JP2001333328A - 撮像装置及び露光制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、撮像装置及び撮像素子の駆動方法
に関し、特にダイナミックレンジの広い撮像結果を取得
する場合に適用して、合成した画像の違和感を十分に抑
圧することができるようにする。 【解決手段】 本発明は、少なくとも、所定の期間を間
に挟んで撮像手段より得られる複数の撮像結果を画素単
位で加算して短時間の露光時間による撮像結果を生成す
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、撮像装置及び撮像
素子の駆動方法に関し、特にダイナミックレンジの広い
撮像結果を取得する場合に適用することができる。本発
明は、少なくとも、所定の期間を間に挟んで撮像手段よ
り得られる複数の撮像結果を画素単位で加算して短時間
の露光時間による撮像結果を生成することにより、異な
る露光時間による撮像結果を合成してダイナミックレン
ジの広い画像を合成する場合でも、合成した画像の違和
感を充分に抑圧することができるようにする。

【０００２】

【従来の技術】従来、撮像装置においては、異なる感度
による撮像結果を合成することにより、ダイナミックレ
ンジの広い画像を合成する方法が提案されており、この
ような異なる感度の撮像結果を得る方法として、フィー
ルド単位で感度を切り換えて撮像する方法、２系統の撮
像系により感度の異なる撮像結果を取得する方法、フィ
ルタの配置により画素単位で感度を切り換える方法等が
提案されている。

【０００３】ここでフィールド単位で感度を切り換えて
撮像する方法は、例えば短い電荷蓄積時間による撮像
と、長い電荷蓄積時間による撮像とを交互に繰り返す方
法であり、この方法の場合、比較的、簡易な構成により
低感度の撮像結果と高感度の撮像結果とを得ることがで
きるものの、異なるフィールドによる低感度の撮像結果
と高感度の撮像結果とを合成することにより、時間分解
能が低下する欠点がある。

【０００４】これに対して２系統の撮像系により撮像結
果を取得してダイナミックレンジの広い画像を合成する
方法は、異なる撮像系により低感度の撮像結果と高感度
の撮像結果とを得る方法であり、この方法の場合、２系
統の撮像系が必要になることにより、全体構成がその分
複雑になる欠点があり、また２系統の撮像系の位置合わ
せに高い精度が求められることにより、その分調整作業
に時間を要する欠点がある。

【０００５】これに対してフィルタの配置により画素単
位で感度を切り換える方法は、撮像素子の各画素に、透
過率の異なるフィルタを規則的に配置することにより、
この透過率の相違に対応する低感度の撮像結果と高感度
の撮像結果とを得る方法であり、この方法の場合には、
比較的、簡易な構成により低感度の撮像結果と高感度の
撮像結果とを得ることができものの、空間分解能である
解像度が低下する欠点があった。

【０００６】これらの欠点を解決する１つの方法として
偶数番目の垂直転送レジスタと奇数番目の垂直転送レジ
スタとをそれぞれ独立して制御可能な全画素読み出し型
ＩＴ−ＣＣＤを用いる方法が提案されている。

【０００７】すなわち図５（Ａ）は、この方法に適用さ
れる全画素読み出し型ＩＴ−ＣＣＤの概略構成を示す平
面図である。全画素読み出し型ＩＴ−ＣＣＤ１は、画素
を構成する光電変換部であるフォトダイオード２がマト
リックス状に配置され、このフォトダイオード２におい
て、所定の電荷蓄積時間により入射光を光電変換して入
射光量に応じた電荷を蓄積し、隣接する垂直転送レジス
タ３Ａ及び３Ｂが出力する。垂直転送レジスタ３Ａ及び
３Ｂは、このようにフォトダイオード２より出力される
蓄積電荷を水平転送レジスタ４に順次転送し、水平転送
レジスタ４は、垂直転送レジスタ３Ａ及び３Ｂより転送
される蓄積電荷を増幅回路５に出力する。

【０００８】全画素読み出し型ＩＴ−ＣＣＤ１は、この
ようにして垂直転送レジスタ３Ａ及び３Ｂにより垂直方
向に蓄積電荷を転送する際に、フィールドの偶奇に応じ
て垂直方向に隣接する２画素分の蓄積電荷を加算し、こ
れによりインターレース方式による撮像結果を生成す
る。また、垂直方向の１画素分の蓄積電荷を垂直転送レ
ジスタ３Ａ及び３Ｂにより水平転送レジスタ４に転送す
ると、このようにして転送した蓄積電荷を水平方向に１
ライン転送するように駆動され、これによりラスタスキ
ャン方式による撮像結果を出力する。

