(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズからの光束を受光して被写体に対応した電気信号に変換するための撮像素子を有するデジタルカメラに於いて、
上記撮像素子に対して露出を行い、上記撮像素子からの上記電気信号に基いて画像データを取得するための露出手段と、
上記撮像素子への被写体光の透過若しくは遮光を制御する遮光手段と、
上記撮像素子から得られた画像データを画像記録媒体に記録する記録手段と、
上記遮光手段を遮光状態にして、上記撮像素子からの暗出力データを取得するための暗出力測定手段と、
上記撮像素子の温度を測定するための測温手段と、
上記画像データ及び上記暗出力データに、上記画像データ及び上記暗出力データの各々を取得した時の上記温度を表すデータを付与すると共に、上記画像データと、上記暗出力データの両方を上記画像記録媒体に記録するための制御手段と、
を具備することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
上記制御手段は、上記画像データ及び上記暗出力データに、このデータが画像データであるか、或いは暗出力データであるかの種別を表すデータを付与することを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
【請求項３】
当該デジタルカメラは、上記露出手段による画像データの取得のみを行う第１の撮影シーケンスと、上記画像データの取得に対応した暗出力データの取得を併せて行う第２の撮影シーケンスとを切り換えて動作可能であり、
上記制御手段は、上記画像データ及び上記暗出力データに、このデータが画像データであって且つ対応する暗出力データの無い画像データであるのか、またはこのデータが画像データであって且つ対応する画像データの有る画像データであるのか、或いはこのデータが暗出力データであるのか、の種別を表すデータを付与することを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
【請求項４】
上記制御手段は、上記画像データに対して、この画像データに対応する暗出力データを示す情報を付与することを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
【請求項５】
上記制御手段は、上記画像データ及び上記暗出力データの各々に、上記画像データ及び上記暗出力データの各々を取得した時の上記撮像素子の電荷の蓄積に対応した秒時を表すデータを付与することを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
【請求項６】
当該デジタルカメラは、更に上記撮像素子から得られた上記電気信号を増幅するための増幅率可変の増幅器を具備し、
上記制御手段は、上記画像データ及び上記暗出力データの各々を取得した時の上記増幅器の増幅率を表すデータを付与することを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、撮像素子を使用し、その撮像素子より被写体像を取込む、デジタルカメラに関し、より詳細には固体撮像素子を用いたデジタルカメラに発生する固定パターンノイズを除去したデジタルカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子撮像装置に於いて、従来より用いられているＣＣＤ等の撮像素子では、光を受光していない状態でも電流が発生することがあり、このような電流が発生する主たる要因の一つは暗電流と称されるものである。
【０００３】
この暗電流は、半導体の熱励起による電子−正孔対の発生に起因するものであり、その発生要因もあらゆる欠陥に起因し、発生も素子毎に不均一であって固定パターンとして現れ、これがデバイス感度とダイナミックレンジを制限していた。
【０００４】
この暗電流は、光信号電荷の蓄積時間が長くなると影響が大きくなる性質を有しており、また、温度依存性が大きい性質がある。後者の温度依存性に関しては、例えば温度が８〜１０℃程度上昇すると、一般にはその値が約２倍となる。
【０００５】
このような暗電流の影響を軽減する手段として、撮像素子の一部に光学的遮光部分となるオプティカルブラック部（光学的な黒）を設けて、通常の露光部分からセンサ出力を得ると同時にこのオプティカルブラック部からも出力を得て、これらの出力を比較等することにより、遮光出力基準に黒レベルを固定（クランプ）する方法が用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の方法によれば、遮光された画素と略々同一の暗電流特性を有する露光部の画素に対しては、温度特性を含めて補正を行うことが可能であるが、固定パターンノイズや画素毎の暗電流の温度特性のぱらつきに対しては補正を行うことができない。
【０００７】
そのため、例えば特開平８−５１５７１号公報には、撮影のための撮像素子の積分を行い画像データを得た後に、撮像素子を遮光して積分を行い、暗出力の補正データを求め、画像データと暗出力の補正データから補正演算を行って、暗出力の補正を行う技術が開示されている。
【０００８】
