JP2002185857A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画素欠陥補償における欠陥画素の大量発生に伴
う問題点を解決し、画質劣化の程度を最低限に抑えつつ
長時間撮影などの撮影条件の限界を延ばす。 【解決手段】画素欠陥の検出時には、システムコントロ
ーラ１１２に設けられた画素欠陥情報取得部１１２ａが
露出制御機構１０３およびＣＣＤドライバ１０６を用い
てＣＣＤ撮像素子１０５の露光および電荷蓄積時間を制
御することにより、ＣＣＤ撮像素子１０５の所定の動作
状況における画素欠陥に関する情報が取得される。そし
て、その取得された画素欠陥情報、さらにはＥＥＰＲＯ
Ｍ１１８に予め格納されている常欠陥に関する情報とを
用いることにより、最終的に欠陥画素とすべき画素が欠
陥画素検出部１１２ｂにて判定される。欠陥画素検出部
１１２ｂでは、複数の欠陥画素候補が隣接した場合には
優先順位の低いものは欠陥と判定しないという、優先度
に基づく欠陥画素判定が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＣＣＤ等の撮像素子
を用いた撮像装置に関し、特に画素欠陥補償機能を有す
る撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカメラなどの撮像装置は従来より
広く利用されている。近年主として静止画を撮像記録す
る電子スチルカメラも特にディジタルカメラとして普及
するに至り、主として動画記録用であったビデオムービ
ーにおいても静止画撮影記録機能を有するようになって
きた。そして静止画撮影に際して使用される長時間露光
は撮像素子における電荷蓄積時間を長くすることによっ
て露光時間を長くし、これによって低照度下でもストロ
ボなどの補助照明を使用することなく撮影できるように
する技術として知られている。

【０００３】一方ＣＣＤ等の撮像素子においてはいわゆ
る暗電流の存在などによる暗出力が存在し、これが画像
信号に重畳されるため、画質劣化を来す。この暗出力レ
ベルが大きい画素が存在する場合は画素欠陥と称され、
その画素の出力情報は用いず近隣の画素の出力情報を用
いて情報を補完することが広く実用されている。本明細
書においてはこのような補完処理を画素欠陥の補償と称
する。しばしば使用フレームレートにおける動画駆動を
前提に決められる所定の（例えばＮＴＳＣでは１／６０
秒の、あるいはこれに基づいて所定のマージンを見た例
えば４倍マージンだと１／１５秒の）標準露光時間で暗
出力を評価し、そのレベルが大きい画素については欠陥
画素と見做して上記画素欠陥補償を適用する。

【０００４】そしてさらに、画素欠陥は温度依存や経時
変化を伴うから欠陥画素の評価を工場出荷前に行なうだ
けでは不十分であるという点について改善をはかった技
術も特開平０６−０３８１１３号公報に公知である。す
なわちこの公報には、電源オン直後にアイリスを閉じる
ことで受光面を遮光し、カメラの使用に先立ってＣＣＤ
暗出力を評価することで欠陥画素を検出して、欠陥補償
を行なう技術が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報の
技術のように（工場出荷後の完成品としての）カメラ装
置に於いて欠陥画素を検出して欠陥補償を行なうと、記
録画像に画質破綻を来たすおそれがある。何故なら温度
依存や経時変化によって生じる暗電流増加によって新た
に欠陥画素が検出された場合、この欠陥画素の発生の状
況は一般には予測困難である。これは特に上記従来技術
をさらに発展応用させて、長時間露光にも適用を図った
場合には深刻な問題となる。

【０００６】すなわち新規な技術提案として「標準露光
時間を超える長時間露光の場合には暗電流の蓄積効果に
よって画素の暗出力レベルがさらに大きくなることを考
慮し、長時間露光の場合にこれに対応した欠陥画素検出
を行ない欠陥補償を行なう技術」を考案し得るが、この
ような場合には生じる劣化は暗電流の蓄積効果によって
概略露光時間に比例して増大することから、最悪の場合
は欠陥と判定される画素が大量発生することもあるわけ
である。

