(57)【要約】【課題】より柔軟に撮像素子の出力信号の仕様に対応して、ランダムノイズを低減する。【解決手段】撮像素子１３は、基準値を示すリファレンス信号、および、入射光の強さを基準値からの変動値により表すデータ信号を画素ごとに出力する。CDS３１−１乃至３１−ｎは、タイミングドライバ１２から直接またはDD２１−１乃至２１−（ｎ−１）を介して供給されるSHPパルスおよびSHDパルスに基づいて、撮像素子１３から供給されるリファレンス信号の値とデータ信号の値との差を輝度値として、それぞれ異なるタイミングで検出し、検出した輝度値を示す輝度信号を出力する。平均化回路２３は、CDS３１−１乃至３１−ｎにより検出されたｎ個の輝度値の平均を示す平均化信号を生成し、出力する。本発明は、例えば、デジタルカメラに適用できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準値を示すリファレンス信号および入射光の強さを前記基準値からの変動値により表すデータ信号を画素ごとに出力する撮像素子の出力信号を処理する信号処理装置において、
外部から供給されるトリガ信号に基づいて、同じ画素に対する前記リファレンス信号の値と前記データ信号の値との差をそれぞれ異なるタイミングで検出し、検出値を示す検出信号を出力する複数の検出手段と、
複数の前記検出値の平均を示す平均化信号を生成し、出力する平均化手段と
を含む信号処理装置。
【請求項２】
複数の前記検出手段からの前記検出信号をデジタル信号に変換する前記検出手段と同数の変換手段を
さらに含み、
前記平均化手段は、デジタル信号に変換された複数の前記検出信号に基づいて、前記検出値の平均を求め、前記検出値の平均を示す前記平均化信号を生成し、出力する
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記検出手段のうちの１つは、前記撮像素子から前記リファレンス信号が供給される所定の期間の最初における前記リファレンス信号の値と、前記データ信号の値との差を検出し、前記検出手段のうちの他の１つは、前記所定の期間の最後における前記リファレンス信号の値と、前記データ信号の値との差を検出する
請求項１または２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記検出手段のうちの１つは、前記リファレンス信号の値と、前記撮像素子から前記データ信号が供給される所定の期間の最初における前記データ信号の値との差を検出し、前記検出手段のうちの他の１つは、前記リファレンス信号の値と、前記所定の期間の最後における前記データ信号の値との差を検出する
請求項１または２に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記撮像素子から前記検出手段に前記リファレンス信号が供給される第１の期間に、第１のトリガ信号がそれぞれ異なるタイミングで複数の前記検出手段に供給され、前記撮像素子から前記検出手段に前記データ信号が供給される第２の期間に、第２のトリガ信号がそれぞれ異なるタイミングで複数の前記検出手段に供給されるように制御するトリガ信号制御手段を
さらに含み、
前記検出手段は、それぞれ、前記第１のトリガ信号が供給されたときの前記リファレンス信号の値と前記第２のトリガ信号が供給されたときの前記データ信号の値との差を検出する
請求項１または２に記載の信号処理装置。
【請求項６】
基準値を示すリファレンス信号および入射光の強さを前記基準値からの変動値により表すデータ信号を画素ごとに出力する撮像素子と、
外部から供給されるトリガ信号に基づいて、同じ画素に対する前記リファレンス信号の値と前記データ信号の値との差をそれぞれ異なるタイミングで検出し、検出値を示す検出信号を出力する複数の検出手段と、
複数の前記検出値の平均を示す平均化信号を生成し、出力する平均化手段と
