特許 6773206 撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6773206

(24)【登録日】2020年10月5日

(45)【発行日】2020年10月21日

(54)【発明の名称】撮像装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/235 20060101AFI20201012BHJP

   G03B 7/093 20060101ALI20201012BHJP

   H04N 5/225 20060101ALI20201012BHJP

【ＦＩ】

   H04N5/235 300

   G03B7/093

   H04N5/225 300

   H04N5/225 800

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2019-229653(P2019-229653)

(22)【出願日】2019年12月19日

(62)【分割の表示】特願2018-25265(P2018-25265)の分割

【原出願日】2013年5月28日

(65)【公開番号】特開2020-61759(P2020-61759A)

(43)【公開日】2020年4月16日

【審査請求日】2019年12月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】100084412

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 冬紀

(74)【代理人】

【識別番号】100146709

【弁理士】

【氏名又は名称】白石 直正

(72)【発明者】

【氏名】太田 敦也

【審査官】 大西 宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０１５０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０４９５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１２３７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２２７２５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ ５／２２２− ５／２５７

Ｇ０３Ｂ ７／００ − ７／３０

Ｈ０４Ｎ ９／０４ − ９／１１

Ｈ０４Ｎ ５／３０ − ５／３７８

Ｈ０１Ｌ ２７／１ ４−２７／１４８

Ｈ０１Ｌ ２７／３０

Ｈ０１Ｌ ２９／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光を光電変換して信号を出力する第１の画素と、前記第１の画素を透過した光を光電変換して信号を出力する第２の画素とを有する撮像素子と、
前記第１の画素と前記第２の画素のいずれか一方の画素から出力された信号に基づいて、他方の画素の露光時間を制御する制御部と、
を備える撮像装置。

【請求項2】

請求項１に記載の撮像装置において、
前記制御部は、前記第１の画素と前記第２の画素のいずれか一方の画素が露光している間に、一方の画素から出力された信号に基づいて他方の画素の露光時間を制御する撮像装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の撮像装置において、
前記第１の画素と前記第２の画素のいずれか一方の画素から出力された信号から動画像データを生成し、他方の画素から出力された信号から静止画像データを生成する生成部と、
を備える撮像装置。

【請求項4】

請求項３に記載の撮像装置において、
前記制御部は、前記動画像データに基づいて、前記静止画像データを生成するための画素の露光時間を制御する撮像装置。

【請求項5】

請求項３または４に記載の撮像装置において、
前記制御部は、静止画像データを生成するための信号を出力している前記第１の画素と前記第２の画素のいずれか一方の画素が露光している間に、前記動画像データに基づいて前記静止画像データを生成する画素の露光時間を制御する撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

動画撮影中に静止画撮影が可能なデジタルカメラが知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０−２００８５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来のデジタルカメラでは、撮影画面の明るさが変化した場合に、適切な露光量の画像を得られない可能性がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

第１の態様によると、撮像装置は、光を光電変換して信号を出力する第１の画素と、前記第１の画素を透過した光を光電変換して信号を出力する第２の画素とを有する撮像素子と、前記第１の画素と前記第２の画素のいずれか一方の画素から出力された信号に基づいて、他方の画素の露光時間を制御する制御部と、を備える。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、静止画撮影が指示されてから実際に静止画撮影が行われるまでのタイムラグを減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】デジタルカメラの構成例を説明するブロック図である。

【図2】撮像素子の概要を説明する図である。

【図3】画素の配置例を説明する図である。

【図4】撮像素子の断面構成例を説明する図である。

【図5】画素の回路構成例を説明する図である。

【図6】動画撮影中に静止画撮影を行う場合を説明する図である。

【図7】長時間露光撮影を行う場合を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。図１は、本発明の一実施の形態によるデジタルカメラ１の構成を例示する図である。デジタルカメラ１は、制御部１１、撮像部１２、操作部１３、画像処理部１４、液晶モニタ１５、およびバッファメモリ１６を有する。また、デジタルカメラ１には、メモリカード１７が装着されている。

