(57)【要約】【課題】複数種類の露光時間で撮像を行なってダイナミックレンジを拡大する場合、被写体の動きによる影響を抑圧できるようにする。【解決手段】輝度分布検出部７は、信号処理部３から出力される輝度信号ＳＹの輝度分布を検出し、この輝度分布での信号レベル範囲毎に露光時間Ｔを決める。決められた露光時間Ｔは露光時間設定信号ＳＴによって駆動部２に通知され、駆動部２はこの露光時間設定信号ＳＴに応じて撮像素子１を駆動する。撮像素子１では、輝度分布検出部７で決められた露光時間Ｔが順次設定され、夫々の露光時間で露光が行なわれる毎に、走査が行なわれて画像信号が出力される。これら露光時間毎の画像信号は時系列で得られ、信号処理部３において、メモリ４で所定時間長の同時化された信号に変換された後、加算部５で所定の重み付けがなされて加算される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ種類（Ｎは１以上の整数）の露光時間で露光し、該露光時間の露光毎に撮像して画像信号を出力する撮像素子と、
該撮像素子を駆動する駆動部と、
該撮像素子から出力されるＮ種類の画像信号を処理して１つの画像信号を生成し、出力する信号処理部と、
該信号処理部から出力される該画像信号の輝度分布を検出し、検出した該輝度分布に応じてＮ種類の露光時間を決定する輝度分布検出部と
を備え、該駆動部は、該輝度分布検出部で決定されたＮ種類の該露光時間で該撮像素子の露光を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記輝度分布検出部は、検出した輝度分布での信号レベル範囲毎に該当する露光時間を設定することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
Ｎ回（Ｎは１以上の整数）の異なる露光時間による露光を行ない、該露光毎に撮像して画像信号を出力する撮像素子と、
該撮像素子を駆動する駆動部と、
該撮像素子から出力される該露光毎のＮ種類の画像信号を処理して１つの画像信号を生成し、出力する信号処理部と、
該信号処理部から出力される該画像信号の輝度分布を検出し、検出した該輝度分布に応じて露光回数を決定する輝度分布検出部と
を備え、該駆動部は、該輝度分布検出部で決定された露光回数だけ該撮像素子で露光を行なわせることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記輝度分布検出部で決定される露光回数に応じて、前記撮像素子での走査周波数を異ならせることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
Ｎ回（Ｎは１以上の整数）の異なる露光時間による露光を行ない、該露光時間毎に画素からの画素データの転送経路を異にする撮像素子と、
該撮像素子を駆動する駆動部と、
該撮像素子から出力される該露光毎の画像信号を処理して１つの画像信号を生成し、出力する信号処理部と、
該信号処理部から出力される該画像信号の輝度分布を検出し、検出した該輝度分布に応じてＮ種類の露光時間を決定する輝度分布検出部と
を備え、該駆動部は、該輝度分布検出部で決定されたＮ種類の該露光時間で該撮像素子の露光を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記撮像素子は、設定された前記露光時間の露光の終了とともに、該露光に伴う画素データの読み取り及び転送を行ない、かつ次の露光時間による露光を開始することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項１，２，５又は６において、
前記輝度分布検出部は、前記信号処理部からの画像信号から被写体の動きの度合いを検出し、検出した該動きの度合いが予め決められた大きさ以上のとき、前記決定した露出時間の個数を低減することを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
撮像素子から得られ、信号処理部で処理された画像信号の輝度分布に応じて該撮像素子を制御するようにした撮像方法であって、
該輝度分布に応じた種類の露光時間を決定し、
該撮像素子で該決定した露光時間毎に露光を行なって露光毎の画像信号を取得し、取得した該画像信号を重み付け加算して１つの画像信号を得ることを特徴とする撮像方法。
【請求項９】
撮像素子から得られ、信号処理部で処理された画像信号の輝度分布に応じて該撮像素子を制御するようにした撮像方法であって、
該輝度分布に応じて露光回数を決定し、
該撮像素子で該決定した露光回数だけ露光を行なって露光毎の画像信号を取得し、取得した該画像信号を重み付け加算して１つの画像信号を得ることを特徴とする撮像方法。
【請求項１０】
撮像素子から得られ、信号処理部で処理された画像信号の輝度分布に応じて該撮像素子を制御するようにした撮像方法であって、
該輝度分布に応じた種類の露光時間を決定し、
該撮像素子で該決定した露光時間毎に露光を行なって、露光毎に異なる転送経路から互いに同時化して画像信号を取得し、取得した該画像信号を重み付け加算して１つの画像信号を得ることを特徴とする撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画素群を有する撮像装置に係わり、特に、輝度分布が広い範囲にわたる被写体の撮像に好適な撮像装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体プロセス技術の進展などにより、ＣＣＤやＭＯＳタイプの撮像素子の性能が向上し、ビデオカメラやデジタルスチルカメラあるいはスキャナーなどの撮像装置に広範に使われている。
【０００３】
撮像装置に要求される性能は種々あり、代表的な性能としてダイナミックレンジが挙げられる。即ち、撮像する対象（被写体）の照明状態がどのような状態であっても、その高輝度部が白一色になって諧調を失う、いわゆる白飛びやその低輝度部が雑音に埋もれてしまう、いわゆる黒沈みが生じないように、信号のダイナミックレンジをなるべく広くすることが望ましい。
【０００４】
