(57)【要約】【課題】Ｓ／Ｎ比を落とすことなくバンド画像を解消する。【解決手段】マトリクス状に配置され、被写体の像を電荷に変換する光電変換素子１０２と、光電変換素子１０２の電荷をそれぞれ蓄積する蓄積部１０３と、蓄積部１０３のそれぞれに蓄積される電荷量を示す電荷情報をローリングシャッタ動作によりフレーム情報としてフレーム毎に取得し、かつ、前記フレーム情報を取得する前の露光中の電荷情報を途中蓄積情報として非破壊で取得する情報取得部１０４と、連続する第一フレーム、および、第二フレームに含まれるフレーム情報と途中蓄積情報とに基づき新しいフレーム情報を作成する新情報作成部１０５とを備える撮像装置１００。【選択図】図１
2018107732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置され、被写体の像を電荷に変換する光電変換素子と、
前記光電変換素子のそれぞれが変換した電荷をそれぞれ蓄積する蓄積部と、
前記蓄積部のそれぞれに蓄積される電荷量を示す電荷情報をローリングシャッタ動作によりフレーム情報としてフレーム毎に取得し、かつ、前記フレーム情報を取得する前の露光中の電荷情報を途中蓄積情報として非破壊で取得する情報取得部と、
連続する第一フレーム、および、第二フレームに含まれる前記フレーム情報と前記途中蓄積情報とに基づき新しいフレーム情報を作成する新情報作成部と
を備える撮像装置。
【請求項２】
前記新情報作成部は、
前記第一フレームの前記フレーム情報に前記第二フレームの前記途中蓄積情報を加算しゲインを調整して新しいフレーム情報を作成する
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記新情報作成部は、
前記第二フレームの前記フレーム情報に前記第一フレームの前記フレーム情報と前記途中蓄積情報との差分を加算しゲインを調整して新しいフレーム情報を作成する
請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記新情報作成部は、
前記第一フレームの前記フレーム情報に前記第一フレーム直前である第三フレームの前記フレーム情報と前記途中蓄積情報との差分をさらに加算しゲインを調整して新しいフレーム情報を作成する
請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記新情報作成部は、
前記第二フレームの前記フレーム情報に前記第二フレーム直後のフレームである第四フレームの前記途中蓄積情報をさらに加算しゲインを調整して新しいフレーム情報を作成する
請求項３に記載の撮像装置。
【請求項６】
被写体に突発的に発生する突発事象が、前記第一フレームの前記フレーム情報の後半に反映されているバンド画像を検出する検出手段をさらに備え、
前記新情報作成部は、
前記検出手段においてバンド画像を検出した場合に、少なくともバンド画像が発生した前記第一フレームの新たなフレーム情報を作成する
請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記光電変換素子は、
光電変換部材として有機薄膜を備える
請求項１〜６のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の撮像装置と、
被写体の像を前記光電変換素子に結像する光学系と
を備えるカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
被写体の画像を光電変換により画像情報として撮像する撮像装置、および、当該撮像装置を備えるカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、イメージセンサを用いて画像を撮像する撮像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０４２１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ローリングシャッタ動作により連続的に画像を取得する撮像装置では、例えばフラッシュなどの被写体に発生する突発事象により画像の下側の領域が画像の上側の領域に比べて真っ白になるような特異な画像であるバンド画像が発生する可能性がある。
【０００５】
そこで、本開示は、バンド画像が発生する可能性がある場合にバンド画像に代わる画像を作成することができる撮像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る撮像装置は、マトリクス状に配置され、被写体の像を電荷に変換する光電変換素子と、前記光電変換素子のそれぞれが変換した電荷をそれぞれ蓄積する蓄積部と、前記蓄積部のそれぞれに蓄積される電荷量を示す電荷情報をローリングシャッタ動作によりフレーム情報としてフレーム毎に取得し、かつ、前記フレーム情報を取得する前の露光中の電荷情報を途中蓄積情報として非破壊で取得する情報取得部と、連続する第一フレーム、および、第二フレームに含まれる前記フレーム情報と前記途中蓄積情報とに基づき新しいフレーム情報を作成する新情報作成部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
