JP2007006103A - 撮影装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 コストを抑えたまま、固体撮像素子の欠陥画素に対する補正を高精度に且つ短時間で行なうことができる撮影装置を提供する。
【解決手段】 CCD114上の所定の座標の受光センサの所定位置での傷レベルに応じた値である、常温時における傷レベルを高温時における傷レベルに換算した値をE2PROM133に記憶しておき、CCD114の、温度に応じてレベルが変化する傷のレベルを傷レベル検出部131で検出し、検出された傷レベルが、記憶されている値に応じた所定レベルを越えていたときに傷補正部132で画像データの傷補正を行なう。
【選択図】 図5
【解決手段】 CCD114上の所定の座標の受光センサの所定位置での傷レベルに応じた値である、常温時における傷レベルを高温時における傷レベルに換算した値をE2PROM133に記憶しておき、CCD114の、温度に応じてレベルが変化する傷のレベルを傷レベル検出部131で検出し、検出された傷レベルが、記憶されている値に応じた所定レベルを越えていたときに傷補正部132で画像データの傷補正を行なう。
【選択図】 図5
Description
本発明は、固体撮像素子上に被写体像を結像して画像データを生成する撮影装置に関する。
従来より、デジタルカメラ等の撮影装置には、撮影レンズを通ってきた入射光を電気信号に変換する撮像素子として、固体撮像素子(CCD:Charge Coupled Device)が広く用いられている。近年、CCDの益々の微細化に伴い、CCDの画素数も益々増大する傾向にある。また、CCDの微細化に伴う感度の低下や、カメラの高感度により、CCDの画素欠陥が目立つようになってきた。このため、CCDの画素欠陥に対する補正は重要である。ここで、CCDの画素欠陥として、温度白傷と称されるものがあり、この温度白傷は、CCDを構成するフォトダイオード等の欠損により電子が漏れ込むために発生し、CCDの温度変化や露光時間の長短によって影響を受ける動的な画素欠陥である。例えば、温度が8℃上昇すると、CCDが遮光された状態における画素の出力電圧レベルはおよそ2倍になる。そこで、特許文献1には、CCDにサーミスタを取付けて温度を検出し、検出された温度に応じて、該当する欠陥画素について補間演算を行なってその欠陥画素に対する画像データの傷補正を行なう技術が提案されている。
特開平11−112879号公報
しかし、上述した特許文献1に提案された技術では、CCDの温度白傷に起因する画像データの補正にあたり、CCDにサーミスタを取付ける必要がある。このため、サーミスタやサーミスタを取付けるための作業工程が必要であり、コストアップするという問題がある。また、サーミスタそれぞれの特性のバラツキや、サーミスタの取付け精度のバラツキに起因して、検出する温度が異なるため、画像データの傷補正の精度がばらつくという問題もある。
本発明は、上記事情に鑑み、コストを抑えたまま、固体撮像素子の欠陥画素に対する補正を高精度に且つ短時間で行なうことができる撮影装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成する本発明の撮影装置のうちの第1の撮影装置は、固体撮像素子上に被写体像を結像して画像データを生成する撮影装置において、
上記固体撮像素子の、温度に応じてレベルが変化する傷のレベルを検出する傷レベル検出部と、
上記傷レベル検出部により検出された傷レベルが所定レベルを越えていたときに画像データの傷補正を行なう傷補正部とを備えたことを特徴とする。
上記固体撮像素子の、温度に応じてレベルが変化する傷のレベルを検出する傷レベル検出部と、
上記傷レベル検出部により検出された傷レベルが所定レベルを越えていたときに画像データの傷補正を行なう傷補正部とを備えたことを特徴とする。
固体撮像素子の画素欠陥としては、その固体撮像素子を構成するフォトダイオードの欠損等により電子が漏れ込むために発生する温度白傷と称される傷がある。この傷は、温度が8℃上昇すると、その固体撮像素子が遮光された状態における画素の出力電圧レベルはおよそ2倍になる。このため、画像データの、温度に応じた傷補正が必要とされる。
本発明の第1の撮影装置は、固体撮像素子の、温度に応じてレベルが変化する傷のレベルを検出し、検出された傷レベルが所定レベルを越えていたときに画像データの傷補正を行なうものである。このため、上述した特許文献1に提案された、CCDにサーミスタを取付ける技術と比較し、サーミスタやサーミスタを取付けるための作業工程は不要であり、且つサーミスタそれぞれの特性や取付け精度のバラツキに起因して画像データの傷補正の精度がばらつくという問題も解消される。また、例えば高温時に欠陥画素となる画素に対してのみ画像データの傷補正を行なうことにより、不要な画像データの傷補正が行なわれることを避けることができる。このため、コストを抑えたまま、画像データの、温度に応じた傷補正を高精度に且つ短時間で行なうことができる。従って、良好な撮影画像が得られるとともに撮影時間を短縮することができる。
ここで、上記傷補正部は、上記傷レベル検出部で検出された傷レベルおよび上記所定のレベルのうちの少なくとも一方を電子シャッタのシャッタ速度に基づいて補正し、その補正後の傷レベルが所定レベルを越えていたときに画像データの傷補正を行なうものであることが好ましい。
固体撮像素子の画素欠陥である傷(温度白傷)は、その固体撮像素子における露光時間の長短によっても影響を受ける。例えば、電子シャッタのシャッタ速度が2倍(露光時間が半分)になると、傷に起因する電子の漏れ量もおよそ半分になる。従って、傷レベルも半分になる。そこで、電子シャッタのシャッタ速度に基づいて補正された傷レベルが所定レベルを越えていたときに画像データの傷補正を行なうと、画像データの傷補正をさらに高精度に行なうことができる。
また、上記傷補正部は、上記固体撮像素子上の所定の座標の受光センサの所定位置での傷レベルに応じた値を記憶しておき、上記傷レベル検出部で検出された傷レベルが、その値に応じた所定レベルを越えていたときに画像データの傷補正を行なうものであることが好ましい。
