JP2007221386A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】デジタルカメラにおいて、ズームレンズを用いることなく高速なズーム操作を可能とする。
【解決手段】固定焦点距離レンズ２からの光をビームスプリッタ４で２つに分割し、第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１４に結像する。第１イメージセンサ１２と第２イメージセンサ１４は画素数が同一で画素サイズが異なる。第１イメージセンサ１２でワイド画像を得、第２イメージセンサ１４でテレ画像を得る。ズーム操作に応じ、第１イメージセンサ１２と第２イメージセンサ１４とを切り替えて出力する。第１イメージセンサ１２からの画像を記録する場合、第２イメージセンサ１４の画像信号を用いてフォーカス検波を行いオートフォーカスを実行する。
【選択図】図１

Description

本発明はデジタルカメラ等の撮像装置に関し、特に複数の撮像素子を備える撮像装置に関する。

現在、多くのデジタルカメラがズームレンズと単一イメージセンサを備え、静止画や動画を撮影している。撮影された画像はデジタル的に処理されてデジタル画像ファイルが生成され、デジタルカメラ内のメモリに記憶される。デジタル画像ファイルは次にコンピュータに転送されて表示され、あるいはプリンタに転送されて印刷される。

小さなサイズと大きな光学ズーム範囲がデジタルカメラの望ましい仕様として要求される。ユーザは、限定されたズーム範囲よりも大きなズーム範囲を好む。しかしながら、撮影画像の画質を犠牲にすることなく大きなズーム範囲レンズを備えるとデジタルカメラのサイズが増大してしまう。光学一眼レフカメラのような高価なカメラにおいては、例えば２８ｍｍ−７０ｍｍズームレンズと７０ｍｍ−２１０ｍｍズームレンズのような複数の交換レンズを用いることが可能であるが、コンパクトなデジタルカメラではユーザにとり不便である。

いくつかのデジタルカメラは一つのカラー画像を生成するために単一のレンズ及び複数のイメージセンサを用いている。被写体からの光はプリズムビームスプリッタにより複数のカラーに分割され、複数のモノクロイメージセンサがＲ，Ｇ，Ｂのカラー画像を撮像するために用いられる。

下記の特許文献１には、サイズが小さく画素密度が高いＣＣＤと、サイズが大きく画素密度が低いＣＣＤを２つの光学系に対してそれぞれ配置することが開示されている。

また、特許文献２には、単一の光学系に複数個（３個）の撮像素子を配置する構成が開示されている。３個の撮像素子の画角範囲は互いに異なるように設定して撮影範囲の拡大を図っている。

また、特許文献３には、互いに焦点距離の異なる３つの光学系に対して３つのＣＣＤをそれぞれ配置し、これらを互いに切り替えることで焦点距離を異にする画像を選択的に、あるいは焦点距離を異にする複数の画像を同時に得る構成が開示されている。

特開２００３−２９８９１９号公報 特開２００２−３１４８８８号公報 特開平４−３４５３７８号公報

しかしながら、特許文献１あるいは特許文献３のように複数の光学系を用いる構成では、同一被写体を撮影する際に複数の光学系間の相対的位置の相違に基づく視差（パララックス）が発生するため、視差補正あるいは視差を考慮した画像処理を行う必要が生じる。一方、特許文献２のように単一の光学系に複数の撮像素子を配置する構成ではこのような視差の問題が生じないが、特許文献２では単に画角範囲を異ならせて撮影範囲の拡大を図るのみであって、複数の撮像素子を用いたズーム動作を実現する等、より効果的な使用方法については全く考慮されていない。さらに、複数の撮像素子を用いる場合には、単一の撮像素子を用いる場合に比べて構成の複雑化、サイズの増大、電力消費の増大を招くおそれがあるが、複数の撮像素子を用いた場合の小型化や省電力化を図るための構成については何ら考慮されていない。

本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、単一の光学系に対して複数の撮像素子を有する撮像装置において、複数の撮像素子を効率的に駆動してズーム動作を行い、また電力消費を低減することにある。

本発明は、単一の光学系と、前記単一の光学系からの光を複数光に分割する分割手段と、前記複数光のそれぞれを受光する、互いに画素数が同一で画素サイズが異なる複数の撮像素子と、前記複数の撮像素子を駆動する駆動手段とを有することを特徴とする。

本発明の１つの実施形態では、画角変更操作手段と、表示手段と、前記画角変更操作手段の操作に応じ、前記複数の撮像素子から出力される画像信号を切り替えて前記表示手段に出力する制御手段とを有する。

本発明の他の実施形態では、前記複数の撮像素子は、第１撮像素子及び前記第１撮像素子よりも画素サイズの小さい第２撮像素子から構成され、前記制御手段は、前記画角変更位置が前記第１撮像素子のワイド端から前記第２撮像素子の画角変更範囲内に設定されたしきい位置までの間にある場合は前記第１撮像素子からの画像信号を出力し、前記画角変更位置が前記しきい位置からテレ端までの間にある場合は前記第２撮像素子からの画像信号を出力する。この場合、前記第１撮像素子からの画像信号を用いて撮影する際に、前記第２撮像素子からの画像信号を用いて焦点制御を行ってもよい。

本発明のさらに他の実施形態では、前記複数の撮像素子は、第１撮像素子及び前記第１撮像素子よりも画素サイズの小さい第２撮像素子並びに前記第２撮像素子よりも画素サイズの小さい第３撮像素子から構成され、前記制御手段は、前記画角変更位置が前記第１撮像素子のワイド端から前記第２撮像素子の画角変更範囲内に設定された第１しきい位置までの間にある場合は前記第１撮像素子からの画像信号を出力し、前記画角変更位置が前記第１しきい位置から前記第３撮像素子の画角変更範囲内に設定された第２しきい位置までの間にある場合は前記第２撮像素子からの画像信号を出力し、前記画角変更位置が前記第２しきい値からテレ端までの間にある場合は前記第３撮像素子からの画像信号を出力する。この場合、前記第１撮像素子からの画像信号を用いて撮影する際に、前記第２撮像素子あるいは前記第３撮像素子からの画像信号を用いて焦点制御を行い、前記第２撮像素子からの画像信号を用いて撮影する際に、前記第３撮像素子からの画像信号を用いて焦点制御を行ってもよい。

本発明では、単一の光学系と画素数が同一で画素サイズが異なる複数の撮像素子とを組み合わせることで、撮像素子の切替によりズーム操作を高速に行うことができる。また、複数の撮像素子の画素数を同一とすることで、撮像素子を駆動する駆動回路を共有して回路構成を簡易化するとともに電力消費を低減できる。さらに、駆動回路により複数の撮像素子のいずれか複数を同時に駆動することで、画像拡大倍率の異なる複数画像を同時に出力する、あるいは画像を合成することも可能となる。

以下、図面に基づき本発明の実施形態について、イメージセンサを２つ有する場合、３つ有する場合、４つ有する場合について説明する。もちろん、イメージセンサを５つ以上有するデジタルカメラについても同様に適用し得る。

＜２つのイメージセンサを有する場合＞
図１に、本実施形態におけるデジタルカメラの概念構成を示す。デジタルカメラは、レンズ２、絞り８０及びシャッタ８２、レンズ２からの光を２つに分割するビームスプリッタ４、及びビームスプリッタ４からの光を受光する２つのイメージセンサ１２、１４を有する。第１イメージセンサ１２と第２イメージセンサ１４は画素数（ピクセル数）が互いに同一であり、イメージサイズ（ピクセルサイズ）が異なる。具体的には、
第１イメージセンサ１２のサイズ＞第２イメージセンサ１４のサイズ
である。レンズ２は固定焦点距離レンズでよい。イメージセンサ１２、１４のイメージサイズが互いに異なるため、それぞれのイメージセンサで得られる画角が異なり、第１イメージセンサ１２は相対的に広画角、第２イメージセンサ１４は相対的に狭画角である。第１イメージセンサ１２ではワイド画像が得られ、第２イメージセンサ１４ではテレ画像が得られるということもできる。以後、固定焦点距離レンズを介して撮像するときのイメージセンサの画角、またはズーム光学系のワイド端を介して撮像するときのイメージセンサの画角を各イメージセンサの固有画角と称する。同一の光学系に設置されたイメージセンサは、その画素サイズにより固有画角が異なる。すなわち、画素サイズが大きいほど固有画角は大きくなる。図２に、第１イメージセンサ１２の固有画角７０ａと第２イメージセンサ１４の固有画角７０ｂとを対比して示す。単一の光学系であるため、第１イメージセンサ１２と第２イメージセンサ１４で得られる固有画角に視差は存在しない。イメージセンサ１２、１４を適宜切り替えることで広画角と狭画角を切り替えることができ、レンズ２を固定焦点距離レンズとしても光学的なズーム動作を実現することができる。切替は、ズームスイッチの操作あるいはイメージセンサ１２、１４の切替スイッチの操作により行う。ズームスイッチの操作により切り替える場合、ワイド側では第１イメージセンサ１２が選択され、テレ側では第２イメージセンサ１４が選択される。第１イメージセンサ１２の固有画角と第２イメージセンサ１４の固有画角との間の画角は、第１イメージセンサ１２で得られた画像信号を電子的に拡大する電子ズームで得ることができる。すなわち、ズームスイッチをワイド側からテレ側に順次操作すると、まず第１イメージセンサ１２で得られたワイド画像が得られ、ズームスイッチの操作に応じて第１イメージセンサ１２の電子ズーム画像が順次得られ、第２イメージセンサ１４の固有画角に達すると第１イメージセンサ１２から第２イメージセンサ１４に切り替わって第２イメージセンサ１４のテレ画像が出力される。第１イメージセンサ１２と第２イメージセンサ１４との切り替わりタイミングは任意に設定することができ、切替のしきい位置としては、第２イメージセンサ１４の固有画角の他、固有画角よりもテレ側に設定してもよい。第２イメージセンサ１４で得られる画像の電子ズーム範囲を画角変更範囲とすると、しきい位置は第２イメージセンサ１４の画角変更範囲内で任意に設定されることになる。しきい位置よりもワイド側では第１イメージセンサ１２の固有画角の画像あるいはその電子ズーム画像が出力され、しきい位置よりもテレ側では第２イメージセンサ１４の固有画角の画像あるいはその電子ズーム画像が出力される。電子ズーム画像は画質の点で劣化するため、好適にはしきい位置は第２イメージセンサ１４の固有画角位置に設定される。

