JP2006121165A - 撮像装置、画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置の複雑化及び高価格化を招くことなく、スミアの影響を除去し、高品位な画像形成を行うことができるようにする。
【解決手段】 ＣＣＤの遮光領域で生成した画像信号にフィルタリング処理を行って、画像信号よりスミアなどのノイズを除去し、この画像信号を用いて黒レベル基準電圧を設定して暗ノイズ補正を行うようにした撮像装置。
【選択図】 図３

Description

本発明は、特に、高い画素密度を有するＣＣＤを用いた撮像装置において、スミアに代表される様な大きなノイズが発生する状況下でも、暗ノイズ補正や画像信号処理を確実に行える様にした撮像装置及び画像形成方法に関する。

電子カメラ、スキャナ、ビデオカメラ等の撮像装置では、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）に代表される撮像素子により、被写体光学像の画像信号化を経て画像形成が行われる。これらの撮像装置では、暗ノイズ（熱雑音）と呼ばれる撮像素子で生ずる暗電流に起因する画像ノイズを発生させることがある。暗ノイズは、画像再現性や画質に大きな影響を与えるため、補正等の操作を行ってその影響を除去する必要がある。そして、暗ノイズの補正技術は、撮像装置の分野においてこれまでも種々検討されてきた。

ここで、一般的な暗ノイズの補正方法を説明する。図５にＣＣＤの画素構成と暗ノイズ補正に使用されるＯＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｌａｃｋ）クランプ信号５３、５４の波形を示す。図５に示すように、ＣＣＤ５０は、光学像を画像信号に変換可能な受光領域５１と暗ノイズ検出用の画像信号を形成する遮光領域５２（以下ＯＢ領域；Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｌａｃｋ領域ともいう）より構成され、遮光領域５２は受光領域５１の周囲に配置されている。

ＯＢ領域５２は、受光領域５１と同様に光電変換部（フォトダイオード）を有しているが、光学的に完全に遮光された構造となっているので、熱により生ずる暗ノイズに起因する電荷信号のみが形成される（以下、本発明では暗ノイズに起因する電荷信号のことも画像信号と呼ぶ）。ＣＣＤ５０から出力される画像信号は、ＣＣＤ５０の水平方向に基づく水平信号と垂直方向に基づく垂直信号に分けられるが、ＯＢ領域５２で形成される暗ノイズに起因する画像信号も図５に示す様に、水平ＯＢクランプ信号５３と垂直ＯＢクランプ信号５４に分けられる。

暗ノイズの補正は、これらのクランプ信号に基づいて暗ノイズを抽出し、抽出された暗ノイズに基づいて画像信号の黒レベルを電位として設定する黒レベル基準電圧を生成し、この黒レベル基準電圧に基づくＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路でのクランプ動作により行われるものである。クランプ動作は、通常、水平方向への画素転送を行っている時に実施される。すなわち、水平ＯＢクランプ信号５３により、例えば、図５中のＣＣＤ撮像面５０右端の遮光領域５２を構成する画素（数十画素分に相当）に対してクランプ動作を行う。図中ではクランプ動作の実施をクランプ期間ＣＴと動作を行っている時間で示す。また、図中の５３０は、水平ＯＢクランプ信号５３のクランプ動作方向（水平方向）を示す。

また、撮像装置では、アナログ信号処理回路を起動した直後や撮影感度設定を変更した時にＡＧＣ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ；自動ゲイン調整）回路のゲイン設定値が変動して画像信号が大きく変動することがある。この様な変動に対して、より安定した暗ノイズ補正を行うことが必要であり、クランプ動作に使用可能なＯＢ領域５２を多めに確保するとともに、水平方向のクランプ動作に加えて垂直方向のクランプ動作を行う様にしている。すなわち、図５のＣＣＤ撮像面５０の上部と下部に存在するＯＢ領域５２Ｂ、５２Ｃもクランプ動作に使用できるように、垂直ＯＢクランプ信号５４によるクランプ動作を行っている。図中５４０は垂直ＯＢクランプ信号５４のクランプ動作方向（垂直方向）を示す。

この様に、ＯＢ領域５２を構成する画素を無駄なくクランプ動作に使用することで、より安定した暗ノイズ補正が実現されるようになってきたが、非常に高い輝度を有する領域（例えば光が反射した領域）が存在する被写体を撮影した時に、スミアと呼ばれるスジ状あるいはゴースト状のノイズが撮影画像上に発生することがあった。図６はスミアＳが発生したＣＣＤ撮像面５０を示す。

スミアＳは、前述した様に、太陽光やストロボ光、あるいは照明光などの光源からの強い光や鏡に強く反射した光などが入射する状態で撮影が行われた時に、ＣＣＤの受光領域５１が非常に強い光を受けることにより生ずるもので、撮影画像上にスジ状あるいはゴースト状の画像不良として視認される。これは、ＣＣＤ撮像面５０上に強い光Ｌが入射すると、受光領域５１中の強い光を受けた領域ＬＲでは収容可能な許容量をオーバーするレベルの電荷が発生し、受光領域５１で収容し切れなかった余剰の電荷がＯＢ領域５２に入り込む結果（図中のＯＢＳ）、ＯＢ領域５２上で生成する画像信号が本来の暗ノイズ分に相当する電荷に余剰分の電荷が重畳されて暗ノイズの量を正しく検出することができなくなることにより発生するものである。この様に、スミアが発生すると、ＣＣＤ撮像面５０ではその特定領域あるいは全領域にわたりノイズが発生するために適正な暗ノイズ補正が行えなくなる。

また、スミアが発生した状況下では、ＡＥ（Ａｕｔｏ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ；自動露光）制御や、ＷＢ（Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ；ホワイトバランス）制御、あるいはＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）制御などを適正に行うことが困難になる。すなわち、ＡＥ制御を行うと適正露出量よりも低い露出量が選択されたり、ＷＢ制御（ホワイトバランス制御）を行うとＣＣＤの各色成分に対して均一なオフセットが発生するので白色の基準値がグレイと判定されてしまう。特に、原色フィルタを併設したＣＣＤを使用したものではＷＢ調整ゲインが相対的に小さくなるので緑色がかった画像になる傾向がある。また、ＡＦ制御では、画像のコントラストを検出して合焦位置を求めるコントラスト方式の場合に、スミア発生領域とそうでない領域の境目にコントラストが発生してスミアに合焦させるような演算結果が得られることがある。

