JP2016004252A - 撮像装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 焦点検出用の光電変換素子の動作中に欠陥画素を精度よく検出することを可能にする。
【解決手段】 撮像装置は、撮影光学系を通過した光束を受光する第１の光電変換手段および第２の光電変換手段と、撮影光学系の異なる瞳領域を通過した光束を受光して、一対の像信号を生成する第３の光電変換手段と、第３の光電変換手段に含まれる画素の中から欠陥画素を検出する検出手段とを有する。検出手段は、欠陥画素の検出対象となる第３の光電変換手段の画素に対応する、第１の光電変換手段の画素および第２の光電変換手段の画素からの信号を用いて、それぞれ第１の特徴量および第２の特徴量を算出し、第１の特徴量および第２の特徴量を欠陥画素の判定に用いる。
【選択図】 図７

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に固体撮像素子の欠陥検出に関するものである。

従来、カメラの自動焦点検出方式として、位相差検出方式が一般的に良く知られている。位相差検出方式では、撮影レンズの異なる射出瞳領域を通過した被写体からの光束をＡＦセンサの一対のラインセンサ上に結像させる。そして、一対のラインセンサで光電変換して得られた一対の被写体像の相対位置を演算し、撮影レンズのデフォーカス量を検出する（ＡＦ演算）。

このような焦点検出装置では、近年、複数の被写体に対してデフォーカス量を検出する多点化や、高解像化のために、ＡＦ演算に用いる像信号を取得するための光電変換部が増加傾向にある。一方、光電変換部の増加に伴い、製造上の欠陥を完全に防ぐことがより困難になる。

例えば、特許文献１では、光電変換素子の暗電流に起因する固定パターンノイズを予め製造工程で記憶しておき、動作時に固定パターンノイズを除去する技術が開示されている。また、特許文献２では、予め製造工程などでチェックされた欠陥画素の情報を基に、欠陥のある光電変換素子からの信号を除外して焦点検出用の信号とする技術が開示されている。

特開２００７−３３３８０１号公報 特開２００１−１７７７５６号公報

しかしながら、上述の特許文献１及び２では、製造工程などのチェック後に画素に欠陥が発生した場合、欠陥のある画素からの信号を補正または除外することができず、精度の高いＡＦ演算をすることができない。

上記課題に鑑みて、本発明は、焦点検出用の光電変換素子の動作中に欠陥画素を精度よく検出することを可能にすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮影光学系を通過した光束を受光する第１の光電変換手段および第２の光電変換手段と、前記撮影光学系の異なる瞳領域を通過した光束を受光して、一対の像信号を生成する第３の光電変換手段と、前記第３の光電変換手段に含まれる画素の中から欠陥画素を検出する検出手段とを有し、前記検出手段は、欠陥画素の検出対象となる前記第３の光電変換手段の画素に対応する、前記第１の光電変換手段の画素および前記第２の光電変換手段の画素からの信号を用いて、それぞれ第１の特徴量および第２の特徴量を算出し、前記第１の特徴量および前記第２の特徴量を欠陥画素の判定に用いることを特徴とする。

本発明によれば、焦点検出用の光電変換素子の動作中に欠陥画素を精度よく検出することが可能になる。

本発明の実施例に係わるカメラの構成図。 カメラにおける光学系の構成図。 焦点検出装置の光学構成図。 ラインセンサの配置を示す図。 ＡＦセンサと撮像センサとＡＥセンサの関係を示す図。 本発明の実施例に係わるカメラの撮影動作のフローチャート。 本発明の実施例に係わるＡＦセンサ欠陥画素検出のフローチャート。 ＡＦセンサ欠陥画素検出における撮像センサとＡＥセンサの特徴量抽出領域を示す図。 欠陥画素検出最終判定のフローチャート。 被写体の輝度、欠陥画素と欠陥画素検出のための閾値の関係を示す図。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態にかかわる撮像装置の概略構成を示すブロック図である。以下、図１を参照して、本実施例における撮像装置としてのデジタルカメラについて説明する。

