KR101663947B1 - Image pickup element, image pickup apparatus, method for controlling the same, and storage medium - Google Patents
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Abstract
촬상소자는 복수의 화소 중 제1 화소군으로부터 얻어진 전압신호에 대응한 화상신호에 따라 촬상에 사용되는 AF평가값을 생성한다. 촬상소자는, 한층 더, 상기 복수의 화소 중 제2 화소군으로부터 얻어진 전압신호에 대응한 화상신호를 화상표시를 위한 라이브 뷰 표시 신호로서 출력한다. 제어부는, AF평가값에 따라, 포커스 렌즈를 갖는 기계적 광학부를 제어하고, 라이브 뷰 표시 신호에 따라 화상표시부에 라이브 뷰 표시를 행한다.The imaging element generates an AF evaluation value used for imaging in accordance with the image signal corresponding to the voltage signal obtained from the first pixel group among the plurality of pixels. The image pickup element further outputs an image signal corresponding to the voltage signal obtained from the second pixel group out of the plurality of pixels as a live view display signal for image display. The control unit controls the mechanical optical unit having the focus lens in accordance with the AF evaluation value, and performs live view display on the image display unit in accordance with the live view display signal.
Description
본 발명은, 적층구조를 갖는 촬상소자, 그 촬상소자를 구비하는 촬상장치, 그 제어 방법, 및 기억매체에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은, 화상신호에 따라 측광, 측거등에 관한 평가값을 검출할 수 있는 촬상장치에 관한 것이다.The present invention relates to an image pickup device having a laminated structure, an image pickup apparatus having the image pickup device, a control method thereof, and a storage medium. More specifically, the present invention relates to an imaging device capable of detecting an evaluation value relating to photometry, fielding, etc. according to an image signal.
촬상장치에 의해 촬상된 신호를 사용해서 화상평가 및 화상표시를 행하는 기술이 있다. 일본국 공개특허공보 특개 2009-89105호에 개시된 장치에서는, 라이브 뷰(live-view) 판독모드와 초점검출용 자동 노광 판독모드가 개시되어 있다. 그 라이브 뷰 판독모드는, 라이브 뷰 표시를 위한 촬상용 신호를 판독하는 것이고, 또한 초점검출용 자동 노광 판독모드는 초점검출용 신호 및 자동노광용 측광정보에 사용하기 위한 촬상신호를 촬상소자로부터 판독하는 것이다. 이것들의 판독모드는, 프레임마다 순환적으로 반복된다.There is a technique of performing image evaluation and image display using a signal picked up by an image pickup apparatus. In an apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-89105, a live-view reading mode and an automatic exposure reading mode for focus detection are disclosed. The live view reading mode is for reading an image pickup signal for live view display and the auto exposure reading mode for focus detection is for reading an image pickup signal for use in focus detection signal and photometry information for automatic exposure from an image pickup element will be. These read modes are repeated cyclically for each frame.
그렇지만, 일본국 공개특허공보 특개 2009-89105호에 있어서는, 화소단위로 촬상소자로부터 화상신호(즉, 전하)를 판독하므로, 그 전하를 전송하는데 시간이 걸릴 뿐만 아니라, 전송 데이터량이 많아져서 소비 전력이 증대한다.However, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-89105, since an image signal (that is, charge) is read from an image pickup element on a pixel-by-pixel basis, not only time is required to transfer the charge but also the amount of data to be transferred increases, .
한층 더, 촬상소자의 출력인 화상신호는 제어장치 등의 다른 장치에 의해 화상신호처리된다. 이에 따라, 많은 전송 데이터량은, 상기 제어장치의 처리 부하 증대의 원인이 된다.Furthermore, the image signal, which is the output of the image pickup device, is subjected to image signal processing by another device such as a control device. As a result, a large amount of data to be transmitted causes the processing load of the control device to increase.
아울러, 일본국 공개특허공보 특개 2009-89105호에 있어서는, 화소부에 초점신호 검출 화소가 구비되어, 불가피하게 촬상신호 화소에 할당된 에어리어가 작아진다. 그들의 초점신호 검출 화소가 촬상신호(화상신호)를 얻을 때에 사용되지 않으므로, 화질이 저하된다.In addition, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-89105, a focus signal detection pixel is provided in the pixel portion, which inevitably reduces the area allocated to the image signal pixel. Since the focus signal detection pixels are not used when obtaining an image pickup signal (image signal), the image quality is deteriorated.
따라서, 본 발명의 목적은, 데이터 전송시간을 단축하는 동시에 화질이 저하하는 것을 억제하는 촬상소자 및 촬상장치, 그 제어 방법, 및 기억매체를 제공하는데 있다.Therefore, it is an object of the present invention to provide an image pickup device and an image pickup apparatus, a control method thereof, and a storage medium that reduce a data transfer time and a deterioration in image quality.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 촬상소자는, 광학상이 결상되어, 상기 광학상에 대응한 화상신호를 출력하는 촬상소자로서, 매트릭스 모양으로 배열된 복수의 화소를 가지고서, 상기 광학상에 대응한 전압신호를 출력하는 제1 소자수단; 및 상기 전압신호를 디지털 신호로 변환해서 상기 화상신호를 얻는 제2 소자수단을 구비하고, 상기 제2 소자수단은, 상기 복수의 화소 중 제1 화소군으로부터 얻어진 화상신호인 제1 화상신호에 따라 촬상에 사용되는 제어 정보를 생성하는 제어 정보 생성수단; 및 상기 복수의 화소 중 제2 화소군으로부터 얻어진 화상신호인 제2 화상신호를, 화상표시를 위한 화상표시신호로서 출력하는 출력 수단을 구비하고, 상기 제1 화상신호는 제1 프레임 레이트에서 판독되고, 상기 제2 화상신호는 상기 제1 프레임 레이트보다 느린 제2 프레임 레이트에서 판독된다. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 따른 촬상소자를 제공한다.In order to achieve the above object, an image pickup device according to the present invention is an image pickup device for forming an optical image and outputting an image signal corresponding to the optical image, comprising a plurality of pixels arranged in a matrix, First element means for outputting a corresponding voltage signal; And second element means for converting the voltage signal into a digital signal to obtain the image signal, wherein the second element means includes a second element means for converting the voltage signal into a digital signal in accordance with a first image signal which is an image signal obtained from the first pixel group among the plurality of pixels Control information generating means for generating control information used for imaging; And output means for outputting, as an image display signal for image display, a second image signal which is an image signal obtained from a second pixel group of the plurality of pixels, wherein the first image signal is read out at a first frame rate , And the second image signal is read at a second frame rate that is slower than the first frame rate. An imaging device according to any one of
본 발명의 다른 국면에서, 촬상장치는, 상기 촬상소자; 상기 제어정보의 접수시에, 상기 제어정보에 따라 촬상을 제어하는 제어수단; 및 상기 화상표시신호에 따라 라이브 뷰 표시를 행하는 표시 제어수단을 구비한다.In another aspect of the present invention, an image pickup apparatus includes: the image pickup element; Control means for controlling the image pickup in accordance with the control information upon receipt of the control information; And display control means for performing live view display in accordance with the image display signal.
본 발명의 또 다른 특징들은, 첨부도면을 참조하여 이하의 실시예들의 설명으로부터 명백해질 것이다.
Further features of the present invention will become apparent from the following description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1실시예에서의 촬상장치의 일례의 구성을 나타내는 블록도다.
도 2a 및 2b는 도 1에 나타낸 촬상소자의 구성을 나타내는 설명도다.
도 3은 도 2a 및 2b에 나타낸 제1 칩상의 열 신호선에 있어서의 화소선택을 나타내는 설명도다.
도 4는 도 1에 나타낸 카메라에 있어서의 AF평가 모드시의 촬상 타이밍을 설명하기 위한 타이밍도다.
도 5는 도 1에 나타낸 카메라에 있어서의 제어를 설명하기 위한 흐름도다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 카메라에서 사용되는 촬상소자의 일례의 그 구성을 나타낸 블록도다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 있어서의 측광 평가 모드시의 촬상 타이밍을 설명하기 위한 타이밍도다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 카메라에서 사용되는 촬상소자의 일례의 그 구성을 나타낸 블록도다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 있어서의 표준편차 평가 모드시의 촬상 타이밍을 설명하기 위한 타이밍도다.
도 10은 종래의 촬상장치에 있어서 라이브 뷰를 위한 오토 포커스 촬상동작의 타이밍을 나타내는 설명도다.
도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 촬상장치의 구성을 나타낸 블록도다.
도 12a 및 12b는 본 발명의 제4실시예에 따른 촬상장치가 갖는 촬상소자의 구성을 나타낸다.
도 13은 본 발명의 제4실시예에 따른 촬상장치에서 사용하는 촬상소자의 화소부의 판독 구성을 나타내는 설명도다.
도 14a 및 14b는 본 발명의 제4실시예에 따른 촬상장치의 촬상 타이밍을 나타낸다.
도 15는 본 발명의 제4실시예에 따른 촬상장치의 AF모드에서의 동작을 나타낸 흐름도다.
도 16은 본 발명의 제5실시예에 따른 촬상장치의 구성을 나타낸다.
도 17은 본 발명의 제5실시예에 따른 촬상장치의 AF모드에서의 동작을 나타낸 흐름도다.
도 18은 본 발명의 제5실시예에 따른 촬상장치에 있어서의 씬(scene) 판정을 나타내는 판정표다.
도 19는 본 발명의 제6실시예에 따른 촬상장치의 구성을 나타낸다.1 is a block diagram showing an example of the configuration of an image pickup apparatus according to the first embodiment of the present invention.
2A and 2B are explanatory diagrams showing the configuration of the imaging element shown in Fig.
3 is a diagram showing pixel selection in the column signal line on the first chip shown in Figs. 2A and 2B. Fig.
Fig. 4 is a timing chart for explaining the imaging timing in the AF evaluation mode in the camera shown in Fig. 1. Fig.
Fig. 5 is a flowchart for explaining control in the camera shown in Fig. 1. Fig.
6 is a block diagram showing the configuration of an example of an image pickup device used in a camera according to the second embodiment of the present invention.
Fig. 7 is a timing chart for explaining the imaging timing in the photometric evaluation mode in the second embodiment of the present invention. Fig.
8 is a block diagram showing the configuration of an example of an image pickup device used in a camera according to the third embodiment of the present invention.
9 is a timing chart for explaining the imaging timing in the standard deviation evaluation mode in the third embodiment of the present invention.
10 is an explanatory diagram showing the timing of an autofocus imaging operation for a live view in a conventional imaging apparatus.
11 is a block diagram showing a configuration of an image pickup apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
12A and 12B show the configuration of an image pickup device included in the image pickup apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
13 is an explanatory view showing a reading structure of a pixel portion of an imaging device used in an imaging device according to a fourth embodiment of the present invention.
14A and 14B show the imaging timing of the imaging apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
15 is a flowchart showing the operation in the AF mode of the imaging apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
16 shows a configuration of an image pickup apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
17 is a flowchart showing the operation in the AF mode of the imaging apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
18 is a judgment table showing a scene judgment in the image pickup apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
Fig. 19 shows a configuration of an image pickup apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 각종 실시예, 특징 및 국면을 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하, 본 발명의 실시예들에 따른 촬상장치의 일례에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, various embodiments, features and aspects of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, an example of an image pickup apparatus according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
제1실시예First Embodiment
도 1은, 본 발명의 제1실시예에서의 촬상장치의 일례의 구성을 나타낸 블록도다.1 is a block diagram showing an example of the configuration of an image pickup apparatus according to the first embodiment of the present invention.
그 도면에 나타낸 촬상장치는, 예를 들면 동화상 기능 구비 디지털 스틸 카메라 또는 비디오 카메라에 적용된다.The image pickup apparatus shown in the drawing is applied to, for example, a digital still camera or a video camera having a moving image function.
촬상장치(100)는, 광학경통(101), 촬상소자(102), 구동부(103), 신호 처리부(104), 압축 신장부(105), 제어부(106), 발광부(107), 조작부(108), 화상표시부(109), 및 화상기록부(110)를 구비한다.The
광학경통(101)은, 렌즈 유닛(도시 생략, 이하 간단히 렌즈라고 부른다) 및 기계적 광학부(1011)를 구비하고 있다. 상기 렌즈는 피사체로부터의 광(광학상)을 촬상소자(102)에 집광한다(즉, 결상한다).The
도면에 나타내지 않았지만, 기계적 광학부(1011)는, AF기구, 줌 구동기구, 기계적 셔터 기구, 및 조리개 기구를 가지고 있다. 기계적 광학부(1011)는 제어부(106)의 제어하에서 구동부(103)에 의해 구동된다.Although not shown in the drawing, the mechanical
촬상소자(102)는, 후술하는 화소부(201) 및 A/D컨버터(도시 생략)를 가진다. 예를 들면, 촬상소자(102)는, 소위 XY판독 방식의 CMOS형 이미지 센서다. 촬상소자(102)는 제어부(106)의 제어하에서 동작하는 구동부(103)에 의해, 노광, 신호 판독, 및 리셋트등의 촬상동작을 행한다. 또한, 촬상소자(102)는, 촬상신호(화상신호라고도 한다)를 출력한다.The
촬상소자(102)는, AF평가값 검출부(1021)를 갖는다. 이 AF평가값 검출부(1021)는 촬상소자(102)에서 얻어진 화상신호에 따라 얻어진 콘트라스트 정보 및 위상차 정보에 의거하여, 제어부(106)로 제어된 타이밍으로 AF평가값(오토 포커스 평가값)을 검출한다. AF평가값 검출부(1021)는 해당 AF평가값을 제어부(106)에 출력한다.The
신호 처리부(104)는, 제어부(106)의 제어하에서, 촬상소자(102)의 출력인 화상신호에 대하여, 화이트 밸런스 조정 처리, 색보정처리, 및 자동노출(AE)처리등의 신호 처리를 실시해서, 그 화상신호를 화상 데이터로서 출력한다.Under the control of the
제어부(106)의 제어하에서 동작하는 압축 신장부(105)는, 신호 처리부(104)의 출력인 화상 데이터에 대하여, JPEG(Joint Photographic Coding Experts Group)방식등의 소정의 정지화상 데이터 포맷에 의해 압축 부호화처리를 실시한다. 또한, 압축 신장부(105)는 제어부(106)로부터 보내진 상기 부호화된 화상 데이터의 신장 복호화 처리를 실시한다.The
또한, 압축 신장부(105)는, MPEG(Moving Picture Experts Group)방식에 의해 동화상 데이터에 대해서 압축 부호화/신장 복호화처리를 행하여도 좋다.Further, the compression /
제어부(106)는, 예를 들면, 중앙처리장치(CPU), 판독전용 메모리(ROM), 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)를 구비한 마이크로콘트롤러다. CPU가 ROM에 기억된 프로그램을 실행함으로써, 촬상장치(100) 전체를 포괄적으로 제어한다.The
발광부(107)는, 신호 처리부(104)에 의해 행해진 AE처리로 인해 피사체의 노광 값이 낮다고 판정되면, 피사체에 대하여 발광해서 조명한다. 발광부(107)로서, 예를 들면, 크세논 관을 사용한 스트로브 장치 또는 LED발광 장치를 사용하여도 된다.When it is determined that the exposure value of the subject is low due to the AE process performed by the
조작부(108)는, 예를 들면, 셔터 릴리즈 버튼등의 각종 조작 키, 레버, 및 다이얼을 가지고, 유저의 입력 조작에 대응한 조작 신호를 제어부(106)에 준다.The
화상표시부(109)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD)등의 표시 디바이스 및 그 LCD에 대한 인터페이스 회로를 구비하고, 제어부(106)로부터 보내진 화상 데이터에 대응한 화상을 그 표시 디바이스에 표시한다.The
화상기록부(110)는, 예를 들면, 휴대용의 반도체 메모리, 광디스크, 하드디스크 드라이브(HDD) 또는 자기테이프등의 기록 매체이며, 압축 신장부(105)에 의해 압축 부호화된 화상 데이터를 화상 파일로서 기억한다. 또한, 화상기록부(110)는 제어부(106)에 의해 지정된 화상 파일을 판독해서 제어부(106)에 출력한다.The
이제, 도 1에 나타낸 촬상장치(100)의 기본적인 동작에 관하여 설명한다.The basic operation of the
예를 들면, 정지화상을 촬영하는 경우에, 촬상을 위한 준비동작으로서, 촬상소자(102)에서는 화소(201)로부터 출력된 화상신호를 순차로 CDS처리 및 AGC 처리를 실시한다. 그 후, 그 화상신호를 A/D컨버터에서 디지털 화상신호로 변환한다. 이 얻어진 디지털 화상신호는 AF평가값 검출부(1021) 및 신호 처리부(104)에 출력된다.For example, as a preparatory operation for capturing a still image, the
AF평가값 검출부(1021)는, 디지털 화상신호로부터 얻어진 콘트라스트 정보에 따라 AF평가값(제어 정보)을 산출하고, 그 AF평가값을 제어부(106)에 출력한다. 제어부(106)는, AF평가값에 의거하여 기계적 광학부(1011)의 제어량을 결정하고, 이 제어량에 따라 구동부(103)를 제어한다. 그 결과, 기계적 광학부(1011)는, 구동부(103)에 의해 구동된다.The AF evaluation
신호 처리부(104)는, 상기의 디지털 화상신호에 대하여, 예를 들면 화질보정처리를 실행해서 카메라 스루(through) 화상신호를 생성하고, 해당 카메라 스루 신호를 제어부(106)를 거쳐 화상표시부(109)에 보낸다. 그 결과, 화상표시부(109)는 상기 카메라 스루 화상신호에 대응한 카메라 스루 화상을 표시할 수 있어서, 유저는 그 카메라 스루 화상을 보면서 화각 조정을 행할 수 있다.The
이 상태에서, 조작부(108)의 셔터 릴리즈 버튼이 눌려지면, 제어부(106)의 제어하에서, 촬상소자(102)로부터의 1프레임분의 촬상신호(디지털 화상신호)가 신호 처리부(104)에 받아들여진다. 신호 처리부(104)는, 상기 1프레임분의 디지털 화상신호에 대해 화질보정처리를 실행하고, 처리후의 디지털 화상신호(화상 데이터)를 압축 신장부(105)에 보낸다.In this state, when the shutter release button of the
압축 신장부(105)는 화상 데이터 압축 부호화하고, 부호화된 화상 데이터를 제어부(106)를 거쳐 화상기록부(110)에 보낸다. 그 결과, 촬상된 정지화상에 관련되는 화상 파일이 화상기록부(110)에 기록된다.The
화상기록부(110)에 기록된 화상 파일을 재생하는 경우에, 제어부(106)는, 조작부(108)로부터의 조작 입력에 따라 선택된 화상 파일을 화상기록부(110)로부터 판독한다. 그리고, 제어부(106)는 해당 화상 파일을 신장 복호화 처리를 실행하는 압축 신장부(105)에 보낸다.When reproducing the image file recorded in the
복호된 화상 데이터는, 제어부(106)를 거쳐 화상표시부(109)에 보내진다. 그 결과, 화상표시부(109)에는 화상 데이터에 대응한 정지화상이 재생 표시된다.The decoded image data is sent to the
동화상 데이터를 기록하는 경우에, 제어부(106)의 제어하에서 촬상소자(102)로부터 출력된 디지털 화상신호가 신호 처리부(104)에 받아들여진다. 신호 처리부(104)에서 순차로 처리된 화상 데이터는 압축 신장부(105)에서 압축 부호화 처리된다. 그 후, 압축 신장부(105)로부터 부호화된 동화상 데이터가 순차로 화상기록부(110)에 전송되어서 동화상 파일로서 기록된다.The digital image signal outputted from the
화상기록부(110)에 기록된 동화상 파일을 재생하는 경우에, 제어부(106)는, 조작부(108)로부터의 조작 입력에 따라, 상기 선택된 동화상 파일을 화상기록부(110)로부터 판독한다. 그 후, 제어부(106)는 해당 동화상 파일을 신장 복호화 처리를 실행하는 압축 신장부(105)에 보낸다. 복호된 동화상 데이터는 제어부(106)를 거쳐 화상표시부(109)에 보내진다. 그 결과, 화상표시부(109)에는 동화상 데이터에 대응한 동화상이 재생 표시된다.The
이제, 종래의 촬상장치에 있어서의 촬상화상으로부터 평가값을 산출하면서, 표시 화상을 표시하는 기술과 이에 관련되는 과제를 함께 설명한다. 종래의 촬상장치에 있어서 포커스 제어에 사용하는 피사체의 위치 정보를 얻기 위해서는, 촬상소자로부터 출력된 화상신호에 따라 그 위치 정보를 얻는다. 또한, 피사체로부터 광신호를 전용의 검출장치에 직접 입력하고, 그 광신호가 나타낸 화상에 있어서의 위상차를 사용하여, 상기 위치 정보를 얻는다. 그 화상신호에 따라 위치 정보를 얻는 경우에는, 전용의 검출장치가 불필요하기 때문에, 촬상장치를 소형화할 수 있다.Now, a description will be given of a technique for displaying a display image while calculating an evaluation value from a captured image in a conventional image pickup apparatus, and problems related thereto. In order to obtain the positional information of the subject used in the focus control in the conventional image pickup apparatus, the positional information is obtained in accordance with the image signal output from the image pickup element. Further, an optical signal is directly input from a subject to a dedicated detection device, and the positional information is obtained by using a phase difference in an image represented by the optical signal. In the case where position information is obtained in accordance with the image signal, a dedicated detection device is unnecessary, so that the image pickup apparatus can be downsized.
