JP2003032556A - Imaging apparatus - Google Patents

Imaging apparatus

Info

Publication number
JP2003032556A
JP2003032556A JP2001215494A JP2001215494A JP2003032556A JP 2003032556 A JP2003032556 A JP 2003032556A JP 2001215494 A JP2001215494 A JP 2001215494A JP 2001215494 A JP2001215494 A JP 2001215494A JP 2003032556 A JP2003032556 A JP 2003032556A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drive signal
pixel
image
pixels
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001215494A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mutsuhiro Yamanaka
睦裕 山中
Tsutomu Honda
努 本田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
Priority to JP2001215494A priority Critical patent/JP2003032556A/en
Publication of JP2003032556A publication Critical patent/JP2003032556A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50Control of the SSIS exposure
    • H04N25/53Control of the integration time
    • H04N25/533Control of the integration time by using differing integration times for different sensor regions
    • H04N25/534Control of the integration time by using differing integration times for different sensor regions depending on the spectral component

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Stroboscope Apparatuses (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus provided with a CMOS type imaging device that hardly causes a shake in a photographed image and has an excellent processing efficiency in an output signal of the imaging device. SOLUTION: In this imaging apparatus, the timing when a drive signal for instructing erasure of stored electric charges and a drive signal for instructing output of a signal denoting the stored electric charges are given is made variable by each pixel. The photoelectric conversion time of each pixel is decided according to the color characteristics of illumination light or an illuminance distribution on an imaging device depending on the state of an image forming optical system. Further, the drive sequence of pixels is decided separately from the layout sequence, and pixels in a range corresponding to a part illuminated by a flash light or a range corresponding to a major imaging object are driven nearly at the same time.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換を行う撮
像素子を備えた撮像装置に関し、特に、蓄積電荷の消去
と出力を画素ごと個別に行う撮像素子を備えた撮像装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup device provided with an image pickup device for performing photoelectric conversion, and more particularly to an image pickup device provided with an image pickup device for individually erasing and outputting accumulated charges for each pixel.

【0002】[0002]

【従来の技術】光を電気信号に変換して画像を表す画像
データを生成するデジタルカメラの普及が目覚ましい。
デジタルカメラに用いられる撮像素子は、光電変換を行
って電荷を生成し、生成した電荷を蓄積する画素が2次
元に多数配列された構成であるが、電荷の蓄積と蓄積電
荷の量を表す信号の出力に関して、いくつかの型に分類
される。このうちの1つに、CMOS型と呼ばれるもの
がある。
2. Description of the Related Art The spread of digital cameras that convert light into electric signals to generate image data representing an image is remarkable.
An image sensor used in a digital camera has a configuration in which a large number of pixels that perform photoelectric conversion to generate electric charges and accumulate the generated electric charges are two-dimensionally arranged. There are several types of output. One of them is called a CMOS type.

【0003】CMOS型の撮像素子は外部への信号出力
を各画素から個別に行う構成であり、画像データを生成
する外部の信号処理回路が画素の出力信号を順に処理し
得るようにするために、全ての画素は時期を違えて信号
を出力する。また、各画素は、蓄積電荷そのものではな
く、蓄積電荷の量に対応する大きさの信号を出力し、信
号出力後も蓄積電荷を保持する。したがって、新たに光
電変換を開始する際に、蓄積電荷の消去を行う。蓄積電
荷の消去により光電変換が開始されることになるが、全
画素の光電変換時間を揃えるために、蓄積電荷の消去も
画素ごとに異なる時に行う。
The CMOS type image pickup device is constructed so that each pixel individually outputs signals to the outside, so that an external signal processing circuit for generating image data can sequentially process the output signals of the pixels. , All pixels output signals at different times. Further, each pixel outputs a signal having a magnitude corresponding to the amount of accumulated charge, not the accumulated charge itself, and holds the accumulated charge even after the signal is output. Therefore, the accumulated charges are erased when the photoelectric conversion is newly started. Although the photoelectric conversion is started by erasing the accumulated charges, the accumulated charges are also erased at different times for each pixel in order to make the photoelectric conversion times of all the pixels uniform.

【0004】CMOS型の撮像素子では、光電変換の開
始に際して蓄積電荷を消去するから、常時露光すること
が可能であり、露光を規制するためのシャッターは不要
である。その一方で、各画素の駆動を個別に制御する必
要があり、蓄積電荷の消去すなわち光電変換の開始を指
示する第1の駆動信号と、蓄積電荷を表す信号の出力を
指示する第2の駆動信号を、各画素に個別に与える。第
1、第2の駆動信号は異なる画素に順に与えられるが、
第1の駆動信号を与えてから第2の駆動信号を与えるま
での期間は、光電変換時間すなわち電子シャッター速度
に相当し、撮影対象の明るさに応じて設定される。一
方、第1、第2の駆動信号を1つの画素に与えてから別
の画素に与えるまでの周期は常に一定に設定される。
In the CMOS type image pickup device, since the accumulated charges are erased at the start of photoelectric conversion, it is possible to perform constant exposure, and a shutter for regulating the exposure is unnecessary. On the other hand, it is necessary to control the drive of each pixel individually, and a first drive signal that instructs to erase stored charges, that is, start photoelectric conversion, and a second drive signal that instructs to output a signal representing the stored charges. The signal is applied to each pixel individually. The first and second drive signals are sequentially applied to different pixels,
The period from the application of the first drive signal to the application of the second drive signal corresponds to the photoelectric conversion time, that is, the electronic shutter speed, and is set according to the brightness of the subject. On the other hand, the period from the application of the first and second drive signals to one pixel to the application of another pixel is always set to be constant.

【0005】CMOS型の撮像素子の画素の位置と光電
変換時期の関係の例を、図22に模式的に示す。図22
において、横軸tは時刻を、縦軸yは撮像素子上のy座
標を表している。また、符号RSTは、第1の駆動信号
により画素の蓄積電荷を消去する(画素の信号をリセッ
トする)ことを示しており、符号OUTは、第2の駆動
信号により画素から信号を出力することを示している。
なお、撮像素子上のx、y座標は、図21に示したよう
に、撮像素子の中心Oを原点とし、左右(水平)方向を
x、上下(垂直)方向をyと定義している。
FIG. 22 schematically shows an example of the relationship between the pixel position of the CMOS type image pickup device and the photoelectric conversion time. FIG. 22
In the figure, the horizontal axis t represents time, and the vertical axis y represents the y coordinate on the image sensor. Further, the symbol RST indicates that the charge accumulated in the pixel is erased (the signal of the pixel is reset) by the first drive signal, and the symbol OUT indicates that the signal is output from the pixel by the second drive signal. Is shown.
Note that the x, y coordinates on the image sensor are defined with the center O of the image sensor as the origin and the horizontal (horizontal) direction as x and the vertical (vertical) direction as y, as shown in FIG.

【0006】一般に、第1、第2の駆動信号は、上端の
画素列から下端の画素列に向かって順に与えられ、した
がって、図22に示したように、光電変換の開始時刻お
よび終了時刻は画素列ごとに相違する。このため、同一
画像を撮影するための光電変換でありながら、その時期
は一致しない。光電変換時期をx-y座標系で示すと図
23のようになる。なお、時期の細かな差を表現するこ
とに代えて、図23では4段階の濃淡で時期を模式的に
表している。一方、光電変換時間すなわち光電変換を行
う時間長は、図24に均一な濃度で示したように、全て
の画素について一定である。
In general, the first and second drive signals are sequentially given from the uppermost pixel row to the lowermost pixel row, and therefore, as shown in FIG. 22, the start time and the end time of photoelectric conversion are Different for each pixel column. For this reason, the photoelectric conversions are for capturing the same image, but the timings do not match. FIG. 23 shows the photoelectric conversion timing in the xy coordinate system. Note that, instead of expressing a fine difference in time, in FIG. 23, the time is schematically represented by four shades. On the other hand, the photoelectric conversion time, that is, the length of time for photoelectric conversion is constant for all pixels, as shown by uniform density in FIG.

【0007】第1、第2の駆動信号は、各画素列におい
ては、左端の画素から右端の画素に向かって順に与えら
れる。したがって、光電変換時期は画素列内でも相違す
る。ただし、各画素列内での光電変換時期の差は僅かで
ある。
In each pixel column, the first and second drive signals are sequentially applied from the leftmost pixel to the rightmost pixel. Therefore, the photoelectric conversion time also differs within the pixel column. However, the difference in the photoelectric conversion timing within each pixel column is small.

【0008】画素列ごとに光電変換時期に差があること
は、静止した撮影対象を撮影するときには特に問題とな
らない。しかし、撮影対象が動く場合は、撮影された撮
影対象の像に歪みをもたらすことになる。例えば、撮影
対象が垂直方向に下降したり上昇したりするときは、上
下方向に伸張や短縮が生じ、また、水平方向に移動する
ときは、上部と下部の位置がずれて歪みが生じる。この
ような像の歪みは、光電変換時期の差が大きいほど大き
くなる。
The difference in the photoelectric conversion timing between the pixel columns does not cause any particular problem when photographing a stationary subject. However, when the object to be photographed moves, the image of the object to be photographed is distorted. For example, when the object to be photographed descends or rises in the vertical direction, it expands or contracts in the vertical direction, and when it moves in the horizontal direction, the positions of the upper part and the lower part are displaced and the distortion occurs. Such image distortion increases as the difference in photoelectric conversion timing increases.

【0009】暗い環境での撮影においては光電変換中に
フラッシュ光を発して撮影対象を照明するが、画素列ご
とに光電変換時期に差があることは、フラッシュ光を発
する場合にも問題となる。フラッシュ発光の時間がきわ
めて短く、全ての画素列の光電変換時間内にフラッシュ
光を発するようにしなければ、部分的に照明されていな
い撮影対象の像を撮影することになるからである。
In photographing in a dark environment, flash light is emitted during photoelectric conversion to illuminate the object to be photographed. However, the difference in the photoelectric conversion timing for each pixel row causes a problem even when flash light is emitted. . This is because the flash emission time is extremely short, and if the flash light is not emitted within the photoelectric conversion time of all the pixel columns, an image of the imaging target that is not partially illuminated will be captured.

