KR102622489B1

KR102622489B1 - 촬상 장치, 촬상 방법, 및 프로그램

Info

Publication number: KR102622489B1
Application number: KR1020177035935A
Authority: KR
Inventors: 신이치 오츠보; 타케시 아카바네
Original assignee: 소니그룹주식회사
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2016-04-26
Publication date: 2024-01-09
Also published as: US10362249B2; JP7156352B2; WO2017022283A1; JPWO2017022283A1; JP6801658B2; US20180213172A1; JP2021039380A; KR20180033128A

Abstract

[과제] 피사체에 대한 초점의 위치의 추종성과 합초 정밀도의 향상을 양립한다.
[해결 수단] 촬상 광학계의 사출동의 다른 영역을 통과한 광을 수광하는, 당해 사출동을 동분할하여 얻어지는 2개의 상의 위상차를 검출하기 위한 검출 화소를 포함하는 수광면을 갖는 촬상 소자와, 위상차 AF(Auto Focus) 방식에 의거한 제1의 초점 검출과, 콘트라스트 AF 방식에 의거한 제2의 초점 검출의 적어도 어느 하나의 초점 검출을 실행하는 제1의 검출부와, 상기 초점 검출에 의해 검출된 합초 위치를 향하여, 상기 촬상 광학계에 포함되는 적어도 하나의 광학 부재를 구동하는 합초 제어부와, 피사체상의 변화를 검출하는 제2의 검출부를 구비하고, 상기 제1의 검출부는, 상기 제1의 초점 검출 후에, 상기 피사체상의 변화량이 임계치 미만인 상태가 소정의 기간 이상 계속한 경우에, 상기 제1의 초점 검출 또는 상기 제2의 초점 검출을 실행하는, 촬상 장치.

Description

촬상 장치, 촬상 방법, 및 프로그램

본 개시는, 촬상 장치, 촬상 방법, 및 프로그램에 관한 것이다.

예를 들면, 디지털(비디오/스틸) 카메라 등의 촬영 장치의 오토 포커스(이하, AF라고 약칭한다) 방식으로서는, 위상차 AF(이하, PDAF라고도 기재한다) 방식이나, 콘트라스트 AF(이하, CDAF라고도 기재한다) 방식, PDAF와 CDAF를 조합시킨 하이브리드 AF 방식이 알려져 있다.

위상차 AF 방식에서는, 촬상 광학계의 사출동(射出瞳)을 동분할(瞳分割)하여 얻어지는 2개의 상(像)의 위상차를 이용하여, AF가 행하여진다.

위상차 AF 방식으로서는, 화상을 촬영하는 촬상 소자로서의 이미지 센서와는 별개로, 외장형의 위상차 센서를 마련하여, 그 위상차 센서의 출력으로부터 위상차를 구하는 방식이 있다. 또한, 위상차 AF 방식으로서는, 촬상 광학계의 사출동의 다른 영역을 통과한 광을 수광하는, 위상차를 검출하기 위한 검출 화소를, 촬상 소자를 구성하는 일부의 화소로서 배치하고, 검출 화소의 화소치로부터 위상차를 구하는 상면(像面) 위상차 AF 방식이 있다.

위상차 AF 방식에서는, AF에 있어서, 촬상 광학계의 초점 위치(렌즈 위치)를 이동하는 AF 스캔 동작을 행할 필요가 없기 때문에, AF를, 비교적, 단시간에 실행할 수 있다.

한편, 콘트라스트 AF 방식에서는, AF 스캔 동작이 행하여지면서, 이미지 센서에서 촬영되는 화상의 콘트라스트를 평가하는 콘트라스트 평가치가 구하여진다. 그리고, 콘트라스트 평가치가 최대가 되는 촬상 광학계의 렌즈 위치가, 합초(合焦) 위치로서 검출되고, 렌즈 위치가, 합초 위치로 이동된다.

콘트라스트 AF 방식은, 위상차 AF 방식에 비교하여, 일반적으로, 합초 위치의 검출 정밀도는 높지만, AF 스캔 동작이 행하여지기 때문에, AF의 실행(완료)에 시간을 필요로 하는 일이 있다.

위상차 AF 방식은, AF의 실행시간(합초 위치의 검출 시간)의 면에서 우수하고, 콘트라스트 AF 방식은, AF의 정밀도(합초 위치의 검출 정밀도)의 면에서 우수하다. 하이브리드 AF 방식은, 위상차 AF 방식, 및, 콘트라스트 AF 방식의 양방의 우수한 면을 갖고 있다.

즉, 하이브리드 방식에서는, 최초에, 위상차 AF 방식에 의해,(촬상 광학계의) 렌즈 위치가, 합초 위치 부근에 이동되고, 그 후, 콘트라스트 AF 방식에 의해, 렌즈 위치가, 합초 위치로 이동된다. 이에 의해, 렌즈 위치를, 단시간이면서 고정밀도로, 합초 위치로 이동할 수 있다.

또한, 근래에는, 초점의 위치를 고정하지 않고서, 피사체에 대해 초점을 계속 맞추는, 이른바 콘티뉴어스 AF라고 불리는 기능이 제안되어 있다. 콘티뉴어스 AF에서는, 초점의 위치가 고정되지 않기 때문에, 특히, 움직이고 있는 피사체에 대해 초점을 맞추는 경우에 유효하고, 동화상(動畵像)을 촬상할 때에도 적용될 수 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 콘티뉴어스 AF의 한 예가 개시되어 있다.

일본 특허 제5400396호 공보

또한, 동화상의 촬상시나, 연속 촬영(이른바, 연사(連寫))시에는, 피사체에 대해 초점의 위치를 보다 알맞은 양태로 추종(追從)시키기 위해(즉, 추종성을 향상시키기 위해), 비교적, 단시간에 AF를 실행하는 것이 가능한 위상차 AF 방식만을 적용하는 경우가 있다.

한편으로, 동화상의 촬상시나 연속 촬영시와 같이, 위상차 AF 방식만을 적용한 경우에는, 콘트라스트 AF 방식이나 하이브리드 AF 방식을 적용한 경우에 비하여, 합초 정밀도가 저하되는 경우가 있다.

그래서, 본 개시에서는, 피사체에 대한 초점의 위치의 추종성과 합초 정밀도의 향상을 양립하는 것이 가능한, 촬상 장치, 촬상 방법, 및 프로그램을 제안한다.

본 개시에 의하면, 촬상 광학계의 사출동의 다른 영역을 통과한 광을 수광하는, 당해 사출동을 동분할하여 얻어지는 2개의 상의 위상차를 검출하기 위한 검출 화소를 포함하는 수광면을 갖는 촬상 소자와, 위상차 AF(Auto Focus) 방식에 의거한 제1의 초점 검출과, 콘트라스트 AF 방식에 의거한 제2의 초점 검출의 적어도 어느 하나의 초점 검출을 실행하는 제1의 검출부와, 상기 초점 검출에 의해 검출된 합초 위치를 향하여, 상기 촬상 광학계에 포함되는 적어도 하나의 광학 부재를 구동하는 합초 제어부와, 피사체상(被寫體像)의 변화를 검출하는 제2의 검출부를 구비하고, 상기 제1의 검출부는, 상기 제1의 초점 검출 후에, 상기 피사체상의 변화량이 임계치 미만인 상태가 소정의 기간 이상 계속한 경우에, 상기 제1의 초점 검출 또는 상기 제2의 초점 검출을 실행하는, 촬상 장치가 제공된다.

또한, 본 개시에 의하면, 촬상 광학계의 사출동의 다른 영역을 통과한 광의 수광 결과에 의거하여, 당해 사출동을 동분할하여 얻어지는 2개의 상의 위상차를 검출하는 것과, 프로세서가, 위상차 AF 방식에 의거한 제1의 초점 검출과, 콘트라스트 AF 방식에 의거한 제2의 초점 검출의 적어도 어느 하나의 초점 검출을 실행하는 것과, 상기 초점 검출에 의해 검출된 합초 위치를 향하여, 상기 촬상 광학계에 포함되는 적어도 하나의 광학 부재를 구동하는 것과, 피사체상의 변화를 검출하는 것을 포함하고, 상기 제1의 초점 검출 후에, 상기 피사체상의 변화량이 임계치 미만인 상태가 소정의 기간 이상 계속한 경우에, 상기 제1의 초점 검출 또는 상기 제2의 초점 검출이 실행되는, 촬상 방법이 제공된다.

또한, 본 개시에 의하면, 컴퓨터에, 촬상 광학계의 사출동의 다른 영역을 통과한 광의 수광 결과에 의거하여, 당해 사출동을 동분할하여 얻어지는 2개의 상의 위상차를 검출하는 것과, 프로세서가, 위상차 AF 방식에 의거한 제1의 초점 검출과, 콘트라스트 AF 방식에 의거한 제2의 초점 검출의 적어도 어느 하나의 초점 검출을 실행하는 것과, 상기 초점 검출에 의해 검출된 합초 위치를 향하여, 상기 촬상 광학계에 포함되는 적어도 하나의 광학 부재를 구동하는 것과, 피사체상의 변화를 검출하는 것을 실행시키고, 상기 제1의 초점 검출 후에, 상기 피사체상의 변화량이 임계치 미만인 상태가 소정의 기간 이상 계속한 경우에, 상기 제1의 초점 검출 또는 상기 제2의 초점 검출이 실행되는, 프로그램이 제공된다.

이상 설명한 바와 같이 본 개시에 의하면, 피사체에 대한 초점의 위치의 추종성과 합초 정밀도의 향상을 양립하는 것이 가능한, 촬상 장치, 촬상 방법, 및 프로그램이 제공된다.

또한, 상기한 효과는 반드시 한정적인 것이 아니라, 상기한 효과와 함께, 또는 상기한 효과에 대신하여, 본 명세서에 나타난 어느 하나의 효과, 또는 본 명세서로부터 파악될 수 있는 다른 효과가 이루어져도 좋다.