도 10은, 종래의 촬상장치에 있어서 라이브 뷰를 위한 오토 포커스 촬상동작(AF평가 촬상)의 타이밍을 나타내는 설명도다.10 is an explanatory diagram showing the timing of an autofocus imaging operation (AF evaluation imaging) for a live view in a conventional imaging apparatus.
종래의 촬상장치에 있어서는, 수직동기신호(Vertical Driving Pulse:VD)에 의해 촬상 타이밍이 규정되어 있다. AF제어신호가 온(on)이 되면, 라이브 뷰 촬상기간후의 VD에 따라 AF평가용 화상이 촬상된다. 그 AF제어신호가 오프(off)가 되면, 다시 라이브 뷰 촬상기간이 시작된다.In the conventional imaging apparatus, the imaging timing is defined by a vertical driving pulse (VD). When the AF control signal is turned on, an AF evaluation image is captured in accordance with VD after the live view imaging period. When the AF control signal is turned off, the live view imaging period starts again.
이렇게, 라이브 뷰용 화상을 얻는 라이브 뷰 촬상기간과 AF평가용 화상을 얻는 AF동작 기간이 시간축을 따라 직렬로 존재하므로, 라이브 뷰용 화상과 AF평가용 화상을 동시에 촬상할 수는 없다.In this way, since the live view imaging period for obtaining the live view image and the AF operation period for obtaining the AF evaluation image exist in series along the time axis, it is not possible to simultaneously capture the live view image and the AF evaluation image.
이 때문에, 도면에 나타낸 바와 같이 라이브 뷰 기간(프레임)의 사이에 위치하는 AF동작 기간동안에 AF평가용 화상이 촬상된다. 따라서, 라이브 뷰용 화상과 AF평가용 화상과의 사이에 시간 지연이 생긴다.Therefore, as shown in the figure, the AF evaluation image is captured during the AF operation period located between the live view periods (frames). Therefore, there is a time delay between the live view image and the AF evaluation image.
덧붙여, AF평가용 화상을 촬상할 때에도 라이브 뷰 표시를 행하지지만, 이 경우에 AF평가용 화상에 따라 라이브 뷰 표시가 행해진다. 도 10에 나타나 있는 바와 같이, AF평가용 화상을 촬상할 때, 라이브 뷰 촬상기간보다도 프레임 레이트(frame rate)가 높다. 이에 따라, 촬상소자의 판독에 있어서는 선별율이 높아지고, 불가피하게 화질이 저하하게 된다. 이 과제를 회피하기 위해서, 일부의 촬상소자는, 예를 들면, 초점신호 검출용 화소를 촬상신호용 화소와는 별도로 설치하는 화소부를 갖는다.Incidentally, even when capturing an AF evaluation image, live view display is performed, but in this case, live view display is performed according to the AF evaluation image. As shown in Fig. 10, when capturing an AF evaluation image, the frame rate is higher than the live view image capture period. As a result, in the reading of the image pickup device, the screening rate is increased and inevitably the image quality is lowered. In order to avoid this problem, some of the imaging elements have, for example, a pixel portion for setting the focus signal detection pixel separately from the imaging signal pixel.
본 실시예에서는, 상기 과제를 감안하여, 도 2a 및 2b에 나타나 있는 바와 같은 촬상소자(102)를 제공한다. 촬상소자(102)는, 화상신호로부터 얻어진 평가값 혹은 그 평가값에 근거하는 제어 정보를 표시용의 화상신호와 병행해서 생성하여, 처리 시간을 단축하고 처리 부하를 경감하도록 구성된다.In the present embodiment, an
도 2a 및 2b는, 도 1에 나타낸 촬상소자(102)의 구성을 나타내는 설명도다. 도 2a는 촬상소자(102)의 구조를 나타낸 사시도이며, 도 2b는 그 구성을 나타낸 블록도다.2A and 2B are explanatory diagrams showing the configuration of the
도 2a에 있어서, 촬상소자(102)는 제1 칩(화소부)(20) 및 제2 칩(21)을 가진다. 제2 칩(제2 소자부)(21) 위에 제1 칩(제1 소자부)(20)이 적층되어 있다. 매트릭스 모양으로 배열된 복수의 화소(201)를 갖는 제1 칩(20)은, 광입사측에 배치되어 있다(즉, 광학상의 수광측에 위치하고 있다).In Fig. 2A, the
제2 칩(21)은, 후술하는 열주사 회로 213-a 및 213-b와 행주사 회로(212)를 구비한 화소구동부가 위에 형성되어 있다. 전술한 AF평가값 검출부(제어 정보 생성부)(1021)도 제2 칩(21) 위에 형성되어 있다.The
이렇게, 제1 칩(20)에 화소(201)를 형성하고, 제2 칩(21)에 화소구동부 및 AF평가값 검출부(1021)를 형성하므로, 촬상소자(102)의 주변회로 및 화소부의 제조 프로세스를 분배할 수 있다. 따라서, 주변회로에 있어서의 배선의 세선화 및 고밀도화로의 경향은, 고속화, 소형화 및 고성능화를 실현할 수 있다.Since the
도 2b에 나타나 있는 바와 같이, 제1 칩(20)에 있어서, 화소(201)는 매트릭스 모양으로 배열되어 있다. 화소(201) 각각은, 수평방향(행 방향)으로 전송 신호선(203), 리셋트 신호선(204), 및 행 선택 신호선(205)에 접속되고, 수직방향(열방향)으로 열 신호선 202-a 및 202-b에 접속되어 있다. 이때, 열 신호선 202-a 및 202-b는 판독행 단위로 접속처가 서로 다르다.As shown in Fig. 2B, in the
도면에 나타낸 바와 같이, 화소(201)의 각각은, 광전변환소자인 포토다이오드PD, 전송 트랜지스터M1, 리셋트 트랜지스터M2, 증폭 트랜지스터M3, 선택 트랜지스터M4 및 플로팅 디퓨전FD를 가지고 있다.As shown in the figure, each of the
도면에 나타낸 예에서, 상기 트랜지스터 각각은, n채널MOS 전계효과 트랜지스터(MOS FET)다.In the example shown in the figure, each of the transistors is an n-channel MOS field effect transistor (MOS FET).
상기 전송 트랜지스터M1, 리셋트 트랜지스터M2 및 선택 트랜지스터M4의 게이트에는, 각각 전송 신호선(203), 리셋트 신호선(204), 및 행 선택 신호선(205)이 접속되어 있다. 이것들 신호선(203∼205)은 수평방향으로 연장하고, 동일행의 화소가 동시에 구동된다. 이것에 의해, 라인 순차 동작형의 롤링 셔터의 동작을 제어하여, 소정의 행마다 노출 시간을 바꾸어서 촬상할 수 있다. 또는, 전체 행 동시 동작형의 글로벌 셔터의 동작을 제어할 수 있다.A
한층 더, 선택 트랜지스터M4의 소스에는 열 신호선 202-a 또는 202-b가 행단위로 접속되어 있다.Furthermore, the source of the selection transistor M4 is connected to the column signal line 202-a or 202-b on the row.
포토다이오드PD는, 광전변환에 의해 생성된 전하를 축적한다. 포토다이오드PD의 P측이 접지되고, N측이 전송 트랜지스터M1의 소스에 접속되어 있다. 전송 트랜지스터M1이 온 하면, 포토다이오드PD의 전하가 FD에 전송된다. FD에는 기생 용량이 존재하므로, FD에 전송된 전하가 축적된다.The photodiode PD accumulates the charges generated by the photoelectric conversion. The P side of the photodiode PD is grounded and the N side is connected to the source of the transfer transistor M1. When the transfer transistor M1 is turned on, the charge of the photodiode PD is transferred to the FD. Since the parasitic capacitance exists in the FD, the charges transferred to the FD are accumulated.
증폭 트랜지스터M3의 드레인에는 전원전압Vdd가 인가되고, 그 증폭 트랜지스터M3의 게이트는 상기 FD에 접속되어 있다. 증폭 트랜지스터M3은, FD의 전하(즉, 전압)를 증폭해서 전압신호로 변환한다. 선택 트랜지스터M4는, 신호를 판독하는 화소를 행단위로 선택하기 위한 것이다. 그 선택 트랜지스터M4의 드레인은 증폭 트랜지스터M3의 소스에 접속되어 있다. 선택 트랜지스터M4의 소스는 열 신호선(202)에 접속되어 있다.The power supply voltage Vdd is applied to the drain of the amplifying transistor M3, and the gate of the amplifying transistor M3 is connected to the FD. The amplifying transistor M3 amplifies the charge (i.e., voltage) of the FD and converts it into a voltage signal. The selection transistor M4 is for selecting a pixel for reading a signal on a row. The drain of the selection transistor M4 is connected to the source of the amplifying transistor M3. The source of the selection transistor M4 is connected to the
선택 트랜지스터M4가 온 하면, FD의 전압에 대응하는 전압신호가 열 신호선(202)에 출력된다. 리셋트 트랜지스터M2의 드레인에는 전원전압Vdd가 인가되고, 그 소스는 FD에 접속되어 있다. 리셋트 트랜지스터M2가 온 하면, FD의 전압은 전원전압Vdd에 리셋트된다.When the selection transistor M4 is turned on, a voltage signal corresponding to the voltage of the FD is outputted to the
제2 칩(21)은, 칼럼ADC블록(211)을 구비하고, 이 칼럼ADC블록은 열 신호선 202-a 또는 202-b에 접속되어 있다. 제2 칩(21)에는, 행주사 회로(212), 열주사 회로213-a 및 213-b, 타이밍 제어부(214), 수평신호선(출력부)215-a 및 215-b, 전환 스위치(216), 프레임 메모리(217), 및 AF평가값 검출부(1021)가 더 구비되어 있다.The
타이밍 제어부(214)는 제어부(106)의 제어하에서 행주사 회로(212), 열주사 회로213-a 및 213-b, 및 칼럼ADC블록(211)의 동작 타이밍을 제어한다. 행주사 회로(212)는 각 행을 주사하고, 열주사 회로213a 및 213b는 각각 각 열을 주사한다.The
수평신호선215-a 및 215-b는, 열주사 회로213-a 및 213-b 각각에서 제어된 타이밍에 따라 칼럼ADC블록(211)의 출력 신호(화상신호)를 전송한다.The horizontal signal lines 215-a and 215-b transmit output signals (image signals) of the column ADC block 211 in accordance with the timings controlled by the column scanning circuits 213-a and 213-b, respectively.
프레임 메모리(217)는 수평신호선(215-b)으로부터 출력되는 화상신호를 일시적으로 기억한다. AF평가값 검출부(1021)는 프레임 메모리(217)에 기억된 화상신호에 따라 AF평가를 행하고, 그 AF평가값을 제어부(106)에 보낸다.The
전환 스위치(216)는 수평신호선(215-b)에 출력되는 화상신호를 AF평가값 검출부(1021) 및 신호 처리부(104)의 어느 한쪽에 선택적으로 출력하는 스위치다.The
이때, 수평신호선(215-a)에 전송된 화상신호는 신호 처리부(104)에 주어진다.At this time, the image signal transmitted to the horizontal signal line 215-a is given to the
도 3은, 도 2a 및 2b에 나타낸 제1 칩(20)에 있어서 열 신호선 202-a 또는 202-b에 있어서의 화소선택을 나타내는 설명도다.Fig. 3 is an explanatory diagram showing pixel selection in the column signal line 202-a or 202-b in the
도 3은, 6행×8열의 화소부를 나타내고, 여기에서 각 화소는 베이어(Bayer) 배열에 따라 배열되어 있다.Fig. 3 shows a pixel portion of 6 rows x 8 columns, where each pixel is arranged according to a Bayer arrangement.
도 1에 나타낸 조작부(108)의 조작에 의해 포커스 제어 모드가 온되면, 제어부(106)는 촬상소자(102)에 있어서의 판독행을 나눈다(즉, 전환 스위치(216)의 전환을 제어하여, 수평신호선 215-b를 프레임 메모리(217)에 접속한다). 따라서, 라이브 뷰용 촬상(제2 촬상 모드) 및 AF평가값 검출 촬상(제1 촬상 모드)을 동시에 행할 수 있다.When the focus control mode is turned on by the operation of the
이에 따라, 라이브 뷰용의 화상신호(제2 화상신호 즉, 화상표시신호)는 열 신호선 202-a에 출력되고, AF평가 검출용의 화상신호(제1 화상신호)는 열 신호선 202-b에 출력된다.Thus, an image signal for a live view (second image signal, that is, an image display signal) is output to the column signal line 202-a, and an image signal for AF evaluation detection (first image signal) do.
