JP2017156372A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のフレーム間の被写体の移動速度を算出する装置の提供。【解決手段】撮像素子からの信号に基づいて位相差方式の焦点検出を行う焦点検出手段1109と、焦点検出手段の検出結果に基づいてフォーカス制御を行う制御手段1104とを有し、結像面に対するデフォーカス量を検出し、撮像素子面上の対象被写体の位置を判定する判定手段1110を持ち、各撮影フレームのデフォーカス量とレンズ固有情報から、被写体までの移動距離を第1と第2フレームから算出する対光軸方向移動距離算出手段1111を備え、撮像面方向の距離を第1と第2フレームの画素ピッチ量から換算し、換算した距離とレンズ固有情報より、移動距離を算出する対撮像面移動距離算出手段1112を備え、光軸方向と対撮像面の移動距離から実被写体の移動距離を算出する手段1113を持ち、第1と第2フレーム間の時間を計測し、その時々の移動体の速度を算出する手段1114。【選択図】図2
Description
本発明は、撮像装置および画像処理装置に関する。
従来、スポーツで用いるボールの速度を測定する装置としては、スピードガンが良く知られている。このスピードガンは、例えば、ボールによる反射波のドップラー効果を測定して、ボールの速度を推定するようになっていることから、ボールの運動方向(真正面)にスピードガンを設置する必要があり、測定位置に制限がある。さらに、運動するボールのどの時点(初速なのか終速なのか等)での測定結果であるのかといった正確性の検証が困難であるといった問題がある。
先行例の特許文献1では、ボールの運動方向に直交する方向側から運動中のボールを撮像して、その画像情報(動きベクトル量)とフレーム間隔の時間を用いて、ボールの運動速度を測定する方法が開示されている。
しかしながら、上述の特許文献1に開示された従来技術では、正確な速度を測定するためには測定位置に制限があり、運動方向が光軸に対して直交する方向側でなく、光軸方向や斜め方向からは画面上の動きベクトル量と実際の被写体の移動量は異なってしまうため、正確に測定できない。また、焦点検出がコントラストAFのためフォーカスが合っている状態でないと被写体までの距離を正確に算出できないため、AF追尾しながら速度を算出するには不向きである。
上記の課題を解決するために、本発明に係る撮像装置は、
撮像素子から出力される複数の画素信号に基づいて位相差方式の焦点検出を行う焦点検出手段(1109)と、前記焦点検出手段の検出結果に基づいてフォーカス制御を行う制御手段(1104)と、を有し、撮影光学系の結像面の、予定焦点面に対するデフォーカス量を検出し、撮像素子面上の測定対象被写体の該当焦点検出画素の位置を判定する判定手段(1110)を持ち、
各焦点検出位置での各撮影フレームのデフォーカス量とレンズ固有情報から、対光軸方向の被写体までの移動距離を第1のフレームと第2のフレームの光軸方向の距離から算出する対光軸方向移動距離算出手段(1111)を備え、対撮像面の平面方向の移動距離を第1のフレームの該当焦点検出位置の画素と第2のフレームの該当焦点検出位置の画素間の距離を画素ピッチ量から換算し、その換算した距離とレンズ固有情報より、移動距離を算出する対撮像面移動距離算出手段(1112)を備え、前記光軸方向と対撮像面の移動距離から実被写体の移動距離を算出する手段(1113)を持ち、第1のフレームと第2のフレームの間の時間を計測し、その時々の該当移動体の速度を算出する手段(1114)を備えることを特徴とする。
撮像素子から出力される複数の画素信号に基づいて位相差方式の焦点検出を行う焦点検出手段(1109)と、前記焦点検出手段の検出結果に基づいてフォーカス制御を行う制御手段(1104)と、を有し、撮影光学系の結像面の、予定焦点面に対するデフォーカス量を検出し、撮像素子面上の測定対象被写体の該当焦点検出画素の位置を判定する判定手段(1110)を持ち、
各焦点検出位置での各撮影フレームのデフォーカス量とレンズ固有情報から、対光軸方向の被写体までの移動距離を第1のフレームと第2のフレームの光軸方向の距離から算出する対光軸方向移動距離算出手段(1111)を備え、対撮像面の平面方向の移動距離を第1のフレームの該当焦点検出位置の画素と第2のフレームの該当焦点検出位置の画素間の距離を画素ピッチ量から換算し、その換算した距離とレンズ固有情報より、移動距離を算出する対撮像面移動距離算出手段(1112)を備え、前記光軸方向と対撮像面の移動距離から実被写体の移動距離を算出する手段(1113)を持ち、第1のフレームと第2のフレームの間の時間を計測し、その時々の該当移動体の速度を算出する手段(1114)を備えることを特徴とする。
