(57)【要約】【課題】高輝度の点滅照明下におけるＣＭＯＳセンサによる撮像に対して、フリッカをキャンセルすることができるセンサモジュールを提供する。【解決手段】ＣＭＯＳセンサカメラに適用されるセンサモジュールであって、有効画面部、輝度検出部、黒レベル検出部などを備えたＣＭＯＳセンサ１と、このＣＭＯＳセンサ１の検出結果に基づいて次画面の各ラインの露光量を予測し、この予測結果に基づいて次画面の各ラインの増幅係数を計算し、この計算結果に基づいてＣＭＯＳセンサ１からの次画面の各ラインの信号を増幅してフリッカをキャンセルする機能などを備えた信号処理回路２などからなり、これらのＣＭＯＳセンサ１、信号処理回路２、レンズが一体化されて構成される。【選択図】　　　　図１
2004048616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を撮像する有効画面部と、前記有効画面部の各ラインの露光量を検出する輝度検出部とを備えたＣＭＯＳセンサと、
前記輝度検出部の検出結果に基づいて次画面の各ラインの露光量を予測し、この予測結果に基づいて前記次画面の各ラインの増幅係数を計算し、この計算結果に基づいて前記有効画面部からの前記次画面の各ラインの信号を増幅する信号処理回路とを有し、
前記ＣＭＯＳセンサと前記信号処理回路とが一体化されていることを特徴とするセンサモジュール。
【請求項２】
請求項１記載のセンサモジュールにおいて、
前記ＣＭＯＳセンサは、信号の基準レベルを設定する黒レベル検出部をさらに有することを特徴とするセンサモジュール。
【請求項３】
請求項２記載のセンサモジュールにおいて、
前記信号処理回路は、前記有効画面部の複数ライン数のうち、５０または６０Ｈｚの半サイクル部の露光量を検出するライン数で予測して、前記有効画面部の複数ラインのフリッカをキャンセルすることを特徴とするセンサモジュール。
【請求項４】
請求項２記載のセンサモジュールにおいて、
前記輝度検出部は、前記有効画面部と異なる領域に設けられることを特徴とするセンサモジュール。
【請求項５】
請求項２記載のセンサモジュールにおいて、
前記輝度検出部は、前記有効画面部と同じ領域に設けられることを特徴とするセンサモジュール。
【請求項６】
請求項２記載のセンサモジュールにおいて、
前記輝度検出部は、前記黒レベル検出部と同じ領域に設けられることを特徴とするセンサモジュール。
【請求項７】
請求項２記載のセンサモジュールにおいて、
前記輝度検出部は、前記黒レベル検出部と異なる領域に設けられることを特徴とするセンサモジュール。
【請求項８】
請求項２記載のセンサモジュールにおいて、
前記輝度検出部は、前記有効画面部の所定ライン数分の領域で設けられ、前記有効画面部の所定ライン数分毎に露光量の検出処理を繰り返すことを特徴とするセンサモジュール。
【請求項９】
請求項２記載のセンサモジュールにおいて、
前記輝度検出部は、前記有効画面部の全ライン数分以上の領域で設けられ、前記有効画面部の各ライン毎に平均化して露光量を求めることを特徴とするセンサモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センサモジュールに関し、特にＣＭＯＳセンサを有するセンサモジュールに適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者が検討したところによれば、センサモジュールに関しては、以下のような技術が考えられる。
【０００３】
たとえば、センサモジュールを用いたカメラシステムにおいて、蛍光灯を照明に用いている室内における撮像では、蛍光灯の点滅により発生するフリッカをいかに取り除くかが常に問題となる。従来のＣＣＤ撮像素子を用いたカメラシステムでは、１枚のフレーム単位でシャッタを同タイミング、同期間で切るのに対し、ＣＭＯＳセンサを用いたカメラシステムでは、各素子のシャッタ開き期間は同じものの、シャッタタイミングはライン毎に違う、いわゆるスクロールシャッタ方式を採っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記のようなセンサモジュールについて、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。
【０００５】
