JP4146945B2 - 電子カメラ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は撮像素子により被写体像を取り込む電子カメラに関し、より詳細には固体撮像素子を用いた電子カメラに於ける固定パターンノイズを除去した電子カメラに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば特開平8−51571号公報に記載されているように、電子的撮像装置は、撮像素子と撮像素子への被写体光の透光遮光を制御する露出制御用シャッタを有している。この電子的撮像装置では、シャッタの透光状態で撮像素子から画像データの読出し後、撮像素子の固定パターンノイズ(Fixed Pattern Noise;FPN)を測定するために、シャッタの遮光状態で撮像素子から画像データの読出しが行われる。そして、この2つの画像データから、固定パターンノイズを含まない画像データが生成されるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、固定パターンノイズは、撮像素子の露光時間と温度により変化するため、画像データから完全に固定パターンノイズを除去するためには、固定パターンノイズのデータを撮影毎に測定することが望ましい。
【0004】
しかしながら、このように撮影ごとに固定パターンノイズを測定するためには、1回の撮影動作に於いて撮像素子に対して2回の電荷蓄積動作を行わせるため、単純に考えれば2倍の積分時間を必要とする。
【0005】
また、近年、デジタルカメラに対する画質向上のため、撮像素子の画素数がますます増える方向にある。そして、画素数の増加は、撮像素子からの画像データの読出し時間の増大につながる。したがって、固定パターンノイズのデータを毎回測定するならば、読出し時間も2倍となってしまう。
【0006】
これら積分時間や読出し時間の増加は、カメラの動作シーケンス上では、レリーズタイムラグの増大や、連続撮影速度の低下となってしまうものであった。
この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、積分時間や読出し時間の増加によるレリーズタイムラグの増大や、連続撮影速度の低下を防止して、画像データから固定パターンノイズの除去を正しく実行可能な電子カメラを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
すなわちこの発明は、被写体像を撮像して画像データを出力する撮像素子と、上記撮像素子への露光量を制御するシャッタと、被写体輝度に応じて上記撮像素子の積分時間を算出する算出回路と、上記シャッタを開いて上記算出回路が算出した積分時間の間上記撮像素子を積分して画像データを取込む第1撮像動作と、上記シャッタを閉じた状態で上記第1撮像動作と同じ積分時間の間上記撮像素子を積分動作させて固定パターンノイズデータを取込み、該固定パターンノイズデータと上記積分時間とを記憶する第2撮像動作と、を実行可能であって、上記第1撮像動作で取込んだ画像データを上記第2撮像動作で取込んだ固定パターンノイズデータを用いて補正する補正動作を実行可能な制御回路と、を有した電子カメラに於いて、上記制御回路は、上記第1撮像動作の実行後、第1撮像動作の積分時間と上記第2撮像動作で記録された積分時間との比較結果が所定の範囲に入る場合は該比較結果に応じて記憶されている固定パターンノイズデータを補正して上記補正動作を実行し、上記比較結果が所定の範囲に入らない場合は第2撮像動作を実行して新たな固定パターンノイズデータを取込んだ後に上記補正動作を実行することを特徴とする。
またこの発明は、被写体像を撮像して画像データを出力する撮像素子と、上記撮像素子への露光量を制御するシャッタと、被写体輝度に応じて上記撮像素子の積分時間を算出する算出回路と、上記画像データを記録する際の複数の圧縮率に対応させられた画質から1つの画質を手動選択操作に応じて選択する選択回路と、上記画質に各々対応して積分時間に関する係数を記憶した記憶回路と、上記シャッタを開いて上記算出回路が算出した積分時間の間上記撮像素子を積分して画像データを取込む第1撮像動作と、上記シャッタを閉じた状態で上記第1撮像動作と同じ積分時間の間上記撮像素子を積分動作させて固定パターンノイズデータを取込み、該固定パターンノイズデータと上記積分時間とを記憶する第2撮像動作と、を実行可能であって、上記第1撮像動作で取込んだ画像データを上記第2撮像動作で取込んだ固定パターンノイズデータを用いて補正する補正動作を実行可能な制御回路と、を有した電子カメラに於いて、上記制御回路は、上記第1撮像動作の実行後、第1撮像動作の積分時間と上記第2撮像動作で記録された積分時間との比較結果が選択された画質に応じて上記記憶回路から読み出した係数により定まる範囲に入るか否かを判定し、該比較結果が該範囲に入る場合は該比較結果に応じて記憶されている固定パターンノイズデータを補正して上記補正動作を実行し、上記比較結果が上記範囲に入らない場合は第2撮像動作を実行して新たな固定パターンノイズデータを取込んだ後に上記補正動作を実行することを特徴とする。