カメラ用マイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵ）１００には、カメラの各種操作用のスイッチ群２１４を検知するための信号入力回路２０４、ＡＦセンサ１０１、撮像センサ２０６、ＡＥセンサ２０７が接続されている。また、シャッタマグネット２１８ａ及び２１８ｂを制御するためのシャッタ制御回路２０８もＣＰＵ１００に接続されている。また、レンズ通信回路２０５を介して撮影レンズ３００（図２参照）と信号２１５の伝送がなされ、焦点位置や絞りの制御を行う。カメラの動作はスイッチ群２１４の設定により決定される。ＣＰＵ１００内には、カメラ動作を制御するためのプログラムを格納したＲＯＭ、変数を記憶するためのＲＡＭ、種々のパラメータを記憶するためのＥＥＰＲＯＭ（電気的消去、書き込み可能メモリ）などの記憶回路２０９が内蔵されている。

ＡＦセンサ（第３の光電変換手段）１０１は、撮影光学系としての撮影レンズ３００の異なる瞳領域を通過した光束をそれぞれ受光するラインセンサ対を備えて構成される。ＣＰＵ１００は、ラインセンサで生成された像信号（被写体のコントラスト分布）からデフォーカス量を検出し、撮影レンズ３００の焦点位置を制御する。

また、ＣＰＵ１００は、ＡＥセンサ（第２の光電変換手段）２０７の出力に基づいて、被写体の輝度を検出し、輝度信号に基づいて撮影レンズ３００の絞り値やシャッタスピードを決定する。そして、ＣＰＵ１００は、レンズ通信回路２０５を介して絞り値を制御し、またシャッタ制御回路２０８を介してシャッタマグネット２１８ａ及び２１８ｂの通電時間を調節することでシャッタスピードを制御（露出制御）する。さらに、ＣＰＵ１００は、撮像センサ（撮像素子、第１の光電変換手段）２０６を制御することで撮影動作を行う。撮像センサ２０６は、撮影レンズ３００を介して入射した被写体からの光束を光電変換して画像信号を生成する。

次に、図２を参照して、カメラの光学構成について説明する。撮影レンズ３００を介して入射した被写体からの光束の大部分は、クイックリターンミラー３０５で上方に反射され、ファインダスクリーン３０３上に被写体像として結像される。ユーザーはこの像をペンタプリズム３０１、接眼レンズ３０２を介して観察することができる。ペンタプリズムに入射した光束の一部は、光学フィルタ３１２と結像レンズ３１３を介してＡＥセンサ２０７上に結像される。この被写体像を光電変換して得られる像信号を処理することで、被写体輝度を測定することができる。

撮影光束の一部はクイックリターンミラー３０５を透過し、後方のサブミラー３０６で下方へ曲げられて、視野マスク３０７、フィールドレンズ３１１、絞り３０８、二次結像レンズ３０９を経てＡＦセンサ１０１上に結像される。この被写体像を光電変換して得られる像信号を処理することで、撮影レンズ３００の焦点状態を検出することができる。撮影に際しては、クイックリターンミラー３０５が跳ね上がり、全光束が撮像センサ２０６上に結像され、被写体像の露光が行われる。

本実施例のカメラにおける焦点検出装置（図２において、視野マスク３０７から二次結像レンズ３０９までの光学系およびＡＦセンサ１０１から構成される）での焦点検出方式は、周知の位相差検出方式である。そして、画面内の異なる複数の領域の焦点状態を検出することが可能である。

焦点検出に関わる光学系の詳細な構成を、図３に示す。撮影レンズ３００を通過した被写体からの光束は、サブミラー３０６（図２参照）で反射され、撮像面と共役な面上にある視野マスク３０７の近傍に一旦結像する。図３では、サブミラー３０６で反射され、折り返された光路を展開して示している。視野マスク３０７は、画面内の焦点検出領域（以下、ＡＦ枠とも記す）以外の余分な光を遮光するための部材である。

フィールドレンズ３１１は、絞り３０８の各開口部を撮影レンズ３００の射出瞳付近に結像する作用を有している。絞り３０８の後方には二次結像レンズ３０９が配置されており、一対２つのレンズから構成され、それぞれのレンズは絞り３０８の各開口部に対応している。視野マスク３０７、フィールドレンズ３１１、絞り３０８、二次結像レンズ３０９を通過した各光束は、ＡＦセンサ１０１上に配置されたラインセンサに結像する。

図４は、ＡＦセンサ１０１におけるラインセンサの配置の一部を示す図である。ラインセンサ１０２−Ａと１０２−Ｂは、それぞれｍ個の画素をライン上に配置して構成され、二次結像レンズ３０９により対の関係になっており、ラインセンサ１０２を構成する。ラインセンサ１０２は、撮影レンズ３００の異なる瞳領域を通過した光を受光する一対のラインセンサであり、一対のラインセンサから出力される２つの信号像の位相差を検出することにより、デフォーカス量が検出される。