【0009】

制御部１１は、駆動制御部１１１、長時間露光制御部１１２、および表示制御部１１３を有する。制御部１１は、マイクロプロセッサおよびその周辺回路から構成され、不図示のＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することにより、これらの各部の機能を実現している。各部の機能の内容については、後で詳しく説明する。

【0010】

撮像部１２は、撮像素子２１、増幅回路２２、およびＡＤ変換回路２３を有する。撮像素子２１は、複数の画素から構成され、不図示の撮影光学系を介して被写体からの光束を受光し、光電変換を行ってアナログ画像信号を出力する。増幅回路２２は、撮像素子２１から出力されるアナログ画像信号を所定の増幅率（ゲイン）で増幅してＡＤ変換回路２３に出力する。ＡＤ変換回路２３は、アナログ画像信号をＡＤ変換してデジタル画像信号を出力する。制御部１１は、撮像部１２から出力されるデジタル画像信号をバッファメモリ１６に格納する。

【0011】

バッファメモリ１６に格納されたデジタル画像信号は、画像処理部１４において各種の画像処理が行われ、液晶モニタ１５に表示されたり、メモリカード１７に格納されたりする。メモリカード１７は、不揮発性のフラッシュメモリなどから構成され、デジタルカメラ１に対して着脱可能である。

【0012】

操作部１３は、レリーズボタンや録画ボタン、モード切り替えボタン、電源ボタンなど各種の操作ボタンから構成され、ユーザにより操作される。操作部１３は、ユーザによる上記の各操作ボタンの操作に応じた操作信号を制御部１１へ出力する。画像処理部１４は、ＡＳＩＣ等により構成されている。画像処理部１４は、撮像部１２によって撮像された画像データに対して、補間、圧縮、ホワイトバランスなどの各種の画像処理を行う。

【0013】

＜撮像素子の説明＞
図２は、本実施形態に係る撮像素子２１の概要を示す図である。なお、図２では、撮像素子２１の光入射側を上側とした状態を示している。このため、以下の説明では、撮像素子２１の光入射側の方向を「上方」または「上」とし、光入射側に対して反対側の方向を「下方」または「下」とする。撮像素子２１は、上部光電変換層３１と下部光電変換層３２とを有する。上部光電変換層３１と下部光電変換層３２とは、同一光路上に積層配置されている。上部光電変換層３１は、所定の色成分（詳しくは後述する）の光を吸収（光電変換）する有機光電膜で構成される。上部光電変換層３１で吸収（光電変換）されなかった色成分の光は、上部光電変換層３１を透過して下部光電変換層３２に入射し、下部光電変換層３２で光電変換される。下部光電変換層３２は、フォトダイオードにより光電変換を行う。なお、上部光電変換層３１で光電変換される色成分と、下部光電変換層３２で光電変換される色成分とは、補色関係である。上部光電変換層３１と下部光電変換層３２とは同一の半導体基板上に形成され、各画素位置は一対一に対応する。たとえば上部光電変換層３１の１行１列目の画素は、下部光電変換層３２の１行１列目の画素に対応する。

【0014】

図３（ａ）は、上部光電変換層３１の画素配置を示す図である。図３（ａ）において、水平方向をｘ軸、垂直方向をｙ軸とし、画素Ｐの座標をＰ（ｘ，ｙ）と表記する。図３（ａ）に示す上部光電変換層３１の例では、奇数行の各画素にＭｇ（マジェンタ）とＹｅ（イエロー）の光を光電変換する有機光電膜を交互に配置し、偶数行の各画素にＣｙ（シアン）とＭｇ（マジェンタ）の光を光電変換する有機光電膜を交互に配置している。そして、各画素で受光されない光は透過される。たとえば画素Ｐ（１，１）はＭｇの光を光電変換してＭｇの補色であるＧ（グリーン）の光を透過する。同様に、画素Ｐ（２，１）はＹｅの光を光電変換してＹｅの補色であるＢ（ブルー）の光を透過し、画素Ｐ（１，２）はＣｙの光を光電変換してＣｙの補色であるＲ（レッド）の光を透過する。

