JPH10126663A - 画像入力装置及び画像入力システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮像条件に関係なく画像の高画質化を実現で
きるようにすることを課題とする。 【解決手段】 システムコントローラ３０により、連続
撮像の際に、１回目の撮像によって得られた画像データ
を撮像素子２３から読み出すタイミングで２回目の撮像
を制御し、その２回目の撮像後、２回目の撮像によって
得られた画像データを撮像素子２３から読み出すタイミ
ングよりも前のタイミングで遮光動作を制御して、撮像
素子２３をシャッタ機構２２により遮光するようにした
ので、２回目の撮像制御が、撮像素子２３から画像デー
タを読み出すタイミングに制約されず、１回目の撮像に
よって得られた画像データを読み出すタイミングで直ち
に実施される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像入力装置に
関し、詳細には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）撮
像素子等の固体撮像素子を用いて被写体を撮像して得ら
れる画像データを入力するデジタルスチルカメラ、デジ
タルビデオカメラ等の画像入力装置、及びこの画像入力
装置にコンピュータを接続して撮像処理を実施する画像
入力システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像入力装置及び画像入力シス
テムでは、連続撮像を行うため、露光毎に画像データを
読み出してメモリに蓄える必要があり、固体撮像素子に
与えられた画素数に応じてその読み出しに必要な時間は
相違する。

【０００３】特に、高画質な画像を得る場合には、固体
撮像素子の画素数が多く設定されるので、読み出し時間
は長くなる。このため、近年、少ない画素数で高画質化
を図るための画素ずらし技術が提案されている。

【０００４】ここで、従来の高画質化手法について説明
する。図１３は従来例による画素ずらしタイミングを説
明するタイミングチャートであり、図１４は従来例によ
る画素ずらし及びダイナミックレンジ拡大撮像のタイミ
ングを説明するタイミングチャートである。

【０００５】図１３に示した画素ずらしタイミングで
は、ＣＣＤ撮像素子から画像データを読み出す読み出し
時間（ＴＲ）が例えば１／６０〜１／１５秒の範囲に設
定されるので、１回目と２回目の露光時間を一定にした
場合の電子シャッタを切る時間間隔、すなわち画像デー
タの読み出しを開始するタイミングの時間間隔は読み出
し時間（ＴＲ）に画素ずらし時間（ＴＳ）を加えた時間
となる。この画素ずらし時間（ＴＳ）は、フォトダイオ
ードから垂直ＣＣＤに電荷を転送する時間（ＴＦ）後に
実施される。

【０００６】また、図１４に示した画素ずらし及びダイ
ナミックレンジ拡大撮像のタイミングでは、画像データ
の読み出しを開始するタイミングの時間間隔は図１３に
示したものと同一であるが、１回目の露光時間（Ｅ１）
と２回目の露光時間（Ｅ２）とを変えて撮像することで
（例えばＥ１＜Ｅ２）、１回目の撮像画面内で露出レン
ジが外れた画素について、２回目の撮像画面内の画素が
適正レンジとなったときに２回目の画像データを利用す
ることができる。このため、広ダイナミック、かつ高画
質化な画像が得られる。

【０００７】さらに、全画素読み出しタイプのＣＣＤ撮
像素子を使わない場合の高画質化手法についても述べ
る。図１５は従来例によるフィールド読み出しタイプに
おける全画素読み出しタイミングを示すタイミングチャ
ートである。

【０００８】この例では、フィールド読み出しタイプの
撮像素子を用いて全画素読み出しを行うため、光学的遮
光機構であるシャッタ機構が使用される。図１５に示し
たタイミングでは、撮像後にメカシャッタ信号の発生に
従ってシャッタ機構が駆動され、ＣＣＤ撮像素子が遮光
される。この遮光状態は画素読み出しが完了するまでは
継続される。

【０００９】１回の撮像に対して２回の画素読み出しが
実施され、１回目の画素読み出しでは垂直同期信号に同
期して読み出し信号Ｒ１の発生に従って奇数フィールド
の画像データが読み出され、２回目の画素読み出しでは
垂直同期信号に同期して読み出し信号Ｒ２の発生に従っ
て偶数フィールドの画像データが読み出される。

【００１０】なお、フォトダイオード制御信号は読み出
し信号が出力された後にフォトダイオードに蓄えられた
電荷を取り除くために発生する（図１５中、フォトダイ
オード制御信号の縦線を並記した部分）。このフォトダ
イオード制御信号によりフォトダイオードから電荷が取
り除かれた後、電子シャッタが作動して露光が行われ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来例
による画像入力装置及び画像入力システムでは、画像デ
ータの読み出しを開始するタイミングの時間間隔でしか
電子シャッタを切って撮像することができないので、手
振れ撮像を考慮した上で高速での連続撮像が必要となる
動的被写体の撮像や手持ち撮像には不適となり、撮像条
件が静的被写体を撮像対象とした静止画撮像に限定され
ることから、撮像能力を十分発揮できないという問題が
あった。

【００１２】また、今日、複数枚のＣＣＤ撮像素子とプ
リズムとを使用することで時間をロスさせることなく高
画質画像を得るという提案がなされているが、装置全体
の構成が大きく、かつ高価になるという問題があった。

【００１３】この発明は、上述した従来例による問題を
解消するため、撮像条件に関係なく画像の高画質化を実
現することが可能な画像入力装置を得ることを第１の目
的とする。

【００１４】また、この発明は、コンパクト、かつ安価
な構成でも撮像条件に関係なく画像の高画質化を実現す
ることが可能な画像入力装置を得ることを第２の目的と
する。

【００１５】また、この発明は、画像入力装置の撮像条
件に関係なく画像の高画質化を実現することが可能な画
像入力システムを得ることを第３の目的とする。

【００１６】また、この発明は、画像入力装置がコンパ
クト、かつ安価な構成でも撮像条件に関係なく画像の高
画質化を実現することが可能な画像入力システムを得る
ことを第４の目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するため、請求項１の発明に係る画像入力装
置は、撮像素子により被写体を撮像して一定画素数分の
画像データを得て、遮光手段により撮像素子に対して光
学的機構により遮光状態を形成し、制御手段により、撮
像素子による連続撮像の内の第１の撮像によって得られ
た画像データを撮像素子から読み出すタイミングで撮像
素子による連続撮像の内の第２の撮像を制御し、第２の
撮像後、第２の撮像によって得られた画像データを撮像
素子から読み出すタイミングよりも前のタイミングで遮
光手段による遮光動作を制御するようにした構成であ
る。

【００１８】この請求項１の発明によれば、連続撮像の
際に、第１の撮像によって得られた画像データを撮像素
子から読み出すタイミングで第２の撮像を制御し、その
第２の撮像後、第２の撮像によって得られた画像データ
を撮像素子から読み出すタイミングよりも前のタイミン
グで遮光動作を制御して、撮像素子を光学的機構により
遮光するようにしたので、第２の撮像制御が、撮像素子
から画像データを読み出すタイミングに制約されず、第
１の撮像によって得られた画像データを読み出すタイミ
ングで直ちに実施される。

【００１９】その結果、撮像タイミングの間隔が短縮さ
れて連続撮像が高速化されるので、撮像条件が静的被写
体の撮像だけに制約されず動的被写体の撮像や手持ち撮
像も可能である。

【００２０】また、請求項２の発明に係る画像入力装置
は、撮像素子により被写体を撮像して一定画素数分の画
像データを得て、変更手段により撮像素子による被写体
の撮像範囲を変更し、遮光手段により撮像素子に対して
光学的機構により遮光状態を形成し、制御手段により、
撮像素子による連続撮像の内の第１の撮像後に変更手段
による撮像範囲の変更を制御し、第１の撮像によって得
られた画像データを撮像素子から読み出すタイミングで
撮像素子による連続撮像の内の第２の撮像を制御し、第
２の撮像後、第２の撮像によって得られた画像データを
撮像素子から読み出すタイミングよりも前のタイミング
で遮光手段による遮光動作を制御するようにした構成で
ある。

