JP2007336092A - 撮像装置、撮像方法 - Google Patents

Abstract

【課題】感度の変化に対応した高品質な画像信号を得ることのできる撮像装置、及び撮像方法を提供する。
【解決手段】被写体からの入射光を光電変換することにより信号電荷を得て、該信号電荷を基に画像信号を生成して、該画像信号をＮ個（Ｎは整数）の出力端から出力するＮ出力方式、及び前記画像信号をＭ個（Ｍは整数でＭ＜Ｎ）の出力端から出力するＭ出力方式のいずれかの出力方式で前記画像信号を出力することを切り替えることが可能な撮像手段と、前記撮像手段に対するＩＳＯ感度を設定する感度設定手段と、前記感度設定手段で設定された感度に応じて、前記撮像手段が前記画像信号を出力する前記出力方式を切り替える制御を行う制御手段と、を有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、撮像装置、及び撮像方法に関し、特に生成した画像信号を分割して出力することのできる撮像素子を有する撮像装置、及び撮像方法に関する。

撮像素子の高速読出しを目的とし、この目的を実現させるため多出力にしたり、水平転送路を複数有したりする撮像素子や撮像装置が特許文献１及び２により提案されている。すなわち特許文献１では、画面の選択された部分から得られる信号電荷だけを読み出して転送し、２つの出力アンプからアナログ信号として読み出す撮像装置が開示されている。また、特許文献２では、固体撮像素子およびその駆動方法は画面を左右分割するのではなく、上下に分割し、それぞれ上端側と下端側に水平転送路を配して、画像信号を読み出すことが開示されている。

さらに、特許文献３では、固体撮像素子の水平転送路の一端側を２つに分岐させておき、感度に応じて出力段を選択することが開示されている。

このように、生成したアナログ信号を複数の分割数に分割して出力する撮像素子を有するデジタルカメラ等に用いられているＣＣＤ（電荷結合素子）エリアセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子や、該撮像素子から得られる画像信号を処理する部品は、個体差によりその特性が異なっている。従って、生成したアナログ信号を２つに分割して出力する撮像素子を有するデジタルカメラでは、それらの部品で処理された画像信号が示す画像の見栄えが各分割領域間で異なることとなり、好ましくない。

生成したアナログ信号を２つに分割して出力する撮像素子を有するデジタルカメラの構成を、図１４を用いて説明する。同図に示されるように、ＣＣＤエリアセンサにより生成された画像信号は、２つのＣＤＳ回路（相関２重サンプリング回路）及びＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器に出力される。以下、このようにアナログ信号を２つに分割して出力することを２出力と表現する。

このような構成での２つに分割されたアナログ信号においては、ＯＢ（Optical Black）部に対応するＣＤＳにおける基準電圧の差（ＯＢ段差）が異なる。なお、ＯＢ部とは、被写体からの光が遮断された有効画素領域の外枠部分で、基準電圧とはそのＯＢ部で検出される電圧である。

このＯＢ段差の違いは、感度が高くなるほど強調される。例えば、ＯＢ段差が２ｍＶとする。また、ＩＳＯ１００での飽和出力信号レベルが４００ｍＶとすると、その影響度は０．５％なので、画質的に許容できる可能性もある。

しかし、ＩＳＯ２００では、飽和出力レベルが２００ｍＶであるので、影響度は１．０％となり、同様にＩＳＯ４００では２．０％、ＩＳＯ８００では４．０％、ＩＳＯ１６００では８．０％となる。

このように、感度が高くなるほど２出力でのＯＢ段差は強調されるが、感度が高くなるほど強調されるのはＯＢ段差に限らず、２出力で出力されたそれぞれのアナログ信号が増幅されることで更に画像の見栄えの違いが目立つこととなる。
特開２００４−１９４０２３号公報 特開平１１−１０３４２１号公報 特開平８−２９８６２６号公報

このように、生成した画像信号を複数の分割数に分割して出力する撮像素子を有する従来の撮像装置では、感度の変化に対応した高品質な画像信号を得ることができなかった。

本発明は上記問題点に鑑み、感度の変化に対応した高品質な画像信号を得ることのできる撮像装置、及び撮像方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、被写体からの入射光を光電変換することにより信号電荷を得て、該信号電荷を基に画像信号を生成して、該画像信号をＮ個（Ｎは整数）の出力端から出力するＮ出力方式、及び前記画像信号をＭ個（Ｍは整数でＭ＜Ｎ）の出力端から出力するＭ出力方式のいずれかの出力方式で前記画像信号を出力することを切り替えることが可能な撮像手段と、前記撮像手段に対するＩＳＯ感度を設定する感度設定手段と、前記感度設定手段で設定された感度に応じて、前記撮像手段が前記画像信号を出力する前記出力方式を切り替える制御を行う制御手段と、を有する。

