(57)【要約】【課題】ライブビューモードや動画撮影時に、フレームレートを低下させることなくＦＰＮ補正処理を施して画質を維持する。【解決手段】撮像装置は、被写体像を撮像して画素信号を出力する、複数の画素１４１が行列状に配置された撮像素子１４と、所定条件が満たされたときには、複数の画素１４１の中から、画素信号を読み出す行を選択する選択手段１８と、選択手段１８で選択した行に含まれる画素１４１から第１画素信号を読み出す第１読出手段１４４と、表示用の画像および記録用の画像のいずれかを生成するための第２画素信号を複数の画素１４１から読み出す第２読出手段１４４と、第２画素信号に対する画素列ごとの誤差を補正するための補正値を、第１画素信号を用いて算出し、補正値を用いて第２画素信号に対して補正を施す補正手段１８１とを備える。【選択図】図２
2010016629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を撮像して画素信号を出力する、複数の画素が行列状に配置された撮像素子と、
所定条件が満たされた時には、前記複数の画素の中から、前記画素信号を読み出す行を選択する選択手段と、
前記選択手段で選択した行に含まれる画素から第１画素信号を読み出す第１読出手段と、
表示用の画像および記録用の画像のいずれかを生成するための第２画素信号を前記複数の画素から読み出す第２読出手段と、
前記第２画素信号に対する画素列ごとの誤差を補正するための補正値を、前記第１画素信号を用いて算出し、前記補正値を用いて前記第２画素信号に対して補正を施す補正手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記画像の拡大率を変更する拡大手段をさらに備え、
前記画素信号を読み出す行を選択するための前記所定条件として、前記画像を記録媒体へ記録せずに前記画像を表示する撮影時に、前記拡大手段により前記画像の拡大率が変更されたことを条件とすることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記拡大手段による前記画像の拡大率の変更量に応じて、前記選択手段は、前記行の数を変更することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記画素信号を読み出す行を選択するための前記所定条件として、前記画像を表示する撮影から動画を記録する撮影に移行することを条件とすることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１に記載の撮像装置において、
バッテリの残容量を検出する容量検出手段をさらに備え、
前記画素信号を読み出す行を選択するための前記所定条件として、前記検出された前記残容量が所定の閾値未満となる場合を条件とすることを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記撮像素子近傍の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記画素信号を読み出す行を選択するための前記所定条件として、前記検出された温度が所定の閾値以上となる場合を条件とすることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子からの画素信号に含まれるノイズを補正する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、Ｘ−Ｙアドレス型固体撮像素子に起因する固定パターンノイズ（ＦＰＮ）を補正するカメラが知られている（たとえば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平１０−１２６６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、画素信号の読出し回数を増加させると、フレームレートが低下するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による撮像装置は、被写体像を撮像して画素信号を出力する、複数の画素が行列状に配置された撮像素子と、所定条件が満たされた時には、複数の画素の中から、画素信号を読み出す行を選択する選択手段と、選択手段で選択した行に含まれる画素から第１画素信号を読み出す第１読出手段と、表示用の画像および記録用の画像のいずれかを生成するための第２画素信号を複数の画素から読み出す第２読出手段と、第２画素信号に対する画素列ごとの誤差を補正するための補正値を、第１画素信号を用いて算出し、補正値を用いて第２画素信号に対して補正を施す補正手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、画素信号を読み出す行を所定条件に基づいて選択するので、フレームレートの低下を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
−第１の実施の形態−
図面を参照して、本発明による第１の実施の形態におけるカメラを説明する。図１は電子カメラ１の要部構成を示す図である。電子カメラ１のボディに、撮影レンズＬ１と絞り２０とを備える交換レンズ２が着脱可能に装着されている。カメラ１のボディ側には、クイックリターンミラー１０、焦点板１１、ペンタプリズム１２、接眼レンズ１３、撮像素子１４、および焦点検出用センサ１５が設けられている。
【０００７】