を含む撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理装置および撮像装置に関し、特に、ランダムノイズを低減できるようにした信号処理装置および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
CCD（Charge Coupled Device）イメージセンサ、CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの撮像素子では、周期性や発生位置の相関が見られないランダムノイズが発生する。このランダムノイズの主な原因は、撮像素子内に設けられている電荷を電圧に変換するための電荷電圧変換用アンプで発生する熱雑音、および、容量性負荷に電荷を蓄積して電圧信号を得る場合に発生するkTCノイズ（リセットノイズ）である。ランダムノイズの影響は、特に被写体や背景の輝度が暗い画像において大きく現れ、画質の低下や微弱光の検出性能の低下を引き起こす。
【０００３】
そこで、CCDイメージセンサで発生するランダムノイズの影響を低減させるための方法が、特許文献１に示されている。具体的には、特許文献１に記載の発明では、タップ付遅延線により、CCDイメージセンサから出力されるアナログの映像信号をそれぞれ異なる時間だけ遅延させ、ｎ個の遅延信号を生成し、タップ付遅延線から出力されるｎ個の遅延信号を加算回路により加算する。そして、映像信号減算部において、CCDイメージセンサのフィードスルー期間および信号期間中に、加算回路からの出力信号のサンプル値をそれぞれ１つずつ検出し、検出したサンプル値の差分値を示す信号を出力する。映像信号減算部から出力された信号は、A/D（Analog/Digital）コンバータによりA/D変換された後、コンピュータに供給される。
【０００４】
このように、特許文献１に記載の発明によれば、それぞれ異なる時間だけ遅延させたｎ個の遅延信号を加算することにより、ランダムノイズを平均化し、その影響を低減させることができる。
【０００５】
なお、フィードスルー期間とは、基準値を示すリファレンス信号がCCDイメージセンサから出力される期間であり、信号期間とは、出力対象となる画素に入射する光の強さに応じたデータ信号がCCDイメージセンサから出力される期間である。そして、CCDイメージセンサの各画素に入射する光の強さは、リファレンス信号に対するデータ信号の変動値により表される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５３７１４７０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に記載の発明で用いられるようなアナログのタップ付遅延線は、遅延時間を容易に調整することができず、また調整範囲が限られている。従って、CCDイメージセンサの出力信号のフィードスルー期間および信号期間に応じて、それぞれ異なるタップ付遅延線を用いる必要があった。
【０００８】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より柔軟に撮像素子の出力信号の仕様に対応して、ランダムノイズを低減できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の側面の信号処理装置は、基準値を示すリファレンス信号および入射光の強さを前記基準値からの変動値により表すデータ信号を画素ごとに出力する撮像素子の出力信号を処理する信号処理装置において、外部から供給されるトリガ信号に基づいて、同じ画素に対する前記リファレンス信号の値と前記データ信号の値との差をそれぞれ異なるタイミングで検出し、検出値を示す検出信号を出力する複数の検出手段と、複数の前記検出値の平均を示す平均化信号を生成し、出力する平均化手段とを含む。
【００１０】
本発明の第１の側面においては、基準値を示すリファレンス信号および入射光の強さを前記基準値からの変動値により表すデータ信号を画素ごとに出力する撮像素子の同じ画素に対する前記リファレンス信号の値と前記データ信号の値との差が、それぞれ異なるタイミングで複数検出され、複数の検出値の平均を示す平均化信号が生成され、出力される。
