RU2566735C2 - Image capture element and device, method and programme for their control - Google Patents

Abstract

FIELD: physics, computation hardware.

SUBSTANCE: invention relates to image readers. Image capture element generates the magnitude of automatic focusing to be used for image capture in compliance with image signal complying with that received from the first set of pixels among multiple pixels. Additionally, image capture element outputs image signal corresponding to voltage signal received from second set of pixels of multiple pixels as the image signal for alignment over image display screen. In compliance with said magnitude of automatic focusing evaluation, control unit effects control over mechanical-optical unit incorporating the focusing lens and displays the image for alignment over screen in compliance with appropriate signal.

EFFECT: claimed image capture element and device reduce data transfer time and eliminate the loss in image quality.

16 cl, 22 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Настоящее изобретение относится к элементу захвата изображения, имеющему слоистую структуру, устройству захвата изображения, включающему в себя элемент захвата изображения, и к способу и программе для управления им. В частности, настоящее изобретение относится к устройству захвата изображения, которое способно определять значение оценки для фотометрии, измерения расстояния и так далее в соответствии с сигналом изображения.The present invention relates to an image pickup element having a layered structure, an image pickup device including an image pickup element, and to a method and program for controlling it. In particular, the present invention relates to an image pickup apparatus that is capable of determining an evaluation value for photometry, distance measurement, and so on in accordance with an image signal.

ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИDESCRIPTION OF THE PRIOR ART

Существует методика для оценки и отображения изображения путем использования сигнала, захваченного с помощью устройства захвата изображения. Устройство, описанное в выложенной японской заявке на патент №2009-89105, описывает режим считывания при визировании по экрану и режим считывания с определением фокусировки и автоматической экспозиции. Режим считывания при визировании по экрану служит для считывания сигнала захвата изображения для отображения для визирования по экрану, в то время как режим считывания с автоматической экспозицией и определением фокуса предназначен для считывания с элемента захвата изображения, сигнала захвата изображения, который используется для сигнала для определения фокуса и фотометрической информации для автоматической экспозиции. Эти режимы считывания циклически повторяются при каждом кадре.There is a technique for evaluating and displaying an image by using a signal captured by an image pickup device. The device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-89105 describes a reading mode when sighted on a screen and a reading mode with focus and automatic exposure detection. The read mode when viewing on the screen is used to read the image capture signal for display on the screen, while the read mode with automatic exposure and focus detection is used to read from the image pickup element, the image capture signal, which is used for the signal to determine focus and photometric information for automatic exposure. These read modes are cyclically repeated at each frame.

Тем не менее, так как, согласно выложенной японской заявке на патент No. 2009-89105 сигнал изображения (т.е., заряд) считывается с элемента захвата изображения на пиксельной основе, не только требуется больше времени для переноса заряда, но и объем данных переноса также увеличен, что увеличивает энергопотребление.However, since, according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-89105, the image signal (i.e., charge) is read from the image pickup element on a pixel basis, not only does it take longer to transfer the charge, but the amount of transfer data is also increased, which increases power consumption.

Далее, сигнал изображения, получаемый на выходе элемента захвата изображения, подвергается обработке сигнала изображения, выполняемой иным устройством, таким, как контроллер. Соответственно, большой объем данных переноса вызывает увеличение нагрузки при обработке на контроллер.Further, the image signal obtained at the output of the image pickup element is subjected to image signal processing performed by another device, such as a controller. Accordingly, a large amount of transfer data causes an increase in processing load on the controller.

В дополнение, в выложенной японской заявке на патент No. 2009-89105 описывается блок пикселей, включающий в себя пиксели обнаружения сигнала фокусировки, что неизбежно уменьшает область, выделенную под пиксели для сигнала захвата изображения. Так как пиксели обнаружения сигнала фокусировки, не используются при получении сигнала захвата изображения (сигнала изображения), качество изображения ухудшается.In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-89105 describes a block of pixels including pixels for detecting a focus signal, which inevitably reduces the area allocated for pixels for the image capturing signal. Since the pixels of the detection of the focus signal are not used when receiving the image capture signal (image signal), the image quality deteriorates.

Соответственно, задачей настоящего изобретения является предоставление элемента захвата изображения и устройства захвата изображения, которые уменьшают время переноса данных и устраняют потерю качества изображения, и способа и программы для управления им.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an image pickup element and an image pickup device that reduce data transfer time and eliminate the loss of image quality, and a method and program for controlling it.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Для того, чтобы выполнить вышеуказанную задачу, согласно изобретению, элемент захвата изображения для захвата оптического изображения, на котором он сфокусирован, и вывода сигнала изображения, соответствующего оптическому изображению, содержит: первое средство элемента, содержащее множество пикселей, расположенных в виде матрицы, для вывода сигнала напряжения, соответствующего оптическому изображению; и второе средство элемента для преобразования сигнала напряжения в цифровой сигнал для получения сигнала изображения, причем второе средство элемента содержит: средство генерации управляющей информации для генерации управляющей информации, подлежащей использованию для захвата изображения в соответствии с первым сигналом изображения, который является сигналом изображения, полученным от первой группы пикселей среди множества пикселей, и средство вывода для вывода в качестве сигнала отображения изображения для отображения изображения, второго сигнала изображения, который является сигналом изображения, полученный от второй группы пикселей среди множества пикселей. Обеспечен элемент захвата изображения согласно любому из п.п. 1-5 формулы изобретения.In order to accomplish the above task, according to the invention, an image pickup element for capturing an optical image on which it is focused and outputting an image signal corresponding to an optical image includes: first element means containing a plurality of pixels arranged in a matrix for outputting a voltage signal corresponding to the optical image; and second element means for converting the voltage signal into a digital signal to obtain an image signal, the second element means comprising: means for generating control information for generating control information to be used for capturing an image in accordance with a first image signal, which is an image signal received from a first group of pixels among the plurality of pixels, and output means for outputting as an image display signal for displaying an image I, the second image signal which is an image signal obtained from the second pixel group among the plurality of pixels. An image pickup element according to any one of paragraphs is provided. 1-5 of the claims.

В другом аспекте изобретения, устройство захвата изображения содержит: описанный выше элемент захвата изображения, средство управления для управления, при получении управляющей информации, захватом изображения в соответствии с управляющей информацией; и средство управление отображением для осуществления отображения для визирования по экрану в соответствии с сигналом отображения изображения.In another aspect of the invention, an image capturing apparatus comprises: an image capturing element described above, control means for controlling, upon receipt of control information, capturing an image in accordance with control information; and display control means for displaying for viewing on the screen in accordance with the image display signal.

Дополнительные признаки настоящего изобретения станут очевидны из нижеследующего описания вариантов выполнения со ссылкой на приложенные чертежиAdditional features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the attached drawings.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Фиг. 1 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию одного из одного примера устройства захвата изображения по первому варианту выполнения настоящего изобретения.FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of one of one example of an image pickup apparatus according to a first embodiment of the present invention.

Фиг. 2А и 2В являются поясняющими видами, иллюстрирующими конфигурацию элемента захвата изображения, показанного на Фиг.1.FIG. 2A and 2B are explanatory views illustrating the configuration of the image pickup element shown in FIG. 1.

Фиг. 3 является поясняющим видом, иллюстрирующим выбор пикселей в сигнальных линиях столбца на первой микросхеме, проиллюстрированной на Фиг. 2А и 2В.FIG. 3 is an explanatory view illustrating a selection of pixels in signal lines of a column on the first chip illustrated in FIG. 2A and 2B.

Фиг. 4 является диаграммой тактирования для описания тактирования захвата изображения в режиме оценки автоматической фокусировки в камере, изображенной на Фиг. 1.FIG. 4 is a timing diagram for describing timing of image capture in the auto focus estimation mode in the camera shown in FIG. one.

Фиг. 5 является блок-схемой последовательности операций для описания управления в камере, изображенной на Фиг. 1.FIG. 5 is a flowchart for describing control in the camera of FIG. one.

Фиг. 6 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию одного примера элемента захвата изображения, предназначенного для использования в камере в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения.FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of one example of an image pickup element for use in a camera in accordance with a second embodiment of the present invention.

Фиг. 7 является диаграммой тактирования для описания тактирования захвата изображения в режиме оценки фотометрии по второму варианту выполнения настоящего изобретения.FIG. 7 is a timing diagram for describing the timing of image capture in the photometry estimation mode of the second embodiment of the present invention.

Фиг. 8 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию одного примера элемента захвата изображения для использования в камере в соответствии с третьим вариантом выполнения настоящего изобретения.FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of one example of an image pickup element for use in a camera in accordance with a third embodiment of the present invention.

Фиг. 9 является диаграммой тактирования для описания тактирования захвата изображения в режиме оценки стандартного отклонения по третьему варианту выполнения настоящего изобретения.FIG. 9 is a timing chart for describing the timing of image capture in the standard deviation estimation mode of the third embodiment of the present invention.

Фиг. 10 является поясняющим видом, иллюстрирующим тактирование операции захвата изображения для автоматической фокусировки для визирования по экрану в обычном устройстве захвата изображения.FIG. 10 is an explanatory view illustrating a timing of an image capturing operation for auto focusing for on-screen viewing in a conventional image capturing apparatus.

Фиг. 11 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию устройства захвата изображения по четвертому варианту выполнения настоящего изобретения.FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of an image pickup apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

Фиг. 12А и 12В иллюстрируют конфигурацию элемента захвата изображения, включенного в устройство захвата изображения по четвертому варианту выполнения настоящего изобретения.FIG. 12A and 12B illustrate the configuration of an image pickup element included in an image pickup apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

Фиг. 13 является поясняющим видом, показывающим конфигурацию считывания блока пикселей в элементе захвата изображения, подлежащем использованию в устройстве захвата изображения по четвертому варианту выполнения настоящего изобретения.FIG. 13 is an explanatory view showing a reading configuration of a block of pixels in an image pickup element to be used in an image pickup apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

Фиг. 14А и 14В показывают тактирование захвата изображения устройства захвата изображения по четвертому варианту выполнения настоящего изобретения.FIG. 14A and 14B show image capturing timing of an image pickup apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

Фиг. 15 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей функционирование в режиме автоматической фокусировки в устройстве захвата изображения по четвертому варианту выполнения настоящего изобретения.FIG. 15 is a flowchart illustrating auto focus operation in an image pickup apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

Фиг. 16 иллюстрирует конфигурацию устройства захвата изображения по пятому варианту выполнения настоящего изобретения.FIG. 16 illustrates a configuration of an image pickup apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.

Фиг. 17 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей функционирование в режиме автоматической фокусировки в устройстве захвата изображения по пятому варианту выполнения настоящего изобретения.FIG. 17 is a flowchart illustrating auto focus operation in the image pickup apparatus of the fifth embodiment of the present invention.

Фиг. 18 является таблицей определения, показывающей определение композиции в устройстве захвата изображения по пятому варианту выполнения настоящего изобретения.FIG. 18 is a determination table showing a composition definition in an image pickup apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.

Фиг. 19 иллюстрирует конфигурацию устройства захвата изображения по шестому варианту выполнения настоящего изобретения.FIG. 19 illustrates a configuration of an image pickup apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯDESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Различные варианты выполнения, признаки и аспекты настоящего изобретения будут подробно описаны ниже со ссылкой на чертежи. Один пример устройства захвата изображения по вариантам выполнения настоящего изобретения будет описан ниже со ссылкой на чертежи.Various embodiments, features and aspects of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. One example of an image pickup apparatus according to embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ВЫПОЛНЕНИЯFIRST OPTION

Фиг. 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию одного примера устройства захвата изображения по первому варианту выполнения настоящего изобретения.FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of one example of an image pickup apparatus according to a first embodiment of the present invention.

Например, показанное устройство захвата изображения применяется к цифровой фотокамере с функцией движущегося изображения или видеокамере.For example, the image pickup device shown is applied to a digital still camera with a moving image function or a video camera.

Устройство 100 захвата изображения имеет оптический тубус 101, элемент 102 захвата изображения, блок 103 привода, блок 104 обработки сигналов, блок 105 сжатия-развертывания, блок 106 управления, блок 107 излучения света, функциональный блок 108, блок 109 отображения изображения, и блок 110 записи изображения.The image pickup device 100 has an optical tube 101, an image pickup element 102, a drive unit 103, a signal processing unit 104, a compression-deployment unit 105, a control unit 106, a light emission unit 107, a function unit 108, an image display unit 109, and a unit 110 image recording.

Оптический тубус 101 включает в себя блок линз (не приведен на иллюстрации, здесь и в дальнейшем называется объектив) и механическо-оптический блок 1011. Объектив концентрирует (т.е., изображает) свет от объекта (оптическое изображение) на элементе 102 захвата изображения.The optical tube 101 includes a lens unit (not shown in the illustration, hereinafter referred to as the lens) and a mechanical-optical unit 1011. The lens concentrates (ie, depicts) the light from the object (optical image) on the image pickup element 102 .

Несмотря на то, что это не показано на иллюстрациях, механическо-оптический блок 1011 включает в себя механизм автоматической фокусировки, механизм привода трансфокации и механизм диафрагмы. Блок 1011 механизма оптики приводится в движение блоком 103 привода под управлением блока 106 управления.Despite the fact that this is not shown in the illustrations, the mechanical-optical unit 1011 includes an auto focus mechanism, a zoom drive mechanism, and an aperture mechanism. The optical mechanism unit 1011 is driven by the drive unit 103 under the control of the control unit 106.

Элемент 102 захвата изображения имеет блок пикселей 201, который будет описан позже, и аналого-цифровой преобразователь (не приведен на иллюстрации). Например, элемент 102 захвата изображения является так называемым КМОП-датчиком изображений XY-типа. Элемент 102 захвата изображения выполняет операцию захвата изображения, такую, как экспозиция, считывание сигнала и сброс, с помощью блока 103 привода, который действует под управлением блока 106 управления. Элемент 102 захвата изображения также выдает сигнал захвата изображения (также называемый сигналом изображения).The image pickup element 102 has a pixel block 201, which will be described later, and an analog-to-digital converter (not shown). For example, the image pickup element 102 is a so-called XY type CMOS image sensor. The image capturing element 102 performs an image capturing operation, such as exposure, reading a signal and resetting, using the drive unit 103, which is controlled by the control unit 106. The image pickup element 102 also provides an image capture signal (also called an image signal).

Элемент 102 захвата изображения имеет блок 1021 определения значения оценки автоматической фокусировки. Блок 1021 определения значения оценки автоматической фокусировки определяет значение оценки AF (автоматической фокусировки) с тактированием, управляемым блоком 106 управления, на основании информации о контрасте и информации о разности фаз, полученной в соответствии с сигналом изображения, полученным от элемента 102 захвата изображения. Блок 1021 определения значения оценки автоматической фокусировки передает значение оценки автоматической фокусировки блоку 106 управления.The image pickup element 102 has an autofocus estimation value determining unit 1021. The autofocus estimation value determining unit 1021 determines a timing value AF (autofocus) estimated by the control unit 106 based on the contrast information and the phase difference information obtained in accordance with the image signal received from the image pickup element 102. The auto focus estimation value determining unit 1021 transmits the auto focus estimation value to the control unit 106.

Под управлением блока 106 управления блок 104 обработки сигнала выполняет обработку сигнала, такую, как обработка настройки баланса белого, обработка коррекции цвета и обработка автоматической экспозиции (AE) сигнала изображения, выведенного из элемента 102 захвата изображения, и выдает сигнал изображения в виде данных изображения.Under the control of the control unit 106, the signal processing unit 104 performs signal processing, such as white balance setting processing, color correction processing, and automatic exposure (AE) processing of the image signal output from the image pickup element 102, and outputs the image signal as image data.

Блок 105 сжатия-развертывания, который действует под управлением блока 106 управления, осуществляет над данными изображения, являющимися выводом из блока 104 обработки сигнала, процесс кодирования со сжатием в заданный формат данных фотографического изображения, такой, как способ JPEG (Joint Photographic Experts Group, Объединенная группа экспертов по фотографии). Блок 105 сжатия-развертывания также осуществляет процесс декодирования с развертыванием закодированных данных изображения, отправленных из блока 106 управления.The compression-deployment unit 105, which operates under the control of the control unit 106, performs on the image data output from the signal processing unit 104 a compression encoding process for compressing a photographic image data into a predetermined format, such as the JPEG method (Joint Photographic Experts Group, United photography expert group). The compression-deployment unit 105 also performs a decoding process with the deployment of encoded image data sent from the control unit 106.

Блок 105 сжатия-развертывания может также выполнять процессы кодирования со сжатием/декодирования с развертыванием путем использования способа MPEG (Moving Picture Experts Group, Группа Экспертов по Движущемуся Изображению).The compression-expansion unit 105 may also perform compression encoding / decoding with the expansion using the MPEG method (Moving Picture Experts Group, Moving Image Experts Group).

Блок 106 управления является микроконтроллером, включающим в себя, например, центральный процессор (ЦП, CPU), постоянное запоминающее устройство (ROM), оперативное запоминающее устройство (RAM). ЦП выполняет программу, сохраненную в ROM так, чтобы полностью управлять всем устройством 100 захвата изображения.The control unit 106 is a microcontroller including, for example, a central processing unit (CPU), read-only memory (ROM), random access memory (RAM). The CPU executes a program stored in the ROM so as to fully control the entire image pickup apparatus 100.

Когда определяется, что значение экспозиции объекта низкое в следствие обработки автоматической экспозиции, производимой блоком 104 обработки сигнала, блок 107 излучения света излучает свет для того, чтобы подсветить объект. Например, в качестве блока 107 излучения света может быть использовано стробоскопическое устройство, использующее ксеноновую лампу или светоизлучающий прибор на основе светодиодов.When it is determined that the exposure value of the object is low due to the automatic exposure processing performed by the signal processing unit 104, the light emitting unit 107 emits light in order to illuminate the object. For example, as a light emitting unit 107, a stroboscopic device using a xenon lamp or a light emitting device based on LEDs can be used.

Например, функциональный блок 108 имеет различные функциональные клавиши, рычаги и диски, такие, как кнопка спуска затвора, для того, чтобы передать блоку 106 управления управляющий сигнал, соответствующий действиям пользователя по вводу.For example, the function block 108 has various function keys, levers, and dials, such as a shutter button, in order to transmit to the control block 106 a control signal corresponding to user input actions.

Блок 109 отображения изображения включает в себя, например, устройство отображения, такое, как жидкокристаллический дисплей (LCD), и интерфейсную схему для жидкокристаллического экрана, и отображает, на устройстве отображения, изображения, соответствующие данным изображения, направленным от блока 106 управления.The image display unit 109 includes, for example, a display device, such as a liquid crystal display (LCD), and an interface circuit for a liquid crystal screen, and displays, on the display device, images corresponding to image data sent from the control unit 106.

Блок 110 записи изображения является, например, носителем записи, таким, как портативное полупроводниковое запоминающее устройство, оптический диск, жесткий диск (HDD) или магнитная пленка для хранения данных об изображении, которые были сжаты путем кодирования блоком 105 сжатия-развертывания, в качестве файла с изображением. Блок 110 записи изображения также считывает файл с изображением, указанный блоком 106 управления, и выдает его блоку 106 управления.The image recording unit 110 is, for example, a recording medium, such as a portable semiconductor memory device, an optical disk, a hard disk drive (HDD) or a magnetic film for storing image data that has been compressed by encoding by the compression-expansion unit 105, as a file with the image. The image recording unit 110 also reads the image file indicated by the control unit 106 and provides it to the control unit 106.

Далее следует описание основных операций устройства 100 захвата изображения, проиллюстрированного на Фиг. 1.The following is a description of the basic operations of the image pickup apparatus 100 illustrated in FIG. one.

Например, в случае фотографирования неподвижного изображения, в качестве подготовки к захвату изображения, выводимые из пикселей 201 сигналы изображения последовательно подвергаются обработке CDS и AGC в элементе 102 захвата изображения. После этого сигналы изображения преобразуются в цифровые сигналы изображения в аналого-цифровом преобразователе. Полученные цифровые сигналы изображения выводятся в блок 1021 определения значения оценки автоматической фокусировки и в блок 104 обработки сигналов.For example, in the case of photographing a still image, in preparation for capturing the image, the image signals output from the pixels 201 are sequentially processed by the CDS and AGC in the image pickup element 102. After that, the image signals are converted to digital image signals in an analog-to-digital converter. The received digital image signals are output to block 1021 determining the value of the evaluation of the auto focus and to block 104 signal processing.

Блок 1021 определения значения оценки автоматической фокусировки высчитывает значение оценки автоматической фокусировки (управляющую информацию) в соответствии с информацией о контрасте, полученной от цифровых сигналов изображения, и выводит значение оценки автоматической фокусировки в блок 106 управления. Блок 106 управления определяет величину управления для механическо-оптического блока 1011 на основании значения оценки автоматической фокусировки, и управляет блоком 103 привода в соответствии с величиной управления. Как следствие этого, механическо-оптический блок 1011 приводится в движение блоком 103 привода.The autofocus estimation value determining unit 1021 calculates the autofocus estimation value (control information) in accordance with the contrast information obtained from the digital image signals, and outputs the autofocus estimation value to the control unit 106. The control unit 106 determines a control amount for the optical optical unit 1011 based on the evaluation value of the auto focus, and controls the drive unit 103 in accordance with the control amount. As a consequence of this, the mechanical-optical unit 1011 is driven by the drive unit 103.

Блок 104 обработки сигнала применяет к вышеописанному цифровому сигналу изображения, например, обработку коррекции качества изображения, для генерации сигнала прошедшего через камеру изображения, и отправляет сигнал прошедшего через камеру изображения, на блок 109 отображения изображения через блок 106 управления. Как следствие этого, блок 109 отображения изображений может отображать прошедшее через камеру изображение, соответствующее сигналу прошедшего через камеру изображения, так что пользователь может осуществить настройку угла изображения во время показа прошедшего через камеру изображения.The signal processing unit 104 applies, for example, image quality correction processing to the above-described digital image signal to generate a signal transmitted through the camera image, and sends the signal transmitted through the camera image to the image display unit 109 through the control unit 106. As a consequence of this, the image display unit 109 can display the image transmitted through the camera corresponding to the signal of the image passed through the camera, so that the user can adjust the angle of the image while displaying the image passed through the camera.

Когда кнопка спуска затвора функционального блока 108 не нажата в таком состоянии, сигнал захваченного изображения (цифровой сигнал изображения) одного из кадров с элемента 102 захвата изображения передается в блок 104 обработки сигналов под управлением блока 106 управления. Блок 104 обработки изображений осуществляет обработку коррекции качества изображения цифрового сигнала изображения одного кадра, и пересылает обработанный цифровой сигнал изображения (данные изображения) в блок 105 сжатия-развертывания.When the shutter button of the function block 108 is not pressed in this state, the captured image signal (digital image signal) of one of the frames from the image pickup element 102 is transmitted to the signal processing unit 104 under the control of the control unit 106. The image processing unit 104 carries out image quality correction processing of the digital image signal of one frame, and sends the processed digital image signal (image data) to the compression-deployment unit 105.

Блок 105 сжатия-развертывания осуществляет кодирование данных изображения со сжатием и пересылает закодированные данные изображения в блок 110 записи изображений через блок 106 управления. Как следствие этого, файл с изображением, относящийся к захваченному неподвижному изображению, записывается в блок 110 записи изображений.The compression-deployment unit 105 encodes the image data in compression and sends the encoded image data to the image recording unit 110 through the control unit 106. As a consequence of this, the image file related to the captured still image is recorded in the image recording unit 110.

