JPWO2014156731A1 - 撮像装置、固体撮像素子、カメラモジュール、電子機器、および撮像方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)
被写体を撮像して画像を出力する撮像部と、
前記撮像部が振れた際のブレ角を物理的に検出する検出部と、
前記撮像部が出力する画像を構成する画素の位置と前記検出部により検出されたブレ角に基づいた補正量を算出し、この補正量に従って前記画像を補正する補正処理部と
を備える撮像装置。
(2)
前記補正処理部は、前記画像の略中心からの縦方向と横方向との距離に依存して異なる補正量を用いる
上記(1)に記載の撮像装置。
(3)
前記補正処理部は、前記撮像部のセンサ面に被写体の像を結像する光学系の瞳位置から前記撮像部のセンサ面までの光学的な距離である瞳距離と、前記撮像部から供給される画像の所定の画素の配置位置と、この配置位置に対応する前記センサ面上の点に対する前記瞳位置からの仰角と、前記ブレ角とを用いて、前記画素ごとに、幾何光学的な計算式に従った演算を行って前記補正量を算出する
上記(1)または(2)に記載の撮像装置。
(4)
前記補正量は、上述した式(6)および式(8)で表される
但し、前記式(6)および式(8)において、Δxは、前記画像の横方向の補正量を示し、Δyは、前記画像の縦方向の補正量を示し、dは、前記瞳距離を示し、αは、前記仰角を示し、θは、前記ブレ角を示し、Xは、補正の対象となる画素の前記画像の略中心から横方向への距離を示す
上記(3)に記載の撮像装置。
(5)
前記補正処理部は、前記補正量に従って補正された補正後の画像を構成する各画素の画素位置が、補正前の画像を構成する各画素の画素位置に一致するように、補正後の画像を構成する所定の前記画素の周辺にある所定数の前記画素より補間して、所定の前記画素の画素値を求める
上記(1)から(4)までのいずれかに記載の撮像装置。
(6)
前記撮像部から出力される画像と、前記検出部から出力される前記ブレ角との同期をとって前記補正処理部に供給する同期部
をさらに備える
上記(1)から(5)までのいずれかに記載の撮像装置。
(7)
前記同期部は、前記撮像部から出力される画像の水平ラインごとに、前記検出部から出力される前記ブレ角との同期をとる
上記(1)から(6)までのいずれかに記載の撮像装置。
(8)
前記補正処理部は、前記撮像部が振れることによって、
前記画像が上下方向に移動するブレ角が前記画像の上下方向に与える影響を補正する補正量に加え、前記画像が上下方向に移動するブレ角が前記画像の左右方向に与える影響を補正する補正量を算出し、
前記画像が左右方向に移動するブレ角が前記画像の左右方向に与える影響を補正する補正量に加え、前記画像が左右方向に移動するブレ角が前記画像の上下方向に与える影響を補正する補正量を算出する
上記(1)から(7)までのいずれかに記載の撮像装置。
(9)
前記撮像部は、前記画像の全体が略同時に記録されるグローバルシャッター方式で撮像を行う
上記(1)から(7)までのいずれかに記載の撮像装置。
(10)
前記撮像部は、前記画像内で水平ラインごとに撮像タイミングの異なるローリングシャッター方式で撮像を行う
上記(1)から(7)までのいずれかに記載の撮像装置。
(11)
前記検出部により検出されるブレ角に基づいて、前記撮像部上の画像が動かない方向に、前記撮像部のセンサ面に被写体の像を結像する光学系が有するレンズを前記撮像部のセンサ面と略平行に駆動する駆動部
をさらに備え、
前記画像面上における前記画素の配置位置に依存しない部分を平行駆動により補正する
上記(1)から(10)までのいずれかに記載の撮像装置。
(12)
前記補正処理部は、前記瞳位置からフォーカスを合わせる被写体までの光学的な距離である被写体距離をさらに用い、前記補正量に対して追加的な補正を行う追加補正量を算出して、前記被写体距離に応じた手振れ補正処理を行う
上記(3)に記載の撮像装置。
(13)
前記被写体距離に応じた手振れ補正処理を行う際の補正量は、上述した式(40)および式(41)で表される
