(57)【要約】【課題】一度の撮影で本画像と補正用の画像（暗時画像）とを取得できるようにし、本画像におけるダークノイズ等の固定パターンノイズを高速／高精度で除去可能にする。【解決手段】Ａ面の画像用の受光素子群（第１の受光素子群）とＢ面の画像に対応する第２の受光素子群とが所定の配列形態にしたがって交互に配列された単一の撮像素子を使用する。本撮影の露光後にメカニカルシャッタを閉じ、前記撮像素子を所定の駆動シーケンスにしたがって駆動することにより、まずＢ面の電荷の読出し及び掃出しを行い、その後、Ａ面及びＢ面の電荷の読出し及び電荷転送を行う。これにより、ノイズ成分を含むＡ面の本画像とＢ面のノイズ成分のみからなる暗時画像とを取得する。そして、本画像から暗時画像を減算することによりノイズが除去されたＡ面の本画像を得るようにしている。【選択図】  図４
2010166333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系を介して被写体像を受光し、該被写体像を示す画像信号を出力する撮像素子であって、第１の画像信号に対応する電荷が蓄積される第１の受光素子群と第２の画像信号に対応する電荷が蓄積される第２の受光素子群とが所定の配列形態にしたがって交互に配列された単一の撮像素子と、
前記撮像素子に入射する光の光路を開閉するメカニカルシャッタと、
一度の撮影時に所定の駆動シーケンスにしたがって前記撮像素子を駆動するための駆動信号を出力し、前記撮像素子から第１の画像信号と第２の画像信号とを読み出す画像読出手段であって、前記メカニカルシャッタを閉じた後、前記撮像素子の第２の受光素子群に蓄積された電荷を掃き出し、該電荷の掃出し終了後に前記撮像素子の第１の受光素子群に蓄積されたノイズ成分を含む第１の画像信号と前記第２の受光素子群に蓄積されたノイズ成分のみを示す第２の画像信号とを読み出す画像読出手段と、
前記読み出した第１の画像信号と前記第２の画像信号とに基づいてノイズ成分が除去された第１の画像信号を取得する補正手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記撮像素子の第１の受光素子群における電荷の蓄積開始時点から前記画像読出手段による読出し開始時点までの時間と、前記撮像素子の第２の受光素子群に蓄積された電荷の掃出し開始時点から前記画像読出手段による読出し開始時点までの時間との比に対応する補正係数を算出する算出手段を有し、前記ノイズ成分のみを示す第２の画像信号を前記算出した補正係数により補正することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像素子は、３原色のカラーフィルタが画素毎に配列されたカラー撮像素子であり、前記第１の受光素子群と第２の受光素子群とは同じカラーフィルタ配列を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記画像読出手段は、前記撮像素子から前記第１の画像信号と第２の画像信号とを画素単位で交互に読み出し、
前記補正手段は、前記交互に読み出された隣接する第１の画像信号と第２の画像信号とに基づいてノイズ成分が除去された第１の画像信号を取得することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記撮像素子から読み出される或る画素の第１の画像信号を補正する際に、その画素の近傍の複数の画素の第２の画像信号の平均値に基づいて補正することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像素子の第１の受光素子群及び第２の受光素子群にそれぞれ蓄積された電荷に対応する第１の画像信号及び第２の画像信号とからなる第３の画像信号を取得する第１の撮影モードと前記補正手段によりノイズ成分が除去された第１の画像信号を取得する第１の撮影モードとを切り替えるモード切替手段を備え、
前記画像読出手段は、前記第１の撮影モード時には前記第２の受光素子群に蓄積された電荷の掃出しを行わずに、前記撮像素子の第１の受光素子群に蓄積されたノイズ成分を含む第１の画像信号と前記第２の受光素子群に蓄積されたノイズ成分を含む第２の画像信号とを読み出すことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項７】
前記モード切替手段は、手動操作により前記第１の撮影モード又は第２の撮影モードに切り替えられることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記モード切替手段は、撮影時の露光時間が一定の露光時間以上となると、前記第２の撮影モードに自動的に切り替えられることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記撮像素子の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記モード切替手段は、前記温度検出手段により一定の温度以上が検出されると、前記第２の撮影モードに自動的に切り替えられることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項１０】
撮影光学系を介して被写体像を受光し、該被写体像を示す画像信号を出力する撮像素子であって、第１の画像信号に対応する電荷が蓄積される第１の受光素子群と第２の画像信号に対応する電荷が蓄積される第２の受光素子群とが所定の配列形態にしたがって交互に配列された単一の撮像素子と、前記撮像素子に入射する光の光路を開閉するメカニカルシャッタとを備えた撮像装置における画像補正方法において、
シャッタレリーズ動作に同期して一定の露光時間、前記撮像素子の第１の受光素子群及び第２の受光素子群に電荷を蓄積させる露光工程と、
前記露光後に前記メカニカルシャッタを閉じる工程と、
前記メカニカルシャッタを閉じた後、前記撮像素子の第２の受光素子群に蓄積された電荷を掃き出す電荷掃出し工程と、
前記電荷の掃出し終了後に前記撮像素子の第１の受光素子群に蓄積されたノイズ成分を含む第１の画像信号と前記第２の受光素子群に蓄積されたノイズ成分のみを示す第２の画像信号とを読み出す画像読出工程と、
前記読み出した第１の画像信号と前記第２の画像信号とに基づいてノイズ成分が除去された第１の画像信号を取得する補正工程と、
を含むことを特徴とする撮像装置における画像補正方法。
【請求項１１】
前記補正工程は、前記撮像素子の第１の受光素子群における電荷の蓄積開始時点から前記画像読出工程による読出し開始時点までの時間と、前記掃出し工程による電荷の掃出し開始時点から前記画像読出工程による読出し開始時点までの時間との比に対応する補正係数を算出する算出工程を含み、前記ノイズ成分のみを示す第２の画像信号を前記算出した補正係数により補正することを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置における画像補正方法。
