JP2015219284A - IMAGING DEVICE AND IMAGING DEVICE CONTROL METHOD - Google Patents
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Abstract
【課題】 1つのマイクロレンズに対して分光透過率の異なるカラーフィルターを有する少なくとも2つ以上の画素が対応する撮像装置及び撮像装置であって、適切な画像出力を行うことを可能にする撮像素子及び撮像素子の駆動方法を提供する【解決手段】 1つのマイクロレンズに対して分光透過率の異なるカラーフィルターを有する少なくとも2つ以上の画素が対応し、第1のマイクロレンズに対応する第1の分光透過率を有する第1画素と、前記第1のマイクロレンズに隣接する第2のマイクロレンズに対応する前記第1の分光透過率を有する第2画素とが隣接している撮像素子と、前記撮像素子から出力されたデータの並び順を変更して画像データを生成する並び替え処理を行う並べ替え手段と、を有することを特徴とする。【選択図】 図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image pickup apparatus and an image pickup apparatus corresponding to at least two or more pixels having color filters having different spectral transmittances for one microlens, and capable of performing appropriate image output. And a method for driving an imaging device, wherein at least two or more pixels having color filters having different spectral transmittances correspond to one microlens, and the first microlens corresponds to the first microlens. An image sensor in which a first pixel having a spectral transmittance and a second pixel having the first spectral transmittance corresponding to a second microlens adjacent to the first microlens are adjacent to each other; Reordering means for performing a reordering process for generating image data by changing the order of data output from the image sensor. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、固体撮像素子の撮像面に配された複数の画素の信号を用いて位相差方式の焦点検出を行う技術に関する。 The present invention relates to a technique for performing phase difference type focus detection using signals of a plurality of pixels arranged on an imaging surface of a solid-state imaging device.
従来、固体撮像素子において、1つの画素の中にある、1つのマイクロレンズで集光されるフォトダイオードを分割することによって、位相差方式の焦点検出を行う技術がある。特許文献1においては、1つの画素の中のフォトダイオードを2つに分割することによって、各々のフォトダイオードは撮像レンズの異なる瞳面の光を受光するように構成されている。それによって、2つのフォトダイオードの出力を比較することによって、撮像レンズでの焦点検出をしている。また、そのような固体撮像素子を用いて、焦点検出だけではなく、出力される画像に使用する考え方もある。
Conventionally, in a solid-state imaging device, there is a technique of performing phase difference type focus detection by dividing a photodiode focused by one microlens in one pixel. In
さらに、特許文献2においては、ひとつの画素内に複数のカラーフィルター配置を有することによって、画素内の複数フォトダイオードに対し、別の色を感光するようにしている。 Further, in Patent Document 2, by having a plurality of color filter arrangements in one pixel, another color is exposed to a plurality of photodiodes in the pixel.
ところが、特許文献2に記載されている方法では、各焦点状態やユーザ設定、撮影モードにおいて画像出力をどのように行うかについて明確な記載がなされていない。 However, in the method described in Patent Document 2, there is no clear description as to how image output is performed in each focus state, user setting, and shooting mode.
上記課題に鑑み、本発明においては、1つのマイクロレンズに対して分光透過率の異なるカラーフィルターの少なくとも2つ以上の画素が対応する撮像素子から適切な画像出力を行うことを可能にする撮像素子及び撮像素子の駆動方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, in the present invention, an image sensor that enables appropriate image output from an image sensor corresponding to at least two or more pixels of a color filter having different spectral transmittances for one microlens. It is another object of the present invention to provide a method for driving an image sensor.
上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、1つのマイクロレンズに対して分光透過率の異なるカラーフィルターを有する少なくとも2つ以上の画素が対応し、第1のマイクロレンズに対応する第1の分光透過率を有する第1画素と、前記第1のマイクロレンズに隣接する第2のマイクロレンズに対応する前記第1の分光透過率を有する第2画素とが隣接している撮像素子と、前記撮像素子から出力されたデータの並び順を変更して画像データを生成する並び替え処理を行う並べ替え手段と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, in the imaging apparatus of the present invention, at least two or more pixels having color filters having different spectral transmittances correspond to one microlens, and the first microlens corresponds to the first microlens. An imaging device in which a first pixel having a spectral transmittance of 1 and a second pixel having the first spectral transmittance corresponding to a second microlens adjacent to the first microlens are adjacent to each other; And rearrangement means for performing rearrangement processing for generating image data by changing the arrangement order of the data output from the image sensor.
