CN110463187B - 摄像装置、摄像方法及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种使进行静态图像摄像之后的即时预览图像显示的更新高速化而能够降低丢失被摄体的风险的摄像装置、摄像方法及摄像程序。数码相机(100)利用全局快门方式的第一驱动来驱动成像元件(5)而进行静态图像摄像,在通过第一驱动进行像素信号的读出期间,利用卷帘快门方式的第二驱动来驱动成像元件(5)而开始用于即时预览图像显示的LV像。如通过第二驱动从像素行(62)读出像素信号,则根据该像素信号更新即时预览图像。将第二驱动的卷帘读出驱动的开始定时控制为与在第一驱动的像素信号的读出结束后最初访问的显示同步信号VD的下降定时同步的定时。
Description
技术领域
本发明涉及一种摄像装置、摄像方法及摄像程序。
背景技术
近年来,伴随CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合元件)图像传感器或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补型金属氧化物半导体)图像传感器等成像元件的高分辨率化,电子内窥镜、数码照相机、数码摄像机或带相机的移动电话等具有摄像功能的电子设备的需求急剧增加。另外,将具有如以上摄像功能的电子设备称作摄像装置。
MOS型的成像元件中有以二维状配置有像素的成像元件,所述像素包括光电转换元件;电荷保持部,保持在该光电转换元件中产生并积蓄的电荷;及读出电路,将相应于保持在该电荷保持部的电荷的像素信号读出至信号线。
此类成像元件能够进行全局快门方式的驱动和卷帘快门方式的驱动。
全局快门方式的驱动在对所有像素的光电转换元件同时进行复位而在所有像素中同时开始曝光之后将积蓄在各像素的光电转换元件的电荷同时传送至各像素的电荷保持部,从而在所有像素中同时结束曝光,之后按每一像素行,依次将积蓄在电荷保持部的电荷转换为像素信号而读出至信号线。
卷帘快门方式的驱动为如下方式:对像素行的光电转换元件进行复位而开始该像素行的曝光之后,将积蓄在该像素行的光电转换元件的电荷传送至电荷保持部,从而结束该曝光,并一边改变像素行,一边依次进行将相应于保持在该电荷保持部的电荷的像素信号读出至信号线的驱动。
在专利文献1中记载有一种摄像装置,其在静态图像存储用的摄像时,以全局快门方式驱动成像元件,在即时预览图像显示用的摄像时,以卷帘快门方式驱动成像元件。
在专利文献1中记载有如下内容:在来自静态图像存储用的摄像时的电荷保持部的像素信号的读出期间,开始即时预览图像显示用的摄像。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-129817号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在显示即时预览图像的摄像装置中,以一定间隔更新即时预览图像。因此,将成像元件的驱动条件确定为应使即时预览图像显示用的摄像的结束定时与即时预览图像显示的更新定时同步。
另一方面,静态图像存储用的摄像的从电荷保持部读出的像素信号数比即时预览图像显示用的摄像多。
因此,在静态图像存储用的摄像中,从电荷保持部读出像素信号所需的时间比即时预览图像显示用的摄像长。
由于该读出时间差异,因此通常进行如下:结束静态图像存储用的摄像(结束从所有电荷保持部读出像素信号)之后,重新开始即时预览图像显示用的摄像。
然而,在结束静态图像存储用的摄像之后重新开始即时预览图像显示用的摄像的方法中,有时无法更新即时预览图像的时间会变长。此时,对于一边观察显示装置一边进行摄像的使用者来说,丢失被摄体的可能性变高。
在专利文献1中记载的摄像装置中,在全局快门方式的驱动和卷帘快门方式的驱动中,从电荷保持部读出像素信号的时间变得相同,未揭示有关于在全局快门方式的驱动中像素信号的读出时间相对变长时的驱动。
本发明鉴于上述情况而完成,其目的在于提供一种使进行静态图像摄像之后的即时预览图像显示的更新高速化而能够降低丢失被摄体的风险的摄像装置、摄像方法及摄像程序。
用于解决技术课题的手段
本发明的摄像装置具备:成像元件,具有多个像素且具备多个像素行,并通过摄像光学系统拍摄被摄体,上述多个像素包括光电转换元件、保持从上述光电转换元件传送的电荷且通过读出电路读出与上述电荷相应的信号的电荷保持部、不经由上述电荷保持部而排出上述光电转换元件的电荷的电荷排出区域,上述多个像素行由在沿一方向排列的多个上述像素构成;摄像控制部,进行全局快门方式的第一驱动和卷帘快门方式的第二驱动;及显示控制部,使根据通过上述第二驱动从上述成像元件的上述像素输出的信号而生成的即时预览图像显示于显示装置,上述全局快门方式的第一驱动由全局复位驱动、全局快门驱动及第一卷帘读出驱动构成,上述全局复位驱动对上述多个像素的各个上述光电转换元件同时进行复位而开始上述多个像素的曝光,上述全局快门驱动将通过上述曝光积蓄在上述多个像素的各个上述光电转换元件的电荷同时传送至上述电荷保持部而结束上述曝光,上述第一卷帘读出驱动按每一上述像素行依次读出相应于通过上述全局快门驱动保持在上述电荷保持部的上述电荷的信号,上述卷帘快门方式的第二驱动由卷帘复位驱动、卷帘快门驱动及第二卷帘读出驱动构成,上述卷帘复位驱动一边改变上述像素行,一边依次进行将上述像素行的上述光电转换元件的电荷排出至上述电荷排出区域而开始该光电转换元件的曝光的处理,上述卷帘快门驱动一边改变上述像素行,一边依次进行将积蓄在通过上述卷帘复位驱动而开始曝光的上述像素行的上述光电转换元件的电荷传送至上述电荷保持部而结束上述像素行的上述曝光的处理,上述第二卷帘读出驱动一边改变上述像素行,一边依次读出与通过上述卷帘快门驱动保持在上述像素行的上述电荷保持部的上述电荷相应的信号,上述第一卷帘读出驱动所需的时间比上述卷帘复位驱动、上述卷帘快门驱动及上述第二卷帘读出驱动分别所需的时间长,上述摄像控制部在连续进行上述第二驱动期间进行上述第一驱动的摄像模式中,将开始上述第一驱动后最初进行的上述第二驱动的第一开始定时设在上述第一驱动中的上述第一卷帘读出驱动的实施期间中,且使开始上述第一驱动后最初进行的上述卷帘快门驱动的第二开始定时与结束上述第一卷帘读出驱动后最初访问的上述显示装置的显示更新定时同步。
本发明的摄像方法利用成像元件,上述成像元件具有多个像素且具备多个像素行,并通过摄像光学系统拍摄被摄体,上述多个像素包括光电转换元件、保持从上述光电转换元件传送的电荷且通过读出电路读出与上述电荷相应的信号的电荷保持部、不经由上述电荷保持部而排出上述光电转换元件的电荷的电荷排出区域,上述多个像素行由在沿一方向排列的多个上述像素构成;上述摄像方法包括如下步骤:摄像控制步骤,进行全局快门方式的第一驱动和卷帘快门方式的第二驱动;及显示控制步骤,使根据通过上述第二驱动从上述成像元件的上述像素输出的信号而生成的即时预览图像显示于显示装置,上述全局快门方式的第一驱动由全局复位驱动、全局快门驱动及第一卷帘读出驱动构成,上述全局复位驱动对上述多个像素的各个上述光电转换元件同时进行复位而开始上述多个像素的曝光,上述全局快门驱动将通过上述曝光积蓄在上述多个像素的各个上述光电转换元件的电荷同时传送至上述电荷保持部而结束上述曝光,上述第一卷帘读出驱动按每一上述像素行依次读出相应于通过上述全局快门驱动保持在上述电荷保持部的上述电荷的信号,上述卷帘快门方式的第二驱动由卷帘复位驱动、卷帘快门驱动及第二卷帘读出驱动构成,上述卷帘复位驱动一边改变上述像素行,一边依次进行将上述像素行的上述光电转换元件的电荷排出至上述电荷排出区域而开始该光电转换元件的曝光的处理,上述卷帘快门驱动一边改变上述像素行,一边依次进行将积蓄在通过上述卷帘复位驱动而开始曝光的上述像素行的上述光电转换元件的电荷传送至上述电荷保持部而结束上述像素行的上述曝光的处理,上述第二卷帘读出驱动一边改变上述像素行,一边依次读出与通过上述卷帘快门驱动保持在上述像素行的上述电荷保持部的上述电荷相应的信号,上述第一卷帘读出驱动所需的时间比上述卷帘复位驱动、上述卷帘快门驱动及上述第二卷帘读出驱动分别所需的时间长,在上述摄像控制步骤中,在连续进行上述第二驱动期间进行上述第一驱动的摄像模式中,将开始上述第一驱动后最初进行的上述第二驱动的第一开始定时设在上述第一驱动中的上述第一卷帘读出驱动的实施期间中,且使开始上述第一驱动后最初进行的上述卷帘快门驱动的第二开始定时与结束上述第一卷帘读出驱动后最初访问的上述显示装置的显示更新定时同步。
本发明的摄像程序用于使计算机执行利用成像元件的摄像方法,上述成像元件具有多个像素且具备多个像素行,并通过摄像光学系统拍摄被摄体,上述多个像素包括光电转换元件、保持从上述光电转换元件传送的电荷且通过读出电路读出与上述电荷相应的信号的电荷保持部、不经由上述电荷保持部而排出上述光电转换元件的电荷的电荷排出区域,上述多个像素行由在沿一方向排列的多个上述像素构成;上述摄像方法包括如下步骤:摄像控制步骤,进行全局快门方式的第一驱动和卷帘快门方式的第二驱动;及显示控制步骤,使根据通过上述第二驱动从上述成像元件的上述像素输出的信号而生成的即时预览图像显示于显示装置,上述全局快门方式的第一驱动由全局复位驱动、全局快门驱动及第一卷帘读出驱动构成,上述全局复位驱动对上述多个像素的各个上述光电转换元件同时进行复位而开始上述多个像素的曝光,上述全局快门驱动将通过上述曝光积蓄在上述多个像素的各个上述光电转换元件的电荷同时传送至上述电荷保持部而结束上述曝光,上述第一卷帘读出驱动按每一上述像素行依次读出相应于通过上述全局快门驱动保持在上述电荷保持部的上述电荷的信号,上述卷帘快门方式的第二驱动由卷帘复位驱动、卷帘快门驱动及第二卷帘读出驱动构成,上述卷帘复位驱动一边改变上述像素行,一边依次进行将上述像素行的上述光电转换元件的电荷排出至上述电荷排出区域而开始该光电转换元件的曝光的处理,上述卷帘快门驱动一边改变上述像素行,一边依次进行将积蓄在通过上述卷帘复位驱动而开始曝光的上述像素行的上述光电转换元件的电荷传送至上述电荷保持部而结束上述像素行的上述曝光的处理,上述第二卷帘读出驱动一边改变上述像素行,一边依次读出与通过上述卷帘快门驱动保持在上述像素行的上述电荷保持部的上述电荷相应的信号,上述第一卷帘读出驱动所需的时间比上述卷帘复位驱动、上述卷帘快门驱动及上述第二卷帘读出驱动分别所需的时间长,在上述摄像控制步骤中,在连续进行上述第二驱动期间进行上述第一驱动的摄像模式中,将开始上述第一驱动后最初进行的上述第二驱动的第一开始定时设在上述第一驱动中的上述第一卷帘读出驱动的实施期间中,且使开始上述第一驱动后最初进行的上述卷帘快门驱动的第二开始定时与结束上述第一卷帘读出驱动后最初访问的上述显示装置的显示更新定时同步。
发明效果
根据本发明,能够提供一种使进行静态图像摄像之后的即时预览图像显示的更新高速化而能够降低丢失被摄体的风险的摄像装置、摄像方法及摄像程序。
附图说明
图1是表示本发明的摄像装置的一实施方式的数码相机100的概略结构的图。
图2是表示图1所示的显示面23的概略结构的平面示意图。
图3是表示图1所示的成像元件5的概略结构的平面示意图。
图4是表示图3所示的成像元件5的像素61的概略结构的平面示意图。
图5是图4所示的成像元件5的像素61的A-A线的剖面示意图。
图6是图1所示的数码相机100的功能框图。
图7是表示图1所示的数码相机100的摄像模式时的动作的时序图。
图8是表示图1所示的数码相机100的摄像模式时的动作的变形例的时序图。
图9是用于说明图1所示的数码相机100的动作的流程图。
图10是用于说明图1所示的数码相机100的动作的变形例的流程图。
图11是表示进行图10所示的流程图的步骤S15时的时序图。
图12是表示图1所示的数码相机100的功能区块的变形例的图。
图13是用于说明图12所示的数码相机100的连拍模式时的动作的流程图。
图14是表示图1所示的数码相机100的功能区块的变形例的图。
图15是用于说明图14所示的数码相机100的连拍模式时的动作的流程图。
图16是表示图14所示的数码相机100的功能区块的变形例的图。
图17是表示图1所示的数码相机100的功能区块的变形例的图。
图18是用于说明图17所示的数码相机100的动作的一例的时序图。
图19是用于说明图17所示的数码相机100的连拍模式时的动作的流程图。
图20是表示图14所示的数码相机100的功能区块的变形例的图。
图21是表示本发明的摄影装置的一实施方式即智能手机200的外观的图。
图22是表示图21所示的智能手机200的结构的框图。
具体实施方式
以下,参考附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的摄像装置的一实施方式的数码相机100的概略结构的图。
图1所示的数码相机100具备透镜装置40,该透镜装置40具有摄像透镜1、光圈2、透镜控制部4、透镜驱动部8及光圈驱动部9。
透镜装置40可拆装于数码相机100,也可以与数码相机100成为一体。
摄像透镜1和光圈2构成摄像光学系统,摄像透镜1包括能够在光轴方向上移动的聚焦透镜或变焦透镜等。
聚焦透镜是用于调节摄像光学系统统的焦点的透镜,由单一透镜或多个透镜构成。通过聚焦透镜沿光轴方向移动,聚焦透镜的主点的位置沿光轴方向发生变化,并进行被摄体侧的焦点位置的变更。
另外,作为聚焦透镜,还可以使用液体透镜,其通过利用电控变更光轴方向的主点的位置而能够调节焦点。
透镜装置40的透镜控制部4构成为通过有线或无线的方式能够与数码相机100的系统控制部11进行通信。
透镜控制部4按照来自系统控制部11的指令,经由透镜驱动部8,控制包括在摄像透镜1的聚焦透镜而变更(变更焦点距离)聚焦透镜的主点的位置,或经由光圈驱动部9控制光圈2的开口量。在本说明书中,光圈2的F值为表示光圈2的开口量的值,F值越大,表示开口量越小。
数码相机100还具备通过摄像光学系统拍摄被摄体的MOS型的成像元件5。
