(57)【要約】【課題】水平転送パルスを含めて撮像用パルスの位相調整を、技術者がマニュアルで行う場合に比べて、より迅速・容易、高精度に行えるようにする。【解決手段】ＣＣＤ２によるアナログ撮像信号Ｓａを変換したデジタル撮像信号Ｓｄに基づいて撮像用パルスの位相を調整する位相調整装置であって、画素領域内の複数画素についてデジタル撮像信号の輝度レベルを検出する輝度レベル検出部１１と、左右方向で離れた２つの画素領域での輝度レベルの差分によってシェーディングの検出を行うシェーディング検出部１３と、輝度レベル検出部とシェーディング検出部の各出力に応じてＣＣＤ出力信号のピークレベルを検出するためのピークサンプルパルスＤＳ２と、相関二重サンプリングの基準となる信号レベルを検出するための基準サンプルパルスＤＳ１と、ＣＣＤにおける水平転送パルスＨ１，Ｈ２の各位相を調整するタイミング調整部１４を備える。【選択図】図１
2008228037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＣＤで得られたアナログ撮像信号を画素毎にデジタル値に変換することにより得られるデジタル撮像信号が入力され、前記デジタル撮像信号に基づいて撮像に用いられるパルスの位相を調整する位相調整装置であって、
画素領域内の複数の画素について、前記デジタル撮像信号の輝度のレベルを検出する輝度レベル検出部と、
前記輝度レベル検出部が検出した輝度レベルのうち、左右方向で離れた２つの画素領域での輝度レベルの差分によってシェーディングの検出を行うシェーディング検出部と、
前記輝度レベル検出部と前記シェーディング検出部の各出力に応じて、前記ＣＣＤから出力される撮像信号のピークレベルを検出するためのピークサンプルパルスと、相関二重サンプリングの基準となる信号レベルを検出するための基準サンプルパルスと、前記ＣＣＤにおける水平転送パルスの各位相を調整するタイミング調整部とを備えた位相調整装置。
【請求項２】
さらに、複数の画素について、前記デジタル撮像信号の画素間の信号ばらつきを示す分散を算出する分散演算部を備え、前記タイミング調整部は、前記輝度レベル検出部と前記分散演算部の演算結果に応じて外部のＡＤ変換器へ供給されるＡＤクロック信号の最適位相を割り出すように構成されている請求項１に記載の位相調整装置。
【請求項３】
前記輝度レベル検出部において検出される前記輝度は、前記画素領域内の前記デジタル撮像信号の信号レベルの平均値である請求項１または請求項２に記載の位相調整装置。
【請求項４】
ＣＣＤから出力される撮像信号のピークレベルを検出するためのピークサンプルパルスと、相関二重サンプリングの基準となる信号レベルを検出するための基準サンプルパルスと、ＡＤ変換器へ入力されるＡＤクロック信号と、前記ＣＣＤの水平転送部における水平転送パルスの各位相を調整するための位相調整方法であって、
前記基準サンプルパルスと前記ＡＤクロック信号の位相を固定した状態で、前記ピークサンプルパルスの位相を変化させ、輝度が最大となる第１の位相を検出するステップと、
検出された前記第１の位相を前記ピークサンプルパルスの最適位相として設定するステップと、
前記水平転送パルスのうちの第１の水平転送パルスの位相を固定した状態で、第２の水平転送パルスの位相を変化させ、前記水平転送部における水平転送効率が最大となる位相を検出するステップと、
前記水平転送効率が最大となる位相を前記第２の水平転送パルスの最適位相として設定するステップとを含む位相調整方法。
【請求項５】
さらに、
前記ピークサンプルパルスの位相を前記最適位相に固定し、かつ前記ＡＤクロック信号の位相を固定した状態で、前記基準サンプルパルスの位相を変化させ、輝度の変化が少ない安定領域を検出するステップと、
検出された前記安定領域の中心を第２の位相とし、前記第２の位相を前記基準サンプルパルスの最適位相として設定するステップとを含む請求項４に記載の位相調整方法。
【請求項６】
さらに、
前記ピークサンプルパルスの位相を前記最適位相に固定し、かつ前記基準サンプルパルスの位相を前記最適位相に固定し、かつ入射光を遮蔽した状態で、前記ＡＤクロック信号の位相を変化させ、分散が最小となる第３の位相を検出するステップと、
検出された前記第３の位相を前記ＡＤクロック信号の最適位相として設定するステップとを含む請求項５に記載の位相調整方法。
【請求項７】
前記ＣＣＤがカラーフィルタＣＣＤの場合に、前記水平転送効率が最大となる位相を検出するステップにおいて、前記第２の水平転送パルスの位相を変化させつつ、垂直座標を同一とする所定の２つの画素領域のカラーフィルタがもつ各色の輝度をそれぞれ算出し、算出された各色２つの輝度の変化が最小となる位相を前記水平転送効率が最大となる位相とする請求項４から請求項６までのいずれかに記載の位相調整方法。
【請求項８】
前記ＣＣＤがカラーフィルタＣＣＤの場合に、前記水平転送効率が最大となる位相を検出するステップにおいて、カラーフィルタが持つ任意の色を１色被写体として撮像した状態で、前記第２の水平転送パルスの位相を変化させつつ、転送効率の劣化による水平隣接画素への漏れを検出し、検出された漏れが最小となる位相を前記水平転送効率が最大となる位相とする請求項４から請求項６までのいずれかに記載の位相調整方法。
【請求項９】
前記基準サンプルパルスと前記ピークサンプルパルスと前記ＡＤクロック信号のうち少なくとも１つの位相を調整するサンプルパルス調整処理と、前記第１の水平転送パルスと前記第２の水平転送パルスのうち少なくとも１つの位相を調整する水平転送パルス調整処理とを含み、前記サンプルパルス調整処理と前記水平転送パルス調整処理とを繰り返し行う請求項４から請求項８までのいずれかに記載の位相調整方法。
【請求項１０】
さらに、蛍光灯下での撮影時に生じるフリッカを検出するフリッカ検出部を備え、前記タイミング調整部は、前記フリッカ検出部による検出フリッカの周期に応じて調整対象の位相に補正をかけるように構成されている請求項１から請求項３までのいずれかに記載の位相調整装置。
【請求項１１】
さらに、前記フリッカ検出部による検出フリッカの周期に応じた補正係数を算出し、前記輝度レベル検出部が算出した輝度に対して前記補正係数を乗算して輝度を補正する輝度補正部を備えている請求項１０に記載の位相調整装置。
【請求項１２】
さらに、蛍光灯下での撮影時に生じるフリッカを検出するフリッカ検出部と、前記フリッカ検出部のフリッカ検出に応じて前記ＣＣＤへのシャッタ速度を光量の変動周期の正の整数倍に設定する露出制御部とを備えている請求項１から請求項３までのいずれかに記載の位相調整装置。
【請求項１３】
ＣＣＤと、
前記ＣＣＤで得られたアナログ撮像信号について相関二重サンプリングを行うことにより画素毎の信号レベルを決定する相関二重サンプリング部と、
前記相関二重サンプリング部から出力された撮像信号の振幅を調整する自動利得制御部と、
前記自動利得制御部によって振幅が調整された撮像信号をデジタル値に変換してデジタル撮像信号とするＡＤ変換器と、
前記ＡＤ変換器による前記デジタル撮像信号を入力とする請求項１または請求項２もしくは請求項１０から請求項１２までのいずれかに記載の位相調整装置と、
前記位相調整装置によって調整された位相に基づいて、撮像に用いられるパルスを生成するタイミングジェネレータとを備えたデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラにおける撮像用パルスの位相（タイミング）調整を行う位相調整装置および位相調整方法ならびに位相調整装置が組み込まれたデジタルカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ（デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラ付き携帯電話等）は、ＣＣＤ(ChargeCoupled Device)によって撮像されたアナログ撮像信号をデジタル撮像信号へと変換し、所定の処理を加えた上で記録する。ＣＣＤによって被写体を撮像するためには、ＣＣＤからのアナログ入力信号の信号レベルを検出するパルスやＣＣＤを駆動するパルスなどが必要である。これらのパルスの位相については、製造に起因するばらつきがあることから、ハードウェア設計時に調整することがむずかしい。そこで、製造後に技術者が位相調整を行い、調整された位相を示す情報を記憶領域に格納し、実使用において記憶領域から位相情報を読み出して最適位相を設定するようにしている。
【０００３】
従来、露光時間を最小としてもっぱらノイズ成分を取り込むようにし、高周波成分（ノイズ成分）が最小となる条件で位相を調整するようにした技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
デジタルカメラの分野において、位相調整装置を組み込むシステムを種々に変更する場合がある。特に医療用カメラなどの領域においては、デジタルカメラの製造後にＣＣＤの交換を行う可能性が出てきている。位相調整装置を組み込むシステムやＣＣＤが異なると、当然に、ＣＣＤからのアナログ入力信号の信号レベルを検出するパルスの位相も異なることになるため、位相を再調整することとなる。しかし、技術者がマニュアル的に位相を再調整するのでは、組み込むシステムの変更やＣＣＤの交換を迅速・容易に行うことはむずかしい。
【０００５】
