撮像装置及び撮像装置の制御方法
【課題】ＩＲカットフィルタが脱着できる撮像装置にて、ＩＲカットフィルタを抜いたときの赤外成分によるＯＢ部への光漏れによる影響を抑制できるようにする。
【解決手段】有効画素部とＯＢ部とを備えた撮像素子と、撮像素子に入射される光の赤外成分を遮断するＩＲカットフィルタとを有し、ＯＢクランプ領域からの出力を用いて撮像素子の出力に係る黒レベルを決定するＯＢクランプ回路と、ＩＲカットフィルタの脱着に応じてＯＢ部におけるＯＢクランプ領域を設定するクランプ領域制御回路とを有し、ＩＲカットフィルタが抜かれている場合には、通常時と比較して有効画素部から離れた位置にＯＢクランプ領域を設定する。
【解決手段】有効画素部とＯＢ部とを備えた撮像素子と、撮像素子に入射される光の赤外成分を遮断するＩＲカットフィルタとを有し、ＯＢクランプ領域からの出力を用いて撮像素子の出力に係る黒レベルを決定するＯＢクランプ回路と、ＩＲカットフィルタの脱着に応じてＯＢ部におけるＯＢクランプ領域を設定するクランプ領域制御回路とを有し、ＩＲカットフィルタが抜かれている場合には、通常時と比較して有効画素部から離れた位置にＯＢクランプ領域を設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及び撮像装置の制御方法に関し、ＯＢ（Optical Black、オプティカルブラック）クランプの制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子を用いたディジタルカメラやディジタルビデオカメラ等の撮像装置では、撮像素子にＯＢ（Optical Black）画素と呼ばれるアルミニウム膜によって遮光された複数の画素を備えたＯＢ部を有している。撮像装置は、このＯＢ部の出力レベルを黒レベルの基準として用いることが多い。ここで、ＯＢ部の出力レベルを用いた黒レベル調整には以下のような問題があった。
【０００３】
ＯＢ部内のＯＢ画素は遮光膜により遮光されているが、強烈な光があたった場合には光漏れによりわずかであるが光電変換が行われてしまい、ＯＢ部で電荷が発生することがある。また、隣接する有効画素からのブルーミングによりＯＢ部に電荷が漏れ出してしまうこともある。その状態でのＯＢ部の出力レベルを用いて黒レベルを調整すると、結果として有効画素の黒レベルが間違った値となってしまうという現象が発生する。
【０００４】
このようなＯＢ部への光漏れやブルーミングに対する対策としては様々な提案がなされている。例えば特許文献１において提案されている撮像装置においては、ＯＢ部の出力レベルを検出して、その検出結果に応じて黒レベルを算出するＯＢクランプ領域を変化させることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１５８８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述のような従来例では演算処理が複雑になり、回路の増加や制御の複雑化を招くといった問題がある。また、ＯＢ部への光漏れは、強烈な光によって発生するものに限られない。赤外光は、通常光と比較して漏れこみやすい特性がある。撮像装置は、通常、レンズと撮像素子との間に赤外光を吸収するＩＲカットフィルタと呼ばれる光学ローパスフィルタ（ＬＰＦ）を有しており、撮像素子への入射光における赤外成分はカットされる。ここで、低照度撮影（高感度撮影）時に感度を稼ぐためにＩＲカットフィルタを意図的に抜くことで高感度化を実現する赤外モードをもった撮像装置では、赤外モードでの動作時に赤外光によるＯＢ部への光漏れがより顕著になるという現象が起こる可能性がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、例えばＩＲカットフィルタが脱着できる撮像装置にて、ＩＲカットフィルタを抜いたときの赤外成分によるＯＢ部への光漏れによる影響を抑制できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の撮像装置は、被写体からの光を受光する複数の画素からなる有効画素部と、遮光された複数のオプティカルブラック画素からなるオプティカルブラック部とを備えた撮像素子と、前記撮像素子に入射される光の赤外成分を遮断する光学フィルタと、前記オプティカルブラック部におけるクランプ領域からの出力を用いて前記撮像素子の出力に係る黒レベルを決定するクランプ手段と、前記光学フィルタの脱着に応じて前記オプティカルブラック部における前記クランプ領域を設定する制御手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明の撮像装置の制御方法は、被写体からの光を受光する複数の画素からなる有効画素部と、遮光された複数のオプティカルブラック画素からなるオプティカルブラック部とを備えた撮像素子と、前記撮像素子に入射される光の赤外成分を遮断する光学フィルタとを備える撮像装置の制御方法であって、前記オプティカルブラック部におけるクランプ領域の出力を用いて前記撮像素子の出力に係る黒レベルを決定するクランプ工程と、前記光学フィルタの脱着に応じて前記オプティカルブラック部におけるクランプ領域を設定する制御工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複雑な制御を必要とすることなく、赤外成分によるＯＢ部への光漏れによる影響を抑制でき、漏れこみ量の増加によるクランプ不具合が発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態における撮像装置の構成例を示す図である。
【図２】水平ＯＢクランプ回路の構成例及び動作例を示す図である。
【図３】ＩＲカットフィルタの有無に応じた分光感度特性を示す図である。
【図４】ＯＢ部への光漏れにより生じるＯＢクランプ不具合を説明するための図である。
【図５】ＯＢ部への光漏れを説明するための図である。
【図６】本実施形態における動作モードに応じたＯＢクランプ領域を示す図である。
【図７】第１の実施形態でのＯＢクランプ領域制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態における撮像装置の構成例を示す図である。
【図９】ＯＢ部への光漏れの漏れこみ量と光線角度の関係を示す概念図である。
【図１０】第２の実施形態におけるＯＢクランプ領域制御を示す図である。
