JP2022114353A - 撮像装置、電子機器、および、画像生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置において、ダイナミックレンジを向上させ、かつ、画質を向上させるのに有利な技術を提供する。
【解決手段】光電変換素子をそれぞれ含む複数の画素が配された撮像部と、前記撮像部から出力された信号を処理する信号処理部と、前記撮像部から出力された信号を記憶し、前記信号処理部に転送する記憶部と、を含む撮像装置であって、前記記憶部は、前記撮像部に配された前記複数の画素が出力する複数の画像信号を複数のサブフレームとして記憶した後に、前記複数のサブフレームのうちの所定の条件を満たすサブフレームを１枚のフレームを構成するための信号として出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置、電子機器、および、画像生成装置に関する。

ＣＭＯＳイメージセンサなどの、光電変換素子を使用した撮像装置において、ダイナミックレンジの拡大が求められている。特許文献１には、イメージセンサの画素から得られた複数のフレームの画像を、イメージセンサの外部に設けられたＤＳＰの積分メモリで積分し、ダイナミックレンジを向上させることが示されている。

特開２００３－２５９２３４号公報

特許文献１は、ダイナミックレンジを向上させることができるものの、飽和画素が存在するフレームがある場合に、生成される画像に輝度むらや色むらなどが生じて画質が低下する可能性がある。

本発明は、撮像装置において、ダイナミックレンジを向上させ、かつ、画質を向上させるのに有利な技術を提供することを目的とする。

上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る撮像装置は、光電変換素子をそれぞれ含む複数の画素が配された撮像部と、前記撮像部から出力された信号を処理する信号処理部と、前記撮像部から出力された信号を記憶し、前記信号処理部に転送する記憶部と、を含む撮像装置であって、前記記憶部は、前記撮像部に配された前記複数の画素が出力する複数の画像信号を複数のサブフレームとして記憶した後に、前記複数のサブフレームのうちの所定の条件を満たすサブフレームを１枚のフレームを構成するための信号として出力することを特徴とする。

本発明によれば、撮像装置において、ダイナミックレンジを向上させ、かつ、画質を向上させるのに有利な技術を提供することができる。

本実施形態の撮像装置の構成の概略を示すブロック図。 本実施形態の撮像装置の信号処理部の構成の概略を示すブロック図。 本実施形態の撮像装置の各構成の配置例を示す図。 本実施形態の撮像装置の構成の概略を示すブロック図。 本実施形態の撮像装置が組み込まれたカメラの構成例を示す図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

図１～図５を参照して、本開示の実施形態による撮像装置について説明する。図１は、本実施形態の撮像装置１００の構成例の概略を示すブロック図である。図１に示されるように、撮像装置１００は、撮像部１１０、記憶部１２０、信号処理部１３０を含む。

撮像部１１０には、光電変換素子をそれぞれ含む複数の画素が、平面視において２次元アレイ状に配されている。平面視とは、後述する基板の光入射面に対して垂直な方向から視ることを指す。また、断面とは、基板の光入射面と垂直な方向における面を指す。なお、微視的に見て基板の光入射面が粗面である場合は、巨視的に見たときの基板の光入射面を基準として平面視を定義する。撮像部１１０において、各画素に入射した光は、入射光量に応じた電気信号に変換される。例えば、撮像部１１０は、ＭＯＳトランジスタを含むＣＭＯＳイメージセンサであってもよい。撮像部１１０は、例えば、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路を含み、それぞれの画素に配された光電変換素子で生成されたアナログ信号を、デジタル信号に変換して出力しうる。

記憶部１２０は、撮像部１１０から出力される画像信号を記憶する。具体的には、撮像部１１０に配された複数の画素の各画素の画素値を含む画像信号を記憶する。そして、記憶部１２０は、記憶された画像信号を信号処理部１３０に転送する。記憶部１２０は、本実施形態において、撮像部１１０で生成された画像信号のデータを蓄積するＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリでありうる。

