JP4388151B2 - カメラシステム - Google Patents
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Description
【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画像データを得るためのカメラシステム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、撮影中の待ち時間に於いて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カメラシステム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、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とこのデジタルカメラで得た画像データを補正するための演算装置とを含むカメラシステムに於いて、上記デジタルカメラは、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、上記撮像素子近傍の温度を測定する測温手段と、上記撮像素子から得られる画像データ、上記露出手段の露出時間及び上記測温手段で測定した温度を記憶する記憶手段と、を具備し、上記演算装置は、上記画像データに対して暗出力補正を行うために用いる暗出力補正データと上記記憶手段に記憶された画像データ、露出時間及び温度に基いて、上記撮像素子から得られた画像データに対して暗出力補正を行う補正手段を具備することを特徴とするカメラシステム。
【００１５】
この発明は、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とこのデジタルカメラで得た画像データを補正するための演算装置とを含むカメラシステムに於いて、上記デジタルカメラは、露出手段と、測温手段と、記憶手段とを具備しており、上記露出手段によって上記撮像素子に対して露出が行われて、撮像素子から画像データが得られる。また、測温手段で上記撮像素子近傍の温度が測定される。そして、上記撮像素子から得られる画像データ、上記露出手段の露出時間及び上記測温手段で測定された温度が、記憶手段に記憶される。一方、上記演算装置は補正手段を具備しており、この補正手段によって、上記画像データに対して暗出力補正を行うために用いる暗出力補正データと上記記憶手段に記憶された画像データ、露出時間及び温度に基いて、上記撮像素子から得られた画像データに対して暗出力補正が行われる。
【００１６】
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、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。
【００１７】
【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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
実行手段及び暗出力測定手段である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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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憶手段としての画像データ記録媒体３３に記録を行う。
【００２７】
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。
【００２８】
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、暗出力補正データを測定するための暗出力測定開始スイッチ（ＡＮＳ
ＳＷ）４０とが接続されている。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
【表１】
【００３５】
上記表１により、露出演算で求められたシャッタ秒時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、実制御のＳＳ′は、ＳＳ′＝ＳＳとされる。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、シャッタ秒時ＳＳのシフトが行われる。ＳＳ′＝ＳＳ×１／４とする。
【００３６】
また、増幅器２６の増幅率は４×Ａとする。
【００３７】
尚、上記表１に於いて、最右欄の使用する暗出力補正データ、及び最左欄の１／３０ｓｅｃより低速秒時側の細かい秒時の区分けについては後述する。
【００３８】
図３は、増幅器２６の内部構成を示した回路図である。
【００３９】
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、上記分圧抵抗を介してアナログスイッチ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。
【００４０】
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、増幅率がＡである。同様に、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、増幅率が４×Ａである。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
ステップＳ７では、暗出力測定開始スイッチ４０の状態がモニタされる。ここで、該暗出力測定開始スイッチ４０がオンならばステップＳ８に進み、暗出力測定が行われる。この暗出力測定の詳細な動作は、後述する。一方、上記ステップＳ７で暗出力測定開始スイッチがオフであれぱ、ステップＳ９に進む。
【００４８】
このステップＳ９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Ｓ１０に進み、オフならば上記ステップＳ２に戻る。
【００４９】
ステップＳ１０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Ｓ１１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。
【００５０】
そして、ステップＳ１２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Ｓ１３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。
【００５１】