도 1은 본 기술을 적용한 카메라 모듈의 한 실시의 형태의 구성례를 도시하는 블록도.
도 2a는 촬상 광학계측에서 본 이미지 센서의 구성례를 도시하는 평면도.
도 2b는 본 기술의 고체 촬상 장치의 기본적인 개략 구성에 관해 설명하는 도면.
도 3은 통상 화소의 구성례를 도시하는 도면.
도 4는 검출 화소의 구성례를 도시하는 도면.
도 5는 통상 화소, 좌차광(左遮光) 화소, 및, 우차광(右遮光) 화소 각각의 화소치의 계열의 예를 도시하는 도면.
도 6은 우차광 화소가 존재하는 라인에서 얻어지는 우차광 계열과, 그 우차광 화소와 페어의 좌차광 화소가 존재하는 라인에서 얻어지는 좌차광 계열의 예를 도시하는 도면.
도 7은 콘트라스트 AF(CDAF), 위상차 AF(PDAF), 및, 하이브리드 AF를 설명하는 도면.
도 8은 위상차와 디포커스량과의 관계를 설명하는 도면.
도 9는 위상차 AF 방식 및 콘트라스트 AF 방식 각각에서의 합초 위치의 한 예에 관해 설명하기 위한 설명도.
도 10은 촬상 광학계의 초점 위치(렌즈 위치)를 이동하는 제어의 한 예에 관해 설명하기 위한 설명도.
도 11은 본 개시의 한 실시 형태에 관한 카메라 모듈의 AF에 관한 일련의 동작의 흐름의 한 예를 도시한 플로우 차트.
도 12는 동일 실시 형태에 관한 카메라 모듈에 의한 AF에 관한 동작의 한 예에 관해 설명하기 위한 설명도.
도 13은 동일 실시 형태에 관한 카메라 모듈에 의한 AF에 관한 동작의 한 예에 관해 설명하기 위한 설명도.
도 14는 동일 실시 형태의 변형례 1에 관한 카메라 모듈의 AF에 관한 일련의 동작의 흐름의 한 예를 도시한 플로우 차트.
도 15는 동일 실시 형태의 변형례 2에 관한 카메라 모듈의 AF에 관한 일련의 동작의 흐름의 한 예를 도시한 플로우 차트.
도 16은 동일 실시 형태의 변형례 2에 관한 카메라 모듈에서의 콘트라스트 AF 방식에 의거한 AF에 관한 동작의 흐름의 한 예를 도시한 플로우 차트.
도 17은 동일 실시 형태의 변형례 2에 관한 카메라 모듈의 동작의 한 예에 관해 설명하기 위한 설명도.
도 18은 동일 실시 형태의 변형례 2에 관한 카메라 모듈의 동작의 한 예에 관해 설명하기 위한 설명도.
도 19는 동일 실시 형태에 관한 카메라 모듈을 사용하는 사용례를 도시하는 도면.

이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 개시의 알맞은 실시의 형태에 관해 상세히 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 관해서는, 동일한 부호를 붙임에 의해 중복 설명을 생략한다.

또한, 설명은 이하의 순서로 행하는 것으로 한다.

1. 본 기술을 적용한 카메라 모듈의 한 실시의 형태

2. 이미지 센서의 구성례

3. 화소의 구성례

4. AF의 설명

5. 위상차와 디포커스량

6. 합초 정밀도의 검토

7. 기술적 특징

8. 변형례

8. 1. 변형례 1 : 위상차 AF의 결과에 응한 신 안정 대기 시간의 설정

8. 2. 변형례 2 : 위상차 AF의 결과에 응한 콘트라스트 AF의 동작의 전환

9. 카메라 모듈의 사용례

10. 정리

<1. 본 기술을 적용한 카메라 모듈의 한 실시의 형태>

도 1은, 본 기술을 적용한 카메라 모듈의 한 실시의 형태의 구성례를 도시하는 블록도이다.

도 1에서, 카메라 모듈은, 렌즈 경통(鏡筒)(11), 광학 필터(12), 이미지 센서(13), 메인 처리부(14), 조명 제어부(15), 센서 구동부(16), 위상차 AF 처리부(17), 화상 처리부(18), 포커스 구동부(19), 표시부(20), 조작부(21), 플래시 메모리(22), 포커스 액추에이터(23), 및, 조명부(24)를 갖는다.

또한, 도 1에서, 카메라 모듈은, 렌즈 경통(11)과 일체적으로 구성된다. 단, 카메라 모듈은, 렌즈 경통(11)을 착탈 가능하게 구성할 수 있다.

렌즈 경통(11)은, 렌즈군이나 조리개 등의 촬상 광학계(11A)를 가지며, 그곳에 입사하는 광을, 광학 필터(12)를 통하여, 이미지 센서(13)상에 집광한다.

또한, 촬상 광학계(11A)의 렌즈군의 렌즈 위치(나아가서는 초점 위치)는, 광축(L) 방향으로 이동 가능하게 되어 있고, 이에 의해, 포커스의 조정을 행할 수가 있도록 되어 있다.

광학 필터(12)는, 이미지 센서(13)에서 촬영되는 촬영 화상에 생기는 위색(僞色)이나 무아레(moire)를 경감하기 위한 광학 소자이다. 즉, 광학 필터(12)는, 광학적인 로우패스 필터이고, 촬상 광학계(11A)로부터의 광의 일부의 성분을 감쇠하여, 이미지 센서(13)에 출사한다.

이미지 센서(13)는, 촬상 광학계(11A)로부터, 광학 필터(12)를 통하여 입사하는 광(피사체광)을 수광함에 의해, 촬영 화상을 촬영하는 촬상 소자이다. 이미지 센서(13)로서는, 예를 들면, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서 등을 채용할 수 있다.

이미지 센서(13)는, 촬영에 의해 얻어지는 촬영 화상(의 화상 신호)을, 센서 구동부(16)에 공급한다.

메인 처리부(14)는, 카메라 모듈을 구성하는 각 블록을 제어한다.

메인 처리부(14)는, CPU(Central Processing Unit)(31), 메모리(32), ADC(Analog to Digital Converter)(33), DAC(Digital to Analog Converter)(34), 및, 통신 I/F(Interface)(35)를 갖는다.

CPU(31)는, 메모리(32)에 기억된 프로그램을 실행함에 의해, 조명 제어부(15) 내지 플래시 메모리(22) 등을 제어하고, AF나, 촬영 화상의 촬영, 각종의 화상 처리, 촬영 화상의 기록 등의 각종의 처리를 실행시킨다.

메모리(32)는, RAM(Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리나, EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) 등의 불휘발성 메모리 등으로 구성되고, CPU(31)가 실행하는 프로그램이나, CPU(31)의 동작상 필요한 데이터를 기억한다.

메모리(32)에 기억되는 데이터로서는, 위상차 AF를 위한 후술하는 AF 파라미터가 있다.

ADC(33)는, 아날로그 신호를 디지털 신호로 AD 변환한다. DAC(34)는, 디지털 신호를 아날로그 신호로 DA 변환한다. 통신 I/F(35)는, 인터넷 등과의 사이의 통신을 제어한다.

조명 제어부(15)는, 조명부(24)를 제어하고, 피사체를 조명하는 광이나, AF용의 토치 보조광이 되는 광을 발광시킨다.

즉, 조명 제어부(15)는, 이미지 센서(13)의 촬영 동작에 동기하여, 조명부(24)에, 피사체를 조명하는 광이 되는 전자 플래시를 발광(점등)시킨다. 또한, 조명 제어부(15)는, AF의 동작에 동기하여, 조명부(24)에, 토치 보조광을 발광시킨다.

센서 구동부(16)는, 이미지 센서(13)를 제어함에 의해, 촬영 화상을 촬영시킨다. 또한, 센서 구동부(16)는, 이미지 센서(13)에서 촬영되는 촬영 화상의 화상 신호를, 필요에 응하여, AD 변환하여, 메인 처리부(14)나 위상차 AF 처리부(17)에 공급한다.

위상차 AF 처리부(17)는, 센서 구동부(16)로부터의 촬영 화상의 화상 신호 중의, 후술하는 검출 화소의 화소치를 이용하여, 위상차 AF에 의해, 촬상 광학계(11A)(의 렌즈군)의 렌즈 위치를 이동시키는 렌즈 이동량을 산출하여, 메인 처리부(14)에 공급한다.

화상 처리부(18)는, 이미지 센서(13)에서 촬영되고, 센서 구동부(16), 및, 메인 처리부(14)를 통하여 공급되는 촬영 화상에 관해, γ 변환이나, 컬러 보간, JPEG(Joint Photographic Experts Group) 등의 소정의 압축 신장 방식에 의한 압축 신장 등의 화상 처리를 행한다. 또한, 화상 처리부(18)는, 촬영 화상의 콘트라스트를 나타내는 콘트라스트 평가치를 산출하고, 메인 처리부(14)에 공급한다. 메인 처리부(14)에서는, 화상 처리부(18)로부터의 콘트라스트 평가치를 이용하여, 콘트라스트 AF(의 제어)가 행하여진다.

포커스 구동부(19)는, 메인 처리부(14)의 제어에 따라, 포커스 액추에이터(23)를 구동하여, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를, 광축(L) 방향으로 이동시킴으로써, 포커스 조절을 행한다.

표시부(20)는, 예를 들면, LCD(Liquid Crystal Display) 패널 등으로 구성되고, 카메라 모듈의 촬영 모드에 관한 정보나, 촬영 전의 피리뷰 화상, 촬영 후의 확인용 화상, AF시의 합초 상태의 화상 등을 표시한다.

조작부(21)는, 유저에 의해 조작되는 스위치군이고, 전원 스위치나, 릴리스(촬영 트리거) 스위치, 줌 조작 스위치, 촬영 모드 선택 스위치 등을 포함한다.

플래시 메모리(22)는, 카메라 모듈에 착탈 가능하게 되어 있다. 플래시 메모리(22)에는, 메인 처리부(14)로부터 공급되는 촬영 화상이 기록(기억)된다.

포커스 액추에이터(23)는, 포커스 구동부(19)에 의해 구동되고, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를, 광축(L) 방향으로 이동시킨다.

조명부(24)는, 조명 제어부(15)의 제어에 따라, 피사체를 조명하는 광이나, AF용의 토치 보조광이 되는 광을 발광한다.

조명부(24)로서는, 예를 들면, 크세논관(管)을 이용한 섬광 조명 장치나, 연속 발광이 가능한 LED(Light Emitting Diode)를 갖는 LED 조명 장치 등을 채용할 수 있다. 카메라 모듈이, 스마트 폰 등의 휴대 기기에 탑재되는 경우에는, 조명부(24)로서는, 비교적 소형의 LED 조명 장치를 채용할 수 있다.

