KR20140086869A

KR20140086869A - 촬상소자, 촬상장치, 그 제어 방법, 및 기억매체

Info

Publication number: KR20140086869A
Application number: KR1020130163663A
Authority: KR
Inventors: 나오토 오구시; 시노부 와타나베
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2014-07-08
Also published as: KR101663947B1; RU2013158771A; RU2566735C2; BR102013033787A2; KR20160118187A; KR101757655B1

Abstract

촬상소자는 복수의 화소 중 제1 화소군으로부터 얻어진 전압신호에 대응한 화상신호에 따라 촬상에 사용되는 ＡＦ평가값을 생성한다. 촬상소자는, 한층 더, 상기 복수의 화소 중 제2 화소군으로부터 얻어진 전압신호에 대응한 화상신호를 화상표시를 위한 라이브 뷰 표시 신호로서 출력한다. 제어부는, ＡＦ평가값에 따라, 포커스 렌즈를 갖는 기계적 광학부를 제어하고, 라이브 뷰 표시 신호에 따라 화상표시부에 라이브 뷰 표시를 행한다.

Description

촬상소자, 촬상장치, 그 제어 방법, 및 기억매체{IMAGE PICKUP ELEMENT, IMAGE PICKUP APPARATUS, METHOD FOR CONTROLLING THE SAME, AND STORAGE MEDIUM}

본 발명은, 적층구조를 갖는 촬상소자, 그 촬상소자를 구비하는 촬상장치, 그 제어 방법, 및 기억매체에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은, 화상신호에 따라 측광, 측거등에 관한 평가값을 검출할 수 있는 촬상장치에 관한 것이다.

촬상장치에 의해 촬상된 신호를 사용해서 화상평가 및 화상표시를 행하는 기술이 있다. 일본국 공개특허공보 특개 2009-89105호에 개시된 장치에서는, 라이브 뷰(live-view) 판독모드와 초점검출용 자동 노광 판독모드가 개시되어 있다. 그 라이브 뷰 판독모드는, 라이브 뷰 표시를 위한 촬상용 신호를 판독하는 것이고, 또한 초점검출용 자동 노광 판독모드는 초점검출용 신호 및 자동노광용 측광정보에 사용하기 위한 촬상신호를 촬상소자로부터 판독하는 것이다. 이것들의 판독모드는, 프레임마다 순환적으로 반복된다.

그렇지만, 일본국 공개특허공보 특개 2009-89105호에 있어서는, 화소단위로 촬상소자로부터 화상신호(즉, 전하)를 판독하므로, 그 전하를 전송하는데 시간이 걸릴 뿐만 아니라, 전송 데이터량이 많아져서 소비 전력이 증대한다.

한층 더, 촬상소자의 출력인 화상신호는 제어장치 등의 다른 장치에 의해 화상신호처리된다. 이에 따라, 많은 전송 데이터량은, 상기 제어장치의 처리 부하 증대의 원인이 된다.

아울러, 일본국 공개특허공보 특개 2009-89105호에 있어서는, 화소부에 초점신호 검출 화소가 구비되어, 불가피하게 촬상신호 화소에 할당된 에어리어가 작아진다. 그들의 초점신호 검출 화소가 촬상신호(화상신호)를 얻을 때에 사용되지 않으므로, 화질이 저하된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 데이터 전송시간을 단축하는 동시에 화질이 저하하는 것을 억제하는 촬상소자 및 촬상장치, 그 제어 방법, 및 기억매체를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 촬상소자는, 광학상이 결상되어, 상기 광학상에 대응한 화상신호를 출력하는 촬상소자로서, 매트릭스 모양으로 배열된 복수의 화소를 가지고, 상기 광학상에 대응한 전압신호를 출력하는 제1 소자수단; 및 상기 전압신호를 디지털 신호로 변환해서 상기 화상신호를 얻는 제2 소자수단을 구비하고, 상기 제2 소자수단은, 상기 복수의 화소 중 제1 화소군으로부터 얻어진 화상신호인 제1 화상신호에 따라 촬상에 사용되는 제어 정보를 생성하는 제어 정보 생성수단; 및 상기 복수의 화소 중 제2 화소군으로부터 얻어진 화상신호인 제2 화상신호를, 화상표시를 위한 화상표시신호로서 출력하는 출력 수단을 구비한다. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 따른 촬상소자를 제공한다.

본 발명의 다른 국면에서, 촬상장치는, 상기 촬상소자; 상기 제어정보의 접수시에, 상기 제어정보에 따라 촬상을 제어하는 제어수단; 및 상기 화상표시신호에 따라 라이브 뷰 표시를 행하는 표시 제어수단을 구비한다.

본 발명의 또 다른 특징들은, 첨부도면을 참조하여 이하의 실시예들의 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에서의 촬상장치의 일례의 구성을 나타내는 블록도다.
도 2a 및 2b는 도 1에 나타낸 촬상소자의 구성을 나타내는 설명도다.
도 3은 도 2a 및 2b에 나타낸 제1 칩상의 열 신호선에 있어서의 화소선택을 나타내는 설명도다.
도 4는 도 1에 나타낸 카메라에 있어서의 ＡＦ평가 모드시의 촬상 타이밍을 설명하기 위한 타이밍도다.
도 5는 도 1에 나타낸 카메라에 있어서의 제어를 설명하기 위한 흐름도다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 카메라에서 사용되는 촬상소자의 일례의 그 구성을 나타낸 블록도다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 있어서의 측광 평가 모드시의 촬상 타이밍을 설명하기 위한 타이밍도다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 카메라에서 사용되는 촬상소자의 일례의 그 구성을 나타낸 블록도다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 있어서의 표준편차 평가 모드시의 촬상 타이밍을 설명하기 위한 타이밍도다.
도 10은 종래의 촬상장치에 있어서 라이브 뷰를 위한 오토 포커스 촬상동작의 타이밍을 나타내는 설명도다.
도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 촬상장치의 구성을 나타낸 블록도다.
도 12a 및 12b는 본 발명의 제4실시예에 따른 촬상장치가 갖는 촬상소자의 구성을 나타낸다.
도 13은 본 발명의 제4실시예에 따른 촬상장치에서 사용하는 촬상소자의 화소부의 판독 구성을 나타내는 설명도다.
도 14a 및 14b는 본 발명의 제4실시예에 따른 촬상장치의 촬상 타이밍을 나타낸다.
도 15는 본 발명의 제4실시예에 따른 촬상장치의 ＡＦ모드에서의 동작을 나타낸 흐름도다.
도 16은 본 발명의 제5실시예에 따른 촬상장치의 구성을 나타낸다.
도 17은 본 발명의 제5실시예에 따른 촬상장치의 ＡＦ모드에서의 동작을 나타낸 흐름도다.
도 18은 본 발명의 제5실시예에 따른 촬상장치에 있어서의 씬(scene) 판정을 나타내는 판정표다.
도 19는 본 발명의 제6실시예에 따른 촬상장치의 구성을 나타낸다.

이하, 본 발명의 각종 실시예, 특징 및 국면을 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하, 본 발명의 실시예들에 따른 촬상장치의 일례에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

제1실시예

도 1은, 본 발명의 제1실시예에서의 촬상장치의 일례의 구성을 나타낸 블록도다.

그 도면에 나타낸 촬상장치는, 예를 들면 동화상 기능 구비 디지털 스틸 카메라 또는 비디오 카메라에 적용된다.

촬상장치(100)는, 광학경통(101), 촬상소자(102), 구동부(103), 신호 처리부(104), 압축 신장부(105), 제어부(106), 발광부(107), 조작부(108), 화상표시부(109), 및 화상기록부(110)를 구비한다.

광학경통(101)은, 렌즈 유닛(도시 생략, 이하 간단히 렌즈라고 부른다) 및 기계적 광학부(1011)를 구비하고 있다. 상기 렌즈는 피사체로부터의 광(광학상)을 촬상소자(102)에 집광한다(즉, 결상한다).

도면에 나타내지 않았지만, 기계적 광학부(1011)는, ＡＦ기구, 줌 구동기구, 기계적 셔터 기구, 및 조리개 기구를 가지고 있다. 기계적 광학부(1011)는 제어부(106)의 제어하에서 구동부(103)에 의해 구동된다.

촬상소자(102)는, 후술하는 화소부(201) 및 A/D컨버터(도시 생략)를 가진다. 예를 들면, 촬상소자(102)는, 소위 ＸＹ판독 방식의 ＣＭＯＳ형 이미지 센서다. 촬상소자(102)는 제어부(106)의 제어하에서 동작하는 구동부(103)에 의해, 노광, 신호 판독, 및 리셋트등의 촬상동작을 행한다. 또한, 촬상소자(102)는, 촬상신호(화상신호라고도 한다)를 출력한다.

촬상소자(102)는, ＡＦ평가값 검출부(1021)를 갖는다. 이 ＡＦ평가값 검출부(1021)는 촬상소자(102)에서 얻어진 화상신호에 따라 얻어진 콘트라스트 정보 및 위상차 정보에 의거하여, 제어부(106)로 제어된 타이밍으로 ＡＦ평가값(오토 포커스 평가값)을 검출한다. ＡＦ평가값 검출부(1021)는 해당 ＡＦ평가값을 제어부(106)에 출력한다.

신호 처리부(104)는, 제어부(106)의 제어하에서, 촬상소자(102)의 출력인 화상신호에 대하여, 화이트 밸런스 조정 처리, 색보정처리, 및 자동노출(ＡＥ)처리등의 신호 처리를 실시해서, 그 화상신호를 화상 데이터로서 출력한다.

제어부(106)의 제어하에서 동작하는 압축 신장부(105)는, 신호 처리부(104)의 출력인 화상 데이터에 대하여, ＪＰＥＧ(ＪｏｉｎｔＰｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃＣｏｄｉｎｇＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ)방식등의 소정의 정지화상 데이터 포맷에 의해 압축 부호화처리를 실시한다. 또한, 압축 신장부(105)는 제어부(106)로부터 보내진 상기 부호화된 화상 데이터의 신장 복호화 처리를 실시한다.

또한, 압축 신장부(105)는, MPEG(ＭｏｖｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ)방식에 의해 동화상 데이터에 대해서 압축 부호화/신장 복호화처리를 행하여도 좋다.

제어부(106)는, 예를 들면, 중앙처리장치(ＣＰＵ), 판독전용 메모리(ＲＯＭ), 및 랜덤 액세스 메모리(ＲＡＭ)를 구비한 마이크로콘트롤러다. ＣＰＵ가 ＲＯＭ에 기억된 프로그램을 실행함으로써, 촬상장치(100) 전체를 포괄적으로 제어한다.

발광부(107)는, 신호 처리부(104)에 의해 행해진 ＡＥ처리로 인해 피사체의 노광 값이 낮다고 판정되면, 피사체에 대하여 발광해서 조명한다. 발광부(107)로서, 예를 들면, 크세논 관을 사용한 스트로브 장치 또는 ＬＥＤ발광 장치를 사용하여도 된다.

조작부(108)는, 예를 들면, 셔터 릴리즈 버튼등의 각종 조작 키, 레버, 및 다이얼을 가지고, 유저의 입력 조작에 대응한 조작 신호를 제어부(106)에 준다.

화상표시부(109)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(ＬＣＤ)등의 표시 디바이스 및 그 ＬＣＤ에 대한 인터페이스 회로를 구비하고, 제어부(106)로부터 보내진 화상 데이터에 대응한 화상을 그 표시 디바이스에 표시한다.

화상기록부(110)는, 예를 들면, 휴대용의 반도체 메모리, 광디스크, 하드디스크 드라이브(ＨＤＤ) 또는 자기테이프등의 기록 매체이며, 압축 신장부(105)에 의해 압축 부호화된 화상 데이터를 화상 파일로서 기억한다. 또한, 화상기록부(110)는 제어부(106)에 의해 지정된 화상 파일을 판독해서 제어부(106)에 출력한다.

이제, 도 1에 나타낸 촬상장치(100)의 기본적인 동작에 관하여 설명한다.

예를 들면, 정지화상을 촬영하는 경우에, 촬상을 위한 준비동작으로서, 촬상소자(102)에서는 화소(201)로부터 출력된 화상신호를 순차로 ＣＤＳ처리 및 ＡＧＣ 처리를 실시한다. 그 후, 그 화상신호를 A/D컨버터에서 디지털 화상신호로 변환한다. 이 얻어진 디지털 화상신호는 ＡＦ평가값 검출부(1021) 및 신호 처리부(104)에 출력된다.

ＡＦ평가값 검출부(1021)는, 디지털 화상신호로부터 얻어진 콘트라스트 정보에 따라 ＡＦ평가값(제어 정보)을 산출하고, 그 ＡＦ평가값을 제어부(106)에 출력한다. 제어부(106)는, ＡＦ평가값에 의거하여 기계적 광학부(1011)의 제어량을 결정하고, 이 제어량에 따라 구동부(103)를 제어한다. 그 결과, 기계적 광학부(1011)는, 구동부(103)에 의해 구동된다.

신호 처리부(104)는, 상기의 디지털 화상신호에 대하여, 예를 들면 화질보정처리를 실행해서 카메라 스루(through) 화상신호를 생성하고, 해당 카메라 스루 신호를 제어부(106)를 거쳐 화상표시부(109)에 보낸다. 그 결과, 화상표시부(109)는 상기 카메라 스루 화상신호에 대응한 카메라 스루 화상을 표시할 수 있어서, 유저는 그 카메라 스루 화상을 보면서 화각 조정을 행할 수 있다.

이 상태에서, 조작부(108)의 셔터 릴리즈 버튼이 눌려지면, 제어부(106)의 제어하에서, 촬상소자(102)로부터의 1프레임분의 촬상신호(디지털 화상신호)가 신호 처리부(104)에 받아들여진다. 신호 처리부(104)는, 상기 1프레임분의 디지털 화상신호에 대해 화질보정처리를 실행하고, 처리후의 디지털 화상신호(화상 데이터)를 압축 신장부(105)에 보낸다.