上記本開示に係る撮像装置によれば、バンド画像を含まない動画などを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態１に係る撮像装置を備えるカメラの全体構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、複数の光電変換素子および蓄積部を備える撮像素子の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る光電変換素子の平面図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る光電変換素子の側面図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係る画素回路の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、バンド画像の発生状態を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係る第一フレームの新しいフレーム情報を作成する状態を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態１に係る第一フレームの新しいフレーム情報を作成する状態を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態２に係る第一フレームの新しいフレーム情報を作成する状態を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２に係る第二フレームの新しいフレーム情報を作成する状態を示す図である。
【図１１】図１１は、変形例におけるデジタルスチルカメラの斜視図である。
【図１２】図１２は、変形例におけるビデオカメラの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示の一態様に係る撮像装置は、マトリクス状に配置され、被写体の像を電荷に変換する光電変換素子と、前記光電変換素子のそれぞれが変換した電荷をそれぞれ蓄積する蓄積部と、前記蓄積部のそれぞれに蓄積される電荷量を示す電荷情報をローリングシャッタ動作によりフレーム情報としてフレーム毎に取得し、かつ、前記フレーム情報を取得する前の露光中の電荷情報を途中蓄積情報として非破壊で取得する情報取得部と、連続する第一フレーム、および、第二フレームに含まれる前記フレーム情報と前記途中蓄積情報とに基づき新しいフレーム情報を作成する新情報作成部とを備える。
【００１０】
この撮像装置は、バンド画像となったフレーム情報を当該フレームの前または後のフレームの途中蓄積情報に基づいて調整することで突発事象を画像全体に反映させた新たなフレーム情報を作成することができる。
【００１１】
また、例えば、前記新情報作成部は、前記第一フレームの前記フレーム情報に前記第二フレームの前記途中蓄積情報を加算しゲインを調整して新しいフレーム情報を作成してもよい。
【００１２】
これによれば、Ｓ／Ｎ比を劣化させずに新たなフレーム情報を作成することができる。
【００１３】
また、例えば、前記新情報作成部は、前記第二フレームの前記フレーム情報に前記第一フレームの前記フレーム情報と前記途中蓄積情報との差分を加算しゲインを調整して新しいフレーム情報を作成してもよい。
【００１４】
これによれば、後続のフレームについてもＳ／Ｎ比を劣化させずに新たなフレーム情報を作成することができる。
【００１５】
また、例えば、前記新情報作成部は、前記第一フレームの前記フレーム情報に前記第一フレーム直前である第三フレームの前記フレーム情報と前記途中蓄積情報との差分をさらに加算しゲインを調整して新しいフレーム情報を作成してもよい。
【００１６】
これによれば、さらに時間重心位置のずれない新たなフレーム情報を作成することができる。
【００１７】
また、例えば、前記新情報作成部は、前記第二フレームの前記フレーム情報に前記第二フレーム直後のフレームである第四フレームの前記途中蓄積情報をさらに加算しゲインを調整して新しいフレーム情報を作成してもよい。
【００１８】
これによれば、後続のフレームについてもさらに時間重心位置のずれない新たなフレーム情報を作成することができる。
【００１９】
