(57)【要約】【課題】１台の撮像装置で様々な撮影シーンに対応する。【解決手段】固体撮像素子１と、固体撮像素子１と異なる特性を持つ第２の固体撮像素子２と、固体撮像素子１の撮像画像信号を取り込んで被写体画像データを生成する第１撮像モード（ステップＳ９）と、固体撮像素子２の撮像画像信号を取り込んで被写体画像データを生成する第２撮像モード（ステップＳ１０）と、第１及び第２の固体撮像素子１，２の撮像画像信号を夫々取り込んで合成し被写体画像データを生成する第３撮像モード（ステップＳ１６）とを設ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の固体撮像素子と、該第１の固体撮像素子と異なる特性を持つ第２の固体撮像素子と、前記第１の固体撮像素子の撮像画像信号を取り込んで被写体画像データを生成する第１撮像モードと前記第２の固体撮像素子の撮像画像信号を取り込んで被写体画像データを生成する第２撮像モードと前記第１及び第２の固体撮像素子の撮像画像信号を夫々取り込んで合成し被写体画像データを生成する第３撮像モードのいずれかを選択して動作する制御手段とを備える撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置であって、前記合成前に、前記第１の固体撮像素子の出力信号レベルと前記第２の固体撮像素子の出力信号レベルとのレベル差を所定閾値以内に調整する撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置であって、前記調整は、前記第１および前記第２の少なくとも一方または両方の固体撮像素子の前段に置かれたメカニカルシャッタのシャッタ速度，前記の各固体撮像素子に印加される電子シャッタパルス，前記の各固体撮像素子に印加されるＯＦＤ電圧のいずれかを変化させることで行う撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像装置であって、前記調整は、前記メカニカルシャッタ速度，前記電子シャッタパルス，前記ＯＦＤ電圧の少なくとも２つの組合せで行う撮像装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の撮像装置であって、前記調整を行う前記メカニカルシャッタ速度，前記電子シャッタパルス，前記ＯＦＤ電圧の調整値が予め格納されたパラメータテーブルを備える撮像装置。
【請求項６】
請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の撮像装置であって、前記第１の固体撮像素子の出力信号レベルを調整して前記第２の固体撮像素子の出力信号レベルに合わせる撮像装置。
【請求項７】
請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の撮像装置であって、前記第２の固体撮像素子の出力信号レベルを調整して前記第１の固体撮像素子の出力信号レベルに合わせる撮像装置。
【請求項８】
請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の撮像装置であって、前記第１の固体撮像素子の出力信号レベルと前記第２の固体撮像素子の出力信号レベルの両方を調整して両固体撮像素子の中間の出力信号レベルに合わせる撮像装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の撮像装置であって、前記第１と前記第２の各固体撮像素子の製造仕様が異なる撮像装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の撮像装置であって、前記合成した被写体画像データの白飛びの有無を検出する手段と、該手段が白飛び有りを検出したとき前記第１および前記第２の少なくとも一方または両方の固体撮像素子の出力信号レベルを下げる撮像装置。
【請求項１１】