たとえば、前記のＣＣＤ撮像素子を用いたカメラシステムと、前記のＣＭＯＳセンサを用いたカメラシステムにおいて、ＣＣＤ撮像素子とＣＭＯＳセンサではフリッカの発生の仕方が異なってくるため、ＣＭＯＳセンサのフリッカキャンセル方法を、ＣＣＤ撮像素子を用いたカメラシステムで実施されている方法と全く異なった方法で実施する必要がある。
【０００６】
前記のようなＣＭＯＳセンサを用いたカメラシステムにおいて、スクロールシャッタ方式を用いた撮像素子は、たとえば図１７に一例を示す通り、露光時間を蛍光灯の点滅する周期の整数倍に設定することにより、各ラインの露光量を等しくすることができる。これにより、フリッカをキャンセルすることができる。
【０００７】
しかしながら、照度が高い場合は、露光時間を照明点滅の１周期より短くしなければならず、この場合はフリッカをキャンセルすることができない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、高輝度の点滅照明下におけるＣＭＯＳセンサによる撮像に対して、フリッカをキャンセルすることができるセンサモジュールを提供することにある。
【０００９】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１１】
本発明は、ＣＭＯＳセンサと信号処理回路とが一体化されているセンサモジュールに適用され、対象物を撮像する有効画面部と、この有効画面部の各ラインの露光量を検出する輝度検出部とを備えたＣＭＯＳセンサと、輝度検出部の検出結果に基づいて次画面の各ラインの露光量を予測し、この予測結果に基づいて次画面の各ラインの増幅係数を計算し、この計算結果に基づいて有効画面部からの次画面の各ラインの信号を増幅してフリッカをキャンセルする信号処理回路とを有するものである。さらに、ＣＭＯＳセンサは、信号の基準レベルを設定する黒レベル検出部を有するものである。
【００１２】
また、本発明のセンサモジュールにおいて、信号処理回路は、有効画面部の複数ライン数のうち、低周波の５０または６０Ｈｚの半サイクル部の露光量を検出するライン数で予測して、有効画面部の複数ラインのフリッカをキャンセルするようにしたものである。
【００１３】
また、本発明のセンサモジュールにおいては、輝度検出部が、有効画面部と異なる領域、あるいは同じ領域に設けられ、さらに黒レベル検出部と同じ領域、あるいは異なる領域に設けられるものである。また、輝度検出部は、有効画面部の所定ライン数分の領域で設けられ、有効画面部の所定ライン数分毎に露光量の検出処理を繰り返すようにしたり、あるいは有効画面部の全ライン数分以上の領域で設けられ、有効画面部の各ライン毎に平均化して露光量を求めるようにしたものである。
【００１４】
よって、本発明のセンサモジュールによれば、特にスクロールシャッタ方式のＣＭＯＳセンサにおける各ラインの明るさを補正することができる。これにより、高輝度の点滅照明のフリッカをキャンセルすることができる。この結果、明るい室内においても、フリッカがキャンセルされた画像を撮像することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１６】
（実施の形態１）
まず、図１により、本発明の実施の形態１のセンサモジュールの構成の一例を説明する。併せて、図２により、ＣＭＯＳセンサにおける各ラインの露光量の補正方法を説明する。図１は本実施の形態のセンサモジュールの構成図、図２はＣＭＯＳセンサにおける各ラインの露光量の補正方法の説明図をそれぞれ示す。
【００１７】
本実施の形態のセンサモジュールは、たとえばＣＭＯＳセンサカメラに適用され、有効画面部、輝度検出部、黒レベル検出部などを備えたＣＭＯＳセンサ１と、このＣＭＯＳセンサ１の検出結果に基づいて次画面の各ラインの露光量を予測し、この予測結果に基づいて次画面の各ラインの増幅係数を計算し、この計算結果に基づいてＣＭＯＳセンサ１からの次画面の各ラインの信号を増幅してフリッカをキャンセルする機能などを備えた信号処理回路２などからなり、これらのＣＭＯＳセンサ１、信号処理回路２などは図示しないレンズとともに一体化されて構成される。
【００１８】
