JP5365633B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
本発明の第2の態様によると、撮像装置は、第1画素信号と第1画素信号とは異なる第2画素信号とをそれぞれ出力する撮像部と、第1画素信号に基づいて、第2画素信号を補正するための補正値を算出する算出部と、算出部により算出された補正値を用いて第2画素信号を補正する補正部と、第1画素信号と第2画素信号とを交互に出力するように撮像部を制御する第1モードと、第2画素信号のみを出力するように撮像部を制御する第2モードとを切り替える制御部と、を備え、補正部は、制御部により第1モードから第2モードに切り替えられた場合、第1モードで算出された補正値を用いて第2モードにおける第2画素信号を補正し、制御部により第1モードから第2モードに切り替えられた場合、補正部は、第1モードから第2モードに切り替える直前に第1モードで算出部により算出された補正値を用いて第2モードにおける第2画素信号を補正する。
図面を参照して、本発明による第1の実施の形態におけるカメラを説明する。図1は電子カメラ1の要部構成を示す図である。電子カメラ1のボディに、撮影レンズL1と絞り20とを備える交換レンズ2が着脱可能に装着されている。カメラ1のボディ側には、クイックリターンミラー10、焦点板11、ペンタプリズム12、接眼レンズ13、撮像素子14、および焦点検出用センサ15が設けられている。
撮像素子14は、行列状に多数配列された画素フォトダイオード141、画素フォトダイオード141のそれぞれに設けられたスイッチ142、画素フォトダイオード141の各行を順に選択するための垂直走査回路143、およびカラム処理回路144を有する、X−Yアドレス型の光電変換素子である。スイッチ142には、トランスファーゲートスイッチ142A(以下、スイッチ142Aと称する)、画素選択スイッチ142B(以下、スイッチ142Bと称する)およびコンデンサ142Cが含まれている。
操作部30の操作により静止画撮影モードが設定され、レリーズスイッチの全押し操作により撮影が指示されると、制御回路18は、クイックリターンミラー10を図1の破線で示す位置へ回動し、撮影レンズL1を通過した被写体光が撮像素子14に導かれるようにする。さらに、制御回路18は、タイミングジェネレータ17に指示して、撮像素子14を構成する全画素の範囲のうち、たとえば1/3の領域に相当する画素に対応する画素フォトダイオード141から出力されるように垂直走査回路143を介してスイッチ142Aをオフし、かつスイッチ142Bをオンさせる。
操作部30の操作により動画撮影モードが設定され、レリーズスイッチの全押し操作により撮影が指示されると、制御回路18は、クイックリターンミラー10を図1の破線で示す位置へ回動し、動画撮影を開始する。図4(a)に、動画撮影時に間引いて読み出される画素が含まれる画素行を示す。図4(a)に示すように、制御回路18は、動画撮影モード時においては、撮像素子14を構成する全画素のうち、垂直方向に1/3(500行)、すなわち3画素行間隔に間引かれた画素行に含まれる画素フォトダイオード141から本画像用信号を読み出させる(1/3間引き)。そして、制御回路18は、1/3間引きにより読み出された本画像用信号を用いて、本画像用の動画像データを生成する。
操作部30の操作によりライブビューモードが設定されると、制御回路18は、クイックリターンミラー10を図1の破線で示す位置へ回動し、撮影レンズL1を通過した被写体光が撮像素子14に導かれるようにする。さらに、制御回路18は、操作部30の操作による拡大率の変更の有無に応じて、撮像素子14を構成する全画素の中から画素信号を読み出す画素が含まれる画素行を選択する。以下、拡大表示用の処理がなされているとき(以下、拡大率が変更されている場合という)と、等倍表示のとき(以下、拡大率が変更されていない場合という)とに分けて説明する。
図5(a)に示すように、制御回路18は、ライブビューモード時においては、動画撮影時と同様に、撮像素子14を構成する全画素のうち、垂直方向に1/3(500行)に間引いた画素行に含まれる画素フォトダイオード141から読み出された本画像用信号を用いて、本画像用の画像データを生成する。なお、画素信号は、たとえば1/30秒周期で読み出される。以下、詳細に説明する。
FPN補正値NAVE={FPN補正値(N−1)AVE+FPN補正値N}/2 ・・・(1)
制御回路18は、ライブビューモード時において拡大率が変更されている場合は、撮像素子14を構成する全画素から出力される画素信号を本画像用信号として用い、本画像用の画像データを生成する。図6に示すように、制御回路18は、本画像用信号の読み出しに先立つ補正用信号の読み出しにおいて、たとえば1500/15行(100行)に間引いた画素行に含まれる画素フォトダイオード141から補正用信号を読み出す。制御回路18は、タイミングジェネレータ17に指示して、第1行〜第100行の画素行に含まれる画素フォトダイオード141から補正用信号が出力されるように、垂直走査回路143を介してスイッチ142Aをオフし、かつスイッチ142Bをオンさせる。なお、選択行を所定の画素行(たとえば3行)おきに設定してもよい。