しかしながら、撮像素子のダイナミックレンジは、人間の目と比較すると、非常に狭く、レンズ絞りや電子シャッタなどの光量制限手段や露光時間制御手段によって、屋外や屋内での照明状態の変化に対応させている。この場合でも、例えば、屋内の人物と窓の外の景色とを同時に撮像する場合のように、同一画面内に非常に明るい部分と暗い部分がある場合には、一般的には、白飛びや黒沈みが発生してしまう。
【０００５】
以上の撮像環境でも、白飛びや黒沈みを軽減して撮像素子のダイナミックレンジを拡張するために、露光時間の異なる２枚以上の画像を用いる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
これは、露光時間が短い露光と長い露光を行ない、短い露光時間を用いて得られる被写体の高輝度の部分の画像信号と、長い露光時間を用いて得られる被写体の低輝度の部分の画像信号とを合成することにより、白飛びや黒沈みを軽減するものである。
【特許文献１】特開平６−１４１２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記方法によると、複数の露光を時系列で行なうので、被写体が動く場合や照明状態が変化する場合、短い露光時間を用いて得られた画像と長い露光時間を用いて得られた画像とに位置ずれが生じ、これら合成して得られる画像では、画面上でこの位置ずれよる画質の劣化が生ずることになる。
【０００８】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、合成画面の位置ずれによる画質の劣化を防止して、ダイナミックレンジを拡張することができるようにした撮像装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、被写体の輝度情報に基づいて露光回数を制御する。これにより、被写体の輝度分布が狭くなるに従って露光回数を少なくできるので、画面上での被写体の動きの影響が改善される。
【００１０】
また、露光回数もしくは合計の露光に要する時間に比例して撮像素子の信号読み出し速度を変化させる。これにより、露光回数が増えても、全体の露光に要する時間はほとんど変化がなく、被写体の動きの影響が低減できる。
【００１１】
さらに、画像の動きに応じて露光回数や時間を制御する。これにより、動きの大きい被写体の場合には、露光回数や露光時間を低減できるので、被写体の動きの影響を軽減できる。
【００１２】
さらにまた、撮像素子に画素データの読み出し経路を複数設けた。これにより、順次行なわれる異なる露光時間による露光を時間的に互いに近づけることができ、被写体の動きの影響を軽減できる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によると、露光回数もしくは露光時間、あるいは撮像素子の信号読み出し速度を制御することにより、または、撮像素子の読み出し経路を複数設けることにより、ダイナミックレンジを広げながら、画面上での被写体の動きによる影響を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面により説明する。  
図１は本発明による撮像装置及び方法の第１の実施形態を示す構成図であって、１は撮像素子、２は駆動部、３は信号処理部、４はメモリ、５は加算部、６は輝度・色信号生成部、７は輝度分布検出部、８，８ａ，８ｂは画素である。
【００１５】
同図において、駆動部２からの駆動信号ＰDによって駆動される撮像素子１から出力される画像信号ＳPは信号処理部３で処理され、輝度信号ＳYと色信号ＳCとが生成される。輝度分布検出部７はこの輝度信号ＳYから撮像素子１での輝度分布を検出し、この輝度分布をもとに撮像素子１の画素８が配列されてなる撮像領域を撮像する被写体の異なる照度範囲毎に区分し、区分された領域（以下、輝度領域という）毎にその照度範囲に応じた露光時間Ｔを設定する。かかる露光時間Ｔは、後述するように、それに該当する照度範囲内で画素８が飽和することなく、従って、白飛びのない良好な撮像が可能に設定されるものである。つまり、撮像領域での各画素８には、それが属する輝度領域の照度範囲に応じた露光時間Ｔが設定されて画素データの読み取りが行なわれることになる。例えば、画素８ａと画素８ｂとが異なる輝度領域に属しているとすると、画素８ａの画素データは露光時間Ｔａで露光されときに有効とし、画素８ｂの画素データは露光時間Ｔｂで露光されたときに有効とする。
【００１６】
輝度分布検出部７は、検出した輝度分布から撮像素子１の撮像領域でどのような輝度領域が生じているかを検出して、夫々の輝度領域に該当する（即ち、良好に撮像できる）露光時間Ｔを割り当る（設定する）処理を行ない、この処理結果を示す情報を露光時間設定信号ＳTとして駆動部２に供給する。駆動部２は、この露光時間設定信号ＳTに基づいて、設定された露光時間Ｔで撮像素子１を動作させるための露光時間切換パルスと撮像素子１での走査のための走査パルスなどからなる駆動パルスＰDを生成する。撮像素子１はこの駆動パルスＰDに基づいて動作するものであって、輝度分布検出部７で設定された露光時間Ｔが順番に設定されて露光時間Ｔ毎に画素データの読み取りを行ない（これを、露光時間Ｔでの撮像という）、これら露光時間Ｔの画像信号ＳPを出力する（ここでは、撮像領域に３個の輝度領域が生じ、従って、３種類の露光時間Ｔが順番に切り換えられて、夫々の露光時間Ｔで撮像が行なわれるものとしている）。この場合、これら露光時間Ｔ毎の画素データの読み取りタイミングが異なるため、これら露光時間Ｔ毎に得られる画像信号ＳPのタイミングがずれている。そこで、信号処理部３のメモリ４でこれら画像信号ＳPが同時化され、加算部５で所定の重み付けがなされて加算されて１つの画像信号ＳPAとする。
【００１７】
ここで、この加算部５での重み付けの一具体例としては、夫々の露光時間Ｔで正規化する方法がある。即ち、いま、３種類の露光時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３（但し、Ｔ１＞Ｔ３＞Ｔ２）を用い、露光を３回行なうものとすると、露光時間Ｔ１で読み出された画像信号ＳPに対しては重み係数を１とし、露光時間Ｔ２で読み出された画像信号ＳPに対しては重み係数をＴ１／Ｔ２とし、露光時間Ｔ３で読み出された画像信号ＳPに対しては重み係数をＴ１／Ｔ３とするものである。
