KR20040095249A - 촬상 장치 및 그 줄무늬 형상 잡음 제거 방법 - Google Patents

Abstract

고체 촬상 소자의 프레임 내에 발생하는 플리커를 제거할 수 있는 촬상 장치이다. 센서 수광부(1)의 근방에 광량 검출기(2)를 설치하고, 센서 수광부(1)에 입사하는 광의 광량을 광량 검출기(2)로 항상 모니터한다. 그리고, 이 광량 검출기(2)에 의한 검출 데이터를 광량 검출 데이터 가공부(보정값 산출부)(4)에 송출한다. 광량 검출 데이터 가공부(4)에서는, 입력되는 검출 데이터에 기초하여 지금 현재의 광량 상태를 검지하고, 이에 기초하여 플리커 제거용의 보정 데이터를 산출한다. 이것은, 마이크로 컴퓨터의 연산 처리에 의해. 광량의 극대값/극소값을 얻음으로써 광원의 발광 주기를 검지한다. 그리고, 광량 적분값의 역수를, 광원 발광 주기에 대한 위상을 90° 어긋나게 하여, 촬상 신호에 곱하도록 하여 보정을 행한다. 이것은, 보정 데이터를 승산기(이득 증폭기)부(7)에 보냄으로써 행한다.

Description

촬상 장치 및 그 줄무늬 형상 잡음 제거 방법{IMAGER AND STRIPE NOISE REMOVING METHOD}

종래부터, 고체 촬상 소자 중 하나인, 소위 CMOS 센서가 알려져 있다.

즉, 이 CMOS 센서는, 촬상 화소에 대응하는 다수의 포토 센서를 매트릭스 형상으로 배치하여 촬상 영역을 구성함과 함께, 각 포토 센서로부터의 신호 전하를 선택적으로 판독하기 위한 복수의 MOS 트랜지스터로 구성한 게이트 회로를 각 화소마다 배치하고, 또한, 각 화소의 게이트 회로를 구동하여 신호 전하의 판독을 제어하는 수직 방향과 수평 방향의 어드레스 스캐너를 설치한 것이다.

또한, 이 CMOS 센서에서는, 어드레스 스캐너에 부수하여 셔터 스캐너가 설치되어 있고, 각 포토 센서에 잔류한 신호 전하를 전하 축적 기간에 앞서서 캔슬하는 전자 셔터 기능을 구비하고 있다. 즉, 이 경우의 전자 셔터는, 촬상 화소의 각 라인을 수직 방향으로 주사하여, 순차적으로 셔터 동작을 행하는 것이다.

그리고, 이러한 종류의 CMOS 센서에서는, 그 전자 셔터 기능을 이용하여 형광등의 발광 타이밍에 맞춘 노광 시간을 선택함으로써, 줄무늬 형상의 잡음을 소멸할 수 있는 것이 알려져 있다. 여기서 줄무늬 형상의 잡음의 일례로서는, 소위 플리커가 해당한다(이하, 플리커를 이용하여 설명한다).

예를 들면, 50Hz의 전원에 의한 형광등에서는, 1/100초 주기의 파형으로 발광 광량이 변동되고(예를 들면, 도 2 참조), 60Hz의 전원에 의한 형광등에서는, 1/120초 주기의 파형으로 발광 광량이 변동된다.

따라서, 셔터 동작의 최소 제어 단위를 1/100초 혹은 1/120초로 하고, 그 정수배의 전하 축적 시간(노광 시간=셔터값)을 선택함으로써, 셔터 동작의 주기와 광량 변동 파형의 주기와의 어긋남을 없애, 각 라인의 전하 축적 기간에 광량 변동분(즉, 광량 변동의 산과 계곡)을 균등하게 할당할 수 있어, 플리커의 제거가 가능하게 된다.

그러나, 이 방법의 문제점으로서는 크게 2개가 있다.

(1) 어떻게 하여 플리커를 검출할까?

(2) 셔터값을 고정하기 위해, 후단에서의 휘도 레벨의 유지에 유의하여야 한다

라는 점이다.

