JP2005117187A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 メカシャッターを要せず、従って小型化可能であり、且つ、低照度時に高画質な画像の撮影をすることができる固体撮像装置を提供する。
【解決手段】 照度Ｌを測定し（Ｓ１００）、当該照度Ｌに応じて、動作モードを設定し（Ｓ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１１１）、電荷蓄積時間Ｔを設定する（Ｓ１０３）。照度Ｌが所定値Ｌ２未満ならば（Ｓ１０４：ＮＯ）、照度Ｌに応じたゲインを設定する（Ｓ１０５）。そして、固体撮像素子の各画素に蓄積されている電荷を放出させ（Ｓ１０６）、電荷の蓄積を開始する（Ｓ１０７）。照度Ｌが所定値Ｌ３未満ならば（Ｓ１０８：ＮＯ）、ストロボ発光を行う（Ｓ１０９）。その後、固体撮像素子は各画素に蓄積された電荷を順次転送する（Ｓ１１０）。
【選択図】 図６

Description

本願発明は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話機内蔵カメラ等のカラー固体撮像装置に関し、特に、低照度時の撮影制御技術に関する。

近年、デジタルカメラがその利便性により広く普及し、銀塩カメラに取って代わる勢いである。かかるデジタルカメラにあっては、銀塩カメラに迫る画質を実現すべく、急速な高画素化が進められつつある。このため、ＭＯＳ（metal-oxide semiconductor）型の固体撮像素子を用いたデジタルカメラにおいて低照度時の撮影に種々の不都合が生じている。

例えば、ストロボ発光方式のデジタルカメラにおいては、すべての画素においてストロボ発光時に受光できるように、走査時間に応じて電荷蓄積時間を延長する必要がある。一方、電荷蓄積時間を延長すると、露光が過剰になったり画像がぶれたりするといった不都合が生じるため、ストロボ発光時以外に露光しないようにメカシャッターが必要となる（例えば、特許文献１を参照）。

また、ＬＥＤ（light-emitting diode）点灯方式のデジタルカメラにおいては、ＬＥＤの点灯状態を維持することができるため、メカシャッターは不要となる（例えば、特許文献２を参照）。
特表昭５５−５００３２８号公報 実開平５−５３３６０号公報

上述のように、ストロボ発光方式のデジタルカメラでは、低照度時の撮影のためにメカシャッターが必要となるので、携帯電話機に搭載する場合等、小型化が要求されるような場合には適用することができない。
また、ＬＥＤ点灯方式のデジタルカメラでは、特に、高画素の場合、画素ごとに露光のタイミングが異なってしまうので、動きのある被写体では画像に歪が生じるという問題がある。

本発明は、かかる問題に鑑みて為されたものであって、メカシャッターを要せず、従って小型化可能であり、且つ、低照度時に高画質な画像の撮影をすることができる固体撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本願発明に係る固体撮像装置は、画素混合を行わない全画素取り込みモードと、１辺が５画素の正方領域に含まれる中心画素と同色の９画素を１組として画素混合する画素混合取り込みモードとのふたつの動作モードを有する固体撮像素子と、照度を測定する測光手段とを備えた固体撮像装置であって、前記測光手段にて測定された照度が所定値以上であるか否かを判定する照度判定手段と、前記照度判定手段にて前記照度が所定値以上であると判定された場合には前記固体撮像素子の動作モードを全画素取り込みモードとし、前記照度が所定値未満であると判定された場合には前記固体撮像素子の動作モードを画素混合取り込みモードとする動作モード選択手段と、前記動作モード選択手段にて選択された動作モードにて、前記固体撮像素子に静止画を撮像させる静止画撮像手段とを備えることを特徴とする。

