撮像装置
【課題】固体撮像素子内に設けられた位相差検出用の画素からの画像信号に基づいて位相差AFを実現するとともに、位相差検出用の画素を本撮影時の画像用に有効活用し、広ダイナミックレンジの画像の撮影や高解像度の画像の撮影を実現可能にする。
【解決手段】CCDのA面、B面を構成する画素からA面、B面の画像をそれぞれ独立して読み出すことができるCCDであって、特に位相差検出用の画素がB面を構成する画素に含まれているCCDを使用する。位相差AF時にはB面の画像を読み出し(ステップS12)、位相差検出用の画素に対応する画像信号に基づいて位相差AFを行う(ステップS14)。また、位相差AF後の本撮影時にA面及びB面の画像をそれぞれ読み出し、読み出したA面の画像及びB面の画像に基づいて広ダイナミックレンジの画像や高解像度の画像を生成する画像処理を行う(ステップS20〜S24)。
【解決手段】CCDのA面、B面を構成する画素からA面、B面の画像をそれぞれ独立して読み出すことができるCCDであって、特に位相差検出用の画素がB面を構成する画素に含まれているCCDを使用する。位相差AF時にはB面の画像を読み出し(ステップS12)、位相差検出用の画素に対応する画像信号に基づいて位相差AFを行う(ステップS14)。また、位相差AF後の本撮影時にA面及びB面の画像をそれぞれ読み出し、読み出したA面の画像及びB面の画像に基づいて広ダイナミックレンジの画像や高解像度の画像を生成する画像処理を行う(ステップS20〜S24)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は撮像装置に係り、特に位相差検出方式の自動焦点調節(位相差AF)を行う撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
図15は撮影レンズ1と撮像面mとの関係を示す。合焦時には、図15(A)に示すように撮影レンズlの各部を通過した光a0,b0,c0が撮像面mに収束し、撮像面mでピントの合った像Z0が得られる。図15(A)に示す合焦状態よりもフォーカス位置が前ピン状態になると、図15(B)に示すように、撮影レンズlの各部を通過した光a1,b1,c1が撮像面mよりも後に収束し、撮像面mで各光がそれぞれ別の像Za1,Zb1,Zc1となる。また、後ピン状態になると、図15(C)に示すように撮影レンズlの各部を通過した光a2,b2,c2が撮像面mよりも前で収束し、撮像面mで各光がそれぞれ別の像Za2,Zb2,Zc2となる。
【0003】
上記前ピン状態、後ピン状態におけるデフォーカス量(焦点のずれ量)を検知することで、図15(A)に示す合焦状態にさせるオートフォーカス制御ができる。
【0004】
従来、上記デフォーカス量を検出するために、図16に示すように撮影レンズ1と固体撮像素子2との間にビームスプリッタ3を配置し、このビームスプリッタ3で分岐された光を位相差検出用のセンサ4に入射させるようにしている。
【0005】
しかしながら、専用のセンサ4を設ける場合には、サイズ、コストともにデメリットになり、また、ビームスプリッタ3により固体撮像素子2に入射光量が少なくなるという問題があった。
【0006】
そこで、上記ビームスプリッタ3やAFセンサ4を設ける代わりに、図17に示すように固体撮像素子5の一部に専用の位相差検出用の画素(センサ部)6を設けることで、位相差AFを行う技術が知られている(特許文献1)。
【0007】
即ち、特許文献1に記載の固体撮像装置は、固体撮像素子5の予め設定された所定範囲内の各素子の位置と、その上方に設けたレンズ(マイクロレンズ)とを相対的にずらし、一方の方向にずらした素子の出力信号と、他方の方向にずらした素子の出力信号との比較結果に基づいて合焦状態を検出するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特許第2959142号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、特許文献1に記載の固体撮像装置は、固体撮像素子5の予め設定された箇所でしか位相差AFの情報を検出することができないため、ピントを合わせるために画角をずらし、ピントを合わせてから画角を戻すといったカメラ操作を行う必要があり、手間がかかったり、位相差検出用の画素を画像として使用しないため、位相差検出用の画素が画像の傷になるという問題があった。また、傷補正をしても画像の劣化は避けられず、位相差検出用の画素を固体撮像素子5上の多くの位置に配置することができないという問題があった。
【0010】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、固体撮像素子内に設けられた位相差検出用の画素からの画像信号に基づいて位相差AFを実現するとともに、位相差検出用の画素を本撮影時の画像用に有効活用し、広ダイナミックレンジの画像の撮影や高解像度の画像の撮影を実現することができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
前記目的を達成するために請求項1に係る撮像装置は、撮影レンズと、それぞれマトリクス状に配列された光電変換用の第1群の画素及び第2群の画素であって、前記撮影レンズの射出瞳を通過する光束の受光方向の制限を受けない通常の第1群の画素と、前記撮影レンズの射出瞳を通過する光束の受光方向の制限を受ける位相差検出用の画素を含む第2群の画素とを有し、前記第1群の画素及び第2群の画素から第1の画像信号及び第2の画像信号をそれぞれ独立に読み出し可能な固体撮像素子と、前記固体撮像素子から前記第2の画像信号を読み出し、該第2の画像信号のうちの前記位相差検出用の画素に対応する画像信号に基づいて前記撮影レンズのデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出手段と、前記デフォーカス量算出手段により算出されたデフォーカス量が0になるように前記撮影レンズをフォーカス駆動させるフォーカス制御手段と、前記フォーカス制御手段によるフォーカス制御後に前記固体撮像素子から前記第1の画像信号及び第2の画像信号をそれぞれ読み出し、読み出した第1の画像信号及び第2の画像信号に基づいて記録用の画像を生成する画像処理手段と、前記画像処理手段により生成された画像を記録媒体に記録する記録手段と、を備えたことを特徴としている。
【0012】
請求項1に係る発明によれば、前記固体撮像素子の第1群の画素及び第2群の画素から第1の画像信号及び第2の画像信号をそれぞれ独立して読み出すことができ、特に位相差AF時には位相差検出用の画素を含む第2群の画素から第2の画像信号を読み出し、該第2の画像信号のうちの位相差検出用の画素に対応する画像信号に基づいてフォーカス制御するようにしたため、高速にAFを行うことができ、また、位相差AF後の本撮影時に前記固体撮像素子から前記第1の画像信号及び第2の画像信号をそれぞれ読み出し、読み出した第1の画像信号及び第2の画像信号に基づいて記録用の画像を生成するようにしたため、位相差検出用の画素を本撮影時の画像用に利用することができ、これにより広ダイナミックレンジの画像の撮影や高解像度の画像の撮影等を実現することができる。
【0013】
請求項2に示すように請求項1に記載の撮像装置において、前記固体撮像素子は、前記第1群の画素及び第2群の画素の各画素毎にマイクロレンズが設けられ、前記第2群の画素のうちの位相差検出用の画素は、該画素と相対的に第1の方向にずれた第1のマイクロレンズが設けられた第1の画素と、前記第1の方向とは逆方向の第2の方向にずれた第2のマイクロレンズが設けられた第2の画素とからなることを特徴としている。
【0014】
請求項3に示すように請求項1に記載の撮像装置において、前記固体撮像素子の位相検出用の画素は、隣接する2つの画素に対して1つのマイクロレンズが設けられ、該マイクロレンズにより前記撮影レンズの射出瞳を通過する光束が分割されて入射されることを特徴としている。
【0015】
請求項4に示すように請求項1から3のいずれかに記載の撮像装置において、前記固体撮像素子の第2群の画素は、全ての画素が位相差検出用の画素であることを特徴としている。
【0016】
尚、位相差AF時には、前記第2群の画素の全ての画素のうち、予め設定された所定範囲(画面中央等のAFエリア)内の画素、ユーザが指定した範囲内の画素、顔検出等により自動的に設定された範囲内の画素、又は画面中の複数の範囲内の画素から得られる画像信号に基づいてデフォーカス量を算出する。
【0017】
請求項5に示すように請求項1から3のいずれかに記載の撮像装置において、前記固体撮像素子の第2群の画素は、前記位相差検出用の画素と非位相差検出用の画素とが混在して設けられていることを特徴としている。
【0018】
例えば、位相差検出用の画素を1画面内に適宜分散させて設けるようにしてもよいし、1画面内の所定範囲のみに設けるようにしてもよい。
【0019】
請求項6に示すように請求項4に記載の撮像装置において、前記画像処理手段は、前記固体撮像素子の第1群の画素から読み出された高感度の第1の画像信号と、前記第2群の画素から読み出された低感度の第2の画像信号とに基づいて広ダイナミックレンジの画像を生成することを特徴としている。
【0020】
前記固体撮像素子内の第2群の画素は、撮影レンズの射出瞳を通過する光束の受光方向の制限を受けるため、受光方向の制限を受けない通常の第1群の画素に比べて入射光量が少なく、低感度の画素となる。そこで、前記画像処理手段は、通常(高感度)の第1群の画素から読み出された高感度の第1の画像信号と、第2群の画素から読み出された低感度の第2の画像信号とに基づいて広ダイナミックレンジの画像を生成するようにしている。
【0021】
請求項7に示すように請求項4に記載の撮像装置において、前記固体撮像素子の第1群の画素から読み出された高感度の第1の画像信号と、前記第2群の画素から読み出された低感度の第2の画像信号とに基づいて高感度の画像と低感度の画像とを生成する前記画像処理手段と、前記生成された高感度の画像と低感度の画像とを前記記録手段による記録前に表示する画像表示手段と、前記画像表示手段に表示された高感度の画像と低感度の画像のうちのいずれか一方をユーザに選択させるための操作手段と、を備え、前記記録手段は、前記操作手段により選択された画像のみを記録することを特徴としている。
