摄像装置、摄像方法及摄像程序与流程

文档序号:19160774发布日期:2019-11-16 01:20阅读:170来源:国知局
摄像装置、摄像方法及摄像程序与流程

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(chargecoupleddevice:电荷耦合元件)图像传感器或cmos(complementarymetaloxidesemiconductor: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。这种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进行同时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。

全局快门方式的驱动能够在所有像素中将曝光的开始及结束的定时设为同时。因此,能够对移动被摄体进行高品质的摄像,而不会发生在卷帘快门方式的驱动中成为问题的运动物体摄像时的失真。

在专利文献1中记载有一种摄像装置,其在进行静态图像存储用的摄像时,将成像元件以全局快门方式驱动。在该摄像装置中,从成像元件的摄像面的中央位置朝向周边依次读出像素信号,从而即使在摄像的途中断电的情况下也能够存储主要被摄体的图像。

以往技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平6-078205号公报



技术实现要素:

发明要解决的技术课题

在全局快门方式的驱动中,在进行像素的曝光期间,无法显示通过该曝光获取的摄像图像。在曝光结束后,从显示装置的显示面的上端侧朝向下端侧依次显示该摄像图像。然而,使用者所注视的被摄体不一定位于显示面上部。因此,有时使用者欲确认的被摄体显示于显示面为止需要时间,此时丢失被摄体的可能性变高。

在专利文献1中记载有如下:将通过全局快门方式的驱动获取的摄像图像信号存储在存储介质,并回放存储在存储介质的摄像图像信号。然而,未假设在进行摄像处理期间实时回放摄像图像信号的情况。

本发明鉴于上述情况而完成,目的在于提供一种能够高速进行在进行基于全局快门方式的驱动的摄像而获取的摄像图像信号中使用者需要的部分的显示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,具有多个像素且具有摄像面,上述多个像素包括光电转换元件、及保持由上述光电转换元件传送的电荷且通过读出电路读出相应于上述电荷的像素信号的电荷保持部,在上述摄像面中由沿行方向排列的多个上述像素构成的像素行沿与上述行方向正交的列方向排列有多个;摄像控制部,进行全局复位驱动、全局快门驱动及卷帘读出驱动,上述全局复位驱动动,对上述多个像素的各个上述光电转换元件进行同时复位而开始上述多个像素的曝光,上述全局快门驱动中,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,上述卷帘读出驱动中,按每一上述像素行依次读出与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相应的像素信号;及显示控制部,使根据通过上述卷帘读出驱动从上述成像元件的上述像素输出的像素信号生成的即时预览图像显示于显示装置,上述显示装置具有沿一方向排列的多个显示像素构成的显示像素行沿与上述一方向正交的正交方向排列有多个的显示面且进行描绘更新处理,所述描绘更新处理中,从位于上述显示面的上述正交方向的一端的上述显示像素行朝向该正交方向的另一端依次更新描绘于上述显示像素行的图像,作为上述卷帘读出驱动,上述摄像控制部进行如下第一卷帘读出驱动:从位于上述摄像面的上述列方向的两端的上述像素行彼此之间的特定的上述像素行朝向位于上述摄像面的上述列方向的一端的上述像素行依次进行上述像素信号的读出,并且从位于上述一端的上述像素行读出上述像素信号之后,从位于上述摄像面的上述列方向的另一端的上述像素行朝向上述特定的上述像素行依次进行上述像素信号的读出,上述显示控制部根据上述第一卷帘读出驱动的开始定时,在该开始定时之前进行对上述显示装置的上述描绘更新处理的开始命令,进行上述开始命令的描绘更新定时为如下定时:在通过该开始命令开始的上述描绘更新处理中的与上述特定的上述像素行对应的上述显示像素行上描绘的图像的更新定时成为上述第一卷帘读出驱动的开始定时经过预先确定的时间后。

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有摄像面,上述多个像素包括光电转换元件、及保持由上述光电转换元件传送的电荷且通过读出电路读出相应于上述电荷的像素信号的电荷保持部,在上述摄像面中由沿行方向排列的多个上述像素构成的像素行沿与上述行方向正交的列方向排列有多个;摄像控制步骤,进行全局复位驱动、全局快门驱动及卷帘读出驱动,上述全局复位驱动动,对上述多个像素的各个上述光电转换元件进行同时复位而开始上述多个像素的曝光,上述全局快门驱动中,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,上述卷帘读出驱动中,按每一上述像素行依次读出与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相应的像素信号;及显示控制步骤,使根据通过上述卷帘读出驱动从上述成像元件的上述像素输出的像素信号生成的即时预览图像显示于显示装置,上述显示装置具有沿一方向排列的多个显示像素构成的显示像素行沿与上述一方向正交的正交方向排列有多个的显示面且进行描绘更新处理,所述描绘更新处理中,从位于上述显示面的上述正交方向的一端的上述显示像素行朝向该正交方向的另一端依次更新描绘于上述显示像素行的图像,在上述摄像控制步骤中,作为上述卷帘读出驱动进行如下第一卷帘读出驱动:从位于上述摄像面的上述列方向的两端的上述像素行彼此之间的特定的上述像素行朝向位于上述摄像面的上述列方向的一端的上述像素行依次进行上述像素信号的读出,并且从位于上述一端的上述像素行读出上述像素信号之后,从位于上述摄像面的上述列方向的另一端的上述像素行朝向上述特定的上述像素行依次进行上述像素信号的读出,在上述显示控制步骤中,根据上述第一卷帘读出驱动的开始定时,在该开始定时之前进行对上述显示装置的上述描绘更新处理的开始命令,进行上述开始命令的描绘更新定时为如下定时:在通过该开始命令开始的上述描绘更新处理中的与上述特定的上述像素行对应的上述显示像素行上描绘的图像的更新定时成为上述第一卷帘读出驱动的开始定时经过预先确定的时间后。

