JP4093249B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置に関する。

デジタルカメラに用いられるＣＣＤ撮像素子については、小型化および高画素化が進んでおり、それに伴い、画素欠陥も増加する傾向にある。

画素欠陥については、画素欠陥の番地データを記憶しておき、画素欠陥の場所を特定する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。

ところで、ＣＣＤ撮像素子の欠陥は、信号電荷を転送する垂直転送ラインにも発生してきており、その結果として、撮影画像においてライン性の高輝度の傷（Ｖライン傷）が生じる。このＶライン傷による画質の劣化は、単なる画素欠陥によるものよりも遙かに大きい。このため、Ｖライン傷は確実に補正して画像を生成する必要がある。

このＶライン傷の補正については、撮影画像について、Ｖライン傷が発生するエリアの各画素とその周辺画素との比較により画像上目立つと判定されたＶライン傷に対して、同色の周辺４画素の平均値で置換する処理（補間処理）を施すことにより、Ｖライン傷を補正する技術が提案されている（例えば、特許文献２）。

但し、上記特許文献２で提案された技術では、補間処理によって撮影画像の画質が劣化してしまうため、高画質を確保するためには撮影時に適した補正量を求める必要がある。そして、Ｖライン傷の発生量およびレベルは温度依存性が高いため、通常は撮影終了直後にＶライン傷の発生量およびレベルを検出して補正量を決定することで対応している。

このような技術に関する先行技術文献としては、以下のようなものがある。

特開平７−１６２７５７号公報 特開２００４−２３６８３号公報

しかしながら、Ｖライン傷の発生量およびレベルの検出には長時間を要するため、次の撮影動作等といった次の各種処理の妨げとなる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、Ｖライン傷のレベル検出を高速で行うことができる技術を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、撮像装置であって、(a)電荷転送ラインを含むＣＣＤを有し、被写体に係る画像を取得する撮像手段と、(b)前記画像における線状傷の発生原因となる前記電荷転送ラインの欠陥の位置情報を記憶する記憶手段と、(c)前記電荷転送ラインにおいて、前記ＣＣＤの全画素に対応する信号電荷のうち、前記欠陥の位置に対応する信号電荷を通常転送する一方、前記欠陥の位置以外に対応する信号電荷を高速転送することで、前記線状傷のレベル検出用の信号電荷を読出す読出手段と、(d)前記読出手段によって読み出された前記レベル検出用の信号電荷に基づいて、前記線状傷を補正する補正手段とを備えることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の撮像装置であって、(e)前記レベル検出用の信号電荷に基づいて、前記線状傷のレベルを検出する傷レベル検出手段を備え、前記補正手段が、前記傷レベル検出手段による検出結果に応じて、前記線状傷を補正することを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項２に記載の撮像装置であって、前記補正手段が、前記傷レベル検出手段によって検出された前記線状傷のレベルを用いたオフセットを行うことで、前記線状傷を補正することを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項２または請求項３に記載の撮像装置であって、前記記憶手段が、温度別の前記欠陥の位置を示す温度別位置情報を記憶し、前記撮像装置が、(f)前記ＣＣＤに係る温度を検出する温度検出手段と、(g)前記温度別位置情報を参照することにより、前記温度検出手段によって検出された温度に対応する欠陥の位置を認識する位置認識手段とを更に備え、前記読出手段が、前記位置認識手段によって認識された欠陥の位置に応じて、前記レベル検出用の信号電荷を読出すことを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項２または請求項３に記載の撮像装置であって、前記記憶手段が、同一の電荷転送ライン上に前記画像における線状傷の発生原因となる第１及び第２の欠陥が少なくとも存在する場合には、少なくとも、前記第１及び第２の欠陥の位置情報を記憶するとともに、前記第１の欠陥に起因して前記画像において発生する線状傷のレベルと前記第１及び第２の欠陥の双方に起因して前記画像において発生する線状傷のレベルとの数値関係を示すレベル関係情報を記憶し、前記読出手段が、前記電荷転送ラインにおいて、前記ＣＣＤの全画素に対応する信号電荷のうち、前記第１の欠陥の位置に対応する信号電荷を通常転送する一方、前記第２の欠陥の位置に対応する信号電荷を高速転送することで、前記レベル検出用の信号電荷を読出し、前記傷レベル検出手段が、(e-1)前記レベル検出用の信号電荷に基づいて、前記第１の欠陥に起因して前記画像において発生する線状傷のレベルを検出する第１のレベル検出手段と、(e-2)前記第１のレベル検出手段によって検出された線状傷のレベルと、前記レベル関係情報とに基づいて、少なくとも前記第１および第２の欠陥の双方に起因して前記画像において発生する線状傷のレベルを検出する第２のレベル検出手段とを有することを特徴とする。

また、請求項６の発明は、請求項５に記載の撮像装置であって、前記記憶手段が、温度別の前記数値関係を示す温度別レベル関係情報を記憶し、前記撮像装置が、(f)前記ＣＣＤに係る温度を検出する温度検出手段と、(g)前記温度別レベル関係情報を参照することにより、前記温度検出手段によって検出された温度に対応する数値関係を認識する数値関係認識手段とを更に備え、前記第２のレベル検出手段が、前記数値関係認識手段によって認識された数値関係に基づいて、少なくとも前記第１および第２の欠陥の双方に起因して発生する線状傷のレベルを検出することを特徴とする。

また、請求項７の発明は、請求項２または請求項３に記載の撮像装置であって、前記記憶手段が、同一の電荷転送ライン上に前記画像における線状傷の発生原因となる第１及び第２の欠陥が少なくとも存在する場合には、少なくとも、前記第１及び第２の欠陥の位置情報を記憶するとともに、前記第１の欠陥に起因して前記画像において発生する線状傷のレベルと前記第２の欠陥に起因して前記画像において発生する線状傷のレベルとの数値関係を示すレベル関係情報を記憶し、前記読出手段が、前記電荷転送ラインにおいて、前記ＣＣＤの全画素に対応する信号電荷のうち、前記第１の欠陥の位置に対応する信号電荷を通常転送する一方、前記第２の欠陥の位置に対応する信号電荷を高速転送することで、前記レベル検出用の信号電荷を読出し、前記傷レベル検出手段が、(e-1)前記レベル検出用の信号電荷に基づいて、前記第１の欠陥に起因して前記画像において発生する線状傷のレベルを検出する第１のレベル検出手段と、(e-2)前記第１のレベル検出手段によって検出された線状傷のレベルと、前記レベル関係情報とに基づいて、少なくとも前記第１および第２の欠陥の双方に起因して前記画像において発生する線状傷のレベルを検出する第２のレベル検出手段とを有することを特徴とする。

また、請求項８の発明は、請求項７に記載の撮像装置であって、前記記憶手段が、温度別の前記数値関係を示す温度別レベル関係情報を記憶し、前記撮像装置が、(f)前記ＣＣＤに係る温度を検出する温度検出手段と、(g)前記温度別レベル関係情報を参照することにより、前記温度検出手段によって検出された温度に対応する数値関係を認識する数値関係認識手段とを更に備え、前記第２のレベル検出手段が、前記数値関係認識手段によって認識された数値関係に基づいて、少なくとも前記第１および第２の欠陥の双方に起因して発生する線状傷のレベルを検出することを特徴とする。

また、請求項９の発明は、請求項１から請求項８のいずれかに記載の撮像装置であって、前記読出手段が、前記被写体から前記撮像手段に至る光路を所定のシャッター機構によって遮断した状態で、所定期間だけ前記電荷転送ラインにおける信号電荷の転送を停止した後に、前記レベル検出用の信号電荷を読出すことを特徴とする。

請求項１または請求項２に記載のいずれの発明によっても、画像における線状傷の発生原因となる電荷転送ラインの欠陥の位置情報を記憶しておき、ＣＣＤの全画素に対応する信号電荷のうち、欠陥の位置に対応する信号電荷を通常転送する一方、欠陥の位置以外に対応する信号電荷を高速転送することで、線状傷のレベル検出用の信号電荷を読出すような構成とすることで、Ｖライン傷のレベル検出に不要な信号電荷の読出しに要していた時間を省くことができるため、Ｖライン傷のレベル検出を高速で行うことができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、検出された線状傷のレベルを用いたオフセットを行うことで線状傷を補正するため、画質の劣化を抑制したＶライン傷の補正が可能となる。

