(57)【要約】【構成】複数の受光素子６０，６０，…は、垂直方向に並ぶ２ライン相当の受光素子６０，６０，…によって各々が形成された複数のラインユニットに区分される。シャッタ駆動回路７６は、短露光時間または長露光時間に従う露光を１／６０秒毎に撮像面に施す。また、垂直走査回路７４および水平走査回路７２は、奇数ラインユニットまたは偶数ラインユニットで生成された電荷に基づく１フィールドの生画像データを１／６０秒毎に出力する。合成画像データは、連続２フィールドの生画像データに基づいて１／３０秒毎に作成される。ここで、露光時間は１／６０秒毎に短露光時間および長露光時間の間で変更され、電荷の読み出し対象となるラインユニットは１／３０秒毎に奇数ラインユニットおよび偶数ラインユニットの間で切り換えられる。【効果】合成画像データの解像感が向上する。【選択図】図８
2014146992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受光素子が２次元に配置された撮像面を有する撮像手段、
指定露光量に従う露光を第１周期毎に前記撮像面に施す露光手段、
前記複数の受光素子のうち分散的に存在する一部の受光素子からなる受光素子群で生成された電荷を前記第１周期毎に前記撮像手段から読み出す読み出し手段、
前記読み出し手段によって読み出された電荷に基づいて前記第１周期のＮ倍（Ｎ：２以上の整数）に相当する第２周期毎に電子画像を作成する作成手段、
前記指定露光量を定義する係数の値をＮ個の値の間で循環的に切り換える処理を前記第１周期毎に実行する第１切り換え手段、および
前記読み出し手段の読み出し対象となる受光素子群をＮ個の受光素子群の間で循環的に切り換える処理を前記第２周期毎に実行する第２切り換え手段を備える、ビデオカメラ。
【請求項２】
前記読み出し手段によって読み出された電荷に基づく画素データをバッファメモリに書き込む書き込み手段、
前記書き込み手段によって書き込まれた画素データを前記作成手段の処理のために前記バッファメモリから読み出す読み出し手段、および
前記書き込み手段の書き込み態様および前記読み出し手段の読み出し態様のいずれか一方をＮ個の態様の間で循環的に切り換える処理を前記第２切り換え手段の処理に同期して実行する第３切り換え手段をさらに備える、請求項１記載のビデオカメラ。
【請求項３】
前記撮像面を覆う原色ベイヤ配列の色フィルタをさらに備え、
前記複数の受光素子は前記色フィルタを形成する複数のフィルタ要素にそれぞれ割り当てられ、
前記Ｎ個の受光素子群は垂直方向および水平方向の少なくとも一方において連続する少なくとも２つの受光素子を含む、請求項１または２記載のビデオカメラ。
【請求項４】
前記第１切り換え手段は、前記撮像手段の出力に基づいて基準露光量を算出する第１算出手段、および前記第１算出手段によって算出された基準露光量に前記係数を参照した演算を施して前記指定露光量を算出する第２算出手段を含む、請求項１ないし３のいずれかに記載のビデオカメラ。
【請求項５】
複数の受光素子が２次元に配置された撮像面を有する撮像手段、
指定露光量に従う露光を第１周期毎に前記撮像面に施す露光手段、
前記複数の受光素子のうち分散的に存在する一部の受光素子からなる受光素子群で生成された電荷を前記第１周期毎に前記撮像手段から読み出す読み出し手段、および
前記読み出し手段によって読み出された電荷に基づいて前記第１周期のＮ倍（Ｎ：２以上の整数）に相当する第２周期毎に電子画像を作成する作成手段を備えるビデオカメラのプロセッサに、
前記指定露光量を定義する係数の値をＮ個の値の間で循環的に切り換える処理を前記第１周期毎に実行する第１切り換えステップ、および
前記読み出し手段の読み出し対象となる受光素子群をＮ個の受光素子群の間で循環的に切り換える処理を前記第２周期毎に実行する第２切り換えステップを実行させるための、撮像制御プログラム。
【請求項６】
複数の受光素子が２次元に配置された撮像面を有する撮像手段、
指定露光量に従う露光を第１周期毎に前記撮像面に施す露光手段、
前記複数の受光素子のうち分散的に存在する一部の受光素子からなる受光素子群で生成された電荷を前記第１周期毎に前記撮像手段から読み出す読み出し手段、および
前記読み出し手段によって読み出された電荷に基づいて前記第１周期のＮ倍（Ｎ：２以上の整数）に相当する第２周期毎に電子画像を作成する作成手段を備えるビデオカメラによって実行される撮像制御方法であって、
前記指定露光量を定義する係数の値をＮ個の値の間で循環的に切り換える処理を前記第１周期毎に実行する第１切り換えステップ、および