В случае воспроизведения файла изображения, находящегося в блоке 110 записи изображений, блок 106 управления считывает файл с изображением, выбранный в соответствии с управляющим вводом от функционального блока 108, из блока 110 записи изображений. После этого блок 106 управления пересылает файл с изображением в блок 105 сжатия-развертывания, где выполняется процесс декодирования с развертыванием.In the case of reproducing an image file located in the image recording unit 110, the control unit 106 reads the image file selected in accordance with the control input from the function unit 108 from the image recording unit 110. After that, the control unit 106 sends the image file to the compression-expansion unit 105, where the deployment decoding process is performed.

Декодированные данные изображения направляются в блок 109 отображения изображения через блок 106 управления. Как следствие этого, неподвижное изображение, соответствующее данным изображения, воспроизводится и отображается на блоке 109 отображения изображений.The decoded image data is sent to the image display unit 109 through the control unit 106. As a consequence of this, a still image corresponding to image data is reproduced and displayed on the image display unit 109.

В случае записи данных движущегося изображения, цифровые сигналы изображения, выводимые с элемента 102 записи изображения под управлением блока 106 управления, передаются в блок 104 обработки сигналов. Данные изображений, обработанные в порядке очереди в блоке 104 обработки сигналов, подвергаются процессу кодирования со сжатием в блоке 105 сжатия-развертывания. После этого, закодированные данные движущегося изображения перенаправляются в порядке очереди из блока 105 сжатия-развертывания в блок 110 записи изображений, где данные записываются в виде файла движущегося изображения.In the case of recording moving image data, digital image signals output from the image recording element 102 under the control of the control unit 106 are transmitted to the signal processing unit 104. Image data processed in a queue order in the signal processing unit 104 is subjected to a compression encoding process in the compression-deployment unit 105. After that, the encoded moving image data is redirected in turn from the compression-expansion unit 105 to the image recording unit 110, where the data is recorded as a moving image file.

В случае воспроизведения файла движущегося изображения, записанного в блоке 110 записи изображений, блок 105 управления считывает выбранный файл движущегося изображения с блока 110 записи в соответствии с управляющим вводом от функционального блока 108. После этого, блок 106 управления пересылает файл движущегося изображения в блок 105 сжатия-развертывания, где выполняется процесс декодирования с развертыванием. Декодированные данные движущегося изображения направляются в блок 109 отображения изображений через блок 106 управления. Как следствие этого, движущееся изображение, соответствующее данным движущегося изображения, воспроизводится и отображается на блоке 109 отображения изображений.In the case of reproducing the moving image file recorded in the image recording unit 110, the control unit 105 reads the selected moving image file from the recording unit 110 in accordance with the control input from the function unit 108. After that, the control unit 106 sends the moving image file to the compression unit 105 -deployments where the decoding process with deployment is performed. The decoded moving image data is sent to the image display unit 109 through the control unit 106. As a consequence of this, a moving image corresponding to the moving image data is reproduced and displayed on the image display unit 109.

Далее описана методика для отображения изображения отображения во время расчета значения оценки из захваченного изображения в обычном устройстве захвата изображения вместе с относящейся к нему проблемой. Для получения информации о позиции объекта для использования в целях управления фокусом в обычном устройстве захвата изображения, информация о позиции получается в соответствии с сигналами изображения, выводимыми из элемента захвата изображения. Информация о позиции также получается посредством прямого ввода оптических сигналов от объекта в выделенный детектор с использованием разности фаз в изображениях, указанных оптическими сигналами. В случае если информация о позиции получается в соответствии с сигналами изображения, устройство захвата изображения может быть уменьшено в размерах, потому что выделенный детектор не нужен.The following describes a technique for displaying a display image while calculating an estimate value from a captured image in a conventional image capturing apparatus together with a related problem. To obtain information about the position of an object for use in order to control focus in a conventional image pickup device, position information is obtained in accordance with image signals output from the image pickup element. Position information is also obtained by directly inputting optical signals from an object into a dedicated detector using the phase difference in the images indicated by the optical signals. If the position information is obtained in accordance with the image signals, the image pickup device can be reduced in size, because a dedicated detector is not needed.

Фиг. 10 является поясняющим видом, иллюстрирующим тактирование операции захвата изображения с автоматической фокусировкой (захват изображения с оценкой автоматического фокусирования) для визирования по экрану в обычных устройствах захвата изображения.FIG. 10 is an explanatory view illustrating a timing of an auto focus image capturing operation (image capturing with auto focus estimation) for on-screen viewing in conventional image capturing devices.

В обычном устройстве захвата изображения тактирование захвата изображения обусловлено сигналом вертикальной синхронизации (вертикальный возбуждающий импульс, VD). Когда управляющий сигнал автоматической фокусировки включен, изображение для оценки автоматической фокусировки захватывается в соответствии с вертикальным возбуждающим импульсом после периода захвата визирования по экрану. Когда сигнал управления автоматической фокусировкой выключен, период захвата изображения в режиме визирования по экрану начинается вновь.In a conventional image pickup device, image pickup timing is driven by a vertical synchronization signal (vertical excitation pulse, VD). When the autofocus control signal is turned on, the image for evaluating autofocus is captured in accordance with the vertical excitation pulse after the period of capture of sight on the screen. When the auto focus control signal is turned off, the image capture period in the live view mode starts again.

В этом случае, так как период для захвата изображения в режиме визирования по экрану и период работы автоматической фокусировки для получения изображений для оценки автоматической фокусировки последовательно находятся вдоль временной оси, изображение для визирования по экрану и изображение для оценки автоматической фокусировки не могут быть захвачены одновременно.In this case, since the period for capturing an image in the on-screen viewing mode and the period of the autofocus operation for obtaining images for evaluating the autofocus are sequentially located along the time axis, the image for vising on the screen and the image for evaluating the autofocus cannot be captured at the same time.

По этой причине, изображения для оценки автоматической фокусировки захватываются во время периода работы автоматической фокусировки, расположенного между периодами (кадрами) визирования по экрану, как было проиллюстрировано. В результате появляется задержка во времени между изображениями для визирования по экрану и изображениями для оценки автоматической фокусировки.For this reason, images for evaluating autofocus are captured during the autofocus operation period located between the periods (frames) of sight on the screen, as illustrated. As a result, there is a time lag between images for viewing on the screen and images for evaluating auto focus.

В дополнение к этому, несмотря на то, что отображение для визирования по экрану выполняется даже во время захвата изображения для оценки автоматической фокусировки, визирование по экрану в этом случае осуществляется в соответствии с изображением для оценки автоматической фокусировки. Как проиллюстрировано на Фиг. 10, когда изображение для оценки автоматической фокусировки захвачено, частота кадров повышается по сравнению с периодом захвата изображения в режиме визирования по экрану. Это увеличивает промежуток между кадрами при считывании с элемента захвата изображения, приводя к неизбежному падению качества изображения. Для того, чтобы избежать такой проблемы, некоторые элементы захвата изображения имеют блок пикселей, в котором, например, пиксели для определения сигнала фокусировки представлены отдельно от пикселей для сигнала захвата изображения.In addition to this, despite the fact that the display for zooming on the screen is performed even while capturing an image for evaluating auto focus, the zooming on the screen in this case is carried out in accordance with the image for evaluating auto focus. As illustrated in FIG. 10, when an image for evaluating autofocus is captured, the frame rate is increased compared to the period of image capture in the view mode on the screen. This increases the gap between frames when reading from the image pickup element, resulting in an inevitable drop in image quality. In order to avoid such a problem, some image capturing elements have a pixel block in which, for example, pixels for determining the focus signal are presented separately from pixels for the image capturing signal.

Ввиду вышеописанной проблемы, настоящий вариант выполнения представляет элемент 102 захвата изображения, как показано на Фиг. 2А и 2В. Элемент 102 захвата изображения выполнен с возможностью генерации, параллельно сигналам изображения для отображения, значения оценки, полученного от сигналов изображения или управляющей информации, основанной на оценочном значении для того, чтобы сократить время обработки и уменьшить нагрузку, связанную с обработкой.In view of the above-described problem, the present embodiment presents an image pickup element 102, as shown in FIG. 2A and 2B. The image pickup element 102 is configured to generate, in parallel with the image signals for display, the evaluation value obtained from the image signals or control information based on the estimated value in order to shorten the processing time and reduce the processing load.

Фиг. 2А и 2В являются поясняющими видами, иллюстрирующими конфигурацию элемента 102 захвата изображения, проиллюстрированного на Фиг. 1. Фиг. 2А является видом в перспективе, иллюстрирующим структуру элемента 102 захвата изображения, в то время как Фиг. 2В является блок-схемой, иллюстрирующей его конфигурацию.FIG. 2A and 2B are explanatory views illustrating the configuration of the image pickup element 102 illustrated in FIG. 1. FIG. 2A is a perspective view illustrating the structure of the image pickup element 102, while FIG. 2B is a block diagram illustrating its configuration.

На Фиг. 2А, элемент 102 захвата изображения имеет первую микросхему (блок пикселей) 20 и вторую микросхему 21. Первая микросхема (первый блок элемента) 20 расположена слоем поверх второй микросхемы (второго блока элемента) 21. Первая микросхема 20, которая имеет множество пикселей 201, расположенных форме матрицы, помещена со стороны падения света (иными словами, расположена со стороны, получающей оптическое изображение).In FIG. 2A, the image pickup element 102 has a first chip (block of pixels) 20 and a second chip 21. The first chip (first block of the element) 20 is layered on top of the second chip (second block of the element) 21. The first chip 20, which has many pixels 201 located the shape of the matrix, placed on the side of the incidence of light (in other words, located on the side receiving the optical image).

Вторая микросхема 21 имеет блок возбуждения пикселей, включающий в себя сформированные на нем схемы 213-а и 213-b сканирования столбцов и схему 212 сканирования строк, которые будут описаны позднее.The second microcircuit 21 has a pixel drive unit including column scanning schemes 213-a and 213-b formed on it and a row scanning circuit 212, which will be described later.

Вышеупомянутый блок 1021 определения значения оценки автоматической фокусировки (блок генерации управляющей информации) также сформирован на второй микросхеме 21.The aforementioned block 1021 determining the evaluation value of the auto focus (block generating control information) is also formed on the second chip 21.

Так как пиксели 201 сформированы на первой микросхеме 20, а блок возбуждения пикселей и блок 1021 определения значения оценки автоматической фокусировки сформированы на второй микросхеме 21 таким образом, процесс производства периферийных схем и блока пикселей элемента 102 захвата изображения могут быть разделены. В результате, тенденция к сужению ширины разводки и сильному увеличению плотности разводки в периферийных схемах может привести к улучшению скорости, уменьшению размеров и более высокой производительности.Since the pixels 201 are formed on the first chip 20, and the pixel drive unit and the auto focus estimation value determining unit 1021 are formed on the second chip 21 in this way, the manufacturing process of the peripheral circuits and the pixel block of the image pickup element 102 can be divided. As a result, the trend towards narrower wiring widths and a strong increase in wiring density in peripheral circuits can lead to improved speed, reduced size, and higher performance.

Как проиллюстрировано на Фиг. 2В, пиксели 201 расположены в форме матрицы на первой микросхеме 20. Каждый из пикселей 201 соединен с сигнальной линией 203 переноса, сигнальной линией 204 сброса и сигнальной линией 205 выбора строки в горизонтальном направлении (направление строки), а также он соединен с сигнальными линиями 202-а и 202-b столбца в вертикальном направлении (направлении столбцов). Необходимо заметить, что сигнальные линии 202-а и 202-b столбца отличаются друг от друга в связи с назначением на основе строки, которая должна быть считана.As illustrated in FIG. 2B, the pixels 201 are arranged in a matrix form on the first chip 20. Each of the pixels 201 is connected to a signal transmission line 203, a reset signal line 204 and a horizontal line selection signal line 205 (line direction), and it is also connected to signal lines 202 a and 202-b of the column in the vertical direction (column direction). It should be noted that the signal lines 202-a and 202-b of the column differ from each other in connection with the assignment based on the row to be read.

Как изображено на иллюстрации, каждый из пикселей 201 имеет фотодиод (PD), который является элементом фотоэлектрического преобразования, транзистор M1 переноса, транзистор M2 сброса, транзистор M3 усиления, транзистор M4 выбора и плавающую диффузионную область FD.As depicted in the illustration, each of the pixels 201 has a photodiode (PD), which is a photoelectric conversion element, a transfer transistor M1, a reset transistor M2, a gain transistor M3, a select transistor M4, and a floating diffusion region FD.

На проиллюстрированном примере, каждый из транзисторов является полевым МОП-транзистором с каналом n-типа.In the illustrated example, each of the transistors is an MOSFET with an n-type channel.

Затворы транзистора M1 переноса, транзистора M2 сброса и транзистора M4 выбора присоединены к сигнальной линии 203 переноса, сигнальной линии 204 сброса и к сигнальной линии 205 выбора строки, соответственно. Эти сигнальные линии от 203 до 205 выполнены продолжительно в горизонтальном направлении, и пиксели в том же ряду приводятся в действие одновременно. Таким образом, можно управлять операцией сворачивания затвора с типом последовательных операций линии, так что захват изображения может быть осуществлен с различным временем экспозиции в каждом отдельном ряду. Или, в качестве альтернативного варианта, можно управлять операцией глобального затвора с типом всех одновременных операций линии.The gates of the transfer transistor M1, the reset transistor M2, and the select transistor M4 are connected to the transfer signal line 203, the reset signal line 204, and the line select signal line 205, respectively. These signal lines 203 to 205 are continuous in the horizontal direction, and pixels in the same row are driven simultaneously. Thus, it is possible to control the shutter folding operation with the type of consecutive line operations, so that image capture can be carried out with different exposure times in each individual row. Or, as an alternative, you can control the global shutter operation with the type of all simultaneous line operations.

Далее, исток транзистора M4 выбора соединяется с сигнальными линиями 202-a или 202-b столбца на основании строк.Further, the source of the selection transistor M4 is connected to the signal lines of the column 202-a or 202-b based on the rows.

Фотодиод (PD) накапливает заряд, сгенерированный фотоэлектрическим преобразованием. Сторона Р фотодиода PD заземляется, в то время как сторона N соединяется с истоком транзистора M1 переноса. Когда транзистор M1 переноса включен, заряд фотодиода PD переносится в плавающую диффузионную область FD. Так как в плавающей диффузионной области FD присутствует паразитная электрическая емкость, заряд, передаваемый в плавающую диффузионную область FD, является накопленным.A photodiode (PD) accumulates a charge generated by photoelectric conversion. Side P of the photodiode PD is grounded, while side N 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 floating diffusion region FD. Since a parasitic electric capacitance is present in the floating diffusion region FD, the charge transferred to the floating diffusion region FD is accumulated.

Напряжение Vdd электропитания прикладывается к стоку транзистора M3 усиления, в то время как затвор транзистора М3 усиления подсоединен к плавающей диффузионной области FD. Транзистор М3 усиления усиливает заряд (иными словами, напряжение) плавающей диффузионной области FD и преобразует его в сигнал напряжения (электрический сигнал). Транзистор M4 выбора предназначен для выбора пикселей для считывания сигналов на основе строк. Сток транзистора M4 выбора соединяется с истоком транзистора М3 усиления. Исток транзистора M4 выбора соединяется с сигнальной линией 202 столбца.A supply voltage Vdd is applied to the drain of the gain transistor M3, while the gate of the gain transistor M3 is connected to the floating diffusion region FD. The gain transistor M3 amplifies the charge (in other words, the voltage) of the floating diffusion region FD and converts it into a voltage signal (electrical signal). Selection transistor M4 is for selecting pixels for reading signals based on strings. The drain of the selection transistor M4 is connected to the source of the amplification transistor M3. The source of the selection transistor M4 is connected to the column signal line 202.

Когда транзистор M4 выбора включен, сигнал напряжения, соответствующий напряжению плавающей диффузионной области FD выводится на сигнальную линию 202 столбца. Напряжение Vdd электропитания прикладывается к стоку транзистора М2 сброса, в то время как исток транзистора М2 сброса соединяется с плавающей диффузионной областью FD. Когда транзистор М2 сброса включается, напряжение плавающей диффузионной области FD сбрасывается до напряжения Vdd электропитания.When the selection transistor M4 is turned on, a voltage signal corresponding to a voltage of the floating diffusion region FD is output to the column signal line 202. A supply voltage Vdd is applied to the drain of the reset transistor M2, while the source of the reset transistor M2 is connected to the floating diffusion region FD. When the reset transistor M2 is turned on, the voltage of the floating diffusion region FD is reset to the supply voltage Vdd.

Вторая микросхема 21 включает в себя аналогово-цифровой преобразователь 211 столбца, который соединяется с сигнальной линией 202-a или 202-b столбца. Вторая микросхема 21 также включает в себя схему 212 сканирования строк, схемы 213-a и 213-b сканирования столбцов, блок 214 управления тактированием, горизонтальные сигнальные линии (блок вывода) 215-a и 215-b, селекторный переключатель 216, память 217 кадров и блок 1021 определения значения оценки автоматической фокусировки.The second chip 21 includes an analog-to-digital column converter 211 that connects to the column signal line 202-a or 202-b. The second chip 21 also includes a row scan circuit 212, a column scan circuit 213-a and 213-b, a clock control unit 214, horizontal signal lines (output unit) 215-a and 215-b, a selector switch 216, a frame memory 217 and block 1021 determining the evaluation value of the auto focus.

Блок 214 управления тактированием управляет операцией тактирования схемы 212 сканирования строк, схем 213-a и 213-b сканирования столбцов и блока 211 аналого-цифрового преобразования столбца под управлением блока 106 управления. Схема 212 сканирования строк сканирует каждую строку, в то время как схемы 213-a и 213-b сканирования столбцов сканируют каждый столбец, соответственно.The timing control unit 214 controls the timing operation of the row scanning circuit 212, the column scanning circuits 213-a and 213-b and the column analog-to-digital conversion unit 211 under the control of the control unit 106. The row scan circuit 212 scans each row, while the column scan circuit 213-a and 213-b scan each column, respectively.

Горизонтальные сигнальные линии 215-a и 215-b передают выводные сигналы (сигналы изображения) блока 211 аналогово-цифрового преобразователя столбца в соответствии с тактированием, управляемым в каждой из схем 213-a и 213-b сканирования столбцов.The horizontal signal lines 215-a and 215-b transmit the output signals (image signals) of the column-to-digital column converter unit 211 in accordance with the clock controlled in each of the column scanning circuits 213-a and 213-b.

Память 217 кадров временно хранит сигнал изображения, выводимый с горизонтальной сигнальной линии 215-b. Блок 1021 определения значения оценки автоматической фокусировки выполняет оценку автоматической фокусировки в соответствии с сигналом изображения, сохраненного в памяти 217 кадров, и посылает значение автоматической фокусировки блоку 106 управления.A frame memory 217 temporarily stores an image signal output from the horizontal signal line 215-b. The autofocus estimation value determining unit 1021 performs an autofocus estimation in accordance with an image signal stored in the frame memory 217, and sends the autofocus value to the control unit 106.

Селекторный переключатель 216 является переключателем, который выборочно выводит сигнал изображения, который выводится на горизонтальную сигнальную линию 215-b, на любой из блока 1021 определения значения оценки автоматической фокусировки и блока 104 обработки изображений.The selector switch 216 is a switch that selectively outputs an image signal that is output to the horizontal signal line 215-b to any of the autofocus estimation value determining unit 1021 and the image processing unit 104.

Необходимо обратить внимание, что сигнал изображения, передаваемый горизонтальной сигнальной линии 215-b, предоставляется блоку 104 обработки сигналов.It should be noted that the image signal transmitted by the horizontal signal line 215-b is provided to the signal processing unit 104.

Фиг. 3 является поясняющим видом, иллюстрирующим выбор пикселей в сигнальной линии 202-a или 202-b столбца на первой микросхеме 20, проиллюстрированной на Фиг. 2A и 2B.FIG. 3 is an explanatory view illustrating a selection of pixels in a signal line 202-a or 202-b of a column on the first chip 20 illustrated in FIG. 2A and 2B.

Фиг. 3 иллюстрирует блок пикселей, состоящий из шести строк и восьми столбцов, в котором соответствующие пиксели расположены соответственно массиву Байера.FIG. 3 illustrates a block of pixels consisting of six rows and eight columns, in which the corresponding pixels are arranged respectively in a Bayer array.

Когда посредством оказания воздействия на функциональный блок 108, проиллюстрированный на Фиг. 1, включается режим управления фокусом, блок 106 управления выделяет строки, которые должны быть считаны в элементе 102 захвата изображения (иными словами, управляет положением селекторного переключателя 216 таким образом, чтобы подсоединять горизонтальную сигнальную линию 215-b к памяти 217 кадров). В результате, захват изображения для режима визирования по экрану (второй режим захвата изображения) и захват изображения для определения значения оценки автоматической фокусировки (первый режим захвата изображения) могут осуществляться одновременно.When, by influencing the functional block 108 illustrated in FIG. 1, the focus control mode is turned on, the control unit 106 selects the lines to be read in the image pickup element 102 (in other words, controls the position of the selector switch 216 so as to connect the horizontal signal line 215-b to the frame memory 217). As a result, capturing an image for the on-screen imaging mode (second image capturing mode) and capturing an image to determine the auto focus estimation value (first image capturing mode) can be performed simultaneously.

Далее, сигнал изображения для режима визирования по экрану (второй сигнал изображения или же сигнал отображения изображения) выводится на сигнальную линию 202-а столбца, а сигнал изображения для определения оценки автоматической фокусировки (первый сигнал изображения) выводится на сигнальную линию 202-b столбца.Further, the image signal for the on-screen viewing mode (second image signal or image display signal) is output to the column signal line 202-a, and the image signal for determining the auto focus estimate (first image signal) is output to the column signal line 202-b.

На Фиг. 3 строки с номерами 1 и 2 (первая группа пикселей) используются для захвата изображения для определения значения оценки автоматической фокусировки, в то время как строки с 3 по 8 (вторая группа пикселей) используются для захвата изображения для визирования по экрану. В проиллюстрированном примере, считывающее сканирование производится последовательно на основе строк, и каждые восемь строк последовательно сканируются для считывания.In FIG. 3 lines with numbers 1 and 2 (the first group of pixels) are used to capture the image to determine the value of the evaluation of the auto focus, while lines 3 to 8 (second group of pixels) are used to capture the image for viewing on the screen. In the illustrated example, the read scan is sequentially based on the lines, and every eight lines are sequentially scanned for reading.

При захвате изображения для определения значения оценки автоматической фокусировки выполняется прореживающее считывание 3 из 4 вертикальных пикселей одного цвета (трех из четырех линий), так как основное значение придается частоте кадров. В то же время, при захвате изображения для визирования по экрану, оставшийся 1 из 4 вертикальных пикселей одного цвета (одна из четырех линий) прореживается и добавляются три пикселя, так как основное значение придается качеству изображения.When capturing an image to determine the value of the evaluation of the auto focus, thinning reading of 3 out of 4 vertical pixels of the same color (three out of four lines) is performed, since the main value is given to the frame rate. At the same time, when capturing an image for viewing on the screen, the remaining 1 out of 4 vertical pixels of the same color (one of the four lines) is thinned out and three pixels are added, since the main value is given to the image quality.

Иными словами, при захвате изображения для определения значения оценки автоматической фокусировки, первая группа пикселей считывается при первой частоте кадров. При захвате изображений для визирования по экрану, вторая группа пикселей считывается при второй частоте кадров, которая ниже, чем первая частота кадров.In other words, when capturing an image to determine an AF value, the first group of pixels is read at the first frame rate. When capturing images for viewing on the screen, the second group of pixels is read at the second frame rate, which is lower than the first frame rate.