また、請求項４に記載の発明によれば、温度別の欠陥の位置を示す情報を記憶しておき、ＣＣＤに係る温度に対応する欠陥の位置に応じて、線状傷のレベル検出用の信号電荷を読出すような構成とすることで、温度の変化に応じたＶライン傷のレベル検出を高速で行うことができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、同一の電荷転送ライン上に第１および第２の欠陥が存在する場合には、第１の欠陥に起因した線状傷のレベルと、第１及び第２の欠陥の双方に起因した線状傷のレベルとの数値関係を示す情報を記憶しておき、ＣＣＤの全画素に対応する信号電荷のうち、第１の欠陥の位置に対応する信号電荷を通常転送する一方、第２の欠陥の位置に対応する信号電荷を高速転送することで、レベル検出用の信号電荷を読出し、当該レベル検出用の信号電荷に基づいて第１の欠陥に係る線状傷のレベルを検出するとともに、第１及び第２の欠陥の双方に起因して発生する線状傷のレベルについては、上記数値関係を用いて検出するため、Ｖライン傷のレベル検出を更に高速で行うことができる。

また、請求項６に記載の発明によれば、温度別の線状傷のレベルの数値関係を示した情報を記憶しておき、ＣＣＤに係る温度に対応する数値関係に基づいて、第１及び第２の欠陥の双方に起因して発生する線状傷のレベルを検出するような構成により、温度の変化に応じたＶライン傷のレベル検出を高速で行うことができる。

また、請求項７に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明と同様な効果を得ることができる。

また、請求項８に記載の発明によれば、請求項６に記載の発明と同様な効果を得ることができる。

また、請求項９に記載の発明によれば、被写体から撮像手段に至る光路をシャッター機構によって遮断した状態で、所定期間だけ電荷転送ラインにおける信号電荷の転送を停止した後に、線状傷のレベル検出用の信号電荷を読出すことで、欠陥に起因する信号電荷を強調して読出すことができるため、Ｖライン傷のレベル検出を高精度で行うことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

＜(1)第１実施形態＞
＜撮像装置の要部構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１の要部構成を示す図である。ここで、図１(ａ)〜(ｃ)は、それぞれ撮像装置１の正面図、背面図および上面図に相当している。

撮像装置１は、デジタルカメラとして構成されており、撮影レンズ１０を備えている。

撮像装置１は、その上面にモード切替スイッチ１２とシャッターボタン１３とが設けられている。

モード切替スイッチ１２は、被写体を撮像してその静止画を記録する静止画撮影モード（ＲＥＣモード）と、動画撮影を行う動画モード（ＭＯＶＥモード）と、メモリカード９(図２参照)に記録された画像を再生する再生モード（ＰＬＡＹモード）とを切替えるためのスイッチである。

シャッターボタン１３は、半押し状態(Ｓ１オン)と、さらに押し込まれた全押し状態(Ｓ２オン)とを検出可能な２段階スイッチになっている。上記の静止画撮影モードにおいてシャッターボタン１３が半押しされると、ズーム・フォーカスモータドライバ４７(図２参照)が駆動されて、合焦位置に撮影レンズ１０を移動させる動作が行われる。一方、静止画撮影モードにおいてシャッターボタン１３が全押しされると、本撮影動作、つまり記録用の撮影動作が行われる。

撮像装置１の背面には、撮影された画像などを表示するＬＣＤ(Liquid Crystal Display)モニタ４２と、電子ビューファインダー(ＥＶＦ)４３と、コマ送り・ズームスイッチ１５と、電源スイッチ５とが設けられている。

コマ送り・ズームスイッチ１５は、４つのボタンで構成され、再生モードにおける記録画像のコマ送りや、撮影時のズーミングを指示するためのスイッチである。このコマ送り・ズームスイッチ１５の操作により、ズーム・フォーカスモータドライバ４７が駆動されて、撮影レンズ１０に関する焦点距離を変更できる。

電源スイッチ５は、上下方向に操作することで、撮像装置１が起動された状態（電源ＯＮ状態）と起動されていない状態（電源ＯＦＦ状態）とを切り替えるものである。

＜撮像装置の機能構成＞
図２は、撮像装置１の機能ブロックを示す図である。

撮像装置１は、撮像センサ１６と、撮像センサ１６にデータ伝送可能に接続する信号処理部２と、信号処理部２に接続する画像処理部３と、画像処理部３に接続するカメラ制御部４０とを備えている。

撮像センサ１６は、複数種類の色成分であるＲ(赤)、Ｇ(緑)、Ｂ(青)の原色透過フィルターがピクセル単位に市松状に配列(ベイヤー配列)されたエリアセンサ(ＣＣＤ撮像素子、単に「ＣＣＤ」とも略する)として構成されており、全画素読み出しタイプである。この撮像センサ１６の温度については、撮像装置１の筐体内の温度を測定する温度センサ４９により検出が可能となっている。

撮像センサ１６において露光によって電荷の蓄積が完了すると、光電変換された信号電荷は、遮光された撮像センサ１６内の垂直・水平転送路へとシフトされ、ここからバッファを介し画像信号として出力される。つまり、撮像センサ１６は、被写体に係る画像信号（画像）を取得する撮像手段として機能する。

信号処理部２は、ＣＤＳ２１とＡＧＣ２２とＡ／Ｄ変換部２３とを有しており、いわゆるアナログフロントエンドとして機能する。

撮像センサ１６から出力されたアナログ画像信号は、ＣＤＳ２１でサンプリングされノイズが除去された後、ＡＧＣ２２により撮影感度に相当するアナログゲインが乗算されて感度補正が行われる。

Ａ／Ｄ変換部２３は、例えば１４ビットの変換器として構成されており、ＡＧＣ２２で正規化されたアナログ信号をデジタル化する。デジタル変換された画像信号は、画像処理部３で所定の画像処理が施されて画像ファイルが生成される。

画像処理部３は、点欠陥補正部５１とＶライン傷検出部５２とＶライン傷補正部５３とを備えている。また、画像処理部３は、デジタル処理部３ｐと画像圧縮部３６とビデオエンコーダ３８とメモリカードドライバ３９とを備えている。

画像処理部３に入力された画像データについては、まず点欠陥補正部５１において予め記憶されている点欠陥アドレスに基づき欠陥が存在する画素データが補正データに置換される。

Ｖライン傷検出部５２は、撮像センサ１６の垂直転送ライン(垂直ＣＣＤ)の欠陥箇所に起因して画像上で生じるライン性の傷（「線状傷」とも言い、以下では「Ｖライン傷」と称する）のレベル（画素値）を検出する。検出されたＶライン傷のレベル（傷レベル）は、傷情報メモリ５４に記憶される。

点欠陥補正部５１から出力される画像データのうち、記録／再生用の画像データについては、Ｖライン傷補正部５３において、Ｖライン傷検出部５２で検出されたＶライン傷のレベル（傷レベル）に応じて、Ｖライン傷の補正が行われる（後で詳述）。Ｖライン傷が補正された画像データは、デジタル処理部３ｐに入力される。一方、傷レベルを検出するための画像データについては、Ｖライン傷検出部５２において、傷レベルの検出に供される。

なお、工場出荷前等の所定のタイミングにおいては、Ｖライン傷検出部５２によってＶライン傷のアドレス（すなわち垂直ＣＣＤにおける欠陥のアドレス）が検出され、傷情報メモリ５４に格納される。Ｖライン傷を発生させる欠陥の数は、温度依存性があるため、この欠陥のアドレスは温度別に格納されて、温度別のアドレス情報（「温度別位置情報」とも称する）を形成している。

デジタル処理部３ｐは、画素補間部３１とホワイトバランス制御部３２とガンマ補正部３３と輪郭強調部３４と解像度変換部３５とを有している。

デジタル処理部３ｐに入力される画像データは、撮像センサ１６の読出しに同期し画像メモリ４１に書込みまれる。以後は、この画像メモリ４１に格納された画像データにアクセスし、デジタル処理部３ｐで各種の処理が行われる。

画像メモリ４１内の画像データは、まずホワイトバランス制御部３２によりＲＧＢ各画素が独立にゲイン補正され、ＲＧＢのホワイトバランス補正が行われる。このホワイトバランス補正では、撮影被写体から本来白色となる部分を輝度や彩度データ等から推測し、その部分のＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの平均値とＧ／Ｒ比およびＧ／Ｂ比とを求め、これらの情報に基づいてＲおよびＢの補正ゲインを決定する。

