JP4388177B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スミア低減機能を有する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤ撮像素子等を用いた固体撮像装置においては、固体撮像装置特有の現象として、強烈な光が入射したときに発生するスミア現象（より正確にはスミア及びブルーミングによって総合的に生じる現象であるが、本明細書においては当業者における慣用にならって、これを単にスミアと称している）による画質劣化が問題となっている。すなわち、このスミア現象は本来の電荷蓄積領域に捕捉されなかった電荷がポテンシャル障壁を乗り越えて垂直転送路に漏れ込んだり、入射光の回折成分や多重反射成分が遮光膜下の垂直転送路に漏れ込んで電荷発生することなどにより生じるものであり、通常の定常的な光に起因する場合は、これが垂直転送期間にわたって発生するため、例えばスポット光の場合は、その上下に伸びる縦筋が生じ、画質を著しく損ねていた。
【０００３】
これを低減するために、信号補正を行なう方法が知られており、具体的には、スミアがその発生原理から垂直方向にほぼ同レベルで生じることに着目して、有効画素領域外の遮光された蓄積画素領域である垂直ＯＢ（オプティカルブラック：光学的黒）の出力レベルをスミア除去基準信号とし、これを有効画面の画素出力信号から減じる手法が、例えば特開平７−６７０３８号公報等に開示されていて公知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の技術を用いて単純にスミア補正を行おうとすると、現実のカメラに使用される撮像素子の出力レンジは限られているため、スミア成分が大きい場合は、補正によって却って画質劣化を来す不具合があった。具体例として、極端な例を挙げると、画面全体にほぼ一様に高いレベル（撮像素子の飽和レベルの50％とする）のスミアが発生していたとすれば、スミア補正によるスミア成分の減算によってスミアは除去されるものの、得られる出力信号は本来の被写体輝度レベルの50％で飽和した極めて暗い画像になってしまうことになる。
【０００５】
次に、この事情を、上記態様を一般的に示した図２の（Ａ），（Ｂ）に基づいて説明する。図２の（Ａ），（Ｂ）において、横軸は撮像素子出力のＡＤ変換値すなわちスミア補正回路の入力値、縦軸はスミア補正回路の出力値である。入力値については、撮像素子自身の飽和レベルか又はＡＤ変換の最大レベルのいずれかで飽和してしまうが、このいずれによるかは本質的ではない（通常これらの両者がほぼ一致するように設定される）ので、ここではこれらを同一視しつつ、その撮像素子出力信号の飽和レベルをＡＤ変換時の最大ディジタル値である記号Ｓatで表わしている。なお、縦軸のＳatは数値的には同じであるが出力ディジタル値の最大値であって、概念的にはスミア補正出力の飽和レベル（出力可能最大値）に対応するものである。図２の（Ａ）に示す特性は、参照のため無補正の場合を示したものであるが、飽和レベルＳatを超える信号は有り得ないから、スミアＳm を減じて得られた図２の（Ｂ）に示す従来のスミア補正の出力信号の特性は、確かにスミアが除去された被写体輝度を反映したものではあるが、最大レベルはＳat−Ｓm しか得られない。
【０００６】
この問題は、特に高速シャッタ使用時に顕著になるものである。この点について更に詳述すると、シャッタ速自身はスミアレベルと直接相関はないものの、一般的な撮影時においては、いわゆる適正露出を与えることが前提になるから、高速シャッタを使用する場合とは、すなわちそれだけ短時間の露光であっても、充分な露光量が得られる板面照度の場合ということになる。この意味において、平均的板面照度Ｌと露光時間Ｔとの間には、Ｌ＝ｋ／Ｔ（ｋは撮像素子の感度によって決まる定数）の関係がある。したがって、極めて短時間の露光に関しては画面全体が極めて高輝度になっている状態のため、局所的なスポット光の有無に係らず、高いレベルのスミアが画面全体に亘って（遍在して）発生することになる。そして、このような画像に上記従来のスミア補正を施せば、画面全体が暗い画像しか得られないことになる訳である。