図２は電子カメラ１の制御系のブロック図である。図２において、図１に示した構成要素には同一の符号を付して説明する。電子カメラ１の制御系は、撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換回路１６、タイミングジェネレータ１７、制御回路１８、ＬＣＤ駆動回路１９、液晶表示器１９１、操作部３０、およびメモリカードインタフェース３１を備えている。
【０００８】
図１を参照して説明すると、交換レンズ２を通過して電子カメラ１に入射した被写体光は、シャッタレリーズ前は図１において実線で示すように位置するクイックリターンミラー１０で上方へ導かれて焦点板１１に結像する。焦点板１１に結像された被写体像は、ペンタプリズム１２により接眼レンズ１３へ導かれる。その結果、被写体像が撮影者に観察される。被写体光の一部はクイックリターンミラー１０の半透過領域を透過し、サブミラー１０ａにて下方に反射され、焦点検出用センサ１５へ入射される。レリーズ後はクイックリターンミラー１０が図１の破線で示される位置へ回動し、被写体光が撮像素子１４へ導かれ、その撮像面上に被写体像が結像する。
【０００９】
図２を参照して制御系について詳細に説明する。
撮像素子１４は、行列状に多数配列された画素フォトダイオード１４１、画素フォトダイオード１４１のそれぞれに設けられたスイッチ１４２、画素フォトダイオード１４１の各行を順に選択するための垂直走査回路１４３、およびカラム処理回路１４４を有する、Ｘ−Ｙアドレス型の光電変換素子である。スイッチ１４２には、トランスファーゲートスイッチ１４２Ａ（以下、スイッチ１４２Ａと称する）、画素選択スイッチ１４２Ｂ（以下、スイッチ１４２Ｂと称する）およびコンデンサ１４２Ｃが含まれている。
【００１０】
スイッチ１４２Ａは、画素フォトダイオード１４１と、コンデンサ１４２Ｃとの間に設けられ、画素フォトダイオード１４１とコンデンサ１４２Ｃとの間の電気的接続のＯＮ／ＯＦＦをスイッチングするスイッチである。コンデンサ１４２Ｃは、画素フォトダイオード１４１が光電変換した電荷を電圧値に変換するために設けられている。スイッチ１４２Ｂは、コンデンサ１４２Ｃとカラム処理回路１４４との間に設けられ、コンデンサ１４２Ｃとカラム処理回路１４４との間の電気的接続のＯＮ／ＯＦＦをスイッチングするスイッチである。ある画素のスイッチ１４２Ａ、１４２Ｂが共にオンされている場合には、その画素で受光した信号が光電変換されてカラム処理回路１４４に伝達される。
【００１１】
一方、ある画素のスイッチ１４２Ａがオフされ、かつスイッチ１４２Ｂがオンされている場合には、画素フォトダイオード１４１とカラム処理回路１４４との接続が遮断されているときの信号、すなわち、その画素が受光していない状態における信号（後述するＦＰＮの一要素）と等価な信号がカラム処理回路１４４に伝達される。画素フォトダイオード１４１は、受光した被写体光をその強度に応じた画素信号に変換して、スイッチ１４２（スイッチ１４２Ａ、スイッチ１４２Ｂ）およびカラム信号回路１４４を介してＡ／Ｄ変換回路１６へ出力する。
【００１２】
カラム処理回路１４４はＣＤＳ回路やラインメモリなどを画素フォトダイオード１４１の列ごとに備え、垂直走査回路１４３によって選択された所定行の画素フォトダイオード１４１（選択された行の画素毎のスイッチ１４２Ａはオフされ、かつスイッチ１４２Ｂはオンされる）から出力される画素信号を入力する。この場合において、選択されていない行に含まれる各画素フォトダイオード１４１の、少なくともスイッチ１４２Ｂは、全てオフにされている。
【００１３】
そして、カラム処理回路１４４は選択行の画素毎のスイッチ１４２Ａがオフで、かつスイッチ１４２Ｂがオンのときに得られる画素信号を、列毎にオフセット信号として保持する。このときのスイッチ１４２Ａ、１４２Ｂのオンおよびオフは、選択画素間でほぼ同時に行われる。このようにして得られたオフセット信号が、後述するカラム処理回路１４４に起因して撮影画像の縦方向に発生する筋状の固定パターンノイズ（以下、ＦＰＮ：Fixed  Pattern  Noise）、すなわち撮像素子１４の列毎の固定パターンノイズ（ＦＰＮ）である。
【００１４】
後述する制御回路１８は、この求められたＦＰＮを使って補正値（ＦＰＮ補正値）を算出し、その算出したＦＰＮ補正値を使って、画像信号に対してＦＰＮ補正を施す。また、算出されたＦＰＮ補正値は、後述する画像処理部１８１に設けられた一時メモリ１８３に格納される。
【００１５】
なお、ＦＰＮを得る際には、上述のように所定行（選択行）の画素フォトダイオード１４１から（選択されている行の画素スイッチ１４２Ａを一斉にオフし、かつスイッチ１４２Ｂを一斉にオンした状態で）画素信号を得る方法以外に、次のような方法で得てもよい。たとえば、全ての行の画素（つまり全画素）のスイッチ１４２Ａを一斉にオフし、かつ所定行（選択行）の画素スイッチ１４２Ｂのみを一斉にオンした状態で、ＦＰＮを得るようにしてもよい。
【００１６】
Ａ／Ｄ変換回路１６は、撮像素子１４が出力する画素信号にアナログ的な処理をしてからデジタルの画像データに変換する回路である。タイミングジェネレータ１７は、制御回路１８の命令に応じて、撮像素子１４とＡ／Ｄ変換回路１６とにタイミング信号を出力し、撮像素子１４とＡ／Ｄ変換回路１６との駆動タイミングを制御する回路である。
【００１７】
制御回路１８は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有し、電子カメラ１の各構成要素を制御したり、各種のデータ処理を実行する演算回路である。制御回路１８は、前述したタイミングジェネレータ１７を制御する。