また、調整対象のパルスは複数種類あるが、上記特許文献１の場合には、個々のパルスの特性は考慮せず、すべてのパルスに対して同じ手法で最適位相を求めているため、精度があまり高くない。
【０００６】
本出願人は、ＣＣＤから出力される撮像信号のピークレベルを検出するためのピークサンプルパルスと、相関二重サンプリングの基準となる信号レベルを検出するための基準サンプルパルスと、ＡＤ変換器へ入力されるＡＤクロック信号とについて、最適位相を求め、その最適位相に自動調整する位相調整装置を提案している（特願２００６−８０２９６号参照）。これによると、組み込むシステムが変更された場合でも、またＣＣＤが交換された場合でも、ＣＣＤからのアナログ入力信号の信号レベルを検出するパルスの位相調整を、技術者がマニュアルで行う場合に比べて、より迅速・容易に行えるとともに、位相調整の精度を高いものにしている。
【０００７】
ところで、ＣＣＤにおける複数の水平転送パルスの位相についても、通常、技術者が実装状態に応じて位相調整を行っている。第１の水平転送パルスと第２の水平転送パルスの電圧組み合わせを制御することにより、電位の井戸の深さを制御して、信号電荷を移動させる。水平転送パルスの位相が不適切であると、転送効率の劣化により画面左右でシェーディング（shading）が発生するからである。シェーディングとは、画面に現れるむらのことである。水平転送ＣＣＤにおける転送段数が多い画素ほど電荷量が減少し、画面の左右での電荷量の相違からシェーディングが発生し、画像品質の劣化を生じさせる。
【特許文献１】特開２００５−１５１０８１号公報（第４−８頁、第１−５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、技術者がマニュアル的に水平転送パルスの位相を調整するのでは、組み込むシステムの変更やＣＣＤの交換を迅速・容易に行うことはむずかしい。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みて創作したものであり、組み込むシステムが変更された場合でも、またＣＣＤが交換された場合でも、水平転送パルスを含めて撮像用パルスの位相調整を、技術者がマニュアルで行う場合に比べて、より迅速・容易に行えるようにするとともに、位相調整の精度を高いものにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明による位相調整装置は、
ＣＣＤで得られたアナログ撮像信号を画素毎にデジタル値に変換することにより得られるデジタル撮像信号が入力され、前記デジタル撮像信号に基づいて撮像に用いられるパルスの位相を調整する位相調整装置であって、
画素領域内の複数の画素について、前記デジタル撮像信号の輝度のレベルを検出する輝度レベル検出部と、
前記輝度レベル検出部が検出した輝度レベルのうち、左右方向で離れた２つの画素領域での輝度レベルの差分によってシェーディングの検出を行うシェーディング検出部と、
前記輝度レベル検出部と前記シェーディング検出部の各出力に応じて、前記ＣＣＤから出力される撮像信号のピークレベルを検出するためのピークサンプルパルスと、相関二重サンプリングの基準となる信号レベルを検出するための基準サンプルパルスと、前記ＣＣＤにおける水平転送パルスの各位相を調整するタイミング調整部とを備えたものである。
【００１１】
この構成の位相調整装置においては、画素領域内の複数の画素でのデジタル撮像信号について、輝度レベル検出部が輝度レベルを検出し、得られた輝度情報をタイミング調整部に与える。タイミング調整部は、受け取った輝度情報に基づいて、パルスの位相を調整する。この輝度情報に基づくパルスの位相調整は、例えば、信号期間においてピークとなる信号成分をサンプリングするためのピークサンプルパルスの位相調整、あるいは相関二重サンプリングで基準となる信号成分をサンプリングするための基準サンプルパルスの位相調整に適している。さらに、シェーディング検出部は、輝度レベル検出部が検出した輝度レベルのうち、左右方向で離れた２つの画素領域での輝度レベルの差分によってシェーディングの検出を行い、シェーディング検出結果をタイミング調整部に与える。タイミング調整部は、シェーディングの度合いが最小となるように水平転送パルスの位相を調整する。
【００１２】
以上の位相調整の処理が、輝度レベル検出部とシェーディング検出部とタイミング調整部との協働により自動的に行われる。加えて、当該の位相調整装置を組み込むシステムが変更された場合やＣＣＤが交換された場合のパルスの位相調整に際し、複数の画素でのデジタル撮像信号について、実際に、輝度レベル検出部が輝度を測定し、シェーディング検出部がシェーディングの有無を判定して、その輝度およびシェーディングを加味した状態でパルスの位相を調整しているので、撮像用パルスの位相調整の精度が高いものとなる。また、ピークサンプルパルス、基準サンプルパルス、水平転送パルスの各位相を自動調整するので、技術者がマニュアルでパルスの位相を調整する場合に比べて、調整処理に要する時間を短縮することが可能となる。特に、水平転送パルスの位相をも自動調整しているので、シェーディングの影響をなくし、高品質な画像を得ることができる。
【００１３】
（２）上記構成の位相調整装置において、さらに、複数の画素について、前記デジタル撮像信号の画素間の信号ばらつきを示す分散を算出する分散演算部を備え、前記タイミング調整部は、前記輝度レベル検出部と前記分散演算部の演算結果に応じて外部のＡＤ変換器へ供給されるＡＤクロック信号の最適位相を割り出すように構成されているという態様がある。このように構成すれば、画素間の信号ばらつきを示す分散を算出すべき複数の画素でのデジタル撮像信号について、分散演算部が分散を算出し、得られた分散の情報をタイミング調整部に与える。タイミング調整部は、受け取った分散の情報に基づいて、さらにパルスの位相を調整する。この分散の情報に基づくパルスの位相調整は、例えば、アナログ撮像信号をデジタル撮像信号にＡＤ変換するときの動作クロックであるＡＤクロック信号の位相調整に適している。
【００１４】
（３）また上記構成の位相調整装置において、前記輝度レベル検出部において検出される前記輝度は、前記画素領域内の前記デジタル撮像信号の信号レベルの平均値であるとするのが好ましい。
【００１５】
（４）また上記構成の位相調整装置に関連する本発明の位相調整方法としては、ＣＣＤから出力される撮像信号のピークレベルを検出するためのピークサンプルパルスと、相関二重サンプリングの基準となる信号レベルを検出するための基準サンプルパルスと、ＡＤ変換器へ入力されるＡＤクロック信号と、前記ＣＣＤの水平転送部における水平転送パルスの各位相を調整するための位相調整方法であって、
前記基準サンプルパルスと前記ＡＤクロック信号の位相を固定した状態で、前記ピークサンプルパルスの位相を変化させ、輝度が最大となる第１の位相を検出するステップと、
検出された前記第１の位相を前記ピークサンプルパルスの最適位相として設定するステップと、
前記水平転送パルスのうちの第１の水平転送パルスの位相を固定した状態で、第２の水平転送パルスの位相を変化させ、前記水平転送部における水平転送効率が最大となる位相を検出するステップと、
前記水平転送効率が最大となる位相を前記第２の水平転送パルスの最適位相として設定するステップとを含むという位相調整方法がある。
【００１６】
この位相調整方法においては、組み込むシステムが変更された場合やＣＣＤが交換された場合のパルスの位相調整に際し、複数の画素でのデジタル撮像信号について、実際に、輝度を測定し、シェーディングを判断して、その輝度およびシェーディングを加味した状態でピークサンプルパルスおよび第２の水平転送パルスの位相を調整しているので、これらのパルスの位相調整の精度が高いものとなる。また、ピークサンプルパルスおよび第２の水平転送パルスの各位相を自動調整するので、技術者がマニュアルでパルスの位相を調整する場合に比べて、調整処理に要する時間を短縮することが可能となる。なお、上記において、第１の水平転送パルスと第２の水平転送パルスとの進相遅相の関係は、いずれが進相でいずれが遅相であってもかまわない。
【００１７】
（５）上記の位相調整方法において、さらに、
前記ピークサンプルパルスの位相を前記最適位相に固定し、かつ前記ＡＤクロック信号の位相を固定した状態で、前記基準サンプルパルスの位相を変化させ、輝度の変化が少ない安定領域を検出するステップと、
検出された前記安定領域の中心を第２の位相とし、前記第２の位相を前記基準サンプルパルスの最適位相として設定するステップとを含むという態様がある。
【００１８】
この位相調整方法によれば、ピークサンプルパルスの位相を自動調整することに加えて、基準サンプルパルスの位相をも自動調整するので、画像品質をさらに改善することが可能となる。
【００１９】
（６）また上記の位相調整方法において、さらに、
前記ピークサンプルパルスの位相を前記最適位相に固定し、かつ前記基準サンプルパルスの位相を前記最適位相に固定し、かつ入射光を遮蔽した状態で、前記ＡＤクロック信号の位相を変化させ、分散が最小となる第３の位相を検出するステップと、
検出された前記第３の位相を前記ＡＤクロック信号の最適位相として設定するステップとを含むという態様がある。
【００２０】