第１の固体撮像素子と、該第１の固体撮像素子と異なる特性を持つ第２の固体撮像素子とを備える撮像装置の駆動制御方法であって、前記第１の固体撮像素子の撮像画像信号を取り込んで被写体画像データを生成する第１撮像モードと、前記第２の固体撮像素子の撮像画像信号を取り込んで被写体画像データを生成する第２撮像モードと、前記第１及び第２の固体撮像素子の撮像画像信号を夫々取り込んで合成し被写体画像データを生成する第３撮像モードとを備え、いずれかを選択して動作する撮像装置の駆動制御方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の撮像装置の駆動制御方法であって、前記合成前に、前記第１の固体撮像素子の出力信号レベルと前記第２の固体撮像素子の出力信号レベルとのレベル差を所定閾値以内に調整する撮像装置の駆動制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の撮像装置の駆動制御方法であって、前記調整は、前記第１および前記第２の少なくとも一方または両方の固体撮像素子の前段に置かれたメカニカルシャッタのシャッタ速度，前記の各固体撮像素子に印加される電子シャッタパルス，前記の各固体撮像素子に印加されるＯＦＤ電圧のいずれかを変化させることで行う撮像装置の駆動制御方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の撮像装置の駆動制御方法であって、前記調整は、前記メカニカルシャッタ速度，前記電子シャッタパルス，前記ＯＦＤ電圧の少なくとも２つの組合せで行う撮像装置の駆動制御方法。
【請求項１５】
請求項１３または請求項１４に記載の撮像装置の駆動制御方法であって、前記調整を行う前記メカニカルシャッタ速度，前記電子シャッタパルス，前記ＯＦＤ電圧の調整値を予めパラメータテーブルに格納しておく撮像装置の駆動制御方法。
【請求項１６】
請求項１２乃至請求項１５のいずれかに記載の撮像装置であって、前記第１の固体撮像素子の出力信号レベルを調整して前記第２の固体撮像素子の出力信号レベルに合わせる撮像装置の駆動制御方法。
【請求項１７】
請求項１２乃至請求項１５のいずれかに記載の撮像装置の駆動制御方法であって、前記第２の固体撮像素子の出力信号レベルを調整して前記第１の固体撮像素子の出力信号レベルに合わせる撮像装置の駆動制御方法。
【請求項１８】
請求項１２乃至請求項１５のいずれかに記載の撮像装置の駆動制御方法であって、前記第１の固体撮像素子の出力信号レベルと前記第２の固体撮像素子の出力信号レベルの両方を調整して両固体撮像素子の中間の出力信号レベルに合わせる撮像装置の駆動制御方法。
【請求項１９】
請求項１１乃至請求項１８のいずれかに記載の撮像装置の駆動制御方法であって、前記第１と前記第２の各固体撮像素子の製造仕様が異なる撮像装置の駆動制御方法。
【請求項２０】
請求項１１乃至請求項１９のいずれかに記載の撮像装置の駆動制御方法であって、前記合成した被写体画像データの白飛びの有無を検出し、白飛び有りが検出されたとき前記第１および前記第２の少なくとも一方または両方の固体撮像素子の出力信号レベルを下げる撮像装置の駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる特性の固体撮像素子を複数持つ撮像装置及びその駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ステレオカメラ等、２つの固体撮像素子を搭載したデジタルカメラが普及の兆しを見せている。このステレオカメラは、例えば下記特許文献１に記載されている様に、２つの光学系の夫々を通して入射してきた同一被写体からの入射光を同時に２つの固体撮像素子で受光し、各固体撮像素子から出力される撮像画像信号を合成することで、被写体の立体画像を得るものである。
【０００３】
また、特許文献２記載の従来技術では、１つの撮像装置内に設けた２台のビデオカメラで同一被写体の立体画像を撮像するとき、各ビデオカメラの合焦動作を一致させるために、一方のビデオカメラの合焦演算回路の出力で他方のビデオカメラの合焦動作を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５―２０６０６号公報
【特許文献２】特開平７―１５７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の撮像装置は、被写体画像を撮像する固体撮像素子を２個搭載し、両方の光学系の視差を利用して２つの被写体画像から立体画像を生成するものであり、２つの固体撮像素子として、同一特性のものを用いるのが普通である。
【０００６】
