JP2020068457A - 撮像装置および撮像装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の第1の実施形態に係る撮像装置100の構成例を示すブロック図である。撮像装置100は、撮像素子101と、タイミング発生回路102と、信号処理回路103と、全体制御・演算回路104と、メモリ105と、不揮発性メモリ106とを有する。さらに、撮像装置100は、表示回路107と、記録回路108と、操作回路109と、レンズ駆動回路110と、撮影レンズ111とを有する。
図4は、本発明の第2の実施形態に係る撮像素子101の画素200の配置例を示す図である。撮像素子101は、行列状に配列された複数の画素200を有する。撮像素子101は、遮光された複数の画素200のオプティカルブラック領域(OB領域)401と、遮光されていない複数の画素200の有効領域402とを有する。OB領域401の画素200はOB画素であり、有効領域402の画素200は有効画素である。撮像素子101では、画素信号を読み出すための画素200aの2行と、補正用信号を読み出すための画素200bの2行とが交互に繰り返し配置されている。OB領域401および有効領域402は、それぞれ、画素信号を読み出すための画素200aと、補正用信号を読み出すための画素200bとを有する。
第1および第2の実施形態では、撮像素子101は、常に画素信号と補正用信号を得るために複数の出力線209および210を駆動しているため、大きな電力を必要とする。本発明の第3の実施形態では、撮像装置100は、ノイズ源の動作により、外来ノイズの混入が想定しうる場合においてのみ、前述の補正用信号を得るように撮像素子101を駆動する。例えば、ノイズ源の動作は、撮影レンズ111の駆動である。具体的には、撮像装置100は、動画撮影中に撮影レンズ111のオートフォーカス(AF)動作により大きな電流変動を生じた場合に、撮影レンズ111内のコイルから漏れる交流磁界が画像に現れることを抑制する。交流磁界は誘導起電力を発生させるため、本来あるべき電圧が読み出されず、その結果、画像にノイズとして現れることがある。
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。
Claims (13)
- 第1の光電変換部を有する第1の画素と、
第2の光電変換部を有する第2の画素と、
第1の期間では、前記第1の画素のリセット解除に基づく第1の信号と前記第2の画素のリセット解除に基づく第2の信号を出力し、第2の期間では、前記第1の画素の光電変換に基づく第3の信号と前記第2の画素のリセット解除に基づく第4の信号を出力するように制御する制御手段と、
前記第4の信号と前記第2の信号との差分を用いて、前記第3の信号と前記第1の信号との差分を補正する補正手段と
を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記第1の画素は、
光を電荷に変換する前記第1の光電変換部と、
第1の蓄積部と、
前記第1の光電変換部により変換された電荷を前記第1の蓄積部に転送する第1の転送スイッチとを有し、
前記第1の画素は、前記第1の蓄積部の電荷量に応じた信号を出力し、
前記第2の画素は、
光を電荷に変換する前記第2の光電変換部と、
第2の蓄積部と、
前記第2の光電変換部により変換された電荷を前記第2の蓄積部に転送する第2の転送スイッチとを有し、
前記第2の画素は、前記第2の蓄積部の電荷量に応じた信号を出力することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記制御手段は、
前記第1の期間では、前記第1の画素の前記第1の転送スイッチのオフ状態で前記第1の蓄積部のリセット解除に基づく第1の信号を出力し、前記第2の画素の前記第2の転送スイッチのオフ状態で前記第2の蓄積部のリセット解除に基づく第2の信号を出力し、
前記第2の期間では、前記第1の画素の前記第1の転送スイッチのオン状態で前記第1の光電変換部の光電変換に基づく第3の信号を出力し、前記第2の画素の前記第2の転送スイッチのオフ状態で前記第2の蓄積部のリセット解除に基づく第4の信号を出力するように制御することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 - 第1の出力線と、
第2の出力線とをさらに有し、
前記第1の期間では、前記第1の画素は、前記第1の信号を前記第1の出力線に出力し、前記第2の画素は、前記第2の信号を前記第2の出力線に出力し、
前記第2の期間では、前記第1の画素は、前記第3の信号を前記第1の出力線に出力し、前記第2の画素は、前記第4の信号を前記第2の出力線に出力することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記補正手段は、前記第3の信号と前記第1の信号との差分から、前記第4の信号と前記第2の信号との差分を減算することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記第1の光電変換部を含む前記第1の画素の行と、
前記第2の光電変換部を含む前記第2の画素の行とを有し、
前記補正手段は、列ごとに補正することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記第1の画素の2行と前記第2の画素の2行とが交互に配置されていることを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。
- 遮光された前記第1の画素と、遮光されていない前記第1の画素と、遮光された前記第2の画素と、遮光されていない前記第2の画素とを有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の撮像装置。
- ノイズ源が動作するフレームでは、
前記制御手段は、前記第1の期間では、前記第1の画素のリセット解除に基づく第1の信号と前記第2の画素のリセット解除に基づく第2の信号を出力し、前記第2の期間では、前記第1の画素の光電変換に基づく第3の信号と前記第2の画素のリセット解除に基づく第4の信号を出力するように制御し、
前記補正手段は、前記第4の信号と前記第2の信号との差分を用いて、前記第3の信号と前記第1の信号との差分を補正し、
ノイズ源が動作しないフレームでは、
前記制御手段は、前記第1の期間では、前記第1の画素のリセット解除に基づく第1の信号を出力し、前記第2の期間では、前記第1の画素の光電変換に基づく第3の信号を出力するように制御することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の撮像装置。 - ノイズ源が動作するフレームでは、
前記制御手段は、前記第1の期間では、前記第1の画素のリセット解除に基づく第1の信号を前記第1の出力線に出力し、前記第2の画素のリセット解除に基づく第2の信号を前記第2の出力線に出力し、前記第2の期間では、前記第1の画素の光電変換に基づく第3の信号を前記第1の出力線に出力し、前記第2の画素のリセット解除に基づく第4の信号を前記第2の出力線に出力するように制御し、
前記補正手段は、前記第4の信号と前記第2の信号との差分を用いて、前記第3の信号と前記第1の信号との差分を補正し、
ノイズ源が動作しないフレームでは、
前記制御手段は、前記第1の期間では、前記第1の画素のリセット解除に基づく第1の信号を前記第1の出力線に出力し、前記第2の期間では、前記第1の画素の光電変換に基づく第3の信号を前記第1の出力線に出力するように制御することを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。 - 前記第1の出力線に接続される第1の電流源と、
前記第2の出力線に接続される第2の電流源とをさらに有し、
前記ノイズ源が動作するフレームでは、前記第1の電流源と前記第2の電流源がオン状態になり、
前記ノイズ源が動作しないフレームでは、前記第1の電流源がオン状態になり、前記第2の電流源がオフ状態になることを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。 - 前記ノイズ源が動作するフレームは、レンズが駆動するフレームであり、
前記ノイズ源が動作しないフレームは、レンズが駆動しないフレームであることを特徴とする請求項9〜11のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 第1の光電変換部を有する第1の画素と、
第2の光電変換部を有する第2の画素とを有する撮像装置の制御方法であって、
第1の期間では、前記第1の画素のリセット解除に基づく第1の信号と前記第2の画素のリセット解除に基づく第2の信号を出力するように制御するステップと、
第2の期間では、前記第1の画素の光電変換に基づく第3の信号と前記第2の画素のリセット解除に基づく第4の信号を出力するように制御するステップと、
前記第4の信号と前記第2の信号との差分を用いて、前記第3の信号と前記第1の信号との差分を補正するステップと
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
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