特開 2024-141343 撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024141343

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】撮像装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 25/68 20230101AFI20241003BHJP

【ＦＩ】

H04N25/68

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023052934

(22)【出願日】2023-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(74)【代理人】

【識別番号】100175824

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 淳一

(72)【発明者】

【氏名】藤島 悠揮

【テーマコード（参考）】

5C024

【Ｆターム（参考）】

5C024CX22

5C024GX02

5C024GY31

5C024HX30

(57)【要約】      （修正有）

【課題】画素の欠陥を精度よく検出する撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置は、第１露光量（絞り値（Ｆ値）「Ｆ１６」）において光電変換部で変換された電荷に基づく第１信号（１枚目の画像の画素の出力）と、第２露光量（絞り値「Ｆ８」）において前記光電変換部で変換された電荷に基づく第２信号（２枚目の画像の画素の出力）とを取得する。撮像装置は、条件１（１枚目、２枚目、または両方の画像の対象の画素の出力が第１閾値以上）、かつ、条件２（２枚目の出力と１枚目の出力との比が第２閾値よりも十分に小さい）を満たす場合に、対象の画素は欠陥を有すると判定する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光を電荷に変換する光電変換部と、
第１露光量において前記光電変換部で変換された電荷に基づく第１信号と、第２露光量において前記光電変換部で変換された電荷に基づく第２信号とに基づいて、前記光電変換部の欠陥を検出する検出部と、
を備える撮像装置。

【請求項2】

前記検出部は、前記第１信号の値及び前記第２信号の値の少なくとも一方が第１閾値以上であり、且つ前記第１信号の値と前記第２信号の値との相対関係が予め規定された条件を満たす場合、前記光電変換部が欠陥していると判定する、
請求項１に記載の撮像装置。

【請求項3】

前記規定された条件は、
予め求められた条件であって、欠陥のない前記光電変換部で変換された電荷に基づく第１信号の値と前記第２信号の値との露光量の比を否定する条件である、
請求項２に記載の撮像装置。

【請求項4】

前記規定された条件は、
予め求められた条件であって、欠陥のないフローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく第１信号の値と前記第２信号の値との露光量の比を否定する条件である、
請求項２に記載の撮像装置。

【請求項5】

前記第１露光量は、所定の露光時間および所定の感度において第１の絞り値で得られた露光量であり、
前記第２露光量は、前記所定の露光時間および前記所定の感度において第２の絞り値で得られた露光量である、
請求項１から４のうちいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項6】

前記第１露光量は、所定の絞り値および所定の感度において第１の露光時間で得られた露光量であり、
前記第２露光量は、前記所定の絞り値および前記所定の感度において第２の露光時間で得られた露光量である、
請求項１から４のうちいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項7】

前記検出部は、
画素領域が複数の領域に分割され複数の分割領域であって、前記分割領域ごとに前記分割領域に含まれる画素の出力値の平均値を求め、求めたすべての平均値が所定値以下である場合、前記第１信号と、前記第２信号とに基づいて、前記光電変換部の欠陥とフローティングディフュージョンの欠陥との一方または双方を検出する処理を実行し、
前記求めたすべての平均値が所定値以下である場合、前記第１信号と、前記第２信号とに基づいて、前記光電変換部の欠陥と前記フローティングディフュージョンの欠陥との一方または双方を検出する処理を実行しない、
請求項１から４のうちいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項8】

撮像素子の前記光電変換部の位置を第１位置から第２位置に移動させる移動部を更に備え、
前記検出部は、前記光電変換部の欠陥とフローティングディフュージョンの欠陥との一方または双方を検出する処理を実行する前または実行した後に、前記第１位置において前記光電変換部で変換された電荷に基づく信号と、前記第２位置において前記光電変換部で変換された電荷に基づく信号とに基づいて、前記光電変換部の欠陥と前記フローティングディフュージョンの欠陥との一方または双方を検出する、
請求項１から４のうちいずれか１項に記載の撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の画素を有する撮像素子を備える撮像装置が知られている（例えば、特許文献１）。従来から、複数の画素のうち一部の画素の欠陥が問題となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－１８１２２１号公報

