JP2018133600A - Imaging apparatus, imaging apparatus control method and program - Google Patents
Imaging apparatus, imaging apparatus control method and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018133600A JP2018133600A JP2017023810A JP2017023810A JP2018133600A JP 2018133600 A JP2018133600 A JP 2018133600A JP 2017023810 A JP2017023810 A JP 2017023810A JP 2017023810 A JP2017023810 A JP 2017023810A JP 2018133600 A JP2018133600 A JP 2018133600A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- unit
- pixel
- image
- photoelectric conversion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、撮像装置、撮像装置の制御方法、およびプログラムに関し、特に、複数の光電変換部を含む画素を備える撮像手段を用いて画像を撮像するために用いて好適なものである。 The present invention relates to an image pickup apparatus, an image pickup apparatus control method, and a program, and is particularly suitable for taking an image using an image pickup unit including a pixel including a plurality of photoelectric conversion units.
複数の光電変換部を有する画素であって、当該複数の光電変換部による画素内瞳分割機能を有する画素を複数有する撮像素子を備える撮像装置がある。このような撮像装置では、位相差検出方式の焦点検出が行われる。焦点検出方法に利用可能な信号を出力する撮像素子の一例として、1対の光電変換部を有する画素を、2次元に配列したマイクロレンズアレイのマイクロレンズ毎に設けたものがある。 There is an image pickup apparatus including a pixel having a plurality of photoelectric conversion units and an image pickup element having a plurality of pixels each having an in-pixel pupil division function by the plurality of photoelectric conversion units. In such an imaging apparatus, focus detection by a phase difference detection method is performed. As an example of an image sensor that outputs a signal that can be used for a focus detection method, there is one in which pixels having a pair of photoelectric conversion units are provided for each microlens of a microlens array that is two-dimensionally arranged.
このような撮像装置に関する技術として特許文献1に記載の技術がある。特許文献1に記載の技術では、撮像装置は、まず、マイクロレンズにより瞳分割された画素として、光電変換部Aと光電変換部Bとを有する画素から、光電変換部Aの出力信号であるA像と光電変換部Aと光電変換部Bの加算信号であるA+B像を読み出す。次に、撮像装置は、A+B像からA像を減算して((A+B像)−(A像)の計算を行って)、光電変換部Bの出力信号であるB像を求める。そして、撮像装置は、A像とB像とを用いて位相差検出方式の焦点検出を実施すると共に、A+B像を用いて被写体画像を作成する。 There exists a technique of patent document 1 as a technique regarding such an imaging device. In the technique disclosed in Patent Document 1, the imaging apparatus first outputs A which is an output signal of the photoelectric conversion unit A from a pixel having the photoelectric conversion unit A and the photoelectric conversion unit B as pixels divided by a microlens. An A + B image that is an addition signal of the image, the photoelectric conversion unit A, and the photoelectric conversion unit B is read out. Next, the imaging apparatus subtracts the A image from the A + B image (calculates (A + B image) − (A image)) to obtain a B image that is an output signal of the photoelectric conversion unit B. The imaging apparatus performs focus detection by the phase difference detection method using the A image and the B image, and creates a subject image using the A + B image.
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、A像とA+B像とを読み出す必要があり、読み出しデータ量が2倍となる。このため、読み出し時間も2倍になるという課題がある。これにより、所望の動画性能としてのフレームレートが低下する虞や、行毎の画素の読み出し時間差によるローリング歪の悪化という問題が発生する虞があるという問題がある。 However, in the technique described in Patent Document 1, it is necessary to read the A image and the A + B image, and the read data amount is doubled. For this reason, there is a problem that the readout time is also doubled. As a result, there is a problem that a frame rate as a desired moving image performance may be lowered, and a problem that a rolling distortion is deteriorated due to a pixel readout time difference for each row may occur.
これに対して、所望のフレームレートを維持して、A像とA+B像とを読み出す場合には、データレート(単位時間あたりの転送データ量)が2倍となる。このため、A像とA+B像とを読み出す際のデータレートが、撮像素子が出力可能なデータレートを越える虞があるという問題がある。 On the other hand, when reading out the A image and the A + B image while maintaining the desired frame rate, the data rate (transfer data amount per unit time) is doubled. For this reason, there exists a problem that the data rate at the time of reading A image and A + B image may exceed the data rate which an image sensor can output.
また、撮像素子が出力可能なデータレートでA像とA+B像とを読み出す場合においても、撮像装置が備える信号処理部が、A+B像を用いた被写体画像の作成を、撮像素子が出力可能なデータレートで実施する必要がある。このため、信号処理部の信号処理レート(単位時間あたりの処理量)の限界に達する虞や信号処理部の消費電力が高くなる虞があるという問題がある。 In addition, even when the A image and the A + B image are read out at a data rate that can be output by the image sensor, the signal processing unit included in the image capturing apparatus creates a subject image using the A + B image, and the data that the image sensor can output. Need to be implemented at a rate. For this reason, there exists a problem that there exists a possibility that the limit of the signal processing rate (processing amount per unit time) of a signal processing part may be reached, or the power consumption of a signal processing part may become high.
更に、撮像素子からA像とA+B像とを読み出す場合、撮像装置が備える信号処理部は、A+B像を用いた被写体画像の作成中に、A+B像およびA像からB像を計算し、A像およびB像を用いて位相差検出方式の焦点検出を実施する必要がある。このため、信号処理部の消費電力が大きくなる虞があるという問題がある。
このように従来の技術では、それぞれが複数の光電変換部を有する複数の画素を備える撮像手段を用いて、画素内瞳分割機能により位相差検出方式の焦点検出と画像の作成とを行うに際し、フレームレートの低下の抑制と消費電力の削減との実現が容易ではない。
Further, when the A image and the A + B image are read from the image sensor, the signal processing unit included in the imaging device calculates the B image from the A + B image and the A image during the creation of the subject image using the A + B image, and the A image It is necessary to perform focus detection by the phase difference detection method using the B image and the B image. For this reason, there exists a problem that there exists a possibility that the power consumption of a signal processing part may become large.
As described above, in the conventional technology, when performing the focus detection and the image creation of the phase difference detection method by the intra-pixel pupil division function using the imaging unit including a plurality of pixels each having a plurality of photoelectric conversion units, It is not easy to suppress the decrease in frame rate and reduce power consumption.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、それぞれが複数の光電変換部を有する複数の画素を備える撮像手段を用いて、焦点検出と画像の作成とを行うに際し、フレームレートの低下の抑制と消費電力の削減とを実現することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and when performing focus detection and image creation using an imaging unit including a plurality of pixels each having a plurality of photoelectric conversion units, the frame rate is adjusted. The purpose is to realize a reduction in power consumption and a reduction in power consumption.
本発明の撮像装置は、それぞれが複数の光電変換部を有する複数の画素を備える撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像に対応する第1の領域にある前記画素の信号を読み出す第1の読み出し手段と、前記第1の読み出し手段により読み出された前記画素の信号を第1の記憶媒体に記憶する第1の記憶手段と、前記第1の記憶手段により記憶された前記画素の信号であって、前記撮像手段により撮像された画像を作成するために用いる信号を読み出す第2の読み出し手段と、前記第1の記憶手段により記憶された前記画素の信号の一部の信号であって、焦点を検出するために用いる信号を連続的に読み出す第3の読み出し手段と、を有し、前記第1の読み出し手段による前記画素の信号の読み出し速度である第1の読み出し速度よりも、前記第2の読み出し手段による前記信号の読み出し速度である第2の読み出し速度の方が遅いことを特徴とする。 An imaging apparatus according to the present invention includes: an imaging unit including a plurality of pixels each having a plurality of photoelectric conversion units; and a first signal that reads a signal of the pixel in a first region corresponding to an image captured by the imaging unit. Reading means, first storage means for storing the pixel signals read by the first reading means in a first storage medium, and pixel signals stored by the first storage means A second readout unit that reads out a signal used to create an image captured by the imaging unit, and a signal that is a part of the pixel signal stored in the first storage unit. And a third readout means for continuously reading out the signal used for detecting the focal point, and a first readout speed which is a readout speed of the signal of the pixel by the first readout means. , Wherein said that the direction of the second reading speed is read speed of the signal is low by the second reading means.
本発明によれば、それぞれが複数の光電変換部を有する複数の画素を備える撮像手段を用いて、焦点検出と画像の作成とを行うに際し、フレームレートの低下の抑制と消費電力の削減とを実現することができる。 According to the present invention, when performing focus detection and image creation using an imaging unit including a plurality of pixels each having a plurality of photoelectric conversion units, suppression of a decrease in frame rate and reduction in power consumption are achieved. Can be realized.
以下に、図面を参照して実施形態について詳細に説明する。
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態の撮像装置の構成の一例を示す図である。本実施形態の撮像装置は、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、工業用カメラ、車載用カメラ、または医療用カメラ等に適用することが可能である。
図1に示す撮像装置は、撮像光学系11、撮像素子12、信号処理部13、圧縮伸張部14、同期制御部15、操作部16、画像表示部17、画像記録部18および振動検出部19を有する。
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
First, the first embodiment will be described.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of the imaging apparatus according to the present embodiment. The imaging apparatus of the present embodiment can be applied to, for example, a digital still camera, a digital video camera, an industrial camera, an in-vehicle camera, or a medical camera.
An imaging apparatus shown in FIG. 1 includes an imaging
撮像光学系11は、被写体像を結像させるためのレンズ、ズームや合焦あるいは防振を行うためのレンズ駆動機構、メカニカルシャッタ機構、および絞り機構等を有する。これらのうちの可動部は、同期制御部15からの制御信号に基づいて駆動される。
撮像素子12は、例えば、XYアドレス方式のCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサを備える。撮像素子12は、同期制御部15からの制御信号に応じて、露光、信号の読み出し、およびリセット等の撮像動作を実施する。撮像素子12は、アナログデジタル変換回路(以下「AD変換回路」という)を有する。CMOSセンサから読み出された信号は、アナログデジタル変換回路によりアナログデジタル変換(以下「AD変換」という)されてデジタル化される。デジタル化された画像信号は、信号処理部13に出力される。撮像素子12に設けられた画素は、位相差検出方式による焦点検出のための第1の焦点検出用の信号と、撮影画像を作成するための撮影画像用の信号とを出力する。本実施形態では、第1の焦点検出用の信号は、後述するA信号に対応し、撮影画像用の信号は、後述するA+B信号に対応する。そして、撮像素子12は、1つの画素から出力された第1の焦点検出用の信号と撮影画像用の信号とを用いて第2の焦点検出用の信号を求める。本実施形態では、第2の焦点検出用の信号は、後述するA+B信号からA信号を減算した信号(B信号)に対応する。
The imaging
The
信号処理部13は、同期制御部15の制御の下で、撮像素子12から入力されるデジタル化された画像信号に対して、信号処理と、制御情報の検出とを実施する。信号処理には、例えば、ホワイトバランス調整、色補正、およびガンマ補正等が含まれる。制御情報には、例えば、AF(Auto Focus)やAE(Auto Exposure)等の制御情報が含まれる。そして、信号処理部13は、信号処理された画像信号や制御情報を同期制御部15に出力する。
The
本実施形態では、信号処理部13は、AF検出処理として、位相差検出方式による焦点検出処理を実施する。位相差検出方式による焦点検出方法として、例えば、画素内瞳分割機能を用いた以下の方法がある。信号処理部13は、2つの光電変換素子を含む画素において、複数の画素の一方の光電変換素子の出力信号と他方の光電変換素子の出力信号との波形のずれ(位相差)を検出する。即ち、信号処理部13は、複数の画素に関わる前述した2つの焦点検出用の信号に基づいて、画素内瞳分割された2つの光電変換素子に対する入射光の位相差を検出する。そして、信号処理部13は、検出した位相差に基づいて被写体までの距離を求めて焦点検出を行い、被写体が合焦するように合焦レンズを駆動させる。また、信号処理部13は、画素領域の画素から得られた撮影画像用の信号を用いて撮影画像を作成する。
In the present embodiment, the
圧縮伸張部14は、同期制御部15の制御の下で動作する。圧縮伸張部14は、信号処理部13で信号処理された画像信号を同期制御部15から受け取って、圧縮符号化処理を実施したり、同期制御部15から供給された静止画像の符号化データに対して伸張復号化処理を実施したりする。そして、圧縮伸張部14は、圧縮符号化処理された符号化データや、伸張復号化処理された画像信号を同期制御部15に出力する。また、圧縮伸張部14は、動画像の圧縮符号化/伸張復号化処理を実行してもよい。
The compression /
同期制御部15は、例えば、マイクロコントローラを有する。マイクロコントローラは、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、およびRAM(Random Access Memory)等を有する。同期制御部15は、ROM等に記憶されたプログラムを実行することにより、撮像装置の各部を統括的に制御する。また、各部の間の画像データの転送や制御データの転送も同期制御部15を介して実行される。
The
操作部16は、例えば、シャッタレリーズボタン等の各種操作キー、レバー、およびダイヤル等を有する。操作部16は、ユーザによる入力操作に応じた制御信号を同期制御部15に出力する。
画像表示部17は、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示デバイスや、これに対するインタフェース回路等を有する。画像表示部17は、同期制御部15から供給された画像信号を表示デバイスに表示させるための信号を生成し、生成した信号を表示デバイスに供給して画像を表示させる。
画像記録部18には、例えば、可搬型の半導体メモリ等からなる記録媒体が接続される。画像記録部18は、例えば、圧縮伸張部14により圧縮符号化処理された符号化データのファイル(画像データファイル)を同期制御部15から受け取って、記録媒体に記憶する。また、画像記録部18は、同期制御部15からの制御信号を基に指定されたデータを記録媒体から読み出し、同期制御部15に出力する。
The
The
For example, a recording medium composed of a portable semiconductor memory or the like is connected to the
振動検出部19は、例えば、ジャイロセンサや加速度センサを有する。振動検出部19は、手ぶれ等による撮像装置に対する振動の方向や速さ(動きベクトル)を示す信号を検出して同期制御部15に出力する。
同期制御部15は、動きベクトルに基づいて撮像装置の移動量を計算して画像防振を実施する。画像防振の方法としては、光学的手ぶれ補正と電子的手ぶれ補正とがある。
光学的手ぶれ補正を行う場合、撮像光学系11内に配置されたシフトレンズを用いる。光学的手ぶれ補正は、動きベクトルから計算した移動量を基に、撮像装置に対するぶれと反対の方向を撮影するように、撮像光学系11内のシフトレンズを移動させることで、画像のぶれをキャンセルする方法である。
The
The
When performing optical camera shake correction, a shift lens arranged in the imaging
電子的手ぶれ補正を行う場合、撮影できる領域が記録画像の撮影領域より広く設定された撮像素子12を用いる。電子的手ぶれ補正は、動きベクトルから計算した移動量を基に、撮像装置に対するぶれと反対の方向の撮影領域を切り出して記録画像とすることで、画像のぶれをキャンセルする方法である。
本実施形態では、どちらか一方の手ぶれ補正を用いてもよいし、あるいは、両方の手ぶれ補正を用いてもよい。また、同期制御部15は、振動検出部19によって検出された振動の方向や強さの代わりに、連続して撮影された画像の変化から動きベクトルを求めることもできる。
When electronic camera shake correction is performed, the
In the present embodiment, either one of the camera shake corrections may be used, or both of the camera shake corrections may be used. Further, the
次に、本実施形態における撮像装置の基本的な動作の一例について説明する。
静止画像の撮像前には、撮像素子12から出力された画像信号が信号処理部13に順次供給される。
信号処理部13は、撮像素子12からの画像信号に対して信号処理を施し、信号処理を施した画像信号を、カメラスルー画像の信号として、同期制御部15を通じて画像表示部17に供給する。これにより、信号処理部13から供給されたカメラスルー画像が画像表示部17に表示される。ユーザは、画像表示部17により表示された画像を見て画角合わせ等を行うことが可能となる。
Next, an example of a basic operation of the imaging apparatus according to the present embodiment will be described.