この位相調整方法によれば、ピークサンプルパルスおよび基準サンプルパルスの位相を自動調整することに加えて、ＡＤクロック信号の位相をも自動調整するので、画像品質をさらに改善することが可能となる。
【００２１】
（７）また上記の位相調整方法において、前記ＣＣＤがカラーフィルタＣＣＤの場合に、前記水平転送効率が最大となる位相を検出するステップにおいて、前記第２の水平転送パルスの位相を変化させつつ、垂直座標を同一とする所定の２つの画素領域のカラーフィルタがもつ各色の輝度をそれぞれ算出し、算出された各色２つの輝度の変化が最小となる位相を前記水平転送効率が最大となる位相とするという態様がある。
【００２２】
この位相調整方法によれば、色シェーディングの発生に対して、垂直方向で同一座標をもつ２つの画素領域でのカラーフィルタがもつ各色の輝度を求め、両領域での輝度差が最小であれば、色シェーディングが最も小さくなる第２の水平転送パルスの位相を求めることになる。より具体的には、ある色について、第１の画素領域での輝度平均値と第２の画素領域での輝度平均値との差分をとる。これを各色について行い、すべての色の輝度平均値差分の総和を求め、その総和が最小となるような位相を検出すればよい。
【００２３】
（８）また上記の位相調整方法において、前記ＣＣＤがカラーフィルタＣＣＤの場合に、前記水平転送効率が最大となる位相を検出するステップにおいて、カラーフィルタが持つ任意の色を１色被写体として撮像した状態で、前記第２の水平転送パルスの位相を変化させつつ、転送効率の劣化による水平隣接画素への漏れを検出し、検出された漏れが最小となる位相を前記水平転送効率が最大となる位相とするという態様がある。
【００２４】
カラーフィルタが持つ色のうちいずれかの単色で照射させる。例えば、Ｒを単色で照射させた場合、転送効率が劣化していなければ隣接するＧｒの出力信号は０となるのが理想である。そこで、第２の水平転送パルスの位相をずらしながら、Ｇｒのみの輝度を算出し、その値が最小になる位相（転送劣化による転送残しが最小となる位相）を検出することにより、第２の水平転送パルスの最適位相が決定される。
【００２５】
（９）また上記の位相調整方法において、前記基準サンプルパルスと前記ピークサンプルパルスと前記ＡＤクロック信号のうち少なくとも１つの位相を調整するサンプルパルス調整処理と、前記第１の水平転送パルスと前記第２の水平転送パルスのうち少なくとも１つの位相を調整する水平転送パルス調整処理とを含み、前記サンプルパルス調整処理と前記水平転送パルス調整処理とを繰り返し行うという態様がある。
【００２６】
サンプルパルス調整は、ある実装状態においての所定の水平転送パルスの位相に対する相関を調整するものである。水平転送パルスの位相が変化すると、サンプルパルス調整での最適位相も変化する。さらに、水平転送パルス調整においても、サンプルパルス調整での位相が適当でなければ、信号を正確にサンプリングできず、測定データに信頼性がなくなる。つまり、サンプルパルス調整処理のあとで行う水平転送パルス調整処理が、先に行ったサンプルパルス調整処理の調整結果に影響を及ぼす。そこで、サンプルパルス調整処理と水平転送パルス調整処理との２つを繰り返し行うことで、誤差を次第に減少させ、最適位相の精度をさらに向上させることが可能となる（摂動効果）。
【００２７】
（１０）また上記の位相調整装置において、さらに、蛍光灯下での撮影時に生じるフリッカを検出するフリッカ検出部を備え、前記タイミング調整部は、前記フリッカ検出部による検出フリッカの周期に応じて調整対象の位相に補正をかけるように構成されているという態様がある。
【００２８】
蛍光灯下で撮影する場合には、蛍光灯フリッカの影響を受けることがある。蛍光灯の光量は電源電圧の周波数に関連する。したがって、撮像系のシャッタ速度と蛍光灯フリッカの周波数が同調していない場合には、シャッタタイミングの相違によって光量が変動し、輝度レベルひいては最適位相調整に影響する。そこで、フリッカ検出部を設けて蛍光灯フリッカの周期を判断し、その周期に応じて調整対象の位相に補正をかけることにより、位相調整の最適化を実現する。
【００２９】
（１１）また上記の位相調整装置において、さらに、前記フリッカ検出部による検出フリッカの周期に応じた補正係数を算出し、前記輝度レベル検出部が算出した輝度に対して前記補正係数を乗算して輝度を補正する輝度補正部を備えているという態様がある。
【００３０】
輝度補正部は、フリッカ検出部が検出したフリッカの周期に応じて補正係数を算出し、輝度レベル検出部またはタイミング調整部は、位相調整に際して用いる輝度を補正係数を用いて補正し、位相調整の最適化を実現する。これは、フリッカの周波数に応じて自動利得制御部のアナログゲインを調整する方法や、フレーム毎にシャッタ速度を変更する方法に比べて、補正の精度が高いものとなる。
【００３１】
（１２）また上記の位相調整装置において、さらに、蛍光灯下での撮影時に生じるフリッカを検出するフリッカ検出部と、前記フリッカ検出部のフリッカ検出に応じて前記ＣＣＤへのシャッタ速度を光量の変動周期の正の整数倍に設定する露出制御部とを備えているという態様がある。
【００３２】
この構成によれば、ＣＣＤへのシャッタ速度を蛍光灯フリッカの周期の整数倍に合わせているので、どのタイミングで測定しても光量を一定とすることが可能で、位相調整の最適化が有利となる。
【００３３】
（１３）上記構成の位相調整装置に関連する本発明のデジタルカメラとしては、
ＣＣＤと、
前記ＣＣＤで得られたアナログ撮像信号について相関二重サンプリングを行うことにより画素毎の信号レベルを決定する相関二重サンプリング部と、
前記相関二重サンプリング部から出力された撮像信号の振幅を調整する自動利得制御部と、
前記自動利得制御部によって振幅が調整された撮像信号をデジタル値に変換してデジタル撮像信号とするＡＤ変換器と、
前記ＡＤ変換器による前記デジタル撮像信号を入力とする上記のいずれかの位相調整装置と、
前記位相調整装置によって調整された位相に基づいて、撮像に用いられるパルスを生成するタイミングジェネレータとを備えた構成のデジタルカメラがある。
【００３４】
上記における構成要素のＣＣＤ、相関二重サンプリング部、自動利得制御部、ＡＤ変換器、タイミングジェネレータについては、デジタルカメラの一般的な構成要素であるので、特に説明する必要はない。ここでのポイントは、当該のデジタルカメラが上記構成の位相調整装置を搭載しているということである。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、当該の位相調整装置を組み込むシステムが変更された場合でも、またＣＣＤが交換された場合でも、水平転送パルスを含めて撮像用パルスの位相を自動調整するので、技術者がマニュアルでパルスの位相を調整する場合に比べて、調整処理に要する時間を短縮することができる。また、実際に、輝度を測定し、シェーディングの有無を判定して、その輝度およびシェーディングを加味した状態でパルスの位相を調整しているので、撮像用パルスの位相調整の精度を高いものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明にかかわる位相調整装置搭載のデジタルカメラの実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００３７】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるデジタルカメラの全体的な構成を示すブロック図である。本実施の形態におけるデジタルカメラは、被写体像をＣＣＤ２上に集光するための光学レンズ１と、光学レンズ１によって集光された被写体像を撮像するＣＣＤ２と、ＣＣＤ２から出力されるアナログ撮像信号Ｓａに所定の処理を加えてデジタル撮像信号Ｓｄに変換するアナログフロントエンド１０と、アナログフロントエンド１０から出力されるデジタル撮像信号Ｓｄに所定の処理（色補正、ＹＣ処理等）を加えて映像信号を生成するＤＳＰ（Digital Signal Processor）２０とを備えている。ＣＣＤ２は複数の画素を有しており、これらの複数の画素は、被写体の撮像に用いられる有効画素領域と、有効画素領域の周辺に遮光された状態で配置されてＯＢ（OpticalBlack）レベルの検出に用いられるＯＢ画素領域とから構成されている。
【００３８】
アナログフロントエンド１０は、ＣＣＤ２から出力されるアナログ撮像信号Ｓａの信号レベルを確定するために相関二重サンプリング（ＣＤＳ：Correlated Double Sampling）を行う相関二重サンプリング部３と、相関二重サンプリング部３から出力される信号を調整可能なゲインで増幅する自動利得制御部（ＡＧＣ：AutomaticGain Control）４と、自動利得制御部４によって増幅された信号をデジタル撮像信号Ｓｄへと変換するＡＤ変換器（Analog DigitalConverter）５と、撮像に用いるためのパルス（撮像用パルス）を生成するタイミングジェネレータ（Timing Generator）６と、タイミングジェネレータ６によって生成されたパルスをＣＣＤ２へと出力するための垂直ドライバ７とを備えている。
【００３９】