【００２１】この請求項２の発明によれば、連続撮像の
際に、第１の撮像後に撮像範囲の変更を制御し、第１の
撮像によって得られた画像データを撮像素子から読み出
すタイミングで第２の撮像を制御し、第２の撮像後、第
２の撮像によって得られた画像データを撮像素子から読
み出すタイミングよりも前のタイミングで遮光動作を制
御して、撮像素子を光学的機構により遮光するようにし
たので、第２の撮像制御が、画像データを撮像素子から
読み出すタイミングに制約されず、第１の撮像によって
得られた画像データを読み出すタイミングで直ちに実施
され、その際、第１、第２の撮像で異なる撮像範囲を採
用することができる。

【００２２】その結果、撮像タイミングの間隔が短縮さ
れて連続撮像が高速化されるので、撮像条件の制約を受
けずに動的被写体の撮像や手持ち撮像が可能であると共
に、同一被写体の連続撮像により撮像範囲の相違する複
数枚の画像データが得られるので、画素ピッチのずれを
利用して画像の高画質化を図る場合に有効性がある。

【００２３】また、請求項３の発明に係る画像入力装置
は、撮像素子により被写体を撮像して一定画素数分の画
像データを得て、記憶手段に撮像素子から読み出された
画像データを記憶しておき、遮光手段により撮像素子に
対して光学的機構により遮光状態を形成し、制御手段に
より、撮像素子による連続撮像の内の第１の撮像によっ
て得られた第１画像データを撮像素子から読み出すタイ
ミングで撮像素子による連続撮像の内の第２の撮像を制
御し、第２の撮像後、第２の撮像によって得られた第２
画像データを撮像素子から読み出すタイミングよりも前
のタイミングで遮光手段による遮光動作を制御し、画像
合成手段により、制御手段の制御で撮像素子から読み出
されて記憶手段に記憶された第１画像データと第２画像
データとを合成するようにした構成である。

【００２４】この請求項３の発明によれば、連続撮像の
際に、第１の撮像によって得られた第１画像データを撮
像素子から読み出すタイミングで第２の撮像を制御し、
その第２の撮像後、第２の撮像によって得られた第２画
像データを撮像素子から読み出すタイミングよりも前の
タイミングで遮光動作を制御し、第１、第２画像データ
をそれぞれの読み出しタイミングに従って読み出して記
憶した後には第１、第２画像データを合成するようにし
たので、第２の撮像制御が、撮像素子から画像データを
読み出すタイミングに制約されず、第１の撮像によって
得られた画像データを読み出すタイミングで直ちに実施
されると共に、第１、第２画像データを合成することで
装置上で画像１枚分の画像データを得ることができる。

【００２５】その結果、撮像タイミングの間隔が短縮さ
れて連続撮像が高速化されるので、撮像条件の制約を受
けずに動的被写体の撮像や手持ち撮像が可能であると共
に、同一被写体の連続撮像による複数枚の画像に基づく
合成から１枚分の画像を得るようにしたので、画像の高
画質化を図ることが可能である。

【００２６】また、請求項４の発明に係る画像入力装置
は、撮像素子により被写体を撮像して一定画素数分の画
像データを得て、変更手段により撮像素子による被写体
の撮像範囲を変更し、記憶手段に撮像素子から読み出さ
れた画像データを記憶しておき、遮光手段により撮像素
子に対して光学的機構により遮光状態を形成し、制御手
段により、撮像素子による連続撮像の内の第１の撮像後
に変更手段による撮像範囲の変更を制御し、第１の撮像
によって得られた第１画像データを撮像素子から読み出
すタイミングで撮像素子による連続撮像の内の第２の撮
像を制御し、第２の撮像後、第２の撮像によって得られ
た第２画像データを撮像素子から読み出すタイミングよ
りも前のタイミングで遮光手段による遮光動作を制御
し、画像合成手段により制御手段の制御で撮像素子から
読み出されて記憶手段に記憶された第１画像データと第
２画像データとを合成するようにした構成である。

【００２７】この請求項４の発明によれば、連続撮像の
際に、第１の撮像後に撮像範囲の変更を制御し、第１の
撮像によって得られた画像データを撮像素子から読み出
すタイミングで第２の撮像を制御し、第２の撮像後、第
２の撮像によって得られた画像データを撮像素子から読
み出すタイミングよりも前のタイミングで遮光動作を制
御し、第１、第２画像データをそれぞれの読み出しタイ
ミングに従って読み出して記憶した後には第１、第２画
像データを合成するようにしたので、第２の撮像制御
が、画像データを撮像素子から読み出すタイミングに制
約されず、第１の撮像によって得られた画像データを読
み出すタイミングで直ちに実施されると共に、撮像範囲
の異なる第１、第２画像データを合成することで装置上
で画像１枚分の画像データを得ることができる。

【００２８】その結果、撮像タイミングの間隔が短縮さ
れて連続撮像が高速化されるので、撮像条件の制約を受
けずに動的被写体の撮像や手持ち撮像が可能であると共
に、同一被写体の連続撮像により撮像範囲の相違する複
数枚の画像データが得られるので、画素ピッチのずれを
利用して画像の高画質化を図ることが可能である。

【００２９】また、請求項５の発明に係る画像入力装置
は、請求項２又は４に記載の発明において、変更手段が
圧電素子を有し、この圧電素子を作動させて被写体の撮
像範囲を変更することで撮像素子の画素ずらしを行うよ
うにしたので、構成が簡略化され、コンパクト、かつ安
価な構成でも撮像条件に関係なく画像の高画質化を実現
することが可能である。

【００３０】また、請求項６の発明に係る画像入力装置
は、請求項３又は４に記載の発明において、制御手段が
第１の撮像と第２の撮像との間で異なる露光時間を使用
にするようにしたので、同一被写体について複数回の撮
像により露光量の異なる複数枚の画像が得られ、その複
数枚の画像の合成により高解像度、かつ広ダイナミック
レンジの高画質画像を取得することが可能である。

【００３１】また、請求項７の発明に係る画像入力装置
は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、制
御手段が、連続撮像を行うための連続モードを含む複数
のモードを有し、撮像素子による測光値に基づいて得ら
れる露光時間と予め設定された手振れ時間との比較結果
に基づいて連続モードを実行するか、それとも他のモー
ドを実行するかを判断するようにしたので、撮像時に手
振れの生じない時間内に撮像が可能であれば連続モード
を実行し、時間外であれば他のモードで対処することが
でき、これによって、撮像時の状況に応じて適宜最適の
撮像を実施することが可能である。

【００３２】また、請求項８の発明に係る画像入力シス
テムは、連続撮像を実施する画像入力装置と、画像入力
装置との間で通信を行って画像データを処理するコンピ
ュータとを備え、画像入力装置において、撮像素子によ
り被写体を撮像して一定画素数分の画像データを得て、
記憶手段に撮像素子から読み出された画像データを記憶
しておき、遮光手段により撮像素子に対して光学的機構
により遮光状態を形成し、制御手段により、撮像素子に
よる連続撮像の内の第１の撮像によって得られた第１画
像データを撮像素子から読み出すタイミングで撮像素子
による連続撮像の内の第２の撮像を制御し、第２の撮像
後、第２の撮像によって得られた第２画像データを撮像
素子から読み出すタイミングよりも前のタイミングで遮
光手段による遮光動作を制御し、コンピュータにおい
て、受信手段による画像入力装置との通信により記憶手
段に記憶された第１画像データと第２画像データとを受
信し、画像合成手段により受信手段により受信された第
１画像データと第２画像データとを合成するようにした
構成である。

【００３３】この請求項８の発明によれば、画像入力装
置において、連続撮像の際に、第１の撮像によって得ら
れた第１画像データを撮像素子から読み出すタイミング
で第２の撮像を制御し、その第２の撮像後、第２の撮像
によって得られた第２画像データを撮像素子から読み出
すタイミングよりも前のタイミングで遮光動作を制御
し、コンピュータにおいて、画像入力装置から第１、第
２画像データを受信して第１画像データと第２画像デー
タとを合成するようにしたので、第２の撮像制御が、画
像データを撮像素子から読み出すタイミングに制約され
ず、第１の撮像によって得られた画像データを読み出す
タイミングで直ちに実施されると共に、第１、第２画像
データを合成することで装置上で画像１枚分の画像デー
タを得ることができる。