ＣＭＯＳセンサ１は、たとえばスクロールシャッタ方式のセンサからなり、ＭＯＳトランジスタがアレイ状に配置されて構成される。詳細は後述するが、このＣＭＯＳセンサ１には、ＭＯＳトランジスタがアレイ状に配置された複数の画素からなる、有効画面部、輝度検出部、黒レベル検出部などが設けられている。また、ＣＭＯＳセンサ１の受光面には、対象物の撮影像を結像させるレンズが設けられている。
【００１９】
信号処理回路２は、たとえばＣＭＯＳセンサ１の輝度検出部により検出された有効画面部の各ラインの露光量（照度）を保持する各ライン照度保持回路１１と、この各ライン照度保持回路１１で保持された露光量に基づいて次画面の各ラインの増幅係数を演算する増幅係数演算回路１２と、この増幅係数演算回路１２で演算された増幅係数に基づいてＣＭＯＳセンサ１の有効画面部からの次画面の各ラインの信号を増幅して出力する信号増幅回路１３などから構成される。
【００２０】
増幅係数演算回路１２には、各ライン照度保持回路１１で保持された露光量に基づいて次画面の各ラインの露光量を予測する次画面各ライン露光量予測回路１４と、この次画面各ライン露光量予測回路１４で予測された予測値に基づいて次画面の各ラインの増幅係数を計算する各ライン増幅係数計算回路１５と、１画面当たりのライン数をカウントするラインカウンタ１６などが設けられている。
【００２１】
以上のように構成されるセンサモジュールにおいて、ＣＭＯＳセンサ１における各ラインの露光量の補正方法は、以下のようにして行われる。
【００２２】
まず、ＣＭＯＳセンサ１の輝度検出部により検出された有効画面部の各ラインの露光量を、信号処理回路２の各ライン照度保持回路１１に保持する。この際に、ＣＭＯＳセンサ１からのラインバリッド信号によりラインカウンタ１６をカウントアップしていき、順に有効画面部の各ラインの露光量を各ライン照度保持回路１１に保持する。この各ライン照度保持回路１１に保持された現画面の各ラインの露光量分布は、たとえば図２に破線で示すような曲線となる。
【００２３】
続いて、各ライン照度保持回路１１で保持された露光量に基づいて、次画面の各ラインの増幅係数を増幅係数演算回路１２で演算する。この際に、増幅係数演算回路１２では、各ライン照度保持回路１１で保持された露光量に基づいて次画面の各ラインの露光量を次画面各ライン露光量予測回路１４で予測する。この次画面各ライン露光量予測回路１４で予測された次画面の各ラインの露光量分布は、たとえば図２に破線で示した現画像の曲線の終点につながり、同じように破線で示すような曲線となる。
【００２４】
さらに、次画面各ライン露光量予測回路１４で予測された予測値に基づいて、次画面の各ラインの増幅係数を各ライン増幅係数計算回路１５で計算し、この増幅係数を信号増幅回路１３に供給する。この各ライン増幅係数計算回路１５で計算された増幅係数は、たとえば図２に一点鎖線で示す各ラインの露光量分布までの距離に相当する値となる。すなわち、一点鎖線の曲線は、次画面の各ラインの露光量分布を予測した破線の曲線を反転した曲線となり、補正をするために必要な露光量分布を表す。
【００２５】
そして、信号増幅回路１３では、増幅係数演算回路１２から供給された増幅係数に基づいて、次画面に対応するＣＭＯＳセンサ１の有効画面部からの各ラインの信号を増幅し、センサモジュールから出力信号として出力する。このセンサモジュールから出力される出力信号は、たとえば図２に実線で示す補正された露光量分布（各ラインで等しい露光量）における信号となる。これにより、次画面においては、照明に対応して各ラインの露光量を補正することで、高輝度の点滅照明下におけるフリッカをキャンセルすることができる。
【００２６】
なお、このＣＭＯＳセンサ１における各ラインの露光量の補正においては、フレームレートを照明の点滅周期に合わせ、この点滅の１周期分の時間に相当する複数ライン数の信号増幅率を任意に設定する。あるいは、有効画面部の複数ライン数のうち、低周波の５０または６０Ｈｚの半サイクル部の露光量を検出するライン数で予測して信号増幅率を決定する。
【００２７】
次に、図３により、ＣＭＯＳセンサの構成の一例を説明する。図３はＣＭＯＳセンサの構成図を示す。
【００２８】
ＣＭＯＳセンサ１は、センサアレイ２１と、このセンサアレイ２１の左側、右側および下側に配置された周辺回路２２などから構成される。
【００２９】
