JP5499637B2 - 撮像装置および撮像方法 - Google Patents

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Description

本発明は、長時間露光撮影可能なデジタルカメラ等の撮像装置および撮像方法に関するものである。
従来、デジタルカメラ等の撮像装置では、被写体をレンズユニットによりＣＣＤ（固体撮像素子）に結像させてＣＣＤを露光させる一方、水平同期信号（ＨＤ信号）と垂直同期信号（ＶＤ信号）をＴＧ（タイミングジェネレータ）で駆動パルス（駆動パルス信号）として生成して、この駆動パルスによりＣＣＤを駆動制御することにより、ＣＣＤから画像信号を取り出して記録するようにしているのが普通である。
このような撮像装置では、例えば特許文献１（特開2007-005887）におけるように、ＣＣＤの長時間の露光を、露光期間を複数の垂直期間（垂直同期信号の複数周期分）にわたって設定することで実現している。
この長時間露光では、露光期間中にCCD等を駆動する信号がノイズとして蓄積され、再生画像において無視できないノイズとなる場合がある。このため、特許文献1における撮像装置では、露光が所定時間以上の長時間露光になったときに、CCDを駆動する駆動信号のクロック周波数を、露光が所定時間未満の場合における駆動信号のクロック周波数よりも低く調整することで、ノイズの発生を抑制するようにしている。
この特許文献１のように、長時間の露光を、露光期間を複数の垂直期間にわたって設定することで実現する撮像装置もある。しかし、撮像素子によっては、複数の垂直期間にわたって露光期間を設定することができない撮像装置がある。この撮像装置では、長時間の露光も１つの垂直期間（垂直同期信号１周期分）で実現しなければならない。
ところで、ＣＣＤの駆動パルスは、ＴＧプログラムとしてプログラマブル（プログラム可能）に設定できるものもある。また、撮像装置には、露光時間の設定やセンサ駆動モード（ＣＣＤ駆動モード）の変更を行う場合、外部のタイミング生成手段により生成した信号を用いるようにしたものもある。即ち、従来の撮像装置には、露光時間の設定やセンサ駆動モードの変更を行う場合、外部で生成した制御データをシリアル通信により内部のセンサー制御レジスタ（ＣＣＤ制御レジスタ）に送信し、外部から送信により入力された制御データに基づいてＴＧやＡ／Ｄ変換器を動作させ、このタイミングジェネレータやＡ／Ｄ変換器により露光時間の設定やセンサ駆動モードの動作制御を行わせることで、露光時間の設定やセンサ駆動モードの変更を実現しているものもある。
このような制御データの反映は、シリアル通信で制御データを書き換えたら即時に反映されるものや、垂直同期信号に同期して反映されるものがある。
また、ＴＧ（タイミングジェネレータ）は、水平同期信号や垂直同期信号をクロック信号発生装置により発生させられるクロック信号を入力ソースとして生成するのが一般的である。即ち、ＴＧは、所定数のクロック信号をカウントし、所定数のクロック信号で１つのＨＤ期間即ち水平期間を生成する。また、ＴＧは、所定数の水平期間のカウント数（繰り返し数）で１つのＶＤ期間すなわち垂直期間を生成する。
従って、水平期間および垂直期間は、
水平期間 = 1水平期間を構成するカウンタ値 × (1/f) f:周波数
垂直期間 = 1垂直期間を構成する水平本数値 × 水平期間
となる。
例えば周波数が54Mhzで、1水平期間を構成するカウンタ値の最大値が65536(16bit)の場合、最大水平期間は約1.21msecとなり、1垂直期間を構成する水平本数値の最大値が8192(13bit)の場合、最大垂直期間は約9942msecとなる。
このような撮像装置において、例えば周波数が54Mhzで、1水平期間を構成するカウンタ値の最大値が65536(16bit)の場合であって、露光期間の設定を１垂直期間で実現しなければならない場合、最長でも約9.942秒の露光しか実現できず、180秒などの長時間露光撮影が実現できない。
従って、上記のような撮像素子を備えた撮像装置の場合は、通常露光モードでの露光期間の設定方法では露光時間に制約があり、長時間露光を達成することができない。
そこで、本発明では、通常露光モードと長時間露光モード、いずれの露光モードでも露光期間の設定を１垂直期間（垂直同期信号の周期１つ分の期間）で行う構成の撮像装置においても、長時間露光モードでは、通常露光モードでの垂直同期信号の生成周期よりも長い周期で垂直同期信号を生成することで、長時間露光を実現できる撮像装置及び方法を提供することを目的とする。
この目的を達成するため、この発明は、撮像手段と、前記撮像手段を駆動する信号を生成する駆動信号生成手段と、内部カウンタを有し且つ前記駆動信号生成手段に垂直同期信号を供給する垂直同期信号生成手段と、前記垂直同期信号生成手段とは別に設けられ且つ操作手段で設定される時間から前記垂直同期信号生成手段により生成される１垂直期間の時間を差し引いた所定の時間を計測するタイマー手段と、を備え、前記垂直同期信号生成手段により生成される垂直同期信号の周期１つ分の期間内で前記撮像手段の露光期間を設定し、前記垂直同期信号に同期して前記撮像手段の露光を行う撮像装置において、長時間露光モードでは、前記撮像手段の露光開始後または露光開始と同時に前記垂直同期信号生成手段をスタンバイ状態として前記駆動信号生成手段への垂直同期信号の出力を停止するとともに前記タイマー手段により時間の計測を開始し、前記タイマー手段が前記操作手段により設定される時間から前記垂直同期信号生成手段の前記内部カウンタで設定可能な最大の１垂直期間の時間を差し引いた所定の時間を計測した後、前記垂直同期信号生成手段を動作状態として前記駆動信号生成手段への垂直同期信号の出力を再開することを特徴とする。
また、請求項2の発明は、請求項1に記載の撮像措置において、通常露光モードでは、前記垂直同期信号生成手段をスタンバイ状態とせずに前期垂直同期信号の出力を継続し、前記垂直同期信号生成手段は、前記長時間露光モードでは、前記通常露光モードにて生成する垂直同期信号の周期よりも長い周期で前記垂直同期信号を生成することを特徴とする。
更に、請求項3の発明は、請求項１または2記載の撮像装置において、クロックを出力するクロック発生手段をさらに備え、記垂直同期信号生成手段は、前記クロック発生手段から出力されるクロックに基づいて前記駆動信号生成手段に垂直同期信号を供給し、前記長時間露光モードにおいても、前記クロック発生手段は前記垂直同期信号生成手段へのクロックの出力を継続することを特徴とする。
また、請求項４の発明は、撮像手段と、クロックを出力するクロック発生手段と、前記撮像手段を駆動する信号を生成する駆動信号生成手段と、内部カウンタを有し且つ前記クロック発生手段から出力されるクロックに基づいて、前記駆動信号生成手段に垂直同期信号を供給する垂直同期信号生成手段と、前記垂直同期信号生成手段とは別に設けられ且つ操作手段で設定される時間から前記垂直同期信号生成手段により生成される１垂直期間の時間を差し引いた所定の時間を計測するタイマー手段と、を備え、前記垂直同期信号生成手段により生成される垂直同期信号の周期１つ分の期間内で前記撮像手段の露光期間を設定し、前記垂直同期信号に同期して前記撮像手段の露光を行う撮像装置において、長時間露光モードでは、前記撮像手段の露光開始後または露光開始と同時に前記クロック発生手段は前記垂直同期信号生成手段へのクロックの出力を停止することで前記垂直同期信号生成手段における垂直同期信号の生成を停止するとともに前記タイマー手段により時間の計測を開始し、前記タイマー手段が前記操作手段により設定される時間から前記垂直同期信号生成手段の前記内部カウンタで設定可能な最大の１垂直期間の時間を差し引いた所定の時間を計測した後、前記クロック発生手段からの前記垂直同期信号生成手段へのクロックの出力を再開することを特徴とする。
また、請求項5の発明は、請求項4記載の撮像装置において、通常露光モードでは、前記クロック発生手段は前記垂直同期信号生成手段へのクロックの出力を停止せずに継続し、前記垂直同期信号生成手段は、前記長時間露光モードでは、前記通常露光モードにて生成する垂直同期信号の周期よりも長い周期で前記垂直同期信号を生成することを特徴とする。
また、請求項6の発明は、請求項１から5のいずれか1項に記載の撮像装置において、前記長時間露光モードは、ユーザが露光時間を設定して撮影が可能な撮影モードであることを特徴とする。
また、請求項７の発明は、垂直同期信号生成手段から垂直同期信号を駆動信号生成手段に供給して、前記駆動信号生成手段からの駆動信号で撮像手段を駆動制御すると共に、前記垂直同期信号生成手段により生成される垂直同期信号の周期１つ分の期間内で前記撮像手段の露光期間を設定して、前記垂直同期信号に同期して前記撮像手段の露光を行う撮像装置の撮像方法において、長時間露光モードでは、前記撮像手段の露光開始後または露光開始と同時に前記垂直同期信号生成手段をスタンバイ状態として前記駆動信号生成手段への垂直同期信号の出力を停止するとともに、前記垂直同期信号生成手段とは別のタイマー手段により時間の計測を開始し、前記タイマー手段が操作手段により設定される時間から前記垂直同期信号生成手段の内部カウンタで設定可能な最大の１垂直期間の時間を差し引いた所定の時間を計測した後、前記垂直同期信号生成手段を動作状態として前記駆動信号生成手段への垂直同期信号の出力を再開することを特徴とする。
