(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体からの光を受光する有効画素と、前記被写体からの光が遮光されるオプティカルブラック画素とを含む複数の画素が、行方向と列方向とで２次元に配列され、前記有効画素と前記オプティカルブラック画素とから所定の画素数の映像信号を生成する第１の駆動モード、または前記オプティカルブラック画素に基づく信号を含み前記所定の画素数より少ない画素数の映像信号を生成する第２の駆動モードで前記映像信号を生成する撮像素子と、
前記第２の駆動モードで生成された映像信号のうち、前記オプティカルブラック画素の映像信号に基づいて、前記第１の駆動モードで生成された映像信号を補正するための１次元補正値を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された１次元補正値を用いて、前記第１の駆動モードで生成された映像信号を補正する補正手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第２の駆動モードは、前記オプティカルブラック画素が前記２次元の行方向または列方向において前記第１の駆動モードと同じ画素数で映像信号を生成する第３の駆動モードを含み、
前記算出手段は、前記第３の駆動モードで生成された映像信号のうち、前記オプティカルブラック画素の映像信号に基づいて、前記１次元補正値を算出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３】
前記算出手段は、前記第２の駆動モードで生成された前記オプティカルブラック画素の映像信号を補間した映像信号に基づいて、前記１次元補正値を算出するようにした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の駆動モードは、列方向の画素数が前記第１の駆動モードよりも少ない映像信号を生成するモードであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記算出手段は、少なくとも２つのフレームにおいて前記１次元補正値をそれぞれ算出し、
前記補正手段は、前記算出手段によって算出された少なくとも２つの１次元補正値を平均化処理して前記第１の駆動モードで生成された映像信号を補正することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像素子の温度または温度変化を検出する温度検出手段と、
前記駆動モードの切り替えを制御する制御手段とを有し、
前記第２の駆動モードは、前記オプティカルブラック画素が前記２次元の行方向及び列方向において前記第１の駆動モードよりも少ない画素数で映像信号を生成する第４の駆動モードを含み、
前記制御手段は、前記第４の駆動モードにおいて前記温度検出手段により前記撮像素子の温度変化を検出された場合に、前記第３の駆動モードで駆動するように制御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７】
前記駆動モードの切り替えを制御する制御手段を有し、
前記第２の駆動モードは、前記オプティカルブラック画素が前記２次元の行方向及び列方向において前記第１の駆動モードよりも少ない画素数で映像信号を生成する第４の駆動モードを含み、
前記制御手段は、前記第４の駆動モードと前記第３の駆動モードとで交互に駆動するように制御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８】
前記第１の駆動モードは静止画撮影で駆動されるモードであり、前記第２の駆動モードは動画撮影で駆動されるモードであることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記撮像素子は、前記第２の駆動モードに続けて、前記第１の駆動モードで映像信号を生成することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
被写体からの光を受光する有効画素と、前記被写体からの光が遮光されるオプティカルブラック画素とを含む複数の画素が、行方向と列方向とで２次元に配列された撮像素子において、前記有効画素と前記オプティカルブラック画素とから所定の画素数の映像信号を生成する第１の駆動モード、または前記オプティカルブラック画素に基づく信号を含み前記所定の画素数より少ない画素数の映像信号を生成する第２の駆動モードで前記映像信号を生成する撮像工程と、
前記第２の駆動モードで生成された映像信号のうち、前記オプティカルブラック画素の映像信号に基づいて、前記第１の駆動モードで生成された映像信号を補正するための１次元補正値を算出する算出工程と、
前記算出工程において算出した１次元補正値を用いて、前記第１の駆動モードで生成された映像信号を補正する補正工程とを有することを特徴とする撮像方法。
【請求項１１】
被写体からの光を受光する有効画素と、前記被写体からの光が遮光されるオプティカルブラック画素とを含む複数の画素が、行方向と列方向とで２次元に配列された撮像素子において、前記有効画素と前記オプティカルブラック画素とから所定の画素数の映像信号を生成する第１の駆動モード、または前記オプティカルブラック画素に基づく信号を含み前記所定の画素数より少ない画素数の映像信号を生成する第２の駆動モードで前記映像信号を生成する撮像工程と、
前記第２の駆動モードで生成された映像信号のうち、前記オプティカルブラック画素の映像信号に基づいて、前記第１の駆動モードで生成された映像信号を補正するための１次元補正値を算出する算出工程と、
前記算出工程において算出した１次元補正値を用いて、前記第１の駆動モードで生成された映像信号を補正する補正工程とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置、撮像方法、プログラム及び記録媒体に関し、特に、低解像度の動画と高解像度の静止画とをシームレスに切り替えて撮影するために用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置においては、撮像素子としてＣＣＤまたはＣＭＯＳイメージセンサ等が使用されている。
【０００３】
近年では、撮像素子からの映像信号を行及び列単位で間引いて読み出すことにより高速に読み出し、高フレームレートの画像や、低解像度の動画、ＥＶＦ（電子ビューファインダー）等に表示する画像を生成するモードを備えている。さらに、撮像素子からの映像信号を全画素読み出し、低フレームレートではあるが高解像度の静止画などとして用いられる１ショット映像信号を出力して表示したり記録したりするモードを兼ね備えている。そして、それぞれのモードをシームレスに切り替え可能な技術も提案されている。
【０００４】
一方、撮像素子の課題として、動画やＥＶＦ（電子ビューファインダー）等に表示する画像に使用するために連続した映像信号を出力し続けると、撮像素子自身が発熱して映像信号の出力特性が変化することが知られている。例えば、暗電流は一般に６〜８℃での２倍の温度係数に変化することはよく知られている。また、撮像素子を連続駆動し続けると、そのアナログ回路の素子特性や応答特性の温度変化に伴う特性変化も無視できなくなる。
【０００５】
したがって、暗電流や、アナログ回路の素子特性や応答特性の温度変化に伴う特性の変化は、映像信号のオフセット変動として現れ、画面内のシェーデング、輝度ムラ、色ムラのような現象として画質を大幅に劣化させてしまう。また、前記特性の変化は、撮像素子を遮光した状態でも光を受光した状態でも同じであり、映像信号にはオフセット変動として現れることもよく知られている。
【０００６】
ＣＭＯＳイメージセンサの場合、フォトダイオード（蓄積部）からの電荷転送路や電圧変換後の読み出し回路を共通化している。このため、アナログ回路の素子特性や応答特性の温度変化に伴うオフセット変動は、特性の変化が電荷転送路や読み出し回路に依存する。例えば、ＣＭＯＳイメージセンサの場合は、列方向に共通な列毎の読み出し回路を持ち、その特性により、映像信号のオフセットは列毎に変化する。
