である。
【図７】画面上の出力レベルが最大と最小の画素領域と、レベルの傾斜説明図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ 分割撮像エリア
２Ａ、２Ｂ 水平方向ＯＢエリア
３、４ 垂直方向ＯＢエリア
６Ａ、６Ｂ 出力アンプ
９Ａ、９Ｂ 水平ＣＣＤ
２１ 固体撮像素子
２２ タイミングジェネレータ（ＴＧ）
２３ ＣＧＳ回路
２４ 制御部
２５ ＡＤ変換器（ＡＤＣ）
２６ ＯＢ信号レベル検出／スミア検出部
２７ シェーディング補正部
２８ ＣＨ間補正処理部
３０ 垂直方向パイロット注入部
３１Ａ、３１Ｂ、３２Ａ、３２Ｂ、３５Ａ、３５Ｂ クランプ領域
３６Ａ、３６Ｂ、３７Ａ、３７Ｂ データ測定領域
Claims (3)
- 撮像エリアを水平方向に複数に分割して得られる各分割撮像エリアの各々に、垂直方向の光学的黒レベル（ＯＢ）エリアと水平方向のＯＢエリアとが設けられた固体撮像素子を用いて、被写体を撮像した複数チャンネルの映像信号を得る撮像装置であって、
前記水平方向のＯＢエリアの所定領域から出力される複数チャンネルの水平方向ＯＢ信号が、それぞれ所定レベルとなるように、前記固体撮像素子から並列に出力される複数チャンネルの信号のレベルをそれぞれ制御するレベル制御手段と、
前記レベル制御手段から出力される信号中の、前記水平方向のＯＢエリアの前記所定領域から出力された水平方向ＯＢ信号のレベルと、前記垂直方向のＯＢエリアの前記分割撮像エリアの境界線付近となる垂直方向のＯＢエリア領域から出力された垂直方向ＯＢ信号のレベルをチャンネル別に検出し、検出した前記水平方向ＯＢ信号のレベルは前記レベル制御手段に通知するレベル検出手段と、
前記レベル検出手段により検出された前記垂直方向ＯＢ信号のレベルの測定値と所定レベルとの差分値に基づき、前記レベル制御手段から出力された前記複数チャンネルの信号の各画素の値をチャンネル別に補正する補正手段と
を有し、前記補正手段から前記複数チャンネルの信号を取り出すことを特徴とする撮像装置。 - 前記固体撮像素子は、前記複数の分割撮像エリアの各々に対応して設けられた垂直方向のパイロット注入部により、パイロット信号電荷を垂直転送される信号電荷中に注入される構成であり、前記複数の分割撮像エリアから並列に出力され、前記レベル制御手段及び前記補正手段を経由して取り出された各チャンネルの出力信号中から、前記複数の垂直方向のパイロット信号レベルをチャンネル別に検出して、前記パイロット信号レベルが同一レベルとなるようにチャンネル間補正するチャンネル間補正手段を更に有することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
- 前記複数の分割撮像エリアから並列に出力される、各チャンネルの出力信号中から、スミア成分をチャンネル別に検出するスミア検出手段を更に有し、前記補正手段は、前記スミア検出手段からスミア発生を示す検出信号が入力されたときには、スミア発生領域のチャンネルの出力信号を除いたチャンネルの出力信号を使用し補正することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
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