【手続補正書】
【提出日】平成21年7月17日(2009.7.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が異なる暗電流特性を持つ複数の撮像面によって構成された撮像素子と、
前記撮像素子からの信号を入力して、画像生成処理を実行する画像処理部を有し、
前記画像処理部は、
前記複数の撮像面の各々において発生すると推定される暗電流を撮像面各々個別に算出し、各撮像面に対応して算出した暗電流値に基づく暗電流除去処理を実行する構成であることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像素子は、分割露光処理によって製造され、各露光領域単位に対応する複数の撮像面によって構成された撮像素子であり、
前記画像処理部は、
各露光領域単位に対応する複数の撮像面の各々において発生すると推定される暗電流を撮像面各々個別に算出し、各撮像面に対応して算出した暗電流値に基づく暗電流除去処理を実行する構成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】
前記撮像素子は、
各々が異なる暗電流特性を持つ複数の撮像面の各々に、
撮影画像データを取得する有効画像領域と、
前記有効画像領域を構成する各行の対応行を有するＯＰＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｌａｃｋ）領域を有し、
前記画像処理部は、
各撮像面の有効画像領域における暗電流値を、同一の撮像面に設定されたＯＰＢ領域において計測される暗電流を基準値として算出し、算出結果を利用して各撮像面の有効画像領域における暗電流の除去処理を行う構成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】
前記撮像装置は、
暗電流特性の異なる各撮像面における有効画像領域の上段および下段領域における有効画像領域とＯＰＢ領域との暗電流の計測値に基づく差分データを含むデータを記録した暗電流データテーブルを格納した記憶部を有し、
前記画像処理部は、
前記暗電流データテーブルに記録されたデータを参照して各撮像面の有効画像領域における暗電流の除去処理を行う構成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】
前記暗電流データテーブルは、シャッタースピードまたは温度の少なくともいずれかを異ならせた複数の撮影条件での計測値に基づく複数のデータセットを記録したテーブルであり、
前記画像処理部は、
撮影処理時のシャッタースピードまたは温度情報に基づいて、前記暗電流データテーブルに記録された複数のデータセットから、撮影時の条件に近い条件に対応するデータセットを選択し、選択したデータセットを参照して各撮像面の有効画像領域における暗電流の除去処理を行う構成であることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像素子はＣＭＯＳによって構成され、
前記画像処理部は、
ＣＭＯＳによって構成された撮像素子の信号読み取りを上段行から下段行に線順次で実行し、読み取り信号に含まれる暗電流が撮像素子の上段から下段に移行するに従って比例して増加すると仮定して、各撮像面の有効画像領域における暗電流値を、同一の撮像面に設定されたＯＰＢ領域において計測される暗電流を基準値として算出し、算出結果を利用して各撮像面の有効画像領域における暗電流の除去処理を行う構成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７】
前記画像処理部は、
ＣＭＯＳによって構成された撮像素子の信号読み取りを上段行から下段行に線順次で実行し、信号読み取りを実行する有効画像領域の各行に対応する信号に含まれる暗電流を、同一行または前の行のＯＰＢ領域の暗電流値を基準値として算出し、算出結果を利用して各撮像面の有効画像領域における暗電流の除去処理を行う構成であ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】
前記撮像素子は、
各々が異なる暗電流特性を持つ複数の撮像面の各々に形成された撮影画像データを取得する有効画像領域と、
少なくとも１つの撮像面と同一の面に前記有効画像領域を構成する各行の対応行を有するＨＯＰＢ（Ｈ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｌａｃｋ）領域と、
前記複数の撮像面の各々を含む領域に設定されたＶＯＰＢ（Ｖ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｌａｃｋ）領域を有し、
前記画像処理部は、
前記ＶＯＰＢ領域を、前記複数の撮像面の各々に対応する領域に区分して、各区分ＶＯＰＢ領域における暗電流を計測し、複数の撮像面対応の複数のＶＯＰＢ領域対応の暗電流値と、前記少なくとも１つのＨＯＰＢ領域において計測される暗電流値を適用して、各撮像面の有効画像領域における暗電流の除去処理を行う構成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９】
前記撮像装置は、
暗電流特性の異なる各撮像面における有効画像領域の上段および下段領域における有効画像領域と前記ＨＯＰＢ領域との暗電流の計測値に基づく差分データを含むデータを記録した暗電流データテーブルを格納した記憶部を有し、
前記画像処理部は、
前記暗電流データテーブルに記録されたデータを参照して各撮像面の有効画像領域における暗電流の除去処理を行う構成であることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記暗電流データテーブルは、シャッタースピードまたは温度の少なくともいずれかを異ならせた複数の撮影条件での計測値に基づく複数のデータセットを記録したテーブルであり、
前記画像処理部は、
撮影処理時のシャッタースピードまたは温度情報に基づいて、前記暗電流データテーブルに記録された複数のデータセットから、撮影時の条件に近い条件に対応するデータセットを選択し、選択したデータセットを参照して各撮像面の有効画像領域における暗電流の除去処理を行う構成であることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像素子はＣＭＯＳによって構成され、
前記画像処理部は、
ＣＭＯＳによって構成された撮像素子の信号読み取りを上段行から下段行に線順次で実行し、読み取り信号に含まれる暗電流が撮像素子の上段から下段に移行するに従って比例して増加すると過程して、各撮像面の有効画像領域における暗電流値を、前記ＨＯＰＢ領域において計測される暗電流を基準値として算出し、算出結果を利用して各撮像面の有効画像領域における暗電流の除去処理を行う構成であることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記画像処理部は、
ＣＭＯＳによって構成された撮像素子の信号読み取りを上段行から下段行に線順次で実行し、信号読み取りを実行する有効画像領域の各行に対応する信号に含まれる暗電流を、同一行または前の行のＨＯＰＢ領域の暗電流値を基準値として算出し、算出結果を利用して各撮像面の有効画像領域における暗電流の除去処理を行う構成であることを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
画像処理装置において実行される画像処理方法であり、
画像処理部が、各々が異なる暗電流特性を持つ複数の撮像面によって構成された撮像素子によって取得された信号を入力して、画像生成処理を実行する画像処理ステップを有し、
前記画像処理ステップは、
前記複数の撮像面の各々において発生すると推定される暗電流を撮像面各々個別に算出し、各撮像面に対応して算出した暗電流値に基づく暗電流除去処理を実行するステップであることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１４】
画像処理装置において画像処理を実行させるコンピュータ・プログラムであり、
画像処理部に、各々が異なる暗電流特性を持つ複数の撮像面によって構成された撮像素子によって取得された信号を入力して、画像生成処理を実行させる画像処理ステップを有し、
前記画像処理ステップは、
前記複数の撮像面の各々において発生すると推定される暗電流を撮像面各々個別に算出し、各撮像面に対応して算出した暗電流値に基づく暗電流除去処理を実行させるステップであることを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】撮像装置、および画像処理方法、並びにコンピュータ・プログラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、および画像処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。さらに詳細には、例えばデジタルカメラなどの撮像素子の暗電流成分の除去処理を行う撮像装置、および画像処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、デジタルカメラなどの撮像装置は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｍｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）やＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）などの撮像素子を有し、これらの撮像素子により光信号を電気信号に変換する処理により撮影画像の生成を行う構成となっている。
【０００３】
多くの一般的なカメラに備えられた撮像素子は、例えば３５ｍｍフィルム（３６×２４ｍｍ）よりも小さな小型の撮像素子である。しかし、昨今、有効画素数を増加させた大型の撮像素子を備え高品位な画像を撮影可能としたカメラが開発されている。例えば、３５ｍｍフィルム（３６×２４ｍｍ）と同じサイズの大型のＣＭＯＳやＣＣＤなどの撮像素子を備えたカメラがある。
【０００４】
ＣＭＯＳやＣＣＤなどの撮像素子は半導体によって構成されており、露光処理を含む半導体製造プロセスによって緻密な集積回路をシリコン基盤上に形成することが必要となる。具体的には、ステッパーを利用して半導体集積回路のマスクパターンを縮小してシリコン基盤に焼き付ける処理が行われる。しかし、ステッパーはその大きさに限界があり、上述したような３５ｍｍフィルム（３６×２４ｍｍ）と同じサイズを有するような大型のＣＭＯＳやＣＣＤなどの撮像素子を製造する場合は、撮像素子を複数の領域に分割して、各分割領域単位で露光処理を行い、複数回の露光処理により撮像素子全体の集積回路を完成させるという処理が行われる。このように大型の撮像素子を製造する場合には、分割領域ごとの露光処理が必要となる。