このように、温度に応じて検出された傷レベルが、あらかじめ記憶されている値(固体撮像素子上の所定の座標の受光センサの所定位置での傷レベルに応じた値)に応じた所定レベルを越えていたときに、画像データの傷補正を行なうと、画像データの、温度に対する傷補正を行なうための演算を、迅速に且つ簡単に行なうことができる。尚、記憶する値としては、常温時における傷レベルを高温時における傷レベルに換算したものが用いられる。また、所定レベルは、傷レベルそのものであってもよいし、あるいは傷レベルを換算した閾値であってもよい。
また、上記目的を達成する本発明の撮影装置のうちの第2の撮影装置は、固体撮像素子上に被写体像を結像して画像データを生成する撮影装置において、
上記固体撮像素子の、温度に応じてレベルが変化する傷のレベルを検出する傷レベル検出部と、
上記傷レベル検出部により検出された傷レベルが所定レベルを越えていたときに暗電流補正を行なう暗電流補正部とを備えたことを特徴とする。
上記固体撮像素子の、温度に応じてレベルが変化する傷のレベルを検出する傷レベル検出部と、
上記傷レベル検出部により検出された傷レベルが所定レベルを越えていたときに暗電流補正を行なう暗電流補正部とを備えたことを特徴とする。
固体撮像素子には、傷のレベルに依存する暗電流が流れる。この暗電流は、温度が8℃上昇するとおよそ2倍になり微妙な画像データを取り扱う固体撮像素子ではノイズの原因となるので、暗電流の、温度に応じた補正が必要とされる。
本発明の第2の撮影装置は、固体撮像素子の、温度に応じてレベルが変化する傷のレベルを検出し、検出された傷レベルが所定レベルを越えていたときに暗電流補正を行なうものである。このため、上述した特許文献1に提案された、CCDにサーミスタを取付ける技術を採用した場合と比較し、サーミスタやサーミスタを取付けるための作業工程は不要であり、且つサーミスタそれぞれの特性や取付け精度のバラツキに起因して暗電流補正の精度がばらつくという問題も解消される。また、高温時に増加する暗電流に対して暗電流補正を行なうことにより、不要な暗電流補正が行なわれることを避けることができる。このため、コストを抑えたまま、暗電流の、温度に応じた補正を高精度に且つ短時間で行なうことができる。従って、良好な撮影画像が得られるとともに撮影時間を短縮することができる。
ここで、上記暗電流補正部は、上記傷レベル検出部で検出された傷レベルおよび上記所定のレベルのうちの少なくとも一方を電子シャッタのシャッタ速度に基づいて補正し、その補正後の傷レベルが所定レベルを越えていたときに暗電流補正を行なうものであることが好ましい。
暗電流の大きさは、固体撮像素子における露光時間の長短によっても影響を受ける。例えば、電子シャッタのシャッタ速度が2倍(露光時間が半分)になると、暗電流もおよそ半分になる。そこで、電子シャッタのシャッタ速度に基づいて補正された傷レベルが所定レベルを越えていたときに暗電流補正を行なうと、暗電流補正をさらに高精度に行なうことができる。
さらに、上記目的を達成する本発明の撮影装置のうちの第3の撮影装置は、固体撮像素子上に被写体像を結像して画像データを生成する撮影装置において、
上記固体撮像素子の、温度に応じてレベルが変化する傷のレベルを検出する傷レベル検出部と、
上記傷レベル検出部により検出された傷レベルが所定レベルを越えていたときに画像データ上で黒レベル補正を行なう黒レベル補正部とを備えたことを特徴とする。
上記固体撮像素子の、温度に応じてレベルが変化する傷のレベルを検出する傷レベル検出部と、
上記傷レベル検出部により検出された傷レベルが所定レベルを越えていたときに画像データ上で黒レベル補正を行なう黒レベル補正部とを備えたことを特徴とする。
一般に、固体撮像素子の水平方向における一端(前側)である、黒レベルを規定するための光学的黒領域(Optical Black、以下前OB部と称する)には、フォトダイドードが設けられている。一方、固体撮像素子の水平方向における他端(後側)である後OB部にはフォトダイオードは設けられておらず、これら前OB部と後OB部とにおける暗電流の差分を補正するための、温度に応じた黒レベル補正が必要とされる。
本発明の第3の撮影装置は、固体撮像素子の、温度に応じてレベルが変化する傷のレベルを検出し、検出された傷レベルが所定レベルを越えていたときに黒レベル補正を行なうものである。このため、上述した特許文献1に提案された、CCDにサーミスタを取付ける技術を採用した場合と比較し、サーミスタやサーミスタを取付けるための作業工程は不要であり、且つサーミスタそれぞれの特性や取付け精度のバラツキに起因して黒レベル補正の精度がばらつくという問題も解消される。また、高温時にのみ黒レベル黒レベル補正を行なうことにより、不要な黒レベル補正が行なわれることを避けることができる。このため、コストを抑えたまま、温度に応じた黒レベル補正を高精度に且つ短時間で行なうことができる。従って、良好な撮影画像が得られるとともに撮影時間を短縮することができる。
ここで、上記黒レベル補正部は、上記傷レベル検出部で検出された傷レベルおよび上記所定のレベルのうちの少なくとも一方を電子シャッタのシャッタ速度に基づいて補正し、その補正後の傷レベルが所定レベルを越えていたときに黒レベル補正を行なうものであることが好ましい。
前OB部と後OB部とにおける暗電流の差分は、固体撮像素子における露光時間の長短によっても影響を受ける。そこで、電子シャッタのシャッタ速度に基づいて補正された傷レベルが所定レベルを越えていたときに黒レベル補正を行なうと、黒レベル補正をさらに高精度に行なうことができる。
本発明の撮影装置によれば、コストを抑えたまま、固体撮像素子の欠陥画素に対する補正を高精度に且つ短時間で行なうことができる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の第1の撮影装置の一実施形態のデジタルカメラを前面斜め上から見た外観斜視図である。
図1に示すデジタルカメラ10は、固体撮像素子(以下、CCDと記述する)上に被写体像を結像して画像データを生成する撮影装置であり、このデジタルカメラ10の前面中央部には、ズームレンズ10_1aを内部に備えたズーム鏡胴10_1が備えられている。また、このデジタルカメラ10の前面上部には、撮影に同期してフラッシュを発するフラッシュ発光部10_2と、フラッシュ発光部10_2からのフラッシュの光量を制御するためにそのフラッシュの光量を検出するフラッシュ調光センサ10_3と、光学式ファインダを構成する光学式ファインダ対物窓10_41aとが備えられている。
また、このデジタルカメラ10の前面左側には、このデジタルカメラ10を確実に握ることができる形状を有するグリップ10_5と、セルフタイマ作動時等に点滅するセルフタイマランプ10_6が備えられている。
