JP2016225848A - 撮像装置及び撮像素子の制御方法 - Google Patents
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【課題】撮像素子内の任意の領域に焦点調節領域を設定可能にするとともに、焦点検出の精度を落とすことなく、システムの負荷を軽減し、消費電力を削減した撮像装置を提供する。【解決手段】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、ベイヤー配列のカラーフィルタにより覆われ、入射光量に応じた画像信号を出力する撮像素子221と、各マイクロレンズに対応する複数の光電変換部から、視差を有する一対の信号及び該複数の光電変換部の信号を加算した加算信号を得ることが可能な第1の読み出しを行うか、一対の信号を得ずに加算信号を得る第2の読み出しを行うかを、R/G行と、G/B行それぞれについて判断する判断手段232と、判断手段による判断結果に基づいて、R/G行と、G/B行とで、第1の読み出しと第2の読み出しを切り替えて制御するAF用信号読み出し制御部233とを有する。【選択図】図1
Description
本発明は撮像装置及び撮像素子の制御方法に関し、各画素から光学系の異なる瞳領域を通過した光束に基づく一対の信号を読み出すことが可能な撮像装置及びその制御方法に関する。
従来より、焦点検出機能と画像信号取得を1枚の撮像素子を用いて実現する技術が知られており、その一例として、焦点検出用の情報取得用画素を、表示/記録用の画像取得用画素として兼用できるものが提案されている(特許文献1参照)。この技術によれば、撮像素子を構成する画素のうち、少なくとも一部の画素を水平及び/または垂直方向に複数の領域に分割し、画像取得時には分割された領域から得られる信号を加算することで画像信号を得る。また、焦点調節時には、水平または垂直方向に分割された2領域分の信号を得るように読み出すことで、各画素を瞳分割した、位相差方式の焦点調節用信号として用いることが可能である。
また、特許文献2では、分割された複数の領域の信号をそれぞれラインメモリに読み出し、画素毎に加算して画像信号として出力するか、各領域の信号を独立に出力して位相差方式の焦点調節用信号として用いるかを切り替える撮像装置が開示されている。
一方、撮像素子の多画素化に伴い、予め定められた時間内により多くの画素信号を読み出すことが要求される一方で、撮像素子の出力レートの増加、あるいは出力チャンネル数の増加などによるシステムへの負荷も大きくなってきている。たとえば、出力チャンネル数が増加することにより、あるいは、同じチャンネル数であっても出力レートが上がることにより、チャンネル間の信号遅延量の調整が複雑になるという問題があった。特に、上述したように1つの画素が複数の光電変換部によって構成された、瞳分割読み出し機能を持った撮像素子の場合は、信号の読み出し数が増えるため、さらにシステムへの負担は増加してしまう。また、多くの信号を読み出すことによる消費電力の増加という問題も発生している。
特許文献2では、焦点調節領域では各光電変換部毎に読み出した信号をそのまま撮像素子から出力し、それ以外の領域では各光電変換部毎に読み出した信号を画素毎に加算して撮像素子から出力する。このように、焦点調節領域とそれ以外の領域とで出力方法を切り替えることで、信号の出力数を減らしている。しかしながら、特許文献2では、各光電変換部からの読み出しはそれぞれ独立に行っているため、読み出しにかかる時間を十分に短くすることができなかった。
また、特許文献2では、被写体領域に焦点調節領域を設定して、焦点調節用の信号の出力の仕方と画像信号用の信号の出力の仕方とを切り替えているが、被写体が動いている場合に、被写体に十分に追従した焦点調節を行うことが難しい場合があった。動く被写体を追尾して焦点検出を行う精度は、加算せずに読み出す領域が多いほど高くなる一方、システム負荷及び消費電力の増加に関する課題は解決できなくなる。そのため、画面中のどの領域から位相差方式の焦点調節用信号を読み出すかが課題となっていた。
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、撮像素子内の任意の領域に焦点調節領域を設定可能にするとともに、焦点検出の精度を落とすことなく、システムの負荷を軽減し、消費電力を削減することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、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、第1の色のカラーフィルタを含む複数のカラーフィルタにより覆われた第1の行と、前記第1の色と異なる第2の色のカラーフィルタを含む複数のカラーフィルタにより覆われた第2の行とを有し、入射光量に応じた画像信号を出力する撮像素子と、前記各マイクロレンズに対応する前記複数の光電変換部から、視差を有する一対の信号及び該複数の光電変換部の信号を加算した加算信号を得ることが可能な第1の読み出しを行うか、一対の信号を得ずに加算信号を得る第2の読み出しを行うかを、前記第1の行及び前記第2の行それぞれについて判断する判断手段と、前記判断手段により判断された結果に基づいて、前記第1の行と前記第2の行とで、前記第1の読み出しと前記第2の読み出しを切り替えて制御する制御手段とを有する。