ＤＳＰ２０は、所定の領域内の選択された画素の信号の輝度レベルの平均値を求めることにより輝度のレベルを検出する輝度レベル検出部１１と、選択された画素間の信号レベルの分散を演算する分散演算部１２と、輝度レベル検出部１１が検出した輝度レベルのうち、左右方向で離れた２つの画素領域での輝度レベルの差分によってシェーディングの検出を行うシェーディング検出部１３と、これら輝度レベル検出部１１と分散演算部１２とシェーディング検出部１３の検出・演算結果に基づいて、タイミングジェネレータ６が生成する基準サンプルパルスＤＳ１、ピークサンプルパルスＤＳ２、ＡＤクロック信号ＡＣＫおよびＣＣＤ２における水平転送パルスＨ１，Ｈ２の位相（タイミング）調整を行うタイミング調整部１４とを有している。
【００４０】
図２はＣＣＤ２から出力されるアナログ撮像信号Ｓａを時系列で表す図である。図２に示すように、アナログ撮像信号Ｓａは、リセット期間Ｔ１と基準期間Ｔ２と信号期間Ｔ３とから構成されている。リセット期間Ｔ１は、ＣＣＤ２をリセットするのに用いられる期間である。
【００４１】
基準期間Ｔ２はＣＣＤ２から基準電圧が出力される期間であり、相関二重サンプリング部３が動作する際の基準となる信号を検出する期間である。信号期間Ｔ３は信号電圧が出力される期間であり、信号期間Ｔ３においてピークとなる信号電圧と基準期間Ｔ２における基準電圧とをサンプリングし、差分をとることによってアナログ撮像信号Ｓａの信号レベルＶｓを得ることが可能となる。なお、図２では、図中の下方向を信号成分が正の方向として規定している。
【００４２】
図３にＣＣＤ２の内部構成を示す。タイミングジェネレータ６から読み出しパルスとして垂直転送パルスＶ２を印加することにより、そのゲートに接続されたフォトダイオードＰＤからそれに蓄積された信号電荷が垂直転送ＣＣＤ２１上に読み出される。垂直転送ＣＣＤ２１に読み出された信号電荷は、垂直転送パルスＶＰを垂直転送ＣＣＤ２１に加えることで、水平転送ＣＣＤ２２に向けて転送する。水平転送ＣＣＤ２２に転送された信号電荷は、水平転送パルスＨ１およびＨ２によって１画素分ずつフローティングディフュージョンアンプ（ＦＤＡ）２３側に転送され、電荷から電圧への変換が行われる。
【００４３】
図４に４相垂直転送ＣＣＤの動作原理を示す。電荷の転送は、電荷が蓄積されている電位の井戸を移動する動作である。電荷の転送方向に合わせて垂直転送パルスＶ１〜Ｖ４を順番に印加することで電荷転送を行う。垂直転送パルスＶ１，Ｖ２が印加されると、その印加ゲート下にのみ電位の井戸ができ、信号電荷が集まる（転送ポテンシャルＴＰ１）。次に、転送ポテンシャルＴＰ２では垂直転送パルスＶ１，Ｖ２，Ｖ３が印加され、Ｖ３の下まで電位の井戸が広がり、信号電荷も移動する。さらに、転送ポテンシャルＴＰ３では垂直転送パルスＶ２，Ｖ３の電圧はそのままで、垂直転送パルスＶ１の印加はやめる。すると、信号電荷が転送方向に押し出される。最後に転送ポテンシャルＴＰ４では垂直転送パルスＶ４が印加されるため、Ｖ４下まで信号電荷が広がる。以後、この繰り返しにより電荷を転送する。
【００４４】
図５は２相水平転送ＣＣＤの動作原理図である。図４と異なる点としては、２つの電極を電気的に接続し、さらにＳｉ基板表面付近の不純物濃度を変えてある。つまり、２つの電極のうち転送方向側が常にもう一方より電位が高くなるようになっている。このような構造において、転送ポテンシャルＴＰ１１では第１の水平転送パルスＨ１のみが印加されている状態であるため、その印加ゲート下の転送方向側の電位が最も高くなり、電荷はそこに留まる。次に転送ポテンシャルＴＰ１２では第１の水平転送パルスＨ１の電位が下がり、第２の水平転送パルスＨ２の電位が上がるため電位の井戸が浅くなる。最後に転送ポテンシャルＴＰ１４では第２の水平転送パルスＨ２のみが印加されるためその印加ゲート下に電位の井戸が移動する。このとき、第１の水平転送パルスＨ１、第２の水平転送パルスＨ２ともに転送方向側の電位の方が高いため、電位分布は転送ポテンシャルＴＰ１３に示すように転送方向に階段状に下る形となり、電荷が移動する。
【００４５】
タイミングジェネレータ６から供給される第１の水平転送パルスＨ１および第２の水平転送パルスＨ２の位相が適切でないと、転送効率の劣化により画面左右でシェーディング（画面上のむら）が発生してしまう。ここで転送効率とは、ある転送段に蓄積されている信号電荷量Ｑ１と、この電荷量Ｑ１が電荷の転送動作によって転送されたときの次の転送段における信号電荷量Ｑ２との比から求まる百分率であって、
（転送効率）＝（Ｑ２／Ｑ１）×１００
によって求まる。例えば、転送効率が９０％である場合には、転送を１段行う毎に１０％の電荷が転送されないことになる。転送段数のべき乗で電荷量が減少することになるため、転送段数が多い画素ほど電荷量が減少し、画面の左右でシェーディングが発生する。そこで、水平転送パルスＨ１，Ｈ２の転送劣化に起因するシェーディングを検知すれば位相調整が可能となる。その具体的方法を次に説明する。
【００４６】
図６は本実施の形態における位相調整方法の全体的な動作を示すフローチャートである。この位相調整は、主に輝度レベル検出部１１、分散演算部１２、シェーディング検出部１３およびタイミング調整部１４によって行われる。
【００４７】
本実施の形態で調整対象とするパルスは、基準サンプルパルスＤＳ１、ピークサンプルパルスＤＳ２、ＡＤクロック信号ＡＣＫおよび水平転送パルスＨ１，Ｈ２とする。基準サンプルパルスＤＳ１とは、相関二重サンプリングで基準となる信号成分をサンプリングするためのパルスである。したがって、基準期間Ｔ２の中心において立ち上がりエッジがくるように位相調整されることが望ましい。ピークサンプルパルスＤＳ２とは、信号期間Ｔ２においてピークとなる信号成分をサンプリングするためのパルスである。したがって、ＣＣＤ２から出力される信号成分がピークとなるときに立ち上がりエッジがくるように位相調整されることが望ましい。ここで、相関二重サンプリング部３によって求められる信号レベルＶｓとは、ピークサンプルパルスＤＳ２の立ち上がりにおけるピークの信号成分と、基準サンプルパルスＤＳ１の立ち上がりによって定まる基準期間Ｔ２内の信号成分との差分に他ならない。ＡＤクロック信号ＡＣＫはＡＤ変換器５の動作用のクロック信号であり、ＡＤ変換器５から出力される信号の出力タイミングを決定するパルスである。そのため、ＡＤクロック信号ＡＣＫの位相が適当でないとアナログへのキックバックはもちろん、データのミスラッチが生じ、ＡＤ変換結果がばらついてしまう。したがって、ＡＤクロック信号ＡＣＫはＡＤ変換結果がばらつかないように位相調整されることが望ましい。水平転送パルスＨ１，Ｈ２については、すでに説明した。
【００４８】
本実施の形態における位相調整方法は、ピークサンプルパルスＤＳ２、基準サンプルパルスＤＳ１およびＡＤクロック信号ＡＣＫの位相を調整するサンプルパルス調整処理ＰＳ１と、第１の水平転送パルスＨ１および第２の水平転送パルスＨ２の位相を調整する水平転送パルス調整処理ＰＳ２とを含んでいる。以下、順次、具体的に説明する。
【００４９】
図７は図６におけるサンプルパルス調整処理ＰＳ１のより詳しい処理を示すフローチャートである。
【００５０】
まず、基準サンプルパルスＤＳ１およびＡＤクロック信号ＡＣＫの位相をあらかじめ定められた初期値に固定した上で、ピークサンプルパルスＤＳ２の位相を初期値からずらしながら、ピークサンプルパルスＤＳ２の位相を決定するのに必要となるデータを測定する（ステップＳ１）。
【００５１】
次に、そのデータを評価することによって、ピークサンプルパルスＤＳ２として最適位相を決定する（ステップＳ２）。
【００５２】
ピークサンプルパルスＤＳ２の位相が決定されると、ピークサンプルパルスＤＳ２の位相を決定された最適値に固定するとともに、ＡＤクロック信号ＡＣＫの位相は初期値に固定したままで、基準サンプルパルスＤＳ１の位相を初期値からずらしながら、基準サンプルパルスＤＳ１の位相を決定するのに必要となるデータを測定する（ステップＳ３）。
【００５３】
次に、そのデータを評価することによって、基準サンプルパルスＤＳ１として最適位相を決定する（ステップＳ４）。
【００５４】
基準サンプルパルスＤＳ１およびピークサンプルパルスＤＳ２の位相が決定されると、これらを最適値に固定した上で、ＡＤクロック信号ＡＣＫの位相を初期値からずらしながら、ＡＤクロック信号ＡＣＫの位相を決定するのに必要となるデータを測定する（ステップＳ５）。
【００５５】
次に、そのデータを評価することによって、ＡＤクロック信号ＡＣＫとして最適位相を決定する（ステップＳ６）。
【００５６】
次に、輝度レベル検出部１１が検出した輝度レベルのうち、左右方向で離れた２つの画素領域での輝度レベルの差分を求める（ステップＳ７）。
【００５７】
さらに、輝度レベルの差分を所定の閾値と比較することにより、シェーディングの有無の判定を行う（ステップＳ８）。
【００５８】
基準サンプルパルスＤＳ１、ピークサンプルパルスＤＳ２、ＡＤクロック信号ＡＣＫおよび水平転送パルスＨ１，Ｈ２の最適位相が決定されると、決定された最適位相に関する情報をタイミングジェネレータ６内のレジスタに設定する（ステップＳ９）。これによって、最適位相でパルスが発生される。
【００５９】
図３（ｂ）の表は、調整時の各パルスの位相の遷移の様子を示す。
【００６０】
次に、ピークサンプルパルスＤＳ２、基準サンプルパルスＤＳ１、ＡＤクロック信号ＡＣＫおよび水平転送パルスＨ１，Ｈ２の位相調整について、以下に具体的に説明する。
【００６１】
（ピークサンプルパルスＤＳ２の位相調整）