センサアレイ２１には、対象物を撮像する有効画面部２３と、この有効画面部２３の各ラインの露光量を検出する輝度検出部２４と、信号の基準レベルを設定する黒レベル検出部２５などが備えられている。図３では、輝度検出部２４は、有効画面部２３と異なる領域に設けられ、かつ黒レベル検出部２５と同じ領域に１箇所に集めて設けられている。
【００３０】
周辺回路２２には、センサアレイ２１の有効画面部２３、輝度検出部２４、黒レベル検出部２５などからの信号を受けて、この信号を増幅する増幅器２６、この増幅した信号を変換するＡ／Ｄ変換器２７、有効画面部２３の各ラインに対応する輝度検出部２４の検出画素のアドレス割り付けなどを行うためのタイミングジェネレータ２８などが備えられている。
【００３１】
このＣＭＯＳセンサ１においては、各有効ラインと同じ露光量を出力する場合に適用される。たとえば、ＶＧＡならば、３０ｆｐｓ、１０ｍｓｅｃで１４４ライン分必要である（０．０１×３０×４８０＝１４４本）。絵柄の影響を受けないようにするため、極力同じ位置に露光量の検出画素を固める。たとえば、露光量を検出する輝度検出部２４の形を１８×８または９×１６の形にすることが望ましい。
【００３２】
次に、図４により、ＣＭＯＳセンサにおける輝度検出部の構成の一例を説明する。図４はＣＭＯＳセンサにおける輝度検出部の構成図を示す。
【００３３】
ＣＭＯＳセンサ１における輝度検出部２４には、有効画面部２３の各ラインに対応する露光量の検出画素が備えられ、最上段の左側から順にライン１、ライン２、・・・，ラインｘに対応する画素が配置され、２段目には左側から順にラインｘ＋１、ラインｘ＋２、・・・，ライン２ｘに対応する画素が配置され、以下同様に、最下段には左側から順にライン（ｎ−１）ｘ＋１、ライン（ｎ−１）ｘ＋２、・・・，ラインｎｘに対応する画素が配置されている。
【００３４】
次に、図５および図６により、ＣＭＯＳセンサにおいて、露光時間、データ読み出しタイミング、データ出力タイミングの一例を説明する。図５は有効画面画素と露光量検出画素との露光時間の関係とデータ読み出しタイミングの説明図、図６はデータ出力タイミングの説明図をそれぞれ示す。
【００３５】
図５に示すように、たとえばラインｍに関しては、ラインｍの先頭画素の露光時間、２番目の画素の露光時間、・・・、最後の画素の露光時間が順に取られ、続けて、このラインｍの露光量を検出する検出画素の露光時間が取られる。この際に、データの読み出しは、ラインｍの先頭画素の露光時間、２番目の画素の露光時間、・・・、最後の画素の露光時間、このラインｍの露光量を検出する検出画素の露光時間の終了後に直ちに、データが読み出される。続く、ラインｍ＋１に関しても同様に行われる。
【００３６】
図６に示すように、ＣＭＯＳセンサ１からのデータの出力は、データ有効表示信号（ラインバリッド信号）がＨｉｇｈの期間に行われ、ラインｍの先頭画素、２番目の画素、・・・、最後の画素のデータが順に出力され、続けて、このラインｍの露光量を検出する検出画素の輝度検出データが出力される。続く、ラインｍ＋１に関しても同様に行われる。
【００３７】
次に、図７により、ＣＭＯＳセンサにおいて、黒レベル検出部による黒レベルの検出タイミングの一例を説明する。図７は黒レベル検出部による黒レベルの検出タイミングの説明図である。
【００３８】
前記図３のように、輝度検出部２４が黒レベル検出部２５と同じ領域に設けられている場合には、輝度検出部２４の領域で黒レベルの検出が停止される。たとえば、図７に示すように、ライン１〜ラインＮの１フレームにおいて、ライン１〜ラインＫの領域に輝度検出部２４が配置されている場合には、このライン１、ライン２、・・・、ラインＫの各ラインの画素データと輝度検出データを検出するタイミングは黒レベル検出停止領域となり、これに続くラインＫ＋１、ラインＫ＋２、・・・、ラインＮの各ラインの画素データと輝度検出データを検出するタイミングで黒レベル検出部２５によって黒レベルが検出される。
【００３９】
従って、本実施の形態によれば、信号処理回路２に、各ライン照度保持回路１１と、次画面各ライン露光量予測回路１４および各ライン増幅係数計算回路１５などからなる増幅係数演算回路１２と、信号増幅回路１３などを設けることにより、ＣＭＯＳセンサ１の検出結果に基づいて、信号処理回路２において、次画面の各ラインの露光量を予測し、この予測結果に基づいて次画面の各ラインの増幅係数を計算し、この計算結果に基づいてＣＭＯＳセンサ１からの次画面の各ラインの信号を増幅することができるので、スクロールシャッタ方式のＣＭＯＳセンサ１の各ラインの明るさを補正することができる。これにより、高輝度の点滅照明のフリッカをキャンセルすることができる。この結果、明るい室内においても、フリッカがキャンセルされた画像を撮像することが可能となる。