前記読み出し手段の読み出し対象となる受光素子群をＮ個の受光素子群の間で循環的に切り換える処理を前記第２周期毎に実行する第２切り換えステップを備える、撮像制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ビデオカメラに関し、特に露光時間の異なる複数の露光動作によって生成された複数の電子画像を合成する、ビデオカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のカメラの一例が、特許文献１に開示されている。この背景技術によれば、縦：横のサイズ比が１：２の横長の長方画素である単位画素が撮像面に行列状に配置され、上下２画素が１組とされる。また、縦方向における画素ピッチは、光学系の解像度よりも小さい。これを踏まえて、上下２画素の一方の信号が高感度の信号とされるのに対して、上下２画素の他方の信号が低感度の信号とされる。高感度の信号が飽和していないときは、高感度の信号を用いて映像信号が生成される。また、高感度の信号が飽和しているときは、低感度の信号を用いて映像信号が生成される。これによって、光入力に対するダイナミックレンジが拡大される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２７３１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、背景技術では、画素と感度との対応関係が固定的であるため、縦方向における画素ピッチが光学系の解像度よりも大きいと、縦方向における映像信号の解像感が低下するという問題がある。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、電子画像の解像感を高めることができる、ビデオカメラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に従うビデオカメラ(10：実施例で相当する参照符号。以下同じ)は、複数の受光素子が２次元に配置された撮像面を有する撮像手段(16)、指定露光量に従う露光を第１周期毎に撮像面に施す露光手段(76)、複数の受光素子のうち分散的に存在する一部の受光素子からなる受光素子群で生成された電荷を第１周期毎に撮像手段から読み出す読み出し手段(72, 74)、読み出し手段によって読み出された電荷に基づいて第１周期のＮ倍（Ｎ：２以上の整数）に相当する第２周期毎に電子画像を作成する作成手段(40)、指定露光量を定義する係数の値をＮ個の値の間で循環的に切り換える処理を第１周期毎に実行する第１切り換え手段(S9~S15, 52a)、および読み出し手段の読み出し対象となる受光素子群をＮ個の受光素子群の間で循環的に切り換える処理を第２周期毎に実行する第２切り換え手段(S17~S21, S25)を備える。
【０００７】
好ましくは、読み出し手段によって読み出された電荷に基づく画素データをバッファメモリ(28a)に書き込む書き込み手段(24~26)、書き込み手段によって書き込まれた画素データを作成手段の処理のためにバッファメモリから読み出す読み出し手段(26, 30)、および書き込み手段の書き込み態様および読み出し手段の読み出し態様のいずれか一方をＮ個の態様の間で循環的に切り換える処理を第２切り換え手段の処理に同期して実行する第３切り換え手段(S23, S27)がさらに備えられる。
【０００８】
好ましくは、撮像面を覆う原色ベイヤ配列の色フィルタ(16f)がさらに備えられ、複数の受光素子は色フィルタを形成する複数のフィルタ要素にそれぞれ割り当てられ、Ｎ個の受光素子群は垂直方向および水平方向の少なくとも一方において連続する少なくとも２つの受光素子を含む。
【０００９】
好ましくは、第１切り換え手段は、撮像手段の出力に基づいて基準露光量を算出する第１算出手段(S11)、および第１算出手段によって算出された基準露光量に係数を参照した演算を施して指定露光量を算出する第２算出手段(S13~S15)を含む。
【００１０】
