JP2006166400A - 撮像装置及び撮像方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＣＭＯＳセンサを含む撮像装置において、撮影可能な動画像の解像度、フレームレートのいずれか一方又はその両方を向上させる。
【解決手段】 撮像装置は、撮影対象からの光を光電変換して電荷を生成する素子と、前記素子で発生した電荷を蓄積して蓄積電荷そのもの又は前記蓄積電荷の量を表す信号を出力する部分とを含む画素が２次元配列された撮像素子と、前記撮像素子の複数の画素を含む所定の領域を指定する領域指定手段と、前記領域指定手段で指定された前記領域から読み出す画素の密度を指定する領域密度指定手段とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＭＯＳ型の固体撮像素子を用いた撮像装置、および、撮像方法に関する。

近年、デジタルカメラやビデオカメラ等のように、映像を撮影し、保存する用途に使用する撮影装置には、撮影対象からの光を電気信号に変える素子として固体撮像素子（イメージセンサ）が用いられている。固体撮像素子は、主にＣＣＤ型撮像素子とＭＯＳ型撮像素子に分けられているが、現在の主流はＣＣＤ型撮像素子である。その理由として、ＣＣＤ型撮像素子はダイナミックレンジが広い、映像の同時性を保ちやすい、等の特徴があることが上げられる。しかし、ＣＣＤ型撮像素子は消費電力が大きい、多種の電源電圧が必要等の短所もあり、今後これらのことが大きく改善されることは難しいと考えられる。

それに対してＭＯＳ型撮像素子は、ＣＣＤ型撮像素子と比べて、ダイナミックレンジが狭く、ノイズに弱い、等の欠点があるが、最近の研究によりこれらの欠点は改善されてきている。さらに、ＣＭＯＳ型撮像素子は、ＣＣＤ型撮像素子が持たない多くの利点、例えば、低消費電力、画素の読み出し順番を自由に設定できる等の利点を持っている。また、製造方法においてもＣＭＯＳ ＬＳＩと同じ製造装置、材料を用いることができるので、現在ＣＭＯＳ ＬＳＩを製造している設備をそのまま使用することができ、製造コストの削減を図れる。このようにＣＭＯＳ型撮像素子は多くの利点を持っており、最近注目されている撮像素子である。

固体撮像素子が、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話などに搭載されて、画像や映像を撮影する際、次のような手順で画像を作成する。
（ａ）ＣＣＤ又はＭＯＳセンサで得られた電気信号を、センサの一番端から１画素ごとに１ライン読み出して、比較的安価なＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ＤＲＡＭ）等のメモリに一時記憶させる。
（ｂ）１ラインの読み出しと、ＳＤＲＡＭへの書き込みが終了すれば、次に２ライン３ラインと繰り返してゆき、１フレーム分をＳＤＲＡＭに書き込む。
（ｃ）次に、そのＳＤＲＡＭから信号を読み出して、拡大又は縮小等のズーム処理などの信号処理演算を行い、演算後のデータを再びＳＤＲＡＭに一時記憶させる。
（ｄ）その後、ＳＤＲＡＭから上記演算後のデータを読み出して圧縮処理を施して記録に適したＪＰＥＧ等の圧縮データに変換し、それを再びＳＤＲＡＭに一時記憶させる。
（ｅ）そして、ＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ）制御等により高速にＳＤＲＡＭから上記圧縮データを読み出して外部の半永久保存メモリへ出力する。

ところで、撮像装置が動画を撮影する際、１秒間に何コマの画像を撮影するかは、撮影した動画のスムーズさ、質を決める上で非常に重要なことである。最近のデータでは、１秒間に３０コマ、多い場合には６０コマの撮影が必要とされている。１秒間に３０コマの撮影をする場合、１コマ撮影するのにかけられる時間は１／３０秒である。ＶＧＡの大きさで６４０×４８０の画素の画像データを作るためには３０７２００の画素データを取り出さなければならない。さらに、ハイビジョンでは１９２０×１０８０＝２０７３６００もの画素データが必要になり、ＶＧＡの画素数の６．７５倍になる。一般に撮像素子から得られる画素データの数は、撮像素子の動作周波数に依存するが、ハイビジョンの映像を得るためにはＶＧＡデータを得るときより、６．７５倍高速に動作させなければならない。しかし、撮像素子を高速に動作させることは、ＣＭＯＳプロセスによるところが大きく、技術的に困難である場合が多い。

高解像度の画像を用いた動画を撮影するとき、例えば、ハイビジョン１９２０×１０８０の画素の動画を撮影するとき、３０ｆｐｓで連続的に撮影しようとすると、１／３０秒の間に撮像素子から１フレーム分について２００万画素以上の画素データを読み出さなければならない。しかし、現在の撮像素子の動作速度では短い時間にこのような多くの画素を読み出すことは難しく、仮に可能であったとしてもダイナミックレンジを十分にとることができない等の問題がある。

本発明の目的は、ＣＭＯＳセンサを含む撮像装置において、撮影可能な動画像の解像度、フレームレートのいずれか一方又はその両方を向上させることである。また、同じＣＭＯＳセンサを用いた場合でも、より解像度が高く、高フレームレートでの動画の撮影を可能にすることである。

本発明に係る撮像装置は、撮影対象からの光を光電変換して電荷を生成する素子と、前記素子で発生した電荷を蓄積して蓄積電荷そのもの又は前記蓄積電荷の量を表す信号を出力する部分とを含む画素が２次元配列された撮像素子と、
前記撮像素子の複数の画素を含む所定の領域を指定する領域指定手段と、
前記領域指定手段で指定された前記領域から読み出す画素の密度を指定する領域密度指定手段と
を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る撮像方法は、画素が２次元配列された撮像素子によって撮像する方法であって、
前記撮像素子から複数の画素を含む所定の領域を指定するステップと、
指定された前記領域から読み出す画素の密度を指定するステップと、
指定された前記領域から指定された画素密度で信号を読み出すステップと、
全領域の信号の画像密度を同一の所定の画素密度となるように、前記各領域の信号を前記所定の画素密度に変換して映像信号を出力するステップと
を含むことを特徴とする。

