JP4269671B2 - 撮像装置および固体撮像素子の欠陥画素の出力信号の補間方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置および固体撮像素子の欠陥画素の出力信号の補間方法に関し、特に白点欠陥を補正して撮像信号を得る撮像装置および固体撮像素子の欠陥画素の出力信号の補間方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固定撮像素子の画素の内、正常な出力が得られない画素を点欠陥と一般的に言っている。この点欠陥には、白点および黒点と称されるものがある。
【０００３】
白点ＰＷは、結晶欠陥等により暗信号時に発生し、図７（ａ）および図７（ｂ）に示したように、他の正常な画素が暗示の信号レベルＲ０を出力しているのに比較して、その点欠陥の画素がレベルＲＷだけ大きな出力を示す点欠陥である。
【０００４】
黒点ＰＢは、図８（ａ）および図８（ｂ）に示したように固体撮像素子に全面均一な明るさの光が入射した際、他の正常な画素が暗示の信号レベルＲ０よりもレベルＲＳだけ大きい信号を出力しているのに比較して、その点欠陥の画素がレベルＲＳよりもレベルＲＢだけ小さいかほとんど出力を示さない点欠陥である。
これらの点欠陥において、暗信号時白点については、固体撮像素子に対する宇宙線照射等の影響で新たに発生してしまう場合がある。
【０００５】
従来、点欠陥の補正方法の一つとして、固体撮像素子単体で点欠陥の検出を行い、更に検出した点欠陥がその固体撮像素子のどの位置かを検出し、その位置（アドレス）をＲＯＭに書き込んでおく。そして、その固体撮像素子と、そのＲＯＭを撮像装置の筐体に組み込む。ビデオカメラやデジタルスチルカメラとして使用された時に、そのＲＯＭのアドレスが示す、その固体撮像素子の画素を他の正常な画素のデータで補間して出力するようにしている。
【０００６】
または、固体撮像素子を撮像装置に組み込んだ後の撮像装置の初期検査工程にて、アイリス等を閉じて遮光状態とし暗信号時白点及びそのアドレスを検出したり、固体撮像素子に全面均一な明るさの光を入射して黒点及びそのアドレス検出しておく。更にそれらの検出した点欠陥のアドレスを内蔵メモリ等に記憶し、その固体撮像素子の画素を他の正常な画素のデータで補間して出力するようにしている。
【０００７】
しかしながら、いずれの場合においても、ビデオカメラやデジタルスチルカメラとして、ユーザーに渡った後に前述したような宇宙線照射等の影響で新たに点欠陥（暗信号時白点）が発生した場合には、ユーザーから返却してもらう必要がある。そして、前者の方法では再度筐体から固体撮像素子及びＲＯＭを取り出し、その固体撮像素子の検査を実施する必要がある。また、後者の方法では撮像装置の初期検査工程を再度実施し、内蔵メモリを書き直す必要がある。
【０００８】
これに対して、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの電源投入直後に自動的に暗信号時白点を補正する方法も実用化されている（特許文献１参照。）。この自動補正の方法によれば、宇宙線照射等の影響で新たに暗信号時白点が発生した場合でも、電源投入直後に常に自動的に補正動作を実施するため、ユーザーから返却してもらう必要が無く、常に正常な撮影が出来るようになる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平３−２２７１８５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この動作は電源投入直後に行われるとともに、通常ではレベルの小さな暗信号時白点を精度良く検出するため、数フレーム蓄積して大きな信号レベルとする必要があるので、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの電源投入後撮像開始までの起動時間がかかってしまうという問題がある。
特にデジタルスチルカメラの場合には、起動後すぐに撮像を開始したいこともあり、起動時間も仕様上の重要な要素となる。
【００１１】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、新たに発生する白点欠陥を補正しつつ、白点欠陥の検出による電源投入後撮像開始までの起動時間の増大を回避することができる撮像装置および固体撮像素子の欠陥画素の出力信号の補間方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の撮像装置は、複数の画素が配列された撮像領域を有し、前記複数の画素の出力信号を出力する固体撮像素子と、前記固体撮像素子の前記撮像領域への光の入射を遮る遮光手段と、前記遮光手段により遮光された状態において前記画素の出力信号を複数フレーム分蓄積し、当該蓄積した前記画素の出力信号から前記固体撮像素子の白点欠陥画素を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記白点欠陥画素の前記固体撮像素子での位置を保持する保持手段と、前記保持手段が保持する位置の前記画素の出力信号を、当該画素の周辺の他の複数の画素の出力信号を加算平均した信号で補間し、前記白点欠陥画素の出力信号が補間された撮像信号を得る補間手段と、撮像装置の電源をオン・オフするために操作される電源ボタンと、前記電源ボタンの操作による電源遮断から、次の前記電源ボタンの操作による電源投入までの期間を計測する期間計測手段と、前記期間計測手段が計測した期間を、当該撮像装置を使用していない長期の不使用期間を判断するために予め設定された期間と比較し、前記計測した期間が長期の不使用期間であるか否かを判断する判断手段と、制御手段とを有し、前記制御手段は、前記期間計測手段の計測期間が前記予め設定された期間よりも短いと前記判断手段により判断された場合、前回以前に前記保持手段が保持した位置の前記白点欠陥画素の出力信号を前記補間手段により補間する撮像を可能にし、その撮像可能な状態において電源遮断のために前記電源ボタンが操作されると、前記遮光手段により前記固体撮像素子の前記撮像領域を遮光した状態で前記検出手段に前記固体撮像素子の白点欠陥画素を検出させて前記保持手段に新たな前記白点欠陥画素の位置を保持させ、前記期間計測手段の計測期間が前記予め設定された期間よりも長いと前記判断手段により判断された場合、前記遮光手段により前記固体撮像素子の前記撮像領域を遮光した状態で前記検出手段に前記固体撮像素子の白点欠陥画素を検出させて前記保持手段に新たな前記白点欠陥画素の位置を保持させ、その後、前記保持手段が保持する位置の前記白点欠陥画素の出力信号を前記補間手段により補間する撮像を可能にする。
【００１３】
好適には、前記固体撮像素子は、前記複数の画素の出力信号を、前記画素毎に順番に出力し、前記検出手段は、前記遮光手段により遮光された状態において前記画素の出力信号を複数フレーム分蓄積して得られる前記固体撮像素子の各前記画素の出力信号のレベルと、所定のしきい値レベルとを比較する比較手段と、前記固体撮像素子が出力している出力信号の前記画素の位置データを生成する位置データ生成手段とを有し、前記保持手段は、前記比較手段において前記画素の出力信号のレベルが前記所定のしきい値レベルより高い場合に、前記位置データ生成手段が出力している前記位置データを保持してもよい。