【発明の概要】

【0004】

本発明の第１の態様は、光を電荷に変換する光電変換部と、第１露光量において前記光電変換部で変換された電荷に基づく第１信号と、第２露光量において前記光電変換部で変換された電荷に基づく第２信号とに基づいて、前記光電変換部の欠陥を検出する検出部と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】第１実施形態に係る撮像装置１の概略構成を示す図である。

【図2】第１実施形態に係る撮像素子３０の撮像面３１を模式的に示す図である。

【図3】第１実施形態に係る撮像素子３０の一部の構成例を示す図である。

【図4】第１実施形態に係る検出処理の概要について説明するための図である。

【図5】第１実施形態に係る検出処理について説明するための図である。

【図6】第１実施形態に係る検証結果について説明するための図である。

【図7】第１実施形態に係る欠陥画素の出力と通常画素の出力との比とを示す図である。

【図8】第１実施形態に係る制御部７０により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図9】第１実施形態に係る出力レベル点検について説明するための図である。

【図10】第２実施形態に係る検出処理について説明するための図である。

【図11】第２実施形態に係る制御部７０により実行される処理の流れ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】

【0006】

＜第１実施形態＞
以下、図面を参照し、本発明の第１実施形態に係る撮像素子について説明する。図１は、第１実施形態に係る撮像装置１の概略構成を示す図である。撮像装置１は、例えば、デジタルカメラである。撮像装置１は、例えば、撮像光学系１０と、絞り機構２０と、撮像素子３０と、ＴＧ（タイミングジェネレータ）４０と、駆動部４２と、角速度センサ４４と、画像処理部６０と、制御部７０と、操作部９０と、電子ビューファインダ９２と、表示部９４と、記録インターフェース９６と、ストロボ９８とを備える。

【0007】

撮像光学系１０は、複数のレンズにより構成され、撮像素子３０の撮像面に被写体像を結像させる。複数のレンズは、フォーカス調整を行う焦点調節レンズ（フォーカスレンズ）が含まれる。

【0008】

絞り機構２０は、撮像素子３０に入射する光量を調整する。この調整は、制御部７０の指示に応じて絞り駆動部（不図示）により行われる。

【0009】

撮像素子３０は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ（Charge Coupled Device）や等のイメージセンサである。本実施形態では、撮像素子３０はＣＭＯＳのイメージセンサである。撮像素子３０は、行と列とに配列された複数の画素（図２参照）を有する。画素は、入射した光を電荷に変換した結果に基づいて画素信号を生成する。撮像素子３０は、画素信号を画像処理部６０に出力する。撮像素子３０は、ＴＧ４０によって行（ライン）ごとに設定された露光時間により光電変換するように制御される。

【0010】

図２は、撮像素子３０の撮像面３１を模式的に示す図である。撮像面３１の一部を拡大した拡大領域３１ａには、撮像素子３０が二次元上（行方向および列方向）に多数配列されている。撮像素子３０の複数の画素は、例えば、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタを有する。撮像素子３０の撮像面３１には、各色フィルタを備えた画素が、いわゆるベイヤー配列に従って配列されている。

【0011】

図３は、撮像素子３０の一部の構成例を示す図である。図３は、撮像素子３０に含まれる複数の画素３２のうちの一部の画素３２と、垂直制御部３５と、水平制御部３６とを示している。図３では、列方向（垂直方向）および列方向に交差する行方向（水平方向）に配置される複数の画素３２うち、列方向に配置された複数の画素列の２つの画素列の一部を示している。撮像素子３０には、列方向に並んだ複数の画素の列である画素列に対して、垂直信号線３８が設けられている。垂直信号線３８に対して不図示の電流源が設けられる。他の画素列の構成も、図３の画素列の構成と同様である。

【0012】

画素３２は、光電変換部３３や、転送部、フローティングディフュージョン（ＦＤ）、リセット部、増幅部、選択部などを有する（光電変換部３３以外は不図示である）。光電変換部３３は、フォトダイオードＰＤである。光電変換部３３は、入射した光を電荷に変換し、光電変換された電荷を蓄積する。転送トランジスタである転送部は、信号ＴＧにより制御され、光電変換部３３で光電変換された電荷をＦＤに転送する。ＦＤは、ＦＤに転送された電荷を蓄積する。