【００１８】
制御回路１８は、画像処理部１８１および圧縮部１８２を有する。画像処理部１８１は、入力した画像データに対して、ホワイトバランス処理、ガンマ補正処理、色補間処理、輪郭強調、ビネット補正などの画像処理を実行する。また、画像処理部１８１は、入力した画像データに対して画像処理を施して、後述する操作部３０により変更された拡大率に応じて画像の拡大率を変更する電子ズーム処理を施す。圧縮部１８２は、画像処理部１８１で画像処理が施されて生成された画像データに対してＪＰＥＧ圧縮処理を実行する回路である。
【００１９】
メモリカードインタフェース３１は、メモリカード３２が着脱可能なインタフェースである。メモリカードインタフェース３１は、制御回路１８の制御に基づいて、画像データをメモリカード３２に書き込んだり、メモリカード３２に記録されている画像データを読み出す。メモリカード３２はコンパクトフラッシュ（登録商標）やＳＤカードなどの半導体メモリカードである。
【００２０】
ＬＣＤ駆動回路１９は、制御回路１８の命令に基づいて液晶表示器１９１を駆動する回路である。液晶表示器１９１は、再生モードにおいて、メモリカード３２に記録されている画像データに基づいて制御回路１８で作成された表示データの表示を行う。また、液晶表示器１９１は、いわゆるライブビュー画像を表示するように構成されている。ライブビューとは、レリーズ前にクイックリターンミラー１０を上方に跳ね上げて撮像素子１４で撮像した画像をリアルタイムに液晶表示器１９１に表示する表示形態であり、一眼レフカメラにおいて採用される撮像モードである。
【００２１】
操作部３０は、ユーザの操作を受け付けるスイッチである。操作部３０には、電源スイッチ、レリーズスイッチ、撮影画像の拡大率変更操作をするためのズームスイッチ、その他の設定メニューの表示切換スイッチ、設定メニュー決定ボタンなどが含まれる。また、操作部３０により、撮影モードとして静止画撮影モードと動画撮影モードとの間の切り替えの設定、および上記のライブビュー画像を表示するためのライブビューモードの設定が可能である。したがって、静止画撮影モードおよびライブビューモードが設定されている場合は、ライブビュー画像表示中にユーザがレリーズスイッチを全押しすると静止画撮影に移行し、動画撮影モードおよびライブビューモードが設定されている場合は、ライブビュー画像表示中にユーザがレリーズスイッチを全押しすると動画撮影に移行する。
【００２２】
−静止画撮影モード−
操作部３０の操作により静止画撮影モードが設定され、レリーズスイッチの全押し操作により撮影が指示されると、制御回路１８は、クイックリターンミラー１０を図１の破線で示す位置へ回動し、撮影レンズＬ１を通過した被写体光が撮像素子１４に導かれるようにする。さらに、制御回路１８は、タイミングジェネレータ１７に指示して、撮像素子１４を構成する全画素の範囲のうち、たとえば１／３の領域に相当する画素に対応する画素フォトダイオード１４１から出力されるように垂直走査回路１４３を介してスイッチ１４２をオンさせる。
【００２３】
図３に、ＦＰＮ補正値の算出に用いる補正用信号（ＦＰＮ）が読み出される画素の領域を斜線領域で示す。なお、説明を簡単にするため、撮像素子１４の画素数を３０００×１５００画素とする。本実施の形態においては、たとえば全画素範囲の上部１／３の領域に相当する画素（３０００×５００画素）から出力される画素信号を列ごとに３０００列分読み出す。すなわち、垂直走査回路１４３は、第１行から第５００行までを選択行として、その選択行に含まれる画素毎のスイッチ１４２Ａをオフし、かつスイッチ１４２Ｂをオンする。なお、選択行を所定行（たとえば３行）おきに設定してもよい。その結果、撮像素子１４の第１列〜第３０００列の各列について、それぞれ５００個の画素フォトダイオード１４１から画素信号（ＦＰＮ）が読み出され、カラム処理回路１４４に入力される。
【００２４】
カラム処理回路１４４は、全ての列、すなわち３０００列分のそれぞれの画素信号をＡ／Ｄ変換回路１６を介して、制御回路１８の画像処理部１８１へ出力する。画像処理部１８１は、上述のようにして入力した３０００列分の列ごとの画素信号（５００画素分のＦＰＮ）をそれぞれ平均してＦＰＮ補正値を算出して、一時メモリ１８３に格納しておく。
【００２５】
次に、制御回路１８は、タイミングジェネレータ１７に指令して全ての画素のスイッチ１４２Ａ、１４２Ｂを共にオンさせて、撮像素子１４の全画素から出力される画素信号を静止画撮影用の本画像用信号として画像処理部１８１に入力させる。画像処理部１８１は、入力した第１列の本画像用信号から対応する第１列のＦＰＮ補正値を減算する。画像処理部１８１は、上記の減算を３０００列分のそれぞれの画素信号に対して行うことにより、ＦＰＮ補正処理を施す。ＦＰＮ補正処理の施された画素信号は、制御回路１８により上述した画像処理や圧縮処理が施されて、静止画像データとしてメモリカード３２に記録される。なお、ライブビュー画像表示中から静止画撮影に移行する場合のＦＰＮ補正処理については後述する。
【００２６】
−動画撮影時−
操作部３０の操作により動画撮影モードが設定され、レリーズスイッチの全押し操作により撮影が指示されると、制御回路１８は、クイックリターンミラー１０を図１の破線で示す位置へ回動し、動画撮影を開始する。図４（ａ）に示すように、制御回路１８は、動画撮影モード時においては、撮像素子１４を構成する全画素のうち、垂直方向に１／３（５００行）に間引いた画素フォトダイオード１４１から読み出された本画像用信号を用いて、本画像用の動画像データを生成する。
