JPH07245730A

JPH07245730A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH07245730A
Application number: JP6059942A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Ogawa; 公明小川; Harumi Aoki; 晴美青木; Nobuhiro Tani; 信博谷
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1994-03-04
Filing date: 1994-03-04
Publication date: 1995-09-19
Anticipated expiration: 2021-10-11
Also published as: JP3831418B2

Abstract

(57)【要約】【目的】イメージセンサからの画素信号の読出モード
が変化する構成において、Ａ／Ｄ変換器を増加させるこ
となく画素信号のＡ／Ｄ変換の精度を高める。【構成】ＣＣＤ１６、１７から１行ずつ画素信号を読
み出す第１の読出モードでは、画素信号は増幅器２６、
２７において増幅されてＡ／Ｄ変換器３１、３２に入力
される。ＣＣＤ１６、１７から２行ずつ加算された画素
信号を読み出す第２の読出モードでは、画素信号は増幅
器２６、２７を通らずにＣＤＳ回路２４、２５から直接
Ａ／Ｄ変換器３１、３２に入力される。第１の読出モー
ドではＣＣＤ１６、１７の出力信号のレベルが相対的に
低いが、増幅器２６、２７により増幅されるため、第２
の読出モードとほぼ同じダイナミックレンジでＡ／Ｄ変
換される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＣＤ等の固体撮像素
子により得られた画素信号に基づいて、測光・測距動作
を行うとともに、静止画の映像信号を生成する装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来撮像装置として、イメージセンサの
受光面上に、マゼンタ、グリーン、イエローおよびシア
ンの色フィルタ要素を規則的に配設して成る補色市松カ
ラーフィルタが設けられたものが知られている。この撮
像装置において、フレームモードの映像信号を生成する
場合、イメージセンサから、奇数行目の画素信号とこの
行の下側に隣接する行の画素信号とを加算して奇数フィ
ールドの画素信号を読み出し、また偶数行目の画素信号
とこの行の下側に隣接する行の画素信号とを加算して偶
数フィールドの画素信号を読み出している。すなわち、
１フィールドの画素信号はイメージセンサから２行ずつ
同時に読み出されて生成され、奇数フィールドと偶数フ
ィールドの画素信号から１画面の映像信号が得られてい
る。

【０００３】また従来、上述した撮像装置により測光・
測距動作を行う場合、イメージセンサから２行ずつ同時
に読み出された１フィールドの画素信号に基づいて輝度
信号を生成し、この輝度信号に基づいて測距データ等が
計算されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した補色市松カラ
ーフィルタを有する従来の撮像装置では、色に対する解
像度が低い。そこで本出願人は特願平4-262810号におい
て、色解像度を高める構成として、２つのイメージセン
サを設け、各イメージセンサから画素信号を１行ずつ読
み出すとともに所定の画素信号どうしを重ね合わせて、
静止画の映像信号（Ｒ信号、Ｇ信号およびＢ信号）を得
る構成を提案した。

【０００５】ところがこの提案装置において、測光・測
距動作のために、イメージセンサから２行ずつ同時に画
素信号を読み出して輝度信号を生成するような制御を行
うと、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジが１行読み出
しの場合（静止画の映像信号の生成時）とは異なるた
め、Ａ／Ｄ変換を高精度に行うためには２種類のＡ／Ｄ
変換器を設けることが必要となり、装置の製造コストが
高くなるという問題が発生する。

【０００６】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、イメージセンサからの画素信号の読出モードが
変化する構成において、読出モードに対応させてＡ／Ｄ
変換器の数を増加させることなく画素信号のＡ／Ｄ変換
の精度を高めることができる、安価な撮像装置を得るこ
とを目的としている。

【０００７】

【問題を解決するための手段】本発明に係る撮像装置
は、水平方向および垂直方向に沿って並ぶ各画素の画素
信号を生成するイメージセンサと、水平方向に沿って１
行ずつ画素信号を読み出す第１の読出モード、または水
平方向に沿って隣接する行の画素信号を加算して読み出
す第２の読出モードにより、イメージセンサから画素信
号を読み出す画素信号読出手段と、この画素信号読出手
段により読み出された画素信号を、第１および第２の読
出モードにおいてほぼ同じダイナミックレンジで量子化
するＡ／Ｄ変換手段とを備えたことを特徴としている。

【０００８】

【実施例】以下図示実施例により本発明を説明する。図
１は本発明の第１実施例である撮像装置を備えたスチル
ビデオカメラのブロック図である。

【０００９】システム制御回路１０はマイクロコンピュ
ータであり、本スチルビデオカメラの全体の制御を行
う。

【００１０】フォーカスレンズ１１は合焦動作時、フォ
ーカレンズ駆動回路１２によって制御される。絞り１３
は露出制御時、絞り駆動回路１４によって開度を調整さ
れる。フォーカレンズ駆動回路１２と絞り駆動回路１４
は、システム制御回路１０によって制御される。

【００１１】フォーカスレンズ１１と絞り１３を通った
光線は、ハーフミラー１５ａ、１５ｂにより分割され
る。１つの光線は図示しないファインダへ導かれ、他の
２つの光線は第１および第２のＣＣＤ（イメージセン
サ）１６、１７に導かれる。これらのＣＣＤ１６、１７
は、各受光面に等価な被写体像が結像されるように配置
されている。ＣＣＤ１６、１７は固体撮像素子であり、
再生画面の水平方向および垂直方向に沿って並ぶ多数の
画素に対応したフォトダイオードを有し、これらのフォ
トダイオードには被写体像に対応した画素信号が発生す
る。

【００１２】第１および第２のＣＣＤ１６、１７には、
それぞれフィルタ２１、２２が設けられる。これらのＣ
ＣＤ１６、１７はＣＣＤ駆動回路２３によって駆動さ
れ、これにより、ＣＣＤ１６、１７上に結像された被写
体像に対応した画素信号が、相関二重サンプリング（Ｃ
ＤＳ）回路２４、２５に供給される。ＣＣＤ駆動回路２
３は、システム制御回路１０によって制御される。

【００１３】ＣＤＳ回路２４、２５に入力された画素信
号は、リセット雑音の除去等の所定の処理を施される。
ＣＤＳ回路２４、２５から出力された信号は、増幅器２
６、２７を介して、または増幅器２６、２７を通らずに
Ａ／Ｄ変換器３１、３２に入力される。後述するよう
に、ＣＣＤ１６、１７からの画素信号の読出動作として
第１および第２の読出モードがあり、増幅器２６、２７
は第１の読出モードが選択された時、この画素信号の電
圧レベルを増幅するために設けられている。スイッチ２
８、２９はＡ／Ｄ変換器３１、３２を増幅器２６、２７
あるいはＣＤＳ回路２４、２５に接続させるために設け
られており、これらのスイッチ２８、２９の切り換え制
御はシステム制御回路１０により行われる。

【００１４】Ａ／Ｄ変換器３１、３２によりデジタル信
号に変換された画素信号は、第１および第２の画像メモ
リ３３、３４にそれぞれ格納される。各画像メモリ３
３、３４はそれぞれ２フィールド分の画素信号を格納で
きる記憶容量を有している。画像メモリ３３、３４のア
ドレス制御は、システム制御回路１０により画像メモリ
制御回路３５を介して行われる。

