(57)【要約】【課題】撮像面を複数の領域に分けてそれぞれから信号を読み出す場合に、各領域間の信号の段差をより効果的に補正できるようにする。【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の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検出し、電荷混入補正関数を仮決めし、その後ＲＧＢの光量比率の異なる光源を用いたときの各撮像領域からの画像信号の段差残り量を検出して、その結果をもとに電荷混入補正関数を微調整することにより、より正確な電荷混入補正を可能とする。【選択図】      図１２
2007028428.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の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検出する電荷混入量検出手段と、
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、前記複数の出力端子に各々対応した補正値を前記電荷混入量検出手段による検出結果に基づいて演算する演算手段と、
前記補正値を用いて補正された画像信号に残っている補正残り量を検出する補正残り量検出手段と、
前記補正残り量検出手段により測定された補正残り量に基づいて、前記補正値を補正する補正手段と、
を具備することを特徴とする検出装置。
【請求項２】
前記補正残り量検出手段は、前記撮像素子に緑の光量と赤及び青の光量の比率が異なる光を入射させることにより、前記補正残り量を検出することを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記撮像素子は、画像信号を転送する転送手段を有し、前記電荷混入量検出手段は、前記転送手段から画像信号が読み出された後に、前記転送手段に画像信号が無い状態で、前記転送手段を駆動することによって前記転送手段から読み出されたダミーデータから前記電荷混入量を検出することを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項４】
前記ダミーデータは、画像信号が読み出された後に読み出されることを特徴とする請求項３に記載の検出装置。
【請求項５】
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の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検出する電荷混入量検出工程と、
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、前記複数の出力端子に各々対応した補正値を前記電荷混入量検出工程における検出結果に基づいて演算する演算工程と、
前記補正値を用いて補正された画像信号に残っている補正残り量を検出する補正残り量検出工程と、
前記補正残り量検出工程において測定された補正残り量に基づいて、前記補正値を補正する補正工程と、
を具備することを特徴とする検出方法。
【請求項６】
前記補正残り量検出工程では、前記撮像素子に緑の光量と赤及び青の光量の比率が異なる光を入射させることにより、前記補正残り量を検出することを特徴とする請求項５に記載の検出方法。
【請求項７】
前記撮像素子は、画像信号を転送する転送手段を有し、前記電荷混入量検出工程では、前記転送手段から画像信号が読み出された後に、前記転送手段に画像信号が無い状態で、前記転送手段を駆動することによって前記転送手段から読み出されたダミーデータから前記電荷混入量を検出することを特徴とする請求項５に記載の検出方法。
【請求項８】
前記ダミーデータは、画像信号が読み出した後に読み出すことを特徴とする請求項７に記載の検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子からの画像信号を複数の領域に分割して読み出す場合に、複数の領域間の境界における信号の不均一を補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年デ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ジタルビデオカメラが製品化されている。このようなデジタルビデオカメラでは、デ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。しかし、デジタル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。