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有摄像面,上述多个像素包括光电转换元件、及保持由上述光电转换元件传送的电荷且通过读出电路读出相应于上述电荷的像素信号的电荷保持部,在上述摄像面中由沿行方向排列的多个上述像素构成的像素行沿与上述行方向正交的列方向排列有多个;上述摄像方法具备:摄像控制步骤,进行全局复位驱动、全局快门驱动及卷帘读出驱动,上述全局复位驱动动,对上述多个像素的各个上述光电转换元件进行同时复位而开始上述多个像素的曝光,上述全局快门驱动中,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,上述卷帘读出驱动中,按每一上述像素行依次读出与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相应的像素信号;及显示控制步骤,使根据通过上述卷帘读出驱动从上述成像元件的上述像素输出的像素信号生成的即时预览图像显示于显示装置,上述显示装置具有沿一方向排列的多个显示像素构成的显示像素行沿与上述一方向正交的正交方向排列有多个的显示面且进行描绘更新处理,所述描绘更新处理中,从位于上述显示面的上述正交方向的一端的上述显示像素行朝向该正交方向的另一端依次更新描绘于上述显示像素行的图像,在上述摄像控制步骤中,作为上述卷帘读出驱动进行如下第一卷帘读出驱动:从位于上述摄像面的上述列方向的两端的上述像素行彼此之间的特定的上述像素行朝向位于上述摄像面的上述列方向的一端的上述像素行依次进行上述像素信号的读出,并且从位于上述一端的上述像素行读出上述像素信号之后,从位于上述摄像面的上述列方向的另一端的上述像素行朝向上述特定的上述像素行依次进行上述像素信号的读出,在上述显示控制步骤中,根据上述第一卷帘读出驱动的开始定时,在该开始定时之前进行对上述显示装置的上述描绘更新处理的开始命令,进行上述开始命令的描绘更新定时为如下定时:在通过该开始命令开始的上述描绘更新处理中的与上述特定的上述像素行对应的上述显示像素行上描绘的图像的更新定时成为上述第一卷帘读出驱动的开始定时经过预先确定的时间后。

发明效果

根据本发明,能够提供一种能够高速进行在进行基于全局快门方式的驱动的摄像而获取的摄像图像信号中使用者所需部分的显示而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是用于说明基于摄像控制部11a的第一卷帘读出驱动的示意图。

图8是表示图1所示的数码相机的连拍模式时的动作的时序图。

图9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10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11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是表示图8所示的曝光期间l1中的摄像面60中特定被摄体的位置的一例的示意图。

图13是表示图8所示的曝光期间l2中的摄像面60中特定被摄体的位置的一例的示意图。

图14是表示图8所示的曝光期间l3中被预测的特定被摄体的移动位置的一例的示意图。

图15是表示图1所示的数码相机100的特定的像素行的确定方法的变形例的示意图。

图16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是表示图16所示的数码相机100的连拍模式时的动作的时序图。

图18是表示图16所示的数码相机100的连拍模式时的另一动作的时序图。

图19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20是表示图19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可以可拆装于数码相机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。作为摄像光学系统,焦点距离可以固定。

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。

数码相机100还具备通过摄像光学系统拍摄被摄体的cmos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(centralprocessingunit:中央处理单元)、fpga(fieldprogrammablegatearray: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(programmablelogicdevice:pld)、或者asic(applicationspecificintegratedcircuit: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(randomaccessmemory: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,对从模拟数字转换电路7输出的摄像图像信号进行数字信号处理而生成遵循jpeg(jointphotographicexpertsgroup: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,所述描绘更新处理中,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及读出电路61e。

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。

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,与光电转换元件61a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,与电荷保持部61b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(积蓄在光电转换元件61a的电荷的排出)、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。

并且,驱动电路63同时驱动所有像素61的电荷传送部61c,并从各像素61的光电转换元件61a向电荷保持部61b同时传送电荷。驱动电路63受到成像元件驱动部10的控制。

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,从而进行对光电转换元件61a的复位。

另外,还可以为如下构成:预先使电荷排出区域与光电转换元件61a相邻但分开设置,驱动电路63将积蓄在光电转换元件61a的电荷排出至该电荷排出区域,从而进行光电转换元件61a的复位。

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。

另外,有时总数m与总数m相同,此时,将从摄像面60的上端开始计数时位于第j位(j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j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。

数码相机100具备摄像控制部11a及显示控制部11b而作为功能区块。

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而进行由全局复位驱动、全局快门驱动及卷帘读出驱动构成的组合。通过进行该组合,获取由成像元件5拍摄的被摄体像而作为摄像图像信号。

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。

全局快门驱动为通过基于全局复位驱动在各像素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而在各像素61中同时结束曝光的驱动。

卷帘读出驱动为如下一种驱动:按每一像素行62依次读出与通过全局快门驱动保持在各电荷保持部61b的电荷相应的像素信号。

作为上述卷帘读出驱动,摄像控制部11a进行如下第一卷帘读出驱动:从位于摄像面60的列方向y的两端的像素行62彼此之间的特定的像素行62朝向位于摄像面60的下端的像素行62依次读出像素信号,在读出来自位于摄像面60的下端的像素行62的像素信号之后,从位于摄像面60的上端的像素行62朝向上述特定的像素行62依次读出像素信号。

图7是用于说明基于摄像控制部11a的第一卷帘读出驱动的示意图。

在图7的例子中,成像元件5的摄像面60被分割成在列方向y上排列的8个区块bk1~bk8。在这些各区块中包含多个像素行62。

例如,在摄像面60中位于列方向y的中心附近的区块bk5中包含的多个像素行62中,将位于最靠近摄像面60的上端侧的像素行62(即位于摄像面60的列方向y的中心的像素行62)作为特定的像素行62而预先设定。

如以图中的箭头r1所示,进行第一卷帘读出驱动时,摄像控制部11a首先从位于区块bk5的上端的特定的像素行62朝向摄像面60的下端依次读出像素信号。

如以图中的箭头r2所示,若结束来自摄像面60的下端的像素行62的像素信号的读出,则摄像控制部11a从位于摄像面60的上端的像素行62朝向特定的像素行62依次读出像素信号。而且,摄像控制部11a在针对特定的像素行62从与摄像面60的上端侧相邻的像素行62读出像素信号的时点,结束第一卷帘读出驱动。

另外,上述特定的像素行62选自显示对象像素行中。

图1所示的数字信号处理部17处理通过第一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,从而依次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使基于通过第一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垂直同步信号,并将该垂直同步信号提供给显示控制器22。

若从显示控制部11b输入的垂直同步信号下降,则显示控制器22开始描绘更新处理。即,若垂直同步信号下降,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。