【０００７】そして欠陥画素の数が増えた時にはその欠
陥補償のために用いる補完対象である隣接画素（補完の
ための情報提供対象画素：以下特記無い限りこの意味で
使用）もまた欠陥画素であるという状況を生むに至る。
このような場合に採り得る一つの方法は、通常は複数存
在する隣接画素のうち、このような欠陥画素を除いたも
のだけを対象として補完処理を行なうことであるが、こ
れは （１）各欠陥画素毎に、状況適応的に異なる補完方法を
用いることを必須的に要求することになるから、補償ア
ルゴリズムが複雑化し、処理手段（例えばソフトウェア
のコード規模）が肥大化したり、演算時間の増加を招
く。

【０００８】（２）全ての隣接画素が欠陥画素になって
しまった場合は、結局補完することができない。

【０００９】という不具合がある。

【００１０】なお、（２）のような状況に対しては、こ
のような状況を「画質破綻状態」と判定して例えば撮像
を禁止する技術を本出願人自身が既に提案している（特
願平１１−２０７０１６号）が、このような技術を単純
に採用した場合は、これによって例えばある程度以上の
長時間露光を実現することが完全に不可能となってしま
うなど、撮影条件が制限されてしまう問題があった。

【００１１】本発明は上述の事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、上記した画素欠陥補償
における欠陥画素の大量発生に伴う問題点を解決し、画
質劣化に一定の歯止めをかけるとともに、撮影条件の制
限等の問題を生じない高性能な撮像装置を提供すること
にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明の撮像装置は、撮像素子と、前記撮像素子に
対する露光を制御可能な露出制御手段と、前記撮像素子
における電荷蓄積時間を制御可能な蓄積時間制御手段
と、前記露出制御手段および前記蓄積時間制御手段とを
制御して前記撮像素子の所定の動作状況における画素欠
陥に関する情報を取得する画素欠陥情報取得手段と、前
記画素欠陥情報取得手段が取得した画素欠陥情報に基づ
いて欠陥画素を検出する欠陥画素検出手段とを具備し、
前記欠陥画素検出手段は、前記欠陥画素の検出に際して
欠陥画素の候補間にその欠陥の種類および／または程度
に応じて規定された優先度の判定を行い、その優先度判
定の結果に基づいて欠陥画素とすべき欠陥画素候補を検
出することを特徴とする。

【００１３】本発明によれば、露出制御手段および蓄積
時間制御手段を制御することにより撮像素子の所定の動
作状況における画素欠陥に関する情報が取得され、その
取得された画素欠陥情報に基づいて欠陥画素の検出が行
われる。この欠陥画素としての検出に際しては候補間に
優先順位を設け、複数の候補間の優先度判定の結果に基
づいて欠陥画素とすべき欠陥画素候補が決定される。よ
って、複数の候補が隣接した場合には優先順位の低いも
のは欠陥と判定しないという、優先度に基づく欠陥画素
判定を行うことができる。これによって、例えば欠陥の
度合の比較的大きいものと小さいものが隣接した場合に
は、欠陥の度合いがより大きいものだけを欠陥扱いする
ことができ、画質劣化の程度を最低限に抑えつつ長時間
撮影などの撮影条件の限界を延ばすことができる。

【００１４】また、互いに隣接しない孤立の欠陥画素候
補についてはそれを欠陥画素として検出し、隣接する欠
陥画素候補に関しては前記優先度判定によって優先する
と判断される欠陥画素候補のみを欠陥画素として検出す
ることが好ましい。欠陥画素候補が孤立発生している場
合には、その隣接画素もまた欠陥画素であるという事態
は生じないので、その孤立発生の欠陥画素候補について
はそれを欠陥画素として扱うことにより、隣接画素値を
用いた適切な欠陥画素補償を行うことができる。

【００１５】また、欠陥画素検出手段によって検出され
た欠陥画素の情報に基づいて、本撮像時に撮像素子より
得られる画像データの欠陥を補償することにより、長時
間撮影などに対応した所定の動作状況における画素欠陥
に対する欠陥補償を撮像装置内で適切に行うことが可能
となる。

【００１６】また、欠陥画素情報取得手段には、露出制
御手段により撮像素子に対する露光を遮断した状態で撮
像素子における電荷蓄積および読み出し動作を実行する
テスト撮像手段を設け、このテスト撮像手段によって実
行されたテスト撮像によって得られた撮像素子出力レベ
ルを前記欠陥画素に関する情報として取得するように構
成することが望ましく、これにより長時間撮影などの撮
影に先だってそのときの実際の温度環境などを考慮した
状態で欠陥画素を正しく検出することが可能となる。

