(57)【要約】【課題】光源以外の外光のある環境下において、Ｓ／Ｎを向上させ、かつ、消費電力を低減することができる撮像装置を提供する。【解決手段】所定の領域に向けて発光する光源１０１と、複数の画素が水平方向及び垂直方向に配列され、所定の領域の少なくとも一部を含む撮像領域を撮像する撮像素子１０２ａを有する撮像部１０２と、光源１０１および撮像素子１０２と電気的に接続され、光源１０１をパルス駆動で発光させながら、撮像素子１０２ａをローリングシャッタ方式にて所定の周期で駆動することにより撮像素子１０２ａから得られる映像であって、複数のフレームから構成される映像を取得する制御部１０３とを備え、制御部１０３は、複数のフレームのうちのｎフレーム（ｎは２以上の整数）ごとの第１フレームの撮像に撮像素子１０２ａが要する第１露光期間に亘って光源１０１が発光し続けるように、光源１０１をパルス駆動する。【選択図】図２
2018113662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の領域に向けて発光する光源と、
複数の画素が水平方向及び垂直方向に配列され、前記所定の領域の少なくとも一部を含む撮像領域を撮像する撮像素子を有する撮像部と、
前記光源および前記撮像素子と電気的に接続され、前記光源をパルス駆動で発光させながら、前記撮像素子をローリングシャッタ方式にて所定の周期で駆動することにより前記撮像素子から得られる映像であって、複数のフレームから構成される前記映像を取得する制御部とを備え、
前記制御部は、前記複数のフレームのうちのｎフレーム（ｎは２以上の整数）ごとの第１フレームの撮像に前記撮像素子が要する第１露光期間に亘って前記光源が発光し続けるように、前記光源をパルス駆動する
撮像装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記第１露光期間に亘る撮像により得られた前記第１フレームと、前記第１フレームとは異なる第２フレームであって、前記光源を発光させていない第２露光期間に亘る撮像により得られた第２フレームとを取得し、
前記第１フレームおよび前記第２フレームに基づいて合成フレームを生成する
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１フレームの輝度から第２フレームの輝度を差し引くことで、前記合成フレームを生成する
請求項２に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの光を被写体に発光しながら被写体を撮像する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ローリングシャッタ方式での撮像において、撮像素子のラインごとの受光量を一定にするために、ラインごとの露光の開始タイミングに同期させて発光素子（光源）をパルス発光させる技術が開示されている（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】国際公開第２０１３／１４６８５８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、光源以外の外光のある環境下では、光源が発光していない期間も撮像素子が露光し続けているためにＳ／Ｎが悪化するという課題があった。また、ラインごとの露光の開始タイミングに同期させてパルス発光させるため、光源の消費電力が大きいという課題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、光源以外の外光のある環境下において、Ｓ／Ｎを向上させ、かつ、消費電力を低減することができる撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る撮像装置は、所定の領域に向けて発光する光源と、複数の画素が水平方向及び垂直方向に配列され、前記所定の領域の少なくとも一部を含む撮像領域を撮像する撮像素子を有する撮像部と、前記光源および前記撮像素子と電気的に接続され、前記光源をパルス駆動で発光させながら、前記撮像素子をローリングシャッタ方式にて所定の周期で駆動することにより前記撮像素子から得られる映像であって、複数のフレームから構成される前記映像を取得する制御部とを備え、前記制御部は、前記複数のフレームのうちのｎフレーム（ｎは２以上の整数）ごとの第１フレームの撮像に前記撮像素子が要する第１露光期間に亘って前記光源が発光し続けるように、前記光源をパルス駆動する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の撮像装置は、光源以外の外光のある環境下において、Ｓ／Ｎを向上させ、かつ、消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態における撮像装置の使用例を示す図である。
【図２】本実施の形態における撮像装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】各水平画素ラインの露光時間が中程度の長さの時間に設定されている場合の、撮像素子の露光タイミングおよび光源の発光タイミングの一例について説明するための図である。
【図４】各水平画素ラインの露光時間が最小の長さの時間に設定されている場合の、撮像素子の露光タイミングおよび光源の発光タイミングの一例について説明するための図である。
【図５】各水平画素ラインの露光時間が最大の長さの時間に設定されている場合の、撮像素子の露光タイミングおよび光源の発光タイミングの一例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の一態様に係る撮像装置は、所定の領域に向けて発光する光源と、複数の画素が水平方向及び垂直方向に配列され、前記所定の領域の少なくとも一部を含む撮像領域を撮像する撮像素子を有する撮像部と、前記光源および前記撮像素子と電気的に接続され、前記光源をパルス駆動で発光させながら、前記撮像素子をローリングシャッタ方式にて所定の周期で駆動することにより前記撮像素子から得られる映像であって、複数のフレームから構成される前記映像を取得する制御部とを備え、前記制御部は、前記複数のフレームのうちのｎフレーム（ｎは２以上の整数）ごとの第１フレームの撮像に前記撮像素子が要する第１露光期間に亘って前記光源が発光し続けるように、前記光源をパルス駆動する。
【００１０】
このように、第１露光期間に亘って光源を発光し続けるパルス駆動を行うため、第１露光期間において撮像された第１フレームのＳ／Ｎを従来よりも向上させることができる。また、光源を発光し続けるパルス駆動を行うため、光源をオフにする期間を設けることができ、光源の消費電力を低減させることができる。
【００１１】