ここで、請求項１に記載の発明では、撮像手段は、被写体からの入射光を光電変換することにより信号電荷を得て、該信号電荷を基に画像信号を生成して、該画像信号をＮ個（Ｎは整数）の出力端から出力するＮ出力方式、及び前記画像信号をＭ個（Ｍは整数でＭ＜Ｎ）の出力端から出力するＭ出力方式のいずれかの出力方式で前記画像信号を出力することを切り替えることが可能であり、感度設定手段は、前記撮像手段に対するＩＳＯ感度を設定し、制御手段は、前記感度設定手段で設定された感度に応じて、前記撮像手段が前記画像信号を出力する前記出力方式を切り替える制御を行うので、各出力端から出力され処理された画像信号が示す画像の見栄えが異なることによる画像の見栄えの違いを減らすことができるため、感度の変化に対応した高品質な画像信号を得ることができる。

また、請求項２に記載の発明は、前記制御手段は、前記感度が予め定められた閾値以上の場合に、前記撮像手段が前記画像信号を出力する前記出力方式を前記Ｍ出力方式に切り替え、前記感度が前記閾値未満の場合に、前記撮像手段が前記画像信号を出力する前記出力方式を前記Ｎ出力方式に切り替える制御を行う。

ここで、請求項２に記載の発明では、Ｎより小さいＭ個の出力端により出力されるため、各出力端から出力された画像信号が示す画像の違いを減らすことができるので、感度の変化に対応した高品質な画像信号を得ることができる。

また、請求項３に記載の発明は、前記感度設定手段は、前記被写体からの入射光に応じて自動的に感度を設定する。

ここで、請求項３に記載の発明では、自動的に感度を設定する例えばＩＳＯオートなどの機能が搭載された撮像装置においても感度の変化に対応した高品質な画像信号を得ることができる。

また、請求項４に記載の発明は、前記感度設定手段は、ユーザにより入力された感度を設定する。

ここで、請求項４に記載の発明では、ユーザにより入力された感度を設定する機能が搭載された撮像装置においても感度の変化に対応した高品質な画像信号を得ることができる。

また、請求項５に記載の発明は、前記制御手段は、前記ユーザにより入力された感度に応じて前記撮像手段が前記画像信号を出力する前記出力方式を前記Ｍ出力方式に切り替えた場合に、撮影速度が遅くなる旨の警告を表示する制御を行う。

ここで、請求項５に記載の発明では、撮影速度が遅くなる警告をユーザに表示することができる。

また、請求項６の発明は、被写体からの入射光を光電変換することにより得られた信号電荷を得て、該信号電荷を基に画像信号を生成して、該画像信号をＮ個（Ｎは整数）の出力端から出力するＮ出力方式、及び前記画像信号をＭ個（Ｍは整数でＭ＜Ｎ）の出力端から出力するＭ出力方式のいずれかの出力方式で前記画像信号を出力することを切り替えることが可能な撮像素子を有する撮像装置における前記撮像素子に対するＩＳＯ感度を設定する感度設定段階と、前記感度設定段階で設定された感度に応じて、前記撮像素子が前記画像信号を出力する前記出力方式を切り替える制御を行う制御段階と、を有する。

ここで、請求項６に記載の発明も、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

また、請求項７の発明は、前記制御段階では、前記感度が予め定められた閾値以上の場合に、前記撮像素子が前記画像信号を出力する前記出力方式を前記Ｍ出力方式に切り替え、前記感度が前記閾値未満の場合に、前記撮像素子が前記画像信号を出力する前記出力方式を前記Ｎ出力方式に切り替える制御を行う。

ここで、請求項７に記載の発明も、請求項２に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

また、請求項８の発明は、前記感度設定段階では、前記被写体からの入射光に応じて自動的に感度を設定する。

ここで、請求項８に記載の発明も、請求項３に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

また、請求項９の発明は、前記感度設定段階は、ユーザにより入力された感度を設定する。

ここで、請求項９に記載の発明も、請求項４に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

また、請求項１０の発明は、前記制御段階では、前記ユーザにより入力された感度に応じて前記撮像素子が前記画像信号を出力する前記出力方式を前記Ｍ出力方式に切り替えた場合に、撮影速度が遅くなる旨の警告を表示する制御を行う。

ここで、請求項１０に記載の発明も、請求項５に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

本発明によれば、感度の変化に対応した高品質な画像信号を得ることのできる撮像装置、及び撮像方法を提供することができるという効果が得られる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態において用いられる感度はＩＳＯ感度とし、以下の説明では単に感度と表現することがある。また、ＩＳＯ感度は、ＩＳＯ４００やＩＳＯ１６００などと表現されるが、例えばＩＳＯ４００から「ＩＳＯ」を除いた４００などの数値が大きいほど高感度であるので、感度の大きさを比較する場合には、例えばＩＳＯ４００から「ＩＳＯ」を除いた４００を比較する数値として用いる。