レンズ２は基本的には固定焦点距離レンズであるが、可変焦点距離レンズとすることも可能である。第２イメージセンサ１４ではテレ画像が得られるが、第２イメージセンサ１４で第１イメージセンサ１２のワイド画像中の任意の画像部分のテレ画像を得るには、第２イメージセンサ１４を光軸に垂直な面内で移動可能な構成とすればよい。

また、本実施形態では構成の簡易化のため図１のようにイメージセンサ１２、１４で共通の絞り８０を設けて自動露出（ＡＥ）を行う場合、イメージセンサ１２、１４はサイズが異なるため感度が異なるので（第１イメージセンサ１２の感度＞第２イメージセンサ１４の感度）、イメージセンサ１２、１４の感度が同一となるように調整する必要がある。具体的には、以下のいずれかの方法を用いればよい。
（１）ビームスプリッタ４の透過率を各イメージセンサ１２、１４の感度に応じて調整することで感度の相違を補償する
（２）シャッタを用いて各イメージセンサ１２、１４の感度の相違を補償する
（３）各イメージセンサ１２、１４のゲインを調整することで感度の相違を補償する
（４）ＮＤフィルタを用いて各イメージセンサ１２、１４の感度の相違を補償する

また、各イメージセンサ１２、１４は画素数が互いに同一であるため、イメージセンサ１２、１４を駆動するためのドライバをそれぞれに設ける他、それぞれのイメージセンサ１２、１４でドライバを共有することも可能であり、構成を簡易化することができる。ドライバを共有する場合、あるタイミングでは第１イメージセンサ１２を駆動してワイド画像を得、別のタイミングでは第２イメージセンサ１４に切り替えてテレ画像を得る。ワイド画像中にテレ画像をスーパーインポーズする場合等、リアルタイムでワイド画像とテレ画像を得る必要がある場合にはイメージセンサ１２、１４それぞれにドライバを設けることが好適である。各イメージセンサ１２、１４を同時に駆動しない場合、上記のとおりドライバを共有することができる他、ビームスプリッタ４の代わりにハーフミラーと反射ミラーの組み合わせとすることもできる。反射ミラーは回動可能な構成とし、各イメージセンサ１２、１４の駆動切替制御と連動させて光路中へ出し入れすることで、各イメージセンサ１２、１４に入射する光量の損失を抑えることができる。一方、イメージセンサ１２、１４それぞれにドライバを設けて独立に駆動する場合、イメージセンサ１２、１４のイメージサイズが異なるので、第１イメージセンサ１２を駆動して被写体を撮影する場合、自動焦点（ＡＦ）制御は第１イメージセンサ１２ではなくそれよりもサイズの小さい第２イメージセンサ１４の画像信号を検波に用いることで測距性能を向上させることが可能である。

図３に、図１に示すデジタルカメラの詳細構成を示す。デジタルカメラはポータブルなバッテリ駆動のカメラである。デジタルカメラは着脱自在（リムーバブル）なメモリカード５４に記憶される静止画（スチル）デジタル画像を生成する。デジタルカメラは静止画に加え、あるいは静止画と択一的に動画デジタル画像を生成してもよく、動画デジタル画像も同様にメモリカード５４に記憶される。

デジタルカメラは撮像アセンブリを含み、撮像アセンブリは固定焦点距離レンズ２と、ビームスプリッタ４と、第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１４を含む。だ１イメージセンサ１２はクロックドライバ１３で駆動され、第２イメージセンサ１４はクロックドライバ１５で駆動される。イメージセンサ１２、１４をそれぞれ別々のドライバ１３、１５で駆動する場合である。撮像アセンブリは第１イメージセンサ１２からの第１画像出力と、第２イメージセンサ１４からの第２画像出力を提供する。イメージセンサ１２、１４は画素数が等しくイメージサイズが異なるイメージセンサであり、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳで構成される。イメージセンサ１２、１４はシングルチップのカラーメガピクセルＣＣＤセンサであり、カラー画像を撮影するための公知のベイヤー（Ｂａｙｅｒ）カラーフィルタを有する。

固定焦点距離レンズ２はイメージセンサ１２、１４の露光量を制御する絞り８０とシャッタ８２を有する。ここでは機能を明確にするために絞り８０とシャッタ８２を別々に設けているが、絞り機能とシャッタ機能の両方を一体化したものでもよい。なお、本実施形態では複数のイメージセンサ１２、１４に対して１個の絞りを設けているが、静止画撮影用の少なくとも１つのシャッタか、あるいは複数のイメージセンサ１２、１４毎に対応したシャッタを設けてもよい。シャッタは一般的には静止画撮影時に動作、使用され、絞り機能を兼用しない場合には動画撮影時には常時開放される。動画撮影時には画素間引きや画素加算等を組み合わせて低解像であるが高フレームレートを得、静止画撮影時には低フレームレートであるが全画素を独立に読み出して高品位高解像度画像を得るのがデジタルカメラで広く行われている手法である。このとき、高品位高解像静止画を読み出す間、ＣＣＤでは不可避のスミア等の影響を避けるためにシャッタが閉じられる。本実施形態は動画撮影、静止画撮影のいずれかに限定されるものではないが、以下では動画撮影におけるシャッタが開放のまま連続的にフレーム出力を行う状態を例として説明する。

コントローラ及びタイミングジェネレータ４０はクロックドライバ１３に信号を供給することで第１イメージセンサ１２を制御し、クロックドライバ１５に信号を供給することで第２イメージセンサ１４を制御する。ユーザコントロール４２はデジタルカメラの操作制御に用いられる。電源コントロール２５はドライバ１３、１５の電源を制御する。第１イメージセンサ１２からのアナログ出力信号及び第２イメージセンサ１４からのアナログ出力信号はともにアナログ信号プロセッサ（ＡＳＰ１）２２で相関２重サンプリング等の処理とともに増幅され、Ａ／Ｄコンバータ３６でデジタル信号に変換された後にＤＲＡＭバッファメモリ３８に記憶され、さらに画像プロセッサ５０で処理される。画像プロセッサ５０で実行される処理は、フラッシュＥＰＲＯＭメモリで構成されるファームウェアメモリに記憶されたファームウェアで制御される。

画像プロセッサ５０で処理されたデジタル画像ファイルはリムーバブルメモリカード５４に記憶される。メモリカード５４はデジタル画像記憶媒体の一種であり、いくつかの異なる物理フォーマットで利用できる。例えば、メモリカード５４は公知のフォーマット、例えばコンパクトフラッシュ（登録商標）、スマートメディア、メモリスティック、ＭＭＣ、ＳＤ、ＸＤメモリカードフォーマットに適用できる。他の形式、例えば磁気ハードドライブ、磁気テープ、光ディスクも使用し得る。あるいは、デジタルカメラはフラッシュＥＰＲＯＭ等の内蔵不揮発性メモリを用いてもよい。このような場合、メモリカード５４は不要である。

画像プロセッサ５０は種々のハウスキーピング及び画像処理機能を実行し、この中にはｓＲＧＢ画像データを生成するためにカラー及びトーン補正によるカラー補間を含む。ｓＲＧＢ画像データは次にＪＰＥＧ圧縮され、ＪＰＥＧ画像データとしてメモリカード５４に記憶される。ｓＲＧＢ画像データは、ＳＣＳＩ接続、ＵＳＢ接続、ＦｉｒｅＷｉｒｅ接続等のホストインタフェースを介してホストＰＣにも供給され得る。ＪＰＥＧファイルはいわゆるＥｘｉｆ画像フォーマットを用いる。

画像プロセッサ５０は、典型的にはプログラマブル画像プロセッサであるが、ハード結線されたカスタム集積回路プロセッサ、汎用マイクロプロセッサ、ハード結線カスタムＩＣとプログラマブルプロセッサの混合でもよい。

画像プロセッサ５０は低解像度サムネイル画像も生成する。画像が撮影された後、サムネイル画像はカラーＬＣＤ７０に表示される。カラーＬＣＤ７０に表示されるグラフィカルユーザインタフェースはユーザコントロール４２で制御される。ユーザコントロール４２は、レリーズボタンや各種モード設定ボタン、ズームスイッチを含んで構成される。図に、４つのスイッチＵＳＷ１〜ＵＳＷ４を例示的に示す。スイッチＵＳＷ１は、レンズ２を固定焦点距離レンズとして機能させるか可変焦点距離レンズとして機能させるかを選択するスイッチである。スイッチＵＳＷ２は、ズーム動作のモードを切り替えるスイッチであり、この切替により、後述の（Ａ）〜（Ｃ）のモードが選択される。スイッチＵＳＷ３は、撮影を行うイメージセンサを選択するスイッチであり、このスイッチＵＳＷ３の切替に応じて複数のイメージセンサの駆動回路の切替、あるいは出力画像の切替が行われ、それにより複数の画角の異なる画像を瞬時に選択することができる。ＵＳＷ４は、レンズ２が固定焦点距離レンズの場合にイメージセンサ間を電子ズームで連続的に画角変更を行うためのいわゆるズームスイッチである。このＵＳＷ４を操作することで、画角変更位置が任意に手動設定される。このようなスイッチ構造において、ＵＳＷ１で可変焦点距離レンズを選択した場合に、スイッチＵＳＷ２を操作することにより、
（Ａ）スイッチＵＳＷ４の操作により、光学ズームにより連続的に画角変更を行い、テレ端またはワイド端に到達したところで自動的に次の撮像素子に切り替わり、光学ズームにより連続的に画角変更を行い、さらに最もテレ端となったところからは電子ズームで所定の画角まで連続的に画角変更を行うモード。
（Ｂ）スイッチＵＳＷ４の操作により、スイッチＵＳＷ３で任意に選択された撮像素子を用いて光学ズームにより連続的に画角変更を行うモード。
（Ｃ）スイッチＵＳＷ４の操作により、可変焦点距離レンズをワイド端にリセットしてから電子ズームで連続的に画角変更を行うモード。
のいずれかを選択することができる。

