(57)【要約】【課題】電子増倍型ＣＣＤ撮像素子の高電子増倍率の上部暗部むらを補正する。【解決手段】電子増倍型ＣＣＤ撮像素子と該ＣＣＤ撮像素子の受光面の有効画素から出力される画像信号を取得する第１の取得部と前記ＣＣＤ撮像素子の受光面の上部または下部の少なくとも一方の遮光した画素から出力される信号を取得する第２の取得部と暗部むらを補正する暗部補正部を有する撮像装置において、前記第２の取得部で取得した遮光した画素から出力される信号の中央値や下限値等の第１の代表値を算出する手段とを有し、前記遮光した画素から出力される信号の代表値の垂直周期以上の平均に正に相関して、垂直帰線期間が終わり垂直映像期間が始まる画面上端部分の水平走査期間の映像信号の暗部むらを暗部補正部で、予め用意しておいた画面上端むら信号に前記代表値の垂直周期以上の平均をかけて得た画面上端補正信号を画面上端部分の水平走査期間の映像信号から減算する。【選択図】図３Ａ
2013150144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子増倍型ＣＣＤ撮像素子を用いた撮像装置において、前記電子増倍型ＣＣＤ撮像素子の電子増倍率を算出し、該算出した電子増倍率に連動して、垂直帰線期間が終わり垂直映像期間が始まる画面上端（Top V）部分での暗部（ダーク）むら（シェーディング）を予め用意しておいた画面上端むら信号に前記算出した電子増倍率をかけて得た画面上端補正信号を画面上端部分の水平走査期間の映像信号から減算して、補正することを特徴とする撮像方法。
【請求項２】
電子増倍型ＣＣＤ撮像素子と該ＣＣＤ撮像素子の撮像素子の温度検出手段と該ＣＣＤ撮像素子の電子増倍電極の駆動手段と暗部むらを補正する暗部補正部と高電子増倍率と入射光量との積の積分量を算出し、該算出した積分量から電子増倍率を近似算出する手段とを有する撮像装置において、該近似算出した電子増倍率に正に相関（電子増倍率に比例）して、垂直帰線期間が終わり垂直映像期間が始まる画面上端部分の水平走査期間の映像信号の暗部むらを暗部補正部で、予め用意しておいた画面上端むら信号に前記算出した電子増倍率をかけて得た画面上端補正信号を画面上端部分の水平走査期間の映像信号から減算することを特徴とするカラー固体撮像装置。
【請求項３】
電子増倍型ＣＣＤ撮像素子と該ＣＣＤ撮像素子の受光面の有効画素から出力される画像信号を取得する第１の取得部と前記ＣＣＤ撮像素子の受光面の上部または下部の少なくとも一方の遮光した画素から出力される信号を取得する第２の取得部を有する撮像装置において、前記第２の取得部で取得した遮光した画素の左右（V-OBのH-OB）から出力される信号の中央付近の平均値等の第１の代表値（電子増倍暗電流量）を算出する手段とを有し、各温度の非増倍時の第１の代表値の基準値（基準暗電流量）を測定しておき、該基準値と第１の代表値との比（電子増倍率）の３垂直周期以上の平均に予め測定しておいた電子増倍時の画面上端むら信号をかけて得た画面上端補正信号を、水平走査期間の映像信号から減算することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
電子増倍型ＣＣＤ撮像素子と該ＣＣＤ撮像素子の受光面の有効画素から出力される画像信号を取得する第１の取得部と前記ＣＣＤ撮像素子の受光面の左または右の少なくとも一方の遮光した画素から出力される信号を取得する第３の取得部を有し、前記第３の取得部で取得した遮光した画素から出力される信号の（下限のＮ番目からＮ＋Ｍ番目までの平均値等の）第２の代表値を算出する手段とを有し、少なくとも垂直帰線期間が終わり垂直映像期間が始まる画面上端部分に相当する垂直走査期間では、前記前記第３の取得部で取得した遮光した画素から出力される信号の第２の代表値を、水平走査期間において２次曲線補間して算出した暗部補正信号を、前記第２の代表値を画面上端部分の水平走査期間の映像信号から減算することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子を有する撮像装置の感度向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ（Charge-Coupled-Device）撮像素子は固体撮像素子の中でも感度が高く暗電流レベルが異常に高い白キズと呼ばれる画素が少ないが、高温度時や高感度撮像時や蓄積時は白キズが多い。さらにＣＣＤ撮像素子の近赤外感度を高くすると、フォトダイオードが深くなり白キズが増加する。そのため、蓄積動作で感度を向上させると、さらに白キズが増加するため、実効感度向上が制限される。また、タイミング発生部（ Timing Generator：ＴＧ）や垂直転送駆動部や水平転送駆動部がＣＣＤ撮像素子を動作させるために必要となる。
【０００３】
電子増倍型ＣＣＤ撮像素子（Electron-Multiplying-ＣＣＤ以下ＥＭ−ＣＣＤ）は、電子増倍の利得制御を行うためのＣＭＧ駆動部と電子冷却部と温度センサと組み合わせて感度を高くできるため、可視光と近赤外光の夜間の撮影用の照明なしの準動画監視が可能となった（非特許文献１参照）。また、一般に容量（Capacitor）と抵抗（Resistor）を組み合わせたＣＲ積分位相調整回路でタイミングを調整している。
【０００４】
さらに、ＣＣＤから出力された信号から雑音を除去するＣＤＳ（Correlated  Double  Sampling）と暗電流補正と利得可変増幅回路（Automatic  Gain  Control以下ＡＧＣ）とデジタル映像信号Ｖｉに変換するＡＤＣ（Analog  Digital  Converter）とを内蔵したＡＦＥ（Analog  Front  End）が普及した。
【０００５】
ところがＥＭ−ＣＣＤの電子増倍率は温度や、高電子増倍率と入射光量の積分量で変動する（非特許文献２と非特許文献３参照）。