【００１５】画像メモリ３３、３４から読み出された画
素信号は映像信号処理回路３６に入力され、所定の処理
を施されてＲ信号、Ｇ信号およびＢ信号に変換される。
これらの信号はインターフェイス回路３７に入力され、
メモリカード３８に記録するためのフォーマットに変換
される。メモリカード３８へのＲ信号、Ｇ信号およびＢ
信号の記録動作は、システム制御回路１０によりメモリ
カード制御回路３９を介して行われる。

【００１６】システム制御回路１０には、レリーズボタ
ン４１が接続されている。後述するように、レリーズボ
タン４１を半押しすることにより、測光・測距動作が行
われ、全押しすることにより、映像信号のメモリカード
３８への記録動作が行われる。またシステム制御回路１
０には赤外線三角測距装置４２が接続されている。この
測距装置４２は従来公知のように、被写体に向けて赤外
線を照射し、この赤外線の被写体からの反射光を受光す
ることにより、三角測距によって被写体までの距離を測
定するものである。

【００１７】図２は第１および第２のＣＣＤ１６、１７
の受光面上に設けられたカラーフィルタ２１、２２の配
列を示すものである。これらのカラーフィルタ２１、２
２は、補色市松カラーフィルタであり、同じ構成を有し
ている。これらのカラーフィルタ２１、２２では、マゼ
ンタ（Ｍｇ）、イエロー（Ｙｅ）、シアン（Ｃｅ）およ
びグリーン（Ｇ）を透過させる各フィルタ要素が規則的
に配置されている。すなわち、水平方向および垂直方向
にそれぞれ２画素ずつ並べて成る計４画素には、グリー
ン（Ｇ）の他に、補色の異なる分光特性を有するマゼン
タ（Ｍｇ）、イエロー（Ｙｅ）およびシアン（Ｃｅ）の
３画素が設けられている。

【００１８】第２のカラーフィルタ２２のＣＣＤ１７に
対する位置関係を、第１のカラーフィルタ２１のＣＣＤ
１６に対する位置関係と比較すると、第２のカラーフィ
ルタ２２は、ＣＣＤ１７に対し１画素分だけ水平方向
（図２では左方向）にずらせて設けられている。例えば
画面の左上隅の画素Ｐに注目すると、第１のカラーフィ
ルタ２１ではマゼンタであるが、第２のカラーフィルタ
２２ではグリーンである。

【００１９】このようにＣＣＤ１６、１７の画素分光特
性は、それぞれ規則的に変化しており、補色色差線順次
式である。また、第１のＣＣＤ１６の画素分光特性に対
して、第２のＣＣＤ１７の画素分光特性は１画素分だけ
水平方向にずれている。したがって、第１のＣＣＤ１６
の垂直方向に並ぶ２画素と、その２画素の光学的に同じ
位置にある第２のＣＣＤ１７の垂直方向に並ぶ２画素と
の４画素は、それぞれ異なる分光特性を有している。す
なわち、例えば一方の２画素がＭｇとＹｅである場合、
他方の２画素はＧとＣｙである。

【００２０】第１のＣＣＤ１６の出力信号と第２のＣＣ
Ｄ１７の出力信号は、デジタル信号として画像メモリ３
３、３４に一旦格納されるが、これらのメモリから読み
出され、映像信号処理回路３６において処理される。す
なわち、対応する画素同士が相互に重ね合わせられると
ともに、この重ね合わされた信号から各画素に対応する
Ｒ信号、Ｇ信号およびＢ信号が抽出されて映像信号が得
られる。

【００２１】図３はこの重ね合わせの状態を示してい
る。この図から理解されるように、第１のＣＣＤ１６の
フィルタ２１のマゼンタ（Ｍｇ）と第２のＣＣＤ１７の
フィルタ２２のグリーン（Ｇ）が、フィルタ２１のグリ
ーン（Ｇ）とフィルタ２２のマゼンタ（Ｍｇ）が、フィ
ルタ２１のイエロー（Ｙｅ）とフィルタ２２のシアン
（Ｃｙ）が、フィルタ２１のシアン（Ｃｙ）とフィルタ
２２のイエロー（Ｙｅ）が、それぞれ同じ画素に対応し
ている。なお図３において、Ｐｘは水平方向の各画素の
間隔（１ピッチ）、Ｐｙは垂直方向の各画素の間隔（１
ピッチ）をそれぞれ示す。

【００２２】まずＲ信号の抽出について説明する。マゼ
ンタ（Ｍｇ）に含まれるＲ信号をＲ_Mg、Ｂ信号をＢ_Mg、
イエロー（Ｙｅ）に含まれるＲ信号をＲ_Ye、Ｇ信号をＧ
_Ye、シアン（Ｃｙ）に含まれるＧ信号をＧ_Cy、Ｂ信号を
Ｂ_Cyとすると、Ｍｇ= Ｒ_Mg＋Ｂ_Mg、Ｙｅ= Ｒ_Ye＋Ｇ_Ye、Ｃｙ= Ｇ_Cy＋Ｂ
_Cy と表すことができる。

【００２３】Ｒ信号は、垂直方向に並ぶマゼンタ（Ｍ
ｇ）とイエロー（Ｙｅ）、およびこれらに重ね合わされ
たグリーン（Ｇ）とシアン（Ｃｙ）の４画素（図３にお
いて斜線を付された画素）から、次の式により得られ
る。Ｒ_S＝（Ｍｇ＋Ｙｅ）−α（Ｇ＋Ｃｙ）＝Ｒ_Mg＋Ｂ_Mg＋Ｒ_Ye＋Ｇ_Ye−αＧ−αＧ_Cy−αＢ_Cy ＝Ｒ_Mg＋Ｒ_Ye＋Ｇ_Ye−α（Ｇ＋Ｇ_Cy）＋Ｂ_Mg−αＢ_Cy ＝Ｒ_Mg＋Ｒ_Ye （１）ただし、この（１）式が成立するためには、 α＝Ｇ_Ye／（Ｇ＋Ｇ_Cy）＝Ｂ_Mg／Ｂ_Cy が成立することが条件である。

【００２４】Ｂ信号についても同様に、次の式により得
られる。Ｂ_S＝（Ｍｇ＋Ｃｙ）−β（Ｇ＋Ｙｅ）＝Ｒ_Mg＋Ｂ_Mg＋Ｇ_Cy＋Ｂ_Cy−βＧ−βＲ_Ye−βＧ_Ye ＝Ｂ_Mg＋Ｂ_Cy＋Ｇ_Cy−β（Ｇ＋Ｇ_Ye）＋Ｒ_Mg−βＲ_Ye ＝Ｂ_Mg＋Ｂ_Cy （２）ただし、この（２）式が成立するためには、 β＝Ｇ_Cy／（Ｇ＋Ｇ_Ye）＝Ｒ_Mg／Ｒ_Ye が成立することが条件である。

【００２５】Ｇ信号については、輝度信号Ｙと、（１）
式、（２）式により求められたＲ_S、Ｂ_Sとから得られ
る。すなわち、Ｇ_S＝Ｙ−Ｒ_S−Ｂ_S ＝（Ｍｇ＋Ｃｙ＋Ｇ＋Ｙｅ）−Ｒ_S−Ｂ_S ＝Ｇ＋Ｇ_Ye＋Ｇ_Cy （３）

