(57)【要約】【課題】  直射日光などの強い光が入射され、ＣＣＤなどの撮像素子のＯＢ部に電荷が溢れ出し、クランプ動作が正常に働かない（ブルーミングが発生）とき、クランプ動作が正常に復帰するまで第１フィールドの信号レベルで画像が黒く沈む。そこで、クランプ動作が正常か否か検出する手段と、異常発生警告手段と、ブルーミング発生画像の補正方法を提供するものである。【解決手段】  ＣＣＤなどの撮像素子のＯＢ部について第１フィールドとＯＢ目標値、もしくは第１フィールドと第２フィールド以降のＯＢ値との差分をとり、その演算結果からクランプ動作の正常か否かを検出する。それを基に操作者が撮影画像の記録禁止、異常画像の記録、補正画像の記録を選択できる。画像を補正する場合は第１フィールドの直上と直下のフィールドを用いて１フレーム画像を補正する。【選択図】  図１
2006191449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像素子上に光学的に結像する結像手段と、前記被写体の光学像を電気信号に変換し複数フィールドの読み出しによって１フレーム信号を構成するインタライン型撮像素子と、光学的黒レベルを所定の基準レベルに合わせこむ直流分再生手段を有する撮像装置において、
前記撮像素子より読み出された電気信号を画像処理する際、前記撮像素子が構成する１フレーム信号の第１フィールドの画像異常を検出する手段と、
上記撮像装置において前記撮像素子が構成する１フレーム信号の第１フィールドが画像異常と判断された場合、画像異常発生の警告手段と、
上記撮像装置において上記検出手段の結果、前記撮像素子が構成する１フレーム信号の第１フィールドが画像異常と判断された場合、第２フィールド以降の画像信号を用いて１フレーム画像を補正する手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の撮像装置において、前記撮像素子は被写体を撮像、画像処理する際に、遮光されて光が当たらない部分を画像信号の光学的黒基準として用いている。この基準のことをＯＢ（オプティカルブラック、以下OB）と呼ぶ。請求項１記載の画像異常検出手段は前記撮像素子のOBレベルと絶対的なOB目標値とのずれ量を検出する。あるいは、前記撮像素子が構成する１フレーム信号の第１フィールドのOBレベルと第２フィールド以降のOBレベルとの相関をとり、そのずれ量から検出する。
【請求項３】
請求項１の警告手段は、請求項１記載の撮像装置においてあらかじめ設定された動作モードに基づき撮影画像の記録禁止、異常画像の記録、補正画像の記録のいずれかの動作手段を有する。
【請求項４】
請求項１の画像補正手段は前記撮像素子が構成する１フレーム信号の第１フィールドの異常部分を第２フィールド以降の画像信号を用いて１フレーム画像を補正する。あるいは、第１フィールドすべて第２フィールド以降の画像信号を用いて１フレーム画像を補正する。
【請求項５】
請求項１の画像補正手段は前記撮像素子が構成する１フレーム信号の第１フィールドが画像異常と判断された場合、異常ライン数に応じて、第１フィールドの異常部分を第２フィールド以降の画像信号を用いて１フレーム画像を補正する補正と、全て第１フィールドは第２フィールド以降の画像信号を用いて１フレーム画像を補正する補正とを切り換える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はCCDなどの撮像素子を用いて記録媒体上に画像を形成する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明は請求項にあるように請求項１記載の撮像装置において、撮像素子が構成する１フレーム信号の第１フィールドの異常画像を検出し、その後の該画像の処理を選択できることを目的に掲げているが、そこで第１フィールドが異常な画像になる要因であるOBレベルおよび、クランプ動作について説明する。
【０００３】
ビデオカメラを例に挙げる。CCDなど撮像素子は被写体を画像として出力する際に、遮光されて光が当たらない部分を画像信号の光学的黒基準として用いている。この基準のことをＯＢ（オプティカルブラック、OB）と呼ぶ。
【０００４】
図１において、まず、たとえばＣＣＤなどの固体撮像素子１０１があり、この撮像素子１０１から出力される撮像信号が、ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路と呼ばれる回路１０２に入力されてリセットノイズが除去された後に、オフセット加算回路１０３に入力されて所定のオフセット電圧が加算されて、そのオフセット加算出力が可変増幅器１０４に入力される。
【０００５】
また、ＣＤＳ回路１０２は、１０６より入力された所定の基準電圧ＶＲＥＦによって撮像信号のフィードスルー部の基準とするＣＤＳ回路を成しており、同様に、可変増幅器１０４は、基準電圧ＶＲＥＦを撮像信号の直流増幅の基準とする直流増幅器を成している。
【０００６】
可変増幅器１０４は、ＣＣＤ１０１の出力感度ばらつきを補正したり、撮像装置の感度設定を切り換えるためのゲイン可変手段であるが、以降、撮像装置のクランプ動作を簡略かつ明確に説明するために、ゲイン１倍として簡易的に扱うものとする。
【０００７】
可変増幅器１０４からの増幅出力信号は、一方で、画像処理・記録・表示回路１０８に入力されるとともに、他方で、サンプルホールド回路１０７に入力され、１０９より入力されたＯＢ画素の読み出しタイミングに同期するＯＢクランプパルスによって、サンプルホールドされたＯＢレベルが、積分アンプ１０５に入力される。
【０００８】
積分アンプ１０５は、コンデンサ１０５ｂ、抵抗１０５ｃにより所定の積分時定数を成しており、前記サンプルホールドされたＯＢレベルと、１０６より入力される所定の基準電圧ＶＲＥＦとの差分電圧（クランプ誤差電圧）が前記積分時定数にて積分されるとともに、その出力（電圧ＶＲＥＦからのずれ量）が、オフセット加算回路１０３に入力されて減算されるネガティブフィードバック制御の構成になっている。