【００３４】その結果、画像入力装置側において、撮像
タイミングの間隔が短縮されて連続撮像が高速化される
ので、撮像条件の制約を受けずに動的被写体の撮像や手
持ち撮像が可能となり、コンピュータ側において、同一
被写体の連続撮像による複数枚の画像に基づく合成から
１枚分の画像を得るようにしたので、画像の高画質化を
図ることが可能である。

【００３５】また、請求項９の発明に係る画像入力シス
テムは、連続撮像を実施する画像入力装置と、画像入力
装置との間で通信を行って画像データを処理するコンピ
ュータとを備え、画像入力装置において、撮像素子によ
り被写体を撮像して一定画素数分の画像データを得て、
変更手段により撮像素子による被写体の撮像範囲を変更
し、記憶手段に撮像素子から読み出された画像データを
記憶しておき、遮光手段により撮像素子に対して光学的
機構により遮光状態を形成し、制御手段により、撮像素
子による連続撮像の内の第１の撮像後に変更手段による
撮像範囲の変更を制御し、第１の撮像によって得られた
第１画像データを撮像素子から読み出すタイミングで撮
像素子による連続撮像の内の第２の撮像を制御し、第２
の撮像後、第２の撮像によって得られた第２画像データ
を撮像素子から読み出すタイミングよりも前のタイミン
グで遮光手段による遮光動作を制御し、コンピュータに
おいて、受信手段の画像入力装置との通信により記憶手
段に記憶された第１画像データと第２画像データとを受
信し、画像合成手段により受信手段により受信された第
１画像データと第２画像データとを合成するようにした
構成である。

【００３６】この請求項９の発明によれば、画像入力装
置において、連続撮像の際に、第１の撮像後に撮像範囲
の変更を制御し、第１の撮像によって得られた画像デー
タを撮像素子から読み出すタイミングで第２の撮像を制
御し、第２の撮像後、第２の撮像によって得られた画像
データを撮像素子から読み出すタイミングよりも前のタ
イミングで遮光動作を制御して、撮像素子を光学的機構
により遮光し、コンピュータにおいて、画像入力装置か
ら第１、第２画像データを受信して第１画像データと第
２画像データとを合成するようにしたので、第２の撮像
制御が、画像データを撮像素子から読み出すタイミング
に制約されず、第１の撮像によって得られた画像データ
を読み出すタイミングで直ちに実施されると共に、撮像
範囲の異なる第１、第２画像データを合成することで装
置上で画像１枚分の画像データを得ることができる。

【００３７】その結果、画像入力装置側において、撮像
タイミングの間隔が短縮されて連続撮像が高速化される
ので、撮像条件の制約を受けずに動的被写体の撮像や手
持ち撮像が可能となり、コンピュータ側において、同一
被写体の連続撮像による撮像範囲の相違した画像に基づ
く合成から１枚分の画像を得るようにしたので、画素ピ
ッチのずれを利用した画像の高画質化を図ることが可能
である。

【００３８】また、請求項１０の発明に係る画像入力シ
ステムは、請求項９に記載の発明において、変更手段が
圧電素子を有し、この圧電素子を作動させて被写体の撮
像範囲を変更することで撮像素子の画素ずれを行うよう
にしたので、構成が簡略化され、コンパクト、かつ安価
な構成でも撮像条件に関係なく画像の高画質化を実現す
ることが可能である。

【００３９】また、請求項１１の発明に係る画像入力シ
ステムは、請求項８又は９に記載の発明において、制御
手段が第１の撮像と第２の撮像との間で異なる露光時間
を使用にするようにしたので、同一被写体について複数
回の撮像により露光量の異なる複数枚の画像が得られ、
その複数枚の画像の合成により高解像度、かつ広ダイナ
ミックレンジの高画質画像を取得することが可能であ
る。

【００４０】また、請求項１２の発明に係る画像入力シ
ステムは、請求項８又は９に記載の発明において、制御
手段が、連続撮像を行うための連続モードを含む複数の
モードを有し、撮像素子による測光値に基づいて得られ
る露光時間と予め設定された手振れ時間との比較結果に
基づいて連続モードを実行するか、それとも他のモード
を実行するかを判断するようにしたので、撮像時に手振
れの生じない時間内に撮像が可能であれば連続モードを
実行し、時間外であれば他のモードで対処することがで
き、これによって、撮像時の状況に応じて適宜最適の撮
像を実施することが可能である。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明に係る好適な実施の形態を詳細に説明する。 （実施の形態１）図１はこの発明に係る画像入力装置の
一実施の形態（実施の形態１）を示すブロック図であ
り、同図において、１は画像入力装置の一例であるデジ
タルスチルカメラ（以下にデジタルカメラと称する）を
示している。

【００４２】図１に示したデジタルカメラ１は、主要な
構成を大別すると、被写体を撮像してアナログ画像デー
タを得る撮像ブロック２と、この撮像ブロック２で得ら
れたアナログ画像データをデジタル化したデジタル画像
データを処理して外部に出力する信号処理ブロック３と
を備えている。

【００４３】このデジタルカメラ１において、撮像ブロ
ック２と信号処理ブロック３間には、画像データをアナ
ログ−デジタル変換するＡ／Ｄ変換部４が設けられ、信
号処理ブロック３には、図示せぬモードスイッチ等の操
作に応じて信号を発生して信号処理ブロック３にその信
号を出力する信号発生器５が接続されている。

【００４４】撮像ブロック２は、光学レンズ２０、信号
処理ブロック３の制御に従って移動可能に設けられた撮
像部２１等を有している。撮像部２１は、レンズ２０に
入射された光を光学的機構で遮光するシャッタ機構２２
と、レンズ２０に入射された光を受光するＣＣＤ２３
と、このＣＣＤ２３を支持してＣＣＤ２３の受光面を結
像面との間で平行に移動させ同一被写体の撮像範囲を変
更して画素ずらしを行う圧電素子２４とを有している。
ＣＣＤ２３の出力はＡ／Ｄ変換部４に結合される。

【００４５】信号処理ブロック３は、例えば、システム
コントローラ３０、センサーデータ出力部３１、複数枚
のメモリよりなるメモリ群３２、画素ずらし処理部３３
等を有している。

【００４６】システムコントローラ３０は、撮像ブロッ
ク２の撮像部２１、Ａ／Ｄ変換部４、センサーデータ出
力部３１、メモリ群３２、画素ずらし処理部３３、信号
発生器５等の各ユニットに結合され、撮像動作、Ａ／Ｄ
変換、メモリのリード／ライト、画素ずらし、キー入力
に応じた動作等を制御する。

【００４７】なお、システムコントローラ３０は、マイ
クロコンピュータ等で構成され、ＲＯＭに予め記憶して
おいた各種プログラム（例えば図６や図７に示したフロ
ーチャートに従う処理を実行させるためのプログラム）
に従ってマイクロコンピュータを作動させることで、各
ユニットの制御や演算処理を実行する。

【００４８】センサーデータ出力部３１は、Ａ／Ｄ変換
部４の出力に結合されデジタル画像データを入力すると
共に、システムコントローラ３０の制御に従って後段の
メモリ群３２の内のいずれかのメモリに入力デジタル画
像データを出力する。

【００４９】メモリ群３２は、複数枚のメモリを有し、
システムコントローラ３０の制御に従って、撮像１回当
たりにひとつのメモリを画像データ格納用に使用した
り、一メモリからデジタル画像データを読み出して後段
の画素ずらし処理部３３に供給する。

【００５０】画素ずらし処理部３３は、メモリ群３２か
ら供給されるデジタル画像データに基づいて画素ずらし
処理を施すものであり、具体的には、圧電素子２４によ
り撮像範囲を変更したときの画素ずれ量（例えば、画素
１／２ピッチ）に応じて同一被写体における高画質化を
行い、最終的に一枚分の画像データを得る。

【００５１】この画素ずらし処理部３３の出力は図示せ
ぬ外部端子に接続され、パーソナルコンピュータ等の外
部機器に接続することで送出することができる。

【００５２】信号発生器５は電子シャッタやシャッタ機
構２２を作動させて撮像を行うためのスイッチや各種モ
ードを設定するためのモードスイッチ等を具備してい
る。例えばモードスイッチについては、モード１〜３ま
での３種類用意されている。