【０００５】
しかし、このような分割露光処理によって製造された撮像素子は、各露光処理を行った分割領域各々の特性が異なってしまうという問題が発生する。例えば受光の有無に関係なく発生する暗電流レベルに差異が発生する。例えば撮像素子を左半分と右半分に２分割して製造した場合、左側の撮像素子の暗電流と右側の撮像素子の暗電流に差が生じ、左右の画像が明らかに異なる画像になってしまうという問題が発生する。
【０００６】
一般に１回の露光処理によって製造される小型の撮像素子では、暗電流の除去処理として撮像素子の周辺領域に設けられたＯＰＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｌａｃｋ）領域の暗電流を計測して、計測値に基づく暗電流除去を行う。
【０００７】
撮像素子は、画像データを取得するための有効画像領域と、その有効画像領域の周囲の光を受光しないＯＰＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｌａｃｋ）領域を有する構成となっており、このＯＰＢ領域における暗電流値を計測して、撮影画像に対応する光を受光する有効画像領域の暗電流を推定して暗電流除去を行うものである。このような構成は、例えば特許文献１（特開２００５−３１２８０５号公報）に記載されている。
【０００８】
また、暗電流の発生量は温度によっても異なるものとなり、この温度特性を考慮した暗電流除去処理についても研究されている。例えば、特許文献２（特開２００５−１３００４５号公報）では、ＯＰＢ領域を使って暗電流値もしくは暗電流ノイズを測定し、予め作成した温度特性を考慮した暗電流値データと比較することで撮像素子の温度を推定し、推定温度に応じた画像補正処理（ゲイン設定など）を行う構成を開示している。
【０００９】
しかし、従来の暗電流除去による画像補正処理は、基本的に１回の製造プロセスで製造された小型の撮像素子に対応する処理であり、上述したような複数回の製造プロセスにより特性の異なる素子領域を有する大型の撮像素子に対応する補正処理を実現するものとはなっていない。
【特許文献１】特開２００５−３１２８０５号公報
【特許文献２】特開２００５−１３００４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、例えば分割された領域単位の製造処理が行われて特性の異なる領域を持つ撮像素子によって撮影されたデータから、各分割領域に応じた暗電流の除去を行い高品質な画像を生成することを可能とした撮像装置、および画像処理方法、並びにコンピュータ・プログラム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】
【００１１】
本発明の第１の側面は、
各々が異なる暗電流特性を持つ複数の撮像面によって構成された撮像素子と、
前記撮像素子からの信号を入力して、画像生成処理を実行する画像処理部を有し、
前記画像処理部は、
前記複数の撮像面の各々において発生すると推定される暗電流を撮像面各々個別に算出し、各撮像面に対応して算出した暗電流値に基づく暗電流除去処理を実行する構成であることを特徴とする撮像装置にある。
【００１２】
さらに、本発明の撮像装置の一実施態様において、前記撮像素子は、分割露光処理によって製造され、各露光領域単位に対応する複数の撮像面によって構成された撮像素子であり、前記画像処理部は、各露光領域単位に対応する複数の撮像面の各々において発生すると推定される暗電流を撮像面各々個別に算出し、各撮像面に対応して算出した暗電流値に基づく暗電流除去処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の撮像装置の一実施態様において、前記撮像素子は、各々が異なる暗電流特性を持つ複数の撮像面の各々に、撮影画像データを取得する有効画像領域と、前記有効画像領域を構成する各行の対応行を有するＯＰＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｌａｃｋ）領域を有し、前記画像処理部は、各撮像面の有効画像領域における暗電流値を、同一の撮像面に設定されたＯＰＢ領域において計測される暗電流を基準値として算出し、算出結果を利用して各撮像面の有効画像領域における暗電流の除去処理を行う構成であることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明の撮像装置の一実施態様において、前記撮像装置は、暗電流特性の異なる各撮像面における有効画像領域の上段および下段領域における有効画像領域とＯＰＢ領域との暗電流の計測値に基づく差分データを含むデータを記録した暗電流データテーブルを格納した記憶部を有し、前記画像処理部は、前記暗電流データテーブルに記録されたデータを参照して各撮像面の有効画像領域における暗電流の除去処理を行う構成であることを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の撮像装置の一実施態様において、前記暗電流データテーブルは、シャッタースピードまたは温度の少なくともいずれかを異ならせた複数の撮影条件での計測値に基づく複数のデータセットを記録したテーブルであり、前記画像処理部は、撮影処理時のシャッタースピードまたは温度情報に基づいて、前記暗電流データテーブルに記録された複数のデータセットから、撮影時の条件に近い条件に対応するデータセットを選択し、選択したデータセットを参照して各撮像面の有効画像領域における暗電流の除去処理を行う構成であることを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明の撮像装置の一実施態様において、前記撮像素子はＣＭＯＳによって構成され、前記画像処理部は、ＣＭＯＳによって構成された撮像素子の信号読み取りを上段行から下段行に線順次で実行し、読み取り信号に含まれる暗電流が撮像素子の上段から下段に移行するに従って比例して増加すると仮定して、各撮像面の有効画像領域における暗電流値を、同一の撮像面に設定されたＯＰＢ領域において計測される暗電流を基準値として算出し、算出結果を利用して各撮像面の有効画像領域における暗電流の除去処理を行う構成であることを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明の撮像装置の一実施態様において、前記画像処理部は、ＣＭＯＳによって構成された撮像素子の信号読み取りを上段行から下段行に線順次で実行し、信号読み取りを実行する有効画像領域の各行に対応する信号に含まれる暗電流を、同一行または前の行のＯＰＢ領域の暗電流値を基準値として算出し、算出結果を利用して各撮像面の有効画像領域における暗電流の除去処理を行う構成であることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明の撮像装置の一実施態様において、前記撮像素子は、各々が異なる暗電流特性を持つ複数の撮像面の各々に形成された撮影画像データを取得する有効画像領域と、少なくとも１つの撮像面と同一の面に前記有効画像領域を構成する各行の対応行を有するＨＯＰＢ（Ｈ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｌａｃｋ）領域と、前記複数の撮像面の各々を含む領域に設定されたＶＯＰＢ（Ｖ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｌａｃｋ）領域を有し、前記画像処理部は、前記ＶＯＰＢ領域を、前記複数の撮像面の各々に対応する領域に区分して、各区分ＶＯＰＢ領域における暗電流を計測し、複数の撮像面対応の複数のＶＯＰＢ領域対応の暗電流値と、前記少なくとも１つのＨＯＰＢ領域において計測される暗電流値を適用して、各撮像面の有効画像領域における暗電流の除去処理を行う構成であることを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明の撮像装置の一実施態様において、前記撮像装置は、暗電流特性の異なる各撮像面における有効画像領域の上段および下段領域における有効画像領域と前記ＨＯＰＢ領域との暗電流の計測値に基づく差分データを含むデータを記録した暗電流データテーブルを格納した記憶部を有し、前記画像処理部は、前記暗電流データテーブルに記録されたデータを参照して各撮像面の有効画像領域における暗電流の除去処理を行う構成であることを特徴とする。
【００２０】
さらに、本発明の撮像装置の一実施態様において、前記暗電流データテーブルは、シャッタースピードまたは温度の少なくともいずれかを異ならせた複数の撮影条件での計測値に基づく複数のデータセットを記録したテーブルであり、前記画像処理部は、撮影処理時のシャッタースピードまたは温度情報に基づいて、前記暗電流データテーブルに記録された複数のデータセットから、撮影時の条件に近い条件に対応するデータセットを選択し、選択したデータセットを参照して各撮像面の有効画像領域における暗電流の除去処理を行う構成であることを特徴とする。
【００２１】
さらに、本発明の撮像装置の一実施態様において、前記撮像素子はＣＭＯＳによって構成され、前記画像処理部は、ＣＭＯＳによって構成された撮像素子の信号読み取りを上段行から下段行に線順次で実行し、読み取り信号に含まれる暗電流が撮像素子の上段から下段に移行するに従って比例して増加すると過程して、各撮像面の有効画像領域における暗電流値を、前記ＨＯＰＢ領域において計測される暗電流を基準値として算出し、算出結果を利用して各撮像面の有効画像領域における暗電流の除去処理を行う構成であることを特徴とする。
【００２２】
さらに、本発明の撮像装置の一実施態様において、前記画像処理部は、ＣＭＯＳによって構成された撮像素子の信号読み取りを上段行から下段行に線順次で実行し、信号読み取りを実行する有効画像領域の各行に対応する信号に含まれる暗電流を、同一行または前の行のＨＯＰＢ領域の暗電流値を基準値として算出し、算出結果を利用して各撮像面の有効画像領域における暗電流の除去処理を行う構成であることを特徴とする。
【００２３】
さらに、本発明の第２の側面は、
画像処理装置において実行される画像処理方法であり、
画像処理部が、各々が異なる暗電流特性を持つ複数の撮像面によって構成された撮像素子によって取得された信号を入力して、画像生成処理を実行する画像処理ステップを有し、
前記画像処理ステップは、
前記複数の撮像面の各々において発生すると推定される暗電流を撮像面各々個別に算出し、各撮像面に対応して算出した暗電流値に基づく暗電流除去処理を実行するステップであることを特徴とする画像処理方法にある。
【００２４】
さらに、本発明の第３の側面は、
画像処理装置において画像処理を実行させるコンピュータ・プログラムであり、
画像処理部に、各々が異なる暗電流特性を持つ複数の撮像面によって構成された撮像素子によって取得された信号を入力して、画像生成処理を実行させる画像処理ステップを有し、
