JPH11150687A

JPH11150687A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH11150687A
Application number: JP9317401A
Authority: JP
Inventors: Hideki Tashiro; 秀樹田代; Makoto Tsunakawa; 誠綱川; Akihiko Mochida; 明彦望田; Kotaro Ogasawara; 弘太郎小笠原; Katsuyuki Saito; 克行斉藤; Noboru Kusamura; 登草村; Shinji Yamashita; 真司山下; Kuniaki Kami; 邦彰上; Wataru Ono; 渉大野
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1997-11-18
Filing date: 1997-11-18
Publication date: 1999-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】垂直解像度を低下させることのない撮像装置
を提供する。【解決手段】高ダイナミックレンジモード時には奇数
ライン画素と偶数ライン画素とで異なる時間の電荷蓄積
を行ってプログレッシブスキャン方式で読み出しＣＣＤ
第１出力５ａとＣＣＤ第２出力５ｂとに分別して出力
し、通常モード時にはインターレース方式で読み出して
前記ＣＣＤ第１出力５ａのみから出力するプログレッシ
ブＣＣＤ５と、前記ＣＣＤ第１，第２出力５ａ，５ｂを
デジタル信号に各変換するＡ／Ｄ変換回路７ａ，７ｂ
と、高ダイナミックレンジモード時に前記Ａ／Ｄ変換回
路７ａ，７ｂの両出力に基づきダイナミックレンジを拡
大を行うルックアップテーブル８ａ，８ｂおよび加算器
９と、高ダイナミックレンジモード時には前記加算器９
の出力を選択し、通常モード時には前記Ａ／Ｄ変換回路
７ａの出力を選択するスイッチ手段１０とを備えた撮像
装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、異なる電荷蓄積時
間で撮像された複数の撮像信号に基づきダイナミックレ
ンジ拡大を行う撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、胸腔や腹腔等に硬性内視鏡を挿入
して外科的処置を行う内視鏡外科手術が盛んに行われて
いる。このような内視鏡の像は、接眼レンズを介して観
察することも可能であるが、現在では接眼側にテレビカ
メラを取り付けて、その画像をモニタ等を介して観察す
ることが多い。

【０００３】一般に、テレビカメラ等の撮像装置では、
そのダイナミックレンジは、撮像手段である例えば固体
撮像素子の光電変換特性により一義的に決定される。

【０００４】つまり、固体撮像素子の出力レベルの下限
はノイズレベルで限定され、上限は飽和レベルで限定さ
れて使用可能な動作レンジが定まるとともに、固体撮像
素子の出力レベル特性の傾きは一定の値となっているた
めに、結果として固体撮像素子のダイナミックレンジは
一義的に定まる。

【０００５】こうしたダイナミックレンジに限界のある
固体撮像素子により内視鏡の像を撮像すると、該ダイナ
ミックレンジが狭いために、例えば鉗子等の処置具が内
視鏡の先端の近くで撮像されると、該鉗子の金属光沢を
有する部分でハレーションが発生したり、逆に自動露光
調節がこの高輝度部分の影響を受けて、鉗子以外の被写
体部分が非常に暗くなってしまうことがあった。

【０００６】このように限定されるダイナミックレンジ
を補ってダイナミックレンジ拡大する手段として、低速
シャッタ（長時間の電荷蓄積）で撮像した低輝度部分が
比較的明瞭な画像と、高速シャッタ（短時間の電荷蓄
積）で撮像した高輝度部分が比較的明瞭な画像とを混合
する技術が従来より提案されている。

【０００７】より詳しくは、インターレース読み出し方
式の撮像素子において、１フレーム中の例えば奇数フィ
ールドで低速シャッタ撮像を行うとともに偶数フィール
ドで高速シャッタ撮像を行い、これらの画像に基づいて
ダイナミックレンジ拡大処理を行うようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような通常のインターレース読み出し方式の撮像素子
を用いてダイナミックレンジ拡大処理を行う手段では、
２フィールドの画像データから１画像を生成するもので
あるために、撮像素子が本来有する画素構成に比して、
垂直解像度が半分に低下してしまうという難点があっ
た。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、垂直解像度を低下させることのない撮像装置を提
供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による撮像装置は、プログレッシブスキャ
ン方式の撮像素子を備える撮像装置において、ダイナミ
ックレンジ拡大を行うために、前記撮像素子を構成する
奇数ライン画素と偶数ライン画素とで異なる時間の電荷
蓄積を行うものである。

