專利名稱：攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有攝像元件的攝像裝置。
背景技術(shù)：
疊加在裝配在電子攝像機(jī)上的攝像元件的像素信號(hào)中的暗電流成分，在該電子攝像機(jī)內(nèi)的信號(hào)處理電路中被補(bǔ)償。其補(bǔ)償方法，已提出了各種方案(特開平7-236093號(hào)公報(bào)等)。
但是以往的補(bǔ)償方法，是在認(rèn)為攝像元件的各像素輸出的暗電流成分在各像素間大致均勻的前提下實(shí)施的，因此對(duì)于由FDA引起的暗電流成分無法可靠地進(jìn)行補(bǔ)償。
這里，F(xiàn)DA為，配至于攝像元件輸出端的浮動(dòng)擴(kuò)散放大器(FDA；Floating Diffusion Amplifier)的簡(jiǎn)稱。
該FDA為進(jìn)行工作需要外加偏置電流，但是如果外加電流，F(xiàn)DA就會(huì)發(fā)熱。
如果產(chǎn)生這種發(fā)熱情況，尤其是電荷儲(chǔ)蓄時(shí)間為數(shù)秒鐘(30秒以上)時(shí)，攝像元件的像素信號(hào)中就疊加不可忽視的程度的暗電流。
且發(fā)熱是以輻射傳播的，所以其暗電流的程度隨像素的位置而不同。因此，由FDA引起的、發(fā)生在攝像元件的暗電流成分是局部性的。
該局部性的暗電流成分，通過以往的補(bǔ)償方法是無法可靠地進(jìn)行補(bǔ)償。
因此，為減少該局部性的暗電流成分，提出了僅在攝像元件的電荷儲(chǔ)蓄時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)秒鐘時(shí)暫時(shí)地控制FDA的偏置電流的技術(shù)，但是不能完全的消除發(fā)熱現(xiàn)象，所以不充分。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于，提供對(duì)如FDA引起的暗電流成分的在攝像元件中局部性的發(fā)生的暗電流成分也能可靠地進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臄z像裝置。
本發(fā)明的攝像裝置，其特征在于，包括存儲(chǔ)裝置，用于預(yù)先存儲(chǔ)表示疊加于配置在攝像元件上的規(guī)定的有效像素區(qū)域上的各有效像素的像素信號(hào)中的暗電流成分、以及配置于該攝像元件上的規(guī)定的光學(xué)黑斑區(qū)域上的各光學(xué)黑斑像素的輸出信號(hào)間關(guān)系的信息；暗電流取得裝置，用于根據(jù)前述存儲(chǔ)裝置所存儲(chǔ)的前述信息和前述輸出信號(hào)求出前述暗電流成分；以及補(bǔ)償裝置，用于對(duì)前述像素信號(hào)補(bǔ)償前述暗電流取得裝置求出的暗電流成分。
因此，攝像元件中局部性的產(chǎn)生的暗電流成分被可靠地補(bǔ)償。
前述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的信息優(yōu)選為對(duì)前述有效像素區(qū)域的每行表示前述暗電流成分與前述輸出信號(hào)之比的信息。
因此，存儲(chǔ)裝置的容量被限制到很少。此外，用于該補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)算(此為乘法運(yùn)算)很簡(jiǎn)單。
前述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的信息優(yōu)選為對(duì)前述有效像素區(qū)域的每行表示前述暗電流成分與前述輸出信號(hào)之差的信息。
因此，存儲(chǔ)裝置的容量被限制到很少。此外，用于該補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)算(此為減法運(yùn)算)很簡(jiǎn)單。