ホワイトバランス補正された画像データは、画素補間部３１でＲＧＢ各画素をそれぞれのフィルターパターンでマスキングした後、高帯域まで画素値を有するＧ画素については、注目画素に対する周辺１２画素のコントラストパターンに基づき画素値の空間的な変化を推定し、周囲４画素のデータに基づき被写体のパターンに最適な画素値を算出して割り当てる。一方、Ｒ画素およびＢ画素に関しては、周囲の８画素の同色画素値に基づいて補間する。

画素補間された画像データは、ガンマ補正部３３で各出力機器に合った非線形変換、具体的にはガンマ補正およびオフセット調整が行われ、画像メモリ４１に格納される。

輪郭強調部３４は、画像データに応じたハイパスフィルタ等によって輪郭を際立たせるエッジ強調処理を行う。

そして、画像メモリ４１に格納された画像データは、解像度変換部３５で設定された画素数に水平垂直の縮小または間引きが行われ、画像圧縮部３６で圧縮処理を行った後、メモリカードドライバ３９にセットされるメモリカード９に記録される。この画像記録時には、指定された解像度の撮影画像が記録される。

また、解像度変換部３５では、画像表示時についても画素間引きを行って、ＬＣＤモニタ４２やＥＶＦ４３に表示するための低解像度画像を作成する。プレビュー時には、画像メモリ４１から読出された６４０×２４０画素の低解像度画像がビデオエンコーダ３８でＮＴＳＣ／ＰＡＬにエンコードされ、これをフィールド画像としてＬＣＤモニタ４２やＥＶＦ４３で画像再生が行われる。

カメラ制御部４０は、ＣＰＵおよびメモリを備え、撮像装置１の各部を統括的に制御する部位である。具体的には、上記のモード切替スイッチ１２やシャッターボタン１３やコマ送り・ズームスイッチ１５や電源スイッチ５などを有するカメラ操作スイッチ５０に対して撮影者が行う操作入力を処理する。

また、カメラ制御部４０は、撮影者によるモード切替スイッチ１２の操作により、被写体を撮像してその画像データを記録する静止画撮影モードや動画モード、再生モードへの切替えを行う。また、撮影者による電源スイッチ５の操作に応答して、電源ＯＮ／ＯＦＦ状態とする。

更に、カメラ制御部４０は、Ｖライン傷を検出するための画像データを撮像センサ１６から読出す際には、傷情報メモリ５４に格納される垂直ＣＣＤにおける欠陥のアドレスに基づいて、信号電荷の読出しを制御する。具体的な読出制御については後述する。

そして、撮像装置１では、本撮影前の撮影準備状態において被写体を動画的態様でＬＣＤモニタ４２に表示するプレビュー表示(ライブビュー表示)時には、絞り４４の光学絞りがシャッター・絞りドライバ４５によって開放固定となる。

また、シャッタースピード(ＳＳ)に相当する撮像センサ１６の電荷蓄積時間（露光時間）に関しては、撮像センサ１６で取得したライブビュー画像に基づき、カメラ制御部４０が露出制御データを演算する。そして、算出された露出制御データに基づいて予め設定されたプログラム線図により、撮像センサ１６の露光時間が適正となるようにタイミングジェネレータセンサドライバ４６に対するフィードバック制御が行われる。

なお、本撮影時では、ライブビュー時に測光された光量データに基づいて予め設定されたプログラム線図によってシャッター・絞りドライバ４５とタイミングジェネレータセンサドライバ４６とで撮像センサ１６への露光量が制御される。

以下、Ｖライン傷の発生、Ｖライン傷の検出、Ｖライン傷の温度依存性、及びＶライン傷の補正について説明する。なお、Ｖライン傷の検出については、比較例として従来のＶライン傷の検出方法についても説明する。

＜Ｖライン傷の発生＞
図３は、撮像センサ１６の構成を示す図である。

撮像センサ１６においては、各フォトダイオード１６１で光電変換され蓄積された電荷が各垂直転送ライン毎に設けられた垂直ＣＣＤ(以下では「ＶＣＣＤ」ともいう)１６２に読み出され、１水平期間の周期で最下段の水平ＣＣＤ１６３に転送される。そして、水平ＣＣＤ１６３に転送された電荷は、画素クロックに基づき読み出されることで水平画素方向の読み出しが行われる。なお、ＶＣＣＤ１６２や水平ＣＣＤ１６３などといった電荷を転送するラインを総称して「電荷転送ライン」とも言う。

このような撮像センサ１６の動作により、２次元的に配列されたフォトダイオード１６１で取得した２次元画像に対して水平ライン毎にスキャン読み出しが行われることとなる。

ここで、フォトダイオード１６１に欠陥がある場合には、この欠陥によって発生する電荷が信号電荷に加算されるため、撮影画像において点欠陥として再現されることとなる。この点欠陥については、点欠陥補正部５１において、欠陥に起因して発生する電荷に相当する画素レベルが減算される補正が行われる。

一方、垂直転送ラインの一部に同様の欠陥箇所(傷)Ｆｐが存在する場合には、欠陥箇所Ｆｐに電荷が読み出されるフォトダイオードとＸ方向のアドレスが等しいフォトダイオードからの電荷は、欠陥箇所Ｆｐが存在する垂直ＣＣＤ１６ｆを通って撮像センサ１６から出力されることとなる。このため、欠陥箇所Ｆｐに対して電荷転送方向Ｈａの上流から転送される信号電荷群Ｆａに電荷が加算されることとなり、図４に示すように撮影画像Ｇ１おいて明度の高いライン性の傷(Ｖライン傷)Ｇａとして再現される。

上述した点欠陥の場合には撮影画像に与える劣化要因は少ないものの、図４に示すようなＶライン傷Ｇａの場合には画質に対する影響が非常に大きくなるため、その検出が重要となるが、以下では、この検出方法を説明する。

＜Ｖライン傷の検出方法＞
図５および図６は、Ｖライン傷の検出原理を説明するための図である。

Ｖライン傷Ｇａ(図４)は、上述したように図３に示す垂直ＣＣＤ１６２の欠陥箇所Ｆｐを通って読み出される信号電荷群Ｆａに起因して画像上で生じるライン性の明度傷として発生する。

そこで、シャッターにより遮光後、図５に示すように垂直ＣＣＤ１６２の転送を一定期間（例えば２００水平期間）停止することにより欠陥箇所Ｆｐで発生する電荷量を増大させた後に、画像読み出しを行うこととする。これにより、垂直ＣＣＤ１６２上の欠陥箇所Ｆｐに信号電荷が読み出されるフォトダイオードＤｐの画素データを強調して撮像センサ１６から出力できることとなる。

このように欠陥箇所Ｆｐが強調され撮像センサ１６から出力された画像Ｇ２では、図６に示すように、Ｖライン傷Ｇａのうち欠陥箇所Ｆｐに電荷が読み出されるフォトダイオードＤｐ(図５)の位置に対応したＢ画素Ｇｐの画素レベルが垂直ＣＣＤ１６２の転送停止期間に正比例して強調されることとなる。

以上のような画像Ｇ２が読み出された後に、画像Ｇ２から明度の高い輝点となる画素Ｇｐのアドレスを検出することで、Ｖライン傷の下端に対応する欠陥箇所の位置(アドレス)を検知できることとなる。

このようなＶライン傷の検出動作は、例えば撮像装置の工場出荷前に複数の温度条件下で行われ、工場出荷時には、必要な情報がデフォルトのデータとして格納されている状態となる。

＜Ｖライン傷の温度依存性＞
撮像センサ１６のＶライン傷は、温度依存性を有しているが、この特性について、以下で説明する。

図７は、撮像センサ１６におけるＶライン傷の温度依存性を説明するための図である。図７(ａ)〜(ｃ)は、センサー近傍の温度が常温時(例えば摂氏２０度)、摂氏３０度および摂氏４０度の高温時における撮像センサ１６の状態の一例と、撮像センサ１６から出力された画像Ｇｔとを表している。

常温時の撮像センサ１６においては、図７(ａ)に示すように傷として認識される垂直ＣＣＤの欠陥箇所は１箇所Ｆｐ１のみであり、撮像センサ１６から出力される画像Ｇｔで生じるＶライン傷も１本Ｇａ１だけとなる。