【００１７】また、前記撮像素子の通常状態における欠
陥画素情報を記憶する記憶手段を設けておき、前記蓄積
時間設定手段が設定した露光時間が所定値以下である場
合には、前記記憶手段に記憶された欠陥画素情報に基づ
いて当該撮像時に前記撮像素子より出力された画像デー
タの欠陥を補償するように構成することで、長時間撮影
以外の通常撮影時などにおいては、あらためて欠陥画素
検出処理などを行うことなく、即座に撮像および欠陥補
償の処理を行うことが可能となる。

【００１８】また、本発明は、撮像素子と、前記撮像素
子に対する露光を制御可能な露出制御手段と、前記撮像
素子における電荷蓄積時間を制御可能な蓄積時間制御手
段と、前記撮像素子の通常状態における欠陥画素情報を
記憶する記憶手段と、前記露出制御手段および前記蓄積
時間制御手段とを制御して前記撮像素子の所定の動作状
況における画素欠陥に関する情報を取得する画素欠陥情
報取得手段と、本撮像時に前記撮像素子より得られる画
像データの欠陥を補償する欠陥画素補償手段とを具備す
る撮像装置であって、前記通常状態における欠陥画素に
隣接して存在する前記所定の動作状況における欠陥画素
については少なくとも正常画素として扱われるように、
前記画素欠陥情報取得手段が取得した情報と、前記記憶
手段に記憶されている前記欠陥画素情報情報とに基づい
て、前記欠陥画素補償手段によって欠陥補償を行うべき
欠陥画素を決定する手段を具備することを特徴とする。

【００１９】この構成においては、露出制御手段および
蓄積時間制御手段を制御することにより撮像素子の所定
の動作状況における画素欠陥に関する情報が取得される
が、通常状態における欠陥画素に隣接して存在する所定
の動作状況における欠陥画素については少なくとも正常
画素として扱われるので、通常状態における欠陥画素の
隣接画素もまた欠陥画素であるという事態の発生を防ぐ
ことができるので、欠陥画素毎に状況適応的に異なる補
完方法を用いるといった複雑な処理を行うことなく、し
かも画質劣化の程度を最低限に抑えた状態で長時間撮影
などの撮影条件の限界を延ばすことができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係わ
る電子カメラの概略構成を示すブロック図である。

【００２１】図中１０１は各種レンズからなるレンズ
系、１０２はレンズ系１０１を駆動するためのレンズ駆
動機構、１０３はレンズ系１０１の絞り及びシャッタ装
置を制御するための露出制御機構、１０４はローパス及
び赤外カット用のフィルタ、１０５はＣＣＤ撮像素子、
１０６は撮像素子１０５を駆動するためのＣＣＤドライ
バ、１０７はＡ／Ｄ変換器等を含むプリプロセス回路、
１０８は色信号生成処理，マトリックス変換処理，その
他各種のデジタル処理を行うためのデジタルプロセス回
路、１０９はカードインターフェース、１１０はメモリ
カード、１１１はＬＣＤ画像表示系を示している。

【００２２】また、図中の１１２は各部を統括的に制御
するためのシステムコントローラ（ＣＰＵ）、１１３は
各種スイッチからなる操作スイッチ系、１１４は操作状
態及びモード状態等を表示するための操作表示系、１１
５はレンズ駆動機構１０２を制御するためのレンズドラ
イバ、１１６は発光手段としてのストロボ、１１７は露
出制御機構１０３及びストロボ１１６を制御するための
露出制御ドライバ、１１８は各種設定情報等を記憶する
ための不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、１１９は撮像
素子１０５の周辺温度を検出する温度センサを示してい
る。

【００２３】本実施形態のディジタルカメラにおいては
システムコントローラ１１２が全ての制御を統括的に行
なっており、特に露出制御機構１０３に含まれるシャッ
タ装置と、ＣＣＤドライバ１０６によるＣＣＤ撮像素子
１０５の駆動制御を用いて露光（電荷蓄積）および信号
の読み出しを行ない、それをプリプロセス１０７を介し
てディジタルプロセス１０８に取込んで、画素欠陥補償
を含む各種信号処理を施した後にカードインターフェー
ス１０９を介してメモリカード１１０に記録するように
なっている。ここで、ＣＣＤ撮像素子１０５における露
光時間つまり電荷蓄積時間の制御は、例えばＣＣＤドラ
イバ１０６によって電荷移送パルス（ＴＧパルス）の発
生タイミングを制御するといういわゆる素子シャッタ制
御にて行われる。

