JP2001333331A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
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- JP2001333331A JP2001333331A JP2000154359A JP2000154359A JP2001333331A JP 2001333331 A JP2001333331 A JP 2001333331A JP 2000154359 A JP2000154359 A JP 2000154359A JP 2000154359 A JP2000154359 A JP 2000154359A JP 2001333331 A JP2001333331 A JP 2001333331A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- circuit
- exposure
- imaging device
- exposure amount
- Prior art date
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- Pending
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- Cameras In General (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】通常露光で白飛びしてしまう領域の撮像を受け
持つ短時間撮像の蓄積時間の設定の自由度をもたせ、垂
直の解像度の減少を防止できる撮像装置を提供する。 【解決手段】短時間露光を行った電荷を１画素並んだフ
ォトダイオードと混合せずに読出してメモリに格納し、
続けて通常露光を行った電荷を同様に混合せずに読出す
と共に、メモリに格納した信号と適当な比率で加算す
る。
持つ短時間撮像の蓄積時間の設定の自由度をもたせ、垂
直の解像度の減少を防止できる撮像装置を提供する。 【解決手段】短時間露光を行った電荷を１画素並んだフ
ォトダイオードと混合せずに読出してメモリに格納し、
続けて通常露光を行った電荷を同様に混合せずに読出す
と共に、メモリに格納した信号と適当な比率で加算す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はビデオカメラならび
に電子スチルカメラなどの撮像装置における信号処理技
術に関する。
に電子スチルカメラなどの撮像装置における信号処理技
術に関する。
【０００２】
【従来の技術】ビデオカメラや電子スチルカメラにおい
て、室内から撮影する窓辺の人物など、逆光時の撮影の
場合、一般的な露光制御を行うと、目的の人物が黒く潰
れ、窓の外の風景に適切な露光が行われる。このような
シーンを撮影する場合には、逆光補正処理を行い、目的
の人物の映像信号が黒く潰れないような補正を行ってい
た。しかしながら、この場合、逆光補正前に最適な露光
であった室外の風景は白く飛んでしまう。逆光補正処理
とは、カメラの絞りを通常より開き気味にするか、露光
時間を長めに設定し、本来黒く潰れてしまう領域を明る
く撮影する露光処理である。また、監視カメラなどにお
いても、1台のカメラで室内と室外の両方を同時に監視
する必要がある場合、室内外双方の露光の妥協点で撮影
を行っていた。
て、室内から撮影する窓辺の人物など、逆光時の撮影の
場合、一般的な露光制御を行うと、目的の人物が黒く潰
れ、窓の外の風景に適切な露光が行われる。このような
シーンを撮影する場合には、逆光補正処理を行い、目的
の人物の映像信号が黒く潰れないような補正を行ってい
た。しかしながら、この場合、逆光補正前に最適な露光
