JP2000013690A - 画像撮影装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮影時間を延ばすことなくダイナミックレン
ジを拡大することができる画像撮影装置を提供する。 【解決手段】 撮像素子アレイ１２、露光制御部１４、
Ａ／Ｄ変換部１６、読出し制御部１８及び信号推定部２
０よりなり、撮像素子アレイ１２をブロック毎に露光を
制御し、明るい画素を含むブロックや推定誤差の小さい
ブロックから先に露光を終了して画像を出力して、信号
推定部２０によってその出力を正規化して撮影時間を延
ばすことなく暗い画素を含むブロックや推定誤差の大き
いブロックの露光時間を長くできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、屋外環境など明暗
の差の大きな環境で用いる画像撮影装置及びその方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、固体撮像素子で構成されたテレビ
カメラが一般に利用されているが、このテレビカメラを
用いて屋外環境で画像を撮影する場合、撮像素子のダイ
ナミックレンジが充分ではないために太陽光の当たって
いるところが白くなるサチレーション現象が起きたり、
逆に影の部分が黒くなってしまうために、画像全体を適
正な濃淡で撮影できないという問題があった。

【０００３】これに対して、画像撮像装置のダイナミッ
クレンジを拡大する手法が幾つか提案されている。

【０００４】例えば、特開平７−７５０２６号で示され
た手法は、露光時間を変えた複数の画像を撮影し、重み
係数をかけた画像を加算して合成することによりダイナ
ミックレンジの拡大を行っている。

【０００５】しかし、この手法では、複数の画像を用い
るため、画像の枚数分だけ撮像時間がかかるという問題
があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
方式では、ダイナミックレンジを拡大した画像を撮影す
る場合には、通常の画像に比べて長い撮影時間が必要で
あるという問題があった。

【０００７】本発明は、撮影時間を延ばすことなくダイ
ナミックレンジを拡大することができる画像撮影装置及
びその方法を提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、任意
蓄積時間に露光した光情報を電気信号に光電変換して出
力する複数の撮像素子を用いて画像を撮像する画像撮像
装置であって、前記画像を複数のブロックに分け、この
ブロック内の複数の前記撮像素子毎に、前記撮像素子の
露光時間を制御する露光制御手段と、前記複数の撮像素
子の電気信号を前記ブロック毎に読み出す読出し制御手
段とよりなることを特徴とする画像撮影装置である。

【０００９】請求項２の発明は、前記読出し制御手段
は、前記露光制御手段で露光を終了したブロックから順
に電気信号を読み出すことを特徴とする請求項１に記載
した画像撮影装置である。

【００１０】請求項３の発明は、任意蓄積時間に露光し
た光情報を電気信号に光電変換して出力する複数の撮像
素子を用いた画像撮像装置であって、前記撮像素子から
の電気信号を用いて、予め定めた一定時間に正規化した
場合の正規化信号を推定し、この正規化信号を所定の露
光時間における電気信号として出力する信号推定手段を
備えたことを特徴とする画像撮影装置である。

【００１１】請求項４の発明は、前記撮像素子が、蓄積
時間に露光した光情報を光電変換を行って非破壊で電気
信号に変換して出力するものであり、前記信号推定手段
は、前記撮像素子からの複数回の出力信号を用いて、予
め定めた一定時間に正規化した場合の正規化信号を推定
し、この正規化信号を所定の露光時間における電気信号
として出力することを特徴とする請求項３記載の画像撮
影装置である。

【００１２】請求項５の発明は、任意蓄積時間に露光し
た光情報を光電変換を行って非破壊で電気信号に変換し
て出力する複数の撮像素子を用いた画像撮像装置であっ
て、前記画像を複数のブロックに分け、このブロック内
の複数の前記撮像素子毎に、前記撮像素子の露光時間を
制御する露光制御手段と、前記撮像素子からの複数回の
出力信号を用いて、予め定めた一定時間に正規化した場
合の正規化信号を推定するとともに、その推定誤差を演
算し、この正規化信号を所定の露光時間における電気信
号して出力し、また、前記推定誤差も出力する信号推定
手段と、前記信号推定手段で得られた推定誤差の小さい
ブロックから順に、前記信号推定手段から前記電気信号
を読み出す読出し制御手段と、を備えたことを特徴とす
る画像撮影装置である。