前記画像処理ステップは、
前記複数の撮像面の各々において発生すると推定される暗電流を撮像面各々個別に算出し、各撮像面に対応して算出した暗電流値に基づく暗電流除去処理を実行させるステップであることを特徴とするコンピュータ・プログラムにある。
【００２５】
なお、本発明のコンピュータ・プログラムは、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能な汎用コンピュータ・システムに対して、コンピュータ可読な形式で提供する記憶媒体、通信媒体によって提供可能なコンピュータ・プログラムである。このようなプログラムをコンピュータ可読な形式で提供することにより、コンピュータ・システム上でプログラムに応じた処理が実現される。
【００２６】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。なお、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の一実施例構成によれば、例えば大型の撮像素子など、製造工程において分割露光が施され各露光領域単位で暗電流特性が異なる複数の撮像面を有する撮像素子を利用して撮影された信号から暗電流を除去する構成において、複数の撮像面の各々において発生すると推定される暗電流を撮像面各々個別に算出し、各撮像面に対応して算出した暗電流値に基づく暗電流除去処理を実行する。具体的には、例えば、暗電流特性の異なる各撮像面における有効画像領域の上段および下段領域における有効画像領域とＯＰＢ領域との暗電流の計測値に基づく差分データを含むデータを記録した暗電流データテーブルの記録データと、各撮像面対応のＯＰＢ領域から計測される暗電流とに基づいて、複数の撮像面の各々において発生すると推定される暗電流を算出して暗電流除去処理を実行する。本構成により、特性の異なる撮像面の各々に対応した暗電流除去が可能となり、品質の高い画像データを生成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】
【００２８】
以下、図面を参照しながら、本発明の撮像装置、および画像処理方法、並びにコンピュータ・プログラムの詳細について説明する。
【００２９】
まず、図１を参照して本発明の撮像装置の一例であるデジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）の構成例について説明する。図１に示す撮像装置（デジタルスチルカメラ）１００は、カメラブロック１０１、画像処理部１０２、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）やＥＶＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｖｉｅｗ  Ｆｉｎｄｅｒ）などによって構成される画像表示部１０３、データバッファなどとして利用されるＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ）などによって構成されるメモリ１０４、プログラム、パラメータなどの記憶領域として用いられる例えばフラッシュメモリなどによって構成される記憶部１０５、シャッター、モード設定部など各種操作ボタン類によって構成される操作部１０６、プログラム実行部としてのＣＰＵを含む制御部（Ｍａｉｎ  ＩＣ）１０７、ファイルシステムに従ったデータ記録再生制御を実行するメモリ制御部１０８、リムーバブルメモリ１０９を有する。
【００３０】
カメラブロック１０１は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｍｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）やＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）などの撮像素子、撮像素子を駆動するためのＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）、撮像素子から得られた電荷を信号に変換するＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）、さらにレンズやレンズを駆動するレンズドライバなどから構成される。
【００３１】
本発明の撮像装置１００のカメラブロック１０１に備えられたＣＭＯＳまたはＣＣＤから構成される撮像素子は、例えば１０００万画素以上の画素数を持つ大型の撮像素子である。具体的には例えば、３５ｍｍフィルム（３６×２４ｍｍ）と同じサイズを有するような大型のＣＭＯＳやＣＣＤなどの撮像素子である。
【００３２】
撮影時には、操作部１０６に含まれるシャッターの操作により、操作情報が、制御部１０７に入力され、制御部が、予め記憶部１０５に格納されたプログラムに従った制御により、カメラブロック１０１から入力する信号を画像処理部１０２において処理を行い、メモリ制御部１０８の制御の下、予め定められたファイルシステムに従ったフォーマットでリムーバブルメモリ１０９に記録する。カメラブロック１０１から得られた画像信号は画像処理部１０２において、補間処理や画素混合などの信号処理が実行され、例えばＹＣｂＣｒなどの画像信号に変換されて記録ファイル用の画像が作成される。なお、これらの画像処理に必要なプログラム、パラメータなどのデータは基本的にフラッシュメモリ（ＦＬＡＳＨ  Ｍｅｍｏｒｙ）等によって構成される記憶部１０５に記録されている。また画像処理部１０２における画像処理に際しては、必要に応じてメモリ（ＳＤＲＡＭ）１０４がバッファとして用いられる。
【００３３】
なお、シャッターを操作しない状態においても、カメラブロック１０１から入力する信号は、画像処理部１０２において処理がなされ、処理画像がＬＣＤやＥＶＦなどによって構成される表示部１０３に表示される。
【００３４】
本発明にかかる撮像装置１００のカメラブロック１０１内のＣＭＯＳまたはＣＣＤによって構成される撮像素子は、前述したように、例えば、３５ｍｍフィルム（３６×２４ｍｍ）と同じサイズのＣＭＯＳやＣＣＤなどの大型の撮像素子である。前述したように、このような大型の撮像素子を製造する場合は、撮像素子を複数の領域に分割して、各分割領域単位で露光処理を行い、複数回の露光処理により撮像素子全体の集積回路を完成させるという処理が行われる。
【００３５】
すなわち、半導体製造装置いわゆるステッパーの関係から、一度の露光処理では撮像素子全体の集積回路の形成ができないため。撮像素子の領域を分割して製造処理がなされる。具体的には、半導体層、オンチップカラーフィルタ層、オンチップマイクロレンズ層などを、撮像素子全体で一括して形成するこができず、２分割、または３分割した分割領域単位で露光処理を行って集積回路を形成し、これらを接続して１つの撮像素子としている。この撮像素子の製造プロセスはつなぎ露光と呼ばれる。
【００３６】
このようなつなぎ露光で製造された固体撮像素子は、露光単位となる分割領域各々に感度差や暗電流の差が発生する。従って、分割領域を考慮した信号処理、例えば、それぞれの分割領域単位で暗電流の除去処理を行って黒レベル補正を行うなどの各分割領域単位の処理を行わないと、撮影画像の１画面上で異なる画質の領域が発生してしまう。特に暗電流ノイズの除去が不完全な場合、画像全体の明度が上がり、画像の黒レベルが０にならない「黒浮き」と呼ばれる現象が発生するが、１つの画像中に領域単位の異なる「黒浮き」が発生すると写真としての品質が著しく低下することになる。
【００３７】
本発明の撮像装置の画像処理部１０２では、各分割領域において暗電流の発生量が異なる撮像素子からの信号を入力して、それぞれの領域の特性に応じた処理を行い高品質な画像を生成して、処理画像をリムーバブルメモリ１０９に格納し、また、表示部１０３に表示する。なお、ＣＭＯＳやＣＣＤの半導体製造プロセスにおける各露光領域を分割領域、あるいは撮像面と呼ぶ。本発明に係る撮像装置は、複数の異なる特性を持つ撮像面（分割領域）によって構成される撮像素子を有し、画像処理部１０２において、複数の異なる特性を持つ撮像面（分割領域）によって構成される撮像素子からの入力信号に対する処理に際して、各撮像面（分割領域）の特性を考慮した処理を実行する。具体的には、各撮像面（分割領域）の特性を考慮した暗電流除去処理を実行して均一な品質の高い画像を生成する。
【００３８】
以下、画像処理部１０２において実行する暗電流除去処理の具体例について説明する。
本発明に係る撮像装置において利用される撮像素子は、例えばアレイ状に配列された１０００万以上の画素を有し、水平ラインおよび垂直カラムに画素が配列された構成を持つ。最近の大判イメージャーに多く利用されるＣＭＯＳの場合は、信号読み出しは、撮像素子の上段のラインから線順次で読み出される。例えば最上段のラインの画素を左から右に読み出し、次に２番目のラインの画素を左から右に読み出し、以下、最下段のラインまで読み出しを行う。
【００３９】
このような信号読み出しを行う構成では、画像の上部と下部で暗電流ノイズの量に差が発生する。すなわち、信号読み出しまでの時間が長くなると時間経過に伴う暗電流の発生量が大きくなり、画像下部側の暗電流が上部に比較して相対的に多くなる。この暗電流の傾向も、撮像面（分割領域）各々に異なることが予測され、暗電流の除去処理を行う場合、各撮像面（分割領域）ごとに、それぞれの特性に応じて実行することが好ましい。
【００４０】
暗電流の除去処理として従来から知られる手法には、例えば画像の撮影に際して、画像撮影後、撮影画像と全く同じ条件（露光時間）でシャッターを閉めた全黒画像を続けて撮影し、先に撮影した画像データから対応する画素の全黒画像のデータを引く手法がある。この処理によって撮影画像から暗電流ノイズを除去できることが知られている。しかしこの手法では撮影に倍の時間がかかってしまい、また、メモリに蓄積するデータ量が増大し、メモリアクセス、画像処理に多大の時間を要することになり、例えば連続撮影を行うような場合には、各撮影画像の間隔が長くなるなどの不都合が発生する。
【００４１】
以上の点を踏まえ、本発明の撮像装置１００の画像処理部１０２においては、全黒画像を用いることなく、撮影画像のみから各撮像面（分割領域）ごとに、それぞれの特性に応じた信号処理を行い、バランスのとれた品質の高い画像を生成する。具体的には、つなぎ露光による面による黒レベルの差とＣＭＯＳの撮像面の上下における暗電流ノイズ差を同時にリアルタイムに精度良く除去する処理を行う。
以下、本発明に従った複数の実施例について順次、説明する。
【００４２】
［第１実施例］
図２に、本発明の撮像装置に用いる撮像素子２００の構成例を示す。撮像素子２００は、製造段階で複数回の露光処理による回路形成が実行されたつなぎ露光により製造された撮像素子である。従って、特性の異なる複数の撮像面（分割領域）を有する。図２に示す撮像素子２００は、つなぎ露光により２分割で作成されたＣＭＯＳであり、以下、撮像素子２００の右面を第１撮像面２１１、左面を第２撮像面２１２と呼ぶ。各撮像面２１１，２１２は、製造段階における露光処理の単位領域に対応しており特性が異なる。