本発明に係る撮像装置によれば、測定対象の移動方向によらず、且つ、撮影画像に対してAF追尾動作しながら複数のフレーム間の該当被写体の移動速度を測定することが可能となり、他の専用装置を追加することなく、撮像装置で撮影とともにスピードガンのような機能を持たせることができ、映像と共に該当被写体の移動速度を知ることが可能となる。また、保存した画像データから該当被写体の移動速度情報を得る事が可能となる。
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
[実施例1]
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。はじめに、通常の被写体撮像用の撮像素子で位相差検出方式の焦点検出を実現する原理を説明する。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。はじめに、通常の被写体撮像用の撮像素子で位相差検出方式の焦点検出を実現する原理を説明する。
図1は撮影レンズの射出瞳から出た光束が撮像素子が有する単位画素の1つに入射する状態を模式的に示した図である。
単位画素100は、第1のフォトダイオード101Aおよび第2のフォトダイオード101Bを有する。また、単位画素100に対応して、カラーフィルタ302およびマイクロレンズ303が設けられている。
マイクロレンズ303を有する画素に対して、撮影レンズの射出瞳304から出た光束の中心を光軸305とする。射出瞳304を通過した光は、光軸305を中心として単位画素100に入射する。瞳領域306、307は不図示の撮影レンズの射出瞳の一部領域である。図1に示すように、瞳領域306を通過する光束は、マイクロレンズ303を通してフォトダイオード101Aで受光され、瞳領域307を通過する光束は、マイクロレンズ303を通してフォトダイオード101Bで受光される。このように、フォトダイオード101Aと101Bが、それぞれ撮影レンズの出射瞳304の別々の瞳領域306、307の光を受光するため、フォトダイオード101Aと101Bの信号の位相差に基づく焦点検出が可能である。
ここで、フォトダイオード101Aから得られる信号をA像信号、フォトダイオード101Bから得られる信号をB像信号とする。A像信号とB像信号を加算した(A+B)像信号は、単位画像100の撮像信号として用いることができる。
図2は本実施形態の撮像素子を用いた撮像装置の機能構成例を示すブロック図である。
撮像装置の光学系は、被写体の光学像を撮像素子1101に結像させる撮影レンズ1110などを含み、レンズ駆動回路1109によってズーム制御、フォーカス制御、絞り制御などが行われる。撮像素子1101には、複数の単位画素100が行列状に配置されている。撮像素子1101に結像された被写体の像は、電気的な画像信号として撮像素子1101から出力される。信号処理部1103は、撮像素子1101から出力される画像信号に各種の補正を行ったり、圧縮したりする。
信号処理部1103では、撮像素子1101で取得したA像信号と(A+B)像信号の差分信号としてB像信号の生成を行ってもよい。タイミング発生回路1102は、撮像素子1101を駆動するタイミング信号を出力する。全体制御・演算部1104は、各種演算を行うとともに、撮像素子1101の動作を含む撮像装置全体の動作を制御する。焦点検出部1109は、A像信号およびB像信号を用いた位相差検出方式の焦点検出動作も行う。信号処理部1103が出力する画像データは、メモリ部1105に一時的に記憶される。
表示部1106は、各種情報や撮影した画像を表示する。外部記録部1107は、画像データの記録または読み出しを行う。外部記録部1107は、例えば半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体を読み書きする回路である。操作部1108は、スイッチ、ボタン、タッチパネルなどを代表とする入力デバイス群を含み、撮像装置に対するユーザ指示を受け付ける。測定位置判定部1110は、焦点検出部1109の検出値より、該当被写体の焦点検出画素の位置を判定する。
対光軸方向移動距離算出部1111、対撮像面移動距離算出部1112,被写体移動距離演算部1113は、それぞれ該当フレーム間の該当被写体の対光軸方向の移動距離、対撮像面の移動量、被写体の移動量を演算する。速度演算部1114は、該当フレーム間の該当被写体の移動速度を移動量演算部の演算結果を用いて演算する。
つぎに、撮像素子1101の構成例を図3〜5を用いて説明する。
図3は撮像素子1101の全体構成例を示す図である。
