【手続補正書】
【提出日】平成22年6月22日(2010.6.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を含む撮像素子と、
前記撮像素子を露光して発生した電荷を蓄積する露光動作中に、前記撮像素子から一フレーム分の画素のうちの一部分の画素の信号を読み出し、前記一部分の画素の信号に基づいて画像を表示手段に出力させ、前記露光動作が終了したときに、前記撮像素子から一フレーム分の画素の信号を読み出す制御手段と、
前記一部分の画素の信号を、前記一フレーム分の画素の信号のうち、前記一部分の画素に対応する画素の信号に加算することにより、画像を生成する画像処理手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記表示手段に前記一部分の画素の信号に基づいて画像を出力させる場合に、前記一部分の画素の信号にかけるゲインを前記露光動作の開始時からの経過時間に応じて、前記画像が段階的に明るくなるように制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
複数の画素を含む撮像素子と、
前記撮像素子を露光して発生した電荷を蓄積する露光動作中に、前記撮像素子から一フレーム分の画素のうちの第１の一部分の画素の信号を読み出し、その後、前記第１の一部分の画素とインタレースの関係にある第２の一部分の画素の信号を読み出すとともに、前記第１の一部分の画素の信号と前記第２の一部分の画素の信号に基づいて画像を表示手段に順次出力させ、前記露光動作が終了したときに、前記撮像素子から一フレーム分の画素の信号を読み出す制御手段と、
前記第１、第２の一部分の画素の信号を、前記一フレーム分の画素の信号のうち、前記第１、第２の一部分の画素に対応する画素の信号に加算することにより、画像を生成する画像処理手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記表示手段に前記第１、第２の一部分の画素の信号に基づいて画像を出力させる場合に、前記第１、第２の一部分の画素の信号にかけるそれぞれのゲインを前記露光動作の開始時からの経過時間に応じて、前記画像が段階的に明るくなるように制御することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
光学系と、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置と、
を備えることを特徴とする撮像システム。
【請求項６】
複数の画素を含む撮像素子を備える撮像装置の制御方法であって、
制御手段による制御により、前記撮像素子を露光して発生した電荷を蓄積する露光動作中に、前記撮像素子から一フレーム分の画素のうちの一部分の画素の信号を読み出す部分読み出し工程と、
表示制御手段が、前記一部分の画素の信号に基づいて画像を表示手段に出力させる表示工程と、
前記制御手段による制御により、前記露光動作が終了したときに、前記撮像素子から一フレーム分の画素の信号を読み出すフレーム読み出し工程と、
前記制御手段による制御により、前記一部分の画素の信号を、前記一フレーム分の画素の信号のうち、前記一部分の画素に対応する画素の信号に加算することにより、画像を生成する生成工程と、
を含むことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の第１の側面は、撮像装置に係り、複数の画素を含む撮像素子と、前記撮像素子を露光して発生した電荷を蓄積する露光動作中に、前記撮像素子から一フレーム分の画素のうちの一部分の画素の信号を読み出し、前記一部分の画素の信号に基づいて画像を表示手段に出力させ、前記露光動作が終了したときに、前記撮像素子から一フレーム分の画素の信号を読み出す制御手段と、前記一部分の画素の信号を、前記一フレーム分の画素の信号のうち、前記一部分の画素に対応する画素の信号に加算することにより、画像を生成する画像処理手段と、を備えることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の第２の側面は、撮像装置に係り、複数の画素を含む撮像素子と、前記撮像素子を露光して発生した電荷を蓄積する露光動作中に、前記撮像素子から一フレーム分の画素のうちの第１の一部分の画素の信号を読み出し、その後、前記第１の一部分の画素とインタレースの関係にある第２の一部分の画素の信号を読み出すとともに、前記第１の一部分の画素の信号と前記第２の一部分の画素の信号に基づいて画像を表示手段に順次出力させ、前記露光動作が終了したときに、前記撮像素子から一フレーム分の画素の信