Устройство захвата изображения и способ управления устройством захвата изображения

Изобретение относится к устройствам захвата изображения и способам управления устройствами захвата изображения. Техническим результатом является считывание сигналов пикселов с точностью, достаточной для обнаружения разности фаз, без увеличения размера схемы и времени считывания датчика изображения, а также без снижения качества изображения. Результат достигается тем, что устройство захвата изображения содержит: датчик изображения, включающий в себя область пикселов, включающую в себя множество блоков пикселов, расположенных в матрице, каждый из которых имеет первый и второй блоки фотоэлектрического преобразования, и средство хранения, обеспеченное для каждого столбца; и средство возбуждения, выполненное с возможностью возбуждения датчика изображения, для каждого подлежащего считыванию блока пикселов из множества блоков пикселов, посредством исключительного выбора операции комбинирования сигнала первого блока фотоэлектрического преобразования и сигнала второго блока фотоэлектрического преобразования для каждого блока пикселов и вывода комбинированного сигнала в средство хранения, операции считывания сигнала из первого блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения или операции считывания сигнала из второго блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения. 6 н. и 9 з.п. ф-лы, 18 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к устройствам захвата изображения и способам управления устройствами захвата изображения.

Описание предшествующего уровня техники

[0002] В предшествующем уровне техники схема обнаружения контраста является известной в процессе автоматического обнаружения фокуса и автоматического управления фокусом устройства захвата изображения в качестве типичной методики использования потока света, проходящего через формирующую изображение линзу. В данной схеме датчик изображения используется в качестве датчика для обнаружения фокуса, выполняется оценка выходного сигнала датчика изображения, а положение формирующей изображение линзы перемещается таким образом, чтобы максимизировать информацию о контрасте, в результате чего может быть отрегулирован фокус.

[0003] Однако информация о контрасте должна подвергаться оценке каждый раз, когда формирующая изображение линза перемещается в иное положение. Кроме того, после того как в результате оценки, в конечном счете, находится наивысший контраст, формирующая изображение линза возвращается в положение, в котором достигается наивысший контраст. Вследствие чего для выполнения процесса требуется большое количество времени. По этой причине трудно выполнить высокоскоростную операцию.

[0004] Для устранения такого недостатка была предложена методика, в соответствии с которой функция обнаружения разности фаз внедряется в датчик изображения, который, исходя из вышеизложенного, также может быть использован в качестве элемента обнаружения фокуса для непосредственного получения величины расфокусировки формирующей изображение линзы.

[0005] Например, в соответствии с выложенным патентом Японии № 2010-219958, функция разделения зрачка обеспечивается для части светопринимающих элементов датчика изображения посредством децентрирования области чувствительности светопринимающей части по отношению к оптической оси встроенной микролинзы. Благодаря расположению этих пикселов в датчике изображения с учетом предварительно определенных интервалов обеспечивается функция обнаружения разности фаз.

[0006] Например, в соответствии с выложенным патентом Японии № 2013-106194, множество элементов фотоэлектрического преобразования, т.е. пиксел А и пиксел В, обеспечиваются в пикселе, соответствующем каждой микролинзе датчика изображения, при этом считывается выходной сигнал пиксела А и выходной сигнал пиксела (A+B). Посредством выполнения процесса вычитания, применительно к этим двум выходным сигналам, получают выходной сигнал пиксела В, в результате чего обеспечивается функция обнаружения разности фаз.

[0007] Вышеупомянутый выложенный патент Японии № 2010-219958 раскрывает, в качестве примера, предложение, в котором в так называемом приводе сдвигаемого затвора линии сброса сканируются в строках нормального пиксела и в строках, включающих в себя пикселы обнаружения разности фаз, по отдельности. В этом случае в строках, включающих в себя пикселы обнаружения разности фаз, пиксел обнаружения разности фаз и нормальный пиксел, обеспеченный в той же самой строке, считываются посредством использования того же самого способа считывания сигнала в датчике изображения.

[0008] Пиксел обнаружения разности фаз не может быть использован в качестве сигнала изображения. По этой причине, при получении нормального изображения пиксел обнаружения разности фаз обычно рассматривается в качестве дефектного пиксела, при этом существует потребность в выполнении процесса интерполяции посредством использования окружающих пикселов. По этой причине трудно чрезмерно увеличить пропорцию расположенных пикселов обнаружения разности фаз. Вследствие чего, несмотря на возможность использования конфигурации схемы считывания, подобной схеме, используемой при отсутствии пикселов обнаружения разности фаз, разрешение для обнаружения разности фаз является низким.

[0009] В то же время, в методике предшествующего уровня техники, раскрытой в вышеупомянутом выложенном патенте Японии № 2013-106194, все пикселы включают в себя множество элементов фотоэлектрического преобразования, и, исходя из вышеизложенного, каждый из них может быть использован в качестве элемента обнаружения разности фаз, в результате чего разрешение в горизонтальном направлении также увеличивается. Однако, для считывания сигнала пиксела (A+B) и сигнала пиксела А из множества элементов фотоэлектрического преобразования всех пикселов, датчику изображения требуется схема считывания для считывания пиксела (A+B) и схема считывания для считывания пиксела А. В частности, требуется удвоенное количество накопительных конденсаторов, которые занимают сравнительно большую область в датчике изображения, при этом линии управления являются сложными, и по этой причине существует вероятность увеличения области схемы вокруг датчика изображения.

[0010] Как указывается в вышеупомянутом выложенном патенте Японии № 2013-106194, если все пикселы изображения датчика изображения включают в себя множество элементов фотоэлектрического преобразования, то периферийная схема считывания имеет сложную конфигурацию, и, в частности, требуется элемент схемы, который имеет сравнительно большую область, такой как, например, накопительный конденсатор.

[0011] Более того, во всей системе требуется схема для вычитания сигнала пиксела А из сигнала пиксела (A+B) для получения сигнала пиксела B, что неблагоприятно приводит к большому размеру схемы и высокой стоимости. Кроме того, схема для считывания сигнала пиксела (A+B) и сигнала пиксела А (или сигнала пиксела B) является абсолютно эквивалентной двукратному количеству пикселов, и по этой причине время считывания увеличивается в два раза. Соответственно, время, которое затрачивается на запись столбца схемы, увеличивается, при этом время горизонтального переноса возрастает в два раза, и по этой причине трудно выполнить высокоскоростное считывание.

[0012] Следует отметить, что если сигнал пиксела (A+B) и сигнал пиксела А считываются только из конкретных строк вместо считывания сигнала пиксела (A+B) и сигнала пиксела А со всех пикселов, то более длительное время горизонтального переноса требуется только для конкретных строк. Однако в случае, когда цикл строчной синхронизации изменяется только для конкретных строк, на систему налагается в значительной степени большая нагрузка.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0013] Настоящее изобретение было разработано с учетом вышеописанной ситуации и предусматривает считывание сигналов пикселов с точностью, достаточной для обнаружения разности фаз, без увеличения размера схемы, стоимости и времени считывания датчика изображения, а также без снижения качества изображения.

[0014] В соответствии с настоящим изобретением, обеспечивается устройство захвата изображения, содержащее: датчик изображения, включающий в себя область пикселов, включающую в себя множество блоков пикселов, каждый из которых имеет первый блок фотоэлектрического преобразования и второй блок фотоэлектрического преобразования, причем множество блоков пикселов расположены в матрице, и средство хранения, выполненное с возможностью сохранения сигнала, считанного из области пикселов, причем для каждого столбца обеспечено одно средство хранения; и средство возбуждения, выполненное с возможностью возбуждения датчика изображения, для каждого подлежащего считыванию блока пикселов из множества блоков пикселов, посредством исключительного выбора операции комбинирования сигнала первого блока фотоэлектрического преобразования и сигнала второго блока фотоэлектрического преобразования для каждого блока пикселов и вывода комбинированного сигнала в средство хранения, операции считывания сигнала из первого блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения или операции считывания сигнала из второго блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения.

[0015] Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, обеспечивается устройство захвата изображения, содержащее: датчик изображения, включающий в себя область пикселов, включающую в себя множество блоков пикселов, каждый из которых имеет первый блок фотоэлектрического преобразования и второй блок фотоэлектрического преобразования, причем множество блоков пикселов расположены в матрице, и средство хранения, выполненное с возможностью сохранения сигнала, считанного из области пикселов, причем для каждого столбца обеспечено одно средство хранения; и средство возбуждения, выполненное с возможностью возбуждения датчика изображения, для каждой подлежащей считыванию строки из множества блоков пикселов, посредством исключительного выбора операции комбинирования сигнала первого блока фотоэлектрического преобразования и сигнала второго блока фотоэлектрического преобразования для каждого блока пикселов и вывода комбинированного сигнала в средство хранения, операции считывания сигнала из первого блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения или операции считывания сигнала из второго блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения.

