JP2010026150A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低照度環境化においても高速・良好にオートフォーカスすることが可能な撮像装置を得る。
【解決手段】オートフォーカス制御部１０１は、検波回路９の出力に基づいてレンズ１を駆動制御しオートフォーカス処理を行う。スローシャッターモード制御部１０２は、スローシャッターモードの制御を行う。電子増倍モード制御部１０３は、電子増倍モードの制御を行う。モード制御部１０４は、スローシャッターモード制御部１０２によるスローシャッターモードでの動作中にオートフォーカス制御部１０１によるオートフォーカス処理を行う場合、電子増倍モード制御部１０３による電子増倍モードに切り換える。
【選択図】図１

Description

この発明は、高感度化機能として、撮像素子のシャッター時間（露光時間）を伸ばして撮像するスローシャッター機能と、撮像素子の電子増倍機能を備えた撮像装置に関し、特にそのオートフォーカス制御に関するものである。

一般に、撮像装置で高感度化機能としてスローシャッター機能を備えたものがある。従来、このようなスローシャッター機能を備えた撮像装置において、低照度環境下でスローシャッターを動作させた状態でフォーカスを合わせる場合は、オートフォーカスを行わずにマニュアルでフォーカスを合わせる方法があった。
また、例えば特許文献１に示されるように、合焦位置近傍ではフォーカシングレンズの駆動速度を通常より遅くなるように制御してオートフォーカスを行う方法があった。即ち、撮像装置では、映像出力が有効なフィールドと検波タイミングを正しく同期させないと正確な検波値が得られないが、スローシャッター動作時は、映像出力が有効なフィールドと検波タイミングを正しく同期させてオートフォーカスでフォーカスを合わせる場合でも、通常時より検波値が得られるタイミングが間引かれるため、合焦位置近傍ではフォーカシングレンズの駆動速度を通常より遅くする必要があるからである。

特開平５−３７８４４号公報

上記従来のスローシャッター動作時にマニュアルでフォーカスを合わせる方法では、ユーザーが目視で映像を確認しながらフォーカスをあわせる必要があるため、操作が煩雑で時間も要し、また、フォーカスを精度良く合わせることが困難といった課題があった。
一方、上記のような合焦位置近傍でフォーカシングレンズの駆動速度を通常より遅くする方法では、オートフォーカスが完了するまでに時間を要してしまうといった課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、低照度環境化においても高速・良好にオートフォーカスすることが可能な撮像装置を得ることを目的とする。

この発明に係る撮像装置は、撮像素子で得られた映像信号から抽出された合焦度合いを示す情報に基づいてレンズを駆動し合焦処理を行うオートフォーカス制御部と、撮像素子の露光時間を通常モードの露光時間よりも長くして、撮像感度を増大させるスローシャッターモードの制御を行うスローシャッターモード制御部と、撮像素子の電子増倍を行うことで、撮像感度を増大させる電子増倍モードの制御を行う電子増倍モード制御部と、スローシャッターモードでの動作中に、オートフォーカス制御部で合焦処理を行う場合は、電子増倍モードの制御に切り換えるモード制御部とを備えたものである。

この発明の撮像装置は、スローシャッターモードでの動作中に合焦処理を行う場合は、電子増倍モードに切り換えるようにしたので、低照度環境化においても高速・良好にオートフォーカスすることができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による撮像装置を示す構成図である。
図において、撮像装置は、レンズ１、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）２、ＣＤＳ（Correlated Double Sampling：相関二重サンプリング）回路３、アンプ４、Ａ／Ｄ変換器５、映像信号処理部６、映像信号出力部７、メモリ回路８、検波回路９、制御部１０、Ｉ／Ｆ部１１、電子増倍制御回路１２、タイミングジェネレータ１３、ＣＣＤ駆動回路１４、レンズ駆動回路１５を備えている。