【０００９】
図２は、可変増幅器１０４の出力信号２０ＣのＯＢレベルが直流電圧レベルＶＲＥＦにクランプされて収束する様子と、そのときの各部の動作波形を示したものである。
【００１０】
信号波形２０ＡはＣＤＳ１０２の出力波形であり、撮像素子１０１から読み出された１水平ライン毎に、所定期間のＯＢ画素出力を持っており、このＯＢ画素出力期間の一部をサンプルホールドするタイミング信号がＯＢクランプパルス２０Ｄである。
【００１１】
信号波形２０ＡのＯＢ画素出力は、ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路１０２の働きにより、前記基準電圧ＶＲＥＦに比較的近い直流電圧を保っているが、実際には、撮像素子１０１のフィードスルー成分と信号成分との差成分（ＣＣＤオフセット）および、撮像素子の温度に依存する暗電流成分が重畳されてオフセット誤差を有している（通常、数ミリ〜数十ミリボルト）。
【００１２】
このオフセット誤差は、撮像素子ごとにばらつき、また、温度により変動する。そして、このオフセット誤差が可変増幅器１０４によって増幅されて最終的に、撮像信号の黒レベル変動ＶＥＲＲとして出力される。
【００１３】
黒レベル変動ＶＥＲＲは、サンプルホールド回路１０７および積分アンプ１０５によって、ＶＲＥＦ電圧の差分として検出され、積分されて図２に示す積分出力信号２０Ｂとして出力され、出力２０Ｂの電圧ＶＲＥＦからのずれ量が、ＣＤＳ回路１０２の出力信号２０Ａより減算される。
【００１４】
ＯＢクランプパルス２０Ｄの出力毎に、この動作が繰り返されることにより、積分出力２０Ｂおよび可変増幅器１０４の出力信号のＯＢ画素出力は、信号波形２０Ｃのごとく基準電圧ＶＲＥＦへと収束する。
【００１５】
以上がビデオカメラなどにおいて画像の黒基準を一定値に保つためのクランプ動作である。
【００１６】
又、別の従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２をあげることが出来る。
【特許文献１】特開平１０−３３２６８４号公報
【特許文献２】特開平０９−１８７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ところで、ＣＣＤなどの固体素子に直射日光などの強い光が入射されると、光電変換部で電荷がオーバーフローを起こす、所謂、ブルーミングとよばれる現象が発生する。ブルーミングが発生すると、本来は受光画素部の中で遮光されていて入射光に依存しないＯＢ画素部にもオーバーフローした電荷が流入して蓄積される場合がある。これにより、OB部のレベル異常が引き起こされる。
【００１８】
この場合のＯＢレベルは、前記オフセット誤差成分とは異なり、正確な黒基準になり得ないばかりか、激しいブルーミングに対しては撮像信号のフルレンジのレベル（ＣＣＤ飽和レベルＶＳＡＴ）変動にまで及ぶ。
【００１９】
図３は、ブルーミング発生時のクランプ動作を説明するための各部の動作波形を示したものである。ＣＤＳ出力３０ＡのＯＢ出力は、ブルーミングの発生にともない急速にＣＣＤ飽和レベルＶＳＡＴに達する。ＰＧＡ出力３０ＣのＯＢ出力は、積分アンプ１０５で設定された時定数による応答時間で、ＣＣＤ飽和レベルＶＳＡＴまで上昇した、誤ったＯＢレベルに対して、ゆるやかに基準電圧ＶＲＥＦまで引き下げられる。
【００２０】
このように、従来のクランプ回路構成では、ブルーミング発生時に、適正なＯＢレベルを大きく逸脱する、誤った黒レベルに追従してしまい、撮像信号全体が黒沈みを起こしてしまう。
【００２１】
また、適正なＯＢレベルを大きく逸脱する、誤った黒レベルに追従した結果、撮像素子のブルーミングが解消した後も、正常なＯＢレベルへの復帰時間が非常に長くかかってしまい、その間、黒沈みの状態が続いてしまう。その結果、複数フィールドの読み出しセンサの場合、第１フィールドの頭の部分はOBレベルの復帰がなされずに黒沈みを起こした画像になってしまう。
【００２２】
このように、ビデオカメラなどの撮像装置において、第1フィールドが異常な画像が形成されてしまうという問題があった。
【００２３】
これらに対して本発明は、請求項１の撮像装置においてOBレベルが異常な状態を検出する方法と、撮像を禁止する、異常画像のまま撮像する、異常画像を補正するという３つの動作モードの選択、異常画像の補正方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は被写体を撮像素子上に光学的に結像する結像手段と、前記被写体の光学像を電気信号に変換し複数フィールドの読み出しによって１フレーム信号を構成するインタライン型撮像素子と、光学的黒レベルを所定の基準レベルに合わせこむ直流分再生手段を有する撮像装置において、前記撮像素子より読み出された電気信号を画像処理する際、前記撮像素子が構成する１フレーム信号の第１フィールドの画像異常を検出する手段と、上記撮像装置において前記撮像素子が構成する１フレーム信号の第１フィールドが画像異常と判断された場合、画像異常発生の警告手段と、上記撮像装置において上記検出手段の結果、前記撮像素子が構成する１フレーム信号の第１フィールドが画像異常と判断された場合、第２フィールド以降の画像信号を用いて１フレーム画像を補正する手段と、を有することを特徴とする撮像装置に関するものである。
【００２５】
また、この撮像装置において、前記撮像素子は被写体を撮像、画像処理する際に、遮光されて光が当たらない部分を画像信号の光学的黒基準として用いている。この基準のことをＯＢと呼ぶ。前記画像異常検出手段は前記撮像素子のOBレベルと絶対的なOB目標値とのずれ量を検出する。あるいは、前記撮像素子が構成する１フレーム信号の第１フィールドのOBレベルと第２フィールド以降のOBレベルとの相関をとり、そのずれ量から検出する。
【００２６】
また、前記警告手段は、上記撮像装置においてあらかじめ設定された動作モードに基づき撮影画像の記録禁止、異常画像の記録、補正画像の記録のいずれかの動作手段を有する。
