JPS5825774A - 撮像信号の黒レベル補正回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固体撮像素子をイメージセンサとして用いた
固体撮像装置における撮像信号の黒レベル補正回路に関
する。

一般に、Ｃ０Ｄ−？ＭＯ８等にて形成したイメージセン
サでは、種々の原因でスミャが発生して画像全体にカプ
リを生じ、特にコントラストの低下等の画質劣化を生ず
ることが知られている。例えば、第１図に示す如き受光
部１、蓄積部２および信号読み出し部３から成るフレー
ムトランスファ型ＣＯＤイメージセンサ５にてスミャ現
象を説明すると、フレームトランスファ型ＣＯＤイメー
ジセンサ５では、受光部１にて得られる信号電荷を蓄積
部２に垂直転送し、信号読み出し部３を介して上記蓄積
部２から信号電荷を一水平ライン毎に読出して撮像信号
を得るのであるが、信号電荷を受光部１から蓄積部２に
垂直転送する期間中にも該受光部１に撮像光が照射され
続けているので、との垂直転送期間中に発生する受電荷
によってスミャが発生することになる。このスミャ現象
は、受光部を形成している各撮像素子の受光限界を越え
ても発生し続けるので、特に、野外撮影のようにコント
ラスト比の大きな場合には、画像の黒い部分を白く浮き
上がらせてしまう原因となる。なお、上述の如きス、ミ
ヤ現象は、インターライン型ＣＣＤ−？ＭＯＳイメージ
ヤ等の各種構造の固体イメージセンサにおいても同様に
生じ、画質劣化の要因となる。

従来、上述の如きスミャ現象による画質劣化を防止する
には、例えば７レームトラン°フアの蓄積種部転送周波
数を高くしたシ、あるいはインターライン型ＣＯＤやＭ
ＯＳイメージヤでは第２図に示す如き信号処理回路１０
を用いて映像ブランキング期間中にスキャ検出回路１１
にてスミャ成分を検出して、該スミャ成分をメモリー１
２に記憶しておき信号減算器１３によって映像信号成分
からスミャ成分を差し引く等の信号処理を行っていた。

しかし、上述の如く転送周波数の高くする方法では、イ
メージセンサの構造やその駆動法が特殊になってしまう
ばかυでなく、スミャ成分の除去を十分に行なうことが
できないという欠点があった。また、上述の如き従来の
信号処理回路１０では、高価なメモリー１２を必要とす
るという欠点があった。

そこで、本発明は、上述の如き固体撮像装置における問
題点に鑑み、イメージヤの駆動法や構造を変更すること
なく、且つメモリー等の高価な回路素子を用いずに、信
号処理回路のみでスミャ補正を行なって、高品質の撮像
信号を得られるようにした新規な構成の黒レベル補正回
路を提供するものである。

以下、本発明について、フレームトランスファ型ＣＣＤ
をイメージセンサとして用いた固体撮像装置に本発明を
適用した場合の一実施例を示す第３図ないし第５図を参
照して詳細に説明する。

この実施例においては、第３図に示すように一般的なフ
レームトランスファ型ＣＣＤ１５の受光部１６の水平ラ
インの両端部分に遮光領域１９を設け、該遮光領域１９
に配置された撮像素子による撮像出力を光学的な黒基準
レベルとして用いる。

上記ＣＣＤ１５では、受光部１６にて得られる信号電荷
を蓄積部１７に垂直転送し、信号読み出し部１８を介し
て上記蓄積部１Ｔから信号電荷を一水平ライン毎に読出
して撮像信号を得るのであるが、上述の如くスミャ現象
によって、スミャ信号が重畳された撮像信号が出力され
る。この撮像信号は、スミャ検出回路２１に供給される
とともに、増幅器２２を介してクランプ回路２４に供給
されている。ここで、上記ＣＣＤから出力される撮像信
号は、第４図に示すように、垂直ブ°ランキング期間中
にはスミャ信号だけが含まれている。従って、上記撮像
信号中の垂直プランキン期間の部分だけを上記スミャ検
出回路２１によって抜き取ればスミャ信号を検出するこ
とができる。このスミャ検出回路２１によって検出した
スミャ信号は、積分回路２３に供給され、該積分回路２
３において直流レベル制御信号に変換され、該制御信号
が上記クランプ回路２４に供給されている。

上記クランプ回路２４では、上記ＣＣＤ１５に設けた遮
光領域１９に配設されている撮像素子からの撮像出力と
して与えられる光学的な黒レベルを、上記スミャ信号に
基いて形成した制御信号に応じた直流レベルにクランプ
している。