【００２４】ここまでの基本構成は従来装置と同様であ
るが、本実施形態ではこれに加え、画素欠陥補償機能が
設けられており、本撮影に際しては、 通常撮影時には予めＥＥＰＲＯＭ１１８に格納された
通常時の欠陥（以下常欠陥と称する）に関する欠陥画素
のアドレスデータに基づいて 長時間撮影時には、さらにその本撮影に先立って画素
欠陥の検出を行なった結果の欠陥（以下検出欠陥と称す
る）に関する欠陥画素の画素アドレスデータに基づいて
システムコントローラ１１２の制御の下にディジタルプ
ロセス１０８においてこの画素欠陥補償処理を施す。

【００２５】画素欠陥の検出時には、システムコントロ
ーラ１１２に設けられた画素欠陥情報取得部１１２ａが
前述の露出制御機構１０３およびＣＣＤドライバ１０６
を用いてＣＣＤ撮像素子１０５の露光および電荷蓄積時
間を制御することにより、ＣＣＤ撮像素子１０５の所定
の動作状況における画素欠陥に関する情報が取得され
る。そして、その取得された画素欠陥情報、さらにはＥ
ＥＰＲＯＭ１１８に予め格納されている常欠陥に関する
情報を用いることにより、最終的に欠陥画素とすべき画
素の判定が欠陥画素検出部１１２ｂにて行われる。欠陥
画素検出部１１２ｂでは、複数の欠陥画素候補が隣接し
た場合には優先順位の低いものは欠陥と判定しないとい
う、優先度に基づく欠陥画素判定が行われる。

【００２６】ここで、図２を参照して、本実施形態にお
ける画素欠陥補償処理の基本原理の１つである欠陥画素
の種類（常欠陥／検出欠陥）に基づく欠陥画素判定につ
いて説明する。この判定では、常欠陥画素と検出欠陥画
素のどちらも最初は欠陥画素候補として扱い、欠陥画素
候補同士が隣接して存在する場合には常欠陥画素を優先
して欠陥画素として扱い、検出欠陥画素については正常
画素として扱うという処理が行われる。

【００２７】すなわち、図２（ａ）および（ｂ）に示す
ように欠陥画素の候補同士が互いに隣接せずに孤立発生
している場合には、それら欠陥画素候補それぞれが最終
的な欠陥画素として扱われ、補完のための情報提供対象
画素（例えば補完対象画素の上下４画素）からの補完に
よって欠陥補償が行われる。一方、図２（ｃ）に示すよ
うに、常欠陥と検出欠陥の両欠陥画素候補同士が隣接し
て存在する場合には、常欠陥画素のみを欠陥画素と判定
する。この場合、常欠陥画素については隣接上下４画素
（正常画素として判定された検出欠陥画素を含む）から
の補完が行われるが、常欠陥画素に隣接する検出欠陥画
素については補完処理は行われない。これは、つまり図
２（ｄ）に示すように、常欠陥画素に隣接する検出欠陥
画素は常欠陥画素の情報提供対象画素として使用する
が、検出欠陥画素についてはあくまで正常画素として扱
い、その補完処理は行わないことを意味している。

【００２８】なお、検出欠陥の欠陥画素候補同士が隣接
して存在する場合には、それらのうちいずれか１つの
（任意の、または望ましくは欠陥の程度に応じてレベル
がより大きい）欠陥画素候補のみを最終的な欠陥画素と
して扱えば良い。また、常欠陥に関しては全て孤立欠陥
であることが保証されているものとする。

【００２９】以下、図３のフローチャートを参照して、
本実施形態の画素欠陥の検出と補償に直接関わる処理を
中心にシステムコントローラ１１２によるカメラ制御の
動作を説明する。ただし、本カメラにおいて信号レベル
のディジタル処理は８ビット（０〜２５５）で行われる
ものとする。また後に特記する部分を除いては常温を仮
定して説明する。

【００３０】まず、撮影に先立ってマニュアル設定また
は測光結果に基づいて撮影に必要な露光時間Ｔtotalが
設定される（ステップＳ１０１）。これが本カメラにお
ける標準露光時間Ｔstd（任意に設定可能であるがこの
例では１／１５秒とする）以下であるかどうかを判断す
る（ステップＳ１０２）。

