(57)【要約】【課題】  複数チャンネルを介して画像信号を出力する場合に、本画像信号と黒画像信号とから補正画像信号を生成する際に必要なメモリの容量を削減すると共に、メモリが接続されるデータバスの帯域が補正処理に必要な帯域となるように保障すること。【解決手段】  生成した画像信号を複数のチャンネルを介して出力するＣＣＤ（１４１〜１４３）と、シャッタ（１５１）と、露光状態でＣＣＤで生成される本画像信号を前記複数のチャンネルから並行して出力し、遮光状態でＣＣＤで生成される黒画像信号を前記複数のチャンネル間で時分割でＣＣＤから出力するように制御するＣＰＵ（１０２）と、本画像信号を並行して記憶するＲＡＭ（１１５）と、ＲＡＭに記憶された本画像信号と、黒画像信号とに基づいて、補正画像信号を取得する演算手段とを有し、本画像信号を記憶したＲＡＭの領域に、対応する補正画像信号を記憶する。【選択図】  図１
2007037051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射する被写体の光学像を光電変換して画像信号を生成し、生成した画像信号を複数のチャンネルを介して出力する撮像手段と、
前記撮像手段の受光面を露光状態または遮光状態に切り替えるシャッタ手段と、
前記シャッタ手段による露光状態で前記撮像手段で生成される第１の画像信号を前記複数のチャンネルから並行して出力し、前記シャッタ手段による遮光状態で前記撮像手段で生成される第２の画像信号を前記複数のチャンネル間で時分割で前記撮像手段から出力するように制御する制御手段と、
前記第１の画像信号を並行して記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された第１の画像信号と、前記第２の画像信号とに基づいて、第３の画像信号を取得する演算手段とを有し、
前記記憶手段の前記第１の画像信号を記憶した領域に、対応する前記第３の画像信号を記憶することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
入射する被写体の光学像を光電変換して画像信号を生成し、生成した画像信号を複数のチャンネルを介して並行して出力する撮像手段と、
前記撮像手段の受光面を露光状態または遮光状態に切り替えるシャッタ手段と、
前記シャッタ手段による露光状態または遮光状態のいずれか一方の状態で前記撮像手段から得られる第１の画像信号を、複数のバスを介して並行して記憶する複数の記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された第１の画像信号と、前記シャッタ手段による露光状態または遮光状態の他方の状態で前記撮像手段から得られる第２の画像信号とに基づいて、第３の画像信号を取得する演算手段とを有し、
前記記憶手段の前記第１の画像信号を記憶した領域に、対応する前記第３の画像信号を記憶することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記複数のバスは、前記複数チャンネル分の信号を並行して記憶及び読み出し可能な帯域を少なくとも有することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記演算手段は、前記第１の画像信号と前記第２の画像信号との差分を演算して第３の画像信号を取得することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】
入射する被写体の光学像を光電変換して画像信号を生成し、生成した画像信号を複数のチャンネルを介して出力する撮像手段と、前記撮像手段の受光面を露光状態または遮光状態に切り替えるシャッタ手段と、前記複数チャンネルから並行して出力される画像信号を並行して記憶可能な記憶手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
前記シャッタ手段による露光状態で前記撮像手段で生成される第１の画像信号を前記複数のチャンネルから並行して出力する第１の出力ステップと、
前記第１の出力ステップで出力された前記第１の画像信号を並行して記憶する第１の記憶ステップと、
前記シャッタ手段による遮光状態で前記撮像手段で生成される第２の画像信号を前記複数のチャンネル間で時分割で前記撮像手段から出力する第２の出力ステップと、
前記第１の記憶ステップで記憶された第１の画像信号と、前記第２の出力ステップで出力された前記第２の画像信号とに基づいて、第３の画像信号を取得する演算ステップと、
前記記憶手段の前記第１の画像信号を記憶した領域に、対応する前記第３の画像信号を記憶する第２の記憶ステップと
有することを特徴とする制御方法。
【請求項６】
入射する被写体の光学像を光電変換して画像信号を生成し、生成した画像信号を複数のチャンネルを介して並行して出力する撮像手段と、前記撮像手段の受光面を露光状態または遮光状態に切り替えるシャッタ手段と、前記複数チャンネルから並行して出力される画像信号を、複数のバスを介して並行して記憶可能な複数の記憶手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