Prior to capturing a still image, image signals output from the
The
この状態で操作部16のシャッタレリーズボタンが押下されると、同期制御部15の制御により、撮像素子12からの1フレーム分の画像信号が、信号処理部13に取り込まれる。信号処理部13は、取り込まれた1フレーム分の画像信号に信号処理を施し、信号処理を施した画像信号を圧縮伸張部14に供給する。
圧縮伸張部14は、信号処理部13から供給された画像信号を圧縮符号化して符号化データを生成し、生成した符号化データを、同期制御部15を通じて画像記録部18に供給する。これにより、撮像された静止画像のデータファイルが画像記録部18に記録される。
When the shutter release button of the
The compression /
画像記録部18に記録された静止画像のデータファイルを再生する場合、同期制御部15は、操作部16からの操作入力に応じて選択されたデータファイルを画像記録部18から読み込み、圧縮伸張部14に供給して伸張復号化処理を実行させる。復号化された画像信号は、同期制御部15を介して画像表示部17に供給される。これにより、静止画像が画像表示部17により表示(再生)される。
また、動画像を記録する場合、圧縮伸張部14は、信号処理部13で順次信号処理された画像信号を圧縮符号化して符号化データを生成し、生成した動画像の符号化データを、同期制御部15を通じて順次画像記録部18に転送する。これにより、撮像された動画像のデータファイルが画像記録部18に記録される。
画像記録部18に記録された動画像のデータファイルを再生する場合、同期制御部15は、操作部16からの操作入力に応じて選択されたデータファイルを画像記録部18から読み込み、圧縮伸張部14に供給して伸張復号化処理を実行させる。復号化された画像信号は同期制御部15を介して画像表示部17に供給される。これにより、動画像が画像表示部17により表示(再生)される。
When reproducing a still image data file recorded in the
When recording a moving image, the compression /
When playing back a moving image data file recorded in the
図2は、本実施形態の撮像素子12の基板構成の一例を示す図である。
図2(a)は、各基板の平面構成の一例を示し、図2(b)は、各基板の積層構成の一例を示す。
撮像素子12は、撮像基板100と、メモリ基板110と、回路基板120とが、この順で積層された構造(積み重ねられた構造)を有する。撮像基板100、メモリ基板110、および回路基板120は、相互に電気的に接続される。撮像基板100には、画素を構成する回路要素(光電変換素子、トランジスタ、容量等)が配置される。メモリ基板110には、記憶部を構成する回路要素(メモリ等の記憶回路)が配置される。回路基板120には、信号前処理部を構成する回路要素(トランジスタ、容量等)が配置される。本実施形態では、例えば、撮像基板100を用いることにより、複数の画素を備える第1の基板の一例が実現される。また、例えば、メモリ基板110を用いることにより、第1の記憶媒体を備える第2の基板の一例が実現される。また、例えば、回路基板120を用いることにより、第2の読み出し手段および第3の読み出し手段により読み出された信号を撮像手段の外部に出力する出力手段を備える第3の基板の一例が実現される。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the substrate configuration of the
FIG. 2A shows an example of a planar configuration of each substrate, and FIG. 2B shows an example of a stacked configuration of each substrate.
The
図2(a)の平面構成において、撮像基板100は、裏面照射型CMOSセンサを有する。撮像基板100の被写体光が入射される側の面には、光電変換素子を有する画素からなる撮像部101が配置される。撮像基板100の被写体光が入射される側の面の反対のメモリ基板110側の面には、画素配線やAD変換を実施する列信号処理部102が配置される。更に、撮像基板100には、メモリ基板110のメモリ制御部111と電気的に接続するためのマイクロパッドが形成される。
In the planar configuration of FIG. 2A, the
メモリ基板110は、メモリ制御部111と記録部112とを有する。メモリ基板110の撮像基板100側の面には、列信号処理部102と電気的に接続するためのマイクロパッドが形成される。メモリ基板110の回路基板120側の面には、バス制御部121と電気的に接続するためのマイクロパッドが形成される。本実施形態では、例えば、記録部112を用いることにより、第1の記憶媒体の一例が実現される。
回路基板120は、バス制御部121と、画像信号前処理部122と、画像信号出力部123と、AF信号前処理部124と、AF信号出力部125とを有する。回路基板120のメモリ基板110側の面には、メモリ制御部111と電気的に接続するためのマイクロパッドが形成される。ここで、画像信号前処理部122とAF信号前処理部124とを合わせて信号前処理部126とする。本実施形態では、例えば、画像信号出力部123と、AF信号出力部125とを用いることにより、出力手段の一例が実現される。
The
The
撮像基板100のマイクロパットと、当該マイクロパットに対応するメモリ基板110のマイクロパッドとの間をマイクロバンプによって接続することで、AD変換した画素の信号データをメモリ制御部111に転送することが可能となる。同様に、メモリ基板110のマイクロパットと、当該マイクロパットに対応する回路基板120のマイクロパッドとの間をマイクロバンプによって接続することで、メモリ制御部111からバス制御部121に対して信号データを転送することが可能となる。
By connecting the micropads of the
図2(a)に示す例では、メモリ制御部111は、撮像基板100から転送された画素の信号データを記録部112に転送して記録する動作と、記録部112から読み出した信号データをバス制御部121に転送する動作とを制御する。また、バス制御部121は、メモリ制御部111から転送された信号データを、画像信号前処理部122およびAF信号前処理部124に振り分けて転送する動作を制御する。
In the example shown in FIG. 2A, the
メモリ基板110の撮像基板100側の面に、メモリ制御部111と記録部112とを形成した場合、垂直貫通電極を用いて、メモリ基板110の回路基板120側の面にあるマイクロパッドとメモリ制御部111とを電気的に接続する。一方、メモリ基板110の回路基板120側の面に、メモリ制御部111と記録部112とを形成した場合、垂直貫通電極を用いて、メモリ基板110の撮像基板100側の面にあるマイクロパッドとメモリ制御部111とを電気的に接続する。
When the
同様に、回路基板120のメモリ基板110側の面に、バス制御部121、信号前処理部126、画像信号出力部123、およびAF信号出力部125を形成した場合、回路基板120のメモリ基板110側と反対側の面に信号出力用のパッド電極を形成する。垂直貫通電極を用いて、画像信号出力部123およびAF信号出力部125と、信号出力用のパッド電極とを電気的に接続することで、撮像素子12の下面に信号出力端子を設けることができる。一方、回路基板120のメモリ基板110側の面と反対側の面に、バス制御部121、信号前処理部126、画像信号出力部123、およびAF信号出力部125を形成した場合には、次のようにすればよい。即ち、垂直貫通電極を用いて、回路基板120のメモリ基板110側の面にあるマイクロパッドとバス制御部121とを電気的に接続すると共に、画像信号出力部123およびAF信号出力部125に信号出力用のパッド電極を形成しておけばよい。
Similarly, when the
前述したように図2(b)は、撮像素子12の積層構造の一例を示す。図2(b)に示す例では、撮像素子12は、撮像基板100とメモリ基板110と回路基板120とをこの順番に積層することにより構成される。撮像素子12の上面(撮像基板100が配置される側の面)から被写体光(Light)が入射され、下面(回路基板120が配置される側の面)から信号が出力される。これにより、撮像素子12の面積が削減できるので、撮像装置の実装密度をあげる効果が期待できる。また、マイクロバンプを設けずに、各基板間の相対するマイクロパッド同士を直接接続してもよい。これにより、撮像素子12の厚みを削減できるので、撮像装置の実装密度をあげる効果が期待できる。
As described above, FIG. 2B shows an example of the laminated structure of the
図3は、本実施形態の撮像基板100の構成の一例を示す図である。
図3に示す撮像基板100は、画素200からなる画素領域201、垂直走査部202、列信号処理部203、水平走査部207、出力部209、およびタイミング部211を有する。
画素領域201は、CMOSセンサを有する画素200を用いて構成される。それぞれの画素200は、P11〜P46で示すように、水平方向・垂直方向に2次元マトリクス状に配列される。図3では、1行目の画素を、P11〜P16と表し、4行目の画素を、P41〜P46と表す。図3では、画素領域201における画素配列が6×4配列(4行6列)である場合を例に挙げて説明する。しかしながら、画素領域201における画素配列は、この数に限定されるものではない。本実施形態では、例えば、画素領域201により、撮像手段により撮像された画像に対応する第1の領域の一例が実現される。
また、本実施形態では、複数の画素200に対して、2×2配列の色フィルタが配置されているものとする。本実施形態では、2×2配列は、奇数行がR(赤)フィルタとG(緑)フィルタの繰り返しとなり、偶数行がG(緑)フィルタとB(青)フィルタの繰り返しとなる配列であるものとする。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
The
The
In the present embodiment, it is assumed that a 2 × 2 array of color filters is arranged for the plurality of
垂直走査部202は、画素領域201の画素配列を1行ずつ選択し、選択した画素行のリセット動作や読み出し動作を制御する。画素制御線221は、画素行毎に共通に接続され、垂直走査部202による行単位の駆動制御信号を伝達する。垂直信号線231は、画素列毎に共通に接続され、画素制御線221により選択された行の画素信号が、それぞれ対応する垂直信号線231に読み出される。列信号処理部203は、それぞれ対応する垂直信号線231毎に設けられ、垂直信号線231を通して送られてくる行単位の画素の信号それぞれに対して、後述する信号処理を実施する。
The
水平走査部207は、列選択線251を介して列信号処理部203を列毎に選択し、選択した列信号処理部203に記憶されているデジタル化された画素信号を水平出力線261を介して出力部209に転送させる。出力部209は、デジタル化された行単位の画素信号を信号処理部13へ出力する。タイミング部211は、同期制御部15からの制御信号に基づいて、撮像素子12の各部の動作に必要な各種のクロック信号や制御信号等を出力する。ここで、制御線271、281、285は、それぞれ垂直走査部202、列信号処理部203、水平走査部207に対して、タイミング部211からクロック信号や制御信号等を送る制御線である。
図3では、タイミング部211が撮像基板100に配置される場合を例に挙げて説明した。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、タイミング部211は、メモリ基板110や回路基板120に配置されていてもよい。また、タイミング部211は、撮像基板100、メモリ基板110、および回路基板120のそれぞれに配置されていてもよい。
The
In FIG. 3, the case where the
図4は、本実施形態の撮像基板100の画素200の回路構成の一例を示す図である。
図4において破線で囲われた画素200は、画素領域201を構成する画素200の1つを代表して示す。また、画素200は、画素制御線221および垂直信号線231により他の回路と電気的に接続される。
垂直信号線231は、負荷回路および列信号処理部203に接続されると共に、垂直1列の各画素に共通して接続され、画素の信号を出力する。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the
A
The
画素制御線221は、垂直走査部202に接続されると共に、水平1行の画素に共通して接続される。画素制御線221を用いて水平1行の画素を同時に制御することで、リセットや信号の読み出しが可能になる。リセット制御線pR、転送制御線pTa、pTb、および垂直選択線pSELが画素制御線221に含まれる。
The
光電変換素子D1a、D1bは、光を電荷に変換し、当該電荷を蓄積するフォトダイオードである。本実施形態では、例えば、光電変換素子D1a、D1bにより複数の光電変換部の一例が実現される。また、例えば、光電変換素子D1aにより第1の光電変換部の一例が実現され、光電変換素子D1bにより第2の光電変換部の一例が実現される。光電変換素子D1a、D1bは、そのPN接合のP側が接地され、N側がそれぞれ転送トランジスタ(転送スイッチ)T1a、T1bのソースに接続される。転送トランジスタ(転送スイッチ)T1a、T1bは、そのゲートがそれぞれ転送制御線pTa、pTbに接続され、そのドレインがFD容量Cfdに接続される。転送トランジスタ(転送スイッチ)T1a、T1bは、それぞれ光電変換素子D1a、D1bからFD容量Cfdへの電荷の転送を制御する。 The photoelectric conversion elements D1a and D1b are photodiodes that convert light into electric charges and accumulate the electric charges. In the present embodiment, for example, an example of a plurality of photoelectric conversion units is realized by the photoelectric conversion elements D1a and D1b. For example, an example of the first photoelectric conversion unit is realized by the photoelectric conversion element D1a, and an example of the second photoelectric conversion unit is realized by the photoelectric conversion element D1b. In the photoelectric conversion elements D1a and D1b, the P side of the PN junction is grounded, and the N side is connected to the sources of transfer transistors (transfer switches) T1a and T1b, respectively. The transfer transistors (transfer switches) T1a and T1b have gates connected to transfer control lines pTa and pTb, respectively, and drains connected to the FD capacitor Cfd. The transfer transistors (transfer switches) T1a and T1b control the transfer of charges from the photoelectric conversion elements D1a and D1b to the FD capacitor Cfd, respectively.