まずは図８、図９を用いてピークサンプルパルスＤＳ２の位相調整について説明を行う。図８はピークサンプルパルスＤＳ２の位相調整に用いられる信号成分のタイミングチャートであり、図９はピークサンプルパルスＤＳ２の位相調整の詳細を示すフローチャートであり、図７のステップＳ１とステップＳ２に対応している。
【００６２】
図８において、Ｗ１はＣＣＤ出力信号（アナログ入力信号Ｓａ）を、Ｗ３は輝度信号を示している。ここでピークサンプルパルスＤＳ２の位相調整における輝度とは、ＣＣＤ２の有効画素領域の部分領域または全域（ピークサンプルパルス検出領域と称す）において選択された各画素の信号の輝度レベルの平均値として定義される。ＣＣＤ出力信号Ｗ１が図のように示されるとき、基準サンプルパルスＤＳ１およびＡＤクロック信号ＡＣＫの位相を固定して、ピークサンプルパルスＤＳ２の位相をＷ２のようにずらしていくと、輝度信号Ｗ３はピークを持った凸形状で現れる。この輝度信号Ｗ３が最も大きくなった場合の位相をピークサンプルパルスＤＳ２の最適となる位相として決定する。ここで、画像データにおいて選択された画素毎の信号レベルＶｓとは、前述したように、ピークサンプルパルスＤＳ２によって決定される信号成分のピーク値と基準サンプルパルスＤＳ１によって決定される基準となる信号成分との差分である。したがって、ピークサンプルパルスＤＳ２における信号成分と基準サンプルパルスＤＳ１における信号成分が逆転している箇所では差分がマイナスとなるが、この例では信号レベルにマイナスは定義されていないので、図中においては０となっている。
【００６３】
図９を用いてさらに詳細に説明する。まずステップＳ１１において、輝度の最大値の初期値を定義する。輝度の最大値の初期値としては、一定以上の大きさの信号成分があればすぐに更新される程度の小さな値を設定しておく。
【００６４】
次にステップＳ１２において、基準サンプルパルスＤＳ１およびＡＤクロック信号ＡＣＫの位相を初期値とし、またピークサンプルパルスＤＳ２は基準サンプルパルスＤＳ１の位相の初期値よりも少しだけ時系列が遅い点を初期値として、さらにステップＳ１３において、ＣＣＤ２によって撮像された画像データを取り込む。
【００６５】
次にステップＳ１４において、取り込まれた画像データのピークサンプルパルス検出領域内の輝度を検出する。すなわち、ピークサンプルパルス検出領域内の各画素の信号の輝度レベルの平均値を算出する。ここで、信号レベルが所定の値以上の画素については、その画素が飽和しているものと考えられるので、その画素を除いてサンプリングを行うとよい。ステップＳ１４の処理は輝度レベル検出部１４において行われる。
【００６６】
次にステップＳ１５において、算出された輝度を現在までの輝度の最大値と比較する。比較の結果、算出された輝度の方が大きい場合は、ステップＳ１６において、現在の最大値として設定する。現在までの輝度の最大値の方が大きい場合には、輝度の最大値の更新は行わない。ステップＳ１５とステップＳ１６の処理はタイミング調整部１６によって行われる。
【００６７】
次にステップＳ１７において、基準サンプルパルスＤＳ１とＡＤクロック信号ＡＣＫの位相を固定したまま、ピークサンプルパルスＤＳ２の位相を１ステップ分だけ後方へずらすようタイミング調整部１６からタイミングジェネレータ６に対して命令を送る。位相を１ステップ分だけずらした後、ステップＳ１３に戻った上で再度、ステップＳ１３〜Ｓ１７の処理を行い、輝度の最大値を比較する。この処理を１周期の期間にわたって繰り返して行い、輝度が最大となったときの位相をピークサンプルパルスＤＳ２の最適位相として決定する。
【００６８】
（基準サンプルパルスＤＳ１の位相調整）
次に図１０、図１１を用いて基準サンプルパルスＤＳ１の位相調整について説明を行う。図１０は基準サンプルパルスＤＳ１の位相調整に用いられる信号成分のタイミングチャートである。図１１は基準サンプルパルスＤＳ１の位相調整の詳細を示すフローチャートであり、図７のステップＳ３とステップＳ４に対応している。
【００６９】
図１０において、基準サンプルパルスＤＳ１の位相調整においても、輝度とはＣＣＤ２の有効画素領域の部分領域または全域（基準サンプルパルス検出領域と称す）において選択された各画素の信号の輝度レベルの平均値として定義される。ＣＣＤ出力信号Ｗ１が図のように示されるとき、ピークサンプルパルスＤＳ２およびＡＤクロック信号ＡＣＫの位相を固定して、基準サンプルパルスＤＳ１の位相を初期値からＷ４のようにずらしていくと、輝度信号Ｗ３は急峻に減少した後、基準期間Ｔ２においてほぼ一定となり、再び減少してピークサンプルパルスＤＳ２と一致する点で０となる。この輝度信号Ｗ３がほぼ一定となった区間（安定領域と称す）の中心に立ち上がりエッジがくるように、基準サンプルパルスＤＳ１の最適位相が決定される。
【００７０】
図１１を用いてさらに詳細に説明する。
【００７１】
まずステップＳ２１において、基準サンプルパルスＤＳ１およびＡＤクロック信号ＡＣＫの位相を初期値として、ピークサンプルパルスＤＳ２の位相を前述した調整方法によって決定された最適位相として、ＣＣＤ２によって撮像された画像データを取り込む。
【００７２】
次にステップＳ２２において、取り込まれた画像データの基準サンプルパルス検出領域内の輝度を検出する。すなわち、基準サンプルパルス検出領域内の各画素の信号の輝度レベルの平均値を算出する。ここで、信号レベルが所定の値以上の画素については、その画素が飽和しているものと考えられるので、その画素を除いてサンプリングを行うとよい。ステップＳ２２の処理は輝度レベル検出部１４において行われる。
【００７３】
次にステップＳ２３において、ピークサンプルパルスＤＳ２とＡＤクロック信号ＡＣＫの位相を固定したまま、基準サンプルパルスＤＳ１の位相を１ステップ分だけ後方へずらす。
【００７４】
そして、ステップＳ２４において、基準サンプルパルスＤＳ１についての１周期の期間における繰り返し処理の設定を行い、ステップＳ２５において、ＣＣＤ２によって撮像された画像データを取り込み、ステップＳ２６において、取り込まれた画像データの基準サンプルパルス検出領域内の輝度を検出する。
【００７５】
次にステップＳ２７において、１ステップ前の基準サンプルパルスＤＳ１の位相で取り込まれた画像データから算出された輝度と、現在の位相で検出された画像データから算出された輝度との差分をとり、この差分が所定の閾値以下であるかどうかを判定する。差分が所定の閾値以下であった場合には、ステップＳ２８において、現在の位相は安定領域内にあると判断する。
【００７６】
次にステップＳ２９において、ピークサンプルパルスＤＳ２とＡＤクロック信号ＡＣＫの位相を固定したまま、基準サンプルパルスＤＳ１の位相を１ステップ分だけ後方へずらす。位相を１ステップ分だけずらした後、ステップＳ２５に戻った上で再度、ステップＳ２５〜Ｓ２９の処理を行い、ずらした位相が安定領域内であるかどうかを判断する。この処理を１周期の期間にわたって繰り返して行い、安定領域がどの位相からどの位相までであるかを判断する。
【００７７】
最終的には、ステップＳ３０において、安定領域と判断された位相の中央値を基準サンプルパルスＤＳ１の最適位相として決定する。安定領域の最終的な判断において、安定領域と判断された位相が不連続な２区間以上存在する場合には、短い区間を無視する、あるいは安定領域と判断された位相が最も長く連続した区間を安定領域と判断してもよい。
【００７８】
なお、ノイズ成分が大きい場合には、２画素の差分のみでは安定領域を誤って検出する、あるいは検出できない可能性がある。そのような場合には、例えば、フィルタ演算等を用いることにより、３つ以上の位相における輝度の平均値と現在の位相における輝度の平均値との差分を算出して、閾値と比較してもよい。あるいは、３つ以上の位相における輝度の分散を算出して、閾値と比較してもよい。
【００７９】
なお、基準サンプルパルスＤＳ１、ピークサンプルパルスＤＳ２の各位相調整フローで用いられる基準サンプルパルスＤＳ１の位相の初期値は同一であっても異なるものであっても構わない。例えば、ピークサンプルパルスＤＳ２の位相調整フローにおける基準サンプルパルスＤＳ１の位相の初期値としては、設計仕様から予想される基準期間Ｔ２の近辺となるように設定する一方、基準サンプルパルスＤＳ１の位相調整フローで最初の画像データを取り込む基準サンプルパルスＤＳ１の位相の初期値は、輝度信号の急峻な減少を検出するために、リセット期間Ｔ１内となるように設定され得る。
【００８０】
（ＡＤクロック信号ＡＣＫの位相調整）
次に図１２、図１３を用いてＡＤクロック信号ＡＣＫの位相調整について説明を行う。図１２はＡＤクロック信号ＡＣＫの位相調整に用いられる信号成分のタイミングチャートである。図１３はＡＤクロック信号ＡＣＫの位相調整の詳細を示すフローチャートであり、図７のステップＳ５とステップＳ６に対応している。
【００８１】
図１２において、Ｗ６は分散を示している。分散とは、この例では、ＣＣＤ２を遮光した状態において、有効画素領域または／およびＯＢ画素領域の部分領域または全域（ＡＤクロック信号検出領域と称す）における各画素の信号レベルの分散として定義される。すなわち、分散とは、ＣＣＤ２が遮光されているために理想的な状況では一定となる各画素の信号レベルがどの程度ばらついているかを示す値である。したがって、分散が小さくなるようにＡＤクロック信号ＡＣＫの位相は設定される必要がある。なお、分散を算出する画素領域は、輝度を検出する画素領域と同じでも異なっていても構わない。