前記シャッタ手段による露光状態または遮光状態のいずれか一方の状態で前記撮像手段で生成される第１の画像信号を前記複数のチャンネルから並行して出力する第１の出力ステップと、
前記第１の出力ステップで出力された前記第１の画像信号を、複数のバスを介して複数の記憶手段に並行して記憶する第１の記憶ステップと、
前記シャッタ手段による露光状態または遮光状態の他方の状態で前記撮像手段で生成される第２の画像信号を前記複数のチャンネルから並行して出力する第２の出力ステップと、
前記第１の記憶ステップで記憶された第１の画像信号と、前記第２の出力ステップで出力された第２の画像信号とに基づいて、第３の画像信号を取得する演算ステップと、
前記記憶手段の前記第１の画像信号を記憶した領域に、対応する前記第３の画像信号を記憶する第２の記憶ステップと
有することを特徴とする制御方法。
【請求項７】
前記複数のバスは、前記複数チャンネル分の信号を並行して記憶及び読み出し可能な帯域を少なくとも有することを特徴とする請求項６に記載の制御方法。
【請求項８】
前記演算ステップでは、前記第１の画像信号と前記第２の画像信号との差分を演算して第３の画像信号を取得することを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置及びその制御方法に関し、特に、撮像装置の撮像素子が持つ固体パターンノイズを補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、デジタルカメラなどの撮像装置は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子を駆動して、レンズを介して受光面に入射された被写体像を電気信号に変換し、得られた画像信号をメモリカードなどの記録媒体に記録する。また、撮像素子の受光面とレンズの間にはメカシャッタが設けられており、メカシャッタの開閉状態を制御することで、受光面は露光状態または遮光状態となる。特に、暗いシーンでの撮影などでは、光量を確保するためにメカシャッタを比較的長い時間、開放状態として撮像素子に蓄積される電荷を確保することがある。しかし、長時間の露光を行うと、撮像素子周辺で発生する高速パルスや、撮像素子の構造に起因して発生するノイズ（以下、固定パターンノイズ）の影響が非常に大きくなる。
【０００３】
そこで、従来のデジタルカメラは、画像信号に含まれる固定パターンノイズを除去するため、以下のような補正処理を行っている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、ユーザがシャッタボタンを押下すると、まずメカシャッタを開いた露光状態で撮像素子から画像信号（以下、「本画像信号」と呼ぶ。）を取得し、メモリに格納する。その後、メカシャッタを閉じた遮光状態で本画像信号と同じ時間、撮像素子で電荷の蓄積を行って画像信号（以下、「黒画像信号」と呼ぶ。）を取得し、メモリに格納する。その後、メモリから本画像信号と黒画像信号を読み出し、本画像信号から黒画像信号を減算して、得られた補正画像信号をメモリに格納する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０２０５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記補正処理を行う従来のデジタルカメラでは、本画像信号と黒画像信号をそれぞれメモリに記憶するため、補正処理を行わないデジタルカメラに比べて、より多くのメモリ領域が必要となる。特に、近年は撮像素子の多画素化が進んでいるため、黒画像信号を格納するためにメモリ領域を割いてしまうと、多くのメモリ領域を用いる連続撮影といったその他の機能が制限されてしまう可能性がある。
【０００６】
そこで、撮像素子から黒画像信号を取得すると同時に、メモリに格納された本画像信号を読み出し、本画像信号から黒画像信号を減算して、得られた補正画像信号をメモリに格納することが考えられる。
【０００７】
しかし、この場合には、撮像素子から黒画像信号を取得する処理に同期して、メモリからの本画像信号の読み出しと、補正画像信号の格納とを行う必要があるため、メモリに対する単位時間あたりのデータ転送量が非常に大きくなる。上述のとおり、撮像素子の多画素化が進んでいるため、画像信号のデータ量は大きくなる傾向にあり、メモリが接続されるデータバスの帯域によっては、こうした補正処理が実現できない場合がある。
【０００８】
特に、３ＣＣＤ方式のデジタルカメラなど、撮像素子を複数備える撮像装置では、画像信号のデータ量がさらに大きくなるため、こうした補正処理を実現するのは困難となる。