【０００５】
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１４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である。また、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。
【特許文献１】特開２００５−６４７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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各列内で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。
【０００８】
この問題を解決するため、特開２００５−６４７６０号公報（特許文献１）には、水平転送部の空読み出しを行なってダミー信号量を検出し、これを電荷混入補正量として用いることで、境界線のない画質を得る技術が開示されている。しかし、ダミー信号の信号量を検出し、電荷混入補正量とするやり方では、完全には電荷混入量が補正されない場合があり、この場合境界線で色の段差が見えてしまうことがある。
【０００９】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、撮像面を複数の領域に分けてそれぞれから信号を読み出す場合に、各領域間の信号の段差をより効果的に補正できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる検出装置は、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の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検出する電荷混入量検出手段と、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、前記複数の出力端子に各々対応した補正値を前記電荷混入量検出手段による検出結果に基づいて演算する演算手段と、前記補正値を用いて補正された画像信号に残っている補正残り量を検出する補正残り量検出手段と、前記補正残り量検出手段により測定された補正残り量に基づいて、前記補正値を補正する補正手段と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係わる検出方法は、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の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検出する電荷混入量検出工程と、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、前記複数の出力端子に各々対応した補正値を前記電荷混入量検出工程における検出結果に基づいて演算する演算工程と、前記補正値を用いて補正された画像信号に残っている補正残り量を検出する補正残り量検出工程と、前記補正残り量検出工程において測定された補正残り量に基づいて、前記補正値を補正する補正工程と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、撮像面を複数の領域に分けてそれぞれから信号を読み出す場合に、各領域間の信号の段差をより効果的に補正することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
（第１の実施形態）
まず、本発明の実施形態について説明する前に、本発明を実施する前提となる技術について説明する。
【００１５】
図１は、本発明を実施する前提となる構成を有する検出装置を搭載した撮像装置のブロック構成図である。
【００１６】
図１において、レンズ１０１を通過した光は、撮像素子１０３上に結像する。ここで、撮像素子としてＣＣＤエリアセンサを適用する。ＣＣＤエリアセンサ１０３上に結像した画像信号は電気信号に変換された後、ＣＣＤエリアセンサ１０３の撮像面を２分割した左右の領域毎に読み出される。そして、左半分の領域における出力信号がバッファ１０５Ａへ、右半分の領域における出力信号がバッファ１０５Ｂへ出力される。
【００１７】
図２は、ＣＣＤエリアセンサ１０３の具体例を示す概略図である。