ＡＦセンサ１０１上のラインセンサ対は、カメラのファインダー上に表示されているＡＦ枠に対応する数が配置されているが、ここでは簡略化して一対のラインセンサのみを図示している。ラインセンサ１０２−Ａからの信号をＡ像、ラインセンサ１０２−Ｂからの信号をＢ像とする。

ＡＦセンサ１０１と撮像センサ２０６とＡＥセンサ２０７の関係について、図５を参照しながら説明する。図５（ａ）は、ＡＦセンサ１０１のラインセンサ１０２−Ａとラインセンサ１０２−ＢとＡＥセンサの受光領域を、撮像センサ２０６上に投影した図である。ファインダー内に表示されるＡＦ枠に対し、ＡＦ光学系を介することにより、ラインセンサ１０２−Ａと１０２−Ｂには、合焦時には同じ被写体像が結像している。

ここで、撮像センサの画素サイズを７．３ｕｍ、ＡＦセンサの１画素のサイズを１６ｕｍ×１４０ｕｍ、ＡＥセンサの１画素のサイズを５ｕｍ×５ｕｍとする。ＡＦ光学系は０．２倍の結像倍率を有しており、撮像センサ面において、８０ｕｍ×７００ｕｍの領域がＡＦセンサの１画素に投影される（図５（ｂ））。ＡＥ光学系は０．０７７倍の結像倍率を有しており、撮像センサ面上の６４．９ｕｍ×６４．９ｕｍの領域がＡＥセンサの１画素に投影される（図５（ｃ））。

以上のように構成されたカメラの動作を、図６のフローチャートに基づいて詳細に説明する。まず、ステップＳ６００において、レリーズボタンが第一のストロークまで押し込まれるとＯＮするスイッチＳＷ１の状態をチェックする。スイッチＳＷ１がオンになるとステップＳ６０１へと進み、ＣＰＵ１００は、ＡＦ動作及びＡＥ動作を行う。ここでのＡＦ動作とは、ＡＦセンサ１０１の信号蓄積制御、ＡＦ演算、レンズ駆動であり、ＡＥ動作とは、ＡＥセンサ２０７の信号蓄積制御、ＡＥ演算である。

次に、ステップＳ６０２において、レリーズボタンが第二のストロークまで押し込まれたときにＯＮするスイッチＳＷ２の状態を監視する。スイッチＳＷ２がオンとなるとステップＳ６０３へと進み、ＣＰＵ１００は、クイックリターンミラー３０５の跳ね上げ動作（ミラーアップ）と、撮影レンズの絞り制御を行う。

ステップＳ６０４では、ＣＰＵ１００は、シャッタと撮像センサを制御することにより、撮像センサの露光動作を行う。

ステップＳ６０５では、ＣＰＵ１００は、クイックリターンミラー３０５を元の位置に戻し（ミラーダウン）、撮影レンズ３００の絞りを開放状態へと制御する。

ステップＳ６０６では、ＣＰＵ１００は、ＡＦセンサ１０１の露光時刻（露光タイミング）ＴＡＦと、撮像センサ２０６の露光時刻ＴＣＭＯＳとＡＥセンサ２０７の露光時刻ＴＡＥを比較する。精度の高いＡＦ及びＡＥのために、ステップＳ６０１におけるＡＦ動作中のＡＦセンサの露光とＡＥ動作中のＡＥセンサの露光は、それぞれ複数回行われる場合がある。この場合は、ＡＦ作及びＡＥ動作における最後の露光時刻を使用する。また、ここでの露光時刻は、それぞれのセンサの露光開始時刻と露光終了時刻を平均した時刻を使用する。

それぞれの露光時刻の差は、ＡＥロックやＡＦロック動作、シャッタスピードなどによって生じる。露光時刻の差が大きい場合は、それぞれのセンサの露光において異なる被写体像が結像している可能性がある。ＡＦセンサ１０１の露光時刻ＴＡＦに対するそれぞれの露光時刻差が所定の閾値ＴＨ＿ＴＩＭＥ以上（所定値以上）の場合は、それぞれのセンサ像信号がＡＦセンサ１０１の欠陥画素検出に対して信頼性がないものと判断する。そこで、ステップＳ６０７のＡＦセンサ１０１の欠陥画素検出処理をスキップして、本フローを終了する。このように、上記露光時刻差が大きい場合は、欠陥画素の検出を制限する。ＡＦセンサ１０１の露光時刻ＴＡＦに対するそれぞれの露光時刻差が所定の閾値ＴＨ＿ＴＩＭＥよりも小さい場合は、ステップＳ６０７へと進む。ステップＳ６０７では、ＡＦセンサ１０１の欠陥画素検出動作を行う。