显示控制部11b根据第一卷帘读出驱动的开始定时确定规定对显示控制器22的描绘更新处理的开始命令的定时的垂直同步信号的下降定时。

具体而言,显示控制部11b将垂直同步信号的下降定时设为比第一卷帘读出驱动的开始定时早规定时间的定时。

将该规定时间设定为对应于描绘更新处理中特定的像素行62的显示像素行23b的描绘的更新定时与从第一卷帘读出驱动的开始定时经过预先确定的时间t1之后的定时一致的时间。

该时间t1为从特定的像素行62开始像素信号的读出而从该像素信号生成线数据,该生成的线数据被显示控制器22受理为止所需的时间,且为根据各种处理器的处理能力及数据的传送所需的时间等确定的时间。

图8是表示图1所示的数码相机100的连拍模式时的动作的时序图。

图8中横轴表示时间。在图8的上段示出从显示控制部11b提供给显示控制器22的垂直同步信号vd。

在图8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8的中段,纵轴表示像素行62的列方向y的位置。

图8的中段所示的直线gr表示进行包括在像素行62的各光电转换元件61a的复位的定时。

图8的中段所示的直线gs表示电荷从包括在像素行62的各光电转换元件61a传送至电荷保持部61b的定时。由直线gr与其右邻的直线gs围住的期间表示成像元件5的曝光期间(lv1~lv5)。

图8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8的中段所示的直线ro1、ro2表示与保持在电荷保持部61b的电荷相应的像素信号从成像元件5输出的定时。

图8的下段示出显示面23的描绘状态。在图8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8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。

若接收到连拍开始命令,则摄像控制部11a进行以直线gr表示的全局复位驱动,并在所有像素行62中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,若经过规定的曝光时间,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、ro2表示的第一卷帘读出驱动。

在该第一卷帘读出驱动中,如以直线ro1所表示,摄像控制部11a从摄像面60的特定的像素行62朝向摄像面60的下端依次选择像素行62,并从所选择的像素行62读出像素信号。

若结束基于直线ro1的像素信号的读出,则如以直线ro2所表示,摄像控制部11a从摄像面60的上端的像素行62朝向特定的像素行62依次选择像素行62,并从所选择的像素行62读出像素信号。

如此,接收到连拍开始命令的摄像控制部11a多次连续进行由以直线gr表示的全局复位驱动、以直线gs表示的全局快门驱动及以直线ro1、ro2表示的第一卷帘读出驱动构成的第一组合。

在这些各第一组合中的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。

显示控制器22在垂直同步信号vd的下降的定时开始描绘更新处理,但在数码相机100,垂直同步信号vd比以直线ro1,ro2表示的第一卷帘读出驱动的开始定时早上述规定时间下降。

因此,若通过以直线ro1表示的驱动,像素信号从显示对象像素行62输出至数据总线25,则线数据会根据该像素信号而生成,基于该线数据的线图像如以直线dr所表示,立即描绘在对应于该显示对象像素行62的显示像素行23b。

之后,若通过以直线ro2表示的驱动,像素信号从显示对象像素行62输出至数据总线25,则线数据会根据该像素信号而生成,但该生成的线数据会保持在显示控制器22内的存储器。

若在以直线ro2表示的驱动结束后,垂直同步信号vd下降,则如以直线dr所表示,保持在显示控制器22内的存储器的多个线数据(在之前的直线ro2中获取的线数据)会依次描绘在对应的显示像素行23b。

在图8中,将分别在曝光期间lv1~lv4中获取的即时预览图像以lv1~lv4表示。

另外,在此以进行用于将摄像图像数据存储在存储介质21的连续摄像时的动作为例,但连续进行用于显示即时预览图像的摄像时的驱动时序图也与图8相同。

并且,在用于显示发出连拍开始命令为止的即时预览图像的连续摄像时,成像元件5可以用卷帘快门方式驱动。

如以上,根据图1的数码相机100,进行全局复位驱动及全局快门驱动而拍摄被摄体时,能够从在摄像面60的列方向y的中心附近被拍摄的被摄体依次开始即时预览图像的显示。

使用者欲聚焦的主要被摄体大多在摄像面60的中心附近拍摄。因此,根据该构成,在结束摄像后,能够在显示面23瞬时确认主要被摄体,并能够降低丢失连续进行摄像时的主要被摄体的风险。

另外,在第一卷帘读出驱动中,最初读出像素信号的特定的像素行62位于摄像面60的上端及下端之间的位置即可,其列方向y的位置并不限定。

在上述说明中,将特定的像素行62设为了显示对象像素行,但特定的像素行62还可以为除了显示对象像素行以外的像素行62。

此时,将对应于特定的像素行62的显示像素行23b作为对应于与该特定的像素行62在摄像面60的下端侧最接近的显示对象像素行62的显示像素行23b即可。

并且,此时,对应于特定的像素行62的显示像素行23b的描绘更新定时与其之前的第一卷帘读出驱动开始的定时之间的时间t1成为如下时间:第一卷帘读出驱动开始后读出最接近特定的像素行62的上述显示对象像素行62的像素信号,根据该像素信号生成线数据,该线数据被显示控制器22受理为止的时间。

并且,在以上的说明中,将特定的像素行62的位置设为预先确定为1处的位置,但该位置也可以设为手动或自动在多个位置之间变化。

图9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9中对与图6相同的结构标注相同符号并省略说明。图9所示的数码相机100的硬件构成与图1相同,因此省略说明。

作为功能区块,图9所示的数码相机100具备摄像控制部11a、显示控制部11b、特定像素行确定部11c。

系统控制部11执行包括摄像程序的程序,由此作为摄像控制部11a、显示控制部11b及特定像素行确定部11c而发挥功能。

特定像素行确定部11c通过以下的[第一方法]~[第四方法]中的任一个来确定上述特定的像素行62。

例如,进行用于存储摄像图像数据的摄像的命令(在图8的例中为连拍命令)为止的期间将位于摄像面60的列方向y的中央的显示对象像素行设为特定的像素行62,特定像素行确定部11c在此期间利用以下的方法,确定接收到连拍命令之后应设定的特定的像素行62。

[第一方法]

特定像素行确定部11c根据来自操作部14的输入信号确定特定的像素行62。

例如,将操作部14设为与显示面23一体化的触摸面板。若使用者在触摸面板触摸显示面23的任意位置,则表示该位置的输入信号被输入至系统控制部11。

特定像素行确定部11c将与位于该被触摸位置的显示像素行23b对应的显示对象像素行作为特定的像素行62而确定。

根据该方法,使用者能够自由设定曝光期间后的第一卷帘读出驱动时的像素信号的读出开始位置。因此,能够进一步降低丢失主要被摄体的风险。

[第二方法]

