(57)【要約】【課題】任意のラインについて、正常でない黒レベル基準信号によるＯＢクランプが行われることのないようにし得る撮像装置を提供する。【解決手段】有効画素領域とオプチカルブラック（ＯＢ）領域とを備える撮像素子１と、撮像素子１からの画像信号を黒レベル基準信号に基づいてクランプするクランプ部１２と、処理対象ラインの有効画素領域に含まれる高輝度画素を検出する高輝度検出部１４と、黒レベル基準信号を生成してクランプ部１２へ出力するものであって、高輝度画素数が少ない場合には次のラインに対して適用される黒レベル基準信号を生成するために処理対象ラインのＯＢ領域の信号を用いることを許容し、高輝度画素数が多い場合には処理対象ラインのＯＢ領域の信号を用いることを禁止する黒レベル基準信号生成部１７と、を備えた撮像装置。【選択図】図１
2010136271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素が主走査方向および副走査方向に沿って２次元状に配列され、配列された画素群の一部が有効画素領域、配列された画素群の他の一部であって該有効画素領域の副走査方向の少なくとも下流側に配設された画素群が画像の黒レベルに対応した信号を出力するためのオプチカルブラック領域、として形成された撮像素子と、
上記撮像素子から上記副走査方向に沿った１ライン単位で出力される画像信号を黒レベル基準信号に基づいてクランプし、黒レベルが一定になるように制御するクランプ部と、
処理対象ラインの画像信号中の有効画素領域に含まれる各画素の画像信号を所定レベルと比較して、所定レベル以上である高輝度画素の情報を検出する高輝度検出部と、
黒レベル基準信号を生成して上記クランプ部へ出力するものであって、上記処理対象ラインに関する上記高輝度画素の情報に基づいて高輝度画素が規定範囲を超えているか否かを判定し、規定範囲を超えていないと判定した場合には、該処理対象ラインの次のラインに対して適用される上記黒レベル基準信号を生成するために該処理対象ラインのオプチカルブラック領域の信号を用いることを許容し、規定範囲を超えていると判定した場合には、該処理対象ラインの次のラインに対して適用される上記黒レベル基準信号を生成するために該処理対象ラインのオプチカルブラック領域の信号を用いることを禁止する黒レベル基準信号生成部と、
を具備したことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記クランプ部から出力された画像信号をデジタルの画像データに変換するＡ／Ｄ変換部をさらに具備し、
上記黒レベル基準信号生成部は、上記Ａ／Ｄ変換部によりデジタルに変換されたオプチカルブラック領域の画像データに基づいて、上記黒レベル基準信号を生成するものであ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】
上記黒レベル基準信号生成部は、１フレームの画像内において、高輝度画素が規定範囲を超えていると最初に判定したライン以降のラインに対する黒レベル基準信号の上記クランプ部への出力を停止するものであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
上記クランプ部は、上記黒レベル基準信号生成部からの黒レベル基準信号の出力が停止された場合には、所定の固定値に基づいて、画像信号をクランプするものであることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
上記黒レベル基準信号生成部は、１フレームの画像内において、高輝度画素が規定範囲を超えていると最初に判定したライン以降のラインに対して、該最初に判定したラインよりも前の１つ以上のラインの上記オプチカルブラック領域の信号に基づいて生成した黒レベル基準信号を上記クランプ部へ出力し続けるものであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
上記黒レベル基準信号生成部は、１フレームの画像内において、処理対象ラインよりも前の高輝度画素が規定範囲を超えていないと判定した１つ以上のラインの上記オプチカルブラック領域の信号に基づいて生成した黒レベル基準信号を上記クランプ部へ出力するものであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