また、ＥＭ−ＣＣＤは電子増倍電極の電圧振幅値に正に相関して電子増倍率が高くなるが、電子増倍率が高くなると、わずかな電子増倍電極の電圧振幅値の変動で電子増倍率が変動する（非特許文献１参照）。そのため、電子増倍率が高くなると、画面のむら（シェーディング）が大きくなる。また、ＥＭ−ＣＣＤは有効画面の上または下の垂直遮光画素（Vertical-Optical Black以下Ｖ−ＯＢ）が一般に４水平走査ラインと少ないため、白キズの影響を受けやすい。さらに、電子増倍率に比例して暗電流レベルが増加するので、有効画面の左または右の水平遮光画素（Horizontal-Optical Black以下Ｈ−ＯＢ）クランプ電位も白キズの影響を受けやすい。
【０００６】
そして、ＦＩＴ−ＣＣＤ構造のＥＭ−ＣＣＤの垂直帰線期間内は、電子増倍転送等の水平転送が停止し、撮像部から蓄積部に信号電荷の高速垂直転送が行われる。そのため、垂直帰線期間が終わり垂直映像期間が始まる画面上端（Top V）部分では、各電源電圧とＧＮＤ電位が変動する。また、高電子増倍時は電子増倍転送の消費電力も増加し、電源電圧とＧＮＤ電位の変動が増加する。その結果、高電子増倍時は、電源電圧変動分とＧＮＤ電位の変動分の暗電流と電子増倍率が変動する。また、ＴＧのＣＲ積分位相調整回路の電源電圧変動分とＧＮＤ電位変動分の水平転送パルスの移相ずれから垂直帰線期間が終わり垂直映像期間が始まる画面上端（Top V）部分ではＨ−ＯＢクランプ位相とクランプ電位とが変動し暗部（ダーク）むら（シェーディング）となる。
【０００７】
そのため、電子増倍率を高くすると、垂直帰線期間が終わり垂直映像期間が始まる画面上端（Top V）部分では暗部（ダーク）むら（シェーディング）が大きくなる。また電子増倍率を高くすると大きくなるダークシェーディングの補正が困難だった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１８９３１８  （感度でＣＣＤむら可変）
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ＴＩ製TC246RGB-B0 680 x 500 PIXEL IMPACTRONTM PRIMARY COLOR CCD IMAGESENSOR  SOCS087- DECEMBER 2004 - REVISED MARCH 2005
【非特許文献２】浜松ホトニクス  高感度カメラの原理と技術  Cat No.SCAS0020J01  DEC/2006  （電子増倍率の概要説明）
【非特許文献３】ANDOR  Technical Note  Longevity in EMCCD and ICCD  Part Ｉ−ＥＭＣＣＤ  14−Mar−06  （電子増倍率の経時劣化の対策）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、電子増倍型ＣＣＤ撮像素子の高電子増倍率における垂直映像期間が始まる部分のダークシェーディングを補正することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するため、電子増倍型ＣＣＤ撮像素子を用いた撮像装置において、前記電子増倍型ＣＣＤ撮像素子の電子増倍率を算出し、該算出した電子増倍率に連動して、垂直帰線期間が終わり垂直映像期間が始まる画面上端（Top V）部分での暗部（ダーク）むら（シェーディング）を予め用意しておいた画面上端むら信号に前記算出した電子増倍率をかけて得た画面上端補正信号を画面上端部分の水平走査期間の映像信号から減算することを特徴とする撮像方法である。
【００１２】
また、電子増倍型ＣＣＤ撮像素子と該ＣＣＤ撮像素子の撮像素子の温度検出手段と該ＣＣＤ撮像素子の電子増倍電極の駆動手段と暗部むらを補正する暗部補正部と高電子増倍率と入射光量との積の積分量を算出し、該算出した積分量から電子増倍率を近似算出する手段とを有する撮像装置において、該近似算出した電子増倍率に正に相関（電子増倍率に比例）して、垂直帰線期間が終わり垂直映像期間が始まる画面上端部分の水平走査期間の映像信号の暗部むらを暗部補正部で、予め用意しておいた画面上端むら信号に前記算出した電子増倍率をかけて得た画面上端補正信号を画面上端部分の水平走査期間の映像信号から減算することを特徴とするカラー固体撮像装置である。
【００１３】
また、電子増倍型ＣＣＤ撮像素子と該ＣＣＤ撮像素子の受光面の有効画素から出力される画像信号を取得する第１の取得部と前記ＣＣＤ撮像素子の受光面の上部または下部の少なくとも一方の遮光した画素から出力される信号を取得する第２の取得部を有する撮像装置において、前記第２の取得部で取得した遮光した画素の左右（V-OBのH-OB）から出力される信号の中央付近の平均値等の第１の代表値（電子増倍暗電流量）を算出する手段とを有し、各温度の非増倍時の第１の代表値の基準値（基準暗電流量）を測定しておき、該基準値と第１の代表値との比（電子増倍率）の３垂直周期以上の平均に予め測定しておいた電子増倍時の画面上端むら信号をかけて得た画面上端補正信号を、水平走査期間の映像信号から減算することを特徴とする撮像装置である。
【００１４】
また、電子増倍型ＣＣＤ撮像素子と該ＣＣＤ撮像素子の受光面の有効画素から出力される画像信号を取得する第１の取得部と前記ＣＣＤ撮像素子の受光面の左または右の少なくとも一方の遮光した画素から出力される信号を取得する第３の取得部を有し、前記第３の取得部で取得した遮光した画素から出力される信号の（下限のＮ番目からＮ＋Ｍ番目までの平均値等の）第２の代表値を算出する手段とを有し、少なくとも垂直帰線期間が終わり垂直映像期間が始まる画面上端部分に相当する垂直走査期間では、前記前記第３の取得部で取得した遮光した画素から出力される信号の第２の代表値を、水平走査期間において２次曲線補間して算出した暗部補正信号を、前記第２の代表値を画面上端部分の水平走査期間の映像信号から減算することを特徴とする撮像装置である。
【発明の効果】
【００１５】
上記の様に本発明によれば、電子増倍型ＣＣＤ撮像素子の高電子増倍率における垂直映像期間が始まる部分の暗部むら（ダークシェーディング）を電子増倍率の変化に対応して補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】色分離フィルタ付きＣＣＤ撮像素子を用いた場合の本発明の一実施例の全体構成の撮像装置を示すブロック図。
