专利名称：摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有将入射光变换成电信号的摄像元件的摄像装置。
技术背景以往，在数字照相机等摄像装置中设置具有将入射光变换成电信号的 多个像素的摄像元件。这些多个像素基于入射光量来切换向电信号的变换 模式，更详细地说，切换将入射光线性变换成电信号的线性变换模式和进 行对数变换的对数变换模式。另外，在摄像元件的后级设置进行特性变换 的信号处理单元，该特性变换用于将由对数变换模式获得的电信号变换成 由线性变换模式获得的状态，或将由线性变换模式获得的电信号变换成由 对数变换模式获得的状态，将电信号整体统一成由线性变换模式获得或由 对数变换模式获得的状态从而简化电信号的处理。根据这样的摄像元件，由于与仅进行线性变换模式的摄像元件相比电 信号的动态范围宽，所以即使在拍摄辉度范围宽的^皮摄体的情况下，也能 够用电信号表现所有辉度信息。但是，由于像素的差异，上述多个像素在输入输出特性上有离散。因 此，作为消除这样的离散的方法，有校正来自各像素的输出从而与基准输出值一致的方法(例如参照专利文献l、 2)。专利文献l:(日本)特开平11-298799号公报 专利文献2:(日本)特开平5-30350号公报发明内容本发明需要解决的问題然而，上述专利文献公开的校正方法，在由于拍摄条件或环境条件等 驱动条件而输入输出特性变动的情况下，不能校正基准条件中的基准输出 值与实际的像素输出值的偏离。因此，不能将电信号整体正确地统一成由 线性变换模式获得或由对数变换模式获得的状态。本发明的目的为提供一种能将电信号正确地统一成由线性变换或由对 数变换获得的状态的摄像装置。 解决问题的方法技术方案l记载的发明， 一种摄像装置，其特征在于，包括摄像元件，具有基于入射光量切换将入射光线性变换成电信号的线性变换模式和将入射光对数变换成电信号的对数变换模式的多个像素；变换单元，将由摄像元件对数变换并输出的基准电信号变换成将对数变换之前的电信号线性变换而得到的电信号；校正单元，在由摄像元件对数变换并输出的电信号偏离所述基准电信号的情况下，进行校正以便与所述基准电信号相符；以及 将校正的电信号提供给所述变换单元的电路。 另外，技术方案8记载的发明， 一种摄像装置，其特征在于，包括 摄像元件，具有多个像素，在直至规定光量的期间，线性变换成基于入射光量的电信号并输出，之后，对数变换成基于入射光量的电信号并输出；变换单元，将由摄像元件对数变换并输出的基准电信号变换成将对数 变换之前的电信号线性变换而得到的电信号；校正单元，在由摄像元件对数变换并输出的电信号偏离所述基准电信 号的情况下，进行校正以便与所述基准电信号相符；以及将校正的电信号提供给所述变换单元的电路。另外，技术方案12记载的发明， 一种摄像装置，其特征在于，包括摄像元件，具有多个像素，在直至规定光量的期间，线性变换成基于 入射光量的电信号并输出，之后，对数变换成基于入射光量的电信号并输 出；导出单元，导出在从线性变换切换成对数变换的点的曲折变化点信号； 比较单元，比较用导出单元导出的曲折变化点信号和由摄像元件输出 的电信号；变换单元，在比较的结果为曲折变化点信号大的情况下，将由摄像元 件对数变换并输出的基准电信号变换成将对数变换之前的电信号线性变换 而得到的电信号；校正单元，在由摄像元件对数变换并输出的电信号偏离所述基准电信
号的情况下，进行校正以便与所述基准电信号相符；以及将校正的电信号提供给所述变换单元的电路。 发明效果根据本发明，能够将对数变换的电信号正确地统一成由线性变换获得 的状态。而且，根据本发明，能够不使用复杂的电路而将对数变换的电信 号统一成由线性变换获得的状态。
图l是表示本发明的摄像装置的概略结构的方框图。图2是表示摄像元件的结构的方框图。 图3是用于说明像素以及线性化单元的动作的图。 图4是表示曝光时间和曲折变化点关系的图。 图5是表示控制电压和曲折变化点关系的图。 图6是表示像素结构的电路图。图7是表示信号处理单元以及曲折变化信号导出单元的方框图。 图8是表示校正系数a的图。图9是表示变动校正以及特性变换的处理的流程图。标号i兌明1摄像装置2摄像元件3信号处理单元30变动校正单元31线性化单元(特性变换单元)32系数导出单元32a查找表33运算处理单元34曲折变化导出单元34a查找表Gll Gmn像素具体实施方式
