(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子と、該固体撮像素子の基板バイアス電圧の設定を含む該固体撮像素子の駆動制御を行う駆動手段と、被写体照明手段を制御する照明制御手段と、前記駆動手段及び前記照明制御手段を制御して露光を制御する露光制御手段とを備え、該露光制御手段は、当該撮影対象たる画像の撮影に際して、前記照明制御手段の発光終了制御時点直後に、前記固体撮像素子の基板バイアス電圧の設定値を制御することにより、該基板バイアス電圧の設定値に対応して定まるブルーミング抑圧レベルを可変制御すると共に、前記発光終了制御時点から所定時間経過後に前記露光を終了するように構成されており、被写体像の外光成分を測光する測光手段を更に備え、前記露光制御手段は、前記ブルーミング抑圧レベルの可変制御を、前記測光手段の測光結果に基づいて行なうように構成されており、且つ前記測光手段は、前記被写体像の外光成分に関するピーク値を検出するピーク検出手段を備えており、前記露光制御手段は、前記ピーク検出手段により検出された前記ピーク値が所定のブルーミング発生レベルを超えない場合には、前記照明制御手段による発光終了制御時点直後に前記ブルーミング抑圧レベルを低下させるように構成されていることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、固体撮像素子を用いた撮像装置、特にストロボ等の被写体照明手段による露光成分に関する、電荷リークに基づく飽和レベルの低下を改善した撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子撮像装置は近年広く普及するにいたっており、特に静止画撮影に使用されるデジタルカメラ（本明細書では特記しない限りデジタル化された電子スチルカメラをこのように称することとする。なお、本発明に係る技術は、アナログ電子スチルカメラにも共通するものであるが、これらを代表するものとして、以下ではデジタルカメラについて説明することとする。）は、銀塩カメラに匹敵する存在に近づきつつある。静止画カメラとしての機能要求は多岐に渡るが、撮像に際しての露光制御は特に重視されており、銀塩カメラにおいて達成された各種露光機能は、ほぼ同様に可能ならしめられており、更に銀塩カメラでは為し得ない機能の実現が図られている。
【０００３】
例えば、ＣＣＤ撮像素子において電荷蓄積を制御することによって実現されるいわゆる電子シャッタは、通常の銀塩カメラのメカニカルシャッタでは実現不可能な高速シャッタが実現可能なものであり、これを有効活用するためにプログレッシブスキャン（順次走査）型のＣＣＤ撮像素子も使用されている。
【０００４】
一方、デジタルカメラでは、撮像素子に起因する様々な不具合（例えば画質劣化要因）も存在しており、したがってデジタルカメラにおいては、これらが顕在化しないように、さまざまな手当てを施すことによって実用に供せられている。
【０００５】
特開平９−１６３２３９号公報に記載されている技術は、このような不具合のうちインターレーススキャン（飛越走査）型のＣＣＤ撮像素子をメカニカルシャッタと組み合わせて使用した場合に生じる、蓄積電荷リークに起因するライン間レベル差の問題を取り上げており、撮像素子の基板バイアス電圧を時間的に制御することで電荷リークを防ぎ、あるいは各フィールド画像の電荷リークを同一にすることで問題の解決を図っている。
【０００６】
次に、この蓄積電荷リーク現象について詳しく説明する。この現象は、縦形オーバーフロードレイン構造のＣＣＤを用いてブルーミング抑圧制御を行なう場合に顕著に生じるものである。周知の如く、ブルーミングはフォトダイオードに蓄積できる信号電荷量に限度があるため、照度の高い光のスポットが入射したときに、光電変換により生じた信号電荷がフォトダイオードから溢れ出して隣接したフォトダイオードや電荷転送部に流れ込み、画像崩れを生じさせる現象である。
【０００７】
図５は、縦形オーバーフロードレイン構造のインターライン型ＣＣＤの構造を示すブロック図である。このインターライン型ＣＣＤは、複数列の垂直シフトレジスタ300 と、隣接するフォトダイオード301 と、フォトダイオード301 に蓄えられた信号電荷を垂直シフトレジスタ300 に読出すトランスファーゲート領域302 と、垂直シフトレジスタ300 の一端に設けられた水平シフトレジスタ303 と、信号電荷を検出する信号検出器304 とで構成されている。