また、本発明の撮像装置は、1つのマイクロレンズに対して分光透過率の異なるカラーフィルターを有する少なくとも2つ以上の画素が対応し、第1のマイクロレンズに対応する第1の分光透過率を有する第1画素と、前記第1のマイクロレンズに隣接する第2のマイクロレンズに対応する前記第1の分光透過率を有する第2画素とが隣接している撮像素子と、異なるマイクロレンズに対応する、同一の分光透過率を有する画素からの画素信号を加算処理する加算手段と、を有することを特徴とする。 In the imaging apparatus of the present invention, at least two pixels having color filters having different spectral transmittances correspond to one microlens, and the first spectral transmittance corresponding to the first microlens is obtained. Corresponding to a different microlens and an imaging device in which the first pixel having the first pixel and the second pixel having the first spectral transmittance corresponding to the second microlens adjacent to the first microlens are adjacent And adding means for adding pixel signals from pixels having the same spectral transmittance.
本発明によれば、1つのマイクロレンズに対して分光透過率の異なるカラーフィルターを有する少なくとも2つ以上の画素が対応する撮像素子から適切な画像出力を行うことを可能にする、という効果を得られる。 According to the present invention, at least two or more pixels having color filters having different spectral transmittances with respect to one microlens can perform an appropriate image output from the corresponding imaging device. It is done.
(第1の実施形態)
本実施形態では、1つのマイクロレンズに対応した複数のフォトダイオードと複数色のカラーフィルターを有する画素構成を有する撮像素子において、焦点状態に応じた画像出力を行うことを考える。まずこのような撮像素子において、特許文献2に記載されている画像出力では、合焦していないときに出力される画像に問題が発生する。以下図4を用いて説明する。
(First embodiment)
In the present embodiment, it is considered that an image output having a pixel configuration including a plurality of photodiodes corresponding to one microlens and a plurality of color filters is performed according to a focus state. First, in such an image sensor, the image output described in Patent Document 2 causes a problem in an image output when the image is not focused. This will be described below with reference to FIG.
図4(a)と図4(b)は各々、ピントがあっているときの概念図とピントがあっていないときの概念図を示す。401は画素アレイの断面を示す。402はマイクロレンズであり、403はカラーフィルターであり、404、405はフォトダイオードである。マイクロレンズ402が共有されている領域を1画素と定義する。406は撮影レンズである。物体から発した光は、光軸409を中心として、撮影レンズ406の各領域を通過し、撮像素子に結像される。光軸409はマイクロレンズ402を通過する。ここで、407、408は撮影レンズの射出瞳の一部領域を表す。図4においては、射出瞳と撮影レンズの中心を同じとしている。物体から出た光で領域407を通過する光の最外周の光線を410、411で示し、物体から出た光で領域408を通過する光の最外周の光線を412、413で示す。図4(a)で示すように、物体にピントがあっているときは、光軸409を中心とする射出瞳を通過する光束は全てマイクロレンズ402を通過して、フォトダイオード404と405に達する。図4(a)で示す状態においてはフォトダイオード404と405に入射する光は同じ物体から発生した光なので、フォトダイオード404と405の出力はカラーフィルターを透過した光に応じた出力となる。図4(a)で示す状態の場合は、フォトダイオードの出力をそのまま画像として使用しても問題はない。
FIG. 4A and FIG. 4B respectively show a conceptual diagram when the focus is achieved and a conceptual diagram when the focus is not achieved.
