KR20090014100A - 촬상 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 촬상장치에 관한 것으로서, 피사체상을 촬상하여 화소 신호를 출력하는 복수의 화소가 행렬상으로 배치된 촬상 소자와, 상기 촬상 소자로부터 판독된 화소 신호에 대해 화소열마다의 오차를 보정하기 위한 보정값을 산출하는 산출부와, 산출된 보정값을 이용하여 화소 신호에 대해 보정을 실시하는 보정부를 구비하고, 상기 산출부는 라이브 모드시에는 산출한 보정값과 1 프레임 전의 보정값을 평균하여 새로운 보정값을 산출하는 것을 특징으로 한다.

Description

촬상 장치{IMAGING APPARATUS}
본 발명은 촬상 소자로부터의 화소 신호에 포함되는 노이즈를 보정하는 촬상 장치에 관한 것이다.
일본 공개특허공보 평10-126697호에는 CMOS 이미지 센서에 기인하는 고정 패턴 노이즈(FPN)를 보정하는 카메라가 개시되어 있다.
그러나, 촬영마다 화소 리셋시의 신호를 판독하여 촬영 화상 신호로부터 감산하여 FPN을 보정하므로 보정의 정밀도가 떨어지는 문제가 있다.
본 발명의 제 1 형태에 의한 촬상 장치는 피사체상을 촬상하여 화소 신호를 출력하는 복수의 화소가 행렬상으로 배치된 촬상 소자와, 촬상 소자로부터 판독된 화소 신호에 대해 화소열마다의 오차를 보정하기 위한 보정값을 산출하는 산출부와, 산출된 보정값을 이용하여 화소 신호에 대해 보정을 실시하는 보정부를 구비하고, 라이브뷰 모드시에서는 산출부는 산출한 보정값과, 1 프레임 전의 보정값을 평균하여 새로운 보정값을 산출한다.
본 발명의 제 2 형태는 제 1 형태에 의한 촬상 장치에 있어서, 정지 화상의 촬영 개시를 지시하는 지시부를 추가로 구비하고, 라이브뷰 모드시에 지시부에 의해 촬영 개시가 지시되면, 보정부는 라이브뷰 모드시에 이용한 보정값을 이용하여 촬영 화상에 대해 보정을 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 3 형태는 제 2 형태에 의한 촬상 장치에 있어서, 보정부는 라이브뷰 모드시에 이용한 최후의 보정값을 이용하여 촬영 화상에 대해 보정을 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 4 형태는 제 1 형태에 의한 촬상 장치에 있어서, 보정부는 촬상 소자로부터 판독된 촬상 개시전 또는 촬상중에 산출된 보정값을 이용하여 보정 을 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 5 형태는 제 1 형태에 의한 촬상 장치에 있어서, 산출부는 라이브뷰 모드시에서는 촬상 소자가 갖는 전체 화소 중 소정 행의 화소로부터의 화소 신호를 취득하고, 상기 소정 행의 화소에 대응한 보정값을 산출하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 6 형태에 의한 촬상 장치는 피사체상을 촬상하여 화소 신호를 출력하는 복수의 화소가 행렬상으로 배치된 촬상 소자와, 촬상 소자로부터 판독된 화소 신호에 대해 화소열마다의 오차를 보정하기 위한 보정값을 산출하는 산출부와, 산출된 보정값을 이용하여 화소 신호에 대해 보정을 실시하는 보정부와, 정지 화상의 촬영 개시를 지시하는 지시부를 구비하고, 라이브뷰 모드시에 있어서 지시부에 의해 촬상 개시가 지시되면 보정부는 라이브뷰 모드시에 이용한 보정값을 이용하여 촬영 화상에 대해 보정을 실시한다.
본 발명의 제 7 형태는 제 6 형태에 의한 촬상 장치에 있어서, 보정부는 라이브뷰 모드시에 이용한 최후의 보정값을 이용하여 촬상 화상에 대해 보정을 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 8 형태는 제 2 형태에 의한 촬상 장치에 있어서, 연속해서 화상의 촬영을 지시하는 연사 지시부를 추가로 구비하고, 연사 지시부에 의해 화상의 촬영이 지시된 경우, 보정 수단은 동일한 보정값을 이용하여 보정을 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 10 형태는 제 1 형태에 의한 촬상 장치에 있어서, 화소는 광전 변환부를 구비하고, 광전 변환부가 생성하는 광전 신호에 대응하는 화상 신호와, 광전 변환부가 생성하는 광전 신호를 포함하지 않는 보정용 화소 신호를 출력하고, 산출부는 화상 신호에 대해 화소열마다의 오차를 보정하기 위한 보정값을 보정용 화소 신호를 이용하여 산출하고, 보정부는 산출된 보정값을 이용하여 화상 신호에 대해 보정을 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 9 형태 및 제 11 형태는 제 6 형태에 의한 촬상 장치에 있어서, 각각 상기 제 8 형태 및 제 10 형태의 촬상 장치에 대응하는 것이 바람직하다.