도 3에 있어서, 행번호 1 및 2는 AF평가값 검출 촬상을 위한 행(제1 화소군)이며, 행번호 3∼8은 라이브 뷰 촬상을 위한 행(제2 화소군)이다. 도면에 나타낸 예에서는, 판독 주사가 행단위로 순차로 행해지고, 8행단위로 반복적으로 판독 주사가 이루어지게 된다.In Fig. 3,
AF평가값 검출 촬상에서는, 프레임 레이트 중시 때문에 수직동색 4화소중 3화소(4라인 중 3라인)를 선별 판독한다. 한편, 라이브 뷰용 촬상에서는, 화질중시 때문에, 나머지의 수직동색 4화소중 1화소(4라인 중 1라인)를 선별해 3화소를 가산한다.In the AF evaluation value detection imaging, three pixels (three lines out of four lines) among the four pixels of the vertical same color are selected for reading because of the importance of the frame rate. On the other hand, in the imaging for live view, one pixel (one line out of four lines) of the remaining four pixels of the same vertical color is selected for image quality, and three pixels are added.
바꿔 말하면, AF평가값 검출 촬상에 있어서는, 제1 화소군을 제1 프레임 레이트로 판독한다. 라이브 뷰 촬상에서는, 제2 화소군을 제1 프레임 레이트보다도 느린 제2 프레임 레이트로 판독한다.In other words, in the AF evaluation value detection imaging, the first pixel group is read at the first frame rate. In live view imaging, the second pixel group is read at a second frame rate which is slower than the first frame rate.
전술한 바와 같이, 선택행마다 AF주사 촬상과 라이브 뷰 촬상을 나눔으로써, 다른 전하축적 시간에서 데이터 사이즈가 다른 프레임 레이트의 화상신호를 취득할 수 있다.As described above, by dividing the AF scanning imaging and the live view imaging for each selected row, it is possible to acquire an image signal having a different data size at different charge accumulation time.
다음에, 열 신호선 202-a 및 202-b에 출력된 전압신호(아날로그 신호)는, 도 2b에 나타낸 칼럼ADC블록(211)에 있어서 아날로그 신호로부터 디지털 신호(화상신호)로 변환된다.Next, the voltage signal (analog signal) output to the column signal lines 202-a and 202-b is converted from an analog signal to a digital signal (image signal) in the column ADC block 211 shown in Fig. 2B.
칼럼ADC블록(211)의 출력인 화상신호는, 열주사 회로 213-a 또는 213-b에 의해 칼럼ADC블록(211)으로부터 수평신호선 215-a 또는 215-b에 판독된다. 수평신호선 215-a에 판독된 화상신호는 신호 처리부(104)에 보내진다.The image signal which is the output of the column ADC block 211 is read out from the column ADC block 211 to the horizontal signal line 215-a or 215-b by the column scanning circuit 213-a or 213-b. The image signal read to the horizontal signal line 215-a is sent to the
한편, 수평신호선 215-b에 판독된 화상신호는, 스위치(216)에 출력되고, 제어부(106)의 제어에 따라 신호 처리부(104) 또는 프레임 메모리(217)에 출력된다. 이때, 전환 스위치(216)는, 프레임 단위로 전환된다.On the other hand, the image signal read out to the horizontal signal line 215-b is output to the
이 경우에, 정지 화상의 촬영에서는 선별하지 않고 화소신호를 판독하므로, 스위치(216)는 신호 처리부(104)와 연결된 경로로 전환된다.In this case, since the pixel signal is read without taking a picture in the still image shooting, the
한편, AF평가 모드(즉, 오토 포커스 제어 모드)에서, 수평신호선 215-b로부터 전환 스위치(216)를 거쳐 프레임 메모리(217)에 화상신호가 기록되고, AF평가값 검출부(1021)는 프레임 메모리(217)에 기록된 화상신호에 있어서의 콘트라스트 정보에 의거하여 AF평가값을 검출한다. AF평가값은 피사체의 포커스 정보다. 그 포커스 정보는, 콘트라스트 정보, 기계적 광학부(1011)내의 AF기구부에 있어서의 디포커스 이동량, 또는 AF기구부의 제어 정보로 구성된다. AF평가값은, 다수 화소의 AF평가값용 화상 데이터와 비교하여 데이터량면에서 충분히 작다. 이 AF평가값은 AF평가값 검출부(1021)로부터 제어부(106)에 보내진다.On the other hand, in the AF evaluation mode (i.e., the autofocus control mode), an image signal is recorded from the horizontal signal line 215-b to the
이렇게, 본 실시예에 있어서 AF평가값 검출부(1021)는, 칩(21)에 내장되어, 전력 절약, 고속처리 및 저비용 설계를 달성한다. 대부분의 경우에, 칩(21)과, 신호 처리부(104) 또는 제어부(106)는, 별도의 기판에 배치되어, 칩간의 통신에 있어서 배선의 저항성분과 용량성분이 많아진다. 이에 따라, 칩내의 배선에서의 통신과 비교하여 통신속도가 저하된다. 고속 신호를 송출하기 위해서는, 신호 파형 품질을 유지하기 위해서 앰프로 구동할 필요가 있는등, 구동전력을 상승시킬 필요가 있다.Thus, in this embodiment, the AF evaluation
본 실시예에 있어서, 동일 반도체 칩 위에 AF평가값 검출부(1021)가 상기 칩(21)과 함께 배치되어 있으므로, 화상 데이터의 출력 선을 보다 짧게 할 수 있고, 또한 상기 앰프의 배치도 생략할 수 있다. 덧붙여, AF평가값 자체도 데이터량이 적으므로, 촬상소자(102)와 제어부(106)간의 통신에 걸린 시간이 짧아지고, 이에 따라서 소비 전력의 저하를 꾀할 수 있다.In this embodiment, since the AF evaluation
이하의 설명에서는, 촬상시에, 열 신호선 202-a 및 수평신호선 215-a에 의한 출력 경로를 채널Ch1이라고 부르고, 열 신호선 202-b 및 수평신호선 215-b에 의한 출력 경로를 채널Ch2이라고 부른다.In the following description, an output path by the column signal line 202-a and the horizontal signal line 215-a is called a channel Ch1, and an output path by the column signal line 202-b and the horizontal signal line 215-b is called a channel Ch2 .
도 4는, 도 1에 나타낸 카메라(100)에 있어서의 AF평가 모드에서의 촬상 타이밍을 설명하기 위한 타이밍도다.4 is a timing chart for explaining the imaging timing in the AF evaluation mode in the
도 4에 나타낸 바와 같이, 수직동기신호VD에 의해 촬상 타이밍이 규정되어 있다. AF평가 모드가 온 되면, 제어부(106)는 시각T0의 수직동기신호VD의 하강에지(edge)에서 AF제어신호, 채널Ch1을 사용한 라이브 뷰 촬상, 및 채널Ch2를 사용한 AF평가용 촬상을 동시에 시작한다.As shown in Fig. 4, the imaging timing is defined by the vertical synchronization signal VD. When the AF evaluation mode is turned on, the
기간T0∼TF1에서, 채널Ch2를 거쳐 화소부(20)로부터 판독된 AF평가용 화상신호는, 수평신호선(215-b) 및 전환 스위치(216)를 거쳐 프레임 메모리(217)에 보존된다. 그후, 기간TF1∼TF2에 있어서, AF평가값 검출부(1021)는 프레임 메모리(217)에 보존된 AF용 화상신호에 따라 AF평가값을 검출한다. 그 후, 기간TF2∼TF3에 있어서, AF평가값 검출부(1021)는 AF평가값을 제어부(106)에 출력한다.The AF evaluation image signal read from the
도면에 나타낸 예에서는, 1수직동기신호VD의 기간 동안에, 라이브 뷰가 1프레임분 촬상되고, AF평가(AF주사)가 3프레임분 촬상된다. 제어부(106)가 수직동기신호VD를 L레벨이라고 하면(시간T1), AF평가가 종료한다.In the example shown in the figure, during the period of one vertical synchronizing signal VD, live view is taken for one frame, and AF evaluation (AF scanning) for three frames. When the
상기한 바와 같이, 도 1에 나타낸 카메라(100)는, AF평가 모드에서, 신호 처리부(104)를 거쳐 화상 데이터를 제어부(106)에 보내서 AF평가값을 얻을 필요가 없다. 달리 말하면, 데이터량이 적은 AF평가값을 촬상소자(102)로부터 직접 제어부(106)에 출력한다. 따라서, 부하를 저감하여 전력 삭감을 행할 수 있다.As described above, in the AF evaluation mode, the
제어부(106)는 그 AF평가값과 후술하는 소정의 AF기대값과를 비교하고, AF평가값이 AF기대값을 만족하면, AF제어신호를 하강시킨다(시간T1). AF제어신호가 하강되면, AF평가용 촬상만이 정지하고, 라이브 뷰 촬상이 계속된다.The
도 5는, 도 1에 나타낸 카메라(100)에 있어서의 제어를 설명하기 위한 흐름도다. 이때, 도면에 나타낸 흐름도는 제어부(106)의 제어하에서 행해진다.Fig. 5 is a flowchart for explaining control in the
카메라(100)의 전원이 온이고 스탠바이 상태(즉, 촬상전의 촬상준비 상태)가 되면, 제어부(106)는 AF평가 모드가 시행되는지를 판정한다(단계S502). 즉, 제어부(106)는 오토포커스 모드가 설정되어 있는 것인가 아닌가를 판정한다.When the power of the
AF평가 모드가 시행되지 않으면(단계S502에 있어서, NO), 제어부(106)는 라이브 뷰 촬상을 시작해서(단계S503), 후술한 단계S515에 진행된다.If the AF evaluation mode is not performed (NO in step S502), the
AF평가 모드가 시행된다고 판단되면(단계S502에 있어서, YES), 제어부(106)는 AF제어신호를 온(H레벨)으로 한다(단계S504). 다음에, 제어부(106)는 AF평가 촬상횟수를 카운트하기 위한 변수n에 0을 대입한다(단계S505).If it is determined that the AF evaluation mode is to be executed (YES in step S502), the
다음에, 도 4에서 설명한 바와 같이, 제어부(106)는 AF평가 촬상을 시작하고(단계S506), 또한 단계S516에 있어서 라이브 뷰 촬상을 시작한다.Next, as described in Fig. 4, the
AF평가 촬상을 시작한 후, 제어부(106)는 변수n을 1만큼 증분한다(단계S507). 그 후, 제어부(106)의 제어하에서, AF평가값 검출부(1021)는 AF평가 촬상에 의해 얻어진 AF평가용 화상신호에 따라 AF평가값AF_K를 검출한다(단계S508).After AF evaluation imaging is started, the
다음에, 제어부(106)는, AF평가값AF_K가 AF기대값 K_min 및 K_max에 대하여 다음 식(1), 즉, 소정의 평가 조건을 충족시키는 것인가 아닌가를 판정한다(단계S509).Next, the
K_min <AF_K <K_max (1)K_min < AF_K < K_max (1)
여기에서, AF기대값 K_min 및 K_max는, 기대되는 AF평가값의 최소값 및 최대값을 나타내고, 카메라(100)의 설계시 또는 카메라(100)의 조정시에 제어부(106)에 미리 기록된다.Here, the AF expected values K_min and K_max represent the minimum and maximum values of the expected AF evaluation values and are recorded in advance in the
AF평가값AF_K가 식(1)을 충족시키지 않으면(단계S509에 있어서, NO), 제어부(106)는 상기의 AF평가값AF_K에 따라 피드백 제어량을 구한다. 그 후, 제어부(106)는 해당 피드백 제어량에 따라 구동부(103)를 구동제어해서 기계적 광학부(1011)에 구비된 포커스 렌즈를 광축을 따라 구동한다(단계S510).If the AF evaluation value AF_K does not satisfy the formula (1) (NO in step S509), the
다음에, 제어부(106)는 변수(AF평가값 촬상횟수)n이 소정의 수(이 경우에는, 3)인지의 여부를 판정한다(단계S511). AF평가값 촬상횟수가 3미만이면(단계S511에 있어서, NO), 제어부(106)는 단계S506의 처리에 되돌아가서, AF평가 촬상을 행한다.Next, the
AF평가값 촬상횟수가 3이면(단계S511에 있어서, YES), 제어부(106)는 라이브 뷰 표시를 행한 후(단계S512), 단계S505의 처리에 되돌아가서 AF평가값 촬상횟수n을 제로로 설정한다.If the number of times of AF evaluation value imaging is 3 (YES in step S511), the
AF평가값AF_K가 식(1)을 충족시키면(단계S509에 있어서, YES), 제어부(106)는 AF제어신호를 오프(L레벨)로 하고(단계S513), 촬상소자(102)에 있어서의 AF평가 촬상을 정지한다(단계S514). 그 후, 제어부(106)는 촬상한 라이브 뷰용 화상신호에 대응한 화상을 화상표시부(109)에 표시하고(단계S515), 그 카메라는 대기 상태가 된다(단계S517).If the AF evaluation value AF_K satisfies the equation (1) (YES in step S509), the
도 5에 나타낸 흐름도에서는, 제어부(106)는, AF평가 촬상을 정지한 후, 단계S516의 라이브 뷰 촬상에 의해 얻어진 화상신호에 대응한 화상을 표시한다. 단계S503의 라이브 뷰 촬상을 시작하면, 제어부(106)는 단계S515의 처리로 진행되어 라이브 뷰 표시를 행한다.In the flowchart shown in Fig. 5, after the AF evaluation imaging is stopped, the
전술한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에서는, 제2 칩(21)내에 AF평가값 검출부(1021)를 구비한다. 이에 따라, 라이브 뷰용 화상이 촬상되는 동안, 프레임 레이트가 빠른 AF평가용 화상의 촬상과 AF평가값을 산출해서 출력할 수 있다. 그 결과, AF평가를 행할 때의 시간 지연을 단축할 수 있다.As described above, in the first embodiment of the present invention, the AF
또한, AF평가에 있어서, 데이터 용량이 적은 AF평가값만이 촬상소자(102)로부터 직접 제어부(106)에 보내지므로, 신호 출력 부하가 경감되어 소비 전력을 삭감할 수 있다.In addition, in the AF evaluation, only the AF evaluation value with a small data capacity is sent from the
상기의 실시예에서는 라이브 뷰시에 AF를 행하는 예에 관하여 설명했지만, 라이브 뷰뿐만 아니라 기타 동화상 촬영시에 있어서도 상기의 수법을 사용할 수 있다.Although the above embodiment has been described with respect to an example in which AF is performed in Live View, the above method can be used not only in live view but also in other moving images.
또한, 본 실시예에서는, AF평가값을 촬상소자(102)로부터 제어부(106)에 직접 출력하고, 제어부(106)가 AF평가값에 따라 구동부(103)에 의해 기계적 광학부(1011)를 제어한다. 그렇지만, 구동부(103)는 AF평가값에 따라 기계적 광학부(1011)를 구동제어하여도 된다.In the present embodiment, the AF evaluation value is directly output from the
제2실시예Second Embodiment
이제, 본 발명의 제2실시예의 카메라의 일례에 관하여 설명한다.Now, an example of the camera of the second embodiment of the present invention will be described.
제2실시예에서의 카메라의 구성은, 촬상소자(102)의 구성이 도 2b에 나타낸 촬상소자와 다른 것을 제외하고는 도 1에 나타낸 카메라와 같다. 이하의 설명에서는, 스트로브등의 발광부에 의한 측광동작을 위한 정지 화상 촬영에 관하여 설명한다.The configuration of the camera in the second embodiment is the same as that shown in Fig. 1 except that the configuration of the
도 6은, 본 발명의 제2실시예에 따른 카메라에서 사용되는 촬상소자의 일례의 구성을 나타낸 블록도다.6 is a block diagram showing an example of the configuration of an image pickup device used in a camera according to the second embodiment of the present invention.
이때, 도 6에 있어서, 도 2a에 나타낸 촬상소자와 동일한 구성요소 부재에 대해서는 동일한 참조번호를 부착해서 설명을 생략한다.Here, in Fig. 6, the same reference numerals are attached to the same constituent elements as those of the imaging element shown in Fig. 2A, and a description thereof will be omitted.
도 6에 나타낸 촬상소자(102)에서는, 제2 칩(21)은 AF평가값 검출부(1021) 대신에 측광값 평가부(601)를 구비한다. 이 측광값 평가부(601)는 프레임 메모리(217)에 접속되고, 제어부(106)에 접속되어 있다.6, the
측광값 평가부(601)는, 제1 칩(20)으로부터 열 신호선 202-b 및 수평신호선 215b(즉, 채널Ch2)를 거쳐서 판독된 화상신호에 따라 색비율 및 노광 값을 측광값으로서 산출한다. 상기 측광 평가부(601)는 해당 측광값에 따라 화이트 밸런스 계수 및 발광부(107)의 발광 제어량등의 측광제어 데이터를 제어부(106)에 출력한다.The photometric
제어부(106)는 측광제어 데이터에 따라 신호 처리부(104) 및 발광부(107)에 제어 명령을 보내고, 신호 처리부(104)에 있어서의 화이트 밸런스 보정 및 발광부(107)의 발광량을 제어한다.The
도 7은, 본 발명의 제2실시예에 있어서의 측광 평가 모드에서의 촬상 타이밍을 설명하기 위한 타이밍도다.7 is a timing chart for explaining the imaging timing in the photometric evaluation mode in the second embodiment of the present invention.
