(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
前記撮像素子に被写体像を入力する撮像光学系と、
前記撮像素子の出力に基づいて前記撮像素子に関する画素欠陥データの検出を実行する欠陥データ検出手段と、
前記欠陥データ検出手段による欠陥データ検出の過程において前記撮像素子の出力に基づいて当該検出の信頼性を判断する信頼性判断手段と、
前記信頼性判断手段が当該欠陥データ検出の信頼性が不充分であると判断した場合に前記欠陥データ検出手段による当該欠陥データの検出を中止する制御手段とを具備し、
前記撮像光学系から前記撮像素子への入射光を遮断する撮像遮光手段を有し、前記欠陥データ検出手段は、前記撮像遮光手段により前記撮像光学系による前記撮像素子への入射光を遮断しつつこの状態で得られる出力である暗出力に基づいて前記画素欠陥データの検出を実行するように構成されたものであり、前記信頼性判断手段は、前記撮像素子の所定エリアの画素における暗出力の平均的レベルと所定の判断基準レベルとの比較結果に基づいて当該検出の信頼性を判断するように構成されたものであることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
撮像素子と、
前記撮像素子に被写体像を入力する撮像光学系と、
前記撮像素子の出力に基づいて前記撮像素子に関する画素欠陥データの検出を実行する欠陥データ検出手段と、
前記欠陥データ検出手段により検出された欠陥データに基づいて前記撮像素子の出力に対して欠陥補正処理を行なう欠陥補正手段と、
前記欠陥データ検出手段による欠陥データ検出の過程において前記撮像素子の出力に基づいて当該検出の信頼性を判断する信頼性判断手段と、
前記信頼性判断手段が当該欠陥データ検出の信頼性が不充分であると判断した場合に前記欠陥データ検出手段により検出された当該欠陥データに関する前記欠陥補正処理への適用を禁止する制御手段とを具備し、
前記撮像光学系から前記撮像素子への入射光を遮断する撮像遮光手段を有し、前記欠陥データ検出手段は、前記撮像遮光手段により前記撮像光学系による前記撮像素子への入射光を遮断しつつこの状態で得られる出力である暗出力に基づいて前記画素欠陥データの検出を実行するように構成されたものであり、前記信頼性判断手段は、前記撮像素子の所定エリアの画素における暗出力の平均的レベルと所定の判断基準レベルとの比較結果に基づいて当該検出の信頼性を判断するように構成されたものであることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記欠陥データ検出手段は、当該画素の有する画像情報を無効とすべき画素のアドレスである欠陥アドレスを前記画素欠陥データとして検出するものであり、前記欠陥補正手段は、当該欠陥アドレスが登録された画素に対して近隣画素の出力による補償処理を行なう欠陥補償手段として構成されたものであることを特徴とする請求項１または２記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は撮像装置に関し、特に画素欠陥検出機能を有する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラなどの撮像装置は従来より広く利用されている。近年主として静止画を撮像記録する電子スチルカメラも特にディジタルカメラとして普及するに至り、主として動画記録用であったビデオムービーにおいても静止画撮影記録機能を有するようになってきた。そして主に静止画撮影に際して使用される長時間露光は撮像素子における電荷蓄積時間を長くすることによって露光時間を長くし、これによって低照度下でもストロボなどの補助照明を使用することなく撮影できるようにする技術として知られている。
【０００３】
一方ＣＣＤ等の撮像素子においてはいわゆる暗電流の存在などによる暗出力が存在し、これが画像信号に重畳されるため、画質劣化を来す。この暗出力レベルが大きい画素が存在する場合は画素欠陥と称され、その画素の出力情報は用いず近隣の画素の出力情報を用いて情報を補完することが広く実用されている。本明細書においてはこのような補完処理を画素欠陥の補償と称する。しばしば使用フレームレートにおける動画駆動を前提に決められる所定の（例えばＮＴＳＣでは１／６０秒の、あるいはこれに基づいて所定のマージンを見た例えば４倍マージンだと１／１５秒の）標準露光時間で暗出力を評価し、そのレベルが大きい画素については欠陥画素と見做して前記画素欠陥補償を適用する。
【０００４】