(1) 화상 처리부(181)는 라이브뷰 모드시에 있어서, 제 N 프레임의 화소 신호로부터 산출한 FPN 보정값(N)과, 1 프레임 전(제 (N-1) 프레임)의 화소 신호로부터 산출한 FPN 보정값((N-1)AVE)을 평균하여 새로운 FPN 보정값(NAVE)을 산출하고, 화소열마다의 FPN을 보정하도록 했다. 그 결과, 온도 등의 요인에 의해 컬럼 처리 회로(144)를 구성하는 내부 회로의 특성이 변동된 경우에도 FPN 보정값을 갱신할 수 있으므로, 정밀도 좋게 FPN 보정을 실시하여 고화질의 촬영 화상을 얻을 수 있다.
(2) 라이브뷰 모드 시에 릴리즈 스위치가 전체 누름 조작되어 촬영 개시가 지시되면, 화상 처리부(181)는 라이브뷰 모드시에 이용한 최후의 FPN 보정값(NAVE)을 이용하여 촬영 화상에 대해 보정을 실시(단계(S114))하도록 했다. 따라서, FPN 보정값을 산출하기 위해 새롭게 화소 신호를 취득할 필요가 없으므로 FPN 보정의 정밀도를 유지한 채 릴리즈 타임 래그를 줄일 수 있다. 또한, FPN 보정값(NAVE)으로서 라이브뷰 모드시에 이용한 최후의 FPN 보정값(NAVE)을 이용하는 것에 한정되지 않는다.
(3) 화상 처리부(181)는 라이브뷰 모드시에는 촬상 소자(14)가 갖는 모든 화소 중 소정 행의 화소로서, 예를 들면 열방향으로 1/3 화소마다의 화소로부터 화소 신호를 취득하여 FPN 보정값(NAVE)을 산출하도록(단계(S103, S108)) 했다. 따라서, 화상 처리부(181)의 처리에 필요한 부하가 저감되므로, 라이브뷰 모드와 같이 FPN 보정값의 산출 및 FPN 보정에 고속 처리가 필요하게 되는 경우에도 FPN 보정이 실시된 고화질의 촬영 화상이 얻어진다.
(4) 연속해서 화상을 취득(연사)하는 연사 촬영의 경우는 화상 처리부(181)는 촬영 개시전에 최후에 취득한 FPN 보정값(NAVE)과 동일한 FPN 보정값(NAVE)을 이용하여 본 화상용 신호에 대해 FPN 보정 처리를 실시하도록 했다. 따라서, FPN 보정값을 산출하기 위해 새롭게 화소 신호를 취득할 필요가 없으므로 연사 속도를 유지한채 FPN 보정이 실시된 고화질의 촬영 화상이 얻어진다.
도면을 참조하여 본 발명에 의한 일 실시형태의 카메라를 설명한다. 도 1은 전자 카메라(1)의 요부 구성을 도시한 도면이다. 전자 카메라(1)의 바디에 촬영 렌즈(L1)와 스로틀(20)을 구비한 교환 렌즈(2)가 착탈 가능하게 장착되어 있다. 카메라(1)의 바디측에는 퀵리턴 미러(10), 초점판(11), 펜타프리즘(12), 접안 렌 즈(13), 촬상 소자(14) 및 초점 검출용 센서(15)가 설치되어 있다.
도 2는 전자 카메라(1)의 제어계의 블록도이다. 도 2에 있어서, 도 1에 도시한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여 설명한다. 전자 카메라(1)의 제어계는 촬상 소자(14), A/D 변환 회로(16), 타이밍 제너레이터(17), 제어 회로(18), LCD 구동 회로(19), 액정 표시기(191), 조작부(30) 및 메모리카드 인터페이스(31)를 구비하고 있다.
도 1을 참조하여 설명하면, 교환 렌즈(2)를 통과하여 전자 카메라(1)에 입사된 피사체광은, 셔터 릴리즈(release) 전에는 도 1에서 실선으로 나타내는 바와 같이 위치하는 퀵리턴 미러(10)로 상방으로 인도되어 초점판(11)에 결상한다. 초점판(11)에 결상된 피사체상은 펜타 프리즘(12)에 의해 접안 렌즈(13)로 인도된다. 그 결과, 피사체상이 촬상자에게 관찰된다. 피사체광의 일부는 퀵리턴 미러(10)의 반투과 영역을 투과하고, 서브 미러(10a)로 하방으로 반사되어 초점 검출용 센서(15)로 입사된다. 릴리즈 후에는 퀵리턴 미러(10)가 도 1의 파선으로 도시된 위치로 회동하고, 피사체광이 촬상 소자(14)로 인도되어 그 촬상면상에 피사체상이 결상한다.
도 2를 참조하여 제어계에 대해 상세히 설명한다.
촬상 소자(14)는 행렬상으로 다수 배열된 화소 포토다이오드(141), 화소 포토다이오드(141)의 각각에 설치된 스위치(142), 화소 포토다이오드(141)의 각 행을 차례로 선택하기 위한 수직 주사 회로(143) 및 컬럼 처리 회로(144)를 갖는 X-Y 어드레스형 광전 변환 소자이다. 스위치(142)에는 트랜스퍼 게이트 스위치(142A)(이 하, "스위치(142A)"라고 함), 화소 선택 스위치(142B)(이하, "스위치(142B)"라고 함) 및 컨덴서(142C)가 포함되어 있다.