조명부(24)는, 소정의 패턴의 홈이 형성된 투광 렌즈(도시 생략)를 통하여, 광을, 피사계에 투광하여, 어두운 피사체나, 저(低)콘트라스트의 피사체에 대한 AF의 정밀도를 향상시킨다.

또한, 위상차 AF 처리부(17)는, 이미지 센서(13)에 포함할(내장시킬) 수 있다.

또한, 위상차 AF 처리부(17)는, 하드웨어에 의해 실현할 수도 있고, 소프트웨어에 의해 실현할 수도 있다. 위상차 AF 처리부(17)를, 소프트웨어에 의해 실현하는 경우에는, 그 소프트웨어를 구성하는 프로그램이, 예를 들면, 메인 처리부(14) 등의 컴퓨터에 인스톨되고, 메인 처리부(14)의 CPU(31)에 의해 실행된다.

이 경우, CPU(31)가 프로그램에 따라 행하는 처리는, 반드시, 후술하는 플로우 차트로서 기재된 순서에 따라 시계열로 행하여질 필요는 없다. 즉, CPU(31)가 프로그램에 따라 행하는 처리는, 병렬적 또는 개별적으로 실행되는 처리(예를 들면, 병렬 처리 또는 오브젝트에 의한 처리)도 포함한다.

여기서, 프로그램은, 컴퓨터로서의 메인 처리부(14)에 내장되어 있는 기록 매체로서의 메모리(32)에 미리 기록하여 둘 수 있다.

또는 또한, 프로그램은, 리무버블한 기록 매체이다, 예를 들면, 플래시 메모리(22)에 격납(기록)하여, 이른바 팩키지 소프트웨어로서 제공할 수 있다.

또한, 프로그램은, 플래시 메모리(22)로부터 메인 처리부(14)에 인스톨하는 외에, 인터넷 등의 통신망이나, 지상파 등의 방송망을 통하여, 메인 처리부(14)에 다운로드하고, 내장하는 메모리(32)에 인스톨할 수 있다.

<2. 이미지 센서의 구성례>

도 2a는, 촬상 광학계(11A)측에서 본 이미지 센서(13)의 구성례를 도시하는 평면도이다.

이미지 센서(13)는, 광을 수광하는 수광면(50)을 가지며, 수광면(50)은, 가로×세로가 H×V개의 화소로 구성된다.

여기서, 본 실시의 형태에서는, 수광면(50)을, 복수의 화소로 이루어지는 화소 그룹으로서의, 예를 들면, 사각형(矩形)의 블록으로 분할한 때의, 그 블록을, 화소 블록(51)이라고도 한다.

도 2a에서는, 화소 블록(51)을 구성하는 일부의 화소군으로서, 9×9화소를 도시하고 있다.

화소에는, 예를 들면, 온 칩으로, 베이어 배열의 R(Red), G(Green), 또는, B(Blue)의 (원색)컬러 필터가 형성되어 있다.

지금, R, G, B의 컬러 필터가 형성된 화소를, 각각, R화소, G화소, B화소이라고 말하는 것으로 한다. R화소, G화소, B화소는, 온 칩의 컬러 필터에 의해, 각각, R, G, B의 광의 분광 감도를 갖는다. 베이어 배열에서는, 가로×세로가 2×2화소를 기본 단위로 하여, 대각(對角)의 위치에, G화소가 배치되고, 나머지 2개소에, R화소와 B화소가 배치된다.

도 2a에서는, 기본 단위로서의 2×2화소로서, 예를 들면, 우상에, R화소가, 좌하에, B화소가, 좌상 및 우하에, G화소가, 각각 배치되어 있다.

베이어 배열에서는, 이상과 같은 기본 단위가, 가로 및 세로로 반복 나열되어 있다.

또한, 도 2a에서는, 기본 단위의 좌상의 G화소는, Gr로 도시하고 있고, 우하의 G화소는, Gb로 도시하고 있다.

수광면(50)에는, 위상차 AF에 사용하는 위상차를 검출하기 위한 검출 화소(53)와, 검출 화소(53) 이외의, 위상차의 검출에는 사용되지 않는 통상 화소(촬영 화상이 되는 화상을 얻을 목적의 화소)(52)가 포함된다.

검출 화소(53)의 상세에 관해서는, 후술하지만, 검출 화소(53)에서는, 촬상 광학계(11A)의 사출동의 다른 영역으로서의, 예를 들면, 우반분 또는 좌반분을 통과한 광을 수광하기 위해, 좌반분 또는 우반분이 차광되어 있다.

또한, 촬영 화상에 관해서는, G화소의 화소치로부터, 휘도의 주성분이 취득된다.

여기서, 도 2b를 참조하여, 본 기술의 고체 촬상 장치(즉, 이미지 센서(13))의 기본적인 개략 구성에 관해 설명한다.

제1의 예로서, 도 2b 상단에 도시되는 고체 촬상 장치(330)는, 하나의 반도체 칩(331) 내에, 화소 영역(332), 제어 회로(333), 상술한 신호 처리 회로를 포함하는 로직 회로(334)를 탑재하여 구성된다.

제2의 예로서, 도 2b 중단에 도시되는 고체 촬상 장치(340)는, 제1의 반도체 칩부(341)와 제2의 반도체 칩부(342)로 구성된다. 제1의 반도체 칩부(341)에는, 화소 영역(343)과 제어 회로(344)가 탑재되고, 제2의 반도체 칩부(342)에는, 상술한 신호 처리 회로를 포함하는 로직 회로(345)가 탑재된다. 그리고, 제1의 반도체 칩부(341)와 제2의 반도체 칩부(342)가 서로 전기적으로 접속됨으로써, 하나의 반도체 칩으로서의 고체 촬상 장치(340)가 구성된다.

제3의 예로서, 도 2b 하단에 도시되는 고체 촬상 장치(350)는, 제1의 반도체 칩부(351)와 제2의 반도체 칩부(352)로 구성된다. 제1의 반도체 칩부(351)에는, 화소 영역(353)이 탑재되고, 제2의 반도체 칩부(352)에는, 제어 회로(354)와, 상술한 신호 처리 회로를 포함하는 로직 회로(355)가 탑재된다. 그리고, 제1의 반도체 칩부(351)와 제2의 반도체 칩부(352)가 서로 전기적으로 접속됨으로써, 하나의 반도체 칩으로서의 고체 촬상 장치(350)가 구성된다.

<3. 화소의 구성례>

도 3은, 통상 화소(52)의 구성례를 도시하는 도면이다.

도 3의 A는, 수광면(50) 중의, 통상 화소(52)만의 영역의 구성례를 도시하는 평면도이다.

도 3의 B는, 통상 화소(52)를, 도 3의 A의 선분(L11)에 따라 절단한 단면을 모식적으로 도시하는 단면도이다.

통상 화소(52)는, 도면 중, 아래로부터, PD(Photo Diode)(61), CL(Contact Layer)(62), 컬러 필터(63), 온 칩 렌즈(마이크로 렌즈)(64)가 적층된 구성으로 되어 있다.

통상 화소(52)에서는, 온 칩 렌즈(64)에 입사한 광 중의 소정의 색성분의 광이, 컬러 필터(63)을 통과하고, 투명한 CL(42)을 통하여, PD(61)에 입사한다. PD(61)에서는, 그곳에 입사한 광이 수광되고, 광전 변환된다. PD(61)에서의 광전 변환의 결과 얻어지는 전기 신호가, 통상 화소(52)의 화소치로서 출력된다.

도 4는, 검출 화소(53)의 구성례를 도시하는 도면이다.

도 4의 A는, 수광면(50) 중의, 검출 화소(53)를 포함하는 영역의 구성례를 도시하는 평면도이다.

도 4에서는, 수광면(50)의 R화소, G화소, B화소 중의, G화소의 일부가, 검출 화소(53)로 되어 있다. 또한, 검출 화소로서는, G화소가 아니라, R화소 B화소의 일부를 채용할 수 있다.

검출 화소(53)에서는, 촬상 광학계(11A)의 사출동의 다른 영역으로서의, 예를 들면, 우반분과 좌반분의 각각을 통과한 광을 수광하기 위해, 좌반분이 차광된 좌차광 화소(53L)와, 우반분이 차광된 우차광 화소(53R)가 있다.

촬상 광학계(11A)의 사출동을 동분할하여 얻어지는 2개의 상의 위상차를 검출하기 위해, 좌차광 화소(53L)와, 우차광 화소(53R)는, 페어(쌍(對))로 되어 있다.

도 4의 B는, 검출 화소(53) 중의 좌차광 화소(53L)를, 도 4의 A의 선분(L21)에 따라 절단한 단면을 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 4의 C는, 검출 화소(53) 중의 우차광 화소(53R)를, 도 4의 A의 선분(L22)에 따라 절단한 단면을 모식적으로 도시하는 단면도이다.

또한, 도 4의 검출 화소(53)에서, 도 3의 통상 화소(52)와 마찬가지로 구성된 부분에 관해서는, 동일한 부호를 붙이고 있고, 이하에서는, 그 설명은, 적절히 생략한다.

검출 화소(53)는, PD(61) 내지 온 칩 렌즈(64)를 갖는 점에서, 통상 화소(52)와 공통된다. 단, 검출 화소(53)는, CL(62)에, 차광막(66)이 마련되어 있는 점에서, 검출 화소(53)와 상위하다.

검출 화소(53) 중의 좌차광 화소(53L)에서는, 도 4의 B에 도시하는 바와 같이, 차광막(66)이, 좌차광 화소(53L)의 좌반분을 차광하도록 마련되어 있다. 이에 의해, 좌차광 화소(53L)에서는, 온 칩 렌즈(64)측에서 보아, 온 칩 렌즈(64)의 중심으로부터 우반분만이 개구하고 있다. 그 결과, 좌차광 화소(53L)에서는, 촬상 광학계(11A)의 사출동의, 예를 들면, 우반분을 통과한 광이 수광된다.

검출 화소(53) 중의 우차광 화소(53R)에서는, 도 4의 C에 도시하는 바와 같이, 차광막(66)이, 우차광 화소(53R)의 우반분을 차광하도록 마련되어 있다. 이에 의해, 우차광 화소(53R)에서는, 온 칩 렌즈(64)측에서 보아, 온 칩 렌즈(64)의 중심으로부터 좌반분만이 개구하고 있다. 그 결과, 우차광 화소(53R)에서는, 촬상 광학계(11A)의 사출동의, 예를 들면, 좌반분을 통과한 광이 수광된다.