【０００７】
そこで、暗電流や、アナログ回路の素子特性や応答特性の温度変化に伴う映像信号のオフセット変動を除去する方法として、撮像素子上に複数の遮光画素（オプティカルブラック画素）を形成し、映像信号として出力させる。そして、その平均レベルを非遮光画素（有効画素）の映像信号から減算するする方法が知られている。
【０００８】
例えば、特許文献１や特許文献２では、この方法を用いて、低解像度の映像信号を出力して表示するモードと、高解像度の映像信号を出力して表示するモードとをシームレスに切り替え可能な撮像装置に適用している。しかしながら、前記特許文献１及び特許文献２に記載の技術では、撮像素子上の複数の遮光画素（オプティカルブラック画素）の映像信号の平均レベルを、非遮光画素（有効画素）の映像信号から減算する。すなわち、有効画素に対して一律のオフセット補正を行っている。したがって、前述したように列毎に変化する映像信号のオフセットは十分に補正することができない。
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−１９６３３２号公報
【特許文献２】特開２００６−３２４７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述したように、ＥＶＦなどに表示する低解像度の動画と高解像度の静止画とをシームレスに切り替えて撮影するような撮像装置において、暗電流や、アナログ回路の素子特性や応答特性の温度変化に伴う映像信号のオフセット変動が列毎に発生する。そこで、製品出荷時に予め記憶させている補正データを用いて列毎に変化する映像信号のオフセットを補正するよりも、温度変化分を考慮してリアルタイムに異なる補正データを用いて補正した方が、より良好な静止画を得ることができる。ところが、この場合、図１７に示すように高解像度の静止画撮影を行う前に同等の画素数の映像信号を遮光状態で得て、その垂直方向の写像を算出して１次元の補正値を求める必要がある。したがって、撮影の連続性の観点から使い勝手が損なわれてしまうという問題点があった。
【００１１】
本発明は前述の問題点に鑑み、低解像度の動画と高解像度の静止画とをシームレスに切り替えて撮影する場合に、良好な静止画を簡単に得ることができるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の撮像装置は、被写体からの光を受光する有効画素と、前記被写体からの光が遮光されるオプティカルブラック画素とを含む複数の画素が、行方向と列方向とで２次元に配列され、前記有効画素と前記オプティカルブラック画素とから所定の画素数の映像信号を生成する第１の駆動モード、または前記オプティカルブラック画素に基づく信号を含み前記所定の画素数より少ない画素数の映像信号を生成する第２の駆動モードで前記映像信号を生成する撮像素子と、前記第２の駆動モードで生成された映像信号のうち、前記オプティカルブラック画素の映像信号に基づいて、前記第１の駆動モードで生成された映像信号を補正するための１次元補正値を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された１次元補正値を用いて、前記第１の駆動モードで生成された映像信号を補正する補正手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の撮像方法は、被写体からの光を受光する有効画素と、前記被写体からの光が遮光されるオプティカルブラック画素とを含む複数の画素が、行方向と列方向とで２次元に配列された撮像素子において、前記有効画素と前記オプティカルブラック画素とから所定の画素数の映像信号を生成する第１の駆動モード、または前記オプティカルブラック画素に基づく信号を含み前記所定の画素数より少ない画素数の映像信号を生成する第２の駆動モードで前記映像信号を生成する撮像工程と、前記第２の駆動モードで生成された映像信号のうち、前記オプティカルブラック画素の映像信号に基づいて、前記第１の駆動モードで生成された映像信号を補正するための１次元補正値を算出する算出工程と、前記算出工程において算出した１次元補正値を用いて、前記第１の駆動モードで生成された映像信号を補正する補正工程とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明のプログラムは、被写体からの光を受光する有効画素と、前記被写体からの光が遮光されるオプティカルブラック画素とを含む複数の画素が、行方向と列方向とで２次元に配列された撮像素子において、前記有効画素と前記オプティカルブラック画素とから所定の画素数の映像信号を生成する第１の駆動モード、または前記オプティカルブラック画素に基づく信号を含み前記所定の画素数より少ない画素数の映像信号を生成する第２の駆動モードで前記映像信号を生成する撮像工程と、前記第２の駆動モードで生成された映像信号のうち、前記オプティカルブラック画素の映像信号に基づいて、前記第１の駆動モードで生成された映像信号を補正するための１次元補正値を算出する算出工程と、前記算出工程において算出した１次元補正値を用いて、前記第１の駆動モードで生成された映像信号を補正する補正工程とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１５】
本発明の記録媒体は、前記に記載のプログラムを記録したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、静止画撮影の直前に遮光状態で撮像素子を駆動して１次元の補正値を算出する手間を不要にすることができるため、良好な解像度の静止画を簡単に得ることができる。したがって、撮影の連続性の観点から使い勝手を良好にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態において、撮像素子であるＣＭＯＳイメージセンサの詳細な構成例を示す図である。
図１において、Ｒ００〜Ｂ７７は、撮像素子の画素を示しており、アルファベット記号のＲ、Ｇ、Ｂは、半導体画素面上に形成されたカラーフィルタの色を示している。そして、カラーフィルタの各色はベイヤ配列に構成されている。また、アルファベット記号の右側の数字の上位は行番号を示し、下位は列番号を示しており、行方向が８画素で列方向が８画素の８×８画素で２次元に構成されている。
【００１８】
さらに、枠２０２内の画素は、半導体上部に形成されたアルミ配線層によって覆われ、光を受光しないＯＢ画素（オプテイカルブラック画素）として構成されている。なお、各画素は、不図示の制御線によって、画素電荷リセット、蓄積開始、蓄積終了が制御される。
【００１９】
また、画素内で電荷電圧変換された各画素からの信号は、垂直シフトレジスタ（ＶＳＲ）１０１から出力されるｖ０信号〜ｖ７信号によって駆動されるＭＯＳスイッチを介して列毎の垂直出力線に読み出される。
【００２０】
この時、偶数列の垂直出力線は第１の水平シフトレジスタ（第１のＨＳＲ）１０２によって出力されるｈ１０信号〜ｈ１３信号によって駆動されるＭＯＳスイッチを介して第１の読み出しアンプ（第１のＡＭＰ１０４）に各画素からの信号が読み出される。また、奇数列の垂直出力線は第２の水平シフトレジスタ（第２のＨＳＲ）１０３によって出力されるｈ２０信号〜ｈ２３信号によって駆動されるＭＯＳスイッチを介して第２の読み出しアンプ（第２のＡＭＰ１０５）に各画素からの信号が読み出される。
【００２１】
そして、第１のＡＭＰ１０４及び第２のＡＭＰ１０５から出力される信号は、マルチプレクサ（ＭＰＸ）１０６によって交互にアンプ（第３のＡＭＰ１０７）に読み出される。
【００２２】
次に、列毎の映像信号のオフセットを補正するための補正値算出方法について説明する。
図２は、８×８画素を全画素読み出すときの駆動条件と、その映像信号と、写像した１次元の値の形状とを示す図である。
