(57)【要約】【目的】ＣＣＤ１における信号電荷の転送残しを補正する補正量を算出する。【構成】ＣＣＤ１のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ１〜Ｓ16のうち，（（Ａ）参照），もっとも左側の列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ１，Ｓ５，Ｓ９，Ｓ13に蓄積された信号電荷を水平転送路４にシフトし，残りの列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷については水平転送路４にシフトしない（（Ｃ）参照）。転送残しが無ければ信号電荷Ｓ１，Ｓ５，Ｓ９，Ｓ13に続く電荷は空となるが（（Ｅ）参照），転送残しがあるため信号電荷Ｓ１，Ｓ５，Ｓ９，Ｓ13に続いて，その転送残しの電荷がＣＣＤ１から出力される（（Ｆ）参照）。出力された転送残しの電荷量から補正量が算出される。【選択図】図２
2008141294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向および垂直方向に設けられている多数の光電変換素子，上記光電変換素子の各列に隣接して設けられ上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路，および上記垂直転送路から転送された信号電荷を，一行分ずつ水平方向に転送して出力する水平転送路を備えた固体電子撮像素子の補正量算出装置において，
水平転送路における信号電荷の転送残しを補正する補正量を算出する補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された補正対象画素の信号電荷の次に上記水平転送路から出力されるべき信号電荷を，上記垂直転送路または上記水平転送路にシフトすることを停止するように上記固体電子撮像素子を制御する固体電子撮像素子制御手段，ならびに
上記固体電子撮像素子制御手段の制御のもとに上記水平転送路から出力される信号電荷であって，上記補正対象画素の信号電荷の次に出力される転送残しの信号電荷にもとづいて，上記補正対象画素の補正量を算出する補正量算出手段，
を備えた固体電子撮像素子の補正量算出装置。
【請求項２】
上記固体電子撮像素子制御手段は，上記垂直転送路または上記水平転送路へのシフトを停止する信号電荷を，一画素おきの画素に相当する信号電荷とするものである，
請求項１に記載の固体電子撮像素子の補正量算出装置。
【請求項３】
上記固体電子撮像素子制御手段は，
水平転送路における信号電荷の転送残しを補正する補正量を算出する奇数列または偶数列のいずれか一方の列の補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された補正対象画素の信号電荷の次に上記水平転送路から出力されるべき信号電荷を上記垂直転送路または上記水平転送路にシフトすることを停止し，上記水平転送路から上記いずれか一方の列の補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された補正対象画素の信号電荷の出力が終了したことに応じて，奇数列または偶数列のいずれか他方の列の補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された補正対象画素の信号電荷の次に水平転送路から出力されるべき信号電荷を上記垂直転送路または上記水平転送路にシフトすることを停止するように上記固体電子撮像素子を制御するものである，
請求項１に記載の固体電子撮像素子の補正量算出装置。
【請求項４】
上記多数の光電変換素子の露光量が変わるように，上記多数の光電変換素子を複数回露光するように上記固体電子撮像素子を制御する露光制御手段をさらに備え，
上記補正量算出手段は，
複数回の露光のそれぞれの露光において上記固体電子撮像素子制御手段の制御のもとに上記水平転送路から出力される信号電荷であって，上記補正対象画素の信号電荷の次に出力される信号電荷にもとづいて，上記補正対象画素の補正量を算出するものである，
請求項１に記載の固体電子撮像素子の補正量算出装置。
【請求項５】
上記補正量算出手段において，それぞれの露光ごとに得られる上記補正対象画素の補正量にもとづいて，上記光電変換素子の露光量に応じて上記補正対象画素の補正量を表す補正曲線を生成する補正曲線生成手段をさらに備えている，
請求項４に記載の固体電子撮像素子の補正量算出装置。
【請求項６】
エリアごとに異なる露光量となる被写体を上記固体電子撮像素子の多数の光電変換素子で露光する露光制御手段をさらに備え，
上記固体電子撮像素子制御手段が，
上記異なるエリアごとの光電変換素子であって，水平転送路における信号電荷の転送残しを補正する補正量を算出する補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された補正対象画素の信号電荷の次に水平転送路から出力されるべき信号電荷を上記垂直転送路または上記水平転送路にシフトすることを停止するように上記固体電子撮像素子を制御するものであり，
上記補正量算出手段は，
上記固体電子撮像素子制御手段の制御のもとに異なるエリアごとに上記水平転送路から出力される信号電荷であって，上記補正対象画素の信号電荷の次に出力される転送残しの信号電荷にもとづいて，異なるエリアごとの上記補正対象画素の補正量を算出するものである，
請求項１に記載の固体電子撮像素子の補正量算出装置。
【請求項７】
上記固体電子撮像素子制御手段は，
異なる列の複数の補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された補正対象画素の信号電荷の次に水平転送路から出力されるべき信号電荷を上記垂直転送路または上記水平転送路にシフトすることを停止するように上記固体電子撮像素子を制御するものであり，
上記補正量算出手段が，
上記固体電子撮像素子制御手段の制御のもとに上記水平転送路から出力される信号電荷であって上記補正対象画素の信号電荷の次に出力される転送残しの信号電荷にもとづいて，上記補正対象画素の列と異なる列の画素の補正量を算出するものである，
請求項１に記載の固体電子撮像素子の補正量算出装置。
【請求項８】
上記補正対象画素の補正量の算出処理をすべての画素について行うように上記固体電子撮像素子制御手段および上記補正量算出手段を制御する制御手段をさらに備えた請求項１に記載の固体電子撮像素子の補正量算出装置。
【請求項９】
上記補正対象画素の列と同じ列に存在する画素の補正量を，上記補正対象画素の補正量と同じと決定する補正量決定手段をさらに備えた請求項１に記載の固体電子撮像素子の補正量算出装置。
【請求項１０】
水平方向および垂直方向に設けられている多数の光電変換素子，上記光電変換素子の各列に隣接して設けられ，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路，および上記垂直転送路から転送された信号電荷を，一行分ずつ水平方向に転送して出力する水平転送路を備えた固体電子撮像素子を備えたディジタル・カメラの動作モードを設定する動作モード設定手段，
上記動作モード設定手段によって設定された動作モードで上記ディジタル・カメラを動作させる動作制御手段，
上記動作制御手段による動作制御にもとづいて上記ディジタル・カメラが動作したことに応じて，上記水平転送路における信号電荷の転送残しを補正する補正量を算出する補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された補正対象画素の信号電荷の次に水平転送路から出力されるべき信号電荷を上記垂直転送路または上記水平転送路にシフトすることを停止するように上記固体電子撮像素子を制御する固体電子撮像素子制御手段，
上記固体電子撮像素子制御手段の制御のもとに上記水平転送路から出力される信号電荷であって，上記補正対象画素の信号電荷の次に出力される転送残しの信号電荷にもとづいて，上記補正対象画素の補正量を算出する補正量算出手段，ならびに
上記補正量算出手段により補正された補正量を，上記動作モード設定手段により設定された動作モードと対応づけて記憶するようにメモリを制御するメモリ制御手段，
を備えた固体電子撮像素子の補正量算出装置。
【請求項１１】
ディジタル・カメラと演算装置とから構成される補正量算出システムにおいて，
上記ディジタル・カメラが，
水平方向および垂直方向に設けられている多数の光電変換素子，上記光電変換素子の各列に隣接して設けられ，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路，および上記垂直転送路から転送された信号電荷を，一行分ずつ水平方向に転送して出力する水平転送路を備えた固体電子撮像素子，ならびに
水平転送路における信号電荷の転送残しを補正する補正量を算出する補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された補正対象画素の信号電荷の次に上記水平転送路から出力されるべき信号電荷を上記垂直転送路または上記水平転送路にシフトすることを停止して，上記水平転送路から出力される信号電荷を映像信号として出力するように上記固体電子撮像素子を制御する固体電子撮像素子制御手段を備え，
上記演算装置が，
上記ディジタル・カメラから出力された映像信号を入力する映像信号入力手段，および
上記映像信号入力手段から入力した映像信号のうち，上記固体電子撮像素子制御手段の制御のもとに上記水平転送路から出力される信号電荷に相当する映像信号部分であって，上記補正対象画素の信号電荷の次に出力される転送残しの信号電荷に相当する映像信号部分にもとづいて，上記補正対象画素の補正量を算出して，補正量を表すデータを上記ディジタル・カメラに出力する補正量算出手段を備え，
上記ディジタル・カメラが，