【００２７】
また、前記画像補正手段は前記撮像素子が構成する１フレーム信号の第１フィールドの異常部分を第２フィールド以降の画像信号を用いて１フレーム画像を補正する。あるいは、第１フィールドは全て第２フィールド以降の画像信号を用いて１フレーム画像を補正する。
【００２８】
さらに、前記画像補正手段は前記撮像素子が構成する１フレーム信号の第１フィールドが画像異常と判断された場合、異常ライン数に応じて、第１フィールドの異常部分を第２フィールド以降の画像信号を用いて１フレーム画像を補正する補正と、全て第１フィールドは第２フィールド以降の画像信号を用いて１フレーム画像を補正する補正とを切り換える。
【００２９】
［作用］
以上の手段について作用を説明する。上記撮像装置により撮像する際、直射日光などの強い光が入射され、撮像素子のOB部に電荷が溢れ出し、クランプ動作が正常に働かない（ブルーミングが発生）とき、クランプ動作が正常に復帰するまで第１フィールドの信号レベルで画像が黒く沈む部分が現れるものとする。また、第２フィールド以降では正常なクランプ動作に復帰しているため、あらかじめ決めた絶対的なOB部のレベルを目標値に設定し、第１フィールドのOB部との差分をとりその値によってクランプ動作が正常か否かが検出できる。差分の値は適当なものに設定する。あるいは第１フィールドのOB部と第２フィールド以降のOB部との差分をとっても同様にクランプ動作が正常か否か検出することができる。
【００３０】
OB部のレベルの異常が検出できたとき、使用者が撮像装置にあらかじめ設定された動作モードに基づき、撮影画像の記録禁止、異常画像の記録、補正画像の記録、の３つの選択ができれば使用者が撮影したときの状況・条件などから適当な選択肢を選ぶことができ、例えば２度撮れないような撮影画像に関しては補正して記録する、何度でも撮れる条件なので撮影画像の記録を中止するなど使用者に選択の幅を持たせることができる。
【００３１】
第１フィールドのOB部レベルの異常が検出され、撮影画像を補正する際、画像補正手段は２つあり、ひとつは第１フィールドの異常部分のみを第２フィールド以降の画像信号を用いて１フレーム画像を補正する。第１フィールドの異常ラインが数ラインならば、異常が見られるラインのみ補正し、正常なラインはそのまま撮影画像として採用すれば補正を最小限に抑えた画像を構成できる。
【００３２】
もうひとつは、全て第１フィールドは第２フィールド以降の画像信号を用いて１フレーム画像を補正する。第１フィールドの異常部分が全ラインの半数以上占めているときならば、全て第１フィールドを補正した方が１フレーム全体を見た場合、違和感のない画像を構成できる。画像補正を選択したとき上記２つの画像補正手段を切り換えることができるので使用者に選択の幅ができる。
【００３３】
また、例えば撮像素子を３フィールド読み出しのCCDなどを用いれば補正に使うデータの部分が２フィールド分あり、被補正データの部分は１フィールドなので補正した画像の粗さといった点でも目立たなくなるといった点を考慮すると複数フィールド読みだしセンサに対して本発明の効果が十分得られ、該画像補正手段は有効と考えられる。
【発明の効果】
【００３４】
以上説明したように、本発明によれば、撮像素子のOB部に電荷が溢れ出し、クランプ動作が正常に働かない（ブルーミングが発生）とき、クランプ動作が正常か否か検出でき、使用者が撮像装置にあらかじめ設定された動作モードに基づき、撮影画像の記録禁止、異常画像の記録、補正画像の記録、の３つの選択ができる。その使用者が撮影したときの条件などから勘案し、適切な選択ができるようになる。画像を補正する場合も３フィールド以上の複数フィールドセンサを使用することで補正した場合の違和感を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態を、実施例に沿って図面を参照しながら説明する。図４は、本発明の実施例に使用する撮像装置の全体構成である。まず、撮像装置について説明する。図４において、１００は画像処理装置の全体図である。１２は撮像部１４への露光量を制御するためのシャッター、１４は光学像を電気信号に変換する撮像部である。
【００３６】
レンズ３１０に入射した光線は、一眼レフ方式によって、絞り３１２、レンズマウント３０６及び１０６、ミラー１３０、シャッター１２を介して導き、光学像として撮像部１４上に結像することが出来る。
【００３７】
１６は撮像部１４のアナログ信号出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部である。１８は撮像部１４、Ａ／Ｄ変換部１６、Ｄ／Ａ変換器２６にクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路であり、メモリ制御回路２２及びシステム制御回路５０により制御される。
【００３８】
２０は画像処理回路であり、Ａ／Ｄ変換部１６からのデータ或いはメモリ制御回路２２からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理回路２０においては、必要に応じて、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてシステム制御回路５０が露光制御手段４０、測距制御手段４２に対して制御を行う、TTL（スルー・ザ・レンズ）方式のAF（オートフォーカス）処理、AE（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュ調光）処理を行うことが出来る。
【００３９】
さらに、画像処理回路２０においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてTTL方式のAWB（オートホワイトバランス）処理も行っている。
【００４０】