さらに、このデジタルカメラ10の上面には、シャッタボタン10_8と、各種の設定を行なうためのモードダイヤル10_9と、電源ボタン10_10とが備えられている。
図2は、図1に示すデジタルカメラを上から見た外観図である。
このデジタルカメラ10には、前述したフラッシュ発光部10_2,シャッタボタン10_8,モードダイヤル10_9,電源ボタン10_10に加えて、このデジタルカメラ10の上方から下方に向けて設けられた斜面部に、フラッシュ発光部10_2をポップアップするためのポップアップボタン10_12が備えられている。また、モードダイヤル10_9には、オートモードを示す文字AUTO、プログラムオートモードを示すP、シャッタスピード優先オートモードを示すS、絞り優先オートモードを示すA、マニュアルモードを示すM、動画モードを示す絵柄、および4つのシーンポジション(夜景、スポーツ、風景、人物のシーンポジション)を示す4つの絵柄が印刷されている。このモードダイヤル10_9を回転操作することにより、所望のモードに設定することができる。ここで、各モードについて簡単に説明する。
オートモード(AUTO)は、カメラ側で露出やホワイトバランス等全てを制御するためのモードである。プログラムオートモード(P)は、シャッタスピードと絞りを自動的に設定するためのモードである。シャッタスピード優先オートモード(S)は、シャッタスピードを優先的に設定するためのモードである。絞り優先オートモード(A)は、絞りを優先的に設定するためのモードである。マニュアルモード(M)は、シャッタスピードと絞りを自由に設定するためのモードである。マニュアルモード(M)の隣りの絵柄で示される動画モードは、動画撮影用のモードである。
また、この動画モードから見て時計回りに4つの撮影シーン(夜景、スポーツ、風景、人物)を選択するための4つのシーンポジションモードがある。
夜景用のシーンポジションモードは、夕景や夜景などの雰囲気を活かした撮影に好適なモードである。スポーツ用のシーンポジションモードは、スポーツシーンをはじめ、動体撮影に好適なモードである。風景用のシーンポジションモードは、建物や山等、昼間の風景撮影に好適なモードである。人物用のシーンポジションモードは、肌色をより美しく写し出すことができるポートレート撮影に好適なモードである。
図3は、図1に示すデジタルカメラを背面から見た外観図である。
図3に示すデジタルカメラ10の背面上部には、光学式ファインダを構成する光学式ファインダ接眼窓10_42bと、露出補正ボタン10_24と、押下することにより広角側(ワイド側)にズームアップする広角ズームボタン10_25と、押下することにより望遠側(テレ側)にズームアップする望遠ズームボタン10_26と、撮影モード側10_27aと再生モード側10_27bとに切り換えるモードスイッチ10_27とが備えられている。
また、モードスイッチ10_27の下側には、フォトモードボタン10_30と、十字ボタン10_31と、メニュー/OKボタン10_32と、DISP/BACKボタン10_33とが備えられている。さらに、デジタルカメラ10の背面中央部には、液晶モニタ10_34が備えられている。
フォトモードボタン10_30は、ピクセル数,感度,色味,プリント枚数等を設定するためのボタンである。
十字ボタン10_31は、液晶モニタ10_34上にメニュー画面などが表示された場合には、その十字キー10_31の上ボタン10_31a、下ボタン10_31b、左ボタン10_31c、右ボタン10_31dの4つのボタンを操作することによってメニューの選択を行なうことができる。また、左ボタン10_31cは、マクロ撮影を行なうか否かを切り換えるためのボタンでもあり、一度押下するとマクロ撮影モードとなり、再度押下するとマクロ撮影モードが解除される。さらに、右ボタン10_31dは、フラッシュボタンの役割を担うボタンでもあり、押下する毎に、オートフラッシュ→赤目低減フラッシュ→強制フラッシュ→フラッシュ禁止→スローシンクロ→オートフラッシュというようにフラッシュの状態を繰り返し切り換えるためのボタンでもある。
メニュー/OKボタン10_32は、撮影時や再生時における各種のメニューを表示したり、選択されたメニューを決定するためのボタンである。
DISP/BACKボタン10_33は、DISPボタンおよびBACKボタン双方の役割を担うボタンである。DISPボタンの役割の場合は、液晶モニタ10_34に表示された画面の状態を切り換えるためのボタンとなり、例えば撮影時に液晶モニタ10_34の表示をオン,オフしたり、再生時に文字表示をオン,オフしたりする。一方、BACKボタンの役割の場合は、MENU/OKボタン10_32等による操作状態を1つ前に戻したり取り消したりするためのボタンとなる。
液晶モニタ10_34は、このデジタルカメラ10で被写体光を捉えて生成された画像データに基づく画像、およびメッセージ表示用の文字データに基づくメッセージを表示する。
図4は、図1に示すデジタルカメラを下から見た外観図である。
デジタルカメラ10には電池カバー10_13が備えられており、この図4には電池カバー10_13が開放された状態のデジタルカメラ10が示されている。
また、デジタルカメラ10には、電池100が挿入される電池挿入部10_14が設けられている。さらに、このデジタルカメラ10には、記録メディア10_54が挿入される記録メディアスロット10_15が設けられている。また、このデジタルカメラ10には、三脚用ねじ穴10_16も設けられている。
図5は、図1に示すデジタルカメラの内部構成を示す図である。
このデジタルカメラ10には、撮影光学系を構成するズームレンズ10_1aおよびフォーカスレンズ10_1bと、それらズームレンズ10_1a,フォーカスレンズ10_1bを駆動するズームモータ111,フォーカスモータ112と、それらのモータを駆動するためのモータドライバ128とが備えられている。
また、デジタルカメラ10には、CCD114と、タイミングジェネレータ115と、MPU(Micro Processor Unit)116とが備えられている。
CCD114は、ズームレンズ10_1aおよびフォーカスレンズ10_1bを経由してきた被写体光を捉える固体撮像素子である。このCCD114には、入射された被写体光を電気信号である画像信号に変換するフォトダイオード等の光電変換素子が多数個備えられている。