【００８２】
ＣＣＤ出力信号Ｗ１が図のように示されるとき、基準サンプルパルスＤＳ１およびピークサンプルパルスＤＳ２の位相を最適値に固定して、ＡＤクロック信号ＡＣＫの位相を初期値からＷ５のようにずらしていくと、分散はＷ６のような凹形状となる。この分散Ｗ６が最も小さな値となるようにＡＤクロック信号ＡＣＫの位相は決定されるべきであるが、何らかの要因によって誤った位置で分散Ｗ６が最小となる可能性がある。したがって、分散Ｗ６が最小と判断された位相において、ＡＤクロック信号検出領域内の輝度を所定の期待値と比較する。ＯＢ画素領域は遮光されているために、設計仕様におけるＤＣオフセットとしての期待値が存在する。ＡＤクロック信号検出領域内の輝度がこの期待値とかけ離れている場合には、ＡＤクロック信号ＡＣＫが最適であるとはいえない。したがって、分散Ｗ６が最小と判断された位相において、輝度と所定の期待値との差分が一定の閾値以下である場合には、その位相をＡＤクロック信号ＡＣＫの位相の最適値であるとして決定する。しかし、輝度と所定の期待値との差分が一定の閾値より大きい場合には、分散Ｗ６がその次に小さな位相において、輝度と所定の期待値との差分が一定の閾値以下であるかを判断することになる。以上を繰り返すことにより、ＡＤクロック信号ＡＣＫの最適位相は決定される。
【００８３】
なお、ＣＣＤ２を遮光する方法としては、メカシャッタを閉じることによって入射光を遮蔽することが考えられる。ＯＢ画素領域をＡＤクロック信号検出領域とする場合は、最初から遮光された状態であるために、メカシャッタを閉じる必要は必ずしもない。
【００８４】
図１３を用いてさらに詳細に説明する。
【００８５】
ステップＳ３１において、メカシャッタを閉じることによって入射光を遮蔽する。ＯＢ画素領域をＡＤクロック信号検出領域とする場合にはこのステップは必要ない。
【００８６】
次にステップＳ３２において、ノイズ成分のみを増幅させるためにアナログゲインを上げる。
【００８７】
次にステップＳ３３において、基準サンプルパルスＤＳ１およびピークサンプルパルスＤＳ２の位相を決定された最適値に設定し、ＡＤクロック信号ＡＣＫの位相を初期値とし、さらにステップＳ３４において、ＣＣＤ２によって撮像された画像データを取り込む。
【００８８】
次にステップＳ３５において、取り込まれた画像データのＡＤクロック信号検出領域内の輝度を検出する。すなわち、ＡＤクロック信号検出領域内の各画素の信号の輝度レベルの平均値を算出する。ステップＳ３５の処理は輝度レベル検出部１４において行われる。
【００８９】
次にステップＳ３６において、基準サンプルパルスＤＳ１とピークサンプルパルスＤＳ２の位相を固定したまま、ＡＤクロック信号ＡＣＫの位相を１ステップ分だけ後方へずらす。位相を１ステップ分だけずらした後、ステップＳ３４に戻った上で再度、ステップＳ３４〜Ｓ３６の処理を行い、１周期の期間にわたってこれを繰り返して位相毎の輝度を検出する。算出された輝度は一旦メモリに格納される。
【００９０】
次にステップＳ３７において、基準サンプルパルスＤＳ１およびピークサンプルパルスＤＳ２の位相を決定された最適値に設定し、ＡＤクロック信号ＡＣＫの位相を初期値として、ステップＳ３８において、ＣＣＤ２によって撮像された画像データを再度取り込む。
【００９１】
次にステップＳ３９において、取り込まれた画像データのＡＤクロック信号検出領域内の分散σ（ｎ）を計算する。ｎは任意の正数であり、１周期の期間内において設定可能な位相状態の数を表す。すなわち、ＡＤクロック信号検出領域内の各画素の信号レベルの分散を算出する。ステップＳ３９の処理は分散演算部１２において行われる。
【００９２】
次にステップＳ４０において、基準サンプルパルスＤＳ１とピークサンプルパルスＤＳ２の位相を固定したまま、ＡＤクロック信号ＡＣＫの位相を１ステップ分だけ後方へずらす。位相を１ステップ分だけずらした後、ステップＳ３８に戻った上で再度、ステップＳ３８〜Ｓ４０の処理を行い、１周期の期間にわたってこれを繰り返して位相毎の分散を算出する。算出された分散は一旦メモリに格納される。なお、この説明では輝度の分布と分散の分布は異なる画像取り込みで行っているが、１回の画像取り込みで双方を演算することも可能である。
【００９３】
これまでの処理によって、輝度と分散の位相毎の分布がメモリに格納されたことになる。次にこのメモリに格納されたデータを用いて、ＡＤクロック信号ＡＣＫの最適位相を求めていく。まず、ステップＳ４１において、最初の位相の分散σ（１）を最小値σ（ｍｉｎ）として設定する。
【００９４】
次にステップＳ４３において、２番目以降の位相の分散をσ（ｎ）として、σ（ｍｉｎ）との比較を行う。σ（ｎ）の方が小さい場合には、ステップＳ４４において、σ（ｎ）を新たな最小値σ（ｍｉｎ）とする。ステップＳ４３〜Ｓ４４の処理を最後の位相まで繰り返すことにより、分散が最小となる位相が求められる。
【００９５】
次にステップＳ４５において、最小値となった位相における輝度と設計仕様によって定まるその期待値との差分が所定の閾値以下であるかどうかが判断される。所定の閾値より大きくなった場合には、σ（ｍｉｎ）となる位相の次に分散の小さかった位相について、ステップＳ４６の処理を行う。最適位相が決定されるまでステップＳ４５、ステップＳ４６の処理は繰り返される。所定の閾値以内に収まっている場合には、ステップＳ４７において、そのときの位相をＡＤクロック信号ＡＣＫの最適位相として決定する。
【００９６】
（水平転送パルスＨ１，Ｈ２の位相調整）
図１４、図１５を用いて水平転送パルスＨ１，Ｈ２の位相調整について説明を行う。図１４は水平転送パルスＨ１，Ｈ２の位相調整に用いられる信号成分のタイミングチャートであり、図１５は水平転送パルスＨ１，Ｈ２の位相調整の詳細を示すフローチャートであり、図７のステップＳ７とステップＳ８に対応している。
【００９７】
図１４において、Ｈ１は第１の水平転送パルス、Ｗ６は第２の水平転送パルスＨ２をそれぞれ示している。水平転送パルスＨ１，Ｈ２の位相調整においては、第１の水平転送パルスＨ１の位相を初期値に固定し、第２の水平転送パルスＨ２をＷ６のようにずらしていく。固定させる水平転送パルスとしては、第１の水平転送パルスＨ１に限定する必要はなく、第２の水平転送パルスＨ２の位相を初期値に固定し、第１の水平転送パルスＨ１をずらしていってもよい。以下、具体的に説明する。
【００９８】
ステップＳ５１において、第１の水平転送パルスＨ１の位相を初期値に固定する。
【００９９】
次いでステップＳ５２において、第２の水平転送パルスＨ２についての１周期の期間における繰り返し処理の設定を行い、ステップＳ５３において、垂直座標を同一とする２つの画素領域の輝度差を算出する。次いでステップＳ５４において、算出された輝度差を現在までの輝度差の最小値と比較する。比較の結果、算出された輝度差の方が小さい場合は、ステップＳ５５において、現在の最小値として設定する。現在までの輝度差の最小値の方が小さい場合には、輝度の最小値の更新は行わない。
【０１００】
次にステップＳ５６において、第１の水平転送パルスＨ１の位相を固定したまま、第２の水平転送パルスＨ２の位相を１ステップ分だけ後方へずらすようタイミング調整部１４からタイミングジェネレータ６に対して命令を送る。位相を１ステップ分だけずらした後、ステップＳ５３に戻った上で再度、ステップＳ５３〜Ｓ５６の処理を行い、輝度差の最小値を比較する。この処理を１周期の期間にわたって繰り返して行う。そして、ステップＳ５７において、輝度差の最小値に基づいてシェーディングの有無を判定する。そして、シェーディングなしと判断したときは、そのときの位相を第２の水平転送パルスＨ２の最適位相として決定する。
【０１０１】
例えば、図１６のようにＣＣＤがＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）のベイヤー配列の原色フィルタである場合、有効画素領域Ａ０内の垂直座標を同一とする２つの画素領域（水平転送パルス検出領域Ａ１，Ａ２）の輝度をＲ，Ｇｒ，Ｇｂ，Ｂそれぞれにおいて算出する。Ａ３はＯＢ画素領域である。ここで、輝度とは前述したように水平転送パルス検出領域Ａ１およびＡ２における信号の輝度レベルの平均値として定義する。転送劣化により転送残しが次の画素へ加算されている場合は、色バランスが画面左右で異なり、色シェーディングが発生する。そこで、各色算出された２つの領域の輝度の差分をとり、輝度の差がなければ、画面の左右で色シェーディングは発生していないと判断できる。つまり、各色の差分の和が最小となる位相を検出することで、第２の水平転送パルスＨ２の最適位相が決定される。ただし、これは転送効率の劣化による色バランスの変化を検出しているため、被写体は任意の有彩色の単色光でなければならない。被写体が白や黒の無彩色の場合、信号出力が各色一定となるため、仮に転送効率が劣化していたとしても、前の画素の転送残しによる加算分と転送劣化による減算分とが相殺されてしまい、転送前後で信号の変化が見られないためである。本実施の形態では、輝度レベル検出部１１において輝度を算出するためのサンプリング領域を２つ持ち、各色独立させて輝度を算出することで水平転送パルスの位相調整が可能となる。