【図１Ｂ】色分解光学系と３ケのＣＣＤ撮像素子を用いた場合の本発明の一実施例の全体構成の撮像装置を示すブロック図。
【図２Ａ】本発明の一実施例の暗電流とスミアと増倍むらとの検出含むＯＢの代表値を検出する検出部の内部構成を示すブロック図。
【図２Ｂ】本発明の一実施例の暗電流とスミアと増倍むらとの検出含むＯＢの代表値を検出する検出部の内部構成を示すブロック図。
【図２Ｃ】本発明の一実施例のＨ−ＯＢの最小値から３番目から５番目の値の平均値を代表値として検出する検出部の内部構成を示すブロック図。
【図３Ａ】Ｖ−ＯＢの垂直画素の最小値から２番目の値を代表値として検出する本発明の一実施例のフローチャート。
【図３Ｂ】Ｖ−ＯＢの最小値から２番目の値を代表値として検出する本発明の一実施例のフローチャート。
【図３Ｃ】Ｈ−ＯＢの最小値から３番目から５番目の値の平均値を代表値として検出する本発明の一実施例のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
電子増倍型ＣＣＤ撮像素子は電子増倍時にクロック位相が変動し易く、垂直帰線期間が終わり垂直映像期間が始まる画面上端（Top V）部分での暗部（ダーク）むら（シェーディング）が大きくなる。また、電子増倍型ＣＣＤ撮像素子は、電子増倍時に白キズが非常に大きい。そのため、ＣＣＤ撮像素子の受光面の有効画素から出力される水平走査期間の映像信号だけでなく、４行程度しかない垂直遮光画素（Ｖ−ＯＢ）の左右の２０画素程度しかないＨ−ＯＢ部分の平均値が白キズの影響で不安定になる。そこで、前記ＣＣＤ撮像素子の受光面の上下の遮光した画素の左右のから出力される信号を取得する第２の取得部で取得した遮光した画素から出力される信号の中央値付近の平均値をとることにより、第２の代表値（電子増倍暗電流量）を算出する。そして、各温度の非増倍時の第１の代表値の基準値（基準暗電流量）を測定しておき、基準値と第２の代表値との比の3垂直周期以上の平均から白キズや雑音の影響を受けない電子増倍率を算出する。予め測定しておいた電子増倍時の画面上端むら信号をかけて得た補正信号を画面上端部分の水平走査期間の映像信号から減算する。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、各図の説明において、共通な機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、できるだけ説明の重複を避ける。
本発明の一実施形態を図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃを用いて説明する。
【００１８】
ＥＭ−ＣＣＤの３と温度センサー８と電子増倍電極の駆動手段のＣＭＧ駆動部１５と暗部むらを補正するＦＥＰの４と、高電子増倍率と入射光量との積の積分量を算出し、該算出した積分量から電子増倍率を近似算出するＣＰＵの６とを有する撮像装置において、該近似算出した電子増倍率に正に相関（電子増倍率に比例）して、垂直帰線期間が終わり垂直映像期間が始まる画面上端部分の暗部むらをＣＰＵの６の制御により、ＦＥＰの４または増倍検出含む映像信号処理部５で補正する。
また、ＥＭ−ＣＣＤの３と該ＣＣＤ撮像素子の受光面の有効画素と前記ＣＣＤ撮像素子の受光面の上部または下部または左または右の少なくとも一方の遮光した画素（Optical  Black：ＯＢ）から出力される信号を取得するＦＥＰの４と、ＦＥＰの４または増倍検出含む映像信号処理部５で暗部むらを補正する撮像装置において、遮光した画素から出力される信号の代表値を算出する増倍検出含む映像信号処理部５とを有し、前記遮光した画素から出力される信号の代表値の垂直周期以上の平均に正に相関（電子増倍率に比例）して、垂直帰線期間が終わり垂直映像期間が始まる画面上端部分の暗部むらを、ＣＰＵの６の制御により、ＦＥＰの４または増倍検出含む映像信号処理部５で補正する。
なお、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素若しくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であり、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
【実施例１】
【００１９】
本発明による撮像装置の一実施例の概要を、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ、図３Ｂ、によって説明する。図１Ａは、色分離フィルタ付きＣＣＤ撮像素子を用いた場合の本発明の撮像装置の一実施例の全体構成を示すブロック図である。図１Ｂは、色分解光学系と３ケのＣＣＤ撮像素子を用いた場合の本発明の撮像装置の一実施例の全体構成を示すブロック図である。図２Ａと図２Ｂは、暗電流とスミアと増倍むらとの検出含むＯＢの代表値を検出する、本発明の撮像装置の映像信号処理部内の検出部の内部構成の一実施例を示すブロック図である。
なお、図２Ａと図２Ｂにおける平均値部６８及び平均値部６９については、実施例２及び実施例３で説明する。図３Ａは、本発明の撮像方法及び撮像装置の、Ｖ−ＯＢの垂直画素の最小値から２番目の値を代表値として検出する処理の一実施例を示すフローチャートである。図３Ｂは、本発明の撮像方法及び撮像装置の、Ｖ−ＯＢの最小値から２番目の値を代表値として検出する処理の一実施例を示すフローチャートである。
【００２０】
次に、本発明の撮像装置の全体構成の一実施例である図１Ａについて説明する。図１Ａは、色分離フィルタ付きＣＣＤ撮像素子を用いた撮像装置の全体構成を示す図である。
図１Ａにおいて、１は撮像装置、２は入射光を結像するレンズ等の光学系、３は光学系２から入射した光を電気信号に変換するＣＣＤ撮像素子、４はリセットとＣＤＳとＡＧＣと暗部補正とＡＤＣとのＴＧを含むＦＥＰ、５は増倍検出処理部を含む映像信号処理部、６は撮像装置１内の各部を制御するＣＰＵ（Central  Processing  Unit）である。１３はタイミング発生部（Timing Generator：ＴＧ）を含む垂直転送駆動部、１５は電子増倍の利得制御を行うためのＣＭＧ駆動部、８は温度センサ、１７は冷却部である。