撮像素子1101は、画素領域1、垂直走査回路2、読み出し回路3、水平走査回路4、出力アンプ5から構成される。画素領域1には、複数の単位画素100が行列状に配置されている。ここでは、説明を簡単にするために4×4の16画素の配列を示してあるが、実際には数100万以上の単位画素が行列状に配置される。図1で説明したように、各単位画素100は、第1のフォトダイオード101Aおよび第2のフォトダイオード101Bを備える。
本実施形態では、垂直走査回路2は、画素領域1の画素を1行単位で選択し、選択行の画素に対して駆動信号を送出する。読み出し回路3は、列毎に列読み出し回路を備え、単位画素100からの出力信号を増幅し、その出力信号をサンプルホールドする。水平走査回路4は、読み出し回路3でサンプルホールドされた信号を列毎に順次出力アンプ5に出力するための信号を送出する。出力アンプ5は、水平走査回路4の動作により、読み出し回路3から出力された信号を信号処理回路1103に出力する。垂直走査回路2、読み出し回路3、水平走査回路4は、タイミング発生回路1102からのタイミング信号により駆動される。
図4は単位画素100の構成例を示す回路図である。
第1のフォトダイオード101A、第2のフォトダイオード101Bには、第1の転送スイッチ102A、第2の転送スイッチ102Bがそれぞれ接続されている。また、第1および第2の転送スイッチ102A、102Bの出力は、フローティングディフュージョン領域103を通じて増幅部104に接続されている。フローティングディフュージョン領域103にはリセットスイッチ105が接続され、増幅部104には選択スイッチ106が接続される。
フォトダイオード101A、101Bは、同一のマイクロレンズ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として機能する。転送スイッチ102A、102Bは、それぞれフォトダイオード101A、101B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103に転送する転送部として機能する。転送スイッチ102A、102Bは、それぞれ垂直走査回路2からの転送パルス信号PTXA、PTXBによって制御される。
フローティングディフュージョン領域103は、フォトダイオード101Aおよび101B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104は、ソースフォロワMOSトランジスタであり、フローティングディフュージョン領域103により変換された電圧信号を増幅して、画素信号として出力する。リセットスイッチ105は、垂直走査回路2からのリセットパルス信号PRESによって制御され、フローティングディフュージョン領域103の電位を基準電位VDD108にリセットする。
選択スイッチ106は、垂直走査回路2からの垂直選択パルス信号PSELによって制御され、増幅部104で増幅された電圧信号を垂直出力線107に画素信号として出力する。
図5は図3の読み出し回路3の構成例を示す回路図である。
読み出し回路3は、列毎に列読み出し回路を備えるが、各列の構成は共通であるので、図5では1列のみ示してある。垂直出力線107上の信号電圧はオペアンプ203により増幅される。オペアンプ203には基準電圧が供給される。オペアンプ203の入力にはクランプ容量C0204が接続され、入出力間にはフィードバック容量Cf205が接続される。また、フィードバック容量Cf205の両端には、両端をショートさせるためのスイッチ206が設けられている。スイッチ206は、読み出し回路3のPC0R信号で制御される。垂直出力線107には定電流源201が接続されている。
CTS_A+B207、CTS_A208、CTN209は、オペアンプ203からの信号電圧を保持するための容量である。スイッチ210、211、212は、それぞれCTS_A+B207、CTS_A208、CTN209への書き込みを制御するスイッチである。スイッチ210は、読み出し回路3のPTS_A+B信号で制御され、スイッチ211は、読み出し回路3のPTS_A信号で制御される。スイッチ212は、読み出し回路のPTN信号で制御される。CTS2219、CTN2220は、CTS_A+B207、CTS_A208、CTN209からの信号電圧を保持するための容量である。
スイッチ216、217、218は、CTS2219、CTN2220への書き込みを制御するスイッチである。スイッチ216は、CTS_A+B207の信号をCTS2219に書き込むためのもので、読み出し回路のPTS2_A+B信号で制御される。スイッチ217は、CTS_A208の信号をCTS2219に書き込むためのもので、読み出し回路のPTS2_A信号で制御される。スイッチ218は、CTN209の信号をCTN2220に書き込むためのもので、読み出し回路のPTN2信号で制御される。
