JP4359543B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は撮像装置に係り、特に、デジタルカメラ等の撮像装置に関する。

従来より、撮像装置としてのデジタルカメラの固体撮像素子は、複数の光電変換素子により、被写体に応じた光を光電変換することにより電気信号に変換して出力している。このような光電変換素子には、塵の付着や欠損、または結晶欠陥等に基づく欠陥（欠陥画素）を有するものがあり、該欠陥画素により入射光の光量に正確に対応した信号を出力し得ないものがある。このような欠陥画素のうち、塵や欠損等に起因して生じる欠陥画素は、撮像素子の動作環境に影響を受けない静的な特性を有する欠陥画素であり、結晶欠陥に起因して生じる欠陥画素は、固体撮像素子の露光時間が長くなるほど画質劣化への影響が大きくなるという動的な特性を有する欠陥画素である。

このような様々な種類の欠陥画素に対応する画像データについて補正を行う技術が知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１の技術では、シャッター速度と環境温度等の撮影条件各々に応じた、塵や欠損等に起因して生じる欠陥画素の位置、及び結晶欠陥に起因して生じる欠陥画素の位置各々を示す位置情報を、複数の撮影条件毎にルックアップテーブルに記憶する。そして、ルックアップテーブルから、撮影時の環境温度とシャッター速度とに応じた欠陥画素の位置情報を特定し、特定した位置情報に基づいて欠陥画素の補正を行っている。
特開２０００―１０１９２５公報

しかしながら、上記従来技術によって、撮影条件に応じた欠陥画素に応じた補正を行うことはできるが、欠陥画素に対応する画像データの補正時には、予め記憶された欠陥画素の位置を示す多量の位置情報の中から、撮影条件に応じた欠陥画素の位置情報を特定する必要があるので、高速な画像処理を要する撮影条件が設定された場合には、欠陥画素に関する情報の読込時間が問題となる場合があった。

本発明は、上記問題点を解消するためになされたもので、撮影条件に応じて効率良く欠陥画素の補正を行う撮像装置を得ることを目的とする。

上記目的を達成するために第１の発明の撮像装置は、被写体に応じた光を光電変換する複数の光電変換素子を備えた固体撮像素子によって撮影画像の画像データを得る撮像手段と、前記固体撮像素子における不連続な欠陥画素各々の位置情報を記憶する第１の記憶手段と、前記固体撮像素子における連続した欠陥画素各々の位置情報を記憶する前記第１の記憶手段よりアクセス速度の速い第２の記憶手段と、撮影モードを示すモード情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得したモード情報が連続して撮影画像の画像データを得る連写撮影モードまたは動画像の画像データを得る動画撮影モードを示すモード情報のときは、前記撮像手段によって得られた画像データの、前記第２の記憶手段に記憶された位置情報に応じた欠陥画素に対応する画像データを補正し、前記取得手段によって取得したモード情報が静止画像の画像データを得る静止画撮影モードを示すモード情報のときは、前記撮像手段によって得られた画像データの、前記第２の記憶手段及び前記第１の記憶手段に記憶された位置情報に応じた欠陥画素に対応する画像データを補正する補正手段と、を備えている。

第１の発明の撮像装置の撮像手段は、被写体に応じた光を光電変換する複数の光電変換素子を備えた固体撮像素子によって撮影画像の画像データを得る。第１の記憶手段は、固体撮像素子における不連続すなわち分散した位置に発生している、入射光の光量に正確に対応した画像データが出力されない欠陥画素各々の位置情報を記憶する。第２の記憶手段は、第１の記憶手段に比べて記憶された情報へのアクセス速度の速い高速メモリであって、固体撮像素子における連続した欠陥画素各々の位置情報を記憶する。取得手段は、撮影モードを示すモード情報を取得する。取得手段によって取得されたモード情報が、連続して撮影画像の画像データを得る連写撮影モードまたは動画像の画像データを得る動画撮影モードを示すモード情報のときは、補正手段は、撮像手段によって得られた画像データの、高速メモリである第２の記憶手段に記憶された連続した欠陥画素各々の位置情報に応じた画像データを補正する。取得手段によって取得されたモード情報が、静止画像の画像データを得る静止画撮影モードを示すモード情報のときは、補正手段は、撮像手段によって得られた画像データの第２の記憶手段より低速メモリである第１の記憶手段及び第２の記憶手段各々に記憶された不連続な欠陥画素各々の位置情報に応じた画像データを補正する。

このように、静止画像の画像データを得る静止画撮影モードによる撮影画像の画像データの取得に比べて高速な画像データの処理が要求される連写撮影モードまたは動画撮影モードを示すモード情報を取得したときには、高速メモリである第２の記憶手段に記憶された画質に大きく影響する連続する欠陥画素の位置情報に応じた画像データを補正し、高画質な画像データの取得が要求される静止画撮影モードを示すモード情報を取得したときには、第１の記憶手段及び第２の記憶手段双方に記憶された固体撮像素子における全ての欠陥画素の位置情報に応じた画像データを補正する。