【請求項１２】
前記撮像素子は、３原色のカラーフィルタが画素毎に配列されたカラー撮像素子であり、前記第１の受光素子群と第２の受光素子群とは同じカラーフィルタ配列を有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の撮像装置における画像補正方法。
【請求項１３】
前記画像読出工程は、前記撮像素子から前記第１の画像信号と第２の画像信号とを画素単位で交互に読み出し、
前記補正工程は、前記交互に読み出された隣接する第１の画像信号と第２の画像信号とに基づいてノイズ成分が除去された第１の画像信号を取得することを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の撮像装置における画像補正方法。
【請求項１４】
前記補正工程は、前記撮像素子から読み出される或る画素の第１の画像信号を補正する際に、その画素の近傍の複数の画素の第２の画像信号の平均値に基づいて補正することを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の撮像装置における画像補正方法。
【請求項１５】
前記撮像素子の第１の受光素子群及び第２の受光素子群にそれぞれ蓄積された電荷に対応する第１の画像信号及び第２の画像信号とからなる第３の画像信号を取得する第１の撮影モードと前記補正工程によりノイズ成分が除去された第１の画像信号を取得する第１の撮影モードとを切り替えるモード切替工程とを含み、
前記第１の撮影モード時には、前記電荷掃出し工程による前記第２の受光素子群に蓄積された電荷の掃出しを行わずに、前記画像読出工程により前記撮像素子の第１の受光素子群に蓄積されたノイズ成分を含む第１の画像信号と前記第２の受光素子群に蓄積されたノイズ成分を含む第２の画像信号とを読み出すことを特徴とする請求項１０から１４のいずれかに記載の撮像装置における画像補正方法。
【請求項１６】
前記モード切替工程は、手動操作により前記第１の撮影モード又は第２の撮影モードに切り替えられることを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置における画像補正方法。
【請求項１７】
前記モード切替工程は、撮影時の露光時間が一定の露光時間以上となると、前記第２の撮影モードに自動的に切り替えられることを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置における画像補正方法。
【請求項１８】
前記撮像素子の温度を検出する温度検出工程を含み、
前記モード切替工程は、前記温度検出工程により一定の温度以上が検出されると、前記第２の撮影モードに自動的に切り替えられることを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置における画像補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置及び撮像装置における画像補正方法に係り、特に暗電流に起因するダークノイズ等を除去する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子を有する撮像装置においては、撮像素子での暗電流に起因とするダークノイズ、素子特性のバラツキによるシェーディングと呼ばれる固定パターンノイズが画像信号に重畳され、画質が劣化するといった問題がある。
【０００３】
従来、上記問題を解決するために、撮像素子の周辺部に遮光された遮光画素領域を設け、この遮光画素領域から補正データを取得し、撮像素子の有効画素領域から得られる画像データを前記補正データにより補正する撮像装置が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
また、本画像の撮影と、メカニカルシャッタを閉じた状態で前記本画像と同じ撮影条件で暗黒画像の撮影とを行い、本画像のデータから暗黒画像のデータを減算することにより本画像のシェーディング補正を行う電子カメラが提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２２２６８９号公報
【特許文献２】特開２００８−１１３１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の撮像装置は、撮像素子内部に特別な遮光画素領域を設ける必要があり、撮像素子の大型化やコスト増大を招くという問題がある。また、遮光画素領域は、撮像素子の周辺部に設けられており、実際に補正される有効画素領域の各画素とは位置が異なるため、補正データの信頼性が低いという問題がある。
【０００７】
一方、特許文献２に記載の電子カメラは、補正データを取得するために本画像とは別に暗黒画像の撮影を行う必要があり（２回の撮影を行う必要があり）、撮影に時間がかかるという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、一度の撮影で本画像と補正用の画像（暗時画像）とを取得することができ、撮影及び信号処理の高速化を図ることができるともに、画素毎に好適なノイズ補正を行うことができる撮像装置及び撮像装置における画像処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために請求項１に係る撮像装置は、撮影光学系を介して被写体像を受光し、該被写体像を示す画像信号を出力する撮像素子であって、第１の画像信号に対応する電荷が蓄積される第１の受光素子群と第２の画像信号に対応する電荷が蓄積される第２の受光素子群とが所定の配列形態にしたがって交互に配列された単一の撮像素子と、前記撮像素子に入射する光の光路を開閉するメカニカルシャッタと、一度の撮影時に所定の駆動シーケンスにしたがって前記撮像素子を駆動するための駆動信号を出力し、前記撮像素子から第１の画像信号と第２の画像信号とを読み出す画像読出手段であって、前記メカニカルシャッタを閉じた後、前記撮像素子の第２の受光素子群に蓄積された電荷を掃き出し、該電荷の掃出し終了後に前記撮像素子の第１の受光素子群に蓄積されたノイズ成分を含む第１の画像信号と前記第２の受光素子群に蓄積されたノイズ成分のみを示す第２の画像信号とを読み出す画像読出手段と、前記読み出した第１の画像信号と前記第２の画像信号とに基づいてノイズ成分が除去された第１の画像信号を取得する補正手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