【0013】

増幅部は、ＦＤに蓄積された電荷による信号を増幅して出力する。リセットトランジスタであるリセット部は、信号ＲＳＴにより制御され、ＦＤに蓄積された電荷を排出し、ＦＤの電圧（電位）をリセットする。

【0014】

選択トランジスタである選択部は、信号ＳＥＬにより制御され、増幅部と垂直信号線３８とを電気的に接続または切断する。選択部は、オン状態の場合に、増幅部からの信号を垂直信号線３８に出力する。増幅部と選択部とは、光電変換部３３により生成された電荷に基づく信号を生成し出力する出力部を構成する。

【0015】

上述のように、ＦＤに転送された電荷に応じた画素信号が、垂直信号線３８に出力される。画素３２から出力される画素信号は、光電変換部３３によって光電変換された電荷に基づいて生成されるアナログ信号である。

【0016】

垂直制御部３５は、複数の画素列に対して共通に設けられる。垂直制御部３５は、ＴＧ４０の制御に基づいて、信号ＴＧ（ＴＧ１、ＴＧ２）、信号ＲＳＴ（ＲＳＴ１、ＲＳＴ２）、信号ＳＥＬ（ＳＥＬ１、ＳＥＬ２）を各画素に供給して、各画素の動作を制御する。垂直制御部３５は、画素３２の各トランジスタのゲートに信号を供給して、トランジスタをオン状態またはオフ状態に制御する。

【0017】

水平制御部３６は、アンプ部および信号処理部を含んで構成される。アンプ部は、垂直信号線３８ごとに設けられ、垂直信号線３８を介して入力される画素信号を所定のゲイン（増幅率）で増幅する。アンプ部は、制御部７０によって決定されたＩＳＯ感度に応じてゲインを決定し、決定したゲインを画素信号に適用する。アンプ部は、増幅した画素信号を信号処理部に出力する。

【0018】

信号処理部は、アナログ／デジタル変換部（ＡＤ変換部）を有し、アンプ部から出力された画素信号をデジタル信号に変換する。信号処理部は、画素信号に信号処理を行った後に、処理後の画素信号を画像データとして制御部７０に出力する。

【0019】

図１の説明に戻る。ＴＧ４０は、制御部７０の指示に基づいて、撮像素子３０に対して、画素信号の蓄積を指示したり、画像信号の読出を指示したりする。

【0020】

ＴＧ４０は、制御部７０からの指示に従い撮像素子３０に駆動信号を供給し、供給した駆動信号により駆動タイミングを制御する。ＴＧ４０は、全画素読み出しモードや、間引き読み出しモードなどを実行可能である。全画素読み出しモードは、撮像素子３０の全ラインの画素データを画像データとして読み出すモードである。間引き読み出しモードは、撮像素子３０の全ラインのうちの所定のラインの画素を間引いた画素データを画像データとして読み出すモードである。

【0021】

駆動部４２と、角速度センサ４４と、制御部７０のシフト部８０とは、手ぶれ補正機能を実現する。駆動部４２は、シフト部８０の制御に基づいて撮像素子３０の位置をシフトさせるアクチュエータである。駆動部４２は、撮像装置１の揺れを打ち消すように撮像素子３０を移動させる。これにより撮像装置１の揺れが撮像される画像に影響することが抑制される。角速度センサ４４は、撮像装置１の揺れや、揺れの方向を検出する。

【0022】

画像処理部６０は、例えば、水平制御部３６の信号処理部が出力した画像データを不図示の記憶部（ＲＡＭ）に記憶させる。画像処理部６０は、記憶された画像データに基づいて、オートフォーカス制御に関するＡＦ評価値、自動露出制御に関するＡＥ評価値、およびオートホワイトバランス制御に関するＡＷＢ評価値を算出する。画像処理部６０は、ＡＷＢ評価値に基づいて、ホワイトバランスの調整を行う。画像処理部６０は、ＡＦ評価値およびＡＥ評価値を制御部７０に提供する。また、画像処理部６０は、ベイヤー配列において不足する色の信号を補間する色補間処理や、ガンマ補正や階調調整などの処理を行う。