摂氏３０度の高温時の撮像センサ１６においては、常温時に比べて顕在化されるＶライン傷の箇所が温度に依存して１つ増加する。すなわち、図７(ｂ)に示すように傷として認識される垂直ＣＣＤの欠陥箇所は２箇所Ｆｐ１、Ｆｐ２となり、撮像センサ１６から出力される画像ＧｔにおけるＶライン傷も２本Ｇａ１、Ｇａ２となる。

摂氏４０度の高温時の撮像センサ１６においては、摂氏３０度の高温時に比べて顕在化されるＶライン傷が温度に依存してさらに１つ増加する。すなわち、図７(ｃ)に示すように傷として認識される垂直ＣＣＤの欠陥箇所は３箇所Ｆｐ１〜Ｆｐ３となり、撮像センサ１６から出力される画像ＧｔにおけるＶライン傷が３本Ｇａ１〜Ｇａ３となる。

このように、撮像センサ１６の温度上昇に伴い、Ｖライン傷の量が増加する傾向にあるが、温度上昇に伴って、Ｖライン傷のレベルも増加する傾向にある。すなわち、撮像センサ１６においては、Ｖライン傷が温度依存性を有している。このため、上述したＶライン傷の検出は、各温度ごとに検出することが好ましい。

＜Ｖライン傷の補正＞
Ｖライン傷の補正としては、(１)オフセットによる補正と、(２)画素補間による補正といった２種類の補正方法が提案されている。これら２種類の補正方法について以下で説明する。

(１)オフセットによる補正：
図８は、オフセットによるＶライン傷の補正を説明するための図である。

オフセットによるＶライン傷の補正では、まず撮像センサ１６から出力された画像Ｇ３においてＶライン傷Ｇａに起因するオフセット成分Ｌｏを検出する。そして、このオフセット成分（Ｖライン傷のレベル）Ｌｏを画像Ｇ３におけるＶライン傷Ｇａの画素レベルから減算することで、画像ノイズとしての傷が消去された補正画像Ｇ４を生成する。

このようなオフセットによる補正方法では、上述のように撮像装置１の工場出荷前に傷情報メモリ５４に格納されるデフォルトのＶライン傷に係るデータに基づき傷レベル(オフセット成分Ｌｏ)を推定して補正しても良いが、温度依存性が大きいＶライン傷の特性を考慮すると、撮影時にリアルタイムでオフセット量（補正量）を求めるのが好ましい。

このオフセット量の検出については、従来、以下の２つの手法が提案されてきた。

（１−１）第１のオフセット量の検出手法：
オフセット量の検出は、本撮影の露光および信号電荷の読出終了後において、図５および図６を示して説明した工場出荷前におけるＶライン傷の検出方法と同様な方法によって実現される。このとき、欠陥箇所Ｆｐに係る信号電荷を１／２００倍で正規化したレベルをＶライン傷のレベルとして検出して、その傷レベルをオフセット量とすれば良い。

（１−２）第２のオフセット量の検出手法：
撮像センサ１６は、図９に示すように黒レベルを検出するためのオプチカル・ブラック部（以下「ＯＢ部」という）１６ｂａ、１６ｂｂを有している。ここで、各ＯＢ部から垂直ＣＣＤ１６２に読み出された電荷は、下段のＯＢ部１６ｂａの方が先に水平ＣＣＤ１６３に転送され、上段のＯＢ部１６ｂｂの方が後で転送されることとなる。以下では、垂直ＣＣＤ１６２に２つの欠陥箇所Ｆｐ１、Ｆｐ２が存在するケースについてのオフセット量の検出を説明する。

図１０に示すように撮像センサ１６から出力された画像Ｇ５においては、上段のＯＢ部１６ｂｂから読み出され垂直ＣＣＤ１６２の欠陥箇所Ｆｐ１を通過してその影響を受けた画素Ｇｂ２は、下段のＯＢ部１６ｂａから読み出され欠陥箇所Ｆｐ１を通過せずその影響を受けていない画素Ｇｂ１より上記のオフセット量だけ画素レベルが大きくなっている。同様に、上段のＯＢ部１６ｂｂから読み出され垂直ＣＣＤ１６２の欠陥箇所Ｆｐ２を通過した画素Ｇｂ４は、欠陥箇所Ｆｐ２を通過しない画素Ｇｂ３より上記のオフセット量だけ画素レベルが増加している。

したがって、図１０に示すＶライン傷Ｇａ１の傷レベル(オフセット量)は、画素Ｇｂ２のレベルから画素Ｇｂ１のレベルを減算することにより得られ、Ｖライン傷Ｇａ２のオフセット量は、画素Ｇｂ４のレベルから画素Ｇｂ３のレベルを減算することにより得られる。

(２)画素補間による補正：
図１１は、画素補間によるＶライン傷の補正を説明するための図である。

画素補間によるＶライン傷の補正では、Ｖライン傷の周辺に位置する画素ラインのデータに基づき置換データを作成し、この置換データでＶライン傷の画素データを置換する処理を行う。

例えば、画像Ｇ６において、Ｖライン傷Ｇａの左右に配置される同色の画素ラインＪ１、Ｊ２を検出し、これらの画素ラインＪ１、Ｊ２に関する画素レベルの平均値でＶライン傷Ｇａの画素データを置換する。これにより、傷が消去された補正画像Ｇ７が生成される。

このような画素補間による補正方法では、Ｖライン傷の箇所(アドレス)が既知である場合には、傷レベルの検出が不要となる。そして、画素補間による補正方法においては、Ｖライン傷の温度特性の考慮が基本的に不要である。

しかしながら、画素補間によるＶライン傷の補正は、オフセットによるＶライン傷の補正に比べて精度が低くなる。

したがって、撮影画像の品質の劣化を避けようとすれば、オフセットによるＶライン傷の補正を採用することになるが、オフセット量の検出に長時間を要してしまう。

そこで、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１では、画質の維持を図るためにオフセットによるＶライン傷の補正を採用することを前提としつつ、オフセット量の検出時における撮像センサ１６からの信号電荷の読出しを高速化することで、オフセット量の検出時間を短縮化している。

以下、撮像装置１の本撮影直後におけるオフセット量すなわちＶライン傷のレベルの検出について説明する。

＜Ｖライン傷のレベルの検出＞
撮像装置１では、Ｖライン傷のレベルを検出するための画像データを得る際に、上述した第１のオフセット量の検出手法を基礎としつつ、電荷転送ラインにおける信号電荷の掃き出しを高速化している。

図１２および図１３は、Ｖライン傷のレベル検出用の信号電荷の高速読出しについて説明する図である。

図１２は、傷情報メモリ５４に格納されるＶＣＣＤ１６２における欠陥のアドレスを図示したものであり、四角形の枠内がＶＣＣＤ１６２の全アドレスを示し、図中の４つの黒四角印ＢＳがある温度における欠陥箇所の位置（すなわちアドレス）を示している。また、図１３は、ＣＣＤの全水平ラインのうち、後述する通常転送および高速転送を行う対象となる水平ラインを示している。

撮像センサ１６では、欠陥箇所を含む水平ラインに係る信号電荷については、本撮影時における転送と同様な転送（「通常転送」とも称する）を行う。ここで言う通常転送は、ＣＣＤにおいて、水平ＣＣＤ（ＨＣＣＤ）１６３の信号電荷を全て掃き出した後に、１つの水平ラインに係る信号電荷をＶＣＣＤ１６２からＨＣＣＤ１６３に転送して、ＶＣＣＤ１６２からＨＣＣＤ１６３への信号電荷の転送を停止させた状態で、ＨＣＣＤ１６３から１つの水平ラインに係る信号電荷を全て読出す信号電荷の転送である。

一方で、欠陥箇所を含まない水平ラインに係る信号電荷については、本撮影時における転送よりも相対的に高速の転送（「高速転送」とも称する）を行う。ここで言う高速転送とは、ＣＣＤにおいて、ＨＣＣＤ１６３における電荷の掃き出しが終わる前にＶＣＣＤ１６２からＨＣＣＤ１６３への信号電荷の転送を時間順次に行う信号電荷の転送である。よって、高速転送では、各水平ラインに係る信号電荷をＶＣＣＤ１６２からＨＣＣＤ１６３へ転送する間隔（１水平期間）を短縮化することができる。

具体的には、傷情報メモリ５４から、温度センサ４９において検出される撮像センサ１６の温度に応じた欠陥のアドレスを認識する。そして、例えば、欠陥箇所の位置が図１２に示すようなものである場合、図１３に示すように、４つの欠陥箇所をそれぞれ含む４つの水平ラインＨＬに係る信号電荷については通常転送を行い、その他の水平ライン（図中斜線部）に係る信号電荷については高速転送を行う。

