(57)【要約】【課題】  撮像素子からの出力信号を複数の領域に分割して読み出すときに、各領域間の出力信号のレベル差による画質劣化を防止することができるようにする。【解決手段】  複数の出力端子に対応する複数の撮像領域を有する撮像素子を有し、各撮像領域からの画像信号を転送するときに生じる電荷混入量を撮像素子からの画像信号のレベルに応じた補正信号に基づいて、実際の撮像に対応した各撮像領域からの画像信号に含まれる電荷混入成分を補正するための補正値を演算手段（２００）で演算するようにする。そして、演算手段（２００）で求めた補正値に基づいて電荷混入成分を補正するようにする。【選択図】        図２
2005064758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の出力端子に対応する複数の撮像領域を有する撮像素子と、
前記各撮像領域からの画像信号が、前記撮像素子内で転送されているときに生じる電荷混入量を補正するための、前記複数の出力端子に各々対応した補正信号に基づいて、前記各撮像領域からの画像信号に含まれる電荷混入成分を補正するための演算手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記補正信号は、前記撮像素子からの画像信号のレベルに応じた信号であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記補正信号を生成する補正信号生成手段を更に有し、
前記演算手段は、前記補正信号生成手段で生成された前記補正信号に基づいて、前記各撮像領域からの画像信号に含まれる電荷混入成分を補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記補正信号を記憶する補正信号記憶手段を更に有し、
前記演算手段は、前記補正信号記憶手段に記憶された前記補正信号に基づいて、前記各撮像領域からの画像信号に含まれる電荷混入成分を補正することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記電荷混入量を検出する電荷混入量検出手段を更に有し、
前記演算手段は、前記電荷混入量検出手段で検出した前記電荷混入量と、前記撮像素子からの画像信号のレベルとに応じた前記補正信号に基づいて、前記各撮像領域からの画像信号に含まれる電荷混入成分を補正することを特徴とする請求項1乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記演算手段は、前記撮像素子からの画像信号と前記補正信号とを加算する加算手段と、
前記補正信号を１クロック分遅延させる遅延手段と、
前記加算手段で加算された加算信号から前記遅延手段で遅延された遅延信号を減算する減算手段とを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記転送する方向は水平方向であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記演算手段は、前記電荷混入成分の補正を、前記撮像素子からの画像信号のレベルに応じた隣接画素への電荷混入量の特性を、線形成分と非線形成分とに分離して処理することにより行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記演算手段は、前記電荷混入量の特性から前記線形成分として表し得る前記画像信号のレベル領域を抽出し、抽出した前記レベル領域における複数の前記電荷混入量からその傾きを求め、前記画像信号のレベルに前記傾きを乗ずることにより、前記線形成分における前記電荷混入成分を補正することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記演算手段は、前記電荷混入量の特性から前記線形成分における前記電荷混入成分を減じて、前記画像信号のレベル領域における複数の非線形値を求め、求めた当該非線形値に基づいて前記非線形成分における前記電荷混入成分を補正することを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記演算手段と前記演算手段によって補正を行った後に行う信号処理手段とを別のＩＣとして切り分けて構成することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
複数の出力端子に対応する複数の撮像領域を有する撮像素子を含む撮像装置の制御方法であって、