タイミングジェネレータ115は、MPU116からの指示により所定のタイミングでCCD114を駆動する。これにより、露光時間が調節されて電子シャッタの速度制御が行なわれるとともに、CCD114に入射されている被写体光が所定のフレームレートで光電変換され、そのCCD114からアナログ画像信号として出力される。
MPU116は、このデジタルカメラ10全体の制御を行なう。具体的には、MPU116にはROM116aが内蔵されており、その内蔵されたROM116aのプログラムの手順にしたがってデジタルカメラ10全体の動作が制御される。
さらに、デジタルカメラ10には、CCD114から出力されたアナログ画像信号の雑音を低減する処理等を行なうCDSAMP117と、その処理等が施されたアナログ画像信号をデジタル画像信号にアナログ/デジタル変換するA/D変換部118と、A/D変換部118でデジタル画像信号に変換されたRGBからなる画像データをデータバスを介して、メモリであるSDRAM125に転送する画像入力コントローラ119とが備えられている。
また、デジタルカメラ10には、SDRAM125の画像データを読み出させ、YC信号への変換を行なう画像処理プロセスを実行する画像信号処理部120と、画像処理プロセスが終了した時点でJPEGプロセスを実行して画像データの圧縮を行なう圧縮処理部121と、画像データをビデオ信号に変換して前述した液晶モニタ10_34に導くためのVideo/LCDエンコーダ122とが備えられている。
さらに、デジタルカメラ10には、画像のピント情報を検出するAF検出部123と、画像の輝度情報と白色バランス情報を検出するAE&AWB検出部124と、作業領域用のメモリとしても使用されるSDRAM125と、A領域,B領域を有する表示用のバッファとしてのVRAM126と、画像データを前述した記録メディア10_54に記憶するための制御を行なうメディアコントローラ127とが備えられている。
また、デジタルカメラ10には、CCD114の、温度に応じてレベルが変化する傷のレベルを検出する傷レベル検出部131と、傷レベル検出部131により検出された傷レベルが所定レベルを越えていたときに画像データの傷補正を行なう傷補正部132とが備えられている。ここで、傷補正部132は、傷レベル検出部131で検出された傷レベルを電子シャッタのシャッタ速度に基づいて補正し、その補正後の傷レベルが所定レベルを越えていたときに画像データの傷補正を行なう。
さらに、デジタルカメラ10にはE2PROM133が備えられており、上記傷補正部132は、CCD114上の所定の座標の受光センサの所定位置での傷レベルに応じた値をE2PROM133に記憶しておき、傷レベル検出部131で検出された傷レベルが、その値に応じた所定レベルを越えていたときに画像データの傷補正を行なうものである。具体的には、E2PROM133には、常温時における傷レベルを高温時における傷レベルに換算した値が記憶され、温度に応じて検出された傷レベルが、あらかじめ記憶されている値に応じた所定レベルを越えていたときに、画像データの傷補正を行なう。
尚、この図5には、前述したモードダイヤル10_9,ポップアップボタン10_12,露出補正ボタン10_24,モードスイッチ10_27,フォトモードボタン10_30,十字ボタン10_31,メニュー/OKボタン10_32,DISP/BACKボタン10_33からなる操作部10_100が示されている。
ここで、本実施形態の特徴である画像データの傷補正については後述することとし、先ず、このデジタルカメラ10の概略動作について説明する。
このデジタルカメラ10の動作は統括的にMPU116により制御される。このMPU116内にはROM116aが内蔵されており、その内蔵されたROM116a内にプログラムが格納されている。このプログラムの手順にしたがってデジタルカメラ10全体の動作がMPU116により制御される。また、SDRAM125にはROM116aに記述されているプログラムの手順にしたがってMPU116がこのデジタルカメラ10全体を制御しているときに、処理中の画像データが一時的に格納されたりする。
また、表示用のバッファとしてのVRAM126にはスルー画像を表わす画像データがA領域、B領域に順次記憶され、それらの領域にある画像データが交互にVideo/LCDエンコーダ122に供給され画像データに基づく画像が順次切り換えられてスルー画像として液晶モニタ10_34上に表示される。
先ず、モードダイヤル10_9(図2参照)がオートモード(AUTO)に切り替えられて撮影が行なわれた場合の画像データの流れを、図5を参照して説明する。
モードダイヤル10_9がオートモード(AUTO)に切り替えられると、MPU116は撮影光学系を経由した被写体光をCCD114で捉え、そのCCD114で生成される画像データを所定の間隔ごとにCDSAMP117側へ出力させ、A/D変換部118,画像入力コントローラ119,画像信号処理部120で表示可能な画像データに変換してスルー画像を液晶モニタ10_34の画面上に表示させる。そのスルー画像に基づいて任意にフレーミングが行なわれ、AF検出部123が絶えずフォーカスレンズ10_1cを前後させ合焦点検出を行なってフレーミングの中央に焦点のあった画像をCCD114に結像させる。このときにはAE&AWB検出部124によって被写界輝度が検出され、その検出結果に基づいて絞りが設定されたり、ホワイトバランス調整のため、R、G、Bの各色信号のゲインが調整されたりする。このように被写界輝度に応じて露出が調節され焦点のあった画像を表わす画像データを、タイミングジェネレータ115からのタイミング信号に応じて所定の間隔ごとにCDSAMP117へ出力させ、後段でスルー画像を得ている。撮影者はこのスルー画像を見ながらフレーミングを行ない、シャッタチャンスにレリーズ操作を行なう。