[0016] Помимо всего прочего, в соответствии с настоящим изобретением, обеспечивается устройство захвата изображения, содержащее: датчик изображения, включающий в себя область пикселов, включающую в себя множество блоков пикселов, каждый из которых имеет первый блок фотоэлектрического преобразования и второй блок фотоэлектрического преобразования, причем множество блоков пикселов расположены в матрице, и средство хранения, выполненное с возможностью сохранения сигнала, считанного из области пикселов, причем для каждого столбца обеспечено одно средство хранения; и средство возбуждения, выполненное с возможностью возбуждения датчика изображения посредством использования первого способа возбуждения, для подлежащих считыванию строк из множества блоков пикселов, включающего в себя этапы: комбинирования сигнала первого блока фотоэлектрического преобразования и сигнала второго блока фотоэлектрического преобразования для каждого блока пикселов и вывода комбинированного сигнала в средство хранения наряду с пропуском множества строк между подлежащими считыванию строками, и второго способа возбуждения, включающего в себя этапы: считывания сигнала из первого блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения в любой из множества строк, пропущенных в первом способе возбуждения, и считывания сигнала из второго блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения в другой из множества строк, пропущенных в первом способе возбуждения.

[0017] Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, обеспечивается способ управления устройством захвата изображения, включающим в себя датчик изображения, включающий в себя область пикселов, включающую в себя множество блоков пикселов, каждый из которых имеет первый блок фотоэлектрического преобразования и второй блок фотоэлектрического преобразования, причем множество блоков пикселов расположены в матрице, и средство хранения, выполненное с возможностью сохранения сигнала, считанного из области пикселов, причем для каждого столбца обеспечено одно средство хранения, включающий в себя этап возбуждения датчика изображения, для каждого подлежащего считыванию блока пикселов из множества блоков пикселов, посредством исключительного выбора операции комбинирования сигнала первого блока фотоэлектрического преобразования и сигнала второго блока фотоэлектрического преобразования для каждого блока пикселов и вывода комбинированного сигнала в средство хранения, операции считывания сигнала из первого блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения или операции считывания сигнала из второго блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения.

[0018] Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, обеспечивается способ управления устройством захвата изображения, включающим в себя датчик изображения, включающий в себя область пикселов, включающую в себя множество блоков пикселов, каждый из которых имеет первый блок фотоэлектрического преобразования и второй блок фотоэлектрического преобразования, причем множество блоков пикселов расположены в матрице, и средство хранения, выполненное с возможностью сохранения сигнала, считанного из области пикселов, причем для каждого столбца обеспечено одно средство хранения, включающий в себя этап возбуждения датчика изображения, для каждой подлежащей считыванию строки из множества блоков пикселов, посредством исключительного выбора операции комбинирования сигнала первого блока фотоэлектрического преобразования и сигнала второго блока фотоэлектрического преобразования для каждого блока пикселов и вывода комбинированного сигнала в средство хранения, операции считывания сигнала из первого блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения или операции считывания сигнала из второго блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения.

[0019] Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, обеспечивается способ управления устройством захвата изображения, включающим в себя датчик изображения, включающий в себя область пикселов, включающую в себя множество блоков пикселов, каждый из которых имеет первый блок фотоэлектрического преобразования и второй блок фотоэлектрического преобразования, причем множество блоков пикселов расположены в матрице, и средство хранения, выполненное с возможностью сохранения сигнала, считанного из области пикселов, причем для каждого столбца обеспечено одно средство хранения, включающий в себя этап возбуждения датчика изображения посредством использования первого способа возбуждения, для подлежащих считыванию строк из множества блоков пикселов, посредством комбинирования сигнала первого блока фотоэлектрического преобразования и сигнала второго блока фотоэлектрического преобразования для каждого блока пикселов и вывода комбинированного сигнала в средство хранения наряду с пропуском множества строк между подлежащими считыванию строками, и второго способа возбуждения посредством считывания сигнала из первого блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения в любой из множества строк, пропущенных в первом способе возбуждения, и считывания сигнала из второго блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения в другой из множества строк, пропущенных в первом способе возбуждения.

[0020] Дополнительные отличительные признаки настоящего изобретения явствуют из нижеследующего описания иллюстративных вариантов осуществления (со ссылкой на прилагаемые чертежи).

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0021] Прилагаемые чертежи, которые включены в состав описания и являются его частью, демонстрируют варианты осуществления изобретения и совместно с описанием служат для разъяснения принципов изобретения.

[0022] Фиг. 1 изображает блок-схему, демонстрирующую конфигурацию устройства захвата изображения, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

[0023] Фиг. 2А и 2B изображают виды сбоку в поперечном разрезе, схематически демонстрирующие устройство захвата изображения, в соответствии с вариантом осуществления;

[0024] Фиг. 3 изображает блок-схему, демонстрирующую функцию в DSP в этом варианте осуществления;

[0025] Фиг. 4 изображает принципиальную электрическую схему датчика изображения, в соответствии с вариантом осуществления;

[0026] Фиг. 5 изображает принципиальную электрическую схему блока пикселов датчика изображения, в соответствии с вариантом осуществления;

[0027] Фиг. 6 изображает вид сверху блока пикселов датчика изображения, в соответствии с вариантом осуществления;

[0028] Фиг. 7 изображает временную диаграмму, демонстрирующую возбуждение датчика изображения в случае невыполнения обнаружения разности фаз, в соответствии с первым вариантом осуществления;

[0029] Фиг. 8A-8C изображают схематические представления для описания способа считывания датчика изображения, в соответствии с первым вариантом осуществления;

[0030] Фиг. 9 изображает временную диаграмму, демонстрирующую возбуждение датчика изображения в случае выполнения обнаружения разности фаз, в соответствии с первым вариантом осуществления;

[0031] Фиг. 10 изображает блок-схему последовательности операций, демонстрирующую операцию съемки изображения устройства захвата изображения, в соответствии с первым вариантом осуществления;

[0032] Фиг. 11 изображает блок-схему последовательности операций, демонстрирующую процесс съемки неподвижного изображения, в соответствии с первым вариантом осуществления;

[0033] Фиг. 12 изображает блок-схему последовательности операций, демонстрирующую процесс съемки движущегося изображения, в соответствии с первым вариантом осуществления;

[0034] Фиг. 13А и 13B изображают схематические представления для описания способа считывания датчика изображения, в соответствии со вторым вариантом осуществления; и

[0035] Фиг. 14 изображает принципиальную электрическую схему блоков пикселов датчика изображения, который может выбрать пиксел А или пиксел В для каждого из пикселов.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0036] Далее, со ссылкой на прилагаемые чертежи, будут подробно описаны иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения. Размеры, формы и относительные позиции составных частей, отображенных в вариантах осуществления, должны быть заменены на подходящие, в зависимости от различных условий и структуры устройства, адаптированного под изобретение, при этом изобретение не ограничивается вариантами осуществления, описанными в настоящем документе.

Первый вариант осуществления

[0037] Фиг. 1 изображает блок-схему устройства захвата изображения, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Датчик 101 изображения включает в себя схему усилителя (не изображена), в которой выполняется переключение между коэффициентами усиления, в зависимости от чувствительности ISO. Аналоговый входной блок 102 (AFE) включает в себя аналого-цифровой (A/D) преобразователь, который преобразовывает аналоговый сигнал с датчика 101 изображения в цифровой сигнал, а также имеет функцию фиксации уровня темновой компенсации.

[0038] Цифровой сигнальный процессор 103 (DSP) выполняет различные процессы коррекции, процесс обработки и процесс сжатия применительно к сигналу изображения, выводимому из AFE 102. DSP 103 также может выполнить различные процессы коррекции применительно к сигналу изображения в ОЗУ (RAM) 107. DSP 103 также выполняет процесс коррекции применительно к различным типам шума (помех), возникающего в датчике 101 изображения, обнаружение дефектных пикселов и процесс коррекции применительно к выходам дефектного пиксела и пикселов обнаружения разности фаз, процесс коррекции применительно к пикселам, окружающим пикселы обнаружения разности фаз, и т.д. DSP 103 также выполняет процесс вычисления информации об автоматической фокусировке посредством использования выходов пикселов обнаружения разности фаз. Следует отметить, что эти процессы будут подробно описаны ниже.

[0039] DSP 103 также выполняет процесс доступа применительно к различным блокам памяти, таким как, например, ПЗУ (ROM) 106, ОЗУ 107 и т.п., процесс записи данных изображения на носитель 108 записи, процесс отображения различных данных на блоке 114 отображения и т.п. Несмотря на то что в первом варианте осуществления комбинация датчика 101 изображения с аналоговым выходом на базе КМОП технологии и AFE 102 описывается в качестве примера, может быть использован датчик изображения с цифровым выходом на базе технологии КМОП, который непосредственно соединяется с DSP 103.

[0040] Схема 104 генерирования синхронизирующих сигналов выдает тактовый сигнал или сигнал управления для датчика 101 изображения, AFE 102 и DSP 103, а также генерирует синхронизирующие сигналы, соответствующие различным режимам считывания датчика 101 изображения, совместно с DSP 103, под управлением ЦП (CPU) 105.

[0041] ЦП 105 управляет DSP 103 и схемой 104 генерирования синхронизирующих сигналов, а также управляет функциями камеры, такими как, например, фотометрия, регулировка фокуса и т.п. В процессе регулировки фокуса может быть выполнена автофокусировка (AF) посредством использования выхода датчика изображения (не изображено) для автофокусировки (AF) с разностью фаз, которая обеспечивается отдельно от датчика 101 изображения, или же автофокусировка (AF) может быть выполнена посредством использования информация об автоматической фокусировке, которая вычисляется посредством использования выходов пикселов обнаружения разности фаз, включенных в датчик 101 изображения.

