JP2008141551A - スミア補正方法及びスミア補正ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 スミア信号は、ローパスフィルタを通過することにより高周波成分が除かれ、ノイズ成分が除かれた信号となる。しかしながら、ローパスフィルタの通過により、過度にスミア信号の信号成分が除かれてしまうことがある。
【解決手段】 複数の読出ラインのそれぞれから出力されたスミア信号を取得し、複数の読出ラインごとに、読出ラインから出力されたスミア信号及び読出ラインから出力されたスミア信号の所定周波数以下の周波数成分の信号に基づいて補正信号を決定し、決定された補正信号を利用して読出ラインから出力された画像信号のスミア成分を除去する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、スミア補正方法及びスミア補正ユニットに関する。

従来から固体撮像装置の１つとして、電荷転送型の撮像装置（ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ））が広く知られている。

ＣＣＤを用いると良質な画像を取得することができる。よって、ＣＣＤは、幅広い製品で採用されている。しかしながら、ＣＣＤの特質上、ＣＣＤの撮像領域に所定強度以上の光が入射すると、スミアが発生してしまうという問題がある。なお、この現象は、いわゆる電子シャッター技術が用いられる携帯端末用のカメラにおいて特に問題となっている。

特許文献１には、ＣＣＤのスミア対策に関して、スミア信号に基づいて生成した補正信号により、画像信号が過度に補正されることを抑制する技術が開示されている。

図１４に、特許文献１記載のスミア補正回路の概略構成図を示す。図１４に示すように、スミア補正回路５００は、選択回路５０１、減算回路５０２、積算回路５０３、ラインメモリ５０４、ゲインコントローラ５０５、メディアンフィルタ５０６、ローパスフィルタ５０７、を有する。各要素の機能については特許文献１に記載のとおりである。図１４に示されたスミア補正回路では、スミア信号はローパスフィルタを通過したうえで、減算回路５０２に与えられている。
特開２００５−１５９５６４号公報

スミア信号は、ローパスフィルタを通過することにより高周波成分が除かれ、ノイズが除かれた信号となる。しかしながら、ローパスフィルタの通過により、過度にスミア信号の信号成分が除かれてしまうことがある。

図１５を参照して、ローパスフィルタにより過度にスミア信号の信号成分が除かれてしまう問題点を説明する。尚、図１５では、真のスミア信号の水平方向の分布は、破線で示されている。また、この真のスミア信号がローパスフィルタを通過した後の信号（補正信号）の水平方向の分布は、実線で示されている。

図１５に矢印で示すように、真のスミア信号の水平方向の分布における信号レベルの変化が鋭角な箇所では、補正信号のレベルは、真のスミア信号のレベルから乖離している。真のスミア信号のレベルから乖離した補正信号を用いて画像信号のスミア成分を除去したとしても、正確に画像信号のスミア成分を除去することはできない。従来のスミア補正技術では、ローパスフィルタによって、過度にスミア信号の信号成分自体が除去されてしまうことがあり、精度よくスミア補正をすることができていなかった。

本発明にかかる電荷転送型の撮像装置におけるスミア補正方法は、複数の読出ラインのそれぞれから出力されたスミア信号を取得し、複数の前記読出ラインごとに、前記読出ラインから出力された前記スミア信号及び前記読出ラインから出力された前記スミア信号の所定周波数以下の周波数成分の信号に基づいて補正信号を決定し、決定された前記補正信号を利用して前記読出ラインから出力された画像信号のスミア成分を除去する。

本発明にかかる電荷転送型の撮像装置におけるスミア補正方法は、第１読出ラインから出力されたスミア信号を取得し、 第２読出ラインから出力されたスミア信号を取得し、 前記第１読出ラインから出力された前記スミア信号、又は前記第１読出ラインから出力された前記スミア信号と前記第１読出ラインから出力された前記スミア信号の所定周波数以下の周波数成分の信号とが混成された第１混成信号に基づいて第１補正信号を決定し、決定された前記第１補正信号を利用して前記第１読出ラインから出力された画像信号のスミア成分を除去し、前記第２読出ラインから出力された前記スミア信号の所定周波数以下の周波数成分の信号、又は前記第２読出ラインから出力された前記スミア信号と前記第２読出ラインから出力された前記スミア信号の所定周波数以下の周波数成分の信号とが混成された第２混成信号に基づいて第２補正信号を決定し、決定された前記第２補正信号を利用して前記第２読出ラインから出力された画像信号のスミア成分を除去する。

本発明にかかる電荷転送型の撮像装置におけるスミア補正ユニットは、電荷転送型の撮像装置から出力されるスミア信号に基づいて生成した補正信号を利用して、前記撮像装置から出力される画像信号のスミア成分を除去する演算部と、前記撮像装置から出力される前記スミア信号を選択する選択部と、選択された前記スミア信号及び選択された前記スミア信号の所定周波数以下の周波数成分の信号に基づいて前記補正信号を生成し、前記補正信号を前記演算部に出力する補正信号生成部と、を備える。
なお、前記補正信号生成部は、選択された前記スミア信号のレベルが第１閾値より高いとき、選択された前記スミア信号を前記補正信号として前記演算部に出力し、選択された前記スミア信号のレベルが第１閾値より低いとき、所定周波数以下の周波数成分の前記信号を前記補正信号として前記演算部に出力する、とよい。
または、前記補正信号生成部は、隣り合う読出ラインから出力された前記スミア信号の差分値に基づいて、選択された前記スミア信号と所定周波数以下の周波数成分の前記信号とが混成された混成信号の混成比を調整し、混成比が調整された前記混成信号を前記補正信号として前記演算部に出力する、とよい。

本発明にかかる電荷転送型の撮像装置におけるスミア補正方法は、複数の読出ラインのそれぞれから出力されたスミア信号を取得し、複数の前記読出ラインごとに、前記読出ラインから出力された前記スミア信号のレベルに基づいて、前記スミア信号の所定周波数以上の周波数成分の信号の割合を制御して補正信号を決定し、決定された前記補正信号を利用して前記読出ラインから出力された画像信号のスミア成分を除去する。

本発明にかかる電荷転送型の撮像装置におけるスミア補正方法は、複数の読出ラインのそれぞれから出力されたスミア信号を取得し、隣り合う前記読出ラインから出力された前記スミア信号の差分値に基づいて、前記スミア信号の所定周波数以上の周波数成分の信号の割合を制御して補正信号を決定し、決定された前記補正信号を利用して前記読出ラインから出力された画像信号のスミア成分を除去する。

本発明によれば、精度よくスミア補正をすることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお、各実施の形態は、説明の便宜上、実際の製品で採用されうる構成と比較して簡略化されている。図面は簡略的なものであるから、図面の記載を根拠として本発明の技術的範囲を狭く解釈してはならない。図面は、もっぱら技術的事項の説明のためのものであり、図面に示された要素の正確な大きさ等は反映していない。同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。

〔第１の実施の形態〕
はじめに、電荷転送型の撮像装置（ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）の構成について説明する。なお、ここでは、インターライン・トランスファー方式のＣＣＤについて説明するが、他の方式（例えば、フレームトランスファー方式、フレーム・インターライン・トランスファ方式、等）であっても構わない。

図１に、ＣＣＤ１の概略構成図を示す。図１に示すように、ＣＣＤ１は、複数の垂直転送ラインＶＬ１〜ＶＬ１２、水平転送ラインＨＬ、複数の画素（ピクセル）Ｐｘを有する。インターライン・トランスファー方式のＣＣＤでは、垂直転送ラインＶＬが、読出ラインに相当する。

図１に示すように、ＣＣＤの撮像領域は、ＯＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｌａｃｋ）領域、Ｉｍａｇｅ領域に区分されている。ＯＢ領域は、２行分（ａ〜ｂ行）の領域に設定されている。Ｉｍａｇｅ領域は、５行分（ｃ〜ｇ行）の領域に設定されている。

