JP2003204486A

JP2003204486A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2003204486A
Application number: JP2002001921A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ito; 広伊藤
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-01-09
Filing date: 2002-01-09
Publication date: 2003-07-18
Also published as: US20030128285A1; US20070222870A1

Abstract

(57)【要約】【課題】撮像信号から精度よく欠陥画素を検出できる
ようにした撮像装置を提供する。【解決手段】被写体光を電気信号に変換するためのＣ
ＣＤ撮像素子３と、遮光板２と、遮光板と撮像素子を制
御して、撮像素子の露光期間を制御する露光期間制御部
５と、遮光板で入射光を遮った状態で撮像素子から得ら
れる暗時信号を記憶する暗時信号記憶部６と、遮光板を
退避させた本露光により撮像素子で得られた本露光撮像
信号から記憶部に記憶されている暗時信号を減算する減
算部７と、暗電流成分が減算処理された撮像信号から欠
陥画素を検出する欠陥検出部８と、検出された欠陥画素
を補正処理する欠陥補正部９とを備え、暗電流成分の相
殺された撮像信号に対し欠陥画素の検出を行い、精度よ
く欠陥画素を検出できるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、固体撮像素子な
どの撮像素子に発生する暗電流成分を除去すると共に画
素欠陥を検出補正して、好適な撮像信号が得られるよう
にした撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】昨今の撮像装置においては、撮像入力デ
バイスとしてＣＣＤに代表される固体撮像素子が常用さ
れている。固体撮像素子は数百万個の微小画素の集合体
であり、各画素では、入力光をその光量に応じて電荷に
変換して映像信号として出力する。その際、入射光量を
ゼロにしても、生成される電荷はゼロにはならず、温度
すなわち熱によって電荷が発生する。この熱によって発
生する電荷に基づく出力電流は、一般に暗電流と呼ば
れ、光量とは無縁の温度と時間に依存する雑音成分とし
て、映像信号出力に常時重畳される。更に暗電流成分
は、その暗電流成分を生成する電荷の発生量が各画素単
位でばらつきをもつことから、デジタルカメラなどで長
時間露光撮影を行う際に、極端な画素欠陥状の雑音とし
て画像中に現れることになり、古くからその除去技術と
して、撮影画像から同一撮影期間の遮光画像を減算する
手法が知られていた。

【０００３】しかし、この暗電流除去手法によれば、１
枚の雑音処理画像を得るのに、撮影画像と遮光画像の２
枚分の撮影時間が必要になり、撮影タイミングの無駄が
大きいことで操作性が悪くなっていた。これに対処した
手法として、従来、次に示すような暗電流成分除去手法
が知られている。

【０００４】すなわち、特公昭６３−５９６３２号公報
には、暗電流成分を撮影時の温度と露光時間から演算式
により予測し、その予測暗電流成分を撮影画像から電気
的に減算することで、暗電流成分を除去し、これにより
遮光画像を撮影する期間の無駄をなくす手法が開示され
ている。

【０００５】また、固体撮像素子には、製造の過程で画
素としての機能が破壊され、露光量に因らず一定のレベ
ルを出力する等、上記暗電流ばらつき起因以外の理由に
よって、欠陥となってしまう画素も発生する。これらの
欠陥画素は、露光時間の長短に関わらず、常に異常な画
素信号となって画像中に現れることになり、その除去技
術としては、次に示すような手法が知られている。

【０００６】すなわち、特開２０００−１２５３１３号
公報には、任意の画像シーン中から、各注目画素に対し
近隣の画素との相関度を演算により算出して定量化し、
相関度が高い場合には注目画素を正常、低い場合には異
常すなわち欠陥と判定し、演算により正常信号レベルを
周囲の画素信号から推定して、欠陥補正する手法が開示
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
公昭６３−５９６３２号公報開示の手法においては、撮
影時間の無駄はなくなるものの、温度と露光時間で決め
られる固定値を、全画素の画素信号に対して一様に減算
処理するため、暗電流の画素ばらつきに対応することが
できず、減算処理済み撮像信号に対して画素欠陥状の雑
音をことごとく残してしまう。また、暗電流の減算時に
は、回路のダイナミックレンジ制約から来る減算エラー
が発生するが、この減算エラー部分も画素欠陥状の雑音
として放置されるという問題点がある。

【０００８】ここで、上記ダイナミックレンジ制約から
来る減算エラーについて、図15及び図16に基づいて説明
する。図15は、水平方向に右側に行くほど、すなわち位
置ｋより位置ｌに向かって信号レベルが滑らかに大きく
なる被写体を示す図で、図16は図15に示した被写体を撮
影した撮像出力信号を示している。図16において、縦軸
は信号レベル、横軸は水平方向の画素位置を表し、図15
に示した被写体中の特定ラインに並ぶ複数の画素を逐次
読み出していったときの信号出力波形を表しており、図
15に示した被写体における水平方向の位置ｋ，ｌが、図
16に示している信号波形での画素位置ｋ，ｌに相当し、
理想的な本露光撮像信号は図16の（Ａ）に示すような波
形になる。

【０００９】一方、本露光撮影信号は、大きく分けて暗
電流成分と被写体信号成分から構成されるが、一方、信
号が通過する回路のダイナミックレンジ（図16において
Ｄで示す）には絶対的な制限があり、実際的な本露光撮
像信号を示す図16の（Ｂ）におけるＸ１，Ｘ２部のよう
に、このダイナミックレンジＤをオーバーする信号部分
は、実際にはクリップされて同じレベルとして扱われ
る。特に、長時間露光撮影時、本露光撮像信号は図16の
（Ｂ）におけるＸ１部のように、暗電流成分（ドットパ
ターンで示す）が撮影画像信号の多くの部分を占めるよ
うになると、本露光撮影信号では信号レベルがクリップ
されるが、同じ場所の暗時信号（暗電流成分）を示す図
16の（Ｃ）のＸ１，Ｘ２部のように、暗電流成分だけを
見たときには、クリップされないような状況が発生す
る。なお、ここで暗電流レベルが均一レベルでないの
は、画素毎のばらつきがあることを示している。

【００１０】このとき本露光撮影信号〔図16の（Ｂ）〕
から暗電流成分〔図16の（Ｃ）〕を減算すると、引かれ
る暗時信号（暗電流成分）の方が大きくなっている部分
では、暗時信号減算処理済みの本露光撮影信号を示す図
16の（Ｄ）のＸ１，Ｘ２部のように、本来の被写体信号
出力よりも、該当箇所が低レベル側に削られた信号出力
となる。特に、極端に暗電流成分の大きな画素について
は、低輝度被写体に対して、低輝度部では僅かに周囲画
素とレベルの異なる欠陥画素となるため、仮に後段で欠
陥検出しようとしても、それが欠陥画素として検出され
ずに放置されてしまうことが多い。且つ、一般的な撮像
装置においては、図17のゲイン処理図の実線に示すよう
に、後段の画像処理で低輝度部は高輝度部より高いゲイ
ンが掛けられることが多く、上記のように欠陥画素とし
て検出されず放置された場合、より目立ちやすい欠陥画
素となり、画像を見苦しくしてしまうという問題があ
る。