号を読み出す制御手段と、前記第１、第２の一部分の画素の信号を、前記一フレーム分の画素の信号のうち、前記第１、第２の一部分の画素に対応する画素の信号に加算することにより、画像を生成する画像処理手段と、を備えることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の第４の側面は、複数の画素を含む撮像素子を備える撮像装置の制御方法であって、制御手段による制御により、前記撮像素子を露光して発生した電荷を蓄積する露光動作中に、前記撮像素子から一フレーム分の画素のうちの一部分の画素の信号を読み出す部分読み出し工程と、表示制御手段が、前記一部分の画素の信号に基づいて画像を表示手段に出力させる表示工程と、前記制御手段による制御により、前記露光動作が終了したときに、前記撮像素子から一フレーム分の画素の信号を読み出すフレーム読み出し工程と、前記制御手段による制御により、前記一部分の画素の信号を、前記一フレーム分の画素の信号のうち、前記一部分の画素に対応する画素の信号に加算することにより、画像を生成する生成工程と、を含むことを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
図２（ａ）に示すように、撮像素子１は、複数の画素を含む。これらの複数の画素は、複数のグループに分けられる。グループ分けの方法としては、記録用の画像を生成する露光動作中（本露光中）に、撮像素子１から間引き読み出しを行ったときに、間引き読み出しの対象となる画素が異なるように、各画素をグループ分けする。例えば、撮像素子１のカラー・フィルタ配列として、ベイヤー配列を用いた場合を例に挙げる。この場合、撮像素子１の各画素を、縦横それぞれ１／９に間引かれた画素で構成される９つのグループに分けることができる。９つのグループの各グループの画像の大きさは、全画素の画像の１／３となるが、露光状態を確認するには十分な大きさである。この９グループは異なる画素で構成されるため、全グループの画像を合わせると全画面の画像が構成される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
まず、制御手段５は、本露光時における長秒の蓄積開始からＴ１のタイミングで、一フレーム分の画素の第１の一部分であるｇｒｏｕｐ１の画素の信号を読み出し、表示手段７に順次出力させる。次いで、制御手段５は、本露光時における長秒の蓄積開始からＴ２のタイミングで、一フレーム分の画素の第２の一部分であり、ｇｒｏｕｐ１とインタレースの関係にあるｇｒｏｕｐ２の画素の信号を読み出し、表示手段７に出力させる。ここで、本露光中にｇｒｏｕｐ１の画素の信号を既に読み出しているため、ｇｒｏｕｐ１の画素からは信号の読み出しを行わないようにする。次いで、制御手段５は、本露光時における長秒の蓄積開始からＴ３のタイミングで、一フレーム分の画素の第３の一部分であるｇｒｏｕｐ３の画素の信号を読み出し、表示手段７に出力させる。ここでも、本露光中にｇｒｏｕｐ１及びｇｒｏｕｐ２の画素の信号を既に読み出しているため、ｇｒｏｕｐ１及びｇｒｏｕｐ２の画素からは信号の読み出しを行わないようにする。このように、制御手段５は、本露光中に、撮像素子１を構成する複数の画素の信号のうち、本露光中にまだ読み出されていない画素の信号を、設定された時間間隔で表示手段７に出力させる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
その後、制御手段５は、設定された蓄積終了時間又は表示手段７の表示を見て撮影者が操作手段６を操作して蓄積終了を指示した時間Ｔ４で、各ブロックの全画素の信号を読み出し、メモリ３に出力させる。このときに読み出される画素の信号量は、グループによって異なる。例えば、ｇｒｏｕｐ１ではＴ１〜Ｔ４、ｇｒｏｕｐ２ではＴ２〜Ｔ４、ｇｒｏｕｐ３ではＴ３〜Ｔ４までに各画素に蓄積された信号が読み出される。記録用の画像は、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３でそれぞれ読み出してメモリ３に格納した各グループの画素の信号と、Ｔ４で読み出してメモリ３に格納した一フレーム分の画素の信号と、を対応する画素毎に合成すればよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
ｓｔｅｐ１では、操作手段６によって長秒露光の撮影の露光状態の表示設定が行われる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