FD(Floating Diffusion)容量Cfdは、その一端が接地され、光電変換素子D1a、D1bから転送された電荷を電圧に変換する際に電荷を蓄積する。ここで、転送トランジスタ(転送スイッチ)T1a、T1bのドレインとFD容量Cfdの他端との接続点を、必要に応じてFDノード401と称する。
リセットトランジスタ(リセットスイッチ)T2は、そのゲートがリセット制御線pRに接続され、そのドレインが電源電圧Vddに接続され、そのソースがFD容量Cfdに接続される。リセットトランジスタ(リセットスイッチ)T2は、FDノード401の電位を電源電圧Vddにリセットする。
An FD (Floating Diffusion) capacitor Cfd is grounded at one end, and accumulates charges when the charges transferred from the photoelectric conversion elements D1a and D1b are converted into voltages. Here, a connection point between the drains of the transfer transistors (transfer switches) T1a and T1b and the other end of the FD capacitor Cfd is referred to as an
The reset transistor (reset switch) T2 has a gate connected to the reset control line pR, a drain connected to the power supply voltage Vdd, and a source connected to the FD capacitor Cfd. The reset transistor (reset switch) T2 resets the potential of the
駆動トランジスタ(増幅部)Tdrvは、画素内アンプを構成するトランジスタである。駆動トランジスタ(増幅部)Tdrvは、そのゲートがFD容量Cfdの他端(FDノード401)に接続され、そのドレインが電源電圧Vddに接続され、そのソースが選択トランジスタ(選択スイッチ)T3のドレインに接続される。駆動トランジスタ(増幅部)Tdrvは、FD容量Cfdの電圧に応じた電圧を出力する。
選択トランジスタ(選択スイッチ)T3は、そのゲートが垂直選択線pSELに接続され、そのソースが垂直信号線231に接続される。選択トランジスタ(選択スイッチ)T3は、駆動トランジスタTdrvの出力を画素200の出力信号として、垂直信号線231に出力する。
The driving transistor (amplifying unit) Tdrv is a transistor that forms an in-pixel amplifier. The driving transistor (amplifying unit) Tdrv has a gate connected to the other end (FD node 401) of the FD capacitor Cfd, a drain connected to the power supply voltage Vdd, and a source connected to the drain of the selection transistor (selection switch) T3. Connected. The driving transistor (amplifying unit) Tdrv outputs a voltage corresponding to the voltage of the FD capacitor Cfd.
The selection transistor (selection switch) T3 has a gate connected to the vertical selection line pSEL and a source connected to the
垂直信号線231毎に設けられている負荷回路の負荷トランジスタTlodは、そのソースとゲートとが接地し、そのドレインが垂直信号線231に接続される。負荷トランジスタTlodは、垂直信号線231で接続されている列の画素200に配置される駆動トランジスタTdrvと共に画素内アンプとなるソースフォロア回路を構成する。通常、画素200の信号を出力する時は、負荷トランジスタTlodをゲート接地の定電流源として動作させる。
本実施形態の記載において、駆動トランジスタTdrvおよび負荷トランジスタTlod以外のトランジスタは、スイッチとして働き、ゲートに接続されている制御線がHighの時に導通し(オンし)、Lowの時に遮断する(オフする)こととする。
The load transistor Tlod of the load circuit provided for each
In the description of the present embodiment, the transistors other than the drive transistor Tdrv and the load transistor Tlod act as switches, and are turned on (turned on) when the control line connected to the gate is High and turned off (turned off) when the control line is Low. )
ここで、第1の露光制御として、光電変換素子D1aの露光制御の一例について説明する。
撮像素子12には、被写体光が入射しているものとする。
まず、露光開始のタイミングで、リセットトランジスタT2をオンして、FD容量CfdのFDノード401側をリセットするのと同時に、転送トランジスタT1aをオンして、光電変換素子D1aの電荷をリセットする。そして、転送トランジスタT1a、リセットトランジスタT2の順番で転送トランジスタT1aおよびリセットトランジスタT2を順次オフすることで、光電変換素子D1aの露光が開始される。
Here, an example of exposure control of the photoelectric conversion element D1a will be described as the first exposure control.
It is assumed that subject light is incident on the
First, at the exposure start timing, the reset transistor T2 is turned on to reset the
次に、所定の露光時間の経過後に、リセットトランジスタT2をオンして、FD容量CfdのFDノード401側をリセットする。そして、リセットトランジスタT2をオフする。その後、転送トランジスタT1aをオンして、露光によって光電変換素子D1aで光電変換された信号電荷をFDノード401に転送する。そして、転送トランジスタT1aをオフする。ここまでで、光電変換素子D1aの露光が終了する。この時、FD容量CfdのFDノード401には、信号電荷に対応する信号電圧が発生する。
Next, after a predetermined exposure time has elapsed, the reset transistor T2 is turned on to reset the
そして、選択トランジスタT3をオンすることで、駆動トランジスタTdrvと負荷トランジスタTlodとからなるソースフォロア回路が構成される。これにより、FDノード401の信号電圧に対応する信号が、光電変換素子D1aの信号として、垂直信号線231に出力される。垂直信号線231に出力された光電変換素子D1aの信号は、列信号処理部203に入力され、後述する列信号処理が実施される。
Then, by turning on the selection transistor T3, a source follower circuit including a drive transistor Tdrv and a load transistor Tlod is configured. Accordingly, a signal corresponding to the signal voltage of the
次に、第2の露光制御として、光電変換素子D1bの露光制御の一例について説明する。
光電変換素子D1aと同様に、光電変換素子D1bの露光も制御される。ただし、本実施形態では、転送トランジスタT1a、T1bが、それぞれ、異なる転送制御線pTa、pTbにより制御される。従って、露光開始のリセットのタイミングおよび露光終了の転送のタイミングを、光電変換素子D1a、D1bで別々に設定することが可能である。
Next, an example of exposure control of the photoelectric conversion element D1b will be described as second exposure control.
Similarly to the photoelectric conversion element D1a, the exposure of the photoelectric conversion element D1b is also controlled. However, in this embodiment, the transfer transistors T1a and T1b are controlled by different transfer control lines pTa and pTb, respectively. Therefore, the reset timing at the start of exposure and the transfer timing at the end of exposure can be set separately by the photoelectric conversion elements D1a and D1b.
そこで、光電変換素子D1bの露光を開始するタイミングは、光電変換素子D1bの信号電荷をFD容量Cfdに転送するタイミングから逆算して、光電変換素子D1aの露光時間と同一になるように設定される。また、本実施形態では、光電変換素子D1aの信号の列信号処理(第1の露光制御)が実施された後、光電変換素子D1bの信号電荷をFD容量Cfdに転送して、第1の露光制御で先にFD容量Cfdに転送しておいた光電変換素子D1aの信号電荷と加算する。このように、本実施形態では、光電変換素子D1aの露光が開始された後、光電変換素子D1aの露光中に、光電変換素子D1bの露光が開始されるようにし、且つ、これらの露光時間が同一になるようにする。 Therefore, the timing for starting exposure of the photoelectric conversion element D1b is set to be the same as the exposure time of the photoelectric conversion element D1a by calculating backward from the timing of transferring the signal charge of the photoelectric conversion element D1b to the FD capacitor Cfd. . In the present embodiment, after the column signal processing (first exposure control) of the signal of the photoelectric conversion element D1a is performed, the signal charge of the photoelectric conversion element D1b is transferred to the FD capacitor Cfd, and the first exposure is performed. This is added to the signal charge of the photoelectric conversion element D1a previously transferred to the FD capacitor Cfd under control. Thus, in this embodiment, after the exposure of the photoelectric conversion element D1a is started, the exposure of the photoelectric conversion element D1b is started during the exposure of the photoelectric conversion element D1a, and the exposure time thereof is set. To be identical.
第2の露光制御の具体例を説明すると、まず、FD容量CfdのFDノード401に光電変換素子D1aの信号電荷が蓄積された状態で、転送トランジスタT1bをオンする。これにより、露光によって光電変換素子D1bで光電変換された信号電荷がFDノード401に転送される。そして、転送トランジスタT1bをオフする。ここまでで、光電変換素子D1bの露光が終了する。
A specific example of the second exposure control will be described. First, the transfer transistor T1b is turned on while the signal charge of the photoelectric conversion element D1a is accumulated in the
この時、FD容量CfdのFDノード401には、光電変換素子D1aおよびD1bの信号電荷が加算された信号電荷に対応する信号電圧が発生する。そして、選択トランジスタT3をオンすることで、駆動トランジスタTdrvと負荷トランジスタTlodとからなるソースフォロア回路が構成される。これにより、FDノード401の信号電圧に対応する信号が、光電変換素子D1aおよびD1bの加算信号として、垂直信号線231に出力される。垂直信号線231に出力された光電変換素子D1aおよびD1bの加算信号は、列信号処理部203に入力され、後述する列信号処理が実施される。
At this time, a signal voltage corresponding to the signal charge obtained by adding the signal charges of the photoelectric conversion elements D1a and D1b is generated at the
ここで、光電変換素子D1aおよびD1bの露光制御を行うに際し、露光開始のリセットのタイミングを光電変換素子D1a、D1bで同時とし、光電変換素子D1a、D1bのそれぞれに対する露光を同時に開始してもよい。そして、光電変換素子D1bの信号電荷を転送するタイミングで、2回目の光電変換素子D1aの信号電荷の転送を実施する。これにより、光電変換素子D1aおよびD1bの加算信号については、露光時間のずれが解消された撮影が実施できることになる。
ここで、光電変換素子D1aの出力信号を焦点検出用のA信号または単にA信号と称し、光電変換素子D1aおよびD1bの信号電荷が加算された出力信号を撮影画像用のA+B信号または単にA+B信号と称することとする。また、撮影画像用のA+B信号から焦点検出用のA信号を減算した信号を焦点検出用のB信号または単にB信号と称する。焦点検出用のB信号は、光電変換素子D1bの出力信号に相当する信号である。
Here, when performing exposure control of the photoelectric conversion elements D1a and D1b, the reset timing of the start of exposure may be set simultaneously in the photoelectric conversion elements D1a and D1b, and exposure to each of the photoelectric conversion elements D1a and D1b may be started simultaneously. . Then, the signal charge of the photoelectric conversion element D1a is transferred for the second time at the timing of transferring the signal charge of the photoelectric conversion element D1b. As a result, it is possible to perform shooting with the exposure time deviation eliminated for the addition signals of the photoelectric conversion elements D1a and D1b.
