JP2011233949A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】単一の撮像素子を用いて空間分解能の高い静止画と時間分解能の高い動画を同時に得ることが可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ローリングシャッタタイプの撮像素子2と、撮像素子2から静止画生成用の画像信号として出力される画像信号を用いて静止画フレームを生成する静止画処理部3と、撮像素子2から動画生成用の画像信号として出力される画像信号を用いて複数の動画フレームを生成する動画処理部4とを備える撮像装置1であって、動画処理部4は、動画撮影中に静止画撮影指示があると、静止画生成用の画像信号が優先的に静止画処理部3に出力されることにより動画生成用の画像信号として動画処理部4に入力されない欠落ラインを、その欠落ラインを含んで生成される動画フレームの前後の動画フレームを生成するための画像信号を用いて補間する。
【選択図】図1
【解決手段】ローリングシャッタタイプの撮像素子2と、撮像素子2から静止画生成用の画像信号として出力される画像信号を用いて静止画フレームを生成する静止画処理部3と、撮像素子2から動画生成用の画像信号として出力される画像信号を用いて複数の動画フレームを生成する動画処理部4とを備える撮像装置1であって、動画処理部4は、動画撮影中に静止画撮影指示があると、静止画生成用の画像信号が優先的に静止画処理部3に出力されることにより動画生成用の画像信号として動画処理部4に入力されない欠落ラインを、その欠落ラインを含んで生成される動画フレームの前後の動画フレームを生成するための画像信号を用いて補間する。
【選択図】図1
Description
本発明は、動画と静止画が撮影可能な撮像装置に関する。
動画と静止画が撮影可能なDSC(Digital Still Camera)(以下、撮像装置)が普及している。Live View機能など動画撮影が可能な撮像装置は以前からあったが、記録できる動画もHD(High Definition)が当然の状況となってきている。Live View動画にくらべHD動画は単位時間あたりに取扱うデータ量が多い。
また、DSCの多画素化は留まることを知らず、12M画素が一般的となっている。動画は規格上2MのHDが標準であり、動画の単位時間あたりに取扱うデータ量が伸びたとはいえ、画素数のうえでは静止画とは6倍以上の格差がある。つまり、単位時間あたりのデータ量が同一の静止画と動画とでは、静止画は空間分解能が高い反面、時間分解能が低くなり、動画は空間分解能が低い反面、時間分解能が高くなる傾向がある。
そこで、静止画と動画の処理を同時に行うために、画像信号を複数の出力先に出力することが可能な撮像素子を備え、動画処理部と静止画処理部を個別に持つ撮像装置が考えられる(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。例えば、1コマが12Mpixの静止画フレームを1秒間に10コマ撮影しているときと、1コマが2Mpixの動画フレームを1秒間に60コマ撮影しているときとでは単位時間あたりに取扱われるデータ量が互いに等しい。処理性能120Mpix/sで撮影〜記録まで可能な撮像装置においては、1コマが12Mpixの静止画フレームを1秒間に10コマ撮影している最中にいかなる動画も処理できないが、処理性能120Mpix/sの動画処理部と処理性能120Mpix/sの静止画処理部を共に持つ撮像装置では1コマが12Mpixの静止画フレームを1秒間に10コマ撮影しつつ、1コマが2Mpixの動画フレームを1秒間で60コマ撮影することができる。
しかしながら、動画撮影中に静止画撮影を行う場合、図13に示すように、静止画用の画像信号を撮像素子に蓄積しているとき、同じ撮像素子において同時にさらに動画用の画像信号も蓄積することができないため、その間の動画フレームが途切れてしまうという問題がある。なお、図13はローリングシャッタタイプの撮像素子を用いた場合の例である。
そこで、前後の動画フレームを合成して途切れてしまった動画フレームを補間することが考えられるが、上述したように、動画と静止画とのフレームレート差が大きいと、動画フレームが途切れる期間が長くなる。そのため、動画の時間分解能が低くなり、違和感のある動画となってしまうという問題がある。
そこで、本発明では、単一の撮像素子を用いて空間分解能の高い静止画と時間分解能の高い動画を同時に得ることが可能な撮像装置を提供することを目的とする。