上記高輝度画素の情報は、処理対象ラインの画像信号中の有効画素領域に含まれる高輝度画素の画素数の情報を含み、
上記黒レベル基準信号生成部は、上記高輝度画素の画素数が第１の所定値以上であると判定した場合に、上記規定範囲を超えたと判定するものであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
上記高輝度画素の情報は、さらに、連続する上記高輝度画素の画素数の情報を含み、
上記黒レベル基準信号生成部は、上記高輝度画素の画素数が上記第１の所定値未満であると判定した場合であっても、連続する一群の上記高輝度画素の画素数が、該第１の所定値よりも小さい第２の所定値以上であると判定した場合には、上記規定範囲を超えたと判定するものであることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子から出力される画像信号をクランプして黒レベルが一定になるように制御し得る撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像素子は、例えば半導体基板上に形成されたフォトダイオードにより、光を電気信号に変換する構成となっているが、光が遮断された状態であっても暗電流等の影響により電荷が発生することが知られている。そのために、撮像素子には、一般的に、光が入射して光電変換を行うための有効画素領域と、光を遮光して暗電流等に起因する電荷を取得するためのオプチカルブラック（ＯＢ）領域と、が形成されている。そして、有効画素領域から読み出した信号から、ＯＢ領域から読み出した信号を減算する（いわゆる、ＯＢクランプする）ことにより、黒レベルの補正を行うようになっている。
【０００３】
ところで、撮像素子に結像される被写体光学像の中に、太陽などの高輝度被写体の光学像がある場合には、光の一部がＯＢ領域に漏れ込んで光電変換が行われてしまったり、あるいは有効画素領域で多量に発生した電荷の一部がＯＢ領域に漏れこんでしまったり（例えば水平転送路や垂直転送路を介したブルーミング等）して、ＯＢ領域の出力信号レベルが高くなってしまうことがある。このような場合には、本来の信号レベルよりも高いレベルの信号値を、有効画素領域の信号値から減算してしまうことになるために、有効画素領域の信号値が実際よりも低くなってしまう（いわゆる画像が黒くつぶれてしまう）といった問題が生じる。
【０００４】
そこで、例えば特開２００８−１８２４４４号公報には、撮像素子から読み出されＡ／Ｄ変換された後の画像データにおける有効画素領域をＭ×Ｎ個の部分領域に分割して、各部分領域毎に部分領域内のデータを積算することにより、有効画素領域内に高輝度被写体が存在するか否かを判定し、その判定結果に応じて（つまり、高輝度被写体が存在するか否かに応じて）ＯＢクランプの方法を変更する技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００８−１８２４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特開２００８−１８２４４４号公報に記載された技術は、あるフレームにおいて取得されＡ／Ｄ変換された画像データを使用して高輝度被写体の有無を判断し、その判断結果に応じて次のフレームに対するＯＢクランプの方法を変更するものであるために、高輝度被写体が最初に検出されたフレームについてはＯＢクランプの方法を変更することができず、正常でないＯＢレベル（黒レベル基準信号）によるＯＢクランプが行われたものになってしまう。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、任意のフレームの任意のラインについて、正常でない黒レベル基準信号によるＯＢクランプが行われることのないようにすることができる撮像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の一態様による撮像装置は、複数の画素が主走査方向および副走査方向に沿って２次元状に配列され、配列された画素群の一部が有効画素領域、配列された画素群の他の一部であって該有効画素領域の副走査方向の少なくとも下流側に配設された画素群が画像の黒レベルに対応した信号を出力するためのオプチカルブラック領域、として形成された撮像素子と、上記撮像素子から上記副走査方向に沿った１ライン単位で出力される画像信号を黒