２２はメモリ制御回路であり、Ａ／Ｄ変換部１６、タイミング発生回路１８、画像処理回路２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０、圧縮・伸長回路３２を制御する。
【００４１】
Ａ／Ｄ変換部１６のデータが画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、或いはＡ／Ｄ変換部１６のデータが直接メモリ制御回路２２を介して、画像表示メモリ２４或いはメモリ３０に書き込まれる。
【００４２】
２４は画像表示メモリ、２６はＤ／Ａ変換器、２８はTFT LCD等から成る画像表示部であり、画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データはＤ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８により表示される。
【００４３】
画像表示部２８を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダー機能を実現することが可能である。また、画像表示部２８は、システム制御回路５０の指示により任意に表示をON/OFFすることが可能であり、表示をOFFにした場合には画像処理装置１００の電力消費を大幅に低減することが出来る。
【００４４】
３０は撮影した静止画像や動画像を格納するためのメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連射撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ３０に対して行うことが可能となる。また、メモリ３０はシステム制御回路５０の作業領域としても使用することが可能である。
【００４５】
３２は適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等により画像データを圧縮伸長する圧縮・伸長回路であり、メモリ３０に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータをメモリ３０に書き込む。
【００４６】
４０は測光手段４６からの測光情報に基づいて、絞り３１２を制御する絞り制御手段３４０と連携しながら、シャッター１２を制御するシャッター制御手段である。
【００４７】
４２はAF（オートフォーカス）処理を行うための測距手段であり、レンズ３１０に入射した光線を、一眼レフ方式によって、絞り３１２、レンズマウント３０６及び１０６、ミラー１３０そして不図示の測距用サブミラーを介して、測距手段４２に入射させることにより、光学像として結像された画像の合焦状態を測定することが出来る。
【００４８】
４６はAE（自動露出）処理を行うための測光手段であり、レンズ３１０に入射した光線を、一眼レフ方式によって、絞り３１２、レンズマウント３０６及び１０６、ミラー１３０及び１３２そして不図示の測光用レンズを介して、測光手段４６に入射させることにより、光学像として結像された画像の露出状態を測定することが出来る。
【００４９】
また、測光手段４６は、フラッシュ４８と連携することによりEF（フラッシュ調光）処理機能も有するものである。４８はフラッシュであり、AF補助光の投光機能、フラッシュ調光機能も有する。
【００５０】
なお、撮像部１４によって撮像した画像データを画像処理回路２０によって演算した演算結果に基づき、システム制御回路５０がシャッター制御手段４０、絞り制御手段３４０、測距制御手段３４２に対して制御を行う、ビデオTTL方式を用いて露出制御及びAF（オートフォーカス）制御をすることも可能である。
【００５１】
さらに、測距手段４２による測定結果と、撮像部１４によって撮像した画像データを画像処理回路２０によって演算した演算結果とを共に用いてAF（オートフォーカス）制御を行っても構わない。
【００５２】
そして、測光手段４６による測定結果と、撮像部１４によって撮像した画像データを画像処理回路２０によって演算した演算結果とを共に用いて露出制御を行っても構わない。
【００５３】
５０は画像処理装置１００全体を制御するシステム制御回路、５２はシステム制御回路５０の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリである。５４はシステム制御回路５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等を表示する液晶表示装置、スピーカー等の表示部であり、画像処理装置１００の操作部近辺の視認し易い位置に単数或いは複数個所設置され、例えばLCDやLED、発音素子等の組み合わせにより構成されている。
【００５４】
また、表示部５４は、その一部の機能が光学ファインダー１０４内に設置されている。表示部５４の表示内容のうち、LCD等に表示するものとしては、例えば、シングルショット/連写撮影表示、セルフタイマー表示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、フラッシュ表示、赤目緩和表示、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体２００及び２１０の着脱状態表示、レンズユニット３００の着脱状態表示、通信I/F動作表示、日付け・時刻表示、外部コンピュータとの接続状態を示す表示、等がある。
【００５５】
また、表示部５４の表示内容のうち、光学ファインダー１０４内に表示するものとしては、例えば、合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、記録媒体書き込み動作表示、等がある。
【００５６】
さらに、表示部５４の表示内容のうち、LED等に表示するものとしては、例えば、合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示、記録媒体書き込み動作表示、マクロ撮影設定通知表示、二次電池充電状態表示、等がある。
【００５７】