また、例えば、被写体に突発的に発生する突発事象が、前記第一フレームの前記フレーム情報の後半に反映されているバンド画像を検出する検出手段をさらに備え、前記新情報作成部は、前記検出手段においてバンド画像を検出した場合に、少なくともバンド画像が発生した前記第一フレームの新たなフレーム情報を作成してもよい。
【００２０】
これにより、バンド画像が発生したフレームのフレーム情報のみ変更することが可能となる。
【００２１】
また、例えば、前記光電変換素子は、光電変換部材として有機薄膜を備えてもよい。
【００２２】
これにより、途中蓄積情報を効果的に取得することができ、バンド画像が発生したフレームのフレーム情報を効果的に処理することができる。
【００２３】
以下、実施の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。本開示は、特許請求の範囲だけによって限定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の独立請求項に記載されていない構成要素については、本開示の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
【００２４】
［全体構成］
（実施の形態１）
図１は、実施の形態に係る撮像装置を備えるカメラの全体構成を示すブロック図である。
【００２５】
同図に示すように、撮像装置１００は、被写体の像を光学系１０１により光電変換素子１０２の表面に結像させ、光電変換により画素ごとに蓄積される電荷量に基づき画像情報を作成する装置であって、蓄積部１０３と、情報取得部１０４と、新情報作成部１０５とを備えている。本実施の形態の場合、撮像装置１００はさらに、検出部１０６と、記憶装置１０７とを備えている。
【００２６】
なお本実施の形態の場合、情報取得部１０４、新情報作成部１０５、検出部１０６は、制御装置２００がプログラムを実行することによって実現される処理部である。制御装置２００は、一例として、プログラムを記憶するメモリや、メモリに記憶されるプログラムを実行するプロセッサを備える。
【００２７】
［光学系１０１］
光学系１０１は、マトリクス状に配置された光電変換素子１０２の面に被写体の像を結像させるための光学部材の組み合わせであり、例えば、レンズ、ミラー等の他、絞り羽根、メカニカルシャッター、ピント調節用駆動機構、手ぶれ防止機構などから任意の光学部材を組み合わせて構成されるものである。
【００２８】
［光電変換素子１０２］
光電変換素子１０２は、マトリクス状に配置され、光学系１０１により表面に結像した被写体の像を形成する各箇所の光を電荷にそれぞれ変換する素子である。
【００２９】
図２は、複数の光電変換素子および蓄積部を備える撮像素子の構成を示すブロック図である。
【００３０】
同図に示すように、撮像素子１１０は、光電変換素子１０２と、画素回路アレイ１２０と、読み出し回路１２１と、出力回路１２２と、行走査回路１２３と、タイミング制御回路１２４と、電圧印加回路１２５とを備えている。
【００３１】
図３は、光電変換素子の平面図である。
【００３２】
図４は、光電変換素子の側面図である。
【００３３】
これらの図に示されるように、光電変換素子１０２は、薄膜状の光電変換部材１２６と、光電変換部材１２６の一面に密着する透明電極１２７と、光電変換部材１２６の他面に密着する、Ｎ行Ｍ列（Ｎ、Ｍは、１以上の整数。）の二次元アレイ状に配置されたＮ×Ｍ枚の画素電極１２８とを含んで構成される。
【００３４】
［光電変換部材１２６］
光電変換部材１２６は、０Ｖを含まない第一所定範囲の電圧が印加された状態において受光することで内部光電効果による電荷を生成し、０Ｖを含む第二所定範囲の電圧が印加された状態において受光しても内部光電効果による電荷を生成しない部材である。
【００３５】
ここでは、光電変換部材１２６が、上記特性を有する有機薄膜であるとして説明する。すなわち、この実施の形態においては、撮像素子１１０が、有機薄膜を光電変換部材とする有機ＣＭＯＳイメージセンサである場合の例となっている。
【００３６】
本実施の形態の場合、光電変換部材１２６は、１つの撮像素子１１０において一枚の薄膜で構成されているが、一枚の画素電極１２８と重なり合う部分が１つの光電変換素子１０２として機能している。
【００３７】
［透明電極１２７］
透明電極１２７は、画素電極１２８に対し０を含む電位差を生じさせる電圧が印加される電極であり、光学系１０１により光電変換部材１２６の表面に結像した被写体の像を形成する光を透過させる透明性を備えている。
【００３８】
［画素電極１２８］
画素電極１２８は、光電変換部材１２６に対し透明電極１２７と反対側の面に密着して配置される電極であり、透明電極１２７に対して正の電位差を生じさせる電圧が印加される電極である。画素電極１２８は、一枚の光電変換部材１２６の他面にＮ行Ｍ列の二次元アレイ状に配置される複数枚の電極であり、隣り合う画素電極１２８は、所定の間隔で配置され、光電変換部材１２６の表面上においては相互に絶縁状態となっている。