レンズ１は入射光を結像するためのレンズであり、ＣＣＤ２は、レンズ１から入射した光を光電変換する撮像素子である。本発明の各実施の形態ではＣＣＤ２として光電変換した電荷をＣＣＤ内部で増倍して高感度化を行うことが可能な電荷増倍型ＣＣＤを使用する。ＣＤＳ回路３は、ＣＣＤ２から出力された信号のノイズを除去するノイズ除去回路である。アンプ４は、ＣＤＳ回路３の出力信号を増幅する増幅部、Ａ／Ｄ変換器５は、アンプ４から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する変換部である。映像信号処理部６は、Ａ／Ｄ変換器５から入力されるデジタル信号に各種画像処理を施す信号処理部、映像信号出力部７は、映像信号処理部６から出力される信号を所定の映像フォーマットに変換して映像信号を出力する出力部である。

メモリ回路８は、１フィールド分の映像データを保存する記憶部であり、スローシャッター時において映像出力がない期間が存在する時に、映像信号処理部６はメモリ回路８に保存されている映像データを補完映像データとして映像信号出力部７に出力するよう構成されている。検波回路９は、映像信号の高周波成分量を示すオートフォーカス指標値（合焦度合いを示す情報）を抽出する検波回路である。制御部１０は撮像装置の各種制御を司る機能部であり、オートフォーカス制御部１０１、スローシャッターモード制御部１０２、電子増倍モード制御部１０３、モード制御部１０４を備えている。尚、これらの制御部の詳細については後述する。

Ｉ／Ｆ部１１は、外部とのコマンドインタフェースを実現するためのインタフェースであり、制御部１０は、Ｉ／Ｆ部１１から入力されるコマンドを判別して撮像装置内の各ブロックを制御し、撮像装置の動作を決定するよう構成されている。電子増倍制御回路１２は、制御部１０からの指示に基づいて電子増倍倍率を制御する制御回路である。タイミングジェネレータ１３は、制御部１０からの指示に基づいてシャッター時間を制御するＣＣＤ２の露光時間の制御部である。ＣＣＤ駆動回路１４は、電子増倍制御回路１２およびタイミングジェネレータ１３からの信号に基づいて所定の駆動パルスをＣＣＤ２に供給する回路である。レンズ駆動回路１５は、制御部１０からの指示に基づいてレンズ１を駆動する回路である。

制御部１０のオートフォーカス制御部１０１は、検波回路９からの検波出力に基づいて合焦度合いを算出し、この算出結果に基づいてレンズ駆動回路１５を駆動制御して合焦処理を行う機能部である。スローシャッターモード制御部１０２は、タイミングジェネレータ１３を制御して、ＣＣＤ２の露光時間を通常モードの露光時間よりも長くし、撮像装置としての高感度化を実現するスローシャッターモードの制御部である。電子増倍モード制御部１０３は、電子増倍制御回路１２を制御して、ＣＣＤ２の電子増倍を行うことでＣＣＤ２の高感度化を図る制御部である。モード制御部１０４は、スローシャッターモードでの動作中にオートフォーカス制御部１０１によるオートフォーカス制御（レンズ１の駆動制御）を行う場合は、電子増倍モードにモード切り換えを行う制御部である。尚、これらオートフォーカス制御部１０１〜モード制御部１０４は、それぞれの機能に対応したソフトウェアと、これを実行するマイクロプロセッサやメモリ等のハードウェアから構成されている。

次に、実施の形態１の撮像装置のオートフォーカス動作を説明するが、この動作説明に先立ち、スローシャッターの動作について説明する。
図２は、通常モード時とスローシャッター時の動作比較を示すタイミングチャートである。図２中、（ａ）が通常モード時、（ｂ）がスローシャッター時のタイミングチャートを示している。
通常モードの場合、光電変換されて蓄積された電荷の掃き出しは毎フィールド行われ、Ａ／Ｄ変換器５から映像信号処理部６に出力される映像信号も毎フィールド連続して出力される。それに伴い検波回路９で抽出されるオートフォーカス指標値も毎フィールド更新される。外部からＩ／Ｆ部１１を介してオートフォーカス開始のコマンドが入力されると、制御部１０のオートフォーカス制御部１０１は、検波回路９から入力される指標値が最も大きくなるように、一般的に山登り方式と呼ばれるレンズ駆動方法などを使用してフォーカスが合焦するようにレンズ１を駆動する。