【図１１】第２の実施形態でのＯＢクランプ領域制御処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下の説明では、撮像素子において、被写体からの光を受光する有効画素が配置されている領域を、有効画素部と称す。また、撮像素子において、被写体からの光が遮光膜により遮光されるオプティカルブラック画素（ＯＢ画素）が配置されている領域を、オプティカルブラック部（ＯＢ部）と称す。さらに、ＯＢ部内にて、出力レベルが黒レベルの調整に用いられるＯＢ画素範囲を、オプティカルブラッククランプ領域（ＯＢクランプ領域）と称す。つまり、本発明の実施形態における撮像装置は、撮像素子のＯＢ部に設定するＯＢクランプ領域内のＯＢ画素からの出力レベルを用いて黒レベルを決定する。
【００１２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。
まず、撮像装置における一般的な水平ＯＢクランプ回路の構成及び動作の概略を、図２を参照して説明する。図２（Ａ）において、クランプ回路２０２は、ＳＵＭ回路２０３、アナログ−ディジタル変換器（ＡＤＣ）２０４、クランプイネーブルスイッチ２０５、平均化処理回路２０６、及びディジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）２０７を有する。
【００１３】
撮像素子２０１から出力された信号は、ＡＤＣ２０４でディジタル信号に変換され、信号処理回路２０８に供給されるとともに、クランプイネーブルスイッチ２０５を介して平均化処理回路２０６に供給される。クランプイネーブルスイッチ２０５は、制御信号ＣＬＰ＿ＥＮにより開閉制御され、制御信号ＣＬＰ＿ＥＮがハイレベル（ＨＩ）の期間において閉じられる。
【００１４】
図２（Ｂ）にタイミングチャートを示すように、水平同期信号ＨＤに同期して、センサ出力としてＯＢ部の出力（２１２）及び有効画素部の出力（２１３）が出力される。制御信号ＣＬＰ＿ＥＮは、ＯＢ部の出力（２１２）がセンサ出力として出力されているときにハイレベルとなる（活性化される）信号である。なお、図２（Ｂ）において、ＶＤは垂直同期信号である。
【００１５】
制御信号ＣＬＰ＿ＥＮがハイレベルである（活性化されている）間、ディジタル信号に変換された撮像素子２０１からの出力がディジタルフィルタの平均化処理回路２０６に入力され、黒レベルが演算される。この黒レベル信号をＤＡＣ２０７でアナログ信号に変換し、ＳＵＭ回路２０３で有効画素部の出力値をＯＢ部（ＯＢクランプ領域）の出力の平均値でクランプする。以上が一般的な水平ＯＢクランプである。
【００１６】
図１は、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１において、ＩＲ（赤外）カットフィルタ１０３は、入射光における赤外成分をカット（遮断）する、言い換えれば入射光において赤外成分より短波長の成分を通過させる光学フィルタである。本実施形態における撮像装置は、このＩＲカットフィルタ１０３を脱着することで、低照度撮影（高感度撮影）を実現する赤外モードを有する。
【００１７】
また、撮像素子１０４は、それぞれ複数の画素を備えた有効画素部及びＯＢ部を有する。ＯＢクランプ回路１０５は、黒レベルを決定しＯＢクランプを行う。ＯＢクランプ回路１０５は、例えば前述した図２と同様に構成される。信号処理回路１０６は、撮像して得られる信号に各種の信号処理演算を施す。マイコン１０７は、撮像装置内の各部を制御する。赤外モード切り替え信号１０８は、撮影に係る動作状態（撮影モード）を赤外モードに切り替えるための信号である。
【００１８】
フィルタ脱着回路１０９は、レンズ部（撮像レンズ１０１及び絞り１０２）と撮像素子１０４との間にＩＲカットフィルタ１０３を脱着するための回路である。クランプ領域制御回路１１０Ａは、オプティカルブラック部におけるＯＢクランプ領域を設定するように制御する。クランプ領域制御回路１１０Ａは、例えば制御信号ＣＬＰ＿ＥＮをハイレベルに活性化する期間（パルス幅）を制御することで、任意にＯＢクランプ領域を設定可能となっている。レンズドライバ１１１は、マイコン１０７から供給されるＦ値、ズーム、フォーカス等の制御に係る制御信号に応じて、レンズ部（撮像レンズ１０１及び絞り１０２）の制御を行う。
【００１９】
図１に示す撮像装置において、撮像レンズ１０１に入射した光線は、絞り１０２を通過後、ＩＲカットフィルタ１０３で赤外成分がカットされた状態で撮像素子１０４に結像する。撮像素子１０４からの出力信号は、ＯＢクランプ回路１０５で決定した黒レベルでクランプ処理された後に、信号処理回路１０６で信号処理演算される。
【００２０】
ここで、通常時の撮影では撮像装置の色再現性の向上のために赤外成分をカットする必要があるので、通常時はＩＲカットフィルタ１０３がレンズ部（撮像レンズ１０１及び絞り１０２）と撮像素子１０４との間に装着されている。図３（ａ）は撮像素子の一般的な分光感度特性を示している。図３（ａ）において、横軸が波長を示しており、波長の短い方から順に３０１がＢ（青）画素、３０２がＧ（緑）画素、３０３ＡがＲ（赤）画素の分光感度特性を示す。図３（ａ）に示されるように、可視光成分の波長限界３０４（例えば波長が７８０ｎｍ）を超える赤外波長領域にも分光感度が存在する。
【００２１】
図３（ｂ）はＩＲカットフィルタ１０３を通した後の分光感度特性を示しており、３０１がＢ（青）画素、３０２がＧ（緑）画素、３０３ＢがＲ（赤）画素の分光感度特性を示す。図３（ｂ）に示されるように、可視光成分の波長限界３０４を超える波長成分がカットされることで、撮像装置の色再現性を向上させている。すなわち、通常時において、撮像装置は図３（ｂ）の状態、ＩＲカットフィルタ１０３をレンズ部（撮像レンズ１０１及び絞り１０２）と撮像素子１０４との間に装着した状態で動作している。それに対して、低照度撮影時に感度を稼ぐ赤外モードでは、ＩＲカットフィルタ１０３を外し、可視光（波長が３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）以外のエネルギー成分を足し合わせることにより高感度化を実現する。
【００２２】
次に、ＯＢ部への光漏れによるＯＢクランプ不具合と光漏れのメカニズムについて説明する。
図４は、ＯＢ部の近くに強い光源４０２があり、ＯＢクランプ領域４０１に光漏れが発生してクランプ誤動作が発生した状態を示す概略図である。ＯＢクランプ領域４０１において光漏れが発生すると、黒レベルとするＯＢクランプの平均レベルが正常値よりも高い値となってしまう。その結果、ＯＢクランプの平均レベルを正常値より高い値としたラインにおいては、有効画素部が沈んだ画（４０３）となってしまう。
【００２３】
