JP2020036073A - 撮像装置およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施形態にかかわる撮像装置100の全体構成を示す図である。以下では被写体側を前側と定義して、各部の位置関係を説明する。第1レンズ群101は、撮像光学系の前端側に配置されたレンズ群であり、レンズ鏡筒にて光軸方向に進退可能に保持される。絞り102は、その開口径を調節することで撮影時の光量調節を行う光学部材であり、第1レンズ群101と第2レンズ群103との間に位置する。第2レンズ群103は、絞り102と一体となって光軸方向に進退する。第2レンズ群103は、第1レンズ群101の進退動作との連動により変倍作用(ズーム機能)を有するレンズ群である。第3レンズ群104は、光軸方向の進退により焦点調節を行うレンズ群であり、第2レンズ群103の後方に位置する。本実施形態では、第1乃至第3のレンズ群により構成される撮像光学系の例を示すが、レンズ群の数は限定されるものではなく、また各レンズ群については1つのレンズであって構わない。
こうして1行分の読出し動作が終了する。この動作を読出し対象の各行で順次行うことで、撮像素子107の信号読出し動作が行われる。
次に本発明の第2実施形態を説明する。第1実施形態では、調光画像データの取得時にFDゲインを大きくする場合について説明したが、本実施形態では、図14を参照して調光画像データの取得時にFDゲインを小さくする場合について説明する。なお、第1実施形態との相違点を説明し、第1実施形態と同様の事項については説明を割愛する。このような説明省略の仕方は後述の実施形態でも同じである。
次に本発明の第3実施形態を説明する。第1実施形態および第2実施形態では、調光画像データの取得時にFDゲインが固定されている場合について説明した。本実施形態では、調光画像データの取得時にFDゲインを可変に設定する場合について、図15を用いて説明する。図15のタイミングチャートには、水平同期信号(HDと表記する)が追加されている。水平同期信号HDで示すi行目の読出しではISO100相当のゲインでの信号読出しが行われる。その次のi+1行目の読出しではISO1600相当のゲインでの信号読出しが行われる。
このような動作を読出し対象の各行で順次に行うことによって、撮像素子107の信号読出し動作が行われる。
本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
109 CPU
121 発光部
303 FD部
307 FDincスイッチ
308 付加容量
Claims (11)
- 発光手段を発光させて撮像素子により撮像が可能な撮像装置であって、
前記撮像素子の画素部が有するフローティングディフュージョン部に対する静電容量を変化させる容量可変手段と、
前記画素部の画素信号に対して設定される複数のゲインにより増幅を行う増幅手段と、
前記発光手段、前記容量可変手段、および前記増幅手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記発光手段の予備発光を行って測光を行う調光にて、前記容量可変手段により設定される前記静電容量に基づくゲインおよび前記増幅手段に対して設定されるゲインにより、複数のゲインを決定して前記画素信号を読出す領域ごとにゲインを変更して当該ゲインを乗算した画像信号を出力する第1の制御と、
前記撮像素子が出力する画像信号の表示または記録を行う場合、前記容量可変手段により設定される前記静電容量に基づくゲインおよび前記増幅手段に対して設定されるゲインにより決定したゲインを乗算した画像信号を出力する第2の制御と、を行う
ことを特徴とする撮像装置。 - 前記制御手段は、前記調光に用いる第1の画像信号を前記第1の制御で取得し、前記第1の画像信号により前記発光手段を撮影時に発光させる際の発光量を決定し、前記第2の制御により前記表示または記録に用いる第2の画像信号を取得する
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記制御手段は、前記第1の画像信号のうち、複数の前記画素部における第1の読出し領域から取得される第1の画素信号に対して第1のゲインを乗算する制御を行い、前記第1の読出し領域とは異なる第2の読出し領域から読み出される第2の画素信号に対して第2のゲインを乗算する制御を行う
ことを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 - 前記容量可変手段は、
前記フローティングディフュージョン部に対する付加容量と、
前記フローティングディフュージョン部に前記付加容量が接続された第1の状態、または前記フローティングディフュージョン部に前記付加容量が接続されていない第2の状態を選択する選択手段と、を備える
ことを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。 - 前記制御手段は前記選択手段を制御し、前記第1の画像信号を取得する場合と、前記第2の画像信号を取得する場合とで、前記フローティングディフュージョン部と前記付加容量との接続状態を変更する
ことを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。 - 前記制御手段は、前記第1の画像信号を取得する場合、前記選択手段を制御して前記第2の状態を選択し、前記増幅手段に対して前記ゲインを設定する制御を行う
ことを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 - 前記制御手段は、前記第2の画像信号を取得する場合、前記選択手段を制御して前記第1または第2の状態を選択し、前記増幅手段に対して前記ゲインを設定する制御を行う
ことを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 - 前記制御手段は、前記第1の画像信号のうち、前記第1の画素信号を読出すときに前記選択手段を制御して前記第1の状態を選択し、前記第1の画素信号に対して前記第1のゲインを乗算する制御を行い、前記第2の画素信号を読出すときに前記選択手段を制御して前記第2の状態を選択し、前記第2の画素信号に対して前記第2のゲインを乗算する制御を行う
ことを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。 - 前記制御手段は、複数の前記画素部における第1の行から前記第1の画素信号を読出し、第2の行から前記第2の画素信号を読出す制御を行う
ことを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。 - 前記撮像素子は、前記容量可変手段および前記増幅手段を備え、
前記制御手段は、撮像感度が閾値より低い設定である場合に前記第2の画像信号を取得するときに前記選択手段を制御して前記第1の状態とし、撮像感度が閾値以上の設定である場合に前記第2の画像信号を取得するときに前記選択手段を制御して前記第2の状態とする制御を行う
ことを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 - 発光手段を発光させて撮像素子により撮像が可能な撮像装置にて実行される制御方法であって、
前記発光手段の予備発光を行って測光を行う調光にて、前記撮像素子の画素部が有するフローティングディフュージョン部に対する静電容量を変化させる容量可変手段の設定に基づくゲインと、前記画素部の画素信号を増幅する増幅手段に対して設定されるゲインと、により複数のゲインを決定して前記画素信号を読出す領域ごとにゲインを変更して当該ゲインを乗算した画像信号を出力する第1の制御工程と、
前記撮像素子が出力する画像信号の表示または記録を行う場合、前記容量可変手段により設定される前記静電容量に基づくゲインおよび前記増幅手段に対して設定されるゲインにより決定されるゲインを乗算した画像信号を出力する第2の制御工程と、を有する
ことを特徴とする撮像装置の制御方法。
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