成像元件5具有以二维状配置有多个像素的摄像面,并将通过摄像光学系统在该摄像面成像的被摄体像通过该多个像素转换成像素信号而输出。以下,将从成像元件5的各像素输出的像素信号的集合称为摄像图像信号。
对数码相机100的电气控制系统整体进行总括控制的系统控制部11经由成像元件驱动部10驱动成像元件5,并通过透镜装置40的摄像光学系统将所拍摄的被摄体像作为摄像图像信号而输出。
通过操作部14将来自使用者的命令信号输入至系统控制部11。
系统控制部11总括控制数码相机100整体,且硬件性结构为执行包括摄像程序的程序而进行处理的各种处理器。
作为各种处理器,包括执行程序而进行各种处理的通用的处理器即CPU(CentralProcessing Unit:中央处理单元)、FPGA(Field Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)等在制造后能够变更电路结构的处理器即可编程逻辑器件(Programmable LogicDevice:PLD)、或者ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)等具有为了执行特定的处理而专门设计的电路结构的处理器即专用电路等。
更具体而言,这些各种处理器的结构为组合了半导体元件等电路元件的电路。
系统控制部11可以由各种处理器中的一个构成,也可以通过相同种类或不同种类的两个以上的处理器的组合(例如多个FPGA的组合或CPU和FPGA的组合)而构成。
而且,该数码相机100的电气控制系统具备:主存储器16,由RAM(Random AccessMemory:随机存取存储器)构成;存储器控制部15,进行向主存储器16的数据存储及读出来自主存储器16的数据的控制;数字信号处理部17,对从成像元件5输出的摄像图像信号进行数字信号处理而生成遵循JPEG(Joint Photographic Experts Group:联合图像专家小组)形式等各种格式的摄像图像数据;外部存储器控制部20,进行向存储介质21的数据存储及读出来自存储介质21的数据的控制;显示面23,由有机EL(electroluminescence:电致发光)面板或液晶面板等构成;及显示控制器22,控制显示面23的显示。显示面23和显示控制器22构成显示装置。
存储介质21为内置于数码相机100的闪存存储器等半导体存储器、或对数码相机100可拆装的移动式半导体存储器等。
存储器控制部15、数字信号处理部17、外部存储器控制部20及显示控制器22通过控制总线24及数据总线25而相互连接,并根据来自系统控制部11的指令进行控制。
在数字信号处理部17中,硬件性结构为执行程序而进行处理的上述例示的各种处理器。
显示控制器22包括执行程序而进行处理的上述例示的各种处理器、及用于保持需显示图像的数据的显示存储器。
图2是表示图1所示的显示面23的概略结构的平面示意图。
显示面23为由排列在一方向即行方向X上的多个显示像素23A构成的多个显示像素行23B在与该行方向X正交的正交方向即列方向Y上排列有多个的面。
显示控制器22进行描绘更新处理即从显示面23的列方向Y的上端(一端)的显示像素行23B朝向下端(另一端)的显示像素行23B依次更新在显示像素行23B描绘的线图像,从而将由显示像素行23B与相同数量的线图像构成的即时预览图像显示于显示面23。
图3是表示图1所示的成像元件5的概略结构的平面示意图。图4是表示图3所示的成像元件5的像素61的概略结构的平面示意图。图5是图4所示的成像元件5的像素61的A-A线的剖面示意图。
成像元件5具备:摄像面60,由排列在行方向X上的多个像素61构成的像素行62在与行方向X正交的列方向Y上排列有多个;驱动电路63,驱动排列在摄像面60的像素61;及信号处理电路64,处理从排列在摄像面60的像素行62的各像素61读出至信号线的像素信号。
以下,在图3中,将摄像面60的列方向Y的上侧的端部称为上端,将摄像面60的列方向Y的下侧的端部称为下端。该上端构成摄像面60的一端,该下端构成摄像面60的另一端。
如图4所示,像素61具备形成于半导体基板的光电转换元件61A、电荷保持部61B、电荷传送部61C、浮动扩散区61D、读出电路61E及电荷排出区域61F。
光电转换元件61A接收通过透镜装置40的摄像光学系统的光,产生并积蓄相应于受光量的电荷。光电转换元件61A由光电二极管等构成。
电荷传送部61C将积蓄在光电转换元件61A的电荷传送至电荷保持部61B。电荷传送部61C由半导体基板内的杂质区域、及在该杂质区域的上方形成的电极构成。
通过驱动电路63施加于构成电荷传送部61C的电极的电压受到控制,由此进行电荷从光电转换元件61A向电荷保持部61B的传送。
电荷保持部61B保持通过电荷传送部61C从光电转换元件61A传送的电荷。电荷保持部61B由半导体基板内的杂质区域构成。
浮动扩散区61D用于将电荷转换为信号,且保持在电荷保持部61B的电荷被传送至浮动扩散区61D。
读出电路61E为将相应于浮动扩散区61D的电位的信号作为像素信号而读出至信号线65的电路。读出电路61E通过驱动电路63被驱动。
为了从光电转换元件61A排出积蓄在光电转换元件61A的电荷而设置电荷排出区域61F。
如图5所示,在N型基板70表面上形成有P阱(P-well)层71,在P阱层71的表面部形成有光电转换元件61A。
光电转换元件61A由N型杂质层73及在其上形成的P型杂质层74构成。由N型基板70及P阱层71构成半导体基板。
在P阱层71的表面部,从光电转换元件61A向右稍微分开而形成有由N型杂质层构成的电荷保持部61B。
在电荷保持部61B与光电转换元件61A之间的P阱层71的区域75的上方,经由省略图示的氧化膜,形成有传送电极76。
由区域75及传送电极76构成电荷传送部61C。在图4的例子中,传送电极76形成至电荷保持部61B的上方,但传送电极76至少形成于区域75上方即可。
控制传送电极76的电位而在区域75形成通道,从而能够将积蓄在光电转换元件61A的电荷传送至电荷保持部61B。传送电极76的电位受到驱动电路63的控制。
在P阱层71的表面部,从光电转换元件61A向左稍微分开而形成有由N型杂质层构成的电荷排出领域61F。
在电荷排出区域61F与光电转换元件61A之间的P阱层71的上方,经由省略图示的氧化膜形成有复位用电极RG。
控制复位用电极RG的电位而在该复位用电极RG的下方形成通道,由此能够将积蓄在光电转换元件61A的电荷排出至电荷排出区域61F而对光电转换元件61A进行复位。复位用电极RG的电位通过驱动电路63受到控制。
在P阱层71的表面部,从电荷保持部61B向右稍微分开而形成有由N型杂质层构成的浮动扩散区61D。
在电荷保持部61B与浮动扩散区61D之间的P阱层71的上方,经由省略图示的氧化膜而形成有读出电极72。
控制读出电极72的电位而在电荷保持部61B与浮动扩散区61D之间的区域形成通道,从而能够将保持在电荷保持部61B的电荷传送至浮动扩散区61D。读出电极72的电位受到驱动电路63的控制。
在图5所示的例子中,读出电路61E由用于对浮动扩散区61D的电位进行复位的复位晶体管77、将浮动扩散区61D的电位转换成像素信号而输出的输出晶体管78、及用于将从输出晶体管78输出的像素信号选择性读出至信号线65的选择晶体管79构成。读出电路的构成为一例,并不限于此。
另外,读出电路61E有时还在多个像素61中共用。
图3所示的驱动电路63按每一像素行62独立地驱动各像素61的传送电极76、读出电极72、复位用电极RG及读出电路61E,从而进行像素行62中包括的各光电转换元件61A的复位、相应于积蓄在该各光电转换元件61A的电荷的像素信号向信号线65的读出等。驱动电路63受到成像元件驱动部10的控制。
图3所示的信号处理电路64对从像素行62的各像素61读出至信号线65的像素信号进行相关双采样处理,并将相关双采样处理后的像素信号转换成数字信号而输出至数据总线25。信号处理电路64受到成像元件驱动部10的控制。
形成于成像元件5的摄像面60的像素行62的总数M比形成于显示面23的显示像素行23B的总数m更多。
在数码相机100中,作为显示对象像素行设定有形成于摄像面60的M个像素行62中朝向列方向Y隔着一定间隔排列的m个像素行62。以下,将作为显示对象像素行设定的像素行62还称为显示对象像素行62。
将从摄像面60的上端开始计数时位于第i位(i为1~m)的显示对象像素行62与从显示面23的上端开始计数时位于第i位的显示像素行23B建立对应关联而进行管理。
图6是图1所示的数码相机100的功能框图。
作为功能区块,数码相机100具备摄像控制部11A及显示控制部11B。
系统控制部11通过执行包括摄像程序的程序而作为摄像控制部11A及显示控制部11B发挥功能。
摄像控制部11A控制成像元件驱动部10而分别通过全局复位驱动、全局快门驱动、卷帘复位驱动、卷帘快门驱动、第一卷帘读出驱动及第二卷帘读出驱动驱动成像元件5。
全局复位驱动为对形成于成像元件5的摄像面60的各像素61的光电转换元件61A同时进行复位而同时开始该各像素61的曝光的驱动。
另外,可以将电荷传送部61C设为能够传送电荷的状态,且在将通道形成于读出电极72下方的半导体基板的状态下,通过复位晶体管77对浮动扩散区61D进行复位而进行对全局复位驱动时的光电转换元件61A的复位。
全局快门驱动为通过基于全局复位驱动在M个像素行62的各像素61开始的曝光将积蓄在该各像素61的光电转换元件61A的电荷传送至电荷保持部61B而在所有像素61中同时结束曝光的驱动。
卷帘复位驱动为如下驱动:一边改变显示对象像素行62,一边依次进行对显示对象像素行62的光电转换元件61A进行复位(从光电转换元件61A向电荷排出区域61F的电荷的排出)而开始该光电转换元件61A的曝光的处理,一边改变显示对象像素行62。
卷帘快门驱动为如下一种驱动:一边改变显示对象像素行62一边依次进行从经曝光的显示对象像素行62的光电转换元件61A向该显示对象像素行62的电荷保持部61B传送电荷而结束该显示对象像素行62的曝光的处理。
第一卷帘读出驱动为如下一种驱动:按每一M个像素行62依次读出与通过全局快门驱动保持在各像素61的电荷保持部61B的电荷相应的像素信号。
第二卷帘读出驱动为如下一种驱动:一边改变显示对象像素行62一边依次进行与通过卷帘快门驱动保持在显示对象像素行62的电荷保持部61B的电荷相应的像素信号的读出。
第一卷帘读出驱动的成为驱动对象的像素行62的数量比卷帘复位驱动、卷帘快门驱动及第二卷帘读出驱动多。
因此,第一卷帘读出驱动所需的时间比卷帘复位驱动、卷帘快门驱动及第二卷帘读出驱动分别所需的时间长。
若将数码相机100设定为摄像模式,则摄像控制部11A通过第二卷帘读出驱动进行即时预览图像显示用的摄像(以下,称为LV摄像),所述第二卷帘读出驱动由卷帘复位驱动、卷帘快门驱动及第二卷帘读出驱动构成。
而且,若在连续执行该第二驱动期间,成为进行用于向静止图像数据的存储介质21的存储的摄像(以下,称为静态图像摄像)的定时,则摄像控制部11A通过由全局复位驱动、全局快门驱动及第一卷帘读出驱动构成的全局快门方式的第一驱动进行静态图像摄像,之后,重新开始基于第二驱动的LV用的摄像。
另外,若为根据1次的摄像命令存储1个静止图像数据的单拍模式,则进行上述静态图像摄像的定时为由使用者发出摄像命令的定时。
并且,若为根据1次的摄像命令连续存储多个静止图像数据的连拍模式,则进行上述静态图像摄像的定时为由使用者发出摄像命令之后以根据连拍间隔确定的一定间隔访问的定时。
图1所示的数字信号处理部17对通过摄像控制部11A所进行的第一卷帘读出驱动从成像元件5输出的摄像图像信号进行处理而生成摄像图像数据,并将该摄像图像数据存储在存储介质21。
并且,数字信号处理部17对通过摄像控制部11A所进行的第二卷帘读出驱动从成像元件5的显示对象像素行62依次输出的像素信号群进行处理,从而生成与对应于该显示对象像素行62的显示像素行23B对应的线数据,并将所生成的线数据传送至显示控制器22。由该线数据的集合构成即时预览图像数据。
图6所示的显示控制部11B进行如下控制:使基于通过该第二卷帘读出驱动获取的即时预览图像数据的即时预览图像,经由显示控制器22显示于显示面23。
具体而言,显示控制部11B生成用于进行基于显示控制器22的描绘更新处理的开始命令的显示同步信号,并将该显示同步信号提供给显示控制器22。
若从显示控制部11B输入的显示同步信号下降,则显示控制器22开始描绘更新处理。
即,若显示同步信号下降,则显示控制器22从显示面23的上端朝向下端依次选择显示像素行23B,并将基于与所选择的显示像素行23B对应的线数据的线图像描绘在该所选择的显示像素行23B。
在摄像模式中,摄像控制部11A将第二驱动中的第二卷帘读出驱动的开始定时控制在与显示同步信号的下降定时(换言之,为基于显示装置的描绘更新处理的开始定时)同步的定时。
与第一定时同步的第二定时表示比第一定时早预先确定的时间的定时。
该预先确定的时间为从开始卷帘快门驱动至通过数字信号处理部17最初生成的线数据存储在显示控制器22的显示存储器为止所经过的时间,并根据各种处理器的处理能力及数据的传输时间等确定。
摄像控制部11A将第二驱动中的卷帘复位驱动的开始定时控制在比与显示同步信号的下降定时同步的定时早规定时间的定时,以使能够确保符合被摄体的明度的适当曝光。
另外,摄像控制部11A将开始第一驱动之后最初进行的第二驱动的卷帘复位驱动的开始定时设定在第一驱动中的第一卷帘读出驱动的实施期间中。
图7是表示图1所示的数码相机100的摄像模式时的动作的时序图。
图7中横轴表示时间。图7的上段示出从显示控制部11B提供给显示控制器22的显示同步信号VD。
在图7的中段示出成像元件5的各像素行62的光电转换元件61A及电荷保持部61B的驱动定时。图7的中段,纵轴表示像素行62的列方向Y的位置。