前記各撮像領域からの画像信号が、前記撮像素子内で転送されているときに生じる電荷混入量を補正するための、前記複数の出力端子の各々対応した補正信号に基づいて、前記各撮像領域からの画像信号に含まれる電荷混入成分を補正するための演算をすることを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子からの出力信号を複数の領域に分割して読み出す撮像装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年ディジタル信号処理技術及び半導体技術の進歩により、標準テレビ方式、例えばＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式の動画像信号をディジタル記録する記録再生装置と撮像装置を一体化したディジタルビデオカメラが製品化されている。このようなディジタルビデオカメラでは、ディジタル記録という特徴を生かして、静止画記録機能を備えるものがある。また、コンピュータ等との接続のためにディジタルＩ／Ｆを具備し、撮影した画像をコンピュータに取り込む機能を有するものもある。さらに、複数の記録媒体を具備し、画像の使用目的に応じて記録媒体を選択できるようになっているものもある。
【０００３】
上述したような装置において、記録された画像をテレビに接続して再生する場合は、その画像サイズはディジタルビデオ規格で定められるもの、例えば７２０×４８０画素でなんら問題は無いが、ディジタルＩ／Ｆを介して他のメディアに画像を転送する場合は、画質上の問題からより多くの画素数が要求される場合がある。
【０００４】
撮像素子の多画素化に伴い、撮像素子の全画素の情報を読み出すためにはより高い周波数で撮像素子を駆動する必要があり、Ｓ／Ｎの劣化や消費電力の増大を招く。
撮像素子の駆動周波数を低く抑えたまま撮像情報のデータレートを上げる方法の１つとして、撮像面を複数の領域に分割し、それぞれの領域に独立した電荷転送部、増幅器及び出力端子を持たせ、撮像信号を並列に読み出す方法がある。このような撮像素子の例を図１６に示す。同図において撮像素子１４００の撮像面は左右の２領域に分割されており、１４０１，１４０２はそれぞれ各領域における光電変換及び垂直転送部、１４０３，１４０４はそれぞれ各領域における水平転送部、１４０５，１４０６はそれぞれ各領域における増幅器、１４０７，１４０８はそれぞれ各領域における出力端子である。このような構造の撮像素子を用いることにより、撮像素子の駆動周波数に対して２倍のデータレートの撮像情報が得られる利点がある。
【０００５】
しかしながら、上述した方法の欠点として、各領域の電荷転送部もしくは増幅器の特性の不均一により、複数の領域を合成して画像を生成した場合に、領域間の信号レベル差による境界線が生じるなどの画質劣化が発生する問題があった。代表的な撮像素子であるＣＣＤエリアセンサを例にして考えた場合、領域間の信号レベル差を発生させる要因の１つに、電荷転送部における転送効率の低下が挙げられる。ＣＣＤエリアセンサでは、垂直もしくは水平転送部において転送効率の低下が発生すると、転送方向に対して隣接する画素に信号電荷が混入し、混色や色シェーディングなどの画質劣化を引き起こす。垂直転送部の転送効率低下は列毎のレベル差となるので領域間のレベル差の要因にはなり得ないが、水平転送部の転送効率低下は領域間のレベル差の要因となる。
【０００６】
この問題を解決するために、例えば、特許文献１には、複数分割読み出しセンサにおいて、複数の領域間のアンバランス量を算出し、算出結果に応じて、複数の領域間の段差補正を行うことを特徴とする撮像装置が記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２５３３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
今回、実験などにより、出力ゲート部１５０２の転送効率が低下した場合、隣接画素への信号電荷混入量は転送段数には依存せず領域内で一定となり、画面上に一様の混色を引き起こすという問題と、上述した領域分割読出し式撮像素子の場合、これらの画質劣化が領域間で異なった量で発生するため、合成画面上に境界線が生じるという問題を発見した。
【０００９】
代表的な撮像素子であるＣＣＤエリアセンサを例にして考えた場合、領域間の信号レベル差を発生させる要因の１つに、電荷転送部における転送効率の低下が挙げられる。ＣＣＤエリアセンサでは、垂直もしくは水平転送部において転送効率の低下が発生すると、転送方向に対して隣接する画素に信号電荷が混入し、混色や色シェーディングなどの画質劣化を引き起こす。垂直転送部の転送効率低下は列毎のレベル差となるので領域間のレベル差の要因にはなり得ないが、水平転送部の転送効率低下は領域間のレベル差の要因となる。