即ち、本発明に係る撮像素子は、第１の受光素子群と第２の受光素子群とが所定の配列形態にしたがって交互に配列された単一の撮像素子であり、一度の撮影で２枚の画像（第１の画像信号及び第２の画像信号）を取得することができる。特に、前記撮像素子を所定の駆動シーケンスにしたがって駆動することにより、第１の画像信号（本画像信号）を取得するとともに、第２の画像信号の信号成分が掃き出され、メカニカルシャッタが閉じてから蓄積されたノイズ成分のみからなる第２の画像信号（暗時画像信号）を取得するようにしている。そして、これらの取得された第１の画像信号と第２の画像信号とに基づいてノイズ成分が除去された第１の画像信号を取得するようにしている。このように、一度の撮影で第１の画像信号（本画像信号）とノイズ成分のみからなる第２の画像信号（暗時画像信号）とを取得すことができるため、撮影の高速化を図ることができ、また、ノイズ成分のみからなる第２の画像信号により画素毎にその画素の位置に適したノイズ補正を行うことができる。
【００１１】
請求項２に示すように請求項１に記載の撮像装置において、前記補正手段は、前記撮像素子の第１の受光素子群における電荷の蓄積開始時点から前記画像読出手段による読出し開始時点までの時間と、前記撮像素子の第２の受光素子群に蓄積された電荷の掃出し開始時点から前記画像読出手段による読出し開始時点までの時間との比に対応する補正係数を算出する算出手段を有し、前記ノイズ成分のみを示す第２の画像信号を前記算出した補正係数により補正することを特徴としている。
【００１２】
暗電流に起因するノイズは、受光素子群における電荷の蓄積時間（電荷の蓄積が開始されてから読み出されるまでの時間）が長くなる程、大きくなるが、露光時に第２の受光素子群に蓄積された電荷は掃き出され、メカニカルシャッタが閉じた後、再び蓄積が開始されるため、第１の受光素子群と第２の受光素子群に蓄積されるノイズの蓄積時間は異なる。そこで、これらの時間の比に対応する補正係数を算出し、この補正係数によりノイズ成分のみを示す第２の画像信号を補正するようにしている。
【００１３】
請求項３に示すように請求項１又は２に記載の撮像装置において、前記撮像素子は、３原色のカラーフィルタが画素毎に配列されたカラー撮像素子であり、前記第１の受光素子群と第２の受光素子群とは同じカラーフィルタ配列を有することを特徴としている。前記カラーフィルタ配列としては、ベイヤ配列、ＧストライプＲＢ市松配列などが考えられる。
【００１４】
請求項４に示すように請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置において、前記画像読出手段は、前記撮像素子から前記第１の画像信号と第２の画像信号とを画素単位で交互に読み出し、前記補正手段は、前記交互に読み出された隣接する第１の画像信号と第２の画像信号とに基づいてノイズ成分が除去された第１の画像信号を取得することを特徴としている。これによれば、前記撮像素子から第１の画像信号と第２の画像信号とを画素単位で交互に読み出し、交互に読み出された隣接する第１の画像信号と第２の画像信号とに基づいて第１の画像信号に含まれるノイズ成分を除去するため、画像信号の読み出しと同時にノイズ成分を除去する補正を行うことができ、信号処理の高速化を図ることができる。
【００１５】
請求項５に示すように請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置において、前記補正手段は、前記撮像素子から読み出される或る画素の第１の画像信号を補正する際に、その画素の近傍の複数の画素の第２の画像信号の平均値に基づいて補正することを特徴としている。これによれば、第１の画像信号の補正対象の画素に対し、その画素近傍の複数の画素の第２の画像信号の平均値を補正データとするため、より信頼性の高い補正を行うことができる。
【００１６】
請求項６に示すように請求項１から５のいずれかに記載の撮像装置において、前記撮像素子の第１の受光素子群及び第２の受光素子群にそれぞれ蓄積された電荷に対応する第１の画像信号及び第２の画像信号とからなる第３の画像信号を取得する第１の撮影モードと前記補正手段によりノイズ成分が除去された第１の画像信号を取得する第１の撮影モードとを切り替えるモード切替手段を備え、前記画像読出手段は、前記第１の撮影モード時には前記第２の受光素子群に蓄積された電荷の掃出しを行わずに、前記撮像素子の第１の受光素子群に蓄積されたノイズ成分を含む第１の画像信号と前記第２の受光素子群に蓄積されたノイズ成分を含む第２の画像信号とを読み出すことを特徴としている。
【００１７】
即ち、モード切替手段により第２の撮影モードに切り替えられたときのみ本発明に係るノイズの補正処理を行い、第１の撮影モードに切り替えられている場合には、第１の画像信号及び第２の画像信号とからなる第３の画像信号を取得するようにしている。前記第３の画像信号としては、第１の画像信号（又は第２の画像信号）の２倍の画像サイズをもつ画像信号、第１の画像信号と第２の画像信号とを加算して２倍の感度をもつ画像信号等が生成される。また、第３の画像信号に対するノイズ補正は、従来と同様に撮像素子の遮光画素領域の信号を使用することができる。
【００１８】
請求項７に示すように請求項６に記載の撮像装置において、前記モード切替手段は、手動操作により前記第１の撮影モード又は第２の撮影モードに切り替えられることを特徴としている。これにより、予め撮影者により設定された撮影モードに応じた撮影を行うことができる。
【００１９】
請求項８に示すように請求項６に記載の撮像装置において、前記モード切替手段は、撮影時の露光時間が一定の露光時間以上となると、前記第２の撮影モードに自動的に切り替えられることを特徴としている。撮影時の露光時間が一定の露光時間以上の場合には、ノイズ成分がその露光時間に応じて増加するため、ノイズ成分を良好に低減することができる第２の撮影モードに切り替えるようにしている。
【００２０】
請求項９に示すように請求項６に記載の撮像装置において、前記撮像素子の温度を検出する温度検出手段を備え、前記モード切替手段は、前記温度検出手段により一定の温度以上が検出されると、前記第２の撮影モードに自動的に切り替えられることを特徴としている。撮像素子の温度が一定の温度以上の場合には、ノイズ成分がその温度に応じて増加するため、ノイズ成分を良好に低減することができる第２の撮影モードに切り替えるようにしている。
【００２１】
請求項１０に係る発明は、撮影光学系を介して被写体像を受光し、該被写体像を示す画像信号を出力する撮像素子であって、第１の画像信号に対応する電荷が蓄積される第１の受光素子群と第２の画像信号に対応する電荷が蓄積される第２の受光素子群とが所定の配列形態にしたがって交互に配列された単一の撮像素子と、前記撮像素子に入射する光の光路を開閉するメカニカルシャッタとを備えた撮像装置における画像補正方法において、シャッタレリーズ動作に同期して一定の露光時間、前記撮像素子の第１の受光素子群及び第２の受光素子群に電荷を蓄積させる露光工程と、前記露光後に前記メカニカルシャッタを閉じる工程と、前記メカニカルシャッタを閉じた後、前記撮像素子の第２の受光素子群に蓄積された電荷を掃き出す電荷掃出し工程と、前記電荷の掃出し終了後に前記撮像素子の第１の受光素子群に蓄積されたノイズ成分を含む第１の画像信号と前記第２の受光素子群に蓄積されたノイズ成分のみを示す第２の画像信号とを読み出す画像読出工程と、前記読み出した第１の画像信号と前記第２の画像信号とに基づいてノイズ成分が除去された第１の画像信号を取得する補正工程と、を含むことを特徴としている。