【００１８】
ＣＣＤエリアセンサ１０３の撮像面は、左半分の領域２０１Ａと右半分の領域２０１Ｂとに区分されている。ＣＣＤエリアセンサ１０３の撮像面の両端にはそれぞれオプティカルブラック（ＯＢ）部２０３Ａ，２０３Ｂが配設されている。各領域２０１Ａ，２０１Ｂから順次垂直転送されてきた画像信号は、各領域毎に設けられた各水平転送部２０５Ａ，２０５Ｂにそれぞれ出力される。そして、左半分の領域２０１Ａにおける水平転送部２０５Ａでは同図の左方向に、右半分の領域２０１Ａにおける水平転送部２０５Ｂでは同図の右方向に水平転送される。その後、各領域毎に読み出しアンプ２０７Ａ，２０７Ｂで電圧に変換され、それぞれ出力端子２０９Ａ，２０９Ｂに出力される。なお、ここで説明する技術においては、領域２０１Ａ，２０１Ｂの１水平ラインの画像信号を読み出した後、水平転送部２０５Ａ，２０５Ｂに画像信号がない状態でこれらの水平転送部を駆動して空転送し、ダミーデータを読み出すようにしている。このダミーデータの読み出しは、詳細は後述するが、隣接画素への電荷混入量を検出するために必要となる。
【００１９】
図３は、ＣＣＤエリアセンサ１０３の画像信号の出力タイミングを示した概略図である。
【００２０】
図３に示す３０１Ａ，３０１Ｂは、図２に示したＣＣＤエリアセンサ１０３における撮像面の左半分の領域２０１Ａと右半分の領域２０１Ｂの画像信号における１水平期間を示している。図３（ａ）において横軸は時間である。同じ水平期間の左右の領域における画像信号は同じ１水平期間で読み出され、また読み出しの順番としては、撮像面の外側から内側に向かって読み出される。そのため、まずはオプティカルブラック（ＯＢ）部２０３Ａ，２０３Ｂが読み出され、続いて、両サイドに位置する画素から中心に位置する画素に向かって画像信号が読み出される。そして、１水平ラインの画素の画像信号の読み出しが終わった後、次の１水平ラインの画像信号が水平転送部に転送されるまでの間に、水平転送部に水平転送パルスを与え続けることにより、上記のダミーデータを読み出す。ここで、このダミーデータの読み出しを拡大したものを図３（ｂ）に示す。
【００２１】
図３（ｂ）に示すように、撮像素子のカラーフィルタとして原色フィルタを適用した例について以下に説明する。
【００２２】
図４に示すようなベイヤー配列の原色フィルタを用いた場合には、ＧＢＧＢ（緑青緑青）の色フィルタとＲＧＲＧ（赤緑赤緑）の色フィルタとが１ラインごとに交互に配列されている。図３（ｂ）では、ＧＢラインの場合の例を示しており、左半分の領域の画像信号３０１ＡとしてＧＢＧＢと順次読み出された後、ダミーデータがＤＭ１Ａ、ＤＭ２Ａ…と読み出される。一方、また右半分の領域の画像信号３０１Ｂは右端から読み出されるので、上述の左半分の領域の画像信号３０１ＡとはＧとＢの順番が逆になっており、ＢＧＢＧと読み出された後、ダミーデ−タがＤＭ１Ｂ、ＤＭ２Ｂ…と読み出される。
【００２３】
続いて、再び図１に戻って説明する。
【００２４】
バッファ１０５Ａ，１０５Ｂからの出力信号はそれぞれＣＤＳ１０９Ａ，１０９Ｂへ出力されて、このＣＤＳ１０９Ａ，１０９Ｂで左右の撮像面におけるＣＣＤ出力波形にそれぞれ相関２重サンプルを施すことにより低周波ノイズを除去する。続いて、それぞれの出力信号はＡ／Ｄ変換器１１１Ａ，１１１Ｂでアナログ信号からデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器１１１Ａ，１１１Ｂの出力信号は、電荷混入補正部１１３Ａ，１１３Ｂと、ダミーデータ検出部１３３Ａ，１３３Ｂに転送される。ダミーデータ検出部１３３Ａ，１３３Ｂでは、ダミーデータから電荷混入量が検出され、検出結果が記憶部１６３に記憶される。なお、ダミーデータから電荷混入量を検出する方法については後述する。演算部１４５は、記憶部１６３から読み出された電荷混入量の検出結果に基づいて画像信号の補正値を演算する。そして、その補正値が電荷混入補正部１１３Ａ，１１３Ｂに出力され、画像信号が補正される。
【００２５】
ここで、各領域内で信号電荷量に対して一定の割合で発生する隣接画素への信号電荷の混入は、図５に示すように１画素隣の隣接画素に電荷が混入していると考えられる。具体的には、図５（ａ）に示すように、画素Ｇ１Ａにおける電荷混入量「Ｇ１Ａ leak」が隣接画素である画素Ｂ１Ａに混入され、さらに画素Ｂ１Ａにおける電荷混入量「Ｂ１Ａ leak」が隣接である画素Ｇ２Ａに混入される。ある一定の信号レベルのシグナル（Signal）に対しては電荷混入量（Leak）も一定であると考えられるので、ダミーデータＤＭ１Ａに隣接する画素Ｂ２Ａからの電荷混入量はダミーデータＤＭ１Ａの信号量を測定することによって求められる。言い換えると、ダミーデータは水平転送部２０５Ａ，２０５Ｂに画像信号が無い状態で空転送により読み出されるデータであるので、もともと信号データが無いはずである。そのため、ダミーデータＤＭ１Ａからある信号量が得られるとすれば、それは隣の画素Ｂ２Ａから混入した電荷であると考えることができる。
