【手続補正書】
【提出日】平成17年7月14日(2005.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力信号が入射光量に対して第１の特性で変化する第１領域と出力信号が入射光量に対して前記第１の特性と異なる第２の特性で変化する第２領域とを含む光電変換特性を示す画素を備えるとともに複数種類の色フィルタが設けられた固体撮像素子と、該固体撮像素子から出力される前記色フィルタの種類毎の色信号に対してホワイトバランス処理を行うホワイトバランス回路と、を備える撮像装置において、
前記ホワイトバランス回路は、入力される色信号のレベルに対して、各色信号間のずれが補正された信号レベルを出力データとして与える第１ルックアップテーブルを備え、該第１ルックアップテーブルは前記第１及び第２の特性の両特性に対応づけられていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１の特性は、入射光量に対する線形的な変化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】
前記第２の特性は、入射光量に対する自然対数的な変化であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記複数種類の色信号の１つを基準となる第１色信号とし、該基準色信号以外の色信号を第２色信号としたとき、
前記第１ルックアップテーブルは、
前記第２色信号の信号レベルを入力アドレスとし、前記第２色信号における光電変換特性を前記第１色信号の光電変換特性に変換した際の信号レベルを該入力アドレスに対する出力データとするものであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記ホワイトバランス回路が、前記第１色信号の信号レベルを入力アドレスとし、階調変換処理が行われた信号レベルを前記入力アドレスに対する出力データとする第２ルックアップテーブルを備えるとともに、
前記第１ルックアップテーブルが、前記第２色信号における光電変換特性を前記第１色信号の光電変換特性に変換し且つ階調変換処理が行われた信号レベルを、前記入力アドレスに対する出力データと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６】
前記ホワイトバランス回路が、前記第１色信号の信号レベルを入力アドレスとし、ゲイン調整処理が行われた信号レベルを前記入力アドレスに対する出力データとする第３ルックアップテーブルを備えるとともに、
前記第１ルックアップテーブルが、前記第２色信号における光電変換特性を前記第１色信号の光電変換特性に変換し且つゲイン調整処理が行われた信号レベルを、前記入力アドレスに対する出力データとすることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第１色信号の光電変換特性と前記第２色信号の光電変換特性との関係を表す評価値を、前記第２色信号の種類毎に、前記固体撮像素子から入力される前記第１色信号及び前記第２色信号の信号レベルの関係より検出する評価値検出回路を備え、
前記第１ルックアップテーブルが、前記評価値と前記第１色信号の光電変換特性とに基づいて生成されることを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項８】
前記評価値検出回路において、前記第２色信号の種類毎に、前記固体撮像素子から与えられる前記第１色信号及び前記第２色信号それぞれの平均値の関係に基づいて、前記評価値が求められることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記評価値検出回路において、
前記第２色信号の種類毎に、
前記固体撮像素子から与えられた入射光量に対して前記第１の特性で変化した前記第１色信号及び前記第２色信号それぞれの平均値の関係に基づいて、第１評価値が求められるとともに、
前記固体撮像素子から与えられた入射光量に対して前記第２の特性で変化した前記第１色信号及び前記第２色信号それぞれの平均値の関係に基づいて、第２評価値が求められ、
前記第１評価値及び前記第２評価値を加重加算することで、前記第１色信号の光電変換特性と前記第２色信号の光電変換特性との関係を表す評価値を求めることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項１０】
入射光量に対して前記第１の特性で変化する信号を出力する画素数と、入射光量に対して前記第２の特性で変化する信号を出力する画素数との関係に基づいて、前記加重加算における重み係数を設定することを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記第１色信号の光電変換特性を、前記固体撮像素子のダイナミックレンジに基づいて決定するとともに、
前記第２色信号の光電変換特性を、前記第１色信号の光電変換特性と前記評価値に基づいて決定することを特徴とする請求項７〜請求項１０のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記第２色信号の光電変換特性に基づいて前記第２色信号の信号レベルそれぞれに対する輝度値を求めた後、求められた当該各輝度値に対する信号レベルを前記第１色信号の光電変換特性に基づいて求めて前記入力アドレスに対する出力データとすることで、前記第１ルックアップテーブルを生成することを特徴とする請求項４〜請求項１１のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１３】