【００２６】次に図４を参照してＲＧＢ信号の実際の抽
出方法について説明する。この図の画素配置において、
第１および第２のＣＣＤ１６、１７をそれぞれパラメー
タＡ、Ｂで表し、水平方向をパラメータｉ、垂直方向を
パラメータｊで表す。なおこの図において、重ね合わせ
て示された各画素のうち上方に位置するものが第１のＣ
ＣＤ１６に対応し、下方に位置するものが第２のＣＣＤ
１７に対応するものとする。各画素からの信号を、第１
のＣＣＤ１６に関しては、ＶA,i,j ＝Ｍｇ、ＶA,i+1,j ＝ＧＶA,i,j+１＝Ｙｅ、ＶA,i+1,j+1 ＝ＣｙＶA,i,j+2 ＝Ｇ、ＶA,i+1,j+2 ＝ＭｇＶA,i,j+3 ＝Ｙｅ、ＶA,i+1,j+3 ＝Ｃｙとなるように配置し、第２のＣＣＤ１７に関しては、ＶB,i,j ＝Ｇ、ＶB,i+1,j ＝ＭｇＶB,i,j+1 ＝Ｃｙ、ＶB,i+1,j+1 ＝ＹｅＶB,i,j+2 ＝Ｍｇ、ＶB,i+1,j+2 ＝ＧＶB,i,j+3 ＝Ｃｙ、ＶB,i+1,j+3 ＝Ｙｅとなるように配置する。ここで、i=1,3,5,...;j=1,5,
9,... の値をとるものとする。

【００２７】一回目の走査で第１フィールドの信号すな
わち、ＶA,i,j ＝Ｍｇ、ＶA,i+1,j ＝ＧＶA,i,j+2 ＝Ｇ、ＶA,i+1,j+2 ＝ＭｇＶB,i,j ＝Ｇ、ＶB,i+1,j ＝ＭｇＶB,i,j+2 ＝Ｍｇ、ＶB,i+1,j+2 ＝Ｇが抽出され、二回目の走査で第２フィールドの信号すな
わち、ＶA,i,j+1 ＝Ｙｅ、ＶA,i+1,j+1 ＝ＣｙＶA,i,j+3 ＝Ｙｅ、ＶA,i+1,j+3 ＝ＣｙＶB,i,j+1 ＝Ｃｙ、ＶB,i+1,j+1 ＝ＹｅＶB,i,j+3 ＝Ｃｙ、ＶB,i+1,j+3 ＝Ｙｅが抽出される。

【００２８】以上の全画素信号が画像メモリ３３、３４
に記憶される。これらの画素信号は映像信号処理回路３
６に読み出され、演算により奇数フィールドの奇偶数走
査線のｉ番目の画素に対し、Ｒi,k ＝（ＶA,i,j ＋ＶA,i,j+1 ）−α（ＶB,i,j ＋ＶB,i,j+1 ）＝（Ｍｇ＋Ｙe ）−α（Ｇ＋Ｃｙ）（４）Ｒi,k+1 ＝（ＶB,i,j+2+ＶA,i,j+3 ）−α（ＶA,i,j+2 + ＶB,i,j+3）＝（Ｍｇ＋Ｙｅ）−α（Ｇ＋Ｃｙ）（５）Ｂi,k ＝（ＶA,i,j + ＶB,i,j+1 ）−β（ＶB,i,j + ＶA,i,j+1) ＝（Ｍｇ＋Ｃｙ）−β（Ｇ＋Ｙｅ）（６）Ｂi,k+1 ＝（ＶB,i,j+2 ＋ＶB,i,j+3 ）−β（ＶA,i,j+2 ＋ＶA,i,j+3) ＝（Ｍｇ＋Ｃｙ）−β（Ｇ＋Ｙｅ）（７）Ｇi,k ＝ (ＶA,i,j ＋ＶA,i,j+1 ＋ＶB,i,j ＋ＶB,i,j+1) −pＲi,k −qＢi,k ＝（Ｍｇ＋Ｙｅ＋Ｇ＋Ｃｙ）−pＲi,k −qＢi,k （８）Ｇi,k+1 ＝（ＶB,i,j+2 ＋ＶA,i,j+3 ＋ＶA,i,j+2 ＋ＶB,i,j+3 ） −pＲi,k+1 −qＢi,k+1 ＝（Ｍｇ＋Ｙｅ＋Ｇ＋Ｃｙ）−pＲi,k+1−qＢi,k+1 （９）のＲＧＢ信号が得られる。

【００２９】同様にして、奇数フィールドの奇偶数走査
線のｉ＋１番目の画素に対し、Ｒi+1,k ＝（ＶB,i+1,j ＋ＶB,i+1,j+1 ）−α（ＶA,i+1,j ＋ＶA,i+1,j+1) ＝（Ｍｇ＋Ｙｅ）−α（Ｇ＋Ｃｙ）（１０）Ｒi+1,k+1 ＝ (ＶA,i+1,j+2 ＋ＶB,i+1,j+3 ） −α（ＶB,i+1,j+2 ＋ＶA,i+1,j+3) ＝（Ｍｇ＋Ｙｅ）−α（Ｇ＋Ｃｙ）（１１）Ｂi+1,k ＝（ＶB,i+1,j ＋ＶA,i+1,j+1 ）−β（ＶA,i+1,j ＋ＶB,i+1,j+1) ＝（Ｍｇ＋Ｃｙ）−β（Ｇ＋Ｙｅ）（１２）Ｂi+1,k+1 ＝（ＶA,i+1,j+2 ＋ＶA,i+1,j+3 ） −β（ＶB,i+1,j+2 ＋ＶB,i+1,j+3 ）＝（Ｍｇ＋Ｃｙ）−β（Ｇ＋Ｙｅ）（１３）Ｇi+1,k ＝（ＶB,i+1,j ＋ＶB,i+1,j+1 ＋ＶA,i+1,j ＋ＶA,i+1,j+1 ） −pＲi+1,k −qＢi+1,k ＝（Ｍｇ＋Ｙｅ＋Ｇ＋Ｃｙ）−pＲi+1,k −qＢi+1,k （１４）Ｇi+1,k+1 ＝ (ＶA,i+1,j+2 ＋ＶB,i+1,j+3 ＋ＶB,i+1,j+2 ＋ＶA,i+1,j+3 ） −pＲi+1,k+1 −qＢi+1,k+1 ＝（Ｍｇ＋Ｙｅ＋Ｇ＋Ｃｙ） − pＲi+1,k+1 − qＢi+1,k+1 （１５）のＲＧＢ信号が得られる。ここで、p,q は（３）式を参
照すれば１であっても良いが、Ｙ成分の値に応じ、適当
に調整できる方が好ましい。

【００３０】α、β、ｐ、ｑの定数は、システム制御回
路１０において実行されるソフトウェアのパラメータを
調整することによって定められる。

【００３１】偶数フィールドについては、ｊ＋１番目と
ｊ＋２番目の画素を組み合わせることにより、上記
（４）〜（１５）式と同様な式によりＲＧＢ信号が得ら
れる。なお、以上の式はガンマ補正を施していないリニ
アな演算方法であり、ガンマ補正された信号が画像メモ
リ３３、３４に記憶されているのであれば、一旦リニア
に変換した後、それらの演算が行われ、その演算後、正
規のガンマ補正が行われる。