ところが、図4(b)のようにピントがあっていないときには、ボケ光が撮像素子に入射される。図4(b)では3画素にまたがったボケ像として撮像素子に入射されているが、1つのマイクロレンズ内において、フォトダイオードの領域に応じて、入ってくる光束がかわってしまう。図4(b)では、フォトダイオード404とフォトダイオード405には、異なる物体から出た光が入射される。そのため、単純にマイクロレンズに対する領域が異なるフォトダイオードの出力を使って画像を生成すると、ボケ像の色味が変わってしまうという課題があった。また、この課題にかかわらず、先行文献2には、並び順が変則的な画素をどのように処理するか、という課題に対しても、詳細に明示されていない。
However, when there is no focus as shown in FIG. 4B, blur light is incident on the image sensor. In FIG. 4B, the image is incident on the image pickup device as a blurred image extending over three pixels. However, in one microlens, an incoming light beam is changed depending on a region of the photodiode. In FIG. 4B, light emitted from different objects is incident on the
そこで、本実施形態では、合焦状態にある画像については画素の並べ替え処理を行い、非合焦状態にある画像については加算処理を行うことで、各焦点状態における適切な画像出力を実現することを特徴とする。 Therefore, in the present embodiment, pixel rearrangement processing is performed for an image that is in focus, and addition processing is performed for an image that is out of focus, thereby realizing appropriate image output in each focus state. It is characterized by that.
以下、本実施形態について図面を用いて説明する。図1(a)は本実施形態の撮像素子の概略を示す図である。図1(a)において撮像素子は、画素アレイ101と、画素アレイ101における行を選択する垂直選択回路102、画素アレイ101における列を選択する水平選択回路104を有する。また、画素アレイ101中の画素のうち垂直選択回路102及び水平選択回路104によって選択される画素の信号を読み出す読み出し回路103を含んで構成されうる。なお、撮像素子は、図示された構成要素以外にも、例えば、垂直選択回路102、水平選択回路104、信号読み出し部103等にタイミングを提供するタイミングジェネレータ或いは制御回路等を備える。
Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a diagram showing an outline of the image sensor of the present embodiment. In FIG. 1A, the image sensor includes a
典型的には、垂直選択回路102は、画素アレイ101の複数の行を順に選択し、水平選択回路104は、垂直選択回路102によって選択されている行を構成する複数の画素を順に選択するように画素アレイの複数の列を順に選択する。
Typically, the
画素アレイ101は、2次元の画像を提供するために、複数の画素を2次元アレイ状に配列して構成される。画素の構成については具体的に後述する。
The
図1(b)に、本実施形態における撮像素子を撮像装置であるデジタルカメラに適用した場合の一実施形態について説明する。 FIG. 1B illustrates an embodiment in which the image sensor according to the present embodiment is applied to a digital camera that is an image capturing apparatus.
図1(b)において、105は被写体の光学像を撮像素子109に結像させるレンズ部で、フォーカスレンズ、ズームレンズ、絞り(遮光部材)を備え、レンズ駆動装置106によってズーム制御、フォーカス制御、絞り制御などがおこなわれる。107はメカニカルシャッターでシャッター駆動装置108によって制御される。
In FIG. 1B,
109はレンズ部105で結像された被写体を画像信号として取り込むための固体撮像素子であり、例えばCCDセンサ、CMOSセンサである。110は固体撮像素子1305より出力されるアナログ信号をデジタル信号である画像信号に変換したものや、メモリ部112に記憶された画像信号に各種の補正を行ったり、データを圧縮したりする画像処理回路である。111は固体撮像素子109、画像処理回路110に、各種タイミング信号を出力する駆動手段であるタイミング発生回路である。113は各種演算と撮像装置全体を制御する制御回路、112は画像データを一時的に記憶する為のメモリである。114は記録媒体に記録または読み出しを行うための記録媒体制御インターフェース部、115は画像データの記録または読み出しを行う為の半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体である。116は各種情報や撮影画像を表示する液晶等の表示部である。
次に、前述の構成における撮影時のデジタルカメラの動作について説明する。 Next, the operation of the digital camera at the time of shooting in the above configuration will be described.
メイン電源がオンされると、コントロール系の電源がオンし、更に撮像信号処理回路1306などの撮像系回路の電源がオンされる。 When the main power supply is turned on, the power supply for the control system is turned on, and the power supply for the image pickup system circuit such as the image pickup signal processing circuit 1306 is turned on.
