(57)【要約】【課題】スルー画像の表示を行なう場合において、撮像素子の境界部によって画像データに生じた信号段差の補正を実施するか否かを所定の条件に基づいて制御する撮像装置を提供する。【解決手段】製造時の分割露光工程に起因して生じた境界部を有し、被写体光を撮像して撮像信号を出力する撮像素子１４と、前記撮像信号から生成される画像データに基づいてスルー画像の表示を行なう表示部２８と、前記表示部におけるスルー画像の拡大倍率を指定する指定部３０と、前記撮像素子の前記境界部によって前記画像データに生じる信号段差の補正処理を行う補正部２２と、前記指定部により指定された拡大倍率に基づいて前記補正部による前記補正処理を行うか否かの制御を行なう制御部１０とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造時の分割露光工程に起因して生じた境界部を有し、被写体光を撮像して撮像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像信号から生成される画像データに基づいてスルー画像の表示を行なう表示部と、
前記表示部におけるスルー画像の拡大倍率を指定する指定部と、
前記撮像素子の前記境界部によって前記画像データに生じる信号段差の補正処理を行う補正部と、
前記指定部により指定された拡大倍率に基づいて、前記補正部による前記補正処理を行うか否かの制御を行なう制御部と
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記スルー画像を拡大表示する際には、前記補正部による前記補正処理を実行することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記指定部により指定された拡大倍率に基づいて、互いに異なる間引き率で間引いた前記撮像信号を前記画像データの生成に用いることを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記間引き率が所定の間引き率より大きい時には、前記補正部による前記補正処理を禁止せしめることを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
製造時の分割露光工程に起因して生じた境界部を有し、被写体光を撮像して撮像信号を出力する撮像素子と、
任意の間引き率で間引いた前記撮像信号から生成された前記画像データに基づいてスルー画像の表示を行なう表示部と、
前記撮像素子の前記境界部によって前記画像データに生じる信号段差の補正を行う補正部と、
前記間引き率に基づいて前記補正部による信号段差の補正を行うか否かの制御を行なう制御部と
を備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像信号から生成される画像データに基づいてスルー画像の表示を行なう撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年デジタル一眼レフカメラにおいては、３５ｍｍフルサイズの撮像素子など大型の（撮像面積の大きい）撮像素子が搭載されるようになっている。撮像素子の製造工程には、フォトリソグラフィ工程が含まれるが、フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置（ステッパーなど）においては、一度に露光可能な露光領域が限られていることから、大型の撮像素子を製造する場合には、必要に応じて露光される基板の露光領域をずらしながら複数回に分けて分割露光（半導体層、カラーフィルタ層、マイクロレンズ層の中の少なくとも1つの層を製造する際の分割露光）が行なわれる（特許文献1参照）。したがって、大型の撮像素子から出力される撮像信号に基づく画像データには、製造時の分割露光工程に起因する境界部に基づく信号段差が生じる場合がある。
【特許文献１】特開２００６−７３６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、静止画の撮影を行なった場合、撮像素子の境界部によって画像データに生じた信号段差は、画像上で目立たなくなるように画像補正処理部により補正を実施しているが、スルー画像の表示を行なう場合において、撮像素子の境界部によって画像データに生じた信号段差の補正を常時行う場合には、画像補正処理部の負荷が増大し発熱などの問題が生じることが考えられる。