【００１１】従って、本発明による撮像装置は、プログ
レッシブスキャン方式の撮像素子を備え、ダイナミック
レンジ拡大を行うために、前記撮像素子を構成する奇数
ライン画素と偶数ライン画素とで異なる時間の電荷蓄積
を行う。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１から図５は本発明の一実施形
態を示したものであり、図１は撮像装置の構成を示すブ
ロック図、図２はプログレッシブＣＣＤの構成を示す
図、図３は高ダイナミックレンジモード時の出力信号を
示すタイムチャート、図４は通常モード時の出力信号を
示すタイムチャート、図５は高速シャッタ時の出力と低
速シャッタ時の出力に基づく高ダイナミックレンジ処理
の出力を示す線図である。

【００１３】この撮像装置は、カメラヘッド１と、この
カメラヘッド１を制御するとともにその出力を処理する
カメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵという）２
と、このＣＣＵ２により処理された画像を表示するイン
ターレース方式の表示装置であるテレビモニタ（以下、
ＴＶモニタという）３とを有して構成されていて、前記
カメラヘッド１は、例えば硬性内視鏡の接眼側に取り付
けて用いられるようになっている。

【００１４】前記カメラヘッド１は、図示しない結像レ
ンズにより撮像面に結像された被写体像を光電変換して
アナログの撮像信号として出力するプログレッシブスキ
ャン方式の撮像素子たるＣＣＤ（以下、プログレッシブ
ＣＣＤという）５を有して構成されており、このプログ
レッシブＣＣＤ５は、２系統の出力、つまり第１の出力
系統たるＣＣＤ第１出力５ａと第２の出力系統たるＣＣ
Ｄ第２出力５ｂとを有するものである。

【００１５】このようなカメラヘッド１の出力、つまり
ＣＣＤ第１出力５ａとＣＣＤ第２出力５ｂは、図示しな
い信号ケーブル等を介して前記ＣＣＵ２に導かれるよう
になっている。

【００１６】前記ＣＣＵ２は、前記ＣＣＤ第１出力５ａ
とＣＣＤ第２出力５ｂをそれぞれ増幅（オートゲインコ
ントロール）し、相関二重サンプリング等の処理を施す
ＣＤＳ／ＡＧＣ６ａ，６ｂと、このＣＤＳ／ＡＧＣ６
ａ，６ｂの出力をそれぞれデジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換回路７ａ，７ｂと、これらＡ／Ｄ変換回路７ａ，
７ｂの出力に基づいて非線形のデータ変換を行いそれぞ
れ出力するＬＵＴ８ａ，８ｂと、これらＬＵＴ８ａ，８
ｂの出力を加算する加算器９と、高ダイナミックレンジ
モードのときにはこの加算器９の出力を選択し、通常モ
ードのときには前記Ａ／Ｄ変換回路７ａの出力を選択す
るスイッチ手段１０と、このスイッチ手段１０の出力に
デジタル信号処理を施すデジタルシグナルプロセス回路
（以下、ＤＳＰという）１１と、デジタル処理された信
号を再びアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路１２
と、前記プログレッシブＣＣＤ５およびＣＤＳ／ＡＧＣ
６ａ，６ｂに駆動用のパルス信号を供給するタイミング
ジェネレータ（以下、ＴＧという）１３と、このＴＧ１
３、前記Ａ／Ｄ変換回路７ａ，７ｂ、および前記ＤＳＰ
１１に基準信号を供給する同期信号発生回路（ＳＳＧ）
１４と、を有して構成されている。