【００２２】
請求項１１に示すように請求項１０に記載の撮像装置における画像補正方法において、前記補正工程は、前記撮像素子の第１の受光素子群における電荷の蓄積開始時点から前記画像読出工程による読出し開始時点までの時間と、前記掃出し工程による電荷の掃出し開始時点から前記画像読出工程による読出し開始時点までの時間との比を補正係数として算出する算出工程を含み、前記ノイズ成分のみを示す第２の画像信号を前記算出した補正係数により補正することを特徴としている。
【００２３】
請求項１２に示すように請求項１０又は１１に記載の撮像装置における画像補正方法において、前記撮像素子は、３原色のカラーフィルタが画素毎に配列されたカラー撮像素子であり、前記第１の受光素子群と第２の受光素子群とは同じカラーフィルタ配列を有することを特徴としている。
【００２４】
請求項１３に示すように請求項１０から１２のいずれかに記載の撮像装置における画像補正方法において、前記画像読出工程は、前記撮像素子から前記第１の画像信号と第２の画像信号とを画素単位で交互に読み出し、前記補正工程は、前記交互に読み出された隣接する第１の画像信号と第２の画像信号とに基づいてノイズ成分が除去された第１の画像信号を取得することを特徴としている。
【００２５】
請求項１４に示すように請求項１０から１２のいずれかに記載の撮像装置における画像補正方法において、前記補正工程は、前記撮像素子から読み出される或る画素の第１の画像信号を補正する際に、その画素の近傍の複数の画素の第２の画像信号の平均値に基づいて補正することを特徴としている。
【００２６】
請求項１５に示すように請求項１０から１４のいずれかに記載の撮像装置における画像補正方法において、前記撮像素子の第１の受光素子群及び第２の受光素子群にそれぞれ蓄積された電荷に対応する第１の画像信号及び第２の画像信号とからなる第３の画像信号を取得する第１の撮影モードと前記補正工程によりノイズ成分が除去された第１の画像信号を取得する第１の撮影モードとを切り替えるモード切替工程とを含み、前記第１の撮影モード時には、前記電荷掃出し工程による前記第２の受光素子群に蓄積された電荷の掃出しを行わずに、前記画像読出工程により前記撮像素子の第１の受光素子群に蓄積されたノイズ成分を含む第１の画像信号と前記第２の受光素子群に蓄積されたノイズ成分を含む第２の画像信号とを読み出すことを特徴としている。
【００２７】
請求項１６に示すように請求項１５に記載の撮像装置における画像補正方法において、前記モード切替工程は、手動操作により前記第１の撮影モード又は第２の撮影モードに切り替えられることを特徴としている。
【００２８】
請求項１７に示すように請求項１５に記載の撮像装置における画像補正方法において、前記モード切替工程は、撮影時の露光時間が一定の露光時間以上となると、前記第２の撮影モードに自動的に切り替えられることを特徴としている。
【００２９】
請求項１８に示すように請求項１５に記載の撮像装置における画像補正方法において、前記撮像素子の温度を検出する温度検出工程を含み、前記モード切替工程は、前記温度検出工程により一定の温度以上が検出されると、前記第２の撮影モードに自動的に切り替えられることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、第１の受光素子群と第２の受光素子群とが所定の配列形態にしたがって交互に配列された単一の撮像素子から、一度の撮影で２枚の画像を取得することができ、特に所定の駆動シーケンスにしたがって前記撮像素子を駆動することにより、第１の受光素子群に対応するノイズ成分を含む本画像とともに、ノイズ成分のみからなる暗時画像を同時に取得することができる。これにより、予め補正データテーブルを用意する必要がなく、撮影条件、経時変化などにも対応した高精度な補正データ（暗時画像）を、時間を要さずに取得することができ、この補正データにより本画像に対して画素毎に好適なノイズ補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は本発明に係る撮像装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図２は本発明に適用される撮像素子の構成例を示す図である。
【図３】図３（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ撮像素子から読み出されるＡ面の画像とＢ面の画像のカラーフィルタ配列を示す図である
【図４】図４は一度の撮影動作で撮像素子から高速且つ高精度な補正データを取得するための駆動シーケンスを示すタイミングチャートである。
【図５】図５は本発明に係る駆動シーケンスにより撮像素子から読み出されるＣＣＤ出力を示す図である。
【図６】図６（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれＡ面の画像の補正前と補正後の関係を示す図である。
【図７】図７は本発明に係る画像補正方法の第２実施形態を示すフローチャートである。
【図８】図８は本発明に係る画像補正方法の第３実施形態を示すフローチャートである。
【図９】図９は本発明に係る画像補正方法の第４実施形態を示すフローチャートである。
【図１０】図１０（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれＡ面の画像の補正前と補正後の関係を示す図である。
【図１１】図１１は本発明に適用される撮像素子の他の構成例を示す図である。
【図１２】図１２は他の構成例の撮像素子から読み出されるＡ面の画像とＢ面の画像のカラーフィルタ配列を示す図である
【図１３】図１３は本発明に係る駆動シーケンスにより他の構成例の撮像素子から読み出されるＣＣＤ出力を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付図面に従って本発明に係る撮像装置及び撮像装置における画像補正方法の実施の形態について説明する。
【００３３】
［撮像装置の全体構成］
図１は本発明に係る撮像装置１０の全体構成を示すブロック図である。
【００３４】
同図において、撮像装置１０は、撮影により取得される静止画や動画をメモリカード１２等の記録媒体に記録するデジタルカメラであり、撮像装置１０の操作部１４は、シャッタボタン、電源スイッチ、撮影モード選択ダイヤル、撮影／再生モード選択スイッチ、バックスイッチ、メニュー／ＯＫスイッチ、マルチファンクションの十字キー等の公知のスイッチ類を備えている。