図１に示される構成において、信号処理部１３０は、撮像部１１０から出力される信号から画像データを生成する。信号処理部１３０は、制御部１３１および処理部１３２を含む。制御部１３１は、記憶部１２０を構成するＤＲＡＭへの画像信号の書き込みや、記憶部１２０に書き込まれた信号を処理部１３２へ読み出す制御を行う。また、制御部１３１は、処理部１３２を制御する。処理部１３２は、制御部１３１の制御に従って、記憶部１２０に一時的に記憶された複数の画像信号を用いて、加算、平均、除算、ビットシフト（ビット拡張）などの演算処理を行い、複数の画像信号から１つの画像データを生成する。より具体的には、処理部１３２は、ハイダイナミックレンジ合成（Ｈｉｇｈ－ｄｙｎａｍｉｃ－ｒａｎｇｅ ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ：ＨＤＲ）処理を行い、表示用の画像データを生成する。撮像装置１００において生成された画像データは、撮像装置１００から出力され、例えば、図１に示されるように表示部１９０において表示されうる。ここで、処理部１３２における画像データの生成は必須ではなく、表示部１９０において画像が表示可能となるようなデータ（例えば、画像信号）が処理部１３２から出力される構成を有していればよい。

次いで、図１および図２を用いてＨＤＲ処理および画像データの出力について説明する。図２は、信号処理部１３０のうち制御部１３１の構成例の概略を示すブロック図である。ＨＤＲ処理は、撮像部１１０の各画素から出力される画素値をそれぞれ含む複数の画像信号を合成し、１回の撮像で得られる以上の階調性を得る処理である。以下の説明において、説明および演算式の例を簡単化するために、同じ階調数のＮ枚の画像信号を用いて、１枚の画像データを加算合成する例を示す。しかしながら、これに限られることはなく、撮像の条件が異なる複数の画像信号を合成する場合であっても、本開示は適用可能であり、その場合は、ＨＤＲ合成を行う際の演算式を撮像の条件などに応じて適宜、重みづけをした演算を行えばよい。

まず、撮像を開始すると、撮像部１１０に配された複数の画素の各画素の画素値を含む画像信号が、撮像部１１０から記憶部１２０に出力される。信号処理部１３０の制御部１３１は、記憶部１２０に蓄積される画像信号の数をカウントし、Ｎ（Ｎは２以上の整数）回分の画像信号を蓄積した後、処理部１３２から１枚の画像データとして１回で出力する。つまり、記憶部１２０は、Ｎフレーム分の画像信号をＮ個のサブフレームとして記憶、蓄積し、１枚のフレーム（画像）を構成するための信号として処理部１３１へと出力する。１フレームは、例えば、撮像部１１０に配された複数の画素から得られる画像信号から生成することができる。つまり、１フレームは、複数の画素の１行目の画素から最終行の画素までの画像信号から生成することができる。Ｎ回分の画像信号を蓄積することによって、複数の画像信号のそれぞれの信号のビット数よりも、画像データ（１枚のフレームのそれぞれの信号）のビット数の方が多くなる。つまり、撮像部１１０に配された画素の容量値が小さく、信号値が飽和しやすい場合であっても、複数の画像信号の数の分、得られる画像データのダイナミックレンジを増やすことが可能となる。

しかしながら、それぞれの画像信号において、画素値が所定の閾値を超えて飽和してしまった飽和画素が存在する可能性がある。所定の閾値とは、例えば、画素に配された光電変換素子の飽和容量を超える値である。飽和画素からの出力を含む複数の画像信号を１つの画像データに合成した場合、画質が劣化してしまう可能性がある。例えば、撮像装置が複数の異なる色を透過するカラーフィルタを含み、カラーフィルタを透過した光を光電変換素子が光電変換する場合は、色ずれが生じうる。また、例えば、街頭カメラなど屋外に設置される電子カメラにおいて、蛍光灯や信号機などのＬＥＤ照明は、フレームごとに輝度変動するフリッカ現象を起こすなど、明るさが不規則に変化しうる。このため、事前に撮像条件を調整していたとしても、飽和した画素値を含む画像信号が発生してしまう可能性がある。

