JPH02280585A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野］ 本発明は例えば、スチルビデオカメラシステムに係わり
、特に固体撮像素子のダイナミックレンジの拡大を図っ
た撮像装置に関する。 【従来の技術］ 近年、フロッピディスクと同じ構造のスチルビデオディ
スクを記録媒体として用いるスチルビデオカメラ（電子
スチルカメラ）が出現している。 そして、このカメラにおいては例えば、画像再生用プロ
セッサを電気的機械的に着脱自在な構成とし、カメラ単
体で携帯して撮影した像をカメラ内蔵のスチルビデオデ
ィスクに録画するとともに、当該カメラを画像再生用プ
ロセッサに接続してスチルビデオディスクの録画像を再
生し、表示或いはハードコピーとして得て画像鑑賞する
ことが出来るようにしている。 ところで、このようなスチルビデオカメラにおいては、
画像を撮像するイメージング索子としてＣＣＤ　（固体
撮像素子）などの撮像素子を使用する。 このような撮像素子においては第９図に示すように、そ
の撮像素子の持つ所定の飽和レベルＬＳがあり、スチル
ビデオカメラにおいては、光の蓄積はテレビの水平走査
期間ＬＨ内で最大ＬＳであり、このＬＳが飽和レベルと
なる。従って、このｉｌ１期間内に飽和レベルＬＳを超
える光１１Ｌｓの光入射に対しては出力が飽和してしま
う。このような場合、ダイナミックレンジを拡大する方
法として従来より撮像素子の蓄積電荷を２回読出し、加
算して１画像分の映像信号を得る方法がある。 しかしながら、この方法はシャッタ速度を倍にし、一画
面を２回の撮影すなわち、連続して２回にわたり、撮影
し、その撮像毎の映像出力を加算合成して得るようにす
るものである。すなわち、第１Ｏ図に示すように１１１
回目シャッタ操作により撮影した第１読出出力映像信号
と第２回目のシャッタ操作により撮影した第２読出出力
映像信号とを加算すると共に、それぞれのシャッタ操作
による撮影時間は通常の露光時間の半分とし、それぞれ
の撮影時間における入射光量が飽和レベルＬＳを超えな
い時間とすることにより加算後の映像信号が本来のレベ
ルになるようにして飽和レベルＬＳの影響を除くように
したものである。 ［発明が解決しようとする課８］ このように撮像素子は入射光量に対する飽和レベルがあ
り、この飽和レベルを超える光量に対しては飽和してし
まうので解像度が悪くなる。そこで、この飽和の影響を
除くために一画像を２回のシャッタ操作にて２回撮影す
ることにより、それぞれの映像信号を得、両者を加算し
て一画像を得る方式が従来よりある。しかし、スチルビ
デオカメラは撮影像をテレビ画像として再生して鑑賞で
きるようにするために、テレビの同期信号に同期させて
一連のシーケンスが実施されるようになっている。そし
て、ＮＴＳＣ方式の場合、垂直同期はフィールド順次方
式の場合、１フイールドがｌ／６０秒であり、従って、
読出し時間も１フィールド当り最大で一回となっている
。この場合、上述したダイナミックレンジ拡大方式を採
用すると２回の撮影を行って一枚の画像を得ることから
、２回目の撮影は１回目の撮影より１／８０秒は遅れる
ことになる。この遅れは静止物や動きの遅い被写体を撮
影するには問題がないが、動きの早い被写体を撮影する
時には垂大な問題を引き起こす。 例えば、シャッタ速度が１１５００とかｌ　／１０００
とかのような早い速度に合わせないと画がぶれるような
場合を想定すれば良くわかるように、上記シャッタ速度
の半分の露光時間で２回シャッタを切っても、両者の間
には１７８０秒のずれが避けられず、従って、１回目と
２回目の像は大きなずれを生じてしまう。そして、この
二画像を加算すると両者のずれから、ぶれの大きい画像
となってしまい、結局、動、きのある被写体を撮影しよ
うとすると鮮明な写真は撮れないことになる。 そこでこの発明の目的とするところは、撮像素子のダイ
ナミックレンジを拡大できると共に、動きの速い被写体
でも鮮明な画像を得ることができるようにしたスチル・
ビデオカメラ等に適用して最適な撮像装置を提供するこ
とにある。 【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するため、本発明は次のような手段を講
じた。すなわち、撮像素子における同一画素の出力信号
を少なくとも２回読出してそれらを加算し、１画面分の
