特開 2023-162708 撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023162708

(43)【公開日】2023-11-09

(54)【発明の名称】撮像装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 23/50 20230101AFI20231101BHJP

   H04N 23/745 20230101ALI20231101BHJP

【ＦＩ】

H04N5/225 100

H04N5/235 700

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022073270

(22)【出願日】2022-04-27

(71)【出願人】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126240

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 琢磨

(74)【代理人】

【識別番号】100124442

【弁理士】

【氏名又は名称】黒岩 創吾

(72)【発明者】

【氏名】安田 隆幸

【テーマコード（参考）】

5C122

【Ｆターム（参考）】

5C122DA03

5C122EA12

5C122EA13

5C122FC07

5C122HB01

5C122HB02

(57)【要約】

【課題】 画像データの伝送のために使用する伝送路の数を変更してもローリング歪みの急峻な変化を低減することを可能にする。
【解決手段】 動画記録待機時に、本画像データと副画像データをそれぞれ複数の伝送路における異なる伝送路に振り分けて信号処理部に並行して伝送し、動画記録時に、本画像データと副画像データを複数の伝送路における同じ伝送路を介して信号処理部に時分割で伝送するように切り替える切り替え、動画記録待機時と動画記録時とを切り替える際に、本画像データを信号処理部に伝送する際に用いる伝送路の数と、副画像データを信号処理部に伝送する際に用いる伝送路の数をそれぞれ変更する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像素子と、信号処理部と、前記撮像素子から読み出した画像データを前記信号処理部に伝送する複数の伝送路とを有する撮像装置であって、
前記撮像素子から取得した本画像データと副画像データを前記複数の伝送路に振り分ける振り分け部と、
動画記録待機時に、前記本画像データと前記副画像データをそれぞれ前記複数の伝送路における異なる伝送路に振り分けて前記信号処理部に並行して伝送し、前記動画記録時に、前記本画像データと前記副画像データを前記複数の伝送路における同じ伝送路を介して前記信号処理部に時分割で伝送するように切り替える切り替え部と、を有し、
前記切り替え部は、前記動画記録待機時と前記動画記録時とを切り替える際に、前記本画像データを前記信号処理部に伝送する際に用いる伝送路の数と、前記副画像データを前記信号処理部に伝送する際に用いる伝送路の数をそれぞれ少しずつ変更することを特徴とする撮像装置。

【請求項2】

前記本画像データは、ライブビューや動画記録に用いられ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】

前記副画像データは、フリッカ検出に用いられることを特徴とする請求項１または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、撮像装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、撮像装置内の撮像素子と画像処理部との伝送路のレーン数を、画質及び、消費電力の両方の観点から制御する技術があった。例えば、特許文献１では、撮像素子内で撮像した画像データを撮像素子内で圧縮する場合に、その圧縮率に従って伝送路のレーン数を可変に制御する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１３６６０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、画像データの圧縮率に応じて使用する伝送路数が決定される。そのため、圧縮率が大幅に変更された場合に、それに伴って伝送路数も変化する。そして、画像データの読み出し速度が増減し、結果としてローリング歪みが急峻に変わってしまう。

【0005】

本発明の目的は、画像データの伝送に使用する伝送路の数を変更しても、ローリング歪みの急峻な変化を低減することを可能にした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】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮像素子と、信号処理部と、前記撮像素子から読み出した画像データを前記信号処理部に伝送する複数の伝送路とを有する撮像装置であって、前記撮像素子から取得した本画像データと副画像データを前記複数の伝送路に振り分ける振り分け部と、動画記録待機時に、前記本画像データと前記副画像データをそれぞれ前記複数の伝送路における異なる伝送路に振り分けて前記信号処理部に並行して伝送し、前記動画記録時に、前記本画像データと前記副画像データを前記複数の伝送路における同じ伝送路を介して前記信号処理部に時分割で伝送するように切り替える切り替え部と、を有し、前記切り替え部は、前記動画記録待機時と前記動画記録時とを切り替える際に、前記本画像データを前記信号処理部に伝送する際に用いる伝送路の数と、前記副画像データを前記信号処理部に伝送する際に用いる伝送路の数をそれぞれ少しずつ変更することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、画像データの伝送に使用する伝送路の数を変更しても、ローリング歪みの急峻な変化を低減することを可能にした撮像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係る撮像装置を示す図。

【図2】本発明の実施形態に係る撮像素子からの画素読み出しを示す図。

【図3】本発明の実施形態に係る伝送路の使用状態を示す図。

【図4】本発明の実施形態に係る伝送路のタイミングチャートを示す図。

【図5】本発明の実施形態に係る画像処理装置のフローチャートを示す図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置の構成を示す図である。