また、請求項８の発明は、請求項７記載の撮像装置の撮像方法において、通常露光モードでは、前記垂直同期信号生成手段をスタンバイ状態とせずに前期垂直同期信号の出力を継続し、前記垂直同期信号生成手段は、前記長時間露光モードでは、前記通常露光モードにて生成する垂直同期信号の周期よりも長い周期で前記垂直同期信号を生成することを特徴とする。
また、請求項９の発明は、請求項７または８記載の撮像装置の撮像方法において、クロックを出力するクロック発生手段をさらに備え、前記垂直同期信号生成手段は、前記クロック発生手段から出力されるクロックに基づいて前記駆動信号生成手段に垂直同期信号を供給し、前記長時間露光モードにおいても、前記クロック発生手段は前記垂直同期信号生成手段へのクロックの出力を継続することを特徴とする。
また、請求項１０の発明は、垂直同期信号生成手段から出力される垂直同期信号をクロック発生手段から出力されるクロックに基づいて駆動信号生成手段に供給して、前記駆動信号生成手段からの駆動信号で撮像手段を駆動制御すると共に、前記垂直同期信号生成手段により生成される垂直同期信号の周期１つ分の期間内で前記撮像手段の露光期間を設定して、前記垂直同期信号に同期して前記撮像手段の露光を行う撮像装置の撮像方法において、長時間露光モードでは、前記撮像手段の露光開始後または露光開始と同時に前記クロック発生手段は前記垂直同期信号生成手段へのクロックの出力を停止することで前記垂直同期信号生成手段における垂直同期信号の生成を停止するとともに、前記垂直同期信号生成手段とは別のタイマー手段により時間の計測を開始し、前記タイマー手段が操作手段により設定される時間から前記垂直同期信号生成手段の内部カウンタで設定可能な最大の１垂直期間の時間を差し引いた所定の時間を計測した後、前記クロック発生手段からの前記垂直同期信号生成手段へのクロックの出力を再開することを特徴とする。
また、請求項１１の発明は、請求項１０記載の撮像装置の撮像方法において、通常露光モードでは、前記クロック発生手段は前記垂直同期信号生成手段へのクロックの出力を停止せずに継続し、前記垂直同期信号生成手段は、前記長時間露光モードでは、前記通常露光モードにて生成する垂直同期信号の周期よりも長い周期で前記垂直同期信号を生成することを特徴とする。
また、請求項１２の発明は、請求項７から１１のいずれか1項に記載の撮像装置の撮像方法において、前記長時間露光モードは、ユーザが露光時間を設定して撮影が可能な撮影モードであることを特徴とする。
この発明によれば、通常露光モードと長時間露光モード、いずれの露光モードでも露光期間の設定を１垂直期間（垂直同期信号の周期１つ分の期間）で行う構成の撮像装置においても、長時間露光モードでは、通常露光モードでの垂直同期信号の生成周期よりも長い周期で垂直同期信号を生成することで、長時間露光を実現できる。
本発明にかかる撮像装置としてのデジタルカメラの正面図である。 図１に示したデジタルカメラの平面図（上面図）である。 図１に示したデジタルカメラの背面図（裏面図）である。 図１〜図3に示したデジタルカメラの制御回路図である。 図１〜図3に示したデジタルカメラの他の例を示す制御回路図である。 図４に示した制御回路による通常撮影における露光制御の例を示した説明図である。 図４に示した制御回路による通常撮影における露光制御の他の例を示した説明図である。 図４に示した制御回路により長時間露光撮影をする場合における静止画取り込み制御シーケンスを示す説明図である。
以下、本発明の一実施の形態の撮像装置を図面に基づいて説明する。
[構成]
＜撮像装置外観構造＞
図１は、本発明の実施形態に係わる撮像装置としての撮像システム、すなわち画像入力装置であるデジタルカメラの正面図である。
また、図２は図１のデジタルカメラの平面図（上面図）、図３は図１のデジタルカメラの背面図（裏面図）である。図１〜図３において、１はデジタルカメラのカメラボディ（装置本体）でる。
図１に示したようにカメラボディ１の正面１ａには、中央より右寄りに配設された鏡胴配置部２ａと、鏡胴配置部２ａに出没可能に配置された鏡胴ユニット２と、鏡胴ユニット２の右斜め上側に配置されたリモコン受光部３と、撮像レンズであるレンズユニットを格納している鏡胴ユニット２、及びリモコン受光部３の上方に位置させられた左右に延びる光学部品配設部４等が設けられている。この光学部品配設部４には、左側からストロボ発光部５，測距ユニット６，光学ファインダ７が順に配置されている。この測距ユニット６は、被写体（撮像対象）までの距離を測定するのに用いられる。
また、図１〜図３に示したようにカメラボディ１の上面１ｂには、レリーズシャッターＳＷ１と、ダイアル式のモード切換用スイッチであるモードダイアルＳＷ２と、数値表示等に用いられるサブＬＣＤ（サブ液晶表示器）８が表示部（表示装置）として設けられている。このモードダイアルＳＷ２は、いろいろな撮像モード（撮影モード）や再生モードなどの切り替えに用いられる。このサブＬＣＤ８には、撮影可能な残枚数やバッテリーエンドなどを表示可能になっている。
更に、図３に示したように、カメラボディ１の背面１ｃの上部には、左側に位置させた光学ファインダ７の覗き窓７ａと、覗き窓７ａの下方に位置させたオートフォーカル確認用光源（オートフォーカル確認用発光ダイオード）ＬＥＤ１およびストロボ充電完了をユーザに知らせるためのストロボ充電確認用光源（ストロボ充電確認用発光ダイオード）ＬＥＤ２が設けられている。しかも、図３に示したように、カメラボディ１の背面１ｃの上部には、レリーズシャッターＳＷ１に対応させて右側に位置させたＷＩＤＥ用（広角用）のズームスイッチＳＷ３及びＴＥＬＥ用（遠方用）のズームスイッチＳＷ４と、モードダイアルＳＷ２に対応させてズームスイッチＳＷ３に隣接配置させたセルフタイマー／削除スイッチＳＷ５等が設けられている。また、図３に示したように、カメラボディ１の背面１ｃの左側下部には、電源スイッチ９が設けられている。
また、図３に示したように、カメラボディ１の背面１ｃの上下方向中間部には、左側に位置させたＬＣＤモニタ（画像表示部又は画像表示装置としての液晶モニタ）１０と、ＬＣＤモニタ１０の右側上部に隣接配置されたメニュースイッチ（ＭＥＮＵ ＳＷ）ＳＷ６と、メニュースイッチＳＷ６の右下側に配置されたスイッチ部１１が設けられている。このメニュースイッチＳＷ６の操作により、ＬＣＤモニタ１０に設定等に用いるメニュー（項目）等が表示される。
また、スイッチ部１１は、上移動兼用の上側のストロボスイッチ（上スイッチ）ＳＷ７と、右移動用の右側のスイッチ（右スイッチ）ＳＷ８と、下移動用の下側のマクロスイッチ（下スイッチ）ＳＷ９と、左移動兼用の左側の画像確認スイッチ（左スイッチ）ＳＷ１０等を有する。この各スイッチＳＷ７〜ＳＷ１０等は、メニュースイッチＳＷ６の操作によりＬＣＤモニタ１０に表示されたメニューの項目移動や数値の増減等の設定に用いられる。
更に、図３に示したように、カメラボディ１の背面１ｃの上下方向中間部には、ＬＣＤモニタ１０の右側下部に隣接配置されたＯＫスイッチＳＷ１１と、スイッチ部１１の右下に配置されたディスプレイスイッチＳＷ１２が設けられている。
図１，図３において、１２はカメラボディ１の側面１ｄに解放するスロット（図示せず）のＳＤカード／電池蓋で、このスロット内には外部メモリーであるＳＤカード等が着脱可能に格納装着されるようになっている。
＜制御回路＞
図４は、図１〜図３に示したデジタルカメラの制御用回路を機能ブロック毎に図示した制御回路図である。
デジタルカメラは、図１の鏡胴ユニット２に設けられた図４のレンズユニット２０と、ＣＣＤ（固体撮像素子）としてのＣＭＯＳセンサ２１を有する。このＣＭＯＳセンサ２１には、レンズユニット２０を介して被写体（撮像対象）が結像されるようになっている。
また、デジタルカメラは、ＡＦＥ（アナログフロントエンドＡ／Ｅ）２２をアナログ画像処理手段として有する。このＡＦＥ２２は、後述するように、撮像素子駆動用のタイミングジェネレータ機能、および撮像素子出力信号をデジタル画像信号に変換する機能等を有する。
（レンズユニット２０）
図４のレンズユニット２０は、複数のレンズ群２０Ｌとシャッター２０Ｓを有し、複数のレンズ群２０Ｌはズームレンズを構成している。この複数のレンズ群２０Ｌは、モータドライバ（駆動手段）２３の図示しないレンズ駆動モータ（レンズ駆動手段）により光軸方向にズーム駆動させられるようになっている。また、シャッター２０Ｓは、モータドライバ２３の図示しないシャッター駆動モータ（シャッター駆動手段）により開閉駆動制御されるようになっている。