【００１４】
上記の本発明の撮像装置では、電源遮断信号を受けた制御部により遮光手段が制御されて固体撮像素子の撮像領域が遮光状態にされる。
遮光状態において点欠陥検出保持手段により固体撮像素子の白点欠陥が新たに検出され、白点欠陥の位置が保持される。
次回の撮像の際に、点欠陥検出保持手段により保持された新たな点欠陥からの出力信号は、他の画素の出力信号を用いて補間されて撮像信号が得られる。
【００１５】
さらに、上記の目的を達成するため、本発明の固体撮像素子の欠陥画素の出力信号の補間方法は、複数の画素が配列された撮像領域を有し、前記複数の画素の出力信号を出力する固体撮像素子の前記撮像領域を遮光状態とする第１ステップと、前記遮光状態において前記画素の出力信号を複数フレーム分蓄積し、当該蓄積した前記画素の出力信号から前記固体撮像素子の白点欠陥画素を検出する第２ステップと、前記第２ステップで検出された前記白点欠陥画素の前記固体撮像素子での位置を保持手段に保持させる第３ステップと、前記保持手段が保持する位置の前記画素の出力信号を、当該画素の周辺の他の複数の画素の出力信号を加算平均した信号で補間し、前記白点欠陥画素の出力信号が補間された撮像信号を得る補間ステップと、撮像装置の電源ボタンの操作による電源遮断から、次の前記電源ボタンの操作による電源投入までの期間を計測する計測ステップと、前記計測ステップにおいて計測された期間を、当該撮像装置を使用していない長期の不使用期間を判断するために予め設定された期間と比較し、前記計測された期間が長期の不使用期間であるか否かを判断する判断ステップとを有し、前記判断ステップにおいて、前記計測された期間が前記予め設定された期間よりも短いと判断された場合、前回以前の使用時の前記第３ステップにおいて前記保持手段に保持させた位置の前記白点欠陥画素の出力信号を前記補間ステップで補間する撮像を可能にし、その撮像可能な状態において電源遮断のために前記電源ボタンが操作されると、前記第１ステップから前記第３ステップを実行して前記保持手段に新たな前記白点欠陥画素の位置を保持させ、前記判断ステップにおいて、前記計測された期間が前記予め設定された期間よりも長いと判断された場合、前記第１ステップから前記第３ステップを実行して前記保持手段に新たな前記白点欠陥画素の位置を保持させ、その後、前記保持手段が保持している位置の前記白点欠陥画素の出力信号を前記補間ステップで補間する撮像を可能にする。
【００１６】
好適には、前記固体撮像素子は、前記複数の画素の出力信号を順番に出力し、前記第２ステップは、前記遮光状態において前記画素の出力信号を複数フレーム分蓄積して得られる前記固体撮像素子の各前記画素の出力信号のレベルと、所定のしきい値レベルとを比較する比較ステップと、前記固体撮像素子が出力している出力信号の前記画素の位置データを生成する位置データ生成ステップと、を含み、前記第３ステップは、前記比較ステップにおいて前記画素の出力信号のレベルが前記所定のしきい値レベルより高い場合に、前記位置データ生成ステップが生成している前記位置データを保持してもよい。
【００１７】
上記の本発明の点欠陥補正方法では、撮像後の電源遮断直前に固体撮像素子の撮像領域が遮光状態にされる。
遮光状態において固体撮像素子の白点欠陥が新たに検出され、白点欠陥の位置が保持される。
そして、次回の電源投入後に、検出された新たな白点欠陥からの出力信号が他の画素の出力信号を用いて補間されて撮像信号が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の撮像装置および固体撮像素子の欠陥画素の出力信号の補間方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
第１実施形態
図１は、本実施形態に係る撮像装置の一例を示す概略構成図である。なお、本実施形態では、撮像装置としてビデオカメラやデジタルスチルカメラ等のカメラを例に挙げて説明する。
【００２０】
図１に示す撮像装置は、撮像レンズ２と、絞り３と、ＣＣＤ（固体撮像素子）４と、制御部５と、信号処理部６と、レンズ駆動部７と、絞り駆動部８と、ＣＣＤ駆動部９と、操作部１０とを有する。
【００２１】
撮像レンズ２は、複数枚のレンズを組み合わせたレンズ群を複数有するレンズユニットであり、ズーム機能とフォーカス機能とを有する。撮像レンズ２は、制御部５からの焦点制御信号を受けたレンズ駆動部７からの駆動信号に従ってズーム動作やフォーカス動作を行う。
【００２２】
絞り３は、被写体の撮影において最適な入射光の光束をＣＣＤ４の撮像領域に供給するように入射光量を調節する。絞り３は、制御部５からの絞り制御信号を受けた絞り駆動部８からの駆動信号に従って開閉動作を行う。
【００２３】
ＣＣＤ４は、フォトダイオードを含む画素を数十万〜数百万個マトリックス状に配列した撮像領域（受光部）を有する。撮像領域に達した入射光は各フォトダイオードにより光電変換されて信号電荷が生成される。この信号電荷がＣＣＤ駆動部９からの駆動信号に従って、一定期間蓄積された後に転送部に送られて垂直および水平に転送され、出力部からアナログ信号である出力信号として出力される。
【００２４】
制御部５は、図示しないが例えばＣＰＵ（Central Processing Unit;中央演算処理装置）を有する。制御部５は、撮像装置の動作手順が書き込まれたＲＯＭ（Read Only Memory: 読み出し専用メモリ）を備えている。制御部５は、ユーザの操作に伴って操作部１０から供給される信号とこのＲＯＭの情報を用いて各部の動作を制御する制御信号を生成する。
【００２５】
信号処理部６は、ＣＣＤ４からのアナログ信号をディジタル信号に変換し、さらに例えば表示や録画のための画像信号を生成する。生成された画像信号は、記録され、さらに図示しない表示機器や録画装置に出力される。この信号処理部６には、後述するように白点欠陥検出保持部と白点欠陥補間部とが含まれている。
【００２６】
操作部１０は、図示しないシャッタボタンや電源ボタン等を有する。本実施形態においては、後述するように、特に電源ボタンの押圧により欠陥検出動作が開始される。
【００２７】
図２は、信号処理部に含まれる白点欠陥補正システムである白点欠陥検出保持部６０と、白点欠陥補間部７０の一例を示す構成図である。
【００２８】
白点欠陥検出保持部６０は、例えば、コンパレータ（比較手段）６１と、アドレスカウンタ６２と、書き込みコントローラ６３と、アドレス保持用レジスタ（保持手段）６４とを有する。上記のアドレスカウンタ６２と書き込みコントローラ６３とにより、本発明の位置データ生成手段が構成される。
【００２９】
コンパレータ６１は、生の撮像出力信号Ｉｎを入力し、予め設定された検出リファレンスレベル信号ＳＲを制御部５から入力し、撮像出力信号Ｉｎとリファレンスレベル信号ＳＲとを比較する。撮像出力信号Ｉｎのレベルがリファレンスレベル信号ＳＲ以上となったときに、補正が必要である検出信号ＳＰを書き込みコントローラ６３に出力する。
【００３０】
アドレスカウンタ６２は、信号処理部６に含まれるタイミングジェネレータからのタイミング信号を入力して、現在の垂直アドレスデータＳＶおよび水平アドレスデータＳＨを書き込みコントローラ６２に出力する。
【００３１】
