JP2003244556A

JP2003244556A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2003244556A
Application number: JP2002040007A
Authority: JP
Inventors: Yoshizo Mori; 吉造森
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2002-02-18
Filing date: 2002-02-18
Publication date: 2003-08-29
Anticipated expiration: 2022-02-18
Also published as: JP4066669B2

Abstract

(57)【要約】【課題】黒レベル補正を速やかに、かつ、精度良く行
うことができる撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】信号電荷の読み出しが行われる前におけ
る撮像素子からの出力信号の直流レベルを検出して保持
し、撮像素子から出力された画像信号から直流レベルを
減算して画像信号の補正を行う。補正が行われた画像信
号を用いて各々のラインにおける光学的黒の領域の平均
的な信号レベルを示すライン内平均黒レベルを順次算出
する。ライン内平均黒レベルが順次算出される過程で、
平均化の対象の数を変えつつライン内平均黒レベルを平
均して各々のラインに対する画像信号の基準レベルを算
出する。上述したように補正が行われた各々のラインに
対する画像信号から当該ラインに対する基準レベルを減
算して画像信号の補正を更に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被写体像を撮像し
て得られる画像信号に対して黒レベル補正を行う撮像装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子カメラには、撮像素子の出力
信号に含まれる光学的黒（ＯＢ：Optical Black）の領
域（以下、ＯＢ領域と称する）に対する信号レベル（以
下、ＯＢレベルと称する）を用いて黒レベル補正を行う
ものや、空転送時における撮像素子の出力信号のＤＣレ
ベルを用いて黒レベル補正を行うものがある。

【０００３】図４は、電子カメラの機能ブロック図であ
る。図４において、電子カメラ１００は、ＣＰＵ１１
１、レンズ１１２、ミラーやシャッターなどの機構部１
１３、モータ１１４、撮像素子１１５、コンデンサ１１
６、ＣＤＳ（corelated double sampling：相関二重サ
ンプリング回路）１１７、ＰＧＡ（programable gain a
mplifier：プログラマブルゲインアンプ）１１８、Ａ／
Ｄ変換器１１９、比較器１２０、Ｄ／Ａ変換器１２１、
積分器１２２、ＴＧ（timing generator：タイミングジ
ェネレータ）１２３、ディジタル信号処理部１２４、圧
縮記録部１２５、電源スイッチやレリーズボタン等に相
当する操作部１２６を備えている。また、電子カメラ１
００には、着脱可能なメモリカード（カード状のリムー
バブルメモリ）１２７が装填されている。

【０００４】ＣＰＵ１１１は、モータ１１４とＴＧ１２
３とディジタル信号処理部１２４と圧縮記録部１２５と
操作部１２６とに接続される。レンズ１１２と機構部１
１３とは、モータ１１４に接続されて、ＣＰＵ１１１に
よる指示に基づきモータ１１４によって駆動される。撮
像素子１１５とＣＤＳ１１７とＰＧＡ１１８とＡ／Ｄ変
換器１１９とは、ＴＧ１２３に接続されて、ＣＰＵ１１
１による指示に基づきＴＧ１２３によって駆動のタイミ
ングが制御される。ディジタル信号処理部１２４と圧縮
記録部１２５とは、ＣＰＵ１１１による指示に基づいて
駆動される。

【０００５】撮像素子１１５の結像面には、レンズ１１
２と機構部１１３とを介して被写体像が結像し、撮像素
子１１５内の各々の画素（有効画素およびＯＢ領域の画
素）では、被写体像に対する信号電荷が生成される。こ
のような信号電荷は、各ライン毎に読み出されて画像信
号として出力される。図５は、撮像素子１１５における
有効画素領域とＯＢ領域との配置を説明する図である。

【０００６】図５に示すように、ＯＢ領域は、有効画素
領域の周囲に配置されており、撮像素子１１５の各ライ
ンにはＯＢ領域の画素が存在することになる。撮像素子
１１５から出力される画像信号は、コンデンサ１１６を
介してＣＤＳ１１７に供給される。ＣＤＳ１１７は、こ
のようにして供給された画像信号に相関２重サンプリン
グを施して、ＰＧＡ１１８に供給する。