【０１０２】
これまで説明してきた方法によって、基準サンプルパルスＤＳ１、ピークサンプルパルスＤＳ２、ＡＤクロック信号ＡＣＫおよび水平転送パルスＨ１，Ｈ２の各位相を自動で調整することが可能となる。したがって、当該の位相調整装置を組み込むシステムが変更された場合や、ＣＣＤ２自体が交換された場合や、外的要因（温度、経年劣化等）によってＣＣＤ２の特性が変化した場合においても、タイミングジェネレータ６から出力されるパルスの位相を自動調整することが可能となる。しかも、各パルスの特性を考慮した上で個別の方法でパルスの位相を画質面において最適な条件でを調整しているので、高精度な自動調整が可能となる。
【０１０３】
なお、構成要素である輝度レベル検出部１１、分散演算部１２、シェーディング検出部１３、タイミング調整部１４はハードウェアとして回路で構成することも可能であり、マイコンを用いてソフトウェアで実現することも可能である。調整フローにおいても、図７に示した手順に則る必要はなく変更可能である。
【０１０４】
上記の実施の形態はあくまで一例に過ぎず、以下で説明する主な変形例以外にも様々な変形が可能であることはいうまでもない。
【０１０５】
（実施の形態２）
基準サンプルパルスＤＳ１、ピークサンプルパルスＤＳ２のパルスの位相調整については、輝度の大きさから最適位相を判断しているので、一定以上の輝度がないと位相調整を行うことがむずかしい。医療用のデジタルカメラなどはＬＥＤ（発光ダイオード）といった補助光がついていることが多いので、一度位相調整を行ってみてピークとなる輝度が所定の値以下である場合には補助光を使用するとよい。
【０１０６】
被写体としてＣＣＤのカラーフィルタが持つ任意の色を、単色で照射可能である場合は、照射した色と対応する画素の水平隣接画素の輝度を算出することで、転送効率の劣化を検出することが可能である。例えば、Ｒを単色で照射させた場合、転送効率が劣化していなければ、Ｇｒの出力信号は０となるのが理想である。そこで、第２の水平転送パルスＨ２の位相をずらしながら有効画素領域の部分領域、または全域におけるＧｒのみの輝度を算出し、その値が最小になる位相、つまり転送劣化による転送残しが最小となる位相を検出することで第２の水平転送パルスＨ２の最適位相を決定する。本実施の形態では、輝度レベル検出部１１において各色独立させて輝度を算出することで、水平転送パルスの位相調整が可能となる。
【０１０７】
（実施の形態３）
上記では、ＣＣＤ２の水平転送を制御するためのパルスの位相調整（水平転送パルス調整）と、ＣＣＤ２から出力された信号を相関二重サンプリング部４においてサンプリングするための基準サンプルパルスＤＳ１、ピークサンプルパルスＤＳ２およびＡＤクロック信号ＡＣＫの位相調整（サンプルパルス調整）の２つの位相調整を説明してきた。しかし、サンプルパルス調整は、ある実装状態においての所定の水平転送パルスＨ１，Ｈ２の位相に対する基準サンプルパルスＤＳ１、ピークサンプルパルスＤＳ２およびＡＤクロック信号ＡＣＫの相関を調整するものであり、水平転送パルスの位相が変化すると、基準サンプルパルスＤＳ１、ピークサンプルパルスＤＳ２およびＡＤクロック信号ＡＣＫの最適位相も変化する。さらに、水平転送パルス調整においても基準サンプルパルスＤＳ１、ピークサンプルパルスＤＳ２およびＡＤクロック信号ＡＣＫの位相が適当でなければ相関二重サンプリング部４において信号を正確にサンプリングできず、測定データに信頼性がなくなる。したがって、前述した２つの位相調整は図１７に示すように繰り返し行うことで、より精度が向上する。
【０１０８】
まず、水平転送パルスＨ１，Ｈ２を初期値に設定し、基準サンプルパルスＤＳ１、ピークサンプルパルスＤＳ２およびＡＤクロック信号ＡＣＫの位相調整を行うことで、相関二重サンプリング部４におけるサンプリングタイミングを最適化する（サンプルパルス調整処理ＰＳ１）。初期状態の水平転送パルスＨ１，Ｈ２に対する基準サンプルパルスＤＳ１、ピークサンプルパルスＤＳ２およびＡＤクロック信号ＡＣＫの相関が最適に調整された状態で、次は水平転送パルスＨ１，Ｈ２の位相調整を行い、ＣＣＤの転送効率を最適化する（水平転送パルス調整処理ＰＳ２）。再度、基準サンプルパルスＤＳ１、ピークサンプルパルスＤＳ２およびＡＤクロック信号ＡＣＫの位相調整を行い、最適化された水平転送パルスＨ１，Ｈ２に対する基準サンプルパルスＤＳ１、ピークサンプルパルスＤＳ２およびＡＤクロック信号ＡＣＫの相関を調整する（サンプルパルス調整処理ＰＳ３）。
【０１０９】
このように２つの位相調整ステップを繰り返し行い決定された水平転送パルスＨ１，Ｈ２、基準サンプルパルスＤＳ１、ピークサンプルパルスＤＳ２およびＡＤクロック信号ＡＣＫの最適位相をタイミングジェネレータ６内のレジスタに設定することにより、最適位相でパルスが発生される。
【０１１０】
（実施の形態４）
図１８は本発明の実施の形態４におけるデジタルカメラの全体的な構成を示すブロック図である。本実施の形態は、蛍光灯下で撮像した際に生じるフリッカ（ちらつき）の周期に応じて、サンプリングした輝度に補正をかけるように構成したものである。図１８において、実施の形態１の図１におけるのと同じ符号は同一構成要素を指している。本実施の形態においては、フリッカ検出部１５と輝度補正部１６が設けられている。
【０１１１】
ここでフリッカについて説明する。蛍光灯の光量は、電源電圧の周波数の変化を受けて電源周期の１／２の周期で変化する。例えば、５０Ｈｚの電源電圧の場合には、蛍光灯の光量の変化は図１９に示すようになり、光量変化の周期は１／１００秒になる。そのため、図中のＡ，Ｂで示すタイミングにおいて、同じ被写体を同じシャッタ速度で撮像すると、Ａ時点とＢ時点とで光量が異なり、得られる画像信号はＡよりＢの方が暗くなる。これがフリッカの原理である。ＣＣＤにおいては面順次で読み出されるため、蛍光灯の光量変化の周期と１フレームの露光周期とが正の整数倍の関係とは異なる場合（例えば、図１９のように５０Ｈｚ電源の蛍光灯下で１フレームの周波数が６０Ｈｚの場合）に、蛍光灯の光量変化の影響を受けフレーム間でフリッカが生じる。
【０１１２】
このように、位相調整を行う際、光源に蛍光灯を用いると、フリッカの影響でデータ測定毎に光量が変化してしまう。フリッカによる光量の変化は、輝度レベル検出部１１で算出する輝度に影響を与え、最適位相を正確に判断できないという問題が生じてしまう。
【０１１３】
一般的なフリッカの補正方法として、発生するフリッカの周波数に応じて自動利得制御部４においてアナログゲインを乗算する方法や、フレーム毎にシャッタ速度を変更する方法があるが、位相調整時にこのような補正を行うと、データの測定条件が位相毎に異なってしまうため好ましくない。
【０１１４】
本実施の形態では、フリッカ検出部１５によりフリッカの発生を検出し、検出された場合は輝度補正部１６により、光量変動をキャンセルして出力レベルが一定になるような補正係数αを算出する。フリッカの周期に応じて求められた補正係数αを、輝度レベル検出部１１から出力される輝度に対して乗算することで、データの測定条件は一定にしたままフリッカを補正し、正確な輝度を求めることが可能になる。
【０１１５】
（実施の形態５）
図２０は本発明の実施の形態５におけるデジタルカメラの全体的な構成を示すブロック図である。本実施の形態は、フリッカを抑圧するためのもう一つの例である。図２０において、実施の形態４の図１８におけるのと同じ符号は同一構成要素を指している。本実施の形態では、露出制御部１７において、シャッタ速度を所定の期間に固定することでフリッカを補正する。
【０１１６】
図２１は電源電圧周波数５０Ｈｚの蛍光灯下においてシャッタ速度を１／１００秒に固定し、フリッカを抑圧する場合を表している。シャッタ速度を１／１００秒にすると、ＣＣＤの露光時間と蛍光灯の光量変動の周期とが一致するため、出力信号のレベルに変動がなくなり、結果的にフリッカは抑圧される。この場合、出力信号レベルにフリッカが現れないシャッタ速度は、蛍光灯の光量変動周期の整数倍となる。
【０１１７】
フリッカ検出部１５によりフリッカが検出された場合は、露出制御部１７によりシャッタ速度が蛍光灯の光量変動周期の整数倍になるようタイミングジェネレータ６内のレジスタに設定する。タイミングジェネレータ６から出力されるパルスによりシャッタ速度は光量変動周期の整数倍に固定され、一定の出力信号が得られ正確な輝度を求めることが可能になる。
【０１１８】
なお、通常、デジタルカメラではＡＥ（Automatic Exposure：自動露光）を実現するためにフリッカ検出部１５、露出制御部１７が実装されている。それらの機能を使用することにより、新たな処理を追加する必要はない。
【０１１９】
本発明の実施の形態としては、以下のような変形の態様も可能である。
【０１２０】
（変形の態様１）
図２２は本発明の実施の形態の変形の態様１におけるデジタルカメラの全体的な構成を示すブロック図である。これは、欠陥画素はパルスの位相調整に利用しないように構成したもので、欠陥画素検出手段１８と記憶手段１９が設けられている。
【０１２１】