図４に、デジタルカメラのさらに詳細な構成を示す。コントローラ及びタイミングジェネレータ４０はコントローラ４０ａとタイミングジェネレータ４０ｂに分割して示されている。また、クロックドライバ１３は垂直ドライバ１３として示され、クロックドライバ１５は垂直ドライバ１５として示されている。

第１イメージセンサ（ＣＣＤ１）１２及び第２イメージセンサ１４（ＣＣＤ２）はそれぞれ水平転送クロック信号（水平転送ドライブ信号）Ｈｎ及び垂直転送クロック信号（垂直転送ドライブ信号）Ｖｎにより駆動され、蓄積電荷を転送して出力する。水平転送ドライブ信号はタイミングジェネレータ４０ｂから第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１４に供給され、垂直転送ドライブ信号は垂直ドライバ１３，１５から供給される。すなわち、タイミングジェネレータ４０ｂは第１イメージセンサ１２に水平転送ドライブ信号Ｈｎ１を供給するとともに第２イメージセンサ１４に水平転送ドライブ信号Ｈｎ２を供給する。また、タイミングジェネレータ４０ｂは第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１４に対して水平転送路最終段ドライブ信号ＨＬ及びリセットパルスＲを供給する。水平ドライバ系で低負荷のドライブ信号はこのように第１イメージセンサ１２と第２イメージセンサ１４とで共有される。また、タイミングジェネレータ４０ｂは垂直転送ドライブ信号Ｖｎを垂直ドライバ１３，１５に供給する。垂直ドライバ１３は第１イメージセンサ１２に垂直転送ドライブ信号Ｖｎ１を供給する。また、垂直ドライバ１５は第２イメージセンサ１４に垂直転送ドライブ信号Ｖｎ２を供給する。

第１イメージセンサ１２から読み出された画像信号ｓｉｇ１はアンプａｍｐ１で増幅（利得１．０の増幅で実質的にはバッファあるいはインピーダンス変換器として機能）されてキャパシタＣ１に供給される。一方、第２イメージセンサ１４から読み出された画像信号ｓｉｇ２はアンプａｍｐ２で増幅（利得１．０の増幅で実質的にはバッファあるいはインピーダンス変換器として機能）されてキャパシタＣ２に供給される。キャパシタＣ１とキャパシタＣ２は他端で共通接続され、第１イメージセンサ１２とキャパシタＣ１は、第２イメージセンサ１４とキャパシタＣ２に対して互いに並列接続される。キャパシタＣ１及びキャパシタＣ２の出力はともに後段のアナログフロントエンド（ＡＦＥ）及びＡ／Ｄコンバータ３６に供給される。ＡＦＥ及びＡ／Ｄコンバータ３６は図３におけるＡＳＰ２２及びＡ／Ｄコンバータ３６に対応するものである。アンプａｍｐ１及びアンプａｍｐ２はともにバイポーラトランジスタのエミッタフォロワで、ベース端子が入力（イメージセンサからの画像信号が供給される）、エミッタ端子が出力とされ、コレクタ端子に電源が接続される。アンプａｍｐ１、２はコレクタ電源ＯＦＦ時にはハイインピーダンスとなる。図２４に、アンプａｍｐ１、２を構成するエミッタフォロワの例を示す。抵抗Ｒとダイレクト接続されたバイポーラトランジスタＱ３，及びバイポーラトランジスタＱ２とで定電流負荷を構成し、バイポーラトランジスタＱ１に接続されている。コレクタ電源Ｖｃｃは抵抗Ｒとトランジスタのコレクタに接続されている。入力端子Ｖｉｎに信号が加えられると、ＶｃｃよりトランジスタＱ１のベースエミッタ間電圧Ｖ_BEだけ低い電圧の信号が出力端子Ｖｏｕｔに出力される。動作時には電圧ゲイン１のアンプとして動作するが、コレクタ電源ＶｃｃがＯＦＦになるとトランジスタＱ２がＯＦＦとなるため、出力端子Ｖｏｕｔの出力インピーダンスはほぼ無限大となる。なお、ここではバイポーラトランジスタを用いたエミッタフォロワとして構成したが、ＦＥＴを用いたソースフォロワで構成しても同様の効果を得ることができる。したがって、ａｍｐ２のコレクタ電源がＯＦＦ時には画像信号ｓｉｇ１がキャパシタＣ１を介してＡＦＥ及びＡ／Ｄコンバータ３６に供給され、ａｍｐ１のコレクタ電源がＯＦＦ時には画像信号ｓｉｇ２がキャパシタＣ２を介してＡＦＥ及びＡ／Ｄコンバータ３６に供給される。このようにして、アナログスイッチを用いることなく画像信号の切替出力が可能となる。一般的なＭＯＳ型のアナログスイッチは熱ノイズ、１／ｆノイズ等のノイズを発生する上、オン抵抗が大きく正確な信号伝達ができない等の問題があり、バイポーラ型のいわゆるビデオスイッチは構成が複雑、消費電力が大きい、コストが高い等の課題があるが、本実施形態ではこのようなアナログスイッチを用いることなく画像信号を切替出力しているため、ノイズを低減するとともにコストも削減できる。

第１イメージセンサ１２は正電源ＶＨにスイッチＳＷ１を介して接続され、負電源ＶＬにスイッチＳＷ２を介して接続される。また、垂直ドライバ１３も正電源ＶＨにＳＷ１を介してＶＨ１電源ラインで接続され、負電源ＶＬにスイッチＳＷ２を介してＶＬ１電源ラインで接続される。一方、第２イメージセンサ１４は正電源ＶＨにスイッチＳＷ４を介して接続され、負電源ＶＬにスイッチＳＷ５を介して接続される。また、垂直ドライバ１５も正電源ＶＨにスイッチＳＷ４を介して電源ラインＶＨ２で接続され、負電源ＶＬにスイッチＳＷ５を介して電源ラインＶＬ２で接続される。スイッチＳＷ１とＳＷ４は直列接続され、ＳＷ１とＳＷ４の結線点に正電源ＶＨの電源ラインが接続される。また、スイッチＳＷ２とＳＷ５も直列接続され、ＳＷ２とＳＷ５の結線点に負電源ＶＬの電源ラインが接続される。これらのスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ４、ＳＷ５はいずれもスイッチングトランジスタで構成され、そのＯＮ／ＯＦＦはコントローラ４０ａから供給されるパワースイッチ制御信号ＰＳＷで制御される。スイッチＳＷ１にはコントローラ４０ａからＰＳＷＣＣＤ１ＶＨ信号が供給され、スイッチＳＷ２にはコントローラ４０ａからＰＳＷＣＣＤ１ＶＬ信号が供給される。スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２がともにＯＮ制御されると、第１イメージセンサ１２及び垂直ドライバ１３に電源が供給され、第１イメージセンサ１２で生成された画像信号が第１イメージセンサ１２から出力される。また、スイッチＳＷ４にはコントローラ４０ａからＰＳＷＣＣＤ２ＶＨ信号が供給され、スイッチＳＷ５にはコントローラ４０ａからＰＳＷＣＣＤ２ＶＬ信号が供給される。スイッチＳＷ４及びスイッチＳＷ５がともにＯＮ制御されると、第２イメージセンサ１４及び垂直ドライバ１５に電源が供給され、第２イメージセンサ１４で生成された画像信号が第２イメージセンサ１４から出力される。コントローラ４０ａは、これらの制御信号ＰＳＷＣＣＤ１ＶＨ〜ＰＳＷＣＣＤ２ＶＬを各スイッチに供給することで第１イメージセンサ１２、垂直ドライバ１３、第２イメージセンサ１４、垂直ドライバ１５の動作状態、動作停止状態、電源供給状態、電源遮断状態を制御する。したがって、コントローラ４０ａは図３における電源コントロール２５としても機能する。コントローラ４０ａは、ユーザが設定したズーム位置に応じて制御信号ＰＳＷＣＣＤ１ＶＨ〜ＰＳＷＣＣＤ２ＶＬを各スイッチに供給する。

ズーム位置がワイド側あるいは第１イメージセンサ１２側に設定されている場合、スイッチＳＷ１及びＳＷ２をＯＮ制御し、第１イメージセンサ１２及び垂直ドライバ１３に電源を供給して動作状態とする。ズーム位置がテレ側あるいは第２イメージセンサ１４側に設定されている場合、スイッチＳＷ１及びＳＷ２をＯＦＦ状態とし、代わりにスイッチＳＷ４及びスイッチＳＷ５をＯＮ制御し、第２イメージセンサ及び垂直ドライバ１５に電源を供給して動作状態とする。画像信号ｓｉｇ１及びｓｉｇ２はＡＦＥ及びＡ／Ｄコンバータ３６でデジタル画像信号に変換され、コントローラ４０ａに供給される。コントローラ４０ａはデジタル画像信号をバッファメモリ３８として機能するＤＲＡＭ３８に記憶する。ＤＲＡＭ３８はプログラムメモリの他、ビデオメモリ、いわゆるＶＲＡＭとしても使用され、表示系（ＬＣＤ）と撮像系（ＣＣＤ）の非同期動作を吸収する。タイミングジェネレータ４０ｂ、ＡＦＥ及びＡ／Ｄコンバータ３６は１チップに搭載され得る。

