JPH11205690A - デジタルスチルカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】絞り調整機構が不要で、高速シャッター時でも
高画質な画像を取得することができるスミア補正機能付
きのデジタルスチルカメラを提供する。 【解決手段】固体撮像素子１４に印加する読出ゲートパ
ルスをオフし、各光電変換素子で蓄積した信号電荷を垂
直転送ＣＣＤに移さずに垂直転送ＣＣＤと水平転送ＣＣ
Ｄのみを転送駆動し、垂直転送ＣＣＤに残存するスミア
成分を取り出す。かかるスミアデータを用いて記録用の
画像データに対してスミア補正演算を施し、記録用の撮
像出力信号からスミア成分を除去する。特に、１画面全
体のスミア成分を取得することにより、一層精度の高い
スミア補正を行うことができる。スミアデータは撮影開
始信号の入力に応じて取得してもよいし、周期的に取り
込んでもよい。また、測光演算で定まる電子シャッター
値によってスミア補正の必要性を自動的に判別してもよ
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデジタルスチルカメ
ラ係り、特にスミア現象による画質の劣化を防止する機
能を具備したデジタルスチルカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】インターライン（ＩＬ）方式やフレーム
トランスファー（ＦＴ）方式等の固体撮像デバイスを用
いたカメラで太陽やライト等の高輝度被写体を撮影する
と、撮影画面の縦方向に帯状の明るい線が現れる。かか
る現象はスミア現象と呼ばれ、面撮像デバイスの各フォ
トダイオード（光電変換素子）に生じる電荷を転送レジ
スタで転送して読み出す際に入射光量の大きな部分の電
荷が転送ラインに溢れ出したり、或いは、入射光自体が
転送ラインに漏れて転送ラインに電荷を発生させてしま
うことによって起こる。

【０００３】このスミア現象を低減・除去すべく、従来
のＣＣＤカメラにおいては、電子シャッターや絞り機構
によって入射光量自体を制限していた。また、撮像デバ
イスで生じるスミア成分を電気的処理によって除去する
方法も提案されている（特開昭５９−６２２７２号公
報、特開昭５９−６２２７２号公報、特開平５−７３３
５号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電子シ
ャッターと絞りの組み合わせで入射光量を制御するカメ
ラの場合、過大光量が入射するとこれに応じて電子シャ
ッターが高速側に設定されるため、信号量に対するスミ
ア成分の割合が増大し、最終画質が劣化するという問題
がある。従って、電子シャッターはあるレベル以上には
高速化することができず、それ以上はメカニカルな絞り
による光量制御が必要となる。このため、絞り調整手段
を具備する必要があり、機構が複雑化し、コスト高であ
るという欠点がある。

【０００５】また、特開昭５９−６２２７２号公報や特
開昭５９−６２２７２号公報に開示されたスミア補正の
手法は、スミア成分のデータを得るために面撮像デバイ
スの一部の光電変換素子を遮光しなければならず、その
遮光ライン分だけ有効画素数よりも多くの光電変換素子
を必要とし、固体撮像素子の構成が複雑化、大型化する
という欠点がある。

【０００６】実際上、撮像デバイスにおいて遮光可能な
領域は１〜２ライン分（多くても数ライン分）程度であ
り、スミアデータとして取得できる情報は、これら数ラ
イン分の情報に限定されるため、スミア補正の精度が悪
いという欠点がある。他方、特開平５−７３３５号公報
に示された電子スチルカメラは、測光値を求める際の測
光データに対してスミア補正を行うものであるため、記
録すべき画像信号に含まれるスミア成分を完全に除去す
ることができないという欠点がある。