图7的中段所示的直线RR表示通过卷帘复位驱动对包括在像素行62的各光电转换元件61A进行复位的定时。
图7的中段所示的直线RS表示通过卷帘快门驱动结束对包括在像素行62的各光电转换元件61A的曝光的定时。
由直线RR与其右邻的直线RS围住的期间表示LV摄像时成像元件5的曝光期间(LV1、LV2、LV3、LV4)。
图7的中段所示的直线GR表示通过全局复位驱动对包括在像素行62的各光电转换元件61A进行复位的定时。
图7的中段所示的直线GS表示通过全局快门驱动从包括在像素行62的各光电转换元件61A向电荷保持部61B传送电荷的定时。
由直线GR与直线GS围住的期间表示静态图像摄像时的成像元件5的曝光期间EX。
图7的中段所示的直线ST表示电荷保持在电荷保持部61B的定时。
图7的中段所示的直线RO1表示与保持在电荷保持部61B的电荷相应的像素信号通过第一卷帘读出驱动从成像元件5输出的定时。
图7的中段所示的直线RO2表示与保持在电荷保持部61B的电荷相应的像素信号通过第二卷帘读出驱动从成像元件5输出的定时。
图7的下段示出显示面23的描绘状态。在图7的下段,纵轴表示显示面23的显示像素行23B的列方向Y的位置。
图7的下段所示的直线DR表示在显示面23的显示像素行23B进行描绘的定时。
若设定为摄像模式,则摄像控制部11A以与显示同步信号VD的下降周期相同的间隔反复执行由以直线RR表示的卷帘复位驱动、以直线RS表示的卷帘快门驱动及以直线RO2表示的第二卷帘读出驱动构成的第二驱动。
若通过该第二驱动的以直线RO2表示的驱动从显示对象像素行62输出像素信号,则根据该像素信号生成线数据,而基于该线数据的线图像会描绘在对应于显示对象像素行62的显示像素行23B。
图7所示的“lv1”表示在曝光期间LV1获取的即时预览图像被显示的期间。
图7所示的“lv2”表示在曝光期间LV2获取的即时预览图像被显示的期间。
若在进行用于LV摄像的第二驱动期间发出摄像命令,则摄像控制部11A在接收到摄像命令的时点结束执行中的第二驱动之后,进行以直线GR表示的全局复位驱动,并在所有像素行62同时进行光电转换元件61A的复位。由此,在所有像素行62中在相同定时开始曝光。
之后,若经过曝光期间EX,则摄像控制部11A进行以直线GS表示的全局快门驱动。
通过该驱动,在所有像素行62中同时进行从光电转换元件61A向电荷保持部61B的电荷的传送,如以直线ST所示,电荷保持在电荷保持部61B。由此,在所有像素行62中在相同定时结束曝光。
摄像控制部11A在进行以直线GS表示的全局快门驱动之后,进行以直线RO1表示的第二卷帘读出驱动。
在该第一卷帘读出驱动中,摄像控制部11A从摄像面60的上端朝向下端依次选择M个像素行62,并从所选择的像素行62读出像素信号。
在该第一卷帘读出驱动中,从成像元件5输出的摄像图像信号受到数字信号处理部17的处理而成为摄像图像数据,并存储到存储介质21。
在进行基于直线RO1的第一卷帘读出驱动期间(以下,也称为静态图像读出期间),摄像控制部11A开始以直线RR表示的卷帘复位驱动。
通过该卷帘复位驱动,从摄像面60的上端朝向下端依次选择显示对象像素行62,并且电荷从所选择的显示对象像素行62的光电转换元件61A排出至电荷排出区域61F,从而开始LV摄像的曝光。
而且,摄像控制部11A在与结束第一卷帘读出驱动之后最初访问的显示同步信号VD的下降定时同步的定时,开始以直线RS表示的卷帘快门驱动。
通过该卷帘快门驱动,从摄像面60的上端朝向下端依次选择显示对象像素行62,并且电荷从所选择的显示对象像素行62的光电转换元件61A传送至电荷保持部61B,从而依次结束显示对象像素行62的曝光(图7中的曝光期间LV3)。
在用于结束曝光期间LV3的卷帘快门驱动开始后不久,摄像控制部11A会开始以直线RO2表示的第二卷帘读出驱动。
通过该第二卷帘读出驱动,在摄像面60从上端侧朝向下端侧依次选择显示对象像素行62,并从被选择的显示对象像素行62的电荷保持部61B读出像素信号。
若通过该第二卷帘读出驱动从显示对象像素行62输出像素信号,则根据该像素信号生成线数据,基于该线数据的线图像会描绘在对应于显示对象像素行62的显示像素行23B。
图7所示的“lv3”表示在曝光期间LV3获取的即时预览图像被显示的期间。
另外,在图7的例子中,显示同步信号VD在曝光期间EX之后不久下降,但在该定时不进行新的即时预览图像数据的生成。
因此,显示控制器22在该定时,将描绘在显示面23的各显示像素行23B的线图像设为黑色图像。由此,显示面23在期间lv2与期间lv3之间成为黑屏状态。
显示控制器22可以在该定时不进行描绘在显示面23的各显示像素行23B的线图像的更新,而进行维持在期间lv2显示的线图像的控制。
在结束曝光期间LV3之后不久,以维持静态图像摄像之后不久的LV摄像时的摄像条件(曝光时间、光圈2的F值及ISO灵敏度)的状态,直到下一个摄像定时访问为止,反复进行基于第二驱动的LV摄像。
图7的以直线RS表示的卷帘快门驱动固定在与显示同步信号VD的下降同步的定时。
因此,若确定根据摄像命令进行的全局快门驱动的实施定时,则将该实施定时与同步于显示同步信号VD的下降的定时之间的时间确定为能够作为静态图像摄像之后不久进行的LV摄像时的曝光时间设定的最大曝光时间SS2。
其中,摄像控制部11A例如根据在该LV摄像之前进行的LV摄像中获取的摄像图像信号确定在静态图像摄像之后不久进行的LV摄像时的成像元件5的适当曝光值。
根据程序线图预先确定用于获取某些曝光值的摄像条件(光圈2的F值、光电转换元件61A的曝光时间及ISO灵敏度的组合)。
摄像控制部11A根据上述适当曝光值和程序线图确定在静态图像摄像之后不久进行的LV摄像时的摄像条件。
在图7中例示如下内容:根据该适当曝光值和程序线图确定的曝光期间LV3中的各显示对象像素行62的适当曝光时间SS1比上述的最大曝光时间SS2小的情况。
如此,在最大曝光时间SS2在适当曝光时间SS1以上时,摄像控制部11A设定根据适当曝光值和程序线图确定的第一摄像条件,并进行静态图像摄像之后不久的LV摄像。
图8是表示图1所示的数码相机100的摄像模式时的动作的变形例的时序图。
图8所示的时序图示出相对于图7所示的时序图,最大曝光时间SS2少于适当曝光时间SS1的例子。
如此,最大曝光时间SS2少于适当曝光时间SS1时,摄像控制部11A将该最大曝光时间SS2设定为静态图像摄像之后不久的LV摄像时的摄像条件,而且,将根据利用上述方法算出的适当曝光值及最大曝光时间SS2、程序线图确定的光圈2的F值及ISO灵敏度(以最大曝光时间SS2曝光时能够满足上述适当曝光值的F值及ISO灵敏度)设定为静态图像摄像之后不久的LV摄像时的摄像条件。
具体而言,摄像控制部11A将图8的曝光期间EX之后不久的LV摄像时的F值在图8的曝光期间EX之前的LV摄像时设定于开放侧,或将图8的曝光期间EX之后不久的LV摄像时的ISO灵敏度在图8的曝光期间EX之前的LV摄像时提高,从而确保曝光时间不足的量的曝光。
图9是用于说明图1所示的数码相机100的动作的流程图。
若设定为摄像模式,则摄像控制部11A开始基于第二驱动的LV摄像(步骤S1)。
若开始第二驱动中的第二卷帘读出驱动,且依次从显示对象像素行62读出像素信号,则基于从该像素信号生成的线数据的线图像依次被描绘在显示像素行23B而更新即时预览图像(步骤S2)。
若开始即时预览图像的更新并经过不久,则摄像控制部11A判定是否成为了进行静态图像摄像的摄像定时(步骤S3)。摄像控制部11A在未成为摄像定时时(步骤S3:“否”),判定是否发出了摄像模式的结束命令(步骤S4)。
摄像控制部11A在发出了摄像模式的结束命令时(步骤S4:“是”)结束处理,在未发出摄像模式的结束命令时(步骤S4:“否”),使处理返回步骤S1并开始用于下一个LV摄像的第二驱动。
摄像控制部11A在成为摄像定时时(步骤S3:“是”),开始基于第一驱动的静态图像摄像(步骤S5)。
若开始静态图像摄像,则摄像控制部11A根据在之前的LV摄像中获取的摄像图像信号,确定用于在静态图像摄像之后不久进行的LV摄像时获得适当曝光值的第一摄像条件(步骤S6)。
该第一摄像条件包括通过根据摄像图像信号的适当曝光值和程序线图确定的适当曝光时间SS1。
并且,若开始静态图像摄像,则摄像控制部11A根据用于静态图像摄像的全局快门驱动的开始定时(静态图像摄像的曝光结束定时)、及在该开始定时后且用于静态图像摄像的第一卷帘读出驱动后最初访问的显示同步信号VD的下降定时(显示更新定时),算出能够在静态图像摄像之后不久进行的LV摄像时设定的最大曝光时间SS2(步骤S7)。
在步骤S6及步骤S7的处理之后,摄像控制部11A判定在步骤S7中求出的最大曝光时间SS2是否变得少于在步骤S6中求出的适当曝光时间SS1(步骤S8)。
在最大曝光时间SS2成为适当曝光时间SS1以上时(步骤S8:“否”),摄像控制部11A将在静态图像摄像之后不久进行的LV摄像时的摄像条件设定为在步骤S6中确定的第一摄像条件(步骤S10)。
另一方面,最大曝光时间SS2变得少于适当曝光时间SS1时(步骤S8:“是”),摄像控制部11A将曝光时间设为最大曝光时间SS2,且将在第一摄像条件中确定的适当曝光值用于根据该最大曝光时间SS2获取的F值及ISO灵敏度,并将该F值及ISO灵敏度、最大曝光时间SS2确定为在静态图像摄像之后不久进行的LV摄像时的第二摄像条件(步骤S9)。
若在步骤S9及步骤S10之后,开始步骤S5中开始的第一驱动的第二卷帘读出驱动,则摄像控制部11A以在步骤S9或步骤S10中设定的摄像条件开始基于第二驱动的LV摄像。
即,摄像控制部11A在静态图像读出期间中通过卷帘复位驱动开始用于LV摄像的曝光(步骤S11),并通过卷帘快门驱动结束该曝光,之后进行第二卷帘读出驱动而读出像素信号(步骤S12)。
若在步骤S12中从显示对象像素行62读出像素信号,则基于从该像素信号生成的线数据的线图像被描绘而更新即时预览图像(步骤S13)。步骤S13之后,处理返回步骤S3。
如上,根据图1的数码相机100,能够结束用于静态图像摄像的曝光期间EX,并在该曝光期间EX后的静态图像读出期间中开始用于LV摄像的曝光期间LV3。
因此,能够缩短在曝光期间EX之后更新即时预览图像为止的时间(图中的黑屏的时间),并能够降低丢失被摄体的风险。
并且,根据图1的数码相机100,在静态图像摄像之后不久进行的LV摄像时的最大曝光时间SS2变得少于适当曝光时间SS1时,控制F值及ISO灵敏度,以使在该最大曝光时间SS2获取适当曝光值。
因此,即使因进行用于静态图像摄像的全局快门驱动的定时而在静态图像摄像之后不久进行的LV摄像时变得无法确保适当曝光时间时,也能够以目前为止相同的品质显示即时预览图像。
图10是用于说明图1所示的数码相机100的动作的变形例的流程图。图10中对与图9相同的处理标注相同符号并省略说明。
图10所示的流程图为在图9所示的流程图中追加了步骤S14~步骤S18的图。
若在步骤S13中开始通过静态图像摄像之后不久的LV摄像获取的即时预览图像的显示,则摄像控制部11A算出在步骤S6中确定的适当曝光时间SS1与在步骤S7中算出的最大曝光时间SS2的时间差,并判定该时间差是否在预先确定的时间阈值α以上(步骤S14)。
摄像控制部11A在该时间差在时间阈值α以上时(步骤S14:“是”),将步骤S6中确定的第一摄像条件设定为进行下一个LV摄像以后的摄像(静态图像摄像后的第二次以后的LV摄像)时的摄像条件(步骤S15),并使处理返回步骤S3。若已进行步骤S15的处理,则在静态图像摄像后的第二次以后的LV摄像时,根据第一摄像条件进行曝光。
图11是表示进行图10所示的流程图的步骤S15时的时序图。
在图11所示的例子中,将在最大曝光时间SS2可获取适当曝光值的摄像条件设定为在曝光期间EX之后不久的曝光期间LV3中的摄像条件。将在基于在曝光期间LV2获取的摄像图像信号的适当曝光时间SS1可获取适当曝光值的摄像条件(ISO灵敏度比曝光期间LV3中的摄像条件低的摄像条件)设定为曝光期间LV4中的摄像条件。
由此,对应于曝光期间LV4的即时预览图像比对应于曝光期间LV3的即时预览图像,噪声变少,且可实现高画质化。
在时间值小于时间阈值α时(步骤S14:“否”),摄像控制部11A不改变第二摄像条件而使处理返回步骤S3。
在步骤S10之后,摄像控制部11A在静态图像读出期间中通过卷帘复位驱动开始用于LV摄像的曝光(步骤S16),并通过卷帘快门驱动结束该曝光,之后进行第二卷帘读出驱动而读出像素信号(步骤S17)。
若在步骤S17中从显示对象像素行62读出像素信号,则基于从该像素信号生成的线数据的线图像被描绘而更新即时预览图像(步骤S18)。步骤S18之后,处理返回步骤S3。
如上,根据图10所示的变形例,最大曝光时间SS2与适当曝光时间SS1的时间差成为时间阈值α以上时,即在步骤S9中存在将ISO灵敏度设定为非常高的可能性时,在静态图像摄像后的第二次以后的LV摄像时以ISO灵敏度低的第一摄像条件进行曝光。因此,能够防止即时预览图像的噪声增加而提高显示品质。
在图10的步骤S15中,摄像控制部11A可以将在步骤S6中确定的第一摄像条件设定为在静态图像摄像之后不久进行第三次以后的LV摄像时的摄像条件。此时,能够减少在静态图像摄像后的第三次以后的LV摄像中获取的即时预览图像的噪声而实现高画质化。
另外,根据上述图9所示的动作例,在进行静态图像摄像之后进行下一个静态图像摄像为止的期间必须固定LV摄像时的摄像条件。因此,减少即时预览图像的变化而能够平滑地进行显示。
图12是表示图1所示的数码相机100的功能区块的变形例的图。图12中对与图6相同的结构标注相同符号并省略说明。
在图1中,图12所示的数码相机100的硬件构成在成像元件5的多个像素61仅在包括相位差检测用像素和一般像素这一点不同。
相位差检测用像素包括第一相位差检测用像素,接收通过将摄像光学系统的光瞳区域在行方向X或列方向Y上分割为二时的2个分割区域中的一个的光;第二相位差检测用像素,接收该2个分割区域的另一个的光。