本発明の撮像装置は、ライン単位で画像信号を出力するローリングシャッタタイプの撮像素子と、静止画撮影指示があると、前記撮像素子から静止画生成用の画像信号として出力される画像信号を用いて静止画フレームを生成するとともに、動画撮影指示があると、前記撮像素子から動画生成用の画像信号として出力される画像信号を用いて複数の動画フレームを生成する画像処理部とを備え、前記撮像素子は、動画撮影中に静止画撮影指示があると、前記静止画生成用の画像信号を優先的に前記画像処理部に出力し、前記画像処理部は、動画撮影中に静止画撮影指示があると、前記撮像素子から前記静止画生成用の画像信号が優先的に出力されることにより、前記動画生成用の画像信号として前記画像処理部に入力されない欠落ラインを、その欠落ラインを含んで生成される動画フレームの前後の動画フレームを生成するための画像信号を用いて補間する。
本発明によれば、動画と静止画が撮影可能な撮像装置において、単一の撮像素子を用いて空間分解能の高い静止画と時間分解能の高い動画を同時に得ることができる。
図1は、本発明の実施形態の撮像装置を示す図である。
図1に示す撮像装置1は、撮像素子2と、静止画処理部3と、動画処理部4と、静止画記録部5と、動画記録部6とを備えている。なお、静止画処理部3及び動画処理部4を単一の画像処理部で構成してもよい。このように構成する場合、画像処理部に入力される画像信号は画像処理部内の記憶部に一時的に記憶され、画像処理部内で静止画生成処理及び動画生成処理が時系列で実施される。また、静止画記録部5と動画記録部6は個別の記録部で構成されていてもよいし、単一の記録部で構成されていてもよい。
図1に示す撮像装置1は、撮像素子2と、静止画処理部3と、動画処理部4と、静止画記録部5と、動画記録部6とを備えている。なお、静止画処理部3及び動画処理部4を単一の画像処理部で構成してもよい。このように構成する場合、画像処理部に入力される画像信号は画像処理部内の記憶部に一時的に記憶され、画像処理部内で静止画生成処理及び動画生成処理が時系列で実施される。また、静止画記録部5と動画記録部6は個別の記録部で構成されていてもよいし、単一の記録部で構成されていてもよい。
撮像素子2は、ローリングシャッタタイプの撮像素子であり、図2に示すように、撮像素子2の各画素から読み出される被写体像に対応する画像信号をライン単位で出力する。
静止画処理部3は、静止画記録処理部7を備え、撮像素子2から出力される画像信号に基づいて静止画フレームを生成する。
静止画処理部3は、静止画記録処理部7を備え、撮像素子2から出力される画像信号に基づいて静止画フレームを生成する。
静止画記録処理部7は、静止画フレームの圧縮処理などを行う。
動画処理部4は、動画欠落ライン補間部8と、動画記録処理部9とを備え、撮像素子2から出力される画像信号に基づいて複数の動画フレームを生成する。
動画処理部4は、動画欠落ライン補間部8と、動画記録処理部9とを備え、撮像素子2から出力される画像信号に基づいて複数の動画フレームを生成する。
動画欠落ライン補間部8は、動画撮影中に静止画撮影指示があると、動画生成用の画像信号として動画処理部4に入力されない欠落ラインを、その欠落ラインを含んで生成される動画フレームの前後の動画フレームを生成するための画像信号を用いて補間する。
動画記録処理部9は、動画フレームの圧縮処理などを行う。
静止画記録部5は、静止画処理部3で生成される静止画フレームを記録する。
動画記録部6は、動画処理部4で生成される複数の動画フレームを記録する。
静止画記録部5は、静止画処理部3で生成される静止画フレームを記録する。
動画記録部6は、動画処理部4で生成される複数の動画フレームを記録する。
本実施形態の撮像装置1の特徴とする点は、ローリングシャッタタイプの撮像素子2からライン単位で出力される画像信号に基づいて、静止画フレームや複数の動画フレームを生成するとともに、動画撮影中に静止画撮影指示があると、図3に示すように、優先して静止画生成用の画像信号を蓄積して静止画フレームを生成しつつ、同時に欠落ラインを含む動画生成用の画像信号を蓄積して複数の動画フレームも生成する点である。また、本実施形態の撮像装置1では、撮像素子2から静止画生成用の画像信号が優先的に出力されることにより、動画生成用の画像信号として動画処理部4に入力されない欠落ラインを、その欠落ラインを含んで生成される動画フレームの前後の動画フレームを生成するための画像信号を用いて補間する。これにより、単一の撮像素子2を用いて空間分解能の高い静止画と時間分解能の高い動画を同時に得ることができる。
図4は、撮像素子2の一例を示す図である。