そしてさらに、画素欠陥は温度依存や経時変化を伴うから欠陥画素の評価を工場出荷前に行なうだけでは不十分であるという点について改善をはかった技術も特開平０６−０３８１１３号公報に公知である。すなわちこの公報には、電源オン直後にアイリスを閉じることで受光面を遮光し、カメラの使用に先立って撮像素子の暗出力を評価することで所定の検出レベル以上の暗出力を持つ画素を欠陥画素として検出して、欠陥補償を行なう技術が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようにアイリスを閉じることにより遮光下での撮像素子出力を用いて欠陥画素情報を取得する技術を用いた場合でも、１眼レフ光学ファインダを持つディジタルカメラでは、その光学ファインダからの逆入射光などの影響によりＣＣＤに余分な光が入力されてしまい誤検出する場合があった。これは例えばＣＣＤの中央付近が、輪郭が不明確なスポット状の光照射を受けてその領域全体のレベルが大幅に上昇して、見かけ上その領域の画素全体が欠陥として検出されてしまうといった形で起こる。このような場合は、この欠陥アドレス情報に基いて欠陥補償を行なった場合には、欠陥補償を働かせたことが却って補償しない場合よりも画質劣化を生じてしまうことになる。
【０００６】
このような障害は、光学ファインダからの逆入射光はもちろん、予期しない他の経路からの迷光（例えば撮像遮光手段としての絞りが故障して全閉しないような場合、このような場合もシャッタが正常に動作していれば通常の撮影は可能である）によって生じうるものである。さらに、これ以外にも仮に何らかのシステム異常のために、結果的に検出された欠陥が集中発生したとすれば、上記同様の不具合を生じるものであった。
【０００７】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、欠陥の誤検出による問題を解消できるようにし、経時的画素欠陥増加による画質劣化を生じない高性能な撮像装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明の撮像装置は、撮像素子と、前記撮像素子に被写体像を入力する撮像光学系と、前記撮像素子の出力に基づいて前記撮像素子に関する画素欠陥データの検出を実行する欠陥データ検出手段と、前記欠陥データ検出手段による欠陥データ検出の過程において前記撮像素子の出力に基づいて当該検出の信頼性を判断する信頼性判断手段と、前記信頼性判断手段が当該欠陥データ検出の信頼性が不充分であると判断した場合に前記欠陥データ検出手段による当該欠陥データの検出を中止する制御手段とを具備し、前記撮像光学系から前記撮像素子への入射光を遮断する撮像遮光手段を有し、前記欠陥データ検出手段は、前記撮像遮光手段により前記撮像光学系による前記撮像素子への入射光を遮断しつつこの状態で得られる出力である暗出力に基づいて前記画素欠陥データの検出を実行するように構成されたものであり、前記信頼性判断手段は、前記撮像素子の所定エリアの画素における暗出力の平均的レベルと所定の判断基準レベルとの比較結果に基づいて当該検出の信頼性を判断するように構成されたものであることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の撮像装置は、撮像素子と、前記撮像素子に被写体像を入力する撮像光学系と、前記撮像素子の出力に基づいて前記撮像素子に関する画素欠陥データの検出を実行する欠陥データ検出手段と、前記欠陥データ検出手段により検出された欠陥データに基づいて前記撮像素子の出力に対して欠陥補正処理を行なう欠陥補正手段と、前記欠陥データ検出手段による欠陥データ検出の過程において前記撮像素子の出力に基づいて当該検出の信頼性を判断する信頼性判断手段と、前記信頼性判断手段が当該欠陥データ検出の信頼性が不充分であると判断した場合に前記欠陥データ検出手段により検出された当該欠陥データに関する前記欠陥補正処理への適用を禁止する制御手段とを具備し、前記撮像光学系から前記撮像素子への入射光を遮断する撮像遮光手段を有し、前記欠陥データ検出手段は、前記撮像遮光手段により前記撮像光学系による前記撮像素子への入射光を遮断しつつこの状態で得られる出力である暗出力に基づいて前記画素欠陥データの検出を実行するように構成されたものであり、前記信頼性判断手段は、前記撮像素子の所定エリアの画素における暗出力の平均的レベルと所定の判断基準レベルとの比較結果に基づいて当該検出の信頼性を判断するように構成されたものであることを特徴とする。
【００１０】
このように、欠陥データ検出手段による欠陥データ検出の過程において当該検出の信頼性を撮像素子の出力に基づいて判断することにより、誤検出の可能性が高い状況を検出できるようになる。そして、欠陥データ検出の信頼性が不充分であると判断した場合には、欠陥データ検出手段による当該欠陥データの検出を中止する制御、または欠陥データ検出手段により検出された当該欠陥データに関する前記欠陥補正処理への適用を禁止する制御を行うことにより、欠陥の誤検出による画質劣化等の問題を解消できるようになる。
【００１１】
また、前記欠陥データ検出手段としては、当該画素の有する画像情報を無効とすべき画素のアドレスである欠陥アドレスを前記画素欠陥データとして検出する構成のものを使用でき、この場合、前記欠陥補正手段としては、当該欠陥アドレスが登録された画素に対して近隣画素の出力による補償処理を行なう欠陥補償手段として構成されたものを使用することが出来る。
【００１２】