【０００９】このようにな全画素読み出し型ＩＴ−ＣＣ
Ｄ１により高感度の撮像結果と低感度の撮像結果とを短
い時間間隔により取得する場合、図５（Ｂ）及び（Ｃ）
により示すように、例えば映像期間の間で蓄積電荷を蓄
積し、映像期間の終了時点ｔ１−１で奇数番目の垂直転
送レジスタ３Ａにだけ、奇数ライン又は偶数ラインの蓄
積電荷を転送する。さらに続く時点ｔ１−２で、このよ
うにして転送した蓄積電荷を１画素分、水平転送レジス
タ４に向けて転送し、続く時点ｔ１−３で残る偶数ライ
ン又は奇数ラインの蓄積電荷と垂直転送レジスタ３Ａで
加算する。これによりインターレース方式に対応する高
感度の撮像結果を奇数番目の垂直転送レジスタ３Ａに保
持する。

【００１０】また続く垂直ブランキング期間Ｖ．ＢＬＫ
の間で、改めて蓄積電荷を蓄積し、垂直ブランキング期
間Ｖ．ＢＬＫの終了時点ｔ２−１で偶数番目の垂直転送
レジスタ３Ｂにだけ、奇数ライン又は偶数ラインの蓄積
電荷を転送する。さらに続く時点ｔ２−２で、このよう
にして転送した蓄積電荷を１画素分、水平転送レジスタ
４に向けて転送し、続く時点ｔ２−３で残る偶数ライン
又は奇数ラインの蓄積電荷と垂直転送レジスタ３Ｂで加
算する。これによりインターレース方式に対応する低感
度の撮像結果を偶数番目の垂直転送レジスタ３Ｂに保持
する。

【００１１】この方法においては、このように垂直転送
レジスタ３Ａ及び３Ｂに保持した高感度及び低感度の撮
像結果を水平転送レジスタ４に順次転送して出力するこ
とにより、高感度及び低感度の撮像結果を画素単位で時
分割多重化してなる合成の撮像結果を出力し、この合成
の撮像結果を処理することにより、ダイナミックレンジ
の広い撮像結果を生成するようになされている。

【００１２】すなわちこのようにして得られる長時間露
光による高感度の撮像結果においては、図６（Ａ１）及
び（Ｂ１）に示すように、高輝度の部分については信号
レベルが飽和してなるのに対し、低輝度の部分について
は、充分な感度を確保することができる（図５
（Ｂ））。これに対して垂直ブランキング期間に対応す
る低感度の撮像結果においては、図６（Ａ２）及び（Ｂ
２）に示すように、高輝度の部分については充分な階調
を得ることができるのに対し、低輝度の部分について
は、充分な階調を確保することが困難になる。これによ
りこの方法の場合、これらの撮像結果の信号レベルを補
正して合成することにより、図６（Ｃ）により示すよう
に、ダイナミックレンジの広い撮像結果を生成すること
ができるようになされている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところがこのように垂
直ブランキング期間を利用して短い時間間隔により高感
度と低感度の撮像結果とを取得する場合でも、被写体が
高速で移動する場合には、合成した画像に違和感が発生
する問題があった。すなわち例えば図７（Ａ）に示すよ
うに、左側より右側に移動する一定の色彩、輝度による
矩形形状の被写体を撮像した場合、長時間露光において
は、図７（Ｂ）に示すように、被写体の移動方向に輪郭
がぼけるようになる。これに対して短時間露光において
は、図７（Ｃ）に示すように、長時間露光による撮像時
点との時間差の分、被写体の移動方向に被写体が移動し
てなる輪郭のハッキリした撮像結果が得られる。

【００１４】これによりこのように移動方向に解像度の
劣化した高感度の撮像結果と高解像度による低感度の撮
像結果を合成すると、露光時間の差異により合成画像が
不自然に表示される問題がある。また２つの撮像結果を
取得するタイミングの差異である時間差の分、移動方向
に輪郭が不自然に表示される問題があった。