【０００９】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、撮像素子が複数チャンネルを介して画像信号を出力する撮像装置において、本画像信号と黒画像信号とから補正画像信号を生成する際に必要なメモリの容量を削減すると共に、メモリが接続されるデータバスの帯域が補正処理に必要な帯域となるように保障することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、入射する被写体の光学像を光電変換して画像信号を生成し、生成した画像信号を複数のチャンネルを介して出力する撮像手段と、前記撮像手段の受光面を露光状態または遮光状態に切り替えるシャッタ手段と、前記シャッタ手段による露光状態で前記撮像手段で生成される第１の画像信号を前記複数のチャンネルから並行して出力し、前記シャッタ手段による遮光状態で前記撮像手段で生成される第２の画像信号を前記複数のチャンネル間で時分割で前記撮像手段から出力するように制御する制御手段と、前記第１の画像信号を並行して記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された第１の画像信号と、前記第２の画像信号とに基づいて、第３の画像信号を取得する演算手段とを有し、前記記憶手段の前記第１の画像信号を記憶した領域に、対応する前記第３の画像信号を記憶する。
【００１１】
また、入射する被写体の光学像を光電変換して画像信号を生成し、生成した画像信号を複数のチャンネルを介して出力する撮像手段と、前記撮像手段の受光面を露光状態または遮光状態に切り替えるシャッタ手段と、前記複数チャンネルから並行して出力される画像信号を並行して記憶可能な記憶手段とを有する撮像装置の本発明の制御方法は、前記シャッタ手段による露光状態で前記撮像手段で生成される第１の画像信号を前記複数のチャンネルから並行して出力する第１の出力ステップと、前記第１の出力ステップで出力された前記第１の画像信号を並行して記憶する第１の記憶ステップと、前記シャッタ手段による遮光状態で前記撮像手段で生成される第２の画像信号を前記複数のチャンネル間で時分割で前記撮像手段から出力する第２の出力ステップと、前記第１の記憶ステップで記憶された第１の画像信号と、前記第２の出力ステップで出力された前記第２の画像信号とに基づいて、第３の画像信号を取得する演算ステップと、前記記憶手段の前記第１の画像信号を記憶した領域に、対応する前記第３の画像信号を記憶する第２の記憶ステップと有する。
【００１２】
また、別の構成によれば、本発明の撮像装置は、入射する被写体の光学像を光電変換して画像信号を生成し、生成した画像信号を複数のチャンネルを介して並行して出力する撮像手段と、前記撮像手段の受光面を露光状態または遮光状態に切り替えるシャッタ手段と、前記シャッタ手段による露光状態または遮光状態のいずれか一方の状態で前記撮像手段から得られる第１の画像信号を、複数のバスを介して並行して記憶する複数の記憶手段と、前記記憶手段に記憶された第１の画像信号と、前記シャッタ手段による露光状態または遮光状態の他方の状態で前記撮像手段から得られる第２の画像信号とに基づいて、第３の画像信号を取得する演算手段とを有し、前記記憶手段の前記第１の画像信号を記憶した領域に、対応する前記第３の画像信号を記憶する。
【００１３】
また、入射する被写体の光学像を光電変換して画像信号を生成し、生成した画像信号を複数のチャンネルを介して並行して出力する撮像手段と、前記撮像手段の受光面を露光状態または遮光状態に切り替えるシャッタ手段と、前記複数チャンネルから並行して出力される画像信号を、複数のバスを介して並行して記憶可能な複数の記憶手段とを有する撮像装置の本発明の制御方法は、前記シャッタ手段による露光状態または遮光状態のいずれか一方の状態で前記撮像手段で生成される第１の画像信号を前記複数のチャンネルから並行して出力する第１の出力ステップと、前記第１の出力ステップで出力された前記第１の画像信号を、複数のバスを介して複数の記憶手段に並行して記憶する第１の記憶ステップと、前記シャッタ手段による露光状態または遮光状態の他方の状態で前記撮像手段で生成される第２の画像信号を前記複数のチャンネルから並行して出力する第２の出力ステップと、前記第１の記憶ステップで記憶された第１の画像信号と、前記第２の出力ステップで出力された第２の画像信号とに基づいて、第３の画像信号を取得する演算ステップと、前記記憶手段の前記第１の画像信号を記憶した領域に、対応する前記第３の画像信号を記憶する第２の記憶ステップと有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、撮像素子が複数チャンネルを介して画像信号を出力する撮像装置において、本画像信号と黒画像信号とから補正画像信号を生成する際に必要なメモリの容量を削減すると共に、メモリが接続されるデータバスの帯域が補正処理に必要な帯域となるように保障することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
【００１６】
＜第１の実施形態＞
本第１の実施形態では、３ＣＣＤ方式の撮像素子を備えるデジタルカメラに代表される撮像装置について説明する。この撮像装置は、３チャンネルの画像信号を同時に取得した後、１チャンネルずつ時分割で固定パターンノイズに対する補正処理を行って、補正画像信号をメモリに格納する構成を有する。なお、以下の説明では撮像素子がＣＣＤであるものとして説明するが、ＣＣＤイメージセンサ以外に、ＭＯＳイメージセンサ、ＣｄＳ−Ｓｅ密着型イメージセンサ、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）密着型イメージセンサ、バイポーラ密着型イメージセンサ等があり、いずれを用いてもよい。