また、前記撮像光学系から前記撮像素子への入射光を遮断する撮像遮光手段を設け、撮像遮光手段により前記撮像光学系による前記撮像素子への入射光を遮断しつつこの状態で得られる出力である暗出力に基づいて前記画素欠陥データの検出を実行する場合に、信頼性判断手段は、撮像素子の所定エリアの画素における暗出力の平均的レベルと所定の判断基準レベルとの比較結果に基づいて当該検出の信頼性を判断するように構成する。これにより、光学ファインダからの逆入射光などの影響の有無を正しく判定することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係わるディジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【００１４】
図中１０１は各種レンズからなる撮像レンズ系、１０２はレンズ系１０１を駆動するためのレンズ駆動機構、１０３はレンズ系１０１の絞り及びシャッタ装置を制御するための露出制御機構、１０４はローパス及び赤外カット用のフィルタ、１０５は被写体像を光電変換するためのＣＣＤカラー撮像素子、１０６は撮像素子１０５を駆動するためのＣＣＤドライバ、１０７はＡ／Ｄ変換器等を含むプリプロセス回路、１０８はγ変換などを初めとする各種のディジタル演算処理を行うためのディジタルプロセス回路、１０９はカードインターフェース、１１０はメモリカード、１１１はＬＣＤ画像表示系を示している。
【００１５】
また、図中の１１２は各部を統括的に制御するためのシステムコントローラ（ＣＰＵ）、１１３は各種ＳＷからなる操作スイッチ系、１１４は操作状態及びモード状態等を表示するための操作表示系、１１５はレンズ駆動機構１０２を制御するためのレンズドライバ、１１６は発光手段としてのストロボ、１１７は露出制御機構１０３及びストロボ１１６を制御するための露出制御ドライバ、１１８は各種設定情報等を記憶するための不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、１１９は内蔵のバッテリ（電池）またはＡＣアダプタを介して入力される外部からの電源によって各ユニットへの動作電源を供給する電源回路である。
【００１６】
本実施形態のカメラは公知の１眼レフ光学ファインダを有している。ただし、光学ファインダへの光路分岐はハーフミラー（プリズム）で行なっている。光学ファインダ周辺の構造を図２に示す。
【００１７】
露出制御機構１０３内にアイリスとして設けられたメカシャッタ１０３ａが開いている状態では、レンズ系１０１から入力された被写体像はハーフミラー（プリズム）２０１を通してＣＣＤ１０５の撮像面に入力されると共に、ハーフミラー（プリズム）２０１によって分岐される。このプリズム２０１により分岐されて１次結像面（プリズム２０１と平面ミラー２０３との間の点線）に結像した空中像を平面ミラー２０３および２次結像レンズ２０４でリレーし、２次結像レンズ２０４によって再結像された空中像を、ルーペレンズ２０６で拡大観察するようになっている。なお、１次、２次いずれかの結像面にスクリーンを置いて、ピント確認ができるように構成することも出来る。
【００１８】
この構成においては、光学ファインダからの逆入射光により、ＣＣＤ１０５に余分な光が入力されてしまう場合がある。欠陥検出時にこのような逆入遮光があると、ＣＣＤ１０５の中央付近の画素領域全体を欠陥画素として誤検出してしまう危険がある。このような逆入射光を防止するために、ルーペレンズ２０６の内側に逆入射光を遮断するためのアイピースシャッタなどを設けることが好ましいが、この場合であっても、そのアイピースシャッタの設定位置などによっては同様の問題が生じることになる。
【００１９】
本実施形態のカメラにおいては、システムコントローラ１１２が全ての制御を統括的に行っており、露出制御機構１０３とＣＣＤドライバ１０６によるＣＣＤ撮像素子１０５の駆動を制御して露光（電荷蓄積）及び信号の読み出しを行い、それをプリプロセス回路１０７を介してＡ／Ｄ変換してディジタルプロセス回路１０８に取込んで、ディジタルプロセス回路１０８内で各種信号処理を施した後にカードインターフェース１０９を介してメモリカード１１０に記録するようになっている。
【００２０】
また、システムコントローラ１１２は例えばＣＩＳＣチップなどのマイコンから構成されており、内部メモリとしてＲＡＭ１１２ａを備えている。このＲＡＭ１１２ａはＳＲＡＭなどの揮発性メモリであるが、本カメラの電源スイッチがオフされている期間においても電池または外部電源が供給されている間はバックアップされており、その記憶内容は消失されずに保持される。
【００２１】
さらに、システムコントローラ１１２には、欠陥検出および画素欠陥補償に関わる機能として、ＥＥＰＲＯＭ１１８とＲＡＭ１１２ａそれぞれに対するデータ書き込み・読み出しを制御するメモリ制御部１１２ｂと、遮光状態で得られるＣＣＤ１０５からの信号をディジタルプロセス回路１１８で解析することにより画素欠陥データの検出を行うための欠陥データ検出部１１２ｃと、本撮像時にＣＣＤ１０５から得られる信号に対して画素欠陥補償処理を施す欠陥補償制御部１１２ｄと、欠陥データ検出部１１２ｃによる欠陥検出課程における欠陥検出の信頼性を判定する欠陥検出信頼性判定部１１２ｅが設けられている。