【００３９】
透明電極１２７に対して正の電位差を生じさせる電圧が画素電極１２８に印加されている期間において光電変換部材１２６で電荷が生成されると、画素電極１２８に重なる光電変換部材１２６の領域内およびその近傍において生成される電荷のうち、正の電荷を集電する。
【００４０】
さらに、透明電極１２７と画素電極１２８に印加する電圧に対応して、光電変換部材１２６内に発生する電荷量が変化し透明電極１２７が集電する電荷量も変化する。従って、絞り羽根のような機械的な部材を用いなくても印加電圧により露出を調整することが可能である。
【００４１】
［画素回路アレイ］
画素回路アレイ１２０は、図２に示すように、画素電極１２８に対応するＮ×Ｍ個の画素回路１２９が、Ｎ行Ｍ列の二次元アレイ状に配置されてなる半導体デバイスである。画素回路１２９は、各光電変換素子１０２の画素電極１２８側に、光電変換素子１０２にそれぞれ重なった状態で配置される。
【００４２】
図５は、画素回路の構成を示すブロック図である。
【００４３】
同図に示されるように、画素回路１２９は、リセットトランジスタ１９１と、増幅トランジスタ１９２と、選択トランジスタ１９３と、蓄積部１０３とを備えている。
【００４４】
［蓄積部１０３］
蓄積部１０３は、光電変換素子１０２のそれぞれが変換した電荷をそれぞれ蓄積するいわゆる電荷蓄積ノードであり、自身の属する画素回路１２９に対応する画素電極１２８と、リセットトランジスタ１９１のソースと、増幅トランジスタ１９２のゲートとに接続され、接続される画素電極１２８によって集電された正の電荷を蓄積するコンデンサである。
【００４５】
［リセットトランジスタ１９１］
リセットトランジスタ１９１は、ゲートにリセット信号線１９４が接続され、ドレインにリセット電圧ＶＲＳＴが供給され、ソースに蓄積部１０３が接続される。
【００４６】
リセットトランジスタ１９１は、行走査回路１２３（後述）からリセット信号線１９４を介して配送されるリセット信号によってオンにされることで、蓄積部１０３に蓄積された電荷の量をリセット（初期化）する。
【００４７】
ここで、明細書、および、特許請求の範囲において「露光期間」の文言は、蓄積部１０３がリセットされてから次にリセットされるまでの期間を意味するものとして使用している。また、「露光中」の文言は、露光期間内の任意のタイミングを意味するものとして使用している。つまり、「露光」の文言は、何らかの部材が光に曝されている状態を意味するものとして使用しているのではなく、一枚の所望の画像を示すフレーム情報を取得するまでの一連の動作を意味するものとして使用している。
【００４８】
また、ローリングシャッタ動作の場合、露光期間は、光電変換素子１０２の行毎に開始時刻、および、終了時刻が順次ずれるものであり、一のフレームに関する露光期間に含まれる時刻と次のフレームに関する露光期間に含まれる時刻とが一致する場合がある。
【００４９】
［増幅トランジスタ１９２］
増幅トランジスタ１９２は、ゲートに蓄積部１０３が接続され、ドレインに電源電圧ＶＤＤが供給され、ソースに選択トランジスタ１９３のドレインが接続される。
【００５０】
増幅トランジスタ１９２のゲートには、蓄積部１０３に蓄積される電荷に応じた電圧が印加され、当該電圧が電荷情報となる。
【００５１】
このため、増幅トランジスタ１９２は、選択トランジスタ１９３がオン状態になると、蓄積部１０３に蓄積された電荷に応じた電流が流れ、電荷情報を電流値として出力することができる。この電荷情報の出力は蓄積部１０３に蓄積される電荷量に影響を与えないため、蓄積部１０３の電荷量を非破壊で読み出すことが可能となる
［選択トランジスタ１９３］
選択トランジスタ１９３は、ゲートに選択信号線１９５が接続され、ドレインに増幅トランジスタ１９２のソースが接続され、ソースに垂直信号線１９６が接続される。
【００５２】
選択トランジスタ１９３は、行走査回路１２３（後述）から選択信号線１９５を介して配送される選択信号によってオンにされることで、増幅トランジスタ１９２に流れる電流を垂直信号線１９６に出力する。
【００５３】
後述するように、垂直信号線１９６に出力される電流の電流量が、列読み出し回路１９７（後述）によって検知されることで、選択信号によってオンされた選択トランジスタ１９３を含む画素回路１２９の蓄積部１０３に蓄積された電荷の量が読み出される。
【００５４】
画素回路１２９は、上記構成により、蓄積部１０３に蓄積された電荷の量を非破壊で順次読み出していくことができる。
【００５５】
［行走査回路１２３］
行走査回路１２３は、図２に示すように、蓄積電荷量リセット機能と読み出し画素回路選択機能と併有している。
【００５６】
［蓄積電荷量リセット機能］