この様に、スミアが発生すると、画像の基本性能を左右するＡＥ、ＷＢ、ＡＦ制御に大きな誤差要因が発生するので、補正操作等によりその影響を除去しなくてはならない。スミアの影響を除去する補正技術としては、例えば、撮影時に機械的シャッタ等の遮光部材でＣＣＤを遮光し、ＣＣＤの転送路で発生したスミアを予め掃き出しておいてから撮像面上部の遮光領域でＯＢクランプ動作を行う方法や、遮光領域を複数のブロックに分割し、各ブロックの出力を積分し、各ブロックの積分値を比較することにより遮光領域での異常発生を検出する手段を設ける方法などがあり、異常を検出した時には異常発生の警告表示や撮影不可能な状態にしたり、撮像手段に入射する光量を減量させてスミアの影響をなくすようにしている（例えば、特許文献１参照）。この様に、スミアが発生した時でも、その影響をなくし、安定した暗ノイズ補正が行えるデジタルカメラなどの撮像装置も登場している。
特開２００３−１９８９５３号公報（段落００３５等参照）

ところで、デジタルカメラの高性能化の進展に伴い、撮像素子の性能も高解像度、高精細な画像再現が可能なものが求められる様になってきた。例えば、初期のデジタルカメラに搭載されていた撮像素子は、ＶＧＡ（Ｖｉｄｅｏ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｒａｙ；画素数＝６４０×４８０画素）が主流だったが、最近では、ＳＸＧＡ（Ｓｕｐｅｒ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｒａｙ；画素数＝１２８０×９６０画素）や５００万画素クラスという非常に高い画素密度を有する撮像素子が普及する様になった。そして、画素密度の高い撮像素子は、スミアの発生確率が高く、高品位な画像再現性や画質向上を安定して行う上での大きな懸念材料となっている。

スミアの補正方法は、前述した技術が既に確立されているが、画素密度の高い撮像素子を用いた撮像装置にこれらをそのまま適用することは極めて難しかった。例えば、特許文献１に開示されたスミア補正方法は、ＯＢ領域を複数のブロックに分割してスミア検知を行うものなので、画素密度の高い撮像素子に適用するとブロック数も膨大になり構造がとても複雑なものになる。また、画素密度が高くなるほど短時間で検知を行うことが難しくなる。したがって、特許文献１に開示された技術で画素密度の高い撮像素子を細かく補正することは極めて困難であると考えられる。

また、機械的シャッタ等の遮光部材を設ける方法は、部品点数の増大や撮像装置の構造を複雑化させるといった問題が懸念される。とりわけ、最近ではコンパクトで高性能のデジタルカメラが市場では求められており、この様なユーザニーズを満足させることが難しくなる。さらに、部品点数の増加は価格に跳ね返るので市場競争力に足かせをかけることになってしまう。その上、機械的シャッタは遮光性のみを達成するもので、撮影待機時や動画撮影時の画像取込みに寄与できる様な性能を兼ね備えているものではなく、電子シャッタの様な汎用性を期待できるものではなかった。

この様に、画素密度の高い撮像素子を有する撮像装置に対して安定したスミア補正を行うことが可能な技術はまだ確立されておらず、この様な高画素の撮像装置に対して安定した暗ノイズ補正を行える技術もまだ確立されていない状況である。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、高い画素密度を有する撮像素子を用いた撮像装置に対し、装置の複雑化や高価格化を招くことなく、高輝度の被写体撮影を行ってもスミアの影響を確実に除去することにより、暗ノイズ補正や画像信号処理を安定かつ確実に行うことの可能な撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的は、下記の請求項１〜７に記載の発明によって達成される。

（請求項１）
被写体光像を光電変換して画像信号を生成する受光領域と、黒レベル基準電圧設定に使用する画像信号を生成する遮光領域と、を有する撮像手段と、
前記遮光領域で生成された画像信号に補正を行う補正信号を生成する補正信号生成手段と、
前記補正信号生成手段により生成された補正信号を用いて、前記遮光領域で生成された画像信号を補正する画像信号補正手段と、
前記遮光領域で生成された画像信号にフィルタリング処理を行うフィルタリング手段と、
前記フィルタリング手段で処理された前記画像信号を用いて黒レベル基準電圧を設定する黒レベル基準電圧設定手段とを、有し、
前記画像信号補正手段は、前記黒レベル基準電圧設定手段で設定された黒レベル基準電圧の下で前記補正信号による補正を行うものであることを特徴とする撮像装置。

（請求項２）
画像信号を生成する受光領域と遮光領域とを有する撮像手段と、
前記遮光領域で生成された画像信号にフィルタリング処理を行うフィルタリング手段と、
前記撮像手段で生成された画像信号に所定の処理を行う画像信号処理手段と、を有し、
前記画像信号処理手段は、前記フィルタリング手段により処理された画像信号に基づいて前記撮像手段で生成された画像信号に所定の処理を行うものであることを特徴とする撮像装置。

（請求項３）
被写体光像を光電変換して画像信号を生成する受光領域と、黒レベル基準電圧設定に使用する画像信号を生成する遮光領域と、を有する撮像手段と、
前記遮光領域で生成された画像信号に補正を行う補正信号を生成する補正信号生成手段と、
前記補正信号生成手段により生成された補正信号を用いて、前記遮光領域で生成された画像信号を補正する画像信号補正手段と、
前記画像信号を用いて黒レベル基準電圧を設定する黒レベル基準電圧設定手段と、
前記撮像手段で生成された画像信号に所定の処理を行う画像信号処理手段と、
前記遮光領域で生成された画像信号にフィルタリング処理を行い、フィルタリング処理した画像信号を前記黒レベル基準電圧設定手段と前記画像信号処理手段に提供するフィルタリング手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。

（請求項４）
前記フィルタリング手段は、
任意の閾値を有するものであり、
該閾値と前記遮光領域で生成された画像信号とを比較してフィルタリング処理を行うものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。

（請求項５）
前記画像信号処理手段は、
前記画像信号のホワイトバランスを制御するホワイトバランス制御部と、
前記画像信号に基づいて前記撮像手段の露出制御を行う露出制御部と、
前記画像信号に基づいて前記撮像手段における焦点制御を行う焦点制御部と、
を有するものであることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。