【００２１】
なお、ＣＣＤ撮像素子３は、色分離フィルタ付きのＥＭ−ＣＣＤである。また、ＦＥＰ４は、少なくとも、ＣＣＤ撮像素子３から出力された信号の雑音を除去するＣＤＳ４０１、ＣＤＳ４０１の出力信号に暗電流補正して利得を調整するＡＧＣ部４０２、及び、ＡＧＣ部４０２からの出力信号をデジタル映像信号Ｖｉに変換する信号処理階調が１４ｂｉｔ以上のＡＤＣ４０３、ＴＧ４０４、メモリ部４０５、Ｄ．ＡＧＣ部４０６、及び、ＤＡＣ部４０７で構成される。なお、図１Ａ及び図１Ｂでは、メモリ部４０５、Ｄ．ＡＧＣ部４０６、及び、ＤＡＣ部４０７は図示していない。ＡＧＣと暗部補正とは、増倍検出含む映像信号処理部５で実行されても構わない。
また、ＴＧ４０４は、ＣＣＤ撮像素子３に水平転送駆動信号を出力し、ＦＥＰ４中のＣＤＳ４０１、ＡＧＣ部４０２、及びＡＤＣ４０３に、タイミング（Timing）信号を出力する信号発生器である。
【００２２】
また、図１Ａ（図１Ｂ）では、読出及び垂直転送駆動部１３（１３）が、読出及び垂直転送駆動タイミング信号を出力し、ＣＣＤ撮像素子３（３、７、９）それぞれの読出垂直転送部に出力している。
また、冷却部１７は、ＣＣＤ撮像素子３を冷却するペルチェ素子とペルチェ素子駆動回路と放熱フィンとファンとファン駆動回とから構成される（図１Ｂでは図示しない）。冷却部１７は、ＣＰＵ６の制御により、温度センサ８が検出する温度に応じてＣＣＤ撮像素子３を冷却し、ＣＣＤ撮像素子３の温度を調節する。なお、図１Ｂでは、冷却部１７及び温度センサ８を図示せず、省略している。
また増倍検出含む映像信号処理部５は、デジタル映像信号Ｖｉに種々の画像処理を施し、ＮＴＳＣ方式またはＰＡＬ（Phase  Alternating  by  Line）方式の複合映像信号（Video  Burst  Sync：ＶＢＳ）またはＳＤＩ（Serial  Digital  Interface）映像信号、あるいは、ＨＤＴＶのＳＤＩ（ＨＤ−ＳＤＩ）等の所定方式の映像信号に変換して出力する。
【００２３】
図１Ａにおいて、撮像装置１のＥＭ−ＣＣＤ等のＣＣＤ撮像素子３は光学系２で受光面に結像された入射光をフォトダイオード（Photo Diode）で光電変換して信号電荷を生成し、垂直転送したのち水平転送しながら信号電荷を電子増倍してＦＥＰ４に出力する。ＦＥＰ４は、ＣＣＤ撮像素子３から出力された信号から雑音を除去し暗電流成分を補正し補正した信号を増幅し、デジタル映像信号Ｖｉに変換して、変換したデジタル映像信号Ｖｉを映像信号処理部５に出力する。増倍検出含む映像信号処理部５内において、デジタル映像信号Ｖｉは、検出部１８に送られると共に、後述する信号処理を行うために減算器１９にも送られる。
図２Ａは、色分離フィルタ付きＣＣＤ撮像素子を用いた場合の増倍むら検出含む映像信号処理部の、本発明の一実施例の内部構成を示すブロック図である。１８は増倍むら検出部、１９は減算器回路である。なお、６は撮像装置１内の各部を制御するＣＰＵである（図１Ａ参照）。Ｄ．ＡＧＣ部５０は、ＯＢ（Optical Black）代表値信号をＦＥＰのＡＧＣ部の増幅度に合わせてＤ．ＡＧＣ部自身の増幅度を調節する。なお、ＯＢ代表値信号は、Ｖ−ＯＢの暗電流を含んだスミア成分信号である。
図２Ａにおいて、検出部１８はデジタル映像信号Ｖｉを比較部４１〜４２でＶ−ＯＢラインの垂直画素信号ごとに比較し小さい順にラインメモリ４３〜４４に記憶し、垂直（以下Ｖ）スミアを含むＯＢ代表値信号を検出する。Ｖスミアを含むＯＢ代表値信号を比較部５５〜５６で比較しＶスミアを含む最大値とＶスミアを含まない最小値の差からＶスミアを算出する。また、基準温度で非電子増倍時のＶ−ＯＢラインのＨ−ＯＢ信号を平均して基準メモリ４８に記憶しておいた値をＤ．ＡＧＣ５０で温度補正した値で、Ｖ−ＯＢラインのＨ−ＯＢ信号を平均した値を除算すれば、暗電流増倍量が算出できる。そして基準温度で非電子増倍時の有効画素の暗電流から基準温度で非電子増倍時のＶ−ＯＢラインのＨ−ＯＢ信号を平均して基準メモリ４８に記憶しておいた値を減算して画面メモリ４９に記憶しておいた値に暗電流増倍量を乗算器５２で乗算すれば、有効画素とＶ−ＯＢとの差分の暗電流が算出でき、加算器４５でＶスミアを含むＯＢ代表値と加算すれば、各有効画素の暗電流とＶスミアとの合計が算出でき、減算器１９でデジタル映像信号Ｖｉから減算すれば、各有効画素の暗電流とＶスミアとが補正でき、無効信号つまり雑音が低減され、実効感度が向上する。
【００２４】
なお、図１Ｂの本発明の撮像装置の一実施例は、色分解光学系と３ケのＣＣＤ撮像素子を用いた場合であり、図１Ａの撮像装置が、ＣＣＤ撮像素子３、ＦＥＰ４をそれぞれ１ケ使用するのに対し、レンズ系２を介して撮像装置に入射された入射光が、色分離光学系１１を用いて、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）等の光の３原色（若しくは、それらの補色）に色分離され、分離された３つの色それぞれに対して、ＣＣＤ撮像素子３、７、９、及び、ＦＥＰ４、１０、１２を使用するものである。その場合、映像信号処理部（増倍むら検出処理を含む）５が、それら３色を所定の割合で合成した後に、図１Ａの映像信号処理部５と同様の処理を行うものである（図１Ａと同様の構成と動作の説明は省略する）。
また、図２Ｂの本発明の撮像装置の一実施例の映像信号処理部も、図１Ｂと同様に、色分解光学系と３ケのＣＣＤ撮像素子を用いた場合であり、図１Ｂの映像信号処理部には、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）等の光の３原色（若しくは、それらの補色）に色分離された色毎に、ＦＥＰ部４’、１０、及び１２から、映像信号Ｖｉ（例えば、ＲＶｉ、ＧＶｉ、ＢＶｉ）が入力され、映像メモリ部３２’及び相関検出部３３’から各色毎に、３つの信号が出力されるものである。（詳細の説明図示は省略する）。
【００２５】