압축 신장부(105)는 화상 데이터 압축 부호화하고, 부호화된 화상 데이터를 제어부(106)를 거쳐 화상기록부(110)에 보낸다. 그 결과, 촬상된 정지화상에 관련되는 화상 파일이 화상기록부(110)에 기록된다.

화상기록부(110)에 기록된 화상 파일을 재생하는 경우에, 제어부(106)는, 조작부(108)로부터의 조작 입력에 따라 선택된 화상 파일을 화상기록부(110)로부터 판독한다. 그리고, 제어부(106)는 해당 화상 파일을 신장 복호화 처리를 실행하는 압축 신장부(105)에 보낸다.

복호된 화상 데이터는, 제어부(106)를 거쳐 화상표시부(109)에 보내진다. 그 결과, 화상표시부(109)에는 화상 데이터에 대응한 정지화상이 재생 표시된다.

동화상 데이터를 기록하는 경우에, 제어부(106)의 제어하에서 촬상소자(102)로부터 출력된 디지털 화상신호가 신호 처리부(104)에 받아들여진다. 신호 처리부(104)에서 순차로 처리된 화상 데이터는 압축 신장부(105)에서 압축 부호화 처리된다. 그 후, 압축 신장부(105)로부터 부호화된 동화상 데이터가 순차로 화상기록부(110)에 전송되어서 동화상 파일로서 기록된다.

화상기록부(110)에 기록된 동화상 파일을 재생하는 경우에, 제어부(106)는, 조작부(108)로부터의 조작 입력에 따라, 상기 선택된 동화상 파일을 화상기록부(110)로부터 판독한다. 그 후, 제어부(106)는 해당 동화상 파일을 신장 복호화 처리를 실행하는 압축 신장부(105)에 보낸다. 복호된 동화상 데이터는 제어부(106)를 거쳐 화상표시부(109)에 보내진다. 그 결과, 화상표시부(109)에는 동화상 데이터에 대응한 동화상이 재생 표시된다.

이제, 종래의 촬상장치에 있어서의 촬상화상으로부터 평가값을 산출하면서, 표시 화상을 표시하는 기술과 이에 관련되는 과제를 함께 설명한다. 종래의 촬상장치에 있어서 포커스 제어에 사용하는 피사체의 위치 정보를 얻기 위해서는, 촬상소자로부터 출력된 화상신호에 따라 그 위치 정보를 얻는다. 또한, 피사체로부터 광신호를 전용의 검출장치에 직접 입력하고, 그 광신호가 나타낸 화상에 있어서의 위상차를 사용하여, 상기 위치 정보를 얻는다. 그 화상신호에 따라 위치 정보를 얻는 경우에는, 전용의 검출장치가 불필요하기 때문에, 촬상장치를 소형화할 수 있다.

도 10은, 종래의 촬상장치에 있어서 라이브 뷰를 위한 오토 포커스 촬상동작(ＡＦ평가 촬상)의 타이밍을 나타내는 설명도다.

종래의 촬상장치에 있어서는, 수직동기신호(ＶｅｒｔｉｃａｌＤｒｉｖｉｎｇＰｕｌｓｅ:ＶＤ)에 의해 촬상 타이밍이 규정되어 있다. ＡＦ제어신호가 온(on)이 되면, 라이브 뷰 촬상기간후의 ＶＤ에 따라 ＡＦ평가용 화상이 촬상된다. 그 ＡＦ제어신호가 오프(off)가 되면, 다시 라이브 뷰 촬상기간이 시작된다.

이렇게, 라이브 뷰용 화상을 얻는 라이브 뷰 촬상기간과 ＡＦ평가용 화상을 얻는 ＡＦ동작 기간이 시간축을 따라 직렬로 존재하므로, 라이브 뷰용 화상과 ＡＦ평가용 화상을 동시에 촬상할 수는 없다.

이 때문에, 도면에 나타낸 바와 같이 라이브 뷰 기간(프레임)의 사이에 위치하는 ＡＦ동작 기간동안에 ＡＦ평가용 화상이 촬상된다. 따라서, 라이브 뷰용 화상과 ＡＦ평가용 화상과의 사이에 시간 지연이 생긴다.

덧붙여, ＡＦ평가용 화상을 촬상할 때에도 라이브 뷰 표시를 행하지지만, 이 경우에 ＡＦ평가용 화상에 따라 라이브 뷰 표시가 행해진다. 도 10에 나타나 있는 바와 같이, ＡＦ평가용 화상을 촬상할 때, 라이브 뷰 촬상기간보다도 프레임 레이트(frame rate)가 높다. 이에 따라, 촬상소자의 판독에 있어서는 선별율이 높아지고, 불가피하게 화질이 저하하게 된다. 이 과제를 회피하기 위해서, 일부의 촬상소자는, 예를 들면, 초점신호 검출용 화소를 촬상신호용 화소와는 별도로 설치하는 화소부를 갖는다.

본 실시예에서는, 상기 과제를 감안하여, 도 2a 및 2b에 나타나 있는 바와 같은 촬상소자(102)를 제공한다. 촬상소자(102)는, 화상신호로부터 얻어진 평가값 혹은 그 평가값에 근거하는 제어 정보를 표시용의 화상신호와 병행해서 생성하여, 처리 시간을 단축하고 처리 부하를 경감하도록 구성된다.

도 2a 및 2b는, 도 1에 나타낸 촬상소자(102)의 구성을 나타내는 설명도다. 도 2a는 촬상소자(102)의 구조를 나타낸 사시도이며, 도 2b는 그 구성을 나타낸 블록도다.

도 2a에 있어서, 촬상소자(102)는 제1 칩(화소부)(20) 및 제2 칩(21)을 가진다. 제2 칩(제2 소자부)(21) 위에 제1 칩(제1 소자부)(20)이 적층되어 있다. 매트릭스 모양으로 배열된 복수의 화소(201)를 갖는 제1 칩(20)은, 광입사측에 배치되어 있다(즉, 광학상의 수광측에 위치하고 있다).

제2 칩(21)은, 후술하는 열주사 회로 213-a 및 213-b와 행주사 회로(212)를 구비한 화소구동부가 위에 형성되어 있다. 전술한 ＡＦ평가값 검출부(제어 정보 생성부)(1021)도 제2 칩(21) 위에 형성되어 있다.

이렇게, 제1 칩(20)에 화소(201)를 형성하고, 제2 칩(21)에 화소구동부 및 ＡＦ평가값 검출부(1021)를 형성하므로, 촬상소자(102)의 주변회로 및 화소부의 제조 프로세스를 분배할 수 있다. 따라서, 주변회로에 있어서의 배선의 세선화 및 고밀도화로의 경향은, 고속화, 소형화 및 고성능화를 실현할 수 있다.

도 2b에 나타나 있는 바와 같이, 제1 칩(20)에 있어서, 화소(201)는 매트릭스 모양으로 배열되어 있다. 화소(201) 각각은, 수평방향(행 방향)으로 전송 신호선(203), 리셋트 신호선(204), 및 행 선택 신호선(205)에 접속되고, 수직방향(열방향)으로 열 신호선 202-a 및 202-b에 접속되어 있다. 이때, 열 신호선 202-a 및 202-b는 판독행 단위로 접속처가 서로 다르다.

도면에 나타낸 바와 같이, 화소(201)의 각각은, 광전변환소자인 포토다이오드ＰＤ, 전송 트랜지스터M1, 리셋트 트랜지스터M2, 증폭 트랜지스터M3, 선택 트랜지스터M4 및 플로팅 디퓨전ＦＤ를 가지고 있다.

도면에 나타낸 예에서, 상기 트랜지스터 각각은, n채널ＭＯＳ 전계효과 트랜지스터(ＭＯＳＦＥＴ)다.

상기 전송 트랜지스터M1, 리셋트 트랜지스터M2 및 선택 트랜지스터M4의 게이트에는, 각각 전송 신호선(203), 리셋트 신호선(204), 및 행 선택 신호선(205)이 접속되어 있다. 이것들 신호선(203∼205)은 수평방향으로 연장하고, 동일행의 화소가 동시에 구동된다. 이것에 의해, 라인 순차 동작형의 롤링 셔터의 동작을 제어하여, 소정의 행마다 노출 시간을 바꾸어서 촬상할 수 있다. 또는, 전체 행 동시 동작형의 글로벌 셔터의 동작을 제어할 수 있다.

한층 더, 선택 트랜지스터M4의 소스에는 열 신호선 202-a 또는 202-b가 행단위로 접속되어 있다.

포토다이오드ＰＤ는, 광전변환에 의해 생성된 전하를 축적한다. 포토다이오드ＰＤ의 Ｐ측이 접지되고, Ｎ측이 전송 트랜지스터M1의 소스에 접속되어 있다. 전송 트랜지스터M1이 온 하면, 포토다이오드ＰＤ의 전하가 ＦＤ에 전송된다. ＦＤ에는 기생 용량이 존재하므로, ＦＤ에 전송된 전하가 축적된다.

증폭 트랜지스터M3의 드레인에는 전원전압Ｖｄｄ가 인가되고, 그 증폭 트랜지스터M3의 게이트는 상기 ＦＤ에 접속되어 있다. 증폭 트랜지스터M3은, ＦＤ의 전하(즉, 전압)를 증폭해서 전압신호로 변환한다. 선택 트랜지스터M4는, 신호를 판독하는 화소를 행단위로 선택하기 위한 것이다. 그 선택 트랜지스터M4의 드레인은 증폭 트랜지스터M3의 소스에 접속되어 있다. 선택 트랜지스터M4의 소스는 열 신호선(202)에 접속되어 있다.

선택 트랜지스터M4가 온 하면, ＦＤ의 전압에 대응하는 전압신호가 열 신호선(202)에 출력된다. 리셋트 트랜지스터M2의 드레인에는 전원전압Ｖｄｄ가 인가되고, 그 소스는 ＦＤ에 접속되어 있다. 리셋트 트랜지스터M2가 온 하면, ＦＤ의 전압은 전원전압Ｖｄｄ에 리셋트된다.

제2 칩(21)은, 칼럼ＡＤＣ블록(211)을 구비하고, 이 칼럼ＡＤＣ블록은 열 신호선 202-a 또는 202-b에 접속되어 있다. 제2 칩(21)에는, 행주사 회로(212), 열주사 회로213-a 및 213-b, 타이밍 제어부(214), 수평신호선(출력부)215-a 및 215-b, 전환 스위치(216), 프레임 메모리(217), 및 ＡＦ평가값 검출부(1021)가 더 구비되어 있다.

타이밍 제어부(214)는 제어부(106)의 제어하에서 행주사 회로(212), 열주사 회로213-a 및 213-b, 및 칼럼ＡＤＣ블록(211)의 동작 타이밍을 제어한다. 행주사 회로(212)는 각 행을 주사하고, 열주사 회로213a 및 213b는 각각 각 열을 주사한다.

수평신호선215-a 및 215-b는, 열주사 회로213-a 및 213-b 각각에서 제어된 타이밍에 따라 칼럼ＡＤＣ블록(211)의 출력 신호(화상신호)를 전송한다.

프레임 메모리(217)는 수평신호선(215-b)으로부터 출력되는 화상신호를 일시적으로 기억한다. ＡＦ평가값 검출부(1021)는 프레임 메모리(217)에 기억된 화상신호에 따라 ＡＦ평가를 행하고, 그 ＡＦ평가값을 제어부(106)에 보낸다.

전환 스위치(216)는 수평신호선(215-b)에 출력되는 화상신호를 ＡＦ평가값 검출부(1021) 및 신호 처리부(104)의 어느 한쪽에 선택적으로 출력하는 스위치다.

이때, 수평신호선(215-a)에 전송된 화상신호는 신호 처리부(104)에 주어진다.

도 3은, 도 2a 및 2b에 나타낸 제1 칩(20)에 있어서 열 신호선 202-a 또는 202-b에 있어서의 화소선택을 나타내는 설명도다.

도 3은, 6행×8열의 화소부를 나타내고, 여기에서 각 화소는 베이어(Bayer) 배열에 따라 배열되어 있다.

도 1에 나타낸 조작부(108)의 조작에 의해 포커스 제어 모드가 온되면, 제어부(106)는 촬상소자(102)에 있어서의 판독행을 나눈다(즉, 전환 스위치(216)의 전환을 제어하여, 수평신호선 215-b를 프레임 메모리(217)에 접속한다). 따라서, 라이브 뷰용 촬상(제2 촬상 모드) 및 ＡＦ평가값 검출 촬상(제1 촬상 모드)을 동시에 행할 수 있다.

이에 따라, 라이브 뷰용의 화상신호(제2 화상신호 즉, 화상표시신호)는 열 신호선 202-a에 출력되고, ＡＦ평가 검출용의 화상신호(제1 화상신호)는 열 신호선 202-b에 출력된다.

도 3에 있어서, 행번호 1 및 2는 ＡＦ평가값 검출 촬상을 위한 행(제1 화소군)이며, 행번호 3∼8은 라이브 뷰 촬상을 위한 행(제2 화소군)이다. 도면에 나타낸 예에서는, 판독 주사가 행단위로 순차로 행해지고, 8행단위로 반복적으로 판독 주사가 이루어지게 된다.

ＡＦ평가값 검출 촬상에서는, 프레임 레이트 중시 때문에 수직동색 4화소중 3화소(4라인 중 3라인)를 선별 판독한다. 한편, 라이브 뷰용 촬상에서는, 화질중시 때문에, 나머지의 수직동색 4화소중 1화소(4라인 중 1라인)를 선별해 3화소를 가산한다.