Как описывается далее, захват изображения для сканирования автоматической фокусировки и захват изображения для визирования по экрану разделяются на основании выбранных строк, так что сигналы изображений могут быть получены в разное время хранения заряда при частотах кадров, различающихся по размеру данных.As described below, the image capture for scanning autofocus and image capture for viewing on the screen are separated based on the selected lines, so that the image signals can be obtained at different charge storage times at frame frequencies that differ in data size.

Далее, сигнал напряжения (аналоговый сигнал), выведенный в сигнальные линии 202-a и 202-b столбца, преобразовывается из аналогового сигнала в цифровой сигнал (сигнал изображения) в блоке 211 аналогового-цифрового преобразователя столбца, как проиллюстрировано на Фиг. 2В.Further, the voltage signal (analog signal) outputted to the column signal lines 202-a and 202-b is converted from an analog signal to a digital signal (image signal) in an analog-to-digital column converter unit 211, as illustrated in FIG. 2B.

Сигнал изображения, который является выводом из блока 211 аналого-цифрового преобразователя столбца, считывается из блока 211 аналого-цифрового преобразователя столбца, в горизонтальную сигнальную линию 215-а или 215-b схемами 213-a и 213-b сканирования столбцов. Считанный в горизонтальную сигнальную линию 215-a сигнал изображения направляется в блок 104 обработки сигналов.The image signal, which is the output from the column-to-digital converter section 211, is read from the column-to-digital converter section 211 to the horizontal signal line 215-a or 215-b of the column scanning circuits 213-a and 213-b. Read into the horizontal signal line 215-a, the image signal is sent to the signal processing unit 104.

В то же время, считанный в горизонтальную сигнальную линию 215-b сигнал изображения выводится на переключатель 216, и выводится в блок 104 обработки сигналов или память 217 кадров в соответствии с управляющими командами блока 106 управления. Необходимо обратить внимание, что селекторный переключатель 216 переключается на основе кадра.At the same time, the image signal read in the horizontal signal line 215-b is output to the switch 216, and output to the signal processing unit 104 or frame memory 217 in accordance with the control commands of the control unit 106. It should be noted that the selector switch 216 is switched based on the frame.

В этом случае, так как сигналы пикселей считываются без разрежения при фотографировании неподвижного изображения, переключатель 216 переключается на путь, соединенный с блоком 104 обработки сигналов.In this case, since the pixel signals are read without vacuum when photographing a still image, the switch 216 switches to a path connected to the signal processing unit 104.

Напротив, в режиме оценки автоматической фокусировки (иными словами, в режиме управления автоматической фокусировкой), сигнал изображения от горизонтальной сигнальной линии 215-b записывается в память 217 кадров посредством селекторного переключателя 216, и блок 1021 определения значения оценки автоматической фокусировки определяет значение оценки автоматической фокусировки на основе информации о контрасте в сигнале изображения, записанном в память 217 кадров. Значение оценки автоматической фокусировки представляет собой информацию о фокусировке на объекте. Информация о фокусировке включает в себя информацию о контрасте, величину сдвига расфокусировки в блоке механизма автоматической фокусировки в механическо-оптическом блоке 1011, или управляющую информацию блока механизма автоматической фокусировки. Значение оценки автоматической фокусировки достаточно мало по количеству данных по сравнению с многопиксельными данными изображения оценочного значения автоматической фокусировки. Значение оценки автоматической фокусировки посылается блоком 1021 определения значения оценки автоматической фокусировки в блок 106 управления.In contrast, in the autofocus estimation mode (in other words, in the autofocus control mode), the image signal from the horizontal signal line 215-b is recorded in the frame memory 217 by the selector switch 216, and the autofocus estimation value determining unit 1021 determines the autofocus estimation value based on the information about the contrast in the image signal recorded in the memory of 217 frames. The auto focus rating value is information about focusing on the subject. The focus information includes contrast information, a defocus shift amount in a block of an autofocus mechanism in a mechanical optical unit 1011, or control information of a block of an autofocus mechanism. The value of evaluating autofocus is quite small in the amount of data compared to multi-pixel image data of the estimated value of autofocus. The auto focus estimation value is sent by the autofocus estimation value determining unit 1021 to the control unit 106.

Таким образом, в настоящем варианте выполнения, блок 1021 определения значения оценки автоматической фокусировки встроен в микросхему 21 для того, чтобы добиться энергосбережения, высокоскоростной обработки и низкой стоимости выполнения. В большинстве случаев, микросхема 21 и блок 104 обработки сигналов или блок 106 управления выполнены на отдельных подложках, что увеличивает сопротивление и электрическую емкость соединений при обмене информацией между микросхемами. Соответственно, скорость обмена информацией понижается по сравнению с обменом информацией внутри одной микросхемы. Для того, чтобы посылать высокоскоростные сигналы вовне, необходимо увеличение выходной мощности, таким образом, для поддержания качества волны, например, необходим усилитель.Thus, in the present embodiment, the auto focus estimation value determining unit 1021 is integrated in the chip 21 in order to achieve power saving, high speed processing and low execution cost. In most cases, the microcircuit 21 and the signal processing unit 104 or the control unit 106 are made on separate substrates, which increases the resistance and electrical capacitance of the connections when exchanging information between the microcircuits. Accordingly, the speed of information exchange is reduced compared with the exchange of information within a single chip. In order to send high-speed signals to the outside, an increase in output power is necessary, thus, to maintain wave quality, for example, an amplifier is needed.

В настоящем варианте выполнения, так как блок 1021 определения значения оценки автоматической фокусировки помещен совместно с микросхемой 21 на одной и той же полупроводниковой микросхеме, линия для вывода данных изображения может быть сделана короче и размещение усилителя может быть опущено. В дополнение к этому, так как значение оценки автоматической фокусировки само по себе является небольшим объемом данных, время, необходимое для обмена информацией между элементом 102 захвата изображения и блоком 106 управления сокращается и таким образом может быть достигнуто сокращение потребления электроэнергии.In the present embodiment, since the auto focus estimation value determining unit 1021 is placed together with the chip 21 on the same semiconductor chip, the line for outputting image data can be made shorter and the placement of the amplifier can be omitted. In addition, since the value of the auto focus estimation is a small amount of data in itself, the time required for exchanging information between the image pickup element 102 and the control unit 106 is reduced, and thus, a reduction in power consumption can be achieved.

В нижеследующем описании во время захвата изображения путь вывода через сигнальную линию 202-a столбца и горизонтальную сигнальную линию 215-a называется Ch1, в то время как путь вывода через сигнальную линию 202-b столбца и горизонтальную сигнальную линию 215-b называется Ch2.In the following description, during image capture, the output path through the column signal line 202-a and the horizontal signal line 215-a is called Ch1, while the output path through the column signal line 202-b and the horizontal signal line 215-b is called Ch2.

Фиг. 4 является диаграммой тактирования для описания тактирования захвата изображения в режиме оценки автоматической фокусировки в камере 100, проиллюстрированной на Фиг. 1.FIG. 4 is a timing diagram for describing the timing of image capture in the auto focus estimation mode in the camera 100 illustrated in FIG. one.

Как проиллюстрировано на Фиг. 4, тактирование захвата изображения обуславливается сигналом VD вертикальной синхронизации. Когда режим оценки автоматической фокусировки включен, блок 106 управления одновременно запускает управляющий сигнал автоматической фокусировки, захват изображения для визирования по экрану с использованием канала Ch1 и захват изображения для оценки автоматической фокусировки с использованием канала Ch2 на заднем фронте сигнала VD вертикальной синхронизации в момент T0.As illustrated in FIG. 4, the timing of image capture is determined by the vertical synchronization signal VD. When the auto focus estimation mode is turned on, the control unit 106 simultaneously triggers the auto focus control signal, capturing an image for viewing on the screen using the channel Ch1, and capturing an image for evaluating the auto focus using the channel Ch2 at the trailing edge of the vertical synchronization signal VD at the time T0.

В период с T0 до TF1, сигнал изображения для оценки автоматической фокусировки, который считывается с блока 20 пикселей посредством канала Ch2, сохраняется в памяти 217 кадров посредством горизонтальной сигнальной линии 215-b и селекторного переключателя 216. Далее, в период с TF1 до TF2, блок 1021 определения значения оценки автоматической фокусировки определяет значение оценки автоматической фокусировки в соответствии с сигналом автоматической фокусировки, сохраненном в памяти 217 кадров. Далее, в период с TF2 до TF3, блок 1021 определения значения оценки автоматической фокусировки передает значение оценки автоматической фокусировки в блок 106 управления.In the period from T0 to TF1, the image signal for evaluating the autofocus, which is read from the pixel block 20 via the channel Ch2, is stored in the frame memory 217 by the horizontal signal line 215-b and the selector switch 216. Further, in the period from TF1 to TF2, the autofocus estimation value determining unit 1021 determines the autofocus estimation value in accordance with the autofocus signal stored in the frame memory 217. Further, in the period from TF2 to TF3, the auto focus estimation value determining unit 1021 transmits the auto focus estimation value to the control unit 106.

В проиллюстрированном примере, во время периода первого сигнала VD вертикальной синхронизации, для визирования по экрану из одного кадра захватывается изображение, состоящее из одного кадра, в то время как для оценки автоматической фокусировки (сканирование автоматической фокусировки) захватывается изображения из трех кадров. Когда блок 106 управления переводит сигнал VD вертикальной синхронизации на уровень L (время T1), оценка автоматической фокусировки завершается.In the illustrated example, during the period of the first vertical synchronization signal VD, an image consisting of one frame is captured for viewing on the screen from one frame, while images of three frames are captured for evaluating auto focus (scanning auto focus). When the control unit 106 transfers the vertical synchronization signal VD to level L (time T1), the evaluation of the auto focus is completed.

Как показано ниже, камере 100, проиллюстрированной на Фиг. 1, нет необходимости посылать данные изображения блоку 106 управления посредством блока 104 обработки изображений для того, чтобы получить значение оценки автоматической фокусировки в режиме оценки автоматической фокусировки. Иными словами, значение оценки автоматической фокусировки, которое является небольшим объемом данных, выводится напрямую из элемента 102 захвата изображения в блок 106 управления. В результате, уменьшается нагрузка, что позволяет достигнуть снижения потребления электроэнергии.As shown below, the chamber 100 illustrated in FIG. 1, it is not necessary to send image data to the control unit 106 by the image processing unit 104 in order to obtain an auto focus estimation value in the auto focus estimation mode. In other words, the evaluation value of the auto focus, which is a small amount of data, is output directly from the image pickup element 102 to the control unit 106. As a result, the load is reduced, which allows to achieve a reduction in electricity consumption.

Блок 106 управления сравнивает значение оценки автоматической фокусировки с описанным позже ожидаемым значением заданной автоматической фокусировки, описанным далее, и гасит сигнал автоматической фокусировки (время T1), если значение автоматической фокусировки удовлетворяет ожидаемому значению автоматической фокусировки. После гашения управляющего сигнала автоматической фокусировки, прерывается лишь захват изображения для оценки автоматической фокусировки, а захват изображения для визирования по экрану продолжается.The control unit 106 compares the evaluation value of the autofocus with the later described expected value of the predetermined autofocus described later, and extinguishes the AF signal (time T1) if the autofocus value satisfies the expected autofocus value. After the auto focus control signal is turned off, only image capture for evaluating auto focus is interrupted, and image capture for viewing on the screen continues.

Фиг. 5 является блок-схемой последовательности операций для описания управления в камере 100, проиллюстрированной на Фиг. 1. Необходимо обратить внимание, что проиллюстрированная блок-схема последовательности операций выполняется под управлением блока 106 управления.FIG. 5 is a flowchart for describing control in the camera 100 illustrated in FIG. 1. It should be noted that the illustrated flowchart is controlled by the control unit 106.

Когда электропитание камеры 100 включается, и она переходит в состояние ожидания (иными словами, в состояние готовности к фотографированию перед захватом изображения), блок 106 управления определяет, задействован ли режим оценки автоматической фокусировки (этап S502). Вкратце, блок 106 управления определяет, установлен ли режим автоматической фокусировки.When the power of the camera 100 is turned on and it enters the standby state (in other words, the ready state for photographing before capturing an image), the control unit 106 determines whether the auto focus estimation mode is activated (step S502). In short, the control unit 106 determines whether the auto focus mode is set.

Если режим автоматической фокусировки не задействован (вариант НЕТ на этапе S502), блок 106 управления начинает захват изображения для визирования по экрану (этап S503) и переходит к этапу S515, описанному ниже.If the auto focus mode is not activated (NO in step S502), the control unit 106 starts capturing an image for viewing on the screen (step S503) and proceeds to step S515, described below.

Если режим оценки автоматической фокусировки определяется как задействованный (вариант ДА на этапе S502), блок 106 управления включает управляющий сигнал автоматической фокусировки (уровень H)(этап S504). Далее, блок 106 управления заменяет 0 на переменную n для подсчета количества раз, когда было захвачено изображение для визирования по экрану (этап S505)If the evaluation mode of the auto focus is determined to be activated (YES in step S502), the control unit 106 turns on the auto focus control signal (level H) (step S504). Next, the control unit 106 replaces 0 with the variable n to count the number of times that the image for viewing on the screen was captured (step S505)

Далее, как описано на Фиг. 4, блок 106 управления запускает захват изображения для оценки автоматической фокусировки (этап S506) и также запускает захват изображения для визирования по экрану.Further, as described in FIG. 4, the control unit 106 starts image capturing for evaluating auto focus (step S506) and also starts capturing an image for viewing on the screen.

После того, как захват изображения для оценки автоматической фокусировки был запущен, блок 106 управления увеличивает переменную n на 1 (этап S507). Далее, под управлением блока 106 управления, блок 1021 определения значения оценки автоматической фокусировки определяет значение оценки AF_K автоматической фокусировки в соответствии с сигналом изображения для оценки автоматической фокусировки, полученным при захвате изображения для оценки автоматической фокусировки (этап s508).After the image capture for evaluating the auto focus has been started, the control unit 106 increments the variable n by 1 (step S507). Next, under the control of the control unit 106, the autofocus estimation value determining unit 1021 determines the autofocus estimation value AF_K in accordance with the image signal for evaluating the autofocus obtained by capturing the image for evaluating the autofocus (step s508).

Далее, блок 106 управления определяет, удовлетворяет ли значение оценки AF_K автоматической фокусировки Формуле (1) в отношении ожидаемых значений K_min и K_max автоматической фокусировки; иными словами, удовлетворяет ли значение оценки AF_K автоматической фокусировки заданному оценочному условию (этап S509).Further, the control unit 106 determines whether the evaluation value AF_K of the autofocus satisfies Formula (1) with respect to the expected values K_min and K_max of the autofocus; in other words, whether the AF-value of the AF value satisfies the predetermined evaluation condition (step S509).

K_min<AF_K<K_max (1),K_min <AF_K <K_max (1),

где ожидаемые значения K_min и K_max автоматической фокусировки выражают минимальное значение и максимальное значение значения оценки автоматической фокусировки, которые заранее записаны в блоке 106 управления на этапе проектирования или на этапе настройки камеры 100.where the expected autofocus values K_min and K_max express the minimum value and the maximum value of the autofocus estimation value, which are pre-recorded in the control unit 106 at the design stage or at the setup stage of the camera 100.

Если значение оценки AF_K автоматической фокусировки не удовлетворяет Формуле 1 (вариант НЕТ на этапе S509), то блок 106 управления вычисляет значение ответного управления в соответствии с вышеописанным значением AF_K оценки автоматической фокусировки. После этого блок 106 управления выполняет управление приведением в движение блока 103 привода в соответствии с величиной ответного управления таким образом, чтобы привести в движение фокусирующую линзу, включенную в механическо-оптический блок 1011, вдоль оптической оси (этап S510).If the evaluation value AF_K of the auto focus does not satisfy Formula 1 (NO in step S509), then the control unit 106 calculates a response control value in accordance with the above value AF_K of the evaluation of the auto focus. Thereafter, the control unit 106 performs control of driving the drive unit 103 in accordance with the response control amount so as to drive the focusing lens included in the mechanical optical unit 1011 along the optical axis (step S510).

Далее, блок 106 управления определяет, совпадает ли переменная n (количество раз захвата изображения для значения оценки автоматической фокусировки) с заданным числом (в данном случае - 3) (этап S511). Если количество раз захвата изображения для значения оценки автоматической фокусировки меньше 3 (вариант НЕТ на этапе S511), то блок 106 управления возвращается к выполнению этапа S506, и выполняет захват изображения для оценки автоматической фокусировки.Next, the control unit 106 determines whether the variable n (the number of times the image was captured for the value of the evaluation of the auto focus) coincides with a given number (in this case, 3) (step S511). If the number of times of image capture for the evaluation value of the auto focus is less than 3 (NO in step S511), the control unit 106 returns to step S506, and performs image capture for evaluating the auto focus.

Если количество раз захвата изображения для значения оценки автоматической фокусировки, равно 3 (вариант ДА на этапе S511), блок 106 управления выполняет отображение визирования по экрану (этап S512), и после этого возвращается к выполнению этапа S505 для установления количества n раз, когда изображение было захвачено для определения автоматической фокусировки, на 0.If the number of times the image was captured for the auto focus estimation value is 3 (YES in step S511), the control unit 106 performs a visual display on the screen (step S512), and then returns to step S505 to set the number n times when the image was captured to determine auto focus, at 0.

Если значение оценки AF_K автоматической фокусировки удовлетворяет Формуле (1) (Вариант ДА на этапе S509), то блок 106 управления выключает управляющий сигнал автоматической фокусировки (уровень L) (этап S514) и прерывает захват изображения для оценки автоматической фокусировки элементом 102 захвата изображения (этап S514). После этого блок 106 управления отображает на блоке 109 отображения изображений изображение, соответствующее захваченному сигналу изображения для визирования по экрану (этап S515), и камера переходит в состояние ожидания (этап S517).If the AF-evaluation value AF_K satisfies Formula (1) (YES in step S509), the control unit 106 turns off the autofocus control signal (level L) (step S514) and interrupts the image capture for evaluating the autofocus by the image pickup element 102 (step S514). After that, the control unit 106 displays on the image display unit 109 an image corresponding to the captured image signal for viewing on the screen (step S515), and the camera enters the standby state (step S517).

В блок-схеме последовательности операций, проиллюстрированной на Фиг. 5, после того, как захват изображений для оценки автоматической фокусировки был прерван, блок 106 управления отображает изображение, соответствующее сигналу изображения, полученному посредством захвата изображения для визирования по экрану на этапе S516. Как только был запущен захват изображения для визирования по экрану на этапе S503, блок 106 управления переходит к исполнению этапа S515 для выполнения визирования по экрану.In the flowchart illustrated in FIG. 5, after the image capture for evaluating the auto focus has been interrupted, the control unit 106 displays an image corresponding to the image signal obtained by capturing the image for viewing on the screen in step S516. As soon as the image capture for viewing on the screen in step S503 has been started, the control unit 106 proceeds to step S515 to perform the viewing on the screen.

Как описано далее, в первом варианте выполнения настоящего изобретения, блок 1021 определения значения оценки автоматической фокусировки включен в состав второй микросхемы 21. Соответственно, в то время как захватываются изображения для визирования по экрану, изображения для оценки автоматической фокусировки захватываются с высокой частотой кадров и значения оценки автоматической фокусировки могут быть вычислены и выведены. Как следствие этого, временная задержка во времени выполнения оценки автоматической фокусировки может быть снижена.As described below, in the first embodiment of the present invention, the AF focus value determination unit 1021 is included in the second chip 21. Accordingly, while images for viewing on the screen are captured, AF images are captured at a high frame rate and values auto focus estimates can be calculated and output. As a consequence of this, the time delay in the execution time of the autofocus estimation can be reduced.

Более того, при оценке автоматической фокусировки, только значение оценки, занимающее небольшой объем данных, посылается от элемента 102 захвата изображения в блок 106 управления напрямую, так что нагрузка исходящего сигнала снижается и может быть снижено потребление электроэнергии.Moreover, in evaluating the auto focus, only the evaluation value, which occupies a small amount of data, is sent directly from the image pickup element 102 to the control unit 106, so that the load of the outgoing signal is reduced and power consumption can be reduced.

Несмотря на то, что пример автоматической фокусировки, выполненной во время визирования по экрану, описан в варианте выполнения изобретения выше, вышеописанный способ может быть использован не только при визировании по экрану, но также и при ином фотографировании движущихся изображений.Despite the fact that an example of automatic focusing performed during a zooming on the screen is described in the embodiment of the invention above, the above method can be used not only for zooming on the screen, but also for other photographing moving images.

Более того, в настоящем варианте выполнения изобретения, значение оценки автоматической фокусировки выводится напрямую из элемента 102 захвата изображения на блок 106 управления и блок 106 управления управляет механическо-оптическим блоком 1011 с помощью блока 103 привода в соответствии со значением автоматической фокусировки. Однако, блок 103 привода может выполнять управление движением механическо-оптического блока 1011 в соответствии со значением автоматической фокусировки.Moreover, in the present embodiment, the auto focus estimation value is output directly from the image pickup element 102 to the control unit 106, and the control unit 106 controls the optical-optical unit 1011 by the drive unit 103 in accordance with the auto focus value. However, the drive unit 103 may perform motion control of the optical optical unit 1011 in accordance with the auto focus value.

ВТОРОЙ ВАРИАНТ ВЫПОЛНЕНИЯSECOND EMBODIMENT

Далее описывается один пример камеры по второму варианту выполнения настоящего изобретения.The following describes one example of a camera according to a second embodiment of the present invention.

Конфигурация камеры по второму варианту выполнения изобретения схожа с конфигурацией камеры, проиллюстрированной на Фиг. 1 за исключением того, что конфигурация элемента 102 захвата изображения отличается от элемента захвата изображения, проиллюстрированного на Фиг. 2В. В следующем описании будет описано фотографирование неподвижного изображения для функции фотометрии с блоком излучения света, таким, как стробоскопический прибор.The configuration of the camera according to the second embodiment of the invention is similar to the configuration of the camera illustrated in FIG. 1 except that the configuration of the image pickup element 102 is different from the image pickup element illustrated in FIG. 2B. In the following description, photographing a still image for a photometry function with a light emitting unit, such as a stroboscopic device, will be described.

Фиг. 6 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию одного примера элемента захвата изображения для использования в камере в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения.FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of one example of an image pickup element for use in a camera in accordance with a second embodiment of the present invention.

Необходимо обратить внимание, что на Фиг. 6 компоненты, идентичные элементу захвата изображения, проиллюстрированном на Фиг. 2А, обозначены идентичными ссылочными позициями для того, чтобы опустить их описание.It should be noted that in FIG. 6, components identical to the image pickup element illustrated in FIG. 2A are denoted by identical reference numerals in order to omit their description.

В элементе 102 захвата изображения, проиллюстрированном на Фиг. 6, вторая микросхема 21 включает в себя блок 601 оценки значения фотометрии вместо блока 1021 определения значения оценки автоматической фокусировки. Блок 601 оценки значения фотометрии соединен с памятью 217 кадров и с блоком 106 управления.In the image pickup element 102 illustrated in FIG. 6, the second microcircuit 21 includes a photometry value estimating unit 601 instead of an autofocus estimation value determining unit 1021. A photometry value estimator 601 is connected to a frame memory 217 and to a control unit 106.