また、CTS2219、CTN2220の直前には、バッファとしてのボルテージフォロワ回路213、214、215を設けている。ボルテージフォロワ回路213、214、215は、CTS_A+B207、CTS_A208、CTN209のそれぞれに蓄積された電位と等しい電位を、容量分割によらずCTS2219、CTN2220に伝達する。
スイッチ221、222は、水平走査回路4からのPH信号で制御され、CTS2219に書き込まれた信号は共通出力線223を介して、CTN2220に書き込まれた信号は共通出力線224を介して、それぞれ出力アンプ5に出力される。CTS_A+B207、CTS_A208、CTN209への信号書き込みとCTS2219、CTN2220からの水平走査による信号読み出しは、並行して行われる。
図6に、本実施形態に係る撮像素子1101の駆動方法を実現するためのタイミングチャートを示す。図6は垂直走査回路2がある行を選択した際の駆動タイミングを表す。
時刻t1において、水平同期信号SYNCが立ち上がるとともに、選択された行のリセットパルス信号PSELがL→Hとなる。これにより選択された行の選択スイッチ106(図4)がオンし、選択された行の画素信号を垂直出力線107に出力することが可能となる。
時刻t2には、リセットパルス信号PRESがL→Hとなり、リセットスイッチ105がオンし、フローティングディフュージョン領域103の電位が電源VDDにリセットされる。時刻t3には、リセットパルス信号PRESがH→Lとなり、リセットスイッチ105がオフし、フローティングディフュージョン領域103のリセットが解除される。このときのフローティングディフュージョン領域103の電位は、垂直出力線107に増幅部104を介してリセット信号レベルとして読み出され、列読み出し回路3に入力される。列読み出し回路3では、PC0R信号がHでスイッチ206(図5)がオンになっており、オペアンプ203が基準電圧の出力をバッファする状態でリセット信号レベルがクランプ容量C0204に入力される。
その後、時刻t4でPC0R信号をH→Lとし、時刻t5でPTN信号をHにしてスイッチ212をオンして、そのときのオペアンプ203の出力をリセット電圧として容量CTN209へ書き込む。その後、時刻t6でPTN信号をLとして、スイッチ212をオフしてCTN209へのリセット電圧の書き込みを終了する。
時刻t7でPTS_A信号をHとし、スイッチ211をオンにし、容量CTS_A208に信号を書き込み可能な状態とする。続いて、時刻t8で転送パルス信号PTXAをHとして、フォトダイオード101Aの電荷をフローティングディフュージョン領域103へ転送し、時刻t9で転送パルス信号PTXAをLとする。この動作により、フォトダイオード101Aに蓄積された電荷がフローティングディフュージョン領域103へ読み出される。そして、フローティングディフュージョン領域103で電荷が電圧に変換されて、その電圧が増幅部104および垂直出力線107を介して読み出し回路3へ供給される。
読み出し回路3では、オペアンプ203がクランプ容量C0204とフィードバック容量Cf205の比率に応じた利得で垂直出力線107から供給された電圧を増幅して出力する。このフォトダイオード101Aから提供された信号電圧は、容量CTS_A208に書き込まれる。時刻t10でPTS_A信号をH→Lと切り替え、スイッチ211をオフし、容量CTS_A208への書き込みを終了する。
時刻t11でPTS_A+B信号をHとし、スイッチ210をオンにし、容量CTS_A+B207に信号を書き込み可能な状態とする。続いて、時刻t12で再び転送パルス信号PTXAをHとすると同時に転送パルス信号PTXBもHとする。この動作により、フォトダイオード101Aと101Bの双方の電荷を同時にフローティングディフュージョン領域103へ読み出すことができる。そして、時刻t14で転送パルス信号PTXAおよびPTXBをLとする。読み出された電荷は、電圧に変換されて読み出し回路3へ供給され、オペアンプ203で増幅される。
オペアンプ203により増幅された信号は容量CTS_A+B207に書き込まれる。時刻t15でPTS_A+B信号をH→Lに切り替え、スイッチ207をオフし、容量CTS_A+B207への書き込みを終了する。