次に、本発明の一実施例の動作を図１Ａと図２Ａを参照しつつ説明する。撮像装置１のＣＣＤ撮像素子３は、光学系２で受光面に結像された入射光をフォトダイオードで光電変換して信号電荷を生成し、垂直転送したのち水平転送しながら信号電荷を電子増倍して、電子増倍した信号をＦＥＰ４に出力する。ＦＥＰ４は、ＣＣＤ撮像素子３から出力された信号から、雑音を除去し、暗電流成分を補正し、補正した信号を増幅した信号（デジタル映像信号Ｖｉ）に変換して、映像信号処理部５に出力する。
【００２６】
さらに、垂直転送駆動部（ｗ／ＴＧ）１３とＣＭＧ駆動部１５は、ＣＰＵ６から出力される制御信号それぞれに従ってＣＣＤ撮像素子３を駆動するための信号を、ＣＣＤ撮像素子３に出力する。ＣＣＤ撮像素子３では、当該入力信号に従って、フォトダイオードから電荷を読出し、ＣＭＧ部に出力する。ＣＭＧ部は、入力された電荷を電圧変換部に水平転送出力する。電圧変換部は、入力された電荷を１４ビット若しくは１４ビット以上の階調の電圧に変換してＦＥＰ４に出力する。
【００２７】
図２Ａと図２Ｂで本発明の暗電流増倍量を検出する機能の一実施例を説明する。図２Ａと図２Ｂは、本発明の一実施例の暗電流とスミアと増倍むらとの検出含むＯＢの代表値を検出する検出部の内部構成を示すブロック図である。１８は検出部、１９，４６，５７は減算器、４５は加算器、５１は除算器、５２は乗算器、４７，６８，６９は平均部、４３，４４はラインメモリ部、４８は基準メモリ部、４１，４２，５３，５４，５５，５６は比較部、４９は画像メモリ部である。
図２Ａと図２Ｂと図３Ａと図３Ｂとを用いて垂直スミア信号の検出と補正の動作について説明する。
【００２８】
まず、図２Ａと図３Ａに示す実施例について説明する。図１Ａと図１ＢのＣＰＵ６は、ラインメモリ部４４、４３に最小値信号の上限値、２番目に小さい信号の上限値をそれぞれ設定しておく。ここで、これらの上限値は、例えば、信号の輝度を数値化したものを用いてよい（以下で述べる各値についても、同様の基準で数値化されたものである）。比較部４２は、ラインメモリ部４４に記憶されている上限値とＶ−ＯＢ領域の１ライン目（以下Ｖ−ＯＢ１）の映像信号の画素の値とを各画素間で比較し、値が小さい方の信号（Ｖ−ＯＢ１の映像信号）を各画素の最小値の信号としてラインメモリ部４４に記憶する（ステップ６１，６２）。
比較部４２は、Ｖ−ＯＢ２の映像信号の画素の値とラインメモリ部４４に最小値の信号の値とを各画素間で比較し、値が小さい方の信号をラインメモリ部４４に各画素の最小値の信号として記憶する。値が大きい方の信号は比較部４１に送られる。比較部４１は、大きい方の信号の値と２番目に小さい信号としてラインメモリ部４３に記憶されている上限値とを各画素間で比較し、小さい方の信号を各画素の２番目に小さい信号としてラインメモリ部４３に記憶する（ステップ６３）。
同様に、比較部４２は、Ｎライン目（Ｎは３以上の自然数）のＶ−ＯＢＮの映像信号の画素の値とメモリ部４４の最小値とを各画素間で比較し、値が小さい方の信号を各画素の最小値の信号としてラインメモリ部４４に記憶する。値が大きい方の信号は各画素の比較１の信号として、比較部４１に送られる（ステップ６４）。
比較部４１は、２番目に小さい信号の値と比較１の信号の値とを各画素間で比較し、値が小さい方の信号を各画素の２番目に小さい信号（比較２信号）としてラインメモリ部４３に記憶する（ステップ６５）。
比較部４２が最後のＶ−ＯＢの比較処理を終了すると、ラインメモリ部４３は、２番目に小さい信号をスミア補正用のＯＢ代表値信号として出力し（ステップ６６）、代表値検出処理が終了する（ステップ６７）。
水平周期暗電流増倍量または画面内平均暗電流増倍量から平均部６８の循環平均で、画面内平均暗電流増倍量または画面間平均暗電流増倍量を算出し、平均部６９の循環平均で画面間平均暗電流増倍量を算出し、図１Ａと図１ＢのＣＰＵ６に出力する。
【００２９】
次に、図２Ｂと図３Ｂに示す実施例について説明する。図３Ｂと図３Ａとの相違は、平均部４７の代わりに比較部５３と比較部５４とがあることである。図３Ａと同一部分の動作説明は省略し比較部５３と比較部５４との動作を説明する。ＣＰＵ６は、比較部５３と比較部５４に最小値信号の上限値をリセットしておく。ここで、これらの上限値は、例えば、信号の輝度を数値化したものを用いてよい（以下で述べる各値についても、同様の基準で数値化されたものである）。
比較部５４は、リセットされている上限値とＶ−ＯＢ領域の１ライン目（以下Ｖ−ＯＢ１）の映像信号の画素の値とを各画素間で比較し、値が小さい方の信号（Ｖ−ＯＢ１の最小値の信号）を各画素の最小値の信号として比較部５４に記憶する（ステップ７１，７２）。
比較部５４は、Ｖ−ＯＢ２の映像信号の画素の値と比較部５４の最小値の信号の値とを各画素間で比較し、値が小さい方の信号を比較部５４に各画素の最小値の信号として記憶する。値が大きい方の信号は比較部５３に送られる。比較部５３は、大きい方の信号の値と２番目に小さい信号として比較部５３にリセットされている上限値とを各画素間で比較し、小さい方の信号を各画素の２番目に小さい信号として比較部５３に記憶する（ステップ７３）。
同様に、比較部５４は、Ｎライン目（Ｎは３以上の自然数）のＶ−ＯＢＮの映像信号の画素の値と比較部５４の最小値とを各画素間で比較し、値が小さい方の信号を各画素の最小値の信号として比較部５４に記憶する。値が大きい方の信号は各画素の比較１の信号として、比較部５３に送られる（ステップ７４）。
比較部５３は、２番目に小さい信号の値と比較１の信号の値とを各画素間で比較し、値が小さい方の信号を各画素の２番目に小さい信号として比較部５３に記憶する（ステップ７５）。比較部５４が最後のＶ−ＯＢの比較処理を終了すると、比較部５３は、２番目に小さい信号を暗電流測定用のＯＢ代表値信号として出力し（ステップ７６）、代表値検出処理が終了する（ステップ７７）。
【００３０】
また、Ｖ―ＯＢのＨ―ＯＢ部分の暗電流や白キズ成分には、垂直スミアや水平スミアがほとんど混入しない。このことを利用し、図２Ａの検出部４５に示すように、基準温度で非電子増倍状態でのＥＭ−ＣＣＤのＶ―ＯＢのＨ―ＯＢ部分の信号を加算平均して記憶しておいた基準メモリ部の信号と比較すれば、温度と電子増倍による暗電流の増倍量がリアルタイムで推定できる。