【0022】
請求項7に係る発明によれば、高感度の画像と低感度の画像の2枚の画像を生成することができ、ユーザの選択操作により2枚の画像のうちの何れか一方の画像を記録することができる。例えば、高感度の画像は、画像中の高輝度部分が白飛びするおそれがあり、低感度の画像は、画像中の低輝度部分が黒潰れするおそれがある。そこで、ユーザに高感度の画像と低感度の画像の2枚の画像を提示し、何れか一方の画像を選択させるようにする。
【0023】
請求項8に示すように請求項4に記載の撮像装置において、前記固体撮像素子の第1群の画素及び第2群の画素における露出を個別に制御し、前記第1群の画素の露出値と第2群の画素の露出値とを一致させる露出制御手段を備え、前記画像処理手段は、前記固体撮像素子の第1群の画素から読み出された第1の画像信号と、前記第2群の画素から読み出された第2の画像信号とに基づいて高解像度の画像を生成することを特徴としている。
【0024】
請求項9に示すように請求項8に記載の撮像装置において、前記露出制御手段は、前記固体撮像素子の第1群の画素及び第2群の画素における電荷蓄積時間を個別に制御することにより前記第1群の画素の露出値と第2群の画素の露出値とを一致させることを特徴している。
【0025】
尚、請求項9に係る発明は、前記固体撮像素子の第1群の画素及び第2群の画素における電荷蓄積時間を個別に制御するようにしているが、これに代えて、感度(ゲイン)を個別に制御して前記第1群の画素の露出値と第2群の画素の露出値とを一致させるようにしてもよい。
【0026】
請求項10に示すように請求項5に記載の撮像装置において、前記画像処理手段は、前記固体撮像素子の第2群の画素から読み出された第2の画像信号のうち、前記位相差検出用の画素に対応する画像信号を、該画素に隣接する非位相差検出用の画素の画像信号により補正する補正手段を含み、前記固体撮像素子の第1群の画素から読み出された第1の画像信号と、前記補正手段による補正後の第2の画像信号とに基づいて高解像度の画像を生成することを特徴としている。前記補正手段は、位相差検出用の画素に隣接する非位相差検出用の画素の画像信号を補間して位相差検出用の画素に対応する画像信号を算出する。
【発明の効果】
【0027】
本発明によれば、固体撮像素子の第1群の画素及び第2群の画素から第1の画像信号及び第2の画像信号をそれぞれ独立して読み出すことができ、特に位相差AF時には位相差検出用の画素を含む第2群の画素から第2の画像信号を読み出し、該第2の画像信号のうちの位相差検出用の画素に対応する画像信号に基づいてフォーカス制御するようにしたため、高速にAFを行うことができ、また、位相差AF後の本撮影時には固体撮像素子から第1の画像信号及び第2の画像信号をそれぞれ読み出し、読み出した第1の画像信号及び第2の画像信号に基づいて記録用の画像を生成するようにしたため、位相差検出用の画素を本撮影時の画像用に利用することができ、これにより広ダイナミックレンジの画像の撮影や高解像度の画像の撮影等を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】図1は本発明に係る撮像装置(デジタルカメラ)の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】図2は本発明に係るCCDの第1の構成例を示す図である。
【図3】図3は図2に示したCCDの要部拡大図である。
【図4】図4は図3に示したCCDの断面を模式的に示した図である
【図5】図5は焦点状態と位相差検出用の画素A、画素Bの出力(位相差)との関係を示す図である。
【図6】図6は他のCCDの構成例を示す図である。
【図7】図7は本発明に係る撮像装置(デジタルカメラ)の撮影時の処理手順を示すフローチャートである。
【図8】図8はダイナミックレンジ拡大の画像処理を示すイメージ図である。
【図9】図9は本発明に係るCCDの第2の構成例を示す図である。
【図10】図10は本発明に係る露出制御の一例を示す図である。
【図11】図11は高解像度の画像処理の流れを示す図である。
【図12】図12は本発明に係るCCDの第3の構成例と該CCDから得られる画像の高解像度の画像処理の流れを示す図である。
【図13】図13は本発明に係るA面の画像又はB面の画像の選択時の流れを示す図である。
【図14】図14は上記A面の画像とB面の画像とが表示された液晶モニタの画面の一例を示す図である。
【図15】図15は合焦時、前ピン時及び後ピン時の各状態を示す図である。
【図16】図16は従来の位相差検出用のセンサの配置例を示す図である。
【図17】図17は従来のCCD中の位相差検出用の画素の配置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、添付図面に従って本発明に係る撮像装置の実施の形態について説明する。
【0030】
[撮像装置の全体構成]
図1は本発明に係る撮像装置(デジタルカメラ)10の実施の形態を示すブロック図である。
【0031】
このデジタルカメラ10は、撮像した画像をメモリカード54に記録するもので、カメラ全体の動作は、中央処理装置(CPU)40によって統括制御される。
【0032】
デジタルカメラ10には、シャッタボタン、モードダイヤル、再生ボタン、MENU/OKキー、十字キー、BACKキー等の操作部38が設けられている。この操作部38からの信号はCPU40に入力され、CPU40は入力信号に基づいてデジタルカメラ10の各回路を制御し、例えば、レンズ駆動制御、撮影動作制御、画像処理制御、画像データの記録/再生制御、液晶モニタ30の表示制御などを行う。
【0033】
シャッタボタンは、撮影開始の指示を入力する操作ボタンであり、半押し時にONするS1スイッチと、全押し時にONするS2スイッチとを有する二段ストローク式のスイッチで構成されている。モードダイヤルは、静止画を撮影するオート撮影モード、マニュアル撮影モード、人物、風景、夜景等のシーンポジション、及び動画を撮影する動画モードのいずれかを選択する選択手段である。
【0034】
再生ボタンは、撮影記録した静止画又は動画を液晶モニタ30に表示させる再生モードに切り替えるためのボタンである。MENU/OKキーは、液晶モニタ30の画面上にメニューを表示させる指令を行うためのメニューボタンとしての機能と、選択内容の確定及び実行などを指令するOKボタンとしての機能とを兼備した操作キーである。十字キーは、上下左右の4方向の指示を入力する操作部であり、メニュー画面から項目を選択したり、各メニューから各種設定項目の選択を指示したりするボタン(カーソル移動操作手段)として機能する。また、十字キーの上/下キーは撮影時のズームスイッチあるいは再生モード時の再生ズームスイッチとして機能し、左/右キーは再生モード時のコマ送り(順方向/逆方向送り)ボタンとして機能する。BACKキーは、選択項目など所望の対象の消去や指示内容の取消し、あるいは1つ前の操作状態に戻らせる時などに使用される。
【0035】
撮影モード時において、被写体を示す画像光は、撮影レンズ12、絞り14を介してCCDイメージセンサである固体撮像素子(以下、「CCD」という)16の受光面に結像される。撮影レンズ12は、CPU40によって制御されるレンズ駆動部36によって駆動され、フォーカス制御、ズーム制御等が行われる。絞り14は、例えば、5枚の絞り羽根からなり、CPU40によって制御される絞り駆動部34によって駆動され、例えば、絞り値F2.8 〜F11まで1AV刻みで5段階に絞り制御される。
【0036】
また、CPU40は、絞り駆動部34を介して絞り14を制御するとともに、CCD制御部32を介してCCD16での電荷蓄積時間(シャッタスピード)や、CCD16からの画像信号の読み出し制御等を行う。
【0037】
<CCDの第1の構成例>
図2は本発明に係るCCD16の第1の構成例を示す図である。
【0038】
CCD16は、それぞれマトリクス状に配列された偶数ラインの画素群と、奇数ラインの画素群とを有しており、これらの2つの画素群にてそれぞれ光電変換された2面分の画像信号は、後述するように独立して読み出すことができるようになっている。
【0039】
図2に示すようにCCD16の偶数ライン(0、2、4、…)には、R(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルタを備えた画素のうち、GBGB…の画素配列のラインと、RGRGRG…の画素配列のラインとが交互に設けられ、一方、奇数ライン(1、3、5、…)の画素は、偶数ラインと同様に、GBGB…の画素配列のラインと、RGRGRG…の画素配列のラインとが交互に設けられるとともに、偶数ラインの画素に対して画素同士が2分の1ピッチだけライン方向にずれて配置されている。
【0040】
また、奇数ラインの画素は、位相差検出用の画素として構成されている。即ち、図3に示すように、偶数ラインの通常の画素は、光電変換素子(フォトダイオード)PDの中心と、その上方に設けられたマイクロレンズL1の中心とが一致している。一方、奇数ラインの位相差検出用の画素は、フォトダイオードPDの中心と、その上方に設けられたマイクロレンズL2の中心とがずれており、かつマイクロレンズL2は、マイクロレンズL1よりも小さいものとなっている。
【0041】
また、図2及び図3上で符号A、Bで区別されているように、位相差検出用の画素は、フォトダイオードPDに対してマイクロレンズL2が右にずれているものと、左にずれているものとの2種類の画素を有している。
【0042】
図4は上記CCD16の断面を模式的に示したものである。図4に示すように通常の画素は、撮影レンズ12の射出瞳を通過する光束の受光方向の制限を受けないようにマイクロレンズL1によりフォトダイオードPD上に集光されているが、位相差検出用の画素は、撮影レンズ12の射出瞳を通過する光束の受光方向の制限を受けるようにマイクロレンズL2とフォトダイオードPDとが配置されており、画素Aと画素Bとでは、光束の受光方向の制限を方向が異なる。
