(57)【要約】【課題】  固体撮像素子の暗電流による局所的な出力の持ち上がりが生じた場合においても、回路規模又は撮影時間の増加を抑え、撮影者による撮影後のトリミング処理の手間を省くことが可能な撮像装置を提供する。【解決手段】  ２次元状に画素を配列した受光エリアを有する固体撮像素子103 と、該固体撮像素子の駆動信号を出力するタイミングジェネレータ104 と、前記受光エリア近傍の温度をモニタする温度計108 と、該温度計のモニタ結果に基づき、受光エリア内において、予め設定されている画像信号の読み出し条件を満たす対象エリアを決定する領域決定処理部105aと、前記対象エリアから画像信号が出力されるように、前記タイミングジェネレータを制御する駆動タイミング制御部105bとを備えて撮像装置を構成する。【選択図】        図  １
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光量に応じた画像信号を出力する画素を２次元状に配列した受光エリアを有する固体撮像素子と、前記固体撮像素子の駆動信号を出力するタイミングジェネレータと、前記受光エリア近傍の温度をモニタする温度モニタと、前記温度モニタのモニタ結果に基づき、前記受光エリア内において、予め設定されている前記画像信号の読み出し条件を満たす対象エリアを決定する領域決定処理部と、前記対象エリアから前記画像信号が出力されるように、前記タイミングジェネレータを制御する駆動タイミング制御部とを備えていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
受光量に応じた画像信号を出力する画素を２次元状に配列した受光エリアを有する固体撮像素子と、前記固体撮像素子から出力された画像信号に対して所定の画像処理を行う画像処理回路と、前記画像処理回路からの処理済の画像信号を記録する記録部と、前記受光エリア近傍の温度をモニタする温度モニタと、前記温度モニタのモニタ結果に基づき、前記受光エリアの内、予め設定されている前記画像信号の読み出し条件を満たす対象エリアを決定する領域決定処理部と、前記対象エリアに係る前記画像信号をトリミングし、トリミングされた画像信号に対して画像処理を行うように前記画像処理回路を制御する画像処理制御部とを備えていることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記対象エリアを表示する表示部を更に備えたことを特徴とする請求項１又は２に係る撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、撮像装置、特に撮影者による撮影後のトリミング処理の手間を省くことが可能な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤイメージセンサやＭＯＳ型イメージセンサなどの固体撮像素子は、デジタルカメラなどの撮像装置に広く用いられている。ＣＣＤイメージセンサやＭＯＳ型イメージセンサなどの固体撮像素子では、温度が高いほど画素において発生する暗電流が大きくなることが知られている。特に、固体撮像素子における出力アンプや出力バッファなどは、局所的に発熱が著しく、その近傍にある画素ほど大きな暗電流が発生する。例えば、図４の（Ａ）に示すように固体撮像素子201 において、画素部202 の外周隅部に配置されている出力バッファ203 では発熱が著しく、その近傍にある画素202aには大きな暗電流が発生する。そのため、出力画像210 において、図４の（Ｂ）に示すように局所的に出力の持ち上がり211 が生じ、出力画像の画質を著しく劣化させている。
【０００３】
この局所的な出力の持ち上がりが撮影出力画像にあると、撮影者は、撮影後にその局所的な出力の持ち上がっている部分を削除するトリミングを行わなければならないといった問題があった。撮影後のトリミング処理を省くために、局所的な出力の持ち上がりを抑える方法として、特開２００１−９４８８７号公報に開示されているように、固体撮像素子の電荷を蓄積している期間中、一時的に発熱の多い出力アンプへの電源供給を止める手法が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−９４８８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記公報開示の提案においても、固体撮像素子上の出力アンプは、クロックラインとは異なり消費電流が大きいため、出力アンプに対する電源のオン、オフの制御には、非常に低抵抗なスイッチが必要となり、固体撮像素子のサイズが大きくなってしまう。