바꿔 말하면, ＡＦ평가값 검출 촬상에 있어서는, 제1 화소군을 제1 프레임 레이트로 판독한다. 라이브 뷰 촬상에서는, 제2 화소군을 제1 프레임 레이트보다도 느린 제2 프레임 레이트로 판독한다.

전술한 바와 같이, 선택행마다 ＡＦ주사 촬상과 라이브 뷰 촬상을 나눔으로써, 다른 전하축적 시간에서 데이터 사이즈가 다른 프레임 레이트의 화상신호를 취득할 수 있다.

다음에, 열 신호선 202-a 및 202-b에 출력된 전압신호(아날로그 신호)는, 도 2b에 나타낸 칼럼ＡＤＣ블록(211)에 있어서 아날로그 신호로부터 디지털 신호(화상신호)로 변환된다.

칼럼ＡＤＣ블록(211)의 출력인 화상신호는, 열주사 회로 213-a 또는 213-b에 의해 칼럼ＡＤＣ블록(211)으로부터 수평신호선 215-a 또는 215-b에 판독된다. 수평신호선 215-a에 판독된 화상신호는 신호 처리부(104)에 보내진다.

한편, 수평신호선 215-b에 판독된 화상신호는, 스위치(216)에 출력되고, 제어부(106)의 제어에 따라 신호 처리부(104) 또는 프레임 메모리(217)에 출력된다. 이때, 전환 스위치(216)는, 프레임 단위로 전환된다.

이 경우에, 정지 화상의 촬영에서는 선별하지 않고 화소신호를 판독하므로, 스위치(216)는 신호 처리부(104)와 연결된 경로로 전환된다.

한편, ＡＦ평가 모드(즉, 오토 포커스 제어 모드)에서, 수평신호선 215-b로부터 전환 스위치(216)를 거쳐 프레임 메모리(217)에 화상신호가 기록되고, ＡＦ평가값 검출부(1021)는 프레임 메모리(217)에 기록된 화상신호에 있어서의 콘트라스트 정보에 의거하여 ＡＦ평가값을 검출한다. ＡＦ평가값은 피사체의 포커스 정보다. 그 포커스 정보는, 콘트라스트 정보, 기계적 광학부(1011)내의 ＡＦ기구부에 있어서의 디포커스 이동량, 또는 ＡＦ기구부의 제어 정보로 구성된다. ＡＦ평가값은, 다수 화소의 ＡＦ평가값용 화상 데이터와 비교하여 데이터량면에서 충분히 작다. 이 ＡＦ평가값은 ＡＦ평가값 검출부(1021)로부터 제어부(106)에 보내진다.

이렇게, 본 실시예에 있어서 ＡＦ평가값 검출부(1021)는, 칩(21)에 내장되어, 전력 절약, 고속처리 및 저비용 설계를 달성한다. 대부분의 경우에, 칩(21)과, 신호 처리부(104) 또는 제어부(106)는, 별도의 기판에 배치되어, 칩간의 통신에 있어서 배선의 저항성분과 용량성분이 많아진다. 이에 따라, 칩내의 배선에서의 통신과 비교하여 통신속도가 저하된다. 고속 신호를 송출하기 위해서는, 신호 파형 품질을 유지하기 위해서 앰프로 구동할 필요가 있는등, 구동전력을 상승시킬 필요가 있다.

본 실시예에 있어서, 동일 반도체 칩 위에 ＡＦ평가값 검출부(1021)가 상기 칩(21)과 함께 배치되어 있으므로, 화상 데이터의 출력 선을 보다 짧게 할 수 있고, 또한 상기 앰프의 배치도 생략할 수 있다. 덧붙여, ＡＦ평가값 자체도 데이터량이 적으므로, 촬상소자(102)와 제어부(106)간의 통신에 걸린 시간이 짧아지고, 이에 따라서 소비 전력의 저하를 꾀할 수 있다.

이하의 설명에서는, 촬상시에, 열 신호선 202-a 및 수평신호선 215-a에 의한 출력 경로를 채널Ｃｈ1이라고 부르고, 열 신호선 202-b 및 수평신호선 215-b에 의한 출력 경로를 채널Ｃｈ2이라고 부른다.

도 4는, 도 1에 나타낸 카메라(100)에 있어서의 ＡＦ평가 모드에서의 촬상 타이밍을 설명하기 위한 타이밍도다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 수직동기신호ＶＤ에 의해 촬상 타이밍이 규정되어 있다. ＡＦ평가 모드가 온 되면, 제어부(106)는 시각T0의 수직동기신호ＶＤ의 하강에지(edge)에서 ＡＦ제어신호, 채널Ｃｈ1을 사용한 라이브 뷰 촬상, 및 채널Ｃｈ2를 사용한 ＡＦ평가용 촬상을 동시에 시작한다.

기간T0∼ＴＦ1에서, 채널Ｃｈ2를 거쳐 화소부(20)로부터 판독된 ＡＦ평가용 화상신호는, 수평신호선(215-b) 및 전환 스위치(216)를 거쳐 프레임 메모리(217)에 보존된다. 그후, 기간ＴＦ1∼ＴＦ2에 있어서, ＡＦ평가값 검출부(1021)는 프레임 메모리(217)에 보존된 ＡＦ용 화상신호에 따라 ＡＦ평가값을 검출한다. 그 후, 기간ＴＦ2∼ＴＦ3에 있어서, ＡＦ평가값 검출부(1021)는 ＡＦ평가값을 제어부(106)에 출력한다.

도면에 나타낸 예에서는, 1수직동기신호ＶＤ의 기간 동안에, 라이브 뷰가 1프레임분 촬상되고, ＡＦ평가(ＡＦ주사)가 3프레임분 촬상된다. 제어부(106)가 수직동기신호ＶＤ를 L레벨이라고 하면(시간T1), ＡＦ평가가 종료한다.

상기한 바와 같이, 도 1에 나타낸 카메라(100)는, ＡＦ평가 모드에서, 신호 처리부(104)를 거쳐 화상 데이터를 제어부(106)에 보내서 ＡＦ평가값을 얻을 필요가 없다. 달리 말하면, 데이터량이 적은 ＡＦ평가값을 촬상소자(102)로부터 직접 제어부(106)에 출력한다. 따라서, 부하를 저감하여 전력 삭감을 행할 수 있다.

제어부(106)는 그 ＡＦ평가값과 후술하는 소정의 ＡＦ기대값과를 비교하고, ＡＦ평가값이 ＡＦ기대값을 만족하면, ＡＦ제어신호를 하강시킨다(시간T1). ＡＦ제어신호가 하강되면, ＡＦ평가용 촬상만이 정지하고, 라이브 뷰 촬상이 계속된다.

도 5는, 도 1에 나타낸 카메라(100)에 있어서의 제어를 설명하기 위한 흐름도다. 이때, 도면에 나타낸 흐름도는 제어부(106)의 제어하에서 행해진다.

카메라(100)의 전원이 온이고 스탠바이 상태(즉, 촬상전의 촬상준비 상태)가 되면, 제어부(106)는 ＡＦ평가 모드가 시행되는지를 판정한다(단계S502). 즉, 제어부(106)는 오토포커스 모드가 설정되어 있는 것인가 아닌가를 판정한다.

ＡＦ평가 모드가 시행되지 않으면(단계S502에 있어서, ＮＯ), 제어부(106)는 라이브 뷰 촬상을 시작해서(단계S503), 후술한 단계S515에 진행된다.

ＡＦ평가 모드가 시행된다고 판단되면(단계S502에 있어서, ＹＥＳ), 제어부(106)는 ＡＦ제어신호를 온(H레벨)으로 한다(단계S504). 다음에, 제어부(106)는 ＡＦ평가 촬상횟수를 카운트하기 위한 변수n에 0을 대입한다(단계S505).

다음에, 도 4에서 설명한 바와 같이, 제어부(106)는 ＡＦ평가 촬상을 시작하고(단계S506), 또한 단계S516에 있어서 라이브 뷰 촬상을 시작한다.

ＡＦ평가 촬상을 시작한 후, 제어부(106)는 변수n을 1만큼 증분한다(단계S507). 그 후, 제어부(106)의 제어하에서, ＡＦ평가값 검출부(1021)는 ＡＦ평가 촬상에 의해 얻어진 ＡＦ평가용 화상신호에 따라 ＡＦ평가값ＡＦ_K를 검출한다(단계S508).

다음에, 제어부(106)는, ＡＦ평가값ＡＦ_K가 ＡＦ기대값 Ｋ_ｍｉｎ 및 K_ｍａｘ에 대하여 다음 식(1), 즉, 소정의 평가 조건을 충족시키는 것인가 아닌가를 판정한다(단계S509).

K_ｍｉｎ <ＡＦ_K <K_ｍａｘ (1)

여기에서, ＡＦ기대값 K_ｍｉｎ 및 K_ｍａｘ는, 기대되는 ＡＦ평가값의 최소값 및 최대값을 나타내고, 카메라(100)의 설계시 또는 카메라(100)의 조정시에 제어부(106)에 미리 기록된다.

ＡＦ평가값ＡＦ_K가 식(1)을 충족시키지 않으면(단계S509에 있어서, ＮＯ), 제어부(106)는 상기의 ＡＦ평가값ＡＦ_K에 따라 피드백 제어량을 구한다. 그 후, 제어부(106)는 해당 피드백 제어량에 따라 구동부(103)를 구동제어해서 기계적 광학부(1011)에 구비된 포커스 렌즈를 광축을 따라 구동한다(단계S510).

다음에, 제어부(106)는 변수(ＡＦ평가값 촬상횟수)n이 소정의 수(이 경우에는, 3)인지의 여부를 판정한다(단계S511). ＡＦ평가값 촬상횟수가 3미만이면(단계S511에 있어서, ＮＯ), 제어부(106)는 단계S506의 처리에 되돌아가서, ＡＦ평가 촬상을 행한다.

ＡＦ평가값 촬상횟수가 3이면(단계S511에 있어서, ＹＥＳ), 제어부(106)는 라이브 뷰 표시를 행한 후(단계S512), 단계S505의 처리에 되돌아가서 ＡＦ평가값 촬상횟수n을 제로로 설정한다.

ＡＦ평가값ＡＦ_K가 식(1)을 충족시키면(단계S509에 있어서, ＹＥＳ), 제어부(106)는 ＡＦ제어신호를 오프(L레벨)로 하고(단계S513), 촬상소자(102)에 있어서의 ＡＦ평가 촬상을 정지한다(단계S514). 그 후, 제어부(106)는 촬상한 라이브 뷰용 화상신호에 대응한 화상을 화상표시부(109)에 표시하고(단계S515), 그 카메라는 대기 상태가 된다(단계S517).

도 5에 나타낸 흐름도에서는, 제어부(106)는, ＡＦ평가 촬상을 정지한 후, 단계S516의 라이브 뷰 촬상에 의해 얻어진 화상신호에 대응한 화상을 표시한다. 단계S503의 라이브 뷰 촬상을 시작하면, 제어부(106)는 단계S515의 처리로 진행되어 라이브 뷰 표시를 행한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에서는, 제2 칩(21)내에 ＡＦ평가값 검출부(1021)를 구비한다. 이에 따라, 라이브 뷰용 화상이 촬상되는 동안, 프레임 레이트가 빠른 ＡＦ평가용 화상의 촬상과 ＡＦ평가값을 산출해서 출력할 수 있다. 그 결과, ＡＦ평가를 행할 때의 시간 지연을 단축할 수 있다.

또한, ＡＦ평가에 있어서, 데이터 용량이 적은 ＡＦ평가값만이 촬상소자(102)로부터 직접 제어부(106)에 보내지므로, 신호 출력 부하가 경감되어 소비 전력을 삭감할 수 있다.

상기의 실시예에서는 라이브 뷰시에 ＡＦ를 행하는 예에 관하여 설명했지만, 라이브 뷰뿐만 아니라 기타 동화상 촬영시에 있어서도 상기의 수법을 사용할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, ＡＦ평가값을 촬상소자(102)로부터 제어부(106)에 직접 출력하고, 제어부(106)가 ＡＦ평가값에 따라 구동부(103)에 의해 기계적 광학부(1011)를 제어한다. 그렇지만, 구동부(103)는 ＡＦ평가값에 따라 기계적 광학부(1011)를 구동제어하여도 된다.

제2실시예

이제, 본 발명의 제2실시예의 카메라의 일례에 관하여 설명한다.

제2실시예에서의 카메라의 구성은, 촬상소자(102)의 구성이 도 2b에 나타낸 촬상소자와 다른 것을 제외하고는 도 1에 나타낸 카메라와 같다. 이하의 설명에서는, 스트로브등의 발광부에 의한 측광동작을 위한 정지 화상 촬영에 관하여 설명한다.

도 6은, 본 발명의 제2실시예에 따른 카메라에서 사용되는 촬상소자의 일례의 구성을 나타낸 블록도다.

이때, 도 6에 있어서, 도 2a에 나타낸 촬상소자와 동일한 구성요소 부재에 대해서는 동일한 참조번호를 부착해서 설명을 생략한다.

도 6에 나타낸 촬상소자(102)에서는, 제2 칩(21)은 ＡＦ평가값 검출부(1021) 대신에 측광값 평가부(601)를 구비한다. 이 측광값 평가부(601)는 프레임 메모리(217)에 접속되고, 제어부(106)에 접속되어 있다.

측광값 평가부(601)는, 제1 칩(20)으로부터 열 신호선 202-b 및 수평신호선 215b(즉, 채널Ｃｈ2)를 거쳐서 판독된 화상신호에 따라 색비율 및 노광 값을 측광값으로서 산출한다. 상기 측광 평가부(601)는 해당 측광값에 따라 화이트 밸런스 계수 및 발광부(107)의 발광 제어량등의 측광제어 데이터를 제어부(106)에 출력한다.

제어부(106)는 측광제어 데이터에 따라 신호 처리부(104) 및 발광부(107)에 제어 명령을 보내고, 신호 처리부(104)에 있어서의 화이트 밸런스 보정 및 발광부(107)의 발광량을 제어한다.