[0042] Различные переключатели, такие как, например, переключатель 109 питания, переключатель (110) затвора первой ступени SW1, переключатель (111) затвора второй ступени SW2, дисковый переключатель 112 режимов, переключатель 113 параметров настройки чувствительности ISO и т.п., соединяются с ЦП 105. ЦП 105 выполняет процесс, соответствующий параметрам настройки этих переключателей и дисковых переключателей.

[0043] ПЗУ 106 сохраняет программу управления для устройства захвата изображения, т.е. программу, выполняемую посредством ЦП 105, а также различные данные о коррекции и т.п. Как правило, ПЗУ 106 включает в себя флэш-память. ОЗУ 107 конфигурируется таким образом, чтобы к ней можно было осуществить доступ на более высокой скорости по сравнению с ПЗУ 106. ОЗУ 107 используется в качестве рабочего пространства, а также временно сохраняет данные изображения и т.п., обработанные посредством DSP 103. Носитель 108 записи, который является, например, картой памяти и т.п. и служит для сохранения данных захваченного изображения, соединяется с DSP 103, например, через соединительный элемент (не изображен). Блок 114 отображения, который включает в себя дисплей LCD и т.п., используется для отображения информации устройства захвата изображения, отображения воспроизводимого захваченного изображения или отображения движущегося изображения.

[0044] Переключатель 109 питания находится под управлением пользователя для активации устройства захвата изображения. Когда переключатель (110) затвора первой ступени SW1 включается вследствие воздействия на спусковую кнопку (не изображена), выполняются процессы подготовки к съемке, такие как, например, фотометрический процесс, процесс регулировки фокуса и т.п. Более того, когда включается переключатель (111) затвора второй ступени SW2, запускается серия операций съемки, включающих в себя привод зеркала и затвора (не изображено) и запись данных изображения, захваченных посредством датчика 101 изображения, на носитель 108 записи посредством AFE 102 и DSP 103. Дисковый переключатель 112 режимов используется для задания устройству захвата изображения различных режимов работы. Переключатель 113 параметров настройки чувствительности ISO используется для задания чувствительности ISO устройства захвата изображения.

[0045] Фиг. 2А и 2B изображают виды сбоку в поперечном разрезе, схематически демонстрирующие конфигурацию устройства захвата изображения, изображенного на Фиг. 1. Устройство захвата изображения имеет состояние, в котором в процессе съемки неподвижного изображения используется оптический видоискатель, а также состояние, в котором в процессе съемки движущегося изображения зеркало находится в верхнем положении, при этом открывается затвор, или же используется визирование по экрану. Фиг. 2А демонстрирует состояние, в котором используется оптический видоискатель. Фиг. 2B демонстрирует состояние, в котором в процессе съемки движущегося изображения зеркало находится в верхнем положении, при этом открывается затвор или же используется визирование по экрану.

[0046] Как изображено на Фиг. 2А и 2B, устройство захвата изображения первого варианта осуществления главным образом включает в себя корпус 201 камеры и формирующую изображение линзу 202, закрепленную на передней поверхности корпуса 201 камеры. Формирующая изображение линза 202, которая является сменной, электрически соединяется с корпусом 201 камеры посредством монтажной контактной группы 203.

[0047] Формирующая изображение линза 202 включает в себя диафрагму 204, группу 205 линз регулировки фокуса и т.п., причем управление каждым из вышеперечисленных элементов осуществляется посредством блока 206 управления объектива.

[0048] Корпус 201 камеры имеет основное зеркало 207, которое является половиной зеркала. Когда оптический видоискатель используется изображенным на Фиг. 2А способом, основное зеркало 207 обеспечивается на оптическом пути съемки в диагональном положении для отражения света от формирующей изображение линзы 202 в направлении оптической системы видоискателя. Отраженный свет проецируется на фокусирующий экран 211, чтобы фотограф мог проверить изображение объекта, спроецированное на фокусирующий экран 211, через пентапризму 212 для изменения оптического пути и группы 213 линз окуляра.

[0049] В то же время, часть света, проходящего через основное зеркало 207, поступает в блок 209 автофокусировки (AF) через вспомогательное зеркало 208. Блок 209 автофокусировки (AF) является датчиком автофокусировки (AF), использующим схему обнаружения разности фаз. Несмотря на то что автофокусировка (AF) с разностью фаз не будет описана подробно, операция автофокусировки (AF) выполняется посредством управления группой 205 линз регулировки фокуса формирующей изображение линзы 202 на основании результата обнаружения.

[0050] Операция подготовки к съемке в отношении автоматического экспонирования (АЕ), автоматической фокусировки (AF) и т.п. выполняется в ответ на включение переключателя (110) SW1, который находится под управлением спусковой кнопки (не изображена), когда спусковая кнопка нажимается наполовину своего хода. Как изображено на Фиг. 2B, когда включается переключатель (111) SW2, который включается в момент, когда спусковая кнопка нажимается полностью, основное зеркало 207 и вспомогательное зеркало 208 отводятся с оптического пути, после чего шторный затвор 210 открывается на предварительно определенный период времени, чтобы датчик 101 изображения экспонировался светом. Следует отметить, что, как изображено на Фиг. 2A, шторный затвор 210 в обычном состоянии является закрытым и открывается только в процессе съемки, чтобы выполнить экспонирование в течение заданного периода времени.

[0051] Как изображено на Фиг. 2B, при переключении режима посредством использования дискового переключателя 112 режимов, чтобы устройство захвата изображения переключилось, например, в состояние визирования по экрану, основное зеркало 207 и вспомогательное зеркало 208 отводятся с оптического пути, при этом поддерживается такое состояние, как при съемке неподвижного изображения, которая выполняется, когда переключатель SW2 включен. Более того, шторный затвор 210 также поддерживается открытым, при этом датчик 101 изображения всегда экспонируется светом. В этом состоянии сигнал, полученный от датчика 101 изображения, отображается на блоке 114 отображения, благодаря чему обеспечивается режим визирования по экрану. Кроме того, если в этом состоянии записывается движущееся изображение, то может быть обеспечен режим движущегося изображения.

[0052] В этом случае вспомогательное зеркало 208 также отводится с оптического пути, и изображение объекта не попадает в блок 209 автофокусировки (AF), по этой причине автофокусировка (AF) с разностью фаз посредством использования блока 209 автофокусировки (AF) не может быть выполнена. Основное зеркало 207 также отводится с оптического пути, и по этой причине изображение объекта не может быть проверено посредством использования оптического видоискателя.

[0053] Далее, со ссылкой на Фиг. 3, будет описана конфигурация DSP 103. DSP 103, в дополнение к блоку 1001 обработки и блоку 1002 сжатия, которые являются базисом вышеописанной обработки изображения, включает в себя блок 1003 управления памятью, блок 1004 управления носителем записи и блок 1005 управления дисплеем LCD. DSP 103 также включает в себя блок 1006 автофокусировки (AF), который вычисляет информацию автоматической фокусировки на основании выхода пикселов обнаружения разности фаз, и блок 1007 управления связью, который передает вычисленную информацию автоматической фокусировки на ЦП 105, и в целом двунаправленно сообщается с ЦП 105.

[0054] DSP 103 также включает в себя блок 1008 коррекции изображения для цифровой коррекции ошибок чувствительности или уровня черного по сравнению с идеальным состоянием датчика 101 изображения в процессе формирования изображения, и блок 1009 коррекции автофокусировки (AF). Блок 1009 коррекции автофокусировки (AF) выполняет цифровую коррекцию оптических условий перед отправкой данных на блок 1006 автофокусировки (AF) для вычисления информации автоматической фокусировки на основании выхода пикселов обнаружения разности фаз. Примеры коррекции оптических условий включают в себя коррекцию ошибок чувствительности или уровня черного по сравнению с идеальным состоянием пиксела обнаружения разности фаз, коррекцию фокусного расстояния или диафрагменное число формирующей изображение линзы 202 в процессе съемки и т.п.

[0055] Далее будет описана структура пикселов датчика 101 изображения. Фиг. 4 изображает эквивалентную принципиальную электрическую схему, демонстрирующую пример конфигурации датчика 101 изображения первого варианта осуществления. В области пикселов, блоки пикселов, каждый из которых включает в себя множество блоков фотоэлектрического преобразования, располагаются в матрице и равномерно располагаются в горизонтальном и вертикальном направлениях.

[0056] Далее будет описана конфигурация блока пикселов. Фиг. 5 изображает эквивалентную принципиальную электрическую схему для описания конфигурации блока пикселов в n-й строке датчика 101 изображения. Фиг. 6 изображает вид сверху блока пикселов. На Фиг. 5 и 6 блоки 501 и 502 фотоэлектрического преобразования являются фотодиодами. Блоки 501 и 502 фотоэлектрического преобразования обеспечиваются в области, соответствующей одной микролинзе 601, обеспеченной выше блока пикселов. Для удобства далее в настоящем документе блоки 501 и 502 фотоэлектрического преобразования также будут называться "пикселом А" и "пикселом B", соответственно. Микролинза 601 формируется в контакте с границей пиксела, обозначенной посредством пунктирной линии.