本願発明に係る固体撮像装置は、上記のような構成とすることによって、照度が低い場合に、より感度が高い動作モードである画素混合取り込みモードを用いるので、高画質の画像を撮影することができ、かつ、固体撮像装置を小型化することができる。
本願発明に係る固体撮像装置は、前記固体撮像素子の動作モードが前記画素混合取り込みモードである場合に、被写体を照明する照明手段と、前記照度に応じて前記固体撮像素子の電荷蓄積時間を決定する電荷蓄積時間決定手段と、前記照度に応じて前記照明手段にて被写体を照明する期間を決定する照明期間決定手段とを備えることを特徴とする。このようにすれば、ストロボ撮影をする際の電荷蓄積時間を短縮することができるので、メカシャッターが不要となり、固体撮像装置を小型化することができる。

本願発明に係る固体撮像装置は、前記固体撮像素子のすべての画素が電荷を蓄積している期間に前記照明手段にて被写体を照明することを特徴とする。こうすれば、手ぶれによる画質の劣化を回避することができる。この場合において、例えば、前記照明手段はストロボ発光によって被写体を照明するとしても良い。
本願発明に係る固体撮像装置が備える固体撮像素子は、後述のように、画素混合取り込みモードにおいて全画素を高速に走査することができる。例えば、後述の実施の形態に係る固体撮像素子は全画素を１５ｍ秒で操作することができる。このため、図５に示されるように、各画素の電荷蓄積時間を１／３０秒に抑えながらストロボ撮影をすることができる。

一方、ストロボ発光方式のデジタルカメラでは、上述のようにメカシャッターが必要となる。図８は、従来技術に係るストロボ発光方式のデジタルカメラにてストロボ撮影する際の処理のタイミングを示す図である。
図８に示されるように、従来技術に係るストロボ発光方式のデジタルカメラにおいては、例えば、１３０万画素すべてを走査するために１３０ｍ秒も要する。このため、ストロボ発光期間中に全ての画素で電荷を蓄積するためには、例えば、各画素の電荷蓄積時間を１４０ｍ秒としなければならい。

このように、電荷蓄積時間を長くすると露光が過剰になったり、画像がぶれたりするおそれがあるため、メカシャッターにて露光状態を調節する必要がある。従って、従来技術に係るストロボ発光方式のデジタルカメラでは小型化することが難しく、係るデジタルカメラを携帯電話機等、小型化を要求する機器に搭載することは困難である。
また、従来技術に係るＬＥＤ点灯方式のデジタルカメラにおいても、例えば、１３０万画素のすべてを走査するために１３０ｍ秒も要する点は同様である。図９は、従来技術に係るＬＥＤ点灯方式のデジタルカメラにてストロボ撮影する際の処理のタイミングを示す図である。

ＬＥＤはストロボ発光ほどの照度は得られないものの、長時間発光し続けることができる。このため、ＬＥＤ点灯方式のデジタルカメラにおいては、図９に示されるように、各画素の電荷蓄積時間を短縮することができる。したがって、前記ストロボ発光方式のデジタルカメラとは異なって、露光過剰となるのを回避することができる。
しかしながら、画素間で電荷蓄積期間にずれが生じるので、依然として、手ぶれによる画質の劣化の可能性を排除することができない。これに対して、本願発明に係る固体撮像装置によれば、走査時間が短い画素混合取り込みモードを用いることによって、上述のような諸問題を解決し、低照度の場合でもより優れた画質を達成することができる。

本願発明に係る固体撮像装置は、前記照度に応じて前記固体撮像素子のゲインを決定するゲイン決定手段を備えることを特徴とする。このようすれば、低照度の場合であっても、優れた画質を達成することができる。

以下、本願発明に係る固体撮像装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
［１］ 固体撮像装置の構成
図１は、本願発明の実施の形態に係る固体撮像装置の典型的な機能構成について、その主要部分を示す機能構成図である。図１に示されるように、固体撮像装置１は、固体撮像素子１０、ＡＦＥ（analogue front end）１１、ディジタル信号処理エンジン（以下、単に「信号処理エンジン」という。）１２、メモリ装置１３、ＴＧ（timing generator）１４、マイクロ・コンピュータ（以下、「マイコン」という。）１６、および、ストロボ装置１５を備えている。