更にこの発明は、被写体像を撮像して画像データを出力する撮像素子と、上記撮像素子への露光量を制御するシャッタと、被写体輝度に応じて上記撮像素子の積分時間を算出する算出回路と、温度を測定する温度センサと、上記シャッタを開いて上記算出回路が算出した積分時間の間上記撮像素子を積分して画像データを取込む第1撮像動作と、上記シャッタを閉じた状態で上記第1撮像動作と同じ積分時間の間上記撮像素子を積分動作させて固定パターンノイズデータを取込み、該固定パターンノイズデータと上記温度センサで測定した温度とを記憶する第2撮像動作と、を実行可能であって、上記第1撮像動作で取込んだ画像データを上記第2撮像動作で取込んだ固定パターンノイズデータを用いて補正する補正動作を実行可能な制御回路と、を有した電子カメラに於いて、上記制御回路は、上記第1撮像動作の実行後、上記温度センサの測定した温度と上記第2撮像動作で記録された温度との比較結果が所定の範囲に入るならば該比較結果に応じて記憶されている固定パターンノイズデータを補正して上記補正動作を実行し、上記比較結果が所定の範囲に入らない場合は第2撮像動作を実行して新たな固定パターンノイズデータを取込んだ後に上記補正動作を実行することを特徴とする。
この発明は、被写体像を撮像して画像データを出力する撮像素子と、上記撮像素子への露光量を制御するシャッタと、被写体輝度に応じて上記撮像素子の積分時間を算出する算出回路と、温度を測定する温度センサと、上記画像データを記録する際の複数の圧縮率に対応させられた画質から1つの画質を手動選択操作に応じて選択する選択回路と、上記画 質に各々対応して設定される温度に関する許容値を記憶した記憶回路と、上記シャッタを開いて上記算出回路が算出した積分時間の間上記撮像素子を積分して画像データを取込む第1撮像動作と、上記シャッタを閉じた状態で上記第1撮像動作と同じ積分時間の間上記撮像素子を積分動作させて固定パターンノイズデータを取込み、該固定パターンノイズデータと上記温度センサで測定した温度とを記憶する第2撮像動作と、を実行可能であって、上記第1撮像動作で取込んだ画像データを上記第2撮像動作で取込んだ固定パターンノイズデータを用いて補正する補正動作を実行可能な制御回路と、を有した電子カメラに於いて、上記制御回路は、上記第1撮像動作の実行後、上記温度センサの測定した温度と上記第2撮像動作の実行後に記録された温度との比較間結果が選択された画質に応じて上記記憶回路から読み出した許容値に入るか否かを判定し、該比較結果が該許容値に入る場合は該比較結果に応じて記憶されている固定パターンノイズデータを補正して上記補正動作を実行し、上記比較結果が上記許容値に入らない場合は第2撮像動作を実行して新たな固定パターンノイズデータを取込んだ後に上記補正動作を実行することを特徴とする。
【0008】
この発明の電子カメラにあっては、撮像素子によって被写体像が撮像されて画像データが出力され、上記撮像素子への露光量がシャッタによって制御される。また、被写体輝度に応じて上記撮像素子の積分時間が算出回路により算出される。そして、制御回路に於いて、上記シャッタを開いて上記算出回路が算出した積分時間の間上記撮像素子を積分して画像データを取込む第1撮像動作と、上記シャッタを閉じた状態で上記第1撮像動作と同じ積分時間の間上記撮像素子を積分動作させて固定パターンノイズデータを取込み、該固定パターンノイズデータと上記積分時間とを記憶する第2撮像動作と、を実行可能であって、上記第1撮像動作で取込んだ画像データを上記第2撮像動作で取込んだ固定パターンノイズデータを用いて補正する補正動作を実行可能となる。上記制御回路は、上記第1撮像動作の実行後、第1撮像動作の積分時間と上記第2撮像動作で記録された積分時間との比較結果が所定の範囲に入る場合は該比較結果に応じて記憶されている固定パターンノイズデータを補正して上記補正動作を実行し、上記比較結果が所定の範囲に入らない場合は第2撮像動作を実行して新たな固定パターンノイズデータを取込んだ後に上記補正動作を実行する。
またこの発明の電子カメラにあっては、撮像素子により被写体像が撮像されて画像データが出力され、上記撮像素子への露光量がシャッタによって制御される。また、被写体輝度に応じて上記撮像素子の積分時間が算出回路によって算出される。選択回路では、上記画像データを記録する際の複数の圧縮率に対応させられた画質から1つの画質が手動選択操作に応じて選択され、上記画質に各々対応して積分時間に関する係数が記憶回路に記憶されている。そして、制御回路に於いて、上記シャッタを開いて上記算出回路が算出した積分時間の間上記撮像素子を積分して画像データを取込む第1撮像動作と、上記シャッタを閉じた状態で上記第1撮像動作と同じ積分時間の間上記撮像素子を積分動作させて固定パターンノイズデータを取込み、該固定パターンノイズデータと上記積分時間とを記憶する第2撮像動作と、を実行可能であって、上記第1撮像動作で取込んだ画像データを上記第2撮像動作で取込んだ固定パターンノイズデータを用いて補正する補正動作を実行可能となる。上記制御回路は、上記第1撮像動作の実行後、第1撮像動作の積分時間と上記第2撮像動作で記録された積分時間との比較結果が選択された画質に応じて上記記憶回路から読み出した係数により定まる範囲に入るか否かを判定し、該比較結果が該範囲に入る場合は該比較結果に応じて記憶されている固定パターンノイズデータを補正して上記補正動作を実行し、上記比較結果が上記範囲に入らない場合は第2撮像動作を実行して新たな固定パターンノイズデータを取込んだ後に上記補正動作を実行する。