蓄積電荷量リセット機能は、画素回路アレイ１２０において、読み出し回路１２１に最も遠い側の行（第１行）から、読み出し回路１２１に最も近い側の行（第Ｎ行）へと１行ずつ順に、所定時間ｔ１間隔で、該当行に属する画素回路１２９それぞれにおける蓄積部１０３に蓄積された正の電荷をリセットするためのリセット信号を、該当行に属する画素回路１２９それぞれに接続されるリセット信号線１９４を介して配送する機能である。
【００５７】
これにより、画素回路アレイ１２０に含まれる全ての画素回路１２９の蓄積部１０３に蓄積された電荷のリセットは、第１行目から第Ｎ行目まで行単位で順に実行される。
【００５８】
［読み出し画素回路選択機能］
読み出し画素回路選択機能とは、画素回路アレイ１２０において、第１行から第Ｎ行へと１行ずつ順に、所定時間ｔ１間隔で、該当行に属する画素回路１２９それぞれにおける選択トランジスタ１９３をオンにするための選択信号を、該当行に属する画素回路１２９それぞれに接続される選択信号線１９５を介して配送する機能である。
【００５９】
これにより、画素回路アレイ１２０に含まれる全ての画素回路１２９の蓄積部１０３に蓄積された電荷量の読み出しは、第１行目から第Ｎ行目まで行単位で順に実行される。
【００６０】
ローリングシャッタ動作の場合、第ｎ行目（ｎはＮ以下の自然数）の読み出しが終了すると第ｎ行目がリセットされ、次のフレームのための第ｎ行目の露光が開始することになり、この動作が行毎に順次実行されている。
【００６１】
［読み出し回路１２１］
読み出し回路１２１は、画素回路アレイ１２０を構成する画素回路１２９のそれぞれに蓄積されている電荷の量を読み出す。
【００６２】
読み出し回路１２１は、画素回路アレイ１２０のＭ個の列それぞれに対応するＭ個の列読み出し回路１９７を備えている。
【００６３】
［列読み出し回路１９７］
列読み出し回路１９７は、対応する列に属する画素回路１２９それぞれに接続される垂直信号線１９６を介して、選択信号によってオンとなっている選択トランジスタ１９３を含む画素回路１２９（この画素回路１２９のことを、「読み出し対像の画素回路１２９」とも呼ぶ。）の増幅トランジスタ１９２に流れる電流量を検知する。これにより、読み出し対像の画素回路１２９の蓄積部１０３に蓄積されている電荷の量をそれぞれ読み出すことができる。読み出された電荷の量を示す電流値は、Ｋビット（Ｋは、正の整数、例えば８）のデジタル信号に変換され、読み出し対像の画素回路１２９の電荷情報として出力される。
【００６４】
［出力回路１２２］
出力回路１２２は、列読み出し回路１９７から出力された電荷情報を外部に出力する。Ｎ行Ｍ列の画素回路１２９にそれぞれ対応する電荷情報は、１つの画像情報となる。また、電荷情報は非破壊で読み出すことができるため、露光途中の情報を途中蓄積情報として外部に出力することも可能である。
【００６５】
［電圧印加回路１２５］
電圧印加回路１２５は、光電変換素子１０２に電圧を印加する。より具体的には、電圧印加回路１２５は、画素電極１２８に対し透明電極１２７に電圧を印加する。また、電圧印加回路１２５は、透明電極１２７に印加する電圧を調整することが可能である。従って、電圧印加回路１２５により露出を調整することが可能であり、また、電子的なシャッターとしても機能する。
【００６６】
［タイミング制御回路１２４］
タイミング制御回路１２４は、行走査回路１２３の動作タイミングと、読み出し回路１２１の動作タイミングとを制御する。また、タイミング制御回路１２４は、電圧印加回路１２５の動作タイミングを制御してもよい。すなわち、タイミング制御回路１２４は、行走査回路１２３による、蓄積電荷量リセット機能を実行するタイミングと、読み出し画素回路選択機能を実行するタイミングとを制御し、読み出し回路１２１による、選択信号によって選択された画素回路１２９の蓄積部１０３に蓄積されている電荷の量を読み出すタイミングを制御する。また、タイミング制御回路１２４は、電圧印加回路１２５による光電変換素子１０２への電圧印加タイミングを制御し電圧印加回路１２５をシャッターとして機能させることもできる。さらに、露光期間内に光電変換素子１０２への電圧印加のｏｎとｏｆｆとを繰り返すことで、露出の調整を行う事も可能である。
【００６７】
［情報取得部１０４］
情報取得部１０４は、光電変換素子１０２のそれぞれに１対１に設けられる蓄積部１０３にそれぞれ蓄積される電荷量を示す電荷情報をローリングシャッタ動作によりＮ行Ｍ列分取得してフレーム情報をフレーム毎に取得し、かつ、フレーム情報を取得する前の露光中の電荷情報をＮ行Ｍ列分取得して途中蓄積情報とする処理部である。
【００６８】
本実施の形態の場合、情報取得部１０４は、出力回路１２２から出力される行毎に取得し、１フレーム毎のフレーム情報を構築する。また、フレーム情報は、フレーム毎に順次連結処理されて１つの動画情報となり、例えばフラッシュメモリなどの記憶装置１０７に保存される。また、情報取得部１０４は、途中蓄積情報をリングメモリなどに記憶する。情報取得部１０４は、一のフレームにおいて取得した各段階における複数の途中蓄積情報を少なくとも次のフレームのフレーム情報を取得するまでは保持している。