図７は、図６のステップＳ６０７における欠陥画素検出処理のサブルーチンを示している。ステップＳ７００からステップＳ７０２では、欠陥画素検出の対象画素を隣接画素と比較することにより、対象画素が欠陥画素候補であるか否かを判定する。ステップＳ７０３からＳ７０７では、対となるラインセンサの信号、撮像センサ２０６の信号、ＡＥセンサ２０７の信号に基づき、欠陥画素候補に対する欠陥画素判定が誤検出か否かを判定し、誤判定でない場合は欠陥画素候補を欠陥画素とする処理を行う。

以下に、図７のフローにおける各ステップでの動作を説明する。ここでは、ラインセンサ１０２−ＡからのＡ像信号についてのフローを示すが、ラインセンサ１０２−ＢからのＢ像信号についても同様の処理が行われる。

欠陥画素の検出対象となる画素の信号をラインセンサ１０２−Ａのｎ番目の画素信号ＤＡＴＡ＿Ａｎとし、その隣接画素の信号をＤＡＴＡ＿Ａｎ−１、ＤＡＴＡ＿Ａｎ＋１とする。また、Ｂ像におけるＤＡＴＡ＿Ａｎに対応するラインセンサ１０２−Ｂの画素は、ｎ番目の画素信号のＤＡＴＡ＿Ｂｎである。合焦時には、ＤＡＴＡ＿ＡｎとＤＡＴＡ＿Ｂｎは同じ被写体像から得られる信号を出力する。

ここで扱う信号は、予め製造工程などでチェックされた欠陥画素情報、固定パターンノイズ情報を用いて補正した信号である。補正した信号を用いて欠陥画素検出を行うことにより、製造工程でのチェック後に発生した欠陥を検知することができる。

ステップＳ７００では、ＣＰＵ１００は、下記式（１）により、対象画素の隣接画素の平均値ＡＶＥ＿Ａを算出する。
ＡＶＥ＿Ａ＝（ＤＡＴＡ＿Ａｎ−１＋ＤＡＴＡ＿Ａｎ＋１）／２ （１）

続いて、ステップＳ７０１では、ＣＰＵ１００は、ＡＶＥ＿Ａと対象画素信号の差分ＤＩＦを算出する。ステップＳ７０２では、ＣＰＵ１００は、ＤＩＦの絶対値と閾値ＴＨ＿ＳＩＧ１と比較する。ここでの閾値ＴＨ＿ＳＩＧ１は正の値である。信号の差分ＤＩＦの絶対値が閾値ＴＨ＿ＳＩＧ１よりも大きい場合は、対象画素を欠陥画素候補とみなしステップＳ７０３へと進む。一方、信号の差分の絶対値が閾値ＴＨ＿ＳＩＧ１以下の場合は、対象画素を正常画素とみなし、対象画素の欠陥画素検出処理を終了する。この処理は、ラインセンサ１０２−Ａの２番目の画素（ｎ＝２）からｍ−１番目の画素（ｎ＝ｍ−１）とまでを対象画素として、同様に繰り返される。

ここで、ラインセンサ１０２−Ａの両端画素である１番目の画素（ｎ＝１）とｍ番目の画素（ｎ＝ｍ）は、欠陥画素候補検出専用の画素とし、欠陥画素候補検出の対象とはしない。また、これらの画素に対して欠陥画素検出は行われないため、ＡＦ演算には用いない。

ステップＳ７００からステップＳ７０２の欠陥画素候補検出工程では、隣接画素信号を用いて対象画素の特異性を検出し、その画素を欠陥画素候補としている。しかしながら、被写体像に点光源が含まれている場合は、正常画素と欠陥画素の区別がつかない。そこで、ステップＳ７０３以降の誤検出判定工程へ移行する。