스위치(142A)는 화소 포토다이오드(141)와 컨덴서(142C) 사이에 설치되고, 화소 포토다이오드(141)와 컨덴서(142C) 사이의 전기적 접속의 ON/OFF를 스위칭하는 스위치이다. 컨덴서(142C)는 화소 포토다이오드(141)가 광전 변환한 전하를 전압값으로 변환하기 위해 설치되어 있다. 스위치(142B)는 컨덴서(142C)와 컬럼 처리 회로(144) 사이에 설치되고, 컨덴서(142C)와 컬럼 처리 회로(144) 사이의 전기적 접속의 ON/OFF를 스위칭하는 스위치이다. 임의의 화소의 스위치(142A, 142B)가 모두 온되어 있는 경우에는 그 화소로 수광한 신호가 광전 변환되어 컬럼 처리 회로(144)에 전달된다.
한편, 임의의 화소의 스위치(142A)가 오프되고, 또한 스위치(142B)가 온되어 있는 경우에는 화소 포토다이오드(141)와 컬럼 처리 회로(144)의 접속이 차단되어 있을 때의 신호, 즉 그 화소가 수광하지 않은 상태의 신호(후술하는 FPN의 일요소)와 등가인 신호가 컬럼 처리 회로(144)로 전달된다. 화소 포토다이오드(141)는 수광한 피사체광을 그 강도에 따른 화소 신호로 변환하여 스위치(142)(스위치(142A), 스위치(142B)) 및 컬럼 신호 회로(144)를 통해 A/D 변환 회로(16)로 출력한다.
컬럼 처리 회로(144)는 CDS 회로나 라인 메모리 등을 화소 포토다이오드(141)의 열마다 구비하고, 수직 주사 회로(143)에 의해 선택된 소정 행의 화소 포토다이오드(141)(선택된 행의 화소마다의 스위치(142A)는 오프되고, 또한 스위치(142B)는 온된다)로부터 출력되는 화소 신호를 입력한다. 이 경우에 있어서, 선 택되지 않은 행에 포함되는 각 화소 포토다이오드(141)의 적어도 스위치(142B)는 모두 오프로 되어 있다.
그리고, 컬럼 처리 회로(144)는 선택 행의 화소마다의 스위치(142A)가 오프이고, 또한 스위치(142B)가 온일 때 얻어지는 화소 신호를 열마다 오프셋 신호로서 유지한다. 이 때의 스위치(142A, 142B)의 온 및 오프는 선택 화소간에 거의 동시에 실시된다. 이와 같이 얻어진 오프셋 신호가 후술하는 컬럼 처리 회로(144)에 기인하여 촬영 화상의 종방향으로 발생하는 힘줄(筋) 형상의 고정 패턴 노이즈(이하, FPN:Fixed Pattern Noise), 즉 촬상 소자(14)의 열마다의 고정 패턴 노이즈(FPN)이다.
후술하는 제어 회로(18)는 이 구해진 FPN을 사용하여 보정값(FPN 보정값)을 산출하고, 이 산출한 FPN 보정값을 사용하여 화상 신호에 대해 FPN 보정을 실시한다. 또한, 산출된 FPN 보정값은 후술하는 화상 처리부(181)에 설치된 일시 메모리(183)에 저장된다.
또한, FPN을 얻을 때에는 상술한 바와 같이 소정 행(선택 행)의 화소 포토다이오드(141)로부터 (선택되어 있는 행의 화소 스위치(142A)를 일제히 오프하고, 또한 스위치(142B)를 일제히 온한 상태로) 화소 신호를 얻는 방법 이외에 다음과 같은 방법으로 얻어도 좋다. 예를 들면, 모든 행의 화소(즉, 전체 화소)의 스위치(142A)를 일제히 오프하고, 또한 소정 행(선택 행)의 화소 스위치(142B)만을 일제히 온한 상태로 FPN을 얻도록 해도 좋다.
A/D 변환 회로(16)는 촬상 소자(14)가 출력하는 화소 신호에 아날로그 처리 를 하고 나서 디지털 화상 데이터로 변환하는 회로이다. 타이밍 제네레이터(17)는 제어 회로(18)의 명령에 따라서 촬상 소자(14)와 A/D 변환 회로(16)와 타이밍 신호를 출력하고, 촬상 소자(14)와 A/D 변환 회로(16)의 구동 타이밍을 제어하는 회로이다.
제어 회로(18)는 도시하지 않은 CPU, ROM, RAM 등을 구비하고, 전자 카메라(1)의 각 구성 요소를 제어하거나 각종 데이터 처리를 실행하는 연산 회로이다. 제어 회로(18)는 전술한 타이밍 제네레이터(17)를 제어한다.
제어 회로(18)는 화상 처리부(181) 및 압축부(182)를 구비한다. 화상 처리부(181)는 입력한 화상 데이터에 대해 화이트밸런스 처리, 감마 보정 처리, 색 보간 처리, 윤곽 강조, 비넷 보정 등의 화상 처리를 실행한다. 압축부(182)는 화상 처리부(181)에서 화상 처리가 실시되어 생성된 화상 데이터에 대해 JPEG 압축 처리를 실행하는 회로이다.
메모리카드 인터페이스(3)는 메모리 카드(32)가 착탈 가능한 인터페이스이다. 메모리카드 인터페이스(31)는 제어 회로(18)의 제어에 기초하여 화상 데이터를 메모리 카드(32)에 입력하거나 메모리 카드(32)에 기록되어 있는 화상 데이터를 판독한다. 메모리 카드(32)는 콤팩트 플래시(등록 상표)나 SD 카드 등의 반도체 메모리카드이다.