なお、時刻t12では転送パルス信号PTXAおよびPTXBを同時にHとしたが、転送パルス信号PTXBだけをHとしてフォトダイオード101Bの電荷をフローティングディフュージョン領域103へ転送してもよい。この場合、フォトダイオード101Aの電荷がすでにフローティングディフュージョン領域103へ転送されているので、フォトダイオード101Aおよび101Bの電荷を加算した出力を得ることができる。以上の動作により、容量CTSN209、CTS_A208、CTS_A+B207への信号書き込みが完了する。
ここで、容量CTS_A+B207と容量CTN209に保持された信号の差分から、フォトダイオード101Aおよび101Bからの出力信号の和である(A+B)像信号が得られる。この(A+B)像信号は画像信号となる。また、容量CTS_A208と容量CTN209に保持された信号の差分から、フォトダイオード101Aからの出力信号であるA像信号が得られる。このA像信号から撮影レンズの瞳の一部を透過する光束の情報が得られ、さらに(A+B)像信号とA像信号の差分をとることにより、フォトダイオード101Bからの出力信号であるB像信号が得られる。
このB像信号からは、A像信号とは異なる瞳領域を透過する光束の情報が得られる。したがって、これらA像信号とB像信号との2つの光束の情報から焦点情報や距離情報を得ることができる。また、前記距離情報はAF固定、追尾動作に関わらず取得可能である。
これより、発明となる本実施例を説明する。説明の簡略化のため、レンズを1枚の凸レンズとした。図7、図8のように、レンズ固有情報の倍率M、焦点距離f、レンズから被写体までの距離a、レンズから撮像面までの距離b、デフォーカス量df、フレームナンバーnとすると、レンズの公式 1/f = 1/a + 1/b より、
a=(b×f)/(b-f)となり、焦点距離fとレンズから撮像面の距離bはレンズ固有情報と撮像装置情報として既知の値であるため、レンズから被写体までの距離aが算出可能である。
a=(b×f)/(b-f)となり、焦点距離fとレンズから撮像面の距離bはレンズ固有情報と撮像装置情報として既知の値であるため、レンズから被写体までの距離aが算出可能である。
nフレーム目のa,b,df をa =a(n) ,b = b(n), df= df(n)とすると、合焦時は
a(n)=(b(n)×f)/(b(n)-f)となる。
a(n)=(b(n)×f)/(b(n)-f)となる。
非合焦時は、
a = a(n) - df(n) , b = b(n) + df(n) より
1/f = 1/( a(n)-df(n) ) + 1/( b(n) + df(n) ) から
a(n) = ((b(n)-df(n))×f)/(b(n)+df(n)-f)+df(n) となる。
デフォーカス量df(n)の算出は公知のため、省略する。また、倍率M=b/aである。
a = a(n) - df(n) , b = b(n) + df(n) より
1/f = 1/( a(n)-df(n) ) + 1/( b(n) + df(n) ) から
a(n) = ((b(n)-df(n))×f)/(b(n)+df(n)-f)+df(n) となる。
デフォーカス量df(n)の算出は公知のため、省略する。また、倍率M=b/aである。
図8は位相差検出方式の基本原理である。速度の算出は、図9を用いて説明する。
図9(a)のような撮像する連続した画像フレームにおいて、
第1のフレームで、対象被写体に合焦ポイントとなる焦点検出画素(P1)のデフォーカス量から被写体までの距離y(1)を算出する。
第1のフレームで、対象被写体に合焦ポイントとなる焦点検出画素(P1)のデフォーカス量から被写体までの距離y(1)を算出する。
第1のフレーム以降の第2のフレームで、対象被写体に合焦ポイントとなる焦点検出画素(P2)のデフォーカス量から被写体までの距離y(2)を算出し、Δyを算出する。
y(n)=a(n) +b(n)とすると
Δy= |y(1)-y(2)|
図9(b)のように、撮像素子面上の画素P1の座標を(Px1,Py1)、画素P2の座標を(Px2,Py2)とし、画素P1(Px1,Py1)と画素P2(Px2,Py2)までの距離ΔPとすると、
ΔP=√{(Px1-Px2)^2 + (Py1-Py2)^2}
となる。第1のフレームの対象被写体と第2のフレームでの対象被写体が撮像面の平面方向へ(レンズの光軸の垂直方向)移動した距離ΔX、フレーム間の平均倍率をMとすると、距離ΔXは次のようになる。
ΔX=ΔP / M
次に、図9(c)のように被写体の移動した距離ΔZを算出する。
ΔZ=√( ΔY^2+ΔX^2 )
そして、基準フレームと基準フレーム以降のフレームの時間をtとし、そのフレーム間の被写体の移動速度Vとすると
V=ΔZ/t
と表すことができ、被写体の移動速度が算出可能となる。
y(n)=a(n) +b(n)とすると