（請求項６）
撮像手段内の受光領域と遮光領域で生成される画像信号を用いて画像形成を行う画像形成方法であって、
前記遮光領域で生成された画像信号にフィルタリング処理を行い、
前記フィルタリング処理を行った画像信号を用いて、前記遮光領域で生成された画像信号を補正する環境を設定し、
設定した環境下で前記遮光領域で生成された画像信号の補正を行い、
補正により得られた画像信号を用いて画像形成を行うことを特徴とする画像形成方法。

（請求項７）
撮像手段内の受光領域と遮光領域で生成される画像信号を用いて画像形成を行う画像形成方法であって、
前記遮光領域で生成された画像信号にフィルタリング処理を行い、
前記フィルタリング処理を行った画像信号を用いて、前記撮像手段における撮像条件を設定する部位に送信される信号を補正し、
補正された信号により設定された撮影環境下で画像形成を行うことを特徴とする画像形成方法。

請求項１や請求項６に記載の発明は、撮像手段であるＣＣＤの遮光領域で生成した画像信号にフィルタリング処理を行って、画像信号よりスミアに代表される大きなノイズを画像信号から除去し、この画像信号を黒レベル基準電圧設定手段に送る。黒レベル基準電圧設定手段では、この画像信号に基づいて黒レベル基準電圧を設定し、画像信号補正手段はこの黒レベル基準電圧下で暗ノイズ補正を行う。

したがって、請求項１や請求項６に記載の発明によれば、被写体中に太陽光線などの強い光が存在する撮影を行いＣＣＤ撮像面上にスミアが発生しても、スミアの影響を排除した画像信号を得ることができるので、スミアの影響のない安定した暗ノイズ補正が行えるようになった。とりわけ、画素密度の高いＣＣＤを用いた撮像装置は、従来技術ではスミアの影響を完全に排除して暗ノイズ補正を行うことが極めて困難だっただけに、本発明によりスミアの影響のない精度のよい暗ノイズ補正が行えることにより、高画素ＣＣＤの特性を発現した高解像度、高精細な画像形成を確実に行える様になった。

請求項２や請求項５、請求項７に記載の発明は、撮像手段であるＣＣＤの遮光領域で生成した画像信号にフィルタリング処理を行って画像信号よりスミアに代表される大きなノイズを画像信号から除去し、この信号をホワイトバランス調整や自動露光調整、自動焦点設定を制御する画像信号処理手段に送ることで、スミアの影響を排除した信号を用いてこれらの制御を行えるようにした。

したがって、請求項２や請求項５、請求項７に記載の発明によれば、被写体中に太陽光線の様な強い光が入る様な撮影を行った時に、スミアの影響を排除した画像信号を画像信号処理手段に提供することができるので、ホワイトバランス調整などの調整で誤作動を発生させないようにした。具体的には、請求項２や請求項５に記載の構成により、スミアがが発生しても、その影響を排除した状態でホワイトバランス調整や自動露光制御、あるいは自動焦点調整を行える様にした。とりわけ、高い画素密度を有するＣＣＤを用いた撮像装置は、スミアの影響を完全に除去することが難しかっただけに、本発明により高輝度を有するものを撮影しても、適正な撮影条件下での撮影が確実に行えるようになった。

請求項３に記載の発明は、撮像手段であるＣＣＤの遮光領域で生成した画像信号にフィルタリング処理を行ってスミアの様な大きなノイズを排除し、この画像信号を暗ノイズ補正時の基準電圧を設定する黒レベル基準電圧設定手段や、ホワイトバランス調整、自動露光調整、自動焦点設定を行う画像信号処理手段に供給する。その結果、スミアの影響を排除した状態で暗ノイズ補正が行え、また、スミアの影響を受けずにホワイトバランス調整や自動露光制御、自動焦点調整を行えるようになった。

この様に、請求項３に記載の発明によれば、太陽光線などの強い光が被写体中に入った状態で撮影を行ってスミアなどの大きなノイズが発生しても、ノイズの影響を排除した状態で画像信号の暗ノイズ補正が行え、また、ノイズに起因する誤作動の発生を防止できるようになった。とりわけ、高い画素密度を有するＣＣＤを用いた撮像装置では、スミアの影響を完全に除去した状態を実現することが難しかっただけに、本発明により、スミアの影響を気にすることなく、高画素ＣＣＤの特性を活かした高解像度、高精細な仕上がりの画像形成を安定して行える様になった。

本発明は、高い画素密度を有するＣＣＤ撮像面を有する撮像装置に対し、遮光領域で生成された画像信号にフィルタリング処理を行い、フィルタリング処理を行った画像信号を撮像装置内にフィードバックすることにより、太陽光線の様な強い光が撮像素子面に入射して発生するスミアの影響をなくした状態で暗ノイズ補正や画像信号処理を迅速かつ安定して行える様にした発明である。

本発明者は、太陽光線などの強い光が撮像素子面に入射して発生するスミアに代表されるノイズを画像信号から効果的に除去する方法を考えた。すなわち、ある一定レベル以上のノイズを選択的に除去する手段を撮像装置内に設けて、ノイズの影響を排除した画像信号を撮像装置内にフィードバックして暗ノイズ補正やホワイトバランス調整などの処理を行える様にすることを考え、本発明を見出したのである。すなわち、本発明は、撮像装置内に画像信号をフィルタリングするフィルタリング手段を設け、フィルタリングにより画像信号よりスミアの様なノイズの影響を除去し、この画像信号を撮像装置内の他の構成にフィードバックさせる様にした撮像装置に関する。

本発明によれば、スミアなどの大きなノイズを画像信号から排除した画像信号が用いられるようになり、ＯＢクランプ操作による暗ノイズ補正や、撮像装置のホワイトバランス調整、露出制御や焦点制御といった補正を精度よく行える様になった。その結果、高品位な撮影画像形成を安定して行えるようにした。以下、本発明について詳述する。

本発明に係る撮像装置の具体的な実施形態としては、デジタルカメラが代表的であるが、この他にカメラ付きの携帯電話機やスキャナ、デジタルビデオカメラなども含まれる。

図１及び図２を用いて、本発明に係る撮像装置の代表的な実施形態の１つであるデジタルカメラの外観を説明する。図１（ａ）は、本発明に係るデジタルカメラ１の正面図、（ｂ）は背面図である。また、図２（ａ）は、デジタルカメラ１の上面図、（ｂ）は側面図である。図１に示す様に、デジタルカメラ１は撮像部２とカメラ本体部３よりなる。

撮像部２は、マクロズームからなる撮影レンズ及びＣＣＤ等の光電変換素子からなる撮像手段を有し、被写体の光学像（被写体光像）を画像信号（ＣＣＤの各画素で光電変換された電荷信号により構成される画像信号）に変換して取り込むものである。

