JP2014060576A - 撮像装置、その制御方法、および制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ＨＤ動画時など読み出し領域以外を高速転送する撮像素子の駆動において、高フレームレートを維持しつつ容易に縦線の影響を低減する。
【解決手段】点欠陥検出部５０１は撮像素子の垂直転送手段に発生する点欠陥を検出し、アドレス記録部５０２は点欠陥を点欠陥情報として記録する。縦線検出部５０３は点欠陥情報から特定される補正対象列について、遮光画素から出力された遮光信号に応じて画面に現れる縦線を補正するための縦線補正値を算出する際、高速転送速度で画素信号が転送された転送期間および通常転送速度と高速転送速度との比に基づいて縦線補正値を検出する。縦線補正部５０４は縦線補正値に応じて補正対象列に係る画素信号の補正を行う。
【選択図】図５

Description

本発明は、撮像装置、その制御方法、および制御プログラムに関し、特に、撮像装置において撮影画像に生じる縦線を低減させるための制御に関する。

一般に、デジタルカメラなどの撮像装置ではＣＣＤイメージセンサ（以下、ＣＣＤという）などの固体撮像素子（以下、単に撮像素子という）が備えられており、撮影の際に撮像素子の垂直転送路で発生する点欠陥が原因となって、画像に縦線が生じることがある。このような画像における縦線を低減するため、垂直方向（列方向）の画素を補正する手法として種々の手法が知られている。

ところで、撮像装置において、例えば、画面アスペクト比４：３の画像から画面アスペクト比１６：９にその画角が異なる画像を切り出すことがある。この際、切り出し後の画像として用いられない領域については高速転送を行い、必要とする領域のみについて通常転送で読み出しを行って、高フレームレート化するようにしている。そして、常に通常転送を行う駆動では、撮像素子の垂直転送路上の点欠陥によって発生する縦線のレベルは列に対して一律である。

一方、読み出し以外の領域を高速転送する駆動では、撮像素子の垂直転送路上の点欠陥により発生する縦線のレベルは、高速転送することによって通常転送の場合よりも小さくなる。

そして、撮像素子においてその上下部に位置する画素群である垂直遮光部又は垂直ダミー部のいずれか一方で、通常転送期間における縦線レベルと高速転送期間における縦線レベルを検出して画素補正するようにしたものがある（特許文献１参照）。

特開２００４−３６４２６６号公報

ところが、特許文献１に記載の撮像装置においては、縦線レベルを精度よく検出するためには、所定の行数の画素の出力を積分する必要がある。このため、撮像素子の上下部に位置する垂直遮光部又は垂直ダミー部の各々で縦線検出を行おうとすると、読み出す行数が多くなって、フレームレートが遅くなってしまう。さらに、積分する行数が多くなれば、不可避的に処理負荷が増大して、そのため、ＣＰＵなどの処理装置が高価となってしまう。

一方、フレームレートを速くするため、垂直遮光部又は垂直ダミー部の読み出し行数を減らすと、縦線レベルの検出精度が低下して、縦線補正を精度よく行うことができない。

従って、本発明の目的は、ＨＤ動画撮影時など、読み出し領域以外を高速転送する撮像素子の駆動において、高フレームレートを維持しつつ容易に縦線の影響を低減することのできる撮像装置、その制御方法、および制御プログラムを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明による撮像装置は、２次元マトリックス状に配列された複数の画素を備える画素部と、前記画素部から出力された電荷を垂直方向に転送する垂直転送手段と、前記垂直転送手段により転送された電荷を水平方向に転送する水平転送手段とを有する撮像素子を有し、前記垂直転送手段によって前記電荷を予め定められた通常転送速度と該通常転送速度よりも高速の高速転送速度で選択的に転送する撮像装置であって、前記垂直転送手段における点欠陥を点欠陥情報として記録する点欠陥情報記録手段と、前記点欠陥情報から特定される補正対象列について、前記高速転送速度で前記電荷が転送された転送期間および前記通常転送速度と前記高速転送速度との比に基づく縦線補正値を用いて前記補正対象列に係る画素信号の補正を行う補正手段とを有することを特徴とする。

本発明による制御方法は、２次元マトリックス状に配列された複数の画素を備える画素部と、前記画素部から出力された電荷を垂直方向に転送する垂直転送手段と、前記垂直転送手段により転送された電荷を水平方向に転送する水平転送手段とを有する撮像素子と、前記垂直転送手段における点欠陥を点欠陥情報として記録する点欠陥情報記録手段とを有し、前記垂直転送手段によって前記電荷を予め定められた通常転送速度と該通常転送速度よりも高速の高速転送速度で選択的に転送する撮像装置の制御方法であって、前記点欠陥情報から特定される補正対象列について、前記高速転送速度で前記電荷が転送された転送期間および前記通常転送速度と前記高速転送速度との比に基づく縦線補正値を用いて前記補正対象列に係る画素信号の補正を行う補正ステップとを有することを特徴とする。

本発明による制御プログラムは、２次元マトリックス状に配列された複数の画素を備える画素部と、前記画素部から出力された電荷を垂直方向に転送する垂直転送手段と、前記垂直転送手段により転送された電荷を水平方向に転送する水平転送手段とを有する撮像素子と、前記垂直転送手段における点欠陥を点欠陥情報として記録する点欠陥情報記録手段とを有し、前記垂直転送手段によって前記電荷を予め定められた通常転送速度と該通常転送速度よりも高速の高速転送速度で選択的に転送する撮像装置で用いられる制御プログラムであって、前記撮像装置が備えるコンピュータに、前記点欠陥情報から特定される補正対象列について、前記高速転送速度で前記電荷が転送された転送期間および前記通常転送速度と前記高速転送速度との比に基づく縦線補正値を用いて前記補正対象列に係る画素信号の補正を行う補正ステップとを実行させることを特徴とする。

本発明によれば、読み出し領域以外を高速転送する撮像素子の駆動において、高フレームレートを維持しつつ容易に縦線の影響を低減することができる。

本発明の第１の実施形態による撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。 図１に示す撮像素子の構造の一例を説明するための図である。 図２に示す撮像素子において４：３領域からＨＤ動画などの画像を切り出しする際の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図３で説明した４：３領域の全画素を読み出した際の縦線の発生の一例を説明するための図であり、（ａ）は４：３領域の全画素を読み出した際の画像を示す図、（ｂ）は図３で説明した読み出しを行った際の画像を示す図、（ｃ）は（ｂ）に示す画像における縦線レベルを示す図、（ｄ）は２フレームの画像を重ねて示す図である。 図１に示す縦線処理部の一例についてその構成を示すブロック図である。 図１に示すカメラにおける点欠陥の検出動作を説明するためのフローチャートである。 図１に示すカメラにおける縦線補正処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施形態によるカメラにおける点欠陥の検出動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施形態によるカメラにおける縦線補正処理を説明するためのフローチャートである。 図３で説明した４：３領域の全画素を読み出した際の縦線の発生の他の例を説明するための図であり、（ａ）は４：３領域の全画素を読み出した際の画像を示す図、（ｂ）は図３で説明した読み出しを行った際の画像を示す図、（ｃ）は（ｂ）に示す画像における縦線レベルを示す図、（ｄ）は２フレームの画像を重ねて示す図である。 本発明の第３の実施形態によるカメラに備えられた縦線処理部の一例を示すブロック図である。 図１１に示す縦線処理部における画素補間を説明するための図である。 本発明の第３の実施形態によるカメラにおける縦線補正処理を説明するためのフローチャートである。 垂直転送路の点欠陥を高速転送された際に発生する縦線の一例を示す図である。 本発明の第４の実施形態によるカメラにおける点欠陥の検出動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第５の実施形態によるカメラにおける点欠陥の検出動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第６の実施形態によるカメラにおける縦線補正処理を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態による撮像装置の一例について図面を参照して説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態による撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。