【0010】

図１において、撮像装置１００は、撮像素子１０１、信号処理部１０３、伝送路群１０５を備えている。

【0011】

本実施例において、撮像素子１００は、ライブビュー表示用の画像や記録用の動画像といった本画像とフリッカ検出用の副画像の露光を行う。

【0012】

振り分け部１０２は、撮像素子１００にて得られた本画像と副画像を切り替え部１０４の制御に従って伝送路群１０５へ振り分ける。

【0013】

複数の伝送路からなる伝送路群１０５は、撮像素子１０１にて撮像された本画像データや副画像データを信号処理部１０３へ伝送する。本実施例では、伝送路群は１０５ａ～１０５ｈの８つの伝送路からなり、各々の伝送路は、１．６Ｇｂｐｓの伝送速度で伝送可能であるものとする。

【0014】

信号処理部１０３は、撮像素子１０１により撮像されて伝送路群１０５を介して伝送された本画像データを使用して、動画記録待機時にはライブビュー表示を行うための画像処理を行う。また、動画記録時には、本画像データを不図示の不揮発性メモリに記録される。さらに、副画像データを用いてフリッカ検出を行い、検出されたフリッカの影響がなくなるように制御する。

【0015】

また、信号処理部１０３は、ユーザによる動画記録待機状態から動画記録状態への遷移指示、もしくは動画記録状態から動画記録待機状態への遷移指示に従って、後述する切り替え部１０４を制御する。

【0016】

切り替え部１０４は、撮像素子１０１に対して読み出し方式の切り替えを指示する。また、本画像データと副画像データの各々を伝送するために、伝送路群１０５内の伝送路１０５ａ～１０５ｈのどの伝送路を使用するかを切り替える。

【0017】

次に、図２を用いて撮像素子１０１からの本画像データと副画像データとの読み出しについて説明する。

【0018】

画素部３０１には、水平６０００画素、垂直４０００画素の画素群が行列状に配列され、各画素には、ベイヤー配列になるようにＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルターのいずれかが設けられている。

【0019】

まず、画素部３０１において、垂直方向において３行に１行の画素を間引いて垂直２６００画素の画素信号を読み出し、さらに垂直方向における２行分の画素信号を加算することにより、水平６０００画素、垂直１３００画素の本画像データ３０２を取得する。取得された本画像データ３０２は、振り分け部１０２へ転送される。

【0020】

次に、画素部３０１において、本画像データ３０２を取得する際に垂直方向に間引かれた垂直１３００画素の画素信号を非加算で読み出すことにより、水平６０００画素、垂直１３００画素の副画像データ３０３を取得する。取得された副画像データ３０３は、振り分け部１０２へ転送される。なお、副画像データは、フリッカ検出等の評価値生成に使用するため、撮像素子１０１からの読み出し速度と伝送に使用する伝送路群１０５の数とに応じて垂直方向の間引きが行われる。

【0021】

このように、本画像データに用いる画素信号を読み出す際に、間引かれる画素行の画素信号を別途読み出すことにより、本画像データと副画像データを並行して読み出したり、各々を時分割で別々に読み出すことが可能である。

【0022】

次に、図３および図４を用いて、振り分け部１０２により、本画像データ３０２と副画像データ３０３の伝送に使用する伝送路群１０５への振り分け方法について説明する。ここで、本実施例では、撮像装置１００が動画モードであり、本画像データが６０ｆｐｓであり、副画像データが２４０ｆｐｓであるものとする。また、１画素あたりのビット数は１２ビットであるものとする。

【0023】

図３（ａ）は、動画記録待機時（状態Ａ）で使用される伝送路群１０５を示す図であり、図４（ａ）は、動画記録待機時（状態Ａ）の撮像素子１０１からの本画像データ及び副画像データの読み出し時間と、伝送路の使用期間とを示す図である。動画記録待機時（状態Ａ）では、同時刻に伝送路群１０５を分配して使用するため、本画像データと副画像データとを同時に信号処理部１０３へ伝送することが可能である。

【0024】

動画記録待機時では、ローリング歪みを許容して伝送路群１０５の中で本画像データの伝送に使用する伝送路数を減らして本画像データの読み出し速度を下げる。具体的には、振り分け部１０２により、本画像データが伝送路群１０５の中の６つの伝送路１０５ａ～１０５ｆに振り分けられて伝送される。