一方、スローシャッターの場合、複数フィールド分電荷蓄積を行うことで感度を高めているため、電荷の掃き出しは複数フィールド毎に行われ、Ａ／Ｄ変換器５から映像信号処理部６に出力される映像信号も複数フィールドに１回出力されることになる。映像信号が無い期間は検波することが出来ないので検波回路９で抽出されるオートフォーカス指標値の更新も複数フィールドに１回となる。図２（ｂ）は３フィールド分電荷蓄積を行う場合の例を示している。山登り方式では、オートフォーカスを行う場合に検波回路９から得られる指標値を確認しながらレンズを移動していくことになる。スローシャッター時は上述したように指標値が得られるタイミングが通常モードに比べて低レートとなるため、レンズの駆動速度をその分遅くしないと正しく合焦出来ないといったことになる。図２（ｂ）には３フィールド分電荷蓄積を行う例を示したが、実際の撮像装置では１６０フィールド分蓄積するようなモードが存在する場合もあり、そのような場合は実質的にオートフォーカスを行うことは不可能である。

上記課題を解決するために本実施の形態１の撮像装置は次のように動作する。
図３は、実施の形態１の撮像装置の動作を説明するタイミングチャートである。
図３に示すように、スローシャッターモードで動作中、Ｉ／Ｆ部１１を介して外部からオートフォーカス開始のコマンドが入力されると、制御部１０のモード制御部１０４は、電子増倍モードに切り換える。即ち、スローシャッターモード制御部１０２の制御から電子増倍モード制御部１０３の制御に切り換えを行う。これにより、電子増倍モード制御部１０３は、毎フィールド蓄積電荷の掃き出しが行われるようにタイミングジェネレータ１３を制御し、撮像装置は電子増倍モードに遷移する。電子増倍型ＣＣＤはＣＣＤ内に設けられた電子増倍部に高電圧を加えて電子を転送することで高感度化を行うタイプのＣＣＤで、増倍感度は数千倍の実力があり、フレームレートを通常モードから落とさずにスローシャッターよりも高感度化が可能である。従って、通常モードと同じ蓄積電荷掃き出しタイミングでスローシャッター時と同じ映像輝度（感度）に制御することが可能である。但し、同じ感度で比較した場合、電子増倍はスローシャッターに比べてＳ／Ｎが劣るといった特性がある。
蓄積電荷掃き出しタイミングが通常モードと同じになったので、オートフォーカス指標値の更新も毎フィールドとなり、オートフォーカス制御部１０１は、通常モード時と同等の精度・速度でフォーカスを合焦させることが可能となる。

図４は、電子増倍モードに遷移した時の電子増倍倍率の初期値が１倍の場合の動作を示す説明図である。
電子増倍モード時の電子増倍倍率の制御は、電子増倍モード制御部１０３が映像信号処理部６から入力される輝度情報に基づいて行う制御方法が一般的である。時刻Ｔ１での電子増倍モードへの切り換え以降、蓄積電荷掃き出しタイミングが毎フィールドとなるので感度が低下し映像信号の輝度も低下する。輝度が低下したことを電子増倍モード制御部１０３が検知し、電子増倍倍率を増加させるが、通常ハンチングなどを防ぐため電子増倍倍率は時定数を持たせて変化させる。このため、図４の時刻Ｔ１〜Ｔ２の区間に示すようにスローシャッター時と同じ感度になるまでに時間を要する。従って、図４に示すような輝度変動が発生することになるが、輝度が変化している間は検波回路９の出力も安定しないため、オートフォーカスの動作の開始タイミングを図４に示すように輝度変動が安定してから（時刻Ｔ２以降）にするように構成しても良い。尚、電子増倍モード切り換え時点で輝度変動が発生しないようにした撮像装置は、実施の形態２で説明する。

オートフォーカス動作が完了するとモード制御部１０４は電子増倍モードをオフとし、電子増倍モード制御部１０３の制御からスローシャッターモード制御部１０２の制御に切り換える。スローシャッターモード制御部１０２は、切り換え時（時刻Ｔ１以前）と同じシャッター時間で制御を行う。
尚、オートフォーカス動作中の電子増倍倍率の制御であるが、突発的な被写体の変動などに過敏に反応しないようにするために、オートフォーカス動作中は電子増倍倍率を固定するように構成しても良い。