【0043】
従って、図5に示すように後ピン、合焦、前ピンの状態に応じて画素Aと画素Bの出力は、位相がずれ又は位相が一致する。上記位相差検出用の画素A,Bの出力信号の位相差は撮影レンズ12のデフォーカス量に対応するため、この位相差を検出することにより撮影レンズ12のAF制御を行うことができる。
【0044】
尚、位相差検出用の画素A,Bは、図3及び図4に示したようにマイクロレンズL2をずらして構成する場合に限らず、マイクロレンズに対してフォトダイオードPDの位置をずらすようにしてもよく、また、図6に示すように2つのフォトダイオードPD上に1つのマイクロレンズL3を設け、この2つのフォトダイオードPDをそれぞれ画素A,Bとしてもよい。
【0045】
図1に戻って、CCD16に蓄積された信号電荷は、CCD制御部32から加えられる読み出し信号に基づいて信号電荷に応じた電圧信号として読み出される。CCD16から読み出された電圧信号は、アナログ信号処理部18に加えられ、ここで各画素ごとのR、G、B信号がサンプリングホールドされ、増幅されたのちA/D変換器20に加えられる。A/D変換器20は、順次入力するR、G、B信号をデジタルのR、G、B信号に変換して画像入力コントローラ22に出力する。
【0046】
尚、CCD16からは偶数ラインの1画面分(A面)の画像信号が読み出され、続いて奇数ラインの1画面分(B面)の画像信号が読み出され、A面、B面の画像信号は、後述するように適宜画像処理される。
【0047】
デジタル信号処理部24は、画像入力コントローラ22を介して入力するデジタルの画像信号に対して、オフセット処理、ホワイトバランス補正及び感度補正を含むゲイン・ コントロール処理、ガンマ補正処理、YC処理等の所定の信号処理を行うとともに、A面、B面の画像信号の合成処理処置等が行われる。
【0048】
デジタル信号処理部24で処理された画像データは、VRAM50に入力する。VRAM50には、それぞれが1コマ分の画像を表す画像データを記憶するA領域とB領域とが含まれている。VRAM50において1コマ分の画像を表す画像データがA領域とB領域とで交互に書き換えられる。VRAM50のA領域及びB領域のうち、画像データが書き換えられている方の領域以外の領域から、書き込まれている画像データが読み出される。VRAM50から読み出された画像データはビデオ・エンコーダ28においてエンコーディングされ、カメラ背面に設けられている液晶モニタ30に出力され、これにより被写体像が液晶モニタ30の表示画面上に表示される。
【0049】
また、操作部38のシャッタボタンの第1段階の押下(半押し)があると、AF動画及びAE動作が開始する。 即ち、A/D変換器20から出力される画像データのうちのB面の画像データ(位相差検出用の画素の出力信号)が位相差検出部42に取り込まれる。位相差検出部42は、B面の画像データのうちの所定のフォーカス領域内の画素Aの画像データと画素Bの画像データとの位相差を検出し、この位相差を示す情報をCPU40に出力する。CPU40は、位相差検出部42から入力する位相差情報に基づいてデフォーカス量を求め、このデフォーカス量が0になるようにレンズ駆動部36を介して撮影レンズ12に含まれるフォーカスレンズの位置を制御する。
【0050】
尚、位相差検出が行われる所定のフォーカス領域は、予め設定された画面中央のフォーカス領域、顔検出部46により検出された顔領域、あるいはユーザにより適宜指示された領域等である。顔検出部46での顔検出は、撮影画像内で所定の対象領域の位置を移動させながら、対象領域の画像と顔画像テンプレートとを照合して両者の相関を調べ、相関スコアが予め設定された閾値を越えると、その対象領域を顔領域として検出する。その他、顔検出方法には、エッジ検出又は形状パターン検出による顔検出方法、色相検出又は肌色検出による顔検出方法等の公知の方法を利用することができる。
【0051】
また、シャッタボタンの半押し時にA/D変換器20から出力される画像データは、AE検出部44に取り込まれる。AE検出部44では、画面全体のG信号を積算し、又は画面中央部と周辺部とで異なる重みづけをしたG信号を積算し、又は顔検出部46により検出された顔領域のG信号を積算し、その積算値をCPU40に出力する。CPU40は、AE検出部44から入力する積算値より被写体の明るさ(撮影Ev値)を算出し、この撮影Ev値に基づいて絞り14の絞り値及びCCD16の電子シャッタ(シャッタスピード)を所定のプログラム線図にしたがって決定し、その決定した絞り値に基づいて絞り駆動部34を介して絞り14を制御するとともに、決定したシャッタスピードに基づいてCCD制御部32を介してCCD16での電荷蓄積時間を制御する。
【0052】
AE動作及びAF動作が終了し、シャッタボタンの第2段階の押下(全押し)があると、その押下に応答してA/D変換器20から出力されるA面及びB面の画像データが画像入力コントローラ22からメモリ(SDRAM) 48に入力し、一時的に記憶される。
【0053】
A面及びB面の画像データは、メモリ48から読み出され、デジタル信号処理部24において画像合成処理、合成された画像データの輝度データ及び色差データの生成処理(YC処理)を含む所定の信号処理が行われる。YC処理された画像データ(YCデータ)は、デジタル信号処理部24から読み出され、再びメモリ48に記憶される。続いて、YCデータは圧縮伸長処理部26に出力され、JPEG (joint photographic experts group)などの所定の圧縮処理が実行される。 圧縮されたYCデータは、再びメモリ48に出力されて記憶されたのち、メディア・コントローラ52によって読み出され、メモリカード54に記録される。
【0054】
[撮影動作]
次に、上記構成のデジタルカメラ10による撮影時の動作について説明する。
【0055】
図7は本発明に係る撮像装置(デジタルカメラ10)の撮影時の処理手順を示すフローチャートである。
【0056】
図7において、操作部38のシャッタボタンが半押し(S1がON)されたか否かを判別する(ステップS10)。シャッタボタンのS1がONされると、CPU40は、位相差検出用の画素の信号が含まれているB面の画像データの読み出しを行わせ(ステップS12)、読み出した画像データにより位相差AF処理及びAE処理を行う(ステップS14)。即ち、前述したように位相差検出部42によりB面の画像データのうちの所定のフォーカス領域内の画素Aの画像データと画素Bの画像データとの位相差の検出を行わせ、この位相差情報に基づいてデフォーカス量を求め、デフォーカス量が0になるようにレンズ駆動部36を介して撮影レンズ12を制御する。また、AE検出部44によりG信号の積算を行わせ、その積算値に基づいてシャッタスピード、絞り値等の撮影条件を決定する。
【0057】
続いて、シャッタボタンが全押し(S2がON)されたか否かを判別し(ステップS16)、S2がONされていない場合には、再びS1がONされているか否かを判別し(ステップS18)、S1がONされている場合には、ステップS16に遷移し、S1がONされていない場合には、ステップS10に遷移する。
【0058】
ステップS16において、シャッタボタンのS2がONされたと判別されると、CPU40は、ステップS14でのAE処理にて設定したシャッタ速度、絞り値等の撮影条件で本撮影を行わせる(ステップS20)。この本撮影により取得されたCCD16のA面、B面の画像データを取得し(ステップS22)、これらのA面、B面の画像データの画像処理を行う(ステップS24)。
【0059】
図3及び図4からも明らかなように、A面の通常の画素とB面の位相差検出用の画素とは、フォトダイオードPDに入射する光量が異なり、その結果、A面の画素は高感度画素となり、B面の画素は低感度画素となる。因みに、B面の画素の入射光量は、A面の画素の入射光量の30%程度となっている。
【0060】
図7のステップS24では、図8に示すように本撮影により取得されたA面の高感度画素の画像データと、B面の低感度画素の画像データとに基づいて広ダイナミックレンジの画像を生成する画像処理を行う。
【0061】
高感度画素の画像データと低感度画素の画像データとに基づいて広ダイナミックレンジの画像を生成する画像処理は、特開2004−221928号公報、特開2006−135684号公報に記載されているように公知のものである。例えば、特開2006−135684号公報に記載された画像処理によれば、高感度の画像データと低感度の画像データとをそれぞれ階調変換して加算し、加算された画像データに対して更にガンマ補正等を行うようにしている。尚、加算前の各階調変換は、加算結果が輝度0から最大輝度にわたって滑らかに変化するように階調変換するようにしている。
【0062】
また、前述したようにB面の画素の入射光量は、A面の画素の入射光量の30%程度であり、B面の画素の感度は、A面の画素の3分の1程度であるため、A面の画素から得られる画像のダイナミックレンジを100%とすると、上記合成後の広ダイナミックレンジの画像のダイナミックレンジは300%になる。
【0063】
上記のようにしてダイナミックレンジが拡大された画像データは、圧縮処理等が施され、メモリカード54に記録される(ステップS26)。
【0064】
<CCDの第2の構成例>
図9は本発明に係るCCDの第2の構成例を示す図である。
【0065】
図9に示すCCDは、図2に示したCCDと比較してB面に配置される位相差検出用の画素A、Bの配置が異なり、その他の点は共通している。
【0066】
即ち、図2に示したCCDでは、位相差検出用の画素A、Bは、奇数ラインの2ライン毎に画素Aと、画素Bとが交互に配置されているが、図9に示すCCDでは、各奇数ラインにおいて、画素Aと画素Bとが2画素ずつ交互に配置されている。従って、1つの奇数ラインの画素の出力信号からでも位相差を検出することができる。
【0067】