【００１０】
水平転送部での転送効率低下による画質劣化には、転送効率低下が発生している場所により２種類のケースが考えられる。図１７は、撮像装置における水平転送部の模式図である。同図において水平転送レジスタ１５０１は、垂直転送部から列ごとに転送された信号電荷を水平方向に転送する部分である。水平転送レジスタ１５０１を経由して転送されてきた信号電荷は、出力ゲート部１５０２を経て電荷検出部１５０３にて電圧に変換され、増幅器１５０４で増幅された後に出力される。水平転送レジスタ１５０１の転送効率が低下した場合、隣接画素への信号電荷混入量は転送段数にほぼ比例し、画面上で水平方向に色合いが変化する色シェーディングを引き起こす。一方、出力ゲート部１５０２の転送効率が低下した場合、隣接画素への信号電荷混入量は転送段数には依存せず領域内で一定となり、画面上に一様の混色を引き起こす。そして、上述した領域分割読出し式撮像素子の場合、これらの画質劣化が領域間で異なった量で発生するため、合成画面上に境界線が生じるという問題があった。
【００１１】
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、撮像素子からの出力信号を複数の領域に分割して読み出すときに、各領域間の出力信号のレベル差による合成画像の画質劣化を防止する撮像装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の撮像装置は、複数の出力端子に対応する複数の撮像領域を有する撮像素子と、前記各撮像領域からの画像信号が、前記撮像素子内で転送されているときに生じる電荷混入量を補正するための、前記複数の出力端子に各々対応した補正信号に基づいて、前記各撮像領域からの画像信号に含まれる電荷混入成分を補正するための演算手段とを有する。
【００１３】
本発明の撮像装置の制御方法は、複数の出力端子に対応する複数の撮像領域を有する撮像素子を含む撮像装置の制御方法であって、前記各撮像領域からの画像信号が、前記撮像素子内で転送されているときに生じる電荷混入量を補正するための、前記複数の出力端子の各々対応した補正信号に基づいて、前記各撮像領域からの画像信号に含まれる電荷混入成分を補正するための演算をする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、各領域間の出力信号のレベル差による混色や色シェーディング、合成した画像に各領域間の境界線が生じるといった画質劣化を防止することができる。また、補正手段における電荷混入成分の補正処理を線形成分と非線形成分とに分離して処理することにより、当該処理を小規模の回路構成で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における撮像装置のブロック構成図である。
この撮像装置では、入力キー１６からマイコン１５に指示を入力し、マイコン１５から各構成要素に対してデータバス１４を介してデータを送る。レンズ１を通過し、タイミングジェネレータ（ＴＧ）３で駆動された電荷結合素子（ＣＣＤ）２により光電変換された２系統の映像信号は、それぞれ前処理手段４，５でノイズ除去、利得調整等の処理等が施された後、アナログ／ディジタル（ＡＤ）変換器６，７でＡＤ変換される。
【００１６】
続いて、電荷混入検出手段８，９でＣＣＤ２への入力レベルに対応したＣＣＤ２での隣接画素への信号電荷混入量を検出する。さらに、電荷混入補正手段１０，１１では、ＡＤ変換器６，７からの出力信号と電荷混入検出手段８，９からの出力信号とに基づいて、隣接画素への信号電荷混入を打ち消すべく補正を行う。隣接画素への信号電荷混入成分を除去した電荷混入補正手段１０，１１からの出力信号は画面合成手段１２に入力され、ここでＣＣＤ２からの複数の領域に分割して並列に読み出された映像信号が一画面に合成される。さらに、画面合成手段１２からの出力信号は、カメラ信号処理手段１３でアパーチャ補正、ガンマ補正、ホワイトバランス等の撮像系の信号処理を施され、不図示のモニタ等に出力される。
【００１７】
図２は、電荷混入補正手段１０，１１の内部構成を示すブロック図である。