【0010】1例を図25に示す。これは、光電変換時
期が図22に示したように設定されており、上端の画素
列の光電変換時間の終了直前にフラッシュ光を発するよ
うにしたものである。符号FLはフラッシュ発光を示
す。この場合、下部の画素列は、フラッシュ発光の終了
後に光電変換を開始することになり、撮影された画像に
は、図26に示すように、フラッシュ光で照明された部
分Bとフラッシュ光で照明されていない部分Dが存在す
ることになる。
An example is shown in FIG. In this, the photoelectric conversion timing is set as shown in FIG. 22, and the flash light is emitted immediately before the photoelectric conversion time of the uppermost pixel row ends. The symbol FL indicates flash emission. In this case, the lower pixel row starts photoelectric conversion after the flash emission ends, and the captured image is illuminated by the flash light and the portion B as shown in FIG. There will be a portion D that has not been processed.

【0011】このため、CMOS型の撮像素子を備えた
従来のデジタルカメラでは、図27に示すように、フラ
ッシュ光を発するときには、光電変換時間を長くするこ
とにより、上端と画素列と下端の画素列の光電変換時間
が一部重なるようにしている。これにより、フラッシュ
発光FLがなされる時に全ての画素が光電変換を行って
いる状態とすることができ、図28に示すように、撮影
された画像からフラッシュ光で照明されていない部分D
をなくすことができる。しかし、光電変換時間を長くす
ると、カメラを持つ使用者の手ぶれにより画像の質が低
下するという問題が生じる。
For this reason, in the conventional digital camera having the CMOS type image pickup device, as shown in FIG. 27, when the flash light is emitted, the photoelectric conversion time is lengthened so that the pixels at the upper end, the pixel row, and the lower end are pixelated. The photoelectric conversion times of the columns are partially overlapped. As a result, all the pixels can be brought into a state where photoelectric conversion is performed when the flash light emission FL is performed, and as shown in FIG. 28, a portion D which is not illuminated by the flash light from the captured image.
Can be eliminated. However, if the photoelectric conversion time is lengthened, there is a problem in that the quality of the image is deteriorated due to camera shake of the user holding the camera.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、CMO
S型の撮像素子を備える従来の撮像装置では、光電変換
を行わせる画素の順序を固定しており、光電変換時間も
全ての画素について同じにしている。そのため、撮影対
象が動くときや、フラッシュ光で撮影対象を照明すると
きに、像の歪みやぶれを招く結果となっている。
As described above, the CMO
In a conventional image pickup apparatus including an S-type image pickup element, the order of pixels for performing photoelectric conversion is fixed, and the photoelectric conversion time is also the same for all pixels. Therefore, when the object to be photographed moves or when the object to be photographed is illuminated with flash light, distortion or blurring of the image is caused.

【0013】CMOS型の撮像素子は、本来、画素の駆
動を個別に制御し得るものである。本発明は、この点に
着目してなされたもので、上記の不都合を伴わず、さら
に、撮像素子の出力信号に施す処理を低減した効率のよ
い撮像装置を提供することを目的とする。
The CMOS type image pickup device is originally capable of individually controlling the driving of pixels. The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide an efficient imaging apparatus that does not involve the above-mentioned inconvenience and further reduces the processing performed on the output signal of the imaging element.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、光電変換により電荷を生成して蓄積
し、蓄積電荷の量を表す信号を出力する2次元に配列さ
れた画素を有し、蓄積電荷の消去と信号の出力を画素ご
とに個別に行う撮像素子と、撮像素子上に撮影対象から
の光を結像させる結像光学系を備え、撮像素子を露光し
ている間に蓄積電荷の消去を指示する第1の駆動信号と
信号の出力を指示する第2の駆動信号を撮像素子の画素
に与えて、撮像素子の画素が出力した信号から画像デー
タを生成することにより画像を撮影する撮像装置におい
て、第2の駆動信号を与える画素の順序が画素の2次元
の配列の順序と異なるものとする。つまり、信号を出力
する順序を画素の配列順序とは相違させる。
In order to achieve the above object, the present invention provides a two-dimensional array of pixels that generate and store charges by photoelectric conversion and output a signal representing the amount of accumulated charges. While the image sensor is exposed, it has an image sensor that erases accumulated charge and outputs a signal individually for each pixel, and an image forming optical system that forms an image of light from a subject on the image sensor. By supplying the first drive signal for instructing to erase the accumulated charge and the second drive signal for instructing the output of the signal to the pixel of the image sensor, and generating the image data from the signal output from the pixel of the image sensor. In an imaging device that captures an image, the order of pixels that provide the second drive signal is different from the order of the two-dimensional array of pixels. That is, the signal output order is different from the pixel array order.

【0015】具体的には、結像光学系の焦点が合ってい
る撮影対象の範囲に略対応する範囲内に位置する画素
に、その範囲外に位置する画素よりも先に、第2の駆動
信号を与えるようにする。通常、使用者は撮影対象全体
のうちの主たる部分に撮影レンズの焦点を合わせるか
ら、このようにすると、主たる撮影対象を表す信号を背
景を表す信号に優先して出力させることになり、主たる
撮影対象に対する光電変換の時期の差が小さくなる。し
たがって、主たる撮影対象が動いているときでも、ぶれ
や歪みが生じ難い。
Specifically, the second driving is performed on a pixel located within a range substantially corresponding to the range of the object to be photographed in which the imaging optical system is in focus, before a pixel located outside the range. Try to give a signal. Normally, the user focuses the taking lens on the main part of the entire subject to be photographed, and in this way, the signal representing the subject to be photographed is preferentially output over the signal representing the background, and the main subject to be photographed. The difference in the timing of photoelectric conversion with respect to the target becomes small. Therefore, even when the main subject is moving, blurring and distortion are unlikely to occur.

【0016】また、第1の駆動信号を与えてから第2の
駆動信号を与えるまでの間にフラッシュ光を発するとき
に、フラッシュ光で照明される撮影対象の範囲に略対応
する範囲内に位置する画素に、その範囲外に位置する画
素よりも先に、第2の駆動信号を与えるようにする。こ
のようにすると、撮影対象全体のうちフラッシュ光で照
明される範囲を表す信号を優先して出力させることにな
り、その範囲に対する光電変換の時期の差が小さくな
る。したがって、光電変換時間を短くすることが可能に
なり、手ぶれが発生し難くなる。
Further, when the flash light is emitted between the application of the first drive signal and the application of the second drive signal, the position is within a range substantially corresponding to the range of the object to be photographed illuminated with the flash light. The second drive signal is given to the pixel to be turned on before the pixel located outside the range. In this case, the signal representing the range illuminated by the flash light in the entire subject to be photographed is preferentially output, and the difference in the timing of photoelectric conversion with respect to the range is reduced. Therefore, it becomes possible to shorten the photoelectric conversion time, and it becomes difficult for camera shake to occur.

【0017】また、撮像素子の中央部に位置する画素
に、周辺部に位置する画素よりも先に、第2の駆動信号
を与えるようにする。多くの場合、使用者は主たる撮影
対象が中央に位置する構図で撮影を行うから、このよう
にすることで、主たる撮影対象が動いているときでも、
ぶれや歪みの発生を抑え易くなる。また、撮影した画像
に基づいて結像光学系の焦点調節や撮像素子の画素の光
電変換時間の調節を行う場合、より重要な情報を担う中
央部の信号を速やかに得ることができて、調節を迅速に
行うことが可能になる。
Further, the second drive signal is applied to the pixel located in the central part of the image pickup device before the pixel located in the peripheral part. In many cases, the user shoots with a composition in which the main object to be photographed is located in the center, and by doing this, even when the main object to be photographed is moving,
It becomes easy to suppress the occurrence of blurring and distortion. Also, when adjusting the focus of the imaging optical system or adjusting the photoelectric conversion time of the pixels of the image sensor based on the captured image, it is possible to quickly obtain the central signal that carries more important information, and adjust Can be done quickly.

【0018】前記目的を達成するために、本発明ではま
た、光電変換により電荷を生成して蓄積し、蓄積電荷の
量を表す信号を出力する2次元に配列された画素を有
し、蓄積電荷の消去と信号の出力を画素ごとに個別に行
う撮像素子と、撮像素子上に撮影対象からの光を結像さ
せる結像光学系を備え、撮像素子を露光している間に蓄
積電荷の消去を指示する第1の駆動信号と信号の出力を
指示する第2の駆動信号を撮像素子の画素に与えて、撮
像素子の画素が出力した信号から画像データを生成する
ことにより画像を撮影する撮像装置において、第1の駆
動信号を与えてから第2の駆動信号を与えるまでの時間
が、画素間で異なるものとする。つまり、光電変換時間
を全ての画素について同じにしない。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention also has a two-dimensionally arranged pixel which generates and accumulates charges by photoelectric conversion and outputs a signal representing the amount of accumulated charges. Equipped with an image sensor that individually erases and outputs signals for each pixel, and an imaging optical system that focuses light from the object to be imaged on the image sensor, and erases accumulated charges while the image sensor is exposed. A first drive signal for instructing the image pickup and a second drive signal for instructing the output of the signal are given to the pixels of the image pickup device, and image data is generated from the signals output from the pixels of the image pickup device In the device, the time from application of the first drive signal to application of the second drive signal is different between pixels. That is, the photoelectric conversion time is not the same for all pixels.

【0019】具体的には、第1の駆動信号を与えてから
第2の駆動信号を与えるまでの時間を、結像光学系の状
態に基づく各画素の照度に応じて定める。一般に、結像
光学系を経た光の強度は光軸から離れるほど低下する傾
向があり、全ての画素の光電変時間を同じにすると、画
素が出力した信号の強度を画素の位置に応じて補正する
必要が生じる。しかし、このようにすることで、信号強
度の補正の必要がなくなる。
Specifically, the time from the application of the first drive signal to the application of the second drive signal is determined according to the illuminance of each pixel based on the state of the imaging optical system. In general, the intensity of light that has passed through the imaging optical system tends to decrease as it moves away from the optical axis, and if the photoelectric variation time of all pixels is the same, the intensity of the signal output by the pixel is corrected according to the position of the pixel. Need to do. However, this makes it unnecessary to correct the signal strength.