[实施方式]以下，参照
本发明的实施方式。图1是表示本发明的摄像装置1的概略结构的方框图。如该图所示，摄像装置1包括通过透镜组10以及光圈11接收入射光 的摄像元件2。作为这些透镜组10以及光圈11 ，可使用以往以来7>知的。如图2所示，摄像元件2具有行列配置(矩阵配置)的多个像素 Gll Gmn (其中，n、 m为1以上的整数)。各像素Gl 1 Gmn光电变换入射光从而输出电信号。这些像素Gl l~Gmn 基于入射光量切换向电信号的变换模式，在本实施方式中，如图3中用实 线所示，对低于规定入射光量th的入射光量进行将入射光线性变换的线性 变换模式，对规定入射光量th以上的入射光量进行将入射光对数变换的对 数变换模式。在此，切换线性变换模式和对数变换模式的边界、即所谓曲折变化点 根据摄像元件2中的像素Gll Gmn的驱动条件、例如拍摄时的曝光时间或 控制电压等而变化。具体地说，如图4所示，曝光时间按'tl' 't3，的顺序 越短，曲折变化点的输出信号值(以下称为曲折变化(inflection)输出信号 值H)和所述规定入射光量th按T 'III'的顺序越大。另外，如图5 所示，控制电压按'V1， 'V3，的顺序越小，像素Gll Gmn的曲折变化 输出信号值H按'IV， ~ 'VI，的顺序越大。图4、图5中，'al， ~ 'a3，、 V 'd，、 'a，、 'dl， ~ 'd3，分别为常数。其中，在曝光时间tl t3的 驱动条件下的线性变换模式中的输入输出特性的斜率al a3相对于该曝光 时间tl t3具有比例关系。另外，在控制条件V1 V3的驱动条件下的对数 变换模式中的输入输出特性的截距dl d3相对于该控制电压V1 V3具有比 例关系。以下，将规定入射光量最小时、即进行线性变换模式的比例最小 而进行对数变换模式的比例最大时的曝光时间tl设为基准曝光时间。在这些像素Gll Gmn的透镜组10侧分别配置红(Red )、绿(Green ) 以及蓝(Blue)中的任一种颜色的滤波器(未图示)。另外，如图2所示， 像素Gl卜Gmn连接电源线20和信号施加线LAl LAn、 LBl LBn、 LCl LCn、信号读出线LDl LDm。再有，像素Gll Gmn也与时钟线和偏 置供给线等线连接，但图2中省略其图示。信号施加线LA 1 LAn、 LB 1 LBn、 LC1 LCn对像素G11 Gmn提供信
号小v、小VPS(参照图6)。这些信号施加线LAl LAn、 LBl LBn、 LCl LCn 连接垂直扫描电路21。该垂直扫描电路21基于来自后述的信号生成单元 48 (参照图1)的信号对信号施加线LAl LAn、 LBl LBn、 LCl LCn施加 信号，在X方向依次切换施加信号的对象信号施加线LAl LAn、 LBl LBn、 LC卜LCn。在信号读出线LDl LDm上导出由各像素Gll Gmn生成的电信号。这 些信号读出线LDl LDm连接恒流源Dl Dm以及选择电路Sl Sm。恒流源Dl Dm的一端(图中下侧的端部)上被施加直流电压VPS。 选择电路Sl Sm经由信号读出线LDl LDm将由像素Gll Gmn提供 的噪声信号以及摄像时的电信号采样保持。这些选择电路Sl Sm连接水平 扫描电路22以及4交正电路23。水平扫描电^各22在Y方向依次切换将电信 号采样保持并发送到校正电路23的选择电路Sl Sm。另外，校正电路23 基于由选择电路Sl Sm发送的噪声信号以及摄像时的电信号，从该电信号 中去除噪声信号。再有，作为选择电路Sl Sm以及校正电路23，可使用特开平 2001-223948号公报公开的电路。另外，在本实施方式中，说明了相对于所 有选择电路Sl Sm仅设置一个校正电路23,但也可以相对于选择电路 Sl Sm的每一个逐一地设置校正电路23。