【００３２】次に図５〜図１１を参照して、第１実施例
における撮影動作を説明する。図５と図６は測距・測光
動作を行うプログラムのフローチャートであり、図７は
映像信号のメモリカードへの記録動作を行うプログラム
のフローチャートである。図８は撮影動作のタイミング
チャートである。図９は自動焦点調節（ＡＦ）動作にお
けるフォーカスレンズの移動を示す図である。図１０は
第２の読出モードにおける画素信号の読出動作を示す図
である。図１１は第１の読出モードにおける画素信号の
読出動作を示す図である。

【００３３】図５と図６に示す測距・測光動作のプログ
ラムの実行は、レリーズボタン４１を半押しする（符号
Ａ１）ことにより開始する。ステップ１０１では、赤外
線三角測距装置４２により赤外線三角測距が行われ（符
号Ａ２）、本スチルビデオカメラから被写体までの距離
が測定される。赤外線三角測距の精度は、図９に示す各
赤外測距ゾーンＺ１、Ｚ２・・・ＺＮの大きさに対応し
ており、後述するＣＣＤを用いた測距の精度よりも粗
い。この赤外線三角測距の結果、フォーカスレンズ１１
は合焦のために、赤外測距ゾーンＺＮに位置すべきであ
ると判断された場合、ステップ１０２において、フォー
カスレンズ１１は現在位置（符号ＴＬ）から、その赤外
測距ゾーンＺＮの中で最も現在位置ＴＬに近い端（Ｘ位
置）まで移動する（符号Ａ３）。

【００３４】ステップ１０３〜１０５では、絞り１３が
開放位置に定められた状態で測光動作が行われる。この
測光動作およびステップ１０７以下の測距動作における
ＣＣＤ１６、１７からの画素信号の読出動作は、第２の
読出モードにより行われる。第２の読出モードとは、次
に述べるように、水平方向に沿って隣接する行の画素信
号を加算して読み出すモードである。

【００３５】ここで図１０を参照して、第２の読出モー
ドにより読み出された画素信号に基づいて輝度信号を求
める方法を説明する。第２の読出モードでは、第１およ
び第２の水平方向のラインＬ１、Ｌ２が加算され、また
第３および第４の水平方向のラインＬ３、Ｌ４が加算さ
れて読み出され、これらのラインにより第１フィールド
が形成される。輝度信号Ｙは、次の（１６）式により表
される。２Ｙ＝２Ｂ＋３Ｇ＋２Ｒ＝（Ｍｇ＋Ｙｅ）＋（Ｇ＋Ｃｙ）＝（Ｇ＋Ｙｅ）＋（Ｍｇ＋ｙｅ）・・・（１６）

【００３６】（１６）式から理解されるように、図１０
において例えば二点鎖線ＹＹにより囲まれるＭｇ、Ｙ
ｅ、Ｇ、Ｃｙの４画素の信号を加算することにより、輝
度信号が得られる。

【００３７】なお第２の読出モードでは、図１に示すよ
うに、スイッチ２８、２９は増幅器２６、２７とは反対
側に切り換えられており、ＣＤＳ回路２４、２５の出力
信号は、増幅器２６、２７を通らずにＡ／Ｄ変換器３
１、３２に入力される。したがって、この読出モードで
は、ＣＤＳ回路２４、２５の出力信号は増幅されずにＡ
／Ｄ変換器３１、３２に入力される。

【００３８】さてステップ１０３では、第１および第２
のＣＣＤ１６、１７が相互に異なる所定の電子シャッタ
スピードで露光される。すなわち、第１のＣＣＤ１６に
対しては相対的に長い第１の電子シャッタスピードで露
光が行われ（符号Ａ４）、第２のＣＣＤ１７に対しては
相対的に短い第２の電子シャッタスピードで露光が行わ
れる（符号Ａ５）。このように２つの異なる電子シャッ
タスピードでＣＣＤ１６、１７が露光されることによ
り、後述するように、ＣＣＤを１つだけ用いる場合と比
較して、より広い測光範囲が得られる。

【００３９】ステップ１０４では、第１および第２のＣ
ＣＤ１６、１７により得られた撮像信号が第１および第
２の画像メモリ３３、３４へ取り込まれる（符号Ａ６、
Ａ７）。すなわち各画像メモリ３３、３４には、それぞ
れ１フィールドの画素信号が測光データとして格納され
る。ステップ１０５では、画像メモリ３３、３４に格納
された測光データのうち所定のデータを用いて被写体輝
度が求められる。すなわち、例えば画面中央の画素に対
応する測光データであって、ＣＣＤ１６、１７のダイナ
ミックレンジ内のデータを用い、（１６）式に基づいて
１画素に対応する輝度値が求められる。さらに画面中央
の各画素に対する輝度値を平均して、被写体輝度が求め
られる（符号Ａ８）。

【００４０】ステップ１０６では、ステップ１０５にお
いて求められた被写体輝度とＣＣＤ１６、１７の感度に
基づいて、適正露出が得られるような２つの電子シャッ
タスピードが求められる。すなわち、 (1)絞りが開放位置にある状態における電子シャッタス
ピード (2)所定のプログラム線図に従った絞り値と電子シャッ
タスピードが求められる（符号Ａ８）。

【００４１】(1)の電子シャッタスピードは、ステップ
１０７以下で実行される測距動作において用いられる。
すなわち絞り１３が開放された状態で測距動作が行わ
れ、合焦動作が行われる。 (2)の電子シャッタスピード
は、図７に示す映像信号の記録動作において用いられ
る。

【００４２】ステップ１０３〜１０５の測光動作では、
第１および第２のＣＣＤ１６、１７が用いられたが、以
下に述べる測距動作では、第１のＣＣＤ１６のみが用い
られ、第２のＣＣＤ１７の画素信号は無視される。

【００４３】ステップ１０７では、 (1)の電子シャッタ
スピードで第１のＣＣＤ１６が露光され（符号Ａ９）、
ステップ１０８では、第１のＣＣＤ１６の撮像信号が第
１の画像メモリ３３に取り込まれる（符号Ａ１０）。ス
テップ１０９では、第１の画像メモリ３３に格納された
データのうち所定範囲のデータを用いてフォーカス評価
値Ａが求められる（符号Ａ１１）。このフォーカス評価
値Ａは例えば、（１６）式に基づく所定の画素に対応す
る輝度値と、この画素の周囲の画素に対応する輝度値と
の差分値（すなわち微分値）を求めることにより得ら
れ、従来公知の種々の方法を用いることができる。

【００４４】次いでステップ１１０では、図９に示すよ
うに、現在フォーカスレンズ１１が位置している赤外線
三角測距ゾーンＺＮのほぼ中央（Ｙ位置）まで、フォー
カスレンズ１１が移動する（符号Ａ１２）。