デジタルカメラに搭載する固体撮像素子は、例えば画素の微細化，多画素化（高画素化ともいう。）に伴ってダイナミックレンジが狭くなってきており、様々な撮影シーンに１個の固体撮像素子で対応するのが困難になって来ている。
【０００７】
そこで、例えば、低感度高画素の固体撮像素子と、高感度低画素の固体撮像素子の２つの特性の異なる固体撮像素子を１台のデジタルカメラ内に搭載しておき、撮影シーンに応じ使用する固体撮像素子を切り替えることで、様々な撮影シーンに対応可能になる。
【０００８】
また、特性の異なる２つの固体撮像素子を搭載するため、２つの固体撮像素子で同一被写体を同時に撮像した撮像画像信号を適切に合成することができれば、更に、対応可能となる撮影シーンが増えることになる。
【０００９】
しかし、従来のステレオカメラは、特性の同じ２つの固体撮像素子の撮像画像信号を合成する技術を開示するのみであり、異なる特性の固体撮像素子を搭載し、様々な撮影シーンに対応して被写体画像を撮影することについて考慮していない。
【００１０】
本発明の目的は、異なる特性の２つの固体撮像素子を搭載して様々な撮影シーンに対応した被写体画像を撮影することができる撮像装置及びその駆動制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の撮像装置は、第１の固体撮像素子と、該第１の固体撮像素子と異なる特性を持つ第２の固体撮像素子と、前記第１の固体撮像素子の撮像画像信号を取り込んで被写体画像データを生成する第１撮像モードと前記第２の固体撮像素子の撮像画像信号を取り込んで被写体画像データを生成する第２撮像モードと前記第１及び第２の固体撮像素子の撮像画像信号を夫々取り込んで合成し被写体画像データを生成する第３撮像モードのいずれかを選択して動作する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の撮像装置の駆動制御方法は、第１の固体撮像素子と、該第１の固体撮像素子と異なる特性を持つ第２の固体撮像素子とを備える撮像装置であって、前記第１の固体撮像素子の撮像画像信号を取り込んで被写体画像データを生成する第１撮像モードと、前記第２の固体撮像素子の撮像画像信号を取り込んで被写体画像データを生成する第２撮像モードと、前記第１及び第２の固体撮像素子の撮像画像信号を夫々取り込んで合成し被写体画像データを生成する第３撮像モードとを設け、いずれかを選択することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、特性の異なる２つの固体撮像素子の各撮像画像信号を合成する撮影モードと、個々固体撮像素子の撮像画像信号から被写体画像データを生成するモードとを設けたため、１台の撮像装置で様々な撮影シーンに対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像装置の機能ブロック図である。
【図２】図１に示す信号レベル検出装置の説明図である。
【図３】図１に示す撮像装置の駆動制御方法を示すフローチャートである。
【図４】図１に示す２つの固体撮像素子の信号レベルの説明図である。
【図５】２つの固体撮像素子の信号レベル差の補正説明図である。
【図６】図１に示すパラメータテーブルの一例の説明図である。
【図７】図６に示すコマンドＡの説明図である。
【図８】図６に示すコマンドＣの説明図である。
【図９】図５に替わる処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】図９に替わる処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】図９に替わる別の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１に替わる撮像装置の機能ブロック図である。
【図１３】図１２に示す撮像装置の駆動制御方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、実施形態に係る撮像装置の機能ブロック図である。この撮像装置１００は、２つの固体撮像素子１，２を備える。固体撮像素子１，２は、特性が異なる固体撮像素子であるが、この実施形態で「特性が異なる」とは、同一仕様で製造された固体撮像素子の個体差ではなく、異なる仕様で製造された固体撮像素子の特性差をいう。
【００１７】