【0015】

図３（ｂ）は、下部光電変換層３２の画素配置を示す図である。なお、図３（ｂ）に示す各画素位置は、図３（ａ）と同じである。たとえば下部光電変換層３２の画素（１，１）は、上部光電変換層３１の画素（１，１）に対応する。図３（ｂ）において、下部光電変換層３２には、カラーフィルターなどは設けられておらず、上部光電変換層３１を透過する色成分（すなわち有機光電膜で吸収されて光電変換される色成分の補色）の光を光電変換する。従って、図３（ｃ）に示すように、下部光電変換層３２において、奇数行の画素ではＧとＢの色成分の画像信号、偶数行の各画素ではＲとＧの色成分の画像信号が得られる。たとえば画素Ｐ（１，１）ではＭｇの補色のＧ成分の画像信号が得られる。同様に、画素Ｐ（２，１）ではＹｅの補色のＢ成分の画像信号、画素Ｐ（１，２）ではＣｙの補色のＲ成分の画像信号がそれぞれ得られる。

【0016】

このように、本実施形態に係る撮像素子２１では、有機光電膜で構成される上部光電変換層３１が下部光電変換層３２に対してカラーフィルターの役割を果たし、下部光電変換層３２から上部光電変換層３１の補色画像（図３の例ではベイヤー配列の画像）が得られる。したがって、本実施形態に係る撮像素子２１では、上部光電変換層３１からはＣｙ、Ｍｇ、Ｙｅの３色からなるＣＭＹ画像を取得することができ、下部光電変換層３２からはＲ、Ｇ、Ｂの３色からなるＲＧＢ画像を取得することができる。

【0017】

図４は、撮像素子２１の断面の一部を例示する図である。図４に示すように、撮像素子２１では、シリコン基板上に形成された下部光電変換層３２と、有機光電膜を用いた上部光電変換層３１とが配線層４０を介して積層されている。上部光電変換層３１の上方には、１つの画素に対して１つのマイクロレンズＭＬが形成されている。たとえば、上部光電変換層３１において、画素Ｐ（１，１）の光電変換部を構成する有機光電膜による受光部ＰＣ（１，１）は、マイクロレンズＭＬ（１，１）から入射された被写体光におけるＭｇの光を光電変換して補色であるＧの光を透過する。下部光電変換層３２において、画素Ｐ（１，１）を構成するフォトダイオードＰＤ（１，１）は、上部光電変換層３１の受光部ＰＣ（１，１）を透過したＧの光を受光して光電変換する。

【0018】

図５は、撮像素子２１における１つの画素Ｐ（ｘ，ｙ）の回路構成を例示する図である。画素Ｐ（ｘ，ｙ）は、下部光電変換層３２を構成するための回路として、フォトダイオードＰＤと、転送トランジスタＴｘと、リセットトランジスタＲ２と、出力トランジスタＳＦ２と、選択トランジスタＳＥＬ２とを有する。フォトダイオードＰＤは、入射光の光量に応じた電荷を蓄積する。転送トランジスタＴｘは、フォトダイオードＰＤに蓄積された電荷を出力トランジスタＳＦ２側の浮遊拡散領域（ＦＤ部）に転送する。出力トランジスタＳＦ２は選択トランジスタＳＥＬ２を介して電流源ＰＷ２とソースホロワを構成し、ＦＤ部に蓄積された電荷に応じた電気信号を出力信号ＯＵＴ２として垂直信号線ＶＬＩＮＥ２に出力する。なお、リセットトランジスタＲ２は、ＦＤ部の電荷を電源電圧Ｖｃｃにリセットする。