【０００７】本発明はこのような事情に鑑みて成された
もので、メカニカルな絞り調整機構が不要で、高速シャ
ッター時でも高画質な画像を取得することができるスミ
ア補正機能を備えたデジタルスチルカメラを提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に請求項１記載の発明に係るデジタルスチルカメラは、
光電変換素子が２次元的に配列され、各光電変換素子で
蓄積された信号電荷を転送する垂直転送部及び水平転送
部を有した撮像素子と、前記撮像素子を駆動する駆動回
路と、測光演算に基づいて、前記光電変換素子に蓄積さ
れる不要電荷を排出し、光電変換素子による電荷蓄積時
間を制御して露光を制御する露光制御手段と、前記撮像
素子から読み出された撮像出力信号をデジタル化するＡ
／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器から出力されたデータ
を処理する信号処理回路と、前記信号処理回路で処理さ
れた画像データを撮影開始信号の入力に応じて記録媒体
に記録する記録手段と、前記光電変換素子で蓄積した信
号電荷を読み出すための読出ゲートパルスをオフすると
ともに、前記垂直転送部及び前記水平転送部を転送駆動
して、垂直転送部に残存している電荷に相当するスミア
成分を前記撮像素子から出力させるように前記駆動回路
を制御する駆動回路制御手段と、少なくとも１水平ライ
ン分のスミア成分を含むスミアデータを記憶する記憶手
段と、読出ゲートパルスの印加によって前記撮像素子か
ら読み出された撮像出力信号に対して、前記記憶手段に
記憶したスミアデータを用いて補正演算を施し、撮像出
力信号中に含まれるスミア成分を除去するスミア補正演
算回路と、を備えたことを特徴としている。

【０００９】本発明によれば、撮像素子の垂直転送部に
漏れ込んだスミア成分の情報を取得するために、撮像素
子に印加する読出ゲートパルスをオフし、光電変換素子
で蓄積した信号電荷を垂直転送部に移さずに、垂直転送
部と水平転送部を転送駆動する。このようにして撮像素
子から出力された撮像出力信号は、光電変換素子による
信号電荷の成分を含まず、垂直転送部に残存した電荷成
分（スミア成分）のみを含んでいる。これをスミアデー
タとして記憶手段に記憶し、スミア補正演算に利用す
る。

【００１０】スミアは、撮像素子の垂直ライン方向につ
いては略一様な強度で現れることから、少なくとも撮像
素子の１水平ライン方向にスミアデータを得れば、スミ
ア補正演算を行うことができる。この点、本発明におい
ては、全画面分のスミア成分を取得することが可能であ
り、画面全体のスミア成分を考慮した一層精度の高いス
ミア補正を行うことができる。

【００１１】また、スミアは過大光量が入射した時にの
み問題となる点に着眼し、請求項２記載の発明は、いわ
ゆる電子シャッターによる自動露光制御機能を有したカ
メラにおいて、測光演算に基づく電子シャッター値が所
定の値よりも高速に設定される場合に、読出ゲートパル
スをオフし、スミアデータの取得を行う。そして、この
スミアデータを用いてスミア補正演算を実行している。
このように、電子シャッター値に応じてスミア補正の必
要性を自動的に判別してスミア補正を行うことにより、
演算処理を簡略化できる。

【００１２】上記発明の他の態様として、請求項３に記
載の如く、測光演算に基づく電子シャッター値が所定の
値よりも高速に設定される状況となった場合に、撮影者
自身がスミア補正を行うか否かを選択して、その指示を
入力する手段を設けてもよい。そして、かかる手段で指
示した選択に応じて読出ゲートパルスをオフし、スミア
データの取得を行う態様も可能である。

【００１３】デジタルスチルカメラでは、撮影開始信号
の入力に応じて記録される画像データに対してスミア補
正を施すことが最も重要であるが、請求項４に記載の発
明のように、撮影開始信号の入力待機期間中も周期的に
読出ゲートパルスをオフしてスミアデータを取得してお
いてもよい。こうしてスミアデータを定期的に取り込
み、順次新しいスミアデータに書換更新することで、撮
影開始信号の入力に対して、最新のスミアデータを利用
してスミア補正を行うことができる。

【００１４】請求項５記載の発明は、撮像素子の画素単
位で発生するスミア現象を測光エリア単位で補正するも
のであり、請求項１記載のデジタルスチルカメラにおけ
る記憶手段及びスミア補正演算回路に代えて、撮像素子
の受光領域について予め複数の測光エリアに区分され、
各測光エリア毎に測光情報を取得する分割測光演算手段
と、前記分割測光演算手段を利用して、１画面全体のス
ミア成分を含むスミアデータを取り込み、前記測光エリ
ア毎のスミア補正データを求めるスミア補正データ取得
手段と、前記スミア補正データ取得手段で得たスミア補
正データを記憶する記憶手段と、読出ゲートパルスによ
って読み出した撮像出力信号に対して、前記記憶手段に
記憶したスミア補正データを用いて測光エリア単位で補
正演算を施し、撮像出力信号中に含まれるスミア成分を
除去するスミア補正演算回路と、を具備したことを特徴
としている。