Here, the output signal of the photoelectric conversion element D1a is referred to as the focus detection A signal or simply the A signal, and the output signal obtained by adding the signal charges of the photoelectric conversion elements D1a and D1b is used as the A + B signal or simply the A + B signal for the photographed image. It shall be called. A signal obtained by subtracting the A signal for focus detection from the A + B signal for captured images is referred to as a focus detection B signal or simply a B signal. The B signal for focus detection is a signal corresponding to the output signal of the photoelectric conversion element D1b.
図5は、本実施形態の撮像基板100の画素200の概略構成の一例を示す図である。
図5(a)は、画素200を2×2に配列した平面図の一例を示し、図5(b)は、図5(a)のx−x'の断面図を示す。
光電変換素子D1a、D1bの領域501a、501bが、それぞれ光電変換素子D1a、D1bのPN接合のN側に対応し、撮像基板100がP側に対応する。位置502は、画素200の光電変換素子D1a、D1b以外の回路部分の位置を示す。尚、図5では、表記の都合上、画素制御線221および垂直信号線231は、図示していない。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of the
FIG. 5A shows an example of a plan view in which the
The
前述したように画素200毎にマイクロレンズ503が設けられる。本実施形態では、マイクロレンズ503は、光電変換素子D1a、D1bの両方を均等に覆うように、図5(a)において、画素200の中心よりも下方にずれて配置される。色フィルタ504も画素200毎に設けられる。色フィルタ504は、光電変換素子D1a、D1bの両方を均等に覆う。前述したように、画素200毎に、R(赤)フィルタ、G(緑)フィルタ、およびB(青)フィルタの何れか1つが配置される。
図5のように、本実施形態では、1つのマイクロレンズ503を2つの光電変換素子D1aおよびD1bが共有する構成である。従って、光電変換素子D1aから得られる画像信号(焦点検出用のA信号)と光電変換素子D1bから得られる画像信号(焦点検出用のB信号)を基にした焦点検出が可能となる。
As described above, the
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, one photoelectric conversion element D1a and D1b share one
図6は、本実施形態の撮像基板100の列信号処理部203の回路構成の一例を示す図である。
サンプルホールド回路(S/H)611は、信号選択制御線pSH1に電気的に接続される。サンプルホールド回路(S/H)611は、信号選択制御線pSH1を介したタイミング部211からの制御により、垂直信号線231から受け取った画素信号を保持する。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the column
The sample hold circuit (S / H) 611 is electrically connected to the signal selection control line pSH1. The sample hold circuit (S / H) 611 holds the pixel signal received from the
AD変換回路(AD)621は、AD制御線pAD1に接続される。AD変換回路(AD)621は、AD制御線pAD1を介したタイミング部211からの制御により、サンプルホールド回路(S/H)611が保持する画素信号をAD変換する。メモリ回路631は、メモリ制御線pMEM1に接続され、メモリ制御線pMEM1を介した制御によりAD変換回路621が出力する画素のデジタル信号を記憶する。
また、メモリ回路631は、水平選択線pH1を介した制御により、メモリ回路631に記憶されているデジタル化された画素信号を、デジタル出力線DSig1に出力する。
The AD conversion circuit (AD) 621 is connected to the AD control line pAD1. The AD conversion circuit (AD) 621 AD converts the pixel signal held by the sample hold circuit (S / H) 611 under the control of the
Further, the
デジタル出力線DSig1は、他の列信号処理部203のメモリ回路631にも共通に接続される。各列信号処理部203は、当該列信号処理部203に対応する水平選択線pH1を介した水平走査部207の制御により、メモリ回路631に記憶されているデジタル化された画素信号を、デジタル出力線DSig1に所定の順番で出力する。
ここで、タイミング部211から列信号処理部203を制御するための制御線281には、信号選択制御線pSH1、AD制御線pAD1、およびメモリ制御線pMEM1が含まれる。水平走査部207から列信号処理部203を選択するための列選択線251には、水平選択線pH1が含まれる。出力部209に接続される水平出力線261には、デジタル出力線DSig1が含まれる。
以上のように、図6に示す列信号処理部203は、AD変換が可能な回路構成を有する。
The digital output line DSig1 is also commonly connected to the
Here, the
As described above, the column
次に、本実施形態の撮像基板100の第1の読み出し動作および第2の読み出し動作の一例について説明する。
第1の読み出し動作では、光電変換素子D1aから読み出した信号であって、第1の露光制御を実施した1行分の画素200の信号に対して列信号処理を実施する。
垂直信号線231に出力された光電変換素子D1aの信号は、列信号処理部203に入力され、列信号処理部203に入力される信号選択制御線pSH1の制御により、列信号処理部203のサンプルホールド回路(S/H)611に保持される。
Next, an example of the first readout operation and the second readout operation of the
In the first reading operation, column signal processing is performed on the signal read from the photoelectric conversion element D1a and the signal of the
The signal of the photoelectric conversion element D1a output to the
そして、サンプルホールド回路(S/H)611に保持された信号は、列信号処理部203のAD変換回路(AD)621によりデジタル信号に変換され、列信号処理部203のメモリ回路631に記憶される。
メモリ回路631に記憶された光電変換素子D1aのデジタル信号は、列信号処理部203に対する水平選択線pH1を介した水平走査部207の制御によりメモリ回路631から読み出される。メモリ回路631から読み出された光電変換素子D1aのデジタル信号は、デジタル出力線DSig1に出力される。
そして、光電変換素子D1aのデジタル信号は、A信号として、出力部209を介して、メモリ基板110へ転送される。
The signal held in the sample hold circuit (S / H) 611 is converted into a digital signal by the AD conversion circuit (AD) 621 of the column
The digital signal of the photoelectric conversion element D1a stored in the
Then, the digital signal of the photoelectric conversion element D1a is transferred to the
第2の読み出し動作では、第2の露光制御を実施した1行分の画素200から読み出した信号(即ち、光電変換素子D1aおよびD1bの加算信号)に対して列信号処理を実施する。
光電変換素子D1aおよびD1bの加算信号は、列信号処理部203のAD変換回路(AD)621により、デジタル信号に変換され、光電変換素子D1aおよびD1bのデジタルの加算信号として、列信号処理部203のメモリ回路631に記憶される。尚、光電変換素子D1aおよびD1bの加算信号に対する列信号処理およびデジタル出力線DSig1への出力は、第1の読み出し動作と同様であるので詳細な説明を省略する。
In the second readout operation, column signal processing is performed on the signals read from the
The addition signal of the photoelectric conversion elements D1a and D1b is converted into a digital signal by the AD conversion circuit (AD) 621 of the column
光電変換素子D1aおよびD1bのデジタルの加算信号は、A+B信号として、出力部209を介して、メモリ基板110へ転送される。
これにより、1行分の画素からA信号とA+B信号とが読み出されて、メモリ基板110へ転送される。
画素領域201の画素200に対して、第1の読み出し動作と第2の読み出し動作とを行毎に実施することで、1回の撮影動作を実施することができる。
The digital addition signals of the photoelectric conversion elements D1a and D1b are transferred to the
As a result, the A signal and the A + B signal are read from the pixels for one row and transferred to the
By performing the first readout operation and the second readout operation for each row on the
図6では、画素200のA信号およびA+B信号を、出力部209を介して、メモリ基板110に転送する場合を例に挙げて示した。しかしながら、A信号およびA+B信号を、デジタル出力線DSig1に出力する代わりに、次のようにしてもよい。即ち、メモリ回路631の出力毎に垂直貫通電極を設けて、メモリ基板110のメモリ制御部111と、メモリ回路631とを直接接続してもよい。
本実施形態では、以上のようにして、画素200のA信号あるいはA+B信号を、1行分同時にメモリ基板110に転送できるので、転送時間の短縮が可能となる。
FIG. 6 shows an example in which the A signal and A + B signal of the
In this embodiment, as described above, the A signal or A + B signal of the
図7は、本実施形態の信号処理の一例を説明する図である。図7(a)は、撮像部101にある画素領域201の画素200から読み出されるA信号およびA+B信号を示す。本実施形態では、画素領域201の画素200から、A信号またはA+B信号が、行毎に所定の順番で読み出される。尚、図3では、画素配列が6×4配列(4行6列)である場合を例に挙げて説明したが、図7(a)では、画素配列が10×8配列(8行10列)である場合を例に挙げて説明する。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of signal processing according to the present embodiment. FIG. 7A shows an A signal and an A + B signal read from the
図7では、各信号を括弧内に表記し、その前に色フィルタを表記する。前述したように本実施形態では、奇数行がR(赤)フィルタとG(緑)フィルタとの繰り返しとなり、偶数行がG(緑)フィルタとB(青)フィルタとの繰り返しとなる2×2配列の色フィルタを用いる。そこで、R(赤)フィルタに対応する画素200の信号(A信号およびA+B信号)をRと表記する。また、G(緑)フィルタに対応する画素200の信号(A信号およびA+B信号)をGと表記する。また、B(青)に対応する画素200の信号(A信号およびA+B信号)をBと表記する。例えば、信号701は、画素領域201の1行1列目の、R(赤)フィルタに対応する画素200のA信号であり、R(A)と表記する。信号702は、画素領域201の1行1列目の、R(赤)フィルタに対応する画素200のA+B信号であり、R(A+B)と表記する。また、対角となる2行2列目の画素200から7行9列目の画素200を囲む領域703を、焦点検出領域とする。
In FIG. 7, each signal is shown in parentheses, and a color filter is shown before that. As described above, in this embodiment, the odd-numbered rows are repeated with the R (red) filter and the G (green) filter, and the even-numbered rows are repeated with the G (green) filter and the B (blue) filter. Use an array of color filters. Therefore, the signal (A signal and A + B signal) of the
図7(b)は、図7(a)の内、信号処理部13における撮影画像の作成に用いる画素200のA+B信号を示す。
本実施形態では、撮影画像の作成に際し、信号処理部13は、画素領域201の全ての画素200におけるA+B信号を用いる。例えば、1行1列目の画素200については、信号処理部13は、A+B信号である信号702(R(A+B))を用いる。この時、信号処理部13は、A信号である信号701(R(A))を用いない。
FIG. 7B shows an A + B signal of the
In the present embodiment, the
図7(c)は、図7(a)の内、信号処理部13における焦点検出処理(AF処理)に関わる画素200の信号を示す。
本実施形態では、焦点検出処理(AF処理)に際し、信号処理部13が、焦点検出領域703内の偶数行のG(緑)フィルタに対応する画素200の信号を用いる場合を例に挙げて説明する。そのため、図7(c)に示すように、焦点検出処理(AF処理)に関わる画素200は、2行目、4行目、6行目のそれぞれ3列目、5列目、7列目、9列目の、G(緑)フィルタに対応する画素200となる。
FIG. 7C shows a signal of the
In the present embodiment, an example in which the
また、本実施形態では、信号処理部13は、光電変換素子D1aから得られるA信号と光電変換素子D1bから得られる信号(B信号)とを基にした位相差検出方式の焦点検出を実施する。そこで、信号処理部13は、A+B信号の値からA信号の値を減算することにより((A+B信号)−(A信号)を計算することにより)B信号を計算する必要がある。このため、画素200から読み出したA信号とA+B信号とが必要となる。具体的に説明すると、図7(c)のように、信号処理部13は、2行3列目の画素200から6行9列目の画素200までの、G(A)およびG(A+B)の信号を用いることになる。例えば信号処理部13は、2行3列目の画素200について、A+B信号である信号705(G(A+B))からA信号である信号704(G(A))を減算して(G(A+B)−G(A)=G(B)として)B信号を求めればよい。本実施形態では、例えば、A信号により第1の信号の一例が実現され、A+B信号により第2の信号の一例が実現される。
以上のことから、本実施形態では、列信号処理部102は、撮像動作801の期間に、画素領域201のうち、焦点検出領域703の画素から、A信号およびA+B信号を読み出し、画素領域201のその他の画素から、A+B信号を読み出す。
In the present embodiment, the
From the above, in this embodiment, the column
図8は、本実施形態の撮像装置の動作タイミングの一例を示す図である。図8(a)は、撮像動作および動画表示を示し、図8(b)は、画像処理動作を示し、図8(c)は、AF処理動作を示す。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of operation timing of the imaging apparatus according to the present embodiment. FIG. 8A shows the imaging operation and moving image display, FIG. 8B shows the image processing operation, and FIG. 8C shows the AF processing operation.