そこで、本実施形態において、信号処理部１３０の制御部１３１は、記憶部１２０に画像信号を蓄積する際に、それぞれの画像信号（サブフレーム）を構成する各画素の画素値が所定の閾値を超えて飽和に達しているか否かを判定する。例えば、制御部１３１は、図２に示されるように、画像信号を構成する各画素の画素値が所定の閾値を超えて飽和に達しているか否かを判定する判定部２０１を含んでいてもよい。また、このとき、信号処理部１３０の制御部１３１は、飽和画素から出力された画素値を含む画像信号の数（ここでは、Ｍ枚とする）、または、閾値を超えて飽和した画素値を含まない画像信号の数（Ｎ－Ｍ枚）をカウントする。例えば、制御部１３１は、図２に示されるように、これらの画像信号の数をカウントするカウント部２０２を含んでいてもよい。さらに、信号処理部１３０の制御部１３１は、複数の画像信号のうち飽和画素から出力された画素値を含む画像信号の数、または、飽和した画素値を含まない画像信号の数に基づいて、補正係数を生成する。例えば、制御部１３１は、図２に示されるように、補正係数を生成するための補正係数生成部２０３を含んでいてもよい。本実施形態において、補正係数は、｛Ｎ／（Ｎ－Ｍ）｝となりうる。

次いで、信号処理部１３０の処理部１３２は、複数の画像信号のうち飽和した画素値を含まない画像信号を補正係数に従って補正し、１枚のフレームを構成するための信号を生成する。例えば、処理部１３２は、表示部１９０で表示を行うための画像用のデータでありうる１つの画像データを生成する。例えば、処理部１３２は、記憶部１２０に一時的に記憶された飽和した画素値を含まない画像信号を加算し、さらに、補正係数｛Ｎ／（Ｎ－Ｍ）｝を乗算する演算を行う。これによって、Ｎ回分の画像信号を加算することによってＮ倍のビット数の画像データを得る処理において、飽和した画素値を含む画像信号を除外して加算したことによって（Ｎ－Ｍ）倍のビット数に留まってしまうことを補正する。

以上の処理によって、撮像部１１０に配された画素の容量が小さい場合であっても、Ｎ回分の撮像によって、得られる画像データのビット数を増やすことができる。また、飽和した画素値を含む画像信号をＨＤＲ合成の際に用いないことによって、色ずれなどのない画像データを取得することが可能となる。結果として、本実施形態において、ダイナミックレンジを向上と画質を向上とを両立させた撮像装置１００を得ることができる。

上述において、飽和画素から出力された画素値を含む画像信号をＨＤＲ合成に用いないことを説明した。換言すると、信号処理部１３０の判定部２０１は、画像信号中に複数の画素のうち１画素以上の飽和画素が存在するか否かで、ＨＤＲ合成から画像信号を除外するか否かを判定している。しかしながら、これに限られることはない。信号処理部１３０は、撮像部１１０が出力する、複数の画素の各画素の画素値をそれぞれ含む複数の画像信号のうち、それぞれの画像信号を構成する各画素の画素値が所定の条件を満たす画像信号に基づいて１つの画像データを生成すればよい。

例えば、信号処理部１３０の判定部２０１は、複数の画像信号のそれぞれにおいて、画素値が所定の閾値を超える飽和画素の数が所定の数以下であるか否かを判定してもよい。ＨＤＲ合成に用いる画像信号に含まれる飽和画素からの出力の数は、撮像装置１００の仕様に応じて、適宜設定すればよい。この場合、信号処理部１３０の処理部１３２は、複数の画像信号のうち飽和画素の数が所定の数以下である画像信号に基づいて１つの画像データを生成しうる。また、この場合、信号処理部１３０の補正係数生成部２０３は、複数の画像信号のうち飽和画素の数が所定の数以下の（または、所定の数を超える）画像信号の数に基づいて、補正係数を生成しうる。さらに、信号処理部１３０の処理部１３２は、複数の画像信号のうち飽和画素の数が所定の数以下の（または、所定の数を超える）画像信号を補正係数に従って補正し、１つの画像データを生成しうる。