【０００７】
この問題を解決する新規な提案の一つとして、上記スミア補正後の出力信号すなわち撮像信号からスミア成分を減じて得られた被写体成分に対して、更にゲインアップ処理を行なうことが考えられる。すなわち、信号処理後の総合的な特性が図３で示すような特性となるように、所定の係数を乗じる次式（１）で示すディジタル演算を施せば、上記画面が暗くなる問題は解決可能となる。
Ｓout(i,j)＝（Ｓig(i,j) −Ｓm ）× Ｓat／（Ｓat−Ｓm ） ・・・・・・（１）
ここでＳig(i,j) は入力信号、Ｓout(i,j)は補正後出力、(i,j) は水平及び垂直アドレスである。
【０００８】
しかしながら、この場合出力信号の全レンジ（Ｓat）に対応する入力信号のレンジはＳat−Ｓm しかない。すなわち、被写体成分のみの量子化に割当てられるＡＤ変換手段の量子化レベル数はＳat−Ｓm に減っていることになり、言い換えれば、ＡＤ変換に際して量子化ノイズがＳat／（Ｓat−Ｓm ）倍に増加していることと等価であるという問題があった。
【０００９】
本発明は上記問題点を解消するためになされたもので、スミア補正を行なう際に撮像素子やシステムの飽和に起因して画面が暗くなるという問題点を、量子化ノイズの増加を生じさせることなく解決し、良好な画像が得られるようにした撮像装置を提供することを目的とする。請求項毎の目的を述べると、請求項１に係る発明は、量子化ノイズの増加を伴うことなく且つスミア補正のための専用の演算手段を要することなく、スミアの影響を除去できるようにすると共に、ノイズの増加や画面が暗くなるという不具合を伴うことなくスミアの影響を除去できるようにした撮像装置を提供することを目的とする。請求項２に係る発明は、簡単な演算で撮像に先立ちスミア補正に用いる直流スミア成分を検出し制御を単純化できるようにした撮像装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【発明を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１に係る発明は、撮像素子と、該撮像素子の出力信号を２つの基準電圧であるＶ（＋）とＶ（−）間の電圧値をビット数に応じたレベル数に等分した各電圧値を比較基準として入力電圧のレベルを量子化するＡＤ変換手段と、前記撮像素子の出力信号に重畳されるスミア成分を検出するスミア検出手段と、該スミア検出手段の検出した前記スミア成分に応じて前記ＡＤ変換手段の０出力に対応する前記Ｖ（−）の値を前記撮像素子の水平アドレス毎に前記スミア成分の値に等しく設定すると共に１画面を通して前記Ｖ（＋）と前記Ｖ（−）との差が一定値を保つように前記Ｖ（＋）の値を連動して可変設定する基準電圧制御手段とで撮像装置を構成するものである。
【００１１】
このように、撮像信号を量子化するＡＤ変換手段における基準電圧の撮像信号に対する相対値をスミア成分に応じて可変設定する基準電圧制御手段を設けることにより、被写体成分のみを最適にＡＤ変換することができ、量子化ノイズの増加がなく、またスミア補正のための専用の演算手段を要することなく、スミアの影響を除去することが可能となる。
【００１２】
また、前記基準電圧制御手段による基準電圧の設定は、可変設定する前記ＡＤ変換手段の０出力に対応する前記Ｖ（−）の値を前記撮像素子の水平アドレス毎に前記スミア成分の値に等しく設定すると共に１画面を通して前記Ｖ（＋）と前記Ｖ（−）との差が一定値を保つように前記Ｖ（＋）の値を連動して可変設定するものであることを特徴とするものである。このようにすることにより、ノイズの増加や画面が暗くなる不具合を伴うことなく、スミア低減撮像を採用することなくスミアの影響を除去することが可能となる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る撮像装置において、被写体輝度情報に基づいて前記撮像素子における露出を制御することが可能な露出制御手段を有し、前記スミア検出手段が検出する前記スミア成分は前記露出制御手段における露出制御情報に基いて算出される直流スミア成分であることを特徴とするものである。