レベル基準信号に基づいてクランプし、黒レベルが一定になるように制御するクランプ部と、処理対象ラインの画像信号中の有効画素領域に含まれる各画素の画像信号を所定レベルと比較して、所定レベル以上である高輝度画素の情報を検出する高輝度検出部と、黒レベル基準信号を生成して上記クランプ部へ出力するものであって、上記処理対象ラインに関する上記高輝度画素の情報に基づいて高輝度画素が規定範囲を超えているか否かを判定し、規定範囲を超えていないと判定した場合には、該処理対象ラインの次のラインに対して適用される上記黒レベル基準信号を生成するために該処理対象ラインのオプチカルブラック領域の信号を用いることを許容し、規定範囲を超えていると判定した場合には、該処理対象ラインの次のラインに対して適用される上記黒レベル基準信号を生成するために該処理対象ラインのオプチカルブラック領域の信号を用いることを禁止する黒レベル基準信号生成部と、を具備したものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の撮像装置によれば、任意のフレームの任意のラインについて、正常でない黒レベル基準信号によるＯＢクランプが行われることのないようにすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
［実施形態１］
図１から図８は本発明の実施形態１を示したものであり、図１は撮像装置の構成の一部を示すブロック図である。
【００１１】
この撮像装置は、被写体の光学像を光電変換してアナログの画像信号を出力する撮像素子１と、この撮像素子１からのアナログ画像信号に後述するような各種の信号処理を施し、デジタルの画像データに変換して出力するアナログ信号処理部２と、このアナログ信号処理部２からの画像データにデジタル的な各種の画像処理を施す画像処理部３と、を備えており、画像処理後の信号は記録媒体に記録されたりモニタに表示されたりすることになるが、撮像装置における画像処理部３以降の処理部については図示を省略する。
【００１２】
図２は、撮像素子１の構成を示す図である。なお、図２に示す撮像素子１は、図２の水平方向が副走査方向、図２の垂直方向が主走査方向であるものとする。
【００１３】
撮像素子１は、例えば矩形状をなす撮像面に複数の画素を主走査方向および副走査方向に沿って２次元状に配列して構成されており、配列された画素群の大部分が被写体の光学像が結像される有効画素領域ＥＦとなっている。また、撮像素子１のこの有効画素領域ＥＦの周辺（有効画素領域ＥＦの副走査方向の少なくとも下流側）には、光学的に遮光され画像の黒レベルに対応した信号を出力するためのオプチカルブラック領域ＯＢが形成されている。そして、撮像面の例えば長辺側（主走査方向の下流端側）に連設して、ライン単位で転送されてくる画素データを水平方向（副走査方向と平行な方向）に転送するための水平転送ＣＣＤ（ＨＴＣＣＤ）が形成されている。さらに、この水平転送ＣＣＤの下流側には、画像信号を増幅するための出力アンプＡＭＰが配設されている。
【００１４】
図３は、図２に示したような構成の撮像素子１から出力される１ライン分の画像信号を示す図である。図３においては、図面左側が読み出し先端側、図面右側が読み出し後端側となっている。
【００１５】
すなわち、１ライン分の読み出しが開始されると、まず、ダミーデータＤＤＭが出力され、その後に第１のＯＢデータＤＯＢ１が出力される。続いて、有効画素領域データＤＥＦが出力され、第２のＯＢデータＤＯＢ２が出力され、空送データＤＥＴが出力される。そして、本実施形態のアナログ信号処理部２においては、第２のＯＢデータＤＯＢ２を用いて黒レベル基準信号を生成するようになっている。従って、任意のラインについて、有効画素領域データＤＥＦが読み出された後に第２のＯＢデータＤＯＢ２が読み出されることになるために、読み出された第２のＯＢデータＤＯＢ２が黒レベル基準信号に影響を与えるのは、その次のラインからである。
【００１６】
このような構成において、高輝度被写体が存在するときの影響について、図４および図５を参照して説明する。図４は撮像素子１上に高輝度被写体を含む光学像が結像している様子を示す図、図５は図４に示した光学像を撮像して通常の一般的なクランプ処理を行ったときに得られる画像データの様子を示す図である。
【００１７】