【００４５】ステップ１１１〜１１４の作用は、ステッ
プ１０７〜１１０と同様である。すなわちフォーカスレ
ンズ１１がＹ位置に定められた状態で、ステップ１１１
において、ＣＣＤ１６が露光され（符号Ａ１３）、ステ
ップ１１２において、ＣＣＤ１６の撮像信号が画像メモ
リ３３に取り込まれる（符号Ａ１４）。ステップ１１３
では、画像メモリ３３に格納されたデータからフォーカ
ス評価値Ｂが求められる（符号Ａ１５）。ステップ１１
４では、図９に示すように、フォーカスレンズ１１は赤
外線三角測距ゾーンＺＮの後端（Ｚ位置）まで移動する
（符号Ａ１６）。

【００４６】そして上記と同様にして、フォーカスレン
ズ１１がＺ位置に定められた状態で、ステップ１１５で
は、ＣＣＤ１６が露光され（符号Ａ１７）、ステップ１
１６では、ＣＣＤ１６の撮像信号が画像メモリ３３に取
り込まれる（符号Ａ１８）。ステップ１１７では、画像
メモリ３３に格納されたデータからフォーカス評価値Ｃ
が求められる（符号Ａ１９）。

【００４７】ステップ１１８では、フォーカス評価値
Ａ、Ｂ、Ｃの中で最も良い値、すなわち最も大きいフォ
ーカス評価値を示す位置まで、フォーカスレンズ１１が
移動し（符号Ａ２０）、ＡＦ動作は終了する。なお、図
９の例では、フォーカスレンズ１１はＸ位置に移動して
いる。

【００４８】次いでレリーズボタン４１が全押しされる
と（符号Ａ２１）、図７のプログラムの実行が開始す
る。ステップ２０１では絞り１３が、レリーズボタン４
１の半押し時、すなわち図５と図６のプログラムのステ
ップ１０６において求められた(2)の絞り値まで駆動さ
れる（符号Ａ２２）。

【００４９】ステップ２０２では、このステップ１０６
において求められた (2)の電子シャッタスピードで第１
のＣＣＤ１６が露光され（符号Ａ２３）、ステップ２０
３では、このＣＣＤ１６の撮像信号が第１の画像メモリ
３３に取り込まれる（符号Ａ２４）。この露光は、上述
したようにプログラム線図に従った絞り値と電子シャッ
タスピードにより行われるため、これにより適正な露光
量が得られるはずであるが、上述した測光・測距動作は
開放絞りで行われているため、その露光量には誤差が含
まれている可能性がある。そこでステップ２０４では、
第１の画像メモリ３３から読み出された所定範囲のデー
タを用いて、適正な露光量が得られるように、電子シャ
ッタスピードの補正値が求められる（符号Ａ２５）。こ
れにより絞りの誤差が補正され、最適電子シャッタスピ
ードが得られる。

【００５０】後述するステップ２０６、２０７では、第
１の読出モードにより画素信号が読み出され、１回の読
出動作ではＣＣＤ１６、１７においてそれぞれ半分のフ
ォトダイオードの信号電荷が読み出される。これに対し
ステップ２０２では、第２の読出モードにより画素信号
が読み出され、１回の読出動作ではＣＣＤ１６において
全てのフォトダイオードの信号電荷が読み出される。し
たがって各ＣＣＤにおいて、信号電荷が蓄積されるフォ
トダイオードの数が異なることも考慮され、最適電子シ
ャッタスピードはステップ２０２における電子シャッタ
スピードよりも短い。

【００５１】ステップ２０５では、図１のスイッチ２
８、２９が増幅器２６、２７側に切り換えられ、ＣＣＤ
からの画素信号の読出モードが第１の読出モードに定め
られる（符号Ａ２６）。この第１の読出モードは、ＣＣ
Ｄ１６、１７から画素信号が水平方向に沿って１行ずつ
読み出されるモードである。この第１の読出モードで
は、図１１に示すように、まず水平方向のラインＭ１、
Ｍ３・・・を構成する画素信号から成る第１フィールド
が１ライン毎に読み出され、次いで、水平方向のライン
Ｍ２、Ｍ４・・・を構成する画素信号から成る第２フィ
ールドが１ライン毎に読み出される。

【００５２】また第１の読出モードでは、スイッチ２
８、２９が増幅器２６、２７側に切り換えられているの
で、ＣＤＳ回路２４、２５の出力信号は、増幅器２６、
２７を通ってＡ／Ｄ変換器３１、３２に入力される。す
なわちＣＤＳ回路２４、２５の出力信号は増幅器２６、
２７により所定の増幅率で増幅されて、Ａ／Ｄ変換器３
１、３２に入力される。

【００５３】ステップ２０６では、ステップ２０４にお
いて求められた最適電子シャッタスピードで、第１およ
び第２のＣＣＤ１６、１７が露光される（符号Ａ２
７）。これは本露光であり、第１および第２のＣＣＤ１
６、１７に生成された撮像信号は、ステップ２０７にお
いて、これらのＣＣＤ１６、１７から読み出され、それ
ぞれ第１および第２の画像メモリ３３、３４に取り込ま
れる（符号Ａ２８）。上述したように、この読出動作は
第１の読出モードにより行われ、まず第１フィールドの
画素信号が画像メモリ３３、３４への取り込まれる。

【００５４】この画像メモリへの取り込みと並行して、
残りの画素に対する露光が行われる（符号Ａ２９）。す
なわち、画素信号を一度掃き出した後（図示せず）、最
適電子シャッタスピードで再び露光が行われる。ステッ
プ２０８では、第１および第２のＣＣＤ１６、１７の残
りの画素に生成された撮像信号が、それぞれ第１および
第２の画像メモリ３３、３４に取り込まれる（符号Ａ３
０）。この時、取り込まれる画素信号は第２フィールド
の信号であり、ステップ２０７と合わせると、それぞれ
の画像メモリ３３、３４には２フィールド分の画素信号
が取り込まれたことになる。

【００５５】なお、レリーズボタン４１の全押しのタイ
ミングによって第２フィールドの画素信号を第１フィー
ルドの画素信号よりも先にメモリ３３、３４に取り込む
ようにしてもよい。

【００５６】次いでステップ２０９では、絞り１３が開
放位置に定められ（符号Ａ３１）、ステップ２１０で
は、ＣＣＤからの画素信号の読出モードが第２の読出モ
ードに切り換えられる（符号Ａ３２）。ステップ２１１
では、第１および第２の画像メモリ３３、３４から画素
信号が読み出されるとともに、映像信号処理回路３６に
おいてＲ信号、Ｇ信号およびＢ信号に変換され、これら
の信号はインターフェイス回路３７によりメモリカード
３８に記録される（符号Ａ３３）。これにより、このプ
ログラムは終了する。

【００５７】次に図１２と図１３を参照して、図５のス
テップ１０３〜１０５において実行される測光動作を説
明する。図１２はＣＣＤ１６、１７による測光範囲を示
し、図１３は測光動作における各信号の出力タイミング
を示している。

【００５８】第１および第２のＣＣＤ１６、１７のダイ
ナミックレンジＶ_DRは同じ大きさであり、実線Ｓ１で示
すように第１のＣＣＤ１６による測光範囲は被写体輝度
Ｅ₁〜Ｅ₂、また実線Ｓ２で示すように第２のＣＣＤ１
７による測光範囲は被写体輝度Ｅ₂〜Ｅ₃である。すな
わち第１のＣＣＤ１６の電子シャッタスピードは第２の
ＣＣＤ１７のそれよりも長く、したがって、第１のＣＣ
Ｄ１６は相対的に暗い光を検出し、第２のＣＣＤ１７は
相対的に明るい光を検出する。このように、２つのＣＣ
Ｄ１６、１７の電子シャッタスピードを変えたことによ
り、測光範囲（Ｅ₁〜Ｅ₃）はひとつのＣＣＤを用いた
場合と比較して、対数で２倍になっている。