まず、図１を用いて本実施の形態における撮像装置をデジタルカメラ１０に適用した形態を示す。本発明と直接関係のない部分について図示及び説明を省略する。以下の説明で、信号はその現れる接続線の参照番号で示す。

デジタルカメラ１０は、図１に示すように、光学系１２、撮像部１４、前処理部１６、入力画像調整部１８、対応配列処理部２０、信号処理部２２、クロック発生器２４、タイミング信号発生器２６、ドライバ２８、制御部３０、温度検出部３１、駆動モード制御部３２、操作部３４、メディア制御部３６、メディア３８、及びモニタ４０を含む。

光学系１２は、被写界からの入射光を撮像部１４に結像させる機能を有する。光学系１２は操作部３４のズーム操作や半押し操作に応じて画角や焦点距離を調整する。

撮像部１４には、入射光の到来方向に受光素子の配設位置に対応させて色フィルタセグメントが配される。撮像部１４の撮像素子は、入射光を色分解し、この分解された色成分の光を受光素子で信号電荷に変換し、電気信号を出力する機能を有する。本実施例の撮像素子４４は、図２に示すように三原色R, GおよびBの色フィルタセグメントを同一水平方向の画素ピッチPPに対して隣接する行の画素を１/２画素ピッチ分ずらして配される。色フィルタセグメントは、色Gに着目すると、格子状に配され、色R及びBが完全市松パターンに配される。

また、図２の撮像素子４４は、露出に応じて蓄積された信号電荷を垂直転送路（VCCD）に読み出して、垂直方向に順次転送するものである。垂直に転送された信号電荷は、水平転送路４６（４６a,４６b）に供給される。水平転送路４６は、撮像領域を形成する受光素子の列数をほぼ２等分する中央部Cから左側に位置する水平転送路４６aを水平転送路４６の左半分とし、中央部Cから右側に位置する水平転送路４６bを水平転送路４６の右半分とする。水平転送路４６（４６a,４６b）から後述する駆動モードに応じて出力アンプ５０、５２、又はいずれか一方だけからアナログ電気信号を出力する。

なお、以下の説明において、出力アンプ５０、５２の両方からアナログ信号を出力する出力方式を２出力（２出力方式）と表現し、出力アンプ５０、５２のいずれか一方からアナログ信号を出力する出力方式を１出力（１出力方式）と表現する。従って、この場合は、Ｎ＝２、Ｍ＝１である。

出力アンプ５０、５２の２系統からアナログ信号が出力される２出力の場合、出力アンプ５０からは中央部Cから左側に位置する受光素子から得られたアナログ信号が出力され、出力アンプ５２からは中央部Cから右側に位置する受光素子から得られたアナログ信号が出力される。また、いずれか一方だけからアナログ信号が出力される１出力の場合、全ての受光素子から得られたアナログ信号が出力される。

このように、撮像部１４は、撮像素子４４から２出力及び１出力のいずれかの出力方式でアナログ信号６８、７０を前処理部１６に出力する。なお、上記アナログ信号６８、７０が出力される撮像部１４の端子が出力端である。

図１の説明に戻り、前処理部１６はアナログフロントエンド（AFE）機能を有する。この機能は、相関二重サンプリング（CDS）によるアナログ電気信号６８、７０に対するノイズ低減と、このノイズ低減したアナログ電気信号６８、７０をデジタル化、すなわちＡ／Ｄ変換する。また、前処理部１６は、アナログ信号を設定された感度に応じて増幅する。なお、この増幅は、後述する入力画像調整部１８で行うようにしても良い。更に前処理部１６は、ＩＳＯオートを実行する。このＩＳＯオートとは、被写体からの入射光に応じて自動的に感度を設定する機能を示し、従前より用いられている周知技術であるが、特にＡＥ（Automatic Exposure、自動露出）機能、及びＡＷＢ（Automatic White Balance：オートホワイトバランス調整）機能により得られた輝度情報、及び色差情報を用いて、前処理部１６がより的確な感度を設定するＩＳＯオートでも良い。

前処理部１６には、２系統のアナログ電気信号６８、７０が供給されるが、１系統の入力の場合、CDSおよびA/D変換の動作も１系統だけ動作させるように駆動モード制御部３２の制御を受ける。前処理部１６は、２系統の入力に対応して２系統の出力信号７２および７４を入力画像調整部１８に出力する。