【０００８】
図６は、図５におけるＡ−Ａ線の断面を示す図である。図６において、400 はＮ型半導体基板で、該Ｎ型半導体基板400 には接合の浅いＰウェルの第１領域401 と、接合の深いＰウェルの第２領域402 とが形成されている。第１領域401 の接合Ｎ型領域が形成された領域部分は、フォトダイオード、いわゆる光電変換領域403 として作用する。
【０００９】
第２領域402 には埋込みチャネル404 からなる垂直シフトレジスタが形成されている。その主面には絶縁層406 を介して転送電極405 が配置されている。光電変換領域403 と埋込みチャネル404 は、高いＰ型不純物層からなるチャネルストップ領域407 によって分離されている。
【００１０】
また、光電変換領域403 と対応する埋込みチャネル404 との間には、トランスファーゲート領域408 が配置されている。更に、光電変換領域403 以外の領域は金属層409 で遮光されている。ブルーミング抑制は、Ｎ型半導体基板400 と、Ｐウェルの第１領域401 及び第２領域402 との接合に、逆バイアス電圧である基板バイアス電圧ＶSUB 410 を印加し、光電変換領域403 直下のＰウェルの第１領域401 を完全に空乏化（空乏層化）するようになっている。
【００１１】
図７は、図６におけるＢ−Ｂ線上の深さ方向における電位分布を示す図である。トランスファーゲート領域408 がオン状態になると、光電変換領域403 のＮ型領域の電圧が曲線501aのようにセットされる。このとき、浅いＰウェルの第１領域401 は完全に空乏化するように基板バイアス電圧ＶSUB 410 を印加する（Ｈレベル）。
【００１２】
光電変換領域403 で光情報を蓄積するときは、トランスファーゲート領域408 をオフ状態にする。光電変換領域403 のＮ型領域の電位は、蓄積される電子によって曲線501bのように低くなる。電荷蓄積量が増加して、この電位がトランスファーゲート領域408 のチャネル電位を超えて低下すると、電荷が転送路に溢れ出し、ブルーミングを生じるが、実際には基板バイアス電圧ＶSUB 410 が上記所定のＨレベル印加されているから、上記ブルーミングが生じる以前に光電変換領域403 のＮ型領域と第１領域401 の接合が順方向になり（曲線501c）、新たに発生した光電荷はポテンシャル障壁を乗り超えてＮ型半導体基板400 に排出され、ブルーミングが抑制される。（なお、このときのポテンシャル障壁に対応する蓄積電荷量を、以下ではオーバーフローレベルと呼ぶ。）このように縦形オーバーフロードレイン構造のＣＣＤでは、基板バイアス電圧ＶSUB 410 によってブルーミング抑制を実現している。
【００１３】
そして、基板バイアス電圧ＶSUB 410 を更に大きくすることにより、曲線503 に示すように発生した電荷を全て基板400 に掃きだすことが可能になる。この機能を利用して、基板電圧ＶSUB に電荷排出パルスと呼ばれる常時よりも高い電圧パルスを印加することによって、電荷蓄積の実効的開始すなわち電子シャッタの「開」を制御することも行われている。この場合、電子シャッタの「閉」については、順次走査型のＣＣＤ撮像素子であれば、上記転送電極405 に通常の電荷転送時の印加パルス（転送クロック）よりも高い電圧の電荷移送パルス（移送パルスＴＧ）を印加して、蓄積された電荷を垂直シフトレジスタに移送することによって、純電子的に行なうことができる。また飛越走査型のＣＣＤ撮像素子の場合は、メカニカルシャッタによって遮光することでシャッタを閉じ、その後に奇偶各フィールドの読み出しタイミングに対応して２回の移送パルスＴＧを出力して、画像信号を読み出す必要がある。
【００１４】