従って、欠陥画素に関する情報の読込時間に影響をうけず、撮影条件に応じて効率良く欠陥画素の補正を行うことができる。

前記第1の記憶手段は、第１の発明の撮像装置において、前記欠陥画素の位置情報を圧縮して記憶し、前記補正手段は、前記取得手段によって取得したモード情報が静止画像の画像データを得る静止画撮影モードを示すモード情報のときは、前記撮像手段によって得られた画像データの、前記第２の記憶手段に記憶された位置情報及び前記第１の記憶手段に記憶された圧縮された欠陥画素の位置情報を解凍した位置情報に応じた欠陥画素に対応する画像データを補正する。

第１の記憶手段は、固体撮像素子における不連続な欠陥画素の位置情報を圧縮して記憶することができる。補正手段は、取得手段によって取得したモード情報が静止画像の画像データを得る静止画撮影モードを示すモード情報のときは、第１の記憶手段に記憶された圧縮された位置情報を解凍した位置情報、及び第２の記憶手段に記憶された非圧縮の位置情報各々に応じた欠陥画素に対応する画像データを補正する。このように、第２の記憶手段に記憶する固体撮像素子における不連続な欠陥画素の位置情報を、圧縮して記憶するので、第２の記憶手段のメモリ容量を確保することができる。また、圧縮された位置情報の解凍は、連写撮影モードまたは動画撮影モードによって得られる画像データに比べて高速処理への要求の低い静止画像の画像データを得る静止画撮影モードを示すモード情報を取得したときに行うので、解凍処理によって撮像装置における処理速度の低下が発生することを防ぐことができる。

前記補正手段は、前記欠陥画素に対応する画像データを該欠陥画素の周囲の画素の画像データによって補間することにより該欠陥画素に対応する画像データを補正することができる。

補正手段は、固体撮像素子の欠陥画素に対応する画像データを、該欠陥画素の周囲の、入射光の光量に正確に対応した信号を出力可能な画素に対応する画像データによって補間することによって行うことができる。

上記に示したように、静止画撮影モード比べて高速な画像データの処理が要求される連写撮影モードまたは動画撮影モードを示すモード情報を取得したときには、高速メモリである第２の記憶手段に記憶された連続する欠陥画素の位置情報に応じた画像データを補正し、動画像撮影モード及び連写撮影モードに比べて高画質な画像データの取得が要求される静止画撮影モードを示すモード情報を取得したときには、第１の記憶手段及び第２の記憶手段双方に記憶された固体撮像素子における全ての欠陥画素の位置情報に応じた画像データを補正するので、欠陥画素に関する情報の読込時間が問題となることを抑制することができるとともに、撮影条件に応じて効率良く欠陥画素の補正を行うことができる、という効果を有する。

以下、本発明をデジタルカメラに適用した実施の形態を図面に基づき説明する。

［第１の実施の形態］
図１（Ａ）に示すように、本発明の撮像装置としてのデジタルカメラ１０の正面には、低照度の場合に発光されるストロボ１２と、撮影される被写体像からの光が入射するファインダー窓１４と、被写体像を結像させるための光学ユニット１６と、が設けられている。また、デジタルカメラ１０の側面には、撮影によって得られた画像データをデジタルデータとして記憶する可搬型の記録メディア１８（図２参照、図１では省略）を装着可能なスロット２０が設けられている。

なお、光学ユニット１６は、沈胴式の光学レンズであり、撮影時以外は、デジタルカメラ１０本体の筐体２２内に沈胴されており、撮影時には、光軸方向に伸縮可能な鏡筒１６Ａが伸長されて、図１（Ａ）に示すように筐体２２の外部に現れるようになっている。また、この光学ユニット１６は、鏡筒１６Ａ内に、撮影レンズ４０、フォーカスレンズ４２、及び絞り・シャッタ機構４４を含んでいる（図２参照）。撮影レンズ４０は、１枚又は複数枚のレンズで構成された単一の焦点距離（固定焦点）のレンズでも良いし、ズームレンズや望遠／広角の二焦点切替式レンズの如く焦点距離可変のものでもよい。

一方、デジタルカメラ１０の背面には、図１（Ｂ）に示すように、撮影によって得られた被写体画像、各種メニュー、及びパラメータ等を表示するＬＣＤ２４、ファインダー窓１４から入射した光が図示を省略した光学部材を介して案内され、撮影する被写体像の構図を決定する際に撮影者によって覗かれるファインダー接眼部２６、及び撮影倍率をアップ又はダウンしたり、ＬＣＤ２４に表示されたメニュー画面から所望のメニュー項目又はズーム倍率の設定や各種パラメータ等を選択する際に撮影者によって操作される十字ボタン２８が設けられている。