以上のように、実施の形態１の撮像装置によれば、レンズを介して入射した光を電気信号に変換する撮像素子と、撮像素子で得られた映像信号から抽出された合焦度合いを示す情報に基づいてレンズを駆動制御し合焦処理を行うオートフォーカス制御部と、撮像素子の露光時間を通常モードの露光時間よりも長くして、撮像感度を増大させるスローシャッターモードの制御を行うスローシャッターモード制御部と、撮像素子の電子増倍を行うことで、撮像感度を増大させる電子増倍モードの制御を行う電子増倍モード制御部と、スローシャッターモードでの動作中に、オートフォーカス制御部で合焦処理を行う場合は、電子増倍モードの制御に切り換えるモード制御部とを備えたので、低照度環境化においても高速・良好にオートフォーカスすることができる。

また、実施の形態１の撮像装置によれば、スローシャッターモードでの動作中に電子増倍モードに切り換えた場合、オートフォーカス制御部は、切り換えに伴う撮像素子で得られた画像の輝度変化が安定した後に合焦処理を行うようにしたので、オートフォーカス動作を安定して行うことができる。

また、実施の形態１の撮像装置によれば、オートフォーカス制御部による合焦処理を行う場合、電子増倍モードにおける電子増倍倍率設定値を固定するようにしたので、突発的な被写体の変動などに過敏に反応せず、安定したオートフォーカス動作を行うことができる。

また、実施の形態１の撮像装置によれば、スローシャッターモードから電子増倍モードに切り換えて合焦処理を行った場合、合焦処理が終了したら、切り換え前のスローシャッターモードにおけるシャッター時間に戻すようにしたので、オートフォーカス動作による輝度変化を防止することができる。

実施の形態２．
実施の形態２は、シャッター時間と電子増倍倍率設定値の関係を予め定めたデータテーブルを設け、オートフォーカス制御時はこのデータテーブルを参照して電子増倍倍率の設定値を求めるようにしたものである。

図５は、実施の形態２の撮像装置の構成を示すブロック図である。
図５において、実施の形態１と異なるのは制御部１０ａの構成のみであるため、他の部分には図１と同一符号を付してその説明を省略する。
実施の形態２の制御部１０ａは、オートフォーカス制御部１０１、スローシャッターモード制御部１０２、電子増倍モード制御部１０３ａ、モード制御部１０４、データテーブル１０５を備えている。データテーブル１０５は、シャッター時間と電子増倍倍率との関係を示すテーブルであり、その一例を図６に示す。電子増倍モード制御部１０３ａは、モード制御部１０４からモード切り換えの指示を受けた場合、このデータテーブル１０５を参照して切り換え時のシャッター速度に対応した電子増倍倍率を電子増倍制御回路１２に対して設定するよう構成されている。これ以外のオートフォーカス制御部１０１、スローシャッターモード制御部１０２、モード制御部１０４の構成は図１の構成と同様である。

次に、実施の形態２の動作について説明する。
スローシャッターモードで動作中に、Ｉ／Ｆ部１１を介して外部からオートフォーカス開始のコマンドが入力されると、モード制御部１０４は、電子増倍モードへの切り換えを行うと共に、毎フィールド蓄積電荷の掃き出しが行われるようにタイミングジェネレータ１３を制御する。電子増倍モードへの切り換え指示を受けた電子増倍モード制御部１０３ａは、データテーブル１０５を参照し、切り換え時のシャッター時間に対応した電子増倍倍率設定値を得る。そして、この電子増倍倍率設定値で電子増倍制御回路１２を制御する。このような動作により、スローシャッターモードから電子増倍モードに遷移する。
これにより、切り換え後、速やかに輝度レベルがスローシャッターモード時と同等になり、その結果、オートフォーカス制御を速やかに行うことができる。