本発明によれば、撮像素子内の任意の領域に焦点調節領域を設定可能にするとともに、焦点検出の精度を落とすことなく、システムの負荷を軽減し、消費電力を削減することができる。
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
<第1の実施形態>
●撮像システムの構成
図1は、本発明の第1の実施形態に係る撮像システムの概略構成を示すブロック図である。なお、第1の実施形態では、レンズ交換可能な撮像システムとして説明するが、固定レンズを有する撮像装置であってもよい。
●撮像システムの構成
図1は、本発明の第1の実施形態に係る撮像システムの概略構成を示すブロック図である。なお、第1の実施形態では、レンズ交換可能な撮像システムとして説明するが、固定レンズを有する撮像装置であってもよい。
図1に示すように、本実施形態における撮像システムは、レンズユニット10とカメラ本体20から構成されている。そして、レンズユニット10全体の動作を統括制御するレンズ制御部106と、レンズユニット10を含めた撮像システム全体の動作を統括するカメラ制御部232とは、レンズマウントに設けられた端子を通じて相互にデータを通信している。
まず、レンズユニット10の構成について説明する。レンズユニット10は、固定レンズ101、絞り102、フォーカスレンズ103等により構成される撮影光学系を有する。絞り102は、絞り駆動部104によって駆動され、後述する撮像素子221への入射光量を制御する。フォーカスレンズ103は、フォーカスレンズ駆動部105によって駆動され、焦点調節に用いられる。なお、後述する撮像素子221の位置を光軸方向に駆動することで、焦点調節を行うように構成しても構わない。絞り駆動部104及びフォーカスレンズ駆動部105はレンズ制御部106によって制御され、絞り102の開口径や、フォーカスレンズ103の位置が制御される。
ユーザによりレンズ操作部107に備えられたフォーカスリング等の操作により、フォーカスなどの操作が行われた場合には、レンズ制御部106がユーザ操作に応じた制御を行う。また、レンズ操作部107は、オートフォーカス(AF)/マニュアルフォーカス(MF)モードの切り替え、撮影距離範囲の設定、手ブレ補正モードの設定など、ユーザがレンズユニット10の動作に関する設定を行うことができる。
レンズ制御部106は、後述するカメラ制御部232から受信した制御命令や制御情報に応じて、絞り駆動部104やフォーカスレンズ駆動部105の制御を行うと共に、レンズ情報をカメラ制御部232に送信する。
次に、カメラ本体20の構成について説明する。カメラ本体20において、撮像素子221は、CCDやCMOSセンサにより構成され、レンズユニット10の撮影光学系を通過した光束が撮像素子221の受光面上に結像される。そして、形成された被写体像が撮像素子221のフォトダイオード(光電変換部)によって入射光量に応じた電荷に光電変換され、蓄積される。各フォトダイオードに蓄積された電荷は、カメラ制御部232の指令に従ってタイミングジェネレータ235から与えられる駆動パルスに基づいて、電荷に応じた電圧信号として撮像素子221から順次読み出される。なお、撮像素子221の詳細構成については後述するが、本実施形態における撮像素子221は、通常の撮像信号(記録/表示用の信号)の他に、位相差方式の焦点検出に用いることのできる視差を有する一対のAF用信号を出力することができる。
撮像素子221から読み出された撮像信号及びAF用信号は、CDS/AGC/AD回路222に入力され、リセットノイズを除去する為の相関二重サンプリング、ゲインの調節、信号のデジタル化を行う。そして、CDS/AGC/AD回路222は、処理した撮像信号を画像信号処理部223及び被写体検出部236に、AF用信号をAF信号処理部224に出力する。
画像信号処理部223は、CDS/AGC/AD回路222から出力された撮像信号に対して各種の画像処理を施して、画像信号を生成し、バス21を介してSDRAM229に格納する。SDRAM229に格納された画像信号は、バス21を介して表示制御部225によって読み出され、表示部226に表示される。また、撮像信号の記録を行う動作モードでは、SDRAM229に格納された画像信号は記録媒体制御部227によって記録媒体228に記録される。
ROM230にはカメラ制御部232が実行する制御プログラム及び制御に必要な各種データ等が格納されており、フラッシュROM231には、ユーザ設定情報等のカメラ本体20の動作に関する各種設定情報等が格納されている。