更に、デジタルカメラ１０の上面には、デジタルカメラ１０の各部への電源電力の供給／供給停止の切り替えを行う電源スイッチ３０、撮影の指示入力のために撮影者によって押圧操作されるレリーズスイッチ（所謂レリーズスイッチ）３２、及び撮影モードを選択する際に撮影者によって回転操作されるモードダイヤル３４が設けられている。レリーズスイッチ３２は、中間位置まで押下される状態（以下、「半押し状態」という。）、及び当該中間位置を超えた最終押下位置まで押下される状態（以下「全押し状態」という。）の２段階の押圧操作が可能に構成されている。詳細は後述するがデジタルカメラ１０では、レリーズスイッチ３２を半押し状態にすることによりＡＥ（AutomaticExposure、自動露出）機能が働いて露出状態（シャッタースピード、及び絞りの状態）が設定された後、ＡＦ（Auto Focus、自動合焦）機能が働いて合焦制御されるとともに、ＡＷＢ補正値（ホワイトバランスを補正するための基準補正値）の演算、及び詳細を後述する感度を調整するための補正値が設定されると共に、感度及びホワイトバランスの双方を調整するための調整値の演算が行われる。その後、引き続き全押し状態にすると露光（撮影）が行われる。なお、シャッタースピードの設定は、上記のように自動で行っても良いが、手動で行うことができる。また、本実施の形態では、撮影モードとして、レリーズスイッチ３２が全押し状態とされることによって、静止画像の画像データを得る静止画撮影モード、指定コマ数の連続撮影を行う連写撮影モード、動画像の画像データを得る動画撮影モードが設定可能であるものとして説明する。

次に本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の構成を説明する。

図２に示すように、デジタルカメラ１０は、光学ユニット１６の光軸後方に配置されたＣＣＤ（Charge Coupled Device）５０、ＣＤＳ回路５２、アナログ／デジタル変換器（以下、「Ａ／Ｄ変換器」と称す）５４、ＣＣＤ駆動信号発生部５６、モータドライバ５８、ストロボ制御部１３、及びデジタルカメラ１０の全体的な動作を司る主制御部６０を備えている。

ＣＤＳ回路５２は、ＣＣＤ５０から読み出された被写体像を示す出力信号を相関二重サンプリング（ＣＤＳ：Correlated Double Sampling）処理すると共にＲ、Ｇ、Ｂの各色信号に色分解処理して各色信号の信号レベルの調整を行う。Ａ／Ｄ変換器５４は、ＣＤＳ回路５２により処理されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。ＣＣＤ駆動信号発生部５６は、ＣＣＤ５０を駆動するためのタイミング信号を生成する。モータドライバ５８は、光学ユニット１６に含まれる撮影レンズ４０を移動（鏡筒の伸縮）させるためのズームモータ、フォーカスレンズ４２を移動させるためのＡＦ（Auto Focus）モータ、及び絞り・シャッタ機構４４を駆動するアイリスシャッタモータの各モータを駆動する。ストロボ制御部１３は、ストロボ１２発光を制御する。主制御部６０は、デジタルカメラ１０の全体的な動作を司る。

主制御部６０は、画像入力制御部６２、画像信号処理部６４、ＳＲＡＭ６６、表示制御部６８、圧縮伸長処理回路７０、メディア制御部７２、ＡＦ検出回路７４、ＡＥ（Auto Exposure）・ＡＷＢ（Auto White Balance）検出回路７６、補正部９０、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）７８、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）８０、及びＣＰＵ８２が、バス８４により相互に接続されている。また、ＣＰＵ８２は、ＣＣＤ駆動信号発生部５６、モータドライバ５８と接続されている。さらに、ＣＰＵ８２は、十字ボタン２８、電源スイッチ３０、レリーズスイッチ３２、及びモードダイヤル３４と接続されている。

画像入力制御部６２は、Ａ／Ｄ変換器５４によるデジタル変換後のデジタル信号を被写体を表す被写体画像の画像データとして入力する。ＥＥＰＲＯＭ８０は、各種プログラム、パラメータ等の情報や、欠陥画素の位置を示す情報を格納した複数種のルックアップテーブル（以下、ＬＵＴという）を予め記憶している。本実施の形態では、ＥＥＰＲＯＭ８０には、複数種のＬＵＴとして、連欠陥補正用ＬＵＴ６６Ａ及び単欠陥補正用ＬＵＴ７８Ａ各々が記憶されている。

連欠陥補正用ＬＵＴ６６Ａには、ＣＣＤ５０上の連続した位置に発生している欠陥画素を補正するための補正情報が、連続した位置に発生している欠陥画素各々の位置を示す位置情報として記憶されている。単欠陥補正用ＬＵＴ７８Ａには、ＣＣＤ５０上の独立した位置に単体で発生している欠陥画素を補正するための補正情報が、単体の欠陥画素の位置を示す位置情報として記憶されている。

なお、本実施の形態では、連欠陥補正用ＬＵＴ６６Ａ及び単欠陥補正用ＬＵＴ７８Ａ各々に記憶された位置情報に対応する欠陥画素は、CCD５０の光入射面に付着する塵等に起因して、塵が付着した位置に対応する画素への入射光が遮られることによる黒キズを生じさせる欠陥画素、及び画素の光入射面に形成されるカラーマイクロフィルタやマイクロレンズなどの欠損等に起因する欠陥画素や、部分的に本来の光学特性が得られなくなる白キズを生じさせる欠陥画素であるものとして説明する。これらの欠陥画素は、温度や露光時間等に依存しない静的な欠陥画素である。

ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）７８は、ＣＰＵ８２による各種処理の実行時のワークメモリとして用いられ、主として撮影により得られた画像データを記憶すると共に、デジタルカメラ１０への電力投入時に、ＣＰＵ８２の制御によってＥＥＰＲＯＭ８０から単欠陥補正用ＬＵＴ７８Ａが展開される。ＳＤＲＡＭより記憶されたデータへのアクセス速度が早い高速メモリであるＳＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）６６は、デジタルカメラ１０への電力投入時にＣＰＵ８２の制御によって、ＥＥＰＲＯＭ８０から連欠陥補正用ＬＵＴ６６Ａが展開される。補正部９０は、詳細は後述するが、Ａ／Ｄ変換器５４から画像入力制御部６２を介して入力された画像データの内、撮影条件に基づいて、連欠陥補正用ＬＵＴ６６Ａ及び単欠陥補正用ＬＵＴ７８Ａの何れか一方または双方に記憶されている欠陥画素の位置情報に該当する画像データについて欠陥画素補正を行う（詳細後述）。画像信号処理部６４は、欠陥画素補正が行われた画像データに対して所定のデジタル信号処理を行う。表示制御部６８は、SRAM６６に格納された画像データに基づく画像を表示するようにＬＣＤ２４の表示を制御する。圧縮伸長処理回路７０は、入力された画像データを圧縮・伸長する。メディア制御部７２は、スロット２０に装填された記録メディア１８に対して各種情報を読み書きする。ＡＦ検出回路７４は、入力された画像データに基づいて最適な焦点位置を検出する。ＡＥ・ＡＷＢ検出回路７６は、入力された画像データに基づいて最適な露出及びホワイトバランスを調整する。

なお、一般に、ＣＣＤ５０には、シャッターゲートを介してシャッタードレインが設けられており、シャッターゲートをシャッターゲートパルスによって駆動することにより、蓄積した信号電荷をシャッタードレインに掃き出すことができる。すなわち、ＣＣＤ５０は、シャッターゲートパルスによって各光電変換素子に蓄積される電荷の蓄積時間（シャッタスピード）を制御する、所謂電子シャッター機能を有しており、絞り・シャッタ機構４４のシャッタ機能の代わりにこの電子シャッター機能を用いるようにしてもよい。

なお、ＳＲＡＭ６６は、本発明の撮像装置の第２の記憶手段に相当し、ＳＤＲＡＭ７８は、本発明の第１の記憶手段に相当し、補正部９０が、本発明の撮像装置の補正手段に相当する。

次に、上記実施の形態に係るデジタルカメラ１０の作用を説明する。

図３には、ＣＰＵ８２で実行される処理ルーチンを示した。電源スイッチ３０によりデジタルカメラ１０に電源が投入されるとステップ１００へ進み、ＥＥＰＲＯＭ８０に記憶された連欠陥補正用ＬＵＴ６６Ａを高速メモリであるＳＲＡＭ６６に展開するとともに、単欠陥補正用ＬＵＴ７８ＡをＳＲＡＭ６６より低速メモリであるＳＤＲＡＭ７８へ展開する。

次にステップ１０２では、レリーズスイッチ３２が半押し状態と判断されるまで否定判断を繰り返し、肯定されるとステップ１０４へ進む。ステップ１０４では、被写体画像１フレーム分のＲ、Ｇ、Ｂ信号を積算した積算値に基づいて被写体輝度（撮影ＥＶ値）を求め、この撮影ＥＶに基づいて露光制御値として絞り値及びシャッタスピードとを決定するＡＥ制御が行われる。

次にステップ１０６では、レリーズスイッチ３２が全押し状態か否かを判別し、否定されると上記ステップ１０２へ戻り、肯定されると、ステップ１０７へ進む。

ステップ１０７では、上記ステップ１０４で設定された絞りの状態に基づいて絞り４４の状態が制御されるとともに、ＣＣＤ５０の電子シャッター機能により、ＣＣＤ５０の、画素に対応する各光電変換素子に蓄積された電荷の蓄積時間が上記ステップ１０４で設定されたシャッタースピードとなるように制御されて、各光電変換素子から転送された電荷がＣＣＤ５０から順次出力されて、Ａ／Ｄ変換器５４によってデジタルデータに変換されて、画素毎の画像データによる撮影画像の画像データとして主制御部６０に入力される、撮像処理が実行される。なお、ステップ１０７の処理が、本発明の撮像装置の撮像手段の機能に相当する。

ステップ１０８では、撮影モード読込処理が実行される。ステップ１０８の処理は、ユーザによるモードダイヤル３４の処理によって設定された撮影モードを示す情報を図示を省略したメモリから読込むことによって可能である。この撮影モードを示す情報は、ユーザによるモードダイヤル３４が操作されたときに、図示を省略したメモリに記憶されるようにすればよい。なお、ステップ１０８の処理が本発明の撮像装置の取得手段の機能に相当する。