【００５３】モード１は高速連続撮像及び画素ずらし処
理（後述の図６参照）を行うためのモードであり、モー
ド２は通常のスピードで１回だけ撮像する通常１回撮像
処理（後述の図６参照）を行うためのモードであり、モ
ード３は通常連続撮像及び画素ずらし処理（後述の図６
参照）を行うためのモードである。

【００５４】次に、撮像素子２３について説明する。図
２は撮像ブロック２内の撮像素子２３の構成例を示す回
路図である。

【００５５】撮像素子２３はＣＣＤ部２３１と信号検出
部２３２とを有している。ＣＣＤ部２３１はマトリクス
状に配置されたフォトダイオードＰＤ…、フォトダイオ
ードＰＤ…の垂直方向の電荷を転送するＶＣＣＤ、及び
フォトダイオードＰＤ…の水平方向の電荷を転送するＨ
ＣＣＤを有している。

【００５６】フォトダイオードＰＤ…は光学レンズ２０
に入射された光を受光して光電変換を行ってＶＣＣＤ，
ＨＣＣＤに電荷を転送する。ＶＣＣＤ，ＨＣＣＤは転送
された電荷を信号検出部２３２に出力する。信号検出部
２３２は入力された電荷を電圧に変換してこれを画像信
号（アナログ画像信号）としてＡ／Ｄ変換部４に出力す
る。なお、この実施の形態１は、撮像素子２３の画素読
み出しタイプとして全画素読み出しを採用する。

【００５７】次に、圧電素子２４について説明する。図
３は撮像ブロック２内の圧電素子２４の取付構造を示す
概略構成図である。

【００５８】積層タイプの圧電素子２４は、一端を基板
２６Ａに接続して、他端で撮像素子２３を取り付けた素
子ホルダ２５を支持している。素子ホルダ２５は圧電素
子２４の作動によって矢印Ｍ方向に移動する。

【００５９】この圧電素子２４は、撮像ブロック２内に
おける取付角度に従って、水平、垂直、対角のいずれか
の方向に対して撮像範囲の変更（圧電素子２４の画素ず
らし動作）を実施する。

【００６０】次に、モード１〜３の動作について説明す
る。まず、モード２について説明する。図４は全画素読
み出しタイプにおける画素読み出しタイミングを示すタ
イミングチャートであり、同図において、Ｔ１は電子シ
ャッタによる露光時間を示している。

【００６１】図４に示したモード２は、電子シャッタの
み使用してシャッタ機構２２を使用しないモードであ
る。このモード２は、全画素読み出しの読み出し信号は
全画素読み出しのための垂直同期信号に同期して発生す
るため、連写時間は従前の間隔を採用することから、通
常の静的被写体の撮像に適する。

【００６２】フォトダイオード制御信号は読み出し信号
が出力された後にフォトダイオードＰＤに蓄えられた電
荷を取り除くために発生する（図４中、フォトダイオー
ド制御信号の縦線を並記した部分）。このフォトダイオ
ード制御信号によりフォトダイオードＰＤ…から電荷が
取り除かれた後、次の読み出し信号が発生するまでの間
（露光時間Ｔ１）に電子シャッタが作動して露光が行わ
れる。

【００６３】続いて、モード１について説明する。図５
は全画素読み出しタイプにおける高速連続撮像及び画素
ずらしによる画素読み出しタイミングを示すタイミング
チャートであり、同図において、Ｔ２は電子シャッタに
よる露光時間を示している。

【００６４】図５において、メカシャッタ信号はシャッ
タ機構２２を作動させる制御信号であり、画素ずらし信
号は圧電素子２４を作動させ画素を例えば１／２ピッチ
ずらすために使用される制御信号である。

【００６５】このモード２でも、読み出し信号は垂直同
期信号に同期して発生するが、このモード２では、１回
目の撮像による露光が露光時間Ｔ２の経過で終了した
後、読み出し信号の発生で撮像素子２３における転送が
行われる。その転送のタイミングで画素ずらし信号が発
生し、圧電素子２４により撮像素子２３の画素ずらしが
行われる。この画素ずらし動作は、転送後に完了するも
のである。

【００６６】また、この転送後には、画像データはシス
テムコントローラ３０の制御に従ってメモリ群３２にお
ける１回目の撮像用のメモリに書き込まれる。

【００６７】そして、画素ずらし完了後、続いて２回目
の撮像による露光が開始される。その際、連写タイミン
グは例えば１２〜３２ｍｓｅｃの間隔となる。この２回
目の撮像の場合にも露光時間はＴ２であり、１回目と同
じ露光時間で同じ露光量が取得される。露光時間Ｔ２が
経過すると、そのタイミングでメカシャッタ信号が発生
してシャッタ機構２２が作動する。このシャッタ機構２
２の光学的機構によって撮像素子２３は遮光される。

【００６８】２回目の撮像で得られた画像データについ
ては、次の読み出し信号が発生したときに１回目の撮像
のときと同様に転送が行われ、その後に１回目の撮像で
書き込んだメモリとは異なるメモリに書き込みが制御さ
れる。

【００６９】次に、システムコントローラ３０による動
作について説明する。まず、モード選択について説明す
る。図６はモード選択処理を説明するフローチャートで
ある。

【００７０】このモード選択処理では、図示せぬモード
スイッチの操作に応じて信号発生器５により発生する操
作信号に従ってモード判定が行われる。すなわち、シス
テムコントローラ３０では、操作信号が入力されると、
その操作信号に基づいてモードＮｏ．（番号）が判別さ
れる（ステップＳ１）。

【００７１】その判別の結果、モードＮｏ．が「１」で
あれば、処理はステップＳ２に移行してモード１による
高速連続撮像及び画素ずらし処理が実行される。また、
モードＮｏ．が「２」であれば、処理はステップＳ３に
移行してモード２による通常１回撮像処理が実行され
る。また、モードＮｏ．が「３」であれば、処理はステ
ップＳ４に移行してモード３による通常連続撮像及び画
素ずらし処理が実行される。

【００７２】続いて、モード１について説明する。図７
はモード１の実行前に実施される測光値処理を説明する
フローチャートであり、図８は測光値−露光補正値ΔＴ
ｖの対応関係をグラフ化して示す図である。

【００７３】この測光値処理では、まず、初期露出（Ｅ
ｖ０）が絞り値（Ａｖ０）と露光値（Ｔｖ０）との加算
により求められる（ステップＳ２１）。そして、撮像素
子２３において測光値が取り込まれ（ステップＳ２
２）、その測光値に基づいて露光補正値ΔＴｖが求めら
れる（ステップＳ２３）。

【００７４】このステップＳ２３において、測光値から
露光補正値ΔＴｖを求める場合、テーブル参照により求
める方法がある。テーブルは図８に示した測光値−露光
補正値ΔＴｖの曲線データを測光値と露光補正値ΔＴｖ
とが対応するようにデータ化してシステムコントローラ
３０に記憶しておけばよい。

【００７５】ステップＳ２４では、ＡＥ（自動露出）を
決定するため、露出（Ｅｖ）が、絞り値（Ａｖ０）、露
光値（Ｔｖ０）、及び露光補正値（ΔＴｖ）の加算によ
って得られ、続くステップＳ２５では、露光値（Ｔｖ
０）と露光補正値（ΔＴｖ）との加算によって１回の撮
像にかかる秒時（Ｔ）が求められる。

【００７６】手振れを起こすまでの時間は手振れ秒時と
してシステムコントローラ３０に予め登録されている。
次のステップＳ２６では、１回分の秒時（Ｔ）を２倍し
て、その値が手振れ秒時よりも小さければ、ステップＳ
２７において、モードスイッチで設定した通りにモード
１の処理が実行され、大きければ、ステップＳ２８にお
いて、モード設定がモード２に切り替わり、モード２の
処理が実行される。