なお、第１イメージセンサ１２はさらにスイッチＳＷ３を介して接地され、第２イメージセンサ１４はさらにスイッチＳＷ６を介して接地される。これらのスイッチはそれぞれのイメージセンサの負電源ＶＬのＯＦＦ速度を高速化してイメージセンサ間の切替速度を高速化するための放電スイッチである。すなわち、第１イメージセンサ１２の非選択時にはＳＷ３をＯＮ制御して第１イメージセンサ１２の蓄積電荷を速やかに放電して次回の選択時に備える。また、第２イメージセンサ１４の非選択時にはＳＷ６をＯＮ制御して第２イメージセンサ１４の蓄積電荷を速やかに放電して次回の選択時に備える。これらのスイッチＳＷ３、ＳＷ６のＯＮ／ＯＦＦもコントローラ４０ａにより制御される。すなわち、スイッチＳＷ３にはコントローラ４０ａからの制御信号ＰＳＷＣＣＤ１ＶＬがインバータで論理反転されて供給され、スイッチＳＷ６にはコントローラ４０ａからの制御信号ＰＳＷＣＣＤ２ＶＬ２がインバータで論理反転されて供給される。したがって、第１イメージセンサ１２に関しては、スイッチＳＷ２がＯＦＦ制御されている場合にスイッチＳＷ３はＯＮ制御されて蓄積電荷を放電する。また、第２イメージセンサ１４に関しては、スイッチＳＷ５がＯＦＦ制御されている場合にスイッチＳＷ６はＯＮ制御されて蓄積電荷を放電する。

図５に、図４に示す構成の動作タイミングチャートを示す。ズーム位置がワイド側あるいは第１イメージセンサ１２側に設定されている場合、タイミングジェネレータ４０ｂから水平転送ドライブ信号Ｈｎ１が第１イメージセンサ１２に供給され、垂直ドライバ１３から垂直転送ドライブ信号Ｖｎ１が第１イメージセンサ１２に供給される。これにより、垂直同期信号ＶＤに同期して第１イメージセンサ１２から順次、画像ｗ２、ｗ３、ｗ４、・・の画像信号ｓｉｇ１が出力される。ここで、「ｗ」は第１イメージセンサ１２が形成する画像はワイド側の画像であることを考慮してｗ（ワイド）と表記している。カラーＬＣＤ７０にはこれらの画像ｗ２、ｗ３、ｗ４が順次表示される。ユーザがズーム位置をワイド端からしきいズーム位置まで移動させると、ＰＳＷＣＣＤ１ＶＬがＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行し、続いてＰＳＷＣＣＤ１ＶＨがＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行する。ＰＳＷＣＣＤ１ＶＬがＯＦＦ状態に制御されるとＳＷ３がＯＮ制御され、ＶＬ１ラインは高速放電によりその電位が上昇する。一方、ＶＨ１ラインの電位はＰＳＷＣＣＤ１ＶＨのＯＦＦ状態により徐々に低下する。これにより、第１イメージセンサ１２及び垂直ドライバ１３の電源供給が遮断される。ＰＳＷＣＣＤ１ＶＨがＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行するタイミングに同期してＰＳＷＣＣＤ２ＶＬ及びＰＳＷＣＣＤ２ＶＨがＯＦＦ状態からＯＮ状態に移行する。これにより、ＶＬ２ラインの電位は低下し、ＶＨ２ラインの電位は上昇して第２イメージセンサ１４及び垂直ドライバ１５に電源が供給される。また、第１イメージセンサ１２から第２イメージセンサ１４への切替時には、同期信号Ｓｙｎｃを強制的にＬｏｗレベルとし、その後、強制的にＨｉレベルとして同期をかける。この同期信号ＳｙｎｃのＨｉレベルのタイミングに同期して第２イメージセンサ１４からの読み出しが開始され、水平転送ドライブ信号Ｈｎ２が第２イメージセンサ１４に供給され、垂直ドライバ１５から垂直転送ドライブ信号Ｖｎ２が第２イメージセンサ１４に供給される。その後、第２イメージセンサ１４から垂直同期信号ＶＤに同期して順次、画像ｚ０、ｚ１、ｚ２、・・・の画像信号ｓｉｇ２が出力される。ここで、「ｚ」は第２イメージセンサ１４がテレ側の画像であることを考慮してｚ（ズーム）と表記している。第１イメージセンサ１２の画像ｗ４を表示してから第２イメージセンサ１４の画像ｚ０を表示するまでには有限の時間を要する。そこで、プロセッサ４０ａは画像ｗ４を表示してから画像ｚ０を表示するまでは画像ｗ４の画像をＬＣＤ７０に表示し続ける（フリーズさせる）。具体的には、プロセッサ４０ａはＤＲＡＭ３８に記憶された画像ｗ４を繰り返し読み出してＬＣＤ７０に表示し続ける。図では、画像ｚ０のＬＣＤ出力までに５フレーム分の時間を要するため５フレーム分だけ画像ｗ４をフリーズさせている。また、３ｗｓｅｒｉａｌは３ワイヤーのシリアル信号でコントローラ４０ａからタイミングジェネレータ４０ｂに供給される。このシリアル信号は３つの状態値をもち、「１」でＣＣＤのスタンバイ状態への移行、「２」でＣＣＤのセッティング（ＣＣＤ用のゲイン、電子シャッタ等）、「３」でスタンバイ解除で画像信号出力を意味する。３ｗｓｅｒｉａｌ信号の「１」が入力されると、タイミングジェネレータ４０ｂは第１イメージセンサ１２をスタンバイ状態に移行させ、その後に３ｗｓｅｒｉａｌ信号の「２」が入力されると測光センサからのデータに基づいて第２イメージセンサ１４のゲイン調整を行い、ＶＨ２ライン、ＶＬ２ラインが安定した電位となった時点で「３」が入力されると第１イメージセンサ１２のスタンバイ状態を解除する。

図５には、ユーザがズーム位置をテレ側からワイド側に移動させたときの動作タイミングチャートも示されている。ユーザがズームボタンをテレ側からしきいズーム位置まで移動させると、ＰＳＷＣＣＤ２ＶＬ及びＰＳＷＣＣＤ２ＶＨ２を順次ＯＮ状態からＯＦＦ状態に制御して第２イメージセンサ１４及び垂直ドライバ１５の電源供給を遮断する。また、ＰＳＷＣＣＤ２ＶＨのＯＮ状態からＯＦＦ状態への制御タイミングに同期してＰＳＷＣＣＤ１ＶＬ及びＰＳＷＣＣＤ１ＶＨをＯＦＦ状態からＯＮ状態に制御して第１イメージセンサ１２及び垂直ドライバ１３に電源を供給する。その後、水平転送ドライブ信号Ｈｎ１を第１イメージセンサ１２に供給して第１イメージセンサ１２から画像信号を読み出す。第２イメージセンサ１４から第１イメージセンサ１２の切替にも時間を要するから、第２イメージセンサ１４の最後の画像ｚ３を５フレーム分だけフリーズさせた後、第１イメージセンサ１２からの画像ｗ５をＬＣＤ７０に表示する。

図６に、他の動作タイミングチャートを示す。ズーム位置がしきいズーム位置まで移動すると、ＰＳＷＣＣＤ１ＶＬ及びＰＳＷＣＣＤ１ＶＨは同時にＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行する。また、このタイミングに同期してＰＳＷＣＣＤ２ＶＬ及びＰＳＷＣＣＤ２ＶＨはＯＦＦ状態からＯＮ状態に移行する。３Ｗｓｅｒｉａｌ信号によりＣＣＤのセッティングが行われ、強制的に同期信号Ｓｙｎｃを生成して第１イメージセンサ１２から第２イメージセンサ１４に切り替える。第１イメージセンサ１２の最後の画像ｗ４から第２イメージセンサ１４の最初の画像ｚ０までは最後の画像ｗ４をフリーズさせる。図では２フレーム分だけｗ４をフリーズさせている。

このように、２つのイメージセンサ１２、１４を切り替えて駆動することで、ワイド画像とテレ画像を得ることができる。レンズ２として固定焦点距離レンズ２を用いた場合、イメージセンサ１２、１４の駆動切替制御及び電子ズームのみでズーム操作を行うため、ズームレンズを用いる場合と比較してズーム速度を向上することができる。また、ズームモータが存在しないので、撮影とともに録音する場合にもズームモータのノイズ対策が不要となる利点もある。

本実施形態では、基本的に２つのイメージセンサを択一的に駆動したが、それぞれのドライバ１３、１５を同時に駆動して２つのイメージセンサ１２、１４を同時に駆動することもできる。この場合、ＬＣＤ７０に第１イメージセンサ１２で得られたワイド画像と第２イメージセンサ１４で得られたテレ画像とをスーパーインポーズして表示することができる。

また、本実施形態において、レンズ２からの光の一部を分割してファインダに導いてもよい。図７に、この場合の概念構成を示す。レンズ２とビームスプリッタ４との間に第２のビームスプリッタ３ａ及び第３のビームスプリッタ３ｂを設け、レンズ２からの光の一部をスクリーン５に投影する。ユーザは、ファインダレンズ６を介して被写体像を視認する。

