JPH0951459A - ビデオカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 アイリス１６の各絞り値毎のホール素子１６
ｂから出力されるホール電圧と、そのホール電圧に対応
する画素のアドレスとが、欠陥情報としてメモリ４０に
書き込まれる。使用状態において、マイコン２２には、
ホール素子１６ｂから出力されたホール電圧が入力さ
れ、メモリ４０から、そのホール電圧に応じたアドレス
が読み出される。そして、補正対象と判断されたアドレ
スの映像信号が、補正対象外の他の映像信号と置き換え
られて補正が行われる。 【効果】 レンズやオプティカルフィルタ等の光学部品
に付着した塵埃によって生じる黒点等の画像欠陥を補正
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はビデオカメラに関し、
特にたとえば、画像上における黒点等の画像欠陥を検知
し、その欠陥に対して補正を行う、ビデオカメラに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来技術の一例が、昭和６１年
３月１４日付で出願公開された特開昭６１−５１６７０
号〔Ｇ１１Ｂ ２０／１８〕に開示されている。この従
来技術は、ＣＣＤエレメントの黒または白傷によって生
じる異常出力について、ＣＣＤテスタ等を用いてそのア
ドレスおよびレベル情報を記憶素子に入力し、その情報
とＣＣＤから出力されるビデオ信号とを演算回路に入力
することによって、ＣＣＤと各１ビット毎のビット信号
レベルに対応する黒および白傷を補正して安定したビデ
オ信号を得るものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のビデオカメラで
は、ＣＣＤエレメント自体の画素欠陥についての補正が
行われていたに過ぎず、たとえばＣＣＤセンサよりも前
方に位置するレンズおよびオプティカルフィルタといっ
た光学部品に塵埃が付着した場合には、その塵埃によっ
て生じる画像上の黒点（黒領域）等の補正までは不可能
であった。特に、この塵埃による黒点は、ビデオカメラ
のアイリスと相関関係にあり、アイリスの絞り値が大き
い場合、つまりＣＣＤセンサに入る入射光量が多い場合
に、黒点（黒領域）が画像上広い範囲にわたって現れる
といった問題点があった。

【０００４】それゆえに、この発明の主たる目的は、製
造工程中に混入する塵埃によって生じる黒点等の画像欠
陥を検出かつ補正して、高画質の映像を再生し得る、ビ
デオカメラを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、入射光量を
調整するアイリス、アイリスの絞りに応じて変化する電
圧を出力する電圧出力手段、電圧とその電圧に対応する
画像位置とを蓄積するメモリ、および電圧に基づいてメ
モリから画像位置を読みだす欠陥検出手段を備える、ビ
デオカメラである。

【０００６】

【作用】たとえば、Ｎ（Ｎは自然数）段階にアイリスの
絞り値を変化させることができるビデオカメラにおい
て、アイリスをＮ段階に設定して各絞り値毎の全白パタ
ーンを撮影する。このとき、電圧出力手段から出力され
る絞り値に応じた電圧と、それに対応する画素のアドレ
スとが欠陥情報としてメモリに書き込まれる。

【０００７】そして、実使用時において、マイコンは、
アイリスによって変化する電圧を検出し、メモリからそ
の電圧に応じた画像（欠陥）領域のアドレスを読み出
す。そして、その画像領域が補正対象領域であると判断
すると、そのアドレスの画像を補正する。

【０００８】

【発明の効果】この発明によれば、レンズやオプティカ
ルフィルタ等の光学部品に含まれる塵埃による画像欠陥
の補正が行えるため、画質の向上を図ることができる。
特に、アイリスの変化による影響が大きい黒点（黒領
域）を効果的に補正できる。この発明の上述の目的，そ
の他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以
下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

【０００９】

【実施例】図１を参照して、この実施例のビデオカメラ
１０は、ＣＣＤ１２を含み、このＣＣＤ１２に被写体が
レンズ１４を介して入力される。ＣＣＤ１２とレンズ１
４との間には、アイリス１６が設置され、このアイリス
１６は、アイリス本体１６ａとホール素子１６ｂを含
む。アイリス本体１６ａは、アイリス回路２０から出力
される切換信号によって、たとえば１０ステップで絞り
を変化させてＣＣＤ１２に与える入射光量が調整され
る。また、電圧出力手段を構成するホール素子１６ｂは
ホール素子アンプ２４と接続され、ホール素子１６ｂか
らの出力電圧がアンプ２４に入力される。

【００１０】レンズ１４を介してＣＣＤ１２に投影され
た光学像は、画素毎に電気信号に変換され、プロセスア
ンプ２６に入力される。このとき、ＣＣＤ１２には、タ
イミング発生器２８からクロックパルスが与えられると
ともに、Ｖドライバ３０によって光電変換された電荷が
垂直転送される。そして、プロセスアンプ２６によっ
て、タイミング発生器２８からの基準クロックに従って
輝度信号（Ｙ信号）と色信号（Ｃ信号）に分離される。
プロセスアンプ２６からは、マトリクス３２に対し、輝
度信号および色信号が出力され、マトリクス３２におい
て、両信号はタイミング発生器２８からの基準クロック
および同期信号発生器３４からの水平および垂直同期信
号によって、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの信号に分離される。そ
して、これら３つの信号はエンコーダ３６に入力され、
輝度信号および色信号を形成し映像信号に変換されてＮ
ＴＳＣ信号として出力される。