上記演算装置の上記補正量算出手段から出力された補正量を表すデータを記憶するメモリ，および
上記固体電子撮像素子から出力される映像信号を上記メモリに記憶されている補正量を表すデータにもとづいて補正する補正手段，
を備えた補正量算出システム。
【請求項１２】
水平方向および垂直方向に設けられている多数の光電変換素子，上記光電変換素子の各列に隣接して設けられ，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路，および上記垂直転送路から転送された信号電荷を，一行分ずつ水平方向に転送して出力する水平転送路を備えた固体電子撮像素子，
水平転送路における信号電荷の転送残しを補正する補正量を算出する補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された補正対象画素の信号電荷の次に上記水平転送路から出力されるべき信号電荷を上記垂直転送路または上記水平転送路にシフトすることを停止するように上記固体電子撮像素子を制御する固体電子撮像素子制御手段，
上記固体電子撮像素子制御手段の制御のもとに上記水平転送路から出力された信号電荷であって，上記補正対象画素の信号電荷の次に出力される転送残しの信号電荷にもとづいて，上記補正対象画素の補正量を算出する補正量算出手段，ならびに
上記補正量算出手段によって算出された補正量にもとづいて，上記固体電子撮像素子から出力される映像信号を補正する補正手段，
を備えたディジタル・カメラ。
【請求項１３】
水平方向および垂直方向に設けられている多数の光電変換素子，上記光電変換素子の各列に隣接して設けられ，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路，および上記垂直転送路から転送された信号電荷を，一行分ずつ水平方向に転送して出力する水平転送路を備えた固体電子撮像素子の補正量算出装置の制御方法において，
固体電子撮像素子制御手段が，水平転送路における信号電荷の転送残しを補正する補正量を算出する補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された補正対象画素の信号電荷の次に上記水平転送路から出力されるべき信号電荷を，上記垂直転送路または上記水平転送路にシフトすることを停止するように上記固体電子撮像素子を制御し，
補正量算出手段が，上記固体電子撮像素子制御手段の制御のもとに上記水平転送路から出力される信号電荷であって，上記補正対象画素の信号電荷の次に出力される転送残しの信号電荷にもとづいて，上記補正対象画素の補正量を算出する，
固体電子撮像素子の補正量算出装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，固体電子撮像素子の補正量算出装置およびその制御方法ならびに補正量算出システムおよびディジタル・カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ等のような固体電子撮像素子には多数の光電変換素子が設けられている。それぞれの光電変換素子が画素に対応しており，光電変換素子に蓄積された信号電荷が画素を表すこととなる。光電変換素子に蓄積された信号電荷は，水平転送路にシフトされ，水平転送路を転送させられて映像信号として出力される。隣接する光電変換素子に蓄積された信号電荷が混ざらないように，信号電荷が水平転送路を転送させられるが，信号電荷の転送残しが生じてしまうために隣接する光電変換素子に蓄積された信号電荷が混ざってしまうことがある。このために，ＣＣＤの転送効率の不良品を検査する方法が提案されている（特許文献１）。また，転送残しに起因する画質劣化を補正する方法も提案されている（特許文献２，３）。
【特許文献１】特開2005-64758号公報
【特許文献２】特開2005-64760号公報
【特許文献３】特開2004-327722号公報
【０００３】
しかしながら，転送残しに起因する画質劣化を補正する上記の方法のものでは，水平転送路全体での転送残しの信号電荷量を算出するものであり，特定の画素の信号電荷の転送残しを算出することはできない。
【発明の開示】
【０００４】
この発明は，特定の画素の信号電荷の転送残しを算出することを目的とする。
【０００５】
第１の発明は，水平方向および垂直方向に設けられている多数の光電変換素子，上記光電変換素子の各列に隣接して設けられ，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路，および上記垂直転送路から転送された信号電荷を，一行分ずつ水平方向に転送して出力する水平転送路を備えた固体電子撮像素子の補正量算出装置において，水平転送路における信号電荷の転送残しを補正する補正量を算出する補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された補正対象画素の信号電荷の次に上記水平転送路から出力されるべき信号電荷を，上記垂直転送路または上記水平転送路にシフトすることを停止するように上記固体電子撮像素子を制御する固体電子撮像素子制御手段，ならびに上記固体電子撮像素子制御手段の制御のもとに上記水平転送路から出力される信号電荷であって，上記補正対象画素の信号電荷の次に出力される転送残しの信号電荷にもとづいて，上記補正対象画素の補正量を算出する補正量算出手段を備えていることを特徴とする。
【０００６】
第１の発明は，上記固体電子撮像素子の補正量算出装置の制御方法も提供している。すなわち，この方法は，水平方向および垂直方向に設けられている多数の光電変換素子，上記光電変換素子の各列に隣接して設けられ，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路，および上記垂直転送路から転送された信号電荷を，一行分ずつ水平方向に転送して出力する水平転送路を備えた固体電子撮像素子の補正量算出装置の制御方法において，固体電子撮像素子制御手段が，水平転送路における信号電荷の転送残しを補正する補正量を算出する補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された補正対象画素の信号電荷の次に上記水平転送路から出力されるべき信号電荷を，上記垂直転送路または上記水平転送路にシフトすることを停止するように上記固体電子撮像素子を制御し，補正量算出手段が，上記固体電子撮像素子制御手段の制御のもとに上記水平転送路から出力される信号電荷であって，上記補正対象画素の信号電荷の次に出力される転送残しの信号電荷にもとづいて，上記補正対象画素の補正量を算出するものである。
【０００７】
従来の固体電子撮像素子においては，多数の光電変換素子に蓄積された信号電荷は，一行分ずつ混ざらないように水平転送路にシフトされる。シフトされた信号電荷が水平転送路内を転送させられて一画素分ずつ出力される。この発明によると，多数の光電変換素子に蓄積された信号電荷のうち，所望の補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された信号電荷の次に水平転送路から出力されるべき信号電荷は垂直転送路または水平転送路にシフトされない。このために，所望の補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された信号電荷の次に水平転送路から出力される信号電荷は存在しない筈である。しかしながら，信号電荷の転送残しにより信号電荷が存在することとなる。この転送残しにより存在する信号電荷にもとづいて補正対象画素の補正量が算出される。特定の画素の転送残しを算出できるようになる。算出された特定の補正対象画素の転送残しを利用して，一駒の画像を構成するすべての画素の転送残しにもとづく補正を行うこともできるし，一駒の画像を構成するすべての補正対象画素の転送残しを算出して，すべての画素について対応する画素についての転送残しにもとづく補正を行うようにしてもよい。
【０００８】
上記固体電子撮像素子制御手段は，たとえば，上記垂直転送路または上記水平転送路へのシフトを停止する信号電荷を，一画素おきの画素に相当する信号電荷とするものである。
【０００９】
上記固体電子撮像素子制御手段は，たとえば，水平転送路における信号電荷の転送残しを補正する補正量を算出する奇数列または偶数列のいずれか一方の列の補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された補正対象画素の信号電荷の次に上記水平転送路から出力されるべき信号電荷を上記垂直転送路または上記水平転送路にシフトすることを停止し，上記水平転送路から上記いずれか一方の列の補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された補正対象画素の信号電荷の出力が終了したことに応じて，奇数列または偶数列のいずれか他方の列の補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された補正対象画素の信号電荷の次に水平転送路から出力されるべき信号電荷を上記垂直転送路または上記水平転送路にシフトすることを停止するように上記固体電子撮像素子を制御するものである。
【００１０】
上記多数の光電変換素子の露光量が変わるように，上記多数の光電変換素子を複数回露光するように上記固体電子撮像素子を制御する露光制御手段をさらに備えてもよい。この場合，上記補正量算出手段は，たとえば，複数回の露光のそれぞれの露光において上記固体電子撮像素子制御手段の制御のもとに上記水平転送路から出力される信号電荷であって，上記補正対象画素の信号電荷の次に出力される信号電荷にもとづいて，上記補正対象画素の補正量を算出するものである。転送残しの信号電荷の量は，光電変換素子に蓄積された信号電荷量（露光量）に依存することがある。複数回の露光のそれぞれの露光において上記固体電子撮像素子制御手段の制御のもとに上記水平転送路から出力される信号電荷であって，上記補正対象画素の信号電荷の次に出力される信号電荷にもとづいて，上記補正対象画素の補正量を算出するので，異なる露光量に応じた補正量を算出できる。