측광 평가 모드에서, 제어부(106)는 시간T70의 수직동기신호VD의 하강에지에서 수직동기신호VD에 동기해서 채널Ch1을 사용한 라이브 뷰 촬상과 채널Ch2를 사용한 측광 평가 촬상을 동시에 시작한다. 이 측광 평가 촬상에 있어서는, 화이트 밸런스 계수 및 발광부(107)의 발광 제어를 위한 측광 평가 촬상이 행해진다.In the photometric evaluation mode, the
여기에서는, 화이트 밸런스 계수 산출을 위한 측광 평가 촬상을 화이트 밸런스 계수산출용 촬상이라고 부르고, 발광 제어를 위한 측광 평가 촬상을 발광 제어량 측광촬상이라고 부른다.Here, the photometric evaluation imaging calculation for calculating the white balance coefficient is referred to as a white balance coefficient calculating imaging, and the photometric evaluation imaging for emission control is referred to as a light emission control amount photometric imaging.
우선, 기간T70∼T71에 있어서, 화이트 밸런스 계수산출 촬상이 행해진다. 채널Ch2를 거쳐 화소부(20)로부터 판독된 화이트 밸런스 계수평가용 화상신호는, 수평신호선(215-b) 및 전환 스위치(216)를 거쳐 프레임 메모리(217)에 보존된다.First, in the period T70 to T71, the white balance coefficient calculation imaging is performed. The white balance coefficient evaluation image signal read from the
기간T71∼T72에 있어서, 측광값 평가부(601)는 프레임 메모리(217)에 보존된 화이트 밸런스 계수평가용 화상신호에 따라 화이트 밸런스 계수를 산출한다. 그 후, 기간T72∼T73에 있어서, 측광값 평가부(601)는 화이트 밸런스 계수를 제어부(106)에 출력한다.In the periods T71 to T72, the photometric
다음에, 시간T73에 있어서, 제어부(106)는 발광 제어신호를 기동해서(H레벨), 발광부(107)를 소정의 발광량으로 발광시키면서, 발광 제어량 측광촬상을 시작한다. 그 후, 시간T74에 있어서, 제어부(106)는 발광 제어신호를 (L레벨에) 하강시켜서, 발광 제어량 측광 촬상을 정지한다.Next, at time T73, the
따라서, 기간T73∼T74에 있어서, 정지 화상 촬영에 있어서의 발광부(107)의 발광 제어량 측광촬상이 행해지고, 발광 제어량 평가용 화상신호가 프레임 메모리(217)에 보존된다.Therefore, in the period T73 to T74, the light emission control amount of the
기간T73∼T74에 있어서는, 발광 제어신호가 온이 되므로, 발광부(107)에 의한 사전발광(즉, 프리(pre)발광)이 행해지고, 피사체의 노광량을 산출하기 위한 촬상인 발광 제어량 측광촬상이 행해진다.In the period T73 to T74, since the light emission control signal is turned on, preliminary light emission (that is, preliminary light emission) by the
기간T74∼T75에 있어서, 측광값 평가부(601)는 프레임 메모리(217)에 보존된 발광 제어량 평가용 화상신호에 따라 피사체에 관련되는 노광 값을 산출한다. 그 노광 값에 따라, 측광값 평가부(601)는 발광 제어량을 생성한다. 다음에, 기간T75∼T76에 있어서, 측광값 평가부(601)는 발광 제어량 제어부(106)에 출력한다.In the periods T74 to T75, the photometric
시간T76에 있어서, 제어부(106)는 측광 평가 모드를 정지 화상 촬영 모드로 전환하고, 발광 제어신호를 온으로서 발광부(107)를 발광시킨다(본(main)발광). 이때, 제어부(106)는 발광 제어량에 따라 발광부(107)의 발광량을 제어한다.At time T76, the
한층 더, 제어부(106)는 전환 스위치(216)를 바꾸고, 채널Ch2를 거쳐 출력된 화상신호를 신호 처리부(104)에 출력하고, 화소부(20)의 전체 화소로부터 판독된 화상신호를 신호 처리부(104)에 제공한다.The
도면에 나타낸 예에서는, 1수직동기신호VD의 기간에 라이브 뷰가 1프레임분 촬상된다. 이 기간동안에, 화이트 밸런스 계수 산출 촬상과, 화이트 밸런스 계수의 산출 및 출력과, 발광 제어량 측광 촬상과, 발광 제어량의 산출 및 출력이 행해진다.In the example shown in the drawing, the live view is taken for one frame in the period of one vertical synchronizing signal VD. During this period, white balance coefficient calculation imaging, calculation and output of white balance coefficient, light emission control amount light metering imaging, calculation and output of light emission control amount are performed.
상술한 것처럼, 본 발명의 제2 실시예에서는, 제2 칩(21)내에 AF평가값 검출부(1021)를 구비하여, 라이브 뷰용 화상을 촬상할 수 있고, 프레임 레이트가 빠른 측광 평가용 화상을 촬상할 수 있고, 측광 평가값을 산출해서 출력할 수 있다. 그 결과, 측광 평가를 행할 때의 시간 지연을 단축할 수 있다.As described above, in the second embodiment of the present invention, the AF evaluation
또한, 측광 평가에서, 데이터 용량이 적은 측광 평가값(화이트 밸런스 계수 및 발광 제어량)만이 촬상소자(102)로부터 직접 제어부(106)에 보내진다. 그 결과, 신호 출력 부하가 경감되어서 소비 전력을 삭감할 수 있다.In the photometric evaluation, only the photometric evaluation value (white balance coefficient and light emission control amount) with a small data capacity is sent from the
상기의 실시예에서는, 측광 평가값을 촬상소자(102)로부터 제어부(106)에 직접 입력하고, 제어부(106)는 측광 평가값에 따라 신호 처리부(104) 및 발광부(107)를 제어한다. 그렇지만, 촬상소자(102)로부터 측광 평가값을 신호 처리부(104) 및 발광부(107)에 보내서 직접적으로 제어하여도 된다.In the embodiment described above, the photometric evaluation value is directly input from the
제3실시예Third Embodiment
다음에, 본 발명의 제3실시예에서의 카메라의 일례에 관하여 설명한다.Next, an example of the camera in the third embodiment of the present invention will be described.
제3실시예에서의 상기 카메라의 구성은, 촬상소자(102)의 구성이 도 2b에 나타낸 촬상소자와 다른 것을 제외하고는 도 1에 나타낸 카메라와 같다.The configuration of the camera in the third embodiment is the same as that shown in Fig. 1 except that the configuration of the
도 8은, 본 발명의 제3실시예에 따른 카메라에서 사용되는 촬상소자의 일례의 구성을 나타낸 블록도다.8 is a block diagram showing an example of the configuration of an image pickup device used in a camera according to the third embodiment of the present invention.
이때, 도 8에 있어서, 도 2a 및 도 6에 나타낸 촬상소자와 동일한 구성요소 부재는 동일한 참조번호를 부착해서 그 설명을 생략한다.Here, in Fig. 8, the same structural elements as those of the imaging element shown in Figs. 2A and 6 are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.
도 8에 나타낸 촬상소자(102)에서, 제2 칩(21)은 AF평가값용 검출부(1021) 대신에 화상신호 평가부(801)를 구비한다. 이 화상신호 평가부(801)는 프레임 메모리(217)에 접속되고, 제어부(106)에 접속되어 있다.8, the
화상신호 평가부(801)는, 제1 칩(20)으로부터 열 신호선 202-b를 거쳐서 판독된 화상신호에 따라 신호 변동을 나타내는 표준편차(표준편차값이라고도 한다)를 산출한다. 그 후, 화상신호 평가부(801)는 상기 표준편차를 화상신호 평가값으로서 제어부(106)에 출력한다. 제어부(106)는 상기 표준편차가 미리 설정된 역치(표준편차 역치)를 초과하면, 게인 업(gain-up)량 또는 노광량(즉, 노광 기간)을 제어하는 촬상제어신호를 구동부(103)에 보낸다. 구동부(103)는 이 촬상제어신호에 따라 촬상소자(102)를 구동해서 노출 제어를 행한다. 이것은, 표준편차가, 미리 설정된 역치를 초과하면, 화상신호에 있어서의 S/N비의 악화를 나타내어서, 소정의 화질을 유지하기 위해서 노출 제어에 제한을 두는 것이 효과적이기 때문이다.The image
도 8에 나타낸 예에서는, 노출 제어에 의해 소정의 화질을 유지한다. 그렇지만, 노출 제어에 한하지 않고, 예를 들면, 노이즈 저감 처리에 있어서의 보정값을 바꾸어서 소정의 화질을 유지하여도 된다. 한층 더, 도면에 나타낸 예에서, 화상신호 평가부(801)는 표준편차인 화상신호 평가값을 출력하도록 구성된다. 그렇지만, 화상신호 평가부(801)는, 구동부(103), 신호 처리부(104), 또는 발광부(107)에 상기 표준편차에 대응한 제어신호를 출력해서 소정의 화질을 유지하도록 구성되어도 된다.In the example shown in Fig. 8, a predetermined image quality is maintained by exposure control. However, the present invention is not limited to the exposure control, and the predetermined image quality may be maintained, for example, by changing the correction value in the noise reduction processing. Furthermore, in the example shown in the figure, the image
도 9는, 본 발명의 제3실시예에 있어서의 표준편차 평가 모드에서의 촬상 타이밍을 설명하기 위한 타이밍도다.9 is a timing chart for explaining the imaging timing in the standard deviation evaluation mode in the third embodiment of the present invention.
상기 카메라가 표준편차 평가 모드가 되면, 제어부(106)는 시간T90에 있어서 수직동기신호VD1 및 VD2의 하강에지에서 촬상을 시작한다. 여기에서, 제어부(106)는 수직동기신호VD1에 동기해서 채널Ch1을 사용한 라이브 뷰 촬상과, 수직동기신호VD2에 동기해서 채널Ch2를 사용한 표준편차 평가 촬상(화상신호 평가 촬상이라고도 한다)을 시작한다.When the camera enters the standard deviation evaluation mode, the
수직동기신호VD1에 동기한 라이브 뷰 촬상에 있어서는, 라이브 뷰 표시를 위한 프레임 레이트에 따라 촬상동작이 행해진다. 수직동기신호VD2에 관련되는 1VD기간(T90∼T93)에, 복수 프레임의 라이브 뷰 촬상이 행해진다.In the live view imaging in synchronization with the vertical synchronization signal VD1, the imaging operation is performed in accordance with the frame rate for the live view display. Live view imaging of a plurality of frames is performed in one VD period (T90 to T93) related to the vertical synchronization signal VD2.
기간T90∼T91에 있어서의 화상신호 평가 촬상에 있어서, 채널Ch2에 판독된 표준편차검출용 화상신호가 촬상소자(102)로부터 판독된다. 이 기간T90∼T91에서의 설정은, 시간T93이후에 있어서의 정지 화상 촬상에 있어서의 노출 기간에서의 설정과 동일하다. 시간T93이후의 노출 제어는, 조작부(108)를 사용한 유저 조작 또는 촬상소자(102)로부터 얻어진 화상신호에 대응한 AE제어에 따라 결정된다. 따라서, 채널Ch2에 있어서의 화상신호 평가 촬상에 있어서는, 채널Ch1에 있어서의 라이브 뷰 표시용 노출 제어와 다른 노출 제어가 행해진다.Evaluation of Image Signal in Period T90 to T91 In the image sensing, the standard deviation detecting image signal read in the channel Ch2 is read out from the
한층 더, 채널Ch2에 있어서, 시간T93이후의 정지 화상 촬영과 같은 노출 제어를 행함으로써, 정지 화상 촬영전에 화질의 악화 요인이 되는 신호증폭에 의한 S/N의 악화가 제한될 수 있다. 또한, 촬상화소의 긴 축적 동작등의 촬상제어가 제한될 수 있다. 그 결과, 정지 화상의 화질이 소정의 레벨이상으로 악화하는 것을 방지할 수 있다.Furthermore, in the channel Ch2, by performing the same exposure control as the still image pickup after the time T93, the deterioration of the S / N ratio due to the signal amplification, which is a deterioration factor of the image quality before the still image pickup, can be restricted. Further, imaging control such as long accumulation operation of the imaging pixels can be restricted. As a result, deterioration of the image quality of the still image to a predetermined level or more can be prevented.
기간T90∼T91에 있어서 촬상의 결과 얻어진 채널Ch2의 출력, 즉, 표준편차검출용 화상신호는, 수평신호선 215-b 및 스위치(216)를 거쳐 프레임 메모리(217)에 보존된다. 기간T91∼T92에 있어서, 프레임 메모리(217)에 보존된 표준편차검출용 화상신호는 화상신호 평가부(801)에 판독되어서, 화상신호 평가부(801)는 표준편차검출용 화상신호에서 신호 변동인 표준편차값을 산출한다.The output of the channel Ch2 obtained as a result of imaging in the period T90 to T91, that is, the image signal for standard deviation detection, is stored in the
그 후, 기간T92∼T93에 있어서, 화상신호 평가부(801)는 기간T91∼T92에 산출된 표준편차값만을 촬상소자(102)로부터 제어부(106)에 출력한다. 시간T93이후에 있어서는, 카메라는 표준편차 평가 모드로부터 정지 화상 촬영 모드로 바뀐다. 제어부(106)는 스위치(216)를 바꾸어서 화상신호를 신호 처리부(104)에 출력가능하게 하여, 전체 화소를 판독할 수 있다. 이 경우, 제어부(106)는 화상신호 평가부(801)에서 산출된 표준편차값에 따라 노출 제어를 행한다.Thereafter, in the period T92 to T93, the image
전술한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예는, 라이브 뷰용 화상신호와 평가용의 화상신호를 동시에 촬상하도록 구성된다. 이에 따라서, 정지 화상의 촬상을 행하기 전에, 정지 화상 촬상에 있어서의 동작을 제어하기 위한 표준편차값을 실제의 촬영전에 검출할 수 있다.As described above, the third embodiment of the present invention is configured to simultaneously capture an image signal for live view and an image signal for evaluation. Accordingly, the standard deviation value for controlling the operation in the still image sensing can be detected before the actual sensing before the sensing of the still image.
한층 더, 제3 실시예는, 데이터량이 적은 화상신호 평가값인 표준편차값을 직접 제어부(106)에 출력하도록 구성된다. 이에 따라서, 촬상소자(102)로부터 신호 처리부(104)에 데이터량이 큰 화상신호를 더 이상 보낼 필요가 없다. 이 결과, 신호 출력에 기인하는 부하 저감에 의해 전력삭감을 행할 수 있다.Furthermore, the third embodiment is configured to output the standard deviation value, which is an image signal evaluation value with a small amount of data, to the
이렇게 하여, 본 발명의 제3 실시예에서는, 라이브 뷰용의 촬상기간과는 다른 촬상기간에 화상신호를 촬상소자(102)에 있어서 동시에 취득하기는 하지만, 상기 촬상동작이 라이브 뷰용 촬상동작과 다르다. 그 취득된 화상신호에 따라, 화상신호 평가값인 표준편차값을 촬상소자(102)에서 산출해서 제어부(106)에 출력한다. 그 결과, 라이브 뷰 모드중에 화상신호 평가값을 얻을 수 있어, 전력 절약과 함께 시간 단축을 꾀할 수 있다.Thus, in the third embodiment of the present invention, the
제3 실시예에서는 화상신호에 관련되는 표준편차값을 산출하는 예에 관하여 설명하고, 아래에 나타낸 것과 같은 평가값을 화상신호 평가부(801)에서 산출시켜서, 대응하는 보정을 제어부(106)에 행하게 해도 된다.In the third embodiment, an example of calculating the standard deviation value related to the image signal is described. The evaluation value shown below is calculated by the image
(1) 화상신호 기준값으로서 사용되는 오프셋 성분의 1프레임당의 변동량인 화상신호 오프셋 보정값이, 화상신호로부터 산출되어도 된다. (2) 열 또는 행 단위에서의 스트라이프형 고정 패턴 노이즈가 검출되어도 된다. (3) 동화상 녹화나 라이브 뷰 표시의 조건과는 다른 노출 조건을 설정하고, 광원출력의 변화를 검출함으로써, 플리커(flicker)가 검출되어도 된다. (4) WB계수, (5) 대상 피사체의 이동량, 및 (6) 벡터량을 검출함으로써 손 흔들림 보정 값 혹은 피사체의 움직임 검출값이 산출되어도 된다. (7) 색 셰이딩 평가값, (8) 휘도 셰이딩 평가값, 및 (9) 플리커 평가값을 산출하여, 기계적 광학부(1011)내의 조리개 기구부나 촬상소자(102)의 셔터 제어에 의한 노광 제어를 행하여도 된다.(1) The image signal offset correction value, which is the variation per frame of the offset component used as the image signal reference value, may be calculated from the image signal. (2) Striped fixed pattern noise in a column or row unit may be detected. (3) A flicker may be detected by setting exposure conditions different from the conditions of moving image recording or live view display and detecting a change in the light source output. (4) the WB coefficient, (5) the amount of movement of the subject, and (6) the vector amount to calculate the hand shake correction value or the motion detection value of the subject. (8) a luminance shading evaluation value, and (9) a flicker evaluation value to calculate exposure control based on the shutter control of the diaphragm mechanism section and the
이때, 상기 각 평가값이 상기 개시된 방법들뿐만 아니라 다른 공지의 방법들에 의해서도 취득하여 보정되어도 된다는 것은 당연하다.It will be appreciated that each of the evaluation values may be acquired and corrected by the above-described methods as well as other known methods.