書き込みコントローラ６３は、コンパレータ６１からの検出信号ＳＰと、アドレスカウンタからの垂直アドレスデータＳＶおよび水平アドレスデータＳＨを入力して、欠陥画素のアドレスを検出し、アドレス保持用レジスタ６４に出力する。
【００３２】
アドレス保持用レジスタ６４は、例えば４つのレジスタ６４ａ〜６４ｄを有し、書き込みコントローラ６３からの欠陥画素のアドレス情報を記憶し、欠陥画素の垂直および水平のアドレス情報ＶＡ，ＨＡが順次、次のレジスタへ転送され保持される。なお、レジスタの数は、４つに限定されるものではない。
【００３３】
欠陥補間部７０は、実際に撮像した際の撮像出力信号のうち、アドレス保持用レジスタ６４に保持された欠陥画素の垂直および水平のアドレス情報ＶＡ，ＨＡを入力して、当該アドレスに対応する欠陥画素の出力信号を、周辺の他の画素の出力信号を用いて補間する。例えば、ＣＣＤ４のカラーフィルタの配置を考慮して、欠陥画素の色と同色で周囲に配置されている複数の画素からの出力信号を用いて加算平均することにより補正出力信号を生成して、欠陥画素の出力信号とする。
なお、欠陥補間部７０は、固体撮像素子単体あるいは固体撮像素子を撮像装置に組み込んだ後の撮像装置の初期検査工程にて検出され図示しないＲＯＭに書き込まれた欠陥画素の出力信号も補間する。
【００３４】
次に、上記の撮像装置における欠陥補正方法について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３５】
まず、ユーザが操作部１０の電源ボタンを押して電源が投入されると（ステップＳＴ１）、直ぐに撮像開始の状態となり、ユーザは、電源投入後に直ぐに撮像（ステップＳＴ２）および画像記録（ステップＳＴ３）が可能となる。
【００３６】
撮像終了後、ユーザが操作部１０の電源ボタンを押すことにより（ステップＳＴ４）、電源を遮断する前に制御部５は絞り３を閉じるように制御して、ＣＣＤ４の撮像領域を遮光状態とする（ステップＳＴ５）。なお、絞り３の他、メカニカルシャッタを閉じることによりＣＣＤ４の撮像領域を遮光状態としてもよい。上記の絞り３あるいはメカニカルシャッタは、本発明の遮光手段に相当する。
【００３７】
遮光状態において、画素からの生の撮像出力信号を白点欠陥検出保持部６０へ入力し、白点欠陥を検出する（ステップＳＴ６）。この際、レベルの小さな暗信号時白点を精度良く検出するため、数フレーム蓄積して大きな信号レベルとする必要がある。
【００３８】
検出された白点欠陥のアドレス情報をアドレス保持用レジスタ６４に保持する（ステップＳＴ６）。なお、アドレス保持用レジスタ６４に書き込まれた白点欠陥のアドレス情報をＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに記憶保持させてもよい。
【００３９】
上記の白点欠陥の検出および保持が完了した後、制御部５は実際に電源を遮断する。このようにして検出および保持された白点欠陥のアドレス情報に基づいて、次回の撮像時において、白点欠陥補間部７０により白点欠陥補正動作が行われる。
【００４０】
（比較例）
従来技術で述べたビデオカメラやデジタルスチルカメラの電源投入直後に自動的に暗信号白点を検出して補正する動作は、図４のフローとなる。
【００４１】
電源が投入されると（ステップＳＴ１１）、所定期間絞りあるいはメカニカルシャッタ等を自動的に閉じ、ＣＣＤの撮像領域を遮光状態にする（ステップＳＴ１２）。
【００４２】
遮光状態において、画素からの生の撮像出力信号に基づいて、白点欠陥を検出し、検出された白点欠陥のアドレス情報を保持する（ステップＳＴ１３）。白点欠陥を検出する際、レベルの小さな暗信号時白点を精度良く検出するため、数フレーム蓄積して大きな信号レベルとする必要がある。
【００４３】
その後、絞りあるいはメカニカルシャッタ等を開いて、撮像開始状態とし、ユーザにより被写体が撮像され（ステップＳＴ１４）、画像記録がなされる（ステップＳＴ１５）。
【００４４】
撮像後、ユーザにより電源遮断ボタンが押されると直ぐに、電源が遮断される（ステップＳＴ１６）。
【００４５】
上記の比較例の動作では、白点欠陥を検出する際、レベルの小さな暗信号時白点を精度良く検出するため、数フレーム蓄積する必要があることから、電源投入後、実際の撮像開始までの起動時間がかかってしまうという問題がある。
【００４６】
本実施形態では、時間のかかる白点欠陥検出動作は、電源遮断直前に行われることから、起動時間が増大することを回避することができる。また、次回の撮像時には、前回の撮像直後に検出した白点欠陥のアドレス情報が保持されているため、当該情報を用いて点欠陥補正動作を実施することが可能となる。
従って、従来の電源投入直後に白点欠陥検出動作を行うのに比して、若干時間が経過しているものの、宇宙線照射等の影響で新たに発生する暗信号時白点を補正して正常な撮像画像を得ることが可能となる。
【００４７】
第２実施形態
図５は、本実施形態に係る撮像装置の一例を示す概略構成図である。なお、本実施形態では、撮像装置としてビデオカメラやデジタルスチルカメラ等のカメラを例に挙げて説明する。また、第１実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付しており、その説明は省略する。
【００４８】
本実施形態では、時間計測手段１１が設けられている。時間計測手段１１は、ユーザからの操作部１０の電源ボタンの押圧による電源遮断時から、次の操作部１０の電源ボタンの押圧による電源投入時までの時間を計測する。
【００４９】
制御部５は、時間計測手段１１により計測された時間が所定の時間よりも長い場合、すなわち長期の不使用期間を経て使用する場合やユーザが初めて製品を使用する場合に、撮像前に白点欠陥検出動作を行うように信号処理部６に制御信号を出力する。
【００５０】
次に、上記の撮像装置における欠陥補正方法について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５１】
まず、ユーザが操作部１０の電源ボタンを押して電源が投入されると（ステップＳＴ２１）、時間計測手段１１により計測された不使用期間ｔが予め設定された時間ｔ０よりも短いかどうかの判定が制御部５によりなされる（ステップＳＴ２２）。
【００５２】
そして、不使用期間ｔが予め設定された時間ｔ０よりも短い場合には、第１実施形態と同様に、直ぐに撮像開始の状態となり、ユーザは、電源投入後に直ぐに撮像（ステップＳＴ２３）および画像記録（ステップＳＴ２４）が可能となる。
【００５３】
撮像終了後、ユーザが操作部１０の電源ボタンを押すことにより（ステップＳＴ２５）、電源を遮断する前に制御部５は絞り３を閉じるように制御して、ＣＣＤ４の撮像領域を遮光状態とする（ステップＳＴ２６）。なお、絞り３の他、メカニカルシャッタを閉じることによりＣＣＤ４の撮像領域を遮光状態としてもよい。
【００５４】
遮光状態において、画素からの生の撮像出力信号を白欠陥検出保持部６０へ入力し、白点欠陥を検出する（ステップＳＴ２７）。この際、レベルの小さな暗信号時白点を精度良く検出するため、数フレーム蓄積して大きな信号レベルとする必要がある。
【００５５】
検出された白点欠陥のアドレス情報をアドレス保持用レジスタ６４に保持する（ステップＳＴ２７）。なお、アドレス保持用レジスタ６４に書き込まれた白点欠陥のアドレス情報をＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに記憶保持させてもよい。