前述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的信息優(yōu)選為對(duì)前述有效像素區(qū)域的每個(gè)有效像素表示輸出與前述暗電流成分相等的輸出信號(hào)的光學(xué)黑斑像素在前述光學(xué)黑斑區(qū)域中的位置的信息。
因此，雖然存儲(chǔ)裝置的容量變大，但補(bǔ)償?shù)木忍岣吡恕?br> 此外，前述光學(xué)黑斑區(qū)域優(yōu)選是由比前述有效像素區(qū)域的首行還要先讀出的至少1行的光學(xué)黑斑像素構(gòu)成。
因此，可以實(shí)時(shí)地進(jìn)行暗電流補(bǔ)償。


圖1為第1實(shí)施方式(以及后述的第2實(shí)施方式、第3實(shí)施方式)的電子攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為說明攝像元件11的圖。
圖3為表示FDA在發(fā)熱時(shí)，遮擋外光的狀態(tài)中的各行Li(i＝1，…，n)的各像素信號(hào)Sij(即暗電流成分Dij)(i＝1，…，n，j＝1，…，m)、以及此時(shí)的垂直于光學(xué)黑斑部的OBh的各輸出信號(hào)SObj(j＝1，1，…，m)的圖。
圖4為暗電流補(bǔ)償電路15的結(jié)構(gòu)圖。
圖5為暗電流補(bǔ)償電路15的工作流程圖。
圖6為說明第2實(shí)施方式的特征的圖。
圖7為暗電流補(bǔ)償電路25的結(jié)構(gòu)圖。
圖8為暗電流補(bǔ)償電路25的工作流程圖。
圖9為表示暗電流成分相等的各個(gè)像素的圖。
圖10為暗電流補(bǔ)償電路35的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照?qǐng)D面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4、圖5對(duì)本發(fā)明的第實(shí)施方式進(jìn)行說明。
本實(shí)施方式為，應(yīng)用本發(fā)明的電子攝像機(jī)(攝像裝置)的實(shí)施方式。
圖1為本實(shí)施方式(以及后述的第2實(shí)施方式、第3實(shí)施方式)的電子攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。
本實(shí)施方式的電子攝像機(jī)10，包括，CCD攝像元件11、相關(guān)雙取樣電路(CDS)12、可編程增益放大器(PGA)13、A/D轉(zhuǎn)換器14、暗電流補(bǔ)償電路15、信號(hào)處理電路16、圖像處理電路17、圖像存儲(chǔ)器18、偏移(offset)補(bǔ)償電路19等。在攝像元件11上，形成了被未圖示的攝影鏡頭成像的被照物體的像。
從CCD攝像元件依次輸出的像素信號(hào)，依次在相關(guān)雙取樣電路12、可編程增益放大器13、A/D轉(zhuǎn)換器14、暗電流補(bǔ)償電路15、信號(hào)處理電路16中進(jìn)行處理。處理后的各像素信號(hào)，以幀為單位在圖像處理電路17中進(jìn)行處理，然后儲(chǔ)存在圖像存儲(chǔ)器18。
其中，暗電流補(bǔ)償電路15是本實(shí)施方式的電子攝像機(jī)10的特征部(其詳情后述)。
再者，偏移補(bǔ)償電路19是對(duì)1幀中的各像素信號(hào)大致相等的進(jìn)行偏移補(bǔ)償?shù)碾娐贰?br> 圖2為說明CCD攝像元件11的圖。
如圖2(a)所示，在攝像元件11上配有有效像素區(qū)域11a、光學(xué)黑斑區(qū)域OB、浮動(dòng)擴(kuò)散放大器(FDA)11b、水平傳送CCD11c(未圖示有效像素區(qū)域11a內(nèi)的垂直傳送CCD)。
有效像素區(qū)域11a內(nèi)的各有效像素Pij的像素信號(hào)Sij(i＝1，…，n，j＝1，…，m)，通過水平傳送CCD11c以及FDA11b依次被讀出。