特定像素行确定部11c将包括在设定于摄像面60的聚焦对象区域的显示对象像素行中的任一个确定为特定的像素行62。

在数码相机100中,在摄像面60设定有多个聚焦对象区域。而且,系统控制部11对根据被选择的聚焦对象区域而应对被拍摄的被摄体聚焦的、包括在摄像光学系统的聚焦透镜进行控制,从而进行焦点调节。

系统控制部11将使用者操作操作部14而指定的区域作为聚焦对象区域进行选择,或选择与由使用者设定的测距模式相应的1个或多个聚焦对象区域。

特定像素行确定部11c将任意位于如上通过系统控制部11选择的聚焦对象区域内的显示对象像素行(例如,在聚焦对象区域内最靠近摄像面60的上端侧的显示对象像素行)确定为特定的像素行62。

根据该构成,在曝光期间之后,能够优先从主要被摄体附近开始即时预览图像的显示。因此,能够进一步降低丢失主要被摄体的风险。

[第三方法]

特定像素行确定部11c判定显示面23上使用者的注视区域,并将与包括在该注视区域的显示像素行23b中的任一个对应的显示对象像素行确定为特定的像素行62。

特定像素行确定部11c例如分析被设置于显示面23附近的相机拍摄的使用者脸部图像而检测使用者的视线,并将以该视线与显示面23的交点为中心的矩形或圆形等区域判定为注视区域。

根据该方法,在曝光期间之后,能够优先从使用者所注视的被摄体附近开始即时预览图像的显示。

使用者所注视的被摄体大多为主要被摄体,因此根据该方法,能够进一步降低丢失主要被摄体的风险。并且,使用者无需进行特别的操作即可,因此能够提高便利性。

[第四方法]

特定像素行确定部11c将拍摄通过成像元件5拍摄的被摄体中空间频率成为预先确定的频率阈值以上的被摄体的显示对象像素行中的任一个确定为特定的像素行62。

特定像素行确定部11c例如根据在发出连拍开始命令之前从成像元件5输出的摄像图像信号,算出摄像中的被摄体的空间频率。

而且,特定像素行确定部11c在拍摄空间频率成为频率阈值以上的被摄体的显示对象像素行中,例如将最靠近摄像面60的上端的像素行62确定为特定的像素行62。

根据该方法,在曝光期间之后,能够从空间频率高的被摄体附近优先开始即时预览图像的显示。

空间频率高的被摄体为主要被摄体的可能性高。因此,根据该方法,能够进一步降低丢失主要被摄体的风险。并且,使用者无需进行特别的操作即可,因此能够提高便利性。

图10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10中对与图6相同的结构标注相同符号并省略说明。图10所示的数码相机100的硬件构成与图1相同,因此省略说明。

作为功能区块,图10所示的数码相机100具备摄像控制部11a、显示控制部11b、特定像素行确定部11d、被摄体距离测定部11e。

系统控制部11执行包括摄像程序的程序,由此作为摄像控制部11a、显示控制部11b特定像素行确定部11d及被摄体距离测定部11e而发挥功能。

被摄体距离测定部11e利用设置于摄像光学系统附近的向被摄体出射激光的激光光源、及检测从该激光光源出射的光的反射光的检测元件,并根据该反射光的信息,测定通过成像元件5拍摄的被摄体与摄像光学系统之间的距离。

若成像元件5作为像素61包括相位差检测用像素,则也能够根据通过该相位差检测用像素检测的相位差测定摄像中的被摄体与摄像光学系统之间的距离。

特定像素行确定部11d在通过成像元件5拍摄的被摄体中,确定根据摄像光学系统的焦点位置(聚焦透镜的主点的位置)求出的被摄体距离与由被摄体距离测定部11e实测的距离之差小于预先确定的距离差阈值的被摄体,并将拍摄该被摄体的显示对象像素行中的任一个确定为特定的像素行62。

根据该方法,在曝光期间之后,能够从经聚焦的概率高的被摄体附近开始即时预览图像的显示。因此,能够进一步降低丢失主要被摄体的风险。并且,使用者无需进行特别的操作即可,因此能够提高便利性。

图11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11中对与图9相同的结构标注相同符号并省略说明。图11所示的数码相机100的硬件构成与图1相同,因此省略说明。

作为功能区块,图11所示的数码相机100具备摄像控制部11a、显示控制部11b、特定像素行确定部11c、特定像素行变更处理部11f。

系统控制部11执行包括摄像程序的程序,由此作为摄像控制部11a、显示控制部11b、特定像素行确定部11c及特定像素行变更处理部11f而发挥功能。

特定像素行变更处理部11f将摄像面60在列方向y上进行区块分割,并预测在通过成像元件5拍摄的被摄体中包括由特定像素行确定部11c确定的特定的像素行62的区块拍摄的特定被摄体的移动。

而且,当判断为该特定被摄体的被预测移动位置与除了包括由特定像素行确定部11c确定的特定的像素行62的区块以外的区块重叠时,特定像素行变更处理部11f将特定的像素行62变更为与该移动位置重叠的区块内的显示对象像素行。

图12是表示图8所示的曝光期间l1中的摄像面60中特定被摄体的位置的一例的示意图。

图13是表示图8所示的曝光期间l2中的摄像面60中特定被摄体的位置的一例的示意图。

图14是表示图8所示的曝光期间l3中所预测的特定被摄体的移动位置的一例的示意图。

在图12中,包括在区块bk4的显示对象像素行中任一个被确定为特定的像素行62,并示出特定被摄体h1通过该区块bk4拍摄的状态。

在图13中,示出从图12所示的状态开始下一个曝光期间lv2的结果,特定被摄体h1的位置移动至与区块bk5重叠的位置的状态。

特定像素行变更处理部11f从通过曝光期间lv1之后的第一卷帘读出驱动获取的摄像图像信号提取特定被摄体h1,并判定该特定被摄体h1位于通过曝光期间lv2之后的第一卷帘读出驱动获取的摄像图像信号中的哪个位置。

而且,当判定在曝光期间lv1与曝光期间lv2之间,特定被摄体h1以预先确定的阈值以上的移动量移动时,特定像素行变更处理部11f根据其移动矢量及移动量预测下一个曝光期间lv3中的特定被摄体h1的移动位置。