상기의 설명으로부터 분명하게 나타나 있는 바와 같이, 도 1에 나타낸 예에서는, 제어부(106) 및 구동부(103)가 제어부 및 판독 제어부로서 기능한다. 제어부(106) 및 화상표시부(109)는 표시 제어부로서도 기능한다.As apparent from the above description, in the example shown in Fig. 1, the
본 발명에 대해서 상기 실시예에 의거하여 설명했지만, 본 발명은, 이것들의 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 범위와 사상내에서 나오는 여러가지 형태도 본 발명에 포함된다.Although the present invention has been described based on the above embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various aspects derived from the scope and spirit of the present invention are also included in the present invention.
예를 들면, 상기의 실시예의 기능을 제어 방법으로서 사용하여도 되고, 이 제어 방법을 촬상장치에 의해 실행하여도 된다. 또한, 상기의 실시예의 기능을 갖는 프로그램을 제어 프로그램으로서 사용해도 되고, 해당 제어 프로그램을 촬상장치가 구비하는 컴퓨터에 실행시켜도 된다. 예를 들면, 상기 제어 프로그램은, 컴퓨터에 판독 가능한 기록 매체에 기록된다.For example, the functions of the above embodiments may be used as the control method, or the control method may be executed by the image pickup apparatus. Further, a program having the functions of the above embodiments may be used as a control program, or the control program may be executed by a computer provided with the image pickup apparatus. For example, the control program is recorded on a computer-readable recording medium.
상기의 제어 방법 및 제어 프로그램의 각각은, 적어도 제어 단계 및 표시 제어 단계를 포함한다.Each of the control method and the control program includes at least a control step and a display control step.
또한, 본 발명은, 이하의 처리를 실행 함으로써도 실현될 수 있다. 즉, 전술한 실시예의 기능을 실현하는 소프트웨어(프로그램)는, 네트워크 또는 각종의 기록 매체를 거쳐서 시스템 또는 장치에 공급된다. 그 시스템 또는 그 장치의 컴퓨터(또는 CPU와 MPU등의 디바이스)가 그 프로그램을 판독해서 실행한다.Further, the present invention can also be realized by executing the following processing. That is, the software (program) for realizing the functions of the above-described embodiments is supplied to the system or apparatus via the network or various recording media. The system or a computer (or a device such as a CPU and an MPU) of the system reads and executes the program.
본 발명에 의하면, 포커스 제어등의 제어에만 사용되는 제어 정보는, 그 제어를 실행할 때에 촬상소자로부터 출력된다. 따라서, 데이터 전송시간을 단축하고, 게다가 화질의 저하를 회피할 수 있다.According to the present invention, the control information used only for the control of the focus control or the like is output from the image pickup element when performing the control. Therefore, it is possible to shorten the data transfer time and avoid deterioration of image quality.
제4실시예Fourth Embodiment
도 11은, 본 발명의 제4실시예에 따른 촬상장치의 구성 예를 나타내는 블록도다. 도면에 나타낸 촬상장치는, 예를 들면 동화상 기능 부착 전자 스틸 카메라 또는 비디오 카메라에 적용된다.11 is a block diagram showing a configuration example of an image pickup apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. The imaging device shown in the drawing is applied to, for example, an electronic still camera or a video camera with a moving image function.
도 11에 있어서, 촬상장치(1100)는, 렌즈(1101), 이미지 센서(1102), 화상신호처리부(1103), 압축 신장부(1104), 렌즈 구동제어부(1105), 촬상 평가값 검출부(1106), 씬 판별부(1107), 및 시스템 제어부(1108)를 구비한다. 촬상장치(1100)는, 발광부(1109), 조작부(1110), 기억부(1111), 및 표시부(1112)를 더 구비한다.11, the
렌즈(1101)는, 촬영 광학계를 구성하는 렌즈 군이다. 그 렌즈(1101)내에는, 포커스 렌즈가 포함되어 있다. 이 포커스 렌즈는, 포커스 조정용 렌즈다. 이 포커스 렌즈는 광축방향을 따라 그 위치를 변경 가능하게 구성되어 있다. 렌즈 구동제어부(1105)는, 촬상 평가값 검출부(1106)에 의해 검출된 값에 의거하여 포커스 렌즈를 구동제어하고, 초점조절 처리를 실행하는 초점조절부로서의 기능을 가진다. 렌즈(1101)를 통과한 광은, CMOS이미지 센서 등으로 구성된 이미지 센서(1102)의 결상면 위에, 피사체의 광학상으로서 포커싱된다. 그 후, 그 광학상은, 후술하는 화소(1201)에서 화소신호로 광전변환된다.The
이미지 센서(1102)는, 화소(1201) 및 A/D컨버터를 갖는다. 예를 들면, 이미지 센서(1102)는, 소위 XY판독 방식의 CMOS형 이미지 센서다. 이미지 센서(1102)는, 시스템 제어부(1108)의 제어하에서, 노광, 신호 판독 및 리셋트등의 촬상동작을 행하고, 촬상신호(화상신호라고도 한다)를 출력한다.The
촬상 평가값 검출부(1106)는, 이미지 센서(1102)로부터 출력된 화상신호로부터 촬상 평가값을 검출한다. 이 경우에, 시스템 제어부(1108)로부터 출력된 타이밍에 있어서, 촬상평가값을 검출한다. 그 상세한 동작에 관해서는 후술한다.The imaging evaluation
여기에서, 촬상평가값이란, 촬상장치의 제어나, 촬영된 화상에 대한 보정등을 행하는데 필요한 파라미터다. 예를 들면, 그 촬상평가값은, AF평가값, 화이트 밸런스(WB)평가값, 및 자동 노출(AE)평가값등의 촬상장치의 기본동작에 필요한 평가값이다. AF평가값은, 촬상시에 피사체에 초점을 맞추기 위한 평가값으로, 주로 포커스 렌즈를 제어하는데 필요하다. WB평가값은, 촬상시에 색을 보정하는데 필요한 평가값이며, 또한 현상시에 필요한 파라미터다. AE평가값은, 촬영시에 적정한 노출을 얻는데 필요한 평가값이다. AE평가값은, 주로, 조리개, 셔터 스피드 및 감도를 설정하는데 필요하다.Here, the imaging evaluation value is a parameter necessary for controlling the imaging apparatus and correcting the photographed image. For example, the imaging evaluation value is an evaluation value necessary for the basic operation of the imaging apparatus such as an AF evaluation value, a white balance (WB) evaluation value, and an automatic exposure (AE) evaluation value. The AF evaluation value is an evaluation value for focusing on a subject at the time of image capture, and is mainly necessary for controlling the focus lens. The WB evaluation value is an evaluation value necessary for correcting the color at the time of image capture and is also a parameter required at the time of development. The AE evaluation value is an evaluation value required to obtain an appropriate exposure at the time of photographing. The AE evaluation value is mainly required to set the aperture, the shutter speed and the sensitivity.
시스템 제어부(1108)는, 촬상평가값으로서 얻어진 파라미터 중 1개인 AF평가값에 의거하여 렌즈(1101)의 제어량을 결정하고, 이 제어량을 렌즈 구동제어부(1105)에 출력한다. 렌즈 구동제어부(1105)는, 시스템 제어부(1108)로부터 얻어진 AF평가값의 제어량에 의거하여 렌즈(1101)를 광축방향으로 구동함으로써 피사체의 초점 조절을 행한다.The
화상신호처리부(1103)는, 시스템 제어부(1108)의 제어하에서, 이미지 센서(1102)의 출력인 화상신호에 대하여 신호 처리를 행해서 화상 데이터를 생성한다. 보다 구체적으로는, 촬상평가값 검출부에서 검출된 촬상평가값에 의거하여, 화이트 밸런스 조정 처리, 색보정처리, 및 AE처리등의 신호 처리를 실시해서, 화상 데이터를 생성한다.Under the control of the
압축 신장부(1104)는, 시스템 제어부(1108)의 제어하에서 동작하고, 화상신호처리부(1103)의 출력인 화상 데이터에 대하여, 소정의 정지화상 데이터 포맷으로 압축 부호화처리를 행한다. 예를 들면, 상기 소정의 정지화상 데이터 포맷은, JPEG(Joint Photographic Coding Experts Group)방식이다. 또한, 압축 신장부(1104)는 시스템 제어부(1108)로부터 보내진 부호화된 화상 데이터에 대하여 신장 복호화의 처리를 행한다. 또한, 압축 신장부(1104)는, MPEG(Moving Picture Experts Group)방식등에 의해 동화상 데이터에 대하여 압축 부호화/신장 복호화처리를 행하여도 된다.The
씬 판별부(1107)에서는, 시스템 제어부로부터 얻어진 촬영 조건에 의거하여 촬영 씬을 판별한다. 이 판별된 촬영 씬에 따라, 촬영하기 위한 촬영 파라미터나 화상처리 파라미터등의 파라미터를 변경하기 위한 정보를, 시스템 제어부(1108)에 보낸다. 여기에서, 촬상평가값 검출부(1106)는, 씬 판별의 정보에 의거하여, 후술하는 것처럼 촬상평가값 검출용 화상신호 또는 표시용 화상신호의 어느쪽으로부터 촬상평가값을 검출할지를 결정한다.The
시스템 제어부(1108)는, 예를 들면, 중앙처리장치(CPU), 판독전용 메모리(ROM), 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)를 구비하는 마이크로콘트롤러다. 시스템 제어부(1108)의 CPU는, ROM에 기억된 프로그램을 실행함으로써, 촬상장치(1100) 전체를 포괄적으로 제어한다.The
발광부(1109)는, 화상신호처리부(1103)에 의해 행해진 AE처리에서 피사체의 노광 값이 낮다고 판정된다면, 피사체에 대하여 광을 조사해서 조명을 행한다. 발광부(1109)로서는, 예를 들면, 크세논 관을 사용한 스트로브 장치 또는 LED발광 장치를 사용하여도 된다. 조작부(110)는, 예를 들면, 셔터 릴리즈 버튼등의 각종 조작 키, 레버, 및 다이얼을 가지고, 유저의 입력 조작에 대응한 조작 신호를 시스템 제어부(1108)에 준다.If it is determined that the exposure value of the subject is low in the AE process performed by the image
기록부(1111)는, 예를 들면, 휴대용의 반도체 메모리, 광디스크, 하드 디스크 드라이브(HDD) 또는 자기테이프등의 기록 매체이며, 압축 신장부(1104)에 의해 압축 부호화된 화상 데이터를 화상 파일로서 기억한다. 또한, 기록부(1111)는, 시스템 제어부(1108)에 의해 지정된 화상 파일을 판독해서, 시스템 제어부(1108)에 출력한다.The
화상표시부(1112)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD)등의 표시 디바이스 및 LCD에 대한 인터페이스 회로를 구비하여, 시스템 제어부(1108)로부터 보내진 화상 데이터로 나타내어진 화상을 그 표시 디바이스에 표시한다.The
도 12a 및 12b는, 도 11에 나타낸 이미지 센서(1102)의 구성을 나타내는 설명도다. 도 12a는 이미지 센서의 사시도이며, 도 12b는 그 구성을 나타낸 블록도다.12A and 12B are explanatory diagrams showing the configuration of the
도 12a에 있어서, 이미지 센서(1102)는 제1칩(제1 소자부)(120) 및 제2 칩(제2 소자부)(121)을 가지고, 제2 칩(121) 위에 제1 칩(120)이 적층되어 있다. 제1 칩(120)은 매트릭스 모양으로 배열된 복수의 화소(1201)를 가지고, 제1 칩(120)은 화소배열을 광입사측을 향해서 적층되어 있다(즉, 광학상을 수광하는 쪽에 위치되어 있다). 제2 칩(121)은, 후술하는 열주사 회로 1213-a 및 1213-b와 행주사 회로(1212)를 구비한 화소구동부를 갖는다.12A, the
이렇게, 제1 칩(120)에 화소(1201)를 형성하고, 제2 칩(121)에 화소구동부를 형성하면, 이미지 센서(1102)의 주변회로 및 화소부의 제조 프로세스를 분리할 수 있다. 따라서, 주변회로에 있어서의 배선의 세선화 및 고밀도화로의 경향은, 고속화, 소형화 및 고성능화를 실현할 수 있다.By forming the
도 12b에 나타나 있는 바와 같이, 제1 칩(120)에 있어서, 화소(1201)는 매트릭스 모양으로 배열되어 있고, 각 화소(1201)는 수평방향(행 방향)으로 전송 신호선(1203), 리셋트 선(1204) 및 행 선택 신호선(1205)에 접속되어 있다. 또한, 화소(1201)는 수직방향(열 방향)으로 열 신호선 1202-a 및 1202-b에 접속되어 있다. 이때, 열 신호선 1202-a 및 1202-b의 각각은, 행단위로, 화소를 다른 판독처에 접속하도록 구성된다.12B, in the
또한, 화소(1201)의 각각은, 도면에 나타나 있는 바와 같이, 광전변환소자인 포토다이오드PD, 전송 트랜지스터M1, 리셋트 트랜지스터M2, 증폭 트랜지스터M3, 선택 트랜지스터M4 및 플로팅 디퓨전FD를 갖는다. 도면에 나타낸 예에서는, 상기 트랜지스터의 각각은 n채널MOS 전계효과 트랜지스터(MOS FET)다.Each of the
상기 전송 트랜지스터M1, 리셋트 트랜지스터M2 및 선택 트랜지스터M4의 게이트에는, 각각, 전송 신호선(1203), 리셋트 신호선(1204) 및 행 선택 신호선(1205)이 접속되어 있다. 이것들 신호선(1203∼1205)은 수평방향으로 연장하게 배열되고, 동일행의 화소는 동시에 구동된다. 그 결과, 라인 순차 동작형의 롤링 셔터 또는 전체 라인 동시 동작형의 글로벌 셔터의 동작을 제어할 수 있다. 한층 더, 선택 트랜지스터M4의 소스에는, 열 신호선 1202-a 또는 1202-b가 행단위로 접속되어 있다.A
포토다이오드PD는, 광전변환에 의해 생성된 전하를 축적한다. 포토다이오드PD의 P측은, 접지되고, N측은, 전송 트랜지스터M1의 소스에 접속되어 있다. 전송 트랜지스터M1이 온 하면, 포토다이오드PD의 전하가 FD에 전송된다. 그 FD에는 기생 용량이 존재하므로, 그 FD에 전송된 전하가 축적된다.The photodiode PD accumulates the charges generated by the photoelectric conversion. The P side of the photodiode PD is grounded, and the N side is connected to the source of the transfer transistor M1. When the transfer transistor M1 is turned on, the charge of the photodiode PD is transferred to the FD. Since the parasitic capacitance exists in the FD, the charges transferred to the FD are accumulated.