【００４０】
また、ＣＭＯＳセンサ１において、有効画面部２３の各ラインの露光量を検出する輝度検出部２４を画面上の１箇所に集めることにより、撮像する対象物の絵柄の影響を極力抑えることが可能となる。
【００４１】
（実施の形態２）
本実施の形態のセンサモジュールは、前記実施の形態１と同様に、たとえばＣＭＯＳセンサ、信号処理回路などがレンズとともに一体化されて構成され、前記実施の形態１との相違点は、ＣＭＯＳセンサにおいて、輝度検出部が黒レベル検出部と異なる領域に設けられている点である。前記実施の形態１では、露光量検出部を黒レベル検出部の領域に置いたため、ラインＫまでの黒レベル検出精度の劣化が懸念されるが、この対応策として本実施の形態が考えられる。
【００４２】
すなわち、本実施の形態のＣＭＯＳセンサ１ａは、たとえば図８に一例を示すように、対象物を撮像する有効画面部２３、信号の基準レベルを設定する黒レベル検出部２５が備えられたセンサアレイ２１と、このセンサアレイ２１の左側、右側および下側に配置された周辺回路２２と、右側の周辺回路２２の上側に配置され、有効画面部２３の各ラインの露光量を検出する輝度検出部２４などから構成される。
【００４３】
以上のように構成されるＣＭＯＳセンサ１ａにおいて、黒レベル検出部２５による黒レベルの検出タイミングは、たとえば図９に一例を示すように、ライン１〜ラインＮの１フレームにおいて、ライン１、ライン２、・・・、ラインＫの各ラインの画素データと輝度検出データを検出するタイミング、これに続くラインＫ＋１、ラインＫ＋２、・・・、ラインＮの各ラインの画素データと輝度検出データを検出するタイミングで黒レベル検出部２５によって黒レベルが検出される。
【００４４】
従って、本実施の形態によれば、前記実施の形態１と同様の効果を得ることができ、特に輝度検出部２４を黒レベル検出部２５と異なる領域に設けているので、前記実施の形態１に比べて黒レベルの検出精度を向上させることができる。
【００４５】
（実施の形態３）
本実施の形態のセンサモジュールは、前記実施の形態１と同様に、たとえばＣＭＯＳセンサ、信号処理回路などがレンズとともに一体化されて構成され、前記実施の形態１との相違点は、ＣＭＯＳセンサにおいて、輝度検出部が有効画面部の所定ライン数分の領域で設けられ、有効画面部の所定ライン数分毎に露光量の検出処理を繰り返すようにした点である。
【００４６】
すなわち、本実施の形態のＣＭＯＳセンサ１ｂは、たとえば図１０に一例を示すように、対象物を撮像する有効画面部２３、信号の基準レベルを設定する黒レベル検出部２５が備えられたセンサアレイ２１と、このセンサアレイ２１の左側、右側および下側に配置された周辺回路２２と、右側の周辺回路２２の上側一部分に配置され、有効画面部２３の所定ライン数分、ここでは１ライン分毎の露光量を検出する輝度検出部２４などから構成される。
【００４７】
このＣＭＯＳセンサ１ｂにおいては、１ラインのトータル露光量を出力する場合に適用される。精度を取るための必要点を設ける。トータル露光量は後段の回路にて計算する。露光時間が１ライン分の時間のみであるため、暗い部分はたとえば５０または６０Ｈｚ地域の場合、１０ｍｓｅｃ、２０ｍｓｅｃ、４０ｍｓｅｃなどの露光時間の固定モードと併用する。
【００４８】
以上のように構成されるＣＭＯＳセンサ１ｂにおいて、輝度検出部２４による輝度検出信号の読み出しタイミングは、たとえば図１１に一例を示すように、ライン１〜ラインＮの１フレームにおいて、ライン１の画素データの検出、このライン１の輝度検出データの検出、これに続くライン２の画素データの検出、このライン２の輝度検出データの検出、・・・、ラインＮの画素データの検出、この輝度検出データの検出を順に行う。この際に、ライン１、ライン２、・・・、ラインＮの各ラインの輝度検出データを検出するタイミングで黒レベル検出部２５によって黒レベルが検出される。
【００４９】
この時に、輝度検出部２４の制御は、たとえば図１２に一例を示すように、ライン１のリセット、露光および読み出し、これに続くライン２のリセット、露光および読み出し、・・・、ラインＮのリセット、露光および読み出しを繰り返して順に行う。