【０００７】ＰＧＡ１１８は、ＣＤＳ１１７によって相
関２重サンプリングが施された画像信号のゲインを制御
し、Ａ／Ｄ変換器１１９に供給する。Ａ／Ｄ変換器１１
９では、画像信号がディジタル化される。Ａ／Ｄ変換器
１１９から出力される画像信号は、比較器１２０、Ｄ／
Ａ変換器１２１、積分器１２２を介してリファレンス値
と差分がとられ、負帰還にかけられて補正される。そし
て、このようにして補正された画像信号は、ディジタル
信号処理部１２４に供給される。

【０００８】ディジタル信号処理部１２４は、このよう
な画像信号に対して所定の画像処理を施し、圧縮記録部
１２５に供給する。圧縮記録部１２５は、ディジタル信
号処理部１２４によって画像処理が施された画像信号に
相当する画像データを所定の形式に圧縮して、メモリカ
ード１２７に記録する。

【０００９】図６は、電子カメラ１００によって実現可
能な動作シーケンスの例を示す図である。図６に示す動
作シーケンスによれば、電子カメラ１００では、電源が
投入されてレリーズボタンが押下されると、撮像素子１
１５によって不要電荷の高速掃き出しが行われ、その
後、予備撮影が行われる。

【００１０】このような予備撮影に対する読み出しによ
り、撮像素子１１５から出力される画像信号は、コンデ
ンサ１１６、ＣＤＳ１１７、ＰＧＡ１１８を介してＡ／
Ｄ変換器１１９に供給され、ディジタル化される。そし
て、Ａ／Ｄ変換器１１９から出力される画像信号は、上
述したように負帰還にかけられて補正される。その結
果、Ａ／Ｄ変換器１１９から出力されるＯＢレベルは、
所定のレベル（図６では、１００ＬＳＢ）に収束する。
なお、ＯＢ領域におけるノイズを平均化して画像信号の
ノイズを低減するためには、積分器１２２の時定数をあ
る程度遅くする必要がある。そのため、例えば、ＯＢレ
ベルの収束は、図６に示すように、数十ｍｓかけて行わ
れることが望ましい。

【００１１】このようにしてＯＢレベルが所定レベルに
収束した状態では、ＯＢレベルにオフセットが存在して
おり、十分な黒レベル補正が実現されているとは言えな
い。例えば、このような状態でＡ／Ｄ変換器１１９から
出力される画像信号に対し、ホワイトバランス調整など
のような乗算を伴う信号処理を行っても、適切な結果が
得られない。

【００１２】そのため、オフセット量を除去する処理が
必要であり、従来の電子カメラ１００では、オフセット
量を除去する処理を、ディジタル信号処理部１２４で行
っていた。図７は、ディジタル信号処理部１２４の構成
例を示す図である。図７に示すように、ディジタル信号
処理部１２４には、ＯＢレベル積算部１２８とＡＳＩＣ
（application specific IC：特定用途向けＩＣ）１２
９とが設けられている。

【００１３】ＯＢレベル積算部１２８では、前フレーム
におけるＯＢレベルの積算および平均が行われる。そし
て、その結果として得られる値が、現フレームの画像信
号から減算され、上述したオフセット量が除去されて、
黒レベル補正が完了する。そして、このようにして黒レ
ベル補正が完了した画像信号は、ＡＳＩＣ１２９によっ
て、ホワイトバランス調整、γ補正、補間処理、色変
換、エッジ強調等の画像処理が施される。

【００１４】図８は、電子カメラ１００によって実現可
能な動作シーケンスの他の例を示す図である。図８に示
す動作シーケンスによれば、電子カメラ１００では、電
源が投入されてレリーズボタンが押下されると、撮像素
子１１５によって不要電荷の高速掃き出しが行われ、そ
の後、空転送が行われる。

【００１５】このような空転送時において、ＤＣレベル
とＯＢレベルとは等レベルであり、上述した負帰還によ
ってＤＣレベルを所定のレベル（図８では、１００ＬＳ
Ｂ）に収束させることは、Ａ／Ｄ変換器１１９から出力
されるＯＢレベルを所定のレベルに収束させることにな
る。そして、本読み出しが開始されると、ディジタル信
号処理部１２４では、空転送時におけるＤＣレベルが、
画像信号から減算されて、オフセット量の除去が実現さ
れていた。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、本撮影のため
の露光が完了して本読み出しが行われる状態では、ＤＣ
レベルとＯＢレベルとには、電位差が生じる。そのた
め、図８に示す動作シーケンスによって動作する電子カ
メラ１００では、本読み出しが開始されると、ＯＢレベ
ルは、所定のレベルから大幅に外れてしまうことにな
り、正確な黒レベル補正が行えないという問題が発生し
ていた。