（ＡＦＥ２２）
このＡＦＥ２２は、タイミングジェネレータＴＧを有している。このタイミングジェネレータＴＧには、クロック生成部３８からのクロック信号及び水平・垂直同期信号生成部３７からのＨＤ信号（水平同期信号），ＶＤ信号（垂直同期信号）が入力されるようになっている。そして、このタイミングジェネレータＴＧは、ＣＭＯＳセンサ２１の制御レジスタにＨＤ信号（水平同期信号）およびＶＤ信号（垂直同期信号）を駆動信号（駆動パルス信号）として入力して、ＣＭＯＳセンサ２１を駆動制御するようになっている。
そして、ＡＦＥ２２は、この駆動信号をＣＭＯＳセンサ２１の制御レジスタに入力して、ＣＭＯＳセンサ２１を駆動制御することにより、ＣＭＯＳセンサ２１から映像信号（画像信号）であるセンサ出力電気信号（アナログ画像データ信号）を出力させるようになっている。
また、ＡＦＥ２２は、ＣＭＯＳセンサ２１から出力させたセンサ出力電気信号（アナログ画像データ信号）をサンプリングホールド（相関二重サンプリング）するＣＤＳ２４と、このサンプリングされたデータのゲインを調整するＡＧＣ（ＡＵＴＯ ＧＡＩＮ ＣＯＮＴＲＯＬ）２５と、デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２６を備えている。
（信号処理ＩＣ２７）
撮影対象を上述したレンズユニット２０を介してＣＭＯＳセンサ２１に画像として結像させて撮像すると、ＣＭＯＳセンサ２１は撮像した画像のデータをアナログ画像データ信号（センサ出力電気信号）として出力する。このアナログ画像データ信号は、ＡＦＥ２２でデジタル映像信号に変換されて信号処理回路（信号制御部、信号処理装置）としての信号処理ＩＣ２７に入力される。
この信号処理ＩＣ２７は、ＣＭＯＳセンサ２１を駆動する同期信号、及び、この同期信号に合わせたデータ（ＡＦＥ２２からのデジタル映像信号）の取り込みを行うＣＭＯＳインターフェース（CMOS I/F）２８を有する。
また、信号処理ＩＣ２７は、同期信号に合わせたデータ（ＡＦＥ２２からのデジタル映像信号）が入力されるメモリコントローラ２９と、各部の制御や演算や信号処理等に用いられるＣＰＵ（信号制御回路）３０と、メモリコントローラ２９とＣＰＵ３０を接続するデータバス３１を有する。このＣＰＵ３０は、上述したモータドライバ２３を制御するようになっている。尚、ＣＰＵ３０は、色情報を抽出する色情報抽出装置（色情報抽出手段）としても用いられる。
更に、信号処理ＩＣ２７は、撮像手段であるＣＭＯＳセンサ２１からの映像信号（画像信号）すなわちＡＦＥ２２からのデジタル映像信号（画像信号）を表示可能な形式に変換してメモリに保存させる画像処理手段としてのＹＵＶ変換部３２と、表示や記録のサイズにあわせて画像サイズを変更するリサイズ処理部３３と、ＪＰＥＧで記録する場合のデータ圧縮・伸長部３４を備えている。
また、信号処理ＩＣ２７は、画像データのメモリカードへの書き込みを制御するメディアＩ／Ｆ３５と、表示出力を制御する表示信号出力手段である表示出力制御部３６を備えている。このＹＵＶ変換部３２，リサイズ処理部３３，表示出力制御部３６，メディアＩ／Ｆ３５，データ圧縮・伸長部３４等は、データバス３１を介してメモリコントローラ２９及びＣＰＵ３０に接続されている。
更に、信号処理ＩＣ２７は、水平・垂直同期信号生成部３７を水平・垂直同期信号生成手段として有する。この水平・垂直同期信号生成部３７は、信号処理ＩＣ２７の外側のクロック生成部（クロック生成手段）３８で生成されるクロック信号に基づいて、ＨＤ信号（水平同期信号すなわち水平同期駆動信号）およびＶＤ信号（垂直同期信号すなわち垂直同期駆動信号）を駆動パルスとして生成するようになっている。
また、信号処理ＩＣ２７は、デジタルカメラが操作部４１のモードダイアルＳＷ２で長時間露出モードに設定されたときに、ＣＰＵ３０で動作制御されるタイマー３７ａを有する。このタイマー３７ａは、デジタルカメラが長時間露出モードに設定されたときに、クロック生成部３８から水平・垂直同期信号生成部３７に供給される駆動パルスを所定時間（所定秒数）停止させるようになっている。
尚、操作部４１には、電源スイッチ９，レリーズシャッターＳＷ１，モードダイアルＳＷ２，ズームスイッチＳＷ３，ズームスイッチＳＷ４，セルフタイマ／削除スイッチＳＷ５，メニュースイッチＳＷ６，スイッチ部１１のストロボスイッチＳＷ７，スイッチＳＷ８，マクロスイッチＳＷ９，画像確認スイッチＳＷ１０等、及びＯＫスイッチＳＷ１１，ディスプレイスイッチＳＷ１２等が含まれる。
（ＬＣＤモニタ１０）
この表示出力制御部３６は、デジタルカメラに内蔵されている表示手段（表示装置）としてのＬＣＤモニタ（液晶表示器）１０に出力を行うための同期信号などの信号を付加して信号出力を行って、ＬＣＤモニタ１０にＣＭＯＳセンサ２１で撮像された画像を表示させるようになっている。
（ＲＯＭ４０及び操作部４１）
また、データバス３１にはデジタルカメラの制御を行う制御プログラムなどが記憶格納されたＲＯＭ４０が接続されていて、このプログラムおよびデータをもとにＣＰＵ３０が動作するようになっている。
このＣＰＵ３０には、操作部４１からの操作信号が入力されるようになっている。この操作部４１は、上述した図１〜図３に示したレリーズシャッターＳＷ１，モードダイアルＳＷ２，スイッチＳＷ３〜ＳＷ１２等が含まれる。
（ＳＤＲＡＭ４２）
更に、メモリコントローラ２９には、画像データおよびＪＰＥＧ圧縮データを一時保管するＳＤＲＡＭ４２が記録装置である記憶装置（メモリ）として接続されていて、ＣＰＵ３０のＲＡＭを兼用している。
このＳＤＲＡＭ４２は、「表示用データであるＲＡＷ−ＤＡＴＡ（ＲＡＷ−ＲＧＢ）画像データ」のＲＡＷ−ＤＡＴＡ記憶部４２ａ，ＹＵＶ変換部３２で変換が行われた状態の「ＹＵＶ画像データ」のＹＵＶ記憶部４２ｂ，データ圧縮・伸長部３４でＪＰＥＧ圧縮等が行われた状態の「ＪＰＥＧ画像データ」のＪＰＥＧ記憶部４２ｃ等を有する。そして、ＹＵＶ変換データ及びＪＰＥＧ圧縮データが格納されるようになっている。また、ＳＤＲＡＭ４２は、ＯＳＤ画像データ記憶部４２ｄを有する。
[作用]
次に、上述した構成の制御回路の制御シーケンスや作用を図５〜図７によって説明する。
（ｉ）．通常の水平同期信号および垂直同期信号の生成
図５は、静止画取り込みにおける制御シーケンスの例を示している。
ＶＤ信号は、信号処理IC２７内の水平・垂直同期信号生成部３７で生成する。この水平・垂直同期信号生成部３７は、外部のクロック生成部３８からクロック信号が入力されると、このクロック信号を入力ソースとして、このクロック信号のクロック数をカウントし、所定数のクロック信号で１つの水平期間をＨＤ信号（水平同期信号）として生成する。しかも、水平・垂直同期信号生成部３７は、ＨＤ信号を繰り返し生成して、このＨＤ信号をカウントし、このＨＤ信号が所定数になったときに１つの垂直期間をＶＤ信号（垂直同期信号）として生成する。
従って、
水平期間 = 1水平期間を構成するカウンタ値 × (1/f) f:周波数
垂直期間 = 1垂直期間を構成する水平本数値 × 水平期間
となる。
なお、本実施例では、水平・垂直同期信号生成部３７を信号処理IC２７の中に設けている例を示したが、水平・垂直同期信号生成部３７を信号処理IC２７の外に設けても良い。
本実施例では、信号処理IC２７の外部のクロック生成部３８から水平・垂直同期信号生成部３７に入力されるクロック（クロック信号）の周波数が54Mhzである。また、水平・垂直同期信号生成部３７は内部カウンタ（図示せず）を備えている。この図示しない内部カウンタは、1水平期間を構成するカウンタ値の最大値が65536(16bit)、1垂直期間を構成する水平本数値の最大値が8192(13bit)となっている。
1垂直期間は前述しているように、水平期間を構成するカウンタ値と1垂直期間を構成する水平本数値で決まるが、簡単ために水平期間を構成するカウンタ値は最大値である65536に固定して考えることとする。
つまり、1水平期間は 65536×(1/54Mhz) = 0.0012136・・・ = 1.2136msecとなる。
一般的に、デジタルカメラの通常撮影モードは撮影環境の明るさに関わらず露光時間の最大値が１秒程度にリミットされている。
また、一般撮影においては、よほどの暗黒でない限り１秒以上の露光は必要ないが、露光時間が長いとそれに対応したノイズ軽減処理などを行うこともある。この露光時間は、ノイズ軽減処理の処理時間とのバランスも考慮された上で決められている。
一方で花火撮影など露光時間を長くして撮影したい場合もある。このような場合は、通常モードではなくＴＶ優先モードやマニュアル撮影モードなどユーザが露光時間を設定して撮影ができる長時間露光モードがある。
図５、図６は、通常撮影における露光制御の例を示した図である。
図５の露光フレームとある期間は、水平本数値を30としており、1.2136×30=36.4msecとなる。実際にＣＭＯＳセンサ２１が露光する時間は、メカニカルシャッターであるシャッター２０Ｓが開いている時間となり、露光フレーム期間とは異なる。
