(57)【要約】【課題】  比較的広い撮像感度の範囲において、撮像感度に応じた妥当なＳＮ比の画像であって、ユーザに違和感を与えにくい画像を取得すること。【解決手段】  複数の画素を有する撮像素子と、撮像時の画素毎の出力信号を設定する制御部とを備え、画素は、第１画像信号を生成する第１受光素子と、同一条件下で第１画像信号よりも高感度の第２画像信号を生成する第２受光素子とをそれぞれ含み、制御部は、画素の受光光量が所定光量よりも多い場合には、第１画像信号を画素の出力信号として設定し、画素の受光光量が所定光量よりも少ない場合には、第２画像信号を画素の出力信号として設定する。【選択図】    図２
2013197802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有する撮像素子と、
撮像時の前記画素毎の出力信号を設定する制御部とを備え、
前記画素は、
第１画像信号を生成する第１受光素子と、
同一条件下で前記第１画像信号よりも高感度の第２画像信号を生成する第２受光素子とをそれぞれ含み、
前記制御部は、前記画素の受光光量が所定光量よりも多い場合には、前記第１画像信号を前記画素の出力信号として設定し、前記画素の受光光量が前記所定光量よりも少ない場合には、前記第２画像信号を前記画素の出力信号として設定する
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項２】
請求項１に記載の電子カメラにおいて、
前記制御部は、前記画素の受光光量が前記所定光量よりも少ない場合には、前記第１受光素子および前記第２受光素子の感度比に応じた所定のゲインを、前記第２画像信号に乗じて前記画素の出力信号とする
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項３】
請求項２に記載の電子カメラにおいて、
前記制御部は、前記第２画像信号に所定のゲインを乗じて前記画素の出力信号とすることにより、前記受光光量の変化に対する前記出力信号の値の変化をリニアにする
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項４】
請求項１に記載の電子カメラにおいて、
前記制御部は、前記第２受光素子において受光可能な最大の受光光量に基づいて、前記所定光量を決定する
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項５】
請求項４に記載の電子カメラにおいて、
前記制御部は、前記第２受光素子において受光可能な最大の受光光量よりも所定量少ない受光光量に基づいて、前記所定光量を決定する
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の電子カメラにおいて、
撮像時の撮像感度を設定する設定部を備え、
前記制御部は、前記撮像感度が所定の感度以下である場合にのみ、前記画素の受光光量と前記所定光量との比較を行い、比較結果に応じて、前記第１画像信号および前記第２画像信号の何れかを前記画素の出力信号として設定する
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項７】
請求項６に記載の電子カメラにおいて、
前記所定の感度は、前記第２受光素子において受光可能な最大の受光光量に基づき、前記第２画像信号のみを利用して実現可能な最低の撮像感度である
ことを特徴とする電子カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、１画素につき１組の受光素子で異なる感度の画像信号を生成する撮像素子を適用し、広いダイナミックレンジで撮像を行う電子カメラが公知である（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０１８８２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電子カメラにおいては、低ＩＳＯ感度から高ＩＳＯ感度まで、様々な撮像感度における撮影の要求がある。
一般に、ＩＳＯ感度が低くなるとＳＮ比が良くなり、ＩＳＯ感度が高くなるとＳＮ比が悪くなるという傾向が知られているため、ユーザは、ＩＳＯ感度を下げるほどＳＮ比も良くなるという期待を持つことが考えられる。
【０００５】
しかし、上述したような、感度が異なる１組の受光素子の何れかの画像信号を選択的に利用することにより、異なるＩＳＯ感度を実現する場合などには、ＩＳＯ感度が違っても、ＳＮ比が変化しない（ＳＮ比が同じ）場合がある。このような場合には、上述したユーザの期待にそぐわない画像信号が得られることになり、ユーザが違和感を覚えるおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、比較的広い撮像感度の範囲において、撮像感度に応じた妥当なＳＮ比の画像であって、ユーザに違和感を与えにくい画像を取得できる電子カメラ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】