しかしながら、上述した特開平８−５１７１号公報の技術では、撮影後に暗出力の測定を行い、更に暗出力の補正演算を行う必要があるため、そのための時間が必要になる。したがって、次の撮影までの待ち時間が長くなるので、シャッタチャンスを逃す可能性がある。
【０００９】
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、撮影と撮影の間に発生する暗出力の補正演算にかかる時間により、撮影間隔が長くなることを防ぐことのできるデジタルカメラを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわちこの発明は、撮影レンズからの光束を受光して被写体に対応した電気信号に変換するための撮像素子を有するデジタルカメラに於いて、上記撮像素子に対して露出を行い、上記撮像素子からの上記電気信号に基いて画像データを取得するための露出手段と、上記撮像素子への被写体光の透過若しくは遮光を制御する遮光手段と、上記撮像素子から得られた画像データを画像記録媒体に記録する記録手段と、上記遮光手段を遮光状態にして、上記撮像素子からの暗出力データを取得するための暗出力測定手段と、上記撮像素子の温度を測定するための測温手段と、上記画像データ及び上記暗出力データに、上記画像データ及び上記暗出力データの各々を取得した時の上記温度を表すデータを付与すると共に、上記画像データと、上記暗出力データの両方を上記画像記録媒体に記録するための制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１２】
この発明は、撮影レンズからの光束を受光して被写体に対応した電気信号に変換するための撮像素子を有するデジタルカメラに於いて、露出手段により上記撮像素子に対して露出が行われて、上記撮像素子からの上記電気信号に基いて画像データが取得される。また、遮光手段によって、上記撮像素子への被写体光の透過若しくは遮光が制御され、上記撮像素子から得られる画像データは、記録手段によって画像記録媒体に記録される。そして、上記遮光手段が遮光状態にされて、上記撮像素子からの暗出力データが暗出力測定手段によって取得される。また、測温手段によって上記撮像素子の温度が測定される。そして、上記画像データ及び上記暗出力データに、上記画像データ及び上記暗出力データの各々を取得した時の上記温度を表すデータが制御手段によって付与される。更に、上記画像データと、上記暗出力データの両方は、制御手段により上記画像記録媒体に記録される。
【００１４】
この発明によれば、撮像素子の各画素毎に異なる暗出力の補正を行うにあたり、暗出力の補正データをカメラ内部で求め、画像記録媒体に記録し、カメラ外部の演算装置で画像記録媒体に記録された、画像データと暗出力の補正データより、補正演算を行うようにした。したがって、撮影の間の待ち時間の中で、暗出力の補正演算にかかる時間を短縮することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。
図１は、この発明の第１の実施の形態の構成を示すもので、デジタルカメラのブロック構成図である。
【００１６】
図１に於いて、図示されない被写体像からの撮影光束が、撮影レンズ１及び光量を調節するための露出手段である絞り２を介して、図示矢印方向に回動可能なクイックリターンミラー３に導かれる。クイックリターンミラー３の中央部はハーフミラーになっており、該クイックリターンミラー３のダウン時に一部の光束が透過する。そして、この透過した光束は、クイックリターンミラー３に設置されたサブミラー４で反射され、ＡＦセンサ５に導かれる。
【００１７】
一方、クイックリターンミラー３で反射された撮影光束は、ペンタプリズム６、接眼レンズ７を介して撮影者の目に至る。
また、クイックリターンミラー３のアップ時には、上記撮影レンズ１からの光束は、光学的フィルタ９、フォーカルプレーンシャッタ１０を介して撮像手段としてのＣＣＤ１１に至る。上記光学的フィルタ９は、ＣＣＤ１１上で発生するモアレを対策するためのもので、光学的ローパスフィルタと赤外カットフィルタが貼り合わされて構成される。また、フォーカルプレーンシャッタ１０は、先幕及び後幕を有して成るもので、撮影レンズ１からの光束を透過、遮断を制御する遮光手段である。
【００１８】
尚、クイックリターンミラー３のアップ時には、サブミラー４は折り畳まれる。
ＣＰＵ１５は、システムコントローラとしての機能を有している。そして、このＣＰＵ１５には、撮影レンズ１を光軸方向に移動してピント合わせを行うためのレンズ駆動機構１６と、絞り２を駆動するための絞り駆動機構１７と、クイックリターンミラー３のアップダウンの駆動を行うためのミラー駆動回路１８と、シャッタチャージ機構１９と、フォーカルプレーンシャッタ９の先幕、後幕の走行を制御するためのシャッタ制御回路２０と、ＣＣＤ１１の近傍に設置された温度センサ２１と、接眼レンズ７の近傍に設置された測光センサ２２とが接続されている。
【００１９】
上記フォーカルプレーンシャッタ９の先幕、後幕は、駆動源がバネにより構成されており、シャッタ走行後が次の動作のためにバネチャージが必要である。シャッタチャージ機構１９は、そのバネチャージのために設けられている。
【００２０】