ステップＳ７０３では、ＣＰＵ１００は、欠陥画素候補の信号と、欠陥画素候補と対になる画素の信号を比較する。ここでは、欠陥画素候補信号ＤＡＴＡ＿Ａｎと欠陥画素候補信号に対応する信号ＤＡＴＡ＿Ｂｎの差分の絶対値が閾値ＴＨ＿ＳＩＧ１より大きいか否かを判定する。両信号の差分の絶対値が閾値ＴＨ＿ＳＩＧ１以下（第１の閾値以下）の場合は、Ａ像の信号とＢ像の信号がほぼ一致しているとして、欠陥画素候補検出工程での結果を誤検出とみなして注目画素の欠陥画素検出を終了する。両信号の差分の絶対値が閾値ＴＨ＿ＳＩＧ１よりも大きい場合はステップＳ７０４へと進む。

ステップＳ７０４では、ＣＰＵ１００は、撮像センサ２０６とＡＥセンサ２０７の信号を用いて、被写体像における欠陥候補画素が対応する領域の特徴量を算出する。

図８（ａ）は、撮像センサ２０６上におけるＡＦセンサ１０１の欠陥画素候補画素が対応する領域と、特徴量を抽出する領域の関係を示している。ＡＦセンサ１０１と撮像センサ２０６の位置関係の組立誤差、デフォーカス量による像ずれ等を考慮して、特徴量抽出領域は、ＡＦセンサ１０１の画素が対応する領域に対して広く設定されている。ここでは、ＡＦセンサ１０１の画素が対応する領域に対して、上下左右に１０画素分だけ領域を拡張している。

図８（ｂ）は、ＡＥセンサ２０７上におけるＡＦセンサ１０１の欠陥画素候補画素が対応する領域と、特徴量を抽出する領域の関係を示している。上述した理由の通り、特徴量抽出領域は、ＡＦセンサ１０１の画素が対応する領域に対して広く設定されている。

ここで抽出する特徴量は、特徴量抽出領域内の輝度情報とコントラスト情報の少なくとも一方を含む。輝度情報は、特徴量抽出領域内に含まれる画素信号を合成して算出する。コントラスト情報は、特徴量抽出領域内の画素の輝度変化から算出する。

ステップＳ７０５では、ＣＰＵ１００は、ステップＳ７０４で得られた撮像センサ２０６及びＡＥセンサ２０７の特徴量を比較する。撮像センサ２０６及びＡＥセンサ２０７から得られた特徴量が異なる（差分が所定量より大きい）場合、以降の欠陥画素候補誤検出判定の信頼性がないものとして、欠陥画素検出動作を終了する。撮像センサ２０６及びＡＥセンサ２０７から得られた特徴量が一致する（差分が所定量以下）場合、ステップＳ７０６に進む。

ステップＳ７０６では、ＣＰＵ１００は、ステップＳ７０４で得られた特徴量の内、コントラスト情報を用いて、欠陥画素が対応する領域が平坦部であるか否かの判定を行う。撮像センサ２０６及びＡＥセンサ２０７の特徴量抽出領域内のコントラストが所定の値より小さい場合は、領域内が平坦であると判定し、コントラストが所定の値より大きい場合は、領域内が平坦でないと判定する。領域内が平坦でない場合、欠陥画素候補の信号は、領域内の輝度変化に反応しているものとし、欠陥画素候補検出工程での結果を誤判定とみなして注目画素の欠陥画素検出処理を終了する。領域内が平坦であると判定された場合は、ステップＳ７０７へ進む。

ステップＳ７０７では、ＣＰＵ１００は、欠陥画素候補最終判定を行う。図９に欠陥画素候補最終判定処理のサブルーチンを示す。

Ｓ９００では、図７のステップＳ７０２で用いた閾値ＴＨ＿ＳＩＧ１に、ＡＦセンサのチップ温度から算出される係数Ａを乗じて、閾値ＴＨ＿ＳＩＧ２を算出する。ＡＦセンサの光電変換部で生じる暗電流は、チップ温度に対して指数関数的に上昇する。すなわちステップＳ９００では、暗電流が異常に発生するような欠陥画素の検出のための閾値を算出する。ＡＦセンサのチップ温度が大きい場合は、係数Ａを大きい値に設定し、ＡＦセンサのチップ温度が小さい場合は、係数Ａを小さい値に設定する。