【００１７】
図１は、第１の実施形態における撮像装置１００の構成を示すブロック図である。
【００１８】
撮像装置１００において１０２はＣＰＵであり、バス１０１を介して、ＲＡＭ１０３、ＲＯＭ１０４、キー操作処理部（ＫＥＹ）１０５、入力画像処理エンジン（ＩＮＰＵＴ）１１１、出力画像処理エンジン（ＯＵＴＰＵＴ）１２１と接続されている。更に、レンズ制御部（ＬＥＮＳ）１４０、３つのアナログフロントエンド（ＡＦＥ）１４４〜１４６にも接続されている。ＣＰＵ１０２はＲＯＭ１０４に格納されている制御プログラムを基に動作し、動作時の一時的な情報の格納場所としてＲＡＭ１０３を用いる。
【００１９】
画像記録装置１００には、図示しないが、モードダイヤルやシャッタボタン、十字キーといった操作キーがあり、ユーザによるキー操作の状態は、キー操作処理部１０５で保持される。ＣＰＵ１０２の制御プログラムは、定期的に操作キーの操作の状態をキー操作処理部１０５より取得する。そして、ＣＰＵ１０２の制御プログラムは取得した操作キーの操作状態に基づき、レンズ制御部１４０と、ＡＦＥ１４４〜１４６と、入力画像処理エンジン１１１と、出力画像処理エンジン１２１とを制御して、後述する静止画記録処理を行う。なお、これらの制御は、後述する入力画像処理エンジン１１１からの一定周期の割り込みに同期して行われる。
【００２０】
ＡＦＥ１４４〜１４６は制御プログラムの制御に基づいて動作し、それぞれがＣＣＤ１４１〜１４３を駆動して取得したＲ、Ｇ、Ｂチャンネルの画像信号を、入力画像処理エンジン１１１に出力する。
【００２１】
入力画像処理エンジン１１１はＣＰＵ１０２の制御プログラムによる制御に基づいて動作するＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ＩＣ）である。入力画像処理エンジン１１１は一定周期でアサートされるＨＤ（水平同期）信号と、ＶＤ（垂直同期）信号を生成する。ＶＤ信号のアサート時には、入力画像処理エンジン１１１はＣＰＵ１０２に対して割り込みを行う。また、ＡＦＥ１４４、１４５、１４６より入力されたＲ、Ｇ、Ｂチャンネルの画像信号に対する信号処理を行う。ここで、信号処理を行うための一時的な画像信号の格納場所として２つのＲＡＭ１１４、１１５を用いる。
【００２２】
そして、入力画像処理エンジン１１１は、信号処理を行って得られた出力画像信号を出力画像処理エンジン１２１に出力する。更に、信号処理を行って得られた記録画像信号をＪＰＥＧコーデック１１２により符号化し、メモリカード制御部（ＣＡＲＤ）１１６を介して、図示しないメモリカード・スロットにセットされたメモリカードに書き込む。
【００２３】
出力画像処理エンジン１２１はＣＰＵ１０２の制御プログラムによる制御に基づいて動作するＡＳＩＣであり、入力画像処理エンジン１１１より入力された画像信号に対する信号処理を行う。ここで、信号処理を行うための一時的な画像信号の格納場所としてＲＡＭ１２４を用いる。また、信号処理を行って得られた出力画像信号は、ＬＣＤ制御部１２６から不図示のＬＣＤ画面へ出力されたり、ビデオ出力制御部１２８から不図示のビデオ出力端子へ出力されたりする。また、信号処理を行って得られた出力画像信号は、磁気テープ記録制御部（ＴＡＰＥ）１２５から不図示の磁気テープへ記録したり、通信制御部（１３９４）１２９において所定の通信フォーマットに変換された後、不図示の通信出力端子へ出力されたりする。さらに、発音制御部（ＳＰＥＡＫＥＲ）１２７は、不図示のスピーカーに警告音を鳴らしたり、画像信号とともに音声が記録されていた場合は、音声再生を行う。
【００２４】
図２は、画像記録装置１００の光学系の構成を示すブロック図である。レンズ１５０から入射した被写体像は、プリズム１５２によりＲ、Ｇ、Ｂの３原色に分光され、ＣＣＤ１４１、１４２、１４３の受光面がそれぞれ露光される。プリズム１５２とレンズ１５０との間にはメカシャッタ１５１が設けられている。ＣＰＵ１０２の制御プログラムがレンズ制御部１４０によってメカシャッタ１５１の開閉状態を制御することで、ＣＣＤ１４１、１４２、１４３の受光面は露光状態または遮光状態となる。
【００２５】
次に、本発明の第１の実施形態において入力画像処理エンジン１１１で行われる静止画記録処理について説明する。
【００２６】
なお、ユーザは制御プログラムによってＬＣＤ画面に表示されたメニュー表示により、対話的に十字キーを操作することで、予め静止画記録時のシャッタ速度を設定しておくことができる。入力されたシャッタ速度は、ＣＣＤ１４１〜１４３における電荷の蓄積時間（または、撮像装置の露光時間）に相当する。シャッタ速度が比較的遅い（つまり、露光時間が長い）場合には、撮像素子周辺で発生する高速パルスや、撮像素子の構造に起因して発生するノイズを補正する補正処理を行う。これに対し、シャッタ速度が比較的速い（つまり、露光時間が短い）場合には、こういったノイズの影響が少ないため、補正処理を行わない。補正処理を行うか否かの判断は、シャッタ速度が予め設定された所定時間よりも長いか短いかを判定した結果に基づいて行われ、この判断基準となる所定時間は、例えばＣＣＤ１４１〜１４３の特性等により適宜変更することが可能である。