＜３つのイメージセンサを有する場合＞
図８に、本実施形態におけるデジタルカメラの概念構成を示す。デジタルカメラは、レンズ２、絞り８０及びシャッタ８２、レンズ２からの光をそれぞれ２つに分割する３つのビームスプリッタ３ａ、３ｃ、４、ビームスプリッタ４からの光を受光する２つのイメージセンサ１２、１４、ビームスプリッタ３ｃからの光を受光するイメージセンサ１６を有する。すなわち、まずビームスプリッタ３ａで２つに分割され、一方の光はビームスプリッタ４でさらに２つに分割されて第１イメージセンサ１２、第２イメージセンサ１４に入射し、ビームスプリッタ３ａで分割された他方の光はビームスプリッタ３ｃでさらに２つの分割されて第３イメージセンサ１６及びスクリーン５に入射する。第１イメージセンサ１２、第２イメージセンサ１４及び第３イメージセンサ１６は画素数（ピクセル数）が互いに同一であり、イメージサイズ（ピクセルサイズ）が異なる。具体的には、
第１イメージセンサ１２のサイズ＞第２イメージセンサ１４のサイズ＞第３イメージセンサ１６のサイズ
である。レンズ２は固定焦点距離レンズである。イメージセンサ１２、１４、１６のイメージサイズが互いに異なるため、それぞれのイメージセンサで得られる画角が異なり、第１イメージセンサ１２は相対的に広画角、第２イメージセンサ１４は相対的に中画角、第３イメージセンサ１６は相対的に狭画角である。第１イメージセンサ１２ではワイド画像が得られ、第２イメージセンサ１４では中間の画像が得られ、第３イメージセンサ１６ではテレ画像が得られるということもできる。３つのイメージセンサ１２、１４、１６を適宜切り替えることで広画角と中間画角と狭画角とを切り替えることができ、レンズ２を固定焦点距離レンズとしても光学的なズーム動作を実現することができる。切替は、ズームスイッチの操作あるいはイメージセンサ１２、１４、１６の切替スイッチの操作により行う。ズームスイッチの操作により切り替える場合、ワイド側では第１イメージセンサ１２が選択され、中間位置では第２イメージセンサ１４が選択され、テレ側では第３イメージセンサ１６が選択される。第１イメージセンサ１２の固有画角と第２イメージセンサ１４の固有画角との間の画角は、第１イメージセンサ１２で得られた画像信号を電子的に拡大する電子ズームで得ることができる。また、第２イメージセンサ１４の固有画角と第３イメージセンサ１６の固有画角との間の画角は、第２イメージセンサ１４で得られた画像信号を電子的に拡大する電子ズームで得ることができる。ズームスイッチをワイド側からテレ側に順次操作すると、まず第１イメージセンサ１２で得られたワイド画像が得られ、ズームスイッチの操作に応じて第１イメージセンサ１２の電子ズーム画像が順次得られ、第２イメージセンサ１４の固有画角に達すると第１イメージセンサ１２から第２イメージセンサ１４に切り替わって第２イメージセンサ１４の中間画像が出力される。さらにズームスイッチをテレ側に順次操作すると、第２イメージセンサ１４の電子ズーム画像が順次得られ、第３イメージセンサ１６の固有画角に達すると第２イメージセンサ１４から第３イメージセンサ１６に切り替わって第３イメージセンサ１６のテレ画像が出力される。第１イメージセンサ１２から第２イメージセンサ１４への切替のしきい位置（第１しきい位置）としては、第２イメージセンサ１４の固有画角の他、固有画角よりもテレ側に設定してもよい。第２イメージセンサ１４で得られる画像の電子ズーム範囲を画角変更範囲とすると、しきい位置は第２イメージセンサ１４の画角変更範囲内で任意に設定されることになる。しきい位置よりもワイド側では第１イメージセンサ１２の固有画角の画像あるいはその電子ズーム画像が出力され、しきい位置よりもテレ側では第２イメージセンサ１４の固有画角の画像あるいはその電子ズーム画像が出力される。電子ズーム画像は画質の点で劣化するため、好適にはしきい位置は第２イメージセンサ１４の固有画角位置に設定される。第２イメージセンサ１４から第３イメージセンサ１６への切替のしきい位置（第２しきい位置）についても同様である。

本実施形態においても、イメージセンサ１２、１４、１６は互いにサイズが異なるため感度が異なるので、イメージセンサ１２、１４、１６の感度が同一となるように調整する必要がある。例えば、上記の（１）の方法を用いて、ビームスプリッタ３ａ、３ｃ、４の透過率を各イメージセンサ１２、１４、１６の感度に応じて調整することで感度の相違を補償する。感度は、
第１イメージセンサ１２＞第２イメージセンサ１４＞第３イメージセンサ１６
の順で高くなるので、これを補償するために、ビームスプリッタ３ａ、３ｃ、４の透過率を調整する。上記の（１）〜（４）のいずれか複数を組み合わせて感度の相違を補償してもよい。例えば、ビームスプリッタ３ａ、３ｃ、４の透過率を調整するとともに各イメージセンサ１２、１４、１６のゲインも調整する等である。ゲイン調整にはノイズ増大の問題が生じ得るが、透過率とゲインをともに調整することでゲイン単独の調整量を抑制してノイズ増大を防止できる。

また、各イメージセンサ１２、１４、１６は画素数が互いに同一であるため、イメージセンサ１２、１４、１６を駆動するためのドライバをそれぞれに設ける他、それぞれのイメージセンサ１２、１４、１６の少なくともいずれか２つのドライバを共有することも可能であり、構成を簡易化することができる。ドライバを共有する場合、ズーム操作に応じて順次、第１イメージセンサ１２から第２イメージセンサ１４へ、そして第２イメージセンサ１４から第３イメージセンサ１６へと切り替わるため、第１イメージセンサ１２と第３イメージセンサ１６とを同時に駆動することはほとんどなく、このことから第１イメージセンサ１２用のドライバと第３イメージセンサ１６用のドライバを共有することが好適である。もちろん、３つのイメージセンサ１２、１４、１６を単一のドライバで駆動することもできる。

図９に、図８に示すデジタルカメラの詳細な駆動回路構成を示す。第１イメージセンサ１２と第３イメージセンサ１６とでドライバを共有化した構成である。すなわち、第１イメージセンサ１２（ワイド用）及び第３イメージセンサ１６（テレ用）はドライバ１３で駆動され、第２イメージセンサ１４（中間用）はドライバ１５で駆動される。ドライバ１３及びドライバ１５にはタイミングジェネレータ４０ｂからのタイミング信号が供給される。ドライバ１３はタイミング信号を用いて駆動信号を生成し第２イメージセンサ１４に供給する。また、ドライバ１５はタイミング信号を用いて駆動信号を生成しマルチプレクサＭＵＸ２０に供給する。マルチプレクサＭＵＸ２０はシステムコントローラ及びバックエンドプロセッサ４０ａからの切替信号により駆動信号を第１イメージセンサ１２あるいは第３イメージセンサ１６のいずれかに出力する。第１イメージセンサ１２及び第３イメージセンサ１６からの出力はセレクタ２１に供給される。セレクタ２１はコントローラ及びバックエンドプロセッサ４０ａからの信号に応じてイメージセンサ１２、１６からの出力を切り替えてアナログフロントエンドＡＦＥ及びＡ／Ｄ３６ｂに供給する。一方、第２イメージセンサ１４からの出力はそのまま（セレクタを経ることなく）アナログフロントエンドＡＦＥ及びＡ／Ｄ３６ａに供給される。ＡＦＥ及びＡ／Ｄ３６ａ、３６ｂでデジタル信号に変換された画像信号はシステムコントローラ及びバックエンドプロセッサ４０ａに供給されて処理され、ＬＣＤ７０に表示される。第２イメージセンサ１４はドライバ１３により独立に駆動されるため、第１イメージセンサ１２と第２イメージセンサ１４とを同時に駆動すること、あるいは第２イメージセンサ１４と第３イメージセンサ１６とを同時に駆動することが可能である。したがって、第１イメージセンサ１２で得られるワイド画像と第２イメージセンサ１４で得られる中間画像を同時に撮影して表示、記録することが可能であり、第１イメージセンサ１２のワイド画像を撮影する際に、第２イメージセンサ１４で得られる中間画像を用いて合焦位置検出（コントラスト検出法等）を行うこともできる。

なお、第１イメージセンサ１２で得られるワイド画像のうち、第２イメージセンサ１４で得られる中間画像でカバーされる領域、例えば中心部の合焦位置検出は第２イメージセンサ１４の中間画像を用い、それ以外の領域（周辺領域）の合焦位置検出は第１イメージセンサ１２のワイド画像を用いることも好適である。

図１０に、図９の構成における切替タイミングの一例を示す。ズームスイッチをワイド側からテレ側に順次操作する場合である。図において、第１イメージセンサ１２（ＣＣＤ１）、第２イメージセンサ１４（ＣＣＤ２）、第３イメージセンサ１６（ＣＣＤ３）のそれぞれの光学的画角を示す。また、図１０（ａ）はマルチプレクサ２０及びセレクタ２１で選択されるイメージセンサを示し、図１０（ｂ）はＬＣＤ７０に表示されるイメージセンサの画像を示す。第１イメージセンサ１２の固有画角はワイド端、第２イメージセンサ１４の固有画角は中間位置（第１しきい位置とする）、第３イメージセンタ１６の固有画角はテレ側（第２しきい位置とする）にある。ズームスイッチの操作により設定されるズーム位置がワイド端から第１しきい位置の間にある場合、マルチプレクサ２０及びセレクタ２１は第１イメージセンサ１２（ＣＣＤ１）を選択し、ＬＣＤ７０には第１イメージセンサ１２の画像が表示される。すなわち、ズーム位置がワイド端にある場合には第１イメージセンサ１２で得られた画像をＬＣＤ７０に表示し、ワイド端と第１しきい位置との間は第１イメージセンサ１２の画像信号を電子的に拡大した電子ズーム画像をＬＣＤ７０に表示する。ズーム位置が第１しきい位置に達すると、第１イメージセンサ１２の出力から第２イメージセンサ１４の出力に切替え、第２イメージセンサ１４で得られた画像をＬＣＤ７０に表示する。ズーム位置が第１しきい位置と第２しきい値との間にある場合、第２イメージセンサ１４の画像信号を電子的に拡大した電子ズーム画像をＬＣＤ７０に表示する。この間、第１イメージセンサ１２及び第３イメージセンサ１６は使用されないため、マルチプレクサ２０及びセレクタ２１はいずれかを選択してよいが、例えば図に示すように、第１しきい位置と第２しきい位置との中間位置において第１イメージセンサ１２から第３イメージセンサ１６に切り替えることで、第３イメージセンサ１６の出力に備えることができる。ズーム位置が第２しきい位置に達すると、第２イメージセンサ１４の出力から第３イメージセンサ１６の出力に切替え、第３イメージセンサ１６で得られた画像をＬＣＤ７０に表示する。ズーム位置が第２しきい位置よりもテレ側にある場合、つまりズーム位置が第２しきい位置とテレ端との間にある場合、第３イメージセンサ１６の画像信号を電子的に拡大した電子ズーム画像をＬＣＤ７０に表示する。