【0019】

また、画素Ｐ（ｘ，ｙ）は、上部光電変換層３１を構成するための回路として、有機光電膜による受光部ＰＣと、リセットトランジスタＲ１と、出力トランジスタＳＦ１と、選択トランジスタＳＥＬ１とを有する。有機光電膜による受光部ＰＣは、非透過光を光量に応じた電気信号に変換し、選択トランジスタＳＥＬ１を介して電流源ＰＷ１とソースホロワを構成する出力トランジスタＳＦ１を介して出力信号ＯＵＴ１として垂直信号線ＶＬＩＮＥ１に出力する。なお、リセットトランジスタＲ１は、受光部ＰＣの出力信号をリファレンス電圧Ｖｒｅｆにリセットする。また、有機光電膜の動作用として高電圧Ｖｐｃが与えられている。各トランジスタはＭＯＳ＿ＦＥＴで構成される。

【0020】

ここで、下部光電変換層３２に係る回路の動作について説明する。まず、選択信号φＳＥＬ２が”Ｈｉｇｈ”になると、選択トランジスタＳＥＬ２がオンする。次に、リセット信号φＲ２が”Ｈｉｇｈ”になると、ＦＤ部が電源電圧Ｖｃｃにリセットされ、出力信号ＯＵＴ２もリセットレベルになる。そして、リセット信号φＲ２が”Ｌｏｗ”になった後、転送信号φＴｘが”Ｈｉｇｈ”になり、フォトダイオードＰＤに蓄積された電荷がＦＤ部に転送され、出力信号ＯＵＴ２が電荷量に応じて変化し始め、安定する。そして、転送信号φＴｘが”Ｌｏｗ”になり、画素から垂直信号線ＶＬＩＮＥ２に読み出される出力信号ＯＵＴ２の信号レベルが確定する。そして、垂直信号線ＶＬＩＮＥ２に読み出された各画素の出力信号ＯＵＴ２は、不図示の水平出力回路に行毎に一時的に保持された後、撮像素子２１から出力される。このようにして、撮像素子２１の下部光電変換層３２の各画素から信号が読み出される。

【0021】

また、上部光電変換層３１に係る回路の動作について説明する。まず、選択信号φＳＥＬ１が”Ｈｉｇｈ”になると、選択トランジスタＳＥＬ１がオンする。次にリセット信号φＲ１が”Ｈｉｇｈ”になり、出力信号ＯＵＴ１もリセットレベルになる。そして、リセット信号φＲ１が”Ｌｏｗ”になった直後から有機光電膜による受光部ＰＣの電荷蓄積が開始され、電荷量に応じて出力信号ＯＵＴ１が変化する。そして、出力信号ＯＵＴ１が不図示の水平出力回路に行毎に一時的に保持された後、撮像素子２１から出力される。このようにして、撮像素子２１の上部光電変換層３１の各画素から信号が読み出される。

【0022】

＜動画モードおよび静止画モード＞
本実施形態のデジタルカメラ１には、撮像素子２１の上部光電変換層３１および下部光電変換層３２の駆動モードとして、動画用の画像信号を出力する動画モードと静止画用の画像信号を出力する静止画モードとが設けられている。動画モードは、設定されたフレームレートで光電変換を行い、所定の画素数となるように画素加算および間引きを行って画像信号を出力するように駆動制御されるモードである。一方、静止画モードは、設定された露光時間で光電変換を行い、たとえば画素加算および間引きを行わずに全画素から読み出しを行って画像信号を出力するように駆動制御されるモードである。すなわち、動画よりも静止画の画素数が多くなるように駆動制御される。なお、動画モードは、メモリカード１７に記録する記録用の動画を生成する際にも、液晶モニタ１５にスルー画として表示する表示用画像を生成する際にも使用されるモードである。

【0023】

＜動画撮影中に静止画撮影を行う撮影モード＞
本実施形態のデジタルカメラ１には、撮影モードとして、通常の静止画撮影モード、および通常の動画撮影モードの他に、動画撮影中に静止画撮影を行うことができる動画静止画撮影モードが設けられている。デジタルカメラ１は、動画静止画撮影モードにおいて、録画ボタンが押下されると動画撮影を開始し、再度録画ボタンが押下されると動画撮影を終了して、撮影された動画をメモリカード１７に記録する。この動画撮影中にレリーズボタンが押下されると、デジタルカメラ１は静止画撮影を行って撮影された静止画をメモリカード１７に記録する。