【００２７】
［補正処理なし］
まず、上記構成を有する画像記録装置１００における、補正処理を行わない静止画記録処理について説明する。
【００２８】
画像記録装置１００のモードダイヤルが静止画記録モードを選択している状態において、ユーザがシャッタボタンを押下することにより、ＣＰＵ１０２の制御プログラムは静止画記録処理を開始する。
【００２９】
図４は補正処理を行わない静止画記録処理のタイミングチャートである。補正処理を行わない場合は、３つのＣＣＤ１４１、１４２、１４３及びＡＦＥ１４４、１４５、１４６の制御方法は同一であるため、図４ではそれらの制御に関する信号をまとめて記述している。ＣＰＵ１０２の制御プログラムはＡＦＥ１４４〜１４６を制御して、ＣＣＤ１４１〜１４３のリセットを指示するＳＵＢ信号と、ＣＣＤ１４１〜１４３に蓄積された電荷の読み出しを指示するＳＧ信号をＣＣＤ１４１〜１４３に送る。
【００３０】
ＣＣＤ１４１〜１４３はＳＵＢ信号を受けると、それまでに蓄積された電荷をクリアして、その後ＳＧ信号を受けるまでの期間に電荷の蓄積を行い、ＳＧ信号を受けると蓄積された電荷を各ＣＣＤ１４１〜１４３の内部の図示しない伝送路にそれぞれ格納する。伝送路に格納された電荷は、入力画像処理エンジン１１１からＡＦＥ１４４〜１４６を介して送られる水平同期（ＨＤ）信号、垂直同期（ＶＤ）信号に同期して画像信号として取得され、ＡＦＥ１４４〜１４６においてＡ／Ｄ変換され、入力画像処理エンジン１１１へと入力される。
【００３１】
なお、ユーザがシャッタボタンを押下する以前に取得された画像信号は、プレビュー画像として入力画像処理エンジン１１１で処理される。なお、プレビュー画像の処理内容は一般的なものであって、本発明の目的とは異なるのでここでは説明を割愛する。ユーザがシャッタボタンを押下する（ｔ11）と、次のＳＧ信号が送られた時点（ｔ13）で、直前のＳＵＢ信号が送られて（ｔ12）からＣＣＤ１４１〜１４３に蓄積された電荷が伝送路に格納される。従って、ｔ12で送られるＳＵＢ信号は、次のＳＧ信号が送られるまでの時間（ｔ12〜ｔ13）が、上述した予め設定されたシャッタ速度に対応した時間となるように、そのタイミングが制御される。勿論、ＳＵＢ信号ではなく、ＳＧ信号のタイミングを制御するようにしてもよい。また、ＳＧ信号のタイミング（ｔ13）に同期して、ＣＰＵ１０２の制御プログラムはレンズ制御部１４０に対してメカシャッタ１５１を閉じる命令を出し、ＣＣＤ１４１〜１４３を遮光状態にする。
【００３２】
上述したようにして伝送路に格納された電荷は、所定の期間（ｔ13〜ｔ14）にそれぞれＡＦＥ１４４〜１４６を介して本画像信号として入力画像処理エンジン１１１に入力される。
【００３３】
補正処理を行わない静止画記録では、入力画像処理エンジン１１１に入力された本画像信号は、一時的にＲＡＭ１１４、１１５に格納される。図３はＲＡＭ１１４、１１５のメモリマップを示しており、領域３０１がＲＡＭ１１４に割り当てられ、領域３０２がＲＡＭ１１５に割り当てられる。メモリマップは複数のフレームによって構成されており、フレームによって格納する画像信号の種類が異なる。まず、ＡＦＥ１４４、１４５、１４６から入力されたＲ、Ｇ、Ｂ各チャンネルの本画像信号は、Ｒ、Ｇ、ＢチャンネルのＲＡＷデータとしてそれぞれ、領域３０２のＲＡＷ＿Ｒ、ＲＡＷ＿Ｇ、ＲＡＷ＿Ｂフレームに格納される。このとき、本画像信号の取得期間に、３チャンネル分のＲＡＷデータの書き込みがＲＡＭ１１５に対して発生する。入力画像処理エンジン１１１とＲＡＭ１１５を接続するバスは、最低限このデータ転送速度を満たす帯域を持つ必要がある。
【００３４】
続いて、ＲＡＭ１１５の領域３０２に格納されたＲ、Ｇ、ＢチャンネルのＲＡＷデータは、入力画像処理エンジン１１１により色空間変換、γ処理、解像度変換などの画像処理が行われ、ＹＣＣデータとして領域３０２のＹＣＣフレームに格納される。ＹＣＣデータは入力画像エンジン１１１内部のＪＰＥＧコーデック１１２により符号化され、ＪＰＥＧデータとして領域３０１、３０２にまたがるＪＰＥＧフレームに格納される。ＪＰＥＧデータはカード制御部１１６を介して、図示しないメモリカード・スロットにセットされたメモリカードに書き込まれる。一方、ＹＣＣデータに対し、入力画像処理エンジン１１１によりレベル変換、解像度変換などの画像処理が行われ、出力画像データとして領域３０１のＶＦＲ０フレーム（またはＶＦＲ１フレーム）に格納される。そして、出力画像データは入力画像処理エンジン１１１を介して、出力画像処理エンジン１２１に出力される。
【００３５】
［補正処理あり］
次に、本第１の実施形態における補正処理を行う静止画記録処理について説明する。
【００３６】
図５は本第１の実施形態における補正処理を行う静止画記録処理のタイミングチャートである。補正処理を行う場合には、３つのＣＣＤ１４１、１４２、１４３とそれらに対するＡＦＥ１４４、１４５、１４６の制御方法が異なるため、図５ではそれらの制御に関する信号を別々に記述している。
【００３７】