レリーズ操作が行なわれると、MPU116は、CCD114にレリーズ操作時の画像を結像させるため、タイミングジェネレータ115からタイミング信号を供給させる。このタイミング信号はCCD114に露光開始および露光終了を告げるものでありいわゆるシャッタスピードに相当する。MPU116はこの露光終了時にCCD114から画像データ(RGBの光の3原色R,G、Bからなる画像データ)を出力させ、後段のCDSAMP117に供給させる。さらに、CDSAMP117でそのCCD114から出力された画像データの雑音が低減され、その雑音が低減された画像データがA/D変換部118でデジタル信号に変換される。このA/D変換部118でデジタル信号に変換されたRGBからなる画像データは、後段の画像入力コントローラ119によりデータバスを介してSDRAM125に供給され、このSDRAM125にCCD114のすべての画素の画像データが記憶される。すべての画素データに対応する画像データがSDRAM125に記憶されると、MPU116が画像信号処理部120の画像処理プロセスを起動させ、その画像処理プロセスによってSDRAM125の画像データを読み出させ、YC信号への変換を行なわせる。さらに、この画像信号処理部120の画像処理プロセスが終了したことをMPU116が検知すると、MPU116は圧縮処理部121のJPEGプロセスを起動させ、JPEGプロセスによって画像データの圧縮を行なわせる。この圧縮処理部121での圧縮が完了したことをMPU116が検知すると、MPU116は次に記録処理プロセスを起動させ、JPEG圧縮された画像データを、メディアコントローラ127を介して記録メディア10_54に記録させる。以上がオートモードのときの撮影データの流れである。
以降、モードダイヤル10_9がマニュアルモードに切り替えられたときの画像データの処理について説明する。
モードダイヤル109がマニュアルモード(M)に切り替えられると、撮影条件が手動により設定されて撮影が行なわれる。このデジタルカメラ10においては撮影条件の一つであるフォーカスポイントも自在に設定することができるが、ここでは撮影条件の1つとして露出条件を挙げて以降説明する。
モードダイヤル10_9がマニュアルモード(M)に切り替えられると、スルー画像とともに露出補正値、シャープネス、フラッシュ光量などの補正を行なうための表示画面が液晶モニタ10_34に表示される。この表示画面の中の選択項目、例えば露出値の切り替えを十字キー10_31により行なうことができる。
このようにマニュアルモードのときには、撮影者が任意に撮影条件の設定を行なえるようになっており、これらの撮影条件下で撮影が行なわれる。
このようなマニュアルモードで撮影が行なわれるときには、その設定された撮影条件によって露光アンダーであろうが、露光オーバーであろうがそのまま撮影が行なわれる。例えば、この露光アンダー、露光オーバーは、AE&AWB検出部124の検出結果に基づきMPU116が判定する。
次に、画像データの傷補正について図6を参照して説明する。
図6は、図5に示すCCDの画素欠陥である温度白傷を説明するための図である。
図6には、CCD114を構成するフォトダイオード114aの一部が模式的に示されている。このフォトダイオード114aは、欠損部114a1を有する。このため、この欠損部114a1を介して電子eが漏れ込み、これにより温度白傷が発生する。この温度白傷は、CCD114の構造的な欠陥であるため必ず同じ位置に発生する。一般的に、温度が8℃上昇すると、一定時間内に漏れこむ電子eの数は2倍となる。
このデジタルカメラ10は、CCD114の、温度に応じてレベルが変化する傷のレベルを傷レベル検出部131で検出し、検出された傷レベルが所定レベルを越えていたときに画像データの傷補正を傷補正部132で行なう。このようにすることにより、前述した特許文献1に提案された、CCDにサーミスタを取付ける技術と比較し、サーミスタやサーミスタを取付けるための作業工程は不要であり、且つサーミスタそれぞれの特性や取付け精度のバラツキに起因して画像データの傷補正の精度がばらつくという問題も解消される。また、高温時に欠陥画素となる画素に対してのみ画像データの傷補正が行なわれる。このため、不要な画像データの傷補正が行なわれることを避けることができる。このようにすることにより、コストを抑えたまま、画像データの、温度に応じた傷補正を高精度に且つ短時間で行なうことができる。従って、良好な撮影画像が得られるとともに撮影時間を短縮することができる。
また、傷補正部132は、傷レベル検出部131で検出された傷レベルを電子シャッタのシャッタ速度に基づいて補正し、その補正後の傷レベルが所定レベルを越えていたときに画像データの傷補正を行なうものであるため、画像データの傷補正のさらなる高精度化が図られている。
さらに、CCD114上の所定の座標の受光センサの所定位置での傷レベルに応じた値である、常温時における傷レベルを高温時における傷レベルに換算した値をE2PROM133に記憶しておき、温度に応じて検出された傷レベルが、E2PROM133に記憶されている値に応じた所定レベルを越えていたときに画像データの傷補正を行なうものであるため、画像データの、温度に応じた傷補正を行なうための演算を、迅速に且つ簡単に行なうことができる。
尚、画像データの傷補正は、詳細には、一般に行なわれているように、傷のアドレスをメモリ125に登録しておき、同じ色の画素データを用いて補正する。補正方法としては、水平方向で一つ前の画素のデータを用いる方法や、周囲の画素(4画素もしくは8画素)のデータの平均を用いる方法等がある。
また、ここでは、傷レベル検出部131で検出された傷レベルを電子シャッタのシャッタ速度に基づいて補正する例で説明したが、上記所定レベルを電子シャッタのシャッタ速度に基づいて補正してもよい。
図7は、図5に示すデジタルカメラにおける、画像データの傷補正を含む一連の処理ルーチンのフローチャートである。
デジタルカメラ10の電源がオンされると、先ず、ステップS1において、撮影モードか否かが判定される。撮影モードでないと判定された場合はこのステップS1を繰り返し実行する。ここで、撮影モードであると判定された場合はステップS2に進む。
ステップS2では、シャッタボタンが押下されたか否かが判定される。シャッタボタンが押下されていないと判定された場合はステップS1に戻る。一方、シャッタボタンが押下されたと判定された場合はステップS3に進む。
ステップS3では、撮影画の取り込みを行なってステップS4に進む。ステップS4では、所定の座標の傷レベルを確認してステップS5に進む。
ステップS5では、傷レベルが所定値以上か否かが判定される。傷レベルが所定値未満であると判定された場合は後述するステップS7に進む。一方、傷レベルが所定値以上であると判定された場合はステップS6に進む。
ステップS6では、傷補正を実施してステップS7に進む。ステップS7では、撮影画の記録を行なってステップS8に進む。
ステップS8では、デジタルカメラ10の電源がオフされたか否かが判定される。電源がオフされていないと判定された場合はステップS1に戻る。一方、電源がオフされたと判定された場合はこのフローの処理を終了する。