であった室外の風景は白く飛んでしまう。逆光補正処理
とは、カメラの絞りを通常より開き気味にするか、露光
時間を長めに設定し、本来黒く潰れてしまう領域を明る
く撮影する露光処理である。また、監視カメラなどにお
いても、1台のカメラで室内と室外の両方を同時に監視
する必要がある場合、室内外双方の露光の妥協点で撮影
を行っていた。
【０００３】上記のような広いダイナミックレンジを必
要とするシーンを撮影する場合、従来は「映像メディア
学会技術報告ＶＯＬ．２２，ＮＯ．３ Ｐ．１〜６」記
載のように、屋内画像に適した通常露光を行った映像信
号を垂直ＣＣＤに転送後、続けて屋外露光に適した短時
間露光を行い、通常露光信号、短時間露光信号を１Ｈ毎
に読出してそれぞれ別々信号処理を行い、生成した各々
の信号を加算して映像信号を生成していた。これにより
屋内画像は通常露光のＳ／Ｎの良い部分を用い、通常露
光で白飛びしてしまう屋外領域を短時間露光の画像で合
成でき、屋内から屋外までの階調を実現していた。
要とするシーンを撮影する場合、従来は「映像メディア
学会技術報告ＶＯＬ．２２，ＮＯ．３ Ｐ．１〜６」記
載のように、屋内画像に適した通常露光を行った映像信
号を垂直ＣＣＤに転送後、続けて屋外露光に適した短時
間露光を行い、通常露光信号、短時間露光信号を１Ｈ毎
に読出してそれぞれ別々信号処理を行い、生成した各々
の信号を加算して映像信号を生成していた。これにより
屋内画像は通常露光のＳ／Ｎの良い部分を用い、通常露
光で白飛びしてしまう屋外領域を短時間露光の画像で合
成でき、屋内から屋外までの階調を実現していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、通
常露光と、短時間露光を以下のように加算していた。
常露光と、短時間露光を以下のように加算していた。
【０００５】これを図５および図６を用いて説明する。
同図は垂直方向の１つのフォトダイオード（ＰＤ）に３
相の垂直ＣＣＤを有するプログレッシブタイプの撮像素
子を用いた広ダイナミックレンジ撮像の従来例であり、
図５は信号および制御パルスのタイミングチャートで図
６は撮像素子の垂直ＣＣＤの信号電荷の流れを模式的に
表したものである。
同図は垂直方向の１つのフォトダイオード（ＰＤ）に３
相の垂直ＣＣＤを有するプログレッシブタイプの撮像素
子を用いた広ダイナミックレンジ撮像の従来例であり、
図５は信号および制御パルスのタイミングチャートで図
６は撮像素子の垂直ＣＣＤの信号電荷の流れを模式的に
表したものである。
【０００６】フォトダイオードに蓄積した通常露光時の
電荷は、図５（ｃ）のＳＧ１パルスのタイミングＰｎ１
で垂直ＣＣＤへ転送される。（図６＿Ｔａ）その後、同
図（ｅ）〜（ｇ）の垂直ＣＣＤ駆動パルスＶ１〜Ｖ３に
よりＣＣＤ転送を行い（図６＿Ｔｂ）、ＳＧ２パルスタ
イミングＰｎ２で１画素並んだフォトダイオードに蓄積
した信号電荷と混合する。（図６＿Ｔｃ） そして、各フォトダイオードは垂直帰線期間内（ＶＢＬ
Ｋ）の時間Ｔｓだけ電荷を蓄積し、再びＳＧ１パルスの
タイミングＰｓ１で垂直ＣＣＤへ電荷を転送し、（図６
＿Ｔｄ）先程と同様に垂直ＣＣＤ駆動パルスＶ１〜Ｖ３
でＣＣＤ転送を行った後、（図６＿Ｔｅ）ＳＧ２パルス
タイミングＰｓ２で１画素並んだフォトダイオードに蓄
積した信号電荷と混合する。（図６＿Ｔｆ）この場合、
時間Ｔｓが短時間露光時の蓄積時間である。
電荷は、図５（ｃ）のＳＧ１パルスのタイミングＰｎ１
で垂直ＣＣＤへ転送される。（図６＿Ｔａ）その後、同
図（ｅ）〜（ｇ）の垂直ＣＣＤ駆動パルスＶ１〜Ｖ３に
よりＣＣＤ転送を行い（図６＿Ｔｂ）、ＳＧ２パルスタ
イミングＰｎ２で１画素並んだフォトダイオードに蓄積
した信号電荷と混合する。（図６＿Ｔｃ） そして、各フォトダイオードは垂直帰線期間内（ＶＢＬ