【００１１】また、図16においては、暗電流レベルに画
素ばらつきがある場合を例として説明したが、仮に暗電
流レベルの画素ばらつきがゼロであったとしても、長時
間露光時などにおいては、図18の（Ｂ）に示すように暗
電流成分（ドットパターン）が増加するため、通常時間
撮影時の撮像信号を示す図18の（Ａ）のようにクリップ
されずに撮れていた画像（撮像信号）が、暗電流成分を
除去した結果、図18の（Ｃ）に示すように通常ならばク
リップの発生しない輝度レベルの上部が、クリップされ
た画像（撮像信号）になってしまうという問題がある。

【００１２】一方、撮影信号を処理するにあたっては、
常に黒レベルを認識しておく必要があり、そのために基
準レベルを設けている（一般的には黒レベルそのものを
基準にする場合が多い）。暗電流が大きくなる長時間露
光撮影時や、後段の処理回路でゲインアップ／ダウン処
理を行った場合、黒レベルやランダムノイズ量が変動
し、余計な成分を回路のダイナミックレンジに収めてし
まう結果になったり、必要な成分がダイナミックレンジ
をオーバーしてしまう、といった問題も発生する。

【００１３】ここで、黒レベルの変動によるダイナミッ
クレンジのロスについて、図19に基づいて説明する。な
お、説明を簡単にするため、黒レベル以外で撮像信号レ
ベルが安定する箇所を基準レベルとした場合について述
べるものとする。信号成分として最終的に必要なのは黒
レベル以上の成分であるため、図19の（Ａ）に示すよう
に、一般的にはこの黒レベルが回路のダイナミックレン
ジＤの最低レベルに収まるように基準レベルを設定す
る。図19の（Ｂ）に示すように、長時間露光撮影時や、
基準レベルを基準にして回路ゲインを上げた場合、基準
レベルを常に一定に保つ回路では、図19の（Ｂ）中のＬ
で示す分のダイナミックレンジのロスが発生することに
なる。

【００１４】更に、上記のような暗電流分成分の減算を
行う場合、暗電流成分のレベルの大小が本露光撮影時の
固体撮像素子の温度と露光時間に左右されるため、実際
に撮像装置を使用するほとんどの撮影者は、どの程度の
温度のとき、且つ、どれほど露光時間が長くなったとき
に、暗電流減算処理が有効かが判断できない。一方で、
常時この暗電流減算を行うことは、パワーのロスに繋が
る上に、遮光して得られる暗時信号を減算する旧来の手
法に至っては、２枚撮りで１枚の本露光撮影画像を生成
するために、撮影時間ロスも２倍になってしまうという
問題がある。

【００１５】一方、特開２０００−１２５３１３号公報
開示の手法によれば、暗電流の如何に関わらずに欠陥画
素を検出できるものの、注目画素の周囲の画素が欠陥で
ないことが前提となっているため、長時間露光撮影時な
ど、近接して欠陥が頻発するような状況下では、欠陥の
検出ができなくなるか、あるいは正常画素を誤って欠陥
として検出してしまうという問題がある。

【００１６】本発明は、従来の暗電流除去手段を備えた
撮像装置、あるいは欠陥補正手段を備えた撮像装置にお
ける上記問題点を解消するためになされたもので、撮像
素子に発生する暗電流成分を除去し精度よく欠陥画素の
検出を行えるようにした撮像装置を提供することを目的
とする。また撮影時間ロスを大幅に軽減しながら撮像素
子に発生する暗電流成分を除去し、精度よく欠陥画素の
検出を行えるようにした撮像装置を提供することを目的
とする。

【００１７】

【課題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、入射光を光電変換する複数
の画素を有する撮像素子と、前記撮像素子への入射光を
遮光する遮光手段と、絞り量及び撮影時間を設定し、且
つ制御する露光制御手段と、前記撮像素子の出力を記憶
するメモリ手段と、前記遮光手段を退避させた本露光撮
影時に前記撮像素子で得られる本露光撮像信号から、前
記遮光手段による入射光遮光時に、前記撮像素子から得
られる暗時信号を減じる減算手段と、該減算手段からの
減算処理済み撮像信号から、前記撮像素子の欠陥画素に
起因する欠陥信号を検出する検出手段と、該欠陥信号を
補正する補正手段とを具備して撮像装置を構成するもの
であり、また請求項３に係る発明は、請求項１に係る撮
像装置において、前記遮光手段は、本露光撮影の撮影時
間に応じた遮光期間の設定が可能なように構成するもの
である。

【００１８】撮像装置においては、長時間露光撮影など
では欠陥画素が画像中のあらゆる部分に発生し、その検
出精度が極度に低下するが、上記請求項１及び３に係る
発明においては、本露光撮影時の撮像信号から遮光して
得られた暗時信号、特に本露光撮影時と同等な露光時間
に遮光して得られた暗時信号を減算して、暗電流成分の
相殺された減算信号に対して欠陥画素の検出を行うよう
に構成しているので、精度よく欠陥画素を検出すること
が可能となる。

【００１９】請求項２に係る発明は、入射光を光電変換
する複数の画素を有する撮像素子と、前記撮像素子の温
度を検出する温度検出手段と、絞り量及び撮影時間を設
定し、且つ制御する露光制御手段と、前記撮像素子の暗
時信号を、前記温度検出手段により検出された温度及び
前記露光制御手段により設定された撮影時間に基づいて
演算生成する暗時信号演算手段とを具備し、本露光撮影
時に前記撮像素子で得られる本露光撮像信号から、前記
暗時信号演算手段から得られる暗時信号を減じる減算手
段と、該減算手段からの減算処理済み撮像信号から、前
記撮像素子の欠陥画素に起因する欠陥信号を検出する検
出手段と、該欠陥信号を補正する補正手段とを具備して
撮像装置を構成するものである。

【００２０】このように構成した撮像装置においては、
欠陥画素の検出補正処理の前段において行われる暗時信
号の減算処理において、本露光撮影以外の遮光信号すな
わち入射光遮光時の撮像素子から得られる暗時信号を得
る必要がなくなるため、撮影時間ロスを大幅に軽減する
ことが可能になる。

【００２１】請求項４に係る発明は、請求項１に係る撮
像装置において、更に前記撮像素子の温度を検出する温
度検出手段を備え、前記露光制御手段は、前記遮光手段
に対して、前記温度検出手段で検出された温度に応じた
遮光期間の設定が可能に構成されていることを特徴とす
るものである。