【００１１】
上記補正量算出手段において，それぞれの露光ごとに得られる上記補正対象画素の補正量にもとづいて，上記光電変換素子の露光量に応じて上記補正対象画素の補正量を表す補正曲線を生成する補正曲線生成手段をさらに備えてもよい。
【００１２】
エリアごとに異なる露光量となる被写体を上記固体電子撮像素子の多数の光電変換素子で露光する露光制御手段をさらに備えてもよい。この場合，上記固体電子撮像素子制御手段は，上記異なるエリアごとの光電変換素子であって，水平転送路における信号電荷の転送残しを補正する補正量を算出する補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された補正対象画素の信号電荷の次に水平転送路から出力されるべき信号電荷を上記垂直転送路または上記水平転送路にシフトすることを停止するように上記固体電子撮像素子を制御するものとなり，上記補正量算出手段は，上記固体電子撮像素子制御手段の制御のもとに異なるエリアごとに上記水平転送路から出力される信号電荷であって，上記補正対象画素の信号電荷の次に出力される転送残しの信号電荷にもとづいて，異なるエリアごとの上記補正対象画素の補正量を算出するものとなろう。一度の露光で異なる露光量の補正量を算出できるようになる。
【００１３】
上記固体電子撮像素子制御手段は，たとえば，異なる列の複数の補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された補正対象画素の信号電荷の次に水平転送路から出力されるべき信号電荷を上記垂直転送路または上記水平転送路にシフトすることを停止するように上記固体電子撮像素子を制御するものである。また，上記補正量算出手段は，たとえば，上記固体電子撮像素子制御手段の制御のもとに上記水平転送路から出力される転送残しの信号電荷であって上記補正対象画素の信号電荷の次に出力される信号電荷にもとづいて，上記補正対象画素の列と異なる列の画素の補正量を算出するものである。
【００１４】
上記補正対象画素の補正量の算出処理をすべての画素について行うように上記固体電子撮像素子制御手段および上記補正量算出手段を制御する制御手段をさらに備えることが好ましい。
【００１５】
上記補正対象画素の列と同じ列に存在する画素の補正量を，上記補正対象画素の補正量と同じと決定する補正量決定手段をさらに備えることもできる。
【００１６】
第２の発明による固体電子撮像素子の補正量算出装置は，水平方向および垂直方向に設けられている多数の光電変換素子，上記光電変換素子の各列に隣接して設けられ，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路，および上記垂直転送路から転送された信号電荷を，一行分ずつ水平方向に転送して出力する水平転送路を備えた固体電子撮像素子を備えたディジタル・カメラの動作モードを設定する動作モード設定手段，上記動作モード設定手段によって設定された動作モードで上記ディジタル・カメラを動作させる動作制御手段，上記動作制御手段による動作制御にもとづいて上記ディジタル・カメラが動作したことに応じて，上記水平転送路における信号電荷の転送残しを補正する補正量を算出する補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された補正対象画素の信号電荷の次に水平転送路から出力されるべき信号電荷を上記垂直転送路または上記水平転送路にシフトすることを停止するように上記固体電子撮像素子を制御する固体電子撮像素子制御手段，上記固体電子撮像素子制御手段の制御のもとに上記水平転送路から出力される転送残しの信号電荷であって，上記補正対象画素の信号電荷の次に出力される信号電荷にもとづいて，上記補正対象画素の補正量を算出する補正量算出手段，ならびに上記補正量算出手段により補正された補正量を，上記動作モード設定手段により設定された動作モードと対応づけて記憶するようにメモリを制御するメモリ制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１７】
第２の発明によると，ディジタル・カメラの動作モードに応じて転送残しの補正量が算出される。算出された補正量は，動作モードに対応づけられて記憶される。ディジタル・カメラを用いて被写体を撮像した場合に，設定された動作モードに応じた補正量を用いて転送残しについての補正をすることができる。
【００１８】
第３の発明は，ディジタル・カメラと演算装置とから構成される補正量算出システムについてのものである。
【００１９】
上記ディジタル・カメラは，水平方向および垂直方向に設けられている多数の光電変換素子，上記光電変換素子の各列に隣接して設けられ，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路，および上記垂直転送路から転送された信号電荷を，一行分ずつ水平方向に転送して出力する水平転送路を備えた固体電子撮像素子，および水平転送路における信号電荷の転送残しを補正する補正量を算出する補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された補正対象画素の信号電荷の次に上記水平転送路から出力されるべき信号電荷を上記垂直転送路または上記水平転送路にシフトすることを停止して，上記水平転送路から出力される信号電荷を映像信号として出力するように上記固体電子撮像素子を制御する固体電子撮像素子制御手段を備えている。
【００２０】
上記演算装置は，上記ディジタル・カメラから出力された映像信号を入力する映像信号入力手段，および上記映像信号入力手段から入力した映像信号のうち，上記固体電子撮像素子制御手段の制御のもとに上記水平転送路から出力される信号電荷に相当する映像信号部分であって，上記補正対象画素の信号電荷の次に出力される転送残しの信号電荷に相当する映像信号部分にもとづいて，上記補正対象画素の補正量を算出して，補正量を表すデータを上記ディジタル・カメラに出力する補正量算出手段を備えている。
【００２１】
上記ディジタル・カメラは，さらに，上記演算装置の上記補正量算出手段から出力された補正量を表すデータを記憶するメモリ，および上記固体電子撮像素子から出力される映像信号を上記メモリに記憶されている補正量を表すデータにもとづいて補正する補正手段を備えている。
【００２２】
第３の発明によると，ディジタル・カメラにおいて上述のように固体電子撮像素子が制御され，補正対象画素の信号電荷の次に水平転送路から出力されるべき信号電荷を水平転送路にシフトする処理が停止させられ，水平転送路から出力される信号電荷が映像信号として演算装置に入力する。演算装置において補正量が算出され，その補正量を表すデータがディジタル・カメラに与えられる。ディジタル・カメラにおいて，被写体を撮像することにより固体電子撮像素子から出力される映像信号が補正量を用いて補正される。ディジタル・カメラにおいて補正量を算出しなくとも補正できるようになる。
【００２３】
第４の発明によるディジタル・カメラは，水平方向および垂直方向に設けられている多数の光電変換素子，上記光電変換素子の各列に隣接して設けられ，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路，および上記垂直転送路から転送された信号電荷を，一行分ずつ水平方向に転送して出力する水平転送路を備えた固体電子撮像素子，水平転送路における信号電荷の転送残しを補正する補正量を算出する補正対象画素に対応する光電変換素子に蓄積された補正対象画素の信号電荷の次に上記水平転送路から出力されるべき信号電荷を上記垂直転送路または上記水平転送路にシフトすることを停止するように上記固体電子撮像素子を制御する固体電子撮像素子制御手段，上記固体電子撮像素子制御手段の制御のもとに上記水平転送路から出力された信号電荷であって，上記補正対象画素の信号電荷の次に出力される転送残しの信号電荷にもとづいて，上記補正対象画素の補正量を算出する補正量算出手段，ならびに上記補正量算出手段によって算出された補正量にもとづいて，上記固体電子撮像素子から出力される映像信号を補正する補正手段を備えていることを特徴とする。
【００２４】
第４の発明によると，ディジタル・カメラにおいて上述のように固体電子撮像素子が制御され，補正対象画素の信号電荷の次に水平転送路から出力されるべき信号電荷を水平転送路にシフトする処理が停止させられる。ディジタル・カメラにおいて，上述のように補正量が算出される。ディジタル・カメラにおいて，被写体を撮像することにより固体電子撮像素子から出力される映像信号が補正量を用いて補正される。ディジタル・カメラにおいて補正量の算出および補正ができるようになる。
【実施例】
【００２５】
この発明の実施例について説明する前に，ＣＣＤの従来の読み出し方法について述べる。
【００２６】
図１（Ａ）〜（Ｄ）はＣＣＤの模式図を示し，図１（Ｅ）はＣＣＤの信号出力を示している。
【００２７】
図１（Ａ）を参照して，ＣＣＤ１には水平方向（列方向）および垂直方向（行方向）に多数のフォトダイオード２が配列されている。図１（Ａ）〜（Ｄ）には，16個のフォトダイオード２が図示されているが，ＣＣＤ１にはもっと多くのフォトダイオード２が含まれていることはいうまでもない。フォトダイオード２の各列の右側（左側でもよい）には，垂直転送路３が設けられている。垂直転送路３の下側には，水平転送路４が形成されている。水平転送路４の左端部（出力端）には出力増幅回路５が設けられている。
【００２８】