図４に示すように、撮像素子１の有効画素領域ＥＦには、山などの被写体の光学像と共に、太陽などの高輝度被写体の光学像が結像している。ここに、この図４に示す例においては、高輝度被写体の光学像は、オプチカルブラック領域ＯＢに近い位置に結像している。
【００１８】
このような光学像を撮像して、通常の一般的なクランプ処理を行ったときの画像データＩＭＧは、例えば図５に示すようになる。
【００１９】
まず、高輝度被写体の光学像が結像したラインと同一ラインのＯＢデータＤＯＢは、上述したような光漏れや電荷漏れの影響により、本来の黒レベルよりもレベルが高いハイレベルＯＢデータＤＯＢＨとなっている。従って、通常の一般的なクランプ処理を行ってしまうと、高輝度被写体の光学像が結像したラインの次のラインにおいては、有効画素領域データＤＥＦからハイレベルＯＢデータＤＯＢＨが減算されてしまうために、本来の画像よりも低いレベルの画像ＢＫが得られることになってしまう。
【００２０】
そこで、本実施形態の撮像装置においては、アナログ信号処理部２に図１に示したような構成を備えさせ、図６〜図８の何れかに示すような処理を行うことにより、正常でない黒レベル基準信号によるＯＢクランプが行われることのないようにしている。
【００２１】
まず、図１を参照して、アナログ信号処理部２の構成について説明する。
【００２２】
アナログ信号処理部２は、ＣＤＳ部１１と、クランプ部１２と、Ａ／Ｄ変換部１３と、入力レベル検出部１５および黒レベル生成制御部１６を備えた高輝度検出部１４と、スイッチ１８、加算平均部１９、およびＤ／Ａ変換部２０を備えた黒レベル基準信号生成部１７と、を有している。
【００２３】
撮像素子１は、ＣＤＳ部１１、クランプ部１２、Ａ／Ｄ変換部１３を順に介して、画像処理部３へ接続されている。ＣＤＳ部１１は、さらに、入力レベル検出部１５および黒レベル生成制御部１６を順に介して、スイッチ１８へ接続されている。Ａ／Ｄ変換部１３は、さらに、スイッチ１８、加算平均部１９、およびＤ／Ａ変換部２０を順に介して、クランプ部１２へ接続されている。
【００２４】
ＣＤＳ部１１は、撮像素子１から出力される画像信号からリセットノイズを除去するためのものである。
【００２５】
クランプ部１２は、ＣＤＳ部１１から出力された画像信号から、黒レベル基準信号生成部１７から出力された黒レベル基準信号を減算することにより、クランプ処理を行うものである。
【００２６】
Ａ／Ｄ変換部１３は、クランプ部１２から出力されたアナログの画像信号を、デジタルの画像データに変換して、画像処理部３へ出力すると共に、黒レベル基準信号生成部１７へも出力するものである。
【００２７】
入力レベル検出部１５は、ＣＤＳ部１１から図３に示したような順序で一ライン毎に出力される画像信号の内の、有効画素領域データＤＥＦの信号レベルを画素毎に所定レベル（高輝度被写体であるか否かを識別するための閾値として予め設定された所定レベル、なお、この所定レベルは変更可能であっても良い）と比較して、所定レベル以上である画素（以下では適宜、高輝度画素という）の数や高輝度画素の連続数をカウントし、画素位置の情報とともに黒レベル生成制御部１６へ出力するものである。
【００２８】
黒レベル生成制御部１６は、入力レベル検出部１５により検出された高輝度画素の情報に基づいて、後述するように、黒レベル基準信号生成部１７による黒レベル基準信号の生成処理を制御するものである。黒レベル生成制御部１６は、黒レベル基準信号生成部１７の処理全般を制御するものであるが、具体的な一例を挙げれば、高輝度画素の検出結果に基づいてスイッチ１８のオン／オフを制御するようになっている。
【００２９】
すなわち、スイッチ１８は、黒レベル生成制御部１６の制御によりオン／オフされ、オンのときにはＡ／Ｄ変換部１３から出力された画像データが加算平均部１９へ伝達され、オフのときにはＡ／Ｄ変換部１３から出力された画像データは加算平均部１９へは伝達されない。
【００３０】
