(57)【要約】      （修正有）【課題】ＦＤに蓄えられた電荷を、リセット動作を行わずに複数回読み出しするように駆動して、欠陥画素を補正するために必要なデータ容量を低減する撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置１００は、撮像素子１０２と、撮像素子に含まれる欠陥画素に対し、補正を行う欠陥補正部１１１を有する。撮像装置は、撮像素子の１行の読み出しにおいて、フォトダイオードのリセット動作後、ノイズ信号を読み出してから光信号を連続して複数回読み出すことで、複数枚の画像を読み出す。欠陥補正部は、複数画像読み出しで得られる第１の画像データの欠陥画素情報を示す情報と、第２の画像データの欠陥画素情報のうち、第１の欠陥画素情報と重複した画素位置情報を除いた欠陥画素情報とを持ち、第１の欠陥画素情報と第２の欠陥画素情報に基づいて第２の画像データに対して欠陥画素を指定し、指定された欠陥画素を補正する。【選択図】図１
2018191020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元状に配置された複数の光電変換素子により構成される撮像素子と、
前記撮像素子に対し、１行の読み出しにおいて、フォトダイオードのリセット動作後、ノイズ信号を読み出してから光信号を連続して複数回読み出すことで、複数枚の画像を読み出す複数画像読み出し手段と、
画素欠陥の画素位置を画像に対して指定する欠陥指定手段と、
前記欠陥指定手段に基づいて指定された画素を補正する補正手段と、
前記複数画像読み出し手段より得られる第１の画像データの欠陥画素情報を示す第１の欠陥画素情報と、
前記複数画像読み出し手段より得られる第２の画像データの欠陥画素情報のうち、第１の欠陥画素情報と重複した画素位置情報を除いた欠陥画素情報を示す第２の欠陥画素情報を持ち、
前記欠陥指定手段は、第１の欠陥画素情報と第２の欠陥画素情報に基づいて第２の画像データに対して欠陥画素を指定し、
前記補正手段は、指定された欠陥画素を補正することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１の欠陥画素情報で指定される画素の欠陥は、フォトダイオードや読み出し回路の異常により生じ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】
前記欠陥手段は、第１の欠陥画素情報と第２の欠陥画素情報を切り替えて参照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４】
前記第２の欠陥画素情報は、ノイズ信号を読み出してから、光信号を読み出す動作を行うまでの時間に関連して持つことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像信号読み出し手段は、条件の異なる複数枚の画像を用い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】
前記撮像信号読み出し手段は、複数枚の画像を読み出す場合、同じ状態での信号を読み出すことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像信号読み出し手段は、信号を所定の増幅率で増幅させる撮像信号増幅手段を持ち、複数枚の画像を読み出す場合、前記撮像信号増幅手段は異なる増幅率での信号を読み出すことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮像素子は、１つのマイクロレンズに複数の光電変換素子を備え、撮影光学系を瞳分割する画素を有し、前記撮像信号読み出し手段は、複数枚の画像を読み出す場合、前記複数の光電変換素子から読み出しを行う信号を変更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９】