AF信号処理部224は、カメラ制御部232からの情報に基づいて、撮像画面内に焦点検出領域の設定や配置を行う。そして、CDS/AGC/AD回路222から出力された一対のAF用信号のうち、設定した焦点検出領域に含まれる一対のAF用信号を基に公知の相関演算を行い、像ずれ量と信頼性情報を算出する。信頼性情報としては、例えば、二像一致度、二像急峻度、コントラスト情報、飽和情報、キズ情報等を含む。そして、算出した像ずれ量と信頼性情報をカメラ制御部232へ出力する。
カメラ制御部232は、例えば、1つ以上のプログラマブルプロセッサ等により構成され、例えばROM230に記憶された制御プログラムを実行することで、レンズユニット10を含めたカメラシステム全体の動作を実現する。まず、カメラ制御部232は、カメラ本体20内の各構成と情報をやり取りして制御を行う。また、カメラ本体20内の処理だけでなく、ユーザにより操作されたカメラ操作部234からの入力に応じて、電源のON/OFF、設定の変更、記録を制御する。更に、オートフォーカス(AF)/マニュアルフォーカス(MF)制御の切り替え、記録画像の確認、焦点検出領域の指定等、ユーザ操作に応じた様々な機能を実行する。更に、先述したようにレンズユニット10内のレンズ制御部106と情報をやり取りし、撮影光学系の制御命令や制御情報を送信したり、レンズユニット10内の情報を取得する。その制御の1つとして、カメラ制御部232は、AF信号処理部224から取得した相関演算結果に基づいて、レンズ制御部106を介してフォーカスレンズ103を駆動する。
被写体検出部236は、CDS/AGC/AD回路222から出力された撮像信号に対して公知の検出処理を施し、被写体が存在するかを特定する。被写体が存在する場合は、被写体が存在する位置座標を基に被写体領域を決定し、その結果をカメラ制御部232に送信する。カメラ制御部232はAFを行う位置として設定したり、AEを行う位置として設定したりする。そして、被写体検出部236により検出された被写体に応じて、カメラ制御部232は、後述するように、撮像素子221に対してAF用信号を読み出す行の判定及び制御を行う。なお、ユーザがカメラ操作部234を介して焦点検出領域を指定した場合、指定された焦点検出領域の位置に存在する被写体を検出する。
また、被写体が存在する位置座標はSDRAM229に保持され、次回以降の被写体領域の検出を行う際に用いることで、被写体の検出処理を施すエリアを限定することができる。そして、被写体領域の特定時に、被写体が存在する位置座標が更新されるたびに、SDRAM229に保持する位置座標も更新する。
カメラ制御部232は、カメラ本体20の制御情報及びレンズユニット10の状態など、AF用信号生成範囲の設定に必要な情報をAF用信号読み出し制御部233に通知する。AF用信号読み出し制御部233は、カメラ制御部232から取得した情報を用いて、撮像素子221に対してAF用信号を読み出す範囲の設定を行う。
●撮像素子の構成
次に、本第1の実施形態における撮像素子221の構成について、図2及び図3を参照して説明する。第1の実施形態における撮像素子221は、XYアドレス型の走査方法を採る、例えばCMOSイメージセンサである。
次に、本第1の実施形態における撮像素子221の構成について、図2及び図3を参照して説明する。第1の実施形態における撮像素子221は、XYアドレス型の走査方法を採る、例えばCMOSイメージセンサである。
図2は、本実施形態における撮像素子221の概略構成を示す図である。図2に示すように、撮像素子221は、複数の画素が二次元に配列された画素部205と、垂直走査回路206と、読み出し回路207と、水平走査回路208と、出力回路209とを有する。画素部205は、複数色からなるカラーフィルタに覆われており、本実施形態では、R(赤)(第1の色)、G(緑)、B(青)(第2の色)のフィルタがモザイク状に二次元的に配列された、ベイヤー配列のカラーフィルタであるものとする。
垂直走査回路206は、AF用信号読み出し制御部233及びタイミングジェネレータ235からの制御信号に基づいて、画素部205中の任意の画素行を選択して駆動する。読み出し回路207は、垂直走査回路206により選択された行の画素から出力された信号を読み出し、読み出した信号を、水平走査回路208の制御に応じて出力回路209に転送する。これにより、主走査方向(水平方向)の走査が行われる。また、垂直走査回路206が、選択する画素行を副走査方向(垂直方向)にシフトしていくことで、画素部205全体から信号を読み出すことが可能になる。読み出された信号は、出力回路209を介して撮像素子221の外部へと送出される。