【００７７】以上説明したように、実施の形態１によれ
ば、連続撮像の際に、１回目の撮像によって得られた画
像データを撮像素子２３から読み出すタイミングで２回
目の撮像を制御し、その２回目の撮像後、２回目の撮像
によって得られた画像データを撮像素子２３から読み出
すタイミングよりも前のタイミングで遮光動作を制御し
て、撮像素子２３をシャッタ機構２２により遮光するよ
うにしたので、２回目の撮像制御が、撮像素子から画像
データを読み出すタイミングに制約されず、１回目の撮
像によって得られた画像データを読み出すタイミングで
直ちに実施される。

【００７８】その結果、撮像タイミングの間隔が短縮さ
れて連続撮像が高速化されるので、撮像条件の制約を受
けずに動的被写体の撮像や手持ち撮像が可能である。

【００７９】また、連続撮像の際に、１回目の撮像後に
撮像範囲の変更を制御するようにしたので、１回目、２
回目の撮像で異なる撮像範囲を採用することができ、こ
れによって、連続撮像により撮像範囲の相違する複数枚
の画像データが得られるので、画素ピッチのずれを利用
して画像の高画質化を図る場合に有効性がある。

【００８０】また、連続撮像の際に、１回目の撮像によ
って得られた第１画像データと２回目の撮像によって得
られた第２画像データとを合成して画像１枚分の画像デ
ータを得るようにしたので、第１、第２画像データを合
成することで装置上で画像１枚分の画像データを得るこ
とができ、これによって、連続撮像による複数枚の画像
データによる高画質化を図ることが可能である。

【００８１】また、連続撮像の際に、１回目の撮像後に
撮像範囲の変更を制御し、１回目の撮像によって得られ
た第１画像データと２回目の撮像によって得られた第２
画像データとを合成して画像１枚分の画像データを得る
ようにしたので、撮像範囲の異なる第１、第２画像デー
タを合成することで装置上で画像１枚分の画像データを
得ることができ、これによって、連続撮像により撮像範
囲の相違する複数枚の画像データが得られるので、画素
ピッチのずれを利用して画像の高画質化を図ることが可
能である。

【００８２】また、圧電素子２４を作動させて被写体の
撮像範囲を変更することで撮像素子２３の画素ずらしを
行うようにしたので、構成が簡略化され、コンパクト、
かつ安価な構成でも撮像条件に関係なく画像の高画質化
を実現することが可能である。

【００８３】また、高速連続撮像を行うためのモード１
を含む複数のモードを有し、撮像素子２３による測光値
に基づいて得られる露光時間と予め設定された手振れ時
間との比較結果に基づいてモード１を実行するか、それ
とも他のモード２を実行するかを判断するようにしたの
で、撮像時に手振れの生じない時間内に撮像が可能であ
ればモード１を実行し、時間外であれば他のモード２で
対処することができ、これによって、撮像時の状況に応
じて適宜最適の撮像を実施することが可能である。

【００８４】さて、前述の実施の形態１では、圧電素子
２４の移動方向（Ｍ）が１方向のみであったが、これに
限定されず、垂直、水平のいずれの方向にも移動可能に
複数の圧電素子を用いてもよい。

【００８５】そこで、以下に変形例１について説明す
る。図９は実施の形態１の変形例１による圧電素子の取
付構造を示す概略構成図である。図９に示した取付構造
では、２つの圧電素子２４Ａ，２４Ｂが使用される。圧
電素子２４Ａは、撮像素子２３の素子ホルダ２５Ａを矢
印ＭＨ方向（水平方向）に移動させる、すなわち撮像素
子２３の撮像範囲を水平方向に移動させるため、水平に
配置される。この圧電素子２４Ａは、素子ホルダ２５Ａ
を収納するホルダ２５Ｂの内面に一端を接続して、他端
で素子ホルダ２５Ａを支持する。

【００８６】また、圧電素子２４Ｂは、ホルダ２５Ｂを
矢印ＭＶ方向（垂直方向）に移動させる、すなわち撮像
素子２３の撮像範囲を垂直方向に移動させるため、垂直
に配置される。この圧電素子２４Ｂは、基板２６Ｂに一
端を接続して、他端でホルダ２５Ｂを支持する。

【００８７】このように、複数の圧電素子２４Ａ，２４
Ｂを用いて撮像素子２３を水平方向にも、垂直方向にも
移動可能にすることができる。

【００８８】また、前述の実施の形態１では、１回目の
撮像と２回目の撮像に同一露光時間を採用していたが、
これに限定されず、１回目よりも２回目の露光時間を長
く設定してもよい。

【００８９】そこで、以下に変形例２について説明す
る。図１０は実施の形態１の変形例２において全画素読
み出しタイプにおけるダイナミック拡大撮像による画素
読み出しタイミングを示すタイミングチャートである。

【００９０】図５に示したタイミングとの相違は、２回
目の撮像による露光が開始され、その露光時間がＴ２＋
Δｔとなる点である。この場合、１回目よりも露光時間
が長くなることから、１回目の露光よりも露光量が多く
取得される。

【００９１】そして、露光時間Ｔ２＋Δｔが経過する
と、２回目の撮像のタイミングでメカシャッタ信号が発
生してシャッタ機構２２が作動する。このシャッタ機構
２２の光学的機構によって撮像素子２３は遮光される。

【００９２】この変形例２では、１回目の露光時間Ｔ２
が電子シャッタの閉制御により決まるのに対し、２回目
の露光時間Ｔ２＋Δｔはシャッタ機構２２を閉制御によ
って決まるので、閉制御にかかるメカシャッタ信号の発
生を１回目の露光時間Ｔ２よりもΔｔだけ遅らせて制御
すればよい。

【００９３】このように、１回目の撮像と２回目の撮像
との間で異なる露光時間を使用にするようにしたので、
同一被写体について複数回の撮像により露光量の異なる
複数枚の画像が得られ、その複数枚の画像の合成により
高解像度、かつ広ダイナミックレンジの高画質画像を取
得することが可能である。

【００９４】また、前述の実施の形態１では、全画素読
み出しタイプの撮像素子２３を使用した場合について説
明していたが、これに限定されず、フィールド読み出し
タイプの撮像素子を用いて全画素読み出しを行うように
してもよい。

【００９５】そこで、以下に変形例３について説明す
る。 図１１は実施の形態１の変形例３においてフィー
ルド読み出しタイプにおけるダイナミックレンジ拡大撮
像による画素読み出しタイミングを示すタイミングチャ
ートである。

【００９６】高速連続撮像モードにおいて、このフィー
ルド読み出しタイプの撮像素子による全画素読み出しで
は、前述の従来例で説明した如く（図１５参照）、読み
出し信号Ｒ１の発生により奇数フィールドの画像データ
が読み出され、読み出し信号Ｒ２の発生により偶数フィ
ールドの画像データが読み出される。各フィールドの画
素読み出しでは、画素混合が実施される。

【００９７】図１１に示したように、フォトダイオード
制御信号の発生に伴い、フィールド単位（奇数フィール
ド及び偶数フィールド）の露光が２回行われ、その際、
メカシャッタ信号の発生について１回目の露光時間Ｔ３
よりも２回目の露光時間Ｔ４が長くなるように制御す
る。

【００９８】このように、フィールド単位の２回の露光
を行い、かつ露光時間を１回目の露光（露光時間Ｔ３）
と２回目の露光（露光）時間Ｔ４とで異なるように設定
することで、全画素読み出しタイプの撮像素子を使わ
ず、フィールド読み出しタイプの撮像素子を使っても、
広ダイナミックな画像を取得することができる。

【００９９】（実施の形態２）さて、前述した実施の形
態１では、デジタルカメラ１内で画素ずらし処理を実施
していたが、以下に説明する実施の形態２のように、外
部機器によって画素ずらし処理を実施するようにしても
よい。

【０１００】図１２はこの発明に係る画像入力システム
の一実施の形態（実施の形態２）を示すブロック図であ
る。この画像入力システムは、図１２に示したように、
デジタルカメラ１０とコンピュータ１１とを図示せぬケ
ーブルで接続した構成を備えている。なお、デジタルカ
メラ１０について、前述のデジタルカメラ１と同一構成
で同一機能を有しているユニットは、デジタルカメラ１
と同一符号を使用して、その説明を省略する。