図示の撮像装置は、例えば、デジタルカメラ（以下、単にカメラと呼ぶ）であり、カメラは、レンズおよびメカシャッターを含む撮像光学系１０１を有している。この撮像光学系１０１は、被写体像（光学像）を撮像素子１０２に結像する。撮像素子１０２は、光学像に応じた電気信号（アナログ信号）を出力する光電変換素子であり、ここでは、撮像素子１０２として、例えば、ＣＣＤを用いる。

撮像素子１０２の出力であるアナログ信号は、アナログ信号処理部（ＣＤＳ）１０３に与えられ、ＣＤＳ１０３は、当該アナログ信号に対して所定の信号処理を行ってアナログ画像信号を出力する。アナログ／デジタル変換部（ＡＤＣ部）１０４は、ＣＤＳ１０３の出力であるアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。

縦線処理部１０５は、ＡＤＣ部１０４から出力されたデジタル画像信号について、後述する縦線の検出および補正を行う。信号処理部１０６は、縦線処理部１０５から出力されたデジタル画像信号に対して、ホワイトバランス調整、γ補正、および画素補間などの画像処理を行う。

フレームメモリ部１０８は、デジタル画像信号を一時的に格納するメモリであって、例えば、ＤＲＡＭで構成されている。信号圧縮部１１１は、フレームメモリ部１０８に格納されたデジタル画像信号をＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）などの手法により圧縮する。信号圧縮部１１１における圧縮動作は撮影時のレリーズ動作に伴って開始される。

記録メディア部１１２は、圧縮されたデジタル画像信号を記憶するメモリであり、例えば、フラッシュメモリにより構成されている。ＮＴＳＣ／ＰＡＬエンコーダ部１０９は、フレームメモリ部１０８に格納されたデジタル画像信号をＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）信号又はＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｂｙ Ｌｉｎｅ）信号に変換する。

電子ビューファインダ１１０は、ＮＴＳＣ信号又はＰＡＬ信号に応じた画像を表示する表示部である。システム制御部１１６は、カメラ全体の制御を司る。システム制御部１１６は、ユーザの指示に基づいてカメラの動作モードを設定するととともに、設定された動作モードに対応する情報をメモリ部１１３から検索する。

サーミスタ１１５（温度検出手段）は、撮像素子１０２周辺の温度を測定して、測定温度をシステム制御部１１６に送る。タイミング信号生成部１０７は、システム制御部１１６の制御下で、撮像素子１０２、アナログ信号処理部１０３、およびＡＤＣ部１０４に対して、駆動のためのタイミング信号を出力する。なお、タイミング信号生成部１０７は、システム制御部１１６から供給される基準クロック信号に基づいてタイミング信号を出力する。

操作部１１４は、ユーザがカメラを起動させる場合、そして、露出条件、ズーム位置、および駆動モードなどのシステム設定情報などを変更する際に操作される。そして、操作部１１４は、ユーザからカメラのシステム設定情報の変更に係る変更情報が入力される都度、当該変更情報をシステム制御部１１６に入力する。操作部１１４は、例えば、電源スイッチ、シャッタボタン、モード切り換えスイッチ、および操作入力群などを有している
図２は、図１に示す差像素子１０２の構造の一例を説明するための図である。

撮像素子１０２は、２次元マトリックス状に配列された複数のフォトダイオードなどの受光素子（以下、画素ともいう）２０１を備えている。そして、列毎に垂直転送部２０２が対応付けられて、これら垂直転送部２０２は、１つの水平転送部２０３に接続される。

撮像素子１０２から画素信号を出力する際には、１フレーム毎に受光素子２０１で光電変換によって生じた電荷である画素信号が一斉に垂直転送部２０２に読み出される。そして、水平同期期間毎に垂直転送部２０２に読み出された画素信号が一斉に水平転送部２０３の方向に１画素分ずつずらすようにして垂直方向に転送される。

１ライン分（つまり、１行分）の画素信号が水平転送部２０３に転送されると、水平転送部２０３では、水平同期期間内に転送された画素信号を出力方向（水平方向）に１画素分ずつずらす１ライン分の水平転送を行う。これによって、１ライン分の画素信号がＣＤＳ１０３に出力される。そして、以下同様にして、全ライン分の画素信号がＣＤＳ１０３に出力される。

図３は、図２に示す撮像素子１０２において、４：３領域からＨＤ（ハイビジョン）動画などの画像を切り出しする際の動作を説明するためのタイミングチャートである。

なお、撮像素子１０２に結像される画像は、後述するように３つの領域Ａ〜Ｃからなるものとする。また、領域Ｄは、領域Ａ〜Ｃまでの画像に対応する受光素子２０１からの電荷の読み出しに続いて、受光素子２０１に蓄積された電荷の読み出しを行なわない状態で垂直転送部２０２を駆動する空転送を所定行分だけ行なうことで画素情報がない空転送信号が出力されるダミー部である。そして、撮影される画像に対応付けて画面の上側から順次領域Ａ〜Ｄが配置されているものとする。そして、領域Ａ〜Ｄで構成される画面の画面アスペクト比は４：３であり、領域Ｂで構成される画面の画面アスペクト比は１６：９であるものとする。

図３において、垂直同期信号ＶＤに応じて、撮像素子１０２は、１垂直同期期間において１フレーム分の画素信号を出力する。撮像素子１０２は、電子シャッター信号Ｓｕｂによって受光素子２０１に溜まった電荷を掃き捨てる。撮像素子１０２は、読み出しゲート信号によって受光素子２０１に蓄積された電荷を垂直転送路２０２に読み出す。垂直転送路２０２は、垂直駆動信号（Ｖ転送パルス）によって駆動され、受光素子２０１から読み出された電荷が垂直転送される。

タイミング信号生成部１０７により電子シャッター信号Ｓｕｂが撮像素子１０２に与えられた後の時刻３ａにおいて、システム制御部１１６は、タイミング信号生成部１０７を介して撮像光学系１０１を制御して露光（受光素子２０１における電荷の蓄積）を開始する。続いて、時刻３ｂにおいて、タイミング信号生成部１０７は、システム制御部１１６の制御下で読み出しゲート信号をオンする。これによって、露光を終了し、受光素子２０１に蓄積された電荷が、垂直転送部２０２に読み出される。

その後、期間３ｃにおいて、３領域Ａ〜Ｃのうち画面の上部に対応する領域Ａのライン数であるＡ行分の高速転送が行われ、期間３ｄにおいて、１６：９領域である領域Ｂのライン数であるＢ行分について通常転送が行われる。そして、期間３ｅにおいて、画面の下部に対応する領域Ｃのライン数であるＣ行分について高速転送が行われる。さらに、期間３ｆにおいて、縦線検出用の領域Ｄについて縦線検出ライン数であるＤ行分の通常転送が行われる。

ここで、領域Ｄであるダミー部とは、受光素子２０１に蓄積された電荷の読み出しを行なわない状態で撮像素子１０２の垂直転送部２０２を駆動する空転送を行なうことで画素情報がない空転送信号が出力される部分である。

図４は、図３で説明した４：３領域の全画素から電荷を読み出した画像における縦線の発生の一例を説明するための図である。そして、図４（ａ）は、４：３領域の全画素の電荷を読み出した際の画像を示す図であり、図４（ｂ）は、図３で説明した読み出しを行った際の画像を示す図である。また、図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示す画像における縦線レベルを示す図であり、図４（ｄ）は、２フレームの画像を重ねて示す図である。ここで、撮像素子１０２上では、像が上下逆に結像されるため、図２に示す撮像素子１０２における受光素子２０１が配置された撮像面の下側（すなわち、水平転送部２０３側）に領域Ａ（４０５）の画像が結像し、図２の撮像面の上側に領域Ｃ（４０７）の画像が結像する。

いま、撮像素子１０２について、その全画素から電荷の読み出しを行った際、図４（ａ）に示す画像が得られたとする。ここでは、領域Ａ〜Ｃ（有効部４０１）および領域Ｄ（ダミー部４０２）について全画素から電荷の読み出しが行われている。