二次元状に配置された複数の光電変換素子により構成される撮像素子と、
前記撮像素子に対しリセットせず、複数枚の撮像信号を読み出す複数画像読み出し手段と、
前記複数画像読み出し手段で得られた複数枚の画像を合成する画像合成手段と、
画素欠陥の画素位置を画像に対して指定する欠陥指定手段と、
前記欠陥手段に基づいて指定された画素を補正する補正手段と、
前記複数画像読み出し手段より得られる最初の画像データの欠陥画素情報を示す第１の欠陥画素情報と、
前記複数画像読み出し手段より得られる２枚目以降の画像データの欠陥画素情報のうち、第１の欠陥画素情報と重複した画素位置情報を除いた欠陥画素情報を示す第２の欠陥画素情報を持ち、
前記欠陥指定手段は、欠陥画素情報に含まれる情報から、画像データに対し欠陥画素として指定する欠陥画素を、ノイズ信号を読み出してから光信号を読み出すまでの時間により変更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、撮像素子を有する撮像装置に関し、特に撮像信号を複数回読み出す駆動モードにおいて、撮像素子の画像信号に対する欠陥補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラなどの撮像装置に用いられるＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子は、光電変換部をそれぞれ含む複数の画素が２次元的に配列された画素配列を有している。画素配列は、その全体に均一なレベルの入射光が照射された場合に、特異なレベルの電気信号しか得られない欠陥画素を含むことが多い。この欠陥画素から出力された信号をそのまま用いて画像を得た場合、その画像の画質が劣化する。
【０００３】
特許文献１では、工場出荷時に予め不揮発性メモリに格納された撮像素子の欠陥画素のアドレス等の欠陥画素情報を参照して、欠陥画素を補正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−８２６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に開示された従来技術では、撮像素子の全画素を対象として欠陥画素を抽出している。ここで、フローティングデフュージョンに蓄えられた電荷を、リセット動作を行わずに複数回読み出しするような駆動の場合を考える。リセットレベル信号を読み出してから撮像信号を読み出すまでの時間が長いほど、容量及びスイッチによるリーク電流の影響を受けやすくなり、欠陥画素が増えていく。複数回読み出す場合は、何回目の読み出しかによりリセットレベル信号を読み出してからな時間が変わるため、それぞれの画像に対し欠陥画素を補正できるような欠陥画素情報が必要となる。
【０００６】
しかしこの手法では欠陥画素情報が多くなり、限られた不揮発性メモリの容量を圧迫するといった問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、撮像信号を複数回読み出す駆動モードにおいて、撮像素子の欠陥画素を補正するために必要なデータ容量を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、
二次元状に配置された複数の光電変換素子により構成される撮像素子と、
前記撮像素子に対し、１行の読み出しにおいて、フォトダイオードのリセット動作後、ノイズ信号を読み出してから光信号を連続して複数回読み出すことで、複数枚の画像を読み出す複数画像読み出し手段と、
画素欠陥の画素位置を画像に対して指定する欠陥指定手段と、
前記欠陥指定手段に基づいて指定された画素を補正する補正手段と、
前記複数画像読み出し手段より得られる第１の画像データの欠陥画素情報を示す第１の欠陥画素情報と、
前記複数画像読み出し手段より得られる第２の画像データの欠陥画素情報のうち、第１の欠陥画素情報と重複した画素位置情報を除いた欠陥画素情報を示す第２の欠陥画素情報を持ち、