【0023】

制御部７０は、ＣＰＵ（Central processing unit）によって構成され、撮像装置１による全体の動作を制御する。制御部７０は、不図示の記憶部（ＲＯＭ）に予め記憶されている制御プログラムを実行することにより撮像装置１の各部を制御する。制御部７０は、例えば、撮像制御部７２と、ＡＥ制御部７４と、ＡＦ制御部７６と、調光部７８と、シフト部８０と、処理部８２（検出部）とを備える。

【0024】

撮像制御部７２は、例えば、操作部９０を介して撮像指示を受け付けた際に、撮像素子３０を介して得られる画像データを、撮像された画像として、記録インターフェース９６に接続されている記憶媒体に記憶させる。ＡＥ制御部７４は、ＡＥ評価値に基づいて、撮像素子３０の感度や露光時間（電荷蓄積時間）、絞り機構２０の絞りを制御する。ＡＦ制御部７６は、ＡＦ評価値に基づいて、撮像光学系１０のフォーカスレンズを制御する。調光部７８は、ストロボ９８を制御して調光を行う。

【0025】

シフト部８０は、角速度センサ４４により検出された撮像装置１の揺れや揺れの方向に基づいて、撮像装置１の揺れを打ち消すような撮像素子３０の移動方向と移動量とを算出する。シフト部８０は、算出した移動方向と移動量とに基づいて駆動部４２を制御する。これにより駆動部４２が、撮像素子３０を駆動させる。

【0026】

処理部８２は、第１露光量において光電変換部３３で変換された電荷に基づく第１信号と、第２露光量において光電変換部３３で変換された電荷に基づく第２信号とに基づいて、光電変換部３３の欠陥とＦＤの欠陥との一方または双方を検出する。第１露光量とは、例えば、第１の絞り値の時の露光量であり、第２露光量とは、第１の絞り値とは異なる値の時の露光量である。検出処理の詳細については後述する。

【0027】

操作部９０は、レリーズボタン、録画ボタン、電源ボタンなど各種の操作ボタンを含む。操作部９０は、ユーザによる操作に応じた操作信号を制御部７０へ出力する。制御部７０は、出力された操作信号に応じた制御を実行する。

【0028】

電子ビューファインダ９２は、小型の表示部と接眼部とを有し、ユーザが画像を観察するための観察部である。表示部９４は、画像信号に基づく画像や、シャッタ速度、絞り値等の撮影に関する情報、メニュー画面等を表示する。

【0029】

記録インターフェース９６は、不揮発性のフラッシュメモリなどの記憶媒体が着脱可能なインターフェースである。記録インターフェース９６は、画像データを装着された記憶媒体に記憶させる。ストロボ９８は、調光部７８の制御に基づいて発光を行う。

【0030】

本実施形態に係る撮像装置１は、機械方式のシャッタ機能（メカシャッタ機構）を有さずに、撮像素子３０のリセット走査を行う電子方式のシャッタ機能（電子シャッタ機能）を有している。なお、本実施形態の撮像装置１は、機械方式のシャッタ機能および電子方式のシャッタ機能を有していてもよい。本実施形態では、機械方式のシャッタを動作させて撮像素子３０に入射する光を遮断せずに、欠陥画素を検出する検出処理を実行する。「欠陥画素」とは、欠陥が生じている画素である。欠陥画素は、例えば、画素の劣化などにより後発的に欠陥が生じる画素である。以下、検出処理について説明する。

【0031】

［検出処理］
図４は、検出処理の概要について説明するための図である。制御部７０は、感度および露光時間は同じ条件で、絞り値（Ｆ値）「Ｆ１６」で撮像した場合の画像の各画素の出力（１枚目の画像の画素の出力）と、絞り値「Ｆ８」で撮像した場合の画像の各画素の出力（２枚目の画像の画素の出力）とを取得する。「出力」とは、設定された絞りや電荷蓄積時間で画素に蓄積された電荷量である。制御部７０は、これらの出力を用いて条件１および条件２を満たすかを判定する。制御部７０は、条件１および条件２を満たす場合、対象の画素は欠陥を有し、条件１または条件２を満たさない場合、対象の画素は欠陥を有さないと判定する。第２条件は、「前記第１の信号の値と第２信号の値との相対関係が予め規定された条件」の一例である。