【0020】また、撮像素子の画素に光電変換をする光
の波長が異なる複数の種類が含まれている構成とし、第
1の駆動信号を与えてから第2の駆動信号を与えるまで
の時間を、各画素の種類に応じて定める。例えば、カラ
ー画像を撮影するために、赤色光、緑色光、青色光を選
択的に光電変換する3種類の画素を含むようにして、そ
れら3種類の画素の光電変換時間を個別に定める。一般
に、画素の感度は光電変換の対象とする光の波長によっ
て異なるため、全ての画素の光電変時間を同じにする
と、ホワイトバランスが適正な画像を得るためには、画
素が出力した信号の強度を画素の種類に応じて補正する
必要がある。また、信号の強度を補正すると、ダイナミ
ックレンジが相対的に狭くなる画素も生じる。しかし、
画素の種類に応じて光電変換時間を定めることで、信号
の強度を補正することなく適正なホワイトバランスの画
像を得ることが可能になり、ダイナミックレンジも一様
にすることができる。
Further, the pixel of the image pickup device is configured to include a plurality of types having different wavelengths of light for photoelectric conversion, and the time from the application of the first drive signal to the application of the second drive signal is , According to the type of each pixel. For example, in order to capture a color image, three types of pixels that selectively photoelectrically convert red light, green light, and blue light are included, and the photoelectric conversion times of these three types of pixels are individually determined. Generally, the sensitivity of a pixel varies depending on the wavelength of light to be photoelectrically converted. Therefore, if the photoelectric conversion time of all pixels is the same, in order to obtain an image with proper white balance, the intensity of the signal output by the pixel Need to be corrected according to the type of pixel. Further, when the signal strength is corrected, some pixels have a relatively narrow dynamic range. But,
By determining the photoelectric conversion time according to the type of pixel, it is possible to obtain an image with an appropriate white balance without correcting the signal intensity, and it is possible to make the dynamic range uniform.

【0021】この場合、さらに、第1の駆動信号を与え
てから第2の駆動信号を与えるまでの時間を、撮影対象
を照明する光の色特性に応じて定めるようにするとよ
い。このようにすると、例えば、照明光が自然光であっ
ても人工光であっても、適正なホワイトバランスの画像
を得ることができる。
In this case, the time from the application of the first drive signal to the application of the second drive signal may be determined according to the color characteristic of the light illuminating the object to be photographed. By doing so, for example, an image with an appropriate white balance can be obtained regardless of whether the illumination light is natural light or artificial light.

【0022】本発明ではまた、光電変換により電荷を生
成して蓄積し、蓄積電荷の量を表す信号を出力する2次
元に配列された画素を有し、蓄積電荷の消去と信号の出
力を画素ごとに個別に行う撮像素子と、撮像素子上に撮
影対象からの光を結像させる結像光学系を備え、撮像素
子を露光している間に蓄積電荷の消去を指示する第1の
駆動信号と信号の出力を指示する第2の駆動信号を撮像
素子の画素に与えて、撮像素子の画素が出力した信号か
ら画像データを生成することにより画像を撮影する撮像
装置において、第1の駆動信号を与える時期と第2の駆
動信号を与える時期が、画素ごとに可変であるものとす
る。このようにすると、画素の駆動制御を柔軟に行うこ
とが可能になり、任意の駆動制御を採用することができ
る。例えば、上記の全ての撮像装置を単一の撮像装置で
実現することもできる。
The present invention also has a two-dimensionally arranged pixel that generates and accumulates charges by photoelectric conversion and outputs a signal representing the amount of accumulated charges, and erases accumulated charges and outputs signals. A first drive signal for instructing to erase accumulated charges while exposing the image sensor And a second drive signal for instructing the output of a signal to the pixels of the image sensor to generate an image data from the signals output from the pixels of the image sensor, thereby capturing an image. It is assumed that the timing of applying the pixel and the timing of applying the second drive signal are variable for each pixel. By doing so, it becomes possible to flexibly control the drive of the pixel, and it is possible to adopt an arbitrary drive control. For example, all of the above image pickup devices can be realized by a single image pickup device.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の撮像装置の実施形
態について、図面を参照しながら説明する。第1の実施
形態のデジタルカメラ1の構成を図1に模式的に示す。
デジタルカメラ1は、撮影レンズ11、撮像素子12、
信号処理部13、記憶部14、記録部15、駆動部1
6、レンズ/絞り駆動部17、レンズ情報検知部18、
操作部19、制御部20、および光源色検出部21より
成る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of an image pickup apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings. The configuration of the digital camera 1 of the first embodiment is schematically shown in FIG.
The digital camera 1 includes a taking lens 11, an image sensor 12,
Signal processing unit 13, storage unit 14, recording unit 15, drive unit 1
6, lens / aperture drive unit 17, lens information detection unit 18,
The operation unit 19, the control unit 20, and the light source color detection unit 21 are included.

【0024】撮影レンズ11は撮影対象からの光を撮像
素子12上に結像させる。撮影レンズ11は、光束径を
規制する口径可変の絞り(不図示)を備えており、撮像
素子12の受光量は絞りの開口径によって調節すること
ができる。撮像素子12は光電変換を行う画素が2次元
に多数配列されたエリアセンサである。撮像素子12は
CMOS型であり、画素の各々に、蓄積電荷を表す信号
を外部に出力するための出力路と、駆動信号を受けるた
めの入力路が設けられている。
The taking lens 11 forms an image of the light from the subject on the image pickup device 12. The taking lens 11 includes a diaphragm (not shown) with a variable aperture that regulates the diameter of the light beam, and the amount of light received by the image sensor 12 can be adjusted by the aperture diameter of the diaphragm. The image sensor 12 is an area sensor in which a large number of pixels that perform photoelectric conversion are two-dimensionally arranged. The image sensor 12 is a CMOS type, and each pixel is provided with an output path for outputting a signal representing accumulated charges to the outside and an input path for receiving a drive signal.

【0025】撮像素子12の各画素には赤色(R)光、
緑色(G)光、青色(B)光を選択的に透過させるカラ
ーフィルタのいずれかが備えられており、全ての画素
は、R光、G光、B光を光電変換する3種類に分類され
ている。これら3種類の画素の配置を図2に示す。
Each pixel of the image sensor 12 has red (R) light,
A color filter that selectively transmits green (G) light and blue (B) light is provided, and all pixels are classified into three types that photoelectrically convert R light, G light, and B light. ing. The arrangement of these three types of pixels is shown in FIG.

【0026】信号処理部13は、撮像素子12の画素が
出力するアナログ信号をデジタル信号に変換するととも
に、変換後のデジタル信号に画素補間、γ補正等の諸処
理を施して、撮像素子12上に形成された像を表す画像
データを生成する。撮像素子12による光電変換から信
号処理部13による画像データの生成までの一連の処理
により、カラー画像が撮影される。
The signal processing unit 13 converts the analog signal output from the pixel of the image pickup device 12 into a digital signal, and also performs various processes such as pixel interpolation and γ correction on the converted digital signal so that the image pickup device 12 is processed. Image data representing the image formed on the. A color image is captured by a series of processes from photoelectric conversion by the image sensor 12 to generation of image data by the signal processing unit 13.

【0027】記憶部14は信号処理部13が生成した画
像データを一時的に記憶する。記録部15は、記憶部1
4が記憶している画像データを圧縮して、メモリカード
等の着脱可能な記録媒体に記録する。記録は制御部20
の指示に応じて行う。
The storage unit 14 temporarily stores the image data generated by the signal processing unit 13. The recording unit 15 includes the storage unit 1.
The image data stored in 4 is compressed and recorded in a removable recording medium such as a memory card. The recording is performed by the control unit 20.
Follow the instructions in.

【0028】駆動部16は、撮像素子12に駆動信号を
与えて、各画素の動作を制御する。具体的には、画素の
蓄積電荷の消去を指示する第1の駆動信号S1、および
画素からの信号の出力を指示する第2の駆動信号S2を
与える。第1の駆動信号S1および第2の駆動信号S2
は、撮像素子12の各画素に個別に与えられる。
The drive section 16 gives a drive signal to the image pickup device 12 to control the operation of each pixel. Specifically, a first drive signal S1 instructing to erase the accumulated charge in the pixel and a second drive signal S2 instructing to output a signal from the pixel are provided. First drive signal S1 and second drive signal S2
Are individually given to each pixel of the image sensor 12.

【0029】デジタルカメラ1は撮像素子12の露光を
規制する機械的なシャッターを備えておらず、撮像素子
12は常時露光される状態にあるが、各画素が画像デー
タの生成のための光電変換を行うのは、第1の駆動信号
S1を与えられてから第2の駆動信号S2を与えられる
までである。駆動部16が各画素に第1の駆動信号S1
を与えてから第2の駆動信号S2を与えるまでの時間
は、光電変換時間すなわちシャッター速度に相当する。
各画素の光電変換中の露光量は、撮影レンズ11の絞り
と光電変換時間によって定まる。
The digital camera 1 does not have a mechanical shutter that regulates the exposure of the image pickup device 12, and the image pickup device 12 is always exposed, but each pixel is photoelectrically converted to generate image data. Is performed from when the first drive signal S1 is given to when the second drive signal S2 is given. The driving unit 16 outputs the first driving signal S1 to each pixel.
The time from the application of the signal to the application of the second drive signal S2 corresponds to the photoelectric conversion time, that is, the shutter speed.
The exposure amount of each pixel during photoelectric conversion is determined by the aperture of the taking lens 11 and the photoelectric conversion time.

【0030】第1の駆動信号S1および第2の駆動信号
S2を各画素に与える時期は可変であり、光電変換を開
始する画素の順序、信号を出力する画素の順序、各画素
の光電変換時間は任意に設定することができる。これら
は、制御部20が制御する。
The time when the first drive signal S1 and the second drive signal S2 are given to each pixel is variable, and the order of pixels to start photoelectric conversion, the order of pixels to output signals, and the photoelectric conversion time of each pixel. Can be set arbitrarily. These are controlled by the control unit 20.

【0031】レンズ/絞り駆動部17は、撮影レンズ1
1の焦点位置および焦点距離を調節するために可動のレ
ンズ群を移動させるとともに、絞りの開口径を調節す
る。レンズ情報検知部18は、撮影レンズ12の可動の
レンズ群の位置を検出して、制御部20に出力する。
The lens / diaphragm drive unit 17 is used for the photographing lens 1.
The movable lens group is moved to adjust the focal position and the focal length of No. 1 and the aperture diameter of the diaphragm is adjusted. The lens information detection unit 18 detects the position of the movable lens group of the taking lens 12 and outputs it to the control unit 20.

【0032】操作部19は、使用者によって操作される
いくつかの操作部材より成り、撮影の開始を指示するボ
タン、記録用の画像を撮影して記録することを指示する
ボタン、デジタルカメラ1の動作モードを設定するダイ
アル等が含まれる。光源色検出部21は、撮影対象を照
明する照明光の色特性を検出する。
The operation unit 19 is composed of some operation members operated by the user, and has a button for instructing the start of photographing, a button for instructing to photograph and record an image for recording, and the digital camera 1. A dial etc. for setting the operation mode are included. The light source color detection unit 21 detects color characteristics of illumination light that illuminates an object to be photographed.