図１１に、ズームスイッチをテレ側からワイド側に操作する場合の切替タイミングを示す。切替タイミングは図１０と基本的に同一である。テレ端から第２しきい位置まではだ３イメージセンサ１６の画像信号を電子的に拡大した電子ズーム画像をＬＣＤ７０に表示し、第２しきい位置から第１しきい位置までは第２イメージセンサ１４の画像信号を電子的に拡大した電子ズーム画像をＬＣＤ７０に表示し、第１しきい位置からワイド端までは第１イメージセンサ１２の画像信号を電子的に拡大した電子ズーム画像をＬＣＤ７０に表示する。マルチプレクサ２０及びセレクタ２１は、第２しきい位置と第１しきい位置との中間位置に達するまでは第３イメージセンサ１６を選択し、第２しきい位置と第１しきい位置の中間に達した時点で第３イメージセンサ１６に代えて第１イメージセンサ１２を選択する。

なお、ワイド側からテレ側へと「ズームアップ」する場合には、イメージサイズの小さいイメージセンサの画像信号を合焦位置検出に用いることができるが、イメージサイズの小さいイメージセンサを用いて表示及び撮影を行う際には、イメージサイズの大きいイメージセンサの画像信号を用いて合焦位置検出しておき、パンした場合にこの合焦位置検出の履歴を用いて高速にＡＦを収束させることが可能である。

図１２に、ズームスイッチの操作に連動した駆動タイミングチャートを示す。第１イメージセンサ１２（ＣＣＤ１）、第２イメージセンサ１４（ＣＣＤ２）、第３イメージセンサ１６（ＣＣＤ３）に分けて示してある。ズーム位置がワイド端から第１しきい位置に達するまでは、第１イメージセンサ１２の画像信号をそのまま、あるいは電子的に拡大して出力する。すなわち、ドライバ１５からの駆動信号はマルチプレクサ２０を介して第１イメージセンサ１２に供給され、第１イメージセンサ１２からの画像信号はセレクタ２１を介してシステムコントローラ及びバックエンドプロセッサ４０ａ、さらにはＬＣＤ７０に供給される。ＥＳｈａｔは電子シャッタの駆動信号である。第１イメージセンサ１２からの出力信号はＬＣＤ７０に供給されて表示用とされる他、オートフォーカス用の合焦位置検出信号として用いられる。ズーム位置が第１しきい位置に達する直前のタイミングで第２イメージセンサ１４の駆動を開始し、第１しきい位置に達した時点で第１イメージセンサ１２の出力から第２イメージセンサ１４の出力に切り替えてＬＣＤ７０に表示し、あるいは合焦位置検出を行う。ズーム位置が第１しきい位置から第２しきい位置に達するまでは、第２イメージセンサ１４の画像信号をそのまま、あるいは電子的に拡大して出力する。第２しきい位置に達する直前のタイミングで第３イメージセンサ１６の駆動を開始し、第２しきい位置に達した時点で第２イメージセンサ１４の出力から第３イメージセンサ１６の出力に切り替えてＬＣＤ７０に表示し、あるいは合焦位置検出を行う。

上記の例では、表示用の画像信号と合焦位置検出用の画像信号をともに選択されたイメージセンサの画像信号としたが、次に、合焦位置検出用の画像信号をサイズの小さいイメージセンサの画像信号とする例について示す。

図１３に、ズームスイッチの操作に連動した他の駆動タイミングチャートを示す。図１２と異なるのは、ズームスイッチの操作に連動した、第２イメージセンタ１４及び第３イメージセンサ１６の駆動開始タイミングである。すなわち、ズーム位置がワイド端にある場合、第１イメージセンサ１２を駆動するとともに、第２イメージセンサ１４の駆動も開始する。第１イメージセンサ１２のドライバ１５と第２イメージセンサ１４のドライバ１３は異なるため、第１イメージセンサ１２と第２イメージセンサ１４とを同時に駆動することが可能である。このように、ズーム位置がワイド端と第１しきい位置との間にある場合、第１イメージセンサ１２と第２イメージセンサ１４は、ドライバ１３、１５により同時に駆動される。第１イメージセンサ１２からの画像信号はＬＣＤ７０に供給されて表示される他、合焦位置検出に用いられる。また、第２イメージセンサ１４からの画像信号は専ら合焦位置検出に用いられる。合焦位置検出における両画像信号の意味は既述したとおりであり、第１イメージセンサ１２の画角のほぼ中央部の合焦位置検出は第２イメージセンサ１４の画像信号が用いられ、その周囲は第１イメージセンサ１２の画像信号が用いられる。ほぼ中央部の合焦位置検出を第１イメージセンサ１２の画像信号と第２イメージセンサ１４の画像信号をともに用いることも可能であるが、測距精度を考慮すると第２イメージセンサ１４の画像信号の重みを大きくすることが好適であろう。ズーム位置が第１しきい位置に達すると、第１イメージセンサ１２の駆動を停止し、代わりに第３イメージセンサ１６の駆動を開始する。すなわち、第１しきい位置に達した時点で、マルチプレクサ２０はドライバ１５からの駆動信号を第１イメージセンサ１２ではなく第３イメージセンサ１６に出力する。したがって、ズーム位置が第１しきい位置と第２しきい位置との間にある場合、第２イメージセンサ１４と第３イメージセンサ１６はドライバ１３、１５により同時に駆動される。第２イメージセンサ１４からの画像信号はＬＣＤ７０に供給されて表示される他、合焦位置検出に用いられる。また、第３イメージセンサ１６からの画像信号は専ら合焦位置検出に用いられる。ズーム位置が第２しきい位置に達すると、第２イメージセンサ１４の駆動を停止し、第３イメージセンサ１６からの画像信号がＬＣＤ７０に供給されて表示される。第２しきい位置よりテレ側では、表示及び合焦位置検出は第３イメージセンサ１６からの画像信号を用いて行われる。

図１４に、デジタルカメラの他の詳細な駆動回路構成を示す。図９と異なる点は、ＡＦＥ及びＡ／Ｄ３６ａ、３６ｂの代わりに単一のＡＦＥ及びＡ／Ｄ３６を設ける点、及び第１イメージセンサ１２、第２イメージセンサ１４、第３イメージセンサ１６の出力を全てセレクタ２１に供給し、セレクタ２１でこれらの出力を選択的に切り替えてＡＦＥ及びＡ／Ｄ３６に供給する点である。ドライバ１３、１５により第１イメージセンサ１２と第２イメージセンサ１４は同時に駆動でき、また、第２イメージセンサ１４と第３イメージセンサ１６は同時に駆動できるが、ＡＦＥ及びＡ／Ｄ３６はこれらの出力を並列に処理せずシーケンシャルに処理してＬＣＤ７０に供給する。

図１５に、図１４の構成における切替タイミングを示す。ズーム位置がワイド端と第１しきい位置との間にある場合、マルチプレクサ２０及びセレクタ２１は第１イメージセンサ１２（ＣＣＤ１）を選択する。この間、基本的に第１イメージセンサ１２が駆動（ＯＮ）され、第２イメージセンサ１４及び第３イメージセンサ１６は非駆動状態（ＯＦＦ）となる。但し、第１イメージセンサ１２は第１しきい位置を超えてもしばらくは駆動され続け、第２イメージセンサ１４は第１しきい位置に達する直前に予め駆動が開始される。ズーム位置が第１しきい位置と第２しきい位置との間にある場合、第１イメージセンサ１２及び第３イメージセンサ１６は使用されないため、マルチプレクサ２０のいずれの信号も任意に選択する（無関係）。但し、第２しきい位置に達する直前のタイミングでは第３イメージセンサ１６側を選択しておく。第１イメージセンサ１２は非駆動状態、第２イメージセンサ１４は駆動され、第３イメージセンサ１６も非駆動状態であるが第２しきい位置直前のタイミングで駆動が開始される。第２イメージセンサ１４は第２しきい位置に達してもしばらくは駆動され続ける。

図１６に、図１４の構成におけるタイミングチャートを示す。図１２の場合と同様である。ＡＦＥ及びＡ／Ｄ３６が単一であるため、構成が簡易化されるものの、第１イメージセンサ１２の出力をＬＣＤ７０に供給して表示しつつ、第２イメージセンサ１４の出力を用いて合焦位置検出を行うことはできない。

図１７に、デジタルカメラの他の詳細な駆動回路構成を示す。図１４と異なる点は、ドライバ１３、１５の代わりに単一のドライバ１３を設けた点である。すなわち、第１イメージセンサ１２、第２イメージセンサ１４及び第３イメージセンサ１６でドライバを共有する場合である。ドライバ１３で生成された駆動信号はマルチプレクサ２０に供給される。マルチプレクサ２０は、駆動信号を第１イメージセンサ１２、第２イメージセンサ１４及び第３イメージセンサ１６に切替出力する。３つのイメージセンサ１２、１４、１６でドライバ１３を共有しているため、３つのイメージセンサ１２、１４、１６は同時には駆動できず、ズーム位置に応じてそれぞれ異なるタイミングで駆動される。すなわち、ズームスイッチがワイド側からテレ側に順次操作されるに従って、まず第１イメージセンサ１２が駆動され、次に第２イメージセンサ１４が駆動され、さらに第３イメージセンサ１６が駆動される。第１イメージセンサ１２が駆動状態にあるとき、第２イメージセンサ１４及び第３イメージセンサ１６は非駆動状態にある。第２イメージセンサ１４が駆動状態にあるとき、第１イメージセンサ１２及び第３イメージセンサ１６は非駆動状態にある。第３イメージセンサ１６が駆動状態にあるとき、第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１４は非駆動状態にある。図１４の構成に比べてさらに簡易化することが可能であるが、第１しきい位置で第１イメージセンサ１２から第２イメージセンサ１４へ切替える際に、事前に第２イメージセンサ１４を駆動しておくことができないため切替直後は第２イメージセンサ１４から画像信号が出力されず、タイムラグが生じる。このタイムラグは、ＬＣＤ７０画面では画像信号のないブラックアウト状態を生じる。