【0024】

ここで、本実施形態との比較のため、従来のデジタルカメラにおいて動画撮影中に静止画撮影を行う場合の一例について、図６（ａ）を用いて説明する。図６（ａ）に示すように、従来のデジタルカメラは、録画ボタンが押下されることにより動画撮影が指示されると、撮像素子を動画モードで駆動させて動画撮影を行う。

【0025】

そして、レリーズボタンが押下されることにより静止画撮影が指示されると、従来のデジタルカメラは、撮像素子の駆動モードを動画モードから静止画モードに変更して、静止画撮影を行う。この静止画撮影が終了すると、従来のデジタルカメラは、撮像素子の駆動モードを静止画モードから再び動画モードに変更し、動画撮影を再開する。

【0026】

このように従来のデジタルカメラでは、動画撮影中に静止画撮影を行う際、撮像素子の駆動モードを動画モードから静止画モードに変更するので、そのための時間（モード変更時間）が必要となる。したがって、静止画撮影が指示されてから静止画撮影が行われるまでにタイムラグが生じてしまう。また、静止画撮影中は動画撮影を行うことができないため、動画のコマ落ちが生じてしまう。

【0027】

以上のような従来のデジタルカメラの問題点をふまえ、本実施形態のデジタルカメラ１は、静止画撮影が指示されてから実際に静止画撮影を行うまでのタイムラグや動画のコマ落ちが生じないように撮影処理を行うようになっている。

【0028】

図６（ｂ）は、本実施形態のデジタルカメラ１における動画静止画撮影モードでの駆動モードを説明する図である。駆動制御部１１１は、録画ボタンが押下されることにより動画撮影が指示されると、撮像素子２１の上部光電変換層３１を動画モードで駆動させて、動画撮影を行う。画像処理部１４は、上部光電変換層３１から出力された画像信号に基づいて動画データを生成し、メモリカード１７に記録していく。

【0029】

そして、レリーズボタンが押下されることにより静止画撮影が指示されると、駆動制御部１１１は、下部光電変換層３２を静止画モードで駆動させて、静止画撮影を行う。画像処理部１４は、下部光電変換層３２から出力された画像信号に基づいて静止画データを生成し、メモリカード１７に記録する。

【0030】

このようにデジタルカメラ１は、動画静止画撮影モードにおいて、動画撮影が指示されると上部光電変換層３１を動画モードで駆動し、動画撮影中に静止画撮影が指示されると下部光電変換層３２を静止画モードで駆動する。したがって、本実施形態のデジタルカメラ１では、従来のデジタルカメラのように、動画モードから静止画モードへのモード変更時間が必要なく、静止画撮影が指示されてからのタイムラグを生じさせずに静止画撮影を行うことができる。

【0031】

なお、駆動制御部１１１は、下部光電変換層３２を静止画モードで駆動させている間も、上部光電変換層３１の動画モードでの駆動を継続させ、動画撮影を継続させる。したがって、本実施形態のデジタルカメラ１では、静止画撮影を行っている間において動画のコマ落ちを生じさせないようにできる。

【0032】

＜長時間露光撮影モード＞
また、本実施形態のデジタルカメラ１には、長い露光時間で静止画を撮影する長時間露光撮影モードが設けられている。デジタルカメラ１は、モード切り替えボタンによって長時間露光撮影モードに切り替えられると、スルー画の表示を開始する。そして、レリーズボタンが押下されると、デジタルカメラ１は、長時間露光撮影を行い、撮影された長時間露光画像をメモリカード１７に記録する。なお、長時間露光撮影における露光時間は、たとえば、数十秒〜１分以上の長時間である。

【0033】

ここで、本実施形態との比較のため、従来のデジタルカメラにおいて長時間露光撮影を行う場合の一例について、図７（ａ）を用いて説明する。図７（ａ）に示すように、従来のデジタルカメラは、モード切り替えボタンによって長時間露光撮影モードに切り替えられると、撮像素子を動画モードで駆動させ、撮像素子により撮像された画像信号に基づくスルー画を表示させる。