증폭 트랜지스터M3의 드레인에는 전원전압Vdd가 인가되고, 그 게이트는 그 FD에 접속되어 있다. 증폭 트랜지스터M3은, FD의 전하(즉, 전압)를 증폭해서 전압신호로 변환한다. 선택 트랜지스터M4는, 행선택 신호선(1205)에 의해, 신호를 판독하는 화소를 행단위로 선택하기 위한 것이다. 그 선택 트랜지스터M4의 드레인은 증폭 트랜지스터M3의 소스에 접속되어 있다. 선택 트랜지스터M4의 소스는 열 신호선(1202)에 접속되어 있다.A power supply voltage Vdd is applied to the drain of the amplifying transistor M3, and its gate is connected to the FD. The amplifying transistor M3 amplifies the charge (i.e., voltage) of the FD and converts it into a voltage signal. The selection transistor M4 is for selecting a pixel for reading a signal on the row by the row
행선택 신호선(1205)에 의해 선택 트랜지스터M4가 온 하면, FD의 전압에 대응한 전압신호가 열 신호선(1202)에 출력된다. 리셋트 트랜지스터M2의 드레인에는 전원전압Vdd가 인가되고, 그 소스는 FD에 접속되어 있다. 리셋트 신호선(1204)에 의해 리셋트 트랜지스터M2가 온되면, FD의 전압은 전원전압Vdd에 리셋트된다.When the selection transistor M4 is turned on by the row
제2 칩(121)에는, 칼럼ADC블록(1211)이 설치되어 있고, 칼럼ADC블록(1211)은 열 신호선1202-a 또는 1202-b에 접속되어 있다. 한층 더, 제2 칩(121)에는, 행주사 회로(1212), 열주사 회로(1213-a, 1213-b), 타이밍 제어부(1214), 및 수평신호선(출력부)(1215-a, 1215-b)이 설치된다.A
타이밍 제어부(1214)는, 시스템 제어부(1108)의 제어하에서 행주사 회로(1212), 열주사 회로(1213-a, 1213-b) 및 칼럼ADC블록(1211)의 동작 타이밍을 제어한다. 행주사 회로(1212)는 각 행을 주사하고, 열주사 회로 1213-a 및 1213-b는 각각 각 열을 주사한다.The
수평신호선 1215-a 및 1215-b는, 각각 열주사 회로 1213-a 및 1213-b에서 제어된 타이밍에 의거하여 칼럼ADC블록(1211)의 출력 신호(화상신호)를 전송한다. 그 결과, 라이브 뷰용의 화상신호(제2 화상신호, 즉, 화상표시신호)는 열 신호선1202-a에 출력되고, 촬상평가 검출용의 화상신호(제1 화상신호)는 열 신호선1202-b에 출력된다.The horizontal signal lines 1215-a and 1215-b transmit the output signals (image signals) of the
도 13에 있어서, 행번호 1 및 2는 촬상평가값 검출용 화상의 촬상을 위한 행(제1 화소군)이며, 행번호 3∼8은 라이브 뷰용 화상의 촬상을 위한 행(제2 화소군)이다. 도면에 나타낸 예에서는, 판독 주사가 행단위로 순차로 행해지고, 8행단위로 반복적으로 판독 주사가 이루어지게 된다.13,
촬상평가값 검출 촬상에서는, 프레임 레이트 중시 때문에 수직동색 4화소중 3화소를 선별 판독한다. 한편, 라이브 뷰용의 화상에서는, 화질중시 때문에 수직동색 4화소중 1화소를 선별해서 3화소를 가산한다. 바꿔 말하면, 촬상평가값 검출 촬상에 있어서는, 제1 화소군을 제1 프레임 레이트에서 판독한다. 라이브 뷰 촬상에서는, 제2 화소군을 제1 프레임 레이트보다도 느린 제2 프레임 레이트에서 판독한다.In the imaging evaluation value detection imaging, three pixels out of four pixels of vertical same color are read out selectively because of the importance of the frame rate. On the other hand, in the image for live view, one pixel out of four vertically-same-color pixels is selected because image quality is important, and three pixels are added. In other words, in the imaging evaluation value detection imaging, the first pixel group is read at the first frame rate. In live view imaging, the second pixel group is read at a second frame rate which is slower than the first frame rate.
전술한 바와 같이, 선택행마다 촬상평가값 검출 촬상과 라이브 뷰 촬상을 분리함으로써, 다른 전하축적 시간으로 데이터 사이즈가 다른 프레임 레이트에서 화상신호를 취득하는 것이 가능해진다.As described above, by separating the imaging evaluation value detection imaging and the live view imaging for each selected row, it is possible to acquire an image signal at a frame rate different in data size with different charge accumulation time.
열 신호선1202-a 및 1202-b에 출력된 전압신호(아날로그 신호)는, 도 12a 및 12b에 나타낸 칼럼ADC블록(1211)에 있어서 아날로그 신호로부터 디지털 신호(화상신호)로 변환된다. 칼럼ADC블록(1211)의 출력인 화상신호는, 열주사 회로 1213-a 또는 1213-b에 의해 칼럼ADC블록(1211)으로부터 수평신호선 1215-a 또는 1215-b에 판독되어 출력된다(제1 판독부, 제2 판독부).The voltage signals (analog signals) output to the column signal lines 1202-a and 1202-b are converted from analog signals to digital signals (image signals) in the
다음에, 촬상평가값의 일례로서, AF동작용의 최적의 촬상평가값(AF평가값)을 검출하는 동작을 도 14a 및 14b를 참조하여 설명한다.Next, an operation of detecting an optimum imaging evaluation value (AF evaluation value) of the AF operation as an example of the imaging evaluation value will be described with reference to Figs. 14A and 14B.
도 14a는, 후술하는 씬 판별의 결과로서, 촬상평가값 검출용 화상으로부터 AF평가값(오토 포커스 평가값)을 검출하는 타이밍도다. 도 14a에 나타낸 바와 같이, 수직동기신호에 의해 촬상 타이밍이 규정되어 있다. 카메라가 AF평가 모드에 있으면, 시스템 제어부(1108)는 시간T0의 수직동기신호의 하강에지에서 AF제어신호를 (H레벨로) 상승시킨다. 다음에, 수직동기신호가 상승하면, 시스템 제어부(1108)는 수직동기신호에 동기해서 화상표시신호용과 촬상평가값 검출신호용의 촬상동작을 동시에 시작해서 행한다.14A is timing for detecting an AF evaluation value (autofocus evaluation value) from an image for evaluation of imaging evaluation, as a result of scene determination to be described later. As shown in Fig. 14A, the imaging timing is defined by the vertical synchronization signal. When the camera is in the AF evaluation mode, the
기간T0∼TF1에서, 수평신호선 1215-b를 거쳐서 화소부(120)로부터 판독된 촬상평가용 화상신호는, 촬상평가값 검출부(1106)에 입력된다. 그후, 기간TF1∼TF2에 있어서, AF평가값이 산출된다. 이 AF 평가값은, 이미지 센서(1102)로부터 출력된, 촬상평가값 검출용 화상신호로부터 얻어진 콘트라스트 정보 및 위상차 정보에 의거하여 시스템 제어부(1108)로 제어된 타이밍에 따라 산출된다. 그 후, 기간TF2∼TF3에 있어서, 촬상평가값 검출부(1106)는 그 AF평가값을 시스템 제어부(1108)에 출력한다.In the period T0 to TF1, the imaging evaluation image signal read from the
도면에 나타낸 예에서는, 1수직동기신호의 기간 동안에, 라이브 뷰용 화상의 1프레임이 촬상되고, AF평가값 검출용 화상(AF주사)의 3프레임이 촬상된다. 시스템 제어부(1108)가 수직동기신호를 L레벨로 하면, 라이브 뷰용 화상의 1프레임 기간내의 AF평가가 종료한다.In the example shown in the drawing, one frame of the live view image is picked up and three frames of the AF evaluation value detection image (AF scan) are picked up during the period of one vertical synchronizing signal. When the
시스템 제어부(1108)는 AF평가값과 후술하는 소정의 AF기대값을 비교한다. AF평가값이 그 AF기대값에 대한 소정의 평가 조건을 만족하면, 시스템 제어부(1108)는 AF제어신호를 하강시킨다(시간T1). AF제어신호가 하강하면, AF평가 촬상만이 정지하고, 라이브 뷰 촬상이 계속된다.The
도 14b는, 후술하는 씬 판별의 결과에 따라, 라이브 뷰용 화상으로부터 AF평가값을 검출하는 타이밍도다.14B is timing for detecting the AF evaluation value from the live view image in accordance with the result of the scene judgment described later.
도 14a에 나타낸 바와 같이, 수직동기신호에 의해 촬상 타이밍이 규정되어 있다. AF평가 모드가 설정되어 있으면, 시스템 제어부(1108)는 시간T0의 수직동기신호의 하강에지에서 AF제어신호를 (H레벨로) 상승시킨다. 다음에, 수직동기신호가 상승하면, 시스템 제어부(1108)는 수직동기신호에 동기해서 화상표시신호용만 촬상동작을 행한다.As shown in Fig. 14A, the imaging timing is defined by the vertical synchronization signal. If the AF evaluation mode is set, the
기간T0∼TF4에 있어서, 1215-a를 거쳐서 화소(1201)로부터 판독된 라이브 뷰용 화상신호는, 촬상평가값 검출부(1106)와 화상신호처리부(1103)에 입력된다. 기간TF4∼TF5에 있어서, AF평가값이 산출된다. 촬상평가값 검출부(1106)는, 이미지 센서(1102)로부터 출력된, 라이브 뷰용 화상의 화상신호로부터 얻어진 콘트라스트 정보 및 위상차 정보에 의거하여 시스템 제어부(1108)로 제어된 타이밍에 따라 AF평가값을 산출한다. 그 후에, 기간TF5∼TF6에 있어서, 촬상평가값 검출부(1106)는 AF평가값을 시스템 제어부(1108)에 출력한다.In the periods T0 to TF4, the live view image signal read from the
도면에 나타낸 예에서는, 1수직동기신호 동안에, 라이브 뷰용 화상의 1프레임이 촬상되고, AF평가값 검출용 화상(AF주사)은 촬상되지 않는다. 시스템 제어부(1108)가 수직동기신호를 L레벨로 하면, 라이브 뷰용 화상 1프레임 기간동안의 AF평가가 종료한다.In the example shown in the drawings, one frame of the live view image is picked up during one vertical synchronizing signal, and the AF evaluation value detection image (AF scan) is not picked up. When the
시스템 제어부(1108)는 라이브 뷰용 화상으로부터 검출된 AF평가값과 후술하는 소정의 AF기대값과를 비교한다. AF평가값이 AF기대값에 대해 소정의 평가 조건을 만족하면, AF제어신호를 하강시킨다(시간T7). AF제어신호가 하강하면, 상기 표시 화상에 의거한 AF평가용 검출 동작이 정지하고, 라이브 뷰 촬상이 계속된다.The
도 14a에 나타나 있는 바와 같이, 본 실시예에서는, 촬상평가값 검출용 화상에 대해서, 라이브 뷰용 화상의 동작보다 빠른 프레임 레이트를 설정 가능하다. 이에 따라, 촬상장치에의 촬상평가값의 반영이 종래보다도 더 빨리 제어될 수 있다.As shown in Fig. 14A, in this embodiment, it is possible to set a frame rate faster than the operation of the live view image with respect to the image for evaluation of the image evaluation value. Thus, the reflection of the imaging evaluation value to the imaging apparatus can be controlled faster than before.
그렇지만, 촬상장치에는 프로그램 선도로 설정된 노출 제어로 인해 어두운 씬의 추종 한계가 존재한다. 이에 따라, 프레임 레이트가 빠른 촬상평가값 검출용 화상과, 프레임 레이트가 느린 라이브 뷰용 화상은, 노출 제어에 의한 어두운 씬의 추종 한계에 있어서 다르다. 본 실시예에서는, 어두운 씬의 추종 한계에 있어서 3상태의 차이가 발생된다.However, the imaging apparatus has a tracking limit of dark scenes due to the exposure control set by the program guide. Accordingly, the image for evaluation of image pickup evaluation with a high frame rate and the image for live view with a slow frame rate differ in the follow-up limit of dark scenes due to exposure control. In the present embodiment, a difference of three states occurs in the tracking limit of the dark scene.
씬 판별부(1107)는, 라이브 뷰용 화상 촬영시에, 시스템 제어부(1108)에 의해 촬영(노출)조건으로서 설정되어 있는 감도설정 값이나, 셔터 스피드 등으로부터 산출된 노광량으로부터 촬영 씬의 특징을 판별한다. 촬상평가값 검출부(1106)는, 씬 판별부(1107)의 판별 결과에 따라, 촬상평가값 검출용 화상과 라이브 뷰용 화상 중 어느 하나로부터 촬상평가값을 검출한다.The
이하, AF평가 모드에서의 제4실시예에 따른 촬상장치의 동작을, 도 15의 흐름도를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the imaging apparatus according to the fourth embodiment in the AF evaluation mode will be described in detail with reference to the flowchart of Fig.
이때, 도면에 나타낸 흐름도는 시스템 제어부(1108)의 제어하에서 행해진다. 설명을 위해, 촬상평가값 검출용 화상에서 검출된 촬상평가값을 AF_Kα로서 정의하고, 라이브 뷰용 화상에서 검출된 촬상평가값을 AF_Kβ로서 정의한다.At this time, the flowchart shown in the figure is performed under the control of the
유저에 의해 전원이 온되고, 각종 초기 설정을 행한 후(단계S1502), 카메라의 모드는 라이브 뷰 모드와 동화상 기록등의 동작 모드에 이행되고, 촬영이 개시된다(단계S1520).After power is turned on by the user and various initial settings are made (step S1502), the camera mode is changed to an operation mode such as live view mode and moving image recording, and shooting starts (step S1520).
시스템 제어부(1108)는 AF평가 모드가 실시되는지의 여부를 판정한다(단계S1502). 즉, 시스템 제어부(1108)는 오토포커스 모드가 설정되어 있는 것인가 아닌가를 판정한다. AF평가 모드가 실시되지 않으면(단계S1503에 있어서, NO), 시스템 제어부(1108)는 라이브 뷰 촬상만을 시작해서(단계S1520), 후술한 단계S1521에 진행된다.The
AF평가 모드가 실시된다고 하면(단계S1503에 있어서, YES), 시스템 제어부(1108)는 AF제어신호를 온(H레벨)으로 한다(단계S1504). 다음에, 시스템 제어부(1108)는 AF평가 촬상의 횟수를 카운트하기 위한 변수n에 0을 대입한다(단계S1505). 다음에, 단계S1506에서, 시스템 제어부(1108)는, 라이브 뷰 촬영을 행하기 위한 촬상조건의 노광량S를 검출한다.If the AF evaluation mode is to be executed (YES in step S1503), the
다음에, 씬 판별부(1107)에 의해, 단계S1506에서 검출된 노광량E와 노광량 기대값Ev의 비교를 행한다(촬상조건 판정). 시스템 제어부(1108)는, 라이브 뷰 촬영의 노광량이 노광 설정의 기대값 Ev에 대하여 다음 식(1), 즉, 소정의 감도조건을 충족시킬 것인가 아닌가를 판정한다(단계S1507).Next, the
E <Ev...(1)E <Home ... (1)
라이브 뷰의 노광량Ev가, (1)식을 충족시킨 경우(YES), S1508의 동작으로 진행되어, AF평가값 검출 촬상을 스타트한다.If the exposure amount EV of the live view satisfies the expression (1) (YES), the process proceeds to the operation in S1508 to start the AF evaluation value detection imaging.
다음에, 도 14a에 설명한 바와 같이, 시스템 제어부(1108)는 AF평가 촬상을 시작한다(단계S1508). AF평가 촬상을 시작한 후, 시스템 제어부(1108)는 변수n을 1만큼 증분한다(단계S1509). 그 후, 시스템 제어부(1108)의 제어하에서, 촬상평가값 검출부(1106)는 AF평가 촬상에서 얻어진 AF평가용 화상신호로부터 AF평가값AF_Kα를 검출한다(단계S1510).Next, as described in Fig. 14A, the
다음에, 시스템 제어부(1108)는, AF평가값AF_Kα가 AF기대값인 K_minα 및 K_maxα에 대하여 다음 식(2), 즉 소정의 평가 조건을 충족시킬 것인가 아닌가를 판정한다(단계S1511).Next, the
K_minα <AF_Kα <K_maxα(2)K_minα <AF_Kα <K_maxα (2)
여기에서, AF평가값 기대값K_minα 및 K_maxα는 기대된 AF평가값의 최소값 및 최대값으로서 설정된다. 이들 값은, 촬상장치의 설계시 또는 촬상장치의 조정시에 시스템 제어부(1108)에 사전 기록된다.Here, the AF evaluation value expectation values K_min [alpha] and K_max [alpha] are set as the minimum and maximum values of the expected AF evaluation value. These values are pre-recorded in the
AF평가값AF_Kα가 식(2)을 충족시키지 않으면(단계S1511에 있어서, NO), 시스템 제어부(1108)는 상기의 AF평가값AF_Kα에 의거하여 피드백 제어량을 산출한다. 그 후, 시스템 제어부(1108)는 해당 피드백 제어량에 따라서 렌즈 구동제어부(1105)를 구동제어해서 렌즈(1101)에 구비된 포커스 렌즈를 구동한다(단계S1512).If the AF evaluation value AF_Kα does not satisfy the formula (2) (NO in step S1511), the
다음에, 시스템 제어부(1108)는 변수(AF평가값 촬상 횟수)n이 소정의 수(이 경우에는, 3)인지의 여부를 판정한다(단계S1513). AF평가값 촬상횟수가 3미만이면(단계S1511에 있어서, NO), 시스템 제어부(1108)는 단계S1510의 처리로 되돌아가서, AF평가 촬상을 행한다. 한편, AF평가값 촬상횟수가 3이면(단계S1513에 있어서, YES), 시스템 제어부(1108)는, 단계S1505의 처리에 되돌아가서, AF평가값 촬상횟수n을 제로로 설정한다.Next, the
AF평가값AF_Kα가 식(2)을 충족시키면(단계S1511에 있어서, YES), 시스템 제어부(1108)는 AF제어신호를 오프(L레벨)로 하고(단계S1514), 촬상소자(1102)에 있어서의 AF평가 촬상을 정지한다(단계S1515). 그 후, 시스템 제어부(1108)는, 동작을 단계S1522에 진행시킨다.If the AF evaluation value AF_Kα satisfies the expression (2) (YES in step S1511), the
단계S1507에서 라이브 뷰용 화상의 노광량E가, (1)식을 충족시키지 않는 경우(NO), S1516의 동작으로 진행되고, 라이브 뷰용의 촬상화상으로부터 AF평가값AF_Kβ를 검출한다. 다음에, 시스템 제어부(1108)는, AF평가값AF_Kβ가 AF기대값인 K_minβ 및 K_maxβ에 대하여 다음 식(3), 즉, 소정의 평가 조건을 충족시키는 것인가 아닌가를 판정한다(단계S1517).If the exposure amount E of the live view image in step S1507 does not satisfy the expression (1) (NO), the process proceeds to step S1516 to detect the AF evaluation value AF_K? From the live view image. Next, the
K_minβ <AF_K <K_maxβ (3)K_minβ <AF_K <K_maxβ (3)
여기에서, AF기대값K_minβ 및 K_maxβ는 기대되는 AF평가값의 최소값 및 최대값으로서 설정되어 있다. 이들 값은, 촬상장치의 설계시 또는 촬상장치의 조정시에 시스템 제어부(1108)에 사전 기록된다.Here, the AF expected values K_min [beta] and K_max [beta] are set as the minimum and maximum values of the expected AF evaluation value. These values are pre-recorded in the
AF평가값AF_Kβ가 식(3)을 충족시키지 않는 경우에는(단계S1517에 있어서, NO), 시스템 제어부(1108)는 상기의 AF평가값AF_Kβ에 따라 피드백 제어량을 산출한다. 그 후, 시스템 제어부(1108)는 해당 피드백 제어량에 따라 렌즈 구동제어부(1105)를 구동제어해서 렌즈(1101)에 구비된 포커스 렌즈를 구동해(단계S1518), 단계S1522의 동작으로 진행된다.If the AF evaluation value AF_Kβ does not satisfy the formula (3) (NO in step S1517), the
AF평가값AF_Kβ가 식(3)을 충족시키는 경우에는(단계S1517에 있어서, YES), 시스템 제어부(1108)는 AF제어신호를 오프(L레벨)로 하고(단계S1519), 단계S1522의 동작으로 진행된다. 단계S1522에서는, 라이브 뷰 동작의 종료의 지시가 있으면(YES), 라이브 뷰 동작이 종료한다. 라이브 뷰 동화상이 계속되는 경우에는(NO), 단계S1503의 동작으로 되돌아가고, 라이브 뷰 동작을 행하면서, AF동작을 행한다.(YES in step S1517), the
전술한 바와 같이, 본 실시예는, 라이브 뷰 촬상과 촬상평가값 검출 촬상이 1프레임 기간 동안에 동시에 가능한 촬상소자를 구비한 촬상장치를 전제로 하고 있다. 라이브 뷰 촬상시의 노출 조건에 근거한 씬 판별의 결과에 따라, AF평가값을 검출하는 화상을, AF평가값용 화상 및 라이브 뷰 화상으로부터 선택한다. 그 결과, 밝은 씬에서 피사체 촬영시에, AF평가를 행할 때의 시간 지연을 단축할 수 있고, 어두운 씬에서는 AF평가값의 정밀도를 향상할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, AF평가값과 비교하여 AF기대값을, AF평가값용 화상 및 라이브 뷰 화상에 대해서 다른 AF기대값으로 했다. 그렇지만, 이들 기대값은 동일해도 된다.As described above, the present embodiment is based on an image pickup apparatus having an image pickup device capable of simultaneously performing live view image pickup and image pickup evaluation value detection image pickup in one frame period. An image for detecting the AF evaluation value is selected from the AF evaluation value image and the live view image in accordance with the result of scene determination based on the exposure condition at the time of live view imaging. As a result, it is possible to shorten the time delay in performing AF evaluation at the time of shooting a subject in a bright scene, and improve the accuracy of the AF evaluation value in a dark scene. In the present embodiment, the AF expectation value is compared with the AF evaluation value to set a different AF expectation value for the AF evaluation value image and the live view image. However, these expected values may be the same.