【００１７】なお、ダイナミックレンジ拡大処理手段
は、前記ＬＵＴ８ａ，８ｂと加算器９とを含んで構成さ
れている。

【００１８】前記Ｄ／Ａ変換回路１２からの出力は、図
示しない信号ケーブル等を介して接続された前記ＴＶモ
ニタ３に出力されて、操作者はこのＴＶモニタ３の表示
を見ながら例えば硬性内視鏡による各種の操作を行うよ
うになっている。

【００１９】次に、図２を参照してプログレッシブＣＣ
Ｄ５の構成について説明する。なお、この図２は簡単の
ために画素数を減らして図示しているが、実際にはより
多くの画素により構成されていることは勿論である。

【００２０】このプログレッシブＣＣＤ５は、２次元状
に配列された複数のフォトダイオード２１と、このフォ
トダイオード２１に蓄積された電荷を垂直方向に転送す
る垂直シフトレジスタ２２と、前記垂直シフトレジスタ
２２により送られてくる電荷を水平方向に転送する２系
統の水平シフトレジスタ２３ａ，２３ｂとを有して構成
されていて、これら水平シフトレジスタ２３ａ，２３ｂ
の出力がそれぞれ前記ＣＣＤ第１出力５ａとＣＣＤ第２
出力５ｂになる。

【００２１】このようなプログレッシブＣＣＤ５による
読み出しについて、図２および図３，図４を参照して説
明する。

【００２２】まず、高ダイナミックレンジモード時の読
み出しは次のようになる。

【００２３】フォトダイオード２１に電荷の蓄積を行う
が、このとき奇数ラインＯＤＤ１，ＯＤＤ２，ＯＤＤ
３，…と、偶数ラインＥＶＥＮ１，ＥＶＥＮ２，…とは
異なる電荷の蓄積時間となるように制御する。つまり、
例えば奇数ラインを１／２４０秒の高速シャッタ、偶数
ラインを１／６０秒の低速シャッタとする場合は、偶数
ラインが電荷を蓄積する１／６０秒（＝４／２４０秒）
の内、奇数ラインでは３／２４０秒の間は電荷の掃き出
しを行い、残りの１／２４０秒のみで電荷の蓄積を行う
ようにすればよい。

【００２４】このようにしてフォトダイオード２１に蓄
積された電荷は、垂直シフトレジスタ２２に一斉に転送
される。次に、垂直シフトレジスタ２２は、垂直方向に
２ライン分電荷を転送する。これにより、偶数ラインＥ
ＶＥＮ１の電荷が第１の水平シフトレジスタ２３ａに転
送されるとともに、奇数ラインＯＤＤ１の電荷が第２の
水平シフトレジスタ２３ｂに転送される。そうしたら、
これら水平シフトレジスタ２３ａ，２３ｂは水平方向に
各１ライン分のデータを素早く転送する。

【００２５】その後、また、垂直シフトレジスタ２２
が、垂直方向に２ライン分電荷を転送することにより、
偶数ラインＥＶＥＮ２の電荷が第１の水平シフトレジス
タ２３ａに転送されるとともに、奇数ラインＯＤＤ２の
電荷が第２の水平シフトレジスタ２３ｂに転送される。
そして、同様にして水平シフトレジスタ２３ａ，２３ｂ
が水平方向に電荷の転送を行う。この後も、順次同様に
行う。

【００２６】こうして全フォトダイオード２１の電荷が
転送されたところで１フィールドの電荷転送が終了す
る。このフィールドにおいては、第１の水平シフトレジ
スタ２３ａからは低速シャッタでの撮像となる偶数ライ
ンの信号が出力され、第２の水平シフトレジスタ２３ｂ
からは高速シャッタでの撮像となる奇数ラインの信号が
出力されることになる。なお、このフィールドのデータ
を偶数フィールドとするか奇数フィールドとするかは適
宜決定することが可能であるが、第１の水平シフトレジ
スタ２３ａの出力が偶数ラインとなることに合わせて、
偶数フィールドとしておく。

【００２７】次に、奇数フィールドの読み出しにおいて
は、水平シフトレジスタ２３ａ，２３ｂに転送されるラ
インの組み合わせを変更する。

【００２８】まず、上述と同様に奇数ラインと偶数ライ
ンとで異なる時間の電荷蓄積を行うが、このときの高速
シャッタと低速シャッタの組み合わせは、上記偶数フィ
ールドとは逆になっている。つまり、例えば奇数ライン
を１／６０秒の低速シャッタ、偶数ラインを１／２４０
秒の高速シャッタとする。