次にステップ１１０では、上記ステップ１０８で読込んだ撮影モードを示す情報が、連写撮影モードまたは動画撮影モードを示すモード情報か否かを判別し、肯定されると、ステップ１１２へ進み、高速メモリであるＳＲＡＭ６６に記憶された連欠陥補正用ＬＵＴ６６Ａに格納された欠陥画素の位置を示す位置情報を読込む。

次のステップ１１４では、上記ステップ１１２で読込んだ、高速メモリであるＳＲＡＭ６６に記憶された連欠陥補正用ＬＵＴ６６Ａに格納された欠陥画素の位置を示す位置情報に基づいて、上記ステップ１０７で取得した撮影画像の画像データの欠陥画素補正処理を実行する。欠陥画素補正処理は、例えば、欠陥を有する欠陥画素に隣接する画素の電荷量を平均した値を、撮影画像の画像データの内の該欠陥画素に対応する画像データとして設定することによって行われる。なお、欠陥画素補正処理は、撮影画像の画像データの内の欠陥画素に対応する画像データに、予め定めた補正値を加減乗除すること等によって行うこともでき、このような形態に限られるものではない。

次にステップ１１５では、欠陥画素補正処理が行われた撮影画像の画像データに、所定のデジタル信号処理を行う画像処理を行った後に、画像処理された画像データをＳＤＲＡＭ７８に記憶する。

次にステップ１１６では、レリーズスイッチ３２が全押し状態か否かを判別し、否定されるとステップ１１１へ進み、上記ステップ１０７と同様の処理が行われて画像データを取得した後に、上記ステップ１１２へ戻り、肯定されると、ステップ１１７へ進む。

なお、上記ステップ１１０で連写モードを示すモード情報であると判別したときには、上記ステップ１１６の判断に変えて、予め定めた所定フレーム数の画像データを取得したか否かを判別し、否定されると図示を省略したカウンタのカウント値をカウントアップした後にステップ１１１へ進み、肯定されると図示を省略したカウンタをリセットした後にステップ１１７へ進むようにすればよい。

ステップ１１７では、欠陥画素補正処理及び各種画像処理が行われた撮影画像の画像データを圧縮伸張処理した後に、記録メディア１８に記憶するメモリ処理が実行された後に、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ１１０で否定され、上記ステップ１０８で読込んだ撮影モードが静止画撮影モードである場合にはステップ１１８へ進み、高速メモリであるＳＲＡＭ６６に記憶された連欠陥補正用ＬＵＴ６６Ａに格納された欠陥画素の位置を示す位置情報と、低速メモリであるＳＤＲＡＭ７８に記憶された単欠陥補正用ＬＵＴ７８Ａに格納された欠陥画素の位置を示す位置情報と、の双方を読込む。

次にステップ１２０では、上記ステップ１１８で読込んだ、連欠陥補正用ＬＵＴ６６Ａ、及び単欠陥補正用ＬＵＴ７８に格納された欠陥画素の位置情報に基づいて、上記ステップ１１４の処理と略同様に、上記ステップ１０７で得られた画像データの、欠陥画素の位置情報に対応する画像データについて、上記ステップ１１４と略同様に欠陥画素補正処理を行う。

次にステップ１２１では、上記ステップ１１５と略同様に、欠陥画素補正処理が行われた撮影画像の画像データに、所定のデジタル信号処理を行う画像処理を行った後に、上記ステップ１１７へ進む。

なお、上記ステップ１１４及びステップ１２０の処理が、本発明の補正手段の機能に相当する。

以上説明したように、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、静止画像の画像データを得る静止画撮影モードに比べて画質より速度を優先した高速な画像データの処理が要求される連写撮影モードまたは動画撮影モードが設定されたときには、高速メモリであるＳＲＡＭ６６に記憶された連欠陥補正用ＬＵＴ６６Ａに格納された欠陥画素の位置情報に基づいて、撮影画像の画像データの内の、連続した位置に発生した欠陥画素各々に対応する画像データについて欠陥画素補正処理を行う。

また、連写撮影モード及び動画撮影モードに比べて高画質な画像データの取得が要求される静止画撮影モードが設定されたときには、ＳＲＡＭ６６より低速メモリであるＳＤＲＡＭ７８に記憶された単欠陥補正用ＬＵＴ７８Ａに格納された欠陥画素の位置情報と、高速メモリであるＳＲＡＭ６６に記憶された連欠陥補正用ＬＵＴ６６Ａに格納された欠陥画素の位置情報と、の双方の位置情報に基づいて、撮影画像の画像データの内の、ＣＣＤ５０の全ての欠陥画素の位置情報に応じた画像データを補正する。

従って、連写撮影モードまたは動画像撮影モードが設定されたときには、高速メモリであるＳＲＡＭ６６に展開された連欠陥補正用ＬＵＴ６６Ａを読み取るので、欠陥画素に関する情報の読込時間が問題となることを抑制すると共に、連続した位置に発生している欠陥画素に対応する画像データを補正することができるので、画質に大きく影響のある連続する欠陥画素を示す位置情報に対応する画像データを補正することができる。