ここで本発明が問題とする上記電荷リークとは、例えばメカニカルシャッタの遮光後に顕著になるものであって、オーバーフローレベル以下の蓄積電荷の一部が時間と共に失われるために、信号の飽和レベルが低下する現象である。この原因は、電子の量子力学的ゆらぎによって、上記オーバーフローレベルを乗り越えて基板側に排出されてしまうためであるとされている。このとき（新たな光電荷の発生がなければ）電荷がリークするのに伴って蓄積部の電位も下がることから、リーク電流は遮光後の時間経過に連れて減衰する。その結果、蓄積電荷量すなわち撮像素子出力の飽和信号量（飽和レベル）は、遮光後の経過時間に対して図８に一例を示したような対数関数的な減衰特性を示すことになる。もとよりこれは量子力学的効果であるから、取り扱う電荷量が充分多い場合には無視し得るが、近年の撮像素子の高画素化によって画素当たりの電荷量が極めて小さくなっているために、顕在化しつつある現象である。
【００１５】
ところで、従来この現象は、飛越走査型ＣＣＤ撮像素子においては、上記したとおり時間差のある２回の移送パルスＴＧによる信号読み出しが必須であるため、奇数フィールドと偶数フィールドの蓄積電荷量が一致しなくなる、という観点でのみ捉えられていた。したがって、上記引用文献においても、例えば基板バイアス電圧ＶSUB をブルーミング抑圧が不要な遮光後に充分引き下げることによりオーバーフローレベルを充分高くし、電荷リークを事実上なくすことによって問題の解決を図っている。また、順次走査型ＣＣＤ撮像素子では１回の移送パルスＴＧによって電子的にシャッタ閉が行われるから、この観点による不具合は生じない。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来は見過ごされていた、上記電荷リークがもたらす他の重大な弊害が存在している。すなわち被写体照明手段として、特にストロボ（エレクトロニックフラッシュ）に代表されるような発光タイミングを制御できる照明を利用した撮影の際に生じる飽和信号量の低下現象である。以下照明はストロボであるとして、また撮像素子は順次走査型ＣＣＤであるとして、ストロボ撮影において広く使用されているところの、いわゆる「先幕シンクロ露光」を例に取って、図９のタイムチャートによって説明する。まず外光を含めた露光全体は、最後のＶSUB パルスの出力によって、時刻ｔ1 において電子的にシャッタ開となった後に、所定の露光時間経過後の時点ｔ2 において移送パルスＴＧが出力され、電子的にシャッタが閉じられることによってなされる。この際、通常は転送路内の不要電荷排出のため、移送パルスＴＧの出力直前まで垂直シフトレジスタ300 が通常の画像読み出し時よりも高レートの高速排出モードで駆動されている。そして移送パルスＴＧによる画像信号の移送が行われた後に、速やかに垂直シフトレジスタ300 の通常駆動による画像信号の読み出しが行われる。
【００１７】
ストロボ使用時には上記シャッタ開のタイミングである時刻ｔ1 の直後に、ストロボ発光制御信号ＳＴＢＯＮが出力され（時刻ｔ3 ）、ストロボが点弧し、その後公知の露出制御手法（例えばダイレクト測光・測距調光演算・プリ発光測光など）によって、時刻ｔ4 にストロボ停止信号ＳＴＢＯＦＦが出力され、ストロボは消弧する。発光停止までに遅延を含むこともあるので、実際に発光停止する時点は区別してｔ5 で示している。なお、図９において、ＶSUB （バイアス）は基板バイアス電圧で、通常はＨレベルに設定されている。また、ＶCCD は垂直転送路であるＶＣＣＤの駆動パルスを示している。
【００１８】
さて、この時点ｔ5 で撮像素子の各画素の蓄積領域には、ストロボ光の被写体反射光による信号電荷が蓄積されているが、その後は（外光による影響を除けば）新たな光電荷の発生はないから、上記したような電荷リークが発生し、したがって移送パルスＴＧによるシャッタ閉（露光終了）までの時間に応じて、より大きな実質的な飽和レベル低下が生じることになる。上記図８に示した特性例の撮像素子の場合は、発光停止から移送パルスＴＧによるシャッタ閉（露光終了）まで１〜２ｍｓあると、飽和レベルは約70％まで低下してしまうことになる。
【００１９】
なお、実際には外光も存在しているから現象は更に複雑であるが、少なくとも日中シンクロや長時間（夜景）シンクロ撮影のように、主にストロボによって主要被写体が照明され、外光によっては主に背景しか照明されないような撮影シーンの場合には、主要被写体に着目すれば外光の影響は小さいから、本質は変わらない。すなわち、少なくともストロボ光成分のみに着目した場合には、発光停止以後移送パルスＴＧが出力されるまでの時間Ｔｄ（＝ｔ2 −ｔ5 ）に応じて、飽和信号レベルの低下が生じることになる。これは、結果的に「ストロボ撮影では白飛びが生じ易いカメラ」になることを意味する。特に、この現象が顕著に生じた場合は、白と見做しうるレベルに至る前に飽和してしまう「灰色飛び」を生じてしまう畏れさえある。
