JP6632242B2 - 撮像装置及び撮像システム - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態に係る撮像装置の構成を示す図である。撮像装置は、画素部10、垂直走査回路(VSC)11及びタイミングジェネレータ(TG)12を有する。撮像装置は、さらに、読み出し回路13a、13b、ランプ信号発生器(RAMP GEN)14a、14b、カウント信号発生器(CNT GEN)15a、15b、水平走査回路(HSC)16a、16b及び信号処理部(PROC)17a、17bを有する。
図4及び図6を用いて、第2の実施形態に係る撮像装置における出力信号の処理を説明する。第2の実施形態に係る撮像装置の構成は測距信号処理部17FSを除き第1の実施形態と同様であるため、重複する説明は省略又は簡略化する。
図7から図9を参照して第3の実施形態を説明する。本実施形態は、画素から出力された信号をデジタル信号に変換せず、アナログ信号のまま出力する回路構成を有する撮像装置に関するものである。
図11は、第4の実施形態に係る撮像装置の構成を示す図である。本実施形態における画素101の構成は、第3の実施形態として説明した図9(a)、図10に示されている構成と同様である。また、本実施形態の撮像装置のその他の要素の構成はメモリを除き第1の実施形態と同様である。本実施形態では第1の実施形態のメモリ134に代えて、測距信号メモリ1341及び映像信号メモリ1342が設けられている。
本実施形態は、第1乃至第4の実施形態で述べた撮像装置を適用した撮像システムに関する。
本発明は、上述の実施形態の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録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以上のプロセッサがプログラムを読み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。
101 画素
103 フォトダイオード(光電変換部)
17FL 飽和フラグ生成部
17SAT 飽和判定部
17AD 加算部
17DA 出力部
Claims (13)
- 行列状に配された複数の画素と複数のマイクロレンズとを有する画素部であって、
前記複数のマイクロレンズの各々は、前記複数の画素のうちの互いに異なる1つの画素と対応して配されており、
前記複数の画素の各々が、信号電荷を生成するm個(mは2以上の整数)の光電変換部を含むとともに、前記信号電荷に基づいた信号を出力し、
前記複数の画素の少なくとも一部の前記画素の各々が、前記m個の光電変換部のうち、前記m個よりも少ないn個(nは整数)の前記光電変換部の前記信号電荷に基づいた第1の信号を出力する
画素部と、
互いに異なる複数の前記画素から出力された複数の前記第1の信号同士を加算する加算部と、
前記複数の第1の信号の各々と所定の閾値との比較によって複数の判定結果を生成し、前記複数の判定結果を用いて、前記加算部により加算される前記複数の第1の信号が前記所定の閾値より大きい信号を含むか否かを示すフラグ信号を生成する判定部と、
前記フラグ信号及び前記加算部で前記複数の第1の信号同士を加算して得られた信号を出力する出力部と
を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記出力部から出力される、前記第1の信号に基づく信号の個数が、
前記出力部から出力される、前記m個の光電変換部の前記信号電荷に基づいた第2の信号に基づく信号の個数よりも少ない
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記所定の閾値は、信号の飽和レベルに相当する値に設定されることを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
- 前記判定部は、前記m個の光電変換部のうち、前記n個の光電変換部を除いた(m−n)個の前記光電変換部の前記信号電荷に基づいた第3の信号について、前記加算が行われる前記複数の第1の信号を出力する複数の画素に対応する複数の前記第3の信号が、所定の閾値より大きい信号を含むか否かをさらに判定する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記出力部は、前記複数の判定結果と、前記複数の第3の信号が所定の閾値より大きい信号を含むか否かを判定した判定結果との論理和を算出することにより圧縮したフラグ信号を出力することを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
- アナログ信号をデジタル信号に変換して出力する複数のアナログデジタル変換回路をさらに有し、
前記複数の画素の少なくとも一部の前記画素の各々は、
前記n個の光電変換部の前記信号電荷に基づいた前記第1の信号をアナログ信号として出力し、
前記m個の光電変換部のうち、前記n個の光電変換部を除いた(m−n)個の前記光電変換部の前記信号電荷に基づいた第3の信号をアナログ信号として出力し、
前記複数のアナログデジタル変換回路の各々は、