また、電源の供給を一旦止め、再び電源の供給を開始する場合においては、安定的な動作をさせるために、電源電圧の安定を待たねばならず、結果的には撮影時間が長くなってしまうという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解消するためになされたもので、固体撮像素子の暗電流による局所的な出力の持ち上がりが生じた場合においても、回路規模又は撮影時間の増加を抑え、撮影者による撮影後のトリミング処理の手間を省くことが可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、受光量に応じた画像信号を出力する画素を２次元状に配列した受光エリアを有する固体撮像素子と、前記固体撮像素子の駆動信号を出力するタイミングジェネレータと、前記受光エリア近傍の温度をモニタする温度モニタと、前記温度モニタのモニタ結果に基づき、前記受光エリア内において、予め設定されている前記画像信号の読み出し条件を満たす対象エリアを決定する領域決定処理部と、前記対象エリアから前記画像信号が出力されるように、前記タイミングジェネレータを制御する駆動タイミング制御部とを備えて撮像装置を構成するものである。そして、この請求項１に係る撮像装置の実施例としては実施例１が対応する。
【０００７】
請求項２に係る発明は、受光量に応じた画像信号を出力する画素を２次元状に配列した受光エリアを有する固体撮像素子と、前記固体撮像素子から出力された画像信号に対して所定の画像処理を行う画像処理回路と、前記画像処理回路からの処理済の画像信号を記録する記録部と、前記受光エリア近傍の温度をモニタする温度モニタと、前記温度モニタのモニタ結果に基づき、前記受光エリアの内、予め設定されている前記画像信号の読み出し条件を満たす対象エリアを決定する領域決定処理部と、前記対象エリアに係る前記画像信号をトリミングし、トリミングされた画像信号に対して画像処理を行うように前記画像処理回路を制御する画像処理制御部とを備えて撮像装置を構成するものである。そして、この請求項２に係る撮像装置の実施例としては、実施例２が対応する。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る撮像装置において、前記対象エリアを表示する表示部を更に備えたことを特徴とするものである。そして、この請求項３に係る撮像装置の実施例としては、実施例１及び実施例２が対応する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る撮像装置によれば、固体撮像素子の受光エリアにおいて、読み出し条件を満たさない、例えば、温度上昇によって暗電流による局所的な出力の持ち上がりが生じたエリアがある場合であっても、その読み出し条件を満たさないエリアは対象エリアから除外され、温度上昇によって暗電流による局所的な出力の持ち上がりの影響のない受光エリア、すなわち、対象エリアの画像信号が読み出されることになるので、回路規模又は撮影時間の増加を抑え、撮影者よる撮影後のトリミング処理の手間を省くことが可能な撮像装置を実現することができる。
【００１０】
また、請求項２に係る撮像装置によれば、固体撮像素子の受光エリアにおいて、読み出し条件を満たさない、例えば、温度上昇によって暗電流による局所的な出力の持ち上がりが生じたエリアがある場合であっても、そのエリアは対象エリアから除外され、温度上昇によって暗電流による局所的な出力の持ち上がりの影響のない受光エリア、すなわち、対象エリアの画像信号がトリミングされて記録されることになるので、回路規模又は撮影時間の増加を抑え、撮影者よる撮影後のトリミング処理の手間を省くことが可能な撮像装置を実現することができる。
【００１１】
また、請求項３に係る撮像装置によれば、対象エリアを表示する表示部を備えることで、例えば、撮影前に撮影記録される領域が表示されるので、撮影者は、撮影領域を前もって確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００１３】