【００１７】一方、図６に示す動作シーケンスによって
動作する電子カメラ１００では、高精度の黒レベル補正
が行えるが、図８に示す動作シーケンスでは不要であっ
た予備撮影が必須である。そのため、レリーズボタンが
押下されてから本撮像が行われるまでにタイムラグが生
じ、このようなタイムラグによって、シャッターチャン
スを逃してしまうという問題が発生するおそれがあっ
た。また、本撮影が開始されるまでに時間がかかるた
め、多くの電力を消費するという問題が発生していた。

【００１８】そこで、請求項１ないし請求項４に記載の
発明は、黒レベル補正を速やかに、かつ、精度良く行う
ことができる撮像装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の撮像装
置は、各々の画素で生成される被写体像に対する信号電
荷を読み出して画像信号を出力する撮像素子と、前記信
号電荷の読み出しが行われる前における撮像素子からの
出力信号の直流レベルを検出して保持し、該撮像素子か
ら前記画像信号が出力されると、該画像信号から前記直
流レベルを減算して該画像信号の補正を行う第１の補正
手段と、前記第１の補正手段によって補正が行われた画
像信号を用い、各々のラインにおける光学的黒の領域の
平均的な信号レベルを示す「ライン内平均黒レベル」を
順次算出するライン内平均黒レベル算出手段と、前記ラ
イン内平均黒レベル算出手段によって「ライン内平均黒
レベル」が順次算出される過程で、平均化の対象の数を
変えつつ「ライン内平均黒レベル」を平均して、各々の
ラインに対する画像信号の基準レベルを算出する基準レ
ベル算出手段と、前記第１の補正手段によって補正が行
われた各々のラインに対する画像信号から、前記基準レ
ベル算出手段によって算出された当該ラインに対する基
準レベルを減算して、該画像信号の補正を行う第２の補
正手段とを備えたことを特徴とする。

【００２０】請求項２に記載の撮像装置は、請求項１に
記載の撮像装置において、前記第１の補正手段は、前記
撮像素子に電源が投入された後、一定の時間が経過した
時点からの所定の期間内に、該撮像素子からの出力信号
の直流レベルを検出することを特徴とする。なお、請求
項２に記載の撮像装置において、撮像素子に電源が投入
された後、一定の時間が経過した時点からの所定の期間
としては、例えば、撮像素子の電源投入後に不要電荷の
掃き出しが完了してから露光が開始されるまでの期間
や、撮像素子の電源投入後に撮像素子の出力信号が安定
するまでに要する時間（例えば、数十ｍｓ）が経過した
時点から出力信号の検出が完了するまでの期間などが挙
げられる。

【００２１】請求項３に記載の撮像装置は、請求項１に
記載の撮像装置において、前記基準レベル算出手段は、
前記ライン内平均黒レベル算出手段によって算出される
「ライン内平均黒レベル」の個数が所定数に達するまで
は、基準レベルを算出する際に平均する「ライン内平均
黒レベル」の個数を増やし、該ライン内平均黒レベル算
出手段によって前記所定数を上回る個数の「ライン内平
均黒レベル」が算出されると、該所定数の「ライン内平
均黒レベル」を平均して基準レベルを算出することを特
徴とする。

【００２２】請求項４に記載の撮像装置は、請求項３に
記載の撮像装置において、外気の温度を検出する温度検
出手段を備え、前記基準レベル算出手段は、前記温度検
出手段によって検出された温度に応じて、前記所定数を
設定することを特徴とする。なお、請求項４に記載の撮
像装置において、温度に応じた所定数の設定の仕方とし
ては、例えば、温度の上昇に応じて所定数を大きくする
ことなどが挙げられる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施形態について詳細を説明する。ただし、以下では、
本発明の撮像装置の一例として、電子カメラを用いて説
明を行う。図１は、本発明の実施形態に対応する電子カ
メラの機能ブロック図である。

【００２４】図１において、図４に示すものと機能およ
び構成が同じものについては、同じ符号を示し、ここで
はその説明を省略する。図１に示す電子カメラ１と図４
に示す電子カメラ１００との相違点は、図４のＣＰＵ１
１１に代えて図１のＣＰＵ１１が設けられ、図４のディ
ジタル信号処理部１２４に代えて図１のディジタル信号
処理部１２が設けられ、図１の温度センサ１３が新たに
設けられた点である。なお、温度センサ１３は、ＣＰＵ
１１に接続される。