図3(a)は、画素部205を構成する1つの画素の構成例を示す概念図、図3(b)は画素201の構成例を示す回路図である。図3(a)に示すように、画素201は1つのマイクロレンズ202と、第1のフォトダイオード(PD)203と第2のフォトダイオード(PD)204の2つのフォトダイオードを有する。第1のPD203及び第2のPD204は、同一のマイクロレンズ202を通過した光を受光し、その受光量に応じた信号電荷を生成する光電変換部である。また、図3(b)に示すように、第1のPD203、第2のPD204には、垂直走査回路206からの転送パルス信号PTXA、PTXBによって制御される、第1の転送スイッチ213、第2の転送スイッチ214がそれぞれ接続されている。第1の転送スイッチ213及び第2の転送スイッチ214は、それぞれがONの時に、第1のPD203及び第2のPD204で発生した電荷を共通のフローティングディフュージョン領域(FD)215に転送する。
FD215は、第1のPD203及び第2のPD204から転送された電荷を一時的に保持するとともに、保持した電荷を電圧信号に変換する電荷電圧変換部として機能する。増幅部216は、ソースフォロワMOSトランジスタであり、FD215に保持した電荷に基づく電圧信号を増幅して、画素信号として出力する。選択スイッチ218は、垂直走査回路206からの制御信号PSELによって制御され、選択されている時に、増幅部216で増幅された画素信号を垂直出力線220に出力する。
リセットスイッチ217は、垂直走査回路206からのリセットパルス信号PRESによって制御され、FD215の電位を基準電位VDDにリセットする。また、リセットスイッチ217と第1の転送スイッチ213、第2の転送スイッチ214とを同時にONにすることで、第1のPD203及び第2のPD204の電位を基準電位VDDにリセットすることができる。
上記構成を有する画素201において、記録/表示用の信号(A+B信号)のみを読み出す場合には、まず、第1の転送スイッチ213及び第2の転送スイッチ214を共にONにする。そして、第1のPD203及び第2のPD204で発生した電荷をFD215に転送して読み出す。上記制御を制御信号PSELにより選択スイッチ218がONの間に行うことで、記録/表示用の信号(A+B信号、加算信号)を得ることができる。以下、この読み出し方法を「加算読み出し」(第2の読み出し)と呼ぶ。
一方、位相差検出方式のAFのための一対のAF用信号を得る場合には、次のように読み出し制御する。まず、転送パルス信号PTXAまたはPTXBにより、第1の転送スイッチ213または第2の転送スイッチ214をONすることで、第1のPD203または第2のPD204で発生した電荷をFD215に転送する。そして、制御信号PSELにより選択スイッチ218がONの間にこれを読み出すことで、一対のAF用信号の片方(A信号)を得る。次に、第1の転送スイッチ213及び第2の転送スイッチ214を共にONすることで、第1のPD203及び第2のPD204で発生した電荷がFD215に転送される。そして、制御信号PSELにより選択スイッチ218がONの間にこれを読み出すことで、記録/表示用の信号(A+B信号、加算信号)を得ることができる。そして、記録/表示用の信号(A+B信号)から先に読み出した一対のAF用信号の片方(A信号)を減算することで、もう一方のAF用信号(B信号)を得ることができる。なお一対のAF用信号(A信号、B信号)をそれぞれ読み出してから、加算することにより、記録/表示用の信号(A+B信号、加算信号)を得るようにしてもよい。以下、上述した読み出し方法を「分割読み出し」(第1の読み出し)と呼ぶ。
上記構成を有する画素201から得られる一対のAF用信号の位相差をAF信号処理部224で算出することで、位相差検出方式の焦点検出を行うことができる。
次に、撮影光学系の瞳領域と、撮像素子221の画素201における第1のPD203及び第2のPD204との対応関係について、図4を用いて説明する。図4は、撮影光学系の射出瞳306を通過した光束が撮像素子221に入射している状態を示している。なお、図3と同じ構成には、同じ参照番号を付している。301は撮像素子221を構成する一部の画素の断面を示しており、各画素201において、マイクロレンズ202と第1のPD203及び第2のPD204との間に、カラーフィルタ303が配されている。
また、図4において、射出瞳306から、マイクロレンズ202を有する画素201に入射する光束の中心を光軸309とする。射出瞳306を通過した光束は、光軸309を中心として撮像素子221に入射する。307、308は撮影光学系の射出瞳306のうち、互いに異なる領域(瞳領域)を示している。瞳領域307を通過した光束の最外周の光線を310、311で示し、瞳領域308を通過した光束の最外周の光線を312、313で示す。図4に示すように、射出瞳306のうち、光軸309よりも上側の瞳領域307を通過した光束は第2のPD204に入射し、下側の瞳領域308を通過した光束は第1のPD203に入射する。このように、第1のPD203及び第2のPD204は、それぞれ互いに異なる瞳領域を通過した一対の光束、すなわち、これら一対の光束により形成された一対の被写体像を受光する。