【００３１】（１）Ｔtotal ≦ Ｔstdの場合は特に従来
技術と変わりなく本撮影の撮影トリガー指令を待機し、
指令を受けて所定の露出制御値に基いた露光を行ない、
撮像信号を読み出すという本撮像処理を行う（ステップ
Ｓ１０３）。そして、上記に対応する常欠陥画素につ
いてのみの画素欠陥補償処理を施した後に（ステップＳ
１０４）、メモリカード１１０に記録する（ステップＳ
１０５）。

【００３２】（２）Ｔtotal ＞ Ｔstdの場合はまず本撮
影に先立って、具体的には撮影トリガー指令を受けた時
点で、まず露出制御機構１０３に含まれるシャッタ装置
で撮像素子１０５の受光面を遮光した状態でテスト撮像
を行なう（ステップＳ１０６）。すなわち画素欠陥情報
取得部１１２ａの制御の下に、暗黒下でＣＣＤドライバ
１０６により所定露出時間Ｔtest＝５×Ｔstdの電荷蓄
積動作を行なってテスト撮像信号（暗出力信号）を読み
出し、ディジタルプロセス１０８に取り込む。そして、
欠陥画素検出部１１２ｂによって欠陥画素候補の検出が
行われる（ステップＳ１０７）。ここでは、取り込んだ
全データのうち少なくとも常欠陥画素を除いた有効出力
画素に関して各出力レベルを調べて基準レベルとディジ
タル比較を行なうことで欠陥（の候補）であるか否かの
判定を行なう。判定基準は以下のようなものである。

【００３３】すなわち着目画素の出力レベルがＳであっ
たとして Ｓ ＞３８×Ｔtest／Ｔtotal の場合には欠陥候補、それ以外（Ｓ ≦ ３８×Ｔtest／
Ｔtotal）の時には非欠陥とするものである。

【００３４】この意味は暗出力はほぼ蓄積時間に比例す
るとして、本撮像時の暗出力レベルを３８以下（フルレ
ンジ２５５の約１５％）までは許容するとしたものであ
る。ここで出力レベル３８（約１５％）という判定基準
レベルはもとより唯一絶対的なものではなく、設計時に
事情に合わせて任意に設定し得るものであるが、上記程
度以下の適当な値（他に例えば約１０％とか５％なども
有効）を選んでおけば画像に重畳される暗出力の影響の
顕在化可能性は充分低くなる。またこれを０％に選べば
暗出力が重畳された画素を完全に排除することが可能で
ありこの点ではこれも一つの好適実施例として挙げ得る
が、これは逆に見れば僅かな暗信号の重畳のためにその
画素情報を完全に廃棄することを意味するから、却って
総合画質を低下させることにもなる場合もある。現実に
はこれらのトレードオフ要素を勘案して基準レベルを設
定する。

【００３５】次に、上記欠陥画素を候補として、最終的
な欠陥画素の判定を優先度に従って行なう（ステップＳ
１０８）。この意味では上記常欠陥も検出欠陥も基本的
には同様に欠陥画素の候補である。ただし、本実施形態
では、上述したように、常欠陥は検出欠陥に対して優先
する欠陥候補として扱うようになっており、また、カメ
ラの製造工程において撮像素子の選別が行なわれてお
り、常欠陥に関しては全て孤立欠陥だけとなっているも
のとする。従って常欠陥に関しては以下に示す判定条件
を自動的に充たすことになり、特に判定の手順を実施す
ることなく最終的な欠陥画素と判定することができる。

【００３６】少なくとも検出欠陥については以下のよう
に判定を行なう。

【００３７】(1) 隣接画素のうちに常欠陥画素が存在す
る場合は、非欠陥画素（正常画素）と判定する。

【００３８】(2) 隣接画素のうちに欠陥画素が全く存在
しない場合（孤立発生）は、最終的な欠陥画素と判定す
る。

【００３９】(3) (1)(2)いずれにも該当しない場合、す
なわち隣接画素のうちに検出欠陥が存在した場合は、欠
陥レベルを比較し、自身の欠陥レベルが他の全ての検出
欠陥よりも大きい場合に限り最終的な欠陥画素と判定
し、そうでない場合には非欠陥画素（正常画素）と判定
する。