図8(a)において、撮像部101の動作状態を撮像動作801と表し、画像処理された撮影画像を画像表示部17に表示する動作を動画表示802と表すことにする。図8(a)のグラフの垂直方向のLは、撮影画像を撮像部101から読み出す行の順番と、画像処理された撮影画像を動画表示する行の順番とを示す。水平方向のtは、行を読み出すタイミングと、動画像を表示する行のタイミングの時間経過を示す。図8(a)では、このようにして垂直方向および水平方向の軸を定めることにより、撮像部101から読み出される行の状態、動画像を表示する行の状態が、それぞれ撮像動作801、動画表示802により表される。
In FIG. 8A, the operation state of the
図8(a)に示す例では、撮像動作801の傾きが、動画表示802の傾きよりも大きい。従って、単位時間当たりの動作スピードとしては、撮像動作801の方が動画表示802よりも速いことになる。
ここで、撮像部101からの読み出しが開始してから完了するまでの撮像動作801の単位時間あたりのデータ処理量を、必要に応じて撮像レートと称する。また、画像処理された撮影画像の表示のための処理が開始してから完了するまでの動画表示802の単位時間あたりのデータ処理量を、必要に応じて動画レートと称する。
In the example shown in FIG. 8A, the inclination of the
Here, the data processing amount per unit time of the
図8(b)に示す画像処理動作では、主に画像処理に関わる動作として実施される項目をその実施順に上から順番に示す。図8(b)において、水平方向は、図8(a)に対応した期間であって、各項目の動作期間を示す。本実施形態では、列信号処理部102は、撮像動作801の期間に、撮像部101の画素200から、A信号およびA+B信号を読み出す。この時に読み出される画素200の信号は、図7(a)で説明した画素領域201の画素200の信号となる。
そこで、図8(b)においては、撮像動作801の期間をA信号およびA+B信号の読み出し期間とし、「A/A+B読み出し」と表すことにする。本実施形態では、例えば、列信号処理部203が、撮像動作801の期間に、撮像部101の画素200から、A信号およびA+B信号を読み出すことにより、第1の読み出し手段の一例が実現される。また、例えば、撮像レートに対応する読み出し速度により、第1の読み出し速度の一例が実現される。
In the image processing operation shown in FIG. 8B, items that are mainly implemented as operations related to image processing are shown in order from the top in the order of execution. In FIG. 8B, the horizontal direction is a period corresponding to FIG. 8A and indicates the operation period of each item. In the present embodiment, the column
Therefore, in FIG. 8B, the period of the
A信号およびA+B信号の読み出し動作と同時に、列信号処理部102は、A信号およびA+B信号を撮像基板100からメモリ基板110のメモリ制御部111に転送する。そして、メモリ制御部111は、A信号およびA+B信号を記録部112に記録する。図8(b)では、これらの動作の期間を「メモリ書き込み」と表すことにする。本実施形態では、例えば、メモリ制御部111が、A信号およびA+B信号を記録部112に記録することにより、第1の記憶手段の一例が実現される。また、メモリ制御部111が、A信号およびA+B信号を記録部112に記録する際の書き込み速度(撮像レートに対応する書き込み速度)により、第2の書き込み速度の一例が実現される。
Simultaneously with the reading operation of the A signal and the A + B signal, the column
ここで、図8(b)においては、信号処理部13における撮影画像に対する信号処理にかかる期間を「画像処理」と表すことにする。画像処理の期間は、信号処理部13の処理能力や消費電力の大きさおよび発熱量を基に、撮像装置の動作仕様から決められる。また、信号処理部13における撮影画像に対する信号処理にかかる単位時間あたりのデータ処理量を、必要に応じて処理レートと称する。
Here, in FIG. 8B, the period of signal processing for the captured image in the
本実施形態では、撮像部101から高速に画素200の信号を読み出すため、信号処理部13の処理能力である処理レートが撮像レートよりも低い場合について説明する。
そこで、メモリ制御部111は、メモリ基板110の記録部112に記録されている画素領域201の全ての画素200の信号を、撮像レートよりも低い処理レートで読み出し、メモリ基板110から回路基板120のバス制御部121に転送する。図8(b)では、この期間を「メモリ読み出し」と表すことにする。
本実施形態では、以上のようにして、記録部112を用いた、高速な撮像レートから低速な処理レートへの、単位時間当たりのデータ処理量の変換(レートの変換)が実施される。
In the present embodiment, a case where the processing rate that is the processing capability of the
Therefore, the
In the present embodiment, as described above, the data processing amount conversion (rate conversion) per unit time is performed from the high-speed imaging rate to the low-speed processing rate using the
処理レートで回路基板120に転送された画素200の信号は、画像信号前処理部122において、必要な信号前処理が実施されて、画像信号出力部123を介して、撮像素子12から信号処理部13へ出力される。
ここで、信号処理部13における撮影画像の作成には、画素200の光電変換素子D1aおよびD1bの加算信号であるA+B信号を用いる。そこで、記録部112から読み出す画素200の信号は、図7(b)で説明したように、A+B信号のみでよい。これにより、図7(b)に示すA信号およびA+B信号の2つの信号を撮像素子12から信号処理部13へ出力する必要がなくなる。このため、撮像素子12から信号処理部13へ出力する時のデータの転送容量を削減させることが可能となる。
The signal of the
Here, the A + B signal that is an addition signal of the photoelectric conversion elements D1a and D1b of the
また、画像信号前処理部122において実施される信号前処理としては、キズ補正やノイズ低減処理等がある。しかしながら、A+B信号は、撮影画像の作成が可能な信号であるため、画像信号出力部123は、A+B信号をそのまま信号処理部13へ出力してもよい。
本実施形態では、例えば、メモリ制御部111が、メモリ基板110の記録部112に記録されている画素領域201の全ての画素200の信号を、処理レートで読み出すことにより、第2の読み出し手段の一例が実現される。また、例えば、処理レートに対応する速度により第2の読み出し速度の一例が実現される。また、例えば、画素領域201の全ての画素200のA+B信号により、第1の記憶手段により記憶された前記画素の信号であって、前記撮像手段により撮像された画像を作成するために用いる信号の一例が実現される。
The signal preprocessing performed in the image
In the present embodiment, for example, the
信号処理部13において処理レートで画像処理された撮影画像の信号は、信号処理部13あるいは同期制御部15にある不図示のバッファに一時的に記憶される。図8(b)では、この期間を「バッファ書き込み」と表すことにする。
そして、信号処理部13または同期制御部15は、「画像処理」の期間に画像処理された撮影画像の信号をバッファから読み出して画像表示部17に転送する。図8(b)では、この期間を「バッファ読み出し」と表すことにする。
バッファから読み出された撮影画像の信号は、動画表示802の期間に、画像表示部17に表示される。従って、図8(a)および図8(b)に示すように、「バッファ読み出し」の期間は、動画表示802の期間と同じ時間となる。
The signal of the captured image that has been image-processed at the processing rate in the
Then, the
The captured image signal read from the buffer is displayed on the
この時、画像処理が画像表示よりも遅いと表示に不具合が生じるため、処理レートが動画レートより大きくなければならない。従って、図8(b)において、「画像処理」の期間と同じとなる「バッファ書き込み」の期間は、「バッファ読み出し」の期間もよりも短くなる。
本実施形態では、例えば、信号処理部13または同期制御部15が、画像処理された撮影画像の信号をバッファに記憶することにより、第2の記憶手段の一例が実現される。また、例えば、信号処理部13または同期制御部15が、画像処理された撮影画像の信号をバッファに書き込む速度(処理レートに対応する書き込み速度)により、第1の書き込み速度の一例が実現される。また、例えば、バッファにより第2の記憶媒体の一例が実現される。また、例えば、信号処理部13または同期制御部15が、画像処理された撮影画像の信号をバッファから読み出すことにより、第4の読み出し手段の一例が実現される。また、例えば、信号処理部13または同期制御部15が、画像処理された撮影画像の信号をバッファから読み出す速度(動画レートに対応する読み出し速度)により、第3の読み出し速度の一例が実現される。
At this time, if the image processing is slower than the image display, a problem occurs in the display, and therefore the processing rate must be larger than the moving image rate. Accordingly, in FIG. 8B, the “buffer writing” period, which is the same as the “image processing” period, is also shorter than the “buffer reading” period.
In the present embodiment, for example, the
本実施形態では、以上のようにして、信号処理部13あるいは同期制御部15のバッファを用いた、高速な処理レートから低速な動画レートへのレートの変換が実施される。
また、作成された撮影画像は、同期制御部15の指示により、画像記録部18に記録することも可能である。
In the present embodiment, rate conversion from a high-speed processing rate to a low-speed moving image rate is performed using the buffer of the
Further, the created captured image can be recorded in the
ここで、図8(b)の説明では、信号処理部13あるいは同期制御部15にバッファがあるとしたが、画像表示部17にバッファを設けてもよい。このようにする場合、画像処理された撮影画像の信号を画像表示部17にあるバッファに処理レートで転送し、動画レートで読み出して画像表示部17に表示することになる。
Here, in the description of FIG. 8B, the
図8(c)に示すAF処理動作では、主に焦点検出処理(AF処理)に関わる動作として実施される項目をその実施順に上から順番に示す。図8(c)において、水平方向は、図8(a)に対応した期間であって、各項目の動作期間を示す。
撮像動作801となる「A/A+B読み出し」および「A/A+B読み出し」と同時に実施される記録部112への「メモリ書き込み」は、図8(b)に示した項目と同じ項目である。従って、ここでは、これらの詳細な説明を省略する。
In the AF processing operation shown in FIG. 8C, items executed mainly as operations related to the focus detection processing (AF processing) are shown in order from the top in the order of execution. In FIG. 8C, the horizontal direction is a period corresponding to FIG. 8A and indicates the operation period of each item.