[0057] Каждый из пикселов А и B обеспечивается в смещенной позиции по отношению к микролинзе 601. Вследствие этого пикселы А и B выполняют фотоэлектрическое преобразование на изображении объекта, проходящем через соответствующие деления области зрачка. Посредством считывания выходов пикселов А и B может быть выполнено обнаружение разности фаз, в результате чего может быть выполнена операция обнаружения фокуса. Соответственно, пикселы А и B являются вышеописанным пикселом обнаружения разности фаз.

[0058] Заряды, сгенерированные в блоках 501 и 502 фотоэлектрического преобразования, переносятся в блок 503 плавающей диффузии (FD) через транзисторы 507 и 508 переноса, соответственно. Блок 503 плавающей диффузии (FD) соединяется с затвором усиливающего транзистора 504 для формирования пиксельного усилителя, при этом он функционирует в качестве преобразователя заряда в напряжение.

[0059] Управление каждым из транзисторов 507 и 508 переноса осуществляется в соответствии с сигналом ϕTXA_n управления, который выводится со схемы 520 вертикального сканирования на линию 512 управления, и сигналом ϕTXB_n управления, который выводится со схемы 520 вертикального сканирования на линию 513 управления. Транзисторы 507 и 508 переноса включаются и выключаются когда сигналы управления ϕTXA_n и ϕTXB_n являются H и L, соответственно. Следует отметить, что "n" каждого сигнала управления указывает строку. Например, сигнал ϕTXA_n управления представляет собой сигнал ϕTXA управления, который выводится на блоки пикселов в n-й строке.

[0060] Когда уровень сигнала ϕRES_n управления, который выводится со схемы 520 вертикального сканирования на линию 511 управления, становится высоким, сбрасывающий транзистор 505 включается, чтобы блок 503 плавающей диффузии (FD) мог быть сброшен. Кроме того, заряды блоков 501 и 502 фотоэлектрического преобразования могут быть сброшены в течение периода времени, когда уровни сигнала ϕRES_n управления и сигналов ϕTXA_n и ϕTXB_n управления одновременно являются высокими.

[0061] Когда уровень сигнала ϕSEL_n управления, который выводится со схемы 520 вертикального сканирования на линию 510 управления, становится высоким, выбирающий транзистор 506 включается, чтобы на вертикальной выходной линии 509 возник выход усиливающего транзистора 504. Источник постоянного тока (не изображен) соединяется с вертикальной выходной линией 509. Источник постоянного тока и усиливающий транзистор 504 для каждого столбца соединяется с вертикальной выходной линией 509, формируя схему с общим истоком.

[0062] Фиг. 4 изображает принципиальную схему, демонстрирующую случай, когда четыре вышеупомянутых блока пикселов располагаются в горизонтальном направлении, при этом два вышеупомянутых блока пикселов обеспечиваются в вертикальном направлении. Следует отметить, что в фактических датчиках изображения обеспечивается приблизительно от нескольких сотен тысяч до нескольких десятков миллионов таких пикселов. На Фиг. 4 схематически изображается микролинза 601 каждого блока пикселов и пикселы A и B, находящиеся под микролинзой 601. Блоки пикселов в каждом столбце соединяются с соответствующей вертикальной выходной линией 509.

[0063] Вертикальные выходные линии 509 соединяются с соответствующими столбцовыми усилителями 401, которые обеспечиваются для соответствующих столбцов. Столбцовый усилитель умножает выход соответствующей вертикальной выходной линии 509 на предварительно определенный коэффициент усиления, который определяется посредством входной емкости C0 и емкости Cf обратной связи, и выводит результат на следящий элемент 404 на следующем этапе. Следящий элемент 404 выводит этот выход на накопительный конденсатор CTkN составляющей шума или накопительный конденсатор CTkS составляющей сигнала через аналоговый ключ 405 или 406. Следует отметить, что k указывает столбец в примере, изображенном на Фиг. 4, при этом k=1-4. Управление аналоговыми ключами 405 и 406 осуществляется в соответствии с сигналом 409 ϕTS или 410 ϕTN управления.

[0064] Накопительные конденсаторы CTkN и CTkS для сохранения составляющей шума и составляющей сигнала пиксела в n-й строке для каждого столбца последовательно соединяются с входами выходного усилителя 411 посредством схемы горизонтального сканирования (не изображена). Например, когда накопительные конденсаторы CT1N и CT1S соединяются с выходным усилителем 411, выходной усилитель 411 умножает разность напряжений (потенциалов) в первом столбце на предварительно определенный коэффициент усиления и выводит результат с датчика 101 изображения. На следующем этапе накопительные конденсаторы CT3N и CT3S соединяются с выходным усилителем 411 посредством схемы горизонтального сканирования. Этот процесс повторно выполняется столько раз, сколько столбцов присутствует в одной строке, чтобы выполнить операцию горизонтального сканирования, соответствующую одной строке. Посредством последовательного выполнения этой операции применительно к конкретным строкам датчика 101 изображения в вертикальном направлении могут быть получены выходы предварительно определенных пикселов датчика 101 изображения.

[0065] Кроме того, на данном этапе, при одновременном переносе выходов пикселов А и B каждого блока пикселов может быть выведен сигнальный заряд, сгенерированный в целом пикселе, обеспеченном под микролинзой 601, которая является подходящей для формирования изображения.

[0066] В отличие от датчика изображения, раскрытого в выложенном патенте Японии № 2013-106194, для схемы столбца первого варианта осуществления требуется только пара накопительных конденсаторов CTkN и CTkS для считывания либо сигнала (A+B), либо сигнала A или сигнала B. Иначе говоря, схема столбца первого варианта осуществления имеет конфигурацию схемы, подобную конфигурации схемы обычного датчика изображения, который не включает в себя отдельные элементы фотоэлектрического преобразования для обнаружения разности фаз, т.е. не выполняет обнаружение разности фаз.

[0067] Когда обнаружение разности фаз не выполняется.

Прежде всего, со ссылкой на временную диаграмму, изображенную на Фиг. 7, будет описана операция, которая выполняется в случае невыполнения обнаружения разности фаз. Как изображено на Фиг. 7, если строчный синхронизирующий сигнал HD вводится в момент t1 и уровень сигнала ϕSEL_n управления для выбора группы пикселов в n-й строке становится высоким в момент t2, который является предварительно определенным моментом после момента t1, то выбирающий транзистор 506 пикселов в n-й строке включается. В результате чего на вертикальных выходных линиях 509 возникает сигнал, соответствующий входу усиливающих транзисторов 504.

[0068] Наряду с этим уровень сигнала ϕRES_n сброса для пикселов в n-й строке становится высоким, чтобы включить сбрасывающие транзисторы 505 пикселов в n-й строке. Затем уровень сигнала ϕRES_n сброса становится низким в момент t3, который является предварительно определенным моментом после момента t2, чтобы завершить операцию сброса. В результате чего в момент завершения операции сброса на каждой из вертикальных выходных линий 509 возникает уровень сигнала.

[0069] В момент t3 уровень сигнала ϕTN управления одновременно становится высоким, чтобы на накопительном конденсаторе CTkN составляющей шума возникал сигнал, полученный посредством столбцовых усилителей 401, усиливающих уровни сигналов вертикальных выходных линий 509. В момент t4, если уровень сигнала ϕTN управления становится низким, то уровень сигнала, когда операция сброса завершается, сохраняется посредством накопительного конденсатора CTkN составляющей шума.

[0070] Затем, в момент t5, уровни сигналов ϕTXA_n и ϕTXB_n управления становятся высокими, чтобы включить транзисторы 507 и 508 переноса пикселов А и B, соответственно, каждого пиксела в n-й строке. Эта операция предоставляет возможность переноса сигнальных зарядов обоих пикселов A и B на блок 503 плавающей диффузии (FD).

[0071] В момент t6, который является предварительно определенным моментом после момента t5, уровни сигналов ϕTXA_n и ϕTXB_n управления становятся низкими, чтобы включить транзисторы 507 и 508 переноса, а уровень сигнала ϕTS управления становится высоким. В результате чего на накопительном конденсаторе CTkS составляющей сигнала возникает сигнал, полученный посредством усиления уровня сигнала каждой из вертикальных выходных линий 509, в соответствии с сигнальным зарядом, посредством использования столбцового усилителя 401. Затем, в момент t7, когда уровень сигнала ϕTS управления становится низким, уровень сигнала, соответствующий сигнальному заряду, сохраняется посредством накопительного конденсатора CTkS составляющей сигнала.

[0072] На данном этапе выход каждого пиксела в n-й строке сразу после завершения операции сброса сохраняется в накопительном конденсаторе CTkN составляющей шума каждого столбца, при этом выход, соответствующий сигнальному заряду, сохраняется в накопительном конденсаторе CTkS составляющей сигнала каждого столбца. Затем схема горизонтального переноса (не изображена) последовательно соединяет накопительный конденсатор CTkN составляющей шума и накопительный конденсатор CTkS составляющей сигнала каждого столбца с выходным усилителем 411, который впоследствии умножает разность на предварительно определенный коэффициент усиления и выводит результат, в результате чего выполняется считывание сигнала (комбинированного сигнал) из пикселов А и B в n-й строке. Если обнаружение разности фаз не требуется, то выполняется вышеупомянутая операция считывания.

