摄像装置以及图像显示方法_2

文档序号:8417896阅读:来源:国知局
[0057]图16是本发明中的第五实施方式的流程图。
[0058]图17是表示在本发明的摄像装置所使用的摄像元件中设置的其他滤色器的滤色器排列以及遮光构件的图。
[0059]图18是作为本发明的其他方式所涉及的摄像装置的智能手机的外观图。
[0060]图19是表示智能手机的主要部分结构的框图。
【具体实施方式】
[0061]以下,参照附图,对本发明的例子进行说明。此外,在以下的说明中,将相位差像素设为第一像素以及第二像素,将普通像素(不是相位差像素的像素)设为第三像素。此外,从第一像素输出第一图像信号而生成第一图像,从第二像素输出第二图像信号而生成第二图像,从第三像素输出第三图像信号。第一显示用图像(普通图像或者普通实时取景图像)从第一图像和/或第二图像生成。第一显示用图像(普通图像或者普通实时取景图像)也从第三图像信号生成。此外,第二显示用图像从第一图像以及第二图像生成。此外,辅助对焦确认的第三显示用图像从第一图像和/或第二图像生成。
[0062][摄像装置的外观]
[0063]图1是从斜前方观察本发明的一个方式所涉及的具有变焦镜头的相机即摄像装置100的立体图,图2是摄像装置100的后视图。
[0064]摄像装置100由相机主体200、安装于相机主体200的变焦镜头300 (摄影透镜(透镜部)16 (标号未图示)、聚焦环302 (手动操作部))构成,其是不具备反光镜的数码相机。
[0065]在相机主体200的前表面设置有光学取景器的取景器窗241、取景器切换杆(取景器切换部)214等。当使取景器切换杆214沿箭头SW方向转动时,使得在光学取景器中进行目视确认的像在光学像和电子像(即时预览图像)之间进行切换(后述)。此外,光学取景器的光轴L2是与变焦镜头300的光轴LI不同的光轴。此外,在相机主体200的上表面主要设置有快门按钮211 (释放按钮)以及摄影模式等的设定用的转盘212。
[0066]在相机主体200的背面主要设置有光学取景器的取景器目镜部242、显示部213、十字键222、MENU/ΟΚ键224、BACK/DISP按钮225。此外,在快门按钮211为半按压状态的情况下,摄影准备指令的信号从操作部14传递到CPU (Central Processing Unit,中央处理器)12(参照图3)。此外,在快门按钮211为全按压状态的情况下,摄影指令的信号从操作部14传递到CPU12 (参照图3) ο
[0067]十字键222作为输出菜单的选择、变焦和逐帧播放等各种指令信号的多功能的键发挥功能。MENU/ΟΚ键224是兼具作为菜单按钮的功能和作为对选择内容的确定以及执行等进行指示的OK按钮的功能的操作键,所述菜单按钮用于进行使得在显示部213的画面上显示菜单的指令。BACK/DISP按钮225在选择项目等期望的对象的删除、指示内容的取消或者返回前一个的操作状态等时使用。
[0068]显示部213除了用于摄影模式时的即时预览图像(实时取景图像)的显示、重放模式时的重放图像的显示之外,还用于菜单画面等的显示。此外,在以下的说明中记载为显示部213,但本发明的摄像装置中的显示部的含义是包括图2中的取景器(取景器存在于安装有图2的取景器目镜部242的部位)和显示部213 (液晶画面显示)。此外,关于在取景器和显示部213中的图像显示的切换,既可以使取景器切换杆214具有该切换功能,也可以使转盘212具有该切换功能。
[0069]此外,在图1中,示出了具有变焦镜头的摄像装置100,但本发明的摄像装置100并不限定于具有变焦镜头的摄像装置100。S卩,具有单焦点的镜头的摄像装置100也能够用作本发明的摄像装置100。此外,本发明的摄像装置100也可以是可换镜头式的摄像装置100。
[0070][摄像装置的内部结构]
[0071]图3是表示本发明所涉及的摄像装置100的实施方式的框图。