【００６９】
なお、途中蓄積情報は、蓄積部１０３がリフレッシュされてからフレーム情報を取得するまでの間に取得された画像情報であり、各ピクセルの光量（輝度）は、フレーム情報の対応するピックセルの光量よりも小さい。また、複数回途中蓄積情報を取得する場合、電荷量は積算される。つまり、各ピクセルの光量はピクセル毎に積算される。具体的に例えば、図６に示すように、１フレームにおいて途中情報（後述）の時間重心の間隔が均等となるように３回途中蓄積情報を取得した場合、最初に取得した途中蓄積情報Ａの各ピクセルの光量を統合して途中情報ａとすると、続いて取得した途中蓄積情報Ｂの光量は途中情報ａに途中情報ｂを加算した値となる。さらに続いて取得した途中蓄積情報Ｃの光量は途中情報ａに途中情報ｂと途中情報ｃを加算した値となる。従って、フレーム情報は、図中のＤであり途中情報ａと途中情報ｂと途中情報ｃと途中情報ｄとを加算した値になる。
【００７０】
本実施の形態の場合、情報取得部１０４は、各画素回路１２９の蓄積部１０３に蓄積されている電荷の量を読み出すための指示をタイミング制御回路１２４に与え、出力回路１２２から出力されるＮ行Ｍ列分の電荷情報を取得する。また、情報取得部１０４は、電荷の量を読み出すための指示をリセットされるまでの間１回、または、複数回行われる。
【００７１】
［検出部１０６］
検出部１０６は、被写体に突発的に発生する突発事象が、第一フレームのフレーム情報の後半にのみ反映されているバンド画像を検出する処理部である。
【００７２】
ここで、突発事象とは、被写体に突発的に発生する事象を意味しており、図６に示すように、突発事象２０２は、１フレームの１行目のリセットか行われてからＮ行のリセットが終わるまでの間の瞬時に被写体のほぼ全体にわたって被写体の状態が変化する事象を意味している。具体的には、被写体にフラッシュが当たる場合のような、突発的に開始し直後に元に戻る様な瞬間的な事象も突発事象２０２であり、被写体の前に高速の移動体（車など）が通過する様な突発的に開始し、ある程度時間的に持続する場合や、被写体自体の色が突発的に変わる突発的に開始し当該状態が複数フレームにわたって継続する場合も突発事象２０２に含まれる。また、光学系１０１の向きを急に動かす様な場合も突発事象に含むものとして明細書、および、特許請求の範囲を記載している。なお、本実施の形態の場合、突発事象２０２はフラッシュの場合として説明する。この場合、バンド画像はフラッシュバンドと称される場合がある。
【００７３】
本実施の形態の場合、検出部１０６は、フレーム情報を情報取得部１０４から取得し、フレーム情報の中からローリングシャッタ動作によって後半に取得される情報の一部である第一情報２１１（図６参照）がいわゆる白飛びの状態（いずれのピクセルも閾値以上の光量である状態）を示していた場合、さらに、前半に取得される情報の一部である第二情報２１２を取得し、第二情報２１２が白飛びの状態ではないと判断した場合、バンド画像が発生したとしてその旨を示す情報を新情報作成部１０５に送信する。
【００７４】
なお、検出部１０６のバンド画像の検出方法は上記に限定されるものではなく、任意の方法を採用しうる。例えば、フレーム毎に第一情報２１１と第二情報２１２を取得しこれらの差分が閾値以上ならバンド画像が発生したと判断してもよい。また、途中情報ｄの後半部分と途中情報ｃの後半部分とを比較することによりバンド画像が発生したと判断してもかまわない。
【００７５】
さらに、検出部１０６は、被写体に突発的に発生する突発事象が瞬間的な事象であり、第一フレームに続く第二フレームのフレーム情報の前半のみにも反映されている第二のバンド画像を検出してもかまわない。
【００７６】
この場合、検出部１０６は、例えば、第一フレームの場合と同様に、第二フレームのフレーム情報を情報取得部１０４から取得し、フレーム情報の中からローリングシャッタ動作によって前半に取得される情報の一部である第三情報２１３（図６参照）がいわゆる白飛びの状態を示していた場合、さらに、後半に取得される情報の一部である第四情報２１４を取得し、第四情報２１４が白飛びの状態ではないと判断した場合、第二フレームにもバンド画像が発生したとしてその旨を示す情報を新情報作成部１０５に送信してもよい。
【００７７】
［新情報作成部１０５］
新情報作成部１０５は、例えば、連続する第一フレームＦ１、および、第二フレームＦ２に含まれるフレーム情報と途中蓄積情報とに基づき新しいフレーム情報を作成する処理部である。
【００７８】
本実施の形態の場合、新情報作成部１０５は、検出部１０６からバンド画像発生の旨の情報を取得した場合に、バンド画像が発生したフレーム情報をバンド画像ではない新しいフレーム情報を作成し古いフレーム情報と置き換える。
【００７９】