ＭＯＳ型撮像素子は、画素の読み出し、順番を自由に選択可能であるので、本発明ではこの性質を利用している。具体的には、本発明では撮像素子に領域を設定する手段と、それぞれの領域に対して画素を読み出す密度を設定する手段とを設けている。高い解像度が必要な領域に対しては画素を読み出す密度を高くし、低い解像度でも画像全体に対する影響が少ないと思われる領域に対しては、画素を読み出す密度を低くする。これによって読み出し時間の短縮ができるので、フレームレートを上げることができる。一方、解像度が低い領域の信号については、アップコンバートの画像処理を行って、画素密度の高い領域と同じ解像度にして画面の全領域を高解像度の画像とする。なお、領域設定手段で設定する領域は、動きの激しい領域、高周波数成分を含む画素を含む領域、フォーカスを合わせている位置（測距点）の付近の領域等のいずれかに設定することが好ましい。

時間的に連続するフレーム間で映像信号の変化の大きい画素を含む領域は、動きの激しい部分、すなわち動体を含む領域であり、その領域の解像度を上げることで動画部分を鮮明にすることができる。また、１つのフレーム中で高周波数成分を含む画素を含む領域は、撮影対象のエッジを含む領域であり、その領域の解像度を上げることで撮影対象の輪郭を明瞭にすることができる。さらに、フォーカスを合わせるために用いた領域は、撮影者が撮影対象として捕らえたいと思っている領域であり、撮影者が最も撮影したいと思っている領域である。これらの領域の解像度を上げて撮影することで、全体の解像度がより上がっているように感じる画像を撮影することが可能となる。さらに、フレームレートが高く、１フレーム全ての画素を読み出す時間がない場合でも、高解像度で撮影する領域を指定し、その他の領域から読み出す画素の密度を下げることで高いフレームレートを確保しながら、動画部分等は高解像度で読み出すことができる。そのため、全体として解像度が高く感じられる動画の撮影が可能となる。

本発明の実施の形態に係る撮像装置及び撮像方法について、添付図面を用いて説明する。なお、図面において実質的に同一の部材には同一の符号を付している。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る撮像装置１００について、図１〜図７を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。この撮像装置１００は、撮像素子１０と、ＸＹアドレス制御部２０と、水平選択回路２２と、垂直選択回路２４と、領域指定手段３０、領域密度指定手段４０とを備える。図２は、撮像素子１０の回路構成を示す概略図である。この撮像素子１０はＣＭＯＳセンサである。このＣＭＯＳセンサ１０は、撮影対象からの光を光電変換して電荷を生成する素子１２と、発生した電荷を蓄積して蓄積電荷の量を表す信号を出力する部分１４を含む画素が２次元配列された構造を有する。光を光電変換して電荷を生成する素子１２はフォトダイオードと呼ばれる。また、２次元配列されたそれぞれの画素は、Ｘ、Ｙの２つのアドレスから成るＸ−Ｙアドレスで特定される。Ｘ−Ｙアドレスを有する画素はＸＹアドレス制御部２０で特定される。具体的には、ＸＹアドレス制御部２０から水平選択回路２２と垂直選択回路２４を介して、選択されたＸ−Ｙアドレスを有する画素が特定され、その特定された画素から蓄積された電荷の量を表す信号が出力される。出力された信号は、Ａ／Ｄ変換部（図示せず）に入力される。Ａ／Ｄ変換部では入力信号を電荷の量に応じてデジタル値に変換して出力し、この出力がＣＭＯＳセンサ１０の出力となる。

図３は、このＣＭＯＳセンサ１０の２次元配列された画素の配列構造を示す概略図である。例えば、このＣＭＯＳセンサ１０では、画素が横に１９２０個、縦に１０８０個並べられており、全部で２０７３６００個の画素が配列されている。最も左上に位置する画素のＸ−Ｙアドレスは（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）であり、最も右下に位置する画素のＸ−Ｙアドレスは（Ｘ，Ｙ）＝（１９１９，１０７９）である。なお、画素の数は上記例の場合に限られない。

次に、この撮像装置１００の構成部材である領域指定手段３０と領域密度指定手段４０について説明する。まず、領域指定手段３０は、撮像素子１０の全領域のうち複数の画素を含む所定の領域を指定する。この領域指定手段３０でどのような領域を指定するかについては後述する。領域密度指定手段４０は、領域指定手段３０で指定された領域から読み出す画素の密度を指定する。例えば、領域密度指定手段４０で１を設定した場合には、全ての画素が読み出される。領域密度指定手段４０で１／４が指定された場合には、４画素につき１画素が読み出される。つまり１／４の密度で１画面分の画素の読み出しを行なった場合、５１８，４００個の画素が読み出される。同様に領域指定手段で１／１６が指定されたときは、１６画素につき１画素が読み出され、１画面分の読み出しで１２９，６００画素が読み出される。

撮像素子１０の各画素から信号を読み出す際には、指定された領域については指定された画素密度で信号を読み出す必要がある。そこで、領域指定手段３０及び領域密度指定手段４０からＸＹアドレス制御部２０に、指定された領域及びその領域から読み出す画素の密度の情報が入力される。領域指定手段３０で指定された領域については、その領域について領域密度指定手段４０で指定された画素密度で信号が読み出される。上記指定された領域以外の領域からは通常通りの画素密度、例えば全ての画素から信号が読み出される。

そこで、撮像素子１０の指定された領域及びそれ以外の領域の画素からどのようにして信号が読み出されるかについて、図４及び図５を用いて説明する。図４は、Ｘ−Ｙアドレスがそれぞれ（４８０，２７０），（１４３９，２７０），（４８０，８０９），（１４３９，８０９）の４点で囲まれた矩形の領域を領域Ａ（３０１）、それ以外の領域を領域Ｂと設定した場合の例を示す概略図である。この場合において、領域密度指定手段４０で領域Ａから読み出す画素の密度を１と設定し、領域Ｂから読み出す画素の密度を１／４と設定した場合について検討する。なお、この場合には、全領域を領域Ａ及び領域Ａ以外の部分を領域Ｂとしてそれぞれ指定している。