【０１０１】デジタルカメラ１０は、デジタルカメラ１
と共通したユニットとして、撮像ブロック２、Ａ／Ｄ変
換部４、及び信号発生器５を具備すると共に、デジタル
カメラ１の信号処理ブロック３とは構成が異なる信号処
理ブロック６を具備している。

【０１０２】すなわち、信号処理ブロック６は、例え
ば、システムコントローラ６０、センサーデータ出力部
６１、複数枚のメモリよりなるメモリ群６２等を有し、
前述の信号処理ブロック３と比べると画素ずらし処理部
３３がない分だけ回路構成を簡略化している。

【０１０３】システムコントローラ６０は、撮像ブロッ
ク２の撮像部２１、Ａ／Ｄ変換部４、センサーデータ出
力部６１、メモリ群６２、信号発生器５等の各ユニット
に結合され、撮像動作、Ａ／Ｄ変換、メモリのリード／
ライト、画素ずらし、キー入力に応じた動作等を制御す
る。

【０１０４】このシステムコントローラ６０は、マイク
ロコンピュータ等で構成され、ＲＯＭに予め記憶してお
いた各種プログラム（例えば図６や図７に示したフロー
チャートに従う処理を実行させるためのプログラムと同
様のプログラム）に従ってマイクロコンピュータを作動
させることで、各ユニットの制御や演算処理を実行す
る。

【０１０５】センサーデータ出力部６１は、Ａ／Ｄ変換
部４の出力に結合されデジタル画像データを入力すると
共に、システムコントローラ６０の制御に従って後段の
メモリ群６２の内のいずれかのメモリに入力デジタル画
像データを出力する。

【０１０６】メモリ群６２は、複数枚のメモリを有し、
システムコントローラ６０の制御に従って、撮像１回当
たりにひとつのメモリを画像データ格納用に使用した
り、一メモリからデジタル画像データを読み出して外部
のコンピュータ１１に送出する。

【０１０７】したがって、デジタルカメラ１０は、デジ
タルカメラ１のように画素ずらし処理部３３を具備して
いないことから、連続撮像の際に、同一被写体に対する
複数枚の撮像範囲の異なるデジタル画像データをメモリ
群６２に保有するだけとなる。

【０１０８】コンピュータ１１は、例えばパーソナルコ
ンピュータであり、ソフトウェアもしくはハードウェア
機能として前述の画素ずらし処理部３３に相当する画素
ずらし処理部１１０を有する。

【０１０９】画素ずらし処理部１１０は、デジタルカメ
ラ１０（メモリ群６２）から受信されるデジタル画像デ
ータに基づいて画素ずらし処理を施すものであり、具体
的には、圧電素子２４により撮像範囲を変更したときの
画素ずれ量（例えば、画素１／２ピッチ）に応じて同一
被写体における高画質化を行い、最終的に１枚分の画像
データを得る。

【０１１０】以上説明したように、実施の形態２によれ
ば、デジタルカメラ１０において、連続撮像の際に、１
回目の撮像によって得られた第１画像データを撮像素子
２３から読み出すタイミングで２回目の撮像を制御し、
その２回目の撮像後、２回目の撮像によって得られた第
２画像データを撮像素子２３から読み出すタイミングよ
りも前のタイミングで遮光動作を制御し、コンピュータ
１１において、デジタルカメラ１０から第１、第２画像
データを受信して第１画像データと第２画像データとを
合成するようにしたので、第２の撮像制御が、画像デー
タを撮像素子２３から読み出すタイミングに制約され
ず、１回目の撮像によって得られた画像データを読み出
すタイミングで直ちに実施され、その際、第１、第２画
像データを合成することでコンピュータ１１上で画像１
枚分の画像データを得ることができる。

【０１１１】その結果、デジタルカメラ１０側におい
て、撮像タイミングの間隔が短縮されて連続撮像が高速
化されるので、撮像条件の制約を受けずに動的被写体の
撮像や手持ち撮像が可能となり、コンピュータ１１側に
おいて、連続撮像による複数枚の画像に基づく合成から
１枚分の画像を得るようにしたので、画像の高画質化を
図ることが可能である。

【０１１２】また、デジタルカメラ１０において、連続
撮像の際に、１回目の撮像後に撮像範囲の変更を制御
し、コンピュータ１１において、デジタルカメラ１０か
ら第１、第２画像データを受信して第１画像データと第
２画像データとを合成するようにしたので、撮像範囲の
異なる第１、第２画像データを合成することでコンピュ
ータ１１上で画像１枚分の画像データを得ることがで
き、これによって、画素ピッチのずれを利用した画像の
高画質化を図ることが可能である。

【０１１３】なお、この実施の形態２にも、前述した変
形例１〜３を適用可能である。

【０１１４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、連続撮像の際に、第１の撮像によって得られた
画像データを撮像素子から読み出すタイミングで第２の
撮像を制御し、その第２の撮像後、第２の撮像によって
得られた画像データを撮像素子から読み出すタイミング
よりも前のタイミングで遮光動作を制御して、撮像素子
を光学的機構により遮光するようにしたので、第２の撮
像制御が、撮像素子から画像データを読み出すタイミン
グに制約されず、第１の撮像によって得られた画像デー
タを読み出すタイミングで直ちに実施される。

【０１１５】その結果、撮像タイミングの間隔が短縮さ
れて連続撮像が高速化されるので、撮像条件が静的被写
体の撮像だけに制約されず動的被写体の撮像や手持ち撮
像も可能な画像入力装置を得られるという効果を奏す
る。

【０１１６】また、請求項２の発明によれば、連続撮像
の際に、第１の撮像後に撮像範囲の変更を制御し、第１
の撮像によって得られた画像データを撮像素子から読み
出すタイミングで第２の撮像を制御し、第２の撮像後、
第２の撮像によって得られた画像データを撮像素子から
読み出すタイミングよりも前のタイミングで遮光動作を
制御して、撮像素子を光学的機構により遮光するように
したので、第２の撮像制御が、画像データを撮像素子か
ら読み出すタイミングに制約されず、第１の撮像によっ
て得られた画像データを読み出すタイミングで直ちに実
施され、その際、第１、第２の撮像で異なる撮像範囲を
採用することができる。

【０１１７】その結果、撮像タイミングの間隔が短縮さ
れて連続撮像が高速化されるので、撮像条件の制約を受
けずに動的被写体の撮像や手持ち撮像が可能であると共
に、同一被写体の連続撮像により撮像範囲の相違する複
数枚の画像データが得られるので、画素ピッチのずれを
利用して画像の高画質化を図る場合に有効性な画像入力
装置を得られるという効果を奏する。

【０１１８】また、請求項３の発明によれば、連続撮像
の際に、第１の撮像によって得られた第１画像データを
撮像素子から読み出すタイミングで第２の撮像を制御
し、その第２の撮像後、第２の撮像によって得られた第
２画像データを撮像素子から読み出すタイミングよりも
前のタイミングで遮光動作を制御し、第１、第２画像デ
ータをそれぞれの読み出しタイミングに従って読み出し
て記憶した後には第１、第２画像データを合成するよう
にしたので、第２の撮像制御が、撮像素子から画像デー
タを読み出すタイミングに制約されず、第１の撮像によ
って得られた画像データを読み出すタイミングで直ちに
実施されると共に、第１、第２画像データを合成するこ
とで装置上で画像１枚分の画像データを得ることができ
る。

【０１１９】その結果、撮像タイミングの間隔が短縮さ
れて連続撮像が高速化されるので、撮像条件の制約を受
けずに動的被写体の撮像や手持ち撮像が可能であると共
に、同一被写体の連続撮像による複数枚の画像に基づく
合成から１枚分の画像を得るようにしたので、画像の高
画質化を図ることが可能な画像入力装置を得られるとい
う効果を奏する。