ここで、全画素の電荷読み出しの際に、垂直転送部２０２に点欠陥４０３が発生しているものとする。この場合に、全領域Ａ〜Ｄについて通常転送（つまり、通常転送速度）で読み出した電荷を転送すると、有効部４０１およびダミー部４０２ともに一律なレベルの縦線４０４が発生する。なお、図４（ａ）において×印で示す部分は点欠陥が存在する位置を示す。

一方、図４（ｂ）に示すように、画面の上部（すなわち、撮像素子１０２の撮像面における下部）に位置する領域Ａ（４０５）と画面の下部（すなわち、撮像素子１０２の撮像面における上部）に位置する領域Ｃ（４０７）とについて高速転送（つまり、高速転送速度）で受光素子２０１から垂直転送部２０２に読み出した電荷を転送し、領域Ｂ（４０６）と領域Ｄ（ダミー部４０８）について通常転送で受光素子２０１から垂直転送部２０２に読み出した電荷を転送する。この場合には、図４（ｃ）に破線および実線で示すように、点欠陥の存在する箇所を中心として縦線のレベルに差が生じる（図４（ｃ）の縦線レベルは、破線＜実線である）。

ここで、高速転送時間が通常転送時間の１／ｎ（ｎは１を超える数である）である場合、点欠陥を高速転送で通過した電荷に基づく画素信号は、点欠陥を通常転送で通過した電荷に基づく画素信号に比べてその縦線（破線で示す部分）のレベルが１／ｎとなる。このため、点欠陥を高速転送された電荷に基づく画素信号における縦線レベル（破線）と点欠陥を通常転送された電荷に基づく画素信号における縦線レベル（実線）とに１：ｎの差が生じることになる。

ここで、図４（ｃ）に示すように、点欠陥を中心として破線および実線で示す縦線が発生する原因について説明する。

いま、図４（ｄ）に示すように、２フレームの画像を重ねる。破線Ａは、領域Ａ（４０５）の画素から読み出された電荷が点欠陥４０３を高速転送されることで発生した縦線であって、実線で示す縦線のレベルの１／ｎとなる。また、実線Ｂは、領域Ｂ（４０６）の画素から読み出された電荷が点欠陥４０３を通常転送されることで発生した縦線である。

破線Ｃは、領域Ｃ（４０７）の画素から読み出された電荷が点欠陥４０３を高速転送されることで発生した縦線であって、実線で示す縦線のレベルの１／ｎとなる。実線Ｄは、領域Ｄの空転送による電荷が点欠陥４０３を通常転送されることで発生した縦線である。

点欠陥の発生箇所に応じて、領域Ｄ４０８に生じる縦線には、点欠陥を通常転送で電荷が通過することで生じる実線で示す列４０９、点欠陥を高速転送で電荷が通過することで生じる破線で示す列４１０、点欠陥を通常転送および高速転送で通過し破線および実線で示す列４１１が存在する。これら列は補正対象列である。

続いて、縦線の検出・補正について説明する。

図５は、図１に示す縦線処理部１０５の一例についてその構成を示すブロック図である。

縦線処理部１０５は、点欠陥検出部５０１、アドレス記録部５０２、縦線検出部５０３、縦線補正部５０４、および画像メモリ５０５を有している。

まず、垂直転送部２０２で発生する点欠陥の検出について説明すると、まず、システム制御部１１６は、タイミング信号生成部１０７を制御して、撮像素子１０２における垂直転送を一定時間停止させる。その後、システム制御部１１６は、タイミング信号生成部１０７によって受光素子２０１に蓄積された電荷を読み出さずに、垂直転送部２０２および水平転送部２０３を動作させて空信号を出力させる。

点欠陥検出部５０１は、出力された空信号に関して、予め定められた閾値（レベル）以上の空信号を検索して、その検索結果に応じて垂直転送部２０２における点欠陥のＸアドレスおよびＹアドレスを検出する。

高速転送を行う領域Ａ（４０５）および領域Ｃ（４０７）、そして、通常転送を行う領域Ｂ（４０６）および領域Ｄ（４０８）の行数は、予め設計の際に決定されている。よって、システム制御部１１６は、点欠陥の検出の際に、領域Ｂ（４０６）および領域Ｄ（４０８）で生じる縦線のレベルが１／ｎになるＸおよびＹアドレスを検出する。

アドレス記録部５０２は、点欠陥検出部５０１によって検出された垂直転送部２０１における点欠陥のＸおよびＹアドレスを記録するとともに、縦線のレベルが１／ｎとなるＸおよびＹアドレスを記録する。

ここで、垂直転送部２０２で発生する点欠陥と点欠陥を高速転送された際に発生する縦線（破線Ａ）および縦線ＣのＸおよびＹアドレスとを検出する際の動作について説明する。

図６は、図１に示すカメラにおける点欠陥の検出動作を説明するためのフローチャートである。なお、図６に示すフローチャートで行われる点欠陥検出処理は、非撮像時に予め行われる。ここで、非撮像時とは、例えば、工場の出荷時における点欠陥検出工程である。

点欠陥検出工程、つまり、点欠陥検出処理においては、まず、カメラの電源がＯＮされる。これによって、システム制御部１１６は、タイミング信号生成部１０７を駆動して、撮像素子１０２の垂直転送部２０２における暗電流を除去するため全行数分以上の高速掃き出しを行う（ステップＳ６０２）。

続いて、システム制御部１１６は、タイミング信号生成部１０７を制御して、撮像素子１０２における垂直転送部２０２の動作を一定時間停止させる（ステップＳ６０３）。システム制御部１１６は、全受光素子２０１から電荷を読み出さずに、垂直転送路２０２に発生する点欠陥を含む空転送信号（垂直転送路信号）を読み出す（ステップＳ６０４）。

アナログ信号処理部１０３は、撮像素子１０２から出力された空転送信号をノイズの除去をおこないつつ増幅する。ＡＤＣ部１０４は、アナログ信号処理部１０３よってノイズを除去されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換して、デジタル信号とする。

点欠陥検出部５０１は、ＡＤＣ部１０４から出力されたデジタル信号（つまり、空転送信号）のうち、そのレベルが予め定められた閾値に相当するデジタル値（レベル）Ｒ以上であるデジタル信号を検索して、点欠陥アドレスを検出する（ステップＳ６０５）。そして、アドレス記録部５０２は、点欠陥検出部５０１によって検出された垂直転送部２０１の点欠陥アドレス（ＸおよびＹアドレス）を記録する（ステップＳ６０６）。

続いて、システム制御部１１６は、点欠陥検出部５０１によって検出された垂直転送部２０２の点欠陥アドレスと、高速転送が行われる領域ＡおよびＣと、通常転送が行われる領域ＢおよびＤのライン数とに応じて、縦線が１／ｎとなる破線Ａおよび破線ＣのＸおよびＹアドレスを算出する（ステップＳ６０７）。

アドレス記録部５０２は、システム制御部１１６によって算出された縦線が１／ｎとなる破線Ａ、破線ＣのＸおよびＹアドレスを記録する（ステップＳ６０８）。これによって、点欠陥検出が終了する。

ところで、点欠陥検出部５０１が点欠陥を検出する非撮像時は、点欠陥検出工程以外に、ユーザが撮像を行う前又は後のいずれかであってもよい。この場合、ユーザが撮影開始の操作をしてから実際に撮像を開始するまでにタイムラグがあると、ユーザに対して使い勝手が悪いと感じさせてしまうことが懸念される。

このため、撮像の直前には点欠陥の検出処理は行わずに、ユーザが主電源を切る操作又は撮影を停止する操作をした直後に点欠陥の検出を行うことが望ましい。

ここで、上記のステップＳ６０７において、破線ＡおよびＣのＸおよびＹアドレスを算出する手法について説明する。

再び、図４を参照して、いま、ダミー部４０８を含む全領域についてそのＹアドレスをＹａｌｌとする。いま、点欠陥のＹアドレスをＹｋとすると、破線Ａの開始ＹアドレスＹａはＹａ＝Ｙｋ、実線Ｂの開始ＹアドレスＹｂはＹｂ＝Ｙｋ＋Ａ、破線Ｃの開始ＹアドレスＹｃはＹｃ＝Ｙｋ＋Ａ＋Ｂ、実線Ｄの開始ＹアドレスＹｄはＹｄ＝Ｙｋ＋Ａ＋Ｂ＋Ｃと表すことができる。