図4に示す撮像素子2は、画素部10と、静止画垂直走査部11と、動画垂直走査部12と、動画静止画垂直走査部13と、スイッチ制御部14と、スイッチ15〜18(第1のスイッチ)と、第1の水平走査部19と、スイッチ20〜23(第2のスイッチ)と、第2の水平走査部24とを備えて構成されている。
図4に示す撮像素子2は、画素部10と、静止画垂直走査部11と、動画垂直走査部12と、動画静止画垂直走査部13と、スイッチ制御部14と、スイッチ15〜18(第1のスイッチ)と、第1の水平走査部19と、スイッチ20〜23(第2のスイッチ)と、第2の水平走査部24とを備えて構成されている。
画素部10は、光電変換を行う4×4の画素(画素a1〜a4、画素b1〜b4、画素c1〜c4、及び画素d1〜d4)から構成されている。なお、画素部10においてマトリクス状に構成される画素の個数は特に限定されない。
静止画垂直走査部11は、静止画生成用の画像信号を画素部10に蓄積させたり、画素部10に蓄積された静止画生成用の画像信号を画素部10から読み出させたりするための静止画用制御信号φsV(φsV1〜φsV4)を出力する。
動画垂直走査部12は、動画生成用の画像信号を画素部10に蓄積させたり、画素部10に蓄積された動画生成用の画像信号を画素部10から読み出させたりするための動画用制御信号φmV(φmV1〜φmV4)を出力する。
動画静止画垂直走査部13は、入力される静止画用制御信号φsV(φsV1〜φsV4)を制御信号φV(φV1〜φV4)として画素部10に出力するとともに、入力される動画用制御信号φmV(φmV1〜φmV4)を制御信号φV(φV1〜φV4)として画素部10に出力する。また、動画静止画垂直走査部13は、静止画用制御信号φsV1が入力されると、画素a1〜a4から画像信号が読み出されるまでの期間、動画用制御信号φmV1が入力されても画素部10への制御信号φV1の出力を禁止する。また、動画静止画垂直走査部13は、静止画用制御信号φsV2が入力されると、画素b1〜b4から画像信号が読み出されるまでの期間、動画用制御信号φmV2が入力されても画素部10への制御信号φV2の出力を禁止する。また、動画静止画垂直走査部13は、静止画用制御信号φsV3が入力されると、画素c1〜c4から画像信号が読み出されるまでの期間、動画用制御信号φmV3が入力されても画素部10への制御信号φV3の出力を禁止する。また、動画静止画垂直走査部13は、静止画用制御信号φsV4が入力されると、画素d1〜d4から画像信号が読み出されるまでの期間、動画用制御信号φmV4が入力されても画素部10への制御信号φV4の出力を禁止する。
スイッチ制御部14は、動画静止画垂直走査部13から出力されるタイミング信号に基づいて、スイッチ15〜18をそれぞれオン、オフさせるための制御信号φsg1を出力するとともに、スイッチ20〜23をそれぞれオン、オフさせるための制御信号φsg2を出力する。
スイッチ15〜18がそれぞれオンしている期間は、画素部10からライン単位で読み出される画像信号が第1の水平走査部19に出力され、スイッチ15〜18がそれぞれオフしている期間は、画素部10からライン単位で読み出される画像信号が第1の水平走査部19に出力されない。また、スイッチ20〜23がそれぞれオンしている期間は、画素部10からライン単位で読み出される画像信号が第2の水平走査部24に出力され、スイッチ20〜23がそれぞれオフしている期間は、画素部10からライン単位で読み出される画像信号が第2の水平走査部24に出力されない。また、動画静止画垂直走査部13は、動画撮影中に静止画撮影指示があると、制御信号φsg1、φsg2でスイッチ15〜18、スイッチ20〜23のオン、オフを制御することにより、画素部10から読み出される1ラインの静止画生成用の画像信号と同じラインの動画生成用の画像信号を動画処理部4に出力させないようにする。これにより、動画撮影中に静止画撮影指示があると、画素部10から出力される画像信号が優先的に静止画処理部3に出力され、優先的に静止画フレームが生成される。
第1の水平走査部19は、スイッチ15〜18から出力されるライン単位の画像信号を静止画処理部3に出力する。
第2の水平走査部24は、スイッチ20〜23から出力されるライン単位の画像信号を動画処理部4に出力する。
第2の水平走査部24は、スイッチ20〜23から出力されるライン単位の画像信号を動画処理部4に出力する。
一般に、動画生成のために使用される画素は、図5に示すように、静止画生成のために使用される画素に比べて領域が小さく、一部が間引かれている。本実施形態では、画素部10内の全ての画素a1〜a4、b1〜b4、c1〜c4、d1〜d4により得られる画像信号に基づいて静止画フレームが生成され、画素部10内の画素b1、b3、c1、c3により得られる画像信号に基づいて動画フレームが生成されるものとする。