<撮影動作及び画像処理の第2の実施形態>
第2の実施形態では、図7のステップS20での本撮影時の露出制御が異なるとともに、ステップS24での画像処理が異なる。
【0068】
ステップS20での本撮影時に、図10に示すように通常の画素(高感度画素)と、位相差検出用の画素(低感度画素)における露光時間(シャッタスピード)を異ならせ、同じ感度の画像が得られるようにしている。
【0069】
即ち、メカシャッタを開放するとともに、低感度画素は、時刻t1で電荷の掃き出しを停止して電荷蓄積を開始(露光を開始)させ、高感度画素は、時刻t2で電荷の掃き出しを停止して電荷蓄積を開始(露光を開始)させ、時刻t3でメカシャッタを閉じるようにしている。
【0070】
尚、高感度画素の電荷蓄積時間と低感度画素の電荷蓄積時間との比は、高感度画素と低感度画素の感度比の逆数になるように設定される。
【0071】
図11において、上記のようにして本撮影により取得されたA面の画像とB面の画像は、同じ感度の画像となっている。ステップS24での画像処理は、これらの2枚の画像から各画像の画素を交互に配置した、高解像度の1枚の画像を生成するようにしている。
【0072】
尚、B面の画像は、シャッタスピードが遅くなるため、手ブレの影響を受ける可能性がある。手ブレの影響を受けるシャッタスピードになる場合には、シャッタスピードを変えずに、B面の画像のゲイン(感度)を変えることでA面の画像とB面の画像の輝度レベルを一致させることができる。
【0073】
<CCDの第3の構成例>
図12(A)は本発明に係るCCDの第3の構成例を示す図である。
【0074】
図12(A)に示すCCDは、図2に示したCCDと比較してB面に配置される位相差検出用の画素A、Bの配置が異なり、その他の点は共通している。
【0075】
即ち、図12(A)に示すCCDでは、各奇数ラインにおける3つ置きGの画素ごとに、画素Aと画素Bとが交互に配置されている。位相差検出用の画素Aと画素Bとは、間引かれた配置されているが、所望のフォーカス領域において、複数の画素Aと画素Bとが含まれていれば、位相差を検出するこができる。
【0076】
<画像処理の第3の実施形態>
図12(A)に示すCCDの場合には、B面の画素には、低感度の位相差検出用の画素と、高感度の通常の画素(非位相検出用の画素)とが混在する。そこで、位相差検出用の画素を、その周囲の非位相差検出用の画素により補正し、位相差検出用の画素の感度を上げるようにする。
【0077】
補正方法としては、位相差検出用の画素に近接する同じ色の非位相差検出用の複数の画素の画素値を補間し、その補間した値を位相差検出用の画素の画素値とする方法が考えられる。また、位相差検出用の画素の画像データのみゲイン(感度)を上げる画像処理を行うようにしてもよい。
【0078】
このようにして本撮影により取得されたA面の画像と、位相差検出用の画素が補正されたB面の画像とは同じ感度の画像となる。これらの2枚の画像から各画像の画素を交互に配置することで高解像度の1枚の画像を生成する。
【0079】
<画像処理の第4の実施形態>
第4の実施形態では、図7のステップS24での画像処理が異なる。
【0080】
図13に示すように高感度のA面の画像と、低感度のB面の画像とが取得される。CPU40は、図14(A)〜(C)に示すようにA面の画像とB面の画像とを液晶モニタ30に表示させる。ユーザは、液晶モニタ30に表示されたA面の画像とB面の画像とのうちのいずれか一方の画像を選択し、その選択した画像の記録指示を行う。
【0081】
通常、A面の画像は、適正露出の画像となっているが、B面の画像に比べて高感度の画像であるため、高輝度部分が白飛びする可能性がある。一方、B面の画像は、低感度の画像であるため、低輝度部分が黒潰れする可能性がある。ユーザは十字キーの左右キーを操作することで、A面の画像とB面の画像のいずれか一方を選択でき、また、MENU/OKキーを操作することで選択された画像をメモリカード54に記録させることができる。
【0082】
図14(A)は白飛びしていない適正露出のA面の画像が選択されている状態を示し、図14(B)はA面の画像が白飛びしているため、B面の画像が選択されている状態を示している。
【0083】
また、図10に示した実施形態のようにB面のシャッタスピードを遅くした場合には、B面の画像には手ブレが発生しているか可能性がある。そこで、図14(C)に示すようにA面、B面の画像を表示し、手ブレの有無を考慮して選択するようにしてもよい。
【0084】
また、マニュアル撮影モードで露出補正等を行って撮影した場合にもそれぞれ露出補正後の2枚の画像が得られるため、より最適な露出制御された画像を選択することができる。
【0085】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0086】
10…撮像装置(デジタルカメラ)、12…撮影レンズ、16…固体撮像素子(CCD)、24…デジタル信号処理部、30…液晶モニタ、32…CCD制御部、36…レンズ駆動部、38…操作部、40…中央処理装置(CPU)、42…位相差検出部、44…AE検出部、46…顔検出部、48…メモリ、54…メモリカード
【技術分野】
【0001】
本発明は撮像装置に係り、特に位相差検出方式の自動焦点調節(位相差AF)を行う撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
図15は撮影レンズ1と撮像面mとの関係を示す。合焦時には、図15(A)に示すように撮影レンズlの各部を通過した光a0,b0,c0が撮像面mに収束し、撮像面mでピントの合った像Z0が得られる。図15(A)に示す合焦状態よりもフォーカス位置が前ピン状態になると、図15(B)に示すように、撮影レンズlの各部を通過した光a1,b1,c1が撮像面mよりも後に収束し、撮像面mで各光がそれぞれ別の像Za1,Zb1,Zc1となる。また、後ピン状態になると、図15(C)に示すように撮影レンズlの各部を通過した光a2,b2,c2が撮像面mよりも前で収束し、撮像面mで各光がそれぞれ別の像Za2,Zb2,Zc2となる。
【0003】
上記前ピン状態、後ピン状態におけるデフォーカス量(焦点のずれ量)を検知することで、図15(A)に示す合焦状態にさせるオートフォーカス制御ができる。
【0004】
従来、上記デフォーカス量を検出するために、図16に示すように撮影レンズ1と固体撮像素子2との間にビームスプリッタ3を配置し、このビームスプリッタ3で分岐された光を位相差検出用のセンサ4に入射させるようにしている。
【0005】
しかしながら、専用のセンサ4を設ける場合には、サイズ、コストともにデメリットになり、また、ビームスプリッタ3により固体撮像素子2に入射光量が少なくなるという問題があった。
【0006】
そこで、上記ビームスプリッタ3やAFセンサ4を設ける代わりに、図17に示すように固体撮像素子5の一部に専用の位相差検出用の画素(センサ部)6を設けることで、位相差AFを行う技術が知られている(特許文献1)。
【0007】
即ち、特許文献1に記載の固体撮像装置は、固体撮像素子5の予め設定された所定範囲内の各素子の位置と、その上方に設けたレンズ(マイクロレンズ)とを相対的にずらし、一方の方向にずらした素子の出力信号と、他方の方向にずらした素子の出力信号との比較結果に基づいて合焦状態を検出するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特許第2959142号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、特許文献1に記載の固体撮像装置は、固体撮像素子5の予め設定された箇所でしか位相差AFの情報を検出することができないため、ピントを合わせるために画角をずらし、ピントを合わせてから画角を戻すといったカメラ操作を行う必要があり、手間がかかったり、位相差検出用の画素を画像として使用しないため、位相差検出用の画素が画像の傷になるという問題があった。また、傷補正をしても画像の劣化は避けられず、位相差検出用の画素を固体撮像素子5上の多くの位置に配置することができないという問題があった。
【0010】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、固体撮像素子内に設けられた位相差検出用の画素からの画像信号に基づいて位相差AFを実現するとともに、位相差検出用の画素を本撮影時の画像用に有効活用し、広ダイナミックレンジの画像の撮影や高解像度の画像の撮影を実現することができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
前記目的を達成するために請求項1に係る撮像装置は、撮影レンズと、それぞれマトリクス状に配列された光電変換用の第1群の画素及び第2群の画素であって、前記撮影レンズの射出瞳を通過する光束の受光方向の制限を受けない通常の第1群の画素と、前記撮影レンズの射出瞳を通過する光束の受光方向の制限を受ける位相差検出用の画素を含む第2群の画素とを有し、前記第1群の画素及び第2群の画素から第1の画像信号及び第2の画像信号をそれぞれ独立に読み出し可能な固体撮像素子と、前記固体撮像素子から前記第2の画像信号を読み出し、該第2の画像信号のうちの前記位相差検出用の画素に対応する画像信号に基づいて前記撮影レンズのデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出手段と、前記デフォーカス量算出手段により算出されたデフォーカス量が0になるように前記撮影レンズをフォーカス駆動させるフォーカス制御手段と、前記フォーカス制御手段によるフォーカス制御後に前記固体撮像素子から前記第1の画像信号及び第2の画像信号をそれぞれ読み出し、読み出した第1の画像信号及び第2の画像信号に基づいて記録用の画像を生成する画像処理手段と、前記画像処理手段により生成された画像を記録媒体に記録する記録手段と、を備えたことを特徴としている。
【0012】