여기서, (1)의 플리커 검출에 관해서는, 피사체 그 자체에 줄무늬 형상의 패턴이 있으면 간단하게 오판정하게 되어, 불필요한 상태로 셔터값을 고정하게 되는 문제가 발생한다. 또한, 검출을 위한 특별한 하드웨어가 별도로 필요로 되어, 소프트웨어의 부담은 검출 성능의 향상과 함께 매우 커진다.

또한, (2)의 셔터값을 고정하는 것에 의한 유의해야 할 점으로서는, 높은 조도에서의 오버 노광과, 저조도에서의 게인 컨트롤에 의한 SN의 열화이다.

이 중 고조도에서의 오버 노광에 관해서는, 셔터값의 고정을 해제하여, 셔터 기능을 가변으로 복귀할 필요가 있다. 즉, 높은 조도 하에서는 셔터에 의한 플리커 대책은 행할 수 없다고 결론지을 필요가 있다.

또한, 저조도에서의 SN 열화의 문제에 대해서는, 상술한 바와 같이 적절한 최소 제어 단위를 설정하여 셔터 스피드를 선택함으로써, 불필요한 게인 인가는 어느 정도는 피할 수 있지만, 적어도 예를 들면 1/100초(혹은 1/120초)를 유지하여 2/100초(혹은 2/120초)에 이르기까지의 동안에, 0∼6dB의 게인 조정에 의해 대응해야만 한다.

따라서 본 발명의 목적은, 고체 촬상 소자의 프레임 내에 발생하는 줄무늬 형상 잡음을 제거할 수 있는 촬상 장치 및 그 줄무늬 형상 잡음 제거 방법을 제공하는 것에 있다.

<발명의 개시>

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 수광면에 입사하는 광의 광량에 대응한 촬상 신호를 출력하는 고체 촬상 소자와, 수광 광량을 측정하는 광량 검출기와, 상기 광량 검출기로부터의 검출 출력에 의해, 수광 광량의 주기적 변동을 검출하여, 상기 고체 촬상 소자로부터의 촬상 신호를 보정하는 보정 회로를 갖는다.

또한 본 발명은, 수광면에 입사하는 광의 광량에 대응한 촬상 신호를 출력하는 고체 촬상 소자를 갖는 촬상 장치의 줄무늬 형상 잡음 제거 방법으로서, 상기고체 촬상 소자의 수광면의 근방에 수광 광량을 측정하는 광량 검출기를 설치하고, 상기 광량 검출기로부터의 검출 출력에 의해, 전원 주파수에 의한 수광 광량의 주기적 변동을 검출하여, 상기 고체 촬상 소자로부터의 촬상 신호를 보정함으로써, 광원의 주기적인 발광 특성에 기인하는 줄무늬 형상 잡음의 적어도 일부를 제거한다.

본 발명의 촬상 장치에서는, 광량 검출기로부터의 검출 출력에 의해, 수광 광량의 주기적 변동을 검출하고, 고체 촬상 소자로부터의 촬상 신호를 보정함으로써, 입사광량의 주기적인 변동에 기인하는 잡음의 적어도 일부를 제거할 수 있다.

또한, 본 발명의 촬상 장치의 줄무늬 형상 잡음 제거 방법에서는, 고체 촬상 소자의 수광면의 근방에 설치된 광량 검출기로부터의 검출 출력에 의해, 전원 주파수에 의한 수광 광량의 주기적 변동을 검출하여, 고체 촬상 소자로부터의 촬상 신호를 보정함으로써, 광원의 주기적인 발광 특성에 기인하는 줄무늬 형상 잡음을 제거하기 때문에, 광원에 기인하는 줄무늬 형상 잡음을 적정하게 검출하여 제거할 수 있다.

본 발명은, 고체 촬상 소자를 이용한 촬상 장치 및 그 잡음 제거 방법에 관한 것으로, 특히 고체 촬상 소자에서 현저한 프레임 내에 발생하는 줄무늬 형상 잡음을 제거하는 구조를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 촬상 장치의 전체 구성을 도시하는 블록도.