【００１１】
本発明の第２の側面の撮像装置は、基準値を示すリファレンス信号および入射光の強さを前記基準値からの変動値により表すデータ信号を画素ごとに出力する撮像素子と、外部から供給されるトリガ信号に基づいて、同じ画素に対する前記リファレンス信号の値と前記データ信号の値との差をそれぞれ異なるタイミングで検出し、検出値を示す検出信号を出力する複数の検出手段と、複数の前記検出値の平均を示す平均化信号を生成し、出力する平均化手段とを含む。
【００１２】
本発明の第２の側面においては、基準値を示すリファレンス信号および入射光の強さを前記基準値からの変動値により表すデータ信号を画素ごとに出力する撮像素子の同じ画素に対する前記リファレンス信号の値と前記データ信号の値との差が、それぞれ異なるタイミングで複数検出され、複数の検出値の平均を示す平均化信号が生成され、出力される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第１の側面または第２の側面によれば、撮像素子の出力信号のランダムノイズを低減することができる。また、本発明の第１の側面または第２の側面によれば、より柔軟に撮像素子の出力信号の仕様に対応して、ランダムノイズを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用した撮像装置の一実施の形態の一部を示すブロック図である。
【図２】相関二重サンプリング回路の構成の例を示す回路図である。
【図３】信号処理装置の処理を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明を適用した撮像装置の一実施の形態の一部を示すブロック図である。
【００１７】
図１の撮像装置１は、撮像素子１３を用いて被写体を撮像し、デジタルの動画像あるいは静止画像の画像データを生成し、フラッシュメモリなどの記録媒体に記録したり、画像データに基づく画像を図示せぬモニタに表示したりするデジタルカメラにより構成される。
【００１８】
撮像装置１のタイミングドライバ１２は、発振器１１から供給される所定の周波数のクロック信号に合わせて、リセット信号、垂直走査信号、水平走査信号などの制御信号を撮像素子１３に供給し、撮像素子１３の動作を制御する。また、タイミングドライバ１２は、発振器１１からのクロック信号に合わせて、相関二重サンプリング回路（以下、CDSと称する）３１−１乃至３１−ｎの動作を制御するためのSHPパルスおよびSHDパルスを出力する。タイミングドライバ１２から出力されたSHPパルスおよびSHDパルスは、信号処理装置１４の出力信号処理回路２２のCDS３１−１、および、信号処理装置１４のデジタルディレイ（以下、DDと称する）２１−１乃至２１−（ｎ−１）に供給される。
【００１９】
なお、タイミングドライバ１２が出力する各種の制御信号およびパルスの出力タイミングは、タイミングドライバ１２にその数値を設定するだけで簡単に変更することが可能である。
【００２０】
撮像素子１３は、CCDイメージセンサにより構成され、被写体を撮像し、撮像した被写体の像を示す画像信号を出力する。より具体的には、撮像素子１３の受光面にはフォトダイオードが１次元または２次元に配列されており、１つまたは複数のフォトダイオードにより１画素分の入射光の強さを検出する。撮像素子１３は、各フォトダイオードにより検出された入射光の強さを電気信号に変換し、各画素に入射する光の強さ（すなわち、各画素における被写体の輝度）をアナログの電気信号により表す画像信号を生成し、出力する。撮像素子１３から出力される画像信号は、CDS３１−１乃至CDS３１−ｎに供給される。
【００２１】
信号処理装置１４は、撮像素子１３から出力される画像信号のランダムノイズを低減するとともに、その画像信号に基づいて、撮像素子１３の各画素の受光量、換言すれば、撮像素子１３の各画素における被写体の輝度を検出する。信号処理装置１４は、検出した各画素の輝度を表すデジタルの画像データを生成し、生成した画像データを出力する。