“Memory write” to the
図7(a)で説明したように、撮像部101にある画素領域201内に焦点検出領域703を設ける。信号処理部13は、焦点検出領域703内の画素200から得られるA信号およびA+B信号を基に焦点検出処理を実施する。
この時、焦点検出に用いる画素200は、焦点検出領域703内の全ての画素である必要はない。本実施形態では、図7(c)で説明したように、信号処理部13は、焦点検出処理に際し、焦点検出領域703内の偶数行のG(緑)フィルタに対応する画素200を用いる。
As described with reference to FIG. 7A, the
At this time, the
ここで、焦点検出領域703内の偶数行のG(緑)フィルタに対応する画素200の信号が、飛び飛びの画素200の位置にあることを表すために、図8(c)では、時間隔を空けた1つの矩形を1つの画素200の信号として表現する。また、図8(c)では、焦点検出領域703内の偶数行のG(緑)フィルタに対応する画素200の信号(矩形)を「メモリ上AF情報」と表すことにする。尚、以下の説明では、焦点検出処理に用いる画素200(本実施形態では焦点検出領域703内の偶数行のG(緑)フィルタに対応する画素200)を、必要に応じて焦点検出画素と称する。本実施形態では、例えば、焦点検出領域703により、第1の領域よりも狭い領域であって、焦点を検出するために用いる信号を出力する画素を含む領域である第2の領域の一例が実現される。また、例えば、焦点検出画素により、焦点を検出するために用いる信号を出力する画素の一例が実現される。
Here, in order to indicate that the signal of the
「A/A+B読み出し」動作において、焦点検出画素を読み出すには、焦点検出領域703内の全ての画素200を読み出す必要があることが分かる。そこで、焦点検出領域703から順次読み出される焦点検出画素の信号を用いて、この読み出しと同時に焦点検出処理を実施する場合、焦点検出領域703内の全ての画素200を読み出す期間に亘り、焦点検出処理に関わる回路を動作させ続けなければならない。
しかしながら、本実施形態では、メモリ制御部111は、メモリ基板110の記録部112に記録されている焦点検出画素の信号のみを、図7(c)のように連続して読み出し、メモリ基板110から回路基板120に転送する。この時、記録部112から読み出される焦点検出画素の信号は、A信号およびA+B信号となる。図8(c)においては、この期間を「連続読み出し」と表すことにする。本実施形態では、例えば、メモリ制御部111が、メモリ基板110の記録部112に記録されている焦点検出画素の信号のみを連続して読み出すことにより、第3の読み出し手段の一例が実現される。また、例えば、焦点検出画素のA信号およびA+B信号により、第1の記憶手段により記憶された画素の信号の一部の信号であって、焦点を検出するために用いる信号の一例が実現される。
In the “A / A + B read” operation, it is understood that all
However, in the present embodiment, the
回路基板120に転送された焦点検出画素の信号は、AF信号前処理部124において、必要な信号前処理が実施されて、AF信号出力部125を介して、撮像素子12から信号処理部13へ出力される。AF信号前処理部124において実施される信号前処理には、例えば、B信号を計算するための計算式「(A+B信号)−(A信号)」が必要となる。AF信号前処理部124は、この計算式を実行する前に、キズ補正やノイズ低減処理等を実施してもよい。これにより、AF信号前処理部124からは、焦点検出画素の信号としてA信号およびB信号が出力される。図8(c)においては、この期間を「A/B処理」と表すことにする。
The signal of the focus detection pixel transferred to the
そして、信号処理部13が備える不図示の焦点検出処理部は、水平方向の複数の画素に関わる焦点検出用のA信号およびB信号に基づいて、画素内瞳分割された異なる光電変換素子Ta1、Ta2に対する入射光の位相差を検出する。
次に、焦点検出処理部は、検出した位相差に基づいて、撮像装置から被写体までの距離情報に対応する評価値であって、AFに用いられる評価値であるAF評価値を算出し、同期制御部15に出力する。本実施形態では、例えば、焦点検出処理部を用いることにより、検出手段の一例が実現される。
A focus detection processing unit (not shown) included in the
Next, the focus detection processing unit calculates an AF evaluation value that is an evaluation value corresponding to distance information from the imaging device to the subject and used for AF based on the detected phase difference, and performs synchronization. Output to the
ここまでが、信号処理部13で実行される焦点検出処理となり、図8(c)においては、この期間を「AF評価値算出」と表すことにする。
同期制御部15は、AF評価値を基にして、撮像光学系11が備える合焦レンズを駆動して、被写体が合焦するように制御する。図8(c)においては、同期制御部15による制御に移行することを「AF制御」と表すことにする。
The focus detection processing executed by the
The
信号処理部13の焦点検出処理部は、「連続読み出し」された焦点検出画素の信号を基に、連続的に焦点検出処理を実施する。ここで、焦点検出画素の焦点検出処理にかかる単位時間あたりのデータ処理量を、必要に応じてAFレートと称する。
図8(c)のAF処理動作では、AF信号前処理部124は、記録部112からAFレートで連続的に読み出された焦点検出画素のA信号およびA+B信号を、焦点検出画素のA信号およびB信号に変換する。そして、信号処理部13の焦点検出処理部は、AFレートで焦点検出処理を実施して、AF評価値を算出し、同期制御部15に出力する。このため、図8(c)において、「連続読み出し」の期間、「A/B処理」の期間、および「AF評価値算出」の期間は等しい期間となる。従って、この時に、記録部112を用いた、低速な撮像レートから高速なAFレートへのレートの変換が実施される。
The focus detection processing unit of the
In the AF processing operation of FIG. 8C, the AF
以上のように本実施形態では、1回の撮像動作で焦点検出用の信号と撮影画像用の信号とを同時に取得することが可能になる。また、撮像動作においては、撮像部101の画素200の信号を読み出して記録部112へ転送する撮像レートよりも、撮影画像の画像処理にかかる処理レートを遅くする。従って、信号処理部13の処理能力、消費電力の大きさ、および発熱量を基に画像処理の期間を決めることができる。更に、焦点検出領域703内の焦点検出画素の信号のみを連続して読み出す。従って、撮像動作において、焦点検出領域703内の全ての画素を読み出しながら、同時に焦点検出処理を実施する場合に比べて、信号処理部13の焦点検出処理部、AF信号前処理部124、およびAF信号出力部125の動作期間を短縮することができる。よって、撮像装置の消費電力を削減することができる。また、撮像素子12から信号処理部13への焦点検出画素の信号の転送期間が短縮されるので、焦点検出処理にかかる時間を大幅に短縮することができる。また、撮像素子12から信号処理部13へ出力する撮影画像用の信号がA+B信号のみとなるので、処理レートを更に低減できると共にデータ転送容量を削減させることができる。また、撮像部101の画素の信号を記録部112に記録させることで、画像処理にかかる処理レートの制約がなくなり、高速に撮像動作を実施できるので、ローリング歪を低減させることができる。以上のように本実施形態では、画素内瞳分割機能を有する画素を備える撮像装置が、位相差検出方式の焦点検出と被写体画像の作成とを行うに際し、フレームレートの低下の抑制と消費電力の削減とを可能にすることができる。
As described above, in the present embodiment, it is possible to simultaneously acquire a focus detection signal and a captured image signal in one imaging operation. In the imaging operation, the processing rate for the image processing of the captured image is made slower than the imaging rate for reading the signal of the
本実施形態では、記録部112から処理レートで信号を読み出して画像処理を実施し、バッファから動画レートで信号を読み出す場合を例に挙げて説明した。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、記録部112から動画レートで信号を読み出して画像処理を実施し、画像表示部17に表示してもよい。このようにすれば、処理レートよりも遅い動画レートで画像処理を実施することができるので、データの転送レートを更に低減することができる。また、画像表示のためのバッファを省略することも可能となる。本実施形態では、例えば、動画レートにより、第2の読み出し速度(第1の記憶手段により記憶された信号に基づく画像を、その出力先に出力する速度)の一例が実現される。尚、画像表示部17が出力先の一例である。ただし、画像処理した信号の出力先は、画像表示部17に限定されない。例えば、画像処理した信号の出力先は、画像記録部18であってもよい。
In this embodiment, the case where a signal is read from the
また、本実施形態のように、画素領域201のうち、焦点検出領域703の画素から、A信号およびA+B信号を読み出し、画素領域201のその他の画素から、A+B信号を読み出すようにすれば、読み出す信号を少なくすることができるので好ましい。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、画素領域201の全ての画素から、A信号およびA+B信号を読み出してもよい。
Further, as in the present embodiment, if the A signal and the A + B signal are read from the pixels in the
(第2の実施形態)
次に、図1〜図6に加えて図9〜図10を参照して、第2の実施形態を説明する。第1の実施形態では、撮像部101の画素200から、A信号およびA+B信号(2つの光電変換素子の一方の焦点検出用の信号と撮影画像用の信号)を読み出して、位相差検出方式の焦点検出と撮影画像の作成とを同時に実施する場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、撮像部101の画素200から、A信号およびB信号(2つの光電変換素子の両方の焦点検出用の信号)を読み出して、位相差検出方式の焦点検出と撮影画像の作成とを同時に実施する場合を例に挙げて説明する。このように本実施形態と第1の実施形態とは、撮像部101の画素200から読み出す信号が異なることによる処理が主として異なる。従って、本実施形態の説明において、第1の実施形態と同一の部分については、図1〜図8に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 10 in addition to FIGS. In the first embodiment, an A signal and an A + B signal (one focus detection signal and a captured image signal of two photoelectric conversion elements) are read from the
本実施形態では、第1の実施形態と同一の第1の露光制御(光電変換素子D1aの露光制御)を実施した後に、第1の実施形態とは異なる第2の露光制御(光電変換素子D1bの露光制御)を実施する。
本実施形態の第2の露光制御では、所定の露光時間の経過後に、リセットトランジスタT2のオンおよびオフと、その後の転送トランジスタT1bのオンおよびオフとにより、光電変換素子D1bの信号電荷のみが読み出される。この時の光電変換素子D1bの出力信号を焦点検出用のB信号と称することとする。また、本実施形態の第2の読み出し動作では、第2の露光制御を実施した1行分の画素200から読み出した光電変換素子D1bの信号、即ち、B信号に対して列信号処理を実施する。
In the present embodiment, after performing the same first exposure control (exposure control of the photoelectric conversion element D1a) as in the first embodiment, the second exposure control (photoelectric conversion element D1b) different from the first embodiment is performed. Exposure control).
In the second exposure control of the present embodiment, only a signal charge of the photoelectric conversion element D1b is read by turning on and off the reset transistor T2 and then turning on and off the transfer transistor T1b after a predetermined exposure time has elapsed. It is. The output signal of the photoelectric conversion element D1b at this time is referred to as a focus detection B signal. In the second readout operation of the present embodiment, column signal processing is performed on the signal of the photoelectric conversion element D1b read out from the
図9は、本実施形態の信号処理の一例を説明する図である。図9(a)は、撮像部101にある画素領域201の画素200から読み出されるA信号およびB信号を示す。本実施形態では、画素領域201の画素200から、A信号またはB信号が、行毎に所定の順番で読み出される。
例えば、信号901は、画素領域201の1行1列目の、R(赤)フィルタに対応する画素200のA信号であり、R(A)と表す。信号902は、画素領域201の1行1列目の、R(赤)フィルタに対応する画素200のB信号であり、R(B)と表す。また、対角となる2行2列目の画素200から7行9列目の画素200を囲む領域903を、焦点検出領域とする。尚、図9(a)は、図7(a)において、A+B信号をB信号に置き換えただけなので、図9(a)の詳細な説明を省略する。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of signal processing according to the present embodiment. FIG. 9A shows the A signal and the B signal read from the
For example, the
図9(b)は、図9(a)の内、信号処理部13における撮影画像の作成に用いる画素200のA信号およびB信号を示す。
本実施形態では、撮影画像の作成に際し、信号処理部13が、画素領域201の全ての画素200の全ての信号を用いる。即ち、信号処理部13は、光電変換素子D1aおよびD1bの加算信号であるA+B信号を用いて撮影画像を作成する。従って、信号処理部13は、A信号とB信号とを加算して((A信号)+(B信号)の計算式を実行して)A+B信号を計算するため、それぞれの画素200におけるA信号およびB信号が必要となる。例えば、信号処理部13は、1行1列目の画素200について、A信号である信号901(R(A))とB信号である信号902(R(B))とを加算して(R(A)+R(B)=R(A+B)として)A+B信号を求めればよい。
FIG. 9B shows an A signal and a B signal of the
In the present embodiment, the
図9(c)は、図9(a)の内、信号処理部13における焦点検出処理(AF処理)に関わる画素200の信号を示す。
本実施形態でも、第1の実施形態と同様に、焦点検出処理(AF処理)に際し、信号処理部13が、焦点検出領域903内の偶数行のG(緑)フィルタに対応する画素200の信号を用いる場合を例に挙げて説明する。尚、図9(c)は、図7(c)において、A+B信号をB信号に置き換えただけなので、図9(c)の詳細な説明を省略する。
FIG. 9C shows a signal of the
Also in the present embodiment, as in the first embodiment, in the focus detection process (AF process), the
本実施形態では、信号処理部13は、光電変換素子D1aから得られるA信号と光電変換素子D1bから得られるB信号とを基にした位相差検出方式の焦点検出を実施する。例えば、図9(c)において、信号処理部13は、2行3列目の画素について、A信号である信号904(G(A))およびB信号である信号905(G(B))の信号をそのまま用いて位相差検出方式の焦点検出を実施する。本実施形態では、例えば、A信号により第1の信号の一例が実現され、B信号により第2の信号の一例が実現される。
In the present embodiment, the
図10は、本実施形態の撮像装置の動作タイミングの一例を示す図である。図10(a)は、撮像動作および動画表示を示し、図10(b)は、画像処理動作を示し、図10(c)は、AF処理動作を示す。図10(a)は、図8(a)に示した撮像動作および動画表示と同一であるので、図10(a)の詳細な説明を省略する。 FIG. 10 is a diagram illustrating an example of operation timing of the imaging apparatus according to the present embodiment. 10A shows the imaging operation and moving image display, FIG. 10B shows the image processing operation, and FIG. 10C shows the AF processing operation. Since FIG. 10A is the same as the imaging operation and the moving image display shown in FIG. 8A, detailed description of FIG. 10A is omitted.