【0033】制御部20は、操作部19を介して使用者
より与えられる指示および設定されている動作モードに
応じて、デジタルカメラ1全体の動作を制御する。例え
ば、駆動部16からの第1、第2の駆動信号S1、S2
の出力時期を設定するほか、レンズ情報検知部18から
の出力に基づいて、レンズ/絞り駆動部17に撮影レン
ズ12の焦点位置や焦点距離を調節させたり、絞りの開
口径を調節させたり、光源色検出部21が検出した照明
光の色特性から、適正なホワイトバランスの画像を得る
ための条件を算出したりする。
The control unit 20 controls the overall operation of the digital camera 1 according to the instruction given by the user via the operation unit 19 and the set operation mode. For example, the first and second drive signals S1 and S2 from the drive unit 16
In addition to setting the output timing of, the lens / aperture drive unit 17 is caused to adjust the focal position and focal length of the taking lens 12 based on the output from the lens information detection unit 18, and the aperture diameter of the aperture is adjusted. From the color characteristics of the illumination light detected by the light source color detection unit 21, conditions for obtaining an image with proper white balance are calculated.

【0034】デジタルカメラ1では、各画素が出力する
信号がそのまま適正なホワイトバランスの画像を表すよ
うにして、信号処理部13ではホワイトバランス調整の
ために信号強度の調節は行わない。信号処理部13で信
号強度を調節しないことにより、各色光用の画素のダイ
ナミックレンジ全体が画像データに反映され、精細な階
調のカラー画像を提供することができる。
In the digital camera 1, the signals output from the respective pixels directly represent an image with an appropriate white balance, and the signal processing unit 13 does not adjust the signal intensity for white balance adjustment. By not adjusting the signal intensity in the signal processing unit 13, the entire dynamic range of the pixels for each color light is reflected in the image data, and a color image with a fine gradation can be provided.

【0035】このために、制御部20は、撮像素子12
の画素の種類および光源色検出部21が検出した照明光
の色特性に応じて各画素の光電変換時間を定めて、カラ
ーフィルタの透過率の差および各色光に対する画素の光
電変換効率の差を補正するとともに、撮影環境によって
変動する照明光の色温度の違いを補正する。
For this reason, the control unit 20 controls the image pickup device 12
The photoelectric conversion time of each pixel is determined according to the type of pixel and the color characteristic of the illumination light detected by the light source color detection unit 21, and the difference in the transmittance of the color filter and the difference in the photoelectric conversion efficiency of the pixel for each color light are calculated. In addition to the correction, the difference in the color temperature of the illumination light that changes depending on the shooting environment is corrected.

【0036】デジタルカメラ1における画素の位置と光
電変換時期の関係の例を図3に示す。これは、照明光の
色温度が低いとき、すなわち、B光用の画素の光電変換
時間を最も長くし、R光用の画素の光電変換時間を最も
短くするのが適切なときのものである。図3の例におけ
る画素の駆動の制御処理の流れを図4に示す。
FIG. 3 shows an example of the relationship between the pixel position and the photoelectric conversion time in the digital camera 1. This is when the color temperature of the illumination light is low, that is, when it is appropriate to make the photoelectric conversion time of the B light pixel the longest and the photoelectric conversion time of the R light pixel the shortest. . FIG. 4 shows a flow of control processing for driving a pixel in the example of FIG.

【0037】まず、照明光の色特性を検出し(ステップ
#105)、各色光用の画素の光電変換時間を定める
(#110)。そして、ステップ#110で定めた光電
変換時間の長短に従って、B光用の画素に第1の駆動信
号S1を与えることを開始し(#115)、少時待機後
(#120)、G光用の画素に第1の駆動信号S1を与
えることを開始し(#125)、さらに少時待機後(#
130)、R光用の画素に第1の駆動信号S1を与える
ことを開始する(#135)。第1の駆動信号S1は、
上端の画素列から下端の画素列に向けて、また各画素列
内では左端の画素から右端の画素に向けて、順に与え
る。
First, the color characteristic of the illumination light is detected (step # 105), and the photoelectric conversion time of the pixel for each color light is determined (# 110). Then, according to the length of the photoelectric conversion time determined in step # 110, application of the first drive signal S1 to the pixels for B light is started (# 115), and after a short waiting time (# 120), for G light. The first drive signal S1 is started to be applied to the pixels of (# 125), and after waiting for a short time (# 125).
130), the application of the first drive signal S1 to the pixels for R light is started (# 135). The first drive signal S1 is
The pixel rows are given in order from the uppermost pixel row to the lowermost pixel row, and in each pixel row from the leftmost pixel to the rightmost pixel.

【0038】次いで、ステップ#110で定めた光電変
換時間に従って、少時待機後(#140)、R光用の画
素に第2の駆動信号S2を与えることを開始し(#14
5)、さらに少時待機後(#150)、G光用の画素に
第2の駆動信号S2を与えることを開始し(#15
5)、さらに少時待機後(#160)、B光用の画素に
第2の駆動信号S2を与えることを開始する(#16
5)。第2の駆動信号S2を与える画素の順序は第1の
駆動信号S1を与える画素の順序と同じである。
Next, according to the photoelectric conversion time determined in step # 110, after waiting for a short time (# 140), application of the second drive signal S2 to the R light pixels is started (# 14).
5) After waiting for a short time (# 150), application of the second drive signal S2 to the G light pixels is started (# 15).
5) After waiting for a short time (# 160), application of the second drive signal S2 to the B light pixels is started (# 16).
5). The order of the pixels that give the second drive signal S2 is the same as the order of the pixels that give the first drive signal S1.

【0039】この制御では、最も長時間を要するB光用
の画素が光電変換を行っている間に、G光用の画素およ
びR光用の画素も光電変換を行うから、画素の種類によ
る光電変換時期の差は小さい。したがって、ホワイトバ
ランスの調整を後に行う必要がないだけでなく、撮影対
象が動いたときでも色ずれが生じるのを抑えることがで
きる。
In this control, since the G light pixel and the R light pixel also perform photoelectric conversion while the B light pixel that requires the longest time is performing photoelectric conversion, the photoelectric conversion depending on the pixel type is performed. The difference in conversion time is small. Therefore, it is not necessary to adjust the white balance afterwards, and it is possible to suppress the occurrence of color misregistration even when the object to be photographed moves.

【0040】以下、他の実施形態のデジタルカメラにつ
いて説明するが、上記のデジタルカメラ1のものと同一
または類似の構成要素については同じ符号で表して、重
複する説明は省略する。
Hereinafter, digital cameras of other embodiments will be described, but the same or similar components as those of the digital camera 1 described above will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0041】第2の実施形態のデジタルカメラ2の構成
を図5に模式的に示す。デジタルカメラ2は、撮影レン
ズ11の焦点位置、焦点距離および絞りの開口径と撮像
素子12上の照度分布との関係を記憶した照度分布記憶
部22を備えている。
The configuration of the digital camera 2 of the second embodiment is schematically shown in FIG. The digital camera 2 includes an illuminance distribution storage unit 22 that stores the relationship between the focal position of the taking lens 11, the focal length, the aperture diameter of the diaphragm, and the illuminance distribution on the image sensor 12.

【0042】一般に、結像光学系が結像させる光の強度
は光軸から離れるほど低下する。このため、撮像素子1
2の画素の光電変換時間を全て同じにすると、周辺部に
位置する画素の出力信号は中央部に位置する画素の出力
信号に比べて強度が低くなり、明るさにむらのない画像
を得るためには、画素の出力信号の強度を画素の位置に
応じて補正する必要が生じる。デジタルカメラ2では、
撮像素子12上の照度分布すなわち撮影レンズ11の設
定状態に応じて撮像素子12の光電変換時間を設定する
ことにより、画素の出力信号の強度補正を不要とする。
In general, the intensity of light focused by the imaging optical system decreases as the distance from the optical axis increases. Therefore, the image sensor 1
If the photoelectric conversion times of the second pixel are all the same, the output signal of the pixel located in the peripheral portion has a lower intensity than the output signal of the pixel located in the central portion, so that an image with uniform brightness can be obtained. Therefore, it is necessary to correct the intensity of the output signal of the pixel according to the position of the pixel. With the digital camera 2,
By setting the photoelectric conversion time of the image pickup element 12 according to the illuminance distribution on the image pickup element 12, that is, the setting state of the image pickup lens 11, it is not necessary to correct the intensity of the output signal of the pixel.

【0043】デジタルカメラ2における画素の位置と光
電変換時期の関係の例を図6に示す。この例では、撮像
素子12の上端または下端に近い画素列ほど光電変換時
間を長くする。画素の駆動の制御処理の流れを図7に示
す。
FIG. 6 shows an example of the relationship between the pixel position and the photoelectric conversion time in the digital camera 2. In this example, the photoelectric conversion time is set longer for a pixel column closer to the upper end or the lower end of the image sensor 12. FIG. 7 shows a flow of control processing for driving a pixel.

【0044】まず、既に撮影した画像に基づいて撮像素
子12の露光条件を決定し(ステップ#205)、撮影
レンズ11の絞りを適切な開口径に設定する(#21
0)。次いで、照度分布記憶部22から記憶している情
報を読み出し、レンズ情報検知部18の出力から判る撮
影レンズ11の焦点位置および焦点距離ならびに設定し
た絞りの開口径に基づいて、撮像素子12上の照度分布
を算出する(#215)。そして、各画素列の光電変換
時間をその平均照度に略反比例するように定めて(#2
20)、第1の駆動信号S1を与えることを開始する
(#225)。第1の駆動信号S1は光電変換時間の長
い画素から順に、つまり、上端および下端に近い画素列
から中央の画素列に向かって与える。
First, the exposure condition of the image pickup device 12 is determined based on the image already taken (step # 205), and the aperture of the taking lens 11 is set to an appropriate aperture diameter (# 21).
0). Then, the stored information is read from the illuminance distribution storage unit 22, and based on the focus position and the focal length of the photographing lens 11 and the set aperture diameter of the diaphragm, which are known from the output of the lens information detection unit 18, on the image sensor 12. The illuminance distribution is calculated (# 215). Then, the photoelectric conversion time of each pixel column is set to be substantially inversely proportional to the average illuminance (# 2
20), the application of the first drive signal S1 is started (# 225). The first drive signal S1 is given in order from the pixel having the longest photoelectric conversion time, that is, from the pixel row near the upper end and the lower edge toward the central pixel row.