まず、領域Ａでは、指定された画素の密度が１であるので全ての画素が読み出される。一方、領域Ｂでは、指定された画素の密度が１／４であるので４画素につき１画素読み出される。以上の条件で画面全体を読み出すと、領域Ａでは全ての画素から読み出されるので、読み出される画素は、
９６０×５４０＝５１８４００画素
である。一方、領域Ｂでは１／４の画素から読み出されるので、読み出される画素は、
（１９２０×１０８０−９６０×５４０）÷４＝３８８８００画素
である。全領域について合計すると
５１８４００＋３８８８００＝９０７２００画素
であり、１画面（１フレーム）の読み出しで、９０７２００個の画素が読み出される。

図５は、領域Ａ及び領域Ｂから読み出される画素の配置を示す概略図である。図５の例を用いて、具体的にどのようにして領域Ａ及び領域Ｂの画素から信号を読み出すかについて説明する。ＸＹアドレス制御部２０は、内部で読み出し開始パルスが発生すると、Ｘ−Ｙアドレスの出力を開始し、最初のＸ−Ｙアドレスとして（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）を出力する。この（０，０）のアドレスを含む領域は領域Ｂとして指定されており、領域Ｂは読み出す画素の密度が１／４に指定されている。そこで、ＣＭＯＳセンサ１０が１画素読み出すのにかかる時間を空けて、（Ｘ，Ｙ）＝（２，０）のアドレスを出力する。次いで、（Ｘ，Ｙ）＝（４，０）、（６，０）、‥‥と、Ｘ方向のアドレスが１つおきに増しているＸ−Ｙアドレスを出力する。また、Ｙ＝０の行の最後のアドレス（１９１８，０）を出力した後、Ｙ方向のアドレスも１つおきに設定し、次はＹ＝２の行に移る。すなわち（Ｘ，Ｙ）＝（０，２）の画素を出力する。その後、（２，２）、（４，２）、・・・とＸ−Ｙアドレスを出力し、（１９１８，２）のアドレスを出力した後、次はＹ＝４の行に移る。以上のようにＸ−Ｙアドレスを出力することによって領域Ｂでは４画素につき１画素を読み出すことができる。

次に、領域Ａの画素から信号を読み出す場合について述べる。Ｘ−Ｙアドレスが領域Ａ内のアドレスを指定する際は、領域Ａについては全画素からの読み出しが指定されているので、画素の飛び越しを行なわずに、全てのアドレスを出力する。（Ｘ，Ｙ）＝（４７８，２７０）の画素の次は（４８０，２７０）の画素が出力され、その次は（４８１，２７０）の画素、（４８２，２７０）の画素、・・・となり、（１４３９，２７０）の画素の次は、（１４４０，２７０）の画素が出力される。その後、Ｘ−Ｙアドレスで指定される画素が領域Ａから外れて領域Ｂの範囲に移るので、次は、（１４４２，２７０）の画素が出力され、その後は上述の領域Ｂにおける読み出しに沿って４画素につき１画素が読み出される。一方、Ｙのアドレスについても領域Ａの範囲については、Ｙ＝２７０の行の最後（Ｘ，Ｙ）＝（１９１８，２７０）の画素の次に、（Ｘ，Ｙ）＝（０，２７２）の画素ではなく、（Ｘ，Ｙ）＝（４８０，２７１）の画素を出力する。Ｙ＝２７１の行が（Ｘ，Ｙ）＝（１４３９，２７１）の画素を出力した次は、（Ｘ，Ｙ）＝（０，２７２）の画素から出力する。以後同様に、領域Ａの内側では、全ＸＹアドレスを指定して領域Ａ内の全画素が読み出され、それ以外の領域である領域ＢではＸアドレス及びＹアドレスをそれぞれ１つおきに設定し、４画素につき１画素が読み出される。

図６は、画像処理部５０をさらに備えた別例の撮像装置１００ａの構成を示すブロック図である。画像処理部５０は、撮像素子１０から読み出した信号について所定の信号処理を行って映像信号を出力する。具体的には、画像処理部５０は、全領域から読み出された信号の画素密度を同一の所定の画素密度となるように、各領域の信号を所定の画素密度に変換して映像信号を出力する。そこで、画像処理部５０には、撮像素子１０から読み出された画像データと、領域指定手段３０、領域密度指定手段４０で設定された値が入力される。以上のようにして読み出された画素データは画像処理部５０で処理され、画像データとして出力されるが、このまま出力すると領域毎に違う解像度を持った画像データとなるため、全領域で一様な解像度を持った画像データを得るように信号の画像密度について変換を行なう。

次に、画像処理部５０において、全領域から読み出された信号の画素密度を同一の所定の画素密度となるように、各領域の信号を所定の画素密度に変換して映像信号を出力する方法について、図７を用いて説明する。図７は、（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）付近のＸ−Ｙアドレスの画素の配置を拡大したものである。ここでは、上述の例のように、領域指定手段３０で（４８０，２７０），（１４３９，２７０），（４８０，８０９），（１４３９，８０９）の画素で囲まれた矩形の領域を領域Ａと指定し、領域Ａ以外の範囲を領域Ｂと指定している。また、領域密度指定手段４０で、領域Ａから読み出す画素の密度を１に設定し、領域Ｂから読み出す画素の密度を１／４に指定している。上記条件で画素データが読み出された場合、図７では、（０，０）、（２，０）、（４，０）、（０，２）、（２，２）、・・・の各画素は、データが読み出された画素である。一方、（１，０）、（３，０）、（０，１）、（１，１）、（２，１）、の各画素はデータが読み出されなかった画素である。この場合に、全領域について同一の信号の画素密度として１が設定された場合、領域Ａについては設定された画素密度と同一の画素密度であるため、領域Ａの信号については信号処理の必要はない。一方、領域Ｂについては４画素につき１画素しか読み出されていないので、画素密度が１／４であるため信号の画素密度を変換する必要がある。そこで、画像処理部５０は、領域Ｂで読み出さなかった画素に対して信号の補間を行なう。