【００２７】
制御回路１８は、本画像用信号の読み出しに先立って、ＦＰＮ補正値の算出に用いる補正用信号を読み出す。本画像用信号の読み出しに５００行を用いる場合、制御回路１８は、タイミングジェネレータ１７に指示して、さらに垂直方向に、たとえば１／３に間引いた５００／３行（１６６行）の画素フォトダイオード１４１から画素信号が出力されるように、垂直走査回路１４３を介してスイッチ１４２Ａをオフし、かつスイッチ１４２Ｂをオンさせる。
【００２８】
図４（ｂ）に、動画撮影時に補正用信号を取得するために間引いて読み出される画素を示す。この場合に画素信号が読み出される画素を斜線領域で示す。すなわち、垂直走査回路１４３は、第１行〜第１６６行を選択行として、スイッチ１４２Ａをオフし、かつスイッチ１４２Ｂをオンする。なお、選択行を所定行（たとえば３行）おきに設定してもよい。その結果、撮像素子１４の各列について合計１６６個の画素フォトダイオード１４１から補正用信号が読み出され、カラム処理回路１４４に入力される。カラム処理回路１４４は、列毎に１６６個の補正用信号をＡ／Ｄ変換回路１６を介して、制御回路１８へ出力する。
【００２９】
制御回路１８は、上述したようにして入力した３０００列分の列ごとの画素信号をそれぞれ平均してＦＰＮ補正値を列毎に算出し、一時メモリ１８３に格納する。
【００３０】
図４（ａ）に、動画撮影時に間引いて読み出される画素を示す。この場合に本画像用信号が読み出される画素を斜線領域で示す。すなわち、垂直走査回路１４３は、たとえば、第２行、第５行、・・・、第（３ｎ−１）行（ｎは自然数：ｎ≦５００）を選択行として、スイッチ１４２Ａおよびスイッチ１４２Ｂをオンする。その結果、撮像素子１４の第１列について合計５００個の画素フォトダイオード１４１から画素信号が読み出され、カラム処理回路１４４に入力される。すなわち、撮像素子１４の第１列について３画素ごとに合計５００個の画素フォトダイオード１４１から画素信号が読み出され、カラム処理回路１４４に入力される。カラム処理回路１４４は、全ての列、すなわち３０００列分のそれぞれの画素信号をＡ／Ｄ変換回路１６を介して、制御回路１８の画像処理部１８１へ出力する。
【００３１】
第１フレームの画像を取得する際には、画像処理部１８１は、上述したようにして入力した３０００列分の列ごとの補正用信号を列毎にそれぞれ平均してＦＰＮ補正値を算出し、一時メモリ１８３に格納する。そして、画像処理部１８１は、第１列の本画像用信号から第１列に対応するＦＰＮ補正値を減じる。画像処理部１８１は、上記の減算を３０００列分のそれぞれの本画像用信号に対して行うことにより、ＦＰＮ補正処理を施す。第２フレーム以降の画像については、画像処理部１８１は、上記のＦＰＮ補正値を用いて本画像用信号に対してＦＰＮ補正を施す。ＦＰＮ補正処理の施された本画像用信号は、制御回路１８により上述した画像処理や圧縮処理が施されて、動画像データとしてメモリカード３２に記録される。さらに、制御回路１８は、取得した動画像データ対応する動画を液晶表示器１９１に表示する。なお、ライブビュー画像表示中から動画撮影に移行する場合のＦＰＮ補正処理については後述する。
【００３２】
−ライブビューモード−
操作部３０の操作によりライブビューモードが設定されると、制御回路１８は、クイックリターンミラー１０を図１の破線で示す位置へ回動し、撮影レンズＬ１を通過した被写体光が撮像素子１４に導かれるようにする。さらに、制御回路１８は、操作部３０の操作による拡大率の変更の有無に応じて、撮像素子１４を構成する全画素の中から画素信号を読み出す画素を選択する。以下、拡大表示用の処理がなされているとき（以下、拡大率が変更されている場合という）と、等倍表示のとき（以下、拡大率が変更されていない場合という）とに分けて説明する。
【００３３】
−−拡大率が変更されていない場合−−
図５（ａ）に示すように、制御回路１８は、ライブビューモード時においては、動画撮影時と同様に、撮像素子１４を構成する全画素のうち、垂直方向に１／３（５００行）に間引いた画素フォトダイオード１４１から読み出された本画像用信号を用いて、本画像用の画像データを生成する。なお、画素信号は、たとえば１／３０秒周期で読み出される。以下、詳細に説明する。
【００３４】
制御回路１８は、本画像用信号の読み出しに先立って、ＦＰＮ補正値の算出に用いる補正用信号を読み出す。本画像用信号の読み出しに５００行を用いる場合、制御回路１８は、タイミングジェネレータ１７に指示して、さらに垂直方向に、たとえば１／３に間引いた５００／３行（１６６行）の画素フォトダイオード１４１から補正用信号が出力されるように、垂直走査回路１４３を介してスイッチ１４２Ａをオフし、かつスイッチ１４２Ｂをオンさせる。
【００３５】
図５（ｂ）に、ライブビューモード時に補正用信号を取得するために間引いて読み出される画素を示す。この場合に画素信号が読み出される画素を斜線領域で示す。すなわち、垂直走査回路１４３は、第１行〜第１６６行を選択行として、スイッチ１４２Ａをオフし、かつスイッチ１４２Ｂをオンする。なお、選択行を所定行（たとえば３行）おきに設定してもよい。その結果、撮像素子１４の第１列について合計１６６個の画素フォトダイオード１４１から補正用信号が読み出され、カラム処理回路１４４に入力される。カラム処理回路１４４は、全ての列、すなわち３０００列分のそれぞれの補正用信号をＡ／Ｄ変換回路１６を介して、制御回路１８の画像処理部１８１へ出力する。