別方法としては、Ｖ−ＯＢの垂直水平の画素レベルの最小値が、垂直スミアや水平スミアがほとんど混入しない暗電流成分であることを利用する。即ち、図２Ｂの検出部４５に示すように、Ｖ−ＯＢの垂直水平の最小値を検出し、基準温度で非電子増倍状態でのＥＭ−ＣＣＤのＶ―ＯＢの垂直水平の最小値の信号を加算平均して記憶しておいた基準メモリ部の信号と比較すれば、温度と電子増倍による暗電流の増倍量がリアルタイムで推定できる。そこで、画面メモリ部４９に記憶された画面有効画素から暗電流を出力しから、Ｖ―ＯＢのＨ―ＯＢ部分の信号の加算平均を減算した有効画素ＯＢ差分基準暗電流信号に温度と電子増倍による暗電流の増倍量をかければ、ＯＢとの差分の画面有効画素の暗電流が推定できる。
【００３１】
つまり、１４ｂｉｔ以上のＦＥＰを使用し、温度測定手段とＶ−ＯＢとを備える電子増倍型ＣＣＤ撮像素子と可変電圧電子増倍電極駆動部と利得可変増幅部とラインメモリと画面メモリとを有する固体撮像装置の撮像方法において、Ｖ−ＯＢの暗電流の現在の代表値と、非電子増倍時に記憶しておいたＶ−ＯＢの暗電流の代表値を撮像素子測定温度で補正した暗電流の想定値と、の比（各垂直周期の電子増倍率の推定値）を非電子増倍時に記憶しておいた画面メモリの各有効画素の基準の暗電流に、乗算し、有効画素信号から減算する。この結果、画面の目視上目立つ暗部のすだれ状の固定雑音の暗電流むらが減算され、電子増倍ゆらぎの１／ｆ雑音の主成分の暗電流のが画面間変動も減算され、Ｖ―ＯＢの暗電流や白キズや垂直スミア成分と、ＯＢとの差分の画面有効画素の暗電流や白キズ成分とを減算し、画面有効画素の映像信号のみを算出できる。
【００３２】
次に、図２Ａと図３Ａとを用いて、Ｖ−ＯＢの垂直画素間で２番目に小さい信号の検出と、スミア補正用のＯＢ代表値を検出する処理動作について説明する。
図２Ａと図３Ａにおいて、図１Ａと図１ＢのＣＰＵ６は、ラインメモリ部４３，４４に最小値信号の上限値、２番目に小さい信号の上限値をそれぞれ設定しておく。ここで、これらの上限値は、例えば、信号の輝度を数値化したものを用いてよい（以下で述べる各値についても、同様の基準で数値化されたものである）。
比較部４２は、ラインメモリ部４４に記憶されている上限値とＶ−ＯＢ領域の１ライン目（以下Ｖ−ＯＢ１）の映像信号の画素の値とを各画素間で比較し、値が小さい方の信号（Ｖ−ＯＢ１の映像信号）を各画素の最小値の信号としてラインメモリ部４４に記憶する（開始ステップ６１、最小値記憶ステップ６２）。
比較部４２は、Ｖ−ＯＢ２の映像信号の画素の値とラインメモリ部４４に最小値の信号の値とを各画素間で比較し、値が小さい方の信号をラインメモリ部４４に各画素の最小値の信号として記憶する。値が大きい方の信号は比較部４１に送られる。比較部４１は、大きい方の信号の値と２番目に小さい信号としてラインメモリ部４３に記憶されている上限値とを各画素間で比較し、小さい方の信号を各画素の２番目に小さい信号としてラインメモリ部４３に記憶する（２番目に小さい値記憶ステップ６３）。
【００３３】
同様に、比較部４２は、Ｎライン目（Ｎは３以上の自然数）のＶ−ＯＢＮの映像信号の画素の値とラインメモリ部４４の最小値とを各画素間で比較し、値が小さい方の信号を各画素の最小値の信号としてラインメモリ部４４に記憶する。値が大きい方の信号は各画素の比較１の信号として、比較部４１に出力する（比較１信号出力ステップ６４）。
比較部４１は、２番目に小さい信号の値と比較１信号の値とを各画素間で比較し、値が小さい方の信号を各画素の２番目に小さい信号（比較２信号）としてラインメモリ部４３に記憶する（比較２信号記憶ステップ６５）。
比較部４２が最後のＶ−ＯＢの比較処理を終了すると、ラインメモリ部４３は、比較２信号をスミア補正用のＯＢ代表値信号として加算器４５に出力し（ＯＢ代表値出力ステップ６６）、代表値検出処理を終了する（終了ステップ６７）。
【００３４】
上記図３Ａの説明のように、ＯＢ代表値信号は、比較部５５にも入力されてＯＢ代表値の最大値を算出され、比較部５６にも入力されてＯＢ代表値の最小値が算出され、減算器５７は、ＯＢ代表値の最大値とＯＢ代表値の最小値との差をとり、差分値をＶ−ＯＢの垂直スミアとしてＣＰＵ６に出力する。
スミア量が所定の基準量以上なら、有効画素の横のＨ−ＯＢに漏れ込む水平スミアも−８０ｄＢ程度の垂直スミアと等しいかより大きい。しかし、Ｖ−ＯＢに漏れ込む垂直スミアからＶ−ＯＢのＨ−ＯＢに漏れ込む水平スミアは、−１６０ｄＢ程度で無視できる。
【００３５】
したがって、図３Ａの平均部４７でＶ−ＯＢのＨ−ＯＢを加算平均し、基準メモリ部４８に記憶しておいた基準Ｖ−ＯＢのＨ−ＯＢ加算平均を、Ｄ．ＡＧＣ部５０で温度やＦＥＰ（Analog Front End：ＡＦＥとも称す）の増幅度を補正した基準Ｈ−ＯＢと、除算器５１で比をとれば、その垂直周期の暗電流増倍量が算出できる。
基準メモリ部４８に記憶しておいた基準Ｖ−ＯＢのＨ−ＯＢ加算平均と、有効画素の基準暗電流との、減算器４６での差分を、有効画素ＯＢ差分基準暗電流として画面メモリ部４９に記憶しておき、有効画素基準暗電流と暗電流増倍量とを乗算器５２で乗算すれば、その垂直周期の有効画素ＯＢ差分暗電流が算出できる。そして、算出された有効画素ＯＢ差分暗電流とＯＢ代表値とを加算器４５で加算し、減算器１９に出力する。
なお、図３Ａの平均部４７で加算平均を算出するかわりに、図３Ｂの比較部５４を用い、Ｈ−ＯＢの最小値を算出しても良い。
【００３６】
スミア量が所定の基準量未満なら、有効画素の横のＨ−ＯＢに漏れ込む水平スミアも、−８０ｄＢ程度の垂直スミアと等しいか小さく、無視できる。したがって、平均部４７で有効画素の横のＨ−ＯＢを加算平均し、基準メモリ部４８に記憶しておいた基準の有効画素の横のＨ−ＯＢ加算平均を、Ｄ．ＡＧＣ部５０で温度やＡＦＥの増幅度を補正した基準Ｈ−ＯＢと、除算器５１で比をとれば、その水平周期の暗電流増倍量が算出できる。
基準メモリ部４８に記憶しておいた基準Ｈ−ＯＢ加算平均と、有効画素の基準暗電流との差分を、減算器４６で算出し、算出した差分を有効画素ＯＢ差分基準暗電流として画面メモリ４９に記憶しておき、記憶した有効画素ＯＢ差分基準暗電流と暗電流増倍量とを乗算器５２で乗算する。この乗算の結果、その水平周期の有効画素ＯＢ差分暗電流が算出できる。さらに、算出した水平周期の有効画素ＯＢ差分暗電流とＯＢ代表値とを加算器４５で加算し、加算した値を減算器１９に出力する。