ステップＳ９０１では、ステップＳ９００で算出された閾値ＴＨ＿ＳＩＧ２に、ＡＦセンサ１０１の露光時刻ＴＡＦと撮像センサ２０６の露光時刻ＴＣＭＯＳとＡＥセンサ２０７の露光時刻ＴＡＥから算出される係数Ｂを乗じる。ＡＦセンサ１０１の露光時刻ＴＡＦに対し、撮像センサ２０６の露光時刻ＴＣＭＯＳとＡＥセンサ２０７の露光時刻ＴＡＥの差が大きい場合は、係数Ｂを大きい値に設定する。すなわち、露光時刻の差分が大きいほど、欠陥画素候補検出の信頼性を落とす。この差分は、ＡＦロック、ＡＥロックによって発生する。

ステップＳ９０２では、ステップＳ９０１で算出された閾値ＴＨ＿ＳＩＧ２に、撮影レンズの撮影時の絞り値から算出される係数Ｃを乗じる。ＡＦ光学系における絞り値と撮影レンズの撮影時の絞り値が異なり、焦点深度が異なる場合は、欠陥画素候補検出の信頼性を落とす。ＡＦ光学系の絞り値をＦ＿ＡＦとすると、撮影レンズの絞り値が開放からＦ＿ＡＦに近づくにつれて、係数Ｃを小さくしていく。撮影レンズの絞り値がＦ＿ＡＦより大きく、撮像光学系の焦点深度がＡＦ光学系の焦点深度より大きくなる領域では、係数Ｃ＝１とする。なお、閾値ＴＨ＿ＳＩＧ２の算出方法は、係数Ａ、Ｂ、Ｃの全てを乗算するものに限定されず、係数Ａ、Ｂ、Ｃ少なくとも一つを乗じて算出してもよい。

ステップＳ９０３、Ｓ９０５では被写体輝度に従って、閾値ＴＨ＿ＳＩＧ２の符号を決定する。図１０に被写体輝度と欠陥画素の関係を示す。被写体輝度が閾値ＴＨ＿Ｌより暗い場合は、白点欠陥画素及び暗電流による欠陥画素を検出するために、閾値ＴＨ＿ＳＩＧ２を正の値とする。被写体輝度が閾値ＴＨ＿Ｌより明るい場合は、黒点欠陥画素を検出するために、閾値ＴＨ＿ＳＩＧ２を負の値とする。

ステップＳ９０４、Ｓ９０６、Ｓ９０７では、上記に述べたステップによって算出された閾値ＴＨ＿ＳＩＧ２と、欠陥画素候補画素信号と隣接画素信号の差分ＤＩＦを比較して、欠陥画素候補画素信号が真に欠陥か否かの判定をする。具体的には、ＤＩＦの絶対値がＴＨ＿ＳＩＧ２の絶対値より大きい場合に、真に欠陥画素であると判定する。

ステップＳ９０３で被写体輝度が閾値ＴＨ＿Ｌより暗いと判定された場合、上述のように閾値ＴＨ＿ＳＩＧ２を正の値として、ステップＳ９０４に進む。ステップＳ９０４では、ＤＩＦ＝欠陥画素候補画素信号の信号レベル−隣接画素信号の信号レベル＞閾値ＴＨ＿ＳＩＧ２を判定する。ＤＩＦが閾値ＴＨ＿ＳＩＧ２より大きい場合はステップＳ９０７に進み、欠陥画素候補信号ＤＡＴＡ＿Ａｎが欠陥画素の信号と判定する。一方、ＤＩＦが閾値ＴＨ＿ＳＩＧ２以下の場合は欠陥画素候補信号ＤＡＴＡ＿Ａｎが欠陥画素の信号と判定せずに、処理を終了する。

ステップＳ９０４で被写体輝度が閾値ＴＨ＿Ｌより明るいと判定された場合、ステップＳ９０５に進み、上述のように閾値ＴＨ＿ＳＩＧ２を負の値とする。そしてステップＳ９０６に進み、ＤＩＦ＝欠陥画素候補画素信号の信号レベル−隣接画素信号の信号レベル＜閾値ＴＨ＿ＳＩＧ２を判定する。ＤＩＦが閾値ＴＨ＿ＳＩＧ２より小さい場合はステップＳ９０７に進み、欠陥画素候補信号ＤＡＴＡ＿Ａｎが欠陥画素の信号と判定する。一方、ＤＩＦが閾値ＴＨ＿ＳＩＧ２以上の場合は欠陥画素候補信号ＤＡＴＡ＿Ａｎが欠陥画素の信号と判定せずに、処理を終了する。