【００１５】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、この異なる露光時間による撮像結果を合成してダイ
ナミックレンジの広い画像を合成する場合でも、この種
の違和感の発生を充分に抑圧することができる撮像装置
及び露光制御方法を提案しようとするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め請求項１の発明においては、撮像装置に適用して、少
なくとも、所定の期間を間に挟んで撮像手段より得られ
る複数の撮像結果を画素単位で加算して短時間の露光時
間による撮像結果を生成する。

【００１７】また請求項５の発明においては、撮像手段
の露光時間を制御する露光制御方法に適用して、所定の
期間を間に挟んで前記撮像手段より複数の撮像結果を
得、この複数の撮像結果を画素単位で加算して、長時間
の露光時間による撮像結果に比して、露光時間の短い短
時間の露光時間による撮像結果を生成する。

【００１８】請求項１の構成によれば、少なくとも、所
定の期間を間に挟んで撮像手段より得られる複数の撮像
結果を画素単位で加算して短時間の露光時間による撮像
結果を生成することにより、この短時間の露光時間によ
る撮像結果においては、複数回のサンプリングによる画
像を平均値化したものとなる。これにより長時間による
高感度の撮像結果との間で、露光時間の差異による違和
感を解消することができる。また例えば長時間の露光時
間による撮像結果の撮像開始の時点と撮像終了の時点と
で取得した画像を合成して、このような短時間の露光時
間による撮像結果を得ることができることにより、露光
のタイミングのずれによる違和感を解消することができ
る。

【００１９】また請求項５の構成によれば、所定の期間
を間に挟んで撮像手段より複数の撮像結果を得、この複
数の撮像結果を画素単位で加算して、長時間の露光時間
による撮像結果に比して、露光時間の短い短時間の露光
時間による撮像結果を生成することにより、この短時間
の露光時間による撮像結果においては、複数回のサンプ
リングによる画像を平均値化したものとなる。これによ
り長時間による高感度の撮像結果との間で、露光時間の
差異による違和感を解消することができる。また例えば
長時間の露光時間による撮像結果の撮像開始の時点と撮
像終了の時点とで取得した画像を合成して、露光のタイ
ミングのずれによる違和感を解消することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【００２１】（１）実施の形態の構成 図２は、本発明の実施の形態に係る撮像装置を示すブロ
ック図である。この撮像装置１１は、いわゆる電子スチ
ルカメラであり、撮像素子１２より長時間露光及び短時
間露光による撮像結果を得、この２つの撮像結果を合成
してダイナミックレンジの広い撮像結果を出力する。

【００２２】ここで撮像素子１２は、図５について説明
した全画素読み出し型ＩＴ−ＣＣＤであり、駆動回路１
３による駆動により、それぞれ複数枚の撮像結果の合成
により高感度の撮像結果と低感度の撮像結果とを出力す
る。

【００２３】すなわち図１に示すように、撮像素子１２
は、低感度の撮像結果に割り当てる短時間の露光時間を
５等分して短時間露光用の期間ＰＳ０〜ＰＳ４が計算さ
れ、また高感度の撮像結果に割り当てる長時間の露光時
間を４等分して長時間露光用の期間ＰＬ１〜ＰＳ４が計
算される。撮像素子１２は、このようにして計算した短
時間露光用の期間ＰＳ０〜ＰＳ４と長時間露光用の期間
ＰＬ１〜ＰＳ４とが交互に割り当てられ、これにより所
定の期間である長時間露光用の期間ＰＬ１〜ＰＳ４を間
に挟んで、短時間露光用の期間ＰＳ０〜ＰＳ４による撮
像結果を取得するようになされる。撮像装置１１では、
このようにして得られる短時間露光用の期間ＰＳ０〜Ｐ
Ｓ４による複数の撮像結果を画素単位で加算して短時間
の露光時間による撮像結果を生成するようになされ、ま
た長時間露光用の期間ＰＬ１〜ＰＬ４による複数の撮像
結果を画素単位で加算して長時間の露光時間による撮像
結果を生成するようになされている。

【００２４】さらに撮像素子１２は、このような複数の
撮像結果の画素単位の加算を垂直転送レジスタ１３Ａ、
１３Ｂ上でそれぞれ実行し、これによりラスタ走査の順
序でインターレース方式による高感度の撮像結果と低感
度による撮像結果を画素単位で時分割多重化してなる撮
像結果Ｓ１を出力する。