在图12及图13所示的例子中,预测在曝光期间lv3,特定被摄体h1移动至与区块bk6重叠的位置。此时,特定像素行变更处理部11f将任意包括在区块bk6的显示对象像素行(优选为最靠近摄像面60的上端侧的显示对象像素行)设为特定的像素行62。

如此进行特定的像素行62的变更时,显示控制部11b调整下一个垂直同步信号vd的下降定时,以使对应于变更后的特定的像素行62的显示像素行23b的图像的更新定时成为从在曝光期间lv3后进行的第一卷帘读出驱动的开始定时经过上述时间t1后的定时。

并且,如此进行特定的像素行62的变更时,摄像控制部11a在曝光期间lv3之后进行的第一卷帘读出驱动中,从区块bk6的上端的显示对象像素行62进行像素信号的读出。

如以上,根据图11所示的数码相机100,通过被摄体的移动而能够动态变更特定的像素行62。因此,即使在如主要被摄体大幅移动的情况下,也能够从该主要被摄体附近开始即时预览图像的显示。因此,能够进一步降低丢失被摄体的风险。

另外,也可以为将图11所示的数码相机100中的特定像素行确定部10c替换为图10所示的特定像素行确定部11d的构成。

图9所示的特定像素行确定部10c与图10所示的特定像素行确定部11d分别在通过上述方法确定特定的像素行62之前检测通过成像元件5拍摄的被摄体的移动。

而且,该移动量成为预先确定的移动阈值以上时,也可以将位于比通过上述方法确定的特定的像素行62更靠近摄像面60的上端侧的位置的显示对象像素行确定为最终的特定的像素行62。

例如,在将包括在区块bk4的显示对象像素行临时确定为特定的像素行62的状态下,通过成像元件5拍摄的被摄体的移动成为移动阈值以上时,如图15所示,特定像素行确定部10c和特定像素行确定部11d将位于与区块bk4相邻的区块bk3的上端的显示对象像素行正式确定为特定的像素行62。

另外,通过成像元件5拍摄的被摄体的移动在摄像范围内存在运动物体的情况、及因数码相机100的摇晃等摄像范围整体移动的情况下发生。

特定像素行确定部10c和特定像素行确定部11d进行基于从成像元件5依次输出的摄像图像信号的摄像图像数据彼此的比较,从而能够检测这些被摄体的移动。

根据以上的构成,即使在被摄体的移动大、被摄体朝向临时确定的特定的像素行62的上下方向移动的情况下,也能够提高在拍摄该被摄体后立即确认为即时预览图像的概率。因此,能够进一步降低丢失被摄体的风险。

图16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16中对与图6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的硬件构成与图1相同,因此省略说明。

作为功能区块,图16所示的数码相机100具备摄像控制部110a、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110a及显示控制部11b发挥功能。

摄像控制部110a与摄像控制部11a同样地进行由全局复位驱动、全局快门驱动及第一卷帘读出驱动构成的第一组合。

并且,作为上述卷帘读出驱动,摄像控制部110a除了第一卷帘读出驱动以外,还进行第二卷帘读出驱动,即,在电荷保持在所有电荷保持部61b的状态下,从摄像面60的列方向y的上端的像素行62朝向下端的像素行62依次读出像素信号。

即,摄像控制部110a除了摄像控制部11a的功能以外,还进行由全局复位驱动、全局快门驱动及第二卷帘读出驱动构成的第二组合。

如在图8中说明,摄像控制部110a以连续进行上述第一组合的第一驱动模式、及连续进行包括上述第一组合和上述第二组合的多个组合的第二驱动模式中的任一个驱动模式驱动成像元件5。

摄像控制部110a根据以显示装置的刷新率确定的垂直同步信号vd的下降定时的间隔即显示间隔、及根据成像元件5的摄像帧速率确定的上述组合的实施间隔即摄像间隔,确定是以第一驱动模式驱动成像元件5,还是以第二驱动模式驱动成像元件5。

具体而言,在显示间隔与摄像间隔成为相同值时,摄像控制部110a以图8所例示的第一驱动模式驱动成像元件5。

并且,在显示间隔与摄像间隔成为不同的值时,摄像控制部110a以第二驱动模式驱动成像元件5。

在第二驱动模式中,摄像控制部110a在垂直同步信号vd的相邻2个下降定时之间进行1次第一组合,并在第一组合彼此之间至少进行1次第二组合。

在该第二驱动模式的第一组合彼此之间进行的至少1次的第二组合的任一个第二组合中,摄像控制部110a在比垂直同步信号vd的下降定时(描绘更新定时)早预先确定的时间t2的定时开始第二卷帘读出驱动。

该时间t2为如下时间:通过第二卷帘读出驱动从位于最靠近摄像面60的上端侧的显示对象像素行62开始像素信号的读出,从该像素信号生成线数据,该线数据被显示控制器22接收为止所需的时间。

并且,摄像控制部110a根据摄像间隔与显示间隔之比确定以第二驱动模式驱动成像元件5时的第一组合与第二组合的实施比例(第一组合之间进行的第二组合的次数)。

具体而言,摄像控制部110a将显示间隔除以摄像间隔而得到的值设为n时,每n次进行1次第一组合,在第一组合之间进行(n-1)次第二组合。

图17是表示图16所示的数码相机100的连拍模式时的动作的时序图。图17为显示间隔与摄像间隔之比为2:1时(n=2)的例子,表示摄像控制部110a以第二驱动模式驱动成像元件5的例子。

图17所示的直线gs、gr、st、ro1、ro2、dr在表示图8中说明的定时。图17所示的直线ro3表示通过第二卷帘读出驱动读出像素信号的定时。

摄像控制部110a在比垂直同步信号vd的下降稍早开始第二组合。即,摄像控制部110a在进行以直线gr表示的全局复位驱动之后,进行以直线gs表示的全局快门驱动,之后进行以直线ro3表示的第二卷帘读出驱动。

若开始该第二卷帘读出驱动,则从摄像面60的上端的像素行62依次读出通过曝光期间lv1获取的像素信号,根据该像素信号生成线数据,并将该线数据输入至显示控制器22。

该第二卷帘读出驱动的开始定时与描绘更新处理的开始定时之间为时间t2。因此,基于通过该第二卷帘读出驱动获取的线数据的图像会立即描绘在显示像素行23b。

若结束该第二卷帘读出驱动,则摄像控制部110a开始第一组合。即,摄像控制部110a在进行以直线gr表示的全局复位驱动之后,进行以直线gs表示的全局快门驱动,之后进行以直线ro1、ro2表示的第一卷帘读出驱动。