【００２０】
上記従来の技術は、この問題に対しては無効である。すなわち、少なくともメカニカルシャッタ閉以後に基板バイアス電圧ＶSUB を可変するものであるから、シャッタ閉よりも以前の時点で起こる上記ストロボ光成分に関する電荷リークに対処することはできないものである。
【００２１】
また、仮に新規な試みとして、順次走査型撮像素子を使った場合には、露光終了に先立ちストロボ発光終了時点ｔ5 で、一旦移送パルスＴＧを出すことによって、ストロボ光成分に関して光電荷がリークする前に転送路への電荷移送を行うことが一つの解決策になり得るが、飛越走査型撮像素子の場合は、転送路が同時に受容可能な画素数が全画素数の最大１／２しかないため、このような方法は使用できないものである。
【００２２】
本発明は、上記従来の撮像装置における上記問題点を解消するためになされたもので、上記ストロボ光などの照明光成分に関する電荷リークによって生じる飽和レベルの低下を、撮像素子の走査型を問わず改善することが可能な、高画質な撮像装置を実現することを目的とする。
【００２３】
更に詳細に述べると、請求項１に係る発明は、照明手段を用いた場合においても照明光成分に関して画像の飽和レベルの低下を生じないようにすることが可能で、また照明手段を用いた照明光撮影において、外光成分に関するブルーミング特性の劣化を考慮しつつ、照明光成分に関して画像の飽和レベルの低下を減じることが可能で、且つ従来の撮像画像に対して画質の劣化を生じないようにしつつ、照明光成分に関して画像の飽和レベルの低下を生じないようにすることが可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１に係る発明は、固体撮像素子と、該固体撮像素子の基板バイアス電圧の設定を含む該固体撮像素子の駆動制御を行う駆動手段と、被写体照明手段を制御する照明制御手段と、前記駆動手段及び前記照明制御手段を制御して露光を制御する露光制御手段とを備え、該露光制御手段は、当該撮影対象たる画像の撮影に際して、前記照明制御手段の発光終了制御時点直後に、前記固体撮像素子の基板バイアス電圧の設定値を制御することにより、該基板バイアス電圧の設定値に対応して定まるブルーミング抑圧レベルを可変制御すると共に、前記発光終了制御時点から所定時間経過後に前記露光を終了するように構成されており、被写体像の外光成分を測光する測光手段を更に備え、前記露光制御手段は、前記ブルーミング抑圧レベルの可変制御を、前記測光手段の測光結果に基づいて行なうように構成されており、且つ前記測光手段は、前記被写体像の外光成分に関するピーク値を検出するピーク検出手段を備えており、前記露光制御手段は、前記ピーク検出手段により検出された前記ピーク値が所定のブルーミング発生レベルを超えない場合には、前記照明制御手段による発光終了制御時点直後に前記ブルーミング抑圧レベルを低下させるようにして、撮像装置を構成するものである。このように構成した撮像装置においては、照明光発光終了制御時点直後に基板バイアス電圧を変えてブルーミング抑圧レベルを変化させるようにしているので、照明光成分に関して画像の飽和レベルの低下を生じないようにすることが可能となり、また測光手段による外光成分に関する測光結果に基づいてブルーミング抑圧レベルを制御するようにしているので、照明光撮影において、外光成分に関するブルーミング特性の劣化を考慮しつつ、照明光成分に関して画像の飽和レベルの低下を減じることが可能となり、更に測光手段のピーク検出手段により検出される外光成分に関するピーク値が所定のブルーミング発生レベルを超えない場合に、発光終了制御時点直後にブルーミング抑圧レベルを変化させるようにしているので、従来の撮像画像に対して画質の劣化を生じないようにしつつ、照明光成分に関して画像の飽和レベルの低下を生じないようにすることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、実施の形態について説明する。図１は、本発明に係る撮像装置の第１の実施の形態のディジタルカメラを示すブロック構成図である。