【００４３】
撮像素子２００には、撮影処理において入力する光を受光し、画像形成要の信号を蓄積する有効画像領域２０１と、有効画像領域２０１の周辺に設定され、基本的に撮影処理に際して光を入力しない領域としてのＯＰＢ（ＯＰｔｉｃａｌ  Ｂｌａｃｋ）領域２２１，２２２，２３１が存在する。有効画像領域２０１の上部にあるＯＰＢ領域をＶＯＰＢ領域２３１、横にあるＯＰＢ領域をＨＯＰＢ領域２２１，２２２と呼ぶ。第１撮像面２１１側のＨＯＰＢ領域を第１ＨＯＰＢ領域２２１と呼び、第２撮像面２１２側のＨＯＰＢ領域を第２ＨＯＰＢ領域２２２と呼ぶ。
【００４４】
なお、有効画像領域２０１、第１ＨＯＰＢ領域２２１、第２ＨＯＰＢ領域２２２、ＶＯＰＢ領域のいずれにも同一サイズの画素がアレイ上に配列されている。有効画像領域２０１に含まれる画素対応の信号に基づいて撮影画像が生成される。図２に示す撮像素子２００はＣＭＯＳであり信号読み取りは、上段のライン（行）から線順次で行われる。
【００４５】
本実施例の撮像装置における暗電流除去処理は、第１撮像面２１１の暗電流除去に第１ＨＯＰＢ領域２２１の暗電流データを適用し、第２撮像面２１２の暗電流除去に第２ＨＯＰＢ領域２２２の暗電流データを適用する処理である。これは、左右の素子、すなわち、第１撮像面２１１と第２撮像面２１２との特性の差異を考慮した処理である。
【００４６】
具体的には第１撮像面２１１と第２撮像面２１２で暗電流の蓄積特性が異なるため、第１撮像面２１１に含まれる有効画像領域２０１ａの暗電流除去には、同じ第１撮像面２１１に含まれる第１ＨＯＰＢ領域２２１の暗電流データを適用し、第２撮像面２１２に含まれる有効画像領域２０１ｂの暗電流除去には、同じ第２撮像面２１２に含まれる第２ＨＯＰＢ領域２２２の暗電流データを適用する処理を行う。
【００４７】
撮像面に発生する暗電流は、前述したようにＣＭＯＳの場合、信号読み出しが撮像素子の上段ライン（行）から線順次で読み出されるので、画像の上部と下部で暗電流ノイズの量に差が発生する。さらに、シャッタースピードに対応する露光時間や温度によっても異なる値となる。
【００４８】
本発明の撮像装置においては、撮像面のライン（行）位置場所、シャッタースピードに対応する露光時間や温度に応じて発生すると予測される暗電流の値を、第１撮像面２１１と第２撮像面２１２各々について予め算出し、算出した暗電流の値をデータテーブル（暗電流データテーブル）として記憶部、例えば図１に示す記憶部１０５に格納しておく。
【００４９】
図３を参照して、暗電流データテーブルの生成処理について説明する。図３は、暗電流データテーブルの生成処理において、暗電流データを計測する領域の設定例を示している。なお、暗電流データの取得処理は、撮像装置の製造プロセスにおいて、シャッタースピードや温度を変化させて光を入射することなく撮影を実行して、各撮影状態において発生する暗電流を計測する処理として実行される。
【００５０】
図３は暗電流データテーブルの生成処理に必要となる暗電流データの取得領域を示す図である。図３に示す領域１＿０〜１＿４、領域２＿０〜２＿４を暗電流の取得領域として設定する。すなわち、以下の領域である。
領域１＿０：第１ＨＯＰＢ内の、先頭行からＶＯＰＢ最終行までのエリア
領域１＿１：第１ＨＯＰＢ内の、有効画像領域の開始行と同じ行から数行のエリア
領域１＿２：第１撮像面の有効画像領域内の有効画像領域の開始行から数行のエリア
領域１＿３：第１ＨＯＰＢ内の、有効画像領域の終了行と同じ行までの数行のエリア
領域１＿４：第１撮像面の有効画像領域内の有効画像領域の終了行と同じ行までの数行のエリア
領域２＿０：第２ＨＯＰＢ内の、先頭行からＶＯＰＢ最終行までのエリア
領域２＿１：第２ＨＯＰＢ内の、有効画像領域の開始行と同じ行から数行のエリア
領域２＿２：第２撮像面の有効画像領域内の有効画像領域の開始行から数行のエリア
領域２＿３：第２ＨＯＰＢ内の、有効画像領域の終了行と同じ行までの数行のエリア
領域２＿４：第２撮像面の有効画像領域内の有効画像領域の終了行と同じ行までの数行のエリア
【００５１】
これら、図３に示す領域１＿０〜１＿４、領域２＿０〜２＿４を暗電流の取得領域として設定し、シャッタースピードやセンサ温度などを変更して複数の条件下において、光を入射することなく撮影を実行して、各領域に発生する暗電流値を計測する。
【００５２】
なお、各領域における暗電流の計測は、例えばＩＩＲ（ｉｎｆｉｎｉｔｅ  ｉｍｐｕｌｓｅ  ｒｅｓｐｏｎｃｅ）フィルタを適用した積分器による計測として実行することができる。ＩＩＲフィルタを適用して、様々な条件下での撮影において、上記の各領域において発生した暗電流量を［ＩＩＲ積分結果］として算出する。
【００５３】
すなわち、シャッタースピードや温度を変化させた様々な条件下で、撮影を行い上記の各領域において発生した［ＩＩＲ積分結果］を各領域、すなわち、図３に示す領域１＿０〜１＿４、領域２＿０〜２＿４に対応する暗電流量として計測する。さらに、各領域におけるＩＩＲ積分結果から、以下のデータ：α０，α１，β０，β１，ａ０，ｂ０を算出して、算出したデータを記録した暗電流データテーブルを生成して記憶部に格納する。
【００５４】
領域ｐ＿ｑに対応して計測されるＩＩＲ積分結果としての暗電流量をＩＩＲ（領域ｐ＿ｑ）として、以下のデータ：α０，α１，β０，β１，ａ０，ｂ０を算出する。
α０＝ＩＩＲ（領域１＿１）−ＩＩＲ（領域１＿２）、
α１＝ＩＩＲ（領域１＿３）−ＩＩＲ（領域１＿４）、
β０＝ＩＩＲ（領域２＿１）−ＩＩＲ（領域２＿２）、
β１＝ＩＩＲ（領域２＿３）−ＩＩＲ（領域２＿４）、
ａ０＝ＩＩＲ（領域１＿０）、
ｂ０＝ＩＩＲ（領域２＿０）、
【００５５】
上記のデータ：α０，α１，β０，β１，ａ０，ｂ０を算出して、算出したデータを記録した暗電流データテーブルを生成して記憶部に格納する。暗電流データテーブルのデータ構成例を図４に示す。
【００５６】
図４に示す暗電流データテーブルは、温度（Ｔ）を３つの異なる条件、すなわち、
Ｔ＝０〜２０℃
Ｔ＝２０〜４０℃
Ｔ＝４０〜６０℃
として、シャッタースピードを７つの設定条件、すなわち、
シャッタースピード＝１／８０００〜１／１００ｓ、
シャッタースピード＝１／１００〜１ｓ、
シャッタースピード＝１〜４ｓ、
シャッタースピード＝４〜８ｓ、
シャッタースピード＝８〜１６ｓ、
シャッタースピード＝１６〜２４ｓ、
シャッタースピード＝２４〜３０ｓ、
これらの７つの異なる条件に設定し、計３×７＝２１種類の異なる条件で撮影を行って、上記のデータ：α０，α１，β０，β１，ａ０，ｂ０を算出した結果を記録したテーブルである。
【００５７】
例えば、最上段左のデータセットは、
シャッタースピード＝１／８０００〜１／１００ｓ、
Ｔ＝０〜２０℃、
として光が入射しない条件下で撮影を行い、先に図３を参照して説明した各領域１＿０〜１＿４、領域２＿０〜２＿４の暗電流量の総和に相当するＩＩＲ積分結果［ＩＩＲ（領域ｐ＿ｑ）］を算出し、算出した結果に基づいて、
α０＝ＩＩＲ（領域１＿１）−ＩＩＲ（領域１＿２）＝５０、
α１＝ＩＩＲ（領域１＿３）−ＩＩＲ（領域１＿４）＝８０、
β０＝ＩＩＲ（領域２＿１）−ＩＩＲ（領域２＿２）＝２０、
β１＝ＩＩＲ（領域２＿３）−ＩＩＲ（領域２＿４）＝４０、
ａ０＝ＩＩＲ（領域１＿０）＝１７０、
ｂ０＝ＩＩＲ（領域２＿０）＝１５０、
これらの結果を得て、テーブルに記録したデータである。
【００５８】
図４に示す暗電流データテーブルには、このデータセットを含め、計３×７＝２１種類の異なる条件で撮影を行って、上記のデータ：：α０，α１，β０，β１，ａ０，ｂ０を算出した結果が記録されている。基本的な傾向としては、暗電流量は、シャッタースピードが長くなるに従って大きくなり、また温度が高くなるに従って大きくなる傾向にある。
【００５９】
実際の撮影画像に対する暗電流除去処理を行う際は、この暗電流データテーブルから、撮影条件に応じたデータセットを選択して、選択したデータセットに含まれるデータ：α０，α１，β０，β１，ａ０，ｂ０を適用した処理を実行する。
【００６０】
なお、先に説明したように、暗電流の除去処理として従来から知られる手法として画像撮影後、撮影画像と全く同じ条件（露光時間）でシャッターを閉めた全黒画像を続けて撮影し、先に撮影した画像データから対応する画素の全黒画像のデータを減算することで暗電流の除去を行う手法があるが、このような処理を行う場合は、撮像素子の全画素に対応する暗電流量（全黒画像のデータ）を、一旦メモリに蓄積する必要があり、例えば１０００万画素以上の大型の撮像素子を領する場合などには、非常に大きなメモリの記憶容量が必要となる。
【００６１】
一方、本願発明の構成では、図４に示すように、１つの条件で撮影したデータにおいて、α０，α１，β０，β１，ａ０，ｂ０のみの６データのみをメモリにテーブルとして記録しておけばよい。異なる条件における撮影処理に対応する複数のデータセットを格納する場合でも、上記の１０００万画素対応のデータを格納する場合と比較して格段に記憶データ量を小さくすることが可能となる。
【００６２】
記憶部に保存するデータは、各条件につき６点のデータ：α０，α１，β０，β１，ａ０，ｂ０でよいため、全画素の暗電流データを保持しておく方法などに比べて必要なメモリの容量は著しく小さくできる。
【００６３】
次に、図４に示すような暗電流データテーブルを利用した暗電流除去処理の具体例について図５以下を参照して説明する。暗電流除去処理は、図１に示す撮像装置の画像処理部１０２において実行される。
【００６４】
図５（１）に示すグラフは、撮像素子において発生する暗電流量について、横軸に撮像素子の上段ラインから下段ラインの位置、縦軸に暗電流量を示したグラフである。４つのラインの各々は、図５（２）に示す撮像素子の各位置に対応する。すなわち図５（１）の４つのラインの最上段から、
（Ｐ）第１撮像面の第１ＨＯＰＢの上部から下部に至る暗電流量、
（Ｑ）第１撮像面の有効画像領域の上部から下部に至る暗電流量、
（Ｓ）第２撮像面の第２ＨＯＰＢの上部から下部に至る暗電流量、
（Ｒ）第２撮像面の有効画像領域の上部から下部に至る暗電流量、
これらの暗電流量を示している。なお、（Ｑ），（Ｒ）のＶＯＰＢ領域の暗電流量は、図には示していないが、それぞれ（Ｐ），（Ｓ）と重なるラインとなる。
【００６５】
右肩上がりの直線型のグラフとなるのは、前述したように、ＣＭＯＳの場合、信号読み出しが撮像素子の上段ライン（行）から線順次で読み出されるためであり、画像の上部より下部の方が暗電流量が増加する。グラフの横軸（Ｖｑ）は、撮像素子の上段ラインから下段ラインの位置でもあり、信号の読み出し処理における経過時間にも対応する。
【００６６】
