JP2013183319A - 撮像装置、及び撮像方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ローリングシャッタ方式により各画素の信号をライン単位で読み出す際、フレーム画像の生成に係る画素信号の読み出し対象とする複数ラインをフレーム単位で周期的に切り替えることにより、フレーム周期よりも長い周期で各ラインの画素から画素信号を出力させる。画素信号の間引読み出しを行うことによって高速フレームレートでの動画撮影ができ、同時に、設定可能な最大の露光時間(Exp-time(Max))として、画素信号の間引読み出しを行わない場合と同様の時間が確保される。
【選択図】図4
Description
Lgrp = Lall / N ・・・(式1)
Line-s = int{ Count-s / Lgrp }+{ Count-s mod Lgrp }× N
・・・(式2)
(但し、int は、商(整数部)を求める関数、mod は、割り算の余りを求める関数。)
Line-e = int{ Count-e / Lgrp }+{ Count-e mod Lgrp }× N
・・・(式3)
(但し、int は、商(整数部)を求める関数、mod は、割り算の余りを求める関数。)
N <(Lall÷L) ・・・(式4)
N >(Tshut÷Tframe) ・・・(式5)
[請求項1]
垂直方向と水平方向とに二次元配列された画素群を有し、ローリングシャッタ方式により各画素の信号をライン単位で読み出す撮像装置において、フレーム画像の生成に係る画素信号の読み出し対象とする複数ラインをフレーム単位で周期的に切り替えることにより、フレーム周期よりも長い周期で各ラインの画素から画素信号を出力させる駆動手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
[請求項2]
前記駆動手段は、各ラインに対して、露光を開始させるタイミングと画素信号を出力させるタイミングを繰り返し指示し、露光を開始させてから画素信号を出力させるまでの期間である露光時間の最大長を、前記フレーム周期よりも長く設定可能にしたことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
[請求項3]
前記駆動手段は、1フレーム画像の生成に係る画素信号の読み出し対象とする複数ラインをグループ分けするとともに、グループ数に対応する周期で各ラインの画素から画素信号を出力させることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。
[請求項4]
前記駆動手段は、前記画素群からなる全ラインを前記グループ数に対応するライン間隔で異なるグループに順に割り当てることを特徴とする請求項3記載の撮像装置。
[請求項5
前記駆動手段は、同一グループ内の全ラインの画素の露光を、同一のフレーム期間に順次開始、又は終了させることを特徴とする請求項3記載の撮像装置。
[請求項6]
前記グループ数を制御する駆動制御手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至5いずれか記載の撮像装置。
[請求項7]
前記駆動制御手段は、前記グループ数を、要求されるフレームレートに応じて制御することを特徴とする請求項6記載の撮像装置。
[請求項8]
前記駆動制御手段は、前記グループ数を各グループの画素群に確保すべき露光時間に応じて制御することを特徴とする請求項6記載の撮像装置。
[請求項9]
前記駆動制御手段は、前記グループ数を、要求されるフレームレートと、各グループの画素群に確保すべき露光時間とに応じて制御することを特徴とする請求項6記載の撮像装置。
[請求項10]
前記駆動制御手段は、前記グループ数を、フレーム画像の解像度に応じて制御することを特徴とする請求項6記載の撮像装置。
[請求項11]
前記各ラインの画素から画素信号を出力させる周期を超えない範囲で、前記露光時間を任意に設定する露光制御手段を更に備え、前記駆動制御手段は、前記グループ数を、前記露光制御手段により設定可能な最大露光時間に応じて設定することを特徴とする請求項6記載の撮像装置。
[請求項12]
垂直方向と水平方向とに二次元配列された画素群を有し、ローリングシャッタ方式により各画素の信号をライン単位で読み出すとともに、1フレーム画像の生成に係る画素信号の読み出し対象とする複数ラインをフレーム単位で周期的に切り替えることにより、フレーム周期よりも長い周期で各ラインの画素から画素信号を出力させることを特徴とする撮像方法。
2 画素
3 撮像部
4 垂直シフトレジスタ
5 列CDS回路
6 水平シフトレジスタ
7 TG
8 垂直信号線
9 転送信号線
10 リセット信号線
11 選択信号線
12 水平信号線
13 CPU
41 レジスタ
41 全ライン数設定レジスタ
42 グループ分割レジスタ
43 露光時間設定レジスタ
44 グループ内ライン数算出回路
45 露光開始タイミング発生回路
46 露光終了タイミング発生回路
47 露光開始タイミングカウンタ
48 露光終了タイミングカウンタ
49 露光開始ライン番号生成回路
50 露光終了ライン番号生成回路
51 駆動信号出力回路
Amp 増幅トランジスタ
FD フローティングディフュージョン
PD フォトダイオード
RG リセットトランジスタ
RGT 転送トランジスタ
Sel 画素選択トランジスタ
Claims (12)
- 垂直方向と水平方向とに二次元配列された画素群を有し、ローリングシャッタ方式により各画素の信号をライン単位で読み出す撮像装置において、
フレーム画像の生成に係る画素信号の読み出し対象とする複数ラインをフレーム単位で周期的に切り替えることにより、フレーム周期よりも長い周期で各ラインの画素から画素信号を出力させる駆動手段を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 前記駆動手段は、各ラインに対して、露光を開始させるタイミングと画素信号を出力させるタイミングを繰り返し指示し、露光を開始させてから画素信号を出力させるまでの期間である露光時間の最大長を、前記フレーム周期よりも長く設定可能にしたことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
- 前記駆動手段は、1フレーム画像の生成に係る画素信号の読み出し対象とする複数ラインをグループ分けするとともに、グループ数に対応する周期で各ラインの画素から画素信号を出力させることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。
- 前記駆動手段は、前記画素群からなる全ラインを前記グループ数に対応するライン間隔で異なるグループに順に割り当てることを特徴とする請求項3記載の撮像装置。
- 前記駆動手段は、同一グループ内の全ラインの画素の露光を、同一のフレーム期間に順次開始、又は終了させることを特徴とする請求項3記載の撮像装置。
- 前記グループ数を制御する駆動制御手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至5いずれか記載の撮像装置。
- 前記駆動制御手段は、前記グループ数を、要求されるフレームレートに応じて制御することを特徴とする請求項6記載の撮像装置。
- 前記駆動制御手段は、前記グループ数を各グループの画素群に確保すべき露光時間に応じて制御することを特徴とする請求項6記載の撮像装置。
- 前記駆動制御手段は、前記グループ数を、要求されるフレームレートと、各グループの画素群に確保すべき露光時間とに応じて制御することを特徴とする請求項6記載の撮像装置。
- 前記駆動制御手段は、前記グループ数を、フレーム画像の解像度に応じて制御することを特徴とする請求項6記載の撮像装置。
- 前記各ラインの画素から画素信号を出力させる周期を超えない範囲で、前記露光時間を任意に設定する露光制御手段を更に備え、
前記駆動制御手段は、前記グループ数を、前記露光制御手段により設定可能な最大露光時間に応じて設定することを特徴とする請求項6記載の撮像装置。 - 垂直方向と水平方向とに二次元配列された画素群を有し、ローリングシャッタ方式により各画素の信号をライン単位で読み出すとともに、
1フレーム画像の生成に係る画素信号の読み出し対象とする複数ラインをフレーム単位で周期的に切り替えることにより、フレーム周期よりも長い周期で各ラインの画素から画素信号を出力させる
ことを特徴とする撮像方法。
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