【００２５】すなわち撮像素子１２は、蓄積電荷をリセ
ットした後、短時間露光用の期間ＰＳ０〜ＰＳ４の間で
それぞれ各フォトダイオード１４で光電変換処理を実行
して電荷を蓄積する。さらに短時間露光用の期間ＰＳ０
〜ＰＳ４の終了の時点ＴＳ０−１〜ＴＳ４−１で、偶数
番目の垂直転送レジスタ１３Ｂに、対応するフォトダイ
オード１４のうちの、奇数ライン又は偶数ラインの蓄積
電荷を転送する（図１（Ｂ））。さらに続く時点ＴＳ０
−２〜ＴＳ４−２で、この蓄積電荷を水平転送レジスタ
の方向に１画素分転送し、ここで偶数番目の垂直転送レ
ジスタ１３Ｂに対応するフォトダイオード１４のうち
の、残る偶数ライン又は奇数ラインの蓄積電荷を垂直転
送レジスタ１３Ｂに転送し、これにより隣接する２画素
分の蓄積電荷を加算して垂直転送レジスタ１３Ｂに保持
する（ＴＳ１−３〜ＴＳ４−３）。

【００２６】さらに最後の期間ＰＳ４を除く短時間露光
用の期間ＰＳ０〜ＰＳ３においては、続く短時間露光用
の期間ＰＳ１〜ＰＳ４の終了時点ＴＳ１−１〜ＴＳ４−
１で、フォトダイオード１４の蓄積電荷を対応する垂直
転送レジスタ１３Ｂに入力することができるように、続
く時点ＴＳ０−４〜ＴＳ３−４で、水平転送レジスタと
は逆の方向に蓄積電荷を転送し、この時点ＴＳ０−３〜
ＴＳ３−３においては、２画素分蓄積電荷を転送する。

【００２７】これにより撮像素子１２においては、短時
間露光用の期間ＰＳ０〜ＰＳ３による複数の撮像結果を
垂直転送レジスタ１３Ｂにおいて画素単位で加算して保
持するようになされている。

【００２８】このようにして最後の期間ＰＳ４を除く短
時間露光用の期間ＰＳ１〜ＰＳ３に関する処理を完了す
ると、撮像素子１２においては、蓄積電荷をリセットし
た後、長時間露光用の期間ＰＬ１〜ＰＬ４の間でそれぞ
れ各フォトダイオード１４で光電変換処理を実行して電
荷を蓄積する。さらに長時間露光用の期間ＰＬ１〜ＰＬ
４の終了の時点ＴＬ１−１〜ＴＬ４−１で、奇数番目の
垂直転送レジスタ１３Ａに、対応するフォトダイオード
１４のうちの、奇数ライン又は偶数ラインの蓄積電荷を
転送する（図１（Ｃ））。さらに続く時点ＴＬ１−２〜
ＴＬ４−２で、この蓄積電荷を水平転送レジスタの方向
に１画素分転送し、ここで奇数番目の垂直転送レジスタ
１３Ａに対応するフォトダイオード１４のうちの、残る
偶数ライン又は奇数ラインの蓄積電荷を垂直転送レジス
タ１３Ａに転送し、これにより隣接する２画素分の蓄積
電荷を加算して垂直転送レジスタ１３Ａに保持する。

【００２９】さらに最後の期間ＰＬ４を除く長時間露光
用の期間ＰＬ１〜ＰＬ３においては、続く長時間露光用
の期間ＰＬ２〜ＰＬ４の終了時点ＴＬ２−１〜ＴＬ４−
１で、フォトダイオード１４の蓄積電荷を対応する垂直
転送レジスタ１３Ｂに入力することができるように、続
く短時間露光用の時点ＴＳ１−３〜ＴＳ３−３で、偶数
番目の垂直転送レジスタ１３Ｂにおける処理と同時並列
的に、水平転送レジスタとは逆の方向に蓄積電荷を転送
する。

【００３０】これにより撮像素子１２においては、長時
間露光用の期間ＰＬ１〜ＰＬ３による複数の撮像結果を
垂直転送レジスタ１３Ａで画素単位で加算して保持する
ようになされている。

【００３１】かくするにつき、このようにして複数回の
サンプリングにより取得される撮像結果を画素単位で加
算する場合、その加算結果においては、これら複数回の
サンプリングによる画像の平均値化された画像となる。
従って低感度の撮像結果においては、単に感度が低いだ
けで、動きの激しい被写体を撮像した場合でも、露光時
間の長い高感度の撮像結果と極めて差異の少ない画像と
なる。