LCD 구동 회로(19)는 제어 회로(18)의 명령에 기초하여 액정 표시기(191)를 구동하는 회로이다. 액정 표시기(191)는 재생 모드에 있어서, 메모리 카드(32)에 기록되어 있는 화상 데이터에 기초하여 제어 회로(18)에서 작성된 표시 데이터의 표시를 실시한다. 또한, 액정 표시기(191)는 이른바 라이브뷰 화상을 표시하도록 구성되어 있다. 라이브뷰라는 것은 릴리즈 전에 퀵리턴 미러(10)를 위쪽으로 올려 촬상 소자(14)로 촬상한 화상을 리얼타임으로 액정 표시기(191)에 표시하는 표시 형태이고, 일안레프 카메라에서 채용되는 촬상 모드이다.
조작부(30)는 사용자의 조작을 받는 스위치이다. 조작부(30)에는 전원 스위치, 릴리즈 스위치, 그 외의 설정 메뉴의 표시 전환 스위치, 설정 메뉴 결정 버튼 등이 포함된다. 또한, 조작부(30)에 의해 촬영 모드로서 정지 화상 촬영 모드나 상기 라이브뷰 화상을 표시하기 위한 라이브뷰 모드의 설정이 가능하다.
계속해서 화상 처리부(181)에서의 FPN 보정 처리에 대해 정지 화상 촬영 모드가 설정되어 있는 경우와 라이브뷰 모드가 설정되어 있는 경우에 대해 설명한다.
-정지 화상 촬영 모드-
조작부(30)의 조작에 의해 정지 화상 촬영 모드가 설정되고, 릴리즈 스위치의 전체 누름 조작에 의해 촬영이 지시되면, 제어 회로(18)는 퀵리턴 미러(10)를 도 1의 파선으로 나타내는 위치로 회동하고, 촬영 렌즈(L1)를 통과한 피사체광이 촬상 소자(14)로 인도되도록 한다. 또한, 제어 회로(18)는 타이밍 제네레이터(17)에 지시하여 촬상 소자(14)를 구성하는 전체 화소의 범위 중, 예를 들면 1/3의 영역에 상당하는 화소에 대응하는 화소 포토다이오드(141)로부터 출력되도록 수직 주사 회로(143)를 통해 스위치(142)를 온시킨다.
도 3에 화소 신호가 판독되는 화소의 영역을 사선 영역으로 나타낸다. 또한, 설명을 간단히 하기 위해, 촬상 소자(14)의 화소수를 3000×1500 도트로 한다. 본 실시형태에서는 예를 들면 전체 화소 범위의 상부 1/3의 영역에 상당하는 화소(3000×500 도트)로부터 출력되는 화소 신호를 열마다 3000열분 판독한다. 즉, 수직 주사 회로(143)는 제 1 행에서 제 500 행까지를 선택 행으로 하고, 그 선택 행에 포함되는 화소마다의 스위치(142A)를 오프하고, 또한 스위치(142B)를 온한다. 그 결과, 촬상 소자(14)의 제 1 열~제 3000 열의 각 열에 대해 각각 500개의 화소 포토다이오드(141)로부터 화소 신호가 판독되고, 컬럼 처리 회로(144)에 입력된다. 컬럼 처리 회로(144)는 모든 열, 즉 3000열분의 각각 화소 신호를 A/D 변환 회로(16)를 통해 제어 회로(18)의 화상 처리부(181)로 출력한다. 화상 처리부(181)는 상술한 바와 같이 하여 입력한 3000열분의 열마다의 화소 신호(500화소분)를 각각 평균하여 FPN 보정값을 열마다 산출하여 일시 메모리(183)에 저장한다.
계속해서, 제어 회로(18)는 타이밍 제네레이터(17)에 지령하여 모든 화소 스위치(142A, 142B)를 모두 온시켜 촬상 소자(14)의 전체 화소로부터 출력되는 화소 신호를 본 화상용 신호로서 화상 처리부(181)로 입력시킨다. 화상 처리부(181)는 입력한 제 1 열의 본 화상용 신호로부터 대응하는 제 1 열의 FPN 보정값을 감산한다. 화상 처리부(181)는 상기 감산을 3000열분의 각각의 화소 신호에 대해 실시함으로써 FPN 보정 처리를 실시한다. FPN 보정 처리가 실시된 화소 신호는 제어 회로(18)에 의해 상술한 화상 처리나 압축 처리가 실시되어 화상 데이터로서 메모리 카드(32)에 기록된다.
-라이브뷰 모드-
조작부(30)의 조작에 의해 라이브뷰 모드가 설정되면, 제어 회로(18)는 퀵리 턴 미러(10)를 도 1의 파선으로 나타내는 위치로 회동하고, 촬영 렌즈(L1)를 통과한 피사체광이 촬상 소자(14)로 인도되도록 한다. 또한, 제어 회로(18)는 타이밍 제네레이터(17)에 지시하여 촬상 소자(14)를 구성하는 전체 화소 중, 수직 방향으로 1/3로 골라낸 화소 포토다이오드(141)로부터 화소 신호가 출력되도록 수직 주사 회로(143)를 통해 스위치(142)(142A, 142B)를 온시킨다. 또한, 화소 신호는 예를 들면 1/30초 주기로 판독된다.