この発明に従う撮像制御プログラムは、複数の受光素子が２次元に配置された撮像面を有する撮像手段(16)、指定露光量に従う露光を第１周期毎に撮像面に施す露光手段(76)、複数の受光素子のうち分散的に存在する一部の受光素子からなる受光素子群で生成された電荷を第１周期毎に撮像手段から読み出す読み出し手段(72, 74)、および読み出し手段によって読み出された電荷に基づいて第１周期のＮ倍（Ｎ：２以上の整数）に相当する第２周期毎に電子画像を作成する作成手段(40)を備えるビデオカメラ(10)のプロセッサ(38)に、指定露光量を定義する係数の値をＮ個の値の間で循環的に切り換える処理を第１周期毎に実行する第１切り換えステップ(S9~S15, 52a)、および読み出し手段の読み出し対象となる受光素子群をＮ個の受光素子群の間で循環的に切り換える処理を第２周期毎に実行する第２切り換えステップ(S17~S21, S25)を実行させるための、撮像制御プログラムである。
【００１１】
この発明に従う撮像制御方法は、複数の受光素子が２次元に配置された撮像面を有する撮像手段(16)、指定露光量に従う露光を第１周期毎に撮像面に施す露光手段(76)、複数の受光素子のうち分散的に存在する一部の受光素子からなる受光素子群で生成された電荷を第１周期毎に撮像手段から読み出す読み出し手段(72, 74)、および読み出し手段によって読み出された電荷に基づいて第１周期のＮ倍（Ｎ：２以上の整数）に相当する第２周期毎に電子画像を作成する作成手段(40)を備えるビデオカメラ(10)によって実行される撮像制御方法であって、指定露光量を定義する係数の値をＮ個の値の間で循環的に切り換える処理を第１周期毎に実行する第１切り換えステップ(S9~S15, 52a)、および読み出し手段の読み出し対象となる受光素子群をＮ個の受光素子群の間で循環的に切り換える処理を第２周期毎に実行する第２切り換えステップ(S17~S21, S25)を備える。
【発明の効果】
【００１２】
電子画像は撮像手段から読み出された電荷に基づいて第１周期のＮ倍に相当する第２周期毎に作成されるところ、露光時間を定義する係数の値は第１周期毎にＮ個の値の間で循環的に切り換えられ、電荷の読み出し先は第２周期毎にＮ個の受光素子群の間で循環的に切り換えられる。露光時間と受光素子群との対応関係は第２周期が到来する毎に変更され、これによって第２周期毎に作成される電子画像の解像感が改善される。
【００１３】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の一実施例の基本的構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図３】図２実施例に適用される色フィルタの構成の一例を示す図解図である。
【図４】（Ａ）は通常モードにおける生画像エリアのマッピング状態の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は画像合成モードにおける生画像エリアのマッピング状態の一例を示す図解図である。
【図５】（Ａ）は短時間露光によって生成された電荷の読み出し動作の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は長時間露光によって生成された電荷の読み出し動作の一例を示す図解図である。
【図６】（Ａ）は短時間露光によって生成された電荷の読み出し動作の他の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は長時間露光によって生成された電荷の読み出し動作の他の一例を示す図解図である。
【図７】（Ａ）は通常モードにおける図２実施例の動作の一部を示すタイミング図であり、（Ｂ）は画像合成モードにおける図２実施例の動作の一部を示すタイミング図である。
【図８】図２実施例に適用されるレジスタ回路の構成の一部を示すブロック図である。
【図９】図２実施例に適用される撮像装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】図２実施例に適用されるＣＰＵの動作の一部を示すフロー図である。
【図１１】図２実施例に適用されるＣＰＵの動作の他の一部を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
［基本的構成］
【００１６】
図１を参照して、この実施例の電子カメラは、基本的に次のように構成される。撮像手段１は、複数の受光素子が２次元に配置された撮像面を有する。露光手段２は、指定露光量に従う露光を第１周期毎に撮像面に施す。読み出し手段３は、複数の受光素子のうち分散的に存在する一部の受光素子からなる受光素子群で生成された電荷を第１周期毎に撮像手段１から読み出す。作成手段４は、読み出し手段３によって読み出された電荷に基づいて第１周期のＮ倍（Ｎ：２以上の整数）に相当する第２周期毎に電子画像を作成する。第１切り換え手段５は、指定露光量を定義する係数の値をＮ個の値の間で循環的に切り換える処理を第１周期毎に実行する。第２切り換え手段６は、読み出し手段３の読み出し対象となる受光素子群をＮ個の受光素子群の間で循環的に切り換える処理を第２周期毎に実行する。