【００１８】
加算部５から出力される画像信号ＳPAは輝度・色信号生成部６に供給され、輝度信号ＳYと色信号ＳCとが生成される。撮像素子１から出力される露光時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３夫々での画像信号ＳPは、かかる露光時間Ｔにより、ほぼ同じ信号レベル範囲の信号として出力されるが、上記の重み付けにより、露光時間Ｔ１の輝度領域からの画像信号ＳPに対し、露光時間Ｔ２のときの画像信号ＳPはその信号レベル範囲がＴ１／Ｔ２倍となり、露光時間Ｔ３のときの画像信号ＳPはその信号レベル範囲がＴ１／Ｔ３倍となる。従って、信号処理部３から出力される輝度信号ＳYは、これが得られたときの露光時間Ｔ毎に信号レベル範囲が異なることになる。
【００１９】
輝度分布検出部７は、この輝度信号ＳYを用いて撮像素子１の撮像領域での輝度分布を検出し、この撮像領域をこの輝度分布に応じて複数の輝度領域に区分し、各領域毎に露光時間Ｔを設定して露光時間設定信号ＳTを生成する。なお、輝度分布と露光時間Ｔとの対応関係は予め設定されている。
【００２０】
ここで、検出された輝度分布とそれに対する露光時間Ｔの設定について説明する。
【００２１】
図２は横軸に信号レベルを、縦軸に各信号レベルに対する信号数（画素数）を夫々取ったものであって、この横軸の信号レベルは照度に対応するものであり、照度範囲全体を信号レベルに換算して表わすものである。ここでは、照明条件の良い室内とその窓を通して屋外とを同時に撮像する場合を想定している。
【００２２】
Ｄ（ダイナミック）レンジ１は露光時間Ｔ１で室内を良好に撮像できる（即ち、画素８が飽和しない）信号レベル範囲であって、室内の照度に応じた輝度分布（信号レベル毎の画素数の分布）が得られる。Ｄレンジ２は露光時間Ｔ２で室内から屋外を良好に撮像できる信号レベル範囲であって、室外の照度に応じた輝度分布が得られる。即ち、室内はその信号レベルがＤレンジ１内にあり、良好に撮影するときには、露光時間ＴをＴ１に設定しなければならない。ここで、露光時間Ｔ１で室内とその窓を通して屋外とを同時に撮像しようとすると、室内と屋外との照度の大きな差により、屋外のＤレンジ２では、画素８が飽和し、画像が白一色となることになる。
【００２３】
また、屋外はその信号レベルがＤレンジ２内にあり、良好に撮像するときには、露光時間ＴをＴ２にする。ここで、露光時間Ｔ２で室内とその窓を通して屋外とを同時に撮像しようとすると、室内のＤレンジ１はその信号レベルが雑音レベル以下となる。
【００２４】
このように、室内と屋外とを同時に撮像するときには、室内と屋外との照度の大きな差により、Ｄレンジ１，２の２つの信号レベル群に分かれる場合が多く、１種類の露光時間Ｔでは、全体として露光状態が良好な画像を得ることができない。この第１の実施形態では、夫々の信号レベル群毎に露光時間Ｔを、即ち、２種類の露光時間Ｔ１，Ｔ２を設定して露光回数を２回にし、夫々の露光時間Ｔ１，Ｔ２で白飛びや黒沈みがない良好な画像信号が得られるように（即ち、良好な撮像ができるように）、撮像素子１のダイナミックレンジを拡張するものである。輝度分布検出部７がかかる輝度分布、即ち、信号レベル群を検出し、夫々毎に露出時間Ｔを設定するものである。
【００２５】
図３は室内とその窓からの屋外とを同時に撮像するものであるが、室内の照明が均一でない場合の輝度分布の例を示すものである。このような場合、室内の照度と屋外の照度とは大きな差があるとともに、室内においても、照明光が直接照射されている場所と物陰になって照明光が届き難い場所が混在しており、図示すように、室内の信号レベル（照度）範囲が広過ぎて１種類の露光時間Ｔだけでは、室内を良好な露光状態で撮像ができない。
【００２６】
このため、輝度分布検出部７は、このように信号レベル範囲が広いと判定すると、この信号レベル範囲をＤレンジ１とＤレンジ３とに分割し（図２と対応付けると、Ｄレンジ１にＤレンジ３を追加し）、さらに、このＤレンジ３に対して露光時間Ｔ３を設定して露光回数を３回とする。この露光時間Ｔ３も、撮像領域のこれに該当する輝度領域から得られる画像信号ＳPが露光時間Ｔ１，Ｔ２の輝度領域から得られる画像信号ＳPとほぼ等しい信号レベル範囲となるように、設定されるものである。なお、この露光時間Ｔ３で室内とその窓を通しての屋外とを同時に撮像しようとすると、照度の差により、屋外のＤレンジ２の輝度領域では信号レベルが飽和して画像が白飛びし、また、室内のＤレンジ１の輝度領域では信号レベルが雑音レベルとなる。このように、露光回数を３回にし、夫々の露光時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３毎に撮像を行なうことにより、白飛びや黒沈みがない良好な画像信号が得られるように（即ち、良好な撮像ができるように）、撮像素子１のダイナミックレンジを拡張するものである。
【００２７】
なお、以上のように、室内とその窓からの屋外とを同時に撮像する場合も、屋外の被写体での照度が低い部分は、室内と同じ露光時間Ｔで（即ち、Ｄレンジ１又はＤレンジ３の信号レベル範囲で）撮像されることになる。
【００２８】
図４は輝度分布検出部７での上記の露光回数と露光時間の設定アルゴリズムの一具体例を示す図である。
【００２９】
図４（ａ）に示すように、検出した輝度分布により、信号レベル範囲Ｌ1〜Ｌ2（信号レベル範囲ＬＡという）と信号レベル範囲Ｌ3〜Ｌ4（信号レベル範囲ＬＢという）とが検出されたものとする（但し、Ｌ1＜Ｌ2＜Ｌ3＜Ｌ4）。
【００３０】