Блок 601 оценки значения фотометрии высчитывает в качестве значения фотометрии соотношение цветов и значение экспозиции в соответствии сигналом изображения, считанного с первой микросхемы 20 посредством сигнальной линии 202-b столбца и горизонтальной сигнальной линии 215b (иными словами, канал Ch2). В соответствии со значением фотометрии, блок 601 оценки фотометрии выводит на блок 106 управления управляющие данные, такие, как коэффициент баланса белого и величину управления излучением света для блока 107 излучения светаThe photometry value estimator 601 calculates the color ratio and exposure value as the photometry value according to the image signal read from the first chip 20 by the column signal line 202-b and the horizontal signal line 215b (in other words, channel Ch2). According to the photometry value, the photometry evaluation unit 601 outputs control data to the control unit 106, such as a white balance coefficient and a light emission control amount for the light emission unit 107

Блок 106 управления посылает управляющие инструкции блоку 104 обработки сигналов и блоку 107 излучения света в соответствии с управляющими данными фотометрии для управления корректировкой баланса белого в блоке 104 обработке сигналов и величиной излучения света в блоке 107 излучения света.The control unit 106 sends control instructions to the signal processing unit 104 and the light emitting unit 107 in accordance with the photometric control data to control the white balance correction in the signal processing unit 104 and the light emission amount in the light emitting unit 107.

Фиг. 7 является диаграммой тактирования для описания тактирования захвата изображения в режиме оценки фотометрии по второму варианту выполнения настоящего изобретения.FIG. 7 is a timing diagram for describing the timing of image capture in the photometry estimation mode of the second embodiment of the present invention.

В режиме оценки фотометрии, блок 106 управления постоянно запускает захват изображения для визирования по экрану с использованием канала Ch1 и захват изображения для оценки фотометрии с использованием канала Ch2 при завершении сигнала VD вертикальной синхронизации во время T70, при синхронизации сигналом VD вертикальной синхронизации. При захвате изображения для оценки фотометрии выполняется захват изображения для оценки фотометрии в отношении коэффициента баланса белого и для управления излучением света в блоке 107 излучения света.In the photometry evaluation mode, the control unit 106 constantly starts capturing an image for viewing on the screen using the channel Ch1 and capturing an image for evaluating the photometry using the channel Ch2 at the completion of the vertical synchronization signal VD during T70, while synchronizing with the vertical synchronization signal VD. When capturing an image for evaluating photometry, image capturing is performed to evaluate photometry with respect to the white balance coefficient and to control light emission in the light emitting unit 107.

Здесь захват изображения для оценки фотометрии для расчета коэффициента баланса белого называется захватом изображения для расчета коэффициента баланса белого, а захват изображения для оценки фотометрии для управления излучением света называется захватом изображения для фотометрии величины управления излучением света.Here, image capture for evaluating photometry for calculating a white balance coefficient is called image capturing for calculating a white balance coefficient, and image capturing for evaluating photometry for controlling light emission is called image capturing for photometry of the light emission control amount.

Сначала, в период с Т70 до Т71, выполняется захват изображения для расчета коэффициента баланса белого. Сигнал изображения для замера коэффициента баланса белого, считанный с блока 20 пикселей посредством канала Ch2, сохраняется в памяти 217 кадров 20 посредством горизонтальной сигнальной линии 215-b и селекторного переключателя 216.First, during the period from T70 to T71, image capture is performed to calculate the white balance coefficient. The image signal for measuring the white balance coefficient, read from the block of 20 pixels through the channel Ch2, is stored in the memory 217 frames 20 through a horizontal signal line 215-b and the selector switch 216.

В период с T71 до T72, блок 601 оценки значения фотометрии рассчитывает коэффициент баланса белого в соответствии с сигналом изображения для замера коэффициента баланса белого, сохраненного в памяти 217 кадров. Далее, в период с Т72 до Т73, блок 601 оценки значений фотометрии выводит коэффициент баланса белого в блок 106 управления.In the period from T71 to T72, the photometry value estimator 601 calculates a white balance coefficient according to an image signal for measuring a white balance coefficient stored in a frame memory 217. Further, in the period from T72 to T73, the photometry value estimating unit 601 outputs the white balance coefficient to the control unit 106.

Далее, во время Е73, блок 106 управления заставляет сигнал управления излучением света подниматься (до уровня Н), и запускает захват изображения для фотометрии величины управления излучением света, одновременно заставляя блок 107 излучения света излучать свет с заданной величиной излучения света. После этого, в момент Т74, блок 106 управления заставляет управляющий излучением света сигнал опуститься (до уровня L) и прерывает захват изображений для фотометрии величины управления излучаемым светом.Further, during E73, the control unit 106 causes the light emission control signal to rise (to level H), and triggers an image capture for photometry of the light emission control amount, while simultaneously causing the light emission unit 107 to emit light with a predetermined amount of light emission. After that, at time T74, the control unit 106 causes the light control signal to drop (to level L) and interrupts the image capture for photometry of the amount of control of the emitted light.

Вследствие этого, в период с Т73 до Т74, захват изображений для фотометрии величины излучаемого света для блока 107 излучения света выполняется для фотографирования неподвижного изображения и сигнал изображения для оценки величины управления излучением света сохраняется в памяти 217 кадров.Because of this, from T73 to T74, image capture for photometry of the amount of emitted light for the light emitting unit 107 is performed for photographing a still image and an image signal for estimating the amount of light emission control is stored in a frame memory 217.

Так как сигнал управления излучением света включается в период с Т73 до Т74, блок 107 излучения света выполняет предварительное излучение света (иными словами пре-излучение), так что выполняется захват изображения для фотометрии величины управления излучением света, который является захватом изображения для расчета величины экспозиции объекта.Since the light emission control signal is turned on between T73 and T74, the light emission unit 107 pre-emits light (in other words, pre-radiation), so that an image capture for photometry of the light emission control amount is performed, which is an image capture for calculating the exposure value object.

В период с Т74 до Т75, блок 601 оценки значения фотометрии рассчитывает значение экспозиции по отношению к объекту в соответствии с сигналом изображения для оценки величины управления излучением света, хранящейся в памяти 217 кадров. В соответствии со значением экспозиции, блок 601 оценки значения фотометрии генерирует величину управления излучением света. Далее, в период с Т75 до Т76, блок 601 оценки значения фотометрии выводит величину управления излучением света в блок 106 управления.In the period from T74 to T75, the photometry value estimator 601 calculates the exposure value with respect to the object in accordance with the image signal to estimate the amount of light emission control stored in the frame memory 217. In accordance with the exposure value, the photometry value estimating unit 601 generates a light emission control amount. Further, in the period from T75 to T76, the photometry value estimating unit 601 outputs the light emission control amount to the control unit 106.

Во время Т76, блок 106 управления переключает режим оценки фотометрии на режим фотографирования неподвижных объектов, одновременно включая сигнал управления излучением света для того, чтобы побудить блок 107 излучения света излучать свет (основное излучение света). В это время, блок 106 управления управляет величиной излучения света блока 107 излучения света в соответствии с величиной управления излучением света.During T76, the control unit 106 switches the photometry evaluation mode to the photography mode for stationary objects, while simultaneously turning on the light emission control signal in order to cause the light emitting unit 107 to emit light (main light emission). At this time, the control unit 106 controls the light emission amount of the light emission unit 107 in accordance with the light emission control amount.

Далее, блок управления 106 переключает селекторный переключатель 216 на вывод сигналов изображения, выводимых посредством канала Ch2 в блок 104 обработки сигналов, и передает сигналы изображения, считываемые со всех пикселей блока 20 пикселей в блок обработки сигналов 104.Further, the control unit 106 switches the selector switch 216 to output image signals output via the channel Ch2 to the signal processing unit 104, and transmits image signals read from all pixels of the pixel unit 20 to the signal processing unit 104.

В проиллюстрированном примере, изображение для визирования по экрану захватывается в период сигнала VD вертикальной синхронизации. В течение этого периода выполняются захват изображения для расчета коэффициента баланса белого, расчет и вывод коэффициента баланса белого, захват изображения для фотометрии величины управления излучением света и расчет и вывод величины управления излучением света.In the illustrated example, the image for viewing on the screen is captured during the vertical synchronization signal VD. During this period, image capture is performed to calculate the white balance coefficient, calculation and output of the white balance coefficient, image capture for photometry of the light emission control amount and calculation and output of the light emission control amount.

Как описано далее, во втором варианте выполнения настоящего изобретения, блок 1021 определения значения оценки автоматической фокусировки включен в состав второй микросхемы 21, так что во время захвата изображения для визирования по экрану, изображения для оценки фотометрии могут захватываться при высокой частоте кадров, а значения оценки фотометрии могут быть рассчитаны и выведены. Как следствие этого, временная задержка во время выполнения оценки фотометрии может быть снижена.As described below, in the second embodiment of the present invention, the autofocus estimation value determination unit 1021 is included in the second microcircuit 21, so that during image capture for viewing on the screen, photometric evaluation images can be captured at a high frame rate, and the evaluation values Photometry can be calculated and displayed. As a consequence of this, the time delay during the photometry assessment can be reduced.

Более того, при оценке фотометрии, только значение оценки фотометрии, являющееся небольшим объемом данных (коэффициент баланса белого и величина управления излучением света) посылаются напрямую из блока 102 захвата изображения в блок 106 управления. Вследствие этого, нагрузка при выводе сигнала уменьшается, и потребление электроэнергии может быть снижено.Moreover, when evaluating photometry, only the photometry estimation value, which is a small amount of data (white balance coefficient and light emission control amount), is sent directly from the image pickup unit 102 to the control unit 106. As a result, the load during signal output is reduced, and power consumption can be reduced.

В вышеописанном варианте выполнения, значение оценки фотометрии вводится напрямую из блока 102 захвата изображения в блок 106 управления, и блок 106 управления управляет блоком 104 обработки изображений и блоком 107 излучения света в соответствии со значениями оценки фотометрии. Однако, значение оценки фотометрии может быть послано из блока 102 захвата изображения в блок 1-4 обработки изображений и в блок 107 излучения света для осуществления прямого управления.In the above embodiment, the photometry evaluation value is input directly from the image pickup unit 102 to the control unit 106, and the control unit 106 controls the image processing unit 104 and the light emitting unit 107 in accordance with the photometry evaluation values. However, a photometry evaluation value may be sent from the image pickup unit 102 to the image processing unit 1-4 and to the light emitting unit 107 for direct control.

ТРЕТИЙ ВАРИАНТ ВОПЛОЩЕНИЯTHIRD EMBODIMENT

Далее будет описан один пример камеры по третьему варианту выполнения настоящего изобретения.Next, one example of a camera according to a third embodiment of the present invention will be described.

Конфигурация камеры по третьему варианту выполнения сходна с вариантом выполнения камеры, проиллюстрированным на Фиг. 1. за исключением того, что конфигурация блока 102 захвата изображения отличается от блока захвата изображения, проиллюстрированного на Фиг. 2B.The configuration of the camera according to the third embodiment is similar to the embodiment of the camera illustrated in FIG. 1. except that the configuration of the image pickup unit 102 is different from the image pickup unit illustrated in FIG. 2B.

Фиг. 8 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию одного примера блока захвата изображения для использования в камере по третьему варианту выполнения настоящего изобретения.FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of one example of an image capturing unit for use in a camera according to a third embodiment of the present invention.

Необходимо отметить, что в Фиг. 8, компоненты, идентичные блоку захвата изображения, проиллюстрированному на Фиг. 2А и 6, обозначены идентичными ссылочными позициями для того, чтобы пропустить их описание.It should be noted that in FIG. 8, components identical to the image pickup unit illustrated in FIG. 2A and 6 are denoted by identical reference numbers in order to omit their description.

В блоке 102 захвата изображения, проиллюстрированном на Фиг. 8, вторая микросхема 21 включает в себя блок 801 оценки сигнала изображения вместо блока 1021 определения значения оценки автоматической фокусировки. Блок 801 оценки сигнала изображения, подсоединен к памяти 217 кадров и к блоку 106 управления.In the image pickup unit 102 illustrated in FIG. 8, the second microcircuit 21 includes an image signal estimator 801 instead of an autofocus estimation value determination unit 1021. An image signal estimator 801 is connected to a frame memory 217 and to a control unit 106.

Блок 801 оценки сигнала изображения рассчитывает стандартное отклонение (также называемое значением стандартного отклонения), которое показывает изменение сигнала, в соответствии с сигналами изображений, считываемых с первой микросхемы 20 посредством сигнальной линии 202-b столбца. После этого блок 801 оценки сигнала изображения выводит стандартное отклонение в блок 106 управления в виде значения оценки сигнала изображения. Если стандартное отклонение превышает заранее заданный порог (порог стандартного отклонения), блок 106 управления посылает в блок 103 привода сигнал управления захватом изображения, который управляет величиной прироста или величиной экспозиции (иными словами, периодом экспозиции). Блок 103 привода управляет блоком 102 захвата изображения в соответствии сигналом управления захватом изображения для выполнения управления экспозиции. Это связано с тем, что превышение стандартным отклонением заранее заданного порога означает ухудшение соотношения сигнала к шуму в сигнале изображения, так что ограничение управления экспозицией эффективно для поддержания заданного качества изображения.An image signal estimator 801 calculates a standard deviation (also called a standard deviation value) that shows a change in a signal in accordance with image signals read from the first microcircuit 20 through a column signal line 202-b. Thereafter, the image signal estimator 801 outputs a standard deviation to the control unit 106 as an image signal estimator. If the standard deviation exceeds a predetermined threshold (standard deviation threshold), the control unit 106 sends an image capture control signal to the drive unit 103, which controls the increment value or the exposure amount (in other words, the exposure period). The drive unit 103 controls the image capturing unit 102 in accordance with the image capturing control signal to perform exposure control. This is because exceeding a predetermined threshold by a standard deviation means a deterioration in the signal-to-noise ratio in the image signal, so limiting exposure control is effective to maintain a given image quality.

В примере, проиллюстрированном на Фиг. 8, выполняется управление экспозицией для поддержания заданного качества изображения. Однако, заданное качество изображения может поддерживаться не управлением экспозицией, а, например, изменением корректировочных значений при обработке по уменьшению шума. Далее, на проиллюстрированном примере, блок 801 оценки сигнала изображения выполнен с возможностью вывода значения оценки сигнала изображения, являющегося стандартным отклонением. Однако, блок 801 оценки сигнала изображения может быть выполнен с возможностью вывода управляющего сигнала в соответствии со стандартным отклонением на блок 103 привода, блок 104 обработки сигналов или блок 107 излучения света для поддержания заданного качества изображения.In the example illustrated in FIG. 8, exposure control is performed to maintain a predetermined image quality. However, the specified image quality may not be supported by exposure control, but, for example, by changing the correction values during processing to reduce noise. Further, in the illustrated example, the image signal estimator 801 is configured to output an estimate value of the image signal, which is a standard deviation. However, the image signal estimator 801 may be configured to output a control signal in accordance with a standard deviation to the drive unit 103, the signal processing unit 104, or the light emitting unit 107 to maintain a predetermined image quality.

Фиг. 9 является диаграммой тактирования для описания тактирования в режиме оценки стандартного отклонения в третьем варианте воплощения настоящего изобретения.FIG. 9 is a timing diagram for describing timing in a standard deviation estimation mode in a third embodiment of the present invention.

Когда камера начинает работать в режиме оценки стандартного отклонения, блок 106 управления начинает захват изображений на заднем фронте сигналов VD1 и VD2 вертикальной синхронизации в момент T90. Здесь, блок 106 управления начинает захват изображения для визирования по экрану с использованием канала Ch1 при синхронизации сигналом VD1 вертикальной синхронизации, а также захват изображения для оценки стандартного отклонения (также именуемого как захват изображения для оценки сигнала изображения) с использованием канала Ch2 при синхронизации сигналом VD2 вертикальной синхронизации.When the camera starts operating in the standard deviation estimation mode, the control unit 106 starts capturing images on the trailing edge of the vertical synchronization signals VD1 and VD2 at the time T90. Here, the control unit 106 starts capturing an image for viewing on the screen using the channel Ch1 while synchronizing with the vertical synchronization signal VD1, as well as capturing an image for estimating the standard deviation (also referred to as image capturing for estimating the image signal) using channel Ch2 when synchronizing with the signal VD2 vertical sync.

При захвате изображений для визирования по экрану при синхронизации сигналом VD1 вертикальной синхронизации, операция захвата изображения выполняется в соответствии с частотой кадров для отображения визирования по экрану. В период 1VD (с T90 по T93), относящийся к сигналу VD2 вертикальной синхронизации, производится захват множества кадров для визирования по экрану.When capturing images for viewing on the screen during synchronization by the vertical synchronization signal VD1, the image capturing operation is performed in accordance with the frame rate to display the viewing on the screen. In the 1VD period (T90 to T93) relating to the vertical synchronization signal VD2, a plurality of frames are captured for viewing on the screen.

При оценке сигнала изображения в период с Т90 по Т91, сигналы изображений для определения стандартного отклонения, считываемые в канал Ch2, считываются с блока 102 захвата изображения. Настойки в период с Т90 по Т91 идентичны настройкам в период экспозиции для захвата неподвижных изображений после момента Т93. Управление экспозицией после момента Т93 определяется в соответствии с управлением автоматической экспозицией, соответствующим сигналу изображения, полученному от операции пользователя с использованием функционального блока 108 или от элемента 102 захвата изображения. Таким образом, при захвате изображений для оценки сигнала изображения в канале Ch2, выполняется управление экспозицией, отличающееся от управления экспозицией для отображения визирования по экрану в канале Ch1.When evaluating the image signal in the period from T90 to T91, the image signals to determine the standard deviation read in the channel Ch2 are read from the block 102 of the image capture. The settings in the period from T90 to T91 are identical to the settings during the exposure period for capturing still images after the moment of T93. Exposure control after T93 is determined in accordance with the automatic exposure control corresponding to the image signal obtained from the user operation using the function block 108 or from the image pickup element 102. Thus, when capturing images to evaluate the image signal in channel Ch2, exposure control is performed different from exposure control for displaying the on-screen view in channel Ch1.

Далее, ухудшение соотношения сигнал/шум в связи с усилением сигнала, что влечет за собой ухудшение качества изображения перед фотографированием неподвижных изображений, может быть ограничено путем осуществления управления экспозицией, такого же, как управление при фотографировании неподвижных изображений после момента Т93 в канале Ch2. Более того, управление захватом изображения, такое, как операция длительного накопления пикселей захвата изображения, может быть ограничено. В результате, ухудшение качества изображения неподвижного изображения ниже заданного уровня может быть предотвращено.Further, the deterioration of the signal-to-noise ratio due to the amplification of the signal, which entails a deterioration in image quality before photographing still images, can be limited by controlling the exposure, the same as controlling when photographing still images after the moment T93 in channel Ch2. Moreover, image capture control, such as the operation of long accumulation of image capture pixels, may be limited. As a result, image quality deterioration of a still image below a predetermined level can be prevented.

Вывод канала Ch2, полученный в качестве результата захвата изображения в период с Т90 по Т91, то есть, сигналы изображения для определения стандартного отклонения, сохраняется в памяти 217 кадров посредством горизонтальной сигнальной линии 215-b и переключателя 216. Сигналы изображения для определения стандартного отклонения, хранящиеся в памяти 217 кадров с период с Т91 по Т92, считываются в блок 801 оценки сигнала изображения, и блок 801 оценки сигнала изображения рассчитывает значение стандартного отклонения, которое является изменением сигнала в сигналах изображения для определения стандартного отклонения.The output of channel Ch2, obtained as a result of image capture between T90 and T91, that is, image signals for determining the standard deviation, is stored in the frame memory 217 by means of a horizontal signal line 215-b and a switch 216. Image signals for determining the standard deviation, 217 frames stored in the memory from T91 to T92 are read into the image signal estimator 801, and the image signal estimator 801 calculates a standard deviation value, which is a signal change in s image chasing for determining standard deviation.

Далее, в период с Т92 по Т93, блок 801 оценки сигнала изображения выводит из элемента 102 захвата изображения только значение стандартного отклонения, рассчитанного в период с Т91 по Т92, в блок 106 управления. После момента Т93, камера переключается из режима оценки стандартного отклонения в режим фотографирования неподвижных изображений. Блок 106 управления переключает переключатель 216 для того, чтобы разрешить вывод сигналов изображения в блок 104 обработки так, что все пиксели могут быть считаны. В этом случае, блок 106 управления осуществляет управление экспозицией в соответствии со значением стандартного отклонения, рассчитанного блоком 801 оценки сигнала изображения.Further, in the period from T92 to T93, the image signal estimator 801 outputs from the image pickup element 102 only the standard deviation calculated in the period from T91 to T92 to the control unit 106. After T93, the camera switches from standard deviation estimation mode to still image photography mode. The control unit 106 switches the switch 216 in order to enable the output of image signals to the processing unit 104 so that all the pixels can be read. In this case, the control unit 106 controls the exposure in accordance with the standard deviation value calculated by the image signal estimator 801.

Как описано выше, третий вариант выполнения настоящего изобретения выполнен с возможностью осуществления захвата сигнала изображения для визирования по экрану и сигнала изображения для оценки одновременно. Соответственно, перед осуществлением захвата неподвижного изображения, значение стандартного отклонения для управления операцией захвата неподвижного изображения может быть определено перед фактическим фотографированием.As described above, the third embodiment of the present invention is configured to capture an image signal for viewing on the screen and an image signal for evaluation at the same time. Accordingly, before capturing a still image, a standard deviation value for controlling the operation of capturing a still image can be determined before actual photographing.

Кроме того, третий вариант выполнения выполнен с возможностью непосредственного вывода в блок 106 управления значения стандартного отклонения, являющегося значением оценки сигнала изображения, занимающим небольшой объем данных. Соответственно, становится необязательно посылать сигнал изображения, занимающий большой объем данных от элемента 102 захвата изображения к блоку 104 обработки сигналов. В результате, уменьшение нагрузки вследствие вывода сигнала позволяет снизить потребление электроэнергии.In addition, the third embodiment is configured to directly output to the control unit 106 the standard deviation value, which is the evaluation value of the image signal, occupying a small amount of data. Accordingly, it becomes unnecessary to send an image signal occupying a large amount of data from the image pickup element 102 to the signal processing unit 104. As a result, reducing the load due to signal output can reduce power consumption.

Таким образом, в третьем варианте выполнения настоящего изобретения, сигналы изображения одновременно получают в элементе 102 захвата изображения в период захвата изображения, отличающегося от периода захвата изображения для визирования по экрану, посредством операции захвата изображения, отличающейся от операции захвата изображения для визирования по экрану. В соответствии с полученными сигналами изображения, значение стандартного отклонения сигнала изображения, являющегося значением оценки сигнала изображения, рассчитывается в элементе 102 захвата изображения и выводится в блок 106 управления. Как следствие, значение оценки сигнала изображения может быть получено во время режима визирования по экрану, что позволяет достигнуть уменьшения времени вместе с энергосбережением.Thus, in the third embodiment of the present invention, image signals are simultaneously received in the image pickup element 102 during the image capture period different from the image capture period for viewing on the screen by the image capturing operation different from the image capturing operation for viewing on the screen. In accordance with the received image signals, the standard deviation value of the image signal, which is the evaluation value of the image signal, is calculated in the image pickup element 102 and output to the control unit 106. As a result, the value of the image signal estimate can be obtained during the on-screen viewing mode, which allows to achieve a reduction in time along with energy saving.

Согласно третьему варианту выполнения, значение стандартного отклонения, относящееся к сигналам изображений, описывается как рассчитываемое, значения оценки, как показано ниже, могут быть рассчитаны в блоке 801 оценки сигнала изображения, и соответствующие корректировки могут быть осуществлены в блоке 106 управления.According to a third embodiment, the standard deviation value related to the image signals is described as being calculated, the evaluation values as shown below can be calculated in the image signal estimator 801, and corresponding adjustments can be made in the control unit 106.