ここで、Ａは領域Ａの有効画素の高速転送期間（ライン数）、Ｂは領域Ｂの有効画素の通常転送期間（ライン数）、Ｃは領域Ｃの有効画素の高速転送期間（ライン数）、そして、Ｄは領域Ｄのダミー部の通常転送期間（ライン数）である。

図４（ｄ）に示すように、点欠陥の発生箇所によって、破線Ａ、実線Ｂ、破線Ｃ、実線Ｄは、フレーム間を跨いで発生することがある。フレーム間を跨いで破線ＡおよびＣ又は、実線ＢおよびＤが発生している場合、検出した縦線の開始アドレスＹの値が全領域のアドレスＹａｌｌより大きくなる。

開始アドレスＹの値が全領域のアドレスＹａｌｌより大きくなる場合には、次の式（１）によって開始アドレスＹの値を置き換える。

Ｙ＝Ｙ−Ｙａｌｌ （１）
いま、図４（ｄ）に示す列４０９、列４１０、および列４１１を例に挙げ、ダミー部４０８を含む全領域が１２５０行であるものとして、具体的に説明する。

領域Ａ（４０５）における高速転送を１００行、領域Ｂ（４０６）の有効画素領域を１０００行、領域Ｃ（４０７）における高速転送を１００行、そして、領域Ｄのダミー部４０８の読み出し行を５０行とする。

列４０９において発生している点欠陥４０３のＸおよびＹアドレスを（１０、０）とすると、破線Ａの開始ＹアドレスＹＡはＹａ＝０、実線Ｂの開始ＹアドレスＹＢはＹｂ＝１００、破線Ｃの開始ＹアドレスＹＣはＹｃ＝１１００、実線Ｄの開始ＹアドレスＹＤはＹｄ＝１２５０、そして、ダミー部を含む全領域はＹａｌｌ＝１２５０行となる。

列４０９に発生する破線Ａの全アドレスは（１０、０）〜（１０、９９）、破線Ｃの全アドレスは（０、１１００）〜（０、１２４９）となる。

列４１０において発生している点欠陥４０３のＸおよびＹアドレスを（１０００、１００）とすると、破線Ａの開始ＹアドレスＹａはＹａ２＝１００、実線Ｂの開始ＹアドレスＹｂはＹｂ２＝２００、破線Ｃの開始ＹアドレスＹｃはＹｃ２＝１２００、そして、実線Ｄの開始ＹアドレスＹｄはＹｄ２＝１３００となる。

ここで、実線Ｄの開始ＹアドレスＹｄが、ダミー部４０８を含む全領域のＹアドレスＹａｌｌより大きくなっており、これは、列４１０に示す破線Ｃがフレーム間を跨いでいることを意味している。

このため、前述の式（１）によって、実線Ｄの開始ＹアドレスＹｄは、Ｙｄ２＝Ｙｄ２−Ｙａｌｌ＝１３００−１２５０＝５０で置き換えられることになる。

この結果、列４１０において破線Ａの全アドレスは（１０００、１００）〜（１０００、１９９）、破線Ｃの全アドレスは（１０００、０）〜（１０００、４９）および（０、１２００）〜（０、１２５０）となる。

列４１１において発生している点欠陥４０３のＸおよびＹアドレスを（２０００、１１３０）とすると、破線Ａの開始ＹアドレスＹａはＹａ３＝１１３０、実線Ｂの開始ＹアドレスＹｂはＹｂ３＝１２３０、破線Ｃの開始ＹアドレスＹｃはＹｃ３＝２２３０、そして、実線Ｄの開始ＹアドレスＹｄはＹｄ３＝２３３０となる。

ここで、破線Ｃの開始ＹアドレスＹｃが、ダミー部４０８を含む全領域ＹアドレスのＹａｌｌより大きくなっており、これは、列４１１に示す実線Ｂがフレーム間を跨いでいることを意味している。

従って、上記の式（１）によって、破線Ｃの開始ＹアドレスＹｃは、Ｙｃ３＝Ｙｃ３−Ｙａｌｌ＝２２３０−１２５０＝９８０で置き換えられる。また、実線Ｄの開始ＹアドレスＹｄは、Ｙｄ３＝２２３０−１２５０＝１０８０で置き換えられる。

この結果、列４１１において破線Ａの全アドレスは（２０００、１１３０）〜（２０００、１２２９）、破線Ｃの全アドレスは（２０００、９８０）〜（２０００、１０８０）となる。

このようにして、システム制御部１１６は、破線Ａおよび破線ＣのＸおよびＹアドレスを検出する。

続いて、図５に示す縦線処理部１０５で行われる縦線補正について説明する。

縦線検出部５０３は、アドレス記録部５０２に記録された点欠陥が存在する列について、当該列のダミー部と隣接するダミー部との差分を縦線検出値とし、この縦線検出値に応じて縦線補正値を生成する。この際、アドレス記録部５０３に記録されていている点欠陥４０３をダミー部４０８における空信号が高速伝送される領域（部分）については、縦線検出値に対してｎ倍した値を検出値とする。

いま、縦線補正値をαとすると、縦線補正値αは、領域Ｂ（４０６）の画素から読み出された電荷が点欠陥を通常転送される領域（実線領域）の補正値である。なお、縦線検出部５０３は、縦線補正値αを１／ｎ倍した縦線補正値βも生成する。

縦線補正値βは、領域Ｂ（４０６）の画素から読み出された電荷が点欠陥を高速転送される領域（破線領域）の補正値である。つまり、垂直転送部における転送速度の数と同数の複数の縦線補正値が算出されることになる。

例えば、ダミー部４０８のライン数をＨｄ、その列のダミー部４０８の各ラインに対する水平方向に隣接するダミー部との差分値をＲ＿ｄとすると、縦線補正値αは、次の式（２）で求められる。

α＝（Ｒ＿１＋Ｒ＿２＋・・・＋Ｒ＿（ＨＤ）＋Ｒ（Ｈｄ））／Ｈｄ （２）
ここで、ｄは定数である。

縦線補正部５０４は、アドレス記録部５０２に記録された点欠陥が存在する列について、画素から読み出された電荷が点欠陥を通常転送される領域においては、縦線補正値αを画素信号から減算する。一方、縦線補正部５０４は、画素から読み出された電荷が点欠陥を高速転送される領域においては、縦線補正値βを画素信号から減算する。さらに、縦線補正部５０４は、過補正を防ぐため、補正すべき画素信号の各々について補正を行う前に飽和しているか否かを検出する。

ここで、検出の結果、画素信号が飽和している場合には、縦線補正部５０４は、飽和している画素信号の補正を行わないようにしてもよい。また、補正すべき画素信号についてその周辺の画素信号が飽和している場合には、縦線補正部５０４は、当該画素信号の補正を行わないようにしてもよい。

さらに、補正すべき画素信号について補正前に飽和しているか否かを検出した際、縦線補正部５０４は、飽和している画素信号の補正後の値とその周辺の画素信号の値とを比較する。そして、補正後の値の方が補正前の値よりも低輝度である場合には、縦線補正部５０４は、飽和している画素信号の値を補正する代わりに、飽和している画素信号の値をその周辺の画素信号の値で置き換えるようにしてもよい。

図７は、図１に示すカメラにおける縦線補正処理を説明するためのフローチャートである。

まず、システム制御部１１６は、内蔵メモリ又はメモリ部１１３に記憶された測光データに従って、タイミング信号生成部１０７を介して撮像光学系１０１に備えられた絞り機能を有するメカシャッターを絞り値に応じて開放する。これによって、システム制御部１１６は撮像素子１０２の露光を開始する（ステップＳ７０１）。