【００３６】
画像処理部１８１は、上述したようにして入力した３０００列分の列ごとの画素信号をそれぞれ平均してＦＰＮ補正値１を列毎に算出し、一時メモリ１８３に格納する。
【００３７】
第１フレームの画像を取得する際には、制御回路１８は、図５（ａ）に示すように、タイミングジェネレータ１７に指示して、５００行の画素フォトダイオード１４１から本画像用信号が出力されるように、垂直走査回路１４３を介してスイッチ１４２Ａおよび１４２Ｂをオンさせる。すなわち、動画撮影時の場合と同様に、垂直走査回路１４３は、たとえば、第２行、第５行、・・・、第（３ｎ−１）行（ｎは自然数：ｎ≦５００）を選択行として、スイッチ１４２Ａおよび１４２Ｂを順次オンする。そして、動画撮影時の説明と同様にして、本画像用信号は、制御回路１８の画像処理部１８１へ出力され、第１列の本画像用信号から第１列に対応するＦＰＮ補正値１が減算される。画像処理部１８１は、上記の減算を３０００列分のそれぞれの本画像用信号に対して行って、ＦＰＮ補正処理を施す。
【００３８】
第２フレームの画像を取得する場合においても、制御回路１８は、まず、撮像素子１４の第１列について合計１６６個の画素フォトダイオード１４１から補正用信号を読み出し、カラム処理回路１４４に入力させる。カラム処理回路１４４は、全ての列、すなわち３０００列分のそれぞれの画素信号をＡ／Ｄ変換回路１６を介して、制御回路１８へ出力する。
【００３９】
制御回路１８は、第１フレームの場合と同様にして、３０００列分の列ごとの補正用信号をそれぞれ平均して、ＦＰＮ補正値２を列毎に算出する。そして、画像処理部１８１は、一時メモリ１８３に格納されたＦＰＮ補正値１を読み出して、算出したＦＰＮ補正値２と読み出したＦＰＮ補正値１とを平均してＦＰＮ補正値２ＡＶＥを列毎に算出し、一時メモリ１８３に格納する。以後、第１フレームの場合と同様に、本画像用信号を読み出し、３０００列分の本画像用信号に対して対応する列のＦＰＮ補正値２ＡＶＥを減算して、ＦＰＮ補正を施す。
【００４０】
ライブビューモードにより画像が取得されている間は、上述のようにして画像処理部１８１はＦＰＮ補正値を計算する。すなわち、第Ｎフレームの画像を取得する際には、１つ前の第（Ｎ−１）フレームの画像を取得した際に算出したＦＰＮ補正値（Ｎ−１）ＡＶＥが読み出されて、以下の式（１）を用いてＦＰＮ補正値ＮＡＶＥが列毎に算出される。
ＦＰＮ補正値ＮＡＶＥ＝｛ＦＰＮ補正値（Ｎ−１）ＡＶＥ＋ＦＰＮ補正値Ｎ｝／２  ・・・（１）
【００４１】
画像処理部１８１は、算出したＦＰＮ補正値ＮＡＶＥを本画像用信号から減算してＦＰＮ補正処理を施す。そして、画像処理部１８１は、ＦＰＮ補正処理後の本画像用信号に対して上述した画像処理を施して画像データを生成し、制御回路１８は画像データに対応する画像を液晶表示器１９１に表示する。なお、第Ｎフレームの補正用信号を読み出している間は、制御回路１８は、第（Ｎ−１）フレームの画像を液晶表示器１９１に表示する。
【００４２】
−−拡大率の上昇変更がされている場合−−
制御回路１８は、ライブビューモード時において表示の拡大率を上げるように拡大表示倍率が変更されている場合は、撮像素子１４を構成する全画素から出力される画素信号を本画像用信号として用い、本画像用の画像データを生成する。制御回路１８は、本画像用信号の読み出しに先立つ補正用信号の読み出しにおいて、図６に示すように、たとえば１５００／１５行（１００行）に間引いて画素信号を読み出す。制御回路１８は、タイミングジェネレータ１７に指示して、第１行〜第１００行の画素フォトダイオード１４１から画素信号が出力されるように、垂直走査回路１４３を介してスイッチ１４２をオンさせる。なお、選択行を所定行（たとえば３行）おきに設定してもよい。
【００４３】
補正用信号が読み出されると、画像処理部１８１は、上述した場合と同様にしてＦＰＮ補正値を算出して、一時メモリ１８３に格納する。そして、画像処理部１８１は、上述の場合と同様に、本画像用信号からＦＰＮ補正値を減算してＦＰＮを補正する。
【００４４】
次に、ライブビュー画像表示から静止画撮影に移行する場合と、ライブビュー画像表示から動画撮影に移行する場合について説明する。
−ライブビュー画像表示から静止画撮影への移行−
上記のライブビューモードにおいて、第Ｎフレームの画像が取得された後に、制御回路１８がレリーズスイッチの全押し操作による撮影指示信号を入力すると、制御回路１８は、タイミングジェネレータ１７に指令して全てのスイッチ１４２Ａおよび１４２Ｂをオンさせる。そして、撮像素子１４の全画素から出力される画素信号が本画像用信号として画像処理部１８１に入力される。画像処理部１８１は、一時メモリ１８３に格納したＦＰＮ補正値ＮＡＶＥを読み出して、入力した本画像用信号から対応する列のＦＰＮ補正値ＮＡＶＥを減算する。すなわち、画像処理部１８１は、撮影開始前に最後に取得したＦＰＮ補正値ＮＡＶＥを用いて、入力した本画像用信号に対してＦＰＮ補正処理を施す。
【００４５】
−ライブビュー画像表示から動画撮影への移行−
上記のライブビューモードにおいて、第Ｎフレームの画像が取得された後に、制御回路１８がレリーズスイッチの全押し操作による撮影指示信号を入力すると、制御回路１８は、補正用信号の取得を指令する。すなわち、制御回路１８は、タイミングジェネレータ１７に指令して、垂直方向に、たとえば５００／６行（第１行〜第８３行）に間引いた補正用信号を読み出させる。その結果、垂直走査回路１４３は、第１行〜第８３行の画素フォトダイオード１４１から画素信号が出力されるように、スイッチ１４２Ａをオフし、かつスイッチ１４２Ｂをオンさせる。なお、選択行を所定行（たとえば３行）おきに設定してもよい。