【００３２】さらに長時間露光用の期間を間に挟んで配
置することにより、高感度の撮像結果との間のタイミン
グのずれも極めて少なくすることができる。すなわち図
７との対比により図３に示すように、例えば矩形形状に
よる黒色の動きのある被写体を撮像した場合（図３
（Ａ）、高感度の撮像結果（図３（Ｂ））においては、
動きの分、動き方向に解像度が低下し、また動き方向の
輪郭がぼけたように撮像される。これに対して低感度の
撮像結果（図３（Ｃ））においては、複数画像の平均値
化により同程度に動き方向に解像度が低下し、また動き
方向の輪郭がぼけたように撮像される。

【００３３】撮像装置１１において、前処理回路１６
は、撮像素子１２の出力信号Ｓ１を電流電圧変換処理、
相関二重サンプリング処理した後、所定利得で増幅し、
さらに画素に対応するサンプリング周期によりアナログ
ディジタル変換回路処理して画像データを出力する。

【００３４】スイッチイング回路（ＳＷ）１７は、この
画像データを時間伸長回路１８Ｌ及び１８Ｓに交互に出
力することにより、高感度の撮像結果による画像データ
ＤＬと低感度の撮像結果による画像データＤＳとを分離
して出力する。

【００３５】時間伸長回路１８Ｌ及び１８Ｓは、それぞ
れ画像データＤＬ及びＤＳのサンプリング周期を変換し
て時間軸伸長すると共に、タイミングを一致させて出力
する。

【００３６】ゲイン補正回路１９は、低感度側の画像デ
ータＤＳに所定値を乗算して出力することにより、この
低感度側の画像データＤＳの利得を高感度側の画像デー
タＤＬに対応する利得に補正して出力する。

【００３７】混合処理回路２０は、これら低感度側の画
像データＤＳと高感度側の画像データＤＬとを画素単位
で合成し、これによりダイナミックレンジの広い画像デ
ータＤ２を出力する。

【００３８】（２）実施の形態の動作 以上の構成において、撮像装置１１においては（図１及
び図２）、低感度の撮像結果に割り当てられる電荷蓄積
時間が５分割されて短時間露光用の期間ＰＳ０〜ＰＳ４
が設定され、さらに高感度の撮像結果に割り当てられる
電荷蓄積時間が４分割されて長時間露光用の期間ＰＬ１
〜ＰＬ４が設定される。撮像装置１１においては、この
長時間露光用の期間ＰＬ１〜ＰＬ４による一定の時間間
隔で、短時間露光用の期間ＰＳ０〜ＰＳ４による５つの
撮像結果が得られ、フォトダイオード１４から垂直転送
レジスタ１３Ｂへの蓄積電荷の転送と、偶数番目の垂直
転送レジスタ１３Ｂにおける蓄積電荷の転送との繰り返
しにより、この垂直転送レジスタ１３Ｂにおいて、この
５つの撮像結果が画素単位で合成される。これにより撮
像装置１１においては、ほぼ長時間露光の期間で、５回
のサンプリングによる撮像結果が合成されて低感度の撮
像結果が得られ、結果としてほぼ長時間露光の期間によ
る撮像されたと同等の解像度による２つの画像を合成す
ることができ、これにより露光時間による低感度の撮像
結果が得られる。これにより撮像装置１１では、高感度
の撮像結果と低感度の撮像結果とを合成して、ほぼ等し
い露光時間の差異による違和感を解消することができ
る。

【００３９】また長時間露光による撮像結果において
は、短時間露光用の期間ＰＳ０〜ＰＳ４の間に割り当て
られた長時間露光用の期間ＰＬ１〜ＰＬ４による４つの
撮像結果が、同様に、奇数番目の垂直転送レジスタ１３
Ａにおける蓄積電荷の転送の繰り返しにより、この垂直
転送レジスタ１３Ａにおいて、４つの撮像結果が画素単
位で合成されて作成される。

【００４０】これにより撮像装置１１においては、ほぼ
低感度の撮像結果における露光のタイミングとほぼ同等
のタイミングで、高感度の撮像結果を得ることができ、
２つの撮像結果を合成して、被写体の動き方向への違和
感を実用上十分に解消したダイナミックレンジの広い画
像を得ることができる。

