JP2017005443A - 撮像制御装置、撮像装置、及び撮像制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
<<1.はじめに>>
<1−1.背景>
<1−2.概要>
<<2.構成>>
<2−1.撮像装置の構成>
<2−2.イメージセンサの構成>
<<3.動作例>
<3−1.動作例1>
<3−2.動作例2>
<<4.変形例>>
<4−1.変形例1>
<4−2.変形例2>
<<5.むすび>>
<1−1.背景>
本開示の一実施形態にかかる撮像装置についての説明にあたり、図面を参照しながら本開示の一実施形態に係る撮像装置の創作に至った背景を説明する。
図4は、本開示の実施形態に係る撮像装置の概要について説明するための説明図である。なお、図4は、本実施形態に係る撮像装置1(撮像制御装置)の概略的な構成について、イメージセンサ100と画像処理LSI200とに着目して示しており、その他の構成については図示を省略している。
以下では、まず本実施形態に係る撮像装置1の構成例について図5を参照して説明した後、撮像装置1が備えるイメージセンサ100の構成例について図6〜9を参照して説明する。
図5は、本実施形態に係る撮像装置1の構成の一例を示す説明図であり、前述したイメージセンサ100と画像処理LSI200とを同一筐体内に設けた場合の一例を示している。図5に示される撮像装置1は、被写体を撮像し、その被写体の画像を電気信号として出力する装置である。
以上、本実施形態に係る撮像装置1の構成例について図5を参照して説明した。続いて、撮像装置1が備えるイメージセンサ100の構成例について図6〜9を参照して説明する。
まず、図6を参照して、図4を参照して説明した本実施形態に係るイメージセンサ100が備える画素アレイ部111の画素配置の一例について、特に画素アレイ部111が有する位相差画素の配置に着目して説明する。図6は、本実施形態に係るイメージセンサ100が備える画素アレイ部111の画素配置の一例を説明するための説明図である。画素アレイ部111には、赤、青、緑の通常画素の他、図6にA,Bとして示す位置に焦点調整に用いられる位相差画素121a、121bが周期的に配置される。
以上、本実施形態に係るイメージセンサ100が備える画素アレイ部111の画素配置の一例について説明した。続いて、図8を参照して、イメージセンサ100における読出し・出力に係る構成の一例について、特に、図示しない光学系素子を介して入射した光を光電変換し、各画素の画素値をA/D変換することで画素信号を読み出して、出力する構成に着目して説明する。
以上、図5〜9を参照しながら本実施形態に係る撮像装置1、及び撮像装置1が備えるイメージセンサ100の構成例について説明した。続いて、以下では本実施形態に係る撮像装置1の動作例として、1回の焦点調整のために焦点画素信号の読出しと出力が1回ずつ行われる例と、1回の焦点調整のために焦点画素信号の読出しと出力が複数回行われる例について図10、11を参照して順次説明する。
図10は、本実施形態に係る撮像装置1において、1回の焦点調整のために焦点画素信号の読出しと出力が1回ずつ行われる動作例1を説明するための概略的なタイムチャートである。
以上、本実施形態に係る撮像装置1の動作例として、1回の焦点調整のために焦点画素信号の読出しと出力が1回ずつ行われる動作例1について図10を参照して説明した。続いて、1回の焦点調整のために焦点画素信号の読出しと出力が複数回行われる動作例2図11を参照して説明する。図11は、本実施形態に係る撮像装置1において、1回の焦点調整のために焦点画素信号の読出しと出力が複数回行われる動作例2を説明するための概略的なタイムチャートである。