例えば、固体撮像素子１は、低画素（例えば、６００万画素）の固体撮像素子であり、固体撮像素子２は高画素（例えば、１２００万画素）の固体撮像素子とする。固体撮像素子を製造した半導体基板のチップ面積が同一であるとすると、固体撮像素子１における各画素は、固体撮像素子２における各画素より大きい画素となり、それだけ飽和電荷量が多くなる。即ち、明るい撮影シーンでも白飛びしない画像を撮像できることになる。逆に、固体撮像素子２の各画素の飽和電荷量は少なくなるが、高精細な画像を撮像可能となる。
【００１８】
固体撮像素子１の前段には、ＮＤフィルタ３，メカニカルシャッタ４，絞り５，撮影レンズ６が順に配置され、固体撮像素子２の前段には、ＮＤフィルタ７，メカニカルシャッタ８，絞り９，撮影レンズ１０が順に配置される。また、ＮＤフィルタ３，７、メカニカルシャッタ４，８、絞り５，９、撮影レンズ６，１０、固体撮像素子１，２を夫々駆動する、ＮＤフィルタ駆動部１１，１２、シャッタ駆動部１３，１４、絞り駆動部１５，１６、レンズ駆動部１７，１８、撮像素子駆動部１９，２０も別々に設けられている。
【００１９】
固体撮像素子１の撮像画像信号はアナログ信号処理部２１でアナログ処理され、アナログ／デジタル変換部（Ａ／Ｄ）２２でデジタルデータに変換された後、データバス２３に出力される。固体撮像素子２の撮像画像信号は、アナログ信号処理部２４でアナログ処理され、アナログ／デジタル変換部（Ａ／Ｄ）２５でデジタルデータに変換された後、データバス２３に出力される。
【００２０】
各駆動部１１〜２０は、この撮像装置１００を統括制御するシステム制御部（ＣＰＵ）２７からの指令により制御され、ＣＰＵ２７には、ユーザからの指示入力が操作部２８を介して入力される。
【００２１】
Ａ／Ｄ２２の出力信号は、信号レベル検出装置２９にも接続され、Ａ／Ｄ２５の出力信号は、信号レベル検出部３０にも接続される。そして、両信号レベル検出装置２９の検出結果が差分回路３１に出力され、差分回路３１の検出信号は、詳細は後述するパラメータテーブル３２に入力され、パラメータテーブル３２の出力がＣＰＵ２７に出力される。
【００２２】
この撮像装置１００は更に、固体撮像素子１，２の線状欠陥を夫々補正する補正部３５，３６と、メモリ制御部３７と、撮像画像信号をデジタル画像処理するデジタル信号処理部３８と、画像処理された撮像画像信号をＪＰＥＧ画像等に圧縮したり逆に伸長したりする圧縮伸長処理部３９と、ホワイトバランス補正を行うために固体撮像素子１，２の各撮像画像信号のＲ，Ｇ，Ｂ信号量を積算する積算部４０，４１と、記録媒体４２にＪＰＥＧ画像データ等を格納する外部メモリ制御部４３と、撮像装置背面部等に設けられた液晶表示部４４の表示制御を行う表示制御部４５とを備え、これらは、制御バス４６及び前記のデータバス２３に接続される。制御バス４６には、ＣＰＵ２７も接続される。
【００２３】
メモリ制御部３７は、第２データバス４７にも接続される。このデータバス４７には、固体撮像素子１の線状欠陥箇所のアドレスを格納したメモリ４８と、固体撮像素子２の線状欠陥箇所のアドレスを格納したメモリ４９と、メインメモリ５０とが接続されている。
【００２４】
斯かる撮像装置１００では、各固体撮像素子１，２からスルー画像データとして出力される撮像画像信号をデジタル信号処理部３８が処理し、その処理結果をＣＰＵ２７が解析し、その撮影シーンを判別する。そして、例えば、撮影シーンが明るすぎるシーンの場合には、固体撮像素子１だけを用いた撮影処理を行い、暗いシーンの場合には、固体撮像素子２だけを用いた撮影処理を行い、中間のシーンの場合には、両方向の固体撮像素子１，２を用いた撮影処理をして、両撮像画像信号の合成処理を行う。あるいは、ユーザからの指示入力に基づき撮影に使用する固体撮像素子が選択され、ユーザからの指示入力に基づき、合成有無が選択される。
【００２５】
図２は、信号レベル検出装置２９（３０）の機能説明図である。Ａ／Ｄ２２（２５）から出力される撮像画像信号を信号レベル検出装置２９（３０）が取り込み、信号レベル検出装置２９（３０）内のメモリ５２に格納する。そして、メモリ５２のある領域の撮像画像信号を使用して、信号レベルを算出し、算出結果を差分回路３１に出力する。信号レベルの算出は、例えば、固体撮像素子の受光領域の撮像画像信号レベルから、後ＯＢ（オプティカルブラック）部の信号を減算することで求める。
【００２６】