【００５９】ＣＣＤ１６、１７からの信号電荷の読み出
しは次のようにして行われる。まず、垂直同期信号ＶＤ
が出力された後、露光開始時点まで電荷掃き出しパルス
ＳＵＢ１、ＳＵＢ２が定期的に出力され、ＣＣＤ１６、
１７の各フォトダイオードに残留している不要電荷がサ
ブストレートに掃き出される。第１のＣＣＤ１６に対す
る電荷掃き出しパルスＳＵＢ１が停止した後、所定時間
Ｔ_Kが経過すると、第２のＣＣＤ１７に対する電荷掃き
出しパルスＳＵＢ２が停止する。そして、電荷掃き出し
パルスＳＵＢ１が停止してから時間Ｔ₁が経過すると、
２つの転送ゲート信号ＴＧ１とＴＧ２が同時に出力さ
れ、垂直転送ＣＣＤへ各画素の信号が転送される。これ
により第１のＣＣＤ１６には時間Ｔ₁の間、また第２の
ＣＣＤ１７には時間Ｔ₂（＝Ｔ₁−Ｔ_K）の間、それぞ
れ電荷が蓄積されることとなる。すなわち、時間Ｔ₁は
第１のＣＣＤ１６の電子シャッタスピードに相当し、時
間Ｔ₂は第２のＣＣＤ１７の電子シャッタスピードに相
当する。

【００６０】また、２つの転送ゲートＴＧ１、ＴＧ２が
同時に出力された時、これと共に読み出し転送パルス
（図示せず）が出力される。これにより、ＣＣＤ１６、
１７に蓄積されていた画素信号が第２の読出モードで読
み出される。図１３において、符号Ｘ₁は第１のＣＣＤ
１６から読み出された画素信号、符号Ｘ₂は第２のＣＣ
Ｄ１７から読み出された画素信号であり、これらの画素
信号Ｘ₁、Ｘ₂を用いて前記（１６）式により被写体輝
度が求められる。

【００６１】図１４〜図１６を参照して、測光・測距動
作において実行される第２の読出モードにおける画素信
号の読み出し動作を説明する。

【００６２】図１４は、ＣＣＤ１６、１７のフォトダイ
オードに発生する２つの画素信号が垂直転送ＣＣＤ５
１、５２において加算される様子を示している。なお、
この図において、斜線ＳＨで示す部分はポテンシャルの
井戸を示し、各フォトダイオードから転送されてきた画
素信号はこのポテンシャルの井戸において混合されるこ
とにより加算される。また、「４」、「６」等の数字
は、図１６に示す時間ｔに対応している。

【００６３】第１フィールドにおける画素信号の読み出
し動作を説明する。フォトダイオードＦ１１、Ｆ１３に
蓄積したＭｇ、Ｇ信号が垂直転送ＣＣＤ５１に転送さ
れ、またフォトダイオードＦ２１、Ｆ２３に蓄積したＧ
信号、Ｍｇ信号が垂直転送ＣＣＤ５２に転送される（符
号Ｊ１）。次いで、フォトダイオードＦ１２、Ｆ１４に
蓄積したＹｅ信号が垂直転送ＣＣＤ５１に転送され、ま
たフォトダイオードＦ２２、Ｆ２４に蓄積したＣｙ信号
が垂直転送ＣＣＤ５２に転送される（符号Ｊ２）。

【００６４】そして垂直転送ＣＣＤ５１では、フォトダ
イオードＦ１１のＭｇ信号とフォトダイオードＦ１２の
Ｙｅ信号とが加算され、またフォトダイオードＦ１３の
Ｇ信号とフォトダイオードＦ１４のＹｅ信号とが加算さ
れる。垂直転送ＣＣＤ５２では、フォトダイオードＦ２
１のＧ信号とフォトダイオードＦ２２のＣｙ信号とが加
算され、またフォトダイオードＦ２３のＭｇ信号とフォ
トダイオードＦ２４のＣｙ信号とが加算される（符号Ｊ
３）。その後、各垂直転送ＣＣＤ５１、５２では垂直転
送が行われ、加算された画素信号は水平転送ＣＣＤ（図
示せず）側に転送される（符号Ｊ４）。１回の垂直転送
において、信号は２画素分転送され、この度に、水平転
送ＣＣＤでは１水平走査線分の画素信号が読み出される
（符号Ｊ５）。

【００６５】第２フィールドにおける画素信号の読み出
し動作は第１フィールドと同様であるが、相互に加算さ
れる２つの画素信号の組合せが第１フィールドと異な
る。すなわち垂直転送ＣＣＤ５１では、フォトダイオー
ドＦ１１に蓄積したＭｇ信号は、図１４の上方に隣接す
るフォトダイオード（図示せず）に蓄積したＹｅ信号と
加算され、フォトダイオードＦ１２に蓄積したＹｅ信号
はフォトダイオードＦ１３に蓄積したＧ信号と加算され
る。フォトダイオードＦ１４に蓄積したＹｅ信号は、図
１４の下方に隣接するフォトダイオード（図示せず）に
蓄積したＭｇ信号と加算される。垂直転送ＣＣＤ５２に
ついても同様である。

【００６６】図１６は、画素信号の転送動作を行うため
に電極Ｖ１〜Ｖ４に供給される電圧信号の時間的変化
と、垂直転送ＣＣＤにおけるポテンシャルの井戸の時間
的変化とを示している。この図に示すように、時間ｔ＝
４，６において画素読み出しパルス（転送ゲート信号）
が出力され、これによりフォトダイオードから画素信号
が垂直転送ＣＣＤ５１、５２に転送される。また時間ｔ
＝８では、電極Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の電圧レベルが同じ大
きさになり、これにより電極Ｖ１に対応した井戸と電極
Ｖ３に対応した井戸とが合体して画素信号が加算される
（符号Ｊ６）。

【００６７】図１７〜図１９は、本露光において実行さ
れる第１の読出モードにおける画素信号の読み出し動作
を示している。

【００６８】図１７は、ＣＣＤ１６、１７のフォトダイ
オードに発生する画素信号が垂直転送ＣＣＤ５１、５２
に転送される様子を示している。なお、この図におい
て、「６」、「８」等の数字は、図１９に示す時間ｔに
対応している。

【００６９】第１フィールドにおける画素信号の読み出
し動作を説明する。フォトダイオードＦ１２、Ｆ１４、
Ｆ２２、Ｆ２４に対しては、画素読み出しパルス（転送
ゲート信号）は出力されない。したがって、フォトダイ
オードＦ１２、Ｆ１４に蓄積したＹｅ信号とフォトダイ
オードＦ２２、Ｆ２４に蓄積したＣｙ信号は垂直転送Ｃ
ＣＤ５１、５２に転送されず（符号Ｊ１１）、フォトダ
イオードＦ１１、Ｆ１３に蓄積したＭｇ信号、Ｇ信号と
フォトダイオードＦ２１、Ｆ２３に蓄積したＧ、Ｍｇ信
号だけが垂直転送ＣＣＤ５１、５２に転送される（符号
Ｊ１２）。