このように、露出制御情報に基づいて直流スミア成分の検出を行うことにより、簡単な演算で撮像に先立ちスミア補正に用いる直流スミア成分を検出でき、制御を単純化することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、実施の形態について説明する。図１は、本発明に係る撮像装置の主たる実施の形態のディジタルカメラを示すブロック構成図である。１は前玉１ａと後玉１ｂとからなる撮像レンズ、２はフォーカスアクチュエータ２ａとズームアクチュエータ２ｂとからなるレンズ駆動機構、３は可動絞り、４はローパスフィルタ及び赤外カットフィルタからなる光学フィルタ、５はＣＣＤ撮像素子、６はＣＣＤドライバ、７はＡＤコンバータ７−１を含むプリプロセス回路、８はディジタルプロセス回路で、ハードとしてメモリを含み、全てのディジタルプロセス処理を行うものである。９はメモリカードインターフェース、10はメモリカード、11はＬＣＤ画像表示系、12は主たる構成としてマイコンを含むシステムコントローラ、13は操作スイッチ系、14は表示用ＬＣＤを含む操作表示系、15は絞りアクチュエータ、16はアクチュエータドライバ、17は光拡散素子、18は光拡散素子ドライバ、19はＥＥＰＲＯＭである。
【００１５】
本実施の形態のディジタルカメラにおいては、スミア補正の効果をより高いものにするために、局所的スミア発生を低減させるスミア低減撮像を行なうことができる構成としてあり、そのための構成として、いわゆる高分子分散型（ポリマーネットワーク型）液晶を透明電極付き光学ガラスの板状セルに封入した構造の光拡散素子17が、図１に示すように撮像レンズ１の内部の可動絞り３の近傍に設けられている。次に、この光拡散素子17について更に詳述する。光拡散素子17は２枚の光学ガラスを貼り合わせた、全体としては厚さが0.9mm の平行平板ガラスを備え、貼り合わせ部に厚さ10μｍの平坦な液晶封入部（セル）を有している。この封入部に液晶が分散された透明樹脂が封入されて、素子としての能動部分が形成されているものである。そして透明電極から引き出された接続線は、光拡散素子ドライバ18に接続され、所定電圧の公知の交流駆動によって駆動されるようになっている。
【００１６】
なお、電圧印加時と非印加時（残留電荷排出のため本実施の形態では０電圧印加）に対して、拡散と非拡散（素通し）状態をどのように割り当てるかは本来任意であるが、ＴＴＬ光学ファインダと組み合わせた場合にカメラ電源ＯＦＦでもファインダが見えるようにする、あるいはスミア低減撮像を必要としない場合に電力を消費する必要が生じないようにするなどの効果を得る目的に、本実施の形態では特に電圧非印加時に非拡散となるようにしており、一旦０電圧印加して残留電荷を排出した後には、ドライバへの電源供給を停止しても素通し状態が保たれるようになっている。このためには媒質に相当する液晶と媒体に相当する樹脂の実効的な屈折率が、電圧非印加状態で等しくなるように構成されていることは言うまでもない。
【００１７】
続いて、このスミア低減撮像の制御について説明を行なう。本実施の形態のディジタルカメラにおいては、システムコントローラ12が全ての制御を統括的に行なっており、可動絞り３と、ＣＣＤドライバ６によるＣＣＤ撮像素子５の駆動（電子シャッタ）を制御して、露光（電荷蓄積）及び信号の読み出しを行ない、それをプリプロセス回路７を介してディジタルプロセス回路８に格納し、このディジタルプロセス回路８の中で必要な各種信号処理を施した後に、メモリカード10に記録するものである。なお、プリプロセス回路７には、撮像信号をＡＤ変換するＡＤコンバータ７−１及び基準電圧制御部７−２が含まれており、後述する本発明の要部であるところのスミア補正処理が行われるようになっている。
【００１８】