【００２５】図２は、本発明の実施形態に対応する電子
カメラの動作シーケンスを示す図である。図２に示す動
作シーケンスによれば、電子カメラ１０では、図８に示
す動作シーケンスと同様に、電源が投入されてレリーズ
ボタンが押下されると、撮像素子１１５によって不要電
荷の高速掃き出しが行われ、その後、空転送が行われ
る。

【００２６】空転送時には、撮像素子１１５からの出力
信号のＤＣレベルが検出され、比較器１２０におけるリ
ファレンス値として保持される。なお、ＤＣレベルの検
出は、空転送時に限らず、例えば、撮像素子１１５に電
源が投入されて、５０ｍｓ程度経過してから行われても
良い。このようにしてＤＣレベルが保持された状態で
は、Ａ／Ｄ変換器１１９から出力されるＯＢレベルは、
負帰還によって、所定のレベル（図２では、１００ＬＳ
Ｂ）に収束させることになる。

【００２７】したがって、本読み出しが開始されると、
撮像素子１１５から出力される画像信号は、空転送時に
おけるＤＣレベルによって補正され、ダイナミックレン
ジを有効に利用したディジタル化が実現される。そし
て、このようにして補正された画像信号は、ディジタル
信号処理部１４に供給される。すなわち、本実施形態で
は、空転送時におけるＤＣレベルによって補正された画
像信号を、ディジタル信号処理部１４によって更に補正
することにより、黒レベル補正が実現される。

【００２８】図３は、ディジタル信号処理部１２におけ
る動作フローチャートである。以下、図３を参照してデ
ィジタル信号処理部１２の動作を説明する。ステップＳ１：ディジタル信号処理部１２は、温度セン
サ１３によって検出された外気の温度をＣＰＵ１１を介
して取得し、その温度に応じて「最大平均ライン数ＬMA
X」を設定する。

【００２９】ここで、「最大平均ライン数ＬMAX」は、
後述する画像信号の基準レベルの算出時に用いる「ライ
ン内平均ＯＢレベルＬOB」の個数の最大値であり、「ラ
イン内平均ＯＢレベルＬOB」は、有効画素を含む各ライ
ン毎の有効画素前のＯＢ領域における１画素当たりのＯ
Ｂレベルの平均値である。また、「最大平均ライン数Ｌ
MAX」に設定する値は、撮像素子１１５の特性に基づ
き、外気の温度に対応付けて予め決められているものと
する。

【００３０】ステップＳ２：ディジタル信号処理部１２
は、ｉに１を代入して初期化する。ここで、ｉは、有効
画素を含むラインのうち、処理対象のラインを示す変数
である。ステップＳ３：ディジタル信号処理部１２は、有効画素
を含むラインに対する画像信号の供給が開始されたか否
かを判定する。そして、ディジタル信号処理部１２は、
有効画素を含むラインに対する画像信号の供給が開始さ
れるまでステップＳ３の動作を繰り返し、このような画
像信号が供給された場合にはステップＳ４に動作を移行
する。

【００３１】ステップＳ４：ディジタル信号処理部１２
は、有効画素を含むラインに対する画像信号に基づき、
ｉライン目の「ライン内平均ＯＢレベルＬOB」を算出す
る。すなわち、ディジタル信号処理部１２は、ｉライン
目の有効画素前のＯＢ領域における１画素当たりのＯＢ
レベルの平均値を算出する。ステップＳ５：ディジタル信号処理部１２は、「ｉ≦Ｌ
MAX」が成り立つか否かを判定する。

【００３２】ここで、「ｉ≦ＬMAX」が成り立つか否か
を判定することは、既に算出した「ライン内平均ＯＢレ
ベルＬOB」の個数が「最大平均ライン数ＬMAX」以下で
あるか否かを判定していることに相当する。ディジタル
信号処理部１２は、「ｉ≦ＬMAX」が成り立つ場合には
ステップＳ６に動作を移行し、「ｉ≦ＬMAX」が成り立
たない場合にはステップＳ７に動作を移行する。