若开始该第一卷帘读出驱动,则从摄像面60的特定的像素行62依次读出通过曝光期间lv2获取的像素信号,根据该像素信号生成线数据,并将该线数据输入至显示控制器22。

该第一卷帘读出驱动的开始定时与特定的像素行62的描绘的更新定时之间为时间t1。因此,基于通过该第一卷帘读出驱动获取的线数据的图像会立即描绘在显示像素行23b。

若结束该第一卷帘读出驱动,则摄像控制部110a开始第二组合。之后会重复相同的动作。

如上,根据图16所示的数码相机100,即使在显示装置的刷新率与摄像帧速率不同的情况下,即时预览图像也由通过连续进行的2次拍摄获取的图像的组合构成。

因此,减少即时预览图像的显示延迟,从而能够降低丢失被摄体的风险。

图18是表示图16所示的数码相机100的连拍模式时的动作的时序图。图18为显示间隔与摄像间隔之比为4:1时(n=4)的例子,表示摄像控制部110a以第二驱动模式驱动成像元件5的例子。

图18所示的直线gs、gr、st、ro1、ro2、ro3、dr在表示图17中说明的定时。

摄像控制部110a在比垂直同步信号vd的下降稍早开始第二组合。即,摄像控制部110a在进行以直线gr表示的全局复位驱动之后,进行以直线gs表示的全局快门驱动,之后进行以直线ro3表示的第二卷帘读出驱动。

若开始该第二卷帘读出驱动,则从摄像面60的上端的像素行62依次读出通过曝光期间lv1获取的像素信号,根据该像素信号生成线数据,并将该线数据输入至显示控制器22。而且,基于该线数据的图像会立即描绘在显示像素行23b(图中的“lv1”)。

若结束该第二卷帘读出驱动,则摄像控制部110a再次开始第二组合。即,摄像控制部110a在进行以直线gr表示的全局复位驱动之后,进行以直线gs表示的全局快门驱动,之后进行以直线ro3表示的第二卷帘读出驱动。

若开始该第二卷帘读出驱动,则从摄像面60的上端的像素行62依次读出通过曝光期间lv2获取的像素信号,根据该像素信号生成线数据,并将该线数据输入至显示控制器22。

而且,若生成与尚未更新显示的显示像素行23b对应的线数据,则基于该线数据的图像会立即描绘在显示像素行23b(图中的“lv2”)。

若结束该第二卷帘读出驱动,则摄像控制部110a开始第一组合。即,摄像控制部110a在进行以直线gr表示的全局复位驱动之后,进行以直线gs表示的全局快门驱动,之后进行以直线ro1、ro2表示的第一卷帘读出驱动。

若开始该第一卷帘读出驱动,则从摄像面60的特定的像素行62依次读出通过曝光期间lv3获取的像素信号,根据该像素信号生成线数据,并将该线数据输入至显示控制器22。

而且,基于该线数据的图像会立即描绘在显示像素行23b(图中的“lv3”)。

若结束该第一卷帘读出驱动,则摄像控制部110a开始第二组合。在根据通过该第二组合的第二卷帘读出驱动读出的像素信号生成的线数据中,若生成与尚未更新显示的显示像素行23b对应的线数据,则基于该线数据的图像会描绘在该显示像素行23b(图中的“lv4”)。

之后会重复目前为止的处理(第二组合→第二组合→第一组合→第二组合)。

如以上,根据图16所示的数码相机100,即使在显示装置的刷新率与摄像帧速率不同的情况下,即时预览图像也由通过连续进行的多次拍摄获取的图像的组合构成。因此,减少即时预览图像的显示延迟,从而能够降低丢失被摄体的风险。

接着,作为本发明的摄像装置的实施方式,对智能手机的构成进行说明。

图19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19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20是表示图19所示的智能手机200的结构的框图。

如图20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(globalpositioningsystem: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(liquidcrystaldisplay:液晶显示器)、oeld(organicelectro-luminescencedisplay: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20所示,作为本发明的摄影装置的一实施方式而例示的智能手机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,成为操作面板203完全覆盖显示面板202的配置。

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19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19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(flashmemorytype)、硬盘类型(harddisktype)、微型多媒体卡类型(multimediacardmicrotype)、卡类型存储器(例如microsd(注册商标)存储器等)、ram(randomaccessmemory:随机存取存储器)、rom(readonlymemory: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(radiofrequencyidentification:射频识别)、红外线通信(infrareddataassociation:irda)(注册商标)、uwb(ultrawideband: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(memorycard)、sim(subscriberidentitymodulecard:用户识别模块卡)/uim(useridentitymodulecard: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或其变形例中的外部存储器控制部20、存储介质21、显示控制器22、显示面23及操作部14以外的构成。并且,包括在相机部208的显示控制部11b控制显示控制器22而进行即时预览图像的显示。

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19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。

在如以上构成的智能手机200中,也能够实现失败少的对焦包围曝光摄像。

如以上说明,本说明书中公开了以下内容。

(1)一种摄像装置,其具备:成像元件,具有多个像素且具有摄像面,上述多个像素包括光电转换元件、及保持由上述光电转换元件传送的电荷且通过读出电路读出相应于上述电荷的像素信号的电荷保持部,在上述摄像面中由沿行方向排列的多个上述像素构成的像素行沿与上述行方向正交的列方向排列有多个;摄像控制部,进行全局复位驱动、全局快门驱动及卷帘读出驱动,上述全局复位驱动动,对上述多个像素的各个上述光电转换元件进行同时复位而开始上述多个像素的曝光,上述全局快门驱动中,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,上述卷帘读出驱动中,按每一上述像素行依次读出与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相应的像素信号;及显示控制部,使根据通过上述卷帘读出驱动从上述成像元件的上述像素输出的像素信号生成的即时预览图像显示于显示装置,上述显示装置具有沿一方向排列的多个显示像素构成的显示像素行沿与上述一方向正交的正交方向排列有多个的显示面且进行描绘更新处理,所述描绘更新处理中,从位于上述显示面的上述正交方向的一端的上述显示像素行朝向该正交方向的另一端依次更新描绘于上述显示像素行的图像,作为上述卷帘读出驱动,上述摄像控制部进行如下第一卷帘读出驱动:从位于上述摄像面的上述列方向的两端的上述像素行彼此之间的特定的上述像素行朝向位于上述摄像面的上述列方向的一端的上述像素行依次进行上述像素信号的读出,并且从位于上述一端的上述像素行读出上述像素信号之后,从位于上述摄像面的上述列方向的另一端的上述像素行朝向上述特定的上述像素行依次进行上述像素信号的读出,上述显示控制部根据上述第一卷帘读出驱动的开始定时,在该开始定时之前进行对上述显示装置的上述描绘更新处理的开始命令,进行上述开始命令的描绘更新定时为如下定时:在通过该开始命令开始的上述描绘更新处理中的与上述特定的上述像素行对应的上述显示像素行上描绘的图像的更新定时成为上述第一卷帘读出驱动的开始定时经过预先确定的时间后。

