JP2005348061A - 電子カメラ - Google Patents

Abstract

【構成】 ＮＲ撮影モードが選択されたとき、被写界像に対応する電荷は、ＣＣＤイメージャ１６への光の入射が許容された本露光期間に受光素子で生成される。また、黒画像（遮光画像）に対応する電荷は、ＣＣＤイメージャ１６への光の入射が禁止された本露光期間に受光素子で生成される。固定パターンノイズが除去された１フレームの画像データは、被写界像に対応する電荷および黒画像に対応する電荷に基づいて作成される。ここで、ＣＰＵ３０は、１回目の本露光期間にＣＣＤイメージャ１６を暗電流が発生し難い状態に設定し、２回目の本露光期間にＣＣＤイメージャ１６を暗電流が発生し易い状態に設定する。そして、２回目の本露光期間は、１回目の本露光期間よりも短くされる。
【効果】 ノイズが低減された画像信号を短時間で作成でき、かつノイズを正確の除去することができる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、電子カメラに関し、特にたとえば、撮像面に入射された被写界の光学像に対応する電荷を生成する、電子カメラに関する。

従来のこの種の電子カメラの一例が、特許文献１に開示されている。この従来技術によれば、メカシャッタが開かれた状態でＣＣＤイメージャで生成された本画像信号と、メカシャッタが閉じられた状態でＣＣＤイメージャで生成された黒画像信号とに基づいて、固定パターンノイズが除去された撮影画像が得られる。

ここで、黒画像信号のための露光期間は本画像信号のための露光期間の１／Ｎ倍とされ、黒画像信号に付与されるゲインは本画像信号に付与されるゲインのＮ倍とされる。これによって、撮影画像の作成に要する時間を短縮することができる。
特開２００３−５１９９１号公報［Ｈ０４Ｎ ５／３３５］

しかし、従来技術では、黒画像信号のための露光期間が短く、かつ黒画像信号に付与されるゲインが大きいため、固定パターンノイズを正確に除去することができない。

それゆえに、この発明の主たる目的は、ノイズが低減された画像信号を短時間で作成でき、かつノイズを正確の除去することができる、電子カメラを提供することである。

請求項１の発明に従う電子カメラは、イメージセンサへの光の入射が許容された第１期間にイメージセンサで生成された第１電荷とイメージセンサへの光の入射が禁止された第２期間にイメージセンサで生成された第２電荷とに基づいて１画面の画像信号を作成する電子カメラにおいて、第１期間に前記イメージセンサを暗電流が発生し難い第１状態に設定する第１設定手段、および第２期間に前記イメージセンサを暗電流が発生し易い第２状態に設定する第２設定手段を備え、第２期間を第１期間よりも短くするようにしたことを特徴とする。

第１電荷は、イメージセンサへの光の入射が許容された第１期間にイメージセンサで生成される。また、第２電荷は、イメージセンサへの光の入射が禁止された第２期間にイメージセンサで生成される。１画面の画像信号は、かかる第１電荷および第２電荷に基づいて作成される。第１設定手段は、第１期間にイメージセンサを暗電流が発生し難い第１状態に設定する。また、第２設定手段は、第２期間にイメージセンサを暗電流が発生し易い第２状態に設定する。ここで、第２期間は、第１期間よりも短くされる。

第２期間を第１期間よりも短くすることで、ノイズが除去された画像信号の作成に要する時間の短縮化が図られる。また、イメージセンサを第１期間に暗電流が発生し難い第１状態に設定し、第２期間に暗電流が発生し易い第２状態に設定することによって、ノイズの正確な除去が可能となる。

請求項２の発明に従う電子カメラは、請求項１に従属し、イメージセンサは、光電変換によって電荷を生成する複数の受光素子、および複数のメタルによって形成され、複数の受光素子から読み出された電荷を転送する転送レジスタを有し、第１設定手段は複数のメタルのうち複数の受光素子と接続される特定メタルに第１電圧を印加し、第２設定手段は特定メタルに第１電圧よりも高い第２電圧を印加する。

請求項３の発明に従う電子カメラは、請求項２に従属し、転送レジスタに読み出された電荷を転送するために特定メタルに印加されるパルスを発生する発生手段をさらに備え、第１設定手段および第２設定手段の各々は発生手段によって発生されるパルスの極性を制御する。これによって、第１状態および第２状態を容易に設定することができる。