【００４１】このようにして低感度用の露光時間を分割
するにつき、この実施の形態では、高感度用の露光時間
についても分割し、短時間露光と長時間露光とを繰り返
すことにより、合成して得られる低感度の撮像結果にお
いては、あたかも高感度による撮像結果と同様の露光時
間により撮像したと同等の、動きの激しい部分では解像
度が低下した違和感の無い撮像結果を得ることができ
る。従ってダイナミックレンジの広い画像に合成して、
低感度用の露光時間を分割したことによる違和感を解消
することができる。

【００４２】撮像装置１１においては、このようにして
偶数番目及び奇数番目の垂直転送レジスタ１３Ｂ及び１
３Ａに蓄積された蓄積電荷による撮像結果が水平転送レ
ジスタに順次転送され、この水平転送レジスタより出力
され、これにより低感度による撮像結果と高感度による
撮像結果とが画素単位で時分割多重化されてなる撮像結
果が撮像素子１２より出力される。

【００４３】さらにこの撮像結果が所定の信号処理を受
けた後、アナログディジタル変換処理されて画像データ
が生成され、この画像データがスイッチイング回路１７
により低感度側及び高感度側に分離され、続くゲイン補
正回路１９により信号レベルが補正された後、混合処理
回路２０により合成される。これにより撮像装置１１に
おいては、露光時間の差異による違和感を解消し、さら
には露光のタイミングのずれによる違和感を解消してな
るダイナミックレンジの広い撮像結果を得ることができ
る。

【００４４】なおこのようにして得られる高感度の撮像
結果と低感度の撮像結果との間の感度比は、（ＰＬｌ＋
ＰＬ２＋ＰＬ３＋ＰＬ４）／（ＰＳ０＋ＰＳｌ＋ＰＳ２
＋ＰＳ３＋ＰＳ４）となる。

【００４５】（３）実施の形態の効果 以上の構成によれば、所定の期間を間に挟んで複数の撮
像結果を得、この複数の撮像結果を画素単位で加算して
短時間の露光時間による撮像結果を生成することによ
り、感度の低いほぼ長時間露光による高感度の撮像結果
と同等の解像度により低感度の撮像結果を得ることがで
きる。またこの複数の撮像結果を取得するタイミングの
設定により、高感度の撮像結果を取得するタイミングと
ほぼ同一のタイミングにより取得したと同等の低感度に
よる撮像結果を得ることができる。これらにより露光時
間の差異、露光のタイミングの差異による違和感を解消
することができる。

【００４６】またこの短時間による複数の撮像結果の間
の期間を、長時間の露光時間による撮像結果の露光時間
に割り当てることにより、高感度の撮像結果を取得する
タイミングとほぼ同一のタイミングにより取得したと同
等の低感度による撮像結果を得ることができ、これによ
り露光のタイミングの差異による違和感を解消すること
ができる。

【００４７】さらに高感度の撮像についても期間を分割
してその間に短時間露光用の期間を設定することによ
り、短時間露光による撮像結果においては、多数のサン
プリングの平均値化により短時間露光による撮像結果を
得ることができ、これによりこのように露光のタイミン
グを複数回に設定して、撮像結果の違和感を解消するこ
とができる。

【００４８】またこのような平均値化の処理を垂直転送
レジスタの制御により実行することにより、全体構成を
簡略化することができる。

【００４９】（４）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、それぞれ低感度の撮
像結果と高感度の撮像結果に割り当てる露光時間を５等
分及び４等分する場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、必要に応じて種々の分割数に設定することが
できる。因みに、分割数を少なくした場合には、撮像結
果を加算する際に動きのある部分の高周波数成分を選択
的に抑圧する等の処理により、分割数を少なくして発生
する違和感を解消するようにしてもよい。

【００５０】また上述の実施の形態においては、複数の
撮像結果を加算して低感度の撮像結果を生成する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、例えば動き補
償に手法を流用して、複数の撮像結果の中間の時点の撮
像結果を別途作成し、これらの撮像結果の加算により低
感度の撮像結果を生成してもよい。