図10(b)に示す画像処理動作では、主に画像処理に関わる動作として実施される項目をその実施順に上から順番に示す。図10(b)において、水平方向は、図10(a)に対応した期間であって、各項目の動作期間を示す。本実施形態では、撮像動作801の期間に撮像部101の画素200から、A信号およびB信号が読み出される。この時に読み出される画素200の信号は、図9(a)で説明した画素領域201の全ての画素200の信号となる。
そこで、図10(b)においては、撮像動作801の期間をA信号およびB信号の読み出し期間とし、「A/B読み出し」と表すことにする。本実施形態では、例えば、列信号処理部203が、撮像動作801の期間に、撮像部101の画素200から、A信号およびB信号を読み出すことにより、第1の読み出し手段の一例が実現される。また、例えば、撮像レートに対応する読み出し速度により、第1の読み出し速度の一例が実現される。
In the image processing operation shown in FIG. 10B, items executed mainly as operations related to image processing are shown in order from the top in the order of execution. In FIG. 10B, the horizontal direction is a period corresponding to FIG. 10A and indicates the operation period of each item. In the present embodiment, the A signal and the B signal are read from the
Therefore, in FIG. 10B, the period of the
A信号およびB信号の読み出し動作と同時に、列信号処理部102は、A信号およびB信号を撮像基板100からメモリ基板110に転送する。そして、メモリ制御部111は、A信号およびB信号を記録部112に記録する。図10(b)では、これらの動作の期間を「メモリ書き込み」と表すことにする。本実施形態では、例えば、メモリ制御部111が、A信号およびB信号を記録部112に記録することにより、第1の記憶手段の一例が実現される。また、メモリ制御部111が、A信号およびB信号を記録部112に記録する際の書き込み速度(撮像レートに対応する書き込み速度)により、第2の書き込み速度の一例が実現される。
Simultaneously with the reading operation of the A signal and the B signal, the column
本実施形態でも、第1の実施形態と同様に、撮像部101から高速に画素200の信号を読み出すため、信号処理部13の処理能力である処理レートが撮像レートよりも低い場合について説明する。
そこで、メモリ制御部111は、メモリ基板110の記録部112に記録されている画素領域201の全ての画素200の信号を、撮像レートよりも低い処理レートで読み出し、メモリ基板110から回路基板120のバス制御部121に転送する。図10(b)では、この期間を「メモリ読み出し」と表すことにする。
本実施形態では、以上のようにして、記録部112を用いた、高速な撮像レートから低速な処理レートへの、レートの変換が実施される。
Also in the present embodiment, as in the first embodiment, a case where the processing rate that is the processing capability of the
Therefore, the
In the present embodiment, rate conversion from a high imaging rate to a low processing rate is performed using the
処理レートで回路基板120に転送された画素200の信号は、画像信号前処理部122において、必要な信号前処理が実施されて、画像信号出力部123を介して、撮像素子12から信号処理部13へ出力される。
ここで、信号処理部13における撮影画像の作成には、画素200の光電変換素子D1aおよびD1bの加算信号であるA+B信号を用いる。そこで、記録部112から読み出す画素200の信号は、図9(b)で説明したように、A信号およびB信号となる。画像信号前処理部122において実施される信号前処理には、A+B信号を計算するための計算式「(A信号)+(B信号)」が必要となる。画像信号前処理部122は、この計算式を実行する前に、キズ補正やノイズ低減処理等を実施してもよい。これにより、画像信号前処理部122からは、撮影画像の作成用の信号としてA+B信号が出力される。図10(b)においては、この期間を「A+B処理」と表すことにする。本実施形態では、画像信号前処理部122が、A+B信号を計算することにより、加算手段の一例が実現される。
The signal of the
Here, the A + B signal that is an addition signal of the photoelectric conversion elements D1a and D1b of the
これにより、図9(b)に示すA信号およびB信号の2つの信号を撮像素子12から信号処理部13へ出力する必要がなくなるため、撮像素子12から信号処理部13へ出力する時のデータの転送容量を削減させることが可能となる。
本実施形態では、例えば、メモリ制御部111が、メモリ基板110の記録部112に記録されている画素領域201の全ての画素200の信号を、処理レートで読み出すことにより、第2の読み出し手段の一例が実現される。また、例えば、処理レートに対応する速度により第2の読み出し速度の一例が実現される。また、例えば、画素領域201の全ての画素200の信号により、第1の記憶手段により記憶された前記画素の信号であって、前記撮像手段により撮像された画像を作成するために用いる信号の一例が実現される。
This eliminates the need to output the two signals A and B shown in FIG. 9B from the
In the present embodiment, for example, the
信号処理部13において処理レートで画像処理された撮影画像の信号は、信号処理部13あるいは同期制御部15にある不図示のバッファに一時的に記憶される。図10(b)では、この期間を「バッファ書き込み」と表すことにする。
そして、信号処理部13または同期制御部15は、「画像処理」の期間に画像処理された撮影画像の信号をバッファから読み出して画像表示部17に転送する。図10(b)では、この期間を「バッファ読み出し」と表すことにする。
バッファから読み出された撮影画像の信号は、動画表示802の期間に、画像表示部17に表示される。従って、図10(a)および図10(b)に示すように、「バッファ読み出し」の期間は、動画表示802の期間と同じ時間となる。
The signal of the captured image that has been image-processed at the processing rate in the
Then, the
The captured image signal read from the buffer is displayed on the
この時、画像処理が画像表示よりも遅いと表示に不具合が生じるため、処理レートが動画レートより大きくなければならない。従って、図10(b)において、「画像処理」の期間と同じとなる「バッファ書き込み」の期間は、「バッファ読み出し」の期間よりも短くなる。
本実施形態では、例えば、信号処理部13または同期制御部15が、画像処理された撮影画像の信号をバッファに記憶することにより、第2の記憶手段の一例が実現される。また、例えば、信号処理部13または同期制御部15が、画像処理された撮影画像の信号をバッファに書き込む速度(処理レートに対応する書き込み速度)により、第1の書き込み速度の一例が実現される。また、例えば、バッファにより第2の記憶媒体の一例が実現される。また、例えば、信号処理部13または同期制御部15が、画像処理された撮影画像の信号をバッファから読み出すことにより、第4の読み出し手段の一例が実現される。また、例えば、信号処理部13または同期制御部15が、画像処理された撮影画像の信号をバッファから読み出す速度(動画レートに対応する読み出し速度)により、第3の読み出し速度の一例が実現される。
本実施形態では、以上のようにして、信号処理部13あるいは同期制御部15のバッファを用いた、高速な処理レートから低速な動画レートへのレートの変換が実施される。
また、作成された撮影画像は、同期制御部15の指示により、画像記録部18に記録することも可能である。
ここで、図10(b)の説明では、信号処理部13あるいは同期制御部15にバッファがあるとしたが、画像表示部17にバッファを設けてもよい。このようにする場合、画像処理された撮影画像の信号を画像表示部17にあるバッファに処理レートで転送し、動画レートで読み出して画像表示部17に表示することになる。
At this time, if the image processing is slower than the image display, a problem occurs in the display, and therefore the processing rate must be larger than the moving image rate. Accordingly, in FIG. 10B, the “buffer writing” period, which is the same as the “image processing” period, is shorter than the “buffer reading” period.
In the present embodiment, for example, the
In the present embodiment, rate conversion from a high-speed processing rate to a low-speed moving image rate is performed using the buffer of the
Further, the created captured image can be recorded in the
Here, in the description of FIG. 10B, the
図10(c)に示すAF処理動作では、主に焦点検出処理(AF処理)に関わる動作として実施される項目をその実施順に上から順番に示す。図10(c)において、水平方向は、図10(a)に対応した期間であって、各項目の動作期間を示す。
撮像動作801となる「A/B読み出し」と同時に実施される記録部112への「メモリ書き込み」は、図10(b)に示した項目と同じ項目である。従って、ここでは、これらの詳細な説明を省略する。
図9(a)に示したように、撮像部101にある画素領域201内に焦点検出領域903を設ける。信号処理部13は、焦点検出領域903内の画素200から得られるA信号およびB信号を基に焦点検出処理を実施する。
この時、焦点検出に用いる画素200(焦点検出画素)は、焦点検出領域903内の全ての画素である必要はない。本実施形態では、図9(c)に示したように、信号処理部13は、焦点検出領域903内の偶数行のG(緑)フィルタに対応する画素200を用いる。
In the AF processing operation shown in FIG. 10C, items executed mainly as operations related to the focus detection processing (AF processing) are shown in order from the top in the order of execution. In FIG. 10C, the horizontal direction is a period corresponding to FIG. 10A and indicates the operation period of each item.
“Memory writing” to the
As shown in FIG. 9A, a
At this time, the pixels 200 (focus detection pixels) used for focus detection need not be all the pixels in the
ここで、焦点検出画素(焦点検出領域903内の偶数行のG(緑)フィルタに対応する画素200)の信号が、飛び飛びの画素200の位置にあることを表すために、図10(c)では、時間隔を空けた1つの矩形を1つの画素200の信号として表現する。また、図10(c)では、焦点検出画素の信号(矩形)を「メモリ上AF情報」と表すことにする。本実施形態では、例えば、焦点検出領域903により、第1の領域よりも狭い領域であって、焦点を検出するために用いる信号を出力する画素を含む領域である第2の領域の一例が実現される。また、例えば、焦点検出画素により、焦点を検出するために用いる信号を出力する画素の一例が実現される。
Here, in order to indicate that the signal of the focus detection pixel (the
「A/B読み出し」動作において、焦点検出画素を読み出すには、焦点検出領域903内の全ての画素を読み出す必要があることが分かる。そこで、焦点検出領域903から順次読み出される焦点検出画素の信号を用いて、この読み出しと同時に焦点検出処理を実施する場合、焦点検出領域903内の全ての画素200を読み出す期間に亘り、焦点検出処理に関わる回路を動作させ続けなければならない。
しかしながら、本実施形態でも第1の実施形態と同様に、メモリ制御部111は、メモリ基板110の記録部112に記録されている焦点検出画素の信号のみを、図9(c)のように連続して読み出し、メモリ基板110から回路基板120に転送する。この時、記録部112から読み出される焦点検出画素の信号は、A信号およびB信号となる。図10(c)においては、この期間を「連続読み出し」と表すことにする。本実施形態では、例えば、メモリ制御部111が、メモリ基板110の記録部112に記録されている焦点検出画素の信号のみを連続して読み出すことにより、第3の読み出し手段の一例が実現される。また、例えば、焦点検出画素のA信号およびB信号により、第1の記憶手段により記憶された画素の信号の一部の信号であって、焦点を検出するために用いる信号の一例が実現される。
In the “A / B read” operation, it is understood that all pixels in the
However, in this embodiment as well, as in the first embodiment, the
回路基板120に転送された焦点検出画素の信号は、AF信号前処理部124において、必要な信号前処理を実施されて、AF信号出力部125を介して、撮像素子12から信号処理部13へ出力される。AF信号前処理部124において実施される信号前処理には、キズ補正やノイズ低減処理等がある。しかしながら、A信号およびB信号は焦点検出処理が可能な信号であるため、AF信号出力部125は、A信号およびB信号をそのまま信号処理部13へ出力してもよい。これにより、AF信号前処理部124からは、焦点検出画素の信号としてA信号およびB信号が出力される。
The signal of the focus detection pixel transferred to the
そして、信号処理部13が備える不図示の焦点検出処理部は、水平方向の複数の画素に関わる焦点検出用のA信号およびB信号に基づいて、画素内瞳分割された異なる光電変換素子Ta1、Ta2に対する入射光の位相差を検出する。
次に、焦点検出処理部は、検出した位相差に基づいて、撮像装置から被写体までの距離情報に対応する評価値であって、AFに用いられる評価値であるAF評価値を算出し、同期制御部15に出力する。本実施形態では、例えば、焦点検出処理部を用いることにより、検出手段の一例が実現される。
A focus detection processing unit (not shown) included in the
Next, the focus detection processing unit calculates an AF evaluation value that is an evaluation value corresponding to distance information from the imaging device to the subject and used for AF based on the detected phase difference, and performs synchronization. Output to the
ここまでが、信号処理部13で実行される焦点検出処理となり、図10(c)においては、この期間を「AF評価値算出」と表すことにする。
同期制御部15は、AF評価値を基にして、撮像光学系11が備える合焦レンズを駆動して、被写体が合焦するように制御する。図10(c)においては、同期制御部15による制御に移行することを「AF制御」と表すことにする。
Up to this point, focus detection processing is executed by the
The
信号処理部13の焦点検出処理部は、「連続読み出し」された焦点検出画素の信号を基に、連続的に焦点検出処理を実施する。ここで、焦点検出画素の焦点検出処理にかかる単位時間あたりのデータ処理量を、必要に応じてAFレートと称する。
図10(c)のAF処理動作では、信号処理部13の焦点検出処理部は、記録部112からAFレートで連続的に読み出された焦点検出画素のA信号およびB信号を用いて、AFレートで焦点検出処理を実施して、AF評価値を算出する。そして、焦点検出処理部は、AF評価値を同期制御部15に出力する。このため、図10(c)において、「連続読み出し」の期間、および「AF評価値算出」の期間は等しい期間となる。従って、この時に、記録部112を用いた、低速な撮像レートから高速なAFレートへのレートの変換が実施される。
The focus detection processing unit of the
In the AF processing operation of FIG. 10C, the focus detection processing unit of the
以上のように本実施形態では、1回の撮像動作で焦点検出用の信号と撮影画像用の信号とを同時に取得することが可能となる。また、撮像動作においては、撮像部101の画素200の信号を読み出して記録部112へ転送する撮像レートよりも、撮影画像の画像処理にかかる処理レートを遅くする。従って、信号処理部13の処理能力、消費電力の大きさ、および発熱量を基に画像処理の期間を決めることができる。更に、焦点検出領域903内の焦点検出画素の信号のみを連続して読み出す。従って、撮像動作において、焦点検出領域903内の全ての画素を読み出しながら、同時に焦点検出処理を実施する場合に比べて、信号処理部13の焦点検出処理部、およびAF信号前処理部124の動作期間を短縮することができる。よって、撮像装置の消費電力を削減することができる。また、撮像素子12から信号処理部13への焦点検出用の信号の転送期間が短縮されるので、焦点検出処理にかかる時間を大幅に短縮することができる。また、撮像素子12から信号処理部13へ出力する撮影画像用の信号がA+B信号のみとなるので、処理レートを更に低減できると共にデータの転送容量を削減させることができる。また、撮像部101の画素の信号を記録部112に記録させることで、画像処理にかかる処理レートの制約がなくなり、高速に撮像動作を実施できるので、ローリング歪を低減させることができる。以上のように本実施形態でも、第1の実施形態と同様に、画素内瞳分割機能を有する画素を備える撮像装置が、位相差検出方式の焦点検出と被写体画像の作成とを行うに際し、フレームレートの低下の抑制と消費電力の削減とを可能にすることができる。
As described above, in the present embodiment, it is possible to simultaneously acquire a focus detection signal and a captured image signal in one imaging operation. In the imaging operation, the processing rate for the image processing of the captured image is made slower than the imaging rate for reading the signal of the
尚、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 The above-described embodiments are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.