이상과 같은 좌차광 화소(53L)와 우차광 화소(53R)와의 페어에 의해, 촬상 광학계(11A)의 사출동의, 수평 방향(횡방향)으로의 동분할이 행하여진다.

또한, 검출 화소(53)는, 예를 들면, 수평 방향에 규칙적으로, 수광면(50)의 전체에 걸쳐서 배치된다. 검출 화소(53)의 수를 많게 하면, 위상차, 나아가서는, 위상차 AF의 정밀도는 향상하지만, 촬영 화상의 화질이 열화된다. 그 때문에, 검출 화소(53)의 수나 배치 위치는, 위상차 AF의 정밀도와, 촬영 화상의 화질과의 트레이드 오프를 고려하여 결정할 수 있다.

또한, 검출 화소(53)의 배치 패턴은, 일정 패턴으로 할 수도 있고, 예를 들면, 수광면(50)의 중심부나 주변부라는 장소에 의해, 다른 패턴으로 할 수도 있다.

도 5는, 통상 화소(52), 좌차광 화소(53L), 및, 우차광 화소(53R) 각각의 화소치의 계열의 예를 도시하는 도면이다.

여기서, 라인(수평 라인)에 나열하는 통상 화소(52)의 화소치의 계열을, 통상 계열이라고도 한다. 또한, 라인에 나열하는 좌차광 화소(53L)의 화소치의 계열을, 좌차광 계열이라고도 하고, 라인에 나열하는 우차광 화소(53R)의 화소치의 계열을, 우차광 계열이라고도 한다.

도 5는, 통상 화소(52)와 우차광 화소(53R)가 혼재하는 라인에서 얻어지는 통상 계열과 우차광 계열, 및, 그 우차광 화소(53R)와 페어의 좌차광 화소(53L)가 존재하는 라인에서 얻어지는 좌차광 계열을 도시하고 있다.

도 5에서, 횡축은, 화소의 위치를 나타내고, 종축은, 화소치(밝기)를 나타낸다.

검출 화소(53)(좌차광 화소(53L) 및 우차광 화소(53R))에 의하면, 통상 계열로서 나타나는 피사체상이, 좌차광 계열로서 나타나는 상(像)(이하, 좌차광상이라고도 한다)과, 우차광 계열로서 나타나는 상(이하, 우차광상이라고도 한다)으로 분리된다.

좌차광상과 우차광상의 상대적인 위치 관계를 나타내는 위상차를, 좌차광상과 우차광상과의 상관 연산을 행하는 등에 의해 검출함으로써, 그 위상차로부터, 피사체상의 포커스의 어긋남량인 디포커스량을 검출할 수 있다.

도 6은, 우차광 화소(53R)가 존재하는 라인에서 얻어지는 우차광 계열과, 그 우차광 화소(53R)와 페어의 좌차광 화소(53L)가 존재하는 라인에서 얻어지는 좌차광 계열의 예를 도시하는 도면이다.

도 6에서, 횡축은, 화소의 위치를 나타내고, 종축은, 화소치를 나타낸다.

도 6에서는, 통상 화소(52)인 R화소가 존재하는 라인(L31)의 일부의 G화소가, 우차광 화소(53R)로 되어 있다. 또한, 도 6에서는, 라인(L31)의 직후의 라인(L32)의 일부의 G화소가, 좌차광 화소(53L)로 되어 있다. 그리고, 예를 들면, 우차광 화소(53R)와, 그 우차광 화소(53R)의 좌경사 아래의 좌차광 화소(53L)가,(좌차광상과 우차광상과의) 위상차를 검출하기 위한 페어로 되어 있다.

위상차는, 좌차광 계열 및 우차광 계열을 이용하여, 화소수를 단위로 하여 구할(검출할) 수 있다.

피사체상이 합초 상태로 되어 있을 때의 디포커스량은 0이기 때문에, 위상차로부터 검출된 디포커스량을 0으로 하도록, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를 이동함으로써, AF를 행할 수가 있다.

<4. AF의 설명>

도 7은, 콘트라스트 AF(CDAF), 위상차 AF(PDAF), 및, 하이브리드 AF를 설명하는 도면이다.

도 7에서, 횡축은, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를 나타내고, 종축은, 콘트라스트 평가치 및 위상차를 나타낸다.

또한, 도 7에서, 횡축의 죄 방향은, Inf(무한원) 방향을 나타내고, 우방향은, 매크로(지근(至近)) 방향을 나타낸다.

여기서, Inf 방향은, 먼 위치의 피사체에 포커스가 맞는 방향이고, 매크로 방향이란, 가까운 위치의 피사체에 포커스가 맞는 방향이다.

콘트라스트 AF(CDAF)에서는, 렌즈 위치를 이동하면서, 각 렌즈 위치에서, 촬영 화상의 콘트라스트를 나타내는 콘트라스트 평가치가 구하여진다. 렌즈 위치의 이동은, 콘트라스트 평가치가 상승하도록 행하여진다.

콘트라스트 평가치는, 합초 위치에서 최대가 되기 때문에, 콘트라스트 AF에서는, 렌즈 위치가, 합초 위치에 근접하도록 이동되고 가고, 일단, 합초 위치를 추월한다. 그 후, 렌즈 위치는, 조금씩, 합초 위치를 재차 추원하도록 이동되고, 그때에 얻어지는 콘트라스트 평가치를 이용하여, 콘트라스트 평가치가 최대가 되는 렌즈 위치, 즉, 합초 위치가 검출된다. 그리고, 렌즈 위치가, 콘트라스트 평가치가 최대가 되는 위치인 합초 위치로 이동된다.

위상차 AF(PDAF)에서는, 렌즈 위치가 합초 위치에 있을 때에, 위상차가 0이 된다고 하면, 위상차가 0이 되도록, 렌즈 위치가, 말하자면 직접적으로 이동된다.

하이브리드 AF에서는, 우선, 위상차 AF에 의해, 렌즈 위치가 합초 위치 부근에 이동되고, 그 후, 콘트라스트 AF에 의해, 렌즈 위치가 합초 위치에 정밀도 좋게 이동된다.

<5. 위상차와 디포커스량>

도 8은, 위상차와 디포커스량과의 관계를 설명하는 도면이다.

위상차, 및, 디포커스량은, 모두, 피사체상의 포커스의 어긋남량을 나타내지만, AF에서는, 디포커스량은, 현재의 렌즈 위치로부터 합초 위치까지가, 얼마만큼 떨어져 있는지를 나타내는 물리량으로서 이용한다.

즉, AF에서, 디포커스량은, 현재의 렌즈 위치로부터 합초 위치까지의 거리와 방향을 나타낸다.

도 8의 A는, 디포커스량을 설명하는 도면이다.

콘트라스트 평가치가 최대가 되는 렌즈 위치를 합초 위치로서, 디포커스량은, 현재의 렌즈 위치로부터 합초 위치까지의 거리와 방향을 나타낸다.

지금, 렌즈 위치의 이동량을, ㎛(마이크로미터)로 나타내는 것이라고 하면, 디포커스량의 단위로서는, ㎛을 채용할 수 있다.

한편, 위상차는, 피사체상의 포커스의 어긋남량을, 좌차광상과 우차광상과의 상대적인 위치 관계로서 나타내고, 그 단위는, 화소수이다.

도 8의 B는, 위상차와 디포커스량과의 관계를 도시하는 도면이다.

도 8의 B에서, 횡축은, 위상차를 나타내고, 종축은, 디포커스량을 나타낸다.

위상차와 디포커스량은, 이상적으로는, 도 8의 B에 도시하는 바와 같이, 선형(線形)의 관계를 가지며, 따라서 위상차와 디포커스량에 대해서는, 일방으로부터 타방을 구할 수 있다.

지금, 위상차를, 디포커스량으로 변환(환산)하는 계수를, 환산계수(換算係數)(a)라고 말하기로 하면, 디포커스량은, 위상차를 이용하여, 식(1)에 따라 구할 수 있다.

디포커스량[㎛]=위상차[화소수]×환산계수(a)[㎛/화소수] …(1)

위상차와 디포커스량과의 관계를, 환산 특성이라고 말하기로 하면, 환산 특성은, 이상적으로는, 직선으로 표시된다. 도 8의 B에 도시하는 바와 같이, 횡축을 위상차로 하고, 종축을 디포커스량으로 하는 2차원 평면에서, 환산계수(a)는, 직선으로 표시되는 환산 특성의 기울기를 나타낸다.

환산계수(a)는, 카메라 모듈을 제조하는 제조 공장에서, 카메라 모듈의 시험 등을 행함에 의해, 사전에(출하 전에) 취득할 수 있다.

<6. 합초 정밀도의 검토>

전술한 바와 같이, 위상차 AF 방식에서는, AF에 있어서, 촬상 광학계의 초점 위치(렌즈 위치)를 이동하는 AF 스캔 동작을 행할 필요가 없기 때문에, AF를, 비교적, 단시간에 실행할 수 있다. 그 때문에, 동화상의 촬상이나 연속 촬영(이른바, 연사)에서는, 예를 들면, 피사체에 대한 초점의 위치의 추종성을 향상시키기 위해, 위상차 AF만으로 합초를 행하는 경우가 있다.

한편으로, 동화상의 촬상이나 연속 촬영에서, 위상차 AF만으로 합초를 행하는 경우에는, 콘트라스트 AF 방식이나 하이브리드 AF 방식에 의거하여 합초를 행한 경우에 비하여, 합초 정밀도가 저하되는 경우가 있다.

예를 들면, 도 9는, 위상차 AF 방식 및 콘트라스트 AF 방식 각각에서의 합초 위치의 한 예에 관해 설명하기 위한 설명도이고, 위상차 및 콘트라스트 평가치의 각각과, 렌즈 위치와의 관계의 한 예를 나타내고 있다. 도 9에서, 콘트라스트 평가치와 렌즈 위치와의 관계를 나타내는 그래프에 관해서는, 횡축이 렌즈 위치를 나타내고, 종축이 콘트라스트 평가치를 나타내고 있다. 또한, 위상차와 렌즈 위치와의 관계를 나타내는 그래프에 관해서는, 횡축이 렌즈 위치를 나타내고, 종축이 위상차를 나타낸다.