【００２２】
より具体的には、信号処理装置１４のDD２１−１乃至２１−（ｎ−１）は、それぞれ設定された時間だけSHPパルスおよびSHDパルスを遅延させて、出力信号処理回路２２のCDS３１−２乃至３１−ｎに供給する。そして、DD２１−１乃至２１−（ｎ−１）の遅延時間をそれぞれ異なる値に設定することにより、SHPパルスおよびSHDパルスが、それぞれ異なるタイミングでCDS３１−２乃至３１−ｎに供給されるようになる。
【００２３】
なお、DD２１−１乃至２１−（ｎ−１）のSHPパルスおよびSHDパルスの遅延時間は、DD２１−１乃至２１−（ｎ−１）のそれぞれに数値を設定するだけでパルス毎に簡単に変更することが可能である。
【００２４】
CDS３１−１乃至３１−ｎはそれぞれ、撮像素子１３の各画素について、SHPパルスが供給されたときの画像信号の値（以下、基準値と称する）と、SHDパルスが供給されたときの画像信号の値（以下、信号値と称する）との差をその画素の輝度値として検出する。CDS３１−１乃至３１−ｎはそれぞれ、検出した各画素の輝度値を示す信号（以下、輝度信号と称する）を生成し、後段の可変ゲインアンプ（以下、VGAと称する）３２−１乃至３２−ｎに供給する。
【００２５】
VGA３２−１乃至３２−ｎは、それぞれ独立してゲインを設定することが可能であり、CDS３１−１乃至３１−ｎから供給される輝度信号を、設定されたゲインにより増幅または減衰させ、A/Dコンバータ（以下、ADCと称する）３３−１乃至３３−ｎに供給する。VGA３２−１乃至３２−ｎは、例えば、撮像装置１のISO感度の設定に用いられる。
【００２６】
ADC３３−１乃至３３−ｎは、それぞれ、VGA３２−１乃至３２−ｎから供給されるアナログの輝度信号をデジタルの輝度信号にA/D変換して、平均化回路２３に供給する。換言すれば、ADC３３−１乃至３３−ｎは、アナログの輝度信号により示される撮像素子１３の各画素の輝度値をデジタル値に量子化して、平均化回路２３に供給する。
【００２７】
平均化回路２３は、撮像素子１３の各画素について、ADC３３−１乃至３３−ｎから供給されるｎ個の輝度値の平均を最終的な輝度値として求める。平均化回路２３は、各画素の最終的な輝度値を示すデジタルの画像データを生成し、撮像装置１内のデジタルの画像データを処理する後段の回路に供給する。
【００２８】
なお、画像信号が出力信号処理回路２２に入力され、CDS３１−１乃至３１−ｎ、VGA３２−１乃至３２−１およびADC３３−１乃至３３−ｎにより処理され、画像データとして出力されるまでの間にも、熱雑音やショットノイズなどに起因するランダムノイズが発生する。例えば、撮像素子１３で発生するランダムノイズの量をVN1とし、出力信号処理回路２２で発生するランダムノイズの量をVN2とすると、両者は互いに相関がないため、全体のランダムノイズの量VNは、以下の式（１）となる。
【００２９】
【数１】
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【００３０】
なお、以下、DD２１−１乃至２１−（ｎ−１）、CDS３１−１乃至３１−ｎ、VGA３２−１乃至３２−ｎ、および、ADC３３−１乃至３３−ｎを、それぞれ個々に区別する必要がない場合、単にDD２１、CDS３１、VGA３２、および、ADC３３と称する。
【００３１】
図２は、CDS３１の回路構成の例を示している。
【００３２】
撮像素子１３からの画像信号は、サンプルアンドホールド回路（以下、S&Hと称する）５１および５３に供給される。
【００３３】
S&H５１は、タイミングドライバ１２から直接あるいはDD２１を介して、SHPパルスがトリガ信号として供給される度に、そのときの画像信号の電圧を保持し、保持した電圧をS&H５２に印加する。
【００３４】