また、実施の形態２においてもオートフォーカス動作が完了するとモード制御部１０４は電子増倍モードをオフとし、電子増倍モード制御部１０３ａの制御からスローシャッターモード制御部１０２の制御に切り換える。スローシャッターモード制御部１０２は、切り換え時と同じシャッター時間で制御を行う。

以上のように、実施の形態２の撮像装置によれば、電子増倍モード制御部は、スローシャッターモードから電子増倍モードへの切り換え時の撮像素子の露光時間に基づいて電子増倍倍率設定値を決定するようにしたので、切り換えによる輝度変化を抑制することができ、更に、高速にオートフォーカス動作を行うことができる。

実施の形態３．
実施の形態３は、シャッター時間とＣＣＤ温度と電子増倍倍率設定値との関係を予め定めたデータテーブルを設け、オートフォーカス制御時はこのデータテーブルを参照して電子増倍倍率の設定値を求めるようにしたものである。

電子増倍型ＣＣＤの電子増倍倍率は、ＣＣＤの電子増倍部の転送路に印加する電圧を増加させると増倍倍率が増加するように動作する。図７は、このような特性を示す説明図である。図示のように、ＣＣＤの温度が変化すると印加電圧と増倍倍率の関係を示す特性が変化することが知られている。従って、ＣＣＤの温度も加味して電子増倍モードへの切り換えを行うようにすれば、更に切り換え時に輝度変動の少ない撮像装置を得ることが可能となる。実施の形態３は、このような例を示すものである。

図８は、実施の形態３の撮像装置の構成を示すブロック図である。
図８において、図１に示した実施の形態１と異なるのは、温度検出回路１６が付加された点と、制御部１０ｂの構成が異なる点である。それ以外の構成については、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
図８において、温度検出回路１６は、ＣＣＤ２の温度を検出する回路であり、その検出値が制御部１０ｂに入力されるよう構成されている。制御部１０ｂは、オートフォーカス制御部１０１、スローシャッターモード制御部１０２、電子増倍モード制御部１０３ｂ、モード制御部１０４、データテーブル１０６を備えている。データテーブル１０６は、シャッター時間とＣＣＤ温度と電子増倍倍率設定値との関係を示すテーブルであり、その一例を図９に示す。電子増倍モード制御部１０３ｂは、モード制御部１０４からモード切り換えの指示を受けた場合、このデータテーブル１０６を参照して切り換え時のシャッター速度とＣＣＤ温度に対応した電子増倍倍率を電子増倍制御回路１２に対して設定するよう構成されている。これ以外のオートフォーカス制御部１０１、スローシャッターモード制御部１０２、モード制御部１０４の構成は図１の構成と同様である。

次に、実施の形態３の動作について説明する。
スローシャッターモードで動作中に、Ｉ／Ｆ部１１を介して外部からオートフォーカス開始のコマンドが入力されると、モード制御部１０４は、電子増倍モードへの切り換えを行うと共に、毎フィールド蓄積電荷の掃き出しが行われるようにタイミングジェネレータ１３を制御する。電子増倍モードへの切り換え指示を受けた電子増倍モード制御部１０３ｂは、データテーブル１０６を参照し、切り換え時のシャッター時間と、温度検出回路１６で得られたＣＣＤ温度とに対応した電子増倍倍率設定値を得る。そして、この電子増倍倍率設定値で電子増倍制御回路１２を制御する。このような動作により、スローシャッターモードから電子増倍モードに遷移する。

また、実施の形態３においてもオートフォーカス動作が完了するとモード制御部１０４は電子増倍モードをオフとし、電子増倍モード制御部１０３ｂの制御からスローシャッターモード制御部１０２の制御に切り換える。スローシャッターモード制御部１０２は、切り換え時と同じシャッター時間で制御を行う。

以上のように、実施の形態３の撮像装置によれば、撮像素子の温度を検出する温度検出回路を備え、電子増倍モード制御部は、スローシャッターモードから電子増倍モードへの切り換え時の撮像素子の露光時間と温度検出回路で検出された温度とに基づいて電子増倍倍率設定値を決定するようにしたので、より精確な電子増倍倍率が設定できるため、更に切り換え時の輝度変動が抑制され、速やかにオートフォーカス制御を行うことができる。