前記第1の信号を前記第1の信号に基づくデジタル信号に変換し、
前記第3の信号を前記第3の信号に基づくデジタル信号に変換し、
前記加算部は、
前記複数の画素のうちの第1の画素の前記第1の信号に基づくデジタル信号と、前記第1の画素の前記第3の信号に基づくデジタル信号とを加算し、
前記第1の画素の前記第1の信号に基づくデジタル信号と、前記複数の画素のうちの前記第1の画素とは異なる第2の画素の前記第1の信号に基づくデジタル信号とを加算する
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記複数の画素の少なくとも一部の前記画素の各々は、
前記n個の光電変換部の前記信号電荷に基づいた前記第1の信号をアナログ信号として出力し、
前記加算部は、前記複数の画素のうちの第1の画素の前記第1の信号と、前記複数の画素のうちの前記第1の画素とは異なる第2の画素の前記第1の信号とをアナログ信号の状態で加算し、
前記判定部は前記加算部により加算される複数の前記第1の信号をアナログ信号の状態で判定する
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。 - アナログ信号をデジタル信号に変換して出力する複数のアナログデジタル変換回路をさらに有し、
前記複数の画素の少なくとも一部の前記画素の各々は、
前記n個の光電変換部の前記信号電荷に基づいた前記第1の信号をアナログ信号として出力し、
前記m個の光電変換部の前記信号電荷に基づいた第2の信号をアナログ信号として出力し、
前記複数のアナログデジタル変換回路の各々は、
前記第1の信号を前記第1の信号に基づくデジタル信号に変換し、
前記第2の信号を前記第2の信号に基づくデジタル信号に変換し、
前記加算部は、
前記複数の画素のうちの第1の画素の前記第1の信号に基づくデジタル信号と、前記複数の画素のうちの前記第1の画素とは異なる第2の画素の前記第1の信号に基づくデジタル信号とを加算し、
前記判定部は、
前記第1の画素の前記第2の信号に基づくデジタル信号から、前記第1の画素の前記第1の信号に基づくデジタル信号を減算することにより、前記m個の光電変換部のうち、前記n個の光電変換部を除いた(m−n)個の前記光電変換部の前記信号電荷に基づいた第3の信号を生成し、
前記加算が行われる前記複数の第1の信号を出力する複数の画素に対応する複数の前記第3の信号が、所定の閾値より大きい信号を含むか否かをさらに判定する
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記第1の画素と前記第2の画素とは隣接する画素であることを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記フラグ信号は、前記複数の第1の信号の各々と前記所定の閾値とを比較して得られた複数の判定値同士の論理和を演算することにより生成されることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 請求項1乃至10のいずれか1項に記載の撮像装置と、
前記撮像装置から前記判定部による判定結果及び前記加算部で前記複数の第1の信号同士を加算して得られた測距信号が入力され、前記測距信号を用いて焦点検出を行う信号処理部と
を有し、
前記信号処理部は、前記測距信号のうち、前記複数の第1の信号が所定の閾値より大きい信号を含むことを示す前記フラグ信号に対応する前記測距信号を用いずに前記焦点検出を行う
ことを特徴とする撮像システム。 - 行列状に配された複数の画素と複数のマイクロレンズとを有する画素部であって、
前記複数のマイクロレンズの各々は、前記複数の画素のうちの互いに異なる1つの画素と対応して配されており、
前記複数の画素の各々が、信号電荷を生成するm個(mは2以上の整数)の光電変換部を含むとともに、前記信号電荷に基づいた信号を出力し、
前記複数の画素の少なくとも一部の前記画素の各々が、前記m個の光電変換部のうち、前記m個よりも少ないn個(nは整数)の前記光電変換部の前記信号電荷に基づいた第1の信号を出力する
画素部を有する撮像装置と、
前記撮像装置が出力する信号を処理する信号処理部であって、
互いに異なる複数の前記画素から出力された複数の前記第1の信号同士を加算する加算部と、
前記複数の第1の信号の各々と所定の閾値との比較によって複数の判定結果を生成し、前記複数の判定結果を用いて、前記加算部により加算される前記複数の第1の信号が前記所定の閾値より大きい信号を含むか否かを示すフラグ信号を生成する判定部と、
前記フラグ信号及び前記加算部で前記複数の第1の信号同士を加算して得られた信号を出力する出力部と
を有する信号処理部と
を有することを特徴とする撮像システム。 - 前記信号処理部は、
前記第1の信号同士を加算して得られた測距信号を用いて焦点検出を行い、
前記測距信号のうち、前記複数の第1の信号が所定の閾値より大きい信号を含むことを示す前記フラグ信号に対応する前記測距信号を用いずに前記焦点検出を行う
ことを特徴とする請求項12に記載の撮像システム。
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