まず、本発明に係る撮像装置の実施例１について説明する。図１は、実施例１に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。図１において、101 は光学系、102 は光学系制御部、103 は固体撮像素子、104 はタイミングジェネレータ、105 はシステムコントローラ、106 は光学ファインダ、107 は光学ファインダ制御部、108 は固体撮像素子103 の近傍に配置された温度計、109 はアナログ処理回路、110 はデジタル処理回路、111 はＬＣＤなどによる表示部、112 は記録部、113 は操作スイッチ類、114 はＥＥＰＲＯＭなどを用いたメモリ部を示している。また、105aはシステムコントローラ105 のうち、撮影条件や温度情報から撮影領域を決定する領域決定処理部、105bはシステムコントローラ105 のうち、タイミングジェネレータを制御する駆動タイミング制御部、114aはＥＥＰＲＯＭなどのメモリ部114 のうち撮影条件及び温度情報と撮影領域（読み出し領域：対象エリア）の対応を記憶した判断条件テーブルを示している。
【００１４】
このように構成された撮像装置においては、光学系101 を介して光学的な被写体像が固体撮像素子103 上に結像される。上記光学系101 には、システムコントローラ105 からの指示を受け取る光学系制御部102 が接続されており、絞りやフォーカスなどの制御がなされる。
【００１５】
固体撮像素子103 は、画素を２次元状に配列した受光エリアを有し、結像される光学的な被写体像を光電変換し、被写体像の画像信号を生成するものである。固体撮像素子103 には、駆動信号を発生させるタイミングジェネレータ104 が接続されており、画像信号を出力するための所定のタイミング信号により駆動されるようになっている。タイミングジェネレータ104 は、システムコントローラ105 に接続され、画像信号を出力するための所定のタイミング信号を発生させるように駆動タイミング制御部105bにより制御されている。システムコントローラ105 には、温度計108 が接続され、固体撮像素子近傍の温度情報が入力されている。
【００１６】
また、上記固体撮像素子103 には、アナログ処理回路109 が接続され、該アナログ処理回路109 は、固体撮像素子103 からの出力信号を増幅するゲイン制御手段やアナログ信号からデジタル信号に変換する手段などを有している。アナログ処理回路109 には、デジタル処理回路110 が接続され、該デジタル処理回路110 では、色処理、エッジ処理などといった処理がなされる。デジタル処理回路110 には、ＬＣＤなどによる表示部111 が接続され、該表示部111 では、デジタル処理された画像を表示する。デジタル処理回路110 には、記録部112 が接続され、該記録部112 は、デジタル処理された画像を記録する機能を有している。
【００１７】
光学ファインダ106 は、光学系101 を介した光学的被写体像を投影するものである。光学ファインダ106 には、光学ファインダ制御部107 が接続されており、該光学ファインダ制御部107 の制御によって光学ファインダ106 にＦ値、シャッター時間、合焦表示などの撮影情報も投影される。また、光学ファインダ制御部107 は、システムコントローラ105 に接続され、領域決定処理部105aで決定された撮影領域に対応して光学ファインダ106 の表示の制御も行なっている。
【００１８】
メモリ部114 は、システムコントローラ105 に接続され、該システムコントローラ105 が動作するのに必要な情報を格納している。操作スイッチ類113 は、撮影条件の設定、レリーズなどユーザーの操作をシステムコントローラ105 へ伝えるものである。
【００１９】
次に、このように構成された撮像装置の動作について説明する。図２は、全体的な概略動作を示すフローチャートである。図２を用いて撮影条件決定から撮影画像が記録されるまでの動作を説明する。動作が開始すると、まずステップＳ21では、操作スイッチ類113 の操作によりレンズの絞り、シャッター時間などの撮影条件が決定される。次いで、ステップＳ22では、ステップＳ21で決定された撮影条件のうちシャッター時間及び温度計108 においてモニターされる固体撮像素子103 近傍の温度情報に応じて、システムコントローラ105 内の領域決定処理部105aで撮影領域（対象エリア）を決定する。この撮影領域の決定においては、撮影条件のシャッター時間及び温度と、暗電流による局所的な出力の持ち上がりの影響のない受光領域の対応関係を予め記憶しているテーブル114aを用いる。撮影領域が決定されると、スルー画を表示しているＬＣＤなどによる表示部111 では、撮影領域を示す枠を表示もしくは、撮影領域のみを表示するように制御する。また、システムコントローラ105 は、光学ファインダー制御部107 を介して光学ファインダー部106 において撮影領域を示すインポーズ表示を行なうように制御する。