【０００７】
本発明の電子カメラは、複数の画素を有する撮像素子と、撮像時の前記画素毎の出力信号を設定する制御部とを備え、前記画素は、第１画像信号を生成する第１受光素子と、同一条件下で前記第１画像信号よりも高感度の第２画像信号を生成する第２受光素子とをそれぞれ含み、前記制御部は、前記画素の受光光量が所定光量よりも多い場合には、前記第１画像信号を前記画素の出力信号として設定し、前記画素の受光光量が前記所定光量よりも少ない場合には、前記第２画像信号を前記画素の出力信号として設定することを特徴とする。
【０００８】
なお、前記制御部は、前記画素の受光光量が前記所定光量よりも少ない場合には、前記第１受光素子および前記第２受光素子の感度比に応じた所定のゲインを、前記第２画像信号に乗じて前記画素の出力信号としても良い。
【０００９】
また、前記制御部は、前記第２画像信号に所定のゲインを乗じて前記画素の出力信号とすることにより、前記受光光量の変化に対する前記出力信号の値の変化をリニアにしても良い。
【００１０】
また、前記制御部は、前記第２受光素子において受光可能な最大の受光光量に基づいて、前記所定光量を決定しても良い。
【００１１】
また、前記制御部は、前記第２受光素子において受光可能な最大の受光光量よりも所定量少ない受光光量に基づいて、前記所定光量を決定しても良い。
【００１２】
また、撮像時の撮像感度を設定する設定部を備え、前記制御部は、前記撮像感度が所定の感度以下である場合にのみ、前記画素の受光光量と前記所定光量との比較を行い、比較結果に応じて、前記第１画像信号および前記第２画像信号の何れかを前記画素の出力信号として設定しても良い。
【００１３】
また、前記所定の感度は、前記第２受光素子において受光可能な最大の受光光量に基づき、前記第２画像信号のみを利用して実現可能な最低の撮像感度であっても良い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、比較的広い撮像感度の範囲において、撮像感度に応じた妥当なＳＮ比の画像であって、ユーザに違和感を与えにくい画像を取得できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】撮像感度（ＩＳＯ感度）とＳＮ比との関係について説明する模式図
【図２】一の実施形態における電子カメラの構成例を示すブロック図
【図３】一の実施形態の第１受光素子および第２受光素子の例を示す図
【図４】デジタル出力値とＳＮ比との関係を示す図
【図５】受光光量と信号電荷量との関係を示す図
【図６】受光光量とデジタル出力値との関係を示す図
【図７】デジタル出力値とＳＮ比との関係を示す別の図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
はじめに、撮像感度（ＩＳＯ感度）とＳＮ比との関係について説明する。ここでは、撮像感度がＩＳＯ１００である場合と、ＩＳＯ２００である場合とを例に挙げて説明する。また、以下の説明では、１画素につき１組の受光素子で異なる感度の画像信号を生成する撮像素子を備え、撮像感度がＩＳＯ１００である場合には、低感度画像の出力を使用し、撮像感度がＩＳＯ２００である場合には、高感度画像の出力を使用するものとする。また、（高感度画素の感度）：（低感度画素の感度）＝２：１とする。
【００１７】
図１は、一般的な電子カメラにおいて、撮像素子の出力がデジタル値になる過程を示す模式図である。
【００１８】
まず、撮像素子の画素中のフォトダイオード（ＰＤ）１で発生した信号電子数（Ｓ個）は、ＦＤ部で電圧に変換される。このときの変換効率をＡ［ｕＶ／ｅ］とする。画素の出力は、電圧の状態で、アナログゲイン部２においてＢ倍され、最後にＡ／Ｄ変換部３により電圧からデジタル値に変換される。このときの変換係数をＣ［ｄｉｇｉｔ／ｕＶ］とする。
【００１９】
Ａ／Ｄ変換部３から出力されるデジタル出力値Ｄは、次式で表される。
【００２０】
Ｄ＝Ｓ＊Ａ＊Ｂ＊Ｃ・・・（式１）
上記のように高感度画素をＩＳＯ２００で使用し、低感度画素をＩＳＯ１００で使用する場合、上述したＡ，Ｂ，Ｃの各値は、ＩＳＯ１００であってもＩＳＯ２００であっても、全く同じ値である。したがって、ＩＳＯ１００およびＩＳＯ２００の両感度で、デジタル出力値Ｄが等しいときには、信号電子数（＝信号電荷量）Ｓも等しくなる。
【００２１】
また、ＳＮ比は、次式で表される。
【００２２】
【数１】
2013197802.tif 000003
【００２３】
したがって、式２から明らかなように、信号電荷量Ｓが等しい場合には、ＳＮ比も等しくなる。つまり、ＩＳＯ１００であってもＩＳＯ２００であっても、ＳＮ比は同じになる。