【０００４】
本発明の目的は、スルー画像の表示を行なう場合において、撮像素子の境界部によって画像データに生じた信号段差の補正を実施するか否かを所定の条件に基づいて制御する撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下に本発明の構成を一実施形態の符号を付して説明するが、本発明は本実施形態の構成に限定されるものではない。
【０００６】
本発明の撮像装置は、製造時の分割露光工程に起因して生じた境界部を有し、被写体光を撮像して撮像信号を出力する撮像素子（１４）と、前記撮像信号から生成される画像データに基づいてスルー画像の表示を行なう表示部（２８）と、前記表示部におけるスルー画像の拡大倍率を指定する指定部（３０）と、前記撮像素子の前記境界部によって前記画像データに生じる信号段差の補正処理を行う補正部（２２）と、前記指定部により指定された拡大倍率に基づいて、前記補正部による前記補正処理を行うか否かの制御を行なう制御部（１０）とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の撮像装置は、製造時の分割露光工程に起因して生じた境界部を有し、被写体光を撮像して撮像信号を出力する撮像素子（１４）と、任意の間引き率で間引いた前記撮像信号から生成された前記画像データに基づいてスルー画像の表示を行なう表示部（２８）と、前記撮像素子の前記境界部によって前記画像データに生じる信号段差の補正を行う補正部（２２）と、前記間引き率に基づいて前記補正部による信号段差の補正を行うか否かの制御を行なう制御部（１０）とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の撮像装置によれば、スルー画像の表示行なう場合において、撮像素子の境界部によって画像データに生じた信号段差の補正を実施するか否かを、スルー画像の拡大倍率またはスルー画像の表示を行なう場合の撮像信号の間引き率に応じて制御するため、必要な場合にのみ画像データに生じた信号段差の補正を実施することができ、信号段差の補正に基づく画像補正処理部等の負荷の増大を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る撮像装置について説明する。図１は、実施形態に係るデジタルカメラ２のブロック構成図である。図１に示すように、デジタルカメラ（撮像装置）２は、撮影レンズ４とカメラ本体６とを備えている。ここで撮影レンズ４は、カメラ本体6に固定されているものでも良いし、交換式の撮影レンズでも良い。
【００１０】
カメラ本体６には、ＣＰＵ１０が設けられシステムバス１００に接続されている。ＣＰＵ１０は、後述する各ブロックから出力される信号の入力を受け、システムバス１００に接続されているＲＯＭ１２に記憶されている制御プログラムなどに基づいて所定の演算を行い、演算結果に基づく制御信号を各ブロックへ出力する。
【００１１】
システムバス１００には、センサ駆動回路１６を介してＣＣＤまたはＣＭＯＳなどにより構成される撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換回路１８、タイミングジェネレータ（ＴＧ）２０、画像補正処理部２２、バッファメモリ２４、メモリカード２６、ＬＣＤ表示部２８及び操作部３０がそれぞれ接続されている。
【００１２】
撮像素子１４は、撮影レンズ４を介した被写体光を撮像し、撮像信号（蓄積電荷としてのアナログ信号）を出力する。なお、撮像素子１４は、３５ｍｍフルサイズ（２４ｍｍ×３６ｍｍ）の撮像素子であり、製造時の分割露光工程に起因して生じた境界部を有する（図３参照）。撮像素子１４から出力された撮像信号は、Ａ／Ｄ変換回路１８においてデジタル信号に変換され、バス１００を介して画像補正処理部２２に送られる。なお、ＴＧ２０は、撮像素子１４を駆動するタイミング信号及びＡ／Ｄ変換回路１８を駆動するタイミング信号を出力する。
【００１３】