【００１５】本発明によれば、撮像素子からの撮像出力
信号を測光エリア毎に演算処理する分割測光演算手段を
スミア補正にも活用し、測光エリア毎にスミア補正デー
タを取得するとともに、測光エリア単位でスミア補正を
施している。これにより、演算処理の簡略化を図ること
ができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
係るデジタルスチルカメラの好ましい実施の形態につい
て詳説する。図１は本発明に係るデジタルスチルカメラ
の構成を示すブロック図である。このデジタルスチルカ
メラ１０は、主として撮影レンズ１２、固体撮像素子１
４、アナログ信号処理回路１６、Ａ／Ｄ変換器１８、デ
ジタル信号処理回路２０、フレームメモリ２２、表示用
メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、液晶ディスプレイ（Ｌ
ＣＤ）等の表示部２８、記録媒体３０、操作部３２、及
び中央処理装置（ＣＰＵ）３４等から構成される。

【００１７】撮影レンズ１２は、１枚又は複数枚のレン
ズで構成され、単一の焦点距離（固定焦点）のレンズで
も良いし、ズームレンズやステップズームレンズの如く
焦点距離可変のものでもよい。固体撮像素子１４は、公
知の２次元型撮像デバイス（面撮像デバイス）が用いら
れる。一般に撮像デバイスは、ＣＣＤ型、ＭＯＳ型、Ｃ
ＩＤ型の３種類に大別することができ、また、特に広く
用いられているＣＣＤ型においては、更に、インターラ
イン型、フレームトランスファー型の２つに分類でき
る。何れの形態の撮像デバイスを採用してもよいが、本
実施の形態においては、光電変換素子（フォトセンサ）
が２次元的に配列され、各センサで蓄積された信号電荷
が垂直転送部及び水平転送部を介して出力されるインタ
ーライン型ＣＣＤ撮像素子が採用される（図２参照）。

【００１８】また、詳しくは後述するが、この固体撮像
素子１４は、不要電荷排出用の掃出ドレインが設けら
れ、シャッタゲートパルスによって読出ゲートを駆動す
ることにより、各センサで蓄積した信号電荷を掃出ドレ
インに掃き出すことができる。即ち、この撮像デバイス
は、シャッタゲートパルスによって各センサに蓄積され
る電荷の蓄積時間（シャッタスピード）を制御する、い
わゆる電子シャッター機能を有している。

【００１９】撮影レンズ１２を介して固体撮像素子１４
の受光面に結像された被写体像は、各センサで光の入射
光量に応じた量の信号電荷に変換され、撮像出力信号と
して順次読み出された後、アナログ信号処理回路１６に
供給される。アナログ処理回路２０は、ＣＤＳクランプ
回路、ゲイン調整回路、ガンマ補正回路等を含み、固体
撮像素子１４から入力した撮像出力信号（アナログ電気
信号）をオート系制御回路３６の制御に基づいて適宜処
理する。アナログ信号処理回路１６から出力された信号
はＡ／Ｄ変換器１８によってデジタル信号に変換された
後、デジタル信号処理回路２０及びオート系演算回路３
８へと導かれる。

【００２０】オート系演算回路３８は、Ａ／Ｄ変換器１
８から得た１フレーム分の撮像出力信号（Ｒ，Ｇ，Ｂの
デジタル信号）に基づいて露出値を算出するとともに、
ＲＧＢの各信号レベルを合わせるようにＲＧＢ信号のゲ
イン値を算出する。例えば、Ｇ信号を基準としてＲ、Ｂ
信号のレベルを合わせる場合には、ＲＢゲイン値を算出
する。こうして、求めた露出値及びゲイン値はオート系
制御回路３６に通知される。

【００２１】オート系制御回路３６は、オートフォーカ
ス、自動露光制御、オートストロボ、オートホワイトバ
ランス等の制御を行うもので、オート系演算回路３８か
ら入力する露出値に従って、撮像駆動回路４０を制御
し、固体撮像素子１４の電荷蓄積時間、即ち、電子シャ
ッター値を設定する。また、このオート系制御回路３６
は、オート系演算回路３８から入力するＲＢゲイン値に
従ってアナログ信号処理回路１６を制御し、ホワイトバ
ランスを設定する。このように、カメラの露光制御は自
動的に行われる。