それから、図示しないレリーズボタンが押されると、撮像素子からのデータを元に測距演算を行い、測距結果に基づいてデフォーカス量の演算を制御回路113で行う。デフォーカス量に基づいてレンズ駆動装置106によりレンズ部を駆動した後、合焦か否かを判断し、合焦していないと判断した時は、再びレンズ部を駆動し測距を行う。測距演算は、固体撮像素子109からのデータ以外にも、位相差検出、赤外線等の手段で測距を行う測距専用装置を別途設けて行ってもよい。
Then, when a release button (not shown) is pressed, distance calculation is performed based on data from the image sensor, and a defocus amount is calculated by the
そして、合焦が確認された後に撮影動作が開始する。撮影動作が終了すると、固体撮像素子1305から出力された画像信号は画像処理回路110で画像処理をされ、制御回路113によりメモリに書き込まれる。撮影信号処理回路では、並べ替え処理、加算処理やその選択処理が行われる。メモリ112に蓄積されたデータは、制御回路113の制御により記録媒体制御I/F部114を通り半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体115に記録される。
Then, after the in-focus state is confirmed, the photographing operation starts. When the photographing operation is finished, the image signal output from the solid-state image sensor 1305 is subjected to image processing by the
また、図示しない外部I/F部を通り直接コンピュータ等に入力して画像の加工を行ってもよい。 Further, the image may be processed by directly inputting to a computer or the like through an external I / F unit (not shown).
図2は本実施形態の撮像素子の画素構成の概略を示す図である。201、202、203、204は画素を表す。一つの画素は、マイクロレンズ205を有する。また、一つの画素は、フォトダイオードを4つ有し、分光透過率の異なる複数のカラーフィルターが配置されている。206、209、211、212、214、215、216、217、218、219、220、221、222はGフィルターが上部に配置されたフォトダイオードである。207、210はBフィルター、208、213はRフィルターが上部に配置されたフォトダイオードである。すべてのカラーフィルターが、いずれかの画素において、画素内のフォトダイオードの全ての位置に配置される。たとえば、画素201、202、203、204を基本配置として、この繰り返しで2次元状に配置すると、R、G、B全てのカラーフィルターが、1画素内の、右上、左上、右下、左下のいずれの領域にも配置される。
FIG. 2 is a diagram showing an outline of the pixel configuration of the image sensor of the present embodiment. 201, 202, 203, and 204 represent pixels. One pixel has a
ここでは、1つの画素にフォトダイオードが4つ、カラーフィルターが3つ配置された形状であるが、本実施形態はこの形態に限定せず、たとえば、図3(a)に示すように、1つの画素内にフォトダイオードが2つある形態でもよい。また、図3(b)に示すように、1つの画素にカラーフィルターが2つ配置された形でもよい。つまり、本実施形態では、1つのマイクロレンズに複数のフォトダイオードを有し、フォトダイオードが異なるカラーフィルターを有する構成であって、周辺画素とあわせて、全ての領域にカラーフィルターが配置されている構成であれば、その形態は限定しない。 Here, the shape is such that four photodiodes and three color filters are arranged in one pixel, but this embodiment is not limited to this form. For example, as shown in FIG. There may be a form in which two photodiodes are provided in one pixel. Further, as shown in FIG. 3B, a shape in which two color filters are arranged in one pixel may be employed. In other words, in the present embodiment, a single microlens has a plurality of photodiodes, and the photodiodes have different color filters, and the color filters are arranged in all regions together with the peripheral pixels. If it is a structure, the form will not be limited.
図2、図3のような画素構成を有する撮像素子における、動作を図4を用いて説明する。図4(a)と図4(b)は各々、ピントがあっているときの概念図とピントがあっていないときの概念図を示す。401は画素アレイの断面を示す。402はマイクロレンズであり、403はカラーフィルターであり、404、405はフォトダイオードである。マイクロレンズ402が共有されている領域を1画素と定義する。406は撮影レンズである。物体から発した光は、光軸409を中心として、撮影レンズ406の各領域を通過し、撮像素子に結像される。光軸409はマイクロレンズ402を通過する。ここで、407、408は撮影レンズの射出瞳の一部領域を表す。図4においては、射出瞳と撮影レンズの中心を同じとしている。物体から出た光で領域407を通過する光の最外周の光線を410、411で示し、物体から出た光で領域408を通過する光の最外周の光線を412、413で示す。図4(a)で示すように、物体にピントがあっているときは、光軸409を中心とする射出瞳を通過する光束は全てマイクロレンズ402を通過して、フォトダイオード404と405に達する。この場合はフォトダイオード404と405に入射する光は同じ物体から発生した光なので、フォトダイオード404と405はカラーフィルターに応じた出力となる。図4(b)のようにピントがあっていないときには、図4(b)では3画素にまたがったボケ像が結像されるのであるが、マイクロレンズを共有するフォトダイオードの場所に応じて、入ってくる光束がかわってしまう。つまり、別の物体から発生した光が入ってくる。この特性を生かして、位相差の検知を行う。位相検知の方法は既知であるが、簡単に説明する。画素内の領域において、左側のデータを第1ラインとし、右側のデータを第2ラインとして、ライン間の相関データを求めれば、位相を検知できる。図5は点光源を結像したときのラインデータを示す。図5(a)はピントがあった図4(a)の場合における第1ラインと第2ラインのデータである。横軸は、画素位置を表し、縦軸は出力を表す。ピントがあっている場合は第1ラインと第2ラインは重なる。図5(b)はピントがあっていない図4(b)の場合のラインデータである。このときは、第1ラインと第2ラインは位相差をもち、画素位置がずれている。このずれ量501を算出すると、ピントがあっている状態とどれだけずれているかがわかる。このような方法で位相を検知し、レンズを駆動することによってピントをあわせることができる。
The operation of the image sensor having the pixel configuration as shown in FIGS. 2 and 3 will be described with reference to FIG. FIG. 4A and FIG. 4B respectively show a conceptual diagram when the focus is achieved and a conceptual diagram when the focus is not achieved.