なお、暗電流量は、シャッタースピードに対応する露光時間や温度によっても異なる値となり、図５（１）に示す暗電流量は、ある１つのシャッタースピード、温度におけるデータ例を示している。ただし、シャッタースピードに対応する露光時間や温度が変化した場合にも各グラフの傾きは変化するが、図５（１）に示すように右肩上がりの直線となる。
【００６７】
有効画像領域では、水素アニールなど有効画像領域の暗電流量を抑制する対応がとられているため暗電流量がＯＰＢ領域より少なくなることが知られている。さらに暗電流は時間に比例するため撮像素子の垂直方向に線形に増えていくと考えられる。またつなぎ露光により作成された各素子面では、同じ時間や温度でも、暗電流ノイズの量は異なる。すなわち、図５（１）に示すライン（Ｐ）（Ｑ）は、第１撮像面のＨＯＰＢと有効画像領域のデータであり、ライン（Ｓ）（Ｒ）は、第２撮像面のＨＯＰＢと有効画像領域のデータである。なお、第１撮像面と第２撮像面の特性（暗電流特性）が全く同じであれば、ライン（Ｐ）と（Ｓ）は重なり、ライン（Ｑ）と（Ｒ）は重なることになる。
【００６８】
図１に示すカメラブロック１０１内の撮像素子において撮りこまれた信号は、ＣＭＯＳの場合、前述したように上段ラインからデータが順次水平方向に読み取られ、順次、下段ラインに移行して信号読み取りが行われる。従って下段ラインに行くほど読み取りまでの時間が経過し、経過時間に比例して暗電流量が大きくなる。この時間経過に伴う暗電流量の増加がグラフの傾きとして現れている。第１撮像面のＨＯＰＢと有効画像領域のデータ（Ｐ），（Ｑ）では、有効画像領域の暗電流量（Ｑ）のほうがＨＯＰＢの暗電流量（Ｐ）より小さくなっており、同様に、第２撮像面のＨＯＰＢと有効画像領域のデータ（Ｓ），（Ｒ）では、有効画像領域の暗電流量（Ｒ）のほうがＨＯＰＢの暗電流量（Ｓ）より小さくなっている。これは、前述したように、有効画像領域では、水素アニールなど有効画像領域の暗電流量を抑制する対応がとられ、暗電流量がＯＰＢ領域より少なくなるためである。
【００６９】
図５（１）に示す暗電流量を示すグラフ中に記載しているα０，α１，β０，β１は、先に図４を参照して説明した暗電流データテーブルに記録したデータに対応するデータである。すなわち、
α０＝ＩＩＲ（領域１＿１）−ＩＩＲ（領域１＿２）、
α１＝ＩＩＲ（領域１＿３）−ＩＩＲ（領域１＿４）、
β０＝ＩＩＲ（領域２＿１）−ＩＩＲ（領域２＿２）、
β１＝ＩＩＲ（領域２＿３）−ＩＩＲ（領域２＿４）
これらのデータに対応する。
【００７０】
図５（１）に示す暗電流量を示すグラフ中、第１撮像面の第１ＨＯＰＢの暗電流データ（Ｐ）と、第２撮像面の第２ＨＯＰＢの暗電流データ（Ｓ）は、撮影画像の解析によって取得できる。すなわち、ＨＯＰＢ領域には光は入射されず、各ＨＯＰＢ領域の暗電流量は、ＩＩＲフィルタを用いた積分処理によって得られるＩＩＲ積分結果として求められる。一方、図５（１）に示すグラフ中、第１撮像面の有効画像領域の暗電流データ（Ｑ）と、第２撮像面の有効画像領域の暗電流データ（Ｒ）は、撮影画像から直接求めることはできない。すなわち、有効画像領域には撮影データに対応する光が入射して入射光に応じた電流が発生しており、この有効画像領域の暗電流量を直接求めることはできない。
【００７１】
そこで、本発明の撮像装置では、画像処理部１０２においてカメラブロック１０１からの入力信号から暗電流を除去する場合、図５（１）に示す第１ＨＯＰＢの暗電流データ（Ｐ）と、第２ＨＯＰＢの暗電流データ（Ｓ）を求め、第１ＨＯＰＢの暗電流データ（Ｐ）を利用して第１撮像面の有効画像領域の暗電流データ（Ｑ）を算出し、第２ＨＯＰＢの暗電流データ（Ｓ）を利用して第２撮像面の有効画像領域の暗電流データ（Ｒ）を算出する。このように特性の異なる撮像面各々について個別にＨＯＰＢから基準となる案電流量を求めて、それぞれの基準暗電流量を適用して、各撮像面の有効画像領域の暗電流量を算出する構成としている。
【００７２】
画像処理部１０２における具体的な暗電流除去処理について説明する。画像処理部１０２は、カメラブロック１０１に構成された撮像素子の信号を入力すると、図３を参照して説明した領域１＿０の暗電流量総和と、領域２＿０の暗電流量の総和に対応するそれぞれの領域のＩＩＲ積分結果、すなわち、
ａ０＝ＩＩＲ（領域１＿０）
ｂ０＝ＩＩＲ（領域２＿０）
これらのデータを算出し、さらに、撮影実行時の条件（シャッタースピード値やセンサ温度）から、補正に使用するパラメータセット（α０、α１、β０、β１）を選択する。
【００７３】
すなわち、図４を参照して説明した暗電流データテーブルの複数のデータセットから、
領域１＿０の暗電流量総和に相当するａ０＝ＩＩＲ（領域１＿０）
領域２＿０の暗電流量総和に相当するｂ０＝ＩＩＲ（領域２＿０）
撮影時のシャッタースピード、
撮影時の温度条件、
これらの値が一致するものまたは最も近いデータセットを選択する。
【００７４】
なお、暗電流データテーブルには、様々なシャッタースピードと所定の温度条件で事前に計測した値として以下のデータ、すなわち、
ａ０＝ＩＩＲ（領域１＿０）
ｂ０＝ＩＩＲ（領域２＿０）
このデータが記録されており、基本的に、撮影時のシャッタースピードと、撮影時の温度条件が得られている場合、そのシャッタースピードと、温度条件によって選択されるデータセット中の［ａ０］，［ｂ０］の値と撮影画像から計測した［ａ０］，［ｂ０］の値はほぼ等しくなるはずであるので、撮影時のシャッタースピードと、温度条件のみを利用してこれらの条件に対応するデータセットを図４に示すデータテーブルから選択してもよい。また、撮影画像から、
領域１＿０の暗電流量総和に相当するａ０＝ＩＩＲ（領域１＿０）
領域２＿０の暗電流量総和に相当するｂ０＝ＩＩＲ（領域２＿０）
これらの値を計測して、計測値と最も近い、
ａ０＝ＩＩＲ（領域１＿０）
ｂ０＝ＩＩＲ（領域２＿０）
これらの値を持つデータセットをデータテーブルから選択する構成としてもよい。
【００７５】
すなわち、
（１）領域１＿０の暗電流量総和に相当するａ０＝ＩＩＲ（領域１＿０）
（２）領域２＿０の暗電流量総和に相当するｂ０＝ＩＩＲ（領域２＿０）
（３）撮影時のシャッタースピード、
（４）撮影時の温度条件、
これら（１）〜（４）の全てを用いて暗電流データテーブルから利用するデータセットを選択してもよいし、（１），（２）のみ、あるいは（３），（４）のみを用いて暗電流データテーブルから利用するデータセットを選択する構成としてもよい。
【００７６】
画像処理部１０２は適用するデータセット［α０，α１，β０，β１］を暗電流データテーブルから選択した後、これらのデータセットを利用した暗電流除去処理を実行する。図５（２）に示す撮像素子の構成において、
有効画像領域の最上ラインをＡ、
有効画像領域の最下段ラインをＢ、
Ａ−Ｂ間の垂直方向の画素数をｖｑｍａｘ，
Ａから、現在読み出している行までの垂直方向の画素数をｖｑ、
としたとき、先頭行から第１ＨＯＰＢと、第２ＨＯＰＢ各々においてＩＩＲフィルタを適用した積分、すなわちＩＩＲ積分を行った場合、現在読み出しラインにおけるＩＩＲ積分結果を、
ＩＩＲ１（ｖｑ），
ＩＩＲ２（ｖｑ）
とする。
このＩＩＲ１（ｖｑ），ＩＩＲ２（ｖｑ）は、図５（１）に示すＩＩＲ１（ｖｑ）、ＩＩＲ２（ｖｑ）に対応する。すなわち、
ＩＩＲ１（ｖｑ）：第１ＨＯＰＢ領域における現在の読み出し行（ｖｑ）における暗電流量、
ＩＩＲ２（ｖｑ）：第２ＨＯＰＢ領域における現在の読み出し行（ｖｑ）における暗電流量、
に対応する。
【００７７】
このＩＩＲ１（ｖｑ），ＩＩＲ２（ｖｑ）と、暗電流データテーブルから取得したデータ［α０、α１、β０、β１］の各値を用いて、第１撮像面と第２撮像面の有効画像領域の各々に対応するクランプ値（黒レベルを合わせるために各画素データから減算する値、すなわち暗電流量）ｃｌａｍｐ１（ｖｑ）とｃｌａｍｐ２（ｖｑ）は以下の式（式１）、（式２）によって算出することができる。
ｃｌａｍｐ１（ｖｑ）＝ＩＩＲ１（ｖｑ−１）−Δ１（ｖｑ−１）
＝ＩＩＲ１（ｖｑ−１）−（（α１−α０）×（ｖｑ−１）／ｖｑｍａｘ＋α０）
・・・（式１）
ｃｌａｍｐ２（ｖｑ）＝ＩＩＲ２（ｖｑ）−Δ２（ｖｑ）
＝ＩＩＲ２（ｖｑ）−（（β１−β０）×（ｖｑ）／ｖｑｍａｘ＋β０）
・・・（式２）
【００７８】
上記式（式１）において、
ＩＩＲ１（ｖｑ−１）：現在読み出し行の１つの前の行（ｖｑ−１）における第１ＨＯＰＢ領域における暗電流量、
Δ１（ｖｑ−１）：現在読み出し行の１つの前の行（ｖｑ−１）における第１ＨＯＰＢ領域における暗電流量ＩＩＲ１（ｖｑ−１）と、第１撮像面の有効画像領域の行（ｖｑ−１）における暗電流量との差分、
である。なお、撮像素子の左上からデータを取り込んだ場合、第１ＨＯＰＢのデータの読み取り処理は同じ行の有効画像領域のデータの読み取り後に行われることになるので、先行する読み取りデータとして得られる前の行（ｖｑ−１）のデータ、ＩＩＲ１（ｖｑ−１），Δ１（ｖｑ−１）を便宜的に用いている。隣り合う行でのＨＯＰＢ領域のＩＩＲ積分結果の差分はきわめて小さいと考えられるため、１つ上の行ｖｑ−１のＩＩＲ積分結果を用いても処理結果に大きな違いは発生しない。
もちろん、現在行（ｖｑ）のデータを取得してデータＩＩＲ１（ｖｑ）と、Δ１（ｖｑ）を用いる構成としてもよい。
【００７９】
Δ１（ｖｑ−１）は、上記式（式１）に示すように、
Δ１（ｖｑ−１）＝（α１−α０）×（ｖｑ−１）／ｖｑｍａｘ＋α０
と置き換えることができる。
上記式において、α０，α１は図４に示す暗電流データテーブルから取得される値であり、
α０＝ＩＩＲ（領域１＿１）−ＩＩＲ（領域１＿２）、
α１＝ＩＩＲ（領域１＿３）−ＩＩＲ（領域１＿４）、
ｖｑｍａｘ：有効画像領域Ａ〜Ｂ間の画素数（行数）
である。α０，α１は、図５に示すように、
α０：有効画像領域の最下段行（Ｂ）における第１撮像面側の第１ＨＯＰＢ領域における暗電流量ＩＩＲ１（Ｂ）と有効画像領域の対応行（Ｂ）の暗電流量との差分、
α１：有効画像領域の最上段行（Ａ）における第１撮像面側の第１ＨＯＰＢ領域における暗電流量ＩＩＲ１（Ａ）と有効画像領域の対応行（Ａ）の暗電流量との差分、
に対応する。
【００８０】
図５（１）に示すα０，α１，Δ１（ｖｑ−１）の対応から理解されるように、Δ１（ｖｑ−１）は、
Δ１（ｖｑ−１）＝（α１−α０）×（ｖｑ−１）／ｖｑｍａｘ＋α０
として示される。
なお、Δ１（ｖｑ−１）の代わりに、実際の読み出し行（ｖｑ）に対応する差分値、
Δ１（ｖｑ）＝（α１−α０）×（ｖｑ）／ｖｑｍａｘ＋α０
上記式によって、Δ１（ｖｑ）を算出して、
ｃｌａｍｐ１（ｖｑ）＝ＩＩＲ１（ｖｑ−１）−Δ１（ｖｑ）
＝ＩＩＲ１（ｖｑ−１）−（（α１−α０）×（ｖｑ）／ｖｑｍａｘ＋α０）
として、第１撮像面の現在行の暗電流値を算出する処理を行ってもよい。
【００８１】
第２撮像面の有効画像領域の現在行（ｖｑ）の暗電流値に相当するクランプ値は、前述したように、以下の式によって算出される。
ｃｌａｍｐ２（ｖｑ）＝ＩＩＲ２（ｖｑ）−Δ２（ｖｑ）
＝ＩＩＲ２（ｖｑ）−（（β１−β０）×（ｖｑ）／ｖｑｍａｘ＋β０）
・・・（式２）
【００８２】