【００５０】
このように、本実施の形態においては、露光時間に合わせ、検出した各ラインの輝度を露光時間分足し算して、各ラインの露光量を求める。たとえば、露光時間が３ライン分である場合、各ラインの画素の露光量は、図１３のように計算される。すなわち、ライン１〜ライン３の検出値の足し算＝ライン３の画素の露光量、ライン２〜ライン４の検出値の足し算＝ライン４の画素の露光量、ライン３〜ライン５の検出値の足し算＝ライン５の画素の露光量となる。
【００５１】
従って、本実施の形態によれば、前記実施の形態１および２と同様の効果を得ることができ、特に輝度検出部２４を有効画面部２３の所定ライン数分の領域にしているので、前記実施の形態１および２に比べて輝度検出部２４の面積を縮小することができる。
【００５２】
（実施の形態４）
本実施の形態のセンサモジュールは、前記実施の形態１と同様に、たとえばＣＭＯＳセンサ、信号処理回路などがレンズとともに一体化されて構成され、前記実施の形態１との相違点は、ＣＭＯＳセンサにおいて、輝度検出部が有効画面部の全ライン数分以上の領域で設けられ、有効画面部の各ライン毎に平均化して露光量を求めるようにした点である。
【００５３】
すなわち、本実施の形態のＣＭＯＳセンサ１ｃは、たとえば図１４に一例を示すように、対象物を撮像する有効画面部２３、信号の基準レベルを設定する黒レベル検出部２５が備えられたセンサアレイ２１と、このセンサアレイ２２の左側、右側および下側に配置された周辺回路２２と、右側の周辺回路２２の左側に配置され、有効画面部２３の全ライン数分以上の大きな面積で露光量を検出する輝度検出部２４などから構成される。
【００５４】
従って、本実施の形態によれば、前記実施の形態１および２と同様の効果を得ることができ、特に輝度検出部２４を有効画面部２３の全ライン数分以上の大きな面積にしているので、前記実施の形態１および２に比べて絵柄に左右されないようにすることができる。
【００５５】
（実施の形態５）
本実施の形態のセンサモジュールは、前記実施の形態１と同様に、たとえばＣＭＯＳセンサ、信号処理回路などがレンズとともに一体化されて構成され、前記実施の形態１との相違点は、ＣＭＯＳセンサにおいて、輝度検出部が有効画面部と同じ領域に設けられている点である。
【００５６】
すなわち、本実施の形態のＣＭＯＳセンサ１ｄは、たとえば図１５に一例を示すように、対象物を撮像する有効画面部２３、信号の基準レベルを設定する黒レベル検出部２５、有効画面部２３の一部を共有し、有効画面部２３の各ラインの露光量を検出する輝度検出部２４が備えられたセンサアレイ２１と、このセンサアレイ２１の左側、右側および下側に配置された周辺回路２２などから構成される。
【００５７】
このＣＭＯＳセンサ１ｄにおいては、露光センサを特別に持たず、画像から取得する場合に適用される。１画面中の１箇所のみからデータを取得し、そのデータを用いて次画面の全ラインの露光強度を推定、設定する。１画面中の１箇所のみからデータを取得することにより、絵柄の影響を最少にすることができる。
【００５８】
たとえば、図１６に示すように、１画面中の１箇所の輝度検出部２４で露光量を検出する際に、フレームのタイミングと蛍光灯の周期をわざとずらし、１フレームに１回、露光量の変化をサンプリングして求める。１周期のサンプリングデータを取り終わった後は、次のフレームの先頭ラインの露光強度とその後の露光量の変化を予測できるため、その予測値に合わせて増幅係数を決定する。
【００５９】
従って、本実施の形態によれば、前記実施の形態１と同様の効果を得ることができ、特に輝度検出部２４が有効画面部２３の一部を共有しているので、有効画面部２３の外側に特別に輝度検出部２４を設ける必要がない。
【００６０】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００６１】
たとえば、本発明によるセンサモジュールは、ＣＭＯＳセンサを用いたカメラの他、このＣＭＯＳセンサカメラを搭載した携帯電話などの携帯端末システムなどに広く適用することができる。
【００６２】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００６３】