(1) Значение коррекции смещения сигнала изображения, являющееся величиной изменения в компоненте смещения на каждый кадр, для использования в качестве опорного значения сигнала изображения, может быть рассчитано из сигналов изображения. (2) Шум фиксированного шаблона в форме полосы может быть обнаружен на основе столбцов или строк. (3) Мерцание может быть обнаружено путем установки условий экспозиции, отличающихся от условий для записи движущегося изображения или отображения визирования по экрану, а также путем обнаружения изменения в выходе источника света. Значение корректировки дрожания рук или значение обнаружения движения объекта могут быть рассчитаны путем определения (4) коэффициента баланса белого, (5) величины перемещения целевого объекта и (6) векторной величины. (7) Значение оценки затенения цветности, (8) значение оценки затенения яркости, и (9) значение оценки мерцания могут быть рассчитаны для осуществления управления экспозицией посредством управления затвором блока механизма диафрагмы в механическо-оптическом блоке 1011 или элементе 102 захвата изображения.(1) The offset value of the image signal, which is the amount of change in the offset component for each frame, to be used as the reference value of the image signal, can be calculated from the image signals. (2) The noise of a fixed strip pattern can be detected based on columns or rows. (3) Flicker can be detected by setting the exposure conditions different from the conditions for recording a moving image or displaying the sight on the screen, as well as by detecting a change in the output of the light source. The value for adjusting hand shake or the value for detecting the movement of an object can be calculated by determining (4) the white balance coefficient, (5) the amount of movement of the target object, and (6) the vector value. (7) The value of the evaluation of the color shading, (8) the value of the evaluation of the brightness shading, and (9) the value of the estimation of flicker can be calculated to control the exposure by controlling the shutter of the block of the iris mechanism in the optical optical unit 1011 or the image pickup element 102.

Естественно, необходимо понимать, что вышеуказанные значения оценок могут быть получены и скорректированы не только раскрытыми способами, но также любыми иными общеизвестными способами.Naturally, it is necessary to understand that the above estimates can be obtained and adjusted not only by the disclosed methods, but also by any other well-known methods.

Как ясно из вышеприведенного описания, в примере, проиллюстрированном на Фиг. 1, блок 106 управления и блок 103 привода функционируют как блок управления и блок управления считыванием. Блок 106 управления и блок 109 отображения изображения также функционируют как блок управления отображением.As is clear from the above description, in the example illustrated in FIG. 1, the control unit 106 and the drive unit 103 function as a control unit and a read control unit. The control unit 106 and the image display unit 109 also function as a display control unit.

Несмотря на то, что настоящее изобретение описано на основе вариантов выполнения, необходимо понимать, что настоящее изобретение не ограничивается этими конкретными вариантами выполнения, и предполагается, что различные формы, подпадающие под объем и сущность настоящего изобретения включены сюда.Although the present invention has been described based on embodiments, it should be understood that the present invention is not limited to these specific embodiments, and it is contemplated that various forms falling within the scope and spirit of the present invention are included herein.

Например, функции в вышеописанных вариантах выполнения могут быть использованы как способ управления, и способ управления может быть выполнен устройством захвата изображения. Кроме того, программа, имеющая функции вышеописанных вариантов выполнения, может быть использована как управляющая программа, и программа может быть выполнена компьютером, включенным в состав устройства захвата изображения. Например, управляющая программа может быть записана на машиночитаемом носителе записи.For example, the functions in the above embodiments may be used as a control method, and the control method may be performed by an image capturing apparatus. In addition, a program having the functions of the above-described embodiments can be used as a control program, and the program can be executed by a computer included in the image pickup device. For example, a control program may be recorded on a computer-readable recording medium.

Каждый из вышеописанных способов управления управляющих программ включает в себя, по крайней мере, этап управления и этап управления отображением.Each of the above control methods of control programs includes at least a control step and a display control step.

Настоящее изобретение также может быть осуществлено путем выполнения описанной далее обработки. Программное обеспечение (программа), которая применяет функции вышеописанных вариантов выполнения, доставляется в систему или устройство посредством сети или различных типов носителей записи. Компьютер (или такое устройство, как центральный процессор или микропроцессор) системы или устройства считывает и выполняет программу.The present invention can also be practiced by performing the processing described below. Software (program) that utilizes the functions of the above embodiments is delivered to a system or device via a network or various types of recording media. A computer (or device such as a central processor or microprocessor) of a system or device reads and executes a program.

Согласно настоящему изобретению, управляющая информация, которая должна быть использована исключительно для управления, такого, как управление фокусом, выводится из элемента захвата изображения во время выполнения управления. В качестве результата, время передачи данных может быть сокращено, и, в дополнение к этому, можно избежать ухудшения качества изображения.According to the present invention, control information that should be used solely for control, such as focus control, is output from the image pickup element during control execution. As a result, data transmission time can be reduced, and in addition to this, image quality deterioration can be avoided.

ЧЕТВЕРТЫЙ ВАРИАНТ ВЫПОЛНЕНИЯFOURTH OPTION

Фиг. 11 является блок-схемой, иллюстрирующей пример конфигурации устройства захвата изображения в соответствии с четвертым вариантом выполнения настоящего изобретения. Например, проиллюстрированное устройство захвата изображения применено к цифровой фотокамере с функцией съемки движущихся изображений или видеокамере.FIG. 11 is a block diagram illustrating an example configuration of an image pickup apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. For example, the illustrated image pickup device is applied to a digital camera with the function of capturing moving images or a video camera.

На Фиг. 11, устройство 1100 захвата изображения включает в себя объектив 1101, датчик 1102 изображения, блок 1103 обработки сигнала изображения, блок 1104 сжатия-развертывания, блок 1105 управления приводом объектива, блок 1106 определения значения оценки сигнала захвата изображения, блок 1107 определения композиции и блок 1108 управления системой. Устройство 1100 захвата изображения дополнительно включает в себя блок 1109 излучения света, функциональный блок 1110, блок 1111 хранения и блок 1112 отображения.In FIG. 11, the image capturing apparatus 1100 includes a lens 1101, an image sensor 1102, an image signal processing unit 1103, a compression-expansion unit 1104, a lens drive control unit 1105, an image capturing signal value determining unit 1106, a composition determining unit 1107, and a block 1108 system management. The image pickup apparatus 1100 further includes a light emitting unit 1109, a function block 1110, a storage unit 1111, and a display unit 1112.

Объектив 1101 представляет собой группу линз, образующих оптическую систему для фотографирования. Фокусирующая линза включена в состав объектива 1101. Фокусирующая линза является линзой настройки фокуса. Фокусирующая линза выполнена таким образом, что ее положение может быть изменено вдоль направления оптической оси. У блока 1105 управления приводом объектива как у блока настройки фокуса есть функция выполнения управления приводом фокусирующей линзы на основе значения, определенного блоком 1106 определения значения оценки захвата изображения, и выполнения обработки настройки фокуса. Свет, который проходит через объектив 1101, фокусируется в виде оптического изображения объекта на плоскости формирования изображения датчика 1102 изображения, который сформирован из КМОП датчика изображений или сходного с ним. После этого оптическое изображение фотоэлектрически преобразуется в сигнал пикселей в пикселях 1201, описанных далее.The lens 1101 is a group of lenses forming an optical system for photographing. A focusing lens is included in the lens 1101. The focusing lens is a focus adjustment lens. The focusing lens is designed so that its position can be changed along the direction of the optical axis. The lens drive control unit 1105, like the focus setting unit, has a function of performing control of the focus lens drive based on a value determined by the image capturing evaluation value determining unit 1106 and performing focus adjustment processing. The light that passes through the lens 1101 is focused in the form of an optical image of the object on the image forming plane of the image sensor 1102, which is formed from a CMOS image sensor or similar. After that, the optical image is photoelectrically converted to a pixel signal in pixels 1201, described later.

У датчика 1102 изображения есть пиксели 1201 и аналого-цифровой преобразователь. Например, датчик 1102 изображения является так называемым КМОП датчиком XY типа считывания. Под управлением блока 1108 управления системой, датчик 1102 изображения выполняет операцию захвата изображения, такую, как экспозиция, считывание сигнала и сброс, и выводит сигнал захвата изображения (также называемый сигналом изображения).The image sensor 1102 has pixels 1201 and an analog-to-digital converter. For example, the image sensor 1102 is a so-called CMOS read type XY sensor. Under the control of the system control unit 1108, the image sensor 1102 performs an image capturing operation, such as exposure, reading a signal, and resetting, and outputs an image capturing signal (also called an image signal).

Блок 1106 определения значения оценки захвата изображения определяет значение оценки захвата изображения из сигнала изображения, выводимого из датчика 1002 изображения. В этом случае значение оценки захвата изображения определяется в соответствии с тактированием, выведенным из блока 1108 управления системой. Подробно его работа будет описана далее.Block 1106 determines the value of the assessment of image capture determines the value of the evaluation of image capture from the image signal output from the image sensor 1002. In this case, the image capture estimation value is determined in accordance with a clock output from the system control unit 1108. Details of his work will be described later.

Здесь значение оценки захвата изображения относится к параметру, необходимому для осуществления управления устройством захвата изображения, корректировки сфотографированных изображений и тому подобного. Например, значение оценки захвата изображения является значением оценки, необходимым для основных операций устройства захвата изображения, таких, как значение оценки автоматической фокусировки, значение оценки баланса белого (WB) и значение оценки автоматической экспозиции (AE). Значение оценки автоматической фокусировки является значением оценки для фокусировки на объекте во время захвата изображения, которое необходимо в основном для управления фокусирующей линзой. Значение оценки баланса белого является значением, необходимым для корректировки цветности во время захвата изображения, а также параметром, необходимым во время проявки. Значение оценки автоматической экспозиции является значением оценки, необходимым для получения надлежащей экспозиции во время съемки. Значение оценки автоматической экспозиции необходимо в основном для установки диафрагмы, скорости затвора и чувствительности.Here, the value of the image capturing estimate refers to a parameter necessary for controlling the image capturing apparatus, adjusting photographed images, and the like. For example, the image capture rating value is an evaluation value necessary for basic operations of the image capturing apparatus, such as an auto focus evaluation value, a white balance rating value (WB), and an automatic exposure rating (AE) value. The evaluation value of the auto focus is the evaluation value for focusing on the subject during image capture, which is necessary mainly for controlling the focusing lens. The value of the white balance estimate is the value necessary to adjust the color during image capture, as well as the parameter necessary during development. The auto exposure rating value is the rating value necessary to obtain the proper exposure during shooting. The value for evaluating automatic exposure is mainly necessary to set the aperture, shutter speed, and sensitivity.

Блок 1108 управления системой определяет величину управления объективом 1101 на основе значения оценки автоматической фокусировки, которое является одним из параметров, получаемых в качестве значения оценки захваченного изображения, и выводит величину управления в блок 1105 управления приводом объектива. Блок 1105 управления приводом объектива выполняет настройку фокусировки на объект путем приведения в движение объектива 1101 в направлении оптической оси на основе величины управления значения оценки автоматической фокусировки, получаемого от блока 1108 управления системой.The system control unit 1108 determines the control amount of the lens 1101 based on the evaluation value of the auto focus, which is one of the parameters obtained as the evaluation value of the captured image, and outputs the control amount to the lens drive control unit 1105. The lens drive control unit 1105 adjusts the focus to the subject by driving the lens 1101 in the direction of the optical axis based on the control amount of the auto focus estimation value received from the system control unit 1108.

Под управлением блока 1108 управления системой блок 1103 обработки сигнала изображения выполняет обработку сигнала изображения, который является выводом из датчика 1102 изображения, для генерации данных изображения. Более конкретно, на основании значения оценки захвата изображения, определенного блоком определения значения оценки захвата изображения, для генерации данных изображения осуществляется такая обработка сигнала, как обработка настройки баланса белого, обработка коррекции цвета и обработка автоматической экспозиции.Under the control of the system control unit 1108, the image signal processing unit 1103 performs image signal processing, which is output from the image sensor 1102, to generate image data. More specifically, based on the image capture estimate value determined by the image capture estimate value determining unit, signal processing such as white balance setting processing, color correction processing, and automatic exposure processing is performed to generate image data.

Блок 1104 сжатия-развертывания функционирует под управлением блока 1108 управления системой и выполняет операцию кодирования с сжатием в заданный формат данных неподвижного изображения над данными изображения, являющимися выводом блока 1103 обработки сигналов изображения. Например, заданным форматом данных неподвижного изображения является JPEG (Joint Photographic Coding Experts Group, Группа экспертов в области кодирования фотографии). Блок 1004 сжатия-развертывания также выполняет операцию декодирования с развертыванием на закодированных данных изображения, присланных из блока 1108 управления системой. Блок 1004 сжатия-развертывания также может выполнять операции кодирования с сжатием/декодирования с развертыванием на данных движущегося изображения с использованием MPEG (Moving Picture Experts Group, Группа экспертов по движущимся изображениям) и ему подобных.The compression-deployment unit 1104 operates under the control of the system control unit 1108 and performs an encoding operation to compress the still image data into a predetermined format on the image data that is the output of the image signal processing unit 1103. For example, the specified still image data format is JPEG (Joint Photographic Coding Experts Group, Photo Encoding Expert Group). Block 1004 compression-deployment also performs a decoding operation with the deployment of the encoded image data sent from block 1108 of the system control. Block 1004 compression-expansion can also perform encoding operations with compression / decoding with the deployment on the moving image data using MPEG (Moving Picture Experts Group, a group of experts on moving images) and the like.

В блоке 1107 определения композиции композиция фотографии определяется на основании условий фотографирования полученных от бока управления. В соответствии с определенной фотографической композицией, информация для изменения параметров, таких как параметр фотографирования для фотографирования и параметр обработки изображения направляются в блок 1108 управления системой. Здесь, блок 1106 определения значения оценки захвата изображения определяет, какой сигнал использовать для определения значения захвата изображения, сигнал изображения для определения значения оценки захвата изображения или сигнал изображения для отображения, как описано далее, на основании информации об определении композиции.At a composition determination block 1107, the composition of the photograph is determined based on the photographing conditions received from the control side. According to a specific photographic composition, information for changing parameters, such as a photographing parameter for photographing and an image processing parameter, are sent to the system control unit 1108. Here, the image capturing estimation value determining unit 1106 determines which signal to use to determine the image capturing value, the image signal for determining the image capturing estimation value, or the image signal for display, as described below, based on the composition determination information.

Блок 1108 управления системой является микроконтроллером, включающим в себя, например, центральный процессор (CPU), постоянное запоминающее устройство (ROM), и оперативное запоминающее устройство (RAM). Центральный процессор блока 1108 управления системой выполняет программы, хранящиеся в постоянном запоминающем устройстве таким образом, что все устройство 1100 захвата изображения управляется полностью.System control unit 1108 is a microcontroller including, for example, a central processing unit (CPU), read-only memory (ROM), and random access memory (RAM). The central processor of system control unit 1108 executes programs stored in read-only memory in such a way that the entire image pickup device 1100 is fully controlled.

Когда в ходе обработки автоматической экспозиции, выполняемой блоком 1003 обработки сигналов, определяется, что значение экспозиции объекта низко, блок 1109 излучения света излучает свет для освещения объекта. Например, в качестве блока 1109 излучения света могут быть использованы стробоскопические приборы, использующие ксеноновую лампу или светодиодные светоизлучающие приборы. Например, функциональный блок 1110 имеет различные функциональные клавиши, рычаги и диски, такие, как кнопка спуска затвора, для передачи сигнала о манипуляции, соответствующего введенной пользователем функции в блок 1108 управления системой.When it is determined that the exposure value of the object is low during the automatic exposure processing performed by the signal processing unit 1003, the light emitting unit 1109 emits light to illuminate the object. For example, as the light emitting unit 1109, stroboscopic devices using a xenon lamp or LED light-emitting devices can be used. For example, function block 1110 has various function keys, levers, and dials, such as a shutter button, for transmitting a manipulation signal corresponding to a user-entered function to system control unit 1108.

Блок 1111 записи является, например, носителем записи, таким как портативное полупроводниковое запоминающее устройство, оптический диск, жесткий диск (HDD) или магнитная лента для хранения данных изображения, которые закодированы с сжатием блоком 1104 сжатия-развертывания в качестве файла изображения. Блок 1111 записи считывает файл изображения, указанный блоком 1108 управления системой и выводит его в блок 1108 управления системой.The recording unit 1111 is, for example, a recording medium, such as a portable semiconductor storage device, an optical disk, a hard disk drive (HDD) or magnetic tape for storing image data, which are encoded with compression by the compression-expansion unit 1104 as an image file. The recording unit 1111 reads the image file indicated by the system control unit 1108 and outputs it to the system control unit 1108.

Блок 1112 отображения изображения включает в себя, например, устройство отображения, такое, как жидкокристаллический дисплей (LCD) и интерфейсную схему для жидкокристаллического дисплея для отображения на устройстве отображения изображения, указанного данными изображения, направленными из блока 1108 управления системой.The image display unit 1112 includes, for example, a display device such as a liquid crystal display (LCD) and an interface circuit for a liquid crystal display for displaying on the display device an image indicated by image data sent from the system control unit 1108.

Фиг. 12А и 12B являются поясняющими видами для иллюстрации конфигурации датчика 1102 изображения, проиллюстрированного на Фиг. 11. Фиг. 12А является видом в перспективе датчика изображений, а Фиг. 12B является блок-схемой, иллюстрирующей его конфигурацию.FIG. 12A and 12B are explanatory views for illustrating the configuration of the image sensor 1102 illustrated in FIG. 11. FIG. 12A is a perspective view of an image sensor, and FIG. 12B is a block diagram illustrating its configuration.

На Фиг. 12А, датчик 1102 изображения имеет первую микросхему (первый блок элемента) 120 и вторую микросхему (второй блок элемента) 121, при этом первая микросхема 120 расположена слоем над второй микросхемой 121. Первая микросхема 120, у которой есть множество пикселей 1201, расположенных в форме матрицы, расположена слоем таким образом, что массив пикселей обращен на сторону падения света (то есть, расположен на стороне, принимающей оптическое изображение). У второй микросхемы 121 есть сформированный на ней блок возбуждения пикселей, включающий в себя схемы 1213-a и 1213-b сканирования столбцов и схему сканирования строк 1212, описанные далее.In FIG. 12A, the image sensor 1102 has a first microcircuit (first element block) 120 and a second microcircuit (second element block) 121, with the first microcircuit 120 being a layer above the second microcircuit 121. The first microcircuit 120, which has a plurality of pixels 1201 arranged in a shape matrix, located in a layer so that the array of pixels faces the side of incidence of light (that is, located on the side receiving the optical image). The second microcircuit 121 has a pixel drive unit formed thereon, including column scanning circuits 1213-a and 1213-b and a row scanning circuit 1212, described later.

Если пиксели 1201 сформированы на первой микросхеме 120 и блок возбуждения пикселей сформирован на второй микросхеме 121, таким образом, процесс изготовления периферийных схем и блока пикселей датчика 1102 изображений могут быть разделены. В результате, тенденция к уменьшению ширины разводки и сильному увеличению плотности разводки в периферийных схемах приводит к улучшению скорости, уменьшению размеров и более высокой производительности.If the pixels 1201 are formed on the first chip 120 and the pixel drive unit is formed on the second chip 121, thus, the manufacturing process of the peripheral circuits and the pixel block of the image sensor 1102 can be divided. As a result, the tendency to reduce the wiring width and a strong increase in wiring density in peripheral circuits leads to improved speed, reduced size and higher performance.

Как проиллюстрированного на Фиг. 12B, пиксели 1201 расположены в форме матрицы на первой микросхеме 120 и каждый из пикселей 1201 соединен с сигнальной линией 1203 переноса, сигнальной линией 1204 сброса и сигнальной линией 1205 выбора строки в горизонтальном направлении (направление строки). Пиксели 1201 также соединены с сигнальными линиями 1202-a и 1202-b столбца в вертикальном направлении (направлении столбца). Необходимо обратить внимание, что каждая из сигнальных линий 1202-a и 1202-b столбца сконфигурирована так, чтобы соединить пиксели с разными местами назначения считывания на основе строк.As illustrated in FIG. 12B, the pixels 1201 are arranged in a matrix form on the first chip 120, and each of the pixels 1201 is connected to a transfer signal line 1203, a reset signal line 1204, and a horizontal line selection signal line 1205 (line direction). The pixels 1201 are also connected to the signal lines 1202-a and 1202-b of the column in the vertical direction (column direction). It should be noted that each of the signal lines 1202-a and 1202-b of the column is configured to connect the pixels to different reading destinations based on the rows.

Как проиллюстрировано, каждый из пикселей 1201 также имеет фотодиод PD, который является элементом фотоэлектрического преобразования, транзистор M1 переноса, транзистор M2 сброса, транзистор М3 усиления, транзистор M4 выбора и плавающую диффузионную область FD. В проиллюстрированном примере, каждый из транзисторов является полевым МОП-транзистором c каналом n-типа (MOS FET).As illustrated, each of the pixels 1201 also has a photodiode PD, which is a photoelectric conversion element, a transfer transistor M1, a reset transistor M2, a gain transistor M3, a select transistor M4, and a floating diffusion region FD. In the illustrated example, each of the transistors is a MOSFET with an n-type channel (MOS FET).

Затворы транзистора М1 переноса, транзистора M2 сброса и транзистора M4 выбора подсоединены к сигнальной линии 1203 переноса, сигнальной линии 1204 сброса и сигнальной линии 1205 выбора строки, соответственно. Эти сигнальные линии с 1203 по 1205 расположены по всей протяженности в горизонтальном направлении, и все пиксели в одной строке возбуждаются одновременно. Как следствие этого, можно управлять операцией сворачивания затвора с типом последовательных операций линии или глобального затвора с типом всех одновременных операций линии. Кроме того, исток транзистора M4 выбора подсоединен к сигнальной линии 1202-a или 1202-b столбца на основе строк.The gates of the transfer transistor M1, the reset transistor M2, and the select transistor M4 are connected to the transfer signal line 1203, the reset signal line 1204, and the line select signal line 1205, respectively. These signal lines 1203 to 1205 are located along the entire length in the horizontal direction, and all the pixels in one line are excited simultaneously. As a consequence of this, it is possible to control the folding operation of the shutter with the type of consecutive line operations or the global shutter with the type of all simultaneous line operations. In addition, the source of the selection transistor M4 is connected to a row-based column signal line 1202-a or 1202-b.

Фотодиод PD накапливает заряд, сгенерированный в ходе фотоэлектрического преобразования. Р сторона фотодиода PD заземлена в то время как N сторона фотодиода PD подсоединена к истоку транзистора М1 переноса. Когда транзистор М1 переноса включается, заряд фотодиода PD передается в плавающую диффузионную область FD. Так как в плавающей диффузионной области существует паразитная емкость, заряд, передаваемый в плавающую диффузионную область, накапливается.The PD photodiode accumulates the charge generated during the photoelectric conversion. The P side of the PD photodiode is grounded while the N side of the PD photodiode 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 floating diffusion region FD. Since a parasitic capacitance exists in the floating diffusion region, the charge transferred to the floating diffusion region accumulates.