S&H５２は、タイミングドライバ１２から直接あるいはDD２１を介して、SHDパルスがトリガ信号として供給される度に、そのときのS&H５１の出力信号の電圧を保持し、保持した電圧を差動アンプ５４に印加する。
【００３５】
S&H５３は、タイミングドライバ１２から直接あるいはDD２１を介して、SHDパルスがトリガ信号として供給される度に、そのときの画像信号の電圧を保持し、保持した電圧を差動アンプ５４に印加する。
【００３６】
差動アンプ５４は、S&H５２の出力信号とS&H５３の出力信号との間の電位差を増幅し、輝度信号としてVGA３２に供給する。すなわち、差動アンプ５４から出力される輝度信号の値は、SHPパルスが供給されたときの画像信号の値とSHDパルスが供給されたときの画像信号の値との間の差に応じた値となる。
【００３７】
次に、図３のタイミングチャートを参照して、信号処理装置１４の処理をさらに詳細に説明する。
【００３８】
図３のいちばん上の波形は、撮像素子１３から出力される画像信号の波形の例を示している。画像信号の１画素分の波形は、リセット期間Ｔ１、フィードスルー期間Ｔ２、信号期間Ｔ３の３つの期間に大きく分かれ、画素ごとにこれらの３つの期間が繰り返し現れる。
【００３９】
リセット期間Ｔ１は、画像信号の電圧を基準電圧にリセットするリセット動作を行う期間であり、撮像素子１３からは、リセット動作に伴うリセット電圧が出力される。なお、タイミングドライバ１２から出力されるリセット信号を撮像装置１３で受信すると、撮像素子１３からリセット電圧が出力される。
【００４０】
フィードスルー期間Ｔ２は、撮像素子１３が、リセット動作後に、基準電圧を示す信号（以下、リファレンス信号と称する）を出力する期間である。
【００４１】
信号期間Ｔ３は、撮像素子１３が、出力対象となる画素に入射する光の強さに応じた信号電圧を示す信号（以下、データ信号と称する）を出力する期間である。
【００４２】
なお、各画素への入射光の強さは、リファレンス信号に対するデータ信号の変動値、すなわち、信号電圧の基準電圧からの変動値（信号電圧−基準電圧）により表される。
【００４３】
撮像素子１３から出力される画像信号には、ランダムノイズが重畳されている。このランダムノイズの主な原因は、上述したように、撮像素子１３内の電荷電圧変換用アンプの熱雑音、および、容量性負荷に電荷を蓄積して電圧信号を得る場合に発生するkTCノイズ（リセットノイズ）である。そのうち熱雑音により、画像信号に高周波の細かな振動が発生する。また、kTCノイズにより基準電圧が変動し、信号電圧にも基準電圧の変動分が重畳される。
【００４４】
図３の中段は、CDS３１−１乃至３１−ｎの各々にSHPパルス１乃至ｎの各々が供給されるタイミングを示し、図３の下段は、CDS３１−１乃至３１−ｎの各々にSHDパルス１乃至ｎの各々が供給されるタイミングを示している。
【００４５】
SHPパルス１乃至ｎの供給タイミングは、フィードスルー期間Ｔ２のうち、リセット期間Ｔ１から移行する際の撮像素子１３の過渡変動が収束してから、信号期間Ｔ３へ移行する際の撮像素子１３の過渡変動が始まるまでの、リファレンス信号が安定して出力されている期間（以下、リファレンス期間と称する）に応じて設定される。また、SHDパルス１乃至ｎの供給タイミングは、信号期間Ｔ３のうち、フィードスルー期間Ｔ２から移行する際の撮像素子１３の過渡変動が収束してから、リセット期間Ｔ１へ移行する際の撮像素子１３の過渡変動が始まるまでの、データ信号が安定して出力されている期間（以下、検出期間と称する）に応じて設定される。
【００４６】
例えば、リファレンス期間において、一定の間隔ΔtpでSHPパルス１乃至ｎがCDS３１−１乃至３１−ｎに供給されるとともに、リファレンス期間の最初においてSHPパルス１がCDS３１−１に供給され、リファレンス期間の最後においてSHPパルスがCDS３１−ｎに供給されるように、供給タイミングが設定される。また、検出期間において、一定の間隔ΔtdでSHDパルス１乃至ｎがCDS３１−１乃至３１−ｎに供給されるとともに、検出期間の最初においてSHDパルス１がCDS３１−１に供給され、検出期間の最後においてSHDパルスがCDS３１−ｎに供給されるように、供給タイミングが設定される。