ＣＣＤ２の画素は、製造に起因した欠陥画素を有している場合がある。このような欠陥画素では入射光の光量によらず信号レベルが最大値か最小値の近辺に固定されていることが多い。したがって、欠陥画素の値は仮に各パルスの検出領域内にあったとしても、位相調整には使用しないようにすることが望ましい。本変形の態様では、欠陥画素検出手段１８において欠陥画素を検出し、その欠陥画素のアドレスをあらかじめ記憶手段１９に記憶しておく。このようにすることにより、欠陥画素を位相調整に使用しないようにすることができ、位相調整の精度が向上する。
【０１２２】
欠陥画素検出手段１８には様々な方法があり、例えば、デジタルカメラ起動時にメカシャッタを閉じた状態で一定時間の電荷の蓄積を行い、信号レベルが所定の閾値以上となっている画素を欠陥画素として検出する方法がある。なお、記憶手段１９は欠陥画素のアドレスをすべて保持できるように構成する必要はなく、所定個数の欠陥画素のアドレスを記憶できるように構成しておけばよい。
【０１２３】
（変形の態様２）
上記した基準サンプルパルスＤＳ１の設定においては、隣接画素との差分が所定の閾値以下である領域を安定領域として、その安定領域の中心に基準サンプルパルスＤＳ１の立ち上がりエッジがくるようにパルス位相調整を行った。しかし、図２３に示すように、信号品質が低い場合には、安定領域となる位相期間を検出できない可能性がある。そのような場合であっても、信号成分の傾きが比較的小さな領域を擬似的に安定領域とみなすことができる。そこで、本変形の態様においては、安定領域が検出できなかった場合には、閾値の値を増加させることで、信号成分が一定の傾きを持っている領域であっても擬似的な安定領域として検出するようにする。そのような擬似的な安定領域がある程度の長さ続く場合には、その中心に立ち上がりエッジがくるように基準サンプルパルスＤＳ１の位相調整を行う。
【０１２４】
（変形の態様３）
また、前述したように安定領域の検出の仕方は必ずしも隣接画素との差分を求めるのみではない。したがって、１回目の安定領域の検出と２回目の安定領域の検出は異なる方法で行ってもよい。例えば、１回目の検出は３つ以上の位相における輝度の平均値と現在の位相における輝度の平均値との差分を算出した上で、小さめに設定された閾値と比較し、２回目の検出では隣接２画素の差分を算出した上で、大きめに設定された閾値と比較してもよい。要は、２回目の検出において、安定領域が検出しやすいように、その検出条件を緩和することが本変形の態様の趣旨であり、これによって信号品質が低い場合でも、基準サンプルパルスＤＳ１の設定を行うことが可能となる。
【０１２５】
（変形の態様４）
これまでの説明においては、基準サンプルパルスＤＳ１、ピークサンプルパルスＤＳ２およびＡＤクロック信号ＡＣＫの位相調整を行うために１周期間について位相をずらしながら位相調整を行ってきた。しかし、ＣＣＤの設計仕様があらかじめ分かっていれば、各々のパルスがどの辺りに位相調整されるべきかについてはある程度予想することが可能である。したがって、図２４に示すように調整範囲を１周期間よりも狭くとることが可能になる。これによって、位相調整に要する時間を短くすることが可能となる。
【０１２６】
（変形の態様５）
また、上述の実施の形態においては、ピークサンプルパルスＤＳ２が最初に調整されるが、ピークサンプルパルスＤＳ２の位相が調整されれば、基準サンプルパルスＤＳ１、ＡＤクロック信号ＡＣＫがどの辺りの位相に調整されるべきかについては予想することが可能である。図２５においては、ＣＣＤ出力信号Ｗ１からピークサンプルパルスＤＳ２の位相が決定されると、そこからの設計仕様上最適となる位相差の位相付近に基準サンプルパルスＤＳ１、ＡＤクロック信号ＡＣＫの位相が調整されるべきと予想し、その前後の所定範囲内のみについて、基準サンプルパルスＤＳ１、ＡＤクロック信号ＡＣＫの位相調整を行っている。Δθ１はピークサンプルパルスＤＳ２に対する最適位相の基準サンプルパルスＤＳ１の位相差、Δθ２はピークサンプルパルスＤＳ２に対する最適位相のＡＤクロック信号ＡＣＫの位相差である。事前に求められたパルスの位相からその他のパルスの位相を予測することによって、より調整範囲を狭くすることが可能となり、位相調整に要する処理時間を大幅に短くすることができる。
【０１２７】
もちろん、精度にこだわらないのであれば、基準サンプルパルスＤＳ１、ピークサンプルパルスＤＳ２およびＡＤクロック信号ＡＣＫのすべてのパルスの位相を調整する必要は必ずしもなく、最初に求めたパルスの位相からの固定位相でその他のパルスの位相を求めてもよいし、２番目に求めたパルスの位相から３番目に求めるパルスの位相を決定してもよい。
【０１２８】
（変形の態様６）
また、例えば、温度変化や経年劣化などの要因によって位相ずれが生じて位相調整を行う場合であっても、最適位相は前回調整された位相の近辺に存在することが予想される。したがって、位相調整結果は、その都度メモリに記憶させておき、新たに位相調整を行う場合には、前回調整された位相の近辺のみを調整範囲として位相調整を行ってもよい。
【０１２９】
なお、以上で説明した実施の形態、変形の態様はあくまでも一例であり、発明の主旨の範囲内で様々に変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明によって、デジタルカメラにおける撮像に用いるパルスのタイミング調整を自動で行うことが可能になるため、少なくともデジタルカメラにおいて利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の実施の形態１における位相調整装置搭載のデジタルカメラの全体的な構成を示すブロック図
【図２】ＣＣＤから出力される信号成分を時系列で表す図
【図３】ＣＣＤの内部構成を示す図
【図４】垂直転送ＣＣＤの動作原理を説明する図
【図５】水平転送ＣＣＤの動作原理を説明する図
【図６】本発明の実施の形態１における位相調整方法の全体的な動作を示すフローチャート
【図７】図６におけるサンプルパルス調整処理のより詳しい処理を示すフローチャートおよび各パルス位相の推移表
【図８】本発明の実施の形態１においてピークサンプルパルスの位相調整に用いられる信号成分のタイミングチャート
【図９】本発明の実施の形態１におけるピークサンプルパルスの位相調整の詳しい動作を示すフローチャート
【図１０】本発明の実施の形態１において基準サンプルパルスの位相調整に用いられる信号成分のタイミングチャート
【図１１】本発明の実施の形態１における基準サンプルパルスの位相調整の詳しい動作を示すフローチャート
【図１２】本発明の実施の形態１においてＡＤクロック信号の位相調整に用いられる信号成分のタイミングチャートおよび分散、輝度平均値のグラフ
【図１３】本発明の実施の形態１におけるＡＤクロック信号の位相調整の詳しい動作を示すフローチャート
【図１４】本発明の実施の形態１において水平転送パルスの位相調整に用いられる信号成分のタイミングチャート
【図１５】本発明の実施の形態１における水平転送パルスの位相調整の詳しい動作を示すフローチャート
【図１６】本発明の実施の形態１における水平転送劣化による色シェーディング検出を表す図
【図１７】本発明の実施の形態３における位相調整方法の全体的な動作を示すフローチャート
【図１８】本発明の実施の形態４におけるデジタルカメラの全体的な構成を示すブロック図
【図１９】本発明の実施の形態４において蛍光灯により発生するフリッカの原理を表す図
【図２０】本発明の実施の形態５におけるデジタルカメラの全体的な構成を示すブロック図
【図２１】本発明の実施の形態５において露出の制御によるフリッカ抑圧を表す図
【図２２】本発明の実施の形態の変形の態様１におけるデジタルカメラの全体的な構成を示すブロック図
【図２３】本発明の実施の形態の変形の態様２において信号品質が悪い場合にＣＣＤから出力される信号成分を時系列で表す図
【図２４】本発明の実施の形態の変形の態様４において位相調整の調整範囲を説明する図
【図２５】本発明の実施の形態の変形の態様５においてピークサンプルパルスを用いて基準サンプルパルスとＡＤクロック信号の最適位置を予測している図
【符号の説明】
【０１３２】
１  光学レンズ
２  ＣＣＤ
３  相関二重サンプリング部（ＣＤＳ）
４  自動利得制御部（ＡＧＣ）
５  ＡＤ変換器（ＡＤＣ）
６  タイミングジェネレータ（ＴＧ）
７  垂直ドライバ
１０  アナログフロントエンド
１１  輝度レベル検出部 
１２  分散演算部
１３  シェーディング検出部
１４  タイミング調整部
１５  フリッカ検出部
１６  輝度補正部
１７  露出制御部
１８  欠陥画素検出手段
１９  記憶手段
２０  ＤＳＰ
２１  垂直転送ＣＣＤ
２２  水平転送ＣＣＤ
２３  フローティングディフュージョンアンプ
Ａ０  有効画素領域
Ａ１，Ａ２  水平転送パルス検出領域
Ａ３  ＯＢ画素領域
ＡＣＫ  ＡＤクロック信号
ＤＳ１  基準サンプルパルス
ＤＳ２  ピークサンプルパルス
Ｈ１  第１の水平転送パルス
Ｈ２  第２の水平転送パルス
ＰＤ  フォトダイオード
ＰＳ１  サンプルパルス調整処理
ＰＳ２  水平転送パルス調整処理
Ｓａ  アナログ撮像信号
Ｓｄ  デジタル撮像信号
Ｔ１  リセット期間
Ｔ２  基準期間
Ｔ３  信号期間
Ｖ１〜Ｖ４  垂直転送パルス
Ｗ１  ＣＣＤ出力信号
Ｗ３  輝度信号
Ｗ６  分散
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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