図５は、ＯＢ部への光漏れを説明するための図である。図５において、ＯＢ部５０５では、ＯＢ遮光配線５０３からなる遮光膜により入射光が遮断されるため、入射光が画素５０１に到達しない。これに対し有効画素部５０６には、ＯＢ遮光配線５０３からなる遮光膜が設けられていないため、入射光が画素５０１に到達する。ところがＯＢ部５０５と有効画素部５０６との境界付近において、斜めからの入射光５０２はシリコン裏面５０４で反射されＯＢ部５０５の画素５０１へ漏れこむことがある。ここで、シリコンは赤外線の吸収係数が小さいため、赤外光ほどシリコン裏面５０４に到達しやすく裏面反射によるＯＢ部への漏れこみが多くなる。つまり、ＩＲカットフィルタ１０３を抜いた状態である赤外モードでの動作時は、通常時と比較してＯＢ部への斜め入射光の漏れこみ量が多くなる。
【００２４】
第１の実施形態における撮像装置の赤外モードでの動作について説明する。
ユーザが低照度撮影のために撮像装置の動作モードとして赤外モードを指定する操作を行うと、その操作に応じて出力された赤外モード切り替え信号１０８がマイコン１０７及びフィルタ脱着回路１０９に供給される。フィルタ脱着回路１０９は、赤外モード切り替え信号１０８を受信すると、ＩＲカットフィルタ１０３が光線上から外れるように、レンズ部（撮像レンズ１０１及び絞り１０２）と撮像素子１０４との間に装着されているＩＲカットフィルタ１０３を抜く。また、マイコン１０７は、赤外モード切り替え信号１０８を受信すると、動作モードを赤外モードに切り替えることをクランプ領域制御回路１１０Ａに通知する。
【００２５】
クランプ領域制御回路１１０Ａは、動作モードを赤外モードに切り替える通知を受けると、フィルタ脱着回路１０９によりＩＲカットフィルタ１０３が抜かれることと同期して、赤外モードに応じたＯＢクランプ領域を設定する。例えば、クランプ領域制御回路１１０Ａは、図６に示すように赤外モード時には、制御信号ＣＬＰ＿ＥＮをハイレベルに活性化する期間（パルス幅）が通常時より短くなるように変更する。このように、通常時におけるＯＢクランプ領域の幅と比較して赤外モード時のＯＢクランプ領域の幅を狭めるようにクランプ領域制御回路１１０Ａが設定を変更することで、ＯＢクランプ領域の端部を有効画素部から離すことができる。これにより、ＯＢクランプ領域と有効画素部との距離が大きくなるように変更し、赤外光によるＯＢ部への光漏れによる影響を抑制しＯＢクランプの不具合を回避する。
【００２６】
なお、クランプ領域制御回路１１０Ａは、赤外モードから通常の動作状態に切り替える通知を受けた場合には、ＯＢクランプ領域の幅を広げるように制御信号ＣＬＰ＿ＥＮをハイレベルにする期間（パルス幅）を変更し、通常時のＯＢクランプ領域に変更する。
【００２７】
ここで、ＯＢクランプ領域の幅を狭めることでクランプ性能が劣化することが考えられるが、低照度撮影のための赤外モード時においては、白黒又は緑一色の画像にすることが一般的である。したがって、ＯＢクランプにおける黒レベルのずれ（黒ずれ）は、通常時の撮影と比較して求められる精度が緩和するため、本実施形態における制御は有効である。また、赤外モード時に短くする幅６０１は、例えば予めＩＲカットフィルタ１０３を外した状態でＯＢ部への光漏れにおける漏れこみ量を測定しておき、漏れこみが発生しない値を設定すれば良い。
【００２８】
図７は、第１の実施形態における撮像装置でのＯＢクランプ領域制御処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１００１において処理を開始すると、ステップＳ１００２にて、クランプ領域制御回路１１０Ａは、撮像装置の動作モードが赤外モードであるか否かを判定する。これにより、クランプ領域制御回路１１０Ａは、レンズ部（撮像レンズ１０１及び絞り１０２）と撮像素子１０４との間にＩＲカットフィルタが装着されているか否かの検出を行う。
【００２９】
ステップＳ１００２において撮像装置の動作モードが赤外モードであると判定した場合には、ステップＳ１００３にて、クランプ領域制御回路１１０Ａは、赤外モードに応じたＯＢクランプ領域を設定する。具体的には、クランプ領域制御回路１１０Ａは、ＯＢクランプ領域の幅を通常時より狭め、有効画素部から離れた位置にＯＢクランプ領域を設定する。そして、ステップＳ１００５にて、撮像装置はＯＢクランプ処理を実行する。
【００３０】
一方、ステップＳ１００２において撮像装置の動作モードが赤外モードでないと判定した場合には、ステップＳ１００４にて、クランプ領域制御回路１１０Ａは、通常時のＯＢクランプ領域を設定する。そして、ステップＳ１００５にて、撮像装置はＯＢクランプ処理を実行する。
【００３１】
第１の実施形態によれば、ＩＲカットフィルタ１０３が脱着される赤外モード時には、通常時と比較してＯＢクランプ領域と有効画素部との距離を大きくするようにクランプ領域制御回路１１０ＡがＯＢクランプ領域を設定する。これにより、複雑な制御を行うことなく、赤外成分によるＯＢ部への光漏れによる影響を抑制でき、クランプ不具合（クランプ誤動作）の発生を防止することができる。
【００３２】
（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。
図８は、第２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８において、図１に示したブロック等と同一の機能を有するブロック等には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図８において、クランプ領域制御回路１１０Ｂは、例えば制御信号ＣＬＰ＿ＥＮをハイレベルにする期間（パルス幅）を制御することで任意にＯＢクランプ領域を設定可能となっている。第２の実施形態における撮像装置は、動作モードを赤外モードに切り替える通知信号に加え、Ｆ値、ズーム、フォーカス等の制御に係るレンズドライバ１１１への制御信号がクランプ領域制御回路１１０Ｂに入力される点が第１の実施形態と相違する。それ以外は、第１の実施形態と同様である。
【００３３】
図９は、ＯＢ部への光漏れの漏れこみ量と光線角度の関係を示す概念図である。図９において、図５に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図９は、図５に示した図において入射光５０７を加えたものである。ＯＢ部への光漏れの漏れこみ量は、入射光５０２より入射光５０７の方が大きい。また、一般にレンズの絞り系Ｆ値が大きいほど直線光になる特性を持つ。そこで、第２の実施形態における撮像装置では、撮像装置の動作モードが赤外モードであるか否かに加え、さらに赤外モードである場合にはＦ値の値に応じてＯＢクランプ領域を設定するように制御する。