また、前記制御部は、前記第１露光期間に亘る撮像により得られた前記第１フレームと、前記第１フレームとは異なる第２フレームであって、前記光源を発光させていない第２露光期間に亘る撮像により得られた第２フレームとを取得し、前記第１フレームおよび前記第２フレームに基づいて合成フレームを生成してもよい。
【００１２】
このため、光源が被写体に向けて発光した光以外の外光による輝度を考慮して合成フレームを生成することができ、Ｓ／Ｎを向上させることができる。
【００１３】
また、前記制御部は、前記第１フレームの輝度から第２フレームの輝度を差し引くことで、前記合成フレームを生成してもよい。
【００１４】
このため、生成された合成フレームには、光源が被写体に向けて発光した光以外の外光による輝度を差し引いた結果が残されることとなる。つまり、光源が被写体に向けて発光した光による輝度を残した結果が多く残るため、Ｓ／Ｎを効果的に向上させることができる。
【００１５】
以下、本発明の一態様に係る撮像装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１６】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の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、処理、処理の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１７】
（実施の形態）
［１．構成］
本実施の形態における撮像装置の構成について説明する。
【００１８】
図１は、本実施の形態における撮像装置の使用例を示す図である。図２は、本実施の形態における撮像装置の機能構成を示すブロック図である。
【００１９】
本実施の形態における撮像装置１００は、例えば、車両２００のダッシュボード２０１の上部付近に配置され、ユーザ（運転者）を被写体として撮像する装置である。
【００２０】
撮像装置１００は、光源１０１と、撮像部１０２と、制御部１０３とを備える。
【００２１】
光源１０１は、例えば、赤外光を発光する赤外光光源であり、赤外光ＬＥＤにより構成される。光源１０１は、制御部１０３によりパルス駆動されることにより、所定のタイミングで赤外光を発光する。つまり、光源１０１は、点滅する。
【００２２】
光源１０１は、被写体としてのユーザ（例えば、ユーザの顔）に向かって赤外光を発光する。つまり、光源１０１は、ユーザが車両２００のシートに座っている状態において、ユーザの顔が位置する領域（所定の領域Ａ１）に向けて、赤外光を照射できる位置および姿勢で配置されている。
【００２３】
撮像部１０２は、撮像素子１０２ａを有する。撮像部１０２は、例えば、撮像素子１０２ａと、図示しないレンズなどの光学系とにより構成されるカメラである。撮像部１０２は、光源１０１に隣接する位置に配置されている。撮像部１０２は、フィルタを備えることで、赤外光（８００ｎｍ以上の波長域に存在する光）を、撮像素子１０２ａにモノクロの１種類のみの信号として取得させてもよい。また、撮像部１０２は、光源１０１に隣接する位置に配置される構成に限定されず、離れた位置に配置されてもよい。
【００２４】
撮像素子１０２ａは、複数の画素が水平方向および垂直方向に配列されることで構成される。つまり、撮像素子１０２ａは、水平方向に並ぶ複数の画素により構成される水平画素ラインが、垂直方向に複数列並ぶことにより構成される。撮像素子１０２ａは、所定の領域Ａ１を含む撮像領域Ａ２を撮像する。つまり、撮像素子１０２ａは、ユーザの顔が位置する領域を含む撮像領域Ａ２を撮像する。なお、撮像素子１０２ａは、所定の領域の一部を含む撮像領域を撮像してもよい。撮像素子１０２ａは、例えば、赤外線を撮像する素子である。撮像素子１０２ａは、可視光領域の一部を含む波長域（例えば、７００ｎｍ〜９００ｎｍ）の電磁波を撮像する素子であってもよい。撮像素子１０２ａは、例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサにより構成される。
【００２５】
制御部１０３は、光源１０１および撮像素子１０２ａと電気的に接続されている。制御部１０３は、光源１０１をパルス駆動で発光させる。また、制御部１０３は、撮像素子１０２ａをローリングシャッタ方式にて所定の周期（例えば、１／６０秒、１／３０秒など）で駆動する。制御部１０３は、光源をパルス駆動で発光させながら、撮像素子１０２ａをローリングシャッタ方式にて所定の周期で駆動することにより撮像素子１０２ａから映像を取得する。制御部１０３は、取得した複数のフレームから構成される映像を出力する。具体的には、制御部１０３は、複数のフレームのうちｎフレーム（ｎは２以上の整数）ごとの第１フレームの撮像に撮像素子１０２ａ（例えば全画素）が要する第１露光期間に亘って光源１０１が発光し続けるように、光源１０１をパルス駆動する。
【００２６】
制御部１０３は、例えば、所定のプログラムを実行するプロセッサ、および、所定のプログラムを記憶しているメモリを有する制御回路により構成されている。なお、制御部１０３は、専用回路により構成されていてもよい。
【００２７】
なお、撮像装置１００から出力される映像は、例えば、画像処理されることにより、被写体の動き（例えば、ユーザの目の動きや頭の動きなど）を認識することに利用される。
【００２８】
[２．動作]
次に、本実施の形態における撮像装置の動作について説明する。
【００２９】
図３は、各水平画素ラインの露光時間が中程度の長さの時間に設定されている場合の、撮像素子の露光タイミングおよび光源の発光タイミングの一例について説明するための図である。図３の（ａ）は、垂直同期信号ＶＤを示す図である。図３の（ｂ）は、各水平画素ラインＬ１〜Ｌｎの露光タイミングを示す図である。図３の（ｃ）〜（ｆ）は、光源１０１の、パルス駆動による発光パターンを示す図であり、それぞれ、異なる発光パターンを示す。図３の（ｇ）は、複数のフレームＦ１〜Ｆ５のそれぞれの露光期間Ｄ１〜Ｄ５を示す図である。図３の（ｈ）は、光源１０１の、従来の発光パターンを示す図である。
【００３０】
制御部１０３は、ローリングシャッタ方式により撮像素子１０２ａを駆動する。つまり、制御部１０３は、例えば、複数列の水平画素ラインＬ１〜Ｌｎのそれぞれにおいて、一の水平画素ライン（Ｌｉ（ｉ＝２〜ｎ）を、当該一の水平画素ラインＬｉの上に隣接する水平画素ラインＬｉ−１よりも水平走査周期だけ遅延させたタイミングの露光時間で露光させる。これにより、制御部１０３は、図３の（ｂ）に示すように、階段状にずれた状態で、複数列の水平画素ラインＬ１〜Ｌｎの露光を行う。
【００３１】