Ｋ）の時間Ｔｓだけ電荷を蓄積し、再びＳＧ１パルスの
タイミングＰｓ１で垂直ＣＣＤへ電荷を転送し、（図６
＿Ｔｄ）先程と同様に垂直ＣＣＤ駆動パルスＶ１〜Ｖ３
でＣＣＤ転送を行った後、（図６＿Ｔｅ）ＳＧ２パルス
タイミングＰｓ２で１画素並んだフォトダイオードに蓄
積した信号電荷と混合する。（図６＿Ｔｆ）この場合、
時間Ｔｓが短時間露光時の蓄積時間である。
【０００７】上記一連の動作により、垂直ＣＣＤには時
間Ｔｆにおいて、通常露光信号と短時間露光信号が交互
に格納された事になり、その後、通常の撮像素子の倍の
速度で信号を読出す事で図５の（ｉ）に示すように１Ｈ
（Ｈ：ＴＶ水平走査期間）期間に通常露光信号（Ｄａｔ
ａ＿ｎ）および短時間露光信号（Ｄａｔａ＿ｓ）を得る
事が出来、Ｄａｔａ＿ｎ及びＤａｔａ＿ｓを適当な比率
で加算する事でダイナミックレンジの広い撮像を得る事
が可能である。
間Ｔｆにおいて、通常露光信号と短時間露光信号が交互
に格納された事になり、その後、通常の撮像素子の倍の
速度で信号を読出す事で図５の（ｉ）に示すように１Ｈ
（Ｈ：ＴＶ水平走査期間）期間に通常露光信号（Ｄａｔ
ａ＿ｎ）および短時間露光信号（Ｄａｔａ＿ｓ）を得る
事が出来、Ｄａｔａ＿ｎ及びＤａｔａ＿ｓを適当な比率
で加算する事でダイナミックレンジの広い撮像を得る事
が可能である。
【０００８】上記従来技術では、通常露光で白飛びして
しまう領域の撮像を受け持つ短時間撮像の蓄積時間Ｔｓ
がＣＣＤ撮像素子の構造上、垂直帰線期間の一部の期間
に限られる為、設定の自由度に制限が出来てしまうとい
う問題点があった。
しまう領域の撮像を受け持つ短時間撮像の蓄積時間Ｔｓ
がＣＣＤ撮像素子の構造上、垂直帰線期間の一部の期間
に限られる為、設定の自由度に制限が出来てしまうとい
う問題点があった。
【０００９】さらに、上記技術では、垂直ＣＣＤに通常
露光信号と短時間露光信号を交互に格納するため、通常
撮像信号ならびに短時間撮像信号はそれぞれ１画素並ん
だフォトダイオードの信号電荷と混合する必要が有り、
垂直の解像度が１／２に減少してしまう問題があった。
露光信号と短時間露光信号を交互に格納するため、通常
撮像信号ならびに短時間撮像信号はそれぞれ１画素並ん
だフォトダイオードの信号電荷と混合する必要が有り、
垂直の解像度が１／２に減少してしまう問題があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、まず、短時間露光を行った電荷を１画素並んだフ
ォトダイオードと混合せずに読出してメモリに格納し、
続けて、通常露光を行った電荷を混合せずに読出してメ
モリに格納し、メモリにそれぞれ記憶された短時間露光
の信号と通常露光の信号とを適当な比率で加算する構成
とする。
めに、まず、短時間露光を行った電荷を１画素並んだフ
ォトダイオードと混合せずに読出してメモリに格納し、
続けて、通常露光を行った電荷を混合せずに読出してメ
モリに格納し、メモリにそれぞれ記憶された短時間露光
の信号と通常露光の信号とを適当な比率で加算する構成
とする。
【００１１】この構成により、短時間露光と長時間露光
のタイミングを１フィールド内で任意に可変する事で、
短時間露光の信号蓄積時間Ｔｓ’を自由に設定できる
為、被写体の高輝度部分の状況に応じた最適な露光が可
能となる。
のタイミングを１フィールド内で任意に可変する事で、
短時間露光の信号蓄積時間Ｔｓ’を自由に設定できる
為、被写体の高輝度部分の状況に応じた最適な露光が可
能となる。
【００１２】さらに、フィールド単位で短時間露光と通
常露光を繰返し行うことにすれば、垂直解像度の減少を
防ぐことができる。
常露光を繰返し行うことにすれば、垂直解像度の減少を
防ぐことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１〜４を用いて本発明の一実施
例を説明する。図１は本発明を実現するためのブロック
図であり、１０１はレンズ、１０２は垂直方向の１つの
フォトダイオードに３相の垂直ＣＣＤを有するプログレ
ッシブタイプのＣＣＤ撮像素子、１０３はタイミングジ
ェネレータ、１０４はＡＧＣ回路、１０５はＡ／Ｄ変換
器、１０６はカメラ信号処理回路、１０７はガンマ補正
回路、１０８はメモリ回路、１０９はＤ／Ａ変換回路、
１１０はガンマ特性切替えスイッチ、１１１は静止画デ
ータ記録用メモリ回路、１１２は遅延回路、１１３は遅
延回路である。図２および図４は各ブロックにおける信
号およびタイミングジェネレータ１０３の波形である。
図３は撮像素子１０２の垂直ＣＣＤの信号電荷の流れを
模式的に表したものである。
例を説明する。図１は本発明を実現するためのブロック
図であり、１０１はレンズ、１０２は垂直方向の１つの
フォトダイオードに３相の垂直ＣＣＤを有するプログレ
ッシブタイプのＣＣＤ撮像素子、１０３はタイミングジ
ェネレータ、１０４はＡＧＣ回路、１０５はＡ／Ｄ変換
器、１０６はカメラ信号処理回路、１０７はガンマ補正
回路、１０８はメモリ回路、１０９はＤ／Ａ変換回路、
１１０はガンマ特性切替えスイッチ、１１１は静止画デ
ータ記録用メモリ回路、１１２は遅延回路、１１３は遅
延回路である。図２および図４は各ブロックにおける信
号およびタイミングジェネレータ１０３の波形である。
図３は撮像素子１０２の垂直ＣＣＤの信号電荷の流れを
模式的に表したものである。
【００１４】レンズ１０１でＣＣＤ撮像素子１０２の受
光面に結像した被写体画像は、光電変換され図２（ｂ）
に示す電荷読出しパルスＳＧ１およびＳＧ２でフォトダ
イオードから垂直ＣＣＤに転送され順次読み出されてい
く。ここで、ＣＣＤ撮像素子１０２の各フォトダイオー
ドに蓄積する時間はタイミングジェネレータ１０３で生
成する電子シャッタパルスＳＵＢ（ｃ）を印加してから
電荷読出しパルスＳＧ１，２（ｂ）が印可されるまでの
期間Ｔｓである。ＣＣＤ撮像素子１０２から順次読み出
された映像信号はＡＧＣ回路１０４へ送られ、所定のゲ
インを与えられた後にＡ／Ｄ変換器１０５でデジタル信
号へ変換される。デジタル変換された映像信号はカメラ
信号処理回路１０６において色処理、輝度処理を行い、
ガンマ補正回路１０７で所定の非線型変換処理を施さ
れ、メモリに記憶される。
光面に結像した被写体画像は、光電変換され図２（ｂ）
に示す電荷読出しパルスＳＧ１およびＳＧ２でフォトダ
イオードから垂直ＣＣＤに転送され順次読み出されてい
く。ここで、ＣＣＤ撮像素子１０２の各フォトダイオー
ドに蓄積する時間はタイミングジェネレータ１０３で生
成する電子シャッタパルスＳＵＢ（ｃ）を印加してから
電荷読出しパルスＳＧ１，２（ｂ）が印可されるまでの
期間Ｔｓである。ＣＣＤ撮像素子１０２から順次読み出
された映像信号はＡＧＣ回路１０４へ送られ、所定のゲ
インを与えられた後にＡ／Ｄ変換器１０５でデジタル信
号へ変換される。デジタル変換された映像信号はカメラ
信号処理回路１０６において色処理、輝度処理を行い、
ガンマ補正回路１０７で所定の非線型変換処理を施さ
れ、メモリに記憶される。
【００１５】ここで、図２に示すように、１フィールド
単位でＣＣＤ撮像素子１０２へ与える電子シャッタＳＵ
Ｂ（ｃ）のタイミングを切替えることで、ＣＣＤ撮像素
子１０２の信号電荷蓄積時間をＴｓあるいはＴｎと可変
でき、同図信号蓄積時間に示すようにＣＣＤ撮像素子１
０２から出力する信号量を、長時間露光および短時間露
光とで切替えることが出来る。
単位でＣＣＤ撮像素子１０２へ与える電子シャッタＳＵ
Ｂ（ｃ）のタイミングを切替えることで、ＣＣＤ撮像素