Напряжение Vdd электропитания подается на сток транзистора М3 усиления, в то время как затвор транзистора М3 усиления соединен с плавающей диффузионной областью. Транзистор М3 усиления усиливает заряд (то есть, напряжение) плавающей диффузионной области и преобразует его в сигнал напряжения. Транзистор M4 выбора выбирает, с помощью сигнальной линии 1205 выбора строки, пиксели для считывания сигналов на основе строк. Сток транзистора M4 выбора соединен с истоком транзистора М3 усиления. Исток транзистора M4 выбора соединен с сигнальной линией 1202 столбца.The supply voltage Vdd is supplied to the drain of the amplification transistor M3, while the gate of the amplification transistor M3 is connected to a floating diffusion region. The gain transistor M3 amplifies the charge (i.e., voltage) of the floating diffusion region and converts it into a voltage signal. The selection transistor M4 selects, using a line selection signal line 1205, pixels for reading signals based on the lines. The drain of the selection transistor M4 is connected to the source of the amplification transistor M3. The source of the selection transistor M4 is connected to the column signal line 1202.

Когда транзистор M4 выбора включается посредством сигнальной линии 1205 выбора строки, сигнал напряжения, соответствующий напряжению в плавающей диффузионной области выводится на сигнальную линию 1202 столбца. Напряжение Vdd электропитания подается на сток транзистора М2 сброса, в то время как исток транзистора М2 сброса соединен с плавающей диффузионной областью. Когда транзистор М2 сброса включается посредством сигнальной линии 1204 сброса, напряжение плавающей диффузионной области сбрасывается на напряжение Vdd электропитания.When the select transistor M4 is turned on by the row select signal line 1205, a voltage signal corresponding to a voltage in the floating diffusion region is output to the column signal line 1202. The supply voltage Vdd is supplied to the drain of the reset transistor M2, while the source of the reset transistor M2 is connected to a floating diffusion region. When the reset transistor M2 is turned on by the reset signal line 1204, the voltage of the floating diffusion region is reset to the power supply voltage Vdd.

Вторая микросхема 121 включает в себя расположенный на ней блок 1211 аналого-цифрового преобразования столбца, блок 1211 аналого-цифрового преобразования столбца соединен с сигнальными линиями 1202-а или 1202-b столбца. Далее, вторая микросхема 121 включает в себя схему 1212 сканирования строк, схемы 1213-а и 1213-b сканирования столбцов, блок 1214 управления тактированием и горизонтальные сигнальные линии (блоки вывода) 1215-а и 1215-b, расположенные на ней.The second chip 121 includes an analog-to-digital column conversion unit 1211 located on it, and an analog-to-digital column conversion unit 1211 is connected to the signal lines of the column 1202-a or 1202-b. Further, the second chip 121 includes a row scanning circuit 1212, a column scanning circuit 1213-a and 1213-b, a clock control unit 1214, and horizontal signal lines (output blocks) 1215-a and 1215-b located thereon.

Блок 1214 управления тактированием управляет операцией тактирования схемы 1212 сканирования строк, схем 1213-а и 1213-b сканирования столбцов, и блоку 1211 аналого-цифрового преобразования столбца под управлением блока 1108 управления системой. Схема 1212 сканирования строк сканирует каждую строку, в то время как схемы сканирования столбцов 1213-а и 1213-b сканируют каждый столбец, соответственно.The timing control unit 1214 controls the timing operation of the row scanning circuit 1212, the column scanning circuits 1213-a and 1213-b, and the column analog-to-digital conversion unit 1211 under the control of the system control unit 1108. Row scanning circuit 1212 scans each row, while column scan circuits 1213-a and 1213-b scan each column, respectively.

Горизонтальные сигнальные линии 1215-a и 1215-b передают выводимые сигналы (сигналы изображения) блока 1211 аналого-цифрового преобразования столбца на основе тактирования, управляемого в каждой из сканирующих столбцы схем 1213-а и 1213-b сканирования столбцов. Как следствие этого, сигнал изображения для визирования по экрану (второй сигнал изображения или сигнал изображения для отображения) выводится на сигнальную линию 1202-а столбца, а сигнал изображения для определения оценки захвата изображения (первый сигнал изображения) выводится на сигнальную линию 1202-b столбца.The horizontal signal lines 1215-a and 1215-b transmit the output signals (image signals) of the analog-to-digital column conversion unit 1211 based on a clock controlled in each of the scanning columns of the column scanning circuits 1213-a and 1213-b. As a consequence of this, the image signal for screen viewing (the second image signal or image signal for display) is output to the column signal line 1202-a, and the image signal for determining the image capture estimate (first image signal) is output to the column signal line 1202-b .

На Фиг. 13 строки с номером строки 1 и 2 (первая группа пикселей) используются для захвата изображения для определения значения оценки захвата изображения, в то время как строки с номерами с 3 по 8 (вторая группа пикселей) используется для захвата изображения для визирования по экрану. В проиллюстрированном примере, считывание/сканирование выполняется последовательно на основании строк, и каждые восемь строк постоянно сканируются для того, чтобы быть считанными.In FIG. 13 lines with line numbers 1 and 2 (the first group of pixels) are used to capture the image to determine the value of the image capture estimate, while lines 3 through 8 (second group of pixels) are used to capture the image for viewing on the screen. In the illustrated example, reading / scanning is performed sequentially based on the lines, and every eight lines are constantly scanned in order to be read.

При захвате изображений для определения значения оценки захвата изображения, производится пропуск считывания 3 из 4 вертикальных пикселей одного цвета, так как основное значение придается частоте кадров. В то же время, при изображении для визирования по экрану, пропускается считывание 1 из 4 вертикально расположенных пикселей одного цвета и 3 пикселя добавляются, так как основное значение придается качеству изображения. Иными словами, при захвате изображения для определения значения оценки захвата изображения первая группа пикселей считывается на первой частоте кадров. При захвате изображений для визирования по экрану, вторая группа пикселей считывается на второй частоте кадров, которая меньше, чем первая частота кадров.When capturing images to determine the value of the image capture rating, reading out of 3 out of 4 vertical pixels of the same color is skipped, since the main value is given to the frame rate. At the same time, when the image is to be sighted on the screen, reading out 1 of 4 vertically arranged pixels of the same color is skipped and 3 pixels are added, since the main importance is attached to the image quality. In other words, when capturing an image to determine an image capturing estimation value, a first group of pixels is read at a first frame rate. When capturing images for viewing on the screen, a second group of pixels is read at a second frame rate, which is less than the first frame rate.

Как описано далее, захват изображения для определения значения оценки захвата изображения и захват изображений для визирования по экрану разделяются на основе строк, так что сигналы изображений могут быть получены при различном времени хранения заряда при частоте кадров, различающейся по размеру данных.As described below, image capture for determining an image capture evaluation value and image capture for viewing on a screen are separated on a line basis, so that image signals can be obtained at different charge storage times at a frame rate that varies in data size.

Вывод сигнала напряжения (аналогового сигнала) на сигнальные линии 1202-а и 1202-b столбца преобразуется из аналогового сигнала в цифровой сигнал (сигнал изображения) в блоке 1211 аналого-цифрового преобразования столбца, проиллюстрированного на Фиг. 12А и 12В. Сигнал изображения, который является выводом из блока 1211 аналого-цифрового преобразования столбца, считывается и выводится из блока 1211 аналого-цифрового преобразования столбца на горизонтальную сигнальную линию 1215-a или 1215-b схемой 1213-а или 1213-b сканирования столбцов (первый блок считывания, второй блок считывания).The output of the voltage signal (analog signal) to the signal lines of the column 1202-a and 1202-b is converted from an analog signal to a digital signal (image signal) in the analog-to-digital conversion unit 1211 of the column illustrated in FIG. 12A and 12V. The image signal, which is the output from the analog-to-digital conversion unit 1211, is read and output from the analog-to-digital conversion unit 1211 to the horizontal signal line 1215-a or 1215-b by the column scanning circuit 1213-a or 1213-b (first block readout, second readout unit).

Далее, операция по определению оптимального значения оценки захвата изображения для операции автоматической фокусировки (значение оценки автоматической фокусировки)как пример значения оценки захвата изображения будет описана ссылаясь на Фиг. 14А и 14В.Next, an operation for determining an optimum image capture evaluation value for an autofocus operation (automatic focus estimation value) as an example of an image capture evaluation value will be described with reference to FIG. 14A and 14B.

Фиг. 14А является диаграммой тактирования для определения значения оценки автоматической фокусировки (значение оценки автоматической фокусировки) изображения для определения значения оценки захвата изображения в качестве результата описанного далее определения композиции. Как проиллюстрировано на Фиг. 14А, тактирование захвата изображения обусловлено сигналом вертикальной синхронизации. Когда камера переходит в режим оценки автоматической фокусировки, блок 1108 управления системой заставляет сигнал, управляющий автоматической фокусировкой, повышаться (до уровня H) на заднем фронте сигнала вертикальной синхронизации в момент Т0. Далее, при возрастании сигнала вертикальной синхронизации, блок 1108 управления системой запускает и выполняет операцию захвата изображения для как сигнала отображения изображения, так и сигнала определения значения оценки захвата изображения одновременно при синхронизации сигналом вертикальной синхронизации.FIG. 14A is a timing chart for determining an evaluation value of an auto focus (evaluation value of an auto focus) image for determining an evaluation value of an image capture as a result of a composition determination described below. As illustrated in FIG. 14A, image acquisition timing is due to a vertical synchronization signal. When the camera enters the auto focus evaluation mode, the system control unit 1108 causes the auto focus control signal to rise (to level H) at the trailing edge of the vertical sync signal at time T0. Further, as the vertical synchronization signal increases, the system control unit 1108 starts and executes an image capturing operation for both the image display signal and the image capturing evaluation value determining signal simultaneously during synchronization with the vertical sync signal.

В период с Т0 по TF1, сигнал изображения для оценки захвата изображения, считываемый с блока 120 пикселей посредством горизонтальной сигнальной линии 1215-b, вводится в блок 1106 определения значения оценки захвата изображения. После этого, в период с TF1 по TF2, рассчитывается значение оценки автоматической фокусировки. Значение оценки автоматической фокусировки рассчитывается в соответствии с тактированием, управляемым блоком 1108 управления системой на основе информации о контрасте и информации о разности фаз, полученной из сигнала изображения для определения значения оценки захвата изображения, которое выводится из датчика 1102 изображений. Далее, в период с TF2 по TF3, блок 1106 определения значения оценки захвата изображения выводит значение оценки автоматической фокусировки в блок 1108 управления системой.In the period from T0 to TF1, an image capture estimation image signal read from the pixel block 120 by the horizontal signal line 1215-b is input to the image capture estimate value determining block 1106. After that, in the period from TF1 to TF2, the value of the evaluation of the auto focus is calculated. The autofocus estimate value is calculated in accordance with the timing controlled by the system control unit 1108 based on the contrast information and the phase difference information obtained from the image signal to determine an image capture estimate value that is output from the image sensor 1102. Further, in the period from TF2 to TF3, the image capturing estimation value determining unit 1106 outputs the automatic focus estimation value to the system control unit 1108.

В проиллюстрированном примере, во время одного сигнала вертикальной синхронизации захватывается состоящее из одного кадра изображение для визирования по экрану, в то время как захватывается изображение для определения значения оценки автоматической фокусировки (сканирование автоматической фокусировки), состоящее из трех кадров. Когда блок 1108 управления системой переводит сигнал вертикальной синхронизации на уровень L, оценка автоматической фокусировки во время состоящего из одного кадра изображения для визирования по экрану является завершенной.In the illustrated example, during one vertical synchronization signal, a single-frame image is captured for viewing on the screen, while an image for determining the AF value (automatic focus scan) consisting of three frames is captured. When the system control unit 1108 switches the vertical sync signal to level L, the evaluation of the auto focus during the one-shot image for viewing on the screen is completed.

Блок 1108 управления системой сравнивает значение автоматической фокусировки с ожидаемым значением заданной автоматической фокусировки, описанным ниже. Если значение оценки автоматической фокусировки удовлетворяет заданному условию оценки в отношении ожидаемого значения автоматической фокусировки, то блок 1108 управления системой заставляет сигнал управления автоматической фокусировкой угаснуть (момент Т1). Как только сигнал управления автоматической фокусировкой угас, прекращается лишь захват изображения для оценки автоматической фокусировки, а захват изображений для визирования по экрану продолжается.System control unit 1108 compares the auto focus value with the expected value of the set auto focus, described below. If the evaluation value of the auto focus satisfies the predetermined evaluation condition with respect to the expected value of the auto focus, then the system control unit 1108 causes the auto focus control signal to fade away (time T1). As soon as the auto focus control signal fades away, only image capture for evaluating auto focus stops, and image capture for sighting on the screen continues.

Фиг. 14В является диаграммой тактирования для определения значения оценки автоматической фокусировки из изображения для визирования по экрану в соответствии с результатом определения композиции, описанного далее.FIG. 14B is a timing chart for determining an evaluation value of auto focus from an image for viewing on the screen in accordance with the result of determining the composition described later.

Как проиллюстрировано на Фиг. 14А, тактирование захвата изображения обусловлено сигналом вертикальной синхронизации. Когда установлен режим оценки автоматической фокусировки, блок 1108 управления системой заставляет сигнал управления автоматической фокусировкой подняться (до уровня H) при угасании сигнала вертикальной синхронизации в момент Т0. Далее, как только сигнал вертикальной синхронизации поднялся, блок 1108 управления системой выполняет операцию захвата изображения только для сигнала для отображения изображения при синхронизации сигналом вертикальной синхронизации.As illustrated in FIG. 14A, image acquisition timing is due to a vertical synchronization signal. When the auto focus estimation mode is set, the system control unit 1108 causes the auto focus control signal to rise (to level H) when the vertical sync signal fades out at time T0. Further, as soon as the vertical synchronization signal has risen, the system control unit 1108 performs an image capturing operation only for the signal for displaying the image during synchronization with the vertical synchronization signal.

В период с Т0 по TF4, сигнал изображения для визирования по экрану, считываемый с пикселей 1201 посредством 1215-a, вводится в блок 1106 определения значения оценки захвата изображения и блок 1103 обработки сигнала изображения. В период с TF4 по TF5 рассчитывается значение оценки автоматической фокусировки. Блок 1106 определения значения оценки захвата изображения рассчитывает значение оценки автоматической фокусировки в соответствии с тактированием, управляемым блоком 1108 управления системой на основе информации о контрасте и информации о разности фаз, получаемой из сигнала изображения для визирования по экрану, который выводится из датчика 1102 изображений. Далее, в период с TF5 по TF6, блок 1106 определения значения оценки захвата изображения выводит значение оценки автоматической фокусировки в блок 1108 управления системой.In the period from T0 to TF4, an image signal for viewing on the screen, read from the pixels 1201 by 1215-a, is input to the image capturing estimation value determining unit 1106 and the image signal processing unit 1103. Between TF4 and TF5, the value of the auto focus estimate is calculated. The image capturing evaluation value determining unit 1106 calculates an auto focus estimation value in accordance with a clock controlled by the system control unit 1108 based on the contrast information and the phase difference information obtained from the image signal for viewing on the screen that is output from the image sensor 1102. Further, in the period from TF5 to TF6, the image capturing estimation value determining unit 1106 outputs the automatic focus estimation value to the system control unit 1108.

В проиллюстрированном примере, во время одного сигнала вертикальной синхронизации, захватывается изображение для визирования по экрану, состоящее из одного кадра, а изображение для определения значения оценки автоматической фокусировки (сканирование автоматической фокусировки) не захватывается. Когда блок 1108 управления системой переводит сигнал вертикальной синхронизации на уровень L, оценка автоматической фокусировки за время одного кадра изображения для визирования по экрану является завершенной.In the illustrated example, during a single vertical sync signal, a single-frame image for viewing on the screen is captured, and an image for determining the value of the auto focus estimation (auto focus scan) is not captured. When the system control unit 1108 switches the vertical sync signal to level L, the evaluation of the auto focus during one frame of the image for viewing on the screen is completed.

Блок 1108 управления системой сравнивает значение оценки автоматической фокусировки, полученное из изображения для визирования по экрану с ожидаемым значением заданной автоматической фокусировки, описанным ниже. Если значение оценки автоматической фокусировки удовлетворяет заданному условию оценки в отношении ожидаемого значения автоматической фокусировки, сигнал управления автоматической фокусировкой заставляют угаснуть (момент Т7). Как только сигнал управления автоматической фокусировкой угасает, операция определения оценки автоматической фокусировки прекращается, а захват изображений для визирования по экрану продолжается.System control unit 1108 compares an AF value estimated from a screen image with an expected predetermined auto focus value described below. If the evaluation value of the auto focus satisfies a predetermined evaluation condition with respect to the expected value of the auto focus, the auto focus control signal is forced to fade (moment T7). As soon as the autofocus control signal fades, the operation of determining the estimation of autofocus stops, and the capture of images for sighting on the screen continues.

Как проиллюстрировано на Фиг. 14А, в настоящем варианте выполнения для изображений для определения значения оценки захвата изображения может быть установлена более высокая частота кадров, чем для операции визирования по экрану. Соответственно, отражением значения оценки захвата изображения на устройстве захвата изображения можно управлять быстрее, чем раньше.As illustrated in FIG. 14A, in the present embodiment, a higher frame rate can be set for images to determine the image capture rating value than for the on-screen sighting operation. Accordingly, the reflection of the image capturing evaluation value on the image capturing apparatus can be controlled faster than before.

Тем не менее, устройство захвата изображения имеет предел отслеживания при темной композиции из-за управления экспозицией, установленной программной диаграммой. Соответственно, изображение для определения значения оценки захвата изображения с высокой частотой кадров и изображение для визирования по экрану с низкой частотой кадров отличаются пределом отслеживания при темной композиции из-за управления экспозицией. По настоящему варианту выполнения, разность между тремя состояниями возникает в пределе отслеживания при темной экспозиции.However, the image pickup device has a tracking limit in dark composition due to exposure control set by the program chart. Accordingly, the image for determining the evaluation value of the capture image with a high frame rate and the image for sighting on the screen with a low frame rate differ in the tracking limit for dark composition due to exposure control. According to the present embodiment, the difference between the three states occurs in the tracking limit in the dark exposure.

Блок 1107 определения композиции определяет особенности фотографируемой композиции исходя из величины экспозиции, вычисленной из установленного значения чувствительности, скорости затвора и тому подобного, которые установлены блоком 1108 управления системой как условия фотографирования (экспозиции) во время фотографирования изображения для визирования по экрану. Блок 1106 определения значения оценки захвата изображения определяет значение оценки захвата изображения либо по изображению для определения значения оценки захвата изображения, либо по изображению для визированию по экрану в соответствии с результатами определения блока 1107 определения композиции.The composition determining unit 1107 determines the features of the composition being photographed based on the exposure value calculated from the set sensitivity, shutter speed, and the like, which are set by the system control unit 1108 as the conditions for photographing (exposure) while photographing the image for viewing on the screen. The image capture evaluation value determining unit 1106 determines the image capture evaluation value either from the image to determine the image capture evaluation value or from the image for viewing on the screen in accordance with the results of determining the composition determining unit 1107.

Функционирование устройства захвата изображения в режиме оценки автоматической фокусировки по четвертому варианту выполнения будет подробно описано далее со ссылкой на блок-схему на Фиг. 15.The operation of the image pickup device in the auto focus estimation mode of the fourth embodiment will be described in detail below with reference to the flowchart of FIG. fifteen.

Необходимо отметить, проиллюстрированная блок-схема выполняется под управлением блока 1108 управления системой. Для описания, значение оценки захвата изображения, определенное по изображению для определения значения оценки захвата изображения, определено как AF_Kα, а значение оценки захвата изображения, определенное по изображению для визирования по экрану, определено как AF_Kβ.It should be noted that the illustrated block diagram is executed under control of the system control unit 1108. For description, the image capture rating value determined from the image to determine the image capture rating value is defined as AF_Kα, and the image capture rating value determined from the image for screen viewing is defined as AF_Kβ.

После того, как электропитание было включено и ряд начальных настроек был произведен пользователем (этап S1502), режим камеры меняется на функциональный режим, такой, как режим визирования по экрану и запись движущегося изображения, и начинается фотографирование (этап S1520).After the power has been turned on and a number of initial settings have been made by the user (step S1502), the camera mode changes to a functional mode, such as a screen view mode and recording a moving image, and photographing starts (step S1520).

Блок 1108 управления системой определяет, задействован ли режим оценки автоматической фокусировки (этап S1502). Вкратце, блок 1108 управления системой определяет, установлен ли режим автоматической фокусировки. Если режим оценки автоматической фокусировки не задействован (НЕТ на этапе S1520), то блок 1108 управления системой запускает только захват изображения визирования по экрану (этап S1520), и переходит к этапу S1521, описанному ниже.The system control unit 1108 determines whether the auto focus evaluation mode is activated (step S1502). In short, the system control unit 1108 determines whether the auto focus mode is set. If the evaluation mode of the auto focus is not activated (NO in step S1520), then the system control unit 1108 only starts capturing the viewing image on the screen (step S1520), and proceeds to step S1521, described below.

Если режим оценки автоматической фокусировки определен как задействованный (ДА на этапе S1503), то блок 1108 управления системой включает сигнал управления автоматической фокусировкой (уровень H)(этап S1504). Далее, блок 1108 управления системой заменяет 0 на переменную n для подсчета количества захватов изображения для оценки автоматической фокусировки (этап S1505). Далее, на этапе S1506, блок 1108 управления системой определяет величину S экспозиции условия захвата изображения для осуществления фотографирования с визированием по экрану.If the evaluation mode of the auto focus is determined to be activated (YES in step S1503), then the system control unit 1108 turns on the auto focus control signal (level H) (step S1504). Next, the system control unit 1108 replaces 0 with a variable n for counting the number of image captures for evaluating auto focus (step S1505). Next, in step S1506, the system control unit 1108 determines the exposure value S of the image capturing condition for taking photographs with a view on the screen.

Далее, блок 1107 определения композиции сравнивает величину E экспозиции, определяемый на этапе S1506, с ожидаемым значением Ev величины экспозиции (определение условий захвата изображения). Блок 1108 управления системой определяет, удовлетворяет ли величина экспозиции при фотографировании с визированием по экрану Формуле (1) по отношению к ожидаемому значению Ev в настройках экспозиции, то есть, удовлетворяется ли заданное условие чувствительности (этап S1507).Next, the composition determining unit 1107 compares the exposure value E determined in step S1506 with the expected value of the exposure amount Ev (determining image capture conditions). The system control unit 1108 determines whether the exposure value when photographing with a view on the screen of Formula (1) satisfies the expected value Ev in the exposure settings, that is, whether the predetermined sensitivity condition is satisfied (step S1507).

E<Ev (1)E <Ev (1)

Если величина Ev экспозиции при визировании по экрану удовлетворяет Формуле (1) (ДА), то операция переходит к этапу S1508 для запуска захвата изображения для определения значения оценки автоматической фокусировки.If the exposure value Ev when viewing the screen satisfies Formula (1) (YES), the operation proceeds to step S1508 to start image capture to determine the value of the auto focus estimate.

Далее, как описано на Фиг. 14А, блок 1108 управления системой запускает захват изображения для оценки автоматической фокусировки (этап S1508). После запуска захвата изображения для оценки автоматической фокусировки, блок 1108 управления системой увеличивает переменную n на 1 (этап s1509). Далее, под управлением блока 1108 управления системой, блок 1106 определения значения оценки захвата изображения определяет значение AF_Kα оценки автоматической фокусировки при захвате изображения для автоматической фокусировки (этап S1510).Further, as described in FIG. 14A, the system control unit 1108 starts image capture for evaluating auto focus (step S1508). After starting image capture to evaluate auto focus, the system control unit 1108 increments the variable n by 1 (step s1509). Next, under the control of the system control unit 1108, the image capturing evaluation value determining unit 1106 determines the AF value of the AF value for capturing an image for auto focus (step S1510).