【００２２】一方、デジタル信号処理回路２０は、輝度
信号生成回路、色差信号生成回路、圧縮／伸長回路等を
含み、Ａ／Ｄ変換器１８から入力した信号に基づいて撮
影画像の画像データを生成する。デジタル信号処理回路
２０で処理されたデータは、表示用メモリ２４に供給さ
れ、該表示用メモリ２４に記憶された画像データはＤ／
Ａ変換器２６でアナログ信号に変換された後、表示部２
８に供給される。こうして、表示部２８には撮影画像が
表示される。尚、この表示部２８には、操作部３２に含
まれるシャッターボタンの押圧等によって発っせられる
撮影開始信号に基づいて撮影した静止画が表示される
他、撮影開始信号入力前の映像（動画、或いは間欠画）
も表示される。

【００２３】撮影開始信号の入力に応じて取得した画像
データは、デジタル信号処理回路２０で処理された後、
フレームメモリ２２に記憶される。そして、フレームメ
モリ２２に記憶された画像データはＣＰＵ３４を介して
記録媒体３０に供給され、この記録媒体３０に撮影画像
が記録保存される。記録媒体３０は、カメラの内蔵メモ
リ、スマートメディアやＩＣカード等のような着脱可能
な外部記憶媒体など、種々の形態が可能である。

【００２４】記録媒体３０に保存した画像データはＣＰ
Ｕ３４を介して呼び出しが可能であり、呼び出した画像
データはデジタル信号処理回路２０に供給され、デジタ
ル信号処理回路２０において再生処理される。再生処理
された信号は、前記表示用メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２
６を介して表示部２８に出力され、または、図示せぬビ
デオ信号出力端子等に供給され、他の外部機器に出力可
能である。

【００２５】ＣＰＵ３４は、撮像駆動回路４０、オート
系演算回路３８、デジタル信号処理回路２０、フレーム
メモリ２２、及び記録媒体３０等と接続されており、所
定のアルゴリズムに従って露出値、フォーカス位置等の
各種演算を行い、自動露光制御、オートフォーカス、オ
ートストロボ、オートホワイトバランス等の制御を総括
的に管理する。また、ＣＰＵ３４は操作部３２から入力
される各種入力信号に基づいて、該当する回路を制御す
る。

【００２６】オートフォーカス手段は種々の形態が可能
であるが、例えば、画像信号から被写体像の鮮鋭度を示
す焦点評価値を演算し、その焦点評価値を利用して基づ
いてフォーカス位置を算出する。そして、算出したフォ
ーカス位置に従ってフォーカス駆動回路（不図示）を介
して撮影レンズ１２を制御し、フォーカス位置を設定す
る。その他、ＡＦセンサなど公知の測距手段を用いても
よい。

【００２７】また、本実施の形態では、固体撮像素子で
得た映像信号に基づいて露光制御を行っているが、別
途、測光センサを設けてもよい。図２には、インターラ
イン型ＣＣＤ撮像デバイスの構成例が示されている。同
図では便宜上画素数を少なくしてあるが、実際には数十
万個、高級なものになると１００万個以上の画素が存在
している。

【００２８】インターライン型ＣＣＤ撮像デバイス４２
は、光電変換素子４４、読出ゲート４６、垂直転送ＣＣ
Ｄ（垂直転送部に相当）４８、掃出ドレイン５０、水平
転送ＣＣＤ（水平転送部に相当）５２、出力部５４等か
ら成る。光電変換素子４４は、画素数分２次元的に配列
されており、図中縦方向の１列毎に光電変換素子４４と
垂直転送ＣＣＤ４８が交互に配置される。そして、各光
電変換素子４４は、読出ゲート４６を介して垂直転送Ｃ
ＣＤ４８と接続されている。

【００２９】垂直転送ＣＣＤ４８の最上段は掃出ドレイ
ン５０と接続され、最終段（図中の最下段）は水平転送
ＣＣＤ５２と接続されている。そして、水平転送ＣＣＤ
５２の最終段（図２上で最左段）は出力部５４に接続さ
れ、出力部５４からの出力信号は出力端子５６から取り
出される。読出ゲート４６は、図１で説明した撮像駆動
回路４０から与えられる読出ゲートパルス、又はシャッ
ターゲートパルスによって制御され、読出ゲートパルス
又はシャッターゲートパルスが印加されたときに、光電
変換素子４４で蓄積された信号電荷が垂直転送ＣＣＤ４
８に読み出される。