次いで、ステップＳ１４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Ｓ１５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Ｓ１６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。
【００５２】
ステップＳ１７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Ｓ１８に進む。このステップＳ１８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。
【００５３】
続くステップＳ１９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の後幕がスタートされる。そして、ステップＳ２０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Ｓ２１に進む。
【００５４】
このステップＳ２１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。
【００５５】
ステップＳ２２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Ｓ２３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Ｓ２４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。
【００５６】
そして、ステップＳ２５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Ｓ２６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。その後、上記ステップＳ２に戻る。
【００５７】
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Ｓ８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。
【００５８】
暗出力補正データは、３種類の積分時間（例えば、１／８ｓｅｃ、１／２ｓｅｃ、２ｓｅｃ）で求められる。その理由は、暗出力の発生するパターンが秒時によって微妙に変わってくるため、１種類の積分時間だけで暗出力補正データを求めた場合、実際の画像データを求める時の露出時間が暗出力測定の時の秒時と大きく違う場合に精度の高い補正ができないからである。
【００５９】
ここで、ステップＳ３１〜Ｓ３５の処理は、積分時間１／８ｓｅｃの時の暗出力補正データ（ＡＮ１／８データ）の測定である。
【００６０】
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。次いで、ステップＳ３２で積分時間が１／８ｓｅｃに設定されると、ステップＳ３３でフォーカルプレーンシャッタ１０を動作させないで、遮光状態でＣＣＤ１１の積分が行われる。この時の積分時間は、上記ステップＳ３２で設定された積分時間である。
【００６１】
ステップＳ３４では、暗出力補正データの読出しが行われる。この際、増幅器２６のゲインはＡ倍（低倍率）に設定される。そして、ステップＳ３５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に対して暗出力補正データ（ＡＮ１／８データ）の記録が行われる。
【００６２】
次いで、ステップＳ３６〜Ｓ４０に於いて、積分時間１／２ｓｅｃの時の暗出力補正データ（ＡＮ１／２データ）の測定が行われる。このステップＳ３６〜Ｓ４０の処理動作は、上述したステップＳ３１〜Ｓ３５と同様であるので、説明は省略する。
【００６３】
更に、ステップＳ４１〜Ｓ４５に於いて、積分時間２ｓｅｃの時の暗出力補正データ（ＡＮ２データ）の測定が行われる。このステップＳ４１〜Ｓ４５の処理動作についても、上述したステップＳ３１〜Ｓ３５と同様であるので、説明は省略する。
【００６４】
【表２】
【００６５】
【表３】
【００６６】
上記表２及び表３は、画像データ記録媒体３３に、画像データまたは暗出力補正データを記録する時のデータ構造を示したものである。ここで、表２は、１駒分の撮像素子データの構造を示している。また、表２の詳細は、表３に示される通りである。
【００６７】
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、及び補正手段たる暗出力補正ソフト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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
先ず、ステップＳ５１にて、画像データ記録媒体３３から、全画像データ及び暗出力補正データが読出され、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Ｓ５２にて、ループカウンタＩがＩ＝０に設定され、ステップＳ５３にてＩ番目の画像データが読出される。
【００７１】
そして、ステップＳ５４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２、表３参照）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（ハイクオリティモード）の場合にはステップＳ５５に進み、タイプ０（ノーマルモード）の場合にはステップＳ６１に進む。
【００７２】
次いで、ステップＳ５５に於いて、画像データの内部にある露出演算による秒時データＳＳ（表２、表３参照）が読出される。そして、その読取られた秒時データＳＳに従い、ステップＳ５６〜Ｓ５８にて、上記表１に従って対応した暗出力補正データが選択され、パーソナルコンピュータ５０のハードディスクから読出される。
【００７３】
ステップＳ５９では、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。
【００７４】
次いで、ステップＳ６０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Ｓ６１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Ｓ６２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Ｓ５３に戻る。
【００７５】
図８は、図７のフローチャートのステップＳ５９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。