撮像部２の内部には、後述するマクロズームレンズ２０１が配設され、マクロズームレンズ２０１が配設された箇所の後方に後述するＣＣＤエリアセンサ２０２を備えた撮像回路（図示せず）が設けられている。また、撮像部２内には、適所にフラッシュ光の被写体からの反射光を受光する調光センサを備えた調光回路（図示せず）が設けられている。

カメラ本体部３は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ；液晶表示素子）からなるＬＣＤ表示部６、ＥＶＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｖｉｅｗ Ｆｉｎｄｅｒ；電子ビューファインダ）７、デジタルカメラ１を図示しないパーソナルコンピュータに接続する外部接続端子１２を有しており、撮像部２で取り込まれた画像信号に所定の信号処理を施し、ＬＣＤ表示部６やＥＶＦ７への画像表示、後述するメモリカード１３などの記録媒体への画像記録、あるいはパーソナルコンピュータへの画像の転送といった処理を行う。

図１（ａ）に示す様に、カメラ本体部３の前面には、上部適所にフラッシュ４が設けられ、また、図１（ｂ）に示す様に、カメラ本体部３の背面には、略中央に撮影画像を表示したり、記録画像を再生表示するＬＣＤ表示部６とＥＶＦ７が設けられている。

カメラ本体部３の上面には、図２（ａ）に示す様に、撮影画像をキャプチャしメモリカード１３に記録するシャッタボタン５と、シャッタボタン５の近くに「記録モード」（図中のＲＥＣ）と「再生モード」（図中のＰＬＡＹ）とを切換設定する撮影モード切換スイッチ１１が設けられている。記録モードは、撮影待機状態から露光制御のプロセスを経て撮影にいたる写真撮影を行う時のモードであり、再生モードは、メモリカード１３に記録された撮影画像をＬＣＤ表示部６やＥＶＦ７に再生表示するモードである。

また、図２（ａ）に示す様に、カメラ本体部３の上面には、撮影感度を切り換えるための撮影感度切換スイッチ１０が設けられている。撮影感度切換スイッチ１０は、スイッチを押す度に、例えば、撮影感度がＩＳＯ１００からＩＳＯ８００までサイクリックに切り換り、撮影時の状況に適した感度を選択することが可能である。

カメラ本体部３の背面には、図１（ｂ）に示す様に、再生時に再生画像のコマ送りを行ったり、撮影時にズーム操作を行うための再生コマ送りスイッチ／ズームスイッチ９が設けられている。再生コマ送りスイッチ／ズームスイッチ９における再生画像のコマ送りとは、カメラを再生モードに設定しメモリカード１３に記録された画像をコマ番号とともにＬＣＤ表示部６に順次表示する様にしたものである。なお、ＬＣＤ表示部６への画像表示を昇順方向（撮影順の方向）若しくは降順方向（撮影順と逆の方向）に変更指示することも可能である。また、撮影時のズーム操作は、再生コマ送りスイッチ／ズームスイッチ９を操作することにより、マクロズームレンズ２０１をテレ方向若しくはワイド方向にズーミングすることである。

さらに、カメラ本体部３の背面には、画像表示を行うための表示手段であるＬＣＤ表示部６とＥＶＦ７とを選択するＥＶＦ切換スイッチ８が設けられている。

次に、デジタルカメラ１の制御系について図３を用いて説明する。図３は、本発明に係るデジタルカメラ１の制御系のブロック図である。なお、図３では、図１及び図２に示した部材と同じ部材には同一の番号を付与した。

撮像部２内のマクロズームレンズ２０１は、開口量が固定された絞り部材（固定絞り）が設けられ、被写体光像を結像する。ＣＣＤエリアセンサ２０２（以下ＣＣＤ２０２という。）は、Ｒ（赤）光、Ｇ（緑）光、Ｂ（青）光の各色透過フィルターがピクセル単位（画素単位）で市松模様状に配置されたカラーエリア撮像センサで、マクロズームレンズ２０１により結像された被写体光像をＲ（赤）光、Ｇ（緑）光、Ｂ（青）光の各色成分の画像信号（各画素単位で受光された画素信号の信号列からなる信号）に光電変換するものである。すなわち、ＣＣＤ２０２は、本発明に係る撮像装置における撮像手段として機能するものである。

撮像部２では、撮影待機状態で露出制御（ＣＣＤ２０２の露光量調節）が行えるが、撮影待機状態では絞りドライバ２１３により絞りが開放固定絞りに設定されるので、ＣＣＤ２０２の電荷蓄積時間の調節により露出制御が行われる。すなわち、撮影待機状態における露出制御は、シャッタスピードに相当するＣＣＤ２０２の電荷蓄積時間の調節により行われるものである。

電荷蓄積時間の調節は以下のように行われる。先ず、ＣＣＤ２０２により測光された光量データより選択された測光エリアに基づいてカメラ本体部３に設けられたカメラ制御ＣＰＵ３１３で露出制御データが算出される。そして、算出された露出制御データと予め設定されているプログラム線図のデータに基づき、露光時間データが算出されタイミングジェネレータ２１１に送られる。これらのデータに基づいてタイミングジェネレータ２１１よりＣＣＤ２０２に適正な露光時間となる電荷蓄積時間の情報がフィードバックされて電荷蓄積時間の調節が行われる。

なお、被写体輝度が低輝度の時、適切なシャッタスピードの設定ができず適正な露光制御を行うことができない場合があるが、この様な場合、シャッタスピードの調整とともにＡＧＣ回路２０５のゲイン調整を行うことで適正な露出制御を実現させることができる。すなわち、低輝度時の場合、アナログ信号処理ＩＣ（回路）２０３内のＡＧＣ回路２０５のゲイン調整をシャッタスピード調整と組み合わせることで、双方の調整による相乗的な効果が得られて画像信号のレベル調整が可能になり、適正な露出制御が実現される。

また、撮影時における露出制御は、前述したカメラ制御ＣＰＵ３１３で算出された露出制御データと予め設定されたプログラム線図に基づく情報により、絞りドライバ２１３とタイミングジェネレータ２１１によりＣＣＤ２０２への適正な露光量が制御される。