制御部１０３は、所定の垂直走査周期で入力される垂直同期信号ＶＤのタイミングで、水平画素ラインＬ１から水平画素ラインＬ１を露光することにより得られた電気信号を読み出す。制御部１０３は、水平画素ラインＬ２〜Ｌｎ以下のそれぞれについて、上に隣接する水平画素ラインよりも水平走査周期だけ遅延させたタイミングで、当該水平画素ラインＬ２〜Ｌｎを露光することにより得られた電気信号を読み出す。制御部１０３は、撮像素子１０２ａの複数列の水平画素ラインＬ１〜Ｌｎの読出時間が互いに重複しないだけの時間を水平走査周期として設定している。つまり、制御部１０３は、読出時間の長さ以上の時間を水平走査周期として設定している。
【００３２】
ここで、撮像素子１０２ａの各フレームＦ１〜Ｆ５を露光するためにかかる露光期間Ｄ１〜Ｄ５は、それぞれ、上端の水平画素ラインＬ１の露光を開始するタイミングから、下端の水平画素ラインＬｎの露光を終了するタイミングまでの期間である。また、図３では、各水平画素ラインの露光時間は、ブランキング期間（ブランキングの総計）よりも大きく、最大時間（図５（後述）に示す露光時間）よりも小さい中程度の長さの時間に設定されている。このため、制御部１０３は、直前のフレームの露光が終了していないタイミングで、一のフレームを露光し始めるように撮像素子１０２ａを駆動する。よって、例えば、撮像素子１０２ａは、直前のフレームにおける水平画素ラインＬｎ−５〜Ｌｎの露光が終了していないタイミングで、水平画素ラインＬ１の露光を開始する。つまり、直前のフレームの露光期間（例えば、露光期間Ｄ１）と、次のフレームの露光期間（例えば、露光期間Ｄ２）とは、互いに重複する期間を有する。
【００３３】
次に、光源１０１のパルス駆動による発光パターンについて説明する。本実施の形態における発光パターンは、図３の（ｄ）〜（ｆ）に示すように、例えば、３パターンが考えられる。なお、図３の（ｃ）に示す発光パターンは、比較例である。
【００３４】
図３の（ｃ）は、複数のフレームのうちの１フレームごとのフレーム（つまり全てのフレーム）の撮像に撮像素子１０２ａの例えば全画素が要する露光期間に亘って光源１０１が発光し続ける場合の、光源１０１の発光パターンを示す図である。上述したように、各水平画素ラインの露光時間が中程度の長さの時間に設定されているため、制御部１０３は、１フレームごとのフレームの撮像に要する露光期間に亘って光源１０１を発光させ続ける場合、図３の（ｃ）に示すように、常時、光源１０１を発光させ続けることとなる。
【００３５】
このため、各フレームＦ１〜Ｆ５は、発光していない状態での露光結果を含まない。よって、光源１０１が発光している状態での露光結果と、発光していない状態での露光結果とが混在する場合（従来の発光、図３の（ｈ）参照）と比較して、各フレームＦ１〜Ｆ５のＳ／Ｎを向上させることができる。ただし、常時、光源１０１は、発光し続けることとなるため、光源１０１の発光に要する消費電力が大きくなる。
【００３６】
図３の（ｄ）は、複数のフレームのうちの２フレームごとの第１フレーム（例えば、フレームＦ２、Ｆ４）の撮像に撮像素子１０２ａの例えば全画素が要する第１露光期間（例えば、露光期間Ｄ２、Ｄ４）に亘って光源１０１が発光し続けるように光源１０１をパルス駆動する場合の、光源１０１の発光パターンを示す図である。
【００３７】
この場合、制御部１０３は、フレームＦ２を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ２に亘って、光源１０１を発光させ続け、露光期間Ｄ２が終了すると、光源１０１の発光を停止し、光源１０１をオフにする。そして、制御部１０３は、フレームＦ２の次のフレームＦ３を飛ばして、次のフレームＦ４を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ４に、光源１０１を発光させ続ける。露光期間Ｄ４が終了すると、制御部１０３は、光源１０１の発光を停止し、フレームＦ５の次のフレームの露光が開始されるまで光源１０１をオフにする。
【００３８】
このように、制御部１０３は、２フレームごとのフレームＦ２、Ｆ４を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ２、Ｄ４に亘って光源１０１が発光し続けるように、光源１０１をパルス駆動する。また、この場合、制御部１０３は、２フレームごとに光源１０１のパルス駆動を繰り返し行う。このため、露光期間Ｄ２が終了してから露光期間Ｄ４が始まるまでの間、光源１０１をオフにしておくことができ、図３の（ｃ）の場合と比較して、光源１０１の消費電力を低減することができる。また、フレームＦ２、Ｆ４は、発光していない状態での露光結果を含まないため、光源１０１が発光している状態での露光結果と、発光していない状態での露光結果とが混在する場合と比較して、フレームＦ２、Ｆ４のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００３９】
図３の（ｅ）は、複数のフレームのうちの３フレームごとの第１フレーム（例えば、フレームＦ２、Ｆ５）の撮像に撮像素子１０２ａの例えば全画素が要する第１露光期間（例えば、露光期間Ｄ２、Ｄ５）に亘って光源１０１が発光し続けるように光源１０１をパルス駆動する場合の、光源１０１の発光パターンを示す図である。
【００４０】
この場合、制御部１０３は、撮像素子１０２ａがフレームＦ２を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ２に亘って、光源１０１を発光させ続け、露光期間Ｄ２が終了すると、光源１０１の発光を停止し、光源１０１をオフにする。そして、制御部１０３は、フレームＦ２の次の２フレーム（フレームＦ３およびフレームＦ４）を飛ばして、フレームＦ５を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ５に、光源１０１を発光させ続ける。なお、図示していないが、露光期間Ｄ５が終了すると、制御部１０３は、光源１０１の発光を停止し、フレームＦ５の３フレーム後のフレームの露光が開始されるまで光源１０１をオフにする。
【００４１】
このように、制御部１０３は、３フレームごとのフレームＦ２、Ｆ５を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ２、Ｄ５に亘って光源１０１が発光し続けるように、光源１０１をパルス駆動する。また、この場合、制御部１０３は、３フレームごとに光源１０１のパルス駆動を繰り返し行う。このため、露光期間Ｄ２が終了してから露光期間Ｄ５が始まるまでの間、光源１０１をオフにしておくことができ、図３の（ｃ）、（ｄ）の場合と比較して、光源１０１の消費電力を低減することができる。また、フレームＦ２、Ｆ５は、発光していない状態での露光結果を含まないため、光源１０１が発光している状態での露光結果と、発光していない状態での露光結果とが混在する場合と比較して、フレームＦ２、Ｆ５のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００４２】