【００７６】
ステップＳ７１に於いて、暗出力の大きさは積分時間に比例するので、この積分時間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＝ＳＳ／ＳＳａにより求められる。但し、ＳＳは露出演算による秒時データであり、ＳＳａは暗出力測定時の積分時間である。
【００７７】
次いで、ステップＳ７２に於いて、暗出力の大きさは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られた温度データ（暗出力測定時のＣＣＤ温度）である。
【００７８】
ステップＳ７３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Ｓ７４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。
【００７９】
ステップＳ７５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Ｓ７６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Ｓ７４に戻る。
【００８０】
次に、この発明の第２の実施の形態を説明する。
【００８１】
この第２の実施の形態に於いて、システム構成が上述した第１の実施の形態と異なる点は、暗出力測定開始スイッチ４０が無いことだけで、他は同じである。したがって、その構成図及び詳細な説明は省略する。
【００８２】
第２の実施の形態では、カメラ側に暗出力補正データを測定する機能を有しておらずく、暗出力補正データは外部よりフロッピーディスク等の記録媒体で供給される。
【００８３】
図９のフローチャートを参照して、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。
【００８４】
この図９のフローチャートに於いて、上述した第１の実施の形態と異なる点は、図４のフローチャートに於けるステップＳ７及びＳ８の処理が無いことである。したがって、その他の処理、すなわち図９のフローチャートに於けるステップＳ８１〜Ｓ８６、及びステップＳ８７〜１０４は、それぞれ図４のフローチャートのステップＳ１〜Ｓ６、及びステップＳ９〜Ｓ２６と同様であるので説明は省略する。
【００８５】
図１０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ものである。
【００８６】
暗出力補正データは、暗出力補正データ記録媒体５５により外部から供給される。暗出力補正データ記録媒体５５は、カメラに同梱されているフロッピーディスク等により構成されるもので、上述した第１の実施の形態と同様に、ＡＮ１／８データ、ＡＮ１／２データ、ＡＮ２データが記録されている。
【００８７】
次に、図１１のフローチャートを参照して、図１０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。
【００８８】
先ず、ステップＳ１１１にて、画像データ記録媒体３３から全画像データが読出されて、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Ｓ１１２にて、暗出力データ記録媒体から５５から暗出力補正データが読出され、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。
【００８９】
移行のステップＳ１１３〜Ｓ１２３は、上述した第１の実施の形態に於ける図７のフローチャートのステップＳ５２〜Ｓ６２と同じであるので、説明は省略する。
【００９０】
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。
【００９１】
すなわち、
（１） 被写体像を電気信号に変換するための撮像素子と、
上記撮像素子に対して、適正な露出条件を設定し、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、
露出時の撮像素子近傍の温度を測定する測温手段と、
上記撮像素子から得られた画像データと、上記測温手段で測定した露出時の撮像素子近傍の温度と、露出時間データとを記録するための画像データ記録手段と、
を具備することを特徴とするデジタルカメラ。
【００９２】
（２） 被写体像を電気信号に変換するための撮像素子と、上記撮像素子に対して、適正な露出条件を設定し、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、露出時の撮像素子近傍の温度を測定する測温手段と、上記撮像素子から得られた画像データと、上記測温手段で測定した露出時の撮像素子近傍の温度と、露出時間データとを記録するための画像データ記録手段とを備えるデジタルカメラと、
上記デジタルカメラより得られた画像データに対して暗出力補正を行うための暗出力補正データ記録媒体と、
上記デジタルカメラより得られた画像データと上記暗出力補正データ記録媒体に記憶された暗出力補正データより、上記デジタルカメラより得られた画像データに対して暗出力補正を行い補正画像データを得るための演算装置と、
を具備したことを特徴とするデジタルカメラシステム。
【００９３】
（３） 被写体像を電気信号に変換するための撮像素子と、
上記撮像素子に対して、適正な露出条件を設定し、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、
露出時の撮像素子近傍の温度を測定する測温手段と、
上記撮像素子から得られた画像データと、上記測温手段で測定した露出時の撮像素子近傍の温度と、露出時間データとを記録するための画像データ記録手段と、
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、
上記遮光手段を遮光状態にして上記撮像素子より暗出力補正データを得るための暗出力測定手段と、
マニュアル操作に応じて上記暗出力測定手段に動作命令を出力する暗出力測定命令実行手段と、
上記撮像素子から得られる暗出力補正データを記録する暗出力補正データ記録手段と、
を具備することを特徴とするデジタルカメラシステム。
【００９４】
（４） 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とこのデジタルカメラで得た画像データを補正するための演算装置とを含むカメラシステムに於いて、
上記デジタルカメラは、
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、
上記撮像素子近傍の温度を測定する測温手段と、
上記撮像素子から得られる画像データ、上記露出手段の露出時間及び上記測温手段で測定した温度を記憶する記憶手段と、