また、上記ＣＰＵ１５には、画像データコントローラ２５が接続されている。この画像データコントローラ２５には、ＣＣＤ１１から出力される各画素に対応したアナログ信号に対して電圧増幅を行うための増幅器（ＡＭＰ）２６と、ＣＣＤ１１と共にタイミングパルス発生回路２７で発生されたタイミングパルスを受けて、上記増幅器２６からの出力信号をＡ／Ｄ変換するためのＡ／Ｄ変換回路２８と、得られた画像データを一時的に記憶しておくための画像メモリ２９と、画像モニタドライバ３０と、画像記録回路３２とが接続されている。
【００２１】
上記画像データコントローラ２５は、該ＣＰＵ１５からの命令に基いてタイミングパルス発生回路２７を介してＣＣＤ１１を駆動制御する。また、ＣＣＤ１１からのアナログ信号に対して適当な処理を行った後、画像モニタドライバ３０を経由して画像モニタ３１に表示したり、画像記録回路３２を経由してカメラ内部に装填された記録手段としての画像データ記録媒体３３に記録を行う。
【００２２】
上記増幅器２６は、ＣＣＤ１１から出力される各画素に対応したアナログ信号に対して電圧増幅を行うためのものである。この増幅器２６は、ＣＰＵ１５からのゲインコントロール信号によって、増幅率が２段階に変更可能になっている。この増幅率を可変にする理由については、後述する。
【００２３】
更に、ＣＰＵ１５には、カメラの撮影モード等を表示するための動作表示部３５と、ＣＰＵ１５のＩ／Ｏポートに入力されているスイッチ状態により電源のオン、オフを切換えるカメラの電源スイッチであるパワースイッチ（ＰＷ  ＳＷ）３６と、図示されないレリーズ釦の第１ストロークによってオン状態になるファーストレリーズスイッチ（１Ｒ  ＳＷ）３７と、図示されないレリーズ釦の第２ストロークによってオン状態になるセカンドレリーズスイッチ（２Ｒ  ＳＷ）３８と、暗出力補正を行って画質を向上させるための撮影モード  ＨＱ（ハイクオリティ）モードを設定するためのハイクオリティモードスイッチ（ＨＱＭ  ＳＷ）３９とが接続されている。
【００２４】
ここで、上述した増幅器２６の増幅率を可変にする理由について、図２を参照して説明する。
図２は、ＣＣＤ１１の画素内部のフォトダイオードセルの積分時間に対する積分電圧の関係を示した特性図である。
【００２５】
図２に於いて、ａは被写体が明るい場合の特性であり、ｂは被写体が暗い場合の特性を示している。そして、ＶS はフォトダイオードセルの飽和電圧レベルであり、ＶH は被写体が明るい場合の積分制御レベルである。測光センサ２２の出力に応じて、ＣＰＵ１５に於いて露出演算が行われて、ＣＣＤ１１の露出時間（積分時間）が決定されるが、ＣＣＤ１１の積分レベルがＶH になるように積分時間が決定される。したがって、図示ａの被写体が明るい場合は、積分時間はＴ1 となる。
【００２６】
一方、ＶL は被写体が暗い場合の積分制御レベルである。この場合、測光センサ２２の出力に応じて、ＣＰＵ１５に於いて露出演算が行われてＣＣＤ１１の露出時間（積分時間）が決定されるが、ＣＣＤ１１の積分レベルがＶL になるように積分時間が決定される。
【００２７】
被写体が暗い場合（図示ｂ）に於いて、明るい場合（図示ａ）と同じように積分制御レベルをＶH にすると、積分時間はＴ2 となりかなり長くなってしまう。それ故、実際の撮影に際して手ブレの問題が発生する。したがって、積分制御レベルをＶH からＶL にすることによって、積分時間をＴ2 からＴ3 に短縮することができる。
【００２８】
【表１】
0004388146.tif 000002
【００２９】
上記表１により、露出演算で求められたシャッタ秒時ＳＳ（シフト前のＳＳ）に対して、ＳＳ≦１／３０ｓｅｃでは、積分制御レベルをＶH にして、ＳＳのシフトは行われない。したがって、ＳＳ′＝ＳＳとされる。ここで、ＳＳ′は実制御のシャッタ秒時である。また、増幅器２６の増幅率はＡとする。１／３０＜ＳＳでは、積分制御レベルをＶL にして、露出時間ＳＳのシフトが行われる。ＳＳ′＝ＳＳ×１／４とする。更に、増幅器２６の増幅率は４×Ａとする。
【００３０】
図３は、増幅器２６の内部構成を示した回路図である。
図３に於いて、オペアンプ２６１及び２６２の正入力端子側はＣＣＤ２１からの入力電圧ＶINが供給され、負入力端子側は分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２の接続点及びＲ３、Ｒ４の接続点に接続されている。そして、オペアンプ２６１及び２６２の出力端子は、アナログスイッチ２６３に接続されている。このアナログスイッチ２６３は、ＣＰＵ１５からのゲインコントロール信号に応じて、オペアンプ２６１及び２６２の出力を選択して、出力端子ＶOUT に接続するためのものである。
【００３１】
また、上記分圧抵抗Ｒ３の抵抗値は抵抗Ｒ１と同じであり、抵抗Ｒ４の抵抗値は、Ｒ４＝３Ｒ１＋４Ｒ２の関係式で表される値となっている。したがって、オペアンプ２６１、分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２で構成されている非反転増幅器は、増幅率をＡとした場合に、オペアンプ２６２、分圧抵抗Ｒ３、Ｒ４で構成されている非反転増幅器は、増幅率は４×Ａとなる。
【００３２】
次に、このように構成されたデジタルカメラの動作について説明する。