【００３３】ステップＳ６：ディジタル信号処理部１２
は、１ライン目からｉライン目までの「ライン内平均Ｏ
ＢレベルＬOB」を平均して、ｉライン目の画像信号の基
準レベルを算出する。そして、ディジタル信号処理部１
２は、ステップＳ８に動作を移行する。例えば、「ＬMA
X＝１２８」である場合、ステップ６において、１ライ
ン目の画像信号の基準レベルは１ライン目の「ライン内
平均ＯＢレベルＬOB」となり、２ライン目の基準レベル
は１ライン目と２ライン目との「ライン内平均ＯＢレベ
ルＬOB」の平均値となり、３ライン目の画像信号の基準
レベルは１ライン目から３ライン目までの「ライン内平
均ＯＢレベルＬOB」の平均値となる。

【００３４】すなわち、１ライン目からＬMAXライン目
までは、画像信号の基準レベルの算出時に平均される
「ライン内平均ＯＢレベルＬOB」の個数は、１つずつ増
やされることになる。

【００３５】ステップＳ７：ディジタル信号処理部１２
は、（ｉ−ＬMAX＋１）ライン目からｉライン目までの
ＬMAX分の「ライン内平均ＯＢレベルＬOB」を平均し
て、ｉライン目の画像信号の基準レベルを算出する。そ
して、ディジタル信号処理部１２は、ステップＳ８に動
作を移行する。例えば、「ＬMAX＝１２８」である場
合、ステップ７において、１２９ライン目の画像信号の
基準レベルは、２ライン目から１２９ライン目までの１
２８ライン分の「ライン内平均ＯＢレベルＬOB」の平均
値となり、１３０ライン目の画像信号の基準レベルは、
３ライン目から１３０ライン目までの１２８ライン分の
「ライン内平均ＯＢレベルＬOB」の平均値となる。

【００３６】すなわち、ＬMAXライン目から最終ライン
目までは、画像信号の基準レベルの算出時に平均される
「ライン内平均ＯＢレベルＬOB」の個数は、「最大平均
ライン数ＬMAX」に保たれることになる。したがって、
ディジタル信号処理部１２では、ｉの値によって基準レ
ベルは、以下の式１、式２によって算出されることにな
る。

【数１】ただし、式１、式２において、ｙ_nは、ｎライン目の
「ライン内平均ＯＢレベルＬOB」を示す。ステップＳ８：ディジタル信号処理部１２は、ｉライン
目の有効画素に対する画像信号から基準レベルを減算し
て出力する。ステップＳ９：ディジタル信号処理部１２は、ｉをイン
クリメントする。

【００３７】ステップＳ１０：ディジタル信号処理部１
２は、「ｉ＞ｉLIM」が成り立つか否かを判定する。こ
こで、ｉLIMは、有効画素を含むラインの総数であり、
「ｉ＞ｉLIM」が成り立つか否かを判定することは、有
効画素を含む全てのラインに対する処理が完了したか否
かを判定することに相当する。ディジタル信号処理部１
２は、「ｉ＞ｉLIM」が成り立つ場合には処理を終了
し、「ｉ＞ｉLIM」が成り立たない場合にはステップＳ
４に動作を移行する。

【００３８】以上説明したように、本実施形態では、空
転送時における撮像素子１１５からの出力信号のＤＣレ
ベルによって補正された画像信号は、各ライン毎に算出
された基準レベルの減算により補正される。その結果、
このような補正後のＯＢレベルは、図２のように、本読
み出し前の状態に維持される。したがって、本実施形態
に対応する電子カメラ１０による黒レベル補正は、図８
に示す動作シーケンスによって動作する電子カメラ１０
０による従来の黒レベル補正（空転送時におけるＤＣレ
ベルのみによって実現される黒レベル補正）と比べて高
精度である。また、図６に示す動作シーケンスによって
動作する電子カメラ１００による従来の黒レベル補正
（予備撮像を行うことによって実現される黒レベル補
正）と比べて短時間で完了する。

【００３９】すなわち、本実施形態に対応する電子カメ
ラ１０では、精度の良い黒レベル補正を速やかに行うこ
とができる。また、本実施形態に対応する電子カメラ１
０では、上述したように、１ライン目からＬMAXライン
目では、画像信号の基準レベルの算出時に平均される
「ライン内平均ＯＢレベルＬOB」の個数は１つずつ増や
される。