再者，「i」為行序號(hào)，「j」為表示行內(nèi)的各像素位置的序號(hào)。按讀出的順序分別從前端開始為1，…，n，1，…，m。
在這里，針對(duì)圖2(a)中的附上標(biāo)號(hào)OBh的垂直光學(xué)黑斑部OBh進(jìn)行說明。
垂直光學(xué)黑斑部OBh由比有效像素區(qū)域11a的首行L1更靠近水平傳送CCD11c而配置的1行光學(xué)黑斑像素POBj(j＝1，…，m)構(gòu)成。
這些光學(xué)黑斑像素POBj(j＝1，…，m)的各輸出信號(hào)SOBj(j＝1，…，m)，也通過水平傳送CCD11c以及FDA11b依次被讀出。
再者，讀出配置于此位置的垂直光學(xué)黑斑部OBh的輸出信號(hào)SOBj(j＝1，…，m)，也比首行L1的各像素信號(hào)S1j(j＝1，…，m)還早。
如圖2(b)中同心圓狀的曲線所示，該垂直光學(xué)黑斑部OBh，與有效像素區(qū)域11a一樣，也受由FDA11b引起的發(fā)熱的影響。
因此，基于該垂直光學(xué)黑斑部OBh的各輸出信號(hào)SOBj(j＝1，…，m)，就可以分別求出有效像素區(qū)域11a中局部性的生成的暗電流成分、即，各像素信號(hào)Sij(i＝1，…，n，j＝1，…，m)中個(gè)別的疊加的暗電流成分Dij(i＝1，…，n，j＝1，…，m)。
圖3為表示FDA在發(fā)熱時(shí)，遮擋外光的狀態(tài)中的各行Li(i＝1，…，n)的各像素信號(hào)Sij(即暗電流成分Dij)(i＝1，…，n，j＝1，…，m)、以及此時(shí)的垂直于光學(xué)黑斑部的OBh的各輸出信號(hào)SObj(j＝1，1，…，m)的圖。
從圖3可知，暗電流成分Dij的大小在各行間是不同的。但是，行Li的暗電流成分Dij(j＝1，…，m)形成的各曲線Ci(i＝1，…，n)，與垂直光學(xué)黑斑部的OBh的各輸出信號(hào)SOBj(j＝1，…，m)分別形成的曲線COB相關(guān)。
本實(shí)施方式中，認(rèn)為各曲線Ci(i＝1，…，n)與曲線COB之間分別成立正比例關(guān)系。
此時(shí)，利用各輸出信號(hào)SOBj(j＝1，…，m)、以及對(duì)于此行Li預(yù)先確定的系數(shù)γi，在下式(1)中求出行Li的各暗電流成分Dij(j＝1，…，m)，。
Dij＝γi×SOBj(j＝1，…，m)…(1)圖4為暗電流補(bǔ)償電路15的結(jié)構(gòu)圖。
圖5為暗電流補(bǔ)償電路15的工作流程圖。
如圖4所示，暗電流補(bǔ)償電路15具備運(yùn)算電路15a、行存儲(chǔ)器15b、檢查表(LUT)15c、加法器15d。檢查表15c對(duì)應(yīng)本發(fā)明的存儲(chǔ)裝置、運(yùn)算電路15a以及行存儲(chǔ)器15b對(duì)應(yīng)本發(fā)明的暗電流取得裝置、加法器15d對(duì)應(yīng)本發(fā)明的補(bǔ)償裝置。
在此檢查表15c中，使對(duì)行Li預(yù)先確定的系數(shù)γi對(duì)應(yīng)行Li的行序號(hào)「i」，預(yù)先分別對(duì)各行Li(i＝1，…，n)進(jìn)行儲(chǔ)存。
每當(dāng)CCD攝像元件11(參照?qǐng)D1)中1幀的電荷儲(chǔ)蓄結(jié)束時(shí)，該暗電流補(bǔ)償電路15進(jìn)行以下的工作。
如圖5所示，暗電流補(bǔ)償電路15首先取入自CCD攝像元件11最初發(fā)送的垂直光學(xué)黑斑部OBh的輸出信號(hào)SOB1，SOB2，…，SOBm，存儲(chǔ)到行存儲(chǔ)器15b中(步驟S11)。
此外，暗電流補(bǔ)償電路15的運(yùn)算電路15a參照檢查表15c，讀出首行L1的行序號(hào)「1」所對(duì)應(yīng)著的系數(shù)「γ1」。