如图1所示，以上的摄像元件2经由放大器12以及AD变换器13按 顺序连接黑基准设定单元14以及信号处理单元3。黑基准设定单元14用于设定数字信号的最低电平。信号处理单元3通过对数变换模式对由摄像元件2输出的电信号进行 信号处理，包括线性化单元31以及变动校正单元30。线性化单元31是本发明中的特性变换单元，将来自摄像元件2的输出 信号统一成由线性变换模式获得的状态。如图7所示，该线性化单元31包 括选择器31b、基准变换表31a以及输出单元31c。再有，图7省略AD变 换器13和控制装置46等的图示。选择器31b判别来自摄像元件2的电信号和所述曲折变化输出信号值 H的大小，在来自摄像元件2的电信号比所述曲折变化输出信号值H大的 情况下、即由对数变换模式获得的电信号从摄像元件2输出的情况下，将 来自摄像元件2的输出信号输出到基准变换表31a，在来自摄像元件2的电
信号为曲折变化输出信号值H以下的情况下，输出到输出单元31c。如图3中箭头Z所示，基准变换表31a将由摄像元件2输出的电信号 中、由对数变换模式获得的电信号特性变换成由入射光线性变换的状态、 即由线性变换模式获得的状态。该基准变换表31a的变换特性设定为在摄 像元件2的驱动条件为规定基准条件的情况下、在本实施方式中像素 Gll Gmn的曝光时间为所述基准曝光时间tl的情况下，将来自该摄像元件 2以对数变换模式输出的电信号正确地变成由线性变换模式获得的状态。 输出单元31c将由选择器31b或基准变换表31a输入的电信号输出。 在摄像元件2的所述驱动条件，在本实施方式中由于像素Gll Gmn 的曝光时间而该摄像元件2的输入输出特性变动的情况下，变动校正单元 30进行由该摄像元件2输出的电信号的变动校正。如图7所示，该变动校正单元30包括系数导出单元32和运算处理单 元33。系数导出单元32基于关于像素Gll Gmn的曝光时间的曝光时间信息 和关于像素Gll Gmn的像素信息，按每个像素Gll Gmn导出校正系数 all amn，在本实施方式中，包括通过曝光时间信息以及像素信息的输入来 计算校正系数al 1 amn的查找表32a。在此，例如在摄像时的曝光时间为所述曝光时间t2 (变量)的情况下， 校正系数a为a=cLn ( al/a2 ) =cLn (tl/t2)所示的值，换言之，如图8 (a) 所示，为假想变换表(参照图中的虚线)和所述基准变换表31a (参照图中 的实线)在输入轴(图中x轴)上的距离，该假想变换表具有将在曝光时 间t2的驱动条件下由摄像元件2以对数变换模式输出的电信号正确地变成 由线性变换模式获得的状态的变换特性。再有，该假想变换表可通过实验 或理论计算等来求出，假想变换表和基准变换表31a为相互平行关系。另外， 在图8 (a)中，省略对于线性区域的各变换表的图示。另外，作为像素信息，可使用各像素Gll Gmn的ID号等固有信息或 摄像元件中的位置信息等。运算处理单元33基于用系数导出单元32导出的校正系数all amn， 对每个像素Gll Gmn进行所述变动校正，在本实施方式中，从通过对数变 换模式从各像素Gll Gmn输出的电信号减去校正系数all amn。由此，被 变动校正的由对数变换模式获得的电信号成为可通过所述基准变换表31a
正确地特性变换成由线性变换模式获得的电信号的状态。具体地说，例如上述的图8 (a)所示，设在曝光时间t2 (参照图4) 的驱动条件下从像素Gll Gmn以对数变换模式输出的电信号的信号值为 X2。该情况下，在由对数变换模式获得的信号值X2正确地特性变换成由线 性变换模式获得的状态的电信号时，即信号值X2以所述假想变换表特性变 换时，特性变换后的输出信号值为Y2。相对于此，如果信号值X2原样通 过基准变换表31a特性变换，特性变换后的信号值为Yl,但在将信号值X2 减去校正系数a后的信号值XI (=X2-a)通过基准变换表31a进行特性变 换时，特性变换后的信号值为Y2。即，通过将由对数变换模式获得的信号 值X2减去校正系数a,减法运算后的电信号成为可通过所述基准变换表31a 而正确地特性变换成由线性变换模式获得的电信号的状态。