映像信号を得るものにおいて、第１には上記１画面分の
映像信号は１撮影の露光期間を２分割して前・後半それ
ぞれ別に読出し制御する手段と、これら読出された信号
の差をとり、その差分の絶対値の信号をベースクリップ
して上記加算した信号の補正量とし、減算補正して出力
する補正手段とを備えて構成する。また、第２には補正
手段は前記読出し制御手段より読出理する構成とする。 さらに第３には前記補正手段は前記読出された２つの信
号を入射光量情報または撮影レンズの焦点距離情報に応
じて加算するか否かを選択して加算補正する構成とする
。 〔作　用］ このような手段を講じたことにより、次のような作用を
呈する。すなわち、撮像索子における同一画素の出力信
号を少、なくとも２回読出してそれらを加算し、１画面
分の映像信号を得ることにより、撮像素子のダイナミッ
クレンジを拡大するが、本発明は読出し制御手段により
、上記ｘｉｉｉ面分の映像信号は１撮影の露光期間を２
分割して前・後半それぞれ別に読出し、２つの映像信号
のかたちで得る。そして、２つの像の間にずれがあった
場合の加算合成後のぶれを除去すべく、補正手段により
補正を加えるが、この補正は第１の発明の場合、これら
読出された信号の差をとり、その差分の絶対値の信号を
ベースクリップして上記加算した信号の補正量とし、減
算補正して出力するようにす−る。・これにより、ずれ
相当部分は威算補正により除去され、ずれのない部分の
みが合成されることになる。従って、撮像素子のダイナ
ミックレンジを拡大することができ、しかも、像のずれ
によるぶれ発生も抑制できる。 また、第２の発明の場合は前記補正手段は前記読出し制
御手段から読出された２つの信号より被写体の動きを検
出し、動きが一定値以下のときは一 読み出され信号を加算処理するようにし、動きが一定値
以上のときは加算処理せずに２回読出してそれぞれ得た
前記映像信号のうち、一方を２倍に語幅して出力する。 これにより、第２の発明の場合は動きが一定値以下のと
きはそのまま加算合成し、動きが一定値以上のときは加
算処理せずに前記映像信号のうち、片方を２倍に増幅し
て出力すると云う簡単な補正操作のみで撮像素子のダイ
ナミックレンジを拡大することができ、しかも、像のず
れによるぶれ発生も抑制できる。 また、第３の発明の場合は前記補正手段は前記読出され
た２つの信号を入射光量情報または撮影レンズの焦点距
離情報に応じて加算するか否かを選択して加算補正する
ようにする。すなわち、露出時間あるいは焦点距離が長
い場合には、２つの映像信号はずれが発生する可能性が
高いので、この場合は加算補正せず、２回読出してそれ
ぞれ得た前記映像信号のうち、一方を２倍に増幅して出
力し、それ以外では２つの映像信号を加算する。 これにより、簡単な操作のみで撮像素子のダイナミック
レンジを拡大することができ、しかも、像のずれによる
ぶれ発生も抑制できる。 従って、本発明によれば、撮像素子のダイナミックレン
ジを拡大できると共に、動きの速い被写体でも鮮明な画
像を得ることができてスチル・ビデオカメラ等に適用し
て最適な撮像装置を提供することが出来る。 ［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。 ここで以下説明する本装置の前提となる技術に触れてお
くと、対象とするものはスチルビデオカメラ・であり、
撮像素子からの画像信号を変調し、増幅して磁気記録媒
体に与え、磁気記録するものである。撮像素子からの読
出しはテレビ映像として再生できるようにするために、
フィールド順次の場合の１フイールドの時間であるｌ／
６０秒毎の垂直同期信号ＶＤに同期させである。そして
、磁気記録媒体としてスチルビデオディスクを利用する
ようにしているため、磁気記録媒体の駆動系も同様であ
る。磁気記録媒体は、可撓性のある薄い円形のプラスチ
ックフィルムをベースとする磁気ディスクの磁性面上に
、ヘッドアクセス機構によって径方向に移動する記録再
生用磁気ヘッドにより同心円状に画像情報を記録される
ようにしており、スチルビデオカメラでは画像情報を記
録する場合には、この同心円状の記録トラックが例えば
、最大５０本、等間隔に形成されて各々のトラックに一
コマ分ずつ、フィールド画像が記録される。そして、１
トラック当り一コマ分、フィールド画像を記録する関係
から、磁気記録媒体の駆動系は１７８０秒で磁気記録媒