前記欠陥指定手段は、第１の欠陥画素情報と第２の欠陥画素情報に基づいて第２の画像データに対して欠陥画素を指定し、
前記補正手段は、指定された欠陥画素を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る撮像装置によれば、撮像信号を複数回読み出す駆動モードにおいて、欠陥画素を補正するために必要なデータ容量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１乃至第２の実施形態に係る撮像装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の第１乃至第２の実施形態に係る撮像素子の全体構成を示す図である。
【図３】撮像素子の１画素の構成を示す図である。
【図４】列共通読出し回路の構成図である。
【図５】読出し動作を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態に係わる撮像装置で使用される補正部の構成を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係わる撮像装置のメモリに格納された欠陥画素情報の一例を示す図である。
【図８】本発明の第１乃至第２の実施例に係わる撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態に係わる撮像装置で使用される補正部の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係わる撮像装置のメモリに格納された欠陥画素情報の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
以下、図１を参照して、本発明の第１の実施例による、撮像装置の構成について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置１００の全体構成を示した図である。
【００１４】
撮像レンズ１０１は、被写体からの光を撮像素子１０２上に結像させる。撮像素子１０２は、撮像レンズ１０１により結像された被写体像を光電変換する。本実施形態では、撮像素子１０２として、ＣＭＯＳイメージセンサが使用される。撮像素子１０２は、複数の画素が行列状に配列された画素配列を有する。撮像素子１０２から出力されるアナログ画像信号は、ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）１０３によりアナログデジタル変換（ＡＤ変換）を行う。
【００１５】
ＤＳＰ（Ｄｉｓｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｒ）１０４は、ＡＦＥ１０３から出力されるデジタル画像信号に対する各種画像処理や圧縮・伸張処理などを行なう。記録媒体１０５は、ＤＳＰ１０４により処理された画像データを記録する。表示部１０６は、ＤＳＰ１０４により処理された撮影画像や各種メニュー画面などを表示し、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などが使用される。タイミングジェネレータ（ＴＧ）１０７は、撮像素子１０２に制御信号を供給する。ＣＰＵ１０８は、ＡＦＥ１０３、ＤＳＰ１０４、ＴＧ１０７の制御を行う。本実施例では、撮像素子１００の外部にＡＦＥ１０３、ＴＧ１０７を配置しているが、それらは撮像素子内に内蔵される構成であってもかまわない。
【００１６】
ＲＡＭ１０９は、ＡＦＥ１０３でデジタル変換された画像データや、後述の画像処理部１１０で処理された画像データを記憶する画像データ記憶手段の機能と、後述のＣＰＵ１０８が動作を行う際のワークメモリの機能を兼備する。
【００１７】