また、画素値が飽和しているか否かの判定は、画像信号に含まれる各画素の画素値の任意の出力値を閾値に設定してもよい。撮像部１１０に配された複数の画素は、互いに異なる波長帯域の光に感度を有する複数の画素群（例えば、赤の波長域に感度を有するＲ画素群、緑の波長域に感度を有するＧ画素群、青の波長域に感度を有するＢ画素群）を含みうる。撮像装置１００の仕様に応じて、画素の色ごと、出力チャネルごとなど、画素値が飽和しているか否かの閾値は、個別で設定してもよい。つまり、画素値が飽和しているか否かの閾値が、複数の画素群（例えば、Ｒ画素群、Ｇ画素群およびＢ画素群）のそれぞれの画素群ごとに異なっていてもよい。

上述の実施形態では、飽和している画素値を含む画像信号を用いないことによって、画質を向上させることを説明した。しかしながら、これに限られることはない。例えば、飽和画素の画素値を、撮像部１１０に配された複数の画素のうち飽和画素に近接する画素の画素値に基づいて補正し、飽和画素を含まない画像信号と、飽和画素の画素値を補正した画像信号と、に基づいて１つの画像データが生成されてもよい。例えば、Ｒ画素群、Ｇ画素群、Ｂ画素群を含み構成される撮像部１１０から取得した画像信号において、Ｒ画素群に含まれる画素が飽和している場合を考える。この場合、飽和画素を含まない画像信号のＲＧＢ出力から色ごとの出力の相対比を求め、飽和した画素に近接するＧ画素やＢ画素の出力から画素値が飽和した画素の出力を推定して補正してもよい。つまり、信号処理部１３０（例えば、補正係数生成部２０３）が、飽和画素の信号値を、複数の画素群のうち飽和画素を含む画素群（Ｒ画素群）とは異なる画素群（Ｇ画素群やＢ画素群）の画素の画素値に基づいて補正してもよい。また、画像信号中の位置（座標、エリアなど）を所定の条件に基づいて判定し、位置に基づいて補正が実施されてもよい。

本実施形態において、画像信号を取得した回数分のビット数を保持するため、画像信号を（Ｎ－Ｍ）回分、加算したデータに補正係数として｛Ｎ／（Ｎ－Ｍ）｝を乗算する処理を行ったが、飽和画素から出力された画素値を含む画像信号を除外するのみにとどめてもよい。また、例えば、補正係数｛Ｎ／（Ｎ－Ｍ）｝に適当な重みづけ係数を追加して、ダイナミックレンジに対して出力が適正になるようにしてもよい。この場合、飽和画素から出力された画素値を含む画像信号の飽和画素以外の画素値を参照して重みづけ係数が、生成されてもよいし、別途、画素への入射光量を検出する検出部などを設けて重みづけ係数が、生成されてもよい。複数の画像信号を加算した後の画像データに対して、適当な重みづけができればよい。

また、本実施形態において、記憶部１２０としてＤＲＡＭを用いることを説明した。しかしながら、これに限られることはない。上述の処理が高速に行えれば、揮発性メモリや不揮発性メモリなど、適当な記憶装置が用いられればよい。また、記憶部１２０としてＤＲＡＭを用い、さらに撮像装置１００から出力された画像データを、ハードディスクやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリに記憶（記録）してもよい。

また、上述の演算処理は、記憶部１２０、制御部１３１および処理部１３２を含む信号処理部１３０で実現可能であれば、いずれのブロックで機能分担してもよい。本実施形態において、制御部１３１が、記憶部１２０の書き込み読み出しの制御、撮像部１１０から出力される画像信号の数のカウント、画素値が閾値以下であるか否かの判定（飽和の判定）飽和画素から出力された画素値を含む画像信号の除外、補正係数の生成などの処理を行うとしたが、これに限られるものではない。それぞれの機能が、別々、又は適当に組み合わされた構成によって実行されてもよい。また、例えば、処理部１３２が行うし演算処理が、制御部１３１で実行されてもよい。