図１（Ａ）を参照して，フォトダイオード２が露光されることにより，露光量に応じた信号電荷がフォトダイオード２に蓄積される。フォトダイオード２の一つ一つが一駒の画像における画素に対応し，各フォトダイオード２に蓄積された信号電荷の量が画素レベルを表すこととなる。蓄積された信号電荷がＳ１〜Ｓ16で表されている。
【００２９】
図１（Ｂ）を参照して，ＣＣＤ１にタイミング・ゲート・パルスφＴＧ１が与えられると，フォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ１〜Ｓ16がフォトダイオード２から垂直転送路３にシフトされる。
【００３０】
図１（Ｃ）を参照して，垂直転送路３に垂直転送パルスφＶが与えられることにより，垂直転送路３にシフトされた信号電荷は，垂直転送路３内を垂直方向に転送させられ，水平転送路４に与えられる。
【００３１】
図１（Ｄ）を参照して，水平転送路４に水平転送パルスφＨが与えられると，信号電荷は水平転送路４内を水平方向に転送させられ，出力増幅回路５から映像信号として出力される。
【００３２】
最下行のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷をＳ１〜Ｓ４とし，その上の行のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷をＳ５〜Ｓ８とし，さらにその上の行のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷をＳ９〜Ｓ12とし，さらにその上の行のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷をＳ13〜Ｓ16とすると，図１（Ｅ）に示すように信号電荷Ｓ１〜Ｓ16は，最下行のフォトダイオード２に蓄積されたものから順にすべて読み出される。
【００３３】
水平転送路４を備えたＣＣＤ１のような固体電子撮像素子においては，水平転送路４内を信号電荷が転送させられるときに，いわゆる転送残しが生じ，異なる画素を表わす信号電荷同士が混ざってしまうことがある。水平転送路４において信号電荷Ｓ１〜Ｓ16を転送するには電位井戸が形成される。電位井戸の深さが変えられていくことにより信号電荷Ｓ１〜Ｓ16が転送させられる。電位井戸に蓄積された信号電荷のすべてが次の電位井戸に転送させられずに，電位井戸に残り（転送残し），次に転送させられてきた信号電荷と混ざってしまうのである。このために転送残しによる映像信号を補正する必要がある。この発明の実施例は，このような補正における補正量を算出するものである。
【００３４】
図２（Ａ）〜（Ｄ）は，ＣＣＤ１の模式図である。これらの図において，図１（Ａ）〜（Ｄ）と同じものについては同じ符号を付して説明を省略する。
【００３５】
図２（Ａ）を参照して，上述したようにフォトダイオード２が露光されることによりフォトダイオード２に信号電荷Ｓ１〜Ｓ16が蓄積される。図２（Ｂ）を参照して，この実施例においては，もっとも左側の列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ１，Ｓ５，Ｓ９，Ｓ13のみが垂直転送路３にシフトされるようにＣＣＤ１にタイミング・ゲート・パルスφＴＧ２が与えられる。もっとも左側の列以外の列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ２〜Ｓ４，Ｓ６〜Ｓ８，Ｓ10〜Ｓ12，Ｓ14〜Ｓ16についてはフォトダイオード２から垂直転送路３にシフトされない。
【００３６】
図２（Ｃ）を参照して，もっとも左側の垂直転送路３に垂直転送パルスφＨが与えられ，左側の列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ１，Ｓ５，Ｓ９，Ｓ13のうち，最下行のフォトダイオード２に蓄積されていた信号電荷Ｓ１のみが水平転送路４に与えられる。最下行のフォトダイオード２に蓄積されていた信号電荷Ｓ１，Ｓ５，Ｓ９，Ｓ13のうち，左側の列のフォトダイオード２に蓄積されていた信号電荷Ｓ１以外の信号電荷Ｓ５，Ｓ９，Ｓ13は，水平転送路４に与えられない。このために，信号電荷Ｓ５，Ｓ９，Ｓ13が蓄積されるべき水平転送路４の電位井戸は空となる（空という文字が付されている）。
【００３７】
図２（Ｄ）を参照して，水平転送路４に水平転送パルスφＨが与えられることにより，信号電荷Ｓ１が転送させられる。
【００３８】
最下行の上の行のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８，さらに上の行のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ９，Ｓ10，Ｓ11，Ｓ12，さらに上の行のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ13，Ｓ14，Ｓ15，Ｓ16についても同様に，もっとも左側の列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ５，Ｓ９，Ｓ13が水平転送路３に与えられ，その他のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ６〜Ｓ８，Ｓ10〜Ｓ12，Ｓ14〜Ｓ16は水平転送路３には与えられない（信号電荷の水平転送路３へのシフトの停止）。ＣＣＤ１からは，図２（Ｅ）に示すように信号電荷Ｓ１，Ｓ５，Ｓ９，またはＳ13と３画素分の空の信号電荷とが交互に出力されるようになる。
【００３９】
しかしながら，図２（Ｆ）に示すように，信号電荷の転送残しがあるので，例えば，信号電荷Ｓ１がＣＣＤ１出力されると，信号電荷Ｓ１の転送残しが次にＣＣＤ１から出力される。同様に，信号電荷Ｓ５，Ｓ９，Ｓ13がそれぞれＣＣＤ１から出力されると，信号電荷Ｓ５，Ｓ９，Ｓ13のそれぞれの転送残しが信号電荷Ｓ５，Ｓ９，Ｓ13の次にＣＣＤ１から出力される。信号電荷Ｓ１，Ｓ５，Ｓ９，Ｓ13の次に出力される信号電荷は空の筈であるから，これらの信号電荷Ｓ１，Ｓ５，Ｓ９，Ｓ13の次に出力される信号電荷の量を算出することにより，信号電荷の転送残しの量を算出することができ，転送残しによる補正量が分かる。
【００４０】
このようにして算出された補正量を用いて一駒の画像の全体について転送残しに基づく補正を行ってもよいし，上述のように各行ごとに代表的に検出される信号電荷Ｓ１，Ｓ５，Ｓ９またはＳ13の転送残し量を用いて転送残しの補正量を算出するようにしてもよい。たとえば，最下行のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷については信号電荷Ｓ１の転送残し量を用いて補正し，最下行の上の行のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷については信号電荷Ｓ５の転送残し量を用いて補正してもよい。
【００４１】
図３（Ａ）〜（Ｅ）は変形例を示すものである。図３（Ａ）〜（Ｄ）はＣＣＤ１の模式図である。これらの図において図１（Ａ）〜（Ｄ）に示すものと同一物については同一符号を付して説明を省略する。図３（Ｅ）はＣＣＤ１から出力される信号電荷を示している。
【００４２】
図２（Ａ）〜（Ｅ）においてはもっとも左側の列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ１，Ｓ５，Ｓ９，Ｓ13を水平転送路４にシフトし，その他の列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ２〜Ｓ４，Ｓ６〜Ｓ８，Ｓ10〜Ｓ12は水平転送路４にシフトされていない。これに対して，図３（Ａ）〜（Ｅ）に示す変形例では，奇数列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ９，Ｓ11，Ｓ13，Ｓ15が水平転送路４にシフトされ，偶数列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８，Ｓ10，Ｓ12，Ｓ14，Ｓ16は水平転送路４にシフトされない。奇数列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ９，Ｓ11，Ｓ13，Ｓ15の転送残しの量が算出されるので，奇数列の画素についての転送残しの補正量を算出することができる。
【００４３】
図３（Ａ）を参照して，フォトダイオード２が露光されることによりフォトダイオード２に信号電荷Ｓ１〜Ｓ16が蓄積される。図３（Ｂ）に示すように奇数列のフォトダイオード２にタイミング・ゲート・パルスφＴＧ３が与えられることにより，奇数列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ９，Ｓ11，Ｓ13，Ｓ15が奇数列の垂直転送路３にシフトされる。図３（Ｃ）に示すように奇数列の垂直転送路３に垂直転送パルスφＶが与えられことにより，奇数列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ９，Ｓ11，Ｓ13，Ｓ15のうち，最下行の奇数列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ１，Ｓ５が水平転送路４にシフトされる。図３（Ｄ）に示すように，水平転送路４に水平転送パルスφＨが与えられることにより，最下行のフォトダイオード２のうち，奇数列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ１，Ｓ３が出力されることとなる。
【００４４】
図４（Ａ）〜（Ｅ）も変形例を示すものである。図４（Ａ）〜（Ｄ）はＣＣＤ１の模式図である。これらの図において図１（Ａ）〜（Ｄ）に示すものと同一物については同一符号を付して説明を省略する。図４（Ｅ）はＣＣＤ１から出力される信号電荷を示している。
【００４５】