実施の形態４．
実施の形態４は、通常モードと電子増倍モードとに対応した第１の検波回路と第２の検波回路とを備えたものである。
電子増倍は先に説明したようにＣＣＤ内に設けられた電子増倍部の転送路に高電圧を印加することにより実現しているため、電子増倍をかけない通常照度環境下での撮影映像に比べてざらついた映像となる。従って、通常照度環境下で使用する検波回路の周波数特性と電子増倍モード時に使用する検波回路の周波数特性を異なるものとすることでオートフォーカスの性能を改善することが可能である。

図１０は、実施の形態４の撮像装置の構成を示すブロック図である。
図１０において、実施の形態１と異なるのは、検波回路９に代わって第１の検波回路１７と第２の検波回路１８と選択回路１９とが設けられ、制御部１０ｃのモード制御部１０４ａが、これらを選択するようにした点である。これ以外の構成は図１に示す実施の形態１と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。

第１の検波回路１７は、通常モードにおいて映像信号処理部６で処理された映像信号を検波して合焦度を示す情報であるオートフォーカス指標値を得るための検波回路である。第２の検波回路１８は、電子増倍モードにおいて映像信号処理部６で処理された映像信号を検波してオートフォーカス指標値を得るための検波回路である。即ち、第１の検波回路１７は、通常照度時にチューニングした周波数抽出特性（検波フィルタ設定値）を有する検波回路であり、第２の検波回路１８は、電子増倍モード時にチューニングした周波数抽出特性を有する検波回路である。選択回路１９は、第１の検波回路１７と第２の検波回路１８の出力を入力し、モード制御部１０４ａからの選択信号に基づいて、いずれかの検波回路の出力を選択して制御部１０ｃに出力するための選択回路である。制御部１０ｃにおけるモード制御部１０４ａは、スローシャッターモードから電子増倍モードに切り換えた場合、第２の検波回路１８の出力を選択するよう選択回路１９に指示を行うよう構成されている。

尚、図１０では、選択回路１９を制御部１０ｃの外部に設ける構成を示したが、第１の検波回路１７および第２の検波回路１８の出力を制御部１０ｃに入力し、制御部１０ｃを構成するマイクロプロセッサが実行するファームウェア処理でどちらかを使用するようにしても良い。

次に、実施の形態４の動作について説明する。
図１１は、実施の形態４の動作を説明するフローチャートである。
Ｉ／Ｆ部１１を介して外部からオートフォーカス開始のコマンドが入力されると、制御部１０ｃのモード制御部１０４ａは、輝度制御の状態を判別する（ステップＳＴ１）。通常照度環境下でスローシャッターモードでも電子増倍モードでもない場合は、ステップＳＴ２に移行し、第１の検波回路１７の出力が有効になるような選択信号を選択回路１９に出力する。電子増倍モードの場合はステップＳＴ３に移行し、第２の検波回路１８の出力が有効になるような選択信号を選択回路１９に出力する。スローシャッターモードの場合はステップＳＴ４に移行し、毎フィールド蓄積電荷の掃き出しが行われるようにタイミングジェネレータ１３を制御すると共に、電子増倍モードに遷移し、更に、第２の検波回路１８の出力が有効になるような選択信号を選択回路１９に出力する。ここで電子増倍モード制御部１０３による電子増倍モードの制御は実施の形態１と同様であるためその説明は省略する。輝度制御の各モードに対応した上記設定が完了するとステップＳＴ５に移行し、実施の形態１で説明したような制御手法でオートフォーカス動作を実施し、フォーカスを合焦させる。

尚、上記例では、実施の形態１の構成に適用した場合を説明したが、データテーブル１０５やデータテーブル１０６を用いて制御を行う実施の形態２や実施の形態３の構成に適用してもよい。