固体撮像装置１は、上述の他、液晶表示を行うための表示コントローラや、外部インタフェースコントローラ等を備えているとしても良いが、本願明細書ではこれらについては説明を割愛する。また、固体撮像装置１は、上記回路を駆動するための電源装置等も当然備えているが、これらについても説明を割愛する。
さて、固体撮像装置１が備える固体撮像素子１０は、ＭＯＳ型の固体撮像素子であって、全画素取り込みモードと画素混合取り込みモードとのふたつの動作モードを有している。全画素取り込みモードでは、文字通り、固体撮像素子１０が備える全ての画素について個別に信号が利用される。固体撮像素子１０が備える画素数は、１３０万画素である。

また、画素混合取り込みモードでは、固体撮像素子１０が備える同色の画素９つを１組として画素混合を行って信号を生成する。このため、画素混合取り込みモードにおいては、全画素取り込みモードにおけるのよりも感度が向上し、低照度時においてもより短時間の露光で撮影することができる。
固体撮像素子１０は、ＡＦＥ１１から受け付けた信号に従って、動作モードを切り替える。また、固体撮像素子１０は、ＴＧ１４から受け付けた信号に従って撮像を実行する。

ＡＦＥ１１は、固体撮像素子１０が出力するアナログ信号をディジタル信号に変換して信号処理エンジン１２に伝達したり、マイコン１６から受け付けたディジタル信号をアナログ信号に変換して固体撮像素子１０に入力したりするための機能ブロックである。ＡＦＥ１１は、また、ＣＤＳ（correlated double sampling）法によって、個々の画素のオフセット・ノイズを低減する機能も担っている。

信号処理エンジン１２は、ＡＦＥ１１を介して固体撮像素子１０から受け付けた信号を処理するための機能ブロックである。すなわち、固体撮像素子１０が撮像した画像データのホワイトバランスを調整する等のディジタル信号処理を実行する。また、信号処理エンジン１２は測光回路を内蔵しており、ＡＦＥ１１を介して、固体撮像素子１０から受け付けた信号を用いて被写体周辺の照度を求める。

メモリ装置１３は、固体撮像素子１０が撮像した画像データを記憶する機能ブロックであって、例えば、ＳＤＲＡＭ（synchronous dynamic random access memory）が用いられる。前記信号処理エンジン１２は、メモリ装置１３に記憶されている画像データを参照して、上述のような信号処理を実行する。
ＴＧ１４は、マイコン１６からの信号に応じて、撮像のタイミングを指示する信号を固体撮像素子１０に入力し、ストロボ発光のタイミングを指示する信号をストロボ装置１５に入力する機能ブロックである。

ストロボ装置１５は、ＴＧ１４からストロボ発光のタイミングを指示する信号を受け付けてストロボ発光する機能ブロックである。
マイコン１６は、信号処理エンジン１２が求めた被写体周辺の照度に応じて、固体撮像素子１０の動作モードと固体撮像素子１０が撮像する際の電荷蓄積時間とを決定する。また、マイコン１６は、当該照度に応じて、ストロボ装置１５がストロボ発光するタイミングを決定し、更に、マイコン１６は、ＡＦＥ１１を介して固体撮像素子１０にゲインを設定する。

なお、固体撮像素子１０の電荷蓄積時間とは、固体撮像素子１０が備えている画素毎の露光時間である。固体撮像素子１０は、画素を順に走査するようにして撮像するので、画素毎の露光期間は走査の順にずれる。
［２］ 固体撮像素子１０の動作モード等を決定する処理
上述のように、マイコン１６は、信号処理エンジン１２が求めた被写体周辺の照度に応じて、固体撮像素子１０の動作モード、固体撮像素子１０が撮像する際の電荷蓄積時間、ストロボ装置１５がストロボ発光するタイミング、および、固体撮像素子１０に設定すべきゲインを決定する。