ＯＢ領域上には、例えば、アルミニウム（Ａｌ）等の遮光膜が蒸着される。従って、ＯＢ領域の画素には、被検出光が直接的に入射されない。スミア信号は、ＯＢ領域の画素からの電荷読み出しに伴ってＣＣＤ１から出力される。ＣＣＤ１から出力されたスミア信号は、後続の処理回路に入力される。

Ｉｍａｇｅ領域は、いわゆる撮像領域である。よって、Ｉｍａｇｅ領域上には、ＯＢ領域のように遮光膜が蒸着されることはない。画像信号は、Ｉｍａｇｅ領域の画素からの電荷読み出しに伴ってＣＣＤ１から出力される。ＣＣＤ１から出力された画像信号は、後続の処理回路に入力される。

なお、以下の説明では、ＯＢ領域の画素ａ１の読み出しに伴って出力されるスミア信号を、画素の番地にならって、単にａ１と特定することもある。ＯＢ領域の他の画素も同様である。また、Ｉｍａｇｅ領域の画素ｃ１の読み出しに伴って出力される画像信号を、画素の番地にならって、単にｃ１と特定することもある。Ｉｍａｇｅ領域の他の画素も同様である。

垂直転送ラインＶＬ１〜ＶＬ１２のそれぞれは、シフトレジスタ（不図示）からのタイミング信号に基づいて、ａ行からｇ行の順で、各画素に蓄積された電荷を、バケツリレー方式で水平転送ラインＨＬに転送する。

水平転送ラインＨＬは、垂直転送ラインＶＬ１〜ＶＬ１２から順次転送される電荷を後続の読出回路に転送する。水平転送ラインＨＬから転送される電荷は、ドレインディフュージョンにより電圧信号に変換される。そして、その後、後続の処理回路により、デジタル信号に変換される。

ここで、図２に、第１の実施の形態に係るスミア補正ユニットＡの構成図を示す。スミア補正ユニットＡは、ＣＣＤ１から出力される画像信号のスミア成分を除去し、スミア成分が除かれた画像信号を出力する。図２に示すように、スミア補正ユニット１０Ａは、選択部１１、減算部（演算部）１２、スミア信号処理部１３、補正信号生成部１６、タイミング制御部２０を備える。なお、入力端子Ｐｉｎには、ＣＣＤ１から出力され、デジタル変換された信号が入力される。より具体的には、入力端子Ｐｉｎには、ＯＢ領域の画素からの電荷読み出しに伴って読み出されるスミア信号、及びＩｍａｇｅ領域の画素からの電荷読み出しに伴って読み出される画像信号が入力される。

入力端子Ｐｉｎから出力された画像信号及びスミア信号は、選択部１１に入力される。画像信号は、選択部１１からそのまま出力され、減算部１２に入力される。一方、スミア信号は、選択部１１から、スミア信号処理部１３に出力される。後述のように、スミア信号処理部１３からは平均スミア信号が出力される。そして、この平均スミア信号は、補正信号生成部１６に入力される。補正信号生成部１６は、スミア信号処理部１３から出力された平均スミア信号のレベルに基づいて、ＮＬＰ信号（ローパスフィルタがかけられていない信号）又はＬＰ信号（ローパスフィルタがかけられた信号）のいずれかを補正信号として減算部１２に出力する。減算部１２は、補正信号生成部１６から出力された補正信号を利用して、画像信号のスミア成分を除く。

以下、より詳細に説明する。

選択部１１は、タイミング制御部２０からの制御信号ＣＳ１に基づいて、入力信号の出力経路を選択する。
なお、タイミング制御部２０は、スミア信号読出期間（ＣＣＤ１からスミア信号が読み出される期間）のとき、ローレベルの制御信号ＣＳ１を出力する。他方、画像信号読出期間（ＣＣＤ１から画像信号が読み出される期間）のとき、タイミング制御部２０は、ハイレベルの制御信号ＣＳ１を出力する。よって、タイミング制御部２０からローレベルの制御信号ＣＳ１が入力されているとき（スミア信号読出期間のとき）、選択部１１はスミア信号をスミア信号処理部１３に出力する。また、タイミング制御部２０からハイレベルの制御信号ＣＳ１が入力されているとき（画像信号読出期間のとき）、選択部１１は画像信号を減算部１２に出力する。

スミア信号処理部１３は、スミア信号演算部１４、スミア信号記憶部１５を有する。スミア信号演算部１４は、スミア信号を積算し、その積算値を積算したスミア信号数で割算する。すなわち、スミア信号処理部１３は、スミア信号を平均化する。スミア信号記憶部１５は、平均化されたスミア信号（平均スミア信号）を記憶する。換言すると、スミア信号記憶部１５は、平均スミア信号を記憶領域に格納する。

スミア信号処理部１３は、タイミング制御部２０からの制御信号ＣＳ１に基づいて、記憶動作又は出力動作を行う。タイミング制御部２０からローレベルの制御信号ＣＳ１が与えられているとき（スミア信号読出期間のとき）、スミア信号処理部１３は記憶動作を行う。具体的には、スミア信号処理部１３は、後述のように、スミア信号演算部１４によりスミア信号を平均化し、スミア信号記憶部１５により平均スミア信号を記憶する。タイミング制御部２０からハイレベルの制御信号ＣＳ１が与えられているとき（画像信号読出期間のとき）、スミア信号処理部１３は出力動作を行う。具体的には、スミア信号処理部１３は、スミア信号記憶部１５に記憶された平均スミア信号を補正信号生成部１６に出力する。

なお、スミア信号演算部１４とスミア信号記憶部１５は、相互に連絡可能に構成される。よって、スミア信号記憶部１５は、スミア信号演算部１４の演算結果を保持するためのみに用いるのではなく、スミア信号演算部１４による演算過程で利用してもよい。

ここで、図３を参照して、スミア信号処理部１３の記憶動作について説明する。尚、図１に示すように、本実施形態においては、ＯＢ領域は２行分の領域（ａ行、ｂ行）に設定されている。スミア信号処理部１３は、垂直転送ラインＶＬ１〜ＶＬ１２ごとに、２つのスミア信号を平均化し記憶する。つまり、スミア信号処理部１３は、２つのスミア信号を積算し、積算した値を２で割算し、その演算結果を記憶する。

図３に示すように、まずスミア信号ａ１〜ａ１２（スミア信号ａ１は、画素ａ１からの電荷読出による信号である。ａ２〜ａ１２も同様。）が、スミア信号処理部１３に入力される（図３（１）参照）。次に、スミア信号ｂ１〜ｂ１２（スミア信号ｂ１は、画素ｂ１からの電荷読出による信号である。ｂ２〜ｂ１２も同様。）が、スミア信号処理部１３に入力される（図３（２）参照）。スミア信号演算部１４は、複数の垂直転送ラインＶＬ１〜ＶＬ１２ごとに、平均化されるべきスミア信号が揃った時点で、スミア信号のそれぞれを積算する（図３（３）参照）。次に、スミア信号演算部１４は、この積算値を積算したスミア信号数２で割算し、平均スミア信号を求める（図３（４）参照）。スミア信号記憶部１５は、このように求めた平均スミア信号を記憶する。なお、スミア信号記憶部１５は、各垂直転送ラインＶＬ１〜ＶＬ１２に対応した記憶領域を有する。

スミア信号処理部１３が出力動作を行うとき、スミア信号記憶部１５の記憶領域に格納された平均スミア信号は、格納された順番で、スミア信号処理部１３から補正信号生成部１６に出力される。尚、垂直転送ラインＶＬ１〜ＶＬ１２ごとにスミア信号を平均化することで、スミア補正の信頼性を高めることができる。

補正信号生成部１６は、経路Ｐ１、Ｐ２、経路Ｐ３を有する。また、補正信号生成部１６は、ローパスフィルタ部１７、判定部１８、選択部１９を有する。補正信号生成部１６は、判定部１８による判定結果に基づいて、平均スミア信号にローパスフィルタをかけた信号（以下、ＬＰ信号と呼ぶ）又は平均スミア信号にローパスフィルタをかけない信号（以下、ＮＬＰ信号と呼ぶ）のいずれかの信号を補正信号として決定し、この補正信号を減算部１２に出力する。