請求項４の発明に従う電子カメラは、請求項２または３に従属し、第１期間および第２期間の比率は第１電圧および第２電圧の比率に相関する。

請求項５の発明に従う電子カメラは、請求項１ないし４のいずれかに従属し、第１電荷に基づく第１画像信号から第２電荷に基づく第２画像信号を減算する減算手段をさらに備える。

この発明によれば、第２期間を第１期間よりも短くすることで、画像信号の作成に要する時間の短縮化が図られる。また、イメージセンサを第１期間に暗電流が発生し難い第１状態に設定し、第２期間に暗電流が発生し難い第２状態に設定することによって、ノイズの正確な除去が可能となる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

図１を参照して、この実施例のディジタルカメラ１０は、光学レンズ１２およびメカニカルシャッタ１４を含む。被写界の光学像は、これらの部材を通して、上下逆向きの状態でＣＣＤイメージャ１６の受光面に照射される。図２から分かるように、受光面（撮像面）はベイヤ配列の原色フィルタによって覆われる。なお、ＣＣＤイメージャとしては、松下電器産業株式会社製のイメージセンサ“ＭＮ３９４８３”が採用される。

電源が投入されると、ＣＰＵ３０は、スルー画像処理を実行するべく、間引き読み出しモードをＴＧ２２に設定する。ＴＧ（Timing Generator）２２は、ＳＧ（Signal Generator）２４から出力される垂直同期信号Ｖｓｙｎｃおよび水平同期信号Ｈｓｙｎｃに基づいてＣＣＤイメージャ１６に周期的にプリ露光を施し、各々のプリ露光によって生成された電荷を間引き態様でＣＣＤイメージャ１６から読み出す。

読み出された電荷つまり低解像度の生画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ回路１８によって、ノイズ除去，レベル調整およびＡ／Ｄ変換の一連の処理を施される。ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ回路１８からは、ディジタル信号である生画像データが出力される。信号処理回路２６は、かかる生画像データに白バランス調整，ＹＵＶ変換などの信号処理を施し、ＹＵＶ形式の画像データをメモリ制御回路３４を通してＳＤＲＡＭ３６に書き込む。

ビデオエンコーダ３８はメモリ制御回路３４を通してＳＤＲＡＭ３６から各フレームの画像データを読み出し、読み出された画像データをＮＴＳＣ方式に従うコンポジットビデオ信号に変換する。変換されたコンポジットビデオ信号はＬＣＤモニタ４０に与えられ、この結果、被写界のリアルタイム動画像（スルー画像）がモニタ画面に表示される。

信号処理回路２６によって生成された画像データのうちＹデータは、輝度評価回路２８にも与えられる。輝度評価回路２８は、与えられたＹデータを１フレーム期間毎に積算して、各フレームの輝度評価値を算出する。

算出された輝度評価値は、ＣＰＵ３０のスルー画像用ＡＥ処理に利用される。ＣＰＵ３０は、輝度評価値を垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに応答して輝度評価回路２８から取り込み、取り込まれた輝度評価値に基づいて最適露光期間Ｔｐｒｅを算出し、そして算出された最適露光時間Ｔｐｒｅに従うプリ露光をＴＧ２２に命令する。ＴＧ２２は、命令に従ってプリ露光を実行する。この結果、ＬＣＤモニタ４０に表示されるスルー画像の明るさが適度に調整される。

シャッタボタン３２が半押しされると、記録用ＡＥ処理がＣＰＵ３０によって実行される。ＣＰＵ３０は、上述と同様に輝度評価回路２８から輝度評価値を取り込み、取り込まれた輝度評価値に基づいて最適露光時間Ｔｍａｉｎを算出する。

撮影モードは、モードスイッチ５０によって通常撮影モードとＮＲ撮影モード（NR: Noise Reduction）との間で切り換えられる。通常撮影モードが選択された状態でシャッタボタン３２が全押しされると通常撮影処理が実行され、ＮＲ撮影モードが選択された状態でシャッタボタン３２が全押しされるとＮＲ撮影処理が実行される。

通常撮影処理を実行するとき、ＣＰＵ３０は、全画素読み出しモードをＴＧ２２に設定し、最適露光時間Ｔｍａｉｎに従う本露光をＴＧ２２に命令し、そして本露光の開始から最適露光期間Ｔｍａｉｎが経過した時点でドライバ２０にメカニカルシャッタ１４の駆動を命令する。