図２（ａ）に示す例では、まず、ＶＳＲ１０１のｖ０信号をハイレベルにすることにより０行目の画素を選択する。そして、第１のＨＳＲ１０２及び第２のＨＳＲ１０３によって、まず、ｈ１０信号及びｈ２０信号をハイレベルにする。そして、次にｈ１１信号及びｈ２１信号という順序で順次ハイレベルにする。これにより、０行目の画素信号を第１のＡＭＰ１０４、及び第２のＡＭＰ１０５に読み出すことができる。
【００２３】
また、同時に、ＭＰＸ１０６から出力されるマルチプレクサ制御信号（ｍｐｘ信号）をローレベルに切り替えることにより、第１のＡＭＰ１０４から出力された信号を第３のＡＭＰ１０７に入力することができる。そして、ｍｐｘ信号をハイレベルに切り替えることにより、第２のＡＭＰ１０５から出力された信号を第３のＡＭＰ１０７に入力することができる。
【００２４】
その後、ｖ０信号をローレベルに切り替えるとともにｖ１信号をハイレベルに切り替えることにより、１行目の画素を選択する。そして、前述した手順を繰り返すことにより、８×８画素すべてを読み出すことができる。
【００２５】
図２（ｂ）は、撮像素子が光を受光した状態で読み出された映像信号を示す図であり、図２（ｃ）は、撮像素子を遮光した状態で読み出された映像信号を示す図である。図２（ｂ）及び図２（ｃ）において、Ｒ００〜Ｂ３７の領域がＶＯＢ（垂直遮光画素）領域であり、Ｒ４０〜Ｂ７３の領域がＨＯＢ（水平遮光画素）領域である。また、Ｒ４４〜Ｂ７７の領域が有効画素（非遮光画素）領域である。
【００２６】
図２（ｅ）は、図２（ｃ）に示すように撮像素子を遮光した状態で読み出された映像信号を垂直方向に平均化（写像）した１次元の値の形状を示す図である。図２（ｅ）に示す１次元の値は、図１７に示した列毎の１次元補正値と同じである。
【００２７】
図２（ｄ）は、図２（ｂ）に示すように撮像素子が光を受光した状態で読み出された映像信号のうち、Ｒ００〜Ｂ３７までの垂直遮光画素領域（ＶＯＢ領域）の信号を垂直方向に平均化（写像）した１次元の値の形状を示す図である。図２（ｄ）に示す１次元の値、平均化画素数が少ない分ランダムノイズによるバラツキがあるものの、図２（ｅ）で示した１次元の値の形状とほぼ同じ形状になる。したがって、列毎の１次元補正値として使用することが可能である。また、図２（ｄ）に示したＶＯＢ領域の写像を複数フレーム分取得して平均化すれば、ランダムノイズの影響がほとんどなく、図２（ｅ）に示した１次元の値と同等の低ノイズの１次元の値を得ることができる。
【００２８】
次に、間引き読み出しについて説明する。通常、静止画撮影の時は、フレームレートといった映像の連続性よりも映像の解像度が優先されるため、撮像素子では映像信号を第１の駆動モードとして全画素読み出しを行う。一方、動画撮影の時は、映像の解像度よりもフレームレートといった映像の連続性が優先されるため、読み出しにかかる時間を短縮する目的で、第２の駆動モードとして撮像素子では映像信号を間引いて読み出している。動画撮影から静止画撮影にシームレスに移行するためには、間引き読み出しされた映像信号から、全画素読み出しを行った時の列毎の映像信号のオフセットを補正するための補正値を算出する必要がある。
【００２９】
図３は、本実施形態における第２の駆動条件と、その映像信号と、写像した１次元の値の形状とを示す図である。後述する第３〜第５の駆動条件は、第３の駆動モードとして水平方向にはＶＯＢ領域は全画素読み出しを行う。一方、図３（ａ）に示す第２の駆動条件では、第４の駆動モードとして８×８画素をベイヤ画素単位で垂直方向、水平方向ともに間引き読み出しを行う。
図３（ａ）に示す例では、図２（ａ）に示した例との違いは、ＶＳＲ１０１によって０，１，４，５行目を順次選択する。さらに、第１のＨＳＲ１０２及び第２のＨＳＲ１０３によって０，１，４，５列目を順次選択する。つまり、２，３，６，７行目の２，３，６，７列目の画素は読み出さない（間引く）ことになる。
【００３０】
図３（ｂ）は、撮像素子が光を受光した状態で読み出された映像信号を示す図であり、図３（ｃ）は、Ｒ００〜Ｂ１５までの垂直遮光画素領域（ＶＯＢ領域）の信号を垂直方向に平均化（写像）した１次元の値の形状を示す図である。また、図３（ｃ）に示した１次元の値の形状を水平方向に展開したものを図３（ｄ）に示す。図３（ｄ）に示すように、２，３，６，７列の情報が欠落している。
【００３１】
もともと垂直方向に平均化（写像）した値は１次元データであるので、隣接データの平均値で補間したり、最小二乗法などにより欠落している２，３，６，７列の情報を補間したりすることも可能である。このように補間した１次元データを図３（ｅ）に示す。図３（ｅ）に示す１次元データであれば、高解像度の静止画（例えば全画素読み出し）の映像信号の列毎のオフセット補正値として使用することが可能である。また、ランダムノイズによるバラツキについては、図２（ｄ）で示したように、複数フレームの写像を取得して平均化処理することにより、軽減することができる。
【００３２】
図４は、本実施形態における第３の駆動条件と、その映像信号と、写像した１次元の値の形状とを示す図である。第３の駆動条件では、８×８画素をベイヤ画素単位で垂直方向に間引き読み出しを行うとともに、水平方向にはＶＯＢ領域は全画素読み出しを行い、ＨＯＢ領域及び有効画素（非遮光画素）領域はベイヤ単位で間引き読み出しを行う。
図４（ａ）に示す例では、ＶＳＲ１０１によって０，１，４，５行目を順次選択する。そして、第１のＨＳＲ１０２及び第２のＨＳＲ１０３によってＶＯＢ領域では全列を順次選択し、ＨＯＢ領域及び有効画素領域では０，１，４，５列目を順次選択する。
【００３３】
図４（ｂ）は、撮像素子が光を受光した状態で読み出された映像信号を示す図であり、図４（ｃ）は、Ｒ００〜Ｂ１７までの垂直遮光画素領域（ＶＯＢ領域）の信号を垂直方向に平均化（写像）した１次元の値の形状を示す図である。図４（ｃ）に示す１次元の値の形状は、図２（ｄ）に示した１次元の値の形状と同じ形状になるので、高解像度の静止画（例えば、全画素読み出しによるもの）の映像信号の列毎のオフセット補正値として使用することが可能である。また、ランダムノイズによるバラツキについては、図２（ｄ）で示したように、複数フレームの写像を取得して平均化処理することにより、軽減することができる。
【００３４】
図５は、本実施形態における第４の駆動条件と、その映像信号と、写像した１次元の値の形状とを示す図である。第４の駆動条件では、８×８画素のＶＯＢ領域では垂直方向・水平方向ともに全画素読み出しを行い、ＨＯＢ領域及び有効画素（非遮光画素）領域では垂直方向・水平方向ともにベイヤ単位で間引き読み出しを行う。
図５（ａ）に示す例では、ＶＳＲ１０１によって０，１，２，３，４，５行目を順次選択する。そして、第１のＨＳＲ１０２及び第２のＨＳＲ１０３によってＶＯＢ領域では全列を順次選択し、ＨＯＢ領域及び有効画素領域では０，１，４，５列目を順次選択する。
【００３５】
図５（ｂ）は、撮像素子が光を受光した状態で読み出された映像信号を示す図であり、図５（ｃ）は、Ｒ００〜Ｂ３７までの垂直遮光画素領域（ＶＯＢ領域）の信号を垂直方向に平均化（写像）した１次元の値の形状を示す図である。図４に示した例との違いは、ＶＯＢ領域の垂直方向の読み出し画素数を増やすことにより、垂直方向の平均化画素数を増やしてバラツキを低減させている。
【００３６】
これにより、高解像度の静止画（例えば、全画素読み出しによるもの）の映像信号の列毎のオフセット補正値として使用することが可能である。また、さらにランダムノイズによるバラツキを低減させるためには、図２（ｄ）で示したように、複数の写像を取得して平均化処理することにより、さらに軽減することができる。
【００３７】
図６は、本実施形態における第５の駆動条件と、その映像信号と、写像した１次元の値の形状とを示す図である。第５の駆動条件では、８×８画素のＶＯＢ領域では垂直方向・水平方向ともに全画素読み出しを行い、ＨＯＢ領域及び有効画素（非遮光画素）領域では垂直方向に間引き読み出しを行う。
図６（ａ）に示す例では、ＶＳＲ１０１によって０，１，２，３，４，５行目を順次選択する。そして、第１のＨＳＲ１０２及び第２のＨＳＲ１０３によってＶＯＢ領域は全列を順次選択し、ＨＯＢ領域及び有効画素領域では２行分だけ読み出し、２行分の読み出しが終わったところで動作を終了する。