【0045】上端および下端の画素列の光電変換時間だ
け待機した後(#230)、第2の駆動信号S2を与え
ることを開始する(#235)。第2の駆動信号S2も
第1の駆動信号S1と同じ順序で与える。このとき各画
素列に与える第2の駆動信号S2の周期が一定になるよ
うに、第1の駆動信号S1を各画素列に与える時期を定
めておく。信号処理部13での処理を一定の周期で行い
得るようにするためである。
After waiting for the photoelectric conversion time of the upper and lower pixel rows (# 230), application of the second drive signal S2 is started (# 235). The second drive signal S2 is also given in the same order as the first drive signal S1. At this time, the timing for applying the first drive signal S1 to each pixel column is determined so that the cycle of the second drive signal S2 applied to each pixel column is constant. This is because the processing in the signal processing unit 13 can be performed at a constant cycle.

【0046】上記の制御による撮像素子12の各画素の
光電変換時間をx-y座標系で図8に示す。なお、時間
長の細かな差を表現することに代えて、図8では4段階
の濃淡で時間長を模式的に表している。
The photoelectric conversion time of each pixel of the image pickup device 12 under the above control is shown in FIG. 8 in the xy coordinate system. Note that instead of expressing a fine difference in time length, FIG. 8 schematically illustrates the time length in four shades.

【0047】ここでは、撮像素子12の上下方向(y軸
方向)について光電変換時間に差が生じるようにしてい
るが、第1、第2の駆動信号S1、S2を左右両端の画
素列から中央の画素列に向かって順に与えて、左右方向
(x軸方向)について光電変換時間に差が生じるように
してもよい。その場合の各画素の光電変換時間をx-y
座標系で図9に模式的に示す。
Here, the photoelectric conversion time differs in the vertical direction (y-axis direction) of the image pickup device 12, but the first and second drive signals S1 and S2 are transmitted from the pixel columns at the left and right ends to the center. May be given in order toward the pixel rows of, and the photoelectric conversion time may be different in the left-right direction (x-axis direction). In that case, the photoelectric conversion time of each pixel is xy
The coordinate system is schematically shown in FIG.

【0048】また、光電変換時間を画素列ごとに定める
ことに代えて、画素ごとに定めるようにしてもよい。そ
の場合の画素の位置と光電変換時期の関係の例を図10
に示し、各画素の光電変換時間をx-y座標系で図11
に模式的に示す。図10において、縦軸rは撮像素子1
2の中心Oからの距離(x2+y21/2を表す。画素か
らの信号出力は同心円をなす順序で行うことになる。
The photoelectric conversion time may be set for each pixel instead of being set for each pixel column. An example of the relationship between the position of the pixel and the photoelectric conversion time in that case is shown in FIG.
, And the photoelectric conversion time of each pixel is shown in FIG.
Is schematically shown in. In FIG. 10, the vertical axis r indicates the image sensor 1
2 represents the distance (x 2 + y 2 ) 1/2 from the center O. Signal output from the pixels is performed in the order of forming concentric circles.

【0049】第2の駆動信号S2を与える画素の順序を
第1の駆動信号S1を与える画素の順序と逆にすること
も可能である。すなわち、中央部の画素から周辺部の画
素に向けて第2の駆動信号S2を与えることもできる。
このようにすると、画素間の光電変換時期の差が小さく
なり、ぶれの発生を抑えることができる。
It is also possible to reverse the order of the pixels supplying the second drive signal S2 to the order of the pixels supplying the first drive signal S1. That is, the second drive signal S2 can be applied from the central pixel to the peripheral pixels.
By doing so, the difference in photoelectric conversion timing between pixels is reduced, and the occurrence of blurring can be suppressed.

【0050】第3の実施形態のデジタルカメラ3の構成
を図12に模式的に示す。デジタルカメラ3は、フラッ
シュ光を発する発光部23を備えており、暗い環境での
撮影に際し発光部23よりフラッシュ光を発して撮影対
象を照明する。
The structure of the digital camera 3 of the third embodiment is schematically shown in FIG. The digital camera 3 includes a light emitting unit 23 that emits flash light, and emits flash light from the light emitting unit 23 to illuminate an object to be photographed when photographing in a dark environment.

【0051】前述のように、フラッシュ光を発する時に
全ての画素が光電変換を行っている状態とすると、光電
変換時間を長くせざるを得ず、手ぶれが生じ易い。デジ
タルカメラ3では、この不都合を避けるために、撮像素
子12の画素のうちフラッシュ光で照明される範囲に対
応する範囲内の画素のみが、フラッシュ光を発する時に
光電変換を行っている状態となれば足りるとして、その
範囲内の画素に優先的に第2の駆動信号S2を与えて、
光電変換時期の差を小さくする。また、フラッシュ発光
を伴う撮影と伴わない撮影をあらかじめ行って、それら
の撮影で得られた画像の明るさの差から、フラッシュ光
により照明される範囲を知る。
As described above, if all the pixels are photoelectrically converted when the flash light is emitted, the photoelectric conversion time is inevitably lengthened and camera shake is likely to occur. In order to avoid this inconvenience, in the digital camera 3, only the pixels within the range corresponding to the range illuminated by the flash light among the pixels of the image sensor 12 are in the state of performing photoelectric conversion when the flash light is emitted. Since it is sufficient, the pixels within the range are given the second drive signal S2 preferentially,
Reduce the difference in photoelectric conversion timing. Further, shooting with or without flash light emission is performed in advance, and the range illuminated by the flash light is known from the difference in brightness of the images obtained by these shootings.

【0052】フラッシュ光で照明される範囲を知るため
の事前撮影で得られる画像の例を図13に示す。図13
において、(a)はフラッシュ発光を伴わない撮影で得
られる画像、(b)はフラッシュ発光を伴う撮影で得ら
れる画像である。Objは主たる撮影対象であり、これ
のみがフラッシュ光で照明される。図13の例で実際に
フラッシュ光を発して撮影するときの優先的に第2の駆
動信号S2を与える範囲Pを図14に示し、第1の駆動
信号S1および第2の駆動信号S2を与える画素の順序
を図15に示す。また、画素の位置と光電変換時期の関
係を図16に模式的に示す。
FIG. 13 shows an example of an image obtained by pre-shooting for knowing the range illuminated by the flash light. FIG.
In (a), an image obtained by shooting without flash emission is shown, and (b) is an image obtained by shooting with flash emission. Obj is the main object to be photographed, and only this is illuminated with flash light. In the example of FIG. 13, a range P in which the second drive signal S2 is preferentially given when the flash light is actually emitted to shoot is shown in FIG. 14, and the first drive signal S1 and the second drive signal S2 are given. The pixel order is shown in FIG. Further, FIG. 16 schematically shows the relationship between the pixel position and the photoelectric conversion time.

【0053】デジタルカメラ3における画素の駆動の制
御処理の流れを図17に示す。まず、フラッシュ発光を
伴わない事前撮影とフラッシュ発光伴う事前撮影を行う
(ステップ#305、#310)。次いで、フラッシュ
光で照明される撮影対象の範囲を含む撮像素子12の範
囲を設定する(#315)。また、ステップ#305で
のフラッシュ発光を伴わない撮影で得た画像に基づい
て、光電変換時間を定め(#320)、撮影レンズ11
の絞りを適当な開口径に設定する(#325)。光電変
換時間は、ステップ#315で設定した範囲内の全ての
画素について、重なり合う時期が存在するように定め
る。
FIG. 17 shows the flow of control processing for driving the pixels in the digital camera 3. First, pre-shooting without flash emission and pre-shooting with flash emission are performed (steps # 305, # 310). Next, the range of the image sensor 12 including the range of the photographing target illuminated with the flash light is set (# 315). Further, the photoelectric conversion time is determined based on the image obtained by the shooting without flash emission in step # 305 (# 320), and the shooting lens 11
The diaphragm is set to an appropriate aperture diameter (# 325). The photoelectric conversion time is set so that there is an overlapping period for all the pixels within the range set in step # 315.

【0054】絞りの設定後、第1の駆動信号S1を画素
に与えることを開始する(#330)。そして、少時待
機し(#335)、ステップ#315設定した範囲内の
全ての画素が光電変換を行っている状態になった時点
で、フラッシュ光を発する(#340)。その後、必要
に応じて少時待機し(#345)、第1の駆動信号S1
を最初に与えた画素の光電変換時間が経過した時点で、
第2の駆動信号S2を与えることを開始する(#35
0)。
After setting the aperture, the application of the first drive signal S1 to the pixels is started (# 330). Then, it stands by for a short time (# 335), and when all the pixels within the range set in step # 315 are in the state of performing photoelectric conversion, flash light is emitted (# 340). After that, if necessary, the device waits for a short time (# 345), and the first drive signal S1
When the photoelectric conversion time of the pixel given first
Providing the second drive signal S2 is started (# 35).
0).

【0055】デジタルカメラ3では、フラッシュ光を発
しない通常の撮影においても、主たる撮影対象に略対応
する範囲内の画素に優先的に第1、第2の駆動信号S
1、S2を与えて、それらの画素間の光電変換時期の差
を小さくし、撮影対象の動きによるぶれを防止する。こ
の場合の画素の駆動の制御処理の流れを図18に示す。
In the digital camera 3, even in the normal photographing in which the flash light is not emitted, the first and second drive signals S are preferentially given to the pixels within the range substantially corresponding to the main subject to be photographed.
1 and S2 are given to reduce the difference in photoelectric conversion time between these pixels and prevent blurring due to movement of the object to be photographed. FIG. 18 shows the flow of the pixel drive control processing in this case.

【0056】まず、撮影対象の各部までの距離と各部の
輝度を測定し(ステップ#405、#410)、測定結
果から主たる撮影対象と背景を判別する(#415)。
次いで、主たる撮影対象を含む撮像素子12の範囲を設
定し(#420)、第1の駆動信号S1を与えることを
開始する(#425)。第1の駆動信号S1は、例えば
図15に示した順序で画素に与える。そして、最初に第
1の駆動信号S1を与えてから光電変換時間が経過する
のを待って(#430)、第2の駆動信号S2を与える
ことを開始する(#435)。第2の駆動信号S2は第
1の駆動信号S1と同じ順序で画素に与える。
First, the distance to each part of the object to be photographed and the brightness of each part are measured (steps # 405 and # 410), and the main object to be photographed and the background are discriminated from the measurement result (# 415).
Next, the range of the image sensor 12 including the main object to be photographed is set (# 420), and the application of the first drive signal S1 is started (# 425). The first drive signal S1 is given to the pixels in the order shown in FIG. 15, for example. Then, after the first drive signal S1 is first applied and the photoelectric conversion time elapses (# 430), the application of the second drive signal S2 is started (# 435). The second drive signal S2 is applied to the pixels in the same order as the first drive signal S1.