ユーザがシャッタボタンを押下するまでは、図４を参照して説明した補正処理を行わない場合と同じ制御方法によりプレビュー画像を取得する処理を行う。ユーザがシャッタボタンを押下する（ｔ21）と、ＣＰＵ１０２の制御プログラムは、ＳＵＢ信号を送り（ｔ22）、ＣＣＤ１４１〜１４３の電荷をクリアする。そして、予め設定されたシャッタ速度に対応する時間経過後、ＳＧ信号を送る（ｔ23）。このようにして、ＳＵＢ信号が送られた時点から、次のＳＧ信号が送られるまで（ｔ22〜ｔ23）に蓄積された電荷が転送路に格納されることになる。また、ＳＧ信号のタイミング（ｔ23）に同期して、ＣＰＵ１０２の制御プログラムはレンズ制御部１４０に対してメカシャッタ１５１を閉じる命令を出し、ＣＣＤ１４１〜１４３を遮光状態にする。
【００３８】
上述したようにして伝送路に格納された電荷は、所定の期間（ｔ23〜ｔ25）にそれぞれＡＦＥ１４４〜１４６を介して本画像信号として入力画像処理エンジン１１１に入力される。
【００３９】
入力画像処理エンジン１１１に入力された本画像信号は、補正処理を行わない静止画記録の場合と同様に、Ｒ、Ｇ、Ｂ各チャンネルのＲＡＷデータとして、図３に示す領域３０２のＲＡＷ＿Ｒ、ＲＡＷ＿Ｇ、ＲＡＷ＿Ｂフレームにそれぞれ格納される。
【００４０】
続いて、ＣＣＤ１４１〜１４３をメカシャッタ１５１により遮光した状態で画像信号（黒画像信号）を取得する。本画像信号の取得は３つのＡＦＥ１４４、１４５、１４６から同時に行っていたのに比べ、黒画像信号の取得は３つＣＣＤ１４１〜１４３からの画像信号の出力タイミングが互いに重ならないように、時間差を設けて行う。
【００４１】
まず、ｔ23で本画像信号を伝送路に格納した後、ＲチャンネルのＡＦＥ１４４に対してＳＵＢ信号を送り（ｔ24）、本画像信号と同じ蓄積時間をおいてＳＧ信号を送り（ｔ28）、蓄積された電荷をＣＣＤ１４１の伝送路に格納する。そして、伝送路に格納された電荷は、所定の期間（ｔ28〜ｔ29）にＡＦＥ１４４を介してＲチャンネルの黒画像信号として入力画像処理エンジン１１１に入力される。
【００４２】
一方、ＲチャンネルのＣＣＤ１４１の電荷蓄積開始（ｔ24）後、画像信号の取得期間（ｔ28〜ｔ29）と等しい位相差を設けて、ＧチャンネルのＡＦＥ１４５に対してＳＵＢ信号を送り（ｔ26）、ＣＣＤ１４２の電荷蓄積を開始する。そして、本画像信号と同じ蓄積時間をおいてＳＧ信号を送り（ｔ29）、蓄積された電荷をＣＣＤ１４２の伝送路に格納する。このように、位相差を設けて制御することで、Ｒチャンネルの黒画像信号の取得を終えると同時にＧチャンネルの黒画像信号を取得することができる。そして、伝送路に格納された電荷は、所定の期間（ｔ29〜ｔ30）にＡＦＥ１４５を介してＧチャンネルの黒画像信号として入力画像処理エンジン１１１に入力される。
【００４３】
更に、ＧチャンネルのＣＣＤ１４２の電荷蓄積開始（ｔ26）後、画像信号の取得期間（ｔ29〜ｔ30）と等しい位相差を設けて、ＢチャンネルのＡＦＥ１４６に対してＳＵＢ信号を送り（ｔ27）、ＣＣＤ１４３の電荷蓄積を開始する。そして、本画像信号と同じ蓄積時間をおいてＳＧ信号を送り（ｔ30）、蓄積された電荷をＣＣＤ１４３の伝送路に格納する。このように、位相差を設けて制御することで、Ｂチャンネルの黒画像信号の取得を終えると同時にＢチャンネルの黒画像信号を取得することができる。そして、伝送路に格納された電荷は、所定の期間（ｔ30〜ｔ31）にＡＦＥ１４６を介してＢチャンネルの黒画像信号として入力画像処理エンジン１１１に入力される。
【００４４】
図６は図３の領域３０２のＲＡＷ＿Ｒ、ＲＡＷ＿Ｇ、ＲＡＷ＿Ｂに格納された本画像信号のＲ、Ｇ、Ｂ各チャンネルのＲＡＷデータの画像を示す図である。それぞれ、ＣＣＤ１４１〜１４３が持つ固定パターンノイズの影響が、画像に白線や白点などの形で表れている。補正処理を行わない場合には、これらのＲＡＷデータから得られるＹＣＣデータは図７のようになり、記録画像にも固定パターンノイズが大いに影響を及ぼす。
【００４５】
図８はＣＣＤ１４１、１４２、１４３から取得したＲ、Ｇ、Ｂチャンネルの黒画像信号の画像を示す図であり、それぞれの固定パターンノイズのみが取得されている。図５のＲチャンネルの黒画像信号の取得（ｔ28）に同期して、入力画像処理エンジン１１１はＲＡＷ＿Ｒフレームに格納されたＲチャンネルの本画像信号を読み出し、本画像信号から黒画像信号の減算を行う。そして減算して得られたＲチャンネルの補正画像信号を新たなＲＡＷデータとして、再びＲＡＷ＿Ｒフレームに格納する。
【００４６】
同様に、Ｇ、Ｂチャンネルの黒画像信号の取得（ｔ29、ｔ30）に同期して、Ｇ、Ｂチャンネルの本画像信号を読み出し、本画像信号から黒画像信号の減算を行う。そして、減算して得られら補正画像信号を新たなＲＡＷデータとして、再びＲＡＷ＿Ｇ、ＲＡＷ＿Ｂフレームに格納する。
【００４７】
このとき、Ｒ、Ｇ、Ｂ各チャンネルの黒画像信号の取得期間に、１チャンネル分のＲＡＷデータの読み出し（補正前）と書き込み（補正後）が、ＲＡＭ１１５に対して発生する。しかしながら、入力画像処理エンジン１１１とＲＡＭ１１５を接続するバスは上述の通り、最低限でもＲ、Ｇ、Ｂ３チャンネル分のＲＡＷデータの書き込みを満たす帯域を持っている。そのため、読み出しと書き出しのバスに対する負荷がほぼ同じであるとすれば、この条件は自動的に満たされる。
【００４８】
