JP2010147776A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被写体像を光電変換して画像として出力する撮像素子と、同期信号に応じて撮像素子に蓄積動作を順次行わせて画像信号を生成する制御部とを備える。また、画像信号の輝度を調整するための輝度レベル調整部を備える。そして、制御部は、モード遷移によって、撮像素子が1画面を走査する時間が遅くなることにより、次の画像信号のための蓄積動作において、演算された蓄積動作に要する時間を確保できない場合に、以下のように制御する。即ち、制御部は、次の蓄積動作に要する時間を決定した蓄積動作に要する時間よりも短縮し、輝度レベル調整部が時間の短縮に応じて画像信号の輝度を調整する。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る撮像装置のブロック図である。
(式1)0 < t ≦(T+t_r1−t_r2)
これに対し、読み出し駆動303、304、305、307で読み出される画像信号の蓄積時間t’は、式2の範囲で設定することが可能である。
(式2)0 < t’ ≦T
以上から、被写体照度が一定であるとすると、読み出し駆動306で読み出される画像信号に対するゲインアップ量Aは、蓄積時間t’とtの比で求めることができ、蓄積時間t’とゲインアップ量Aの関係はグラフ308のようになる。
(1)撮像素子101の蓄積時間の差分で制御
画像信号に対してゲインアップ処理をすると、画像信号に含まれるノイズもゲインアップされてしまい、輝度レベルが調整されてもノイズ量は一致しない問題がある。従って、ゲインアップ量が大きければ大きいほどシグナル対ノイズの比(S/N比)は悪化し、ノイズの多いフレームが記録されてしまう。
(2)撮像装置のトータルゲインで制御
ビデオカメラ等の撮像装置は、一般的に、被写体から得られる光量が少ないとき、アイリスを開放側に移動させ、あるいはゲインアップによって輝度レベルを確保するシステムとなっている。
(3)撮像素子101の蓄積時間の差分と、システムのトータルゲインで適応的に制御
蓄積時間の差分を見て選択部104を制御する場合、非常にS/Nがよい画像信号に対してもゲインアップ量の大きさで切り替えが発生してしまう。
以下、本発明の第2の実施の形態を図面を参照し、説明していく。第2の実施の形態は、第1の実施の形態に対し、評価値抽出部801を構成に加え、輝度レベル調整部103の出力先につなげたことを特徴としている。
以下、本発明の第3の実施の形態を説明する。第3の実施の形態は、第1の実施の形態に対し、フレームメモリ105とメモリ制御部106からなる遅延バッファ部を2つ備える。そして、撮像素子101の出力と、第2の遅延バッファ部1002の出力を画像生成部1003につなぎ、第1の遅延バッファ部1001の出力を輝度レベル調整部103につなげたことを特徴としている。
102 制御部
103 輝度レベル調整部
104 選択部
105 フレームメモリ
106 メモリ制御部
107 画像信号処理部
Claims (10)
- 被写体像を光電変換により電気信号に変換して画像として出力する撮像素子と、
一定の間隔で連続して出力される同期信号に応じて前記撮像素子に蓄積動作を順次行わせて画像信号を生成する制御手段と、
前記撮像素子にて生成される画像信号の輝度を調整するための輝度レベル調整手段とを備え、
前記制御手段は、蓄積動作に要する時間を決定するものであって、モード遷移によって、前記撮像素子が1画面を走査する時間が遅くなることにより、次の画像信号のための蓄積動作において、演算された蓄積動作に要する時間を確保できない場合に、次の蓄積動作に要する時間を前記決定した蓄積動作に要する時間よりも短縮し、前記輝度レベル調整手段が前記時間の短縮に応じて前記画像信号の輝度を調整することを特徴とする撮像装置。 - 前記輝度レベル調整手段は、前記制御手段から送られる前記撮像素子の蓄積時間からゲイン値を算出し、前記画像信号に対して、輝度レベルが一致するようにゲイン処理を行うことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
- 前記制御手段から得られる撮像条件に応じて前記輝度レベル調整手段の出力を選択するか否かを決定する選択手段を備えることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
- 前記撮像条件は、前記撮像素子の蓄積時間であることを特徴とする請求項3記載の撮像装置。
- 前記撮像条件は、前記撮像装置のトータルゲインであることを特徴とする請求項3記載の撮像装置。
- 前記撮像条件は、前記撮像素子の蓄積時間と前記撮像装置のトータルゲインであることを特徴とする請求項3記載の撮像装置。
- 前記トータルゲインは、前記制御手段において制御される前記撮像素子で生成される前記画像信号に対するゲイン値であることを特徴とする請求項5または6記載の撮像装置。
- 前記撮像素子から出力される画像信号を記憶するフレームメモリと、
前記フレームメモリを制御するメモリ制御手段とを備え、
前記メモリ制御手段は、前記モード遷移によって蓄積時間が確保できない場合に、前記フレームメモリに記憶した画像信号を所定のタイミングで出力することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の撮像装置。 - 前記撮像素子から出力される画像信号をバッファリングする第1の遅延バッファ部と、
前記第1の遅延バッファ部の出力をバッファリングする第2の遅延バッファ部と、
前記画像信号と前記第2の遅延バッファ部の出力から画像を生成する画像生成手段とを備え、
前記モード遷移によって蓄積時間が確保できない場合に、前記画像生成手段から所定のタイミングで画像信号を出力することを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の撮像装置。 - 前記画像信号に対し必要な信号処理を行う画像信号処理手段と、
前記画像信号から、フォーカス情報、被写体顔位置情報、被写体の動き量、画像信号の輝度レベルを含む評価値を抽出する評価値抽出手段とを備え、
前記画像信号処理手段には、前記選択手段から出力される前記画像信号を、前記評価値抽出手段には、前記輝度レベル調整手段から出力される前記画像信号を入力することを特徴とする請求項3乃至9のいずれかに記載の撮像装置。
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