子１０２の信号電荷蓄積時間をＴｓあるいはＴｎと可変
でき、同図信号蓄積時間に示すようにＣＣＤ撮像素子１
０２から出力する信号量を、長時間露光および短時間露
光とで切替えることが出来る。
【００１６】まず、通常撮影では白く飛んでしまう被写
体の高輝度領域の撮像を行う。信号電荷蓄積時間Ｔｓだ
け蓄積した短時間露光の映像信号は電荷読出しパルスＳ
Ｇ１およびＳＧ２の時間Ｔｇで垂直ＣＣＤへ転送され
る。（図３＿Ｔｇ）そして、垂直ＣＣＤに転送された短
時間露光信号は図１（ｓ）に示すように１Ｈ期間に２ラ
インの割合で読み出され、ＡＧＣ１０４、Ａ／Ｄ１０
５、カメラ信号処理回路１０６を介して信号処理を行
い、ガンマ特性切替えＳＷ１１０で高輝度信号に適した
ガンマ値を選択したガンマ補正回路１０７で処理を行っ
た後にメモリ１０８へ記憶する。
体の高輝度領域の撮像を行う。信号電荷蓄積時間Ｔｓだ
け蓄積した短時間露光の映像信号は電荷読出しパルスＳ
Ｇ１およびＳＧ２の時間Ｔｇで垂直ＣＣＤへ転送され
る。（図３＿Ｔｇ）そして、垂直ＣＣＤに転送された短
時間露光信号は図１（ｓ）に示すように１Ｈ期間に２ラ
インの割合で読み出され、ＡＧＣ１０４、Ａ／Ｄ１０
５、カメラ信号処理回路１０６を介して信号処理を行
い、ガンマ特性切替えＳＷ１１０で高輝度信号に適した
ガンマ値を選択したガンマ補正回路１０７で処理を行っ
た後にメモリ１０８へ記憶する。
【００１７】次いて、通常の露光領域の撮像を行う。短
時間露光の映像信号を読出した次のフィールドでは信号
電荷蓄積時間Ｔｎだけ蓄積した通常露光の映像信号を、
電荷読出しパルスＳＧ１およびＳＧ２の時間Ｔｉで垂直
ＣＣＤへ転送し、（図３＿Ｔｉ）図１（ｗ）に示すよう
に１Ｈ期間に２ラインの割合でＣＣＤ撮像素子１０２か
ら読み出し、ＡＧＣ１０４、Ａ／Ｄ１０５、カメラ信号
処理回路１０６を介して信号処理を行い、ガンマ補正回
路１０７で通常の露光に適したガンマ処理を行うと同時
に、先程メモリ１０８へ記憶した高輝度領域の映像信号
と加算する。
時間露光の映像信号を読出した次のフィールドでは信号
電荷蓄積時間Ｔｎだけ蓄積した通常露光の映像信号を、
電荷読出しパルスＳＧ１およびＳＧ２の時間Ｔｉで垂直
ＣＣＤへ転送し、（図３＿Ｔｉ）図１（ｗ）に示すよう
に１Ｈ期間に２ラインの割合でＣＣＤ撮像素子１０２か
ら読み出し、ＡＧＣ１０４、Ａ／Ｄ１０５、カメラ信号
処理回路１０６を介して信号処理を行い、ガンマ補正回
路１０７で通常の露光に適したガンマ処理を行うと同時
に、先程メモリ１０８へ記憶した高輝度領域の映像信号
と加算する。
【００１８】ここで、一般的にＣＣＤ撮像素子で撮像し
た映像信号からＴＶ信号を作成する場合、ＴＶ方式のイ
ンターレースフォーマットに合わせる為、隣り合った上
下２画素の信号を混合させる事で偶数ライン（ＥＶＥ
Ｎ）と奇数ライン（ＯＤＤ）を生成している。したがっ
て本実施例で撮像した映像信号をＴＶ信号に変換する場
合は、遅延回路１１２および１１３を用いて、図２の
（ｔ）および（ｘ）に示すように、フィールド周期で Ｄａｔａ＿ｓ１＋Ｄａｔａ＿ｓ２＝ＴＶ＿ＯＤＤ＿ｓ１ Ｄａｔａ＿ｓ３＋Ｄａｔａ＿ｓ４＝ＴＶ＿ＯＤＤ＿ｓ２ … 同時に、 Ｄａｔａ＿ｎ１＋Ｄａｔａ＿ｎ２＝ＴＶ＿ＯＤＤ＿ｎ１ Ｄａｔａ＿ｎ３＋Ｄａｔａ＿ｎ４＝ＴＶ＿ＯＤＤ＿ｎ２ … あるいは Ｄａｔａ＿ｓ２＋Ｄａｔａ＿ｓ３＝ＴＶ＿ＥＶＥＮ＿ｓ
１ Ｄａｔａ＿ｓ４＋Ｄａｔａ＿ｓ５＝ＴＶ＿ＥＶＥＮ＿ｓ
２ … 同時に Ｄａｔａ＿ｎ２＋Ｄａｔａ＿ｎ３＝ＴＶ＿ＥＶＥＮ＿ｎ
１ Ｄａｔａ＿ｎ４＋Ｄａｔａ＿ｎ５＝ＴＶ＿ＥＶＥＮ＿ｎ
２ … の信号を生成し、生成した通常露光のＴＶ信号と高輝度
領域のＴＶ信号を加算する事で合成されたＴＶ信号を作
成する。
た映像信号からＴＶ信号を作成する場合、ＴＶ方式のイ