まず、露光時間として、一例として、Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ，Ｔｅ（但し、Ｔａ＞Ｔｂ＞Ｔｃ＞Ｔｄ＞Ｔｅ）の５種類の撮像を行なうものとするが、例えば、ＮＴＳＣ方式でのフィールド周期の整数倍となるように露光時間Ｔａを設定し、図４（ｂ）に露光群１として示すように、この露光時間Ｔａで良好に撮像できる信号レベル範囲０〜Ｌａを信号レベル範囲Ａとすると、この信号レベル範囲Ａに隣接する信号レベル範囲Ｌａ〜Ｌｂを信号レベル範囲Ｂとし、これに対する露光時間Ｔｂを設定する。この信号レベル範囲Ｂはこの露光時間Ｔｂで良好に撮像できる信号レベル範囲である。次いで、この信号レベル範囲Ｂに隣接する信号レベル範囲Ｌｂ〜Ｌｃを信号レベル範囲Ｃとして、これに対する露光時間Ｔｃを設定する。この信号レベル範囲Ｃもこの露光時間Ｔｃで良好に撮像できる信号レベル範囲である。以下同様にして、信号レベル範囲Ｌｃ〜Ｌｄを信号レベル範囲Ｄとして露光時間Ｔｄ、信号レベル範囲Ｌｄ〜Ｌｅを信号レベル範囲Ｅとして露光時間Ｔｅを夫々設定する。
【００３１】
ここで、露光時間Ｔｂは露光時間Ｔａを基準に設定され、露光時間Ｔｃは露光時間Ｔｂを基準に設定され、露光時間Ｔｄは露光時間Ｔｃを基準に設定され、露光時間Ｔｅは露光時間Ｔｄを基準に設定される。かかる設定の一方法としては、露光時間ＴがＴａのときの飽和レベル（最大信号レベル）が雑音レベル（最小信号レベル）のａ倍とすると、露光時間Ｔｂを
Ｔｂ＝Ｔａ／ａ
とし、露光時間Ｔｂでの飽和レベルが雑音レベルのｂ倍とすると、露光時間Ｔｃを
Ｔｃ＝Ｔｂ／ｂ
とし、露光時間Ｔｃでの飽和レベルが雑音レベルのｃ倍とすると、露光時間Ｔｄを
Ｔｄ＝Ｔｃ／ｃ
とし、露光時間Ｔｄでの飽和レベルが雑音レベルのｄ倍とすると、露光時間Ｔｅを
Ｔｅ＝Ｔｄ／ｄ
とする。例えば、露光時間Ｔａのときの飽和レベルが雑音レベルの１００倍とすると、露光時間Ｔｂ＝Ｔａ／１００とする。また、設定する露光時間Ｔの最小値を所定の値Ｔminとし、この最小露光時間Ｔminより小さな露光時間とならないように制御する。以上のことは、簡単に可能である。
【００３２】
図５は異なる露光時間Ｔ毎の照度（図２，図３での横軸の信号レベルに相当）に対する信号レベルの変化を示す図である。ここでは、露光時間Ｔとして、露光時間Ｔａと露光時間Ｔｂ（＝Ｔａ／ａ）とを例に説明する。
【００３３】
同図において、いま、露光時間Ｔａについてみると、信号レベルが雑音レベルとなる照度Ｉ1から信号レベルが飽和レベルとなる照度Ｉ2までの間が、この露光時間Ｔａで撮像可能な照度範囲（信号レベル範囲）とする。ここで、この露光時間Ｔａのときの飽和レベル（これは画素の容量で決まり、この容量いっぱいに電荷が蓄積されると、信号レベルは飽和する）が雑音レベルのａ倍のとき、露光時間ＴｂはＴｂ＝Ｔａ／ａであるから、露光時間Ｔｂのときには、露光時間Ｔａで信号レベルが飽和するときの照度Ｉ2で信号レベルが雑音レベルとなる。そして、この照度Ｉ2から信号レベルが飽和するときの照度Ｉ3までがこの露光時間Ｔｂで撮像可能な照度範囲である。以下、露光時間Ｔｃ，Ｔｄ，Ｔｅについても同様である。そして、露光時間Ｔａで撮像可能な照度範囲Ｉ1〜Ｉ2が図４の露光群１での信号レベル範囲Ａに相当するものであり、露光時間Ｔｂで撮像可能な照度範囲Ｉ2〜Ｉ3が図４での露光群１の信号レベル範囲Ｂに相当するものである。信号レベル範囲Ｃ，Ｄ，Ｅに相当する露光時間Ｔｃ，Ｔｄ，Ｔｅで撮像可能な照度範囲も、同様にして求まることになる。
【００３４】
図４（ｂ）に示す露光群１の各信号レベル範囲Ａ〜Ｅはこのようにして設定されたものであり、夫々の信号レベル範囲毎に露光時間Ｔａ〜Ｔｅが設定されている。かかる信号レベル範囲Ａ〜Ｅ及びこれらに該当する露光時間Ｔａ〜Ｔｅは、実際に検出された輝度分布に応じて修正される。これを、図４（ｃ）に露光群２として示す。
【００３５】
図４（ａ）において、検出された信号レベル範囲ＬＡは信号レベルＬ1〜Ｌ2であり、信号レベル０と信号レベルＬ1との差ΔＳａだけこの信号レベル範囲ＬＡをシフトして、図４（ｃ）に露光群２として示す信号レベル範囲Ａ’とする。また、これとともに、露光時間Ｔａも修正して露光時間Ｔａ’とし、この信号レベル範囲Ａ’で良好な撮像ができるようにする。
【００３６】
そして、信号レベル範囲Ａ’が図４（ａ）に示す信号レベル範囲ＬＡ全体を包含するものであれば、この信号レベル範囲ＬＡに対しては、露光時間Ａ’のみを用いて撮像が行なわれるが、信号レベル範囲Ａ’のみで信号レベル範囲ＬＡを包含しきれない場合には、図４（ｂ）の露光群１での次の信号レベル範囲Ｂをも用いる。この場合には、この信号レベル範囲Ｂを上記の差ΔＳａだけシフトした図４（ｃ）の露光群２での信号レベル範囲Ｂ’とし、これとともに、露光時間Ｔｂも修正して露光時間Ｔｂ’とする。ここで、Ｌ2−Ｌｂ＝ΔＳｃとし、
ΔＳａ＋Ｌａ＋Ｌｂ≦Ｌ2（＝Ｌａ＋Ｌｂ＋ΔＳｃ）
のとき、従って、ΔＳａ≦ΔＳｃのとき、信号レベル範囲ＬＡに対しては、露光時間Ｔａ’，Ｔｂ’の２回の露光によって撮像を行なえばよい。なお、ΔＳａ＞ΔＳｃのときには、さらに、信号レベル範囲Ｃ，……というように、露光回数が増えることになる。
【００３７】
また、図４（ａ）に示す信号レベル範囲ＬＢが、図４（ｂ）の露光群１での信号レベル範囲Ｅによって全体が包含されるならば、信号レベル範囲Ｅに対して設定された露光時間Ｔｅによる撮像が行なわれる。勿論、レベル範囲ＬＢ全体を包含するのに２以上の露光群１の信号レベル範囲が必要な場合には、レベル範囲ＬＢ全体を包含するに必要な露光群１の２以上の信号レベル範囲を、先の信号レベル範囲ＬＡの場合のように、シフトしてレベル範囲ＬＢの最小信号レベルから有効となるようにし、これに応じて修正されたこれら信号レベル範囲に該当する露光時間Ｔを用い、２以上の露光回数で撮像を行なう。
【００３８】
なお、輝度分布検出部７で２以上の信号レベル範囲（図２，図３での信号レベル群）が検出されても、これらが全て図４（ｂ）の露光群１のいずれか１つの信号レベル範囲に包含されるものであれば、この信号レベル範囲に設定されている露光時間Ｔのみを用いて撮像が行なわれることになる。
【００３９】
以上のように、例えば、５個の露光時間Ｔが設定されていても、そのうちの輝度分布検出部７で検出される信号レベル範囲に応じて該当する露光時間Ｔのみを用いればよく、これにより、露光回数、従って、撮像回数を減らすことが可能となる。
【００４０】