ＴＧ２２はＣＣＤイメージャ１６に本露光を施し、メカニカルシャッタ１４は所望のタイミングでＣＣＤイメージャ１６への光の入射を遮断する。ＴＧ２２は、本露光によって生成された全ての電荷をメカニカルシャッタ１４の駆動後に読み出す。電荷は、３フィールド期間をかけてＣＣＤイメージャ１６から読み出される。読み出された電荷つまり高解像度の生画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ回路１８および信号処理回路２６で一連の処理を施され、この結果、高解像度の画像データがＳＤＲＡＭ３６に書き込まれる。

ＮＲ撮影処理を実行するとき、ＣＰＵ３０は、上述と同様に、全画素読み出しモードをＴＧ２２に設定し、最適露光期間Ｔｍａｉｎに従う本露光をＴＧ２２に命令し、そして本露光の開始から最適露光期間Ｔｍａｉｎが経過した時点でドライバ２０にメカニカルシャッタ１４の駆動を命令する。

ＣＰＵ３０はさらに、メカニカルシャッタ１４が閉じられてから３フィールド期間が経過したときに、露光期間Ｔｍａｉｎ／ｒ（ｒ：定数）に従う２回目の本露光をＴＧ２２に命令する。この結果、被写界像に対応する高解像度の画像データと、黒画像に対応する高解像度の画像データとが、ＳＤＲＡＭ３６に書き込まれる。

ＣＰＵ３０は、その後、被写界像に対応する画像データから黒画像に対応する画像データを減算し、暗電流に基づく固定パターンノイズが低減された１フレームの画像データを作成する。

こうして通常撮影処理またはＮＲ撮影処理が完了すると、記録処理が実行される。ＣＰＵ３０は、ＪＰＥＧ圧縮をＪＰＥＧコーデック４２に命令する。ＪＰＥＧコーデック４２は、ＳＤＲＡＭ３６に格納された高解像度の画像データをメモリ制御回路３４を通して読み出し、読み出された画像データをＪＰＥＧ方式で圧縮し、そして圧縮画像データつまりＪＰＥＧデータをメモリ制御回路３４を通してＳＤＲＡＭ３６に書き込む。ＣＰＵ３０は続いて、ＪＰＥＧデータをメモリ制御回路３４を通してＳＤＲＡＭ３６から読み出し、読み出されたＪＰＥＧデータを含むＪＰＥＧファイルをＩ／Ｆ４４を通して記録媒体４６に記録する。

図２および図３を参照して、ＣＣＤイメージャ１６は、インターライン転送方式のイメージセンサである。受光面に形成された複数の受光素子（画素）１６ａ，１６ａ，…は、原色フィルタを形成する複数の色要素にそれぞれ対応する。したがって、Ｒ，ＧおよびＢのいずれか１つの色情報を有する電荷が、各々の受光素子１６ａで光電変換によって生成される。生成された電荷は、垂直転送レジスタ１６ｂに読み出され、垂直方向に転送される。垂直転送レジスタ１６ｂの終端まで転送された電荷は、水平転送レジスタ１６ｃによって水平方向に転送され、ＣＣＤイメージャ１６から出力される。このような電荷の読み出し処理および転送処理は、ＴＧ２２から出力される複数の駆動パルスに応答して行なわれる。

図３に示すように、垂直転送レジスタ１６ｂは複数のメタルＭ，Ｍ，…によって形成され、２つのメタルＭが各々の受光素子１６ａに割り当てられる。各々のメタルＭには、ＴＧ２２から出力された駆動パルスＶ１，Ｖ２，Ｖ３Ａ，Ｖ３Ｂ，Ｖ４，Ｖ５Ａ，Ｖ５ＢおよびＶ６のいずれか１つが印加される。

垂直方向に連続する１８個の画素に注目したとき、下から３ライン目（第３ライン）のＧ／Ｂ画素，下から６ライン目（第６ライン）のＲ／Ｇ画素，下から９ライン目（第９ライン）のＧ／Ｂ画素，下から１２ライン目（第１２ライン）のＲ／Ｇ画素，下から１５ライン目（第１５ライン）のＧ／Ｂ画素または下から１８ライン目（第１８ライン）のＲ／Ｇ画素に割り当てられた２つのメタルＭには、駆動パルスＶ１およびＶ２がそれぞれ印加される。