続いて、システム制御部１１６は、測光データに従って撮像素子１０２の露光終了を待って、タイミング信号生成部１０７によって撮像素子１０２から画素信号の読み出しを開始する（電荷転送開始：ステップＳ７０２）。撮像素子１０２において画素信号の転送が開始されると、初めに、システム制御部１１６は、領域Ａ（４０５）について高速転送を行う（ステップＳ７０３）。

続いて、システム制御部１１６は、領域Ｂ（４０６）について通常転送を行って（ステップＳ７０４）、領域Ｂ（４０６）の画素信号を読み出す。そして、システム制御部１１６は、ＣＤＳ１０３およびＡＤＣ部１０４を介して得られたデジタル画像信号を画像メモリ５０５に書き込む。

次に、システム制御部１１６は、領域Ｃ（４０７）について高速転送を行い（ステップＳ７０５）、さらに、領域Ｄ（４０８）について通常転送を行って、ダミー部の空信号（ダミー信号）を読み出す（ステップＳ７０６）。

前述のように、縦線検出部５０３は、アドレス記録部５０２に記録された点欠陥がある列を示すアドレス情報に応じて、垂直転送路に点欠陥があるか否かを判定する（ステップＳ７０７）。点欠陥があると判定すると（ステップＳ７０７において、ＹＥＳ）、縦線検出部５０３は、前述したようにして縦線補正値αおよびβを検出する（ステップＳ７０８）。

続いて、縦線補正部５０４は、点欠陥が存在する列に対して縦線補正値αおよびβを用いて、画像メモリ５０５に書き込まれた画像信号に対して縦線補正を行う（ステップＳ７０９）。

ここで、縦線補正に関して簡単に説明する。

いま、図４に実線で示す列の部分における画素信号をＭｎ、破線で示す列の部分における画素信号をＭｍ、補正後の実線部分における画素信号をＵｎ、補正後の破線部分における画素信号をＵｍとする。

アドレス記録部５０２に記録されている実線ＢおよびＤの領域（アドレス）について、縦線補正部５０４は、次の式（３）に応じた減算を行う。

Ｕｎ＝Ｍｎ−α （３）
また、アドレス記録部５０２に記録されている破線Ａおよび破線Ｃの領域（アドレス）について、縦線補正部５０４は、次の式（４）に応じた減算を行う。

Ｕｍ＝Ｍｍ−β （４）
このようにして、縦線補正部５０４において点欠陥による縦線（実線および破線）の補正が行われた後、補正後の画像信号が、縦線補正部５０４から信号処理部１０６に送られる。信号処理部１０６は、システム制御部１１６の制御下で補正後の画像信号に対して現像処理を行う（ステップＳ７１０）。そして、縦線補正処理が終了する。

なお、ステップＳ７０７において、点欠陥が存在しないと判定された列について（ステップＳ７０７において、ＮＯ）、縦線補正部５０４は、縦線補正を行うことなく、当該列に係る画像信号を信号処理部１０６に送る。

このようにして、本発明の第１の実施形態では、撮像素子の垂直転送路で発生する点欠陥上を高速転送および通常転送で画素から出力された電荷を転送した結果、縦線が画面においてレベル差を有していても、縦線を精度よく補正することができる。この結果、縦線の影響を低減することができる。

つまり、第１の実施形態では、高フレームレートを維持しつつ容易に縦線の影響を低減することができる。

なお、第１の実施形態では、ダミー部を用いて縦線補正値の検出を行うようにしたが、光が遮光された画素領域である垂直遮光部（ＯＢ画素部（オプティカルブラック画素部）を用いて、縦線補正値の検出を行うようにしてもよい。

［第２の実施形態］
続いて、本発明の第２の実施形態によるカメラについて説明する。なお、第２の実施形態におけるカメラの構成は、図１に示すカメラと同様である。

上述の第１の実施形態においては、例えば、点欠陥検出工程で検出されたアドレス（欠陥アドレス）の全てについて撮影条件に拘わらず補正する例について説明した。ところが、縦線は温度に応じてそのレベルが上昇するので、撮影の際の撮像素子の温度が低い場合には、縦線補正が必要ないことがある。

そこで、第２の実施形態では、点欠陥検出の際に、欠陥アドレス（ＸおよびＹアドレス）に加えて、点欠陥検出の際の温度情報および感度情報を予め取得して、縦線補正の際の温度および感度に応じて縦線補正を行うか否かを選択する。

図８は、本発明の第２の実施形態によるカメラにおける点欠陥の検出動作を説明するためのフローチャートである。なお、図８において、図６に示すフローチャートと同一のステップについては、同一の参照符号を付して説明を省略する。

ステップＳ６０４において、垂直転送路信号を読み出した後、システム制御部１１６は、点欠陥検出部５０１によって欠陥アドレスの検出とともに、点欠陥のレベルを示すキズレベルＬｔ（ＬＳＢ）を検出する（ステップＳ８０５）。そして、アドレス記録部５０２は、欠陥アドレスおよびキズレベルＬｔ（ＬＳＢ）を記録する（ステップＳ８０６）。

その後、ステップＳ６０７およびＳ６０８の処理が行われた後、システム制御部１１６は、点欠陥検出の際の温度情報Ｔｃ（℃）をサーミスタ１１５から得て、当該温度情報および操作部１１４で設定された感度情報を内蔵メモリに書き込む（ステップＳ８０９）。そして、システム制御部１１６は、点欠陥検出処理を終了する。

図９は、本発明の第２の実施形態によるカメラにおける縦線補正処理を説明するためのフローチャートである。なお、図９において、図７に示すステップと同一のステップについて同一の参照符号を付して説明を省略する。

ステップＳ７０６において、ダミー信号（遮光信号ともいう）を読み出した後、システム制御部１１６は、操作部１１４から撮影の際の感度情報を取得するとともに、サーミスタ１１５から撮像素子１０２の温度情報を取得する。そして、システム制御部１１６は、これら感度情報および温度情報を撮影時感度情報および撮影時温度情報としてその内蔵メモリに記憶する（ステップＳ９０７）。

続いて、システム制御部１１６は、点欠陥検出工程で得られた温度情報Ｔｔ（℃）を内蔵メモリから読み出すとともに、点欠陥のアドレス情報およびキズレベルＬｔ（ＬＳＢ）をアドレス記録部５０２から読み取る。そして、システム制御部１１６は、温度情報Ｔｔ（℃）、キズレベルＬｔ、および撮影時温度情報Ｔｃ（℃）に基づいて、撮影時における点欠陥レベルＬｃ（ＬＳＢ）を次の式（５）に基づいて近似的に算出する（ステップＳ９０８）。

なお、一般に、点欠陥は、温度上昇約１０℃で２倍に変化する。また、内蔵メモリには、撮影感度、つまり、感度情報毎に縦線のレベルが画面上問題とならない（つまり、無視できる）最大値が基準値Ｓ（基準レベル：ＬＳＢ）として記憶されている。つまり、内蔵メモリ（基準設定手段）には、点欠陥検出工程で得られた感度情報および温度情報に対応づけて基準値Ｓが記憶されている。

Ｌｃ＝２^{（（Ｔｃ−Ｔｔ）／１０）}×Ｌｔ （５）
撮影時の点欠陥レベルＬｃ（ＬＳＢ）を算出した後、システム制御部１１６は、撮影時感度情報および撮影時温度情報に対応する基準値Ｓを内蔵メモリから検索する。そして、システム制御部１１６は、全ての欠陥アドレスについて撮影時の点欠陥レベルＬｃ（ＬＳＢ）が基準値Ｓ（ＬＳＢ）以下であるか否かを判定する（ステップＳ９０９）。

全ての欠陥アドレスについてＬｃ≦Ｓであると（ステップＳ９０９において、ＹＥＳ）、システム制御部１１６は、縦線補正の必要なしと判定する。そして、処理はステップＳ７１１の現像処理に進む。

一方、欠陥アドレスのうち一つでもＬｃ＞Ｓであると（ステップＳ９０９において、ＮＯ）、システム制御部１１６は、前述のステップＳ７０７の処理に進んで、前述のようにして縦線補正が行われることになる。