図１４および図１５は、高速転送について説明するためのタイミングチャートである。図１４は、従来のＶライン傷のレベル検出における垂直同期信号および水平同期信号のタイミングチャートを示しており、図１５は、撮像装置１のＶライン傷のレベル検出における垂直同期信号および水平同期信号のタイミングチャートを示している。なお、実際には垂直同期信号が多数発せられるが、図１４および図１５では、図が複雑になり過ぎるのを避けるため、垂直同期信号の数を少なく示している。

図１４および図１５では、垂直同期信号がＨｉｇｈ（Ｈ状態）からＬｏｗ（Ｌ状態）に移行する度に、１フレーム（又は１フィールド）分の信号電荷の読出しが開始される。また、水平同期信号がＨｉｇｈ（Ｈ状態）からＬｏｗ（Ｌ状態）に移行する度に、１水平ライン分の信号電荷がＶＣＣＤ１６２からＨＣＣＤ１６３に転送される。

図１４に示すように、従来では、シャッター（シャッター機構）を閉じた状態で、２００水平期間ＰｓだけＶＣＣＤ１６２の転送を停止させた後に、ＣＣＤの全水平ラインの信号電荷について通常転送が行われる。そして、図１４では、このＶライン傷のレベル検出における信号電荷の読出し期間を期間Ｐ１として示している。

一方で、図１５に示すように、撮像装置１では、シャッターを閉じた状態で、２００水平期間ＰｓだけＶＣＣＤ１６２の転送を停止させた後に、欠陥箇所を含む水平ラインに係る信号電荷についてのみ通常転送が行われる（水平同期信号１ａ，２ａに対応）。そして、その他の水平ラインに係る信号電荷について高速転送が行われる。つまり、欠陥箇所を含まない水平ラインに係る信号電荷がＶＣＣＤ１６２からＨＣＣＤ１６３に転送される際には、水平同期信号がＬ状態となる間隔、すなわち１水平期間が、通常転送よりも相対的に短くなる。その結果、Ｖライン傷のレベル検出における信号電荷の読出し期間Ｐ２が、期間Ｐ１よりも大幅に短縮化される。なお、図示の関係上、期間Ｐ２と期間Ｐ１との差が大きく示されていないが、条件によっては、期間Ｐ１よりも期間Ｐ２の方が数十分の１程度にすることが可能である。

このような垂直同期信号および水平同期信号による撮像センサ１６の駆動制御は、カメラ制御部４０およびタイミングジェネレータセンサドライバ４６によって実現される。

なお、上記では、高速転送における１水平期間を短縮することで、信号電荷の読出し速度を高速化したが、この高速転送における１水平期間は、ＶＣＣＤ１６２における転送速度を速めると、更に短縮することができる。

このようにＶライン傷のレベル検出を短縮化した撮像装置１における撮影動作は以下のように行われる。

＜撮影動作＞
図１６は、撮像装置１における撮影動作フローを示すフローチャートである。本動作フローは、カメラ制御部４０の制御により実現される。

ステップＳＰ１では、レリーズして露光を行う。すなわち、撮影者によりシャッターボタン１３が全押し(Ｓ２オン)されて、被写体を撮影する動作が行われる。

ステップＳＰ２では、ステップＳＰ１で撮像センサ１６から読み出された画素データをキャプチャーする処理を行う。

ステップＳＰ３では、キャプチャー処理が完了したかを判定する。ここで、キャプチャー処理が完了した場合には、ステップＳＰ４に進み、完了していない場合には、ステップＳＰ２とステップＳＰ３の動作を繰り返す。

ステップＳＰ４では、シャッターに相当する絞り４４を閉じる。但し、キャプチャー時にシャッターが閉じている場合には、そのまま、シャッターが閉じている状態を保持する。

ステップＳＰ５では、ＶＣＣＤ１６２において電荷の高速読み出しが設定される。

ステップＳＰ６では、温度センサ４９によって撮像センサ１６の温度を検出する。

ステップＳＰ７では、ＣＣＤの全水平ラインのうち欠陥箇所を含む水平ラインを、信号電荷を通常転送する水平ラインとして指定する。ここでは、傷情報メモリ５４に格納された欠陥箇所の位置情報（温度別位置情報）を参照することにより、ステップＳＰ６で検出された温度に対応する欠陥の位置を認識する。すなわち、温度別位置情報から温度に応じた欠陥の位置を認識する。そして、当該欠陥を含む水平ラインを信号電荷を通常転送する水平ラインとして指定する。

ステップＳＰ８では、上述したように、ＶＣＣＤ１６２での転送を２００水平転送期間停止する。これにより、ＶＣＣＤ１６２の欠陥箇所で電荷が増幅されることとなる。なお、実際には、ステップＳＰ８の処理と並行して、ステップＳＰ６の処理とステップＳＰ７の処理とが行われる。

ステップＳＰ９では、上述したように、ステップＳＰ７で指定された水平ラインに係る信号電荷のみを通常転送する一方、その他の水平ラインに係る信号電荷を高速転送することで、画像データの読出しが実行される。

ステップＳＰ１０では、Ｖライン傷検出部５２において、ステップＳＰ９で読出された画像データに基づいて、Ｖライン傷のレベルを検出する。

ステップＳＰ１１では、ステップＳＰ１０で検出されたＶライン傷のレベルに応じたオフセット量（レベル）を算出する。

ステップＳＰ１２では、ステップＳＰ２，ＳＰ３においてキャプチャー処理された画像データに対して、ステップＳＰ１１で算出されたオフセット量を用いたＶライン傷のオフセット補正を行う。

ステップＳＰ１３では、ステップＳＰ１２でオフセット補正が行われた画像データに対して、ホワイトバランス補正やガンマ補正等を含むその他の画像処理を行う。

ステップＳＰ１４では、ステップＳＰ１３で画像処理が行われた画像データをメモリカード９に記憶する記憶処理を行い、本動作フローを終了する。なお、ステップＳＰ１４では、適宜ＬＣＤモニタ４２に画像データを可視的に出力する。

以上のように、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１では、画像におけるＶライン傷の発生原因となる電荷転送ラインの欠陥の位置情報を傷情報メモリ５４に記憶しておく。そして、Ｖライン傷のレベル検出用の信号電荷を読出す際には、ＣＣＤの全画素に対応する信号電荷のうち、欠陥箇所を含む水平ラインに係る信号電荷を通常転送する。その一方で、欠陥箇所を含まない水平ラインに係る信号電荷を高速転送して捨てる。このような構成とすることで、従来ではＶライン傷のレベル検出に不要な信号電荷の読出しに要していた時間を省くことができるため、Ｖライン傷のレベル検出を高速で行うことができる。

そして、検出されたＶライン傷のレベルを用いたオフセットを行うことでＶライン傷を補正する。その結果、ＣＣＤの温度変化に応じたＶライン傷を精度良く補正することができるため、画質の劣化を抑制したＶライン傷の補正が可能となる。

また、温度別の欠陥の位置を示す温度別位置情報を傷情報メモリ５４に記憶しておき、温度センサ４９によって検出されるＣＣＤの温度に対応する欠陥の位置に応じて、Ｖライン傷のレベル検出用の信号電荷を読出す。このような構成とすることで、温度の変化に応じたＶライン傷のレベル検出を高速で行うことができる。

更に、被写体から撮像センサ１６に至る光路をシャッター機構によって遮断した状態で、所定期間（例えば、２００水平期間）だけＶＣＣＤ１６２における信号電荷の転送を停止した後に、レベル検出用の信号電荷を読出す。このような構成により、欠陥に起因する信号電荷を強調して読出すことができるため、Ｖライン傷のレベル検出を高精度で行うことができる。

＜(2)第２実施形態＞
図１７は、１つのＶＣＣＤ１６２に複数の欠陥を含む撮像センサ１６の構成を示す図である。

図１７に示すように、１つのＶＣＣＤ１６２に複数の欠陥箇所(傷)Ｆｐ１，Ｆｐ２，Ｆｐ３が存在する場合には、まず、欠陥箇所Ｆｐ１において電荷転送方向Ｈａの上流から転送される信号電荷群Ｆａ１に電荷Ｃ１が加算される。また、欠陥箇所Ｆｐ２において電荷転送方向Ｈａの上流から転送される信号電荷群Ｆａ２に電荷Ｃ２が加算される。更に、欠陥箇所Ｆｐ３において電荷転送方向Ｈａの上流から転送される信号電荷群Ｆａ３に電荷Ｃ３が加算される。そして、図１８に示すように撮影画像Ｇ２おいて明度の高いライン性の傷(Ｖライン傷)Ｇｂとして再現される。