を具備し、
上記演算装置は、
上記画像データに対して暗出力補正を行うために使用する暗出力補正データを記憶する記憶媒体と、
上記記憶媒体に記憶された暗出力補正データと上記記憶手段に記憶された画像データ、露出時間及び温度に基いて、上記撮像素子から得た画像データに対して暗出力補正を行う補正手段と、
を具備することを特徴とするカメラシステム。
【００９５】
（５） 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とこのデジタルカメラで得た画像データを補正するための演算装置とを含むカメラシステムに於いて、
上記デジタルカメラは、
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、
上記撮像素子近傍の温度を測定する測温手段と、
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、
上記遮光手段によって遮光した状態で、上記撮像素子の出力から暗出力補正データを測定する暗出力測定手段と、
上記暗出力補正データを得るために上記暗出力測定手段に対して動作命令を出力する実行手段と、
上記撮像素子から得られる画像データ、上記露出手段の露出時間、上記測温手段で測定した温度及び上記暗出力測定手段で得た暗出力補正データを記憶する記憶手段と、
を具備し、
上記演算装置は、上記記憶手段に記憶された画像データ、露出時間、温度及び暗出力補正データに基いて、上記撮像素子から得た画像データに対して暗出力補正を行う補正手段
を具備することを特徴とするカメラシステム。
【００９６】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、撮影中の待ち時間に於いて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カメラシステムを提供することができる。
【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Ｓ８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Ｓ５９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】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１１】図１０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。
【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 絞り駆動機構ね
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 画像モニタドライバ、
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。
【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画像データを得るためのカメラシステム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、撮影中の待ち時間に於いて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カメラシステム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、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とこのデジタルカメラで得た画像データを補正するための演算装置とを含むカメラシステムに於いて、上記デジタルカメラは、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、上記撮像素子近傍の温度を測定する測温手段と、上記撮像素子から得られる画像データ、上記露出手段の露出時間及び上記測温手段で測定した温度を記憶する記憶手段と、を具備し、上記演算装置は、上記画像データに対して暗出力補正を行うために用いる暗出力補正データと上記記憶手段に記憶された画像データ、露出時間及び温度に基いて、上記撮像素子から得られた画像データに対して暗出力補正を行う補正手段を具備することを特徴とするカメラシステム。
【００１５】
この発明は、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とこのデジタルカメラで得た画像データを補正するための演算装置とを含むカメラシステムに於いて、上記デジタルカメラは、露出手段と、測温手段と、記憶手段とを具備しており、上記露出手段によって上記撮像素子に対して露出が行われて、撮像素子から画像データが得られる。また、測温手段で上記撮像素子近傍の温度が測定される。そして、上記撮像素子から得られる画像データ、上記露出手段の露出時間及び上記測温手段で測定された温度が、記憶手段に記憶される。一方、上記演算装置は補正手段を具備しており、この補正手段によって、上記画像データに対して暗出力補正を行うために用いる暗出力補正データと上記記憶手段に記憶された画像データ、露出時間及び温度に基いて、上記撮像素子から得られた画像データに対して暗出力補正が行われる。
【００１６】
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、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。
【００１７】
【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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
実行手段及び暗出力測定手段である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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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憶手段としての画像データ記録媒体３３に記録を行う。
【００２７】
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。
【００２８】
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、暗出力補正データを測定するための暗出力測定開始スイッチ（ＡＮＳ