【0057】第4の実施形態のデジタルカメラ4につい
て説明する。本実施形態のデジタルカメラ4は、第2の
実施形態のデジタルカメラ2の撮像素子12を上下に2
等分、左右に2等分して4つの区画に区分けし、信号処
理部13のうち画素の出力信号をデジタル信号に変換す
る部分までを、4つの区画に対応して4つ備えたもので
ある。第2の駆動信号S2は、撮像素子12の中央に近
い画素から周辺部の画素に向かって順に与える。
The digital camera 4 of the fourth embodiment will be described. The digital camera 4 according to the present embodiment has the image sensor 12 of the digital camera 2 according to the second embodiment vertically arranged.
It is equally divided into left and right and divided into four sections, and four sections corresponding to the four sections are provided up to a portion of the signal processing unit 13 that converts the output signal of the pixel into a digital signal. is there. The second drive signal S2 is sequentially given from the pixels near the center of the image sensor 12 to the peripheral pixels.

【0058】第2の駆動信号S2を与える画素の順序を
図19に示す。まず撮像素子12の中心(0,0)の画
素に与え、次いで(0,±1)の2画素に与え、さらに
(±1,0)の2画素に与える。その後、(0,±2)の
2画素、(±1,±1)の4画素、(±2,0)の2画
素、(0,±3)の2画素、(±1,±2)の4画素、
(±2,±1)の4画素、(±3,0)の2画素という
ように、y=±x±kの直線に沿って、kを大きくしな
がら与えていく。このとき、x座標の絶対値およびy座
標の絶対値の等しい画素には、第2の駆動信号S2を同
時に与える。各区画から同時に信号が出力されるが、信
号処理部13が並行処理をし得る構成であるため問題は
なく、むしろ撮像素子12からの信号出力を速やかに行
うことができる。また、隣り合う区画の境界上の画素の
信号出力の時期が一致するため、画像が不連続になるこ
ともない。
FIG. 19 shows the order of the pixels which give the second drive signal S2. First, it is applied to the pixel at the center (0,0) of the image pickup device 12, then to the two pixels of (0, ± 1), and further to the two pixels of (± 1,0). After that, 2 pixels of (0, ± 2), 4 pixels of (± 1, ± 1), 2 pixels of (± 2,0), 2 pixels of (0, ± 3), (± 1, ± 2) 4 pixels,
4 pixels of (± 2, ± 1) and 2 pixels of (± 3,0) are given while increasing k along a straight line of y = ± x ± k. At this time, the second drive signal S2 is simultaneously applied to the pixels having the same absolute value of x coordinate and y coordinate. Although signals are simultaneously output from the respective sections, there is no problem because the signal processing unit 13 has a configuration capable of performing parallel processing, and rather, the signal output from the image pickup device 12 can be promptly performed. Further, since the signal output timings of the pixels on the boundary between the adjacent sections match, the image does not become discontinuous.

【0059】画素の位置と光電変換期間の関係を図20
に模式的に示す。図20において、(a)は光電変換時
間を長くするとき、(b)は光電変換時間を短くすると
きのものである。なお、Kは撮像素子12の四隅の画素
に対応するkの値である。第1の駆動信号S1は、光電
変換時間を長くするときは全ての画素に同時に与え、光
電変換時間を短くするときは、第2の駆動信号S2と同
じ順序で与える。また、前述のように、撮像素子12上
での照度分布を考慮して、中心Oから遠い(kの大き
い)画素ほど、光電変換時間を長くする。
FIG. 20 shows the relationship between the pixel position and the photoelectric conversion period.
Is schematically shown in. In FIG. 20, (a) is for increasing the photoelectric conversion time, and (b) is for decreasing the photoelectric conversion time. Note that K is the value of k corresponding to the pixels at the four corners of the image sensor 12. The first drive signal S1 is given to all the pixels at the same time when the photoelectric conversion time is lengthened, and is given in the same order as the second drive signal S2 when the photoelectric conversion time is shortened. Further, as described above, in consideration of the illuminance distribution on the image sensor 12, the pixel farther from the center O (larger k) has a longer photoelectric conversion time.

【0060】デジタルカメラ4においても、第2の実施
形態のデジタルカメラ2と同様に、信号処理部13での
信号強度の補正は不要であり、したがって、全ての画素
のダイナミックレンジ全体を利用することができて、精
細な階調の画像を得ることが可能である。しかも、撮像
素子12からの信号出力に要する時間が1/4程度にな
って、画素間の光電変換時期の差が小さくなるから、得
られる画像に歪みやぶれの少ない実質的に高い電子シャ
ッター速度が実現される。また、撮影した画像から撮影
レンズ11の焦点調節や撮像素子12の光電変換時間の
調節をするための情報を速やかに得ることも可能にな
る。
Similarly to the digital camera 2 of the second embodiment, the digital camera 4 does not require correction of the signal intensity in the signal processing unit 13, and therefore, the entire dynamic range of all pixels should be used. Therefore, it is possible to obtain a fine gradation image. Moreover, the time required for signal output from the image sensor 12 is about 1/4, and the difference in photoelectric conversion timing between pixels is reduced, so that the obtained image has a substantially high electronic shutter speed with little distortion or blurring. Will be realized. It is also possible to quickly obtain information for adjusting the focus of the taking lens 11 and adjusting the photoelectric conversion time of the image sensor 12 from the taken image.

【0061】使用者は、多くの場合、主たる撮影対象が
撮影対象全体の中央付近に位置する構図を選択する。し
たがって、撮像素子12の中央部の画素から順に信号を
出力するデジタルカメラ4では、使用者が特殊な構図を
選択する場合を除き、主たる撮影対象に対する光電変換
時期の差が小さくなることになり、画像の歪みやぶれを
一層抑えることができる。
In many cases, the user selects a composition in which the main object to be photographed is located near the center of the entire object to be photographed. Therefore, in the digital camera 4 that sequentially outputs signals from the central pixel of the image sensor 12, the difference in photoelectric conversion timing with respect to the main subject to be photographed becomes small, unless the user selects a special composition. Image distortion and blurring can be further suppressed.

【0062】なお、本発明の特徴を判り易くするため
に、上記の各実施形態ではそれぞれ異なる構成のデジタ
ルカメラとしているが、各実施形態の制御は組み合わせ
ることも可能である。例えば、照明光の色特性に応じて
光電変換時間を定める第1の実施形態の制御と、撮像素
子上での照度分布に応じて光電変換時間を定める第2、
第4の実施形態の制御とを組み合わせてもよいし、第1
の実施形態の制御もしくは第2の実施形態の制御または
これら両方と、信号を出力する画素を優先的に定める第
3の実施形態の制御とを組み合わせてもよい。このよう
な柔軟な制御が可能になるのは、撮像素子12の画素に
第1の駆動信号S1および第2の駆動信号S2を与える
時期を、画素ごとに可変としたことによる。
It should be noted that, in order to make the features of the present invention easy to understand, the digital cameras of different configurations are used in the above-described embodiments, but the controls of the embodiments can be combined. For example, the control of the first embodiment that determines the photoelectric conversion time according to the color characteristics of the illumination light, and the second determination of the photoelectric conversion time according to the illuminance distribution on the image sensor,
The control of the fourth embodiment may be combined with the first control.
The control of the second embodiment or the control of the second embodiment or both of them may be combined with the control of the third embodiment that preferentially determines a pixel that outputs a signal. The reason why such flexible control is possible is that the timing of applying the first drive signal S1 and the second drive signal S2 to the pixels of the image sensor 12 is variable for each pixel.

【0063】[0063]

【発明の効果】信号の出力を指示する第2の駆動信号を
与える画素の順序が画素の2次元の配列の順序と異なる
本発明の撮像装置では、光電変換時期の差を特定の画素
間で小さくすることが可能であり、撮影対象全体のうち
それらの画素に対応する部分の撮影時期を揃えることが
容易になる。
According to the image pickup device of the present invention, the order of the pixels providing the second drive signal for instructing the signal output is different from the order of the two-dimensional array of the pixels. It is possible to reduce the size, and it becomes easy to align the photographing times of the portions corresponding to those pixels in the entire photographing target.

【0064】結像光学系の焦点が合っている撮影対象の
範囲に略対応する範囲内に位置する画素に、その範囲外
に位置する画素よりも先に、第2の駆動信号を与えるよ
うにすると、使用者が焦点を合わせた主たる撮影対象が
動いているときでも、ぶれや歪みが生じ難い。
The second drive signal is applied to the pixels located within the range substantially corresponding to the range of the object to be photographed in which the imaging optical system is in focus, before the pixels located outside the range. Then, even when the main object to be photographed focused by the user is moving, blurring or distortion is unlikely to occur.

【0065】蓄積電荷の消去を指示する第1の駆動信号
を与えてから第2の駆動信号を与えるまでの間にフラッ
シュ光を発するときに、フラッシュ光で照明される撮影
対象の範囲に略対応する範囲内に位置する画素に、その
範囲外に位置する画素よりも先に、第2の駆動信号を与
えるようにすると、光電変換時間を短くしても、撮影対
象全体のうちフラッシュ光で照明されるべき範囲をその
光電変換時間内に確実に照明することができる。したが
って、手ぶれが発生し難くなる。
When the flash light is emitted between the time when the first drive signal for instructing the erasing of the accumulated charge is given and the time when the second drive signal is given, it corresponds approximately to the range of the photographing target illuminated by the flash light. If the second drive signal is given to the pixels located within the range before the pixels located outside the range, even if the photoelectric conversion time is shortened, the entire target to be photographed is illuminated with the flash light. The area to be illuminated can be illuminated reliably within the photoelectric conversion time. Therefore, camera shake is less likely to occur.

【0066】撮像素子の中央部に位置する画素に、周辺
部に位置する画素よりも先に、第2の駆動信号を与える
ようにすると、主たる撮影対象が動いているときでも、
ぶれや歪みの発生を抑え易くなる。また、撮影した画像
に基づいて結像光学系の焦点調節や撮像素子の画素の光
電変換時間の調節を行う場合は、より重要な情報を担う
中央部の信号を速やかに得ることができて、調節を迅速
に行うことが可能になる。
If the second drive signal is given to the pixel located in the central part of the image pickup device before the pixel located in the peripheral part, even when the main subject is moving,
It becomes easy to suppress the occurrence of blurring and distortion. Further, when adjusting the focus of the imaging optical system or the photoelectric conversion time of the pixels of the image sensor based on the captured image, it is possible to quickly obtain the signal of the central portion that carries more important information, The adjustment can be done quickly.

