JP3740486B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
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Description
なお、この際における画像信号Slongは長時間露光によって得られた信号、画像信号Sshortは短時間露光によって得られた信号であり、図16で示すように、画像信号Slongは入射光量L1で飽和し、かつ、画像信号Sshortは入射光量L1よりも大きな入射光量L2で飽和することになっている。そこで、これらの画像信号Slong及びSshortを加算してなる合成信号Smixの階調特性は、画像信号Slongよりも見かけ上のダイナミックレンジが拡大したものとなる。
(実施の形態1)
図1は実施の形態1に係る固体撮像装置の要部構成を示すブロック図であり、図2は画像信号の関係を模式化して示す説明図である。なお、図1及び図2において、従来の形態に係る図15及び図16と同一になる部分には同一符号を付している。
Sshort′とを加算することによって合成信号Smixよりも傾斜の緩やかな合成信号Smix′が得られるため、画像信号Sshort′の飽和する入射光量L2′を画像信号Slongの飽和する入射光量L1で除した値L2′/L1で表されるダイナミックレンジが大きくなる結果、被写体のダイナミックレンジに対応して固体撮像装置のダイナミックレンジが制御されていることになる。また、図示省略しているが、合成信号Smixのピークレベルがレベル範囲の下限である1.7・Ssatを下回っている場合には、合成信号Smixのピークレベルを上昇させることによって1.7・Ssat以上とすべく、マイクロ・コンピュータ10で電子シャッタのシャッタ速度を遅くして露光量の小さな画像信号Sshortに対する露光時間を従前よりも長くすることにより、入射光量L2よりも小さな入射光量で飽和する画像信号Sshortを得たうえで画像信号Slongと加算することが実行される。
(実施の形態2)
図3は実施の形態2に係る固体撮像装置の要部構成を示すブロック図であり、図4は画像信号の関係を模式化して示す説明図である。なお、図3及び図4においても、実施の形態1を示す図1及び図2と同様、従来の形態に係る図15及び図16と同一になる部分には同一符号を付しており、実施の形態1と重複する内容についての説明は省略する。すなわち、この実施の形態2におけるピークレベル検出手段12及びピークレベル判定手段13以外の各部分の動作、作用は実施の形態1と同じであるので、ここでの詳しい説明は省略している。
(実施の形態3)
図5は実施の形態3に係る固体撮像装置の要部構成を示すブロック図であり、図6は画像信号の関係を模式化して示す説明図である。ところで、本実施の形態に係る固体撮像装置は実施の形態1及び実施の形態2で説明した固体撮像装置の変形例というべきものであり、その構成は基本的に異ならないから、図5及び図6において図1ないし図4と同一の部分には同一符号を付し、ここでの詳しい説明は省略する。なお、以下の説明においては、実施の形態1に係る固体撮像装置を前提としているが、実施の形態2に係る固体撮像装置であっても同様である。
(実施の形態4)
図7は実施の形態4に係る固体撮像装置の要部構成を示すブロック図であり、図8は画像信号の関係を模式化して示す説明図である。なお、本実施の形態に係る固体撮像装置の構成も実施の形態1ないし実施の形態3と基本的に異ならないので、図7及び図8において図1ないし図6と同一の部分には同一符号を付し、ここでの詳しい説明は省略する。
(実施の形態5)
図9は実施の形態5に係る固体撮像装置の要部構成を示すブロック図、図10は演算手段の内部構成を示すブロック図、図11は演算処理の手順を示すフローチャートであり、図12は合成信号のピークレベル(PEAK)と露光量が最大となる画像信号の平均信号レベル(MEAN)との関係を模式化して示す説明図である。なお、本実施の形態に係る固体撮像装置が実施の形態4と異なるのは、演算手段を具備し、かつ、ピークレベル判定手段を具備していない点にあり、その他の基本構成は実施の形態1ないし実施の形態4と異ならないので、同一となる部分には同一符号を付している。すなわち、図9における符号17は演算手段であり、この演算手段17以外の各部分の動作、作用は実施の形態4と同じであるから、ここでの詳しい説明は省略している。
(実施の形態6)
図13は実施の形態6に係る固体撮像装置の要部構成を示すブロック図、図14は画像信号の関係を模式化して示す説明図である。なお、本実施の形態に係る固体撮像装置が前述した実施の形態1と異なっているのはレベル判定手段を具備している点にあり、その他の構成については基本的に異ならないので、同一となる部分には同一符号を付し、ここでの詳しい説明は省略する。すなわち、図13における符号19はレベル判定手段であり、このレベル判定手段19以外の各部分の動作、作用は実施の形態1と同じであるから、ここでの詳しい説明は省略している。
能である。
6 信号合成手段
10 マイクロ・コンピュータ(制御手段)
12 ピークレベル検出手段
13 ピークレベル判定手段
Slong 画像信号
Sshort 画像信号
Smix 合成信号
Claims (1)
- 露光量の異なる画像信号を出力する固体撮像素子と、
前記固体撮像素子から出力される画像信号を合成する信号合成手段と、
前記固体撮像素子から出力される画像信号の露光量比を調整する制御手段と、
光学レンズ及び前記固体撮像素子間に配置された絞り装置と、
前記信号合成手段から出力される合成信号のレベルが予め設定されたレベル範囲内にあるか否かを判定するレベル判定手段と、
前記レベル判定手段で予め設定されたレベル範囲内にあると判定された合成信号Smixを演算処理して画面内の平均信号レベルを算出する信号レベル検出手段とを備え、
前記予め設定されたレベルとは、前記固体撮像素子が出力する露光量の異なる2つの画像信号のうち露光量の大きな画像信号Slongの飽和信号レベルSsatよりも小さいレベルであることを特徴とし、
前記平均信号レベルの大きさは、横軸に入射光量をとり縦軸に信号レベルをとって画像信号の入射光量と信号レベルとの関係を表わした場合、合成信号Smixを示す線と、露光量の大きな画像信号Slongが飽和する光量であるL1を示す縦軸方向の線とで囲まれた三角形状の面積に比例するものであることを特徴とし、
前記平均信号レベルに応じて前記絞り装置を調整することを特徴とする固体撮像装置。
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JP2004104369A JP3740486B2 (ja) | 2004-03-31 | 2004-03-31 | 固体撮像装置 |
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JP2004229325A JP2004229325A (ja) | 2004-08-12 |
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