【００２２】温度が高くなれば撮像素子の欠陥が多く発
生するが、長時間露光撮影時には本露光撮影時と暗時撮
影時の間に時間差が発生するために温度差が起こり、本
露光撮影時と同じ期間遮光して得られた暗時信号の減算
処理による暗時成分の相殺効果が減少する場合がある。
本発明においては、その温度変化分を考慮して遮光時間
を制御して暗時信号を制御することでより、急激に温度
が変化する場合でも高精度に暗電流成分を相殺すること
が可能となる。

【００２３】請求項５に係る発明は、請求項１に係る撮
像装置において、前記減算手段は、入射光遮光時の暗時
信号のレベルを所定倍する調整手段を具備し、前記遮光
手段に対し本露光撮影の撮影時間よりも短い遮光期間を
設定して得られた入射光遮光時の暗時信号のレベルを、
前記調整手段により所定倍したうえで本露光撮像信号か
ら減算するように構成されていることを特徴とするもの
である。

【００２４】暗電流成分はおよそ時間に比例してレベル
が大きくなるため、本露光撮影時間より短い期間の暗時
信号を得た後、これを所定倍すれば、およそ相殺可能な
本露光撮像信号に含有分の暗電流成分とすることがで
き、したがって該所定倍の暗時信号を本露光撮像信号か
ら減算することにより、より短い撮影時間ロスで比較的
精度のよい暗電流抑圧効果が得られる。

【００２５】請求項６に係る発明は、請求項１又は２に
係る撮像装置において、更に、前記撮像素子からの撮影
信号のレベルを１／Ｎ倍（但しＮ≠０）する第１の調整
手段と減算処理済み撮像信号をＮ倍する第２の調整手段
を具備し、前記第１の調整手段は、本露光撮像信号及び
入射光遮光時の暗時信号又は前記暗時信号演算手段から
得られる暗時信号を１／Ｎ倍とし、前記減算手段で減算
処理した減算処理済み撮像信号を前記第２の調整手段で
Ｎ倍することを特徴とするものである。

【００２６】長時間露光撮影時などには成長した暗電流
成分が回路のダイナミックレンジの多くを消費するが、
上記のように、本露光撮影信号及び暗時信号ともに予め
１／Ｎ倍しておくことで、ダイナミックレンジの消費分
を削減した状態で、すなわちダイナミックレンジを最大
限生かした状態で暗電流相殺減算処理を行い、その処理
後の信号をＮ倍することで、回路のダイナミックレンジ
制限から来る信号ロスを大幅に削減することができる。

【００２７】請求項７に係る発明は、請求項６に係る撮
像装置において、前記第１の調整手段は、前記撮像素子
からの撮影信号をクランプするレベルを撮影時間に応じ
て変化させるように構成されていることを特徴とするも
のである。これにより黒レベルの変動が起きる状況下に
おいても、より有効に回路のダイナミックレンジを活用
することが可能となる。

【００２８】請求項８に係る発明は、請求項１に係る撮
像装置において、前記メモリ手段は、前記遮光手段によ
る入射光遮光時に得られる暗時信号を複数フレームにわ
たって積算処理を行って貯え、前記減算手段は、前記積
算処理された暗時信号を本露光撮像信号から減算するよ
うに構成されていることを特徴とするものである。

【００２９】あらゆる信号成分にはランダムなノイズが
重畳しているが、該ランダムノイズ成分は積分処理する
ことで、そのレベルを抑圧することが可能である。した
がって、上記のように、被写体に左右されない暗時信号
を複数フレーム獲得し、画像中の同一画素に対して獲得
フレーム数回の積分処理を行うことで暗時信号のランダ
ムノイズを抑圧し、こうして得られた積分処理済み暗時
信号を本露光撮像信号から減算することで、よりノイズ
レベルの向上した暗電流抑圧信号を得られる。また、短
い期間の暗時信号を複数回取得することで、通常より撮
影時間のロスを抑えることが可能となる。

【００３０】請求項９に係る発明は、請求項１又は２に
係る撮像装置において、前記本露光撮像信号中に回路飽
和した画素信号が存在するか否かを判定する手段を備
え、前記減算手段は、前記判定手段により判定された本
露光撮像信号中に存在する回路飽和した画素信号につい
ては、減算処理を行わずそのまま減算手段の出力信号と
して出力するように構成されていることを特徴とするも
のである。このように構成することにより、暗時信号を
減算した本露光撮像信号に取り残された欠陥画素の検出
が、特に低輝度側で容易になる。

【００３１】請求項10に係る発明は、請求項１に係る撮
像装置において、入射光遮光時の暗時信号の取得に先立
って、本露光撮像信号を得るように構成することを特徴
とするものでり、また請求項11に係る発明は、請求項10
に係る撮像装置において、本露光撮影時の撮像信号の回
路飽和状態を検出する手段を具備し、且つ該検出手段に
より検出された回路飽和状態に応じて、入射光遮光時の
暗時信号を取得するか否かを決定する手段を備えている
ことを特徴とするものである。

【００３２】本露光撮像信号の多くが回路飽和する状況
では暗時信号を除去したとしても、その分回路のダイナ
ミックレンジが削られることによりクリップされて失わ
れる情報が多いため、正常な画像にはなり得ない。そこ
で、上記のように構成し、このような異常撮影の続行を
禁止することで、本露光撮影後に遮光して暗時信号を取
り込みこれを減算する動作を排除し、撮影時間及び電力
のロスを防ぐことができる。

【００３３】請求項12に係る発明は、請求項10に係る撮
像装置において、本露光撮影時の撮像信号の回路飽和状
態を検出する手段を具備し、前記露光制御手段は、前記
検出手段により検出された回路飽和状態に応じて、前記
撮影時間及び露光量を制御するように構成されているこ
とを特徴とするものである。このように露光状態を最適
にすることで、異常画像を取得しなくて済む。

【００３４】請求項13に係る発明は、請求項10に係る撮
像装置において、更に、本露光撮影時の撮像信号の回路
飽和状態を検出する手段を具備し、該検出手段により検
出された回路飽和状態に応じて、最適な前記撮影時間及
び露光量に関する情報を撮影者に提示する手段を備えて
いることを特徴とするものである。これにより撮影者が
最適撮影時間及び露光量を認識して最適な撮影を行うこ
とができ、撮影時間及び電力ロスを防ぐことが可能にな
る。

【００３５】請求項14に係る発明は、請求項１又は請求
項２の撮像装置において、更に、前記撮像素子の温度を
検出する温度検出手段を備え、該温度検出手段により検
出された温度検出結果、及び前記露光制御手段により設
定された絞り量と撮影時間に応じて、入射光遮光時の暗
時信号を取得して暗電流減算処理を行うか否か、あるい
は前記暗時信号演算手段で暗時信号を演算して暗電流減
算処理を行うか否かを決定する手段を備えていることを
特徴とするものである。