【００３４】
例えば第２の実施形態では、クランプ領域制御回路１１０Ｂは、撮像装置の動作モードが赤外モードである場合に、Ｆ値とＯＢクランプ領域の有効画素部から離す距離とが、図１０に示す実線９０１で表される関係となるようにＯＢクランプ領域を制御（設定）する。図１０は、第２の実施形態におけるＯＢクランプ領域制御の一例を示しており、縦軸の有効画素部からの距離は図６に示した幅６０１に対応するものである。図１０に示したように、Ｆ値が小さいほど平行光となりＯＢ部への光漏れの漏れこみ量が大きいため、有効画素部から離す距離も大きくする。
【００３５】
図１０に示した例では、Ｆ値に対して有効画素部からの距離を線形に変化させるようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、Ｆ値と有効画素部からの距離との関係が非線形でＦ値の増加に対して単調に減少するようにしても良いし、Ｆ値に応じて有効画素部からの距離をステップ状に変化させるようにしても良い。また、光量の入射角度はＦ値以外にも焦点距離にも依存するためパラメータに焦点距離を加えても良い。
【００３６】
図１１は、第２の実施形態における撮像装置でのＯＢクランプ領域制御処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ２００１において処理を開始すると、ステップＳ２００２にて、クランプ領域制御回路１１０Ｂは、撮像装置の動作モードが赤外モードであるか否かを判定する。これにより、クランプ領域制御回路１１０Ｂは、レンズ部（撮像レンズ１０１及び絞り１０２）と撮像素子１０４との間にＩＲカットフィルタが装着されているか否かの検出を行う。
【００３７】
ステップＳ２００２において撮像装置の動作モードが赤外モードであると判定した場合には、ステップＳ２００３にて、クランプ領域制御回路１１０Ｂは、Ｆ値を検出する。続いて、ステップＳ２００５にて、クランプ領域制御回路１１０Ｂは、赤外モード及びＦ値に応じたＯＢクランプ領域を設定する。そして、ステップＳ２００６にて、撮像装置はＯＢクランプ処理を実行する。
【００３８】
一方、ステップＳ２００２において撮像装置の動作モードが赤外モードでないと判定した場合には、ステップＳ２００４にて、クランプ領域制御回路１１０Ｂは、通常時のＯＢクランプ領域を設定する。そして、ステップＳ２００６にて、撮像装置はＯＢクランプ処理を実行する。
【００３９】
第２の実施形態によれば、ＩＲカットフィルタ１０３が脱着される赤外モード時には、通常時と比較してＯＢクランプ領域と有効画素部との距離を大きくするようにクランプ領域制御回路１１０ＢがＯＢクランプ領域を変更する。このとき、クランプ領域制御回路１１０Ｂは、Ｆ値の検出を行い、検出したＦ値に応じてＯＢクランプ領域を設定する。これにより、赤外成分によるＯＢ部への光漏れに加え、Ｆ値依存による漏れこみ量を考慮したＯＢクランプ領域の設定が可能となり、赤外成分によるＯＢ部への光漏れによる影響を抑制し、クランプ不具合（クランプ誤動作）の発生を防止することができる。
【００４０】
なお、前述した実施形態では、ＯＢクランプを水平ＯＢクランプで行う撮像装置を一例として説明したが、垂直ＯＢクランプを用いた撮像装置でも同様の制御が可能である。
【００４１】
（本発明の他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【００４２】
なお、前記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０１…撮像レンズ、１０２…絞り、１０３…ＩＲカットフィルタ、１０４…撮像素子、１０５…ＯＢクランプ回路、１０７…マイコン、１０９…フィルタ脱着回路、１１０Ａ・１１０Ｂ…クランプ領域制御回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及び撮像装置の制御方法に関し、ＯＢ（Optical Black、オプティカルブラック）クランプの制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子を用いたディジタルカメラやディジタルビデオカメラ等の撮像装置では、撮像素子にＯＢ（Optical Black）画素と呼ばれるアルミニウム膜によって遮光された複数の画素を備えたＯＢ部を有している。撮像装置は、このＯＢ部の出力レベルを黒レベルの基準として用いることが多い。ここで、ＯＢ部の出力レベルを用いた黒レベル調整には以下のような問題があった。
【０００３】
ＯＢ部内のＯＢ画素は遮光膜により遮光されているが、強烈な光があたった場合には光漏れによりわずかであるが光電変換が行われてしまい、ＯＢ部で電荷が発生することがある。また、隣接する有効画素からのブルーミングによりＯＢ部に電荷が漏れ出してしまうこともある。その状態でのＯＢ部の出力レベルを用いて黒レベルを調整すると、結果として有効画素の黒レベルが間違った値となってしまうという現象が発生する。
【０００４】
このようなＯＢ部への光漏れやブルーミングに対する対策としては様々な提案がなされている。例えば特許文献１において提案されている撮像装置においては、ＯＢ部の出力レベルを検出して、その検出結果に応じて黒レベルを算出するＯＢクランプ領域を変化させることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１５８８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述のような従来例では演算処理が複雑になり、回路の増加や制御の複雑化を招くといった問題がある。また、ＯＢ部への光漏れは、強烈な光によって発生するものに限られない。赤外光は、通常光と比較して漏れこみやすい特性がある。撮像装置は、通常、レンズと撮像素子との間に赤外光を吸収するＩＲカットフィルタと呼ばれる光学ローパスフィルタ（ＬＰＦ）を有しており、撮像素子への入射光における赤外成分はカットされる。