なお、本実施例では、これらの機能を、ＲＡＭ１０９を用いて行うようにしているが、アクセス速度が十分に速くて動作上問題のないレベルのメモリであれば、他のメモリを適用することも可能である。また、ＲＡＭ１０９には後述する欠陥画素のアドレス情報を含む。１１０は、撮影された静止画または動画の補正・圧縮等の処理を行う画像処理部である。また、後述するゲインの異なる２枚の画像を合成し、ハイダイナミックレンジ（以下、ＨＤＲと表す）画像の生成機能を備える。１１１は、撮像素子に含まれる欠陥画素に対し、補正を行う欠陥補正部である。補正の詳細に関しては後述する。
【００１８】
図２は、撮像素子１０２の全体構成を示す図である。
【００１９】
画素領域ＰＡには、画素２００がｐ１１〜ｐｋｎのように行列状に配置されている。また、各画素２００は、それぞれフォトダイオード（以下、ＰＤと表す）２０１を有する。図示しないが、単位画素２００の上部には、それぞれ１つのマイクロレンズが配される。ＰＤ２０１には、撮影レンズの射出瞳の異なる領域を通過した光束が、このマイクロレンズを通り入射する。
【００２０】
ここで、画素２００の１画素毎の構成について図３を用いて説明する。
【００２１】
前述したＰＤ２０１は、入射した光信号を光電変換し、露光量に応じた電荷を蓄積する。それぞれ垂直走査回路４０１の制御信号ｔｘをＨｉｇｈレベルにすることで転送ゲート２０２がＯＮになり、ＰＤ２０１に蓄積されている電荷がフローティングデフュージョン（以下、ＦＤと表す）部２０３に転送される。ＦＤ部２０３は、増幅ＭＯＳトランジスタ２０４のゲートに接続されており、ＰＤ２０１からＦＤ部２０３に転送されてきた電荷量に応じた電圧信号を出力する。
【００２２】
制御信号ｒｅｓをＨｉｇｈレベルにすることでリセットスイッチ２０５がＯＮになり、ＦＤ部２０３がリセットされる。また、ＰＤ２０１の電荷をリセットする場合には、制御信号ｒｅｓと制御信号ｔｘとを同時にＨｉｇｈレベルとする。これにより、転送ゲート２０２及びＦＤリセットスイッチ２０５を両方ＯＮし、ＦＤ部２０３経由でＰＤ２０１をリセットする。画素選択スイッチ２０６は、制御信号ｓｅｌをＨｉｇｈレベルとすることによりＯＮし、増幅ＭＯＳトランジスタ２０４で電圧に変換された画素信号が画素部２００の出力端子ｖｏｕｔに出力される。
【００２３】
次に、列共通読み出し回路３００の構成について図４を用いて説明する。
【００２４】
第１の光信号転送スイッチ３０３は、画素２００から読み出される画素の信号を第１の光信号保持容量３０５に転送するためのスイッチである。制御信号ｔｓａ１をＨｉｇｈレベルにすることにより、第１の光信号転送スイッチ３０３がＯＮになる。そして、垂直出力線３０１の光信号が第１の光信号転送スイッチ３０３を介して第１の光信号保持容量３０５に記憶される。
【００２５】
第１のノイズ信号転送スイッチ３０４は、画素２００から読み出されるノイズ信号を第１のノイズ信号保持容量３０６に転送するためのスイッチである。制御信号ｔｎ１をＨｉｇｈレベルにすることにより、第１のノイズ信号転送スイッチ３０４がＯＮになる。そして、垂直出力線３０１のノイズ信号が第１のノイズ信号転送スイッチ３０４を介して第１のノイズ信号保持容量３０６に記憶される。
【００２６】
ＮＭＯＳトランジスタ３０７と電流源３０９とは、ソースフォロワ回路を構成する。そして、ソースフォロワ回路の入力となるＮＭＯＳトランジスタ３０７のゲート側には、第１の光信号保持容量３０５が接続されている。また、ソースフォロワ回路の出力であるＮＭＯＳトランジスタ３０７のソース側は、第２の光信号転送スイッチ３１１に接続される。
【００２７】
第２の光信号転送スイッチ３１１は、ソースフォロワ回路の出力を第２の光信号保持容量３１３に転送するためのスイッチである。制御信号ｔｓａ２をＨｉｇｈレベルにすることにより、第２の光信号転送スイッチ３１１がＯＮになる。そして、第１の光信号保持容量３０５に保持された信号量に応じた信号が、第２の光信号転送スイッチ３１１を介して、第２の光信号保持容量３１３に記憶される。
【００２８】