この撮影画像Ｇ２では、欠陥箇所Ｆｐ１と欠陥箇所Ｆｐ２との間に相当するエリアにおいて電荷Ｃ１に相当するレベルのＶライン傷（すなわちエリアＡ１）が生じる。また、欠陥箇所Ｆｐ２と欠陥箇所Ｆｐ３との間に相当するエリアにおいて電荷（Ｃ１＋Ｃ２）に相当するレベルのＶライン傷（すなわちエリアＡ２）が生じる。更に、欠陥箇所Ｆｐ３の上流側に相当するエリアにおいて電荷（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３）に相当するレベルのＶライン傷（すなわちエリアＡ３）が生じる。

つまり、１つのＶＣＣＤ１６２に複数の欠陥箇所Ｆｐ１，Ｆｐ２，Ｆｐ３が存在する場合には、１つのＶＣＣＤ１６２に対応する１つのＶライン傷Ｇｂであっても、エリアＡ１〜Ａ３間でレベルが相互に異なる。よって、オフセット補正を行うためのオフセットレベルが均一なものとはならない。そこで、エリアＡ１〜Ａ３に係るＶライン傷のレベルを各々検出して、Ｖライン傷をオフセット補正する手法が考えられる。

しかしながら、各エリアごとにＶライン傷のレベルを検出するために、第１実施形態に係る撮像装置１と同様な手法を用いると、３つの欠陥箇所Ｆｐ１，Ｆｐ２，Ｆｐ３をそれぞれ含む水平ラインに係る信号電荷を通常転送するのに長時間を要してしまう。すなわち、Ｖライン傷のレベル検出を高速で行うことに対して阻害要因となる。

そこで、Ｖライン傷のレベル検出をより高速で行うために、第２実施形態に係る撮像装置１Ａでは、１つのＶライン傷のうちに傷レベルが異なる複数のエリアが存在している場合には、各エリア間における傷レベルの数値関係を示す比（傷レベル比）を予め検出して、傷情報メモリ５４に記憶しておく。そして、本撮影に際しては、１つのＶライン傷を構成する複数のエリアのうちの１つのエリアに係る傷レベルのみを検出して、その他のエリアに係る傷レベルは、上記傷レベル比を用いて算出する。

この傷レベル比については、例えば、電荷Ｃ１が２０ｍＶ、電荷Ｃ２が６０ｍＶ、電荷Ｃ３が４０ｍＶであると検出された場合には、最も下流側のエリアＡ１の傷レベルを基準とすると、エリアＡ３は、３つの欠陥箇所Ｆｐ１，Ｆｐ２，Ｆｐ３の影響を受けるため、傷レベル比が６（＝１２０ｍＶ／２０ｍＶ）となる。エリアＡ２は、２つの欠陥箇所Ｆｐ１，Ｆｐ２の影響を受けるため、傷レベル比が４（＝８０ｍＶ／２０ｍＶ）となる。エリアＡ１は、１つの欠陥箇所Ｆｐ１の影響を受けるため、傷レベル比が１（＝２０ｍＶ／２０ｍＶ）となる。

以下、第２実施形態に係る撮像装置１Ａについて具体的に説明する。なお、第２実施形態に係る撮像装置１Ａは、第１実施形態に係る撮像装置１とは、Ｖライン傷のレベルを検出する際の信号電荷の読出し及びＶライン傷のレベルの検出における制御および演算方法が異なるのみである。そこで、撮像装置１Ａでは、撮像装置１と同じ構成については同じ符合を付して説明を省略する。

＜傷レベル比＞
図１９は、傷情報メモリ５４に記憶される傷レベル比を示す図である。

図１９に示すように、傷レベル比が、ＣＣＤの温度別に欠陥画素のアドレスに対応付けられたテーブル（「傷レベル比テーブル」「傷レベル関係情報」とも称する）として傷情報メモリ５４に記憶される。具体的には、図１９に示す傷レベル比テーブルでは、例として、１０℃、２５℃、４０℃、５５℃、７０℃といった５つの温度について、Ｖライン傷の発生原因となる欠陥箇所のアドレスと、当該アドレスに対応するＶライン傷のレベル比とが示されている。なお、図１９では、図が複雑になるのを避けるために５つの温度についてしか示さなかったが、実際には、更に細かい温度間隔で欠陥箇所のアドレスと傷レベル比とが、傷レベル比テーブルには格納される。

この傷レベル比は、例えば、撮像装置１Ａが工場から出荷される前において、上述した第１実施形態に係る撮像装置１と同様な手法によって、複数の温度条件下でＶライン傷のレベルを検出することで算出される。

図２０は、各温度において傷レベル比を算出して傷レベル比テーブルに登録する際の動作フローを示すフローチャートである。本動作フローはカメラ制御部４０の制御によって実現される。

ステップＳＰ２１では、温度センサ４９によって撮像センサ１６の温度を検出する。

ステップＳＰ２２では、欠陥箇所のアドレス及び傷レベルを検出する。ここでは、ＶＣＣＤ１６２の転送を一定期間停止することにより欠陥箇所で発生する電荷量を増大させた後に、画像読み出しを行うことで、ＶＣＣＤ１６２上の欠陥箇所に信号電荷が読み出されるフォトダイオードＤｐの画素データを強調して撮像センサ１６から出力できる。このとき読み出される画像について、明度の高い輝点となる画素のアドレスを検出することで、Ｖライン傷のレベルが相互に異なる各エリアの下端に対応する欠陥箇所の位置(アドレス)を検知できる。また、強調された信号電荷を１／２００倍で正規化したレベルに基づいてＶライン傷のレベルを検出することができる。

ステップＳＰ２３では、１つのＶＣＣＤ１６２に複数の欠陥があるか否かを判定する。ここで、１つのＶＣＣＤ１６２に複数の欠陥がある場合にはステップＳＰ２４に進み、複数の欠陥がない場合にはステップＳＰ２６に進む。

ステップＳＰ２４では、ステップＳＰ２２で検出された傷レベルに基づいて傷レベル比を算出する。ここでは、１つのＶＣＣＤ１６２に存在する複数の欠陥のうち最も下流側の欠陥に対応する傷レベルを基準として、傷レベル比が算出される。

ステップＳＰ２５では、欠陥のアドレスと傷レベル比とを対応付けて傷レベル比テーブルに記憶する。このとき、併せて、複数の欠陥があるＶＣＣＤ１６２については、複数の欠陥のうち最も下流側の欠陥箇所を示す位置を通常転送する画素の位置（通常転送アドレス）として指定する。一方、１つしか欠陥がないＶＣＣＤ１６２については、当該１つの欠陥箇所を示す位置を通常転送アドレスとして指定する。図示を省略するが、この通常転送アドレスについても傷情報メモリ５４に記憶される。ここでは、図１９に示すように、傷レベル比として１が付与されたアドレスが通常転送アドレスを示している。

ステップＳＰ２６では、ステップＳＰ２２で検出された欠陥箇所のアドレスを傷情報メモリ５４に記憶する。このとき、全欠陥箇所を示す位置を通常転送アドレスとして指定し、この通常転送アドレスを傷情報メモリ５４に記憶する。

このような動作を例えば、１０℃、２５℃、４０℃、５５℃、７０℃といった各温度において行うことで、図１９に示すような傷レベル比テーブルを生成することができる。

＜撮影動作＞
図２１及び図２２は、撮像装置１Ａにおける撮影動作フローを示すフローチャートである。本動作フローは、カメラ制御部４０の制御により実現される。

ステップＳＰ３１〜ＳＰ３６では、図１６のステップＳＰ１〜ＳＰ６と同様な処理を行う。

ステップＳＰ３７では、傷情報メモリ５４に格納された通常転送アドレスを参照することで、信号電荷を通常転送する水平ラインをステップＳＰ３６で検出された温度に応じて認識して指定する。