[0072]该摄像装置100是对拍摄到的静止画面或动画进行记录的数码相机,相机整体的动作由中央处理装置(CPU) 12进行统一控制。
[0073]如图1以及图2所示,摄像装置100的操作部14包括快门按钮211、选择摄影模式等的转盘(聚焦模式切换部)212、取景器切换杆214、十字键222、MENU/OK键224、BACK/DISP按钮225。来自该操作部14的各种操作信号供给到CPU12。
[0074]当设定摄影模式时,表示被摄体的图像光经由包括能够通过手动操作而移动的聚焦透镜在内的摄影透镜16以及快门18,在彩色的摄像元件(CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor,互补式金属氧化物半导体)传感器)20的受光面进行成像。在摄像元件20中蓄积的信号电荷根据从设备控制部22供给的读取信号,而依次读取为与信号电荷(电压)对应的数字信号。此外,摄像元件20具有根据读取信号的时机而控制各光电传感器的电荷蓄积时间(快门速度)的所谓的电子快门功能。
[0075]从上述结构的摄像元件20中的第一像素组读取第一图像信号,从上述结构的摄像元件20中的第二像素组读取第二图像信号,并通过AD转换部进行AD转换,临时存储在SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步动态随机存取存储器)等存储器26中。此外,在本发明中使用的摄像元件20还能够具有第一像素组、第二像素组以及第三像素组。在摄像元件20具有该第三像素组的情况下,从摄像元件20的第一像素组读取第一图像信号,从第二像素组读取第二图像信号以及从第三像素组读取第三图像信号,并临时存储在SDRAM等存储器26中。
[0076]如图3所示,图像处理部28具有普通处理部30和分割图像处理部32。普通处理部30对与摄像元件20具有的第三像素组对应的第三图像信号(R、G、B信号)进行处理,生成第一显示用图像。另一方面,分割图像处理部32对与第一像素组以及第二像素组对应的第一像素信号以及第二像素信号(R、G、B信号)进行处理,生成第二显示用图像以及第三显不用图像。
[0077]此外,在摄像元件20具有第一像素组、第二像素组以及第三像素组的情况下,能够选择使用哪个图像信号来生成第一显示用图像。即,可以基于第一像素组以及第二像素组来生成第一显示用图像,也可以基于第三像素组来生成第一显示用图像。
[0078]普通处理部30以及分割图像处理部32分别具有调整R、G、B信号的增益并进行白平衡(WB)校正的WB增益部(未图示)、对进行了 WB校正的各R、G、B信号进行伽马校正的伽马校正部(未图示)、进行与摄像元件20的滤色器排列对应的去马赛克(色插补)处理而生成实施了去马赛克处理的(进行了同时化的)R、G、B信号的去马赛克(同时化)处理部(未图示)等,并通过各处理部对在存储器26中临时存储的初始的数字信号(RAW数据)依次进行信号处理。
[0079]此处,去马赛克处理(去马赛克处理)是指从与单板式的彩色摄像元件的滤色器排列对应的马赛克图像按每个像素计算全部颜色信息的处理,也称为同时化处理。例如,在由RGB这3色的滤色器构成的摄像元件的情况下,是从由RGB这3色构成的马赛克图像按每个像素计算RGB全部颜色信息的处理。
[0080]通过普通处理部30进行了处理的R、G、B信号通过编码器34而编码为记录用的信号,并记录在记录部40 (参照图11)中。
[0081]将通过普通处理部30进行了处理的显示用的彩色图像(第一显示用图像)和通过分割图像处理部32进行了处理的显示用的彩色图像(第二、第三显示用图像)分别供给到显示部图形控制器36 (显示控制部)。显示部图形控制器36在输入的第一显示用图像的显示区域内合成彩色的第二、第三显示用图像,并将合成的图像数据输出到显示部213。