体を１回転させ、この１回転毎にパルスを発生させ、該
パルスを垂直同期信号ＶＤ対応の同期パルスとして利用
する。 シャッタボタンであるカメラのトリガボタンは２段スイ
ッチとなっており、トリガボタンを押すと、まず、第１
段目が作動し、これにより測光系が機能すると共に磁気
記録媒体のドライブが回転し、測光系およびＡＰ（オー
トフォーカス）系が被写体の露出と距離を測定し、この
測定結果により、システムコントローラが露出およびシ
ャッタ速度を決定し、露出およびシャッタ速度の設定と
オートフォーカスの設定制御を行った後、第２段目で前
記同期パルスに同期してシャッタを駆動し、露光を行っ
て撮像し、撮像素子から映像信号を読出して変３１後、
磁気記録媒体のドライブにこの変調信号を送ってその磁
気ヘッドに与え、記録トラックに記録するものとする。 再生は磁気ヘッドにて記録トラックの記録信号を読出し
、復調して、ドロップアウト補償並びにスキニー歪の補
正などと云った所定のプロセス処理を行い、同期信号を
付加して出力し、テレビモニタなどに与えて画像として
表示、させたり、ビデオプリンタなとでハードコピーと
して打ち出す。 本発明装置はこのようなスチルビデオカメラシステムに
おいて、撮像・記録系の構成を第１図に示す如く構成し
たものである。すなわち、ｌはカメラのレンズ、２は絞
り、３はシャッタ、４はハーフミラ−１５は固体撮像素
子、６はＡ／Ｄ変換器、７は切り替えスイッチ、８は駆
動制御信号発生部、９はフィールドメモリ、ＩＯは加算
回路、１１は反射用のミラー、１２は測光部、１３はシ
ステムコントローラ、１４は信号補正部である。 レンズｌと、絞り２、シャッタ３、ハーフミラ−４、ミ
ラー１１は光学系を構成しており、被写体の光学像はレ
ンズｌを通り、ハーフミラ−４により分配さ゛れて固体
撮像素子５とミラー１１に導かれる。ミラー１１に入射
された分配光は測光部１２に導かれる構成としである。 上記測光１１１２は分配光より露出光量を検知するとと
もに被写体像の測距を行い、上記システムコントローラ
１３はこの測距データや露出光量のデータを受けてシャ
ッタ速度がマニュアル設定ならば露出光量のデータを基
に絞り値の決定を行い、また、絞り値がマニュアル設定
ならば露出光量のデータを基にシャッタ速度の決定を行
い、絞り駆動機構へその絞り値の設定信号を与えて設定
し、また、測距データを基に固体撮像素子５の受光面に
被写体像がフォーカスするようにレンズｌの駆動機構に
制御信号を与えてフォーカス制御するようにしである。 尚、シャッタ速度はシャッタの駆動指令を与えてからの
経過時間がそのシャッタ速度設定時間対応分に達した段
階で駆動指令を停止することにより、設定時間対応のシ
ャッタ速度を得る。 前記システムコントローラ１３はカメラ全体の制御の中
枢を司るものであり、また、前記固体撮像素子５は例え
ば、ＣＯＤを使用していて、シャッタ速度で定まる露光
時間の半分の時間を経過した時点および露光時間終了時
点でそれぞれ蓄積電向を読出すように制御される。この
読出し制御はＣＣＤの読出し駆動のための同期信号を発
生する前記駆動制御信号発生部（ＳＳＧ　；シンクシグ
ナルジェネレータ）Ｊｌにより行われるが、この駆動制
御信号発生部８の制御は前記システムコントローラ１３
により行われる。すなわち、システムコントローラ１３
はシャブタ駆動開始後、シャッタ速度で定まる露光時間
の半分の時間を経過した時点および露光時間終了時点で
それぞれ読出しパルスを出力し、この読出しパルスを受
けると駆動制御信号発生部８はＣＯＤの読出し駆動のた
めの同期パルスを発生する。また、駆動制御信号発生部
８はトリガボタンが操作された時点で前記システムコン
トローラ１３からの指令により、ＣＯＤの不要電荷放出
制御を行う処理を実施し、また、電子シャッタ解放駆動
制御が実施されてから最大で２フイールドの期間、ＣＯ
Ｄを露光可能な状態に置くように制御するものとする。 ′また、メカシャッタを有し、これはトリガボタンが操
作されて後、電子シャッタの開いた時間が露光時間に達
するまで開放制御される。 前記Ａ／Ｄ変換器０は固体撮像素子５の読出し映像信号
をディジタル信号に変換するものであり、切り替えスイ
ッチ７は前記読出し映像信号を加算回路１０とフィール
ドメモリ９のうちの一方に与えるための経路切り替えを
行うためのものである。 フィールドメモリ９は１フイ一ルド分の容量を持つメモ