また上記スミア低減撮像においては、上記露光及び信号読み出しのタイミングに合わせて、光拡散素子ドライバ18を駆動し、光拡散素子17の拡散特性を変化させることで、スミア低減撮像を行なうことができるようになっている。すなわち、撮影対象である当該被写体像の光電変換電荷を蓄積中は、光拡散素子17を非拡散（素通し）状態のままとしており、ＣＣＤ転送路（垂直シフトレジスタ）への転送パルスＴＧが出ると同時に、拡散状態にすべく電圧印加を開始する。ただし駆動を開始してから光拡散素子17が現実に充分な拡散状態に転移するまでは、かなりの時間を要する。この転移時間は、素子の材料、印加電圧や駆動周波数にも依存するが、通常数ｍｓ〜数 100ｍｓ程度である。そして素子（能動部）の厚さにも大きく依存する。本実施の形態では厚さが10μｍと薄いため、転移時間は10ｍｓ以下と高速であって、これに対応して撮像信号の読み出し（信号電荷のＣＣＤ転送）は、転送パルスＴＧの出力後10ｍｓの時点から開始される。そして、信号読み出しが終了した後は次の撮影に備え、また無駄な駆動電力をなくす意味で、速やかな適時に光拡散素子17への電圧印加を０電圧として素通し状態に転移させる。この後光拡散素子ドライバ18への通電を停止しても良い。
【００１９】
この時、もしも転移時間が異なる値であれば、これに合わせた読み出し開始時刻を設定すれば良い。また、この時更に遅らせて読み出しを開始しても良いが、それに伴う暗電流ノイズの増加を避けるため、本実施の形態では不要な遅延はさせていない。
【００２０】
以上のようなスミア低減撮像を行なえば、被写体のスポット光による局所的スミアは、信号読み出し時に像が拡散されていることにより低減される。以下、この拡散が実用上充分な効果を発揮して、局所的なスミアは存在しないものと仮定して説明する。ところで、このとき、なお高速シャッタ（短時間露光）使用時の遍在スミアは発生するから、上記のようなスミア低減撮像によっても、なお撮像素子出力に重畳されているスミア成分を除去するために、本実施の形態のカメラにおいてはスミア補正手段を有しており、このスミア補正手段によるスミア補正は、前記スミア低減撮像と相補的に作用するようになっている。
【００２１】
次に、上記スミア補正について詳述するが、まずこれに先立ち周知のＡＤコンバータについて述べる。ＡＤコンバータには種々のものがあるが、どのようなタイプのものであっても、少なくとも電圧をサンプリングするものに関しては、変換対象である入力電圧を多数の異なるレベルの電圧値と比較するというのが動作原理であって、そのために最低２つの基準電圧Ｖ（＋）とＶ（−）〔Ｖ（＋）＞Ｖ（−）〕を有している。そして、２つの基準電圧Ｖ（＋）とＶ（−）間の電圧値を、ビット数に応じたレベル数（８ビットなら 256レベル）に等分した各電圧値を比較基準として、入力電圧のレベルを量子化（ディジタイズ）する。
【００２２】
したがって、入力電圧Ｖ（−）が変換可能な最小電圧値でありディジタル出力０に対応し、入力電圧Ｖ（＋）が変換可能な最大電圧値でありフルビット出力（８ビットなら 255）に対応する。またＶ（−）以下あるいはＶ（＋）以上の入力電圧は、それぞれ０又はフルビットにクリップされる。もちろん現実のハードウェアでは専用の基準電圧端子を有しないものや、基準電圧端子に与える電圧とＡＤコンバータとしての内部基準電圧値が異なる場合があるが、少なくとも概念的には上記Ｖ（＋）とＶ（−）は必ず存在する。本明細書において、単にＡＤ変換手段（ＡＤコンバータ）における基準電圧と言う場合は、このＶ（＋），Ｖ（−）のことを意味するものである。そして、これらＡＤ基準電圧は概念的には常に可変設定できるものであり、また現実のハードウェアにもそのような可変設定が可能なものが存在している。
【００２３】
本実施の形態に係るカメラにおけるスミア補正は、このＡＤコンバータ７−１の基準電圧をスミア成分に応じて可変設定するところに最大の特徴がある。すなわち、上記スミア低減撮像によって得られた１画面に対応する撮像出力信号をＡＤ変換する際に、基準電圧制御部７−２により、後述する方法によって予め求められている直流スミア成分値の電圧レベル（以下Ｖsmとする）に、基準電圧Ｖ（−）を等しく設定することにより、有効画素信号に関するスミア補正が行なわれる。
【００２４】