図３は、本実施形態に係る撮像装置における駆動制御方法の処理手順を示すフローチャートである。先ず、撮影開始処理を行って撮影スタンバイ状態に入る（ステップＳ１）。そして、今回の撮影モードが複眼撮像モード（２つの撮像素子１，２を用い両撮像画像信号を合成する撮像モード）であるか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００２７】
複眼撮像モードとするか、単眼撮像モード（各撮像素子の各撮像画像信号を合成しない撮像モード）とするかは、ユーザが指示入力する場合もあり、ＣＰＵ２７が撮影シーンを判断して設定する場合もある。複眼撮像モードでない場合にはステップＳ３に進んで単眼撮像モードに設定し、次に、２つの固体撮像素子１，２の両方を使用するか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００２８】
両方の撮像素子１，２を使用する場合には、各固体撮像素子１，２から出力される撮像画像信号を別々に取り込んで（ステップＳ５）、次のステップＳ６で、各撮像画像信号を別々に信号処理し、処理後のＪＰＥＧ画像データを記録媒体４２に格納して（ステップＳ７）、この処理を終了する。この結果、固体撮像素子１で撮像した被写体画像と、固体撮像素子２で撮像した被写体画像の２枚の画像が得られる。
【００２９】
ステップＳ４で両方の撮像素子１，２を用いないと判定した場合には、ステップＳ８に進み、撮像素子１を用いるか否かを判定する。撮像素子１を用いる場合には、ステップＳ９に進んで固体撮像素子１からの撮像画像信号だけを取得してステップＳ６に進む。この結果、ステップＳ７では固体撮像素子１で撮像した被写体画像だけが得られる（第１撮像モード）。
【００３０】
ステップＳ８で撮像素子１を用いないと判定した場合には、ステップＳ１０に進み、固体撮像素子２からの撮像画像信号だけを取得してステップＳ６に進む。この結果、ステップＳ７では、固体撮像素子２で撮像した被写体画像だけが得られる（第２撮像モード）。
【００３１】
ステップＳ２の判定の結果、複眼撮像モードの場合にはステップＳ１１に進んで複眼撮像モードに設定し、次に、固体撮像素子１及びその駆動部を動作させると同時に固体撮像素子２及びその駆動部を動作させ、両方の固体撮像素子１，２から撮像画像信号を取得する（ステップＳ１２）。
【００３２】
そして、次のステップＳ１３では、図２で説明した各固体撮像素子１，２からの信号レベルを検出して差分回路３１に出力し、ステップＳ１４では、差分回路３１が差分を検出する。
【００３３】
次のステップＳ１５では、差分が「０」（完全な零である必要はなく、所定閾値以内であれば良い。）であるか否かを判定し、差分が「０」の場合には、次のステップＳ１６で両方の撮像素子１，２から得られた２枚の撮像画像を合成し、ステップＳ６，ステップＳ７と進んで、合成した１枚の被写体画像を得る（第３撮像モード）。
【００３４】
ステップＳ１５の判定の結果、差分が「０」で無い場合には、両方の固体撮像素子１，２から出力される撮像画像信号のレベル差が大きいため、ステップＳ１７に進む。このステップＳ１７では、図１に示すパラメータデータテーブル３２を差分値（＝変化させたい信号レベル量）で検索し、パラメータテーブル３２は、差分値に応じた指示信号（ＯＵＴＰＵＴコマンド）をＣＰＵ２７に出力する。
【００３５】
次に、ＣＰＵ２７へのＯＵＴＰＵＴコマンドが両方の固体撮像素子１，２及びその駆動部に対するコマンドであるか否かを判定し（ステップＳ１８）、両方に対するコマンドである場合には、ステップＳ１９に進んで両方の固体撮像素子１，２及びその駆動部に対して撮影条件変更の指示を出し、ステップＳ１２に戻る。
【００３６】
ステップＳ１８の判定の結果、片方の固体撮像素子及びその駆動部に対するコマンドである場合には、次にステップＳ２０に進み、このコマンドが固体撮像素子１及びその駆動部に対するコマンドであるか否かを判定する。固体撮像素子１に及びその駆動部に対するコマンドである場合にはステップＳ２１に進み、固体撮像素子１及びその駆動部に撮影条件変更を指示して、ステップＳ１２に戻る。
【００３７】
ステップＳ２０の判定の結果、固体撮像素子２及びその駆動部に対するコマンドである場合には、ステップＳ２２に進み、固体撮像素子２及びその駆動部に撮影条件変更の指示を出し、ステップＳ１２に戻る。