【００３５】
シャッタボタンは、いわゆる「半押し」と「全押し」とからなる２段ストローク式のスイッチで構成されている。撮影モード時には、シャッタボタンが半押しされると、撮影準備処理（即ち、ＡＥ（Automatic Exposure：自動露出）、ＡＦ（Auto Focus：自動焦点合わせ）が行われ、シャッタボタンが全押しされると、画像の撮影・記録処理が行われる。
【００３６】
撮影モード選択ダイヤルは、回転させることにより、マニュアル撮影モード、オート撮影モード、人物モード等の各種の撮影モード、及び本発明に係る高速／高精度補正モードを設定することができるようになっている。尚、高速／高精度補正モードは、暗電流に起因とするダークノイズを含む固定パターンノイズを高速且つ高精度で補正するモードであり、その詳細については後述する。
【００３７】
液晶表示器（ＬＣＤ）１６は、ＬＣＤドライバ１８を介して入力する各種の表示用の画像信号に基づいて動画（スルー画像）を表示して電子ビューファインダとして使用できるとともに、撮影した記録前の画像（プレビュー画像）や撮像装置１０に装填されたメモリカード１２から読み出した再生画像等を表示することができる。更に、ＬＣＤ１６は、撮影可能コマ数や再生コマ番号の表示、マニュアル設定する際のホワイトバランス、画素数、圧縮率、及びシャープネス等をマニュアル設定する際の各種のメニュー等がメニュー／ＯＫスイッチや十字キーの操作に応じて表示される。
【００３８】
中央処理装置（ＣＰＵ）２０は、操作部１４からの入力に基づいて後述するように撮像装置１０内の各回路を統括制御する。また、ＣＰＵ２０は、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２４との間で必要なデータの授受が行われる。尚、ＲＯＭ２２には、カメラ制御プログラム、撮像素子の欠陥情報等のカメラ制御に関する各種のパラメータ、データが格納されている。また、ＲＡＭ２４は、ＣＰＵ２０の演算作業用領域及び画像データの一時記憶領域、及び表示用の画像データの一時記憶領域を含んでいる。
【００３９】
まず、操作部１４の電源スイッチが操作されると、ＣＰＵ２０はこれを検出し、カメラ内電源をＯＮにする。また、撮影／再生モード選択スイッチによって撮影モードが選択されると、撮影スタンバイ状態にする。
【００４０】
上記撮影スタンバイ状態時にシャッタボタンが押されると、ＣＰＵ２０はこれを検知し、レンズ駆動部３０、絞り駆動部３２、及びメカニカルシャッタ駆動部３４を介してそれぞれ撮影レンズ４０、絞り４２、及びメカニカルシャッタ４４を制御（フォーカス制御、露出制御）し、被写体の画像光を撮像素子（ＣＣＤ）４６の受光面上に結像させる。
【００４１】
ＣＣＤ４６は、受光面に結像された画像光をその光量に応じた量の電荷に変換する。このようにして蓄積された電荷は、撮像素子駆動部３６から加えられる読み出しパルスによってＣＣＤ４６の垂直転送路に読み出され、垂直転送パルス及び水平転送パルスによって電荷量に応じた電圧信号として順次読み出される。尚、このＣＣＤ４６は、撮像素子駆動部３６から加えられるシャッタゲートパルスによって蓄積した電荷を掃き出すことができ、これにより電荷の蓄積時間（シャッタスピード）を制御する、いわゆる電子シャッタ機能を有している。
【００４２】
また、メカニカルシャッタ４４は、ＣＣＤ４６に入射する画像光の光路を開閉するもので、スルー画像及びシャッタレリーズ動作による本画像の撮影露光中は開いており、本画像の露光時間経過後、ＣＣＤ４６から所要の画像信号が読み出されるまでの間、閉じるように制御される。これにより、画像信号の読み出し期間中に不要な光がＣＣＤ４６に入射しないようにし、スミアの発生を防止するとともに、本発明に係る補正用の暗時画像信号の取得を可能にしている。
【００４３】
＜ＣＣＤの構成＞
次に、本発明に適用される上記ＣＣＤ４６の構成について説明する。
【００４４】
図２に示すようにＣＣＤ４６は、多数の受光素子（フォトダイオード）が水平方向（行方向）及び垂直方向（列方向）に一定の配列周期で配置された２次元のカラー撮像デバイス（イメージセンサ）である。
【００４５】
図２に示した構成は、本出願人により開発されたツインハニカム配列と呼ばれる画素配列であり、受光素子の幾何学的な形状の中心点を行方向及び列方向に１つ置きに画素ピッチの半分（１／２ピッチ）ずらして配列させたものとなっている。
【００４６】
各受光素子は、八角形の受光面を有し、各受光素子に対応してＲＧＢの原色カラーフィルタが配置されている。図２のように、水平方向についてｒｇｒｇ…の行の次段にＲＧＲＧ…の行が配置され、その次段にｇｂｇｂ…の行、更にその次段にＧＢＧＢ…の行という具合に配列される。
【００４７】
また、大文字のＲＧＢで表された受光素子群から得られる画像（Ａ面の画像）と、小文字のｒｇｂで表された受光素子群から得られる画像（Ｂ面の画像）とは、ＣＣＤ４６を駆動する駆動シーケンスにより同時に読み出すことができるとともに、別々に読み出すことができる。
【００４８】
即ち、ＣＣＤ４６のＢ面の画像の受光素子群に接続されている読み出し用電極Ｖ１に読み出しパルスを印加することにより、Ｂ面の受光素子群に蓄積された電荷を垂直転送路に読み出すことができ、同様に画像ＣＣＤ４６のＡ面の画像の受光素子群に接続されている読み出し用電極Ｖ３に読み出しパルスを印加することにより、Ａ面の受光素子群に蓄積された電荷を垂直転送路に読み出すことができる。更に、読み出し用電極Ｖ１、Ｖ３に同時に読み出しパルスを印加することにより、Ｂ面及びＡ面の受光素子群に蓄積された電荷をそれぞれ垂直転送路に読み出すことができる。
【００４９】
Ａ面の受光素子群の右側、及びＢ面の受光素子群の右側には、それぞれ垂直転送路（ＶＣＣＤ）が形成されている。垂直転送路は、受光素子の各列に近接している受光素子を避けながらジグザグ状に蛇行して垂直方向に伸びている。読み出しパルスにより垂直転送路上に読み出された電荷は、撮像素子駆動部３６から電極Ｖ１〜Ｖ４に印加される４相駆動パルス（φ1,φ2,φ3,φ4)により垂直転送路に沿って転送される。
【００５０】
垂直転送路の下端（垂直転送路の最下流側）には、垂直転送路から移された電荷を水平方向に転送する水平転送路（ＨＣＣＤ）が設けられている。
【００５１】
水平転送路は、２相又は４相駆動の転送ＣＣＤで構成されており、水平転送路の最終段に接続されている出力部から各受光素子に蓄積された電荷に対応する電圧信号（ＣＣＤ出力信号）が出力される。
【００５２】
図３（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれＣＣＤ４６から読み出されたＡ面の画像とＢ面の画像の２枚の画像を示している。
【００５３】