【００１１】ホール素子１６ｂからの出力電圧は、アン
プ２４で増幅された後ディジタル変換されマイコン２２
に入力される。また、プロセスアンプ２６から出力され
る輝度信号（Ｙ_L ）がＡ／Ｄ変換器３８に入力されてデ
ィジタル変換された後、マイコン２２に入力される。マ
イコン２２は、メモリ４０に対して、ホール素子１６ｂ
から出力されるホール電圧とそれに対応する画素のアド
レスを出力して、ホール電圧とアドレスが欠陥情報とし
てメモリ４０に書き込まれる。なお、欠陥レベル（ホー
ル電圧）に対して閾値（しきい電圧）を設定すれば、所
定レベル以上の欠陥についてのみ、補正の対象とするこ
とができる。

【００１２】実使用時において、ホール素子１６ｂから
出力されるホール電圧がマイコン２２に入力されると、
マイコン２２は、そのホール電圧に応じたアドレスをメ
モリ４０から読み出し、タイミング発生器２８に対して
そのアドレスを出力する。図２を参照して、上述したホ
ール電圧ならびにその電圧に対応する画像領域のアドレ
ス（欠陥情報）をメモリ４０に書き込む場合のマイコン
２２の処理動作について説明する。なお、この動作は、
ビデオカメラ１０が出荷される以前の、たとえば機能チ
ェック等の検査工程中に実施される。

【００１３】まず、ステップＳ１において、アイリス回
路２０に対して、アイリスを開放状態とする信号を出力
する。ステップＳ３において、アイリス１６が開放状態
であるときのホール素子１６ｂから出力されるホール電
圧（Ｖ_I ）が、所定のしきい電圧（Ｖ_TH）を超えている
かどうか判断する。ホール電圧（Ｖ_I ）がしきい電圧
（Ｖ_TH）を超えたとき、その画像領域は補正対象と判定
され、ステップＳ５において、補正対象領域に相当する
ホール電圧の読み込みが行われる。そして、ステップＳ
７において、そのホール電圧に対応する画素のアドレス
を検出し、ステップＳ９において、ホール電圧およびア
ドレスを欠陥情報としてメモリ４０に書き込む。そし
て、ステップＳ１１において、アイリス１６の設定値が
Ｎ（Ｎは自然数）であるかどうか判断され、Ｎでないと
き、ステップＳ１３において、アイリス１６を１段階絞
るようにアイリス回路２０に対して制御信号が出力され
る。よって、ステップＳ３からステップＳ９までの処理
動作がアイリス１６の開放状態から遮光状態までＮ回実
施され、メモリ４０には、Ｎ段階のアイリスに応じたホ
ール電圧と欠陥情報のアドレスが書き込まれることにな
る。

【００１４】図３を参照して、ビデオカメラ１０がユー
ザによって実際に使用された場合のマイコン２２の処理
動作について説明する。まず、ステップＳ１５におい
て、アイリス１６の絞りに応じて変化するホール素子１
６ｂから出力されるホール電圧を検出する。そして、ス
テップＳ１７において、そのホール電圧（Ｖ_H ）がメモ
リ４０にあるかどうか判断される。メモリ４０にある場
合、ステップＳ１９において、そのホール電圧（Ｖ_H ）
に応じたアドレスをメモリ４０から読み出す。そして、
ステップＳ２１において、そのアドレスをタイミング発
生器２８に対して出力する。よって、プロセスアンプ２
６に対して、タイミング発生器２８からは、そのアドレ
スにおけるクロックパルスは出力されなくなる。そし
て、図示しない補正手段によって、そのアドレス、つま
りホール電圧がしきい電圧を超えた画素（欠陥領域）に
ついてのみ補正が行われる。

【００１５】図４にアイリス１６の絞り値の変化による
黒点といった欠陥領域の変化とその欠陥領域の検出方法
の一例を示す。アイリス１６の絞りを開放から遮光まで
図４に示すように、たとえば３段階に調整し、ビデオカ
メラ１０を用いて各絞り毎の全白パターンを撮影する。
そして、その絞り値に対応するホール電圧を検出する。