上記式（式２）によって第２撮像面の有効画像領域の現在行（ｖｑ）の暗電流値に相当するクランプ値を求めることができる。第２撮像面の有効画像領域のクランプ値の算出式は、
ＩＩＲ２（ｖｑ）：現在読み出し行（ｖｑ）における第２ＨＯＰＢ領域における暗電流量、
Δ２（ｖｑ）：現在読み出し行（ｖｑ）における第２ＨＯＰＢ領域における暗電流量ＩＩＲ２（ｖｑ）と、第２撮像面の有効画像領域の行（ｖｑ）における暗電流量との差分を用いた式である。信号の読み取りは左から右に行われ、第２撮像面の場合は、先行して第２ＨＯＰＢ領域のデータ読み取りが実行され、先行してＩＩＲ２（ｖｑ）が算出可能であり、前の行のデータを利用する必要がないからである。もちろん、処理速度を考慮して前の行のデータを利用しても処理結果に大きな差は生じない。
【００８３】
Δ２（ｖｑ）は、上記式（式２）に示すように、
Δ２（ｖｑ）＝（β１−β０）×（ｖｑ）／ｖｑｍａｘ＋β０
と置き換えることができる。
上記式において、β０，β１は図４に示す暗電流データテーブルから取得される値であり、
β０＝ＩＩＲ（領域２＿１）−ＩＩＲ（領域２＿２）、
β１＝ＩＩＲ（領域２＿３）−ＩＩＲ（領域２＿４）、
ｖｑｍａｘ：有効画像領域Ａ〜Ｂ間の画素数（行数）
である。β０，β１は、図５に示すように、
β０：有効画像領域の最下段行（Ｂ）における第２撮像面側の第２ＨＯＰＢ領域における暗電流量ＩＩＲ２（Ｂ）と有効画像領域の対応行（Ｂ）の暗電流量との差分、
β１：有効画像領域の最上段行（Ａ）における第２撮像面側の第２ＨＯＰＢ領域における暗電流量ＩＩＲ２（Ａ）と有効画像領域の対応行（Ａ）の暗電流量との差分、
に対応する。
【００８４】
図５（１）に示すβ０，β１，Δ２（ｖｑ）の対応から理解されるように、Δ２（ｖｑ）は、
Δ２（ｖｑ）＝（β１−β０）×（ｖｑ）／ｖｑｍａｘ＋β０
として示される。
【００８５】
以上、説明した処理によりそれぞれが異なる暗電流特性を持つ第１撮像面と第２撮像面において、それぞれの撮像面に形成された第１ＨＯＰＢ領域、第２ＨＯＰＢ領域を基準にしてそれぞれの撮像面の有効画像領域の画面内の任意の行におけるクランプ値、すなわち減算すべき暗電流値を、各撮像面の特性に応じた値として算出できる。
【００８６】
画像処理部１０２は、これら、各撮像面各々個別に求めた暗電流値（クランプ値）をそれぞれその行の画像データから減算することで、黒レベルのあった（暗電流ノイズ成分が補正された）画像を生成して、生成画像をリムーバブルメモリ１０９に格納し、また画像表示部１０３に出力する。
【００８７】
なお、画像処理部１０２における暗電流除去処理に際して、各設定領域における暗電流を算出するためＩＩＲフィルタを適用した積分値算出を行うが、各領域のＩＩＲ積分処理を行う際に、予め設定した下限閾値［ＴｈＬｏｗ］に満たない電流値レベルの画素や、予め設定した上限閾値［ＴＨＨｉ］を越える電流値レベルを持つ画素については欠陥と認められるため、積分処理に含めない設定としてもよい。
【００８８】
また、上記処理においては、各領域の暗電流を算出するため、ＩＩＲフィルタを用いた積分を行う例を説明したが、暗電流の算出は、ＩＩＲフィルタによる積分に限るものではない。例えば各設定領域の暗電流値の平均を算出して各領域の平均暗電流値を利用して、各撮像面の各行に含まれる暗電流値を算出する構成としてもよい。なお、このように平均の暗電流値を用いる場合は、上記実施例で説明した第１ＨＯＰＢにおけるＩＩＲ積分値［ＩＩＲ１（ｖｑ）］の代わりに、第１ＨＯＰＢのｖｑ行の画素平均値を適用し、第２１ＨＯＰＢにおけるＩＩＲ積分値［ＩＩＲ２（ｖｑ）］の代わりに、第２ＨＯＰＢのｖｑ行の画素平均値を用いる構成とする。さらに、記憶部に記録する暗電流データテーブルの記録データ：α０、α１、β０、β１，ａ１，ｂ１についても、該当エリアのデータの平均値を用いる構成とする。
【００８９】
すなわち、領域ｐ＿ｑの画素平均値をａｖｅ（領域ｐ＿ｑ）として、図３に示す領域１＿０〜１＿３、領域２＿０〜２＿３の各々の画素値の平均を求めて、α０、α１、β０、β１、ａ１、ｂ１を以下のようにして算出する。
α０＝ａｖｅ（領域１＿１）−ａｖｅ（領域１＿２）、
α１＝ａｖｅ（領域１＿３）−ａｖｅ（領域１＿４）、
β０＝ａｖｅ（領域２＿１）−ａｖｅ（領域２＿２）、
β１＝ａｖｅ（領域２＿３−ａｖｅ（領域２＿４）
ａ０＝ａｖｅ（領域１＿０）
ｂ０＝ａｖｅ（領域２＿０）
【００９０】
これらのデータを各シャッタースピード、温度を変更して計測、算出して、暗電流データテーブルとして記憶部に格納し、これらのデータを撮影条件に従って選択して各撮像面の暗電流を算出して暗電流除去処理を実行する構成としてもよい。
【００９１】
［第２実施例］
上述した第１実施例は、特性の異なる撮像面に対応する個別のＨＯＰＢ領域が設定された構成であり、各撮像面に対応してＨＯＰＢが設定されている構成であることが必要である。しかし、実際に撮像素子を構成する場合、有効画像領域を大きく設定するためにＨＯＰＢ領域を小さく設定するという要請がある。例えば、異なる特性を持つ２つの撮像面に対して１つのＨＯＰＢ領域を設定する構成である。また、例えば３つ以上の異なる特性を持つ撮像面を持つ場合、各撮像面に対してＨＯＰＢ領域を設けることは有効画像領域の面積を少なくすることになり好ましくない。以下、第２実施例として、特性の異なる撮像面に対応する個別のＨＯＰＢ領域が設定せず、異なる特性を持つ撮像面数より少ないＨＯＰＢ領域を持つ撮像素子の構成とその撮像素子における暗電流除去処理例について説明する。
【００９２】
図６に本実施例における撮像素子３００の構成例を示す。撮像素子３００は、先の実施例１と同様、製造段階で複数回の露光処理による回路形成が実行されたつなぎ露光により製造された撮像素子である。従って、特性の異なる複数の撮像面（分割領域）を有する。図６に示す撮像素子３００は、つなぎ露光により２分割で作成されたＣＭＯＳであり、右側の第１撮像面３１１、左側の第２撮像面３１２を有する。各撮像面３１１，３１２は、製造段階における露光処理の単位領域に対応しており特性が異なる。
【００９３】
撮像素子３００には、撮影処理において入力する光を受光し、画像形成用の信号を蓄積する有効画像領域３０１と、有効画像領域３０１の周辺に設定され、基本的に撮影処理に際して光を入力しない領域としてのＯＰＢ（ＯＰｔｉｃａｌ  Ｂｌａｃｋ）領域３２１，３３１が存在する。有効画像領域３０１の上部にあるＯＰＢ領域がＶＯＰＢ領域３３１である。本実施例では、有効画像領域３０１の横にあるＯＰＢ領域は第１撮像面３１１側の第１ＨＯＰＢ３２１のみであり、第２撮像面３１２側にはＨＯＰＢ領域は設定されていない。
【００９４】
なお、有効画像領域３０１、第１ＨＯＰＢ領域３２１、ＶＯＰＢ領域３３１のいずれにも同一サイズの画素がアレイ上に配列されている。有効画像領域３０１に含まれる画素対応の信号に基づいて撮影画像が生成される。図６に示す撮像素子３００はＣＭＯＳであり信号読み取りは、上段のライン（行）から線順次で行われる。
の構成例を示す。
【００９５】
本実施例の撮像装置における暗電流除去処理は、第１撮像面３１１および第２撮像面３１２の暗電流除去に第１ＨＯＰＢ領域３２１の暗電流データと、ＶＯＰＢ領域３３１の暗電流データを適用するものである。
【００９６】
本実施例においても、先に説明した実施例１と同様、撮像面のライン（行）位置場所、シャッタースピードに対応する露光時間や温度に応じて発生すると予測される暗電流の値を、第１撮像面３１１と第２撮像面３１２各々について予め算出し、算出した暗電流の値をデータテーブル（暗電流データテーブル）として記憶部、例えば図１に示す記憶部１０５に格納しておく。
【００９７】
図７を参照して、暗電流データテーブルの生成処理について説明する。図７は、暗電流データテーブルの生成処理において、暗電流データを計測する領域の設定例を示している。なお、暗電流データの取得処理は、撮像装置の製造プロセスにおいて、シャッタースピードや温度を変化させて光を入射することなく撮影を実行して、各撮影状態において発生する暗電流を計測する処理として実行される。
【００９８】
図７は暗電流データテーブルの生成処理に必要となる暗電流データの取得領域を示す図である。図７に示す領域０〜６を暗電流の取得領域として設定する。すなわち、以下の領域である。
領域０：第１ＨＯＰＢ内の、先頭行からＶＯＰＢ最終行までのエリア
領域１：第１ＨＯＰＢ内の、有効画像領域の開始行と同じ行から数行のエリア
領域２：第１ＨＯＰＢ内の、有効画像領域の終了行と同じ行までの数行のエリア
領域３：第１撮像面の有効画像領域内の有効画像領域の開始行から数行のエリア
領域４：第１撮像面の有効画像領域内の有効画像領域の終了行と同じ行までの数行のエリア
領域５：第２撮像面の有効画像領域内の有効画像領域の開始行から数行のエリア
領域６：第２撮像面の有効画像領域内の有効画像領域の終了行と同じ行までの数行のエリア
【００９９】
これら、図７に示す領域０〜６を暗電流の取得領域として設定し、シャッタースピードやセンサ温度などを変更して複数の条件下において、光を入射することなく撮影を実行して、各領域に発生する暗電流値を計測する。
【０１００】
なお、各領域における暗電流の計測は、例えばＩＩＲ（ｉｎｆｉｎｉｔｅ  ｉｍｐｕｌｓｅ  ｒｅｓｐｏｎｃｅ）フィルタを適用した積分器による計測として実行することができる。ＩＩＲフィルタを適用して、様々な条件下での撮影において、上記の各領域において発生した暗電流量を［ＩＩＲ積分結果］として算出する。
【０１０１】
すなわち、シャッタースピードや温度を変化させた様々な条件下で、撮影を行い上記の各領域において発生した［ＩＩＲ積分結果］を各領域、すなわち、図７に示す領域０〜６に対応する暗電流量として計測する。さらに、各領域におけるＩＩＲ積分結果から、以下のデータ：α０，α１，β０，β１，ａ０，ｂ０を算出して、算出したデータを記録した暗電流データテーブルを生成して記憶部に格納する。
【０１０２】
領域ｐ＿ｑに対応して計測されるＩＩＲ積分結果としての暗電流量をＩＩＲ（領域ｐ＿ｑ）として、以下のデータ：α０，α１，β０，β１，ａ０を算出する。
α０＝ＩＩＲ（領域１）−ＩＩＲ（領域３）、
α１＝ＩＩＲ（領域２）−ＩＩＲ（領域４）、
β０＝ＩＩＲ（領域１）−ＩＩＲ（領域５）、
β１＝ＩＩＲ（領域２）−ＩＩＲ（領域６）、
ａ０＝ＩＩＲ（領域０）、
【０１０３】
上記のデータ：α０，α１，β０，β１，ａ０を算出して、算出したデータを記録した暗電流データテーブルを生成して記憶部に格納する。暗電流データテーブルのデータ構成例を図８に示す。
【０１０４】
図８に示す暗電流データテーブルは、温度（Ｔ）を３つの異なる条件、すなわち、
Ｔ＝０〜２０℃
Ｔ＝２０〜４０℃
Ｔ＝４０〜６０℃
として、シャッタースピードを７つの設定条件、すなわち、
シャッタースピード＝１／８０００〜１／１００ｓ、
シャッタースピード＝１／１００〜１ｓ、
シャッタースピード＝１〜４ｓ、
シャッタースピード＝４〜８ｓ、
シャッタースピード＝８〜１６ｓ、