リであり、撮影毎に固体撮像素子５から２回に亙って読
み出される画像信号のうち、第１読出出力映像信号を記
憶するためのものであり、従って、切り替えスイッチ７
は第１読出出力映像信号をフィールドメモリ９に与え、
第２読出出力映像信号を加算回路１０に与えるように切
り替えられ、また、第２読出出力映像信号の出力タイミ
ング時には該第２読出出力映像信号と同期してフィール
ドメモリ９より第１読出出力映像信号を読出して加算回
路！０に与えるべく＄制御するようシステムコントロー
ラ１３は構成しである。 固体撮像素子５からの第１回目の映像信号の読出しは露
光時間の半分の時間が経過した時点で出力される読出し
パルスによるが、この読出しパルスによりＣＯＤによる
固体撮像素子５は垂直転送路に現在の蓄積電荷を転送し
、第２回目の映像信号の読出しは露光時間終了以後に行
われる。すなわち、ＣＯＤ、は第３図に示すように基盤
の目のように構成された画素となるセルＣＬに入射光量
に対応した電荷が蓄積され、読出し制御を行うと同一列
のセルＣＬ群毎に対して設けられた垂直転送路ＶＴに電
荷を転送し、出力制御によりこの垂直転送路ＶＴの電荷
を外部に出力すると云った構成になっている。 そして、垂直転送路ＶＴの電荷の外部への出力はテレビ
系に同期させるため、垂直転送路ＶＴへの転送後の最初
の垂直同期パルスの発生時点とし、この時点からの１垂
直期間（１フイールドの期間）とし、該１垂直期間経過
時点での垂直同期パルス発生タイミングにてＣＯＤから
の第２回目の垂直転送路ＶＴへの電荷転送を行い、引き
続いてこの時点から１垂直期間に亙り、垂直転送路ＶＴ
の電荷を外部に出力すると云った制御をシステムコント
ローラ１３は実施するようにしである。また、本システ
ムでは固体撮像素子５からの第１回目の映像信号の読出
しは露光時間の半分の時間が経過した時点であるが、露
光時間はその後も残り半分あるので、その間にも電荷の
蓄積が続き、従って、第２回目の電荷の読出しが可能に
なる。 上記信号補正部１４は加算回路ｌＯから出力される信号
について、動きのある像の場合のずれを補正するための
処理回路であり、ずれの補正済みの映像信号について後
段のプロセス処理部へ送り、映像信号としての必要なプ
ロセス処理を施すようにする。そして、変調後、記録媒
体に記録する構成である。 次に上記構成の本装置の作用を第２図を参照して説明す
る。 カメラのトリガボタンを押すと、トリガボタンの動作１
段目でメカシャッタが開き、被写体の光学像はレンズ１
を通り、ハーフミラ−４により分配されて固体撮像素子
５とミラー１１に導かれる。 そして、ミラー１１に入射された分配光は測光部１２に
導かれる。上記測光部Ｉ２は分配光より露出光量を検知
するとともに被写体像の測距を行い、上記システムコン
トローラ１３はこの測距データや露出光量のデータを受
けてシャッタ速度がマニュアル設定ならば露出光量のデ
ータを基に絞り値の決定を行い１、また、絞り値がマニ
ュアル設定ならば露出光量のデータを基にシャッタ速度
の決定を行い、絞り駆動機構へその絞り値の設定信号を
与えて設定し、また、測距データを基に固体撮像索子５
の受光面に被写体像がフォーカスするようにレンズ令を
与えてからの経過時間がシャッタ速度設定時間対応分に
達した段階でメカシャッタを閉じるように駆動指令を与
えることにより、設定時間対応のシャッタ速度を得る（
第２図（ｂ）　、　（ｃ））。 、一方、前記固体撮像素子５は例えば、ＣＯＤを使用し
ていて、シャッタ速度で定まる露光時間の半分の時間を
経過した時点および露光時間終了時点でそれぞれ＃＆積
重電荷読出すように制御される。 この読出し制御はＣＯＤの読出し駆動のための同期信号
を発生する前記駆動制御信号発生部８により行われるが
、この駆動制御信号発生部８の制御は前記システムコン
トローラ１３により行われる。すなわち、システムコン
トローラ１３はシャッタ駆動開始後、シャッタ速度で定
まる露光時間の半分の時間を経過した時点および露光時
間終了時点でそれぞれ読出しパルスを出力しく第２図（
ｄ））、この読出しパルスを受けると駆動制御信号発生
部８°はＣＣＤの読出し駆動のための同期信号を発生す
る。 また、駆動１ｔす御信号発生部８はトリガボタンが操作
された時点で前記システムコントローラ１３からの指令
により、ＣＯＤの不要電荷放出制御を行う処理を実施し
、また、シャッタ解放駆動制御が実施されてから最大で