スミア信号処理部１３から入力された平均スミア信号は、節点Ｎ１及び節点Ｎ２により、３つの経路Ｐ１〜Ｐ３に分岐される。平均スミア信号は、経路Ｐ１を介して、そのまま選択部１９に入力される。また、経路Ｐ２を介して、ローパスフィルタ部１７により高周波成分（所定波長以上の信号成分）が濾過され、選択部１９に入力される。

また、平均スミア信号は、経路Ｐ３を介して、判定部１８に入力される。判定部１８は、平均スミア信号のレベルが閾値Ｒｅｆ１（第１閾値）より高い又は低いかを判定する。入力されたスミア信号のレベルが閾値Ｒｅｆ１より高いとき、判定部１８はハイレベルの制御信号ＣＳ２を出力する。これにより、入力経路として経路Ｐ１を選択することを選択部１９に指示する。入力されたスミア信号のレベルが閾値Ｒｅｆ１より低いとき、判定部１８はローレベルの制御信号ＣＳ２を出力する。これにより、入力経路として経路Ｐ２を選択することを選択部１９に指示する。

ハイレベルの制御信号ＣＳ２が判定部１８から出力されるとき、選択部１９は、経路Ｐ１を入力経路として選択し、平均スミア信号（ＮＬＰ信号）をそのまま補正信号として、減算部１２に出力する。ローレベルの制御信号ＣＳ２が判定部１８から出力されるとき、選択部１９は、経路Ｐ２を入力経路として選択し、平均スミア信号の所定周波数以下の周波数成分の信号（ＬＰ信号）を補正信号として、減算部１２に出力する。

なお、上述のように、スミア信号処理部１３から経路Ｐ１を介して選択部１９に入力されるＮＬＰ信号は、スミア信号処理部１３に記憶された平均スミア信号そのものである。ＮＬＰ信号は、ローパスフィルタがかけられていない平均スミア信号であるから、ＣＣＤ１からの電荷電圧変換時のノイズ等のノイズ成分を含む。

スミア信号処理部１３から経路Ｐ２を介して選択部１９に入力されるＬＰ信号は、ローパスフィルタがかけられた平均スミア信号である。換言すると、平均スミア信号の高周波成分が濾過された信号である。つまり、平均スミア信号の所定周波数以下の周波数成分の信号である。ローパスフィルタがかけられていることにより、ＬＰ信号は、ＣＣＤ１からの電荷電圧変換時のノイズ等のノイズ成分が濾過されている。

減算部１２は、補正信号生成部１６から出力される補正信号を利用して、選択部１１から入力される画像信号のスミア成分を除去する。減算部１２は、垂直転送ラインＶＬ１〜ＶＬ１２ごとに、垂直転送ラインから出力されたスミア信号に基づくＮＬＰ信号又はＬＰ信号を利用して、垂直転送ラインから出力された画像信号のスミア成分を除去する。例えば、減算部１２は、垂直転送ラインＶＬ１から出力されたスミア信号に基づくＮＬＰ信号又はＬＰ信号を利用して、垂直転送ラインＶＬ１から出力された画像信号１ｃ〜１ｇそれぞれのスミア成分を除去する。

上述の説明から明らかなように、本実施形態では、平均スミア信号が閾値Ｒｅｆ１より高い場合には、補正信号としてＮＬＰ信号を用いる。これにより、従来のように、スミア信号の信号成分が過度に除去されてしまうことが抑制される。そして、減算部１２に与えられる補正信号は、より真のスミア信号に近いものとなる。結果として、減算部１２から出力される画像信号は、好適にスミア成分が除去されたものとなる。他方、平均スミア信号が閾値Ｒｅｆ１より低い場合には、補正信号としてＬＰ信号を用いる。ＬＰ信号は、平均スミア信号のノイズ成分を除去された信号である。よって、減算部１２から出力される画像信号は、好適にスミア成分が除去されたものとなる。

図４を参照して、従来技術に対する本実施の形態の貢献を説明する。図４に示すように、真のスミア信号の水平方向の分布は破線で示されている。また、補正信号生成部１６から出力される補正信号の水平方向の分布は実線で示されている。ここでは、スミア信号のレベル＝２０を閾値として設定した場合の例である。

Ｒａｇｎｇｅ１、Ｒａｎｇｅ２では、減算部１２に入力される補正信号は、ＮＬＰ信号である。その他の領域では、減算部１２に入力される補正信号は、ＬＰ信号である。図４に示すように、特に矢印で示す部分の補正信号は、真のスミア信号のレベルに忠実なものとなっている。換言すると、スミア信号レベルが急峻に変化する部分で、高周波成分が除かれていない平均スミア信号（ＮＬＰ信号）が補正信号として用いられるため、ローパスフィルタによりスミア信号の信号成分が過度に除かれることはない。このように選択的にローパスフィルタをかけた信号を用いる（望ましいときにローパスフィルタをかけたＬＰ信号を補正信号として利用し、望ましくないときにローパスフィルタをかけないＮＬＰ信号を補正信号として利用する）ことで、画像信号のスミア成分を効果的に除去することができる。

最後に、図５のタイミングチャートを用いて、スミア補正ユニット１０Ａの動作について説明する。時刻ｔ１から時刻ｔ３は、スミア信号読出期間であり、時刻ｔ３以降は、画像信号読出期間である。時刻ｔ１〜時刻ｔ２間は、ＣＣＤ１のａ行目のスミア信号がＣＣＤ１から出力され、入力端子Ｐｉｎに入力される。時刻ｔ２〜ｔ３間は、ＣＣＤ１のｂ行目のスミア信号がＣＣＤ１から出力され、入力端子Ｐｉｎに入力される。時刻ｔ３〜時刻ｔ４間は、ＣＣＤ１のｃ行目の画像信号がＣＣＤ１から出力され、入力端子Ｐｉｎに入力される。時刻ｔ４〜時刻ｔ５間は、ＣＣＤ１のｄ行目の画像信号がＣＣＤ１から出力され、入力端子Ｐｉｎに入力される。説明の簡略化のため、それ以降の行については、説明を省略する。なお、本実施形態では、垂直転送ラインＶＬ２、４、５、６、８、１１、１２で、スミア信号は閾値Ｒｅｆ１を超えているものとする。

時刻ｔ１〜ｔ２間は、タイミング制御部２０は、ローレベルの制御信号ＣＳ１を出力する。選択部１１は、ローレベルの制御信号ＣＳ１に基づいて、入力されるスミア信号をスミア信号処理部１３に出力する。また、スミア信号処理部１３は、ローレベルの制御信号ＣＳ１に基づいて、上述の記憶動作を実行する。なお、時刻ｔ２〜ｔ３間も、時刻ｔ１〜ｔ２間の動作と同様である。

時刻ｔ３〜時刻ｔ４間は、タイミング制御部２０は、ハイレベルの制御信号ＣＳ１を出力する。選択部１１は、ハイレベルの制御信号ＣＳ１に基づいて、入力されるｃ行目の画像信号を、順次、減算部１２に出力する。また、スミア信号処理部１３は、ハイレベルの制御信号ＣＳ１に基づいて、上述の出力動作を行う。

上述のように、垂直転送ラインＶＬ２、４、５、６、８、１１、１２で、スミア信号のレベルは閾値Ｒｅｆ１より高い。時刻ｔ３〜ｔ４の間、減算部１２は、補正信号として、各垂直転送ラインＶＬ２、４、５、６、８、１１、１２から出力されたスミア信号の平均スミア信号（ＮＬＰ信号）を利用して、各垂直転送ラインＶＬ２、４、５、６、８、１１、１２から出力された画像信号のスミア成分を除去する。具体的には、減算部１２は、垂直転送ラインＶＬ２から出力された画像信号から、垂直転送ラインＶＬ２から出力されたスミア信号の平均スミア信号（ＮＬＰ信号）を減算する。また、減算部１２は、垂直転送ラインＶＬ４から出力された画像信号から、垂直転送ラインＶＬ４から出力されたスミア信号の平均スミア信号（ＮＬＰ信号）を減算する。