そして、表示部５４の表示内容のうち、ランプ等に表示するものとしては、例えば、セルフタイマー通知ランプ、等がある。このセルフタイマー通知ランプは、AF補助光と共用して用いても良い。
【００５８】
５６は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばEEPROM等が用いられる。６０、６２、６４、６６、６８及び７０は、システム制御回路５０の各種の動作指示を入力するための操作手段であり、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。
【００５９】
７２は電源スイッチで、画像処理装置１００の電源オン、電源オフの各モードを切り替え設定することが出来る。また、画像処理装置１００に接続されたレンズユニット３００、外部ストロボ、記録媒体２００、２１０等の各種付属装置の電源オン、電源オフの設定も合わせて切り替え設定することが出来る。
【００６０】
７４はリアルタイムクロック回路で、これによりシステム制御回路５０は経過時間を計測し、各種のタイマー機能を実現している。
【００６１】
８０は電源制御手段で、電池検出回路、DC-DCコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成されており、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御回路５０の指示に基づいてDC-DCコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。
【００６２】
８２はコネクタ、８４はコネクタ、８６はアルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やNiCd電池やNiMH電池、Li電池等の二次電池、ACアダプター等からなる電源手段である。
【００６３】
９０及び９４はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインタフェース、９２及び９６はメモリカードやハードディスク等の記録媒体と接続を行うコネクタ、９８はコネクタ９２及び／或いは９６に記録媒体２００或いは２１０が装着されているか否かを検知する記録媒体着脱検知手段である。記録媒体を取り付けるインターフェース及びコネクタは、単数或いは複数、いずれの系統数を備える構成としても構わない。また、異なる規格のインターフェース及びコネクタを組み合わせて備える構成としても構わない。
【００６４】
インターフェース及びコネクタとしては、規格に準拠したものを用いて構成して構わない。
【００６５】
インタフェース９０及び９４、そしてコネクタ９２及び９６を規格に準拠したものを用いて構成した場合、LANカードやモデムカード、USBカード、IEEE1394カード、P1284カード、SCSIカード、PHS等の通信カード、等の各種通信カードを接続することにより、他のコンピュータやプリンタ等の周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を転送し合うことが出来る。
【００６６】
１０４は光学ファインダであり、レンズ３１０に入射した光線を、一眼レフ方式によって、絞り３１２、レンズマウント３０６及び１０６、ミラー１３０及び１３２を介して導き、光学像として結像表示することが出来る。これにより、画像表示部２８による電子ファインダー機能を使用すること無しに、光学ファインダ１０４のみを用いて撮影を行うことが可能である。また、光学ファインダー１０４内には、表示部５４の一部の機能、例えば、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示などが設置されている。
【００６７】
１１０は通信手段で、RS232CやUSB、IEEE1394、P1284、SCSI、モデム、LAN、無線通信、等の各種通信機能を有する。
【００６８】
１１２は通信手段１１０により画像処理装置１００を他の機器と接続するコネクタ或いは無線通信の場合はアンテナである。
【００６９】
１２０は、レンズマウント１０６内において、画像処理装置１００をレンズユニット３００と接続するためのインタフェース、１２２は画像処理装置１００をレンズユニット３００と電気的に接続するコネクタ、１２４はレンズマウント１０６及び或いはコネクタ１２２にレンズユニット３００が装着されているか否かを検知するレンズ着脱検知手段である。
【００７０】
コネクタ１２２は、画像処理装置１００とレンズユニット３００との間で制御信号、状態信号、データ信号等を伝え合うと共に、各種電圧の電流を供給する機能も備えている。また、コネクタ１２２は電気通信のみならず、光通信、音声通信等を伝達する構成としても良い。
【００７１】
１３０、１３２はミラーで、レンズ３１０に入射した光線を、一眼レフ方式によって光学ファインダ１０４に導くことが出来る。なお、ミラー１３２は、クイックリターンミラーの構成としても、ハーフミラーの構成としても、どちらでも構わない。
【００７２】
２００はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。記録媒体２００は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２０２、画像処理装置１００とのインタフェース２０４、画像処理装置１００と接続を行うコネクタ２０６を備えている。
【００７３】
２１０はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。記録媒体２１０は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２１２、画像処理装置１００とのインタフェース２１４、画像処理装置１００と接続を行うコネクタ２１６を備えている。
【００７４】