(2)如(1)所述的摄像装置,其中上述摄像控制部连续进行多次上述全局复位驱动、上述全局快门驱动及上述卷帘读出驱动的组合,上述多次组合包括作为上述卷帘读出驱动进行上述第一卷帘读出驱动的第一组合、及作为上述卷帘读出驱动进行第二卷帘读出驱动的第二组合,上述第二卷帘读出驱动为从位于上述摄像面的上述列方向的上述另一端的上述像素行朝向位于上述摄像面的上述列方向的上述一端的上述像素行依次读出上述像素信号的驱动,上述第二组合包括在比上述描绘更新定时早预先确定时间的定时开始上述第二卷帘读出驱动的情况。

(3)如(2)所述的摄像装置,其中上述摄像控制部根据上述多次组合的实施间隔与进行上述描绘更新处理的间隔之比确定上述多次组合中上述第一组合与上述第二组合的比例。

(4)如(3)所述的摄像装置,其中在将进行上述描绘更新处理的上述间隔除以上述实施间隔而得到的值设为n时,上述摄像控制部每n次进行1次上述第一组合,并在上述第一组合之间进行(n-1)次上述第二组合。

(5)如(1)~(4)中任一项所述的摄像装置,其还具备:特定像素行确定部,根据来自操作部的输入信号确定上述特定的上述像素行。

(6)如(1)~(4)中任一项所述的摄像装置,其还具备:特定像素行确定部,将设定于上述摄像面的聚焦对象区域中包括的任意上述像素行确定为上述特定的上述像素行。

(7)如(1)~(4)中任一项所述的摄像装置,其还具备:特定像素行确定部,判定上述显示面中使用者的注视区域,并将与上述注视区域中包括的任意上述显示像素行对应的上述像素行确定为上述特定的上述像素行。

(8)如(1)~(4)中任一项所述的摄像装置,其还具备:被摄体距离测定部,测定配置于上述成像元件的前方的摄像光学系统与通过上述成像元件拍摄的被摄体之间的距离;及特定像素行确定部,将拍摄从上述摄像光学系统的焦点位置求出的被摄体距离与由上述被摄体距离测定部测定的距离之差小于预先确定的距离差阈值的上述被摄体的任意上述像素行确定为上述特定的上述像素行。

(9)如(1)~(4)中任一项所述的摄像装置,其还具备:特定像素行确定部,将拍摄通过上述成像元件拍摄的被摄体中空间频率成为预先确定的频率阈值以上的被摄体的任意上述像素行确定为上述特定的上述像素行。

(10)如(1)~(9)中任一项所述的摄像装置,其还具备:特定像素行变更处理部,在将上述摄像面在上述列方向上分割成多个区块时,对在通过上述成像元件拍摄的被摄体中包括上述特定的上述像素行的上述区块拍摄的特定被摄体的移动进行预测,在判断为上述特定被摄体的被预测移动位置与除了包括上述特定的上述像素行的上述区块以外的上述区块重叠时,将上述特定的上述像素行变更为与上述移动位置重叠的上述区块内的上述像素行。

(11)如(1)~(9)中任一项所述的摄像装置,其还具备:特定像素行变更处理部,检测在通过上述成像元件拍摄的被摄体中上述特定的上述像素行拍摄的特定被摄体的移动量,在上述移动量为预先确定的移动阈值以上时,将上述特定的上述像素行变更为位于上述特定的上述像素行的上述摄像面的上述列方向的上述另一端侧的上述像素行。

(12)一种摄像方法,其为利用了成像元件的摄像方法,上述成像元件具有多个像素且具有摄像面,上述多个像素包括光电转换元件、及保持由上述光电转换元件传送的电荷且通过读出电路读出相应于上述电荷的像素信号的电荷保持部,在上述摄像面中由沿行方向排列的多个上述像素构成的像素行沿与上述行方向正交的列方向排列有多个;上述摄像方法具备:摄像控制步骤,进行全局复位驱动、全局快门驱动及卷帘读出驱动,上述全局复位驱动动,对上述多个像素的各个上述光电转换元件进行同时复位而开始上述多个像素的曝光,上述全局快门驱动中,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,上述卷帘读出驱动中,按每一上述像素行依次读出与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相应的像素信号;及显示控制步骤,使根据通过上述卷帘读出驱动从上述成像元件的上述像素输出的像素信号生成的即时预览图像显示于显示装置,上述显示装置具有沿一方向排列的多个显示像素构成的显示像素行沿与上述一方向正交的正交方向排列有多个的显示面且进行描绘更新处理,所述描绘更新处理中,从位于上述显示面的上述正交方向的一端的上述显示像素行朝向该正交方向的另一端依次更新描绘于上述显示像素行的图像,在上述摄像控制步骤中,作为上述卷帘读出驱动进行如下第一卷帘读出驱动:从位于上述摄像面的上述列方向的两端的上述像素行彼此之间的特定的上述像素行朝向位于上述摄像面的上述列方向的一端的上述像素行依次进行上述像素信号的读出,并且从位于上述一端的上述像素行读出上述像素信号之后,从位于上述摄像面的上述列方向的另一端的上述像素行朝向上述特定的上述像素行依次进行上述像素信号的读出,在上述摄像控制步骤中,根据上述第一卷帘读出驱动的开始定时,在该开始定时之前进行对上述显示装置的上述描绘更新处理的开始命令,进行上述开始命令的描绘更新定时为如下定时:在通过该开始命令开始的上述描绘更新处理中的与上述特定的上述像素行对应的上述显示像素行上描绘的图像的更新定时成为上述第一卷帘读出驱动的开始定时经过预先确定的时间后。