ラインデータは、たとえば図2で示した、206、214、218のデータを第1ラインとして収集し、211、217、221のデータを第2ラインとして収集すればよい。また、左右に着目し、206、212、214、216、220を第1ラインとしてもよいし、その上下のラインと加算したデータを用いてもよい。たとえば、222と220は同じ左側にあるデータなので、これを加算して用いてもよい。また、左右だけでなく、上下方向に位相検知を行うために、ラインデータは水平方向でなくて、垂直方向でもよい。
As the line data, for example, the
次に、これらの画素配置における画像データ生成について述べる。 Next, image data generation in these pixel arrangements will be described.
ピントがあっている場合は、マイクロレンズを共有する複数のフォトダイオードは、すべて同じ物体から出た光を受光するので、そのまま画像データとして使用してよい。この場合には、画像データの順番を入れ替えることでRGBが規則的な配置にすることも可能である。図6を用いて説明する。図6の上図は、図2で示した画素配置においての画像データの並び順を示す。マイクロレンズの共有関係をわかりやすく示すために、同一のマイクロレンズに属する画素のデータを円でくくっているが実際はデータの並び順を示す図である。206、207を含む行と208、209、212を含む行を入れ替え、かつ210、212を含む列と、207、209を含む列を入れ替えることで、2x2の基本パターンで規則性をもつカラーフィルター配置になる。上記の方法によれば、画像データを適切な順に並べかえることが可能となる。 When focus is achieved, the plurality of photodiodes sharing the microlens receive light emitted from the same object, and may be used as image data as they are. In this case, RGB can be arranged regularly by changing the order of the image data. This will be described with reference to FIG. 6 shows the arrangement order of the image data in the pixel arrangement shown in FIG. In order to show the microlens sharing relationship in an easy-to-understand manner, the data of pixels belonging to the same microlens are circled. Color filter arrangement with regularity in a 2x2 basic pattern by replacing the rows including 206 and 207 with the rows including 208, 209, and 212, and the columns including 210 and 212 with the columns including 207 and 209 become. According to the above method, the image data can be rearranged in an appropriate order.
図7は別の方法で画像データを生成する方法である。図7の上図は、図2で示した画素配置においての画像データの並び順を示す。マイクロレンズの共有関係をわかりやすく示すために、同一のマイクロレンズに属する画素のデータを円でくくっているが実際はデータの並び順を示す図である。隣接する同色のカラーフィルターは、別のマイクロレンズを有するが、これらを加算することで、一つのマイクロレンズを有し、単一の色フィルターを持つ画素とほぼ等価に扱うことができる。たとえば、Bフィルターを有する701、702、703、704のデータを加算することで、一つのBフィルターの画素データとして扱う。 FIG. 7 shows a method of generating image data by another method. The upper diagram of FIG. 7 shows the arrangement order of the image data in the pixel arrangement shown in FIG. In order to show the microlens sharing relationship in an easy-to-understand manner, the data of pixels belonging to the same microlens are circled. Adjacent color filters of the same color have different microlenses, but by adding them, one microlens can be handled almost equivalently as a pixel having a single color filter. For example, by adding data of 701, 702, 703, and 704 having a B filter, the data is handled as pixel data of one B filter.
