(57)【要約】【課題】  撮像素子に読み出し方法の異なる２つの領域を設けた場合、読み出しに時間の掛かる領域の範囲を大きく設定した場合であっても、高いフレームレートで感度のよい画像を撮像することが可能な撮像装置を提供する。【解決手段】  領域設定部２０は、撮像素子１２に対して、全画素読み出しを行う高解像度領域５１と、間引き読み出しを行う低解像度領域５２を設定する。撮像装置１０の駆動部１４は、高解像度領域５１に含まれる受光素子と、低解像度領域５２に含まれる受光素子とで、それぞれ個別に露光を制御する。【選択図】  図１
2007235387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子で撮像される画像領域に設けられた第１の領域と、
前記画像領域に設けられ、前記第１の領域とは異なる読み出し方法によって前記撮像素子から画像信号が読み出される第２の領域と、を備え、
前記第１の領域と前記第２の領域の露光をそれぞれ個別に行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記画像領域に設けられ、前記第２の領域と同じ読み出し方法によって前記撮像素子から画像信号が読み出される第３の領域を更に備え、
前記第３の領域は前記第１の領域とともに露光され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】
前記第１の領域は、全画素読み出しを行う領域であり、前記第２の領域は間引き読み出しを行う領域である請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置と、
前記撮像装置から読み出された画像信号に対して圧縮処理を行う圧縮部と、を備え、
前記圧縮部は、前記第１の領域から読み出された画像信号と前記第２の領域から読み出された画像信号を、それぞれ圧縮率を変えて圧縮することを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及びカメラに関し、特にＣＭＯＳセンサを用いた撮像装置と、それを用いたカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）等で用いられる車両検知・車番認識システムでは、移動する車両の検知と通過タイミングを認識するための高速撮影と、車番を認識するための高解像度撮影が必要な場合がある。特許文献１には、１台のＣＭＯＳセンサを利用し、１画面のうち一部を高解像度で撮影して車番認識を行い、その他の領域を低解像度で撮影することで高速な撮影を可能とする車両検知・車番認識システムが開示されている。
【０００３】
このシステムは、ＣＭＯＳセンサが受光素子で発生した電荷量をランダムに読み出せる特性を活用している。すなわち、ＣＭＯＳセンサは受光素子のアドレスを指定することにより、一部領域は全画素読み出しを行い、その他の領域は間引き読み出しを行うことができる。また、ＣＭＯＳセンサは、解像度を下げたり撮影範囲を小さくしたりすれば画像取込速度が速くなり、フレームレートが早くなる。
【０００４】
また、ＣＭＯＳセンサでは、露光開始時間を揃えるためグローバルシャッターが使用される。すなわち、全画素を同時にリセットして露光を開始し、一定時間受光素子で発生した電荷を蓄積した後、全画素同時に露光を終了する。そして、露光が終了した段階で、読み出しを開始する。
【特許文献１】特開２００４−９４４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のＣＭＯＳセンサは、画面内で高解像度撮影する領域を大きくしようとすると、一画像の読み出し時間が長くなるため、フレームレートを落とすか、露光時間を短くし、感度を犠牲にする必要があった。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、撮像素子に読み出し方法の異なる２つの領域を設けた場合、読み出しに時間の掛かる領域の範囲を大きく設定した場合であっても、高いフレームレートで感度のよい画像を撮像することが可能な撮像装置、及びそれを用いたカメラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は撮像装置に関する。この撮像装置は、撮像素子で撮像される画像領域に設けられた第１の領域と、前記画像領域に設けられ、前記第１の領域とは異なる読み出し方法によって前記撮像素子から画像信号が読み出される第２の領域と、を備え、前記第１の領域と前記第２の領域の露光をそれぞれ個別に行うことを特徴とする。