（１）ＣＭＯＳセンサに有効画面部と輝度検出部を備え、信号処理回路において、輝度検出部の検出結果に基づいて次画面の各ラインの露光量を予測し、この予測結果に基づいて次画面の各ラインの増幅係数を計算し、この計算結果に基づいて有効画面部からの次画面の各ラインの信号を増幅することで、ＣＭＯＳセンサにおける各ラインの明るさを補正することができるので、高輝度の点滅照明のフリッカをキャンセルすることが可能となる。
【００６４】
（２）前記（１）により、明るい室内においても、フリッカがキャンセルされた画像を撮像することが可能となる。
【００６５】
（３）前記（１），（２）により、特にスクロールシャッタ方式のＣＭＯＳセンサに適用し、高輝度の点滅照明下におけるＣＭＯＳセンサによる撮像に対して、フリッカをキャンセルすることができるセンサモジュールを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のセンサモジュールを示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１のセンサモジュールにおいて、ＣＭＯＳセンサにおける各ラインの露光量の補正方法を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１のセンサモジュールにおいて、ＣＭＯＳセンサを示す構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１のセンサモジュールにおいて、ＣＭＯＳセンサにおける輝度検出部を示す構成図である。
【図５】本発明の実施の形態１のセンサモジュールにおいて、有効画面画素と露光量検出画素との露光時間の関係とデータ読み出しタイミングを示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１のセンサモジュールにおいて、データ出力タイミングを示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態１のセンサモジュールにおいて、黒レベル検出部による黒レベルの検出タイミングを示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態２のセンサモジュールを示す構成図である。
【図９】本発明の実施の形態２のセンサモジュールにおいて、黒レベル検出部による黒レベルの検出タイミングを示す説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態３のセンサモジュールを示す構成図である。
【図１１】本発明の実施の形態３のセンサモジュールにおいて、輝度検出部による輝度検出信号の読み出しタイミング、黒レベル検出部による黒レベルの検出タイミングを示す説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態３のセンサモジュールにおいて、輝度検出部の制御を示す説明図である。
【図１３】本発明の実施の形態３のセンサモジュールにおいて、各ラインの画素の露光量の計算を示す説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態４のセンサモジュールを示す構成図である。
【図１５】本発明の実施の形態５のセンサモジュールを示す構成図である。
【図１６】本発明の実施の形態５のセンサモジュールにおいて、露光量のサンプリング方法を示す説明図である。
【図１７】本発明において、ＣＭＯＳセンサにおけるフリッカのキャンセル原理を示す説明図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ　ＣＭＯＳセンサ
２　信号処理回路
１１　各ライン照度保持回路
１２　増幅係数演算回路
１３　信号増幅回路
１４　次画面各ライン露光量予測回路
１５　各ライン増幅係数計算回路
１６　ラインカウンタ
２１　センサアレイ
２２　周辺回路
２３　有効画面部
２４　輝度検出部
２５　黒レベル検出部
２６　増幅器
２７　Ａ／Ｄ変換器
２８　タイミングジェネレータ
【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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