【００４０】以上の判定基準は言いかえれば Ａ：欠陥候補には優先順位が規定されている。

【００４１】Ｂ：優先規定は、種類と程度（ただし種類
はレベルに優先的に適用）に応じ、種類は「常欠陥＞検
出欠陥」、程度は「レベル大＞レベル小」である。

【００４２】Ｃ：隣接画素のうちに他の欠陥画素候補が
存在した場合は、自己の優先順位が他の全てよりも大き
い場合に限り欠陥画素と判定する。

【００４３】と概念整理することができる。

【００４４】なお、上記(3)のレベルに関する判定は実
際にはシステムへの負担を大きくするおそれがあるか
ら、上記(3)の判定を、(3a) (1)(2)いずれにも該当しな
い場合は(1)と同様に非欠陥画素（正常画素）と判定す
る。

【００４５】と単純化しても良い。この場合は上記Ｂの
優先規定を種類のみに限ったことに相当する。実際、こ
のような単純化されたものでも、常欠陥画素のような欠
陥レベルが最大級である欠陥画素の情報を他の画素への
補完（充当）に使用するということが避けられるから、
極めて大きな効果を発揮することができる。

【００４６】ここで、上記「隣接」という概念について
確認すると、これは当該着目画素に対して他方の画素が
補完のための情報提供対象画素で有る場合を意味してい
る。つまり、一般に欠陥補償のための補完は画素の配列
として隣接配置されたものによってなされるため、説明
の便宜上「隣接」という用語を使用しているが、例えば
カラー撮像素子においてはこれは当業者においては「同
色画素のみの配列に関して隣接」と自明的に読み替えら
れるなど、一般的な語法に従うものであり、従って当該
カメラの補完方法に応じても異なり得るものである。

【００４７】本実施形態においては補完方法は「最近接
同色画素（同色の画素のうち、当該欠陥画素に最も近い
４画素：カラー撮像素子におけるＲＧＢベイヤ配列の場
合を例示すればＧに関しては斜め４方に隣接する４つの
Ｇ画素、Ｒ（またはＢ）に関しては上下左右の４方向で
直接隣接でなく間に１つのＧを挟んで次に位置する各４
つのＲ（またはＢ）画素）たる４画素情報の平均値を代
替適用する」ものが採用されており、これに対応して、
上記「隣接」画素とは上記最近接同色画素のことを意味
するものである。（従って、モノクロ撮像素子の場合は
実際に隣接している上下左右の４画素が該当すること
は、既に図２を用いて説明したとおりである。） 次に、上記のように求められた、常欠陥を含む最終的な
欠陥画素のアドレスを、後の欠陥補償で使用するべくデ
ィジタルプロセス１０８の適当な領域に格納する。（ま
たは一旦ＥＥＰＲＯＭ１１８に格納してから用いても良
い。また格納データは検出欠陥アドレスのみとし、欠陥
補償に際して改めてＥＥＰＲＯＭ１１８に格納されてい
る常欠陥アドレスデータと統合して使用しても良い。） そして上記のように欠陥画素のアドレスデータを得た後
には、（１）の撮影トリガー指令後と全く同様に所定の
露出制御値に基いたすなわち露光時間Ｔtotalの本撮像
を行ない、撮像信号を読み出してディジタルプロセス１
０８に取り込む（ステップＳ１０９）。この後、上記し
た「最近接同色４画素の平均値補完」による画素欠陥補
償処理が行われる（ステップＳ１１０）が、上記した最
終欠陥画素の判定によって、隣接画素には欠陥画素が含
まれないようになっているから、このような、画素ごと
の条件判断を要しない単純な補完を用いることができる
とともに、システム上露光時間に制限を設ける必要もな
い。そして画素欠陥補償された後の画像がメモリカード
１１０に記録される（ステップＳ１１１）。

【００４８】なお、欠陥補償後において記録に至るまで
の映像信号処理は（１）（２）共通に処理されるが、こ
の後段の回路における処理は、その必要に応じて適宜使
用されるそれ自体は公知の、例えば色バランス処理、マ
トリクス演算による輝度−色差信号への変換あるいはそ
の逆変換処理、帯域制限等による偽色除去あるいは低減
処理、γ変換に代表される各種非線型処理、各種情報圧
縮処理、等々である。