図４は、この発明の第１の実施の形態の動作シーケンスを説明するフローチャートである。
【００３３】
先ず、ステップＳ１にて、リセット・スタート後の初期設定により、内部メモリの初期化が行われる。次いで、ステップＳ２に於いて、パワースイッチ３６がモニタされる。ここで、パワースイッチ３６がオンならばステップＳ４に進み、オフならばステップＳ３に進む。
【００３４】
ステップＳ３では、動作表示部３５の表示がオフにされる。この動作表示部３５が、もともとオフ状態であった場合は、その状態が保持される。その後、上記ステップＳ２に戻る。
【００３５】
ステップＳ４では、動作表示部３５の表示がオン、または表示内容が更新される。次いで、ステップＳ５に於いて、ハイクオリティモードスイッチ３９がモニタされる。ここで、ハイクオリティモードスイッチ３９がオンであればステップＳ６に進み、オフならばステップＳ７に進む。
【００３６】
ステップＳ６では、モード変更処理が行われる。ここでは、ハイクオリティモードに対応した内部メモリの状態が、セット状態→リセット状態、またはリセット状態→セット状態に切換えられる。このステップＳ６の後は、上記ステップＳ２に戻る。
【００３７】
ステップＳ７では、ファーストレリーズスイッチ３７の状態がモニタされる。ここで、ファーストレリーズスイッチ３７がオンならばステップＳ８に進み、オフならば上記ステップＳ２に戻る。
【００３８】
ステップＳ８では、ＡＦセンサ５が使用されて測距が行われ、その測距結果によりレンズの駆動量が演算される。次いで、ステップＳ９にて、レンズ駆動機構１６が使用されて、ピント合わせのためのレンズ駆動が行われる。
【００３９】
そして、ステップＳ１０では、測光センサ２２が使用されて測光が行われる。また、ステップＳ１１では、測光結果を基にして露出演算が行われて、制御すべき絞り値、ＡＶ値及びシャッタ秒時ＳＳが演算される。
【００４０】
次いで、ステップＳ１２では、絞り駆動機構１７が使用されて絞り込みが行われる。そして、ステップＳ１３にて、ミラー駆動回路１８が使用されてミラーアップが行われると、続くステップＳ１４にて、シャッタ制御回路２０が使用されてフォーカルプレーンシャッタ１０の先幕がスタートされる。
【００４１】
そして、ステップＳ１５に於いて、先幕走行が完了したか否かが判定され、先幕走行が完了したならばステップＳ１６に進む。このステップＳ１６では、ＣＣＤ１１の積分制御が行われる。露出演算結果ＳＳより、上記表１に従って、実制御のシャッタ秒時ＳＳ′が求められる。このシャッタ秒時ＳＳ′に従って、タイミングパルス発生回路２７が使用されて、ＣＣＤ１１の積分制御が行われる。
【００４２】
続くステップＳ１７では、シャッタ制御回路２０が使用されて、フォーカルプレーンシャッタ１０の後幕がスタートされる。そして、ステップＳ１８に於いて、後幕走行が完了したと判定されたならば、ステップＳ１９に進む。
【００４３】
このステップＳ１９では、ＣＣＤ１１から画像データの読出しが行われる。このとき、増幅器２６の増幅率の設定は、上記表１に従って、ＣＰＵ１５からのゲインコントロール信号によって行われる。
【００４４】
ステップＳ２０では、絞り駆動機構１７によって絞り開放駆動が行われ、続くステップＳ２１ではミラー駆動回路１８が使用されて、ミラーダウンが行われる。次いで、ステップＳ２２により、シャッタチャージ機構１９が使用されてシャッタチャージが行われる。
【００４５】
そして、ステップＳ２３にて、画像記録回路３２によって画像データ記録媒体３３に対して画像データの記録が行われる。ステップＳ２４では、画像モニタドライバ３０が使用されて画像モニタ３１上に画像の表示が行われる。
【００４６】
更に、ステップＳ２５に於いて、ハイクオリティモードであるか否かが判定される。ここで、ハイクオリティモードである場合は、続くステップＳ２６にて、サブルーチン“暗出力測定”が行われ、その後上記ステップＳ２に戻る。また、上記ステップＳ２５にて、ハイクオリティモードでない場合は、そのまま上記ステップＳ２に戻る。
【００４７】
次に、図５のフローチャートを参照して、図４のフローチャートのステップＳ２６に於けるサブルーチン“暗出力測定”の詳細な動作を説明する。
先ず、ステップＳ３１にて、温度センサ２１が使用されて測温が行われると、続くステップＳ３２にて、下記表２から判定値（ＳＳ１）が入力される。
【００４８】
【表２】
0004388146.tif 000003
【００４９】
同実施の形態では、露出演算で求められたシャッタ秒時ＳＳ（シフト前の）及び、ＣＣＤ１１近傍の温度データによって、測定が実行されるか否かが決定される。暗出力の測定を実行する判断基準は、上記表２に示される通りである。
【００５０】
すなわち、温度によって異なる判定値ＳＳ１より、長秒時の場合には、暗出力による影響が大きいと判断されて暗出力の測定が実行される。ここで、暗出力は、露出時間（積分時間）が長い程その影響が大きく、その影響度は露出時間に比例する。また暗出力は、温度に依存し、温度が約１０度上がるにつれて暗出力の大きさは倍になる。したがって、温度に応じて、ＳＳ１は異なる。
【００５１】
次に、ステップＳ３３に於いて、露出演算によって求められたＳＳ（シフト前のＳＳであり、上記表１の最左段に相当）とＳＳ１とが比較される。ここで、ＳＳ≧ＳＳ１の場合はステップＳ３４に進み、そうでない場合にはリターンする。