ステップＳＰ３８では、図１６のステップＳＰ８と同様な処理を行う。

ステップＳＰ３９では、上述したように、ステップＳＰ３７で指定された水平ラインに係る信号電荷のみを通常転送する一方、その他の水平ラインに係る信号電荷を高速転送することで、画像データの読出しを実行する。ここでは、複数の欠陥箇所が存在するＶＣＣＤ１６２については、当該複数の欠陥箇所のうち通常転送アドレスに対応する信号電荷を通常転送する一方で、その他の欠陥箇所に対応する信号電荷は高速転送して捨てられる。例えば、図１７に示すように、１つのＶＣＣＤ１６２に複数の欠陥箇所Ｆｐ１，Ｆｐ２，Ｆｐ３が存在する場合には、欠陥箇所Ｆｐ１に対応する信号電荷が通常転送される。

ステップＳＰ４０では、Ｖライン傷検出部５２において、ステップＳＰ３９で読出された画像データに基づいて、Ｖライン傷のレベルを検出する。ここでは、複数の欠陥箇所が存在するＶＣＣＤ１６２については、当該複数の欠陥箇所のうち通常転送アドレスに対応する１つの欠陥箇所に起因して画像において発生するＶライン傷のレベルを検出することになる。

ステップＳＰ４１では、ステップＳＰ４０で検出されたＶライン傷のレベルに応じたオフセット量（レベル）を算出する。ここでは、具体的には、図２２に示す動作フローが行われる。

ステップＳＰ５１では、撮像センサ１６に配された１つのＶＣＣＤ１６２を指定する。

ステップＳＰ５２では、ステップＳＰ５１または後述するステップＳＰ５７において指定されたＶＣＣＤ１６２に複数の欠陥があるか否か判定する。ここでは、１つのＶＣＣＤ１６２に複数の欠陥がある場合にはステップＳＰ５３に進み、複数の欠陥がない場合にはステップＳＰ５５に進む。

ステップＳＰ５３では、傷情報メモリ５４に格納された傷レベル比テーブルを参照して、ステップＳＰ３６で検出された温度に対応する傷レベル比を認識して補正係数として決定する。

ステップＳＰ５４では、各欠陥箇所について、ステップＳＰ４０で直接検出された傷レベルとステップＳ５２で決定された補正係数とを乗じることで、傷レベルをそれぞれ検出して、当該傷レベルをオフセットレベルとして算出する。

ステップＳＰ５５では、ステップＳＰ４０で検出された傷レベルをそのままオフセットレベルとして採用する。

ステップＳＰ５６では、撮像センサ１６に配されたＶＣＣＤ１６２を全て指定したか否か判定する。ここで、全てのＶＣＣＤ１６２が指定されるまで、次のＶＣＣＤ１６２を指定して（ステップＳＰ５７）、ステップＳＰ５２に戻り、全てのＶＣＣＤ１６２が指定されれば、図２２に示す動作フローが終了され、ステップＳＰ４２に進む。

ステップＳＰ４２〜ＳＰ４４では、図１６のステップＳＰ１２〜ＳＰ１４と同様な処理を行う。

以上のように、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１Ａでは、同一のＶＣＣＤ１６２に欠陥Ｆｐ１および欠陥Ｆｐ２を含む３つ（一般的には複数）の欠陥Ｆｐ１〜Ｆｐ３が存在する場合には、複数の欠陥に起因して画像において発生するＶライン傷のレベルの比（傷レベル比）を傷情報メモリ５４に記憶しておく。この状態で、本撮影に際して、ＣＣＤの全画素に対応する信号電荷のうち、欠陥Ｆｐ１の位置に対応する信号電荷を通常転送する一方、欠陥Ｆｐ２，Ｆｐ３の位置に対応する信号電荷を高速転送して捨てることで、Ｖライン傷のレベル検出用の信号電荷を読出す。そして、当該レベル検出用の信号電荷に基づいて欠陥Ｆｐ１に係るＶライン傷のレベルを検出するとともに、欠陥Ｆｐ１，Ｆｐ２の双方に起因して発生するＶライン傷のレベル、及び欠陥Ｆｐ１〜Ｆｐ３の全てに起因して発生するＶライン傷のレベルについては、傷レベル比を用いた演算によって検出する。その結果、Ｖライン傷のレベル検出を更に高速で行うことができる。

また、傷情報メモリ５４に温度別のＶライン傷のレベル比を示した情報を記憶しておき、ＣＣＤに係る温度に対応する傷レベル比に基づいて、欠陥Ｆｐ１，Ｆｐ２の双方に起因して発生するＶライン傷のレベル、及び欠陥Ｆｐ１〜Ｆｐ３の全てに起因して発生するＶライン傷のレベルを演算によって検出する。このような構成により、温度の変化に応じたＶライン傷のレベル検出を高速で行うことができる。

＜(3)変形例＞
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。

◎例えば、上述した実施形態では、ＣＣＤ撮像素子として、いわゆるインターライン型のＣＣＤが用いられたが、これに限られず、例えば、いわゆるフレームトランスファー型のＣＣＤ等といった他のＣＣＤであっても良い。

◎また、上述した実施形態では、Ｖライン傷の発生原因となる電荷転送ラインの欠陥の位置や傷レベルを工場出荷前に検出したが、これに限られず、例えば、撮像装置１，１Ａの電源をＯＦＦする際に検出するようにして、電荷転送ラインの欠陥位置や傷レベルを更新登録するようにしても良い。

◎また、上述した実施形態では、本撮影直後にＶライン傷のレベルを検出したが、これに限られず、本撮影直前にＶライン傷のレベルを検出しても、上述した実施形態と同様な効果を得ることができる。

◎また、上述した第２実施形態では、１つのＶＣＣＤ１６２においてＶライン傷の発生原因となる３つの欠陥が存在する場合を例にとって説明したが、これに限られず、１つのＶＣＣＤ１６２においてＶライン傷の発生原因となる２以上の複数の欠陥が存在する場合であれば、第２実施形態と同様な手法によって、第２実施形態と同様な効果を得ることができる。

◎また、上述した第２実施形態では、１つのＶＣＣＤ１６２に複数の欠陥が存在する場合に、Ｖライン傷のレベルが異なるエリア間における傷レベル比を工場出荷前において傷情報メモリ５４に記憶しておき、本撮影に際しては、１つの欠陥に係る傷レベルを検出するだけで、傷レベル比を用いて１つのＶライン傷を構成する複数エリアの傷レベルを算出したが、これに限られず、例えば、複数の欠陥それぞれに起因して発生するＶライン傷のレベルの比を傷レベル比として工場出荷前等において傷情報メモリ５４に記憶しておき、本撮影に際しては、上記複数の欠陥のうちの１つの欠陥に係る傷レベルを検出して、まず、傷レベル比を用いて上記複数の欠陥のそれぞれに起因して発生する傷レベルを算出し、ＶＣＣＤ１６２の上流側になればなる程傷レベルが高くなるように、各傷レベルを加算していくことで、１つのＶライン傷を構成する複数エリアの傷レベルを算出（検出）するようにしても良い。

具体的には、図１７及び図１８に示したように、１つのＶＣＣＤ１６２に複数の欠陥箇所(傷)Ｆｐ１，Ｆｐ２，Ｆｐ３が存在し、かつ欠陥箇所Ｆｐ１，Ｆｐ２，Ｆｐ３によって生じる傷レベルの比（傷レベル比）が１：３：２である場合を想定すると、当該傷レベル比が工場出荷前に求められて傷情報メモリ５４に記憶される。そして、撮影時には、欠陥箇所Ｆｐ１，Ｆｐ２，Ｆｐ３の何れか１つの欠陥に起因して生じる傷レベルが検出されれば、他の欠陥箇所に起因して生じる傷レベルが求まる。例えば、欠陥箇所Ｆｐ１に係る傷レベルが２０ｍＶと検出されると、上記傷レベル比（１：３：２）によって、欠陥箇所Ｆｐ２に係る傷レベルが６０ｍＶ、欠陥箇所Ｆｐ３に係る傷レベルが４０ｍＶと検出される。そして、ＶＣＣＤ１６２で転送される信号電荷は通過する全欠陥箇所の影響を受けるため、欠陥箇所Ｆｐ１と欠陥箇所Ｆｐ２との間に相当するエリアＡ１に係る傷レベルを２０ｍＶ、欠陥箇所Ｆｐ２と欠陥箇所Ｆｐ３との間に相当するエリアＡ２に係る傷レベルを８０ｍＶ（＝２０ｍＶ＋６０ｍＶ）、欠陥箇所Ｆｐ３の上流側に相当するエリアＡ３に係る傷レベルを１２０ｍＶ（＝２０ｍＶ＋６０ｍＶ＋４０ｍＶ）と算出することができる。