加算平均部１９は、図１に示す構成においてはデジタル演算部であって、ＣＤＳ部１１から図３に示したような順序で一ライン毎に出力される画像信号の内の、第２のＯＢデータＤＯＢ２に対応するデジタル化後の各画素値の加算平均（ただし、重み付け加算平均であっても構わない）を計算するものである。ここに加算平均値は、基本的に、各フレーム画像内において、処理対象ラインとそれ以前に既に読み出されたラインとに渡るＯＢデータに基づいて算出される。すなわち、ｎ（ここに、ｎはライン番号を示す整数）ライン目の加算平均値は、（ｎ−１）ライン目までの加算平均値とｎライン目の第２のＯＢデータＤＯＢ２とに基づいて（つまり、実質的に１〜ｎラインの第２のＯＢデータＤＯＢ２に基づいて）計算されることになる（ただし、１〜ｎラインの全てのラインの第２のＯＢデータＤＯＢ２を用いることは必須ではないために、１〜ｎラインの中の１つ以上のラインの第２のＯＢデータＤＯＢ２のみを用いることも可能である）。そして、加算平均部１９は、ｎライン目までの加算平均値を記憶しておき、（ｎ＋１）ライン目の画像信号がクランプ部１２において処理されるときに、記憶している加算平均値をＤ／Ａ変換部２０へ出力する。
【００３１】
Ｄ／Ａ変換部２０は、加算平均部１９から入力されたデジタルの加算平均値を、アナログの黒レベル基準信号に変換してクランプ部１２へ出力するものである。
【００３２】
従って、クランプ部１２は、（ｎ＋１）ライン目の画像信号に対して、ｎライン目までのＯＢデータの加算平均値に基づき算出された黒レベル基準信号を用いて、クランプを行うことになる。
【００３３】
次に、図１に示したようなアナログ信号処理部２におけるＯＢクランプの処理の流れについて、図６〜図８を参照して説明する。まず図６は、撮像装置のクランプ処理の第１の例を示す図である。
【００３４】
この処理を開始すると、高輝度検出部１４により、処理対象ラインにおける有効画素領域ＥＦの高輝度画素が、規定範囲を超えるか否かを判定する（ステップＳ１）。このステップＳ１における判定は、例えば、以下のようにして行われる。
【００３５】
まず、１ライン中の高輝度画素の画素数が第１の所定値以上である場合には、規定範囲を超えたと判定する。これは、１ライン中の高輝度画素が、不連続に存在していようが、連続して存在していようが、その存在位置の分布に関わらず、第１の所定値以上であるか否かを判定するものである。
【００３６】
さらに、１ライン中の高輝度画素の画素数が第１の所定値未満である場合であっても、連続する一群の高輝度画素の画素数が第２の所定値（ここに「第２の所定値＜第１の所定値」を満たす）以上である場合には、規定範囲を超えたと判定する。これは、１ライン中の高輝度画素の総数が第１の所定値を超えていなくても、特定位置に集中して存在する場合に、規定範囲を超えたと判定するものである。オプチカルブラック領域ＯＢにまで電荷がもれこむ程の非常に高輝度な被写体光学像が有効画素領域ＥＦ内に結像している場合には、撮像素子１の有効画素領域データＤＥＦに飽和画素値が連続している部分があると考えられる。従って、このような高輝度画素の連続性を検出することは、高輝度被写体を検出するのに有効である。
【００３７】
そして、これらの何れにも当たらない場合には、有効画素領域ＥＦの高輝度画素は、規定範囲を超えていないと判定する。
【００３８】
なお、より詳細な判定を行う場合には、第２の所定値を、画素位置に応じて適応的に変化させても良い。すなわち、連続する高輝度画素群の位置が第２のＯＢデータＤＯＢ２から遠いときには第２の所定値をより大きく設定し、連続する高輝度画素群の位置が第２のＯＢデータＤＯＢ２に近いときには第２の所定値をより小さく設定しても良い。これは、高輝度被写体の光学像が第２のＯＢデータＤＯＢ２に対応する位置から遠い位置に結像している場合には、第２のＯＢデータＤＯＢ２に対する影響が小さく、逆に、高輝度被写体の光学像が第２のＯＢデータＤＯＢ２に対応する位置に近い位置に結像している場合には、第２のＯＢデータＤＯＢ２に対する影響が大きいと考えられるためである。このようなより詳細な判定を採用するか否かは、撮像素子１の構成（撮像素子１の撮像面の大きさ、総画素数、素子構造（例えば、ＣＣＤであるかＣＭＯＳであるか等））などに応じて、適宜設計すれば良い。
【００３９】
ステップＳ１において、規定範囲を超えていないと判定された場合には、高輝度検出部１４によりスイッチ１８はオンに制御される。これにより、処理対象ラインの次のラインに対して適用される黒レベル基準信号を生成するためにこの処理対象ラインのオプチカルブラック領域の信号を用いることが許容され、Ａ／Ｄ変換部１３からの画像データが加算平均部１９へ入力されて、ＯＢデータの加算平均値が上述したように算出される（ステップＳ２）。
【００４０】
その後、算出された加算平均値に基づいて、次のラインの信号に対して、黒レベル基準信号を出力し、クランプ部１２においてクランプを実行する（ステップＳ３）。