【００３８】
図６（ｂ）は、撮像素子が光を受光した状態で読み出された映像信号を示す図であり、図６（ｃ）は、Ｒ００〜Ｂ３７までの遮光領域（ＶＯＢ）の信号を垂直方向に平均化（写像）した１次元の値の形状を示す図である。図５に示した例との違いは、ＨＯＢ領域及び有効画素（非遮光画素）領域では２行分しか読み出さない点である。
【００３９】
一方、図６（ｃ）に示す写像及び図５（ｃ）に示した写像は同一形状であるため、高解像度の静止画（例えば、全画素読み出しによるもの）の映像信号の列毎のオフセット補正値として使用することが可能である。また、さらにランダムノイズによるバラツキを低減させるためには、図２（ｄ）で示したように、複数の写像を取得して平均化処理することにより、さらに軽減することができる。
【００４０】
図７は、本実施形態における第６の駆動条件と、その映像信号と、写像した１次元の値の形状とを示す図である。第６の駆動条件では、８×８画素をベイヤ画素単位で間引き読み出しを行う。なお、以下に説明する点で、同じ間引き読み出し動作を行う図３に示した例とは異なる。
図７（ａ）に示す例では、ＶＳＲ１０１によって０，１，４，５行目を順次選択する。ところが、偶数フレームのＶＯＢ領域では０，１，４，５列を読み出し、奇数フレームのＶＯＢ領域では２，３，６，７列を読み出す。そして、ＨＯＢ領域及び有効画素（非遮光画素）領域では、０，１，４，５列を読み出す。つまり、ＶＯＢ領域の水平方向の間引き画素を奇数フレームと偶数フレームとで変えている。
【００４１】
図７（ｂ）は、偶数フレームの時に撮像素子が光を受光した状態で読み出された映像信号を示す図であり、図７（ｄ）は、Ｒ００〜Ｂ１５までの垂直遮光画素領域（ＶＯＢ領域）の信号を垂直方向に平均化（写像）した１次元の値の形状を示す図である。また、図７（ｃ）は、奇数フレームの時に撮像素子が光を受光した状態で読み出された映像信号を示す図であり、図７（ｅ）は、Ｒ０２〜Ｂ１７までの垂直遮光画素領域（ＶＯＢ領域）の信号を垂直方向に平均化（写像）した１次元の値の形状を示す図である。
【００４２】
図７（ｄ）及び図７（ｅ）に示すように、図７（ｄ）に示す１次元の値の形状と図７（ｅ）に示す１次元の値の形状とを組み合わせると、図７（ｆ）に示す形状となる。すなわち、図４（ｃ）に示した１次元の値の形状と同じ形状になる。これにより、図７（ｆ）に示した１次元の値もまた、高解像度の静止画（例えば、全画素読み出しによるもの）の映像信号の列毎のオフセット補正値として使用することが可能である。また、さらにランダムノイズによるバラツキを低減させるためには、図２（ｄ）で示したように、複数の写像を取得して平均化処理することにより、さらに軽減することができる。
【００４３】
次に、図８を参照しながら本実施形態の撮像装置について説明する。図８は、本実施形態におけるデジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置８００の構成例を示すブロック図である。
図８において、撮像素子８０１は、図１に示したＣＭＯＳイメージセンサが用いられている。本実施形態では、図１で示した部分をまとめて撮像素子８０１としている。
【００４４】
ＡＦＥ（Analog Front End）８０２は、撮像素子８０１から出力される映像信号を増幅する増幅アンプやアナログ−デジタル変換を行うＡ／Ｄ変換器を含む。ＤＳＰ（Digital Signal Proseccer）８０３は、ＡＦＥ８０２から出力されたデータに対して各種補正処理及び現像処理を行い、表示装置８１４に表示させる。また、ＤＳＰ８０３は、ＲＯＭ８０６や、ＲＡＭ８０７等の各種メモリを制御したり、記録媒体８０８へ映像データの書き込み処理を行ったりする。また、ＤＳＰ８０３は、
【００４５】
ＴＧ（Timing Generator）８０４は、撮像素子８０１、ＡＦＥ８０２、及びＤＳＰ８０３にクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路であり、ＣＰＵ８０５により制御される。また、ＴＧは制御手段として機能し、前述した第１〜第６の駆動条件の切り替えを制御する。ＣＰＵ８０５は、ＤＳＰ８０３や、ＴＧ８０４の制御、及び測光・測距など不図示の各部を用いてカメラ機能の制御を行う。また、ＣＰＵ８０５には、電源スイッチ８０９、第１のシャッタースイッチ（ＳＷ１）８１０及び第２のシャッタースイッチ（ＳＷ２）８１１が接続されており、ＣＰＵ８０５は、それぞれのスイッチの状態に応じた処理を実行する。
【００４６】
ＲＯＭ８０６は、カメラの制御プログラムや補正テーブルなどを記憶するメモリであり、ＣＰＵ８０５によって書き換えが可能なものである。ＲＡＭ８０７は、ＤＳＰ８０３で処理される映像データや補正データ、温度計８１３で検出された撮像装置８００本体または撮像素子８０１の温度情報を一時的に記憶するメモリである。また、ＲＡＭ８０７は、ＲＯＭ８０６より高速のアクセスが可能である。記録媒体８０８は、例えば、撮影された映像データを保存するコンパクトフラッシュ（登録商標）カード（以下、ＣＦ）であり、不図示のコネクタを介して撮像装置８００と接続される。
【００４７】
電源スイッチ８０９は、カメラを起動させるためのスイッチである。第１のシャッタースイッチ（ＳＷ１）８１０は、不図示のシャッターボタンの操作途中でＯＮとなり、測光処理、測距処理等の撮影準備動作開始を指示する。第２のシャッタースイッチ（ＳＷ２）８１１は、前記シャッターボタンの操作完了でＯＮとなる。この第２のシャッタースイッチ（ＳＷ２）８１１は、不図示のミラー及びシャッターを駆動し、撮像素子８０１から読み出した映像信号をＡＦＥ８０２及びＤＳＰ８０３を介して記録媒体８０８に書き込む一連の撮像動作の開始を指示する。
【００４８】
モードダイアルスイッチ８１２は、撮像装置８００の撮影モードを指示するためのものである。温度計８１３は温度検出手段として機能し、撮影時の撮像装置８００本体、または撮像素子８０１の温度または温度変化を検出する。表示装置８１４は、撮像素子８０１から出力される映像信号を画像として表示するＴＦＴ液晶などの装置である。
【００４９】
図９は、本実施形態の撮像装置８００による撮影動作手順の一例を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ９０１において、ＣＰＵ８０５は、電源スイッチ８０９がＯＮにされたか否かを判定する。この判定の結果、ＯＦＦのままである場合はそのまま待機する。一方、ステップＳ９０１の判定の結果、ＯＮにされた場合は、ステップＳ９０２に移行し、ＣＰＵ８０５は、撮影準備動作を開始させる第１のシャッタースイッチ（ＳＷ１）８１０がＯＮにされたかどうかを判定する。この判定の結果、ＯＦＦである場合はステップＳ９０１に戻る。一方、ステップＳ９０２の判定の結果、ＯＮにされた場合は、ステップＳ９０３へ移行する。
【００５０】
次に、ステップＳ９０３において、ＣＰＵ８０５は、撮影フレームが偶数フレームか奇数フレームかをカウントするカウンタｎをリセットするため、ｎ＝０とする。そして、ステップＳ９０４において、温度計８１３により測温するとともに、ＤＳＰ８０３は、測温値Ｔを現在の撮像装置８００の温度ＲＴとしてＲＡＭ８０７に記憶する。
【００５１】
次に、ステップＳ９０５において、不図示のメカシャッタを閉状態（撮像素子８０１に光を入射させない状態）で撮像素子８０１において蓄積及び図２（ａ）に示した第１の駆動条件で映像信号の読み出しを行う。そして、ステップＳ９０６において、ＤＳＰ８０３は、得られた映像信号を垂直方向に平均化（写像）した１次元の値を算出し、補正値として設定する。
【００５２】
次に、ステップＳ９０７において、ＣＰＵ８０５は、撮影準備動作を開始させる第１のシャッタースイッチ（ＳＷ１）８１０がＯＮかどうかを再度判定する。この判定の結果、ＯＦＦであ有る場合は、ステップＳ９０１に戻る。一方、ステップＳ９０７の判定の結果、ＯＮである場合は、ステップＳ９０８へ移行し、温度計８１３により測温値Ｔを取得する。そして、ステップＳ９０９において、ＴＧ８０４の制御により不図示のメカシャッタを開く。次に、ステップＳ９１０において、撮像素子８０１において光を入射させた状態で所定時間、蓄積させる。