ここで、低照度撮影（高感度撮影）時に感度を稼ぐためにＩＲカットフィルタを意図的に抜くことで高感度化を実現する赤外モードをもった撮像装置では、赤外モードでの動作時に赤外光によるＯＢ部への光漏れがより顕著になるという現象が起こる可能性がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、例えばＩＲカットフィルタが脱着できる撮像装置にて、ＩＲカットフィルタを抜いたときの赤外成分によるＯＢ部への光漏れによる影響を抑制できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の撮像装置は、被写体からの光を受光する複数の画素からなる有効画素部と、遮光された複数のオプティカルブラック画素からなるオプティカルブラック部とを備えた撮像素子と、前記撮像素子に入射される光の赤外成分を遮断する光学フィルタと、前記オプティカルブラック部におけるクランプ領域からの出力を用いて前記撮像素子の出力に係る黒レベルを決定するクランプ手段と、前記光学フィルタの脱着に応じて前記オプティカルブラック部における前記クランプ領域を設定する制御手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明の撮像装置の制御方法は、被写体からの光を受光する複数の画素からなる有効画素部と、遮光された複数のオプティカルブラック画素からなるオプティカルブラック部とを備えた撮像素子と、前記撮像素子に入射される光の赤外成分を遮断する光学フィルタとを備える撮像装置の制御方法であって、前記オプティカルブラック部におけるクランプ領域の出力を用いて前記撮像素子の出力に係る黒レベルを決定するクランプ工程と、前記光学フィルタの脱着に応じて前記オプティカルブラック部におけるクランプ領域を設定する制御工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複雑な制御を必要とすることなく、赤外成分によるＯＢ部への光漏れによる影響を抑制でき、漏れこみ量の増加によるクランプ不具合が発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態における撮像装置の構成例を示す図である。
【図２】水平ＯＢクランプ回路の構成例及び動作例を示す図である。
【図３】ＩＲカットフィルタの有無に応じた分光感度特性を示す図である。
【図４】ＯＢ部への光漏れにより生じるＯＢクランプ不具合を説明するための図である。
【図５】ＯＢ部への光漏れを説明するための図である。
【図６】本実施形態における動作モードに応じたＯＢクランプ領域を示す図である。
【図７】第１の実施形態でのＯＢクランプ領域制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態における撮像装置の構成例を示す図である。
【図９】ＯＢ部への光漏れの漏れこみ量と光線角度の関係を示す概念図である。
【図１０】第２の実施形態におけるＯＢクランプ領域制御を示す図である。
【図１１】第２の実施形態でのＯＢクランプ領域制御処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下の説明では、撮像素子において、被写体からの光を受光する有効画素が配置されている領域を、有効画素部と称す。また、撮像素子において、被写体からの光が遮光膜により遮光されるオプティカルブラック画素（ＯＢ画素）が配置されている領域を、オプティカルブラック部（ＯＢ部）と称す。さらに、ＯＢ部内にて、出力レベルが黒レベルの調整に用いられるＯＢ画素範囲を、オプティカルブラッククランプ領域（ＯＢクランプ領域）と称す。つまり、本発明の実施形態における撮像装置は、撮像素子のＯＢ部に設定するＯＢクランプ領域内のＯＢ画素からの出力レベルを用いて黒レベルを決定する。
【００１２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。
まず、撮像装置における一般的な水平ＯＢクランプ回路の構成及び動作の概略を、図２を参照して説明する。図２（Ａ）において、クランプ回路２０２は、ＳＵＭ回路２０３、アナログ−ディジタル変換器（ＡＤＣ）２０４、クランプイネーブルスイッチ２０５、平均化処理回路２０６、及びディジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）２０７を有する。
【００１３】
撮像素子２０１から出力された信号は、ＡＤＣ２０４でディジタル信号に変換され、信号処理回路２０８に供給されるとともに、クランプイネーブルスイッチ２０５を介して平均化処理回路２０６に供給される。クランプイネーブルスイッチ２０５は、制御信号ＣＬＰ＿ＥＮにより開閉制御され、制御信号ＣＬＰ＿ＥＮがハイレベル（ＨＩ）の期間において閉じられる。
【００１４】
図２（Ｂ）にタイミングチャートを示すように、水平同期信号ＨＤに同期して、センサ出力としてＯＢ部の出力（２１２）及び有効画素部の出力（２１３）が出力される。制御信号ＣＬＰ＿ＥＮは、ＯＢ部の出力（２１２）がセンサ出力として出力されているときにハイレベルとなる（活性化される）信号である。なお、図２（Ｂ）において、ＶＤは垂直同期信号である。
【００１５】
制御信号ＣＬＰ＿ＥＮがハイレベルである（活性化されている）間、ディジタル信号に変換された撮像素子２０１からの出力がディジタルフィルタの平均化処理回路２０６に入力され、黒レベルが演算される。この黒レベル信号をＤＡＣ２０７でアナログ信号に変換し、ＳＵＭ回路２０３で有効画素部の出力値をＯＢ部（ＯＢクランプ領域）の出力の平均値でクランプする。以上が一般的な水平ＯＢクランプである。
【００１６】
図１は、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１において、ＩＲ（赤外）カットフィルタ１０３は、入射光における赤外成分をカット（遮断）する、言い換えれば入射光において赤外成分より短波長の成分を通過させる光学フィルタである。本実施形態における撮像装置は、このＩＲカットフィルタ１０３を脱着することで、低照度撮影（高感度撮影）を実現する赤外モードを有する。
【００１７】
また、撮像素子１０４は、それぞれ複数の画素を備えた有効画素部及びＯＢ部を有する。ＯＢクランプ回路１０５は、黒レベルを決定しＯＢクランプを行う。ＯＢクランプ回路１０５は、例えば前述した図２と同様に構成される。信号処理回路１０６は、撮像して得られる信号に各種の信号処理演算を施す。マイコン１０７は、撮像装置内の各部を制御する。赤外モード切り替え信号１０８は、撮影に係る動作状態（撮影モード）を赤外モードに切り替えるための信号である。
【００１８】
フィルタ脱着回路１０９は、レンズ部（撮像レンズ１０１及び絞り１０２）と撮像素子１０４との間にＩＲカットフィルタ１０３を脱着するための回路である。クランプ領域制御回路１１０Ａは、オプティカルブラック部におけるＯＢクランプ領域を設定するように制御する。クランプ領域制御回路１１０Ａは、例えば制御信号ＣＬＰ＿ＥＮをハイレベルに活性化する期間（パルス幅）を制御することで、任意にＯＢクランプ領域を設定可能となっている。レンズドライバ１１１は、マイコン１０７から供給されるＦ値、ズーム、フォーカス等の制御に係る制御信号に応じて、レンズ部（撮像レンズ１０１及び絞り１０２）の制御を行う。