【００４７】
これにより、同じ画素に対するリファレンス信号の値とデータ信号の値との差を、CDS３１−１乃至３１−ｎでそれぞれ異なるタイミングで検出するとともに、隣接するSHPパルスの間隔Δtp、および、隣接するSHDパルスの間隔Δtdを最大限に長く設定することができる。
【００４８】
また、リファレンス期間と検出期間の長さが異なる場合、Δtp＝Δtdとなるようにパルス間隔を設定するようにしてもよい。例えば、リファレンス期間と検出期間のうち短い方の期間を基準にしてパルス間隔を設定することが考えられる。例えば、リファレンス期間の方が検出期間より短い場合、リファレンス期間におけるSHPパルス１乃至ｎの供給タイミングは、上述した方法で設定される。一方、SHDパルス１乃至ｎのパルス間隔は、SHPパルス１乃至ｎのパルス間隔と同じΔtpに設定され、かつ、検出期間内にSHDパルス１乃至ｎがCDS３１−１乃至３１−ｎに供給されるように、タイミングドライバ１２からのSHPパルスとSHDパルスの出力間隔が設定される。
【００４９】
CDS３１−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）は、SHPパルスｉが供給されたときの画像信号（リファレンス信号）の値（すなわち、基準値）と、SHDパルスｉが供給されたときの画像信号（データ信号）の値（すなわち、信号値）の差を、対象となる画素の輝度値として検出し、輝度値を示す輝度信号をVGA３２−ｉに供給する。VGA３２−ｉは、設定されたゲインで輝度信号を増幅または減衰してADC３３−ｉに供給する。ADC３３−ｉは、VGA３２−ｉから供給されるアナログの輝度信号をデジタルの輝度信号にA/D変換して、平均化回路２３に供給する。
【００５０】
平均化回路２３は、ADC３３−１乃至３３−ｎから供給されるｎ個のデジタルの輝度信号に基づいて、CDS３１−１乃至３１−ｎにより異なるタイミングで検出され、VGA３２−１乃至３２−ｎにより増幅または減衰された同じ画素に対する輝度値の平均を、その画素の最終的な輝度値として求める。平均化回路２３は、各画素の最終的な輝度値を示すデジタルの画像データを生成し、撮像装置１内のデジタルの画像データを処理する後段の回路に供給する。
【００５１】
以上のように、信号処理装置１４では、タイミングドライバ１２およびDD２１−１乃至２１−（ｎ−１）により、CDS３１−１乃至３１−ｎにSHPパルスおよびSHDパルスを供給するタイミングを簡単に設定することができ、CDS３１−１乃至３１−ｎが撮像素子１３の各画素の輝度値を検出するタイミングを、それぞれ個別に、簡単かつ柔軟に制御することができる。従って、フィードスルー期間および信号期間など撮像素子１３の出力信号の仕様が異なっても、タイミングドライバ１２およびDD２１−１乃至２１−（ｎ−１）の設定を変更するだけで、同じ信号処理装置１４を適用することが可能になる。
【００５２】
また、出力信号処理回路２２から画像データが出力された後、平均化回路２３により輝度値の平均を求めるので、撮像素子１３で発生するランダムノイズだけでなく、出力信号処理回路２２で発生するランダムノイズの影響も低減することができる。より具体的には、撮像素子１３および出力信号処理回路２２で発生するランダムノイズの量を、CDS３１乃至ADC３３の並列数ｎに応じてトータルで√(1/n)に低減することができる。
【００５３】
さらに、ADC３３−１乃至３３−ｎによりデジタル値に変換した後に、平均化回路２３により輝度値の平均を求めるので、アナログ信号により輝度値の平均を求める場合と比較して、平均化回路２３の構成を簡素化できるとともに、ノイズの影響を低減することができ、輝度値の検出精度が向上する。
【００５４】
また、特許文献１に記載の発明で用いられるアナログのタップ付遅延線や加算回路はノイズの影響を受けやすいが、信号処理装置１４では、それらを設ける必要がないため、その分輝度値の検出精度が向上する。