[0073] Фиг. 8А изображает концепцию вышеупомянутого способа возбуждения. Фиг. 8А изображает схематическое представление, демонстрирующее блок пикселов датчика 101 изображения. Часть, изображенная на Фиг. 8А посредством штриховки, указывает оптическую черную часть (часть ОВ), закрытую от света. Как было описано выше, если обнаружение разности фаз не выполняется, то комбинированный сигнал пикселов А и B считывается из всех пикселов, включенных в блок пикселов.

[0074] Когда обнаружение разности фаз выполняется

Далее будет описана операция, которая выполняется в случае выполнения операции обнаружения разности фаз. Если операция обнаружения разности фаз выполняется в первом варианте осуществления, то комбинированный сигнал пикселов А и В считывается наряду с пропуском предварительно определенного количества строк (множества строк) между каждой считываемой строкой в вертикальном направлении. После выполнения сканирования всего блока пикселов в вертикальном направлении, сканирование выполняется снова с верхней строки в вертикальном направлении. В процессе следующего сканирования в вертикальном направлении сканируются только те строки, которые не были считаны ранее. В процессе первого сканирования комбинированный сигнал считывается из пикселов в целевых строках, а в процессе второго сканирования сигнал (сигнал обнаружения разности фаз) считывается из пикселов А и B в целевых строках. Затем считанный таким образом сигнал обнаружения разности фаз используется для выполнения обнаружения разности фаз. Такой способ считывания является подходящим для режима движущегося изображения, и поэтому представлено описание, в котором предполагается, что способ считывания применяется к режиму движущегося изображения в первом варианте осуществления.

[0075] Фиг. 8B изображает схематическое представление, демонстрирующее строки, которые считываются в процессе прореженного считывания в вертикальном направлении. Как изображено на Фиг. 8B, строки, заключенные в жирную рамку, подлежат считыванию, а строки, не заключенные в жирную рамку, подлежат пропуску в процессе считывания. В изображенном на Фиг. 8B примере, после считывания комбинированного сигнала с пикселов А и B в V1-й строке, схемой 520 вертикального сканирования управляют для считывания комбинированного сигнала с V2-й строки, которая на две строки ниже V1-й строки. Затем комбинированный сигнал считывается из V3-й, V4-й, V5-й, V6-й и V7-й строк в том же режиме пропуска. Процесс считывания до этого этапа будет называться в настоящем документе "первым способом сканирования". Строки, считываемые посредством использования первого способа сканирования, выводят сигнальный заряд, сгенерированный во всей области пиксела, обеспеченного под каждой микролинзой 601, которая является подходящей для формирования изображения, в результате чего данные изображения могут быть сгенерированы из комбинированных сигналов V1-V7 строк, считываемых в том же режиме пропуска.

[0076] Следует отметить, что в первом варианте осуществления считывание выполняется в горизонтальном направлении без пропусков, поэтому имеется различие между количеством пикселов, считанных в горизонтальном направлении и вертикальном направлении, поэтому форматное соотношение изображения (отношение ширины к высоте) изменяется. В соответствии с этим, форматное соотношение может быть изменено на более позднем этапе, или же общее прореженное считывание или добавочное прореженное считывание может быть выполнено в том же самом режиме пропуска в горизонтальном направлении. Соответственно, форматное соотношение может быть изменено посредством использования любой методики.

[0077] После выполнения считывания посредством использования первого способа сканирования до V7-й строки, схемой 520 вертикального сканирования управляют для возврата к V8-й строке и считывания сигнала обнаружения разности фаз с пикселов А в V8-й строке. Затем сигнал обнаружения разности фаз считывается из пикселов B в V9-й строке рядом, которая следует после V8-й строки. Затем V4-я строка, которая уже была подвергнута считыванию в первом способе сканирования, пропускается, и считываются пикселы А в V10-й строке и пикселы B в V11-й строке, которая следует после V10-й строки. Подобным образом, V5-я строка, которая уже была подвергнута считыванию в первом способе сканирования, пропускается, и считывается V12-я строка и V13-я строка, которая следует после V12-й строки. Способ возбуждения V8-й строки и нижеследующих строк будет называться в настоящем документе "вторым способом сканирования". Соответственно, во втором способе сканирования пары двух строк считываются последовательно, сигнал считывается только из пикселов А в строке, которая считывалась раньше, при этом сигнал считывается только с пикселов B в строке, которая считывается позже. Следует отметить, что область (вторая область), которая считывается посредством использования второго способа сканирования, включает в себя область обнаружения фокуса, заданную заблаговременно для обнаружения состояния фокуса, и является меньше области (первой области), которая считывается посредством использования первого способа сканирования. Область обнаружения фокуса может являться целевой областью, заданной посредством пользователя, осуществляющего действия с операционным блоком (не изображен), или может быть задана автоматически посредством использования известной методики, такой как, например, обнаружение объекта и т.п., или может являться фиксированной областью. Второй способ сканирования выполняется для считывания сигналов обнаружения фокуса, поэтому предпочтительно, чтобы вторая область являлась наименьшей областью, включающей в себя область обнаружения фокуса.

[0078] Фиг. 8C изображает схематическое представление, демонстрирующее изменение расположения пикселов в порядке, в котором пикселы подлежат обработке, в соответствии с порядком, в котором пикселы считывались вышеупомянутым способом. Как было описано выше, в V1-V7 строках комбинированный сигнал считывается из пикселов А и B посредством использования первого способа сканирования, поэтому этот выход может быть использован для выполнения формирования нормального изображения. В каждой из V8-V13 строк, сигнал обнаружения фокуса считывается из пикселов А или B посредством использования второго способа сканирования, поэтому выходы пары пикселов А и В, полученные от каждой пары двух строк, могут быть использованы для выполнения обнаружения разности фаз.

[0079] В качестве способа обнаружения разности фаз в этом случае, если датчик 101 изображения имеет цветовой фильтр, имеющий массив Байера, то вычисляется корреляция между сигналами пикселов G в одной из последовательно считываемой пары двух строк, где пикселы А считываются раньше, а сигналы пикселов G в другой строке, в которой находятся пикселы B, считываются позже.

[0080] Далее, со ссылкой на временную диаграмму, изображенную на Фиг. 9, будет описано возбуждение посредством использования первого способа сканирования. В данном случае будет описана операция считывания V7-й строки, которая является последней строкой в первом способе сканирования. Как изображено на Фиг. 9, если строчный синхронизирующий сигнал HD вводится в момент t1 и уровень сигнала ϕSEL_V7 управления для выбора группы пикселов в V7-й строке становится высоким в момент t2, который является предварительно определенным моментом после момента t1, то выбирающие транзисторы 506 пикселов в V7-й строке включаются. В результате чего на вертикальных выходных линиях 509 возникает сигнал, соответствующий входу усиливающих транзисторов 504. На данном этапе уровень сигнала ϕRES_V7 сброса для пикселов в V7-й строке становится высоким, чтобы включить сбрасывающие транзисторы 505 пикселов в V7-й строке.

[0081] Затем, в момент t3, который является предварительно определенным моментом после момента t2, уровень сигнала ϕRES_V7 сброса становится низким, чтобы завершить операцию сброса. В результате чего в момент завершения операции сброса на вертикальных выходных линиях 509 возникает уровень сигнала. В момент t3 уровень сигнала ϕTN управления одновременно становится высоким, и на накопительном конденсаторе CTkN составляющей шума возникает сигнал, полученный посредством усиления уровня сигнала каждой из вертикальных выходных линий 509, когда операция сброса завершается, посредством использования столбцового усилителя 401. В момент t4, когда уровень сигнала 410 ϕTN управления становится низким, уровень сигнала, когда операция сброса завершается, сохраняется посредством накопительного конденсатора CTkN составляющей шума.

[0082] Затем, в момент t5, уровни сигналов ϕTXA_V7 и ϕTXB_V7 управления становятся высокими, чтобы включить транзисторы 507 и 508 переноса пикселов А и В, соответственно, в V7-й строке. Благодаря этой операции, сигнальные заряды пикселов А и В переносятся в соответствующие блоки 503 плавающей диффузии (FD). Более того, в момент t6, который является предварительно определенным моментом после момента t5, когда транзисторы 507 и 508 переноса выключаются, сигнальные заряды пикселов А и В сохраняются посредством блоков 503 плавающей диффузии (FD). Помимо всего прочего, в момент t6, когда уровень сигнала ϕTS управления становится высоким, на накопительном конденсаторе CTkS составляющей сигнала возникает сигнал, полученный посредством усиления уровня сигнала каждой из вертикальных выходных линий 509, в соответствии с сигнальным зарядом, посредством использования столбцового усилителя 401. В момент t7, когда уровень сигнала ϕTS управления становится низким, уровень сигнала, соответствующий сигнальному заряду, сохраняется посредством накопительного конденсатора CTkS составляющей сигнала.