도 2는 형광등의 발광 광량의 시간 추이에 의한 변동을 도시하는 설명도.

도 3은 플리커의 발생 원리를 도시하는 설명도.

도 4는 플리커가 발생한 화면의 일례를 도시하는 설명도.

도 5는 광원 발광 광량과 광원 적분값의 일례를 도시하는 설명도.

도 6은 색 필터에 의해 분광 가능한 광량 검출기를 설치한 예를 도시하는 설명도.

도 7은 형광등의 형광체에 의한 잔광 특성을 도시하는 설명도.

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

이하, 본 발명에 따른 촬상 장치 및 그 줄무늬 형상 잡음 제거 방법의 실시 형태 예에 대하여 설명한다.

또한, 이하에 설명하는 실시 형태는, 본 발명의 적합한 구체예로서, 기술적으로 바람직한 다양한 한정이 부가되어 있지만, 본 발명의 범위는, 이하의 설명에서, 특히 본 발명을 한정하는 취지의 기재가 없는 한, 이들 양태에 한정되지 않는 것으로 한다. 예를 들면, 플리커는, 수광 소자에의 수광 광량의 주기적인 변화에 기인하는 줄무늬 형상 잡음의 일례로서 이용하고 있는 것에 불과하다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 촬상 장치의 전체 구성을 도시하는 블록도이다.

본 실시 형태에 따른 촬상 장치는, 고체 촬상 소자에 CMOS 센서를 이용한 것으로, 이 CMOS 센서에 광량을 측정 가능한 광량 검출기를 설치하고, 이 광량 검출기의 검출값에 기초하여 CMOS 센서의 촬상 신호 출력을 보정함으로써, 형광등 등의 주기적인 발광 특성에 기인하는 프레임 내의 줄무늬 형상 잡음(플리커)을 제거하는 것이다.

우선, 이러한 본 실시 형태에 따른 촬상 장치의 설명에 앞서서 플리커의 발생 원리에 대하여 설명한다.

우선, 형광등의 광량은, 도 2에 도시한 바와 같이, 전원 주기의 1/2의 주기로 변화된다. 예를 들면, 50Hz의 전원의 경우에는, 1/100의 광량 변화 주기를 갖는다. 이러한 광원 하에서 조명되면, 피사체를 CMOS 센서와 같은 스캔 동작으로 셔터 동작을 행하는 노광 메카니즘을 갖는 촬상 소자로 촬상하면, 도 3에 도시한 원리에 의해, 도 4와 같은 줄무늬 형상의 플리커가 발생한다.

즉, 도 3은 50Hz 전원에서의 형광등 발광 타이밍과 CMOS 센서의 노광 타이밍을 도시한 것이다.

여기서, CMOS 센서의 프레임 레이트를 예를 들면 15FPS(프레임/초)로 하면, 1프레임을 노광하는 동안에, 6회 강의 형광등 발광이 행해진다.

그렇게 하면, CMOS 센서의 노광 타이밍은 각 화소마다 다르기 때문에, 광량 적분값의 강약이 실 화상에 그대로 나타나게 된다.

만약 프레임 레이트가 배로 느려져, 7.5FPS로 된 것으로 하면, 줄무늬의 수도 배로 되는 경향을 갖는다.

따라서, 본 실시 형태에서는, CMOS 센서부에 광량 검출기를 준비하고, 그 광량 검출값에 기초하여 보정값을 산출하며, 이 보정값을 이용하여 후단 중 어느 하나의 처리 단계에서 화상 데이터에 직접 보정 처리를 행하는 것이다.

이하, 도 1에 도시한 촬상 장치의 구성예를 이용하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.

우선, 본 예의 촬상 장치는, CMOS 센서부(100a)와 신호 처리부(100b)로 크게구별된다.

그리고, CMOS 센서부(100a)는, 센서 수광부(1), 광량 검출기(2), 및 아날로그 게인 컨트롤부(3) 등으로 구성된다. 도시한 예에서는, 중앙의 센서 수광부(1)의 양측에 각각 광량 검출기(2)가 배치되어 있다.