【００１３】請求項６の発明は、任意蓄積時間に露光し
た光情報を電気信号に光電変換して出力する複数の撮像
素子を用いて画像を撮像する画像撮像装置における画像
撮像方法であって、前記画像を複数のブロックに分け、
このブロック内の複数の前記撮像素子毎に、前記撮像素
子の露光時間を制御する露光制御ステップと、前記複数
の撮像素子の電気信号を前記ブロック毎に読み出す読出
し制御ステップとよりなることを特徴とする画像撮影方
法である。

【００１４】請求項７の発明は、任意蓄積時間に露光し
た光情報を電気信号に光電変換して出力する複数の撮像
素子を用いた画像撮像装置における画像撮像方法であっ
て、前記撮像素子からの電気信号を用いて、予め定めた
一定時間に正規化した場合の正規化信号を推定し、この
正規化信号を所定の露光時間における電気信号として出
力する信号推定ステップを備えたことを特徴とする画像
撮影方法である。

【００１５】請求項８の発明は、任意蓄積時間に露光し
た光情報を光電変換を行って非破壊で電気信号に変換し
て出力する複数の撮像素子を用いた画像撮像装置におけ
る画像撮像方法であって、前記画像を複数のブロックに
分け、このブロック内の複数の前記撮像素子毎に、前記
撮像素子の露光時間を制御する露光制御ステップと、前
記撮像素子からの複数回の出力信号を用いて、予め定め
た一定時間に正規化した場合の正規化信号を推定すると
ともに、その推定誤差を演算し、この正規化信号を所定
の露光時間における電気信号して出力し、また、前記推
定誤差も出力する信号推定ステップと、前記信号推定ス
テップで得られた推定誤差の小さいブロックから順に、
前記信号推定ステップから前記電気信号を読み出す読出
し制御ステップと、を備えたことを特徴とする画像撮影
方法である。

【００１６】本発明では、露光状態によって出力する画
像から出力する信号の順番を変更し、また、画像をブロ
ックに分けるため、撮影時間を延ばすことなくダイナミ
ックレンジを拡大することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】第１の実施例 以下、本発明に関する第１の実施例を図１，２を用いて
説明する。

【００１８】図１は、本実施例による画像撮影装置１０
のシステム構成を示す構成図である。撮像素子アレイ１
２、露光制御部１４、Ａ／Ｄ変換部１６、読出し制御部
１８及び信号推定部２０よりなる。

【００１９】撮像素子アレイ１２は、画像撮影装置１０
に入射する光を受光し、これを電荷などの電気信号に光
電変換する撮像素子を格子状に配列したものである。こ
の撮像素子アレイ１２を図２に示す。撮像素子アレイ１
２の各撮像素子であるフォトダイオード１２１は格子状
に配置され（例えば、縦横３８６×２５６）、並列に飽
和感知部１２２が接続されている。そして、これらによ
り一画素が形成される。信号出力部１２３はフォトダイ
オード１２１からの信号を所定のタイミングで取り出す
ＣＭＯＳトランジスタ等である。そして、これら各画素
をまとめて撮像素子アレイ１２が形成されているが、撮
像素子アレイ１２は複数のブロック１〜ｎに分割されて
いる。図２の場合には、ｎ＝４であり、点線で示したも
のがブロックである。

【００２０】露光制御部１４は、各ブロックに属する撮
像素子の露光時間を制御する。

【００２１】Ａ／Ｄ変換部１６は、撮像素子アレイ１２
から入力したアナログ電気信号をデジタル信号に変換し
て出力する。

【００２２】読出し制御部１８は、Ａ／Ｄ変換部１６の
出力を外部に出力する。

【００２３】以下、画像撮影装置１０の動作を動作順序
に沿って説明する。

【００２４】まず、外部から露光制御部１４に露光制御
信号が入力される。この露光制御信号は、露光開始時間
と露光終了時間を指定するもので、例えば露光開始時間
と露光終了時間にそれぞれ外部から露光制御部１４にパ
ルス信号を入力することで表現される。パルス信号を入
力する以外にも、信号線の状態を露光開始時間にＯＮに
し、露光終了時間にＯＦＦしてもよい。

【００２５】露光制御部１４は、露光開始時間が指示さ
れると、撮像素子アレイ１２に露光開始信号を送り、撮
像素子アレイ１２は露光を開始する。

【００２６】また、飽和感知部１２２は、通常はＯＦＦ
であって、撮像素子からの光電変換によって蓄積した電
荷が一定量になっているとＯＮになる。飽和感知部１２
２の出力はブロック毎にまとめてＡ／Ｄ変換部１６へ出
力される。