図３（ａ）～図３（ｃ）を用いて、本実施形態の撮像装置１００の各構成の配置例について説明する。上述のように複数の画像信号を合成し１つの画像データを生成する場合、動画像の撮像など、画像データを生成する速度を維持するために、高速な処理が必要となる。このため、撮像装置１００は、各種の信号を転送するための配線パターン長が短くなりうる積層構造を有する半導体チップを含むことが好ましい。積層構造を有する半導体チップとは、複数の半導体層が配線層を介して積層された構造である。積層構造で構成された１つの半導体チップに、撮像部１１０および信号処理部１３０が配されることによって、高速な画像処理が実現しうる。なお、撮像部１１０、記憶部１２０、および、信号処理部１３０のすべての構成が１つの半導体チップに配される必要はない。例えば、後述するように、記憶部１２０がある基板に配されており、当該基板と撮像部１１０を有する基板とが積層されていない構成としてもよい。

例えば、撮像装置１００が、図１に示される構成を有する場合は、図３（ａ）に示される構成や、図３（ｃ）に示される構成を採用することができる。図３（ａ）は、積層して配された基板４１０および基板４２０を含む、撮像装置１００を開示している。基板４１０は撮像部１１０を含み、基板４２０は信号処理部１３０および記憶部１２０を含む。この場合、基板４１０の側から（図３（ａ）の上側）から光が入射しうる。なお、光の入射側は、図３（ｂ）、図３（ｃ）の構成においても同様である。また、基板４１０、４２０は、シリコンなどの半導体基板と、配線パターンおよび層間絶縁層を含む配線部と、を含む。

さらに、例えば、図３（ｃ）に示されるように、撮像装置１００が、積層して配された基板４１０、基板４２０および基板４３０を含んでいてもよい。この場合、例えば、基板４１０が撮像部１１０を含み、基板４３０が記憶部１２０を含み、基板４２０が信号処理部１３０を含む。基板４３０は、基板４１０と基板４２０との間に配される。なお、基板４２０と基板４３０とは入れ替えて積層されてもよい。つまり、信号処理部１３０を有する基板４２０が、記憶部１２０を有する基板４３０と基板４１０との間に配されていてもよい。

また、例えば、撮像装置１００が、図４に示されるような構成を有する場合、図３（ｂ）に示されるように、基板４１０が撮像部１１０を有し、基板４２０が信号処理部１３０を有する。この場合、上述のように記憶部１２０は、異なる半導体チップに配されている。基板４１０と基板４２０とが積層された半導体チップと、記憶部１２０が配された半導体チップとは、例えば、同じ半導体パッケージ内に配されうる。

撮像装置１００が積層チップである場合、図３（ａ）～図３（ｃ）に示されるようにそれぞれの構成が、１つの基板上で完結していなくてもよい。例えば、図３（ａ）に示される構成において、記憶部１２０が、基板４１０と基板４２０との両方に配されていてもよい。また、例えば、図３（ｃ）に示される構成において、信号処理部１３０が基板４２０と基板４３０とに配されていてもよい。この場合、例えば、基板４２０に信号処理部１３０のうち制御部１３１の機能が搭載され、基板４３０に信号処理部１３０のうち処理部１３２の機能が搭載されていてもよい。撮像装置１００に求められる仕様に応じて、適当な配置がそれぞれ選択されればよい。

図３（ｂ）、図４に示されるように、記憶部１２０が配された基板を撮像部１１０が配された基板と積層させない場合、各基板を積層した場合よりも、撮像部１１０と記憶部１２０との間の配線数が多くなり、回路設計も複雑になりうる。しかしながら、記憶部１２０を有する基板と撮像部１１０を有する基板とを積層させないことによって、より大容量の記憶部１２０を用いることが可能となりうる。結果として、ダイナミックレンジの拡大に用いることができる画像信号の枚数が増え、よりダイナミックレンジが大きく、画質が向上した画像を得ることが可能となる。