−ライブビュー画像表示から静止画撮影への移行−
上記のライブビューモードにおいて、第Nフレームの画像が取得された後に、制御回路18がレリーズスイッチの全押し操作による撮影指示信号を入力すると、制御回路18は、タイミングジェネレータ17に指令して全てのスイッチ142Aおよび142Bをオンさせる。そして、撮像素子14の全画素から出力される画素信号が本画像用信号として画像処理部181に入力される。画像処理部181は、一時メモリ183に格納したFPN補正値NAVEを読み出して、入力した本画像用信号から対応する列のFPN補正値NAVEを減算する。すなわち、画像処理部181は、撮影開始前に最後に取得したFPN補正値NAVEを用いて、入力した本画像用信号に対してFPN補正処理を施す。
上記のライブビューモードにおいて、第Nフレームの画像が取得された後に、制御回路18がレリーズスイッチの全押し操作による撮影指示信号を入力すると、制御回路18は、第1フレームの動画像データを生成するための本画像用信号の取得を指令する。すなわち、制御回路18は、タイミングジェネレータ17に指令して、垂直方向に、たとえば2/3行(1000行)に間引いた画素行に含まれる画素フォトダイオード141から本画像用信号を読み出させる。読み出された本画像用信号は画像処理部181に入力される。
(1)ライブビューモードから動画撮影に移行した場合、画像処理部181は、ライブビューモードにおいて取得したFPN補正値NAVEを用いて、動画像データを生成するための本画像用信号に対してFPN補正処理を施すようにした。したがって、動画撮影時に、フレームごとに、FPN補正値を算出するために新たに補正用信号を取得する必要がないので、動画撮影時におけるフレームレートの低下を防ぐことができる。
図8、図9を参照して、本発明の第2の実施の形態によるカメラについて説明する。以下の説明では、第1の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1の実施の形態と同じである。また、図9においても、第1の実施の形態における説明と同様に、図の水平方向を画素行方向、垂直方向を画素列方向として説明する。本実施の形態では、ライブビュー画像表示中においてバッテリの残容量が所定値以下になると、補正用信号の読み出しを禁止し、既に用いられているFPN補正値NAVEを用いて本画像用信号に対してFPN補正を施す点で、第1の実施の形態と異なる。
(1)制御回路18は、ライブビューモードが設定されている時に、バッテリ40の残容量が閾値未満であることを検出すると、FPN補正値を算出するために使用する補正用信号の取得を禁止するようにした。すなわち、制御回路18は、既に使用しているFPN補正値を用いてFPN補正処理を施すようにした。したがって、バッテリ40の残容量が減少した場合には、撮像素子14の駆動時間を減少させることができるので、省電力化に寄与する。
図10を参照して、本発明の第3の実施の形態によるカメラについて説明する。以下の説明では、第1または第2の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1または第2の実施の形態と同じである。また、図11においても、第1および第2の実施の形態における説明と同様に、図の水平方向を画素行方向、垂直方向を画素列方向として説明する。本実施の形態では、ライブビュー画像表示中に撮像素子14近傍の温度が所定値以上になると補正用信号の読み出しを禁止し、既に用いられているFPN補正値NAVEを用いて本画像用信号に対してFPN補正を施す点で、第1および第2の実施の形態と異なる。
(1)制御回路18は、ライブビューモードが設定されている時に、温度センサ42で検出した撮像素子14近傍の温度が閾値以上である場合には、FPN補正値を算出するために使用する補正用信号の取得を禁止するようにした。すなわち、制御回路18は、既に使用しているFPN補正値を用いてFPN補正処理を施すようにした。したがって、撮像素子14の駆動時間を減少させて温度上昇を防ぎ、ライブビューモードで表示される画像に暗電流等によるノイズが発生することを抑えるので、表示される画像の画質の劣化を防ぐことができる。
(1)ライブビューモードにおいて、拡大率が変更された場合、選択行を変更するものに代えて、画像上で拡大された位置に対応する位置に配置された画素フォトダイオード141を用いて、本画像用信号および補正用信号を読み出すようにしてもよい。図11に、この場合に本画像用信号および補正用信号が読み出される画素の一例を示す。制御回路18は、図11(a)の斜線部に示すように、500×1000画素の画素信号を本画像用信号として読み出す。さらに、制御回路18は、図11(b)の斜線部に示すように、500/15行(33行)を選択行として、33×1000画素の画素信号を補正用信号として読み出す。