そして、2x2の基本パターンで規則性をもつカラーフィルター配置になっているので、図6の下図のデータと同じ画像処理方法で扱うことが可能となる。つまり、加算したデータを1画素分として扱う。本実施形態においては、画像データを適切な順に並べ、かつ色味がずれないという適切な画像を得ることが可能となる。 Since the 2 × 2 basic pattern has a regular color filter arrangement, it can be handled by the same image processing method as the data in the lower diagram of FIG. That is, the added data is handled as one pixel. In the present embodiment, it is possible to obtain an appropriate image in which image data is arranged in an appropriate order and the color does not shift.
図6,7においては、図2で示す一つのマイクロレンズに4つのフォトダイオードを有する画素について説明したが、図3(a)のような2つのフォトダイオードでもよいし、それ以上の数であれば、いくつでも問題ない。たとえば、図3(a)で示すカラーフィルター配置において、図6で説明した並べ替え処理を示すと、図8のようになる。また、図3(a)で示すカラーフィルター配置において、図7で説明した加算処理で示すと、図9のようになる。 6 and 7, the pixel having four photodiodes in one microlens shown in FIG. 2 has been described. However, two photodiodes as shown in FIG. As long as there is no problem. For example, in the color filter arrangement shown in FIG. 3A, the rearrangement processing described in FIG. 6 is shown in FIG. Further, in the color filter arrangement shown in FIG. 3A, the addition processing described with reference to FIG. 7 is as shown in FIG.
これらの処理について、図10を用いて説明する。 These processes will be described with reference to FIG.
図10(a)は図6を用いて説明した並べ替えの処理について、説明している。撮像素子から出力されたデータは、画像処理回路110が有する並べ替え手段によって、2x2を基本パターンとした配置に並べ替えを行われ、画像データとして生成される。生成された画像データは画像処理手段によって、ガンマ補正、色マトリックス処理などの処理が行われる。
FIG. 10A illustrates the rearrangement process described with reference to FIG. The data output from the image sensor is rearranged into an arrangement with 2 × 2 as a basic pattern by the rearrangement unit included in the
図10(b)は図7を用いて説明した加算の処理について、説明している。固体撮像素子109から出力されたデータで、加算処理を行う対象の画素は、互いに撮像素子上で隣接している画素である。画像処理回路110が有する加算手段(例えば加算回路)によって、それぞれが異なるマイクロレンズに対応し、互いに同一の分光透過率(カラーフィルター)を有する画素(フォトダイオード)からの画素信号が加算され、画像データとして生成される。加算処理は平均処理でもよい。生成された画像データは画像処理回路110によって、ガンマ補正、色マトリックス処理などの処理が行われる。
FIG. 10B illustrates the addition process described with reference to FIG. In the data output from the solid-
図10(c)において、撮像素子から出力されたデータは、画像処理回路110が有する選択手段(例えばスイッチング回路)にて、どのような処理がなされるかを決定する。選択手段にて並べ替えが選択された場合は、データは並べ替え手段にて、図6を用いて説明した並べ替えの処理が適用され、画像データとして出力される。生成された画像データは画像処理回路110によって、ガンマ補正、色マトリックス処理などの画像処理が行われる。選択手段にて合成が選択された場合は、図7を用いて説明した加算の処理が適用される。加算処理を行うと画像データの大きさが小さくなる。たとえば、図7で示す加算処理をした場合には、画素データ数が4分の1になる。画像処理回路110での画像処理は、画像のデータ数の情報が必要になる。そこで、選択手段によって並べ替えを行ったか、合成処理を行ったかを画像処理回路110の後段の処理回路に伝達するために、選択手段は選択フラグを変更することで、画像データ数を伝達する。たとえば、加算処理を行ったときには、選択フラグを0にし、合成処理を行ったときには、選択フラグを1にする。画像処理回路110の選択手段、加算手段より後段の処理回路は、そのフラグを検知することで、画像データの大きさにあわせて、画像処理を行う。
In FIG. 10C, the data output from the image sensor determines what kind of processing is performed by the selection means (for example, a switching circuit) included in the
また、並べ替え手段による処理と同じ画像データの大きさ(画素数)にするために、合成手段の後に、再配置手段(例えばリサイズ回路)を有してもよい。再配置手段は、合成手段にて合成した画像データの再配置を行う。 In order to obtain the same image data size (number of pixels) as the processing by the rearranging means, a rearrangement means (for example, a resizing circuit) may be provided after the synthesizing means. The rearrangement unit rearranges the image data synthesized by the synthesis unit.