図３（Ａ）及び（Ｂ）からも明らかなようにＡ面の画像とＢ面の画像とは、同じカラーフィルタ配列（ベイヤ配列）になっている。
【００５４】
また、ＣＣＤ４６からＡ面の画像とＢ面の画像を同時に読み出す場合のＣＣＤ出力は、ＧＢＧＢ…の行とｇｂｇｂ…の行の２行分が一体となったＧｇＢｂＧｇＢｂ…のラインの出力と、ＧＲＧＲ…の行とｇｒｇｒ…の行の２行分が一体となったＧｇＲｒＧｇＲｒ…のラインの出力とを交互に繰り返して出力される。
【００５５】
尚、Ａ面の画像を構成する大文字のＲＧＢで表された受光素子群と、Ｂ面の画像を構成する小文字のｒｇｂで表された受光素子群とは、便宜上、大文字と小文字で区別されているが、露光時間が同じで、かつ同時に読み出された場合のＡ面の画像とＢ面の画像とは同じ画像と見なすことができるものである。
【００５６】
図１に戻って、ＣＣＤ４６から出力された電圧信号は、アナログ処理回路４８によって相関二重サンプリングや増幅等のアナログ処理が施された後、各画素ごとのＲ、Ｇ、Ｂ信号としてＡ／Ｄ変換器４８に加えられる。Ａ／Ｄ変換器４８は、順次加えられるアナログのＲ、Ｇ、Ｂ信号をそれぞれＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換する。これらのＲ、Ｇ、Ｂ信号は、一旦ＲＡＭ２４に格納される。
【００５７】
補正データ作成回路５２は、ＲＡＭ２４に格納されたＢ面の暗時画像データに基づいてＣＣＤ４６での暗電流に起因とするダークノイズ等の固定パターンノイズを示すシェーディング補正用の補正データを作成し、演算処理回路５４は、ＲＡＭ２４に格納されたＡ面の画像データから前記作成された補正データを減算し、シェーディング補正（ノイズ成分が除去）されたＡ面の画像データを生成する。このシェーディング補正されたＡ面の画像データは、再びＲＡＭ２４に格納される。尚、補正データ作成回路５２及び演算処理回路５４の詳細については後述する。
【００５８】
画像信号処理回路５６は、ＲＡＭ２４に格納されたシェーディング補正後のＡ面の画像データを読み出し、この画像データに光源種に応じたデジタルゲインをかけることでホワイトバランス調整を行うとともに、ガンマ（階調特性）処理及びシャープネス処理を行ってＲ、Ｇ、Ｂ信号を生成し、更にＹＣ信号処理して輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂ（ＹＣ信号）を生成し、そのＹＣ信号を再びＲＡＭ２４に格納する。尚、ホワイトバランス調整は、取り込んだＲ、Ｇ、Ｂ信号に基づいて光源種を判定し、その判定した光源種に適したホワイトバランス補正値（Ｒ、Ｇ、Ｂごとのデジタルゲイン）を使用するオートホワイトバランス調整と、予めマニュアルで選択した光源種に適したホワイトバランス補正値を使用するマニュアルホワイトバランス調整とがある。また、シャープネス処理は、輪郭を強調したり、ソフトにする処理で、マニュアル撮影モード時にマニュアルで輪郭強調の度合いを強く、通常又は弱くのいずれかに設定することできるようになっている。
【００５９】
上記のようにしてＲＡＭ２４に格納されたＹＣ信号は、圧縮伸張処理回路５８に与えられ、ここで、所定の圧縮フォーマット（例えば、ＪＰＥＧ方式）に従って圧縮される。圧縮された画像データは、例えばＥｘｉｆ形式の画像ファイルにファイル化されてリード／ライト回路６０を介してメモリカード１２に記録される。
【００６０】
一方、撮影／再生モード選択スイッチによって再生モードが選択されると、メモリカード１２に記録されている最終コマの画像ファイルがリード／ライト回路６０を介して読み出される。この読み出された画像ファイルの圧縮データは、圧縮伸張回路５８を介して非圧縮のＹＣ信号に伸張される。
【００６１】
伸張されたＹＣ信号は、ＲＡＭ２４に保持された後、ＬＣＤドライバ１８を介してＬＣＤ表示用の信号に変換されてＬＣＤ１６に出力される。これにより、ＬＣＤ１６にはメモリカード１２に記録されている最終コマのコマ画像が表示される。
【００６２】
その後、順コマ送りスイッチ（十字キーの右キー）が押されると、順方向にコマ送りされ、逆コマ送りスイッチ（十字キーの左キー）が押されると、逆方向にコマ送りされる。そして、コマ送りされたコマ位置の画像ファイルがメモリカード１２から読み出され、上記と同様にしてコマ画像がＬＣＤ１６に再生される。尚、最終コマのコマ画像が表示されている状態で順方向にコマ送りされると、メモリカード１２に記録されている１コマ目の画像ファイルが読み出され、１コマ目のコマ画像がＬＣＤ１２に再生される。
【００６３】
また、この撮像装置１０は、ＣＣＤ４６の温度を検出する温度センサ６２が設けられており、ＣＰＵ２０は、この温度センサ６２からＣＣＤ４６の温度を示す検出信号を取得することができるようになっている。尚、温度センサ６２から取得されるＣＣＤ４６の温度を示す検出信号の利用方法については後述する。
【００６４】
［ＣＣＤの駆動シーケンス］
図４は一度の撮影動作でＣＣＤ４６から高速且つ高精度な補正データを取得するための駆動シーケンスを示すタイミングチャートである。
【００６５】
図４（Ａ）に示すようにメカニカルシャッタ４４は、スルー画像及びシャッタレリーズ動作による本画像の撮影露光中は開いている。
【００６６】
シャッタボタンが半押しされると、ＣＰＵ２０は、撮影準備処理（ＡＥ処理、ＡＦ処理）を行う。ＡＥ処理では、ＣＣＤ４６を介して取得される画像信号（例えば、Ｇ信号）を積算し、その積算値に基づいて被写体の明るさ（撮影ＥＶ値）を算出し、この撮影ＥＶ値と所定のプログラム線図とから本撮影時のシャッタ速度と絞り値とを求める。
【００６７】
また、ＡＦ処理では、レンズ駆動部３０を介して撮影レンズ４０を至近側から無限遠側に移動させるとともに、ＣＣＤ４６から得られる画像信号（例えば、Ｇ信号）の高周波成分の積分平均値（ＡＦ評価値）を算出し、このＡＦ評価値が最大になるように撮影レンズ４０を移動させてピント調整を行う、いわゆるコントラストＡＦを行う。
【００６８】
シャッタボタンが全押しされると、図４（Ｂ）に示すように電子シャッタによりＣＣＤ４６の受光素子における電荷の蓄積時間（露光時間）を制御する。即ち、ＡＥ処理で求めたシャッタ速度（露光時間）を調整するためにシャッタゲートパルスを露光時間調整期間(a)連続的に印加し、ＣＣＤ４６の受光素子に蓄積された電荷を掃き出し、その後、シャッタゲートパルスの印加を停止することによりＣＣＤ４６の受光素子での電荷の蓄積を開始させる。
【００６９】
そして、入射する画像光に対応する電荷の蓄積の終了は、メカニカルシャッタ４４を閉じることにより行う。これにより、シャッタゲートパルスの印加を停止してからメカニカルシャッタ４４を閉じるまでの時間（露光時間(b)）、撮像素子４０に入射する画像光に対応する電荷が撮像素子４０のＡ面に対応する受光素子群、及びＢ面に対応する画像素子群に蓄積される。
【００７０】