【００２２】
画素欠陥補償処理は、欠陥補償制御部１１２ｄからの指令に基づいて、ＥＥＰＲＯＭ１１８からＲＡＭ１１２ａに読み出された欠陥データと欠陥データ検出部１１２ｃによって新たに検出された欠陥データとの双方に基づいてディジタルプロセス回路１０８において実行される。なお、初期（カメラの工場出荷時）においては工場内の検査で取得された初期欠陥データのみがＥＥＰＲＯＭ１１８に格納されているが、欠陥データ検出部１１２ｃによって欠陥検出が行われる度に新たな欠陥データがＥＥＰＲＯＭ１１８に追加登録される。
【００２３】
以下、本発明の画素欠陥の検出と補償に直接関わる処理を中心にシステムコントローラ１１２によるカメラ制御の説明を行なう。ただし、本カメラにおいてＣＣＤ１０５から得られる信号レベルのディジタル処理は８ビット（０〜２５５）で行われるものとする。また後に特記する部分を除いては常温を仮定して説明する。
【００２４】
撮影に先立ってマニュアル設定または測光結果に基づいて撮影に必要な露光時間が設定される。次に本撮像の撮影トリガー指令を待機し、指令を受けたら所定の露出制御値に基いた露光を行ない、ＣＣＤ１０５から撮像信号を読み出して所定の信号処理を施した後にメモリカード１１０に記録する。その際上記欠陥データで指定される欠陥画素については画素欠陥補償を行う。欠陥補償後において記録に至るまでの映像信号処理は、その必要に応じて適宜使用されるそれ自体は公知の、例えば色バランス処理、マトリクス演算による輝度−色差信号への変換あるいはその逆変換処理、帯域制限等による偽色除去あるいは低減処理、γ変換に代表される各種非線型処理、各種情報圧縮処理、等々である。
【００２５】
本実施形態のカメラにおいての欠陥補償は、公知の「欠陥アドレスが登録された画素に関しての近隣画素による補完」が採用されており、具体的補完方法は「最近接同色画素（同色の画素のうち、当該欠陥画素に最も近い４画素：ＲＧＢベイヤ配列の場合を例示すればＧに関しては斜め４方に隣接する４つのＧ画素、Ｒ（またはＢ）に関しては上下左右の４方向で直接隣接でなく間に１つのＧを挟んで次に位置する各４つのＲ（またはＢ）画素）たる４画素情報の平均値を代替適用する」ものが採用されている。
【００２６】
本カメラは必要時に欠陥検出を行ない、その結果に基づき上記欠陥データを追加更新する。欠陥検出を行なう場合、遮光による暗電荷レベルデータを取得、各画素毎のレベル判定や相互比較（による「欠陥の検出」）に先立って、検出の信頼性判定を行なう。すなわち「撮像エリアの中央部６４×６４画素の出力（暗電荷レベル）の平均値を求める。これが５（５／２５５＝約２％）を超えている場合」は検出の信頼性が低いと判断する。この場合欠陥検出を中止する。すなわち、逆入射光などの遮光不良の場合、特に中央部にスポット状の光照射が生じるのでこれを検出するものである。この場合或る一定の領域のレベルが平均的に上がるため、上記で検出可能である。（少なくとも原因の如何を問わず、上記のように一定の領域が全体的にレベル上昇した場合にこれを全て近隣画素による補完の対象することは、その領域をほぼ一定の値で塗りつぶすことになり不適当であるから、検出の信頼性は低いと判断する。）
従ってこの場合は新規検出による欠陥は検出されなかったものとして以後の処理が行なわれる。この場合も、少なくともＥＥＰＲＯＭ１１８に既に登録されている欠陥データは有効で、これに対して欠陥補償が行なわれるから、極端な画質劣化は生じることなく、誤補償による致命的な画質劣化が防止される。なお、一旦「欠陥の検出」を行ないアドレスを取得しつつも、実際の欠陥補償においてはこれを使用しない（適用を禁止する）という態様を利用しても良い。なお、この点について、上記説明からも明らかなように、検出された画素に対する補償を必ず禁止する意味ではなく、他の方法によって重複的に欠陥画素に採用されているような場合にはこれを許容し得るものである。
【００２７】
ここで、本実施形態における欠陥データ追記登録処理の前提となる事項について説明する。
【００２８】
すなわち、本発明者らの最近の検討によって、欠陥の中にも「点滅性欠陥」と称すべきものが存在することが判ってきた。これは温度や露光（蓄積）時間なども含めて全く同じ撮像条件下において撮像（電荷蓄積と読出し）を繰り返した場合に、例えば同一の画素が、或る時は白欠陥（暗電荷過大）となったり、また或る時は正常信号を出力したりというように、あたかも白欠陥（過大暗電荷）が点滅しているかの如き振る舞いを示すものである。
【００２９】
点滅性欠陥の原因については未だ確たる理論を見出すに至っていないが、少なくとも現象論的には以下のような知見が得られている。