運(yùn)算電路15a通過把此系數(shù)γ1分別與儲(chǔ)存于行存儲(chǔ)器15b的信號(hào)SOB1，SOB2，…，SOBm進(jìn)行乘法運(yùn)算(式(1))，分別求出暗電流成分D11，D12，…，D1m(步驟S13)。
另一方面，由CCD攝像元件11繼續(xù)發(fā)送到垂直光學(xué)黑斑部OBh的輸出信號(hào)SOB1，SOB2，…，SOBm的首行L1的像素信號(hào)S11，S12，…，S1m依次被輸入到加法器15d。
運(yùn)算電路15a通過將在步驟S13中求出的暗電流成分D11，D12，…，D1m反轉(zhuǎn)輸入該加法器15d，從像素信號(hào)S11，S12，…，S1m中分別減去暗電流成分D11，D12，…，D1m(步驟14)。
通過該減法運(yùn)算，對(duì)首行L1的像素信號(hào)暗電流補(bǔ)償被進(jìn)行。
進(jìn)而，暗電流補(bǔ)償電路15中被依次輸入由CCD攝像元件11隨后送出的行L2，L3…的各像素信號(hào)S21，S22，…，S31，S32，…，上述的步驟S13，S14中的處理對(duì)這些行L2，L3…也與對(duì)首行L1的方法一樣地進(jìn)行(步驟S15→S16“否”→S13→S14→S15)。
如果末行Ln對(duì)應(yīng)的處理結(jié)束(步驟S16“是”)，就完成了1幀的暗電流補(bǔ)償。
如上所述，垂直光學(xué)黑斑部OBh的各輸出信號(hào)SOBj(j＝1，…，m)，表示在CCD攝像元件11中局部性的生成的暗電流成分的狀態(tài)。
以上說明的本實(shí)施方式的暗電流補(bǔ)償電路15，預(yù)存儲(chǔ)該輸出信號(hào)SOBj(j＝1，…，m)與暗電流成分Dij(i＝1，…，n，j＝1，…，m)間的關(guān)系(在這里為系數(shù)γi(i＝1，…，n))的同時(shí)(圖4標(biāo)號(hào)15c)，通過其系數(shù)γi(i＝1，…，n)與輸出信號(hào)SOBj(j＝1，…，m)進(jìn)行乘法運(yùn)算求出各暗電流成分Dij(i＝1，…，n，j＝1，…，m)(步驟S13)，進(jìn)而通過把該暗電流成分Dij(i＝1，…，n，j＝1，…，m)從像素信號(hào)Sij(i＝1，…，n，j＝1，…，m)中進(jìn)行減法運(yùn)算，進(jìn)行暗電流補(bǔ)償(步驟S14)。
通過此暗電流補(bǔ)償電路15的工作，在本實(shí)施方式的電子攝像機(jī)10中，CCD攝像元件11上局部性的生成的暗電流成分被可靠地補(bǔ)償。
此外，被本實(shí)施方式的暗電流補(bǔ)償電路15中使用的是比有效像素區(qū)域11a的首行L1還要先讀出的垂直光學(xué)黑斑OBh的信號(hào)，因此暗電流補(bǔ)償電路15能夠?qū)崟r(shí)地進(jìn)行暗電流補(bǔ)償。
此外，在本實(shí)施方式的暗電流補(bǔ)償電路15中，輸出信號(hào)SOBj(j＝1，…，m)與暗電流成分Dij(i＝1，…，n，j＝1，…，m)間的關(guān)系通過「系數(shù)γi(i＝1，…，n)」被近似的表達(dá)，所以暗電流成分Dij(i＝1，…，n，j＝1，…，m)的取得(步驟S13)可以通過簡(jiǎn)單的運(yùn)算(在這里為乘法運(yùn)算)進(jìn)行。
此外，本實(shí)施方式的暗電流補(bǔ)償電路15中，對(duì)于有效像素區(qū)域11a的每1行只存儲(chǔ)1個(gè)系數(shù)γ，因此檢查表15c被抑制成小規(guī)模。
參照?qǐng)D1、圖6、圖7、圖8對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。
本實(shí)施方式為應(yīng)用本發(fā)明的電子攝像機(jī)的實(shí)施方式。并且，以下只對(duì)與第1實(shí)施方式的不同點(diǎn)進(jìn)行說明，其他說明將省略掉。
如圖1所示，本實(shí)施方式的電子攝像機(jī)20，在第1實(shí)施方式的電子攝像機(jī)10中，取代暗電流補(bǔ)償電路15而具有暗電流補(bǔ)償電路25。