【００５２】
ステップＳ３４では、シャッタ１０が動作されないで、遮光状態でＣＣＤ１１の積分が行われる。この時の積分時間は、図４のフローチャートに於ける上記ステップＳ１６での露出時間ＳＳ′と同じである。すなわち、露出の時と同じ条件で暗出力の測定が行われる。
【００５３】
そして、ステップＳ３５では、暗出力データの読出しが行われ、ステップＳ３６では、画像記録回路３２が使用されて画像データ記録媒体３３に対して暗出力データの記録が行われる。その後、リターンする。
【００５４】
【表３】
0004388146.tif 000004
【００５５】
【表４】
0004388146.tif 000005
【００５６】
上記表３及び表４は、画像データ記録媒体３３に画像データ、または暗出力データを記録する時のデータ構造を示したものである。このうち、表３は１駒分の撮像素子データの構造を示し、その詳細は表４に示される通りである。
【００５７】
図６は、撮影後にカメラから取出した画像データ記録媒体３３、及び暗出力補正ソフト５１をパーソナルコンピュータ５０に装填して暗出力補正を行うためのシステムを示した図である。
【００５８】
暗出力補正データは、ユーザが実際にカメラ５２を操作して暗出力測定を行い、画像データ記録媒体３３に記録されたものが使用される。
次に、図７のフローチャートを参照して、図６に示されるシステムを使用して暗出力補正を行う時の、暗出力補正ソフトのシーケンスについて説明する。
【００５９】
先ず、ステップＳ４１にて、画像データ記録媒体３３から、全画像データ及び全暗出力データが読出され、パーソナルコンピュータ５０のハードディスクにセーブされる。次いで、ステップＳ４２にて、ループカウンタＩがＩ＝０に設定され、ステップＳ４３にてＩ番目の画像データが読出される。
【００６０】
そして、ステップＳ４４に於いて、画像データの内部にある撮像素子データ種別（表３、表４参照）が読出される。ここで、読出された画像データの種別がタイプ１（暗出力補正データ有り）の場合にはステップＳ４５に進み、タイプ０（暗出力補正データ無し）の場合にはステップＳ４８に進む。
【００６１】
次いで、ステップＳ４５では、画像データの内部にある、対応暗出力データＮｏ．（表３、４参照）が読出されて、その対応暗出力データＮｏ．の暗出力データが読出される。そして、ステップＳ４６にて、画素補正が行われる。この詳細については、図８を用いて後述する。
【００６２】
ステップＳ４７では、補正後の画像データが、パーソナルコンピュータ５０のハードディスクにセーブされる。そして、ステップＳ４８では、ループカウンタＩが＋１だけ加算される。この後、ステップＳ４９に於いて、全画像データが終了したか否かが判定される。全画像データが終了していれば終了し、そうでないならば上記ステップＳ４３に戻る。
【００６３】
図８は、図７のフローチャートのステップＳ４６に於けるサブルーチン“画素補正”の詳細な動作を説明するフローチャートである。このサブルーチンでは、１つの画像データの中で、各画素毎に暗出力の補正演算が行われる。
【００６４】
先ず、ステップＳ５１にて、ループカウンタＪが、Ｊ＝０に設定される。そして、ステップＳ５２に於いて、画像データの中でＪ番目の画素のデータＧＤＡＴＡ（Ｊ）から、対応した暗出力データの中でＪ番目の画素のデータＡＤＡＴＡ（Ｊ）が減算され、その結果が補正画素データのＪ番目の画素のデータＨＤＡＴＡ（Ｊ）とされる。
【００６５】
ステップＳ５３では、ループカウンタＪが、＋１だけ加算される。そして、ステップＳ５４に於いて、全画素終了したか否かが判定される。ここで、全画素終了したならばリターンし、そうでないならば上記ステップＳ５２に戻る。
【００６６】
次に、第１の実施の形態の変形例について説明する。
上述した第１の実施の形態では、ハイクオリティ（ＨＱ）モードという暗出力測定のための特別なモードを設定しているが、これに限られることなく、例えば他の撮影モードに連動して暗出力測定をするようにしても良い。例えば、夜景を撮影するための夜景モードに連動するようにしても良い。或いは、プログラム撮影モードとマニュアル撮影モードを有して、そのマニュアル撮影モードが設定された時に連動するようにしても良い。
【００６７】
また、上述した第１の実施の形態は、ハイクオリティモードに設定された上に、更に露出秒時や温度の条件により暗出力測定を行うようにしているが、ハイクオリティモード等の撮影モードのみによって、露出秒時や温度の条件に関わり無く暗出力測定を行うようにしても良い。
【００６８】
更に、上述した第１の実施の形態では、ハイクオリティモードに設定された上に、更に露出秒時や温度の条件により暗出力測定を行うようにしているが、露出秒時や、温度の条件のみによって、ハイクオリティモード等の撮影モード関わり無く暗出力測定を行うようにしても良い。
【００６９】
次に、この発明の第２の実施の形態について説明する。
この第２の実施の形態に於けるシステムの構成は、上述した図１の第１の実施の形態と同じであるので説明は省略する。
【００７０】
図９は、第２の実施の形態に於ける動作シーケンスを説明するフローチャートである。