図４（Ａ）〜（Ｅ）に示す変形例では，偶数列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８，Ｓ10，Ｓ12，Ｓ14，Ｓ16が水平転送路４にシフトされ，奇数列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ９，Ｓ11，Ｓ13，Ｓ15は水平転送路４にシフトされない。偶数列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８，Ｓ10，Ｓ12，Ｓ14，Ｓ16の転送残しの量が算出されるので，偶数列の画素についての転送残しの補正量を算出することができる。
【００４６】
図４（Ａ）を参照して，フォトダイオード２が露光されることによりフォトダイオード２に信号電荷Ｓ１〜Ｓ16が蓄積される。図４（Ｂ）に示すように偶数列のフォトダイオード２にタイミング・ゲート・パルスφＴＧ４が与えられることにより，偶数列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８，Ｓ10，Ｓ12，Ｓ14，Ｓ16が偶数列の垂直転送路３にシフトされる。図４（Ｃ）に示すように偶数列の垂直転送路３に垂直転送パルスφＶが与えられことにより，偶数列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８，Ｓ10，Ｓ12，Ｓ14，Ｓ16のうち，最下行の奇数列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ２，Ｓ４が水平転送路４にシフトされる。図４（Ｄ）に示すように，水平転送路４に水平転送パルスφＨが与えられることにより，最下行のフォトダイオード２のうち，偶数列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷Ｓ２，Ｓ４が出力されることとなる。
【００４７】
上述した図３（Ａ）〜（Ｅ）の処理が終了したあとに図４（Ａ）〜（Ｅ）の制御が行われることにより，すべてのフォトダイオード２に蓄積された信号電荷の転送残しの量を算出でき，一駒の画像のすべての画素についての転送残しによる補正量を算出できる。画素ごとに転送残しの量が異なっていても，それぞれの画素に対応した補正量が算出できる。正確な補正を行うことができる。また上記の実施例においては垂直転送路３への所定の信号電荷のシフトを停止することにより水平転送路４への所定の信号電荷の停止をしているが，垂直転送路３にはすべての信号電荷をシフトし，水平転送路４に与えられたときに所定の信号電荷のシフトを停止するようにしてもよい。所定の信号電荷が水平転送路４にシフトされないように水平転送路４へのシフト・パルスを制御するのは上述と同様にして容易に理解できよう。
【００４８】
図５は，多数の補正対象画素と補正量との関係を示している。
【００４９】
上述のように画素（補正対象画素）ごとに信号電荷の転送残し（画素の残し）が算出される。算出された転送残しが補正量となる。補正対象画素と補正量との関係が補正装置のメモリに記憶されることにより，ＣＣＤから出力された映像信号を，メモリを参照して補正できるようになる。
【００５０】
図６から図８は，他の実施例を示すものである。図６は補正対象画素の出力レベル（補正対象画素の信号電荷レベル）と補正量との関係を示すグラフ，図７は補正対象画素の出力レベルと補正量との関係を示すテーブルである。
【００５１】
上述した実施例においては，一回の露光が行われ，その露光により蓄積された信号電荷にもとづいて転送残しによる補正量を算出しているが，転送残しの量は露光量に依存することがある。この実施例においては，異なる露光量でＣＣＤ１を露光し，露光量に応じた（露光量は補正対象画素の出力レベルに対応する）補正量を算出するものである。
【００５２】
まず，所定の明るさをもつ基準の被写体が用意される。用意された基準の被写体が，露出が変えられてＣＣＤ１によって撮像される。すると，ＣＣＤ１の露光量が変わるので，補正対象画素の出力レベルも変わる。異なる露出で基準の被写体がたとえば６回撮像されると，図６および図７に示すように，補正対象画素の６個の出力レベルＸ11，Ｘ12，Ｘ13，Ｘ14，Ｘ15およびＸ16が得られる。６個の出力レベルＸ11，Ｘ12，Ｘ13，Ｘ14，Ｘ15およびＸ16に対応した補正量ａ11，ａ12，ａ13，ａ14，ａ15およびａ16が上述したようにして得られる。このようにして図６および図７に示す補正対象画素の出力レベルと補正量との関係が得られる。撮像により得られた映像信号レベルと補正対象画素の出力レベルとが比較されることにより，対応する補正量が分かるので，その対応する補正量を用いて映像信号が補正される。露光量（映像信号レベル）に応じた補正を行うことができる。
【００５３】
６回の撮像により６個の補正量ａ11，ａ12，ａ13，ａ14，ａ15およびａ16が得られるが，これらの補正量以外の補正量については補間処理により算出することができる。このために，６回の撮像により得られた６個の出力レベルＸ11，Ｘ12，Ｘ13，Ｘ14，Ｘ15およびＸ16の出力レベルの間，これらの出力レベル未満または出力レベル以上の映像信号が得られた場合には，補間処理により算出された補正量を用いて補正できる。もっとも撮像回数は６回に限られないのはいうまでもない。
【００５４】
映像信号レベルに応じた補正量は，図３（Ａ）〜（Ｅ）および図４（Ａ）〜（Ｅ）のようにして一駒の画像を構成する画素すべてについて算出するようにしてもよいし，図２（Ａ）〜（Ｅ）のように特定の画素についてのみ算出して一駒の画像を構成する画素すべてについての補正量として適用するようにしてもよい。
【００５５】
図８は，図６および図７に示す補正量を算出する処理手順を示すフローチャートである。この算出処理は，上述した駆動が行われるＣＣＤを備えたディジタル・カメラについてのものである。
【００５６】
上述のように，補正量を算出する撮像回数（上述の例では６回）ns，各撮像における露出Ex(i)がそれぞれ設定される（ステップ11）。もっとも，ディジタル・カメラであればカメラマンがその回数分同一の被写体の撮像を繰り返してもよい。露出変数ｉが０にセットされ，最初の露出Ex(i)が設定される（ステップ12）。
【００５７】
露出Ex(i)にもとづいて絞りおよびシャッタ・スピードが設定される（ステップ13）。基準の被写体が，設定された絞りおよびシャッタ・スピードで撮像される（ステップ14）。撮像により上述したように，その露出Ex(i)での補正量が算出される（ステップ15）。算出された補正量が露出Ex(i)（映像信号レベル）に対応してディジタル・カメラ内の記憶装置に保存される（ステップ16）。露出変数ｉが，設定された撮像回数ns以上となるまで，露出変数ｉがインクレメントされながら（ステップ18），ステップ13から16の処理が繰り返される。
【００５８】
このようにして，上述のように異なる映像信号レベルに応じた補正量が得られることとなる。
【００５９】
図９から図12は，変形例を示すものである。上述の実施例においては，６回撮像することにより映像信号レベルに応じた６個の補正量が得られるが，以下に述べるものは１回の撮像により映像信号レベルに応じた６個の補正量が得られるものである。
【００６０】
図９は，撮像対象となる基準被写体SUBの一例である。この基準被写体SUBは，ディジタル・カメラによって撮影可能な範囲と相似である矩形のものであり，横方向（横方向に限らない）に６つのエリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，およびＡ６に分けられている。これらの６つのエリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，およびＡ６は，異なる明るさをもつものである。このような６つのエリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，およびＡ６をもつ被写体SUBが１回撮像されることにより，領域ごとに異なる６つの画素出力レベルを得ることができる。６つの異なる画素出力レベルが得られるので，上述のように画素出力レベルに応じた６つの補正量が算出されることとなる。
【００６１】
図10は，６つの異なる画素出力レベルと補正量との関係を示すグラフであり，図11は６つの異なる画素出力レベルと補正量との関係を示すテーブルである。
【００６２】
上述のように，異なる明るさをもつ６つのエリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，およびＡ６をもつ被写体SUBが撮像されると，６つのエリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，およびＡ６のそれぞれのエリアを撮像して得られる６つのレベルの映像信号（補正対象画素出力）Ｘ21，Ｘ22，Ｘ23，Ｘ24，Ｘ25およびＸ26が得られる。６つのレベルの映像信号Ｘ21，Ｘ22，Ｘ23，Ｘ24，Ｘ25およびＸ26のそれぞれから，それぞれのレベルに対応した補正量ａ21，ａ22，ａ23，ａ24，ａ25およびａ26が算出される。これにより図10に示すグラフおよび図11に示すテーブルが得られる。
【００６３】
図12は，図９に示す被写体SUBを撮像して補正量を算出する処理手順を示すフローチャートである。
【００６４】
上述したようにエリアごとに明るさが異なる被写体SUBがディジタル・カメラを用いて撮像される（ステップ21）。つづいて，補正量算出領域数Naが設定される（ステップ22）。最初はエリア変数ｉが０にセットされる（ステップ23）。
【００６５】
エリア(i)から得られた映像信号から，エリア(i)の補正量が算出される（ステップ24）。算出された補正量が映像信号レベルに対応してディジタル・カメラ内の記憶装置に記憶される（ステップ25）。エリア変数ｉが設定された補正量算出領域数Na以上となるまで（ステップ26），エリア変数ｉがインクレメントされながら（ステップ27），ステップ24および25の処理が繰り返される。