【0032】

条件１は、１枚目、２枚目、または両方の画像の対象の画素の出力が第１閾値以上であることである。閾値とは、欠陥画素を判定するために設定された第１閾値である。条件２は、２枚目の出力と１枚目の出力との比が第２閾値よりも十分に小さい（または所定程度以上小さい）ことである。第２閾値は、絞り値の差分によって生じる出力差よりも十分に（または所定度合以上）小さい値である。例えば、上記の例では、絞り値が２段のため、第２閾値は「４」よりも十分に小さい値である。また、第２条件は、２枚目の出力と１枚目の出力との比が、基準値以下であることであってもよい。基準値とは、絞り値の差分によって生じる出力差よりも十分に小さい値に基づいて設定された値である。

【0033】

図５は、検出処理について説明するための図である。図５では、暗黒、入射光あり（Ｆ値大）、入射光あり（Ｆ値小）のときの欠陥画素の出力と通常画素の出力とを示している。暗黒では、通常画素の出力はゼロであり、欠陥画素は欠陥画素成分を含む出力がされる。入射光あり（Ｆ値大）では、通常画素にはＦ値に応じた入射光の成分が出力に含まれ、欠陥画素には欠陥画素成分と入射光の成分とを含む出力がされる。入射光あり（Ｆ値小）では、通常画素にはＦ値に応じた入射光の成分が出力に含まれ、欠陥画素には欠陥画素成分と入射光の成分とを含む出力がされる。

【0034】

例えば、Ｆ値を変化させて撮像がされた場合、通常画素であれば、１枚目の画像における出力と２枚目の画像における出力との出力差は、Ｆ値の変化に応じた出力差となる。しかしながら、欠陥画素の出力では欠陥画素成分が影響するため、絞り値の段差に応じた出力差が生じない。この考え方に基づいて、条件１、条件２が満たされた画素は、欠陥画素と判定される。

【0035】

［検証結果］
図６は、検証結果について説明するための図である。図６は「Ｆ８」で撮像した画素の出力と「Ｆ１６」で撮像した画素の出力とを示している。識別番号「１」の画素および識別番号「２」の画素は欠陥画素であり、識別番号「３」の画素および識別番号「４」の画素は通常の画素（通常画素）である。なお、識別番号「２」は、飽和し、且つ欠陥している。

【0036】

図７は、欠陥画素の出力と通常画素の出力との比とを示す図である。欠陥画素の出力の比は、「１．２」または「１」であり、２段分の理想の出力の比「４」とは異なる。通常画素の出力の比は、「３．９」または「４．７」であり、２段分の理想の出力の比「４」に近い値となる。また、他の通常画素でも、出力の比は「４」または「４」に近い傾向となる。このように、欠陥画素の出力の比は、「４」と乖離する傾向であることが確認された。

【0037】

［フローチャート］
図８は、制御部７０により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。例えば、ユーザが検出処理の実行する指示する操作を行った場合、本処理が開始される。

【0038】

まず、制御部７０は、Ｆ値を変化させた２枚目の画像を取得する（ステップＳ１００）。２枚の画像を撮像する場合の感度および露光時間（撮像素子３０の電子シャッタ速度、電荷蓄積時間）は同じである。次に、制御部７０は、出力レベル点検を行う（ステップＳ１０２）。

【0039】

図９は、出力レベル点検について説明するための図である。出力レベル点検とは、制御部７０が、分割領域（図中、Ｂ）に含まれる画素の出力値の平均値を分割領域ごとに求め、分割領域ごとに求めた平均値のそれぞれが所定の閾値以下であるか否かを点検する処理である。閾値以下である場合、出力レベル点検の結果が良好であるとみなされる。分割領域とは、撮像面２１を所定の領域ごとに分割した領域である。

【0040】

図８の説明に戻り、制御部７０は、出力レベル点検を行った結果が良好であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。出力レベル点検の結果が良好でない場合、制御部７０は、エラーが発生していると判定し（ステップＳ１０６）、処理を終了する。出力レベル点検の結果が良好である場合、制御部７０は、画素ごとに欠陥画素の有無の判定を行う（ループ処理を開始する）。ループ処理は、ステップＳ１０８からステップＳ１１２までの処理である。

【0041】

制御部７０は、対象の画素（対象画素）の出力が第１閾値以上であるか否を判定する（ステップＳ１０８）。対象画素の出力が第１閾値以上でない場合、対象画素に欠陥は存在しないと推定されるため、ループ処理が終了する。