【0067】蓄積電荷の消去を指示する第1の駆動信号
を与えてから信号の出力を指示する第2の駆動信号を与
えるまでの時間が、画素間で異なる本発明の撮像装置で
は、光電変換時間が画素によって相違し、これを画像の
明るさや色合いに反映させることができる。
In the image pickup device of the present invention, the time from the application of the first drive signal instructing to erase the accumulated charge to the application of the second drive signal instructing the output of the signal differs between pixels. The time differs depending on the pixel, and this can be reflected in the brightness and color of the image.

【0068】第1の駆動信号を与えてから第2の駆動信
号を与えるまでの時間を、結像光学系の状態に基づく各
画素の照度に応じて定めると、結像光学系の状態に依存
する照度の不均一さを補正することができて、画素の出
力信号の強度を後に補正する必要がなくなる。
When the time from the application of the first drive signal to the application of the second drive signal is determined according to the illuminance of each pixel based on the state of the imaging optical system, it depends on the state of the imaging optical system. It is possible to correct the unevenness of the illuminance, and it becomes unnecessary to correct the intensity of the output signal of the pixel later.

【0069】撮像素子の画素に光電変換をする光の波長
が異なる複数の種類が含まれている構成で、第1の駆動
信号を与えてから第2の駆動信号を与えるまでの時間
を、各画素の種類に応じて定めると、画素の信号を処理
する際にホワイトバランスの調整をする必要がなくな
る。また、全ての画素のダイナミックレンジが一様にな
り、階調豊かなカラー画像を得ることができる。
In the configuration in which the pixels of the image pickup device include a plurality of types having different wavelengths of light for photoelectric conversion, the time from the application of the first drive signal to the application of the second drive signal is If determined according to the type of pixel, it is not necessary to adjust the white balance when processing the pixel signal. Further, the dynamic range of all pixels becomes uniform, and a color image with rich gradation can be obtained.

【0070】さらに、第1の駆動信号を与えてから第2
の駆動信号を与えるまでの時間を、撮影対象を照明する
光の色特性に応じて定めるようにすると、照明光の色特
性にかかわらず、適正なホワイトバランスの画像を得る
ことができる。
Further, after applying the first drive signal, the second drive signal is applied.
If the time until the drive signal is given is determined according to the color characteristics of the light that illuminates the object to be photographed, an image with an appropriate white balance can be obtained regardless of the color characteristics of the illumination light.

【0071】蓄積電荷の消去を指示する第1の駆動信号
を与える時期と信号の出力を指示する第2の駆動信号を
与える時期が、画素ごとに可変である本発明の撮像装置
では、画素の駆動制御を柔軟に行うことが可能になり、
画素の駆動の制御方法を任意に設定し変更することがで
きる。例えば、各々特徴を有する上記の全ての撮像装置
を単一の撮像装置で実現することもできる。
In the image pickup apparatus of the present invention, the time for giving the first drive signal for instructing to erase the accumulated charge and the time for giving the second drive signal for instructing the output of the signal are variable for each pixel. Drive control can be performed flexibly,
The control method of driving the pixel can be arbitrarily set and changed. For example, all the above-described image pickup devices having their respective characteristics can be realized by a single image pickup device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 第1の実施形態のデジタルカメラの構成を模
式的に示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a digital camera according to a first embodiment.

【図2】 第1の実施形態のデジタルカメラにおける撮
像素子の3種類の画素の配置を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an arrangement of three types of pixels of an image sensor in the digital camera of the first embodiment.

【図3】 第1の実施形態のデジタルカメラにおける画
素の位置と光電変換時期の関係の例を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a relationship between a pixel position and a photoelectric conversion time in the digital camera of the first embodiment.

【図4】 第1の実施形態のデジタルカメラにおける画
素の駆動の制御処理の流れを示すフローチャート。
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of pixel drive control processing in the digital camera of the first embodiment.

【図5】 第2の実施形態のデジタルカメラの構成を模
式的に示すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram schematically showing the configuration of a digital camera according to a second embodiment.

【図6】 第2の実施形態のデジタルカメラにおける画
素の位置と光電変換時期の関係の例を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a relationship between pixel positions and photoelectric conversion timings in the digital camera of the second embodiment.

【図7】 第2の実施形態のデジタルカメラにおける画
素の駆動の制御処理の流れを示すフローチャート。
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of a pixel drive control process in the digital camera of the second embodiment.

【図8】 第2の実施形態のデジタルカメラにおける各
画素の光電変換時間の例を模式的に示す図。
FIG. 8 is a diagram schematically showing an example of a photoelectric conversion time of each pixel in the digital camera of the second embodiment.

【図9】 第2の実施形態のデジタルカメラにおける各
画素の光電変換時間の他の例を模式的に示す図。
FIG. 9 is a diagram schematically showing another example of the photoelectric conversion time of each pixel in the digital camera of the second embodiment.

【図10】 第2の実施形態のデジタルカメラにおける
画素の位置と光電変換時期の関係の他の例を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing another example of the relationship between pixel positions and photoelectric conversion timings in the digital camera of the second embodiment.

【図11】 第2の実施形態のデジタルカメラにおける
各画素の光電変換時間の他の例を模式的に示す図。
FIG. 11 is a diagram schematically showing another example of the photoelectric conversion time of each pixel in the digital camera of the second embodiment.

【図12】 第3の実施形態のデジタルカメラの構成を
模式的に示すブロック図。
FIG. 12 is a block diagram schematically showing the configuration of a digital camera according to a third embodiment.

【図13】 第3の実施形態のデジタルカメラにおい
て、フラッシュ光で照明される範囲を知るための事前撮
影で得られる画像の例を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing an example of an image obtained by pre-shooting for knowing a range illuminated by flash light in the digital camera of the third embodiment.

【図14】 第3の実施形態のデジタルカメラにおい
て、フラッシュ光を発して撮影するときの優先的に駆動
信号を与える範囲の例を示す図。
FIG. 14 is a diagram showing an example of a range in which a drive signal is preferentially given when shooting is performed by emitting flash light in the digital camera of the third embodiment.

【図15】 第3の実施形態のデジタルカメラにおい
て、フラッシュ光を発して撮影するときの駆動信号を与
える画素の順序の例を示す図。
FIG. 15 is a diagram showing an example of the order of pixels that give a drive signal when photographing is performed by emitting flash light in the digital camera of the third embodiment.

【図16】 第3の実施形態のデジタルカメラにおい
て、フラッシュ光を発して撮影するときの画素の位置と
光電変換時期の関係の例を模式的に示す図。
FIG. 16 is a diagram schematically showing an example of the relationship between the position of a pixel and the photoelectric conversion time when shooting is performed by emitting flash light in the digital camera of the third embodiment.

【図17】 第3の実施形態のデジタルカメラにおける
フラッシュ発光を伴う撮影での画素の駆動の制御処理の
流れを示すフローチャート。
FIG. 17 is a flowchart showing the flow of a pixel drive control process in shooting with flash light emission in the digital camera of the third embodiment.

【図18】 第3の実施形態のデジタルカメラにおける
フラッシュ発光を伴わない撮影での画素の駆動の制御処
理の流れを示すフローチャート。
FIG. 18 is a flowchart showing the flow of control processing of pixel driving in shooting without flash emission in the digital camera of the third embodiment.

【図19】 第4の実施形態のデジタルカメラにおける
駆動信号を与える画素の順序を示す図。
FIG. 19 is a diagram showing the order of pixels to give a drive signal in the digital camera of the fourth embodiment.

【図20】 第4の実施形態のデジタルカメラにおける
画素の位置と光電変換時期の関係の例を示す図。
FIG. 20 is a diagram showing an example of a relationship between pixel positions and photoelectric conversion timings in the digital camera of the fourth embodiment.

【図21】 撮像素子上の座標系を示す図。FIG. 21 is a diagram showing a coordinate system on an image sensor.

【図22】 従来のデジタルカメラにおける画素の位置
と光電変換時期の関係の例を模式的に示す図。
FIG. 22 is a diagram schematically showing an example of a relationship between pixel positions and photoelectric conversion timing in a conventional digital camera.

【図23】 図22の例における撮像素子の画素の光電
変換時期を模式的に示す図。
23 is a diagram schematically showing the photoelectric conversion timing of pixels of the image sensor in the example of FIG.

【図24】 図22の例における撮像素子の画素の光電
変換時間を模式的に示す図。
24 is a diagram schematically showing the photoelectric conversion time of pixels of the image sensor in the example of FIG.

【図25】 従来のデジタルカメラにおける光電変換時
期とフラッシュ光を発する時期の不適切な関係の例を模
式的に示す図。
FIG. 25 is a diagram schematically showing an example of an inappropriate relationship between a photoelectric conversion time and a flash light emission time in a conventional digital camera.

【図26】 図25の例における撮像素子の光電変換時
の明るさを模式的に示す図。
26 is a diagram schematically showing the brightness of the image sensor in the example of FIG. 25 during photoelectric conversion.

【図27】 従来のデジタルカメラにおける光電変換時
期とフラッシュ光を発する時期の適切な関係の例を模式
的に示す図。
FIG. 27 is a diagram schematically showing an example of an appropriate relationship between a photoelectric conversion time and a flash light emission time in a conventional digital camera.