在上述第1實(shí)施方式中，如圖3所示，認(rèn)為行Li的各暗電流成Dij(j＝1，…，m)形成的各曲線Ci(i＝1，…，n)與垂直光學(xué)黑斑部OBh的各輸出信號(hào)SOBj(j＝1，…，m)形成的曲線COB之間分別成立正比例關(guān)系。
在本實(shí)施方式中，如圖6所示，認(rèn)為行Li的各暗電流成分Dij(j＝1，…，m)形成的各曲線Ci(i＝1，…，n)與垂直光學(xué)黑斑部OBh的各輸出信號(hào)SOBj(j＝1，…，m)形成的曲線COB之差一定。
此時(shí)，利用各輸出信號(hào)SOBj(j＝1，…，m)，以及對(duì)該行Li預(yù)先確定的減法運(yùn)算值Δi，在下式(2)中求出行Li的各暗電流成分Dij(j＝1，…，m)。
Dij＝SOBj-Δi(j＝1，…，m)…(2)圖7為暗電流補(bǔ)償電路25的結(jié)構(gòu)圖。
圖8為暗電流補(bǔ)償電路25的工作流程圖。
如圖7所示，在暗電流補(bǔ)償電路25中，具有取代如圖4所示的第1實(shí)施方式的暗電流補(bǔ)償電路15中的運(yùn)算電路15a的運(yùn)算電路25a、以及取代檢查表15c的檢查表25c。
在檢查表25c中，對(duì)行Li預(yù)先確定的減法運(yùn)算值Δi與各行Li的行序號(hào)「i」對(duì)應(yīng)，并預(yù)先分別對(duì)各行Li(i＝1，…，n)進(jìn)行儲(chǔ)存。
如圖8所示，該暗電流補(bǔ)償電路25的工作流程圖為，取代圖5所示的工作流程圖中的步驟S13實(shí)行下述的步驟S23的圖。
在步驟S23中，運(yùn)算電路25a參照檢查表25c，讀出與行Li的行序號(hào)「i」對(duì)應(yīng)的減法運(yùn)算值「Δi」。進(jìn)而，運(yùn)算電路25a通過把減法運(yùn)算值「Δi」從儲(chǔ)存在行存儲(chǔ)器15b中的信號(hào)SOB1，SOB2，…，SOBm的各值中減出(式(2))，分別求出暗電流成分Di1，Di2，…，Dim。
即，本實(shí)施方式的暗電流補(bǔ)償電路25將作為輸出信號(hào)SOBj(j＝1，…，m)與暗電流成分Dij(i＝1，…，n，j＝1，…，m)間的關(guān)系的減法運(yùn)算值「Δi」(i＝1，…，n)預(yù)存儲(chǔ)的同時(shí)(圖7標(biāo)號(hào)25c)，通過將減法運(yùn)算值「Δi」(i＝1，…，n)從輸出信號(hào)SOBj(j＝1，…，m)中的減出求出各暗電流成分Dij(i＝1，…，n，j＝1，…，m)(步驟S23)，進(jìn)而通過將此暗電流成分Dij(i＝1，…，n，j＝1，…，m)從像素信號(hào)Sij(i＝1，…，n，j＝1，…，m)減除，進(jìn)行暗電流補(bǔ)償(步驟S14)。
如此，本實(shí)施方式的暗電流補(bǔ)償電路25在預(yù)存儲(chǔ)的信息為‘減法運(yùn)算值「Δi」(i＝1，…，n)’，且暗電流成分的取得是通過減法運(yùn)算進(jìn)行的方面，與第1實(shí)施方式的暗電流補(bǔ)償電路15不同。
但是，在使用表示CCD攝像元件11中局部性的生成的暗電流成分的狀態(tài)的垂直光學(xué)黑斑部OBh的輸出信號(hào)SOB的方面，與第1實(shí)施方式的暗電流補(bǔ)償電路15相同。
因此，在本實(shí)施方式的電子攝像機(jī)20中，也與第1實(shí)施方式的電子攝像機(jī)10一樣，在CCD攝像元件11中局部性的生成的暗電流成分被可靠地補(bǔ)償。
此外，在本實(shí)施方式的暗電流補(bǔ)償電路25中使用的是比有效像素區(qū)域11a的首行L1還要先讀出的垂直光學(xué)黑斑部OBh的信號(hào)，因此暗電流補(bǔ)償電路25可以實(shí)時(shí)地進(jìn)行暗電流補(bǔ)償。
