JP2013055610A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の画素が2次元状に配列された画素部21と、露光量を決定し画素部21を連続的に複数回露光するように制御する露光量制御部と、出力画像の複数フレーム分の画素部21の画素信号を記憶し得るメモリ部22と、画素部21の画素信号を読み出してメモリ部22に格納する垂直走査回路24と、メモリ部22に格納した画素信号を読み出す列処理部23と、を備え、垂直走査回路24は、複数回の露光に係る各画素信号を順次読み出してメモリ部22に格納する撮像装置。
【選択図】図2
Description
[実施形態1]
[実施形態2]
第1メモリ部MEM1と第2メモリ部MEM2と第3メモリ部MEM3の何れの出力端も、列毎の垂直信号線33に接続されている。列毎の垂直信号線33には列回路23Aが、後述するスイッチSW5−1のドレイン端子とスイッチSW5−2のドレイン端子とスイッチSW5−3のドレイン端子において接続されている。
すなわち、スイッチ7−1をオンした状態において、スイッチSW6をオンにすることにより、コンデンサC3、コンデンサC4−1をリセットする。このリセット動作によって、コンデンサC3はVrefレベルにリセットされ、コンデンサC4−1の両端の電位差は0となる。そして、スイッチSW6をオンにした状態を維持したまま、スイッチSW3−1およびスイッチSW5−1をオンにすることにより、コンデンサC2−1をリセットする。同様に、スイッチSW6をオンにした状態を維持したまま、スイッチSW3−2およびスイッチSW5−2をオンにすることによりコンデンサC2−2をリセットし、スイッチSW3−3およびスイッチSW5−3をオンにすることによりコンデンサC2−3をリセットする。このリセット動作によって、コンデンサC2−1、コンデンサC2−2、コンデンサC2−3は各々、メモリm1、メモリm2、メモリm3に蓄積されている信号を反映した状態をクランプする。
[実施形態3]
f2+Lsat×(1−α)
ここに、α=短露光時間/長露光時間、とする必要がある。
図22は飽和レベルLsat以上の出力の範囲を曲線f2の出力とするが、その際単純にf2+Lsatという処理で生成すること(これは回路の単純化になる(後述))によって、連続性が失われるものである。撮像素子からこのような出力をしてもカメラのHDRデジタル合成部3において適切にHDR合成を行うことは十分可能である。Lsatをスレッシュとしてそれ以下の出力は長秒時蓄積出力、それより大きい出力は短秒時出力として明確に分離されているためである。
2…撮像部
2a…撮像素子
3…HDRデジタル合成部
4…AF評価値演算部
5…表示部
6…メモリカード
7…手振検出部
8…手振補正部
9…露光制御部(露光量制御部)
10…フォーカス制御部
11…カメラ操作部
12…カメラ制御部(露光量制御部)
21…画素部
22…メモリ部
23,23A…列処理部(画素読出制御部、メモリ読出制御部)
24…垂直走査回路(画素読出制御部、メモリ読出制御部)
25…水平読出回路(メモリ読出制御部)
26…制御回路(画素読出制御部、メモリ読出制御部)
27…水平信号線
28…出力アンプ
31…画素
32…制御信号線
33…垂直信号線
Claims (8)
- 露光を行って画像信号を取得する撮像装置において、
露光量に応じた信号電荷を発生させる複数の画素が2次元状に配列された画素部と、
前記画素部の露光量を決定する露光量制御部と、
出力画像の複数フレーム分の前記画素部からの画素信号を記憶し得るメモリ部と、
前記画素部の画素信号を読み出して前記メモリ部に格納する画素読出制御部と、
前記メモリ部に格納した画素信号を読み出すメモリ読出制御部と、
を具備し、
前記露光量制御部は、前記画素部を連続的に複数回露光するように制御し、
前記画素読出制御部は、前記連続的な複数回の露光に係る各画素信号を順次読み出して前記メモリ部に格納することを特徴とする撮像装置。 - 前記露光量制御部が制御する複数回の露光は、互いに異なる露光時間の露光であり、
前記メモリ読出制御部は、前記メモリ部に格納された、前記連続的な複数回の露光に係る各画素信号を、該複数回の露光毎に順次外部へ出力するものであることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記メモリ読出制御部は、前記メモリ部に格納された前記連続的な複数回の露光に係る各画像の平均演算を行うか、あるいは、前記画素読出制御部が前記画素部の画素信号を読み出して前記メモリ部に格納する際に、同時に、逐次、複数回の露光に係る各画像の平均演算を行うことで平均演算結果を得て、該平均演算の結果を外部へ出力するものであることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記メモリ読出制御部は、前記平均演算の結果をさらに前記メモリ部に再度書き込み、その後に、該メモリ部から平均演算結果を読み出して増幅することにより、前記複数回の露光に係る画像同士の加算演算結果に相当する画像を生成して外部へ出力するものであることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
- 前記露光量制御部が制御する複数回の露光は、互いに異なる露光時間の露光であり、
前記メモリ読出制御部は、前記メモリ部に格納された前記連続的な複数回の露光に係る各画素信号のダイナミックレンジ合成を行うか、あるいは、前記画素読出制御部が前記画素部の画素信号を読み出して前記メモリ部に格納する際に、同時に、逐次、複数回の露光に係る各画素信号のダイナミックレンジ合成を行うことでダイナミックレンジ合成結果を得て、前記露光量制御部により制御された露光回数よりも少ないフレーム数の画像を外部へ出力するものであることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記メモリ読出制御部は、前記連続的な複数回の露光に係る各画素信号を加算演算することにより、ダイナミックレンジ合成を行うものであることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
- 前記露光量制御部が制御する複数回の露光は、長露光時間と短露光時間とを含み、
前記メモリ読出制御部は、長露光時間に係る画素信号を所定の判定スレッシュレベルと比較して、該判定スレッシュレベル未満である場合には該画素信号を外部へ出力し、該判定スレッシュレベル以上である場合には該画素信号に該判定スレッシュレベルあるいは長時間露光と短時間露光の比に関連した特定の加算レベルを加算演算した結果を外部へ出力することにより、ダイナミックレンジ合成された画像を外部へ出力するものであることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 - 前記メモリ読出制御部は、前記メモリ部に格納された前記連続的な複数回の露光に係る各画像の平均演算と加算演算とを並列的に実施するか、あるいは、前記画素読出制御部が前記画素部の画素信号を読み出して前記メモリ部に格納する際に、同時に、逐次、複数回の露光に係る各画像の平均演算と加算演算とを並列的に実施し、
加算演算に係る画素信号を所定の判定スレッシュレベルと比較して、該判定スレッシュレベル未満である場合には該画素信号を外部へ出力し、該判定スレッシュレベル以上である場合には平均演算に係る画素信号に該判定スレッシュレベルあるいは長時間露光と短時間露光の比に関連した特定の加算レベルを加算演算した結果を外部へ出力することにより、前記露光量制御部により制御された露光回数よりも少ないフレーム数のダイナミックレンジ合成された画像を外部へ出力するものであることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
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