また、下から２ライン目（第２ライン）のＲ／Ｇ画素，下から５ライン目（第５ライン）のＧ／Ｂ画素，下から１１ライン目（第１１ライン）のＧ／Ｂ画素，または下から１４ライン目（第１４ライン）のＲ／Ｇ画素に割り当てられた２つのメタルＭには、駆動パルスＶ３ＢおよびＶ４がそれぞれ印加される。下から８ライン目（第８ライン）のＲ／Ｇ画素または下から１７ライン目（第１７ライン）のＧ／Ｂ画素に割り当てられた２つのメタルＭには、駆動パルスＶ３ＡおよびＶ４がそれぞれ印加される。

さらに、下から１ライン目（第１ライン）のＧ／Ｂ画素，下から７ライン目（第７ライン）のＧ／Ｂ画素，下から１０ライン目（第１０ライン）のＲ／Ｇ画素，または下から１６ライン目（第１６ライン）のＲ／Ｇ画素に割り当てられた２つのメタルＭには、駆動パルスＶ５ＢおよびＶ６がそれぞれ印加される。下から４ライン目（第４ライン）のＲ／Ｇ画素または下から１３ライン目（第１３ライン）のＧ／Ｂ画素に割り当てられた２つのメタルＭには、駆動パルスＶ５ＡおよびＶ６がそれぞれ印加される。

垂直方向に連続する複数の画素をかかる１８画素の集合と考えたとき、駆動パルスＶ１，Ｖ２，Ｖ３Ａ，Ｖ３Ｂ，Ｖ４，Ｖ５Ａ，Ｖ５ＢおよびＶ６は、上述の要領で各々の１８画素に与えられる。

ＴＧ２２は、具体的には図４に示すように構成される。Ｈカウンタ２２ａのカウント値（水平カウント値）は、画素クロックに応答してインクリメントされ、かつ水平同期信号Ｈｓｙｎｃに応答してリセットされる。また、Ｖカウンタ２２ｂのカウント値（垂直カウント値）は、水平同期信号Ｈｓｙｎｃに応答してインクリメントされ、かつ垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに応答してリセットされる。水平カウント値および垂直カウント値のいずれも、デコーダ２２ｃ〜２２ｑのパルス生成に利用される。

デコーダ２２ｃおよび２２ｄはそれぞれ、タイミングパルスＸＶ１およびＸＳＧ１を発生する。ドライバ２２ｒは、かかるタイミングパルスＸＶ１およびＸＳＧ１に基づいて、駆動パルスＶ１を発生する。デコーダ２２ｅはタイミングパルスＸＶ２を発生し、ドライバ２２ｓはこのタイミングパルスＸＶ２に基づいて駆動パルスＶ２を発生する。

デコーダ２２ｆ，２２ｇおよび２２ｈはそれぞれ、タイミングパルスＸＶ３，ＸＳＧ３ＡおよびＸＳＧ３Ｂを発生する。ドライバ２２ｔは、タイミングパルスＸＶ３およびＸＳＧ３Ａに基づいて駆動パルスＶ３Ａを発生し、ドライバ２２ｕは、タイミングパルスＸＶ３およびＸＳＧ３Ｂに基づいて駆動パルスＶ３Ｂを発生する。デコーダ２２ｉはタイミングパルスＸＶ４を発生し、ドライバ２２ｖはこのタイミングパルスＸＶ４に基づいて駆動パルスＶ４を発生する。

デコーダ２２ｊ，２２ｋおよび２２ｌはそれぞれ、タイミングパルスＸＶ５，ＸＳＧ５ＡおよびＸＳＧ５Ｂを発生する。ドライバ２２ｗは、タイミングパルスＸＶ５およびＸＳＧ５Ａに基づいて駆動パルスＶ５Ａを発生し、ドライバ２２ｘは、タイミングパルスＸＶ５およびＸＳＧ５Ｂに基づいて駆動パルスＶ５Ｂを発生する。デコーダ２２ｍはタイミングパルスＸＶ６を発生し、ドライバ２２ｙはこのタイミングパルスＸＶ６に基づいて駆動パルスＶ６を発生する。

デコーダ２２ｎはタイミングパルスＸＳＵＢを発生し、ドライバ２２ｚは、デコーダ２２ｎからのタイミングパルスＸＳＵＢならびにＣＰＵ３０からの露光期間データに基づいて電荷掃き捨てパルスＳＵＢを発生する。

デコーダ２２ｏおよび２２ｐは、タイミングパルスＸＨ１およびＸＨ２をそれぞれ発生する。ドライバ２２αおよび２２βはそれぞれ、タイミングパルスＸＨ１およびＸＨ２に基づいて駆動パルスＨ１およびＨ２を出力する。デコーダ２２ｑはタイミングパルスＸＲＧを発生し、ドライバ２２γはこのタイミングパルスＸＲＧに基づいてリセットゲートクロックＲＧを出力する。