【００２９】このようにしてフォトダイオード２１に蓄
積された電荷を垂直シフトレジスタ２２に一斉に転送す
る。その後、垂直シフトレジスタ２２は、垂直方向にま
ず１ライン分電荷を転送する。これにより、第１の水平
シフトレジスタ２３ａにのみ奇数ラインＯＤＤ１の電荷
が転送される。第１の水平シフトレジスタ２３ａは、ま
ずこの電荷を素早く水平方向に転送する。

【００３０】次に、垂直シフトレジスタ２２は垂直方向
に２ライン分の電荷を転送する。これにより、奇数ライ
ンＯＤＤ２の電荷が第１の水平シフトレジスタ２３ａに
転送されるとともに、偶数ラインＥＶＥＮ１の電荷が第
２の水平シフトレジスタ２３ｂに転送される。そうした
ら、これら水平シフトレジスタ２３ａ，２３ｂは水平方
向に各１ライン分のデータを素早く転送する。その後
は、垂直シフトレジスタ２２は垂直方向に２ライン分の
電荷を順次転送して、同様に水平シフトレジスタ２３
ａ，２３ｂにより出力させる。

【００３１】こうして全フォトダイオード２１の電荷が
転送されたところでこの奇数フィールドの電荷転送が終
了する。この奇数フィールドにおいては、第１の水平シ
フトレジスタ２３ａからは低速シャッタでの撮像となる
奇数ラインの信号が出力され、第２の水平シフトレジス
タ２３ｂからは高速シャッタでの撮像となる偶数ライン
の信号が出力されることになる。

【００３２】このようにして、第１の水平シフトレジス
タ２３ａから転送される低速シャッタでの出力が前記Ｃ
ＣＤ第１出力５ａとなり、第２の水平シフトレジスタ２
３ｂから転送される高速シャッタでの出力が前記ＣＣＤ
第２出力５ｂとなる。

【００３３】つまり、図３に示すように、１フレーム１
／３０秒において、奇数フィールドではＣＣＤ第１出力
５ａとして奇数ライン（ＯＤＤ）のデータが出力される
とともにＣＣＤ第２出力５ｂとして偶数ライン（ＥＶＥ
Ｎ）のデータが出力され、続く偶数フィールドでＣＣＤ
第１出力５ａとして偶数ライン（ＥＶＥＮ）のデータが
出力されるとともにＣＣＤ第２出力５ｂとして奇数ライ
ン（ＯＤＤ）のデータが出力されることになる。なお、
これらのデータに基づいて行う高ダイナミックレンジ処
理については後述する。

【００３４】次に、通常モード時の読み出しについて説
明する。

【００３５】通常モード時においては、フォトダイオー
ド２１に行う電荷の蓄積時間は、偶数ラインも奇数ライ
ンも同じである。

【００３６】こうして蓄積された電荷を、フォトダイオ
ード２１から垂直シフトレジスタ２２に一斉に転送す
る。次に、垂直シフトレジスタ２２は垂直方向に１ライ
ン分の電荷を転送する。これにより、奇数ラインＯＤＤ
１の電荷が第１の水平シフトレジスタ２３ａに転送され
る。続いて、垂直シフトレジスタ２２は垂直方向に１ラ
イン分の電荷をさらに転送するが、このとき第２の水平
シフトレジスタ２３ｂ側は例えば高電位となって電荷が
転送されないようになっているために、前記奇数ライン
ＯＤＤ１のデータと偶数ラインＥＶＥＮ１のデータが該
第１の水平シフトレジスタ２３ａ内において加算され
る。そうしたら、この水平シフトレジスタ２３ａは水平
方向にデータを素早く転送する。

【００３７】同様にして、垂直シフトレジスタ２２が垂
直方向に２ライン分の電荷の転送を行い、水平シフトレ
ジスタ２３ａ内において続く奇数ラインＯＤＤ２のデー
タと偶数ラインＥＶＥＮ２のデータを加算して出力し、
その後も同様に行う。