また、露光期間フレームで電子シャッタにより貯まっている電荷を排出する動作を 行うことができる。この場合は最後の排出からシャッター２０Ｓが閉じる期間がＣＭＯＳセンサ２１が露光する期間となる。
ここでは簡単のため電子シャッタは出さずに露光フレームの最初から露光が始まることとする。
露光フレームの後は露光した画像の読み出し期間となる。読み出し時間はＣＭＯＳセンサ２１のセンサー仕様に依存するが、ここでは200msecの時間をかけ画像の読み出しが行われている。
読み出しフレーム期間の水平・垂直同期信号も信号処理IC２７内の水平・垂直同期信号生成部３７で生成する。読み出しフレームの水平・垂直同期信号は、露光期間と異なり任意に作成することはできず、ＣＭＯＳセンサ２１の仕様に合わせたクロック数、水平本数を設定する必要がある。ただし読み出しフレームにおける水平、垂直期間は長秒時露光時間のように長い期間を作ることはない。
読み出しフレームが終わると次にまた露光フレームとなる。静止画の露光、読み出しのセンサ駆動モード制御は、信号処理IC２７のシリアル通信により制御データをＣＭＯＳセンサ２１のセンサー制御レジスタに送信することで行う。
図６は露光フレーム期間を図５とは変更した場合の静止画取り込みの例である。
この例では水平本数値を50としており、1.2136×50=60.7msecを露光フレーム期間としている。このように露光フレーム期間を変更することで、実際のセンサー露光時間を調節する。露光フレーム期間をどのように伸ばすかは露光制御アルゴリズムにより、例えば30fps(33.3msec)を１つのフレーム単位と考え、露光時間に応じて33.3×2, 33.3×3, 33.3×4...とフレーム期間を延ばしていっても良い。
このように露光期間フレームを水平・垂直同期信号生成部３７の設定値を変更することで増やしていくことで露出時間を制御することができる。
しかし、1垂直期間を構成する水平本数値の最大値が8192(13bit)のため1.2136×8192=9942msec程度までが限界となってしまう。
(ii).長時間露光制御
そこで、これを解決するための２つの制御方法を説明する。
図７は、カメラの撮影モードを通常撮影からマニュアル撮影モードに切り替え、長時間露光撮影をする場合における静止画取り込み制御シーケンスを示している。
なお、本実施例では、マニュアル撮影モードが設定された場合を長時間露光モードとした。しかしながら、撮影モードにかかわらずシステムあるいはユーザにより撮影時に設定される露光時間が、上記の通常の水平同期信号および垂直同期信号の生成方法により１垂直期間内で設定可能な最長露光時間を超えた場合を長時間露光モードとして、下記で説明する長時間露光制御を行ってもよい。また、撮影モードにかかわらずシステムあるいはユーザにより撮影時に設定される露光時間が予め定めた所定時間以上の場合を長時間露光モードとして、下記で説明する長時間露光制御を行ってもよい。
この例では長時間の撮影として、例えば１０秒間の露光フレームを実現している。前述しているがこの実施例では、クロック生成部３８から入力されるクロックの周波数が54Mhzで、1水平期間を構成するカウンタ値の最大値が65536、1垂直期間を構成する水平本数値の最大値が8192としている。この場合に最大垂直期間は約9942msecとなる。
従って、１０秒間の露光は、信号処理IC２７内の水平・垂直同期信号生成部３７のみでは生成できない。
そこで、水平・垂直同期信号生成部３７とは別のタイマー３７ａを使って、以下の（ａ），(b)のような制御をすることで、１０秒間の露光を実現することができる。
(ａ).水平・垂直同期信号生成部３７をスタンバイ状態にすることで長時間の垂直同期信号を作る方法
ここでは、長時間露光の期間として、１０秒間の露光フレームを作る場合を一例に説明する。
ＣＰＵ３０は、図４の操作部４１の一つである図１〜図３のモードダイアルＳＷ２の操作により長時間露光モードに設定されたとき、図３のスイッチ部１１の操作で露光時間が設定できるようになっている。この露光時間の設定は、例えば、スイッチ部１１のストロボスイッチＳＷ７，マクロスイッチＳＷ９またはスイッチ部１１のスイッチＳＷ８，画像確認スイッチＳＷ１０により行うことができるようにしておくものとする。例えば、スイッチ部１１のストロボスイッチＳＷ７，マクロスイッチＳＷ９を用いた場合、ストロボスイッチＳＷ７の操作により露光時間を１秒単位で増加させ、マクロスイッチＳＷ９の操作により露光時間を１秒単位で減少させるようにできる。また、スイッチ部１１のスイッチＳＷ８，画像確認スイッチＳＷ１０を用いた場合、スイッチＳＷ８の操作により露光時間を１秒単位で増加させ、画像確認スイッチＳＷ１０の操作により露光時間を１秒単位で減少させるようにできる。このような操作により増減される露光時間はサブＬＣＤ８に表示させるようにする。
このような操作によりＣＰＵ３０は、水平・垂直同期信号生成部３７を動作制御する制御レジスタの動作開始時間の設定を変更できる。この動作開始時間はタイマー３７ａでカウントする。
従って、図４の操作部４１の一つである図１〜図３のモードダイアルＳＷ２の操作により長時間露光モードに設定して、例えばスイッチ部１１の操作により露光時間を１０秒に設定する。
この状態でＣＰＵ３０は、図１〜図３のレリーズシャッターＳＷ１が押されてオンさせられると、モータドライバ２３を作動制御して、モータドライバ２３の図示しないシャッター駆動モータ（シャッター駆動手段）によりシャッター２０Ｓを開かせ、被写体（撮像対象）からの光束をレンズユニット２０を介してＣＭＯＳセンサ２１に導いて、被写体像をＣＭＯＳセンサ２１に結像させ、ＣＭＯＳセンサ２１の露光をスタートさせる。これにより、ＣＭＯＳセンサ２１は露光フレームの期間に入る。
そして、ＣＰＵ３０は、ＣＭＯＳセンサ２１が露光フレームの期間に入ると同時に、水平・垂直同期信号生成部３７を制御して、水平・垂直同期信号生成部３７をスタンバイ状態（待機状態）に設定すると共に、タイマー３７ａを９秒間の設定でスタートさせる。
この水平・垂直同期信号生成部３７のスタンバイ制御は、信号処理IC２７の制御プログラムにより、即ちＣＰＵ３０による水平・垂直同期信号生成部３７の制御プログラムにより、水平・垂直同期信号生成部３７の制御レジスタの動作制御を変更することで実現できる。
そして、ＣＰＵ３０は、露光スタートからの時間をタイマー３７ａによりカウントさせて、露光時間が９秒経過したときにタイマー３７ａからトリガー信号を出力させて、タイマー３７ａからのトリガー信号で水平・垂直同期信号生成部３７の動作制御を再開させる。
この露光スタートから９秒後に水平・垂直同期信号生成部３７の動作制御が再開されると、水平・垂直同期信号生成部３７はクロック生成部３８から供給される駆動パルスに基づいて、ＨＤ信号（水平同期信号）およびＶＤ信号（垂直同期信号）を１秒で生成する。即ち、水平・垂直同期信号生成部３７は、露光スタートから９秒後に動作制御が再開されると、外部のクロック生成部３８からクロック信号を入力ソースとして、このクロック信号のクロック数をカウントし、所定数のクロック信号で１つの水平期間をＨＤ信号（水平同期信号）として生成する。しかも、水平・垂直同期信号生成部３７は、ＨＤ信号を繰り返し生成して、このＨＤ信号をカウントし、このＨＤ信号が所定数になったときに１つの垂直期間をＶＤ信号（垂直同期信号）として生成する。このＶＤ信号の生成は１秒で行われる。このようにして、例えば１０秒の長時間露光の制御が行われる。
この水平・垂直同期信号生成部３７からの水平・垂直同期信号の生成の再開は、信号処理IC２７の制御プログラムにより水平・垂直同期信号生成部３７の制御レジスタを変更することで実現できる。さらに、水平・垂直同期信号生成部３７の動作制御を再開させる場合、水平・垂直同期信号生成部３７が1秒の垂直同期信号を作る設定とすれば、合計で１０秒間の露光フレームを生成することができる。１秒の設定は本実施例の場合、水平本数の設定を824（1.2136×824=1000）とすればよい。
尚、タイマー３７ａは、ＣＰＵ３０内にあっても良いし、信号処理IC２７の外側にあっても良い。
(b).水平・垂直同期信号生成部３７に供給するクロックを停止することで長時間の垂直同期信号を作る方法
図４Ａは、デジタルカメラの制御回路の他の例を示したものである。この図４Ａでは、ＣＰＵ３０が水平・垂直同期信号生成部３７を図４のように直接動作制御するのではなく、クロック生成部３８から出力される駆動パルスをクロックコントローラ３８ａを介して水平・垂直同期信号生成部３７に供給制御させるようにしたものである。
この図４Ａでも、ＣＰＵ３０は、操作部４１の一つである図１〜図３のモードダイアルＳＷ２の操作により長時間露光モードに設定されたとき、図３のスイッチ部１１の操作で露光時間が設定できるようになっている。