なお、図2〜図4では、1つのマイクロレンズ202に対して2つのフォトダイオードが設けられている画素構成を示したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、1つのマイクロレンズに対して、3つ以上の光電変換部を配置しても良い。このように、撮像素子は、互いに異なる瞳領域を通過した光束をそれぞれ受光することのできる画素を2次元配置したものであればよい。
●撮像素子の駆動方法
次に、第1の実施形態における撮像素子221の駆動方法について、図5及び図6を参照して説明する。図5は、第1の実施形態における後述する各駆動状態を示す概念図、図6は、第1の実施形態における撮像素子221の駆動方法を示すフローチャートである。第1の実施形態における駆動方法は、特に撮像装置において、動画像の撮影や電子ビューファインダの状態に適用することができる。
次に、第1の実施形態における撮像素子221の駆動方法について、図5及び図6を参照して説明する。図5は、第1の実施形態における後述する各駆動状態を示す概念図、図6は、第1の実施形態における撮像素子221の駆動方法を示すフローチャートである。第1の実施形態における駆動方法は、特に撮像装置において、動画像の撮影や電子ビューファインダの状態に適用することができる。
動画撮影を開始すると、まず、S11において、撮像素子221は全画素において分割読み出しを行って、記録/表示用の信号と一対のAF用信号とを両方生成する。図5(a)は、この状態を示している。なお、このとき被写体はまだ検出されていない。
被写体検出部236は、S12において、S11で生成された記録/表示用の信号から被写体の検出を行い、検出できない場合には、S11に戻って、分割読み出しを継続する。S12で被写体が検出できた場合には、S13において、カメラ制御部232で被写体の色の判別し、被写体の信号としてR/G行と、G/B行のいずれの信号レベルの方が高いかどうかを判断する。ここで、被写体が検出できた場合には、被写体が画面のどの位置にあるかに関わらず、検出された被写体の領域内のAF用信号を用いて、焦点検出を行うことができる。
判断結果は、AF用信号読み出し制御部233に伝達する。S14において、被写体の信号レベルが赤の方が高いと判別された場合には、S15に進む。S15において、AF用信号読み出し制御部233は撮像素子221に対して、R/G行(第1の行)は分割読み出しを行い、それ以外の行であるG/B行(第2の行)は加算読み出しを行う。図5(b)は一例として、赤い車が被写体であるものとし、被写体の信号レベルが、G/B行(青)よりも、R/G行(赤)の方が高いと判別された場合を示している(S15)。
一方、S14で被写体の信号レベルがG/B行の方が高いと判定された場合には、S16に進み、G/B行は分割読み出しを行い、それ以外の行であるR/G行は加算読み出しを行う。
その後、S17において、動画撮影が終了したかどうかを判定し、終了していない場合には、S12に戻って、S15またはS16で得られた記録/表示用の信号に基づいて被写体の検出を行う。そして、図5(b)に示すように被写体が画面内に存在する場合には、S13に進んで、上述した処理を繰り返す。
一方、図5(b)に示す状態から被写体が画面の外に移動した場合、図5(c)に示すようになる。このように、被写体が検出できなかった場合にはS12でNOとなり、S11に戻って、再び、全画素において分割読み出しを行う。図5(d)はこの状態を示す図である。そして、被写体が検出されるまで、S11の処理を繰り返す。動画撮影を終了する場合には(S17でYES)、上記処理を終了する。
上述した制御により、AF信号処理部224には、分割読み出しされた行の信号がAF用信号として入力されるため、被写体の色に応じて、焦点検出領域に含まれるR/G行またはG/B行のAF用信号を用いて相関演算を行うことになる。
上記の通り本第1の実施形態によれば、撮像素子の受光面の任意の領域に焦点調節領域を設定可能にするとともに、焦点検出の精度を落とすことなく、分割読み出しを行う画素数を減らすことができる。これにより、システムの負荷を削減し、消費電力を削減することができる。
なお、上述した例では、被写体の色を判定し、その被写体の色に基づいて、分割読み出しを行う行を決定する場合について説明したが、被写体の背景を特定し、その色の信号レベルが高くなる行ではAF用信号を生成しないようにしてもよい。