【００３８】次のフィールドにおいては、加算されるラ
インの組み合わせを変更する。

【００３９】すなわち、上述と同様に奇数ラインも偶数
ラインも同じ時間の電荷蓄積を行い、フォトダイオード
２１に蓄積された電荷を垂直シフトレジスタ２２に一斉
に転送する。その後に、垂直シフトレジスタ２２は、垂
直方向にまず１ライン分の電荷（奇数ラインＯＤＤ１の
データ）を転送して、これを、第１の水平シフトレジス
タ２３ａが水平方向に素早く転送する。

【００４０】次に、垂直シフトレジスタ２２が垂直方向
に２ライン分の電荷の転送を行う。これにより、水平シ
フトレジスタ２３ａ内において偶数ラインＥＶＥＮ１の
データと奇数ラインＯＤＤ２のデータが加算される。こ
れを水平シフトレジスタ２３ａが水平方向に転送して出
力する。そして、その後もこの加算出力を同様にして行
う。

【００４１】こうして、上述したような２つのフィール
ドのデータが、奇数フィールド（ＯＤＤ）のデータおよ
び偶数フィールド（ＥＶＥＮ）のデータとして、図４に
示すように、ＣＣＤ第１出力５ａから順次出力される。

【００４２】続いて、上述のようにプログレッシブＣＣ
Ｄ５から出力された画像データの前記ＣＣＵ２内での処
理について説明する。

【００４３】まず、高ダイナミックレンジモード時につ
いて説明する。このモードのときには、前記スイッチ手
段１０は加算器９側に切り換えられている。

【００４４】前記ＣＣＤ第１出力５ａとＣＣＤ第２出力
５ｂは、ＣＤＳ／ＡＧＣ６ａ，６ｂによりそれぞれ増幅
されて、相関二重サンプリング等の処理が施される。そ
して、このＣＤＳ／ＡＧＣ６ａ，６ｂの出力は、Ａ／Ｄ
変換回路７ａ，７ｂによりそれぞれデジタル信号に変換
された後に、ＬＵＴ８ａ，８ｂにより、後段の加算器９
で加算して高ダイナミックレンジ処理された出力とする
ための、所定のデータに変換される。

【００４５】ここで、この高ダイナミックレンジ処理に
ついて図５を参照して説明する。

【００４６】異なるシャッタ速度（電荷蓄積時間）で撮
像を行ったときの、被写体の明るさと撮像信号のレベル
との関係は、図５に示すようになる。

【００４７】すなわち、低速シャッタ速度（ロースピー
ドシャッタ：ＬＳ）での撮像は、電荷の蓄積時間が長い
ために、被写体の暗部をより明確に撮像することができ
る一方で、被写体の明るさが図示のＢｓを越える高輝度
部分については撮像素子出力がＶｓのレベルで飽和して
しまい、良好な画像を得ることができない。

【００４８】一方、高速なシャッタ速度（ハイスピード
シャッタ：ＨＳ）で撮像を行うと、プログレッシブＣＣ
Ｄ５のフォトダイオード２１に蓄積される光量が減少す
ることになるために、図５のＨＳに示すような、より傾
斜の緩やかな撮像素子出力を得ることができ、前記Ｂｓ
を越える明るさの被写体についても撮像信号が飽和して
しまうことはない。

【００４９】こうして、低速シャッタでの撮像において
飽和してしまうような高輝度部分の画像を、高速シャッ
タでの画像で補うことにより、暗部がつぶれることがな
く、かつ高輝度部分が白飛びすることのない高ダイナミ
ックレンジの画像（この図５中では、符号ＨＤに示す曲
線がこれに対応する。）を得ることができるものであ
る。

【００５０】このとき、低速シャッタで得られるＣＣＤ
第１出力５ａのデータをｘ、高速シャッタで得られるＣ
ＣＤ第２出力５ｂのデータをｙとすると、ダイナミック
レンジ拡大処理されたデータｚは、次の数式１のように
表される。