【００１９】
図１に示す撮像装置において、撮像レンズ１０１に入射した光線は、絞り１０２を通過後、ＩＲカットフィルタ１０３で赤外成分がカットされた状態で撮像素子１０４に結像する。撮像素子１０４からの出力信号は、ＯＢクランプ回路１０５で決定した黒レベルでクランプ処理された後に、信号処理回路１０６で信号処理演算される。
【００２０】
ここで、通常時の撮影では撮像装置の色再現性の向上のために赤外成分をカットする必要があるので、通常時はＩＲカットフィルタ１０３がレンズ部（撮像レンズ１０１及び絞り１０２）と撮像素子１０４との間に装着されている。図３（ａ）は撮像素子の一般的な分光感度特性を示している。図３（ａ）において、横軸が波長を示しており、波長の短い方から順に３０１がＢ（青）画素、３０２がＧ（緑）画素、３０３ＡがＲ（赤）画素の分光感度特性を示す。図３（ａ）に示されるように、可視光成分の波長限界３０４（例えば波長が７８０ｎｍ）を超える赤外波長領域にも分光感度が存在する。
【００２１】
図３（ｂ）はＩＲカットフィルタ１０３を通した後の分光感度特性を示しており、３０１がＢ（青）画素、３０２がＧ（緑）画素、３０３ＢがＲ（赤）画素の分光感度特性を示す。図３（ｂ）に示されるように、可視光成分の波長限界３０４を超える波長成分がカットされることで、撮像装置の色再現性を向上させている。すなわち、通常時において、撮像装置は図３（ｂ）の状態、ＩＲカットフィルタ１０３をレンズ部（撮像レンズ１０１及び絞り１０２）と撮像素子１０４との間に装着した状態で動作している。それに対して、低照度撮影時に感度を稼ぐ赤外モードでは、ＩＲカットフィルタ１０３を外し、可視光（波長が３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）以外のエネルギー成分を足し合わせることにより高感度化を実現する。
【００２２】
次に、ＯＢ部への光漏れによるＯＢクランプ不具合と光漏れのメカニズムについて説明する。
図４は、ＯＢ部の近くに強い光源４０２があり、ＯＢクランプ領域４０１に光漏れが発生してクランプ誤動作が発生した状態を示す概略図である。ＯＢクランプ領域４０１において光漏れが発生すると、黒レベルとするＯＢクランプの平均レベルが正常値よりも高い値となってしまう。その結果、ＯＢクランプの平均レベルを正常値より高い値としたラインにおいては、有効画素部が沈んだ画（４０３）となってしまう。
【００２３】
図５は、ＯＢ部への光漏れを説明するための図である。図５において、ＯＢ部５０５では、ＯＢ遮光配線５０３からなる遮光膜により入射光が遮断されるため、入射光が画素５０１に到達しない。これに対し有効画素部５０６には、ＯＢ遮光配線５０３からなる遮光膜が設けられていないため、入射光が画素５０１に到達する。ところがＯＢ部５０５と有効画素部５０６との境界付近において、斜めからの入射光５０２はシリコン裏面５０４で反射されＯＢ部５０５の画素５０１へ漏れこむことがある。ここで、シリコンは赤外線の吸収係数が小さいため、赤外光ほどシリコン裏面５０４に到達しやすく裏面反射によるＯＢ部への漏れこみが多くなる。つまり、ＩＲカットフィルタ１０３を抜いた状態である赤外モードでの動作時は、通常時と比較してＯＢ部への斜め入射光の漏れこみ量が多くなる。
【００２４】
第１の実施形態における撮像装置の赤外モードでの動作について説明する。
ユーザが低照度撮影のために撮像装置の動作モードとして赤外モードを指定する操作を行うと、その操作に応じて出力された赤外モード切り替え信号１０８がマイコン１０７及びフィルタ脱着回路１０９に供給される。フィルタ脱着回路１０９は、赤外モード切り替え信号１０８を受信すると、ＩＲカットフィルタ１０３が光線上から外れるように、レンズ部（撮像レンズ１０１及び絞り１０２）と撮像素子１０４との間に装着されているＩＲカットフィルタ１０３を抜く。また、マイコン１０７は、赤外モード切り替え信号１０８を受信すると、動作モードを赤外モードに切り替えることをクランプ領域制御回路１１０Ａに通知する。
【００２５】
クランプ領域制御回路１１０Ａは、動作モードを赤外モードに切り替える通知を受けると、フィルタ脱着回路１０９によりＩＲカットフィルタ１０３が抜かれることと同期して、赤外モードに応じたＯＢクランプ領域を設定する。例えば、クランプ領域制御回路１１０Ａは、図６に示すように赤外モード時には、制御信号ＣＬＰ＿ＥＮをハイレベルに活性化する期間（パルス幅）が通常時より短くなるように変更する。このように、通常時におけるＯＢクランプ領域の幅と比較して赤外モード時のＯＢクランプ領域の幅を狭めるようにクランプ領域制御回路１１０Ａが設定を変更することで、ＯＢクランプ領域の端部を有効画素部から離すことができる。これにより、ＯＢクランプ領域と有効画素部との距離が大きくなるように変更し、赤外光によるＯＢ部への光漏れによる影響を抑制しＯＢクランプの不具合を回避する。
【００２６】
なお、クランプ領域制御回路１１０Ａは、赤外モードから通常の動作状態に切り替える通知を受けた場合には、ＯＢクランプ領域の幅を広げるように制御信号ＣＬＰ＿ＥＮをハイレベルにする期間（パルス幅）を変更し、通常時のＯＢクランプ領域に変更する。
【００２７】
ここで、ＯＢクランプ領域の幅を狭めることでクランプ性能が劣化することが考えられるが、低照度撮影のための赤外モード時においては、白黒又は緑一色の画像にすることが一般的である。したがって、ＯＢクランプにおける黒レベルのずれ（黒ずれ）は、通常時の撮影と比較して求められる精度が緩和するため、本実施形態における制御は有効である。また、赤外モード時に短くする幅６０１は、例えば予めＩＲカットフィルタ１０３を外した状態でＯＢ部への光漏れにおける漏れこみ量を測定しておき、漏れこみが発生しない値を設定すれば良い。
【００２８】
図７は、第１の実施形態における撮像装置でのＯＢクランプ領域制御処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１００１において処理を開始すると、ステップＳ１００２にて、クランプ領域制御回路１１０Ａは、撮像装置の動作モードが赤外モードであるか否かを判定する。これにより、クランプ領域制御回路１１０Ａは、レンズ部（撮像レンズ１０１及び絞り１０２）と撮像素子１０４との間にＩＲカットフィルタが装着されているか否かの検出を行う。