但し、前記式(40)または式(41)において、Δxは、前記画像の横方向の補正量を示し、Δyは、前記画像の縦方向の補正量を示し、dは、前記瞳距離を示し、αは、前記仰角を示し、θは、前記ブレ角を示し、Xは、補正の対象となる画素の前記画像の略中心から横方向への距離を示し、rは、前記撮像部が振れた際の回転中心から前記センサ面の中心点までの距離である回転半径を示し、Dは、フォーカスを合わせる被写体までの被写体距離を示し、Nyは、前記撮像部の縦方向の一辺の画素数を示し、βは、前記撮像部の縦方向の最大画角を示し、Nxは、前記撮像部の横方向の一辺の画素数を示し、γは、前記撮像部の横方向の最大画角を示す
上記(12)に記載の撮像装置。
(14)
前記補正処理部は、フォーカスを合わせる被写体までの前記被写体距離が、予め設定されている所定の閾値以下である場合に、前記被写体距離に応じた手振れ補正処理を行う
上記(12)または(13)に記載の撮像装置。
(15)
前記光学系が有するフォーカス調整用のレンズを駆動して、所望の被写体にフォーカスを合わせるフォーカス駆動部と、
前記フォーカス駆動部による前記フォーカス調整用のレンズの駆動を制御する制御信号に基づいて、フォーカスを合わせる被写体までの前記被写体距離を推定する被写体距離推定部と
をさらに備える上記(12)から(14)までのいずれかに記載の撮像装置。
(16)
前記検出部は、重力加速度の方向を検出して前記被写体距離推定部に供給し、
前記被写体距離推定部は、重力加速度の方向に従い、推定した前記被写体距離を補正する
上記(15)に記載の撮像装置。
(17)
被写体を撮像して画像を出力する撮像部と、
前記撮像部が振れた際のブレ角を物理的に検出する検出部と、
前記撮像部が出力する画像を構成する画素の配置位置と前記検出部により検出されたブレ角に基づいた補正量を算出し、この補正量に従って前記画像を補正する補正処理部と
を備える固体撮像素子。
(18)
被写体を撮像して画像を出力する撮像部と、
前記撮像部が振れた際のブレ角を物理的に検出する検出部と、
前記撮像部が出力する画像を構成する画素の配置位置と前記検出部により検出されたブレ角に基づいた補正量を算出し、この補正量に従って前記画像を補正する補正処理部と
を備えるカメラモジュール。
(19)
被写体を撮像して画像を出力する撮像部と、
前記撮像部が振れた際のブレ角を物理的に検出する検出部と、
前記撮像部が出力する画像を構成する画素の配置位置と前記検出部により検出されたブレ角に基づいた補正量を算出し、この補正量に従って前記画像を補正する補正処理部と
を備える電子機器。
(20)
被写体を撮像して画像を出力する撮像部と、前記撮像部が振れた際のブレ角を物理的に検出する検出部とを有する撮像装置の撮像方法において、
前記撮像部が画像を出力し、
前記検出部がブレ角を出力し、
前記撮像部が出力する画像を構成する画素の配置位置と前記検出部により検出されたブレ角に基づいた補正量を算出し、この補正量に従って前記画像を補正する
ステップを含む撮像方法。
Claims (20)
- 被写体を撮像して画像を出力する撮像部と、
前記撮像部が振れた際のブレ角を物理的に検出する検出部と、
前記撮像部が出力する画像を構成する画素の配置位置と前記検出部により検出されたブレ角に基づいた補正量を算出し、この補正量に従って前記画像を補正する補正処理部と
を備える撮像装置。 - 前記補正処理部は、前記画像の略中心からの縦方向と横方向との距離に依存して異なる補正量を用いる
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記補正処理部は、前記撮像部のセンサ面に被写体の像を結像する光学系の瞳位置から前記撮像部のセンサ面までの光学的な距離である瞳距離と、前記撮像部から供給される画像の所定の画素の配置位置と、この配置位置に対応する前記センサ面上の点に対する前記瞳位置からの仰角と、前記ブレ角とを用いて、前記画素ごとに、幾何光学的な計算式に従った演算を行って前記補正量を算出する
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記補正処理部は、前記補正量に従って補正された補正後の画像を構成する各画素の画素位置が、補正前の画像を構成する各画素の画素位置に一致するように、補正後の画像を構成する所定の前記画素の周辺にある所定数の前記画素より補間して、所定の前記画素の画素値を求める
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記撮像部から出力される画像と、前記検出部から出力される前記ブレ角との同期をとって前記補正処理部に供給する同期部