またこの発明の電子カメラにあっては、撮像素子により被写体像が撮像されて画像データが出力され、上記撮像素子への露光量がシャッタによって制御される。また、被写体輝度に応じて上記撮像素子の積分時間が算出回路で算出され、温度センサによって温度が測定される。そして、制御回路に於いて、上記シャッタを開いて上記算出回路が算出した積分時間の間上記撮像素子を積分して画像データを取込む第1撮像動作と、上記シャッタを閉じた状態で上記第1撮像動作と同じ積分時間の間上記撮像素子を積分動作させて固定パターンノイズデータを取込み、該固定パターンノイズデータと上記温度センサで測定した温度とを記憶する第2撮像動作と、を実行可能であって、上記第1撮像動作で取込んだ画像データを上記第2撮像動作で取込んだ固定パターンノイズデータを用いて補正する補正動作を実行可能となる。上記制御回路は、上記第1撮像動作の実行後、上記温度センサの測定した温度と上記第2撮像動作で記録された温度との比較結果が所定の範囲に入るならば該比較結果に応じて記憶されている固定パターンノイズデータを補正して上記補正動作を実行し、上記比較結果が所定の範囲に入らない場合は第2撮像動作を実行して新たな固定パターンノイズデータを取込んだ後に上記補正動作を実行する。
そして、この発明の電子カメラにあっては、撮像素子によって被写体像が撮像されて画像データが出力され、上記撮像素子への露光量がシャッタによって制御される。また、被写体輝度に応じて上記撮像素子の積分時間が算出回路で算出され、温度センサによって温度が測定される。選択回路では、上記画像データを記録する際の複数の圧縮率に対応させ られた画質から1つの画質が手動選択操作に応じて選択される。上記画質に各々対応して設定される温度に関する許容値は記憶回路に記憶されている。そして、制御回路に於いて、上記シャッタを開いて上記算出回路が算出した積分時間の間上記撮像素子を積分して画像データを取込む第1撮像動作と、上記シャッタを閉じた状態で上記第1撮像動作と同じ積分時間の間上記撮像素子を積分動作させて固定パターンノイズデータを取込み、該固定パターンノイズデータと上記温度センサで測定した温度とを記憶する第2撮像動作と、を実行可能であって、上記第1撮像動作で取込んだ画像データを上記第2撮像動作で取込んだ固定パターンノイズデータを用いて補正する補正動作を実行可能となる。上記制御回路は、上記第1撮像動作の実行後、上記温度センサの測定した温度と上記第2撮像動作の実行後に記録された温度との比較間結果が選択された画質に応じて上記記憶回路から読み出した許容値に入るか否かを判定し、該比較結果が該許容値に入る場合は該比較結果に応じて記憶されている固定パターンノイズデータを補正して上記補正動作を実行し、上記比較結果が上記許容値に入らない場合は第2撮像動作を実行して新たな固定パターンノイズデータを取込んだ後に上記補正動作を実行する。
【0009】
この発明の電子カメラに於いては、固定パターンノイズの補正を行う際に、既に測定された固定パターンノイズ(FPN)データが存在するかを判定する。そして、FPNデータが存在すればこのFPNデータが測定された時の測定条件と現在の撮影条件とを比較する。この比較の結果、このFPNデータが使用可能と判定されると、この使用可能なFPNデータに基いて画像データに補正をかける。一方、使用不可能と判定されると、FPNデータの測定を行い、この測定されたデータに基いて画像データの補正を行う。そして、このデータとこの時の撮影条件(測定条件)を記憶して、次の補正動作に備えるようにする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。
図1は、この発明の第1の実施の形態の構成を示すもので、電子撮像カメラのブロック構成図である。
【0011】
図1に於いて、図示されない被写体像からの撮影光束が、撮影レンズ1及び光量を調節するための露出手段である絞り2を介して、図示矢印方向に回動可能なクイックリターンミラー3に導かれる。クイックリターンミラー3の中央部はハーフミラーになっており、該クイックリターンミラー3のダウン時に一部の光束が透過する。そして、この透過した光束は、クイックリターンミラー3に設置されたサブミラー4で反射され、AFセンサ5に導かれる。
【0012】
一方、クイックリターンミラー3で反射された撮影光束は、ペンタプリズム6、接眼レンズ7を介して撮影者の目に至る。
また、クイックリターンミラー3のアップ時には、上記撮影レンズ1からの光束は、フィルタ9、機械シャッタであるフォーカルプレーンシャッタ10を介して撮像素子としてのCCD等に代表されるイメージセンサ11に至る。上記フィルタ9は2つの機能を有しているもので、1つは赤外線をカットし可視光線のみをイメージセンサ11へ導く機能であり、もう1つは光学ローパスフィルタとしての機能である。また、フォーカルプレーンシャッタ10は、先幕及び後幕を有して成るもので、撮影レンズ1からの光束を透過、遮断を制御する遮光手段である。