【００４９】上記実施形態によれば、所定の標準露光時
間Ｔstd以下の通常の露光時間に対してはテスト撮像を
行なう必要が無く（従ってテスト撮像に伴うタイムラグ
の発生等が無く）従来と同等の画素欠陥補償を行なった
高画質な画像を得ることができると同時に、そのままで
は画質劣化を生じる長時間露光に対してはテスト撮像に
よってその時点の状況に応じた欠陥画素を検出して適切
な画素欠陥補償を行なった高画質な画像を得ることがで
きる。その際、欠陥画素が隣接することによる問題は生
じないようにされているから、補完方法が単純化できる
と同時に、露光時間自体に制限を設ける必要もなくすこ
とができる。

【００５０】なおかつこれらの状況判断は全て自動的に
行なわれテスト撮像時間も実際の長時間撮影の撮像時間
によらずに短時間（例えば１／３秒）の固定時間で実行
できるから、撮影操作に不便や違和感を生じない。ま
た、テスト撮像のタイミングが従来例のような電源投入
時ではなく本撮像直前であるから、例えば電源投入後の
時間経過による内部温度上昇の影響等も含めて実際に使
用する状況に応じた誤動作の無い補償を行なうことがで
きる。

【００５１】なお、上記においては説明を明瞭にするた
めに電荷蓄積時間と露光時間とを同一視しているが、厳
密にはメカニカルシャッタを用いて露光開始前から電荷
蓄積を開始する場合や、あるいは露光完了してから所定
時間後に電荷を転送路に移送したり蓄積電荷を転送路に
移送した後所定時間後に転送開始するいわゆる遅延読み
出しの手法を用いる場合などこの両者は必ずしも一致し
ないことがある。しかし、この両者の差はいずれもシス
テムコントローラ１１２が管理認識しているものである
から、必要に応じてこの差を具体的に考慮して上記実施
形態を適用すれば良いものである。

【００５２】また、優先順位における欠陥の種類につい
ては、上記では常欠陥と検出欠陥によって判断したが、
これらとは独立な概念として、（ア）暗時白欠陥（上記
例での対象となっている、暗電荷重畳等による白欠陥）
と（イ）明時暗欠陥（光に感応しない画素欠陥）、
（ウ）明時白欠陥（遮光不良等による異常高感度）など
によって優先度を判断することも好適である。一例を示
せばその視認性の高さに応じて（ア）＞（イ）＞（ウ）
の優先度としたものは、好適な実施形態の一つである。

【００５３】さらに上記以外にも様々な実施形態が考え
られる。

【００５４】上記では常温を仮定して説明してきたが、
本発明は温度変化に対してもそのまま有効であることは
説明を要しないであろう。すなわち温度が上昇して暗電
流が増加しても、上記実施形態のようにテスト撮像を行
なってその時の（温度上昇の影響も含んだ）欠陥画素を
検出して本撮像時に欠陥補償を行なうから、画質破綻を
来たすことなく撮像できる。ただ、上記例では標準露光
時間Ｔstdを境にテスト撮像の実行を判断していたか
ら、温度上昇によって欠陥が増えＴstd以下であっても
テスト撮像を行なうべきケースが発生したときこれに対
応できない可能性がある。しかしこれは例えば「始めか
らＴstdおよび常欠陥画素の設定を温度上昇時の欠陥発
生を前提に行なう」「温度センサ１１９の検出値によっ
てＴstdを変化させる」「Ｔtotalの値によらず常にテス
ト撮像を行なう」などの対応によって解決を図ることが
できる。

【００５５】以上本発明の実施形態を具体的に挙げた
が、本発明は、上記実施形態に限定されるものではな
く、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変
形することが可能である。更に、上記実施形態には種々
の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要
件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出さ
れ得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾
つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとす
る課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で
述べられている効果が得られる場合には、この構成要件
が削除された構成が発明として抽出され得る。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画素欠陥補償における欠陥画素の大量発生に伴う問題点
を解決できるようになり、画質劣化の程度を最低限に抑
えつつ長時間撮影などの撮影条件の限界を延ばすことが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電子カメラの構成を
示すブロック図。