各々の受光素子１６ａで生成された電荷は、タイミングパルスＸＳＧ１，ＸＳＧ３Ａ，ＸＳＧ３Ｂ，ＸＳＧ５ＡまたはＸＳＧ５Ｂによって垂直転送レジスタ１６ｂに読み出される。垂直転送レジスタ１６ｂ上の電荷は、タイミングパルスＸＶ１〜ＸＶ６によって垂直方向に転送される。水平転送レジスタ１６ｃに達した電荷は、駆動パルスＨ１およびＨ２によって水平方向に転送される。電荷量によって定義される信号レベルは、リセットゲートクロックＲＧによってリセットされる。

通常撮影処理を行うとき、駆動パルスＶ１，Ｖ２，Ｖ３Ａ，Ｖ３Ｂ，Ｖ４，Ｖ５Ａ，Ｖ５ＢおよびＶ６は、図５（Ａ）〜図５（Ｈ）に示す要領で発生する。また、電荷掃き捨てパルスＳＵＢは図５（Ｉ）に示す要領で発生し、メカニカルシャッタ１４は図５（Ｊ）に示すタイミングで開状態から閉状態に遷移する。

電荷掃き捨てパルスＳＵＢは、本露光が開始されるまで繰り返し発生する。各々の受光素子１６ａで生成された電荷は、この電荷掃き捨てパルスＳＵＢによってドレイン（図示せず）に掃き捨てられる。本露光が開始されると、電荷掃き捨てパルスＳＵＢの出力が中断される。これによって、電荷が各々の受光素子１６ａに蓄積される。

本露光は、メカニカルシャッタ１４の駆動によって終了する。本露光が終了すると、垂直転送レジスタ１６ｂ上に発生したスミア成分を除去するべく、所定期間にわたって高速転送が実行される。所定期間が経過すると駆動パルスＶ３ＡおよびＶ３ＢにＸＳＧ３Ａ成分およびＸＳＧ３Ｂ成分がそれぞれ現れる。１フィールド目の電荷は、図３に示す第２ライン，第５ライン，第８ライン，第１１ライン，第１４ラインおよび第１８ラインの受光素子１６ａから、垂直転送レジスタ１６ｂに読み出される。読み出された電荷は、駆動パルスＶ１〜Ｖ６による垂直転送と駆動パルスＨ１およびＨ２による水平転送とを経て、ＣＣＤイメージャ１６から出力される。

１フィールド目の読み出し動作が完了すると、高速転送が再度実行され、その後、駆動パルスＶ１にＸＳＧ１成分が現れる。２フィールド目の電荷は、第３ライン，第６ライン，第９ライン，第１２ライン，第１５ラインおよび第１８ラインの受光素子１６ａから読み出される。読み出された電荷は、上述と同様、垂直転送および水平転送を経てＣＣＤイメージャ１６から出力される。

２フィールド目の読み出し動作が完了すると、高速転送がさらに実行され、その後、駆動パルスＶ５ＡおよびＶ５ＢにＸＳＧ５Ａ成分およびＸＳＧ５Ｂ成分がそれぞれ現れる。３フィールド目の電荷は、第１ライン，第４ライン，第７ライン，第１０ライン，第１３ラインおよび第１６ラインの受光素子１６ａから読み出される。読み出された電荷は、垂直転送および水平転送を経てＣＣＤイメージャ１６から出力される。

ＮＲ撮影処理を行うとき、駆動パルスＶ１，Ｖ２，Ｖ３Ａ，Ｖ３Ｂ，Ｖ４，Ｖ５Ａ，Ｖ５ＢおよびＶ６は、図６（Ａ）〜図６（Ｈ）および図７（Ａ）〜図７（Ｈ）に示す要領で発生する。また、電荷掃き捨てパルスＳＵＢは図６（Ｉ）および図７（Ｉ）に示す要領で発生し、メカニカルシャッタ１４は図６（Ｊ）および図７（Ｊ）に示すタイミングで開状態から閉状態に遷移する。

