JP2016220078A - 画像処理装置及び方法、及び撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態における撮像素子100の概略構成を示す図である。図1に示すように、撮像素子100は、複数の画素が二次元に配列された画素部101と、垂直走査回路102と、読み出し回路103と、水平走査回路104と、出力回路105とを有する。画素部101は、入射した光を受光して光電変換を行う有効領域101aと、光学的に遮光された垂直オプティカルブラック(OB)領域101bと、光学的に遮光された水平オプティカルブラック(OB)領域101cとを含む(遮光領域)。
上記構成を有する撮像素子100から信号を読み出す読み出し動作として、加算読み出し動作(第1の読み出し方法)と、分割読み出し動作(第2の読み出し方法)とを選択的に行うことが可能である。以下、図3及び図4を参照して、加算読み出し動作と分割読み出し動作について説明する。
図3は撮像素子100の加算読み出し動作のタイミング図である。なお、本実施形態では、各制御信号がH(high)の状態の時に各スイッチがオンし、L(low)の時にオフとなるものとして説明する。
次に、分割読み出し動作について図4を用いて説明する。図4は、分割読み出し動作により撮像素子100のj行目の画素から信号を読み出す動作のタイミングを示している。時刻T1においてリセット信号ΦR(j)がHにされる。続いて、時刻T2においてΦTXA(j)とΦTXB(j)がHになると、j行目の画素120のPD121a、121bがリセットされる。
本実施形態では、撮像素子100から1フレーム分の信号を読み出す際の読み出し制御の1つとして、選択的駆動制御を行う。選択的駆動制御では、1フレームの読み出し時に、予め決められた行で分割読み出しを行って焦点検出用信号及び第2の加算信号を取得し、それ以外の行においては加算読み出しを行って第1の加算信号を取得する。図5はその概念を示す図であり、一例として、予め決められた行おきに分割読み出しを行う場合を示している。このように、フレーム内で、分割読み出しと加算読み出しとを行単位で選択的に行うことで、フレーム内の任意の位置において位相差方式による焦点検出を行うことが可能になる(選択的位相差AF)。また、全画面に亘って分割読み出しを行う場合に比べて、信号の読み出しにかかる時間を短縮することができると共に、電力消費を抑えることができる。更に、第1の加算信号及び第2の加算信号から、1フレーム分の画像を得ることができる。
図6は、上記構成を有する撮像素子100から出力される信号を処理する、本実施形態における画像処理装置20の概略構成を示すブロック図である。
図7は、信号処理部203に含まれるセンサ補正部213の構成を示すブロック図である。デジタルクランプ部2131は、画素部101の一部に構成された垂直OB領域101bの画素120から得られる第1の加算信号の平均値を、有効領域101aの画素の第1及び第2の加算信号から得られる値から引くことで、クランプを実現する。
なお、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置に適用してもよい。
Claims (12)
- 2次元に配置された複数のマイクロレンズそれぞれに対して複数の光電変換部を備え、行毎に、前記複数の光電変換部から信号を加算して読み出す第1の読み出し方法と、前記複数の光電変換部から位相差を有する一対の信号を取得するように読み出す第2の読み出し方法と、のいずれかにより選択的に読み出し可能な撮像素子から読み出した信号を処理する画像処理装置であって、
前記第1の読み出し方法により読み出した第1の行の信号を、当該第1の行より先に前記第1の読み出し方法により読み出した予め決められた数の複数行の信号を用いてオフセット補正を行う第1の処理手段と、
前記第2の読み出し方法により読み出した第2の行の信号を、当該第2の行の信号と、予め決められた値とを用いてオフセット補正を行う第2の処理手段と
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記第1の処理手段は、前記第1の行の信号より先に読み出した行に前記第2の行が含まれている場合に、当該第2の行を含まない前記複数行の信号を用いて前記オフセット補正を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記撮像素子から読み出された信号が、前記第1の読み出し方法により読み出された行の信号か、前記第2の読み出し方法により読み出された行の信号かを判断する判断手段を更に有し、
前記第1の処理手段及び前記第2の処理手段は、前記判断手段の判断結果に基づいて処理を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。 - 前記撮像素子は、前記光電変換部が入射光を受光する領域と、前記入射光から遮光された遮光領域とを有し、
前記第1の処理手段は、前記遮光領域の光電変換部から読み出された前記複数行及び前記第1の行の信号を用いて、前記オフセット補正を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記第1の処理手段は、前記複数行及び前記第1の行における前記遮光領域の光電変換部から読み出された信号の代表値を行毎に取得し、取得した前記複数行の代表値の平均値と、前記第1の行の代表値との差が、予め決められた閾値よりも大きい場合に、前記オフセット補正を行うことを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記第2の処理手段は、前記遮光領域の光電変換部から読み出された前記第2の行の信号を用いて、前記オフセット補正を行うことを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記第2の処理手段は、前記第2の行における前記遮光領域の光電変換部から読み出された信号の代表値を取得し、該取得した代表値と、予め決められた基準値との差が、予め決められた閾値よりも大きい場合に、前記オフセット補正を行うことを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
- 前記撮像素子と、
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像処理装置と
を有することを特徴とする撮像装置。 - 2次元に配置された複数のマイクロレンズそれぞれに対して複数の光電変換部を備え、行毎に、前記複数の光電変換部から信号を加算して読み出す第1の読み出し方法と、前記複数の光電変換部から位相差を有する一対の信号を取得するように読み出す第2の読み出し方法と、のいずれかにより選択的に読み出し可能な撮像素子から読み出した信号を処理する画像処理方法であって、
第1の処理手段が、前記第1の読み出し方法により読み出した第1の行の信号を、当該第1の行より先に前記第1の読み出し方法により読み出した予め決められた数の複数行の信号を用いてオフセット補正を行う第1の処理工程と、
第2の処理手段が、前記第2の読み出し方法により読み出した第2の行の信号を、当該第2の行の信号と、予め決められた値とを用いてオフセット補正を行う第2の処理工程と
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 判断手段が、前記撮像素子から読み出した信号が、前記第1の行の信号か、前記第2の行の信号か、を判断する判断工程を更に有し、
前記第1の処理工程では、前記判断工程で前記第2の行の信号と判断された信号を用いずに、前記オフセット補正を行うことを特徴とする請求項9に記載の画像処理方法。 - コンピュータを、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
- 請求項11に記載のプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
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