【００２４】
上述したように、一般に、ＩＳＯ感度が低くなるとＳＮ比が良くなり、ＩＳＯ感度が高くなるとＳＮ比が悪くなるという傾向が知られている。そのため、ユーザは、ＩＳＯ２００の場合よりも、ＩＳＯ１００の場合の方がＳＮ比が良くなるという期待を持つことが考えられる。しかし、図１を用いて説明したように、ＩＳＯ１００であってもＩＳＯ２００であっても、ＳＮ比は同じになる。そのため、このような場合には、上述したユーザの期待にそぐわない画像信号が得られることになり、ユーザが違和感を覚えるおそれがある。
【００２５】
そこで、以下の実施形態では、このような問題を解消し、比較的広い撮像感度の範囲において、撮像感度に応じた妥当なＳＮ比の画像であって、ユーザに違和感を与えにくい画像を取得する。
【００２６】
＜一の実施形態の説明＞
図２は、一の実施形態における電子カメラ１１の構成例を示すブロック図である。電子カメラ１１は、撮像レンズ１２と、撮像素子１３と、ＡＦＥ１４と、画像処理部１５と、第１メモリ１６と、第２メモリ１７と、記録Ｉ／Ｆ１８と、ＣＰＵ１９と、操作部２０と、バス２１とを備えている。ここで、画像処理部１５、第１メモリ１６、第２メモリ１７、記録Ｉ／Ｆ１８、ＣＰＵ１９は、バス２１を介してそれぞれ接続されている。また、撮像素子１３、ＡＦＥ１４、操作部２０は、それぞれＣＰＵ１９と接続されている。
【００２７】
撮像素子１３は、撮像レンズ１２による結像を撮像する撮像デバイスである。一の実施形態の撮像素子１３は、任意の受光素子の画像信号をランダムアクセスで読み出し可能なＣＭＯＳ型の固体撮像素子で構成される。なお、撮像素子１３の出力はＡＦＥ１４に接続されている。
【００２８】
この撮像素子１３の受光面上には、複数の画素がマトリクス状に配列されている。また、撮像素子１３の各画素には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇｒ，Ｇｂ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタが公知のベイヤ配列で配置されている。
【００２９】
また、撮像素子１３の各画素は、第１受光素子ＰＤ１と第２受光素子ＰＤ２との２つの受光素子をそれぞれ有している。なお、同一条件下において、第１受光素子ＰＤ１は相対的に低感度の画像信号（第１画像信号）を生成し、第２受光素子ＰＤ２は相対的に高感度の画像信号（第２画像信号）を生成する。一例として、一の実施形態での第２受光素子ＰＤ２の感度は、第１受光素子ＰＤ１の約２倍に設定されるものとする。
【００３０】
図３は、一の実施形態の第１受光素子ＰＤ１および第２受光素子ＰＤ２の例を示す図である。図３では、２×２個分の画素（ＰＸ）を部分的に示すが、実際の撮像素子１３の受光面にはさらに多数の画素が配列されることはいうまでもない。
【００３１】
一の実施形態の各画素において、第１受光素子と第２受光素子の上には、それぞれ集光率の異なるマイクロレンズ（不図示）が配置される。マイクロレンズは、同一条件下では第２受光素子ＰＤ２の方が第１受光素子ＰＤ１よりも単位時間当たりの受光量が多くなるように構成され、第２画像信号は相対的に第１画像信号よりも高感度となる。
【００３２】
図２において、ＡＦＥ１４は、図１に示したアナログゲイン部２やＡ／Ｄ変換部３に相当する校正を含み、撮像素子１３の出力に対してアナログ信号処理を施すアナログフロントエンド回路である。このＡＦＥ１４は、相関二重サンプリングや、画像信号のゲインの調整や、画像信号のＡ／Ｄ変換を行う。そして、ＡＦＥ１４の出力は画像処理部１５に接続されている。なお、ＣＰＵ１９は、ＡＦＥ１４により画像信号のゲインを調整することで、ＩＳＯ感度に相当する撮像感度の調整を行う。
【００３３】
画像処理部１５は、ＡＦＥ１４から出力されたデジタルの画像信号に対して各種の画像処理（色補間処理、階調変換処理、ホワイトバランス調整など）を施す。
【００３４】
第１メモリ１６は、画像処理の前工程や後工程で画像のデータを一時的に記憶する。例えば、第１メモリ１６は、揮発性の記憶媒体であるＳＤＲＡＭにより構成される。また、第２メモリ１７は、ＣＰＵ１９によって実行されるプログラムなどを記憶する不揮発性のメモリである。
【００３５】
記録Ｉ／Ｆ１８は、不揮発性の記憶媒体２２を接続するためのコネクタを有している。そして、記録Ｉ／Ｆ１８は、コネクタに接続された記憶媒体２２に対して後述の本画像のデータの書き込み／読み込みを実行する。上記の記憶媒体２２は、ハードディスクや、半導体メモリを内蔵したメモリカードなどで構成される。なお、図２では記憶媒体２２の一例としてメモリカードを図示する。
【００３６】