또한, 이 CMOS 센서부(100a)에는, 그 밖의 구성으로서, CMOS 센서 구동용의 내부 타이밍 발생 회로나 어드레스 스캔 회로, 또한 통신용 블록 등도 포함되지만, 본 발명의 특징으로 되는 기능에는 직접 관계되지 않기 때문에, 여기서는 생략한다.

한편, 신호 처리부(100b)는, 광량 검출 데이터 가공부(보정값 산출부)(4), A/D 변환기(5), 디지털 게인 컨트롤부(6), 승산기(이득 증폭기)부(7), 및 카메라 신호 처리부(8) 등으로 구성되어 있으며, CMOS 센서부(100a)로부터의 촬상 신호에 다양한 신호 처리를 실시하여 최종적인 비디오 신호를 출력하는 것이다.

다음으로, 이러한 촬상 장치의 동작을 플리커 제거 방법을 중심으로 설명한다.

우선, 센서 수광부(1)로부터는 종래의 CMOS 센서와 마찬가지로, 노광 기간은 공통이지만 각 라인마다 노광 타이밍이 서로 다른 화상 신호가 출력되어 있다. 이 화상 출력은 아날로그 게인 컨트롤부(3)에서 사전에 통신된 파라미터값에 기초하여 게인 컨트롤되어 출력된다.

한편, 광량 검출기(2)가 출력하는 검출 데이터는 항상 그 시점에서의 광량을 모니터하기 위한 것이다. 즉, 특히 수평/수직 신호에 동기하여 출력되는 것이 아니라, 도 2에 도시한 광원의 발광 광량의 시간적 추이가 직접 얻어지는 것이다. 또한, 도 1에 도시한 예에서는, 좌우에 2개의 광량 검출기(2)가 배치되어 있으며, 각 광량 검출기(2)의 출력이 가산되어, 신호 처리부(100b)측의 광량 검출 데이터 가공부(4)에 송출되도록 되어 있다.

광량 검출 데이터 가공부(보정값 산출부)(4)에서는, 입력되는 검출 데이터에 기초하여 지금 현재의 광량 상태를 검지하고, 그것에 기초하여 이하에 설명하는 방법에 의해 보정 데이터를 산출한다.

또한, 구체적으로 보정량을 산출하는 수단에 대해서는 몇개의 실현 방법이 있다. 예를 들면, 신호 처리부(100b)에 마이크로 컴퓨터를 내장시켜, 도 5에 도시한 바와 같이, 광량의 극대값/극소값을 얻음으로써 광원의 발광 주기를 검지한다. 그리고, 광량 적분값의 역수를, 광원 발광 주기에 대한 위상을 90° 어긋나게 하여, 촬상 신호에 곱하도록 처리하면 된다.

마이크로 컴퓨터가 지금 현재의 광량 상태를 검지하는 타이밍은, 수평 동기 신호에 동기하여 인터럽트를 걸거나, 내장 타이머를 이용하여 샘플링 주기가 일정하게 되도록 취득하는 것이 바람직하다.

또한, 하드웨어에 의해 광량 검출 데이터 가공부(보정값 산출부)(4)를 실현하는 경우라도 동일한 생각에 기초하면 실현할 수 있다.

또한 광량 검출 데이터 가공부(보정값 산출부)(4)의 동작에 대하여 설명한다.

우선, 형광등의 발광 광량은 이상적인 정현파로 되어 있지 않기 때문에, 광량 적분값도 정확한 정현파로 되지는 않는다고 생각된다.

그 때문에, 광량 적분값의 1주기의 파형을 스토어(사전에 광량 검출값에 대한 보정값을 어드레스 맵핑 테이블로서 작성하여 기억)해 놓고, 이것을 이용하여 보정값을 판독하는 구성을 이용한다.