[0083] На данном этапе выход каждого пиксела в V7-й строке сразу после завершения операции сброса сохраняется в накопительном конденсаторе CTkN составляющей шума в соответствующем столбце, при этом выход, соответствующий сигнальному заряду, сохраняется в накопительном конденсаторе CTkS составляющей сигнала в соответствующем столбце. Затем накопительный конденсатор CTkN составляющей шума и накопительный конденсатор CTkS составляющей сигнала каждого столбца последовательно соединяются с выходным усилителем 411, посредством схемы горизонтального переноса (не изображена), разность умножается на предварительно определенный коэффициент усиления, а результат выводится, в результате чего выполняется считывание комбинированного сигнала в V7-й строке. Несмотря на то что до сих пор описывалась операция для V7-й строки, она является аналогичной и для V1-V6 строк.

[0084] Затем, в момент t9, когда вводится следующий строчный синхронизирующий сигнал HD, уровень сигнала ϕSEL_V7 управления, который на настоящий момент был выбран в V7-й строке, становится низким. Затем, в момент t10, который является предварительно определенным моментом после момента t9, уровень сигнала ϕSEL_V8 управления для выбора группы пикселов в V8-й строке становится высоким, чтобы включить выбирающие транзисторы 506 пикселов в V8-й строке. В результате чего на каждой из вертикальных выходных линий 509 возникает сигнал, соответствующий входу усиливающего транзистора 504. На данном этапе уровень сигнала ϕRES_V8 сброса для пиксела в V8-й строке становится высоким, чтобы включить сбрасывающие транзисторы 505 пикселов в V8-й строке.

[0085] Затем, в момент t11, который является предварительно определенным моментом после момента t10, уровень сигнала ϕRES_V8 сброса становится низким, чтобы завершить операцию сброса. В результате чего в момент завершения операции сброса на вертикальных выходных линиях 509 возникает уровень сигнала. В момент t11 уровень сигнала ϕTN управления одновременно становится высоким, чтобы на накопительном конденсаторе CTkN составляющей шума возникал сигнал, полученный посредством усиления уровня сигнала каждой из вертикальных выходных линий 509, когда операция сброса завершается, посредством использования столбцового усилителя 401. В момент t12, когда уровень сигнала ϕTN управления становится низким, уровень сигнала в момент завершения операции сброса сохраняется посредством накопительного конденсатора CTkN составляющей шума.

[0086] Затем, в момент t13, для включения транзисторов 507 переноса только для пикселов А в V8-й строке, уровень сигнала ϕTXA_V8 управления становится высоким, а уровень сигнала ϕTXB_V8 управления становится низким. Благодаря этой операции только сигнальный заряд пикселов А переносится в блоки 503 плавающей диффузии (FD). Более того, в момент t14, который является предварительно определенным моментом после момента t13, когда транзисторы 507 переноса выключаются, эта операция предоставляет возможность сохранения только сигнального заряда пикселов А посредством блоков 503 плавающей диффузии (FD). Помимо всего прочего, в момент t14, когда уровень сигнала ϕTS управления становится высоким, на накопительном конденсаторе CTkS составляющей сигнала возникает сигнал, полученный посредством усиления уровня сигнала каждой из вертикальных выходных линий 509, в соответствии с сигнальным зарядом, посредством использования столбцового усилителя (401). В момент t15, когда уровень сигнала ϕTS управления становится низким, уровень сигнала, соответствующий сигнальному заряду, сохраняется посредством накопительного конденсатора CTkS составляющей сигнала.

[0087] На данном этапе выход каждого пиксела в V8-й строке сразу после завершения операции сброса сохраняется в накопительном конденсаторе CTkN составляющей шума в соответствующем столбце, при этом выход, соответствующий сигнальному заряду, сохраняется в накопительном конденсаторе CTkS составляющей сигнала в соответствующем столбце. Затем схема горизонтального переноса (не изображена) последовательно соединяет накопительный конденсатор CTkN составляющей шума и накопительный конденсатор CTkS составляющей сигнала каждого столбца с выходным усилителем 411, который впоследствии умножает разность на предварительно определенный коэффициент усиления и выводит результат, в результате чего выполняется считывание сигнала только с пикселов A в V8-й строке.

[0088] Затем, в момент t17, когда вводится следующий строчный синхронизирующий сигнал HD, уровень сигнала ϕSEL_V8 управления, который на настоящий момент был выбран в V8-й строке, становится низким. Затем, в момент t18, который является предварительно определенным моментом после момента t17, уровень сигнала ϕSEL_V9 управления для выбора группы пикселов в V9-й строке становится высоким, чтобы включить выбирающие транзисторы 506 пикселов в V9-й строке. В результате чего на вертикальных выходных линиях 509 возникает сигнал, соответствующий входу усиливающих транзисторов 504. На данном этапе уровень сигнала ϕRES_V9 сброса для пиксела в V9-й строке становится высоким, чтобы включить сбрасывающие транзисторы 505 пикселов в V9-й строке. Затем, в момент t19, который является предварительно определенным моментом после момента t18, уровень сигнала ϕRES_V9 сброса становится низким, чтобы завершить операцию сброса. В результате чего в момент завершения операции сброса на вертикальных выходных линиях 509 возникает уровень сигнала. В момент t19 уровень сигнала ϕTN управления одновременно становится высоким, чтобы на накопительном конденсаторе CTkN составляющей шума возникал сигнал, полученный посредством усиления уровня сигнала каждой из вертикальных выходных линий 509, в момент завершения сброса, посредством использования столбцового усилителя 401. В момент t20, когда уровень сигнала ϕTN управления становится низким, уровень сигнала в момент завершения операции сброса сохраняется посредством накопительного конденсатора CTkN составляющей шума.

[0089] Затем, в момент t21, для включения транзисторов 507 переноса только для пикселов В в V9-й строке, уровень сигнала ϕTXA_V9 управления становится низким, а уровень сигнала ϕTXB_V9 управления становится высоким. Более того, в момент t22, который является предварительно определенным моментом после момента t21, когда уровень сигнала ϕTXB_V9 управления становится низким, чтобы выключить транзисторы 507 переноса, эта операция побуждает только сигнальный заряд пикселов В к переносу в блоки 503 плавающей диффузии (FD). Помимо всего прочего, в момент t22, когда уровень сигнала ϕTS управления становится высоким, на накопительном конденсаторе CTkS составляющей сигнала возникает сигнал, полученный посредством усиления уровня сигнала каждой из вертикальных выходных линий 509, в соответствии с сигнальным зарядом, посредством использования столбцового усилителя (401). В момент t23, когда уровень сигнала ϕTS управления становится низким, уровень сигнала, соответствующий сигнальному заряду, сохраняется посредством накопительного конденсатора CTkS составляющей сигнала.

[0090] На данном этапе выход каждого пиксела в V9-й строке сразу после завершения операции сброса сохраняется в накопительном конденсаторе CTkN составляющей шума в соответствующем столбце, при этом выход, соответствующий сигнальному заряду, сохраняется в накопительном конденсаторе CTkS составляющей сигнала в соответствующем столбце. Затем схема горизонтального переноса (не изображена) последовательно соединяет накопительный конденсатор CTkN составляющей шума и накопительный конденсатор CTkS составляющей сигнала каждого столбца с выходным усилителем 411, который впоследствии умножает разность на предварительно определенный коэффициент усиления и выводит результат, в результате чего выполняется считывание сигнала только с пикселов В в V9-й строке.

[0091] Затем, подобным образом, сигнал считывается только с пикселов А в V10-й строке, при этом сигнал считывается только с пикселов B в V11-й строке. Соответственно, посредством повторения этой операции считыванию выполняется желательная операция считывания.

[0092] Операция съемки изображения

Далее, со ссылкой на блок-схему последовательности операций, изображенную на Фиг. 10, будет кратко описана операция съемки изображения устройства захвата изображения первого варианта осуществления. ЦП 105, при включении выключателя 109 питания (этап S11), определяет, осталось ли в батарее необходимое количество электрической энергии для съемки изображения (этап S12). В результате чего, если в батарее не осталось необходимого количества электрической энергии для съемки изображения, то ЦП 105 отображает предупреждающее сообщение, отражающее ситуацию на блоке 114 отображения, (этап S17), возвращается на этап S11, и ожидает до тех пор, пока выключатель 109 питания не будет включен снова.

[0093] Если в батарее осталось необходимое количество электрической энергии для съемки, то ЦП 105 проверяет носитель 108 записи (этап S13). Эта проверка выполняется для определения, был ли носитель 108 записи, который может записать предварительно определенный объем или более данных, загружен в устройство захвата изображения. Если носитель 108 записи, который может записать предварительно определенный объем или более данных, не был загружен в устройство захвата изображения, то ЦП 105 отображает предупреждающее сообщение, отражающее ситуацию на блоке 114 отображения, (этап S17) и возвращается на этап S11.

[0094] Если носитель 108 записи, который может записать предварительно определенный объем или более данных, был загружен в устройство захвата изображения, то ЦП 105 определяет, какой режим съемки задан посредством дискового переключателя 112 режимов, а именно режим съемки неподвижного изображения или режим съемки движущегося изображения (этап S14). Затем, если задан режим съемки неподвижного изображения, то ЦП 105 выполняет процесс съемки неподвижного изображения (этап S15), а если задан режим съемки движущегося изображения, то ЦП 105 выполняет процесс съемки движущегося изображения (этап S16).