図8は、本発明の第2の撮影装置の一実施形態のデジタルカメラの内部構成を示す図である。
尚、図8に示すデジタルカメラ20の外観斜視図は、前述したデジタルカメラ10の外観斜視図と同じであるため、図示省略する。
図8に示すデジタルカメラ20の内部構成は、図5に示すデジタルカメラ10の内部構成と比較し、傷補正部132が暗電流補正部232に置き換えられている点が異なっている。
暗電流補正部232は、傷レベル検出部131により検出された傷レベルが所定レベルを越えていたときに暗電流補正を行なうものであり、さらに詳細には、この暗電流補正部232は、傷レベル検出部131で検出された傷レベルを電子シャッタのシャッタ速度に基づいて補正し、その補正後の傷レベルが所定レベルを越えていたときに暗電流補正を行なうものである。
図9は、暗電流補正を説明するための図である。
図9の左側には、CCD114の画像信号Aが示されている。ここで、画像信号Aには、温度が低い場合に流れる暗電流A1と、温度が高い場合に流れる暗電流A2との双方が示されている。このような暗電流は、ノイズの原因となるので、暗電流補正(オフセット補正)が必要とされる。また、このような暗電流は、温度に依存するとともにCCD114の温度白傷にも依存する。そこで、暗電流補正にあたり、温度に応じた補正が必要とされる。
また、図9の右側には、オフセット補正後におけるCCD114の画像信号B、およびオフセット補正後におけるCCD114の画像信号Cが示されている。ここで、画像信号Bは、後から読み出される暗電流の大きさが考慮されておらず、従って画像信号Bにはノイズ成分である暗電流B1が含まれている。一方、画像信号Cは、後から読み出される暗電流の大きさが考慮されており、従ってノイズ成分が含まれていない良好な画像信号が得られている。このように、暗電流補正では、最初に読み出される暗電流の大きさと後から読み出される暗電流の大きさとを考慮して補正する必要もある。本実施形態における暗電流補正部232では、上述した温度に応じた補正および読出し時間に対する補正が考慮されてなる暗電流補正が行なわれる。
本発明の第2の撮影装置であるデジタルカメラ20は、CCD114の、温度に応じてレベルが変化する傷のレベルを傷レベル検出部131で検出し、検出された傷レベルが所定レベルを越えていたときに暗電流補正を暗電流補正部232で行なうものである。このため、前述した特許文献1に提案された、CCDにサーミスタを取付ける技術を採用した場合と比較し、サーミスタやサーミスタを取付けるための作業工程は不要であり、且つサーミスタそれぞれの特性や取付け精度のバラツキに起因して暗電流補正の精度がばらつくという問題も解消される。また、高温時にのみ増加する暗電流に対してのみ暗電流補正が行なわれる。このようにすることにより、不要な暗電流補正が行なわれることを避けることができる。このため、コストを抑えたまま、温度および読出し時間に応じた暗電流の補正を高精度に且つ短時間で行なうことができる。従って、良好な撮影画像が得られるとともに撮影時間を短縮することができる。
また、暗電流の大きさは、CCD114における露光時間の長短によっても影響を受ける。ここで、暗電流補正部232は、電子シャッタのシャッタ速度に基づいて補正された傷レベルが所定レベルを越えていたときに暗電流補正を行なうものであるため、暗電流補正のさらなる高精度化が図られている。
尚、ここでは、傷レベル検出部131で検出された傷レベルを電子シャッタのシャッタ速度に基づいて補正する例で説明したが、上記所定レベルを電子シャッタのシャッタ速度に基づいて補正してもよい。
さらに、CCD114上の所定の座標の受光センサの所定位置での傷レベルに応じた値である、常温時における傷レベルを高温時における傷レベルに換算した値をE2PROM133に記憶しておき、温度に応じて検出された傷レベルが、E2PROM133に記憶されている値に応じた所定レベルを越えていたときに暗電流補正を行なう。このため、暗電流の、温度に応じた傷補正を行なうための演算を、迅速に且つ簡単に行なうことができる。
図10は、図8に示すデジタルカメラにおける、暗電流補正を含む一連の処理ルーチンのフローチャートである。
デジタルカメラ20の電源がオンされると、先ず、ステップS11において、撮影モードか否かが判定される。撮影モードでないと判定された場合はこのステップS11を繰り返し実行する。撮影モードであると判定された場合はステップS12に進む。
ステップS12では、シャッタボタンが押下されたか否かが判定される。シャッタボタンが押下されていないと判定された場合はステップS11に戻る。一方、シャッタボタンが押下されたと判定された場合はステップS13に進む。
ステップS13では、撮影画の取り込みを行なってステップS14に進む。ステップS14では、所定の座標の傷レベルを確認してステップS15に進む。
ステップS15では、傷レベルが所定値以上か否かが判定される。傷レベルが所定値未満であると判定された場合は後述するステップS17に進む。一方、傷レベルが所定値以上であると判定された場合はステップS16に進む。
ステップS16では、暗電流補正を実施してステップS17に進む。ステップS17では、撮影画の記録を行なってステップS18に進む。
ステップS18では、デジタルカメラ20の電源がオフされたか否かが判定される。電源がオフされていないと判定された場合はステップS11に戻る。一方、電源がオフされたと判定された場合はこのフローの処理を終了する。
図11は、本発明の第3の撮影装置の一実施形態のデジタルカメラの内部構成を示す図である。
尚、図11に示すデジタルカメラ30の外観斜視図は、前述したデジタルカメラ10の外観斜視図と同じであるため、図示省略する。
図11に示すデジタルカメラ30の内部構成は、図5に示すデジタルカメラ10の内部構成と比較し、傷補正部132が黒レベル補正部332に置き換えられている点が異なっている。
黒レベル補正部332は、傷レベル検出部131により検出された傷レベルが所定レベルを越えていたときに画像データ上で黒レベル補正を行なうものであり、さらに詳細には、この黒レベル補正部332は、傷レベル検出部131で検出された傷レベルを電子シャッタのシャッタ速度に基づいて補正し、その補正後の傷レベルが所定レベルを越えていたときに、温度に応じた黒レベル補正を行なうものである。
図12は、黒レベル補正を説明するための図である。