ＡＤ変換器６，７からの出力信号（ＩＮ）は、演算手段２００及び補正信号生成手段２０１に入力される。演算手段２００の内部の加算器２０２では、ＡＤ変換器６，７からの出力信号（ＩＮ）と補正信号生成手段２０１からの出力信号（Ｑ）との加算処理を行う。また、補正信号生成手段２０１からの出力信号（Ｑ）は、遅延器２０３で１クロック分遅延される。そして、減算器２０４により加算器２０２の出力信号（Ｒ）から、遅延器２０３の出力信号（Ｓ）を減じて出力信号（ＯＵＴ）を生成する。
【００１８】
図３は、ＣＣＤ２での隣接画素への信号電荷混入の動作を示した模式図である。
ＣＣＤ２の各画素への入力光のレベルがＡ１，Ａ２，Ａ３，…のとき、それぞれｍ１，ｍ２，ｍ３，…の信号電荷量が隣接する画素へと混入されていく。
【００１９】
図４は、ＣＣＤ２への入力光レベルと電荷混入検出手段８，９で検出される電荷混入レベル（LEAK）との関係を示した特性図である。同図において、ＣＣＤ２への入力光レベルと電荷混入検出手段８で検出した電荷混入レベル（LEAK）との関係をＡ−ｃｈ、ＣＣＤ２への入力光レベルと電荷混入検出手段９で検出した電荷混入レベル（LEAK）との関係をＢ−ｃｈとしている。
【００２０】
図２に示す補正信号生成手段２０１には、ＡＤ変換器６，７からの出力信号（ＩＮ）と、電荷混入検出手段８，９からの出力信号（LEAK）と、データバス１４を介したマイコン１５からのデータが入力される。この補正信号生成手段２０１では、図４に示したＡ−ｃｈの入力光レベルと検出した電荷混入レベル（LEAK）との関係を入力（ＩＮ）と出力（Ｑ）との関係として図５に示すように４折線近似する。
【００２１】
図６は、補正信号生成手段２０１で折線近似する際のマイコン１５における処理のフローチャートである。
まず、ステップＳ６０１では、処理動作の開始を行う。続いて、ステップＳ６０２では、電荷混入検出手段８から入力レベル（ＩＮ）、即ちＡＤ変換器６からの出力レベルをデータバス１４を介して読み出す。続いて、ステップＳ６０３では、電荷混入検出手段８で検出した電荷混入レベル（LEAK）をデータバス１４を介して読み出す。
【００２２】
続いて、ステップＳ６０４では、直線が切り替わる座標値（ｘｉ，ｙｉ）（ｉ＝０〜３）を算出する。続いて、ステップＳ６０５では、ステップＳ６０４における算出処理が終了したか否かを判断する。この判断の結果、ステップＳ６０４における算出処理が終了していないと判断された場合には、ステップＳ６０４に戻る。一方、ステップＳ６０５での判断の結果、ステップＳ６０４における算出処理が終了していると判断された場合には、ステップＳ６０６に進む。
【００２３】
続いて、ステップＳ６０６では、算出した各座標値から各座標値間における直線の傾きとｙ切片の値とを算出する。続いて、ステップＳ６０７では、算出した直線の傾き及びｙ切片の値の各パラメータを補正信号生成手段２０１に書き込む。その後、ステップＳ６０８に進み、処理を終了する。
【００２４】
図５には、電荷混入特性を折線近似する際に４つの折線で近似を行ったものを示したが、直線の数はこれに限ったものではない。また、図５には、Ａ−ｃｈにおける電荷混入特性を近似したモデルを示したが、Ｂ−ｃｈについても特性の近似の方法は同様である。
【００２５】
ここで、ある画素におけるＡＤ変換器６の出力レベル（ＩＮ）を図３に示すようにＡ１、電荷混入レベル（LEAK）をｍ１とし、補正信号生成手段２０１において電荷混入レベルの特性を正確に表現しているとすると、図４に示す特性と図５に示す特性と同一のものとなる。このとき、ＡＤ変換器６の出力レベル（ＩＮ）は、図３に示すのＡ１であることが理想であるが隣接画素における電荷混入があるので、前画素（不図示のＡ０）から信号電荷量ｍ０が混入し、自画素（Ａ１）から信号電荷量ｍ１が画素間リークとして漏れ出て行くので、実際には「Ａ１＋ｍ０−ｍ１」となる。
【００２６】
補正信号生成手段２０１では、図５に示すように入力信号Ａ１に対して次画素へ信号電荷量ｍ１が電荷混入しているので、補正信号生成手段２０１の出力信号（Ｑ）は、信号電荷量ｍ１となる。そして加算器２０２では、ＡＤ変換器６の出力信号（ＩＮ）と補正信号生成手段２０１の出力信号（Ｑ）とが足し合わされるため、当該加算器２０２の出力信号（Ｒ）は信号電荷量ｍ１が相殺され、「Ａ１＋ｍ０」となる。このとき、遅延器２０３の出力信号（Ｓ）には、前画素からの混入レベルであるｍ０が含まれている。そこで、減算器２０４により加算器２０２の出力信号（Ｒ）から遅延器２０３の出力信号（Ｓ）を減じることによりｍ０を相殺して、減算器２０４の出力信号（ＯＵＴ）として隣接画素の電荷混入成分が補償されたＡ１が出力される。図７は、図２に示した電荷混入補正手段１０，１１における各構成要素における入出力動作を示すタイムチャートである。
【００２７】