【００５５】
さらに、撮像素子１３から出力される画像信号の画素単位の周期は、フレームレートや撮影インターバルを高速化するために非常に短く、さらに画素数が増えるほど、その周期は短くなる。従って、特許文献１に記載の発明で用いられるタップ付遅延線は、アナログの画像信号を、高い分解能および精度で遅延させる必要があり、その分高価になってしまう。一方、信号処理装置１４では、アナログのタップ付遅延線を設ける必要がなく、その分コストダウンを実現することができる。
【００５６】
また、近年の特定用途向け集積回路（ASSP）の高集積化、および、複数チャンネル出力の撮像素子の普及などに伴い、信号処理装置１４のように、アナログの画像信号の処理系を複数設けるようにしても、価格や実装面積の増大はあまり生じない。
【００５７】
さらに、隣接するSHPパルスの間隔Δtp、および、隣接するSHDパルスの間隔Δtdをできる限り長く設定することにより、より長い期間にわたってランダムノイズを平均化することができ、局所的に集中して発生するランダムノイズが、平均化回路２３で算出される輝度値に影響するのを防止することができる。
【００５８】
なお、CDS３１乃至ADC３３の並列数は２つ以上の任意の数に設定することが可能である。
【００５９】
また、信号処理装置１４の構成は、上述した例に限定されるものではなく、任意の構成とすることができる。例えば、出力信号処理回路２２を、１つのパッケージ化されたICにより実現するようにしてもよいし、CDS３１、VGA３２、ADC３３がそれぞれ１つずつパッケージ化されたICをｎ個組み合わせて実現するようにしてもよい。また、例えば、DD２１−１乃至２１−（ｎ−１）や平均化回路２３を、出力信号処理回路２２に組み込むようにしてもよい。
【００６０】
さらに、平均化回路２３を、CDS３１−１乃至３１−ｎの直後に設けたり、VGA３２−１乃至３２−ｎの直後に設けたりするようにしてもよい。前者の場合、VGA３２およびADC３３の数をそれぞれ１個にすることができ、後者の場合、ADC３３の数を１個にすることができる。また、前者の場合、撮像素子１３で発生するランダムノイズに加えて、CDS３１−１乃至３１−ｎで発生するランダムノイズの影響を低減することができ、後者の場合、撮像素子１３で発生するランダムノイズに加えて、CDS３１−１乃至３１−ｎおよびVGA３２−１乃至３２−ｎで発生するランダムノイズの影響を低減することができる。ただし、上述したように、ADC３３−１乃至ADC３３−ｎの後に設けた方が、デジタル信号により輝度値の平均を求めることができ、平均化回路２３の構成を簡素化できるとともに、ノイズ等の影響を受けにくくすることができる。
【００６１】
また、以上の説明では、撮像素子１３をCCDイメージセンサにより構成する例を示したが、本発明は、CMOSイメージセンサなど、基準値を示すリファレンス信号と、信号値を示すデータ信号を出力する撮像素子を用いる場合に適用することができる。
【００６２】
さらに、本発明は、例えば、静止画像を撮影するデジタルスチルカメラ、および、動画像を撮影するデジタルビデオカメラ、並びに、それらのカメラを組み込んだ各種の機器に適用することができる。
【００６３】
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１  撮像装置，  １１  発振器，  １２  タイミングドライバ，  １３  撮像素子，  １４  信号処理装置，  ２１−１乃至２１−（ｎ−１）  デジタルディレイ，  ２２  出力信号処理回路，  ２３  平均化回路，  ３１−１乃至３１−ｎ  相関二重サンプリング回路,  ３２−１乃至３２−ｎ  可変ゲインアンプ,  ３３−１乃至３３−ｎ  A/Dコンバータ
【図１】
2011109556.tif 000004
【図２】
2011109556.tif 000005
【図３】
2011109556.tif 000006