また、制御部１０３は、フレームＦ３の下側（例えば下半分）の水平画素ラインと、フレームＦ４の上側（例えば上半分）の水平画素ラインとを合わせることで、光源１０１が発光していない状態で露光された１フレームを生成する。次に、制御部１０３は、フレームＦ２の各画素の輝度から、光源１０１を発光させていない状態で露光された１フレームの各画素の輝度を差し引くことで、合成フレームを生成する。つまり、制御部１０３は、光源１０１が発光し続けている第１露光期間に亘る撮像により得られた第１フレームと、当該第１フレームとは異なる第２フレームであって、光源１０１を発光させていない第２露光期間に亘る撮像により得られた第２フレームとを取得し、第１フレームおよび第２フレームに基づいて合成フレームを生成する。
【００４３】
このため、生成された合成フレームには、光源１０１が被写体に向けて発光した光以外の外光による輝度を差し引いた結果が残されることとなる。つまり、光源１０１が被写体に向けて発光した光による輝度を残した結果が多く残るため、Ｓ／Ｎを効果的に向上させることができる。
【００４４】
図３の（ｆ）は、複数のフレームのうちの４フレームごとの第１フレーム（例えば、フレームＦ２）の撮像に撮像素子１０２ａの例えば全画素が要する第１露光期間（例えば、露光期間Ｄ２）に亘って光源１０１が発光し続けるように光源１０１をパルス駆動する場合の、光源１０１の発光パターンを示す図である。
【００４５】
この場合、制御部１０３は、フレームＦ２を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ２に亘って、光源１０１を発光させ続け、露光期間Ｄ２が終了すると、光源１０１の発光を停止し、光源１０１をオフにする。そして、制御部１０３は、フレームＦ２の次の３フレーム（フレームＦ３〜Ｆ５）を飛ばして、フレームＦ５の次のフレームを撮像素子１０２ａに露光させる露光期間に、光源１０１を発光させ続ける。なお、図示していないが、フレームＦ５の次のフレームに対応する露光期間が終了すると、制御部１０３は、光源１０１の発光を停止し、当該次のフレームの４フレーム後のフレームの露光が開始されるまで光源１０１をオフにする。
【００４６】
このように、制御部１０３は、４フレームごとのフレームＦ２を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ２に亘って光源１０１が発光し続けるように、光源１０１をパルス駆動する。また、この場合、制御部１０３は、４フレームごとに光源１０１のパルス駆動を繰り返し行う。このため、露光期間Ｄ２が終了してから露光期間Ｄ５の次の露光期間が始まるまでの間、光源１０１をオフにしておくことができ、図３の（ｃ）、(ｄ)、(ｅ)の場合と比較して、光源１０１の消費電力を低減することができる。また、フレームＦ２は、発光していない状態での露光結果を含まないため、光源１０１が発光している状態での露光結果と、発光していない状態での露光結果とが混在する場合と比較して、フレームＦ２のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００４７】
また、制御部１０３は、フレームＦ２の各画素の輝度から、光源１０１を発光させていない露光期間で露光されたフレームＦ４の各画素の輝度を差し引くことで、合成フレームを生成する。つまり、制御部１０３は、図３の（ｅ）の場合と同様に、光源１０１が発光し続けている第１露光期間に亘る撮像により得られた第１フレームと、当該第１フレームとは異なる第２フレームであって、光源１０１を発光させていない第２露光期間に亘る撮像により得られた第２フレームとを取得し、第１フレームおよび第２フレームに基づいて合成フレームを生成する。
【００４８】
このため、生成された合成フレームには、光源１０１が被写体に向けて発光した光以外の外光による輝度を差し引いた結果が残されることとなる。つまり、光源１０１が被写体に向けて発光した光による輝度を残した結果が多く残るため、Ｓ／Ｎを効果的に向上させることができる。また、光源１０１を発光させていない第２露光期間に亘る撮像により得られた第２フレームを２つのフレームから合成することなく撮像された１フレームから得ることができるため、より効果的にＳ／Ｎを向上させることができ、処理負荷を低減させることができる。
【００４９】
図４は、各水平画素ラインの露光時間が最小の長さの時間に設定されている場合の、撮像素子の露光タイミングおよび光源の発光タイミングの一例について説明するための図である。図４の（ａ）は、垂直同期信号ＶＤを示す図である。図４の（ｂ）は、各水平画素ラインの露光タイミングを示す図である。図４の（ｃ）〜（ｆ）は、光源１０１の、パルス駆動による発光パターンを示す図であり、それぞれ、異なる発光パターンを示す。図４の（ｇ）は、複数のフレームのそれぞれの露光期間を示す図である。図４の（ｈ）は、光源１０１の、従来の発光パターンを示す図である。
【００５０】
図４では、図３と同様の垂直同期信号ＶＤが入力される。
【００５１】
この場合、制御部１０３は、複数列の水平画素ラインＬ１〜Ｌｎのそれぞれの露光時間が最小時間（読出時間と同じ時間）となるように露光する点が図３の場合と異なる。また、制御部１０３は、上述のように各水平画素ラインＬ１〜Ｌｎの露光時間を最小時間とした場合、各フレームＦ１１〜Ｆ１５を露光するためにかかる露光期間Ｄ１１〜Ｄ１５に合わせて、光源１０１をパルス駆動する点が図３の場合と異なる。他の動作については、同様であるので説明を省略する。
【００５２】
図４では、各水平画素ラインの露光時間は、ブランキング期間よりも小さい最小時間に設定されている。このため、撮像素子１０２ａは、直前のフレームの露光が終了した後のタイミングで、一のフレームを露光し始める。例えば、撮像素子１０２ａは、直前のフレームにおける下端の水平画素ラインＬｎの露光が終了した後のタイミングで、水平画素ラインＬ１の露光を開始する。つまり、直前のフレームの露光期間（例えば、露光期間Ｄ１１）と、次のフレームの露光期間（例えば、露光期間Ｄ１２）とは、互いに重複しない期間である。
【００５３】
次に、光源１０１のパルス駆動による発光パターンについて説明する。本実施の形態における発光パターンは、図４の（ｄ）〜（ｆ）に示すように、例えば、３パターンが考えられる。なお、図４の（ｃ）に示す発光パターンは、比較例である。
【００５４】