【図28】 図27の例における撮像素子の光電変換時
の明るさを模式的に示す図。
28 is a diagram schematically showing the brightness of the image sensor in the example of FIG. 27 during photoelectric conversion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2、3、4 デジタルカメラ 11 撮影レンズ 12 撮像素子 13 信号処理部 14 記憶部 15 記録部 16 駆動部 17 レンズ/絞り駆動部 18 レンズ情報検知部 19 操作部 20 制御部 21 光源色検出部 22 照度分布記憶部 23 発光部 1, 2, 3, 4 digital camera 11 Shooting lens 12 Image sensor 13 Signal processor 14 Memory 15 Recording section 16 Drive 17 Lens / Aperture drive 18 Lens information detector 19 Operation part 20 Control unit 21 Light source color detector 22 Illuminance distribution storage unit 23 Light emitting part

フロントページの続き Fターム(参考) 2H053 CA21 5C022 AA13 AB15 AB17 AC42 AC55 AC69 5C024 BX01 CX51 DX01 DX04 GY31 JX09 JX21 JX36 5C065 AA03 BB39 BB48 CC01 CC08 DD15 EE03 FF05 GG14 Continued front page    F-term (reference) 2H053 CA21                 5C022 AA13 AB15 AB17 AC42 AC55                       AC69                 5C024 BX01 CX51 DX01 DX04 GY31                       JX09 JX21 JX36                 5C065 AA03 BB39 BB48 CC01 CC08                       DD15 EE03 FF05 GG14

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光電変換により電荷を生成して蓄積し、
蓄積電荷の量を表す信号を出力する2次元に配列された
画素を有し、蓄積電荷の消去と信号の出力を画素ごとに
個別に行う撮像素子と、撮像素子上に撮影対象からの光
を結像させる結像光学系を備え、撮像素子を露光してい
る間に蓄積電荷の消去を指示する第1の駆動信号と信号
の出力を指示する第2の駆動信号を撮像素子の画素に与
えて、撮像素子の画素が出力した信号から画像データを
生成することにより画像を撮影する撮像装置において、 第2の駆動信号を与える画素の順序が画素の2次元の配
列の順序と異なることを特徴とする撮像装置。
1. A charge is generated and accumulated by photoelectric conversion,
An image sensor that has a two-dimensionally arrayed pixel that outputs a signal representing the amount of accumulated charge and that erases accumulated charge and outputs a signal for each pixel individually; An image forming optical system for forming an image is provided, and a first drive signal for instructing erasure of accumulated charges and a second drive signal for instructing signal output are provided to pixels of the image sensor during exposure of the image sensor. In the image pickup apparatus that captures an image by generating image data from the signals output from the pixels of the image pickup element, the order of the pixels providing the second drive signal is different from the order of the two-dimensional array of the pixels. Image pickup device.
【請求項2】 結像光学系の焦点が合っている撮影対象
の範囲に略対応する範囲内に位置する画素に、その範囲
外に位置する画素よりも先に、第2の駆動信号を与える
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
2. A second drive signal is given to a pixel located within a range substantially corresponding to a range of a subject to be imaged in which the imaging optical system is in focus, before a pixel located outside the range. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein
【請求項3】 第1の駆動信号を与えてから第2の駆動
信号を与えるまでの間にフラッシュ光を発するときに、
フラッシュ光で照明される撮影対象の範囲に略対応する
範囲内に位置する画素に、その範囲外に位置する画素よ
りも先に、第2の駆動信号を与えることを特徴とする請
求項1に記載の撮像装置。
3. When the flash light is emitted between the time when the first drive signal is applied and the time when the second drive signal is applied,
The second drive signal is applied to a pixel located within a range substantially corresponding to a range of a subject to be illuminated by flash light, prior to a pixel located outside the range. The imaging device described.
【請求項4】 撮像素子の中央部に位置する画素に、周
辺部に位置する画素よりも先に、第2の駆動信号を与え
ることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
4. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein a second drive signal is applied to a pixel located in a central portion of the image pickup element prior to a pixel located in a peripheral portion.
【請求項5】 光電変換により電荷を生成して蓄積し、
蓄積電荷の量を表す信号を出力する2次元に配列された
画素を有し、蓄積電荷の消去と信号の出力を画素ごとに
個別に行う撮像素子と、撮像素子上に撮影対象からの光
を結像させる結像光学系を備え、撮像素子を露光してい
る間に蓄積電荷の消去を指示する第1の駆動信号と信号
の出力を指示する第2の駆動信号を撮像素子の画素に与
えて、撮像素子の画素が出力した信号から画像データを
生成することにより画像を撮影する撮像装置において、 第1の駆動信号を与えてから第2の駆動信号を与えるま
での時間が、画素間で異なることを特徴とする撮像装
置。
5. A charge is generated and accumulated by photoelectric conversion,
An image sensor that has a two-dimensionally arrayed pixel that outputs a signal representing the amount of accumulated charge and that erases accumulated charge and outputs a signal for each pixel individually; An image forming optical system for forming an image is provided, and a first drive signal for instructing erasure of accumulated charges and a second drive signal for instructing signal output are provided to pixels of the image sensor during exposure of the image sensor. Then, in an imaging device that captures an image by generating image data from the signals output from the pixels of the image sensor, the time from the application of the first drive signal to the application of the second drive signal is An imaging device characterized by being different.
【請求項6】 第1の駆動信号を与えてから第2の駆動
信号を与えるまでの時間を、結像光学系の状態に基づく
各画素の照度に応じて定めることを特徴とする請求項5
に記載の撮像装置。
6. The time from application of the first drive signal to application of the second drive signal is determined according to the illuminance of each pixel based on the state of the imaging optical system.
The imaging device according to.
【請求項7】 撮像素子の画素に光電変換をする光の波
長が異なる複数の種類が含まれており、第1の駆動信号
を与えてから第2の駆動信号を与えるまでの時間を、各
画素の種類に応じて定めることを特徴とする請求項5に
記載の撮像装置。
7. A pixel of an image sensor includes a plurality of types having different wavelengths of light for photoelectric conversion, and the time from applying a first drive signal to applying a second drive signal is The image pickup apparatus according to claim 5, wherein the image pickup apparatus is determined according to the type of pixel.
【請求項8】 第1の駆動信号を与えてから第2の駆動
信号を与えるまでの時間を、撮影対象を照明する光の色
特性に応じて定めることを特徴とする請求項7に記載の
撮像装置。
8. The method according to claim 7, wherein the time from the application of the first drive signal to the application of the second drive signal is determined according to the color characteristic of the light illuminating the object to be photographed. Imaging device.
【請求項9】 光電変換により電荷を生成して蓄積し、
蓄積電荷の量を表す信号を出力する2次元に配列された
画素を有し、蓄積電荷の消去と信号の出力を画素ごとに
個別に行う撮像素子と、撮像素子上に撮影対象からの光
を結像させる結像光学系を備え、撮像素子を露光してい
る間に蓄積電荷の消去を指示する第1の駆動信号と信号
の出力を指示する第2の駆動信号を撮像素子の画素に与
えて、撮像素子の画素が出力した信号から画像データを
生成することにより画像を撮影する撮像装置において、 第1の駆動信号を与える時期と第2の駆動信号を与える
時期が、画素ごとに可変であることを特徴とする撮像装
置。
9. An electric charge is generated and accumulated by photoelectric conversion,
An image pickup element that has a two-dimensionally arrayed pixel that outputs a signal indicating the amount of accumulated charge and that erases accumulated charge and outputs a signal for each pixel individually; An image forming optical system for forming an image is provided, and a first drive signal for instructing erasure of accumulated charges and a second drive signal for instructing output of a signal are applied to pixels of the image sensor during exposure of the image sensor. Then, in an imaging device that captures an image by generating image data from the signals output from the pixels of the image sensor, the time to give the first drive signal and the time to give the second drive signal are variable for each pixel. An imaging device characterized in that there is.
JP2001215494A 2001-07-16 2001-07-16 Imaging apparatus Pending JP2003032556A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001215494A JP2003032556A (en) 2001-07-16 2001-07-16 Imaging apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001215494A JP2003032556A (en) 2001-07-16 2001-07-16 Imaging apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003032556A true JP2003032556A (en) 2003-01-31

Family

ID=19050124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001215494A Pending JP2003032556A (en) 2001-07-16 2001-07-16 Imaging apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003032556A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006157862A (en) * 2004-11-08 2006-06-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Mos-type imaging device and imaging apparatus
JP2009512381A (en) * 2005-10-21 2009-03-19 ノキア コーポレイション Method and apparatus for reducing motion distortion in digital imaging
US7697037B2 (en) 2004-10-21 2010-04-13 Panasonic Corporation Image signal processing device and method
US7924333B2 (en) 2007-08-17 2011-04-12 Aptina Imaging Corporation Method and apparatus providing shared pixel straight gate architecture
US7989749B2 (en) 2007-10-05 2011-08-02 Aptina Imaging Corporation Method and apparatus providing shared pixel architecture
JP2012235256A (en) * 2011-04-28 2012-11-29 Casio Comput Co Ltd Imaging apparatus and program
WO2014125785A1 (en) * 2013-02-13 2014-08-21 Sony Corporation Solid-state imaging device, driving method thereof, and imaging apparatus

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7697037B2 (en) 2004-10-21 2010-04-13 Panasonic Corporation Image signal processing device and method
JP2006157862A (en) * 2004-11-08 2006-06-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Mos-type imaging device and imaging apparatus
JP2009512381A (en) * 2005-10-21 2009-03-19 ノキア コーポレイション Method and apparatus for reducing motion distortion in digital imaging
JP4776690B2 (en) * 2005-10-21 2011-09-21 ノキア コーポレイション Method and apparatus for reducing motion distortion in digital imaging
US7924333B2 (en) 2007-08-17 2011-04-12 Aptina Imaging Corporation Method and apparatus providing shared pixel straight gate architecture
US7989749B2 (en) 2007-10-05 2011-08-02 Aptina Imaging Corporation Method and apparatus providing shared pixel architecture
JP2012235256A (en) * 2011-04-28 2012-11-29 Casio Comput Co Ltd Imaging apparatus and program
WO2014125785A1 (en) * 2013-02-13 2014-08-21 Sony Corporation Solid-state imaging device, driving method thereof, and imaging apparatus
US9674472B2 (en) 2013-02-13 2017-06-06 Sony Corporation Solid-state imaging device, driving method thereof, and imaging apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8289441B2 (en) Imaging apparatus and imaging control method
JP5183565B2 (en) Imaging device
JP2014044345A (en) Imaging apparatus
JP2012095214A (en) Imaging device
US20060262211A1 (en) Image sensing apparatus
JP5090302B2 (en) Imaging apparatus and method
JP2006050337A (en) Imaging apparatus, imaging method, and imaging control program
JP2010074313A (en) Imaging apparatus and method for controlling the same
JP4834425B2 (en) IMAGING DEVICE AND IMAGING DEVICE CONTROL METHOD
JP5132125B2 (en) IMAGING DEVICE, ITS CONTROL METHOD, PROGRAM, AND STORAGE MEDIUM
JP5138521B2 (en) Imaging apparatus and imaging method
JP5800664B2 (en) Imaging apparatus and control method thereof
JP2009089037A (en) Photographing controller, photographing control method, photographing control program and photographing device
JP2003032556A (en) Imaging apparatus
JP2005347928A (en) Imaging controller, solid-state imaging apparatus, and imaging method
JP2011087050A (en) Digital camera
JP5042453B2 (en) Strobe control device, strobe control program, strobe control method
JP2006135381A (en) Calibration method and calibration apparatus
JP4335648B2 (en) Digital camera and imaging method of digital camera
JP2013031205A (en) Image pickup apparatus and method
JP4875399B2 (en) Imaging apparatus, control method therefor, and imaging system
JP5408029B2 (en) Digital camera
JP5239687B2 (en) Imaging device
JP4432040B2 (en) Shading data generation method
JP2007306064A (en) Imaging apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20050615