【００５６】
上記の白点欠陥の検出および保持が完了した後、制御部５は実際に電源を遮断する（ステップＳＴ２８）。このようにして検出および保持された白点欠陥のアドレス情報は、次回の撮像時において、白点欠陥補間部７０による点欠陥補正動作に使用される。
【００５７】
一方で、ステップＳＴ２２において、不使用期間ｔが予め設定された時間ｔ０よりも長い場合には、制御部５は絞り３を閉じるように制御して、ＣＣＤ４の撮像領域を遮光状態とする（ステップＳＴ２９）。なお、絞り３の他、メカニカルシャッタを閉じることによりＣＣＤ４の撮像領域を遮光状態としてもよい。
【００５８】
遮光状態において、画素からの生の撮像出力信号を白点欠陥検出保持部６０へ入力し、白点欠陥を検出する（ステップＳＴ３０）。この際、レベルの小さな暗信号時白点を精度良く検出するため、数フレーム蓄積して大きな信号レベルとする必要がある。
【００５９】
検出された白点欠陥のアドレス情報をアドレス保持用レジスタ６４に保持する（ステップＳＴ３０）。なお、アドレス保持用レジスタ６４に書き込まれた白点欠陥のアドレス情報をＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに記憶保持させてもよい。
【００６０】
白点欠陥検出および保持動作を終えた後、制御部５は絞りあるいはメカニカルシャッタ等を開くように制御して、撮像開始状態とし、ユーザにより被写体が撮像され（ステップＳＴ３１）、画像記録がなされる（ステップＳＴ３２）。
【００６１】
撮像後、ユーザにより電源遮断ボタンが押されると直ぐに、電源が遮断される（ステップＳＴ２８）。なお、撮像前に検出された白点欠陥のアドレス情報は、次回の撮像時まで保持しておき、次回の撮像の際の点欠陥補正動作に使用される。
【００６２】
本実施形態では、時間のかかる白点欠陥検出動作は、通常は電源遮断直前に行われることから、起動時間が増大することを回避することができる。また、次回の撮像時には、前回の撮像直後に検出した白点欠陥のアドレス情報が保持されているため、当該情報を用いて点欠陥補正動作を実施することが可能となる。
【００６３】
一方で、長期の不利用期間を経て使用される場合には、白点欠陥検出動作を電源投入後、撮像開始前に行うことから、宇宙線照射等の影響で新たに発生する暗信号時白点のアドレス情報として最新のものを用いることができ、正常な撮像が可能となる。
【００６４】
本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。例えば、信号処理部６の構成については特に限定はなく、また、信号処理部６に含まれる点欠陥検出部６０の構成は一例として説明したものであり、同様の機能を達成できれば他の構成を採用することもできる。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、新たに発生する白点を補正しつつ、白点の検出による電源投入後撮像開始までの起動時間の増大を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る撮像装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】信号処理部に含まれる白点欠陥検出保持部および白点欠陥補間部の構成の一例を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る白点欠陥検出および撮像の動作を示すフローチャートである。
【図４】比較例の白点欠陥検出および撮像の動作を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態に係る撮像装置の一例を示す概略構成図である。
【図６】第２実施形態に係る白点欠陥検出および撮像の動作を示すフローチャートである。
【図７】図７（ａ）は撮像装置の暗信号時白点のイメージ図であり、図７（ｂ）は暗信号時白点の信号出力波形である。
【図８】図８（ａ）は撮像装置の黒点のイメージ図であり、図８（ｂ）は黒点の信号出力波形である。
【符号の説明】
１…撮像装置、２…撮像レンズ、３…絞り、４…ＣＣＤ、５…制御部、６…信号処理部、７…レンズ駆動部、８…絞り駆動部、９…ＣＣＤ駆動部、１０…操作部、１１…時間計測部、６０…白点欠陥検出保持部、６１…コンパレータ、６２…アドレスカウンタ、６３…書き込みコントローラ、６４…アドレス保持用レジスタ、７０…白点欠陥補間部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置および固体撮像素子の欠陥画素の出力信号の補間方法に関し、特に白点欠陥を補正して撮像信号を得る撮像装置および固体撮像素子の欠陥画素の出力信号の補間方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固定撮像素子の画素の内、正常な出力が得られない画素を点欠陥と一般的に言っている。この点欠陥には、白点および黒点と称されるものがある。
【０００３】
白点ＰＷは、結晶欠陥等により暗信号時に発生し、図７（ａ）および図７（ｂ）に示したように、他の正常な画素が暗示の信号レベルＲ０を出力しているのに比較して、その点欠陥の画素がレベルＲＷだけ大きな出力を示す点欠陥である。
【０００４】
黒点ＰＢは、図８（ａ）および図８（ｂ）に示したように固体撮像素子に全面均一な明るさの光が入射した際、他の正常な画素が暗示の信号レベルＲ０よりもレベルＲＳだけ大きい信号を出力しているのに比較して、その点欠陥の画素がレベルＲＳよりもレベルＲＢだけ小さいかほとんど出力を示さない点欠陥である。
これらの点欠陥において、暗信号時白点については、固体撮像素子に対する宇宙線照射等の影響で新たに発生してしまう場合がある。
【０００５】
従来、点欠陥の補正方法の一つとして、固体撮像素子単体で点欠陥の検出を行い、更に検出した点欠陥がその固体撮像素子のどの位置かを検出し、その位置（アドレス）をＲＯＭに書き込んでおく。そして、その固体撮像素子と、そのＲＯＭを撮像装置の筐体に組み込む。ビデオカメラやデジタルスチルカメラとして使用された時に、そのＲＯＭのアドレスが示す、その固体撮像素子の画素を他の正常な画素のデータで補間して出力するようにしている。
【０００６】
または、固体撮像素子を撮像装置に組み込んだ後の撮像装置の初期検査工程にて、アイリス等を閉じて遮光状態とし暗信号時白点及びそのアドレスを検出したり、固体撮像素子に全面均一な明るさの光を入射して黒点及びそのアドレス検出しておく。更にそれらの検出した点欠陥のアドレスを内蔵メモリ等に記憶し、その固体撮像素子の画素を他の正常な画素のデータで補間して出力するようにしている。
【０００７】
しかしながら、いずれの場合においても、ビデオカメラやデジタルスチルカメラとして、ユーザーに渡った後に前述したような宇宙線照射等の影響で新たに点欠陥（暗信号時白点）が発生した場合には、ユーザーから返却してもらう必要がある。そして、前者の方法では再度筐体から固体撮像素子及びＲＯＭを取り出し、その固体撮像素子の検査を実施する必要がある。また、後者の方法では撮像装置の初期検査工程を再度実施し、内蔵メモリを書き直す必要がある。
【０００８】