【0025】

各伝送路の伝送速度は１．６Ｇｂｐｓであるため、水平６０００画素、垂直１３００ラインからなる本画像データの読み出し時間および伝送時間（図４（ａ）のｔ５０１）は、１０．０ｍｓｅｃとなる。また、１ラインあたりの読み出し時間および伝送時間は、７．７μｓｅｃとなる。

【0026】

副画像データは、振り分け部１０２により本画像データの伝送に使用しない伝送路群１０５の中の２つの伝送路１０５ｇ、１０５ｈに振り分けられて伝送される。このとき、副画像データの１ラインあたりの読み出し時間および伝送時間は、適切なフリッカ検出を行うために、本画像データと同じ７．７μｓｅｃに合わせられる。

【0027】

ここで、副画像データの読み出し時間および伝送時間（図４（ａ）のｔ５０２）は、４ｍｓｅｃにする必要がある。しかしながら、撮像素子１０１からの読み出し速度に起因する読み出し可能ライン数と、伝送に使用する伝送路群１０５の数に起因する伝送可能ライン数とのいずれかによって律速される。すなわち、撮像素子１０１からの読み出し速度に起因する副画像データの読み出し可能ライン数が５２０ラインであるのに対し、使用する伝送路数に起因する副画像データの伝送可能ライン数は２６０ラインとなる。

【0028】

したがって、副画像データ全ての水平６０００画素、垂直１３００ラインを伝送することができないため、副画像データは垂直方向において２６０ラインに間引かれて読み出され、伝送される。

【0029】

次に、図３（ｂ）は、動画記録待機時から動画記録時への遷移時（状態Ｂ）と、動画記録時から動画記録待機時への遷移時（こちらも状態Ｂ）を示す図である。また、図４（ｂ）は、動画記録待機時から動画記録時への遷移時（状態Ｂ）と、動画記録時から動画記録待機時への遷移時（こちらも状態Ｂ）の撮像素子１０１からの本画像データ及び副画像データの読み出し時間と、伝送路の使用期間とを示す図である。状態Ｂでも、同時刻に伝送路群１０５を分配して使用するため、本画像データと副画像データとを同時に信号処理部１０３へ伝送することが可能である。

【0030】

動画記録待機時と動画記録時との遷移時では、本画像のローリング歪みの急峻な変化を低減させる目的で、本画像データの伝送に仕様する伝送路数を少しずつ増やしたり、少しずつ減らしたりする。そして、本画像データの伝送に使用する伝送路数に応じて読み出し速度を早くしたり遅くしたりする。

【0031】

具体的には、振り分け部１０２により、伝送路群１０５の中の伝送路１０５ａ～１０５ｇの７つの伝送路に振り分けられて伝送される。各伝送路の伝送速度は１．６Ｇｂｐｓであるため、水平６０００画素、垂直１３００ラインからなる本画像データの読み出し時間および伝送時間（図４（ｂ）のｔ５０３）は、８．６ｍｓｅｃとなる。また、１ラインあたりの読み出し時間および伝送時間は、６．７μｓｅｃとなる。

【0032】

副画像データは、振り分け部１０２により本画像データの伝送に使用しない伝送路群１０５の中の１つの伝送路１０５ｈに振り分けられて伝送される。このときも、副画像データの１ラインあたりの読み出し時間および伝送時間は、本画像データと同じ６．８μｓｅｃに合わせられる。

【0033】

ここで、副画像データの読み出し時間および伝送時間（図４（ｂ）のｔ５０２）は、４ｍｓｅｃにする必要がある。撮像素子１０１からの読み出し速度に起因する副画像データの読み出し可能ライン数が６００ラインであるのに対し、使用する伝送路数に起因する副画像データの伝送可能ライン数は１３０ラインとなる。

【0034】

したがって、副画像データ全ての水平６０００画素、垂直１３００ラインを伝送することができないため、副画像データは垂直方向において１３０ラインに間引かれて読み出され、伝送される。

【0035】

次に、図３（ｃ）は、動画記録時（状態Ｃ）を示す図である。また、図４（ｃ）は、動画記録時（状態Ｃ）の撮像素子１０１からの本画像データ及び副画像データの読み出し時間と、伝送路の使用期間とを示す図である。動画記録時は、本画像のローリング歪みをできる限り低減するために、伝送路群１０５を副画像データと時分割で共有して使用することにより、本画像データの読み出し速度を速くすることができる。すなわち、伝送路群１０５を同時刻で分配して使用しないため、本画像データと副画像データとは時分割で信号処理部１０３へ伝送される。