一般像素为接收分别通过上述2个分割区域的光的像素。
在图12所示的数码相机100的成像元件5中,构成位于摄像面60的m个显示对象像素行62的像素61的一部分成为第一相位差检测用像素和第二相位差检测用像素。
在成像元件5的摄像面60中,离散配置有多个第一相位差检测用像素与第二相位差检测用像素的对。
另外,也可以为如下构成:包括在成像元件5的所有像素61的光电转换元件61A例如在行方向X上分割为二,并通过该被分割的光电转换元件61A的一个区域和另一区域接收分别通过上述摄像光学系统的2个分割区域的光。在该构成的情况下,包括在成像元件5的所有像素61成为相位差检测用像素。
作为功能区块,图12所示的数码相机100具备摄像控制部11A、显示控制部11B、可靠度判定部11C、聚焦控制部11D。
图12所示的数码相机100的系统控制部11通过执行包括摄像程序的程序而作为摄像控制部11A、显示控制部11B、可靠度判定部11C及聚焦控制部11D而发挥功能。
图12所示的数码相机100作为摄像模式搭载有连拍模式。在该连拍模式中,摄像控制部11A根据1次的摄像命令,以一定间隔进行第一驱动,并且在该第一驱动之间实施至少1次的第二驱动。
可靠度判定部11C根据通过静态图像摄像之后不久的LV摄像时的第二卷帘读出驱动从成像元件5的相位差检测用像素输出的像素信号而运算相位差。
具体而言,可靠度判定部11C进行从多个第一相位差检测用像素输出的像素信号群与从分别与该多个第一相位差检测用像素组对的第二相位差检测用像素输出的像素信号群的相关运算,并根据该相关运算结果求出相位差。
并且,可靠度判定部11C在摄像控制部11A所算出的上述最大曝光时间SS2少于摄像控制部11A所确定的上述适当曝光时间SS1时,判定上述相位差的运算结果的可靠度。
在本说明书中,相位差的运算结果的可靠度作为用于确定表示上述的相关运算结果的曲线(表示2个像素信号群的位移量与该位移量中的2个像素信号群的相关值的关系的曲线)的锐度的数值而算出。
该曲线的锐度越大,可求出越准确的2个图像信号群的相位差。因此,若表示该锐度的数值在预先确定的可靠度阈值TH1以上,则能够充分确保可靠度判定部11C根据所算出的相位差进行的聚焦控制的精度。
在最大曝光时间SS2少于适当曝光时间SS1,且通过可靠度判定部11C判定相位差的运算结果的可靠度在可靠度阈值TH1以上时,聚焦控制部11D根据通过可靠度判定部11C算出的相位差求出包括在摄像光学系统的聚焦透镜的散焦量,并通过按照该散焦量控制聚焦透镜的主点位置而进行聚焦控制。
并且,最大曝光时间SS2在适当曝光时间SS1以上时,聚焦控制部11D根据通过可靠度判定部11C算出的相位差求出包括在摄像光学系统的聚焦透镜的散焦量,并按照该散焦量控制聚焦透镜的主点位置而控制聚焦控制。
图13是用于说明图12所示的数码相机100的连拍模式时的动作的流程图。图13中对与图10相同的处理标注相同符号并省略说明。
图13所示的流程图为在图10所示的流程图中步骤S14及步骤S15变更为步骤S21~步骤S23的图。
若在步骤S13中开始静态图像摄像之后不久的即时预览图像的更新,则可靠度判定部11C根据在步骤S12中从相位差检测用像素读出的像素信号进行相位差的运算(步骤S21)。
在步骤S21之后,可靠度判定部11C判定步骤S21的相位差的运算结果的可靠度是否在可靠度阈值TH1以上(步骤S22)。
而且,在判定为可靠度在可靠度阈值TH1以上时(步骤S22:“是”),聚焦控制部11D根据在步骤S21中运算的相位差进行聚焦控制(步骤S23),并使处理返回步骤S3。
在判定为可靠度小于可靠度阈值TH1时(步骤S22:“否”),通过聚焦控制部11D不进行聚焦控制而使处理返回至步骤S3。
并且,若在步骤S18中开始静态图像摄像之后不久的即时预览图像的更新,则可靠度判定部11C根据在步骤S17中从相位差检测用像素读出的像素信号进行相位差的运算(步骤S24)。而且,之后在步骤S23中,聚焦控制部11D根据该相位差进行聚焦控制。
如上,根据图12所示的数码相机100,在最大曝光时间SS2变得少于适当曝光时间SS1时,仅在利用通过静态图像摄像之后不久的LV摄像获得的像素信号的相位差的运算结果的可靠度高的情况下,根据该相位差进行聚焦控制。
例如,有时因在步骤S9中设定的ISO灵敏度而在像素信号中噪声变多,其结果相位差的运算结果的可靠度下降。由于此时不进行聚焦控制,因此能够防止成为聚焦错误的情况。
另一方面,即使在最大曝光时间SS2少于适当曝光时间SS1时,在相位差的运算结果的可靠度高的情况下,也会在静态图像摄像的结束后立即进行聚焦控制。因此,能够加快聚焦速度,并能够提高对被摄体的追随性能。
图14是表示图1所示的数码相机100的功能区块的变形例的图。图14中对与图6相同的结构标注相同符号并省略说明。
在图1中,图14所示的数码相机100的硬件构成在成像元件5的多个像素61仅在包括相位差检测用像素和一般像素这一点不同。
图14所示的数码相机100的系统控制部11通过执行包括摄像程序的程序而作为摄像控制部11A、显示控制部11B、第一可靠度判定部11E及第一聚焦控制部11F而发挥功能。
图14所示的数码相机100作为摄像模式搭载有连拍模式。在该连拍模式中,摄像控制部11A根据摄像命令,以一定间隔进行第一驱动,并且在该第一驱动之间实施多次的第二驱动。
第一可靠度判定部11E根据通过在开始第一驱动之后最初进行的第二驱动从相位差检测用像素输出的信号运算第一相位差。
并且,第一可靠度判定部11E在最大曝光时间SS2少于适当曝光时间SS1时,判定所运算的第一相位差的运算结果的第一可靠度。与上述相位差的可靠度同样地求出第一可靠度,若该第一可靠度在可靠度阈值TH1以上,则能够充分确保根据该第一相位差进行的聚焦控制的精度。
第一聚焦控制部11F在最大曝光时间SS2少于适当曝光时间SS1时,在第一可靠度在可靠度阈值TH1以上的情况下,根据通过第一可靠度判定部11E运算的第一相位差进行聚焦透镜的聚焦控制。
并且,第一聚焦控制部11F在第一可靠度小于可靠度阈值TH1时,根据通过静态图像摄像后进行的多次的第二驱动中的至少第二次以后的第二驱动从相位差检测用像素输出的像素信号运算第二相位差,并根据该第二相位差进行聚焦透镜的聚焦控制。
图15是用于说明图14所示的数码相机100的连拍模式时的动作的流程图。图15中对与图10相同的处理标注相同符号并省略说明。
图15所示的流程图为在图10所示的流程图中步骤S14及步骤S15变更为步骤S31~步骤S37的图。
步骤S18之后,第一可靠度判定部11E根据在步骤S17中从相位差检测用像素读出的像素信号进行第一相位差的运算(步骤S36)。
若在步骤S36中算出第一相位差,则第一聚焦控制部11F根据该第一相位差进行聚焦控制(步骤S37)。步骤S37之后,处理返回步骤S3。
步骤S13之后,第一可靠度判定部11E根据在步骤S12中从相位差检测用像素读出的像素信号进行第一相位差的运算(步骤S31)。
步骤S31之后,第一可靠度判定部11E判定第一相位差的运算结果的第一可靠度是否在可靠度阈值TH1以上(步骤S32)。
而且,在判定为第一可靠度在可靠度阈值TH1以上时(步骤S32:“是”),在步骤S37中,第一聚焦控制部11F根据在步骤S31中运算的第一相位差进行聚焦控制。
另一方面,在判定为第一可靠度小于可靠度阈值TH1时(步骤S32:“否”),摄像控制部11A将在步骤S11中开始的LV摄像的下一个进行的LV摄像时的摄像条件设定为在步骤S6中确定的第一摄像条件(步骤S33)。
步骤S33之后,若成为在步骤S11中开始的LV摄像的下一个LV摄像的开始定时,则摄像控制部11A以第一摄像条件开始基于第二驱动的LV摄像,并根据通过该LV摄像获取的像素信号开始即时预览图像的更新(步骤S34)。
步骤S34之后,第一聚焦控制部11F根据在步骤S34中开始的第二驱动中的第二卷帘读出驱动中从相位差检测用像素读出的像素信号算出第二相位差,并根据该第二相位差进行聚焦控制(步骤S35)。步骤S35之后,处理返回步骤S3。
如上,根据图14所示的数码相机100,在最大曝光时间SS2成为适当曝光时间SS1以上的情况、及最大曝光时间SS2变得少于适当曝光时间SS1情况的第一相位差的运算结果的可靠度高时,根据第一相位差进行聚焦控制。因此,能够在静态图像摄像的结束后立即进行聚焦控制,并能够提高对被摄体的聚焦追随性能。
并且,根据图14所示的数码相机100,在最大曝光时间SS2变得少于适当曝光时间SS1且第一相位差的运算结果的可靠度低时,根据利用通过从静态图像摄像之后不久第二次以后的LV摄像获取的像素信号运算的第二相位差而进行聚焦控制。
该第二相位差为在适当曝光时间SS1对成像元件5进行曝光而获得的值。因此,能够提高根据第二相位差进行的聚焦控制的精度。
另外,在图15的例子中,在步骤S32的判定为“否”时,设为如下:在静态图像摄像后的第二次LV摄像时设定第一摄像条件,并根据在该LV摄像中获取的像素信号进行聚焦控制。然而,也可以在静态图像摄像后的第三次以后的任意LV摄像时设定第一摄像条件,并根据在该LV摄像中获取的像素信号进行聚焦控制。
图16是表示图14所示的数码相机100的功能区块的变形例的图。图16中对与图14相同的结构标注相同符号并省略说明。
图16所示的数码相机100的系统控制部11执行包括摄像程序的程序,从而作为摄像控制部11A、显示控制部11B、第一可靠度判定部11E、第一聚焦控制部11F及可靠度阈值控制部11G而发挥功能。
可靠度阈值控制部11G控制上述的可靠度阈值TH1。
作为连拍模式,图16所示的数码相机100包括比起实施第一驱动的间隔(连拍间隔)优先聚焦控制的精度的第一模式、及比起聚焦控制的精度优先实施第一驱动的间隔的第二模式。
可靠度阈值控制部11G在第一模式中,将可靠度阈值TH1控制在比第二模式大的值。
可靠度阈值TH1变大是表示图15的步骤S32的判定结果成为“否”的概率变高。因此,在第一模式中能够比第二模式更加提高聚焦精度。
另一方面,可靠度阈值TH1变小是表示图15的步骤S32的判定结果为“是”的概率变高。即,在第二模式中能够减少相位差的计算频度,因此比第一模式更能够加快连拍速度。
另外,与第一模式和第二模式无关地,在实施连拍模式中的第一驱动的间隔(连拍间隔)在预先确定的间隔阈值以上时,可靠度阈值控制部11G可以将可靠度阈值TH1控制在比该间隔小于间隔阈值大的值。
连拍间隔长时,能够在第一驱动期间充分确保实施聚焦控制的时间。因此,此时,将可靠度阈值TH1设大而提高图15的步骤S32的判定成为“否”的概率,由此能够提高聚焦控制的精度。
相反地,连拍间隔短时,在第一驱动期间没有时间实施聚焦控制。因此,将可靠度阈值TH1设小而提高图15的步骤S32的判定成为“是”的概率,由此能够防止连拍速度的下降。
图17是表示图1所示的数码相机100的功能区块的变形例的图。图17中对与图6相同的结构标注相同符号并省略说明。
在图1中,图17所示的数码相机100的硬件构成在成像元件5的多个像素61仅在包括相位差检测用像素和一般像素这一点不同。
图17所示的数码相机100的系统控制部11执行包括摄像程序的程序,从而作为摄像控制部11A、显示控制部11B、第二可靠度判定部11H及第二聚焦控制部11J而发挥功能。
图16所示的数码相机100作为摄像模式搭载有连拍模式。在该连拍模式中,摄像控制部11A根据摄像命令,以一定间隔进行第一驱动,并且在该第一驱动之间实施多次的第二驱动。
第二聚焦控制部11J根据通过开始连拍模式中的各第一驱动之后最初进行的第二驱动从相位差检测用像素输出的像素信号运算相位差,并根据该相位差进行聚焦控制。
在最大曝光时间SS2变得少于适当曝光时间SS1时,第二可靠度判定部11H根据最大曝光时间SS2及适当曝光值判定基于在如下条件进行静态图像摄像后的最初的第二驱动时的第二聚焦控制部11J的聚焦控制的第二可靠度,所述条件为用于在最大曝光时间SS2获取适当曝光值的摄像条件。
若确定最大曝光时间SS2,则可确定用于在该最大曝光时间SS2获取适当曝光值的光圈2的F值和ISO灵敏度。
其中,第二聚焦控制部11J根据相位差AF(Auto Focus:自动聚焦)方式进行聚焦控制。在该相位差AF方式中,ISO灵敏度高,若成为相关运算的对象的像素信号中噪声变多,则相位差的计算精确度下降。
并且,在相位差AF方式中,若获取成为相关运算的对象的像素信号时的光圈2的开口量小,则不易在2个像中产生相位差,相位差的计算精确度会下降。
因此,在根据最大曝光时间SS2和适当曝光值确定的光圈2的开口量成为预先确定的阈值TH3以上及根据最大曝光时间SS2和适当曝光值确定的ISO灵敏度成为预先确定的阈值TH4以下时,第二可靠度判定部11H判定为第二可靠度在可靠度阈值TH2以上。
并且,在光圈2的开口量小于阈值TH3或ISO灵敏度超过阈值TH4时,第二可靠度判定部11H判定为第二可靠度小于可靠度阈值TH2。
在最大曝光时间SS2少于适当曝光时间SS1且第二可靠度小于可靠度阈值TH2时,图17所示的数码相机100的摄像控制部11A使在静态图像摄像之后不久进行的第二驱动的第二开始定时与在结束静态图像摄像时的第一卷帘读出驱动之后第二次访问的显示装置的显示更新定时同步,且将该第二驱动的第一开始定时设定为从第二开始定时早适当曝光时间SS1的定时。
图18是用于说明图17所示的数码相机100的动作的一例的时序图。在图18中,示出通过第二可靠度判定部11H判定的第二可靠度成为可靠度阈值TH2时的动作例。
在图18的例子中,在与以直线RO1表示的第一卷帘读出驱动的结束后第二次访问的显示同步信号VD的上升定时同步的定时,开始用于结束曝光期间LV3的卷帘快门驱动的开始定时。
并且,在与该第二次访问的显示同步信号VD的上升定时同步的定时早适当曝光时间SS1的时点开始用于开始曝光期间LV3的卷帘复位驱动。