請求項1に係る発明によれば、前記固体撮像素子の第1群の画素及び第2群の画素から第1の画像信号及び第2の画像信号をそれぞれ独立して読み出すことができ、特に位相差AF時には位相差検出用の画素を含む第2群の画素から第2の画像信号を読み出し、該第2の画像信号のうちの位相差検出用の画素に対応する画像信号に基づいてフォーカス制御するようにしたため、高速にAFを行うことができ、また、位相差AF後の本撮影時に前記固体撮像素子から前記第1の画像信号及び第2の画像信号をそれぞれ読み出し、読み出した第1の画像信号及び第2の画像信号に基づいて記録用の画像を生成するようにしたため、位相差検出用の画素を本撮影時の画像用に利用することができ、これにより広ダイナミックレンジの画像の撮影や高解像度の画像の撮影等を実現することができる。
【0013】
請求項2に示すように請求項1に記載の撮像装置において、前記固体撮像素子は、前記第1群の画素及び第2群の画素の各画素毎にマイクロレンズが設けられ、前記第2群の画素のうちの位相差検出用の画素は、該画素と相対的に第1の方向にずれた第1のマイクロレンズが設けられた第1の画素と、前記第1の方向とは逆方向の第2の方向にずれた第2のマイクロレンズが設けられた第2の画素とからなることを特徴としている。
【0014】
請求項3に示すように請求項1に記載の撮像装置において、前記固体撮像素子の位相検出用の画素は、隣接する2つの画素に対して1つのマイクロレンズが設けられ、該マイクロレンズにより前記撮影レンズの射出瞳を通過する光束が分割されて入射されることを特徴としている。
【0015】
請求項4に示すように請求項1から3のいずれかに記載の撮像装置において、前記固体撮像素子の第2群の画素は、全ての画素が位相差検出用の画素であることを特徴としている。
【0016】
尚、位相差AF時には、前記第2群の画素の全ての画素のうち、予め設定された所定範囲(画面中央等のAFエリア)内の画素、ユーザが指定した範囲内の画素、顔検出等により自動的に設定された範囲内の画素、又は画面中の複数の範囲内の画素から得られる画像信号に基づいてデフォーカス量を算出する。
【0017】
請求項5に示すように請求項1から3のいずれかに記載の撮像装置において、前記固体撮像素子の第2群の画素は、前記位相差検出用の画素と非位相差検出用の画素とが混在して設けられていることを特徴としている。
【0018】
例えば、位相差検出用の画素を1画面内に適宜分散させて設けるようにしてもよいし、1画面内の所定範囲のみに設けるようにしてもよい。
【0019】
請求項6に示すように請求項4に記載の撮像装置において、前記画像処理手段は、前記固体撮像素子の第1群の画素から読み出された高感度の第1の画像信号と、前記第2群の画素から読み出された低感度の第2の画像信号とに基づいて広ダイナミックレンジの画像を生成することを特徴としている。
【0020】
前記固体撮像素子内の第2群の画素は、撮影レンズの射出瞳を通過する光束の受光方向の制限を受けるため、受光方向の制限を受けない通常の第1群の画素に比べて入射光量が少なく、低感度の画素となる。そこで、前記画像処理手段は、通常(高感度)の第1群の画素から読み出された高感度の第1の画像信号と、第2群の画素から読み出された低感度の第2の画像信号とに基づいて広ダイナミックレンジの画像を生成するようにしている。
【0021】
請求項7に示すように請求項4に記載の撮像装置において、前記固体撮像素子の第1群の画素から読み出された高感度の第1の画像信号と、前記第2群の画素から読み出された低感度の第2の画像信号とに基づいて高感度の画像と低感度の画像とを生成する前記画像処理手段と、前記生成された高感度の画像と低感度の画像とを前記記録手段による記録前に表示する画像表示手段と、前記画像表示手段に表示された高感度の画像と低感度の画像のうちのいずれか一方をユーザに選択させるための操作手段と、を備え、前記記録手段は、前記操作手段により選択された画像のみを記録することを特徴としている。
【0022】
請求項7に係る発明によれば、高感度の画像と低感度の画像の2枚の画像を生成することができ、ユーザの選択操作により2枚の画像のうちの何れか一方の画像を記録することができる。例えば、高感度の画像は、画像中の高輝度部分が白飛びするおそれがあり、低感度の画像は、画像中の低輝度部分が黒潰れするおそれがある。そこで、ユーザに高感度の画像と低感度の画像の2枚の画像を提示し、何れか一方の画像を選択させるようにする。
【0023】
請求項8に示すように請求項4に記載の撮像装置において、前記固体撮像素子の第1群の画素及び第2群の画素における露出を個別に制御し、前記第1群の画素の露出値と第2群の画素の露出値とを一致させる露出制御手段を備え、前記画像処理手段は、前記固体撮像素子の第1群の画素から読み出された第1の画像信号と、前記第2群の画素から読み出された第2の画像信号とに基づいて高解像度の画像を生成することを特徴としている。
【0024】
請求項9に示すように請求項8に記載の撮像装置において、前記露出制御手段は、前記固体撮像素子の第1群の画素及び第2群の画素における電荷蓄積時間を個別に制御することにより前記第1群の画素の露出値と第2群の画素の露出値とを一致させることを特徴している。
【0025】
尚、請求項9に係る発明は、前記固体撮像素子の第1群の画素及び第2群の画素における電荷蓄積時間を個別に制御するようにしているが、これに代えて、感度(ゲイン)を個別に制御して前記第1群の画素の露出値と第2群の画素の露出値とを一致させるようにしてもよい。
【0026】
請求項10に示すように請求項5に記載の撮像装置において、前記画像処理手段は、前記固体撮像素子の第2群の画素から読み出された第2の画像信号のうち、前記位相差検出用の画素に対応する画像信号を、該画素に隣接する非位相差検出用の画素の画像信号により補正する補正手段を含み、前記固体撮像素子の第1群の画素から読み出された第1の画像信号と、前記補正手段による補正後の第2の画像信号とに基づいて高解像度の画像を生成することを特徴としている。前記補正手段は、位相差検出用の画素に隣接する非位相差検出用の画素の画像信号を補間して位相差検出用の画素に対応する画像信号を算出する。
【発明の効果】
【0027】
本発明によれば、固体撮像素子の第1群の画素及び第2群の画素から第1の画像信号及び第2の画像信号をそれぞれ独立して読み出すことができ、特に位相差AF時には位相差検出用の画素を含む第2群の画素から第2の画像信号を読み出し、該第2の画像信号のうちの位相差検出用の画素に対応する画像信号に基づいてフォーカス制御するようにしたため、高速にAFを行うことができ、また、位相差AF後の本撮影時には固体撮像素子から第1の画像信号及び第2の画像信号をそれぞれ読み出し、読み出した第1の画像信号及び第2の画像信号に基づいて記録用の画像を生成するようにしたため、位相差検出用の画素を本撮影時の画像用に利用することができ、これにより広ダイナミックレンジの画像の撮影や高解像度の画像の撮影等を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】図1は本発明に係る撮像装置(デジタルカメラ)の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】図2は本発明に係るCCDの第1の構成例を示す図である。
【図3】図3は図2に示したCCDの要部拡大図である。
【図4】図4は図3に示したCCDの断面を模式的に示した図である
【図5】図5は焦点状態と位相差検出用の画素A、画素Bの出力(位相差)との関係を示す図である。
【図6】図6は他のCCDの構成例を示す図である。
【図7】図7は本発明に係る撮像装置(デジタルカメラ)の撮影時の処理手順を示すフローチャートである。
【図8】図8はダイナミックレンジ拡大の画像処理を示すイメージ図である。
【図9】図9は本発明に係るCCDの第2の構成例を示す図である。
【図10】図10は本発明に係る露出制御の一例を示す図である。
【図11】図11は高解像度の画像処理の流れを示す図である。
【図12】図12は本発明に係るCCDの第3の構成例と該CCDから得られる画像の高解像度の画像処理の流れを示す図である。
【図13】図13は本発明に係るA面の画像又はB面の画像の選択時の流れを示す図である。
【図14】図14は上記A面の画像とB面の画像とが表示された液晶モニタの画面の一例を示す図である。
【図15】図15は合焦時、前ピン時及び後ピン時の各状態を示す図である。
【図16】図16は従来の位相差検出用のセンサの配置例を示す図である。
【図17】図17は従来のCCD中の位相差検出用の画素の配置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、添付図面に従って本発明に係る撮像装置の実施の形態について説明する。
【0030】
[撮像装置の全体構成]
図1は本発明に係る撮像装置(デジタルカメラ)10の実施の形態を示すブロック図である。
【0031】
このデジタルカメラ10は、撮像した画像をメモリカード54に記録するもので、カメラ全体の動作は、中央処理装置(CPU)40によって統括制御される。
【0032】
デジタルカメラ10には、シャッタボタン、モードダイヤル、再生ボタン、MENU/OKキー、十字キー、BACKキー等の操作部38が設けられている。この操作部38からの信号はCPU40に入力され、CPU40は入力信号に基づいてデジタルカメラ10の各回路を制御し、例えば、レンズ駆動制御、撮影動作制御、画像処理制御、画像データの記録/再生制御、液晶モニタ30の表示制御などを行う。
【0033】
シャッタボタンは、撮影開始の指示を入力する操作ボタンであり、半押し時にONするS1スイッチと、全押し時にONするS2スイッチとを有する二段ストローク式のスイッチで構成されている。モードダイヤルは、静止画を撮影するオート撮影モード、マニュアル撮影モード、人物、風景、夜景等のシーンポジション、及び動画を撮影する動画モードのいずれかを選択する選択手段である。
【0034】