３００は交換レンズタイプのレンズユニットである。３０６は、レンズユニット３００を画像処理装置１００と機械的に結合するレンズマウントである。レンズマウント３０６内には、レンズユニット３００を画像処理装置１００と電気的に接続する各種機能が含まれている。
【００７５】
３１０は撮影レンズ、３１２は絞りである。３２０は、レンズマウント３０６内において、レンズユニット３００を画像処理装置１００と接続するためのインタフェース、３２２はレンズユニット３００を画像処理装置１００と電気的に接続するコネクタである。
【００７６】
コネクタ３２２は、画像処理装置１００とレンズユニット３００との間で制御信号、状態信号、データ信号等を伝え合うと共に、各種電圧の電流を供給される或いは供給する機能も備えている。また、コネクタ３２２は電気通信のみならず、光通信、音声通信等を伝達する構成としても良い。
【００７７】
３４０は測光手段４６からの測光情報に基づいて、シャッター１２を制御するシャッター制御手段４０と連携しながら、絞り３１２を制御する絞り制御手段である。
【００７８】
３４２は撮影レンズ３１０のフォーカシングを制御する測距制御手段、３４４は撮影レンズ３１０のズーミングを制御するズーム制御手段である。
【００７９】
３５０はレンズユニット３００全体を制御するレンズシステム制御回路である。レンズシステム制御回路３５０は、動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリやレンズユニット３００固有の番号等の識別情報、管理情報、開放絞り値や最小絞り値、焦点距離等の機能情報、現在や過去の各設定値などを保持する不揮発メモリの機能も備えている。
【００８０】
以上が本発明の実施例で用いる撮像装置の概要である。
【００８１】
上記の撮像装置を用いた本発明の具体的な原理について図１、図３、図４、図５、図６、図７、図８を交えて説明する。図１は従来の技術の項で用いた回路ブロックのまま図４の撮像部１４に適用できる。なお、撮像部１４のイメージセンサには３フィールド読み出しのCCDを用いる。図５は上記３フィールド読み出しのCCDのOB部に直射日光など強い光が入射したときの上記CCDのフレーム読み出しのタイミングを示したものである。図６はOB部に強い光が入射したときに上記撮像装置のとるOBレベル異常検出時動作についてのフローチャートである。図７はOBレベルの異常を検出するための原理を述べたものである。図８は上記検出手段でOBレベル異常を検出し、画像補正を選択したときの画像補正手段の原理図である。図の詳細については以下の説明の中で述べる。
【００８２】
第１の実施例
上記撮像装置により撮影（図６のＳ６０１）をする。撮影レンズ（図４の３１０）に直射日光など強い光が入射され、シャッター制御（図４の４０）により、シャッター（図４の１２）が閉じられる。そして撮像部（図４の１４）でCCD出力が現れる。図５で言い換えるとメカシャッターが閉じられた後（５０２）、垂直同期信号VD（５０１）により、撮像部でCCD出力（５０３）が各フィールド毎に決まる。
【００８３】
一方、受光画素部の中で遮光されていて入射光に依存しないＯＢ画素部にもオーバーフローした電荷が流入して蓄積され、OB部のレベル異常が引き起こされる。発明が解決しようとする課題の項目で述べたので詳細な説明は省く（図３参照）が、ＣＤＳ出力においてＯＢ部分の出力は、ブルーミングの発生にともない急速にＣＣＤ飽和レベルに達する。ＰＧＡ出力におけるＯＢ部分の出力は、積分アンプで設定された時定数による応答時間で、ＣＣＤ飽和レベルまで上昇した、誤ったＯＢレベルに対して、ゆるやかに基準電圧まで引き下げられる。そして、誤ったOBレベルを画像の黒基準とし、でアナログ/ディジタル変換（図４の１６）されたあと画像処理（図４の２０）の信号処理回路に入る。
【００８４】
ここで異常画像の検出手段(図６のＳ６０２)について説明する。A/Dを分解能１０ビットとしたとき該３フィールド読み出しの飽和電圧に対して上記分解能を適用したときの最小単位を１LSBとする。上記分解能の場合、飽和電圧は１０２４LSBになる。また、該CCDは図７−Aの様に１フレームが構成されるものとする。図７―BはA/D変換されたあとのディジタルデータを蓄えるためのメモリ内部構成図である。
【００８５】
各フィールドに分かれてディジタルデータが１ラインごとに蓄えられているとき、システム制御（図４の５０）の制御に基づき、図７−Cの様に第１フィールド目のOB画素平均データＳ７C0と所定の値に設定したOBレベルの絶対目標値Ｓ７C1とで１ラインずつ順次差分をとっていく。OBレベルの絶対目標値とはPGA出力（図１の１０４）の理想黒基準の電圧振幅であり、３２LSBを中心に信号波形が形成されるならばこの３２LSBという値を図７−CのOB目標値Ｓ７C1に設定するものとする。該CCDの種類によりOB画素数は各々規定されているが、OB画素平均データをとるためのOB画素数を何画素にするかも決めることができる。言うまでもないが平均をとるOB画素が多い方がより正確にOBレベルが異常か否か判断できる。また、上記演算結果に対しての判定は、理想黒基準とどれぐらいのずれ量をもってOBレベルの異常とするか定めることができ、例えば、演算結果の閾値を５LSBと設定すれば、演算結果の絶対値が５LSBを超えたらそのラインはOBレベルが異常と判断し（Ｓ７Ｃ３）、その何ライン目かをメモリＳ７C6に書き込む。全ラインについて上記演算を行ったのち、演算結果の絶対値が５LSBを超えるラインが存在したら、すなわち、１ラインでもOBレベルが目標値から電圧方向に５LSBよりずれていたら警告（図６のＳ６０３）動作に移る。警告動作に移る際はカウンタの値（Ｓ７Ｃ７）の値で分岐しているが、このカウンタの値とはメモリ（Ｓ７Ｃ６）に書き込んである異常ライン数のことであり1ラインでも異常ラインが存在すれば上記警告動作に入る。該CCDの画素数（１フレームを構成するライン数）に応じて上記の規則性を持たせた組み合わせで第１フィールドのすべての有効画素ラインで上記演算を行い、現像（図６のＳ６０７）へと移る。