図6は、画素a1の一例を示す図である。なお、その他の画素も図6に示す構成と同様の構成とする。
図6に示す画素a1は、フォトダイオード25と、制御信号φTによりオン、オフする電荷転送トランジスタ(MOSFET)26と、制御信号φRによりオン、オフする電荷リセットトランジスタ27と、読出しトランジスタ28と、制御信号φLによりオン、オフする垂直選択トランジスタ29と、垂直読出し線30とを備えている。なお、垂直読出し線30の一方端はスイッチ15を介して第1の水平走査部19に接続され、垂直読出し線30の他方端はスイッチ20を介して第2の水平走査部24に接続されているものとする。
図6に示す画素a1は、フォトダイオード25と、制御信号φTによりオン、オフする電荷転送トランジスタ(MOSFET)26と、制御信号φRによりオン、オフする電荷リセットトランジスタ27と、読出しトランジスタ28と、制御信号φLによりオン、オフする垂直選択トランジスタ29と、垂直読出し線30とを備えている。なお、垂直読出し線30の一方端はスイッチ15を介して第1の水平走査部19に接続され、垂直読出し線30の他方端はスイッチ20を介して第2の水平走査部24に接続されているものとする。
次に、画素a1の動作を説明する。
図7は、制御信号φsg1、φsg2及び制御信号φT、φR、φLを示す図である。なお、上記制御信号φV1〜φV4は、それぞれ、制御信号φsg1、φsg2及び制御信号φT、φR、φLから構成されるものとする。
図7は、制御信号φsg1、φsg2及び制御信号φT、φR、φLを示す図である。なお、上記制御信号φV1〜φV4は、それぞれ、制御信号φsg1、φsg2及び制御信号φT、φR、φLから構成されるものとする。
まず、制御信号φTにパルスが生じると、電荷転送トランジスタ26がオン、オフして、フォトダイオード25における電荷蓄積が開始する(S1)。
次に、制御信号φRにパルスが生じると、電荷リセットトランジスタ27がオン、オフして、読出しトランジスタ28のゲートの電荷がリセットされる(S2)。
次に、制御信号φRにパルスが生じると、電荷リセットトランジスタ27がオン、オフして、読出しトランジスタ28のゲートの電荷がリセットされる(S2)。
次に、制御信号φLにパルスが生じると、垂直選択トランジスタ29がオン、オフして、読出しトランジスタ28にかかるフローティング電圧が垂直読出し線30に読み出される(S3)。
次に、制御信号φTにパルスが再度生じると、電荷転送トランジスタ26がオン、オフして、フォトダイオード25の電荷蓄積が終了する(S4)。
次に、制御信号φLのパルスが再度生じると、垂直選択トランジスタ29がオン、オフして、読出しトランジスタ28にかかる電圧が画像信号として垂直読出し線30に読み出される(S5)。このとき、制御信号φsg1がハイレベルでスイッチ15〜18がオンしていると、垂直読出し線30に読み出された画像信号が第1の水平走査部19に出力される。一方、制御信号φsg2がハイレベルでスイッチ20〜23がオンしていると、垂直読出し線30に読み出された画像信号が第2の水平走査部24に出力される。
次に、制御信号φLのパルスが再度生じると、垂直選択トランジスタ29がオン、オフして、読出しトランジスタ28にかかる電圧が画像信号として垂直読出し線30に読み出される(S5)。このとき、制御信号φsg1がハイレベルでスイッチ15〜18がオンしていると、垂直読出し線30に読み出された画像信号が第1の水平走査部19に出力される。一方、制御信号φsg2がハイレベルでスイッチ20〜23がオンしていると、垂直読出し線30に読み出された画像信号が第2の水平走査部24に出力される。
なお、図7では、制御信号φsg1のパルスタイミングが制御信号φsg2のパルスタイミングよりも早いが、制御信号φsg2のパルスタイミングを制御信号φsg1のパルスタイミングよりも早くしてもよい。
例えば、静止画撮影用のボタンがユーザにより押されるなどして静止画撮影指示があると、図4の静止画垂直走査部11は、制御信号φsV1〜φsV4を動画静止画垂直走査部13に出力する。