逆に、垂直転送ラインＶＬ１、３、７、９、１０で、スミア信号のレベルは閾値Ｒｅｆ１より低い。時刻ｔ３〜ｔ４の間、減算部１２は、補正信号として、各垂直転送ラインＶＬ１、３、７、９、１０から出力されたスミア信号の平均スミア信号の高周波成分が濾過された信号（ＬＰ信号）を利用して、各垂直転送ラインＶＬ１、３、７、９、１０から出力された画像信号のスミア成分を除去する。具体的には、減算部１２は、垂直転送ラインＶＬ１から出力された画像信号から、垂直転送ラインＶＬ１から出力されたスミア信号の高周波成分が濾過された信号（ＬＰ信号）を減算する。また、減算部１２は、垂直転送ラインＶＬ３から出力された画像信号から、垂直転送ラインＶＬ３から出力されたスミア信号の平均スミア信号の高周波成分が濾過された信号（ＬＰ信号）を減算する。

時刻ｔ４〜ｔ５間は、時刻ｔ３〜ｔ４間の動作と同様である。

本実施形態では、平均スミア信号のレベルが閾値Ｒｅｆより高いとき、補正信号としてＮＬＰ信号を用いる。これにより、従来のように、スミア信号の信号成分が過度に除かれてしまうことが抑制される。そして、減算部１２に入力される補正信号は、真のスミア信号に近いものとなる。結果として、減算部１２から出力される画像信号は、好適にスミア成分が除去される。他方、平均スミア信号が閾値Ｒｅｆ１より低い場合には、補正信号としてＬＰ信号を用いる。ＬＰ信号は、平均スミア信号のノイズ成分を除去された信号である。よって、減算部１２から出力される画像信号は、好適にスミア成分が除去される。このようにＬＰ信号又はＮＬＰ信号を利用してスミア成分が除かれた画像信号に基づいて画像を再構成することにより、良質な画像を取得できる。

なお、ＮＬＰ信号を用いるときは、スミア信号のレベルが高いときであり、そもそも画像の品質に劣化が生じている。従って、補正信号として用いられる平均スミア信号の高周波成分（所定周波数以上の周波数成分）を除かなくても、画像の品質に与える影響は問題とならない。

〔第２の実施の形態〕
次に、図６乃至図８を参照して、第２の実施の形態に係るスミア補正ユニット１０Ｂについて説明する。

第１の実施の形態では、平均スミア信号のレベルが所定の閾値Ｒｅｆ１より高いか又は低いかを判定し、この判定結果に基づいて、ＬＰ信号又はＮＬＰ信号のいずれかを補正信号として用いた。本実施形態では、スミア信号処理部１３から出力された平均スミア信号の差分値の絶対値が閾値Ｒｅｆ２より高いか又は低いかを判定し、この判定結果に基づいて、ＬＰ信号又はＮＬＰ信号のいずれかを補正信号として用いる。

尚、スミア補正ユニット１０Ｂは、第１の実施の形態に係るスミア補正ユニット１０Ａと異なり、判定部１８の構成に代えて判定部２１を有する。

図６に示すように、判定部２１は、第１記憶部２２（ＦＦ（Ｆｌｉｐ−Ｆｌｏｐ）部２２）、第２記憶部２３（ＦＦ（Ｆｌｉｐ−Ｆｌｏｐ）部２３）、差演算部２４、比較部２５を有する。ＦＦ部２２、ＦＦ部２３のＣＬＫ端子には、タイミング制御部２０からクロック信号が与えられる。

ＦＦ部２２の入力端子は、経路Ｐ３を介して、スミア信号処理部１３に接続される。ＦＦ部２２の出力端子は、差演算部２４の入力端子Ａに接続され、かつ、ＦＦ部２３の入力端子に接続される。ＦＦ部２３の入力端子は、ＦＦ部２２の出力端子に接続される。また、ＦＦ部２３の出力端子は、差演算部２４の入力端子Ｂに接続される。差演算部２４の入力端子Ａは、ＦＦ部２２の出力端子に接続される。差演算部２４の入力端子Ｂは、ＦＦ部２３の出力端子に接続される。差演算部２４の出力端子は、比較部２５の入力端子に接続される。比較部２５の入力端子は、差演算部２４の出力端子に接続される。比較部２５の他の入力端子には、閾値Ｒｅｆ２（第２閾値）が入力される。

ＦＦ部２２は、スミア信号処理部１３から出力される平均スミア信号が記憶される。ＦＦ部２３は、現時点でＦＦ部２２に記憶された平均スミア信号（今回の平均スミア信号）の前にＦＦ部２２に記憶された平均スミア信号（前回の平均スミア信号）を記憶する。差演算部２４は、入力端子Ａに入力された今回の平均スミア信号から入力端子Ｂに入力された前回の平均スミア信号の差を演算する。そして、求めた差分値の絶対値を比較部２５に出力する。比較部２５は、差演算部２４の出力信号のレベルが閾値Ｒｅｆ２よりも高い場合、ハイレベルの制御信号ＣＳ２を出力する。差演算部２４からの出力信号のレベルが閾値Ｒｅｆ２よりも低い場合、ローレベルの制御信号ＣＳ２を出力する。選択部１９は、ハイレベルの制御信号ＣＳ２に基づいて、ＮＬＰ信号を補正信号として出力する。選択部１９は、ローレベルの制御信号ＣＳ２に基づいて、ＬＰ信号を補正信号として出力する。

本実施形態では、今回の平均スミア信号と前回のスミア信号との差分値の絶対値が閾値Ｒｅｆ２より高いとき、補正信号としてＮＬＰ信号を用いる。これにより、従来のように、スミア信号の信号成分が過度に除かれてしまうことが抑制される。そして、減算部１２に入力される補正信号は、真のスミア信号に近いものとなる。結果として、減算部１２から出力される画像信号は、好適にスミア成分が除去される。他方、上述の差分値の絶対値が閾値Ｒｅｆ２より低いとき、補正信号としてＬＰ信号を用いる。ＬＰ信号は、平均スミア信号のノイズ成分を除去された信号である。よって、減算部１２から出力される画像信号は、好適にスミア成分が除去される。

図７を参照して、従来技術に対する本実施の形態の貢献を説明する。図７に示すように、真のスミア信号の水平方向の分布は破線で示されている。また、補正信号生成部１６から出力される補正信号の水平方向の分布は実線で示されている。ここでは、Ｒａｇｎｇｅ３、Ｒａｎｇｅ４、Ｒａｎｇｅ５では、減算部１２に入力される補正信号は、ＮＬＰ信号である。その他の領域では、減算部１２に入力される補正信号はＬＰ信号である。図４の矢印で示すように、従来と比較して、減算部１２に入力される補正信号は、真のスミア信号に忠実なものとなっている。換言すると、スミア信号レベルが急峻に変化する部分で、高周波成分が除かれていない平均スミア信号（ＮＬＰ信号）が補正信号として用いられるため、ローパスフィルタによりスミア信号の信号成分が過度に除かれることはない。このように選択的にローパスフィルタをかけた信号を用いる（望ましいときにローパスフィルタをかけたＬＰ信号を補正信号として利用し、望ましくないときにローパスフィルタをかけないＮＬＰ信号を補正信号として利用する）ことで、画像信号のスミア成分を好適に効果的に除去することができる。

ここで、図８のタイミングチャートを用いて、スミア補正ユニット１０Ｂの動作について補足的に説明する。

第１の実施の形態とは異なり、本実施形態では、垂直転送ラインＶＬ２、８で、上述の差分値の絶対値は閾値Ｒｅｆ２より高い。

よって、減算部１２は、垂直転送ラインＶＬ２、８から出力されたスミア信号の平均スミア信号（ＮＬＰ信号）をそのまま補正信号として利用して、垂直転送ラインＶＬ２、８のそれぞれから読み出された画像信号のスミア成分を除去する。