なお、動画の撮影には、フレーム毎にステップＳ９０７〜Ｓ９０９の処理を行うことが望ましいが、縦線補正に影響を与えない程度で定期的に行うようにしてもよい。

このように、本発明の第２の実施形態によれば、点欠陥検出工程などで得られた撮像素子の温度情報、点欠陥のアドレス情報、点欠陥レベル（キズレベル）、撮影時感度情報、および撮影時撮像素子に基づいて撮影時における点欠陥レベルを算出する。これによって、撮影中において補正値検出時間に起因するフレームレートの低下を防止して、縦線補正誤差を低減することができる。

［第３の実施形態］
続いて、本発明の第３の実施形態によるカメラについて説明する。なお、第３の実施形態によるカメラの構成は、図１に示すカメラと同様であり、また、撮像素子の構成は、図２に示す撮像素子と同様である。

図１０は、図３で説明した４：３領域の全画素を読み出した際の縦線の発生の他の例を説明するための図である。そして、図１０（ａ）は、４：３領域の全画素を読み出した際の画像を示す図であり、図１０（ｂ）は、図３で説明した読み出しを行った際の画像を示す図である。また、図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）に示す画像における縦線レベルを示す図であり、図１０（ｄ）は、２フレームの画像を重ねて示す図である。

図１０において、図４に示す要素と同一の要素については同一の参照番号を付す。図４で説明したように、縦線は点欠陥を中心として破線ＡおよびＣと実線ＢおよびＢにおいてそのレベルに差が生じる。

図１１は、本発明の第３の実施形態によるカメラに備えられた縦線処理部１０５の一例を示すブロック図である。なお、図１１に図５に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照番号を付して説明を省略する。

図１１に示す縦線処理部１０５は、図５に示す縦線処理部１０５の構成に加えて、画素補間値算出部５０６および画素補間処理部５０７を有しており、図６で説明したようにして、点欠陥検出処理が行われる。

図１０を参照して、いま、ダミー部４０８を含む全ライン数が１２５０ラインであるものとする。そして、領域Ａの有効画素の高速転送期間を１００ライン、領域Ｂの有効画素の通常転送期間を１０００ライン、領域Ｃの有効画素の高速転送期間を１００ライン、領域Ｄのダミー部の通常転送期間を５０ラインとする。また、垂直ライン数（つまり、列数）は１５００ラインであるものとする。

列４０９で発生している点欠陥４０３のＸおよびＹアドレスを（７００、４００）とすると、破線Ａの開始ＹアドレスＹａはＹａ＝４００、実線Ｂの開始ＹアドレスＹｂはＹｂ＝４００＋１００＝５００、破線Ｃの開始ＹアドレスＹｃはＹｃ＝４００＋１００＋１０００＝１５００、そして、実線Ｄの開始ＹアドレスＹｄはＹｄ＝４００＋１００＋１０００＋１００＝１６００となる。

ここで、破線Ｃの開始ＹアドレスＹｃがダミー部４０８を含む全領域のＹアドレスのＹａｌｌより大きくなっており、これは、列４０９に示す実線Ｂがフレーム間を跨いでいることを意味している。このため、破線Ｃの開始ＹアドレスＹｃは、Ｙｃ＝Ｙｃ−Ｙａｌｌ＝１５００−１２５０＝２５０となる。また、実線Ｄの開始ＹアドレスＹｄは、Ｙｄ＝１６００−１２５０＝３５０で置き換えられる。

この結果、列４０９において、破線Ａの全アドレスは（４５０、４００）〜（４００、４９９）、破線Ｃの全アドレスは（４００、２５０）〜（４００、３４９）となる。

なお、欠陥アドレスを検出する際には、ダミー部４０８と領域Ｂ（４０６）に発生する破線ＡおよびＣのＸおよびＹアドレスのみを検出するようにしてもよい。

また、図１１に示す縦線補正部５０４は、点欠陥のある列に対して、式（４）で説明したように、縦線補正値αを画素信号から減算する。これによって、点欠陥を通常転送される列で発生する実線ＢおよびＤで示す縦線を補正することができる。

ところで、図１１に示す縦線補正部５０４では、アドレス記録部５０２に予め記録された欠陥アドレス（領域ＡおよびＤのアドレス）に応じて、縦線補正値αを用いて縦線補正を行っているが、点欠陥を高速転送される破線ＡおよびＣの画素信号について、縦線補正値αで補正を行うと誤補正となる。

このため、図１１に示す縦線処理部１０５では、画素補間値算出部５０６および画素補間処理部５０７によって、破線ＡおよびＣについてはその周辺画素から補間値を算出して画素補間を行う。

図１２は、図１１に示す縦線処理部１０５における画素補間を説明するための図である。

図１２において、ベイヤ配列された撮像素子１０２について点欠陥があり、図１０に示す破線ＡおよびＣの画素の一部が斜線領域１２０１で示されている。画素補間値算出部５０６は、例えば、Ｇｒ画素１２０２に関する画素補間値を左右周辺のＧｒ画素１２０３およびＧｒ画素１２０４の加算平均値から算出する。

画素補間処理部５０７は、Ｇｒ画素１２０３およびＧｒ画素１２０４の加算平均値と破線領域１２０１のＧｒ画素１２０２の画素値とを置換処理する。

ここでは、Ｇｒ画素について当該画素の周辺画素で補間する場合について説明したが、破線領域１２０１に位置するＧｂ画素、Ｒ画素、およびＢ画素に欠陥がある場合についても、同様に左右周辺の同色画素の加算平均値で置換処理が行われる。

このようにして、補間処理を行えば、垂直転送部２０２に発生する点欠陥を高速転送されることにより発生する破線領域１２０１の縦線を補正することができる。

図１３は、本発明の第３の実施形態によるカメラにおける縦線補正処理を説明するためのフローチャートである。なお、図１３において、図７に示すフローチャートと同一のステップについては同一の参照符号を付して説明を省略する。

図１３に示す例では、垂直転送路２０２に点欠陥があると（ステップＳ７０７において、ＹＥＳ）、縦線検出部５０３は前述したように、縦線補正値αを検出する（ステップＳ７０８）。続いて、縦線補正部５０４は、画素メモリ５０５に記憶された画像信号について、欠陥アドレスに応じて実線ＢおよびＤを縦線補正値αで補正を行う（ステップＳ１２０９）。そして、縦線補正後の画像信号は画素補間値検出部５０６に送られる。

画素補間値検出部５０６は、欠陥アドレスを参照して、垂直転送路２０２に点欠陥が存在する列について、破線ＡおよびＣの画素の補間値を、前述したようにして検出する（ステップＳ１２１０）。続いて、画素補間処理部５０７は、破線ＡおよびＣの画素について補間値を用いて補間処理を行う（ステップＳ１２１１）。そして、補間処理後の画像信号は、信号処理部１０６に送られて、現像処理が行われる。

このように、本発明の第３の実施形態では、撮像素子の垂直転送路で発生する点欠陥上を高速転送および通常転送で画素から読み出された電荷を転送した結果、縦線が画面においてレベル差を有していても、縦線を精度よく補正することができる。この結果、縦線の影響を低減することができる。

［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態によるカメラについて説明する。なお、第４の実施形態によるカメラの構成は図１に示すカメラと同様であり、また、撮像素子の構成は図２に示す撮像素子と同様である。

上述の第３の実施形態においては、垂直転送路２０２に生じた点欠陥を通常転送される画素信号については縦線補正値αで補正を行い、点欠陥を高速転送される画素信号については補間処理を行って縦線を軽減する例について説明した。ところが、垂直転送路２０２で生じる点欠陥の位置によっては、ダミー部を用いて精度よく縦線補正値αを検出できないことがある。

そこで、第４の実施形態では、点欠陥を高速転送された際に発生する破線ＡおよびＣがダミー部４０８（領域Ｄ）に発生する場合には、当該列に対応する全ての画素のＸおよびＹアドレスをアドレス記録部５０２に記録する。