【０１２０】また、請求項４の発明によれば、連続撮像
の際に、第１の撮像後に撮像範囲の変更を制御し、第１
の撮像によって得られた画像データを撮像素子から読み
出すタイミングで第２の撮像を制御し、第２の撮像後、
第２の撮像によって得られた画像データを撮像素子から
読み出すタイミングよりも前のタイミングで遮光動作を
制御し、第１、第２画像データをそれぞれの読み出しタ
イミングに従って読み出して記憶した後には第１、第２
画像データを合成するようにしたので、第２の撮像制御
が、画像データを撮像素子から読み出すタイミングに制
約されず、第１の撮像によって得られた画像データを読
み出すタイミングで直ちに実施されると共に、撮像範囲
の異なる第１、第２画像データを合成することで装置上
で画像１枚分の画像データを得ることができる。

【０１２１】その結果、撮像タイミングの間隔が短縮さ
れて連続撮像が高速化されるので、撮像条件の制約を受
けずに動的被写体の撮像や手持ち撮像が可能であると共
に、同一被写体の連続撮像により撮像範囲の相違する複
数枚の画像データが得られるので、画素ピッチのずれを
利用して画像の高画質化を図ることが可能な画像入力装
置を得られるという効果を奏する。

【０１２２】また、請求項５の発明によれば、請求項２
又は４に記載の発明において、変更手段が圧電素子を有
し、この圧電素子を作動させて被写体の撮像範囲を変更
するようにしたので、構成が簡略化され、コンパクト、
かつ安価な構成でも撮像条件に関係なく画像の高画質化
を実現することが可能な画像入力装置を得られるという
効果を奏する。

【０１２３】また、請求項６の発明によれば、請求項３
又は４に記載の発明において、制御手段が第１の撮像と
第２の撮像との間で異なる露光時間を使用にするように
したので、同一被写体について複数回の撮像により露光
量の異なる複数枚の画像が得られ、その複数枚の画像の
合成により高解像度、かつ広ダイナミックレンジの高画
質画像を取得することが可能な画像入力装置を得られる
という効果を奏する。

【０１２４】また、請求項７の発明によれば、請求項１
〜４のいずれかに記載の発明において、制御手段が、連
続撮像を行うための連続モードを含む複数のモードを有
し、撮像素子による測光値に基づいて得られる絞り時間
と予め設定された手振れ時間との比較結果に基づいて連
続モードを実行するか、それとも他のモードを実行する
かを判断するようにしたので、撮像時に手振れの生じな
い時間内に撮像が可能であれば連続モードを実行し、時
間外であれば他のモードで対処することができ、これに
よって、撮像時の状況に応じて適宜最適の撮像を実施す
ることが可能な画像入力装置を得られるという効果を奏
する。

【０１２５】また、請求項８の発明によれば、画像入力
装置において、連続撮像の際に、第１の撮像によって得
られた第１画像データを撮像素子から読み出すタイミン
グで第２の撮像を制御し、その第２の撮像後、第２の撮
像によって得られた第２画像データを撮像素子から読み
出すタイミングよりも前のタイミングで遮光動作を制御
し、コンピュータにおいて、画像入力装置から第１、第
２画像データを受信して第１画像データと第２画像デー
タとを合成するようにしたので、第２の撮像制御が、画
像データを撮像素子から読み出すタイミングに制約され
ず、第１の撮像によって得られた画像データを読み出す
タイミングで直ちに実施されると共に、第１、第２画像
データを合成することで装置上で画像１枚分の画像デー
タを得ることができる。

【０１２６】その結果、画像入力装置側において、撮像
タイミングの間隔が短縮されて連続撮像が高速化される
ので、撮像条件の制約を受けずに動的被写体の撮像や手
持ち撮像が可能となり、コンピュータ側において、同一
被写体の連続撮像による複数枚の画像に基づく合成から
１枚分の画像を得るようにしたので、画像の高画質化を
図ることが可能な画像入力システムを得られるという効
果を奏する。

【０１２７】また、請求項９の発明によれば、画像入力
装置において、連続撮像の際に、第１の撮像後に撮像範
囲の変更を制御し、第１の撮像によって得られた画像デ
ータを撮像素子から読み出すタイミングで第２の撮像を
制御し、第２の撮像後、第２の撮像によって得られた画
像データを撮像素子から読み出すタイミングよりも前の
タイミングで遮光動作を制御して、撮像素子を光学的機
構により遮光し、コンピュータにおいて、画像入力装置
から第１、第２画像データを受信して第１画像データと
第２画像データとを合成するようにしたので、第２の撮
像制御が、画像データを撮像素子から読み出すタイミン
グに制約されず、第１の撮像によって得られた画像デー
タを読み出すタイミングで直ちに実施されると共に、撮
像範囲の異なる第１、第２画像データを合成することで
装置上で画像１枚分の画像データを得ることができる。

【０１２８】その結果、画像入力装置側において、撮像
タイミングの間隔が短縮されて連続撮像が高速化される
ので、撮像条件の制約を受けずに動的被写体の撮像や手
持ち撮像が可能となり、コンピュータ側において、同一
被写体の連続撮像による撮像範囲の相違した画像に基づ
く合成から１枚分の画像を得るようにしたので、画素ピ
ッチのずれを利用した画像の高画質化を図ることが可能
な画像入力システムを得られるという効果を奏する。

【０１２９】また、請求項１０の発明によれば、請求項
９記載の発明において、変更手段が圧電素子を有し、こ
の圧電素子を作動させて被写体の撮像範囲を変更するこ
とで撮像素子の画素ずらしを行うようにしたので、構成
が簡略化され、コンパクト、かつ安価な構成でも撮像条
件に関係なく画像の高画質化を実現することが可能な画
像入力システムを得られるという効果を奏する。

【０１３０】また、請求項１１の発明によれば、請求項
８又は９に記載の発明において、制御手段が第１の撮像
と第２の撮像との間で異なる露光時間を使用にするよう
にしたので、同一被写体について複数回の撮像により露
光量の異なる複数枚の画像が得られ、その複数枚の画像
の合成により高解像度、かつ広ダイナミックレンジの高
画質画像を取得することが可能な画像入力システムを得
られるという効果を奏する。

【０１３１】また、請求項１２の発明によれば、請求項
８又は９に記載の発明において、制御手段が、連続撮像
を行うための連続モードを含む複数のモードを有し、撮
像素子による測光値に基づいて得られる絞り時間と予め
設定された手振れ時間との比較結果に基づいて連続モー
ドを実行するか、それとも他のモードを実行するかを判
断するようにしたので、撮像時に手振れの生じない時間
内に撮像が可能であれば連続モードを実行し、時間外で
あれば他のモードで対処することができ、これによっ
て、撮像時の状況に応じて適宜最適の撮像を実施するこ
とが可能な画像入力システムを得られるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る画像入力装置の一実施の形態
（実施の形態１）を示すブロック図である。

【図２】実施の形態１による撮像素子の構成例を示す回
路図である。

【図３】実施の形態１による圧電素子の取付構造を示す
概略構成図である。

【図４】実施の形態１による全画素読み出しタイプにお
ける画素読み出しタイミングを示すタイミングチャート
である。

【図５】実施の形態１による全画素読み出しタイプにお
ける高速連続撮像及び画素ずらしによる画素読み出しタ
イミングを示すタイミングチャートである。

【図６】実施の形態１によるモード選択処理を説明する
フローチャートである。

【図７】実施の形態１による測光値処理を説明するフロ
ーチャートである。

【図８】実施の形態１による測光値−露光補正値ΔＴｖ
の対応関係をグラフ化して示す図である。

【図９】実施の形態１の変形例１による圧電素子の取付
構造を示す概略構成図である。

【図１０】実施の形態１の変形例２において全画素読み
出しタイプにおけるダイナミック拡大撮像による画素読
み出しタイミングを示すタイミングチャートである。

【図１１】実施の形態１の変形例３においてフィールド
読み出しタイプにおけるダイナミックレンジ拡大撮像に
よる画素読み出しタイミングを示すタイミングチャート
である。

【図１２】この発明に係る画像入力システムの一実施の
形態（実施の形態２）を示すブロック図である。

【図１３】従来例による画素ずらしタイミングを説明す
るタイミングチャートである。

【図１４】従来例による画素ずらし及びダイナミックレ
ンジ拡大撮像のタイミングを説明するタイミングチャー
トである。

【図１５】従来例によるフィールド読み出しタイプにお
ける全画素読み出しタイミングを示すタイミングチャー
トである。

【符号の説明】

１，１０ デジタルカメラ ２ 撮像ブロック ３，６ 信号処理ブロック ５ 信号発生器 １１ コンピュータ ２２ シャッタ機構 ２３ 撮像素子 ２４ 圧電素子 ３０，６０ システムコントローラ ３１，６１ センサーデータ出力部 ３２，６２ メモリ群 ３３，１１０ 画素ずらし処理部