画像補正処理部２２は、撮像素子１４から出力される撮像信号に基づく画像データに、ホワイトバランス調整、輪郭補償、ガンマ補正等の画像処理、圧縮処理、圧縮されている画像データの伸長処理等を行うと共に、画像データに基づきＬＣＤ表示部２８においてスルー画像の表示を行なう場合に、撮像素子１４の製造時の分割露光工程に起因して生じた境界部によって画像データに生じた信号段差の補正を実施する。即ち、撮像素子１４の製造時に撮像素子面内での領域が分割され、その領域毎に異なる工程で露光が行なわれていることから、その領域毎に撮像信号の出力強度に差が生じる場合があるため、この出力強度の差に基づく信号段差の補正を実施する。
【００１４】
バッファメモリ２４は、原画像データや画像補正処理後の画像データを一時的に記憶するメモリであり、メモリカード２６は、フラッシュメモリなどから構成され、圧縮処理が実施された画像データ（静止画、動画）を記録するものである。
【００１５】
次に、図２のフローチャートを参照して、実施形態に係るデジタルカメラ２の動作について説明する。まず、操作部３０に設けられている電源ボタン（図示せず）が操作されてデジタルカメラ２の電源がＯＮにされ、更に操作部３０に設けられている選択ボタン（図示せず）によりスルー画像の表示モードが選択されるとスルー画像の表示のための処理が開始される。即ち、まずスルー画像の表示を行なう際の拡大倍率が閾値以上か否かの判断が行なわれる（ステップＳ１１）。デジタルカメラ２の電源がＯＮにされた時点においては、拡大倍率が１倍に設定されているため、ステップＳ１１においては、「Ｎ」と判断され、ステップＳ１２に進み、撮像素子１４を間引き読み出しで動作させる（ステップＳ１２）。
【００１６】
図３は、撮像素子１４の各画素毎にベイヤ配列によりカラーフィルタ（Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青））を配置した状態を示すものであり、撮像素子１４が間引き読み出しで動作する際の間引き率が２／３の場合にスルー画像の表示に用いられる画像データに対応する画素に丸が付されている。なお、間引き率は、撮像素子１４の全体の画素数に対して間引く画素数で示され、間引き率が２／３の場合には、全体の画素から２／３の画素が行方向及び列方向に等間隔で間引かれ全体の画素数に対して１／９の画素がスルー画像の表示に用いられる。本実施形態では、ベイヤ配列により各画素に対してカラーフィルタが配置されているため間引き率としては、２／３、４／５等が用いられる。
【００１７】
ここでスルー画像の拡大倍率が１倍に設定されている場合には、予め間引き率が２／３に設定されているため、センサ駆動回路１６の制御の下、撮像素子１４から図３に示すＨ１，Ｈ４，Ｈ７，Ｈ１０，Ｈ１３，Ｈ１６行目の画素に対応する撮像信号が読み出され（ステップＳ１２）、Ａ／Ｄ変換回路１８に出力されデジタル信号に変換される（ステップＳ１４）。Ａ／Ｄ変換回路１８においてデジタル信号に変換された撮像信号は、デジタル補正処理部２２に送られる。デジタル補正処理部２２においては、撮像素子１４から間引き読み出しにより撮像信号が読み出されているため（ステップＳ１５）、デジタル信号に変換された撮像信号から予め設定されている間引き率により撮像信号の間引き処理が行なわれる（ステップＳ１６）。即ち、間引き率が２／３に設定されているため、Ｖ２，Ｖ３，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ８，Ｖ９，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１４，Ｖ１５列目の画素に対応する撮像信号が間引かれ、間引き率が２／３の画像データが生成される。なお、この場合には、画像データに撮像素子１４の境界部に隣接するＶ８，Ｖ９列目の画素に対応する画像データが含まれていないため後述のステッチング補正（信号段差補正）は行なわれない。このように、間引き読み出しを行う際には、境界部に隣接する画素（画素列）からの読み出しを行わないように読み出し動作を制御することによって、ステッチング補正処理を省くことが可能となる。なお、撮像素子のどの部分に境界部が存在するか（どの画素が境界部に隣接するか）ということは、予め設計値上で分かっていることなので、間引き読み出しを行う際には、この設計値情報（境界部隣接画素の位置に関する情報）を使って、間引き読み出しする際の画素を決定するようにしている。生成された画像データには、ホワイトバランス調整、輪郭補償、ガンマ補正等の画像処理が実施され（ステップＳ１７）、ＬＣＤ表示部２８に送られてスルー画像の表示が行なわれる（ステップＳ１８）。