【数１】ｚ＝ｆ（ｘ，ｙ）＋ｇ（ｘ，ｙ）ここに関数ｆ，ｇは、プログレッシブＣＣＤ５の出力特
性その他を考慮して定義される関数である。

【００５１】このようなダイナミックレンジ拡大処理
は、上述したように一般的に非線形の処理となるため
に、各撮像の度に演算処理を行っていたのでは、処理の
負担が増加して処理時間も長くなってしまう。

【００５２】そこで、この数式１により行われる処理を
予めテーブル化して前記ＬＵＴ８ａ，８ｂとしておき、
実際の処理ではこれを参照した結果を出力すれば良いよ
うに構成している。

【００５３】こうして、同一フィールド中の低速シャッ
タ撮像されたＣＣＤ第１出力５ａの奇数（偶数）ライン
データと、高速シャッタ撮像されたＣＣＤ第２出力５ｂ
の偶数（奇数）ラインデータとをＬＵＴ８ａ，８ｂに各
参照させてデータ変換を行い、これらを加算器９により
加算して最適となるようなダイナミックレンジ処理を行
うようになっている。

【００５４】このダイナミックレンジ処理された映像出
力信号は、図３の最上段に示すようなものとなる。ここ
に添え字付きの符号ＯE は偶数ラインのデータが加味さ
れた奇数フィールドのデータであることを示し、同様に
符号ＥO は奇数ラインのデータが加味された偶数フィー
ルドのデータであることを示している。

【００５５】図示のように、ダイナミックレンジ処理後
のデータは通常のインターレース方式の映像出力信号と
なっているために、前記ＤＳＰ１１およびＤ／Ａ変換回
路１２を介して出力される信号は、通常のＴＶモニタ３
によりそのまま表示することができる。

【００５６】次に、通常モード時について説明する。こ
のモードのときには、前記スイッチ手段１０はＡ／Ｄ変
換回路７ａ側に切り換えられている。

【００５７】上述したように、通常モードのときにはＣ
ＣＤ第１出力５ａのみから図４に示すようなインターレ
ース方式の信号が出力されるために、これが前記ＣＤＳ
／ＡＧＣ６ａ、Ａ／Ｄ変換回路７ａ、スイッチ手段１
０、ＤＳＰ１１、Ｄ／Ａ変換回路１２を介して出力さ
れ、そのまま通常のＴＶモニタ３により表示される。

【００５８】このような実施形態によれば、プログレッ
シブＣＣＤを用いて、異なるシャッタ速度で撮像された
ＣＣＤ第１出力とＣＣＤ第２出力を、非線形処理して加
算することにより、１フィード（１／６０秒）で高ダイ
ナミックレンジ処理されたデータを得ることができるた
めに、垂直解像度が低下することはない。

【００５９】また、同一のプログレッシブＣＣＤを異な
る方式で読み出すことにより、簡単なスイッチの切り替
えのみで、高ダイナミックレンジモードの映像出力信号
と通常モードの映像出力信号を得ることができる。

【００６０】さらに、高ダイナミックレンジ処理後の映
像出力信号をインターレース方式としているために、通
常モード時と同様のＴＶモニタを用いて表示することが
可能であり、他の特別なモニタを用意する必要がないと
いう利点がある。

【００６１】なお、本発明は上述した各実施形態に限定
されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々の変形や応用が可能であることは勿論であ
る。

【００６２】［付記］以上詳述したような本発明の上記
実施形態によれば、以下のごとき構成を得ることができ
る。

【００６３】（１）プログレッシブスキャン方式の撮
像素子を備える撮像装置において、ダイナミックレンジ
拡大を行うために、前記撮像素子を構成する奇数ライン
画素と偶数ライン画素とで異なる時間の電荷蓄積を行う
ことを特徴とする撮像装置。

【００６４】（２）奇数ライン画素と偶数ライン画素
とで異なる時間の電荷蓄積を行ってプログレッシブスキ
ャン方式で読み出し可能な撮像素子と、前記奇数ライン
画素からの撮像信号と偶数ライン画素からの撮像信号と
に基づいて、ダイナミックレンジを拡大した一の撮像信
号を得るためのダイナミックレンジ拡大処理手段と、を
具備したことを特徴とする撮像装置。