具体的には、図６に示すように、瞬間的な突発事象２０２により第一フレームＦ１にバンド画像が発生している場合、新情報作成部１０５は、図７に示すように、第一フレームＦ１のフレーム情報Ｄに第二フレームＦ２の途中蓄積情報Ａ（本実施の形態の場合途中情報ａと同じ）を加算する。これにより第一フレームＦ１に相当する光量は実際に光電変換した光量よりも増加するため、全体に光量が４／５となるようにゲインを調整して新しいフレーム情報を作成し、第一フレームＦ１のフレーム情報として古いフレーム情報から新しいフレーム情報に置き換える。
【００８０】
また、第二フレームＦ２にもバンド画像が発生しているため、新情報作成部１０５は、図８に示すように、第二フレームＦ２のフレーム情報Ｄに第一フレームＦ１のフレーム情報Ｄと途中蓄積情報Ｃとの差分である途中情報ｄを加算する。この場合も第二フレームＦ２の光量が途中情報ｄの分だけ増加するため、４／５ゲインして新しいフレーム情報Ｄを作成し、第二フレームＦ２のフレーム情報として置き換える。
【００８１】
［効果等］
上述したように、撮像装置１００によると、途中蓄積情報に基づいてバンド画像が発生したフレームのフレーム情報を新しいフレーム情報に取り替えるため、被写体に突発事象が発生しても違和感のない動画情報を創出することが可能となる。
【００８２】
また、次のフレームのフレーム情報を取得する前に途中蓄積情報で新しいフレーム情報を作成するため、突発事象が短い間に複数回発生する場合でも滞ることなく動画撮影を行うことが可能となる。
【００８３】
また、フレーム情報と途中蓄積情報とを合成し光量を落とす方向にゲインを調整するため、フレーム情報に含まれるノイズを強調することなくＳ／Ｎ比のよいフレーム情報を作成することができる。
【００８４】
（実施の形態２）
続いて、撮像装置１００の他の実施の形態について説明する。なお、前記実施の形態１と同様の作用や機能、同様の形状や機構や構造を有するもの（部分）には同じ符号を付して説明を省略する場合がある。
【００８５】
本実施の形態の場合、新情報作成部１０５のみ前記実施の形態１と異なるため、新情報作成部１０５について説明する。
【００８６】
［新情報作成部１０５］
例えば、図７に示すように、第一フレームＦ１のフレーム情報を当該フレーム情報と第二フレームＦ２の途中情報とを合成して新フレーム情報を作成した場合、新フレーム情報の画像重心位置は旧フレーム情報の画像重心位置からずれることになる。
【００８７】
そこで、本実施の形態にかかる新情報作成部１０５は、検出部１０６からバンド画像発生の旨の情報を取得した場合に、バンド画像が発生したフレーム情報にその前後のフレームの途中情報を合成しゲインを調整してバンド画像ではない新しいフレーム情報を作成し古いフレーム情報と置き換える。
【００８８】
瞬間的な突発事象２０２により第一フレームＦ１にバンド画像が発生している場合、新情報作成部１０５は、図９に示すように、第一フレームＦ１のフレーム情報Ｄに直後の第二フレームＦ２の途中蓄積情報Ａ（本実施の形態の場合途中情報ａと同じ）と直前の第三フレームＦ３とを加算する。これにより新しく作成するフレーム情報の時間重心位置をずらすことなく画像全体が白飛びしたフレーム情報が作成される。なお、第一フレームＦ１に相当する光量は実際に光電変換した光量よりも増加するため、全体に光量が４／６となるようにゲインを調整して新しいフレーム情報を作成し、第一フレームＦ１のフレーム情報として古いフレーム情報から新しいフレーム情報に置き換える。
【００８９】
また、第二フレームＦ２にもバンド画像が発生している場合には、新情報作成部１０５は、図１０に示すように、第二フレームＦ２のフレーム情報Ｄに第一フレームＦ１のフレーム情報Ｄと途中蓄積情報Ｃとの差分である途中情報ｄと直後の第４フレームＦ４の途中蓄積情報Ａ（本実施の形態の場合途中情報ａと同じ）とを加算する。この場合も第二フレームＦ２の光量が途中情報ｄと途中情報ａの分だけ増加するため、４／６ゲインして新しいフレーム情報Ｄを作成し、第二フレームＦ２のフレーム情報として置き換える。
【００９０】
［効果等］
上述したように、本実施の形態の撮像装置１００によると、実施の形態１に示した撮像装置１００の効果に加え、バンド画像が発生したフレームの前後のフレームの途中蓄積情報に基づいて新しいフレーム情報を作成するため、旧いフレーム情報の時間重心位置と置き換える新しいフレーム情報の時間重心位置とにずれがなく、被写体に突発事象が発生しても被写体の動きに違和感のない動画情報を創出することが可能となる。
【００９１】
なお、本実施の形態の場合、白飛びの場合で説明したが、被写体が突発的に移動するなど被写体の輪郭などがフレーム情報として撮像されている場合などに本実施の形態の顕著な効果が現れる。
【００９２】