【００３８】
図４は、２つの固体撮像素子１，２の特性を例示する図である。固体撮像素子１は、高感度低画素であるため、大光量でもなかなか飽和しない特性となっているのに対し、固体撮像素子２は、低感度高画素であるため、飽和しやすくなっている。
【００３９】
図４から分かる通り、ある同一光量で撮像した場合、各固体撮像素子から出力される信号レベルは異なってしまう。これでは、両方の撮像画像信号を合成することができない。そこで、信号レベルが同一となる様に、即ち、図３のステップＳ１５の判定の結果、信号レベルの差分が「０」となるように制御する必要が生じる。
【００４０】
差分を「０」にするには、固体撮像素子１の出力レベルを基準（目標値）として固体撮像素子２の出力レベルを変更する第１の方法（図３のステップＳ２２）、固体撮像素子２の出力レベルを基準（目標値）として固体撮像素子１の出力レベルを第２の変更する方法（図３のステップＳ２１）、両方の固体撮像素子１，２の出力レベルの中間値を基準（目標値）として両固体撮像素子の出力レベルを変更する第３の方法（図３のステップＳ１９）がある。
【００４１】
どの方法が最適かは、そのときの撮影条件，撮影シーンによって異なるため、信号レベル差に応じて後述のパラメータテーブル３２を作成しておく。例えば、小光量時，中光量時（図４参照）では、固体撮像素子２の方が、信号レベルが高く、リニアな領域（飽和しておらず、白飛びが起こらない領域）なので、感度の高い固体撮像素子２の出力レベルを目標値として、固体撮像素子１の出力信号レベルのみを変更すべく、固体撮像素子１やその駆動部１１，１３，１５，１７，１９を制御する。
【００４２】
大光量時では、固体撮像素子２の出力信号レベルは飽和しているので、固体撮像素子１の出力信号レベルを目標値として、固体撮像素子２やその駆動部１２，１４，１６，１８，２０を制御する。
【００４３】
尚、固体撮像素子やその駆動部を制御した後に、白飛びしていると判断できる場合には、固体撮像素子１側と固体撮像素子２側の夫々の信号レベルが一定量だけ下がるように制御し、白飛びを回避する。
【００４４】
固体撮像素子から出力される撮像画像信号の信号レベルは、固体撮像素子のＯＦＤ（オーバーフロードレイン）電圧を変えることで、変化させることができる。また、メカニカルシャッタ速度を変えることでも、変化させることができ、電子シャッタパルス数を変えることでも変化させることができ、絞りその他の光学系，駆動系を変えることでも変化させることができる。
【００４５】
ＯＦＤ電圧やシャッタ速度，絞り等を変化させる場合、夫々は離散的な値でしか変化させることができない。また、ＯＦＤ電圧を最小値だけ変化させたときの信号レベル変化量と、メカニカルシャッタを１クロック分（最小値）だけ変化させたときの信号レベル変化量と、電子シャッタパルス数を１クロック分（最小値）だけ変化させたときの信号レベル変化量は、夫々異なる値となる。
【００４６】
このため、図５に示す様に、２つの固体撮像素子の出力信号レベル差を無くして差分を「０」にしようとしても、ＯＦＤ電圧だけの制御では差分を「０」にできず、メカニカルシャッタだけの制御でも差分を「０」にできない可能性が高い。差分を「０」にできないと、図３のステップＳ１５からステップＳ１６に進むことができず、ステップＳ１５からステップＳ１７に進むループから抜け出すことができずに、制御のハンチングが起きてしまう。
【００４７】
そこで、複数のパラメータ（ＯＦＤ電圧，メカニカルシャッタ速度，電子シャッタパルス数，絞り，…）の組合せとしてパラメータテーブル３２を作成しておく。例えば、図６に示す様に、変化させたい信号レベル量に応じて、各パラメータの変化量を定めておく。図６の例は、小光量時に、固体撮像素子２の信号レベルを基準（目標値）として、固体撮像素子１の信号レベルを変化させる、上述した第２の方法を実現するパラメータテーブルを示しているが、他に、中光量時，大光量時のパラメータテーブルや第１，第３の方法を実現するパラメータテーブルを用意しておく。
【００４８】
これにより、例えば図３のステップＳ１５からステップＳ１７に入るループが繰り返し行われると、スルー画像データの測光値からフィードバック制御が働き、両方の固体撮像素子１，２の出力信号レベル差が所定閾値以内つまり「０」に収束するパラメータの組合せが決まってくる。
【００４９】