図12には、CCD114と、そのCCD114を経由して得られたスルー画像を表わす画像データが記憶される表示用のバッファであるVRAM126が示されている。
ここで、CCD114の水平方向における一端(前側)である、黒レベルを規定するための光学的黒領域(Optical Black、以下前OB部と称する)114_1には、フォトダイドードが設けられている。一方、CCD114の水平方向における他端(後側)である後OB部114_2にはフォトダイオードは設けられておらず、これら前OB部114_1と後OB部114_2とにおける暗電流の差分を補正するための、温度に応じた黒レベル補正処理が必要とされる。具体的には、VRAM126の、前OB部114_1に対応する領域126aにおける積算値を検出する。また、VRAM126の、後OB部114_2に対応する領域126bにおける積算値を検出する。さらに、これらの差分を検出し、有効画素部の温度および露光時間による暗電流の増加分を検出して黒レベル補正を行なう。
本発明の第3の撮影装置であるデジタルカメラ30は、CCD114の、温度に応じてレベルが変化する傷のレベルを傷レベル検出部131で検出し、検出された傷レベルが所定レベルを越えていたときに黒レベル補正を黒レベル補正部332で行なうものである。このため、前述した特許文献1に提案された、CCDにサーミスタを取付ける技術を採用した場合と比較し、サーミスタやサーミスタを取付けるための作業工程は不要であり、且つサーミスタそれぞれの特性や取付け精度のバラツキに起因して黒レベル補正の精度がばらつくという問題も解消される。また、高温時にのみ増加する黒レベルに対してのみ黒レベル補正が行なわれる。このようにすることにより、不要な黒レベル補正が行なわれることを避けることができる。このため、コストを抑えたまま、温度に応じた黒レベル補正を高精度に且つ短時間で行なうことができる。従って、良好な撮影画像が得られるとともに撮影時間を短縮することができる。
また、前OB部114_1と後OB部114_2とにおける暗電流の差分は、CCD114における露光時間の長短によっても影響を受ける。ここでは、電子シャッタのシャッタ速度に基づいて補正された傷レベルが所定レベルを越えていたときに黒レベル補正を行なうものであるため、黒レベル補正のさらなる高精度化が図られている。
尚、ここでは、傷レベル検出部131で検出された傷レベルを電子シャッタのシャッタ速度に基づいて補正する例で説明したが、上記所定レベルを電子シャッタのシャッタ速度に基づいて補正してもよい。
さらに、CCD114上の所定の座標の受光センサの所定位置での傷レベルに応じた値である、常温時における傷レベルを高温時における傷レベルに換算した値をE2PROM133に記憶しておき、温度に応じて検出された傷レベルが、E2PROM133に記憶されている値に応じた所定レベルを越えていたときに黒レベル補正を行なう。このため、黒レベルの、温度に応じた傷補正を行なうための演算を、迅速に且つ簡単に行なうことができる。
図13は、図11に示すデジタルカメラにおける、黒レベル補正を含む一連の処理ルーチンのフローチャートである。
デジタルカメラ30の電源がオンされると、先ず、ステップS21において、撮影モードか否かが判定される。撮影モードでないと判定された場合はこのステップS21を繰り返し実行する。撮影モードであると判定された場合はステップS22に進む。
ステップS12では、シャッタボタンが押下されたか否かが判定される。シャッタボタンが押下されていないと判定された場合はステップS21に戻る。一方、シャッタボタンが押下されたと判定された場合はステップS23に進む。
ステップS23では、撮影画の取り込みを行なってステップS24に進む。ステップS24では、所定の座標の傷レベルを確認してステップS25に進む。
ステップS25では、傷レベルが所定値以上か否かが判定される。傷レベルが所定値未満であると判定された場合は後述するステップS27に進む。一方、傷レベルが所定値以上であると判定された場合はステップS26に進む。
ステップS26では、黒レベル補正を実施してステップS27に進む。ステップS27では、撮影画の記録を行なってステップS28に進む。
ステップS28では、デジタルカメラ30の電源がオフされたか否かが判定される。電源がオフされていないと判定された場合はステップS21に戻る。一方、電源がオフされたと判定された場合はこのフローの処理を終了する。
尚、上述した実施形態では、デジタルカメラの例で説明したが、これに限られるものではなく、本発明は、携帯電話に搭載されるカメラやビデオカメラ等であってもよい。
10,20,30 デジタルカメラ
10_1 ズーム鏡胴
10_1a ズームレンズ
10_1b フォーカスレンズ
10_2 フラッシュ発光部
10_3 フラッシュ調光センサ
10_4 光学式ファインダ
10_5 グリップ
10_6 セルフタイマランプ
10_8 シャッタボタン
10_9 モードダイヤル
10_10 電源ボタン
10_12 ポップアップボタン
10_13 電池カバー
10_14 電池挿入部
10_15 記録メディアスロット
10_16 三脚用ねじ穴
10_24 露出補正ボタン
10_25 広角ズームボタン
10_26 望遠ズームボタン
10_27 モードスイッチ
10_30 フォトモードボタン
10_31 十字ボタン
10_31a 上ボタン
10_31b 下ボタン
10_31c 左ボタン
10_31d 右ボタン
10_32 メニュー/OKボタン
10_33 DISP/BACKボタン
10_34 液晶モニタ
10_41a 光学式ファインダ対物窓
10_42b 光学式ファインダ接眼窓
10_54 記録メディア
10_100 操作部
100 電池
111 ズームモータ
112 フォーカスモータ
114 CCD
114a フォトダイオード
114a1 欠損部
114_1 前OB部
114_2 後OB部
115 タイミングジェネレータ
116 MPU
116a ROM
117 CDSAMP
118 A/D変換部
119 画像入力コントローラ
120 画像信号処理部
121 圧縮処理部
122 Video/LCDエンコーダ
124 AE&AWB検出部
123 AF検出部
125 メモリ(SDRAM)
126 VRAM
126a,126b 領域
127 メディアコントローラ
128 モータドライバ
131 傷レベル検出部
132 傷補正部
133 E2PROM
232 暗電流補正部
332 黒レベル補正部
10_1 ズーム鏡胴
10_1a ズームレンズ