【００５１】また上述の実施の形態においては、いわゆ
る全画素読み出し型ＩＴ−ＣＣＤを用いてインターレー
ス方式による高感度の撮像結果と低感度の撮像結果とを
画素単位で時分割多重化して撮像素子より出力する場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、列毎に異な
る駆動が可能なＣＣＤを用いる場合、例えば図４に示す
ように全画素読み出し型ＦＩＴ−ＣＣＤを用いる場合、
さらにはＣＣＤに限らず種々の撮像素子を使用する場合
等にも広く適用することができる。

【００５２】また上述の実施の形態においては、１つの
撮像素子の駆動の切り換えにより高感度の撮像結果と低
感度の撮像結果とを生成する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、例えば２系統の撮像素子によりそ
れぞれ高感度の撮像結果と低感度の撮像結果とを生成す
る場合にも広く適用することができる。

【００５３】また上述の実施の形態においては、本発明
を電子スチルカメラに適用する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、例えばビデオカメラ等、種々の
撮像装置に広く適用することができる。

【００５４】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、少なくと
も、所定の期間を間に挟んで撮像手段より得られる複数
の撮像結果を画素単位で加算して短時間の露光時間によ
る撮像結果を生成することにより、異なる露光時間によ
る撮像結果を合成してダイナミックレンジの広い画像を
合成する場合でも、合成した画像の違和感を十分に抑圧
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る撮像素子の動作の説
明に供する略線図である。

【図２】図１の撮像素子を使用した撮像装置を示すブロ
ック図である。

【図３】図２の撮像装置の動作の説明に供する略線図で
ある。

【図４】全画素読み出し型ＦＩＴ−ＣＣＤを示す平面図
である。

【図５】従来の撮像素子の駆動の説明に供する略線図で
ある。

【図６】高感度の撮像結果と低感度の撮像結果との合成
の説明に供する略線図である。

【図７】図６の合成結果を示す略線図である。

【符号の説明】

１、１２……撮像素子、２、１４……フォトダイオー
ド、３Ａ、３Ｂ、１３Ａ、１３Ｂ……垂直転送レジス
タ、４……水平転送レジスタ、１１……撮像装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像手段を駆動して長時間の露光時間によ
   る撮像結果と短時間の露光時間による撮像結果とを取得
   する撮像装置において、 少なくとも、所定の期間を間に挟んで前記撮像手段より
   得られる複数の撮像結果を画素単位で加算して前記短時
   間の露光時間による撮像結果を生成することを特徴とす
   る撮像装置。
2. 【請求項２】前記所定の期間を、前記長時間の露光時間
   による撮像結果の露光時間の全部又は一部に割り当てる
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 【請求項３】前記複数の撮像結果が３枚以上の撮像結果
   であり、 前記３枚以上の撮像結果の間に割り当てられた前記所定
   の期間による複数の撮像結果を画素単位で加算して、前
   記長時間の露光時間による撮像結果を生成することを特
   徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 【請求項４】前記撮像手段は、 マトリックス状に配置された光電変換部と、 前記光電変換部の間に配置され、前記光電変換部に蓄積
   された蓄積電荷を受け、前記光電変換部の配列方向に沿
   って順次転送する第１の転送レジスタと、 前記第１の転送レジスタにより転送される前記蓄積電荷
   を前記第１の転送レジスタによる転送方向とは直交する
   方向に転送する第２の転送レジスタとを有し、 前記撮像装置は、 対応する前記第１の転送レジスタへの前記光電変換部の
   蓄積電荷の繰り返しの転送により、前記複数の撮像結果
   を画素単位で加算して前記短時間の露光時間による撮像
   結果を生成することを特徴とする請求項１に記載の撮像
   装置。
5. 【請求項５】撮像手段の露光時間を制御する露光制御方
   法において、 所定の期間を間に挟んで前記撮像手段より複数の撮像結
   果を得、 前記複数の撮像結果を画素単位で加算して、長時間の露
   光時間による撮像結果に比して、露光時間の短い短時間
   の露光時間による撮像結果を生成することを特徴とする
   露光制御方法。
6. 【請求項６】前記所定の期間を、前記長時間の露光時間
   による撮像結果の露光時間の全部又は一部に割り当てる
   ことを特徴とする請求項５に記載の露光制御方法。
7. 【請求項７】前記複数の撮像結果が３枚以上の撮像結果
   であり、 前記３枚以上の撮像結果の間に割り当てられた前記所定
   の期間による複数の撮像結果を画素単位で加算して、前
   記長時間の露光時間による撮像結果を生成することを特
   徴とする請求項５に記載の露光制御方法。