ｓｔｅｐ５では、図４を参照して後述するが、画像読み出しのフレームレートが画像表示のフレームレートより低いため、読み出しフレーム間で、表示画像の明るさを蓄積時間に応じてゲイン補正する。蓄積を開始してから最初の読み出しがなされるまでは、画像データがないため、固定色表示（または撮影開始直前画像のフリーズ表示）される。ゲイン補正は、メモリ３に記憶された画像データに対し画像処理手段４によって行われる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
なお、本実施形態では、縦方向及び横方向において１／３の間引き読み出しを行ったが、縦方向又は横方向のみを間引いてもよい。また、各方向において間引き読出しを行う画素は１／３に限られず、適宜変更することができる。また、本露光中に読み出すグループの数は３つに限られず、適宜変更することができる。また、ベイヤー配列の各画素（ＲＧＢ）を等ピッチで間引き読み出しする場合を例に示したが、ベイヤー配列の各画素（ＲＢＧ）を基本単位としてグルーピングしてもよい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
次に、ステップＳ９で行われる、図２Ａ及び図２Ｂに示すようにして読み出した部分画像の表示画像合成処理について、図４を参照して説明する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
ここでは、長秒露光前のライブビュー表示中は３０フレーム／秒で表示手段７に表示し、本露光中では３フレーム／秒の読み出しフレームレートで読み出すものとする。なお、露光時間によってフレームレートは可変にしてもよく、例えば、１フレーム／秒や０．５フレーム／秒などであってもよい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
本露光を開始して、露出状態を表示できるようになるのは、Ｔ１でｇｒｏｕｐ１の画素を読み出してからである。Ｔ１から１／３秒後のＴ２でｇｒｏｕｐ２の画素を読み出すまでは、ｇｒｏｕｐ１の画像をそのまま出してもよいが、本実施形態では、本露光開始時からの経過時間に応じて段階的に明るくなるようにゲインを変更する。Ｔ１〜Ｔ２では、１／３０秒毎にＴ１で読み出したｇｒｏｕｐ１の画像を１／１０倍した画像を、ｇｒｏｕｐ１の画像に加算している。したがって、Ｔ１〜Ｔ２の間に表示される画像は、ｇｒｏｕｐ１の画像×（１＋ｎ／１０）となる。Ｔ２でｇｒｏｕｐ２の画像を読み出した後は、（ｇｒｏｕｐ１の画像×２＋ｇｒｏｕｐ２の画像）×（１＋ｎ／２０）を表示する。Ｔ３でｇｒｏｕｐ３の画像を読み出した後は、（ｇｒｏｕｐ１の画像×３＋ｇｒｏｕｐ２の画像×１．５＋ｇｒｏｕｐ３の画像）×（１＋ｎ／３０）を表示する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
なお、各ｇｒｏｕｐの画像はグループ間で互いに異なる画素の信号から成るものであるが、１フレームにおける画素位置の関係は記録する時に考慮すればよく、表示画像では図２（ａ）の「表示」に示すように、同一の画素として処理する。また、露光の後半では、前半のｇｒｏｕｐの画像にゲインをかけ過ぎてしまい、ノイズが目立つことから、表示画像の演算の際に、平均の対象から除いてもよい。また、長秒の露光時間が設定されている場合は、グループの分割数で各グループの蓄積時間を決定し、１画素の読み出し回数を２回にしてもよい。また、露光状態の表示画像を見て撮影者が蓄積終了を決定する場合で、露光時間が長いには、同一グループを３回以上読み出すこともある。この場合でも、表示画像を同様にゲイン補正することが可能であり、記録画像は読み出した画像を全て合成すればよい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
以上のように、露光状態表示に使う複数の画像を、静止画撮影からの経過時間に応じてゲイン補正して表示することにより、露光状態表示用の複数画像の読み出し時間間隔を長くしても露光状態が確認できる。また、露光状態表示用の複数画像の読み出し時間間隔を長くすることにより、画像の読み出し回数を少なくすることができ、ノイズがさらに低減される。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
上記の実施形態では、ｇｒｏｕｐ１、ｇｒｏｕｐ２、及びｇｒｏｕｐ３のものについて説明した。しかしながら、露光状態表示の精度は低くなるが、ｇｒｏｕｐ１のみであっても良い。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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