尚、図９のフローチャートに於いて、ステップＳ６１〜Ｓ６２、ステップＳ６４〜Ｓ６６、ステップＳ７１、ステップＳ７２〜Ｓ８７、ステップＳ９０〜Ｓ９１は、それぞれ図４のフローチャートに於けるステップＳ１〜Ｓ２、ステップＳ４〜Ｓ６、ステップＳ３、ステップＳ７〜Ｓ２２、ステップＳ２３〜Ｓ２４と同じであるので、説明は省略する。
【００７１】
そして、ステップＳ６２に於いて、パワースイッチ３６がオンの場合は、ステップＳ６３に進んで、ＰＷフラグがセットされる。一方、上記ステップＳ６２にて、パワースイッチ３６がオフの場合は、次にステップＳ６７にて上記ＰＷフラグの状態が判定される。ここで、ＰＷフラグ＝１の場合、すなわちパワースイッチ３６が、オン状態→オフ状態に変化した場合はステップＳ６８に進み、ＰＷフラグ＝１でない場合には、上記ステップＳ６２に戻る。
【００７２】
ステップＳ６８では、上記ＰＷフラグがクリアされる。次いで、ステップＳ６９にて、ハイクオリティ（ＨＱ）モードであるか否かが判定される。その結果、ハイクオリティモードの場合はステップＳ７０に進み、そうでない場合はステップＳ７１に進む。
【００７３】
ステップＳ７０では、サブルーチン“暗出力測定”が実行される。このサブルーチンの詳細については、図１０を参照して後述する。
また、ステップＳ８７にてシャッタチャージが成されると、続くステップＳ８８に於いて、ハイクオリティモードであるか否かが判定される。ここで、ハイクオリティモードの場合はステップＳ８９に進み、そうでない場合はステップＳ９０に進む。
【００７４】
ステップＳ８９では、温度センサ２１によって測温が行われる。そして、ステップＳ９０にて、画像記録回路３２が使用されて、画像データ記録媒体３３に対して画像データの記録が行われる。
【００７５】
【表５】
0004388146.tif 000006
【００７６】
【表６】
0004388146.tif 000007
【００７７】
上記表５、表６は、画像データ記録媒体３３に画像データ、または暗出力データを記録する時のデータ構造を示したものである。表５は、１駒分の撮像素子データの構造を示しており、その詳細は、表６に示される通りである。
【００７８】
図１０は、図９のフローチャートに於けるステップＳ７０のサブルーチン“暗出力測定”の詳細な動作を説明するフローチャートである。
先ず、ステップＳ１０１にて、温度センサ２１によって測温が行われる。次いで、ステップＳ１０２にて、暗出力測定を行うための積分時間、ＳＳａ＝１ｓｅｃとされる。
【００７９】
次に、ステップＳ１０３にて、増幅器２６のゲインが低倍率（増幅率Ａ）に設定される。そして、ステップＳ１０４にて、シャッタ１０が動作されずに、遮光状態でＣＣＤ１１の積分制御が行われる。
【００８０】
ステップＳ１０５では、ＣＣＤ１１から暗出力データが読出され、続くステップＳ１０６にて、画像記録回路３２が使用されて、画像データ記録媒体３３に対して、暗出力データの記録が行われる。
【００８１】
暗出力データを記録する時のデータ構造は、上述したように、上記表５、表６に示される通りである。また、暗出力補正を行うためのシステムは、図６に示される通りで、上述した第１の実施の形態と同じである。
【００８２】
上記システムを使用して、暗出力の補正を行う、暗出力補正ソフトのシーケンスは、図７に示される通りで、上述した第１の実施の形態と同じである。
ここで、図７のフローチャートに於けるステップＳ４６の画素補正の処理は、上述した第１の実施の形態と異なり、図１１に示される通りとなる。
【００８３】
図１１は、第２の実施の形態に於いて図７のフローチャートに於けるステップＳ４６のサブルーチン“画素補正”の詳細な動作を説明するフローチャートである。
【００８４】
ステップＳ１１１では、先ず、画像データの中から増幅器２６のゲインデータが読出されてモニタされる。ここで、上記ゲインデータが０（増幅率Ａ）の場合はステップＳ１１３に進み、１（増幅率４×Ａ）の場合にはステップＳ１１２に進む。
【００８５】
ステップＳ１１３では、アンプゲインが低倍率であるので、図１０のフローチャートに於けるステップＳ１０３の「暗出力測定」と同一条件であるので、画像データの中から秒時データＳＳ′が読出されて、ＳＳｇ＝ＳＳ′とされる。
【００８６】
一方、ステップＳ１１２では、アンプゲインが高倍率であるので、図１０のフローチャートに於けるステップＳ１０３の「暗出力測定」とは異なる条件となる。したがって、ここで「暗出力測定」と同一条件にするために、ＳＳｇ＝ＳＳ′×４とされる。
【００８７】
次に、ステップＳ１１４では、暗出力の大きさが積分秒時に比例するので、この積分秒時に起因する暗出力のスケーリングファクタ（暗出力測定時の暗出力の大きさに対する、露出の時の暗出力の大きさの比）Ｆ１が、Ｆ１＝ＳＳｇ／ＳＳａによる求められる。
【００８８】
そして、ステップＳ１１５にて、暗出力の大きさが温度に関連するので、温度に起因する暗出力のスケーリングファクタＦ２が、Ｆ２＝２＾｛（ＴＥＭＰｇ−ＴＥＭＰａ）／１０｝により求められる。ここで、ＴＥＭＰｇは、画像データから読取られた温度データ（露出時のＣＣＤ温度）であり、またＴＥＭＰａは、暗出力データから読取った温度データ（暗出力測定時のＣＣＤ温度）である。
【００８９】