この露光時間の設定は、例えば、スイッチ部１１のストロボスイッチＳＷ７，マクロスイッチＳＷ９またはスイッチ部１１のスイッチＳＷ８，画像確認スイッチＳＷ１０により行うことができるようにしておくものとする。例えば、スイッチ部１１のストロボスイッチＳＷ７，マクロスイッチＳＷ９を用いた場合、ストロボスイッチＳＷ７の操作により露光時間を１秒単位で増加させ、マクロスイッチＳＷ９の操作により露光時間を１秒単位で減少させるようにできる。また、スイッチ部１１のスイッチＳＷ８，画像確認スイッチＳＷ１０を用いた場合、スイッチＳＷ８の操作により露光時間を１秒単位で増加させ、マクロスイッチＳＷ９の操作により露光時間を１秒単位で減少させるようにできる。このような操作により増減される露光時間はサブＬＣＤ８に表示させるようにする。
このような操作によりＣＰＵ３０は、長時間露光の露光時間をスイッチ部１１の操作で設定された時間（秒数）に設定できる。そして、ＣＰＵ３０は、水平・垂直同期信号生成部３７で生成されるＶＤ信号が１秒かかるときに、タイマー３７ａの設定をスイッチ部１１の操作で設定された時間（秒数）から１秒引いたタイマー設定時間に設定できる。例えば、スイッチ部１１で設定された時間が１０秒であれば、タイマー３７ａの設定は９秒となる。
しかも、ＣＰＵ３０は、長時間露光モードにおいて、ＣＭＯＳセンサ２１の露光スタートの制御が開始されると、クロックコントローラ３８ａを作動制御して、クロック生成部３８から出力される駆動パルスが水平・垂直同期信号生成部３７に供給されるのをクロックコントローラ３８ａにより停止させようになっていうる。また、ＣＰＵ３０は、長時間露光モードにおいて、タイマー３７ａがＣＭＯＳセンサ２１の露光スタートからタイマー設定時間をカウントすると、クロックコントローラ３８ａを制御して、クロック生成部３８から出力される駆動パルスを水平・垂直同期信号生成部３７に供給するようになっている。
従って、図４の操作部４１の一つである図１〜図３のモードダイアルＳＷ２の操作により長時間露光モードに設定して、例えばスイッチ部１１の操作により露光時間を１０秒に設定する。
この状態でＣＰＵ３０は、図１〜図３のレリーズシャッターＳＷ１が押されてオンさせられると、モータドライバ２３を作動制御して、モータドライバ２３の図示しないシャッター駆動モータ（シャッター駆動手段）によりシャッター２０Ｓを開かせ、被写体（撮像対象）からの光束をレンズユニット２０を介してＣＭＯＳセンサ２１に導いて、被写体像をＣＭＯＳセンサ２１に結像させ、ＣＭＯＳセンサ２１の露光をスタートさせる。これにより、ＣＭＯＳセンサ２１は露光フレームの期間に入る。
そして、ＣＰＵ３０は、ＣＭＯＳセンサ２１が露光フレームの期間に入ると同時に、クロックコントローラ３８ａを制御して、クロック生成部３８から出力される駆動パルスが水平・垂直同期信号生成部３７に供給されるのをクロックコントローラ３８ａにより停止させる。これにより、水平・垂直同期信号生成部３７をスタンバイ状態（待機状態）にすると共に、タイマー３７ａを９秒間の設定でスタートさせる。
ここでは１０秒間の露光フレームを作るのに、水平・垂直同期信号生成部３７の設定を1秒間の垂直同期信号を作る設定として示す。
1秒間の垂直同期信号を作る設定値としては、1水平期間は 65536×(1/54Mhz) = 0.0012136・・・ = 1.2136msecとしているので、水平本数は1000÷1.2136=824となる。
露光フレームの期間に入ると同時に、水平・垂直同期信号生成部３７に提供するクロックを停止し、同時にタイマー３７ａを９秒間の設定でスタートさせる。
クロックの停止は、信号処理ICの制御プログラムでクロックコントローラ設定を変更することで実現できる。
クロックが停止されると、入力クロックをカウントしている水平・垂直同期信号生成部３７のカウント処理が停止するので、回路内部の信号生成処理が停止した状態となる。
そして、ＣＰＵ３０は、露光スタートからの時間をタイマー３７ａによりカウントさせて、タイマー３７ａがＣＭＯＳセンサ２１の露光スタートからタイマー設定時間をカウントすると、クロックコントローラ３８ａを制御して、クロック生成部３８から出力される駆動パルスを水平・垂直同期信号生成部３７に供給するようになっている。本実施例においてＣＰＵ３０は、露光スタートからの時間が露光時間が９秒経過しをタイマー３７ａがカウントすると、クロックコントローラ３８ａを制御して、クロック生成部３８から出力される駆動パルスを水平・垂直同期信号生成部３７に供給し、水平・垂直同期信号生成部３７の動作制御を再開させる。
このように、クロック停止後に９秒経過したら、そのタイマー３７ａのタイムカウント終了の信号をトリガーとして水平・垂直同期信号生成部３７へのクロック供給を再開する。
そして、露光スタートから９秒後に水平・垂直同期信号生成部３７の動作制御が再開されると、水平・垂直同期信号生成部３７はクロック生成部３８から供給される駆動パルスに基づいて、ＨＤ信号（水平同期信号）およびＶＤ信号（垂直同期信号）を１秒で生成する。即ち、水平・垂直同期信号生成部３７は、露光スタートから９秒後に動作制御が再開されると、外部のクロック生成部３８からクロック信号を入力ソースとして、このクロック信号のクロック数をカウントし、所定数のクロック信号で１つの水平期間をＨＤ信号（水平同期信号）として生成する。しかも、水平・垂直同期信号生成部３７は、ＨＤ信号を繰り返し生成して、このＨＤ信号をカウントし、このＨＤ信号が所定数になったときに１つの垂直期間をＶＤ信号（垂直同期信号）として生成する。このＶＤ信号の生成は１秒で行われる。このようにして、例えば１０秒の長時間露光の制御が行われる。
クロックの供給が開始されると、すでに設定している１秒の設定の垂直同期信号が生成が再開され、1秒後同期信号が発生し、合計１０秒間の露光フレームを生成するこができる。
このようにタイマー３７ａの機能と、水平・垂直同期信号生成部３７の機能、およびクロック制御を組み合わせて使うことで長時間となる露光フレームを実現することができる。
以上説明したように、この発明の実施の形態の撮像装置は、撮像手段（固体撮像素子であるＣＭＯＳセンサ２１）と、前記撮像手段（ＣＭＯＳセンサ２１）を駆動する信号を生成する駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）と、前記駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）に垂直同期信号を供給する垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）と、所定の時間を計測するタイマー手段（タイマー３７ａ）と、備えている。また、撮像装置は、前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）により生成される垂直同期信号の周期１つ分の期間内で前記撮像手段（ＣＭＯＳセンサ２１）の露光期間を設定し、前記垂直同期信号に同期して前記撮像手段（ＣＭＯＳセンサ２１）の露光を行うようになっている。しかも、長時間露光モードでは、前記撮像手段（ＣＭＯＳセンサ２１）の露光開始後または露光開始と同時に前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）をスタンバイ状態として前記駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）への垂直同期信号の出力を停止するとともに前記タイマー手段（タイマー３７ａ）により時間の計測を開始し、前記タイマー手段（タイマー３７ａ）が所定の時間を計測した後、前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）を動作状態として前記駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）へ垂直同期信号の出力を再開するようになっている。
この構成によれば、通常露光モードと長時間露光モード、いずれの露光モードでも露光期間の設定を１垂直期間（垂直同期信号の周期１つ分の期間）で行う構成の撮像装置においても、長時間露光モードでは、通常露光モードでの垂直同期信号の生成周期よりも長い周期で垂直同期信号を生成することで、長時間露光を実現できる。
また、この発明の実施の形態における撮像装置の通常露光モードでは、前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）をスタンバイ状態とせずに前期垂直同期信号の出力を継続するようになっている。また、前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）は、前記長時間露光モードでは、前記通常露光モードにて生成する垂直同期信号の周期よりも長い周期で前記垂直同期信号を生成するようになっている。