１回目の本露光は、上述と同様、電荷掃き捨てパルスＳＵＢの出力の中断によって開始される。これによって、各々の受光素子１６ａに電荷が蓄積される。ただし、駆動パルスＶ１に含まれるＸＶ１成分、ならびに駆動パルスＶ３ＡおよびＶ３Ｂの各々に含まれるＸＶ３成分の極性は、本露光期間（＝Ｔｍａｉｎ）にわたって反転する。かかる極性反転によって、受光素子１６ａと接続されたメタルに印加される駆動パルスＶ１，Ｖ３Ａ，Ｖ３Ｂ，Ｖ５ＡおよびＶ５Ｂは主にＬレベル（＝−７Ｖ〜−８Ｖ）を示し、受光素子１６ａは暗電流が発生し難い状態となる。

メカニカルシャッタ１４の駆動によって本露光が終了すると、ＸＶ１成分およびＸＶ３成分の極性は元に戻される。これ以降は、上述と同様の電荷読み出し動作が実行される。３フィールド目の読み出し動作が完了すると、電荷掃き捨てパルスＳＵＢの出力が再開される。ただし、メカニカルシャッタ１４は、閉状態を維持する。

図７を参照して、２回目の本露光もまた、電荷掃き捨てパルスＳＵＢの出力の中断によって開始される。駆動パルスＶ５ＡおよびＶ５Ｂに含まれるＸＶ５成分の極性は、本露光期間（＝Ｔｍａｉｎ／ｒ）にわたって反転する。この極性反転によって、受光素子１６ａと直結されたメタルに印加される駆動パルスＶ１，Ｖ３Ａ，Ｖ３Ｂ，Ｖ５ＡおよびＶ５Ｂは主にＭレベル（＝０Ｖ）を示し、受光素子１６ａは暗電流が発生し易い状態となる。

高速転送の開始タイミングになると、ＸＶ５成分の極性は、元に戻される。これ以降は、上述と同様の電荷読み出し動作が実行される。３フィールド目の読み出し動作が完了すると、電荷掃き捨てパルスＳＵＢの出力が再開され、メカニカルシャッタ１４が開かれる。

上述のように、受光素子１６ａは、１回目の本露光期間において暗電流が発生し難い状態に設定され、２回目の本露光期間において暗電流が発生し易い状態に設定される。このため、２回目の本露光期間を１回目の本露光期間よりも短くすれば、各々の本露光時に発生する暗電流量を互いに一致させることができ、暗電流に基づく固定パターンノイズの正確な除去が可能となる。したがって、上述の定数“ｒ”は、暗電流量が互いに一致する値に決定される。

ＣＰＵ３０は、具体的には、図８〜図１０に示すフロー図に従う処理を実行する。なお、これらのフロー図に対応する制御プログラムは、フラッシュメモリ４８に記憶される。

図８に示すステップＳ１では、スルー画像処理を実行する。これによって、被写界のスルー画像がＬＣＤモニタ４０に表示される。ステップＳ３ではシャッタボタン３２が半押しされたか否か判別し、ＮＯであればステップＳ５のスルー画像用ＡＥ処理を経てステップＳ３に戻る。ステップＳ３でＮＯと判断される限り、スルー画像用ＡＥ処理が繰り返され、プリ露光のための最適露光期間Ｔｐｒｅが繰り返し更新される。これによって、スルー画像の明るさが適度に調整される。ステップＳ３でＹＥＳと判断されると、ステップＳ７で記録用ＡＥ処理を実行する。これによって、最適露光期間Ｔｍａｉｎが正確に求められる。

ステップＳ９ではシャッタボタン３２が全押しされたか否か判別し、ステップＳ１１ではシャッタボタン３２の操作が解除されたか否か判別する。シャッタボタン３２の操作が解除されたときはステップＳ３に戻り、シャッタボタン３２が全押しされたときはステップＳ１３で現時点の撮影モードを判別する。

現時点の撮影モードが通常撮影モードであればステップＳ１５で通常撮影処理を実行し、現時点の撮影モードがＮＲ撮影モードであればステップＳ１７でＮＲ撮影処理を実行する。これによって、１フレームの高解像度画像データがＳＤＲＡＭ３６に確保される。ステップＳ１５またはＳ１７の処理が完了すると、ステップＳ１９では記録処理を行う。これによって、撮影された被写界の画像データが圧縮状態で記録媒体４６に記録される。ステップＳ１９の処理が完了すると、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ１７のＮＲ撮影処理は、図９に示すフロー図に従って実行される。まず、ステップＳ２１で全画素読み出しをＴＧ２２に設定する。垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生すると、ステップＳ２３でＹＥＳと判断し、ステップＳ２５で最適露光時間Ｔｍａｉｎを図４に示すデコーダ２２ｎに設定する。