【００５３】
そして、ステップＳ９１１において、サブルーチン「読み出し、補正値算出及び表示」を行う。具体的には、撮像素子８０１において所定の駆動条件による読み出しを行い、得られた映像信号を垂直方向に平均化（写像）した１次元の補正値を算出する。そして、ＤＳＰ８０３により表示装置８１４に表示する表示用映像の作成を行う。
【００５４】
ここで、ステップＳ９１１での動作を、図１０を参照しながら説明する。図１０は、本実施形態において、静止画映像信号を補正するための補正データを算出する処理手順の一例を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１００１において、図３（ａ）に示した第２の駆動条件で、撮像素子８０１において映像信号の間引き読み出しを行う。次に、ステップＳ１００２において、ＤＳＰ８０３は算出手段として機能し、ＶＯＢ領域の写像を得るとともに補間して１次元の補正値を算出する。そして、例えば、ステップＳ９０６など、これまでに取得した１次元の補正値との平均化処理を行う。
【００５５】
次に、ステップＳ１００３において、ＤＳＰ８０３により、ステップＳ１００１で間引き読み出しによって得られた映像信号から表示装置８１４に表示する表示用映像の作成を行う。そして、ステップＳ１００４において、ＤＳＰ８０３により表示装置８１４に表示用映像を表示し、ステップＳ１００５において、サブルーチンを抜ける。
【００５６】
図９に戻り、ステップＳ９１２において、ＤＳＰ８０３によりステップＳ９１１で読み出された映像信号を基に、公知の測光、測距演算を行う。そして、ＴＧ８０４により被写体に対して適正な露出になるように次に入力されるフレームの絞り（不図示）や蓄積時間をセットする。さらに、ＴＧ８０４により撮影レンズを被写体にピントが合うようにセットする。
【００５７】
次に、ステップＳ９１３において、ＣＰＵ８０５は、撮影フレームが偶数フレームであるか奇数フレームであるかをカウントするカウンタｎを１だけプラスして、ステップＳ９１４に移行する。そして、ステップＳ９１４において、ＣＰＵ８０５は、静止画撮影を開始させるための第２のシャッタースイッチ（ＳＷ２）８１１がＯＮされているかどうかを判定する。この判定の結果、ＯＦＦである場合は、ステップＳ９０７へ戻り、次のフレームの動作に移る。
【００５８】
一方、ステップＳ９１４の判定の結果、ＯＮである場合は、ステップＳ９１５に移行する。そして、ステップＳ９１５において、ステップＳ９１２で得られた測光、測距情報を基に、静止画として最適な露出やピント位置で撮像素子８０１において蓄積を行う。そして、ステップＳ９１６において、ＴＧ８０４により不図示のメカシャッタを閉じる。
【００５９】
次に、ステップＳ９１７において、撮像素子８０１により図２（ａ）に示した第１の駆動条件で撮像素子の全画素分の映像信号を読み出す。そして、ステップＳ９１８において、ＤＳＰ８０３が補正手段として機能することにより、ステップＳ９１７で得られた全画素分の映像信号から、ステップＳ９１１で得た最終的な１次元の補正値を列毎に減算する。次に、ステップＳ９１９において、ＤＳＰ８０３により、補正された静止画映像信号を表示装置８１４に静止画として表示する。そして、ステップＳ９２０において、ＤＳＰ８０３は、補正された静止画映像信号を記録媒体８０８に記録して、処理を終了する。
【００６０】
図１６（ａ）は、図９及び図１０に示した動作を簡単に説明する図であり、各フレームの映像出力を模式的に表現している。また、図１６（ａ）のフレーム内に示す数字は駆動条件を表している。図１６（ａ）に示す例では、最初のフレームは撮像装置８００本体の温度が２５℃（常温）であり、フレームを重ねるとともに、撮像装置８００本体の温度が４５℃に上昇し、ＶＯＢ領域における写像の形状が変化している。
【００６１】
そこで、本実施形態では、間引き読み出しを行った映像信号のＶＯＢ領域の写像を補間して、全画素読み出しを行う映像信号（静止画映像信号）を補正するための１次元補正データを算出している。そして、全画素読み出しを行う映像信号（静止画映像信号）からその補正データを減算することにより、良好な静止画映像信号を得るようにしている。
【００６２】
これにより、静止画撮影の直前に遮光状態で撮像素子を駆動して１次元の補正値を算出する手間を不要にすることができるため、良好な解像度の静止画を簡単に得ることができる。また、１次元の補正値（補正データ）を算出するために画素数を多く読み出していないので、動画撮影中にフレームレートが低下することを防ぐことができる。
【００６３】
（第２の実施形態）
次に、動画撮影中に間引き読み出しを行った映像信号と全画素読み出しを行った映像信号とを交互に出力させた場合の撮像装置の動作について説明する。本実施形態の撮像装置の構成、及び撮像素子の駆動条件については第１の実施形態と同様であるため、説明は省略する。また、一連の動作については図９に示した手順と同一であるが、ステップＳ９１１におけるサブルーチンの動作のみ異なる。そこで本実施形態では、図１１を参照しながらステップＳ９１１におけるサブルーチンの動作についてのみ説明する。
【００６４】
まず、ステップＳ１１０１において、撮影フレームが偶数フレームであるか奇数フレームであるかを判別するカウンタｎの値を判定する。この判定の結果、ｎが偶数である場合は、撮影フレームが偶数フレームであるため、ステップＳ１１０２に移行する。
【００６５】
そして、ステップＳ１１０２において、撮像素子８０１により図３（ａ）に示した第２の駆動条件で、映像信号の間引き読み出しを行う。次に、ステップＳ１１０３において、ＤＳＰ８０３は算出手段として機能し、ＶＯＢ領域の写像を得るとともに補間して１次元の補正値を算出する。そして、例えば、ステップＳ９０６など、これまでに取得した１次元の補正値との平均化処理を行う。次に、ステップＳ１１０４において、ＤＳＰ８０３により、ステップＳ１１０２で間引き読み出しを行った映像信号から表示装置８１４に表示する表示用映像の作成を行い、ステップＳ１１０８に移行する。
【００６６】
一方、ステップＳ１１０１の判定の結果、ｎが奇数である場合は、撮影フレームが奇数フレームであるため、ステップＳ１１０５に移行する。そして、ステップＳ１１０５において、撮像素子８０１により図２（ａ）に示した第１の駆動条件で、映像信号の全画素読み出しを行う。次に、ステップＳ１１０６において、ＤＳＰ８０３は算出手段として機能し、ＶＯＢ領域の写像を得ることにより１次元の補正値を算出する。そして、例えば、ステップＳ９０６など、これまでに取得した１次元の補正値との平均化処理を行う。
【００６７】
次に、ステップＳ１１０７において、ＤＳＰ８０３により、ステップＳ１１０５で得られた全画素読み出しによる映像信号から、表示装置８１４に表示する表示用映像の作成を行い、ステップＳ１１０８に移行する。そして、ステップＳ１１０８において、ＤＳＰ８０３により表示装置８１４に映像を表示し、ステップＳ１１０９において、サブルーチンを抜ける。
【００６８】
図１６（ｂ）は、図９及び図１１に示した動作を簡単に説明する図であり、各フレームの映像出力を模式的に表現している。また、図１６（ｂ）のフレーム内に示す数字は駆動条件を表している。図１６（ｂ）に示す例では、最初のフレームでは撮像装置８００本体の温度が２５℃（常温）であり、フレームを重ねるとともに、撮像装置８００本体の温度が４５℃に上昇し、ＶＯＢ領域における写像の形状が変化している。
【００６９】
そこで、本実施形態では、動画撮影中に間引き読み出しを行った映像信号と全画素読み出しを行った映像信号とを交互に出力させる。そして、間引き読み出しを行った映像信号が出力される時は、映像信号のＶＯＢ領域の写像を補間して全画素読み出し映像信号（静止画映像信号）を補正するための１次元補正データを算出している。一方、全画素読み出しを行った映像信号が出力される時は、映像信号のＶＯＢ領域の写像から静止画映像信号を補正するための１次元補正データを算出している。さらには、以前の１次元補正データとの平均化を行い、その平均化した補正データを静止画映像信号から減算することにより、良好な静止画映像信号を得るようにしている。