図11は再配置手段での処理を示す。再配置手段では合成手段で合成した画像データから、重複して別の領域にデータを再配置することによって、並び替え手段と同じカラーフィルター配置でかつ同じ画像データの大きさにすることが可能となる。図11では、例えば、R1の領域を4画素分のデータに分割し再配置することによって、実現している。このように単純に置き換えてもよいし、周りのデータの平均値を使ってもよい。たとえば、1101のデータはR14のデータでなく、R12とR14とR32とR34の平均値であってもよい。1102も同様にR14のデータではなく、R14とR34の平均値であってもよい。 FIG. 11 shows processing in the rearrangement means. In the rearrangement means, it is possible to make the same color filter arrangement and the same image data size as the rearrangement means by rearranging the data from the image data synthesized by the synthesis means in a different area. Become. In FIG. 11, for example, this is realized by dividing the R1 region into data for four pixels and rearranging the data. In this way, it may be simply replaced, or an average value of surrounding data may be used. For example, the data of 1101 may not be the data of R14, but may be an average value of R12, R14, R32, and R34. Similarly, 1102 is not R14 data, but may be an average value of R14 and R34.
選択手段による判定は、ユーザーによって決定されてもよい。また、制御回路113にて検出される焦点検出情報から、ピントがあっているかあっていないかを検知し、ピントがあっている(合焦状態である、所定量より少ないデフォーカス量である)画像のときは並べ替えの処理を行う。ピントがあっていない(非合焦状態である、所定量より多いデフォーカス量である)画像のときは加算の処理を行う。また、その際の焦点検出情報は、前述した撮像素子での位相差から求めた情報であってもよいし、別の位相差検出素子から求めてもよいし、公知のコントラスト評価方式で撮像素子の画像から求めてもよい。
The determination by the selection means may be determined by the user. Further, it is detected from the focus detection information detected by the
上述のように、撮影画像のピントがあっているときには、並べ替えの処理を行い、ピントがあっていないときには、加算の処理を行う。一方、同じ撮影画像の中にピントがあっている被写体とピントがあっていない被写体が混在するという撮影シーンがよくある。図12は撮影する被写体を示す。1201はピントがあっている被写体で1202はピントがあっていない被写体である。このような場合は、画面の中で並べ替えの処理を行う領域と加算の処理を行う領域を変更することも可能である。その判定は、図10(c)および図10(d)で述べた、選択手段によって行う。また、設定される撮影モードに応じて、並べ替え処理と加算処理を切り替えることも可能である。例えば、動画撮影モードと静止画撮影モードとを有し、動画撮影モードであるときには加算手段による加算処理を行い、静止画撮影モードであるときには、並べ替え手段による並べ替え処理を行う。また交換レンズの撮像装置の場合、撮影レンズに応じて切り替えてもよい。 As described above, rearrangement processing is performed when the captured image is in focus, and addition processing is performed when the captured image is not in focus. On the other hand, there are often shooting scenes in which a subject that is in focus and a subject that is not in focus are mixed in the same shot image. FIG. 12 shows a subject to be photographed. A subject 1201 is in focus, and a subject 1202 is not in focus. In such a case, it is possible to change the area for performing the rearrangement process and the area for the addition process in the screen. The determination is performed by the selection means described in FIGS. 10 (c) and 10 (d). It is also possible to switch between rearrangement processing and addition processing according to the set shooting mode. For example, it has a moving image shooting mode and a still image shooting mode. When it is in the moving image shooting mode, addition processing is performed by the adding means, and when it is in the still image shooting mode, rearrangement processing is performed by the rearranging means. In the case of an imaging device with an interchangeable lens, switching may be performed according to the photographing lens.