[0095] Далее, со ссылкой на блок-схему последовательности операций, изображенную на Фиг. 11, будет подробно описан процесс съемки неподвижного изображения, выполняемый на этапе S15. В процессе съемки неподвижного изображения ЦП 105 изначально ожидает включения переключателя SW1 затвора (этап S21). Когда переключатель SW1 затвора включается, ЦП 105 выполняет фотометрический процесс, в котором диафрагменное число и скорость затвора диафрагмы 204 формирующей изображение линзы 202 определяются посредством использования фотометрической информации от фотометрического блока управления (не изображен). ЦП 105 также выполняет процесс регулировки фокуса для перемещения группы 205 линз регулировки фокуса формирующей изображение линзы 202 для фокусировки на объекте посредством использования информации об обнаружении фокуса от блока 209 автофокусировки (AF) (этап S22).

[0096] Затем ЦП 105 определяет, был ли включен переключатель SW2 затвора (этап S23). В результате чего, если переключатель SW2 затвора не был включен, то ЦП 105 определяет, включен ли переключатель SW1 затвора (этап S24). Если переключатель SW1 затвора включен, то ЦП 105 возвращается на этап S23, на котором ЦП 105 впоследствии определяет, был ли включен переключатель SW2 затвора. В то же время, если переключатель SW1 затвора не был включен, то ЦП 105 возвращается на этап S21, на котором ЦП 105 впоследствии ожидает повторного включения переключателя SW1 затвора.

[0097] Если на этапе S23 ЦП 105 определяет, что переключатель SW2 затвора включен, то ЦП 105 выполняет процесс съемки изображения (этап S25). В процессе съемки неподвижного изображения комбинированный сигнал пикселов А и В считывается из всей области датчика 101 изображения посредством вышеописанного способа возбуждения без обнаружения разности фаз, как изображено на Фиг. 8А. В результате чего может быть выведен сигнальный заряд, сгенерированный в целом пикселе, обеспеченном под каждой микролинзой 601, которая является подходящей для формирования изображения.

[0098] Затем ЦП 105 побуждает DSP 103 к выполнению процесса обработки применительно к полученному соответствующим образом комбинированному сигналу (данным изображения) (этап S26). ЦП 105 также побуждает DSP 103 к выполнению процесса сжатия применительно к данным изображения, которые подвергались процессу обработки, и сохраняет данные изображения, применительно к которым был выполнен процесс сжатия, в пустой области ОЗУ 107 (этап S27). Затем ЦП 105 побуждает DSP 103 к считыванию данных изображения, сохраненных в ОЗУ 107, и выполняет процесс записи на носитель 108 записи (этап S28).

[0099] Затем ЦП 105 проверяет, включен ли выключатель 109 питания (этап S29). Если выключатель 109 питания включен, то ЦП 105 возвращается на этап S21, на котором ЦП 105 впоследствии подготавливается к следующей съемке изображения. В то же время, если выключатель 109 питания выключен, то ЦП 105 возвращается на этап S11, изображенный на Фиг. 6, на котором ЦП 105 впоследствии ожидает повторного включения выключателя 109 питания.

[0100] Далее, со ссылкой блок-схему последовательности операций, изображенную на Фиг. 12, будет подробно описан процесс съемки движущегося изображения, выполняемый на этапе S16. Следует отметить, что в первом варианте осуществления, если установлен режим съемки движущегося изображения, то выполняется мониторинг операции, в которой затвор 210 открывается, а данные изображения непрерывно считываются с датчика 101 изображения обрабатываются и впоследствии отображаются на блоке 114 отображения. Кроме того, предполагается, что когда переключатель SW2 затвора включен, данные движущегося изображения продолжают записываться на носитель 108 записи. Для завершения режима съемки движущегося изображения следует перевести дисковый переключатель 112 режимов на режимы, отличные от режима съемки движущегося изображения, или выключить выключатель 109 питания.

[0101] Изначально ЦП 105 задает режим съемки движущегося изображения, выбранный посредством дискового переключателя 112 режимов (этап S31), а затем открывает основное зеркало 207, вспомогательное зеркало 208 и шторный затвор 210 (этап S32). В результате чего, как изображено на Фиг. 2B, изображение объекта всегда попадает на датчик 101 изображения.

[0102] Затем ЦП 105 определяет, включен ли переключатель SW2 затвора (этап S33). Если переключатель SW2 затвора включен, то ЦП 105 инициирует запуск операции записи данных движущегося изображения на носитель 108 записи (этап S35). В то же время, если переключатель SW2 затвора выключается, то ЦП 105 выполняет операцию записи данных движущегося изображения на носитель 108 записи в тот момент, ЦП 105 останавливает операцию записи (этап S34). Соответственно, ЦП 105 продолжает выполнять процесс записи данных движущегося изображения, пока переключатель SW2 затвора находится во включенном состоянии, и останавливает процесс записи данных движущегося изображения, когда переключатель SW2 затвора выключается. Следует отметить, что ЦП 105 также может остановить операцию записи по истечении предварительно определенного времени или когда свободного пространства на носителе 108 записи становится мало, даже если переключатель SW2 затвора не выключается.

[0103] После этапа S34 или S35 ЦП 105 выполняет регулировку экспозиции для выполнения мониторинга операции или повторяющегося выполнения мониторинга отображения данных изображения на блоке 114 отображения (этап S36). В процессе регулировки экспозиции величина экспозиции определяется на основании последних данных изображения, которые были захвачены, при этом диафрагма 204 формирующей изображение линзы 202 или коэффициент усиления в AFE 102 задается так, чтобы обеспечить надлежащую величину экспозиции. Следует отметить, что при запуске съемки движущегося изображения последние данные изображения еще не существуют, поэтому диафрагме 204 линзы и коэффициенту усиления в AFE 102 задаются их начальные значения.

[0104] Затем на этапе S37 ЦП 105 выполняет процесс съемки изображения. В режиме съемки движущегося изображения выполняется возбуждение, включающее в себя вышеупомянутое обнаружение разности фаз. Изначально, как было описано выше со ссылкой на Фиг. 8B и 8C, пикселы на датчике 101 изображения считываются посредством использования первого способа сканирования каждой третьей строки в вертикальном направлении. После завершения сканирования посредством использования первого способа сканирования, выполняется считывание посредством использования второго способа сканирования для получения сигнала обнаружения разности фаз. Следует отметить, что строки (вторая область), которые считываются посредством использования второго способа сканирования, определяются в зависимости от области обнаружения фокуса, в которой выполняется автофокусировка (AF).

[0105] Сигнал обнаружения разности фаз, считанный посредством использования второго способа сканирования, передается в блок 1009 коррекции автофокусировки (AF) в DSP 103. Затем блок 1009 коррекции автофокусировки (AF) выбирает сигналы только тех пикселов, на которых обеспечен G-фильтр массива Байера, и выполняет коррекцию на попиксельной основе или выполняет коррекцию, соответствующую оптическим условиям в процессе съемки изображения.

[0106] Затем результат коррекции передается в блок 1006 автофокусировки (AF). На основании сигнала пиксела А и сигнала пиксела B, которые являются двумя типами выходов пикселов, соответствующих разным областям зрачка, в блоке автофокусировки (AF) 1006, посредством использования известного вычисления корреляции и т.п., вычисляется разность фаз для выполнения операции обнаружения фокуса. ЦП 105 принимает результат вычисления и управляет положением группы 205 линз регулировки фокуса в формирующей изображение линзе 202, чтобы выполнить автоматическое управление фокусировкой (этап S38).

[0107] В то же время, применительно к комбинированному сигналу, полученному от датчика 101 изображения посредством использования первого способа сканирования, блок 1008 коррекции изображения выполняет цифровую коррекцию ошибок чувствительности или уровня черного датчика 101 изображения по сравнению с идеальным состоянием. Более того, блок 1001 обработки выполняет процесс коррекции применительно к дефектному пикселу в датчике 101 изображения, а также выполняет процесс обработки (этап S39). Блок 1002 сжатия выполняет процесс сжатия (этап S40). Если на тот момент переключатель SW2 затвора является включенным и движущееся изображение записывается, то сжатый сигнал изображения записывается на носитель 108 записи. Затем эти результаты процесса отображаются на блоке 114 отображения посредством использования блока 1005 управления отображением дисплея LCD (этап S41). Посредством неоднократного выполнения вышеописанной операции с частотой кадров, необходимой для отображения, может быть обеспечена операция съемки движущегося изображения.

[0108] Затем ЦП 105 определяет, выключен ли выключатель 109 питания (этап S42). Если выключатель 109 питания выключен, то ЦП 105 выполняет процесс завершения съемки движущегося изображения (этап S44), и процесс возвращается на этап S11, изображенный на Фиг. 12. В то же время, если выключатель 109 питания находится во включенном состоянии (положительный результат определения, выполняемого на этапе S42), то ЦП 105 проверяет дисковый переключатель 112 режимов (этап S43). Если дисковый переключатель 112 режимов установлен на режиме съемки движущегося изображения, то процесс возвращается на этап S33. Если дисковый переключатель 112 режимов был переведен на режим съемки неподвижного изображения, то ЦП 105 выполняет процесс завершения съемки движущегося изображения (этап S45), и процесс возвращается на этап S14, изображенный на Фиг. 10.

[0109] В процессе завершения съемки движущегося изображения, выполняемом на этапах S44 и S45, при выполнении операция записи, она останавливается, возбуждение датчика 101 изображения прекращается, и процесс обработки DSP 103 останавливается. Более того, шторный затвор 210 закрывается, а основное зеркало 207 и вспомогательное зеркало 208 опускаются.