Δy= |y(1)-y(2)|
図9(b)のように、撮像素子面上の画素P1の座標を(Px1,Py1)、画素P2の座標を(Px2,Py2)とし、画素P1(Px1,Py1)と画素P2(Px2,Py2)までの距離ΔPとすると、
ΔP=√{(Px1-Px2)^2 + (Py1-Py2)^2}
となる。第1のフレームの対象被写体と第2のフレームでの対象被写体が撮像面の平面方向へ(レンズの光軸の垂直方向)移動した距離ΔX、フレーム間の平均倍率をMとすると、距離ΔXは次のようになる。
ΔX=ΔP / M
次に、図9(c)のように被写体の移動した距離ΔZを算出する。
ΔZ=√( ΔY^2+ΔX^2 )
そして、基準フレームと基準フレーム以降のフレームの時間をtとし、そのフレーム間の被写体の移動速度Vとすると
V=ΔZ/t
と表すことができ、被写体の移動速度が算出可能となる。
図10(a)(b)のように算出した速度を映像とともに表示部(1106)へ表示させる。図10(a)(b)では、説明がわかりやすくなるよう第1、第2、第3フレームの該当移動被写体を重ねた図で表現した。これにより、他の専用装置を追加することなく、撮像装置と該当被写体と位置に関わらず、且つ、撮影画像に対してAF追尾動作しながら複数のフレーム間の該当被写体の移動の速度を測定することが可能となる。
本発明の焦点検出位置の画素間の距離から撮像面の平面方向への移動距離と各焦点検出位置の画素の焦点距離を用いることで、精細かつ正確にリアルタイム性をもった速度を算出することが可能となった。
本実施例では、第1、第2のフレーム間速度を算出したが、複数のフレーム間の速度を取得した平均値としても良い。
本実施例では、速度表示は一定間隔で更新し、その間の平均値としても良い。本実施例では、撮像時にリアルタイムで速度表示したが、速度算出に必要な情報を画像情報に記録し、再生時に算出し、表示するようにしても良い。本実施例では、速度算出する焦点検出画素の位置は、ユーザが選択可能にしても良い。
1 画素領域、2 垂直走査回路、3 読み出し回路、4 水平走査回路、
5 出力アンプ、100 単位画素、101A 第1のフォトダイオード、
101B 第2のフォトダイオード、102A 第1の転送スイッチ、
102B 第2の転送スイッチ、103 フローティングディフュージョン、
104 増幅部、105 リセットスイッチ、106 選択スイッチ、
107 垂直出力線、108 共通電源VDD、200 列読み出し回路、
201 電流源負荷、202 基準電圧源、203 オペアンプ、
204 クランプ容量C0、205 フィードバック容量Cf、
206,210〜212,216〜218,221,222 スイッチ、
207 容量CTS_A+B、208 容量CTS_A、209 容量CTN、
213〜215 ボルテージフォロワ回路、219 容量CTS2、
220 容量CTN2、223,224 共通出力線
5 出力アンプ、100 単位画素、101A 第1のフォトダイオード、
101B 第2のフォトダイオード、102A 第1の転送スイッチ、
102B 第2の転送スイッチ、103 フローティングディフュージョン、
104 増幅部、105 リセットスイッチ、106 選択スイッチ、
107 垂直出力線、108 共通電源VDD、200 列読み出し回路、
201 電流源負荷、202 基準電圧源、203 オペアンプ、
204 クランプ容量C0、205 フィードバック容量Cf、
206,210〜212,216〜218,221,222 スイッチ、
207 容量CTS_A+B、208 容量CTS_A、209 容量CTN、
213〜215 ボルテージフォロワ回路、219 容量CTS2、
220 容量CTN2、223,224 共通出力線
Claims (8)
- 撮像素子から出力される複数の画素信号に基づいて位相差方式の焦点検出を行う焦点検出手段(1109)と、前記焦点検出手段の検出結果に基づいてフォーカス制御を行う制御手段(1104)と、を有し、撮影光学系の結像面の、予定焦点面に対するデフォーカス量を検出し、撮像素子面上の測定対象被写体の該当焦点検出画素の位置を判定する判定手段(1110)を持ち、