【００２７】露光制御部１４では、ブロック内の一つ
か、あるいは予め定めた一定数の撮像素子の飽和感知部
１２２がＯＮになった場合にそのブロックの露光を終了
し、ブロックの番号と実際の露光時間を読出し制御部１
８に通知する。

【００２８】撮像素子に蓄積した電荷を非破壊で読み出
すことができる場合は、露光時間中に撮像素子アレイ１
２の受光素子を一定間隔で間引いてサンプルし、蓄積し
た電荷が一定量を超えている素子があれば、その画素の
属するブロックの露光を終了してもよい。

【００２９】なお、露光制御部１４では、露光終了時間
が指示されると撮像素子アレイ１２のまだ露光を終了し
ていないブロックに信号を送って露光を終了させる。そ
して、そのブロックの番号と露光時間を読出し制御手段
に通知する。

【００３０】読出し制御部１８は、露光制御部１４から
露光の終了したブロック番号を入力すると、読出し制御
部１８は、Ａ／Ｄ変換部１６に対し、該当するブロック
内の撮像素子を一定順序でアクセスし撮像素子に蓄積さ
れた電荷を転送してデジタル信号に変換するように指示
する。

【００３１】次に、信号推定部２０で、デジタル化した
信号と露光制御部１４から入力した露光時間から、露光
時間を一定時間に正規化した場合の信号を計算する。入
射光量をＩ、露光時間をｔとして、デジタル化した撮像
素子の出力を信号Ｏとする。これから露光時間をｔｎに
正規化した時の出力Ｏｎを求める。例えば、Ｏ（ｔ）＝
αＩｔで撮像素子の出力Ｏが表される場合には、時間を
正規化した場合の出力Ｏｎは

【数１】 で求められる。

【００３２】読出し制御部１８では、信号推定部２０に
デジタルかされた撮像素子出力を一定順序で入力し、信
号推定部２０により露光時間を正規化した撮像素子の出
力信号と、ブロックの座標を特定することのできる、ブ
ロック番号または、ブロックの座標情報とを組み合わせ
て出力する。

【００３３】第２の実施例 次に、本発明に関する第２の実施例を図３，４，７を用
いて説明する。

【００３４】図３は、本実施例による画像撮影装置１０
のシステム構成を示す構成図である。撮像素子アレイ１
２、露光制御部１４、Ａ／Ｄ変換部１６、読出し制御部
１８、信号推定部２０及び推定情報メモリ２２よりな
る。

【００３５】撮像素子アレイ１２は、画像撮影装置１０
に入射する光を受光し、これを電荷などの電気信号に光
電変換する撮像素子を格子状に配列したものである。

【００３６】露光制御部１４は、撮像素子の露光時間を
制御する。

【００３７】Ａ／Ｄ変換は、撮像素子アレイ１２から入
力したアナログ電気信号をデジタル信号に変換して出力
する。読出し制御部１８は、Ａ／Ｄ変換部１６の出力を
外部に出力する。

【００３８】以下、画像撮影装置１０の動作を動作順序
に沿って説明する。

【００３９】まず、外部から露光制御部１４に露光制御
信号が入力される。この露光制御信号は、露光開始時間
と露光終了時間を指定するもので、例えば露光開始時間
と露光終了時間にそれぞれ外部から露光制御部１４にパ
ルス信号を入力することで表現される。パルス信号を入
力する以外にも、信号線の状態を露光開始時間にＯＮに
し、露光終了時間にＯＦＦにしてもよい。

【００４０】露光制御部１４は、露光開始時間が指示さ
れると、撮像素子アレイ１２に露光開始信号を送り、撮
像素子アレイ１２は露光を開始する。

【００４１】読出し制御部１８は、撮像素子アレイ１２
の各撮像素子を一定順序で繰り返しアクセスして撮像素
子に蓄積した電荷を非破壊的に読出し、Ａ／Ｄ変換部１
６を用いてデジタル信号に変換する。