図９はＲ、Ｇ、Ｂチャンネルの補正されたＲＡＷデータを示す図である。補正前のＲＡＷデータ（図６）に比べ、固定パターンノイズの影響による白線や白点などが除去された画像となる。
【００４９】
これ以降の処理は、補正処理を行わない静止画記録と同様である。即ち、補正されたＲ、Ｇ、ＢチャンネルのＲＡＷデータに対して、入力画像処理エンジン１１１により色空間変換、γ処理、解像度変換などの画像処理が行われ、ＹＣＣデータとして領域３０２のＹＣＣフレームに格納される。なお、図１０は、補正された後のＹＣＣデータの画像を示す図であり、図７と比較して、固定パターンノイズの影響による白線や白点などが除去された画像となる。
【００５０】
上記の通り本第１の実施形態によれば、黒画像信号の読み出しをチャンネル間でずらして行うことで、補正処理を各チャンネル毎に処理することが可能となる。このように、補正処理の為に使用するメモリの容量を増やすことなく、また、メモリが接続されるデータバスの帯域条件内で、補正処理を実行することが可能となる。
【００５１】
なお、上記図５に示す例では、各チャンネル毎に黒画像取得時に、電荷を蓄積するタイミングを異ならせる場合について説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、ＣＣＤ１４１〜１４３において同時に電荷を蓄積し、蓄積した電荷を垂直転送部に保持しておき、垂直転送部から読み出すタイミングをチャンネル間でずらすようにしてもよい。
【００５２】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００５３】
第２の実施形態の画像記録装置は、第１の実施形態の画像記録装置に比べ、３チャンネル同時に補正処理を行う点と、チャンネルによって本画像信号と補正画像信号を複数のメモリに分けて格納する点が異なる。
【００５４】
［補正処理なし］
上記第１の実施形態における補正処理を行わない静止画記録処理と同様である。ただし、本画像信号を格納するＲＡＷ＿Ｒ、ＲＡＷ＿Ｇ、ＲＡＷ＿Ｂフレームは、図３に示す構成と異なり、図１２を参照して後述するように、ＲＡＭ１１４、１１５に振り分けられている。
【００５５】
［補正処理あり］
図１１は本第２の実施形態における補正処理を行う静止画記録のタイミングチャートである。３つのＣＣＤ１４１、１４２、１４３およびＡＦＥ１４４、１４５、１４６の制御方法が同一のため、図１１ではそれらに対する信号をまとめて記述している。
【００５６】
ユーザがシャッタボタンを押下するまでは、図４を参照して説明した補正処理を行わない場合と同じ制御方法によりプレビュー画像を取得する処理を行う。ユーザがシャッタボタンを押下する（ｔ41）と、ＣＰＵ１０２の制御プログラムは、ＳＵＢ信号を送り（ｔ42）、ＣＣＤ１４１〜１４３の電荷をクリアする。そして、予め設定されたシャッタ速度に対応する時間経過後、ＳＧ信号を送る（ｔ43）。このようにして、ＳＵＢ信号が送られた時点から、次のＳＧ信号が送られるまで（ｔ42〜ｔ43）に蓄積された電荷が転送路に格納されることになる。また、ＳＧ信号のタイミング（ｔ43）に同期して、ＣＰＵ１０２の制御プログラムはレンズ制御部１４０に対してメカシャッタ１５１を閉じる命令を出し、ＣＣＤ１４１〜１４３を遮光状態にする。
【００５７】
上述したようにして伝送路に格納された電荷は、所定の期間（ｔ43〜ｔ45）にそれぞれＡＦＥ１４４〜１４６を介して本画像信号として入力画像処理エンジン１１１に入力される。
【００５８】
入力画像処理エンジン１１１に入力された本画像信号は、一時的にＲＡＭ１１４、１１５に格納される。図１２は、本第２の実施形態におけるＲＡＭ１１４、１１５のメモリマップを示しており、領域４０１がＲＡＭ１１４に割り当てられ、領域４０２がＲＡＭ１１５に割り当てられる。第１の実施形態の図３に示すメモリマップとの違いは、３チャンネルのＲＡＷデータ格納用フレームのうち、ＲＡＷ＿Ｒフレームのみ他のフレームと異なるＲＡＭ１１４の領域４０１に割り当てられている点である。
【００５９】
すなわち、ＡＦＥ１４４、１４５、１４６から入力されたＲ、Ｇ、Ｂ各チャンネルの本画像信号は、Ｒ、Ｇ、ＢチャンネルのＲＡＷデータとしてそれぞれ、領域４０１のＲＡＷ＿Ｒフレームと、領域４０２のＲＡＷ＿Ｇ、ＲＡＷ＿Ｂフレームに格納される。このとき、本画像信号の取得期間に、ＲＡＭ１１４に対しては１チャンネル分のＲＡＷデータの書き込みが、ＲＡＭ１１５に対しては２チャンネル分のＲＡＷデータの書き込みが発生する。入力画像処理エンジン１１１とＲＡＭ１１４及び１１５を接続するバスは、最低限このデータ転送速度を満たす帯域を持つ必要がある。
【００６０】
続いて、ＣＣＤ１４１〜１４３をメカシャッタ１５１により遮光した状態で画像信号（黒画像信号）を取得する。本第２の実施形態では、まず、ｔ43で本画像信号を伝送路に格納した後、ＡＦＥ１４４〜１４６に対してＳＵＢ信号を送り（ｔ44）、本画像信号と同じ蓄積時間をおいてＳＧ信号を送り（ｔ46）、蓄積された電荷をＣＣＤ１４１〜１４３の伝送路にそれぞれ格納する。そして、伝送路に格納された電荷は、所定の期間（ｔ46〜ｔ47）にＡＦＥ１４４〜１４６を介してＲ、Ｇ、Ｂ各チャンネルの黒画像信号として入力画像処理エンジン１１１に入力される。