【００３６】撮像素子は、その特性において、暗電流の
レベルが大雑把に温度と時間の関数により推測できるの
は、先に従来技術及び課題の項で説明したとおりであ
り、この推測値に基づき暗電流を減算した撮影画像が正
常に撮れるか否かを随時判断し、暗電流減算処理を行う
か否かの決定を撮像装置自身により自動で実行する。こ
れにより撮影者が状況を判断することなく、撮像装置の
性能範囲内で、常に正常な画像が撮影できることにな
る。

【００３７】

【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第１の実施の形態
を示すブロック図である。本発明は、白黒撮像装置に限
らずカラー撮像装置など、いかなるタイプの撮像装置に
も適用できるものであるが、本実施の形態の形態を含み
以下述べる各実施の形態においては、説明を簡単にする
ため、白黒ＣＣＤ撮像素子を用いた電子カメラに適用し
たものを示している。

【００３８】図１において、１は被写体光を入射させる
ためのレンズ、２は遮光板、３は被写体光を電気信号に
変換するためのＣＣＤ撮像素子、４はＣＣＤ撮像素子３
から出力される撮像信号をデジタル信号に変換するため
のＡＤ変換器、５は遮光板２とＣＣＤ撮像素子３並びに
図示しない絞りを制御してＣＣＤ撮像素子３の露光期間
等を制御する露光期間制御部である。６はＣＣＤ撮像素
子３から得られる撮影信号を記憶するＤＲＡＭ等からな
る記憶部であって、本第１の実施の形態では、遮光板２
により入射光を遮った状態で、ＣＣＤ撮像素子３から得
られる暗時信号を記憶するものでＤＲＡＭ等からなる暗
時信号記憶部となっている。７は遮光板２を退避させた
本露光によりＣＣＤ撮像素子３から得られる本露光撮像
信号から、前記暗時信号記憶部６に記憶されている暗時
信号を減算する減算部で、上記暗時信号記憶部６と減算
部７とで暗電流成分キャンセル部を構成している。８は
暗電流成分キャンセル部で暗電流成分が減算された撮像
信号から欠陥画素を検出する欠陥検出部、９は欠陥検出
部８で検出された欠陥画素の補正処理を行う欠陥補正部
である。

【００３９】なお、上記露光期間制御部５は、システム
を管理するためのＣＰＵなどで構成され、上記のように
遮光板２の遮光タイミングとＣＣＤ撮像素子３の電荷蓄
積時間制御や絞り制御の他に、暗時信号記憶部６におけ
る暗時信号記憶タイミングや欠陥検出部８及び欠陥補正
部９など各部で用いられる各種パラメータの調整を行う
ようになっている。

【００４０】次に、このように構成された第１の実施の
形態に係る撮像装置の動作について説明する。まず、暗
時信号記憶部６と減算部７とからなる暗電流成分キャン
セル部により、暗時信号の減算された撮像信号が生成さ
れるまでの動作を、図２に示したタイミングチャートを
参照しながら説明する。なお、ここでは、説明を簡単に
するため、露光・蓄積時間及び読み出し時間をフレーム
レートと同一とし、読み出し時に遮光を行わない、イン
ターライン読み出し方式のＣＣＤ撮像素子を用いたワン
ショット撮影時を例に挙げて説明を行う。

【００４１】暗時信号の減算動作時には、まず遮光板２
を光路上に挿入してレンズ１からの入射光を遮った状態
で、ＣＣＤ撮像素子３において撮像したい本露光撮影の
露光時間と同一時間分の暗電流電荷の蓄積を行う。これ
によりＣＣＤ撮像素子３から、撮影したい本露光信号に
応じた暗時信号出力が得られる。次いで、遮光板２を光
路より退避させて本露光撮影を開始すると共に暗時信号
を読み出し、暗時信号記憶部６に記憶する。次いで、本
露光撮影で得られた本露光撮像信号をＣＣＤ撮像素子３
から読み出すと共に、暗時信号記憶部６に記憶されてい
る暗時信号を読み出し、減算部７で両者の減算処理を行
う。この際、本露光撮影で得られた本露光撮像信号には
暗時信号に対応する暗電流成分も含まれているので、上
記減算部７での減算処理により、暗電流成分の減算され
た撮像信号が出力される。

【００４２】本実施の形態は、このようにして得られた
暗電流成分の減算された減算部７からの出力信号に対し
て、更に欠陥検出部８で欠陥画素の検出を行い、欠陥補
正部９で補正処理を行うものである。上記欠陥検出及び
補正処理には、公知の手法を用いることができるが、例
えば同一発明者の特許出願に係る特開平１１−１８０１
２号公報などに開示されている手法を適用することによ
り、撮影画像中から欠陥を検出して補正することが容易
にできる。

【００４３】任意の画像中から欠陥を検出する手法は様
々あるが、本実施の形態においては、特に暗電流成分の
増加に伴う欠陥が頻発するような状況でも、暗電流成分
を抑圧した後に欠陥検出を行うため、欠陥検出に過度の
精度を求める必要がなく、回路の規模・消費電力も少な
くて済むという効果も得られる。

【００４４】なお、本実施の形態においては、遮光板２
と記憶部６と減算部７とを用いて、ＣＣＤ撮像素子３の
暗時信号の減算を行うようにしたものを示したが、記憶
部６には本露光撮像信号を記憶し、本露光撮影直後に同
様にして得られる暗時信号を、記憶部６に記憶していた
本露光撮像信号から減算して、暗電流成分を減算した撮
像信号を得るように構成してもよい。

【００４５】次に、第２の実施の形態について図３に基
づいて説明する。上記第１の実施の形態では、暗電流成
分を除去するために、１フレーム分のメモリ手段（記憶
部）と、遮光状態を撮像し記憶する時間を要したが、本
実施の形態では、暗電流成分が温度と時間の関数で概略
決定されることから、温度及び撮影時間情報から演算に
より暗時信号を推定し、この推定暗時信号を本露光撮像
信号から減算するように構成したものである。

【００４６】すなわち、図３に示すように、ＣＣＤ撮像
素子３の温度を感知するための温度センサ11をその近傍
に配置し、温度センサ11で検出された温度情報及び露光
期間制御部５で設定された撮影時間に基づいて、暗電流
演算回路12で暗電流成分を演算し、この暗電流成分を減
算部７で減算するものである。

【００４７】本来、画素毎の暗電流ばらつきの問題か
ら、予測値と実際値は一致することは希で、予測した暗
時信号を減算しても効果は薄く、欠陥状の画素信号が取
り残されているが、本実施の形態においては、その後に
欠陥検出補正を行うことで、これらをなくすことが可能
となる。また、言うまでもなく、第１の実施の形態にお
ける記憶部６や遮光板２が削減されるため、価格／電力
低減効果も高い。