【００４２】また、信号推定部２０は、Ａ／Ｄ変換部１
６によって得られたデジタル信号と露光時間から、露光
時間を一定時間に正規化した場合の信号を推定する。

【００４３】この信号推定部２０の構成を図７に示す。

【００４４】信号推定部２０は、撮像素子アレイ(CMOS
IMAGE SENSOR）１２に接続されており、ＰＥ（プロセッ
サエレメント）アレイ２００で表される複数の演算装置
２０１とメモリ２０２で構成され、外部に設けた一つの
コントローラからの命令系列を全ての演算装置２０１で
同時並列に実行するＳＩＭＤ形式で動作する。

【００４５】演算装置２０１と撮像素子の対応は１対１
に決まっており、一つの演算装置２０１は撮像素子アレ
イ１２の特定の撮像素子の出力について信号推定を行
う。

【００４６】その特定の撮像素子へ入射した光の量をＩ
として、その撮像素子の出力をｍ回デジタル化した信号
をＯ１〜Ｏｍ、露光時間をｔ１〜ｔｍとする。これから
露光時間をｔｎに正規化したときの出力Ｏｎを推定する
ことができる。例えば、１／３０秒毎に１フレームを形
成する場合には、１／３０秒毎に正規化した出力Ｏｎが
必要である。そして、そのために１／３００秒毎に撮像
素子の出力をデジタル化すると、ｍ＝１０において１フ
レームを形成することができる。その場合に、Ｏ10の出
力をそのまま使用すると、入射光量Ｉが小さいときや逆
に大きいときにこのＯ10は現実の出力とはかけ離れた値
となる。したがって、Ｏ10のみならず、それ以前のＯ１
〜Ｏ９の値も使用して、真の１／３０秒の出力Ｏ、すな
わち、正規化したＯｎを推定する。

【００４７】その正規化したＯｎを推定する方法を説明
する。

【００４８】一般的にある撮像素子の出力Ｏ（ｔ）が、
露光時間ｔと入射光量Ｉに比例するならば、Ｏ（ｔ）＝
αＩｔで表される（図４参照）。但し、αは定数であ
り、入射光量Ｉも一つの撮像素子に関し１／３０秒の間
では一定であると仮定できるので、αＩも一つの撮像素
子に関し１／３０秒の間では一定であると仮定できる。
故に、Ｏ（ｔ）はαＩを傾きとしたｔの比例関数とな
る。

【００４９】計算方法は、αＩの平均Ｅ（αＩ）を計算
することにより、正規化したＯｎを推定する。

【００５０】

【数２】 この式は、平均を計算しているが言い換えれば、最小自
乗推定である。そして、この最小自乗推定に必要な情
報、すなわち、関数式は推定情報メモリ２２に記憶され
ている。

【００５１】そして、求めるＯｎがＥ（αＩ）である。

【００５２】ここでＥ（αＩ）を求める手段として２つ
ある。

【００５３】第１の手段は、１／３００秒毎のＯ１〜Ｏ
10を順番に記憶しておき、１／３０秒の時点で上記式を
用いて推定する。

【００５４】第２の手段は、初期時間のＯ１と次の時間
のＯ２からＥ（αＩ）を計算し、次に、このＥ（αＩ）
と次の時間のＯ３を使用してＥ（αＩ）を計算する。こ
のようにすると順番に計算して記憶していくと、推定情
報メモリ２２にｍ−１番目までの信号から計算した

【数３】 を記憶しておくだけでＯｎを推定できる。

【００５５】露光制御部１４から露光終了時間が指示さ
れると、読出し制御部１８は、信号推定部２０の各ＰＥ
のメモリ２０２をラスタスキャン順の一定順序でアクセ
スしデジタル信号に変換し出力する。

【００５６】第３の実施例 次に、本発明に関する第３の実施例を図５，６，７を用
いて説明する。

【００５７】図５は、本実施例による画像撮影装置のシ
ステム構成を示す構成図である。撮像素子アレイ１２、
露光制御部１４、Ａ／Ｄ変換部１６、読出し制御部１８
及び信号推定部２０よりなる。

【００５８】撮像素子アレイ１２は、画像撮影装置１０
に入射する光を受光し、これを電荷などの電気信号に光
電変換する撮像素子を格子状に配列したものである。

【００５９】この撮像素子アレイ１２を図６に示す。撮
像素子アレイ１２の各撮像素子は、近接した複数の素子
をまとめた撮像素子ブロックに属している。図で点線で
示したものがブロックであって、ブロックにはそれぞれ
１〜ｎまでの番号が付けられている。