【００８６】
警告（図６のＳ６０３）の状態ならばシステム制御（図４の５０）を介し、表示（図４の５４）にその旨を操作者に警告する。警告画面が表示されたとき、操作者はモードダイアル（図４の６０）などで設定した動作モードに基づき、撮影中止（図６のＳ６０５）、異常画像の記録（図６のＳ６０４）、画像補正（図６のＳ６０６）のいづれかの動作を選択することができる。操作部（図４の７０）により撮影中止（図６のＳ６０５）を選択したときは画像処理を行わず撮影待機時に戻る。異常画像の記録（図６のＳ６０４）を選択したときは現像（図６のＳ６０７）に移る。
【００８７】
画像補正（図６のＳ６０６）を選択したときの説明をする。上記検出手段の結果、警告動作に移る状態での画像信号のタイミングは図５で示すことができる。前述したように、垂直同期信号VD（図５の５０１）によって各フィールドの有効画素のタイミングが決定される。上記警告動作に移っているとき、クランプ動作が正常に行われなくなり、画面が黒沈みを起こす。そのため、クランプ出力（図５の５０４）には第１フィールドに異常画像部分が現れる。図５の異常画像部分とはすなわち、上記演算結果が５LSBを超えているラインのことである。
【００８８】
本発明における画像補正手段は２種類ある。まずは第１の手段を説明する。
【００８９】
図５の状態を１フレーム画面で構成したものが図８である。図８−Aは３フィールド読み出しCCDセンサの１フレーム構成である。また、図８−Dは３フィールド読み出しCCDセンサのフレーム読み出し方式である。３フィールド読み出しCCDの場合、各フィールドにR,G,G,Bの４画素が存在する。よって、図８−Aのように第１フィールドに画像異常部分が存在するとき、図８−B、８−Eのように異常第１フィールドの各色画素について直上の第３フィールドと直下の第２フィールドの各色画素平均をとり第１フィールドの各R,G,G,Bに対応させて画像データとして補正する。補正を行う部分は第１フィールドの異常な部分に関してのみである。補正が終わったら現像（図６のＳ６０７）に移る。
【００９０】
次に第２の手段を説明する。第１の手段と同様に第１フィールドの異常部分が存在するとき、図８−C、８−Eのように異常第１フィールドの各色画素について直上の第３フィールドと直下の第２フィールドの各色画素平均を用いて第１フィールドの各R,G,G,Bに対応させて画像データとして補正する。補正を行う部分は第１フィールドの異常な部分に関してのみでなく正常な部分についても直下の第２フィールドを用いて補正する。補正が終わったら現像（図６のＳ６０７）に移る。
【００９１】
ここで、上記画像補正手段を切り換える方法について述べる。図７−C に示すようにOBレベル異常検出の際に第１フィールドの全ラインについてOB目標値と比較している。その後、演算結果である差分の値が５LSBより大きかったらメモリＳ７C6に異常ラインを特定できるように逐次、何ライン目であるかを書き込んでいく。そのため、全ライン中何ラインが異常であったかも当然検出できる。よって、予め所定の値（ライン数を示す）を設定しておいてその値により画像補正手段を選択できるようにする。この効果として、ひとつは第１フィールドの異常ラインが数ラインならば、異常が見られるラインのみ補正し、正常なラインはそのまま撮影画像として採用すれば補正を最小限に抑えた画像を構成できる。もうひとつは、第１フィールドの異常部分が全ラインの半数以上占めているときならば、全て第１フィールドを補正した方が１フレーム全体を見た場合、違和感のない画像を構成できる。上記ならば、例えば所定の値を全ラインの半分に設定することで２つの画像補正手段を活用できる。
【００９２】
上記検出手段の結果により、正常な画像、異常画像の記録、画像補正をしたときは、現像（図６のＳ６０７）の後、圧縮・伸張（図６のＳ６０８）をし、記録開始（図６のＳ６０９）となる。
【００９３】
以上が第１の実施例である。ただし、図４の撮像装置全体ブロックのうちこの実施例で特に説明しなかった要素については前述した各要素の動作のうち適切なものを行っているものとする。
【００９４】
第２の実施例
ところで、第１の実施例において、異常画像の検出手段(図６のＳ６０２)は第１フィールド目のOB画素平均データＳ７C0と所定の値に設定したOBレベルの絶対目標値Ｓ７C1とを用いて差分をとることで実現している。しかし、第１フィールドのＯＢレベルは異常であるが第２フィールド以降は正常である状態は十分考えられる。その際、OBレベルの絶対目標値Ｓ７C1を用いずに第２フィールド以降のＯＢレベルを用いても何ら問題はない。これが第３の実施例である。なお、撮像装置は図４を用いる。第１の実施例と異なる部分はＯＢレベル異常の検出方法および画像補正切り換え手段である。画像の補正方法は第１の実施例で構わない。以下、第２のＯＢレベル異常検出方法を図を交えて説明する。
【００９５】
異常画像の第２の検出手段(図６のＳ６０２)について説明する。上記撮像装置で３フィールド読み出しのＣＣＤを撮像素子とし、撮像したときのフレーム構成は図７−Ａである。図７―BはA/D変換されたあとのディジタルデータを蓄えるためのメモリ内部構成図である。
【００９６】
各フィールドに分かれてディジタルデータが１ラインごとに蓄えられているとき、システム制御（図４の５０）の制御に基づき、図７−Dのように第１フィールド目のOB画素平均データＳ７D0と第２フィールドのOB画素平均データＳ７D1とで順次差分をとっていく。該CCDの種類によりOB画素数は各々規定されているが、OB画素平均データをとるためのOB画素数を何画素にするかも決めることができる。言うまでもないが平均をとるOB画素が多い方がより正確にOBレベルが異常か否か判断できる。また、上記演算結果に対しての判定は、第２フィールドのOBレベルとどれぐらいのずれ量をもって第１フィールドのOBレベルの異常とするか定めることができ、例えば、演算結果の閾値を５LSBと設定すれば、演算結果の絶対値が５LSBを超えたらそのラインはOBレベルが異常と判断し（Ｓ７Ｄ６）、その第１フィールドが何ライン目かをメモリＳ７D８に書き込む。上記演算については演算結果の絶対値が５LSBを超えるラインが存在したら、すなわち、１ラインでもOBレベルが第２フィールドのOBレベルから電圧方向に５LSBよりずれていたら警告（図６のＳ６０３）動作に移る。警告動作に移る際はカウンタの値（Ｓ７Ｄ９）の値で分岐しているが、このカウンタの値とはメモリ（Ｓ７Ｄ８）に書き込んである異常ライン数のことであり1ラインでも異常ラインが存在すれば上記警告動作に入る。該CCDの画素数（１フレームを構成するライン数）に応じて上記の規則性を持たせた組み合わせで第１フィールドのすべての有効画素ラインで上記演算を行い、現像（図６のＳ６０７）へと移る。