此外，在本實(shí)施方式的暗電流補(bǔ)償電路25中，輸出信號(hào)SOBj(j＝1，…，m)與暗電流成分Dij(i＝1，…，n，j＝1，…，m)間的關(guān)系由「減法運(yùn)算值Δi(i＝1，…，n)」近似的表示，因此暗電流成分Dij(i＝1，…，n，j＝1，…，m)的取得(步驟S23)可通過簡(jiǎn)單的運(yùn)算(在此為減法運(yùn)算)進(jìn)行。
此外，在本實(shí)施方式的暗電流補(bǔ)償電路25中，把減法運(yùn)算值Δ以在有效像素區(qū)域11a的每1行只對(duì)應(yīng)1個(gè)地進(jìn)行存儲(chǔ)，因此檢查表25c被抑制成小規(guī)模。
參照?qǐng)D1、圖2、圖9、圖10對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式進(jìn)行說明。
本實(shí)施方式為應(yīng)用本發(fā)明的電子攝像機(jī)的實(shí)施方式。并且，以下只對(duì)與第1實(shí)施方式或第2實(shí)施方式的不同點(diǎn)進(jìn)行說明，其他說明將省略掉。
如圖1所示，本實(shí)施方式的電子攝像機(jī)30取代第1實(shí)施方式的電子攝像機(jī)10中的暗電流補(bǔ)償電路15而具有暗電流補(bǔ)償電路35。
在上述第1實(shí)施方式或第2實(shí)施方式中，認(rèn)為行Li的各暗電流成Dij(j＝1，…，m)形成的各曲線Ci(i＝1，…，n)與垂直光學(xué)黑斑部OBh的各輸出信號(hào)SOBj(j＝1，…，m)形成的曲線COB之間分別成立正比例關(guān)系。
但是，這些特定的關(guān)系都是近似地表示實(shí)際關(guān)系，因此在第1實(shí)施方式或第2實(shí)施方式中，盡管檢查表15c、25b的規(guī)模被抑制，但仍認(rèn)為在暗電流補(bǔ)償中多少產(chǎn)生誤差。
本實(shí)施方式的暗電流補(bǔ)償電路15構(gòu)成為最重視暗電流補(bǔ)償?shù)木鹊慕Y(jié)構(gòu)。
這里，發(fā)熱影響原本就如圖2(b)所示的那樣以輻射狀擴(kuò)張，因此與作為發(fā)熱源的FDA11b的距離相等的各個(gè)像素中，疊加于其像素信號(hào)的暗電流成分也相等。
圖9中示出了這些暗電流成分相等的像素彼此連接的曲線。
有效像素區(qū)域11a內(nèi)的有效像素Pij的暗電流成分Dij與在垂直光學(xué)黑斑部OBh內(nèi)、配置于自FDA11b的距離與該有效像素Pij相等的位置R(i，y)上的光學(xué)黑斑像素POBR(i，j)的暗電流成分相等。
因此，為求出有效像素Pij的暗電流成分Dij，可以參照垂直光學(xué)黑斑部OBh內(nèi)、配置于自FDA11b的距離與該有效像素Pij相等的位置R(i，j)上的光學(xué)黑斑像素POBR(i，j)的輸出信號(hào)SOBR(i，j)。
即，利用各輸出信號(hào)SOBj(j＝1，…，m)、以及對(duì)其有效像素Pij被預(yù)先確定的參照位置R(i，j)，在下式(3)中求出有效像素Pij的暗電流成分Dij。
Dij＝SOBR(i，j)(j＝1，…，m)…(3)
圖10為暗電流補(bǔ)償電路35的結(jié)構(gòu)圖。
如圖10所示，在暗電流補(bǔ)償電路35中，具有取代圖4所示的第1實(shí)施方式的暗電流補(bǔ)償電路15中的運(yùn)算電路15a的運(yùn)算電路35a、以及取代檢查表15c的檢查表35c。
在檢查表35c中，對(duì)于有效像素Pij預(yù)先確定的參照位置R(i，j)與各有效像素Pij的像素位置「i，j 」對(duì)應(yīng)，并且預(yù)先分別對(duì)各有效像素Pij(i＝1，…，n，j＝1，…，m)進(jìn)行儲(chǔ)存。
該暗電流補(bǔ)償電路35的工作流程為，取代圖5所示的工作流程圖中的步驟S13實(shí)行下述的步驟A的圖。
在步驟A中，運(yùn)算電路35a首先參照檢查表35c，讀出被與行Li的第一個(gè)像素Pi1的位置「i，1」的參照位置「R(i，1)」。