すなわち、この点滅はある種確率的な要素を含むらしく、特に定まった周期性や読み出し回数依存性を有しないこと、また比較的短い期間における繰り返し撮像において点滅するもの（短周期性：上記のようにこの現象に周期性は見出されていないが、比喩的に「周期」という語を用いている。以下同じ）もあれば比較的長周期性のものもあることが判っている。ここに至って、従来自然放射能や飛来宇宙線の影響による破壊的（非復帰的）現象と考えられていた後発性欠陥の中にも、極めて長周期性の点滅性欠陥が含まれていた可能性が指摘される一方、後発的に生じる短周期性点滅欠陥が多く存在することも明らかになっている。
【００３０】
このような様々な点滅性欠陥の存在下では、従来のような単なる欠陥登録法（工場において登録された欠陥アドレスを使用する）も、単なる直前検出法（例えば電源投入時などに欠陥検出を行ない、新規に取得した欠陥アドレスを使用する）も無力なことは明らかである。またこの両者を併用したとしてもそれだけでは不充分であって、さらに新規検出された欠陥アドレスを追記登録して使用することが不可欠となってくる。本実施形態は、このような追記登録システムを前提としているものである。
【００３１】
次に、図３を参照して、ＥＥＰＲＯＭ１１８の構造と欠陥データのリード・ライト処理について説明する。
【００３２】
ＥＥＰＲＯＭ１１８は、図示のように、記憶領域Ａと記憶領域Ｂの２つの記憶領域を有している。記憶領域Ｂは工場出荷前に取得されたＣＣＤ１０５に関する初期欠陥データが記憶されている。この記憶領域Ｂは、初期欠陥データの破壊を防止するために読み出し専用の領域となっており、記憶領域Ｂへの書き込みは禁止されている。記憶領域Ｂには、初期欠陥データとして例えば５１２乃至１０２４画素分の欠陥画素アドレスを登録可能な記憶サイズが割り当てられている。
【００３３】
記憶領域Ａは、工場出荷後に欠陥データ検出部１１２ｃによる欠陥検出処理で新たに取得された欠陥データを追加登録するための記憶領域である。記憶領域Ａには、例えば１２８画素分の欠陥画素アドレスを登録可能な記憶サイズが割り当てられている。工場出荷後の初期状態においては、記憶領域Ａには欠陥データは何も記憶されてない。つまり、記憶領域Ａは、欠陥データ検出部１１２ｃによって検出された後発性の欠陥画素の登録に使用される専用領域である。
【００３４】
ＲＡＭ１１２ａは、図示のように、記憶領域Ｃ，Ｄ，Ｅの３つの記憶領域を有している。記憶領域ＤはＥＥＰＲＯＭ１１８の記憶領域Ｂから読み出された初期欠陥データを記憶するための領域であり、また記憶領域ＣはＥＥＰＲＯＭ１１８の記憶領域Ａから読み出された追加登録の欠陥データを記憶するための領域である。記憶領域Ｃ，Ｄの記憶サイズは、記憶領域Ａ，Ｂとそれぞれ同じである。
【００３５】
ＥＥＰＲＯＭ１１８の記憶領域Ａ，Ｂの内容を読み出してＲＡＭ１１２ａ上の記憶領域Ｃ，Ｄに書き込む処理は、例えば電池挿入後において最初に電源スイッチがオンされた場合など、電池挿入（またはＡＣアダプタの接続）がなされたことを契機として実行される。前述したように電池が挿入されている状態においては電池切れが生じない限りＲＡＭ１１２ａの記憶内容は消失しないが、電池交換などのために一旦電池を抜くと、ＲＡＭ１１２ａの記憶内容は消失されてしまうことになる。このため、電池挿入後は一旦必ずＥＥＰＲＯＭ１１８の読み出しを行ってその記憶領域Ａ，Ｂの内容をＲＡＭ１１２ａ上の記憶領域Ｃ，Ｄにコピーし、以降は、次に電池挿入および電源スイッチの投入が行われるまでは、ＥＥＰＲＯＭ１１８からの読み出しは行わず、ＲＡＭ１１２ａ上にコピーされた欠陥データを用いて欠陥補償を行う。このように、本実施形態では、電池の装着および電源スイッチの投入によってＥＥＰＲＯＭ１１８からの欠陥データの読み出し動作を制御し、ＥＥＰＲＯＭ１１８からの読出しは電池装着後に１回だけ行なうように構成されている。
【００３６】
ＲＡＭ１１２ａ上の記憶領域Ｅは、欠陥データ検出部１１２ｃによる欠陥検出動作で検出された欠陥画素のアドレスを記憶するために用いられる。記憶領域Ｅには、例えば３２画素分の欠陥画素アドレスを登録可能な記憶サイズが割り当てられている。
【００３７】
欠陥データ検出部１１２ｃによる欠陥検出は、初期欠陥データとして登録されている欠陥画素を除外した残りの画素を対象に行われる。このため、記憶領域Ｅに記憶される欠陥データは、工場出荷後に発生した後発性欠陥のアドレスのみとなる。欠陥データ検出部１１２ｃによって欠陥検出動作が行われるたびに、その欠陥検出動作で取得された新たな欠陥データが記憶領域Ｅに書き込まれると共に、記憶領域Ｅに書き込まれた新たな欠陥データがＥＥＰＲＯＭ１１８の記憶領域Ａに追加登録される。記憶領域Ａに既に追加登録データが存在する場合、欠陥データ検出部１１２ｃによって検出された欠陥画素アドレスの内、重複しない欠陥画素アドレスだけが記憶領域Ａに追加される。
【００３８】