ＳＷ）４０とが接続されている。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
【表１】
上記表１により、露出演算で求められたシャッタ秒時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、実制御のＳＳ′は、ＳＳ′＝ＳＳとされる。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、シャッタ秒時ＳＳのシフトが行われる。ＳＳ′＝ＳＳ×１／４とする。
【００３６】
また、増幅器２６の増幅率は４×Ａとする。
【００３７】
尚、上記表１に於いて、最右欄の使用する暗出力補正データ、及び最左欄の１／３０ｓｅｃより低速秒時側の細かい秒時の区分けについては後述する。
【００３８】
図３は、増幅器２６の内部構成を示した回路図である。
【００３９】
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、上記分圧抵抗を介してアナログスイッチ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。
【００４０】
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、増幅率がＡである。同様に、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、増幅率が４×Ａである。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
ステップＳ７では、暗出力測定開始スイッチ４０の状態がモニタされる。ここで、該暗出力測定開始スイッチ４０がオンならばステップＳ８に進み、暗出力測定が行われる。この暗出力測定の詳細な動作は、後述する。一方、上記ステップＳ７で暗出力測定開始スイッチがオフであれぱ、ステップＳ９に進む。
【００４８】
このステップＳ９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Ｓ１０に進み、オフならば上記ステップＳ２に戻る。
【００４９】
ステップＳ１０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Ｓ１１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。
【００５０】
そして、ステップＳ１２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Ｓ１３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。
【００５１】
次いで、ステップＳ１４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Ｓ１５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Ｓ１６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。
【００５２】
ステップＳ１７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Ｓ１８に進む。このステップＳ１８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。
【００５３】
続くステップＳ１９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の後幕がスタートされる。そして、ステップＳ２０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Ｓ２１に進む。
【００５４】
このステップＳ２１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。
【００５５】
ステップＳ２２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Ｓ２３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Ｓ２４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。
【００５６】
そして、ステップＳ２５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Ｓ２６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。その後、上記ステップＳ２に戻る。
【００５７】
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Ｓ８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。
【００５８】
暗出力補正データは、３種類の積分時間（例えば、１／８ｓｅｃ、１／２ｓｅｃ、２ｓｅｃ）で求められる。その理由は、暗出力の発生するパターンが秒時によって微妙に変わってくるため、１種類の積分時間だけで暗出力補正データを求めた場合、実際の画像データを求める時の露出時間が暗出力測定の時の秒時と大きく違う場合に精度の高い補正ができないからである。
【００５９】
ここで、ステップＳ３１〜Ｓ３５の処理は、積分時間１／８ｓｅｃの時の暗出力補正データ（ＡＮ１／８データ）の測定である。
【００６０】
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。次いで、ステップＳ３２で積分時間が１／８ｓｅｃに設定されると、ステップＳ３３でフォーカルプレーンシャッタ１０を動作させないで、遮光状態でＣＣＤ１１の積分が行われる。この時の積分時間は、上記ステップＳ３２で設定された積分時間である。
【００６１】
ステップＳ３４では、暗出力補正データの読出しが行われる。この際、増幅器２６のゲインはＡ倍（低倍率）に設定される。そして、ステップＳ３５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に対して暗出力補正データ（ＡＮ１／８データ）の記録が行われる。
【００６２】
次いで、ステップＳ３６〜Ｓ４０に於いて、積分時間１／２ｓｅｃの時の暗出力補正データ（ＡＮ１／２データ）の測定が行われる。このステップＳ３６〜Ｓ４０の処理動作は、上述したステップＳ３１〜Ｓ３５と同様であるので、説明は省略する。
【００６３】
更に、ステップＳ４１〜Ｓ４５に於いて、積分時間２ｓｅｃの時の暗出力補正データ（ＡＮ２データ）の測定が行われる。このステップＳ４１〜Ｓ４５の処理動作についても、上述したステップＳ３１〜Ｓ３５と同様であるので、説明は省略する。