ＣＰＵ１９は、電子カメラ１１の動作を統括的に制御するプロセッサである。例えば、ＣＰＵ１９は、被写体の撮影を行うための撮影モードでの動作時において、ユーザの撮像指示入力に応じて撮像素子１３を駆動させて、不揮発性の記憶媒体２２への記録を伴う本画像の撮像処理を実行する。
【００３７】
操作部２０は、ユーザの操作を受け付ける複数のスイッチを有している。この操作部２０は、例えば、本画像の撮像指示を受け付けるレリーズ釦や、十字状のカーソルキーや、決定釦などで構成される。
【００３８】
次に、撮像素子１３の詳細について説明する。撮像素子１３において、第１受光素子ＰＤ１および第２受光素子ＰＤ２の飽和電荷量は等しいものとする。この場合、例えば、相対的に高感度である第２受光素子ＰＤ２を撮像感度ＩＳＯ２００で使用した場合、相対的に低感度である第１受光素子ＰＤ１は、撮像感度ＩＳＯ１００に相当する。
【００３９】
図４は、ＡＦＥ１４を介した撮像素子１３からのデジタル出力値Ｄと、ＳＮ比との関係を示すグラフである。図４に示すように、デジタル出力値Ｄが大きくなる程、ＳＮ比も向上する。上述したように、第１受光素子ＰＤ１（ＩＳＯ１００）および第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）でデジタル出力値Ｄが等しい場合には、ＳＮ比も等しくなるため、図４のグラフは、第１受光素子ＰＤ１（ＩＳＯ１００）および第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）に共通な関係を示す。
【００４０】
図５は、第１受光素子ＰＤ１および第２受光素子ＰＤ２のそれぞれについて、受光光量と信号電荷量Ｓとの関係を示すグラフである。上述したように、第２受光素子ＰＤ２の感度は、第１受光素子ＰＤ１の約２倍に設定されているため、図５に示すように、同じ受光光量に対する信号電荷量Ｓを比較すると、第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）の信号電荷量Ｓが第１受光素子ＰＤ１（ＩＳＯ１００）の信号電荷量Ｓの約２倍になる。また、図５に示すように、飽和電荷に達する受光光量を比較すると、第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）の方が、第１受光素子ＰＤ１（ＩＳＯ１００）の約１／２倍の受光光量で飽和電荷に達する。
【００４１】
図６は、図５の信号電荷量Ｓをデジタル出力値Ｄに置き換えたグラフである。上述したように、デジタル出力値Ｄが等しいときには、信号電子数（＝信号電荷量）Ｓも等しくなるため、図６に示すように、図５の信号電荷量Ｓをデジタル出力値Ｄに置き換えても同様の関係を有する。また、図６に示すように、同じ受光光量に対するデジタル出力値Ｄを比較すると、第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）のデジタル出力値Ｄが第１受光素子ＰＤ１（ＩＳＯ１００）のデジタル出力値Ｄの約２倍になる。
【００４２】
一の実施形態において、ＣＰＵ１９は、上に説明した関係を利用し、撮影感度がＩＳＯ１００の場合には、第１受光素子ＰＤ１（ＩＳＯ１００）および第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）のデジタル出力値Ｄを選択的に利用する。具体的には、図６において、受光光量がＡ１の範囲内にある場合には第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）のデジタル出力値Ｄを利用し、受光光量がＡ２の範囲内にある場合には第１受光素子ＰＤ１（ＩＳＯ１００）のデジタル出力値Ｄを利用する。
【００４３】
なお、図６において、Ａ１とＡ２との境界の受光光量（Ｌｔｈ）は、デジタル出力値Ｄの最大値（Ｄｍａｘ）に対応する受光光量である。つまり、第２受光素子ＰＤ２のデジタル出力値Ｄが最大値（Ｄｍａｘ）になるときの受光光量（Ｌｔｈ）を閾値とし、受光光量が閾値以上の範囲をＡ２とし、受光光量が閾値未満の範囲をＡ１とする。
【００４４】
このような範囲Ａ１およびＡ２の決め方は、一例であり、他の方法であっても良い。例えば、信号電荷量Ｓの最大値を基準としても良い。また、ユーザにより受光光量Ｌｔｈに相当する閾値を指定可能としても良い。また、デジタル出力値Ｄが最大値に所定のマージンを持たせるために、デジタル出力値Ｄの最大値に対応する受光光量よりも所定量（例えば１０％等）少ない受光光量を基準としても良い。
【００４５】
ただし、選択的に利用する際にも、受光光量に対するデジタル出力値Ｄの特性はリニアであることが好ましい。そこで、Ａ１の範囲においては、第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）のデジタル出力値Ｄを１／２倍して利用する。
【００４６】