【００６６】
上述したように６つのエリアをもつ被写体SUBは，ディジタル・カメラによる撮像範囲一杯となるように撮像される。これにより，撮像によって得られた画像のエリアと映像信号レベルとの対応関係が分かるので、映像信号がどのエリアから得られたものかが分かり，上述のようにエリアごとの補正量を算出できる。
【００６７】
図13は，ＣＣＤ30の受光面の一例である。
【００６８】
ＣＣＤ30には，水平方向（列方向）および垂直方向（行方向）に多数のフォトダイオード２が設けられている。図13においては，垂直転送路，水平転送路および出力増幅回路は図示が省略されている。左端側の列のフォトダイオード32が符号PLで示され，中央の列のフォトダイオード33が符号PMで示され，右端側の列のフォトダイオード34が符号PRで示されている。
【００６９】
上述のように，ＣＣＤ30が露光され，かつ符号PLで示されている左端側の列のフォトダイオード32，符号PMで示されている中央の列のフォトダイオード33および符号PRで示されている右端側の列のフォトダイオード34にそれぞれ蓄積された信号電荷が出力され，その他の列のフォトダイオード31に蓄積された信号電荷は空となるようにＣＣＤ30が駆動させられる。このような駆動が同一の明るさをもつ被写体に対して露出が変えられて複数回行われる。すると，符号PLで示されている左端側の列のフォトダイオード32に蓄積されていた信号電荷およびその転送残しから図14（Ａ）に示すように補正対象画素の信号出力と補正量との関係を示すグラフが得られる。同様に，符号PMで示されている中央の列のフォトダイオード33に蓄積されていた信号電荷（補正対象画素信号出力）およびその転送残し（補正量）から図14（Ｂ）に示すように補正対象画素の信号出力と補正量との関係を示すグラフが得られ，符号PRで示されている右端側の列のフォトダイオード34に蓄積されていた信号電荷およびその転送残しから図14（Ｃ）に示すように補正対象画素の信号出力と補正量との関係を示すグラフが得られる。
【００７０】
同一列の画素については，補正量は同じものと見なすものとする。図14（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）から分かるように，異なる列の画素については画素ごとに補正量が変わる。この実施例においては，水平（列）方向の画素位置に対応した補正量が算出されるものである。
【００７１】
上述したように，符号PLで示されている左端側の列のフォトダイオード32に蓄積される信号電荷によって表される画素，符号PMで示されている中央の列のフォトダイオード33に蓄積される信号電荷によって表される画素および符号PRで示されている右端側の列のフォトダイオード34に蓄積される信号電荷によって表される画素のそれぞれの補正量は，図14（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）によって表される。このことから，水平方向において符号PLで示されている左端側の列のフォトダイオード32に蓄積される信号電荷によって表される画素と符号PMで示されている中央の列のフォトダイオード33に蓄積される信号電荷によって表される画素との間にある画素の補正量は，図14（Ａ）に示すグラフと図14（Ｂ）に示すグラフとから補間処理により算出できることは理解されよう。また，符号PMで示されている中央の列のフォトダイオード33に蓄積される信号電荷によって表される画素と符号PRで示されている右端側の列のフォトダイオード34に蓄積される信号電荷によって表される画素との間にある画素の補正量は，図14（Ｂ）に示すグラフと図14（Ｃ）に示すグラフとから補間処理により算出できることは理解されよう。補正対象画素の水平方向位置に応じた補正を実現できる。
【００７２】
上述の実施例では，同一列の画素については，同じ補正量と見なしているから，複数回の露光を行い，それぞれの露光において最下行に蓄積された信号電荷をＣＣＤ30から出力するだけで図14（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）に示すグラフを得ることができる。また，上述の実施例においては，左端側の列のフォトダイオード32に蓄積された信号電荷にもとづいて得られる図14（Ａ）に示すグラフと，中央の列のフォトダイオード33に蓄積された信号電荷にもとづいて得られる図14（Ｂ）に示すグラフと，右端側の列のフォトダイオード34に蓄積された信号電荷にもとづいて得られる図14（Ｃ）に示すグラフとから，補間処理を利用して水平方向におけるすべての画素の補正量を算出しているが，左端側の列のフォトダイオード32に蓄積された信号電荷にもとづいて得られる図14（Ａ）に示すグラフと右端側の列のフォトダイオード34に蓄積された信号電荷にもとづいて得られる図14（Ｃ）に示すグラフとから中央の列のフォトダイオード33に蓄積された信号電荷にもとづいて得られるグラフを生成するようにしてもよい。
【００７３】
さらに，上述の実施例では，３列（または２列）のフォトダイオード31に蓄積された信号電荷にもとづいて補正量を表すグラフを生成しているが，図３（Ａ）〜（Ｅ）および図４（Ａ）〜（Ｅ）に示す処理を行うことにより，すべての列のフォトダイオード31に蓄積された信号電荷にもとづいてすべての列の画素の補正量を表すグラフを算出するようにしてもよい。水平方向の位置に応じた補正量を用いて補正することができる。
【００７４】
図15は，補正量を算出する処理手順を示すフローチャートである。この処理手順は，図14（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）にグラフによって示される補正量を算出するものである。
【００７５】
撮像変数ｊが０にセットされ，撮像枚数nsが設定される（ステップ41）。第一回目の露出で撮像が行われ映像信号が得られる（ステップ42）。つづいて基準水平方向画素数Naが設定される（ステップ43）。この基準水平方向画素数Naは，３つの目のグラフ（図14（Ｃ）に示す右端側の列のグラフ）が得られたかどうかを判定するのに用いられるものである。さらに，列変数ｉが初期値にリセットされる（ステップ44）。この列変数ｉの初期値は，図14（Ａ）に示すグラフを得るための列の値である。
【００７６】
列（ｉ）に蓄積された信号電荷が読み取られ，その列（ｉ）に蓄積された信号電荷と転送残しとから列（ｉ）の補正量が算出される（ステップ45）。算出された補正量が列（ｉ）に対応して記憶される（ステップ46）。所定の露出における左端の列の画素の補正量が得られることとなる。列変数ｉが基準水平方向画素数Na未満であれば，中央の列の画素の補正量または右端の列の補正量が未だ得られていないから，第一回目の露出におけるそれらの列の補正量を得るために，列変数ｉに水平方向にｍ列分が加算される（ステップ48）。加算されるｍ列の値は，ＣＣＤの水平方向の画素数のほぼ半分となろう。同様にして，ｉ＋ｍ列目のフォトダイオードに蓄積された信号電荷の補正量が算出され（ステップ45），補正量が記憶装置に記憶される（ステップ46）。さらに，列変数ｉにｍ列の値が加算されて（ステップ48），補正量の算出および算出された補正量の記憶が行われる（ステップ45，46）。
【００７７】
撮像変数ｊが設定された枚数ns未満であれば（ステップ49），撮像変数ｊがインクレメントされ（ステップ50），露出が変えられて再びステップ42から48の処理が繰り返される。これにより，左端の列，中央の列および右端の列に対応した図14（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）に示すグラフが得られる。
【００７８】
得られた３つのグラフを用いて，グラフが得られた列の間にある画素の補正量が補間により算出され（ステップ51），記憶されることとなる（ステップ52）。
【００７９】
図16は，水平方向のすべての画素（すべての列の画素）に対応した補正のグラフを算出するための処理手順を示すフローチャートである。この図において図15に示す処理と同一の処理については同一符号を付して説明を省略する。この実施例においては奇数列についての補正量が算出され，その後偶数列についての補正量が算出される。
【００８０】
ＣＣＤの水平画素数Npixが設定される（ステップ53）。列変数ｉが初期値である１にセットされ（ステップ44），列変数ｉによって示される１列目のフォトダイオードに蓄積された信号電荷およびその転送残しにもとづいて補正量が算出される（ステップ45）。算出された補正量が記憶され（ステップ46），列変数ｉと水平方向画素数Npixとが比較される（ステップ54）。列変数ｉが水平方向画素数Npix未満であれば（ステップ54でＹＥＳ），すべての列について補正量は算出されていないから次の奇数列についての補正量を算出するために列変数ｉに２が加算される（ステップ55）。ｉ列目の補正量が算出され，算出された補正量が記憶される（ステップ45，46）。列変数ｉが水平方向画素数Npix以上となると（ステップ54でＮＯ），すべての列について，設定された露出での補正量が算出されたこととなるので，撮像枚数が所定の枚数ns未満であれば，次の露出での撮像を行わせるために撮像変数ｊがインクレメントされる（ステップ50）。次の露出での撮像が行われ，上述したのと同様にすべての列での補正量が算出されて記憶される。このようにして，すべての列についての補正量を示す上述したグラフが得られることとなる。
【００８１】
図17は，補正方式を選択する処理手順を示すフローチャートである。
【００８２】