이에 의해, 발광 광량에 대한 보정값을 정확하게 알 수 있어, 엄밀한 보정을 행할 수 있다. 또한, 어느 정도 광원을 특정할 수 있는 것이면, 스토어하는 파형은 사전에 경험적인 값으로 하는 것도 가능하다.

또한, 보정량을 승산기(이득 증폭기)부(7)에 의해 승산하는 위치는, 도 1에서는 모든 게인 컨트롤이 종료된 위치(즉, 디지털 게인 컨트롤부(6)의 후단)에 삽입하고 있지만, 이것은 특별히 위치를 한정하는 것은 아니다.

즉, 이하의 어느 것의 위치에 넣어도 상관없다.

(1) 아날로그 게인 컨트롤부(3)의 전

(2) 아날로그 게인 컨트롤부(3)의 후(A/D 변환기(5)의 전)

(3) 디지털 게인 컨트롤부(6)의 전(A/D 변환기(5)의 후)

(4) 디지털 게인 컨트롤부(6)의 후

또한, (1)과 (2)는 아날로그적 보정으로 되며, (3)과 (4)는 디지털적 보정으로 된다.

또한, 본 발명에서는 광량 검출기(2)로부터 광량 검출 데이터 가공부(보정값 산출부)(4)에의 검출기 출력 데이터의 교환 방법에 대해서는 특별히 한정하는 것은 아니며, 하기의 어느 것의 구성을 채용해도 된다.

(1) 센서부(100a)로부터 신호 처리부(100b)에 아날로그 데이터 송신→데이터 가공부(4)에서 A/D 변환하여 처리

(2) 센서부(100a)에 A/D 변환부를 설치하고, A/D 변환하여 신호 처리부(100b)에 디지털 데이터 송신→데이터 가공부(4)에서 바로 처리

또한, 여기서 이용하는 A/D 변환기의 분해능은 극단적으로 큰 것을 이용할 필요가 없으며, 예를 들면 8피트 정도의 것이라도 실현할 수 있으며, 또한 1라인에 1회의 연산으로 되기 때문에 변환 속도도 비교적 느려도 상관없기 때문에, 순차적으로 비교형의 것이라도 충분히 대응할 수 있는 것이다.

이하에, 또 다른 성능 향상을 위한 구조에 대하여 설명한다.

일반적으로 형광등의 형광체 특성으로부터 다음의 현상이 발생한다. 즉, 청(B)의 형광체는, 다른 적(R)이나 녹(G)의 형광체보다 OFF 응답 특성이 우수하기 때문에, 비교적 순식간에 발광 광량이 작아진다. 이 때문에 플리커의 상하단에는 얇고 노랗게 착색되는 것이 알려져 있다.

따라서, 상기 광량 검출부(2)에서 도 6에 도시한 바와 같이, 이 광량 검출부(2)의 전면(수광면)에 색 필터(2')를 형성하고, 분광된 색마다 상기 보정을 행할 수 있는 방법을 행하는 것도 생각된다. 이것은 도 7에 도시한 바와 같은, 형광등의 형광체의 잔광 특성에 의한 플리커의 착색에 대응할 수 있도록 한 것이다.

또한, 이 경우, 신호 처리의 용이함의 관점에서, 도 6에 도시한 바와 같이, CMOS 센서 수광부(1)에 실시된 색 필터(본 예에서는 보색 필터)(1')의 조합과 동일한 색 필터의 조합을 광량 검출기(2)에도 채용하는 것이 바람직하며, 또한 기초로되는 반도체 소자층의 감도 특성도 포함한 분광 감도 특성도 CMOS 센서 수광부(1)와 가능한 한 근사되어 있는 특성이 바람직하다.

이상과 같은 구성에서는, 광량 검출 데이터 가공부(보정값 산출부)(4)에서의 검출 데이터의 취급에 각 색마다의 보정 테이블을 갖게 할 필요가 있어, 회로적인 부담은 증가하지만, 보다 양호한 보정 결과를 기대할 수 있다.

이상과 같은 본 예의 촬상 장치 및 플리커 제거 방법에서는, 이하와 같은 작용 효과를 얻는 것이 가능하다.