도 9에서, 참조 부호 p11은, 위상차가 0이 되는 렌즈 위치를 나타내고 있고, 즉, 위상차 AF 방식에서의 합초 위치의 한 예를 나타내고 있다. 또한, 참조 부호 p13은, 콘트라스트 평가치가 최대가 되는 렌즈 위치를 나타내고 있고, 즉, 콘트라스트 AF 방식에서의 합초 위치의 한 예를 나타내고 있다.

도 9에 도시하는 예에서는, 참조 부호 R11으로서 나타내는 바와 같이, 위상차 AF 방식에 의거한 합초 위치(p11)와, 콘트라스트 AF 방식에 의거한 합초 위치(p13)의 사이에는, 어긋남이 생기고 있음을 알 수 있다. 전술한 바와 같이, 일반적으로는, 콘트라스트 AF 방식은, 위상차 AF 방식과 비교하여, 보다 높은 정밀도로 합초를 행하는 것이 가능하다. 즉, 도 9에 도시하는 예에서는, 위상차 AF 방식만에 의거하여 합초를 행한 경우에는, 콘트라스트 방식에 의거하여 합초를 행한 경우에 비하여, 참조 부호 R11로 나타내는 바와 같이 렌즈 위치에 어긋남이 생기고, 이 어긋남의 분만큼 합초 정밀도가 저하되게 된다.

또한, 동화상의 촬상시나 연속 촬영시에는, 예를 들면, 초점 위치가 미세하게 전후(前後)하는 이른바 헌팅이라고 불리는 현상의 발생을 억제하기 위해, 정지화상의 촬상시에 비하여, 합초라고 판단하는 렌즈 위치의 폭이 보다 넓게 설정되어 있는 경우가 있다. 예를 들면, 도 10은, 촬상 광학계의 초점 위치(렌즈 위치)를 이동하는 제어의 한 예에 관해 설명하기 위한 설명도이고, 특히, 동화상의 촬상시나 연속 촬영시에 있어서의 제어의 한 예를 나타내고 있다. 도 10에서, 종축은, 렌즈 위치를 나타내고 있고, 횡축은, AF에서의, 렌즈 위치를 이동하는 경우의 스텝수를 나타내고 있다.

도 10에 도시하는 예에서는, 참조 부호 p31로 나타났던 렌즈 위치를 합초 위치로 하고, 당해 합초 위치를 향하여 촬상 광학계의 초점 위치가 이동하도록 제어되어 있다. 또한, 도 10에 도시하는 예에서는, 합초 위치를 기준으로 하여, 참조 부호 R21로 나타내는 바와 같이 렌즈 위치의 범위(예를 들면, 합초 위치와의 렌즈 위치의 차가 임계치 내의 범위)가 설정되어 있고, 촬상 광학계의 초점 위치가 당해 범위(R21) 내에 포함되는 경우에 합초한 것으로 판정되고, 당해 촬상 광학계의 초점 위치의 이동이 정지하고 있다. 그 때문에, 예를 들면, 도 10에 도시하는 예에서는, 합초라고 판정된 촬상 광학계의 초점 위치(렌즈 위치)와, 합초 위치와의 사이에, 참조 부호 R23로 나타내는 어긋남이 생기고 있다. 즉, 도 10에 도시하는 예에서는, 합초라고 판정된 경우의 촬상 광학계의 초점 위치가, 최대로, 합초 위치와 범위(R21)의 단부 각각과의 사이의 차분(예를 들면, 상술한 임계치분)만큼, 당해 합초 위치로부터 어긋날 가능성이 있고, 이 어긋남의 분만큼 합초 정밀도가 저하될 가능성이 있다.

이와 같은 상황을 감안하여, 본 개시에서는, 동화상의 촬상시나 연속 촬영시에 있어서, 피사체에 대한 초점의 위치의 추종성을 유지하고, 또한, 합초 정밀도를 보다 향상시키는 것이 가능한 구조를 제안한다.

<7. 기술적 특징>

여기서, 도 11∼도 13을 참조하여, 본 개시의 한 실시 형태에 관한 카메라 모듈의 기술적 특징에 관해 설명한다. 예를 들면, 도 11은, 본 개시의 한 실시 형태에 관한 카메라 모듈의 AF에 관한 일련의 동작의 흐름의 한 예를 도시한 플로우 차트이고, 특히, 동화상의 촬상시나 연속 촬영시에 있어서의 AF에 관한 동작의 한 예를 나타내고 있다.

(스텝 S101)

우선, 카메라 모듈은, 위상차 AF 방식에 의거하여, 촬상 광학계(11A)(의 렌즈군)의 렌즈 위치를 제어한다. 보다 구체적으로는, 위상차 AF 처리부(17)는, 위상차 AF 방식에 의거하여 초점 검출을 행하고, 당해 초점 검출의 결과에 의거하여, 촬상 광학계(11A)(의 렌즈군)의 렌즈 위치를 이동시키는 렌즈 이동량을 산출한다. 메인 처리부(14)는, 위상차 AF 처리부(17)에 의해 산출된 렌즈 이동량에 의거하여, 포커스 구동부(19)의 동작을 제어함으로써, 포커스 액추에이터(23)를 구동시켜, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를, 광축(L) 방향으로 이동시킴으로써, 포커스 조절을 행한다.

(스텝 S103)

위상차 AF 방식에 의거한 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치의 제어가 완료되면, 카메라 모듈은, 신의 안정 대기를 행한다. 구체적인 한 예로서, 카메라 모듈은, 피사체상의 촬상 결과에 의거하여 취득되는, 색 정보, 밝기 정보, 위상차 정보, 및 콘트라스트 정보나, 카메라 모듈의 위치나 방향의 변화의 검출 결과(예를 들면, 가속도 센서나 각속도 센서에 의한 검출 결과)에 의거하여 취득된 자이로스코프 정보 등의 카메라 제어에 관련되는 검파치 중, 적어도 어느 하나(또는, 복수의 조합)에 의거하여, 피사체상의 변화를 검출한다. 그리고, 카메라 모듈은, 검출하한피사체상의 변화량이 임계치 미만인 경우에는, 당해 피사체상이 변화하지 않는(즉, 신이 안정되어 있는) 것으로 인식한다.

(스텝 S105)

카메라 모듈은, 소정의 기간(예를 들면, 소정의 프레임 수) 중에 신의 변화(즉, 피사체상의 변화)를 검출한 경우에는(S105, YES), 재차, 위상차 AF 방식에 의거하여, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를 제어한다(S101).

(스텝 S107)

한편으로, 신의 변화가 검출되지 않은 상태(즉, 신이 안정되어 있는 상태)가 소정의 기간 이상 계속한 경우(예를 들면, 소정의 프레임수 이상 계속한 경우)에는(S105, NO), 카메라 모듈은, 콘트라스트 AF 방식에 의거하여, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를 제어한다. 보다 구체적으로는, 화상 처리부(18)는, 촬영 화상의 콘트라스트를 나타내는 콘트라스트 평가치를 산출한다. 메인 처리부(14)에서는, 화상 처리부(18)에 의해 산출된 콘트라스트 평가치를 이용하여, 콘트라스트 AF(의 제어)가 행하여진다.

(스텝 S109)

콘트라스트 AF가 성공한 경우에는(S109, YES), 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치가, 당해 콘트라스트 AF에 의거한 합초 위치로 이동하도록 제어된다.

(스텝 S111)

한편으로, 콘트라스트 AF가 실패한 경우에는(S109, NO), 카메라 모듈은, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치가, 미리 결정된 위치(즉, 실패 위치)로 이동하도록 제어한다.

(스텝 S113)

뒤이어, 카메라 모듈은, 신의 변화 대기를 행한다. 구체적으로는, 카메라 모듈은, 전술한 카메라 제어에 관한 검파치에 의거하여, 피사체상의 변화를 검출한다. 그리고, 카메라 모듈은, 검출하한피사체상의 변화량이 임계치 이상인 경우에는, 당해 피사체상이 변화하고 있는(즉, 신이 변화하고 있는) 것으로 인식한다.

(스텝 S115)

신의 변화를 검출한 경우에는(S115, YES), 카메라 모듈은, 재차, 위상차 AF 방식에 의거하여, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를 제어한다(S101).

(스텝 S117)

한편으로, 신의 변화가 검출되지 않은 경우에는(S115, NO), 카메라 모듈은, 일련의 처리의 종료가 지시되 않는 한(S117, NO), 신의 변화 대기를 계속한다(S113). 그리고, 예를 들면, 전원의 오프 등과 같은 조작부(21)를 이용한 유저로부터의 조작 등에 의해, 일련의 처리의 종료가 지시된 경우에는, 카메라 모듈은, 상술한, AF에 관한 일련의 동작을 종료한다.

이상, 도 11을 참조하여, 본 개시의 한 실시 형태에 관한 카메라 모듈의 AF에 관한 일련의 동작의 흐름의 한 예로서, 특히, 동화상의 촬상시나 연속 촬영시에 있어서의 AF에 관한 동작의 한 예에 관해 설명하였다.

다음에, 본 개시의 한 실시 형태에 관한 카메라 모듈에 의한 AF에 관한 동작의 한 예에 관해, 도 12 및 도 13을 참조하면서, 구체적인 예를 들어 설명한다. 도 12 및 14는, 본 개시의 한 실시 형태에 관한 카메라 모듈에 의한 AF에 관한 동작의 한 예에 관해 설명하기 위한 설명도이다.

예를 들면, 도 12는, 카메라 모듈의 화각 내에, 움직이는 피사체(이후에는, 단지 「동체(動體)」라고 칭하는 경우가 있다)가 존재하는 상태의 한 예를 도시하고 있다. 도 12에서, 참조 부호 v11은, 당해 동체를 나타내고 있다.

도 12에 도시하는 예는, 동체의 이동에 수반하여 신이 순서대로 변화하고 있는 상태를 나타내고 있다. 이와 같은 상황하에서는, 본 실시 형태에 관한 카메라 모듈은, 위상차 AF 방식에 의거하여, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를 제어한다(즉, 합초를 행한다). 보다 구체적인 한 예로서, 도 12에 도시하는 예에서는, 본 실시 형태에 관한 카메라 모듈은, 위상차 AF 방식에 의거하여, 화각 내를 이동하는 동체(v11)에 대해 초점의 위치를 추종시키도록, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를 제어한다.