以上、本開示の一実施形態を説明した。以下では、本実施形態の幾つかの変形例を説明する。なお、以下に説明する各変形例は、単独で本実施形態に適用されてもよいし、組み合わせで本実施形態に適用されてもよい。また、各変形例は、本実施形態で説明した構成に代えて適用されてもよいし、本実施形態で説明した構成に対して追加的に適用されてもよい。
上記実施形態では、焦点調整に用いられる焦点検出画素が、位相差方式により焦点調整を行うための位相差画素である例を説明したが、本技術は上記の例に限定されない。例えば、焦点検出画素は、画像のコントラストが高くなるレンズ位置を合焦位置とするコントラスト方式により焦点調整を行うための画素であってもよい。焦点調整として、コントラスト方式が用いられる場合、焦点検出画素は、画像生成にも利用可能な通常画素であってもよい。この場合、後述する変形例2と同様に、通常画素の一部の画素、または一部のラインが、上記以外の画素とは独立して制御されてもよい。また、焦点調整方式として、上記の位相差方式とコントラスト方式の2つの方式を組み合わせたハイブリッド方式が用いられる場合であっても、本技術は適用可能である。
上記実施形態では、制御部が、画素アレイ部に予め配置された焦点検出画素からの焦点画素信号の読出しと、画像生成用の通常画素からの本線画素信号の読出しとが、独立して行われるように画素を制御する例を説明したが本技術は上記に限定されない。本技術では、任意の画素が独立して(先行して)読出されてもよい。
以上説明したように、本開示の実施形態によれば、焦点調整に用いられる焦点検出画素からの焦点画素信号を、通常画素からの本線画素信号に対して先行して読出し、出力することで、オートフォーカスにかかるレイテンシを小さくすることが可能である。また、本実施形態に係るイメージセンサは、フレームメモリを備えることで、本線画素信号を一回出力する期間に、焦点画素信号を複数回出力することが可能であり、オートフォーカスに係る精度を高めると共に、レイテンシをさらに小さくすることが可能である。
(1)
焦点調整に用いられる焦点検出画素からの焦点画素信号の読出しと、画像生成に用いられる画素からの本線画素信号の読出しとが、独立して行われるよう画素を制御する制御部と、
前記焦点画素信号と、前記本線画素信号とを、互いに独立して出力する出力部と、
を備える撮像制御装置。
(2)
前記焦点画素信号は、前記本線画素信号が一回出力される期間中に、複数回出力される、前記(1)に記載の撮像制御装置。
(3)
前記本線画素信号を記録するフレームメモリをさらに備え、
前記出力部は、前記フレームメモリに記録された前記本線画素信号を出力する、前記(1)または(2)に記載の撮像制御装置。
(4)
前記焦点検出画素の露光と前記画像生成に用いられる画素の露光をそれぞれ制御する露光制御部をさらに備える、前記(1)〜(3)のいずれか一項に記載の撮像制御装置。
(5)
前記露光制御部は、前記焦点検出画素の露光時間と前記画像生成に用いられる画素の露光時間とが異なるように、前記焦点検出画素の露光と前記画像生成に用いられる画素の露光を制御する、前記(4)に記載の撮像制御装置。
(6)
前記制御部は、画像処理に基づいて特定される前記焦点検出画素からの前記焦点画素信号の読出しと、前記本線画素信号の読出しとが、独立して行われるよう前記画素を制御する、前記(1)〜(5)のいずれか一項に記載の撮像制御装置。
(7)
前記画像処理は、被写体追跡処理を含み、前記画像処理に基づいて特定される前記焦点検出画素は、前記被写体追跡処理により特定される被写体領域に対応する画素である、前記(6)に記載の撮像制御装置。
(8)
前記画像処理は、物体検出処理を含み、前記画像処理に基づいて特定される前記焦点検出画素は、前記物体検出処理により特定される物体領域に対応する画素である、前記(6)または(7)に記載の撮像制御装置。
(9)
前記焦点検出画素は、位相差方式により焦点調整を行うための画素である、前記(1)〜(8)のいずれか一項に記載の撮像制御装置。
(10)