본 실시예에서는, 촬상평가값의 예로서, AF평가값을 설명했지만, 그 밖의 촬상평가값, 이를테면 WB평가값(화이트 밸런스 데이터)이나, AE평가값(노출 제어 데이터)도 같은 구성에서 최적의 평가값을 검출하기도 한다. WB평가값이나 AE평가값일 경우에, 촬상평가값 검출용 화상이나 라이브 뷰용 화상은, 단계S1507의 씬 판별의 결과에 따라 평가값을 검출하기 위해서 전환된다. 이에 따라, 상기 시간 지연을 단축할 수 있고, WB나 AE평가값 검출의 정밀도가 최적화될 수 있다.In the present embodiment, the AF evaluation value is described as an example of the imaging evaluation value, but other imaging evaluation values such as the WB evaluation value (white balance data) and the AE evaluation value (exposure control data) The evaluation value is also detected. In the case of the WB evaluation value or the AE evaluation value, the image pickup evaluation value detection image or live view image is switched in order to detect the evaluation value according to the result of the scene discrimination in step S1507. Thus, the time delay can be shortened and the precision of WB or AE evaluation value detection can be optimized.
제5실시예Fifth Embodiment
본 발명의 제4실시예에서는 노출 정보만에 의거하여 촬영 씬을 판별하고, 그 판별 결과에 따라, AF평가값 화상 또는 라이브 뷰 화상으로부터 AF평가값을 검출하도록 구성된 구성을 설명했다. 본 실시예에서는, 노출 정보뿐만아니라, 얼굴정보, 휘도정보 및 색정보에 의거하여서도 촬영 씬을 판별 함으로써 한층 더 정밀도 좋게 촬상평가값을 검출하도록 구성된다. 이하, 본 발명의 제5실시예에 따른 촬상장치에 대해서, 도 16 내지 도 18을 참조해서 설명한다. 이때, 상기 제4실시예와 같은 도면에 나타낸 구성요소 부재는, 동일한 참조번호로 나타내므로, 그에 대한 설명을 생략한다.In the fourth embodiment of the present invention, a configuration has been described in which the photographic scene is determined based only on the exposure information, and the AF evaluation value is detected from the AF evaluation value image or the live view image in accordance with the determination result. In the present embodiment, the image pickup evaluation value is detected with higher precision by discriminating the image pickup scene even on the basis of the face information, the luminance information and the color information, as well as the exposure information. Hereinafter, an imaging apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 16 to 18. Fig. At this time, the constituent members shown in the same figure as the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.
도 16은, 본 실시예에 따른 촬상장치의 블록도다. 본 실시예는, 구성에 있어서, 얼굴정보 검출부(1601), 휘도정보 검출부(1602) 및 색정보 검출부(1603)를 구비한 것외에는, 상기 제4실시예와 같다.16 is a block diagram of an image pickup apparatus according to the present embodiment. This embodiment is the same as the fourth embodiment except that it has a face
얼굴정보 검출부(1601)는, 이미지 센서(1102)로부터 출력된 화상신호에 대하여 얼굴검출 처리를 행하고, 촬영된 프레임 화상에서의 인물이나 동물(예를 들면, 애완동물)의 얼굴을 검출한다. 또한, 얼굴정보 검출부(1601)는, 검출된 얼굴의 영역을 얼굴정보로서 씬 판별부(1107)에 출력한다.The face
휘도정보 검출부(1602)는, 화상신호 처리부(1103)로부터 출력된 화상 데이터 화상에 대하여 휘도검출 처리를 행한다. 그 처리에서, 화상 프레임 화상을 복수의 영역으로 분할하고, 각 영역의 평균 휘도를 구한다. 휘도정보 검출부(1602)는, 이것들의 평균 휘도를 사용하여서, 프레임 화상의 중심부와 그 주변부간의 휘도차이나 중심휘도값등의 휘도정보를 산출한다. 휘도정보 검출부(1602)에서 검출된 휘도정보는, 씬 판별부(1107)에 출력된다.The luminance
색정보 검출부(1603)는, 화상신호 처리부(1103)로부터 출력된 화상 데이터 화상에 대하여 색검출 처리를 행하여, 평균 색상, 고색상영역의 면적등의 색정보를 검출한다. 색정보 검출부(1603)에서 검출된 색정보는, 씬 판별부(1107)에 출력된다.The color
씬 판별부(1107)는, 얼굴정보 검출부(1601), 휘도정보 검출부(1602),및 색정보 검출부(1603)로부터 입력된 각 정보에 의거하여 상기 화상신호 처리부(1103)에서 처리된 화상 데이터 화상으로부터 촬영 씬의 배경과 촬영 씬의 피사체를 판별한다. 이때, 얼굴정보 검출부(1601), 휘도정보 검출부(1602), 및 색정보 검출부(1603)로부터 보내진 각 정보는, 씬 판별부(1107)에 의해 일시적으로 보존되고, 필요에 따라 갱신된다.The
다음에, 본 실시예에 따른 촬상장치에 있어서의 촬영 씬의 판별 동작에 관하여 설명한다.Next, a determination operation of the shooting scene in the imaging apparatus according to the present embodiment will be described.
씬 판별부(1107)는, 이미지 센서(1102)로부터 출력된 라이브 뷰의 화상신호에 대하여, 휘도정보 검출부(1602)에서 검출된 휘도정보와 색정보 검출부(1603)에서 검출된 색정보를 사용함으로써, 촬영 씬의 배경을 판별한다. 한층 더, 씬 판별부(1107)는, 얼굴검출부(1601)에서 검출된 얼굴정보를 사용함으로써, 촬영 씬에 있어서의 피사체를 판별한다.The
우선, 촬영 씬의 배경의 판별에 관하여 설명한다.First, the determination of the background of the shooting scene will be described.
씬 판별부(1107)는, 휘도정보 검출부(1602)에서 검출된 휘도정보와 색정보 검출부(1603)에서 검출된 색정보를 해석하고, 화상상의 푸른 하늘색의 영역의 면적이 역치이상인가 아닌가를 판정한다. 씬 판별부(1107)는, 푸른 하늘색의 영역의 면적이 역치이상이면, 촬영 씬의 배경이 푸른 하늘이라고 판정한다. 또한, 씬 판별부(1107)는, 휘도정보 검출부(1602)로부터의 휘도정보와 색정보 검출부(1603)로부터의 색정보를 해석한다. 그 결과, 씬 판별부(1107)는, 화상상의 휘도가 소정의 히스토그램 분포나 분산의 조건을 충족시킨다고 판정했을 경우에, 촬영 씬의 배경은 야경이라고 판정한다. 예를 들면, 야경등의 어두운 씬에서의 화상의 휘도는, 저휘도부가 대부분을 차지하고, 또한, 고휘도부가 단발적으로 발생하고 있는 상태다. 또한, 씬 판별부(1107)는, 휘도정보 검출부(1602)로부터의 휘도정보와 색정보 검출부(1603)로부터의 색정보를 해석하고, 화상상의 평균 색상, 고색상의 영역의 면적이 모두 역치이상인가 아닌가를 판정한다. 이들 값이 그 역치이상이면, 씬 판별부(1107)는, 촬영 씬이 선명한 씬이라고 판정한다.The
다음에, 촬영 씬에 있어서의 피사체를 판별하는 동작에 관하여 설명한다.Next, an operation of determining a subject in the shooting scene will be described.
씬 판별부(1107)는, 얼굴검출부(1601)로부터의 얼굴정보를 해석한다. 화상신호로부터 얼굴이 검출되어 있었을 경우에, 씬 판별부(1107)는, 촬영 씬에 있어서의 피사체가 인물이라고 판정한다.The
씬 판별부(1107)는, 상기한 바와 같이 씬의 배경과 피사체의 양쪽을 판정하고, 이것들의 판정 결과를 조합하여, 그 조합된 1개의 판정 결과를 시스템 제어부(1108)에 출력한다.The
다음에, 본 실시예에 따른 촬상장치의 AF평가 모드에서의 상세한 동작을, 도 17의 흐름도를 참조하여 설명한다. 본 실시예의 상세한 동작을 설명하기 위해서, 라이브 뷰 화상으로부터 검출된 얼굴정보 검출 값을 X1, 휘도정보 검출 값을 Y1, 색정보 검출 값을 Z1로서 정의한다. 상기 제4실시예와 다른 동작 국면들에 대해서만 설명한다.Next, the detailed operation in the AF evaluation mode of the imaging apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of Fig. In order to describe the detailed operation of this embodiment, the face information detection value detected from the live view image is defined as X1, the luminance information detection value as Y1, and the color information detection value as Z1. Only the operation phases different from those of the fourth embodiment will be described.
씬 판별부(1107)는, 검출된 각 정보의 검출 값과 대응한 기대값: 얼굴정보X; 휘도정보Y; 및 색정보Z를 비교하고, 도 18에 나타나 있는 바와 같이 AF평가값AF_Kα 또는 AF_Kβ를 선택한다. 이 선택 결과에 따라, 단계S1702에서의 분기를 결정한다.The
단계S1701에서는, 취득된 라이브 뷰용 화상으로부터 상기 얼굴정보 검출부(1601), 휘도정보 검출부(1602) 및 색정보 검출부(1603)는, 얼굴정보X1, 휘도정보Y1 및 색정보Z1을 검출한다. 단계S1702에서는, 씬 판별부(1107)에 의해 단계S1701에서 촬상평가값 검출용 화상 및 라이브 뷰용 화상으로부터 검출된 각 정보값으로부터, 도 18의 표에 나타낸 것처럼, 다음의 촬영에 반영하기 위한 촬상평가값을 결정한다.In step S1701, the face
예를 들면, 하나의 예에서 각 정보값의 관계가 하기에 나타나 있는 바와 같다고 가정한다:For example, in one example, it is assumed that the relationship of each information value is as follows:
얼굴정보값:X1>XFace information value: X1> X
휘도정보값:Y1>YLuminance information value: Y1 > Y
색정보값:Z1>ZColor information value: Z1> Z
이 경우에, 단계S1702에서는, AF평가값 검출 촬상을 스타트해(즉, YES로 분기), 단계S1508의 동작으로 진행되고, 시스템 제어부(1108)는 변수n을 1만큼 증분한다(단계S1509). 그 후의 처리는, 상기 제4실시예와 같다.In this case, in step S1702, the AF evaluation value detection imaging is started (that is, branching to YES), the operation proceeds to step S1508, and the
다른 예에서는, 각 정보값의 관계가 하기에 나타나 있는 바와 같다:In another example, the relationship of each information value is as follows:
얼굴정보값:X1≤XFace information value: X1? X
휘도정보값:Y1≤YLuminance information value: Y1? Y
색정보값:Z1≤ZColor information value: Z1? Z
이 경우에, 단계S1702에서는, AF평가값 검출 촬상이 스타트되지 않아서(즉, NO로 분기), 단계S1516의 동작으로 진행되어 라이브 뷰용 촬상화상으로부터 AF평가값AF_Kβ를 검출한다. 그 후의 처리는, 상기 제4실시예와 같다. 그 밖의 씬 판별의 경우, 도 18에 나타나 있는 바와 같은 관계를 이용한다.In this case, in step S1702, the AF evaluation value detection imaging is not started (that is, branching to NO), and the process proceeds to step S1516 to detect the AF evaluation value AF_Kβ from the live view imaging image. The subsequent processing is the same as in the fourth embodiment. In the case of other scene discrimination, the relationship shown in FIG. 18 is used.
상술한 것처럼, 본 실시예는, 라이브 뷰 촬상과 촬상평가값 검출 촬상이 1프레임 기간 동안에 동시에 가능한 촬상소자를 구비한 촬상장치를 전제로 하고 있다. 상기 휘도/색/얼굴정보에 근거한 촬영 씬의 판별결과에 따라, AF평가값을 검출하는 화상을, AF평가값용 화상 또는 라이브 뷰용 화상으로부터 선택한다. 따라서, 밝은 씬에서 피사체 촬영시에는 AF평가를 행할 때의 시간 지연을 단축할 수 있고, 어두운 씬에서는 AF평가값의 정밀도를 향상할 수 있다.As described above, the present embodiment is based on an image pickup device having an image pickup device capable of simultaneously performing live view image pickup and image pickup evaluation value detection image pickup in one frame period. An image for detecting the AF evaluation value is selected from the image for AF evaluation value or the image for live view in accordance with the determination result of the shooting scene based on the brightness / color / face information. Therefore, when shooting a subject in a bright scene, the time delay in performing the AF evaluation can be shortened, and in the dark scene, the accuracy of the AF evaluation value can be improved.
또한, 본 실시예에서는, 씬 판별을 행할 때, 촬상평가값 검출용 화상과 라이브 뷰용 화상 각각으로부터, 얼굴정보, 휘도정보 및 색정보를 검출했다. 그렇지만, 본 발명은, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1실시예에서 기재한 감도를 검출하고, 그 결과도 씬 판별의 하나의 인자로서 사용하는 경우, AF평가값을 검출할 때의 시간 지연을 더욱 단축할 수 있고, AF평가값 검출 속도를 더욱 최적화할 수 있다.In the present embodiment, when the scene is discriminated, face information, luminance information, and color information are detected from each of the image pickup evaluation value detection image and the live view image. However, the present invention is not limited to this configuration. When the sensitivity described in the first embodiment is detected and the result is also used as one factor of the scene discrimination, the time delay in detecting the AF evaluation value can be further shortened, Further optimization is possible.
또한, 본 실시예에서는, 씬 판별을 행하는데 필요한 정보인 얼굴정보, 휘도정보 및 색정보 중 적어도 2개가 큰 정보값일 경우의 촬상화상으로부터 촬상평가값을 결정했다. 그렇지만, 본 발명은, 이것에 한정하는 것은 아니다. 촬상평가값에 따라 각 정보값에 가중치를 주어서 비교를 행해도 된다.In the present embodiment, imaging evaluation values are determined from captured images when at least two of face information, luminance information, and color information, which is information necessary for scene determination, are large information values. However, the present invention is not limited to this. The comparison may be performed by weighting each information value according to the imaging evaluation value.