また、高画質な画像データの取得への要望の高い静止画像の画像データを得る静止画撮影モードのときには、連欠陥補正用ＬＵＴ６６Ａ及び単欠陥補正用ＬＵＴ７８Ａ双方に格納された欠陥画素、すなわちＣＣＤ５０の全ての欠陥画素を示す位置情報に基づいて、対応する画像データの欠陥画素補正処理を行うことができる。

従って、欠陥画素に関する情報の読込時間が問題となることを抑制すると共に、撮影条件に応じて効率良く欠陥画素の補正を行うことができる。

なお、本実施の形態では、連欠陥補正用ＬＵＴ６６Ａ及び単欠陥補正用ＬＵＴ７８Ａの双方については、圧縮処理等を施さずにＥＥＰＲＯＭ８０に記憶されるものとし、デジタルカメラ１０の電源電力投入時に、ＳＲＡＭ６６及びＳＤＲＡＭ７８各々に展開する場合を説明したが、単欠陥補正用ＬＵＴ７８Ａを圧縮して予めＥＥＰＲＯＭ８０に記憶するとともに、デジタルカメラ１０の電源電力投入時に、圧縮された状態のままでＳＤＲＡＭ７８に展開するようにしてもよい。この場合、上記ステップ１１８の欠陥画素位置情報読込時に、低速メモリであるＳＤＲＡＭ７８に記憶された圧縮された単欠陥補正用ＬＵＴ７８Ａを解凍した後に、欠陥画素の位置情報を読込むようにすればよい。このようにすれば、単欠陥補正用ＬＵＴ７８によるＥＥＰＲＯＭ７８Ａのメモリ容量不足を防ぐことができる。また、圧縮した単欠陥補正用ＬＵＴ７８Ａは、高速な画像処理を要する連写撮影モードや動画撮影モードが設定されたときに設定時には使用せず、連写撮影モードや動画撮影モードに比べて高速な画像処理を必要としない通常の静止画撮影モードが選択されたときにのみ解凍して使用するので、該単欠陥補正用ＬＵＴ７８Ａの解凍処理に要する時間が、デジタルカメラ１０における画像データの処理速度に影響を与えることを抑制することができる。

［第２の実施の形態］
上記第１の実施の形態では、露光時間の長短に関わりなく、発生するノイズ成分が略一定の静的な特性を有する欠陥画素の画素補正を行う場合を説明したが、本実施の形態では、露光時間が長くなるほど、該欠陥画素によるノイズ成分の発生量が増加する温度白キズ等の動的な特性を有する欠陥画素と、上記第１の実施の形態で説明した静的な特性を有する欠陥画素の双方について補正を行う場合を説明する。

また、上記第１の実施の形態では、ＥＥＰＲＯＭ８０には、複数種のＬＵＴとして、連欠陥補正用ＬＵＴ６６Ａ及び単欠陥補正用ＬＵＴ７８Ａ各々を記憶するものとして説明したが、本実施の形態では、図４に示すように、通常補正用ＬＵＴ６６Ｂ及び長露光補正用ＬＵＴ７８Ｂが予め記憶されているものとして説明する。

通常補正用ＬＵＴ６６Ｂには、ＣＣＤ５０上に発生している欠陥画素の内、所定時間未満の短時間露光においても欠陥画素によるノイズ成分の発生量が画質劣化を招くようなレベルである欠陥画素を補正するための補正情報が、該欠陥画素の位置を示す位置情報として記憶されている。長露光補正用ＬＵＴ７８Ｂには、露光時間が長くなるほどノイズ成分の発生量が大きくなる欠陥画素を補正するための補正情報が、該欠陥画素の位置を示す位置情報として記憶されている。

次に本実施の形態に係るデジタルカメラ１１の作用を説明する。

図５には、ＣＰＵ８２で実行される処理ルーチンを示した。電源スイッチ３０によりデジタルカメラ１０に電源が投入されるとステップ２００へ進み、ＥＥＰＲＯＭ８０に記憶された通常補正用ＬＵＴ６６Ｂを高速メモリであるＳＲＡＭ６６に展開するとともに、長露光補正用ＬＵＴ７８ＢをＳＲＡＭ６６より低速メモリであるＳＤＲＡＭ７８へ展開する。

次に上記第１の実施の形態と同様に、ステップ１０２乃至ステップ１０７の処理が実行されて、露光制御値として絞り値及びシャッタスピードが決定された後に、ＣＣＤ５０の電子シャッター機能によって、ＣＣＤ５０の、画素に対応する各光電変換素子に蓄積された電荷の蓄積時間が上記ステップ１０４で設定されたシャッタースピードとなるように制御されて、各光電変換素子から転送された電荷がＣＣＤ５０から順次出力された後に、Ａ／Ｄ変換器５４によってデジタルデータに変換され、画像データとして主制御部６０に入力されることによって、撮影画像の画像データを得る撮像処理が実行される。