因此,在图18所示的动作的情况下,显示面23的黑屏虽成为2帧份,但能够防止在静态图像摄像后可靠度低的状态下进行聚焦控制。
并且,在最大曝光时间SS2少于适当曝光时间SS1且第二可靠度为可靠度阈值TH2以上时,图17所示的数码相机100的摄像控制部11A使在静态图像摄像之后不久进行的第二驱动的第二开始定时与在结束静态图像摄像时的第一卷帘读出驱动之后最初访问的显示装置的显示更新定时同步,且将该第二驱动的第一开始定时设定为从第二开始定时早最大曝光时间SS2的定时。
图19是用于说明图17所示的数码相机100的连拍模式时的动作的流程图。图19中对与图10相同的处理标注相同符号并省略说明。
步骤S18之后,第二聚焦控制部11J根据在步骤S17中从相位差检测用像素读出的像素信号进行相位差的运算,并根据该相位差进行聚焦控制(步骤S47)。
并且,在步骤S8的判定为“是”时,第二可靠度判定部11H根据最大曝光时间SS2和在步骤S6中算出的适当曝光值,判定由第二聚焦控制部11J进行的聚焦控制的第二可靠度(步骤S42)。
在判定为第二可靠度在可靠度阈值TH2以上时(步骤S42:“是”),进行图10所示的步骤S9~步骤S13的处理(步骤S46)。而且,第二聚焦控制部11J根据在步骤S12中从相位差检测用像素读出的像素信号算出相位差,并根据该相位差进行聚焦控制(步骤S47)。
另一方面,在判定为第二可靠度小于可靠度阈值TH2时(步骤S42:“否”),作为静态图像摄像之后不久进行的LV摄像时的摄像条件,摄像控制部11A设定在步骤S6中确定的第一摄像条件(步骤S43)。
之后,如图18所示,若结束在步骤S5中开始的第一驱动中的第一卷帘读出驱动之后经过不久,则摄像控制部11A开始卷帘复位驱动,在开始该卷帘复位驱动之后经过在步骤S6中确定的适当曝光时间SS1的定时,开始卷帘快门驱动(步骤S44)。
而且,根据通过该卷帘快门驱动从显示对象像素行62读出的像素信号开始即时预览图像的更新(步骤S45),之后根据通过该卷帘快门驱动从相位差检测用像素读出的像素信号,由第二聚焦控制部11J进行聚焦控制(步骤S47)。
步骤S47之后,处理返回步骤S3,并在步骤S9、步骤S10或步骤S43中设定的摄像条件下反复基于第二驱动的LV摄像。
如上,根据图17所示的数码相机100,即使最大曝光时间SS2变得小于适当曝光时间SS1而需要将在静态图像摄像之后不久进行的LV摄像时的摄像条件设定为用于在最大曝光时间SS2获取适当曝光的第二摄像条件时,以该第二摄像条件进行LV摄像的结果,判定为聚焦控制的可靠度下降时(步骤S42:“否”),也以第一摄像条件进行LV摄像,并根据通过该LV摄像从相位差检测用像素获取的像素信号进行聚焦控制。因此,能够防止聚焦精度的下降。
并且,步骤S42的判定成为“否”时,以ISO灵敏度比第二摄像条件更低的第一摄像条件进行LV摄像。因此,能够将静态图像摄像后最初更新的即时预览图像设为噪声少的高品质图像。
图20是表示图14所示的数码相机100的功能区块的变形例的图。图20中对与图14及图17相同的结构标注相同符号并省略说明。图20所示的数码相机100为对图14所示的数码相机100追加了作为功能区块的图17所示的第二可靠度判定部11H及第二聚焦控制部11J的构成。
图20所示的数码相机100的系统控制部11选择性使由摄像控制部11A、显示控制部11B、第一聚焦控制部11F及第一可靠度判定部11E构成的第一功能单元、以及由摄像控制部11A、显示控制部11B、第二聚焦控制部11J及第二可靠度判定部11H构成的第一功能单元工作。
即,图20所示的数码相机100在连拍模式中,能够分别进行图15所示的动作和图19所示的动作。
数码相机100的系统控制部11根据连拍模式中的连拍间隔或在连拍模式中通过成像元件5拍摄的被摄体的移动量,确定使第一功能单元和第二功能单元中的哪一个工作。
具体而言,系统控制部11在连拍模式中实施第一驱动的间隔小于预先确定的间隔阈值时使第一功能单元工作,在该间隔在间隔阈值以上时使第二功能单元工作。
实施第一驱动的间隔短时,无法频繁进行即时预览图像的更新,因此丢失被摄体的风险变高。
因此,在实施第一驱动的间隔小于间隔阈值时第一功能单元工作,由此能够极力缩短黑屏期间而能够降低丢失被摄体的风险。
另一方面,在实施第一驱动的间隔长时,由于能够频繁进行即时预览图像的更新,因此即使显示面23的黑屏期间稍微变长也能够降低丢失被摄体的风险。
因此,实施第一驱动的间隔成为间隔阈值以上时第二功能单元工作,由此能够实现即时预览图像的品质提高及聚焦控制的精度提高。
并且,系统控制部11在连拍模式时,根据通过LV摄像及静态图像摄像获取的摄像图像信号算出被拍摄的被摄体的移动量,并且可以在该移动量在预先确定的移动阈值以上时使第一功能单元工作,也可以在该移动量小于移动阈值时使第二功能单元工作。
在拍摄中的被摄体的移动大是指在显示面23的黑屏期间丢失被摄体的风险高。
因此,在移动量在移动阈值以上时第一功能单元工作,由此能够极力缩短黑屏期间而降低丢失被摄体的风险。
另一方面,在拍摄中的被摄体的移动小是指在显示面23的黑屏期间丢失被摄体的风险低。
因此,移动量小于移动阈值时第一功能单元工作,由此能够实现即时预览图像的品质提高和聚焦控制的精度提高。
图21是表示本发明的摄影装置的一实施方式即智能手机200的外观的图。
图21所示的智能手机200具有平板状框体201,在框体201的一面具备作为显示面的显示面板202和作为输入部的操作面板203成为一体的显示输入部204。
并且,这种框体201具备扬声器205、麦克风206、操作部207及相机部208。另外,框体201的结构并不限定于此,例如能够采用显示面和输入部独立的结构,或者也能够采用折叠结构或具有滑动机构的结构。
图22是表示图21所示的智能手机200的结构的框图。
如图22所示,作为智能手机的主要构成要件,具备无线通信部210、显示输入部204、通话部211、操作部207、相机部208、存储部212、外部输入输出部213、GPS(GlobalPositioning System:全球智能系统)接收部214、动作传感器部215、电源部216及主控制部220。
并且,作为智能手机200的主要功能,具备进行经由省略图示的基地局装置BS和省略图示的移动通信网络NW的移动无线通信的无线通信功能。
无线通信部210按照主控制部220的命令对容纳于移动通信网络NW的基地局装置BS进行无线通信。使用该无线通信进行语音数据、图像数据等各种文件数据、电子邮件数据等的收发,进行网络数据或流数据等的接收。
显示输入部204是所谓的触摸面板,其通过主控制部220的控制而显示图像(静态图像及动态图像)或字符信息等,从而以视觉的方式向使用者传递信息,并且检测对所显示的信息的使用者操作,并具备显示面板202和操作面板203。
显示面板202将LCD(Liquid Crystal Display:液晶显示器)、OELD(OrganicElectro-Luminescence Display:有机发光二极管)等用作显示器件。
操作面板203是以视觉辨认的方式载置显示于显示面板202的显示面上的图像,并检测通过使用者的手指或触控笔操作的一个或多个坐标的器件。若通过使用者的手指或触控笔而操作该器件,则将因操作而产生的检测信号输出到主控制部220。接着,主控制部220根据接收到的检测信号检测显示面板202上的操作位置(坐标)。
如图22所示,作为本发明的摄影装置的一实施方式来例示的智能手机200的显示面板202与操作面板203成为一体而构成显示输入部204,配置成操作面板203完全覆盖显示面板202。
在采用了这种配置的情况下,操作面板203可以具备对除了显示面板202以外的区域也检测使用者操作的功能。换言之,操作面板203可以具备关于重叠于显示面板202的重叠部分的检测区域(以下,称作显示区域)和关于除此以外的不重叠于显示面板202的外缘部分的检测区域(以下,称作非显示区域)。
另外,可以使显示区域的大小与显示面板202的大小完全一致,但无需一定使两者一致。并且,操作面板203可以具备外缘部分和除此以外的内侧部分两个感应区域。另外,外缘部分的宽度可以根据框体201的大小等适当地设计。
而且,作为在操作面板203中采用的位置检测方式,可举出矩阵开关方式、电阻膜方式、表面弹性波方式、红外线方式、电磁感应方式、静电电容方式等,也能够采用任一种方式。
通话部211具备扬声器205或麦克风206,将通过麦克风206输入的使用者的语音转换成通过主控制部220能够处理的语音数据并输入到主控制部220,或者将由无线通信部210或外部输入输出部213接收到的语音数据进行解密并从扬声器205输出。
并且,如图21所示,例如将扬声器205搭载于与设置有显示输入部204的面相同的面上,能够将麦克风206搭载于框体201的侧面。
操作部207为使用了键开关等的硬件键,其接收来自使用者的命令。例如,如图21所示,操作部207为按钮式开关,其搭载于智能手机200的框体201的侧面,若用手指等按下则开启,若手指离开则通过弹簧等恢复力而成为关闭状态。
存储部212存储主控制部220的控制程序及控制数据、应用软件、将通信对方的名称或电话号码等建立对应关联的地址数据、收发电子邮件的数据、通过网页浏览而下载的Web数据、所下载的内容数据,并且临时存储流数据等。并且,存储部212由智能手机内置的内部存储部217和具有装卸自如的外部存储器插槽的外部存储部218构成。
另外,构成存储部212的各个内部存储部217和外部存储部218使用闪存类型(flash memory type)、硬盘类型(hard disk type)、微型多媒体卡类型(multimedia cardmicro type)、卡类型存储器(例如MicroSD(注册商标)存储器等)、RAM(Random AccessMemory:随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory:只读存储器)等存储介质而实现。
外部输入输出部213发挥与连接于智能手机200的所有外部设备的接口的作用,用于通过通信等(例如通用串行总线(USB)、IEEE1394等)或网络(例如因特网、无线LAN、蓝牙(Bluetooth)(注册商标)、RFID(Radio Frequency Identification:射频识别)、红外线通信(Infrared Data Association:IrDA)(注册商标)、UWB(Ultra Wideband:超宽带)(注册商标)、紫蜂(ZigBee)(注册商标)等)而直接或间接地连接于其他外部设备。
作为与智能手机200连结的外部设备,例如有:有线/无线头戴式耳机、有线/无线外部充电器、有线/无线数据端口、经由卡插槽连接的存储卡(Memory card)、SIM(Subscriber Identity Module Card:用户识别模块卡)/UIM(User Identity ModuleCard:用户身份模块卡)卡、经由音频/视频I/O(输入/输出,Input/Output)端子连接的外部音频/视频设备、无线连接的外部音频/视频设备、有线/无线连接的智能手机、有线/无线连接的个人计算机、有线/无线连接的个人计算机、耳机等。
外部输入输出部213能够将从这种外部设备传送过来的数据传递至智能手机200内部的各构成要件,或者能够使智能手机200内部的数据传送到外部设备。
GPS接收部214按照主控制部220的命令而接收从GPS卫星ST1~STn发送的GPS信号,根据接收到的多个GPS信号执行测位运算处理,并检测由智能手机200的纬度、经度、高度构成的位置。GPS接收部214在能够从无线通信部210或外部输入输出部213(例如无线LAN)获取位置信息时,也能够使用该位置信息检测位置。
运动传感器部215例如具备3轴加速度传感器等,按照主控制部220的命令而检测智能手机200的物理移动。通过检测智能手机200的物理移动而检测智能手机200的移动方向或加速度。该检测结果被输出到主控制部220。
电源部216按照主控制部220的命令,向智能手机200的各部供应蓄存在电池(未图示)中的电力。
主控制部220具备微处理器,按照存储部212存储的控制程序及控制数据进行工作,对智能手机200的各部进行总括控制。并且,主控制部220通过无线通信部210而进行语音通信或数据通信,因此具备控制通信系统的各部的移动通信控制功能和应用处理功能。
应用处理功能通过主控制部220按照存储部212存储的应用软件进行工作而实现。作为应用处理功能,例如有控制外部输入输出部213而与对置设备进行数据通信的红外线通信功能、进行电子邮件的收发的电子邮件功能或浏览网页的网页浏览功能等。
并且,主控制部220具备根据接收数据或所下载的流数据等图像数据(静态图像或动态图像的数据)将影像显示于显示输入部204等的图像处理功能。
图像处理功能是指如下功能:主控制部220将上述图像数据进行解密,并对该解密结果实施图像处理,从而将图像显示于显示输入部204。
而且,主控制部220执行对显示面板202的显示控制和检测通过操作部207及操作面板203进行的使用者操作的操作检测控制。
通过执行显示控制,主控制部220显示用于启动应用软件的图标或滚动条等软件键,或者显示用于制作电子邮件的窗口。
另外,滚动条是指软件键,其关于无法完全收进显示面板202的显示区域中的大的图像等,用于接收移动图像的显示面分的命令。
并且,通过操作检测控制的执行,主控制部220检测通过操作部207进行的使用者操作,通过操作面板203而接收对上述图标的操作和对上述窗口的输入栏的字符串的输入,或者接收通过滚动条进行的显示图像的滚动请求。
而且,通过操作检测控制的执行,主控制部220判定对操作面板203的操作位置是与显示面板202重叠的重叠部分(显示区域),还是除此以外的不与显示面板202重叠的外缘部分(非显示区域),具备对操作面板203的感应区域或软件键的显示位置进行控制的触摸面板控制功能。