【００４８】次に、第３の実施の形態について図４に基
づいて説明する。この実施の形態は、図１に示した第１
の実施の形態におけるＣＣＤ撮像素子３の近辺に温度セ
ンサ11を配置し、該温度センサ11で検出した温度情報を
露光期間制御部５に送出するように構成したものであ
る。図１に示した第１の実施の形態のように、２フレー
ム分の信号すなわち本露光撮像信号と暗時信号を取得し
て減算する場合、撮影期間を同じにしても撮影タイミン
グが異なることから、その間の温度上昇あるいは下降分
だけ、暗電流成分の誤差が発生する。これは先に述べた
ように、暗電流成分が時間と温度に関連するためである
が、ＣＣＤ撮像素子３の近傍に温度センサ11を配置し、
これにより本露光撮影及び暗時撮影による２フレーム間
の撮影時の温度差を検出し、露光期間制御部５において
その温度変化分を電荷蓄積時間に換算し、ＣＣＤ撮像素
子３あるいは遮光板２を制御して、１フレーム目の電荷
蓄積時間に対して２フレーム目の電荷蓄積時間を調整し
てやることで、２フレーム間の温度差からくる暗電流誤
差をおおよそ相殺することができる。この暗電流誤差の
相殺は、本露光撮影時間が長ければ長いほど、また急激
に温度が変化するほど効果を発揮する。

【００４９】次に、第４の実施の形態について説明す
る。図１に示した第１の実施の形態のように、本露光撮
像信号と暗時信号の両者を用いて暗電流成分の除去を行
おうとすると、１枚の画像を得るために２フレーム期間
を要するため、撮像装置としての操作性が悪くなる。一
方、暗電流成分は時間に比例する性質があるため、ある
程度の信号予測が可能である。そこで、本実施の形態に
おいては、本露光撮影期間よりも短い期間の暗時信号を
得て、この短期間の暗時信号から演算により本露光撮影
期間分の暗電流成分を予測して減算するように構成する
ものである。

【００５０】図５は、第４の実施の形態を示すブロック
構成図であり、減算部７はＡＤ変換器４からの暗時信号
をＮ倍するための乗算器13と、記憶部６に記憶させた本
露光撮影信号から前記乗算器13でＮ倍した暗時信号を減
算するための減算器14で構成される。他の構成は、図１
に示した第１の実施の形態と同様である。

【００５１】次に、このように構成した第４の実施の形
態の動作を図６のタイミングチャートに基づいて説明す
る。第１の実施の形態では、記憶部６には暗時信号を取
り込むように構成していたが、本第４の実施の形態で
は、上記のように記憶部６を本露光撮像信号記憶部と
し、遮光板２を光路より退避させた状態での本露光撮像
信号を該記憶部６に取り込むものとする。また、ここで
は、説明を簡単にするため、読み出し時に遮光を要する
フルフレーム読み出し方式のＣＣＤ撮像素子を用いたワ
ンショット撮影時を例に挙げて説明を行う。

【００５２】暗時信号の減算動作時には、まず遮光板２
を光路より退避させた状態でＣＣＤ撮像素子３からの本
露光撮像信号を本露光撮像信号記憶部６に記憶する。次
いで、遮光板２を光路上に挿入してレンズ１からの入射
光を遮った状態で、ＣＣＤ撮像素子３において先に撮像
した本露光撮影の撮影時間Ｘ（秒）の１／Ｎ（但しＮ≠
０）に相当する期間の暗電流電荷蓄積を行い、その後こ
れを読み出して乗算器13でＮ倍すると共に、本露光撮像
信号記憶部６に記憶されている本露光撮像信号を読み出
し、減算器14で両者の減算処理を行う。

【００５３】この際、本露光撮影で得られた本露光撮像
信号には、遮光して撮影した暗時信号の約Ｎ倍に対応す
る暗電流成分が含まれているため、本露光撮影期間の１
／Ｎ倍の蓄積期間の暗時信号のＮ倍したものを本露光撮
像信号から減算する処理を行うことにより、暗電流成分
の減算された撮像信号が出力される。なお、以上の説明
では、記憶部６に本露光撮像信号を記憶するものとし
ているが、本露光撮像信号ではなく、暗時信号を記憶
するようにしてもよい。

【００５４】次に、第５の実施の形態について説明す
る。上記第４の実施の形態では、本露光撮像信号の１／
Ｎ蓄積時間の暗時信号を1 フレーム撮影してＮ倍するよ
うにしているが、本実施の形態では１／Ｎ蓄積時間の暗
時信号をＮフレーム撮影し加算することで、暗時信号の
ランダムノイズ成分を抑圧するように構成するものであ
る。信号成分には必ずランダムなノイズ成分が重畳して
いるが、これは同一画素で一様にばらつくものと見なす
ことができ、したがって、積分効果により画素単位での
ばらつきを抑えることができる。

【００５５】次に、１／Ｎ蓄積時間の暗時信号のＮフレ
ームの加算構成をもつ第５の実施の形態を図７に示す。
この実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態にお
ける暗時信号記憶部６を図７に示す構成にするものであ
る。すなわち、逐次連続して入力される暗時信号を累加
算して、最終的に本露光撮像信号に含まれるのと同等レ
ベルの暗電流成分を、よりランダムノイズの少ない状態
で得られるように、加算器15によりＣＣＤ固体撮像素子
３からの暗時信号と、メモリ16からの暗時信号が同一位
置の画素単位で加算され、再度、メモリ16に格納される
ように構成するものである。なお、メモリ16は読み出し
と書き込みが同時に行えるＦＩＦＯ構成にする。

【００５６】このように構成することにより、暗時信号
のＮフレーム撮影後には、暗時信号記憶部６にはＮフレ
ーム分加算されてランダムノイズが積分された暗時信号
が格納されていることになり、この積分暗時信号を本露
光撮像信号から減算することで、よりノイズの少ない暗
電流抑圧が可能になり、Ｓ／Ｎの良好な画像を得ること
ができる。

【００５７】図８に、このように構成された撮像装置の
動作タイミングチャートを示す。暗時信号の減算動作時
には、まず遮光板２を光路上に挿入してレンズ１からの
入射光を遮った状態で、ＣＣＤ撮像素子３において本露
光撮像時間の１／Ｎ倍に相当する期間の暗電流電荷の蓄
積を行い、この動作をＮフレーム繰り返し（図示例では
３フレーム）、暗時信号記憶部６にランダムノイズの抑
圧された暗時信号を格納する。これにより撮影したい本
露光撮像信号に対応した暗時信号出力が得られる。次い
で、遮光板２を光路より退避させた本露光撮影を開始す
ると共に、暗時信号記憶部６に格納してある暗時信号を
読み出し、減算部７で両者の減算処理を行う。

【００５８】以上により、より短い撮影期間でランダム
ノイズを抑圧した暗電流成分減算が行える。なお、最終
的に得られる暗時信号については、Ｎフレーム加算では
なく、Ｎフレームの巡回フィルタ構成で生成するように
してもよい。