ンターレースフォーマットに合わせる為、隣り合った上
下２画素の信号を混合させる事で偶数ライン（ＥＶＥ
Ｎ）と奇数ライン（ＯＤＤ）を生成している。したがっ
て本実施例で撮像した映像信号をＴＶ信号に変換する場
合は、遅延回路１１２および１１３を用いて、図２の
（ｔ）および（ｘ）に示すように、フィールド周期で Ｄａｔａ＿ｓ１＋Ｄａｔａ＿ｓ２＝ＴＶ＿ＯＤＤ＿ｓ１ Ｄａｔａ＿ｓ３＋Ｄａｔａ＿ｓ４＝ＴＶ＿ＯＤＤ＿ｓ２ … 同時に、 Ｄａｔａ＿ｎ１＋Ｄａｔａ＿ｎ２＝ＴＶ＿ＯＤＤ＿ｎ１ Ｄａｔａ＿ｎ３＋Ｄａｔａ＿ｎ４＝ＴＶ＿ＯＤＤ＿ｎ２ … あるいは Ｄａｔａ＿ｓ２＋Ｄａｔａ＿ｓ３＝ＴＶ＿ＥＶＥＮ＿ｓ
１ Ｄａｔａ＿ｓ４＋Ｄａｔａ＿ｓ５＝ＴＶ＿ＥＶＥＮ＿ｓ
２ … 同時に Ｄａｔａ＿ｎ２＋Ｄａｔａ＿ｎ３＝ＴＶ＿ＥＶＥＮ＿ｎ
１ Ｄａｔａ＿ｎ４＋Ｄａｔａ＿ｎ５＝ＴＶ＿ＥＶＥＮ＿ｎ
２ … の信号を生成し、生成した通常露光のＴＶ信号と高輝度
領域のＴＶ信号を加算する事で合成されたＴＶ信号を作
成する。
【００１９】合成されたＴＶ映像信号はＤ／Ａ変換器１
０９でデジタルアナログ変換され、ＴＶ信号として出力
される。
０９でデジタルアナログ変換され、ＴＶ信号として出力
される。
【００２０】さらに、メモリ１０８に記憶した高輝度領
域の映像信号と、ガンマ処理を行った通常領域の映像信
号をそのまま加算回路により加算し、不図示の記録回路
により、解像度劣化の無い静止画データとしてフラッシ
ュメモリ１１１へ記録することも可能である。
域の映像信号と、ガンマ処理を行った通常領域の映像信
号をそのまま加算回路により加算し、不図示の記録回路
により、解像度劣化の無い静止画データとしてフラッシ
ュメモリ１１１へ記録することも可能である。
【００２１】以上により生成された映像信号は、通常の
撮影で白く飛んでしまう被写体の高輝度部分が高輝度領
域の撮像信号で補完される為、逆光撮影などの場合も被
写体と背景の双方のデータをつぶす事無く撮影できる。
撮影で白く飛んでしまう被写体の高輝度部分が高輝度領
域の撮像信号で補完される為、逆光撮影などの場合も被
写体と背景の双方のデータをつぶす事無く撮影できる。
【００２２】なお、本実施例のＣＣＤ撮像素子１０２は
プログレッシブタイプの為、各画素に蓄積した信号を混
合する事無く読出す事が可能であり、これによりＣＣＤ
撮像素子１０２の持つ垂直のデータ量すなわち垂直解像
度を落とす事無く、広ダイナミックレンジの映像信号を
生成できる。
プログレッシブタイプの為、各画素に蓄積した信号を混
合する事無く読出す事が可能であり、これによりＣＣＤ
撮像素子１０２の持つ垂直のデータ量すなわち垂直解像
度を落とす事無く、広ダイナミックレンジの映像信号を
生成できる。
【００２３】以上の動作をフィールド単位で繰返し行う
事で、広ダイナミックレンジの動画映像信号を垂直解像
度を犠牲にする事無く生成可能である。
事で、広ダイナミックレンジの動画映像信号を垂直解像
度を犠牲にする事無く生成可能である。
【００２４】さらに、本実施例では図４に示すように、
電子シャッタパルスＳＵＢ（ｃ’）のタイミングを１フ
ィールド内で任意に可変する事で、短時間露光の信号蓄
積時間Ｔｓ’を自由に設定できる為、被写体の高輝度部
分の状況に応じた最適な露光が可能である。
電子シャッタパルスＳＵＢ（ｃ’）のタイミングを１フ
ィールド内で任意に可変する事で、短時間露光の信号蓄
積時間Ｔｓ’を自由に設定できる為、被写体の高輝度部
分の状況に応じた最適な露光が可能である。
【００２５】なお、撮像素子の光電変換に要する時間、
つまりシャッタ時間を調節することにより、撮像素子の
露光量を短時間と長時間に変化させる例を説明したが、
撮像素子に入射される光量を調整する絞りで、露光量を
変化させても、垂直解像度の劣化を防止できる。