上述の実施形態では、撮像部１１０によって撮像された画像信号を、信号処理部１３０がＨＤＲ合成を行う撮像装置１００について説明したが、本開示は、これに限られることはない。例えば、信号処理部１３０が、単独で用いられてもよい。つまり、信号処理部１３０（画像生成装置とも呼ばれうる。）に、撮像装置１００とは別の撮像装置に配された撮像部からの画像信号が入力され、信号処理部１３０がＨＤＲ合成を行い、画像データが生成されてもよい。また、上述の画像データを生成する方法のそれぞれの工程が、撮像装置１００の外部に配されたコンピュータなどで実施されてもよい。

上述の実施形態に係る撮像装置１００の応用例を以下に説明する。図５は、撮像装置１００を搭載した電子機器ＥＱＰの模式図である。図５は、電子機器ＥＱＰの一例としてカメラを示している。ここで、カメラの概念には、撮影を主目的とする装置のみならず、撮影機能を補助的に備える装置（例えば、パーソナルコンピュータや、スマートフォンなどの携帯端末）も含まれる。

撮像装置１００は、撮像部１１０が設けられた積層構造の半導体チップでありうる。撮像装置１００は、図５に示されるように、半導体パッケージＰＫＧに収容されている。撮像装置１００が、図３に示されるような構成を有する場合、記憶部１２０は、この半導体パッケージＰＫＧ内に配されていてもよい。パッケージＰＫＧは、撮像装置１００が固定された基体と、撮像装置１００に対向するガラスなどの蓋体と、基体に設けられた端子と撮像装置１００に設けられた端子とを接続するボンディングワイヤやバンプなどの導電性の接続部材と、を含みうる。機器ＥＱＰは、光学系ＯＰＴ、制御装置ＣＴＲＬ、処理装置ＰＲＣＳ、表示装置ＤＳＰＬ、記憶装置ＭＭＲＹの少なくともいずれかをさらに備えていてもよい。

光学系ＯＰＴは、撮像装置１００に結像するものであり、例えば、レンズやシャッタ、ミラーでありうる。制御装置ＣＴＲＬは、撮像装置１００の動作を制御するものであり、例えば、ＡＳＩＣなどの半導体デバイスでありうる。処理装置ＰＲＣＳは、撮像装置１００から出力された信号を処理するものであり、ＣＰＵやＡＳＩＣなどの半導体デバイスでありうる。表示装置ＤＳＰＬは、撮像装置１００で上述のＨＤＲ合成を行い得られた画像データを表示する、ＥＬ表示装置や液晶表示装置でありうる。記憶装置ＭＭＲＹは、撮像装置１００で得られたＨＤＲ合成された画像データを記憶する、磁気デバイスや半導体デバイスである。記憶装置ＭＭＲＹは、ＳＲＡＭやＤＲＡＭなどの揮発性メモリ、あるいは、フラッシュメモリやハードディスクドライブなどの不揮発性メモリでありうる。機械装置ＭＣＨＮはモーターやエンジンなどの可動部あるいは推進部を有する。カメラにおける機械装置ＭＣＨＮはズーミングや合焦、シャッタ動作のために光学系ＯＰＴの部品を駆動することができる。機器ＥＱＰでは、撮像装置１００から出力された画像データを表示装置ＤＳＰＬに表示したり、機器ＥＱＰが備える通信装置（不図示）によって外部に送信したりする。このため、機器ＥＱＰは、撮像装置１００が有する信号処理部１３０や記憶部１２０などに含まれる記憶回路部や演算回路部とは別に、記憶装置ＭＭＲＹや処理装置ＰＲＣＳをさらに備えていてもよい。