如图l所示，该信号处理单元3分别连接曲折变化信号导出单元34以 及图^f象处理单元4。曲折变化信号导出单元34基于所述曝光时间信息和所述像素信息来导 出所述曲折变化输出信号值H，在本实施方式中，如图7所示，包括通过 曝光时间信息以及像素信息的输入来导出曲折变化输出信号值H的查找表 34a。图像处理单元4对由来自像素Gl 1 Gmn的电信号整体构成的图像数据 进行图像处理，包括AWB ( Auto White Balance )处理单元40、色插补单元 41、色校正单元42、色调变换单元43以及色空间变换单元44。这些AWB 处理单元40、色插补单元41、色校正单元42、色调变换单元43以及色空 间变换单元44以该顺序连接信号处理单元3。AWB处理单元40对图像数据进行白平衡处理，色插补单元41基于来 自设置了同色的所述滤波器的多个相邻像素的电信号，关于位于这些相邻 像素间的像素，对该颜色的电信号进行插补运算。色校正单元42用于校正 图像数据的色相，更详细地说，基于其他颜色的电信号按每个像素Gl 1 Gmn 校正各颜色的电信号。色调变换单元43进行图像数据的色调变换，色空间 变换单元44用于将RGB信号变换成YCbCr信号。另外，评价值计算单元5以及控制装置46以该顺序连接信号处理单元评价值计算单元5计算用于AWB处理单元40中的白平衡处理(AWB
处理)的AWB评价值、用于曝光控制处理单元47中曝光控制处理(AE处 理)的AE评Y介^i。控制装置46用于控制摄像装置1的各单元，如图1所示，连接上述的 放大器l2、黑基准设定单元l4、信号处理单元3、曲折变化信号导出单元 34、 AWB处理单元40、色插补单元41、色校正单元42、色调变换单元43 以及色空间变换单元44。另外，控制装置46经由曝光控制处理单元47与 光圈11连接，经由信号生成单元48与摄像元件2以及AD变换器13连接。接着，说明本实施方式中的像素Gll Gmn。如图6所示，各像素Gll Gmn包括光电二极管P以及晶体管T1 T3。 再有，晶体管T1 T3为背栅极接地的N沟道MOS晶体管。通过了透镜组10以及光圈11的光照在光电二极管P上。该光电二极 管P的阴极Pk上施加直流电压VPD,阳极PA连接晶体管T1的漏极T1D 以及栅极T1G、晶体管T2的栅极T2G。晶体管Tl的源极T1S连接信号施加线LC(相当于图2中的LCl LCn ), 从该信号施加线LC输入信号())VPS。在此，信号())VPS为2值的电压信号， 更具体地说，取用于在入射光量超过规定值时使晶体管Tl在副阈值区域工 作的电压值VH、和使晶体管T1为导通状态的电压值VL的两个值。另外，晶体管T2的漏极T2D上施加直流电压VPD,晶体管T2的源极 T2S连接到用于行选择的晶体管T3的漏极T3D。该晶体管T3的栅极T3G连接信号施加线LA (相当于图2中的 LAl LAn)，从该信号施加线LA输入信号(I)V。另外，晶体管T3的源极T3S 连接到信号读出线LD (相当于图2中的LDl LDm )。再有，作为以上那样的像素Gll Gmn，能够使用特开2002-77733号公 报所公开的像素。在此，如上述的图4所示那样曝光时间越短线性变换模式的比例越大 是由于曝光时间越短，晶体管T2的栅极T2G和源极T2S之间的电位差 越大，从而晶体管T2在截止状态下工作的被摄体辉度的比例、即进行线性 变换的被摄体辉度的比例越大。另外，虽然图4中未图示，但对摄像元件2 的控制电压、即信号小VPS的电压值VL、 VH之差变大的情况下，或温度低 的情况下，进行线性变换的被摄体辉度的比例都变大。因此，通过使这些 控制电压、曝光时间、温度等变化，能够控制图像信号的动态范围、所述