シャッタースピード＝１６〜２４ｓ、
シャッタースピード＝２４〜３０ｓ、
これらの７つの異なる条件に設定し、計３×７＝２１種類の異なる条件で撮影を行って、上記のデータ：α０，α１，β０，β１，ａ０を算出した結果を記録したテーブルである。
【０１０５】
例えば、最上段左のデータセットは、
シャッタースピード＝１／８０００〜１／１００ｓ、
Ｔ＝０〜２０℃、
として光が入射しない条件下で撮影を行い、先に図７を参照して説明した各領域０〜６の暗電流量の総和に相当するＩＩＲ積分結果［ＩＩＲ（領域ｐ＿ｑ）］を算出し、算出した結果に基づいて、
α０＝ＩＩＲ（領域１）−ＩＩＲ（領域３）＝５０、
α１＝ＩＩＲ（領域２）−ＩＩＲ（領域４）＝８０、
β０＝ＩＩＲ（領域１）−ＩＩＲ（領域５）＝２０、
β１＝ＩＩＲ（領域２）−ＩＩＲ（領域６）＝４０、
ａ０＝ＩＩＲ（領域０）＝１７０、
これらの結果を得て、テーブルに記録したデータである。
【０１０６】
図７に示す暗電流データテーブルには、このデータセットを含め、計３×７＝２１種類の異なる条件で撮影を行って、上記のデータ：：α０，α１，β０，β１，ａ０を算出した結果が記録されている。基本的な傾向としては、暗電流量は、シャッタースピードが長くなるに従って大きくなり、また温度が高くなるに従って大きくなる傾向にある。
【０１０７】
実際の撮影画像に対する暗電流除去処理を行う際は、この暗電流データテーブルから、撮影条件に応じたデータセットを選択して、選択したデータセットに含まれるデータ：α０，α１，β０，β１，ａ０を適用した処理を実行する。
【０１０８】
前述の実施例１と同様、保存するデータは１つの条件において上の５個のデータ：α０，α１，β０，β１，ａ０でよいため、従来の暗電流の除去処理として知られる全黒画像を適用した処理において必要とする全黒画像の画素対応データを保持する方法に比べて必要なメモリの容量はきわめて小さくすることができる。
【０１０９】
次に、図８に示すような暗電流データテーブルを利用した暗電流除去処理の具体例について図９以下を参照して説明する。暗電流除去処理は、図１に示す撮像装置の画像処理部１０２において実行される。
【０１１０】
図９（１）に示すグラフは、撮像素子において発生する暗電流量について、横軸に撮像素子の上段ラインから下段ラインの位置、縦軸に暗電流量を示したグラフである。４つのラインの各々は、図９（２）に示す撮像素子の各位置に対応する。すなわち図９（１）の４つのラインの最上段から、
（Ｐ）第１撮像面の第１ＨＯＰＢの上部から下部に至る暗電流量、
（Ｑ）第１撮像面の有効画像領域の上部から下部に至る暗電流量、
（Ｓ）第２撮像面の第２ＨＯＰＢの上部から下部に至る暗電流量、
（Ｒ）第２撮像面の有効画像領域の上部から下部に至る暗電流量、
これらの暗電流量を示している。（Ｓ）第２撮像面の第２ＨＯＰＢの上部から下部に至る暗電流量については実在しないが、説明のために示している。また、（Ｑ），（Ｒ）のＶＯＰＢ領域の暗電流量は、図には示していないが、それぞれ（Ｐ），（Ｓ）と重なるラインとなる。
【０１１１】
右肩上がりの直線型のグラフとなるのは、前述したように、ＣＭＯＳの場合、信号読み出しが撮像素子の上段ライン（行）から線順次で読み出されるためであり、画像の上部より下部の方が暗電流量が増加する。グラフの横軸（Ｖｑ）は、撮像素子の上段ラインから下段ラインの位置でもあり、信号の読み出し処理における経過時間にも対応する。
【０１１２】
なお、暗電流量は、シャッタースピードに対応する露光時間や温度によっても異なる値となり、図９（１）に示す暗電流量は、ある１つのシャッタースピード、温度におけるデータ例を示している。ただし、シャッタースピードに対応する露光時間や温度が変化した場合にも各グラフの傾きは変化するが、図９（１）に示すように右肩上がりの直線となる。
【０１１３】
有効画像領域では、水素アニールなど有効画像領域の暗電流量を抑制する対応がとられているため暗電流量がＯＰＢ領域より少なくなることが知られている。さらに暗電流は時間に比例するため撮像素子の垂直方向に線形に増えていくと考えられる。またつなぎ露光により作成された各素子面では、同じ時間や温度でも、暗電流ノイズの量は異なる。すなわち、図９（１）に示すライン（Ｐ）（Ｑ）は、第１撮像面のＨＯＰＢと有効画像領域のデータであり、ライン（Ｒ）は、第２撮像面の有効画像領域のデータである。なお、第１撮像面と第２撮像面の特性（暗電流特性）が全く同じであれば、ライン（Ｑ）と（Ｒ）は重なることになる。
【０１１４】
図１に示すカメラブロック１０１内の撮像素子において撮りこまれた信号は、ＣＭＯＳの場合、前述したように上段ラインからデータが順次水平方向に読み取られ、順次、下段ラインに移行して信号読み取りが行われる。従って下段ラインに行くほど読み取りまでの時間が経過し、経過時間に比例して暗電流量が大きくなる。この時間経過に伴う暗電流量の増加がグラフの傾きとして現れている。
【０１１５】
図９（１）に示す暗電流量を示すグラフ中、第１撮像面の第１ＨＯＰＢの暗電流データ（Ｐ）は、撮影画像の解析によって取得できる。すなわち、ＨＯＰＢ領域には光は入射されず、各ＨＯＰＢ領域の暗電流量は、ＩＩＲフィルタを用いた積分処理によって得られるＩＩＲ積分結果として求められる。一方、図９（１）に示すグラフ中、第１撮像面の有効画像領域の暗電流データ（Ｑ）と、第２撮像面の有効画像領域の暗電流データ（Ｒ）は、撮影画像から直接求めることはできない。すなわち、有効画像領域には撮影データに対応する光が入射して入射光に応じた電流が発生しており、この有効画像領域の暗電流量を直接求めることはできない。しかも、本実施例では、図９（１）に示す第２ＨＯＰＢの暗電流データ（Ｓ）は存在していない。
【０１１６】
そこで、本実施例においては、画像処理部１０２においてカメラブロック１０１からの入力信号から暗電流を除去する場合、まず、第１撮像面と第２撮像面の暗電流の差分情報を取得する。具体的には、図１０に示すように、各撮像面のＶＯＰＢ領域、すなわち、
第１撮像面３１１側のＶＯＰＢ領域を第１ＶＯＰＢ４０１、
第２撮像面３１２側のＶＯＰＢ領域を第２ＶＯＰＢ４０２、
として設定し、それぞれの領域の暗電流値をＩＩＲ積分により算出する。各領域において、ＶＯＰＢ開始行から有効画像領域開始行（Ａ）までのＩＩＲ積分結果を算出する。
第１ＶＯＰＢ４０１の暗電流に相当するＩＩＲ積分結果を［Ｉｖｏｐｂ１］、
第２ＶＯＰＢ４０２の暗電流に相当するＩＩＲ積分結果を［Ｉｖｏｐｂ２］、
とする。
第１撮像面３１１と第２撮像面３１２では特性が異なり、上記の２つのＩＩＲ積分結果は異なる値となる。［Ｉｖｏｐｂ１］，［Ｉｖｏｐｂ２］の値は、図９（１）に示す有効画像領域の開始行（Ａ）における暗電流量［Ｉｖｏｐｂ１］，［Ｉｖｏｐｂ２］の値に対応する。
【０１１７】
次に、第１ＶＯＰＢ４０１の暗電流に相当するＩＩＲ積分結果［Ｉｖｏｐｂ１］と、第２ＶＯＰＢ４０２の暗電流に相当するＩＩＲ積分結果［Ｉｖｏｐｂ２］、これらを用いて、有効画像領域３０１の開始行（Ａ）において、第１撮像面３１１と第２撮像面３１２との暗電流量を仮想的に一致させる処理を行う。すなわち、図１１に示すような設定とする。この設定のために以下の処理を行う。
【０１１８】
第１撮像面３１１側の有効画像領域３０１ａの画素値データから第１撮像面３１１側のＶＯＰＢ領域である第１ＶＯＰＢ４０１の暗電流に相当する［Ｉｖｏｐｂ１］を減算し、第２撮像面３１２側の有効画像領域３０１ｂの画素値データから第２撮像面３１２側のＶＯＰＢ領域である第２ＶＯＰＢ４０２の暗電流に相当する［Ｉｖｏｐｂ２］を減算する。この減算処理によって、図１１に示す点［Ｘ］のように有効画像領域３０１の開始行（Ａ）において、第１撮像面３１１と第２撮像面３１２との暗電流量を仮想的に一致させる。
【０１１９】
この処理の後、画像処理部１０２は、第１撮像面３１１、第２撮像面３１２のおのおのの暗電流の除去処理を行う。この処理について、図１２を参照して説明する。
図１２に示す暗電流量を示すグラフ中に記載しているα０，α１，β０，β１は、先に図７、図８を参照して説明した暗電流データテーブルに記録したデータに対応するデータである。すなわち、
α０＝ＩＩＲ（領域１）−ＩＩＲ（領域３）、
α１＝ＩＩＲ（領域２）−ＩＩＲ（領域４）、
β０＝ＩＩＲ（領域１）−ＩＩＲ（領域５）、
β１＝ＩＩＲ（領域２）−ＩＩＲ（領域６）、
これらのデータに対応する。
【０１２０】
画像処理部１０２における具体的な暗電流除去処理について説明する。画像処理部１０２は、カメラブロック１０１に構成された撮像素子の信号を入力すると、図７に示す第１ＨＯＰＢの上部に設定された領域０の暗電流値としてのＩＩＲ積分結果、すなわち、
ａ０＝ＩＩＲ（領域０）
を算出する。［ａ０］は、同じ第１撮像面の同じ行に設定されている第１ＶＯＰＢ４０１の暗電流に相当する［Ｉｖｏｐｂ１］と同じ暗電流を持つはずである。
画像処理部１０２は、ａ０＝ＩＩＲ（領域１＿０）を算出し、さらに、撮影実行時の条件（シャッタースピード値やセンサ温度）から、補正に使用するパラメータセット（α０、α１、β０、β１）を選択する。
【０１２１】
すなわち、図８を参照して説明した暗電流データテーブルの複数のデータセットから、
領域０の暗電流量総和に相当するａ０＝ＩＩＲ（領域０）
撮影時のシャッタースピード、
撮影時の温度条件、
これらの値が一致するものまたは最も近いデータセットを選択する。
【０１２２】
なお、暗電流データテーブルには、様々なシャッタースピードと所定の温度条件で事前に計測した値として以下のデータ、すなわち、
ａ０＝ＩＩＲ（領域０）
このデータが記録されており、基本的に、撮影時のシャッタースピードと、撮影時の温度条件が得られている場合、そのシャッタースピードと、温度条件によって選択されるデータセット中の［ａ０］の値と撮影画像から計測した［ａ０］の値はほぼ等しくなるはずであるので、撮影時のシャッタースピードと、温度条件のみを利用してこれらの条件に対応するデータセットを図４に示すデータテーブルから選択してもよい。また、撮影画像から、
領域０の暗電流量総和に相当するａ０＝ＩＩＲ（領域０）
この値を計測して、計測値と最も近い、
ａ０＝ＩＩＲ（領域０）
この値を持つデータセットをデータテーブルから選択する構成としてもよい。
【０１２３】
すなわち、
（１）領域０の暗電流量総和に相当するａ０＝ＩＩＲ（領域０）
（２）撮影時のシャッタースピード、
（３）撮影時の温度条件、
これら（１）〜（３）の全てを用いて暗電流データテーブルから利用するデータセットを選択してもよいし、（１）のみ、あるいは（２），（３）のみを用いて暗電流データテーブルから利用するデータセットを選択する構成としてもよい。
【０１２４】
画像処理部１０２は適用するデータセット［α０，α１，β０，β１］を暗電流データテーブルから選択した後、これらのデータセットを利用した暗電流除去処理を実行する。図１２（２）に示す撮像素子の構成において、
有効画像領域の最上ラインをＡ、
有効画像領域の最下段ラインをＢ、
Ａ−Ｂ間の垂直方向の画素数をｖｑｍａｘ，