欠陥検出およびそれに応答して実行されるＥＥＰＲＯＭ１１８への欠陥データの追記は、例えば２４時間に１回程度の割合で、電源投入時に行なうのが好適である。この場合、前回の欠陥検出およびデータの追記から２４時間経過した後に電源投入がなされるとその時点で新たな欠陥検出およびデータの追記が行われることになる。また電源投入時でなくとも、電源が投入されている状態つまり通常動作状態において前回の欠陥検出およびデータの追記から２４時間経過した時点で新たな欠陥検出およびデータの追記を行うようにしてもよい。
【００３９】
本撮像時に欠陥補償制御部１１２ｄによって行われる欠陥補償処理は、ＥＥＰＲＯＭ１１８から読み込んだ記憶領域Ｃ，Ｄの欠陥データのみならず、記憶領域Ｅに記憶されている新たな欠陥データをも考慮して実行される。これにより、ＥＥＰＲＯＭ１１８からの読出しを電池挿入後の１回のみに制限しても、常に最新の検出欠陥に基づく欠陥補償が行われることになる。記憶領域Ｃと記憶領域Ｅとでは欠陥画素アドレスが重複する場合があるが、同一画素に対して欠陥補償処理を２度行っても画質に対する影響はない。また、欠陥検出の度に、記憶領域Ｅに書き込まれた新たな欠陥データを重複を排除した状態でＥＥＰＲＯＭ１１８の記憶領域Ａに追記しているので、不意に電池切れなどによってＲＡＭ１１２ａの記憶内容が消失しても、ＥＥＰＲＯＭ１１８から最新の追加登録データを含む全ての欠陥データを読み出すことが可能となる。
【００４０】
図４には、記憶領域Ａ，Ｂそれぞれに記憶される欠陥データの構造が示されている。記憶領域Ａ，Ｂのどちらにおいてもその記憶領域に登録される欠陥データは、
登録可能データ数    ：  最大登録可能画素数（ｎ）を示す
登録されている欠陥数：  実際に欠陥画素として登録されている画素数
データ領域          ：  各欠陥画素のＸ．Ｙアドレス
という構造を持つ。データ領域には、最大登録可能画素数（領域Ａはｎ＝１２８、領域Ｂはｎ＝５１２または１０２４）分の画素アドレス登録エリアが設けられている。
【００４１】
次に、図５のフローチャートを参照して、欠陥検出動作の手順について説明する。
【００４２】
まず、システムコントローラ１１２は露出制御機構１０３に含まれるシャッタ装置で撮像素子の受光面を遮光してから、その遮光状態でテスト撮像を行なう（ステップＳ１０１）。すなわち暗黒下でＣＣＤドライバ１０６により本カメラの最長露出時間Ｔmax（設定は任意：ここでの例示値５ｓ）の電荷蓄積動作を行なってテスト撮像信号（暗出力信号）を読み出し、ディジタルプロセス１０８に格納する。ディジタルプロセス１０８では、まず最初に、ファインダからの逆入射光など誤検出の可能性が高い状況であるか否かを判断するために、欠陥検出信頼性判定部１１２ｅの制御の下に、ＣＣＤ１０５の撮像エリアの中央部６４×６４画素の出力平均値が算出され（ステップＳ１０２）、その出力平均値が５（５／２５５＝約２％）を超えているかどうかにより、遮光不良状態の有無が判定される（ステップＳ１０３）。出力平均値が５（５／２５５＝約２％）を越えている場合には、遮光不良、つまり光学ファインダから逆入射光やシャッタ装置１０３ａが全閉しない等の不良が発生していると判断され、欠陥検出処理が中止される。
【００４３】
出力平均値が５（５／２５５＝約２％）以下であれば、欠陥検出処理が行われる。この場合、最初に、欠陥補償制御部１１２ｄの制御の下に「検出用欠陥補償処理」が行われる（ステップＳ１０４）。「検出用欠陥補償処理」は、初期欠陥データとして登録されている欠陥画素を欠陥検出動作の検出対象から除外する目的で行われるものであり、記憶領域Ｄにコピーされている初期欠陥データに基づいて最近接同色画素による補間処理が行われる。
【００４４】
記憶領域Ｃにコピーされている追加登録の欠陥データに関しても重複検出を排除する目的で「検出用欠陥補償処理」を行うことが考えられるが、初期欠陥データに比べると追加登録の欠陥データの信頼性は必ずしも十分とは言えないので、検出用欠陥補償処理は初期欠陥データで指定される欠陥画素についてのみ行うことが好ましい。
【００４５】
次いで、初期欠陥データに基づいて欠陥補償された後の画像情報をディジタルプロセス１０８で解析することにより、暗出力レベルの大きい画素を欠陥画素として選択するための欠陥検出を行う（ステップＳ１０５）。このように、「検出用欠陥補償処理」によって、初期欠陥データに基づいて補償処理を行なった後の画素情報に対して欠陥画素の検出処理が行われるので、既に欠陥画素アドレスとして登録された画素についてはその補償後のデータに対して欠陥検出が行われることになる。よって、欠陥画素として登録されている画素が検出の度に再度欠陥として検出されてしまうという不具合の発生を防止することが可能となり、未登録の後発性欠陥のみを検出対象とすることが可能となる。
【００４６】
ステップＳ１０５の欠陥検出では、有効出力画素の全データに関して各出力レベルを調べて基準となる検出レベルと比較するというレベル比較方式ではなく、暗出力レベルが大きいものから順に上位３２個の画素を単純に選択するという方式が用いられる。つまり、検出レベルとは無関係に、暗出力レベルが大きいワースト３２個の画素が欠陥画素として判定されることになる。検出画素数を３２個に制限しているので、補完対象の画素数が欠陥補償処理の許容する画素数以上になるという検出画素数の増えすぎによる画質破綻が生じることはない。また、ＣＣＤ１０５が比較的欠陥の程度の軽い素子である場合であっても、少なくともワースト３２画素についてはそれを検出できるので、欠陥画素の検出漏れなどの不具合が生じることもない。