<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図7は、第2の実施形態における撮像素子221の駆動方法を示すフローチャートである。第2の実施形態においては、ユーザがカメラ操作部234を用いて、ポートレイトや風景などといった、撮影シーンに合わせた撮像装置の制御を行うためのシーン選択が可能であるものとする。そして、撮像装置は、選択された撮影シーンに応じて、被写体の色となりやすい色の行についてのみ、分割読み出しを行う。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図7は、第2の実施形態における撮像素子221の駆動方法を示すフローチャートである。第2の実施形態においては、ユーザがカメラ操作部234を用いて、ポートレイトや風景などといった、撮影シーンに合わせた撮像装置の制御を行うためのシーン選択が可能であるものとする。そして、撮像装置は、選択された撮影シーンに応じて、被写体の色となりやすい色の行についてのみ、分割読み出しを行う。
動画撮影を開始すると、まずS21で選択されたシーンを取得する。S22で、S21で取得したシーンに依存する色を取得する。S23で赤の方が高いシーンの場合には、S24においてR/G行は分割読み出しを行い、それ以外の行であるG/B行は加算読み出しを行う。一方、S23で青の方が高いシーンの場合には、S25において、G/B行は分割読み出しを行い、それ以外の行であるR/G行は加算読み出しを行う。S26において、動画撮影が終了したかどうかを判定し、終了していない場合には、S21に戻って上記処理を繰り返す。終了を検出した場合には、動画撮影を終了する。
なお、上述した例では、シーンから想定される被写体の色に基づいて、分割読み出しを行う行を決定する場合について説明したが、シーンモードから想定される背景となりやすい色の信号レベルが高くなる行ではAF用信号を生成しないようにしてもよい。
また、上述した第1及び第2の実施形態においては、動画撮影や電子ビューファインダ状態の撮像素子の例を出したが、静止画撮影においても、連写中などのフォーカス追従に利用可能である。その場合は、フラッシュ発光時にはフラッシュの色温度に応じたカラーフィルタの画素行列を読み出すようにしてもよい。また、撮影状況に応じて、分割読み出しと加算読み出しを行う行を判断する条件を選択可能にしても良い。
上記のような制御を行うことにより、撮像素子内の特定色の領域に焦点調節領域を設定することにより、焦点検出精度を落とすことなく、システム負荷を削減すると共に、消費電力を削減することができる。
なお、上述した各実施形態においては、本発明をデジタルカメラに適用した場合を例にして説明したが、これはこの例に限定されない。すなわち、本発明は、撮像素子が付随したあらゆるデバイスに適用してもよい。すなわち携帯電話端末や携帯型の画像ビューワ、カメラを備えるテレビ、デジタルフォトフレーム、音楽プレーヤー、ゲーム機、電子ブックリーダーなど、画像を撮像可能な装置であれば、本発明は適用可能である。
10:レンズユニット、103:フォーカスレンズ、105:フォーカスレンズ駆動部、106:レンズ制御部、107:レンズ操作部、20:カメラ本体、201:画素、202:マイクロレンズ、203:第1のフォトダイオード(PD)、204:第2のフォトダイオード(PD)、205:画素部、206:垂直走査回路、207:読み出し回路、208:水平走査回路、221:撮像素子、223:画像信号処理部、224:AF信号処理部、232:カメラ制御部、233:AF用信号読み出し制御部、235:タイミングジェネレータ、236:被写体検出部、303:カラーフィルタ
Claims (11)
- 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、第1の色のカラーフィルタを含む複数のカラーフィルタにより覆われた第1の行と、前記第1の色と異なる第2の色のカラーフィルタを含む複数のカラーフィルタにより覆われた第2の行とを有し、入射光量に応じた画像信号を出力する撮像素子と、
前記各マイクロレンズに対応する前記複数の光電変換部から、視差を有する一対の信号及び該複数の光電変換部の信号を加算した加算信号を得ることが可能な第1の読み出しを行うか、一対の信号を得ずに加算信号を得る第2の読み出しを行うかを、前記第1の行及び前記第2の行それぞれについて判断する判断手段と、
前記判断手段により判断された結果に基づいて、前記第1の行と前記第2の行とで、前記第1の読み出しと前記第2の読み出しを切り替えて制御する制御手段と
を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記判断手段は、前記撮像素子から得られた加算信号を用いて被写体を検出し、前記第1の色と前記第2の色のうち、前記検出した被写体の色により近い色のカラーフィルタを含む行を、前記第1の読み出しにより読み出し、それ以外の行を前記第2の読み出しにより読み出すと判断することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記判断手段は、前記検出した被写体に対応する領域に含まれる前記第1の行と前記第2の行の、いずれの行から得られた加算信号の信号レベルが大きいかを判定し、前記第1の行及び前記第2の行のうち、より大きい信号レベルの信号を出力した行を前記第1の読み出しにより読み出し、それ以外の行を前記第2の読み出しにより読み出すと判断することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 前記判断手段は、被写体が検出できなかった場合に、前記第1の行及び前記第2の行を共に前記第1の読み出しにより読み出すと判断することを特徴とする請求項2または3に記載の撮像装置。