上述したように，すべての列について補正量を表すグラフを生成して，対応する列の画素を対応するグラフを用いて補正する方式Ａと左端の列，中央の列および右端の列（また左端の列および右端の列）についての補正量を表すグラフを生成して，その他の列については補間処理によりグラフを生成して補正する方式Ｂとがある。
【００８３】
補正精度，補正処理量にもとづいて，方式Ａまたは方式Ｂのどちらの方式により補正を行うかが決定される（ステップ61）。決定された方式を用いて補正が行われる（ステップ62，63）。たとえば，高精度の補正が必要な場合には方式Ａの補正が行われ，高精度の補正が不要な場合には方式Ｂの補正が行われる。また，補正を行う装置の処理能力が高い場合には高精度の補正である方式Ａが行われ，補正を行う装置の処理能力が低い場合には精度の高くない補正である方式Ｂが行われる。
【００８４】
図18から図20は，さらに他の実施例を示すものである。
【００８５】
この実施例は，動作モードに応じて補正量を記憶させるものである。動作モードごとに補正量が算出されて記憶される。
【００８６】
まず，動作モード数Ｎｍが設定される（ステップ71）。つづいてカウンタの値Ｎがリセットされる（ステップ72）。カウンタの値Ｎが動作モード数Ｎｍ以下であれば（ステップ73でＮＯ），動作モード数Ｎｍに応じた動作モードが設定される（ステップ74）。設定された動作モードでの補正量が算出され，記憶される（ステップ75，76）。カウンタの値Ｎがインクレメントされ（ステップ77）再びステップ73から77の処理が繰り返される。カウンタの値Ｎが動作モード数Ｎｍより大きくなると（ステップ73でＹＥＳ），処理は終了する。
【００８７】
図19は，ＩＳＯ感度に応じた補正量を示し，図20は温度に応じた補正量を示している。ＩＳＯ感度および温度がそれぞれ動作モードとなる。
【００８８】
図19を参照して，ＩＳＯ感度が高くなるほど，大きくなるような補正量が記憶される。図20を参照して，温度が高くなるほど，補正量が小さくなるような補正量が記憶される。たとえば，ディジタル・カメラにおいて補正処理が行われる場合に，カメラに設定されたＩＳＯ感度に応じて補正量を変えることができる。また，カメラが用いられる環境温度に応じて補正量を変えることができる。
【００８９】
図21は，上述した補正処理を実施するための撮像素子検査装置の電気的構成を示すブロック図である。
【００９０】
撮像素子検査装置（以下，検査装置という）の全体の動作は，ＣＰＵ80によって統括される。
【００９１】
検査装置には，電源回路83が含まれている。この電源回路83には，ＤＣ／ＤＣコンバータ84が含まれている。ＣＰＵ80からの制御のもとに検査装置を構成する各回路に，ＤＣ／ＤＣコンバータ83から電源が供給される。検査装置には，操作キー82が含まれており，操作キー82から出力される操作信号は，ＣＰＵ80に与えられる。さらに，ＣＰＵ80によってクロック・ジェネレータ81が制御され，クロック・ジェネレータから検査装置を構成する各回路にクロック信号が与えられる。
【００９２】
検査装置には，上述した補正量を算出するためのＣＣＤなどの撮像素子94が着脱自在に設けられる。この撮像素子94は，駆動設定装置90により駆動パルスが設定される駆動装置91によって上述のように補正量が算出されるように駆動させられる。撮像素子94の受光面前方にはモータ・ドライバ92によって位置が制御させられる撮像レンズ94が移動自在に位置決めされている。
【００９３】
撮像素子94によって被写体が撮像され，上述のように，空の信号電荷が水平転送路にシフトされるように撮像素子94が駆動させられる。撮像素子94から出力された映像信号は，ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路96によって相関二重サンプリングが行われてアナログ／ディジタル変換回路96に入力する。アナログ／ディジタル変換回路96において映像信号がディジタル画像データに変換される。画像データは画像入力コントローラ97によって補正量算出装置101に入力する。補正量算出装置101において上述のように転送残しにもとづく補正量が算出される。
【００９４】
検査装置には，検査装置に装着された撮像素子94を識別するための個体情報を記憶する撮像素子個体情報記憶装置105も設けられている。検査装置のオペレータによって操作キーを用いて撮像素子94を識別するための個体情報が入力され，撮像素子個体情報記憶装置105に記憶される。
【００９５】
撮像素子個体情報記憶装置105に記憶されている個体情報が読み出され，算出された補正量を表わすデータは，撮像素子94の識別データと関連付けられて補正量記憶装置102に記憶させられる。補正量を表わすデータと撮像素子94の識別データとが通信装置103によってディジタル・スチル・カメラ（図22参照）に送信される。もっとも，これらの補正量を表わすデータと識別データとは送信されずに検査装置およびディジタル・スチル・カメラに着脱自在な記録媒体に記録し，それらのデータが記録された記録媒体をディジタル・スチル・カメラに装着してディジタル・スチル・カメラに読み取らせるようにしてもよい。
【００９６】
検査装置には，ビデオ・エンコーダ98，画像表示装置99，ＡＥ（自動露光）／ＡＦ（自動合焦）／ＡＷＢ（自動白バランス）検出回路100，メモリ104，音出力装置106，スピーカ107なども設けられているが，これ以上の説明は，省略する。
【００９７】
図22は，ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。
【００９８】
ディジタル・スチル・カメラの全体の動作は，ＣＰＵ150によって統括される。
【００９９】
ディジタル・スチル・カメラには，各種操作キー152が含まれており，これらの各種操作キー152から出力される操作信号は，ＣＰＵ150に入力する。各種操作キー152には，記録モードまたは再生モードを設定するモード設定スイッチ153，メニュー・スイッチ154，電源スイッチ155，ズーム・スイッチ156，記録開始／停止兼シャッタ・スイッチ157などがある。
【０１００】
ディジタル・スチル・カメラにはバッテリィ159が含まれている。このバッテリィ159から出力される電源が電源回路158に含まれているＤＣ／ＤＣコンバータ158Ａに与えられる。ＤＣ／ＤＣコンバータ158Ａからディジタル・スチル・カメラを構成する各回路に電源が供給される。また，クロック・ジェネレータ151がＣＰＵ150によって制御され，クロック・ジェネレータ151からディジタル・スチル・カメラを構成する各回路にクロック信号が供給される。
【０１０１】
上述したように検査装置に装着された撮像素子94が検査装置から取り出されてディジタル・スチル・カメラに装着される。また，ディジタル・スチル・カメラには通信装置170が設けられており，検査装置から送信された補正量を表すデータおよび撮像素子94の個体情報を示すデータが受信される。受信されたこれらのデータは，補正量記憶装置168に記憶される。また，ディジタル・スチル・カメラには，装着された撮像素子94の個体情報を記憶する撮像素子個体情報記憶装置171も含まれている。
【０１０２】
撮像素子の前方にはモータ・ドライバ162によって位置決めされる撮像レンズ163が光軸方向に移動自在に設けられている。被写体を撮像すると撮像レンズ163によって被写体像が撮像素子94の受光面上に結像する。撮像素子94は，駆動設定装置160によって駆動パルス等が設定される駆動装置161によって駆動させられる。駆動装置161によって撮像素子94が駆動させられると，撮像素子94から被写体像を表す映像信号が出力され，ＣＤＳ増幅回路165において相関二重サンプリングが行われる。映像信号は，アナログ／ディジタル変換回路166においてディジタル画像データに変換され，画像入力コントローラ167に入力する。画像データは，画像入力コントローラ167によってＡＥ／ＡＦ／ＡＷＢ検出回路175に与えられる。ＡＥ／ＡＦ／ＡＷＢ検出回路175において，自動露光，自動合焦，自動白バランス調整に必要なデータが検出される。検出されたデータにもとづいて自動露光制御，自動合焦制御，自動白バランス調整が行われる。
【０１０３】
画像データは，ビデオ・エンコーダ173に入力し，画像表示装置174に与えられることにより被写体像が画像表示装置174上に表示される。
【０１０４】
記録開始／停止兼シャッタ・スイッチ157のシャッタ・スイッチ157が押されると，上述のようにして得られた画像データは画像入力コンピュータ167によってメモリ178に与えられ，一時的に記憶される。画像データはメモリ178から読み出されて補正演算装置169に入力する。また，補正量記憶装置168に記憶されている補正量を表すデータも読み出され，補正演算装置169に入力する。補正演算装置169において，画像データに対して転送残しの補正処理が行われる。補正された画像データが画像信号処理回路172に与えられ，所定の信号処理が行われる。画像信号処理回路172から出力された画像データは圧縮処理回路179において圧縮される。圧縮された画像データがメディア記録制御回路182によって記録メディア183に記録される。
【０１０５】
さらに，ディジタル・スチル・カメラには，マイクロフォン182が設けられており，マイクロフォン182から出力される音声信号はマイクロフォン増幅回路177において増幅される。増幅された音声信号は音入力処理回路176においてディジタル音データに変換される。変換された音データを記録メディア183に記録することもできる。さらに，ディジタル・スチル・カメラには音出力処理回路180およびスピーカ181が設けられており，音声出力も可能である。
【０１０６】
上述の実施例では，画像データを記録メディア183に記録するときに転送残しにもとづく補正処理が行われているが，被写体像を表示するときにもその補正が行われるようにしてもよい。
【０１０７】
図23（Ａ）は検査装置の処理手順を示すフローチャート，図23（Ｂ）はディジタル・スチル・カメラの処理手順を示すフローチャートである。