【００６１】
次に、上述した黒画像信号の取得（ｔ46）に同期して、入力画像処理エンジン１１１はＲＡＷ＿Ｒ、ＲＡＷ＿Ｇ、ＲＡＷ＿Ｂフレームに格納された３チャンネル分の本画像信号を読み出し、それぞれの本画像信号から黒画像信号の減算を行う。そして減算して得られた３チャンネル分の補正画像信号を新たなＲＡＷデータとして再びＲＡＷ＿Ｒ、ＲＡＷ＿Ｇ、ＲＡＷ＿Ｂフレームに格納する。
【００６２】
このとき、黒画像信号の取得期間に、ＲＡＭ１１４に対しては１チャンネル分のＲＡＷデータの読み出し（補正前）と書き込み（補正後）が、ＲＡＭ１１５に対しては２チャンネル分のＲＡＷデータの読み出し（補正前）と書き込み（補正後）が発生する。入力画像処理エンジン１１１とＲＡＭ１１５を接続するバスは、最低限２チャンネル分のＲＡＷデータの読み出しと書き込みのデータ転送速度を同時に満たす帯域を持つ必要がある。３チャンネル分のＲＡＷフレームを１つのＲＡＭに割り付けた場合には、３チャンネル分のＲＡＷデータの読み出しと書き込みのデータ転送速度を同時に満たす必要がある。そのため、本第２の実施形態で示すようにＲＡＷフレームを２つのＲＡＭに振り分けたほうがバス帯域の観点から見て有利である。
【００６３】
なお、上記第１の実施形態および第２の実施形態では一例として、先に本画像信号を取得してメモリに格納し、後で黒画像信号を取得しながら上記メモリより本画像信号を読み出して補正処理を行う場合について説明した。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、先に黒画像信号をＲＡＭ１１４、１１５に格納しておき、後で本画像信号を取得しながらＲＡＭ１１４、１１５より黒画像信号を読み出して補正処理を行うようにしてもよい。
【００６４】
また、本第２の実施形態では一例として、２つのメモリに画像信号を振り分けて格納するデジタルカメラについて説明したが、３つ以上のメモリに振り分けることも勿論可能である。また、１つのメモリが複数のバスインターフェイスを備える場合にインターフェイスごとに振り分けるようにしてもよい。
【００６５】
また、上記第１の実施形態および第２の実施形態では一例として、撮影する色ごとにチャンネルを分ける３ＣＣＤ方式の撮像素子を持つデジタルカメラについて説明した。この構成以外にも、撮像素子の画素やラインの位置、ダイナミックレンジなどによってチャンネルを分けるような場合にも、本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における撮像装置の光学系の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における静止画記録時のメモリマップを示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における補正処理を行わない静止画記録処理のタイミングチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態における補正処理を行う静止画記録処理のタイミングチャートである。
【図６】固定パターンノイズを含むＲ、Ｇ、Ｂの本画像信号（ＲＡＷデータ）の画像の一例を示す図である。
【図７】固定パターンノイズを含む記録画像（ＹＣＣデータ）の一例を示す図である。
【図８】Ｒ、Ｇ、Ｂの黒画像信号の一例を示す図である。
【図９】補正処理を行ったＲ、Ｇ、Ｂの補正画像信号（ＲＡＷデータ）の画像の一例を示す図である。
【図１０】補正処理を行った記録画像（ＹＣＣデータ）の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態における補正処理を行う静止画記録処理のタイミングチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施形態における静止画記録時のメモリマップを示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１００  撮像装置
１０１  バス
１０２  ＣＰＵ
１０３  ＲＡＭ
１０４  ＲＯＭ
１０５  キー操作処理部
１１１  入力画像処理エンジン
１１２  ＪＰＥＧコーデック
１１４、１１５  ＲＡＭ
１１６  メモリカード制御部
１２１  出力画像処理エンジン
１２４  ＲＡＭ
１２５  テープ制御部
１２６  ＬＣＤ制御部
１２７  スピーカー制御部
１２８  ビデオ出力制御部
１２９  １３９４入出力制御部
１４０  レンズ制御部
１４１〜１４３  ＣＣＤ
１４４〜１４６  ＡＦＥ
１５０  レンズ
１５１  メカシャッタ
１５２  プリズム
【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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【図１１】
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【図１２】
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