（補足）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、２つの実施の形態について説明した。しかしながら、本開示における技術は、これらに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用可能である。
【００９３】
実施の形態において、撮像装置１００は、光電変換部材１２６が、電圧が印加された状態において受光することで内部光電効果による電荷を生成し、電圧が印加されない状態において受光しても内部光電効果による電荷を生成しない機能を有する有機薄膜であるとして説明した。
【００９４】
しかしながら、光電変換部材１２６は、内部光電効果による電荷の生成の有無を、印加電圧によって制御することができる部材であれば、必ずしも上記有機薄膜に限定される必要はない。一例として、撮像装置１００は、光電変換部材１２６が、ＰＮ接合面を有するダイオードである例等が考えられる。
【００９５】
また、本開示には、実施の形態における撮像装置１００が内蔵された電子機器も含まれるのは言うまでもない。
【００９６】
図１、図１１に示すように、撮像装置１００が内蔵された電子機器の一例であるカメラ３００も含まれる。
【００９７】
さらに、図１２に示すようなビデオカメラ４００に撮像装置１００が設けられていてもかまわない。
【００９８】
また、１フレームに途中蓄積情報を３回取得する場合を説明したが、これに限定されるわけではなく、途中蓄積情報を１回、または、複数回取得してもかまわない。また、途中蓄積情報を時間的に均等に取得する場合ばかりでなく、リセット前後はそれ以外よりも時間間隔を短くして途中蓄積情報を取得するなど任意のタイミングで取得してもかまわない。
【００９９】
また、検出部１０６によるバンド画像の検出に基づいて新フレーム情報を作成する場合を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、撮影者などからの指示情報に基づき、バンド画像常時除去モードに撮像装置１００が変更された場合には、当該モードの間は、いずれのフレームについても新情報作成部１０５は、新しいフレーム情報を作成し旧いフレーム情報と置き換えて動画情報を作成してもかまわない。
【０１００】
また、撮像装置１００における各構成要素（機能ブロック）は、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の半導体装置により個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全部を含むように１チップ化されてもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。更には、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてあり得る。
【０１０１】
また、上記各種処理の全部又は一部は、電子回路等のハードウェアにより実現されても、ソフトウェアを用いて実現されてもよい。なお、ソフトウェアによる処理は、撮像装置１００に含まれるプロセッサがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現されるものである。また、そのプログラムを記録媒体に記録して頒布や流通させてもよい。例えば、頒布されたプログラムを、他のプロセッサを有する装置にインストールして、そのプログラムをそのプロセッサに実行させることで、その装置に、上記各処理を行わせることが可能となる。
【０１０２】
また、上述した実施の形態で示した構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本開示は、画像を撮像する撮像装置に広く利用可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１００  撮像装置
１０１  光学系
１０２  光電変換素子
１０３  蓄積部
１０４  情報取得部
１０５  新情報作成部
１０６  検出部
１０７  記憶装置
１１０  撮像素子
１２０  画素回路アレイ
１２１  読み出し回路
１２２  出力回路
１２３  行走査回路
１２４  タイミング制御回路
１２５  電圧印加回路
１２６  光電変換部材
１２７  透明電極
１２８  画素電極
１２９  画素回路
１９１  リセットトランジスタ
１９２  増幅トランジスタ
１９３  選択トランジスタ
１９４  リセット信号線
１９５  選択信号線
１９６  垂直信号線
１９７  列読み出し回路
２００  制御装置
２０２  突発事象
２１１  第一情報
２１２  第二情報
２１３  第三情報
２１４  第四情報
３００  カメラ
４００  ビデオカメラ
【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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