入力画像調整部１８は、２系統の出力として同時に供給される出力信号７２、７４が有する周波数の例えば倍周波数でサンプリングして各系統の出力データ、すなわち画像データを取り込む機能を有する。入力画像調整部１８は、この機能に限定されるものでなく、供給される出力信号７２、７４を図示しないメモリそれぞれに格納するようにしてもよい。得られた出力信号７６は、バス７８および信号線８０を介して対応配列処理部２０に供給される。

対応配列処理部２０は、２系統の出力として得られた画像データを例えば走査線に対応した点順次の順に画素データの配列を補正し、一枚の画像に合成する機能を有する。入力画像調整部１８および対応配列処理部２０は、前処理部１６からの出力が１系統のとき、入力する画像の調整、及び配列を変える処理を行わない。対応配列処理部２０は、得られた画像データを信号線８０、バス７８、及び信号線８２を介して信号処理部２２に出力する。

信号処理部２２は、供給される画像データを基に同時化し、同時化した画像データを用いY/C信号を生成する機能を有する。また、信号処理部２２は、生成したY/C信号を例えば液晶モニタ用の信号に変換する機能も有する。さらに、信号処理部２２は、記録モードに応じて生成したY/C信号に対する圧縮や圧縮された信号を元に伸長し復元再生する機能を有する。記録モードには、JPEG（Joint Photographic Experts Group）、MPEG（Moving Picture Experts Group）およびRAWモード等がある。信号処理部２２は、記録モードに処理された画像データを信号線８２、バス７８、及び信号線８６からメディア制御部３６に供給する。また、信号処理部２２は、液晶モニタ用の信号８４をモニタ４０に出力する。

クロック発生器２４は、基準クロック信号を発生する機能を有する。クロック発生器２４は、制御部３０からの制御信号８８に応じてクロックを発生させる。クロック発生器２４は、発生したクロック信号９０をタイミング信号発生器２６に出力する。なお、クロック発生器２４は、出力信号７２、７４のサンプリング周波数に応じたクロックを生成する機能も有することが好ましい。

タイミング信号発生器２６は、撮像部１４用の垂直および水平同期信号、フィールドシフトゲート信号、垂直および水平タイミング信号、ならびにOFD（Over-Flow Drain）信号等、各種のタイミング信号を生成する機能を有する。この機能は、駆動モード制御部３２からの制御信号９２に応じて各種のタイミング信号９４を生成する。

生成された各種のタイミング信号９４はドライバ２８に出力される。特に、タイミング信号発生器２６は、制御信号９２に応じて水平転送路４６の駆動を２出力、又は１出力にする水平タイミング信号をドライバ２８に供給する。また、タイミング信号発生器２６は、撮像部１４だけでなく、例えば前処理部１６を含む各部にて用いる各種のサンプリング信号や動作クロックを生成する機能も有する。図示されるように、タイミング信号発生器２６は、各種のサンプリング信号９６を駆動モード制御部３２に供給する。

ドライバ２８は、供給される各種のタイミング信号９４を用い、駆動モードに応じた垂直および水平駆動信号を生成する機能を有する。ドライバ２８は、垂直および水平駆動信号９８を撮像部１４に供給する。

制御部３０は、後述する操作部３４からの操作信号１００に応じた各種の制御信号を生成する機能を有する。制御部３０は、図３に示すように、設定・操作対応制御機能部１０２を含む。設定・操作対応制御機能部１０２は、操作部３４からの操作信号１００を設定条件として取得し、設定条件に応じて各種の制御信号を生成する。さらに、設定・操作対応制御機能部１０２は、図４に示すように、感度設定機能部１０６を有する。感度設定機能部１０６は、後述する感度設定部１３４でユーザから設定された感度、及び上述した前処理部１６で定められた感度を設定すると共に、設定された感度で撮像するために制御する制御信号を生成し、例えば図１の駆動モード制御部３２に制御信号１１４を出力する。

図１に戻り、制御部３０は、以上説明した他に、クロック発生器２４を動作させる制御信号８８を生成する。そして、制御部３０は、各部に対する制御信号１１６を生成する。各部としては、例えば入力画像調整部１８、対応配列処理部２０、信号処理部２２、及びメディア制御部３６等が相当する。このように制御部３０は、生成した制御信号８８、１１４、１１６をそれぞれクロック発生器２４、駆動モード制御部３２およびバス７８を介する上述した各部に出力する。このように、制御部３０は、駆動モード制御部３２やクロック発生器２４に制御信号を出力することで、２出力と１出力とを切り替える制御を行う。

駆動モード制御部３２は、供給される制御信号１１４に応じてタイミング信号発生器２６への制御信号９２を生成し、タイミング信号発生器２６からのサンプリング信号９６を前処理部１６に選択し供給する機能を有する。駆動モード制御部３２は、前処理部１６にサンプリング信号１１８、１２０、１２２、１２４を供給する。駆動モード制御部３２は、図示しない２系統のCDSおよびA/D変換器用のサンプリング信号１１８、１２０、１２２、１２４の供給を制御する。