この構成によれば、通常露光モードでは、前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）をスタンバイ状態とせずに前期垂直同期信号の出力を継続するので、通常露光モードで設定された露光時間に基づいて露光制御を行うことができる。しかも、前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）は、前記長時間露光モードでは、前記通常露光モードにて生成する垂直同期信号の周期よりも長い周期で前記垂直同期信号を生成するので、長時間露光モードでは容易に長時間露光を実現できる。
また、この発明の実施の形態の撮像装置は、クロックを出力するクロック発生手段（クロック生成部３８）をさらに備えている。しかも、前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）は、前記クロック発生手段（クロック生成部３８）から出力されるクロックに基づいて前記駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）に垂直同期信号を供給するようになっている。また、前記長時間露光モードにおいても、前記クロック発生手段（クロック生成部３８）は前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）へのクロックの出力を継続するようになっている。
この構成によれば、垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）は、前記クロック発生手段（クロック生成部３８）から出力されるクロックに基づいて前記駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）に垂直同期信号を供給するので、駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）の作動制御を容易に行うことができる。しかも、このクロックに基づく駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）の作動制御により、通常露光モードと長時間露光モード、いずれの露光モードでも露光期間の設定を１垂直期間（垂直同期信号の周期１つ分の期間）で行う構成の撮像装置においても、長時間露光モードでは、通常露光モードでの垂直同期信号の生成周期よりも長い周期で垂直同期信号を生成することが容易となり、長時間露光を容易に実現できる。
また、この発明の実施の形態の撮像装置は、撮像手段（ＣＭＯＳセンサ２１）と、クロックを出力するクロック発生手段（クロック生成部３８）と、前記撮像手段（ＣＭＯＳセンサ２１）を駆動する信号を生成する駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）と、前記クロック発生手段（クロック生成部３８）から出力されるクロックに基づいて、前記駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）に垂直同期信号を供給する垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）と、所定の時間を計測するタイマー手段（タイマー３７ａ）と、を備えている。また、この撮像装置では、前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）により生成される垂直同期信号の周期１つ分の期間内で前記撮像手段（ＣＭＯＳセンサ２１）の露光期間を設定し、前記垂直同期信号に同期して前記撮像手段（ＣＭＯＳセンサ２１）の露光を行うようになっている。しかも、この撮像装置における長時間露光モードでは、前記撮像手段（ＣＭＯＳセンサ２１）の露光開始後または露光開始と同時に前記クロック発生手段（クロック生成部３８）は前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）へのクロックの出力を停止することで前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）における垂直同期信号の生成を停止すると共に、前記タイマー手段（タイマー３７ａ）により時間の計測を開始し、前記タイマー手段（タイマー３７ａ）が所定の時間を計測した後、前記クロック発生手段（クロック生成部３８）からの前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）へのクロックの出力を再開するようになっている。
この構成によれば、垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）は、前記クロック発生手段（クロック生成部３８）から出力されるクロックに基づいて前記駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）に垂直同期信号を供給するので、駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）の作動制御を容易に行うことができる。しかも、撮像手段（ＣＭＯＳセンサ２１）の露光開始後または露光開始と同時にクロック発生手段（クロック生成部３８）のクロックの出力を停止して、この停止から所定の時間経過後にクロックの出力を再開することで、長時間露光モードを実現できるので、通常露光モードと長時間露光モード、いずれの露光モードでも露光期間の設定を１垂直期間（垂直同期信号の周期１つ分の期間）で行う構成の撮像装置においても、長時間露光モードでは、通常露光モードでの垂直同期信号の生成周期よりも長い周期で垂直同期信号を生成することが容易となり、長時間露光を容易に実現できる。
また、この発明の実施の形態の撮像装置の通常露光モードでは、前記クロック発生手段（クロック生成部３８）は前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）へのクロックの出力を停止せずに継続するようになっている。しかも、前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）は、前記長時間露光モードでは、前記通常露光モードにて生成する垂直同期信号の周期よりも長い周期で前記垂直同期信号を生成するようになっている。
この構成によれば、通常露光モードでは、前記クロック発生手段（クロック生成部３８）は前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）へのクロックの出力を停止せずに継続するので、通常露光モードで設定された露光時間に基づいて露光制御を行うことができる。しかも、垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）は、長時間露光モードでは、前記通常露光モードにて生成する垂直同期信号の周期よりも長い周期で前記垂直同期信号を生成するので、通常露光モードと長時間露光モード、いずれの露光モードでも露光期間の設定を１垂直期間（垂直同期信号の周期１つ分の期間）で行う構成の撮像装置においても、長時間露光モードでは、通常露光モードでの垂直同期信号の生成周期よりも長い周期で垂直同期信号を生成することで、長時間露光を容易に実現できる。
また、この発明の実施の形態の撮像装置における前記長時間露光モードは、ユーザが露光時間を設定して撮影が可能な撮影モードである
この構成によれば、長時間露光モードはユーザが露光時間を設定して撮影が可能な撮影モードであるので、長時間露光モードでの露光時間を撮影条件や好みに応じてユーザーが任意に設定して、好みの撮影を行うことができる。
また、この発明の実施の形態における撮像装置の撮像方法は、垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）から垂直同期信号を駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）に供給して、前記駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）からの駆動信号で撮像手段（固体撮像素子であるＣＭＯＳセンサ２１）を駆動制御するようになっている。更に、この発明の撮像装置の撮像方法は、前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）により生成される垂直同期信号の周期１つ分の期間内で前記撮像手段（ＣＭＯＳセンサ２１）の露光期間を設定し、前記垂直同期信号に同期して前記撮像手段（ＣＭＯＳセンサ２１）の露光を行うようになっている。しかも、この発明の撮像装置の撮像方法における長時間露光モードでは、前記撮像手段（ＣＭＯＳセンサ２１）の露光開始後または露光開始と同時に前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）をスタンバイ状態として前記駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）への垂直同期信号の出力を停止するとともに前記タイマー手段（タイマー３７ａ）により時間の計測を開始し、前記タイマー手段（タイマー３７ａ）が所定の時間を計測した後、前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）を動作状態として前記駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）への垂直同期信号の出力を再開するようになっている。