また、ＮＭＯＳトランジスタ３０８と電流源３１０とは、ソースフォロワ回路を構成し、ソースフォロワ回路の入力となるＮＭＯＳトランジスタ３０８のゲート側には、第１のノイズ信号保持容量３０６が接続されている。ソースフォロワ回路の出力であるＮＭＯＳトランジスタ３０８のソース側は、第２のノイズ信号転送スイッチ３１２に接続される。
【００２９】
第２のノイズ信号転送スイッチ３１２は、ソースフォロワ回路の出力を第２のノイズ信号保持容量３１４に転送するためのスイッチである。制御信号ｔｎ２をＨｉｇｈレベルにすることにより、第２のノイズ信号転送スイッチ３１２がＯＮになる。そして、第１のノイズ信号保持容量３０６に保持された信号量に応じた信号が、第２のノイズ信号転送スイッチ３１２を介して、第２のノイズ信号保持容量３１４に記憶される。第２の光信号保持容量３１３、第２のノイズ信号保持容量３１４は、それぞれ列共通読み出し回路３００の出力端子ｖｓ、ｖｎに接続されている。
【００３０】
図２に戻り、列共通読み出し回路３００の出力端子ｖｓ、ｖｎには、それぞれ水平転送スイッチ３１５，３１６が接続されている。水平転送スイッチ３１５，３１６は、水平走査回路４０２の制御信号ｈｓｒ＊（＊は列番号）によって制御される。そして、制御信号ｈｓｒ＊がＨｉｇｈレベルになることにより、水平転送スイッチ３１５，３１６がＯＮになり、第２の光信号保持容量３１３、第２のノイズ信号保持容量３１４の信号がそれぞれ水平出力線３１７，３１８へ転送される。
【００３１】
水平出力線３１７，３１８は、差動増幅器３１９の入力に接続されており、差動増幅器３１９では、光信号とノイズ信号の差分をとると同時に所定のゲインをかけ、最終的な画像信号として出力端子３２０へ出力する。水平出力線リセットスイッチ３２１，３２２は、制御信号ｃｈｒｅｓがＨｉｇｈになることによってＯＮされ（閉状態）、各水平出力線３１７，３１８がリセット電圧Ｖｃｈｒｅｓにリセットされる。
【００３２】
図５を用いて撮像信号を読み出す場合の撮像素子１０２の読出し動作について説明する。
【００３３】
制御信号ｓｅｌ＿ｎ、ｔｘ＿ｎ、ｒｅｓ＿ｎはそれぞれ、ｎ行目の画素の駆動を制御する制御信号ｓｅｌ、ｔｘ、ｒｅｓを示す。
【００３４】
まず、制御信号ｓｅｌ＿ｎをＨｉｇｈレベルにしてｎ行目の画素の画素選択スイッチ２０６をＯＮする。その後、制御信号ｒｅｓ＿ｎをＬｏｗレベルにしてリセットスイッチ２０５をＯＦＦし、ＦＤ部２０３のリセットを開放する。
【００３５】
次に、制御信号ｔｎ１をＨｉｇｈレベルにして、第１のノイズ信号転送スイッチ３０４をＯＮし、第１のノイズ信号保持容量３０６にＮ信号を記憶する。続いて制御信号ｔｎ１をＬｏｗにし、第１のノイズ信号転送スイッチ３０４をＯＦＦした後、制御信号ｔｓａ１をＨｉｇｈレベルにして第１の光信号転送スイッチ３０３をＯＮする。それと共に、制御信号ｔｘ＿ｎをＨｉｇｈレベルにすることで転送ゲート２０２をＯＮする。
【００３６】
この動作により、選択されているｎ行目のＰＤ２０１に蓄積されていた電荷に応じた信号が増幅ＭＯＳアンプ２０４、画素選択スイッチ２０６を介して垂直出力線３０１へ出力される。更に、第１の光信号転送スイッチ３０３を介して第１の光信号保持容量３０５へ記憶される。
【００３７】
次に、制御信号ｔｓａ１をＬｏｗレベルにすると共に、制御信号ｔｘ＿ｎをＬｏｗレベルにして転送ゲート２０２をＯＦＦにした後、制御信号ｔｓａ２をＨｉｇｈレベルにすることにより、第２の光信号転送スイッチ３１１をＯＮする。これによりＮＭＯＳトランジスタ３０７と電流源３０９で構成されるソースフォロワ回路と第２の光信号転送スイッチ３１１を経由して、第２の光信号保持容量３１３へ光信号を書き込む。この動作により、第２の光信号保持容量３１３には、ｎ行目のＰＤ２０１に蓄積されていた電荷に応じた信号が記憶される。また、これと並行して、制御信号ｔｎ２をＨｉｇｈレベルにして第１のノイズ信号保持容量３０６に保持されているｎ行目のノイズ信号を第２のノイズ信号保持容量３１４へ再度書き込む。