【0013】
尚、クイックリターンミラー3のアップ時には、サブミラー4は折り畳まれる。
システムコントローラ15はCPUにより構成されているもので、電子撮像カメラ全体の制御を行う制御手段、第1、第2の読出し手段及び判定手段である。そして、このシステムコントローラ15には、撮影レンズ1を光軸方向に移動してピント合わせを行うためのレンズ駆動機構16と、絞り2を駆動するための絞り駆動機構17と、クイックリターンミラー3のアップダウンの駆動を行うためのミラー駆動機構18と、シャッタチャージ機構19と、フォーカルプレーンシャッタ10の先幕、後幕の走行を制御するためのシャッタ制御回路20と、イメージセンサ11の近傍に設置された温度センサ21と、接眼レンズ7の近傍に設置された測光センサ22と、システムを制御する上で調整が必要なパラメータが記憶されているEEPROM23とが接続されている。
【0014】
上記測光センサ22は、図示されない被写体の輝度を測定するためのセンサであり、この出力はシステムコントローラ15へ供給される。
また、上記温度センサ21は、イメージセンサ11の温度を検出するための測温手段である。温度センサ21の出力は、イメージセンサ11の発生する固定パターンノイズを補正する時に必要となる。温度センサとしては、温度に応じて抵抗が変化するサーミスタが代表的である。理想的には、イメージセンサであるCCDのチップ上に温度センサが存在すると良い。PN接合に発生する順方向電圧は温度に応じて変化するので、この電圧変化を検出しても良い。
【0015】
上記システムコントローラ15は、上記レンズ駆動機構16を制御することにより、被写体像をイメージセンサ11上へ結像できる。また、システムコントローラ15は、設定されたAv値に基いて、絞り2を駆動する絞り駆動機構17を制御し、更に、設定されたTv値に基いて、上記シャッタ制御回路20へ制御信号を出力する。
【0016】
上記フォーカルプレーンシャッタ9の先幕、後幕は、駆動源がバネにより構成されており、シャッタ走行後が次の動作のためにバネチャージが必要である。シャッタチャージ機構19は、そのバネチャージのために設けられている。
【0017】
また、上記システムコントローラ15には、画像データコントローラ25が接続されている。この画像データコントローラ25は、DSP(デジタル信号プロセッサ)により構成される補正データサンプル手段及び補正手段であり、イメージセンサ11の制御、該イメージセンサ11から入力された画像データの補正や加工等をシステムコントローラ15の指令に基いて実行するものである。
【0018】
また、上記画像データコントローラ25には、イメージセンサ11を駆動する時に必要なパルス信号を出力するタイミングパルス発生回路27と、イメージセンサ11と共にタイミングパルス発生回路27で発生されたタイミングパルスを受けて、イメージセンサ11から出力される被写体像に対応したアナログ信号をデジタル信号に変換するためのA/Dコンバータ28と、得られた画像データ(デジタルデータ)を一時的に記憶しておくDRAM29と、D/Aコンバータ30及び画像圧縮回路33とが接続されている。
【0019】
上記DRAM29は、加工や所定のフォーマットへのデータ変換が行われる前の画像データを一時的に記憶するための記憶手段として使用される。
また、上記D/Aコンバータ30には、エンコーダ31を介して画像表示回路32が接続される。更に、画像圧縮回路33には、画像データ記録メディア34が接続される。
【0020】
上記画像表示回路32は、イメージセンサ11で撮像された画像データを表示するための回路であり、一般にはカラーの液晶表示素子により構成される。画像データコントローラ25は、DRAM29上の画像データを、D/Aコンバータ30によりアナログ信号に変換してエンコーダ回路31へ出力する。すると、エンコーダ回路31では、画像表示回路32を駆動する時に必要な映像信号(例えばNTSC信号)に、D/Aコンバータ30の出力が変換される。
【0021】
上記画像圧縮回路34は、DRAM29に記憶された画像データの圧縮や変換(例えばJPEG)を行うための回路である。変換された画像データは、画像データ記録メディア34へ格納される。この記録メディアとしては、ハードディスク、フラッシュメモリ、フロッピーディスク等が使用される。
【0022】
更に、システムコントローラ15には、カメラの動作モードの情報や露出情報(シャッタ秒時、絞り値等)の表示を行うための動作表示回路36と、ユーザが所望の動作をこの電子撮像カメラに実行させるべく操作される多数のスイッチで構成される操作スイッチ(SW)37が接続されている。
【0023】
この操作スイッチ37には、レリーズスイッチ、パワースイッチ、画像表示選択スイッチが含まれる。各スイッチの機能については後述する。
次に、図2及び図3のフローチャートを参照して、システムコントローラ15のメインルーチンの動作について説明する。
【0024】