도 4에 라이브뷰 모드시에 골라 판독되는 화소를 도시한다. 이 경우에 화소 신호가 판독되는 화소를 사선 영역으로 나타낸다. 즉, 수직 주사 회로(143)는 제 2 행, 제 5 행, …, 제 (3n-1) 행(n은 자연수: n≤500)을 선택 행으로 하고, 그 선택행에 포함되는 화소의 스위치(142A)를 오프하고, 또한 스위치(142B)를 온한다. 그 결과, 촬상 소자(14)의 각 열에 대해 합계 500개의 화소 포토다이오드(141)로부터 FPN용 화소 신호가 판독되고, 컬럼 처리 회로(144)로 입력된다. 즉, 촬상 소자(14)의 각 열에 대해 3 화소마다 합계 500개의 화소 포토다이오드(141)로부터 화소 신호가 판독되고, 컬럼 처리 회로(144)로 입력된다. 컬럼 처리 회로(144)는 이들 500개의 화소 신호(FPN)를 A/D 변환 회로(16)를 통해 제어 회로(18)로 출력한다. 제어 회로(18)는 이 FPN을 평균하여 제 1 프레임용 열마다의 FPN 보정값(1)을 산출하여 일시 메모리(183)에 저장한다.
제 1 프레임의 화상을 취득할 때는 상기 선택 행에 포함되는 화소의 스위치(142A, 142B)를 모두 온하여 촬상 소자(14)의 각 열에 대해 3 화소마다 합계 500 개의 화소 포토다이오드(141)로부터 화소 신호(화상 신호)를 판독한다. 그리고, 판독된 화상 신호는 컬럼 처리 회로(144), A/D 변환 회로(16)를 통해 제어 회로(18)의 화상 처리부(18)로 입력된다. 그리고, 화상 처리부(181)는 제 1 열의 화상 신호로부터 일시 메모리(181)에 저장한 제 1 열에 대응하는 상술한 FPN 보정값(1)을 줄인다. 화상 처리부(181)는 상기 감산을 3000열분의 각각의 화소 신호에 대해 실시함으로써 FPN 보정 처리를 실시한다.
제 2 프레임의 화상을 취득하는 경우에도 화상 처리부(181)는 제 1 프레임의 화상을 취득한 경우와 동일하게 하여 선택된 행의 화소의 스위치(142A)가 오프되고, 또한 스위치(142B)가 온된 상태에서 얻어진 3000열분의 열마다의 화소 신호를 각각 평균하여 FPN 보정값(2)을 열마다 산출한다. 그리고, 화상 처리부(181)는 일시 메모리(183)에 저장된 FPN 보정값(1)을 판독하고, 산출한 FPN 보정값(2)으로 판독한 FPN 보정값(1)을 평균하여 FPN 보정값(2AVE)을 열마다 산출하고, 일시 메모리(183)에 저장한다. 이후, 제 1 프레임의 경우와 마찬가지로 3000열분의 화소 신호(화상 신호)에 대해 대응하는 열의 FPN 보정값(2AVE)을 감산하여 FPN 보정을 실시한다.
라이브뷰 모드에 의해 화상이 취득되어 있는 동안은 상술한 바와 같이 하여 화상 처리부(181)는 FPN 보정값을 계산한다. 즉, 제 N 프레임의 화상을 취득할 때는 1 개 전의 제 (N-1) 프레임의 화상을 취득할 때 산출한 FPN 보정값((N-1)AVE)이 판독되어 이하의 수학식 1을 이용하여 FPN 보정값(NAVE)이 열마다 산출된다.
Figure 112008053720245-PAT00001
화상 처리부(181)는 산출한 FPN 보정값(NAVE)을 화소 신호로부터 감산하여 FPN 보정 처리를 실시한다. 그리고, 화상 처리부(181)는 FPN 보정 처리 후의 화소 신호에 대해 상술한 화상 처리를 실시하여 화상 데이터를 생성하고, 제어 회로(18)는 화상 데이터에 대응하는 화상을 액정 표시기(191)에 표시한다.
제 N 프레임의 화상이 취득된 후에 제어 회로(18)가 릴리즈 스위치의 전체 누름 조작에 의한 촬영 지시 신호를 입력하면, 제어 회로(18)는 타이밍 제네레이터(17)에 지령하여 모든 스위치(142)를 온시킨다. 그리고, 촬상 소자(14)의 전체 화소로부터 출력되는 화소 신호가 본 화상용 신호로서 화상 처리부(181)에 입력된다. 화상 처리부(181)는 일시 메모리(183)에 저장한 FPN 보정값(NAVE)을 판독하여 입력한 본 화상용 신호로부터 대응하는 열의 FPN 보정값(NAVE)을 감산한다. 즉, 화상 처리부(181)는 촬영 개시전에 최후에 취득한 FPN 보정값(NAVE)을 이용하여 입력한 본 화상용 신호에 대해 FPN 보정 처리를 실시한다.