【００７０】この後、第２の読出モードと同様に、電極
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の電圧レベルが同じ大きさになり、垂
直転送ＣＣＤ５１、５２においてポテンシャルの井戸Ｓ
Ｈが大きくなるが、１つの井戸ＳＨには１つの画素信号
しか転送されていないため、画素信号の加算は行われな
い（符号Ｊ１３）。次いで、各垂直転送ＣＣＤ５１、５
２では垂直転送が行われ、画素信号は水平転送ＣＣＤ
（図示せず）側に転送される（符号Ｊ１４）。１回の垂
直転送において、信号は２画素分転送され、この度に、
水平転送ＣＣＤでは１水平走査線分の画素信号が読み出
される（符号Ｊ１５）。

【００７１】第２フィールドにおける画素信号の読み出
し動作は第１フィールドと同様である。すなわちフォト
ダイオードＦ１１、Ｆ１３、Ｆ２１、Ｆ２３に対して
は、画素読み出しパルスは出力されず、したがって、こ
れらのフォトダイオードに蓄積したＧ信号とＭｇ信号は
垂直転送ＣＣＤ５１、５２に転送されない（符号Ｊ１
７）。一方、フォトダイオードＦ１２、Ｆ１４に蓄積し
たＹｅ信号とフォトダイオードＦ２２、Ｆ２４に蓄積し
たＣｙ信号だけが垂直転送ＣＣＤ５１、５２に転送され
（符号Ｊ１６）、垂直転送される（符号Ｊ１８）。

【００７２】図１９は、第２の読出モードにおける図１
６に対応している。この図に示すように、時間ｔ＝６で
は画素読出パルスが出力されず（符号Ｊ１９）、時間ｔ
＝４において画素読み出しパルスが出力され、これによ
りフォトダイオードから画素信号が垂直転送ＣＣＤ５
１、５２に転送される。また時間ｔ＝８では、電極Ｖ
１、Ｖ２、Ｖ３の電圧レベルが同じ大きさになり、これ
により電極Ｖ１に対応した井戸と電極Ｖ３に対応した井
戸とが合体するが、電極Ｖ３に対応した井戸には画素信
号が存在しないため、画素信号の加算は行われない（符
号Ｊ２０）。

【００７３】以上のように第１実施例は、ＣＣＤ１６、
１７から１行ずつ画素信号を読み出す第１の読出モード
では、画素信号は増幅器２６、２７により増幅されてＡ
／Ｄ変換器３１、３２に入力され、ＣＣＤ１６、１７か
ら２行ずつ画素信号を読み出す第２の読出モードでは、
画素信号は増幅器２６、２７を通らず、直接Ａ／Ｄ変換
器３１、３２に入力されるように構成されている。すな
わち第１の読出モードと第２の読出モードを比較する
と、第１の読出モードではＣＣＤ１６、１７の出力信号
のレベルが低いため、この信号は増幅されてＡ／Ｄ変換
器３１、３２に入力され、第１および第２の読出モード
において、ほぼ同じダイナミックレンジで量子化され
る。

【００７４】このように、読出モードが変化してもＡ／
Ｄ変換器３１、３２に入力される信号のダイナミックレ
ンジが変化しないので、画素信号のＡ／Ｄ変換の精度が
高められ、これにより測光・測距および静止画像の記録
の精度が向上する。また、各読出モードに対応して専用
のＡ／Ｄ変換器を設ける必要がないので、Ａ／Ｄ変換器
の数が最小限に抑えられ、スチルビデオカメラのコスト
を低減させることができる。

【００７５】図２０は第２実施例の撮像装置を備えたス
チルビデオカメラのブロック図である。第１実施例と異
なる構成のみを説明する。

【００７６】ＣＤＳ回路２４とスイッチ２８の間には遅
延回路６１、加算器６２および減衰器６３が設けられ、
ＣＤＳ回路２５とスイッチ２９の間には遅延回路６４、
加算器６５および減衰器６６が設けられている。スイッ
チ２８、２９は、第１の読出モードでは減衰器６３、６
６とは反対側に切り換えられ、第２の読出モードでは減
衰器６３、６６側に切り換えられる。したがってＣＤＳ
２４、２５の出力信号は、第１の読出モードでは直接Ａ
／Ｄ変換器３１、３２に入力され、第２の読出モードで
は、遅延回路６１、６４、加算器６２、６５および減衰
器６３、６６を介してＡ／Ｄ変換器３１、３２に入力さ
れる。

【００７７】ＣＤＳ２４、２５の出力信号は、遅延回路
６１、６４において１画素分だけ遅延されて加算器６
２、６５に入力され、また遅延回路６１、６４を通るこ
となく加算器６２、６５に入力される。すなわち加算器
６２、６５では、１画素遅延された画素信号と遅延され
ない画素信号とが相互に加算される。この加算器６２、
６５の出力信号は、減衰器６３、６６において所定の減
衰率で減衰せしめられる。

【００７８】その他の構成は、図１の第１実施例の構成
と同じである。

【００７９】第２の読出モードでは、図１０の符号ＹＹ
の部分を参照すると、例えばラインＬ１、Ｌ２のＭｇ信
号とＹｅ信号が遅延回路６１、６４により１画素分遅延
されて加算器６３、６６に入力され、Ｇ信号とＣｙ信号
は遅延されずに加算器６３、６６に入力される。したが
って、これらのＭｇ信号、Ｙｅ信号、Ｇ信号、Ｃｙ信号
が加算され、（１６）式に示されるように輝度信号Ｙが
求められる。そしてこの輝度信号Ｙは減衰器６３、６６
において減衰され、Ａ／Ｄ変換器３１、３２に入力され
る。

【００８０】これに対し、第１の読出モードでは、画素
信号は減衰されることなくＡ／Ｄ変換器３１、３２に入
力される。これは、第１実施例に関して上述したよう
に、第１の読出モードではＣＣＤ１６、１７の出力信号
のレベルが第２の読出モードよりも低いためである。

【００８１】このように第２実施例においても、読出モ
ードに対応して専用のＡ／Ｄ変換器を設けることなく、
高精度にＡ／Ｄ変換を行うことができ、Ａ／Ｄ変換器の
数を最小限に抑えることができる。

【００８２】図２１は第３実施例の撮像装置を備えたス
チルビデオカメラのブロック図である。第１実施例と異
なる構成のみを説明する。

【００８３】ＣＤＳ回路２４、２５とＡ／Ｄ変換器３
１、３２の間には、増幅器あるいは減衰器等は設けられ
ておらず、これらは直接接続されている。一方、Ａ／Ｄ
変換器３１、３２には、スイッチ７３を介して第１およ
び第２の基準電圧発生器７１、７２の一方が接続され
る。第１および第２の基準電圧発生器７１、７２は、Ａ
／Ｄ変換における例えば上限値の基準電圧を発生するも
ので、Ａ／Ｄ変換器７１、７２では、この基準電圧を用
いて、ＣＤＳ回路２４、２５から入力されるアナログの
画素信号の量子化が行われる。第１の基準電圧発生器７
１の基準電圧は相対的に低く、第２の基準電圧発生器７
２の基準電圧は相対的に高い。なお、下限基準電圧は、
Ａ／Ｄ変換器７１、７２ともに同じ値に固定されてい
る。