一般に、固体撮像素子１０は、撮像をするに際して、照度Ｌが低いほど電荷蓄積時間Ｔを長くする必要がある。この関係は概ね次のような数式にて表される。

なお、上式においてＣｏｎｓｔ．は固体撮像素子１０の特性によって決まる定数である。また、照度Ｌはｌｕｘ単位で、電荷蓄積時間Ｔは秒単位で表される。

図２は、照度Ｌと必要な画質を実現するための電荷蓄積時間Ｔとの関係を示すグラフである。図２に示されるように、必要な画質を実現するためには、照度Ｌが低くなるにつれて電荷蓄積時間Ｔを大きくする必要がある。
しかしながら、電荷蓄積時間Ｔがあまり長い場合には、電荷蓄積期間中の手ぶれによって画質の劣化が生じ易くなる。従って、電荷蓄積時間Ｔを手ぶれの影響を被らない範囲に留めておくのが望ましい。このため、マイコン１６は、前記照度が所定値を上回っているか否かによって、固体撮像素子１０の動作モードを変更する。

本実施の形態においては、手ぶれの影響が無視できる電荷蓄積時間Ｔの範囲は１／３０秒以下であると考えて、照度Ｌが（Ｃｏｎｓｔ．×３０）以上である場合には、マイコン１６にて、全画素取り込みモードを選択する。逆に、照度Ｌが（Ｃｏｎｓｔ．×３０）未満である場合には、マイコン１６は画素混合取り込みモードを選択する。
図３は、照度Ｌに応じて固体撮像素子１０の動作モードを変更する場合における、照度Ｌと必要な画質を実現するための電荷蓄積時間Ｔを示すグラフである。図３に示されるように、全画素取り込みモードを選択すると電荷蓄積時間Ｔが１／３０秒を越えるような照度Ｌであっても、固体撮像素子１０の動作モードを画素混合取り込みモードに変更することによって電荷蓄積時間Ｔを短縮することができる。従って、手ぶれの影響を回避することができる。

さて、図３から明らかなように、動作モードを画素混合取り込みモードとした場合であっても、照度Ｌが更に低い場合には、電荷蓄積時間Ｔが１／３０秒を上回って、手ぶれの影響を被ることになる。このような場合の対策として、前記ＡＦＥ１１により固体撮像素子１０のゲインを向上させることができる。
すなわち、固体撮像素子１０のゲインを向上させることによって、電荷蓄積時間Ｔが不足しているために暗くなっている画像を適当な明るさに補正することができる。

図４は、固体撮像素子１０のゲインを補正する場合における照度Ｌと電荷蓄積時間Ｔとの関係を表すグラフである。図４に示されるように、画素混合取り込みモードを選択するだけでは電荷蓄積時間Ｔを１／３０秒以下に抑えることができないような照度Ｌであっても、ゲインを調整することによって電荷蓄積時間Ｔを１／３０秒以下に抑えて、手ぶれの影響を回避することができる。

本願発明においては固体撮像素子としてＭＯＳ型の撮像素子を採用しており、ＭＯＳ型の撮像素子はダイナミックレンジが広い。従って、かなり照度Ｌが低い場合であっても、ゲインを調整することによって画質の劣化を抑えながら明るさを調整することができる。
しかしながら、照度Ｌが特に低い場合には、ゲインの調整によっても画質の劣化を避けることができない。そのような場合には、前記ストロボ装置１５によって被写体を照明して、必要な照度Ｌを確保する必要がある。そこで、図４に示されるような特に照度Ｌが低い範囲ではストロボ撮影を行う。このようにすれば、特に照度Ｌが低い範囲であっても優れた画質を実現することができる。

以上をまとめると、マイコン１６は、照度Ｌに応じて、（１）固体撮像素子１０の動作モードと、（２）電荷蓄積時間Ｔと、（３）ゲイン調整の要否と、（４）ストロボ撮影の要否とを決定する。なお、電荷蓄積時間Ｔの決定は、照度Ｌと電荷蓄積時間Ｔとの対応テーブルを参照することによって行うとしても良いし、前述のような式を用いて算出するとしても良い。