操作スイッチ37の1つであるパワースイッチがオンされて、カメラのシステムに電力が供給されると、システムコントローラ15の動作が開始される。そして、先ず、ステップS1にてシステムの初期化が行われる。これは、システムコントローラ15のI/Oポートの初期化、メモリの初期化等である。また、画像データコントローラ25に対しても初期化動作の指示が出される。
【0025】
次いで、ステップS2では、制御フラグである固定パターンノイズ(FPN)入力フラグがクリア(←“0”)される。FPN入力フラグは、FPNデータの測定が行われて、このデータがDRAM29上に存在する時にセットされる。カメラのシステム起動直後は、このデータが存在しないのでフラグはクリアしなければならない。
ステップS3では、画質カウンタがクリア(←“0”)される。下記表1には、画質カウンタの値と画像データの圧縮率の関係が示されている。
【0026】
【表1】
【0027】
イメージセンサ11から入力された画像データは、画像データ記録メディア34へ記憶する際に圧縮をかけてデータの容量を減らす必要がある。画像カウンタは、この圧縮動作の際の圧縮率を示している。圧縮率の初期値を1/2としたので、上記ステップS3では画質カウンタはクリアされることになる。
【0028】
次いで、ステップS4では、測光センサ22から被写体の輝度データが入力される。そして、ステップS5では、輝度データとイメージセンサ11の感度に基いて、絞りの設定値、シャッタ秒時(Ts)が算出される。ステップS6では、動作表示回路36にカメラの動作状態を示すデータが出力される。このステップS6の動作は、メインルーチンの中で周期的に実行されるので、動作表示回路36の表示部には、常に新しいカメラの動作状態が表示されている。
【0029】
そして、ステップS7に於いて、操作スイッチ37の1つである画質選択スイッチの状態が検出される。ここで、上記画質選択スイッチの操作が検出された場合にはステップS8へ移行し、検出されない場合にはステップS11へ移行する。
【0030】
ステップS8では、画質カウンタがインクリメント(+1)される。次いで、ステップS9にて、画質カウンタが“3”であるか否かが判定される。ここで、画質カウンタの値が“3”でなければ上記ステップS4へ移行する。一方、画質カウンタが“3”の場合は、ステップS10に移行してカウンタの値がクリア(←“0”)された後、上記ステップS4へ移行する。
【0031】
上記ステップS9及び10の処理が必要な理由は、上記表1に示されるように、画質カウンタの“0〜2”に対して画像データの圧縮率が規定されているからである。
【0032】
一方、上記ステップS11では、操作スイッチ37の1つであるレリーズスイッチの状態が検出される。ここで、レリーズスイッチの操作が検出された場合はステップS14へ移行し、検出されない場合はステップS12へ移行する。
【0033】
このステップS12では、操作スイッチ37の1つであるパワースイッチの状態が検出される。ここで、パワースイッチがオンならば、システムは動作可能なので上記ステップS14へ移行する。一方、パワースイッチがオフならばステップS13へ移行し、システムダウンのための処理が実行された後、システムコントローラ15の動作が停止される。
【0034】
ステップS14では、焦点調整動作が実行される。すなわち、AFセンサ5より焦点のズレ量に関する情報が入力され、この情報に基いてレンズ駆動機構が制御される。そして、ステップS15では、算出された絞り値に基いて、絞り駆動機構17が制御される。
【0035】
次いで、ステップS16では、ミラー駆動機構18が制御されてクイックリターンミラー3がアップ状態へ駆動される。ステップS17では、フォーカルプレーンシャッタ10の先幕スタート信号が、シャッタ制御回路20に出力される。そして、ステップS18にて、上記シャッタの先幕の走行が終了するまで待機される。
【0036】
次に、ステップS19にて、フォーカルプレーンシャッタ10の秒時をカウントするためのタイマカウンタのカウント動作が開始される。そして、ステップS20では、画像データコントローラ25に対してイメージセンサ11の積分動作が開始されるように指示が出される。
【0037】
ステップS21では、タイマカウンタの値が算出されたシャッタの秒時(Ts)に達するまで待機される。ここで、タイマカウンタの値がTsになるとステップS22に移行し、フォーカルプレーンシャッタ10の後幕の走行スタート信号がシャッタ制御回路20へ出力される。
【0038】
ステップS23に於いては、後幕の走行が終了するで待機される。次いで、ステップS24にて、画像データコントローラ25に対してイメージセンサ11の積分の終了が指示され、更に、ステップS25にてイメージセンサ11から画像データの取り込みが指示される。こうして、画像データコントローラ25により、イメージセンサ11から画像データが取り込まれて、DRAM29へ一時的に格納される。
【0039】
ステップS26では、ミラー駆動機構18が制御されて、クイックリターンミラー3がダウン状態へ移動される。次いで、ステップS27にて、絞り駆動機構17が制御されて絞り2が開放位置へ駆動される。
【0040】