并且,主控制部220也能够检测对操作面板203的手势操作,并根据检测到的手势操作执行预先设定的功能。
手势操作不是以往的简单的触摸操作,而是通过手指等绘制轨迹,或者同时指定多个位置,或者组合这些从多个位置中至少对1个位置绘制轨迹的操作。
相机部208包括除了图1所示的数码相机100中的外部存储器控制部20、存储介质21、显示装置及操作部14以外的结构。
通过相机部208而生成的摄像图像数据能够存储在存储部212,或者通过外部输入输出部213或无线通信部210而输出。
在图21所示的智能手机200中,相机部208搭载于与显示输入部204相同的面上,但相机部208的搭载位置并不限定于此,也可以搭载于显示输入部204的背面。
并且,相机部208能够利用于智能手机200的各种功能中。例如,能够将在相机部208中取得的图像显示在表示面板202,或能够作为操作面板203的操作输入之一,利用相机部208的图像。
并且,在GPS接收部214在检测位置时,也能够参考来自相机部208的图像而检测位置。进而,也能够参考来自相机部208的图像,不使用3轴加速度传感器,或者并用3轴加速度传感器而判断智能手机200的相机部208的光轴方向,或者判断当前的使用环境。当然,也能够将来自相机部208的图像利用于应用软件内。
此外,也能够在静态图像或动画的图像数据中附加由GPS接收部214获取的位置信息、由麦克风206获取的语音信息(也可以由主控制部等进行语音文本转换而成为文本信息)、由运动传感器部215获取的姿势信息等记录在存储部212,或者通过外部输入输出部213或无线通信部210而输出。
在以上构成的智能手机200中,也能够进行降低丢失被摄体的风险的摄像。
如上所述,本说明书中公开有以下内容。
(1)一种摄像装置,其具备:成像元件,具有多个像素且具备多个像素行,并通过摄像光学系统拍摄被摄体,上述多个像素包括光电转换元件、保持从上述光电转换元件传送的电荷且通过读出电路读出与上述电荷相应的信号的电荷保持部、不经由上述电荷保持部而排出上述光电转换元件的电荷的电荷排出区域,上述多个像素行由在沿一方向排列的多个上述像素构成;摄像控制部,进行全局快门方式的第一驱动和卷帘快门方式的第二驱动;及显示控制部,使根据通过上述第二驱动从上述成像元件的上述像素输出的信号而生成的即时预览图像显示于显示装置,上述全局快门方式的第一驱动由全局复位驱动、全局快门驱动及第一卷帘读出驱动构成,上述全局复位驱动对上述多个像素的各个上述光电转换元件同时进行复位而开始上述多个像素的曝光,上述全局快门驱动将通过上述曝光积蓄在上述多个像素的各个上述光电转换元件的电荷同时传送至上述电荷保持部而结束上述曝光,上述第一卷帘读出驱动按每一上述像素行依次读出相应于通过上述全局快门驱动保持在上述电荷保持部的上述电荷的信号,上述卷帘快门方式的第二驱动由卷帘复位驱动、卷帘快门驱动及第二卷帘读出驱动构成,上述卷帘复位驱动一边改变上述像素行,一边依次进行将上述像素行的上述光电转换元件的电荷排出至上述电荷排出区域而开始该光电转换元件的曝光的处理,上述卷帘快门驱动一边改变上述像素行,一边依次进行将积蓄在通过上述卷帘复位驱动而开始曝光的上述像素行的上述光电转换元件的电荷传送至上述电荷保持部而结束上述像素行的上述曝光的处理,上述第二卷帘读出驱动一边改变上述像素行,一边依次读出与通过上述卷帘快门驱动保持在上述像素行的上述电荷保持部的上述电荷相应的信号,上述第一卷帘读出驱动所需的时间比上述卷帘复位驱动、上述卷帘快门驱动及上述第二卷帘读出驱动分别所需的时间长,上述摄像控制部在连续进行上述第二驱动期间进行上述第一驱动的摄像模式中,将开始上述第一驱动后最初进行的上述第二驱动的第一开始定时设在上述第一驱动中的上述第一卷帘读出驱动的实施期间中,且使开始上述第一驱动后最初进行的上述卷帘快门驱动的第二开始定时与结束上述第一卷帘读出驱动后最初访问的上述显示装置的显示更新定时同步。
(2)如(1)所述的摄像装置,其中,上述摄像控制部在能够设定为上述第一开始定时的最早的定时与上述第二开始定时之间的最大曝光时间少于用于获得根据通过上述成像元件拍摄的被摄体的明度而确定的适当曝光值的适当曝光时间时,将上述第一开始定时设为上述最早的定时,且将在上述第一开始定时中设定的摄像条件设定为用于获得上述适当曝光值的条件。
(3)如(2)所述的摄像装置,其中,上述摄像模式为连续多次进行在开始上述第一驱动之后至少进行1次上述第二驱动的处理的模式,上述成像元件的上述多个像素包括相位差检测用像素,上述摄像装置还具备:可靠度判定部,根据通过在开始上述第一驱动后进行的上述第二驱动从上述相位差检测用像素输出的信号运算相位差,并在上述最大曝光时间少于上述适当曝光时间时,判定上述相位差的运算结果的可靠度;及聚焦控制部,在上述可靠度在可靠度阈值以上时,根据上述相位差进行包括在上述摄像光学系统的聚焦透镜的聚焦控制。
(4)如(2)所述的摄像装置,其中,上述摄像模式为在开始上述第一驱动后连续进行多次的上述第二驱动的模式,上述摄像控制部在上述最大曝光时间少于上述适当曝光时间且上述适当曝光时间与上述最大曝光时间之差成为预先确定的时间阈值以上时,将上述多次的上述第二驱动中至少第二次以后的上述第二驱动中的上述光电转换元件的曝光时间设定为上述适当曝光时间。
(5)如(2)所述的摄像装置,其中,上述摄像模式为连续多次进行在开始上述第一驱动之后进行多次上述第二驱动的处理的模式,上述成像元件的上述多个像素包括相位差检测用像素,上述摄像装置还具备:第一可靠度判定部,根据通过在开始上述第一驱动后最初进行的上述第二驱动从上述相位差检测用像素输出的信号运算第一相位差,并在上述最大曝光时间少于上述适当曝光时间时,判定上述第一相位差的运算结果的第一可靠度;及第一聚焦控制部,在上述第一可靠度在可靠度阈值以上时,根据上述第一相位差进行包括在上述摄像光学系统的聚焦透镜的聚焦控制,在上述第一可靠度小于上述可靠度阈值时,根据利用通过在上述多次的上述第二驱动中的至少第二次以后的上述第二驱动从上述相位差检测用像素输出的信号算出的第二相位差进行上述聚焦透镜的聚焦控制,上述摄像控制部在上述第一可靠度小于上述可靠度阈值时,将在上述至少第二次以后的上述第二驱动中的上述光电转换元件的曝光时间设定为上述适当曝光时间。
(6)如(5)所述的摄像装置,其还具备:可靠度阈值控制部,控制上述可靠度阈值。
(7)如(6)所述的摄像装置,其中,上述摄像模式包括第一模式和第二模式,上述第一模式比起实施上述第一驱动的间隔优先上述聚焦控制的精度,上述第二模式比起上述聚焦控制的精度优先实施上述第一驱动的间隔,上述可靠度阈值控制部在上述第一模式中,将上述可靠度阈值控制为比上述第二模式大的值。
(8)如(6)所述的摄像装置,其中,上述可靠度阈值控制部在实施上述第一驱动的间隔在预先确定的间隔阈值以上时,将上述可靠度阈值控制为比上述间隔小于上述间隔阈值时大的值。
(9)如(1)所述的摄像装置,其中,上述摄像模式为连续多次进行在开始上述第一驱动之后进行多次上述第二驱动的处理的模式,上述成像元件的上述多个像素包括相位差检测用像素,上述摄像装置还具备:第二聚焦控制部,根据通过最初进行的上述第二驱动从上述相位差检测用像素输出的信号,进行包括在上述摄像光学系统的聚焦透镜的聚焦控制;及第二可靠度判定部,能够设定为上述第一开始定时的最早的定时与上述第二开始定时之间的最大曝光时间变得少于用于获得根据通过上述成像元件拍摄的被摄体的明度确定的适当曝光值的适当曝光时间时,根据上述最大曝光时间及上述适当曝光值判定在用于在上述最大曝光时间获得上述适当曝光值的摄像条件下进行上述最初的上述第二驱动时的上述聚焦控制的第二可靠度,上述摄像控制部在上述第二可靠度小于可靠度阈值时,使上述第二开始定时与结束上述第一卷帘读出驱动后第二次访问的上述显示装置的显示更新定时同步且将上述第一开始定时设定为从该第二开始定时早上述适当曝光时间的定时,在上述第二可靠度在上述可靠度阈值以上时,使上述第二开始定时与结束上述第一卷帘读出驱动后最初访问的上述显示装置的显示更新定时同步且将上述第一开始定时设定为从该第二开始定时早上述最大曝光时间的定时。
(10)如(5)所述的摄像装置,其中,第二聚焦控制部,根据通过最初进行的上述第二驱动从上述相位差检测用像素输出的信号,进行包括在上述摄像光学系统的聚焦透镜的聚焦控制;及第二可靠度判定部,能够设定为上述第一开始定时的最早的定时与上述第二开始定时之间的最大曝光时间变得少于用于获得根据通过上述成像元件拍摄的被摄体的明度确定的适当曝光值的适当曝光时间时,根据上述最大曝光时间及上述适当曝光值判定在用于在上述最大曝光时间获得上述适当曝光值的摄像条件下进行上述最初的上述第二驱动时的上述聚焦控制的第二可靠度,上述摄像控制部在上述第二可靠度小于可靠度阈值时,使上述第二开始定时与结束上述第一卷帘读出驱动后第二次访问的上述显示装置的显示更新定时同步且将上述第一开始定时设定为从该第二开始定时早上述适当曝光时间的定时,在上述第二可靠度在上述可靠度阈值以上时,使上述第二开始定时与结束上述第一卷帘读出驱动后最初访问的上述显示装置的显示更新定时同步且将上述第一开始定时设定为从该第二开始定时早上述最大曝光时间的定时,上述摄像装置选择性地使第一功能单元和第二功能单元工作,上述第一功能单元由上述摄像控制部、上述显示控制部、上述第一聚焦控制部及上述第一可靠度判定部构成,上述第二功能单元由上述摄像控制部、上述显示控制部、上述第二聚焦控制部及上述第二可靠度判定部构成。
(11)如(10)所述的摄像装置,其中,在实施上述第一驱动的间隔小于预先确定的间隔阈值时,使上述第一功能单元工作,在上述间隔在上述间隔阈值以上时,使上述第二功能单元工作。
(12)如(10)所述的摄像装置,其中,在通过上述成像元件拍摄的被摄体的移动量在预先确定的移动阈值以上时,使上述第一功能单元工作,在上述移动量小于上述移动阈值时,使上述第二功能单元工作。
(13)一种摄像方法,其利用成像元件,上述成像元件具有多个像素且具备多个像素行,并通过摄像光学系统拍摄被摄体,上述多个像素包括光电转换元件、保持从上述光电转换元件传送的电荷且通过读出电路读出与上述电荷相应的信号的电荷保持部、不经由上述电荷保持部而排出上述光电转换元件的电荷的电荷排出区域,上述多个像素行由在沿一方向排列的多个上述像素构成;摄像控制步骤,进行全局快门方式的第一驱动和卷帘快门方式的第二驱动;及显示控制步骤,使根据通过上述第二驱动从上述成像元件的上述像素输出的信号而生成的即时预览图像显示于显示装置,上述全局快门方式的第一驱动由全局复位驱动、全局快门驱动及第一卷帘读出驱动构成,上述全局复位驱动对上述多个像素的各个上述光电转换元件同时进行复位而开始上述多个像素的曝光,上述全局快门驱动将通过上述曝光积蓄在上述多个像素的各个上述光电转换元件的电荷同时传送至上述电荷保持部而结束上述曝光,上述第一卷帘读出驱动按每一上述像素行依次读出相应于通过上述全局快门驱动保持在上述电荷保持部的上述电荷的信号,上述卷帘快门方式的第二驱动由卷帘复位驱动、卷帘快门驱动及第二卷帘读出驱动构成,上述卷帘复位驱动一边改变上述像素行,一边依次进行将上述像素行的上述光电转换元件的电荷排出至上述电荷排出区域而开始该光电转换元件的曝光的处理,上述卷帘快门驱动一边改变上述像素行,一边依次进行将积蓄在通过上述卷帘复位驱动而开始曝光的上述像素行的上述光电转换元件的电荷传送至上述电荷保持部而结束上述像素行的上述曝光的处理,上述第二卷帘读出驱动一边改变上述像素行,一边依次读出与通过上述卷帘快门驱动保持在上述像素行的上述电荷保持部的上述电荷相应的信号,上述第一卷帘读出驱动所需的时间比上述卷帘复位驱动、上述卷帘快门驱动及上述第二卷帘读出驱动分别所需的时间长,在上述摄像控制步骤中,在连续进行上述第二驱动期间进行上述第一驱动的摄像模式中,将开始上述第一驱动后最初进行的上述第二驱动的第一开始定时设在上述第一驱动中的上述第一卷帘读出驱动的实施期间中,且使开始上述第一驱动后最初进行的上述卷帘快门驱动的第二开始定时与结束上述第一卷帘读出驱动后最初访问的上述显示装置的显示更新定时同步。
(14)如(13)所述的摄像方法,其中,在上述摄像控制步骤中,在能够设定为上述第一开始定时的最早的定时与上述第二开始定时之间的最大曝光时间少于用于获得根据通过上述成像元件拍摄的被摄体的明度而确定的适当曝光值的适当曝光时间时,将上述第一开始定时设为上述最早的定时,且将在上述第一开始定时中设定的摄像条件设定为用于获得上述适当曝光值的条件。
(15)如(14)所述的摄像方法,其中,上述摄像模式为连续多次进行在开始上述第一驱动之后至少进行1次上述第二驱动的处理的模式,上述成像元件的上述多个像素包括相位差检测用像素,上述摄像方法还包括如下步骤:可靠度判定步骤,根据通过在开始上述第一驱动后进行的上述第二驱动从上述相位差检测用像素输出的信号运算相位差,并在上述最大曝光时间少于上述适当曝光时间时,判定上述相位差的运算结果的可靠度;及聚焦控制步骤,在上述可靠度在可靠度阈值以上时,根据上述相位差进行包括在上述摄像光学系统的聚焦透镜的聚焦控制。
(16)如(14)所述的摄像方法,其中,上述摄像模式为在开始上述第一驱动后连续进行多次的上述第二驱动的模式,在上述摄像控制步骤中,在上述最大曝光时间少于上述适当曝光时间且上述适当曝光时间与上述最大曝光时间之差成为预先确定的时间阈值以上时,将上述多次的上述第二驱动中至少第二次以后的上述第二驱动中的上述光电转换元件的曝光时间设定为上述适当曝光时间。
(17)如(14)所述的摄像方法,其中,上述摄像模式为连续多次进行在开始上述第一驱动之后进行多次上述第二驱动的处理的模式,上述成像元件的上述多个像素包括相位差检测用像素,上述摄像方法还包括如下步骤:第一可靠度判定步骤,根据通过在开始上述第一驱动后最初进行的上述第二驱动从上述相位差检测用像素输出的信号运算第一相位差,并在上述最大曝光时间少于上述适当曝光时间时,判定上述第一相位差的运算结果的第一可靠度;及第一聚焦控制步骤,在上述第一可靠度在可靠度阈值以上时,根据上述第一相位差进行包括在上述摄像光学系统的聚焦透镜的聚焦控制,在上述第一可靠度小于上述可靠度阈值时,根据利用通过在上述多次的上述第二驱动中的至少第二次以后的上述第二驱动从上述相位差检测用像素输出的信号算出的第二相位差进行上述聚焦透镜的聚焦控制,在上述摄像控制步骤中,在上述第一可靠度小于上述可靠度阈值时,将在上述至少第二次以后的上述第二驱动中的上述光电转换元件的曝光时间设定为上述适当曝光时间。