【図２】同実施形態で用いられる画素欠陥補償の原理を
説明するための図。

【図３】同実施形態で用いられる画素欠陥の検出と補償
に関わる処理動作を説明するためのフローチャート。

【符号の説明】

１０１…レンズ系 １０２…レンズ駆動機構 １０３…露出制御機構 １０４…フィルタ系 １０５…ＣＣＤカラー撮像素子 １０６…ＣＣＤドライバ １０７…プリプロセス部 １０８…デジタルプロセス部 １０９…カードインターフェース １１０…メモリカード １１１…ＬＣＤ画像表示系 １１２…システムコントローラ（ＣＰＵ） １１２ａ…画素欠陥情報取得部 １１２ｂ…欠陥画素検出部 １１３…操作スイッチ系 １１４…操作表示系 １１５…レンズドライバ １１６…ストロボ １１７…露出制御ドライバ １１８…不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ） １１９…温度センサ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B047 BB04 BC14 CB13 CB23 DC09 5C024 BX01 CX21 CX22 CX23 CX24 CX25 CX51 GY01 HX14 HX29 HX50 HX58 HX59 5C072 EA05 EA08 FB15 FB16 XA10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像素子と、前記撮像素子に対する露光を
   制御可能な露出制御手段と、前記撮像素子における電荷
   蓄積時間を制御可能な蓄積時間制御手段と、前記露出制
   御手段および前記蓄積時間制御手段とを制御して前記撮
   像素子の所定の動作状況における画素欠陥に関する情報
   を取得する画素欠陥情報取得手段と、前記画素欠陥情報
   取得手段が取得した画素欠陥情報に基づいて欠陥画素を
   検出する欠陥画素検出手段とを具備し、 前記欠陥画素検出手段は、前記欠陥画素の検出に際して
   欠陥画素の候補間にその欠陥の種類および／または程度
   に応じて規定された優先度の判定を行い、その優先度判
   定の結果に基づいて欠陥画素とすべき欠陥画素候補を検
   出することを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】前記欠陥画素検出手段は、互いに隣接しな
   い孤立の欠陥画素候補を欠陥画素として検出するととも
   に、隣接する欠陥画素候補に関しては前記優先度判定に
   よって優先すると判断される欠陥画素候補のみを欠陥画
   素として検出するように構成されたものであることを特
   徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 【請求項３】前記欠陥画素検出手段によって検出された
   欠陥画素の情報に基づいて、本撮像時に前記撮像素子よ
   り得られる画像データの欠陥を補償することを特徴とす
   る請求項１または２記載の撮像装置。
4. 【請求項４】前記欠陥画素情報取得手段は、前記露出制
   御手段により前記撮像素子に対する露光を遮断した状態
   で前記撮像素子における電荷蓄積および読み出し動作を
   実行するテスト撮像手段を有し、前記テスト撮像手段に
   よって実行されたテスト撮像によって得られた撮像素子
   出力レベルを前記欠陥画素に関する情報として取得する
   ものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
   １項記載の撮像装置。
5. 【請求項５】前記撮像素子の通常状態における欠陥画素
   情報を記憶する記憶手段を有し、前記蓄積時間設定手段
   が設定した露光時間が所定値以下である場合には、前記
   記憶手段に記憶された欠陥画素情報に基づいて当該撮像
   時に前記撮像素子より出力された画像データの欠陥を補
   償することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項
   記載の撮像装置。
6. 【請求項６】撮像素子と、前記撮像素子に対する露光を
   制御可能な露出制御手段と、前記撮像素子における電荷
   蓄積時間を制御可能な蓄積時間制御手段と、前記撮像素
   子の通常状態における欠陥画素情報を記憶する記憶手段
   と、前記露出制御手段および前記蓄積時間制御手段とを
   制御して前記撮像素子の所定の動作状況における画素欠
   陥に関する情報を取得する画素欠陥情報取得手段と、本
   撮像時に前記撮像素子より得られる画像データの欠陥を
   補償する欠陥画素補償手段とを具備する撮像装置であっ
   て、 前記通常状態における欠陥画素に隣接して存在する前記
   所定の動作状況における欠陥画素については少なくとも
   正常画素として扱われるように、前記画素欠陥情報取得
   手段が取得した情報と、前記記憶手段に記憶されている
   前記欠陥画素情報情報とに基づいて、前記欠陥画素補償
   手段によって欠陥補償を行うべき欠陥画素を決定する手
   段を具備することを特徴とする撮像装置。