２フイールドの期間、ＣＯＤを露光可能な状態に置くよ
うに制御する。固体撮像素子５の読出し映像信号は前；
己＾／Ｄ変換器Ｂによりディジタル信号に変換され、こ
のディジタル信号化された読出し映像信号は切り替えス
イッチ７により前記加算回路ｌＯとフィールドメモリ９
のうちの一方に与える。フィールドメモリ９は１フイ一
ルド分の容量を持つメモリであり、撮影毎に固体撮像素
子５から２回に亙って読み出される画像信号のうち、第
１読出出力映像信号を記憶する。従って、切り替えスイ
ッチ７はシステムコントローラ１３によ、す、第１読出
出力映像信号をフィールドメモリ９に与え、第２続出出
力映像信号を加算回路ｌＯに与えるように切り替え制御
され、また、第２読出出力映像信号の出力タイミング時
には該第２読出出力映像信号と同期してフィールドメモ
リ９より第１読出出力映像信号を読出して加算回路１０
に与えるべく制御される。 第２図（ｄ）に示すように、固体撮像素子５からの第１
回目の映像信号の読出しは露光時間の半分の時間が経過
した時点で出力される読出しパルスによるが、この読出
しパルスによりＣＯＤによる固体撮像素子５は垂直転送
路に現在の蓄積電荷を転送し、第２回目の映像信号の読
出しは露光時間終了以後に行われる。すなわち、ＣＯＤ
は第３図に示すように基盤の目のように構成された画素
となるセルＣＬに入射光量に対応した電荷が蓄積され、
読出し制御を行うと同一列のセルＣＬ群毎に対して設け
られた垂直転送路ＶＴに電荷を転送し、出力制御により
この垂直転送路ＶＴの電荷を外部に出力すると云った構
成になっている。そして、垂直転送路ＶＴの電荷を外部
への出力はテレビ系に同期させるため、第２図（ｅ）に
示すように垂直転送路ＶＴへの転送後の最初の垂直同期
パルスの発生時点とし、この時点からの１垂直期間（１
フイールドの期間）とし、該１垂直期間経過時点での垂
直同期パルス発生タイミングにてＣＣＤからの第２回目
の垂直転送路ＶＴへの電荷転送を行い、引き続いてこの
時点から１垂直期間に亙り、垂直転送路ＶＴの電荷を外
部に出力すると云った・制御をシステムコントローラ１
３は実施する。また、本システムでは固体撮像素子５か
らの第１回目の映像信号の読出しは露光時間の半分の時
間が経過した時点であるが、露光時間はその後も残り半
分あるので、その間にも電荷の蓄積が続き、従って、第
２回目の電荷の読出しが可能になる。 第１図では省略されているが、スイッチ７から加算回路
１０へ送られる信号およびフィールドメモリ９からの読
出し信号は信号補正部１４に与えられ、該信号補正部１
４は両信号について、動きのある像か否かを両信号のず
れ等から調べ、動きのある像の場合に、は、そのずれを
除去すべく加算回路ｌＯから出力される信号を補正する
。そして、上記信号補正部１４を通った映像信号は後段
のプロセス処理部へ送られ、映像信号としての必要な、
プロセス処理を施し、変調して後、記録媒体に記録する
。 ここで、上記信号補正部１４の構成例を第４図に示す。 図に示すように信号補正部１４は切り替えスイッチ７か
ら加算回路ＩＯへ送られる映像信号データａとフィール
ドメモリ９からの読出し映像信号データｂとの差の絶対
値データを得る差分抽出回路１４ａと、この差分抽出回
路１４ａの出力する映像信号データａおよびｂの差の絶
対値のデータのうち、所定値以下の部分をカットするク
リップレベル処理部１４ｂ１このクリップレベル処理部
１４１１の出力を前記加算回路１０の出力から減算する
加算回路１４ｃとより構成したものである。 このような回路の動作を第５図を参照して説明すると、
差分抽出回路１４ａは切り替えスイッチ７から加算回路
ｌＯへ送られる第２読出出力映像信号のデータａ（第５
図（ａ））と、フィールドメモリ９からの読出し出力で
ある第１読出出力映像信号のデータｂ（第５図（ｂ））
とを受けて、両者の差（第５図（ｄ））を得、次にその
絶対値データを得る（°第５図（０））。動きがある被
写体の場合、両データａ。 ｂに差が生じ、単に両者を加算合成すると第５図（ｅ）
のように画像の移動した分Ｓだけ、段差が生じ、これが
画像のぶれとなって表れてしまうことになる。そこで、
このぶれを除去すべく、上述のように両データａ、ｂの
差（第５図（ｄ））を得、次にその絶対値データを得る
（第５図（ｅ））ことにより、ぶれ相当の画像データを
得、これをクリップレベル処理部１４ｂを通すすことに