操作部３４は、図５に示すように、電源スイッチ１２６、ズームボタン１２８、メニュー表示切替スイッチ１３０、選択キー１３２、感度設定部１３４、及びレリーズシャッタボタン１３８を含む。電源スイッチ１２６は、デジタルカメラ１０の電源投入/退避をもたらすものである。ズームボタン１２８は、被写体を含む被写界の画角を変更し、この変更に応じた被写体の焦点距離を調整するものである。メニュー表示切替スイッチ１３０は、液晶モニタに表示されるメニューを切り替えて、選択カーソルを移動させるスイッチで、例えば十字キー等がある。選択キー１３２は、選択したメニュー項目を選択するキーである。

感度設定部１３４は、撮像部１４に対するＩＳＯ感度の設定をユーザが入力するためのものであり、後述する感度設定画面は感度設定部１３４により表示される。レリーズシャッタボタン１３８は、半押し/全押し操作に応じてデジタルカメラ１０の動作タイミングや動作モードを選択する機能を有する。レリーズシャッタボタン１３８は、半押し操作に応じてＡＥ（Automatic Exposure）およびＡＦ（Automatic Focusing）の動作をさせる。この動作は動画表示で得られる画像を用いて適正とする絞り、シャッタ速度および合焦距離を求める。また、レリーズシャッタボタン１３８は、全押し操作により記録開始/記録終了のタイミングを制御部３０に送り、デジタルカメラ１０の設定モードに応じた動作タイミングを提供する。設定モードには、静止画記録および動画記録等がある。

メディア制御部３６は、例えば扱う記録媒体に応じて画像データの記録/再生を制御するインタフェース制御機能を有する。メディア制御部３６は、画像データ１４０を半導体記録媒体であるPC（Personal Computer）カードに対する書込み/読出し制御したりUSB（Universal Serial Bus）コントローラの内蔵にともないの書込み/読出し制御したりすることができる。メディア３８には、各種の半導体カードの規格がある。

モニタ４０には、液晶モニタ等が用いられる。モニタ４０は、信号処理部２２から供給される画像データ８４を表示する。なお、このモニタ４０には後述する連写速度が遅くなる旨の警告が表示される。

次に、図６のフローチャートを用いて、感度により、上述した２出力又は１出力に制御する処理について説明する。また、図６は、例えばレリーズボタン半押時に制御部３０によりに実行されるプログラムの処理を示すフローチャートである。

まず、ステップ１０１で、制御部３０は感度を取得する。ここで取得される感度については後述する。次のステップ１０２で、制御部３０は、取得した感度が予め定められた閾値Ｓ未満か否か判断する。この閾値Ｓは、撮像部１４や前処理部１６を構成する部品の特性変化やＯＢ段差が大きくなるなど、２出力されたアナログ信号によるそれぞれの画像の差が異なる度合いを目安に定められるもので、例えばＩＳＯ４００の４００が挙げられる。

ステップ１０２で、制御部３０が肯定判断した場合、現在の感度がＳ未満であり、ＯＢ段差もさほど大きくないため、ステップ１０３で、制御部３０は、タイミング信号発生器２６を２出力の駆動条件に設定する。

次に、制御部３０は、ステップ１０４で、対応配列処理部２０に対し、画素配列を２出力の条件とするように設定し、このプログラムを終了する。

ステップ１０２で、制御部３０が否定判断した場合、感度がＳ以上のため、ＯＢ段差が大きいので、ステップ１０５で、制御部３０は、タイミング信号発生器２６を１出力の駆動条件に設定する。

次に、制御部３０は、ステップ１０６で、対応配列処理部２０に対し、画素配列を１出力の条件とするように設定し、この処理を終了する。

このように、感度により出力数を変えることが可能なため、感度に応じた高品質な画像信号を得ることができる。

次に、上述したステップ１０１で取得される感度について説明する。感度は、感度設定部１３４によりユーザが設定した感度と、上述したＩＳＯオートにより前処理部１６により自動的に設定される感度である。

感度をユーザが設定する場合、図７に示されるモニタ４０により表示される設定画面で行われる。モニタ４０には、感度選択メニュー１５２と、設定感度１５０とが表示される。感度選択メニュー１５２は、ＩＳＯ感度をユーザが設定するためのもので、図７の場合、ＩＳＯ１８００〜ＩＳＯ６４、及びＡＵＴＯを設定することが可能となっている。ユーザは、例えば選択キー１３０（図５参照）を用いて感度を設定する。なお、ＡＵＴＯは、上述したＩＳＯオートである。