各焦点検出位置での各撮影フレームのデフォーカス量とレンズ固有情報から、対光軸方向の被写体までの移動距離を第1のフレームと第2のフレームの光軸方向の距離から算出する対光軸方向移動距離算出手段(1111)を備え、対撮像面の平面方向の移動距離を第1のフレームの該当焦点検出位置の画素と第2のフレームの該当焦点検出位置の画素間の距離を画素ピッチ量から換算し、その換算した距離とレンズ固有情報より、移動距離を算出する対撮像面移動距離算出手段(1112)を備え、前記光軸方向と対撮像面の移動距離から実被写体の移動距離を算出する手段(1113)を持ち、第1のフレームと第2のフレームの間の時間を計測し、その時々の該当移動体の速度を算出する手段(1114)を備える撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置は複数の光電変換部を備える単位セルが行列状に配置され、前記複数の光電変換部の少なくとも1つから提供される第1の信号と他の少なくとも1つから提供される第2の信号を加算し、前記加算した信号と前記第1の信号の差分信号とを焦点検出に用いることを特徴とする撮像装置。
- 請求項1に記載の位相差方式でのAF追尾可能な撮像装置。
- 請求項1に記載の撮像装置は前記速度算出に必要な情報を含んだ画像データを取得可能であることを特徴とする撮像装置。
- 請求項1に記載のレンズ固有情報は、倍率、焦点距離、画角であることを特徴とする撮像装置。
- 算出した速度を撮像画像とともに連続して表示する請求項1に記載の撮像装置。
- 画像データの情報から測定対象被写体の該当焦点検出画素の位置を判定する判定手段(1110)を持ち、各焦点検出位置での各撮影フレームのデフォーカス量とレンズ固有情報から、対光軸方向の被写体までの移動距離を第1のフレームと第2のフレームの光軸方向の距離から算出する対光軸方向移動距離算出手段(1111)を備え、対撮像面の平面方向の移動距離を第1のフレームの該当焦点検出位置の画素と第2のフレームの該当焦点検出位置の画素間の距離を画素ピッチ量から換算し、その換算した距離とレンズ固有情報より、移動距離を算出する対撮像面移動距離算出手段(1112)を備え、前記光軸方向と対撮像面の移動距離から実被写体の移動距離を算出する手段(1113)を持ち、第1のフレームと第2のフレームの間の時間を計測し、その時々の該当移動体の速度を算出する手段(1114)を備える画像処理装置。
- 算出した速度を撮像画像とともに連続して表示する請求項7に記載の画像処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016036654A JP2017156372A (ja) | 2016-02-29 | 2016-02-29 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2016036654A JP2017156372A (ja) | 2016-02-29 | 2016-02-29 | 撮像装置 |
Publications (1)
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JP2017156372A true JP2017156372A (ja) | 2017-09-07 |
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Family Applications (1)
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JP2016036654A Pending JP2017156372A (ja) | 2016-02-29 | 2016-02-29 | 撮像装置 |
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JP (1) | JP2017156372A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020008785A (ja) * | 2018-07-11 | 2020-01-16 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 撮像装置 |
-
2016
- 2016-02-29 JP JP2016036654A patent/JP2017156372A/ja active Pending
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JP2020008785A (ja) * | 2018-07-11 | 2020-01-16 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 撮像装置 |
JP7002050B2 (ja) | 2018-07-11 | 2022-02-10 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 撮像装置 |
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