【００６５】（３）高ダイナミックレンジモード時に
は奇数ライン画素と偶数ライン画素とで異なる時間の電
荷蓄積を行ってプログレッシブスキャン方式で読み出
し、通常モード時には全画素について同一時間の電荷蓄
積を行ってインターレース方式で読み出す撮像素子と、
高ダイナミックレンジモード時に、前記奇数ライン画素
からの撮像信号と偶数ライン画素からの撮像信号とに基
づき、ダイナミックレンジを拡大した一の撮像信号を得
るためのダイナミックレンジ拡大処理手段と、高ダイナ
ミックレンジモードである場合には前記ダイナミックレ
ンジ拡大処理手段の出力を選択し、通常モードである場
合には該ダイナミックレンジ拡大処理手段の出力を非選
択とするスイッチ手段と、を具備したことを特徴とする
撮像装置。

【００６６】（４）高ダイナミックレンジモード時に
は奇数ライン画素と偶数ライン画素とで異なる時間の電
荷蓄積を行ってプログレッシブスキャン方式で読み出し
第１の出力系統と第２の出力系統とに分別して出力し、
通常モード時には全画素について同一時間の電荷蓄積を
行ってインターレース方式で読み出し前記第１の出力系
統のみから出力する撮像素子と、高ダイナミックレンジ
モード時に、前記第１の出力系統からの撮像信号と前記
第２の出力系統からの撮像信号とに基づき、ダイナミッ
クレンジを拡大した一の撮像信号を得るためのダイナミ
ックレンジ拡大処理手段と、高ダイナミックレンジモー
ドである場合には前記ダイナミックレンジ拡大処理手段
の出力を選択し、通常モードである場合には該ダイナミ
ックレンジ拡大処理手段を介さない前記第１の出力系統
の出力を選択するスイッチ手段と、を具備したことを特
徴とする撮像装置。

【００６７】（５）前記ダイナミックレンジ拡大処理
手段の出力信号は、インターレース方式の映像出力信号
であることを特徴とする付記（２）、付記（３）、また
は付記（４）に記載の撮像装置。

【００６８】（６）前記ダイナミックレンジ拡大処理
手段の出力信号は、インターレース方式の映像出力信号
であり、この映像出力信号と、前記通常モード時の映像
出力信号との両方を表示可能なインターレース方式の表
示装置をさらに具備したことを特徴とする付記（３）ま
たは付記（４）に記載の撮像装置。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、垂
直解像度を低下させることのない撮像装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の撮像装置の構成を示すブ
ロック図。

【図２】上記実施形態のプログレッシブＣＣＤの構成を
示す図。

【図３】上記実施形態において、高ダイナミックレンジ
モード時の出力信号を示すタイムチャート。

【図４】上記実施形態において、通常モード時の出力信
号を示すタイムチャート。

【図５】上記実施形態の高速シャッタ時の出力と低速シ
ャッタ時の出力に基づく高ダイナミックレンジ処理の出
力を示す線図。

【符号の説明】

１…カメラヘッド２…カメラコントロールユニット（ＣＣＵ）３…テレビモニタ（ＴＶモニタ）（表示装置）５…プログレッシブＣＣＤ（撮像素子）５ａ…ＣＣＤ第１出力（第１の出力系統）５ｂ…ＣＣＤ第２出力（第２の出力系統）８ａ，８ｂ…ルックアップテーブル（ＬＵＴ）（ダイナ
ミックレンジ拡大処理手段）９…加算器（ダイナミックレンジ拡大処理手段）１０…スイッチ手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小笠原弘太郎東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者斉藤克行東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者草村登東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者山下真司東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者上邦彰東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者大野渉東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プログレッシブスキャン方式の撮像素子
を備える撮像装置において、ダイナミックレンジ拡大を行うために、前記撮像素子を
構成する奇数ライン画素と偶数ライン画素とで異なる時
間の電荷蓄積を行うことを特徴とする撮像装置。