JP6703784B2 - 撮像装置およびその制御方法ならびに撮像素子 - Google Patents
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Description
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では撮像装置の一例として、撮像可能な任意のデジタルカメラに本発明を適用した例を説明する。しかし、本発明は、デジタルカメラに限らず、撮像可能な任意の機器にも適用可能である。これらの機器には、例えばゲーム機、タブレット端末、パーソナルコンピュータ、時計型や眼鏡型の情報端末、監視用機器又は医療用機器などが含まれてよい。
図1は、本実施形態の撮像装置の一例としてデジタルカメラ100の機能構成例を示すブロック図である。なお、図1に示す機能ブロックの1つ以上は、ASICやプログラマブルロジックアレイ(PLA)などのハードウェアによって実現されてもよいし、CPUやMPU等のプログラマブルプロセッサがソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。また、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。従って、以下の説明において、異なる機能ブロックが動作主体として記載されている場合であっても、同じハードウェアが主体として実現されうる。
次に、図2(a)を参照して撮像素子102の詳細な構成について説明する。単位画素201は、図2(b)に示す構成を1単位とする画素を含む。フローティングディフュージョンアンプ(FDアンプ)202は、単位画素201の蓄積電荷量を電圧として検出する。
図3は、スミア検出画素と有効画素とを含む撮像素子102の画素配列を模式的に示している。2次元状に配置された複数の画素のうち、例えば有効画素とスミア検出画素とが水平方向(行方向)に交互に配置されている。列4aは有効画素が配列された列を示し、列4bはスミア検出画素が配置された列を示している。また、VOB領域及びHOB領域に配置された複数の画素は遮光されており、被写体からの光が入射しないように構成されている。
次に、本実施形態のスミア補正処理に係る具体的動作について説明する。例えば、デジタルカメラ100の不図示の入力部を介してユーザからの撮影指示があった場合に、撮影動作の開始と共に本処理が開始される。制御部109が不図示のROMに記憶されたプログラムを不図示のRAMの作業用領域に展開し、実行することにより実現される。
次に実施形態2について説明する。実施形態1では、撮像素子102の外部に設けられたスミア検出部103が、撮像素子102から出力された補正用画像信号を用いてスミアを検出するように構成した。本実施形態では、スミア検出部を撮像素子の内部に配置して撮像素子102からスミア情報を出力する。本実施形態の撮像素子及びスミア検出部に係る構成が実施形態1と異なるが、その他の構成は実施形態1と同一である。このため、同一の構成については同一の符号を付して重複する説明は省略し、相違点について重点的に説明する。
次に実施形態3について説明する。本実施形態では撮像素子が積層型に構成されている場合について説明する。なお、本実施形態では撮像素子が積層型である点以外は実施形態1と同一の構成である。このため、同一の構成については同一の符号を付して重複する説明は省略し、相違点について重点的に説明する。
次に実施形態4について説明する。本実施形態では、携帯電話機800においてスミア補正処理を行う例を説明する。図8は、本実施形態としての携帯電話機800の機能構成例を示している。本実施形態の携帯電話機800は、音声通話機能の他、電子メール機能や、インターネット接続機能、画像の撮影、再生機能等を有する。
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 (12)
- 被写体からの光を受光する第1の画素と、スミアを検出するための第2の画素が配列された画素配列と、前記第1の画素から読み出された第1の画像信号と、前記第2の画素から読み出された第2の画像信号とを分離して出力する出力部とを備えた撮像素子と、
前記第2の画像信号に含まれる前記第2の画素の信号値を用いて、該第2の画素の位置に対応する前記第1の画素の信号値を補正する補正手段と、を有し、
前記第2の画素は電荷の蓄積時間が0になるように制御されることを特徴とする撮像装置。 - 前記補正手段は、スミアによる信号値が蓄積した前記第2の画素の信号値を用いて、対応する前記第1の画素の信号値を補正する、
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記撮像素子は、前記第2の画素がスミアの発生する方向に所定の間隔ごとに配置される場合に前記所定の間隔を変更可能である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。 - 前記撮像素子は、スミアの発生する方向と垂直な方向について、前記第2の画素の信号値の変化が所定の閾値より大きい場合にスミアの発生を検出する検出手段をさらに有する、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記撮像素子は、前記検出手段により検出された前記第2の画素のみを、前記第2の画像信号として出力する、
ことを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。 - 前記撮像素子は、前記画素配列が配置された第1のチップと、前記出力部が配置された第2のチップとを積層した構成を有する、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記第2のチップは、前記スミアの発生する方向と垂直な方向について、前記第2の画素の信号値の変化が所定の閾値より大きい場合にスミアの発生を検出する検出手段をさらに有する、
ことを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。 - 前記第2のチップは、前記検出手段により検出された前記第2の画素のみの前記第2の画像信号を出力する、
ことを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。 - 前記補正手段は、スミアの発生する方向と垂直な方向について、前記第2の画素の信号値の変化が所定の閾値より大きい場合にスミアの発生を検出する検出手段をさらに有する、
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の撮像装置。 - 被写体からの光を受光する第1の画素と、スミアを検出するための第2の画素が配列された画素配列を有する撮像素子を備えた撮像装置の制御方法であって、
前記撮像素子が、前記第1の画素から読み出した第1の画像信号と、前記第2の画素から読み出した第2の画像信号とを分離して出力する出力工程と、
補正手段が、入力した前記第2の画像信号に含まれる前記第2の画素の信号値を用いて、該第2の画素の位置に対応する前記第1の画素の値を補正する補正工程と、を有し、
前記第2の画素は電荷の蓄積時間が0になるように制御されることを特徴とする撮像装置の制御方法。 - 被写体からの光を受光する第1の画素と、スミアを検出するための第2の画素が配列された画素配列と、
前記第1の画素から読み出された第1の画像信号と、前記第2の画素から読み出された第2の画像信号とを分離する分離手段と、
前記第2の画像信号に含まれる前記第2の画素の信号値を用いて、該第2の画素の位置に対応する前記第1の画素の信号値を補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された前記第1の画素からなる第1の画像信号を出力する出力手段と、を有し、
前記第2の画素は電荷の蓄積時間が0になるように制御されることを特徴とする撮像素子。 - 前記撮像素子は、前記画素配列が配置された第1のチップと、前記分離手段と前記補正手段と前記出力手段とが配置され、前記第1のチップと積層された第2のチップを含む、
ことを特徴とする請求項11に記載の撮像素子。
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