なお、信号分布が図４（ａ）のようなデジタル的でない場合には、例えば、予め決められた所定の信号数よりも少ない信号レベルについては、信号数を０として、図４（ａ）に示すような信号分布とすることができる。
【００４１】
以上のようにして、この第１の実施形態では、図１において、撮像素子１の撮像領域での輝度領域毎に露光時間Ｔが設定され、設定された露光時間Ｔ毎に撮像が行なわれる。ここで、３種類の露光時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３（但し、Ｔ１＞Ｔ３＞Ｔ２）が設定されている場合の撮像素子の動作を図６により説明する。
【００４２】
同図において、露光が露光時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の順で、かつ繰り返し設定されるが、これら露光時間Ｔが経過する毎に撮像領域全体の画素８の画素データの読み取りが行なわれ、読み取った画素データからなる画像信号ＳPが得られる。なお、露光の順序は、これに限られるものでなく、任意である。
【００４３】
即ち、いま、露光時間Ｔ１が経過すると、読取パルス（これは、駆動部２からの走査パルスＳPによる）により、撮像領域全体の画素８からの画素データの読み出しとこれら画像データの転送パルスによる垂直，水平転送用のＣＣＤでの転送が行なわれ（かかる一連の動作を、以下、走査といい、かかる走査によって画像信号を得ることが撮像である）、時間長ＴPで画像信号ＳP1が得られる。かかる露光時間Ｔ１に対する走査が終了すると、次の露光時間Ｔ３による露光が開始し、この露光時間Ｔ３が経過すると、この露光に続いて走査が行なわれて時間長ＴPで画像信号ＳP3が得られる。そして、かかる露光時間Ｔ３に対する走査が終了すると、次の露光時間Ｔ２による露光が開始し、この露光時間Ｔ２が経過すると、これに続いて走査が行なわれ、時間長ＴPで画像信号ＳP2が得られる。かかる露光時間Ｔ２に対する走査が終了した後、次の露光時間Ｔ１による露光が開始し、以下、かかる動作が繰り返される。
【００４４】
かかる画像信号ＳP1，ＳP2，ＳP3が、図１において、画像信号として順番に（即ち、時系列的に）撮像素子１から出力され、信号処理部３に供給されてメモリ４に記憶される。そして、これら画像信号ＳP1，ＳP2，ＳP3は、メモリ４から同時に、かつ規定の時間長（例えば、１フィールド長）に変換されて読み出され、加算部５に供給されるが、以上のように得られた画像信号ＳP1，ＳP2，ＳP3を単純に加算することはできない。以下、この点について、図７により説明する。
【００４５】
いま、図７（ａ）に示すように、撮像素子１の撮像領域１２に、上記の露光時間Ｔ１で良好な撮像が可能な照度の輝度領域１２ａと上記の露光時間Ｔ２で良好な撮像が可能な照度の輝度領域１２ｂと上記の露光時間Ｔ３で良好な撮像が可能な照度の輝度領域１２ｃとが生じている場合、最も短い露光時間Ｔ２で撮像すると、図７（ｂ）に示すように、輝度領域１２ｂは良好な撮像ができるが、輝度領域１２ａ，１２ｃは信号が得られない。従って、このとき得られる画像信号ＳP2は、輝度領域１２ｂの画素８から得られた画素データのみの画像信号である。また、次に短い露光時間Ｔ３で撮像すると、図７（ｃ）に示すように、輝度領域１２ｃは良好な撮像ができ、輝度領域１２ａからは信号が得られないが、輝度領域１２ｃの画素８は全て飽和しており、飽和した信号が得られる。従って、このとき得られる画像信号ＳP3は、輝度領域１２ｃの画素８から得られた入射光量に応じた信号レベルの画素データと輝度領域１２ｂの画素８から得られる飽和レベルの画素データとから画像信号である。さらに、最も長い露光時間Ｔ１で撮像すると、図７（ｄ）に示すように、輝度領域１２ａは良好な撮像ができるが、輝度領域１２ｂ，１２ｃの画素８は全て飽和しており、飽和した信号が得られる。従って、このとき得られる画像信号ＳP1は、輝度領域１２ａの画素８から得られた入射光量に応じた信号レベルの画素データと輝度領域１２ｂ，１２ｃの画素８から得られる飽和レベルの画素データとから画像信号である。
【００４６】
以上の画像信号ＳP1，ＳP2，ＳP3を単純に加算したのでは、輝度領域１２ａでのみ正しい信号レベル範囲の画像信号が得られるだけとなる。
【００４７】
そこで、上記の重み付けがなされているこれら画像信号ＳP1，ＳP2，ＳP3を加算部５で加算する場合、露光時間Ｔ３での画像信号ＳP3のうち、画像信号ＳP2に対応する部分（即ち、図７（ｃ）での輝度領域１２ｂに対応する部分）をこの画像信号ＳP2で置き換え、さらに、露光時間Ｔ１での画像信号ＳP1のうち、画像信号ＳP2に対応する部分（即ち、図７（ｄ）での輝度領域１２ｂ，１２ｃに対応する部分）を画像信号ＳP2への置換が行なわれた画像信号ＳP3で置き換えるようにする。これにより、輝度領域１２ａ，１２ｂ，１２ｃで夫々該当する信号レベル範囲の画像信号ＳPAが得られることになる。
【００４８】
このようにして、被写体の照度にかかわらず、全体として好適な信号レベル範囲の画像信号ＳPAが得られることになり、撮像素子１のダイナミックレンジを拡大することが可能となる。そして、設定される各露光時間Ｔは１画像の期間内に順番に行なうようにしているので、被写体の動きの影響を抑制でき、高品質の画像が得られることになる。
【００４９】
図８は本発明による撮像装置及び方法の第２の実施形態を示す構成図であって、２ａはレジスタ、２ｂは変換テーブル、２ｃは発振器、２ｄは分周器、２ｅは走査パルス発生器、７’は輝度分布検出部であり、前出図面に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
【００５０】
先に、図１に示した第１の実施形態では、駆動部２からの駆動パルスＰDのうち、走査パルスを一定周波数のパルスとし、走査周波数を一定として、各露光時間Ｔ毎の画像信号の時間長ＴPを一定としたものであるが、図８に示すこの第２の実施形態では、走査パルスの周波数を実行される露光回数に応じて異ならせるものであり（従って、撮像素子１の走査周波数を異ならせるものであり（但し、同時に実行される各露光時間Ｔでの走査周波数は等しい））、設定されて露光回数にかかわらず、この露光回数に対する撮像時間がほぼ一定となるようにするものである。