例えば、読み出さなかった画素の信号をその両側を挟む画素の信号の平均値とする場合の例を以下に示す。
（ａ）信号が読み出されなかった画素（１，０）については、画素（０，０）の信号と画素（２，０）の信号との平均をとり、その平均値を画素（１，０）の信号とする。同様に画素（３，０）については、画素（２，０）の信号と画素（４，０）の信号との平均値を、画素（３，０）の信号とする。
（ｂ）また、画素（０，１）については、画素（０，０）と画素（０，２）の信号の平均値を画素（０，１）の信号とする。同様に、画素（２，１）については、画素（２，０）と画素（２，２）の信号の平均値を画素（２，１）の信号とする。
（ｃ）画素（１，１）については、接する４点の画素(０，０）、画素(２，０）、画素（０，２）、画素（２，２）の各信号の平均値を画素（１，１）の信号とする。
このようにして、読み出した画素の信号から読み出されなかった画素の信号を補間によって作成して全画素についての映像信号を出力する。なお、補間方法は、上述のように両側の画素の信号の平均値を用いる場合に限られず、他の補間方法を用いてもよい。

撮像素子内に画素混合手段を備えた場合の例を示す。図８は、画素混合指定部４２を備えた場合の撮像素子１００ｂの構成を示すブロック図である。

領域指定手段３０、領域密度指定手段４０で１以外の値が指定された領域を読み出すとき、画素混合指定部４２が画素混合を指示する。画素混合が指定された場合、ＣＭＯＳセンサは出力が指定された画素密度になるように画素の混合を行い、画素値を出力する。

例えば、図４にてＸ−Ｙアドレスがそれぞれ（４８０，２７０），（１４３９，２７０），（４８０，８０９），（１４３９，８０９）の４点で囲まれた矩形の領域が領域Ａ（３０１）、それ以外の領域が領域Ｂと設定され、領域Ｂの密度が１／４と設定されていた場合、画素（０，０）の読み出しを指示すると、画素（０，０）、（０，１）、（１，０）、（１，１）の値が混合され出力される。

図９は、画素混合指定手段４２を備えた撮像素子の回路構成を表したものである。画素混合が指定された場合、撮像素子内の隣り合う行選択線と列選択線が１つおきに接続され、ある画素の読み出しが指定されるとその画素が含まれる２×２画素ブロック全てが選択され、それぞれの画素に格納された画素値の合計が出力される。

また、図１０は、画素混合手段２８を備えた撮像素子の別の回路構成を表したものである。上記と同様に、図４にてＸ−Ｙアドレスがそれぞれ（４８０，２７０），（１４３９，２７０），（４８０，８０９），（１４３９，８０９）の４点で囲まれた矩形の領域が領域Ａ（３０１）、それ以外の領域が領域Ｂと設定され、領域Ｂの密度が１／４と設定されていた場合、画素（０，０）の読み出しを指示すると、画素（０，０）、（０，１）、（１，０）、（１，１）の値が連続で順番に読み出され、画素値バッファに格納される。４つの画素全てが読み出されて画素値バッファに格納されたら、画素値バッファ２６の値を画素混合手段２８で混合し出力する。

以上のように、領域指定手段３０で撮影する被写体の領域を指定し、領域密度指定手段４０でその領域から読み出す画素の密度を高くする。また、被写体の存在しない、領域指定手段３０で指定されなかった領域については、それほど注目されない部分であるので、読み出す画素の密度を下げる。このようにすることで全ての画素データを読み出す必要がなくなり、画素データの読み出し時間が短縮され、フレームレートを上げることが可能となる。

次に、本発明の実施の形態１に係る撮像方法について図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は、本発明の実施の形態１に係る撮像方法のフローチャートである。
（ａ）領域指定手段３０で、複数の画素を含む所定の領域を指定する（Ｓ０１）。なお、全領域について複数の領域を指定してもよい。
（ｂ）領域密度指定手段４０で、指定された領域から読み出す画素の密度を指定する（Ｓ０２）。例えば、画素密度１の場合には全ての画素を読み出し、画素密度１／４の場合には４画素につき１画素を読み出すことを規定する。その詳細は上述の通りである。
（ｃ）指定された領域から指定された密度で画素から信号出力させる（Ｓ０３）。
（ｄ）画素処理部５０で、全領域の信号の画素密度を同一の所定の画素密度となるように、各領域の信号の画素密度を所定の画素密度に変換する（Ｓ０４）。このステップＳ０４の詳細は後述する。
（ｅ）撮像素子１０の全領域にわたって同一の所定の画素密度の映像信号を出力する（Ｓ０５）。

図１２は、図１１のステップＳ０４の詳細を示すフローチャートである。
（ｉ）全領域について同一の所定の画素密度を設定する（Ｓ１１）。
（ｉｉ）指定された領域の信号が設定画素密度と同一の所定の画素密度か判断する（Ｓ１２）。同一と判断された場合には、ステップＳ１５に移行する。
（ｉｉｉ）指定された領域の信号の画素密度が設定画素密度より低い場合には、設定画素密度に合わせるように補間によって欠損している画素の信号を生成する（Ｓ１３）。この場合、両側の画素の信号の平均値を用いる場合に限られず、複数の画素にわたる高次線形関数やその他の関数を用いて補間を行ってもよい。その後、ステップＳ１５に移行する。
（ｉｖ）指定された領域の信号の画素密度が設定画素密度より高い場合には、設定画素密度に合わせるように余分の画素の信号を間引く（Ｓ１４）。その後、ステップＳ１５に移行する。
（ｖ）指定された領域以外の領域の信号が設定画素密度と同一の画素密度か判断する（Ｓ１５）。同一と判断された場合には、ステップＳ１８に移行する。
（ｖｉ）指定された領域以外の信号の画素密度が設定画素密度より低い場合には、設定画素密度に合わせるように補間によって欠損している画素の信号を生成する（Ｓ１６）。その後、ステップＳ１８に移行する。
（ｖｉｉ）指定された領域以外の信号の画素密度が設定画素密度より高い場合には、設定画素密度に合わせるように余分の画素の信号を間引く（Ｓ１７）。その後、ステップＳ１８に移行する。
（ｖｉｉｉ）全領域で同一の設定画素密度の映像信号を得る（Ｓ１８）。

（実施例１）
次に、実施例１に係る撮像装置１００ｃについて、図１３を用いて説明する。図１３は、動き検出部３２をさらに備えた撮像装置１００ｃの構成を示すブロック図である。この撮像装置１００ｃは、実施の形態１に係る撮像装置と比較すると、動き検出部３２を備える点で相違する。この撮像装置１００ｃでは、動き検出部３２によって検出した動体を含む領域を領域指定手段３０で指定される領域とする。