そして、ステップS28にて、シャッタチャージ機構19が制御されて、フォーカルプレーンシャッタ10の先幕と後幕を駆動するバネのチャージ動作が行われる。ステップS29では、サブルーチン“FPN補正”が実行される。このサブルーチンの中で、画像データから固定パターンノイズの除去が行われる。そして、このサブルーチンが終了すると、次の撮影動作のために上記ステップS4へ移行する。
【0041】
次に、図4のフローチャートを参照して、図3のフローチャートに於けるステップS29のサブルーチン“FPN補正”の動作について説明する。
ステップS31では、温度センサ21からイメージセンサ11の温度データが入力される。次いで、ステップS32では、FPNデータの測定動作が行われるか否かを判定する際に必要な2つのパラメータ(許容温度Δtmp、許容秒時係数Tk)がEEPROM23から読出される。
【0042】
固定パターンノイズは、温度が8℃〜10℃上昇すると約2倍に増える。また、積分時間にほぼ比例して増える。画像データから確実にFPNを除去するには、撮影条件(温度、積分時間)と同じ条件でFPNの測定動作が行われ、この測定動作で得られたFPNデータに基いて画像データに補正をかけることが望ましい。しかし、求められる画像データの画質によっては、撮影条件と異なる条件で測定されたFPNデータであっても、補正動作に使用可能である。
【0043】
許容温度(Δtmp)は、撮影時の温度とFPN測定時の温度との許容される温度差を示している。また、許容秒時係数(Tk)は、撮影時の積分時間(シャッタ秒時)とFPN測定時の積分時間との許容される差を算出する際に必要な係数である。これら2つのパラメータは、イメージセンサ11の特性や求める画質の程度を考慮して定める必要があり、一律に決定することが困難である。そこで、EEPROM23へ記憶することとした。したがって、必要に応じてパラメータの変更が可能となり、便利である。
【0044】
イメージセンサ11から読出された画像データは、そのままではデータ容量が大きくて扱いにくいため、一般には圧縮をかけて容量を小さくしている。この実施の形態に於ける電子撮像カメラでは、画像データの圧縮率が変更できるようになっている。
【0045】
画像データは、圧縮率が高くなるにつれて画質が劣下する。そして、画質が劣下すればFPNの影響は小さくなる。この場合は、多少撮影条件と異なる条件で測定したFPNデータを使用して補正動作を行っても問題にはならない。そこで、ΔtmpとTkの値は、画像データの圧縮率に応じて変更することができると更に便利である。そのため、下記表2に示されるように、画質カウンタの値それぞれに対して、ΔtmpとTkとが対応されてEEPROM23へ記憶される。
【0046】
【表2】
【0047】
ステップS33では、EEPROM23から、固定パターンノイズが測定された時のイメージセンサ11の温度(TMPlast)と積分時間(Tslast)が読出される。次いで、ステップS34に於いて、FPNフラグの状態が判定される。
【0048】
ここで、FPNフラグが“0”であれば、FPNデータの測定が一度も行われていないことを示している。したがって、FPNデータの測定動作のためにステップS41へ移行する。一方、FPNフラグが“1”であれば、FPNデータがDRAM29上に存在することを示している。したがって、この場合はステップS35へ移行する。
【0049】
ステップS41では、画像データコントローラ25に対してイメージセンサ11の積分スタートが指示される。次いで、ステップS42にて、積分時間(シャッタ秒時)を計測するタイマカウンタのカウント動作が開始される。更に、ステップS43では、タイマカウンタの値がTs(図2のフローチャートのステップS5で算出されたシャッタ秒時)になるまで待機される。
【0050】
ステップS44では、画像データコントローラ25に対して積分を終了するように指示される。更に、ステップS45では、イメージセンサ11から画像データを取り込むように指示される。ここで取り込まれたデータは、フォーカルプレーンシャッタ10が遮光された状態で取り込まれたものであり、これがFPNデータである。FPNデータは、DRAM29上に記憶される。
【0051】
ステップS46では、FPN入力フラグがセット(←“1”)される。次いで、ステップS47では、現在のイメージセンサ11の温度(TMPx)がTMPlastとしてEEPROM23へ記憶される。
【0052】
ステップS48では、シャッタ秒時(Ts)がTslastとしてEEPROM23に記憶される。そして、測定されたFPNデータに基いて、画像データに補正をかけるため、ステップS38へ移行する。
【0053】
一方、上記ステップS35では、FPNデータ測定時のイメージセンサ11の温度(TMPlast)と、現在のイメージセンサ11の温度(TMPx)との比較が行われ、これらの温度差が許容温度(Δtmp)より小さいか否かが判定される。ここで、Δtmpより小さい場合はステップS36へ移行するが、Δtmpより大きい場合はFPNデータを測定する必要があるので、ステップS41へ移行する。
【0054】
ステップS36では、FPNデータ測定時のイメージセンサ11の積分時間(Tslast)と、撮影動作時のシャッタ秒時(Ts)の比較が行われる。