これに対して、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの電源投入直後に自動的に暗信号時白点を補正する方法も実用化されている（特許文献１参照。）。この自動補正の方法によれば、宇宙線照射等の影響で新たに暗信号時白点が発生した場合でも、電源投入直後に常に自動的に補正動作を実施するため、ユーザーから返却してもらう必要が無く、常に正常な撮影が出来るようになる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平３−２２７１８５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この動作は電源投入直後に行われるとともに、通常ではレベルの小さな暗信号時白点を精度良く検出するため、数フレーム蓄積して大きな信号レベルとする必要があるので、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの電源投入後撮像開始までの起動時間がかかってしまうという問題がある。
特にデジタルスチルカメラの場合には、起動後すぐに撮像を開始したいこともあり、起動時間も仕様上の重要な要素となる。
【００１１】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、新たに発生する白点欠陥を補正しつつ、白点欠陥の検出による電源投入後撮像開始までの起動時間の増大を回避することができる撮像装置および固体撮像素子の欠陥画素の出力信号の補間方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の撮像装置は、複数の画素が配列された撮像領域を有し、前記複数の画素の出力信号を出力する固体撮像素子と、前記固体撮像素子の前記撮像領域への光の入射を遮る遮光手段と、前記遮光手段により遮光された状態において前記画素の出力信号を複数フレーム分蓄積し、当該蓄積した前記画素の出力信号から前記固体撮像素子の白点欠陥画素を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記白点欠陥画素の前記固体撮像素子での位置を保持する保持手段と、前記保持手段が保持する位置の前記画素の出力信号を、当該画素の周辺の他の複数の画素の出力信号を加算平均した信号で補間し、前記白点欠陥画素の出力信号が補間された撮像信号を得る補間手段と、撮像装置の電源をオン・オフするために操作される電源ボタンと、前記電源ボタンの操作による電源遮断から、次の前記電源ボタンの操作による電源投入までの期間を計測する期間計測手段と、前記期間計測手段が計測した期間を、当該撮像装置を使用していない長期の不使用期間を判断するために予め設定された期間と比較し、前記計測した期間が長期の不使用期間であるか否かを判断する判断手段と、制御手段とを有し、前記制御手段は、前記期間計測手段の計測期間が前記予め設定された期間よりも短いと前記判断手段により判断された場合、前回以前に前記保持手段が保持した位置の前記白点欠陥画素の出力信号を前記補間手段により補間する撮像を可能にし、その撮像可能な状態において電源遮断のために前記電源ボタンが操作されると、前記遮光手段により前記固体撮像素子の前記撮像領域を遮光した状態で前記検出手段に前記固体撮像素子の白点欠陥画素を検出させて前記保持手段に新たな前記白点欠陥画素の位置を保持させ、前記期間計測手段の計測期間が前記予め設定された期間よりも長いと前記判断手段により判断された場合、前記遮光手段により前記固体撮像素子の前記撮像領域を遮光した状態で前記検出手段に前記固体撮像素子の白点欠陥画素を検出させて前記保持手段に新たな前記白点欠陥画素の位置を保持させ、その後、前記保持手段が保持する位置の前記白点欠陥画素の出力信号を前記補間手段により補間する撮像を可能にする。
【００１３】
好適には、前記固体撮像素子は、前記複数の画素の出力信号を、前記画素毎に順番に出力し、前記検出手段は、前記遮光手段により遮光された状態において前記画素の出力信号を複数フレーム分蓄積して得られる前記固体撮像素子の各前記画素の出力信号のレベルと、所定のしきい値レベルとを比較する比較手段と、前記固体撮像素子が出力している出力信号の前記画素の位置データを生成する位置データ生成手段とを有し、前記保持手段は、前記比較手段において前記画素の出力信号のレベルが前記所定のしきい値レベルより高い場合に、前記位置データ生成手段が出力している前記位置データを保持してもよい。
【００１４】
上記の本発明の撮像装置では、電源遮断信号を受けた制御部により遮光手段が制御されて固体撮像素子の撮像領域が遮光状態にされる。
遮光状態において点欠陥検出保持手段により固体撮像素子の白点欠陥が新たに検出され、白点欠陥の位置が保持される。
次回の撮像の際に、点欠陥検出保持手段により保持された新たな点欠陥からの出力信号は、他の画素の出力信号を用いて補間されて撮像信号が得られる。
【００１５】
さらに、上記の目的を達成するため、本発明の固体撮像素子の欠陥画素の出力信号の補間方法は、複数の画素が配列された撮像領域を有し、前記複数の画素の出力信号を出力する固体撮像素子の前記撮像領域を遮光状態とする第１ステップと、前記遮光状態において前記画素の出力信号を複数フレーム分蓄積し、当該蓄積した前記画素の出力信号から前記固体撮像素子の白点欠陥画素を検出する第２ステップと、前記第２ステップで検出された前記白点欠陥画素の前記固体撮像素子での位置を保持手段に保持させる第３ステップと、前記保持手段が保持する位置の前記画素の出力信号を、当該画素の周辺の他の複数の画素の出力信号を加算平均した信号で補間し、前記白点欠陥画素の出力信号が補間された撮像信号を得る補間ステップと、撮像装置の電源ボタンの操作による電源遮断から、次の前記電源ボタンの操作による電源投入までの期間を計測する計測ステップと、前記計測ステップにおいて計測された期間を、当該撮像装置を使用していない長期の不使用期間を判断するために予め設定された期間と比較し、前記計測された期間が長期の不使用期間であるか否かを判断する判断ステップとを有し、前記判断ステップにおいて、前記計測された期間が前記予め設定された期間よりも短いと判断された場合、前回以前の使用時の前記第３ステップにおいて前記保持手段に保持させた位置の前記白点欠陥画素の出力信号を前記補間ステップで補間する撮像を可能にし、その撮像可能な状態において電源遮断のために前記電源ボタンが操作されると、前記第１ステップから前記第３ステップを実行して前記保持手段に新たな前記白点欠陥画素の位置を保持させ、前記判断ステップにおいて、前記計測された期間が前記予め設定された期間よりも長いと判断された場合、前記第１ステップから前記第３ステップを実行して前記保持手段に新たな前記白点欠陥画素の位置を保持させ、その後、前記保持手段が保持している位置の前記白点欠陥画素の出力信号を前記補間ステップで補間する撮像を可能にする。
【００１６】
好適には、前記固体撮像素子は、前記複数の画素の出力信号を順番に出力し、前記第２ステップは、前記遮光状態において前記画素の出力信号を複数フレーム分蓄積して得られる前記固体撮像素子の各前記画素の出力信号のレベルと、所定のしきい値レベルとを比較する比較ステップと、前記固体撮像素子が出力している出力信号の前記画素の位置データを生成する位置データ生成ステップと、を含み、前記第３ステップは、前記比較ステップにおいて前記画素の出力信号のレベルが前記所定のしきい値レベルより高い場合に、前記位置データ生成ステップが生成している前記位置データを保持してもよい。