【００５９】ここで、巡回フィルタとは、図９に示す構
成のもので、単純に累加算するのではなく、例えば（ｎ
＋１）フレームとｎフレーム目（但し、ｎ≧２）とで加
算比率を変えてやり、新旧データに重み付けを行って積
算していくものである。すなわち、乗算器18でａ倍され
た（ｎ＋１）フレーム目の暗時信号と、乗算器17で（１
−ａ）倍されたｎフレーム目の撮像信号を加算器15で加
算して、メモリ16に順次記憶していくものである（但
し、１≧ａ＞０）。

【００６０】このように、重み付け値に応じて積算効果
をコントロールできるため、例えば、撮像装置において
フレーム数Ｎを常に固定としないで、本露光撮像時間に
応じて変化させた場合でも、フレーム数Ｎに応じてａを
変化させることで、フレーム数Ｎに因らず、ほぼ同等な
ランダムノイズ抑圧効果を得られる。

【００６１】次に、第６の実施の形態について、図10の
ブロック構成図に基づいて説明する。本実施の形態で
は、図１に示した第１の実施の形態のＡＤ変換器４の
前段にゲイン及びクランプ調整部21を、減算部７の後段
に乗算器22を、それぞれ設けたものである。但し、ここ
で、回路のダイナミックレンジ制限がＡＤ変換器４で発
生していることを前提としており、その前段にゲイン及
びクランプ調整部21を、暗電流成分減算後に乗算器22を
配備することで、ダイナミックレンジを拡大した信号が
得られるように構成するものである。すなわち、ゲイン
及びクランプ調整部21でゲインとクランプレベルを調整
したＣＣＤ撮像素子３からの信号をＡＤ変換器４に通
し、減算部７で暗電流減算後に乗算器22で所定倍するよ
うにした構成である。

【００６２】先に従来技術に関し、図18に基づいて説明
したように、今ＡＤ変換器４の回路ダイナミックレンジ
をＤ（ｍＶ）とすると、長時間露光撮影時には、図18の
（Ｂ）に示す信号波形のドットパターン部のように、暗
電流成分Ｂが増大するため、本来暗電流成分Ｂ（ｍＶ）
がない場合に得られる図18の（Ａ）に示す波形の上部が
クリップされた、図18の（Ｃ）に示す波形がＡＤ変換器
４より後段へ送り出されることになる。つまり、本来得
られるはずのＤ（ｍＶ）の出力が、（Ｄ−Ｂ）（ｍＶ）
の最大出力しか得られなくなってしまう。

【００６３】そこで、本実施の形態では、図11の
（Ａ），（Ｂ）に示すように、ＣＣＤ撮像素子３からの
本露光撮像信号ａ及び暗時信号ｂを、図11の（Ｃ），
（Ｄ）に示すようにゲイン及びクランプ調整部21で１／
Ｎ倍した状態で、それぞれＡＤ変換器４を通過させ（１
／Ｎ倍本露光撮影信号ｃ，１／Ｎ倍暗時信号ｄ）、図11
の（Ｅ），（Ｆ）に示すように暗電流減算処理後の信号
ｅをＮ倍（Ｎ＞０）することで、上部クリップのないダ
イナミックレンジＤ（ｍＶ）の暗電流減算済み本露光撮
像信号ｆが得られる。

【００６４】上記第６の実施の形態では、第１の実施の
形態にその要部適用したものを示したが、この実施の形
態の要部は図３に示した第２の実施の形態にも適用する
ことができる。この場合は、暗電流演算回路で得られる
暗電流成分をゲイン及びクランプ調整部21へ入力させる
ようにすればよい。

【００６５】一方、信号の基準レベルを一定にするクラ
ンプ操作では、ランダムノイズ分をピークトゥピークで
考慮したクランプレベルの設定を行うが、信号を所定倍
するということは、回路のダイナミックレンジに対して
ノイズ成分を所定倍することになる。ここで、１／Ｎ倍
した状態ではランダムノイズ量も１／Ｎ倍となるため、
その分クランプレベルを下げてやると、よりダイナミッ
クレンジを有効に利用した信号処理が可能になる。これ
を図12を用いて説明する。

【００６６】一般的に、ランダムノイズは所定の最大値
最小値を有する等確率の所謂ガウシアンノイズとして扱
われる。図12の（Ａ）に示すように、ダイナミックレン
ジの下限レベルをｄ（ｍＶ）とし、ランダムノイズの最
大振幅をＲ（ｍＶ）とすると、クランプレベルは（ｄ＋
Ｒ／２）（ｍＶ）に設定すると最も有効なダイナミック
レンジが得られる。

【００６７】今、クランプレベルが最良な状態で信号を
１／Ｎ倍（Ｎ＞０）したとすると、図12の（Ｂ）に示す
ように、ランダムノイズの最大振幅はＲ／Ｎ（ｍＶ）と
なり、クランプレベルを固定にしたままの状態では、
（Ｒ／２）×（１−（１／Ｎ））（ｍＶ）だけダイナミ
ックレンジを無駄に消費してしまう。したがって、図12
の（Ｃ）に示すように、クランプレベルを移動量ｑ＝
（Ｒ／２）×（１−（１／Ｎ））（ｍＶ）上下させるこ
とで、最大限にダイナミックレンジを活用できる。な
お、ここでｑが正の場合にはクランプレベルを下げ、負
の場合にはクランプレベルを上げるものとする。

【００６８】次に、第７の実施の形態について図13に基
づいて説明する。この実施の形態は、図１に示した第１
の実施の形態における減算部７の内部を図示のように構
成するものである。すなわち、飽和検出部23は入力され
る本露光撮像信号の画素信号が回路の飽和に達している
か否かを判定する回路であり、飽和していると判定され
た場合には、減算器24での暗時信号の減算を画素単位で
行わないようにする。

【００６９】暗電流成分には、従来技術に関し図16で示
したように、画素単位でのばらつきが存在し、特に長時
間露光撮影時などにおいては、そのばらつきが顕著にな
る。これまで述べてきた暗電流減算処理により、画素１
対１で本露光撮像信号から暗時信号を減算することで、
多くの画素は暗電流ばらつきに起因する異常信号レベル
をキャンセルすることができるが、本露光撮像信号が回
路飽和に達し、暗時信号が飽和に達していない画素で
は、図16の（Ｄ）に示したように本露光撮像信号成分が
削られた波形となってしまう。これらの暗電流減算エラ
ー画素は、欠陥画素として後段の欠陥検出／補正部で処
理されるが、特に低輝度側で欠陥となり、周囲の正常画
素との差が少なく欠陥として検出できなかった場合、前
記課題の欄で述べたように、後段処理で低輝度側は高輝
度側より高ゲインが掛けられる結果、画像中の未検出欠
陥として極度に目立つことになる。

【００７０】本実施の形態では、そのような暗電流減算
処理エラー画素に対して、後段での欠陥検出を容易にす
るものである。すなわち、本露光撮像信号において飽和
に達した画素は、すでに本来の信号成分を失っており、
暗電流減算処理を行っても正常なレベルとはならず、エ
ラーとなるため、当該画素に対しては減算処理を行わ
ず、そのまま本露光撮像信号を後段へ送出する。