【００１７】
電子画像は撮像手段１から読み出された電荷に基づいて第１周期のＮ倍に相当する第２周期毎に作成されるところ、露光時間を定義する係数の値は第１周期毎にＮ個の値の間で循環的に切り換えられ、電荷の読み出し先は第２周期毎にＮ個の受光素子群の間で循環的に切り換えられる。露光時間と受光素子群との対応関係は第２周期が到来する毎に変更され、これによって第２周期毎に作成される電子画像の解像感が改善される。
［実施例］
【００１８】
図２を参照して、この実施例のディジタルビデオカメラ１０は、ドライバ１８ａおよび１８ｂによってそれぞれ駆動されるフォーカスレンズ１２および絞り機構１４を含む。撮像シーンを表す光学像は、これらの部材を通してＣＭＯＳ型の撮像装置１６の撮像面に照射される。撮像面には複数の画素がマトリクス状に配置され、これらの画素は図３に示す原色ベイヤ配列の色フィルタ１６ｆによって覆われる。色フィルタ１６ｆを形成する複数の色要素は撮像面に配置された複数の画素に１対１で対応し、各画素で生成される電荷量はＲ（Red），Ｇ（Green）またはＢ（Blue）の光強度を反映する。
【００１９】
撮像モードは、キー入力装置４６に設けられたモードスイッチ４６ｍｄの操作によって、通常モードと画像合成モードとの間で切り換えられる。ここで、通常モードは、適正ＥＶ値に従う１回の露光動作毎に１フレームの画像データを作成するモードに相当する。また、画像合成モードは、適正ＥＶ値を挟む２つのＥＶ値（具体的には、適正ＥＶ値から“１ＥＶ”を減じたＥＶ値と適正ＥＶ値に“１ＥＶ”を加えたＥＶ値）にそれぞれ従う２回の露光動作毎に１フレームの画像データを作成するモードに相当する。
【００２０】
なお、以下では、適正ＥＶ値に従う露光動作または露光時間を“通常露光動作”または“通常露光時間”と定義し、適正ＥＶ値よりも小さいＥＶ値に従う露光動作または露光時間を“短露光動作”または“短露光時間”と定義し、そして適正ＥＶ値よりも大きいＥＶ値に従う露光動作または露光時間を“長露光動作”または“長露光時間”と定義する。
【００２１】
レジスタ回路２２には、現時点の撮像モードを示すモード情報が設定され、さらに通常モードに対応して算出された通常露光時間または画像合成モードに対応して算出された短露光時間および長露光時間が設定される。画像合成モードが選択されたときは、後述する短露光ユニット情報および書き込み開始バンク情報が追加的にレジスタ回路２２に設定される。
【００２２】
モード切り換えスイッチ４４ｍｄが操作されると、レジスタ回路２２は、現時点の撮像モードを示すモード情報を撮像装置１６およびメモリ制御回路２６の各々に与える。また、ＳＧ(Signal Generator)２０は、撮像モードに応じて異なる周期で垂直同期信号Ｖｓｙｎｃを発生する。垂直同期信号Ｖｓｙｎｃは、通常モードに対応して１／３０秒毎に発生する一方、画像合成モードに対応して１／６０秒毎に発生する。
【００２３】
レジスタ回路２２は、現時点の撮像モードが通常モードであるとき、ＳＧ２０から垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生する毎に（＝１／３０秒毎に）、通常露光時間をレジスタ回路２２から撮像装置１６に設定する。
【００２４】
一方、現時点の撮像モードが画像合成モードであれば、レジスタ回路２２は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生する毎に（＝１／６０秒毎に）、短露光時間および長露光時間を撮像装置１６に交互に与える。レジスタ回路２２はまた、短露光ユニット情報を撮像装置１６に与え、書き込み開始バンク情報をメモリ制御回路２６に与える。
【００２５】
撮像装置１６は、ＳＧ２０から垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生する毎に、レジスタ回路２２から与えられた露光時間に従って撮像面を露光し、かつこの露光によって生成された電荷に基づく生画像データをレジスタ回路２２から与えられたモード情報および短露光ユニット情報に従う要領で出力する。なお、短露光ユニット情報は、画像合成モードにおいてのみ参照される。
【００２６】