【0042】

対象画素の出力が第１閾値以上である場合、制御部７０は、絞り値を変えた撮像における対象画素の出力の比が、絞り値の差分に応じた出力の比であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。絞り値を変えた撮像における出力の比が、絞り値の差分に応じた出力の比でない場合、対象画素に欠陥は存在しないと推定されるため、ループ処理が終了する。絞り値を変えた撮像における出力の比が、絞り値の差分に応じた出力の比である場合、制御部７０は、対象画素が欠陥画素であることを、撮像装置１に含まれる記憶部に記憶させる（ステップＳ１１２）。これにより、ループ処理が終了する。すべての検出対象の画素に対してループ処理が行われた場合、本フローチャートの処理が終了する。

【0043】

上記の例では、２回の撮像において検出処理が実行されるものとして説明したが、３回以上の撮像において検出処理が実行されてもよい。制御部７０は、例えば、絞り値をそれぞれ代えて画素の出力を取得し、第１絞り値における画像の出力と第２絞り値における画像の出力との比を用いて第１の判定を行い、第２絞り値（または第１絞り値）における画像の出力と第３絞り値における画像の出力との比を用いて第２の判定を行い、第１の判定および第２の判定（または一方の判定）が肯定的である場合、対象の画素は欠陥であると判定してもよい。

【0044】

上記の検出処理により、制御部７０は、欠陥画素を精度よく検出することができる。例えば、レンズキャップに付け替えなくても、レンズを付けた状態で欠陥画素を精度よく検出することができる。また、仮にレンズキャップを利用した場合であっても、以下の利点がある。例えば、メカシャッタを用いずに欠陥画素の検出を行う場合、レンズキャップを装着した状態で撮像された画素の出力と閾値とを比較して欠陥画素を検出する場合がある。レンズキャップを装着した状態でも、遮光が完全でない場合があり、光漏れによる影響によって画素の出力が大きくなり、この画素が、欠陥画素であるか、欠陥画素でなく入射光によって出力が大きくなった画素であるかの判定が困難である。これに対して、本実施形態では、制御部７０は、上述した検出処理を実行することにより、対象の画素が欠陥画素であるか否かを簡易且つ精度よく判定することができる。

【0045】

上記の処理において、制御部７０は、欠陥画素を検出した後に撮像を行う場合、欠陥画素から出力される信号を用いず、欠陥画素の周辺の画素から出力された信号を用いて欠陥画素の信号を補完してもよい。

【0046】

また、制御部７０は、上記の処理において欠陥画素と判定された画素を、以後、検出処理を行うことなく欠陥画素として扱ってもよい。例えば、制御部７０は、検出処理で所定の画素が欠陥画素と判定された場合、次の検出処理では所定の画素に対して欠陥画素であるかの判定は行わずに欠陥画素として扱ってもよい。上記の手法に代えて、制御部７０は、検出処理ごとにすべての画素に対して判定を行ってもよい。例えば、制御部７０は、検出処理において所定の画素が欠陥画素と判定された後、次の検出処理において所定の画素が欠陥画素であるか否かを判定してもよい。例えば、温度など撮像装置１が利用される状況によって画素の状態が変換するため、検出処理ごとに、前回、欠陥画素と判定された画素に対しても検出処理が行われてもよい。

【0047】

また、上述した処理では、制御部７０は、絞り値を変更して欠陥を検出するものとして説明したが、これに代えて（または加えて）、露光時間を変えて対象画素の欠陥を判定してもよい。例えば、制御部７０は、所定の絞り値および所定の感度において第１の露光時間で得られた露光量（第１露光量）と、前記所定の絞り値および前記所定の感度において第２の露光時間で得られた露光量（第２露光量）とに基づいて、対象画素の欠陥を判定してもよい。例えば、対象画素の出力が第１所定値以上であり、且つ第１の露光時間における出力と第２の露光量における出力との比が第２所定値以上である場合、対象画素は欠陥であると判定する。

【0048】

以上説明した第１実施形態によれば、撮像装置１は、第１露光量において光電変換部３３で変換された電荷に基づく第１信号と、第２露光量において光電変換部３３で変換された電荷に基づく第２信号とに基づいて、光電変換部３３の欠陥を、簡易且つ精度よく検出することができる。