その後、図４（Ｂ）に示すようにメカニカルシャッタ４４が閉じている状態で、まず、ＣＣＤ４６のＢ面の画像の受光素子群に接続されている読み出し用電極Ｖ１に読み出しパルスを印加し、Ｂ面の受光素子群に蓄積された電荷を垂直転送路に読み出し（(c)Ｂ面読出し部）、続いて、垂直転送上の電荷を掃き出すための垂直転送の駆動を行う（(d)Ｂ面電荷及びスミア掃出し）。
【００７１】
ＣＣＤ４６の垂直転送上の電荷の掃出し終了後、ＣＣＤ４６のＡ面及びＢ面の画像の受光素子群に接続されている読み出し用電極Ｖ３及びＶ１に読み出しパルスを印加し、Ａ面及びＢ面の受光素子群に蓄積された電荷を垂直転送路に読み出す（(e)Ａ面及びＢ面電荷読出し部）。
【００７２】
その後、ＣＣＤ４６の垂直転送路上に読み出されたＡ面及びＢ面に対応する電荷を垂直転送パルスにより垂直方向に転送し、１ライン分の転送が終了すると、水平転送路上の電荷を水平転送パルスにより水平方向に転送する。このようにして垂直転送と水平転送とを交互に繰り返すことによりＣＣＤ４６の全画素の電荷が転送される((f)電荷転送部)。
【００７３】
ここで、Ａ面の受光素子群には、図４に示すようにメカニカルシャッタ４４が開いている露光時間(b)と、メカニカルシャッタ４４が閉じてからＡ面用の読み出し用電極Ｖ３に読み出しパルスが印加されるまでの時間との合計時間ｘだけ電荷が蓄積され、Ｂ面の受光素子群には、メカニカルシャッタ４４が閉じた後、Ｂ面用の読み出し用電極Ｖ１に１回目の読み出しパルスが印加されてから２回目の読み出しパルスが印加されるまでの時間ｙだけ電荷（暗電流に起因とするダークノイズを含む固定パターンノイズに相当する電荷）が蓄積される。
【００７４】
図５は上記ＣＣＤ４６の駆動シーケンスにより読み出されるＣＣＤ出力を示している。Ａ面及びＢ面の受光素子群に蓄積された電荷は、垂直同期信号に同期して転送が開始され、水平同期信号に同期してＣＣＤ４６の１ライン分の画像データが読み出される。
【００７５】
同図に示すように、順次読み出される１ライン分の画像データは、Ａ面の受光素子群とＢ面の受光素子群の隣接する同色の画素の画像データ（本画像データと暗時画像データ）が連続する。
【００７６】
［第１実施形態］
上記駆動シーケンスによりＣＣＤ４６を駆動することより、一度の撮影でＡ面の本画像データとＢ面の暗時撮影データとを取得する。
【００７７】
図１に示した演算処理回路５４は、これらの取得したＡ面の本画像データと画素が隣接する同色のＢ面の暗時画像データとに基づいてノイズ成分が除去されたＡ面の本画像データを算出する。
【００７８】
これにより、図６（Ａ）に示すように補正前のＡ面の画像データは、各受光素子に入射する光量に応じた撮像成分と暗電流成分とを含むが、図６（Ｂ）に示すように補正後のＡ面の画像データは、補正前のＡ面の画像データから暗電流成分のみの（撮像成分のない）Ｂ面の暗時画像データが減算された画像データであるため、撮像成分のみの画像データとなる。
【００７９】
ところで、図６（Ａ）に示したように暗電流成分は、露光時間（ＣＣＤ４６の受光素子に電荷が蓄積されている時間）に対応して増加する。
【００８０】
従って、図４に示したように時間ｘだけ電荷が蓄積されるＡ面の受光素子の電荷に含まれる暗電流成分と、時間ｙだけ電荷が蓄積されるＢ面の受光素子の電荷に含まれる暗電流成分とはレベルが異なる。
【００８１】
補正データ作成回路５２は、上記時間ｘと時間ｙとの比に対応する補正係数を算出し、この補正係数をＢ面の暗時画像データに乗算することにより、Ａ面の受光素子の電荷に含まれる暗電流成分に相当する補正データを作成する。
【００８２】
尚、上記時間ｙは予め設定された時間であり、一方、時間ｘはシャッタ速度（露光時間）が決定されると求めることができる時間である。
【００８３】
［第２実施形態］
図７は本発明に係る画像補正方法の第２実施形態を示すフローチャートである。
【００８４】
図７に示すようにＣＰＵ２０は、操作部１４での手動操作により高速／高精度補正モードが設定されているか否かを判別する（ステップＳ１０）。尚、高速／高精度補正モードは、画像サイズの大きな高解像度の画像を必要としないが、ノイズの少ない高画質の画像を必要とする場合に設定することが好ましい。
【００８５】
高速／高精度補正モードが設定されていないと判別された場合（「Ｎｏ」の場合）には、ＣＰＵ２０は、撮像素子駆動部３６を介してＣＣＤ４６を通常の駆動シーケンスで駆動する（ステップＳ１２）。尚、通常の駆動シーケンスは、図４に示した本発明に係る駆動シーケンスのうちの(c)Ｂ面読出し部及び(d)Ｂ面電荷及びスミア掃出しが省略された駆動シーケンスであり、メカニカルシャッタ４４を閉じた後、直ちに(e)Ａ面及びＢ面電荷読出し部、及び(f)電荷転送部の駆動を行う駆動シーケンスである。
【００８６】
通常の駆動シーケンスで駆動されたＣＣＤ４６からは、Ａ面の画像データ及びＢ面の画像データとからなる高解像度の画像データ（Ａ面の画像データの２倍の画像サイズをもつ画像データ）を取得することができる。
【００８７】
この画像データに対しては、従来と同様な通常のシェーディング補正が行われる（ステップＳ１４）。通常のシェーディング補正としては、公知のものを適用することができる。例えば、１画面を２０×２０の分割エリアに分割し、予め分割エリアごとに暗電流成分等の補正データが記憶された補正データテーブルを準備しておき、補正対象の画素が、どの分割エリアに属するかに応じて前記テーブルから補正データを読み出し、その補正データにより補正対象の画素の画像データを補正する。また、特許文献１に記載の方法によりシェーディング補正を行うようにしてもよい。
【００８８】
一方、スイッチＳ１０で高速／高精度補正モードが設定されていると判別された場合（（「Ｙｅｓ」の場合）には、ＣＰＵ２０は、撮像素子駆動部３６を介してＣＣＤ４６を図４に示した駆動シーケンスで駆動し、Ａ面の本画像データとＢ面の暗時画像データとを取得する（ステップＳ１６）。そして、これらのＡ面の本画像データとＢ面の暗時画像データとに基づいて高速／高精度なシェーディング補正を行い、ノイズ成分が除去されたＡ面の画像データを取得する（ステップＳ１８）。
【００８９】
スイッチＳ２０では、ステップＳ１４又はステップＳ１８でシェーディング補正された本画像の画像データを画像処理及び圧縮処理する。この圧縮処理された本画像の圧縮データはメモリカード１８に記録される（ステップＳ２２）。
【００９０】
［第３実施形態］
図８は本発明に係る画像補正方法の第３実施形態を示すフローチャートである。尚、図７に示したフローチャートと共通する部分には同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００９１】
第２実施形態では、操作部１４での手動操作により高速／高精度補正モードが設定されているか否かを判別し、その判別結果に応じて通常のシェーディング補正又は高速／高精度なシェーディング補正を行う処理に分岐するようしているが、第３実施形態では、本撮影時の露光時間に応じて自動的に通常のシェーディング補正又は高速／高精度なシェーディング補正を行う処理に分岐する点で相違する。