【００６０】露光制御部１４は、各ブロックに属する撮
像素子の露光時間を制御する。

【００６１】Ａ／Ｄ変換部１６は、撮像素子アレイ１２
から入力したアナログ電気信号をデジタル信号に変換し
て出力する。読出し制御部１８は、Ａ／Ｄ変換部１６の
出力を外部に出力する。

【００６２】以下、画像撮影装置１０の動作を動作順序
に沿って説明する。

【００６３】まず、外部から露光制御部１４に露光制御
信号が入力される。この露光制御信号は、露光開始時間
と露光終了時間を指定するもので、例えば露光開始時間
と露光終了時間にそれぞれ外部から露光制御部１４にパ
ルス信号を入力することで表現される。パルス信号を入
力する以外にも、信号線の状態を露光開始時間にＯＮに
し、露光終了時間にＯＦＦにしてもよい。

【００６４】露光制御部１４は、露光開始時間が指示さ
れると、撮像素子アレイ１２に信号を送り、撮像素子ア
レイ１２は露光を開始する。

【００６５】信号推定部２０は、撮像素子アレイ１２の
ブロック内の撮像素子を一定順序で繰り返しアクセスし
て撮像素子に蓄積した電荷を非破壊的に読み出す。読出
した電荷をＡ／Ｄ変換部１６を用いてデジタル信号に変
換する。また、信号推定部２０は、露光時間を一定時間
に正規化した場合の信号を推定する。

【００６６】一つのブロック内の撮像素子へのアクセス
が終了すると、信号推定部２０での推定誤差の最大値を
求める。この最大値が予め定めた最低基準値より小さけ
れば、該当するブロックの露光を終了し、読出し制御部
１８にブロックの番号を通知して撮像情報の読出しを指
示する。また、信号制定部２０での出力信号の値が一定
基準血より大きくなった場合にも該当するブロックの露
光を終了し、読出し制御部１８にブロック番号を通知し
て撮像情報の読出しを指示する。通常、撮像素子の出力
には一定レベルの暗雑音が混入している。画像が明るい
場合には、信号に比べて雑音が小さいので推定誤差も小
さくなるので、露光は早く終了する。画像が暗い場合は
雑音が大きくなり、推定誤差の最大値が最低規準値より
大きい場合には、後述するＯ１からＯｍの全ての情報を
利用してＯｎを推定する。これにより、画面が暗い場合
でもＯｍの１回の情報を利用するより確実な推定がで
き、この意味で撮像素子の下限に対する感度であるダイ
ナミックレンジが広がることなる。

【００６７】なお、露光制御部１４では、露光終了時間
が指示されると撮像素子アレイ１２のまだ露光を終了し
ていないブロックに信号を送って露光を終了させる。そ
して、ブロックの番号と露光時間を読出し制御部１８に
通知し、撮像情報の読出しを指示する。

【００６８】読出し制御部１８は、露光制御部１４から
露光の終了したブロック番号を入力すると、該当するブ
ロック内の撮像素子をラスタスキャン順の一定順序でア
クセスし撮像素子に蓄積された電荷をＡ／Ｄ変換部１６
に転送してデジタル信号に変換する。

【００６９】信号推定部２０は、デジタル信号と露光時
間から、露光時間を一定時間に正規化した場合の信号を
推定する。

【００７０】この信号推定部２０の構成を図７に示す。

【００７１】信号推定部２０は、撮像素子アレイ(CMOS
IMAGE SENSOR）１２に接続されており、ＰＥアレイ２０
０で表される複数の演算装置２０１とメモリ２０２で構
成され、外部に設けた一つのコントローラからの命令系
列を全ての演算装置２０１で同時並列に実行するＳＩＭ
Ｄ形式で動作する。

【００７２】演算装置２０１と撮像素子の対応は１対１
に決まっており、一つの演算装置２０１は撮像素子アレ
イ１２の特定の撮像素子の出力について信号推定を行
う。

【００７３】その特定の撮像素子へ入射した光の量をＩ
として、その撮像素子の出力をｍ回デジタル化した信号
をＯ１〜Ｏｍ、露光時間をｔ１〜ｔｍとする。これから
露光時間をｔｎに正規化したときの出力Ｏｎを推定する
ことができる。例えば、１／３０秒毎に１フレームを形
成する場合には、１／３０秒毎に正規化した出力Ｏｎが
必要である。そして、そのために１／３００秒毎に撮像
素子の出力をデジタル化すると、ｍ＝１０において１フ
レームを形成することができる。その場合に、Ｏ10の出
力をそのまま使用すると、入射光量Ｉが小さいときや逆
に大きいときにこのＯ10は現実の出力とはかけ離れた値
となる。したがって、Ｏ10のみならず、それ以前のＯ１
〜Ｏ９の値も使用して、真の１／３０秒の出力Ｏ、すな
わち、正規化したＯｎを推定する。