【００７１】以上の処理によって、暗電流減算済み信号
は図16の（Ｄ）に示した波形状態から、図14に示す波形
状態になり、信号成分が削られていたＸ１，Ｘ２の画素
について、特に低輝度側で削られて周囲との差が少なく
なっていたＸ１画素について、暗電流周囲の正常画素と
の差が顕著になるため、低輝度側の暗電流減算エラー画
素が欠陥として検出しやすくなる。なお、この実施の形
態の要部は、図３に示した第２の実施の形態にも適用す
ることができる。

【００７２】次に、第８の実施の形態について説明す
る。この実施の形態は、図13に示した第７の実施の形態
と同じであるので図示は省略するが、記憶部６は本露光
撮像信号記憶部６とし、遮光板２を光路より退避させた
状態でのＣＣＤ撮像素子３からの出力信号である本露光
撮像信号を記憶し、減算部７は図13に示した第７の実施
の形態と同様に、飽和検出部23を具備するものとするも
のとする。

【００７３】このように構成した撮像装置において、図
６のタイミング図に示すように本露光撮像信号の１フレ
ームを取得後、この本露光撮像信号の１フレームを記憶
部６に記憶し、次のフレームで遮光板２により入射光を
遮った状態で暗時信号を取得する。この際、本露光撮像
信号の飽和度を前記飽和検出部23で算出し、この結果に
より本露光撮像信号の飽和度が所定レベル以上であった
場合に、露光期間制御部５の制御により２フレーム以降
の暗時信号取得動作を中止し、同時に撮影者に対して最
適な本露光撮像信号が得られなくなる旨提示する。

【００７４】飽和度の算出手法としては、例えば以下の
ようにすればよい。各画素単位で飽和判定を行い、飽和
している画素数が本露光撮像信号の１フレーム中で50％
を超えていた場合、該本露光撮像信号は飽和度の高い信
号であるとする。ここで、各画素単位で全画素の飽和判
定を行わなくても、数画素おき、所定エリアのみ、とい
った単位で飽和判定を行ってもよいことは言うまでもな
い。また、撮影者への提示は、例えば以下のようにすれ
ばよい。ファインダーや表示用のＬＣＤを具備する撮像
装置においては、「最適撮影不可能」や、「再露出調整
必要」などの表示を行えばよい。また、ＬＣＤなどの点
滅により提示してもよい。

【００７５】以上により、無駄な撮影動作を行わずに済
むので、撮影タイミングのロスを排除でき、特に、長時
間露光撮影時などの撮影操作性が向上する。なお、同様
の構成により、例えば、露光量が少なかった場合など、
飽和レベルが最適になるように、飽和検出部及び露光期
間制御部を介して自動的に撮像装置側が撮影時間及び露
光量を設定してもよい。また、撮影者に飽和検出部23で
の飽和度算出結果や、更には最適な撮影時間及び露光に
関する情報をファインダーや表示用のＬＣＤなど通じて
直接提示してもよい。

【００７６】次に、第９の実施の形態について説明す
る。この実施の形態の構成は、図４に示した第３の実施
の形態と同じであるため省略する。なお、本実施の形態
は、図３に示した第２の実施の形態にも適用できる。Ｃ
ＣＤ撮像素子３の暗電流成分レベルは、温度・撮影時間
により永続してほぼ一定した特性を保持する。このた
め、使用するＣＣＤ撮像素子３が決まっていれば、温度
・撮影時間の情報を取り込むことで、当該環境での暗電
流成分を推測できるため、撮影しようとしている本露光
撮影画像に対して暗電流成分減算処理を施すべきか否か
を判定することが可能である。よって温度センサ11で得
られる温度情報と、露光期間制御部５で求められる撮影
時間情報とから、露光期間制御部５において、暗時信号
を取得して暗電流減算処理を行うか、あるいは、暗電流
成分を算出して暗電流減算処理を行うか否かを自動的に
判断し、必要に応じて暗電流減算処理をすることで、撮
影者は無駄な撮影タイミングロスのないまま、常に欠陥
画素の少ない奇麗な画像を得ることが可能となる。

【００７７】

【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及び３に係る発明によれば、長時間露光撮
影などのように欠陥画素が画像中のあらゆる部分に発生
する場合でも、精度よく欠陥画素を検出し補正すること
が可能な撮像装置を実現することができる。また、請求
項２に係る発明によれば、遮光時の暗時信号を得る必要
がなくなるため、長時間露光撮影時などにおいても、撮
影時間のロスなく暗電流成分を減算して欠陥画素を検出
し補正することができる。また、請求項４に係る発明に
よれば、急激に温度が変化する状況でも精度よく暗電流
成分を減算して欠陥画素を検出し補正することができ
る。また、請求項５に係る発明によれば、短期間で所定
の暗時信号を得ることができ、より短い撮影時間ロスで
比較的精度のよい暗電流抑圧効果が得られる。また、請
求項６に係る発明によれば、回路のダイナミックレンジ
を最大限に生かした状態で暗電流成分を減算して欠陥を
検出し補正することができる。また、請求項７に係る発
明によれば、ランダムノイズの影響を考慮し、最大限の
ダイナミックレンジを活用することが可能となる。

【００７８】また、請求項８に係る発明によれば、ラン
ダムノイズ成分を抑圧した暗電流成分を減算し欠陥画素
を検出し補正することでＳ／Ｎの良好な画像を得ること
ができる。また、請求項９に係る発明によれば、暗電流
成分減算後の欠陥画素について、後段において、特に低
輝度側の欠陥を検出し易くすることができる。また、請
求項10及び11に係る発明によれば、最適露出とならない
無駄な本露光撮影信号の処理を行わないようにすること
ができる。また、請求項12に係る発明によれば、露光状
態を最適にすることができ、異常画像の取得を防止する
ことが可能となる。また、請求項13に係る発明によれ
ば、撮影者が最適撮影時間及び露光量を認識して最適な
撮影を行うことができる。また、請求項14に係る発明に
よれば、撮影者側に撮像装置を操作させることなく、必
要に応じて適応的に暗電流減算の効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る撮像装置の第１の実施の形態を示
すブロック構成図である。

【図２】図１に示した第１の実施の形態の動作を説明す
るためのタイミングチャートである。

【図３】本発明の第２の実施の形態を示すブロック構成
図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態を示すブロック構成
図である。