【０１０８】
図23（Ａ）を参照して，上述したように，検査装置に撮像素子94が装着される（ステップ111）。撮像素子94の個体番号（個体情報）が読み出され，個体情報記憶装置105に記憶される（ステップ112）。上述したように検査装置のオペレータによって個体番号が入力されることとなろう。転送残し補正量算出用の駆動パルスが駆動設定装置90によって駆動装置91に設定される（ステップ113）。被写体が撮像され，補正量算出用画像が取得される（ステップ114）。得られた補正量算出用画像から補正量が算出される（ステップ115）。撮像素子の個体番号と対応して補正量が補正量記憶装置102に記憶させられる（ステップ116）。その後，撮像素子94が検査装置から取り外される（ステップ117）。補正量を表すデータおよび個体番号を表すデータは上述のように検査装置からディジタル・スチル・カメラに送信され，ディジタル・スチル・カメラにおいて記憶される。
【０１０９】
図23（Ｂ）を参照して，検査装置から取り外された撮像素子94がディジタル・スチル・カメラに装着される（ステップ121）。つづいて撮像素子の個体番号が撮像素子個体情報記憶装置171から読み出される（ステップ122）。読み出された個体番号に対応して記憶されている補正量データが補正量記憶装置168から読み出されて補正演算装置169に入力する（ステップ123）。
【０１１０】
被写体が撮像され（ステップ124），被写体像を表す画像データが得られる（ステップ125）。得られた画像データについて，補正演算装置169において補正処理が行われる（ステップ126）。
【０１１１】
図24は，演算装置の電気的構成を示すブロック図である。
【０１１２】
この演算装置は，撮像は，上述したディジタル・スチル・カメラにおいて行い，得られた被写体像を入力することにより，補正量を演算するものである。
【０１１３】
演算装置の全体の動作は，ＣＰＵ130によって統括される。
【０１１４】
電源回路132に含まれるＤＣ／ＤＣコンバータ133から出力される電源が演算回路の各回路に供給される。操作キー131から出力される操作信号はＣＰＵ130に入力する。また，演算装置にはビデオ・エンコーダ134および画像表示装置135ならびに音出力装置141およびスピーカ142も含まれている。さらに，演算装置には所定のデータを一時的に記憶するためのメモリ139も含まれている。
【０１１５】
ディジタル・スチル・カメラにおいて被写体が撮像され，上述のように補正量を算出するための画像データおよび撮像素子の個体情報を表すデータが演算装置の通信装置138に入力する。画像データは，補正量演算装置136に与えられ，補正量を表すデータが算出される。算出された補正量を表すデータは撮像素子個体情報記憶装置に個体情報を表すデータに対応づけられて記憶される。
【０１１６】
図25（Ａ）は演算装置を用いた場合のディジタル・スチル・カメラの処理手順を示すフローチャート，図25（Ｂ）は演算装置の処理手順を示すフローチャートである。
【０１１７】
図25（Ａ）を参照して，転送残し補正量算出用駆動パルスが設定され（ステップ191），被写体を撮像することにより補正量算出用の画像が取得される（ステップ192）。撮像により得られた画像データおよび撮像素子の個体情報を表すデータが演算装置に送信される（ステップ193）。
【０１１８】
図23（Ｂ）を参照して，ディジタル・スチル・カメラから送信された画像データおよび個体情報を表すデータが演算装置において受信される（ステップ201）。受信した画像データから補正量を表すデータが算出され（ステップ202），ディジタル・スチル・カメラに送信される（ステップ203）。
【０１１９】
再び図23（Ａ）を参照して，演算装置から送信された補正量を表すデータがディジタル・スチル・カメラにおいて受信される（ステップ194）。受信した補正量を表すデータがディジタル・スチル・カメラの補正量記憶装置に記憶される（ステップ195）。被写体が撮像され（ステップ196），記憶された補正量を用いて撮像された被写体像について転送残しの補正処理が実施される（ステップ197）。
【０１２０】
図26は，ディジタル・スチル・カメラにおいて補正量の算出および算出された補正量にもとづく補正を行う処理手順を示すフローチャートである。
【０１２１】
転送残し補正量算出用駆動パルスが設定され（ステップ211），被写体が撮像されることにより補正量算出用の画像が取得される（ステップ212）。取得された画像データから補正量が算出される（ステップ213）。算出された補正量が補正量記憶装置に記憶される（ステップ214）。
【０１２２】
補正対象の被写体が撮像され（ステップ215），記憶された補正量を用いて撮像された被写体像が補正される（ステップ216）。
【０１２３】
このように，ディジタル・スチル・カメラ一台によって補正量の算出および算出された補正量を用いた補正処理を実現することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】（Ａ）〜（Ｄ）はＣＣＤの模式図，（Ｅ）はＣＣＤから出力される映像信号を表している。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）はＣＣＤの模式図，（Ｅ）はＣＣＤから出力される映像信号を表している。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）はＣＣＤの模式図，（Ｅ）および（Ｆ）はＣＣＤから出力される映像信号を表している。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）はＣＣＤの模式図，（Ｅ）はＣＣＤから出力される映像信号を表している。
【図５】補正対象画素と補正量との関係を示している。
【図６】補正対象画素レベルと補正量との関係を示すグラフである。
【図７】補正対象画素と補正量との関係を示すテーブルである。
【図８】補正量を算出する処理手順を示すフローチャートである。
【図９】基準被写体の一例である。
【図１０】補正対象画素レベルと補正量との関係を示すグラフである。
【図１１】補正対象画素と補正量との関係を示すテーブルである。
【図１２】補正量を算出する処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】ＣＣＤの受光面の一例である。
【図１４】（Ａ）〜（Ｃ）は補正対象画素と補正量との関係を示すグラフである。
【図１５】補正量を算出する処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】補正量を算出する処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】補正処理を選択する処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】補正量を算出する処理手順を示すフローチャートである。
【図１９】ＩＳＯ感度と補正量との関係を示すテーブルである。
【図２０】環境温度と補正量との関係を示すテーブルである。
【図２１】撮像素子検査装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２２】ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図２３】（Ａ）は検査装置の処理手順を示すフローチャート，（Ｂ）はディジタル・スチル・カメラの処理手順を示すフローチャートである。
【図２４】演算装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２５】（Ａ）はディジタル・スチル・カメラの処理手順を示すフローチャート，（Ｂ）は演算装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図２６】ディジタル・スチル・カメラの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２５】
１  ＣＣＤ
２  フォトダイオード
４  水平転送路
91  駆動装置
94  撮像素子
【図１】
2008141294.tif 000003
【図２】
2008141294.tif 000004
【図３】
2008141294.tif 000005
【図４】
2008141294.tif 000006
【図５】
2008141294.tif 000007
【図６】
2008141294.tif 000008
【図７】
2008141294.tif 000009
【図８】
2008141294.tif 000010
【図９】
2008141294.tif 000011
【図１０】
2008141294.tif 000012
【図１１】
2008141294.tif 000013
【図１２】
2008141294.tif 000014
【図１３】
2008141294.tif 000015
【図１４】
2008141294.tif 000016
【図１５】
2008141294.tif 000017
【図１６】
2008141294.tif 000018
【図１７】
2008141294.tif 000019
【図１８】
2008141294.tif 000020
【図１９】
2008141294.tif 000021
【図２０】
2008141294.tif 000022
【図２１】
2008141294.tif 000023
【図２２】
2008141294.tif 000024
【図２３】
2008141294.tif 000025
【図２４】
2008141294.tif 000026
【図２５】
2008141294.tif 000027
【図２６】
2008141294.tif 000028