図４の（ｃ）は、複数のフレームのうちの１フレームごとのフレーム（つまり全てのフレーム）の撮像に撮像素子１０２ａの例えば全画素が要する露光期間に亘って光源１０１が発光し続ける場合の、光源１０１の発光パターンを示す図である。上述したように、各水平画素ラインの露光時間が最小時間に設定されており、複数のフレームＦ１１〜Ｆ１５に対応する露光期間Ｄ１１〜Ｄ１５は互いに重複しない期間である。このため、１フレームごとのフレームの撮像に要する露光期間に亘って光源１０１を発光し続ける場合、図４の（ｃ）に示すように、光源１０１は、露光期間Ｄ１１〜Ｄ１５の間の期間において発光しない。
【００５５】
図４の（ｃ）の場合も図３の（ｃ）〜（ｆ）の場合と同様に、各フレームＦ１１〜Ｆ１５は、発光していない状態での露光結果を含まない。よって、光源１０１が発光している状態での露光結果と、発光していない状態での露光結果とが混在する場合（従来の発光、図４の（ｈ）参照）と比較して、各フレームＦ１１〜Ｆ１５のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００５６】
また、光源１０１は、露光期間Ｄ１１〜Ｄ１５の間の期間において、発光しないが、全ての露光期間Ｄ１１〜Ｄ１５において、光源１０１は発光し続けるため、光源１０１の発光に要する消費電力が大きくなる。
【００５７】
図４の（ｄ）は、複数のフレームのうちの２フレームごとの第１フレーム（例えば、フレームＦ１２、Ｆ１４）の撮像に撮像素子１０２ａの例えば全画素が要する第１露光期間（例えば、露光期間Ｄ１２、Ｄ１４）に亘って光源１０１が発光し続けるように光源１０１をパルス駆動する場合の、光源１０１の発光パターンを示す図である。
【００５８】
この場合、制御部１０３は、フレームＦ１２を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ１２に亘って、光源１０１を発光させ続け、露光期間Ｄ１２が終了すると、光源１０１の発光を停止し、光源１０１をオフにする。そして、制御部１０３は、フレームＦ１２の次のフレームＦ１３を飛ばして、次のフレームＦ１４を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ１４に、光源１０１を発光させ続ける。露光期間Ｄ１４が終了すると、制御部１０３は、光源１０１の発光を停止し、次のフレームＦ１５の露光が開始されるまで光源１０１をオフにする。
【００５９】
このように、制御部１０３は、２フレームごとのフレームＦ１２、Ｆ１４を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ１２、Ｄ１４に亘って光源１０１が発光し続けるように、光源１０１をパルス駆動する。また、この場合、制御部１０３は、２フレームごとに光源１０１のパルス駆動を繰り返し行う。このため、露光期間Ｄ１２が終了してから露光期間Ｄ１４が始まるまでの間、光源１０１をオフにしておくことができ、図４の（ｃ）の場合と比較して、光源１０１の消費電力を低減することができる。また、フレームＦ１２、Ｆ１４は、発光していない状態での露光結果を含まないため、光源１０１が発光している状態での露光結果と、発光していない状態での露光結果とが混在する場合と比較して、フレームＦ１２、Ｆ１４のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００６０】
また、制御部１０３は、フレームＦ１２の各画素の輝度から、光源１０１を発光させていない露光期間で露光されたフレームＦ１３の各画素の輝度を差し引くことで、合成フレームを生成する。つまり、制御部１０３は、図３の（ｆ）の場合と同様に、光源１０１が発光し続けている第１露光期間に亘る撮像により得られた第１フレームと、当該第１フレームとは異なる第２フレームであって、光源１０１を発光させていない第２露光期間に亘る撮像により得られた第２フレームとを取得し、第１フレームおよび第２フレームに基づいて合成フレームを生成する。
【００６１】
このため、図３の（ｅ）、（ｆ）と同様の効果が奏されると言える。
【００６２】
また、各水平画素ラインＬ１〜Ｌｎの露光時間を最小時間とした場合、２フレームごとの露光期間Ｄ１２、Ｄ１４に亘って光源１０１が発光し続けるように、光源１０１をパルス駆動しても、光源１０１を発光させていない第２露光期間に亘る撮像により得られた第２フレームとしてのフレームＦ１３を容易に取得できる。このため、所定時間あたりに得られる合成フレームの数を増加させることができる。
【００６３】
図４の（ｅ）は、複数のフレームのうちの３フレームごとの第１フレーム（例えば、フレームＦ１２、Ｆ１５）の撮像に撮像素子１０２ａの例えば全画素が要する第１露光期間（例えば、露光期間Ｄ１２、Ｄ１５）に亘って光源１０１が発光し続けるように光源１０１をパルス駆動する場合の、光源１０１の発光パターンを示す図である。
【００６４】
この場合、制御部１０３は、フレームＦ１２を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ１２に亘って、光源１０１を発光させ続け、露光期間Ｄ１２が終了すると、光源１０１の発光を停止し、光源１０１をオフにする。そして、制御部１０３は、フレームＦ１２の次の２フレーム（フレームＦ１３およびフレームＦ１４）を飛ばして、フレームＦ１５を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ１５に、光源１０１を発光させ続ける。なお、図示していないが、露光期間Ｄ１５が終了すると、制御部１０３は、光源１０１の発光を停止し、フレームＦ１５の３フレーム後のフレームの露光が開始されるまで光源１０１をオフにする。
【００６５】
このように、制御部１０３は、３フレームごとのフレームＦ１２、Ｆ１５を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ１２、Ｄ１５に亘って光源１０１が発光し続けるように、光源１０１をパルス駆動する。また、この場合、制御部１０３は、３フレームごとに光源１０１のパルス駆動を繰り返し行う。このため、露光期間Ｄ１２が終了してから露光期間Ｄ１５が始まるまでの間、光源１０１をオフにしておくことができ、図４の（ｃ）、(ｄ)の場合と比較して、光源１０１の消費電力を低減することができる。ただし、図４の（ｄ）の場合と比較して、所定時間当たりに得られる合成フレーム数は減少する。また、フレームＦ１２、Ｆ１５は、発光していない状態での露光結果を含まないため、光源１０１が発光している状態での露光結果と、発光していない状態での露光結果とが混在する場合と比較して、フレームＦ１２、Ｆ１５のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００６６】