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続撮像を実施する画像入力装置におい
   て、 被写体を撮像して一定画素数分の画像データを得る撮像
   素子と、 前記撮像素子に対して光学的機構により遮光状態を形成
   する遮光手段と、 前記撮像素子による連続撮像の内の第１の撮像によって
   得られた画像データを前記撮像素子から読み出すタイミ
   ングで前記撮像素子による連続撮像の内の第２の撮像を
   制御し、前記第２の撮像後、前記第２の撮像によって得
   られた画像データを前記撮像素子から読み出すタイミン
   グよりも前のタイミングで前記遮光手段による遮光動作
   を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする画像入力装置。
2. 【請求項２】 連続撮像を実施する画像入力装置におい
   て、 被写体を撮像して一定画素数分の画像データを得る撮像
   素子と、 前記撮像素子による被写体の撮像範囲を変更する変更手
   段と、 前記撮像素子に対して光学的機構により遮光状態を形成
   する遮光手段と、 前記撮像素子による連続撮像の内の第１の撮像後に前記
   変更手段による前記撮像範囲の変更を制御し、前記第１
   の撮像によって得られた画像データを前記撮像素子から
   読み出すタイミングで前記撮像素子による連続撮像の内
   の第２の撮像を制御し、前記第２の撮像後、前記第２の
   撮像によって得られた画像データを前記撮像素子から読
   み出すタイミングよりも前のタイミングで前記遮光手段
   による遮光動作を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする画像入力装置。
3. 【請求項３】 連続撮像を実施する画像入力装置におい
   て、 被写体を撮像して一定画素数分の画像データを得る撮像
   素子と、 前記撮像素子から読み出された画像データを記憶する記
   憶手段と、 前記撮像素子に対して光学的機構により遮光状態を形成
   する遮光手段と、 前記撮像素子による連続撮像の内の第１の撮像によって
   得られた第１画像データを前記撮像素子から読み出すタ
   イミングで前記撮像素子による連続撮像の内の第２の撮
   像を制御し、前記第２の撮像後、前記第２の撮像によっ
   て得られた第２画像データを前記撮像素子から読み出す
   タイミングよりも前のタイミングで前記遮光手段による
   遮光動作を制御する制御手段と、 前記制御手段の制御で前記撮像素子から読み出されて前
   記記憶手段に記憶された第１画像データと第２画像デー
   タとを合成する画像合成手段と、 を備えたことを特徴とする画像入力装置。
4. 【請求項４】 連続撮像を実施する画像入力装置におい
   て、 被写体を撮像して一定画素数分の画像データを得る撮像
   素子と、 前記撮像素子による被写体の撮像範囲を変更する変更手
   段と、 前記撮像素子から読み出された画像データを記憶する記
   憶手段と、 前記撮像素子に対して光学的機構により遮光状態を形成
   する遮光手段と、 前記撮像素子による連続撮像の内の第１の撮像後に前記
   変更手段による撮像範囲の変更を制御し、前記第１の撮
   像によって得られた第１画像データを前記撮像素子から
   読み出すタイミングで前記撮像素子による連続撮像の内
   の第２の撮像を制御し、前記第２の撮像後、前記第２の
   撮像によって得られた第２画像データを前記撮像素子か
   ら読み出すタイミングよりも前のタイミングで前記遮光
   手段による遮光動作を制御する制御手段と、 前記制御手段の制御で前記撮像素子から読み出されて前
   記記憶手段に記憶された第１画像データと第２画像デー
   タとを合成する画像合成手段と、 を備えたことを特徴とする画像入力装置。
5. 【請求項５】 前記変更手段は圧電素子を有し、該圧電
   素子を作動させて被写体の撮像範囲を変更することで前
   記撮像素子の画素ずらしを行うことを特徴とする請求項
   ２又は４に記載の画像入力装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は前記第１の撮像と前記第
   ２の撮像との間で異なる露光時間を使用にすることを特
   徴とする請求項３又は４に記載の画像入力装置。
7. 【請求項７】 前記制御手段は、前記連続撮像を行うた
   めの連続モードを含む複数のモードを有し、前記撮像素
   子による測光値に基づいて得られる露光時間と予め設定
   された手振れ時間との比較結果に基づいて前記連続モー
   ドを実行するか、それとも前記連続モードを除く前記複
   数のモードの内のいずれかのモードを実行するかを判断
   することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
   画像入力装置。
8. 【請求項８】 連続撮像を実施する画像入力装置と、 前記画像入力装置に接続され、前記画像入力装置との間
   で通信を行って画像データを処理するコンピュータと、 を備え、 前記画像入力装置は、 被写体を撮像して一定画素数分の画像データを得る撮像
   素子と、 前記撮像素子から読み出された画像データを記憶する記
   憶手段と、 前記撮像素子に対して光学的機構により遮光状態を形成
   する遮光手段と、 前記撮像素子による連続撮像の内の第１の撮像によって
   得られた第１画像データを前記撮像素子から読み出すタ
   イミングで前記撮像素子による連続撮像の内の第２の撮
   像を制御し、前記第２の撮像後、前記第２の撮像によっ
   て得られた第２画像データを前記撮像素子から読み出す
   タイミングよりも前のタイミングで前記遮光手段による
   遮光動作を制御する制御手段と、 を有し、 前記コンピュータは、 前記画像入力装置との通信により前記記憶手段に記憶さ
   れた第１画像データと第２画像データとを受信する受信
   手段と、 前記受信手段により受信された第１画像データと第２画
   像データとを合成する画像合成手段と、 を有することを特徴とする画像入力システム。
9. 【請求項９】 連続撮像を実施する画像入力装置と、 前記画像入力装置に接続され、前記画像入力装置との間
   で通信を行って画像データを処理するコンピュータと、 前記画像入力装置は、 被写体を撮像して一定画素数分の画像データを得る撮像
   素子と、 前記撮像素子による被写体の撮像範囲を変更する変更手
   段と、 前記撮像素子から読み出された画像データを記憶する記
   憶手段と、 前記撮像素子に対して光学的機構により遮光状態を形成
   する遮光手段と、 前記撮像素子による連続撮像の内の第１の撮像後に前記
   変更手段による撮像範囲の変更を制御し、前記第１の撮
   像によって得られた第１画像データを前記撮像素子から
   読み出すタイミングで前記撮像素子による連続撮像の内
   の第２の撮像を制御し、前記第２の撮像後、前記第２の
   撮像によって得られた第２画像データを前記撮像素子か
   ら読み出すタイミングよりも前のタイミングで前記遮光
   手段による遮光動作を制御する制御手段と、 を有し、 前記コンピュータは、 前記画像入力装置との通信により前記記憶手段に記憶さ
   れた第１画像データと第２画像データとを受信する受信
   手段と、 前記受信手段により受信された第１画像データと第２画
   像データとを合成する画像合成手段と、 を有することを特徴とする画像入力システム。
10. 【請求項１０】 前記変更手段は圧電素子を有し、該圧
    電素子を作動させて被写体の撮像範囲を変更することで
    前記撮像素子の画素ずらしを行うことを特徴とする請求
    項９記載の画像入力システム。
11. 【請求項１１】 前記制御手段は前記第１の撮像と前記
    第２の撮像との間で異なる露光時間を使用にすることを
    特徴とする請求項８又は９に記載の画像入力システム。
12. 【請求項１２】 前記制御手段は、前記連続撮像を行う
    ための連続モードを含む複数のモードを有し、前記撮像
    素子による測光値に基づいて得られる露光時間と予め設
    定された手振れ時間との比較結果に基づいて前記連続モ
    ードを実行するか、それとも前記連続モードを除く前記
    複数のモードの内のいずれかのモードを実行するかを判
    断することを特徴とする請求項８又は９に記載の画像入
    力システム。