뒤이어, 도 13을 참조한다. 도 13은, 도 12에 도시하는 예로부터 시간이 경과하고, 동체(v11)가 카메라 모듈의 화각의 밖으로 이동한 상태, 즉, 당해 화각 내에 동체가 존재하지 않고, 신이 안정되어 있는 상태의 한 예를 나타내고 있다.

도 13에 도시하는 바와 같은 상황하에서는, 본 실시 형태에 관한 카메라 모듈은, 신의 안정 대기를 행한다. 그리고, 당해 카메라 모듈은, 신이 안정되어 있는 상태(즉, 피사체의 변화량이 임계치 미만인 상태)가 소정의 기간 이상 계속한 경우에, 콘트라스트 AF 방식에 의거하여 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를 제어한다(즉, 합초를 행한다). 이와 같은 제어에 의해, 본 실시 형태에 관한 카메라 모듈은, 신이 안정되어 있는 상태에서, 더욱 합초 정밀도를 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출의 결과에 의거하여, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치가 합초 위치의 보다 부근에 위치하도록 제어되는(즉, 합초 정밀도가 보다 높은 상태로 제어되는) 경우도 상정될 수 있다. 그 때문에, 본 실시 형태에 관한 카메라 모듈은, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출의 결과에 의거하여, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치가 합초 위치의 보다 부근에 위치하도록 제어된 경우(예를 들면, 당해 렌즈 위치와 합초 위치와의 차가 소정의 임계치 미만이 된 경우)에는, 신의 안정 대기나 콘트라스트 AF 방식에 의거한 렌즈 위치의 제어(S103∼S111에 관한 처리)를 생략하고, 신의 변화 대기에 관한 처리(S113)로 천이하도록 구성되어 있어도 좋다. 또한, 여기서, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치가 합초 위치의 보다 부근에 위치하는 상태란, 예를 들면, 합초 위치를 기준으로 하여, 도 10의 범위(R21)보다도, 보다 좁은 범위 내(즉, 합초 위치에 보다 가까운 렌즈 위치)로 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치가 제어된 상태에 상당할 수 있다.

이상, 도 11∼도 13을 참조하여, 본 개시의 한 실시 형태에 관한 카메라 모듈의 기술적 특징에 관해 설명하였다. 또한, 상기에 설명한 예에서는, 본 실시 형태에 관한 카메라 모듈은, 신의 안정 대기 후에, 콘트라스트 AF 방식에 의거하여 합초를 행하고 있지만, 합초 정밀도를 보다 향상시키는 것이 가능하면, 그 방법은, 반드시 콘트라스트 AF 방식에 의거한 제어로 한정되지 않는다. 구체적인 한 예로서, 본 실시 형태에 관한 카메라 모듈은, 신의 안정 대기 후에, 재차 위상차 AF 방식에 의거하여 합초를 행함으로써, 합초 정밀도를 향상시켜도 좋다.

<8. 변형례>

다음에, 본 개시의 한 실시 형태에 관한 카메라 모듈의 변형례에 관해 설명한다.

[8. 1. 변형례 1 : 위상차 AF의 결과에 응한 신 안정 대기 시간의 설정]

우선, 본 실시 형태의 변형례 1에 관한 카메라 모듈의 한 예에 관해 설명한다. 변형례 1에 관한 카메라 모듈은, 신이 변화하고 있는 상태에서는 위상차 AF 방식에 의거하여 초점 검출을 행하는 점에서는, 전술한 실시 형태에 관한 카메라 모듈(도 11 참조)과 마찬가지이다. 한편으로, 변형례 1에 관한 카메라 모듈은, 당해 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출의 성부(成否)에 응하여, 계속해서 실행되는 신의 안정 대기의 기간을 설정하는 점에서, 전술한 실시 형태에 관한 카메라 모듈과 다르다.

예를 들면, 도 14는, 본 실시 형태의 변형례 1에 관한 카메라 모듈의 AF에 관한 일련의 동작의 흐름의 한 예를 도시한 플로우 차트이다. 도 14에 도시하는 예에서는, 참조 부호 S121 및 S123으로서 도시된 처리가, 전술한 실시 형태에 관한 카메라 모듈의 동작(도 11 참조)과 다르다. 그래서, 본 설명에서는, 변형례 1에 관한 카메라 모듈의 AF에 관한 동작에 관해, 특히, 전술한 실시 형태에 관한 카메라 모듈과 다른 부분에 주목하여 설명한다.

(스텝 S101)

우선, 카메라 모듈은, 위상차 AF 방식에 의거하여 초점 검출을 행하고, 당해 초점 검출의 결과에 의거하여, 촬상 광학계(11A)(의 렌즈군)의 렌즈 위치를 제어한다. 본 동작에 관해서는, 전술한 실시 형태에 관한 카메라 모듈(도 11 참조)과 마찬가지이다.

(스텝 S121)

뒤이어, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출의 결과에 응하여, 이후에 스텝 S123으로서 실행하는 신의 안정 대기(도 11에 도시하는 예에서의 스텝 S103에 상당하는 처리)의 시간에 관한 파라미터(예를 들면, 프레임수)를 설정한다.

구체적인 한 예로서, 변형례 1에 카메라 모듈은, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출에 실패한 경우에는, 당해 초점 검출에 성공한 경우보다도 신의 안정 대기 시간이 보다 짧아지도록, 대응하는 파라미터를 설정한다. 또한, 변형례 1에 카메라 모듈은, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출에 성공한 경우에는, 신 안정 대기 시간으로서, 예를 들면, 전술한 실시 형태에 관한 카메라 모듈(도 11 참조)과 같은 시간이 되도록(즉, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출에 실패한 경우보다도 신의 안정 대기 시간이 보다 길어지도록), 대응하는 파라미터를 설정하여도 좋다.

(스텝 S123)

뒤이어, 카메라 모듈은, 스텝 S121에서 설정한 파라미터에 의거하여, 신의 안정 대기를 행한다.

또한, 스텝 S105 이후의 동작에 관해서는, 전술한 실시 형태에 관한 카메라 모듈(도 11 참조)과 마찬가지이다. 즉, 소정의 기간 중에 신의 변화를 검출한 경우에는(S105, YES), 카메라 모듈은, 재차, 위상차 AF 방식에 의거하여, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를 제어한다(S101). 또한, 신의 변화가 검출되지 않은 상태가 소정의 기간 이상 계속한 경우에는(S105, NO), 카메라 모듈은, 스텝 S107 이후의 처리를 실행한다.

이상과 같은 제어에 수반하고, 변형례 1에 관한 카메라 모듈은, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출의 성부에 응하여, 계속해서 실행되는 신의 안정 대기 및 콘트라스트 AF 방식에 의거한 초점 검출의 거동을 선택적으로 전환하는 것이 가능해진다. 보다 구체적인 한 예로서, 변형례 1에 관한 카메라 모듈은, 예를 들면, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출에 실패한 경우에는, 당해 초점 검출의 성공시와 마찬가지로 안정 대기를 행하지 않고, 곧바로 콘트라스트 AF 방식에 의거한 초점 검출로 실행하는 것이 가능해진다.

또한, 상기에 설명한 예는 어디까지나 한 예이고, 반드시, 변형례 1에 관한 카메라 모듈의 동작을 한정하는 것이 아니다. 구체적인 한 예로서, 변형례 1에 관한 카메라 모듈은, 신의 안정 대기 시간에 관한 파라미터에 대해, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출의 성공시와 실패시의 쌍방에서 같은 파라미터를 설정하여도 좋음은 말할 필요도 없다.

이상, 도 14를 참조하여, 본 실시 형태의 변형례 1에 관한 카메라 모듈의 한 예에 관해 설명하였다.

[8. 2. 변형례 2 : 위상차 AF의 결과에 응한 콘트라스트 AF의 동작의 전환]

다음에, 변형례 2에 관한 카메라 모듈의 한 예에 관해 설명한다. 변형례 2에 관한 카메라 모듈은, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출의 성부에 응하여, 신의 안정 대기 후에 실행하는, 콘트라스트 AF 방식에 의거한 촬상 광학계(11A)(의 렌즈군)의 렌즈 위치의 제어량을 설정하는(전환하는) 점에서, 전술한 실시 형태나 변형례 1에 관한 카메라 모듈과 다르다.

예를 들면, 도 15는, 본 실시 형태의 변형례 2에 관한 카메라 모듈의 AF에 관한 일련의 동작의 흐름의 한 예를 도시한 플로우 차트이다. 도 15에 도시하는 예에서는, 참조 부호 S130으로 도시된 처리가, 전술한 변형례 1에 관한 카메라 모듈의 동작(도 14 참조)과 다르다. 또한, 도 16은, 본 실시 형태의 변형례 2에 관한 카메라 모듈에서의 콘트라스트 AF 방식에 의거한 AF에 관한 동작의 흐름의 한 예를 도시한 플로우 차트이고, 도 15에 도시하는 예에 있어서 참조 부호 S130로 나타낸 처리의 한 예를 나타내고 있다. 그래서, 본 설명에서는, 변형례 2에 관한 카메라 모듈의 AF에 관한 동작에 관해, 특히, 전술한 변형례 1에 관한 카메라 모듈과 다른 부분에 주목하여 설명한다.

(스텝 S101∼S105)

스텝 S101∼S105에 관한 처리에 관해서는, 전술한 변형례 1에 관한 카메라 모듈(도 14 참조)과 마찬가지이다. 즉, 카메라 모듈은, 우선 위상차 AF 방식에 의거하여 초점 검출을 행하고, 당해 초점 검출의 결과에 의거하여, 촬상 광학계(11A)(의 렌즈군)의 렌즈 위치를 제어한다(S101). 뒤이어, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출의 결과에 응하여, 신의 안정 대기 시간에 관한 파라미터를 설정하고(S121), 설정한 당해 파라미터에 의거하여 신의 안정 대기를 행한다. 그리고, 소정의 기간 중에 신의 변화를 검출한 경우에는(S105, YES), 재차, 위상차 AF 방식에 의거하여, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를 제어한다(S101).