図１４は、垂直転送路の点欠陥を高速転送された際に発生する縦線の一例を示す図である。

図１４において、いま、点欠陥１４０１が発生しているＸおよびＹアドレスを（１５０、１００）とすると、破線Ａの開始ＹアドレスＹａはＹａ２＝１００、実線Ｂの開始ＹアドレスＹｂはＹｂ２＝１００＋１００＝２００、破線Ｃの開始ＹアドレスＹｃはＹｃ２＝１００＋１００＋１０００＝１２００、実線Ｄの開始ＹアドレスＹｄはＹｄ２＝１００＋１００＋１０００＋１００＝１３００となる。

ここでは、実線Ｄの開始ＹアドレスＹｄ２が、ダミー部４０８を含む全ライン数のＹアドレスＹａｌｌより大きくなっており、これは列１４０１に示す破線Ｃが、フレーム間を跨いでいることを意味している。

このため、実線Ｄの開始ＹアドレスＹｄ２は、Ｙｄ２＝Ｙｄ２−Ｙａｌｌ＝１３００−１２５０＝５０で置き換えられる。この結果、列１４０１において、破線Ａの全アドレスは（１０００、１００）〜（１０００、１９９）、破線Ｃの全アドレスは（１０００、０）〜（１０００、４９）、（０、１２００）〜（０、１２５０）となる。つまり、破線Ｃは、全てダミー部４０８（領域Ｄ）に含まれることになる。

図１５は、本発明の第４の実施形態によるカメラにおける点欠陥の検出動作を説明するためのフローチャートである。なお、図１５において、図６および図８に示すステップと同一のステップについては、同一の参照符号を付して説明を省略する。

ステップＳ６０７において、破線Ａおよび破線Ｃ（高速転送される領域）のＸおよびＹアドレスを算出した後、システム制御部１１６は、破線ＡおよびＣの少なくともいずれかがダミー部４０８（領域Ｄ）に含まれるか否かを判定する（ステップＳ１５０１）。破線ＡおよびＣの少なくともいずれかがダミー部４０８に含まれると判定すると（ステップＳ１５０１において、ＹＥＳ）、システム制御部１１６は、アドレス記録部５０２を制御して、当該点欠陥列に当たる全ての画素のアドレスを記録する（ステップＳ１５０２）。そして、システム制御部１１６は、点欠陥検出処理を終了する。

一方、破線ＡおよびＣがダミー部４０８に含まれないと判定すると（ステップＳ１５０１において、ＮＯ）、システム制御部１１６は、アドレス記録部５０２を制御して、破線部ＡおよびＣに当たる画素のみのＸおよびＹアドレスをアドレス記録部５０２に記録する（ステップＳ１５０３）。そして、システム制御部１１６は、点欠陥検出処理を終了する。

このようにして、ダミー部４０８に破線ＡおよびＣの少なくともいずれかが存在する場合には、当該列の全画素のＸおよびＹアドレスを記録する。このようにして検出された列の画素に関しては、第３の実施形態で説明した縦線補正は行われず、当該列の全ての画素について周辺の画素から補間値を算出して画素補間が行われる。

このように、本発明の第４の実施形態では、ダミー部４０８からのダミー信号が垂直転送路に発生する点欠陥を高速転送で通過して、ダミー部４０８に縦線（実線で示す）が発生しない特定な列に対しては補間処理を行って、縦線の影響を低減することができる。

［第５の実施形態］
続いて、本発明の第５の実施形態によるカメラについて説明する。なお、第５の実施形態によるカメラの構成は図１に示すカメラと同様であり、また、撮像素子の構成は図２に示す撮像素子と同様である。

上述の第４の実施形態では、ダミー部４０８のダミー信号が垂直転送路２０２の点欠陥を高速転送される場合において説明したが、点欠陥が発生する位置によっては、ダミー部４０８に実線および破線で示す部分が存在することもある。

第５の実施形態では、ダミー部４０８に実線および破線で示す部分が存在する場合に、縦線が実線となるライン数が所定の数以上であると、破線ＡおよびＣのＸおよびＹアドレスのみを記録する。一方、縦線が実線となるライン数が所定のライン数より少ないと、当該列の全てのＸおよびＹアドレスを記録する。

なお、ここでは、所定のライン数は、例えば、設計時に決定される定数であり、一般的には、実線で示す縦線のレベルを精度よく検出するために必要なライン数は、３２ライン以上あることが望ましい。

図１６は、本発明の第５の実施形態によるカメラにおける点欠陥の検出動作を説明するためのフローチャートである。なお、図１６において、図６、図８、および図１５に示すステップと同一のステップについては同一の参照符号を付して説明を省略する。

図１５で説明したように、ステップＳ１５０１において、システム制御部１１６は、破線ＡおよびＣのいずれかがダミー部４０８（領域Ｄ）に含まれるか否かを判定する。破線ＡおよびＣの少なくともいずれかがダミー部４０８に含まれると判定すると（ステップＳ１５０１において、ＹＥＳ）、システム制御部１１６は、ダミー部４０８に破線ＡおよびＣの少なくともいずれかが何ライン含まれているかを算出する。

続いて、システム制御部１１６は、ダミー部４０８のライン数をＬｄ、ダミー部４０８に発生する破線で示すライン数をｈとして次の式（６）に応じて判定を行う。

Ｌｄ−ｈ≧Ｎ （６）
Ｌｄ−ｈ≧Ｎであると（ステップＳ１６０２において、ＹＥＳ）、システム制御部１１６は、アドレス記録部５０２を制御して、当該列全ての画素のＸおよびＹアドレスを記録する（ステップＳ１６０３）
一方、Ｌｄ−ｈ＜Ｎであると（ステップＳ１６０２において、ＮＯ）、システム制御部１１６は、アドレス記録部５０２を制御して、縦線が破線となる破線ＡおよびＣの全てのＸおよびＹアドレスを記録する（Ｓ１６０４）。

なお、破線ＡおよびＣがダミー部４０８に含まれないと判定すると（ステップＳ１５０１において、ＹＥＳ）、システム制御部１１６は、ステップＳ１６０４の処理を行う。

以上のようにして、ダミー部４０８に存在する破線ＡおよびＣのライン数に応じて記録するＸおよびＹアドレスを変更する。

第５の実施形態では、縦線補正を行う際、破線ＡおよびＣのライン数が所定のライン数Ｎ以上であると、第４の実施形態で説明したようにして、当該列の全画素に対して周辺の画素を用いて補間処理を行う。

一方、破線ＡおよびＣのライン数が所定のライン数Ｎ未満であると、第３の実施形態で説明したように、縦線補正値αを用いて補正を行うとともに、破線ＡおよびＣについては補間処理を行う。

第５の実施の形態で用いる縦線補正値αは次のようにして求められる。

前述のように、縦線補正値αを算出するにあって、ダミー部４０８に係る欠陥アドレスはアドレス記録部５０２に記録されていない。

そこで、ダミー部４０８のライン数をＨｄ、ダミー部４０８において欠陥列と水平方向に隣接する列との差分値をＲｄとし、ダミー部４０８に発生する破線のライン数をｈとすると、縦線補正値αは次の式（７）によって算出することができる。

α＝（Ｒ＿１＋Ｒ＿２＋・・・＋Ｒ＿（Ｈｄ−ｈ−１）＋Ｒ＿（Ｈｄ−ｈ））／（Ｈｄ−ｈ） （７）
ここで、ｄは定数である。

このように、第５の実施形態では、ダミー部４０８に実線および破線で示す縦線の両方が発生する列についても、縦線の低減を行うことができる。

［第６の実施形態］
続いて、本発明の第６の実施形態によるカメラについて説明する。なお、第６の実施形態によるカメラの構成は図１に示すカメラと同様であり、また、撮像素子の構成は図２に示す撮像素子と同様である。

前述したように、縦線のレベルは撮像素子１０２の温度によって影響される。この場合には、第２の実施形態で説明したように、点欠陥検出工程においてＸおよびＹアドレスを記録するとともに、その際の温度情報および感度情報を記録する。そして、縦線補正の際の温度情報および感度情報に応じて、縦線補正を行うか否かを選択することになる。