なお、基準電圧の可変設定を実際に制御する基準電圧制御部７−２自体は、任意の手段が使用できるが、その一例を示せば、システムコントローラ12によって制御可能なＤＡコンバータの出力を、必要に応じてバッファ（ボルテージフォロワ）介してＡＤコンバータの基準電圧端子に印加するように構成すればよい。システムコントローラ12の主体に使用して好適なワンチップマイクロコンピュータＩＣには、このようなＤＡコンバータを内蔵したものも多いことは周知である。
【００２５】
さて、この実施の形態に係るカメラのスミア補正処理では、従来例とは異なり映像信号起因のノイズがスミア除去のための減算によって付加されるようなことは全くないと言う意味では、画質劣化は生じない。そして、更にＶ（＋）の設定はスミアの有無によっても変わらず同じに設定してあるから、Ｖ（−）の可変設定によって単に撮像信号のスミア成分が除去されるだけではなく、スミア成分を除いた被写体成分に対してＡＤ変換の全レンジが常に最適に、具体的には「ＡＤ値＝０が被写体成分の０レベルに、またＡＤ値＝Ｓatが撮像信号の飽和レベルに」常に対応するという大きな特徴を持っている。言い換えれば、このとき得られる総合光電変換特性は、ＡＤコンバータの基準電圧を可変せず上記図３の「ゲインアップを含むディジタルスミア補正処理」を行なった場合の特性と同等であって、従来例のような画面が暗くなる不具合は生じないだけでなく、ディジタルゲインアップ処理を使用しないから量子化ノイズの増加もないものである。
【００２６】
次に、直流スミア成分値の電圧レベルＶsmの求め方について説明する。上記のようにスミア低減撮像の手法を用いているから、発生するスミアは一様であって、露出制御データから算出可能である。具体的には、本実施の形態に係るカメラでは適正露光条件のシャッタ速（露出時間）データを利用する。この点について更に詳述すると、シャッタ速自身はスミアレベルと直接相関はないものの、一般的な撮影時においてはいわゆる適正露出を与えることが前提になるから、高速シャッタを使用する場合とは、すなわちそれだけ短時間の露光であっても充分な露光量が得られる板面照度の場合ということになる。この意味において、平均的板面照度Ｌと露光時間Ｔとの間には、Ｌ＝ｋ／Ｔ（ｋは撮像素子の感度によって決まる定数）の関係がある。一方、当該撮像系のスミア特性関数〔板面照度Ｌに対応して発生するスミアレベルＶsm（Ｌ）〕については、別途事前に測定によって求めることができるから、この関数データをＥＥＰＲＯＭ19に予め格納しておく。撮像に際しては、図示しない公知の測光手段によって求めた適正露光の露光時間がＴmeasであったとすると、上記適正露光時の平均的板面照度Ｌと露光時間Ｔとの間の関係Ｌ＝ｋ／Ｔを用いて、次式（２）でＶsmを求めればよい。
Ｖsm＝Ｖsm（ｋ／Ｔmeas） ・・・・・・・（２）
【００２７】
さて、このようなスミア補正を行なった場合、スミア成分は除去され、且つ画面が暗くなる現象も生じないが、これだけでは被写体輝度域に着目した場合に再現域は改善されていない。すなわち、スミアによって狭くなった撮像レンジは狭いままで改善されていない。この原因は、Ｖ（＋）−Ｖ（−）の値が小さくなったことによって、実質的にゲインが上がったにも係らず、露出はそれ以前の撮像系に対して適正となるようになされたものであるから、露出オーバー状態を来たしているためである。
【００２８】
本実施の形態に係るカメラでは、この露出オーバー状態を生じないように適正露光を得るべく、露出を補正する手段を更に有している。具体的には、実際の露光時間Ｔexp は、変更以前の基準Ｖ（−）の値をＶ０とすれば、次式（３）で示すように、このときの実質的なゲインの逆数を乗ずることによって決定される。
Ｔexp ＝Ｔmeas×｛Ｖ（＋）−Ｖsm｝／｛Ｖ（＋）−Ｖ０｝ ・・・・・・・（３）
なお、このスミアに関する露出補正を行なう際に、必要に応じてその他の情報による露出の補正を伴ってもよいことは勿論である。
【００２９】
以上のように構成した本実施の形態に係るカメラによれば、極めて高速なシャッタを用いた場合も含めて全ての場合に、減算によるノイズ付加や量子化ノイズの増加がなく、スミアの影響が除去されて且つ撮像レンジが充分確保された高画質な撮像を行なうことができる。
【００３０】