도 7은, 본 발명의 제2실시예에 있어서의 측광 평가 모드에서의 촬상 타이밍을 설명하기 위한 타이밍도다.

측광 평가 모드에서, 제어부(106)는 시간T70의 수직동기신호ＶＤ의 하강에지에서 수직동기신호ＶＤ에 동기해서 채널Ｃｈ1을 사용한 라이브 뷰 촬상과 채널Ｃｈ2를 사용한 측광 평가 촬상을 동시에 시작한다. 이 측광 평가 촬상에 있어서는, 화이트 밸런스 계수 및 발광부(107)의 발광 제어를 위한 측광 평가 촬상이 행해진다.

여기에서는, 화이트 밸런스 계수 산출을 위한 측광 평가 촬상을 화이트 밸런스 계수산출용 촬상이라고 부르고, 발광 제어를 위한 측광 평가 촬상을 발광 제어량 측광촬상이라고 부른다.

우선, 기간T70∼T71에 있어서, 화이트 밸런스 계수산출 촬상이 행해진다. 채널Ｃｈ2를 거쳐 화소부(20)로부터 판독된 화이트 밸런스 계수평가용 화상신호는, 수평신호선(215-b) 및 전환 스위치(216)를 거쳐 프레임 메모리(217)에 보존된다.

기간T71∼T72에 있어서, 측광값 평가부(601)는 프레임 메모리(217)에 보존된 화이트 밸런스 계수평가용 화상신호에 따라 화이트 밸런스 계수를 산출한다. 그 후, 기간T72∼T73에 있어서, 측광값 평가부(601)는 화이트 밸런스 계수를 제어부(106)에 출력한다.

다음에, 시간T73에 있어서, 제어부(106)는 발광 제어신호를 기동해서(H레벨), 발광부(107)를 소정의 발광량으로 발광시키면서, 발광 제어량 측광촬상을 시작한다. 그 후, 시간T74에 있어서, 제어부(106)는 발광 제어신호를 (L레벨에) 하강시켜서, 발광 제어량 측광 촬상을 정지한다.

따라서, 기간T73∼T74에 있어서, 정지 화상 촬영에 있어서의 발광부(107)의 발광 제어량 측광촬상이 행해지고, 발광 제어량 평가용 화상신호가 프레임 메모리(217)에 보존된다.

기간T73∼T74에 있어서는, 발광 제어신호가 온이 되므로, 발광부(107)에 의한 사전발광(즉, 프리(pre)발광)이 행해지고, 피사체의 노광량을 산출하기 위한 촬상인 발광 제어량 측광촬상이 행해진다.

기간T74∼T75에 있어서, 측광값 평가부(601)는 프레임 메모리(217)에 보존된 발광 제어량 평가용 화상신호에 따라 피사체에 관련되는 노광 값을 산출한다. 그 노광 값에 따라, 측광값 평가부(601)는 발광 제어량을 생성한다. 다음에, 기간T75∼T76에 있어서, 측광값 평가부(601)는 발광 제어량 제어부(106)에 출력한다.

시간T76에 있어서, 제어부(106)는 측광 평가 모드를 정지 화상 촬영 모드로 전환하고, 발광 제어신호를 온으로서 발광부(107)를 발광시킨다(본(main)발광). 이때, 제어부(106)는 발광 제어량에 따라 발광부(107)의 발광량을 제어한다.

한층 더, 제어부(106)는 전환 스위치(216)를 바꾸고, 채널Ｃｈ2를 거쳐 출력된 화상신호를 신호 처리부(104)에 출력하고, 화소부(20)의 전체 화소로부터 판독된 화상신호를 신호 처리부(104)에 제공한다.

도면에 나타낸 예에서는, 1수직동기신호ＶＤ의 기간에 라이브 뷰가 1프레임분 촬상된다. 이 기간동안에, 화이트 밸런스 계수 산출 촬상과, 화이트 밸런스 계수의 산출 및 출력과, 발광 제어량 측광 촬상과, 발광 제어량의 산출 및 출력이 행해진다.

상술한 것처럼, 본 발명의 제2 실시예에서는, 제2 칩(21)내에 ＡＦ평가값 검출부(1021)를 구비하여, 라이브 뷰용 화상을 촬상할 수 있고, 프레임 레이트가 빠른 측광 평가용 화상을 촬상할 수 있고, 측광 평가값을 산출해서 출력할 수 있다. 그 결과, 측광 평가를 행할 때의 시간 지연을 단축할 수 있다.

또한, 측광 평가에서, 데이터 용량이 적은 측광 평가값(화이트 밸런스 계수 및 발광 제어량)만이 촬상소자(102)로부터 직접 제어부(106)에 보내진다. 그 결과, 신호 출력 부하가 경감되어서 소비 전력을 삭감할 수 있다.

상기의 실시예에서는, 측광 평가값을 촬상소자(102)로부터 제어부(106)에 직접 입력하고, 제어부(106)는 측광 평가값에 따라 신호 처리부(104) 및 발광부(107)를 제어한다. 그렇지만, 촬상소자(102)로부터 측광 평가값을 신호 처리부(104) 및 발광부(107)에 보내서 직접적으로 제어하여도 된다.

제3실시예

다음에, 본 발명의 제3실시예에서의 카메라의 일례에 관하여 설명한다.

제3실시예에서의 상기 카메라의 구성은, 촬상소자(102)의 구성이 도 2b에 나타낸 촬상소자와 다른 것을 제외하고는 도 1에 나타낸 카메라와 같다.

도 8은, 본 발명의 제3실시예에 따른 카메라에서 사용되는 촬상소자의 일례의 구성을 나타낸 블록도다.

이때, 도 8에 있어서, 도 2a 및 도 6에 나타낸 촬상소자와 동일한 구성요소 부재는 동일한 참조번호를 부착해서 그 설명을 생략한다.

도 8에 나타낸 촬상소자(102)에서, 제2 칩(21)은 ＡＦ평가값용 검출부(1021) 대신에 화상신호 평가부(801)를 구비한다. 이 화상신호 평가부(801)는 프레임 메모리(217)에 접속되고, 제어부(106)에 접속되어 있다.

화상신호 평가부(801)는, 제1 칩(20)으로부터 열 신호선 202-b를 거쳐서 판독된 화상신호에 따라 신호 변동을 나타내는 표준편차(표준편차값이라고도 한다)를 산출한다. 그 후, 화상신호 평가부(801)는 상기 표준편차를 화상신호 평가값으로서 제어부(106)에 출력한다. 제어부(106)는 상기 표준편차가 미리 설정된 역치(표준편차 역치)를 초과하면, 게인 업(gain-up)량 또는 노광량(즉, 노광 기간)을 제어하는 촬상제어신호를 구동부(103)에 보낸다. 구동부(103)는 이 촬상제어신호에 따라 촬상소자(102)를 구동해서 노출 제어를 행한다. 이것은, 표준편차가, 미리 설정된 역치를 초과하면, 화상신호에 있어서의 Ｓ/Ｎ비의 악화를 나타내어서, 소정의 화질을 유지하기 위해서 노출 제어에 제한을 두는 것이 효과적이기 때문이다.

도 8에 나타낸 예에서는, 노출 제어에 의해 소정의 화질을 유지한다. 그렇지만, 노출 제어에 한하지 않고, 예를 들면, 노이즈 저감 처리에 있어서의 보정값을 바꾸어서 소정의 화질을 유지하여도 된다. 한층 더, 도면에 나타낸 예에서, 화상신호 평가부(801)는 표준편차인 화상신호 평가값을 출력하도록 구성된다. 그렇지만, 화상신호 평가부(801)는, 구동부(103), 신호 처리부(104), 또는 발광부(107)에 상기 표준편차에 대응한 제어신호를 출력해서 소정의 화질을 유지하도록 구성되어도 된다.

도 9는, 본 발명의 제3실시예에 있어서의 표준편차 평가 모드에서의 촬상 타이밍을 설명하기 위한 타이밍도다.

상기 카메라가 표준편차 평가 모드가 되면, 제어부(106)는 시간T90에 있어서 수직동기신호ＶＤ1 및 ＶＤ2의 하강에지에서 촬상을 시작한다. 여기에서, 제어부(106)는 수직동기신호ＶＤ1에 동기해서 채널Ｃｈ1을 사용한 라이브 뷰 촬상과, 수직동기신호ＶＤ2에 동기해서 채널Ｃｈ2를 사용한 표준편차 평가 촬상(화상신호 평가 촬상이라고도 한다)을 시작한다.

수직동기신호ＶＤ1에 동기한 라이브 뷰 촬상에 있어서는, 라이브 뷰 표시를 위한 프레임 레이트에 따라 촬상동작이 행해진다. 수직동기신호ＶＤ2에 관련되는 1ＶＤ기간(T90∼T93)에, 복수 프레임의 라이브 뷰 촬상이 행해진다.

기간T90∼T91에 있어서의 화상신호 평가 촬상에 있어서, 채널Ｃｈ2에 판독된 표준편차검출용 화상신호가 촬상소자(102)로부터 판독된다. 이 기간T90∼T91에서의 설정은, 시간T93이후에 있어서의 정지 화상 촬상에 있어서의 노출 기간에서의 설정과 동일하다. 시간T93이후의 노출 제어는, 조작부(108)를 사용한 유저 조작 또는 촬상소자(102)로부터 얻어진 화상신호에 대응한 ＡＥ제어에 따라 결정된다. 따라서, 채널Ｃｈ2에 있어서의 화상신호 평가 촬상에 있어서는, 채널Ｃｈ1에 있어서의 라이브 뷰 표시용 노출 제어와 다른 노출 제어가 행해진다.

한층 더, 채널Ｃｈ2에 있어서, 시간T93이후의 정지 화상 촬영과 같은 노출 제어를 행함으로써, 정지 화상 촬영전에 화질의 악화 요인이 되는 신호증폭에 의한 Ｓ/N의 악화가 제한될 수 있다. 또한, 촬상화소의 긴 축적 동작등의 촬상제어가 제한될 수 있다. 그 결과, 정지 화상의 화질이 소정의 레벨이상으로 악화하는 것을 방지할 수 있다.

기간T90∼T91에 있어서 촬상의 결과 얻어진 채널Ｃｈ2의 출력, 즉, 표준편차검출용 화상신호는, 수평신호선 215-b 및 스위치(216)를 거쳐 프레임 메모리(217)에 보존된다. 기간T91∼T92에 있어서, 프레임 메모리(217)에 보존된 표준편차검출용 화상신호는 화상신호 평가부(801)에 판독되어서, 화상신호 평가부(801)는 표준편차검출용 화상신호에서 신호 변동인 표준편차값을 산출한다.

그 후, 기간T92∼T93에 있어서, 화상신호 평가부(801)는 기간T91∼T92에 산출된 표준편차값만을 촬상소자(102)로부터 제어부(106)에 출력한다. 시간T93이후에 있어서는, 카메라는 표준편차 평가 모드로부터 정지 화상 촬영 모드로 바뀐다. 제어부(106)는 스위치(216)를 바꾸어서 화상신호를 신호 처리부(104)에 출력가능하게 하여, 전체 화소를 판독할 수 있다. 이 경우, 제어부(106)는 화상신호 평가부(801)에서 산출된 표준편차값에 따라 노출 제어를 행한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예는, 라이브 뷰용 화상신호와 평가용의 화상신호를 동시에 촬상하도록 구성된다. 이에 따라서, 정지 화상의 촬상을 행하기 전에, 정지 화상 촬상에 있어서의 동작을 제어하기 위한 표준편차값을 실제의 촬영전에 검출할 수 있다.

한층 더, 제3 실시예는, 데이터량이 적은 화상신호 평가값인 표준편차값을 직접 제어부(106)에 출력하도록 구성된다. 이에 따라서, 촬상소자(102)로부터 신호 처리부(104)에 데이터량이 큰 화상신호를 더 이상 보낼 필요가 없다. 이 결과, 신호 출력에 기인하는 부하 저감에 의해 전력삭감을 행할 수 있다.

이렇게 하여, 본 발명의 제3 실시예에서는, 라이브 뷰용의 촬상기간과는 다른 촬상기간에 화상신호를 촬상소자(102)에 있어서 동시에 취득하기는 하지만, 상기 촬상동작이 라이브 뷰용 촬상동작과 다르다. 그 취득된 화상신호에 따라, 화상신호 평가값인 표준편차값을 촬상소자(102)에서 산출해서 제어부(106)에 출력한다. 그 결과, 라이브 뷰 모드중에 화상신호 평가값을 얻을 수 있어, 전력 절약과 함께 시간 단축을 꾀할 수 있다.

제3 실시예에서는 화상신호에 관련되는 표준편차값을 산출하는 예에 관하여 설명하고, 아래에 나타낸 것과 같은 평가값을 화상신호 평가부(801)에서 산출시켜서, 대응하는 보정을 제어부(106)에 행하게 해도 된다.

(1) 화상신호 기준값으로서 사용되는 오프셋 성분의 1프레임당의 변동량인 화상신호 오프셋 보정값이, 화상신호로부터 산출되어도 된다. (2) 열 또는 행 단위에서의 스트라이프형 고정 패턴 노이즈가 검출되어도 된다. (3) 동화상 녹화나 라이브 뷰 표시의 조건과는 다른 노출 조건을 설정하고, 광원출력의 변화를 검출함으로써, 플리커(flicker)가 검출되어도 된다. (4) ＷＢ계수, (5) 대상 피사체의 이동량, 및 (6) 벡터량을 검출함으로써 손 흔들림 보정 값 혹은 피사체의 움직임 검출값이 산출되어도 된다. (7) 색 셰이딩 평가값, (8) 휘도 셰이딩 평가값, 및 (9) 플리커 평가값을 산출하여, 기계적 광학부(1011)내의 조리개 기구부나 촬상소자(102)의 셔터 제어에 의한 노광 제어를 행하여도 된다.