제6실시예Sixth Embodiment
이제, 본 발명의 제6실시예를 설명한다. 본 실시예는, 촬상평가값 검출부(1106)를, 이미지 센서(1102)의 외부가 아니라, 내부, 이를테면 도 12a의 제2 칩(121)의 화소구동부내에 형성하도록 구성된다.Now, a sixth embodiment of the present invention will be described. The present embodiment is configured to form the imaging evaluation
도 19는, 촬상평가값 검출부를 내장하는 이미지 센서(1102)의 블록도다. 도 19에 있어서, 도 12a 및 12b와 같은 구성요소 부재는 동일한 참조번호로 나타내어진다.19 is a block diagram of an
그 도면에 있어서, 촬상평가값 검출부(1901)는, 촬상평가값, 이를테면, AF평가값(오토포커스 데이터)을 검출하고, 검출된 평가값만을 시스템 제어부(1106)에 출력한다. 촬상평가값 검출부(1901)는, 시스템 제어부(1108)가 촬상소자(1102)에서 얻어진 화상신호로부터 얻어진 콘트라스트 정보 및 위상차 정보에 의거하여 제어한 타이밍에 따라서 동작한다.In the figure, the imaging evaluation
스위치(1902, 1903)는 시스템 제어부(1108)에 의해 제어된다. 스위치(1902, 1903)는, 씬 판별부(1107)의 판별 결과에 의거하여 촬상평가값 검출용의 화상신호와 라이브 뷰용의 화상신호를 전환함으로써, 그 신호 중 하나가, 촬상평가값을 검출할 때 촬상평가값 검출부(1901)에 선택적으로 입력된다. 스위치(1902)는, 도 13에 나타낸 촬상평가값에 대응하는 화소의 신호들의 출력처를 선택하는 것이고, 이때의 출력처는 신호 처리부(1103) 또는 촬상평가값 검출부(1901) 중 하나이다. 스위치(1903)는, 도 13에 나타낸 라이브 뷰용 선택행에 대응하는 화소의 신호들을 촬상평가값에 사용할 때에 온으로 전환되는 스위치다.The
도 19의 이미지 센서의 동작을, 제4실시예에 따른 촬상장치에서 사용될 때에, 도 15의 흐름도를 참조하여 설명한다.The operation of the image sensor of Fig. 19 will be described with reference to the flowchart of Fig. 15 when it is used in the image pickup apparatus according to the fourth embodiment.
단계S1503에서는, AF동작이 개시된다. 제4실시예에서 설명한 바와 같이, 단계S1507에 있어서 라이브 뷰의 노광량Ev가, (1)식을 충족시키는 경우(YES), 단계S1508의 동작으로 진행되어, AF평가값 검출용의 촬상이 스타트한다. 이때, 스위치 1902는 촬상평가값 검출부(1901)측에 접속되고, 스위치 1903은 오프로 된다.In step S1503, the AF operation is started. As described in the fourth embodiment, when the exposure amount Ev of the live view satisfies the expression (1) (YES) in the step S1507, the process proceeds to the operation in the step S1508 and the imaging for AF evaluation value detection is started . At this time, the
AF평가 촬상을 시작한 후, 시스템 제어부(1108)는 변수n을 1만큼 증분한다(단계S1509). 그 후, 촬상평가값 검출부(1901)는, AF평가값용 화상으로부터 AF평가값AF_Kα를 검출한다.After AF evaluation imaging is started, the
단계S1507에 있어서 라이브 뷰의 노광량Ev가, (1)식을 충족시키지 않는 경우(NO), 단계S1516의 동작으로 진행된다. 단계S1516에서는, 스위치(1903)가 온으로 되고, 촬상평가값 검출부(1901)는, 라이브 뷰용의 화상신호로부터 AF평가값AF_Kβ를 검출한다. 이때, 스위치(1902)는, 신호 처리부(1103)측에 접속되어 있지만, AF평가값용의 동작은 행하고 있지 않기 때문에, 상기 신호 처리부에의 화소신호는 출력되지 않는다. 또한, 촬상평가값 검출부(1901)가 시스템 제어부(1108)에 AF평가값만을 전송하므로, 상기 제4실시예와 비교해서 외부에의 전송 데이터량을 삭감할 수 있어, 소비 전력을 삭감할 수 있다. 이후의 동작이 제1실시예에서의 동작과 같으므로, 그에 대한 설명은 생략한다. 이때, 제5실시예에 따른 촬상장치에 도 19의 이미지 센서를 사용했을 경우도, 같은 동작이 적용된다.In step S1507, if the exposure amount Ev of the live view does not satisfy the expression (1) (NO), the operation proceeds to step S1516. In step S1516, the
상술한 제6실시예에서는, 촬상평가값 검출부가 이미지 센서내에 형성되어 있어서, 상기 제1 및 제2실시예에 있어서 촬상평가값 검출시의 데이터의 전송량을 삭감할 수 있다. 따라서, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.In the sixth embodiment described above, the imaging evaluation value detecting section is formed in the image sensor, so that the amount of data transmission at the time of detecting the imaging evaluation value in the first and second embodiments can be reduced. Therefore, the power consumption can be reduced.
기타의 실시예Other Embodiments
또한, 본 발명의 실시예들은, 기억매체(예를 들면, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기억매체)에 레코딩된 컴퓨터 실행가능한 명령어를 판독하고 실행하여 본 발명의 상술한 실시예(들)의 하나 이상의 기능을 수행하는 시스템 또는 장치를 갖는 컴퓨터에 의해 실현되고, 또 예를 들면 상기 기억매체로부터 상기 컴퓨터 실행가능한 명령어를 판독하고 실행하여 상기 실시예(들)의 하나 이상의 기능을 수행하여서 상기 시스템 또는 상기 장치를 갖는 상기 컴퓨터에 의해 행해진 방법에 의해 실현될 수 있다. 상기 컴퓨터는, 중앙처리장치(CPU), 마이크로처리장치(MPU) 또는 기타 회로 중 하나 이상을 구비하여도 되고, 별개의 컴퓨터나 별개의 컴퓨터 프로세서의 네트워크를 구비하여도 된다. 상기 컴퓨터 실행가능한 명령어를, 예를 들면 네트워크나 상기 기억매체로부터 상기 컴퓨터에 제공하여도 된다. 상기 기억매체는, 예를 들면, 하드 디스크, 랜덤액세스 메모리(RAM), 판독전용 메모리(ROM), 분산형 컴퓨팅 시스템의 스토리지, 광디스크(콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD) 또는 블루레이 디스크(BD)TM등), 플래시 메모리 소자, 메모리 카드 등 중 하나 이상을 구비하여도 된다.Embodiments of the present invention may also be practiced with other computer-readable media including computer-readable instructions stored on a storage medium (e.g., non-volatile computer readable storage medium) For example, by reading and executing the computer-executable instructions from the storage medium to perform one or more functions of the embodiment (s) to perform the functions of the system or device < RTI ID = 0.0 >Lt; RTI ID = 0.0 > computer. ≪ / RTI > The computer may have one or more of a central processing unit (CPU), a micro processing unit (MPU), or other circuitry, or may comprise a separate computer or a network of separate computer processors. The computer-executable instructions may be provided to the computer from, for example, a network or the storage medium. The storage medium may be, for example, a hard disk, a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), a storage of a distributed computing system, an optical disk (compact disk (CD), digital versatile disk Disk (BD) TM, etc.), a flash memory device, a memory card, and the like.
본 발명을 실시예들을 참조하여 기재하였지만, 본 발명은 상기 개시된 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 알 것이다. 아래의 청구항의 범위는, 모든 변형예와 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 폭 넓게 해석해야 한다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. The scope of the following claims is to be construed broadly to include structures and functions equivalent to all variations.
Claims (16)
매트릭스 모양으로 배열된 복수의 화소를 가지고서, 상기 광학상에 대응한 전압신호를 출력하는 제1 소자수단; 및
상기 전압신호를 디지털 신호로 변환해서 상기 화상신호를 얻는 제2 소자수단을 구비하고,
상기 제2 소자수단은,
상기 복수의 화소 중 제1 화소군으로부터 얻어진 화상신호인 제1 화상신호에 따라 촬상에 사용되는 제어 정보를 생성하는 제어 정보 생성수단; 및
상기 복수의 화소 중 제2 화소군으로부터 얻어진 화상신호인 제2 화상신호를, 화상표시를 위한 화상표시신호로서 출력하는 출력 수단을 구비하고,
상기 제1 화상신호는 제1 프레임 레이트에서 판독되고, 상기 제2 화상신호는 상기 제1 프레임 레이트보다 느린 제2 프레임 레이트에서 판독되는, 촬상소자.
An imaging device for imaging an optical image and outputting an image signal corresponding to the optical image,
First element means for outputting a voltage signal corresponding to the optical image, the first element means having a plurality of pixels arranged in a matrix shape; And
And second element means for converting the voltage signal into a digital signal to obtain the image signal,
Wherein the second element means comprises:
Control information generating means for generating control information used for imaging in accordance with a first image signal which is an image signal obtained from a first pixel group among the plurality of pixels; And
And output means for outputting a second image signal which is an image signal obtained from the second pixel group among the plurality of pixels as an image display signal for image display,
Wherein the first image signal is read at a first frame rate and the second image signal is read at a second frame rate slower than the first frame rate.
상기 제1 화소군은, 상기 제2 화소군의 화소들을 포함하는 배열의 행과는 다른 상기 매트릭스 모양의 상기 배열의 행으로부터의 화소들을 포함하는, 촬상소자.
The method according to claim 1,
Wherein the first group of pixels includes pixels from a row of the array of the matrix shape different from a row of the array including pixels of the second group of pixels.
상기 제1 소자수단과 상기 제2 소자수단은 적층구조로 배치되고, 상기 제1 소자수단은 상기 광학상을 수광하는 쪽에 위치되는, 촬상소자.
The method according to claim 1,
Wherein the first element means and the second element means are arranged in a laminated structure, and the first element means is located on a side that receives the optical image.
상기 제2 소자수단은 상기 제1 화상신호를 선택적으로 상기 제어 정보 생성수단에 제공하는 스위치 수단을 구비하고, 상기 스위치 수단은 상기 촬상을 행하기 전의 촬상준비 상태에 있어서 상기 제1 화상신호를 상기 제어 정보 생성수단에 제공하는, 촬상소자.
The method according to claim 1,
Wherein the second element means includes switch means for selectively providing the first image signal to the control information generation means, and the switch means switches the first image signal to the control information generation means in the image pickup preparation state before the image pickup, To the control information generating means.
상기 촬상이 행해질 때, 상기 스위치 수단은, 한층 더, 상기 제1 화상신호를 상기 출력수단에 제공하고, 상기 출력수단은 상기 제1 화상신호 및 상기 제2 화상신호를 촬상신호로서 출력하는, 촬상소자.
5. The method of claim 4,
Wherein the switching means further provides the first image signal to the output means when the image pickup is performed and the output means outputs the first image signal and the second image signal as an image pickup signal, device.
상기 제어 정보를 받아서, 상기 제어 정보에 따라 촬상을 제어하는 제어수단; 및
상기 화상표시신호에 따라 라이브 뷰 표시를 행하는 표시 제어수단을 구비한, 촬상장치.
An imaging device according to claim 1;
Control means for receiving the control information and controlling imaging according to the control information; And
And display control means for performing live view display in accordance with the image display signal.
상기 촬상소자로부터 상기 제1 화상신호 및 상기 제2 화상신호를 판독하는 판독 제어수단을 더 구비한, 촬상장치.
The method according to claim 6,
And reading control means for reading the first image signal and the second image signal from the image pickup element.
상기 판독 제어수단은 상기 제1 화소군을 판독하는 제1 촬상 모드와 상기 제2 화소군을 판독하는 제2 촬상 모드의 양쪽에서 동작하는, 촬상장치.
8. The method of claim 7,
Wherein said read control means operates in both of a first imaging mode in which said first pixel group is read out and a second imaging mode in which said second pixel group is read out.
상기 판독 제어수단은 상기 제1 촬상 모드와 상기 제2 촬상 모드를 동시에 시작하는, 촬상장치.
9. The method of claim 8,
And the read control means starts the first imaging mode and the second imaging mode at the same time.
상기 제어 정보 생성수단은, 상기 제어 정보로서, 오토 포커스 제어를 행할 때에 사용하기 위한 오토 포커스 평가값을 생성하고, 상기 제어수단은 상기 오토 포커스 평가값에 따라 포커스 렌즈의 구동제어를 행하는, 촬상장치.
The method according to claim 6,
Wherein the control information generating means generates, as the control information, an autofocus evaluation value for use in performing autofocus control, and the control means controls the drive of the focus lens in accordance with the autofocus evaluation value, .
상기 제어 정보 생성수단은, 상기 제어 정보로서, 오토 포커스 제어를 행할 때에 사용하기 위한 오토 포커스 평가값을 생성하고,
상기 제어수단은 상기 오토 포커스 평가값이 소정의 평가 조건을 충족하는 것인가 아닌가를 판정하고,
상기 판독 제어수단은, 상기 제어수단에 의해 상기 평가 조건이 충족되었다고 판정되면, 상기 제1 촬상 모드를 정지하는, 촬상장치.
10. The method according to claim 8 or 9,
Wherein the control information generating means generates, as the control information, an autofocus evaluation value for use in performing autofocus control,
Wherein the control means judges whether or not the autofocus evaluation value satisfies a predetermined evaluation condition,
And the read control means stops the first imaging mode when it is determined by the control means that the evaluation condition is satisfied.
상기 제어 정보 생성수단은, 상기 제어 정보로서, 화이트 밸런스 보정을 행할 때에 사용되는 화이트 밸런스 계수를 생성하고, 상기 제어수단은 상기 생성된 화이트 밸런스 계수에 따라 상기 촬상소자로부터 출력된 상기 화상신호를 보정처리 하는, 촬상장치.
The method according to claim 6,
Wherein the control information generating means generates white balance coefficients used for performing white balance correction as the control information and the control means corrects the image signal outputted from the image pickup element in accordance with the generated white balance coefficient Processing device.
촬상을 위해 발광해서 피사체를 조명하는 발광 수단을 더 구비하고,
상기 제어 정보 생성수단은, 상기 제어 정보로서, 상기 발광 수단의 발광량을 제어하기 위한 발광 제어량을 생성하고,
상기 제어수단은, 상기 발광 수단을 사용해서 촬상을 행할 때, 상기 발광 수단을 사전 발광시켜서 상기 제어 정보 생성수단으로부터 상기 발광 제어량을 얻은 후, 상기 발광 제어량에 따라 상기 발광 수단을 본(main)발광시켜서 촬상을 행하는, 촬상장치.
The method according to claim 6,
Further comprising light emitting means for illuminating the subject for light emission for image pickup,
The control information generating means generates, as the control information, a light emission control amount for controlling the light emission amount of the light emission means,
Wherein the control means controls the light emitting means to emit light before the light emitting means is turned on according to the light emission control amount after obtaining the light emission control amount from the control information generating means by preliminarily emitting the light emitting means when imaging is performed using the light emitting means, And performs imaging.
상기 오토 포커스 평가값을 받아서 상기 오토 포커스 평가값에 따라 포커스 렌즈의 구동제어를 행하는 제어수단; 및
상기 화상표시신호에 따라 라이브 뷰 표시를 행하는 표시 제어수단을 구비하고,
상기 제어수단은, 한층 더, 상기 오토 포커스 제어를 행하는 오토포커스 모드가 설정되면, 상기 스위치 수단을 제어해서 상기 제1 화상신호를 상기 제어 정보 생성수단에 제공하는, 촬상장치.
The image pickup device according to claim 5, wherein the control information generating means generates, as the control information, the image pickup element for generating an autofocus evaluation value used when performing autofocus control;
Control means for receiving the autofocus evaluation value and performing drive control of the focus lens according to the autofocus evaluation value; And
And display control means for performing live view display in accordance with the image display signal,
Wherein the control means further controls the switch means to provide the first image signal to the control information generating means when the autofocus mode for performing the autofocus control is set.
상기 제어 정보를 받아서 상기 제어 정보에 따라 촬상을 제어하는 단계; 및
상기 화상표시신호에 따라 라이브 뷰 표시를 행하는 단계를 포함한, 제어 방법.
A control method of an image pickup apparatus having an image pickup device according to claim 1,
Receiving the control information and controlling imaging according to the control information; And
And performing live view display in accordance with the image display signal.
상기 제어 정보를 받아서 상기 제어 정보에 따라 촬상을 제어하는 단계; 및
상기 화상표시신호에 따라 라이브 뷰 표시를 행하는 단계를 포함한, 기억매체.There is provided a computer-readable storage medium for causing a control method of the image pickup apparatus to be executed by one or more processors provided in an image pickup apparatus having an image pickup device according to claim 1,
Receiving the control information and controlling imaging according to the control information; And
And performing live view display in accordance with the image display signal.
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