また、制御部１０３は、フレームＦ１２の各画素の輝度から、光源１０１を発光させていない露光期間で露光されたフレームＦ１３またはフレームＦ１４の各画素の輝度を差し引くことで、合成フレームを生成する。つまり、制御部１０３は、図３の（ｅ）、（ｆ）および図４の（ｄ）の場合と同様に、光源１０１が発光し続けている第１露光期間に亘る撮像により得られた第１フレームと、当該第１フレームとは異なる第２フレームであって、光源１０１を発光させていない第２露光期間に亘る撮像により得られた第２フレームとを取得し、第１フレームおよび第２フレームに基づいて合成フレームを生成する。
【００６７】
このため、図３の（ｅ）、（ｆ）および図４の（ｄ）と同様の効果が奏されると言える。
【００６８】
図４の（ｆ）は、複数のフレームのうちの４フレームごとの第１フレーム（例えば、フレームＦ１２）の撮像に撮像素子１０２ａの例えば全画素が要する第１露光期間（例えば、露光期間Ｄ１２）に亘って光源１０１が発光し続けるように光源１０１をパルス駆動する場合の、光源１０１の発光パターンを示す図である。
【００６９】
この場合、制御部１０３は、フレームＦ１２を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ１２に亘って、光源１０１を発光させ続け、露光期間Ｄ１２が終了すると、光源１０１の発光を停止し、光源１０１をオフにする。そして、制御部１０３は、フレームＦ１２の次の３フレーム（フレームＦ１３〜Ｆ１５）を飛ばして、フレームＦ１５の次のフレームを撮像素子１０２ａに露光させる露光期間に、光源１０１を発光させ続ける。なお、図示していないが、フレームＦ１５の次のフレームに対応する露光期間が終了すると、制御部１０３は、光源１０１の発光を停止し、当該次のフレームの４フレーム後のフレームの露光が開始されるまで光源１０１をオフにする。
【００７０】
このように、制御部１０３は、４フレームごとのフレームＦ１２を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ１２に亘って光源１０１が発光し続けるように、光源１０１をパルス駆動する。また、この場合、制御部１０３は、４フレームごとに光源１０１のパルス駆動を繰り返し行う。このため、露光期間Ｄ１２が終了してから露光期間Ｄ１５の次の露光期間が始まるまでの間、光源１０１をオフにしておくことができ、図４の（ｃ）、(ｄ)、(ｅ)の場合と比較して、光源１０１の消費電力を低減することができる。ただし、図４の（ｄ）、（ｅ）の場合と比較して、所定時間当たりに得られる合成フレーム数は減少する。また、フレームＦ１２は、発光していない状態での露光結果を含まないため、光源１０１が発光している状態での露光結果と、発光していない状態での露光結果とが混在する場合と比較して、フレームＦ１２のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００７１】
また、制御部１０３は、フレームＦ１２の各画素の輝度から、光源１０１を発光させていない露光期間で露光されたフレームＦ１３〜Ｆ１５のいずれかのフレームの各画素の輝度を差し引くことで、合成フレームを生成する。つまり、制御部１０３は、図３の（ｅ）、（ｆ）、および図４の（ｄ）、（ｅ）の場合と同様に、光源１０１が発光し続けている第１露光期間に亘る撮像により得られた第１フレームと、当該第１フレームとは異なる第２フレームであって、光源１０１を発光させていない第２露光期間に亘る撮像により得られた第２フレームとを取得し、第１フレームおよび第２フレームに基づいて合成フレームを生成する。
【００７２】
このため、図３の（ｅ）、（ｆ）、および図４の（ｄ）、（ｅ）と同様の効果が奏されると言える。
【００７３】
図５は、各水平画素ラインの露光時間が最大の長さの時間に設定されている場合の、撮像素子の露光タイミングおよび光源の発光タイミングの一例について説明するための図である。図５の（ａ）は、垂直同期信号ＶＤを示す図である。図５の（ｂ）は、各水平画素ラインの露光タイミングを示す図である。図５の（ｃ）〜（ｆ）は、光源１０１の、パルス駆動による発光パターンを示す図であり、それぞれ、異なる発光パターンを示す。図５の（ｇ）は、複数のフレームのそれぞれの露光期間を示す図である。図５の（ｈ）は、光源１０１の、従来の発光パターンを示す図である。
【００７４】
図５では、図３および図４と同様の垂直同期信号ＶＤが入力される。
【００７５】
この場合、制御部１０３は、複数列の水平画素ラインＬ１〜Ｌｎのそれぞれの露光時間が最大時間となるように露光する点が図３および図４の場合と異なる。また、制御部１０３は、上述のように各水平画素ラインＬ１〜Ｌｎの露光時間を最大時間とした場合、各フレームＦ２１〜Ｆ２６を露光するためにかかる露光期間Ｄ２１〜Ｄ２６に合わせて、光源１０１をパルス駆動する点が図３および図４の場合と異なる。他の動作については、同様であるので説明を省略する。
【００７６】
図５では、各水平画素ラインの露光時間は、最大時間に設定されている。このため、撮像素子１０２ａは、各水平画素ラインの読出時間が終了し、読出時間の分、経過した後のタイミングで、次のフレームの当該水平画素ラインにおける露光を開始する。よって、図３の場合と同様に、直前のフレームの露光が終了していないタイミングで、一のフレームを露光し始める。つまり、直前のフレームの露光期間（例えば、露光期間Ｄ２１）と、次のフレームの露光期間（例えば、露光期間Ｄ２２）とは、互いに重複する期間を有する。
【００７７】
次に、光源１０１のパルス駆動による発光パターンについて説明する。本実施の形態における発光パターンは、図５の（ｄ）〜（ｆ）に示すように、例えば、３パターンが考えられる。なお、図５の（ｃ）に示す発光パターンは、比較例である。
【００７８】
図５の（ｃ）は、複数のフレームのうちの１フレームごとのフレーム（つまり全てのフレーム）の撮像に撮像素子１０２ａの例えば全画素が要する露光期間に亘って光源１０１が発光し続ける場合の、光源１０１の発光パターンを示す図である。上述したように、各水平画素ラインの露光時間が最大時間に設定されているため、１フレームごとのフレームの撮像に要する露光期間に亘って光源１０１を発光し続ける場合、図５の（ｃ）に示すように、常時、光源１０１を発光し続けることとなる。
【００７９】
このため、各フレームＦ２１〜Ｆ２６は、発光していない状態での露光結果を含まない。よって、光源１０１が発光している状態での露光結果と、発光していない状態での露光結果とが混在する場合（従来の発光、図５の（ｈ）参照）と比較して、各フレームＦ２１〜Ｆ２６のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００８０】
ただし、常時、光源１０１を発光し続けることとなるため、光源１０１の発光に要する消費電力が大きくなる。
【００８１】