この発明の撮像装置の撮像方法によれば、通常露光モードと長時間露光モード、いずれの露光モードでも露光期間の設定を１垂直期間（垂直同期信号の周期１つ分の期間）で行う構成の撮像装置においても、長時間露光モードでは、通常露光モードでの垂直同期信号の生成周期よりも長い周期で垂直同期信号を生成することで、長時間露光を実現できる。
また、この発明の実施の形態における撮像装置の撮像方法の通常露光モードでは、前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）をスタンバイ状態とせずに前期垂直同期信号の出力を継続するようになっている。また、前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）は、前記長時間露光モードでは、前記通常露光モードにて生成する垂直同期信号の周期よりも長い周期で前記垂直同期信号を生成するようになっている。
この発明の撮像装置の撮像方法によれば、通常露光モードでは、前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）をスタンバイ状態とせずに前期垂直同期信号の出力を継続するので、通常露光モードで設定された露光時間に基づいて露光制御を行うことができる。しかも、前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）は、前記長時間露光モードでは、前記通常露光モードにて生成する垂直同期信号の周期よりも長い周期で前記垂直同期信号を生成するので、長時間露光モードでは容易に長時間露光を実現できる。
また、この発明の実施の形態における撮像装置の撮像方法は、クロックを出力するクロック発生手段（クロック生成部３８）をさらに備えている。しかも、前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）は、前記クロック発生手段（クロック生成部３８）から出力されるクロックに基づいて前記駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）に垂直同期信号を供給するようになっている。また、前記長時間露光モードにおいても、前記クロック発生手段（クロック生成部３８）は前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）へのクロックの出力を継続するようになっている。
この発明の撮像装置の撮像方法によれば、垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）は、前記クロック発生手段（クロック生成部３８）から出力されるクロックに基づいて前記駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）に垂直同期信号を供給するので、駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）の作動制御を容易に行うことができる。しかも、このクロックに基づく駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）の作動制御により、通常露光モードと長時間露光モード、いずれの露光モードでも露光期間の設定を１垂直期間（垂直同期信号の周期１つ分の期間）で行う構成の撮像装置においても、長時間露光モードでは、通常露光モードでの垂直同期信号の生成周期よりも長い周期で垂直同期信号を生成することが容易となり、長時間露光を容易に実現できる。
また、この発明の実施の形態における撮像装置の撮像方法は、垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）から出力される垂直同期信号をクロック発生手段（クロック生成部３８）から出力されるクロックに基づいて駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）に供給して、前記駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）からの駆動信号で撮像手段（固体撮像素子であるＣＭＯＳセンサ２１）を駆動制御するようになっている。更に、この発明の撮像装置の撮像方法は、前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）により生成される垂直同期信号の周期１つ分の期間内で前記撮像手段（ＣＭＯＳセンサ２１）の露光期間を設定し、前記垂直同期信号に同期して前記撮像手段（ＣＭＯＳセンサ２１）の露光を行うようになっている。しかも、この撮像装置の撮像方法における長時間露光モードでは、前記撮像手段（ＣＭＯＳセンサ２１）の露光開始後または露光開始と同時に前記クロック発生手段（クロック生成部３８）は前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）へのクロックの出力を停止することで前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）における垂直同期信号の生成を停止すると共に、前記タイマー手段（タイマー３７ａ）により時間の計測を開始し、前記タイマー手段（タイマー３７ａ）が所定の時間を計測した後、前記クロック発生手段（クロック生成部３８）からの前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）へのクロックの出力を再開するようになっている。
この発明の撮像装置の撮像方法によれば、垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）は、前記クロック発生手段（クロック生成部３８）から出力されるクロックに基づいて前記駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）に垂直同期信号を供給するので、駆動信号生成手段（タイミングジェネレータＴＧ）の作動制御を容易に行うことができる。しかも、撮像手段（ＣＭＯＳセンサ２１）の露光開始後または露光開始と同時にクロック発生手段（クロック生成部３８）のクロックの出力を停止して、この停止から所定の時間経過後にクロックの出力を再開することで、長時間露光モードを実現できるので、通常露光モードと長時間露光モード、いずれの露光モードでも露光期間の設定を１垂直期間（垂直同期信号の周期１つ分の期間）で行う構成の撮像装置においても、長時間露光モードでは、通常露光モードでの垂直同期信号の生成周期よりも長い周期で垂直同期信号を生成することが容易となり、長時間露光を容易に実現できる。
また、この発明の実施の形態における撮像装置の撮像方法の通常露光モードでは、前記クロック発生手段（クロック生成部３８）は前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）へのクロックの出力を停止せずに継続するようになっている。しかも、前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）は、前記長時間露光モードでは、前記通常露光モードにて生成する垂直同期信号の周期よりも長い周期で前記垂直同期信号を生成するようになっている。
この発明の撮像装置の撮像方法によれば、通常露光モードでは、前記クロック発生手段（クロック生成部３８）は前記垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）へのクロックの出力を停止せずに継続するので、通常露光モードで設定された露光時間に基づいて露光制御を行うことができる。しかも、垂直同期信号生成手段（水平・垂直同期信号生成部３７）は、長時間露光モードでは、前記通常露光モードにて生成する垂直同期信号の周期よりも長い周期で前記垂直同期信号を生成するので、通常露光モードと長時間露光モード、いずれの露光モードでも露光期間の設定を１垂直期間（垂直同期信号の周期１つ分の期間）で行う構成の撮像装置においても、長時間露光モードでは、通常露光モードでの垂直同期信号の生成周期よりも長い周期で垂直同期信号を生成することで、長時間露光を容易に実現できる。
また、この発明の実施の形態における撮像装置の撮像方法の前記長時間露光モードは、ユーザが露光時間を設定して撮影が可能な撮影モードである