図１８に、図１７の構成における切替タイミングを示す。第２イメージセンサ１４（ＣＣＤ２）の光学的画角に対する第１しきい位置において切替が生じるが、図に示すように第２イメージセンサ１４の電源は事前にＯＦＦ状態からＯＮ状態にされるものの、駆動信号が供給されて実際に画像信号が出力されるまでにタイムラグが存在するから画面の一時的ブラックアウトが生じる。この間、第１イメージセンサ１２の画像ＬＣＤ７０に表示し続けることでブラックアウト状態を避けることができる（画面のフリーズ）。第３イメージセンサ１６（ＣＣＤ３）の光学的画角に対する第２しきい位置においても同様に切替が生じ、第３イメージセンサ１６の電源は事前にＯＦＦ状態からＯＮ状態にされるものの、駆動信号が供給されて実際に画像信号が出力されるまでにタイムラグが存在するから画面の一時的ブラックアウトが生じる。なお、画面の一時的ブラックアウトではなく、ＣＣＤ１からＣＣＤ２の切替時にはＣＣＤ１のフリーズ画像を表示し、ＣＣＤ２からＣＣＤ３の切替時にはＣＣＤ２またはＣＣＤ１のフリーズ画像を表示してもよい。

図１９に、デジタルカメラのさらに他の詳細な駆動回路構成を示す。各イメージセンサ１２、１４、１６毎にドライバとＡＦＥ及びＡ／Ｄを設ける構成である。すなわち、ドライバ１３は第１イメージセンサ１２を駆動し、ドライバ１５は第２イメージセンサ１４を駆動し、ドライバ１７は第３イメージセンサ１６を駆動する。第１イメージセンサ１２の出力はＡＦＥ及びＡ／Ｄ３６ａに供給され、第２イメージセンサ１４の出力はＡＦＥ及びＡ／Ｄ３６ｂに供給され、第３イメージセンサ１６の出力はＡＦＥ及びＡ／Ｄ３６ｃに供給される。全てのイメージセンサ１２、１４、１６を同時に駆動することができるため、これらのイメージセンサ１２、１４、１６で得られたワイド画像、中間画像、テレ画像を合成して表示する、あるいは３つの画像のうちの任意の２つの画像を合成して表示することが可能である。また、常に第３イメージセンサ１６を駆動しておくことができるため、第３イメージセンサ１６の出力を常に合焦位置検出に用いることもできる。

＜４つのイメージセンサを有する場合＞
図２０に、本実施形態におけるデジタルカメラの概念構成を示す。デジタルカメラは、レンズ２、絞り８０及びシャッタ８２、レンズ２からの光をそれぞれ２つに分割する３つのビームスプリッタ３ａ、３ｃ、４、ビームスプリッタ４からの光を受光する２つのイメージセンサ１２、１４、ビームスプリッタ３ｃからの光を受光する２つのイメージセンサ１６、１８を有する。すなわち、まずビームスプリッタ３ａで２つに分割され、一方の光はビームスプリッタ４でさらに２つに分割されて第１イメージセンサ１２、第２イメージセンサ１４に入射し、ビームスプリッタ３ａで分割された他方の光はビームスプリッタ３ｃでさらに２つの分割されて第３イメージセンサ１６及び第４イメージセンサ１８に入射する。第１イメージセンサ１２、第２イメージセンサ１４、第３イメージセンサ１６及び第４イメージセンサ１８は画素数（ピクセル数）が互いに同一であり、イメージサイズ（ピクセルサイズ）が異なる。具体的には、
第１イメージセンサ１２のサイズ＞第２イメージセンサ１４のサイズ＞第３イメージセンサ１６のサイズ＞第４イメージセンサ１８のサイズ
である。レンズ２は固定焦点距離レンズである。イメージセンサ１２、１４、１６、１８のイメージサイズが互いに異なるため、それぞれのイメージセンサで得られる画角が異なり、第１イメージセンサ１２は広画角（ワイド画角）、第２イメージセンサ１４は中画角、第３イメージセンサ１６は中画角より狭い画角、第４イメージセンサ１８は狭画角（テレ画角）である。４つのイメージセンサ１２、１４、１６、１８を適宜切り替えることで広画角と中間画角（２つ）と狭画角とを切り替えることができ、レンズ２を固定焦点距離レンズとしても光学的なズーム動作を実現することができる。切替は、ズームスイッチの操作あるいはイメージセンサ１２、１４、１６、１８の切替スイッチの操作により行う。ズームスイッチの操作により切り替える場合、ワイド側では第１イメージセンサ１２が選択され、中間位置では第２イメージセンサ１４あるいは第３イメージセンサ１６が選択され、テレ側では第４イメージセンサ１８が選択される。ズームスイッチをワイド側からテレ側に順次操作すると、まず第１イメージセンサ１２で得られたワイド画像が得られ、ズームスイッチの操作に応じて第１イメージセンサ１２の電子ズーム画像が順次得られ、第２イメージセンサ１４の画角に達すると第１イメージセンサ１２から第２イメージセンサ１４に切り替わって第２イメージセンサ１４の中間画像が出力される。さらにズームスイッチをテレ側に順次操作すると、第２イメージセンサ１４の電子ズーム画像が順次得られ、第３イメージセンサ１６の画角に達すると第２イメージセンサ１４から第３イメージセンサ１６に切り替わって第３イメージセンサ１６の画像が出力される。さらにズームスイッチをテレ側に順次操作すると、第３イメージセンサ１６の電子ズーム画像が順次得られ、第４イメージセンサ１８の画角に達すると第３イメージセンサ１６から第４イメージセンサ１８に切り替わって第４イメージセンサ１６の画像が出力される。

具体的な駆動回路構成としては、各イメージセンサ１２、１４、１、６、１８毎に独立にドライバを設ける他、第１イメージセンサ１２と第４イメージセンサ１８とでドライバを共有する、第１イメージセンサ１２と第３イメージセンサ１６でドライバを共有するとともに第２イメージセンサ１４と第４イメージセンサ１８でドライバを共有する、全てのイメージセンサ１２、１４、１６、１８でドライバを共有する等が可能である。

本実施形態において、上記のとおりシャッタ８２を複数のイメージセンサに対して共通に設ける他、それぞれのイメージセンサ毎に設けることもできる。図２１及び図２２にこの場合の構成例を示す。図２１は、図２０における共通のシャッタ８２に代えて、各イメージセンサ１２、１４、１６、１８毎にそれぞれシャッタ８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄを設けている。各シャッタ８２ａ〜８２ｄは、それぞれのイメージセンサに対し最適な露光時間となるように開閉制御される。例えば、イメージセンサ１２を基準とし、絞り８０の絞り値及びシャッタ８２ａの開時間が設定された場合、絞り８０を設定された絞り値に維持しつつ、シャッタ８２ｂ、８２ｃ、８２ｄの開時間をそれぞれのイメージセンサの感度の相違を補償するように調整する。また、図２２は、図２０における共通のシャッタ８２に代えて、イメージセンサ１２、１４用の共通シャッタ８２ａと、イメージセンサ１６、１８用の共通シャッタ８２ｂを設けている。本実施形態の絞り８０は複数のイメージセンサに対して共通に設けられているが、基準となるイメージセンサの露光量が適正となる絞り値に固定する他、イメージセンサの切替に応じて絞り値を調整してもよい。絞り８０の絞り値調整と、各イメージセンサ毎に設けられたシャッタの開時間の調整とを組み合わせることもでき、これによりきめの細かい露光量制御が可能となり、イメージセンサの切替に伴う露出変化を抑制できる。絞り８０の絞り値調整と、各イメーセンサ毎のゲイン調整とを組み合わせてもよい。絞り８０の絞り値、ビームスプリッタの透過率、ゲイン、シャッタの開時間のいずれか１つ、あるいはこれらの任意の組み合わせで露光量を制御できる。さらに、シャッタの代わりに露光量制御手段としてＮＤフィルタ（中性濃度フィルタ）を設けることもできる。図２３に、図２１におけるシャッタ８２ａ〜８２ｄの代わりに、ＮＤフィルタ８４ａ〜８４ｄを設けた例を示す。図２１において、シャッタ８２ａの代わりにＮＤフィルタ８４ａ、シャッタ８２ｂの代わりにＮＤフィルタ８４ｂ、シャッタ８２ｃの代わりにＮＤフィルタ８４ｃ、シャッタ８４ｄの代わりにＮＤフィルタ８４ｄを設けたものである。シャッタとＮＤフィルタとを混在させることも可能である。例えば、図２１において、シャッタ８２ａのみをＮＤフィルタ８４ａに代える等である。

また、上記の実施形態では、スイッチＵＳＷ１〜ＵＳＷ４を用いてズーム動作の切替設定をユーザが行うようにしたが、オートボタンを別途設け、このオートボタンが押された場合には、可変焦点距離レンズをワイド端にリセットしておき、ズームスイッチＵＳＷ４が押されている間は、画素サイズの大きいイメージセンサから順に電子ズームを行い、また適度な画角でイメージセンサを切り替えていき、最も画素サイズの小さいイメージセンサの固有画角にきたところでそこから先は可変焦点距離レンズを用いてズームを実行するようにしてもよい。これにより、ズーム切替をスムーズにでき、かつ、画質のよいズーム領域を確保できる。