このように、ある画素に注目した場合、自画素から漏れ出て行く信号電荷成分を自らに加算し、また、前画素から混入してくる信号電荷成分を自画素から減じることにより、隣接画素からの電荷混入を補正することができる。
【００２８】
なお、補正信号生成手段２０１では、例えば入力レベルがＡ１のとき、それに対応する電荷混入レベルｍ１を出力するが、このときの入力レベルは電荷混入分を含んでいるので実際には「Ａ１＋ｍ０−ｍ１」となり、これに対応する出力レベルは、ｍ１から僅かにずれたｍｔを出力することになる。したがって、実動作においては、補正信号生成手段２０１における入出力は、Ａ１に対してｍ１であるべきところ、「Ａ１＋ｍ０−ｍ１」に対してｍｔとなり誤差を含む。しかし、実測により隣接画素への電荷混入量は入力光に対して数％であることが判っているので、本実施形態における電荷混入補正手段１０，１１での電荷混入の補正で十分に達成される。
【００２９】
また、図１６に示す撮像素子の各出力端子１４０７，１４０８からの出力信号がそれぞれＡ−ｃｈ、Ｂ−ｃｈであるとすると、本発明においては、図４の信号（ＩＮ）のレベルと電荷混入レベル（LEAK）との関係を図２の補正信号生成手段２０１で正確に再現して、Ａ−ｃｈ、Ｂ−ｃｈでの電荷混入成分を完全に除去するのが望ましいが、補正信号生成手段２０１では図４に示すように折線で近似しやすい特性を生成して、Ａ−ｃｈ、Ｂ−ｃｈでの補正後の電荷混入量が同等になるようにしてもよい。これは、例え両チャンネルで同等の電荷混入量が残ったとしても、画面上での混色は同等であるので合成画面上に境界線は生じないからである。また、本実施形態においては、２つの出力端子を備える撮像素子を例に挙げたが、出力端子数はこれに限ったものではなく３つ以上あっても差し支えない。
【００３０】
本実施形態によれば、撮像素子からの出力信号を複数の領域に分割して読み出すときに各領域内において発生する隣接画素への信号電荷混入量を検出することが可能となるため、各領域間の出力信号のレベル差による混色や色シェーディング、合成した画像に各領域間の境界線が生じるといった画質劣化を防止することができる。
【００３１】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態における撮像装置は、第１の実施形態における撮像装置と同様に図１に示した各構成要素によって実現される。本実施形態では、電荷混入補正手段１１の内部を構成する補正信号生成手段２０１に代わって、図８に示す補正信号記憶手段２０５を適用する点が第１の実施形態と異なる。
【００３２】
図８に示した補正信号記憶手段２０５は、図４に示したＡ−ｃｈの信号レベル（ＩＮ）と電荷混入レベル（LEAK）との関係をテーブルとして格納している。
【００３３】
図９は、補正信号記憶手段２０５でテーブルを作成する際のマイコン１５における処理のフローチャートである。
まず、ステップＳ９０１では、処理動作の開始を行う。続いて、ステップＳ９０２では、補正信号記憶手段２０５を書き込み可能な状態にする。続いて、ステップＳ９０３では、電荷混入検出手段８から入力レベル（ＩＮ）、即ちＡＤ変換器６からの出力レベルを読み出す。
【００３４】
続いて、ステップＳ９０４では、電荷混入検出手段８で検出した電荷混入レベル（LEAK）を読み出す。続いて、ステップＳ９０５では、補正信号記憶手段２０５に対して入力レベル(ＩＮ)の書き込みを行う。続いて、ステップＳ９０６では、補正信号記憶手段２０５に対して電荷混入レベル（LEAK）の書き込みを行う。その後、ステップＳ９０７に進み、処理を終了する。
【００３５】
本実施形態においても第１の実施形態と同様に図５に示す特性が得られ、また、図５にはＡ−ｃｈにおける電荷混入特性を近似したモデルが示されているが、Ｂ−ｃｈについても特性の近似の方法は同様に行うことができる。また、図８の補正信号記憶手段２０５にＲＡＭを用いて、使用時にデータを随時書き換えるように構成してもよいし、ＲＯＭを用いて、例えば工場での調整時に１回だけデータを作成して格納するように構成してもよい。その他の動作は、第１の実施形態のおける撮像装置と同様である。
【００３６】
本実施形態によれば、撮像素子からの出力信号を複数の領域に分割して読み出すときに各領域内において発生する隣接画素への信号電荷混入量を検出することが可能となるため、各領域間の出力信号のレベル差による混色や色シェーディング、合成した画像に各領域間の境界線が生じるといった画質劣化を防止することができる。
【００３７】
（第３の実施形態）
図１０は、本発明の第３の実施形態における撮像装置のブロック構成図である。