図１７は、本発明の第６の実施形態によるカメラにおける縦線補正処理を説明するためのフローチャートである。なお、図１７において、図９および図１３に示すステップと同一のステップについては同一の参照符号を付す。

図１７に示す処理では、第２の実施形態（図９）で説明したようにして、ステップＳ７０１〜Ｓ７０６の処理が行われて、続いて、ステップＳ９０７〜Ｓ９０９の処理が行われる。そして、ステップＳ７０７の処理を行った後、ステップＳ７０８、ステップＳ１２０９〜Ｓ１２１１の処理が行われる。そして、最後に、ステップＳ７１０の処理が行われることになる。

このように、本発明の第６の実施形態では、点欠陥検出工程などで得られた撮像素子の温度情報、点欠陥のアドレス情報、点欠陥レベル（キズレベル）、撮影時感度情報、および撮影時撮像素子に基づいて撮影時における点欠陥レベルを算出する。これによって、撮影中において補正値検出時間に起因するフレームレートの低下を防止して、縦線補正誤差を低減することができる。

なお、画素補間処理部５０７は、主に受光素子で発生する点欠陥を補正する際に用いられるが、上述のようにして、縦線補正を行えば、縦線の低減も可能となる。さらに、画素補間処理部５０２は、縦線処理部１０５に備えられるとしたが、例えば、後段の信号処理部１０６に備えるようにしてもよい。

以上のように、本発明の実施の形態によれば、読みだし領域以外の電荷（画素信号）を高速転送する駆動を行う際に生じるレベルの異なる縦線を、高い精度で目立たなくすることができる結果、高画質の画像を得ることが可能となる。

上述の説明から明らかなように、図１に示す例においては、システム制御部１１６、信号処理部１０６、および縦線処理部１０５が点欠陥検出手段、点欠陥情報記録手段、補正値算出手段、および補正手段として機能する。そして、補正手段はレベル算出手段および縦線補正手段を有することになる。

また、図１１に示す例では、画素補間値算出部５０６および画素補間処理部５０７が補間値算出手段および補正手段として機能することになる。加えて、図１に示す例では、システム制御部１１６が割合算出手段として機能する。

なお、前述のように、撮像素子は垂直転送部の転送速度に対応して複数の領域に分割されている。そして、補正対象列の補正を行う際には、縦線補正値および補間値を選択的に用いて補正が行われる。また、高速転送速度による転送の割合が所定の値以上となると、補正対象列の全ての画素信号について補間値が算出される。

以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を撮像装置に実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有するプログラムを制御プログラムとして、当該制御プログラムを撮像装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。

上記の制御方法および制御プログラムの各々は、少なくとも点欠陥検出ステップ、点欠陥情報記録ステップ、補正値算出ステップ、および補正ステップを有している。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。つまり、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種の記録媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵなど）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１０２ 撮像素子
１０５ 縦線処理部
１０６ 信号処理部
１０７ タイミング信号生成部
１０８ フレームメモリ部
１１６ システム制御部
１１５ サーミスタ
２０１ 受光素子（画素部）
２０２ 垂直転送部
２０３ 水平転送部

Claims (9)

1. ２次元マトリックス状に配列された複数の画素を備える画素部と、前記画素部から出力された電荷を垂直方向に転送する垂直転送手段と、前記垂直転送手段により転送された電荷を水平方向に転送する水平転送手段とを有する撮像素子を有し、前記垂直転送手段によって前記電荷を予め定められた通常転送速度と該通常転送速度よりも高速の高速転送速度で選択的に転送する撮像装置であって、
   前記垂直転送手段における点欠陥を点欠陥情報として記録する点欠陥情報記録手段と、
   前記点欠陥情報記録手段に記録された点欠陥情報から特定される補正対象列について、前記高速転送速度で前記電荷が転送された転送期間および前記通常転送速度と前記高速転送速度との比に基づく縦線補正値を用いて前記補正対象列に係る画素信号の補正を行う補正手段とを有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記点欠陥情報記録手段に記録された点欠陥情報から特定される補正対象列について、前記高速転送速度で前記画素が転送された転送期間および前記通常転送速度と前記高速転送速度との比に基づいて、前記縦線補正値を算出する補正値算出手段を有し、
   前記補正値算出手段は、前記垂直転送手段における転送速度の数と同数の複数の縦線補正値を算出し、前記複数の縦線補正値は互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記垂直転送手段における点欠陥を検出する点欠陥検出手段と、
   前記点欠陥検出手段によって前記点欠陥が検出された際の前記撮像素子の温度情報および撮影条件に対応づけて前記縦線のレベルが無視できる基準レベルが設定された基準設定手段と、
   前記撮像素子の温度を検出して撮影時温度情報を得る温度検出手段とを有し、
   前記点欠陥検出手段は、前記点欠陥として当該点欠陥の位置を示すアドレスおよび前記点欠陥のレベルを示すキズレベルを検出しており、
   前記点欠陥情報記録手段は前記点欠陥情報として前記アドレスおよび前記キズレベルを記憶し、
   前記補正手段は、前記温度情報、前記キズレベル、および前記撮影時温度情報に基づいて、撮影時における点欠陥レベルを求めるレベル算出手段と、
   前記点欠陥レベルが前記基準レベルを超えた際、前記補正値算出手段で算出された前記縦線補正値に応じて前記補正対象列に係る画素信号の補正を行う縦線補正手段とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記補正対象列の周辺に位置する画素の画素信号に応じて補間値を算出する補間値算出手段を有し、
   前記補正手段は、前記縦線補正値および前記補間値を選択的に用いて前記補正対象列に係る画素信号の補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記補正手段は、前記補正対象列において前記通常転送速度で転送される領域の画素信号については前記縦線補正値を用いて補正を行い、前記高速転送速度で転送される領域については前記補間値を用いて補正を行うことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記撮像素子から前記画素信号を読み出す際、前記通常転送速度による転送と前記高速転送速度による転送の割合を求める割合算出手段を有し、
   前記補正手段は前記割合に応じて前記縦線補正値および前記補間値を選択的に用いて前記補正対象列の画素信号の補正を行うことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
7. 前記補間値算出手段は前記高速転送速度による転送の割合が所定の値以上となると、前記補正対象列の全ての画素信号について前記補間値を算出することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. ２次元マトリックス状に配列された複数の画素を備える画素部と、前記画素部から出力された電荷を垂直方向に転送する垂直転送手段と、前記垂直転送手段により転送された電荷を水平方向に転送する水平転送手段とを有する撮像素子と、前記垂直転送手段における点欠陥を点欠陥情報として記録する点欠陥情報記録手段とを有し、前記垂直転送手段によって前記電荷を予め定められた通常転送速度と該通常転送速度よりも高速の高速転送速度で選択的に転送する撮像装置の制御方法であって、
   前記点欠陥情報から特定される補正対象列について、前記高速転送速度で前記電荷が転送された転送期間および前記通常転送速度と前記高速転送速度との比に基づく縦線補正値を用いて前記補正対象列に係る画素信号の補正を行う補正ステップとを有することを特徴とする制御方法。
9. ２次元マトリックス状に配列された複数の画素を備える画素部と、前記画素部から出力された電荷を垂直方向に転送する垂直転送手段と、前記垂直転送手段により転送された電荷を水平方向に転送する水平転送手段とを有する撮像素子と、前記垂直転送手段における点欠陥を点欠陥情報として記録する点欠陥情報記録手段とを有し、前記垂直転送手段によって前記電荷を予め定められた通常転送速度と該通常転送速度よりも高速の高速転送速度で選択的に転送する撮像装置で用いられる制御プログラムであって、
   前記撮像装置が備えるコンピュータに、
   前記点欠陥情報から特定される補正対象列について、前記高速転送速度で前記電荷が転送された転送期間および前記通常転送速度と前記高速転送速度との比に基づく縦線補正値を用いて前記補正対象列に係る画素信号の補正を行う補正ステップとを実行させることを特徴とする制御プログラム。

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