우선, 광량 검출기(2)에 의해 항상 보정값을 화상 데이터에 대하여 산출하는 방식을 채용하고 있기 때문에, 전원의 주기적 변동을 정확하게 측정할 수 있어, 플리커를 유효하게 제거할 수 있다. 특히 피사체측의 줄무늬 형상 패턴 시의 오판정의 문제도 없어져, 불필요한 상황 하에서 셔터값을 불필요하게 고정하는 것이 없어진다.

또한, 플리커 자체를 검출할 필요가 없기 때문에 간이한 구성으로 실현할 수 있다. 또한 넓은 조도 범위에서 유효하게 CMOS 센서의 셔터 기능을 이용할 수 있다.

또한, 본 예에서 이용한 기능은, 주기적인 발광 특성을 갖는, 어떠한 광원에 대해서도 대응할 수 있다.

또한, 어떠한 잔광 특성을 갖는 조명이라도 CMOS 센서의 색 필터에 대응하는 색마다의 광량 검출이 가능하기 때문에, 확실하게 착색을 해결할 수 있다.

또한, 이것은 CCD 촬상 소자에서도 문제로 되고 있는 착색(컬러롤링)을 해결하는 것도 기대할 수 있다.

또한, 광량 검출기(2)는 특별한 프로세스를 필요로 하지 않아, 기존의 CMOS 센서 제조 프로세스로도 용이하게 제작할 수 있다. 또한, 광량 검출기(2)를 센서 수광부(1)의 주위에 넓게 배치하는 것은, 기술적으로 어려운 것이 아니며, 그 위치에 광이 입사되기만 하면 된다. 즉, 광량 검출기(2)는, 렌즈의 결상 범위에 반드시 있을 필요는 없다.

또한, 광량 검출 데이터를 후단에 건네주는 방법으로서는, 순차적으로 그 때의 값을 아날로그적으로 출력하면 되고, 이 점에서도 간이한 구성으로 실현할 수 있는 것이다.

또한, 광량 검출 데이터를 디지털화하기 위한 A/D 변환기에 대해서도, 그다지 큰 분해능은 필요로 되지 않으며, 또한, 1라인에 1회의 연산이면 되기 때문에 변환 속도도 그다지 높지 않아도 되므로, 예를 들면 순차적으로 비교 타입의 A/D 변환기에서도 충분히 대응할 수 있는 것이다. 이 때문에, 일반적으로 마이크로 컴퓨터의 페리페럴로서 탑재되어 있는 성능이 있으면 충분히 대응할 수 있어, 염가로 실현할 수 있는 것이다.

또한, 광량 검출 데이터 가공부(보정값 산출부)(4)에 마이크로 컴퓨터를 이용하면, 산출 알고리즘에 고안이 필요로 된 경우에도 용이하게 대응할 수 있다. 예를 들면, 검출 데이터를 받아 실제로 보정을 행할지의 여부의 판단 등의 기능을 부가하는 것도 용이하다.

또한, 광량 검출값에 대한 보정값은 테이블화로서 어드레스 맵핑에 의해 구하지만, 이에 의해 고속으로 보정값을 구할 수 있다.

또한, 화상 데이터에 보정값을 승산하는 위치는, 1라인에 1회의 노이즈 제거를 행하는 구성이기 때문에, 각 라인의 블랭킹 기간 내에 설치하는 것이 바람직하다. 단, 1라인 내의 임의의 위치에 설치해도 되며, 특별히 제약은 없으므로, 설계 등의 형편에 따라 적당하게 선택하는 것이 가능하여, 자유도가 높은 설계를 행하는 것이 가능하다.