【００１７】
上記の本発明の点欠陥補正方法では、撮像後の電源遮断直前に固体撮像素子の撮像領域が遮光状態にされる。
遮光状態において固体撮像素子の白点欠陥が新たに検出され、白点欠陥の位置が保持される。
そして、次回の電源投入後に、検出された新たな白点欠陥からの出力信号が他の画素の出力信号を用いて補間されて撮像信号が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の撮像装置および固体撮像素子の欠陥画素の出力信号の補間方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
第１実施形態
図１は、本実施形態に係る撮像装置の一例を示す概略構成図である。なお、本実施形態では、撮像装置としてビデオカメラやデジタルスチルカメラ等のカメラを例に挙げて説明する。
【００２０】
図１に示す撮像装置は、撮像レンズ２と、絞り３と、ＣＣＤ（固体撮像素子）４と、制御部５と、信号処理部６と、レンズ駆動部７と、絞り駆動部８と、ＣＣＤ駆動部９と、操作部１０とを有する。
【００２１】
撮像レンズ２は、複数枚のレンズを組み合わせたレンズ群を複数有するレンズユニットであり、ズーム機能とフォーカス機能とを有する。撮像レンズ２は、制御部５からの焦点制御信号を受けたレンズ駆動部７からの駆動信号に従ってズーム動作やフォーカス動作を行う。
【００２２】
絞り３は、被写体の撮影において最適な入射光の光束をＣＣＤ４の撮像領域に供給するように入射光量を調節する。絞り３は、制御部５からの絞り制御信号を受けた絞り駆動部８からの駆動信号に従って開閉動作を行う。
【００２３】
ＣＣＤ４は、フォトダイオードを含む画素を数十万〜数百万個マトリックス状に配列した撮像領域（受光部）を有する。撮像領域に達した入射光は各フォトダイオードにより光電変換されて信号電荷が生成される。この信号電荷がＣＣＤ駆動部９からの駆動信号に従って、一定期間蓄積された後に転送部に送られて垂直および水平に転送され、出力部からアナログ信号である出力信号として出力される。
【００２４】
制御部５は、図示しないが例えばＣＰＵ（Central Processing Unit;中央演算処理装置）を有する。制御部５は、撮像装置の動作手順が書き込まれたＲＯＭ（Read Only Memory: 読み出し専用メモリ）を備えている。制御部５は、ユーザの操作に伴って操作部１０から供給される信号とこのＲＯＭの情報を用いて各部の動作を制御する制御信号を生成する。
【００２５】
信号処理部６は、ＣＣＤ４からのアナログ信号をディジタル信号に変換し、さらに例えば表示や録画のための画像信号を生成する。生成された画像信号は、記録され、さらに図示しない表示機器や録画装置に出力される。この信号処理部６には、後述するように白点欠陥検出保持部と白点欠陥補間部とが含まれている。
【００２６】
操作部１０は、図示しないシャッタボタンや電源ボタン等を有する。本実施形態においては、後述するように、特に電源ボタンの押圧により欠陥検出動作が開始される。
【００２７】
図２は、信号処理部に含まれる白点欠陥補正システムである白点欠陥検出保持部６０と、白点欠陥補間部７０の一例を示す構成図である。
【００２８】
白点欠陥検出保持部６０は、例えば、コンパレータ（比較手段）６１と、アドレスカウンタ６２と、書き込みコントローラ６３と、アドレス保持用レジスタ（保持手段）６４とを有する。上記のアドレスカウンタ６２と書き込みコントローラ６３とにより、本発明の位置データ生成手段が構成される。
【００２９】
コンパレータ６１は、生の撮像出力信号Ｉｎを入力し、予め設定された検出リファレンスレベル信号ＳＲを制御部５から入力し、撮像出力信号Ｉｎとリファレンスレベル信号ＳＲとを比較する。撮像出力信号Ｉｎのレベルがリファレンスレベル信号ＳＲ以上となったときに、補正が必要である検出信号ＳＰを書き込みコントローラ６３に出力する。
【００３０】
アドレスカウンタ６２は、信号処理部６に含まれるタイミングジェネレータからのタイミング信号を入力して、現在の垂直アドレスデータＳＶおよび水平アドレスデータＳＨを書き込みコントローラ６２に出力する。
【００３１】
書き込みコントローラ６３は、コンパレータ６１からの検出信号ＳＰと、アドレスカウンタからの垂直アドレスデータＳＶおよび水平アドレスデータＳＨを入力して、欠陥画素のアドレスを検出し、アドレス保持用レジスタ６４に出力する。
【００３２】
アドレス保持用レジスタ６４は、例えば４つのレジスタ６４ａ〜６４ｄを有し、書き込みコントローラ６３からの欠陥画素のアドレス情報を記憶し、欠陥画素の垂直および水平のアドレス情報ＶＡ，ＨＡが順次、次のレジスタへ転送され保持される。なお、レジスタの数は、４つに限定されるものではない。
【００３３】
欠陥補間部７０は、実際に撮像した際の撮像出力信号のうち、アドレス保持用レジスタ６４に保持された欠陥画素の垂直および水平のアドレス情報ＶＡ，ＨＡを入力して、当該アドレスに対応する欠陥画素の出力信号を、周辺の他の画素の出力信号を用いて補間する。例えば、ＣＣＤ４のカラーフィルタの配置を考慮して、欠陥画素の色と同色で周囲に配置されている複数の画素からの出力信号を用いて加算平均することにより補正出力信号を生成して、欠陥画素の出力信号とする。
なお、欠陥補間部７０は、固体撮像素子単体あるいは固体撮像素子を撮像装置に組み込んだ後の撮像装置の初期検査工程にて検出され図示しないＲＯＭに書き込まれた欠陥画素の出力信号も補間する。
【００３４】
次に、上記の撮像装置における欠陥補正方法について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３５】
まず、ユーザが操作部１０の電源ボタンを押して電源が投入されると（ステップＳＴ１）、直ぐに撮像開始の状態となり、ユーザは、電源投入後に直ぐに撮像（ステップＳＴ２）および画像記録（ステップＳＴ３）が可能となる。
【００３６】
撮像終了後、ユーザが操作部１０の電源ボタンを押すことにより（ステップＳＴ４）、電源を遮断する前に制御部５は絞り３を閉じるように制御して、ＣＣＤ４の撮像領域を遮光状態とする（ステップＳＴ５）。なお、絞り３の他、メカニカルシャッタを閉じることによりＣＣＤ４の撮像領域を遮光状態としてもよい。上記の絞り３あるいはメカニカルシャッタは、本発明の遮光手段に相当する。
【００３７】
遮光状態において、画素からの生の撮像出力信号を白点欠陥検出保持部６０へ入力し、白点欠陥を検出する（ステップＳＴ６）。この際、レベルの小さな暗信号時白点を精度良く検出するため、数フレーム蓄積して大きな信号レベルとする必要がある。
【００３８】
検出された白点欠陥のアドレス情報をアドレス保持用レジスタ６４に保持する（ステップＳＴ６）。なお、アドレス保持用レジスタ６４に書き込まれた白点欠陥のアドレス情報をＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに記憶保持させてもよい。
【００３９】
上記の白点欠陥の検出および保持が完了した後、制御部５は実際に電源を遮断する。このようにして検出および保持された白点欠陥のアドレス情報に基づいて、次回の撮像時において、白点欠陥補間部７０により白点欠陥補正動作が行われる。