図５の（ｄ）は、複数のフレームのうちの２フレームごとの第１フレーム（例えば、フレームＦ２２、Ｆ２４）の撮像に撮像素子１０２ａの例えば全画素が要する第１露光期間（例えば、露光期間Ｄ２２、Ｄ２４）に亘って光源１０１が発光し続けるように光源１０１をパルス駆動する場合の、光源１０１の発光パターンを示す図である。
【００８２】
この場合、制御部１０３は、フレームＦ２２を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ２２に亘って、光源１０１を発光させ続け、露光期間Ｄ２２が終了すると、光源１０１の発光を停止し、光源１０１をオフにする。そして、制御部１０３は、フレームＦ２２の次のフレームＦ２３を飛ばして、次のフレームＦ２４を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ２４に、光源１０１を発光させ続ける。露光期間Ｄ２４が終了すると、制御部１０３は、光源１０１の発光を停止し、フレームＦ２６の露光が開始されるまで光源１０１をオフにする。
【００８３】
このように、制御部１０３は、２フレームごとのフレームＦ２２、Ｆ２４を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ２２、Ｄ２４に亘って光源１０１が発光し続けるように、光源１０１をパルス駆動する。また、この場合、制御部１０３は、２フレームごとの光源１０１のパルス駆動を繰り返し行う。このため、露光期間Ｄ２２が終了してから露光期間Ｄ２４が始まるまでの間、光源１０１をオフにしておくことができ、図５の（ｃ）の場合と比較して、光源１０１の消費電力を低減することができる。また、フレームＦ２２、Ｆ２４は、発光していない状態での露光結果を含まないため、光源１０１が発光している状態での露光結果と、発光していない状態での露光結果とが混在する場合と比較して、フレームＦ２２、Ｆ２４のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００８４】
図５の（ｅ）は、複数のフレームのうちの３フレームごとの第１フレーム（例えば、フレームＦ２２、Ｆ２５）の撮像に撮像素子１０２ａの例えば全画素が要する第１露光期間（例えば、露光期間Ｄ２２、Ｄ２５）に亘って光源１０１が発光し続けるように光源１０１をパルス駆動する場合の、光源１０１の発光パターンを示す図である。
【００８５】
この場合、制御部１０３は、フレームＦ２２を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ２２に亘って、光源１０１を発光させ続け、露光期間Ｄ２２が終了すると、光源１０１の発光を停止し、光源１０１をオフにする。そして、制御部１０３は、フレームＦ２２の次の２フレーム（フレームＦ２３およびフレームＦ２４）を飛ばして、フレームＦ２５を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ２５に、光源１０１を発光させ続ける。なお、図示していないが、露光期間Ｄ２５が終了すると、制御部１０３は、光源１０１の発光を停止し、フレームＦ２５の３フレーム後のフレームの露光が開始されるまで光源１０１をオフにする。
【００８６】
このように、制御部１０３は、３フレームごとのフレームＦ２２、Ｆ２５を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ２２、Ｄ２５に亘って光源１０１が発光し続けるように、光源１０１をパルス駆動する。また、この場合、制御部１０３は、３フレームごとに光源１０１のパルス駆動を繰り返し行う。このため、露光期間Ｄ２２が終了してから露光期間Ｄ２５が始まるまでの間、光源１０１をオフにしておくことができ、図５の（ｃ）、(ｄ)の場合と比較して、光源１０１の消費電力を低減することができる。また、フレームＦ２２、Ｆ２５は、発光していない状態での露光結果を含まないため、光源１０１が発光している状態での露光結果と、発光していない状態での露光結果とが混在する場合と比較して、フレームＦ２２、Ｆ２５のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００８７】
なお、図５のように、各水平画素ラインの露光時間が最大時間に設定されている場合では、３フレームごとに光源１０１のパルス駆動では、光源１０１を発光させていない第２露光期間に亘る撮像により得られた第２フレームを取得することができない。
【００８８】
図５の（ｆ）は、複数のフレームのうちの４フレームごとの第１フレーム（例えば、フレームＦ２２）の撮像に撮像素子１０２ａの例えば全画素が要する第１露光期間（例えば、露光期間Ｄ２２）に亘って光源１０１が発光し続けるように光源１０１をパルス駆動する場合の、光源１０１の発光パターンを示す図である。
【００８９】
この場合、制御部１０３は、フレームＦ２２を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ２２に亘って、光源１０１を発光させ続け、露光期間Ｄ２２が終了すると、光源１０１の発光を停止し、光源１０１をオフにする。そして、制御部１０３は、フレームＦ２２の次の３フレーム（フレームＦ２３〜Ｆ２５）を飛ばして、フレームＦ２６を露光させる露光期間Ｄ２６に、光源１０１を発光させ続ける。なお、図示していないが、露光期間Ｄ２６が終了すると、制御部１０３は、光源１０１の発光を停止し、フレームＦ２６の４フレーム後のフレームの露光が開始されるまで光源１０１をオフにする。
【００９０】
このように、制御部１０３は、４フレームごとのフレームＦ２２を撮像素子１０２ａに露光させる露光期間Ｄ２２に亘って光源１０１が発光し続けるように、光源１０１をパルス駆動する。また、この場合、制御部１０３は、４フレームごとに光源１０１のパルス駆動を繰り返し行う。このため、露光期間Ｄ２２が終了してから露光期間Ｄ２６が始まるまでの間、光源１０１をオフにしておくことができ、図５の（ｃ）、(ｄ)、(ｅ)の場合と比較して、光源１０１の消費電力を低減することができる。また、フレームＦ２２は、発光していない状態での露光結果を含まないため、光源１０１が発光している状態での露光結果と、発光していない状態での露光結果とが混在する場合と比較して、フレームＦ２２のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００９１】
また、制御部１０３は、フレームＦ２２の各画素の輝度から、光源１０１を発光させていない露光期間で露光されたフレームＦ２４の各画素の輝度を差し引くことで、合成フレームを生成する。つまり、制御部１０３は、図３の（ｅ）、（ｆ）および図４の（ｄ）〜（ｆ）の場合と同様に、光源１０１が発光し続けている第１露光期間に亘る撮像により得られた第１フレームと、当該第１フレームとは異なる第２フレームであって、光源１０１を発光させていない第２露光期間に亘る撮像により得られた第２フレームとを取得し、第１フレームおよび第２フレームに基づいて合成フレームを生成する。