【0036】

各伝送路の伝送速度は１．６Ｇｂｐｓであるため、水平６０００画素、垂直１３００ラインからなる本画像データの読み出し時間および伝送時間（図４（ｃ）のｔ５０４）は、７．５ｍｓｅｃとなる。また、１ラインあたりの読み出し時間および伝送時間は、５．６μｓｅｃとなる。

【0037】

副画像データは、本画像データの伝送に使用しない伝送路群１０５がないので、振り分け部１０２により時分割で８つの伝送路１０５ａ～１０５ｈの全てに振り分けられて伝送される。このときも、副画像データの１ラインあたりの読み出し時間および伝送時間は、本画像と同じ５．７μｓｅｃに合わせられる。

【0038】

ここで、副画像データの読み出し時間および伝送時間（図４（ｃ）のｔ５０２）は、４ｍｓｅｃにする必要がある。撮像素子１０１からの読み出し速度に起因する副画像データの読み出し可能ライン数が６９０ラインであるのに対し、使用する伝送路数に起因する副画像データの伝送可能ライン数は１０６０ラインとなる。

【0039】

したがって、副画像データ全ての水平６０００画素、垂直１３００ラインを伝送することができないため、副画像データは垂直方向において６９０ラインに間引かれて読み出され、伝送される。

【0040】

このように、動画記録待機時から動画記録時に遷移する際に、撮像素子１０１から信号処理部１０３へ本画像データを伝送するための用いる伝送路群１０５の数を少しずつ多くしたり少なくしたりする。そして、読み出し速度を少しずつ増減させることが可能となり、フリッカ検出等の評価値用の副画像データを取得しながらも、本画像データのローリング歪みが急峻に変化することなく動画撮影を行うことが可能となる。

【0041】

図５は、本発明の実施形態に係る、フローチャートを示す図である。以下、図５を用いて、本画像データのローリング歪みの急峻な変化を低減することを可能にした動作シーケンスを説明する。

【0042】

ステップＳ１０００において、ユーザの操作により撮像装置１００の電源がオンし、動画モードが設定される。切り替え部１０４からの指示により、振り分け部１０２による伝送群１０５の本画像データと副画像データの振り分け、及び、撮像素子１０１からの本画像データと副画像データの読み出しが図３（ａ）、図４（ａ）で説明した動画記録待機状態（状態Ａ）となる。

【0043】

ステップＳ１００１において、ユーザの操作により動画記録の開始が指示されると、ステップＳ１００２に進む。

【0044】

ステップＳ１００２において、切り替え部１０４からの指示により、振り分け部１０２による伝送群１０５の本画像データと副画像データの振り分け、及び、撮像素子１０１からの本画像データと副画像データの読み出し速度が切り替わる。

【0045】

すなわち、図３（ａ）、図４（ａ）で説明した状態Ａから図３（ｂ）、図４（ｂ）で説明した状態Ｂに遷移した後、さらに、図３（ｃ）、図４（ｃ）で説明した状態Ｃに遷移するように制御する。

【0046】

ステップＳ１００３において、ユーザの操作により動画記録の停止が指示されると、ステップＳ１００４に進む。

【0047】

ステップＳ１００４において、切り替え部１０４からの指示により、振り分け部１０２による伝送群１０５の本画像データと副画像データの振り分け、及び、撮像素子からの本画像データと副画像データの読み出し速度を変更する。すなわち、図３（ｃ）、図４（ｃ）の状態Ｃから図３（ｂ）、図４（ｂ）の状態Ｂに遷移した後、さらに、図３（ａ）、図４（ａ）の状態Ａに遷移するように制御する。

【0048】

ステップＳ１００５において、ユーザの操作により撮像装置１００の電源がオフしたり、動画モード以外のモードに設定されると、本フローの動作を終了する。

【0049】

以上のように、設定される撮影モードの種別に応じて切り替え部１０４の制御により、振り分け部１０２による本画像データと副画像データで使用する伝送路群１０５の数や撮像素子１０１の読み出し速度を制御する。そして、撮像素子１０１から信号処理部１０３へ本画像データを伝送するために用いる伝送路群１０５の数を少しずつ多くしたり少なくすることで、読み出し速度も応じて少しずつ増減させることが可能となる。そして、フリッカ検出等の評価値用の副画像データを取得しながらも、本画像データのローリング歪みが急峻に変化することなく、動画撮影を行うことが可能となる。

【0050】

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

【0051】

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

【符号の説明】

【0052】

１００ 撮像装置
１０１ 撮像素子
１０２ 振り分け部
１０３ 信号処理部
１０４ 切り替え部
１０５ 伝送路群

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】