【００４７】
ワースト３２個の画素選択動作においては、図６に示すような３２画素分のバッファが使用される。最初の３２画素については無条件にその画素アドレスと暗出力レベルのペアがバッファに順次登録される。３３画素目からは、各画素毎に、その時点でバッファに記憶されている最小の暗出力レベルとの比較が行われ、バッファに登録するか否かが判断される。このように、画素選択動作は単純な演算処理により行うことが出来る。
【００４８】
なお、最大暗出力レベルの画素が同値で３２個よりも多く存在する場合には、例外的に、検出画素が画面の４隅などに分散するようにそれら同値最大の画素それぞれの中から登録する画素を適宜選別する処理を行うようにすればよい。また、実際には、例えば暗出力レベルがほとんど零の画素については欠陥画素としないというレベル判定を併用しても良いことはもちろんである。
【００４９】
次いで、画素選択動作で選択されたワースト３２個の欠陥画素アドレスが、記憶領域Ｅに登録される（ステップＳ１０６）。そして、記憶領域Ｃに読み込まれている欠陥画素アドレスとの重複をチェックし、重複しない欠陥画素アドレスのみがＥＥＰＲＯＭ１１８の記憶領域Ａに追加書き込みされる（ステップＳ１０７）。
【００５０】
次に、図７のフローチャートを参照して、本撮像時の撮像・記録動作について説明する。
【００５１】
まず、撮影に先立ってマニュアル設定または測光結果に基づいて撮影に必要な露光時間が設定され、本撮像の撮影トリガー指令を受けたら所定の露出制御値に基いた露光を行ない、ＣＣＤ１０５からの撮像信号の読み出しが行われる（ステップＳ１１１）。撮像信号はＡ／Ｄ変換された後にディジタルプロセス１０８に入力され、そこで欠陥補償処理が実行される（ステップＳ１１２）。この欠陥補償処理では、基本的には、記憶領域Ｃ，Ｄ，Ｅそれぞれに記憶されている欠陥画素アドレスの総和に基づいて行われる。具体的には、記憶領域Ｃの欠陥画素アドレスに基づく欠陥補償と、記憶領域Ｄの欠陥画素アドレスに基づく欠陥補償と、記憶領域Ｅの欠陥画素アドレスに基づく欠陥補償とをそれぞれ実行すればよい。欠陥補償処理のアルゴリズム自体は「検出用欠陥補償処理」と同じ最近接同色画素による補間処理であり、「検出用欠陥補償処理」の場合と同じ演算処理部にて実現される。
【００５２】
一方、もし前回の欠陥検出でその信頼性が不十分であると判断された場合であっても欠陥検出を実行して欠陥画素アドレスを記憶領域Ｅに追加した場合には、記憶領域Ｅを除くことにより、記憶領域Ｃ，Ｄそれぞれに記憶されている欠陥画素アドレスの総和に基づく欠陥補償処理が行われる（ステップＳ１１２’）。この欠陥補償処理でも最近接同色画素による補間処理が行われ、既に欠陥画素として登録されている画素に関する補間処理は正しく行われることになる。つまり、記憶領域Ｅと重複的に欠陥画素として登録されている画素については、欠陥補償処理は通常通り行われる。
【００５３】
そして、ステップＳ１１２またはＳ１１２’による欠陥補償後の画像情報に対して各種画像処理を施した後に（ステップＳ１１３）、メモリカード１１０に記録する（ステップＳ１１４）。
【００５４】
次に、図８のフローチャートを参照して、電池挿入が検出されてからの一連の処理の流れについて説明する。
【００５５】
電池交換などによって新たに電池が挿入された場合（または電池が挿入されてない状態で電源アダプタが接続された場合）、それによってシステムコントローラ１１２が起動され、初期動作が開始される（ステップＳ１２１）。そして、システムコントローラ１１２は電源スイッチの投入を待機するスタンバイモードとなる。使用者によって電源スイッチがＯＮされると（ステップＳ１２２）、システムコントローラ１１２は電源回路１１９を制御してカメラ内の各部への電源供給を開始させ、カメラを電源オン状態に設定する（ステップＳ１２３）。この電源オンが電池挿入後の最初の電源投入であった場合には（ステップＳ１２４のＹＥＳ）、システムコントローラ１１２は、ＥＥＰＲＯＭ１１８から記憶領域Ａ，Ｂの欠陥データを読み込み（ステップＳ１２５）、それをＲＡＭ１１２ａの記憶領域Ｂ，Ｃに書き込む（ステップＳ１２６）。
【００５６】
システムコントローラ１１２にはタイマーが内蔵されており、そのタイマーによって前回の欠陥検出を実行した時点あるいは電池挿入時点から２４時間経過していることが検出されると（ステップＳ１２７のＹＥＳ）、図５で説明した欠陥検出動作が開始され、後発性欠陥画素の検出およびＥＥＰＲＯＭ１１８への追加登録が行われる（ステップＳ１２８）。
【００５７】