タイミングジェネレータ２１１は、後述するカメラ本体部３の基準クロック発生部３１０から送信される基準クロックに基づいてＣＣＤ２０２の駆動制御信号を生成するものである。タイミングジェネレータ２１１で生成される駆動制御信号には、例えば、ＣＣＤ２０２における露出開始及び終了タイミングを制御する積分開始／終了のタイミング信号、各画素の受光信号の読出制御信号（水平同期信号、垂直同期信号、転送信号等）等のクロック信号が挙げられ、これらのクロック信号がＣＣＤ２０２に供給されるとＣＣＤ２０２では各クロック信号に対応した駆動制御が行われる。

また、タイミングジェネレータ２１１は、基準クロック発生部３１０から供給された基準クロックに基づいて、後述するアナログ信号処理ＩＣ２０３内のＣＤＳ回路２０４で使用されるサンプリング信号やＯＢクランプ信号を生成し、これらの信号をＣＤＳ回路２０４に供給するものである。この様に、タイミングジェネレータ２１１は、本発明に係る撮像装置における補正信号生成手段として機能するものである。

ＣＣＤ２０２における電荷蓄積が完了すると（すなわち、デジタルカメラ１の露出制御が完了すると）、光電変換により形成された画像信号は、遮光されたＣＣＤ２０２内の転送路にシフトされてバッファを介して読み出される。そして、ＣＣＤ２０２から読み出された画像信号は、信号処理ＩＣ２０３に取り込まれて所定の処理が施される。

図３に示す様に、アナログ信号処理ＩＣ２０３にはＣＤＳ回路２０４、ＡＧＣ回路２０５、Ａ／Ｄ変換器２０６等より構成され、これらの各構成部を介して画像信号に所定の処理が行われる。以下、アナログ信号処理ＩＣ２０３で行われる画像信号への所定の処理について説明する。

ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路２０４は、ＣＣＤ２０２から読み出された画像信号より読出し時に発生するノイズを低減させたり、黒レベル基準電圧設定部２０９で生成された黒レベル基準電圧に基づいてＯＢクランプ動作を行って暗ノイズの補正を行うものである。この様に、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路２０４は、本発明に係る撮像装置における画像信号補正手段として機能するものである。

ＡＧＣ回路２０５は、ＣＤＳ回路２０４で処理された画像信号に対し、前述した撮影感度切換スイッチ１０により選択された撮影感度に基づいてゲイン調整を行い、撮影感度の制御を行うものである。

Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器２０６は、ＡＧＣ回路２０５から入力された画像信号を構成する各画素信号を１２ビットのデジタル信号に変換するものである。Ａ／Ｄ変換器２０６は、基準クロック発生部３１０から入力されるＡ／Ｄ変換用クロックに基づき、アナログ信号の各画素信号を１２ビットのデジタル信号に変換する。

スイッチ回路２０７は、Ａ／Ｄ変換器２０６でデジタル化された画像信号中に含まれる暗ノイズ成分より構成されるＯＢ領域（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｌａｃｋ；遮光領域）の画像信号を抽出するもので、具体的には、暗ノイズ成分を水平ＯＢクランプ信号、あるいは、垂直ＯＢクランプ信号の形態で抽出する。

図３中のフィルタ（１）２０８は、スイッチ回路２０７で抽出されたＯＢ領域の画像信号よりスミアの検出を行い、スミアを検出した時には排除あるいは低減できる様に作動するものである。具体的には、ＯＢ領域の画像信号の強度を予め設定しておいた閾値と比較し、画像信号の強度が閾値を越えたことを検出することでスミアを検出する。そして、フィルタ（１）２０８でスミアが検出された場合には、後述する黒レベル基準電圧設定部２０９で黒レベル基準電圧を変更させ、変更した黒レベル基準電圧下でＣＤＳ回路２０４に暗ノイズ補正を行わせてスミアを排除あるいは低減させる。すなわち、フィルタ（１）２０８は、本発明に係る撮像装置におけるフィルタリング手段として作動するものである。

また、フィルタ（２）２１０は、スイッチ回路２０７で抽出されたＯＢ領域の画像信号よりスミアの検出を行い、スミアを検出した時にはスミアの量とスミアが発生した領域をＯＢ領域上の画素位置に対応させて検出できる様に作動するものである。具体的には、ＯＢ領域の画像信号の強度を予め設定された閾値と比較し、画像信号の強度が閾値を越えたことを検出することでスミアを検出する。そして、スミアを検出した場合には当該スミアの量とスミアが発生した領域をＯＢ領域上の画素位置に対応させて検出し、その検出結果（以下、フィルタ（２）で検出された検出結果をスミア情報ともいう）を後述する画像処理ＣＰＵ３０１に提供する。すなわち、フィルタ（２）２１０は、本発明に係る撮像装置におけるフィルタリング手段として作動するものである。

フィルタ（２）２１０で検出されたスミア量とスミアが発生した画素位置より構成されるスミア情報は、後述する画像処理ＣＰＵ３０１に送られ、画像処理ＣＰＵ３０１内のＷＢ制御部（Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ；ホワイトバランス制御部）３０４、ＡＥ制御部（Ａｕｔｏ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ；自動露光制御部）３０８、ＡＦ制御部（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ；自動焦点制御部）３０９に送信される。そして、各制御部では予め設定されていた制御量に対して当該スミア情報に基づく補正が行われることにより、スミアの影響を受けることのない適正なＷＢ制御、ＡＥ制御、及び、ＡＦ制御が行われる。

黒レベル基準電圧設定部２０９は、前述したＣＤＳ回路２０４での暗ノイズ補正を行う際に使用される黒レベル基準電圧を生成するもので、本発明に係る撮像装置における黒レベル基準電圧設定手段として作動するものである。黒レベル基準電圧設定部２０９で生成される黒レベル基準電圧は、前述したフィルタ（１）２０８でフィルタリング処理が施された画像信号に基づいて生成されたものである。

ここで、ＣＣＤ２０２から読み出された画像信号にスミアが重畳されている場合のフィルタ（１）２０８及びフィルタ（２）２１０の作動を図４を用いて説明する。図４中、（ａ）はスミアが重畳した時のＣＣＤ２０２撮像面の状態を示す模式図であり、（ｂ）はフィルタ（１）２０８の作動による信号波形の変化を、（ｃ）はフィルタ（２）２１０の作動による信号波形の変化を示す。