［３］ ストロボ撮影処理
次に、本実施の形態におけるストロボ撮影処理について説明する。本実施の形態においては、固体撮像素子１０の動作モードが画素混合取り込みモードである場合にストロボ撮影を行う。
本実施の形態における画素混合取り込みモードでは、全画素取り込みモードの９画素を一組として１画素分の信号を生成するので、全画素取り込みモードよりも感度が高く、従って蓄積時間を短縮できる。

また、本実施の形態における画素混合取り込みモードは全画素取り込みモードと比較して走査時間が短いという特徴がある。具体的には、全画素取り込みモードにおける走査時間が１３０ｍ秒であるのに対して、画素混合取り込みモードにおける走査時間は１５ｍ秒である。このため、電荷蓄積時間Ｔが１５ｍ秒よりも大きければ全画素が同時に受光するタイミングを作ることができる。

図５は、本実施の形態におけるストロボ撮影時の各画素の電荷蓄積期間の関係を模式的に示す図である。図５に示されるように、固体撮像素子１０の各画素は走査される順に電荷蓄積時間（１／３０秒）だけ電荷を蓄積して走査を受ける。この走査時間は前述のように１５ｍ秒である。
このため、最初に走査される画素（以下、「先頭画素」という。）の電荷蓄積期間と最後に走査される画素（以下、「末尾画素」という。）の電荷蓄積期間とは、１／３０秒から１５ｍ秒を引いた時間（約１８ｍ秒）だけ重複する。通常、ストロボ発光期間は数ｍ秒程度であるので、本実施の携帯においては、この重複期間にストロボ発光を行うことにより、全画素を同時に受光させ、撮像する。

このようにすれば、メカシャッターを要することなくストロボ撮影が可能となる。また、わずか数ｍ秒の間に先頭画素から末尾画素までの全画素を露光させるので、露光過剰となったり画像がぶれたりするといった不都合も生じない。すなわち、前述した従来技術の問題を解決することができる。
［４］ 固体撮像装置１の動作
次に、固体撮像装置１の動作について説明する。図６は、固体撮像装置１が静止画を撮像する際に実行する処理の流れを示すフローチャートである。図６に示されるように、先ず、固体撮像装置１は、マイコン１６が信号処理エンジン１２に問い合わせることにより、照度Ｌを測定し（ステップＳ１００）、得られた照度Ｌが所定値Ｌ１以上であるか否かをマイコン１６にて判断する。

ここで所定値Ｌ１とは、固体撮像素子１０の動作モードを全画素取り込みモードとした場合に、電荷蓄積時間Ｔが１／３３ｍ秒となるような照度Ｌである。
照度Ｌが所定値Ｌ１以上であると判定された場合には（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、マイコン１６は、ＡＦＥ１１を介して、固体撮像素子１０の動作モードを全画素取り込みモードに設定する（ステップＳ１０２）。また、照度Ｌが所定値Ｌ１未満であると判定された場合には（ステップＳ１０１：ＮＯ）、動作モードを画素混合取り込みモードに設定する（ステップＳ１１１）。

そして、マイコン１６は、前記図４のグラフに示されるように、照度Ｌに応じて電荷蓄積時間Ｔを決定し、決定した電荷蓄積時間Ｔを、ＡＦＥ１１を介して固体撮像素子１０に設定する（ステップＳ１０３）。
マイコン１６は、前記照度Ｌが所定値Ｌ２以上であるか否かを判断する。この場合において、所定値Ｌ２は、固体撮像素子１０の動作モードを画素混合取り込みモードとした場合に、電荷蓄積時間Ｔが１／３３ｍ秒となるような最大の照度Ｌである。

そして、照度Ｌが所定値Ｌ２未満であると判定された場合には（ステップＳ１０４：ＮＯ）、マイコン１６は、ＡＦＥ１１を介して固体撮像素子１０に、照度Ｌに応じたゲインを設定する（ステップＳ１０５）。
照度Ｌが所定値Ｌ２以上であると判定された場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、または、ステップＳ１０５の処理を完了した後、固体撮像素子１０は各画素に蓄積されている電荷を放出させる（ステップＳ１０６）。