(他の実施形態)
本発明の目的は以下のようにしても達成できる。すなわち、前述した各実施形態の機能を実現するための手順が記述されたソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムまたは装置に供給する。そしてそのシステムまたは装置のコンピュータ(またはCPU、MPU等)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行するのである。
(Other embodiments)
The object of the present invention can also be achieved as follows. That is, a storage medium in which a program code of software in which a procedure for realizing the functions of the above-described embodiments is described is recorded is supplied to the system or apparatus. The computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus reads out and executes the program code stored in the storage medium.
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体およびプログラムは本発明を構成することになる。 In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the novel function of the present invention, and the storage medium and program storing the program code constitute the present invention.
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどが挙げられる。また、CD−ROM、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD−RAM、DVD−RW、DVD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等も用いることができる。 Examples of the storage medium for supplying the program code include a flexible disk, a hard disk, an optical disk, and a magneto-optical disk. Further, a CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-RW, DVD-R, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM, or the like can also be used.
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行可能とすることにより、前述した各実施形態の機能が実現される。さらに、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(オペレーティングシステム)等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施形態の機能が実現される場合も含まれる。 Further, by making the program code read by the computer executable, the functions of the above-described embodiments are realized. Furthermore, when the OS (operating system) running on the computer performs part or all of the actual processing based on the instruction of the program code, the functions of the above-described embodiments are realized by the processing. Is also included.
更に、以下の場合も含まれる。まず記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行う。 Furthermore, the following cases are also included. First, the program code read from the storage medium is written in a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer. Thereafter, based on the instruction of the program code, the CPU or the like provided in the function expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing.
また、本発明はデジタルカメラのような撮影を主目的とした機器にかぎらず、携帯電話、パーソナルコンピュータ(ラップトップ型、デスクトップ型、タブレット型など)、ゲーム機など、撮像装置を内蔵もしくは外部接続する任意の機器に適用可能である。従って、本明細書における「撮像装置」は、撮像機能を備えた任意の電子機器を包含することが意図されている。 In addition, the present invention is not limited to devices such as digital cameras, but includes built-in or external connection of imaging devices such as mobile phones, personal computers (laptop type, desktop type, tablet type, etc.), game machines, etc. It can be applied to any device. Therefore, the “imaging device” in this specification is intended to include any electronic device having an imaging function.
Claims (12)
前記撮像素子から出力されたデータの並び順を変更して画像データを生成する並び替え処理を行う並べ替え手段と、を有することを特徴とする撮像装置。 A first pixel having a first spectral transmittance corresponding to a first microlens, wherein at least two or more pixels having color filters having different spectral transmittances correspond to one microlens; An image sensor in which a second pixel having the first spectral transmittance corresponding to a second microlens adjacent to the microlens is adjacent;
An imaging apparatus comprising: a rearranging unit that performs rearrangement processing for generating image data by changing an arrangement order of data output from the imaging element.
異なるマイクロレンズに対応する、同一の分光透過率を有する画素からの画素信号を加算処理する加算手段と、を有することを特徴とする撮像装置。 A first pixel having a first spectral transmittance corresponding to a first microlens, wherein at least two or more pixels having color filters having different spectral transmittances correspond to one microlens; An image sensor in which a second pixel having the first spectral transmittance corresponding to a second microlens adjacent to the microlens is adjacent;
An image pickup apparatus comprising: addition means for adding pixel signals from pixels having the same spectral transmittance corresponding to different microlenses.
前記撮像素子から出力されたデータの並び順を変更して画像データを生成する並び替え処理を行う並べ替えステップを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。 A first pixel having a first spectral transmittance corresponding to a first microlens, wherein at least two or more pixels having color filters having different spectral transmittances correspond to one microlens; A control method of an imaging apparatus having an imaging element adjacent to a second pixel having the first spectral transmittance corresponding to a second microlens adjacent to the microlens,
A control method for an imaging apparatus, comprising: a rearrangement step for performing rearrangement processing for generating image data by changing an arrangement order of data output from the image sensor.
同一の分光透過率を有する画素からの画素信号を加算処理する加算ステップを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。 A first pixel having a first spectral transmittance corresponding to a first microlens, wherein at least two or more pixels having color filters having different spectral transmittances correspond to one microlens; A control method of an imaging apparatus having an imaging element adjacent to a second pixel having the first spectral transmittance corresponding to a second microlens adjacent to the microlens,
An image pickup apparatus control method comprising an addition step of adding pixel signals from pixels having the same spectral transmittance.
Priority Applications (1)
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