１は撮像レンズ系、２はフォーカスアクチュエータとズームアクチュエータとからなるレンズ駆動機構、３は露出制御機構、４はローパスフィルタ及び赤外カットフィルタからなる光学フィルタ系、５はＣＣＤ撮像素子、６はＣＣＤドライバ、７はＡＤコンバータを含むプリプロセス回路、８はデジタルプロセス回路で、ハードとしてメモリを含み、全てのデジタルプロセス処理を行うものである。９はメモリカードインターフェース、10はメモリカード、11はＬＣＤ画像表示系、12は主たる構成としてマイコン含むシステムコントローラ、13は操作スイッチ系、14は表示用ＬＣＤを含む操作表示系、15はストロボ、16はレンズドライバ、17は露出制御ドライバである。そして、システムコントローラ12内には、露出制御ドライバ17に送出されるストロボ制御信号に基づいて、ＣＣＤ撮像素子５の基板バイアス電圧の切り換え設定の制御を行う露光制御部12−１を備えている。
【００２６】
本実施の形態のデジタルカメラにおいては、システムコントローラ12が全ての制御を統括的に行なっており、特にＣＣＤ撮像素子５が順次走査型であることを利用して、ＣＣＤドライバ６によりＣＣＤ撮像素子５の駆動を制御して、露光（電荷蓄積）及び信号の読み出しを行ない、それをプリプロセス回路７を介してデジタルプロセス回路８に取り込んで、各種信号処理を施した後に、カードインターフェース９を介してメモリカード10に記録するものである。また、上記露光に際してストロボ15を使用する場合には、特に露出制御ドライバ17を制御してストロボ15に発光開始、停止の各制御信号を送ることにより、ストロボを発光させるようになっている。
【００２７】
本実施の形態のデジタルカメラにおいては、以下に詳述するストロボを使用する場合の露光制御を除けば、公知のデジタルカメラと同様の動作及び制御が行われるものであって、そのような公知の動作及び制御については説明を省略する。
【００２８】
さてストロボ撮影に際しては、上記従来技術の図９に示す制御態様に換えて、図２に示すような制御を行なう。図９に示す制御と異なる点は時刻ｔ5 の直後の時刻ｔ6 において、基板バイアス電圧ＶSUB をＨレベル（ブルーミングが充分抑圧された、通常の、すなわち従来例と同じレベル）からＬレベル〔電圧レベル（絶対値）が低下した、したがってブルーミング抑圧の程度が低下したレベル〕に変化させている点である。このとき、ポテンシャルは図７の曲線502 に示したように変わり、オーバーフローレベルが高くなるから、それ以後はストロボ光成分による露光電荷のリークは生じない。なお、基板バイアス電圧ＶSUB の制御は、露出制御ドライバ17に送出されるストロボ制御信号に基づいて切り換え設定される、システムコントローラ12内の露光制御部12−１からの制御信号により、ＣＣＤドライバ６を介して行われる。
【００２９】
以後は、所定の露光時間に達した時刻ｔ2 において移送パルスＴＧを出力して、その間に生じた外光成分も含めた全露光電荷を転送路に移送する。この時点で確定する画像データについて見れば、露光の外光成分に関してはブルーミング抑圧レベルが低下しているから、これによる若干の画質低下を生じるが、ストロボ光成分に対する電荷リークが生じない、したがって飽和レベル低下のない良好なストロボ撮影画像が得られる。一般にストロボ撮影においては、主要被写体は主としてストロボ光成分によって構成されることが多いから、総合的には高画質が得られることになる。その後、速やかに垂直シフトレジスタ300 の通常駆動によって画像信号を読み出す。
【００３０】
このようにして得られた撮像信号は、プリプロセス回路７及びデジタルプロセス回路８による適宜各種信号処理を経て、メモリカード10に記録あるいはＬＣＤ画像表示系11に表示される。記録あるいは表示される画像はストロボ光成分に対する飽和レベル低下が生じていない高画質な画像である。
【００３１】
上記実施の形態において、基板バイアス電圧ＶSUB を変化させるタイミングｔ6 が発光停止時点ｔ5 から遅れれば、その遅れに対応して図８に例示した減衰特性のような飽和レベルの低下が生じるから、遅れは小さい程よい。図８に例示したような特性のＣＣＤ撮像素子に対しては、遅れが約５μｓ以下であれば、ほぼ理想的である。実際のところｔ5 と同時にすることもできる。すなわち、ＳＴＢＯＦＦ信号の出力後現実にストロボが発光停止するまでの時間を見込んで、基板バイアス電圧ＶSUB を変化させればよい。ただ、発光停止の遅延時間は状況によって異なったりばらついたりすることもあるから、場合によってはｔ5 以前に移送パルスＴＧがでる危険が大きくなるものである。
【００３２】
もっとも、通常ＳＴＢＯＦＦ信号を出力した後の余剰発光量は、本来の露光量よりも充分小さいことから、ｔ6 とｔ5 が多少逆転しても実用上は大きな問題にはならない。したがって、上記では厳密を期してｔ4 ，ｔ5 ，ｔ6 を区別しているものの、本発明の適用範囲としては、これらを区別することなく同一視した、したがってｔ4 ，ｔ5 ，ｔ6 の前後関係に若干の逆転が生じているような制御態様をも含むものである。
【００３３】
なお、上記では遅延ｔ6 −ｔ5 （以後Ｔδと称する）が５μｓ以下であれば理想的であると述べたが、もとよりこれは必須ではない。例えば、仮にＴδが50μｓであったとしても、90％近い飽和レベルを確保可能であるから、例えば使用されることの多いシャッタ速１／100 秒＝10ｍｓの場合の飽和レベルが約65％以下であるのに対して、改善効果は極めて大きいと言える。
【００３４】
このような考察をさらに進めると、上記実施の形態では、時刻ｔ5 におけるストロボ発光停止から時刻ｔ2 におけるシャッタ閉としての移送パルスＴＧの出力に至る期間Ｔｄについては詳しく述べていないが、本実施の形態の撮像素子の特性の場合ではＴｄが数10〜数100 μを境に飽和レベルの低下が顕著になるものであって、Ｔｄがそれ以上の場合には本発明の効果が特に顕著に顕われるということが言える。
【００３５】
さて上記第１の実施の形態に基づいて説明したとおり、本発明はストロボ光成分に対する飽和レベル低下を生じさせない優れたものであるが、一方外光成分に対するブルーミング抑圧特性の低下を伴うものであるから、撮影絵柄によっては、これによる問題の発生の畏れなしとは言えない。この点に配慮して改善をはかったものを、第２〜第４の実施の形態として、次に説明する。
【００３６】
図３は第２の実施の形態に係るデジタルカメラを示すブロック構成図である。この実施の形態では、システムコントローラ12内に外光のピーク値検出機能を有する外光測光部12−２を備えており、上記ストロボを用いた本露光（静止画撮像）に先立って、外光による画像信号をデジタルプロセス回路８に取り込み、システムコントローラ12に設けた上記外光測光部12−２で、この情報を解析することにより測光を行なう。このような画像信号そのものを用いた測光は、従来から「オートアイリス」などとして使用されてきた技術であり、撮像映像信号自体を用いることにより「イメージャ測光」とも呼ばれる公知のものであるから、その公知の部分については説明を省略する。すなわち、事前に適当な露出値（絞り・シャッタの設定：この設定を得るためにもイメージャ測光が利用される）で露光を行なった外光による画像信号を解析して、その一画面の最大輝度レベル（ピークレベル）を求める。そして、ストロボを用いた静止画撮像である当該本露光の時の露出値を適用した場合、このピークの箇所における（外光による）蓄積電荷量がどのような値になるかを求めて、これが所定値以下であるとき（ケースＡ）には、上記第１の実施の形態と同じく図２に示した態様の制御を行なうものとし、所定値を超える場合（ケースＢ）には、上記従来例と同じく図９に示した態様の制御を行なうようにするものである。
【００３７】
上記所定値の設定例としては、従来の制御（基板バイアス電圧レベル＝Ｈ）におけるオーバーフローレベル（すなわち図７のポテンシャル図における曲線501cに相当するような電荷量）が、典型的な例としてまず挙げられる。このように所定値を設定することで、外光成分によるブルーミングの問題が生じるおそれがない場合には、第１の実施の形態と同様のストロボ光成分に関する飽和レベル低下のない高画質が得られ、一方外光成分によるブルーミングの問題が生じるおそれがある場合にも、少なくとも従来と同様の（従来に対して劣化要素のない）画質を確保することができる。
【００３８】
ただこの場合、従来に対して劣化要素がないという長所はあるが、ケースＢの場合には全く改善効果が得られないということになるから、上記所定値の設定を現オーバーフローレベルよりも若干高めに設定して、妥協的解決を図ることもできる。これを第２の実施の形態の変形例として挙げる。
【００３９】
次に、上記第２の実施の形態及びその変形例とは別に、第３の実施の形態として、基板バイアス電圧ＶSUB のレベルの時刻ｔ6 後の設定値を、レベルＨとＬの中間的な値（例えばレベルＨとＬの平均値など）に設定するようにしたものが挙げられる。この場合、ストロボ光成分に関するリーク防止効果は第１の実施の形態の場合よりも若干低下する代わりに、外光成分に関するブルーミング抑圧特性の低下度合も小さく留まるから、上記第１の実施の形態の有する問題点が、妥協的にではあるが改善されることになる。この第３の実施の形態の制御を上記第２の実施の形態と組み合わせて、第２の実施の形態のケースＢについてのみ、第３の実施の形態の制御を採用することは、また極めて有効な変形例となる。すなわち、この変形例の場合、ケースＡにおいては第１の実施の形態と同等の改善された画像が得られ、ケースＢに関しても外光成分に関して若干のブルーミングの劣化を許容することで、ストロボ光成分に関する飽和レベルの改善を図ることができる。
【００４０】
次に第４の実施の形態のブロック図を図４に示す。この実施の形態は、上記第２の実施の形態のデジタルカメラと同様に測光情報を利用するものではあるが、システムコントローラ12内に外光成分によるブルーミング発生領域及び発生レベルなどのブルーミング発生状況を把握するブルーミング発生状況把握部12−３を備え、外光によるブルーミング発生を更に詳細に認識して、これによって基板バイアス電圧ＶSUB の制御を行なうものである。この第４の実施の形態のデジタルカメラは、上記第２の実施の形態と同様の外光測光部12−２によるイメージャ測光機能を有しているが、単にピークレベルを求めるものではなく、各画素毎の測光値（測光時の露出値及び各画素の信号レベル）を基に、ストロボを用いた静止画撮像である当該本露光のときの露出値を適用した場合、各画素における（外光による）蓄積電荷量がどのような値になるかを求める。そして、これを従来の制御（基板バイアス電圧レベル＝Ｈ）におけるオーバーフローレベルと比較参照することで、画面のどの部分でブルーミングが生じるかを判定する。（このとき必要に応じて、オーバーフローレベルよりどの程度大きいかを認識すれば、各画素におけるブルーミング発生の度合をも情報化することもできる。）そして、ブルーミング発生領域によって、本露光時の基板バイアス電圧ＶSUB 制御を使い分ける。
【００４１】
具体例を挙げれば、例えば画面中央部に画面対角長の１／２を直径とする円領域を設定し、もし外光によるブルーミング発生が予測されても、その領域が全てこの中央円領域外であれば、ストロボ光飽和レベル低下防止を優先させて、本露光時には上記第１の実施の形態と同じ図２に示した態様の制御を用いるが、ブルーミング発生領域が中央円領域内に存在する場合には、従来と同じ図９に示した態様の制御（あるいは第３の実施の形態の制御）を採用する。
【００４２】
また、上記括弧書きのようにブルーミングの度合をも情報化している場合には、上記具体例に加えて、仮に中央円領域内にブルーミングが存在しても、その程度が軽微な場合は、ストロボ光飽和レベル低下防止を優先させて、本露光時の制御に上記第１の実施の形態と同じ図２に示した態様の制御を用いるなどの変形例も挙げられる。
【００４３】
要するに、この第４の実施の形態の意図は、撮影画面中で外光成分によるブルーミングがどのように発生するかを測光結果から把握し、その状況に応じてブルーミング抑圧を低下させられると判断される限りは限界ぎりぎりまで、ストロボ光露光直後の基板バイアス電圧ＶSUB （従ってブルーミング抑圧レベル）の引き下げ制御を実行するところにあるものである。
【００４４】
なお、この他にも様々な実施の形態が考えられる。例えば、上記各実施の形態においては撮像素子５は順次（プログレッシブ）走査型のものとして説明したが、これは説明を簡単にするために採用したものであって、本発明は上記目的にも記したように、むしろ撮像素子の走査型を問わず等しく適用可能なところに、一つの特徴を有するものである。すなわち、飛越（インターレース）走査型の撮像素子を用いた場合は、公知の従来動作としての静止画撮像を行なうために、例えばメカニカルシャッタなどの光学シャッタを併用して、少なくとも上記順次走査型の実施の形態では移送パルスＴＧの出力で実現している時刻ｔ2 における露光終了動作を、光学シャッタの遮光によって行なわなければならない（その後各フィールドに対応した複数回の移送パルスＴＧを出力して信号を読み出す）点が、上記各実施の形態と異なるが、それ以外は上記各実施の形態と全く同様の構成をとることによって、全く同様の効果を得ることができる。
【００４５】
また、上記各実施の形態ではストロボ15は本体に一体的に内蔵されているものを示したが、これをいわゆる外付けストロボとして、カメラからはそのストロボに対して制御信号を送る構成にしてもよい。
【００４６】
また、照明装置は必ずしも上記各実施の形態のようにストロボである必要はなく、任意の照明装置を使用できる。そして、照明の発光自体を制御する形式であっても、例えば連続的な発光光源に回転セクタ（シャッタ）などを組み合わせて、照射の有無を制御する形式であってもよい。いずれの場合も、その照明による被写体露光が終了する時点を、上記ストロボの消弧時点と同等に見做すことで、本発明に好適に適用することができる。
【００４７】
以上、本発明のいくつかの実施の形態を具体的に示したが、本発明はこれらに限られることなく、特許請求の範囲に記載の限りにおいて、如何なる態様をも取り得るものであることは言うまでもない。
【００４８】
【発明の効果】
以上実施の形態に基づいて説明したように、本発明によれば、ストロボに代表される被写体照明手段を用いた場合においても、電荷リークに起因する飽和レベルの低下が生じることのない高画質な画像を得ることが可能な撮像装置を実現することができる。更に詳細に述べると、発光終了制御時点直後にブルーミング抑圧レベルを変化させるように構成しているので、照明光成分に関して画像の飽和レベルの低下を生じないようにすることができ、また外光成分に関する測光結果に基づいてブルーミング抑圧レベルを制御するように構成しているので、照明光撮影において、外光成分に関するブルーミング特性の劣化を考慮しつつ、照明光成分に関して画像の飽和レベルの低下を減じるようにすることができ、更にまた外光成分に関するピーク値が所定のブルーミング発生レベルを超えない場合に、照明光の発光終了制御時点直後にブルーミング抑圧レベルを変化させるように構成しているので、従来の撮影画像に対して画質の劣化を生じないようにしつつ、ストロボ光成分に関して画像の飽和レベルの低下を生じないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る撮像装置の第１の実施の形態のデジタルカメラを示すブロック構成図である。
【図２】  図１に示したデジタルカメラにおいて、ストロボ撮影を行う際の制御態様を示すタイミングチャートである。
【図３】  本発明の第２の実施の形態のデジタルカメラを示すブロック構成図である。
【図４】  本発明の第４の実施の形態のデジタルカメラを示すブロック構成図である。
【図５】  縦形オーバーフロードレイン構造のインターライン型ＣＣＤ撮像素子の構成を示す概略ブロック図である。
【図６】  図５に示したＣＣＤ撮像素子のＡ−Ａ線に沿った断面を示す図である。
【図７】  図６に示したＣＣＤ撮像素子の断面図におけるＢ−Ｂ線に沿った深さ方向における電位分布を示す図である。
【図８】  ＣＣＤ撮像素子出力の飽和レベルの遮光後の経過時間に対する減衰特性を示す図である。
【図９】  従来のＣＣＤデジタルカメラにおいてストロボ撮影を行う際の制御態様を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１  レンズ系
２  レンズ駆動機構
３  露出制御機構
４  フィルタ系
５  ＣＣＤ撮像素子
６  ＣＣＤドライバ
７  プリプロセス回路
８  デジタルプロセス回路
９  メモリカードインターフェース
10  メモリカード
11  ＬＣＤ画像表示系
12  システムコントローラ
12−１  露光制御部
12−２  外光測光部
12−３  ブルーミング発生状況把握部
13  操作スイッチ系
14  操作表示系
15  ストロボ
16  レンズドライバ
17  露出制御ドライバ
【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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