(18)如(17)所述的摄像方法,其还包括如下步骤:可靠度阈值控制步骤,控制上述可靠度阈值。
(19)如(18)所述的摄像方法,其中,上述摄像模式包括第一模式和第二模式,上述第一模式比起实施上述第一驱动的间隔优先上述聚焦控制的精度,上述第二模式比起上述聚焦控制的精度优先实施上述第一驱动的间隔,在上述可靠度阈值控制步骤中,在上述第一模式中,将上述可靠度阈值控制为比上述第二模式大的值。
(20)如(18)所述的摄像方法,其中,在上述可靠度阈值控制步骤中,在实施上述第一驱动的间隔在预先确定的间隔阈值以上时,将上述可靠度阈值控制为比上述间隔小于上述间隔阈值时大的值。
(21)如(13)所述的摄像方法,其中,上述摄像模式为连续多次进行在开始上述第一驱动之后进行多次上述第二驱动的处理的模式,上述成像元件的上述多个像素包括相位差检测用像素,上述摄像方法还包括如下步骤:第二聚焦控制步骤,根据通过上述最初进行的上述第二驱动从上述相位差检测用像素输出的信号,进行包括在上述摄像光学系统的聚焦透镜的聚焦控制;及第二可靠度判定步骤,能够设定为上述第一开始定时的最早的定时与上述第二开始定时之间的最大曝光时间变得少于用于获得根据通过上述成像元件拍摄的被摄体的明度确定的适当曝光值的适当曝光时间时,根据上述最大曝光时间及上述适当曝光值判定在用于在上述最大曝光时间获得上述适当曝光值的摄像条件下进行上述最初的上述第二驱动时的上述聚焦控制的第二可靠度,在上述摄像控制步骤中,在上述第二可靠度小于可靠度阈值时,使上述第二开始定时与结束上述第一卷帘读出驱动后第二次访问的上述显示装置的显示更新定时同步且将上述第一开始定时设定为从该第二开始定时早上述适当曝光时间的定时,在上述第二可靠度在上述可靠度阈值以上时,使上述第二开始定时与结束上述第一卷帘读出驱动后最初访问的上述显示装置的显示更新定时同步且将上述第一开始定时设定为从该第二开始定时早上述最大曝光时间的定时。
(22)如(17)所述的摄像方法,其还包括如下步骤:第二聚焦控制步骤,根据通过上述最初进行的上述第二驱动从上述相位差检测用像素输出的信号,进行包括在上述摄像光学系统的聚焦透镜的聚焦控制;及第二可靠度判定步骤,能够设定为上述第一开始定时的最早的定时与上述第二开始定时之间的最大曝光时间变得少于用于获得根据通过上述成像元件拍摄的被摄体的明度确定的适当曝光值的适当曝光时间时,根据上述最大曝光时间及上述适当曝光值判定在用于在上述最大曝光时间获得上述适当曝光值的摄像条件下进行上述最初的上述第二驱动时的上述聚焦控制的第二可靠度,在上述摄像控制步骤中,在上述第二可靠度小于可靠度阈值时,使上述第二开始定时与结束上述第一卷帘读出驱动后第二次访问的上述显示装置的显示更新定时同步且将上述第一开始定时设定为从该第二开始定时早上述适当曝光时间的定时,在上述第二可靠度在上述可靠度阈值以上时,使上述第二开始定时与结束上述第一卷帘读出驱动后最初访问的上述显示装置的显示更新定时同步且将上述第一开始定时设定为从该第二开始定时早上述最大曝光时间的定时。上述摄像方法选择性使第一功能和第二功能有效化,上述第一功能由上述摄像控制步骤、上述显示控制步骤、上述第一聚焦控制步骤及上述第一可靠度判定步骤构成,上述第二功能由上述摄像控制步骤、上述显示控制步骤、上述第二聚焦控制步骤及上述第二可靠度判定步骤构成。
(23)如(22)所述的摄像方法,其中,在实施上述第一驱动的间隔小于预先确定的间隔阈值时,将上述第一功能设为有效,在上述间隔在上述间隔阈值以上时,将上述第二功能设为有效。
(24)如(22)所述的摄像方法,其中,在通过上述成像元件拍摄的被摄体的移动量在预先确定的移动阈值以上时,将上述第一功能设为有效,在上述移动量小于上述移动阈值时,将上述第二功能设为有效。
(25)一种摄像程序,其用于使计算机执行利用成像元件的摄像方法,上述成像元件具有多个像素且具备多个像素行,并通过摄像光学系统拍摄被摄体,上述多个像素包括光电转换元件、保持从上述光电转换元件传送的电荷且通过读出电路读出与上述电荷相应的信号的电荷保持部、不经由上述电荷保持部而排出上述光电转换元件的电荷的电荷排出区域,上述多个像素行由在沿一方向排列的多个上述像素构成;上述摄像方法包括如下步骤:摄像控制步骤,进行全局快门方式的第一驱动和卷帘快门方式的第二驱动;及显示控制步骤,使根据通过上述第二驱动从上述成像元件的上述像素输出的信号而生成的即时预览图像显示于显示装置,上述全局快门方式的第一驱动由全局复位驱动、全局快门驱动及第一卷帘读出驱动构成,上述全局复位驱动对上述多个像素的各个上述光电转换元件同时进行复位而开始上述多个像素的曝光,上述全局快门驱动将通过上述曝光积蓄在上述多个像素的各个上述光电转换元件的电荷同时传送至上述电荷保持部而结束上述曝光,上述第一卷帘读出驱动按每一上述像素行依次读出相应于通过上述全局快门驱动保持在上述电荷保持部的上述电荷的信号,上述卷帘快门方式的第二驱动由卷帘复位驱动、卷帘快门驱动及第二卷帘读出驱动构成,上述卷帘复位驱动一边改变上述像素行,一边依次进行将上述像素行的上述光电转换元件的电荷排出至上述电荷排出区域而开始该光电转换元件的曝光的处理,上述卷帘快门驱动一边改变上述像素行,一边依次进行将积蓄在通过上述卷帘复位驱动而开始曝光的上述像素行的上述光电转换元件的电荷传送至上述电荷保持部而结束上述像素行的上述曝光的处理,上述第二卷帘读出驱动一边改变上述像素行,一边依次读出与通过上述卷帘快门驱动保持在上述像素行的上述电荷保持部的上述电荷相应的信号,上述第一卷帘读出驱动所需的时间比上述卷帘复位驱动、上述卷帘快门驱动及上述第二卷帘读出驱动分别所需的时间长,在上述摄像控制步骤中,在连续进行上述第二驱动期间进行上述第一驱动的摄像模式中,将开始上述第一驱动后最初进行的上述第二驱动的第一开始定时设在上述第一驱动中的上述第一卷帘读出驱动的实施期间中,且使开始上述第一驱动后最初进行的上述卷帘快门驱动的第二开始定时与结束上述第一卷帘读出驱动后最初访问的上述显示装置的显示更新定时同步。
产业上的可利用性
本发明尤其适用于数码相机或智能手机等而便利性高且有效。
以上,通过特定的实施方式对本发明进行了说明,但本发明并不限定于该实施方式,在不脱离所公开的发明的技术思想的范围内能够进行各种变形。
本申请主张基于2017年3月28日申请的日本专利申请(专利2017-063231),在此引用其内容。
符号说明
100-数码相机,1-摄像透镜,2-光圈,4-透镜控制部,5-成像元件,60-摄像面,61-像素,61A-光电转换元件,61B-电荷保持部,61C-电荷传送部,61D-浮动扩散区,61E-读出电路,61F-电荷排出区域,RG-复位用电极,62-像素行,63-驱动电路,64-信号处理电路,65-信号线,70-N型基板,71-P阱层,72-读出电极,73-N型杂质层,74-P型杂质层,75-区域,76-传送电极,77-复位晶体管,78-输出晶体管,79-选择晶体管,8-透镜驱动部,9-光圈驱动部,10-成像元件驱动部,11-系统控制部,11A-摄像控制部,11B-显示控制部,11C-可靠度判定部,11D-聚焦控制部,11E-第一可靠度判定部,11F-第一聚焦控制部,11G-可靠度阈值控制部,11H-第二可靠度判定部,11J-第二聚焦控制部,14-操作部,15-存储器控制部,16-主存储器,17-数字信号处理部,20-外部存储器控制部,21-存储介质,22-显示控制器,23-显示面,23A-显示像素,23B-显示像素行,24-控制总线,25-数据总线,40-透镜装置,GS、GR、RS、RR、RO1、RO2、ST、DR-直线,SS1-适当曝光时间,SS2-最大曝光时间,200-智能手机,201-框体,202-显示面板,203-操作面板,204-显示输入部,205-扬声器,206-麦克风,207-操作部,208-相机部,210-无线通信部,211-通话部,212-存储部,213-外部输入输出部,214-GPS接收部,215-动作传感器部,216-电源部,217-内部存储部,218-外部存储部,220-主控制部,ST1~STn-GPS卫星。
Claims (25)
1.一种摄像装置,其具备:
成像元件,具有多个像素且具备多个像素行,并通过摄像光学系统拍摄被摄体,所述多个像素包括光电转换元件、保持从所述光电转换元件传送的电荷且通过读出电路读出与所述电荷相应的信号的电荷保持部、及不经由所述电荷保持部而排出所述光电转换元件的电荷的电荷排出区域,所述多个像素行由沿一方向排列的多个所述像素构成;
摄像控制部,进行全局快门方式的第一驱动和卷帘快门方式的第二驱动;及
显示控制部,使根据通过所述第二驱动从所述成像元件的所述像素输出的信号而生成的即时预览图像显示于显示装置,
所述全局快门方式的第一驱动由全局复位驱动、全局快门驱动及第一卷帘读出驱动构成,所述全局复位驱动对各个所述多个像素的所述光电转换元件同时进行复位而开始所述多个像素的曝光,所述全局快门驱动将通过所述曝光积蓄在各个所述多个像素的所述光电转换元件的电荷同时传送至所述电荷保持部而结束所述曝光,所述第一卷帘读出驱动按每一所述像素行依次读出与通过所述全局快门驱动保持在所述电荷保持部的所述电荷相应的信号,
所述卷帘快门方式的第二驱动由卷帘复位驱动、卷帘快门驱动及第二卷帘读出驱动构成,所述卷帘复位驱动一边改变所述像素行,一边依次进行将所述像素行的所述光电转换元件的电荷排出至所述电荷排出区域而开始该光电转换元件的曝光的处理,所述卷帘快门驱动一边改变所述像素行,一边依次进行将积蓄在通过所述卷帘复位驱动而开始曝光的所述像素行的所述光电转换元件的电荷传送至所述电荷保持部而结束所述像素行的所述曝光的处理,所述第二卷帘读出驱动一边改变所述像素行,一边依次读出与通过所述卷帘快门驱动保持在所述像素行的所述电荷保持部的所述电荷相应的信号,
所述第一卷帘读出驱动所需的时间比所述卷帘复位驱动、所述卷帘快门驱动及所述第二卷帘读出驱动分别所需的时间长,
所述摄像控制部在连续进行所述第二驱动的期间中进行所述第一驱动的摄像模式中,将开始所述第一驱动后最初进行的所述第二驱动的所述卷帘复位驱动的第一开始定时设在所述第一驱动中的所述第一卷帘读出驱动的实施期间中,且使开始所述第一驱动后最初进行的所述卷帘快门驱动的第二开始定时与结束所述第一卷帘读出驱动后最初到来的所述显示装置的显示更新定时同步。
2.根据权利要求1所述的摄像装置,其中,
所述摄像控制部在能够设定为所述第一开始定时的最早的定时与所述第二开始定时之间的最大曝光时间少于用于获得适当曝光值的适当曝光时间时,将所述第一开始定时设为所述最早的定时,且将在所述第一开始定时中设定的摄像条件设定为用于获得所述适当曝光值的条件,所述适当曝光值是根据通过所述成像元件拍摄的被摄体的明度而确定的。
3.根据权利要求2所述的摄像装置,其中,
所述摄像模式为连续多次进行在开始所述第一驱动之后至少进行1次所述第二驱动的处理的模式,
所述成像元件的所述多个像素包括相位差检测用像素,
所述摄像装置还具备:
可靠度判定部,根据通过在开始所述第一驱动后进行的所述第二驱动从所述相位差检测用像素输出的信号计算相位差,并在所述最大曝光时间少于所述适当曝光时间时,判定所述相位差的运算结果的可靠度;及
聚焦控制部,在所述可靠度在可靠度阈值以上时,根据所述相位差进行包括在所述摄像光学系统的聚焦透镜的聚焦控制。
4.根据权利要求2所述的摄像装置,其中,
所述摄像模式为在开始所述第一驱动后连续进行多次所述第二驱动的模式,
所述摄像控制部在所述最大曝光时间少于所述适当曝光时间且所述适当曝光时间与所述最大曝光时间之差为预先确定的时间阈值以上时,将所述多次所述第二驱动中至少第二次以后的所述第二驱动中的所述光电转换元件的曝光时间设定为所述适当曝光时间。
5.根据权利要求2所述的摄像装置,其中,
所述摄像模式为连续多次进行在开始所述第一驱动之后进行多次所述第二驱动的处理的模式,
所述成像元件的所述多个像素包括相位差检测用像素,
所述摄像装置还具备:
第一可靠度判定部,根据通过在开始所述第一驱动后最初进行的所述第二驱动从所述相位差检测用像素输出的信号计算第一相位差,并在所述最大曝光时间少于所述适当曝光时间时,判定所述第一相位差的运算结果的第一可靠度;及
第一聚焦控制部,在所述第一可靠度在可靠度阈值以上时,根据所述第一相位差进行包括在所述摄像光学系统的聚焦透镜的聚焦控制,在所述第一可靠度小于所述可靠度阈值时,根据第二相位差进行所述聚焦透镜的聚焦控制,该第二相位差是根据通过所述多次所述第二驱动中的至少第二次以后的所述第二驱动从所述相位差检测用像素输出的信号计算出的,
所述摄像控制部在所述第一可靠度小于所述可靠度阈值时,将在所述至少第二次以后的所述第二驱动中的所述光电转换元件的曝光时间设定为所述适当曝光时间。
6.根据权利要求5所述的摄像装置,其还具备:
可靠度阈值控制部,控制所述可靠度阈值。
7.根据权利要求6所述的摄像装置,其中,
所述摄像模式包括所述聚焦控制的精度的提高优先于实施所述第一驱动的间隔的缩短的第一模式和实施所述第一驱动的间隔的缩短优先于所述聚焦控制的精度的提高的第二模式,
所述可靠度阈值控制部在所述第一模式中,将所述可靠度阈值控制为比所述第二模式大的值。
8.根据权利要求6所述的摄像装置,其中,
所述可靠度阈值控制部在实施所述第一驱动的间隔为预先确定的间隔阈值以上时,将所述可靠度阈值控制为比所述间隔小于所述间隔阈值时大的值。
9.根据权利要求1所述的摄像装置,其中,
所述摄像模式为连续多次进行在开始所述第一驱动之后进行多次所述第二驱动的处理的模式,