상기 실시형태에서는 FPN 보정값을 산출할 때 이용하는 오프셋 신호(FPN)를 선택 행의 화소의 스위치(142A)를 거의 동시에 오프하고, 또한 스위치(142B)를 거의 동시에 온한 상태로 얻도록 하고 있다. 이 FPN 취득 동작에 대해 특히 라이브뷰중의 동작을 도해한 것이 도 5이다. 도 5는 상술한 라이브뷰 모드 설정시의 오프셋 신호(FPN)의 취득 타이밍과, 각 프레임 화상의 취득 타이밍에 대한 관계를 나 타내는 타이밍차트이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 우선 라이브뷰 화상의 제 1 프레임인 제 (N-1) 프레임의 화상 신호의 축적과 판독이 실시된다. 이 때의 스위치(142A, 142B)는 모두 온되어 있다. 그리고, 제 (N-1) 프레임의 제 1499행(라인)의 화상 신호의 축적과 판독이 실시된 후에 다음 프레임인 제 N 프레임용 FPN의 축적, 판독이 실시된다. 이 FPN을 얻을 때에는 전술한 바와 같이 스위치(142A)는 오프되어 있다. 그리고, 제 1499행의 FPN의 판독이 종료되면, 라이브뷰 화상의 1 프레임인 제 N 프레임의 화상 신호의 축적과 판독이 상술한 제 (N-1) 프레임과 동일하게 하여 실시된다. 이상의 동작이 라이브뷰가 종료되기까지 반복된다.
화상 처리부(181)에 의해 FPN 보정 처리가 실시된 화소 신호에 대해 상술한 각종 화상 처리가 실시되어 화상 데이터가 생성된다. 생성된 화상 데이터는 압축부(183)에 의해 압축 처리가 실시된 후, 제어 회로(18)에 의해 메모리 카드(32)에 기록된다. 또한, 연속해서 화상을 취득(연사)하는 경우는 화상 처리부(181)는 2장째 이후의 본 화상용 신호에 대해서도 1장째의 본 화상용 신호의 경우와 마찬가지로 FPN 보정값(NAVE)을 이용하여 FPN 보정 처리를 실시한다. 즉, 연사 촬영의 경우는 촬영 개시 전에 최후에 취득한 FPN 보정값(NAVE)을 이용하여 FPN 보정 처리가 실시된다.
도 6에 도시한 플로우차트를 이용하여 실시형태에 의한 전자 카메라(1)의 FPN 보정 처리의 동작에 대해 설명한다. 도 6의 각 처리 순서는 제어 회로(18)에 서 프로그램을 실행하여 실시된다. 도 6의 각 처리를 실시하는 프로그램은 메모리(도시하지 않음)에 저장되어 있고, 조작부(30)로부터 전원이 온된 것을 나타내는 신호가 입력되면 기동된다.
단계(S101)에서는 라이브뷰 모드로 설정되었는지 여부를 판정한다. 라이브뷰 모드로 설정되어 있는 경우는 단계(S101)가 긍정 판정되어 단계(S102)로 진행한다. 정지 화상 촬영 모드로 설정되어 있는 경우는 단계(S101)가 부정 판정되어 후술하는 단계(S119)로 진행한다.
단계(S102)에서는 타이밍 제네레이터(17)에 지령하여 촬상 소자(14)의 전체 화소 중, 수직 방향으로 3 화소마다 골라낸 화소 포토다이오드(141)로부터 화소 신호가 출력되도록 스위치(142B)를 온시키고, 또한 스위치(142A)는 오프시켜 단계(S103)로 진행한다. 단계(S103)에서는 입력한 화소 신호(오프셋 신호:FPN)를 열마다 평균하여 FPN 보정값(N)을 산출하여 단계(S104)로 진행한다.
단계(S104)에서는 취득한 화소 신호가 제 1 프레임의 화상인지 여부를 판정한다. N=1인 경우, 단계(S104)가 긍정 판정되어 있는 단계(S105)로 진행한다. 단계(S105)에서는 취득한 화소 신호로부터 단계(S103)에서 산출한 FPN 보정값(1)을 감산하여 FPN 보정을 실시하여 단계(S106)로 진행한다. 단계(S106)에서는 FPN 보정값(1)을 일시 메모리(183)에 저장하여 단계(S111)로 진행한다.
취득한 화소 신호가 제 1 프레임의 화상이 아닌 경우, 단계(S104)가 부정 판정되어 단계(S107)로 진행하고, 일시 메모리(183)에 저장된 FPN 보정값((N-1)AVE)을 판독하여 단계(S108)로 진행한다. 단계(S108)에서는 상기 수학식 1을 이용하여 FPN 보정값((N-1)AVE)을 산출하여 단계(S109)로 진행한다. 단계(S109)에서는 취득한 화소 신호로부터 산출한 FPN 보정값((N-1)AVE)을 감산하여 FPN 보정 처리를 실시하여 단계(S110)로 진행한다. 단계(S110)에서는 단계(S108)에서 산출한 FPN 보정값((N-1)AVE)을 일시 메모리(183)에 저장하여 단계(S111)로 진행한다.
단계(S111)에서는 릴리즈 스위치가 전체 누름 조작되었는지 여부를 판정한다. 릴리즈 스위치가 전체 누름 조작되지 않고 촬영 지시 신호를 입력하지 않는 경우는 단계(S111)가 부정 판정되어 단계(S102)로 복귀한다. 릴리즈 스위치가 전체 누름 조작되어 촬영 지시 신호를 입력한 경우는 단계(S111)가 긍정 판정되어 단계(S112)로 진행한다. 단계(S112)에서는 타이밍 제네레이터(17)에 지령하여 촬상 소자(14)의 전체 화소에서 화소 신호가 출력되도록 스위치(142)를 온시켜 단계(S113)로 진행한다. 단계(S113)에서는 일시 메모리(183)에 저장된 FPN 보정값((N-1)AVE)을 판독하여 단계(S114)로 진행한다.