【００７４】その正規化したＯｎを推定する方法を説明
する。

【００７５】一般的にある撮像素子の出力Ｏ（ｔ）が、
露光時間ｔと入射光量Ｉに比例するならば、Ｏ（ｔ）＝
αＩｔで表される（図４参照）。但し、αは定数であ
り、入射光量Ｉも一つの撮像素子に関し１／３０秒の間
では一定であると仮定できるので、αＩも一つの撮像素
子に関し１／３０秒の間では一定であると仮定できる。
故に、Ｏ（ｔ）はαＩを傾きとしたｔの比例関数とな
る。

【００７６】

【数４】 この式は、平均を計算しているが言い換えれば、最小自
乗推定である。そして、この最小自乗推定に必要な情
報、すなわち、関数式は推定情報メモリ２２に記憶され
ている。

【００７７】そして、求めるＯｎがＥ（αＩ）である。

【００７８】ここでＥ（αＩ）を求める手段として２つ
ある。

【００７９】第１の手段は、１／３００秒毎のＯ１〜Ｏ
10を順番に記憶しておき、１／３０秒の時点で上記式を
用いて推定する。

【００８０】第２の手段は、初期時間のＯ１と次の時間
のＯ２からＥ（αＩ）を計算し、次に、このＥ（αＩ）
と次の時間のＯ３を使用してＥ（αＩ）を計算する。こ
のようにすると順番に計算して記憶していくと、推定情
報メモリ２２にｍ−１番目までの信号から計算した

【数５】 を記憶するので、この値だけを用いてＯｎと誤差の推定
を行うことができる。

【００８１】ここで、通常は１回目からｍ回目までＥ
（αＩ）を推定するが、ｓ回目（１≦ｓ＜ｍ）の出力Ｏ
ｓが最大基準値を越えた場合には、ｍ回目のＯｍは撮像
素子の許容光量Ｉmax を越えるために、このｓ回目まで
のＯ１〜Ｏｓまでの情報を利用して推定を行う。これに
より、撮像素子の感度が飽和することがなく画面が真白
にならない。この意味で撮像素子の上限に対する感度で
あるダイナミックレンジが広がることなる。

【００８２】上記により、先に飽和するであろうと予測
される画素を含む明るい領域を撮影したブロックと、推
定誤差の小さいブロックを先にデジタル化し、それ以外
の暗い領域を撮影したブロックや推定誤差の大きいブロ
ックは後からデジタル化するため露光時間を長くするこ
とができるので感度が向上する。このため、余分な撮影
時間を取ることなく画像全体でのダイナミックレンジを
拡大することができる。

【００８３】

【発明の効果】本発明では、複数の撮像素子をブロック
毎に露光を制御し、明るい画素を含むブロックや推定誤
差の小さいブロックから先に露光を終了して画像を出力
することができるので、画像全体の撮影時間を延ばすこ
となく暗い画素を含むブロックや推定誤差の大きいブロ
ックの露光時間を長くできるので画像のダイナミックレ
ンジを拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すシステム構成図で
ある。

【図２】第１の実施例の撮像素子アレイ１２である。

【図３】第２の実施例を示すシステム構成図である。

【図４】撮像素子の出力と時間との関係を示すグラフで
ある。

【図５】第３の実施例を示すシステム構成図である。

【図６】第３の実施例を示す撮像素子アレイ１２であ
る。

【図７】信号推定部２０の構成図である。

【符号の説明】

１０ 画像撮影装置 １２ 撮像素子アレイ １４ 露光制御部 １６ Ａ／Ｄ変換部 １８ 読出し制御部１８ ２０ 信号推定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 賢一 兵庫県神戸市東灘区本山南町８−６−26 株式会社東芝関西研究所内 Ｆターム(参考） 5C022 AB17 AB68 AC41 AC69 5C024 AA01 CA15 CA17 CA19 FA01 GA31 HA14 HA23 JA04 JA10