Далее, блок 1108 управления системой определяет, удовлетворяет ли значение AF_Kα оценки автоматической фокусировки Формуле (2) в отношении ожидаемых значений K_minα и K_maxα автоматической фокусировки, то есть, удовлетворяет ли значение AF_Kα оценки автоматической фокусировки заданному условию оценки или нет (этап S1511).Next, the system control unit 1108 determines whether the AF_K value evaluates the auto focus Formula (2) with respect to the expected auto focus values K_minα and K_maxα, that is, whether the auto focus value AF_Kα satisfies the predetermined evaluation condition or not (step S1511).

K_minα<AF_Kα<K_maxα (2)K_minα <AF_Kα <K_maxα (2)

где ожидаемые значения K_minα и K_maxα оценки автоматической фокусировки установлены как ожидаемое минимальное значение и ожидаемое максимальное значение значения оценки автоматической фокусировки. Эти значения заранее записаны в блоке 1108 управления на этапе проектировки или на этапе настройки устройства захвата изображения.where the expected values of K_minα and K_maxα of the auto focus estimation are set to the expected minimum value and the expected maximum value of the auto focus estimation value. These values are pre-recorded in the control unit 1108 at the design stage or at the setup stage of the image pickup device.

Если значение AF_Kα оценки автоматической фокусировки не удовлетворяет Формуле (2) (НЕТ на этапе S1511), то блок 1108 управления системой рассчитывает величину ответного управления на основе вышеописанного значения AF_Kα оценки автоматической фокусировки. После этого блок 1108 управления системой выполняет управление приводом блока 1105 управления приводом объектива в соответствии с величиной ответного управления, чтобы привести в действие фокусирующую линзу, включенную в объектив 1101 (этап S1512).If the AF_K value of the AF estimate does not satisfy Formula (2) (NO in step S1511), then the system control unit 1108 calculates a response control amount based on the AF value of the AF value estimated above. After that, the system control unit 1108 performs drive control of the lens drive control unit 1105 in accordance with the response control amount to actuate the focusing lens included in the lens 1101 (step S1512).

Далее, блок 1108 управления определяет, является ли переменная (количество раз захвата изображения для автоматической фокусировки) n равной заданному числу (в данном случае 3) (этап S1513). Если количество раз, которое изображение для автоматической фокусировки было захвачено, менее 3 (НЕТ на этапе S1511), то блок 1108 управления системой возвращается к обработке этапа S1510, и выполняет захват изображения для оценки автоматической фокусировки. Наоборот, если количество раз захвата изображения для оценки автоматической фокусировки составляет 3 (Да на этапе S1513), блок 1108 управления системой возвращается к обработке этапа S1505 и устанавливает количество раз n, которое были захвачены изображения для оценки автоматической фокусировки, равным нулю.Further, the control unit 1108 determines whether the variable (the number of times an image is captured for auto focus) n is equal to a predetermined number (in this case 3) (step S1513). If the number of times that the image for auto focus has been captured is less than 3 (NO in step S1511), then the system control unit 1108 returns to the processing of step S1510, and performs image capture for evaluating the auto focus. Conversely, if the number of times of image capture for evaluating autofocus is 3 (Yes in step S1513), the system control unit 1108 returns to the processing of step S1505 and sets the number of times n that the images were captured for evaluating autofocus to zero.

Если значение AF_Kα оценки автоматической фокусировки удовлетворяет Формуле (2) (ДА на этапе S1511), то блок 1108 управления системой выключает сигнал (уровень L) управления автоматической фокусировкой (этап S1514) и прерывает захват изображения для оценки автоматической фокусировки элементом 1102 захвата изображения (этап S1515). Далее, блок 1108 управления системой заставляет операцию перейти к этапу S1522.If the AF value Evaluation AF_Kα satisfies Formula (2) (YES in step S1511), then the system control unit 1108 turns off the auto focus control signal (level L) (step S1514) and interrupts the image capture for evaluating the auto focus by the image pickup element 1102 (step S1515). Next, the system control unit 1108 causes the operation to go to step S1522.

Если величина E экспозиции изображения для визирования по экрану не удовлетворяет Формуле (1) на этапе S1507 (Нет), функция переходит к этапу S1516, и значение AF_Kβ обнаруживается в захваченном изображении для визирования по экрану. Далее, блок 1108 управления системой определяет, удовлетворяет ли значение AF_Kβ оценки автоматической фокусировки Формуле (3) в отношении ожидаемых значений K_minβ и K_maxβ автоматической фокусировки или нет, то есть удовлетворяет ли значение AF_Kβ оценки автоматической фокусировки заданному условию оценки (этап S 1517).If the exposure value E of the screen image for viewing on the screen does not satisfy Formula (1) in step S1507 (No), the function proceeds to step S1516, and the AF_Kβ value is detected in the captured image for screen viewing. Further, the system control unit 1108 determines whether the AF_Kβ value of the auto focus estimate of Formula (3) satisfies the expected values of K_minβ and K_maxβ of the auto focus or not, that is, whether the AF_Kβ value of the auto focus estimate satisfies the predetermined evaluation condition (step S 1517).

K_minβ<AF_K<K_maxβ (3)K_minβ <AF_K <K_maxβ (3)

где ожидаемые значения K_minβ и K_maxβ автоматической фокусировки установлены как ожидаемое минимальное значение и ожидаемое максимальное значение значения оценки автоматической фокусировки. Эти значения заранее записаны в блок 1108 управления системой на этапе проектирования или на этапе настройки устройства захвата изображения.where the expected values of K_minβ and K_maxβ of auto focus are set to the expected minimum value and the expected maximum value of the evaluation value of the auto focus. These values are pre-recorded in the system control unit 1108 at the design stage or at the setup stage of the image pickup device.

Если значение AF_Kβ автоматической фокусировки не удовлетворяет Формуле (3) (НЕТ на этапе S1517), то блок 1108 управления системой рассчитывает величину ответного управления в соответствии с вышеописанным значением AF_Kβ оценки автоматической фокусировки. После этого блок 1108 управления системой осуществляет управление приводом блока 1105 управления приводом объектива в соответствии с величиной ответного управления для приведения в действие фокусирующей линзы, входящей в состав объектива 1101 (этап S1518), и операция переходит к этапу S1522.If the AF-value AF_Kβ of the auto focus does not satisfy Formula (3) (NO in step S1517), then the system control unit 1108 calculates a response control amount in accordance with the AF-evaluation value AF_Kβ of the AF value described above. After that, the system control unit 1108 controls the drive of the lens drive control unit 1105 in accordance with the response control amount for actuating the focusing lens included in the lens 1101 (step S1518), and the operation proceeds to step S1522.

Если значение AF_Kβ автоматической фокусировки удовлетворяет Формуле (3) (Да на этапе S1517), то блок 1108 управления системой выключает сигнал (уровень L) управления автоматической фокусировкой (этап S1519), и операция переходит к этапу S1522. На этапе S1522, если есть инструкция (ДА) о завершении операции визирования по экрану, то операция визирования по экрану является выполненной. Если визирование по экрану движущегося изображения продолжается (Нет), то операция возвращается на этап S1503 и операция автоматической фокусировки выполняется во время того, как выполняется операция визирования по экрану.If the AF value AF_Kβ satisfies Formula (3) (Yes in step S1517), then the system control unit 1108 turns off the autofocus control signal (level L) (step S1519), and the operation proceeds to step S1522. In step S1522, if there is an instruction (YES) to complete the sighting operation on the screen, then the sighting operation on the screen is performed. If the zooming on the screen of the moving image continues (No), the operation returns to step S1503 and the autofocus operation is performed while the zooming operation is performed on the screen.

Как описано выше, настоящий вариант выполнения основан на устройстве захвата изображения, которое включает в себя элемент захвата изображения, способный выполнять захват изображения для визирования по экрану и захват изображения для определения значения оценки захвата изображения одновременно за время одного кадра. В соответствии с результатом определения композиции, основанного на условии экспозиции, во время захвата изображения для визирования по экрану, изображение для определения значения оценки автоматической фокусировки выбирается из изображения для значения оценки автоматической фокусировки и изображения для визирования по экрану.As described above, the present embodiment is based on an image pickup device that includes an image pickup element capable of capturing an image for viewing on a screen and capturing an image to determine an image capture estimating value simultaneously in a single frame. According to the result of determining the composition based on the exposure condition, while capturing the image for viewing on the screen, the image for determining the value of the auto focus estimate is selected from the image for the value of the evaluation of auto focus and the image for sighting on the screen.

Как следствие этого, когда объект фотографируется при освещенной композиции, временная задержка при выполнении оценки автоматической фокусировки может быть снижена, а при темной композиции значение оценки автоматической фокусировки может быть улучшено. Более того, в настоящем варианте выполнения подготовлены разные ожидаемые значения автоматической фокусировки, подлежащие использованию при сравнении со значениями оценки автоматической фокусировки, для изображения для значения оценки автоматической фокусировки и изображения для визирования по экрану.As a result of this, when the subject is photographed while the composition is lit, the time delay when performing the auto focus estimation can be reduced, and when the composition is dark, the value of the auto focus estimation can be improved. Moreover, in the present embodiment, various expected autofocus values are prepared to be used in comparison with the autofocus estimation values for the image for the autofocus estimation value and the image for viewing on the screen.

В настоящем варианте выполнения, несмотря на то, что значение оценки автоматической фокусировки описывается как пример значения оценки захвата изображения, иные значения оценки захвата изображения, такие, как значение оценки баланса белого (данные о балансе белого) и значение оценки автоматической экспозиции (данные управления экспозицией), также могут быть определены как оптимальное значение оценки при схожей конфигурации. В случае со значением оценки баланса белого или значением оценки автоматической фокусировки, изображение для определения оценки захвата изображения и изображение для визирования по экрану переключают на определение значения оценки в соответствии с результатом оценки композиции на этапе S1507. В результате, может быть снижена временная задержка и оптимизирована точность оценки баланса белого или автоматической экспозиции.In the present embodiment, although the value of the evaluation of the auto focus is described as an example of the value of the evaluation of image capture, other values of the evaluation of image capture, such as the value of the white balance estimate (white balance data) and the value of the automatic exposure estimate (exposure control data ) can also be defined as the optimal value of the estimate with a similar configuration. In the case of the white balance estimation value or the auto focus estimation value, the image for determining the image capture rating and the image for sighting on the screen are switched to determining the evaluation value in accordance with the composition evaluation result in step S1507. As a result, the time delay can be reduced and the accuracy of estimating white balance or automatic exposure can be optimized.

ПЯТЫЙ ВАРИАНТ ВЫПОЛНЕНИЯFIFTH OPTION

Четвертый вариант выполнения описал конструкцию, сконфигурированную для определения фотографической композиции на основании только информации об экспозиции и для определения, в соответствии с результатом определения, значения оценки автоматической фокусировки из одного из изображения для значения оценки автоматической фокусировки или изображения для визирования по экрану. Настоящий вариант выполнения выполнен с возможностью определения фотографической композиции на основе не только информации об экспозиции, но также информации о лице, информации о яркости и информации о цветности для определения значения оценки захвата изображения с большей точностью.The fourth embodiment described a structure configured to determine a photographic composition based only on exposure information and to determine, in accordance with the determination result, the evaluation value of the auto focus from one of the image for the evaluation value of the auto focus or image for viewing on the screen. The present embodiment is configured to determine a photographic composition based not only on exposure information, but also on face information, luminance information, and color information to determine the value of the image capture estimate with greater accuracy.

Устройство захвата изображения по пятому варианту выполнения настоящего изобретения будет описано далее со с ссылкой на Фиг. с 16 по 18. Необходимо отметить, проиллюстрированные компоненты, идентичные компонентам по четвертому варианту выполнения обозначены теми же ссылочными позициями, чтобы пропустить их описания.An image pickup apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will now be described with reference to FIG. 16 to 18. It should be noted that the illustrated components that are identical to the components in the fourth embodiment are denoted by the same reference numbers in order to omit their descriptions.

Фиг. 16 является блок-схемой устройства захвата изображения по настоящему варианту выполнения. Настоящий вариант выполнения схож по конфигурации с четвертым вариантом выполнения за исключением того, что обеспечены блок 1601 определения информации о лицах, блок 1602 определения информации о яркости и блок 1603 определения информации о цветности.FIG. 16 is a block diagram of an image pickup apparatus of the present embodiment. The present embodiment is similar in configuration to the fourth embodiment except that a face information determination unit 1601, a brightness information determination unit 1602, and a color information determination unit 1603 are provided.

Блок 1601 определения информации о лицах выполняет обработку вывода сигнала изображения из датчика 1102 изображений для определения лица человека или животного (например, домашнего животного) в изображении сфотографированного кадра. Блок 1601 определения информации о лицах также выводит в блок 1107 определения композиции определенную область лица в качестве информации о лице.The face information determination unit 1601 performs image signal output processing from the image sensor 1102 to determine the face of a person or animal (eg, a pet) in the image of the photographed frame. The face information determining unit 1601 also outputs to the composition determining unit 1107 a specific area of the face as face information.

Блок 1602 определения информации о яркости выполняет обработку определения яркости на данных изображения, выведенных из блока 1103 обработки сигналов изображения. При обработке, изображение кадра изображения разделяют на множество областей и получают среднюю яркость каждой области. Блок 1602 определения информации о яркости высчитывает, используя эту среднюю яркость, информацию о яркости, такую, как разность яркостей между центральной частью и периферийной частью кадра изображения и значение яркости в центре. Информация о яркости, определенная блоком 1602 определения информации о яркости, выводится в блок 1107 определения композиции.A luminance information determination unit 1602 performs luminance determination processing on image data output from the image signal processing unit 1103. In processing, an image of an image frame is divided into a plurality of regions, and an average brightness of each region is obtained. The luminance information determination unit 1602 calculates using this average luminance, luminance information such as a luminance difference between the central part and the peripheral part of the image frame and the luminance value in the center. The luminance information determined by the luminance information determining unit 1602 is output to the composition determining unit 1107.

Блок 1603 определения информации о цветности выполняет обработку определения цветности на данных изображения, выведенных из блока 1103 обработки сигналов изображения, для определения информации о цветности, такой, как средняя цветовая насыщенность и область высокой цветовой насыщенности. Информация о цветности, определенная блоком 1603 определения информации о цветности, выводится в блок 1107 определения композиции.The color information determination unit 1603 performs color determination processing on the image data output from the image signal processing unit 1103 to determine color information such as an average color saturation and a high color saturation region. The color information determined by the color information determination unit 1603 is output to the composition determination unit 1107.

Блок 1107 определения композиции определяет фон и объект на фотографической композиции по данным изображения, обработанным блоком 1103 обработки сигналов на основе информации, полученной из блока 1601 определения информации о лицах, блока 1602 определения информации о яркости и блока 1603 определения информации о цветности. Необходимо отметить, что вся информация, присланная из блока 1601 определения информации о лицах, блока 1602 определения информации о яркости и блока 1603 определения информации о цветности временно хранится в блоке 1107 определения композиции и обновляется по мере необходимости.The composition determining unit 1107 determines the background and the object on the photographic composition from the image data processed by the signal processing unit 1103 based on information obtained from the face information determination unit 1601, the brightness information determination unit 1602, and the color information determination unit 1603. It should be noted that all information sent from the face information determination unit 1601, the brightness information determination unit 1602 and the color information determination unit 1603 are temporarily stored in the composition determination unit 1107 and updated as necessary.

Далее будет описана операция по определению фотографической композиции аппаратом захвата изображения по настоящему варианту выполнения.Next, an operation for determining a photographic composition by the image capturing apparatus of the present embodiment will be described.

Блок 1107 определения композиции определяет фон фотографической композиции по сигналу изображения для визирования по экрану, выводимому из датчика 1102 изображений, с использованием информации о яркости, определенной блоком 1602 определения яркости, и информации о цветности, определенной блоком 1603 определения информации о цветности. Далее, блок 1107 определения композиции определяет объект на фотографической композиции с использованием информации о лицах, определенной блоком 1601 определения лиц.The composition determining unit 1107 determines the background of the photographic composition from the image signal for viewing on the screen output from the image sensor 1102 using the brightness information determined by the brightness determination unit 1602 and the color information determined by the color information determination unit 1603. Further, the composition determining unit 1107 determines an object in the photographic composition using the face information determined by the face determination unit 1601.

Сначала будет описано определение фона фотографической композиции.First, a background definition of a photographic composition will be described.

Блок 1107 определения композиции анализирует информацию о яркости, определенную блоком 1602 определения яркости, и информацию о цветности, определенную блоком 1603 определения информации о цветности, и определяет, является ли зона области цвета синего неба на изображении равной или больше порога или нет. Если зона области цвета синего неба на изображении равна или больше, чем порог, блок 1107 определения композиции определяет, что фоном фотографической композиции является синее небо. Также блок 1107 определения композиции анализирует информацию о яркости из блока 1602 определения яркости и информацию о цветности из блока 1603 определения информации о цветности. В результате, если блок 1107 определения композиции определяет, что яркость изображения удовлетворяет заданному условию распределения или отклонения гистограммы, то фон фотографической композиции определяется как ночной вид. Например, яркость изображения при темной композиции, такой, как ночной вид, в основном представлена участками низкой яркости с участками высокой яркости, встречающимися единично. Блок 1107 определения композиции также анализирует информацию о яркости из блока 1602 определения яркости и информацию о цветности из блока 1603 определения информации о цветности, и определяет, являются ли средняя цветовая насыщенность и зона области высокой цветовой насыщенности на изображении равной или превосходящей порог или нет. Если эти значения равны или превосходят порог, то блок 1107 определения композиции определяет, что фотографическая композиция является резкой.The composition determining unit 1107 analyzes the luminance information determined by the luminance determining unit 1602 and the color information determined by the color information determining unit 1603 and determines whether the area of the blue sky color region in the image is equal to or greater than a threshold or not. If the area of the blue sky color region in the image is equal to or greater than the threshold, the composition determining unit 1107 determines that the blue sky is the background of the photographic composition. Also, the composition determining unit 1107 analyzes luminance information from the luminance determining unit 1602 and the color information from the color information determining unit 1603. As a result, if the composition determining unit 1107 determines that the brightness of the image satisfies a predetermined condition for the distribution or deviation of the histogram, then the background of the photographic composition is defined as a night view. For example, the brightness of an image with a dark composition, such as a night view, is mainly represented by areas of low brightness with areas of high brightness occurring singly. The composition determining unit 1107 also analyzes the luminance information from the luminance determining unit 1602 and the color information from the color information determining unit 1603, and determines whether the average color saturation and the area of the high color saturation region in the image are equal or superior to a threshold or not. If these values are equal to or exceed the threshold, then the composition determining unit 1107 determines that the photographic composition is sharp.

Далее будет описана операция по определению объекта фотографической композиции.Next will be described the operation to determine the object of the photographic composition.

Блок 1107 анализирует информацию о лице из блока 1601 определения лиц. Если в сигнале изображения было определено лицо, то блок 1107 определения композиции определяет, что объект в фотографической композиции является человеком.Block 1107 analyzes the face information from block 1601 of the determination of faces. If a face was detected in the image signal, then the composition determining unit 1107 determines that the object in the photographic composition is human.

Блок 1107 определения композиции определяет и фон, и объект композиции, как описано выше, комбинирует эти результаты определения и выводит комбинированный один результат определения в блок 1108 управления системой.The composition determining unit 1107 determines both the background and the composition object, as described above, combines these determination results and outputs the combined single determination result to the system control unit 1108.

Далее будет описана детализированная работа устройства захвата изображения согласно настоящему варианту выполнения в режиме оценки автоматической фокусировки со ссылкой на блок-схему последовательности операций по Фиг. 17. Для описания детализированной работы по настоящему варианту выполнения значение определения информации об определении лица, определенное по изображению для визирования по экрану, задано как Xl, значение определения информации о яркости задано как Yl, а значение определения информации о цветности задано как Zl. Будут описаны только те аспекты работы, которые отличаются от четвертого варианта.Next, a detailed operation of the image pickup apparatus according to the present embodiment in the evaluation mode of the auto focus will be described with reference to the flowchart of FIG. 17. To describe the detailed operation of the present embodiment, the face detection information determination value determined from the image for viewing on the screen is set to Xl, the brightness information determination value is set to Yl, and the color information determination value is set to Zl. Only those aspects of the work that differ from the fourth option will be described.

Блок 1107 определения композиции сравнивает значения определения каждой определенной информации с соответствующими ожидаемыми значениями: информацией X о лице, информацией Y о яркости и информации Z о цветности, и выбирает значение AF_Kα или AF_Kβ оценки автоматической фокусировки как проиллюстрировано на Фиг. 18. В соответствии с результатом выбора, определяется путь на этапе S1702.The composition determining unit 1107 compares the determination values of each specific information with corresponding expected values: face information X, luminance information Y and color information Z, and selects an AF_Kα or AF_Kβ value of the auto focus estimation as illustrated in FIG. 18. According to the selection result, the path is determined in step S1702.

На этапе S1701, блок 1601 определения лиц, блок 1602 определения яркости и блок 1603 определения информации о цветности определяют информацию о лице Xl, информацию о яркости Yl и информацию о цветности Zl по полученному изображению для визирования по экрану. На этапе S1702, значение оценки захвата изображения, которое отражается на дальнейшем фотографировании, определяется, как показано на таблице по Фиг. 18, по каждому из значений информации, определенных блоком 1107 определения композиции на этапе S1701 по изображению для определения значения оценки захвата изображения и по изображению для визирования по экрану.In step S1701, the face detection unit 1601, the brightness determination unit 1602, and the color information determination unit 1603 determine face information Xl, brightness information Yl, and color information Zl from the acquired image for viewing on the screen. In step S1702, the value of the image capture estimate, which is reflected in further photographing, is determined as shown in the table of FIG. 18, for each of the information values determined by the composition determining unit 1107 in step S1701 from the image to determine the image capture rating value and from the image for viewing on the screen.

Например, предположим, что соответственные значения информации находятся в соотношении как показано на одном примере ниже:For example, suppose that the corresponding information values are in the ratio as shown in one example below:

Значение информации о лице: Xl>XFace Information Meaning: Xl> X

Значение информации о яркости: Yl>YLuminance Information Value: Yl> Y

Значение информации о цветности: Zl>ZColor information value: Zl> Z

В этом случае, на этапе S1702, запускается (то есть, выбор варианта ДА) захват изображения для определения значения оценки автоматической фокусировки, так что операция переходит к этапу S1508, а блок 1108 управления системой увеличивает переменную n на 1 (этап S1509). Дальнейшая обработка такая же, как и в четвертом варианте выполнения.In this case, in step S1702, an image capture is started (that is, selecting YES) to determine the evaluation value of the auto focus, so that the operation proceeds to step S1508, and the system control unit 1108 increments the variable n by 1 (step S1509). Further processing is the same as in the fourth embodiment.

В качестве другого примера, предположим, что соответственные значения информации находятся в соотношении как показано ниже:As another example, suppose that the corresponding information values are in the ratio as shown below:

Значение информации о лице: Xl≤XFace Information Value: Xl≤X

Значение информации о яркости: Yl≤YLuminance Information Value: Yl≤Y

Значение информации о цветности: Zl≤ZColor Information Value: Zl≤Z

В этом случае, на этапе S1702 захват изображения для определения значения оценки автоматической фокусировки не запускается (то есть, выбирается вариант Нет), так что операция переходит к этапу S1516 для определения значения AF_Kβ оценки автоматической фокусировки по захваченному изображению для визирования по экрану. Дальнейшая обработка такая же, как и в четвертом варианте выполнения. Для другого определения композиции используется соотношение, которое указано на Фиг. 18.In this case, in step S1702, the image capture for determining the AF value is not started (that is, the No option is selected), so the operation proceeds to step S1516 for determining the AF_K value of the AF value from the captured image for viewing on the screen. Further processing is the same as in the fourth embodiment. For another definition of composition, the ratio is used, which is indicated in FIG. eighteen.