단계(S114)에서는 단계(S112)에서 판독한 본 화상용 신호로부터 FPN 보정값((N-1)AVE)을 감산하여 FPN 보정을 실시하여 단계(S115)로 진행한다. 단계(S115)에서는 화상 처리를 실시하여 화상 데이터를 생성하여 단계(S116)로 진행한다. 단계(S116)에서는 생성한 화상 데이터를 압축하고, 단계(S117)에서는 압축한 화상 데이터를 메모리 카드(32)에 기록하여 단계(S118)로 진행한다.
단계(S118)에서는 전원이 오프되었는지 여부를 판정한다. 조작부(30)로부터 전원이 오프된 것을 나타내는 신호를 입력한 경우는 단계(S118)가 긍정 판정되어 일련의 처리를 종료한다. 전원 오프를 나타내는 신호를 입력하지 않는 경우는 단계(S118)가 부정 판정되어 단계(S101)로 복귀한다.
라이브뷰 모드가 설정되어 있지 않은 경우는 단계(S101)가 부정 판정되어 단계(S119)로 진행하고, 단계(S111)와 마찬가지로 릴리즈 스위치가 전체 누름 조작되었는지 여부를 판정한다. 릴리즈 스위치가 전체 누름 조작되어 촬영 지시 신호를 입력한 경우는 단계(S119)가 긍정 판정되어 단계(S120)로 진행한다. 촬영 지시 신호를 입력하지 않는 경우는 단계(S119)가 부정 판정되어 상기 판정 처리를 반복한다.
단계(S120)에서는 타이밍 제네레이터(17)에 지령하여 촬상 소자(14)의 전체 화소 범위 중, 1/3의 영역에 상당하는 화소 포토다이오드(141)로부터 화소 신호가 출력되도록 스위치(142)를 온시켜 단계(S121)로 진행한다. 단계(S121)에서는 입력한 화소 신호를 열마다 평균하여 FPN 보정값(N)을 산출하여 단계(S122)로 진행한다.
단계(S122)에서는 타이밍 제네레이터(17)에 지령하여 촬상 소자(14)의 전체 화소로부터 화소 신호가 출력되도록 스위치(142)를 온시켜 단계(S123)로 진행한다. 단계(S123)에서는 단계(S123)에서 취득한 화소 신호로부터 단계(S121)에서 산출한 FPN 보정값을 감산하고, FPN 보정을 실시하여 단계(S115)로 진행한다.
이상 설명한 실시형태의 전자 카메라(1)에 의하면, 이하의 작용 효과가 얻어 진다.
(1) 화상 처리부(181)는 라이브뷰 모드시에 있어서, 제 N 프레임의 화소 신호로부터 산출한 FPN 보정값(N)과, 1 프레임 전(제 (N-1) 프레임)의 화소 신호로부터 산출한 FPN 보정값((N-1)AVE)을 평균하여 새로운 FPN 보정값(NAVE)을 산출하고, 화소열마다의 FPN을 보정하도록 했다. 그 결과, 온도 등의 요인에 의해 컬럼 처리 회로(144)를 구성하는 내부 회로의 특성이 변동된 경우에도 FPN 보정값을 갱신할 수 있으므로, 정밀도 좋게 FPN 보정을 실시하여 고화질의 촬영 화상을 얻을 수 있다.
(2) 라이브뷰 모드 시에 릴리즈 스위치가 전체 누름 조작되어 촬영 개시가 지시되면, 화상 처리부(181)는 라이브뷰 모드시에 이용한 최후의 FPN 보정값(NAVE)을 이용하여 촬영 화상에 대해 보정을 실시(단계(S114))하도록 했다. 따라서, FPN 보정값을 산출하기 위해 새롭게 화소 신호를 취득할 필요가 없으므로 FPN 보정의 정밀도를 유지한 채 릴리즈 타임 래그를 줄일 수 있다. 또한, FPN 보정값(NAVE)으로서 라이브뷰 모드시에 이용한 최후의 FPN 보정값(NAVE)을 이용하는 것에 한정되지 않는다.
(3) 화상 처리부(181)는 라이브뷰 모드시에는 촬상 소자(14)가 갖는 모든 화소 중 소정 행의 화소로서, 예를 들면 열방향으로 1/3 화소마다의 화소로부터 화소 신호를 취득하여 FPN 보정값(NAVE)을 산출하도록(단계(S103, S108)) 했다. 따라서, 화상 처리부(181)의 처리에 필요한 부하가 저감되므로, 라이브뷰 모드와 같이 FPN 보정값의 산출 및 FPN 보정에 고속 처리가 필요하게 되는 경우에도 FPN 보정이 실시된 고화질의 촬영 화상이 얻어진다.
