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公開番号2024126690
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023035251
出願日2023-03-08
発明の名称撮像装置
出願人株式会社シグマ
代理人
主分類H04N 25/445 20230101AFI20240912BHJP(電気通信技術)
要約【課題】通常画素とは異なる用途の画素を含む撮像素子においても簡易な構成で適切な間引き読出しが可能な撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置は、画素アレイを有する撮像素子と、所定の周期で配置されて他の画素とは異なる目的で使用可能な特定画素の読出しを行う間引き制御手段と、を有し、間引き制御手段は、水平方向の所定の画素数で規定されたサンプリング周期と、サンプリング周期内においてどの位置の画素を読み出すべきかを指定するサンプリングパターンとを有し、サンプリング周期を適用してサンプリングパターンにより指定された位置の画素から画素信号を読み出す間引き処理を同一の水平ラインにおいて順次行い、サンプリングパターンにより指定される画素は特定画素を少なくとも1つ以上含むことを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の画素が水平方向に配列された水平ラインを複数有してなる画素アレイを有する撮像素子と、
読出し設定を決定し、前記水平ライン内に所定の第１の周期で配置されて他の画素とは異なる目的で使用可能な第１の特定画素の読出しを行う間引き制御手段と、
を有し、
前記間引き制御手段は前記読出し設定として、水平方向の所定の画素数で規定された第１のサンプリング周期と、前記第１のサンプリング周期内においてどの位置の画素を読み出すべきかを指定する第１のサンプリングパターンとを有し、
前記間引き制御手段は、前記第１のサンプリング周期を適用して前記第１のサンプリングパターンにより指定された位置の画素から画素信号を読み出す間引き処理を、同一の前記水平ラインにおいて順次行い、
前記第１のサンプリングパターンにより指定される画素は前記第１の特定画素を少なくとも１つ以上含む
ことを特徴とする撮像装置。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記サンプリング周期は前記第１の周期のｎ倍（ｎ：１以上の自然数）の画素数であ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】
前記画素アレイは前記第１の特定画素とは異なる目的で使用される第２の特定画素をさらに有し、
前記間引き制御手段は前記読出し設定として、前記第１のサンプリング周期と前記第１のサンプリングパターンと同様にして前記第２の特定画素の配置周期により特定される前記第２のサンプリング周期と前記第２のサンプリングパターンとをさらに有し、
前記間引き制御手段は、前記第１の特定画素が配置された前記水平ラインに対しては前記第１のサンプリング周期を順次適用して前記第１のサンプリングパターンに従って画素信号を読み出し、前記第２の特定画素が配置された前記水平ラインに対しては前記第２のサンプリング周期を順次適用して前記第２のサンプリングパターンに従って画素信号を読み出す
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記複数の画素は、光軸垂直方向に複数の光電変換層を積層してなる垂直色分離構造を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。
【請求項５】
前記第１の特定画素は位相差検出用画素であることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第２の特定画素は表示用画素であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像素子は、垂直信号線を介して画素アレイから読み出される画素信号を列毎にＡＤ変換処理を行うカラムＡＤＣ部をさらに有し、前記第１のサンプリング周期において前記第１のサンプリングパターンにより指定されていない画素の位置に対応する列の前記カラムＡＤＣ部の駆動を停止することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相差検出用画素などの通常画素とは異なる用途の画素を含む撮像素子においても適切な間引き読出しが可能な撮像装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年では、撮像素子の画素アレイ中に位相差検出用の画素を備えた撮像装置が普及している。また、撮像素子の画素数自体も増加しており、そのような撮像素子を備えたカメラにおける焦点検出を行うためのオートフォーカス（ＡＦ）処理においては、画素アレイから高速に信号を読み出すことが非常に重要となっている。
【０００３】
高速な信号読出しの技術の一つとして、一定の周期で画素アレイ中の所定の行又は列のみを読み出す間引き読出し制御がある。間引き読出し制御においては、撮像装置の動作モードに応じて適切な間引きを行うことが重要である。特にＡＦ動作モード時には、上述した位相差検出用画素は間引かずに読み出しつつ、その他の通常画素では必要に応じた範囲や密度で読み出す画素を選択し、ＡＦ精度と処理の高速化を両立することが重要である。
【０００４】
このような技術として、特許文献１に開示の発明では以下のような構成を有している。すなわち、撮像装置は、撮像用画素群Ｒ、Ｇ、Ｂ及び焦点検出用画素群Ｓ１、Ｓ２が、設定された色配列で配列された撮像素子１１と、撮像用画素Ｒ、Ｇ、Ｂ及び焦点検出用画素Ｓ１、Ｓ２のうち、複数の画素を間引き単位として間引いて読み出す間引き読み出し手段と、を備える。前記間引き読み出し手段は、撮像用画素Ｒ、Ｇ、Ｂ及び焦点検出用画素Ｓ１、Ｓ２を複数の画素で構成されたグループ１１～４３に分割し、分割されたグループ１１～４３ごとに、撮像用画素Ｒ、Ｇ、Ｂを読み出す場合には、同一ラインの同一色の画素を読み出し、焦点検出用画素Ｓ１、Ｓ２を読み出す場合には、焦点検出用画素Ｓ１、Ｓ２のみを読み出す。
【０００５】
この発明によれば、低解像度の撮像を行う間引き読み出しにおいて、焦点検出用画素を含むグループと焦点検出用画素を含まないグループとが別々に配置されて読み出されるので、焦点検出用画素の補間データを求める際に、焦点検出用画素を含まない周囲のグループの画素信号を利用することができ、その結果、間引き読出し時においても焦点検出を適切に行うことが可能となる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許５１２７４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来技術では以下のような問題点があった。すなわち、特許文献１に開示の発明では、いわゆるＢａｙｅｒ配列の撮像素子において、低解像度の読出し時にも焦点検出用画素が含まれるように画素アレイを複数行列からなるグループに分割し、そのグループ内で読み出す画素の選択をする処理を行っている。また、各グループからの間引き読出し後の配列がＢａｙｅｒ配列を維持するように読み出す画素を選択する処理を行っている。
【０００８】
そのため、画素単位で必須の制御線に加えて、上記グループ指定を行うための制御線も画素構造に盛り込む必要がある。これにより製造コストの増加や画素における回路面積の増大に伴う光電変換領域の縮小などの課題が生じるおそれがある。
【０００９】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、位相差検出用画素などの通常画素とは異なる用途の画素を含む撮像素子においても簡易な構成で適切な間引き読出しが可能な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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明を実施の撮像装置は、複数の画素が水平方向に配列された水平ラインを複数有してなる画素アレイを有する撮像素子と、読出し設定を決定し、水平ライン内に所定の第１の周期で配置されて他の画素とは異なる目的で使用可能な第１の特定画素の読出しを行う間引き制御手段と、を有し、間引き制御手段は読出し設定として、水平方向の所定の画素数で規定された第１のサンプリング周期と、第１のサンプリング周期内においてどの位置の画素を読み出すべきかを指定する第１のサンプリングパターンとを有し、間引き制御手段は、第１のサンプリング周期を適用して第１のサンプリングパターンにより指定された位置の画素から画素信号を読み出す間引き処理を、同一の水平ラインにおいて順次行い、第１のサンプリングパターンにより指定される画素は第１の特定画素を少なくとも１つ以上含むことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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