動画静止画垂直走査部13は、制御信号φsV1を制御信号φV1として画素a1〜a4にそれぞれ出力し、制御信号φsV2を制御信号φV2として画素b1〜b4にそれぞれ出力し、制御信号φsV3を制御信号φV3として画素c1〜c4にそれぞれ出力し、制御信号φsV4を制御信号φV4として画素d1〜d4にそれぞれ出力する。これにより、画素a1〜a4からそれぞれ読み出される画像信号がスイッチ15〜18を介して第1の水平走査部19に出力された後、画素b1〜b4からそれぞれ読み出される画像信号がスイッチ15〜18を介して第1の水平走査部19に出力され、その後、画素c1〜c4からそれぞれ読み出される画像信号がスイッチ15〜18を介して第1の水平走査部19に出力された後、画素d1〜d4からそれぞれ読み出される画像信号がスイッチ15〜18を介して第1の水平走査部19に出力される。そして、図1の静止画処理部3は、撮像素子2からライン単位に順次出力される画像信号に基づいて静止画フレームを生成し、その生成した静止画フレームを静止画記録部5に記録する。
動画静止画垂直走査部13は、制御信号φsV1を制御信号φV1として画素a1〜a4にそれぞれ出力し、制御信号φsV2を制御信号φV2として画素b1〜b4にそれぞれ出力し、制御信号φsV3を制御信号φV3として画素c1〜c4にそれぞれ出力し、制御信号φsV4を制御信号φV4として画素d1〜d4にそれぞれ出力する。これにより、画素a1〜a4からそれぞれ読み出される画像信号がスイッチ15〜18を介して第1の水平走査部19に出力された後、画素b1〜b4からそれぞれ読み出される画像信号がスイッチ15〜18を介して第1の水平走査部19に出力され、その後、画素c1〜c4からそれぞれ読み出される画像信号がスイッチ15〜18を介して第1の水平走査部19に出力された後、画素d1〜d4からそれぞれ読み出される画像信号がスイッチ15〜18を介して第1の水平走査部19に出力される。そして、図1の静止画処理部3は、撮像素子2からライン単位に順次出力される画像信号に基づいて静止画フレームを生成し、その生成した静止画フレームを静止画記録部5に記録する。
また、例えば、動画撮影用のボタンがユーザにより押されるなどして動画撮影指示があると、図4の動画垂直走査部12は、制御信号φmV2、φmV4を動画静止画垂直走査部13に出力する。動画静止画垂直走査部13は、制御信号φmV2を制御信号φV2として画素b1、b3にそれぞれ出力し、制御信号φmV4を制御信号φV4として画素d1、d3にそれぞれ出力する。これにより、画素b1、b3からそれぞれ読み出される画像信号がスイッチ20、22を介して第2の水平走査部24に出力された後、画素d1、d3からそれぞれ読み出される画像信号がスイッチ20、22を介して第2の水平走査部24に出力される。そして、図1の動画処理部4は、撮像素子2からライン単位に順次出力される画像信号に基づいて動画フレームを生成し、その生成した動画フレームを動画記録部6に記録する。動画撮影では、この動作が繰り返されることにより複数の動画フレームからなる動画が動画記録部6に記録される。
次に、動画撮影中に静止画撮影指示があった場合の撮像装置1の動作について説明する。
図8は、動画撮影中に静止画撮影指示があった場合に撮像素子2から出力される画像信号を示す図である。なお、静止画垂直走査部11から制御信号φsV1が出力されるタイミングと動画垂直走査部12から制御信号φmV2が出力されるタイミングは互いに一致しているものとする。また、図8では、制御信号φV1〜φV4として、それぞれ、上記制御信号φTのみを示している。また、斜線期間は、静止画生成用の画像信号が優先的に出力されている期間を示している。
図8は、動画撮影中に静止画撮影指示があった場合に撮像素子2から出力される画像信号を示す図である。なお、静止画垂直走査部11から制御信号φsV1が出力されるタイミングと動画垂直走査部12から制御信号φmV2が出力されるタイミングは互いに一致しているものとする。また、図8では、制御信号φV1〜φV4として、それぞれ、上記制御信号φTのみを示している。また、斜線期間は、静止画生成用の画像信号が優先的に出力されている期間を示している。
図8に示すように、まず、制御信号φV1、φV2により、時刻T1において画素a1〜a4及び画素b1、b3の電荷蓄積を開始し、時刻T3において画素a1〜a4及び画素b1、b3の電荷蓄積を終了して画素a1〜a4から読み出される静止画生成用の画像信号が静止画処理部3に出力されるとともに、画素b1、b3から読み出される動画生成用の画像信号が動画処理部4に出力される。
次に、制御信号φV4により、時刻T2において画素d1、d3の電荷蓄積を開始し、時刻T4において画素d1、d3の電荷蓄積を終了して画素d1、d3から読み出される動画生成用の画像信号が動画処理部4に出力される。