このような１／２倍の処理は、ＡＦＥ１４で行われても良いし、画像処理部１５で行われても良い。また、何らかの処理と合わせて複合的なゲインを乗じることにより１／２倍の処理を行っても良い。
【００４７】
ここまで説明したように、撮影感度がＩＳＯ１００の場合に、第１受光素子ＰＤ１（ＩＳＯ１００）および第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）のデジタル出力値Ｄを選択的に利用すると、第１受光素子ＰＤ１（ＩＳＯ１００）のデジタル出力値Ｄのみを利用する場合と比較して、Ａ１の範囲において信号電荷量Ｓが増える。そのため、上述した式２からも明らかなようにＳＮ比が向上する。
【００４８】
したがって、撮像感度がＩＳＯ１００である場合のＳＮ比を、撮像感度がＩＳＯ２００である場合よりも良くすることができる。ただし、Ａ２の範囲においては、撮像感度がＩＳＯ１００であってもＩＳＯ２００であってもＳＮ比は変化しない。しかし、Ａ２の範囲では、信号電荷量Ｓが元々充分にある。そのため、撮像感度がＩＳＯ１００である場合とＩＳＯ２００である場合とでＳＮ比の違いは見た目には認識しにくいので、大きな問題とはならない。
【００４９】
図７は、デジタル出力値ＤとＳＮ比との関係を示すグラフである。図７において、Ｂ１の範囲は、図６のＡ１の範囲に相当する範囲であり、Ｂ２の範囲は、図６のＡ２の範囲に相当する範囲である。また、Ｂ１の範囲において点線で示す部分は、第１受光素子ＰＤ１（ＩＳＯ１００）のデジタル出力値Ｄのみを利用した場合のデジタル出力値ＤとＳＮ比との関係を示す。
【００５０】
次に、一の実施形態での電子カメラ１１の動作例を説明する。撮影モードでのＣＰＵ１９は、第２メモリ１７のデータテーブルを参照し、撮像感度の値に応じて上述した処理を行う。例えば、撮像感度がＩＳＯ１００以下の場合には、ＣＰＵ１９は、上述したように、第１受光素子ＰＤ１（ＩＳＯ１００）および第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）のデジタル出力値Ｄを選択的に利用する。一方、撮像感度がＩＳＯ１００を越える場合には、ＣＰＵ１９は、第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）のデジタル出力値Ｄのみを利用し、従来と同じように画像信号を出力する処理を行う。
【００５１】
なお、撮像感度がＩＳＯ１００以下であるか否か以外の要素で、処理を切り替える構成としても良い。例えば、ユーザ操作に基づく指定があった場合のみ、上述したように、第１受光素子ＰＤ１（ＩＳＯ１００）および第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）のデジタル出力値Ｄを選択的に利用しても良い。また、処理の切り替えの基準となる撮像感度は、ＩＳＯ１００以外の撮像感度であっても良い。また、処理の切り替えの基準となる撮像感度をユーザ操作により指定可能としても良い。
【００５２】
以上説明した第１受光素子ＰＤ１（ＩＳＯ１００）および第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）のデジタル出力値Ｄの選択的な利用は、受光光量に応じて、画素毎に行われる。例えば、第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）のデジタル出力値Ｄから推定される受光光量が閾値Ｌｔｈ以下である場合には、第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）のデジタル出力値Ｄを１／２倍にして利用し、第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）のデジタル出力値Ｄから推定される受光光量が閾値Ｌｔｈを越える場合には、第１受光素子ＰＤ１（ＩＳＯ１００）のデジタル出力値Ｄを利用する。
【００５３】
このような場合の具体的な読み出し方法について簡単に説明する。例えば、エリアセンサを２つ備え、ＣＰＵ１９は、第１受光素子ＰＤ１（ＩＳＯ１００）および第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）のデジタル出力値Ｄをそれぞれ全て読み出し、画素毎に上述した判定を行っても良い。
【００５４】
また、ラインセンサを２つ備え、ＣＰＵ１９は、ライン毎に、第１受光素子ＰＤ１（ＩＳＯ１００）および第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）のデジタル出力値Ｄをそれぞれ読み出し、画素毎に上述した判定を行っても良い。
【００５５】
また、ＣＰＵ１９は、画素毎に第１受光素子ＰＤ１（ＩＳＯ１００）および第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）の信号電荷量Ｓをそれぞれ読み出し、画素毎に上述した判定に相当する判定を行っても良い。