【００４０】
（比較例）
従来技術で述べたビデオカメラやデジタルスチルカメラの電源投入直後に自動的に暗信号白点を検出して補正する動作は、図４のフローとなる。
【００４１】
電源が投入されると（ステップＳＴ１１）、所定期間絞りあるいはメカニカルシャッタ等を自動的に閉じ、ＣＣＤの撮像領域を遮光状態にする（ステップＳＴ１２）。
【００４２】
遮光状態において、画素からの生の撮像出力信号に基づいて、白点欠陥を検出し、検出された白点欠陥のアドレス情報を保持する（ステップＳＴ１３）。白点欠陥を検出する際、レベルの小さな暗信号時白点を精度良く検出するため、数フレーム蓄積して大きな信号レベルとする必要がある。
【００４３】
その後、絞りあるいはメカニカルシャッタ等を開いて、撮像開始状態とし、ユーザにより被写体が撮像され（ステップＳＴ１４）、画像記録がなされる（ステップＳＴ１５）。
【００４４】
撮像後、ユーザにより電源遮断ボタンが押されると直ぐに、電源が遮断される（ステップＳＴ１６）。
【００４５】
上記の比較例の動作では、白点欠陥を検出する際、レベルの小さな暗信号時白点を精度良く検出するため、数フレーム蓄積する必要があることから、電源投入後、実際の撮像開始までの起動時間がかかってしまうという問題がある。
【００４６】
本実施形態では、時間のかかる白点欠陥検出動作は、電源遮断直前に行われることから、起動時間が増大することを回避することができる。また、次回の撮像時には、前回の撮像直後に検出した白点欠陥のアドレス情報が保持されているため、当該情報を用いて点欠陥補正動作を実施することが可能となる。
従って、従来の電源投入直後に白点欠陥検出動作を行うのに比して、若干時間が経過しているものの、宇宙線照射等の影響で新たに発生する暗信号時白点を補正して正常な撮像画像を得ることが可能となる。
【００４７】
第２実施形態
図５は、本実施形態に係る撮像装置の一例を示す概略構成図である。なお、本実施形態では、撮像装置としてビデオカメラやデジタルスチルカメラ等のカメラを例に挙げて説明する。また、第１実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付しており、その説明は省略する。
【００４８】
本実施形態では、時間計測手段１１が設けられている。時間計測手段１１は、ユーザからの操作部１０の電源ボタンの押圧による電源遮断時から、次の操作部１０の電源ボタンの押圧による電源投入時までの時間を計測する。
【００４９】
制御部５は、時間計測手段１１により計測された時間が所定の時間よりも長い場合、すなわち長期の不使用期間を経て使用する場合やユーザが初めて製品を使用する場合に、撮像前に白点欠陥検出動作を行うように信号処理部６に制御信号を出力する。
【００５０】
次に、上記の撮像装置における欠陥補正方法について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５１】
まず、ユーザが操作部１０の電源ボタンを押して電源が投入されると（ステップＳＴ２１）、時間計測手段１１により計測された不使用期間ｔが予め設定された時間ｔ０よりも短いかどうかの判定が制御部５によりなされる（ステップＳＴ２２）。
【００５２】
そして、不使用期間ｔが予め設定された時間ｔ０よりも短い場合には、第１実施形態と同様に、直ぐに撮像開始の状態となり、ユーザは、電源投入後に直ぐに撮像（ステップＳＴ２３）および画像記録（ステップＳＴ２４）が可能となる。
【００５３】
撮像終了後、ユーザが操作部１０の電源ボタンを押すことにより（ステップＳＴ２５）、電源を遮断する前に制御部５は絞り３を閉じるように制御して、ＣＣＤ４の撮像領域を遮光状態とする（ステップＳＴ２６）。なお、絞り３の他、メカニカルシャッタを閉じることによりＣＣＤ４の撮像領域を遮光状態としてもよい。
【００５４】
遮光状態において、画素からの生の撮像出力信号を白欠陥検出保持部６０へ入力し、白点欠陥を検出する（ステップＳＴ２７）。この際、レベルの小さな暗信号時白点を精度良く検出するため、数フレーム蓄積して大きな信号レベルとする必要がある。
【００５５】
検出された白点欠陥のアドレス情報をアドレス保持用レジスタ６４に保持する（ステップＳＴ２７）。なお、アドレス保持用レジスタ６４に書き込まれた白点欠陥のアドレス情報をＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに記憶保持させてもよい。
【００５６】
上記の白点欠陥の検出および保持が完了した後、制御部５は実際に電源を遮断する（ステップＳＴ２８）。このようにして検出および保持された白点欠陥のアドレス情報は、次回の撮像時において、白点欠陥補間部７０による点欠陥補正動作に使用される。
【００５７】
一方で、ステップＳＴ２２において、不使用期間ｔが予め設定された時間ｔ０よりも長い場合には、制御部５は絞り３を閉じるように制御して、ＣＣＤ４の撮像領域を遮光状態とする（ステップＳＴ２９）。なお、絞り３の他、メカニカルシャッタを閉じることによりＣＣＤ４の撮像領域を遮光状態としてもよい。
【００５８】
遮光状態において、画素からの生の撮像出力信号を白点欠陥検出保持部６０へ入力し、白点欠陥を検出する（ステップＳＴ３０）。この際、レベルの小さな暗信号時白点を精度良く検出するため、数フレーム蓄積して大きな信号レベルとする必要がある。
【００５９】
検出された白点欠陥のアドレス情報をアドレス保持用レジスタ６４に保持する（ステップＳＴ３０）。なお、アドレス保持用レジスタ６４に書き込まれた白点欠陥のアドレス情報をＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに記憶保持させてもよい。
【００６０】
白点欠陥検出および保持動作を終えた後、制御部５は絞りあるいはメカニカルシャッタ等を開くように制御して、撮像開始状態とし、ユーザにより被写体が撮像され（ステップＳＴ３１）、画像記録がなされる（ステップＳＴ３２）。
【００６１】
撮像後、ユーザにより電源遮断ボタンが押されると直ぐに、電源が遮断される（ステップＳＴ２８）。なお、撮像前に検出された白点欠陥のアドレス情報は、次回の撮像時まで保持しておき、次回の撮像の際の点欠陥補正動作に使用される。
【００６２】
本実施形態では、時間のかかる白点欠陥検出動作は、通常は電源遮断直前に行われることから、起動時間が増大することを回避することができる。また、次回の撮像時には、前回の撮像直後に検出した白点欠陥のアドレス情報が保持されているため、当該情報を用いて点欠陥補正動作を実施することが可能となる。
【００６３】
一方で、長期の不利用期間を経て使用される場合には、白点欠陥検出動作を電源投入後、撮像開始前に行うことから、宇宙線照射等の影響で新たに発生する暗信号時白点のアドレス情報として最新のものを用いることができ、正常な撮像が可能となる。
【００６４】