【００５１】
図８において、予め露光時間Ｔが決められており、これらを、例えば、露光時間Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ，Ｔｅとする（但し、Ｔａ＞Ｔｂ＞Ｔｃ＞Ｔｄ＞Ｔｅ）。輝度分布検出部７’は、信号処理部３からの輝度信号ＳYからその輝度分布を検出するが、この輝度分布に応じて、撮像素子１に設定する露光時間Ｔを、
Ｔａ
Ｔａ，Ｔｂ
Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ
Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ
Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ，Ｔｅ
の５通りの組み合わせの１つを用いるようにする。つまり、輝度分布検出部７’は、検出した輝度分布に応じてこれら５通りの露光時間の組み合わせの１つを選択し、選択した組み合わせを露光回数（また、走査回数でもある）に対応させて、この露光回数を表わす露光回数設定信号ＳKを駆動部２に供給する。露光回数設定信号ＳKによって露光回数がｋ回と設定されたときには、露光時間Ｔａから露光時間が長い順にｋ個の露光時間Ｔａ，……が選択されたことになる。
【００５２】
このために、輝度分布検出部７’は、輝度信号ＳＹから輝度分布を検出すると、その最大の信号レベル範囲をみてこれに該当する露光時間Ｔを判定し、この判定した露光時間Ｔから露光回数を決定する。例えば、図４に示すように、検出した輝度分布において、最大の信号レベル範囲がＬBであって、これに該当する露光時間ＴがＴｅとすると、露光時間Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ，Ｔｅの組み合わせが選択されることになり、露光回数が５回の露光回数設定信号ＳKが作成されて駆動部２に供給される。また、図４において、検出した輝度分布が信号レベル範囲ＬAだけの場合には、選択される露光時間Ｔの組み合わせはＴａ，Ｔｂであるから、露光回数は２回となる。
【００５３】
駆動部２では、輝度分布検出部７’からの露光回数設定信号ＳKが一旦レジスタ２ａに蓄積され、変換テーブル２ｂにより、この露光回数設定信号ＳKによる露光回数が走査周波数指示情報に変換される。この走査周波数指示情報は分周器２ｄの分周比を指示するものであって、分周器２ｄは発振器２ｃの出力パルスをこの指示される分周比で分周する。この分周器２ｄの出力パルスは走査パルス発生器２ｅに供給され、露光回数設定信号ＳＫで指定される露光回数に応じた走査周波数の走査パルスＰSが生成される。この走査パルスＰSが、撮像素子１で各露光の開始と各走査の開始とを行なうための開始パルスＰRとともに、駆動パルスＰD として、撮像素子１に供給される。
【００５４】
図９は図８における変換テーブル２ｂの一具体例を模式的に示す図である。
【００５５】
同図において、変換テーブル２ｂは、上記のように、露光回数設定信号ＳKが指定する露光回数と分周器２ｄとの対応関係を示し、これら間の変換を行なうものであるが、説明の便宜上、露光回数と走査周波数との対応関係で示している。
【００５６】
ここでは、露光回数が１回のとき（即ち、露光時間Ｔａだけの場合）、走査周波数が１３．５ＭＨｚとなるように、分周器２ｄの分周比が設定されるものであり、露光回数が２回となると（即ち、露光時間Ｔａ，Ｔｂの場合）、走査周波数が１３．５ＭＨｚの２倍の２７．０ＭＨｚとなる。また、露光回数が３回となると（即ち、露光時間Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃの場合）、走査周波数が１３．５ＭＨｚの３倍の４０．５ＭＨｚとなる。なお、例えば、撮像素子１の走査の最大周波数を設定し、走査周波数がこの最大周波数を越えならないようにしており、このために、図９に示す具体例では、露光回数が３回以上の場合、走査周波数が１３．５ＭＨｚの３倍の４０．５ＭＨｚとしている。
【００５７】
図１０はこの第２の実施形態での露光回数と撮像素子１から得られる画像信号ＳPとの関係を示す図である。ここでは、露光回数が１回のときの画像信号ＳPの時間長をＴPとし、図９に合わせて、露光回数が２回，３回のときの画像信号ＳPの時間長をＴP／２，ＴP／３としている。
【００５８】
図１０（ａ）は露光回数が１回の場合を示しており、このときには、露光時間Ｔ１の露光が終了すると、走査が行なわれ、時間長ＴPで画像信号ＳPが得られる。露光回数が２回のときには、図１０（ｂ）に示すように、露光時間Ｔ１の露光が終了すると、走査が行なわれて時間長ＴP／２で画像信号ＳP1が得られ、この走査が終了すると、次の露光時間Ｔ２の露光が行なわれ、この露光が終了すると、走査が行なわれて時間長ＴP／２で画像信号ＳP2が得られる。この場合、露光時間Ｔ１の露光があってから時間ＴP／２後に次の露光時間Ｔ２の露光が行なわれるが、図１に示した第１の実施形態のように、露光回数にかかわらず各露光毎の走査時間がＴP と一定の場合に比べ、露光間の時間間隔が短くなる。
【００５９】
露光回数が３回のときには、図１０（ｃ）に示すように、露光時間Ｔ１の露光が終了すると、走査が行なわれて時間長ＴP／３で画像信号ＳP1が得られ、この走査が終了すると、次の露光時間Ｔ２の露光が行なわれ、この露光が終了すると、走査が行なわれて時間長ＴP／３で画像信号ＳP2が得られ、この走査が終了すると、次の露光時間Ｔ３の露光が行なわれ、この露光が終了すると、走査が行なわれて時間長ＴP／３で画像信号ＳP3が得られる。この場合には、露光回数が増えるものの、露光間の時間間隔がさらに短くなる。
【００６０】
このようにして、この第２の実施形態では、露光回数が増加しても、露光の時間間隔が短くなり、最初の露光から最後の露光までの時間を短くできる。このため、上記第１の実施形態と同様、信号処理部３で夫々の露光に伴う撮像によって得られて画像信号ＳP1，……を重み付けして加算しても、被写体の動きによる影響を軽減できる。