この発明の撮像装置の撮像方法によれば、長時間露光モードはユーザが露光時間を設定して撮影が可能な撮影モードであるので、長時間露光モードでの露光時間を撮影条件や好みに応じてユーザが任意に設定して、好みの撮影を行うことができる。
以上説明した実施例では、本発明にかかる撮像装置として、画像入力装置をデジタルスチルカメラの撮影モジュールとしたデジタルカメラ撮像システムを用いているが、カメラ撮像システムに限るものではない。例えば、ハンドスキャナ＋ＰＤＡなどの画像入力装置と画像処理装置と表示装置をもった画像処理システムでもよい。
また、一つの水平・垂直同期信号生成部３７で水平同期信号と垂直同期信号を生成するようにしているが、水平同期信号を生成する水平同期信号生成部（水平同期信号生成手段）と垂直同期信号を生成する垂直同期信号生成部（垂直同期信号生成手段）を別々に設けることもできる。
２１・・・ＣＭＯＳセンサ（固体撮像素子、撮像手段）
ＴＧ・・・タイミングジェネレータ（駆動信号生成手段）
３７・・・水平・垂直同期信号生成部（垂直同期信号生成手段）
３７ａ・・・タイマー（タイマー手段）
３８・・・クロック生成部(クロック発生手段)
特開2007-005887

Claims (12)

  1. 撮像手段と、
    前記撮像手段を駆動する信号を生成する駆動信号生成手段と、
    内部カウンタを有し且つ前記駆動信号生成手段に垂直同期信号を供給する垂直同期信号生成手段と、
    前記垂直同期信号生成手段とは別に設けられ且つ操作手段で設定される時間から前記垂直同期信号生成手段により生成される１垂直期間の時間を差し引いた所定の時間を計測するタイマー手段と、を備え、
    前記垂直同期信号生成手段により生成される垂直同期信号の周期１つ分の期間内で前記撮像手段の露光期間を設定し、前記垂直同期信号に同期して前記撮像手段の露光を行う撮像装置において、
    長時間露光モードでは、前記撮像手段の露光開始後または露光開始と同時に前記垂直同期信号生成手段をスタンバイ状態として前記駆動信号生成手段への垂直同期信号の出力を停止するとともに前記タイマー手段により時間の計測を開始し、前記タイマー手段が前記操作手段により設定される時間から前記垂直同期信号生成手段の前記内部カウンタで設定可能な最大の１垂直期間の時間を差し引いた所定の時間を計測した後、前記垂直同期信号生成手段を動作状態として前記駆動信号生成手段への垂直同期信号の出力を再開することを特徴とする撮像装置。
  2. 通常露光モードでは、前記垂直同期信号生成手段をスタンバイ状態とせずに前期垂直同期信号の出力を継続し、
    前記垂直同期信号生成手段は、前記長時間露光モードでは、前記通常露光モードにて生成する垂直同期信号の周期よりも長い周期で前記垂直同期信号を生成することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
  3. クロックを出力するクロック発生手段をさらに備え、
    前記垂直同期信号生成手段は、前記クロック発生手段から出力されるクロックに基づいて前記駆動信号生成手段に垂直同期信号を供給し、
    前記長時間露光モードにおいても、前記クロック発生手段は前記垂直同期信号生成手段へのクロックの出力を継続することを特徴とする請求項１または２記載の撮像装置。
  4. 撮像手段と、
    クロックを出力するクロック発生手段と、
    前記撮像手段を駆動する信号を生成する駆動信号生成手段と、
    内部カウンタを有し且つ前記クロック発生手段から出力されるクロックに基づいて、前記駆動信号生成手段に垂直同期信号を供給する垂直同期信号生成手段と、
    前記垂直同期信号生成手段とは別に設けられ且つ操作手段で設定される時間から前記垂直同期信号生成手段により生成される１垂直期間の時間を差し引いた所定の時間を計測するタイマー手段と、
    を備え、
    前記垂直同期信号生成手段により生成される垂直同期信号の周期１つ分の期間内で前記撮像手段の露光期間を設定し、前記垂直同期信号に同期して前記撮像手段の露光を行う撮像装置において、
    長時間露光モードでは、前記撮像手段の露光開始後または露光開始と同時に前記クロック発生手段は前記垂直同期信号生成手段へのクロックの出力を停止することで前記垂直同期信号生成手段における垂直同期信号の生成を停止するとともに前記タイマー手段により時間の計測を開始し、前記タイマー手段が前記操作手段により設定される時間から前記垂直同期信号生成手段の前記内部カウンタで設定可能な最大の１垂直期間の時間を差し引いた所定の時間を計測した後、前記クロック発生手段からの前記垂直同期信号生成手段へのクロックの出力を再開することを特徴とする撮像装置。
  5. 通常露光モードでは、前記クロック発生手段は前記垂直同期信号生成手段へのクロックの出力を停止せずに継続し、
    前記垂直同期信号生成手段は、前記長時間露光モードでは、前記通常露光モードにて生成する垂直同期信号の周期よりも長い周期で前記垂直同期信号を生成することを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
  6. 前記長時間露光モードは、ユーザが露光時間を設定して撮影が可能な撮影モードであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置。
  7. 垂直同期信号生成手段から垂直同期信号を駆動信号生成手段に供給して、前記駆動信号生成手段からの駆動信号で撮像手段を駆動制御すると共に、前記垂直同期信号生成手段により生成される垂直同期信号の周期１つ分の期間内で前記撮像手段の露光期間を設定して、前記垂直同期信号に同期して前記撮像手段の露光を行う撮像装置の撮像方法において、
    長時間露光モードでは、前記撮像手段の露光開始後または露光開始と同時に前記垂直同期信号生成手段をスタンバイ状態として前記駆動信号生成手段への垂直同期信号の出力を停止するとともに、前記垂直同期信号生成手段とは別のタイマー手段により時間の計測を開始し、前記タイマー手段が操作手段により設定される時間から前記垂直同期信号生成手段の内部カウンタで設定可能な最大の１垂直期間の時間を差し引いた所定の時間を計測した後、前記垂直同期信号生成手段を動作状態として前記駆動信号生成手段への垂直同期信号の出力を再開することを特徴とする撮像装置の撮像方法。
  8. 通常露光モードでは、前記垂直同期信号生成手段をスタンバイ状態とせずに前期垂直同期信号の出力を継続し、
    前記垂直同期信号生成手段は、前記長時間露光モードでは、前記通常露光モードにて生成する垂直同期信号の周期よりも長い周期で前記垂直同期信号を生成することを特徴とする請求項７記載の撮像装置の撮像方法。
  9. クロックを出力するクロック発生手段をさらに備え、
    前記垂直同期信号生成手段は、前記クロック発生手段から出力されるクロックに基づいて前記駆動信号生成手段に垂直同期信号を供給し、
    前記長時間露光モードにおいても、前記クロック発生手段は前記垂直同期信号生成手段へのクロックの出力を継続することを特徴とする請求項７または８記載の撮像装置の撮像方法。
  10. 垂直同期信号生成手段から出力される垂直同期信号をクロック発生手段から出力されるクロックに基づいて駆動信号生成手段に供給して、前記駆動信号生成手段からの駆動信号で撮像手段を駆動制御すると共に、前記垂直同期信号生成手段により生成される垂直同期信号の周期１つ分の期間内で前記撮像手段の露光期間を設定して、前記垂直同期信号に同期して前記撮像手段の露光を行う撮像装置の撮像方法において、
    長時間露光モードでは、前記撮像手段の露光開始後または露光開始と同時に前記クロック発生手段は前記垂直同期信号生成手段へのクロックの出力を停止することで前記垂直同期信号生成手段における垂直同期信号の生成を停止するとともに、前記垂直同期信号生成手段とは別のタイマー手段により時間の計測を開始し、前記タイマー手段が操作手段により設定される時間から前記垂直同期信号生成手段の内部カウンタで設定可能な最大の１垂直期間の時間を差し引いた所定の時間を計測した後、前記クロック発生手段からの前記垂直同期信号生成手段へのクロックの出力を再開することを特徴とする撮像装置の撮像方法。
  11. 通常露光モードでは、前記クロック発生手段は前記垂直同期信号生成手段へのクロックの出力を停止せずに継続し、
    前記垂直同期信号生成手段は、前記長時間露光モードでは、前記通常露光モードにて生成する垂直同期信号の周期よりも長い周期で前記垂直同期信号を生成することを特徴とする請求項１０記載の撮像装置の撮像方法。
  12. 前記長時間露光モードは、ユーザが露光時間を設定して撮影が可能な撮影モードであることを特徴とする請求項７から１１のいずれか１項に記載の撮像装置の撮像方法。
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