【００４１】
そして、フレーム内の全ラインの処理が終了したか否かを判定して（ステップＳ４）、終了していない場合にはステップＳ１へ戻って上述したような処理を繰り返して行う。
【００４２】
一方、ステップＳ１において、規定範囲を超えていると判定された場合には、高輝度検出部１４によりスイッチ１８がオフに制御される。これにより、処理対象ラインの次のラインに対して適用される黒レベル基準信号を生成するためにこの処理対象ラインのオプチカルブラック領域の信号を用いることが禁止され、Ａ／Ｄ変換部１３からの画像データは、加算平均部１９へ入力されない。そして、この図６に示す第１の例においては、黒レベル基準信号生成部１７は、次のラインに対する黒レベル基準信号の出力を停止するように機能する（ステップＳ５）。このときのクランプ部１２の処理としては、幾つかの例が考えられる。例えば、ＣＤＳ部１１から入力された画像信号をクランプすることなくそのままスルーさせるケース、ＣＤＳ部１１から入力された画像信号に対して適宜の固定値を用いてクランプするケース、ＣＤＳ部１１から入力された画像信号に対してダミーデータＤＤＭまたは空送データＤＥＴを用いてクランプするケース、などである。ただし、これらの例に限定されるものではなく、その他の手段を用いても構わない。
【００４３】
その後、フレーム内の全ラインの処理が終了したか否かを判定して（ステップＳ６）、終了していない場合にはステップＳ５へ戻って黒レベル基準信号の出力停止を継続して行う。
【００４４】
従って、この第１の例においては、フレーム内において高輝度被写体が検出されたラインの次のラインからは、黒レベル基準信号を用いたクランプは行われないことになる（なお、フレーム内において高輝度被写体が検出されたラインは、それよりも１つ前のラインまでのＯＢデータに基づき生成された黒レベル基準信号によりクランプが行われるために、高輝度被写体の影響を受けることはない）。
【００４５】
こうして、ステップＳ４またはステップＳ６において、フレーム内の全ラインの処理が終了したと判定されたところで、この処理が終了する。
【００４６】
次に、図７は、撮像装置のクランプ処理の第２の例を示す図である。
【００４７】
この処理を開始すると、上述したステップＳ１の判定を行い、規定範囲を超えていないと判定された場合の処理は、図６に示した第１の例と同様である。
【００４８】
一方、ステップＳ１において、規定範囲を超えていると判定された場合には、高輝度検出部１４によりスイッチ１８がオフに制御される。これにより、処理対象ラインの次のラインに対して適用される黒レベル基準信号を生成するためにこの処理対象ラインのオプチカルブラック領域の信号を用いることが禁止され、Ａ／Ｄ変換部１３からの画像データは、加算平均部１９へ入力されない（ステップＳ１１）。
【００４９】
そして、この図７に示す第２の例においては、黒レベル基準信号生成部１７は、高輝度被写体が検出されたラインの１つ前のラインまでのＯＢデータに基づき算出され記憶されている加算平均値をそのまま保持して、記憶している加算平均値に基づき黒レベル基準信号を生成し、クランプ部１２において次のラインの信号に対してクランプを実行する（ステップＳ１２）。
【００５０】
その後、フレーム内の全ラインの処理が終了したか否かを判定して（ステップＳ１３）、終了していない場合にはステップＳ１１へ戻ってスイッチ１８を引き続きオフに制御する。
【００５１】
従って、この第２の例においては、フレーム内において高輝度被写体が検出されたラインの次のラインからは、高輝度被写体が検出されたラインよりも１つ前のラインまでのＯＢデータに基づき生成された黒レベル基準信号によりクランプが行われることになる（それ故に、高輝度被写体が検出されたラインを含む全てのラインにおいて、黒レベル基準信号が高輝度被写体の影響を受けることはない）。
【００５２】
こうして、ステップＳ４またはステップＳ１３において、フレーム内の全ラインの処理が終了したと判定されたところで、この処理が終了する。
【００５３】
続いて、図８は、撮像装置のクランプ処理の第３の例を示す図である。
【００５４】
この処理を開始すると、上述したステップＳ１の判定を行い、規定範囲を超えていないと判定された場合の処理は、図６に示した第１の例や図７に示した第２の例と同様である。
【００５５】