より、所定値以下の部分をカットする。これはデータａ
、ｂはもともと、時間的にずれを持つ像であり、同一画
素部分でも輝度レベルに差が生じるのは避けられないの
で、僅かなレベル差までも全て除去するとディジタル処
理であるだけに、かえって像が不自然になる心配がある
ためで、そのため、不感帯として所定のスレシュホール
ドレベルであるクリップレベルＬＶ（−Ｌ２）を設定し
、このレベル以下の部分をカットすることでこれを避け
るようにしている。 そして、クリップレベル処理部１４によりクリップした
データをＬｌを負のデータとして加算回路１４ｃに与え
、ここで前記加算回路ｌＯからの出力（データａ、ｂの
加算値）（第５図（Ｃ））と加算することにより補正す
る。データａ、ｂ間に動きがあれば、単純に両者を加算
するとずれのあった部分が露わになるが、上述の補正を
加えるとこのずれの分が略、削除され（第５図（ｒ））
、ぶれを防止できることになる。もちろん、ずれのデー
タのうち、クリップレベル分以上のものについては、ク
リップレベル分以下のレベルのずれデータが残ることに
なるが、これは小さいので問題はない。 第６図は信号補正部１４の別の実施例である。この例は
撮像素子のセル即ち、画素対応に第１および第２の読出
し出力映像信号ａ、ｂを比較することにより、被写体デ
ータ動きを検知し、動きのない場合にのみ、両映像信号
データａ、ｂを加算し、動きのある場合ずれのある部分
の領域の輝度変化が滑らかとなるようにした補正を施し
て加算合成するものである。この場合、今までの実施例
で使用していた加算回路ｌＯは不要であり、信号補正部
１４は切り替えスイッチ７から送られる映像信号゛デー
タａとデータａに同期したフィールドメモリ９からの読
出し映像信号データｂとを画素対応に受は取って両者の
データ値の差の有無を検知すると共に、動きａりとして
検知した場合に補正を行うよう係数値Ｋを出力する動き
検出部１４１と、この動き検出部１４１の出力係数値を
受けて当該係数値に、２−に倍対応のデータ補正する第
１および第２の補正回路１４２．１４３と、これらの補
正回路１４２゜１４３のうち、補正回路１４２を介して
得た第２の読出し出力映像信号データａと、補正回路１
４３を介して得た第１の読出し出力映像信号データｂと
を加算合成して出力する加算回路１４４とより構成する
ものである。 このような回路は切り替えスイッチ７から入力される第
２）；を出力映像信号のデータａと、フィールドメモリ
９からの読出し出力である第１続出出力映像信号のデー
タｂとを画素対応に受けて、動き・検出部１４１は両者
の差を検知し、差があれば動きがあると判断する。そし
て、動き検出部１４１は動きがあると判断した場合は補
正を行うような係数値にを発生し、補正回路１４２．１
４３に与える。 例えば、第７図に示すように、画素ＰＩ−ＰＧの輝度が
変化しているものとすると、画素Ｐ１〜Ｐ３では輝度変
化がないので、係数値Ｋを「１」とし、従って、２−に
も「１」となり、画素Ｐ４の位置で初めて画素変化あり
と判断するが、速度的にも対応できないのでこの時点で
は未だ係数値には「１」とする。そして、画素Ｐ５の時
点でＰ４から画素変化ありと判断し、この場合、連続し
て変化ありとなるので、ここで初めて係数値Ｋをｒｌ／
２Ｊだけ変化させる。従って、図の例では係数値にはｒ
ｌ　（１／２）　Ｊとなり、係数値２−にはｒｌ／２Ｊ
となる。更にＰ５の時点でも変化ありと判断するので、
Ｐ６の時点でＫ　、　２−にとも更に「ｌ１２」変化さ
せ、係数値Ｋを「２」、係数値２−Ｋを「０」とする。 これを乗率としてその時々の入力データａ、ｂにこの乗
率を掛け、その結果を加算回路１４４で加算して出力す
るというものである。上記係数値は上記の例に限るもの
ではないが、要は画素を比較して変化があれば、滑らか
に輝度が変化するようにデータを補正するように処理す
る。上記の例ではデータａが輝度大となった場合である
が、データａの輝度がデータｂと等しくなった場合はそ
の時点から土工ごと逆に係数値Ｋを「２」からｒｌ　（
１／２）　Ｊ、「１」と変化させ、係数値２−には「０
」からｒｌ１２Ｊ、「１」と変化させる。これにより、
ずれ部分の輝度が滑らかに変化することになる。 ところで、露出時間あるいはレンズの焦点距離が長い場
合には、２つの映像信号はずれが発生する可能性が高い
ので、この場合に対処する例を次に示す。システムコン