ステップＳ１１６では、ループカウンタＪが、Ｊ＝０に設定される。そして、ステップＳ１１７に於いて、画像データの中でＪ番目の画素のデータＧＤＡＴＡ（Ｊ）から、対応した暗出力データの中でＪ番目の画素のデータＡＤＡＴＡ（Ｊ）にＦ１×Ｆ２倍されたものが減算され、その結果が補正画素データのＪ番目の画素のデータＨＤＡＴＡ（Ｊ）とされる。
【００９０】
ステップＳ１１８では、ループカウンタＪが、＋１だけ加算される。そして、ステップＳ１１９に於いて、全画素終了したか否かが判定される。ここで、全画素終了したならばリターンし、そうでないならば上ステップＳ１１７に戻る。
【００９１】
尚、この第２の実施の形態は、以下のような変形が可能である。
上述した第２の実施の形態では、パワースイッチのオフ時に暗出力測定を行っているが、パワースイッチのオン時に暗出力測定を行うようにしても良い。
【００９２】
また、画像データの構造は、上記表５、表６に示される通りであり、秒時データを記録する上で、実制御のシャッタ秒時ＳＳ′を記録しているが、露出演算にて求めたシャッタ秒時ＳＳを記録するようにしても良い
尚、この発明の上記実施の形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
【００９３】
（１）  被写体像を電気信号に変換するための撮像素子と、
上記撮像素子への被写体光の透過若しくは遮光を制御する遮光手段と、
上記撮像素子から読出された、出力信号を記録するための撮像素子データ記録手段と、
上記撮像素子に対して適正な露出条件を決定し、露出を行い、上記撮像素子から画像データを得るための露出手段と、
上記露出実行手段の動作に対応して、上記遮光手段を遮光状態にして、上記撮像素子からの暗出力データを得るための暗出力測定手段と、
レリーズ動作に応答して、露出手段と暗出力測定手段の両方を動作させる撮影実行手段と、
を具備することを特徴とするデジタルカメラ。
【００９４】
（２）  被写体像を電気信号に変換するための撮像素子と、
上記撮像素子への被写体光の透過若しくは遮光を制御する遮光手段と、
上記撮像素子から読出された、出力信号を記録するための撮像素子データ記録手段と、
上記撮像素子に対して適正な露出条件を決定し、露出を行い、上記撮像素子から画像データを得るための露出手段と、
上記露出実行手段の動作に対応して、上記遮光手段を遮光状態にして、上記撮像素子からの暗出力データを得るための暗出力測定手段と、
レリーズ動作に応答して、露出手段のみ動作させる第１の撮影モードと、レリーズ動作に応答して、露出手段と暗出力測定手段の両方を動作させる第２の撮影モードを有する撮影実行手段と、
上記第１の撮影モードと第２の撮影モードを切換える撮影モード切換え手段と、
を具備することを特徴とするデジタルカメラ。
【００９５】
（３）  被写体像を電気信号に変換するための電子撮像素子を有するデジタルカメラに於いて、
上記撮像素子に対して露出を行い、撮像素子から画像データを得るための露出手段と、
上記撮像素子への被写体光の透過若しくは遮光を制御する遮光手段と、
上記撮像素子から得られる画像データを記録する記録手段と、
上記露出手段の露出動作のみを行う第１の撮影モードと、上記遮光手段で遮光した状態で、上記撮像素子の出力から暗出力データを得る動作及び上記露出手段の露出動作の両方を行う第２の撮影モードとを切換えるモード切換え手段と、
を具備することを特徴とするデジタルカメラ。
【００９６】
（４）  上記第１の撮影モードと上記第２の撮影モードの何れかを設定するモード設定手段を更に具備し、
上記モード切換え手段は、上記モード設定手段からの信号に応じて、上記第１の撮影モードと第２の撮影モードの何れかに切換わることを特徴とする上記（３）に記載のデジタルカメラ。
【００９７】
（５）  上記記録手段は、上記画像データと上記暗出力データを記録するときに、そのデータが上記画像データであるのか或いは上記暗出力データであるのかを識別するための識別データを記録することを特徴とする上記（３）に記載のデジタルカメラ。
【００９８】
（６）  上記記録手段は、上記画像データと上記暗出力データを記録するときに、どの画像データに上記暗出力データを使用するかを識別するための対応関係を示すデータを記録することを特徴とする上記（３）若しくは（５）に記載のデジタルカメラ。
【００９９】
（７）  被写体像を電気信号に変換するための電子撮像素子を有するデジタルカメラに於いて、
上記撮像素子に対して露出を行い、撮像素子から画像データを得るための露出手段と、
上記撮像素子への被写体光の透過若しくは遮光を制御する遮光手段と、
上記撮像素子から得られる画像データを記録する記録手段と、
上記露出手段の露出動作に連動して、上記遮光手段によって遮光し、上記撮像素子の出力から暗出力データを測定する暗出力測定手段と、
上記暗出力測定手段に対して動作信号を出力する命令手段と、
を具備することを特徴とするデジタルカメラ。
【０１００】
（８）  上記命令手段は、カメラ操作部材を操作することによって、上記暗出力測定手段に対して動作信号を出力することを特徴とする上記（７）に記載のデジタルカメラ。
【０１０１】
（９）  上記カメラの操作部材は、電源スイッチであることを特徴とする上記（８）に記載のデジタルカメラ。