【００２６】
本実施形態におけるダミーデータ検出部１３３Ａ，１３３Ｂは電荷混入量検出手段に相当し、ダミーデータ検出部１３３Ａ，１３３Ｂは、図３（ｂ）に示したダミーデータ部の１画素目であるダミーデータＤＭ１Ａを積分する。これは、ダミー１画素目は、各水平ラインの左右のチャンネル毎にそれぞれ１画素存在するため、これを垂直方向の全ラインにわたって積分することを意味する。そして、ダミーデータにおける積分結果は検出値として演算部１４５で読み出される。また、図５（ｂ）に示すように、入力光量が変化して画像信号の信号レベルが変化したときは、隣接画素に混入する電荷混入量も変化する。
【００２７】
図６は、この前提技術における撮像装置の画像信号の信号レベル（Signal）に対するダミー１画素目への電荷混入量（Leak）を模式的に表した特性図である。実測によれば、電荷混入量（Leak）は信号レベル（Signal）の増加に対して、初期は急峻に増加する。そして、その後信号レベルが増加するにつれてなだらかになるような特性となっている。
【００２８】
そこで、図７に示すような検出装置（Ｓ１〜Ｓ３）または撮像装置（Ｓ１〜Ｓ４）の制御処理を行う。図７は、この前提技術における検出装置（Ｓ１〜Ｓ３）または撮像装置（Ｓ１〜Ｓ４）の制御方法を示すフローチャートである。
【００２９】
まず、ステップＳ１では、露光制御部１５７によりＣＣＤエリアセンサ１０３の撮像面へ入射する光量を変化させる。
【００３０】
続いて、ステップＳ２では、各入力光量に対するダミー１画素目の電荷混入量の積分値を各ダミーデータ検出部１３３Ａ，１３３Ｂで検出し、検出結果を記憶部１６３に記憶する。これにより、各入力光量に対応する電荷混入量の積分値が得られる。
【００３１】
続いて、ステップＳ３では、各ダミーデータ検出部１３３Ａ，１３３Ｂでのダミー１画素目の電荷混入量の積分値に基づいて、撮像面の各領域における画素の出力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部１４５で求める。この演算部１４５によって求められる補正値は、入力光量の信号レベル毎に検出されたダミーデータの測定量そのものであってもよいが、例えば図５の特性図で示される関係であるならば線形成分と非線形成分とに分離した関数としたものであってもよい。
【００３２】
なお、ステップＳ１〜ステップＳ３は、露光制御部１５７、ダミーデータ検出部１３３Ａ，１３３Ｂ、演算部１４５、記憶部１６３によって構成される検出装置によって行なわれる。
【００３３】
続いて、ステップＳ４では、演算部１４５により求められた補正値に基づいて電荷混入補正部１１３Ａ，１１３Ｂにより撮像面の各領域における画素の出力信号に含まれる電荷混入成分を補正する。具体的には、上記の補正値を画素の出力信号から差し引く。その後、電荷混入補正部１１３Ａ，１１３Ｂの出力は、リニアリティ補正部１２３Ａ，１２３Ｂに出力され、リニアリティが補正される。このとき、リニアリティはＣＣＤやアナログフロントエンド毎に異なるので、隣接画素間における電荷混入の補償と同様に、露光制御部１５７を用いてリニアリティを計測し、当該計測結果を演算部１４５に外付けした記憶部１６３に記憶しておく。そして、記憶部１６３からリニアリティを読み出して演算部１４５により演算を行い、リニアリティ補正部１２３Ａ，１２３Ｂでリニアリティを補正する。
【００３４】
さらにその後、リニアリティ補正部１２３Ａ，１２３Ｂの出力信号は、ゲイン補正部１２９Ａ，１２９Ｂに出力される。このゲイン補正部１２９Ａ，１２９Ｂには２つの役目がある。まず、１つ目の役目は絞りを開放にしても明るさが不足する場合に電気的にゲインアップするものであり、２つ目の役目は左右のゲインを合わせるものである。従来はアナログフロントエンドにアナログアンプがあり、マイコンから当該アナログアンプにデシベルゲインを設定することによりゲインアップを行っていた。しかし、本前提技術で示すような分割読み出しＣＣＤの場合には、アナログアンプによるゲインアップでは、温度や電圧、経時変化などに対してチャンネル間のゲインを保証することができない。そのため、アナログアンプを廃止し、その代わりに、アナログフロントエンドにおけるＡ／Ｄ変換の精度を上げて、例えば従来の１２ビットから１４ビットにしておき、デジタル的な乗算でゲインアップを実現している。