【００７０】
これにより、静止画撮影の直前に遮光状態で撮像素子を駆動して１次元の補正値を算出する手間を不要にすることができるため、良好な解像度の静止画を簡単に得ることができる。
【００７１】
（第３の実施形態）
次に、動画撮影中に全画面に対する間引き読み出しを行った映像信号と、ＶＯＢ領域の水平方向の間引きは行わずにＨＯＢ領域及び有効画素領域で水平方向に間引き読み出しを行った映像信号とを交互に出力させた場合の撮像装置の動作について説明する。本実施形態の撮像装置の構成、及び撮像素子の駆動条件については第１の実施形態と同様であるため、説明は省略する。また、一連の動作については図９に示した手順と同一であるが、ステップＳ９１１におけるサブルーチンの動作のみ異なる。そこで本実施形態では、図１２を参照しながらステップＳ９１１におけるサブルーチンの動作についてのみ説明する。
【００７２】
まず、ステップＳ１２０１において、撮影フレームが偶数フレームであるか奇数フレームであるかを判別するカウンタｎの値を判定する。この判定の結果、ｎが偶数である場合は、撮影フレームが偶数フレームであるため、ステップＳ１２０２に移行する。
【００７３】
そして、ステップＳ１２０２において、撮像素子８０１により図３（ａ）に示した第２の駆動条件で、映像信号の間引き読み出しを行う。次に、ステップＳ１２０３において、ＤＳＰ８０３は算出手段として機能し、ＶＯＢ領域の写像を得るとともに補間して１次元の補正値を算出する。そして、例えば、ステップＳ９０６など、これまで取得した１次元の補正値との平均化処理を行い、ステップＳ１２０６に移行する。
【００７４】
一方、ステップＳ１２０１の判定の結果、ｎが奇数である場合は、撮影フレームが奇数フレームであるため、ステップＳ１２０４に移行する。そして、ステップＳ１２０４において、撮像素子８０１により図４に示した第３の駆動条件（ＶＯＢ領域の水平方向は間引かない）または図５に示した第４の駆動条件（ＶＯＢ領域の水平、垂直方向ともに間引かない）で、映像信号の読み出しを行う。
【００７５】
次に、ステップＳ１２０５において、ＤＳＰ８０３は算出手段として機能し、ＶＯＢ領域の写像を得ることにより１次元の補正値を算出する。そして、例えば、ステップＳ９０６など、これまで取得した１次元の補正値との平均化処理を行う。次に、ステップＳ１２０６において、ＤＳＰ８０３により、ステップＳ１２０２またはステップＳ１２０４で間引き読み出しが行われた映像信号から表示装置８１４に表示する表示用映像の作成を行う。そして、ステップＳ１２０７において、ＤＳＰ８０３により表示装置８１４に映像を表示し、ステップＳ１２０８において、サブルーチンを抜ける。
【００７６】
図１６（ｃ）は、図９及び図１２に示した動作を簡単に説明する図であり、各フレームの映像出力を模式的に表現している。また、図１６（ｃ）のフレーム内に示す数字は駆動条件を表している。図１６（ｃ）に示す例では、最初のフレームでは撮像装置８００本体の温度が２５℃（常温）であり、フレームを重ねるとともに、撮像装置８００本体の温度が４５℃に上昇し、ＶＯＢ領域における写像の形状が変化している。
【００７７】
そこで、本実施形態では、動画撮影中に間引き読み出しを行いながらも、ＶＯＢ領域の水平方向の間引きは行わない映像信号のＶＯＢ領域の写像から、全画素読み出し映像信号（静止画映像信号）を補正するための１次元補正データを算出している。さらには、以前の１次元補正データとの平均化を行い、その平均化した補正データを静止画映像信号から減算することにより、良好な静止画映像信号を得るようにしている。
【００７８】
これにより、静止画撮影の直前に遮光状態で撮像素子を駆動して１次元の補正値を算出する手間を不要にすることができるため、良好な解像度の静止画を簡単に得ることができる。また、１次元の補正値（補正データ）を算出するために画素数を必要以上に多く読み出していないので、動画撮影中にフレームレートが低下することを極力防ぐことができる。
【００７９】
（第４の実施形態）
次に、動画撮影中に全画面に対する間引き読み出しを行った映像信号と、ＶＯＢ領域では間引き読み出しを行わず、ＨＯＢ領域及び有効画素領域を２行のみ読み出して垂直方向画素を減らした映像信号とを交互に出力させた場合の撮像装置の動作について説明する。本実施形態の撮像装置の構成、及び撮像素子の駆動条件については第１の実施形態と同様であるため、説明は省略する。また、一連の動作については図９に示した手順と同一であるが、ステップＳ９１１におけるサブルーチンの動作のみ異なる。そこで本実施形態では、図１３を参照しながらステップＳ９１１におけるサブルーチンの動作についてのみ説明する。
【００８０】
まず、ステップＳ１３０１において、撮影フレームが偶数フレームであるか奇数フレームであるかを判別するカウンタｎの値を判定する。この判定の結果、ｎが偶数である場合は、撮影フレームが偶数フレームであるため、ステップＳ１３０２に移行する。
【００８１】
そして、ステップＳ１３０２において、撮像素子８０１により図３（ａ）に示した第２の駆動条件で、映像信号の間引き読み出しを行う。次に、ステップＳ１３０３において、ＤＳＰ８０３は算出手段として機能し、ＶＯＢ領域の写像を得るとともに補間して１次元の補正値を算出する。そして、例えば、ステップＳ９０６など、これまで取得した１次元の補正値との平均化処理を行う。そして、ステップＳ１３０４において、ＤＳＰ８０３により、ステップ１３０２で間引き読み出しを行った映像信号から表示装置８１４に表示する表示用映像の作成を行い、ステップＳ１３０８に移行する。
【００８２】
一方、ステップＳ１３０１の判定の結果、ｎが奇数である場合は、撮影フレームが奇数フレームであるため、ステップＳ１３０５に移行する。そして、ステップＳ１３０５において、撮像素子８０１により図６に示した第５の駆動条件で、ＶＯＢ領域では間引き読み出しを行わず、ＨＯＢ領域及び有効画素領域を２行のみ読み出し、垂直方向画素を減らして映像信号の読み出しを行う。
【００８３】
次に、ステップＳ１３０６において、ＤＳＰ８０３は算出手段として機能し、ＶＯＢ領域の写像を得ることにより１次元の補正値を算出する。そして、例えば、ステップＳ９０６など、これまで取得した１次元の補正値との平均化処理を行う。そして、ステップＳ１３０７において、ＤＳＰ８０３により、ステップＳ１３０２で間引き読み出しが行われた１フレーム前の映像信号から表示装置８１４に表示する表示用映像の作成を行い、ステップＳ１３０８に移行する。次に、ステップＳ１３０８において、ＤＳＰ８０３により表示装置８１４に映像を表示し、ステップＳ１３０９において、サブルーチンを抜ける。
【００８４】
図１６（ｄ）は、図９及び図１３に示した動作を簡単に説明する図であり、各フレームの映像出力を模式的に表現している。また、図１６（ｄ）のフレーム内に示す数字は駆動条件を表している。図１６（ｄ）に示す例では、最初のフレームでは撮像装置８００本体の温度が２５℃（常温）であり、フレームを重ねるとともに、撮像装置８００本体の温度が４５℃に上昇し、ＶＯＢ領域における写像の形状が変化している。
【００８５】
そこで、本実施形態では、全画面に対する間引き読み出しを行った映像信号と、ＶＯＢ領域では間引き読み出しを行わず、ＨＯＢ領域及び有効画素領域を２行のみ読み出した映像信号とを交互に出力させる。そして、２種類の映像信号のＶＯＢ領域の写像から、全画素読み出し映像信号（静止画映像信号）を補正するための１次元補正データを算出する。さらには、以前の１次元補正データとの平均化を行い、その平均化した補正データを静止画映像信号から減算することにより、良好な静止画映像信号を得るようにしている。
【００８６】