【００２９】
ステップＳ１００２において撮像装置の動作モードが赤外モードであると判定した場合には、ステップＳ１００３にて、クランプ領域制御回路１１０Ａは、赤外モードに応じたＯＢクランプ領域を設定する。具体的には、クランプ領域制御回路１１０Ａは、ＯＢクランプ領域の幅を通常時より狭め、有効画素部から離れた位置にＯＢクランプ領域を設定する。そして、ステップＳ１００５にて、撮像装置はＯＢクランプ処理を実行する。
【００３０】
一方、ステップＳ１００２において撮像装置の動作モードが赤外モードでないと判定した場合には、ステップＳ１００４にて、クランプ領域制御回路１１０Ａは、通常時のＯＢクランプ領域を設定する。そして、ステップＳ１００５にて、撮像装置はＯＢクランプ処理を実行する。
【００３１】
第１の実施形態によれば、ＩＲカットフィルタ１０３が脱着される赤外モード時には、通常時と比較してＯＢクランプ領域と有効画素部との距離を大きくするようにクランプ領域制御回路１１０ＡがＯＢクランプ領域を設定する。これにより、複雑な制御を行うことなく、赤外成分によるＯＢ部への光漏れによる影響を抑制でき、クランプ不具合（クランプ誤動作）の発生を防止することができる。
【００３２】
（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。
図８は、第２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８において、図１に示したブロック等と同一の機能を有するブロック等には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図８において、クランプ領域制御回路１１０Ｂは、例えば制御信号ＣＬＰ＿ＥＮをハイレベルにする期間（パルス幅）を制御することで任意にＯＢクランプ領域を設定可能となっている。第２の実施形態における撮像装置は、動作モードを赤外モードに切り替える通知信号に加え、Ｆ値、ズーム、フォーカス等の制御に係るレンズドライバ１１１への制御信号がクランプ領域制御回路１１０Ｂに入力される点が第１の実施形態と相違する。それ以外は、第１の実施形態と同様である。
【００３３】
図９は、ＯＢ部への光漏れの漏れこみ量と光線角度の関係を示す概念図である。図９において、図５に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図９は、図５に示した図において入射光５０７を加えたものである。ＯＢ部への光漏れの漏れこみ量は、入射光５０２より入射光５０７の方が大きい。また、一般にレンズの絞り系Ｆ値が大きいほど直線光になる特性を持つ。そこで、第２の実施形態における撮像装置では、撮像装置の動作モードが赤外モードであるか否かに加え、さらに赤外モードである場合にはＦ値の値に応じてＯＢクランプ領域を設定するように制御する。
【００３４】
例えば第２の実施形態では、クランプ領域制御回路１１０Ｂは、撮像装置の動作モードが赤外モードである場合に、Ｆ値とＯＢクランプ領域の有効画素部から離す距離とが、図１０に示す実線９０１で表される関係となるようにＯＢクランプ領域を制御（設定）する。図１０は、第２の実施形態におけるＯＢクランプ領域制御の一例を示しており、縦軸の有効画素部からの距離は図６に示した幅６０１に対応するものである。図１０に示したように、Ｆ値が小さいほど平行光となりＯＢ部への光漏れの漏れこみ量が大きいため、有効画素部から離す距離も大きくする。
【００３５】
図１０に示した例では、Ｆ値に対して有効画素部からの距離を線形に変化させるようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、Ｆ値と有効画素部からの距離との関係が非線形でＦ値の増加に対して単調に減少するようにしても良いし、Ｆ値に応じて有効画素部からの距離をステップ状に変化させるようにしても良い。また、光量の入射角度はＦ値以外にも焦点距離にも依存するためパラメータに焦点距離を加えても良い。
【００３６】
図１１は、第２の実施形態における撮像装置でのＯＢクランプ領域制御処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ２００１において処理を開始すると、ステップＳ２００２にて、クランプ領域制御回路１１０Ｂは、撮像装置の動作モードが赤外モードであるか否かを判定する。これにより、クランプ領域制御回路１１０Ｂは、レンズ部（撮像レンズ１０１及び絞り１０２）と撮像素子１０４との間にＩＲカットフィルタが装着されているか否かの検出を行う。
【００３７】
ステップＳ２００２において撮像装置の動作モードが赤外モードであると判定した場合には、ステップＳ２００３にて、クランプ領域制御回路１１０Ｂは、Ｆ値を検出する。続いて、ステップＳ２００５にて、クランプ領域制御回路１１０Ｂは、赤外モード及びＦ値に応じたＯＢクランプ領域を設定する。そして、ステップＳ２００６にて、撮像装置はＯＢクランプ処理を実行する。
【００３８】
一方、ステップＳ２００２において撮像装置の動作モードが赤外モードでないと判定した場合には、ステップＳ２００４にて、クランプ領域制御回路１１０Ｂは、通常時のＯＢクランプ領域を設定する。そして、ステップＳ２００６にて、撮像装置はＯＢクランプ処理を実行する。
【００３９】
第２の実施形態によれば、ＩＲカットフィルタ１０３が脱着される赤外モード時には、通常時と比較してＯＢクランプ領域と有効画素部との距離を大きくするようにクランプ領域制御回路１１０ＢがＯＢクランプ領域を変更する。このとき、クランプ領域制御回路１１０Ｂは、Ｆ値の検出を行い、検出したＦ値に応じてＯＢクランプ領域を設定する。これにより、赤外成分によるＯＢ部への光漏れに加え、Ｆ値依存による漏れこみ量を考慮したＯＢクランプ領域の設定が可能となり、赤外成分によるＯＢ部への光漏れによる影響を抑制し、クランプ不具合（クランプ誤動作）の発生を防止することができる。
【００４０】
なお、前述した実施形態では、ＯＢクランプを水平ＯＢクランプで行う撮像装置を一例として説明したが、垂直ＯＢクランプを用いた撮像装置でも同様の制御が可能である。
【００４１】
（本発明の他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【００４２】