【００６４】
【表２】
【表３】
上記表２及び表３は、画像データ記録媒体３３に、画像データまたは暗出力補正データを記録する時のデータ構造を示したものである。ここで、表２は、１駒分の撮像素子データの構造を示している。また、表２の詳細は、表３に示される通りである。
【００６７】
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、及び補正手段たる暗出力補正ソフト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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
先ず、ステップＳ５１にて、画像データ記録媒体３３から、全画像データ及び暗出力補正データが読出され、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Ｓ５２にて、ループカウンタＩがＩ＝０に設定され、ステップＳ５３にてＩ番目の画像データが読出される。
【００７１】
そして、ステップＳ５４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２、表３参照）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（ハイクオリティモード）の場合にはステップＳ５５に進み、タイプ０（ノーマルモード）の場合にはステップＳ６１に進む。
【００７２】
次いで、ステップＳ５５に於いて、画像データの内部にある露出演算による秒時データＳＳ（表２、表３参照）が読出される。そして、その読取られた秒時データＳＳに従い、ステップＳ５６〜Ｓ５８にて、上記表１に従って対応した暗出力補正データが選択され、パーソナルコンピュータ５０のハードディスクから読出される。
【００７３】
ステップＳ５９では、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。
【００７４】
次いで、ステップＳ６０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Ｓ６１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Ｓ６２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Ｓ５３に戻る。
【００７５】
図８は、図７のフローチャートのステップＳ５９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。
【００７６】
ステップＳ７１に於いて、暗出力の大きさは積分時間に比例するので、この積分時間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＝ＳＳ／ＳＳａにより求められる。但し、ＳＳは露出演算による秒時データであり、ＳＳａは暗出力測定時の積分時間である。
【００７７】
次いで、ステップＳ７２に於いて、暗出力の大きさは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られた温度データ（暗出力測定時のＣＣＤ温度）である。
【００７８】
ステップＳ７３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Ｓ７４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。
【００７９】
ステップＳ７５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Ｓ７６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Ｓ７４に戻る。
【００８０】
次に、この発明の第２の実施の形態を説明する。
【００８１】
この第２の実施の形態に於いて、システム構成が上述した第１の実施の形態と異なる点は、暗出力測定開始スイッチ４０が無いことだけで、他は同じである。したがって、その構成図及び詳細な説明は省略する。
【００８２】
第２の実施の形態では、カメラ側に暗出力補正データを測定する機能を有しておらずく、暗出力補正データは外部よりフロッピーディスク等の記録媒体で供給される。
【００８３】
図９のフローチャートを参照して、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。
【００８４】
この図９のフローチャートに於いて、上述した第１の実施の形態と異なる点は、図４のフローチャートに於けるステップＳ７及びＳ８の処理が無いことである。したがって、その他の処理、すなわち図９のフローチャートに於けるステップＳ８１〜Ｓ８６、及びステップＳ８７〜１０４は、それぞれ図４のフローチャートのステップＳ１〜Ｓ６、及びステップＳ９〜Ｓ２６と同様であるので説明は省略する。
【００８５】
図１０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ものである。
【００８６】
暗出力補正データは、暗出力補正データ記録媒体５５により外部から供給される。暗出力補正データ記録媒体５５は、カメラに同梱されているフロッピーディスク等により構成されるもので、上述した第１の実施の形態と同様に、ＡＮ１／８データ、ＡＮ１／２データ、ＡＮ２データが記録されている。
【００８７】
次に、図１１のフローチャートを参照して、図１０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。
【００８８】
先ず、ステップＳ１１１にて、画像データ記録媒体３３から全画像データが読出されて、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Ｓ１１２にて、暗出力データ記録媒体から５５から暗出力補正データが読出され、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。
【００８９】
移行のステップＳ１１３〜Ｓ１２３は、上述した第１の実施の形態に於ける図７のフローチャートのステップＳ５２〜Ｓ６２と同じであるので、説明は省略する。
【００９０】
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。
【００９１】
すなわち、
（１） 被写体像を電気信号に変換するための撮像素子と、
上記撮像素子に対して、適正な露出条件を設定し、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、