同図において、ＣＣＤ３０からの出力信号は、Ａ−ｃｈ及びＢ−ｃｈに分離されて出力され、チャンネル間補正部３１へ入力される。このチャンネル間補正部３１では、ＣＣＤ３０から出力されたチャンネル毎にそれぞれ、電荷混入補正手段３１０，３１１、リニア補正手段３１２，３１３、ゲイン補正手段３１４，３１５での処理を経て補正データを出力するように構成されている。
【００３８】
続いて、チャンネル間補正部３１からの出力は、メインの信号処理部３２へ入力される。この信号処理部３２では、信号処理手段３２０での信号処理、ＪＰＥＧ３２１での圧縮や伸張処理、また、Ｃａｒｄ＿ＩＦ３２２、Ｖｉｄｅｏ＿ＩＦ３２３、ＣＰＵ＿ＩＦ３２４で各外部ＩＦとの処理を行う。また、ＳＤＲＳＭ＿ＩＦ３２５は、上記各ブロックのシーケンスに応じたデータ保持、読み出しの調停及び外部ＤＲＡＭとのインターフェースを行う。
【００３９】
図１１は、本実施形態の撮像装置のＣＣＤ３０における入力光レベルと隣接画素への電荷混入レベル（LEAK）との関係を示した特性図である。
図１１（ａ）に示すように、隣接画素への電荷混入レベル（LEAK）は、入力光レベルが所定値よりも上である場合には線形的な特性を示すため、図１１（ｂ）に示す線形成分と図１１（ｃ）に示す非線形成分とに分離することができる。線形成分についてはその傾きで表現することができ、入力光レベルが所定値よりも上である複数点より抽出することができる。一方、非線形成分については入力光レベルが所定値よりも下である場合には測定される電荷混入レベルから線形成分を差し引いたものとなり、また入力光レベルが所定値よりも上である場合には一定の値となる。
【００４０】
図１１で示した事項を整理すると、線形成分については傾きの値、非線形成分については入力光レベルが所定値よりも下である場合に当該入力光レベルに相当する電荷混入レベルから線形成分を差し引いたものを複数保持することにより、隣接画素からの電荷混入を補正するための参照データとすることができる。
【００４１】
図１２は、隣接画素からの電荷混入を補正する電荷混入補正手段３１０，３１１の内部構成を示すブロック図である。
線形成分算出手段１００は、入力光レベルに相当する電荷混入レベルの線形成分を算出し、非線形成分算出手段１０１は、入力光レベルに相当する電荷混入レベルの線形成分を算出する。それぞれの算出手段で算出される各成分は、自画素からリークしているレベル値であるので、まずリークする前のレベル値に戻すために、自画素補正手段１０２で当該リークしているレベル値を加算する補正処理を行う。また、自画素補正手段１０２で加算したレベル値の線形成分は保持手段１０３、自画素補正手段１０２で加算したレベル値の非線形成分は保持手段１０４でそれぞれ保持され、隣接画素補正手段１０５において隣接画素のレベル値から自画素から隣接画素へリークしているものとしたレベル値を差し引くことことにより、隣接画素における補正処理が行われる。
【００４２】
図１３は、線形成分算出手段１００の具体的な構成を示したブロック図である。
図１１に示す特性に基づいて予め測定した複数のデータから求められる補正データ（傾き値）を保持手段２１１に５ビットＤＦＦで０〜３１のいずれかのレベル値で保持する。画像データが入力される毎に乗算手段２１２で乗じることにより、隣接画素の電荷混入線形成分が算出され、その算出結果が自画素補正手段１０２，隣接画素補正手段１０５へ供給される。
【００４３】
図１４は、非線形成分算出手段１０１の具体的な構成を示したブロック図である。
図１１に示す特性に基づいて予め測定した複数の補正データを保持手段２２１に保持する。この保持手段２２１には７ビットのＤＦＦが３２個搭載され、サンプリングされた３２種類の入力光レベルに対応する隣接画素への電荷混入量の非線形成分が、３２〜９６のいずれかのレベル値で保持される。
【００４４】
撮影時の画像データは、まず保持手段２２１に入力され、そのレベルに近い２種類のレベル値とそれに相当する電荷混入の非線形成分値を抽出する。
具体的には、入力画像レベルをInput_Levelとすれば、
Level_A ≦ Input_Level ≦ Level_B
となり、Input_Levelに最も近い値、Level_A，Level_Bに相当する電荷混入の非線形値Data_A，Data_Bを抽出して、補間処理手段２２２へ入力する。
【００４５】
補間処理手段２２２では、保持手段２２１で抽出した近似用２データ（Data_A及びData_B）と入力画像レベルを処理して、入力画像レベルに相当する電荷混入の非線形成分のレベルが算出され、その算出結果が自画素補正手段１０２，隣接画素補正手段１０５へ供給される。