図４（ｂ）の（ｂ−１）では、ＣＣＤ２０２の遮光領域で形成される画像信号がスミア成分と暗ノイズ成分とを合成した信号波形となっていること、及び、フィルタ（１）からの信号は画像信号からスミアを検出するための閾値を有するもので、その波形は一定強度を有する直線であることが示されている。そして、フィルタ（１）２０８は、前記画像信号をフィルタ（１）２０８で設定した閾値と比較し、閾値を越えるレベルのスミアを検出した時にはスミアの強度を低減あるいは排除し、画像信号の信号波形を（ｂ−２）や（ｂ−３）に示す様な波形にすることで暗ノイズの抽出を可能にする。

この様に、本発明では、ＣＣＤ２０２を構成する遮光領域の画像信号にスミアが重畳されていても、遮光領域の画像信号からスミアの影響が排除された高精度の暗ノイズ抽出が行えるので、安定した黒色レベルを得ることが可能である。

本発明では、デジタルカメラ１の使用環境に応じてフィルタ（１）２０８の閾値の設定変更を行うことも可能である。これは、暗ノイズの強度が撮像装置の動作温度やＡＧＣ回路２０５のゲイン設定値、ＣＣＤ２０２の駆動モードにより変動する性質を有するので、暗ノイズのレベル変動に対応させてスミア検知のための閾値を変更するものである。具体的には、撮像装置を使用する環境が変わった場合や、温度変動が顕著な時、あるいはＡＧＣ回路２０５のゲイン設定値が大きい時などに、スミア検知のための閾値を上げる。

また、ＣＣＤ２０２の駆動モードに起因して暗ノイズの強度が変動するのは、撮影待機時や動画撮影時などで画素を加算することにより、フレームレートの増大させたり偽色発生抑制を行うことが必要になることがあるので、暗ノイズレベルやスミアレベルを増加させることになる。その結果、閾値を上げる必要性が発生するものである。

また、本発明では、スイッチ動作によりフィルタ（１）２０８の動作を選択的に切り換えるものであってもよい。例えば、ＣＣＤ２０２からの画像信号読出しに先立ち、機械的シャッタにより遮光を行った後にスミア電荷を掃き出させる動作を行うシーケンスを設け、フィルタ（１）２０８の動作を選択的に切り換えることも可能である。

また、上記記載では図４（ａ）中の撮像面上部に形成される遮光領域にクランプ動作を行うことについて述べてきたが、本発明で行われる遮光領域へのクランプ動作はこれに限定されるものではなく、図４（ａ）の撮像面右端に設けられている遮光領域にクランプ動作を行うものであってもよいことは言うまでもない。

次に、フィルタ（２）２１０によるスミア検出について説明する。

図４（ｃ）では、図４（ｂ）と同じように、ＣＣＤ２０２の遮光領域で形成される画像信号がスミア成分と暗ノイズ成分とを合成した信号波形となっていること、及び、フィルタ（２）からの信号は画像信号からスミアを検出する閾値を有するもので、その波形は一定強度を有する直線であることが示されている。

フィルタ（２）２１０は、画像信号の信号波形を閾値と比較し、閾値を越えるレベルのスミアを検出した時に、該スミアの量と該スミアに対応する遮光領域上の画素位置を検出して当該画素位置におけるスミアレベルを求めるものである。スミアレベルの算出方法は、図４（ｃ）で、撮像面の水平方向Ｘ番目に相当する画素位置における画素信号のレベルをＢｘ、当該画素位置におけるスミアレベルをＳｘ、さらにフィルタ（１）２０８で測定された暗ノイズのレベルをＤｋとした時に、ＢｘよりＤｋを引いた差として算出される。（Ｓｘ＝Ｂｘ−Ｄｋ）。

スミアレベルとスミア画素位置より構成されるスミア情報は、画像処理ＣＰＵ３０１を構成するＷＢ制御部３０４、ＡＥ制御部３０８、ＡＦ制御部３０９などの各制御部に供給され、当該スミア情報を踏まえてこれら制御部での制御量の補正が行われる結果、スミアの影響を排除した高精度の制御が可能になる。

なお、ホワイトバランスや自動焦点の制御では、光源撮影や光反射物に向けてストロボ撮影を行う場合の様に高輝度を有する被写体を撮影する場合、被写体そのものが誤差要因となることがあるので、ある一定レベルのスミアレベルを検出した時に当該スミアレベルとなる画素配列におけるデータを演算より除外して誤差の低減を図ることも可能である。

再び、図３のブロック図を用いて本発明に係る撮像装置を説明する。ＣＣＤ２０２で読み出された画像信号は、アナログ信号処理ＩＣ２０３で所定の処理が施されて、デジタル画像信号に変換される。デジタル画像信号は、本発明に係る撮像装置における画像信号処理手段に該当する画像処理ＣＰＵ３０１に取り込まれて所定の処理が行われる。

画像処理ＣＰＵ３０１は、マイクロコンピュータからなり、前述した撮像部２及びカメラ本体部３を構成する各部材の作動を制御することにより、デジタルカメラ１の撮影動作を統括的に制御するものである。以下、画像処理ＣＰＵ３０１で行われるデジタル画像信号への処理について説明する。

最初に、画像処理ＣＰＵ３０１に取り込まれた画像信号は、ＣＣＤ２０２から出力される画像信号の読出しに同期して画像メモリ３１５に書き込まれる。したがって、画像処理ＣＰＵ３０１で行われる処理に使用されるデジタル画像信号は、画像メモリ３１５に記録されたものを画像メモリ３１５から取り出し、各ブロックでの処理に供されるものである。

また、画像処理ＣＰＵ３０１は、画素補間部３０２よりマトリクス演算部３０６にかけての一連のデジタル画像信号に所定の処理を行う部位を有する。

画素補間部３０２は、画像メモリ３１５に記録された画像データをＲ、Ｇ、Ｂの各画素フィルタパターンでマスキングし、その後で平均補間（画素補間ともいう）を行うものである。このうち、高帯域にまで画素を有するＧの画素フィルタパターンは、周辺４画素の中間２値の平均値に置換して平均補間を行うメディアン（中間値）フィルタであり、ＲとＢの画素フィルタパターンは周辺９画素から同色に対して平均補間を行うものである。

解像度変換部３０３は、画素補間部３０２で画素補間を行った画像信号に対して、水平方向及び垂直方向に縮小処理や間引き処理を行い、デジタルカメラ１の撮像部２で設定された記録画像画素数に対応可能な解像度に変換するものである。同時にモニタ表示用の画像信号に対しても水平画素の間引き処理を行い、ＬＣＤ表示部６やＥＶＦ７に表示可能な低解像度の画像信号に変換することも可能である。