- 前記判断手段は、前記撮像素子から得られた加算信号を用いて被写体の背景となる領域を検出し、前記第1の色と前記第2の色のうち、前記検出した背景の色により近い色のカラーフィルタを含む行を、前記第1の読み出しにより読み出し、それ以外の行を前記第2の読み出しにより読み出すと判断することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像装置。
- フラッシュを発光して撮影を行う場合に、前記判断手段は、前記第1の色と前記第2の色のうち、前記フラッシュの色温度が示す色により近い色のカラーフィルタを含む行を、前記第1の読み出しにより読み出し、それ以外の行を前記第2の読み出しにより読み出すと判断することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 撮影シーンを設定する設定手段を更に有し、
前記判断手段は、前記設定された撮影シーンに応じて、前記第1の行及び前記第2の行それぞれについて、前記第1の読み出しを行うか、前記第2の読み出しを行うかを判断することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記判断手段は、前記第1の色と前記第2の色のうち、前記設定された撮影シーンにおいて背景となる色により近い色のカラーフィルタを含む行を、前記第1の読み出しにより読み出し、それ以外の行を前記第2の読み出しにより読み出すと判断することを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。
- 前記一対の信号を用いて、位相差方式の焦点検出を行う焦点検出手段を更に有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記カラーフィルタは、ベイヤー配列のカラーフィルタであって、前記第1の色は赤、前記第2の色は青であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 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、第1の色のカラーフィルタを含む複数のカラーフィルタにより覆われた第1の行と、前記第1の色と異なる第2の色のカラーフィルタを含む複数のカラーフィルタにより覆われた第2の行とを有し、入射光量に応じた画像信号を出力する撮像素子の制御方法であって、
判断手段が、前記各マイクロレンズに対応する前記複数の光電変換部から、視差を有する一対の信号及び該複数の光電変換部の信号を加算した加算信号を得ることが可能な第1の読み出しを行うか、一対の信号を得ずに加算信号を得る第2の読み出しを行うかを、前記第1の行及び前記第2の行それぞれについて判断する判断工程と、
制御手段が、前記判断手段により判断された結果に基づいて、前記第1の行と前記第2の行とで、前記第1の読み出しと前記第2の読み出しを切り替えて制御する制御工程と
を有することを特徴とする制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015110795A JP2016225848A (ja) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 撮像装置及び撮像素子の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2015110795A JP2016225848A (ja) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 撮像装置及び撮像素子の制御方法 |
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JP (1) | JP2016225848A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017194558A (ja) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | オリンパス株式会社 | 撮像装置および撮像方法 |
-
2015
- 2015-05-29 JP JP2015110795A patent/JP2016225848A/ja active Pending
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