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】任意蓄積時間に露光した光情報を電気信号
   に光電変換して出力する複数の撮像素子を用いて画像を
   撮像する画像撮像装置であって、 前記画像を複数のブロックに分け、このブロック内の複
   数の前記撮像素子毎にに、前記撮像素子の露光時間を制
   御する露光制御手段と、 前記複数の撮像素子の電気信号を前記ブロック毎に読み
   出す読出し制御手段とよりなることを特徴とする画像撮
   影装置。
2. 【請求項２】前記読出し制御手段は、 前記露光制御手段で露光を終了したブロックから順に電
   気信号を読み出すことを特徴とする請求項１に記載した
   画像撮影装置。
3. 【請求項３】任意蓄積時間に露光した光情報を電気信号
   に光電変換して出力する複数の撮像素子を用いた画像撮
   像装置であって、 前記撮像素子からの電気信号を用いて、予め定めた一定
   時間に正規化した場合の正規化信号を推定し、この正規
   化信号を所定の露光時間における電気信号として出力す
   る信号推定手段を備えたことを特徴とする画像撮影装
   置。
4. 【請求項４】前記撮像素子が、蓄積時間に露光した光情
   報を光電変換を行って非破壊で電気信号に変換して出力
   するものであり、 前記信号推定手段は、 前記撮像素子からの複数回の出力信号を用いて、予め定
   めた一定時間に正規化した場合の正規化信号を推定し、
   この正規化信号を所定の露光時間における電気信号とし
   て出力することを特徴とする請求項３記載の画像撮影装
   置。
5. 【請求項５】任意蓄積時間に露光した光情報を光電変換
   を行って非破壊で電気信号に変換して出力する複数の撮
   像素子を用いた画像撮像装置であって、 前記画像を複数のブロックに分け、このブロック内の複
   数の前記撮像素子毎にに、前記撮像素子の露光時間を制
   御する露光制御手段と、 前記撮像素子からの複数回の出力信号を用いて、予め定
   めた一定時間に正規化した場合の正規化信号を推定する
   とともに、その推定誤差を演算し、この正規化信号を所
   定の露光時間における電気信号して出力し、また、前記
   推定誤差も出力する信号推定手段と、 前記信号推定手段で得られた推定誤差の小さいブロック
   から順に、前記信号推定手段から前記電気信号を読み出
   す読出し制御手段と、を備えたことを特徴とする画像撮
   影装置。
6. 【請求項６】任意蓄積時間に露光した光情報を電気信号
   に光電変換して出力する複数の撮像素子を用いて画像を
   撮像する画像撮像装置における画像撮像方法であって、 前記画像を複数のブロックに分け、このブロック内の複
   数の前記撮像素子毎にに、前記撮像素子の露光時間を制
   御する露光制御ステップと、 前記複数の撮像素子の電気信号を前記ブロック毎に読み
   出す読出し制御ステップとよりなることを特徴とする画
   像撮影方法。
7. 【請求項７】任意蓄積時間に露光した光情報を電気信号
   に光電変換して出力する複数の撮像素子を用いた画像撮
   像装置における画像撮像方法であって、 前記撮像素子からの電気信号を用いて、予め定めた一定
   時間に正規化した場合の正規化信号を推定し、この正規
   化信号を所定の露光時間における電気信号として出力す
   る信号推定ステップを備えたことを特徴とする画像撮影
   方法。
8. 【請求項８】任意蓄積時間に露光した光情報を光電変換
   を行って非破壊で電気信号に変換して出力する複数の撮
   像素子を用いた画像撮像装置における画像撮像方法であ
   って、 前記画像を複数のブロックに分け、このブロック内の複
   数の前記撮像素子毎に、前記撮像素子の露光時間を制御
   する露光制御ステップと、 前記撮像素子からの複数回の出力信号を用いて、予め定
   めた一定時間に正規化した場合の正規化信号を推定する
   とともに、その推定誤差を演算し、この正規化信号を所
   定の露光時間における電気信号して出力し、また、前記
   推定誤差も出力する信号推定ステップと、 前記信号推定ステップで得られた推定誤差の小さいブロ
   ックから順に、前記信号推定ステップから前記電気信号
   を読み出す読出し制御ステップと、を備えたことを特徴
   とする画像撮影方法。