次に、制御信号φV2により、時刻T3において画素b1〜b4の電荷蓄積を開始し、時刻T5において画素b1〜b4の電荷蓄積を終了して画素b1〜b4から読み出される静止画生成用の画像信号が静止画処理部3に出力される。なお、時刻T4において動画垂直走査部12から動画静止画垂直走査部13に制御信号φmV2が出力されるが、既に静止画垂直走査部11から動画静止画垂直走査部13に制御信号φsV2が出力されているため、動画静止画垂直走査部13は時刻T4において制御信号φV2を画素部10に出力しない。そのため、動画撮影中に静止画撮影指示がなければ時刻T6において画素b1、b3から読み出されるはずの画像信号が画素部10から読み出されない。
次に、制御信号φV3、φV4により、時刻T5において画素c1〜c4及び画素d1、d3の電荷蓄積を開始し、時刻T7において画素c1〜c4及び画素d1、d3の電荷蓄積を終了して画素c1〜c4から読み出される画像信号が静止画処理部3に出力されるとともに、画素d1、d3から読み出される画像信号が動画処理部4に出力される。
次に、制御信号φV2、φV4により、時刻T7において画素d1〜d4及び画素b1、b3の電荷蓄積を開始し、時刻T9において画素d1〜d4及び画素b1、b3の電荷蓄積を終了して画素d1〜d4から読み出される画像信号が静止画処理部3に出力されるとともに、画素b1、b3から読み出される画像信号が動画処理部4に出力される。なお、時刻T8において動画垂直走査部12から動画静止画垂直走査部13に制御信号φmV4が出力されるが、既に静止画垂直走査部11から動画静止画垂直走査部13に制御信号φsV4が出力されているため、動画静止画垂直走査部13は時刻T8において制御信号φV4を画素部10に出力しない。そのため、動画撮影中に静止画撮影指示がなければ時刻T10において画素d1、d3から読み出されるはずの画像信号が画素部10から読み出されない。
次に、制御信号φV2により、時刻T10において画素b1、b3の電荷蓄積を開始し、時刻T12において画素b1、b3の電荷蓄積を終了して画素b1、b3から読み出される画像信号が動画処理部4に出力される。
次に、制御信号φV4により、時刻T11において画素d1、d3の電荷蓄積を開始し、時刻T13において画素d1、d3の電荷蓄積を終了して画素d1、d3から読み出される画像信号が動画処理部4に出力される。
そして、静止画処理部3は、時刻T3で取得される1ライン分の画像信号、時刻T5で取得される1ライン分の画像信号、時刻T7で取得される1ライン分の画像信号、及び時刻T9で取得される1ライン分の画像信号に基づいて静止画フレームを生成する。
また、動画欠落ライン補間部8は、図9に示すように、動画撮影中に静止画撮影指示がなければ時刻T4〜T6において画素b1、b3に蓄積され時刻T6で読み出されるはずの画像信号(欠落ライン)を、時刻T1〜T3において画素b1、b3に蓄積され時刻T3で読み出される画像信号及び時刻T7〜T9において画素b1、b3に蓄積され時刻T9で読み出される画像信号を用いて補間する。同様に、動画欠落ライン補間部8は、図9に示すように、動画撮影中に静止画撮影指示がなければ時刻T9〜T10において画素d1、d3に蓄積され時刻T10で読み出されるはずの画像信号(欠落ライン)を、時刻T5〜T7において画素d1、d3に蓄積され時刻T7で読み出される画像信号及び時刻T11〜T13において画素d1、d3に蓄積され時刻T13で読み出される画像信号を用いて補間する。例えば、動画欠落ライン補間部8は、F(n)=(T(n)−T(n−1))/(T(n+1)−T(n−1))×F(n−1)+(T(n+1)−T(n))/(T(n+1)−T(n−1))×F(n+1)を演算することにより、nフレーム目の欠落ラインのレベル:F(n)を求める。なお、T(n)は、nフレーム目の時刻とする。なお、動画欠落ライン補間部8は、隣同士の動画フレームを用いて擬似動画フレームをさらに生成して動画の時間分解能を高めるように構成してもよい。
また、動画処理部4は、時刻T3、T4で取得される画像信号に基づいて1つの動画フレームを生成する。また、動画処理部4は、動画欠落ライン補間部8により時刻T3、T9で補間される画像信号及び時刻T7で取得される画像信号に基づいて1つの動画フレームを生成する。また、動画処理部4は、時刻T9で取得される画像信号及び動画欠落ライン補間部8により時刻T7、T13で補間される画像信号に基づいて1つの動画フレームを生成する。また、動画処理部4は、時刻T12、T13で取得される画像信号に基づいて1つの動画フレームを生成する。