次にステップ２０６では、上記ステップ１０４の処理によって設定されたシャッタースピードに応じた露光時間を読込む。なお、露光時間は、ユーザによるモードダイヤル３４の操作指示によって設定されるようにし、設定された値を読込むようにしてもよい。

次にステップ２０８では、上記ステップ１０４で設定したシャッタスピードに対応する露光時間が、予め定められた所定時間未満であるか否かを判別し、肯定されるとステップ２０９へ進む。予め定められた所定時間とは、長露光補正用ＬＵＴ７８Ｂに格納された欠陥画素において、露光時間が長くなるほど増大するノイズ成分の発生量が画質に影響が出る程度となるときの露光時間のしきい値を示すものである。

次にステップ２０９では、高速メモリであるＳＲＡＭ６６に記憶された通常補正用ＬＵＴ６６Ｂに格納された欠陥画素の位置を示す位置情報を読込む。

次のステップ２１０では、上記ステップ２０９で読込んだ、高速メモリであるＳＲＡＭ６６に記憶された通常補正用ＬＵＴ６６Ｂに格納された欠陥画素の位置を示す位置情報に基づいて、上記ステップ１０７で取得した撮影画像の画像データの欠陥画素補正処理を、上記ステップ１１４と同様に実行する。

次にステップ２１１において、欠陥画素補正処理が行われた撮影画像の画像データに、所定のデジタル信号処理を行う画像信号処理を行った後に、次のステップ２１２において、欠陥画素補正処理及び所定の画像信号処理が行われた撮影画像の画像データに、各種画像処理を施し、記録メディア１８に記憶するメモリ処理が実行された後に、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ２０８で否定され、上記ステップ２０６で読込んだシャッタスピードに応じた露光時間が所定時間以上である場合には、ステップ２１４へ進み、高速メモリであるＳＲＡＭ６６に記憶された通常補正用ＬＵＴ６６Ｂに格納された欠陥画素の位置を示す位置情報と、低速メモリであるＳＤＲＡＭ７８に記憶された長露光補正用ＬＵＴ７８Ｂに格納された欠陥画素の位置を示す位置情報と、の双方を読込む。

次にステップ２１６では、上記ステップ２１４で読込んだ、通常補正用ＬＵＴ６６Ｂ及び長露光補正用ＬＵＴ７８Ｂ各々に格納された欠陥画素の位置情報に基づいて、上記ステップ１０７で得られた画像データの、欠陥画素の位置情報に対応する画像データについて、上記ステップ１１４と略同様に欠陥画素補正処理を行った後に、上記ステップ２１１へ進む。

なお、ステップ２１０及びステップ２１６の処理が本発明の撮像装置の補正手段の機能に相当する。

以上説明したように、本実施の形態のデジタルカメラ１１では、設定された露光時間が、露光時間が長くなるほど該欠陥画素によるノイズ成分の発生量が増加する動的な欠陥要因である欠陥画素によるノイズ成分の発生量が画質に影響が出る程度となるときの露光時間のしきい値である所定時間以上である場合に、低速メモリであるＳＤＲＡＭ７８に格納された長露光補正用ＬＵＴ７８Ｂに格納された欠陥画素の位置情報と、高速メモリであるＳＲＡＭ６６に記憶された通常補正用ＬＵＴ６６Ｂに格納された欠陥画素の位置情報と、の双方に基づいて、欠陥画素の補正処理を行う。また、設定された露光時間が該所定時間より短いときには、高速メモリであるＳＲＡＭ６６に格納された通常補正用ＬＵＴ６６Ｂに格納された欠陥画素の位置情報に基づいて、欠陥画素の補正処理を行う。

このため、露光時間が短いときには、高速メモリであるＳＲＡＭ６６に格納された通常補正用ＬＵＴ６６Ｂに格納された欠陥画素の位置情報に応じて、欠陥画素の補正処理を実行し、露光時間が長いときには、低速メモリであるＳＤＲＡＭ７８に格納された長露光補正用ＬＵＴ７８Ｂに格納された長露光補正用ＬＵＴ７８Ｂに格納された欠陥画素の位置情報に基づいて欠陥画素の補正処理を行うので、欠陥画素に関する情報の読込時間が問題となることを抑制すると共に、撮影条件に応じた欠陥画素の補正処理を行うことができる。

また、撮影条件に応じて処理速度の低下を招くことなく効率良く欠陥画素の補正を行うことができる。

なお、本実施の形態では、通常補正用ＬＵＴ６６Ｂ及び長露光補正用ＬＵＴ７８Ｂの双方については、圧縮処理等を施さずにＥＥＰＲＯＭ８０に記憶されるものとし、デジタルカメラ１１の電源電力投入時に、ＳＲＡＭ６６及びＳＤＲＡＭ７８各々に展開する場合を説明したが、長露光補正用ＬＵＴ７８Ｂを圧縮して予めＥＥＰＲＯＭ８０に記憶するとともに、デジタルカメラ１１の電源電力投入時に、圧縮された状態のままでＳＤＲＡＭ７８に展開するようにしてもよい。この場合、上記ステップ２０８で否定されて、上記ステップ２１４の欠陥画素位置情報読込時に、低速メモリであるＳＤＲＡＭ７８に記憶された圧縮された長露光補正用ＬＵＴ７８Ｂを解凍した後に、欠陥画素の位置情報を読込むようにすればよい。このようにすれば、長露光補正用ＬＵＴ７８ＢによるＥＥＰＲＯＭ７８Ａのメモリ容量不足を防ぐことができる。また、圧縮した長露光補正用ＬＵＴ７８Ｂは、露光時間の短い通常撮影時には、使用せず、露光時間が所定時間より長い長露光時間による撮影であると判断した時に解凍するので、該長露光補正用ＬＵＴ７８Ｂの解凍処理が撮影時の他の画像データの処理速度に影響を与えることを抑制することができる。