２つのイメージセンサを有するデジタルカメラの概念構成図である。 ２つのイメージセンサの画角説明図である。 ２つのイメージセンサを有するデジタルカメラの全体構成図である。 ２つのイメージセンサを有するデジタルカメラの駆動回路図である。 ２つのイメージセンサを有するデジタルカメラのタイミングチャート（その１）である。 ２つのイメージセンサを有するデジタルカメラのタイミングチャート（その２）である。 ２つのイメージセンサを有するデジタルカメラの他の概念構成図である。 ３つのイメージセンサを有するデジタルカメラの概念構成図である。 ３つのイメージセンサを有するデジタルカメラの駆動回路図である。 図９の構成の切替タイミング説明図（ワイド側からテレ側）である。 図９の構成の切替タイミング説明図（テレ側からワイド側）である。 図９の構成のタイミングチャートである。 図９の構成の他のタイミングチャートである。 ３つのイメージセンサを有するデジタルカメラの他の駆動回路図である。 図１４の構成の切替タイミング説明図である。 図１４の構成のタイミングチャートである。 ３つのイメージセンサを有するデジタルカメラの他の駆動回路図である。 図１７の構成の切替タイミング説明図である。 ３つのイメージセンサを有するデジタルカメラの他の駆動回路図である。 ４つのイメージセンサを有するデジタルカメラの概念構成図である。 シャッタの配置説明図である。 シャッタの他の配置説明図である。 ＮＤフィルタの配置説明図である。 アンプの回路図である。

符号の説明

２ 固定焦点距離レンズ、３ ズームレンズ、１２ 第１イメージセンサ、１４ 第２イメージセンサ、１６ 第３イメージセンサ、１８ 第４イメージセンサ、１３，１５，１７ ドライバ、３４ アナログＭＵＸ、３６ Ａ／Ｄコンバータ、３８ バッファメモリ、４０ コントローラ及びタイミングジェネレータ、５０ 画像プロセッサ、５４ メモリカード、７０ カラーＬＣＤ、８０ 絞り、８２ シャッタ。

Claims (19)

1. 単一の光学系と、
   前記単一の光学系からの光を複数光に分割する分割手段と、
   前記複数光のそれぞれを受光する、互いに画素数が同一で画素サイズが異なる複数の撮像素子と、
   前記複数の撮像素子を駆動する駆動手段と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１記載の装置において、
   画角変更操作手段と、
   表示手段と、
   前記画角変更操作手段の操作に応じ、前記複数の撮像素子から出力される画像信号を切り替えて前記表示手段に出力する制御手段と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
3. 請求項２記載の装置において、
   前記複数の撮像素子は、第１撮像素子及び前記第１撮像素子よりも画素サイズの小さい第２撮像素子から構成され、
   前記制御手段は、前記画角変更位置が前記第１撮像素子のワイド端から前記第２撮像素子の画角変更範囲内に設定されたしきい位置までの間にある場合は前記第１撮像素子からの画像信号を出力し、前記画角変更位置が前記しきい位置からテレ端までの間にある場合は前記第２撮像素子からの画像信号を出力することを特徴とする撮像装置。
4. 請求項３記載の装置において、
   前記第１撮像素子からの画像信号を用いて撮影する際に、前記第２撮像素子からの画像信号を用いて焦点制御を行う焦点調整手段を有することを特徴とする撮像装置。
5. 請求項２記載の装置において、
   前記複数の撮像素子は、第１撮像素子及び前記第１撮像素子よりも画素サイズの小さい第２撮像素子並びに前記第２撮像素子よりも画素サイズの小さい第３撮像素子から構成され、
   前記制御手段は、前記画角変更位置が前記第１撮像素子のワイド端から前記第２撮像素子の画角変更範囲内に設定された第１しきい位置までの間にある場合は前記第１撮像素子からの画像信号を出力し、前記画角変更位置が前記第１しきい位置から前記第３撮像素子の画角変更範囲内に設定された第２しきい位置までの間にある場合は前記第２撮像素子からの画像信号を出力し、前記画角変更位置が前記第２しきい値からテレ端までの間にある場合は前記第３撮像素子からの画像信号を出力することを特徴とする撮像装置。
6. 請求項５記載の装置において、
   前記第１撮像素子からの画像信号を用いて撮影する際に、前記第２撮像素子あるいは前記第３撮像素子からの画像信号を用いて焦点制御を行い、前記第２撮像素子からの画像信号を用いて撮影する際に、前記第３撮像素子からの画像信号を用いて焦点制御を行う焦点調整手段を有することを特徴とする撮像装置。
7. 請求項１記載の装置において、
   前記駆動手段は、前記複数の撮像素子のうちの少なくともいずれか２つで共有化されることを特徴とする撮像装置。
8. 請求項７記載の装置において、
   前記複数の撮像素子は、第１撮像素子及び前記第１撮像素子よりも画素サイズの小さい第２撮像素子並びに前記第２撮像素子よりも画素サイズの小さい第３撮像素子から構成され、
   前記駆動手段は、前記第１撮像素子と前記第３撮像素子とで共有化されることを特徴とする撮像装置。
9. 請求項８記載の装置において、
   前記駆動手段は、前記第１撮像素子と前記第３撮像素子とで共有化される第１駆動手段と、前記第２撮像素子を駆動する第２駆動手段から構成され、
   前記第１駆動手段は、前記第１撮像素子と前記第３撮像素子とを選択的に駆動し、
   前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段は、前記第１撮像素子とともに前記第２撮像素子を同時に駆動し、かつ、前記第２撮像素子とともに前記第３撮像素子を同時に駆動することを特徴とする撮像装置。
10. 請求項７記載の装置において、
    前記複数の撮像素子は、第１撮像素子及び前記第１撮像素子よりも画素サイズの小さい第２撮像素子並びに前記第２撮像素子よりも画素サイズの小さい第３撮像素子から構成され、
    前記駆動手段は、前記第１撮像素子と前記第２撮像素子と前記第３撮像素子とで共有化されることを特徴とする撮像装置。
11. 請求項２記載の装置において、
    前記複数の撮像素子は、第１撮像素子及び前記第１撮像素子よりも画素サイズの小さい第２撮像素子並びに前記第２撮像素子よりも画素サイズの小さい第３撮像素子から構成され、
    前記駆動手段は、前記画角変更位置が前記第１撮像素子のワイド端から前記第２撮像素子の画角変更範囲内に設定された第１しきい位置までの間にある場合は前記第１撮像素子と前記第２撮像素子とを同時に駆動し、前記画角変更位置が前記第１しきい位置と前記第３撮像素子の画角変更範囲内に設定された第２しきい位置までの間にある場合は前記第２撮像素子と前記第３撮像素子とを同時に駆動し、
    前記制御手段は、前記画角変更位置が前記ワイド端から前記第１しきい位置までの間にある場合は前記第２撮像素子からの画像信号を用いて焦点制御しつつ前記第１撮像素子からの画像信号を出力し、前記画角変更位置が前記第１しきい位置から第２しきい位置までの間にある場合は前記第３撮像素子からの画像信号を用いて焦点制御しつつ第２撮像素子からの画像信号を出力し、前記画角変更位置が前記第２しきい位置からテレ端までの間にある場合は前記第３撮像素子からの画像信号を用いて焦点制御しつつ前記第３撮像素子からの画像信号を出力することを特徴とする撮像装置。
12. 請求項１記載の装置において、
    前記複数の撮像素子に対して共通に設けられた絞り手段
    を有し、
    前記分割手段は、前記複数の撮像素子のいずれかの撮像素子に基づく測光値により前記絞り手段が所定の絞り値に調整される場合に、該絞り値に設定された状態で各撮像素子からの画像信号が適正値となるような分光透過率で分割することを特徴とする撮像装置。
13. 請求項１記載の装置において、
    前記複数の撮像素子に対して共通に設けられた絞り手段
    を有し、
    前記複数の撮像素子のいずれかの撮像素子に基づく測光値により前記絞り手段が所定の絞り値に調整される場合に、該絞り値に設定された状態で各撮像素子からの画像信号が適正値となるようにゲインを調整するゲイン調整手段を有することを特徴とする撮像装置。
14. 請求項１記載の装置において、
    前記複数の撮像素子に対して共通に設けられた絞り手段
    を有し、
    前記複数の撮像素子のいずれかの撮像素子に基づく測光値により前記絞り手段が所定の絞り値に調整される場合に、該絞り値に設定された状態で各撮像素子からの画像信号が適正値となるように露光量を調整するシャッタあるいはフィルタ手段を有することを特徴とする撮像装置。
15. 請求項２記載の装置において、
    前記複数の撮像素子に対して共通に設けられた絞り手段
    を有し、前記絞り手段は、前記制御手段による切替に応じ、切替後の撮像素子に基づく測光値が最適な露光量となる絞り値に設定されることを特徴とする撮像装置。
16. 請求項２記載の装置において、
    前記複数の撮像素子は、第１撮像素子及び第１撮像素子よりも画素サイズの小さい第２撮像素子から構成され、
    前記制御手段は、少なくとも前記第１撮像素子を電子ズーム制御することを特徴とする撮像装置。
17. 請求項１６記載の装置において、
    前記制御手段は、第１撮像素子のズーム画角位置が所定画角になったところで画像信号の出力を第２撮像素子に切り替えることを特徴とする撮像装置。
18. 請求項１７記載の装置において、
    前記所定画角は、第２撮像素子の撮像可能な画角範囲内に設定された画角位置であることを特徴とする撮像装置。
19. 請求項２記載の装置において、
    前記制御手段は、画素サイズの最も大きい固有画角から画素サイズの最も小さい撮像素子の固有画角近傍までは電子ズーム制御を行い、前記最も小さい撮像素子の固有画角近傍からは光学系によるズームを実行することを特徴とする撮像装置。

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