【００３７】
同様に、図２Ａと、図３Ｂ、を用いて、Ｖ−ＯＢの２番目に小さい信号の検出と、暗電流増倍量算出用のＯＢ代表値を検出する処理動作について説明する。
図２Ａ、図３Ｂにおいて、ＣＰＵ６は、比較部５３及び５４に、最小値信号の上限値と２番目に小さい信号の上限値をそれぞれ設定しておく。ここで、これらの上限値は、例えば、信号の輝度を数値化したものを用いてよい。なお、以下で述べる各値についても、同様の基準で数値化されたものである。
比較部５４は、設定されている上限値とＶ−ＯＢ領域の映像信号の各画素の値とを比較し、値が小さい方の信号（Ｖ−ＯＢの映像信号）をＶ−ＯＢの最小値の信号としてラインメモリ部４４に記憶し、設定する。そして、値が大きい方の信号を、比較部５３に出力する（開始ステップ７１、最小値記憶ステップ７２）。
比較部５３は、大きい方の信号の値と、２番目に小さい信号として設定されている上限値とを比較し、小さい方の信号をＶ−ＯＢの２番目に小さい信号としてラインメモリ部４３に記憶し、設定する（２番目に小さい値記憶ステップ７３）。
【００３８】
同様に、比較部５３は、Ｎライン目のＶ−ＯＢＮの映像信号の画素の値と、ラインメモリ部４４の最小値とを各画素間で比較し、値が小さいほうの信号を各画素間最小値の信号としてラインメモリ部４４に記憶する。値が大きい方の信号は、各画素の比較１の信号として、比較部４２に出力する（比較１信号出力ステップ７４）。
比較部５４が最後のＶ−ＯＢの比較処理を終了すると、比較部５３は、２番目に小さい信号を暗電流増倍量算出用のＯＢ代表値信号として除算器５１に出力し（ＯＢ代表値出力ステップ７５）、代表値検出処理を終了する（終了ステップ７６）。
【００３９】
つまり、Ｖ−ＯＢライン内のＨ−ＯＢには、有効画素の高輝度信号の垂直スミア成分も水平スミア成分もないので、Ｖ−ＯＢの暗電流の代表値として、Ｖ−ＯＢライン内のＨ−ＯＢを加算平均し、非増倍時の基準温度のＥＭ−ＣＣＤのＶ−ＯＢライン内のＨ−ＯＢを加算平均し、温度補正したものをＶ−ＯＢの暗電流の代表値で除算することで、暗電流の各画面Ｖ−ＯＢ時の増倍率が検出でき、各垂直周期の増倍率が推定できる。
または、Ｖ−ＯＢの最小値からＮ番目の値にも、有効画素の高輝度信号の垂直スミア成分も水平スミア成分もないので、Ｖ−ＯＢの暗電流の代表値として、Ｖ−ＯＢの最小値からＮ番目の値を算出し、非増倍時のＶ−ＯＢの最小値からＮ番目の値を算出し温度補正したものを除算しても、暗電流の各画面Ｖ−ＯＢ時の増倍率が検出でき、各垂直周期の増倍率が推定できる。
【００４０】
上記の様に本発明の実施例１によれば、電子増倍型ＣＣＤ撮像素子の高電子増倍率における垂直映像期間が始まる部分の暗部むら（ダークシェーディング）を電子増倍率の変化に対応して補正することができる。電子増倍率に比例して暗電流レベルが増加するＥＭ−ＣＣＤの一般に４水平走査ラインと少ないＶ−ＯＢであっても、暗電流レベルが異常に高い白キズと呼ばれる画素の影響も暗電流レベルが異常に低い黒キズと呼ばれる画素の影響も、飛び込み雑音の影響もほとんど受けない。
【実施例２】
【００４１】
実施例１と同様な構成と動作と効果は省略し、相違点のみ説明する。
ＯＢを備えるＣＣＤ撮像素子と利得可変増幅（ＡＧＣ）部とラインメモリ部と画面メモリ部とを有する固体撮像装置の撮像方法において、暗電流量に強く相関する検出量として、Ｖ−ＯＢの垂直画素の最小値（スミア代表値）の水平方向最小値、またはＶ−ＯＢの最小値、またはＶ−ＯＢのＨ−ＯＢの最小値のいずれかを暗電流量の代表値として、暗電流量の代表値の画面間の循環平均を、暗電流量の平均値とする。
具体的には、暗電流量に強く相関する検出量として、スミア代表値として検出している、Ｖ−ＯＢの垂直画素の最小値をの水平方向に最小値を暗電流量の代表値として算出する。またはＶ−ＯＢの最小値を検出し暗電流量の代表値としても良い。またはＶ−ＯＢのＨ−ＯＢの最小値を検出し暗電流量の代表値としても良い。
【００４２】
本発明の実施例１で説明したように、図２Ａから図２Ｂの実施例には、暗電流増倍量を検出する機能がある。そこで、画面内で循環平均するレジスタと加算器と係数器からなる平均部６８と、画面間で循環平均するレジスタと加算器と係数器からなる平均部６９を、実施例１の検出部に追加した図２Ａから図２Ｂの全体の構成にすれば良い。この場合、平均部６８と平均部６９以外の構成と動作は、実施例１と同一なので説明を省略する。
図２Ａから図２Ｂおいて、検出部１８Ａ〜１８Ｄから出力される水平周期暗電流増倍量または画面内平均暗電流増倍量から、平均部６８の循環平均で、画面内平均暗電流増倍量または画面間平均暗電流増倍量として算出され、外部（図１ＡのＣＰＵ６若しくは図１ＢのＣＰＵ６’）に出力すると共に平均部６９に出力される。そして、平均部６９に入力された電流増倍量は、平均部６９の循環平均で、画面間平均暗電流増倍量として算出され、図１ＡのＣＰＵ６若しくは図１ＢのＣＰＵ６’に出力される。
【００４３】
図１Ａ若しくは図１Ｂにおいて、ＣＰＵ６は、垂直転送駆動部（ｗ／ＴＧ）１３を制御し、蓄積時間を制御する。また、ＣＰＵ６はＦＥＰの４（若しくは４，１０，１２）を制御し、利得可変増幅を制御する。また、ＣＰＵ６は、増倍検出含む映像信号処理部５を制御し、有効画素信号の暗電流成分の利得可変増幅を制御し、有効画素信号から減算し、出力する。
【００４４】
上記の様に本発明の実施例２によれば、電子増倍型ＣＣＤ撮像素子の高電子増倍率における垂直映像期間が始まる部分の暗部むら（ダークシェーディング）を電子増倍率の変化に対応して補正することができるだけでなく、することができる。
【実施例３】
【００４５】
実施例１や実施例２と同様な構成と動作と効果は省略し、相違点のみ説明する。
電子増倍型ＣＣＤ撮像素子は、電子増倍型ＣＣＤ撮像素子は、電子増倍時に白キズが非常に大きい。そのため、ＣＣＤ撮像素子の受光面の有効画素から出力される水平走査期間の映像信号だけでなく、各水平走査期間の映像の基準電位となるおよそ２０ヶの水平遮光画素（Ｈ−ＯＢ）の平均値が白キズの影響で不安定になる。