また、本実施の形態では、露出時間は、半押し状態のときに実行されるＡＥ制御によって設定されたシャッタスピードに応じた時間として自動設定する場合を説明したが、ユーザによるモードダイヤル３４の設定によって設定されるようにしてもよい。この場合、上記ステップ２０６の処理において、モードダイヤル３４で設定されたシャッタスピードの値を読込むことによって露光時間を読込むようにすればよい。

なお、本実施の形態では、上記ステップ２０８の判断において、設定された露光時間が所定時間未満か否かを判断し、所定時間未満である場合には、高速メモリであるＳＲＡＭ６６に格納された通常補正用ＬＵＴ６６Ｂに格納された欠陥画素の位置情報に基づいて欠陥画素の補正処理を行い、所定時間以上である場合には、低速メモリであるＳＤＲＡＭ７８に格納された長露光補正用ＬＵＴ７８Ｂに格納された欠陥画素の位置情報に基づいて欠陥画素の補正処理を行う場合を説明したが、欠陥画素補正処理が行われた画像データについて、各種信号処理を行うときに、高画質の画像データとなるように信号処理を行うことを示すように画質優先モードを予めデジタルカメラ１１の撮影モードとして更に設けて、該画質優先モードが設定されているときに、上記ステップ２１４へ進み、画質優先モード以外のモードが設定されているときには、上記ステップ２０９へ進むようにしてもよい。欠陥画素補正処理された画像データに更に高画質の画像データが得られるように信号処理を行う場合には、高画質の画像データが得られるような信号処理を行わない場合に比べて上記ステップ２１１の処理において長い信号処理時間を必要とすると考えられるので、画質優先モードのときには、高速メモリ及び低速メモリ双方に各々記憶された、通常補正用ＬＵＴ６６Ｂ及び長露光補正用ＬＵＴ７８Ｂを用いることによって、速度より画質を優先した欠陥画素補正処理を行うことができる。

本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの正面（Ａ）及び背面（Ｂ）を示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係るデジタルカメラの電気系の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係るデジタルカメラのＣＰＵで実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係るデジタルカメラの電気系の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係るデジタルカメラのＣＰＵで実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ デジタルカメラ
６６ ＳＲＡＭ
６６Ａ 連欠陥補正用ＬＵＴ
６６Ｂ 通常補正用ＬＵＴ
７８ ＳＤＲＡＭ
７８Ａ 単欠陥補正用ＬＵＴ
７８Ｂ 長露光補正用ＬＵＴ
９０ 補正部

Claims (3)

1. 被写体に応じた光を光電変換する複数の光電変換素子を備えた固体撮像素子によって撮影画像の画像データを得る撮像手段と、
   前記固体撮像素子における不連続な欠陥画素各々の位置情報を記憶する第１の記憶手段と、
   前記固体撮像素子における連続した欠陥画素各々の位置情報を記憶する前記第１の記憶手段よりアクセス速度の速い第２の記憶手段と、
   撮影モードを示すモード情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段によって取得したモード情報が連続して撮影画像の画像データを得る連写撮影モードまたは動画像の画像データを得る動画撮影モードを示すモード情報のときは、前記撮像手段によって得られた画像データの、前記第２の記憶手段に記憶された位置情報に応じた欠陥画素に対応する画像データを補正し、前記取得手段によって取得したモード情報が静止画像の画像データを得る静止画撮影モードを示すモード情報のときは、前記撮像手段によって得られた画像データの、前記第２の記憶手段及び前記第１の記憶手段に記憶された位置情報に応じた欠陥画素に対応する画像データを補正する補正手段と、
   を備えた撮像装置。
2. 前記第1の記憶手段は、前記欠陥画素の位置情報を圧縮して記憶し、前記補正手段は、前記取得手段によって取得したモード情報が静止画像の画像データを得る静止画撮影モードを示すモード情報のときは、前記撮像手段によって得られた画像データの、前記第２の記憶手段に記憶された位置情報及び前記第１の記憶手段に記憶された圧縮された欠陥画素の位置情報を解凍した位置情報に応じた欠陥画素に対応する画像データを補正する請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記補正手段は、前記欠陥画素に対応する画像データを該欠陥画素の周囲の画素の画像データによって補間することにより該欠陥画素に対応する画像データを補正する請求項１または請求項２に記載の撮像装置。

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