【0049】

＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、手ぶれ補正機能を用いて欠陥画素が検出される。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

【0050】

図１０は、第２実施形態の検出処理について説明するための図である。制御部７０は、例えば、センサシフト式手ぶれ補正機構を用いて欠陥画素を検出する。時刻Ｔにおいて、制御部７０は、撮像を行う。時刻Ｔにおける撮像素子３０は、第１の位置である。時刻Ｔ＋１において、制御部７０は、撮像素子３０を第２の位置に移動させて撮像を行う。第２の位置は、第１の位置の撮像素子３０をＸ方向に移動させた位置である。例えば、画素ピッチ「６μ」であり、撮像素子３０が移動可能な範囲「１ｍｍ」であるとした場合、最大シフトピクセル数は１７０ｐｉｘ（1ｍｍ／６μｍ）である。例えば、第２の位置は、第１の位置に対して、撮像素子３０をＸ方向に１７０ｐｉｘ移動させた位置である。

【0051】

上記のように、撮像を行うと、欠陥画素の物理的な位置は変化せず、時刻Ｔにおける欠陥画素の出力と、時刻Ｔ＋１における欠陥画素の出力とは閾値以上となる。制御部７０は、時刻Ｔにおける出力と、時刻Ｔ＋１における出力とが閾値以上となった画素を欠陥画素と判定する。

【0052】

［フローチャート］
図１１は、制御部７０により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、制御部７０は、手ぶれ補正機構を用いて入射光の位置を変化させた撮像を行う（ステップＳ２００）。このとき、感度、秒時、Ｆ値は同じ設定である。

【0053】

次に、制御部７０は、出力レベル点検を行う（ステップＳ２０２）。制御部７０は、出力レベル点検を行った結果が良好であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。出力レベル点検の結果が良好でない場合、制御部７０は、エラーが発生していると判定し（ステップＳ２０６）、処理を終了する。出力レベル点検の結果が良好である場合、制御部７０は、画素ごとに欠陥画素の有無の判定を行う（ループ処理を開始する）。ループ処理は、ステップＳ２１０およびステップＳ２１２の処理である。

【0054】

制御部７０は、位置をずらす前と後とで対象画素の出力が閾値以上であるか否を判定する（ステップＳ２０８）。対象画素の出力が閾値以上でない場合、対象画素に欠陥は存在しないと推定されるため、ループ処理が終了する。

【0055】

対象画素の出力が閾値以上である場合、制御部７０は、対象画素が欠陥画素であることを、撮像装置１に含まれる記憶部に記憶させる（ステップＳ２１０）。これにより、ループ処理が終了する。すべての検出対象の画素に対してループ処理が行われた場合、本フローチャートの処理が終了する。

【0056】

上記の例では、撮像素子３０の位置は１回ずらされるものとして説明したが、２回以上撮像素子３０の位置がずらされて、検出処理が実行されてもよい。制御部７０は、例えば、２回撮像素子３０の位置をずれし、位置ごとに撮像を行い、撮像ごとの画素の出力を取得する。制御部７０は、取得した異なるタイミングの撮像の際の画素の出力がすべて閾値以上である場合（所定数の出力が閾値以上である場合）、対象の画素を欠陥画素と判定してもよい。

【0057】

なお、上述したステップＳ２０８の処理は、以下の（１）、（２）または（３）ように変更されてもよいし、ステップＳ２０８の処理に加え、以下の（１）、（２）または（３）の条件が満たされた場合に、欠陥画素と判定されてもよい。

【0058】

（１）撮像素子３０をずらす前の対象画素の出力とずらした後の対象画素の出力とが近い値に収まっていること（出力が所定の範囲に収まっていること）である。
（２）撮像素子３０をずらす前の対象画素の出力とずらした後の対象画素の出力との差がゼロまたはゼロから所定範囲内の値であり、撮像素子３０をずらす前の対象画素の出力とずらした後の対象画素の出力とが閾値以上であることである。
（３）対象画素値と、対象画素に隣接する画素または対象画素の周辺の画素とのコントラスト（対比）とが所定値以上乖離していることである。例えば、位置をずらす前の対象画素と対象画素の周辺の画素とのコントラストが所定値以上乖離し、且つ位置をずらした後の対象画素と対象画素の周辺の画素とが所定値以上乖離している場合、対象画素は、欠陥画素と判定されてもよい。