【００１８】
ＬＣＤ表示部２８においてスルー画像の表示中に、操作部３０に設けられている選択ボタン（図示せず）によりスルー画像の拡大倍率が変更されると、拡大倍率が閾値以上か否かの判断がされる（ステップＳ１１）。図４はＬＣＤ表示部２８に表示されているスルー画像（図４の上図）の四角で囲った領域を拡大してスルー画像の表示を行なう状態（図４の下図）を示す図である。図４に示すようにスルー画像の拡大倍率が閾値以上、例えば４倍以上の場合には、ステップＳ１１においては、「Ｙ」と判断され、ステップＳ１３に進み、撮像素子１４を全読み出し（全画素読み出し）で動作させる（ステップＳ１３）。即ち、センサ駆動回路１６の制御の下、撮像素子１４から図３に示すＨ１〜Ｈ１６行目、即ち全行の画素に対応する撮像信号が読み出され、Ａ／Ｄ変換回路１８に出力されデジタル信号に変換される（ステップＳ１４）。Ａ／Ｄ変換回路１８においてデジタル信号に変換された撮像信号は、画像補正処理部２２に送られ、撮像素子１４から全読み出しにより撮像信号が読み出されているため（ステップＳ１５）、ステッチング補正（信号段差補正）が行なわれる（ステップＳ２０）。即ち、図３に示すＶ８列目とＶ９列目との間には、撮像素子１４の製造時に行われる分割露光工程に起因して生じた境界部が存在することから、Ｖ８列目とＶ９列目の画素に対応する画像データに信号段差が生じる場合がある。したがって、この信号段差を解消するためのステッチング補正が行われ、スルー画像表示用の画像データが生成される。
【００１９】
ここでステッチング補正処理（信号段差の補正処理）について説明する。ステッチング補正を行う場合には、図５に示すように、まず撮像素子１４の境界部に沿って所定間隔でサンプリング点を設定し、サンプリング点毎に縦横ｒ（所定の自然数）画素の局所領域１４０を設定する。この局所領域１４０を撮像素子１４の境界部で左側領域１４１と右側領域１４２に分割し、左側領域１４１において、Ｒ，Ｇｒ，Ｇｂ，Ｂの出力成分のそれぞれの左側平均値を求めると共に、右側領域１４２において、Ｒ，Ｇｒ，Ｇｂ，Ｂの出力成分のそれぞれの右側平均値を求める。なお、ここでＧｒ画素は、Ｒ画素行（Ｒ画素が存在する行）に存在するＧ画素の出力成分であり、Ｇｂ画素は、Ｂ画素行（Ｂ画素が存在する行）に存在するＧ画素の出力成分である。
【００２０】
次に、サンプリング点ごとに信号段差の左右比率を計算し、ステッチ補正係数とする。即ち、Ｒ，Ｇｒ，Ｇｂ，Ｂ成分の各ステッチ補正係数は以下のように算出される。
【００２１】
Ｒ成分のステッチ補正係数＝（Ｒ成分の左側平均値）／（Ｒ成分の右側平均値）
Ｇｒ成分のステッチ補正係数＝（Ｇｒ成分の左側平均値）／（Ｇｒ成分の右側平均値）
Ｇｂ成分のステッチ補正係数＝（Ｇｂ成分の左側平均値）／（Ｇｂ成分の右側平均値）
Ｂ成分のステッチ補正係数＝（Ｂ成分の左側平均値）／（Ｂ成分の右側平均値）
なお、ここでは境界部の右側を補正することを想定しているため、左側平均値を分子、右側平均値を分母としてステッチ補正係数を求めている。
【００２２】
サンプリング点ごとに算出したステッチ補正係数を、境界部と直交する方向の所定の幅で１に収束させるためのスロープ変化をサンプリング点ごとに生成し、このスロープ変化を境界部の延びる方向に補完することによりスロープ補正データを生成し、このスロープ補正データを境界部の右側の所定の幅に存在する画素のＲ，Ｇｒ，Ｇｂ，Ｂの出力成分にそれぞれ乗算することにより画動データの信号段差の補正を行う。以上のようにして、ステッチング補正（信号段差の補正）処理が行われる。
【００２３】
上述した画動データの信号段差の補正を行った後、画像データには、ホワイトバランス調整、輪郭補償、ガンマ補正等の画像処理が施され（ステップＳ１７）、ＬＣＤ表示部２８に送られてスルー画像の表示が行なわれる（ステップＳ１８）。
【００２４】
なお、操作部３０に設けられている選択ボタン（図示せず）によりスルー画像の表示の終了が指示された場合には（ステップＳ１９）、撮像素子１４に対する電力の供給が停止されて、スルー画像の表示が終了する（ステップＳ２１）。
【００２５】
本実施の形態に係る撮像装置によれば、スルー画像の表示行なう場合において、撮像素子の境界部によって画像データに生じた信号段差の補正を実施するか否かを、スルー画像の拡大倍率またはスルー画像の表示を行なう場合の撮像信号の間引き率に応じて制御するため、必要な場合にのみ画像データに生じた信号段差の補正を実施することができ、信号段差の補正に基づく画像補正処理部等の負荷の増大を防止することができ消費電力の低減を図ることができる。
【００２６】
なお、上述の実施の形態においては、スルー画像の表示を行なう際の拡大倍率が１倍から４倍までの場合に間引き率を２／３として画像データの間引き読み出しを行い（この場合にはステッチング補正を行なわない。）、拡大倍率が４倍以上の場合に画像データの全読み出しを行なってステッチング補正を行っているが、拡大倍率が１倍〜３倍までの場合に間引き率を４／５として画像データの間引き読み出しを行い（この場合にはステッチング補正を行なわない。）、拡大倍率が３倍〜４倍までの場合に間引き率を２／３として画像データの間引き読み出しを行い（この場合にはステッチング補正を行なわない。）、拡大倍率が４倍以上の場合に画像データの全読み出しを行ないステッチング補正を行うなど、拡大倍率に応じた間引き率（間引き率０、すなわち全読み出しも含めて）で画像データの読み出しを行なうようにしても良い。またこの場合に、拡大倍率に応じてステッチング補正を行うか否かを制御するようにしても良い。更に、スルー画像を拡大表示する場合には、常にステッチング補正を行うようにしても良い。
【００２７】
また、上述の実施の形態においては、撮像素子１４が間引き読み出しで動作している場合には、ステッチング補正を行なわず、全読み出しで動作している場合に、ステッチング補正を行っているが、間引き読み取りで動作している場合においても、間引き率が所定の値よりも大きい場合には、ステッチング補正を禁止するなど、間引き率に応じてステッチング補正をするか否かを制御するようにしても良い。
【００２８】
また、撮像素子の温度を検出する温度センサを設け、撮像素子の温度が所定の温度以上の場合には、スルー画像の拡大表示倍率が所定倍率（例えば４倍）以上にならないと撮像素子を全読み出しで動作させない（即ち、全読み出し動作に伴う、ステッチング補正も動作させない）ようにしておく。撮像素子の温度が所定の温度未満となった場合には、スルー画像の拡大表示倍率がその所定倍率未満でも（例えば３倍）撮像素子を全読み出しで動作させる。このように撮像素子の温度に基づいて撮像素子のデータの読み取り方式を変更するようにしても良い。また、撮像素子の温度に基づいて、ステッチング補正する際の補正量を変更するようにしても良い。
【００２９】
また、スルー画像の表示継続時間が所定の継続時間以上になると、スルー画像の拡大表示倍率が所定倍率（例えば４倍）以上にならないと撮像素子を全読み出しで動作させない（即ち、全読み出し動作に伴う、ステッチング補正も動作させない）ようにしておく。表示継続時間が所定の時間未満であれば、スルー画像の拡大倍率がその所定倍率未満でも（例えば３倍）撮像素子を全読み出しで動作させるようにする。このようにスルー画像の表示継続時間に基づいて撮像素子のデータの読み出し方式を変更するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態に係るデジタルカメラのブロック構成図である。
【図２】実施の形態に係るデジタルカメラの動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】撮像素子の各画素に対するカラーフィルタの配置状態を示す図である。
【図４】スルー画像の拡大表示を示す図である。
【図５】ステッチング補正を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３１】
２・・・デジタルカメラ、４・・・撮影レンズ、６・・・カメラ本体、１０・・・ＣＰＵ、１２・・・ＲＯＭ、１４・・・撮像素子、１６・・・センサ駆動回路、１８・・・Ａ／Ｄ変換回路、２０・・・タイミングジェネレータ、２２・・・画像補正処理部、２４・・・バッファメモリ、２６・・・メモリカード、２８・・・ＬＣＤ表示部、３０・・・操作部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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