【００４６】
補正用信号が読み出されると、画像処理部１８１は、上述した場合と同様にしてＦＰＮ補正値Ｍを算出して、一時メモリ１８３に格納する。そして、画像処理部１８１は、ライブビューモード時において取得したＦＰＮ補正値ＮＡＶＥと、ＦＰＮ補正値Ｍとを平均して、ＦＰＮ補正値ＭＡＶＥを列毎に算出し、一時メモリ１８３に格納する。
【００４７】
続いて、制御回路１８は、上述した図５（ａ）に示す場合と同様に、タイミングジェネレータ１７に指示して、５００行の画素フォトダイオード１４１から本画像用信号が出力されるように、垂直走査回路１４３を介してスイッチ１４２Ａおよび１４２Ｂをオンさせる。そして、本画像用信号は、制御回路１８の画像処理部１８１へ出力され、第１列の本画像用信号から第１列に対応するＦＰＮ補正値ＭＡＶＥを減じられる。画像処理部１８１は、上記の減算を３０００列分のそれぞれの本画像用信号に対して行って、ＦＰＮ補正処理を施す。
【００４８】
第２フレームの画像を取得する場合においても、制御回路１８は、まず、撮像素子１４の第１列について合計８３個の画素フォトダイオード１４１から補正用信号を読み出し、カラム処理回路１４４に入力させる。カラム処理回路１４４は、全ての列、すなわち３０００列分のそれぞれの画素信号をＡ／Ｄ変換回路１６を介して、制御回路１８へ出力する。
【００４９】
制御回路１８は、第１フレームの場合と同様にして、３０００列分の列ごとの補正用信号をそれぞれ平均して、ＦＰＮ補正値（Ｍ＋１）を算出する。そして、画像処理部１８１は、一時メモリ１８３に格納されたＦＰＮ補正値ＭＡＶＥを読み出して、算出したＦＰＮ補正値（Ｍ＋１）と読み出したＦＰＮ補正値ＭＡＶＥとを平均してＦＰＮ補正値（Ｍ＋１）ＡＶＥを列毎に算出し、一時メモリ１８３に格納する。以後、第１フレームの場合と同様に、本画像用信号を読み出し、３０００列分の本画像用信号に対して対応する列のＦＰＮ補正値（Ｍ＋１）ＡＶＥを減算して、ＦＰＮ補正を施す。
【００５０】
動画撮影により画像が取得されている間は、上述のようにして画像処理部１８１はＦＰＮ補正値を計算する。すなわち、第Ｎフレームの画像を取得する際には、１つ前の第（Ｎ−１）フレームの画像を取得した際に算出したＦＰＮ補正値（Ｍ＋Ｎ−１）ＡＶＥが読み出されて、以下の式（２）を用いてＦＰＮ補正値（Ｍ＋Ｎ）ＡＶＥが算出される。
ＦＰＮ補正値（Ｍ＋Ｎ）ＡＶＥ＝｛ＦＰＮ補正値（Ｍ＋Ｎ−１）ＡＶＥ＋ＦＰＮ補正値（Ｍ＋Ｎ）｝／２  ・・・（２）
【００５１】
画像処理部１８１は、算出したＦＰＮ補正値（Ｍ＋Ｎ）ＡＶＥを本画像用信号から減算してＦＰＮ補正処理を施す。そして、画像処理部１８１は、ＦＰＮ補正処理後の本画像用信号に対して上述した画像処理を施して動画像データを生成する。制御回路１８は動画像データに対応する画像を液晶表示器１９１に表示するとともに、制御回路１８により上述した圧縮処理が施されてメモリカード３２に記録される。
【００５２】
以上で説明した第１の実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）制御回路１８は、補正用信号を取得するための選択行を、本画像用信号を取得するための選択行よりも少なくなるように選択するようにした。したがって、種々の撮影状況により本画像用信号の選択行が増加してフレームレートの低下につながるような場合であっても、補正用信号の読み出しに要する時間を短縮させることにより、フレームレートを維持することができる。
【００５３】
（２）ライブビューモード時において拡大率が変更されると、制御回路１８は、本画像用信号を取得するための選択行を、垂直方向に５００行から１５００行へ変更し、補正用信号を取得するための選択行を、垂直方向に５００／３行から１５００／１５行に変更するようにした。すなわち、本画像用信号の選択行を増加させて高画素数読み出しに変更するとともに、補正用信号の選択行を減少させてＦＰＮ補正値の算出およびＦＰＮ補正に要する時間を短縮する。その結果、拡大率の変更されたライブビュー画像においても、画質精度を維持することができる。さらに、補正用信号の選択行を減少させて読み出し時間を短縮し、本画像用信号の選択行の増加にともなう読み出し時間の増加分を相殺することができるので、フレームレートの低下を防ぐことができる。
【００５４】
（３）ライブビューモードから動画撮影に移行する場合に、制御回路１８は、補正用信号の選択行を、ライブビューモード時（拡大表示されていない時のライブビューモード時）に補正用信号を得るための選択行である５００／３行から５００／６行へ変更する（減らす）ようにした。したがって、補正用信号の選択行を減少させて読み出し時間を短縮するので、動画データの取得および記録処理に要する時間の増加分を相殺して、動画撮影中のフレームレートの低下を防ぐことができる。
【００５５】
−第２の実施の形態−
本発明の第２の実施の形態によるカメラについて説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、ライブビュー画像表示中に拡大率が変更された場合は、変更された拡大率に応じて画素信号を読み出す選択行の数を変更する点で、第１の実施の形態と異なる。なお、本実施の形態においては、ズームスイッチにより撮影画像の拡大率を１倍〜３倍にまで変更可能であるものとする。