【００４０】すなわち、２ライン目からＬMAXライン目
では、処理対象のラインに対する「ライン内平均ＯＢレ
ベルＬOB」と、既に算出された「ライン内平均ＯＢレベ
ルＬOB」とが平均されて、画像信号の基準レベルが算出
される。そのため、ノイズによって生じる「ライン内平
均ＯＢレベルＬOB」のバラツキによる影響を抑制しつ
つ、各々のラインに対する画像信号の基準レベルを算出
することができる。

【００４１】さらに、（ＬMAX＋１）ライン目から最終
ライン目では、画像信号の基準レベルの算出時に平均さ
れる「ライン内平均ＯＢレベルＬOB」の個数は「最大平
均ライン数ＬMAX」に保たれ、必要以上に増やされるこ
とがない。そのため、ＯＢレベルの変動に追従しつつ、
各々のラインに対する画像信号の基準レベルを算出する
ことができると共に、画像信号の基準レベルの算出に要
する時間を最小限に抑えることができる。

【００４２】したがって、本実施形態に対応する電子カ
メラ１０によれば、黒レベル補正の精度が向上され、か
つ、高速化が図られる。ところで、撮像素子１１５から
の出力信号は、電源の投入直後には不安定であるが、不
要電荷の掃き出しが完了するまでに安定する。しかし、
その後、露光が開始されると、光の漏れ等によって変動
する可能性がある。本実施形態に対応する電子カメラ１
０では、不要電荷の掃き出しが完了してから露光が開始
されるまでの空転送時に、撮像素子１１５からの出力信
号のＤＣレベルを検出するため、安定した状態のＤＣレ
ベルをリファレンス値とすることができる。

【００４３】したがって、本実施形態に対応する電子カ
メラ１０では、安定した状態のＤＣレベルによって補正
された画像信号を、ディジタル信号処理部１２による補
正の対象とすることができるため、黒レベル補正の精度
が向上される。また、本実施形態に対応する電子カメラ
１０では、温度センサ１３によって検出された温度に応
じて「最大平均ライン数ＬMAX」を設定するので、温度
の上昇に応じて「最大平均ライン数ＬMAX」に設定する
値を大きくし、画像信号の基準レベルの算出時に平均さ
れる「ライン内平均ＯＢレベルＬOB」の個数を増やすこ
とができる。そのため、温度の上昇に伴う暗電流の増加
により「ライン内平均ＯＢレベルＬOB」にバラツキが生
じる場合であっても、黒レベル補正の精度を高く維持す
ることができる。

【００４４】なお、本実施形態では、ｉライン目の「ラ
イン内平均ＯＢレベルＬOB」として、ｉラインの有効画
素前のＯＢ領域における１画素当たりのＯＢレベルの平
均値が用いられることになるが、ｉライン目の「ライン
内平均ＯＢレベルＬOB」は、（ｉ−１）ラインの有効画
素後のＯＢ領域における１画素当たりのＯＢレベルの平
均値であっても良い。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明では、信号電荷の読み出しが行われる前における撮
像素子の出力信号の直流レベルによって補正された画像
信号から、基準レベルを減算して黒レベル補正が行われ
るが、このような基準レベルは、「ライン内平均黒レベ
ル」が順次算出される過程で、平均化の対象の数を変え
つつ「ライン内平均黒レベル」を平均することによって
算出される。したがって、請求項１に記載の発明によれ
ば、予備撮像を行うことなく、高精度の黒レベル補正を
速やかに行うことができ、省電力化が可能となる。

【００４６】請求項２に記載の発明では、撮像素子に電
源が投入された後、一定の時間が経過した時点からの所
定の期間内に、撮像素子の出力信号の直流レベルが検出
され、その直流レベルによって画像信号の補正が行われ
る。そのため、例えば、不要電荷の掃き出しが完了して
から露光が開始されるまでの期間のように、撮像素子の
出力信号が安定した状態で検出される直流レベルによっ
て画像信号の補正を行うことが可能である。したがっ
て、請求項２に記載の発明によれば、黒レベル補正の精
度が向上される。

【００４７】請求項３に記載の発明では、算出済みの
「ライン内平均黒レベル」の個数が所定数に達するまで
は、基準レベルを算出する際に平均する「ライン内平均
黒レベル」の個数が増やされ、所定数を上回る個数の
「ライン内平均黒レベル」が算出されると、所定数の
「ライン内平均黒レベル」を平均して基準レベルが算出
される。そのため、ノイズによって生じる「ライン内平
均黒レベル」のバラツキによる影響を抑制し、かつ、光
学的黒の領域における信号レベルの変動に追従しつつ、
各々のラインに対する画像信号の基準レベルを算出する
ことができる。また、画像信号の基準レベルの算出に要
する時間を最小限に抑えられる。したがって、請求項３
に記載の発明によれば、黒レベル補正の精度が向上され
ると共に、黒レベル補正の高速化も図られる。