なお、上記実施の形態の他にも様々な実施の形態が考えられる。例えば、上記主たる実施の形態において、説明を省略した公知の測光手段については、例えばフォトダイオードなどの専用の測光素子を用いたものがそのまま使用できるのは勿論、撮像素子の出力信号の出力レベルを解析して測光情報を得る、いわゆるイメージャ測光も使用できる。ただし、特に後者のイメージャ測光を用いる場合は、毎回の露光に対して上記した「露光時間に応じたＡＤ基準電圧シフト」を採用すれば、解析対象たる撮像信号（ディジタル信号）については既にスミア補正を施した後のものであるから、上記式による露出補正は行なわず、従来公知の通常の（スミアを考慮しない）露出アルゴリズムを単純に用いるようにする。この後者の実施の形態は、制御の簡単化が図られているという意味で、特徴的な効果を有している。
【００３１】
また上記実施の形態における露出の補正は、露光時間を変更することで行なっているが、これを絞りで行うようにしてもよい。
【００３２】
更に、上記実施の形態に係るカメラでは、スミア補正の効果をより高いものにするために、光拡散素子を用いたスミア低減撮像を行なっているが、これは必須ではない。すなわち、スミア低減撮像はスミアの均一性を高め局所スミアを除去する効果があるから、本発明の利用にとっては相補的に機能する極めて有効な技術ではあるが、少なくとも上記実施の形態のカメラのようなスミア補正処理を行なえば、スミア低減撮像を採用しない場合においても従来技術に比してノイズの増加がないという点では、確かな画質向上効果を有するものである。
【００３３】
そして、スミア補正に際して用いるスミア検出手段についても、上記実施の形態に係るカメラで示した方式に限らず任意の方法を使用することができる。一例としては、上記従来例として示した公開公報に開示しているように撮像信号の垂直ブランキング期間の出力からスミア成分Ｖsm(i) （ｉは水平アドレス）を求め、この代表値（例えば最大値、最小値、平均値など）を求めて直流スミア成分Ｖsmとしてもよい。
【００３４】
このスミア検出に関しては、更に上記したようにスミア低減撮像を採用しない場合への応用例を考えると、この時スミア成分は水平アドレスｉによって異なる値を持つから、代表値によらないスミア成分Ｖsm(i) そのものを用いた補正が好ましいが、本発明はこれに対応することも可能である。すなわち、ＡＤコンバータの基準電圧端子に対するレスポンスが充分速いものを使用すれば、Ｖ（−）を水平アドレス毎に異なるスミア成分Ｖsm(i) に一致させることで、スミア補正を行ない得る。ただしこの時、Ｖ（＋）を上記主たる実施の形態のように固定したままだと、実質ゲインが水平アドレスによって異なることになり不具合となるから、実質ゲインが１画面を通して等しくなるように、すなわち、Ｖ（＋）−Ｖ（−）が一定値を保つように、Ｖ（＋）の値も連動して可変設定することが望ましい。
【００３５】
ただいずれにせよ、このような撮像信号からスミア成分を検出する実施の形態の場合は、上記主たる実施の形態における実質的なゲイン設定に対応した露出の補正を行なおうとした場合には、事前に試行撮像を行なう必要があるなど制御が複雑化することがある。上記主たる実施の形態のカメラでは、これに対して簡単な演算で撮像に先立ちスミア補正に用いるスミア成分を検出できるから、制御が単純化できるという利点を有している。
【００３６】
また、上記実施の形態のカメラにおいては、該撮像系のスミア特性関数〔板面照度Ｌに対応して発生するスミアレベルＶsm（Ｌ）〕の関数データは、ＥＥＰＲＯＭ19に格納するようにしたものを示したが、これは任意の記憶手段を用いることができる。ただし、一般にスミアの発生原因のうちいくつかのもの、例えば回折や多重反射による遮光膜下への入射光の直接的漏れ込みなどは、撮像素子製造時の露光ムラの影響などによって、また他のいくつかのもの、例えばポテンシャル障壁を乗り越えた漏洩電荷などは、カメラ製造時のバイアス電圧ばらつきなどによって、それぞればらつき要素をもっているために、このスミア特性関数についても、カメラの個体毎に異なるものを必要とする場合がある。上記実施の形態に係るカメラは、書き換え可能な記憶手段であるＥＥＰＲＯＭ19を使用することで、この技術的要請に対する対応を極めて容易にしている。
【００３７】