(その他の実施例)
本発明は、前述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
(Other examples)
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
11:撮像光学系、12:撮像素子、13;信号処理部、15:同期制御部、17:画像表示部 11: imaging optical system, 12: imaging device, 13: signal processing unit, 15: synchronization control unit, 17: image display unit
Claims (20)
前記撮像手段により撮像された画像に対応する第1の領域にある前記画素の信号を読み出す第1の読み出し手段と、
前記第1の読み出し手段により読み出された前記画素の信号を第1の記憶媒体に記憶する第1の記憶手段と、
前記第1の記憶手段により記憶された前記画素の信号であって、前記撮像手段により撮像された画像を作成するために用いる信号を読み出す第2の読み出し手段と、
前記第1の記憶手段により記憶された前記画素の信号の一部の信号であって、焦点を検出するために用いる信号を連続的に読み出す第3の読み出し手段と、を有し、
前記第1の読み出し手段による前記画素の信号の読み出し速度である第1の読み出し速度よりも、前記第2の読み出し手段による前記信号の読み出し速度である第2の読み出し速度の方が遅いことを特徴とする撮像装置。 Imaging means comprising a plurality of pixels each having a plurality of photoelectric conversion units;
First reading means for reading signals of the pixels in a first area corresponding to an image picked up by the image pickup means;
First storage means for storing a signal of the pixel read by the first reading means in a first storage medium;
Second readout means for reading out the signal of the pixel stored by the first storage means and used to create an image captured by the imaging means;
A third readout unit that continuously reads out a signal that is a part of the signal of the pixel stored in the first storage unit and that is used to detect a focus;
The second readout speed, which is the readout speed of the signal by the second readout means, is slower than the first readout speed, which is the readout speed of the signal of the pixel by the first readout means. An imaging device.
前記画素の信号は、前記第1の光電変換部から出力された信号である第1の信号と、前記第1の光電変換部および前記第2の光電変換部から出力された信号が加算された信号または前記第2の光電変換部から出力された信号である第2の信号と、の少なくとも何れか一方を含むことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The plurality of photoelectric conversion units include a first photoelectric conversion unit and a second photoelectric conversion unit,
The signal of the pixel is obtained by adding a first signal that is a signal output from the first photoelectric conversion unit and a signal output from the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion unit. The imaging apparatus according to claim 1, further comprising at least one of a signal and a second signal that is a signal output from the second photoelectric conversion unit.
前記第1の読み出し手段は、前記第1の領域よりも狭い領域であって、前記焦点を検出するために用いる信号を出力する前記画素を含む領域である第2の領域にある前記画素から、前記第1の信号および前記第2の信号を前記第1の読み出し速度で読み出し、前記第1の領域のうち、前記第2の領域と異なる領域にある前記画素から、前記第2の信号を前記第1の読み出し速度で読み出すことを特徴とする請求項2または3に記載の撮像装置。 The second signal is a signal obtained by adding signals output from the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion unit,
The first reading means is an area narrower than the first area, and the pixel in the second area, which is an area including the pixel that outputs a signal used to detect the focus, The first signal and the second signal are read at the first readout speed, and the second signal is output from the pixel in a region different from the second region in the first region. 4. The imaging apparatus according to claim 2, wherein reading is performed at a first reading speed.
前記第2の読み出し手段は、前記撮像手段により撮像された画像を作成するために用いる信号として、前記第2の信号を、前記第2の読み出し速度で読み出すことを特徴とする請求項2〜4の何れか1項に記載の撮像装置。 The second signal is a signal obtained by adding signals output from the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion unit,
The second reading means reads the second signal at the second reading speed as a signal used to create an image picked up by the image pickup means. The imaging device according to any one of the above.
前記第1の信号および前記第2の信号に基づいて、前記第2の光電変換部から出力された画素の信号を生成する生成手段を更に有することを特徴とする請求項2〜5の何れか1項に記載の撮像装置。 The second signal is a signal obtained by adding signals output from the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion unit,
The generator according to any one of claims 2 to 5, further comprising generating means for generating a pixel signal output from the second photoelectric conversion unit based on the first signal and the second signal. The imaging apparatus according to item 1.
前記第2の読み出し手段は、前記撮像手段により撮像された画像を作成するために用いる信号として、前記第1の信号および前記第2の信号を、前記第2の読み出し速度で読み出すことを特徴とする請求項2または3に記載の撮像装置。 The second signal is a signal output from the second photoelectric conversion unit,
The second reading means reads the first signal and the second signal as the signals used for creating the image picked up by the image pickup means at the second reading speed. The imaging device according to claim 2 or 3.
前記第2の読み出し手段により読み出された前記第1の信号および前記第2の信号を加算する加算手段を更に有することを特徴とする請求項2、3、および7の何れか1項に記載の撮像装置。 The second signal is a signal output from the second photoelectric conversion unit,
8. The apparatus according to claim 2, further comprising an adding unit that adds the first signal and the second signal read by the second reading unit. 9. Imaging device.
前記第2の記憶手段により記憶された前記信号を、前記第1の読み出し速度よりも遅い第3の読み出し速度で読み出す第4の読み出し手段と、を更に有することを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。 Second storage means for storing the signal generated by the image processing means in a second storage medium at a first writing speed slower than the first reading speed;
11. The apparatus according to claim 10, further comprising a fourth reading unit that reads the signal stored by the second storage unit at a third reading speed that is slower than the first reading speed. Imaging device.
前記第1の記憶媒体を備える第2の基板と
前記第2の読み出し手段および前記第3の読み出し手段により読み出された前記信号を前記撮像手段の外部に出力する出力手段を備える第3の基板と、を有し、
前記第1の基板、前記第2の基板、および前記第3の基板は、この順番で積層され、且つ、相互に電気的に接続されることを特徴とする請求項1〜16の何れか1項に記載の撮像装置。 The imaging means includes a first substrate including the plurality of pixels;
A second substrate comprising the first storage medium; and a third substrate comprising output means for outputting the signal read by the second readout means and the third readout means to the outside of the imaging means. And having
The first substrate, the second substrate, and the third substrate are stacked in this order, and are electrically connected to each other. The imaging device according to item.
前記撮像手段により撮像された画像に対応する第1の領域にある前記画素の信号を読み出す第1の読み出し工程と、
前記第1の読み出し工程により読み出された前記画素の信号を第1の記憶媒体に記憶する第1の記憶工程と、
前記第1の記憶工程により記憶された前記画素の信号であって、前記撮像手段により撮像された画像を作成するために用いる信号を読み出す第2の読み出し工程と、
前記第1の記憶工程により記憶された前記画素の信号の一部の信号であって、焦点を検出するために用いる信号を連続的に読み出す第3の読み出し工程と、を有し、
前記第1の読み出し工程による前記画素の信号の読み出し速度である第1の読み出し速度よりも、前記第2の読み出し工程による前記信号の読み出し速度である第2の読み出し速度の方が遅いことを特徴とする撮像装置の制御方法。 A method for controlling an image pickup apparatus having an image pickup unit including a plurality of pixels each having a plurality of photoelectric conversion units,
A first reading step of reading a signal of the pixel in a first area corresponding to an image picked up by the image pickup means;
A first storage step of storing the signal of the pixel read out in the first readout step in a first storage medium;
A second readout step of reading out the signal of the pixel stored in the first storage step and used to create an image captured by the imaging unit;
A third readout step of continuously reading out a signal that is a part of the signal of the pixel stored in the first storage step and that is used for detecting a focus;
The second readout speed, which is the readout speed of the signal in the second readout process, is slower than the first readout speed, which is the readout speed of the pixel signal in the first readout process. A method for controlling the imaging apparatus.
前記撮像手段により撮像された画像に対応する第1の領域にある前記画素の信号を読み出す第1の読み出し工程と、
前記第1の読み出し工程により読み出された前記画素の信号を第1の記憶媒体に記憶する第1の記憶工程と、
前記第1の記憶工程により記憶された前記画素の信号であって、前記撮像手段により撮像された画像を作成するために用いる信号を読み出す第2の読み出し工程と、
前記第1の記憶工程により記憶された前記画素の信号の一部の信号であって、焦点を検出するために用いる信号を連続的に読み出す第3の読み出し工程と、をコンピュータに実行させ、
前記第1の読み出し工程による前記画素の信号の読み出し速度である第1の読み出し速度よりも、前記第2の読み出し工程による前記信号の読み出し速度である第2の読み出し速度の方が遅いことを特徴とするプログラム。 A program for causing a computer to control an imaging device having an imaging means including a plurality of pixels each having a plurality of photoelectric conversion units,
A first reading step of reading a signal of the pixel in a first area corresponding to an image picked up by the image pickup means;
A first storage step of storing the signal of the pixel read out in the first readout step in a first storage medium;
A second readout step of reading out the signal of the pixel stored in the first storage step and used to create an image captured by the imaging unit;
A third readout step of continuously reading out a signal that is a part of the signal of the pixel stored in the first storage step and is used for detecting a focus;
The second readout speed, which is the readout speed of the signal in the second readout process, is slower than the first readout speed, which is the readout speed of the pixel signal in the first readout process. Program.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017023810A JP6884590B2 (en) | 2017-02-13 | 2017-02-13 | Image pickup device, control method of image pickup device, and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017023810A JP6884590B2 (en) | 2017-02-13 | 2017-02-13 | Image pickup device, control method of image pickup device, and program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018133600A true JP2018133600A (en) | 2018-08-23 |
JP6884590B2 JP6884590B2 (en) | 2021-06-09 |
Family
ID=63248608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017023810A Active JP6884590B2 (en) | 2017-02-13 | 2017-02-13 | Image pickup device, control method of image pickup device, and program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6884590B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113498604A (en) * | 2019-03-13 | 2021-10-12 | 富士胶片株式会社 | Imaging element, imaging device, method for operating imaging element, and program |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008048313A (en) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Sony Corp | Physical quantity detector and drive method thereof, and imaging apparatus |
JP2013211833A (en) * | 2012-03-01 | 2013-10-10 | Canon Inc | Imaging device, imaging system, driving method of imaging device, and driving method of imaging system |
WO2014007004A1 (en) * | 2012-07-06 | 2014-01-09 | ソニー株式会社 | Solid-state imaging device, driving method for solid-state imaging device, and electronic device |
-
2017
- 2017-02-13 JP JP2017023810A patent/JP6884590B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008048313A (en) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Sony Corp | Physical quantity detector and drive method thereof, and imaging apparatus |
JP2013211833A (en) * | 2012-03-01 | 2013-10-10 | Canon Inc | Imaging device, imaging system, driving method of imaging device, and driving method of imaging system |
WO2014007004A1 (en) * | 2012-07-06 | 2014-01-09 | ソニー株式会社 | Solid-state imaging device, driving method for solid-state imaging device, and electronic device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113498604A (en) * | 2019-03-13 | 2021-10-12 | 富士胶片株式会社 | Imaging element, imaging device, method for operating imaging element, and program |
CN113498604B (en) * | 2019-03-13 | 2023-01-20 | 富士胶片株式会社 | Imaging element, imaging apparatus, method of operating imaging element, and computer-readable storage medium |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6884590B2 (en) | 2021-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7978240B2 (en) | Enhancing image quality imaging unit and image sensor | |
JP5026951B2 (en) | Imaging device driving device, imaging device driving method, imaging device, and imaging device | |
JP4609092B2 (en) | Physical information acquisition method and physical information acquisition device | |
JP6614133B2 (en) | Imaging device, control method, and imaging apparatus | |
JP2015154413A (en) | Information processor, information processing method, information processing system and imaging apparatus | |
JP2008228265A (en) | Imaging apparatus | |
CN109474781B (en) | Image pickup apparatus, control method for image pickup apparatus, and recording medium | |
JP6802642B2 (en) | Imaging device and its control method, program, and storage medium | |
JP2015033036A (en) | Imaging device, control method for imaging device, and control program | |
JP6884590B2 (en) | Image pickup device, control method of image pickup device, and program | |
JP5235701B2 (en) | Imaging device | |
JP6825675B2 (en) | Image sensor and image sensor | |
JP6448219B2 (en) | Imaging apparatus and control method thereof | |
JP6217338B2 (en) | Solid-state imaging device and imaging apparatus | |
JP7210172B2 (en) | Imaging device and its control method | |
JP4630200B2 (en) | Solid-state imaging device and imaging apparatus | |
JP2005303653A (en) | Image pickup device | |
JP6798532B2 (en) | Image sensor and image sensor | |
JP6261334B2 (en) | Image processing apparatus, control method thereof, control program, and imaging apparatus | |
JP6128776B2 (en) | Solid-state imaging device, imaging device, and signal readout method | |
JP6760907B2 (en) | Image sensor and image sensor | |
JP2004153710A (en) | Control method of imaging apparatus, and imaging apparatus | |
JP6470589B2 (en) | IMAGING DEVICE, ITS CONTROL METHOD, PROGRAM, AND STORAGE MEDIUM | |
JP6375614B2 (en) | Solid-state imaging device and imaging apparatus | |
JP2021016201A (en) | Solid state imaging device and imaging apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200130 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200904 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200929 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201117 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210413 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210512 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6884590 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |