【手続補正書】
【提出日】平成31年4月24日(2019.4.24)
【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】
光電変換素子を有する画素から読み出された画素信号を時間と共に電圧が変化する参照信号と比較し、前記画素信号と前記参照信号の大小関係が変化するのに要する時間に対応するデジタル値を前記画素信号のＡＤ変換結果として取得するＡＤ変換器を有し、
前記ＡＤ変換器は前記画素信号のレベルを閾値を用いて判定し、判定結果に応じて前記参照信号の電圧の変化率を異ならせるとともに、ＡＤ変換後の前記画素信号の信号伸張量に応じて前記閾値を変更することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
ＡＤ変換された前記画素信号に適用されるデジタルゲインの大きさが異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】
さらに、ＡＤ変換された前記画素信号に画像処理を適用する画像処理部を有し、前記デジタルゲインが前記画像処理部で適用されることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記画像処理がガンマ補正処理を含み、前記デジタルゲインが前記ガンマ補正処理の前に適用されることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
同じ被写体を複数の異なる露出で順次撮影する場合に、露出に応じて前記閾値を変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記同じ被写体を基準露出と、前記基準露出よりも低い露出と、前記基準露出よりも高い露出とで順次撮影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７】
所定の撮影感度よりも高感度または低感度で撮影する場合に、前記閾値を変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
光電変換素子を有する画素から読み出された画素信号を時間と共に電圧が変化する参照信号と比較し、前記画素信号と前記参照信号の大小関係が変化するのに要する時間に対応するデジタル値を前記画素信号のＡＤ変換結果として取得するＡＤ変換器とを有する撮像装置の制御方法であって、
前記ＡＤ変換器は前記画素信号のレベルを閾値を用いて判定し、判定結果に応じて前記参照信号の電圧の変化率を異ならせるとともに、ＡＤ変換後の前記画素信号の信号伸張量に応じて前記閾値を変更することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】撮像装置およびその制御方法
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は撮像装置およびその制御方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどの固体撮像素子（以下、単に撮像素子と呼ぶ）には、例えば、アナログ・デジタル変換器（ＡＤ変換器）を搭載したものがある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明はこのような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、ランプ型のＡＤ変換器を有する撮像装置において、視認できる画質低下を抑制しながら、処理速度の向上を実現することを１つの目的とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上述の目的は、光電変換素子を有する画素から読み出された画素信号を時間と共に電圧が変化する参照信号と比較し、画素信号と参照信号の大小関係が変化するのに要する時間に対応するデジタル値を画素信号のＡＤ変換結果として取得するＡＤ変換器を有し、ＡＤ変換器は画素信号のレベルを閾値を用いて判定し、判定結果に応じて参照信号の電圧の変化率を異ならせるとともに、ＡＤ変換後の画素信号の信号伸張量に応じて閾値を変更することを特徴とする撮像装置によって達成される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
このような構成により、本発明によれば、ランプ型のＡＤ変換器を有する撮像装置において、視認できる画質低下を抑制しながら、処理速度の向上を実現することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
そして、乗算回路２４４は、ＡＤ変換時に用いられたランプ信号の種類に応じて定まる係数を、メモリ２２８から読み出されたカウント値に適用してレベル変換を行い、出力する。例えば、第２のランプ信号の時間−電圧関数の傾き（もしくは電圧の変化率）が第１のランプ信号の時間−電圧関数の傾き（もしくは電圧の変化率）のｎ倍とする。この場合、乗算回路２４４は第２のランプ信号を用いてＡＤ変換した結果についてはｎ倍し、第１のランプ信号を用いてＡＤ変換した結果については１倍して（もしくはそのまま）デジタル画像データ（ＶＯＵＴ）として撮像素子１２０から出力する。水平走査回路２３１は、メモリ２２８から読み出すカウント値が対応する（ＡＤ変換に用いられた）ランプ信号の種類に応じた適切な係数が適用されるように、乗算回路２４４を制御する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
ＰＤ２０３ａに光が入射すると信号電荷が発生し、ＦＤ２０４ａに信号電荷の蓄積が開始される。そして、垂直走査回路２００による行単位の走査がｍ行目に対して行われると、ＰＳＥＬ＿ｍ２１０をまずＨレベルとし、続いてＰＲＥＳ＿ｍ２１１およびＰＴＸ＿ｍ２１２をＨレベルとすることによりＰＤ２０３ａおよびＦＤ２０４ａをリセットする。これによって、リセットノイズを含むリセットレベル（ノイズ電荷に基づくＦＤ電位）Ｖｎが画素ＳＦ２０６を介して垂直出力線２０８に出力される。そして、ＰＴＮ２３４を所定期間（以下Ｎ読み期間と呼ぶ）Ｈレベルとし、Ｎ読み期間にリセットレベルＶｎをＳ／Ｈ（Ｎ）に読み出す。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
ここでは、適正露出未満の撮影条件（露出アンダー）で撮影した画像（低露出画像）、適正露出の撮影条件で撮影した画像（適正露出画像）、適正露出を超える撮影条件（露出オーバー）で撮影した画像（高露出画像）を順次撮影するものとする。なお、ここでいう「適正露出」とは、ＨＤＲ画像の生成に用いる複数の画像の撮影条件のうちの基準露出であり、例えばデジタルカメラ１００の自動露出制御が「適正」と判断する露出と同じであっても、異なっていてもよい。また、説明及び理解を容易にするため、それぞれの撮影条件は露出時間のみが異なるものとする。従って、以下の説明において短露光期間ＴＳは露出アンダー、中露光期間ＴＭは適正露出、長露光期間ＴＬは露出オーバーの撮影条件にそれぞれ対応する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
ＰＴＸ信号およびＰＲＥＳ信号がＨレベルとなる区間にＰＤ２０３およびＦＤ２０４がリセットされ、Ｌレベルに戻ると露光期間（電荷蓄積）が開始する。ＰＴＸ信号が次にＨレベルになると、露光期間が終了し、ＰＤ２０３からＦＤ２０４への電荷転送やＦＤ２０４の電位読み出しが行われる。最終行まで順次リセット、電荷蓄積、転送、読み出しが行われると、１フレーム分の画像が得られる。図１０では短露光期間ＴＳ、中露光期間ＴＭ、長露光期間ＴＬの順で露光期間を制御し、低露出画像、適正露出画像、高露出画像を取得することを模式的に示している。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2017200140.tif 000001
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2017200140.tif 000002