(스텝 S130)

또한, 신의 변화가 검출되지 않은 상태가 소정의 기간 이상 계속한 경우에는(S105, NO), 콘트라스트 AF 방식에 의거하여, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를 제어한다.

여기서, 도 16을 참조하여, 스텝 S130에서 도시된 처리의 상세에 관해 설명한다.

(스텝 S133)

도 16에 도시하는 바와 같이, 변형례 2에 관한 카메라 모듈은, 선행하여 실행한 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출(도 15의 S101)의 성부에 응하여, 콘트라스트 AF 방식에 의거한 동작을 전환한다.

구체적으로는, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출에 성공한 경우에는(S131, YES), 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치는, 합초 위치의 부근에 위치하고 있을 가능성이 높다. 그때문에, 이와 같은 상황하에서는, 변형례 2에 관한 카메라 모듈은, 합초 위치 부근만을 대상으로서 콘트라스트 AF 방식에 의거하여 합초 위치를 탐색하고, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를 제어한다. 또한, 이때, 카메라 모듈은, 콘트라스트 AF 방식에 의거한 AF에 관한 동작에서의, 1스텝당의 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치의 제어량이 보다 작아지도록(즉, 이동량이 보다 짧도록) 설정한다.

여기서, 도 17을 참조하여, 변형례 2에 관한 카메라 모듈의, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출에 성공한 경우의 동작에 관해, 구체적인 예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 도 17은, 변형례 2에 관한 카메라 모듈의 동작의 한 예에 관해 설명하기 위한 설명도이다. 도 17에서, 횡축은, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를 나타내고, 종축은, 콘트라스트 평가치를 나타낸다.

도 17에 도시하는 바와 같이, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출에 성공한 경우에는, 당해 초점 검출의 결과에 의거하여, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치는, 합초 위치(즉, 콘트라스트 평가치가 최대가 되는 렌즈 위치)의 부근에 이동하도록 제어되게 된다. 그때문에, 변형례 2에 관한 카메라 모듈은, 도 17에 도시하는 바와 같이, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출의 결과에 응한 제어 후의 렌즈 위치를 기점(基点)으로 하여, 합초 위치의 부근(즉, 도 17에 도시하는「초점 검출 범위」)를 대상으로, 콘트라스트 평가치가 최대가 되는 렌즈 위치(즉, 합초 위치)를 미세하게 탐색한다. 이와 같은 제어에 의해, 변형례 2에 관한 카메라 모듈은, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출에 성공한 경우에는, 보다 높은 정밀도로 합초하도록, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를 제어하는 것이 가능해진다. 또한, 이 경우에는, 1스텝당의 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치의 제어량(즉, 이동량)이 보다 짧아지도록 설정되기 때문에, 콘트라스트 AF 방식에 의거한 촬상 광학계(11A)의 동작을, 보다 눈에 띄기 어렵게 하는 것이 가능해진다.

(스텝 S135)

다음에, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출에 실패한 경우(S131, NO)에 주목한다. 이 경우에는, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치는, 합초 위치로부터 떨어져 있을 가능성이 높다. 그 때문에, 이와 같은 상황하에서는, 변형례 2에 관한 카메라 모듈은, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출에 성공한 경우보다도 보다 넓은 범위(예를 들면, 콘트라스트 평가치의 전 범위)를 대상으로 하여, 콘트라스트 AF 방식에 의거하여 합초 위치를 탐색하고, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를 제어한다. 또한, 이때, 카메라 모듈은, 콘트라스트 AF 방식에 의거한 AF에 관한 동작에서의, 1스텝당의 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치의 제어량이, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출에 성공한 경우보다도 커지도록(즉, 이동량이 보다 길어지도록) 설정한다.

여기서, 도 18을 참조하여, 변형례 2에 관한 카메라 모듈의, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출에 실패한 경우의 동작에 관해, 구체적인 예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 도 18은, 변형례 2에 관한 카메라 모듈의 동작의 한 예에 관해 설명하기 위한 설명도이다. 도 18에서, 횡축은, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를 나타내고, 종축은, 콘트라스트 평가치를 나타낸다. 또한, 도 18에서, 참조 부호 p21은, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출에 실패한 경우에 있어서, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치(예를 들면, 실패 위치)의 한 예를 모식적으로 나타내고 있다.

즉, 도 18에 도시하는 예에서는, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출에 실패하였기 때문에, 변형례 2에 관한 카메라 모듈은, 예를 들면, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치가, 실패 위치(p21)로 이동하도록 제어한다. 그 때문에, 카메라 모듈은, 예를 들면, 도 18에 도시하는 바와 같이, 콘트라스트 평가치의 전 범위를 대상으로, 콘트라스트 평가치가 최대가 되는 렌즈 위치를 탐색하게 된다. 예를 들면, 도 18에 도시하는 예에서는, 카메라 모듈은, 「초점 검출 범위」로서 나타낸 범위(즉, 도 17에 도시하는 「초점 검출 범위」보다도 넓은 범위)에서 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를 제어하고, 콘트라스트 평가치가 최대가 되는 렌즈 위치를 탐색하고 있다. 그 때문에, 이와 같은 경우에는, 카메라 모듈은, 1스텝당의 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치의 제어량이, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출에 성공한 경우보다도, 더욱 커지도록 설정한다. 이와 같은 제어에 의해, 변형례 2에 관한 카메라 모듈은, 위상차 AF 방식에 의거한 초점 검출에 실패한 경우에는, 콘트라스트 AF에 의해, 보다 빨리 합초하도록, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를 제어하는 것이 가능해진다.

또한, 콘트라스트 AF 방식에 의거한 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치의 제어 이후의 처리(즉, 도 15에서의 스텝 S109 이후의 처리)에 관해서는, 전술한 변형례 1에 관한 카메라 모듈의 경우(도 14 참조)와 마찬가지이다.

또한, 상기에 설명한 예에서는, 변형례 2에 관한 카메라 모듈의 동작의 한 예로서, 변형례 1에 관한 카메라 모듈의 동작(도 14 참조)에 대해, 콘트라스트 AF 방식에 의거한 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치의 제어에 관한 동작을 치환하는 예에 관해 설명하였다. 한편으로, 변형례 2에 관한 카메라 모듈의 동작은, 반드시 같은 동작으로 한정되지 않는다. 구체적인 한 예로서, 전술한 실시 형태에 관한 카메라 모듈의 동작(도 11 참조)에 대해, 콘트라스트 AF 방식에 의거한 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치의 제어에 관한 동작(S105)을, 변형례 2에 관한 카메라 모듈의 같은 동작(S130)으로 치환하여도 좋다.

이상, 도 15∼도 18을 참조하여, 변형례 2에 관한 카메라 모듈의 한 예에 관해 설명하였다.

<9. 카메라 모듈의 사용례>

다음에, 상술한 카메라 모듈을 사용하는 사용례에 관해 도 19를 참조하여 설명한다. 도 19는, 상술한 카메라 모듈을 사용하는 사용례를 도시하는 도면이다.

상술한 카메라 모듈은, 예를 들면, 이하와 같이, 가시광이나, 적외광, 자외광, X선 등의 광을 센싱하는 다양한 전자 기기에 사용할 수 있다.

·디지털 카메라나, 카메라 기능 부착의 휴대 기기 등의, 감상용으로 제공되는 화상을 촬영하는 전자 기기

·자동 정지 등의 안전운전이나, 운전자의 상태의 인식 등을 위해, 자동차의 전방이나 후방, 주위, 차내 등을 촬영하는 차량탑재용 센서, 주행 차량이나 도로를 감시하는 감시 카메라, 차량 사이 등의 거리측정을 행한 거리측정 센서 등의, 교통용으로 제공되는 전자 기기

·유저의 제스처를 촬영하고, 그 제스처에 따른 기기 조작을 행하기 위해, TV나, 냉장고, 에어 컨디셔너 등의 가전에 제공되는 전자 기기

·내시경이나, 적외광의 수광에 의한 혈관 촬영을 행하는 장치 등의, 의료나 헬스케어용으로 제공되는 전자 기기

·방범 용도의 감시 카메라나, 인물 인증 용도의 카메라 등의, 시큐리티용으로 제공되는 전자 기기

·피부를 촬영하는 피부 측정기나, 두피를 촬영하는 마이크로스코프 등의, 미용용으로 제공되는 전자 기기

·스포츠 용도 등 용의 액션 카메라나 웨어러블 카메라 등의, 스포츠용으로 제공되는 전자 기기

·밭이나 작물의 상태를 감시하기 위한 카메라 등의, 농업용으로 제공되는 전자 기기

<10. 정리>

이상, 설명한 바와 같이, 본 개시의 한 실시 형태에 관한 카메라 모듈은, 우선, 위상차 AF 방식에 의거하여 초점 검출을 행하고, 당해 초점 검출의 결과에 의거하여, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를 제어한다(즉, 합초를 행한다). 뒤이어, 본 실시 형태에 관한 카메라 모듈은, 신의 안정 대기를 행한다. 이때, 소정의 기간 중에 신의 변화를 검출한 경우에는, 당해 카메라 모듈은, 재차, 위상차 AF 방식에 의거하여, 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를 제어한다. 또한, 신이 안정되어 있는 상태(즉, 피사체의 변화량이 임계치 미만인 상태)가 소정의 기간 이상 계속한 경우에는, 당해 카메라 모듈은, 콘트라스트 AF 방식에 의거하여 촬상 광학계(11A)의 렌즈 위치를 제어한다(즉, 합초를 행한다). 이상과 같은 제어에 의거하여, 본 실시 형태에 관한 카메라 모듈은, 예를 들면, 동체의 촬상시에는, 당해 동체에 대해 보다 알맞은 상태로 초점의 위치를 추종시키고, 신이 안정된 경우에는, 합초 정밀도를 보다 향상시키는 것이 가능해진다. 환언하면, 본 실시 형태에 관한 카메라 모듈에 의하면, 동화상의 촬상시나 연속 촬영시에 있어서의, 피사체에 대한 초점의 위치의 추종성을 유지하고, 또한, 합초 정밀도를 보다 향상시키는 것이 가능해진다. 이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 카메라 모듈에 의하면, 피사체에 대한 초점의 위치의 추종성과 합초 정밀도의 향상을 양립하는 것이 가능해진다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 개시의 알맞은 실시 형태에 관해 상세히 설명하였지만, 본 개시의 기술적 범위는 이러한 예로 한정되지 않는다. 본 개시의 기술 분야에서의 통상의 지식을 갖는 자라면, 특허청구의 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서, 각종의 변경례 또는 수정례에 상도할 수 있음은 분명하고, 이들에 대해서도, 당연히 본 개시의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.