なお、前記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０１…撮像レンズ、１０２…絞り、１０３…ＩＲカットフィルタ、１０４…撮像素子、１０５…ＯＢクランプ回路、１０７…マイコン、１０９…フィルタ脱着回路、１１０Ａ・１１０Ｂ…クランプ領域制御回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体からの光を受光する複数の画素からなる有効画素部と、遮光された複数のオプティカルブラック画素からなるオプティカルブラック部とを備えた撮像素子と、
前記撮像素子に入射される光の赤外成分を遮断する光学フィルタと、
前記オプティカルブラック部におけるクランプ領域からの出力を用いて前記撮像素子の出力に係る黒レベルを決定するクランプ手段と、
前記光学フィルタの脱着に応じて前記オプティカルブラック部における前記クランプ領域を設定する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記光学フィルタが抜かれている場合に、前記光学フィルタが装着されている場合と比較して前記有効画素部から離れた位置に前記クランプ領域を設定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記光学フィルタが抜かれている場合に、絞り値及び焦点距離の少なくとも一方に応じて前記クランプ領域の位置を変更することを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記光学フィルタが抜かれている場合に、前記光学フィルタが装着されている場合と比較して前記クランプ領域の幅を狭くす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】
前記制御手段は、前記クランプ領域に対応する期間に活性化される制御信号を前記クランプ手段に出力し、
前記クランプ手段は、前記制御信号が活性化されている期間の前記撮像素子からの出力を用いて前記黒レベルを決定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】
前記制御手段は、前記光学フィルタが抜かれている場合に、前記光学フィルタが装着されている場合と比較して前記制御信号が活性化される期間を短くすることを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
【請求項７】
前記光学フィルタを脱着する脱着手段を有することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
被写体からの光を受光する複数の画素からなる有効画素部と、遮光された複数のオプティカルブラック画素からなるオプティカルブラック部とを備えた撮像素子と、前記撮像素子に入射される光の赤外成分を遮断する光学フィルタとを備える撮像装置の制御方法であって、
前記オプティカルブラック部におけるクランプ領域の出力を用いて前記撮像素子の出力に係る黒レベルを決定するクランプ工程と、
前記光学フィルタの脱着に応じて前記オプティカルブラック部におけるクランプ領域を設定する制御工程と、
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１】
被写体からの光を受光する複数の画素からなる有効画素部と、遮光された複数のオプティカルブラック画素からなるオプティカルブラック部とを備えた撮像素子と、
前記撮像素子に入射される光の赤外成分を遮断する光学フィルタと、
前記オプティカルブラック部におけるクランプ領域からの出力を用いて前記撮像素子の出力に係る黒レベルを決定するクランプ手段と、
前記光学フィルタの脱着に応じて前記オプティカルブラック部における前記クランプ領域を設定する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記光学フィルタが抜かれている場合に、前記光学フィルタが装着されている場合と比較して前記有効画素部から離れた位置に前記クランプ領域を設定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記光学フィルタが抜かれている場合に、絞り値及び焦点距離の少なくとも一方に応じて前記クランプ領域の位置を変更することを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記光学フィルタが抜かれている場合に、前記光学フィルタが装着されている場合と比較して前記クランプ領域の幅を狭くす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】
前記制御手段は、前記クランプ領域に対応する期間に活性化される制御信号を前記クランプ手段に出力し、
前記クランプ手段は、前記制御信号が活性化されている期間の前記撮像素子からの出力を用いて前記黒レベルを決定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】
前記制御手段は、前記光学フィルタが抜かれている場合に、前記光学フィルタが装着されている場合と比較して前記制御信号が活性化される期間を短くすることを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
【請求項７】
前記光学フィルタを脱着する脱着手段を有することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
被写体からの光を受光する複数の画素からなる有効画素部と、遮光された複数のオプティカルブラック画素からなるオプティカルブラック部とを備えた撮像素子と、前記撮像素子に入射される光の赤外成分を遮断する光学フィルタとを備える撮像装置の制御方法であって、
前記オプティカルブラック部におけるクランプ領域の出力を用いて前記撮像素子の出力に係る黒レベルを決定するクランプ工程と、
前記光学フィルタの脱着に応じて前記オプティカルブラック部におけるクランプ領域を設定する制御工程と、
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−５００２４（Ｐ２０１２−５００２４Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９２７７１（Ｐ２０１０−１９２７７１）
【出願日】平成２２年８月３０日（２０１０．８．３０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３０日（２０１０．８．３０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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