曲折变化点的所述入射光量th、所述曲折变化输出信号值H。具体地说，例如，在被摄体的辉度范围窄的情况下降低电压值VL从而扩大进行线性变 换的辉度范围，同时，在被摄体的辉度范围宽的情况下提高电压值VL从而 扩大进行对数变换的辉度范围，能够使像素Gll Gmn的光电变换特性与被 摄体的特性相符。而且，能够在电压值VL为最小时始终为线性变换像素 Gll Gmn的状态，在电压值VL为最大时始终为对数变换像素Gll Gmn 的状态。接着，说明摄像装置1的摄像动作。首先，摄像元件2光电变换向着各像素Gll Gmn的入射光，将由线性 变换模式或对数变换模式获得的电信号作为模拟信号输出。具体地说，如 上所述，各像素Gll Gmn将电信号输出到信号读出线LD时，恒流源D将 该电信号放大，选择电路S依次进行采样保持。然后，在采样保持的电信 号从选择电路S送到校正电路23时，校正电路23除去噪声从而输出电信 号。接着，放大器12放大从摄像元件2输出的模拟信号，AD变换器13将 其变换成数字信号。接着，黑基准设定单元14设定数字信号的最低电平后， 如图9所示，将该数字信号发送到信号处理单元3的线性化单元31以及变 动校正单元30 (步骤Tl、步骤Ul )。另外，控制装置46将摄像元件2的 各像素Gll Gmn的曝光时间信息、像素信息发送到变动校正单元30以及 曲折变化信号导出单元34 (步骤U1、步骤S1)。如果接收了曝光时间信息以及像素信息，曲折变化信号导出单元34则 通过查找表34a来导出曲折变化输出信号值H (步骤S2 )，并发送到变动校 正单元30和线性化单元31的选择器31b(步骤S3)。这样，由于查找表^a 基于曝光时间以及像素信息导出曲折变化输出信号值H，所以能够正确地 进行曲折变化输出信号值H的导出。另外，由于通过查找表34a导出曲折 变化输出信号值H,所以与通过运算来导出的情况相比，曲折变化信号导 出单元34的结构简化，同时导出处理高速化。如果接收了来自曲折变化信号导出单元34的曲折变化输出信号值H (步骤U2)，变动校正单元30比较来自像素Gll Gmn的输出信号的信号 值和曲折变化输出信号值H的大小(步骤U3 ),在来自像素Gll Gmn的输 出信号的信号值为曲折变化输出信号值H以下的情况下、即来自像素 Gll Gmn的输出信号为由线性变换模式获得的电信号的情况下(步骤U3: 是)，变动校正单元30结束处理。另 一方面，在步骤U3中来自像素Gl 1 Gmn 的输出信号比曲折变化输出信号值H大的情况下(步骤U3:否)，变动校 正单元30通过查找表32a按每个像素Gl 1 Gmn导出校正系数al 1 amn(步 骤U4 ),并通过运算处理单元33按每个像素Gll Gmn进行了变动校正后 (步骤U5 )，将变动校正后的电信号发送到线性化单元31的选择器31b(步 骤U6 )。这样，在由于像素Gll-Gmn的曝光时间而该像素Gl l~Gmn的输入输 出特性变动的情况下，变动校正单元30进行由该像素Gll Gmn输出的电 信号的变动校正，所以，即使由于驱动条件而输入输出特性变动的情况下， 也能够校正基准曝光时间tl中的输出值与像素Gll Gmn的实际输出值的 偏离。另外，由于系数导出单元32基于摄像时的曝光时间以及像素信息来 导出校正系数all amn，运算处理单元33通过使用导出的校正系数 all amn，能够正确地校正起因于曝光时间和像素Gll Gmn的摄像元件2 的输入输出特性变动。另外，由于通过查找表32a来导出校正系数a 11 amn, 所以与通过运算来导出校正系数all amn的情况相比，系数导出单元32的 结构简化，同时，导出处理高速化。另外，由于仅在来自像素Gll Gmn的 输出信号为由对数变换模式获得的电信号的情况下进行变动校正，所以在 输出信号为由线性变换模式获得的电信号的情况下、即不必将由对数变换 模式获得的电信号变换成由其他变换模式获得的状态的情况下，不徒劳地 进行变动校正，结果，信号处理高速化。另夕卜，如果接收了来自曲折变化信号导出单元34的曲折变化输出信号 值H (步骤T2 )，线性化单元31的选择器31b比较来自像素Gll Gmn的 输出信号的信号值和曲折变化输出信号值H的大小(步骤T3),在来自像 素Gll Gmn的输出信号为曲折变化输出信号值H以下的情况下(步骤T3: 是)，经由输出单元31c将来自像素Gll Gmn的输出信号原样输出(步骤 T4)。