【００３８】
複数枚の画像を得たい場合、第２の光信号転送スイッチ３１１をＯＮにすることから、第２のノイズ信号保持容量３１４へ書き込む動作を繰り返すことで、可能となる。
【００３９】
所望枚数分の回数、読み出し動作を行った後、制御信号ｒｅｓ＿ｎをＨｉｇｈレベルにしてＦＤ部２０３をリセットすると共に、制御信号ｓｅｌ＿ｎをＬｏｗレベルにすることにより、ｎ行目の垂直転送動作を終了する。
【００４０】
続いて、水平走査回路４０２の動作により、第２の光信号保持容量３１３の信号、第２のノイズ信号保持容量３１４の信号が水平出力線３１７，３１８と差動増幅器３１９を介して出力端子３２０に出力される。これにより画像信号が撮像素子１０２から読み出される。
【００４１】
ここで、本実施例における、画素欠陥の原因について説明する。本実施例における画素欠陥は、２種類あり、第１の欠陥としてＰＤ２０１に不純物が混入した場合や、転送ゲートの異常があった場合であり、電荷蓄積を終えてから画像信号の読み出しまでの時間に影響されることのない画素欠陥である。第２の欠陥として、ＦＤ部に蓄えられた電荷量がリーク電流の影響により減っていくことにより生じた場合であり、リセットレベル信号を読み出してから撮像信号を読み出すまでの時間により変化する画素欠陥である。
【００４２】
次に欠陥補正回路について図６を用いて説明する。
【００４３】
図６の欠陥補正部１１１内、６０１、６０２は欠陥指定回路である。欠陥指定回路６０１にはＲＡＭ１０９に格納される、複数回読み出しした最初の画像信号の（以下、この時の画像を第１の画像と表す）基本欠陥画素情報６０４が入力され、欠陥アドレスに該当する画素に欠陥であるフラグを付加する。欠陥指定回路６０２にはＲＡＭ１０９に格納される、第１の画像と複数回読み出しした２回目の画像信号（以下、この時の画像を第２の画像と表す）の差分として現れる、追加欠陥画素情報６０４が入力され、欠陥アドレスに該当する画素に欠陥であるフラグ（欠陥フラグ）を付加する。欠陥補正回路６０３は入力された画素に欠陥フラグが付加されていた場合には、周辺の同じカラーフィルターが配置される画素値を使用して画素値の補間（欠陥補正）を行う。
【００４４】
ＲＡＭ１０９に格納される欠陥画素情報は、図７に示すような、アドレス、輝度レベル、欠陥の種別からなる。図７（ａ）は基本欠陥画素情報の一例であり、ノイズ信号の読み出しを行ってからの時間により変化しない欠陥画素の情報（第１の画像、第２の画像共通の欠陥画素の情報）を持つ。図７（ｂ）は追加欠陥画素情報の一例であり、時間により変化する欠陥画素の情報（第２の画像のみが持つ欠陥画素の情報）を持つ。基本欠陥画素情報６０４は、撮像素子の検査工程にて複数回読み出し駆動を行い得られた第１の画像に対し評価して抽出された欠陥画素の情報である。また、追加欠陥画素情報６０５は、撮像素子の検査工程にて複数回読み出し駆動を行い得られた第２の画像に対し評価して抽出された欠陥画素のうち、基本欠陥画素情報６０４に含まれる情報を削除した、複数回読み出し時特有の欠陥画素の情報である。第１の画像は基本欠陥画素情報６０４を用いて欠陥画素補正を行い、第２の画像は基本欠陥画素情報６０４と追加欠陥画素情報６０５の両方を用いて欠陥画素補正を行う。なお、この欠陥画素抽出処理は、撮像装置１００の外部で行っても良いし、撮像装置１００での撮影時に、撮影した画像データより行っても良い。すなわち、撮像素子１０２が単体の状態で行っても良いし、撮像素子１０２が撮像装置に組み込まれた状態で行っても良い。
【００４５】
次に本実施例における撮像装置の動作について、図８のフローチャートを用いて説明する。
【００４６】
まず、ユーザーによってＨＤＲ撮影が開始されると、ステップＳ１００にて撮像素子１０２から画像信号が読み出される。読み出された画像はＡＦＥ１０３にてデジタルデータに変換され、ＲＡＭ１０９に格納される。この時、ノイズ信号の読み出しを行った後に、ＦＤをリセットせずに続けて動作を行うことで、２枚の画像（第１の画像と第２の画像）を得る。ここで、ＨＤＲ画像の生成を行おうとした場合、ＰｒｅＡｍｐ３１５によりかけられる増幅を、第１の画像、第２の画像それぞれで設定し、異なる感度の２枚の画像を得る。