이때, 상기 각 평가값이 상기 개시된 방법들뿐만 아니라 다른 공지의 방법들에 의해서도 취득하여 보정되어도 된다는 것은 당연하다.

상기의 설명으로부터 분명하게 나타나 있는 바와 같이, 도 1에 나타낸 예에서는, 제어부(106) 및 구동부(103)가 제어부 및 판독 제어부로서 기능한다. 제어부(106) 및 화상표시부(109)는 표시 제어부로서도 기능한다.

본 발명에 대해서 상기 실시예에 의거하여 설명했지만, 본 발명은, 이것들의 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 범위와 사상내에서 나오는 여러가지 형태도 본 발명에 포함된다.

예를 들면, 상기의 실시예의 기능을 제어 방법으로서 사용하여도 되고, 이 제어 방법을 촬상장치에 의해 실행하여도 된다. 또한, 상기의 실시예의 기능을 갖는 프로그램을 제어 프로그램으로서 사용해도 되고, 해당 제어 프로그램을 촬상장치가 구비하는 컴퓨터에 실행시켜도 된다. 예를 들면, 상기 제어 프로그램은, 컴퓨터에 판독 가능한 기록 매체에 기록된다.

상기의 제어 방법 및 제어 프로그램의 각각은, 적어도 제어 단계 및 표시 제어 단계를 포함한다.

또한, 본 발명은, 이하의 처리를 실행 함으로써도 실현될 수 있다. 즉, 전술한 실시예의 기능을 실현하는 소프트웨어(프로그램)는, 네트워크 또는 각종의 기록 매체를 거쳐서 시스템 또는 장치에 공급된다. 그 시스템 또는 그 장치의 컴퓨터(또는 ＣＰＵ와 ＭＰＵ등의 디바이스)가 그 프로그램을 판독해서 실행한다.

본 발명에 의하면, 포커스 제어등의 제어에만 사용되는 제어 정보는, 그 제어를 실행할 때에 촬상소자로부터 출력된다. 따라서, 데이터 전송시간을 단축하고, 게다가 화질의 저하를 회피할 수 있다.

제4실시예

도 11은, 본 발명의 제4실시예에 따른 촬상장치의 구성 예를 나타내는 블록도다. 도면에 나타낸 촬상장치는, 예를 들면 동화상 기능 부착 전자 스틸 카메라 또는 비디오 카메라에 적용된다.

도 11에 있어서, 촬상장치(1100)는, 렌즈(1101), 이미지 센서(1102), 화상신호처리부(1103), 압축 신장부(1104), 렌즈 구동제어부(1105), 촬상 평가값 검출부(1106), 씬 판별부(1107), 및 시스템 제어부(1108)를 구비한다. 촬상장치(1100)는, 발광부(1109), 조작부(1110), 기억부(1111), 및 표시부(1112)를 더 구비한다.

렌즈(1101)는, 촬영 광학계를 구성하는 렌즈 군이다. 그 렌즈(1101)내에는, 포커스 렌즈가 포함되어 있다. 이 포커스 렌즈는, 포커스 조정용 렌즈다. 이 포커스 렌즈는 광축방향을 따라 그 위치를 변경 가능하게 구성되어 있다. 렌즈 구동제어부(1105)는, 촬상 평가값 검출부(1106)에 의해 검출된 값에 의거하여 포커스 렌즈를 구동제어하고, 초점조절 처리를 실행하는 초점조절부로서의 기능을 가진다. 렌즈(1101)를 통과한 광은, ＣＭＯＳ이미지 센서 등으로 구성된 이미지 센서(1102)의 결상면 위에, 피사체의 광학상으로서 포커싱된다. 그 후, 그 광학상은, 후술하는 화소(1201)에서 화소신호로 광전변환된다.

이미지 센서(1102)는, 화소(1201) 및 A/D컨버터를 갖는다. 예를 들면, 이미지 센서(1102)는, 소위 ＸＹ판독 방식의 ＣＭＯＳ형 이미지 센서다. 이미지 센서(1102)는, 시스템 제어부(1108)의 제어하에서, 노광, 신호 판독 및 리셋트등의 촬상동작을 행하고, 촬상신호(화상신호라고도 한다)를 출력한다.

촬상 평가값 검출부(1106)는, 이미지 센서(1102)로부터 출력된 화상신호로부터 촬상 평가값을 검출한다. 이 경우에, 시스템 제어부(1108)로부터 출력된 타이밍에 있어서, 촬상평가값을 검출한다. 그 상세한 동작에 관해서는 후술한다.

여기에서, 촬상평가값이란, 촬상장치의 제어나, 촬영된 화상에 대한 보정등을 행하는데 필요한 파라미터다. 예를 들면, 그 촬상평가값은, ＡＦ평가값, 화이트 밸런스(ＷＢ)평가값, 및 자동 노출(ＡＥ)평가값등의 촬상장치의 기본동작에 필요한 평가값이다. ＡＦ평가값은, 촬상시에 피사체에 초점을 맞추기 위한 평가값으로, 주로 포커스 렌즈를 제어하는데 필요하다. ＷＢ평가값은, 촬상시에 색을 보정하는데 필요한 평가값이며, 또한 현상시에 필요한 파라미터다. ＡＥ평가값은, 촬영시에 적정한 노출을 얻는데 필요한 평가값이다. ＡＥ평가값은, 주로, 조리개, 셔터 스피드 및 감도를 설정하는데 필요하다.

시스템 제어부(1108)는, 촬상평가값으로서 얻어진 파라미터 중 1개인 ＡＦ평가값에 의거하여 렌즈(1101)의 제어량을 결정하고, 이 제어량을 렌즈 구동제어부(1105)에 출력한다. 렌즈 구동제어부(1105)는, 시스템 제어부(1108)로부터 얻어진 ＡＦ평가값의 제어량에 의거하여 렌즈(1101)를 광축방향으로 구동함으로써 피사체의 초점 조절을 행한다.

화상신호처리부(1103)는, 시스템 제어부(1108)의 제어하에서, 이미지 센서(1102)의 출력인 화상신호에 대하여 신호 처리를 행해서 화상 데이터를 생성한다. 보다 구체적으로는, 촬상평가값 검출부에서 검출된 촬상평가값에 의거하여, 화이트 밸런스 조정 처리, 색보정처리, 및 ＡＥ처리등의 신호 처리를 실시해서, 화상 데이터를 생성한다.

압축 신장부(1104)는, 시스템 제어부(1108)의 제어하에서 동작하고, 화상신호처리부(1103)의 출력인 화상 데이터에 대하여, 소정의 정지화상 데이터 포맷으로 압축 부호화처리를 행한다. 예를 들면, 상기 소정의 정지화상 데이터 포맷은, ＪＰＥＧ(ＪｏｉｎｔＰｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃＣｏｄｉｎｇＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ)방식이다. 또한, 압축 신장부(1104)는 시스템 제어부(1108)로부터 보내진 부호화된 화상 데이터에 대하여 신장 복호화의 처리를 행한다. 또한, 압축 신장부(1104)는, MPEG(ＭｏｖｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ)방식등에 의해 동화상 데이터에 대하여 압축 부호화/신장 복호화처리를 행하여도 된다.

씬 판별부(1107)에서는, 시스템 제어부로부터 얻어진 촬영 조건에 의거하여 촬영 씬을 판별한다. 이 판별된 촬영 씬에 따라, 촬영하기 위한 촬영 파라미터나 화상처리 파라미터등의 파라미터를 변경하기 위한 정보를, 시스템 제어부(1108)에 보낸다. 여기에서, 촬상평가값 검출부(1106)는, 씬 판별의 정보에 의거하여, 후술하는 것처럼 촬상평가값 검출용 화상신호 또는 표시용 화상신호의 어느쪽으로부터 촬상평가값을 검출할지를 결정한다.

시스템 제어부(1108)는, 예를 들면, 중앙처리장치(ＣＰＵ), 판독전용 메모리(ＲＯＭ), 및 랜덤 액세스 메모리(ＲＡＭ)를 구비하는 마이크로콘트롤러다. 시스템 제어부(1108)의 ＣＰＵ는, ＲＯＭ에 기억된 프로그램을 실행함으로써, 촬상장치(1100) 전체를 포괄적으로 제어한다.

발광부(1109)는, 화상신호처리부(1103)에 의해 행해진 ＡＥ처리에서 피사체의 노광 값이 낮다고 판정된다면, 피사체에 대하여 광을 조사해서 조명을 행한다. 발광부(1109)로서는, 예를 들면, 크세논 관을 사용한 스트로브 장치 또는 ＬＥＤ발광 장치를 사용하여도 된다. 조작부(110)는, 예를 들면, 셔터 릴리즈 버튼등의 각종 조작 키, 레버, 및 다이얼을 가지고, 유저의 입력 조작에 대응한 조작 신호를 시스템 제어부(1108)에 준다.

기록부(1111)는, 예를 들면, 휴대용의 반도체 메모리, 광디스크, 하드 디스크 드라이브(ＨＤＤ) 또는 자기테이프등의 기록 매체이며, 압축 신장부(1104)에 의해 압축 부호화된 화상 데이터를 화상 파일로서 기억한다. 또한, 기록부(1111)는, 시스템 제어부(1108)에 의해 지정된 화상 파일을 판독해서, 시스템 제어부(1108)에 출력한다.

화상표시부(1112)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(ＬＣＤ)등의 표시 디바이스 및 ＬＣＤ에 대한 인터페이스 회로를 구비하여, 시스템 제어부(1108)로부터 보내진 화상 데이터로 나타내어진 화상을 그 표시 디바이스에 표시한다.

도 12a 및 12b는, 도 11에 나타낸 이미지 센서(1102)의 구성을 나타내는 설명도다. 도 12a는 이미지 센서의 사시도이며, 도 12b는 그 구성을 나타낸 블록도다.

도 12a에 있어서, 이미지 센서(1102)는 제1칩(제1 소자부)(120) 및 제2 칩(제2 소자부)(121)을 가지고, 제2 칩(121) 위에 제1 칩(120)이 적층되어 있다. 제1 칩(120)은 매트릭스 모양으로 배열된 복수의 화소(1201)를 가지고, 제1 칩(120)은 화소배열을 광입사측을 향해서 적층되어 있다(즉, 광학상을 수광하는 쪽에 위치되어 있다). 제2 칩(121)은, 후술하는 열주사 회로 1213-a 및 1213-b와 행주사 회로(1212)를 구비한 화소구동부를 갖는다.

이렇게, 제1 칩(120)에 화소(1201)를 형성하고, 제2 칩(121)에 화소구동부를 형성하면, 이미지 센서(1102)의 주변회로 및 화소부의 제조 프로세스를 분리할 수 있다. 따라서, 주변회로에 있어서의 배선의 세선화 및 고밀도화로의 경향은, 고속화, 소형화 및 고성능화를 실현할 수 있다.

도 12b에 나타나 있는 바와 같이, 제1 칩(120)에 있어서, 화소(1201)는 매트릭스 모양으로 배열되어 있고, 각 화소(1201)는 수평방향(행 방향)으로 전송 신호선(1203), 리셋트 선(1204) 및 행 선택 신호선(1205)에 접속되어 있다. 또한, 화소(1201)는 수직방향(열 방향)으로 열 신호선 1202-a 및 1202-b에 접속되어 있다. 이때, 열 신호선 1202-a 및 1202-b의 각각은, 행단위로, 화소를 다른 판독처에 접속하도록 구성된다.

또한, 화소(1201)의 각각은, 도면에 나타나 있는 바와 같이, 광전변환소자인 포토다이오드ＰＤ, 전송 트랜지스터M1, 리셋트 트랜지스터M2, 증폭 트랜지스터M3, 선택 트랜지스터M4 및 플로팅 디퓨전ＦＤ를 갖는다. 도면에 나타낸 예에서는, 상기 트랜지스터의 각각은 n채널ＭＯＳ 전계효과 트랜지스터(ＭＯＳＦＥＴ)다.

상기 전송 트랜지스터M1, 리셋트 트랜지스터M2 및 선택 트랜지스터M4의 게이트에는, 각각, 전송 신호선(1203), 리셋트 신호선(1204) 및 행 선택 신호선(1205)이 접속되어 있다. 이것들 신호선(1203∼1205)은 수평방향으로 연장하게 배열되고, 동일행의 화소는 동시에 구동된다. 그 결과, 라인 순차 동작형의 롤링 셔터 또는 전체 라인 동시 동작형의 글로벌 셔터의 동작을 제어할 수 있다. 한층 더, 선택 트랜지스터M4의 소스에는, 열 신호선 1202-a 또는 1202-b가 행단위로 접속되어 있다.

포토다이오드ＰＤ는, 광전변환에 의해 생성된 전하를 축적한다. 포토다이오드ＰＤ의 Ｐ측은, 접지되고, Ｎ측은, 전송 트랜지스터M1의 소스에 접속되어 있다. 전송 트랜지스터M1이 온 하면, 포토다이오드ＰＤ의 전하가 ＦＤ에 전송된다. 그 ＦＤ에는 기생 용량이 존재하므로, 그 ＦＤ에 전송된 전하가 축적된다.

증폭 트랜지스터M3의 드레인에는 전원전압Ｖｄｄ가 인가되고, 그 게이트는 그 ＦＤ에 접속되어 있다. 증폭 트랜지스터M3은, ＦＤ의 전하(즉, 전압)를 증폭해서 전압신호로 변환한다. 선택 트랜지스터M4는, 행선택 신호선(1205)에 의해, 신호를 판독하는 화소를 행단위로 선택하기 위한 것이다. 그 선택 트랜지스터M4의 드레인은 증폭 트랜지스터M3의 소스에 접속되어 있다. 선택 트랜지스터M4의 소스는 열 신호선(1202)에 접속되어 있다.