再生ボタンは、撮影記録した静止画又は動画を液晶モニタ30に表示させる再生モードに切り替えるためのボタンである。MENU/OKキーは、液晶モニタ30の画面上にメニューを表示させる指令を行うためのメニューボタンとしての機能と、選択内容の確定及び実行などを指令するOKボタンとしての機能とを兼備した操作キーである。十字キーは、上下左右の4方向の指示を入力する操作部であり、メニュー画面から項目を選択したり、各メニューから各種設定項目の選択を指示したりするボタン(カーソル移動操作手段)として機能する。また、十字キーの上/下キーは撮影時のズームスイッチあるいは再生モード時の再生ズームスイッチとして機能し、左/右キーは再生モード時のコマ送り(順方向/逆方向送り)ボタンとして機能する。BACKキーは、選択項目など所望の対象の消去や指示内容の取消し、あるいは1つ前の操作状態に戻らせる時などに使用される。
【0035】
撮影モード時において、被写体を示す画像光は、撮影レンズ12、絞り14を介してCCDイメージセンサである固体撮像素子(以下、「CCD」という)16の受光面に結像される。撮影レンズ12は、CPU40によって制御されるレンズ駆動部36によって駆動され、フォーカス制御、ズーム制御等が行われる。絞り14は、例えば、5枚の絞り羽根からなり、CPU40によって制御される絞り駆動部34によって駆動され、例えば、絞り値F2.8 〜F11まで1AV刻みで5段階に絞り制御される。
【0036】
また、CPU40は、絞り駆動部34を介して絞り14を制御するとともに、CCD制御部32を介してCCD16での電荷蓄積時間(シャッタスピード)や、CCD16からの画像信号の読み出し制御等を行う。
【0037】
<CCDの第1の構成例>
図2は本発明に係るCCD16の第1の構成例を示す図である。
【0038】
CCD16は、それぞれマトリクス状に配列された偶数ラインの画素群と、奇数ラインの画素群とを有しており、これらの2つの画素群にてそれぞれ光電変換された2面分の画像信号は、後述するように独立して読み出すことができるようになっている。
【0039】
図2に示すようにCCD16の偶数ライン(0、2、4、…)には、R(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルタを備えた画素のうち、GBGB…の画素配列のラインと、RGRGRG…の画素配列のラインとが交互に設けられ、一方、奇数ライン(1、3、5、…)の画素は、偶数ラインと同様に、GBGB…の画素配列のラインと、RGRGRG…の画素配列のラインとが交互に設けられるとともに、偶数ラインの画素に対して画素同士が2分の1ピッチだけライン方向にずれて配置されている。
【0040】
また、奇数ラインの画素は、位相差検出用の画素として構成されている。即ち、図3に示すように、偶数ラインの通常の画素は、光電変換素子(フォトダイオード)PDの中心と、その上方に設けられたマイクロレンズL1の中心とが一致している。一方、奇数ラインの位相差検出用の画素は、フォトダイオードPDの中心と、その上方に設けられたマイクロレンズL2の中心とがずれており、かつマイクロレンズL2は、マイクロレンズL1よりも小さいものとなっている。
【0041】
また、図2及び図3上で符号A、Bで区別されているように、位相差検出用の画素は、フォトダイオードPDに対してマイクロレンズL2が右にずれているものと、左にずれているものとの2種類の画素を有している。
【0042】
図4は上記CCD16の断面を模式的に示したものである。図4に示すように通常の画素は、撮影レンズ12の射出瞳を通過する光束の受光方向の制限を受けないようにマイクロレンズL1によりフォトダイオードPD上に集光されているが、位相差検出用の画素は、撮影レンズ12の射出瞳を通過する光束の受光方向の制限を受けるようにマイクロレンズL2とフォトダイオードPDとが配置されており、画素Aと画素Bとでは、光束の受光方向の制限を方向が異なる。
【0043】
従って、図5に示すように後ピン、合焦、前ピンの状態に応じて画素Aと画素Bの出力は、位相がずれ又は位相が一致する。上記位相差検出用の画素A,Bの出力信号の位相差は撮影レンズ12のデフォーカス量に対応するため、この位相差を検出することにより撮影レンズ12のAF制御を行うことができる。
【0044】
尚、位相差検出用の画素A,Bは、図3及び図4に示したようにマイクロレンズL2をずらして構成する場合に限らず、マイクロレンズに対してフォトダイオードPDの位置をずらすようにしてもよく、また、図6に示すように2つのフォトダイオードPD上に1つのマイクロレンズL3を設け、この2つのフォトダイオードPDをそれぞれ画素A,Bとしてもよい。
【0045】
図1に戻って、CCD16に蓄積された信号電荷は、CCD制御部32から加えられる読み出し信号に基づいて信号電荷に応じた電圧信号として読み出される。CCD16から読み出された電圧信号は、アナログ信号処理部18に加えられ、ここで各画素ごとのR、G、B信号がサンプリングホールドされ、増幅されたのちA/D変換器20に加えられる。A/D変換器20は、順次入力するR、G、B信号をデジタルのR、G、B信号に変換して画像入力コントローラ22に出力する。
【0046】
尚、CCD16からは偶数ラインの1画面分(A面)の画像信号が読み出され、続いて奇数ラインの1画面分(B面)の画像信号が読み出され、A面、B面の画像信号は、後述するように適宜画像処理される。
【0047】
デジタル信号処理部24は、画像入力コントローラ22を介して入力するデジタルの画像信号に対して、オフセット処理、ホワイトバランス補正及び感度補正を含むゲイン・ コントロール処理、ガンマ補正処理、YC処理等の所定の信号処理を行うとともに、A面、B面の画像信号の合成処理処置等が行われる。
【0048】
デジタル信号処理部24で処理された画像データは、VRAM50に入力する。VRAM50には、それぞれが1コマ分の画像を表す画像データを記憶するA領域とB領域とが含まれている。VRAM50において1コマ分の画像を表す画像データがA領域とB領域とで交互に書き換えられる。VRAM50のA領域及びB領域のうち、画像データが書き換えられている方の領域以外の領域から、書き込まれている画像データが読み出される。VRAM50から読み出された画像データはビデオ・エンコーダ28においてエンコーディングされ、カメラ背面に設けられている液晶モニタ30に出力され、これにより被写体像が液晶モニタ30の表示画面上に表示される。
【0049】
また、操作部38のシャッタボタンの第1段階の押下(半押し)があると、AF動画及びAE動作が開始する。 即ち、A/D変換器20から出力される画像データのうちのB面の画像データ(位相差検出用の画素の出力信号)が位相差検出部42に取り込まれる。位相差検出部42は、B面の画像データのうちの所定のフォーカス領域内の画素Aの画像データと画素Bの画像データとの位相差を検出し、この位相差を示す情報をCPU40に出力する。CPU40は、位相差検出部42から入力する位相差情報に基づいてデフォーカス量を求め、このデフォーカス量が0になるようにレンズ駆動部36を介して撮影レンズ12に含まれるフォーカスレンズの位置を制御する。
【0050】
尚、位相差検出が行われる所定のフォーカス領域は、予め設定された画面中央のフォーカス領域、顔検出部46により検出された顔領域、あるいはユーザにより適宜指示された領域等である。顔検出部46での顔検出は、撮影画像内で所定の対象領域の位置を移動させながら、対象領域の画像と顔画像テンプレートとを照合して両者の相関を調べ、相関スコアが予め設定された閾値を越えると、その対象領域を顔領域として検出する。その他、顔検出方法には、エッジ検出又は形状パターン検出による顔検出方法、色相検出又は肌色検出による顔検出方法等の公知の方法を利用することができる。
【0051】
また、シャッタボタンの半押し時にA/D変換器20から出力される画像データは、AE検出部44に取り込まれる。AE検出部44では、画面全体のG信号を積算し、又は画面中央部と周辺部とで異なる重みづけをしたG信号を積算し、又は顔検出部46により検出された顔領域のG信号を積算し、その積算値をCPU40に出力する。CPU40は、AE検出部44から入力する積算値より被写体の明るさ(撮影Ev値)を算出し、この撮影Ev値に基づいて絞り14の絞り値及びCCD16の電子シャッタ(シャッタスピード)を所定のプログラム線図にしたがって決定し、その決定した絞り値に基づいて絞り駆動部34を介して絞り14を制御するとともに、決定したシャッタスピードに基づいてCCD制御部32を介してCCD16での電荷蓄積時間を制御する。
【0052】
AE動作及びAF動作が終了し、シャッタボタンの第2段階の押下(全押し)があると、その押下に応答してA/D変換器20から出力されるA面及びB面の画像データが画像入力コントローラ22からメモリ(SDRAM) 48に入力し、一時的に記憶される。
【0053】
A面及びB面の画像データは、メモリ48から読み出され、デジタル信号処理部24において画像合成処理、合成された画像データの輝度データ及び色差データの生成処理(YC処理)を含む所定の信号処理が行われる。YC処理された画像データ(YCデータ)は、デジタル信号処理部24から読み出され、再びメモリ48に記憶される。続いて、YCデータは圧縮伸長処理部26に出力され、JPEG (joint photographic experts group)などの所定の圧縮処理が実行される。 圧縮されたYCデータは、再びメモリ48に出力されて記憶されたのち、メディア・コントローラ52によって読み出され、メモリカード54に記録される。
【0054】
[撮影動作]
次に、上記構成のデジタルカメラ10による撮影時の動作について説明する。
【0055】
図7は本発明に係る撮像装置(デジタルカメラ10)の撮影時の処理手順を示すフローチャートである。
【0056】