つまりシャッタ時間を調節することにより、撮像素子の
露光量を短時間と長時間に変化させる例を説明したが、
撮像素子に入射される光量を調整する絞りで、露光量を
変化させても、垂直解像度の劣化を防止できる。
【００２６】
【発明の効果】本発明により、撮像素子の各画素に蓄積
した信号を混合する事無く読出す事が可能であり、これ
により撮像素子の持つ垂直のデータ量すなわち垂直解像
度を落とす事無く、広ダイナミックレンジの映像信号を
生成できる。
した信号を混合する事無く読出す事が可能であり、これ
により撮像素子の持つ垂直のデータ量すなわち垂直解像
度を落とす事無く、広ダイナミックレンジの映像信号を
生成できる。
【００２７】また、電子シャッタパルスのタイミングを
１フィールド内で任意に可変する事で、短時間露光の信
号蓄積時間を自由に設定できる為、被写体の高輝度部分
の状況に応じた最適な露光が可能となる。
１フィールド内で任意に可変する事で、短時間露光の信
号蓄積時間を自由に設定できる為、被写体の高輝度部分
の状況に応じた最適な露光が可能となる。
【図１】本発明の実施例を示した図。
【図２】図１の各ブロックにおけるパルスタイミング
図。
図。
【図３】撮像素子の垂直ＣＣＤ周辺の模式図。
【図４】図１の各ブロックにおけるパルスタイミング
図。
図。
【図５】従来技術におけるパルスタイミング図。
【図６】従来技術におけるパルスタイミング図。
１０１…レンズ １０２…ＣＣＤ撮像素子 １０３…タイミングジェネレータ １０４…ＡＧＣ回路 １０５…Ａ／Ｄ変換回路 １０６…信号処理回路 １０７…ガンマ変換回路 １０８…メモリ １０９…Ｄ／Ａ変換回路 １１０…ガンマ特性切替えスイッチ １１１…フラッシュメモリ １１２…遅延回路 １１３…遅延回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 裕之 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立画像情報システム内 Ｆターム(参考） 2H002 DB02 DB19 EB09 GA04 JA07 JA08 ZA01 ZA03 2H054 AA01 5C022 AA13 AB17 AC42 AC69 5C024 BX01 CX37 CX47 CX54 CX65 EX34 GX03 GY01 HX03 HX14 HX28 HX57 JX11 JX24
Claims (8)
- 【請求項１】光学像を電気信号に変換する撮像素子と、 該撮像素子の露光量を制御する露光制御手段と、 該撮像素子の各画素に蓄積した信号電荷を出力するよう
に該撮像素子を駆動する駆動手段と、 該撮像素子の出力信号を記憶するメモリ回路と、 該撮像素子あるいはメモリ回路の出力信号を用いて映像
信号を生成する信号処理回路を有し、 １フィールド周期に、第１の露光量で露光された第１の
信号を該メモリ回路に記憶し、第１とは異なる第２の露
光量で露光された第２の信号を該メモリ回路に記憶し、 該第１の信号と該第２の信号を加算して出力することを
特徴とする撮像装置。 - 【請求項２】前記露光制御手段は、第１の露光量で行う
露光と第２の露光量で行う露光のタイミングを１フィー
ルド内で任意に可変することを特徴とする請求項１に記
載の撮像装置。 - 【請求項３】前記第１の露光量は、撮影の中心となる被
写体の背景に最適な短時間露光量であり、前記第２の露
光量は、撮影の中心となる被写体に最適な通常露光量で
あることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装
置。 - 【請求項４】前記撮像素子は、プログレッシブタイプの
撮像素子である事を特徴とする請求項１乃至３のいずれ
かに記載の撮像装置。 - 【請求項５】前記露光制御手段は、撮像素子に蓄積リセ