逆に、垂直転送ラインＶＬ１、３、４，５，６、７、９、１０、１１、１２で、上述の差分値の絶対値は閾値Ｒｅｆ２より低い。よって、減算部１２は、垂直転送ラインＶＬ１、３、４，５，６、７、９、１０、１１、１２から読み出されたスミア信号の平均スミア信号の高周波成分が濾過された信号（ＬＰ信号）を補正信号として利用し、垂直転送ラインＶＬ１、３、４，５，６、７、９、１０、１１、１２のそれぞれから読み出された画像信号のスミア成分を除去する。

本実施形態では、今回の平均スミア信号と前回のスミア信号との差分値の絶対値が閾値Ｒｅｆ２より高いとき、補正信号としてＮＬＰ信号を用いる。これにより、従来のように、スミア信号の信号成分が過度に除かれてしまうことが抑制される。そして、減算部１２に入力される補正信号は、真のスミア信号に近いものとなる。結果として、減算部１２から出力される画像信号は、好適にスミア成分が除去される。他方、上述の差分値の絶対値が閾値Ｒｅｆ２より低いとき、補正信号としてＬＰ信号を用いる。ＬＰ信号は、平均スミア信号のノイズ成分を除去された信号である。よって、減算部１２から出力される画像信号は、好適にスミア成分が除去される。そして、このようにＬＰ信号又はＮＬＰ信号を利用してスミア成分が除かれた画像信号に基づいて画像を再構成することにより、良質な画像を取得することができる。

〔第３の実施の形態〕
次に、図９、図１０を参照して、第３の実施の形態に係るスミア補正ユニット１０Ｃについて説明する。

第２の実施の形態では、スミア信号処理部１３から出力される平均スミア信号の差分値の絶対値が閾値Ｒｅｆ２より高いか又は低いかを判定し、この判定結果に基づいて、ＬＰ信号又はＮＬＰ信号のいずれかを補正信号として用いた。本実施形態においては、スミア信号処理部１３から出力される平均スミア信号の差分値のレベルに応じて、ＮＬＰ信号及びＬＰ信号のレベルを調整し、レベルが調整されたＮＬＰ信号及びＬＰ信号を混成し、この混成した信号を補正信号として用いる。

スミア補正ユニット１０Ｃは、第２の実施の形態に係るスミア補正ユニット１０Ｂと異なり、判定部２１に代えて比率設定部２６を有し、選択部１９に変えて加算部（演算部）３０を有する。また、スミア補正ユニット１０Ｃは、第１デジタルアンプ２８（ＤＡＭＰ２８）、第２デジタルアンプ２９（ＤＡＭＰ２９）をさらに有する。

図９に示すように、比率設定部２６は、ＦＦ部２２、ＦＦ部２３、比率計算部２７を有する。第２実施形態と同様に、ＦＦ部２２、ＦＦ部２３のＣＬＫ端子には、タイミング制御部２０から適切なクロック信号が与えられる。

ＦＦ部２２の入力端子は、経路Ｐ３を介して、スミア信号処理部１３に接続される。ＦＦ部２２の出力端子は、比率計算部２７の入力端子Ａに接続され、かつ、ＦＦ部２３の入力端子に接続される。ＦＦ部２３の入力端子は、ＦＦ部２２の出力端子に接続される。また、ＦＦ部２３の出力端子は、比率計算部２７の入力端子Ｂに接続される。比率計算部２７の入力端子Ａは、ＦＦ部２２の出力端子に接続され、入力端子Ｂは、ＦＦ部２３の出力端子に接続される。比率計算部２７の出力端子は、ＤＡＭＰ２８の比率調整端子に接続される。また、ＤＡＭＰ２９の比率調製端子に接続される。ＤＡＭＰ２８の入力端子は、スミア信号処理部１３に接続され、その出力端子は、加算部３０の入力端子Ｃに接続される。ＤＡＭＰ２９の入力端子は、ローパスフィルタ部１７の出力端子に接続される。ＤＡＭＰ２９の出力端子は、加算部３０の入力端子Ｄに接続される。

第２の実施の形態と同様に、ＦＦ部２２は、スミア信号処理部１３から出力された平均スミア信号（今回のスミア信号）が記憶される。また、ＦＦ部２３は、現時点でＦＦ部２２に記憶された平均スミア信号の前にＦＦ部２２に記憶された平均スミア信号（前回の平均スミア信号）を記憶する。

比率計算部２７は、入力端子Ａに入力された今回の平均スミア信号から入力端子Ｂに入力された前回の平均スミア信号を減算する。そして、求めた差分値に基づいて比率α（％）を設定する。そして、比率αを、ＤＡＭＰ２８、ＤＡＭＰ２９のそれぞれに連絡する。

ＤＡＭＰ２８は、比率αに基づいて、ＮＬＰ信号のレベルを調整する。また、ＤＡＭＰ２９は、比率αに基づいて、ＬＰ信号のレベルを調整する。ＤＡＭＰ２８の出力とＤＡＭＰ２９の出力とは、加算部３０により加算される。そして、この加算された信号は、補正信号として、加算部３０から出力される。

具体的には、ＤＡＭＰ２８は、比率計算部２７から入力される比率αに基づいて、ＮＬＰ信号のレベル値×α／１００を出力する。他方、ＤＡＭＰ２９は、比率計算部２７から入力される比率αに基づいて、ＬＰ信号のレベル値×（１００−α）／１００を出力する。加算部３０は、ＤＡＭＰ２８からの入力とＤＡＭＰ２９からの入力を加算する。そして、加算部３０は、加算信号＝［ＮＬＰ信号のレベル値×α／１００］＋［ＬＰ信号のレベル値×（１００−α）／１００］を、補正信号として出力する。

上述のように、比率計算部２７は、平均スミア信号の差分値に基づいて、比率αの値を設定する。比率αが増加すると、補正信号におけるＬＰ信号の比率が減少する。これにより、従来のように、スミア信号の信号成分が過度に除かれてしまうことが抑制される。比率αが減少すると、補正信号におけるＮＬＰ信号の比率が減少する。これにより、平均スミア信号におけるノイズ成分を十分に除去することができる。

ここで、図１０のタイミングチャートを用いて、スミア補正ユニット１０Ｃの動作について補足的に説明する。

なお、図１０からも明らかであるが、本実施形態では、垂直転送ラインＶＬ３から出力されたスミア信号の平均スミア信号から垂直転送ラインＶＬ２から出力されたスミア信号の平均スミア信号を減算した差分値は、＋１０である。垂直転送ラインＶＬ４から出力されたスミア信号の平均スミア信号から垂直転送ラインＶＬ３から出力されたスミア信号の平均スミア信号を減算した差分値は、＋１０である。垂直転送ラインＶＬ５から出力されたスミア信号の平均スミア信号から垂直転送ラインＶＬ４から出力されたスミア信号の平均スミア信号を減算した差分値は、−１０である。垂直転送ラインＶＬ６から出力されたスミア信号の平均スミア信号から垂直転送ラインＶＬ５から出力されたスミア信号の平均スミア信号を減算した差分値は、−１０である。垂直転送ラインＶＬ９から出力されたスミア信号の平均スミア信号と垂直転送ラインＶＬ８から出力されたスミア信号の平均スミア信号を減算した差分値は、＋１０である。垂直転送ラインＶＬ１０から出力されたスミア信号の平均スミア信号から垂直転送ラインＶＬ９から出力されたスミア信号の平均スミア信号を減算した差分値は、０である。垂直転送ラインＶＬ１１から出力されたスミア信号の平均スミア信号と垂直転送ラインＶＬ１０から出力されたスミア信号の平均スミア信号を減算した差分値は、−１０である。

時刻ｔ３〜ｔ４間について説明する。

垂直転送ラインＶＬ１及びＶＬ２からの画像信号の読み出し時には、ＤＡＭＰ２８、ＤＡＭＰ２９に設定される比率αは０である。よって、ＤＡＭＰ２８は、入力されるＮＬＰ信号の０％を出力する。ＤＡＭＰ２９は、入力されるＬＰ信号の１００％を出力する。加算部３０は、０％のＮＬＰ信号と１００％のＬＰ信号を加算し、ＬＰ信号１００％を補正信号として出力する。そして、減算部１２において、読み出される画像信号のスミア成分が除去される。