図7において、操作部38のシャッタボタンが半押し(S1がON)されたか否かを判別する(ステップS10)。シャッタボタンのS1がONされると、CPU40は、位相差検出用の画素の信号が含まれているB面の画像データの読み出しを行わせ(ステップS12)、読み出した画像データにより位相差AF処理及びAE処理を行う(ステップS14)。即ち、前述したように位相差検出部42によりB面の画像データのうちの所定のフォーカス領域内の画素Aの画像データと画素Bの画像データとの位相差の検出を行わせ、この位相差情報に基づいてデフォーカス量を求め、デフォーカス量が0になるようにレンズ駆動部36を介して撮影レンズ12を制御する。また、AE検出部44によりG信号の積算を行わせ、その積算値に基づいてシャッタスピード、絞り値等の撮影条件を決定する。
【0057】
続いて、シャッタボタンが全押し(S2がON)されたか否かを判別し(ステップS16)、S2がONされていない場合には、再びS1がONされているか否かを判別し(ステップS18)、S1がONされている場合には、ステップS16に遷移し、S1がONされていない場合には、ステップS10に遷移する。
【0058】
ステップS16において、シャッタボタンのS2がONされたと判別されると、CPU40は、ステップS14でのAE処理にて設定したシャッタ速度、絞り値等の撮影条件で本撮影を行わせる(ステップS20)。この本撮影により取得されたCCD16のA面、B面の画像データを取得し(ステップS22)、これらのA面、B面の画像データの画像処理を行う(ステップS24)。
【0059】
図3及び図4からも明らかなように、A面の通常の画素とB面の位相差検出用の画素とは、フォトダイオードPDに入射する光量が異なり、その結果、A面の画素は高感度画素となり、B面の画素は低感度画素となる。因みに、B面の画素の入射光量は、A面の画素の入射光量の30%程度となっている。
【0060】
図7のステップS24では、図8に示すように本撮影により取得されたA面の高感度画素の画像データと、B面の低感度画素の画像データとに基づいて広ダイナミックレンジの画像を生成する画像処理を行う。
【0061】
高感度画素の画像データと低感度画素の画像データとに基づいて広ダイナミックレンジの画像を生成する画像処理は、特開2004−221928号公報、特開2006−135684号公報に記載されているように公知のものである。例えば、特開2006−135684号公報に記載された画像処理によれば、高感度の画像データと低感度の画像データとをそれぞれ階調変換して加算し、加算された画像データに対して更にガンマ補正等を行うようにしている。尚、加算前の各階調変換は、加算結果が輝度0から最大輝度にわたって滑らかに変化するように階調変換するようにしている。
【0062】
また、前述したようにB面の画素の入射光量は、A面の画素の入射光量の30%程度であり、B面の画素の感度は、A面の画素の3分の1程度であるため、A面の画素から得られる画像のダイナミックレンジを100%とすると、上記合成後の広ダイナミックレンジの画像のダイナミックレンジは300%になる。
【0063】
上記のようにしてダイナミックレンジが拡大された画像データは、圧縮処理等が施され、メモリカード54に記録される(ステップS26)。
【0064】
<CCDの第2の構成例>
図9は本発明に係るCCDの第2の構成例を示す図である。
【0065】
図9に示すCCDは、図2に示したCCDと比較してB面に配置される位相差検出用の画素A、Bの配置が異なり、その他の点は共通している。
【0066】
即ち、図2に示したCCDでは、位相差検出用の画素A、Bは、奇数ラインの2ライン毎に画素Aと、画素Bとが交互に配置されているが、図9に示すCCDでは、各奇数ラインにおいて、画素Aと画素Bとが2画素ずつ交互に配置されている。従って、1つの奇数ラインの画素の出力信号からでも位相差を検出することができる。
【0067】
<撮影動作及び画像処理の第2の実施形態>
第2の実施形態では、図7のステップS20での本撮影時の露出制御が異なるとともに、ステップS24での画像処理が異なる。
【0068】
ステップS20での本撮影時に、図10に示すように通常の画素(高感度画素)と、位相差検出用の画素(低感度画素)における露光時間(シャッタスピード)を異ならせ、同じ感度の画像が得られるようにしている。
【0069】
即ち、メカシャッタを開放するとともに、低感度画素は、時刻t1で電荷の掃き出しを停止して電荷蓄積を開始(露光を開始)させ、高感度画素は、時刻t2で電荷の掃き出しを停止して電荷蓄積を開始(露光を開始)させ、時刻t3でメカシャッタを閉じるようにしている。
【0070】
尚、高感度画素の電荷蓄積時間と低感度画素の電荷蓄積時間との比は、高感度画素と低感度画素の感度比の逆数になるように設定される。
【0071】
図11において、上記のようにして本撮影により取得されたA面の画像とB面の画像は、同じ感度の画像となっている。ステップS24での画像処理は、これらの2枚の画像から各画像の画素を交互に配置した、高解像度の1枚の画像を生成するようにしている。
【0072】
尚、B面の画像は、シャッタスピードが遅くなるため、手ブレの影響を受ける可能性がある。手ブレの影響を受けるシャッタスピードになる場合には、シャッタスピードを変えずに、B面の画像のゲイン(感度)を変えることでA面の画像とB面の画像の輝度レベルを一致させることができる。
【0073】
<CCDの第3の構成例>
図12(A)は本発明に係るCCDの第3の構成例を示す図である。
【0074】
図12(A)に示すCCDは、図2に示したCCDと比較してB面に配置される位相差検出用の画素A、Bの配置が異なり、その他の点は共通している。
【0075】
即ち、図12(A)に示すCCDでは、各奇数ラインにおける3つ置きGの画素ごとに、画素Aと画素Bとが交互に配置されている。位相差検出用の画素Aと画素Bとは、間引かれた配置されているが、所望のフォーカス領域において、複数の画素Aと画素Bとが含まれていれば、位相差を検出するこができる。
【0076】
<画像処理の第3の実施形態>
図12(A)に示すCCDの場合には、B面の画素には、低感度の位相差検出用の画素と、高感度の通常の画素(非位相検出用の画素)とが混在する。そこで、位相差検出用の画素を、その周囲の非位相差検出用の画素により補正し、位相差検出用の画素の感度を上げるようにする。
【0077】
補正方法としては、位相差検出用の画素に近接する同じ色の非位相差検出用の複数の画素の画素値を補間し、その補間した値を位相差検出用の画素の画素値とする方法が考えられる。また、位相差検出用の画素の画像データのみゲイン(感度)を上げる画像処理を行うようにしてもよい。
【0078】
このようにして本撮影により取得されたA面の画像と、位相差検出用の画素が補正されたB面の画像とは同じ感度の画像となる。これらの2枚の画像から各画像の画素を交互に配置することで高解像度の1枚の画像を生成する。
【0079】
<画像処理の第4の実施形態>
第4の実施形態では、図7のステップS24での画像処理が異なる。
【0080】
図13に示すように高感度のA面の画像と、低感度のB面の画像とが取得される。CPU40は、図14(A)〜(C)に示すようにA面の画像とB面の画像とを液晶モニタ30に表示させる。ユーザは、液晶モニタ30に表示されたA面の画像とB面の画像とのうちのいずれか一方の画像を選択し、その選択した画像の記録指示を行う。
【0081】
通常、A面の画像は、適正露出の画像となっているが、B面の画像に比べて高感度の画像であるため、高輝度部分が白飛びする可能性がある。一方、B面の画像は、低感度の画像であるため、低輝度部分が黒潰れする可能性がある。ユーザは十字キーの左右キーを操作することで、A面の画像とB面の画像のいずれか一方を選択でき、また、MENU/OKキーを操作することで選択された画像をメモリカード54に記録させることができる。
【0082】
図14(A)は白飛びしていない適正露出のA面の画像が選択されている状態を示し、図14(B)はA面の画像が白飛びしているため、B面の画像が選択されている状態を示している。
【0083】
また、図10に示した実施形態のようにB面のシャッタスピードを遅くした場合には、B面の画像には手ブレが発生しているか可能性がある。そこで、図14(C)に示すようにA面、B面の画像を表示し、手ブレの有無を考慮して選択するようにしてもよい。
【0084】
また、マニュアル撮影モードで露出補正等を行って撮影した場合にもそれぞれ露出補正後の2枚の画像が得られるため、より最適な露出制御された画像を選択することができる。
【0085】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0086】
10…撮像装置(デジタルカメラ)、12…撮影レンズ、16…固体撮像素子(CCD)、24…デジタル信号処理部、30…液晶モニタ、32…CCD制御部、36…レンズ駆動部、38…操作部、40…中央処理装置(CPU)、42…位相差検出部、44…AE検出部、46…顔検出部、48…メモリ、54…メモリカード
【特許請求の範囲】
【請求項1】
撮影レンズと、
それぞれマトリクス状に配列された光電変換用の第1群の画素及び第2群の画素であって、前記撮影レンズの射出瞳を通過する光束の受光方向の制限を受けない通常の第1群の画素と、前記撮影レンズの射出瞳を通過する光束の受光方向の制限を受ける位相差検出用の画素を含む第2群の画素とを有し、前記第1群の画素及び第2群の画素から第1の画像信号及び第2の画像信号をそれぞれ独立に読み出し可能な固体撮像素子と、
前記固体撮像素子から前記第2の画像信号を読み出し、該第2の画像信号のうちの前記位相差検出用の画素に対応する画像信号に基づいて前記撮影レンズのデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出手段と、
前記デフォーカス量算出手段により算出されたデフォーカス量が0になるように前記撮影レンズをフォーカス駆動させるフォーカス制御手段と、
前記フォーカス制御手段によるフォーカス制御後に前記固体撮像素子から前記第1の画像信号及び第2の画像信号をそれぞれ読み出し、読み出した第1の画像信号及び第2の画像信号に基づいて記録用の画像を生成する画像処理手段と、
前記画像処理手段により生成された画像を記録媒体に記録する記録手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項2】