この動き検出部３２における信号処理について説明する。
（ａ）あらかじめ画像処理部５０で処理された映像信号（画像データ）が動き検出部３２に入力される。
（ｂ）動き検出部３２では、複数の画素を含む所定の小領域ごとにフレーム間の差分をとる。なお、画素ごとにフレーム間の差分をとってもよい。
（ｃ）小領域内の各画素の信号のフレーム間での差分の平均値が、しきい値σ１より大きいときは、その小領域内に動体があると判断し、しきい値σ１以下であれば動体がない、すなわち被写体が静止していると判断する。
（ｄ）動体があると判断された小領域が多く集まっている部分を矩形領域として切り出し、その矩形領域を囲む頂点の座標を領域指定手段３０と領域密度指定手段４０とに対して出力する。
（ｅ）領域指定手段３０では、動き検出部３２で指定された領域を指定する。また、領域密度指定手段４０では、上記指定された領域を高い画素密度で読み出すように画素密度を設定する。
（ｆ）ＸＹアドレス制御部２０は、領域指定手段３０及び領域密度指定手段４０から入力された情報に基づいてＸ−Ｙアドレスを生成し、撮像素子１０から読み出す画素を制御する。

また、画像処理部５０で、領域密度指定手段４０で指定された画素密度の中で最も小さい値である最小密度値と、全ての領域の画素の密度が等しい画像を作成し、検出部３２の入力映像信号とすることもできる。

検出部３２の入力画像の画素密度が、最小密度値とすることで、入力画像の画素データ量が削減され、動き検出部の処理量を削減することが可能となる。

全画面が最小密度値と同じ密度の画像を作る方法として、画素間引きを用いる方法がある。例えば最小密度値が１／４のとき、図３で示される画素の配列構造をとるときの左上付近の画素は、（１，０）、（０，１）、（１，１）が間引かれ、（０，０）のみを使って画像を作る。

また、その他の方法として隣接画素を用いる方法もある。これは、例えば最小密度値が１／４のとき、図３で示される画素の配列構造をとるときの左上付近の画素は、（０，０）、（１，０）、（０，１）、（１，１）の４つの隣接する画素の平均を画素値とする方法である。

この実施例１において、動き検出部３２で検出した動体を含む領域を領域指定手段３０で指定する領域とすることによる効果について説明する。通常、撮影対象の中で動きのある部分は、人物など主要な被写体であることが多い。そのため、動きのある部分の画素密度を上げることで、注目されうる被写体の解像度を上げることができ、全体として解像度が高いと感じられる画像を得ることが可能となる。

なお、上記実施例１で、さらに、動き検出部３２で検出した動体を含む領域の画素密度を下げ、動体を含まない領域、すなわち動きの少ない部分から読み出す画素密度を上げて、解像度が高いと感じられる画像を得る方法もある。動画像においては、動きの大きい部分は見ている者がはっきりと画像を捉えきれないために、解像度を落としても影響が少ない場合がある。このような場合は、この部分の画素密度を下げて、静止している部分をよりはっきりとした画像にすることにより、全体として解像度が高いと感じられる画像を得ることが可能となる。

図１４は、動き検出部３２によって検出した動体を含む領域を領域指定手段３０で指定する領域とするフローチャートである。
（ｉ）動き検出部３２で時間的に連続するフレーム間で各画素の信号の差分をとる（Ｓ２１）。
（ｉｉ）フレーム間で信号変化の大きい画素を検出する（Ｓ２２）。
（ｉｉｉ）信号変化の大きい画素を含む矩形領域を特定する（Ｓ２３）。なお、ここでは信号変化の大きい画素を全体として含む一つの矩形領域として特定したがこれに限られず、信号変化の大きな画素を囲む微少な矩形領域を複数含む矩形領域の組み合わせとして特定してもよい。
（ｉｖ）上記特定した矩形領域を領域指定手段３０で指定する領域とする（Ｓ２４）。

（実施例２）
次に、実施例２に係る撮像装置１００ｄについて、図１５を用いて説明する。図１５は、周波数成分検出部３４をさらに備えた撮像装置１００ｄの構成を示すブロック図である。この撮像装置１００ｄは、実施の形態１に係る撮像装置と比較すると、周波数成分検出部３４を備える点で相違する。この撮像装置１００ｄでは、周波数成分検出部３４によって検出した動体を含む領域を領域指定手段３０で指定される領域とする。

この周波数成分検出部３４における信号処理について説明する。
（ａ）画像処理部５０で処理された１フレームの画像データを周波数成分検出部３４に入力する。
（ｂ）周波数成分検出部３４では、１フレームの映像信号を処理して高周波数成分を有する画素の領域を特定する。具体的には、ハイパスフィルターにより閾値周波数Ｆより低い周波数成分をカットし、高周波数成分のみを残す。
（ｃ）高周波数成分を多く含む領域を矩形領域として特定する。その矩形領域の座標を領域指定手段３０と領域密度指定手段４０とに対して出力する。
（ｄ）上記特定した矩形領域を領域指定手段３０で指定する領域とする。領域指定手段３０では、周波数成分検出部３４で特定された領域を指定する。また、領域密度指定手段４０では、上記指定された領域を高い画素密度で読み出すよう値を設定する。
（ｅ）ＸＹアドレス制御部２０は、領域指定手段３０及び領域密度指定手段４０から入力された情報に基づいてＸ−Ｙアドレスを生成し、撮像素子１０から読み出す画素を制御する。

この実施例２において、周波数成分検出部３４で検出した高周波数成分を含む領域を領域指定手段３０で指定する領域とすることによる効果について説明する。通常、高周波数成分は画像のエッジ部分に現れるので、以上のように高周波数成分を含む領域を指定し、その領域から高い画素密度で読み出すことでエッジ部分が明瞭な画像を得ることが可能となる。

図１６は、実施例２に係る撮像装置１００ｄに水平ライン／垂直ライン指定手段を追加した図である。この水平ライン／垂直ライン指定手段で指定された水平ラインと垂直ラインは、全てのフレームで全画素読み出される。また、指定される水平ラインと垂直ラインは、通常、画面内において、一定の割合で一様に指定されるのが望ましい。