ット信号を与える事で、該撮像素子の受光量を制御する
電子シャッタである事を特徴とする請求項１乃至４のい
ずれかに記載の撮像装置。 - 【請求項６】前記露光制御手段は、撮像素子の受光面の
前面に光学的に露光量を可変する事が可能な絞り装置で
ある事を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の
撮像装置。 - 【請求項７】前記信号処理回路は、生成した映像信号を
垂直方向に任意に間引く間引き回路を有することを特徴
とする請求項１乃至６のいずれかに記載の撮像装置。 - 【請求項８】テレビジョン方式の有効ライン数のＮ倍の
垂直画素数を有する撮像素子と、 該撮像素子の露光量を制御する露光制御手段と、 該撮像素子の各画素に蓄積した信号電荷を出力させるよ
うに該撮像素子を駆動する駆動手段と、 該撮像素子の出力信号を記憶する第１のメモリ回路と、 前記撮像素子あるいは前記第１のメモリ回路の出力信号
を垂直方向に１／Ｎに間引く間引き回路と、 該間引き回路の出力信号を用いてテレビジョン方式に順
じた映像信号を生成する第１の信号処理回路と、 前記撮像素子あるいは前記第１のメモリ回路の出力信号
を用いて映像信号を生成する第２の信号処理回路と、 該第１および第２の信号処理回路から出力された信号を
加算する加算回路と、 該加算回路から出力された信号を第２のメモリ回路に記
録する記録回路とを有し、 １フィールド周期に、第１の露光量で露光された第１の
信号を前記第１のメモリ回路に記憶し、第１とは異なる
第２の露光量で露光された第２の信号を第１のメモリ回
路に記憶した後に、 前記第１および第２の信号処理回路から出力された信号
を前記加算回路により加算し、前記加算回路から出力さ
れた信号を前記第２のメモリ回路に記録すること特徴と
する撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000154359A JP2001333331A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000154359A JP2001333331A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | 撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001333331A true JP2001333331A (ja) | 2001-11-30 |
Family
ID=18659464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000154359A Pending JP2001333331A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001333331A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008066937A (ja) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 撮像装置および撮像方法 |
-
2000
- 2000-05-22 JP JP2000154359A patent/JP2001333331A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008066937A (ja) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 撮像装置および撮像方法 |
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