【００４６】
図１５は、非線形成分算出手段１０１による非線形線分の算出について説明するための模式図である。実際の特性図においては、非線形成分は所定のレベル値（Level_Th）以上で一定である。
予め保持するデータは、その所定のレベル値以下の中から３２点をサンプリングしたものであり、所定のレベル値以上であれば、図１５中のData_max値をアサインする。所定のレベル値以下の場合には、例えば図１５中のInput_Levelに相当するものの算出は、前術した条件を満たすData_A，Data_Bにより近似することにより算出される。
具体的には、
画素間リーク非線形値＝
Data_A＋(Data_B−Data_A)＊(Input_Level−Level_A)／(Level_B−Level_A)
により、線形補間を行うための画素間リーク非線形値が求められる。
【００４７】
本実施形態によれば、電荷混入補正手段における電荷混入成分の補正処理を線形成分と非線形成分とに分離して処理することにより、当該処理を小規模の回路構成で行うことができる。ここで、線形成分における補正については、電荷混入量の特性から線形成分として表し得る画像信号のレベル領域を抽出し、抽出したレベル領域における複数の電荷混入量からその傾きを求め、画像信号のレベルにこの傾きを乗ずることにより行う。一方、非線形成分における補正については、上記電荷混入量の特性から線形成分を減じた成分を非線形成分として予め保持しておき、これを参照することにより行う。
また、左右のチャネル間補正手段（電荷混入補正手段３１０，３１１）と、汎用の信号処理手段（信号処理手段３２０）とを別のＩＣとして切り分けて構成することにより、撮像素子に対するばらつき要素によるＩＣ改編のインパクトを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の実施形態における撮像装置のブロック構成図である。
【図２】電荷混入補正手段の内部構成を示すブロック図である。
【図３】ＣＣＤでの隣接画素への信号電荷混入の動作を示した模式図である。
【図４】ＣＣＤへの入力光レベルと電荷混入検出手段で検出される電荷混入レベル（LEAK）との関係を示した特性図である。
【図５】ＣＣＤ２への入力光レベルと電荷混入検出手段８，９で検出される電荷混入レベル（LEAK）との関係を近似した図である。
【図６】補正信号生成手段で折線近似する際のマイコンにおける処理のフローチャートである。
【図７】図２に示した電荷混入補正手段における各構成要素における入出力動作を示すタイムチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態における撮像装置の電荷混入補正手段の内部構成を示すブロック図である。
【図９】補正信号記憶手段でテーブルを作成する際のマイコン１５における処理のフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施形態における撮像装置のブロック構成図である。
【図１１】第３の実施形態における撮像装置のＣＣＤ３０における入力光レベルと隣接画素への電荷混入レベル（LEAK）との関係を示した特性図である。
【図１２】隣接画素からの電荷混入を補正する電荷混入補正手段の内部構成を示すブロック図である。
【図１３】線形成分算出手段の具体的な構成を示したブロック図である。
【図１４】非線形成分算出手段の具体的な構成を示したブロック図である。
【図１５】非線形成分算出手段による非線形線分の算出について説明するための模式図である。
【図１６】従来におけるＣＣＤエリアセンサの具体例を示す概略図である。
【図１７】撮像装置における水平転送部の模式図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  レンズ
２  電荷結合素子（ＣＣＤ）
３  タイミングジェネレータ（ＴＧ）
４、５  前処理手段
６、７  アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器
８、９  電荷混入検出手段
１０、１１  電荷混入補正手段
１２  画面合成手段
１３  カメラ信号処理手段
１４  データバス
１５  マイコン
１６  入力キー
【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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