【００４７】
次にステップＳ１０１にて、ＣＰＵ１０８はＲＡＭ１０９から欠陥補正部１１１に第１の画像を転送する。同時にＣＰＵ１０８は基本欠陥画素情報６０４を欠陥指定回路６０１に転送する。
【００４８】
欠陥指定回路６０１では基本欠陥画素情報６０４に従って第１の画像に対して欠陥フラグを付加する。その後第１の画像は欠陥指定回路６０２に入力されるが、ここでの処理は行わない。欠陥補正回路６０３に入力され、欠陥フラグが付加された画素が欠陥補正された後にＲＡＭ１０９へ格納される。
【００４９】
次にステップＳ１０２にて、ＣＰＵ１０８はＲＡＭ１０９から欠陥補正部１１１に読みだされた第２の画像を転送する。同時にＣＰＵ１０８は基本欠陥画素情報６０４を欠陥指定回路６０１に転送し、追加欠陥画素情報６０５を欠陥指定回路６０２に転送する。
【００５０】
欠陥指定回路６０１では基本欠陥画素情報６０４に従って第２の画像に対して欠陥フラグを付加する。その後第２の画像は欠陥指定回路６０２に入力され、追加欠陥画素情報６０５に従って欠陥フラグを付加する。その後欠陥補正回路６０３に入力され、欠陥フラグが付加された画素が欠陥補正された後にＲＡＭ１０９へ格納される。
【００５１】
ここで、第２の画像に対して欠陥フラグを付与する際、基本欠陥画素情報６０４と追加欠陥画素情報６０５を、内部メモリを用いマージ処理を行っても良い。その場合、欠陥指定回路６０２は不要となる。
【００５２】
その後ステップＳ１０３では、ＣＰＵ１０８はＲＡＭ１０９に格納される欠陥補正された読みだされた第１の画像、第２の画像それぞれを画像処理部１１０に転送する。画像処理部１１０では欠陥補正をされた第１の画像と第２の画像を合成し、ＨＤＲ画像を生成する。生成されたＨＤＲ画像は、画像処理部１１０で圧縮等の処理を行った後、ステップＳ１０４において記録媒体１０５へ記録し、処理を終了する。
【００５３】
上述された第１の実施形態では、ＰＤの異常や転送ゲートの異常に原因のある欠陥と、ＦＤ部の電荷量がリーク電流の影響で減っていくことにより発生する欠陥のアドレス情報を分けて持つ。これにより、撮像信号を複数回読み出すような駆動モードでも、ＰＤの異常や転送ゲートに異常に原因のある欠陥に対して重複してアドレス情報を持つことなく、記憶する欠陥情報量を低減することができる。
【００５４】
本実施例では、２枚の画像を画像合成してＨＤＲ画像を生成する場合の手法に関して述べたが、その限りではない。複数回読み出しを３回以上行い画像を取得する場合、また新たに欠陥画素情報を持っても良いし、基本欠陥画素情報と追加欠陥画素情報を元に、欠陥画素を予測しても良い。
【００５５】
また、本実施例では撮像信号にＰｒｅＡｍｐ３１５により増幅率を変えて読み出す場合について述べたが、増幅率を変えることなく、同じ状態の信号を複数回読み出しを行っても良い。この場合には、複数回読み出しを行い加算平均処理を行うことで、ノイズリダクションの効果が望まれる。
【００５６】
他にも、瞳分割方式のようなＰＤが分割されている撮像素子から得た撮像信号を用いて焦点検出を行う技術が開示されているが、一部もしくは全てのＰＤから画像を読み出す際の適用も可能である。
【実施例２】
【００５７】
続いて、本発明の第２の実施形態よる撮像装置の一例について説明する。なお、本実施形態による撮像装置の構成は、図１に示す撮像装置１００と同様である。
【００５８】
第２の実施形態において、欠陥補正回路の構成が第１の実施形態とは異なる。図９を用いて、第２の実施形態の欠陥補正回路の構成を説明する。
【００５９】