そして、固体撮像素子１０は、ＴＧ１４からの信号を受け付けると、画素ごとに電荷の蓄積を開始する（ステップＳ１０７）。この場合において、電荷の蓄積は、前述のように、先頭画素から順に末尾画素まで、時間をずらせながら行われる。
また、照度Ｌが所定値Ｌ３未満である場合には（ステップＳ１０８：ＮＯ）、ストロボ装置１５は、ＴＧ１４からの信号を受け付けて、ストロボ発光を行う（ステップＳ１０９）。この場合において、所定値Ｌ３は、固体撮像素子１０の動作モードを画素混合取り込みモードとし、かつ、ゲイン調整をしても、十分な画質を得ることができない最大の照度Ｌである。

照度Ｌが所定値Ｌ３以上である場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、または、ステップＳ１０９にてストロボ発光した後、固体撮像素子１０は各画素に蓄積された電荷を順次転送する（ステップＳ１１０）。このようして得られたアナログ画像信号はＡＦＥ１１にてディジタル画像データに変換された後、メモリ装置１３に格納され、信号処理エンジン１２による信号処理を受ける。

［５］ 画素混合取り込みモードについて
画素混合取り込みモードについては、特願２００３−１８１４２号、特願２００３−１８１４３号、特願２００３−２８３３１６号に開示されている通りである。画素混合取り込みモードの詳細についてはこれらに譲り、ここではその概略を説明する。
固体撮像素子１０は、２次元格子状に配列された画素を備えており、これらの画素にはＲ（red）、Ｇ（green）、Ｂ（blue）の３種類のカラーフィルタのいずれかが割り当てられている。図７は、固体撮像素子１０が備える各画素に割り当てられたカラーフィルタの配列を示す図である。図７に示されるように、各画素は２次元格子状に配列されており、かつ、隣り合う画素には相異なるカラーフィルタが割り当てられている。

固体撮像素子１０は、画素混合取り込みモードにおいては、５画素×５画素の正方領域に含まれる画素であって、当該正方領域の中心に位置する画素に割り当てられているカラーフィルタと同色のカラーフィルタを割り当てられている９つの画素を一組とする。そして、これら一組の画素のそれぞれに蓄えられた電荷を合算して１画素の電荷とする。
こうすることによって、画素混合取り込みモードにおいては、全画素取り込みモードにおけるよるも、その感度が向上する。従って、より短い電荷蓄積時間での撮像が可能となり、走査時間も短縮することができる。また、本願発明に係る画素混合取り込みモードは、全画素取り込みモードの色配置と同様の色配置を得ることができることを特徴である。

［６］ 変形例
以上、本願発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本願発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
（１） 上記実施の形態においては、低照度時に被写体を照明する手段として、ストロボ装置を用いるとしたが、本願発明がこれに限定されないのは言うまでも無く、これに代えて次のようにするとしても良い。

すなわち、低照度時に被写体を照明する手段として、ＬＥＤ照明装置を用いるとしても良い。ＬＥＤ照明装置は、ストロボ装置とは異なって、長時間に亘って点灯状態を維持することができる一方、ストロボ装置ほど高い照度を与えることができない。このため、先頭画素の電荷蓄積期間が始まってから、末尾画素の電荷蓄積期間が終わるまでの間、点灯し続けるとしても良い。

また、この場合において、手ぶれの影響を回避するために、ＬＥＤ照明装置を点灯し続ける時間を１／３０秒以下とするとしても良い。ＬＥＤ照明装置を点灯し続ける時間を短縮するためには、より高い照度を与えることができるＬＥＤ照明装置を使用すれば良い。また、前述のようにゲイン調整を併用すれば、電荷蓄積時間を短縮することができる。
（２） 上記実施の形態においては、先頭画素の電荷蓄積期間と末尾画素の電荷蓄積期間とは、約１８ｍ秒だけ重複するとしたが、本願発明がこれに限定されないのは言うまでも無く、これに代えて、次のようにするとしても良い。