행선택 신호선(1205)에 의해 선택 트랜지스터M4가 온 하면, ＦＤ의 전압에 대응한 전압신호가 열 신호선(1202)에 출력된다. 리셋트 트랜지스터M2의 드레인에는 전원전압Ｖｄｄ가 인가되고, 그 소스는 ＦＤ에 접속되어 있다. 리셋트 신호선(1204)에 의해 리셋트 트랜지스터M2가 온되면, ＦＤ의 전압은 전원전압Ｖｄｄ에 리셋트된다.

제2 칩(121)에는, 칼럼ＡＤＣ블록(1211)이 설치되어 있고, 칼럼ＡＤＣ블록(1211)은 열 신호선1202-a 또는 1202-b에 접속되어 있다. 한층 더, 제2 칩(121)에는, 행주사 회로(1212), 열주사 회로(1213-a, 1213-b), 타이밍 제어부(1214), 및 수평신호선(출력부)(1215-a, 1215-b)이 설치된다.

타이밍 제어부(1214)는, 시스템 제어부(1108)의 제어하에서 행주사 회로(1212), 열주사 회로(1213-a, 1213-b) 및 칼럼ＡＤＣ블록(1211)의 동작 타이밍을 제어한다. 행주사 회로(1212)는 각 행을 주사하고, 열주사 회로 1213-a 및 1213-b는 각각 각 열을 주사한다.

수평신호선 1215-a 및 1215-b는, 각각 열주사 회로 1213-a 및 1213-b에서 제어된 타이밍에 의거하여 칼럼ＡＤＣ블록(1211)의 출력 신호(화상신호)를 전송한다. 그 결과, 라이브 뷰용의 화상신호(제2 화상신호, 즉, 화상표시신호)는 열 신호선1202-a에 출력되고, 촬상평가 검출용의 화상신호(제1 화상신호)는 열 신호선1202-b에 출력된다.

도 13에 있어서, 행번호 1 및 2는 촬상평가값 검출용 화상의 촬상을 위한 행(제1 화소군)이며, 행번호 3∼8은 라이브 뷰용 화상의 촬상을 위한 행(제2 화소군)이다. 도면에 나타낸 예에서는, 판독 주사가 행단위로 순차로 행해지고, 8행단위로 반복적으로 판독 주사가 이루어지게 된다.

촬상평가값 검출 촬상에서는, 프레임 레이트 중시 때문에 수직동색 4화소중 3화소를 선별 판독한다. 한편, 라이브 뷰용의 화상에서는, 화질중시 때문에 수직동색 4화소중 1화소를 선별해서 3화소를 가산한다. 바꿔 말하면, 촬상평가값 검출 촬상에 있어서는, 제1 화소군을 제1 프레임 레이트에서 판독한다. 라이브 뷰 촬상에서는, 제2 화소군을 제1 프레임 레이트보다도 느린 제2 프레임 레이트에서 판독한다.

전술한 바와 같이, 선택행마다 촬상평가값 검출 촬상과 라이브 뷰 촬상을 분리함으로써, 다른 전하축적 시간으로 데이터 사이즈가 다른 프레임 레이트에서 화상신호를 취득하는 것이 가능해진다.

열 신호선1202-a 및 1202-b에 출력된 전압신호(아날로그 신호)는, 도 12a 및 12b에 나타낸 칼럼ＡＤＣ블록(1211)에 있어서 아날로그 신호로부터 디지털 신호(화상신호)로 변환된다. 칼럼ＡＤＣ블록(1211)의 출력인 화상신호는, 열주사 회로 1213-a 또는 1213-b에 의해 칼럼ＡＤＣ블록(1211)으로부터 수평신호선 1215-a 또는 1215-b에 판독되어 출력된다(제1 판독부, 제2 판독부).

다음에, 촬상평가값의 일례로서, ＡＦ동작용의 최적의 촬상평가값(ＡＦ평가값)을 검출하는 동작을 도 14a 및 14b를 참조하여 설명한다.

도 14a는, 후술하는 씬 판별의 결과로서, 촬상평가값 검출용 화상으로부터 ＡＦ평가값(오토 포커스 평가값)을 검출하는 타이밍도다. 도 14a에 나타낸 바와 같이, 수직동기신호에 의해 촬상 타이밍이 규정되어 있다. 카메라가 ＡＦ평가 모드에 있으면, 시스템 제어부(1108)는 시간T0의 수직동기신호의 하강에지에서 ＡＦ제어신호를 (Ｈ레벨로) 상승시킨다. 다음에, 수직동기신호가 상승하면, 시스템 제어부(1108)는 수직동기신호에 동기해서 화상표시신호용과 촬상평가값 검출신호용의 촬상동작을 동시에 시작해서 행한다.

기간T0∼ＴＦ1에서, 수평신호선 1215-b를 거쳐서 화소부(120)로부터 판독된 촬상평가용 화상신호는, 촬상평가값 검출부(1106)에 입력된다. 그후, 기간ＴＦ1∼ＴＦ2에 있어서, ＡＦ평가값이 산출된다. 이 AF 평가값은, 이미지 센서(1102)로부터 출력된, 촬상평가값 검출용 화상신호로부터 얻어진 콘트라스트 정보 및 위상차 정보에 의거하여 시스템 제어부(1108)로 제어된 타이밍에 따라 산출된다. 그 후, 기간ＴＦ2∼ＴＦ3에 있어서, 촬상평가값 검출부(1106)는 그 ＡＦ평가값을 시스템 제어부(1108)에 출력한다.

도면에 나타낸 예에서는, 1수직동기신호의 기간 동안에, 라이브 뷰용 화상의 1프레임이 촬상되고, ＡＦ평가값 검출용 화상(ＡＦ주사)의 3프레임이 촬상된다. 시스템 제어부(1108)가 수직동기신호를 L레벨로 하면, 라이브 뷰용 화상의 1프레임 기간내의 ＡＦ평가가 종료한다.

시스템 제어부(1108)는 ＡＦ평가값과 후술하는 소정의 ＡＦ기대값을 비교한다. ＡＦ평가값이 그 ＡＦ기대값에 대한 소정의 평가 조건을 만족하면, 시스템 제어부(1108)는 ＡＦ제어신호를 하강시킨다(시간T1). ＡＦ제어신호가 하강하면, ＡＦ평가 촬상만이 정지하고, 라이브 뷰 촬상이 계속된다.

도 14b는, 후술하는 씬 판별의 결과에 따라, 라이브 뷰용 화상으로부터 ＡＦ평가값을 검출하는 타이밍도다.

도 14a에 나타낸 바와 같이, 수직동기신호에 의해 촬상 타이밍이 규정되어 있다. ＡＦ평가 모드가 설정되어 있으면, 시스템 제어부(1108)는 시간T0의 수직동기신호의 하강에지에서 ＡＦ제어신호를 (Ｈ레벨로) 상승시킨다. 다음에, 수직동기신호가 상승하면, 시스템 제어부(1108)는 수직동기신호에 동기해서 화상표시신호용만 촬상동작을 행한다.

기간T0∼ＴＦ4에 있어서, 1215-a를 거쳐서 화소(1201)로부터 판독된 라이브 뷰용 화상신호는, 촬상평가값 검출부(1106)와 화상신호처리부(1103)에 입력된다. 기간ＴＦ4∼ＴＦ5에 있어서, ＡＦ평가값이 산출된다. 촬상평가값 검출부(1106)는, 이미지 센서(1102)로부터 출력된, 라이브 뷰용 화상의 화상신호로부터 얻어진 콘트라스트 정보 및 위상차 정보에 의거하여 시스템 제어부(1108)로 제어된 타이밍에 따라 ＡＦ평가값을 산출한다. 그 후에, 기간ＴＦ5∼ＴＦ6에 있어서, 촬상평가값 검출부(1106)는 ＡＦ평가값을 시스템 제어부(1108)에 출력한다.

도면에 나타낸 예에서는, 1수직동기신호 동안에, 라이브 뷰용 화상의 1프레임이 촬상되고, ＡＦ평가값 검출용 화상(ＡＦ주사)은 촬상되지 않는다. 시스템 제어부(1108)가 수직동기신호를 L레벨로 하면, 라이브 뷰용 화상 1프레임 기간동안의 ＡＦ평가가 종료한다.

시스템 제어부(1108)는 라이브 뷰용 화상으로부터 검출된 ＡＦ평가값과 후술하는 소정의 ＡＦ기대값과를 비교한다. ＡＦ평가값이 ＡＦ기대값에 대해 소정의 평가 조건을 만족하면, ＡＦ제어신호를 하강시킨다(시간T7). ＡＦ제어신호가 하강하면, 상기 표시 화상에 의거한 ＡＦ평가용 검출 동작이 정지하고, 라이브 뷰 촬상이 계속된다.

도 14a에 나타나 있는 바와 같이, 본 실시예에서는, 촬상평가값 검출용 화상에 대해서, 라이브 뷰용 화상의 동작보다 빠른 프레임 레이트를 설정 가능하다. 이에 따라, 촬상장치에의 촬상평가값의 반영이 종래보다도 더 빨리 제어될 수 있다.

그렇지만, 촬상장치에는 프로그램 선도로 설정된 노출 제어로 인해 어두운 씬의 추종 한계가 존재한다. 이에 따라, 프레임 레이트가 빠른 촬상평가값 검출용 화상과, 프레임 레이트가 느린 라이브 뷰용 화상은, 노출 제어에 의한 어두운 씬의 추종 한계에 있어서 다르다. 본 실시예에서는, 어두운 씬의 추종 한계에 있어서 3상태의 차이가 발생된다.

씬 판별부(1107)는, 라이브 뷰용 화상 촬영시에, 시스템 제어부(1108)에 의해 촬영(노출)조건으로서 설정되어 있는 감도설정 값이나, 셔터 스피드 등으로부터 산출된 노광량으로부터 촬영 씬의 특징을 판별한다. 촬상평가값 검출부(1106)는, 씬 판별부(1107)의 판별 결과에 따라, 촬상평가값 검출용 화상과 라이브 뷰용 화상 중 어느 하나로부터 촬상평가값을 검출한다.

이하, ＡＦ평가 모드에서의 제4실시예에 따른 촬상장치의 동작을, 도 15의 흐름도를 참조하여 상세히 설명한다.

이때, 도면에 나타낸 흐름도는 시스템 제어부(1108)의 제어하에서 행해진다. 설명을 위해, 촬상평가값 검출용 화상에서 검출된 촬상평가값을 ＡＦ_Kα로서 정의하고, 라이브 뷰용 화상에서 검출된 촬상평가값을 ＡＦ_Kβ로서 정의한다.

유저에 의해 전원이 온되고, 각종 초기 설정을 행한 후(단계S1502), 카메라의 모드는 라이브 뷰 모드와 동화상 기록등의 동작 모드에 이행되고, 촬영이 개시된다(단계S1520).

시스템 제어부(1108)는 ＡＦ평가 모드가 실시되는지의 여부를 판정한다(단계S1502). 즉, 시스템 제어부(1108)는 오토포커스 모드가 설정되어 있는 것인가 아닌가를 판정한다. ＡＦ평가 모드가 실시되지 않으면(단계S1503에 있어서, NO), 시스템 제어부(1108)는 라이브 뷰 촬상만을 시작해서(단계S1520), 후술한 단계S1521에 진행된다.

ＡＦ평가 모드가 실시된다고 하면(단계S1503에 있어서, YES), 시스템 제어부(1108)는 ＡＦ제어신호를 온(H레벨)으로 한다(단계S1504). 다음에, 시스템 제어부(1108)는 ＡＦ평가 촬상의 횟수를 카운트하기 위한 변수n에 0을 대입한다(단계S1505). 다음에, 단계S1506에서, 시스템 제어부(1108)는, 라이브 뷰 촬영을 행하기 위한 촬상조건의 노광량S를 검출한다.

다음에, 씬 판별부(1107)에 의해, 단계S1506에서 검출된 노광량E와 노광량 기대값Ｅｖ의 비교를 행한다(촬상조건 판정). 시스템 제어부(1108)는, 라이브 뷰 촬영의 노광량이 노광 설정의 기대값 Ｅｖ에 대하여 다음 식(1), 즉, 소정의 감도조건을 충족시킬 것인가 아닌가를 판정한다(단계S1507).

E <Ｅｖ...(1)

라이브 뷰의 노광량Ｅｖ가, (1)식을 충족시킨 경우(YES), S1508의 동작으로 진행되어, ＡＦ평가값 검출 촬상을 스타트한다.

다음에, 도 14a에 설명한 바와 같이, 시스템 제어부(1108)는 ＡＦ평가 촬상을 시작한다(단계S1508). ＡＦ평가 촬상을 시작한 후, 시스템 제어부(1108)는 변수n을 1만큼 증분한다(단계S1509). 그 후, 시스템 제어부(1108)의 제어하에서, 촬상평가값 검출부(1106)는 ＡＦ평가 촬상에서 얻어진 ＡＦ평가용 화상신호로부터 ＡＦ평가값ＡＦ_Kα를 검출한다(단계S1510).

다음에, 시스템 제어부(1108)는, ＡＦ평가값ＡＦ_Kα가 ＡＦ기대값인 Ｋ_ｍｉｎα 및 K_ｍａｘα에 대하여 다음 식(2), 즉 소정의 평가 조건을 충족시킬 것인가 아닌가를 판정한다(단계S1511).

K_ｍｉｎα <ＡＦ_Kα <K_ｍａｘα(2)

여기에서, ＡＦ평가값 기대값K_ｍｉｎα 및 K_ｍａｘα는 기대된 ＡＦ평가값의 최소값 및 최대값으로서 설정된다. 이들 값은, 촬상장치의 설계시 또는 촬상장치의 조정시에 시스템 제어부(1108)에 사전 기록된다.