【００８４】スイッチ７３は、第１の読出モードでは第
１の基準電圧発生器７１側に切り換えられ、第２の読出
モードでは第２の基準電圧発生器７２側に切り換えられ
る。上述したように第１の読出モードでは、ＣＣＤ１
６、１７の出力信号のレベルが第２の読出モードよりも
低いため、この信号の量子化に用いる基準電圧を低くす
ることにより、第１および第２の読出モードにおけるＡ
／Ｄ変換のダイナミックレンジをほぼ同じ大きさにする
ことができる。したがって第３実施例によっても、第１
実施例と同様な効果が得られる。

【００８５】なお第３実施例では、第１実施例と同様
に、画像メモリ３３、３４から読み出された画素信号に
ついて、（１６）式を用いて輝度信号Ｙが求められる。

【００８６】なお、図５のフローチャートにおいて、Ｃ
ＣＤ１６、１７のダイナミックレンジＶ_DRが充分に広い
場合には、各ＣＣＤ１６、１７を相互に異なる電子シャ
ッタスピードで露光する必要はない。

【００８７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、イメージ
センサからの画素信号の読出モードが変化する構成にお
いて、読出モードに対応させてＡ／Ｄ変換器の数を増加
させることなく画素信号のＡ／Ｄ変換の精度を高めるこ
とができる、安価な撮像装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を適用したスチルビデオカメ
ラの回路構成を示すブロック図である。

【図２】第１および第２のＣＣＤの受光面上に設けられ
たカラーフィルタの配列を示す図である。

【図３】第１および第２のＣＣＤの出力信号に関し、対
応する画素同士を重ね合わせた状態を示す図である。

【図４】実施例における色信号の抽出方法を説明するた
めの図である。

【図５】測距・測光動作を行うプログラムの前半部分を
示すフローチャートである。

【図６】測距・測光動作を行うプログラムの後半部分を
示すフローチャートである。

【図７】映像信号のメモリカードへの記録動作を行うプ
ログラムのフローチャートである。

【図８】撮影動作のタイミングチャートである。

【図９】ＡＦ動作におけるフォーカスレンズの移動を示
す図である。

【図１０】第２の読出モードにおける画素信号の読出動
作を示す図である。

【図１１】第１の読出モードにおける画素信号の読出動
作を示す図である。

【図１２】第１および第２のＣＣＤによる測光範囲を示
す図である。

【図１３】測光動作における各信号の出力タイミングを
示す図である。

【図１４】第２の読出モードにおいて、２つの画素信号
が垂直転送ＣＣＤにおいて加算される動作を示す図であ
る。

【図１５】第２の読出モードにおける画素信号の垂直転
送ＣＣＤへの読み出し動作、垂直転送動作および水平転
送動作を示す図である。

【図１６】第２の読出モードにおいて、垂直転送動作に
おける電圧信号の時間的変化と、垂直転送ＣＣＤにおけ
るポテンシャルの井戸の時間的変化とを示す図である。

【図１７】第１の読出モードにおいて、画素信号が垂直
転送ＣＣＤに転送される動作を示す図である。

【図１８】第１の読出モードにおける画素信号の垂直転
送ＣＣＤへの読み出し動作、垂直転送動作および水平転
送動作を示す図である。

【図１９】第１の読出モードにおいて、垂直転送動作に
おける電圧信号の時間的変化と、垂直転送ＣＣＤにおけ
るポテンシャルの井戸の時間的変化とを示す図である。

【図２０】第２実施例の撮像装置を備えたスチルビデオ
カメラのブロック図である。

【図２１】第３実施例の撮像装置を備えたスチルビデオ
カメラのブロック図である。

【符号の説明】

１６、１７ＣＣＤ（イメージセンサ）２１、２２フィルタ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年８月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１６】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水平方向および垂直方向に沿って並ぶ各
画素の画素信号を生成するイメージセンサと、水平方向
に沿って１行ずつ画素信号を読み出す第１の読出モー
ド、または水平方向に沿って隣接する行の画素信号を加
算して読み出す第２の読出モードにより、前記イメージ
センサから画素信号を読み出す画素信号読出手段と、こ
の画素信号読出手段により読み出された画素信号を、前
記第１および第２の読出モードにおいてほぼ同じダイナ
ミックレンジで量子化するＡ／Ｄ変換手段とを備えたこ
とを特徴とする撮像装置。
【請求項２】前記イメージセンサの受光面上に、マゼ
ンタ、イエロー、シアンおよびグリーンの色フィルタ要
素を規則的に配置して成る補色市松カラーフィルタが設
けられることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】前記Ａ／Ｄ変換手段は、前記第１の読出
モードにおいて前記イメージセンサから読み出される画
素信号を増幅する増幅手段を備えたことを特徴とする請
求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】前記Ａ／Ｄ変換手段は、前記第２の読出
モードにおいて前記イメージセンサから読み出される画
素信号を減衰させる減衰手段を備えたことを特徴とする
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】前記イメージセンサと減衰手段の間に、
前記イメージセンサから読み出される画素信号を１画素
分遅延させた信号と遅延させない信号とを加算する加算
器が設けられることを特徴とする請求項４に記載の撮像
装置。
【請求項６】前記Ａ／Ｄ変換手段は、前記第１の読出
モードでは上限電圧と下限電圧の差が相対的に小さい基
準電圧を用いて画素信号を量子化し、前記第２の読出モ
ードでは上限電圧と下限電圧の差が相対的に大きい基準
電圧を用いて画素信号を量子化することを特徴とする請
求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】前記第２の読出モードに従って前記イメ
ージセンサから読み出された１フィールドの画素信号に
基づいて、測光演算または測距演算のための輝度信号を
生成する輝度信号生成手段と、前記第１の読出モードに
従って前記イメージセンサから読み出された２フィール
ドの画素信号に基づいて、静止画の映像信号を生成する
映像信号生成手段とを備えたことを特徴とする請求項１
に記載の撮像装置。
【請求項８】前記イメージセンサは複数設けられ、各
イメージセンサは相互に異なる電子シャッタスピードで
露光され、前記輝度信号生成手段は、前記各イメージセ
ンサから読み出された画素信号に基づいて被写体輝度を
求めることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】前記輝度信号生成手段は、前記被写体輝
度に基づいて測距用電子シャッタスピードを求め、この
測距用電子シャッタスピードに従い、絞り開放状態で前
記イメージセンサを露光し、この露光によってイメージ
センサから得られた画素信号に基づいて測距演算のため
の輝度信号を生成することを特徴とする請求項８に記載
の撮像装置。
【請求項１０】前記輝度信号生成手段は、前記イメー
ジセンサから読み出された画素信号に基づいて被写体輝
度を求めるとともに、この被写体輝度に基づいて測距用
電子シャッタスピードを求め、この測距用電子シャッタ
スピードに従い、絞り開放状態で前記イメージセンサを
露光し、この露光によってイメージセンサから得られた
画素信号に基づいて測距演算のための輝度信号を生成す
ることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。