設定感度１５０は、ユーザが設定した感度を表示するものである。図７の場合、ＩＳＯオートで感度を設定するように設定されていることが示されている。このようにして設定された感度は、図８の設定感度１５４に示されるように、モニタ４０に被写体を示すスルー画像が表示されている場合でも、表示することが可能である。

ＩＳＯオートで設定する場合、図９に示されるプログラム線図を用いて感度を設定することがある。なお、同図に示されるプログラム線図は、横軸がシャッタスピードを、底を１／２とする対数をとった値（ＴＶ：Time Value）として示し、縦軸が感度（ＳＶ：Speed Value）を示している。従って、横軸は、値が大きいほどシャッタスピードが速くなることを示しており、縦軸は、値が小さいほど高感度であることを示している。

また、破線で示される斜線は、ＩＳＯ２００として測光した場合の露光量（ＥＶ：Exposure Value）を示している。従って、例えばＴＶが７で、ＳＶが５の場合のＥＶと、ＴＶが８で、ＳＶが６の場合のＥＶは、同じ１１となる。

また、太い線は、このデジタルカメラ１０での設定を示している。例えばＥＶが１０以上１２未満の場合、このデジタルカメラ１０ではＳＶを６とすることを示している。そのときのＴＶは、ＥＶが１０の場合は６であり、ＥＶが１１の場合は７である。また、ＥＶが１２の場合、ＳＶは５であり、ＴＶは８である。

このように、デジタルカメラ１０では、予め定められたプログラム線図を用いて感度を設定する場合がある。なお、同図に示されている「１出力」、「２出力」は、例として、ＳＶが７〜９の場合は１出力とし、ＳＶが５、６の場合は２出力とすることを示すものである。

以上説明したユーザにより設定された感度、又はＩＳＯオートにより設定された感度は、例えばグローバル変数に記憶されており、その記憶されている感度を上記図６のステップ１０１で制御部３０が取得する。

次に、図７のフローチャートを用いて、感度が閾値以上のため、１出力となることにより撮像部１４からの画像信号の出力が遅くなる結果、撮影速度が遅くなり、結果として連写速度が遅くなる旨の警告を表示するプログラムの処理を示すフローチャートについて説明する。

まず、ステップ２０１で、感度設定機能部１０６によって、ユーザにより感度が設定される。この設定が行われると、制御部３０は、ユーザが設定した感度を取得する。

ステップ２０２で、制御部３０は、取得した感度が予め定められた閾値Ｓ未満か否か判断する。この閾値Ｓは、図６で説明した閾値と同様の閾値である。

ステップ２０２で、制御部３０が肯定判断した場合、現在の感度がＳ未満でＯＢ段差もさほど大きくないため、ステップ２０３で、制御部３０は、タイミング信号発生器２６を２出力の駆動条件に設定する。

次に、制御部３０は、ステップ２０４で、対応配列処理部２０に対し、画素配列を２出力の条件とするように設定し、この処理を終了する。

ステップ２０２で、制御部３０が否定判断した場合、感度がＳ以上のため、ＯＢ段差が大きくなるので、ステップ２０５で、制御部３０は、タイミング信号発生器２６を１出力の駆動条件に設定する。

次に、制御部３０は、ステップ２０６で、対応配列処理部２０に対し、画素配列を１出力の条件とするように設定する。

次に、制御部３０は、ステップ２０７で、ユーザにより設定された感度が１出力で対応できないシャッタスピードとなるため、制御部３０は、連写速度が遅くなる旨の警告を表示する。この警告は、図１１に示されるように、例えばモニタ４０に表示するようにしても良いし、デジタルカメラ１０にＬＥＤを設け、そのＬＥＤの点灯、点滅で表示するようにしても良い。また、音を発することにより、警告を可聴表示するようにしても良い。

以上説明した実施の形態における水平転送路４６（図２参照）の他に、例えば、図１２に示されるような水平転送路であっても良い。図１２（Ａ）は、水平転送路４６から分岐されて出力されるアナログ信号を２つのアンプで増幅する形態を示している。また、図１２（Ｂ）は、水平転送路４６ａ、４６ｂに示されるように、水平転送路４６が左右に分割されているのではなく、上下に分割されており、それぞれの水平転送路４６ａ、４６ｂから出力したアナログ信号を２つのアンプで増幅する形態を示している。

さらに、水平転送路４６を４つに分割しても良い。図１３（Ａ）（Ｂ）は、水平転送路４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄに示されるように、水平転送路４６を上下左右の４つに分割し、それぞれの水平転送路４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄから出力したアナログ信号を４つのアンプで増幅する形態を示している。

上述した図１２、図１３に示されたいずれの形態も、感度によりアナログ画像信号が示す画像の見栄えが異なる画像を用いて１つの画像を作るものである。従って、本実施の形態で説明した２出力を１出力と制御するところを、Ｎ（所定の分割数）出力をＭ（Ｎ未満の分割数）出力とする制御とすれば良いので、本実施の形態は、撮像素子から複数のアナログ信号が出力される形態のデジタルカメラに適用することができる。