【００９７】
また、上記で警告動作に移り、画像補正を選択したときの補正方法は第１の実施例と同様で２つある。
【００９８】
ここで、上記画像補正手段を切り換える方法について述べる。図７―Dに示すようにOBレベル異常検出の際に第１フィールドの全ラインについて第２フィールドのOB値と比較している。その後、演算結果である差分の値が５LSBより大きかったらメモリＳ７D８に異常ラインを特定できるように逐次、第１フィールドの何ライン目であるかを書き込んでいく。そのため、全ライン中何ラインが異常であったかも当然検出できる。よって、予め所定の値（ライン数を示す）を設定しておいてその値により画像補正手段を選択できるようにする。この効果として、ひとつは第１フィールドの異常ラインが数ラインならば、異常が見られるラインのみ補正し、正常なラインはそのまま撮影画像として採用すれば補正を最小限に抑えた画像を構成できる。もうひとつは、第１フィールドの異常部分が全ラインの半数以上占めているときならば、全て第１フィールドを補正した方が１フレーム全体を見た場合、違和感のない画像を構成できる。上記ならば、例えば所定の値を全ラインの半分に設定することで２つの画像補正手段を活用できる。
【００９９】
上記検出手段の結果により、正常な画像、異常画像の記録、画像補正をしたときは、現像（図６のＳ６０７）の後、圧縮・伸張（図６のＳ６０８）をし、記録開始（図６のＳ６０９）となる。
【０１００】
ただし、ＯＢレベル異常の検出方法および画像補正切り換え手段以外の動作については前述した第１の実施例の動作を行っているものとする。
【０１０１】
以上が第２の実施例である。
【０１０２】
以上の実施例は一例を述べたに過ぎず、例えば、実施例２においてもし第２フィールドまでOBレベルが異常ならば第３フィールドのOBレベルを基準に第１フィールドとの差分をとるなどの応用も十分考えられる。さらに、請求項１にあるように上記実施例のいずれにおいても３フィールド読み出しのCCDに限定する必要はなく、それ以上のフィールド読みだしセンサを使用することも当然含まれる。そもそも、CCDに限定する必要もない。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】従来の技術および本発明の全実施例の構成ブロック図である。
【図２】問題が発生しないときの動作波形である。
【図３】問題が発生したときの動作波形である。
【図４】本発明の全実施例に係る全体構成ブロック図である。
【図５】問題が発生したときの動作波形である。
【図６】本発明の全実施例に係るフローチャートである。
【図７】本発明の全実施例に係る構成図およびフローチャートである。
【図８】本発明の全実施例に係る構成図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１０１  ＣＣＤ
１０２  ＣＤＳ
１０３  オフセット加算回路
１０４  可変増幅器
１０５  積分アンプ
１０６  基準電圧ＶＲＥＦ
１０７  サンプルホールド回路
１０８  画像処理・記録・表示回路
１０９  ＯＢクランプパルス
２  シャッター
１４  撮像部１
１６  Ａ／Ｄ変換部
１８  タイミング発生回路
２０  画像処理回路
２２  メモリ制御回路
２４  画像表示メモリ
２６  Ｄ／Ａ変換器
２８  画像表示部
３０  メモリ
３２  画像圧縮・伸長回路
４０  シャッター制御手段
４２  測距手段
４６  測光手段
４８  フラッシュ
５０  システム制御回路
５２  メモリ
５４  表示部
５６  不揮発性メモリ
６０  モードダイアルスイッチ
６２  シャッタースイッチSW1
６４  シャッタースイッチSW2
６６  再生スイッチ
６８  単写/連写スイッチ
７０  操作部
７２  電源スイッチ
７４  リアルタイムクロック
８０  電源制御手段
８２  コネクタ
８４  コネクタ
８６  電源手段
９０  インタフェース
９２  コネクタ
９４  インタフェース
９６  コネクタ
９８  記録媒体着脱検知手段
１００  画像処理装置
１０４  光学ファインダ
１０６  レンズマウント
１１０  通信手段
１１２  コネクタ（またはアンテナ）
１２０  インタフェース
１２２  コネクタ
１３０  ミラー
１３２  ミラー
２００  記録媒体
２０２  記録部
２０４  インタフェース
２０６  コネクタ
２１０  記録媒体
２１２  記録部
２１４  インタフェース
２１６  コネクタ
３００  レンズユニット
３０６  レンズマウント
３１０  撮影レンズ
３１２  絞り
３２０  インタフェース
３２２  コネクタ
３４０  露光制御手段
３４２  測距制御手段
３４４  ズーム制御手段
３５０  レンズシステム制御回路
【図１】
2006191449.tif 000003
【図２】
2006191449.tif 000004
【図３】
2006191449.tif 000005
【図４】
2006191449.tif 000006
【図５】
2006191449.tif 000007
【図６】
2006191449.tif 000008
【図７】
2006191449.tif 000009
【図８】
2006191449.tif 000010