以上のように、本実施例では、欠陥画素検出の対象画素の信号レベルを隣接画素と比較することにより、欠陥画素候補を検出する。さらに、対となるラインセンサの画素信号、ＡＥセンサの信号、撮像センサの信号に基づいて、欠陥画素候補の誤検出判定を行う。すなわち、欠陥画素候補と、欠陥画素候補と被写体像を共有している複数のセンサの画素を比較することにより、ラインセンサの動作中に精度の高い欠陥画素検出を行っている。検出された欠陥画素情報を用いることにより、欠陥画素が製造工程後に発生した場合でも、精度の高い焦点検出演算を行うことができる。

本実施例では、ＡＦセンサのＡ像とＢ像、ＡＥセンサ、撮像センサの被写体像を比較しているが、カメラの構成やＡＥセンサの解像度によっては、ＡＦセンサのＡ像とＢ像、撮像センサの被写体像の比較のみとしてもよい。この場合、図６のステップＳ６０６、６０７におけるＡＥセンサにかかわる処理は省略される。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１００ ＣＰＵ
１０１ ＡＦセンサ
２０６ 撮像センサ
２０７ ＡＥセンサ
３００ 撮影レンズ

Claims (11)

1. 撮影光学系を通過した光束を受光する第１の光電変換手段および第２の光電変換手段と、
   前記撮影光学系の異なる瞳領域を通過した光束を受光して、一対の像信号を生成する第３の光電変換手段と、
   前記第３の光電変換手段に含まれる画素の中から欠陥画素を検出する検出手段とを有し、
   前記検出手段は、欠陥画素の検出対象となる前記第３の光電変換手段の画素に対応する、前記第１の光電変換手段の画素および前記第２の光電変換手段の画素からの信号を用いて、それぞれ第１の特徴量および第２の特徴量を算出し、前記第１の特徴量および前記第２の特徴量を欠陥画素の判定に用いることを特徴とする撮像装置。
2. 前記第１の特徴量と前記第２の特徴量の差分が所定量より大きい場合、前記検出手段は、前記検出対象の画素を欠陥画素と判定しないことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第１の特徴量と前記第２の特徴量は、被写体像の輝度情報とコントラスト情報の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記検出手段は、前記第３の光電変換手段の露光タイミングと、前記第１の光電変換手段および前記第２の光電変換手段の少なくとも一方の露光タイミングとの差が所定値以上の場合、前記第３の光電変換手段の欠陥画素の検出を制限することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記第１の光電変換手段は、画像信号を生成する撮像素子であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記第２の光電変換手段は、露出制御のための輝度信号を生成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記検出手段は、前記第３の光電変換手段において検出対象となる画素とその隣接する画素との信号レベルの差が第１の閾値より大きい場合、当該検出対象の画素を欠陥画素の候補と判定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 前記検出手段は、欠陥画素の候補と判定した前記検出対象の画素から出力される前記一対の像信号の差分が前記第１の閾値以下の場合、当該検出対象の画素を欠陥画素と判定しないことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記検出手段は、前記第１の閾値に所定の係数を乗じることで第２の閾値を算出し、欠陥画素の候補と判定した前記検出対象の画素とその隣接する画素との信号レベルの差の絶対値が前記第２の閾値の絶対値より大きい場合、当該検出対象の画素を欠陥画素と判定することを特徴とする請求項７または８に記載の撮像装置。
10. 前記第２の閾値は、前記第３の光電変換手段の温度、前記第１の光電変換手段および前記第２の光電変換手段の露光タイミングと前記第３の光電変換手段の露光タイミングとの差分、前記撮影光学系の絞り値の少なくとも一つを用いて算出されることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
11. 撮影光学系を通過した光束を受光する第１の光電変換手段および第２の光電変換手段と、前記撮影光学系の異なる瞳領域を通過した光束を受光して、一対の像信号を生成する第３の光電変換手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
    前記第３の光電変換手段に含まれる画素の中から欠陥画素を検出する検出ステップを有し、
    前記検出ステップにおいて、欠陥画素の検出対象となる前記第３の光電変換手段の画素に対応する、前記第１の光電変換手段の画素および前記第２の光電変換手段の画素からの信号を用いて、それぞれ第１の特徴量および第２の特徴量を算出し、前記第１の特徴量および前記第２の特徴量を欠陥画素の判定に用いることを特徴とする撮像装置の制御方法。

Images