ステップＳ２７では、現時点のタイミングが露光開始タイミングであるか否かを判別する。ここでＹＥＳであればステップＳ２９に進み、タイミングパルスＸＶ１およびＸＶ３の極性の反転を図４に示すデコーダ２２ｃおよび２２ｆに命令する。

ステップＳ３１では現時点のタイミングが露光終了タイミングであるか否か判別し、ＹＥＳであればステップＳ３３でメカニカルシャッタ１４の駆動をドライバ２０に命令する。ステップＳ３５では、タイミングパルスＸＶ１およびＸＶ３の極性の反転をデコーダ２２ｃおよび２２ｆに命令する。

ステップＳ３７では垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが３回発生するまで待機し、その後ステップＳ３９で露光時間Ｔｍａｉｎ／ｒをデコーダ２２ｎに設定する。

ステップＳ４１では、現時点のタイミングが露光開始タイミングであるか否かを判別する。ここでＹＥＳであればステップＳ４３に進み、タイミングパルスＸＶ５の極性の反転を図４に示すデコーダ２２ｊに命令する。

ステップＳ４５では現時点のタイミングが露光終了タイミングであるか否か判別し、ＹＥＳであればステップＳ４７でタイミングパルスＸＶ５の極性の反転をデコーダ２２ｊに命令する。

ステップＳ４９では所定期間待機し、その後ステップＳ５１に進む。ステップＳ５１の処理が開始される時点では、１回目の本露光に基づく被写界の画像データと、２回目の本露光に基づく黒画像データとが、ＳＤＲＡＭ３６に確保される。ステップＳ５１では、被写界の画像データに重畳されたノイズを低減するべく、被写界の画像データから黒画像データを減算する。かかるノイズ低減処理が完了すると、上階層のルーチンに復帰する。

以上の説明から分かるように、ＮＲ撮影モードが選択されたとき、被写界像に対応する電荷は、ＣＣＤイメージャ１６への光の入射が許容された本露光期間に受光素子１６ａで生成される。また、黒画像（遮光画像）に対応する電荷は、ＣＣＤイメージャ１６への光の入射が禁止された本露光期間に受光素子１６ａで生成される。固定パターンノイズが除去された１フレームの画像データは、被写界像に対応する電荷および黒画像に対応する電荷に基づいて作成される。

ここで、ＣＰＵ３０は、１回目の本露光期間にＣＣＤイメージャ１６を暗電流が発生し難い状態に設定し、２回目の本露光期間にＣＣＤイメージャ１６を暗電流が発生し易い状態に設定する。そして、２回目の本露光期間は、１回目の本露光期間よりも短くされる。

２回目の本露光期間を１回目の本露光期間よりも短くすることで、固定パターンノイズが除去された画像データの作成に要する時間の短縮化が図られる。また、ＣＣＤイメージャ１６を１回目の本露光期間に暗電流が発生し難い状態に設定し、２回目の本露光期間に暗電流が発生し易い状態に設定することによって、ノイズの正確な除去が可能となる。