【００３５】
さらにその後、ゲイン補正部１２９Ａ，１２９Ｂのそれぞれでゲイン補正された左右の画像信号は、合成部１４７により合成されて、従来と同様の１画面信号となってカメラ信号処理部１４９に出力される。そして、多画素ＣＣＤで得られた大きな画像をＤＶＣデジタルビデオ規格に合わせる縮小処理、手ぶれ補正処理、γ補正、色の分離、輝度の輪郭強調などの各種処理が施された後、画像信号として出力端子１５１に出力される。ステップＳ１〜ステップＳ４は、図１に示したブロック構成図のように構成される撮像装置によってなされる。
【００３６】
なお、ステップＳ１〜Ｓ３のように制御される検出装置を用いて、撮像装置の工場出荷前に電荷混入量を検出して演算した補正値のテーブルを作成し、例えば撮像装置に記憶させておく。そして、実際の撮像の際にこの補正値を使用して画像補正を行うように撮像装置を構成すれば、画質劣化のない高画質な画像を得ることができる。また、この構成では、電荷混入量の検出は、撮像時には、行わないため、処理速度を速くすることができる。さらに、検出装置の部分を撮像装置内に設ける構成（工場出荷後の撮像時には、検出装置の部分は使用しない）であってもよいし、撮像装置の内部に設けず、工場出荷時に撮像装置に接続して、電荷混入量を検出等するようにしてもよい。
【００３７】
また、Ｓ１〜Ｓ４のように撮像毎に、リアルタイムで電荷混入量の検出、電荷混入補正を行うように撮像装置を構成してもよい。
【００３８】
以上、本発明の前提技術について説明したが、以下の実施形態では、上記の方法をさらに改良する構成について説明する。
【００３９】
図８は、電荷混入量を検出する電荷混入量検出部と電荷混入成分を補正するための複数の出力端子に各々対応した補正値を電荷混入量検出結果に基づいて演算する演算部とを有する本実施形態の撮像装置のブロック構成である。
【００４０】
図８に示す撮像装置は、図１に示した撮像装置に対して段差残り検出部１７０を有する点以外は同様であるので、共通する部分については説明を簡略化する。
【００４１】
図８において、レンズ１０１を通過した光は、撮像素子１０３上に結像する。本実施形態では、撮像素子としてＣＣＤエリアセンサを用いる。ＣＣＤエリアセンサ１０３上に結像した画像信号は電気信号に変換された後、ＣＣＤエリアセンサ１０３の撮像面を２分割した左右の領域２０１Ａ，２０１Ｂ毎に読み出される。そして、左半分の領域２０１Ａにおける出力信号がバッファ１０５Ａへ、右半分の領域２０１Ｂにおける出力信号がバッファ１０５Ｂへ出力される。
【００４２】
バッファ１０５Ａ，１０５Ｂからの出力信号はそれぞれＣＤＳ１０９Ａ，１０９Ｂへ出力されて、このＣＤＳ１０９Ａ，１０９Ｂで左右の撮像面におけるＣＣＤ出力波形にそれぞれ相関２重サンプルを施すことにより低周波ノイズを除去する。続いて、それぞれの出力信号はＡ／Ｄ変換器１１１Ａ，１１１Ｂでアナログ信号からデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器１１１Ａ，１１１Ｂの出力信号は、電荷混入補正部１１３Ａ，１１３Ｂと、ダミーデータ検出部１３３Ａ，１３３Ｂに転送される。ダミーデータ検出部１３３Ａ，１３３Ｂでは、既に説明したダミーデータから電荷混入量が検出され、検出結果が記憶部１６３に記憶される。演算部１４５は、記憶部１６３から読み出された電荷混入量の検出結果に基づいて画像信号の補正値を演算する。そして、その補正値が電荷混入補正部１１３Ａ，１１３Ｂに出力される。
【００４３】
その後、リニアリティ補正部１２３Ａ，１２３Ｂの出力信号は、ゲイン補正部１２９Ａ，１２９Ｂに出力される。このゲイン補正部１２９Ａ，１２９Ｂには２つの役目がある。まず、１つ目の役目は絞りを開放にしても明るさが不足する場合に電気的にゲインアップするものであり、２つ目の役目は左右のゲインを合わせるものである。
【００４４】
さらにその後、ゲイン補正部１２９Ａ，１２９Ｂのそれぞれでゲイン補正された左右の画像信号は、合成部１４７により合成されて、従来と同様の１画面信号となってカメラ信号処理部１４９に出力される。そして、多画素ＣＣＤで得られた大きな画像をＤＶＣデジタルビデオ規格に合わせる縮小処理、手ぶれ補正処理、γ補正、色の分離、輝度の輪郭強調などの各種処理が施された後、画像信号として出力端子１５１に出力される。
【００４５】