以上のように、実施の形態４の撮像装置によれば、通常モードで撮像素子で得られた映像信号を、所定の検波フィルタ設定値で検波して合焦度を示す情報を得る第１の検波回路と、電子増倍モードで撮像素子で得られた映像信号を、第１の検波回路の検波フィルタ設定値とは異なる検波フィルタ設定値で検波して合焦度を示す情報を得る第２の検波回路と、スローシャッターモードから電子増倍モードに切り換えた場合、第２の検波回路の出力を選択するモード制御部とを備えたので、第２の検波回路の検波フィルタ設定値を電子増倍モードに適した値とすることで、精確なオートフォーカス指標値を得ることができ、その結果、更に精度の高いオートフォーカス制御を行うことができる。

この発明の実施の形態１による撮像装置を示す構成図である。 撮像装置の通常モード時とスローシャッター時のタイミングを比較して示す説明図である。 この発明の実施の形態１による撮像装置のタイミング動作を示す説明図である。 この発明の実施の形態１による撮像装置のオートフォーカス動作開始のタイミングを示す説明図である。 この発明の実施の形態２による撮像装置の構成図である。 この発明の実施の形態２による撮像装置のデータテーブルを示す説明図である。 ＣＣＤの印加電圧と電子増倍倍率の温度特性を示す説明図である。 この発明の実施の形態３による撮像装置の構成図である。 この発明の実施の形態３による撮像装置のデータテーブルを示す説明図である。 この発明の実施の形態４による撮像装置の構成図である。 この発明の実施の形態４による撮像装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ レンズ、２ ＣＣＤ（撮像素子）、９ 検波回路、１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 制御部、１２ 電子増倍制御回路、１３ タイミングジェネレータ、１４ ＣＣＤ駆動回路、１５ レンズ駆動回路、１６ 温度検出回路、１７ 第１の検波回路、１８ 第２の検波回路、１９ 選択回路、１０１ オートフォーカス制御部、１０２ スローシャッターモード制御部、１０３，１０３ａ，１０３ｂ 電子増倍モード制御部、１０４，１０４ａ モード制御部、１０５，１０６ データテーブル。

Claims (7)

1. レンズを介して入射した光を電気信号に変換する撮像素子と、
   前記撮像素子で得られた映像信号から抽出された合焦度合いを示す情報に基づいてレンズを駆動制御し合焦処理を行うオートフォーカス制御部と、
   前記撮像素子の露光時間を通常モードの露光時間よりも長くして、撮像感度を増大させるスローシャッターモードの制御を行うスローシャッターモード制御部と、
   前記撮像素子の電子増倍を行うことで、撮像感度を増大させる電子増倍モードの制御を行う電子増倍モード制御部と、
   前記スローシャッターモードでの動作中に、前記オートフォーカス制御部で前記合焦処理を行う場合は、前記電子増倍モードの制御に切り換えるモード制御部とを備えた撮像装置。
2. スローシャッターモードでの動作中に電子増倍モードに切り換えた場合、オートフォーカス制御部は、当該切り換えに伴う撮像素子で得られた画像の輝度変化が安定した後に合焦処理を行うことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. オートフォーカス制御部による合焦処理を行う場合、電子増倍モードにおける電子増倍倍率設定値を固定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の撮像装置。
4. スローシャッターモードから電子増倍モードに切り換えて合焦処理を行った場合、当該合焦処理が終了したら、前記切り換え前のスローシャッターモードにおけるシャッター時間に戻すことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の撮像装置。
5. 電子増倍モード制御部は、スローシャッターモードから電子増倍モードへの切り換え時の撮像素子の露光時間に基づいて電子増倍倍率設定値を決定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
6. 撮像素子の温度を検出する温度検出回路を備え、電子増倍モード制御部は、スローシャッターモードから電子増倍モードへの切り換え時の撮像素子の露光時間と前記温度検出回路で検出された温度とに基づいて電子増倍倍率設定値を決定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
7. 通常モードで撮像素子で得られた映像信号を、所定の検波フィルタ設定値で検波して合焦度を示す情報を得る第１の検波回路と、
   電子増倍モードで撮像素子で得られた映像信号を、前記第１の検波回路の検波フィルタ設定値とは異なる検波フィルタ設定値で検波して合焦度を示す情報を得る第２の検波回路と、
   スローシャッターモードから電子増倍モードに切り換えた場合、前記第２の検波回路の出力を選択するモード制御部とを備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の撮像装置。

Images