現時点の撮像モードが通常モードであれば、撮像面は順次走査を施される。これに対して、現時点の撮像モードが画像合成モードであれば、撮像面は４ラインに２ラインの割合で飛び越し走査を施される。撮像面に割り当てられた全ての画素で表現される画像を“１フレーム画像”と定義し、撮像面に４ラインに２ラインの割合で割り当てられた画素で表現される画像を“１フィールド画像”と定義すると、通常モードでは１／３０秒毎に１フレーム画像が得られる一方、画像合成モードでは１／６０秒毎に１フィールド画像が得られる。
【００２７】
色フィルタ１６ｆを形成する複数の色要素は、図３に示す要領で配置される。したがって、通常モードの下で撮像装置１６から出力される１フレームの生画像データは、奇数ラインに交互に配置されたＧ画素およびＢ画素と、偶数ラインに交互に配置されたＲ画素およびＧ画素とによって形成される。同様に、画像合成モードの下で撮像装置１６から出力される１フィールドの生画像データも、奇数ラインに交互に配置されたＧ画素およびＢ画素と、偶数ラインに交互に配置されたＲ画素およびＧ画素とによって形成される。
【００２８】
ただし、奇数ラインから始まる連続２ラインを“１ラインユニット”と定義したとき、画像合成モードでは、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが２回発生する毎に、飛越走査の対象となるラインユニットが奇数番目のラインユニット（＝奇数ラインユニット）と偶数番目のラインユニット（＝偶数ラインユニット）との間で切り換えられる。
【００２９】
上述のように、画像合成モードの下での露光動作は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生する毎に“短露光動作”および“長露光動作”の間で変更される。このため、短露光動作の対象となるラインユニット（＝短露光ユニット）は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが２回発生する毎に、奇数ラインユニットおよび偶数ラインユニットの間で切り換えられる。短露光ユニット情報は、このような短露光ユニットの切り換えのために参照される。
【００３０】
したがって、Ｎ＋１回目（Ｎ：０，１，２，３，…）の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに応答して短露光動作が実行されるときは奇数ラインユニットが短露光ユニットとされ（図５（Ａ）参照）、Ｎ＋２回目の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに応答して長露光動作が実行されるときは偶数ラインユニットが短露光ユニットとされる（図５（Ｂ）参照）。
【００３１】
また、Ｎ＋３回目の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに応答して短露光動作が実行されるときは偶数ラインユニットが短露光ユニットとされ（図６（Ａ）参照）、Ｎ＋４回目の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに応答して長露光動作が実行されるときは奇数ラインユニットが短露光ユニットとされる（図６（Ｂ）参照）。
【００３２】
前処理回路２４は、こうして出力された生画像データにノイズ除去，エッジ調整などの処理を施し、処理後の生画像データをメモリ制御回路２６を通してＳＤＲＡＭ２８の生画像エリア２８ａに書き込む。メモリ制御回路２６は、レジスタ回路２２から与えられたモード情報が通常モードを示すとき生画像エリア２８ａを図４（Ａ）に示す要領でマッピングし、レジスタ回路２２から与えられたモード情報が画像合成モードを示すとき生画像エリア２８ａを図４（Ｂ）に示す要領でマッピングする。つまり、画像合成モードでは、生画像エリア２８ａは、バンクＢＫ１およびＢＫ２に分割される。
【００３３】
メモリ制御回路２６はまた、現時点の撮像モードが画像合成モードであるとき、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが２回発生する毎に、書き込み開始バンクをバンクＢＫ１およびＢＫ２の間で切り換える。奇数ラインユニットが短露光ラインユニットとして指定されたときは、バンクＢＫ１が書き込み開始バンクとされる。一方、偶数ラインユニットが短露光ラインユニットとして指定されたときは、バンクＢＫ２が書き込み開始バンクとされる。
【００３４】