図７は、図６に示すＯＵＴＰＵＴコマンドＡの説明図である。コマンドＡでは、固体撮像素子１の電子シャッタパルスを＋１クロック分追加し、メカニカルシャッタ開放開始時点を−１クロックする制御を行う。このコマンドＡは、変化させたい信号レベル量が０．１〜１．０の範囲のときに実行され、メカニカルシャッタ開放開始時点を−１クロックすることで、固体撮像素子１の信号レベルが増加するが、増加後の信号レベルは固体撮像素子２の信号レベルを超えてしまうため、この超えた分を電子シャッタパルスの追加分で相殺し、両信号レベル差を所定閾値以内に収める。
【００５０】
図８は、図６に示すＯＵＴＰＵＴコマンドＣの説明図である。このコマンドＣは、変化させたい信号レベル量が４．０〜５．０の範囲のとき実行される。変化させたい信号レベル量が４．０〜５．０の範囲内であれば、ＯＦＤ電圧を初期値から−０．１Ｖだけ減算した値とするだけで、固体撮像素子２の信号レベルを固体撮像素子１の信号レベルに所定閾値内で一致させることが可能となる。
【００５１】
図９は、図５で説明した処理手順に代わる駆動制御方法を示すフローチャートである。基本的には、図５の処理手順と同じであるが、図５のフローチャートに対して、ステップＳ１８，Ｓ１９を省略した処理手順としている。
【００５２】
即ち、上述した第３の方法（固体撮像素子１，２の出力レベルを両方ともに調整する方法）は実行せずに、いずれか一方の固体撮像素子の出力レベルを目標値として他方の固体撮像素子の出力信号レベルの調整を行う様にしている。これにより、用意するパラメータテーブルの簡略化と制御の簡易化を図ることが可能となる。
【００５３】
図１０，図１１も、夫々図９で説明した処理手順に代わる駆動制御方法を示すフローチャートである。基本的に図９の処理手順と同じであるが、図９のフローチャートに対して、ステップＳ２０とステップＳ２２を省略した処理手順が図１０であり、ステップＳ２０とステップＳ２１を省略した処理手順が図１１である。
【００５４】
つまり、図１０では、固体撮像素子２の出力信号レベルを目標値として、常に、固体撮像素子１側を制御し、図１１では、固体撮像素子１の出力信号レベルを目標値として、常に、固体撮像素子２側を制御する様にしている。
【００５５】
これにより、更に、用意するパラメータテーブルの簡略化と制御の簡易化を図ることが可能となる。
【００５６】
図１２は、図１に示す撮像装置に変形例を示すブロック構成図である。図１に比較して、デジタル信号処理部３８に接続される構成回路として、白飛び検出装置５５を設けた点だけが異なる。
【００５７】
図１３は、図１２に示す撮像装置の駆動制御方法を示すフローチャートである。基本的には、図３に示す処理手順と同じであるが、異なるのは、ステップＳ１６の次にステップＳ３０を実行して、白飛び検出装置５５が合成画像中に白飛び箇所を検出しているか否かを判定し、白飛びしていない場合にステップＳ６に進んで信号処理を行い、白飛びしている場合にはステップＳ１７に進んで、パラメータテーブルの検索とＣＰＵ２７に対するコマンド発行を行い、固体撮像素子１，２の両方の出力信号レベルを低下させる撮影条件変更指示を行う点だけが異なる。これにより、白飛びの無い合成画像を得ることが可能となる。
【００５８】
尚、上述した実施形態では、２つの固体撮像素子１，２から出力される撮像画像信号を合成するが、その合成方法については問わず、如何なる合成にも本実施形態は適用可能である。勿論、画素数の異なる２つの固体撮像素子を用いているため、合成する場合には、両方の撮像画像データの画素数を合わせるべく、例えば多画素な固体撮像素子２側を、間引き読み出しや画素加算読み出しして画像合成を行う。
【００５９】
また、図３等の処理手順中には、シャッタレリーズボタンの押下処理ステップについては省略したが、本撮影は、シャッタレリーズボタンの押下を待って行う。パラメータテーブルを参照しながら撮影条件などを変更するのは、シャッタレリーズボタン押下前に、各固体撮像素子から出力されるスルー画像を解析しながら行う。
【００６０】
更に、上述した実施形態は、製造仕様の異なる２つの固体撮像素子を例に説明したが、同一仕様で製造した２つの固体撮像素子の個体差を吸収する補正にも適用可能である。
【００６１】