【００６１】
なお、以上の第１，第２の実施形態において、露光時間や露光回数の制御は、撮像素子１として、周知のインターライン型ＣＣＤの電子シャッターなどの技術を用いて可能である。
【００６２】
図１１は本発明による撮像装置及び方法の第３の実施形態を示す構成図であって、５ａ，５ｂ，５ｃは乗算器、５ｄは加算器、１０ａ〜１０ｃは垂直転送用のＣＣＤ（以下、垂直ＣＣＤという）、１１ａ〜１１ｃは水平転送用のＣＣＤ（以下、水平ＣＣＤという）であり、図１に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
【００６３】
上記第１，第２の実施形態では、撮像素子１から各露光時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３での画像信号ＳP1，ＳP2，ＳP3を時系列で出力し、信号処理部３のメモリ４で時間長変換とタイミング合わせの処理を行なうようにしたものであるが、この第３の実施形態では、撮像素子１から露光時間Ｔ毎の撮像による画像信号が並列に得られるようにしたものである。
【００６４】
図１１において、設定する露光時間ＴがＴ１，Ｔ２，Ｔ３（但し、Ｔ１＞Ｔ３＞Ｔ２とする）の３種類として、撮像素子１では、各画素８毎に３個の垂直ＣＣＤ１０ａ〜１０ｃと３個の水平ＣＣＤ１１ａ〜１１ｃとが設けられており、露光時間Ｔ１での画素データは垂直ＣＣＤ１０ａを通して水平ＣＣＤ１１ａに転送され、露光時間Ｔ３での画素データは垂直ＣＣＤ１０ｂを通して水平ＣＣＤ１１ｂに転送され、露光時間Ｔ２での画素データは垂直ＣＣＤ１０ｃを通して水平ＣＣＤ１１ｃに転送される。
【００６５】
次に、図１２を用いてこの第３の実施形態の動作を説明する。なお、読取パルス１，２，３は各画素８から露光時間Ｔ１，Ｔ３，Ｔ２で画素データを読み取って垂直ＣＣＤ１０ａ，１０ｂ，１０ｃに転送するためのパルスであり、ＶＣＣＤ転送パルス１，２，３は垂直ＣＣＤ１０ａ，１０ｂ，１０ｃで画素データを水平ＣＣＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの方に順次単位時間（例えば、１水平走査期間）毎に転送するためのパルスである。これら読取パルス１，２，３は駆動部２からの駆動パルスＶDでの露光時間切換パルスに相当するものであり、ＶＣＣＤ転送パルス１，２，３は、水平ＣＣＤ１１ａ〜１１ｂの転送パルスとともに、駆動パルスＶD での走査パルスに相当するものである。
【００６６】
露光時間Ｔ１が経過して、駆動部２からの駆動パルスＰDにより、時刻ｔ1に読取パルス１が供給され、撮像領域の全画素８の画素データが読み取られて垂直ＣＣＤ１０ａに転送されると、露光時間Ｔ２の露光が開始される。また、垂直ＣＣＤ１０ａでは、ＶＣＣＤ転送パルス１により、取り込んだ画素データの水平ＣＣＤ１１ａへの転送が順次行なわれる。
【００６７】
露光時間Ｔ２が経過した時刻ｔ2に達すると、読取パルス２が供給されて撮像領域の全画素８から画素データが読み取られ、垂直ＣＣＤ１０ｃに転送される。この時刻ｔ2で次の露光時間Ｔ３の露光が開始される。これとともに、垂直ＣＣＤ１０ｃでは、ＶＣＣＤ転送パルス２により、取り込んだ画素データの水平ＣＣＤ１１ｃへの転送が順次行なわれる。
【００６８】
露光時間Ｔ３が経過した時刻ｔ3に達すると、読取パルス３が供給されて撮像領域の全画素８から画素データが読み取られ、垂直ＣＣＤ１０ｂに転送される。この時刻ｔ3で次の露光時間Ｔ１の露光が開始される。これとともに、垂直ＣＣＤ１０ｂでは、ＶＣＣＤ転送パルス３により、取り込んだ画素データの水平ＣＣＤ１１ｂへの転送が順次行なわれる。
【００６９】
露光時間Ｔ１が経過した時刻ｔ4に達すると、読取パルス１が供給されて撮像領域の全画素８から画素データが読み取られ、垂直ＣＣＤ１０ａに転送される。この時刻ｔ1で次の露光時間Ｔ２の露光が開始される。これとともに、垂直ＣＣＤ１０ａでは、ＶＣＣＤ転送パルス１により、取り込んだ画素データの水平ＣＣＤ１１ａへの転送が順次行なわれる。
【００７０】
このようにして、露光時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の順で露光時間Ｔが設定され、これら露光時間Ｔが経過する毎に全画素８の画素データがこの露光時間Ｔに対応する垂直ＣＣＤに読み取られ、水平ＣＣＤに転送される。この場合、各露光時間Ｔの画素８からの画素データの読み取りがフィールド単位で行なわれると、１水平走査周期毎に各垂直ＣＣＤから１画素データずつ水平ＣＣＤに転送されて、垂直ＣＣＤからのかかる１回の画素データの転送により、水平ＣＣＤに画像の１水平走査線（ライン）分の画素データが転送されたことになり、かかる１ラインの画素データが１水平走査周期かかって出力される。従って、水平ＣＣＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃからは夫々、撮像領域全体の画素８の画素データからなる露光時間Ｔ１，Ｔ３，Ｔ２での画像信号ＳP1，ＳP2，ＳP3が１フィールドの時間長で得られることになる。なお、これら画像信号ＳP1，ＳP2，ＳP3は、図１２でのＶＣＣＤ転送パルス１，２，３の時間的なずれからも明らかなように、互いに時間的にずれており、このため、図１に示す第１の実施形態でのメモリ４のような所定の遅延手段を用いることにより、時間（タイミング）合わせが行なわれる。
【００７１】
このようにしてタイミング合わせがなされた画像信号ＳP1，ＳP2，ＳP3は、図１に示す第１の実施形態と同様、乗算器５ａ，５ｂ，５ｃで所定の重み付けがなされた後、加算器５ｄで加算され、図１に示す第１の実施形態と同様の処理により、１つの画像信号ＰA が得られる。
【００７２】
以上のように、この第３の実施形態においても、撮像素子１のダイナミックレンジを拡張することができ、しかも、このように拡張しても、上記のように、露光時間Ｔ毎に画素データの読み出し経路を設けているので、露光と画素データの読み出し、従って、走査とを同時に行なうことができるから、第１，第２の実施形態のように、同一の読み出し経路を用いて異なる露光時間での露光による画素データの読み出しを時系列で行なうのに比べ、各露光時間Ｔでの撮像タイミングのずれを軽減でき、重み付け加算時の画像のずれを軽減することができる。