更にまた、本発明は、静止画撮影、動画撮影のいずれに対しても適用することができる。
【００３８】
なお、上記実施の形態のカメラにおいて、スミア補正処理に際してはＡＤ変換の基準電圧を可変設定するようにしているが、ＡＤ変換に関連して実質的に同等な処理については、全く同様に用いることができる。すなわち、上記したＡＤ変換の原理に鑑みれば、例えば２つのＡＤ基準電圧をその差を保ったまま所定値増減（レベルシフト）するという処理を考えた場合は、その代わりに入力電圧を同じ所定値減増（逆極性にレベルシフト）すれば、全く同じ出力ディジタル値が得られる。このような、見かけ上異なっているが相対性を考慮すれば等価なＡＤ変換処理については、当然に本発明の異なる実施の形態の範疇に属するものである。
【００３９】
以上本発明のいくつかの実施の形態を具体的に示したが、本発明はこれらに限られることなく、特許請求の範囲に記載の限りにおいて如何なる態様をも取り得るものであることは言うまでもない。
【００４０】
【発明の効果】
以上実施の形態に基づいて説明したように、請求項１に係る発明によれば、撮像素子の出力信号を量子化するＡＤ変換手段における基準電圧の撮像素子の出力信号に対する相対値をスミア成分に応じて可変設定する基準電圧制御手段を備えているので、量子化ノイズの増加がなく、またスミア補正のための専用の演算手段を要することなくスミアの影響が除去できる撮像装置を実現することが可能となると共に、ＡＤ変換手段の０出力に対応する基準電圧Ｖ（−）の値をスミア成分の値に等しく設定すると共に１画面を通して前記Ｖ（＋）と前記Ｖ（−）との差が一定値を保つように前記Ｖ（＋）の値を連動して可変設定するように構成しているので、ノイズの増加や画面が暗くなる不具合を伴うことなく、スミア低減撮像を採用することなくスミアの影響を除去することが可能となる。また請求項２に係る発明によれば、露出制御情報に基いて直流スミア成分の検出を行なうように構成されているので、簡単な演算で撮像に先立ちスミア補正に用いる直流スミア成分を検出でき制御の単純化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る撮像装置の実施の形態のディジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】 従来のスミア補正前後の入出力特性を示す図である。
【図３】 図２に示したスミア補正後の信号に対してゲインアップ処理を施した場合の総合特性を示す図である。
【符号の説明】
１ 撮像レンズ
１ａ 前玉
１ｂ 後玉
２ レンズ駆動機構
２ａ フォーカスアクチュエータ
２ｂ ズームアクチュエータ
３ 可動絞り
４ 光学フィルタ
５ ＣＣＤ撮像素子
６ ＣＣＤドライバ
７ プリプロセス回路
７−１ ＡＤコンバータ
７−２ 基準電圧制御部
８ ディジタルプロセス回路
９ メモリカードインターフェース
10 メモリカード
11 ＬＣＤ画像表示系
12 システムコントローラ
13 操作スイッチ系
14 操作表示系
15 絞りアクチュエータ
16 アクチュエータドライバ
17 光拡散素子
18 光拡散素子ドライバ
19 ＥＥＰＲＯＭ

Claims (2)

1. 撮像素子と、該撮像素子の出力信号を２つの基準電圧であるＶ（＋）とＶ（−）間の電圧値をビット数に応じたレベル数に等分した各電圧値を比較基準として入力電圧のレベルを量子化するＡＤ変換手段と、前記撮像素子の出力信号に重畳されるスミア成分を検出するスミア検出手段と、該スミア検出手段の検出した前記スミア成分に応じて前記ＡＤ変換手段の０出力に対応する前記Ｖ（−）の値を前記撮像素子の水平アドレス毎に前記スミア成分の値に等しく設定すると共に１画面を通して前記Ｖ（＋）と前記Ｖ（−）との差が一定値を保つように前記Ｖ（＋）の値を連動して可変設定する基準電圧制御手段とを有していることを特徴とする撮像装置。
2. 被写体輝度情報に基づいて前記撮像素子における露出を制御することが可能な露出制御手段を有し、前記スミア検出手段が検出する前記スミア成分は前記露出制御手段における露出制御情報に基いて算出される直流スミア成分であることを特徴とする請求項１に係る撮像装置。

Images