したがって、奇数ラインユニットから読み出された電荷に基づく１フィールドの生画像データは常にバンクＢＫ１に書き込まれ、偶数ラインユニットから読み出された電荷に基づく１フィールドの生画像データは常にバンクＢＫ２に書き込まれる。書き込み開始バンク情報は、このようなバンク切り換えを実現するべく、レジスタ回路２２に設定される。
【００３５】
後処理回路４４は、生画像エリア２８ａに格納された生画像データをメモリ制御回路２６を通して読み出し、読み出された生画像データに色分離，白バランス調整，ＹＵＶ変換，などの後処理を施す。ＹＵＶ形式の画像データは、現時点の撮像モードが通常モードであるとき１／３０秒に１フレームの割合で作成され、現時点の撮像モードが画像合成モードであるとき１／６０秒に１フィールドの割合で作成される。
【００３６】
後処理回路４４はまた、現時点の撮像モードが画像合成モードであるとき、各フィールドの画像データに疑似フレーム化処理を施す。疑似フレーム化処理は、特に疑似フレーム化回路３０ｐによって実行される。疑似フレーム化の処理態様は対象となる１フィールドの画像データが奇数ラインユニットに基づくか偶数ラインユニットに基づくかによって相違するものの、処理後の画像データのライン数は処理前の画像データのライン数の２倍となる。
【００３７】
この結果、図７（Ａ）〜図７（Ｂ）に示すように、ＹＵＶ形式に従う画像データは、通常モードにおいて１／３０秒に１フレームの割合で後処理回路３０から出力され、画像合成モードにおいて１／６０秒に１フレームの割合で後処理回路３０から出力される。出力された画像データは、メモリ制御回路２６を通してＳＤＲＡＭ２８のＹＵＶ画像エリア２８ｂに書き込まれる。
【００３８】
画像合成モードでは、画像合成回路４０が追加的に起動される。画像合成回路４０は、ＹＵＶ画像エリア２８ｂに格納された連続２フレームの画像データ（短露光動作に基づく１フレームの画像データと長露光動作に基づく１フレームの画像データ）を並列的に読み出し、読み出された２フレームの画像データに基づいてダイナミックレンジが拡大された１フレームの合成画像データを作成する（図７（Ｂ）参照）。合成画像データは１／３０秒に１フレームの割合で作成され、作成された画像データはメモリ制御回路２６を通してＳＤＲＡＭ２８の合成画像エリア２８ｃに書き込まれる。
【００３９】
ＬＣＤドライバ３４は、現時点の撮像モードが通常モードであるときＹＵＶ画像エリア２８ｂに格納された各フレームの画像データを繰り返し読み出し、現時点の撮像モードが画像合成モードであるとき合成画像エリア２８ｃに格納された各フレームの合成画像データを繰り返し読み出す。ＬＣＤドライバ３２は、こうして読み出された画像データまたは合成画像データに基づいてＬＣＤモニタ３４を駆動する。この結果、撮像シーンを表すリアルタイム動画像（スルー画像）がモニタ画面に表示される。
【００４０】
前処理回路２４によってノイズ除去を施された生画像データはまた、ＡＥ／ＡＦ評価回路３６に与えられる。ＡＥ／ＡＦ評価回路３６は、与えられた生画像データに基づいてＡＥ評価値およびＡＦ評価値を作成し、作成されたＡＥ評価値およびＡＦ評価値をＣＰＵ３８に与える。
【００４１】
ＣＰＵ３８は、ＡＥ／ＡＦ評価回路３４から出力されたＡＥ評価値にＡＥ処理を施して適正ＥＶ値を算出する。適正ＥＶ値は、通常モードにおいて垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが１回発生する毎に算出され、画像合成モードにおいて垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが２回発生する毎に算出される。
【００４２】
また、通常モードでは、算出された適正ＥＶ値を定義する絞り量および露光時間（＝通常露光時間）がドライバ１８ｂおよびレジスタ回路２２に設定される。これに対して、画像合成モードでは、算出された適正ＥＶ値を挟む２つのＥＶ値の各々を定義する絞り量および露光時間（＝短露光時間または長露光時間）がドライバ１８ｂおよびレジスタ回路２２に設定される。
【００４３】
なお、画像合成モードでは絞り量は固定され、適正ＥＶ値から“１ＥＶ”を減じたＥＶ値を固定絞り量とともに定義する露光時間が短露光時間として算出される一方、適正ＥＶ値に“１ＥＶ”を加えてＥＶ値を固定絞り量とともに定義する露光時間が長露光時間として算出される。
【００４４】
ＣＰＵ３８はまた、ＡＥ／ＡＦ評価回路３６から与えられたＡＦ評価値を参照して、いわゆる山登り処理によって合焦点を継続的に探索する。フォーカスレンズ１２は、発見された合焦点に配置される。
【００４５】