【００７３】
また、この第３の実施形態では、撮像素子１から１画像が所定の時間長（例えば、１フィールド）の画像信号ＳP1，ＳP2，ＳP3が得られるから、これらの時間長の変換を必要としない。
【００７４】
一方、図１２に示すように、上記のＶＣＣＤ転送パルス１，２，３よりも周期が短いＶＣＣＤ転送パルスＰｔを垂直ＣＣＤ１０ａ〜１０ｃに共通に用いるようにすることもできる。この場合には、露光時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３での画素８から垂直ＣＣＤ１０ａ，１０ｃ，１０ｂへの画像データの読み取りが全て終ってから、このＶＣＣＤ転送パルスＰｔによる垂直ＣＣＤ１０ａ〜１０ｃでの画素データの転送を行なうものである。但し、この場合には、１画像の画像信号ＳP1，ＳP2，ＳP3はタイミングが一致しているが、上記所定の時間長よりも圧縮されており、このために、メモリなどを用いて時間長を伸長する処理が必要となる。
【００７５】
また、垂直ＣＣＤあるいは水平ＣＣＤのステージ数を増やすことにより、これらＣＣＤの本数を減らすことは可能である。さらに、ＭＯＳ型などの別の撮像素子を用いても同様な複数経路での読み出しは可能である。
【００７６】
図１３は図１，図１１における輝度分布検出部７の他の具体例を示すブロック図であって、７ａはメモリ、７ｂはゲイン補正回路、７ｃは差分回路、７ｄは積分回路、７ｅは判定回路、７ｆは露光時間設定回路である。
【００７７】
同図において、信号処理部３（図１，図１１）からの輝度信号ＳYはゲイン補正回路７ｂに供給されるとともに、メモリ７ａで１画面期間分遅延され、遅延輝度信号ＳY’となってゲイン補正回路７ｂに供給される。このゲイン補正回路７ｂでは、これら前後する２画面分の輝度信号（画像信号）ＳY，ＳY’の信号レベルが夫々の露光時間で補正される。ゲイン補正されたこれら画像信号ＳY，ＳY’は差分回路７ｃに供給されてこれら２画面の差分が求められ、２画面の差分が積分回路７ｄで積分される。これにより、被写体が動いた度合いに応じたレベルで積分回路７ｄら積分信号が得られ、判定回路７ｅでは、この積分信号のレベルに応じて動きの大小を判定する。判定回路７ｅで所定の動き以上の被写体の動きがあると判定した場合には、露光時間設定回路７ｆが露光回数を少なく（あるいは、露光時間を少なく）するような露光時間設定信号ＳTを出力する。
【００７８】
露光時間設定信号ＳTで露光回数を少なくする方法としては、例えば、図４において、複数回の露光、即ち、露光時間Ｔａ’，Ｔｂ’の露光を行なう信号レベル範囲ＬＡに対し、露光時間Ｔｂ’による露光を行なわないようにして露光回数を減らす単純な方法でもよいし、また、図４で説明した閾値となる所定の信号数より多いか少ないかという判別を行なって、この所定の信号数より多い場合に露光の対象となる信号レベル範囲を設定する場合、被写体の動きが大きい場合には、この所定の信号数を大きくし、露光の対象となる信号レベル範囲を制限するようにする方法でもよい。これにより、被写体の動きが大きい場合には、複数の露光に要する時間を短縮することができ、重み付け加算時の画像のずれを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明による撮像装置及び方法の第１の実施形態を示す構成図である。
【図２】図１に示す第１の実施形態での検出された輝度分布とこれに対して設定される露光時間との関係の一具体例を概念的を示す図である。
【図３】図１に示す第１の実施形態での検出された輝度分布とこれに対して設定される露光時間との関係の他の具体例を概念的を示す図である。
【図４】図１における輝度分布検出部での輝度分布に対する露光時間の設定アルゴリズムの一具体例を示す図である。
【図５】図１に示す第１の実施形態での露光時間の設定方法の一具体例を示す説明図である。
【図６】図１に示す第１の実施形態の動作の一具体例を示すタイミング図である。
【図７】図１における信号処理部での加算処理を説明するための図である。
【図８】本発明による撮像装置及び方法の第２の実施形態を示す構成図である。
【図９】図８における変換テーブルの一具体例を概念的に示す図である。
【図１０】図８に示す第２の実施形態の動作の一具体例を示すタイミング図である。
【図１１】本発明による撮像装置及び方法の第３の実施形態を示す構成図である。
【図１２】図１１に示す第３の実施形態の動作の一具体例を示すタイミング図である。
【図１３】図１，図１１における輝度分布検出部の他の具体例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８０】
１  撮像素子
２  駆動部
２ａ  レジスタ
２ｂ  変換テーブル
２ｃ  発振器
２ｄ  分周器
２ｅ  走査パルス発生器
３  信号処理部
７  輝度分布検出部
７ａ  メモリ
７ｂ  ゲイン補正回路
７ｃ  差分回路
７ｅ  積分回路
７ｆ  露光時間設定回路
８，８ａ，８ｂ  画素
１０ａ〜１０ｃ  垂直ＣＣＤ
１１ａ〜１１ｂ  水平ＣＣＤ
【図１】
2005065119.tif 000003
【図２】
2005065119.tif 000004
【図３】
2005065119.tif 000005
【図４】
2005065119.tif 000006
【図５】
2005065119.tif 000007
【図６】
2005065119.tif 000008
【図７】
2005065119.tif 000009
【図８】
2005065119.tif 000010
【図９】
2005065119.tif 000011
【図１０】
2005065119.tif 000012
【図１１】
2005065119.tif 000013
【図１２】
2005065119.tif 000014
【図１３】
2005065119.tif 000015