所述成像元件的所述多个像素包括相位差检测用像素,
所述摄像装置还具备:
第二聚焦控制部,根据通过最初进行的所述第二驱动从所述相位差检测用像素输出的信号,进行包括在所述摄像光学系统的聚焦透镜的聚焦控制;及
第二可靠度判定部,在能够设定为所述第一开始定时的最早的定时与所述第二开始定时之间的最大曝光时间少于用于获得适当曝光值的适当曝光时间时,根据所述最大曝光时间及所述适当曝光值判定在用于在所述最大曝光时间获得所述适当曝光值的摄像条件下进行所述最初的所述第二驱动时的所述聚焦控制的第二可靠度,所述适当曝光值是根据通过所述成像元件拍摄的被摄体的明度确定的,
所述摄像控制部在所述第二可靠度小于可靠度阈值时,使所述第二开始定时与结束所述第一卷帘读出驱动后第二次到来的所述显示装置的显示更新定时同步且将所述第一开始定时设定为比该第二开始定时早所述适当曝光时间的定时,在所述第二可靠度为所述可靠度阈值以上时,使所述第二开始定时与结束所述第一卷帘读出驱动后最初到来的所述显示装置的显示更新定时同步且将所述第一开始定时设定为比该第二开始定时早所述最大曝光时间的定时。
10.根据权利要求5所述的摄像装置,其还具备:
第二聚焦控制部,根据通过所述最初进行的所述第二驱动从所述相位差检测用像素输出的信号,进行包括在所述摄像光学系统的聚焦透镜的聚焦控制;及
第二可靠度判定部,在能够设定为所述第一开始定时的最早的定时与所述第二开始定时之间的最大曝光时间少于用于获得适当曝光值的适当曝光时间时,根据所述最大曝光时间及所述适当曝光值判定在用于在所述最大曝光时间获得所述适当曝光值的摄像条件下进行所述最初的所述第二驱动时的所述聚焦控制的第二可靠度,所述适当曝光值是根据通过所述成像元件拍摄的被摄体的明度确定的,
所述摄像控制部在所述第二可靠度小于可靠度阈值时,使所述第二开始定时与结束所述第一卷帘读出驱动后第二次到来的所述显示装置的显示更新定时同步且将所述第一开始定时设定为比该第二开始定时早所述适当曝光时间的定时,在所述第二可靠度为所述可靠度阈值以上时,使所述第二开始定时与结束所述第一卷帘读出驱动后最初到来的所述显示装置的显示更新定时同步且将所述第一开始定时设定为比该第二开始定时早所述最大曝光时间的定时,
所述摄像装置选择性地使第一功能单元和第二功能单元工作,所述第一功能单元由所述摄像控制部、所述显示控制部、所述第一聚焦控制部及所述第一可靠度判定部构成,所述第二功能单元由所述摄像控制部、所述显示控制部、所述第二聚焦控制部及所述第二可靠度判定部构成。
11.根据权利要求10所述的摄像装置,其中,
在实施所述第一驱动的间隔小于预先确定的间隔阈值时,使所述第一功能单元工作,
在所述间隔为所述间隔阈值以上时,使所述第二功能单元工作。
12.根据权利要求10所述的摄像装置,其中,
在通过所述成像元件拍摄的被摄体的移动量为预先确定的移动阈值以上时,使所述第一功能单元工作,
在所述移动量小于所述移动阈值时,使所述第二功能单元工作。
13.一种摄像方法,其利用成像元件,
所述成像元件具有多个像素且具备多个像素行,并通过摄像光学系统拍摄被摄体,所述多个像素包括光电转换元件、保持从所述光电转换元件传送的电荷且通过读出电路读出与所述电荷相应的信号的电荷保持部、及不经由所述电荷保持部而排出所述光电转换元件的电荷的电荷排出区域,所述多个像素行由沿一方向排列的多个所述像素构成;
所述摄像方法包括如下步骤:
摄像控制步骤,进行全局快门方式的第一驱动和卷帘快门方式的第二驱动;及
显示控制步骤,使根据通过所述第二驱动从所述成像元件的所述像素输出的信号而生成的即时预览图像显示于显示装置,
所述全局快门方式的第一驱动由全局复位驱动、全局快门驱动及第一卷帘读出驱动构成,所述全局复位驱动对各个所述多个像素的所述光电转换元件同时进行复位而开始所述多个像素的曝光,所述全局快门驱动将通过所述曝光积蓄在各个所述多个像素的所述光电转换元件的电荷同时传送至所述电荷保持部而结束所述曝光,所述第一卷帘读出驱动按每一所述像素行依次读出相应于通过所述全局快门驱动保持在所述电荷保持部的所述电荷的信号,
所述卷帘快门方式的第二驱动由卷帘复位驱动、卷帘快门驱动及第二卷帘读出驱动构成,所述卷帘复位驱动一边改变所述像素行,一边依次进行将所述像素行的所述光电转换元件的电荷排出至所述电荷排出区域而开始该光电转换元件的曝光的处理,所述卷帘快门驱动一边改变所述像素行,一边依次进行将积蓄在通过所述卷帘复位驱动而开始曝光的所述像素行的所述光电转换元件的电荷传送至所述电荷保持部而结束所述像素行的所述曝光的处理,所述第二卷帘读出驱动一边改变所述像素行,一边依次读出与通过所述卷帘快门驱动保持在所述像素行的所述电荷保持部的所述电荷相应的信号,
所述第一卷帘读出驱动所需的时间比所述卷帘复位驱动、所述卷帘快门驱动及所述第二卷帘读出驱动分别所需的时间长,
在所述摄像控制步骤中,在连续进行所述第二驱动的期间中进行所述第一驱动的摄像模式中,将开始所述第一驱动后最初进行的所述第二驱动的所述卷帘复位驱动的第一开始定时设在所述第一驱动中的所述第一卷帘读出驱动的实施期间中,且使开始所述第一驱动后最初进行的所述卷帘快门驱动的第二开始定时与结束所述第一卷帘读出驱动后最初到来的所述显示装置的显示更新定时同步。
14.根据权利要求13所述的摄像方法,其中,
在所述摄像控制步骤中,在能够设定为所述第一开始定时的最早的定时与所述第二开始定时之间的最大曝光时间少于用于获得适当曝光值的适当曝光时间时,将所述第一开始定时设为所述最早的定时,且将在所述第一开始定时中设定的摄像条件设定为用于获得所述适当曝光值的条件,所述适当曝光值是根据通过所述成像元件拍摄的被摄体的明度而确定的。
15.根据权利要求14所述的摄像方法,其中,
所述摄像模式为连续多次进行在开始所述第一驱动之后至少进行1次所述第二驱动的处理的模式,
所述成像元件的所述多个像素包括相位差检测用像素,
所述摄像方法还包括如下步骤:
可靠度判定步骤,根据通过在开始所述第一驱动后进行的所述第二驱动从所述相位差检测用像素输出的信号计算相位差,并在所述最大曝光时间少于所述适当曝光时间时,判定所述相位差的运算结果的可靠度;及
聚焦控制步骤,在所述可靠度在可靠度阈值以上时,根据所述相位差进行包括在所述摄像光学系统的聚焦透镜的聚焦控制。
16.根据权利要求14所述的摄像方法,其中,
所述摄像模式为在开始所述第一驱动后连续进行多次所述第二驱动的模式,
在所述摄像控制步骤中,在所述最大曝光时间少于所述适当曝光时间且所述适当曝光时间与所述最大曝光时间之差为预先确定的时间阈值以上时,将所述多次所述第二驱动中至少第二次以后的所述第二驱动中的所述光电转换元件的曝光时间设定为所述适当曝光时间。
17.根据权利要求14所述的摄像方法,其中,
所述摄像模式为连续多次进行在开始所述第一驱动之后进行多次所述第二驱动的处理的模式,
所述成像元件的所述多个像素包括相位差检测用像素,
所述摄像方法还包括如下步骤:
第一可靠度判定步骤,根据通过在开始所述第一驱动后最初进行的所述第二驱动从所述相位差检测用像素输出的信号计算第一相位差,并在所述最大曝光时间少于所述适当曝光时间时,判定所述第一相位差的运算结果的第一可靠度;及
第一聚焦控制步骤,在所述第一可靠度在可靠度阈值以上时,根据所述第一相位差进行包括在所述摄像光学系统的聚焦透镜的聚焦控制,在所述第一可靠度小于所述可靠度阈值时,根据第二相位差进行所述聚焦透镜的聚焦控制,该第二相位差是根据通过所述多次所述第二驱动中的至少第二次以后的所述第二驱动从所述相位差检测用像素输出的信号计算出的,
在所述摄像控制步骤中,在所述第一可靠度小于所述可靠度阈值时,将在所述至少第二次以后的所述第二驱动中的所述光电转换元件的曝光时间设定为所述适当曝光时间。
18.根据权利要求17所述的摄像方法,其还包括如下步骤:
可靠度阈值控制步骤,控制所述可靠度阈值。
19.根据权利要求18所述的摄像方法,其中,
所述摄像模式包括所述聚焦控制的精度的提高优先于实施所述第一驱动的间隔的缩短的第一模式和实施所述第一驱动的间隔的缩短优先于所述聚焦控制的精度的提高的第二模式,
在所述可靠度阈值控制步骤中,在所述第一模式中,将所述可靠度阈值控制为比所述第二模式大的值。
20.根据权利要求18所述的摄像方法,其中,
在所述可靠度阈值控制步骤中,在实施所述第一驱动的间隔为预先确定的间隔阈值以上时,将所述可靠度阈值控制为比所述间隔小于所述间隔阈值时大的值。
21.根据权利要求13所述的摄像方法,其中,
所述摄像模式为连续多次进行在开始所述第一驱动之后进行多次所述第二驱动的处理的模式,
所述成像元件的所述多个像素包括相位差检测用像素,
所述摄像方法还包括如下步骤:
第二聚焦控制步骤,根据通过最初进行的所述第二驱动从所述相位差检测用像素输出的信号,进行包括在所述摄像光学系统的聚焦透镜的聚焦控制;及
第二可靠度判定步骤,在能够设定为所述第一开始定时的最早的定时与所述第二开始定时之间的最大曝光时间少于用于获得适当曝光值的适当曝光时间时,根据所述最大曝光时间及所述适当曝光值判定在用于在所述最大曝光时间获得所述适当曝光值的摄像条件下进行所述最初的所述第二驱动时的所述聚焦控制的第二可靠度,所述适当曝光值是根据通过所述成像元件拍摄的被摄体的明度确定的,
摄像控制部在所述第二可靠度小于可靠度阈值时,使所述第二开始定时与结束所述第一卷帘读出驱动后第二次到来的所述显示装置的显示更新定时同步且将所述第一开始定时设定为比该第二开始定时早所述适当曝光时间的定时,在所述第二可靠度为所述可靠度阈值以上时,使所述第二开始定时与结束所述第一卷帘读出驱动后最初到来的所述显示装置的显示更新定时同步且将所述第一开始定时设定为比该第二开始定时早所述最大曝光时间的定时。
22.根据权利要求17所述的摄像方法,其还包括如下步骤:
第二聚焦控制步骤,根据通过所述最初进行的所述第二驱动从所述相位差检测用像素输出的信号,进行包括在所述摄像光学系统的聚焦透镜的聚焦控制;及
第二可靠度判定步骤,在能够设定为所述第一开始定时的最早的定时与所述第二开始定时之间的最大曝光时间少于用于获得适当曝光值的适当曝光时间时,根据所述最大曝光时间及所述适当曝光值判定在用于在所述最大曝光时间获得所述适当曝光值的摄像条件下进行所述最初的所述第二驱动时的所述聚焦控制的第二可靠度,所述适当曝光值是根据通过所述成像元件拍摄的被摄体的明度确定的,
在所述摄像控制步骤中,在所述第二可靠度小于可靠度阈值时,使所述第二开始定时与结束所述第一卷帘读出驱动后第二次到来的所述显示装置的显示更新定时同步且将所述第一开始定时设定为比该第二开始定时早所述适当曝光时间的定时,在所述第二可靠度为所述可靠度阈值以上时,使所述第二开始定时与结束所述第一卷帘读出驱动后最初到来的所述显示装置的显示更新定时同步且将所述第一开始定时设定为比该第二开始定时早所述最大曝光时间的定时,
所述摄像方法选择性使第一功能和第二功能有效化,所述第一功能由所述摄像控制步骤、所述显示控制步骤、所述第一聚焦控制步骤及所述第一可靠度判定步骤构成,所述第二功能由所述摄像控制步骤、所述显示控制步骤、所述第二聚焦控制步骤及所述第二可靠度判定步骤构成。
23.根据权利要求22所述的摄像方法,其中,
在实施所述第一驱动的间隔小于预先确定的间隔阈值时,将所述第一功能设为有效,
在所述间隔为所述间隔阈值以上时,将所述第二功能设为有效。
24.根据权利要求22所述的摄像方法,其中,
在通过所述成像元件拍摄的被摄体的移动量为预先确定的移动阈值以上时,将所述第一功能设为有效,
在所述移动量小于所述移动阈值时,将所述第二功能设为有效。
25.一种存储介质,存储有摄像程序,该摄像程序用于使计算机执行利用成像元件的摄像方法,
所述成像元件具有多个像素且具备多个像素行,并通过摄像光学系统拍摄被摄体,所述多个像素包括光电转换元件、保持从所述光电转换元件传送的电荷且通过读出电路读出与所述电荷相应的信号的电荷保持部、及不经由所述电荷保持部而排出所述光电转换元件的电荷的电荷排出区域,所述多个像素行由沿一方向排列的多个所述像素构成;
所述摄像方法包括如下步骤:
摄像控制步骤,进行全局快门方式的第一驱动和卷帘快门方式的第二驱动;及
显示控制步骤,使根据通过所述第二驱动从所述成像元件的所述像素输出的信号而生成的即时预览图像显示于显示装置,
所述全局快门方式的第一驱动由全局复位驱动、全局快门驱动及第一卷帘读出驱动构成,所述全局复位驱动对各个所述多个像素的所述光电转换元件同时进行复位而开始所述多个像素的曝光,所述全局快门驱动将通过所述曝光积蓄在各个所述多个像素的所述光电转换元件的电荷同时传送至所述电荷保持部而结束所述曝光,所述第一卷帘读出驱动按每一所述像素行依次读出相应于通过所述全局快门驱动保持在所述电荷保持部的所述电荷的信号,
所述卷帘快门方式的第二驱动由卷帘复位驱动、卷帘快门驱动及第二卷帘读出驱动构成,所述卷帘复位驱动一边改变所述像素行,一边依次进行将所述像素行的所述光电转换元件的电荷排出至所述电荷排出区域而开始该光电转换元件的曝光的处理,所述卷帘快门驱动一边改变所述像素行,一边依次进行将积蓄在通过所述卷帘复位驱动而开始曝光的所述像素行的所述光电转换元件的电荷传送至所述电荷保持部而结束所述像素行的所述曝光的处理,所述第二卷帘读出驱动一边改变所述像素行,一边依次读出与通过所述卷帘快门驱动保持在所述像素行的所述电荷保持部的所述电荷相应的信号,
所述第一卷帘读出驱动所需的时间比所述卷帘复位驱动、所述卷帘快门驱动及所述第二卷帘读出驱动分别所需的时间长,
在所述摄像控制步骤中,在连续进行所述第二驱动的期间中进行所述第一驱动的摄像模式中,将开始所述第一驱动后最初进行的所述第二驱动的所述卷帘复位驱动的第一开始定时设在所述第一驱动中的所述第一卷帘读出驱动的实施期间中,且使开始所述第一驱动后最初进行的所述卷帘快门驱动的第二开始定时与结束所述第一卷帘读出驱动后最初到来的所述显示装置的显示更新定时同步。
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