【００３０】垂直転送ＣＣＤ４８は、撮像駆動回路４０
から加えられる垂直転送パルスによって信号電荷を図２
の上方向又は下方向に垂直転送する。即ち、シャッター
動作を行う時に不要となる電荷（シャッターゲートパル
スの印加によって垂直転送ＣＣＤに移された電荷）は、
垂直転送ＣＣＤ４８に読み出された後、図２の上方向
（逆方向）に高速転送され、掃出ドレイン５０に排出さ
れる。尚、掃出ドレイン５０を設ける代わりに、不要電
荷を縦型オーバーフロードレイン（ＶＯＦＤ）と同じよ
うにＣＣＤの基板に掃き捨てる方式の撮像デバイスを用
いた場合には、不要電荷の掃き出しにおいて垂直転送Ｃ
ＣＤ４８の逆転送を利用する必要はない。

【００３１】他方、電子シャッター値が示す所定の電荷
蓄積時間で蓄積された信号電荷は垂直転送ＣＣＤ４８に
読み出された後、水平転送ＣＣＤ５２の方向（図２の下
方向）に転送される。垂直転送ＣＣＤ４８の最終段まで
転送されてきた信号電荷は、１水平帰線期間毎に順次水
平転送ＣＣＤ５２に移される。水平転送ＣＣＤ５２は、
撮像駆動回路４０から加えられる水平転送パルスによっ
て信号電荷を出力部５４へと転送する。出力部５４は入
力された信号電荷の電荷検出を行い、信号電圧として出
力端子５６に出力する。

【００３２】垂直転送ＣＣＤ４８及び水平転送ＣＣＤ５
２は遮光部材（不図示）で遮光されているが、過大光量
の入射によって光電変換素子から電荷が垂直転送ＣＣＤ
４８に漏れ込み、スミア現象を誘発する。このスミアを
低減除去するために、本実施の形態で採用されているス
ミア補正の手段について、以下に述べる。

【００３３】被写体からの光が撮影レンズ１２を通して
固体撮像素子１４の受光面に入射すると、各光電変換素
子４４には、その部分に入射した光の強さに応じた信号
電荷が徐々に発生する。こうして、一定の時間蓄積され
た信号電荷は、撮像駆動回路４０から加えられる読出ゲ
ートパルスによって一斉に垂直転送ＣＣＤ４８に移さ
れ、垂直転送パルスの印加によって垂直転送される。そ
して、垂直転送ＣＣＤ４８の最終段まで転送されてきた
信号電荷は、水平転送ＣＣＤ５２に移され、水平転送パ
ルスの印加により、出力部５４を介して信号電圧として
取り出される。

【００３４】通常、撮像駆動回路４０は、図３のタイミ
ングチャートに示したように、１垂直期間（ＮＴＳＣ方
式の場合、１フィールド期間＝１／６０秒）の周期の垂
直駆動パルス（ＶＤ）に同期した読出ゲートパルスを出
力して、１／６０秒毎に撮像出力信号を読み出してい
る。この場合、露出値の算出に応じて電子シャッター値
が１／６０秒よりも高速側に設定されると、読出ゲート
パルスの印加に先立って不要電荷を排出するためのシャ
ッターゲートパルスが読出ゲート４６に印加され、垂直
転送ＣＣＤ４８の逆方向転送によって不要電荷が掃出ド
レイン５０に排出される。そして、その後電子シャッタ
ー値が示す所定の電荷蓄積時間で蓄積された信号電荷が
読出ゲートパルスによって読み出される。

【００３５】これに対して、スミア補正を行うモード
（スミア測定モード）においては、図４に示したよう
に、１／６０秒毎に出力されている読出ゲートパルスを
強制的にオフし、光電変換素子４４の信号電荷を垂直転
送ＣＣＤ４８に移さないまま、垂直転送ＣＣＤ４８及び
水平転送ＣＣＤ５２だけを駆動して出力部５４から出力
信号を取り出す。

【００３６】このように、読出ゲートパルスをオフした
状態で得られた撮像出力信号は、光電変換素子４４に蓄
積した信号電荷の成分を含まず、垂直転送ＣＣＤ４８に
漏れ込んだスミア成分だけが含まれている。かかるスミ
ア成分のみのデータ（以下、スミアデータという）のう
ち、少なくとも１水平ライン分（撮像デバイス４２の水
平方向１ライン画素分）のデータをＣＰＵ３４の内部メ
モリ、その他の記憶手段に一時的に記憶する。そして、
図５に示したように、次の垂直駆動周期の時に、垂直駆
動パルスと同期して読出ゲートパルスを加え、実際の画
像取り込みを行う。例えば、ＶＧＡサイズの記録用の画
像を読み出す場合には、１／３０秒で１フレーム分のデ
ータが読み出される。