【００９２】
このため、図３の（ｅ）、（ｆ）および図４の（ｄ）〜（ｆ）と同様の効果が奏されると言える。
【００９３】
図３〜図５の説明により、４フレームごとに光源１０１のパルス駆動を繰り返し行う場合、撮像素子１０２ａの各水平画素ラインＬ１〜Ｌｎの露光時間の大小に関わらず、上記第１フレームと、上記第２フレームとを取得することができる。このため、効果的にＳ／Ｎを向上させるためには、制御部１０３は、複数のフレームのうちのｎフレーム（ｎは４以上の整数）ごとの第１フレームの撮像に撮像素子１０２ａの例えば全画素が要する第１露光期間に亘って光源１０１が発光し続けるように、光源１０１をパルス駆動するとしてもよい。
【００９４】
また、図３〜図５で説明したように、光源１０１の消費電力を低減するために、ｎフレーム（ｎは２以上の整数）ごとの第１フレームの撮像に撮像素子１０２ａが要する第１露光期間に亘って光源１０１を発光させているが、これにより、有効なフレーム数が低減する。しかし、例えば撮像装置１００を、本実施の形態で述べたように、車両２００の運転者を被写体とする場合は、それほど高いフレームレートを必要としないため、本実施の形態の構成とすることができる。また、高いフレームレートが必要な場合は、撮像素子１０２ａの駆動周期を小さくすればよい。具体的には、撮像素子１０２ａの所定の周期が１／３０秒であった場合、図３の（ｆ）に示すように光源１０１を４フレームごとに発光させると、有効なフレーム数は１／４となる。そのため、所定の周期を１／１２０秒とすることで、光源１０１が常時発光する場合と同等の有効フレーム数にすることができる。
【００９５】
また、図４の構成では、露光時間が短くなり、図３および図５の構成と比べ撮像素子１０２ａから得られる信号は小さくなる。したがって、図４の構成であっても十分な大きさの信号が得られる場合は図４の構成として、できるだけ光源１０１の消費電力を下げ、図４の構成では信号の大きさが不十分な場合は、図３または図５の構成とすればよい。
【００９６】
また、フレームのＳ／Ｎが外光の状況（例えば昼夜の違い）によって変化する場合は、例えば撮像素子１０２ａの信号強度に基づいて、制御部１０３が、図３から図５に示すような露光時間に変化させるようにしてもよい。同様に、制御部１０３は、光源１０１を発光させるフレーム周期（上記した「ｎフレームごと」の、ｎの値）を変化させてもよい。
【００９７】
また、フレームレートを可変させて、相対的に各水平画素ラインＬ１〜Ｌｎの露光時間を可変させることにより、撮像素子１０２ａの信号強度が一定量得られるようにしてもよい。
【００９８】
また、被写体が運転者である場合、運転者を撮像するために必要な水平画素ラインは限定されるので、制御部１０３は、複数の水平画素ラインＬ１〜Ｌｎのうち、運転者を撮像するために使用する水平画素ラインの露光時間以外の期間では光源１０１を発光させないように制御してもよい。これにより、光源１０１の消費電力をさらに低減させることができる。なお、運転者を撮像するために必要な水平画素ラインは、予め撮像された映像を画像処理することにより、特定してもよい。
【００９９】
また、図３〜図５では、制御部１０３は、各水平画素ラインＬ１〜Ｌｎの上から下へ信号の読み出しを行っているが、それに限定されず、下から上へ信号を読み出すようにしてもよい。
【０１００】
［３．効果など］
本実施の形態に係る撮像装置１００によれば、光源１０１と、撮像部１０２と、制御部１０３とを備える。光源１０１は、所定の領域Ａ１に向けて発光する。撮像部１０２は、複数の画素が水平方向及び垂直方向に配列され、所定の領域Ａ１の少なくとも一部を含む撮像領域Ａ２を撮像する撮像素子１０２ａを有する。制御部１０３は、光源１０１および撮像素子１０２ａと電気的に接続され、光源１０１をパルス駆動で発光させながら、撮像素子１０２ａをローリングシャッタ方式にて所定の周期で駆動することにより撮像素子１０２ａから得られる映像であって、複数のフレームから構成される映像を取得する。制御部１０３は、撮像素子１０２ａの複数の画素が、複数のフレームのうちのｎフレーム（ｎは２以上の整数）ごとの第１フレームの撮像に要する第１露光期間に亘って光源１０１が発光し続けるように、光源１０１をパルス駆動する。
【０１０１】
このように、第１露光期間に亘って光源１０１を発光し続けるパルス駆動を行うため、光源以外の外光のある環境下であっても、第１露光期間において撮像された第１フレームのＳ／Ｎを従来よりも向上させることができる。また、光源１０１を発光し続けるパルス駆動を行うため、光源１０１をオフにする期間を設けることができ、光源１０１の消費電力を低減させることができる。
【０１０２】
［４．変形例］
上記実施の形態では、制御部１０３は、光源１０１が発光し続けている第１露光期間に亘る撮像により得られた第１フレームの輝度から、当該第１フレームとは異なる第２フレームであって、光源１０１を発光させていない第２露光期間に亘る撮像により得られた第２フレームの輝度を差し引くことにより合成フレームを生成するとしたが、これに限らない。制御部１０３は、第１フレームの輝度と第２フレームの輝度との比を用いて合成フレームを生成してもよい。
【０１０３】
上記実施の形態では、光源１０１は、赤外光を発光するＬＥＤとしたが、必ずしも赤外光を発光するＬＥＤとしなくてもよく、可視光を発光するＬＥＤであってもよい。また、光源１０１は、ＬＥＤに限らずに、電球、蛍光灯、有機ＥＬ照明などの様々な光源によって実現してもよい。
【０１０４】
上記実施の形態では、撮像装置１００は、車両２００に搭載される装置としたが、車両２００に限らずに、飛行機、船舶などの他の乗り物に搭載されてもよいし、乗り物以外で利用されてもよい。
【０１０５】
以上、本発明の一つまたは複数の態様に係る撮像装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、光源以外の外光のある環境下において、Ｓ／Ｎを向上させ、かつ、消費電力を低減することができる撮像装置などとして有用である。
【符号の説明】
【０１０７】
１００    撮像装置
１０１    光源
１０２    撮像部
１０２ａ    撮像素子
１０３    制御部
２００    車両
２０１    ダッシュボード
Ａ１    所定の領域
Ａ２    撮像領域
【図１】
2018113662.tif 000003
【図２】
2018113662.tif 000004
【図３】
2018113662.tif 000005
【図４】
2018113662.tif 000006
【図５】
2018113662.tif 000007