キー入力装置４６に設けられたムービボタン４６ｍｖが操作されると、ＣＰＵ３８は、動画記録処理を開始するべくメモリＩ／Ｆ４２に記録開始命令を与える。メモリＩ／Ｆ４２は、記録媒体４４内に動画ファイルを作成し、ＹＵＶ画像エリア２８ｂに格納された画像データまたは合成画像エリア２８ｃに格納された合成画像データをメモリ制御回路２６を通して周期的に読み出し、そして読み出された画像データまたは合成画像データを記録媒体４４内の動画ファイルに書き込む。
【００４６】
ムービボタン４６ｍｖが再度操作されると、記録停止命令がメモリＩ／Ｆ４２に与えられる。メモリＩ／Ｆ４２は、画像データまたは合成画像データの読み出しを終了し、書き込み先の動画ファイルをクローズする。これによって、動画ファイルが完成する。
【００４７】
レジスタ回路２２は、図８に示すように構成される。通常モードの下で算出された通常露光時間はレジスタ５０ｃに設定され、画像合成モードの下で算出された短露光時間および長露光時間はレジスタ５０ａおよび５０ｂにそれぞれ設定される。また、モード情報はレジスタ５０ｄに設定され、短露光ユニット情報はレジスタ５０ｅに設定され、そして書き込み開始バンク情報はレジスタ５０ｆに設定される。
【００４８】
セレクタ５２ａは、選択するレジスタを垂直同期信号Ｖｓｙｃが発生する毎にレジスタ５０ａおよび５０ｂの間で切り換える。また、セレクタ５２ｂは、レジスタ５０ｄに設定されたモード情報が通常モードを示すときレジスタ５０ｃを継続的に選択し、レジスタ５０ｄに設定されたモード情報が画像合成モードを示すときセレクタ５２ａを継続的に選択する。したがって、通常モードでは、１／３０秒毎に更新される通常露光時間が継続的に選択される。これに対して、画像合成モードでは、１／３０秒毎に更新される短露光時間および長露光時間が１／６０秒毎に交互に選択される。
【００４９】
撮像装置１８は、図９に示すように構成される。撮像シーンを表す電荷は、マトリクス状に配置された複数の受光素子６０，６０，…によって生成される。各々の受光素子６０が、上述した画素に相当する。垂直方向に並ぶ受光素子６０，６０，…の各々は、Ａ／Ｄ変換器６２および行選択スイッチ６４を介して共通のＣＤＳ回路６６に接続される。
【００５０】
シャッタ駆動回路７６は、ローリングシャッタ方式を採用し、レジスタ回路２２から与えられたモード情報および露光時間を参照して複数の受光素子６０，６０，…を露光する。露光動作は、通常モードにおいて１／３０秒に１ロールの割合で実行される一方、画像合成モードにおいて１／６０秒に１ロールの割合で実行される。各受光素子６０で生成された電荷は、Ａ／Ｄ変換器６２によって画素データに変換される。
【００５１】
垂直走査回路７４は、行選択スイッチ６４，６４，…をオン／オフする動作をレジスタ２２から与えられたモード情報および短露光ユニット情報に従う要領で実行する。行選択スイッチ６４，６４，…は、通常モードにおいて１／３０秒毎の順次走査態様でオン／オフされ、画像合成モードにおいて１／６０秒毎の飛越走査態様でオン／オフされる。飛越走査は、短露光ユニット情報が“奇数ラインユニット”を示すとき奇数ラインユニット→偶数ラインユニットの順で実行され、短露光ユニット情報が“偶数ラインユニット”を示すとき偶数ラインユニット→奇数ラインユニットの順で実行される。
【００５２】
オン状態の行選択スイッチ６４，６４，…を経た画素データは、ＣＤＳ回路６６で相関二重サンプリングを施された後、列選択スイッチ６８，６８，…に与えられる。水平走査回路７２は、列選択スイッチ６８，６８，…をオン／オフする動作を水平方向において１画素ずつ実行する。この結果、ＣＤＳ回路６６から出力された画素データに基づく生画像データは、通常モードにおいて１／３０秒に１フレームの割合で撮像装置１６から出力され、画像合成モードにおいて１／６０秒に１フィールドの割合で撮像装置１６から出力される。
【００５３】
ＣＰＵ３８は、フラッシュメモリ４８に保存された複数のタスクをマルチタスクＯＳの制御の下で並列的に実行される。実行される複数のタスクには、画像合成モードが選択されたときに図１０〜図１１に示す要領で実行される露光制御タスクが含まれる。
【００５４】
図１０を参照して、ステップＳ１では“画像合成モード”を示すモード情報をレジスタ５０ｄに設定し、ステップＳ３では“奇数ラインユニット”を示す短露光ユニット情報をレジスタ５０ｅに設定し、ステップＳ５では“ＢＫ１”を示す書き込み開始バンク情報をレジスタ５０ｆに設定する。ステップＳ７では固定値を示す絞り量をドライバ１８ｂに設定し、ステップＳ９では垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生したか否かを判別する。