トローラ１３はカメラのオート−フォーカスや露出制御
を行っているので、システムコントローラ１３に露出時
間あるいは焦点距離に応じて第８図に示す切り替えスイ
ッチ７を制御する。切り替えスイッチ７は三方向のいず
れか１つを選択する構成とし、前記信号蒲正部１４とし
て６ｄＢの増幅率の増幅器１５を設ける。そして、露出
時間あるいは焦点距離が短い場合は第１読出し出力映像
信号をフィールドメモリ９に記憶し、第２読出し出力映
像信号の出力時にはこれとフィールドメモリ９に記憶し
である第１読出し出力映像信号を加算回路ｌＯに与えて
加算合成して出力する。 一方、露出時間あるいは焦点距離が長い場合には、２つ
の映像信号はずれが発生する可能性が高いので、この場
合は加算補正せず、例えば、第１読出し出力映像信号を
増幅６１５に送り、ここで６ｄｔｌ増幅して出力する。 本システムでは撮像素子から同一シャツタ開閉期間にそ
の期間を２分して前後２回に亙り読出して加算合成する
ので合成後は２倍になることから、増幅器１５は入力を
２倍に増幅する必要があり、そのため、８ｄＢの増幅率
としである。このように、露出時間あるいは焦点距離が
長い場合には、２つの映像信号はずれが発生する可能性
が高いので、この場合は加算補正せず、２回読出して得
た前記映像信号のうち、一方を２倍に増幅して出力し、
それ以外では２つの映像信号を加算することで、簡単な
操作のみで撮像素子のダイナミックレンジを拡大するこ
とができ、しかも、像のずれによるぶれ発生も抑制でき
るようになる。 このように本システムは撮像素子における同一画素の出
力信号を少なくとも２回読出してそれらを加算し、１画
面分の映像信号を得るものにおいて、第１には上記１画
面分の映像信号は１撮影の露光期間を２分割して前・後
半それぞれ別に読出し制御する手段と、これら読出され
た信号の差をとり、その差分の絶対値の信号をベースク
リップして上記加算した信号の補正量とし、減算補正し
て出力する補正手段とを備えて構成するか、または、補
正手段は前記読出し制御手段より読出された２つの信号
より被写体の動きを検出し、動きが一定値以下のときは
読み出され信号を加算処理し、一定値以上のときは前記
読出し制御手段より読出された２つの信号のうちの一方
を２倍して出力する構成とするか、または、前記補正手
段は前記読出された２つの信号を入射光量情報または撮
影レンズの焦点距離情報に応じて加算するか否かを選択
し、露出時間あるいは焦点距離が長−い場合には、２つ
の映像信号はずれが発生する可能性が高いので、この場
合は加算補正せず、２回読出してそれぞれ得た前記映像
信号のうち、一方を２倍に増幅して出力し、それ以外で
は２つの映像信号を加算して出力する構成とするもので
ある。そして、このような構成において、撮像素子にお
ける同一画素の出力信号を少なくとも２回読出してそれ
らを加算し、１画面分の映像信号を得ることにより、撮
像素子のダイナミックレンジを拡大するが、本装置では
読出し制御手段により、上記１画面分の映像信号は１撮
影の露光期間を２分割して前・後半それぞれ別に読出し
、２つの映像信号のかたちで得、そして、２つの像の間
にずれがあった場合の加算合成後のぶれを除去すべく、
補正手段により補正を加えるが、この補正は第１の発明
の場合、これら読出された信号の差をとり、その差分の
絶対値の信号をベースクリップして上記加算した信号の
補正量とし、減算補正して出力するようにし、これによ
り、ずれ相当部分は減算補正により除去し、ずれのない
部分のみを合成することになり、従って、撮像索子のダ
イナミックレンジを拡大することができ、しかも、像の
ずれによるぶれ発生も抑制できるようになるものである
。 また、第２の実施例の場合は前記補正手段は前記読出し
制御手段から読出された２つの信号より被写体の動きを
検出し、動きが一定値以下のときは読み出さ６号を加算
処理するようにし、動きが一定値以上のときは加算処理
せずに２回読出してそれぞれ得た前記映像信号のうち、
一方を２倍に増幅して出力することになり、これにより
、被写体像の動きが一定値以下のときはそのまま加算合
成し、動きが一定値以上のときは加算処理せずに前記映
像信号のうち、片方を２倍に増幅して出力する・と云う
簡単な操作のみで撮像素子のダイナミックレンジを拡大
することができ、しかも、像のずれによるぶれ発生も抑