【0034】

そして、レリーズボタンが押下されることにより静止画撮影が指示されると、従来のデジタルカメラは、この直前に撮像素子により撮像された画像に基づいて所定の露出演算処理を行い、長時間露光撮影における露光時間を決定する。また、従来のデジタルカメラは、撮像素子の駆動モードを動画モードから静止画モードに変更し、上記決定された所定の露光時間で長時間露光撮影を行う。

【0035】

このような従来のデジタルカメラでは、長時間露光撮影中はスルー画の表示を行うことができないので、ユーザに撮影範囲（撮影画角）を確認させることができない。また、従来のデジタルカメラでは、長時間露光撮影を行う前の撮影画面の明るさに基づいて予め所定の露光時間を決定するので、長時間露光中に撮影画面の明るさが変化した場合に、適切な露光量の画像を得られない可能性がある。たとえば、長時間露光中に急に撮影画面が明るくなって、露光終了前に画像信号が飽和レベルに達してしまい、画像信号に白飛びが生じる場合などが考えられる。

【0036】

以上のような従来のデジタルカメラの問題点をふまえ、本実施形態のデジタルカメラ１は、長時間露光撮影中でも撮影範囲を確認することができ、且つ長時間露光中に撮影画面の明るさが変化した場合にも適切な露光量の画像が得られるように撮影処理を行うようになっている。

【0037】

図７（ｂ）は、本実施形態のデジタルカメラ１における長時間露光撮影モードでの駆動モードを説明する図である。駆動制御部１１１は、モード切り替えボタンによって長時間露光撮影モードに切り替えられると、撮像素子２１の上部光電変換層３１を動画モードで駆動させる。画像処理部１４は、上部光電変換層３１から出力された画像信号に基づいて表示用の画像を生成する。表示制御部１１３は、画像処理部１４により生成された表示用の画像をスルー画として液晶モニタ１５に表示させる。

【0038】

そして、レリーズボタンが押下されることにより静止画撮影が指示されると、駆動制御部１１１は、下部光電変換層３２を静止画モードで駆動させ、長時間露光の静止画撮影を開始させる。下部光電変換層３２では、後述する露光終了のトリガがあるまで電荷の蓄積が継続される。

【0039】

駆動制御部１１１は、長時間露光撮影中も上部光電変換層３１の動画モードでの駆動を継続させる。表示制御部１１３は、上部光電変換層３１から出力された画像信号に基づくスルー画の表示を継続する。これにより、デジタルカメラ１は、長時間露光撮影中であっても、スルー画によってユーザに撮影範囲（撮影画角）を確認させることができる。

【0040】

また、長時間露光制御部１１２は、長時間露光撮影中において、上部光電変換層３１から出力される画像信号を監視して、下部光電変換層３２の露光終了のタイミングを決定する。具体的に、下部光電変換層３２の露光が開始されると、画像処理部１４は、上部光電変換層３１から所定フレームレートで出力される画像信号を積算していく。長時間露光制御部１１２は、画像処理部１４により積算された画像信号が飽和する直前のレベルに達すると露光終了のトリガとして、下部光電変換層３２の露光を終了させる。これにより、デジタルカメラ１は、撮影画面の明るさの変化によらず、下部光電変換層３２から出力される画像信号の飽和を防止し、白飛びを抑えた長時間露光画像を得ることができる。

【0041】

このようにして下部光電変換層３２の露光が終了されると、画像処理部１４は、下部光電変換層３２から出力された画像信号に基づいて静止画データを生成し、メモリカード１７に記録する。

【0042】

以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）デジタルカメラ１において、駆動制御部１１１は、上部光電変換層３１を動画モードで駆動させて動画撮影を行い、動画撮影中にレリーズボタンが押下されて静止画撮影が指示されると、上部光電変換層３１を動画モードで駆動させたまま、下部光電変換層３２を静止画モードで駆動させて静止画撮影を行うようにした。これにより、本実施形態のデジタルカメラ１は、従来のデジタルカメラと比較して、静止画撮影が指示されてから実際に静止画撮影が行われるまでのタイムラグを減らすことができる。また、静止画撮影を行っている間における動画のコマ落ちを生じさせないようにできる。