【００５６】
また、ＣＰＵ１９は、まず、第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）のデジタル出力値Ｄを全て読み出し、第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）のデジタル出力値Ｄから推定される受光光量が閾値Ｌｔｈを越える画素についてのみ、第１受光素子ＰＤ１（ＩＳＯ１００）のデジタル出力値Ｄを読み出しても良い。
【００５７】
また、第２受光素子ＰＤ２（ＩＳＯ２００）のデジタル出力値Ｄを１／２倍にする処理に相当する処理は、どのようなタイミングで行っても良い。例えば、図１の例において、アナログゲイン部２における処理前または処理後のアナログデータに対して行っても良いし、Ａ／Ｄ変換部３による変換後のデジタルデータに対して行っても良い。また、図２の例において、撮像素子１３の出力に対して行っても良いし、ＡＦＥ１４の処理の途中で行っても良いし、ＡＦＥ１４による処理後のデジタルデータに対して行っても良い。
【００５８】
上記の一の実施形態の電子カメラ１１によれば、画素の受光光量が所定光量よりも多い場合には、相対的に低感度の第１画像信号を画素の出力信号として設定し、画素の受光光量が所定光量よりも少ない場合には、相対的に高感度の第２画像信号を画素の出力信号として設定することで、比較的広い撮像感度の範囲において、撮像感度に応じた妥当なＳＮ比の画像であって、ユーザに違和感を与えにくい画像を取得できる。このような効果は、上級者や経験者がユーザである時など、低ＩＳＯ感度での撮影の要求がある場合において特に有用である。
【００５９】
＜一の実施形態の変形例＞
上記の一の実施形態では、第１受光素子と第２受光素子の上にそれぞれ集光率の異なるマイクロレンズを配置して、２つの受光素子間で感度差を生じさせる構成とした。この場合には、一の実施形態と同様の効果を奏するとともに、第１受光素子と第２受光素子とを同じ半導体プロセスで製造することが可能となる。ただし、本発明の第１受光素子および第２受光素子は上記構成に限定されるものではない。
【００６０】
例えば、第１受光素子と第２受光素子の上にそれぞれ光の透過率の異なる同色のカラーフィルタを配置して、２つの受光素子間で感度差を生じさせるようにしてもよい。この場合も、一の実施形態と同様の効果を奏するとともに、第１受光素子と第２受光素子とを同じ半導体プロセスで製造することも可能となる。
【００６１】
さらに、１画素に光電変換の効率が異なる２つの受光素子を配置することで、第１受光素子および第２受光素子を構成してもよい。この場合も、一の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００６２】
また、第１受光素子と第２受光素子の受光面積を異なる大きさとすることにより単位時間当たりの受光量を変化させても良い。
【００６３】
なお、本発明の第１受光素子および第２受光素子の構成は、上記の一の実施形態および一の実施形態の変形例で開示した技術の２以上の組み合わせによって実現されるものであっても勿論かまわない。
【００６４】
さらに、上記の一の実施形態では、感度の異なる第１受光素子と第２受光素子とを備える例を示したが、３種類以上の感度の異なる受光素子を備えても良い。
【００６５】
また、上記の一の実施形態で説明した処理を実行可能な撮像素子も本発明の具体的態様として有効である。
【００６６】
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲が、その精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図する。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずであり、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物によることも可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１１…電子カメラ、１３…撮像素子、１４…ＡＦＥ、１７…第２メモリ、１９…ＣＰＵ、ＰＤ１…第１受光素子、ＰＤ２…第２受光素子
【図１】
2013197802.tif 000004
【図２】
2013197802.tif 000005
【図３】
2013197802.tif 000006
【図４】
2013197802.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
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