露出時の撮像素子近傍の温度を測定する測温手段と、
上記撮像素子から得られた画像データと、上記測温手段で測定した露出時の撮像素子近傍の温度と、露出時間データとを記録するための画像データ記録手段と、
を具備することを特徴とするデジタルカメラ。
【００９２】
（２） 被写体像を電気信号に変換するための撮像素子と、上記撮像素子に対して、適正な露出条件を設定し、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、露出時の撮像素子近傍の温度を測定する測温手段と、上記撮像素子から得られた画像データと、上記測温手段で測定した露出時の撮像素子近傍の温度と、露出時間データとを記録するための画像データ記録手段とを備えるデジタルカメラと、
上記デジタルカメラより得られた画像データに対して暗出力補正を行うための暗出力補正データ記録媒体と、
上記デジタルカメラより得られた画像データと上記暗出力補正データ記録媒体に記憶された暗出力補正データより、上記デジタルカメラより得られた画像データに対して暗出力補正を行い補正画像データを得るための演算装置と、
を具備したことを特徴とするデジタルカメラシステム。
【００９３】
（３） 被写体像を電気信号に変換するための撮像素子と、
上記撮像素子に対して、適正な露出条件を設定し、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、
露出時の撮像素子近傍の温度を測定する測温手段と、
上記撮像素子から得られた画像データと、上記測温手段で測定した露出時の撮像素子近傍の温度と、露出時間データとを記録するための画像データ記録手段と、
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、
上記遮光手段を遮光状態にして上記撮像素子より暗出力補正データを得るための暗出力測定手段と、
マニュアル操作に応じて上記暗出力測定手段に動作命令を出力する暗出力測定命令実行手段と、
上記撮像素子から得られる暗出力補正データを記録する暗出力補正データ記録手段と、
を具備することを特徴とするデジタルカメラシステム。
【００９４】
（４） 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とこのデジタルカメラで得た画像データを補正するための演算装置とを含むカメラシステムに於いて、
上記デジタルカメラは、
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、
上記撮像素子近傍の温度を測定する測温手段と、
上記撮像素子から得られる画像データ、上記露出手段の露出時間及び上記測温手段で測定した温度を記憶する記憶手段と、
を具備し、
上記演算装置は、
上記画像データに対して暗出力補正を行うために使用する暗出力補正データを記憶する記憶媒体と、
上記記憶媒体に記憶された暗出力補正データと上記記憶手段に記憶された画像データ、露出時間及び温度に基いて、上記撮像素子から得た画像データに対して暗出力補正を行う補正手段と、
を具備することを特徴とするカメラシステム。
【００９５】
（５） 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とこのデジタルカメラで得た画像データを補正するための演算装置とを含むカメラシステムに於いて、
上記デジタルカメラは、
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、
上記撮像素子近傍の温度を測定する測温手段と、
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、
上記遮光手段によって遮光した状態で、上記撮像素子の出力から暗出力補正データを測定する暗出力測定手段と、
上記暗出力補正データを得るために上記暗出力測定手段に対して動作命令を出力する実行手段と、
上記撮像素子から得られる画像データ、上記露出手段の露出時間、上記測温手段で測定した温度及び上記暗出力測定手段で得た暗出力補正データを記憶する記憶手段と、
を具備し、
上記演算装置は、上記記憶手段に記憶された画像データ、露出時間、温度及び暗出力補正データに基いて、上記撮像素子から得た画像データに対して暗出力補正を行う補正手段
を具備することを特徴とするカメラシステム。
【００９６】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、撮影中の待ち時間に於いて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カメラシステムを提供することができる。
【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Ｓ８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Ｓ５９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】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１１】図１０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。
【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 絞り駆動機構ね
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 画像モニタドライバ、
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。
Claims (1)
- 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とこのデジタルカメラで得た画像データを補正するための演算装置とを含むカメラシステムに於いて、
上記デジタルカメラは、
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、
上記撮像素子近傍の温度を測定する測温手段と、
上記撮像素子から得られる画像データ、上記露出手段の露出時間及び上記測温手段で測定した温度を記憶する記憶手段と、
を具備し、
上記演算装置は、
上記画像データに対して暗出力補正を行うために用いる暗出力補正データと上記記憶手段に記憶された画像データ、露出時間及び温度に基いて、上記撮像素子から得られた画像データに対して暗出力補正を行う補正手段を
具備することを特徴とするカメラシステム。
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