【００９２】
即ち、ＣＰＵ２０は、ＡＥ処理時に算出されるシャッタ速度（露光時間）に基づいて、その露光時間が一定の露光時間Ｅ以上か否かを判別する（ステップＳ３０）。そして、一定の露光時間Ｅ未満の場合（「Ｎｏ」の場合）には、ステップＳ１２に遷移させ、一定の露光時間Ｅ以上の場合（「Ｙｅｓ」の場合）にあ、ステップＳ１６に遷移させる。
【００９３】
即ち、図６（Ａ）に示したように暗電流成分（ノイズ成分）はその露光時間に応じて増加するため、露光時間が一定の露光時間Ｅ以上の場合には、ノイズ成分を良好に低減することができる高速／高精度補正モードに切り替えるようにしている。尚、一定の露光時間Ｅとしては、例えば、手ブレ限界シャッタ速度（例えば、焦点距離が３５ｍｍフィルム換算で６０ｍｍの場合、１／６０秒）に設定することが考えられる。
【００９４】
［第４実施形態］
図９は本発明に係る画像補正方法の第４実施形態を示すフローチャートである。尚、図７に示したフローチャートと共通する部分には同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００９５】
第４実施形態では、本撮影時のＣＣＤ４６の温度に応じて自動的に通常のシェーディング補正又は高速／高精度なシェーディング補正を行う処理に分岐する点で、第２実施形態と相違する。
【００９６】
即ち、ＣＰＵ２０は、シャッタボタンの半押しによる撮影準備段階時に、温度センサ６２（図１）からＣＣＤ４６の温度を示す検出信号を取り込み、この取り込んだ検出信号に基づいてＣＣＤ４６の温度が一定の温度Ｔ以上か否かを判別する（ステップＳ４０）。そして、一定の温度Ｔ未満の場合（「Ｎｏ」の場合）には、ステップＳ１２に遷移させ、一定の温度Ｔ以上の場合（「Ｙｅｓ」の場合）にあ、ステップＳ１６に遷移させる。
【００９７】
即ち、図１０（Ａ）に示したように暗電流成分（ノイズ成分）は、ＣＣＤ４６の温度に応じて変動し、温度が高くなると増加するため、ＣＣＤ４６の温度が一定の温度Ｔ以上の場合には、ノイズ成分を良好に低減することができる高速／高精度補正モードに切り替えるようにしている。尚、一定の温度Ｔとしては、ＣＣＤの温度が５、６度上昇すると、ダークノイズは倍増するため、例えば、ダークノイズが倍増する温度（常温＋５、６度の温度）を一定の温度Ｔとして設定することが考えられる。
【００９８】
第４実施形態によれば、ＣＣＤ４６の温度が一定の温度Ｔ以上の場合に、高速／高精度補正モードによる補正処理を行うことにより、図１０（Ｂ）に示すようにＣＣＤの温度に依存しない、ノイズ成分が除去されたＡ面の画像データを取得することができる。
【００９９】
更に、メニュー画面等により設定することができる画像サイズに応じて通常のシェーディング補正又は高速／高精度なシェーディング補正を切り替えるようにしてもよい。例えば、フルサイズが１２ＭのＣＣＤの場合、６Ｍ以下の画像サイズに設定されている場合には、高速／高精度なシェーディング補正を切り替えることが考えれる。
【０１００】
［ＣＣＤの他の実施形態］
図１１は本発明に適用されるＣＣＤの他の構成例を示す図である。
【０１０１】
図１１に示すようにＣＣＤ４６’は、図２に示したＣＣＤ４６と同様な構成を有するものであり、カラーフィルタ配列のみが相違する。
【０１０２】
即ち、ＣＣＤ４６は、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示したようにＣＣＤ４６から読み出されたＡ面の画像とＢ面の画像とは、それぞれカラーフィルタ配列がベイヤ配列となっているが、他の構成例のＣＣＤ４６’は、図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すようにＣＣＤ４６’から読み出されたＡ面の画像とＢ面の画像とは、それぞれカラーフィルタ配列がＧストライプＲＢ市松配列となっている点で相違する。
【０１０３】
そして、高速／高精度補正モードにＣＣＤ４６’から読み出されるＣＣＤ出力は、図１３に示すようにＢｂＧｇＲｒＧｇＢｂＧｇ…のラインの出力と、ＲｒＧｇＢｂＧｇＲｒＧｇ…のラインの出力とを交互に繰り返すものとなる。
【０１０４】
尚、本発明に適用される撮像素子は、本実施形態のＣＣＤ４６、ＣＣＤ４６’に限らず、種々のものが適用でき、要は２枚の画像（Ａ面、Ｂ面）を同時に撮像することができるとともに、いずれか一方の画像に対応する受光素子群に蓄積された電荷を単独で掃き出すことができるものであれば、如何なるものでも適用できる。また、ＣＣＤに限らず、Ｃ
ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型の撮像素子も適用できる。
【０１０５】
［その他］
演算処理回路５４は、Ａ面の本画像データと画素が隣接する同色のＢ面の暗時画像データとに基づいてノイズ成分が除去されたＡ面の本画像データを算出するようにしたが、これに限らず、隣接する異なる色の本画像データとＢ面の暗時画像データとに基づいてノイズ成分が除去されたＡ面の本画像データを算出するようにしてもよい。これは、固定パターンノイズは、撮像素子上の位置によって異なるが、カラーフィルタの色には依存しないからである。
【０１０６】
また、隣接する画素間のデータを使用してＡ面の本画像データを補正する場合には、１枚分のＢ面の暗時画像データを記憶する必要がなく、撮像素子からＣＣＤデータを読み出しながら逐次補正を行うことができる。
【０１０７】
更に、本実施形態では、Ａ面の或る画素の画像データを補正する場合に、その画素に隣接するＢ面の１画素の暗時画像データを使用しているが、これに限らず、補正データ作成回路５２（図１）によりＡ面の或る画素の周囲（近傍）のＢ面の４画素又は１６画素の暗時画像データの平均値を補正データとして作成し、この補正データを使用するようにしてもよい。これによれば、補正データの信頼性を向上させることができる。
【０１０８】
また、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１０９】
１０…撮像装置、１２…メモリカード、１４…操作部、１６…液晶表示器（ＬＣＤ）、２０…中央処理装置（ＣＰＵ）、２２…ＲＯＭ，２４…ＲＡＭ、３０…レンズ駆動部、３２…絞り駆動部、３４…メカニカルシャッタ駆動部、３６…撮像素子駆動部、４０…撮影レンズ、４２…絞り、４４…メカニカルシャッタ、４６…ＣＣＤ、５２…補正データ作成回路、５４…演算処理回路、５６…画像信号処理回路、６２…温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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