をさらに備える請求項1に記載の撮像装置。 - 前記同期部は、前記撮像部から出力される画像の水平ラインごとに、前記検出部から出力される前記ブレ角との同期をとる
請求項6に記載の撮像装置。 - 前記補正処理部は、前記撮像部が振れることによって、
前記画像が上下方向に移動するブレ角が前記画像の上下方向に与える影響を補正する補正量に加え、前記画像が上下方向に移動するブレ角が前記画像の左右方向に与える影響を補正する補正量を算出し、
前記画像が左右方向に移動するブレ角が前記画像の左右方向に与える影響を補正する補正量に加え、前記画像が左右方向に移動するブレ角が前記画像の上下方向に与える影響を補正する補正量を算出する
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記撮像部は、前記画像の全体が略同時に記録されるグローバルシャッター方式で撮像を行う
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記撮像部は、前記画像内で水平ラインごとに撮像タイミングの異なるローリングシャッター方式で撮像を行う
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記検出部により検出されるブレ角に基づいて、前記撮像部上の画像が動かない方向に、前記撮像部のセンサ面に被写体の像を結像する光学系が有するレンズを前記撮像部のセンサ面と略平行に駆動する駆動部
をさらに備え、
前記画像面上における前記画素の配置位置に依存しない部分を平行駆動により補正する
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記補正処理部は、前記瞳位置からフォーカスを合わせる被写体までの光学的な距離である被写体距離をさらに用い、前記補正量に対して追加的な補正を行う追加補正量を算出して、前記被写体距離に応じた手振れ補正処理を行う
請求項3に記載の撮像装置。 - 前記被写体距離に応じた手振れ補正処理を行う際の補正量は、以下の式(3)および式(4)で表される
請求項12に記載の撮像装置。 - 前記補正処理部は、フォーカスを合わせる被写体までの前記被写体距離が、予め設定されている所定の閾値以下である場合に、前記被写体距離に応じた手振れ補正処理を行う
請求項12に記載の撮像装置。 - 前記光学系が有するフォーカス調整用のレンズを駆動して、所望の被写体にフォーカスを合わせるフォーカス駆動部と、
前記フォーカス駆動部による前記フォーカス調整用のレンズの駆動を制御する制御信号に基づいて、フォーカスを合わせる被写体までの前記被写体距離を推定する被写体距離推定部と
をさらに備える請求項12に記載の撮像装置。 - 前記検出部は、重力加速度の方向を検出して前記被写体距離推定部に供給し、
前記被写体距離推定部は、重力加速度の方向に従い、推定した前記被写体距離を補正する
請求項15に記載の撮像装置。 - 被写体を撮像して画像を出力する撮像部と、
前記撮像部が振れた際のブレ角を物理的に検出する検出部と、
前記撮像部が出力する画像を構成する画素の配置位置と前記検出部により検出されたブレ角に基づいた補正量を算出し、この補正量に従って前記画像を補正する補正処理部と
を備える固体撮像素子。 - 被写体を撮像して画像を出力する撮像部と、
前記撮像部が振れた際のブレ角を物理的に検出する検出部と、
前記撮像部が出力する画像を構成する画素の配置位置と前記検出部により検出されたブレ角に基づいた補正量を算出し、この補正量に従って前記画像を補正する補正処理部と
を備えるカメラモジュール。 - 被写体を撮像して画像を出力する撮像部と、
前記撮像部が振れた際のブレ角を物理的に検出する検出部と、
前記撮像部が出力する画像を構成する画素の配置位置と前記検出部により検出されたブレ角に基づいた補正量を算出し、この補正量に従って前記画像を補正する補正処理部と
を備える電子機器。 - 被写体を撮像して画像を出力する撮像部と、前記撮像部が振れた際のブレ角を物理的に検出する検出部とを有する撮像装置の撮像方法において、
前記撮像部が画像を出力し、
前記検出部がブレ角を出力し、
前記撮像部が出力する画像を構成する画素の配置位置と前記検出部により検出されたブレ角に基づいた補正量を算出し、この補正量に従って前記画像を補正する
ステップを含む撮像方法。
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