ＡＦ평가값ＡＦ_Kα가 식(2)을 충족시키지 않으면(단계S1511에 있어서, NO), 시스템 제어부(1108)는 상기의 ＡＦ평가값ＡＦ_Kα에 의거하여 피드백 제어량을 산출한다. 그 후, 시스템 제어부(1108)는 해당 피드백 제어량에 따라서 렌즈 구동제어부(1105)를 구동제어해서 렌즈(1101)에 구비된 포커스 렌즈를 구동한다(단계S1512).

다음에, 시스템 제어부(1108)는 변수(ＡＦ평가값 촬상 횟수)n이 소정의 수(이 경우에는, 3)인지의 여부를 판정한다(단계S1513). ＡＦ평가값 촬상횟수가 3미만이면(단계S1511에 있어서, NO), 시스템 제어부(1108)는 단계S1510의 처리로 되돌아가서, ＡＦ평가 촬상을 행한다. 한편, ＡＦ평가값 촬상횟수가 3이면(단계S1513에 있어서, YES), 시스템 제어부(1108)는, 단계S1505의 처리에 되돌아가서, ＡＦ평가값 촬상횟수n을 제로로 설정한다.

ＡＦ평가값ＡＦ_Kα가 식(2)을 충족시키면(단계S1511에 있어서, YES), 시스템 제어부(1108)는 ＡＦ제어신호를 오프(L레벨)로 하고(단계S1514), 촬상소자(1102)에 있어서의 ＡＦ평가 촬상을 정지한다(단계S1515). 그 후, 시스템 제어부(1108)는, 동작을 단계S1522에 진행시킨다.

단계S1507에서 라이브 뷰용 화상의 노광량E가, (1)식을 충족시키지 않는 경우(NO), S1516의 동작으로 진행되고, 라이브 뷰용의 촬상화상으로부터 ＡＦ평가값ＡＦ_Kβ를 검출한다. 다음에, 시스템 제어부(1108)는, ＡＦ평가값ＡＦ_Kβ가 ＡＦ기대값인 Ｋ_ｍｉｎβ 및 K_ｍａｘβ에 대하여 다음 식(3), 즉, 소정의 평가 조건을 충족시키는 것인가 아닌가를 판정한다(단계S1517).

K_ｍｉｎβ <ＡＦ_K <K_ｍａｘβ (3)

여기에서, ＡＦ기대값K_ｍｉｎβ 및 K_ｍａｘβ는 기대되는 ＡＦ평가값의 최소값 및 최대값으로서 설정되어 있다. 이들 값은, 촬상장치의 설계시 또는 촬상장치의 조정시에 시스템 제어부(1108)에 사전 기록된다.

ＡＦ평가값ＡＦ_Kβ가 식(3)을 충족시키지 않는 경우에는(단계S1517에 있어서, NO), 시스템 제어부(1108)는 상기의 ＡＦ평가값ＡＦ_Kβ에 따라 피드백 제어량을 산출한다. 그 후, 시스템 제어부(1108)는 해당 피드백 제어량에 따라 렌즈 구동제어부(1105)를 구동제어해서 렌즈(1101)에 구비된 포커스 렌즈를 구동해(단계S1518), 단계S1522의 동작으로 진행된다.

ＡＦ평가값ＡＦ_Kβ가 식(3)을 충족시키는 경우에는(단계S1517에 있어서, YES), 시스템 제어부(1108)는 ＡＦ제어신호를 오프(L레벨)로 하고(단계S1519), 단계S1522의 동작으로 진행된다. 단계S1522에서는, 라이브 뷰 동작의 종료의 지시가 있으면(YES), 라이브 뷰 동작이 종료한다. 라이브 뷰 동화상이 계속되는 경우에는(NO), 단계S1503의 동작으로 되돌아가고, 라이브 뷰 동작을 행하면서, ＡＦ동작을 행한다.

전술한 바와 같이, 본 실시예는, 라이브 뷰 촬상과 촬상평가값 검출 촬상이 1프레임 기간 동안에 동시에 가능한 촬상소자를 구비한 촬상장치를 전제로 하고 있다. 라이브 뷰 촬상시의 노출 조건에 근거한 씬 판별의 결과에 따라, ＡＦ평가값을 검출하는 화상을, ＡＦ평가값용 화상 및 라이브 뷰 화상으로부터 선택한다. 그 결과, 밝은 씬에서 피사체 촬영시에, ＡＦ평가를 행할 때의 시간 지연을 단축할 수 있고, 어두운 씬에서는 ＡＦ평가값의 정밀도를 향상할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, ＡＦ평가값과 비교하여 ＡＦ기대값을, ＡＦ평가값용 화상 및 라이브 뷰 화상에 대해서 다른 ＡＦ기대값으로 했다. 그렇지만, 이들 기대값은 동일해도 된다.

본 실시예에서는, 촬상평가값의 예로서, ＡＦ평가값을 설명했지만, 그 밖의 촬상평가값, 이를테면 ＷＢ평가값(화이트 밸런스 데이터)이나, ＡＥ평가값(노출 제어 데이터)도 같은 구성에서 최적의 평가값을 검출하기도 한다. ＷＢ평가값이나 ＡＥ평가값일 경우에, 촬상평가값 검출용 화상이나 라이브 뷰용 화상은, 단계S1507의 씬 판별의 결과에 따라 평가값을 검출하기 위해서 전환된다. 이에 따라, 상기 시간 지연을 단축할 수 있고, ＷＢ나 ＡＥ평가값 검출의 정밀도가 최적화될 수 있다.

제5실시예

본 발명의 제4실시예에서는 노출 정보만에 의거하여 촬영 씬을 판별하고, 그 판별 결과에 따라, ＡＦ평가값 화상 또는 라이브 뷰 화상으로부터 ＡＦ평가값을 검출하도록 구성된 구성을 설명했다. 본 실시예에서는, 노출 정보뿐만아니라, 얼굴정보, 휘도정보 및 색정보에 의거하여서도 촬영 씬을 판별 함으로써 한층 더 정밀도 좋게 촬상평가값을 검출하도록 구성된다. 이하, 본 발명의 제5실시예에 따른 촬상장치에 대해서, 도 16 내지 도 18을 참조해서 설명한다. 이때, 상기 제4실시예와 같은 도면에 나타낸 구성요소 부재는, 동일한 참조번호로 나타내므로, 그에 대한 설명을 생략한다.

도 16은, 본 실시예에 따른 촬상장치의 블록도다. 본 실시예는, 구성에 있어서, 얼굴정보 검출부(1601), 휘도정보 검출부(1602) 및 색정보 검출부(1603)를 구비한 것외에는, 상기 제4실시예와 같다.

얼굴정보 검출부(1601)는, 이미지 센서(1102)로부터 출력된 화상신호에 대하여 얼굴검출 처리를 행하고, 촬영된 프레임 화상에서의 인물이나 동물(예를 들면, 애완동물)의 얼굴을 검출한다. 또한, 얼굴정보 검출부(1601)는, 검출된 얼굴의 영역을 얼굴정보로서 씬 판별부(1107)에 출력한다.

휘도정보 검출부(1602)는, 화상신호 처리부(1103)로부터 출력된 화상 데이터 화상에 대하여 휘도검출 처리를 행한다. 그 처리에서, 화상 프레임 화상을 복수의 영역으로 분할하고, 각 영역의 평균 휘도를 구한다. 휘도정보 검출부(1602)는, 이것들의 평균 휘도를 사용하여서, 프레임 화상의 중심부와 그 주변부간의 휘도차이나 중심휘도값등의 휘도정보를 산출한다. 휘도정보 검출부(1602)에서 검출된 휘도정보는, 씬 판별부(1107)에 출력된다.

색정보 검출부(1603)는, 화상신호 처리부(1103)로부터 출력된 화상 데이터 화상에 대하여 색검출 처리를 행하여, 평균 색상, 고색상영역의 면적등의 색정보를 검출한다. 색정보 검출부(1603)에서 검출된 색정보는, 씬 판별부(1107)에 출력된다.

씬 판별부(1107)는, 얼굴정보 검출부(1601), 휘도정보 검출부(1602),및 색정보 검출부(1603)로부터 입력된 각 정보에 의거하여 상기 화상신호 처리부(1103)에서 처리된 화상 데이터 화상으로부터 촬영 씬의 배경과 촬영 씬의 피사체를 판별한다. 이때, 얼굴정보 검출부(1601), 휘도정보 검출부(1602), 및 색정보 검출부(1603)로부터 보내진 각 정보는, 씬 판별부(1107)에 의해 일시적으로 보존되고, 필요에 따라 갱신된다.

다음에, 본 실시예에 따른 촬상장치에 있어서의 촬영 씬의 판별 동작에 관하여 설명한다.

씬 판별부(1107)는, 이미지 센서(1102)로부터 출력된 라이브 뷰의 화상신호에 대하여, 휘도정보 검출부(1602)에서 검출된 휘도정보와 색정보 검출부(1603)에서 검출된 색정보를 사용함으로써, 촬영 씬의 배경을 판별한다. 한층 더, 씬 판별부(1107)는, 얼굴검출부(1601)에서 검출된 얼굴정보를 사용함으로써, 촬영 씬에 있어서의 피사체를 판별한다.

우선, 촬영 씬의 배경의 판별에 관하여 설명한다.

씬 판별부(1107)는, 휘도정보 검출부(1602)에서 검출된 휘도정보와 색정보 검출부(1603)에서 검출된 색정보를 해석하고, 화상상의 푸른 하늘색의 영역의 면적이 역치이상인가 아닌가를 판정한다. 씬 판별부(1107)는, 푸른 하늘색의 영역의 면적이 역치이상이면, 촬영 씬의 배경이 푸른 하늘이라고 판정한다. 또한, 씬 판별부(1107)는, 휘도정보 검출부(1602)로부터의 휘도정보와 색정보 검출부(1603)로부터의 색정보를 해석한다. 그 결과, 씬 판별부(1107)는, 화상상의 휘도가 소정의 히스토그램 분포나 분산의 조건을 충족시킨다고 판정했을 경우에, 촬영 씬의 배경은 야경이라고 판정한다. 예를 들면, 야경등의 어두운 씬에서의 화상의 휘도는, 저휘도부가 대부분을 차지하고, 또한, 고휘도부가 단발적으로 발생하고 있는 상태다. 또한, 씬 판별부(1107)는, 휘도정보 검출부(1602)로부터의 휘도정보와 색정보 검출부(1603)로부터의 색정보를 해석하고, 화상상의 평균 색상, 고색상의 영역의 면적이 모두 역치이상인가 아닌가를 판정한다. 이들 값이 그 역치이상이면, 씬 판별부(1107)는, 촬영 씬이 선명한 씬이라고 판정한다.

다음에, 촬영 씬에 있어서의 피사체를 판별하는 동작에 관하여 설명한다.

씬 판별부(1107)는, 얼굴검출부(1601)로부터의 얼굴정보를 해석한다. 화상신호로부터 얼굴이 검출되어 있었을 경우에, 씬 판별부(1107)는, 촬영 씬에 있어서의 피사체가 인물이라고 판정한다.

씬 판별부(1107)는, 상기한 바와 같이 씬의 배경과 피사체의 양쪽을 판정하고, 이것들의 판정 결과를 조합하여, 그 조합된 1개의 판정 결과를 시스템 제어부(1108)에 출력한다.

다음에, 본 실시예에 따른 촬상장치의 ＡＦ평가 모드에서의 상세한 동작을, 도 17의 흐름도를 참조하여 설명한다. 본 실시예의 상세한 동작을 설명하기 위해서, 라이브 뷰 화상으로부터 검출된 얼굴정보 검출 값을 Ｘ1, 휘도정보 검출 값을 Ｙ1, 색정보 검출 값을 Ｚ1로서 정의한다. 상기 제4실시예와 다른 동작 국면들에 대해서만 설명한다.

씬 판별부(1107)는, 검출된 각 정보의 검출 값과 대응한 기대값: 얼굴정보X; 휘도정보Y; 및 색정보Z를 비교하고, 도 18에 나타나 있는 바와 같이 ＡＦ평가값ＡＦ_Kα 또는 ＡＦ_Kβ를 선택한다. 이 선택 결과에 따라, 단계S1702에서의 분기를 결정한다.

단계S1701에서는, 취득된 라이브 뷰용 화상으로부터 상기 얼굴정보 검출부(1601), 휘도정보 검출부(1602) 및 색정보 검출부(1603)는, 얼굴정보Ｘ1, 휘도정보Ｙ1 및 색정보Ｚ1을 검출한다. 단계S1702에서는, 씬 판별부(1107)에 의해 단계S1701에서 촬상평가값 검출용 화상 및 라이브 뷰용 화상으로부터 검출된 각 정보값으로부터, 도 18의 표에 나타낸 것처럼, 다음의 촬영에 반영하기 위한 촬상평가값을 결정한다.

예를 들면, 하나의 예에서 각 정보값의 관계가 하기에 나타나 있는 바와 같다고 가정한다:

얼굴정보값:Ｘ1>X

휘도정보값:Ｙ1>Y

색정보값:Ｚ1>Z

이 경우에, 단계S1702에서는, ＡＦ평가값 검출 촬상을 스타트해(즉, YES로 분기), 단계S1508의 동작으로 진행되고, 시스템 제어부(1108)는 변수n을 1만큼 증분한다(단계S1509). 그 후의 처리는, 상기 제4실시예와 같다.

다른 예에서는, 각 정보값의 관계가 하기에 나타나 있는 바와 같다:

얼굴정보값:Ｘ1≤Ｘ

휘도정보값:Ｙ1≤Y

색정보값:Ｚ1≤Z

이 경우에, 단계S1702에서는, ＡＦ평가값 검출 촬상이 스타트되지 않아서(즉, NO로 분기), 단계S1516의 동작으로 진행되어 라이브 뷰용 촬상화상으로부터 ＡＦ평가값ＡＦ_Kβ를 검출한다. 그 후의 처리는, 상기 제4실시예와 같다. 그 밖의 씬 판별의 경우, 도 18에 나타나 있는 바와 같은 관계를 이용한다.