【００５６】
ライブビューモード時に、拡大率が１倍の場合には、制御回路１８は、第１の実施の形態の場合と同様に、撮像素子１４の全画素のうち、垂直方向に１／３（５００行）に間引いた画素フォトダイオード１４１から読み出された本画像用信号を用いて、本画像用の画像データを生成する。さらに、制御回路１８は、撮像素子１４の全画素のうち、５００／３行（１６６行）を選択行とし、選択行に対応する画素フォトダイオード１４１から読み出された補正用信号を用いてＦＰＮ補正値を算出する。
【００５７】
ライブビューモード時に、拡大率が、たとえば２倍の場合には、制御回路１８は、撮像素子１４の全画素のうち、垂直方向に２／３（１０００行）に間引いた画素フォトダイオード１４１から読み出された本画像用信号を用いて、本画像用の画像データを生成する。さらに、制御回路１８は、撮像素子１４の全画素のうち、たとえば１５００／１５行（１００行）を選択行とし、選択行に対応する画素フォトダイオード１４１から読み出された補正用信号を用いてＦＰＮ補正値を算出する。
【００５８】
ライブビューモード時に、拡大率が、たとえば３倍の場合には、制御回路１８は、撮像素子１４の全画素（１５００行）の画素フォトダイオード１４１から読み出された本画像用信号を用いて、本画像用の画像データを生成する。さらに、制御回路１８は、撮像素子１４の全画素のうち、たとえば５００／６行（８３行）を選択行とし、選択行に対応する画素フォトダイオード１４１から読み出された補正用信号を用いてＦＰＮ補正値を算出する。
【００５９】
制御回路１８は、ライブビューモード時に、操作部３０のズームスイッチからの操作信号に基づいて画像の拡大率を判定する。そして、制御回路１８は、判定した拡大率に基づいて、拡大率と選択行とが対応付けされたテーブルを参照し、撮像素子１４の選択行を上述したように決定する。なお、上記のテーブルは予め制御回路１８の所定の記録領域に記録されているものとする。また、制御回路１８は、拡大率に対する選択行を所定の関係式を用いて算出するようにしてもよい。画像処理部１８１は、第１の実施の形態と同様にして、ＦＰＮ補正値を算出し、本画像用信号に対してＦＰＮの補正処理を施す。
【００６０】
以上で説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態で得られた作用効果に加えて、以下の作用効果が得られる。
制御回路１８は、ライブビュー画像の拡大率の変更量に応じて、本画像用信号および補正用信号の選択行を変更するようにした。すなわち、拡大率の増加の程度に応じて本画像用信号の選択行を増加させて画質精度を維持するとともに、補正用信号の選択行を減少させてＦＰＮ補正値の算出およびＦＰＮ補正に要する時間を短縮する。その結果、拡大率の変更量に応じて、ライブビュー画像の画質精度劣化をきめ細かく防ぐことができる。さらに、補正用信号の選択行を減少させて読み出し時間を短縮し、本画像用信号の選択行の増加にともなう読み出し時間の増加分を相殺して、フレームレートの低下を防ぐことができる。
【００６１】
−第３の実施の形態−
図７を参照して、本発明の第２の実施の形態によるカメラについて説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、ライブビュー画像表示中においてバッテリの残容量が所定値以下になると補正用信号を読み出す選択行の数を変更する点で、第１の実施の形態と異なる。
【００６２】
図７に示すように、電子カメラ１は、各部に電力を供給するためのバッテリ４０およびバッテリ電圧検出回路４１を備えている。バッテリ電圧検出回路４１は、バッテリ４０が有する電力残容量を常時計測する。計測結果である残容量信号は、図示しないＡ／Ｄ変換回路を介して制御回路１８へ出力される。制御回路１８は、入力した残容量信号に基づいて、バッテリ４０の残容量と予め設定された閾値（たとえば全容量の５０パーセント）とを比較する。制御回路１８は、ライブビューモード時において、バッテリ４０の残容量が閾値以上であることを検出した場合は、第１の実施の形態と同様に、本画像用信号および補正用信号の選択行を決定する。すなわち、制御回路１８は、本画像用信号を撮像素子１４の全画素のうち垂直方向に１／３（５００行）に間引いて読み出し、撮像素子１４の全画素のうち、５００／３行（１６６行）を選択行として補正用信号を読み出す。
【００６３】
その一方、制御回路１８は、ライブビューモード時において、バッテリ４０の残容量が閾値である全容量の５０パーセント未満であることを検出した場合は、補正用信号を読み出す選択行の数を、バッテリ４０の残容量が上記閾値以上のときの上記した選択行（５００／３行）とは異なる数に変更する。すなわち、制御回路１８は、撮像素子１４の全画素のうち、５００／６行（８３行）を選択行として補正用信号を読み出す。このとき、制御回路１８は、本画像用信号の選択行は変更しないものとする。以後、画像処理部１８１は、第１の実施の形態と同様にして、ＦＰＮ補正値を算出し、本画像用信号に対してＦＰＮの補正処理を施す。
【００６４】
以上で説明した第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態で得られた作用効果に加えて、以下の作用効果が得られる。