(4) 연속해서 화상을 취득(연사)하는 연사 촬영의 경우는 화상 처리부(181)는 촬영 개시전에 최후에 취득한 FPN 보정값(NAVE)과 동일한 FPN 보정값(NAVE)을 이용하여 본 화상용 신호에 대해 FPN 보정 처리를 실시하도록 했다. 따라서, FPN 보정값을 산출하기 위해 새롭게 화소 신호를 취득할 필요가 없으므로 연사 속도를 유지한채 FPN 보정이 실시된 고화질의 촬영 화상이 얻어진다.
이상에서 설명한 실시형태의 전자 카메라는 촬영 렌즈 교환 가능한 것을 대신하여 촬영 렌즈 고정식 전자 카메라라도 좋다.
상기 실시예는 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변경이 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 전자 카메라의 요부 구성을 도시한 도면,
도 2는 실시형태에 의한 전자 카메라의 제어계의 구성을 도시한 블록도,
도 3은 정지 화상 촬영 모드에 있어서 화소 신호가 판독되는 화소의 영역을 도시한 도면,
도 4는 라이브뷰 모드에 있어서 화소 신호가 판독되는 화소의 영역을 도시한 도면,
도 5는 오프셋 신호를 취득하는 타이밍을 도시한 도면, 및
도 6은 실시형태의 전자 카메라에 의한 FPN 보정 처리를 설명하기 위한 플로우차트이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 전자 카메라 2 : 교환 렌즈
10 : 퀵리턴 미러 11 : 초점판
12 : 펜타프리즘 13 : 접안 렌즈
14 : 촬상 소자 15 : 초점 검출용 센서

Claims (11)

  1. 피사체상을 촬상하여 화소 신호를 출력하는 복수의 화소가 행렬상으로 배치된 촬상 소자,
    상기 촬상 소자로부터 판독된 상기 화소 신호에 대해 화소열마다의 오차를 보정하기 위한 보정값을 산출하는 산출부, 및
    상기 산출된 보정값을 이용하여 상기 화소 신호에 대해 보정을 실시하는 보정부를 구비하고,
    라이브뷰 모드시에는 상기 산출부는 상기 산출한 보정값과, 1 프레임 전의 보정값을 평균하여 새로운 보정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    정지 화상의 촬영 개시를 지시하는 지시부를 추가로 구비하고,
    라이브뷰 모드시에 상기 지시부에 의해 촬영 개시가 지시되면, 상기 보정부는 라이브뷰 모드시에 이용한 보정값을 이용하여 촬영 화상에 대해 보정을 실시하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 보정부는 라이브뷰 모드시에 이용한 최후의 보정값을 이용하여 촬영 화상에 대해 보정을 실시하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보정부는 상기 촬상 소자로부터 판독된 촬상 개시전 또는 촬상중에 산출된 상기 보정값을 이용하여 상기 보정을 실시하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 산출부는 상기 라이브뷰 모드시에서는 상기 촬상 소자가 갖는 모든 화소 중 소정 행의 화소로부터의 화소 신호를 취득하고, 상기 소정 행의 화소에 대응한 상기 보정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    연속해서 화상의 촬영을 지시하는 연사 지시부를 추가로 구비하고,
    상기 연사 지시부에 의해 화상의 촬영이 지시된 경우, 상기 보정 수단은 동일한 보정값을 이용하여 보정을 실시하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소는 광전 변환부를 구비하고, 상기 광전 변환부가 생성하는 광전 신호에 대응하는 화상 신호와, 상기 광전 변환부가 생성하는 광전 신호를 포함하지 않는 보정용 화소 신호를 출력하고,
    상기 산출부는 상기 화상 신호에 대해 화소열마다의 오차를 보정하기 위한 보정값을 상기 보정용 화소 신호를 이용하여 산출하고,
    상기 보정부는 상기 산출된 보정값을 이용하여 상기 화상 신호에 대해 보정을 실시하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  8. 피사체상을 촬상하여 화소 신호를 출력하는 복수의 화소가 행렬상으로 배치된 촬상 소자,
    상기 촬상 소자로부터 판독된 상기 화소 신호에 대해 화소열마다의 오차를 보정하기 위한 보정값을 산출하는 산출부,
    상기 산출된 보정값을 이용하여 상기 화소 신호에 대해 보정을 실시하는 보정부, 및
    정지 화상의 촬영 개시를 지시하는 지시부를 구비하고,
    라이브뷰 모드시에 있어서 상기 지시부에 의해 촬상 개시가 지시되면, 상기 보정부는 라이브뷰 모드시에 이용한 보정값을 이용하여 상기 화소 신호에 대해 보정을 실시하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 보정부는 라이브뷰 모드시에 이용한 최후의 보정값을 이용하여 촬영 화상에 대해 보정을 실시하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    연속해서 화상의 지시를 지시하는 연사 지시부를 추가로 구비하고,
    상기 연사 지시부에 의해 화상의 촬영이 지시된 경우, 상기 보정 수단은 동일한 보정값을 이용하여 보정을 실시하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 화소는 광전변환부를 구비하고, 상기 광전변환부가 생성하는 광전 신호에 대응하는 화상 신호와, 상기 광전 변환부가 생성하는 광전 신호를 포함하지 않는 보정용 화소 신호를 출력하고,
    상기 산출부는 상기 화상 신호에 대해 화소열마다의 오차를 보정하기 위한 보정값을 상기 보정용 화소 신호를 이용하여 산출하고,
    상기 보정부는 상기 산출된 보정값을 이용하여 상기 화상 신호에 대해 보정을 실시하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
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