出力信号が入射光量に対して第１の特性で変化する第１領域と出力信号が入射光量に対して前記第１の特性と異なる第２の特性で変化する第２領域とを含む光電変換特性を示す画素を備えるとともに複数種類の色フィルタが設けられた個体撮像素子を備える撮像装置と、該撮像装置で被写体が撮像されることで得られた画像信号に対して画像処理を施す演算装置と、から構成される撮像システムにおいて、
前記撮像装置より、前記固体撮像素子で撮像されて得られた画像信号と、該画像信号を出力するときの前記固体撮像素子に対して設定された光電変換特性を示すダイナミックレンジ情報とが、前記演算装置に出力され、
前記演算装置が、前記画像信号による前記色フィルタの種類毎の色信号に対してホワイトバランス処理を行う際、各色信号間のずれが補正された信号レベルを出力データとして与えるとともに前記第１及び第２の特性の両特性に対応づけられているルックアップテーブルを参照して処理することを特徴とする撮像システム。
【請求項１４】
前記複数種類の色信号の１つを基準となる第１色信号とし、該基準色信号以外の色信号を第２色信号としたとき、
前記ルックアップテーブルは、
前記第２色信号の信号レベルを入力アドレスとし、前記第２色信号における光電変換特性を前記第１色信号の光電変換特性に変換した際の信号レベルを該入力アドレスに対する出力データとするものであることを特徴とする請求項１３に記載の撮像システム。
【請求項１５】
前記演算装置において、
前記第１色信号の光電変換特性と前記第２色信号の光電変換特性との関係を表す評価値が、前記第２色信号の種類毎に、前記固体撮像素子から入力される前記第１色信号及び前記第２色信号の信号レベルの関係より検出され、
前記第１ルックアップテーブルが、前記評価値と前記第１色信号の光電変換特性とに基づいて生成されることを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の撮像システム。
【請求項１６】
前記演算装置において
前記前記第１色信号の光電変換特性と前記第２色信号の光電変換特性との関係を表す複数の評価値が、複数の所定の撮影条件毎に設定されて記憶され、
前記撮影条件の１つが選択されるとき、当該選択された撮影条件に応じた前記評価値が読み出され、当該読み出された評価値と前記第１色信号の光電変換特性とに基づいて、前記第１ルックアップテーブルが生成されることを特徴とする請求項１３〜請求項１５のいずれかに記載の撮像システム。
【請求項１７】
前記第１の特性は、入射光量に対する線形的な変化であることを特徴とする請求項１３〜請求項１６のいずれかに記載の撮像システム。
【請求項１８】
前記第２の特性は、入射光量に対する自然対数的な変化であることを特徴とする請求項１３〜請求項１７のいずれかに記載の撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、出力信号が入射光量に対して第１の特性で変化する第１領域と出力信号が入射光量に対して前記第１の特性とは異なる第２の特性で変化する第２領域とを含む光電変換特性を示す画素を備えるとともに複数種類の色フィルタが設けられた固体撮像素子と、該固体撮像素子から出力される前記色フィルタの種類毎の色信号に対してホワイトバランス処理を行うホワイトバランス回路と、を備える撮像装置において、前記ホワイトバランス回路は、入力される色信号のレベルに対して、各色信号間のずれが補正された信号レベルを出力データとして与える第１ルックアップテーブルを備え、該第１ルックアップテーブルは前記第１及び第２の特性の両特性に対応づけられていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
図８のように構成されるＡＥ・ＷＢ評価値検出回路７の動作について、図面を参照して以下に説明する。まず、光電変換特性判別部７１ｒ，７１ｇ，７１ｂそれぞれに、ＦＰＮ補正回路６でＦＰＮ成分が除去されたＲＧＢ信号が与えられる。このように入力されるＲＧＢ信号の典型例を図１０に示す。尚、図１０は、輝度値に対するＲＧＢ信号の信号レベルの関係を表したグラフで、輝度値は対数値で表される。即ち、全体制御部１３のマイコン１３２からのダイナミックレンジ制御信号によってセンサ駆動部１３１から上述の固体撮像素子２へ与える信号φＶPSの電圧ＶＬを設定されるとき、黒基準補正回路５やＦＰＮ補正回路６でオフセットを除くため、信号φＶPSの電圧ＶＬによって決定する各画素のＭＯＳトランジスタＴ２の動作が切り替わるポテンシャル位置を略等しいものとすることができる。よって、図１０のように、ＲＧＢ信号それぞれにおいて、線形変換特性から対数変換特性に切り替わる変極点となる信号レベルが等しくなる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
このＲＧＢ信号における線形変換特性から対数変換特性に切り替わる変極点となる信号レベルを閾値レベルＶthとする。そして、全体制御部１３のセンサ駆動部１３１によって上述の固体撮像素子２へ与える信号φＶPSの電圧ＶＬを設定されるとき、この閾値レベルＶthが、ダイナミックレンジデータとして、全体制御部１３のマイコン１３２から光電変換特性判別部７１ｒ，７１ｇ，７１ｂそれぞれに与えられる。よって、光電変換特性判別部７１ｒ，７１ｇ，７１ｂでは、信号レベルが閾値レベルＶthより高ければ対数変換された信号であると判断し、信号レベルが閾値レベルＶth以下の場合は線形変換された信号であると判断する。尚、信号レベルが、閾値レベルＶth以上のときに対数変換された信号であると判断し、閾値レベルＶthより低いときに線形変換された信号であると判断するようにしても良い。以下の説明についても同様である。