垂直転送ラインＶＬ３からの画像信号の読み出し時には、ＤＡＭＰ２８、ＤＡＭＰ２９に設定される比率αは１０である。よって、ＤＡＭＰ２８は、入力されるＮＬＰ信号の１０％を出力する。ＤＡＭＰ２９は、入力されるＬＰ信号の９０％を出力する。加算部３０は、１０％のＮＬＰ信号と９０％のＬＰ信号を加算し、ＮＬＰ信号１０％＋ＬＰ信号９０％の混成信号を補正信号として出力する。そして、減算部１２において、読み出される画像信号のスミア成分が除去される。

垂直転送ラインＶＬ４からの画像信号の読み出し時には、ＤＡＭＰ２８、ＤＡＭＰ２９に設定される比率αは２０である。よって、ＤＡＭＰ２８は、入力されるＮＬＰ信号の２０％を出力する。ＤＡＭＰ２９は、入力されるＬＰ信号の８０％を出力する。加算部３０は、２０％のＮＬＰ信号と８０％のＬＰ信号を加算し、ＮＬＰ信号２０％＋ＬＰ信号８０％の混成信号を補正信号として出力する。そして、減算部１２において、読み出される画像信号のスミア成分が除去される。

垂直転送ラインＶＬ５からの画像信号の読み出し時には、ＤＡＭＰ２８、ＤＡＭＰ２９に設定される比率αは１０である。この場合は、上述の垂直転送ラインＶＬ３の場合と同様である。垂直転送ラインＶＬ６からの画像信号の読み出し時には、ＤＡＭＰ２８、ＤＡＭＰ２９に設定される比率αは１０である。この場合は、上述の垂直転送ラインＶＬ３の場合と同様である。垂直転送ラインＶＬ７及びＶＬ８からの画像信号の読み出し時には、ＤＡＭＰ２８、ＤＡＭＰ２９に設定される比率αは０である。この場合は、上述の垂直転送ラインＶＬ１及びＶＬ２の場合と同様である。垂直転送ラインＶＬ９及びＶＬ１０からの画像信号の読み出し時には、ＤＡＭＰ２８、ＤＡＭＰ２９に設定される比率αは１０である。この場合は、上述の垂直転送ラインＶＬ３の場合と同様である。垂直転送ラインＶＬ１１及びＶＬ１２からの画像信号の読み出し時には、ＤＡＭＰ２８、ＤＡＭＰ２９に設定される比率αは０である。この場合は、上述の垂直転送ラインＶＬ１及びＶＬ２の場合と同様である

本実施形態では、今回の平均スミア信号と前回のスミア信号との差分値に基づいて、ＮＬＰ信号とＬＰ信号を混成し、この混成信号を補正信号として用いる。より具体的には、比率計算部２７が、平均スミア信号の差分値に基づいて、比率αの値を設定する。そして、比率αが増加すると、補正信号におけるＮＬＰ信号の比率が増加する。また、比率αが増加すると、補正信号におけるＬＰ信号の比率が減少する。これにより、従来のように、スミア信号の信号成分が過度に除かれてしまうことが抑制される。逆に、比率αが減少すると、補正信号におけるＮＬＰ信号の比率が減少する。比率αが減少すると、補正信号におけるＬＰ信号の比率が増加する。これにより、平均スミア信号におけるノイズ成分を効果的に除去することもできる。そして、このＮＬＰ信号とＬＰ信号が混成された混成信号を利用して画像信号からスミア成分を除くことで、画像信号のスミア成分を好適に除去することができる。

〔第４の実施の形態〕
次に、図１１、図１２を参照して、第４の実施の形態に係るスミア補正ユニット１０Ｄについて説明する。

第１の実施の形態では、平均スミア信号のレベルが所定の閾値Ｒｅｆ１より高いか又は低いかを判定し、この判定結果に基づいて、ＬＰ信号又はＮＬＰ信号のいずれかを補正信号として用いた。本実施形態においては、２つの異なる閾値Ｒｅｆ３（第３閾値）、Ｒｅｆ４（第４閾値）を用いて、平均スミア信号のレベルを判定する。そして、判定した結果に基づいて、ＬＰ信号、ＮＬＰ信号、ＬＰ信号及びＮＬＰ信号の混成信号のいずれかを補正信号として用いる。なお、Ｒｅｆ４は、Ｒｅｆ３よりもレベルが高いものとする。

尚、スミア補正ユニット１０Ｄは、第１の実施の形態に係るスミア補正ユニット１０Ａと異なり、判定部２１に代えて判定部４０を有する、選択部１９に変えて演算部４４を有する。

図１１に示すように、判定部４０は、比較部４１、比較部４２、制御信号生成部４３を有する。比較部４１の入力端子は、スミア信号処理部１３の出力端子に接続される。比較部４１の他の入力端子には閾値Ｒｅｆ３が入力される。比較部４２の入力端子は、スミア信号処理部１３の出力端子に接続される。比較部４２の他の入力端子には、閾値Ｒｅｆ４が入力される。比較部４１の出力端子は、制御信号生成部４３の入力端子Ａに接続される。比較部４２の出力端子は、制御信号生成部４３の入力端子Ｂに接続される。制御信号生成部４３の出力端子は、演算部４４の制御端子に接続される。

比較部４１は、入力される平均スミア信号が、閾値Ｒｅｆ３よりも高いレベルの場合には、ハイレベルの信号１を出力する。入力される平均スミア信号が、閾値Ｒｅｆ３よりも低いレベルの場合には、ローレベルの信号０を出力する。比較部４２は、入力される平均スミア信号が、閾値Ｒｅｆ４よりも高いレベルの場合は、ハイレベルの信号１を出力する。入力される平均スミア信号が、閾値Ｒｅｆ４よりも低いレベルの場合は、ローレベルの信号０を出力する。

制御信号生成部４３は、比較部４１、比較部４２からの出力に基づいて、制御信号ＣＳ３を出力する。入力が００であれば、ローレベルの信号を出力する。入力が０１であれば、ミドルレベルの信号を出力する。入力が１１であれば、ハイレベルの信号を出力する。

演算部４４は、制御信号ＣＳ３の信号レベルに基づいて補正信号として出力する信号を選択する。制御信号ＣＳ３がローレベルのとき、演算部４４は補正信号としＬＰ信号を出力する。制御信号ＣＳ３がミドルレベルのとき、演算部４４は補正信号としＮＬＰ信号とＬＰ信号との混成信号を出力する。制御信号ＣＳ３がローレベルのとき、演算部４４は補正信号としＮＬＰ信号を出力する。つまり、制御信号生成部４３は、制御信号ＣＳ３の信号レベルに応じて、選択的に補正信号を出力する。

補正信号としてＮＬＰ信号を用いることで、従来のように、スミア信号の信号成分が過度に除かれてしまうことが抑制される。また、補正信号としてＬＰ信号を用いることで、平均スミア信号におけるノイズ成分を効果的に除去することができる。特に、本実施形態では、補正信号としてＮＬＰ信号とＬＰ信号との混成信号を用いることで、平均スミア信号が１つの閾値Ｒｅｆ１（第１の実施の形態参照）の近傍付近のレベルの場合であっても、真のスミア信号のレベルから乖離せず、かつ適度にノイズ成分も除去されたＬＰ信号とＮＬＰ信号との混成信号を補正信号として用いることができる。よって、画像信号のスミア成分を精度よく除去できる。

ここで、図１２のタイミングチャートを用いて、スミア補正ユニット１０Ｄの動作について補足的に説明する。

本実施形態では、垂直転送ラインＶＬ１〜ＶＬ３からのスミア信号、垂直転送ラインＶＬ７からのスミア信号、垂直転送ラインＶＬ９〜１２からのスミア信号のレベルは、閾値Ｒｅｆ３より低い。垂直転送ラインＶＬ４〜ＶＬ６からのスミア信号のレベルは、閾値Ｒｅｆ４よりも高い。垂直転送ラインＶＬ８からのスミア信号のレベルは、閾値Ｒｅｆ３と閾値Ｒｅｆ４との間である。