【００１６】図４の（ａ）は、絞り値をＦ_a に設定した
ときの画像状況を示し、図示する×印の領域、すなわ
ち、アドレスがｍからｍ＋７およびｎからｎ＋７の領域
に、レンズおよびオプティカルフィルタ等の光学部品に
含まれる塵埃による黒点を生じる。このときの映像信号
での欠陥レベルはＶ_a で表される。図４の（ｂ）は、ア
イリス１６の絞り値Ｆ_b を図４の（ａ）のときよりも絞
って（Ｆ_a ＜Ｆ_b ）撮影したときの欠陥領域を示す。そ
の領域のアドレスは、ｍ＋１からｍ＋６およびｎ＋１か
らｎ＋６であり、そのときの映像信号での欠陥レベルは
Ｖ_b で表される。図４の（ｃ）は、さらにアイリス１６
を絞った（Ｆ_a ＜Ｆ _b ＜Ｆ_c ）ときの欠陥領域を示し、
アイリス１６を絞るに従って欠陥領域が小さくなること
がわかる。またこのとき、映像信号での欠陥レベルをＶ
_c で表すと、Ｖ_a ＜Ｖ_b ＜Ｖ_c のように、絞り値を小さ
くするに従い、映像信号での欠陥レベルは大きくなる。

【００１７】このようにアイリス１６の絞りをＮ（Ｎは
自然数）段階に設定し、各絞り値毎のホール電圧と欠陥
領域を示すアドレスとを検出してメモリ４０に入力す
る。このとき、上述のように、欠陥（黒点）レベルに対
して閾値（しきい電圧）を設定することにより、或るレ
ベル以上の欠陥に対してのみ欠陥情報すなわち補正の対
象とすることができる。すなわち欠陥レベルに対して、
たとえばしきい電圧Ｖ_THを設定した場合、映像信号での
欠陥レベルＶ_a は、しきい電圧Ｖ_THよりも小さいため、
図４の（ａ）に示す欠陥領域は補正の対象から除外され
る。また、映像信号での欠陥レベルＶ_b は、しきい電圧
Ｖ_THを超えるため、そのしきい電圧Ｖ_THを超える領域す
なわちアドレスがｍ＋２からｍ＋５およびｎ＋２からｎ
＋５の範囲の欠陥領域を補正対象画像として検出する。
また図４の（ｃ）に示す場合、映像信号での欠陥レベル
Ｖ_c がしきい電圧Ｖ_THを超えているため、アドレスｍ＋
２からｍ＋５およびｎ＋２からｎ＋５の範囲の欠陥領域
を補正対象画像として検出する。そして、しきい電圧Ｖ
_THを超えたホール電圧とそのホール電圧に対応する画像
領域（アドレス）が、メモリ４０に書き込まれる。

【００１８】ユーザが実際に使用する場合、アイリス１
６のホール素子１６ｂから出力されるホール電圧を検出
して、メモリ４０に書き込まれたホール電圧に応じた欠
陥情報つまりアドレスをメモリ４０から読み出す。そし
て補正対象領域と判断された欠陥アドレスを用いてタイ
ミング発生器２８を制御することにより欠陥補正を行
う。つまり、たとえば図４の（ｃ）に示すように中央の
１６の画素の領域が補正対象領域と判断されると、マイ
コン２２はこの１６の画素のデータを使わないように設
定し、たとえばアドレスｍ＋２およびｎ＋２における映
像信号は、アドレスｍ＋１およびｎ＋２の前画素の映像
信号と置き換えられることによって補正される。

【００１９】なお、補正方法としては、上述の置換の
他、補間等が利用されてもよい。このように、レンズ等
の光学部品に含まれる塵埃によって生じる画像上の黒点
の大きさおよびコントラストが、主としてアイリス１６
の絞りに依存して変化する性質を利用して、黒点等の画
像欠陥の画像位置を検出することができる。また、この
画像位置を使用時においてメモリ４０から読み出し、そ
の領域にのみ補正をかけることによって、アイリス１６
の絞り値に応じて変化する欠陥領域は消去し得る。

【００２０】なお、ビデオカメラ１０は、上述の実施例
のように、ＣＣＤ型固体撮像デバイス方式に限らず、Ｍ
ＯＳ型固体撮像デバイス方式であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１実施例の欠陥情報の検出手段を示すフロー
図である。

【図３】図１実施例の使用状態における動作の一部を示
すフロー図である。

【図４】図１実施例の絞りの変化による欠陥領域の大き
さおよびコントラストの変化とその欠陥領域の検出方法
の一例を示す図解図である。

【符号の説明】

１０ …ビデオカメラ １２ …ＣＣＤ １６ …アイリス １６ｂ …ホール素子 ２２ …マイコン ４０ …メモリ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入射光量を調整するアイリス、 前記アイリスの絞りに応じて変化する電圧を出力する電
   圧出力手段、 前記電圧とその電圧に対応する画像位置とを蓄積するメ
   モリ、および前記電圧に基づいて前記メモリから前記画
   像位置を読みだす欠陥検出手段を備える、ビデオカメ
   ラ。
2. 【請求項２】前記欠陥検出手段によって検出される欠陥
   画像について欠陥補正を行う補正手段をさらに備える、
   請求項１記載のビデオカメラ。