制できるようになるものである。 また、第３の実施例の場合は前記補正手段は前記読出さ
れた２つの信号を入射光量情報または撮影レンズの焦点
距離情報に応じて加算するか否かを選択して加算補正す
るものであり、すなわち、露出時間あるいは焦点距離が
長い場合には、２つの映像信号はずれが発生する可能性
が高いので、この場合は加算補正せず、２回読出してそ
れぞれ得た前記映像信号のうち、一方を２倍に増幅して
出力し、それ以外では２つの映像信号を加算するもので
あり、これにより、簡単な操作のみで撮像素子のダイナ
ミックレンジを拡大することができ、しかも、像のずれ
によるぶれ発生も抑制できるようになるものである。 従って、本装置によれば、撮像素子のダイナミックレン
ジを拡大できると共に、動きの速い被写体でも鮮明な画
像を得ることができてスチル・ビデオカメラ等に適用し
て最適な撮像装置を提供することが出来る。 尚、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定するこ
となくその要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施
し得るものであり、例えば、上記実施例では記録媒体と
してスチルビデオディスクを使用したが、映像信号を記
録する方式であれば、メモリカード等、他の記憶媒体を
対象とすることもできる。 ［発明の効果］ 以上、詳述したように本発明によれば、撮像素子のダイ
ナミックレンジを拡大できると共に、動きの速い被写体
でも鮮明で、ぶれのない画像を得ることができ、また、
同時に二つの信号を加算することによるノイズリダクシ
ョン効果も得られる等、スチル・ビデオカメラ等に適用
して最適な撮像装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、７１２図
はその作用を説明するためのタイミングチャート、第３
図はＣＯＤの構成を示す図、第４図は本発明の他の実施
例を示すブロック図、第５図はその作用を説明するため
のタイミングチャート、第６図は本発明のさらに別の実
施例を示すブロック図、第７図はその作用を説明するた
めの図、第８図は本発明の別の実施例を示すブロック図
、第９図および第１０図はダイナミックレンジとその拡
大の手法を説明するための図である。 ｌ・・・カメラのレンズ、２・・・絞り、３・・・シャ
ッタ、４・・・ハーフミラ−１５・・・固体撮像素子、
６・・・＾／Ｄ。 変換器、７・・・切り替えスイッチ、８・・・駆動制御
信号発生部、９・・・フィールドメモリ、ＩＯ・・・加
算回路、１１・・・反射用のミラー、１２・・・測光部
、１３・・・システムコントローラ、１４・・・信号補
正部。 出願人代理人　弁理士　坪井　　淳 第 図 箪 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮像素子における同一画素の出力信号を少なくと
   も２回読出してそれらを加算し、１画面分の映像信号を
   得るものにおいて、 上記１画面分の映像信号は１撮影の露光期間を２分割し
   て前・後半それぞれ別に読出し制御する手段と、これら
   読出された信号の差をとり、その差分の絶対値の信号を
   ベースクリップして上記加算した信号の補正量とし、減
   算補正して出力する補正手段とを備えたことを特徴とす
   る撮像装置。
2. （２）撮像素子における同一画素の出力信号を少なくと
   も２回読出してそれらを加算し、１画面分の映像信号を
   得るものにおいて、 上記１画面分の映像信号は１撮影の露光期間を２分割し
   て前・後半それぞれ別に読出し制御する手段と、 これら読出された２つの信号より被写体の動きを検出し
   、動きが一定値以下のときは読み出された信号を加算処
   理する補正手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
3. （３）撮像素子における同一画素の出力信号を少なくと
   も２回読出してそれらを加算し、１画面分の映像信号を
   得るものにおいて、 上記１画面分の映像信号は１撮影の露光期間を２分割し
   て前・後半それぞれ別に読出し制御する手段と、 前記読出された２つの信号を入射光量情報または撮影レ
   ンズの焦点距離情報に応じて加算するか否かを選択して
   加算補正する補正手段を備えたことを特徴とする撮像装
   置。