另一方面，在来自像素Gll Gmn的输出信号比曲折变化输出信号值 H大的情况下(步骤T3:否)，选择器31b从变动校正单元30接收变动校 正后的电信号(步骤T5 ),使基准变换表31a对该电信号进行特性变换后(步 骤T6)，经由输出单元31c输出(步骤丁7)。这样，由于仅在来自像素Gll Gmn的输出信号为由对数变换模式获得 的电信号的情况下进行特性变换，所以在输出信号为由线性变换模式获得 的电信号的情况下、即不必将由对数变换模式获得的电信号变换成由其他 变换模式获得的状态的情况下，不徒劳地进行变动校正，结果，信号处理 高速化。接着，评价值计算单元5基于由线性化单元31输出的电信号来计算所 述AWB评价值、AE评^f介值。接着，控制装置46基于计算出的AE评价值来控制曝光控制处理单元 47，调节对摄像元件2的曝光量。另外，控制装置46基于AWB评价值、所述黑基准设定单元14中设定 的所述最低电平等来控制AWB处理单元40，对由信号处理单元3输出的 图像数据进行白平衡处理。然后，在色插补单元41、色校正单元42、色调变换单元43以及色空 间变换单元44基于由AWB处理单元40输出的图像数据分别进行图像处理 后，输出图像数据。根据以上的摄像装置1，即使由于驱动条件而输入输出特性变动的情况 下，与以往不同，由于能够校正基准曝光时间tl中输出值与实际输出值的 偏离，所以能够通过线性化单元31的特性变换来正确地将电信号统一成由线性变换模式获得的状态。另外，由于对多个像素Gll Gmn仅备有一个变动校正单元30，所以 与对应于各像素Gll Gmn备有多个变动校正单元30的情况相比，能够简 化摄像装置1的结构。[实施方式的变形例]接着，说明上述实施方式的变形例。再有，对与上述实施方式相同的 结构要素赋予相同的标号，并省略其说明。在由于各像素Gll Gmn的控制电压而像素Gll Gmn的输入输出特性 变动的情况下，本变形例的变动4交正单元30进行由该像素Gl 1 Gmn输出 的电信号的变动校正。具体地说，如图5、图8(b)所示，变动校正单元30的系数导出单元 32将规定入射光量th最小时的控制电压VI作为基准控制电压使用，将与 控制电压V2 (变量)的驱动条件对应的假想变换表和与基准控制电压VI 的驱动条件对应的基准变换表31a的输入轴(图8 (b)中的x轴)上的距
离X2-Xl=d2-dl=m2V2-mlVl (这里，m2=d2/V2， ml=dl/Vl )作为校正系 数a使用。即使在这样的情况下，也能够获得与上述实施方式同样的效果。再有，在上述第一实施方式以及变形例中，说明了变动校正单元30配 置在线性化单元31的前级，但也可以配置在后级，还可以系数导出单元30 设置在线性化单元31的前级，运算处理单元33设置在后级。另外，作为摄像元件2的驱动条件说明了使用曝光时间和控制电压， 但也可以使用温度。另外，说明了变动校正单元30包括将变动校正后的电信号导出的运算 处理单元33，但也可以包括通过驱动条件、像素信息、由摄像元件2输出 的电信号等的输入来导出变动校正后的电信号的查找表。在该情况下，能 够获得与上述实施方式同样的效果，而且，与通过运算来导出变动校正后 的电信号的情况相比能够简化变动校正单元30的结构。另夕卜，说明了仅设置一个变动校正单元30以及线性化单元31的情况， 但也可以对应于各像素Gll Gmn设置多个。特别地，在设置多个线性化单 元31的情况下，即使每个像素Gll Gmn中光电变换的变换特性不同，也 能够正确地将电信号整体统一成由线性变换模式获得或对数变换模式获得 状态。另外，在设置多个变动校正单元30的情况下，即使每个像素Gll Gmn 中输入输出特性的变动量不同，也能够正确地进行变动校正。另夕卜，说明了系数导出单元32基于驱动条件和像素信息来按每个像素 Gll Gmn导出校正系数all amn,但也可以仅基于驱动条件来导出像素 Gl 1 Gmn共同的校正系数a。另外，说明了系数导出单元32包括用于导出校正系数的基准变换表 31a，但也可以包括通过驱动条件等的输入来导出校正系数的运算器。另外，说明了将本发明中的特性变换单元作为将由对数变换模式获得 的电信号特性变换成由线性变换生成的状态的线性化单元31，但也可以是 将由线性变换模式获得的电信号特性变换成由对数变换模式获得的状态的 特性变换单元。另外，说明了曲折变化信号导出单元34基于驱动条件和像素信息来导 出曲折变化输出信号值H,但也可以仅基于驱动条件来导出。另外，说明 了曲折变化信号导出单元34包括用于导出曲折变化输出信号值H的查找表