【００２０】
次に、ステップＳ23では、システムコントローラ105 においてレリーズの判定を行なう。そして、Ｙesと判定されると、ステップＳ24では、撮影領域決定処理部105aで決定された撮影領域に応じた固体撮像素子103 の受光領域（対象エリア）のみから信号を読み出すように、駆動タイミング制御部105bはタイミングジェネレータ104 を制御し、固体撮像素子103 から暗電流による局所的な出力の持ち上がりの影響のない領域の信号を出力して、撮影が行なわれる。次いで、ステップＳ25では、固体撮像素子103 で得られた画像信号に対して、増幅、デジタル変換処理をアナログ信号処理回路109 で施し、得られたデジタル信号に対してデジタル処理回路110 で所定の処理を行い、記録部112 へ記録する。
【００２１】
以上のような構成により、上記の動作を行うことで、シャッター時間が長い場合や温度が高い場合などにおいて、特に顕著となる局所的な出力の持ち上がる領域を除いて、画像を撮影、記録することができ、撮影者は撮影後にトリミング処理を行う必要がなくなる。
【００２２】
次に、実施例２について説明する。図３に実施例２に係る撮像装置の構成をブロック図で示す。図３において、図１に示した実施例１と同一又は対応する構成要素には、同一符号を付して示している。図３において、101 は光学系、102 は光学系制御部、103 は固体撮像素子、104 はタイミングジェネレータ、105 はシステムコントローラ、106 は光学ファインダ、107 は光学ファインダ制御部、108 は撮像素子103 の近傍に配置された温度計、109 はアナログ処理回路、110 はデジタル処理回路、111 はＬＣＤなどによる表示部、112 は記録部、113 は操作スイッチ類、114 はＥＥＰＲＯＭなどを用いたメモリ部を示している。また、105aはシステムコントローラ105 のうち、撮影条件や温度情報から撮影領域（対象エリア）を決定する領域決定処理部、105cはシステムコントローラ105 のうち、画像処理における画像のトリミング領域を制御する画像処理制御部、114aはＥＥＰＲＯＭなどのメモリ部114 のうち撮影条件及び温度情報と撮影領域（読み出し領域：対象エリア）の対応を記憶した判断条件テーブルを示している。
【００２３】
このように構成された撮像装置においては、光学系101 を介して光学的な被写体像が固体撮像素子103 上に結像される。上記光学系101 には、システムコントローラ105 からの指示を受け取る光学系制御部102 が接続されており、絞りやフォーカスなどの制御がなされる。
【００２４】
固体撮像素子103 は、結像される光学的な被写体像を光電変換し、被写体像の画像信号を生成するものである。固体撮像素子103 には、駆動信号を発生させるタイミングジェネレータ104 が接続されており、全受光エリアの画像信号を出力するよう所定のタイミング信号により駆動されるようになっている。システムコントローラ105 には、温度計108 が接続され、固体撮像素子近傍の温度情報が入力されている。
【００２５】
また、上記固体撮像素子103 には、アナログ処理回路109 が接続され、該アナログ処理回路109 は、固体撮像素子103 からの出力信号を増幅するゲイン制御手段やアナログ信号からデジタル信号に変換する手段などを有している。アナログ処理回路109 には、デジタル処理回路110 が接続され、該デジタル処理回路110 では、色処理、エッジ処理などといった処理がなされる。また、デジタル処理回路110 においては、画像処理制御部105cにより、画像処理における画像のトリミング領域が制御されるようになっている。また、デジタル処理回路110 には、ＬＣＤなどによる表示部111 が接続され、該表示部111 では、デジタル処理された画像を表示する。デジタル処理回路110 には、記録部112 が接続され、該記録部112 は、デジタル処理された画像を記録する機能を有している。
【００２６】
光学ファインダ106 は、光学系101 を介した光学的被写体像を投影するものである。光学ファインダ106 には、光学ファインダ制御部107 が接続されており、該光学ファインダ制御部107 の制御によって光学ファインダ106 にＦ値、シャッター時間、合焦表示などの撮影情報も投影される。また、光学ファインダ制御部107 は、システムコントローラ105 に接続され、領域決定処理部105aで決定された撮影領域（対象エリア）に対応して光学ファインダ106 の表示の制御も行なっている。