또한, 본 명세서에 기재된 효과는, 어디까지나 설명적 또는 예시적인 것이고 한정적이 아니다. 즉, 본 개시에 관한 기술은, 상기한 효과와 함께, 또는 상기한 효과에 대신하여, 본 명세서의 기재로부터 당업자에게는 분명한 다른 효과를 이룰 수 있다.

또한, 이하와 같은 구성도 본 개시의 기술적 범위에 속한다.

(1)

촬상 광학계의 사출동의 다른 영역을 통과한 광을 수광하는, 당해 사출동을 동분할하여 얻어지는 2개의 상의 위상차를 검출하기 위한 검출 화소를 포함하는 수광면을 갖는 촬상 소자와,

위상차 AF(Auto Focus) 방식에 의거한 제1의 초점 검출과, 콘트라스트 AF 방식에 의거한 제2의 초점 검출의 적어도 어느 하나의 초점 검출을 실행하는 제1의 검출부와,

상기 초점 검출에 의해 검출된 합초 위치를 향하여, 상기 촬상 광학계에 포함되는 적어도 하나의 광학 부재를 구동하는 합초 제어부와,

피사체상의 변화를 검출하는 제2의 검출부를 구비하고,

상기 제1의 검출부는, 상기 제1의 초점 검출 후에, 상기 피사체상의 변화량이 임계치 미만인 상태가 소정의 기간 이상 계속한 경우에, 상기 제1의 초점 검출 또는 상기 제2의 초점 검출을 실행하는, 촬상 장치.

(2)

상기 제1의 검출부는, 상기 소정의 기간에 관련되는 파라미터를, 직전에 실행된 상기 제1의 초점 검출의 결과에 응하여 설정하는, 상기 (1)에 기재된 촬상 장치.

(3)

상기 제1의 검출부는, 상기 제1의 초점 검출에 실패한 경우에, 상기 소정의 기간에 관련되는 파라미터로서, 당해 제1의 초점 검출에 성공한 경우와는 다른 파라미터를 설정하는, 상기 (2)에 기재된 촬상 장치.

(4)

상기 제1의 검출부는, 상기 제1의 초점 검출에 실패한 경우에, 상기 소정의 기간에 관련되는 파라미터로서, 당해 제1의 초점 검출에 성공한 경우와 같은 파라미터를 설정하는, 상기 (2)에 기재된 촬상 장치.

(5)

상기 제1의 검출부는, 상기 제1의 초점 검출의 결과에 응하여, 상기 피사체상의 변화량이 임계치 미만인 상태가 소정의 기간 이상 계속한 경우에 실행되는 상기 제2의 초점 검출에서의, 상기 광학 부재의 제어량을 설정하는, 상기 (1)∼(4)의 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.

(6)

상기 제2의 검출부는, 피사체상의 촬상 결과에 의거하여, 당해 피사체상의 변화를 검출하는, 상기 (1)∼(5)의 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.

(7)

상기 제2의 검출부는, 상기 촬상 장치의 위치 또는 방향의 검출 결과에 의거하여, 상기 피사체상의 변화를 검출하는, 상기 (1)∼(6)의 어느 한 항에 기재된 촬상 장치.

(8)

촬상 광학계의 사출동의 다른 영역을 통과한 광의 수광 결과에 의거하여, 당해 사출동을 동분할하여 얻어지는 2개의 상의 위상차를 검출하는 것과,

프로세서가, 위상차 AF 방식에 의거한 제1의 초점 검출과, 콘트라스트 AF 방식에 의거한 제2의 초점 검출의 적어도 어느 하나의 초점 검출을 실행하는 것과,

상기 초점 검출에 의해 검출된 합초 위치를 향하여, 상기 촬상 광학계에 포함되는 적어도 하나의 광학 부재를 구동하는 것과,

피사체상의 변화를 검출하는 것을 포함하고,

상기 제1의 초점 검출 후에, 상기 피사체상의 변화량이 임계치 미만인 상태가 소정의 기간 이상 계속한 경우에, 상기 제1의 초점 검출 또는 상기 제2의 초점 검출이 실행되는, 촬상 방법.

(9)

컴퓨터에,

피사체상의 변화를 검출하는 것을 실행시키고,

상기 제1의 초점 검출 후에, 상기 피사체상의 변화량이 임계치 미만인 상태가 소정의 기간 이상 계속한 경우에, 상기 제1의 초점 검출 또는 상기 제2의 초점 검출이 실행되는, 프로그램.

11 : 렌즈 경통
11A : 촬상 광학계
12 : 광학 필터
13 : 이미지 센서
14 : 메인 처리부
15 : 조명 제어부
16 : 센서 구동부
17 : 처리부
18 : 화상 처리부
19 : 포커스 구동부
20 : 표시부
21 : 조작부
22 : 플래시 메모리
23 : 포커스 액추에이터
24 : 조명부
31 : CPU
32 : 메모리
33 : ADC
34 : DAC
35 : I/F
50 : 수광면
51 : 화소 블록
52 : 통상 화소
53 : 검출 화소
53L : 좌차광 화소
53R : 우차광 화소
61 : PD
62 : CL
63 : 컬러 필터
64 : 온 칩 렌즈
66 : 차광막

Claims

촬상 광학계의 사출동의 다른 영역을 통과한 광을 수광하는, 당해 사출동을 동분할하여 얻어지는 2개의 상의 위상차를 검출하기 위한 검출 화소를 포함하는 수광면을 갖는 촬상 소자와,
위상차 AF(Auto Focus) 방식에 의거한 제1의 초점 검출과, 콘트라스트 AF 방식에 의거한 제2의 초점 검출의 적어도 어느 하나의 초점 검출을 실행하는 제1의 검출부와,
상기 초점 검출에 의해 검출된 합초 위치를 향하여, 상기 촬상 광학계에 포함되는 적어도 하나의 광학 부재를 구동하는 합초 제어부와,
피사체상의 변화를 검출하는 제2의 검출부를 구비하고,
상기 제1의 검출부는, 상기 제1의 초점 검출 후에, 상기 피사체상의 변화량이 임계치 미만인 상태가 소정의 기간 이상 계속한 경우에, 상기 제1의 초점 검출 또는 상기 제2의 초점 검출을 실행하고,
상기 제1의 검출부는,
상기 소정의 기간에 관련되는 파라미터를, 직전에 실행된 상기 제1의 초점 검출의 결과에 응하여 설정하고,
상기 제1의 초점 검출에 실패한 경우에, 상기 소정의 기간에 관련되는 파라미터로서, 당해 제1의 초점 검출에 성공한 경우와는 다른 파라미터를 설정하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1의 검출부는, 상기 제1의 초점 검출에 실패한 경우에, 상기 소정의 기간에 관련되는 파라미터로서, 당해 제1의 초점 검출에 성공한 경우와 같은 파라미터를 설정하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1의 검출부는, 상기 제1의 초점 검출의 결과에 응하여, 상기 피사체상의 변화량이 임계치 미만인 상태가 소정의 기간 이상 계속한 경우에 실행되는 상기 제2의 초점 검출에서의, 상기 광학 부재의 제어량을 설정하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2의 검출부는, 피사체상의 촬상 결과에 의거하여, 당해 피사체상의 변화를 검출하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2의 검출부는, 상기 촬상 장치의 위치 또는 방향의 검출 결과에 의거하여, 상기 피사체상의 변화를 검출하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
촬상 광학계의 사출동의 다른 영역을 통과한 광의 수광 결과에 의거하여, 당해 사출동을 동분할하여 얻어지는 2개의 상의 위상차를 검출하는 것과,
프로세서가, 위상차 AF 방식에 의거한 제1의 초점 검출과, 콘트라스트 AF 방식에 의거한 제2의 초점 검출의 적어도 어느 하나의 초점 검출을 실행하는 것과,
상기 초점 검출에 의해 검출된 합초 위치를 향하여, 상기 촬상 광학계에 포함되는 적어도 하나의 광학 부재를 구동하는 것과,
피사체상의 변화를 검출하는 것을 포함하고,
상기 제1의 초점 검출 후에, 상기 피사체상의 변화량이 임계치 미만인 상태가 소정의 기간 이상 계속한 경우에, 상기 제1의 초점 검출 또는 상기 제2의 초점 검출이 실행되고,
상기 소정의 기간에 관련되는 파라미터를, 직전에 실행된 상기 제1의 초점 검출의 결과에 응하여 설정하고,
상기 제1의 초점 검출에 실패한 경우에, 상기 소정의 기간에 관련되는 파라미터로서, 당해 제1의 초점 검출에 성공한 경우와는 다른 파라미터를 설정하는 것을 특징으로 하는 촬상 방법.
컴퓨터가,
촬상 광학계의 사출동의 다른 영역을 통과한 광의 수광 결과에 의거하여, 당해 사출동을 동분할하여 얻어지는 2개의 상의 위상차를 검출하는 것과,
프로세서가, 위상차 AF 방식에 의거한 제1의 초점 검출과, 콘트라스트 AF 방식에 의거한 제2의 초점 검출의 적어도 어느 하나의 초점 검출을 실행하는 것과,
상기 초점 검출에 의해 검출된 합초 위치를 향하여, 상기 촬상 광학계에 포함되는 적어도 하나의 광학 부재를 구동하는 것과,
피사체상의 변화를 검출하는 것을 실행시키고,
상기 제1의 초점 검출 후에, 상기 피사체상의 변화량이 임계치 미만인 상태가 소정의 기간 이상 계속한 경우에, 상기 제1의 초점 검출 또는 상기 제2의 초점 검출이 실행되고,
상기 소정의 기간에 관련되는 파라미터를, 직전에 실행된 상기 제1의 초점 검출의 결과에 응하여 설정하고,
상기 제1의 초점 검출에 실패한 경우에, 상기 소정의 기간에 관련되는 파라미터로서, 당해 제1의 초점 검출에 성공한 경우와는 다른 파라미터를 설정하는 것을 특징으로 하는 프로그램이 기록된 기록 매체.
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