すなわち、先ず、現在シャッタ秒時から判定値が計算される。例えば、Tsを1/60(秒)として、画質カウンタを“2”とすると、Tkは2.0となる。したがって、判定値は(1/60)×(1/2)2 (=1/250)と(1/60)×22 (=1/15)となる。
【0055】
したがって、上記ステップS36にて、Tslastが1/250から1/15の間の値ならば、ステップS37へ移行する。一方、Tslastがこの間にない場合は、FPNデータを測定する必要があるので、ステップS41へ移行する。
【0056】
ステップS37では、画像データコントローラ25に対してFPNデータの変換演算が指示される。既に測定されてDRAM29上に記憶されたFPNデータは、積分時間(Tslast)で測定されたデータである。したがって、シャッタ秒時(Ts)に合わせたFPNデータに変換されなければならない。
【0057】
FPNデータは、積分時間に比例してその大きさが変化する。また、FPNデータは、温度が8℃〜10℃変化すると約2倍に変化する。FPNデータ測定時のイメージセンサ11の温度と現在のイメージセンサ11の温度も考慮されて、既にDRAM29上に存在するFPNデータの変換が必要である。したがって、変換式は下記(1)式の通りである。
【0058】
【数1】
【0059】
上記ステップS37では、画像データコントローラ25に対して、Ts、Tslast、TMPlast、TMPx、Δtが出力されると共に、上記(1)式の実行が指示される。
【0060】
続いて、ステップS38では、画像データコントローラ25に対して、画像データからFPNデータが除去されるように指示される。そして、ステップS39では、画像データコントローラ25に対して画像データの圧縮動作が指示される。ここで、圧縮率は画質カウンタの値により決定される値である。
【0061】
最後に、ステップS40にて、画像データコントローラ25に対して、圧縮された画像データが画像データ記録メディア34に転送されるように指示される。その後、メインルーチンへ復帰する。
【0062】
尚、この発明の上記実施の形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
(1) 画像データを出力する撮像素子と、
撮像素子の受光面を遮光可能なシャッタと、
所定撮影条件にて上記シャッタが非遮光状態で撮像素子の画像データを読出す第1読出し手段と、
所定測定条件にて上記シャッタを遮光させた状態で撮像素子の画像データを読出す第2読出し手段と、
上記第2読出し手段の読出した画像データと測定条件とを記憶する記憶手段と、
上記第1読出し手段の作動終了後、撮影条件と記憶手段に記憶された測定条件とを比較すると共に、記憶手段に記憶された画像データに基いて、第1読出し手段の読出し画像データに補正を行うか否かを判定する判定手段と、
を具備したことを特徴とする電子カメラ。
【0063】
(2) 上記判定手段は、撮影条件と測定条件とを比較するに際して、撮像素子の積分時間を加味して判定することを特徴とする上記(1)に記載の電子カメラ。
【0064】
(3) 上記判定手段は、撮影条件と測定条件とを比較するに際して、撮像素子の温度データを加味して判定することを特徴とする上記(1)に記載の電子カメラ。
【0065】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、積分時間や読出し時間の増加によるレリーズタイムラグの増大や、連続撮影速度の低下を防止して、画像データから固定パターンノイズの除去を正しく実行可能な電子カメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態の構成を示すもので、電子撮像カメラのブロック構成図である。
【図2】図1のシステムコントローラ15のメインルーチンの動作について説明するフローチャートである。
【図3】図1のシステムコントローラ15のメインルーチンの動作について説明するフローチャートである。
【図4】図3のフローチャートに於けるステップS29のサブルーチン“FPN補正”の動作について説明するフローチャートである。
【符号の説明】
1 撮影レンズ、
2 絞り、
3 クイックリターンミラー、
5 AFセンサ、
7 接眼レンズ、
9 フィルタ、
10 フォーカルプレーンシャッタ、
11 イメージセンサ、
15 システムコントローラ(CPU)、
16 レンズ駆動機構、
17 絞り駆動機構、
18 ミラー駆動機構、
19 シャッタチャージ機構、
20 シャッタ制御回路、
21 温度センサ、
22 測光センサ、
23 EEPROM、
25 画像データコントローラ(DSP)、
29 DRAM、
32 画像表示回路、
33 画像圧縮回路、
34 画像データ記録メディア、
36 動作表示回路、
37 操作スイッチ(SW)。
Claims (4)
- 被写体像を撮像して画像データを出力する撮像素子と、
上記撮像素子への露光量を制御するシャッタと、
被写体輝度に応じて上記撮像素子の積分時間を算出する算出回路と、