ライブビュー画像表示中に、制御回路１８は、計測したバッテリ４０の残容量が閾値未満であることを検出した場合は、補正用信号の選択行を５００／３行（１６６行）から５００／６行（８３行）に変更するようにした。したがって、バッテリ４０の残容量が減少した場合には、選択行を減らし、ＦＰＮ補正値を算出するために読み出す画素の数を減少させて、ライブビュー画像のフレームレートを維持したまま撮像素子１４の駆動時間を減少させることにより省電力化に寄与する。
【００６５】
−第４の実施の形態−
図８を参照して、本発明の第３の実施の形態によるカメラについて説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、ライブビュー画像表示中に撮像素子１４近傍の温度が所定値以上になると補正用信号を読み出す選択行の数を変更する点で、第１の実施の形態と異なる。
【００６６】
図８に示すように、電子カメラ１は温度センサ４２を備えている。温度センサ４２は、撮像素子１４周辺の温度を常時測定し、測定結果である温度信号を図示しないＡ／Ｄ変換回路を介して制御回路１８へ出力する。制御回路１８は、入力した温度信号に基づいて、温度センサ４２で計測された撮像素子１４近傍の温度と予め設定された閾値（たとえば４５℃）とを比較する。なお、閾値は撮像素子１４の定格に依存して決定される値である。また、撮像素子１４近傍の温度が所定値以上のときにライブビューモードを終了する機能を有するカメラの場合には、閾値は上記の所定値よりも低い値に設定されるものとする。
【００６７】
制御回路１８は、ライブビューモード時において、温度センサ４２で計測された撮像素子１４近傍の温度が閾値（４５℃）未満であることを検出した場合は、第１の実施の形態と同様に、本画像用信号および補正用信号の選択行を決定する。すなわち、制御回路１８は、本画像用信号を撮像素子１４の全画素のうち垂直方向に１／３（５００行）に間引いて読み出し、撮像素子１４の全画素のうち、５００／３行（１６６行）を選択行として補正用信号を読み出す。
【００６８】
制御回路１８は、ライブビューモード時において、温度センサ４２で計測された撮像素子１４近傍の温度が閾値（４５℃）以上であることを検出した場合は、補正用信号を読み出す選択行の数を変更する。すなわち、制御回路１８は、撮像素子１４の全画素のうち、５００／６行（８３行）を選択行として補正用信号を読み出す。このとき、制御回路１８は、本画像用信号の選択行は変更しないものとする。以後、画像処理部１８１は、第１の実施の形態と同様にして、ＦＰＮ補正値の算出し、本画像用信号に対してＦＰＮの補正処理を施す。
【００６９】
以上で説明した第４の実施の形態によれば、第１の実施の形態で得られた作用効果に加えて、以下の作用効果が得られる。
ライブビュー画像表示中に、制御回路１８は、計測した撮像素子１４近傍の温度が閾値以上であることを検出した場合は、補正用信号の選択行を５００／３行（１６６行）から５００／６行（８３行）に変更するようにした。したがって、撮像素子１４近傍の温度が上昇した場合には、上昇する前に比して補正用信号を得るための選択行を減らして、ＦＰＮ補正値を算出するために読み出す画素の数を減少させるので、ライブビュー画像のフレームレートを維持したまま撮像素子１４の駆動時間を減少させて、温度上昇を防ぐことができる。
【００７０】
以上で説明した実施の形態によるカメラを、以下のように変形できる。
（１）ライブビューモードにおいて、拡大率が変更された場合、選択行を変更するものに代えて、画像上で拡大された位置に対応する位置に配置された画素フォトダイオード１４１を用いて、本画像用信号および補正用信号を読み出すようにしてもよい。図９に、この場合に本画像用信号および補正用信号が読み出される画素の一例を示す。制御回路１８は、図９（ａ）の斜線部に示すように、５００×１０００画素の画素信号を本画像用信号として読み出す。さらに、制御回路１８は、図９（ｂ）の斜線部に示すように、５００／１５行（３３行）を選択行として、３３×１０００画素から画素信号を補正用信号として読み出す。
【００７１】
（２）電子カメラ１は、撮影レンズ交換可能なものに代えて、撮影レンズ固定式のカメラであってもよい。
【００７２】
また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の形態による電位カメラの要部構成を示す図
【図２】第１の実施の形態における電子カメラの制御系の構成を示すブロック図
【図３】静止画撮影モードにおいて画素信号が読み出される画素の領域の一例を示す図
【図４】動画撮影モードにおいて画素信号が読み出される画素の領域の一例を示す図
【図５】ライブビューモードにおいて画素信号が読み出される画素の領域の一例を示す図
【図６】ライブビューモードにおいて拡大率が変更された場合に画素信号が読み出される画素の領域の一例を示す図
【図７】第３の実施の形態における電子カメラの制御系の構成を示すブロック図
【図８】第４の実施の形態における電子カメラの制御系の構成を示すブロック図
【図９】変形例において画素信号が読み出される画素の領域の一例を示す図
【符号の説明】
【００７４】
１４・・・撮像素子  １８・・・制御回路  １４１・・・画素フォトダイオード
１４４・・・カラム処理回路  １８１・・・画像処理部
【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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【図９】
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