前記固体撮像素子は、前記第1群の画素及び第2群の画素の各画素毎にマイクロレンズが設けられ、
前記第2群の画素のうちの位相差検出用の画素は、該画素と相対的に第1の方向にずれた第1のマイクロレンズが設けられた第1の画素と、前記第1の方向とは逆方向の第2の方向にずれた第2のマイクロレンズが設けられた第2の画素とからなることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
【請求項3】
前記固体撮像素子の位相検出用の画素は、隣接する2つの画素に対して1つのマイクロレンズが設けられ、該マイクロレンズにより前記撮影レンズの射出瞳を通過する光束が分割されて入射されることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
【請求項4】
前記固体撮像素子の第2群の画素は、全ての画素が位相差検出用の画素であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項5】
前記固体撮像素子の第2群の画素は、前記位相差検出用の画素と非位相差検出用の画素とが混在して設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項6】
前記画像処理手段は、前記固体撮像素子の第1群の画素から読み出された高感度の第1の画像信号と、前記第2群の画素から読み出された低感度の第2の画像信号とに基づいて広ダイナミックレンジの画像を生成することを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
【請求項7】
前記固体撮像素子の第1群の画素から読み出された高感度の第1の画像信号と、前記第2群の画素から読み出された低感度の第2の画像信号とに基づいて高感度の画像と低感度の画像とを生成する前記画像処理手段と、
前記生成された高感度の画像と低感度の画像とを前記記録手段による記録前に表示する画像表示手段と、
前記画像表示手段に表示された高感度の画像と低感度の画像のうちのいずれか一方をユーザに選択させるための操作手段と、を備え、
前記記録手段は、前記操作手段により選択された画像のみを記録することを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
【請求項8】
前記固体撮像素子の第1群の画素及び第2群の画素における露出を個別に制御し、前記第1群の画素の露出値と第2群の画素の露出値とを一致させる露出制御手段を備え、
前記画像処理手段は、前記固体撮像素子の第1群の画素から読み出された第1の画像信号と、前記第2群の画素から読み出された第2の画像信号とに基づいて高解像度の画像を生成することを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
【請求項9】
前記露出制御手段は、前記固体撮像素子の第1群の画素及び第2群の画素における電荷蓄積時間を個別に制御することにより前記第1群の画素の露出値と第2群の画素の露出値とを一致させることを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。
【請求項10】
前記画像処理手段は、前記固体撮像素子の第2群の画素から読み出された第2の画像信号のうち、前記位相差検出用の画素に対応する画像信号を、該画素に隣接する非位相差検出用の画素の画像信号により補正する補正手段を含み、前記固体撮像素子の第1群の画素から読み出された第1の画像信号と、前記補正手段による補正後の第2の画像信号とに基づいて高解像度の画像を生成することを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
【請求項1】
撮影レンズと、
それぞれマトリクス状に配列された光電変換用の第1群の画素及び第2群の画素であって、前記撮影レンズの射出瞳を通過する光束の受光方向の制限を受けない通常の第1群の画素と、前記撮影レンズの射出瞳を通過する光束の受光方向の制限を受ける位相差検出用の画素を含む第2群の画素とを有し、前記第1群の画素及び第2群の画素から第1の画像信号及び第2の画像信号をそれぞれ独立に読み出し可能な固体撮像素子と、
前記固体撮像素子から前記第2の画像信号を読み出し、該第2の画像信号のうちの前記位相差検出用の画素に対応する画像信号に基づいて前記撮影レンズのデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出手段と、
前記デフォーカス量算出手段により算出されたデフォーカス量が0になるように前記撮影レンズをフォーカス駆動させるフォーカス制御手段と、
前記フォーカス制御手段によるフォーカス制御後に前記固体撮像素子から前記第1の画像信号及び第2の画像信号をそれぞれ読み出し、読み出した第1の画像信号及び第2の画像信号に基づいて記録用の画像を生成する画像処理手段と、
前記画像処理手段により生成された画像を記録媒体に記録する記録手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項2】
前記固体撮像素子は、前記第1群の画素及び第2群の画素の各画素毎にマイクロレンズが設けられ、
前記第2群の画素のうちの位相差検出用の画素は、該画素と相対的に第1の方向にずれた第1のマイクロレンズが設けられた第1の画素と、前記第1の方向とは逆方向の第2の方向にずれた第2のマイクロレンズが設けられた第2の画素とからなることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
【請求項3】
前記固体撮像素子の位相検出用の画素は、隣接する2つの画素に対して1つのマイクロレンズが設けられ、該マイクロレンズにより前記撮影レンズの射出瞳を通過する光束が分割されて入射されることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
【請求項4】
前記固体撮像素子の第2群の画素は、全ての画素が位相差検出用の画素であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項5】
前記固体撮像素子の第2群の画素は、前記位相差検出用の画素と非位相差検出用の画素とが混在して設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項6】
前記画像処理手段は、前記固体撮像素子の第1群の画素から読み出された高感度の第1の画像信号と、前記第2群の画素から読み出された低感度の第2の画像信号とに基づいて広ダイナミックレンジの画像を生成することを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
【請求項7】
前記固体撮像素子の第1群の画素から読み出された高感度の第1の画像信号と、前記第2群の画素から読み出された低感度の第2の画像信号とに基づいて高感度の画像と低感度の画像とを生成する前記画像処理手段と、
前記生成された高感度の画像と低感度の画像とを前記記録手段による記録前に表示する画像表示手段と、
前記画像表示手段に表示された高感度の画像と低感度の画像のうちのいずれか一方をユーザに選択させるための操作手段と、を備え、
前記記録手段は、前記操作手段により選択された画像のみを記録することを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
【請求項8】
前記固体撮像素子の第1群の画素及び第2群の画素における露出を個別に制御し、前記第1群の画素の露出値と第2群の画素の露出値とを一致させる露出制御手段を備え、
前記画像処理手段は、前記固体撮像素子の第1群の画素から読み出された第1の画像信号と、前記第2群の画素から読み出された第2の画像信号とに基づいて高解像度の画像を生成することを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
【請求項9】
前記露出制御手段は、前記固体撮像素子の第1群の画素及び第2群の画素における電荷蓄積時間を個別に制御することにより前記第1群の画素の露出値と第2群の画素の露出値とを一致させることを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。
【請求項10】
前記画像処理手段は、前記固体撮像素子の第2群の画素から読み出された第2の画像信号のうち、前記位相差検出用の画素に対応する画像信号を、該画素に隣接する非位相差検出用の画素の画像信号により補正する補正手段を含み、前記固体撮像素子の第1群の画素から読み出された第1の画像信号と、前記補正手段による補正後の第2の画像信号とに基づいて高解像度の画像を生成することを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
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【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【公開番号】特開2011−59337(P2011−59337A)
【公開日】平成23年3月24日(2011.3.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−208361(P2009−208361)
【出願日】平成21年9月9日(2009.9.9)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年3月24日(2011.3.24)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年9月9日(2009.9.9)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】
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