時刻ｔ３〜ｔ４間について説明する。

垂直転送ラインＶＬ１〜ＶＬ３からの画像信号の読み出し時には、制御信号ＣＳ３はローレベルである。演算部４４は、補正信号としてＬＰ信号を出力する。そして、減算部１２は、補正信号を利用して、画像信号のスミア成分を除去する。

垂直転送ラインＶＬ４〜ＶＬ６からの画像信号の読み出し時には、制御信号ＣＳ３はハイベルである。演算部４４は、補正信号としてＮＬＰ信号を出力する。そして、減算部１２は、補正信号を利用して、画像信号のスミア成分を除去する。

垂直転送ラインＶＬ７からの画像信号の読み出し時には、制御信号ＣＳ３はミドルレベルである。演算部４４は、補正信号として、ＬＰ信号とＮＬＰ信号との混成信号（例えば、ＬＰ信号×５０％＋ＮＬＰ信号×５０％）を出力する。そして、減算部１２は、補正信号を利用して、画像信号のスミア成分を除去する。

垂直転送ラインＶＬ９〜ＶＬ１２からの画像信号の読み出し時には、制御信号ＣＳ３はローレベルである。上述の垂直転送ラインＶＬ１〜ＶＬ３の場合と同じように動作する。

補正信号としてＮＬＰ信号を用いることで、従来のように、スミア信号の信号成分が過度に除去されてしまうことが抑制される。また、補正信号としてＬＰ信号を用いることで、平均スミア信号におけるノイズ成分を効果的に除去できる。本実施形態においては、補正信号として、ＮＬＰ信号とＬＰ信号との混成信号を用いることで、平均スミア信号が閾値Ｒｅｆ１（第１の実施の形態参照）の近傍付近のレベルの場合であっても、真のスミア信号のレベルから乖離せず、かつ適度にノイズ成分も除去されたＬＰ信号とＮＬＰ信号との混成信号を補正信号として用いることができる。よって、画像信号のスミア成分を精度よく除去することができる。

〔第５の実施の形態〕
次に、図１３を参照して、第５の実施の形態に係るスミア補正ユニット１０Ｅついて説明する。

スミア補正ユニット１０Ｅは、第２の実施の形態に係るスミア補正ユニット１０Ｂと異なり、判定部２１に代えて判定部５０を有する（選択部２４及び比較部２５に変えて演算部５１を有する）、また、選択部１９に代えて演算部４４を有する。

スミア補正ユニット１０Ｅは、第４の実施の形態に係るスミア補正ユニット１０Ｄと同様に、２つの異なる閾値Ｒｅｆ３（第３閾値）、Ｒｅｆ４（第４閾値）を用いる。ただし、平均スミア信号のレベルを判定するのではなく、後述する差分値の絶対値を判定する。そして、判定した結果に基づいて、ＬＰ信号、ＮＬＰ信号、ＬＰ信号及びＮＬＰ信号の混成信号のいずれかを補正信号として用いる。

ＦＦ部２２の出力端子は、演算部５１の入力端子Ａに接続される。ＦＦ部２３の出力端子は、演算部５１の入力端子Ｂに接続される。演算部５１の出力端子は、演算部４４の制御端子に接続される。

ＦＦ部２２は、スミア信号処理部１３から出力される平均スミア信号が記憶される。ＦＦ部２３は、現時点でＦＦ部２２に記憶された平均スミア信号（今回の平均スミア信号）の前にＦＦ部２２に記憶された平均スミア信号（前回の平均スミア信号）を記憶する。演算部５１は、入力端子Ａに入力された今回の平均スミア信号から入力端子Ｂに入力された前回の平均スミア信号の差を演算する。そして、求めた差分値の絶対値が、閾値Ｒｅｆ３よりも低いか、閾値Ｒｅｆ３と閾値Ｒｅｆ４との間か、閾値Ｒｅｆ４より高いか、を判定する。演算部５１は、差分値の絶対値が閾値Ｒｅｆ４よりも高い場合、ハイレベルの制御信号ＣＳ３を出力する。演算部５１は、差分値の絶対値が閾値Ｒｅｆ３と閾値Ｒｅｆ４との間にある場合、ミドルレベルの制御信号ＣＳ３を出力する。演算部５１は、差分値の絶対値が閾値Ｒｅｆ３より低い場合、ローレベルの制御信号ＣＳ３を出力する。演算部４４は、ハイレベルの制御信号ＣＳ３に基づいて、ＮＬＰ信号を補正信号として出力する。演算部４４は、ミドルレベルの制御信号ＣＳ３に基づいて、ＬＰ信号とＮＬＰ信号との混成信号（例えば、５０％のＬＰ信号と５０％のＮＬＰ信号）を補正信号として出力する。演算部４４は、ローレベルの制御信号ＣＳ２に基づいて、ＬＰ信号を補正信号として出力する。

補正信号としてＮＬＰ信号を用いることで、従来のように、スミア信号の信号成分が過度に除かれてしまうことが抑制される。また、補正信号としてＬＰ信号を用いることで、平均スミア信号におけるノイズ成分を効果的に除去することができる。本実施形態においては、補正信号として、ＮＬＰ信号とＬＰ信号との混成信号を補正信号として用いることで、差分値の絶対値が閾値Ｒｅｆ２（第２の実施の形態参照）の近傍付近のレベルの場合であっても、真のスミア信号のレベルから乖離せず、かつ適度にノイズ成分も除去されたＬＰ信号とＮＬＰ信号との混成信号を補正信号として用いることができる。よって、画像信号のスミア成分を精度よく除去できる。

本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態に限定されることはない。第１の実施の形態、第２の実施の形態、第３の実施の形態、第４の実施の形態、第５の実施の形態のそれぞれの技術的特徴を相互に足し合わせても良い。

ＣＣＤの駆動方式、画素の配置、垂直転送ラインの配置等は任意である。スミア補正ユニットは、ハードウェアとして構成してもよいし、ソフトウェアとして構成させてもよい。スミア補正ユニットをハードウェアで構成し、スミア補正回路とする場合には、選択部１１を選択回路とし、減算部１２を減算回路（演算回路）１２とし、スミア信号処理部１３をスミア信号処理回路１３とし、スミア信号演算部１４をスミア信号演算回路１４とし、スミア信号記憶部１５をスミア信号記憶回路１５とし、補正信号生成部１６を補正信号生成回路１６とし、ローパスフィルタ部１７をローパスフィルタ回路１７とし、判定部１８を判定回路１８とし、選択部１９を選択回路１９とし、タイミング制御部２０をタイミング制御回路２０とすることもできる。なお、スミア信号記憶回路１５は、いわゆるラインメモリを用いればよい。

第１実施形態のＣＣＤ１の概略構成図である。 第１実施形態のスミア補正ユニットの構成図である。 スミア信号処理部１３による記憶動作を説明するための説明図である。 真のスミア信号と補正信号との関係を示す第１実施形態の説明図である。 第１実施形態のスミア補正ユニットの動作を説明するためのタイミングチャートである。 第２実施形態のスミア補正ユニットの構成図である。 真のスミア信号と補正信号との関係を示す第２実施形態の説明図である。 第２実施形態のスミア補正ユニットの動作を説明するためのタイミングチャートである。 第３実施形態のスミア補正ユニットの構成図である。 第３実施形態のスミア補正ユニットの動作を説明するためのタイミングチャートである。 第４実施形態のスミア補正ユニットの構成図である。 第４実施形態のスミア補正ユニットの動作を説明するためのタイミングチャートである。 第５実施形態のスミア補正ユニットの構成図である。 従来のスミア補正ユニットの概略構成図である。 真のスミア信号と補正信号との関係を示す従来の説明図である。