【００３７】こうして取り込んだ画像データと、先にＣ
ＰＵ３４の内部メモリに記憶したスミアデータと、を基
にしてデジタル信号処理回路２０において演算処理し、
取り込んだ画像データからスミア成分を除去する。スミ
ア補正処理された画像データは、記録媒体３０に保存さ
れるとともに、表示部２８に表示させることができる。
このようなスミア補正を行うことにより、色バランスの
合った高画質な画像を得ることができる。

【００３８】図５に示した記録モードで画像データの取
り込み後は、再び図３に示したタイミングチャートに従
って、１／６０秒毎に撮像出力信号の読み出しが行われ
る。図６は、上述した一連の撮影動作中のモード制御の
流れを示す図であり、図中Ａは図３で説明した測光モー
ド、Ｂは図４で説明したスミア測定モード、Ｃは図５で
説明した記録モードを表す。

【００３９】図６に示したように、撮影開始信号が入力
すると、測光モード（Ａ）による測光処理を３回繰り返
し、測光演算を確定した後、スミア測定モード（Ｂ）に
移行してスミアデータを得る。その後、記録モード
（Ｃ）に移行して１フレーム分の画像データを取り込
み、その画像データにスミア補正を施す。記録モードで
１フレーム分の画像データを取り込んだ後は、測光モー
ド（Ａ）に戻る。このようなモードの切り替えはＣＰＵ
３４によって制御される。

【００４０】ところで、デジタルスチルカメラは、静止
画像を記録することを目的としているため、少なくとも
記録保存する画像が高画質であればよく、ビデオカメラ
と違って、固体撮像素子１４が捉えた映像を常に（リア
ルタイムに）高画質で表示することまでは要求されな
い。従って、撮影開始信号の入力に応じて、画像を記録
する直前に読出ゲートパルスをオフし、上述の如くスミ
アデータを取得し、少なくとも記録画像に対してスミア
補正を施すという方法を採用することができる。

【００４１】また、撮影開始信号の入力に応じてスミア
データを取得する形態に限らず、動画表示中（モニタモ
ード）において、所定の周期で定期的にスミアデータを
取得するようにしてもよい。例えば、図７に示したよう
に、垂直駆動周期の３回に１回の割合で読み出しパルス
をオフし、定期的にスミアデータを取得するようにシー
ケンスを組む。そして、先ず、測光モードに設定して１
／６０秒毎に読出ゲートパルスを加え、画像データの読
み出しを行う処理（符号Ａ）を３回実行し、その後、ス
ミア測定モードに切り替え、読出ゲートパルスをオフし
て、垂直転送ＣＣＤ４８に残存するスミアデータだけの
読み出し処理を行う（符号Ｂ）。こうして周期的に新し
いスミアデータを取得し、その都度最新のスミアデータ
に書換え更新していく。

【００４２】かかるモニタモードの途中で撮影開始信号
の入力を受けた時には、直近に取得した最新のスミアデ
ータを用いて記録画像にスミア補正を施す。また、上述
の形態の他、スミア補正を電子シャッター値に応じて自
動的に行うようにしてもよい。スミアによる画像劣化が
問題となるのは、固体撮像素子１４に過大光量が入射し
た場合に限られるので、かかる場合に限りスミア補正機
能を有効に動作させれば十分である。

【００４３】そのために、固体撮像素子１４に過大光量
が入射したか否かを自動露光制御機能によって設定され
る電子シャッター値から判断し、電子シャッター値が予
め定められている所定の値（スミア発生が懸念される電
子シャッター値）以上に高速側に設定された場合に限
り、上述のスミアデータの取得、及びスミア補正処理を
実行するように構成することが好ましい。

【００４４】あるいは、電子シャッター値が前記所定の
値以上に高速側に設定された場合に、撮影者に対してス
ミアが発生する可能性がある旨を表示部２８に表示する
などの方法によって警告を行い、撮影者自身の判断によ
ってスミア補正を行うか、行わないかを選択できるよう
に構成してもよい。この場合、図示せぬ選択手段によっ
てスミア補正を行う旨の指示が入力されたら、上述の読
出ゲートパルスをオフし、スミアデータの取り込みを実
行するとともに、そのスミアデータを利用して次の垂直
駆動周期に取り込まれる画像に対してスミア補正を施
す。

