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公開番号2024121845
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-09
出願番号2023029038
出願日2023-02-28
発明の名称撮像システム、撮像方法、及びコンピュータプログラム
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H04N 23/60 20230101AFI20240902BHJP(電気通信技術)
要約【課題】アバランシェフォトダイオードの逆バイアス電圧を制御し、高画質の画像が得られる撮像システムを提供する。
【解決手段】撮像システムにおいて、撮像装置300は、光電変換素子100のアバランシェフォトダイオードの逆バイアス電圧に関する電圧パラメーターを制御し、光電変換素子の露出パラメーターを制御し、電圧パラメーターによる光電変換素子の感度の増減と露出パラメーターによる光電変換素子の露出量又はデジタルゲインの減増とを連動して行うことにより光電変換素子から得られる画像の画質を制御する制御部を有する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
光電変換素子のアバランシェフォトダイオードの逆バイアス電圧に関する電圧パラメーターを制御するための電圧パラメーター制御手段と、
前記光電変換素子の露出パラメーターを制御する露出パラメーター制御手段と、
前記電圧パラメーターによる前記光電変換素子の感度の増減と前記露出パラメーターによる前記光電変換素子の露出量又はデジタルゲインの減増とを連動して行うことにより前記光電変換素子から得られる画像の画質を制御する制御手段と、を有することを特徴とする撮像システム。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記制御手段は、イベントの種類に応じて前記電圧パラメーターと前記露出パラメーターを変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
前記露出パラメーター制御手段は、前記イベントの種類によって、前記露出パラメーターを変更することを特徴とする請求項２に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記電圧パラメーター制御手段は、前記イベントの種類によって、前記電圧パラメーターの遷移量又は遷移時間を決定することを特徴とする請求項２に記載の撮像システム。
【請求項５】
前記電圧パラメーターは、前記逆バイアス電圧の遷移量又は遷移時間のいずれかを含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項６】
前記露出パラメーターは、前記光電変換素子の露光時間、前記光電変換素子から出力された画像信号の前記デジタルゲイン、及び前記光電変換素子に像を入射する光学系の絞り値の少なくとも１つの、遷移量又は遷移時間のいずれかを含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項７】
前記制御手段は、前記露出パラメーターとして前記露光時間又は前記絞り値を制御すると共に、前記電圧パラメーターを制御する場合に生じた感度段差を前記デジタルゲインで補正することを特徴とする請求項６に記載の撮像システム。
【請求項８】
前記制御手段は、被写体の明るさが所定レベル以上又は露光時間が所定の時間以下又は絞り値が所定値以上の場合には、前記電圧パラメーターを遷移しないことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項９】
前記制御手段は、前記電圧パラメーターと前記露出パラメーターを、同一フレームに対して共に制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記電圧パラメーターの遷移と前記露出パラメーターの遷移を、非同期で行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像システム、撮像方法、及びコンピュータプログラム等に関するものである。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、単一光子アバランシェダイオード（ＳＰＡＤ）に到来する光子の数をデジタル的に計数し、計数値を光電変換されたデジタル信号として画素から出力する撮像装置が提案されている。
【０００３】
ＳＰＡＤに降伏電圧より低い逆バイアス電圧を印加した状態で光子が入射すると、光電変換された電子が増幅し、大電流が流れるアバランシェ増幅が発生する。このアバランシェ増幅が発生した数をカウントすることで、光量を検出可能となる。
【０００４】
ここで、逆バイアス電圧によってＳＰＡＤの感度が変化することが知られている。ＳＰＡＤにおいては、降伏電圧に対して過剰に印可するバイアスが大きいほど感度が高くなる。例えば、特許文献１では、逆バイアス電圧を切り替えて露光することで、暗部と明部を撮影する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第６５７３１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
先行文献１において、逆バイアス電圧を切り替えて露光することで画像を異なる明るさで取得することはできる。しかしながら、撮影するシーンによっては明るさ以外を改善することが望まれることがある。
【０００７】
例えば、カメラ（フォーカスやパンチルト）制御やアプリケーション（人数カウント、顔認証）制御などの特定の制御を伴うシーンにおいては、高画質な画像（ノイズ感が少ない、被写体ブレが少ない、ボケが少ないなど）を取得することが望まれる。
【０００８】
そこで、本発明は、アバランシェフォトダイオードの逆バイアス電圧を制御し、高画質の画像が得られる撮像システムを提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１側面によれば、撮像システムにおいて、
光電変換素子のアバランシェフォトダイオードの逆バイアス電圧に関する電圧パラメーターを制御するための電圧パラメーター制御手段と、
前記光電変換素子の露出パラメーターを制御する露出パラメーター制御手段と、
前記電圧パラメーターによる前記光電変換素子の感度の増減と前記露出パラメーターによる前記光電変換素子の露出量又はデジタルゲインの減増とを連動して行うことにより前記光電変換素子から得られる画像の画質を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、アバランシェフォトダイオードの逆バイアス電圧を制御し、高画質の画像が得られる撮像システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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