[0082]作为在第一显示用图像(普通的彩色图像)中合成第二、第三显示用图像的方法,并不限定于嵌入第二、第三显示用图像来代替第一显示用图像的一部分的图像的合成,也可以是使第二、第三显示用图像重叠在第一显示用图像之上的合成。此外,在重叠第二、第三显示用图像时,也可以适当调整要重叠第二、第三显示用图像的第一显示用图像的一部分的图像与第二、第三显示用图像的透射率而进行重叠。
[0083]由此,表示拍摄的被摄体像的即时预览图像连续地显示在显示部213的画面上,而所显示的即时预览图像成为在第一显示用图像的显示区域内显示了第二、第三显示用图像的图像(参照图10)。
[0084]进而,还能够将第二、第三显示用图像显示在显示部213的一面。在该情况下,第一显示用图像不显示在显示部213中,而在显示部213中显示第二、第三显示用图像。
[0085]此外,摄像装置100能够通过转盘212 (聚焦模式切换部)切换手动聚焦模式和自动聚焦模式,如果选择手动聚焦模式,则优选使显示部213显示合成了第二、第三显示用图像的即时预览图像。
[0086]另一方面,如果通过转盘212选择自动聚焦模式,则CPU12作为相位差检测部以及自动焦点调整部发挥作用。相位差检测部检测相位差像素即第一像素组的第一图像和第二像素组的第二图像的相位差。自动焦点调整部基于检测出的相位差,以使摄影透镜16的散焦量(第一、第二图像间的相位偏差)成为零的方式从设备控制部22经由固定架256、346控制未图示的透镜驱动部,使摄影透镜16向对焦位置移动。
[0087][摄像元件]
[0088]接着,说明图4A到图4C所示的摄像元件20的结构。
[0089]图4A到图4C示出了在摄像元件20中设置的滤色器的滤色器排列以及遮光构件。图4A的RA、GA、BA表示图4B所示的A面的R(红)、G(绿)、B (蓝)的滤色器。此外,图4A的RB、GB、BB表示图4C所示的B面的R(红)、G(绿)、B(蓝)的滤色器。此外,在滤色器设置有以20A以及20B示出的遮光构件的像素是相位差像素。
[0090]如图4A所示,在摄像元件20中,作为在各像素上配置的红(R)、绿(G)、蓝(B)的滤色器,拜耳排列的A面的像素组和B面的像素组沿着水平方向以及垂直方向彼此错开半个间距配置(参照图4B、图4C)。
[0091]本发明的摄像元件20具有通过了摄影透镜16中的第一以及第二区域的被摄体像进行光瞳分割而分别成像的第一以及第二像素组(参照图5A、图5B)。由于第一以及第二像素组存在于摄像元件20内,能够从第一像素组得到第一像素信号,从第二像素组得到第二像素信号。并且,能够利用第一像素信号和/或第二像素信号生成第二显示用图像。此夕卜,能够利用第一像素信号和/或第二像素信号生成第三显示用图像。
[0092]进而,还能够利用第一像素信号以及第二像素信号生成第一显示用图像。
[0093]另一方面,摄像元件20还能够具备上述被摄体在未被光瞳分割的情况下成像的第三像素组。在摄像元件20具备第三像素组的情况下,第一显示用图像可以由第一以及第二图像信号生成,也可以由第三图像信号生成。在由第三图像信号生成了第一显示用图像的情况下,第一显示用图像具有较好的画质。
[0094]此外,A面的像素组以及B面的像素组分别由普通像素组(第三像素组)和相位差检测用的相位差像素组(第一像素组、第二像素组)构成。
[0095]图5A以及图5B是表示构成摄像元件20的第一像素组和第二像素组的相位差像素的一例的图。
[0096]图5A所示的第一像素在光电二极管H)的前表面侧(微透镜L侧)配置有遮挡受光面的左半部分的遮光构件20A。另一方面,图5B所示的第二像素在光电二极管H)的前表面侧配置有遮挡受光面的右半部分的遮光构件20B。此外,为了便于说明,将图
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