【００４５】上記実施の形態では、１水平ライン分のス
ミアデータを記憶して、これをスミア補正データとして
利用する場合を説明したが、スミアデータは少なくとも
１水平ライン分取得する必要があるが、２ライン以上複
数ライン分、或いは、１画面全体のスミア成分を取得
し、これらを平均化した値をスミア補正データとして用
いてもよい。

【００４６】また、スミアデータの取得、及びスミア補
正を行うに際し、露出制御における測光エリアを利用し
てもよい。例えば、図８に示したように１つの画面が４
×４の測光エリアＡ11、Ａ12、…、Ａ44に１６分割され
ている場合を例に説明すると、読出ゲートパルスを止め
て（オフして）スミアデータを取得する場合に、固体撮
像素子１４の１画面全体のスミア成分を取り込む。

【００４７】この時、測光演算回路を援用して測光エリ
ア毎にデータを積算し、測光エリア単位のスミアデータ
を求める。そして、測光エリア毎に計算されたスミアデ
ータをＣＰＵ３４の内部メモリ等に記憶する。そして、
得られた測光エリア毎のスミアデータを用いて、測光エ
リアの列単位でスミア補正を施す。図８の分割形態の場
合、左から順に、第１列、第２列、第３列、及び第４列
というように水平方向に対して４つの領域に分けられて
おり、各列毎にスミア補正が行われる。

【００４８】なお、４×４の測光エリアのうち、少なく
とも水平方向に並ぶ４つの測光エリアのスミアデータを
記憶すれば、スミア補正の演算を行うことが可能である
が、４×４の全測光エリアのスミアデータを記憶する方
が一層精度の高いスミア補正を行うことができる。測光
エリアの分割形態は図８に示したものに限らず、１画面
を更に細かい測光エリアに分割した場合も、上述と同様
に測光エリア単位でスミア補正を行うことができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るデジタ
ルスチルカメラによれば、撮像素子に印加する読出ゲー
トパルスをオフし、垂直転送部と水平転送部のみを転送
駆動することでスミアデータを取得するようにしたの
で、従来のような光電変換素子部の遮光が不要となる。
また、かかる方法で得たスミアデータを用いて記録用の
画像にスミア補正を施すようにしたので、色バランスの
合った高画質な画像を得ることができる。特に、本発明
によれば、撮像素子の全画素に相当する画面全体のスミ
ア成分を取り込むことが可能であり、一層精度のよいス
ミア補正を施すことができる。

【００５０】更に、本発明に係るデジタルスチルカメラ
によれば、電子シャッター値が高速に設定された場合に
も、読出ゲートパルスを止めて取得したスミアデータと
の演算によってスミアを除去することができるので、高
速シャッター時でも高画質画像を得ることができる。し
かも、本発明に係るデジタルスチルカメラは、従来のよ
うなメカニカルな絞り調整手段が一切不要であり、機構
の簡略化、低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデジタルスチルカメラの構成を示
すブロック図