【００２７】
メモリ部114 は、システムコントローラ105 に接続され、該システムコントローラ105 が動作するのに必要な情報を格納している。操作スイッチ類113 は、撮影条件の設定、レリーズなどユーザーの操作をシステムコントローラ105 へ伝えるものである。
【００２８】
次に、このように構成された撮像装置の動作について説明する。実施例２の基本的な撮影動作フローは、図１に示した実施例１と同じであるので、実施例２の動作についても図２のフローチャートを用いて説明する。図２に示すように、動作が開始すると、まずステップＳ21では、撮影条件が決定される。次に、ステップＳ22では、ステップＳ21で決定された撮影条件と温度計108 においてモニターされる固体撮像素子108 近傍の温度に応じて、システムコントローラ105 内の領域決定処理部105aで撮影領域（対象エリア）を決定する。撮影領域が決定されると、スルー画を表示しているＬＣＤなどによる表示部111 では、撮影領域を示す枠を表示、もしくは撮影領域のみを表示するように制御する。また、光学ファインダー制御部107 を介して、光学ファインダー部106 において撮影領域を示すインポーズ表示を行なうように制御する。
【００２９】
次に、ステップＳ23では、システムコントローラ105 においてレリーズの判定を行なう。そして、Ｙesと判定されると、ステップＳ24では、実施例１とは異なり、タイミングジェネレータ104 は、固体撮像素子103 の受光画素全てを読み出すように駆動信号を出力し、固体撮像素子103 を動作させて撮影が行なわれる。ステップＳ25では、固体撮像素子103 で得られた画像信号に対して、増幅、デジタル変換処理をアナログ信号処理回路109 で施す。デジタル処理回路110 では、実施例１とは異なり、領域決定処理部105aで決定された撮影領域（対象エリア）にあわせて、画像処理制御部105cによりその領域が制御される、トリミング処理を含めたデジタル画像処理が行なわれる。こののち、撮影領域にあわせてトリミングされたデジタル画像が記録部112 へ記録される。
【００３０】
以上のような構成により、上記動作を行うことで、シャッター時間が長い場合や温度が高い場合などにおいて、特に顕著となる局所的な出力の持ち上がる領域を除いて、画像を記録することができ、撮影者は撮影後にトリミング処理を行う必要がなくなる。なお、システムコントローラ105 内に、図１に示した実施例における駆動タイミング制御部105bと本実施例における画像処理制御部105cの両方を設け、固体撮像素子103 から画像信号を読み出す領域を変え、更に画像処理においてトリミングする領域を変えたり、それぞれを使い分けるといったことも可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る撮像装置の実施例１の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した実施例１に係る撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の実施例２に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図４】固体撮像素子の局所的な大なる発熱による出力画像の劣化態様を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
101   光学系
102   光学系制御部
103   固体撮像素子
104   タイミングジェネレータ
105   システムコントローラ
105a  領域決定処理部
105b  駆動タイミング制御部
105c  画像処理制御部
106   光学ファインダ
107   光学ファインダ制御部
108   温度計
109   アナログ処理回路
110   デジタル処理回路
111   表示部
112   記録部
113   操作スイッチ類
114   メモリ部
114a  判断条件テーブル
【図１】
2007096388.tif 000003
【図２】
2007096388.tif 000004
【図３】
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【図４】
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