本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。例えば、信号処理部６の構成については特に限定はなく、また、信号処理部６に含まれる点欠陥検出部６０の構成は一例として説明したものであり、同様の機能を達成できれば他の構成を採用することもできる。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、新たに発生する白点を補正しつつ、白点の検出による電源投入後撮像開始までの起動時間の増大を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る撮像装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】信号処理部に含まれる白点欠陥検出保持部および白点欠陥補間部の構成の一例を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る白点欠陥検出および撮像の動作を示すフローチャートである。
【図４】比較例の白点欠陥検出および撮像の動作を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態に係る撮像装置の一例を示す概略構成図である。
【図６】第２実施形態に係る白点欠陥検出および撮像の動作を示すフローチャートである。
【図７】図７（ａ）は撮像装置の暗信号時白点のイメージ図であり、図７（ｂ）は暗信号時白点の信号出力波形である。
【図８】図８（ａ）は撮像装置の黒点のイメージ図であり、図８（ｂ）は黒点の信号出力波形である。
【符号の説明】
１…撮像装置、２…撮像レンズ、３…絞り、４…ＣＣＤ、５…制御部、６…信号処理部、７…レンズ駆動部、８…絞り駆動部、９…ＣＣＤ駆動部、１０…操作部、１１…時間計測部、６０…白点欠陥検出保持部、６１…コンパレータ、６２…アドレスカウンタ、６３…書き込みコントローラ、６４…アドレス保持用レジスタ、７０…白点欠陥補間部。
Claims (4)
- 複数の画素が配列された撮像領域を有し、前記複数の画素の出力信号を出力する固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の前記撮像領域への光の入射を遮る遮光手段と、
前記遮光手段により遮光された状態において前記画素の出力信号を複数フレーム分蓄積し、当該蓄積した前記画素の出力信号から前記固体撮像素子の白点欠陥画素を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記白点欠陥画素の前記固体撮像素子での位置を保持する保持手段と、
前記保持手段が保持する位置の前記画素の出力信号を、当該画素の周辺の他の複数の画素の出力信号を加算平均した信号で補間し、前記白点欠陥画素の出力信号が補間された撮像信号を得る補間手段と、
撮像装置の電源をオン・オフするために操作される電源ボタンと、
前記電源ボタンの操作による電源遮断から、次の前記電源ボタンの操作による電源投入までの期間を計測する期間計測手段と、
前記期間計測手段が計測した期間を、当該撮像装置を使用していない長期の不使用期間を判断するために予め設定された期間と比較し、前記計測した期間が長期の不使用期間であるか否かを判断する判断手段と、
制御手段と
を有し、
前記制御手段は、
前記期間計測手段の計測期間が前記予め設定された期間よりも短いと前記判断手段により判断された場合、前回以前に前記保持手段が保持した位置の前記白点欠陥画素の出力信号を前記補間手段により補間する撮像を可能にし、その撮像可能な状態において電源遮断のために前記電源ボタンが操作されると、前記遮光手段により前記固体撮像素子の前記撮像領域を遮光した状態で前記検出手段に前記固体撮像素子の白点欠陥画素を検出させて前記保持手段に新たな前記白点欠陥画素の位置を保持させ、
前記期間計測手段の計測期間が前記予め設定された期間よりも長いと前記判断手段により判断された場合、前記遮光手段により前記固体撮像素子の前記撮像領域を遮光した状態で前記検出手段に前記固体撮像素子の白点欠陥画素を検出させて前記保持手段に新たな前記白点欠陥画素の位置を保持させ、その後、前記保持手段が保持する位置の前記白点欠陥画素の出力信号を前記補間手段により補間する撮像を可能にする
撮像装置。 - 前記固体撮像素子は、前記複数の画素の出力信号を、前記画素毎に順番に出力し、
前記検出手段は、
前記遮光手段により遮光された状態において前記画素の出力信号を複数フレーム分蓄積して得られる前記固体撮像素子の各前記画素の出力信号のレベルと、所定のしきい値レベルとを比較する比較手段と、
前記固体撮像素子が出力している出力信号の前記画素の位置データを生成する位置データ生成手段とを有し、
前記保持手段は、前記比較手段において前記画素の出力信号のレベルが前記所定のしきい値レベルより高い場合に、前記位置データ生成手段が出力している前記位置データを保持する
請求項１記載の撮像装置。 - 複数の画素が配列された撮像領域を有し、前記複数の画素の出力信号を出力する固体撮像素子の前記撮像領域を遮光状態とする第１ステップと、
前記遮光状態において前記画素の出力信号を複数フレーム分蓄積し、当該蓄積した前記 画素の出力信号から前記固体撮像素子の白点欠陥画素を検出する第２ステップと、
前記第２ステップで検出された前記白点欠陥画素の前記固体撮像素子での位置を保持手段に保持させる第３ステップと、
前記保持手段が保持する位置の前記画素の出力信号を、当該画素の周辺の他の複数の画素の出力信号を加算平均した信号で補間し、前記白点欠陥画素の出力信号が補間された撮像信号を得る補間ステップと、
撮像装置の電源ボタンの操作による電源遮断から、次の前記電源ボタンの操作による電源投入までの期間を計測する計測ステップと、
前記計測ステップにおいて計測された期間を、当該撮像装置を使用していない長期の不使用期間を判断するために予め設定された期間と比較し、前記計測された期間が長期の不使用期間であるか否かを判断する判断ステップと
を有し、
前記判断ステップにおいて、前記計測された期間が前記予め設定された期間よりも短いと判断された場合、前回以前の使用時の前記第３ステップにおいて前記保持手段に保持させた位置の前記白点欠陥画素の出力信号を前記補間ステップで補間する撮像を可能にし、その撮像可能な状態において電源遮断のために前記電源ボタンが操作されると、前記第１ステップから前記第３ステップを実行して前記保持手段に新たな前記白点欠陥画素の位置を保持させ、
前記判断ステップにおいて、前記計測された期間が前記予め設定された期間よりも長いと判断された場合、前記第１ステップから前記第３ステップを実行して前記保持手段に新たな前記白点欠陥画素の位置を保持させ、その後、前記保持手段が保持している位置の前記白点欠陥画素の出力信号を前記補間ステップで補間する撮像を可能にする
固体撮像素子の欠陥画素の出力信号の補間方法。 - 前記固体撮像素子は、前記複数の画素の出力信号を順番に出力し、
前記第２ステップは、
前記遮光状態において前記画素の出力信号を複数フレーム分蓄積して得られる前記固体撮像素子の各前記画素の出力信号のレベルと、所定のしきい値レベルとを比較する比較ステップと、
前記固体撮像素子が出力している出力信号の前記画素の位置データを生成する位置データ生成ステップと、を含み、
前記第３ステップは、前記比較ステップにおいて前記画素の出力信号のレベルが前記所定のしきい値レベルより高い場合に、前記位置データ生成ステップが生成している前記位置データを保持する
請求項３記載の固体撮像素子の欠陥画素の出力信号の補間方法。
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