上記シャッタを開いて上記算出回路が算出した積分時間の間上記撮像素子を積分して画像データを取込む第1撮像動作と、上記シャッタを閉じた状態で上記第1撮像動作と同じ積分時間の間上記撮像素子を積分動作させて固定パターンノイズデータを取込み、該固定パターンノイズデータと上記積分時間とを記憶する第2撮像動作と、を実行可能であって、上記第1撮像動作で取込んだ画像データを上記第2撮像動作で取込んだ固定パターンノイズデータを用いて補正する補正動作を実行可能な制御回路と、
を有した電子カメラに於いて、
上記制御回路は、上記第1撮像動作の実行後、第1撮像動作の積分時間と上記第2撮像動作で記録された積分時間との比較結果が所定の範囲に入る場合は該比較結果に応じて記憶されている固定パターンノイズデータを補正して上記補正動作を実行し、上記比較結果が所定の範囲に入らない場合は第2撮像動作を実行して新たな固定パターンノイズデータを取込んだ後に上記補正動作を実行することを特徴とする電子カメラ。 - 被写体像を撮像して画像データを出力する撮像素子と、
上記撮像素子への露光量を制御するシャッタと、
被写体輝度に応じて上記撮像素子の積分時間を算出する算出回路と、
上記画像データを記録する際の複数の圧縮率に対応させられた画質から1つの画質を手動選択操作に応じて選択する選択回路と、
上記画質に各々対応して積分時間に関する係数を記憶した記憶回路と、
上記シャッタを開いて上記算出回路が算出した積分時間の間上記撮像素子を積分して画像データを取込む第1撮像動作と、上記シャッタを閉じた状態で上記第1撮像動作と同じ積分時間の間上記撮像素子を積分動作させて固定パターンノイズデータを取込み、該固定パターンノイズデータと上記積分時間とを記憶する第2撮像動作と、を実行可能であって、上記第1撮像動作で取込んだ画像データを上記第2撮像動作で取込んだ固定パターンノイズデータを用いて補正する補正動作を実行可能な制御回路と、
を有した電子カメラに於いて、
上記制御回路は、上記第1撮像動作の実行後、第1撮像動作の積分時間と上記第2撮像動作で記録された積分時間との比較結果が選択された画質に応じて上記記憶回路から読み出した係数により定まる範囲に入るか否かを判定し、該比較結果が該範囲に入る場合は該比較結果に応じて記憶されている固定パターンノイズデータを補正して上記補正動作を実行し、上記比較結果が上記範囲に入らない場合は第2撮像動作を実行して新たな固定パターンノイズデータを取込んだ後に上記補正動作を実行することを特徴とする電子カメラ。 - 被写体像を撮像して画像データを出力する撮像素子と、
上記撮像素子への露光量を制御するシャッタと、
被写体輝度に応じて上記撮像素子の積分時間を算出する算出回路と、
温度を測定する温度センサと、
上記シャッタを開いて上記算出回路が算出した積分時間の間上記撮像素子を積分して画像データを取込む第1撮像動作と、上記シャッタを閉じた状態で上記第1撮像動作と同じ積分時間の間上記撮像素子を積分動作させて固定パターンノイズデータを取込み、該固定パターンノイズデータと上記温度センサで測定した温度とを記憶する第2撮像動作と、を実行可能であって、上記第1撮像動作で取込んだ画像データを上記第2撮像動作で取込んだ固定パターンノイズデータを用いて補正する補正動作を実行可能な制御回路と、
を有した電子カメラに於いて、
上記制御回路は、上記第1撮像動作の実行後、上記温度センサの測定した温度と上記第2撮像動作で記録された温度との比較結果が所定の範囲に入るならば該比較結果に応じて記憶されている固定パターンノイズデータを補正して上記補正動作を実行し、上記比較結果が所定の範囲に入らない場合は第2撮像動作を実行して新たな固定パターンノイズデー タを取込んだ後に上記補正動作を実行することを特徴とする電子カメラ。 - 被写体像を撮像して画像データを出力する撮像素子と、
上記撮像素子への露光量を制御するシャッタと、
被写体輝度に応じて上記撮像素子の積分時間を算出する算出回路と、
温度を測定する温度センサと、
上記画像データを記録する際の複数の圧縮率に対応させられた画質から1つの画質を手動選択操作に応じて選択する選択回路と、
上記画質に各々対応して設定される温度に関する許容値を記憶した記憶回路と、
上記シャッタを開いて上記算出回路が算出した積分時間の間上記撮像素子を積分して画像データを取込む第1撮像動作と、上記シャッタを閉じた状態で上記第1撮像動作と同じ積分時間の間上記撮像素子を積分動作させて固定パターンノイズデータを取込み、該固定パターンノイズデータと上記温度センサで測定した温度とを記憶する第2撮像動作と、を実行可能であって、上記第1撮像動作で取込んだ画像データを上記第2撮像動作で取込んだ固定パターンノイズデータを用いて補正する補正動作を実行可能な制御回路と、
を有した電子カメラに於いて、
上記制御回路は、上記第1撮像動作の実行後、上記温度センサの測定した温度と上記第2撮像動作の実行後に記録された温度との比較間結果が選択された画質に応じて上記記憶回路から読み出した許容値に入るか否かを判定し、該比較結果が該許容値に入る場合は該比較結果に応じて記憶されている固定パターンノイズデータを補正して上記補正動作を実行し、上記比較結果が上記許容値に入らない場合は第2撮像動作を実行して新たな固定パターンノイズデータを取込んだ後に上記補正動作を実行することを特徴とする電子カメラ。
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