(3)電子カメラ1は、撮影レンズ交換可能なものに代えて、撮影レンズ固定式のカメラであってもよい。
上記と同様に、上述の第1の実施形態についても、スチル連写中に動画記録開始操作がなされた場合には、スチル連写時の最後のフレームにおいて取得されたFPN補正データを動画撮影時のFPN補正データに流用するようにすれば良い。
日本国特許出願2008年第174737号(2008年7月3日出願)
Claims (8)
- 第1画素信号と前記第1画素信号とは異なる第2画素信号とをそれぞれ出力する撮像部と、
前記第1画素信号に基づいて、前記第2画素信号を補正するための補正値を算出する算出部と、
前記算出部により前記算出された前記補正値を用いて前記第2画素信号を補正する補正部と、
前記第1画素信号と前記第2画素信号とを交互に出力するように前記撮像部を制御する第1モードと、前記第2画素信号のみを出力するように前記撮像部を制御する第2モードとを切り替える制御部と、を備え、
前記補正部は、前記制御部により前記第1モードから前記第2モードに切り替えられた場合、前記第1モードで前記撮像部から出力された前記第2画素信号の補正に使用した補正値を用いて前記第2モードで前記撮像部から出力された前記第2画素信号を補正することを特徴とする撮像装置。 - 第1画素信号と前記第1画素信号とは異なる第2画素信号とをそれぞれ出力する撮像部と、
前記第1画素信号に基づいて、前記第2画素信号を補正するための補正値を算出する算出部と、
前記算出部により前記算出された前記補正値を用いて前記第2画素信号を補正する補正部と、
前記第1画素信号と前記第2画素信号とを交互に出力するように前記撮像部を制御する第1モードと、前記第2画素信号のみを出力するように前記撮像部を制御する第2モードとを切り替える制御部と、を備え、
前記補正部は、前記制御部により前記第1モードから前記第2モードに切り替えられた場合、前記第1モードで算出された補正値を用いて前記第2モードにおける前記第2画素信号を補正し、
前記制御部により前記第1モードから前記第2モードに切り替えられた場合、前記補正部は、前記第1モードから前記第2モードに切り替える直前に前記第1モードで前記算出部により算出された補正値を用いて前記第2モードにおける前記第2画素信号を補正することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記制御部により前記第1モードから前記第2モードに切り替えられた場合、前記補正部は、前記第1モードから前記第2モードに切り替える直前に前記第1モードで前記算出部により算出された補正値を用いて前記第2モードにおける前記第2画素信号を補正することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1乃至3の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記第1モードから前記第2モードへ切り替えることを前記制御部に指示する操作部を更に備えることを特徴とする撮像装置。 - 請求項1乃至3の何れか一項に記載の撮像装置において、
バッテリの残容量を検出する容量検出部を更に備え、
前記制御部は、前記容量検出部により検出された前記バッテリの残容量の前記所定の閾値未満の場合、前記第1モードから前記第2モードへ切り替えることを特徴とする撮像装置。 - 請求項1乃至3の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記撮像部の温度を検出する温度検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記温度検出部により検出された前記撮像部の温度が所定の閾値以上の場合、前記第1モードから前記第2モードへ切り替えることを特徴とする撮像装置。 - 請求項1乃至6の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記撮像部の撮像感度を設定する感度設定部材をさらに備え、
前記制御部は、前記第2モードにおいて前記感度設定部により前記撮像部の撮像感度が変更された場合、前記第2モードで前記第1画素信号を出力するように前記撮像部を制御し、
前記算出部は、前記第2モードで出力された前記第1画素信号に基づいて前記第2モードにおける前記第2画素信号を補正するための新たな補正値を算出し、
前記補正部は、前記第1モードで算出された補正値に代えて前記新たな補正値を用いて前記第2モードにおける前記第2画素信号を補正することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1乃至7の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記補正部により補正された前記第2画素信号に対応する画像を表示する表示部をさらに備えることを特徴とする撮像装置。
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