例えば、フルＨＤ（１９２０×１０８８画素）画面を水平ライン／垂直ライン指定手段で指定するとき、水平ラインを２０ラインに１ライン、垂直ラインを１０ラインに１ラインとすると、指定される水平ラインは、上から１番目、２１番目、４１番目、‥、１０８１番目となり、指定される垂直ラインは、左から１番目、１１番目、２１番目、‥、１９１１番目となる。

読み出された水平ラインと垂直ラインは、画像処理部５０を通って周波数成分検出部３４に入力される。周波数成分検出部３４では、入力された水平ラインと垂直ラインをもとに高周波成分の検出を行なう。

周波数成分検出部３４に入力する画像データを全画素読み出した水平ライン、垂直ラインとする効果を次に説明する。

高周波成分は、エッジ部分に現れるが、領域密度指定手段４０で画素の間引きや混合が指定されると、エッジ部分が鈍る傾向にあり、読み出す密度によってエッジの検出精度が変わってくる。そこで、周波数成分検出部３４で高周波成分を検出する際は、全画面の条件を等しくした上で検出することで、画面内で偏りのないエッジの検出が可能となる。

図１７は、高周波成分検出によって画像のエッジを含む領域を領域指定手段３０で指定する領域とするフローチャートである。
（ｉ）周波数成分検出部３４で１フレームの映像信号を処理して高周波成分を有する画素を特定する（Ｓ３１）。
（ｉｉ）高周波成分を含む領域を矩形領域として特定する（Ｓ３２）。なお、ここでは高周波数成分を多く含む領域を一つの矩形領域として特定したが、これに限らず、複数の高周波数成分を含む微少な矩形領域からなる組み合わせでこれを特定してもよい。
（ｉｉｉ）特定した矩形領域を領域指定手段３０で指定する領域とする（Ｓ３３）。

（実施例３）
次に、実施例３に係る撮像装置１００ｆについて、図１８を用いて説明する。図１８は、フォーカス制御部３６をさらに備えた撮像装置１００ｆの構成を示すブロック図である。この撮像装置１００ｆは、実施の形態１に係る撮像装置と比較すると、フォーカス制御部３６を備える点で相違する。この撮像装置１００ｆでは、フォーカス制御部３６によってフォーカスを合わせるために用いた測距点を含む領域を領域指定手段３０で指定される領域とする。

このフォーカス制御部３６における信号処理について説明する。
（ａ）フォーカス制御部３６は、測距点の画素を含む矩形領域を切り出す。カメラシステムのフォーカスを制御しているフォーカス制御部３６では、ピントを合わせる測距点を自動で、又は、撮影者の操作によって定めているが、そのいずれであってもよい。また、測距点を中心付近に固定しているシステムもある。なお、測距点を含む画素を含む矩形領域の大きさはあらかじめ設定した大きさである。ただし、矩形領域の大きさを任意に制御してもよい。
（ｂ）フォーカス制御部３６は、上記切り出した矩形領域の座標を領域指定手段３０と領域密度指定手段４０とに対して出力する。
（ｃ）領域指定手段３０では、フォーカス制御部３６で切り出した領域を指定する。また、領域密度指定手段４０では、上記指定された領域を高い画素密度で読み出すよう画素密度を指定する。
（ｄ）ＸＹアドレス制御部２０は、領域指定手段３０及び領域密度指定手段４０から入力された情報に基づいてＸ−Ｙアドレスを生成し、撮像素子１０から読み出す画素を制御する。

この実施例３において、フォーカス制御部３６で切り出した測距点を含む領域を領域指定手段３０で指定する領域とすることによる効果について説明する。通常、フォーカスを合わせるために用いた測距点を含む領域は、主要な被写体である。そのため、測距点を含むエリアの画素密度を上げることで、主要な被写体の解像度を上げることが可能となり、全体として解像度が高いと感じられる画像を得ることが可能となる。

図１９は、フォーカスを合わせるために用いた測距点を含む領域を領域指定手段３０で指定する領域とするフローチャートである。
（ｉ）フォーカス制御部３６でフォーカスを合わせるために用いた測距点を得る（Ｓ４１）。
（ｉｉ）測距点の画素を含む矩形領域を特定する（Ｓ４２）。なお、測距点を含む画素を含む矩形領域の大きさは、あらかじめ設定した大きさであるが、他の方法を組み合わせて被写体を含む大きさを特定してもよい。
（ｉｉｉ）上記特定した矩形領域を領域指定手段３０で指定する領域とする（Ｓ４３）。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る撮像装置について図２０〜図２３を用いて説明する。この撮像装置２００は、実施の形態１に係る撮像装置と比較すると、撮像素子１０ａの全領域をあらかじめ複数の領域（領域０〜領域１１）に分割し、領域密度指定手段４０で各領域から読み出す画素の密度を指定する点で相違する。すなわち、あらかじめ複数の所定の領域に分割しているので領域指定手段を有しない点で実施の形態１の撮像装置とは相違している。図２０は、この撮像装置２００の構成を示すブロック図である。この撮像装置２００では、図２１に示すように、撮像素子１０ａを横４×縦３の１２の領域（領域０〜領域１１）に分割する。左上から右に向かって領域０、領域１、領域２と設定し、右下の領域を領域１１とする。それぞれの領域は１７２８００個の画素を有する。これらの各領域から読み出す画素の密度は、領域密度指定手段４０によって指定する。例えば、領域１、領域２、領域５、及び領域６に、画素密度１を設定し、それ以外の領域には画素密度１／４を設定した場合について説明する。画素密度１を指定した領域１、領域２、領域５、及び領域６については全画素を読み出し、画素密度１／４を指定したそれ以外の領域では縦方向、横方向ともに１画素おきに読み出す。例えば、Ｘ方向へは、座標（０，０）の次は（２，０）、その次は（４，０）といったように、Ｙ方向の画素も同様に（０，０）の次は（０，２）、（０，４）…と読み出す。すなわち画素密度１／４を指定した領域では４画素に１画素が読み出される。こうして読み出された画素数は１フレーム全体で
１７２８００×４＋４３２００×８＝１０３６８００
となる。１フレームで全画素を読み出す場合には２０７３６００画素を読み出さなければならないが、この場合は２分の１の画素を読み出せばすむ。

上記の条件の場合、解像度の高い領域と低い領域との２つの領域が現れるが、全領域について高い解像度、すなわち同一の画素密度として画素密度１を設定した場合、上述したように解像度の低い領域の信号をアップコンバートすることで、全体として同じ画素密度の映像信号が得られる。これによって、全体として高い解像度の画像として出力される。この場合、領域１、領域２、領域５、及び領域６は画素密度１なので、そのままの解像度でよく、それ以外の領域は画素密度１／４なので、領域１、領域２、領域５、領域６と同じ解像度になるように信号の画素密度を１にするようにアップコンバートする。アップコンバートの方法は上述の方法と同じ方法を用いる。

なお、高い解像度の領域としては被写体が写っている部分を選択したり、動画画像を見る際に最も注目されるであろう領域を選択する。こうすることで、動画画像を見るときの注目される領域を高い解像度で撮影することができ、全体的に解像度が高い画像であるかのような印象を見るものに与えることが可能となる。

また、以上のように動作させることで、高いフレームレートで動作させる際に、１フレーム時間内で撮像素子から得られる画素数が限られる場合でも、解像度が高いと感じられるような動画画像を撮影することが可能となる。

図２２は、実施の形態２に係る撮像方法のフローチャートである。
（ａ）撮像素子１０ａの全領域を複数の領域（領域０〜領域１１）に分割する（Ｓ５１）。
（ｂ）分割された各領域から読み出す画素の密度を指定する（Ｓ５２）。
（ｃ）各領域から指定された密度で画素から信号出力させる（Ｓ５３）。
（ｄ）全領域の信号の画素密度を同一の所定の画素密度となるように、各領域の信号の画素密度を所定の画素密度に変換する（Ｓ５４）。このステップＳ５４の詳細は後述する。
（ｅ）撮像素子１０ａの全領域にわたって同一の画素密度の映像信号を出力する（Ｓ５５）。

図２３は、上記ステップＳ５４の詳細を示すフローチャートである。
（ｉ）全領域について同一の所定の画素密度を設定する（Ｓ６１）。
（ｉｉ）分割された複数の領域から順に各領域を選択する（Ｓ６２）。
（ｉｉｉ）この領域の信号は設定画素密度と同一の画素密度か判断する（Ｓ６３）。同一であると判断された場合には、ステップＳ６６に移行する。
（ｉｖ）ステップＳ６３で、その領域の信号の画素密度が設定画素密度より低い場合には、設定画素密度に合わせるように補間によって欠損している画素の信号を生成する（Ｓ６４）。その後、ステップＳ６６に移行する。
（ｖ）ステップＳ６３で、その領域の信号の画素密度が設定画素密度より高い場合には、設定画素密度に合わせるように余分の画素の信号を間引く（Ｓ６５）。その後、ステップＳ６６に移行する。
（ｖｉ）全ての領域について設定画素密度に合わせたか判断する（Ｓ６６）。設定画素密度に合わせていない領域が残っている場合には、ステップＳ６２に戻る。全ての領域について設定画素密度に合わせている場合にはステップＳ６７に移行する。
（ｖｉｉ）全領域で同一の設定画素密度の映像信号を得る（Ｓ６７）。

なお、以上の本発明に係る部分は、ソフトウエアで制御することも可能であり、ＬＳＩチップ内にハードウエアとして実装することも可能である。

本発明による撮像装置は、動画画像の撮影、特に、フレームレートの高い動画を撮影するときや、ハイビジョン映像等の１フレームの画素数が非常に多いフレームを撮影するときに用いることができる。

本発明の実施の形態１に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。 撮像素子の回路構成を示す概略図である。 撮像素子上にある画素の配置を表した図である。 領域指定手段によって、Ｘ−Ｙ座標（４８０，２７０），（１４３９，２７０），（４８０，８０９），（１４３９，８０９）で囲まれた矩形領域が指定されたときの撮像素子上にある画素の配置を表した図である。 図４において領域密度指定手段で１／４が設定されたときの読み出される画素と読み出されない画素の配置を示した図である。 画像処理部をさらに備える別例の撮像装置の構成を示すブロック図である。 撮像素子から読み出される画素の位置を示す概略図である。 画素混合指定部を備えた場合の撮像素子の構成を示すブロック図である。 画素混合指定手段を備えた撮像素子の回路構成を示す概略図である。 画素混合手段を備えた撮像素子の別例の回路構成を示す概略図である。 本発明の実施の形態１に係る撮像方法のフローチャートである。 図１１のステップＳ０４の詳細を示すフローチャートである。 動き検出部をさらに備えた撮像装置の構成を示すブロック図である。 図１１のステップＳ０１について、動き検出により検出した動体を含む領域を領域指定手段で指定する領域とするフローチャートである。 周波数検出部をさらに備えた撮像装置の構成を示すブロック図である。 実施例２に係る撮像装置に水平ライン／垂直ライン指定手段を追加したブロック図である。 図１１のステップＳ０１について、高周波成分検出によって画像のエッジを含む領域を領域指定手段で指定する領域とするフローチャートである。 フォーカス制御部をさらに備えた撮像装置の構成を示すブロック図である。 図１１のステップＳ０１について、フォーカスを合わせるために用いた測距点を含む領域を領域指定手段で指定する領域とするフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。 撮像素子の分割された各領域を表す概略図である。 本発明の実施の形態２に係る撮像方法のフローチャートである。 図２２のステップＳ５４の詳細を示すフローチャートである。

符号の説明

１０、１０ａ 撮像素子、１２ フォトダイオード、１４ アンプ、２０ ＸＹアドレス制御部、２２ 水平選択回路、２４ 垂直選択回路、２６ 画素値バッファ、２８ 画素値混合手段、３０、３０ａ 領域指定手段、３２ 動き検出部、３４ 周波数成分検出部、３６ フォーカス制御部、４０ 領域密度指定手段、４２ 画素混合指定部、４４ 水平／垂直ライン指定手段、５０ 画像処理部、１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ、１００ｆ、２００ 撮像装置

Claims (22)

1. 撮影対象からの光を光電変換して電荷を生成する素子と、前記素子で発生した電荷を蓄積して蓄積電荷そのもの又は前記蓄積電荷の量を表す信号を出力する部分とを含む画素が２次元配列された撮像素子と、
   前記撮像素子の複数の画素を含む所定の領域を指定する領域指定手段と、
   前記領域指定手段で指定された領域における前記撮像素子から出力される画素データの密度を指定する領域密度指定手段と
   を備える撮像装置。
2. 前記撮像素子において、前記領域指定手段と前記領域密度指定手段で密度を指定された領域を読み出す際、読み出す画素を間引くことにより、撮像素子から出力される画素のデータの密度が、前記領域密度指定手段で指定された値となるように制御される請求項１に記載の撮像素子。
3. 前期撮像素子において、撮像素子内に画素混合手段を備え、前記領域指定手段と前記領域密度指定手段で密度を指定された領域を読み出す際、前記画素混合手段によって画素混合することにより、撮像素子から出力される画素のデータの密度が、前記領域密度指定手段で指定された値となるように制御される請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記撮像素子からの出力に対して所定の信号処理を行って映像信号を出力する画像処理部と、
   前記画像処理部から出力された映像信号から動体を含む領域を特定する動き検出部と
   をさらに備え、
   前記動き検出部で特定された領域を前記領域指定手段で指定する領域とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮像装置。
5. 前記領域密度指定手段で指定された画素密度の中で最も小さい値である最小密度値に、全ての領域の画素の密度が等しくなるような画像を作成する手段を画像処理部に設け、
   全ての領域の画素の密度が最小密度値に等しい画像を、動き検出部の入力映像信号とすることを特徴とした請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記画像処理部にて、全ての領域の画素の密度が前記最小密度値に等しい画像を作る際、画素間引きによって画像を作ることを特徴とした請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記画像処理部にて、全ての領域の画素の密度が前記最小密度値に等しい画像を作る際、隣接画素の平均を取ることによって画像を作ることを特徴とした請求項５に記載の撮像装置。
8. 前記動き検出部は、前記画像処理部から出力された時間的に連続する所定のフレーム間で、所定の閾値以上の信号変化を示す複数の画素を含む領域を、動体を含む領域として特定することを特徴とする請求項４から７のいずれか一項に記載の撮像装置。
9. 前記領域密度指定手段は、前記動き検出部で特定された領域から読み出す画素の密度を、前記特定された領域以外の領域から読み出す画素の密度よりも高い密度で設定することを特徴とする請求項４から７のいずれか一項に記載の撮像装置。
10. 前記領域密度指定手段は、前記動き検出部で特定された領域から読み出す画素の密度を、前記特定された領域以外の領域から読み出す画素の密度よりも低い密度で設定することを特徴とする請求項４から７のいずれか一項に記載の撮像装置。
11. 前記撮像素子からの出力に対して所定の信号処理を行って映像信号を出力する画像処理部と、
    前記画像処理部から出力された１フレームの映像信号をデータ処理して高周波数成分を含む画素を含む領域を特定する周波数成分検出部と
    をさらに備え、
    前記周波数成分検出部で特定された前記領域を前記領域指定手段で指定する領域とすることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の撮像装置。
12. 前記撮像素子に対して、全てのフレームで読み出す水平ラインを指定する水平ライン指定手段と、全てのフレームで読み出す垂直ラインを指定する垂直ライン指定手段のどちらか片方、もしくは両方を設け、
    これら水平ライン指定手段、垂直ライン指定手段で指定されたラインの画素データを、前記周波数成分検出部の入力とすることを特徴とした請求項１１に記載の撮像装置。
13. 前記撮像素子からの出力に対して所定の信号処理を行って映像信号を出力する画像処理部と、
    前記撮像装置の画像のフォーカス制御を行なうフォーカス制御部と
    をさらに備え、
    前記フォーカス制御部でフォーカスを合わせるために用いた測距点を含む領域を前記領域指定手段で指定する領域とすることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の撮像装置。
14. 前記画像処理部は、全領域から読み出された信号の画素密度を同一の所定の画素密度となるように、前記各領域の信号を前記所定の画素密度に変換して映像信号を出力することを特徴とする請求項２から１３のいずれか一項に記載の撮像装置。
15. 撮影対象からの光を光電変換して電荷を生成する素子と、前記素子で発生した電荷を蓄積して蓄積電荷そのもの又は前記蓄積電荷の量を表す信号を出力する部分とを含む画素が２次元配列された撮像素子と、
    前記撮像素子をあらかじめ複数の所定の領域に分割しておき、前記各領域から読み出す画素の密度を指定する領域密度指定手段と
    を備えることを特徴とする撮像装置。
16. 前記撮像素子からの出力に対して所定の信号処理を行って映像信号を出力する画像処理部をさらに備え、
    前記画像処理部において、全領域から読み出された信号の画素密度を同一の所定の画素密度となるように、前記各領域の信号を前記所定の画素密度に変換して映像信号を出力することを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置。
17. 前記撮像素子は、ＣＭＯＳ型撮像素子であることを特徴とする請求項１から１６のいずれか一項に記載の撮像装置。
18. 前記撮像素子から読み出す画素の制御を行うアドレス制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載の撮像装置。
19. 画素が２次元配列された撮像素子によって撮像する方法であって、
    前記撮像素子から複数の画素を含む所定の領域を指定するステップと、
    指定された前記領域から読み出す画素の密度を指定するステップと、
    指定された前記領域から指定された画素密度で信号を読み出すステップと、
    全領域の信号の画像密度を同一の所定の画素密度となるように、前記各領域の信号を前記所定の画素密度に変換して映像信号を出力するステップと
    を含むことを特徴とする撮像方法。
20. 指定された前記領域から読み出す画素の密度を指定するステップにおいて、前記指定された領域から読み出す画素の密度を、前記指定された領域以外の領域よりも高い画素密度に指定することを特徴とする請求項１９に記載の撮像方法。
21. 指定された前記領域から読み出す画素の密度を指定するステップにおいて、前記指定された領域から読み出す画素の密度を、前記指定された領域以外の領域よりも低い画素密度に指定することを特徴とする請求項１９に記載の撮像方法。
22. 前記撮像素子は、ＣＭＯＳ型撮像素子であることを特徴とする請求項１９から２１のいずれか一項に記載の撮像方法。
    

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