Как описано выше, настоящий вариант выполнения основывается на устройстве захвата изображения, который включает в себя элемент захвата изображения, способный выполнять захват изображения для визирования по экрану и захват изображения для определения значения оценки захвата изображения одновременно за время одного кадра. В соответствии с результатом определения фотографической композиции на основе информации о яркости/цветности/лице, изображение для определения значения автоматической фокусировки выбирается из одногоAs described above, the present embodiment is based on an image capturing apparatus that includes an image capturing element capable of capturing an image for viewing on a screen and capturing an image to determine an image capture estimating value simultaneously in a single frame. In accordance with the result of determining the photographic composition based on information about brightness / color / face, the image for determining the value of auto focus is selected from one

из изображения для значения оценки автоматической фокусировки и изображения для визирования по экрану.from the image for the value of the evaluation of autofocus and the image for sighting on the screen.

Как следствие этого, во время фотографирования объекта при светлой композиции временная задержка при выполнении оценки автоматической фокусировки может быть снижена, а при темной композиции может быть улучшена точность значения оценки автоматической фокусировки.As a result of this, when photographing an object with a light composition, the time delay when performing an auto focus estimate can be reduced, and with a dark composition, the accuracy of the value of the auto focus estimate can be improved.

Более того, в настоящем варианте выполнения, когда выполняется определение композиции, информация о лице, информация о яркости и информация о цветности определяются по каждому из изображения для определения значения оценки захвата изображения и изображения для визирования по экрану. Однако, настоящее изобретение не ограничивается такой конфигурацией. Если определяется чувствительность, описанная в первом варианте выполнения, и результат такого определения используется как один из факторов определения композиции, то временная задержка при определении значения оценки автоматической фокусировки может быть еще более снижена, а скорость определения значения оценки автоматической фокусировки может быть дополнительно оптимизирована.Moreover, in the present embodiment, when the composition is determined, face information, luminance information, and color information are determined for each of the image to determine a value for evaluating image and image capture for viewing on the screen. However, the present invention is not limited to such a configuration. If the sensitivity described in the first embodiment is determined, and the result of such determination is used as one of the composition determining factors, then the time delay in determining the value of the evaluation of the auto focus can be further reduced, and the speed of determining the value of the evaluation of the auto focus can be further optimized.

Кроме того, в настоящем варианте выполнения значение оценки захвата изображения определяется по захваченному изображению когда по меньшей мере две части информации из частей информации о лице, информации о яркости, и информации о цветности, которые необходимы для осуществления определения композиции, являются большими значениями информации. Однако, настоящее изобретение не ограничивается этим. Соответствующие значения информации могут быть взвешены в соответствии со значением оценки захвата изображения и могут быть сравнены.In addition, in the present embodiment, the image capture estimation value is determined from the captured image when at least two pieces of information from parts of face information, brightness information, and color information that are necessary for performing composition determination are large information values. However, the present invention is not limited to this. Corresponding information values can be weighted in accordance with the image capture rating value and can be compared.

ШЕСТОЙ ВАРИАНТ ВЫПОЛНЕНИЯSIXTH OPTION

Здесь описывается шестой вариант выполнения настоящего изобретения. Настоящий вариант выполнения выполнен с возможностью того, чтобы сформировать блок 1106 определения значения оценки захвата изображения не за пределами датчика 1102 изображений, а внутри него, как блок возбуждения пикселей на второй микросхеме 121 на Фиг. 12А.A sixth embodiment of the present invention is described herein. The present embodiment is configured to form a block 1106 for determining an image capture estimation value not outside the image sensor 1102, but inside it, as a pixel drive unit on the second chip 121 in FIG. 12A.

Фиг. 19 является блок-схемой датчика 1102 изображений, включающего в себя блок определения значения оценки захвата изображения. На Фиг. 19 компоненты, идентичные таковым на Фиг. 12А и 12В обозначены идентичными ссылочными позициями.FIG. 19 is a block diagram of an image sensor 1102 including a unit for determining an image capture estimation value. In FIG. 19 components identical to those in FIG. 12A and 12B are denoted by the same reference numerals.

На чертеже блок 1901 определения значения оценки захвата изображения выполнен с возможностью определения значения оценки автоматической фокусировки, такого, как значение (данные автоматической фокусировки) оценки автоматической фокусировки, и для вывода только определенного значения оценки в блок 1106 управления системой. Блок 1901 определения значения оценки захвата изображения функционирует в соответствии с тактированием, управляемым блоком 1108 управления системой на основании информации о контрасте и информации о разности фаз, которая получается из сигнала изображения, получаемого в элементе 1102 захвата изображения.In the drawing, the image capturing estimation value determining unit 1901 is configured to determine the auto focus estimation value, such as the value (automatic focus data) of the auto focus estimation, and to output only the determined evaluation value to the system control unit 1106. The image capture estimation value determining unit 1901 operates in accordance with a clock controlled by the system control unit 1108 based on the contrast information and the phase difference information that is obtained from the image signal obtained in the image pickup element 1102.

Переключатели 1902 и 1903 управляются блоком 1108 управления системой. Переключатели 1902 и 1903 сконфигурированы для переключения сигнала изображения для определения значения оценки захвата изображения и сигнала изображения для визирования по экрану на основе результата определения блоком 1107 определения композиции, так что один из сигналов выборочно вводится в блок 1901 определения значения оценки захвата изображения во время определения значения оценки захвата изображения. Переключатель 1902 предназначен для выбора места назначения для вывода сигналов пикселей соответствующих значению оценки захвата изображения, проиллюстрированному на Фиг. 13, при этом местом назначения является либо блок 1103 обработки сигналов, либо блок 1901 определения значения оценки захвата изображения. Переключатель 1903 является переключателем, который должен быть включен, когда сигналы пикселей, соответствующие строкам, которые подлежат выбору для визирования по экрану, проиллюстрированные на Фиг. 13, используются для значения оценки захвата изображения.Switches 1902 and 1903 are controlled by system control unit 1108. The switches 1902 and 1903 are configured to switch the image signal to determine the image capture estimate value and the image signal for viewing on the screen based on the result of determining by the composition determining unit 1107, so that one of the signals is selectively input to the image capture estimate value determining unit 1901 during the determination of the value image capture ratings. A switch 1902 is for selecting a destination for outputting pixel signals corresponding to the image capture rating value illustrated in FIG. 13, wherein the destination is either a signal processing unit 1103 or an image capture estimation value determining unit 1901. The switch 1903 is a switch to be turned on when the pixel signals corresponding to the rows to be selected for viewing on the screen, illustrated in FIG. 13 are used for image capture rating value.

Работа датчика изображений на Фиг. 19, когда он используется в устройстве захвата изображения по четвертому варианту выполнения, будет описана со ссылкой на блок-схему по Фиг. 15.The operation of the image sensor in FIG. 19, when used in the image pickup apparatus of the fourth embodiment, will be described with reference to the block diagram of FIG. fifteen.

На этапе S1503, запускается операция автоматической фокусировки. Как описано в четвертом варианте выполнения, если величина Ev экспозиции при визировании по экрану удовлетворяет Формуле (1) на этапе S1507 (ДА), то операция переходит к этапу S1508 и запускается захват изображения для определения значения оценки автоматической фокусировки. В этот момент переключатель 1902 соединен со стороной блока 1901 определения значения оценки захвата изображения, в то время как переключатель 1903 выключен.In step S1503, the auto focus operation is started. As described in the fourth embodiment, if the exposure value Ev when viewing on the screen satisfies Formula (1) in step S1507 (YES), then the operation proceeds to step S1508 and image capturing is started to determine the evaluation value of the auto focus. At this point, the switch 1902 is connected to the side of the image capturing evaluation value determining unit 1901, while the switch 1903 is turned off.

После того, как оценка автоматической фокусировки запущена, блок 1108 управления системой увеличивает переменную n на 1 (этап S1509). После этого, блок 1901 определения значения оценки захвата изображения определяет значение AF_Kα оценки автоматической фокусировки по изображению для значения оценки автоматической фокусировки.After the auto focus evaluation is started, the system control unit 1108 increments the variable n by 1 (step S1509). Thereafter, the image capturing estimating value determining unit 1901 determines the AF value of the AF image estimation value AF_Kα for the autofocus estimation value.

Если величина Ev экспозиции при визировании по экрану не удовлетворяет формуле (1) на этапе S1507 (Нет), то операция переходит на этап S1516. На этапе S1516, переключатель 1903 включается и блок 1901 определения значения оценки захвата изображения определяет значение AF_Kβ оценки автоматической фокусировки по сигналу изображения для визирования по экрану. В этот момент переключатель 1902 соединен со стороной блока 1103 обработки сигналов, но операция для значения оценки автоматической фокусировки не выполняется и сигналы пикселей не выводятся в блок обработки сигналов. Более того, так как блок 1901 определения значения оценки захвата изображения передает блоку 1108 управления системой только значение оценки автоматической фокусировки, количество данных, передающихся вовне, может быть уменьшено по сравнению с четвертым вариантом выполнения, так что потребление электроэнергии может быть снижено. Так как последующая операция является той же, что и в первом варианте выполнения, ее описание пропущено. Необходимо обратить внимание, что одна и та же операция применяется когда датчик изображений по Фиг. 19 используется для устройства захвата изображения по пятому варианту выполнения изобретений.If the exposure value Ev when viewing the screen does not satisfy the formula (1) in step S1507 (No), then the operation proceeds to step S1516. In step S1516, the switch 1903 is turned on and the image capturing estimation value determining unit 1901 determines the AF_Kβ evaluation value of the auto focus from the image signal for viewing on the screen. At this point, the switch 1902 is connected to the side of the signal processing unit 1103, but the operation for the evaluation value of the auto focus is not performed and the pixel signals are not output to the signal processing unit. Moreover, since the image capture evaluation value determining unit 1901 transmits only the automatic focus estimation value to the system control unit 1108, the amount of data transmitted outwardly can be reduced in comparison with the fourth embodiment, so that the power consumption can be reduced. Since the subsequent operation is the same as in the first embodiment, its description is omitted. It should be noted that the same operation is applied when the image sensor of FIG. 19 is used for an image pickup apparatus according to a fifth embodiment of the invention.

В вышеописанном шестом варианте выполнения блок определения значения оценки захвата изображения сформирован на датчике изображений, так что количество данных, передаваемых во время определения значения оценки захвата изображения по первому и второму вариантам выполнения может быть уменьшено. В результате, потребление электроэнергии может быть снижено.In the above-described sixth embodiment, the image capturing estimation value determining unit is formed on the image sensor so that the amount of data transmitted during determining the image capturing estimation value according to the first and second embodiments can be reduced. As a result, power consumption can be reduced.

ИНЫЕ ВАРИАНТЫ ВЫПОЛНЕНИЯOTHER OPTIONS

Варианты выполнения настоящего изобретения также могут быть исполнены компьютером системы или устройства, который считывает и выполняет выполняемые компьютером инструкции, записанные на носителе хранения (например, невременном машиночитаемом носителе хранения) для выполнения функций одного или более из вышеописанных вариантов выполнения настоящего изобретения, и способом, выполняемым компьютером системы или устройства посредством, например, считывания и выполнения выполняемых компьютером инструкций из носителя хранения для выполнения функций одного или больше из вышеуказанных вариантов выполнения. Компьютер может включать в себя один или более центральных процессоров, микропроцессоров или иных схем, и может включать в себя сеть, состоящую из отдельных компьютеров или процессоров отдельных компьютеров. Выполняемые компьютером инструкции могут быть предоставлены компьютеру, например, из сети или с носителя хранения. Носитель информации может включать в себя, например, один или более жестких дисков, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, хранилище распределенных компьютерных систем, оптический диск (такой, как компакт-диск (CD), цифровой многоцелевой диск (DVD) или Блю-рей диск (BD)™), флеш-память, карта памяти и им подобные.Embodiments of the present invention may also be executed by a computer of a system or device that reads and executes computer-executable instructions recorded on a storage medium (eg, non-transitory computer-readable storage medium) to perform the functions of one or more of the above embodiments of the present invention, and in a manner performed by a computer of a system or device by, for example, reading and executing computer-executed instructions from storage medium for executing the functions of one or more of the above embodiments. A computer may include one or more central processors, microprocessors, or other circuits, and may include a network consisting of individual computers or processors of individual computers. Computer-executable instructions may be provided to a computer, for example, from a network or from storage media. A storage medium may include, for example, one or more hard drives, random access memory, read-only memory, storage of distributed computer systems, an optical disk (such as a compact disk (CD), digital multi-purpose disk (DVD) or Bluetooth ray disk (BD) ™), flash memory, memory card and the like.

Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на варианты выполнения, необходимо понимать, что изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами выполнения. Объем следующих ниже пунктов должен отвечать наиболее широкой интерпретации таким образом, чтобы покрывать все такие модификации и эквивалентные конструкции и функции.Although the present invention has been described with reference to embodiments, it should be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. The scope of the following paragraphs should correspond to the broadest interpretation so as to cover all such modifications and equivalent constructions and functions.

Claims (16)

1. Элемент захвата изображения для захвата оптического изображения, сфокусированного на нем, и вывода сигнала изображения, соответствующего оптическому изображению, содержащий:
первый блок элемента, содержащий множество пикселей, расположенных в виде матрицы, который выводит сигнал напряжения, соответствующий оптическому изображению; и
второй блок элемента, который преобразует сигнал напряжения в цифровой сигнал для получения сигнала изображения,
причем второй блок элемента содержит:
блок генерации управляющей информации, который генерирует управляющую информацию, подлежащую использованию для захвата изображения в соответствии с первым сигналом изображения, который является сигналом изображения, полученным от первой группы пикселей среди множества пикселей, и
блок вывода, который выводит, в качестве сигнала отображения изображения для отображения изображения, второй сигнал изображения, который является сигналом изображения, полученным от второй группы пикселей среди множества пикселей.1. An image pickup element for capturing an optical image focused on it and outputting an image signal corresponding to the optical image, comprising:
a first element block comprising a plurality of pixels arranged in a matrix that outputs a voltage signal corresponding to an optical image; and
the second block of the element, which converts the voltage signal into a digital signal to obtain an image signal,
moreover, the second block of the element contains:
a control information generating unit that generates control information to be used for capturing an image in accordance with a first image signal, which is an image signal received from a first group of pixels among a plurality of pixels, and
an output unit that outputs, as the image display signal for displaying the image, a second image signal, which is an image signal received from the second group of pixels among the plurality of pixels. 2. Элемент захвата изображения по п. 1, в котором первая группа пикселей включает в себя пиксели из строк массива в матрице, которые отличаются от строк массива, включающих в себя пиксели из второй группы пикселей.2. The image pickup element according to claim 1, wherein the first group of pixels includes pixels from the rows of the array in the matrix, which are different from the rows of the array including pixels from the second group of pixels. 3. Элемент захвата изображения по п. 1, в котором первый блок элемента и второй блок элемента размещены в слоистой структуре и в котором первый блок элемента расположен на стороне, на которой принимается оптическое изображение.3. The image pickup element according to claim 1, wherein the first element block and the second element block are arranged in a layered structure and in which the first element block is located on the side on which the optical image is received. 4. Элемент захвата изображения по п. 1, в котором второй блок элемента содержит блок переключения, который выборочно обеспечивает первый сигнал изображения блоку генерации управляющей информации, и в котором блок переключения выполнен с возможностью, в состоянии подготовки к фотографированию перед выполнением захвата изображения, обеспечения первого сигнала изображения блоку генерации управляющей информации.4. The image pickup element according to claim 1, in which the second block of the element contains a switching unit that selectively provides the first image signal to the control information generation unit, and in which the switching unit is configured to prepare for photographing before performing image capture, to ensure the first image signal to the control information generation unit. 5. Элемент захвата изображения по п. 4, в котором при выполнении захвата изображения блок переключения дополнительно выполнен с возможностью обеспечения первого сигнала изображения в блок вывода и блок вывода выполнен с возможностью вывода первого сигнала изображения и второго сигнала изображения в качестве сигнала захвата изображения.5. The image capturing element according to claim 4, wherein when performing image capturing, the switching unit is further configured to provide a first image signal to an output unit and the output unit is configured to output a first image signal and a second image signal as an image capturing signal. 6. Устройство захвата изображения, содержащее:
элемент захвата изображения по п. 1;
блок управления, который управляет, при получении управляющей информации, захватом изображения в соответствии с управляющей информацией; и
блок управления отображением, который выполняет отображение для визирования по экрану в соответствии с сигналом отображения изображения.6. An image capture device comprising:
image capture element according to claim 1;
a control unit that controls, upon receipt of the control information, image capturing in accordance with the control information; and
a display control unit that performs display for viewing on the screen in accordance with the image display signal. 7. Устройство захвата изображения по п. 6, дополнительно содержащее:
блок управления считыванием, который считывает первую группу пикселей с первой частотой кадров и считывает вторую группу пикселей со второй частотой кадров, которая меньше, чем первая частота кадров.7. The image capture device according to claim 6, further comprising:
a read control unit that reads a first group of pixels with a first frame rate and reads a second group of pixels with a second frame rate that is less than the first frame rate. 8. Устройство захвата изображения по п. 7, в котором блок управления считыванием выполнен с возможностью функционирования и в первом режиме захвата изображения для считывания первой группы пикселей и втором режиме захвата изображения для считывания второй группы пикселей.8. The image capturing apparatus according to claim 7, wherein the reading control unit is operable in the first image capturing mode for reading the first group of pixels and the second image capturing mode for reading the second group of pixels. 9. Устройство захвата изображения по п. 8, в котором блок управления считыванием выполнен с возможностью запуска первого режима захвата изображения и второго режима захвата изображения одновременно.9. The image capture device according to claim 8, wherein the read control unit is configured to start a first image capture mode and a second image capture mode at the same time. 10. Устройство захвата изображения по п. 6, в котором блок генерации управляющей информации выполнен с возможностью генерации, в качестве управляющей информации, значения оценки автоматической фокусировки для использования при выполнении управления автоматической фокусировкой и блок управления выполнен с возможностью выполнения управления приводом фокусирующей линзы в соответствии со значением оценки автоматической фокусировки.10. The image pickup device according to claim 6, in which the control information generation unit is configured to generate, as control information, an automatic focus estimation value for use in performing the auto focus control and the control unit is configured to perform control of the focus lens drive in accordance with with an auto focus rating value. 11. Устройство захвата изображения по п. 8 или 9, в котором блок генерации управляющей информации выполнен с возможностью генерации, в качестве управляющей информации, значения оценки автоматической фокусировки для использования при выполнении управления автоматической фокусировкой.
блок управления выполнен с возможностью определения, удовлетворяет ли значение оценки автоматической фокусировки заранее определенному условию оценки или нет, и
если блок управления определяет, что условие оценки было удовлетворено, то блок управления считыванием выполнен с возможностью прерывания первого режима захвата изображения.11. The image pickup device according to claim 8 or 9, wherein the control information generating unit is configured to generate, as control information, the auto focus estimation value for use in performing the auto focus control.
the control unit is configured to determine whether the evaluation value of the auto focus satisfies a predetermined evaluation condition or not, and
if the control unit determines that the evaluation condition has been satisfied, then the read control unit is configured to interrupt the first image capture mode. 12. Устройство захвата изображения по п. 6, в котором блок генерации управляющей информации выполнен с возможностью генерации, в качестве управляющей информации, коэффициента баланса белого, подлежащего использованию при выполнении коррекции баланса белого, и блок управления выполнен с возможностью выполнения корректирующей обработки сигнала изображения, выведенного из элемента захвата изображения, в соответствии со сгенерированным коэффициентом баланса белого.12. The image capture device according to claim 6, in which the control information generating unit is configured to generate, as control information, a white balance coefficient to be used when performing white balance correction, and the control unit is configured to perform corrective processing of the image signal, derived from the image capturing element, in accordance with the generated white balance coefficient. 13. Устройство захвата изображения по п. 6, дополнительно содержащее:
блок излучения света, который излучает свет для подсветки объекта для захвата изображения;
причем блок генерации управляющей информации выполнен с возможностью генерации, в качестве управляющей информации, величины управления излучением света для управления величиной излучения света блока излучения света, и
блок управления выполнен с возможностью, когда захват изображения выполняется с использованием блока излучения света, побудить блок излучения света выполнить предварительное излучение для получения величины управления излучением света от блока генерации управляющей информации и затем побудить блок излучения света выполнить основное излучение света в соответствии с величиной управления излучением света для выполнения захвата изображения.13. The image capture device according to claim 6, further comprising:
a light emitting unit that emits light to illuminate an object for capturing an image;
moreover, the control information generation unit is configured to generate, as control information, the light emission control amount for controlling the light emission amount of the light emission unit, and
the control unit is configured, when the image capture is performed using the light emitting unit, to cause the light emitting unit to pre-emit to obtain a light emission control amount from the control information generating unit and then to induce the light emitting unit to perform the main light emission in accordance with the emission control amount light to perform image capture. 14. Устройство захвата изображения, содержащее:
элемент захвата изображения по п. 5, в котором блок генерации управляющей информации выполнен с возможностью генерации, в качестве управляющей информации, значения оценки автоматической фокусировки, подлежащего использованию при выполнении управления автоматической фокусировкой;
блок управления, который выполняет, при получении значения оценки автоматической фокусировки, управление приводом фокусирующей линзы в соответствии со значением оценки автоматической фокусировки; и
блок управления отображением, который выполняет отображение для визирования по экрану в соответствии с сигналом отображения изображения,
причем блок управления дополнительно выполнен с возможностью, когда установлен режим автоматической фокусировки для выполнения управления автоматической фокусировкой, управления блоком переключения для обеспечения первого сигнала изображения блоку генерации управляющей информации.14. An image capture device comprising:
the image pickup element according to claim 5, wherein the control information generating unit is configured to generate, as the control information, an evaluation value of the auto focus to be used when performing the auto focus control;
a control unit that performs, upon receipt of the evaluation value of the auto focus, controlling the drive of the focusing lens in accordance with the evaluation value of the auto focus; and
a display control unit that performs a display for viewing on the screen in accordance with the image display signal,
moreover, the control unit is additionally configured to, when the auto focus mode is set to perform automatic focus control, control the switching unit to provide a first image signal to the control information generation unit. 15. Способ для управления устройством захвата изображения, включающим в себя элемент захвата изображения по п. 1, причем упомянутый способ содержит:
управление, при получении управляющей информации, захватом изображения в соответствии с управляющей информацией; и
выполнение отображения для визирования по экрану в соответствии с сигналом отображения изображения.15. A method for controlling an image capturing apparatus including an image capturing element according to claim 1, wherein said method comprises:
control, upon receipt of control information, image capture in accordance with the control information; and
performing display for sighting on the screen in accordance with the image display signal. 16. Машиночитаемый носитель, заставляющий один или более процессоров, включенных в устройство захвата изображения по п. 1, выполнять способ управления устройством захвата изображения, содержащий:
управление, при получении управляющей информации, захватом изображения в соответствии с управляющей информацией; и
выполнение отображения для визирования по экрану в соответствии с сигналом отображения изображения. 16. A computer-readable medium forcing one or more processors included in an image capturing apparatus according to claim 1 to execute a method for controlling an image capturing apparatus, comprising:
control, upon receipt of control information, image capture in accordance with the control information; and
performing display for sighting on the screen in accordance with the image display signal.

Images