또한, 도 1에 도시한 시스템 구성에서, 센서부(100a)와 신호 처리부(100b)는 반드시 일체일 필요는 없으며, 센서부(100a)와 신호 처리부(100b)를 별도의 유닛으로서 판매, 유통시켜, 사용자측에서 조합하는 시스템 구성이라도, 양자의 인터페이스 사양만 만족하고 있으면 본 발명의 기능을 실현할 수 있으며, 이러한 시스템 사양도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 촬상 장치에서는, 고체 촬상 소자의 수광면의 근방에 설치된 광량 검출기로부터의 검출 출력에 의해, 전원 주파수에 의한 수광 광량의 주기적 변동을 검출하여, 고체 촬상 소자로부터의 촬상 신호를 보정함으로써, 주기적인 발광 특성을 갖는 광원에 기인하는 줄무늬 형상 잡음을 제거한다.

따라서, 간이한 구성에 의해, 광원에 기인하는 줄무늬 형상 잡음을 적정하게 검출하여, 그 일부 또는 이상적으로는 모두를 제거할 수 있어, 고화질의 화상 출력을 행하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 줄무늬 형상 잡음 제거 방법에서는, 고체 촬상 소자의 수광면의 근방에 설치된 광량 검출기로부터의 검출 출력에 의해, 전원 주파수에 의한 수광 광량의 주기적 변동을 검출하여, 고체 촬상 소자로부터의 촬상 신호를 보정함으로써, 주기적인 발광 특성을 갖는 광원에 기인하는 줄무늬 형상 잡음을 제거하도록 하였다.

따라서, 간이한 구성에 의해, 광원에 기인하는 줄무늬 형상 잡음을 적정히 검출하여, 그 일부 또는 이상적으로는 모두를 제거할 수 있어, 고화질의 화상 출력을 행하는 것이 가능하게 된다.

Claims (28)

1. 수광면에 입사하는 광의 광량에 대응한 촬상 신호를 출력하는 고체 촬상 소자와,

   수광 광량을 측정하는 광량 검출기와,

   상기 광량 검출기로부터의 검출 출력에 의해, 수광 광량의 주기적 변동을 검출하여, 상기 고체 촬상 소자로부터의 촬상 신호를 보정하는 보정 회로

   를 갖는 촬상 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 주기적 변동은 전원 주파수에 의해 발생하는 변동이고, 상기 보정 회로는, 입사광량의 상기 주기적 변동에 기인하는 줄무늬 형상 잡음의 적어도 일부를 제거하는 촬상 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 고체 촬상 소자가 CMOS 센서인 촬상 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 광량 검출기는 리얼타임으로 수광 광량을 검출하는 수단인 촬상 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 광량 검출기는 상기 수광면의 근방에 설치되어 있는 촬상 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 광량 검출기는 고체 촬상 소자의 수광면의 주위에 복수 설치되어 있는 촬상 장치.
7. 제5항에 있어서,

   상기 광량 검출기는 고체 촬상 소자의 수광면의 좌우 및/또는 상하에 설치되어 있는 촬상 장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 광량 검출기로부터의 검출 출력에 기초하여 보정 이득을 산출하고, 상기 보정 이득을 이득 증폭기에 입력하여 촬상 신호를 보정하는 촬상 장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 보정 이득은, 경험적으로 설정된 산출 방법을 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
10. 제8항에 있어서,

    상기 보정 이득은, 상기 광량 검출기의 검출 출력을 적산하여, 센서 출력값을 예상하고, 그 예상값으로부터 보정 이득을 산출하는 촬상 장치.
11. 제1항에 있어서,

    상기 보정은, 촬상 신호를 A/D 변환하기 전의 아날로그적인 연산 처리에 의해 행하는 촬상 장치.
12. 제1항에 있어서,

    상기 보정은, 촬상 신호를 A/D 변환한 후의 디지털적인 연산 처리에 의해 행하는 촬상 장치.
13. 제1항에 있어서,

    상기 광량 검출기는 그 수광면에 색 필터를 갖고, 상기 보정 회로는 상기 색 필터에 의해 분광된 색마다의 광량 변화를 검출하는 촬상 장치.
14. 제13항에 있어서,

    상기 광량 검출기의 수광면에 설치한 색 필터는, 상기 고체 촬상 소자의 수광면에 설치한 색 필터와 대략 동일한 분광 투과 특성을 갖는 촬상 장치.
15. 제13항에 있어서,