進(jìn)而，運(yùn)算電路35a通過從行存儲(chǔ)器15b中參照配置于該參照位置R(i，1)的光學(xué)黑斑像素POBR(i，1)的信號(hào)SOBR(i，1)(式(3))，求出暗電流成分Di1。
同樣，運(yùn)算電路35a通過從檢查表35c中讀出與后續(xù)的有效像素Pi2，Pi3，…對(duì)應(yīng)的的參照位置「R(i，2)，R(i，3)，…」，從行存儲(chǔ)器15b中參照配置在這些參照位置「R(i，2)，R(i，3)，…」的光學(xué)黑斑像素POBR(i，2)，POBR(i，3)，…的信號(hào)SOBR(i，2)，SOBR (i，3)，…(式(3))，求出暗電流成分Di2，Di3，…(以上為步驟A)。
即，本實(shí)施方式的暗電流補(bǔ)償電路25將作為輸出信號(hào)SOBj(j＝1，…，m)與暗電流成分Dij(i＝1，…，n，j＝1，…，m)間的關(guān)系的參照位置R(i，j)(i＝1，…，n，j＝1，…，m)預(yù)存儲(chǔ)的同時(shí)(圖10標(biāo)號(hào)35c)，通過參照配置于此參照位置R(i，j)(i＝1，…，n，j＝1，…，m)的光學(xué)黑斑像素POBR(i，j)的信號(hào)SOBR(i，j)，求出各暗電流成分Dij(i＝1，…，n，j＝1，…，m)(步驟A)，進(jìn)而通過將此暗電流成分Dij(i＝1，…，n，j＝1，…，m)從像素信號(hào)Sij(i＝1，…，n，j＝1，…，m)中減出進(jìn)行暗電流補(bǔ)償(步驟S14)。
上述本實(shí)施方式的暗電流補(bǔ)償電路35的預(yù)儲(chǔ)存的信息為各有效像素分別對(duì)應(yīng)的信息，因此檢查表35c的規(guī)模變大，但是其信息為「參照位置R(i，j)(i＝1，…，n，j＝1，…，m)」，并非是近似了暗電流成分Dij和輸出信號(hào)SOBj之間關(guān)系的值。因此，暗電流補(bǔ)償?shù)木群芨摺?br> 此外，在本實(shí)施方式的暗電流補(bǔ)償電路35中使用的是比有效像素區(qū)域11a的首行L1還要先讀出的垂直光學(xué)黑斑部OBh的信號(hào)，因此暗電流補(bǔ)償電路35可以實(shí)時(shí)地進(jìn)行暗電流補(bǔ)償。
再者，在上述的各本實(shí)施方式的電子攝像機(jī)中，局部性的暗電流成分被可靠地進(jìn)行補(bǔ)償，所以對(duì)于外加于CCD攝像元件11的FDA上的偏置電流，可以不特別地抑制。
此外，在上述的第1實(shí)施方式、第2實(shí)施方式的暗電流補(bǔ)償電路15、25中，檢查表15c、25c把與垂直光學(xué)黑斑部的關(guān)系(γ，Δ)對(duì)各行分別進(jìn)行存儲(chǔ)，但是也可以構(gòu)成為以下的結(jié)構(gòu)。
即，檢查表15c、25c把與垂直光學(xué)黑斑部的關(guān)系(γ，Δ)只對(duì)首行進(jìn)行存儲(chǔ)，且對(duì)于其他行，分別存儲(chǔ)這些行與前一行的關(guān)系。另一方面，運(yùn)算電路15a、25a在求得上述各行的暗電流成分時(shí)，參照前一行的暗電流成分。
若構(gòu)成為該結(jié)構(gòu)，垂直光學(xué)黑斑部的信號(hào)只在求出首行的暗電流成分時(shí)需要參照，因此可以省略行存儲(chǔ)器15b。
此外，在上述的第3實(shí)施方式的電子攝像機(jī)30中，把應(yīng)在暗電流補(bǔ)償電路35中參照的光學(xué)黑斑像素的數(shù)設(shè)為m(有效像素區(qū)域的1行量)，但是也可以大于1行，這樣能進(jìn)一步提高精度。
此外，上述各實(shí)施方式的電子攝像機(jī)10、20、30在暗電流補(bǔ)償電路15、25、35中參照垂直光學(xué)黑斑部的信號(hào)，但是也可以參照水平光學(xué)黑斑部等，當(dāng)然也可以參照光學(xué)黑斑區(qū)域的其他部分的輸出信號(hào)。但是，參照垂直光學(xué)黑斑部的輸出信號(hào)，如上所述因能夠?qū)崟r(shí)地進(jìn)行暗電流補(bǔ)償，所以是有利的。