以上説明したように本実施の形態は、被写体からの入射光を光電変換することにより信号電荷を得て、該信号電荷を基に画像信号を生成して、該画像信号をＮ個（Ｎは整数）の出力端から出力するＮ出力方式、及び前記画像信号をＭ個（Ｍは整数でＭ＜Ｎ）の出力端から出力するＭ出力方式のいずれかの出力方式で前記画像信号を出力することを切り替えることが可能な撮像手段（撮像部１４）と、前記撮像手段に対するＩＳＯ感度を設定する感度設定手段（感度設定機能部１０６）と、前記感度設定手段で設定された感度に応じて、前記撮像手段が前記画像信号を出力する前記出力方式を切り替える制御を行う制御手段（制御部３０）と、を有するので、各出力端から出力され処理された画像信号が示す画像の見栄えが異なることによる画像の見栄えの違いを減らすことができるため、感度の変化に対応した高品質な画像信号を得ることができる。

また、本実施の形態では、前記制御手段（制御部３０）は、前記感度が予め定められた閾値以上の場合に、前記撮像手段（撮像部１４）が前記画像信号を出力する前記出力方式を前記Ｍ出力方式に切り替え（ステップ１０５、１０６）、前記感度が前記閾値未満の場合に、前記撮像手段が前記画像信号を出力する前記出力方式を前記Ｎ出力方式に切り替える（ステップ１０３、１０４）制御を行うので、Ｎより小さいＭ個の出力端により出力されるため、各出力端から出力された画像信号が示す画像の違いを減らすことができるので、感度の変化に対応した高品質な画像信号を得ることができる。

また、本実施の形態では、前記感度設定手段（感度設定機能部１０６）は、前記被写体からの入射光に応じて自動的に感度を設定するので、自動的に感度を設定する例えばＩＳＯオートなどの機能が搭載された撮像装置においても感度の変化に対応した高品質な画像信号を得ることができる。

また、本実施の形態では、前記感度設定手段（感度設定機能部１０６）は、ユーザにより入力された感度を設定するので、ユーザにより入力された感度を設定する機能が搭載された撮像装置においても感度の変化に対応した高品質な画像信号を得ることができる。

また、本実施の形態では、前記制御手段（制御部３０）は、前記ユーザにより入力された感度に応じて前記撮像手段が前記画像信号を出力する前記出力方式を前記Ｍ出力方式に切り替えた場合に、撮影速度が遅くなる旨の警告を表示する制御を行うので、撮影速度が遅くなる警告をユーザに表示することができる。

また、本実施の形態では、被写体からの入射光を光電変換することにより得られた信号電荷を得て、該信号電荷を基に画像信号を生成して、該画像信号をＮ個（Ｎは整数）の出力端から出力するＮ出力方式、及び前記画像信号をＭ個（Ｍは整数でＭ＜Ｎ）の出力端から出力するＭ出力方式のいずれかの出力方式で前記画像信号を出力することを切り替えることが可能な撮像素子（撮像部１４）を有する撮像装置における前記撮像素子に対するＩＳＯ感度を設定する感度設定段階と、前記感度設定段階で設定された感度に応じて、前記撮像素子が前記画像信号を出力する前記出力方式を切り替える制御を行う制御段階（感度が低い場合ステップ１０３、１０４、感度が高い場合ステップ１０５、１０６）と、を有するので、各出力端から出力され処理された画像信号が示す画像の見栄えが異なることによる画像の見栄えの違いを減らすことができるため、感度の変化に対応した高品質な画像信号を得ることができる。

また、本実施の形態では、前記制御段階では、前記感度が予め定められた閾値以上の場合に、前記撮像素子が前記画像信号を出力する前記出力方式を前記Ｍ出力方式（本実施の形態の場合、１出力）に切り替え、前記感度が前記閾値未満の場合に、前記撮像素子が前記画像信号を出力する前記出力方式を前記Ｎ出力方式（本実施の形態の場合、２出力）に切り替える制御を行うので、Ｎより小さいＭ個の出力端により出力されるため、各出力端から出力された画像信号が示す画像の違いを減らすことができるので、感度の変化に対応した高品質な画像信号を得ることができる。

また、本実施の形態では、前記感度設定段階では、前記被写体からの入射光に応じて自動的に感度を設定するので、自動的に感度を設定する例えばＩＳＯオートなどの機能が搭載された撮像装置においても感度の変化に対応した高品質な画像信号を得ることができる。

また、本実施の形態では、前記感度設定段階は、ユーザにより入力された感度を設定するので、ユーザにより入力された感度を設定する機能が搭載された撮像装置においても感度の変化に対応した高品質な画像信号を得ることができる。