そして、上記クランプ回路２４によって、光学的な黒レ
ベルがクランプされた撮像信号は、ガンマ補正回路２５
を介してガンマ補正されてから、ペデスタル回路２６に
てペデスタルが付与されて出力される。

すなわち、上述の如き構成の実施例においては、例えば
、第５図Ａに実線にて示すように、スミャ現象によって
実際の黒レベルが光学的基準黒レベルから浮いてしまっ
た撮像信号が上記ＣＣＤ１−５から出力された場合には
、スミャ信号に基いてたクランプレベルで上記撮像信号
の光学的黒部分をクランプ回路２４にてクランプするこ
とによシ。

第５図Ｂに示すように、実際の黒レベルをスミャによっ
て浮いた分だけ下げた撮像信号を得ることができる。こ
のようなりランプ処理を施こした撮　゛像信号は、ガン
マ補正回路２５によシ適正なガンマ補正を施こすことが
できる。すなわぢ、第５図Ｃ中に二点鎖線にて示すよう
に、スミャ信号によって実際の黒レベルが浮いた状態の
撮像信号をそのままガンマ補正すると、該第５図Ｃ中に
破線にて示すように画像の黒の部分が灰色に近いレベル
にまで上昇１てしまい、コントラストが著しく低下する
ことになる。しかし、この実施例のように、クランプ回
路２４によって撮像信号の光学的基準レベルをクランプ
してからガンマ補正を施こせば、第５図Ｃ中に実線にて
示すように適正なガンマ補正処理を行なった撮像信号が
得られる。

上述の如く、ＣＣＤ１５において生じたスミャ信号を垂
直ブランキング期間中に検出し、そのスミャ信号を直流
レベル制御信号に変換して、該制御信号にて画像の光学
的基準黒レベルに対するクランプ電位を調整することに
よって、画像の黒の浮き上り、すなわちスミャを補正す
ることができる。

なお、上記実施例において、積分回路２３から得られる
直流レベル制御信号によって、例えばペデスタル回路２
６におけるペデスタルスライスレベルを可変調整するよ
うにしても直似的にスミャ補正を行うことができる。ま
た、一般に、スミャ成分には、撮像装置の光学系等にお
ける光学的反射等によるフレアー成分も含まれているの
で、該フレアー成分に対する補正も上述の実施例にて行
うことも可能である。さらに、上述の実施例では、フレ
ームトランスファ型ＣＣＤ１５を用いた個体撮像装置に
本発明を適用したが、インターライン型ＣＣＤ＋ＭＯＳ
イメージヤ等においても、垂直ブランキング期間中にス
ミャの検出を行うことができるので、本発明を適用し得
る。

上述の実施例の説明から明らかなように本発明によれば
、固体撮像素子から出力される撮像信号に含まれている
スミャ信号を垂直ブランキング期間中に検出し、上記撮
像信号の信号処理系において該撮像信号の基準黒レベル
を上記スミャ信号の信号レベルに応じて可変せしめるよ
うにしたことによって、従来の信号処理回路のように高
価なメモリー等を必要とすることなく、スミャによる・
画像のコントラストの低下を防止して、高品質な撮像信
号を得ることのできる黒レベル補正回路を提供すること
ができ所期の目的を十分に達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はフレームトランスファ型ＣＣＤの構造を模式的
に示す平面図である。第２図はスミャ補正用の信号処理
回路の従来例を示すブロック図である。 第３図ないし第５図は本発明の一実施例を示すもので、
第３図はこの実施例の回路構成を示すブロック番、第４
図はこの実施例におけるＣＣＤから出力される撮像信号
に含まれているスミャ信号を説明するための波形図、第
５図はこの実施例の動作を説明するための波形図である
。 １５・・・Ｃ０Ｄ ２１・・・スミャ検出回路 ２３・・・積分回路 ２４０・クランプ回路 ２５・・・ガンマ補正回路 ２６・・・ペデスタル回路 特　許　出　願　人　　　ソニー株式会社代理人　弁理
士　　小　池　　　晃 田村榮− 第１ｍ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固体撮像素子から出力される撮像信号に含まれているス
   ミャ信号を垂直ブランキング期間中に検出し、上記撮像
   信号の信号処理系において該撮像信号の基準黒レベルを
   上記スミャ信号の信号レベルに応じて可変せしめるよう
   にしたことを゛特徴とする撮像信号の黒レベル補正回路
   。