しかし、既に説明した前提技術のように電荷混入量を検出しその結果に基づいて画像信号を補正しても、実際には完全に電荷混入量は補正されず、左右の画面の境界線に色段差が生じる場合がある。
【００４６】
そこで、本実施形態では、上記の補正後に露光制御装置１５７を用いてＧとＲＢの比率が異なる光を照射し、段差残り検出部１７０で、上記の補正後でもまだ残っている画面の左右の段差残りデータを合成部１４７で合成された画像信号から取得する。
【００４７】
ここでは例としてＲ：Ｇ：Ｂ＝１：２：１の光を照射した場合を考える。ここでＧとＲＢの比率を変化させた理由は、画素間の電荷混入は信号レベル（電荷量）に依存することが実験からわかっており、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１：１：１の光では各々の画素間で電荷混入量が一定となり結果として電荷混入量がキャンセルされてしまうためである。
【００４８】
図９（ａ）は、電荷混入補正関数の演算回路の概念図である。次の画素への電荷混入は現在の画素の信号量に依存すると考えられるため、まず、次の画素へ混入する電荷混入量補正値Ｆ（ｘ）を求めて、現在の画素に加算し、その後、前の画素からの電荷混入量補正値Ｆ（ｘ）を減算する。ＤＦＦは、前の画素からの電荷混入量補正値Ｆ（ｘ）を１画素分遅延させる遅延フリップフロップである。
【００４９】
図９（ｂ）は、本実施形態における撮像装置の画像信号の信号レベル（Signal）に対する電荷混入補正量を模式的に表した特性図である。実測によれば、電荷混入補正量（補正量）は信号レベル（Signal）の増加に対して、初期は急峻に増加し、その後信号レベルが増加するにつれてなだらかになるような特性となっている。
【００５０】
図１０は、画面の左右の段差残りデータを示す。この図はＹ軸が色の段差残りを示し、この値が０に近づくほど、電荷混入量が正しく補正されたことになる。
【００５１】
Ｘ軸はＧの光量の信号量を基準に描かれており、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝α:β:αでは、Ｆｎ（ｘ）は、Ｇ＝ｘ，Ｒ＝Ｂ＝ｘ＊α／β での段差残りを示している。
【００５２】
電荷混入が水平転送で支配的におこっているとすると、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１：２：１では段差残り量は、Ｇｒ，ＧｂとＲ，Ｂとで極性が反対になる。なお、ここでＧｒ，Ｇｂとは、図４に示したベイヤー配列におけるＲのラインとＢのラインにおけるＧ（緑）の画素を示す。
【００５３】
前述した前提技術の説明で述べられれている、ダミー画素部の測定結果から求めた電荷混入補正量を関数ｆ（ｘ）とし、本実施形態で用いる電荷混入補正関数をＦ（ｘ）、段差残りに基づくｆ（ｘ）の補正量をｆΔ（ｘ）とすると、次のようになる。
【００５４】
Ｆ（ｘ）＝ｆ（ｘ）＋ｆΔ（ｘ）
次に、光量比Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１：２：１での段差残り関数をＦｎ（ｘ）とすると、電荷混入補正関数の補正量はｆΔ（ｘ−１／２＊ｘ）＝Ｆｎ（ｘ）となり、段差残りから、前記前提技術における電荷混入補正関数ｆ（ｘ）に対する補正量を求めることができる。
【００５５】
図１１は、前記前提技術におけるダミー画素部の測定結果から求めた電荷混入補正量に対応する関数ｆ（ｘ）、段差残りに基づくｆ（ｘ）の補正量ｆΔ（ｘ）、本実施形態で用いる電荷混入補正関数Ｆ（ｘ）の関係を示した概念図である。ここではＲ：Ｇ：Ｂ＝１：２：１の例を示したが、光量比率をＲ：Ｇ：Ｂ＝α:β:αとすると補正量ｆΔ（ｘ）と段差残り関数Ｆｎ（ｘ）の関係は、ｆΔ（ｘ−α／β＊ｘ）＝Ｆｎ（ｘ）となる。
【００５６】
図１２は、電荷混入補正関数を決めるフローチャートである。
【００５７】
まず、ステップＳ１１では、露光制御部１５７によりＣＣＤエリアセンサ１０３の撮像面へ入射する光量を変化させる。
【００５８】
続いて、ステップＳ１２では、各入力光量に対するダミー１画素目の電荷混入量の積分値を各ダミーデータ検出部１３３Ａ，１３３Ｂで検出し、検出結果を記憶部１６３に記憶する。これにより、各入力光量に対応する電荷混入量の積分値が得られる。
【００５９】
続いて、ステップＳ１３では、各ダミーデータ検出部１３３Ａ，１３３Ｂでのダミー１画素目の電荷混入量の積分値に基づいて、撮像面の各領域における画素の出力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部１４５で求める。さらに、求められた補正値に基づいて、電荷混入補正関数ｆ（ｘ）を決定する。