34a，但也可以包括用于导出曲折变化输出信号值H的运算器。另夕卜，说明了线性化单元31、 36通过基准变换表31a来进行特性变换，但也可以通过指数变换等运算来进行。另夕卜，说明了像素Gll Gmn具有图6那样的结构，但只要能切换线性变换模式和对数变换模式，也可以具有例如上述专利文献1所示的结构。 而且，说明了在各像素Gll Gmn中设置RGB滤波器，但也可以设置青(Cyan)、品红(Magenta)以及黄(Yellow)等其他颜色滤波器。
权利要求
1.一种摄像装置，其特征在于，包括摄像元件，具有基于入射光量切换将入射光线性变换成电信号的线性变换模式和将入射光对数变换成电信号的对数变换模式的多个像素；变换单元，将由摄像元件对数变换并输出的基准电信号变换成将对数变换之前的电信号线性变换而得到的电信号；校正单元，在由摄像元件对数变换并输出的电信号偏离所述基准电信号的情况下，进行校正以便与所述基准电信号相符；以及将校正的电信号提供给所述变换单元的电路。
9，如权利要求8所述的摄像装置，其特征在于，所述校正单元基于摄像元件的驱动条件来校正由摄像元件对数变换并 输出的电信号以便与所述基准电信号相符。
10. 如权利要求9所述的摄像装置，其特征在于， 所述校正单元具有查找表，通过所述驱动条件的输入来输出校正系数。
11. 如权利要求8所述的摄像装置，其特征在于， 所述校正单元对摄像元件的每个像素进行校正。
12. —种摄像装置，其特征在于，包括摄像元件，具有多个像素，在直至规定光量的期间，线性变换成基于 入射光量的电信号并输出，之后，对数变换成基于入射光量的电信号并输 出；导出单元，导出在从线性变换切换成对数变换的点的曲折变化点信号； 比较单元，比较用导出单元导出的曲折变化点信号和由摄像元件输出 的电信号；变换单元，在比较的结果为曲折变化点信号大的情况下，将由摄像元 件对数变换并输出的基准电信号变换成将对数变换之前的电信号线性变换 而得到的电信号；校正单元，在由摄像元件对数变换并输出的电信号偏离所述基准电信 号的情况下，进行校正以便与所述基准电信号相符；以及 将校正的电信号提供给所述变换单元的电路。
13. 如权利要求12所述的摄像装置，其特征在于，所述导出单元基于摄像元件的驱动条件来导出所述曲折变化点信号。
14. 如权利要求13所述的摄像装置，其特征在于， 所述导出单元具有查找表，通过摄像元件的驱动条件的输入来导出所述曲折变化点信号。
15. 如权利要求13所述的摄像装置，其特征在于，所述导出单元基于摄像元件的驱动条件和各像素的特性来导出所述曲 折变化点信号。
16.如权利要求12所述的摄像装置，其特征在于，所述驱动条件为拍摄时的温度、所述像素的曝光时间、以及对所述像 素的控制电压中的至少 一 个。
全文摘要
摄像装置(1)包括摄像元件(2)，具有基于入射光量切换将入射光线性变换成电信号的线性变换模式和进行对数变换的对数变换模式的多个像素(G11～Gmn)；以及信号处理单元(3)，对电信号进行信号处理，信号处理单元(3)具有变动校正单元(30)，在由于摄像元件(2)的曝光时间而该摄像元件(2)的输入输出特性变动的情况下，进行由该摄像元件输出的电信号的变动校正；以及线性化单元(31)，进行用于将由对数变换模式获得的电信号变换成由线性变换模式获得的状态的特性变换。
文档编号H04N5/335GK101112081SQ20068000381
公开日2008年1月23日 申请日期2006年2月2日 优先权日2005年2月10日
发明者中川和子, 高山淳 申请人:柯尼卡美能达控股株式会社