なお、上記実施形態では、スイッチ15〜18及びスイッチ20〜23により、画素部10から読み出される画像信号の出力先を第1の水平走査部19又は第2の水平走査部24に切り替える構成であるが、画素部10と第1の水平走査部19とを接続する第1の垂直読出し線及び画素部10と第2の水平走査部24とを接続する第2の垂直読出し線を備え、それら垂直読出し線のどちらか一方のみに画像信号を読み出させることにより、画素部10から読み出される画像信号の出力先を第1の水平走査部19又は第2の水平走査部24に切り替えるように構成してもよい。動画撮影中に静止画撮影指示がある場合は、どちらか一方の垂直読出し線のみに画像信号を読み出させることにより、画素部10から読み出される1ラインの静止画生成用の画像信号と同じラインの動画生成用の画像信号を動画処理部4に出力させないようにする。このように構成することにより、動画撮影中に静止画撮影指示があった場合に、画素部10から読み出される互いに異なるラインの画像信号を第1の水平走査部19及び第2の水平走査部24にそれぞれ同時に出力することができるため、図4に示す撮像素子2に比べて、静止画フレームや動画フレームのフレームレートを高くすることができる。図10は、このように構成する場合の撮像素子2を示す図である。また、図11は、図10に示す撮像素子2の画素部10を構成する各画素を示す図である。
図11に示すように、各画素は、さらに垂直選択トランジスタ31及び垂直読み出し線32を備え、垂直選択トランジスタ29と第1の水平走査部19とが垂直読出し線30を介して接続され、垂直選択トランジスタ31と第2の水平走査部24とが垂直読出し線32を介して接続されている。画素部10から読み出される画像信号を第1の水平走査部19に出力させる場合は、図12Aに示すように、制御信号φL1にパルスを発生させる。また、画素部10から読み出される画像信号を第2の水平走査部24に出力させる場合は、図12Bに示すように、制御信号φL2にパルスを発生させる。なお、このように、垂直選択トランジスタ31や垂直読出し線32をさらに追加する場合、画素部10の各画素は、裏面照射型の画素により構成してもよい。これにより、垂直選択トランジスタ31や垂直読出し線32で、画素の開口部が狭くなることを防止することができる。
また、上記実施形態では、静止画処理部3及び動画処理部4をそれぞれ1つずつ備える構成であるが、静止画処理部3又は動画処理部4を2つ以上備えるように構成してもよい。このように構成する場合、第1の水平走査部19や第2の水平走査部24を静止画処理部3や動画処理部4の個数に応じて備えるように構成してもよい。
1 撮像装置
2 撮像素子
3 静止画処理部
4 動画処理部
5 静止画記録部
6 動画記録部
7 静止画記録処理部
8 動画欠落ライン補間部
9 動画記録処理部
10 画素部
11 静止画垂直走査部
12 動画垂直走査部
13 動画静止画垂直走査部
14 スイッチ制御部
15〜18 スイッチ
19 第1の水平走査部
20〜23 スイッチ
24 第2の水平走査部
2 撮像素子
3 静止画処理部
4 動画処理部
5 静止画記録部
6 動画記録部
7 静止画記録処理部
8 動画欠落ライン補間部
9 動画記録処理部
10 画素部
11 静止画垂直走査部
12 動画垂直走査部
13 動画静止画垂直走査部
14 スイッチ制御部
15〜18 スイッチ
19 第1の水平走査部
20〜23 スイッチ
24 第2の水平走査部
Claims (6)
- ライン単位で画像信号を出力するローリングシャッタタイプの撮像素子と、
静止画撮影指示があると、前記撮像素子から静止画生成用の画像信号として出力される画像信号を用いて静止画フレームを生成するとともに、動画撮影指示があると、前記撮像素子から動画生成用の画像信号として出力される画像信号を用いて複数の動画フレームを生成する画像処理部と、
を備え、
前記撮像素子は、動画撮影中に静止画撮影指示があると、前記静止画生成用の画像信号を優先的に前記画像処理部に出力し、
前記画像処理部は、動画撮影中に静止画撮影指示があると、前記撮像素子から前記静止画生成用の画像信号が優先的に出力されることにより、前記動画生成用の画像信号として前記画像処理部に入力されない欠落ラインを、その欠落ラインを含んで生成される動画フレームの前後の動画フレームを生成するための画像信号を用いて補間する
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置であって、
前記撮像素子は、
光電変換を行う複数の画素からなり被写体像に対応する画像信号を読み出す画素部と、
静止画撮影指示があると、前記画素部からライン単位で前記静止画生成用の画像信号を読み出す静止画垂直走査部と、
動画撮影指示があると、前記画素部からライン単位で前記動画生成用の画像信号を読み出す動画垂直走査部と、
前記画素部からライン単位で読み出される前記静止画生成用の画像信号を前記画像処理部に出力する第1の水平走査部と、