Ａから、現在読み出している行までの垂直方向の画素数をｖｑ、
とし、
現在読み出しラインにおけるＩＩＲ積分結果を、
ＩＩＲ（ｖｑ）
とする。
【０１２５】
このＩＩＲ（ｖｑ）は、図１２（１）に示すＩＩＲ（ｖｑ）に対応する。すなわち、
ＩＩＲ（ｖｑ）：第１ＨＯＰＢ領域における現在の読み出し行（ｖｑ）における暗電流量、
に対応する。
【０１２６】
このＩＩＲ（ｖｑ）と、暗電流データテーブルから取得したデータ［α０、α１、β０、β１］の各値を用いて、第１撮像面と第２撮像面の有効画像領域の各々に対応するクランプ値（黒レベルを合わせるために各画素データから減算する値、すなわち暗電流量）ｃｌａｍｐ１（ｖｑ）とｃｌａｍｐ２（ｖｑ）は以下の式（式３）、（式４）によって算出することができる。
ｃｌａｍｐ１（ｖｑ）＝Ｉｖｏｐｂ１＋ＩＩＲ（ｖｑ−１）−Δ１（ｖｑ−１）
＝Ｉｖｏｐｂ１＋ＩＩＲ（ｖｑ−１）−（（α１−α０）×（ｖｑ−１）／ｖｑｍａｘ＋α０）
・・・（式３）
ｃｌａｍｐ２（ｖｑ）＝Ｉｖｏｐｂ２＋ＩＩＲ（ｖｑ−１）−Δ２（ｖｑ−１）
＝Ｉｖｏｐｂ２＋ＩＩＲ（ｖｑ−１）−（（β１−β０）×（ｖｑ−１）／ｖｑｍａｘ＋β０）
・・・（式４）
【０１２７】
上記式（式３）において、
ＩＩＲ（ｖｑ−１）：現在読み出し行の１つの前の行（ｖｑ−１）における第１ＨＯＰＢ領域における暗電流量、
Δ１（ｖｑ−１）：現在読み出し行の１つの前の行（ｖｑ−１）における第１ＨＯＰＢ領域における暗電流量ＩＩＲ（ｖｑ−１）と、第１撮像面の有効画像領域の行（ｖｑ−１）における暗電流量との差分、
である。なお、撮像素子の左上からデータを取り込んだ場合、第１ＨＯＰＢのデータの読み取り処理は同じ行の有効画像領域のデータの読み取り後に行われることになるので、先行する読み取りデータとして得られる前の行（ｖｑ−１）のデータ、ＩＩＲ（ｖｑ−１），Δ１（ｖｑ−１）を便宜的に用いている。隣り合う行でのＨＯＰＢ領域のＩＩＲ積分結果の差分はきわめて小さいと考えられるため、１つ上の行ｖｑ−１のＩＩＲ積分結果を用いても処理結果に大きな違いは発生しない。
【０１２８】
また、上記式（式３）において、
Δ１（ｖｑ−１）は、
Δ１（ｖｑ−１）＝（α１−α０）×（ｖｑ−１）／ｖｑｍａｘ＋α０
と置き換えることができる。
上記式において、α０，α１は図８に示す暗電流データテーブルから取得される値であり、
α０＝ＩＩＲ（領域１）−ＩＩＲ（領域３）、
α１＝ＩＩＲ（領域２）−ＩＩＲ（領域４）、
ｖｑｍａｘ：有効画像領域Ａ〜Ｂ間の画素数（行数）
である。α０，α１は、図１２（１）に示すように、
α０：有効画像領域の最下段行（Ｂ）における第１撮像面側の第１ＨＯＰＢ領域における暗電流量ＩＩＲ（Ｂ）と有効画像領域の対応行（Ｂ）の暗電流量との差分、
α１：有効画像領域の最上段行（Ａ）における第１撮像面側の第１ＨＯＰＢ領域における暗電流量ＩＩＲ（Ａ）と有効画像領域の対応行（Ａ）の暗電流量との差分、
に対応する。
【０１２９】
図１２（１）に示すα０，α１，Δ１（ｖｑ−１）の対応から理解されるように、Δ１（ｖｑ−１）は、
Δ１（ｖｑ−１）＝（α１−α０）×（ｖｑ−１）／ｖｑｍａｘ＋α０
として示される。
なお、Δ１（ｖｑ−１）の代わりに、実際の読み出し行（ｖｑ）に対応する差分値、
Δ１（ｖｑ）＝（α１−α０）×（ｖｑ）／ｖｑｍａｘ＋α０
上記式によって、Δ１（ｖｑ）を算出して、
ｃｌａｍｐ１（ｖｑ）＝Ｉｖｏｐｂ１＋ＩＩＲ（ｖｑ）−Δ１（ｖｑ）
＝Ｉｖｏｐｂ１＋ＩＩＲ（ｖｑ）−（（α１−α０）×（ｖｑ）／ｖｑｍａｘ＋α０）
として、第１撮像面の現在行の暗電流値を算出する処理を行ってもよい。
【０１３０】
第２撮像面の有効画像領域の現在行（ｖｑ）の暗電流値に相当するクランプ値は、前述したように、以下の式によって算出される。
ｃｌａｍｐ２（ｖｑ）＝Ｉｖｏｐｂ２＋ＩＩＲ（ｖｑ−１）−Δ２（ｖｑ−１）
＝Ｉｖｏｐｂ２＋ＩＩＲ（ｖｑ−１）−（（β１−β０）×（ｖｑ−１）／ｖｑｍａｘ＋β０）
・・・（式４）
【０１３１】
上記式（式４）によって第２撮像面の有効画像領域の現在行（ｖｑ）の暗電流値に相当するクランプ値を求めることができる。
Δ２（ｖｑ−１）は、上記式に示すように、
Δ２（ｖｑ−１）＝（β１−β０）×（ｖｑ−１）／ｖｑｍａｘ＋β０
と置き換えることができる。
上記式において、β０，β１は図８に示す暗電流データテーブルから取得される値であり、
β０＝ＩＩＲ（領域１）−ＩＩＲ（領域５）、
αβ＝ＩＩＲ（領域２）−ＩＩＲ（領域６）、
ｖｑｍａｘ：有効画像領域Ａ〜Ｂ間の画素数（行数）
である。β０，β１は、図１２（１）に示すように、
β０：有効画像領域の最下段行（Ｂ）における第１ＨＯＰＢ領域における暗電流量ＩＩＲ（Ｂ）と第２撮像面の有効画像領域の対応行（Ｂ）の暗電流量との差分、
β１：有効画像領域の最上段行（Ａ）における第１ＨＯＰＢ領域における暗電流量ＩＩＲ（Ａ）と第２撮像面の有効画像領域の対応行（Ａ）の暗電流量との差分、
に対応する。
【０１３２】
図１２（１）に示すβ０，β１，Δ２（ｖｑ−１）の対応から理解されるように、Δ２（ｖｑ−１）は、
Δ２（ｖｑ−１）＝（β１−β０）×（ｖｑ−１）／ｖｑｍａｘ＋β０
として示される。
【０１３３】
以上、説明した処理によりそれぞれが異なる暗電流特性を持つ第１撮像面と第２撮像面において、一方の第１撮像面に形成された第１ＨＯＰＢ領域の暗電流値と、両撮像面に形成されたＶＯＰＢ領域の暗電流値を適用して、それぞれの撮像面の有効画像領域の画面内の任意の行におけるクランプ値、すなわち減算すべき暗電流値を、各撮像面の特性に応じた値として算出できる。
【０１３４】
画像処理部１０２は、これら、各撮像面各々個別に求めた暗電流値（クランプ値）をそれぞれその行の画像データから減算することで、黒レベルのあった（暗電流ノイズ成分が補正された）画像を生成して、生成画像をリムーバブルメモリ１０９に格納し、また画像表示部１０３に出力する。
【０１３５】
なお、画像処理部１０２における暗電流除去処理に際して、各設定領域における暗電流を算出するためＩＩＲフィルタを適用した積分値算出を行うが、各領域のＩＩＲ積分処理を行う際に、予め設定した下限閾値［ＴｈＬｏｗ］に満たない電流値レベルの画素や、予め設定した上限閾値［ＴＨＨｉ］を越える電流値レベルを持つ画素については欠陥と認められるため、積分処理に含めない設定としてもよい。
【０１３６】
また、上記処理においては、各領域の暗電流を算出するため、ＩＩＲフィルタを用いた積分を行う例を説明したが、暗電流の算出は、ＩＩＲフィルタによる積分に限るものではない。例えば先に説明した実施例１と同様、各設定領域の暗電流値の平均を算出して各領域の平均暗電流値を利用して、各撮像面の各行に含まれる暗電流値を算出する構成としてもよい。
【０１３７】
以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【０１３８】
また、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。例えば、プログラムは記録媒体に予め記録しておくことができる。記録媒体からコンピュータにインストールする他、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットといったネットワークを介してプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。
【０１３９】
なお、明細書に記載された各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。また、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
以上、説明したように、本発明の一実施例構成によれば、例えば大型の撮像素子など、製造工程において分割露光が施され各露光領域単位で暗電流特性が異なる複数の撮像面を有する撮像素子を利用して撮影された信号から暗電流を除去する構成において、複数の撮像面の各々において発生すると推定される暗電流を撮像面各々個別に算出し、各撮像面に対応して算出した暗電流値に基づく暗電流除去処理を実行する。具体的には、例えば、暗電流特性の異なる各撮像面における有効画像領域の上段および下段領域における有効画像領域とＯＰＢ領域との暗電流の計測値に基づく差分データを含むデータを記録した暗電流データテーブルの記録データと、各撮像面対応のＯＰＢ領域から計測される暗電流とに基づいて、複数の撮像面の各々において発生すると推定される暗電流を算出して暗電流除去処理を実行する。本構成により、特性の異なる撮像面の各々に対応した暗電流除去が可能となり、品質の高い画像データを生成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明の一実施例に係る撮像装置の構成と処理の概要について説明する図である。
【図２】本発明の一実施例に係る撮像装置に装着された撮像素子の構成例について説明する図である。
【図３】本発明の一実施例に係る撮像装置の暗電流除去処理において予め暗電流を計測すべき領域設定例について説明する図である。
【図４】本発明の一実施例に係る撮像装置の記憶部に格納する暗電流データテーブルのデータ構成例について説明する図である。
【図５】本発明の一実施例に係る撮像装置の実行する暗電流除去処理の詳細について説明する図である。
【図６】本発明の一実施例に係る撮像装置に装着された撮像素子の構成例について説明する図である。
【図７】本発明の一実施例に係る撮像装置の暗電流除去処理において予め暗電流を計測すべき領域設定例について説明する図である。
【図８】本発明の一実施例に係る撮像装置の記憶部に格納する暗電流データテーブルのデータ構成例について説明する図である。
【図９】本発明の一実施例に係る撮像装置の実行する暗電流除去処理において実行する処理について説明する図である。
【図１０】本発明の一実施例に係る撮像装置の実行する暗電流除去処理において暗電流の計測を行う領域について説明する図である。
【図１１】本発明の一実施例に係る撮像装置の実行する暗電流除去処理において実行する処理について説明する図である。
【図１２】本発明の一実施例に係る撮像装置の実行する暗電流除去処理の詳細について説明する図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１００  撮像装置
１０１  カメラブロック
１０２  画像処理部
１０３  画像表示部
１０４  メモリ
１０５  記憶部
１０６  操作部
１０７  制御部
１０８  メモリ制御部
１０９  リムーバブルメモリ
２００  撮像素子
２０１  有効画像領域
２１１  第１撮像面
２１２  第２撮像面
２２１  第１ＨＯＰＢ
２２２  第２ＨＯＰＢ
２３１  ＶＯＰＢ
３００  撮像素子
３０１  有効画像領域
３１１  第１撮像面
３１２  第２撮像面
３２１  第１ＨＯＰＢ
３３１  ＶＯＰＢ
４０１  第１ＶＯＰＢ
４０２  第２ＶＯＰＢ