【0059】

なお、上記の例では、センサシフト式の手ぶれ補正機能を用いて、欠陥画素を検出するものとして説明したが、これに代えて光学式手ぶれ補正機能を用いて欠陥画素が検出されてもよい。光学式手ぶれ補正機能は、制御部７０が、撮像光学系１０に含まれる補正光学群を撮像装置１の揺れを打ち消させるように移動させて手ぶれを補正する機能である。この場合、撮像装置１は、シフト部８０の制御に基づいて、撮像装置１の揺れをオフセットするように補正光学群を移動させる駆動部を備える。

【0060】

第２実施形態の撮像装置１は、以下のように表すことができる。
光を電荷に変換する光電変換部を備える撮像素子と、
前記撮像素子の位置を第１位置から第２位置に移動させる移動部（駆動部４２）と、
前記第１位置において前記光電変換部で変換された電荷に基づく信号と、前記第２位置において前記光電変換部で変換された電荷に基づく信号とに基づいて、前記光電変換部の欠陥を検出する検出部（処理部８２）と、
を備える撮像装置。

【0061】

第２実施形態の撮像装置１は、以下のように表すことができる。
光を電荷に変換する光電変換部を備える撮像素子と、
補正光学群の位置を第１の位置から第２の位置に移動させる駆動部と、
前記第１位置において前記光電変換部で変換された電荷に基づく信号と、前記第２位置において前記光電変換部で変換された電荷に基づく信号とに基づいて、前記光電変換部の欠陥を検出する検出部と、
を備える撮像装置。

【0062】

以上説明した第２実施形態によれば、撮像装置１は、手ぶれ補正機能を用いて、簡易且つ精度よく欠陥画素を検出することができる。

【0063】

なお、撮像装置１には、第１実施形態の検出処理を実行する機能と第２実施形態の検出処理を実行する機能とが搭載されてもよいし、いずれかの機能が搭載されてもよい。第１実施形態の検出処理を実行する機能と第２実施形態の検出処理を実行する機能とが搭載される場合、例えば、第１実施形態の検出処理が実行される前または実行された後に第２実施形態の検出処理が実行されてもよい。例えば、飽和による画素の欠陥が生じている場合、第２実施形態の検出処理を行うことで、より精度よく飽和による画素の欠陥が検出される。

【0064】

例えば、メカシャッタなどを用いて撮像素子３０へ入射される光を遮断して画素の欠陥を検出する場合がある。例えば、入射する光を遮断して暗黒状態において出力が基準を満たさない画素が欠陥と判定される。メカシャッタを有さない撮像装置１の場合（電子シャッタ機能を有する撮像装置１の場合）、キャップなどを付けることは煩わしいことがある。また、キャップを付けても、キャップと撮像装置１との隙間から入射する光などの影響により、精度よく欠陥画素が検出されないことがある。これに対して、制御部７０が、第１実施形態または第２実施形態で説明したように、検出処理を実行することにより簡易且つ精度よく画素の欠陥を検出することができる。

【0065】

また、例えば、撮像した画像において、周辺の画素の出力よりも特異的に出力が高い画素がある場合、特異的に出力が高い画素を欠陥が存在すると推定して、周辺の画素の出力に基づいて特異的に出力が高い画素の出力を補正する処理を行う場合がある。この場合、例えば、夜空などの風景が撮像されて、その風景中に星が含まれている場合、上記処理では、星が撮像された画素は特異的に出力が高くなるため、欠陥画素と推定されることがある。これに対して、本実施形態では、制御部７０が、第１実施形態または第２実施形態で説明したように、風景に含まれる輝度が特異的に高い対象を撮像する場合であっても、対象を撮像する画素を欠陥が存在すると判定することなく、実際に欠陥が存在している画素を精度よく検出することができる。

【0066】

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

【符号の説明】

【0067】

１…撮像装置、１０…撮像光学系、３０…撮像素子、３３…光電変換部、３５…垂直制御部、３６…水平制御部、４０…ＴＧ、４２…駆動部、４４…角速度センサ、６０…画像処理部、７０…制御部、８２…処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】