このような構成としても、第２実施形態と同様な効果を得ることができる。

◎また、上述した実施形態では、全画素読出しタイプのＣＣＤを用いたが、これに限られず、例えば、複数フィールド読出しタイプのＣＣＤであっても良い。なお、このときの欠陥情報は、転送ライン情報となるので、いずれのフィールドも同じ補正を行うようにすると良い。

また、Ｖライン傷の検出については、画素信号を転送ラインにシフトしないので、全画素読出しタイプのＣＣＤでも、複数フィールド読出しタイプのＣＣＤでも同じである。

本発明の第１実施形態に係る撮像装置の外観構成を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る撮像装置の機能ブロックを示す図である。 撮像センサの構成を示す図である。 Ｖライン傷が発生した撮影画像を例示する図である。 Ｖライン傷の検出原理を説明するための図である。 Ｖライン傷の検出原理を説明するための図である。 撮像センサのＶライン傷の温度依存性について説明するための図である。 オフセットによるＶライン傷の補正を説明するための図である。 オフセットによるＶライン傷の補正を説明するための図である。 オフセットによるＶライン傷の補正を説明するための図である。 画素補間によるＶライン傷の補正を説明するための図である。 Ｖライン傷のレベル検出用の信号電荷の高速読出しについて説明する図である。 Ｖライン傷のレベル検出用の信号電荷の高速読出しについて説明する図である。 高速転送について説明するタイミングチャートである。 高速転送について説明するタイミングチャートである。 撮影動作フローを示すフローチャートである。 撮像センサの構成を示す図である。 Ｖライン傷が発生した撮影画像を例示する図である。 温度別の傷レベル比を示す図である。 欠陥箇所のアドレスと傷レベル比の登録を行う動作フローを示すフローチャートである。 撮影動作フローを示すフローチャートである。 撮影動作フローを示すフローチャートである。

符号の説明

１，１Ａ 撮像装置
１６ 撮像センサ
４０ カメラ制御部
４９ 温度センサ
５２ Ｖライン傷検出部
５３ Ｖライン傷補正部
５４ 傷情報メモリ

Claims (9)

1. 撮像装置であって、
   (a)電荷転送ラインを含むＣＣＤを有し、被写体に係る画像を取得する撮像手段と、
   (b)前記画像における線状傷の発生原因となる前記電荷転送ラインの欠陥の位置情報を記憶する記憶手段と、
   (c)前記電荷転送ラインにおいて、前記ＣＣＤの全画素に対応する信号電荷のうち、前記欠陥の位置に対応する信号電荷を通常転送する一方、前記欠陥の位置以外に対応する信号電荷を高速転送することで、前記線状傷のレベル検出用の信号電荷を読出す読出手段と、
   (d)前記読出手段によって読み出された前記レベル検出用の信号電荷に基づいて、前記線状傷を補正する補正手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置であって、
   (e)前記レベル検出用の信号電荷に基づいて、前記線状傷のレベルを検出する傷レベル検出手段、
   を備え、
   前記補正手段が、
   前記傷レベル検出手段による検出結果に応じて、前記線状傷を補正することを特徴とする撮像装置。
3. 請求項２に記載の撮像装置であって、
   前記補正手段が、
   前記傷レベル検出手段によって検出された前記線状傷のレベルを用いたオフセットを行うことで、前記線状傷を補正することを特徴とする撮像装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の撮像装置であって、
   前記記憶手段が、
   温度別の前記欠陥の位置を示す温度別位置情報を記憶し、
   前記撮像装置が、
   (f)前記ＣＣＤに係る温度を検出する温度検出手段と、
   (g)前記温度別位置情報を参照することにより、前記温度検出手段によって検出された温度に対応する欠陥の位置を認識する位置認識手段と、
   を更に備え、
   前記読出手段が、
   前記位置認識手段によって認識された欠陥の位置に応じて、前記レベル検出用の信号電荷を読出すことを特徴とする撮像装置。
5. 請求項２または請求項３に記載の撮像装置であって、
   前記記憶手段が、
   同一の電荷転送ライン上に前記画像における線状傷の発生原因となる第１及び第２の欠陥が少なくとも存在する場合には、少なくとも、前記第１及び第２の欠陥の位置情報を記憶するとともに、前記第１の欠陥に起因して前記画像において発生する線状傷のレベルと前記第１及び第２の欠陥の双方に起因して前記画像において発生する線状傷のレベルとの数値関係を示すレベル関係情報を記憶し、
   前記読出手段が、
   前記電荷転送ラインにおいて、前記ＣＣＤの全画素に対応する信号電荷のうち、前記第１の欠陥の位置に対応する信号電荷を通常転送する一方、前記第２の欠陥の位置に対応する信号電荷を高速転送することで、前記レベル検出用の信号電荷を読出し、
   前記傷レベル検出手段が、
   (e-1)前記レベル検出用の信号電荷に基づいて、前記第１の欠陥に起因して前記画像において発生する線状傷のレベルを検出する第１のレベル検出手段と、
   (e-2)前記第１のレベル検出手段によって検出された線状傷のレベルと、前記レベル関係情報とに基づいて、少なくとも前記第１および第２の欠陥の双方に起因して前記画像において発生する線状傷のレベルを検出する第２のレベル検出手段と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
6. 請求項５に記載の撮像装置であって、
   前記記憶手段が、
   温度別の前記数値関係を示す温度別レベル関係情報を記憶し、
   前記撮像装置が、
   (f)前記ＣＣＤに係る温度を検出する温度検出手段と、
   (g)前記温度別レベル関係情報を参照することにより、前記温度検出手段によって検出された温度に対応する数値関係を認識する数値関係認識手段と、
   を更に備え、
   前記第２のレベル検出手段が、
   前記数値関係認識手段によって認識された数値関係に基づいて、少なくとも前記第１および第２の欠陥の双方に起因して発生する線状傷のレベルを検出することを特徴とする撮像装置。
7. 請求項２または請求項３に記載の撮像装置であって、
   前記記憶手段が、
   同一の電荷転送ライン上に前記画像における線状傷の発生原因となる第１及び第２の欠陥が少なくとも存在する場合には、少なくとも、前記第１及び第２の欠陥の位置情報を記憶するとともに、前記第１の欠陥に起因して前記画像において発生する線状傷のレベルと前記第２の欠陥に起因して前記画像において発生する線状傷のレベルとの数値関係を示すレベル関係情報を記憶し、
   前記読出手段が、
   前記電荷転送ラインにおいて、前記ＣＣＤの全画素に対応する信号電荷のうち、前記第１の欠陥の位置に対応する信号電荷を通常転送する一方、前記第２の欠陥の位置に対応する信号電荷を高速転送することで、前記レベル検出用の信号電荷を読出し、
   前記傷レベル検出手段が、
   (e-1)前記レベル検出用の信号電荷に基づいて、前記第１の欠陥に起因して前記画像において発生する線状傷のレベルを検出する第１のレベル検出手段と、
   (e-2)前記第１のレベル検出手段によって検出された線状傷のレベルと、前記レベル関係情報とに基づいて、少なくとも前記第１および第２の欠陥の双方に起因して前記画像において発生する線状傷のレベルを検出する第２のレベル検出手段と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
8. 請求項７に記載の撮像装置であって、
   前記記憶手段が、
   温度別の前記数値関係を示す温度別レベル関係情報を記憶し、
   前記撮像装置が、
   (f)前記ＣＣＤに係る温度を検出する温度検出手段と、
   (g)前記温度別レベル関係情報を参照することにより、前記温度検出手段によって検出された温度に対応する数値関係を認識する数値関係認識手段と、
   を更に備え、
   前記第２のレベル検出手段が、
   前記数値関係認識手段によって認識された数値関係に基づいて、少なくとも前記第１および第２の欠陥の双方に起因して発生する線状傷のレベルを検出することを特徴とする撮像装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載の撮像装置であって、
   前記読出手段が、
   前記被写体から前記撮像手段に至る光路を所定のシャッター機構によって遮断した状態で、所定期間だけ前記電荷転送ラインにおける信号電荷の転送を停止した後に、前記レベル検出用の信号電荷を読出すことを特徴とする撮像装置。
   

Images