これにより、静止画撮影の直前に遮光状態で撮像素子を駆動して１次元の補正値を算出する手間を不要にすることができるため、良好な解像度の静止画を簡単に得ることができる。また、１次元の補正値（補正データ）を算出するために、ＶＯＢ領域では間引き読み出しを行わず、ＨＯＢ領域及び有効画素領域を２行のみ読み出した映像信号を用いることにより、動画撮影中にフレームレートが低下することを極力防ぐことができる。なお、さらに動画撮影中のフレームレートの低下を防ぐために、ＨＯＢ領域及び有効画素領域の２行を読み出さず、ＶＯＢ領域のみを読み出すようにしてもよい。
【００８７】
（第５の実施形態）
次に、動画撮影中に全画面に対する間引き読み出しを行うが、ＶＯＢ領域の水平方向の間引き画素を偶数フレームと奇数フレームとで変えた映像信号を出力させた場合の撮像装置の動作について説明する。本実施形態の撮像装置の構成、及び撮像素子の駆動条件については第１の実施形態と同様であるため、説明は省略する。また、一連の動作については図９に示した手順と同一であるがステップＳ９１１におけるサブルーチンの動作のみ異なる。そこで本実施形態では、図１４を参照しながらステップＳ９１１におけるサブルーチンの動作についてのみ説明する。
【００８８】
まず、ステップＳ１４０１において、撮影フレームが偶数フレームであるか奇数フレームであるかを判別するカウンタｎの値を判定する。この判定の結果、ｎが偶数である場合は、撮影フレームが偶数フレームであるため、ステップＳ１４０２に移行する。
【００８９】
そして、ステップＳ１４０２において、撮像素子８０１により図７に示した偶数フレームの第６の駆動条件で映像信号の間引き読み出しを行う。次に、ステップＳ１４０３において、ＤＳＰ８０３は算出手段として機能し、ＶＯＢ領域の写像を得るとともに、前フレームのＶＯＢ領域の写像と組み合わせて１次元の補正値を算出する。そして、例えば、ステップＳ９０６など、これまで取得した１次元の補正値との平均化処理を行う。ここで、ｎ＝０の場合のみ前フレームの映像が無いので、ここでの処理をスキップする。
【００９０】
次に、ステップＳ１４０４において、ＤＳＰ８０３により、ステップＳ１４０２で間引き読み出しを行った映像信号から表示装置８１４に表示する表示用映像の作成を行い、ステップＳ１４０８に移行する。
【００９１】
一方、ステップＳ１４０１の判定の結果、ｎが奇数である場合は、撮影フレームが奇数フレームであるため、ステップＳ１４０５に移行する。そして、ステップＳ１４０５において、撮像素子８０１により図７に示した奇数フレームの第６の駆動条件で映像信号の間引き読み出しを行う。
【００９２】
次に、ステップＳ１４０６において、ＤＳＰ８０３は算出手段として機能し、ＶＯＢ領域の写像を得るとともに前フレームのＶＯＢ領域の写像と組み合わせて１次元の補正値を算出する。そして、例えば、ステップＳ９０６など、これまで取得した１次元の補正値との平均化処理を行う。次に、ステップＳ１４０７において、ＤＳＰ８０３により、ステップＳ１４０５で間引き読み出しを行った映像信号から表示装置８１４に表示する表示用映像の作成を行い、ステップＳ１４０８に移行する。次に、ステップＳ１４０８において、ＤＳＰ８０３により表示装置８１４に映像を表示し、ステップＳ１４０９において、サブルーチンを抜ける。
【００９３】
図１６（ｅ）は、図９及び図１４に示した動作を簡単に説明する図であり、各フレームの映像出力を模式的に表現している。また、図１６（ｅ）のフレーム内に示す数字は駆動条件を表している。図１６（ｅ）に示す例では、最初のフレームでは撮像装置８００本体の温度が２５℃（常温）であり、フレームを重ねるとともに撮像装置８００本体の温度が４５℃に上昇し、ＶＯＢ領域における写像の形状が変化している。
【００９４】
そこで、本実施形態では、全画面に対する間引き読み出しを行うが、ＶＯＢ領域においては水平方向の間引き画素を偶数フレームと奇数フレームとで変えた映像を出力させる。そして、間引き読み出しを行った映像信号のＶＯＢ領域における写像から、全画素読み出し映像信号（静止画映像信号）を補正するための１次元補正データを算出する。さらには、以前の１次元補正データとの平均化を行い、その平均化した補正データを静止画映像信号から減算することにより、良好な静止画映像信号を得るようにしている。
【００９５】
これにより、静止画撮影の直前に遮光状態で撮像素子を駆動して１次元の補正値を算出する手間を不要にすることができるため、良好な解像度の静止画を簡単に得ることができる。また、１フレーム単位で考えたときに１次元の補正値を算出するために、読み出す画素数を増やしていないため、動画撮影中にフレームレートが低下することを防ぐことができる。
【００９６】
（第６の実施形態）
本実施形態では、動画撮影中に全画面に対する間引き読み出しを行うとともに、撮像装置本体の温度を測定する。そして、温度変化があった場合にのみ、ＶＯＢ領域の水平方向の間引きは行わずＨＯＢ領域及び有効画素領域で水平方向に間引き読み出しを行った映像信号を出力させる。本実施形態の撮像装置の構成、及び撮像素子の駆動条件については第１の実施形態と同様であるため、説明は省略する。また、一連の動作については図９に示した手順と同一であるが、ステップＳ９１１におけるサブルーチンの動作のみ異なる。そこで本実施形態では、図１５を参照しながらステップＳ９１１におけるサブルーチンの動作についてのみ説明する。
【００９７】
まず、ステップＳ１５０１において、温度計８１３により測定される現在の測温値Ｔと、撮像装置８００のＲＡＭ８０７に記憶されている現在温度ＲＴとを比較する。この比較の結果、Ｔ＝ＲＴである場合は、温度変化が無いため、ステップＳ１４０２に移行する。
【００９８】
そして、ステップＳ１５０２において、撮像素子８０１により図３（ａ）に示した第２の駆動条件で、映像信号の間引き読み出しを行う。次に、ステップＳ１５０３において、ＤＳＰ８０３は、温度変化がないため、以前に算出された１次元の補正値をそのまま補正データとする。
【００９９】
一方、ステップＳ１５０１の比較の結果、Ｔ＝ＲＴでない場合は、温度変化があったため、ステップＳ１５０４に移行する。そして、ステップＳ１５０４において、撮像素子８０１により図４（ａ）に示す第３の駆動条件（ＶＯＢ領域の水平方向は間引かない条件）または図５（ａ）に示す第４の駆動条件（ＶＯＢ領域の水平、垂直方向共に間引かない条件）で映像信号の読み出しを行う。
【０１００】
次に、ステップＳ１５０５において、ＤＳＰ８０３は算出手段として機能し、ＶＯＢ領域の写像を得ることにより１次元の補正値を算出する。そして、例えば、ステップＳ９０６など、これまでに算出した１次元の補正値をステップＳ１５０５で算出した１次元の補正値に置き換える。次に、ステップＳ１５０６において、撮像装置８００にＲＡＭ８０７に記憶されている現在温度ＲＴを今回測温した測温値Ｔに置き換える。これにより、次に温度変化があった場合に備えることができる。
【０１０１】
次に、ステップＳ１５０７において、ＤＳＰ８０３により、ステップＳ１５０２またはステップＳ１５０４で間引き読み出しを行った映像信号から表示装置８１４に表示する表示用映像の作成を行う。そして、ステップＳ１５０８において、ＤＳＰ８０３により表示装置８１４に映像を表示し、ステップＳ１５０９において、サブルーチンを抜ける。
【０１０２】
図１６（ｆ）は、図９及び図１５に示した動作を簡単に説明する図であり、各フレームの映像出力を模式的に表現している。また、図１６（ｅ）のフレーム内に示す数字は駆動条件を表している。図１６（ｆ）に示す例では、最初のフレームでは撮像装置８００本体の温度が２５℃（常温）であり、フレームを重ねるとともに撮像装置８００本体の温度が２５℃、３５℃、４５℃と上昇している。この温度変化によりＶＯＢ領域の写像の形状が変化している。
【０１０３】
そこで、本実施形態では、全画面に対する間引き読み出しを行うとともに、撮像装置８００本体の温度を測定する。そして、温度変化があった場合にのみＶＯＢ領域においては水平方向の間引きは行わず、ＨＯＢ領域及び有効画素領域は水平方向に間引き読み出しを行った映像信号を出力させる。そして、温度変化があった場合には、第３または第４の駆動条件で間引き読み出しを行った映像信号のＶＯＢ領域における写像から、全画素読み出し映像信号（静止画映像信号）を補正するための１次元補正データを算出する。そして、その算出した補正データを静止画映像信号から減算するようにしている。これにより、１次元の補正値を算出する回数を減らすことができ、いたずらに処理時間を費やす必要がないため、操作性が優れるとともに、良好な静止画映像信号を得ることができる。