撮像装置１００が組み込まれたカメラは、監視カメラや、自動車や鉄道車両、船舶、航空機あるいは産業用ロボットなどの輸送機器に搭載される車載カメラなどにも適用されうる。加えて、撮像装置１００が組み込まれたカメラは、輸送機器に限らず、高度道路交通システム（ＩＴＳ）など、広く物体認識を利用する機器に適用することができる。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワークまたは各種の記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサ（例えば、ＣＰＵやＭＰＵ。）がプログラムを読み出して実行する処理である。また、１つ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。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１００：撮像装置、１１０：撮像部、１３０：信号処理部

Claims (13)

1. 光電変換素子をそれぞれ含む複数の画素が配された撮像部と、前記撮像部から出力された信号を処理する信号処理部と、前記撮像部から出力された信号を記憶し、前記信号処理部に転送する記憶部と、を含む撮像装置であって、
   前記記憶部は、前記撮像部に配された前記複数の画素が出力する複数の画像信号を複数のサブフレームとして記憶した後に、前記複数のサブフレームのうちの所定の条件を満たすサブフレームを１枚のフレームを構成するための信号として出力することを特徴とする撮像装置。
2. 前記信号処理部は、
   前記複数の画像信号のそれぞれにおいて、画素値が所定の閾値を超える飽和画素の数が所定の数以下であるか否かを判定し、
   前記複数の画像信号のうち前記飽和画素の数が所定の数以下である画像信号を前記１枚のフレームを構成するための信号とすることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記信号処理部は、
   前記複数の画像信号のうち前記飽和画素の数が所定の数以下の画像信号の数に基づいて、補正係数を生成し、
   前記複数の画像信号のうち前記飽和画素の数が所定の数以下の画像信号を前記補正係数に従って補正することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記複数の画素は、互いに異なる波長帯域の光に感度を有する複数の画素群を含み、
   前記信号処理部は、前記複数の画像信号のそれぞれにおいて、前記複数の画素群のそれぞれの画素群ごとに、前記飽和画素の数が所定の数以下であるか否かを判定することを特徴とする請求項２または３に記載の撮像装置。
5. 前記閾値が、前記複数の画素群のそれぞれの画素群ごとに異なることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記信号処理部は、
   前記複数の画像信号のそれぞれにおいて、画素値が所定の閾値を超える飽和画素が存在するか否かを判定し、
   前記飽和画素の画素値を、前記複数の画素のうち前記飽和画素に近接する画素の画素値に基づいて補正し、
   前記複数の画像信号のうち前記飽和画素を含まない画像信号と、前記複数の画像信号のうち前記飽和画素の画素値を補正した画像信号と、に基づいて前記１枚のフレームのデータを生成することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
7. 前記複数の画素は、互いに異なる波長帯域の光に感度を有する複数の画素群を含み、
   前記信号処理部は、前記飽和画素の信号値を、前記複数の画素群のうち前記飽和画素を含む画素群とは異なる画素群の画素の画素値に基づいて補正することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記撮像装置は、積層して配された第１基板および第２基板を含み、
   前記第１基板が、前記撮像部を含み、
   前記第２基板が、前記信号処理部を含むことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の撮像装置。
9. 前記第２基板が、前記記憶部を含むことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
10. 前記撮像装置は、前記第１基板と積層して配された第３基板をさらに含み、
    前記第３基板が、前記記憶部を含むことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
11. 前記複数の画像信号のそれぞれの信号のビット数よりも、前記１枚のフレームのそれぞれの信号のビット数の方が多いことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の撮像装置。
12. 請求項１乃至１１の何れか１項に記載の撮像装置と、
    前記撮像装置の動作を制御する制御装置と、
    を備えることを特徴とする電子機器。
13. 光電変換素子をそれぞれ含む複数の画素が配された撮像装置から出力される信号から画像データを生成する画像生成装置であって、
    前記画像生成装置は、
    前記撮像装置から、前記複数の画素の各画素の画素値をそれぞれ含む複数の画像信号を取得し、
    前記複数の画像信号のうちそれぞれの画像信号を構成する各画素の画素値が所定の条件を満たす画像信号に基づいて１つの画像データを生成することを特徴とする画像生成装置。

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