【０００８】
ここで、「露光」とは撮像素子で入射された光を電荷に変換し、変換された電荷を蓄積する動作のことを指す。
【０００９】
この態様によれば、第１の領域と第２の領域の露光を個別に制御することにより、第１の領域の読み出し完了を待つことなく、第２の領域の露光を開始することができるので、第１の領域の範囲を大きくしても、第２の領域の露光を早く完了させることができる。これにより、フレームレートを高く維持することができる。
【００１０】
また、第１の領域の露光を第２の領域の読出し期間中にも継続して行うことができるので、必要な露光時間を確保することができる。これにより、高い感度を得ることができる。したがって、第１の領域の範囲を大きくした場合であっても、高フレームレートかつ高感度に撮像を行うことが可能である。
【００１１】
この態様において、前記画像領域に設けられ、前記第２の領域と同じ読み出し方法によって前記撮像素子から画像信号が読み出される第３の領域を更に備え、前記第３の領域は前記第１の領域とともに露光されてもよい。これにより、第３の領域の少なくとも一部の領域が第１の領域に、或いは第１の領域の少なくとも一部の領域が第３の領域に変化した場合であっても、変化した領域の露光のタイミングを調整する必要がなく、それぞれの領域にあった読み出し方法に切り替えるだけでよいため、第１の領域と第３の領域との切り替えを容易に行うことが可能である。
【００１２】
また、前記第１の領域は、前記画像領域内で特定の物体が現れる頻度が高い領域に設定されてもよい。これにより、第１の領域を監視することにより、その領域に特定の物体が現れたか否かを容易に判断することができる。
【００１３】
また、前記第１の領域は、特定の物体に追尾しながら前記第３の領域内を移動してもよい。第１の領域から第３の領域への切り替えや、第３の領域から第１の領域への切り替えが容易であるので、これにより、第１の領域を特定の物体に容易に追尾させることができる。
【００１４】
また、前記第３の領域のうち一部または全体が複数の領域に分割され、前記第１の領域がこの複数に分割された領域を周期的に移動するようにしてもよい。前記第１の領域における画像信号の読み出しに必要な画素数が、前記第３の領域における画像信号の読み出しに必要な画素数よりも多い場合、比較的大きな範囲をはじめから第１の領域として設定する場合と比較して、１フレームにおける読み出し画素数が少なくなるため、撮像装置における消費電力を下げつつ、第３の領域内を高解像度に撮影することが可能となる。
【００１５】
また、前記第１の領域は、全画素読み出しを行う領域であり、前記第２の領域は間引き読み出しを行う領域であってもよい。全画素読み出しは間引き読み出しと比較して読み出しに掛かる時間が大きいが、これによれば、全画素読み出しを行う領域を大きく設定しても、高フレームレートかつ高感度に撮像を行うことが可能である。
【００１６】
また、前記第１の領域は可視光成分と赤外線成分に対応した画像信号を読み出す領域であり、前記第２の領域は赤外線成分に対応した画像信号を読み出す領域であってもよい。また、前記第１の領域は可視光成分と赤外線成分に対応した画像信号を読み出す領域であり、前記第２の領域は可視光成分に対応した画像信号を読み出す領域であってもよい。これにより、注目する領域において、可視光成分と赤外線成分に対応した画像信号を読み出すことが可能となり、この領域を大きく設定しても、高フレームレートかつ高感度に撮像を行うことが可能である。
【００１７】
本発明の別の態様は、カメラに関する。このカメラは、本発明の撮像装置と、前記撮像装置から読み出された画像信号に対して圧縮処理を行う圧縮部と、を備え、前記圧縮部は、前記第１の領域から読み出された画像信号と前記第２の領域から読み出された画像信号を、それぞれ圧縮率を変えて圧縮することを特徴とする。
【００１８】
この態様によれば、本発明の撮像装置で撮像された画像信号を圧縮処理するにあたり、第１の領域から読み出された画像信号と、第２の領域から読み出された画像信号を、それぞれ圧縮率を変えて圧縮するので、一方の領域の画質劣化を抑えつつ、符号量を削減することができる。
【００１９】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、撮像装置において、撮像素子に読み出し方法の異なる２つの領域を設けた場合、読み出しに時間の掛かる領域の範囲を大きく設定した場合であっても、高いフレームレートで感度のよい画像を撮像することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るカメラ１００の構成を示した図である。このカメラ１００は、撮像装置１０、領域設定部２０、入力Ｉ／Ｆ部２２、信号処理部２４、圧縮伸長部２６、記録装置２８、表示部３０、表示装置３２を備えている。
【００２２】
撮像装置１０は、入射された光を、その強度に応じたアナログ電気信号に変換し、これを画像信号として出力する。撮像装置１０は、ＣＭＯＳセンサによって構成された撮像素子１２と、撮像素子１２に駆動信号を与え、撮像素子１２の露光や読出し動作を制御する駆動部１４を備える。この撮像装置１０は、駆動部１４の制御によって、１画面のうち、一部の領域は全画素読出しを行い、その他の領域は間引き読出しを行うことができる。
【００２３】
領域設定部２０は、撮像装置１０において全画素読出しを行う領域、すなわち高解像度領域と、間引き読出しを行う領域、すなわち低解像度領域を設定する。図２は、撮像装置１０で撮像することのできる画像領域５０に対し、領域設定部２０が設定できる領域を示した図である。図２のように、領域設定部２０は、画像領域５０に高解像度領域５１を設定する。また、高解像度領域５１以外の領域を低解像度領域５２として設定する。
【００２４】
領域設定部２０は、例えば、特定の物体が現れる頻度の高い場所を高解像度領域５１として設定する。また、画像の中での重要な領域を予め高解像度領域５１として設定することもできる。また、領域設定部２０には、特定の物体を認知する機能が備えられており、特定の物体を認知した領域を高解像度領域５１として設定することもできる。
【００２５】
また、図１に示すように、領域設定部２０には入力Ｉ／Ｆ部２２が接続されている。この入力Ｉ／Ｆ部２２は、ユーザから高解像度領域５１の位置と範囲、若しくは低解像度領域５２の位置と範囲について入力があった場合、この情報を領域設定部２０に送る。領域設定部２０は、入力Ｉ／Ｆ部からの情報を基に、高解像度領域５１と低解像度領域５２を設定することもできる。
【００２６】
なお、上記した領域設定部２０における高解像度領域５１の設定方法は例示であり、一部の設定方法のみが備わっていてもよい。また、領域設定部２０は、先に低解像度領域５２を設定し、その他の領域を高解像度領域５１として設定するようにしてもよい。また、画像領域５０全体を高解像度領域５１もしくは低解像度領域５２と設定できる場合があってもよい。
【００２７】
領域設定部２０で設定された高解像度領域５１と低解像度領域５２の情報は、撮像装置１０の駆動部１４に送られる。駆動部１４は、高解像度領域５１に含まれる撮像素子１２に対して全画素読出しを行うよう制御し、低解像度領域５２に含まれる撮像素子１２に対しては、間引き読出しを行うよう制御する。
【００２８】
図３は、高解像度領域５１と低解像度領域５２が設定された場合の、駆動部１４における撮像素子１２の制御方法を示した図である。この図は、横軸が時間軸となっており、高解像度領域５１及び低解像度領域５２それぞれについて、露光期間及び読出し期間を示している。
【００２９】
図３において、１枚の画像１における低解像度領域５２は、予めＬ１のタイミングで露光が開始されており、Ｌ１のタイミングで露光が終了したあと、間引き読出しが行われる。そして、Ｌ３のタイミングで間引き読出しが終了したあと、低解像度領域５２に含まれる画素はすべてリセットされ、再び露光が開始される。
【００３０】
一方、高解像度領域５１は、低解像度領域５２の間引き読出しが終了するタイミングＬ３と前後して、Ｈ２のタイミングで高解像度領域５２の露光が終了するように、予めＨ１のタイミングで露光を開始する。そして、低解像度領域５２の間引き読出しと、高解像度領域５１の露光とが終了した段階で、高解像度領域５１の全画素読出しが開始され、Ｈ３のタイミングすべての読出しが終了すると、高解像度領域５１に含まれる画素はすべてリセットされ、再び露光が開始される。そして、低解像度領域５２の間引き読出しと、高解像度領域５１の全画素読出しが終了した時点で、画像１の読出しが終了する。
【００３１】
次に、画像２の読出しは、Ｌ４のタイミングで低解像度領域５２の露光が終了したのちに、低解像度領域５２の間引き読出しが開始される。ここで、駆動部１４では、低解像度領域５２の露光制御と高解像度領域５１の露光制御を別々に行っているため、画像１の高解像度領域５１の全画素読出しを行っている間に低解像度領域５２の露光を開始することができる。すなわち、低解像度領域５２の露光開始は、高解像度領域５１の全画素読出しを完了するまで待つ必要がないため、高解像度領域５１の大きさに依存することなく、低解像度領域５１の露光を早く完了させることができる。したがって、フレームレートを高く維持することが可能となる。
【００３２】
また、高解像度領域５１の露光を低解像度領域５２の間引き読出し期間中にも継続して行うことができるので、高解像度領域５１における必要な露光時間を確保することができ、したがって、高い感度を得ることができる。
【００３３】
このように、撮像装置１０は、駆動部１４によって高解像度領域５１と低解像度領域５２の露光制御をそれぞれ別個に行うことにより、高解像度領域５１を大きくした場合であっても、高フレームレートかつ高感度に撮像を行うことが可能である。
【００３４】
図１に戻り、信号処理部２４は、撮像装置１０から出力された画像信号をＡ／Ｄ変換によってディジタル信号に変換し、ガンマ補正、色補正、色変換などの各種画像処理を施す。そして、画像処理された信号は圧縮伸長部２６や表示部３０に送られる。
【００３５】
圧縮伸長部２６は、信号処理部２４で画像処理された画像信号を圧縮符号化し、記録装置２８に圧縮画像信号を記録する。この際、圧縮伸張部２６は、高解像度領域５１及び低解像度領域５２に位置及び範囲に関する情報を領域設定部２０から取得し、撮像装置１０から出力された画像信号の圧縮符号化に利用する。
【００３６】
例えば、高解像度領域５１と低解像度領域５２とを分割し、それぞれを独立して圧縮符号化する。この場合、それぞれの領域を最適化しながら、高解像度領域５１を低い圧縮率で、低解像度領域５２を高い圧縮率で圧縮符号化できるので、高解像度領域５１における画質劣化を抑えつつ、符号量を大きく削減することができる。
【００３７】
また、低解像度領域５２をアップサンプリングし、解像度を高解像度領域５１の解像度まで高めた上で、画像領域５０全体を圧縮符号化してもよい。この場合、ＲＯＩ（Region Of Interest）符号化を用いて、高解像度領域５１が低解像度領域５２よりも高画質で圧縮符号化されるようにしてもよい。この方法によれば、画像全体を１つの圧縮符号化処理で済み、高解像度領域５１における画質劣化を抑えながら符号量を削減することができる。
【００３８】
圧縮伸長部２６は、また、記録装置２８に記録された圧縮画像信号を読出し、復号伸長を行う。伸長された画像は表示部３０に送られる。
【００３９】
記録装置２８は、圧縮符号化画像を記録し保存するもので、半導体メモリ、磁気テープ、ハードディスクドライブ、光磁気ディスクなどを含む。記録装置２８は、カメラ１００に内蔵もしくは脱着可能なものであってもよく、また、ネットワークを介して接続されてもよい。
【００４０】
表示部３０は、信号処理部２４で画像処理された画像信号や、圧縮伸長部２６で伸長された画像信号から、表示装置３２に画像を表示するための信号を生成する。表示装置３２は、表示部３０の信号にしたがって画像を表示する。なお、表示装置３２はカメラ１００に備えられてもよく、また、表示装置３２がカメラ１００とは別に存在し、カメラ１００と表示装置３２がネットワークを介して接続されていてもよい。この場合、表示部３０は、カメラ１００と表示装置３２とを接続するネットワークのインターフェースの役割も担う。
【００４１】
斯かる構成に基づき、カメラ１００の動作について説明する。上述した方法で、領域設定部２０により高解像度領域５１と低解像度領域５２が設定されると、撮像装置１０は、駆動部１４によって図３に示したタイミングで撮像素子１２を駆動する。
【００４２】
すなわち、撮像装置１０は、高解像度領域５１と低解像度領域５２のそれぞれの露光を別々に行う。そして、低解像度領域５２の露光が終了したのちに、低解像度領域５２から間引き読出しを行い、間引き読出しが完了すると、低解像度領域５２の露光を再び開始する。
【００４３】
また、高解像度領域５１の露光が終了したのちに、高解像度領域５１から全画素読出しを行い、全画素読出しが完了すると、高解像度領域５１の露光を再び開始する。そして、低解像度領域５２から読み出された画像信号と、高解像度領域５１から読み出された画像信号は、信号処理部２４に送られる。
【００４４】
信号処理部２４は、撮像部１０から送られてきた画像信号に対し、各種画像処理を施して、圧縮伸長部２６と表示部３０に画像処理後の画像信号を送る。
【００４５】
圧縮伸長部２６は、領域設定部２０で設定された高解像度領域５１と低解像度５２それぞれの位置と範囲の情報を基に、信号処理部２４より送られてきた画像信号に対し、高解像度領域５１を低圧縮率で低解像度領域５２を高圧縮率で圧縮したり、高解像度領域５１が低解像度領域５２よりも高画質に圧縮されるような方法で圧縮符号化を行う。圧縮符号化された画像信号は、記録装置２８に記録される。
【００４６】
また、圧縮伸長部２６は、記録装置２８に記録された圧縮画像信号を読出して、復号伸長する。伸長された画像信号は、表示部３０に送られる。
【００４７】
表示部３０は、信号処理部２４もしくは圧縮伸長部２６より送られた画像信号を基に、表示装置３２に表示するための信号を生成する。表示装置３２は、表示部３０によって生成された信号により、信号処理部２４から送られてきた画像、もしくは圧縮伸長部２６で伸長された画像を表示する。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態１に係るカメラ１００によれば、撮像装置１０において、高解像度領域５１と低解像度領域５２の露光制御をそれぞれ別々に行う。これにより、高解像度領域５１の読出し完了を待つことなく、低解像度領域５２の露光を開始できるので、高解像度領域５１の範囲を大きくしても低解像度領域５２の露光を早く完了させることができ、フレームレートを高く維持することができる。また、高解像度領域５１の露光を低解像度領域５２の読出し期間中にも継続して行うことができるので、必要な露光時間を確保することができ、高い感度を得ることができる。したがって、高解像度領域５１を大きくした場合であっても、高フレームレートかつ高感度に撮像を行うことが可能である。
【００４９】
また、圧縮伸長部２６は、領域設定部２０で設定された高解像度領域５１と低解像度５２それぞれの位置と範囲の情報に基づいて、撮像装置１０で撮像された画像を符号化することにより、高解像度領域５１を低圧縮率で低解像度領域５２を高圧縮率で圧縮したり、高解像度領域５１が低解像度領域５２よりも高画質に圧縮したりすることができる。これにより、高解像度領域５１の画質劣化を抑えつつ、符号量を削減することができる。
【００５０】
（実施の形態２）
実施の形態１のカメラ１００においては、高解像度領域５１と低解像度領域５２とで露光を別々に制御しているので、ある領域が低解像度領域５２から高解像度領域５１に、もしくは高解像度領域５１から低解像度領域５２に変化した場合、この領域における露光のタイミングを変化先の領域の露光にタイミングに合わせる必要があった。
【００５１】
これに対し、本発明の実施の形態２に係るカメラ１００は、領域設定部２０が高解像度領域５１及び低解像度領域５２のほかに、間引き読出しが行われる切替領域５３を設定し、撮像装置１０の駆動部１４が切替領域５３にも対応するようになっている。その他の構成については、実施の形態１と同一であるため、以下、実施の形態１のカメラ１００との相違点についてのみ説明する。
【００５２】
図４は、撮像装置１０で撮像することのできる画像領域５０に対し、領域設定部２０が設定できる領域を示した図である。領域設定部２０は、図４（ａ）又は（ｂ）のように、画像領域５０に対して高解像度領域５１及び低解像度領域５２の他に、切替領域５３が設定できる。
【００５３】
切替領域５３は、撮像装置１０において間引き読出しが行われる領域であるとともに、あるタイミングで高解像度領域５１に設定されると、その領域から全画素読出しが行われることが可能な領域である。したがって、領域設定部２０において予め図４（ａ）のように切替領域５３が設定してあれば、領域設定部２０は、図４（ｂ）のように切替領域５３の設定範囲内で高解像度領域５１の位置や大きさを自由に変えることができる。
【００５４】
具体的には、領域設定部２０は、比較的大きな範囲を予め切替領域５３として設定しておき、この切替領域５３の中に特定の物体が認識された場合、その特定の物体の範囲を高解像度領域５１として設定することができる。さらに、この特定の物体が切替領域５１の中で移動した場合は、その物体を追尾するように高解像度領域５１を移動させることができる。
【００５５】
また、図５に示すように、領域設定部２０は切替領域５３を複数に分割し、その分割された領域の間で周期的に高解像度領域５１を設定することも可能である。これにより、比較的大きな範囲をはじめから高解像度領域５１として設定する場合と比較して、常にその範囲を高解像度で撮影できないものの、１フレームにおける撮像装置１０の読み出し画素数は少ないため、撮像装置１０における消費電力を下げつつ、切替領域５３の範囲内を高解像度に撮影することが可能となる。
【００５６】
図６は、高解像度領域５１、低解像度領域５２、及び切替領域５３が設定された場合の、駆動部１４における撮像素子１２の制御方法を示した図である。この図は、図３と同じく横軸が時間軸となっており、高解像度領域５１、低解像度領域５２、及び切替領域５３における露光期間及び読出し期間を示している。
【００５７】
図６に示した本実施の形態２におけるカメラ１００を、図３に示した実施の形態１のカメラ１００と比較した場合、切替領域５３は高解像度領域５１と同じタイミングで露光が行われる。また、切替領域５３と高解像度領域５１の露光が完了し、さらに、低解像度領域５２の読出し動作が完了したのちに、切替領域５３に対し間引き読出しが行われ、さらに高解像度領域５１に対して全画素読出しが行われる。なお、高解像度領域５１の読出しが先に行われ、切替領域５３の読出しが後に行われてもよい。また、低解像度領域５２の露光、及び読み出しは、実施の形態１のカメラ１００と同様に行われる。
【００５８】
以上、本実施の形態２のカメラ１００によれば、切替領域５３を設け、切替領域５３と高解像度領域５１の露光のタイミングを合わせてある。したがって、切替領域５３の一部領域が高解像度領域５１に、もしくは高解像度領域５１の一部領域が切替領域５３に変化しても、その変化した領域の露光のタイミングを調整する必要がなく、読出し方法を間引き読出しと全画素読出しの間で切り替えるだけでよいため、簡単に切替領域５３と高解像度領域５１を切り替えることが可能である。
【００５９】
（実施の形態３）
本実施の形態３に係るカメラ１００は、実施の形態１又は２におけるカメラ１００の撮像素子１２の代わりに、赤外線成分も撮像可能な撮像素子を用いる。
【００６０】
図７は、本実施の形態３に係るカメラ１００の撮像素子１２のカラーフィルタの基本単位６０を示した図である。すなわち、撮像素子１２のカラーフィルタは、２画素×２画素を１つの基本単位としており、画素６１は緑成分（Ｇ）、画素６２は赤成分（Ｒ）、画素６３は青成分（Ｂ）、画素６４は赤外線成分（ＩＲ）をそれぞれ透過する。この基本単位が横及び縦にマトリクス上に配列されている。なお、Ｇ成分、Ｒ成分、Ｂ成分は以下まとめて可視光成分と呼ぶ。
【００６１】
このようなカラーフィルタを備えた撮像素子１２を有するカメラ１００において、図２及び図４に示した高解像度領域５１は、可視光成分とＩＲ成分のすべての画素を撮像する場合に相当し、低解像度領域５２はＩＲ成分の画素のみを撮像する場合に相当する。また、図４における切替領域５３は、低解像度領域５２と同様ＩＲ成分の画素のみを撮像する場合に相当するが、切替領域５３における露光制御は高解像度領域５１と同じタイミングで行う。なお、高解像度領域５１と低解像度領域５２を別々に露光制御する点や、その他の構成については、実施の形態１又は２におけるカメラ１００と同様である。
【００６２】
以上、本実施の形態３に係るカメラ１００によれば、可視光成分と赤外線成分とを撮像可能な撮像素子を用いることにより、注目する領域を可視光成分及びＩＲ成分の両方を用いて撮像することができ、その他の領域をＩＲ成分のみを用いて撮像することができる。そして、注目領域の範囲を大きくした場合であっても、高フレームレートかつ高感度に撮像を行うことが可能である。
【００６３】
（実施の形態４）
本実施の形態４に係るカメラ１００は、図２又は図４に示した低解像度領域５２を、読み出し対象の配置をかえながら２つ以上に分割し、それぞれを交互に露光しながら、各間引き領域から画像信号を読み出す。
【００６４】
図８は、低解像度領域５２を低解像度領域（１）と低解像度領域（２）の２つに分割した例を示した図で、図８（ａ）は、モザイク状に読出し画素７１と間引き画素７２を分割した例であり、図８（ｂ）はライン毎に読出し画素７１と間引き画素７２を分割した例である。また、図８（ｃ）は列毎に読出し画素７１と間引き画素７２を分割した例である。
【００６５】
図９は、本実施の形態４における駆動部１４における撮像素子１２の制御方法を示した図である。この図のように、低解像度領域（１）と低解像度領域（２）とで、それぞれ露光と読み出しの制御を交互に行っており、高解像度領域と比較して、その露光時間が約２倍とすることができる。したがって、低解像度領域の感度を上げることが可能となる。
【００６６】
以上、本発明の実施の形態４に係るカメラ１００によれば、低解像度領域５２を、間引く画素の配置をかえながら２つ以上に分割し、それぞれを交互に露光しながら、各間引き領域から画像信号を読み出すことにより、低解像度領域５２の露光時間を長くすることができ、低解像度領域５２の感度を上げることができる。これは、明るい場所を高解像度領域に設定し、その他の暗い場所を低解像度領域に設定した場合などに、特に有効である。
【００６７】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００６８】
また、本発明の実施の形態２において、領域設定部２０が低解像度領域５２から切替領域５３に領域設定を変化させるようにしてもよい。例えば高解像度領域５１から所定の範囲に低解像度領域５２が存在する場合、この所定の範囲内の低解像度領域５２を切替領域５３に変化させてもよい。この場合、駆動部１４は、低解像度領域５２から切替領域５３に変化した領域の露光のタイミングを、図６に示した高解像度領域のタイミングに合わせるよう制御すればよい。このように、低解像度領域５２から切替領域５３に領域設定を変化させるようにすれば、高解像度領域５１の移動範囲を自由に広げることが可能となる。
【００６９】
また、本発明の実施の形態３において、図２及び図４に示した低解像度領域５２として可視光成分の画素のみを撮像するようにしてもよい。この場合、注目領域を可視光成分及びＩＲ成分の両方を用いて撮像することができ、その他の領域を可視光成分のみを用いて撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】実施の形態１〜４に係るカメラ装置１００の構成を示した図である。
【図２】実施の形態１の領域設定部２０で設定可能な領域を説明する図でえある。
【図３】実施の形態１の駆動部１４における撮像素子１２の駆動方法を説明する図である。
【図４】実施の形態２の領域設定部２０で設定可能な領域を説明する図でえある。
【図５】実施の形態２の領域設定部２０において、切替領域５３を複数に分割し、その分割された領域の間で周期的に高解像度領域５１を設定する例を示した図である。
【図６】実施の形態２の駆動部１４における撮像素子１２の駆動方法を説明する図である。
【図７】実施の形態３の撮像素子１２のカラーフィルタの基本単位を示した図である。
【図８】実施の形態４において、間引く画素の配置に応じて低解像度領域を２つに分割する例を示した図である。
【図９】実施の形態４の駆動部１４における撮像素子１２の駆動方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０  撮像装置
１２  撮像素子
１４  駆動部
２０  領域設定部
２６  圧縮伸長部
５１  高解像度領域
５２  低解像度領域
５３  切替領域
１００  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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