この後、システムコントローラ１１２は、シャッタートリガ操作や電源スイッチＯＦＦ等を待機するモードとなる。シャッタートリガ操作（撮影トリガー指令）がなされると（ステップＳ１２９のＹＥＳ）、システムコントローラ１１２は、図７のフローチャートで説明した撮像・記録動作を実行する（ステップＳ１３０）。また電源スイッチがＯＦＦされた場合には（ステップＳ１３１のＹＥＳ）、システムコントローラ１１２は、電源回路１１９を制御してカメラ内の各部への電源供給を停止してカメラを電源オフした後（ステップＳ１３２）、電源スイッチの投入を待機するスタンバイモードとなる。
【００５８】
以上のように、本実施形態においては、ＣＣＤ１０５の画素欠陥を検出し、それによって取得した欠陥データに基づいてＣＣＤ１０５の欠陥画素に対して補償を行なう撮像装置において、ファインダからの逆入射光など誤検出の可能性が高い状況を検出することにより、欠陥検出を中止したり、誤検出の可能性が高い状況で検出された当該欠陥データに関する欠陥補正処理への適用を禁止する、といった制御を用いることにより、誤検出情報に基づいた欠陥補償を行なうことによる画質劣化が防止できるようになる。
【００５９】
なお、本発明は、上記実施形態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種々に変形することが可能である。例えば、上記実施形態では欠陥検出、欠陥画素の登録、補償処理、欠陥検出に係る信頼性判定処理をいわゆる白欠陥を対象に説明したが、黒欠陥についても同様にして欠陥検出、欠陥画素の登録、補償処理、欠陥検出に係る信頼性判定処理を行うことが出来る。黒欠陥検出時には遮光状態にするのではなく何らかの方法で撮像面への白色光入力を行えばよい。
【００６０】
また上述の実施形態においては、「撮像エリアの中央部６４×６４画素の出力」の平均値を用いて信頼性判定を行ったが、「平均」は１つの例であり、「加算平均」「相乗平均」等はもとより要するに「平均的なレベル」を１つのパラメータとして採用することで、極めて簡単な判定基準によって実効を得ることができる。無論、例えば画素毎の暗電荷レベルの連続性を解析するなど、他の任意の信頼性判定方法を用いても良い。さらに上記では中央部の限られた領域のみに着目することで、極めて簡易に実効を得ているが、例えばこれと同様の領域を全画面を埋め尽くすように多数設けるなどしても良い。上記例に比較すれば複雑にはなるが、様々な原因による迷光の影響や、その他の原因による場合など対応可能な不具合が格段に増えるという利点を有する。
【００６１】
また、上記では近隣画素データによる補完を用いた「欠陥補償」を例にとったが、これに限らず例えば各画素毎に暗電荷レベルを減算するような減算補正を含めて一般の「欠陥補正」に対しても、検出の信頼性を判断し、信頼性が低い場合にはその欠陥補正が適用されないようにする本発明が同様に有効であることは言うまでも無い。さらに、本例ではディジタルスチルカメラを例示して説明したが、ディジタルムービーに対しても同様にして適用することができる。
【００６２】
また更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光学ファインダからの逆入射光などの影響の有無を正しく判定して、欠陥の誤検出による問題を解消できるようになり、誤検出情報に基づいた欠陥補償を行なうことによる画質劣化を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる電子カメラの構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態に係わる電子カメラにおける光学ファインダ周辺の構造を示す図。
【図３】同実施形態で用いられるＥＥＰＲＯＭの構造と欠陥データのリード・ライト処理を説明するための図。
【図４】同実施形態においてＥＥＰＲＯＭに登録される欠陥データの構造を説明するための図。
【図５】同実施形態における欠陥検出動作の手順を説明するためのフローチャート。
【図６】図５の欠陥検出動作で行われるワースト所定数選択処理の演算処理を説明するための図。
【図７】同実施形態における撮像・記録動作の手順を説明するためのフローチャート。
【図８】同実施形態において電池挿入が検出されてからの一連の処理の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
１０１…レンズ系
１０２…レンズ駆動機構
１０３…露出制御機構
１０４…フィルタ系
１０５…ＣＣＤカラー撮像素子
１０６…ＣＣＤドライバ
１０７…プリプロセス回路
１０８…ディジタルプロセス回路
１０９…カードインターフェース
１１０…メモリカード
１１１…ＬＣＤ画像表示系
１１２…システムコントローラ（ＣＰＵ）
１１２ａ…ＲＡＭ
１１２ｂ…メモリ制御部
１１２ｃ…欠陥データ検出部
１１２ｄ…欠陥補償制御部
１１２ｅ…欠陥検出信頼性判定部
１１８…ＥＥＰＲＯＭ
１１９…電源回路
【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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