更にまた、上述した実施形態では、２つの固体撮像素子が両方ともＣＣＤ型であることを前提としたが、両方共にＣＭＯＳなどのＭＯＳタイプのイメージセンサでも良く、更に、異なる形式の、例えばＣＭＯＳタイプとＣＣＤタイプの２つの固体撮像素子に適用しても良い。
【００６２】
更にまた、上述した実施形態では、各固体固体撮像素子の前段に夫々撮影レンズを設けた複眼形式の撮像装置として説明したが、撮影レンズは１系統だけ設け、入射光を内部プリズムで２分割し各固体撮像素子に入射させる撮像装置に適用することでも良い。
【００６３】
以上述べた様に、実施形態の撮像装置及びその駆動制御方法は、第１の固体撮像素子と、該第１の固体撮像素子と異なる特性を持つ第２の固体撮像素子とを備える撮像装置において、前記第１の固体撮像素子の撮像画像信号を取り込んで被写体画像データを生成する第１撮像モードと、前記第２の固体撮像素子の撮像画像信号を取り込んで被写体画像データを生成する第２撮像モードと、前記第１及び第２の固体撮像素子の撮像画像信号を夫々取り込んで合成し被写体画像データを生成する第３撮像モードとを設け、いずれかを選択することを特徴とする。
【００６４】
また、実施形態の撮像装置及びその駆動制御方法は、前記合成前に、前記第１の固体撮像素子の出力信号レベルと前記第２の固体撮像素子の出力信号レベルとのレベル差を所定閾値以内に調整することを特徴とする。
【００６５】
また、実施形態の撮像装置及びその駆動制御方法の前記調整は、前記第１および／または前記第２の固体撮像素子の前段に置かれたメカニカルシャッタのシャッタ速度，前記の各固体撮像素子に印加される電子シャッタパルス，前記の各固体撮像素子に印加されるＯＦＤ電圧のいずれかを変化させることで行うことを特徴とする。
【００６６】
また、実施形態の撮像装置及びその駆動制御方法の前記調整は、前記メカニカルシャッタ速度，前記電子シャッタパルス，前記ＯＦＤ電圧の少なくとも２つの組合せで行うことを特徴とする。
【００６７】
また、実施形態の撮像装置及びその駆動制御方法は、前記調整を行う前記メカニカルシャッタ速度，前記電子シャッタパルス，前記ＯＦＤ電圧の調整値を予めパラメータテーブルに格納しておくことを特徴とする。
【００６８】
また、実施形態の撮像装置及びその駆動制御方法は、前記第１の固体撮像素子の出力信号レベルを調整して前記第２の固体撮像素子の出力信号レベルに合わせることを特徴とする。
【００６９】
また、実施形態の撮像装置及びその駆動制御方法は、前記第２の固体撮像素子の出力信号レベルを調整して前記第１の固体撮像素子の出力信号レベルに合わせることを特徴とする。
【００７０】
また、実施形態の撮像装置及びその駆動制御方法は、前記第１の固体撮像素子の出力信号レベルと前記第２の固体撮像素子の出力信号レベルの両方を調整して両固体撮像素子の中間の出力信号レベルに合わせることを特徴とする。
【００７１】
また、実施形態の撮像装置及びその駆動制御方法は、前記第１と前記第２の各固体撮像素子の製造仕様が異なることを特徴とする。
【００７２】
また、実施形態の撮像装置及びその駆動制御方法は、前記合成した被写体画像データの白飛びの有無を検出し、白飛び有りが検出されたとき前記第１および／または前記第２の固体撮像素子の出力信号レベルを下げることを特徴とする。
【００７３】
これにより、実施形態の撮像装置及びその駆動制御方法によれば、様々な撮影シーンに応じて２つの固体撮像素子を切り替えて使用し、あるいは両方の固体撮像素子の出力画像を合成するため、１台の撮像装置で様々な撮影シーンに対応可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の撮像装置は、様々な撮影シーンに応じて、使用する固体撮像素子を切り替え、あるいは合成画像とすることで、品質の高い被写体画像を得ることができ、複眼撮像装置等に適用すると有用である。
【符号の説明】
【００７５】
１  第１の固体撮像素子
２  第２の固体撮像素子
４，８  メカニカルシャッタ
５，９  絞り
６，１０  撮影レンズ
２７  ＣＰＵ（システム制御部）
２９，３０  信号レベル検出装置
３１  差分回路
３２  パラメータテーブル
３８  デジタル信号処理部
５５  白飛び検出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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