    상기 색 필터에 의해 분광된 색마다의 보정 이득을 산출하여, 촬상 신호를 색 분리한 후에, 색마다의 보정 이득을 이득 증폭기에 입력하여 촬상 신호를 보정하는 촬상 장치.
16. 수광면에 입사하는 광의 광량에 대응한 촬상 신호를 출력하는 고체 촬상 소자를 갖는 촬상 장치의 줄무늬 형상 잡음 제거 방법으로서,

    상기 고체 촬상 소자의 수광면의 근방에 수광 광량을 측정하는 광량 검출기를 설치하고,

    상기 광량 검출기로부터의 검출 출력에 의해, 전원 주파수에 의한 수광 광량의 주기적 변동을 검출하여, 상기 고체 촬상 소자로부터의 촬상 신호를 보정함으로써, 광원의 주기적인 발광 특성에 기인하는 줄무늬 형상 잡음의 적어도 일부를 제거하는 촬상 장치의 줄무늬 형상 잡음 제거 방법.
17. 제16항에 있어서,

    상기 고체 촬상 소자가 CMOS 센서인 것을 특징으로 하는 촬상 장치의 줄무늬 형상 잡음 제거 방법.
18. 제16항에 있어서,

    상기 광량 검출기는, 리얼타임으로 수광 광량을 검출하는 수단인 것을 특징으로 하는 촬상 장치의 줄무늬 형상 잡음 제거 방법.
19. 제16항에 있어서,

    상기 광량 검출기는, 고체 촬상 소자의 수광면의 주위에 복수 설치되며, 상기 수광면에 입사하는 촬상광의 광량을 전체적으로 검출하는 촬상 장치의 줄무늬 형상 잡음 제거 방법.
20. 제19항에 있어서,

    상기 광량 검출기는, 고체 촬상 소자의 수광면의 좌우 및/또는 상하에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 장치의 줄무늬 형상 잡음 제거 방법.
21. 제16항에 있어서,

    상기 광량 검출기로부터의 검출 출력으로부터 보정 이득을 산출하고, 상기 보정 이득을 이득 증폭기에 입력하여 촬상 신호를 보정하는 촬상 장치의 줄무늬 형상 잡음 제거 방법.
22. 제21항에 있어서,

    상기 보정 이득은, 경험적으로 설정된 산출 방법을 이용하여 산출하는 촬상 장치의 줄무늬 형상 잡음 제거 방법.
23. 제21항에 있어서,

    상기 보정 이득은, 상기 광량 검출기의 검출 출력을 적산하여, 센서 출력값을 예상하고, 그 예상값으로부터 보정 이득을 산출하는 촬상 장치의 줄무늬 형상 잡음 제거 방법.
24. 제16항에 있어서,

    상기 보정은, 촬상 신호를 A/D 변환하기 전의 아날로그적인 연산 처리에 의해 행하는 촬상 장치의 줄무늬 형상 잡음 제거 방법.
25. 제16항에 있어서,

    상기 보정은, 촬상 신호를 A/D 변환한 후의 디지털적인 연산 처리에 의해 행하는 촬상 장치의 줄무늬 형상 잡음 제거 방법.
26. 제16항에 있어서,

    상기 광량 검출기의 수광면에 색 필터를 설치하고, 이 색 필터에 의해 분광된 색마다의 광량 변화를 검출하는 촬상 장치의 줄무늬 형상 잡음 제거 방법.
27. 제26항에 있어서,

    상기 광량 검출기의 수광면에 설치하는 색 필터가, 상기 고체 촬상 소자의 수광면에 설치한 색 필터와 동일한 분광 투과 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 촬상 장치의 줄무늬 형상 잡음 제거 방법.
28. 제26항에 있어서,

    상기 색 필터에 의해 분광된 색마다의 보정 이득을 산출하여, 촬상 신호를 색 분리한 후, 색마다의 보정 이득을 이득 증폭기에 입력하여 촬상 신호를 보정하는 촬상 장치의 줄무늬 형상 잡음 제거 방법.