焦点調整に用いられる焦点検出画素からの焦点画素信号の読出しと、画像生成に用いられる画素からの本線画素信号の読出しとが、独立して行われるよう画素を制御する制御部と、
前記焦点画素信号と、前記本線画素信号とを、互いに独立して出力する出力部と、
出力された前記焦点画素信号と、前記本線画素信号が互いに独立して入力される入力部と、
前記本線画素信号の入力中にレンズ駆動が行われるように、前記焦点画素信号に基づくレンズ駆動指示を行うレンズ駆動指示部と、
を備える撮像装置。
(11)
焦点調整に用いられる焦点検出画素からの焦点画素信号の読出しと、画像生成に用いられる画素からの本線画素信号の読出しとが、独立して行われるよう画素を制御することと、
前記焦点画素信号と、前記本線画素信号とを、互いに独立して出力することと、
を含む、撮像制御方法。
11 フォーカスレンズ
12 駆動制御部
13 操作部
14 コーデック処理部
15 記録部
16 表示部
100 イメージセンサ
100−1 画素チップ
100−2 周辺回路チップ
101 制御部
111 画素アレイ部
180 出力回路
190 フレームメモリ
210 画像処理部
Claims (11)
- 焦点調整に用いられる焦点検出画素からの焦点画素信号の読出しと、画像生成に用いられる画素からの本線画素信号の読出しとが、独立して行われるよう画素を制御する制御部と、
前記焦点画素信号と、前記本線画素信号とを、互いに独立して出力する出力部と、
を備える撮像制御装置。 - 前記焦点画素信号は、前記本線画素信号が一回出力される期間中に、複数回出力される、請求項1に記載の撮像制御装置。
- 前記本線画素信号を記録するフレームメモリをさらに備え、
前記出力部は、前記フレームメモリに記録された前記本線画素信号を出力する、請求項1に記載の撮像制御装置。 - 前記焦点検出画素の露光と前記画像生成に用いられる画素の露光をそれぞれ制御する露光制御部をさらに備える、請求項1に記載の撮像制御装置。
- 前記露光制御部は、前記焦点検出画素の露光時間と前記画像生成に用いられる画素の露光時間とが異なるように、前記焦点検出画素の露光と前記画像生成に用いられる画素の露光を制御する、請求項4に記載の撮像制御装置。
- 前記制御部は、画像処理に基づいて特定される前記焦点検出画素からの前記焦点画素信号の読出しと、前記本線画素信号の読出しとが、独立して行われるよう前記画素を制御する、請求項1に記載の撮像制御装置。
- 前記画像処理は、被写体追跡処理を含み、前記画像処理に基づいて特定される前記焦点検出画素は、前記被写体追跡処理により特定される被写体領域に対応する画素である、請求項6に記載の撮像制御装置。
- 前記画像処理は、物体検出処理を含み、前記画像処理に基づいて特定される前記焦点検出画素は、前記物体検出処理により特定される物体領域に対応する画素である、請求項6に記載の撮像制御装置。
- 前記焦点検出画素は、位相差方式により焦点調整を行うための画素である、請求項1に記載の撮像制御装置。
- 焦点調整に用いられる焦点検出画素からの焦点画素信号の読出しと、画像生成に用いられる画素からの本線画素信号の読出しとが、独立して行われるよう画素を制御する制御部と、
前記焦点画素信号と、前記本線画素信号とを、互いに独立して出力する出力部と、
出力された前記焦点画素信号と、前記本線画素信号が互いに独立して入力される入力部と、
前記本線画素信号の入力中にレンズ駆動が行われるように、前記焦点画素信号に基づくレンズ駆動指示を行うレンズ駆動指示部と、
を備える撮像装置。 - 焦点調整に用いられる焦点検出画素からの焦点画素信号の読出しと、画像生成に用いられる画素からの本線画素信号の読出しとが、独立して行われるよう画素を制御することと、
前記焦点画素信号と、前記本線画素信号とを、互いに独立して出力することと、
を含む、撮像制御方法。
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