【００５５】
判別結果がＮＯからＹＥＳに更新されるとステップＳ１１に進み、ＡＥ／ＡＦ評価回路３６から出力されたＡＥ評価値に基づいて適正ＥＶ値を算出する。ステップＳ１３では、適正ＥＶ値から“１ＥＶ”を減じたＥＶ値を上述の固定値とともに定義する露光時間を短露光時間として算出し、算出された短露光時間をレジスタ５０ａに設定する。ステップＳ１５では、適正ＥＶ値に“１ＥＶ”加えたＥＶ値を上述の固定値とともに定義する露光時間を長露光時間として算出し、算出された長露光時間をレジスタ５０ｂに設定する。
【００５６】
ステップＳ１７では、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが２回発生したか否かを判別する。判別結果がＮＯからＹＥＳに更新されると短露光ユニット情報が“奇数ラインユニット”を示すか否かをステップＳ１９で判別し、判別結果がＹＥＳであればステップＳ２１に進む一方、判別結果がＮＯであればステップＳ２５に進む。
【００５７】
ステップＳ２１ではレジスタ５０ｅに設定された短露光ユニット情報を“偶数ラインユニット”に更新し、ステップＳ２３ではレジスタ５０ｆに設定された書き込み開始バンク情報を“ＢＫ２”に更新する。一方、ステップＳ２５ではレジスタ５０ｅに設定された短露光ユニット情報を“奇数ラインユニット”に更新し、ステップＳ２７ではレジスタ５０ｆに設定された書き込み開始バンク情報を“ＢＫ１”に更新する。ステップＳ２３またはＳ２７の処理が完了すると、ステップＳ９に戻る。
【００５８】
以上の説明から分かるように、撮像装置１６は、複数の受光素子６０，６０，…が２次元に配置された撮像面を有する。複数の受光素子６０，６０，…は、垂直方向に並ぶ２ライン相当の受光素子６０，６０，…によって各々が形成された複数のラインユニットに区分される。また、この複数のラインユニットは、奇数番目のラインユニット（＝奇数ラインユニット）と偶数番目のラインユニット（＝偶数ラインユニット）に区分される。
【００５９】
シャッタ駆動回路７６は、短露光時間または長露光時間に従う露光を１／６０秒毎に撮像面に施す。また、垂直走査回路７４および水平走査回路７２は、奇数ラインユニットまたは偶数ラインユニットに属する受光素子６０，６０，…で生成された電荷に基づく１フィールドの生画像データを１／６０秒毎に出力する。画像合成回路４０は、こうして出力された連続２フィールドの生画像データに基づいて１／３０秒毎に１フレームの合成画像データを作成する。
【００６０】
レジスタ回路２２は、シャッタ駆動回路７６に設定する露光時間を１／６０秒毎に短露光時間および長露光時間の間で変更する。ＣＰＵ３８は、電荷の読み出し対象となるラインユニットを１／３０秒毎に奇数ラインユニットおよび偶数ラインユニットの間で切り換える(S17~S21, S25)。
【００６１】
このように、合成画像データは撮像装置１６から出力された生画像データに基づいて１／３０秒毎に作成されるところ、露光時間は１／６０秒毎に短露光時間および長露光時間の間で交互に切り換えられ、電荷の読み出し対象となるラインユニットは１／３０秒毎に奇数ラインユニットおよび偶数ラインユニットの間で切り換えられる。露光時間とラインユニットとの対応関係は１／３０秒毎に変更され、これによって１／３０秒毎に作成される合成画像データの解像感が改善される。
【００６２】
なお、この実施例では、露光時間の長さを“短露光時間”および“長露光時間”の２つの間で交互に切り換え、電荷の読み出し対象となるラインユニットを“奇数ラインユニット”および“偶数ラインユニット”の間で交互に切り換えるようにしている。しかし、３つ以上の時間長の間で露光時間を循環的に切り換え、３つ以上のラインユニットの間で読み出し対象を循環的に切り換えるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１０  …ディジタルビデオカメラ
１６  …撮像装置
２２  …レジスタ回路
２４  …前処理回路
２６  …メモリ制御回路
３０  …後処理回路
３８  …ＣＰＵ
４０  …画像合成回路
【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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