前記画素部からライン単位で読み出される前記動画生成用の画像信号を前記画像処理部に出力する第2の水平走査部と、
動画撮影中に静止画撮影指示があると、前記画素部から読み出される1ラインの前記静止画生成用の画像信号と同じラインの前記動画生成用の画像信号を前記画像処理部に出力させないようにする動画静止画垂直走査部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 請求項2に記載の撮像装置であって、
前記撮像素子は、
前記画素部と前記第1の水平走査部との間に設けられる第1のスイッチと、
前記画素部と前記第2の水平走査部との間に設けられる第2のスイッチと、
を備え、
前記動画静止画垂直装置は、動画撮影中に静止画撮影指示があると、前記第1のスイッチをオン、前記第2のスイッチをオフすることにより、前記画素部から読み出される1ラインの前記静止画生成用の画像信号と同じラインの前記動画生成用の画像信号を前記画像処理部に出力させないようにする
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項2に記載の撮像装置であって、
前記撮像素子は、
前記画素部と前記第1の水平走査部とを接続する第1の垂直読出し線と、
前記画素部と前記第2の水平走査部とを接続する第2の垂直読出し線と、
を備え、
前記動画静止画垂直装置は、動画撮影中に静止画撮影指示があると、前記第1の垂直読出し線のみに前記画像信号を読み出させることにより、前記画素部から読み出される1ラインの前記静止画生成用の画像信号と同じラインの前記動画生成用の画像信号を前記画像処理部に出力させないようにする
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項4に記載の撮像装置であって、
前記撮像素子上の複数の画素は、それぞれ、裏面照射型の画素構造を有する
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置であって、
前記画像処理部により生成される静止画フレームを記録する静止画記録部と、
前記画像処理部により生成される複数の動画フレームを記録する動画記録部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010099624A JP2011233949A (ja) | 2010-04-23 | 2010-04-23 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010099624A JP2011233949A (ja) | 2010-04-23 | 2010-04-23 | 撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011233949A true JP2011233949A (ja) | 2011-11-17 |
Family
ID=45322876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010099624A Pending JP2011233949A (ja) | 2010-04-23 | 2010-04-23 | 撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011233949A (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005086246A (ja) * | 2003-09-04 | 2005-03-31 | Olympus Corp | 固体撮像装置 |
JP2005277513A (ja) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Olympus Corp | 固体撮像装置 |
JP2006315668A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-24 | Nikon Corp | 撮像装置およびドライブレコーダシステム |
WO2009031301A1 (ja) * | 2007-09-05 | 2009-03-12 | Tohoku University | 固体撮像素子 |
-
2010
- 2010-04-23 JP JP2010099624A patent/JP2011233949A/ja active Pending
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