상술한 것처럼, 본 실시예는, 라이브 뷰 촬상과 촬상평가값 검출 촬상이 1프레임 기간 동안에 동시에 가능한 촬상소자를 구비한 촬상장치를 전제로 하고 있다. 상기 휘도/색/얼굴정보에 근거한 촬영 씬의 판별결과에 따라, ＡＦ평가값을 검출하는 화상을, ＡＦ평가값용 화상 또는 라이브 뷰용 화상으로부터 선택한다. 따라서, 밝은 씬에서 피사체 촬영시에는 ＡＦ평가를 행할 때의 시간 지연을 단축할 수 있고, 어두운 씬에서는 ＡＦ평가값의 정밀도를 향상할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 씬 판별을 행할 때, 촬상평가값 검출용 화상과 라이브 뷰용 화상 각각으로부터, 얼굴정보, 휘도정보 및 색정보를 검출했다. 그렇지만, 본 발명은, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1실시예에서 기재한 감도를 검출하고, 그 결과도 씬 판별의 하나의 인자로서 사용하는 경우, ＡＦ평가값을 검출할 때의 시간 지연을 더욱 단축할 수 있고, ＡＦ평가값 검출 속도를 더욱 최적화할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 씬 판별을 행하는데 필요한 정보인 얼굴정보, 휘도정보 및 색정보 중 적어도 2개가 큰 정보값일 경우의 촬상화상으로부터 촬상평가값을 결정했다. 그렇지만, 본 발명은, 이것에 한정하는 것은 아니다. 촬상평가값에 따라 각 정보값에 가중치를 주어서 비교를 행해도 된다.

제6실시예

이제, 본 발명의 제6실시예를 설명한다. 본 실시예는, 촬상평가값 검출부(1106)를, 이미지 센서(1102)의 외부가 아니라, 내부, 이를테면 도 12a의 제2 칩(121)의 화소구동부내에 형성하도록 구성된다.

도 19는, 촬상평가값 검출부를 내장하는 이미지 센서(1102)의 블록도다. 도 19에 있어서, 도 12a 및 12b와 같은 구성요소 부재는 동일한 참조번호로 나타내어진다.

그 도면에 있어서, 촬상평가값 검출부(1901)는, 촬상평가값, 이를테면, ＡＦ평가값(오토포커스 데이터)을 검출하고, 검출된 평가값만을 시스템 제어부(1106)에 출력한다. 촬상평가값 검출부(1901)는, 시스템 제어부(1108)가 촬상소자(1102)에서 얻어진 화상신호로부터 얻어진 콘트라스트 정보 및 위상차 정보에 의거하여 제어한 타이밍에 따라서 동작한다.

스위치(1902, 1903)는 시스템 제어부(1108)에 의해 제어된다. 스위치(1902, 1903)는, 씬 판별부(1107)의 판별 결과에 의거하여 촬상평가값 검출용의 화상신호와 라이브 뷰용의 화상신호를 전환함으로써, 그 신호 중 하나가, 촬상평가값을 검출할 때 촬상평가값 검출부(1901)에 선택적으로 입력된다. 스위치(1902)는, 도 13에 나타낸 촬상평가값에 대응하는 화소의 신호들의 출력처를 선택하는 것이고, 이때의 출력처는 신호 처리부(1103) 또는 촬상평가값 검출부(1901) 중 하나이다. 스위치(1903)는, 도 13에 나타낸 라이브 뷰용 선택행에 대응하는 화소의 신호들을 촬상평가값에 사용할 때에 온으로 전환되는 스위치다.

도 19의 이미지 센서의 동작을, 제4실시예에 따른 촬상장치에서 사용될 때에, 도 15의 흐름도를 참조하여 설명한다.

단계S1503에서는, ＡＦ동작이 개시된다. 제4실시예에서 설명한 바와 같이, 단계S1507에 있어서 라이브 뷰의 노광량Ｅｖ가, (1)식을 충족시키는 경우(YES), 단계S1508의 동작으로 진행되어, ＡＦ평가값 검출용의 촬상이 스타트한다. 이때, 스위치 1902는 촬상평가값 검출부(1901)측에 접속되고, 스위치 1903은 오프로 된다.

ＡＦ평가 촬상을 시작한 후, 시스템 제어부(1108)는 변수n을 1만큼 증분한다(단계S1509). 그 후, 촬상평가값 검출부(1901)는, ＡＦ평가값용 화상으로부터 ＡＦ평가값ＡＦ_Kα를 검출한다.

단계S1507에 있어서 라이브 뷰의 노광량Ｅｖ가, (1)식을 충족시키지 않는 경우(NO), 단계S1516의 동작으로 진행된다. 단계S1516에서는, 스위치(1903)가 온으로 되고, 촬상평가값 검출부(1901)는, 라이브 뷰용의 화상신호로부터 ＡＦ평가값ＡＦ_Kβ를 검출한다. 이때, 스위치(1902)는, 신호 처리부(1103)측에 접속되어 있지만, ＡＦ평가값용의 동작은 행하고 있지 않기 때문에, 상기 신호 처리부에의 화소신호는 출력되지 않는다. 또한, 촬상평가값 검출부(1901)가 시스템 제어부(1108)에 ＡＦ평가값만을 전송하므로, 상기 제4실시예와 비교해서 외부에의 전송 데이터량을 삭감할 수 있어, 소비 전력을 삭감할 수 있다. 이후의 동작이 제1실시예에서의 동작과 같으므로, 그에 대한 설명은 생략한다. 이때, 제5실시예에 따른 촬상장치에 도 19의 이미지 센서를 사용했을 경우도, 같은 동작이 적용된다.

상술한 제6실시예에서는, 촬상평가값 검출부가 이미지 센서내에 형성되어 있어서, 상기 제1 및 제2실시예에 있어서 촬상평가값 검출시의 데이터의 전송량을 삭감할 수 있다. 따라서, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

기타의 실시예

또한, 본 발명의 실시예들은, 기억매체(예를 들면, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기억매체)에 레코딩된 컴퓨터 실행가능한 명령어를 판독하고 실행하여 본 발명의 상술한 실시예(들)의 하나 이상의 기능을 수행하는 시스템 또는 장치를 갖는 컴퓨터에 의해 실현되고, 또 예를 들면 상기 기억매체로부터 상기 컴퓨터 실행가능한 명령어를 판독하고 실행하여 상기 실시예(들)의 하나 이상의 기능을 수행하여서 상기 시스템 또는 상기 장치를 갖는 상기 컴퓨터에 의해 행해진 방법에 의해 실현될 수 있다. 상기 컴퓨터는, 중앙처리장치(CPU), 마이크로처리장치(MPU) 또는 기타 회로 중 하나 이상을 구비하여도 되고, 별개의 컴퓨터나 별개의 컴퓨터 프로세서의 네트워크를 구비하여도 된다. 상기 컴퓨터 실행가능한 명령어를, 예를 들면 네트워크나 상기 기억매체로부터 상기 컴퓨터에 제공하여도 된다. 상기 기억매체는, 예를 들면, 하드 디스크, 랜덤액세스 메모리(RAM), 판독전용 메모리(ROM), 분산형 컴퓨팅 시스템의 스토리지, 광디스크(콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD) 또는 블루레이 디스크(BD)^TM등), 플래시 메모리 소자, 메모리 카드 등 중 하나 이상을 구비하여도 된다.

본 발명을 실시예들을 참조하여 기재하였지만, 본 발명은 상기 개시된 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 알 것이다. 아래의 청구항의 범위는, 모든 변형예와 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 폭 넓게 해석해야 한다.

Claims

광학상이 결상되어, 상기 광학상에 대응한 화상신호를 출력하는 촬상소자로서,
매트릭스 모양으로 배열된 복수의 화소를 가지고서, 상기 광학상에 대응한 전압신호를 출력하는 제1 소자수단; 및
상기 전압신호를 디지털 신호로 변환해서 상기 화상신호를 얻는 제2 소자수단을 구비하고,
상기 제2 소자수단은,
상기 복수의 화소 중 제1 화소군으로부터 얻어진 화상신호인 제1 화상신호에 따라 촬상에 사용되는 제어 정보를 생성하는 제어 정보 생성수단; 및
상기 복수의 화소 중 제2 화소군으로부터 얻어진 화상신호인 제2 화상신호를, 화상표시를 위한 화상표시신호로서 출력하는 출력 수단을 구비한, 촬상소자.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 화소군은, 상기 제2 화소군의 화소들을 포함하는 배열의 행과는 다른 상기 매트릭스 모양의 상기 배열의 행으로부터의 화소들을 포함하는, 촬상소자.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 소자수단과 상기 제2 소자수단은 적층구조로 배치되고, 상기 제1 소자수단은 상기 광학상을 수광하는 쪽에 위치되는, 촬상소자.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 소자수단은 상기 제1 화상신호를 선택적으로 상기 제어 정보 생성수단에 제공하는 스위치 수단을 구비하고, 상기 스위치 수단은 상기 촬상을 행하기 전의 촬상준비 상태에 있어서 상기 제1 화상신호를 상기 제어 정보 생성수단에 제공하는, 촬상소자.
제 4 항에 있어서,
상기 촬상이 행해질 때, 상기 스위치 수단은, 한층 더, 상기 제1 화상신호를 상기 출력수단에 제공하고, 상기 출력수단은 상기 제1 화상신호 및 상기 제2 화상신호를 촬상신호로서 출력하는, 촬상소자.
청구항 1에 따른 촬상소자;
상기 제어 정보를 받아서, 상기 제어 정보에 따라 촬상을 제어하는 제어수단; 및
상기 화상표시신호에 따라 라이브 뷰 표시를 행하는 표시 제어수단을 구비한, 촬상장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 화소군을 제1 프레임 레이트에서 판독을 행하고, 상기 제2 화소군을 상기 제1 프레임 레이트보다도 느린 제2 프레임 레이트에서 판독을 행하는 판독 제어수단을 더 구비한, 촬상장치.
제 7 항에 있어서,
상기 판독 제어수단은 상기 제1 화소군을 판독하는 제1 촬상 모드와 상기 제2 화소군을 판독하는 제2 촬상 모드의 양쪽에서 동작하는, 촬상장치.
제 8 항에 있어서,
상기 판독 제어수단은 상기 제1 촬상 모드와 상기 제2 촬상 모드를 동시에 시작하는, 촬상장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제어 정보 생성수단은, 상기 제어 정보로서, 오토 포커스 제어를 행할 때에 사용하기 위한 오토 포커스 평가값을 생성하고, 상기 제어수단은 상기 오토 포커스 평가값에 따라 포커스 렌즈의 구동제어를 행하는, 촬상장치.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 제어 정보 생성수단은, 상기 제어 정보로서, 오토 포커스 제어를 행할 때에 사용하기 위한 오토 포커스 평가값을 생성하고,
상기 제어수단은 상기 오토 포커스 평가값이 소정의 평가 조건을 충족하는 것인가 아닌가를 판정하고,
상기 판독 제어수단은, 상기 제어수단에 의해 상기 평가 조건이 충족되었다고 판정되면, 상기 제1 촬상 모드를 정지하는, 촬상장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제어 정보 생성수단은, 상기 제어 정보로서, 화이트 밸런스 보정을 행할 때에 사용되는 화이트 밸런스 계수를 생성하고, 상기 제어수단은 상기 생성된 화이트 밸런스 계수에 따라 상기 촬상소자로부터 출력된 상기 화상신호를 보정처리 하는, 촬상장치.
제 6 항에 있어서,
촬상을 위해 발광해서 피사체를 조명하는 발광 수단을 더 구비하고,
상기 제어 정보 생성수단은, 상기 제어 정보로서, 상기 발광 수단의 발광량을 제어하기 위한 발광 제어량을 생성하고,
상기 제어수단은, 상기 발광 수단을 사용해서 촬상을 행할 때, 상기 발광 수단을 사전 발광시켜서 상기 제어 정보 생성수단으로부터 상기 발광 제어량을 얻은 후, 상기 발광 제어량에 따라 상기 발광 수단을 본(main)발광시켜서 촬상을 행하는, 촬상장치.
청구항 5에 따른 상기 촬상소자로서, 상기 제어 정보 생성수단이, 상기 제어 정보로서, 오토 포커스 제어를 행할 때에 사용되는 오토 포커스 평가값을 생성하는 상기 촬상소자;
상기 오토 포커스 평가값을 받아서 상기 오토 포커스 평가값에 따라 포커스 렌즈의 구동제어를 행하는 제어수단; 및
상기 화상표시신호에 따라 라이브 뷰 표시를 행하는 표시 제어수단을 구비하고,
상기 제어수단은, 한층 더, 상기 오토 포커스 제어를 행하는 오토포커스 모드가 설정되면, 상기 스위치 수단을 제어해서 상기 제1 화상신호를 상기 제어 정보 생성수단에 제공하는, 촬상장치.
청구항 1에 따른 상기 촬상소자를 구비하는 촬상장치의 제어 방법으로서,
상기 제어 정보를 받아서 상기 제어 정보에 따라 촬상을 제어하는 단계; 및
상기 화상표시신호에 따라 라이브 뷰 표시를 행하는 단계를 포함한, 제어 방법.
청구항 1에 따른 상기 촬상소자를 구비하는 촬상장치에 구비된 하나 이상의 프로세서에게 상기 촬상장치의 제어 방법을 실행시키는, 컴퓨터 판독 가능한 기억매체로서, 상기 제어 방법은,
상기 제어 정보를 받아서 상기 제어 정보에 따라 촬상을 제어하는 단계; 및
상기 화상표시신호에 따라 라이브 뷰 표시를 행하는 단계를 포함한, 기억매체.