そのため、前記ＣＣＤ撮像素子の受光面の左または右の少なくとも一方の遮光した画素から出力される信号を取得する第３の取得部で取得した遮光した画素から出力される信号の下限のＮ番目からＮ＋Ｍ番目までの平均値をとることにより、白キズの影響を受けない第２の代表値を算出する。
【００４６】
それでも、垂直帰線期間が終わり垂直映像期間が始まる画面上端（Top V）部分では、各電源電圧とGND電位が変動し、第２の代表値も変動する。
そこで、垂直帰線期間が終わり垂直映像期間が始まる画面上端部分に相当する垂直走査期間では、前記前記第３の取得部で取得した遮光した画素から出力される信号の第２の代表値を、水平走査期間において２次曲線補間して算出した暗部補正信号を、前記第２の代表値を画面上端部分の水平走査期間の映像信号から減算してTop Vのダークシェーディングを補正する。
【００４７】
次に、図２Ｃと図３Ｃに示す実施例について説明する。図２Ｃと図２Ａとの相違は、画像メモリ部４９やＤ．ＡＧＣ５０の代わりに、比較部８４〜８８と平均部８１と基準メモリ部８２と2次曲線補間平均部８３とがあることである。
【００４８】
図２Ａと同一部分の動作説明は省略し、比較部８４〜８８と平均部８１と基準メモリ部８２と2次曲線補間平均部８３の動作を、図３Ａと同一部分の動作説明は省略し、図３Ｃを用いて、説明する。
【００４９】
９２では、比較部84〜88の値を信号の上限値にし、上限値とH-ＯＢ1の信号を比較し、小さいH-ＯＢ1の信号を最小値の信号として比較部88に記憶する。
【００５０】
９３では、最小値の信号とH-ＯＢ２の信号を比較し、小さい方を最小値の信号として比較部88に記憶し、大きい方を２番目に小さい信号として上限値と比較し小さい方の信号を２番目に小さい信号として比較部87に記憶する。
【００５１】
９４では、最小値の信号とH-OB3の信号を比較し、小さい方を最小値の信号として比較部88に記憶し、大きい方を２番目に小さい信号と比較し小さい方の信号を２番目に小さい信号として比較部87に記憶し、大きい方を3番目に小さい信号として上限値と比較し小さい方の信号を3番目に小さい信号として比較部86に記憶する。
【００５２】
９５では、最小値の信号とH-ＯＢ4の信号を比較し、小さい方を最小値の信号として比較部88に記憶し、大きい方を２番目に小さい信号と比較し小さい方の信号を２番目に小さい信号として比較部87に記憶し、大大きい方を3番目に小さい信号として上限値と比較し小さい方の信号を3番目に小さい信号として比較部86に記憶し、大きい方を4番目に小さい信号として上限値と比較し小さい方の信号を4番目に小さい信号として比較部85に記憶する。
【００５３】
９６では、最小値の信号とH-ＯＢ5の信号を比較し、小さい方を最小値の信号として比較部88に記憶し、大きい方を２番目に小さい信号と比較し小さい方の信号を２番目に小さい信号として比較部87に記憶し、大大きい方を3番目に小さい信号として上限値と比較し小さい方の信号を3番目に小さい信号として比較部86に記憶し、大きい方を4番目に小さい信号として上限値と比較し小さい方の信号を4番目に小さい信号として比較部85に記憶し、大きい方を5番目に小さい信号として上限値と比較し小さい方の信号を5番目に小さい信号として比較部84に記憶する。
【００５４】
９７では、最小値の信号とH-ＯＢNの信号を比較し、小さい方を最小値の信号として比較部88に記憶し、大きい方を２番目に小さい信号と比較し小さい方の信号を２番目に小さい信号として比較部87に記憶し、大大きい方を3番目に小さい信号として上限値と比較し小さい方の信号を3番目に小さい信号として比較部86に記憶し、大きい方を4番目に小さい信号として上限値と比較し小さい方の信号を4番目に小さい信号として比較部85に記憶し、大きい方を5番目に小さい信号として上限値と比較し小さい方の信号を5番目に小さい信号として比較部84に記憶する。
【００５５】
９８では、3番目に小さい信号と4番目に小さい信号と5番目に小さい信号を平均部81で平均し、記憶部82に記憶する。
【００５６】
９９では、二次曲線補正部83で
Hdn＝Hn*(5/8)＋Hn+1*(5/8)−Hn-1*(1/8)−Hn+2*(1/8)
と二次曲線補正平均した信号を暗電流補正用のH-ＯＢ代表値信号とする
【００５７】
上記の様に本発明の実施例３によれば、電子増倍型ＣＣＤ撮像素子の高電子増倍率における垂直映像期間が始まる部分の暗部むら（ダークシェーディング）を電子増倍率の変化に対応して補正することができるだけでなく、電子増倍率に比例して暗電流レベルが増加するＥＭ−ＣＣＤのＨ−ＯＢであっても、暗電流レベルが異常に高い白キズと呼ばれる画素の影響も暗電流レベルが異常に低い黒キズと呼ばれる画素の影響も、スパイク状やリンギング状の飛び込み雑音の影響もほとんど受けなくすることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１：撮像装置、２：光学系、１１：色分解光学系、３，７，９：ＣＣＤ撮像素子、
４，１０，１２：ＦＥＰ、５：増倍検出処理部を含む映像信号処理部、６：ＣＰＵ、
８：温度センサ、１３：垂直転送駆動部（ｗ／ＴＧ）、１４，１５，１６：ＣＭＧ駆動部、
１７：冷却部、１８：検出部、１９，４６，５７：減算器、４５：加算器、５１：除算器、
５２：乗算器、４７，６８，６９，８１：平均部、４３，４４：ラインメモリ部、
４８，８２：基準メモリ部、８３：2次曲線補間平均部、５０：Ｄ．ＡＧＣ、
４９：画像メモリ部、４１，４２，５３〜５６，８４〜８８：比較部、
４０１：ＣＤＳ、４０２：ＡＧＣ部、４０３：ＡＤＣ、４０４：ＴＧ、
【図１Ａ】
2013150144.tif 000003
【図１Ｂ】
2013150144.tif 000004
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2013150144.tif 000009
【図３Ｃ】
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