すなわち、先頭画素の電荷蓄積期間と末尾画素の電荷蓄積期間とが重複する期間（以下、「重複期間」という。）中にストロボ発光させることができれば、電荷蓄積時間や重複期間の長さは上記実施の形態に例示した値以外の値をとるとしても良い。
また、測定された照度から決定される電荷蓄積時間により定まる重複期間がストロボ発光期間よりも短い場合であって、固体撮像装置のユーザの指示等によりストロボ撮影する場合には、電荷蓄積時間を延長して、必要な長さの重複期間を確保するとしても良い。

本願発明に係る固体撮像装置は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話機内蔵カメラ等のカラー固体撮像装置として、特に、低照度時の撮影制御をすることができる固体撮像装置として有用である。

本願発明の実施の形態に係る固体撮像装置の典型的な機能構成について、その主要部分を示す機能構成図である。 照度Ｌと静止画を撮像するために必要な電荷蓄積時間Ｔとの一般的な関係を示すグラフである。 照度Ｌに応じて固体撮像素子１０の動作モードを変更する場合における、照度Ｌと静止画を撮像するために必要な電荷蓄積時間Ｔを示すグラフである。 固体撮像素子１０のゲインを補正する場合における、照度Ｌと静止画を撮像するために必要な電荷蓄積時間Ｔとの関係を表すグラフである。 本実施の形態におけるストロボ撮影時の各画素の電荷蓄積期間の関係を模式的に示す図である。 固体撮像装置１が静止画を撮像する際に実行する処理の流れを示すフローチャートである。 固体撮像素子１０が備える各画素に割り当てられたカラーフィルタ配列を示す図である。 従来技術に係るストロボ発光方式のデジタルカメラにてストロボ撮影する際の処理のタイミングを示す図である。 従来技術に係るＬＥＤ点灯方式のデジタルカメラにてストロボ撮影する際の処理のタイミングを示す図である。

符号の説明

１……固体撮像装置
１０…ＭＯＳ型固体撮像素子
１１…アナログ・フロント・エンド
１２…信号処理エンジン
１３…メモリ装置
１４…タイミング・ジェネレータ
１５…マイクロ・コンピュータ
１６…ストロボ装置

Claims (5)

1. 画素混合を行わない全画素取り込みモードと、１辺が５画素の正方領域に含まれる中心画素と同色の９画素を１組として画素混合する画素混合取り込みモードとのふたつの動作モードを有する固体撮像素子と、照度を測定する測光手段とを備えた固体撮像装置であって、
   前記測光手段にて測定された照度が所定値以上であるか否かを判定する照度判定手段と、
   前記照度判定手段にて前記照度が所定値以上であると判定された場合には前記固体撮像素子の動作モードを全画素取り込みモードとし、前記照度が所定値未満であると判定された場合には前記固体撮像素子の動作モードを画素混合取り込みモードとする動作モード選択手段と、
   前記動作モード選択手段にて選択された動作モードにて、前記固体撮像素子に静止画を撮像させる静止画撮像手段と
   を備えることを特徴とする固体撮像装置。
2. 前記固体撮像素子の動作モードが前記画素混合取り込みモードである場合に、被写体を照明する照明手段と、
   前記照度に応じて前記固体撮像素子の電荷蓄積時間を決定する電荷蓄積時間決定手段と、
   前記照度に応じて前記照明手段にて被写体を照明する期間を決定する照明期間決定手段と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
3. 前記固体撮像素子のすべての画素が電荷を蓄積している期間に前記照明手段にて被写体を照明する
   ことを特徴とする請求項２に記載の固体撮像装置。
4. 前記照明手段はストロボ発光によって被写体を照明する
   ことを特徴とする請求項２に記載の固体撮像装置。
5. 前記照度に応じて前記固体撮像素子のゲインを決定するゲイン決定手段
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。

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