【００４８】請求項４に記載の発明では、画像信号の基
準レベルの算出時に平均される「ライン内平均黒レベ
ル」の個数の最大値を、温度に応じて設定することがで
きる。そのため、例えば、温度の上昇に伴って暗電流が
増加する場合のように、温度の変化により「ライン内平
均黒レベル」にバラツキが生じる場合には、画像信号の
基準レベルの算出時に平均される「ライン内平均黒レベ
ル」の個数を増やすことができ、「ライン内平均黒レベ
ル」のバラツキによる影響を抑制しつつ画像信号の基準
レベルを算出することができる。したがって、請求項４
に記載の発明によれば、黒レベル補正の精度が向上され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に対応する電子カメラの機能
ブロック図である。

【図２】本発明の実施形態に対応する電子カメラの動作
シーケンスを示す図である。

【図３】ディジタル信号処理部における動作フローチャ
ートである。

【図４】電子カメラの機能ブロック図である。

【図５】撮像素子における有効画素領域とＯＢ領域との
配置を説明する図である。

【図６】電子カメラによって実現可能な動作シーケンス
の例を示す図である。

【図７】ディジタル信号処理部の構成例を示す図であ
る。

【図８】電子カメラによって実現可能な動作シーケンス
の他の例を示す図である。

【符号の説明】

１０、１００電子カメラ１１、１１１ＣＰＵ１２、１２４ディジタル信号処理部１３温度センサ１１２レンズ１１３機構部１１４モータ１１５撮像素子１１６コンデンサ１１７ＣＤＳ１１８ＰＧＡ１１９Ａ／Ｄ変換器１２０比較器１２１Ｄ／Ａ変換器１２２積分器１２３ＴＧ１２５圧縮記録部１２６操作部１２７メモリカード１２８ＯＢレベル積算部１２９ＡＳＩＣ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各々の画素で生成される被写体像に対す
る信号電荷を読み出して画像信号を出力する撮像素子
と、前記信号電荷の読み出しが行われる前における撮像素子
からの出力信号の直流レベルを検出して保持し、該撮像
素子から前記画像信号が出力されると、該画像信号から
前記直流レベルを減算して該画像信号の補正を行う第１
の補正手段と、前記第１の補正手段によって補正が行われた画像信号を
用い、各々のラインにおける光学的黒の領域の平均的な
信号レベルを示す「ライン内平均黒レベル」を順次算出
するライン内平均黒レベル算出手段と、前記ライン内平均黒レベル算出手段によって「ライン内
平均黒レベル」が順次算出される過程で、平均化の対象
の数を変えつつ「ライン内平均黒レベル」を平均して、
各々のラインに対する画像信号の基準レベルを算出する
基準レベル算出手段と、前記第１の補正手段によって補正が行われた各々のライ
ンに対する画像信号から、前記基準レベル算出手段によ
って算出された当該ラインに対する基準レベルを減算し
て、該画像信号の補正を行う第２の補正手段とを備えた
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】請求項１に記載の撮像装置において、前記第１の補正手段は、前記撮像素子に電源が投入された後、一定の時間が経過
した時点からの所定の期間内に、該撮像素子からの出力
信号の直流レベルを検出することを特徴とする撮像装
置。
【請求項３】請求項１に記載の撮像装置において、前記基準レベル算出手段は、前記ライン内平均黒レベル算出手段によって算出される
「ライン内平均黒レベル」の個数が所定数に達するまで
は、基準レベルを算出する際に平均する「ライン内平均
黒レベル」の個数を増やし、該ライン内平均黒レベル算
出手段によって前記所定数を上回る個数の「ライン内平
均黒レベル」が算出されると、該所定数の「ライン内平
均黒レベル」を平均して基準レベルを算出することを特
徴とする撮像装置。
【請求項４】請求項３に記載の撮像装置において、外気の温度を検出する温度検出手段を備え、前記基準レベル算出手段は、前記温度検出手段によって検出された温度に応じて、前
記所定数を設定することを特徴とする撮像装置。