【０１０４】
（本発明に係る他の実施形態）
前述した本発明の実施形態では、低解像度の動画映像信号においては、ベイヤ画素単位（２×２画素単位）で間引き動作を行って高解像度の静止画に対して少ない画素数の読み出しを行っている。ところが、高解像度の静止画映像信号に対して少ない画素数で読み出しを行う方法は、例えば、所定の行または列を読み飛ばした後に全画素を読み出すなど、前述した駆動条件に限定されるものではない。
【０１０５】
また、前述した本発明の実施形態では、高解像度の静止画映像信号では、全画素を読み出すようにしているが、少なくとも有効画素領域の画素数が低解像度の動画映像信号よりも多ければ、本発明を適用できる。
【０１０６】
さらに、第１〜第６の実施形態では、撮像素子としてＣＭＯＳイメージセンサを用いているが、他の撮像素子（例えば、ＣＣＤイメージセンサなど）においても同様の問題がある場合は、本発明を適用できることは言うまでもない。
【０１０７】
なお、前述したシームレスとは、例えば、ＥＶＦに表示するための動画撮影からワンショットの静止画撮影動作、動画撮影記録及び静止画撮影記録を所定または任意のフレーム間隔で行う場合などの動作を含むものとする。
【０１０８】
前述した本発明の実施形態における撮像装置を構成する各手段、並びに撮像方法の各工程は、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。
【０１０９】
また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記録媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。
【０１１０】
なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム（実施形態では図９〜１５に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システムまたは装置に直接、または遠隔から供給する場合も含む。そして、そのシステムまたは装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。
【０１１１】
したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【０１１２】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。
【０１１３】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどがある。さらに、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ）などもある。
【０１１４】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続する方法がある。そして、前記ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。
【０１１５】
また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。
【０１１６】
また、その他の方法として、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【０１１７】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。さらに、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【０１１８】
さらに、その他の方法として、まず記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。そして、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるＣＭＯＳイメージセンサの構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における撮像素子の第１の駆動条件と、その映像信号と、写像した１次元の値の形状とを示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における撮像素子の第２の駆動条件と、その映像信号と、写像した１次元の値の形状とを示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における撮像素子の第３の駆動条件と、その映像信号と、写像した１次元の値の形状とを示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における撮像素子の第４の駆動条件と、その映像信号と、写像した１次元の値の形状とを示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における撮像素子の第５の駆動条件と、その映像信号と、写像した１次元の値の形状とを示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態における撮像素子の第６の駆動条件と、その映像信号と、写像した１次元の値の形状とを示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態における撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第１の実施形態における撮像装置の撮影動作手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施形態において、静止画映像信号を補正するための補正データを算出する処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施形態において、静止画映像信号を補正するための補正データを算出する処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第３の実施形態において、静止画映像信号を補正するための補正データを算出する処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第４の実施形態において、静止画映像信号を補正するための補正データを算出する処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第５の実施形態において、静止画映像信号を補正するための補正データを算出する処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第６の実施形態において、静止画映像信号を補正するための補正データを算出する処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第１〜第６の実施形態による撮像装置の動作の一例を示す模式図である。
【図１７】静止画を撮影する前に遮光状態で撮像素子を駆動した場合を示す図である。
【符号の説明】
【０１２０】
８００  撮像装置
８０１  撮像素子
８０２  ＡＦＥ
８０３  ＤＳＰ
８０４  ＴＧ
８０５  ＣＰＵ
８０６  ＲＯＭ
８０７  ＲＡＭ
８０８  記録媒体
８０９  電源スイッチ
８１０  第１のシャッタースイッチ（ＳＷ１）
８１１  第２のシャッタースイッチ（ＳＷ２）
８１２  モードダイアルスイッチ
８１３  温度計
８１４  表示装置
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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