さらに、ステップＳ１において、規定範囲を超えていると判定された場合には、図７に示したステップＳ１１およびステップＳ１２と同様の処理を行う。
【００５６】
その後、フレーム内の全ラインの処理が終了したか否かを判定して（ステップＳ２１）、終了していない場合には、この第３の例においてはステップＳ１へ戻って、高輝度画素が規定範囲を超えるか否かを判定する。そして、規定範囲を超えていない場合には、ステップＳ２の処理へ進むことになる。
【００５７】
従って、この第３の例においては、フレーム内において高輝度被写体が検出されたラインのＯＢデータに関しては、加算平均部１９による加算平均値の算出には用いないが、その後のラインにおいて再び高輝度被写体が存在しなくなったときには、ＯＢデータを加算平均値の算出に用いる処理を行う。このように、フレーム内におけるＯＢデータが正常である場合には、なるべく加算平均値の算出に用いるようにしているために、より統計的な信頼性の高い黒レベル基準信号を用いることが可能となる。
【００５８】
こうして、ステップＳ４またはステップＳ２１において、フレーム内の全ラインの処理が終了したと判定されたところで、この処理が終了する。
【００５９】
なお、撮像装置において図６に示した第１の例から図８に示した第３の例までの何れの処理を行うかは、撮像素子の構成等に応じて設計時に適宜定めれば良い。
【００６０】
また、上述においては、有効画素領域ＥＦの全体において高輝度被写体を検知するようにしているが、これに限るものではなく、有効画素領域ＥＦの一部のみにおいて高輝度被写体を検知するようにしても構わない。この場合には、さらに、高輝度被写体を検知する対象の領域を変更することができるようにしても良い。
【００６１】
そして、図１に示した構成は、クランプ部１２よりも前段のＣＤＳ部１１の出力に基づいて高輝度検出部１４が高輝度被写体を検出しているが、これに限らず、クランプ部１２の出力に基づいて高輝度被写体の検出を行っても構わない。なぜならば、上述したような本実施形態の構成によれば、正常でない黒レベル基準信号に基づいてクランプが行われることはないために、高輝度被写体の画素値から高い値の黒レベル基準信号が減算されて高輝度画素と判定されなくなるといったことは生じないためである。
【００６２】
このような実施形態１によれば、有効画素領域の出力レベルを監視して、太陽などの高輝度被写体があることを検知した場合には、本来よりも高いレベルのＯＢデータが黒レベル基準信号の生成に使用される前に、クランプの制御を変更することができる。
【００６３】
このときには、出力レベルの監視を、ＯＢデータ自体に対して行うのではなく、その前段に出力される有効画素領域に対して行っているために、ＯＢデータ自体が正常でないのを確認するよりも早い時点で、クランプ制御変更の対応をとることが可能となる。さらに、出力レベルの監視を、Ａ／Ｄ変換される前のアナログの画像信号に基づいて行っているために、より短い時間での応答が可能となる。
【００６４】
なお、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態１における撮像装置の構成の一部を示すブロック図。
【図２】上記実施形態１における撮像素子の構成を示す図。
【図３】上記実施形態１において、図２に示したような構成の撮像素子から出力される１ライン分の画像信号を示す図。
【図４】上記実施形態１における撮像素子上に高輝度被写体を含む光学像が結像している様子を示す図。
【図５】上記実施形態１において、図４に示した光学像を撮像して通常の一般的なクランプ処理を行ったときに得られる画像データの様子を示す図。
【図６】上記実施形態１における撮像装置のクランプ処理の第１の例を示す図。
【図７】上記実施形態１における撮像装置のクランプ処理の第２の例を示す図。
【図８】上記実施形態１における撮像装置のクランプ処理の第３の例を示す図。
【符号の説明】
【００６６】
１…撮像素子
２…アナログ信号処理部
３…画像処理部
１１…ＣＤＳ部
１２…クランプ部
１３…Ａ／Ｄ変換部
１４…高輝度検出部
１５…入力レベル検出部
１６…黒レベル生成制御部
１７…黒レベル基準信号生成部
１８…スイッチ
１９…加算平均部
２０…Ｄ／Ａ変換部
【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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