【図５】本発明の第４の実施の形態を示すブロック構成
図である。

【図６】図５に示した第４の実施の形態の動作を説明す
るためのタイミングチャートである。

【図７】本発明の第５の実施の形態を示すブロック構成
図である。

【図８】図７に示した第５の実施の形態の動作を説明す
るためのタイミングチャートである。

【図９】図７に示した第５の実施の形態の変形例を示す
ブロック構成図である。

【図10】本発明の第６の実施の形態を示すブロック構成
図である。

【図11】図10に示した第６の実施の形態の動作を説明す
るための信号波形図である。

【図12】図10に示した第６の実施の形態の他の動作を説
明するための信号波形図である。

【図13】本発明の第７の実施の形態を示すブロック構成
図である。

【図14】図13に示した第７の実施の形態の動作を説明す
るための信号波形図である。

【図15】被写体の一例を示す図である。

【図16】図15に示した被写体を撮影した撮像出力信号例
を示す図である。

【図17】撮像信号のゲイン処理態様を示す図である。

【図18】従来の暗電流減算処理時の信号波形例を示す図
である。

【図19】黒レベルの変動によるダイナミックレンジのロ
スを説明するための説明図である。

【符号の説明】

１レンズ２遮光板３ＣＣＤ撮像素子４ＡＤ変換器５露光期間制御部６記憶部７減算部８欠陥検出部９欠陥補正部 11 温度センサ 12 暗電流演算回路 13 乗算器 14 減算器 15 加算器 16 メモリ 17，18 乗算器 21 ゲイン及びクランプ調整部 22 乗算器 23 飽和検出部 24 減算器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5B047 AB02 BB04 BC05 BC06 CA06 CB05 CB22 DA06 DC06 EA01 5C024 CX22 CX32 CX51 EX15 GY01 HX09 HX29 HX30 HX57 5C051 AA01 BA02 DA06 DB01 DB07 DB22 DB26 DC03 DC04 DE04 DE13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射光を光電変換する複数の画素を有す
る撮像素子と、前記撮像素子への入射光を遮光する遮光
手段と、絞り量及び撮影時間を設定し、且つ制御する露
光制御手段と、前記撮像素子の出力を記憶するメモリ手
段と、前記遮光手段を退避させた本露光撮影時に前記撮
像素子で得られる本露光撮像信号から、前記遮光手段に
よる入射光遮光時に前記撮像素子から得られる暗時信号
を減じる減算手段と、該減算手段からの減算処理済み撮
像信号から、前記撮像素子の欠陥画素に起因する欠陥信
号を検出する検出手段と、該欠陥信号を補正する補正手
段とを具備する撮像装置。
【請求項２】入射光を光電変換する複数の画素を有す
る撮像素子と、前記撮像素子の温度を検出する温度検出
手段と、絞り量及び撮影時間を設定し、且つ制御する露
光制御手段と、前記撮像素子の暗時信号を、前記温度検
出手段により検出された温度及び前記露光制御手段によ
り設定された撮影時間に基づいて演算生成する暗時信号
演算手段とを具備し、本露光撮影時に前記撮像素子で得
られる本露光撮像信号から、前記暗時信号演算手段から
得られる暗時信号を減じる減算手段と、該減算手段から
の減算処理済み撮像信号から、前記撮像素子の欠陥画素
に起因する欠陥信号を検出する検出手段と、該欠陥信号
を補正する補正手段とを具備する撮像装置。
【請求項３】前記遮光手段は、本露光撮影の撮影時間
に応じた遮光期間の設定が可能なように構成することを
特徴とする請求項１に係る撮像装置。
【請求項４】更に、前記撮像素子の温度を検出する温
度検出手段を備え、前記露光制御手段は、前記遮光手段
に対して、前記温度検出手段で検出された温度に応じた
遮光期間の設定が可能に構成されていることを特徴とす
る請求項１に係る撮像装置。
【請求項５】前記減算手段は、入射光遮光時の暗時信
号のレベルを所定倍する調整手段を具備し、前記遮光手
段に対し本露光撮影の撮影時間よりも短い遮光期間を設
定して得られた入射光遮光時の暗時信号のレベルを、前
記調整手段により所定倍したうえで本露光撮像信号から
減算するように構成されていることを特徴とする請求項
１に係る撮像装置。
【請求項６】更に、前記撮像素子からの撮影信号のレ
ベルを１／Ｎ倍（但しＮ≠０）する第１の調整手段と減
算処理済み撮像信号をＮ倍する第２の調整手段を具備
し、前記第１の調整手段は、本露光撮像信号及び入射光
遮光時の暗時信号又は前記暗時信号演算手段から得られ
る暗時信号を１／Ｎ倍とし、前記減算手段で減算処理し
た減算処理済み撮像信号を前記第２の調整手段でＮ倍す
ることを特徴とする請求項１又は２に係る撮像装置。
【請求項７】前記第１の調整手段は、前記撮像素子か
らの撮影信号をクランプするレベルを撮影時間に応じて
変化させるように構成されていることを特徴とする請求
項６に係る撮像装置。
【請求項８】前記メモリ手段は、前記遮光手段による
入射光遮光時に得られる暗時信号を複数フレームにわた
って積算処理を行って貯え、前記減算手段は、前記積算
処理された暗時信号を本露光撮像信号から減算するよう
に構成されていることを特徴とする請求項１に係る撮像
装置。
【請求項９】前記本露光撮像信号中に回路飽和した画
素信号が存在するか否かを判定する手段を備え、前記減
算手段は、前記判定手段により判定された本露光撮像信
号中に存在する回路飽和した画素信号については、減算
処理を行わずそのまま減算手段の出力信号として出力す
るように構成されていることを特徴とする請求項１又は
２に係る撮像装置。
【請求項10】入射光遮光時の暗時信号の取得に先立っ
て、本露光撮像信号を得ることを特徴とする請求項１に
係る撮像装置。
【請求項11】更に、本露光撮影時の撮像信号の回路飽
和状態を検出する手段を具備し、且つ該検出手段により
検出された回路飽和状態に応じて、入射光遮光時の暗時
信号を取得するか否かを決定する手段を備えていること
を特徴とする請求項10に係る撮像装置。
【請求項12】更に、本露光撮影時の撮像信号の回路飽
和状態を検出する手段を具備し、前記露光制御手段は、
前記検出手段により検出された回路飽和状態に応じて、
前記撮影時間及び露光量を制御するように構成されてい
ることを特徴とする請求項10に係る撮像装置。
【請求項13】更に、本露光撮影時の撮像信号の回路飽
和状態を検出する手段を具備し、該検出手段により検出
された回路飽和状態に応じて、最適な前記撮影時間及び
露光量に関する情報を撮影者に提示する手段を備えてい
ることを特徴とする請求項10に係る撮像装置。
【請求項14】更に、前記撮像素子の温度を検出する温
度検出手段を備え、該温度検出手段により検出された温
度検出結果、及び前記露光制御手段により設定された絞
り量と撮影時間に応じて、入射光遮光時の暗時信号を取
得して暗電流減算処理を行うか否か、あるいは前記暗時
信号演算手段で暗時信号を演算して暗電流減算処理を行
うか否かを決定する手段を備えていることを特徴とする
請求項１又は２に係る撮像装置。