10_1b フォーカスレンズ
10_2 フラッシュ発光部
10_3 フラッシュ調光センサ
10_4 光学式ファインダ
10_5 グリップ
10_6 セルフタイマランプ
10_8 シャッタボタン
10_9 モードダイヤル
10_10 電源ボタン
10_12 ポップアップボタン
10_13 電池カバー
10_14 電池挿入部
10_15 記録メディアスロット
10_16 三脚用ねじ穴
10_24 露出補正ボタン
10_25 広角ズームボタン
10_26 望遠ズームボタン
10_27 モードスイッチ
10_30 フォトモードボタン
10_31 十字ボタン
10_31a 上ボタン
10_31b 下ボタン
10_31c 左ボタン
10_31d 右ボタン
10_32 メニュー/OKボタン
10_33 DISP/BACKボタン
10_34 液晶モニタ
10_41a 光学式ファインダ対物窓
10_42b 光学式ファインダ接眼窓
10_54 記録メディア
10_100 操作部
100 電池
111 ズームモータ
112 フォーカスモータ
114 CCD
114a フォトダイオード
114a1 欠損部
114_1 前OB部
114_2 後OB部
115 タイミングジェネレータ
116 MPU
116a ROM
117 CDSAMP
118 A/D変換部
119 画像入力コントローラ
120 画像信号処理部
121 圧縮処理部
122 Video/LCDエンコーダ
124 AE&AWB検出部
123 AF検出部
125 メモリ(SDRAM)
126 VRAM
126a,126b 領域
127 メディアコントローラ
128 モータドライバ
131 傷レベル検出部
132 傷補正部
133 E2PROM
232 暗電流補正部
332 黒レベル補正部
Claims (7)
- 固体撮像素子上に被写体像を結像して画像データを生成する撮影装置において、
前記固体撮像素子の、温度に応じてレベルが変化する傷のレベルを検出する傷レベル検出部と、
前記傷レベル検出部により検出された傷レベルが所定レベルを越えていたときに画像データの傷補正を行なう傷補正部とを備えたことを特徴とする撮影装置。 - 前記傷補正部は、前記傷レベル検出部で検出された傷レベルおよび前記所定のレベルのうちの少なくとも一方を電子シャッタのシャッタ速度に基づいて補正し、その補正後の傷レベルが所定レベルを越えていたときに画像データの傷補正を行なうものであることを特徴とする請求項1記載の撮影装置。
- 前記傷補正部は、前記固体撮像素子上の所定の座標の受光センサの所定位置での傷レベルに応じた値を記憶しておき、前記傷レベル検出部で検出された傷レベルが、該値に応じた所定レベルを越えていたときに画像データの傷補正を行なうものであることを特徴とする請求項1記載の撮影装置。
- 固体撮像素子上に被写体像を結像して画像データを生成する撮影装置において、
前記固体撮像素子の、温度に応じてレベルが変化する傷のレベルを検出する傷レベル検出部と、
前記傷レベル検出部により検出された傷レベルが所定レベルを越えていたときに暗電流補正を行なう暗電流補正部とを備えたことを特徴とする撮影装置。 - 前記暗電流補正部は、前記傷レベル検出部で検出された傷レベルおよび前記所定のレベルのうちの少なくとも一方を電子シャッタのシャッタ速度に基づいて補正し、その補正後の傷レベルが所定レベルを越えていたときに暗電流補正を行なうものであることを特徴とする請求項4記載の撮影装置。
- 固体撮像素子上に被写体像を結像して画像データを生成する撮影装置において、
前記固体撮像素子の、温度に応じてレベルが変化する傷のレベルを検出する傷レベル検出部と、
前記傷レベル検出部により検出された傷レベルが所定レベルを越えていたときに画像データ上で黒レベル補正を行なう黒レベル補正部とを備えたことを特徴とする撮影装置。 - 前記黒レベル補正部は、前記傷レベル検出部で検出された傷レベルおよび前記所定のレベルのうちの少なくとも一方を電子シャッタのシャッタ速度に基づいて補正し、その補正後の傷レベルが所定レベルを越えていたときに黒レベル補正を行なうものであることを特徴とする請求項6記載の撮影装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005183502A JP2007006103A (ja) | 2005-06-23 | 2005-06-23 | 撮影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005183502A JP2007006103A (ja) | 2005-06-23 | 2005-06-23 | 撮影装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007006103A true JP2007006103A (ja) | 2007-01-11 |
Family
ID=37691282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005183502A Withdrawn JP2007006103A (ja) | 2005-06-23 | 2005-06-23 | 撮影装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007006103A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011029887A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Canon Inc | 撮像装置及び制御方法 |
-
2005
- 2005-06-23 JP JP2005183502A patent/JP2007006103A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011029887A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Canon Inc | 撮像装置及び制御方法 |
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US20130194456A1 (en) | Imaging device |
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