（１０）  上記記録手段は、上記画像データと上記暗出力データを記録するときに、そのデータが上記画像データであるのか或いは上記暗出力データであるのかを識別するための識別データを記録することを特徴とする上記（７）に記載のデジタルカメラ。
【０１０２】
（１１）  上記記録手段は、上記画像データと上記暗出力データを記録するときに、どの画像データに上記暗出力データを使用するかを識別するための対応関係を示すデータを記録することを特徴とする上記（７）若しくは（１０）に記載のデジタルカメラ。
【０１０３】
（１２）  上記撮像素子近傍の温度を測定する測温手段を更に具備し、
上記記録手段は、上記画像データと上記暗出力データを記録するときに、撮影時の上記温度も記録することを特徴とする上記（７）若しくは（１１）に記載のデジタルカメラ。
【０１０４】
（１３）  撮影時の撮影秒時を測定する測定手段を更に具備し、
上記記録手段は、上記画像データと上記暗出力データを記録するときに、上記撮影秒時も記録することを特徴とする上記（７）若しくは（１１）に記載のデジタルカメラ。
【０１０５】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、画像データと暗出力データの両方を画像記録媒体に記録するようにしたので、撮影と撮影の間に発生する暗出力の補正演算にかかる時間を省略することができ、撮影間隔を短縮することができる。
また、画像データ及び暗出力データに、このデータが画像データであるか、或いは暗出力データであるかの種別を表すデータを付与するようにしたので、撮影後の後処理で暗出力の補正演算を行う際に、画像記録媒体に記録されたデータが画像データであるのか暗出力データであるのかを容易に識別することができる。
更に、画像データに対して、この画像データに対応する暗出力データを示す情報を付与するようにしたので、撮影後の後処理で暗出力の補正演算を行う際に、画像データに対応した暗出力データを容易に探し出すことができる。
また、画像データ及び上記暗出力データの各々に、上記画像データ及び暗出力データの各々を取得した時の温度を表すデータや、撮像素子の電荷の蓄積に対応した秒時を表すデータ、或いは増幅器の増幅率を表すデータを付与するようにしたので、画像データを取得する時と暗出力データを取得する時に於いて上記の諸条件が異なっていても、撮影後の後処理で暗出力の補正演算を行う際に暗出力の補正演算を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態の構成を示すもので、デジタルカメラのブロック構成図である。
【図２】図１のＣＣＤ１１の画素内部のフォトダイオードセルの積分時間に対する積分電圧の関係を示した特性図である。
【図３】図１の増幅器２６の内部構成を示した回路図である。
【図４】この発明の第１の実施の形態の動作シーケンスを説明するフローチャートである。
【図５】図４のフローチャートのステップＳ２６に於けるサブルーチン“暗出力測定”の詳細な動作を説明するフローチャートである。
【図６】撮影後にカメラから取出した画像データ記録媒体３３、及び暗出力補正ソフト５１をパーソナルコンピュータ５０に装填して、暗出力補正を行うためのシステムを示した図である。
【図７】図６に示されるシステムを使用して暗出力補正を行う時の、暗出力補正ソフトのシーケンスについて説明するフローチャートである。
【図８】図７のフローチャートのステップＳ４６に於けるサブルーチン“画素補正”の詳細な動作を説明するフローチャートである。
【図９】この発明の第２の実施の形態の動作シーケンスについて説明するフローチャートである。
【図１０】図９のフローチャートに於けるステップＳ７０のサブルーチン“暗出力測定”の詳細な動作を説明するフローチャートである。
【図１１】第２の実施の形態に於いて図７のフローチャートに於けるステップＳ４６のサブルーチン“画素補正”の詳細な動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１  撮影レンズ、
２  絞り、
３  クイックリターンミラー、
５  ＡＦセンサ、
１０  フォーカルプレーンシャッタ、
１１  ＣＣＤ、
１５  ＣＰＵ、
１６  レンズ駆動機構、
１７  絞り駆動機構、
１８  ミラー駆動回路、
１９  シャッタチャージ機構、
２０  シャッタ制御回路、
２１  温度センサ、
２２  測光センサ、
２５  画像データコントローラ、
２６  増幅器（ＡＭＰ）、
２７  タイミングパルス発生回路、
２８  Ａ／Ｄ変換回路、
２９  画像メモリ、
３０  画像モータドライバ、
３１  画像モニタ、
３２  画像記録回路、
３３  画像データ記録媒体、
３５  動作表示部、
３６  パワースイッチ（ＰＷ  ＳＷ）、
３７  ファーストレリーズスイッチ（１Ｒ  ＳＷ）、
３８  セカンドレリーズスイッチ（２Ｒ  ＳＷ）、
３９  ハイクオリティモードスイッチ（ＨＱＭ  ＳＷ）、
４０  暗出力測定開始スイッチ（ＡＮＳ  ＳＷ）、
５０  パーソナルコンピュータ、
５１  暗出力補正ソフト、
５２  カメラ。
【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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