また、本実施の形態では、前記制御段階では、前記ユーザにより入力された感度に応じて前記撮像素子が前記画像信号を出力する前記出力方式を前記Ｍ出力方式に切り替えた場合（ステップ２０５、２０６）に、撮影速度が遅くなる旨の警告を表示する（ステップ２０７）制御を行うので、撮影速度が遅くなる警告をユーザに表示することができる。

実施の形態に係るデジタルカメラの電気系の要部構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る撮像素子を示す概略平面図である。 実施の形態に係る設定・操作対応制御機能部を示す模式図である。 実施の形態に係る感度設定機能部を示す模式図である。 実施の形態に係る操作部の構成を示す模式図である。 感度により２出力又は１出力に制御する処理を示すフローチャートである。 感度設定画面を示す図である。 設定感度が表示された様子を示す概略図である。 プログラム線図を示す図である。 設定された感度により警告を表示する処理を示すフローチャートである。 連写速度が遅くなる旨の警告が表示された様子を示す概略図である。 ２つの水平転送路をもつ撮像素子の構成例を示す図である。 ４つの水平転送路をもつ撮像素子の構成例を示す図である。 従来技術の説明に供する図であり、画像信号を２つに分割して出力する方式の撮像素子を用いたデジタルカメラの構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１４ 撮像部
１６ 前処理部
１８ 入力画像調整部
２０ 対応配列処理部
２２ 信号処理部
３０ 制御部
４０ モニタ
４４ 撮像素子
４６、４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ 水平転送路
１３４ 感度設定部

Claims (10)

1. 被写体からの入射光を光電変換することにより信号電荷を得て、該信号電荷を基に画像信号を生成して、該画像信号をＮ個（Ｎは整数）の出力端から出力するＮ出力方式、及び前記画像信号をＭ個（Ｍは整数でＭ＜Ｎ）の出力端から出力するＭ出力方式のいずれかの出力方式で前記画像信号を出力することを切り替えることが可能な撮像手段と、
   前記撮像手段に対するＩＳＯ感度を設定する感度設定手段と、
   前記感度設定手段で設定された感度に応じて、前記撮像手段が前記画像信号を出力する前記出力方式を切り替える制御を行う制御手段と、
   を有する撮像装置。
2. 前記制御手段は、
   前記感度が予め定められた閾値以上の場合に、前記撮像手段が前記画像信号を出力する前記出力方式を前記Ｍ出力方式に切り替え、前記感度が前記閾値未満の場合に、前記撮像手段が前記画像信号を出力する前記出力方式を前記Ｎ出力方式に切り替える制御を行う請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記感度設定手段は、前記被写体からの入射光に応じて自動的に感度を設定する請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記感度設定手段は、ユーザにより入力された感度を設定する請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
5. 前記制御手段は、
   前記ユーザにより入力された感度に応じて前記撮像手段が前記画像信号を出力する前記出力方式を前記Ｍ出力方式に切り替えた場合に、撮影速度が遅くなる旨の警告を表示する制御を行う請求項４に記載の撮像装置。
6. 被写体からの入射光を光電変換することにより得られた信号電荷を得て、該信号電荷を基に画像信号を生成して、該画像信号をＮ個（Ｎは整数）の出力端から出力するＮ出力方式、及び前記画像信号をＭ個（Ｍは整数でＭ＜Ｎ）の出力端から出力するＭ出力方式のいずれかの出力方式で前記画像信号を出力することを切り替えることが可能な撮像素子を有する撮像装置における前記撮像素子に対するＩＳＯ感度を設定する感度設定段階と、
   前記感度設定段階で設定された感度に応じて、前記撮像素子が前記画像信号を出力する前記出力方式を切り替える制御を行う制御段階と、
   を有する撮像方法。
7. 前記制御段階では、
   前記感度が予め定められた閾値以上の場合に、前記撮像素子が前記画像信号を出力する前記出力方式を前記Ｍ出力方式に切り替え、前記感度が前記閾値未満の場合に、前記撮像素子が前記画像信号を出力する前記出力方式を前記Ｎ出力方式に切り替える制御を行う請求項６に記載の撮像方法。
8. 前記感度設定段階では、前記被写体からの入射光に応じて自動的に感度を設定する請求項６又は請求項７に記載の撮像方法。
9. 前記感度設定段階は、ユーザにより入力された感度を設定する請求項６又は請求項７に記載の撮像方法。
10. 前記制御段階では、
    前記ユーザにより入力された感度に応じて前記撮像素子が前記画像信号を出力する前記出力方式を前記Ｍ出力方式に切り替えた場合に、撮影速度が遅くなる旨の警告を表示する制御を行う請求項９に記載の撮像方法。

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