此外，在上述各實(shí)施方式的電子攝像機(jī)10、20、30中，暗電流補(bǔ)償電路15、25、35和信號(hào)處理電路16分別由不同的電路構(gòu)成，但是如果變更信號(hào)處理電路16的一部分，使得其進(jìn)行與暗電流補(bǔ)償電路15、25、35相同的處理，就可以將它們作成同一電路。
此外，在上述的各實(shí)施方式中，將作為攝像元件而配置了CCD攝像元件的電子攝像機(jī)舉為例子，但是本發(fā)明也同樣可以適用于配置CMOS型攝像元件之外的其他攝像元件的電子攝像機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種攝像裝置，其特征在于，包括存儲(chǔ)裝置，用于預(yù)先存儲(chǔ)表示疊加于配置在攝像元件上的規(guī)定的有效像素區(qū)域上的各有效像素的像素信號(hào)中的暗電流成分、以及配置于該攝像元件上的規(guī)定的光學(xué)黑斑區(qū)域上的各光學(xué)黑斑像素的輸出信號(hào)間關(guān)系的信息；暗電流取得裝置，用于根據(jù)前述存儲(chǔ)裝置所存儲(chǔ)的前述信息和前述輸出信號(hào)求出前述暗電流成分；以及補(bǔ)償裝置，用于對(duì)前述像素信號(hào)補(bǔ)償前述暗電流取得裝置求出的暗電流成分。
2.在權(quán)利要求1中所述的攝像裝置，其特征在于，前述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的信息為對(duì)前述有效像素區(qū)域的每行表示前述暗電流成分與前述輸出信號(hào)之比的信息。
3.在權(quán)利要求1中所述的攝像裝置，其特征在于，前述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的信息為對(duì)前述有效像素區(qū)域的每行表示前述暗電流成分與前述輸出信號(hào)之差的信息。
4.在權(quán)利要求1中所述的攝像裝置，其特征在于，前述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的信息為對(duì)前述有效像素區(qū)域的每個(gè)有效像素表示輸出與前述暗電流成分相等的輸出信號(hào)的光學(xué)黑斑像素在前述光學(xué)黑斑區(qū)域中的位置的信息。
5.在權(quán)利要求1中所述的攝像裝置，其特征在于，前述光學(xué)黑斑區(qū)域由比前述有效像素區(qū)域的首行還要先讀出的至少1行的光學(xué)黑斑像素構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種攝像裝置，使得對(duì)于如FDA引起的暗電流成分的攝像元件中局部性的生成的暗電流成分也能夠可靠地進(jìn)行補(bǔ)償。本發(fā)明的攝像裝置，其特征在于，包括存儲(chǔ)裝置，用于預(yù)先存儲(chǔ)表示疊加于配置在攝像元件上的規(guī)定的有效像素區(qū)域的各有效像素的像素信號(hào)的暗電流成分、以及配置于該攝像元件上規(guī)定的光學(xué)黑斑區(qū)域的各光學(xué)黑斑像素的輸出信號(hào)間關(guān)系的信息；暗電流取得裝置，用于根據(jù)前述存儲(chǔ)裝置所存儲(chǔ)的前述信息和前述輸出信號(hào)求出前述暗電流成分；補(bǔ)償裝置，用于對(duì)前述像素信號(hào)補(bǔ)償前述暗電流取得裝置求出的暗電流成分。
文檔編號(hào)H04N5/369GK1527591SQ20031011302
公開日2004年9月8日 申請(qǐng)日期2003年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月16日
發(fā)明者西澤務(wù), 森吉造 申請(qǐng)人:株式會(huì)社尼康