符号の説明

１０Ａ スミア補正ユニット
１１ 選択部
１２ 減算部
１３ スミア信号処理部
１４ スミア信号演算部
１５ スミア信号記憶部
１６ 補正信号生成部
１７ ローパスフィルタ部
１８ 判定部
１９ 選択部
２０ タイミング制御部
Ｐ１-Ｐ３ 経路
ＶＬ１-ＶＬ１２ 垂直転送ライン
ＨＬ 水平転送ライン
α 比率

Claims (20)

1. 複数の読出ラインのそれぞれから出力されたスミア信号を取得し、
   複数の前記読出ラインごとに、前記読出ラインから出力された前記スミア信号及び前記読出ラインから出力された前記スミア信号の所定周波数以下の周波数成分の信号に基づいて補正信号を決定し、
   決定された前記補正信号を利用して前記読出ラインから出力された画像信号のスミア成分を除去する、電荷転送型の撮像装置におけるスミア補正方法。
2. 複数の前記読出ラインごとに、
   前記読出ラインから出力された前記スミア信号を記憶し、
   記憶された前記スミア信号から所定周波数以上の周波数成分の信号を濾過し、
   記憶された前記スミア信号及び所定周波数以下の周波数成分の前記信号に基づいて前記補正信号を決定する、請求項１記載のスミア補正方法。
3. 前記スミア信号のレベルが第１閾値より高いとき、前記スミア信号を前記補正信号として決定し、
   前記スミア信号のレベルが第１閾値より低いとき、所定周波数以下の周波数成分の前記信号を前記補正信号として決定する、請求項１又は請求項２記載のスミア補正方法。
4. 前記スミア信号のレベルが第１閾値より高いとき、前記画像信号から前記スミア信号を減算し、
   前記スミア信号のレベルが第１閾値より低いとき、前記画像信号から所定周波数以下の周波数成分の前記信号を減算する、請求項３記載のスミア補正方法。
5. 隣り合う前記読出ラインから出力された前記スミア信号の差分値の絶対値が第２閾値より高いとき、前記スミア信号を前記補正信号として決定し、
   隣り合う前記読出ラインから出力された前記スミア信号の差分値の絶対値が第２閾値より低いとき、所定周波数以下の周波数成分の前記信号を前記補正信号として決定する、請求項１又は請求項２記載のスミア補正方法。
6. 隣り合う前記読出ラインから出力された前記スミア信号の差分値の絶対値が第２閾値より高いとき、前記画像信号から前記スミア信号を減算し、
   隣り合う前記読出ラインから出力された前記スミア信号の差分値の絶対値が第２閾値より低いとき、前記画像信号から所定周波数以下の周波数成分の前記信号を減算する、請求項５記載のスミア補正方法。
7. 前記スミア信号のレベルが第３閾値と第４閾値との間にあるとき、前記スミア信号と所定周波数以下の周波数成分の前記信号とが混成された混成信号を前記補正信号として決定する、請求項１又は請求項２記載のスミア補正方法。
8. 前記スミア信号のレベルが第３閾値と第４閾値との間にあるとき、前記スミア信号と所定周波数以下の周波数成分の前記信号とが混成された混成信号を前記画像信号から減算する、請求項７記載のスミア補正方法。
9. 隣り合う前記読出ラインから出力された前記スミア信号の差分値に基づいて、前記スミア信号と所定周波数以下の周波数成分の前記信号とが混成された混成信号の混成比を調整し、
   混成比が調整された前記混成信号を前記補正信号として決定する、請求項１又は請求項２記載のスミア補正方法。
10. 前記画像信号から混成比が調整された前記混成信号を減算する、請求項９記載のスミア補正方法。
11. 前記差分値の変動に応じて、所定周波数以下の周波数成分の前記信号の比率を変動させることを特徴とする請求項９記載のスミア補正方法。
12. 複数の前記読出ラインごとに、
    前記読出ラインから出力された複数の前記スミア信号を平均化し、
    平均化された前記スミア信号を平均スミア信号として記憶し、
    記憶された前記平均スミア信号の所定周波数以上の周波数成分を濾過し、
    記憶された前記平均スミア信号及び前記平均スミア信号の所定周波数以下の周波数成分の信号に基づいて補正信号を決定し、
    決定された前記補正信号を利用して前記画像信号のスミア成分を除去する、請求項１又は請求項２記載のスミア補正方法。
13. 平均化される前記スミア信号は、互いに隣り合う画素からの読み出しに伴って出力されたスミア信号であることを特徴とする請求項１２記載のスミア補正方法。
14. 第１読出ラインから出力されたスミア信号を取得し、
    第２読出ラインから出力されたスミア信号を取得し、
    前記第１読出ラインから出力された前記スミア信号、又は前記第１読出ラインから出力された前記スミア信号と前記第１読出ラインから出力された前記スミア信号の所定周波数以下の周波数成分の信号とが混成された第１混成信号に基づいて第１補正信号を決定し、
    決定された前記第１補正信号を利用して前記第１読出ラインから出力された画像信号のスミア成分を除去し、
    前記第２読出ラインから出力された前記スミア信号の所定周波数以下の周波数成分の信号、又は前記第２読出ラインから出力された前記スミア信号と前記第２読出ラインから出力された前記スミア信号の所定周波数以下の周波数成分の信号とが混成された第２混成信号に基づいて第２補正信号を決定し、
    決定された前記第２補正信号を利用して前記第２読出ラインから出力された画像信号のスミア成分を除去する、電荷転送型の撮像装置におけるスミア補正方法。
15. 前記第１読出ラインから出力された前記スミア信号のレベルが第１閾値より高いとき、前記第１読出ラインから出力された前記スミア信号を前記第１補正信号として決定し、
    前記第２読出ラインから出力された前記スミア信号のレベルが第１閾値より低いとき、前記第２読出ラインから出力された前記スミア信号の所定周波数以下の周波数成分の前記信号を前記第２補正信号として決定する、請求項１４記載のスミア補正方法。
16. 前記第１読出ラインから出力された前記スミア信号のレベルが第３閾値と第４閾値との間にあるとき、前記第１混成信号を前記第１補正信号として決定し、
    前記第２読出ラインから出力された前記スミア信号のレベルが第３閾値と第４閾値との間にあるとき、前記第２混成信号を前記第２補正信号として決定する、請求項１４記載のスミア補正方法。
17. 前記第１混成信号における所定周波数以下の周波数成分の前記信号の比率は、前記第１読出ラインから出力された前記スミア信号と前記第１読出ラインに隣り合う読出ラインから出力されたスミア信号との差分値に基づいて決定し、
    前記第２混成信号における所定周波数以下の周波数成分の前記信号の比率は、前記第２読出ラインから出力された前記スミア信号と前記第２読出ラインに隣り合う読出ラインから出力されたスミア信号との差分値に基づいて決定する、請求項１４記載のスミア補正方法。
18. 電荷転送型の撮像装置から出力されるスミア信号に基づいて生成した補正信号を利用して、前記撮像装置から出力される画像信号のスミア成分を除去する演算部と、
    前記撮像装置から出力される前記スミア信号を選択する選択部と、
    選択された前記スミア信号及び選択された前記スミア信号の所定周波数以下の周波数成分の信号に基づいて前記補正信号を生成し、前記補正信号を前記演算部に出力する補正信号生成部と、
    を備えるスミア補正ユニット。
19. 複数の読出ラインのそれぞれから出力されたスミア信号を取得し、
    複数の前記読出ラインごとに、前記読出ラインから出力された前記スミア信号のレベルに基づいて、前記スミア信号の所定周波数以上の周波数成分の信号の割合を制御して補正信号を決定し、
    決定された前記補正信号を利用して前記読出ラインから出力された画像信号のスミア成分を除去する、電荷転送型の撮像装置におけるスミア補正方法。
20. 複数の読出ラインのそれぞれから出力されたスミア信号を取得し、
    隣り合う前記読出ラインから出力された前記スミア信号の差分値に基づいて、前記スミア信号の所定周波数以上の周波数成分の信号の割合を制御して補正信号を決定し、
    決定された前記補正信号を利用して前記読出ラインから出力された画像信号のスミア成分を除去する、電荷転送型の撮像装置におけるスミア補正方法。

Images