【図２】２次元型撮像デバイスの構成例を示す模式図

【図３】測光モードにおける読出ゲートパルスのタイミ
ングチャート

【図４】スミア測定モードにおける読出ゲートパルスの
タイミングチャート

【図５】記録モードにおける読出ゲートパルスのタイミ
ングチャート

【図６】モード切り替えのタイミングの一例を示す図

【図７】モード切り替えの他のタイミングの例を示す図

【図８】分割測光エリア毎にスミア補正を施す方法を説
明する為に用いた測光エリアの分割形態の一例を示す図

【符号の説明】

１２…撮影レンズ １４…固体撮像素子 １８…Ａ／Ｄ変換器 ２０…デジタル信号処理回路 ２８…表示部 ３０…記録媒体 ３８…オート系演算回路 ４０…撮像駆動回路 ４４…光電変換素子 ４６…読出ゲート ４８…垂直転送ＣＣＤ ５０…掃出ドレイン ５２…水平転送ＣＣＤ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光電変換素子が２次元的に配列され、各
   光電変換素子で蓄積された信号電荷を転送する垂直転送
   部及び水平転送部を有した撮像素子と、 前記撮像素子を駆動する駆動回路と、 測光演算に基づいて、前記光電変換素子に蓄積される不
   要電荷を排出し、光電変換素子による電荷蓄積時間を制
   御して露光を制御する露光制御手段と、 前記撮像素子から読み出された撮像出力信号をデジタル
   化するＡ／Ｄ変換器と、 前記Ａ／Ｄ変換器から出力されたデータを処理する信号
   処理回路と、 前記信号処理回路で処理された画像データを撮影開始信
   号の入力に応じて記録媒体に記録する記録手段と、 前記光電変換素子で蓄積した信号電荷を読み出すための
   読出ゲートパルスをオフするとともに、前記垂直転送部
   及び前記水平転送部を転送駆動して、垂直転送部に残存
   している電荷に相当するスミア成分を前記撮像素子から
   出力させるように前記駆動回路を制御する駆動回路制御
   手段と、 少なくとも１水平ライン分のスミア成分を含むスミアデ
   ータを記憶する記憶手段と、 読出ゲートパルスの印加によって前記撮像素子から読み
   出された撮像出力信号に対して、前記記憶手段に記憶し
   たスミアデータを用いて補正演算を施し、撮像出力信号
   中に含まれるスミア成分を除去するスミア補正演算回路
   と、 を備えたことを特徴とするデジタルスチルカメラ。
2. 【請求項２】 前記駆動回路制御手段は、測光演算に基
   づく電子シャッター値が所定の値よりも高速側に設定さ
   れる場合に読出ゲートパルスをオフし、前記スミアデー
   タの取得を行うことを特徴とする請求項１記載のデジタ
   ルスチルカメラ。
3. 【請求項３】 測光演算に基づく電子シャッター値が所
   定の値よりも高速側に設定される場合に、読出ゲートパ
   ルスをオフして前記スミアデータの取得を行うか否かを
   撮影者に選択させ、その指示を入力させる選択手段を有
   し、 前記駆動回路制御手段は、前記選択手段から入力した指
   示に応じて読出ゲートパルスのオン／オフを決定し、ス
   ミアデータの取得タイミングを制御することを特徴とす
   る請求項１記載のデジタルスチルカメラ。
4. 【請求項４】 前記撮像手段を介して取得している映像
   を表示部に連続的又は間欠的に表示しながら、撮影開始
   信号の入力を待機するモニターモード中、周期的に前記
   読出ゲートパルスをオフして前記スミアデータの取得を
   行うように構成されることを特徴とする請求項１記載の
   デジタルスチルカメラ。
5. 【請求項５】 光電変換素子が２次元的に配列され、各
   光電変換素子で蓄積された信号電荷を転送する垂直転送
   部及び水平転送部を有した撮像素子と、 前記撮像素子を駆動する駆動回路と、 測光演算に基づいて、前記光電変換素子に蓄積される不
   要電荷を排出し、光電変換素子による電荷蓄積時間を制
   御して露光を制御する露光制御手段と、 撮像素子から読み出された撮像出力信号をデジタル化す
   るＡ／Ｄ変換器と、 Ａ／Ｄ変換器が出力したデータを処理する信号処理回路
   と、 前記信号処理回路で処理された画像データを撮影開始信
   号の入力に応じて記録媒体に記録する記録手段と、 前記光電変換素子で蓄積した信号電荷を読み出すための
   読出ゲートパルスをオフするとともに、前記垂直転送部
   及び前記水平転送部を転送駆動して、垂直転送部に残存
   している電荷に相当するスミア成分を前記撮像素子から
   出力させるように前記駆動回路を制御する駆動回路制御
   手段と、 前記撮像素子の受光領域が予め複数の測光エリアに区分
   され、各測光エリア毎に測光情報を取得する分割測光演
   算手段と、 前記分割測光演算手段を利用して、１画面全体のスミア
   成分を含むスミアデータを取り込み、前記測光エリア毎
   のスミア補正データを求めるスミア補正データ取得手段
   と、 前記スミア補正データ取得手段で得たスミア補正データ
   を記憶する記憶手段と、 前記読出ゲートパルスの印加によって撮像素子から読み
   出された撮像出力信号に対して、前記記憶手段に記憶し
   たスミア補正データを用いて測光エリア単位で補正演算
   を施し、撮像出力信号中に含まれるスミア成分を除去す
   るスミア補正演算回路と、 を備えたことを特徴とするデジタルスチルカメラ。