ホワイトバランス制御部（ＷＢ制御部）３０４は、解像度変換部３０３で解像度変換処理を行ったＲ、Ｇ、Ｂ各色成分の画像信号に対してレベル変換を行うもので、このレベル変換処理をホワイトバランス処理という。ホワイトバランス処理は、例えば、撮影待機時に画像メモリ３１５より読み出された画像データの輝度や彩度のデータ等より、本来白と思われる部分を推測して、その部分のＲ、Ｇ、Ｂの各平均強度や、Ｇ／Ｒ比、Ｇ／Ｂ比を求め、Ｒ、Ｂの補正ゲインとして補正制御を行うものである。

ガンマ補正部３０５は、画像信号のγ特性を補正して画像信号を出力機器の特性に適したものに変換するもので、具体的な処理方法としては、例えば、非線形変換処理を行い、８ビットの画像信号に変換するなどの方法が挙げられる。

マトリックス演算部３０６は、ガンマ補正処理した画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを輝度信号（Ｙ信号）と色差信号（Ｃｒ（Ｒ−Ｙ）信号、Ｃｂ（Ｂ−Ｙ）信号）に変換するものである。

これらの部位で所定の処理を施されたデジタル画像信号は、再度、画像メモリ３１５に格納される。

また、画像処理ＣＰＵ３０１は、本発明に係るデジタルカメラ１で行われる露光制御や焦点制御に使用される信号をカメラＣＰＵ３１３に供給するＡＥ制御部（自動露光制御部）３０８やＡＦ制御部（自動焦点制御部）３０９を有する。

ＡＥ制御部３０８は、画像メモリ３１５に書き込まれたデータより、予め設定されてある撮像面上の測光エリアに関する画像データを読み出し、このデータをカメラＣＰＵ３１３に出力するものである。カメラＣＰＵ３１３は、上述したように、ＡＥ制御部３０８で読み出された測光エリアの画像データに基づいて、タイミングジェネレータ２１１、ＡＧＣ回路２０５、絞りドライバ２１３の作動を制御し、デジタルカメラ１における露出制御を行う。

ＡＦ制御部（自動焦点制御部）３０９は、画像メモリ３１５に書き込まれたデータより、予め設定されてある撮像面上の測距エリアに関する画像データを読み出し、このデータをカメラＣＰＵ３１３へ出力するものである。カメラＣＰＵ３１３は、ＡＦ制御部３０９で読み出された測距エリアに関する（画像）データに基づいて測距演算を行い、その結果に基づいて絞りドライバ２１３の作動を制御し、デジタルカメラ１におけるＡＦ制御を行う。

ところで、ＡＥ制御やＡＦ制御、さらには前述したＷＢ制御では、撮像面上に予め設定しておいた測定エリア内にスミアが存在すると、これが原因となって制御誤差を発生させて正確かつ高精度な制御が行えなくなる。そこで、本発明ではこれらの制御においてスミアによる制御誤差をなくすために、上述したフィルタ（２）２１０で求めたスミア画素位置及びスミアレベルの情報に基づいて測定エリア内の画像信号の補正が行われており、その結果、適正な制御の実施を可能にしている。

画像処理ＣＰＵ３０１内の基準クロック発生部３１０は、デジタルカメラ１の駆動制御に使用される基準クロックを生成し、これを各回路に供給するものである。基準クロック発生部３１０で生成される基準クロックは、例えば、タイミングジェネレータ２１１に使用されるものやＡ／Ｄ変換器２０６で使用されるＡ／Ｄ変換用クロックなどが挙げられる。

また、画像処理ＣＰＵ３０１は、撮影画像の圧縮を行う画像圧縮部３０７を有しており、画像圧縮部３０７では撮影画像にＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式などの画像圧縮処理を施して、所定の圧縮率に圧縮した画像データを生成する。そして、この圧縮画像データはメモリカードドライバ３１２を介してメモリカード１３に記録される。

この様に、デジタルカメラ１では、画像処理ＣＰＵ３０１において撮像部２より取り込まれた画像信号に上述したような信号処理を行い、これらの処理を行った画像信号を画像メモリ３１５に記録するようになっている。

本発明に係るデジタルカメラ１では、撮影モード切換スイッチ１１で設定されたモードに基づいて撮像部２で取り込まれた画像信号を以下の様に記録したり、ＬＣＤ表示部６やＥＶＦ７へ表示する様にしている。

撮影待機状態（撮影モード切換スイッチ１１で記録モード（ＲＥＣ）に設定した状態）では、撮像部２より画像信号が例えば１／３０秒毎などの所定間隔でカメラ本体部３に取り込まれている。取り込まれた画像信号は、前述した様に、画像処理ＣＰＵ３０１中の画素補間部３０２からマトリクス演算部３０６において所定の信号処理が施された後デジタル画像信号として画像メモリ３１５に記録される。そして、画像メモリ３１５に記録した画像信号を読み出し、読み出した画像信号をビデオエンコーダ３１１で、ＮＴＳＣ／ＰＡＬにエンコードし、これをフィールド画像としてＬＣＤ表示部６やＥＶＦ７で画像表示する。

また、画像記録時は、前述した様に、設定された記録解像度の画像とするために画像圧縮部３０７で圧縮処理を行った後、得られた圧縮画像をメモリカードドライバー３１２を介してメモリカード１３に記録する。

再生モード（撮影モード切換スイッチ１１で再生モード（ＰＬＡＹ）に設定した状態）では、メモリカード１３より読み出された画像信号に画像処理ＣＰＵ３０１で所定の信号処理を施した後、ビデオエンコーダ３１１を介してＬＣＤ表示部６やＥＶＦ７に表示する。

なお、図３中のスイッチ群３１４は、図１及び図２のシャッタボタン５、ＥＶＦ切換スイッチ８、再生コマ送りスイッチ／ズームスイッチ９、撮影感度切換スイッチ１０、撮影モード切換スイッチ１１、に対応するスイッチである。

以上の様に、本発明に係る撮像装置では、ＣＣＤ撮像面上に強い光が入射してスミアが発生する様な状況でも迅速かつ確実にスミアの影響を排除できるので、ＯＢクランプ動作による暗ノイズの補正を安定して行うことが可能である。また、発生したスミアの情報を撮像装置内にフィードバックすることができるので、スミアの情報に基づいてホワイトバランス調整や、自動露光あるいは自動焦点に関する制御への補正を行っているので、スミアの影響を受けることなく画像信号処理が行える結果、高品位な撮影画像を安定して得られる様になった。