図９において、欠陥補正部１１１内、９０１は欠陥指定回路である。欠陥指定回路９０１にはＲＡＭ１０９に格納される、合成欠陥画素情報９０２が入力され、欠陥アドレスに該当する画素に欠陥であるフラグを付加する。欠陥補正回路９０３は入力された画素に欠陥フラグが付加されていた場合には、周辺の同じカラーフィルターが配置される画素値を使用して画素値の補間（欠陥補正）を行う。
【００６０】
ＲＡＭ１０９に格納される合成欠陥画素情報９０３は、撮像素子の検査工程にて複数回読み出し駆動を行い得られた第１の画像に対し評価して抽出された欠陥画素の情報と、第２の画像に対して評価して抽出された欠陥画素のうち第１の画像に対し評価して抽出された欠陥画素の情報を削除した、複数回読み出し時特有の欠陥画素の情報を含む。つまり、合成欠陥画素情報９０３は、基本欠陥画素情報６０４と、追加欠陥画素情報６０５の双方の情報を併せ持つ。ただし、基本欠陥画素情報６０４で得られる情報と、追加欠陥画素情報６０５で得られる情報を区別するため、欠陥の種類に差を持たせて記憶する。
【００６１】
図１０を例にあげ説明する。
【００６２】
仮に画素欠陥に白輝点とリークによる画素欠陥があった場合、複数回読み出し時特有の欠陥画素の情報（実施例１で述べた追加画素欠陥情報６０５の情報）には、同じ種類の欠陥であっても、別の種類として情報を持つ。そして欠陥補正回路９０３は、第１の画像に対しては白欠陥画素とリーク欠陥画素に対し欠陥フラグを付加し、第２の画像に対しては全ての欠陥の種類に対し欠陥フラグを付加する。
【００６３】
なお、この欠陥画素抽出処理は、撮像装置１００の外部で行っても良いし、撮像装置１００での撮影時に、撮影した画像データより行っても良い。すなわち、撮像素子１０２が単体の状態で行っても良いし、撮像素子１０２が撮像装置に組み込まれた状態で行っても良い。
【００６４】
上述された第２の実施形態では、ＰＤの異常や転送ゲートの異常に原因のある欠陥と、ＦＤ部の電荷量がリーク電流の影響で減っていくことにより発生する欠陥のアドレス情報を、共通の情報として、欠陥の種類を分けて持つ。これにより、撮像信号を複数回読み出すような駆動モードでも、ＰＤの異常や転送ゲートに異常に原因のある欠陥に対して重複してアドレス情報を持つことなく、記憶する欠陥情報量を低減することができる。さらに、欠陥指定回路を複数用意することなく処理が可能となるため、第１の実施例に対し回路規模を縮小することが可能となる。
【００６５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１００  撮像装置、１０１  撮像レンズ、１０２  撮像素子、１０３  ＡＦＥ、
１０４  ＤＳＰ、１０５  記録媒体、１０６  表示部、１０７  ＴＧ、
１０８  ＣＰＵ、１０９  ＲＡＭ、１１０  画像処理部、１１１  欠陥補正部、
２００  画素、２０１  フォトダイオード、２０２  転送ゲート、２０３  ＦＤ部、
２０４  増幅ＭＯＳトランジスタ、２０５  リセットスイッチ、
２０６  画素選択スイッチ、３００  列共通読出し回路、３０１  垂直出力線、
３０３  第１の光信号転送スイッチ、３０４  第１のノイズ信号転送スイッチ、
３０５  第１の光信号保持容量、３０６  第１のノイズ信号保持容量、
３０７  ＮＭＯＳトランジスタ、３０８  ＮＭＯＳトランジスタ、３０９  電流源、
３１０  電流源、３１１  第２の光信号転送スイッチ、
３１２  第２のノイズ信号転送スイッチ、３１３  第２の光信号保持容量、
３１４  第２のノイズ信号保持容量、３１５，３１６  水平転送スイッチ、
３１７，３１８  水平出力線、３１９  差動増幅器、３２０  出力端子、
３２１，３２２  水平出力線リセットスイッチ、４０１  垂直走査回路、
６０１，６０２，９０１  欠陥指定回路、６０３，９０２  欠陥補正回路、
６０４，６０５，９０３  欠陥画素情報
【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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