(13)如(12)所述的摄像方法,其中在上述摄像控制步骤中,连续进行多次上述全局复位驱动、上述全局快门驱动及上述卷帘读出驱动的组合,上述多次组合包括作为上述卷帘读出驱动进行上述第一卷帘读出驱动的第一组合、及作为上述卷帘读出驱动进行第二卷帘读出驱动的第二组合,上述第二卷帘读出驱动为在比上述描绘更新定时早上述预先确定的时间的定时开始如下处理的驱动,该处理中,从位于上述摄像面的上述列方向的上述另一端的上述像素行朝向位于上述摄像面的上述列方向的上述一端的上述像素行依次读出上述像素信号。

(14)如(13)所述的摄像方法,其中在上述摄像控制步骤中,根据上述多次组合的实施间隔与进行上述描绘更新处理的间隔之比确定上述多次组合中上述第一组合与上述第二组合的比例。

(15)如(14)所述的摄像方法,其中在上述摄像控制步骤中,在将进行上述描绘更新处理的上述间隔除以上述实施间隔而得到的值设为n时,每n次进行1次上述第一组合,并在上述第一组合之间进行(n-1)次上述第二组合。

(16)如(12)~(15)中任一项所述的摄像方法,其还具备:特定像素行确定步骤,根据来自操作部的输入信号确定上述特定的上述像素行。

(17)如(12)~(15)中任一项所述的摄像方法,其还具备:特定像素行确定步骤,将设定于上述摄像面的聚焦对象区域中包括的任意上述像素行确定为上述特定的上述像素行。

(18)如(12)~(15)中任一项所述的摄像方法,其还具备:特定像素行确定步骤,判定上述显示面中使用者的注视区域,并将与上述注视区域中包括的任意上述显示像素行对应的上述像素行确定为上述特定的上述像素行。

(19)如(12)~(15)中任一项所述的摄像方法,其还具备:被摄体距离测定步骤,测定配置于上述成像元件的前方的摄像光学系统与通过上述成像元件拍摄的被摄体之间的距离;及特定像素行确定步骤,将拍摄从上述摄像光学系统的焦点位置求出的被摄体距离与在上述被摄体距离测定步骤测定的距离之差小于预先确定的距离差阈值的上述被摄体的任意上述像素行确定为上述特定的上述像素行。

(20)如(12)~(15)中任一项所述的摄像方法,其还具备:特定像素行确定步骤,将拍摄通过上述成像元件拍摄的被摄体中空间频率成为预先确定的频率阈值以上的被摄体的任意上述像素行确定为上述特定的上述像素行。

(21)如(12)~(20)中任一项所述的摄像方法,其还具备:特定像素行变更处理步骤,在将上述摄像面在上述列方向上分割成多个区块时,对在通过上述成像元件拍摄的被摄体中包括上述特定的上述像素行的上述区块拍摄的特定被摄体的移动进行预测,在判断为上述特定被摄体的被预测移动位置与除了包括上述特定的上述像素行的上述区块以外的上述区块重叠时,将上述特定的上述像素行变更为与上述移动位置重叠的上述区块内的上述像素行。

(22)如(12)~(20)中任一项所述的摄像方法,其还具备:特定像素行变更处理步骤,检测在通过上述成像元件拍摄的被摄体中上述特定的上述像素行拍摄的特定被摄体的移动量,在上述移动量为预先确定的移动阈值以上时,将上述特定的上述像素行变更为位于上述特定的上述像素行的上述摄像面的上述列方向的上述另一端侧的上述像素行。

(23)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有摄像面,上述多个像素包括光电转换元件、及保持由上述光电转换元件传送的电荷且通过读出电路读出相应于上述电荷的像素信号的电荷保持部,在上述摄像面中由沿行方向排列的多个上述像素构成的像素行沿与上述行方向正交的列方向排列有多个;上述摄像方法具备:上述摄像方法具备:摄像控制步骤,进行全局复位驱动、全局快门驱动及卷帘读出驱动,上述全局复位驱动动,对上述多个像素的各个上述光电转换元件进行同时复位而开始上述多个像素的曝光,上述全局快门驱动中,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,上述卷帘读出驱动中,按每一上述像素行依次读出与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相应的像素信号;及显示控制步骤,使根据通过上述卷帘读出驱动从上述成像元件的上述像素输出的像素信号生成的即时预览图像显示于显示装置,上述显示装置具有沿一方向排列的多个显示像素构成的显示像素行沿与上述一方向正交的正交方向排列有多个的显示面且进行描绘更新处理,所述描绘更新处理中,从位于上述显示面的上述正交方向的一端的上述显示像素行朝向该正交方向的另一端依次更新描绘于上述显示像素行的图像,在上述摄像控制步骤中,作为上述卷帘读出驱动进行如下第一卷帘读出驱动:从位于上述摄像面的上述列方向的两端的上述像素行彼此之间的特定的上述像素行朝向位于上述摄像面的上述列方向的一端的上述像素行依次进行上述像素信号的读出,并且从位于上述一端的上述像素行读出上述像素信号之后,从位于上述摄像面的上述列方向的另一端的上述像素行朝向上述特定的上述像素行依次进行上述像素信号的读出,在上述摄像控制步骤中,根据上述第一卷帘读出驱动的开始定时,在该开始定时之前进行对上述显示装置的上述描绘更新处理的开始命令,进行上述开始命令的描绘更新定时为如下定时:在通过该开始命令开始的上述描绘更新处理中的与上述特定的上述像素行对应的上述显示像素行上描绘的图像的更新定时成为上述第一卷帘读出驱动的开始定时经过预先确定的时间后。

产业上的可利用性

根据本发明,能够高速显示进行基于全局快门方式的驱动的摄像而获取的摄像图像信号中使用者需要的部分而能够降低丢失被摄体的风险。

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22日申请的日本专利申请(专利2017-056327),在此引用其内容。

符号说明

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,62-像素行,63-驱动电路,64-信号处理电路,65-信号线,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、110a-摄像控制部,11b-显示控制部,11c、11d-特定像素行确定部,11e-被摄体距离测定部,11f-特定像素行变更处理部,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,r1、r2-读出方向,gs、gr、ro1、ro2、ro3、st、dr-直线,h1-特定被摄体,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。

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