【0043】

（２）デジタルカメラ１において、上部光電変換層３１は有機光電膜で構成され、下部光電変換層３２はフォトダイオードで構成され、上部光電変換層３１を動画モードで駆動させ、下部光電変換層３２を静止画モードで駆動させるようにした。フォトダイオードで構成された光電変換層では有機光電膜で構成された光電変換層に対して比較的ノイズが小さいため、このように下部光電変換層３２からの出力信号を静止画に利用することで、静止画のノイズを減らすことができる。また、動画は静止画よりもノイズが目立ちにくいので、このように上部光電変換層３１からの出力信号を動画に利用する方が好ましい。また、ＲＧＢ画像信号は色再現性がよいので、このように下部光電変換層３２から出力されたＲＧＢ画像信号を静止画に利用することで、静止画の色再現性をよくすることができる。

【0044】

（３）デジタルカメラ１において、長時間露光制御部１１２は、下部光電変換層３２の長時間露光の際、上部光電変換層３１からの出力信号に基づいて、下部光電変換層３２の長時間露光の終了タイミングを決定するようにした。これにより、長時間露光中に撮影画面の明るさが変化しても、適切な露光量の長時間露光画像を得ることができる。

【0045】

（４）デジタルカメラ１において、表示制御部１１３は、下部光電変換層３２の長時間露光の際、上部光電変換層３１からの出力信号に基づく表示用の画像を、スルー画として液晶モニタ１５に表示させるようにした。これにより、長時間露光撮影中であっても、ユーザに撮影範囲を確認させることができる。

【0046】

（変形例１）
長時間露光撮影を行う状況では、撮影画面が暗い場合がある。このような場合、上述した長時間露光撮影モードにおいて、動画モードで駆動される上部光電変換層３１からの画像信号に基づくスルー画が暗くなってしまい、ユーザにとって見難くなる可能性がある。そこで、このような場合には、上部光電変換層３１から出力される画像信号のゲインを上げて画像信号の出力値を上げることで、当該画像信号に基づくスルー画が見やすくなるようにしてもよい。

【0047】

（変形例２）
デジタルカメラ１は、通常の静止画撮影モードにおいて、上部光電変換層３１を動画モードで駆動させ、上部光電変換層３１からの出力信号に基づいてスルー画を液晶モニタ１５に表示するようにしてもよい。そして、レリーズボタンが押下されたら、下部光電変換層３２を静止画モードで駆動させ、下部光電変換層３２からの出力信号に基づく静止画データをメモリカード１７に記録するようにしてもよい。

【0048】

（変形例３）
上述した実施形態では、長時間露光撮影において下部光電変換層３２の露光を自動で終了させるようにしたが、これに限らなくてよく、ユーザの操作部１３に対する操作に応じて終了させてもよいし、予め設定された露光時間が経過したら終了してもよい。

【0049】

（変形例４）
上述した実施形態では、上部光電変換層３１を動画モードで駆動させ、下部光電変換層３２を静止画モードで駆動させたが、これに限らなくてよく、上部光電変換層３１を静止画モードで駆動させ、下部光電変換層３２を動画モードで駆動させてもよい。

【0050】

（変形例５）
上述した実施の形態では、２層の光電変換層（上部光電変換層３１および下部光電変換層３２）が積層された撮像素子２１を用いる例について説明したが、２層に限らず、３層以上の光電変換層が積層された撮像素子を用いるようにしてもよい。

【0051】

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

【符号の説明】

【0052】

１…デジタルカメラ、１１…制御部、１４…画像処理部、２１…撮像素子、３１…上部光電変換層、３２…下部光電変換層、１１１…駆動制御部、１１２…長時間露光制御部、１１３…表示制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】