【００６０】
続いて、ステップＳ１４では、露光制御部１５７によりＧとＲＢの光量比が異なる光を、その比率を一定に保ちながら光量を変化させてＣＣＤエリアセンサ１０３の撮像面へ入射させる。そして、画面の左右の段差残りデータを取得して、電荷混入補正関数ｆ（ｘ）にフィードバックして、最終的な電荷混入補正関数Ｆ（ｘ）を決定する。
【００６１】
続いて、ステップＳ５では、演算部１４５において電荷混入関数Ｆ（ｘ）を用いて算出された補正値に基づいて電荷混入補正部１１３Ａ，１１３Ｂにより撮像面の各領域における画素の出力信号に含まれる電荷混入成分を補正する。具体的には、画面の左右の画像信号から上記補正値を減算する。
【００６２】
その後、電荷混入補正部１１３Ａ，１１３Ｂの出力は、リニアリティ補正部１２３Ａ，１２３Ｂに出力され、リニアリティが補正される。このとき、リニアリティはＣＣＤやアナログフロントエンド毎に異なるので、隣接画素間における電荷混入の補償と同様に、露光制御部１５７を用いてリニアリティを計測し、当該計測結果を演算部１４５に外付けした記憶部１６３に記憶しておく。そして、記憶部１６３からリニアリティを読み出して演算部１４５により演算を行い、リニアリティ補正部１２３Ａ，１２３Ｂでリニアリティを補正する。
【００６３】
以上の実施形態においては、撮像素子からの画像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して補正する。補正後、各領域内の色段差残り量を測定し、先に求めた電荷混入補正関数にフィードバックする。これにより、正確な電荷混入補正が可能となる。このため、各領域間の画像信号のレベル差により画像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。
【００６４】
（第２の実施形態）
図１３は、第１の実施形態のダミーリーク検出補正から段差混入補正関数を求めるプロセスを省略した形態を示す図である。この実施形態では、先に示したｆΔ（ｘ−α／β＊ｘ）＝Ｆｎ（ｘ）から、ｆΔ（ｘ）をそのまま電荷混入補正関数として用いることが可能である。これにより、ダミーデータの検出工程が必要なくなるため、工程時間の短縮が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明を実施する前提となる構成を有する検出装置を搭載した撮像装置のブロック構成図である。
【図２】ＣＣＤエリアセンサの具体例を示す概略図である。
【図３】ＣＣＤエリアセンサの画像信号の出力タイミングを示した概略図である。
【図４】ベイヤー配列のカラーフィルタを示す図である。
【図５】隣接画素への電荷混入の様子を説明するための模式図である。
【図６】画像信号の信号レベルに対するダミー１画素目の電荷混入量を模式的に表わした特性図である。
【図７】撮像装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図８】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９】電荷混入補正関数の回路の概念図である。
【図１０】段差残り関数を示す概念図である。
【図１１】電荷混入補正関数の補正量を示す概念図である。
【図１２】撮像装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第２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１４】従来におけるＣＣＤエリアセンサの具体例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０１  レンズ
１０３  ＣＣＤエリアセンサ(撮像素子)
１０５Ａ，１０５Ｂ  バッファ
１０９Ａ，１０９Ｂ  ＣＤＳ
１１１Ａ，１１１Ｂ  Ａ／Ｄ変換器
１１３Ａ，１１３Ｂ  電荷混入補正部
１２３Ａ，１２３Ｂ  リニアリティ測定部
１３３Ａ，１３３Ｂ  ダミーデータ検出部
１４５  演算部
１４７  合成部
１４９  カメラ信号処理部
１５７  露光制御部
１６３  記憶部
１７０  段差残り検出部
【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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