とりわけ、本発明は、ＳＸＧＡや５００万画素クラスの高い画素密度を有する撮像素子を用いた撮像装置でのスミア影響を部品点数を増やすことなく迅速かつ確実に解消させるものであり、より高度な解像力や精細性が要求される撮像装置に対し、画像品質の向上と安定した操作性を提供する画期的な技術である。

本発明に係るデジタルカメラの正面図、及び、背面図である。 本発明に係るデジタルカメラの上面図、及び、側面図である。 本発明に係るデジタルカメラのブロック構成図である。 本発明に係る撮像装置でのフィルタ（１）、及び、フィルタ（２）の動作を示す模式図である。 暗ノイズの一般的な補正方法の例を示す模式図である。 ＣＣＤ撮像面上にスミアが発生した状態を示す模式図である。

符号の説明

１ デジタルカメラ
２ 撮像部
２０１ マクロズームレンズ
２０２ ＣＣＤエリアセンサ
２０３ アナログ信号処理ＩＣ
２０４ ＣＤＳ回路
２０５ ＡＧＣ回路
２０６ Ａ／Ｄ変換器
２０７ スイッチ回路
２０８ フィルタ（１）
２０９ 黒レベル基準電圧生成部
２１０ フィルタ（２）
２１１ タイミングジェネレータ
２１２ フォーカスモータードライバ
２１３ 絞りドライバ
３ カメラ本体部
３０１ 画像処理ＣＰＵ
３０２ 画素補間部
３０３ 解像度変換部
３０４ ホワイトバランス制御部
３０５ ガンマ補正部
３０６ マトリックス演算部
３０７ 画像圧縮部
３０８ ＡＥ制御部
３０９ ＡＦ制御部
３１０ 基準クロック発生部
３１１ ビデオエンコーダ
３１２ メモリカードドライバ
３１３ カメラ制御ＣＰＵ
３１４ スイッチ群
３１５ 画像メモリ
４ フラッシュ
５ シャッタボタン
６ ＬＣＤ表示部
７ ＥＶＦ
８ ＥＶＦ切替スイッチ
９ 再生コマ送りスイッチ／ズームスイッチ
１０ 撮影感度切替スイッチ
１１ 撮影モード切替スイッチ
１２ 外部接続端子
１３ メモリカード
５０ ＣＣＤ撮像面
５１ 受光領域
５２ 遮光領域（ＯＢ領域）
５３ 水平ＯＢクランプ信号
５３０ 水平ＯＢクランプ信号の動作方向
５４ 垂直ＯＢクランプ信号
５４０ 垂直ＯＢクランプ信号の動作方向
ＣＴ クランプ期間
Ｓ スミア
ＯＢＳ ＯＢ領域へのスミア漏れ込み
ＬＲ 受光領域内で強い光を受けた領域

Claims (7)

1. 被写体光像を光電変換して画像信号を生成する受光領域と、黒レベル基準電圧設定に使用する画像信号を生成する遮光領域と、を有する撮像手段と、
   前記遮光領域で生成された画像信号に補正を行う補正信号を生成する補正信号生成手段と、
   前記補正信号生成手段により生成された補正信号を用いて、前記遮光領域で生成された画像信号を補正する画像信号補正手段と、
   前記遮光領域で生成された画像信号にフィルタリング処理を行うフィルタリング手段と、
   前記フィルタリング手段で処理された前記画像信号を用いて黒レベル基準電圧を設定する黒レベル基準電圧設定手段とを、有し、
   前記画像信号補正手段は、前記黒レベル基準電圧設定手段で設定された黒レベル基準電圧の下で前記補正信号による補正を行うものであることを特徴とする撮像装置。
2. 画像信号を生成する受光領域と遮光領域とを有する撮像手段と、
   前記遮光領域で生成された画像信号にフィルタリング処理を行うフィルタリング手段と、
   前記撮像手段で生成された画像信号に所定の処理を行う画像信号処理手段と、を有し、
   前記画像信号処理手段は、前記フィルタリング手段により処理された画像信号に基づいて前記撮像手段で生成された画像信号に所定の処理を行うものであることを特徴とする撮像装置。
3. 被写体光像を光電変換して画像信号を生成する受光領域と、黒レベル基準電圧設定に使用する画像信号を生成する遮光領域と、を有する撮像手段と、
   前記遮光領域で生成された画像信号に補正を行う補正信号を生成する補正信号生成手段と、
   前記補正信号生成手段により生成された補正信号を用いて、前記遮光領域で生成された画像信号を補正する画像信号補正手段と、
   前記画像信号を用いて黒レベル基準電圧を設定する黒レベル基準電圧設定手段と、
   前記撮像手段で生成された画像信号に所定の処理を行う画像信号処理手段と、
   前記遮光領域で生成された画像信号にフィルタリング処理を行い、フィルタリング処理した画像信号を前記黒レベル基準電圧設定手段と前記画像信号処理手段に提供するフィルタリング手段と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
4. 前記フィルタリング手段は、
   任意の閾値を有するものであり、
   該閾値と前記遮光領域で生成された画像信号とを比較してフィルタリング処理を行うものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記画像信号処理手段は、
   前記画像信号のホワイトバランスを制御するホワイトバランス制御部と、
   前記画像信号に基づいて前記撮像手段の露出制御を行う露出制御部と、
   前記画像信号に基づいて前記撮像手段における焦点制御を行う焦点制御部と、
   を有するものであることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 撮像手段内の受光領域と遮光領域で生成される画像信号を用いて画像形成を行う画像形成方法であって、
   前記遮光領域で生成された画像信号にフィルタリング処理を行い、
   前記フィルタリング処理を行った画像信号を用いて、前記遮光領域で生成された画像信号を補正する環境を設定し、
   設定した環境下で前記遮光領域で生成された画像信号の補正を行い、
   補正により得られた画像信号を用いて画像形成を行うことを特徴とする画像形成方法。
7. 撮像手段内の受光領域と遮光領域で生成される画像信号を用いて画像形成を行う画像形成方法であって、
   前記遮光領域で生成された画像信号にフィルタリング処理を行い、
   前記フィルタリング処理を行った画像信号を用いて、前記撮像手段における撮像条件を設定する部位に送信される信号を補正し、
   補正された信号により設定された撮影環境下で画像形成を行うことを特徴とする画像形成方法。

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