なお、ＣＣＤイメージャとしては、ソニー株式会社製のイメージセンサ“ＩＣＸ４３２”または“ＩＣＸ４５１”を採用するようにしてもよい。

この発明の一実施例の構成を示すブロック図である。 図１実施例に適用されるＣＣＤイメージャの構成の一例を示す図解図である。 図２に示すＣＣＤイメージャの構成の一部を示す図解図である。 図１実施例に適用されるＴＧの構成の一部を示すブロック図である。 （Ａ）は駆動パルスＶ１の発生タイミングの一例を示すタイミング図であり、（Ｂ）は駆動パルスＶ２の発生タイミングの一例を示すタイミング図であり、（Ｃ）は駆動パルスＶ３Ａの発生タイミングの一例を示すタイミング図であり、（Ｄ）は駆動パルスＶ３Ｂの発生タイミングの一例を示すタイミング図であり、（Ｅ）は駆動パルスＶ４の発生タイミングの一例を示すタイミング図であり、（Ｆ）は駆動パルスＶ５Ａの発生タイミングの一例を示すタイミング図であり、（Ｇ）は駆動パルスＶ５Ｂの発生タイミングの一例を示すタイミング図であり、（Ｈ）は駆動パルスＶ６の発生タイミングの一例を示すタイミング図であり、（Ｉ）は電荷掃き捨てパルスＳＵＢの発生タイミングの一例を示すタイミング図であり、そして（Ｊ）はメカニカルシャッタの動作タイミングの一例を示すタイミング図である。 （Ａ）は駆動パルスＶ１の発生タイミングの他の一例を示すタイミング図であり、（Ｂ）は駆動パルスＶ２の発生タイミングの他の一例を示すタイミング図であり、（Ｃ）は駆動パルスＶ３Ａの発生タイミングの他の一例を示すタイミング図であり、（Ｄ）は駆動パルスＶ３Ｂの発生タイミングの他の一例を示すタイミング図であり、（Ｅ）は駆動パルスＶ４の発生タイミングの他の一例を示すタイミング図であり、（Ｆ）は駆動パルスＶ５Ａの発生タイミングの他の一例を示すタイミング図であり、（Ｇ）は駆動パルスＶ５Ｂの発生タイミングの他の一例を示すタイミング図であり、（Ｈ）は駆動パルスＶ６の発生タイミングの他の一例を示すタイミング図であり、（Ｉ）は電荷掃き捨てパルスＳＵＢの発生タイミングの他の一例を示すタイミング図であり、そして（Ｊ）はメカニカルシャッタの動作タイミングの他の一例を示すタイミング図である。 （Ａ）は駆動パルスＶ１の発生タイミングのその他の一例を示すタイミング図であり、（Ｂ）は駆動パルスＶ２の発生タイミングのその他の一例を示すタイミング図であり、（Ｃ）は駆動パルスＶ３Ａの発生タイミングのその他の一例を示すタイミング図であり、（Ｄ）は駆動パルスＶ３Ｂの発生タイミングのその他の一例を示すタイミング図であり、（Ｅ）は駆動パルスＶ４の発生タイミングのその他の一例を示すタイミング図であり、（Ｆ）は駆動パルスＶ５Ａの発生タイミングのその他の一例を示すタイミング図であり、（Ｇ）は駆動パルスＶ５Ｂの発生タイミングのその他の一例を示すタイミング図であり、（Ｈ）は駆動パルスＶ６の発生タイミングのその他の一例を示すタイミング図であり、（Ｉ）は電荷掃き捨てパルスＳＵＢの発生タイミングのその他の一例を示すタイミング図であり、そして（Ｊ）はメカニカルシャッタの動作タイミングのその他の一例を示すタイミング図である。 図１実施例に適用されるＣＰＵの動作の一部を示すフロー図である。 図１実施例に適用されるＣＰＵの動作の他の一部を示すフロー図である。 図１実施例に適用されるＣＰＵの動作のその他の一部を示すフロー図である。

符号の説明

１０… ディジタルカメラ
１６… ＣＣＤイメージャ
２２… ＴＧ
２６… 信号処理回路
２８… 輝度評価回路
３０… ＣＰＵ

Claims (5)

1. イメージセンサへの光の入射が許容された第１期間に前記イメージセンサで生成された第１電荷と前記イメージセンサへの光の入射が禁止された第２期間に前記イメージセンサで生成された第２電荷とに基づいて１画面の画像信号を作成する電子カメラにおいて、
   前記第１期間に前記イメージセンサを暗電流が発生し難い第１状態に設定する第１設定手段、および
   前記第２期間に前記イメージセンサを前記暗電流が発生し易い第２状態に設定する第２設定手段を備え、
   前記第２期間を前記第１期間よりも短くするようにしたことを特徴とする、電子カメラ。
2. 前記イメージセンサは、光電変換によって電荷を生成する複数の受光素子、および複数のメタルによって形成され、前記複数の受光素子から読み出された電荷を転送する転送レジスタを有し、
   前記第１設定手段は前記複数のメタルのうち前記複数の受光素子と接続される特定メタルに第１電圧を印加し、
   前記第２設定手段は前記特定メタルに前記第１電圧よりも高い第２電圧を印加する、請求項１記載の電子カメラ。
3. 前記転送レジスタに読み出された電荷を転送するために前記特定メタルに印加されるパルスを発生する発生手段をさらに備え、
   前記第１設定手段および前記第２設定手段の各々は前記発生手段によって発生されるパルスの極性を制御する、請求項２記載の電子カメラ。
4. 前記第１期間および前記第２期間の比率は前記第１電圧および前記第２電圧の比率に相関する、請求項２または３記載の電子カメラ。
5. 前記第１電荷に基づく第１画像信号から前記第２電荷に基づく第２画像信号を減算する減算手段をさらに備える、請求項１ないし４のいずれかに記載の電子カメラ。

Images