[0110] Соответственно, в режиме съемки движущегося изображения движущееся изображение может быть сгенерировано посредством использования комбинированного сигнала, считанного посредством использования первого способа сканирования наряду с пропуском строк в вертикальном направлении, при этом разность фаз может быть вычислена посредством использования сигналов обнаружения разности фаз, считанных позже посредством использования второго способа сканирования. Затем, в процессе съемки движущегося изображения, посредством попеременного использования первого способа сканирования и второго способа сканирования, может быть обеспечено автоматическое управление фокусировкой только посредством использования выхода датчика изображения наряду с сохранением качества данных изображения движущегося изображения.

[0111] Соответственно, данные изображения выводятся в порядке комбинированного сигнала для формирования изображения и сигнала для обнаружения разности фаз, поэтому этапы процесса и процесс коррекции данных изображения могут быть разделены во времени. Таким образом, больше не требуется разделять сигнал обнаружения разности фаз со считанным сигналом, один из которых предназначен для процесса обработки, а другой для блока автофокусировки (AF) для вычисления обнаружения разности фаз. Также больше не требуется выполнять коррекцию сигнала обнаружения разности фаз для генерирования данных изображения. В связи с чем эффективность процесса может быть повышена в значительной степени.

[0112] Кроме того, осуществляется управление считыванием датчика изображения в режиме съемки движущегося изображения в первом варианте осуществления, чтобы в процессе считывания комбинированного сигнала для движущегося изображения, сигнал обнаружения разности фаз не считывался. В связи с чем в процессе получения данных движущегося изображения отсутствует риск ухудшения качества изображения вследствие сигнала обнаружения разности фаз. Более того, операция обнаружения разности фаз может выполнить обнаружение в любой области посредством переключения способов работы схемы вертикального сканирования.

[0113] Кроме того, в первом варианте осуществления, в режиме съемки движущегося изображения, движущееся изображение генерируется на основании комбинированного сигнала, считанного посредством использования первого способа сканирования, выполненного ранее, при этом информация автоматической фокусировки вычисляется на основании сигналов обнаружения разности фаз, считанных посредством использования второго способа сканирования, выполняемого позже. Однако настоящее изобретение не ограничивается этим. Информация автоматической фокусировки может быть вычислена на основании сигналов обнаружения разности фаз, считанных посредством использования второго способа сканирования, выполненного ранее, и впоследствии движущееся изображение может быть сгенерировано на основании комбинированного сигнала, считанного посредством использования первого способа сканирования, выполняемого позже. В этом случае информация автоматической фокусировки может быть обнаружена ранее, поэтому предпочтительно, чтобы линза могла быть возбуждена раньше. Этого можно добиться проще, поскольку изменяется только порядок сканирования схемы 520 вертикального сканирования. Кроме того, эти способы возбуждения, выполняемые посредством ЦП 105, могут быть переключены и заданы, например, на покадровой основе.

[0114] Как было описано выше, в соответствии с первым вариантом осуществления, обеспечивается блок пикселов, включающий в себя множество блоков фотоэлектрического преобразования, а также к логической схеме в схеме вертикального сканирования добавляется функция, в результате чего способ считывания может быть переключен между считыванием пикселов (A+B) и считыванием пикселов А или пикселов B для каждой считываемой строки. В результате чего необходимый сигнал пикселов может быть считан с точностью, достаточной для обнаружения разности фаз, без увеличения размера схемы и без снижения качества изображения.

[0115] Кроме того, сигналы пикселов для обнаружения разности фаз считываются только из требуемой области, поэтому не требуется выполнять считывание комбинированного сигнала и сигнала обнаружения разности фаз со всех пикселов. В результате чего время считывания значительно сокращается, благодаря чему операция считывания может быть выполнена с более высокой скоростью.

[0116] Кроме того, не требуется выполнять операцию считывания, чтобы сигнал изображения и сигналы обнаружения разности фаз считывались из всех пикселов только в определенных строках. Также не требуется выполнять сложное управление, чтобы только определенные строки считывались с разным периодом горизонтального сканирования. В результате чего система предшествующего уровня техники может быть легко модифицирована для реализации настоящего изобретения.

Второй вариант осуществления

[0117] Далее будет описан второй вариант осуществления, в соответствии с настоящим изобретением. В первом варианте осуществления описывалось, что две строки последовательно считываются посредством использования второго способа сканирования, а обнаружение разности фаз выполняется посредством использования сигнала пикселов A, выводимого с пикселов G-фильтра в строке, которая считывается ранее, и сигнала пикселов B, выводимого с пикселов G-фильтра в строке, которая считывается позже. В отличие от этого, во втором варианте осуществления изначально комбинированный сигнал для данных изображения считывается из каждой пятой строки, т.е. при каждом считывании пропускаются четыре строки, после чего эти четыре пропущенных строки последовательно считываются. В процессе последнего считывания датчик изображения возбуждается, чтобы сигнал считывался из пикселов А в двух строках, которые считываются ранее, при этом чтобы сигнал считывался из пикселов B в двух строках, которые считываются позже, а обнаружение разности фаз выполнялось посредством использования информации всех пикселов массива фильтра Байера. Фиг. 13А и 13B изображают концепцию считывания изображения в этом случае.

[0118] Следует отметить, что режим управления возбуждением для считывания комбинированного сигнала и режим управления возбуждением для считывания сигналов обнаружения разности фаз являются подобными режимам управления возбуждением, описанными в первом варианте осуществления, при этом режимы управления возбуждением могут свободно переключаться посредством схемы вертикального сканирования.

[0119] Фиг. 13А изображает схематическое представление, демонстрирующее считываемые строки в случае, когда обнаружение разности фаз выполняется во втором варианте осуществления. Как изображено на Фиг. 13А, строки, заключенные в жирную рамку, подлежат считыванию, а строки, не заключенные в жирную рамку, подлежат пропуску в процессе считывания. В частности, после считывания V1-й строки, схема 520 вертикального сканирования считывает V2-ю строку, которая на четыре ниже V1-й строки. Затем считываются V3-я, V4-я, V5-я, V6-я, V7-я и V8-я строки в том же режиме пропуска. Процесс считывания до этого этапа будет называться "третьим способом сканирования".

[0120] После выполнения считывания посредством использования третьего способа сканирования до V9-й строки, схема 520 вертикального сканирования возвращается к подлежащей считыванию V10-й строке, и считывает V10-ю строку, после чего последовательно считывает V11-ю, V12-ю и V13-ю строки. Затем V5-я строка, которая уже была считана посредством использования третьего способа сканирования, пропускается, и впоследствии считываются V14-V17 строки. Затем, подобным образом, V6-я строка, которая уже была считана посредством использования третьего способа сканирования, пропускается, и впоследствии считываются V18-V21 строки. Затем V7-я строка, которая уже была считана посредством использования третьего способа сканирования, пропускается, и впоследствии считываются V22-V25 строки. Способ возбуждения для V10-й и следующих строк называется "четвертым способом сканирования".

[0121] Далее будет описан процесс считывания пиксела в каждой считываемой строке. В третьем способе сканирования, как было описано выше, комбинированный сигнал считывается из пикселов А и В в каждой строке. Строки, считанные посредством использования третьего способа сканирования, выводят сигнальный заряд, сгенерированный в целом пикселе, обеспеченном под каждой микролинзой 601, которая является подходящий для формирования изображения. В связи с чем данные изображения могут быть сгенерированы из комбинированных сигналов V1-V9 строк, считанных посредством использования третьего способа сканирования.

[0122] Следует отметить, что во втором варианте осуществления считывание выполняется в горизонтальном направлении без пропусков, поэтому существует различие между количеством пикселов, считанных в горизонтальном направлении и вертикальном направлении, поэтому форматное соотношение изображения (отношение ширины к высоте) изменяется. В соответствии с этим, форматное соотношение может быть изменено на более позднем этапе, или же общее прореженное считывание или добавочное прореженное считывание может быть выполнено в том же самом режиме пропуска в горизонтальном направлении. Соответственно, форматное соотношение может быть изменено посредством использования любой методики.

[0123] Затем группа из четырех строк последовательно считывается посредством использования четвертого способа сканирования, в котором считываются только сигналы пикселов A в двух строках, которые считываются ранее, и считываются только сигналы пикселов B в двух строках, которые считываются позже. Фиг. 13B изображает схематическое представление, демонстрирующее изменение расположения пикселов в порядке, в котором пикселы подлежат обработке, в соответствии с порядком, в котором пикселы считывались вышеупомянутым способом.

[0124] Как было описано выше, комбинированный сигнал пикселов А и B считывается в V1-V9 строках посредством использования третьего способа сканирования, и этот выход может быть использован для выполнения формирования нормального изображения. В то же время, V10-V25 строки включают в себя пары двух последующих строк, в которых только пикселы А считываются посредством использования четвертого способа сканирования, и пары двух соседних последующих строк, в которых считываются пикселы B. Посредством использования выхода пиксела А и выхода пиксела B двустрочных пар может быть выполнено обнаружение разности фаз. В качестве способа обнаружения разности фаз в этом случае, каждый сигнал пикселов А и сигнал пикселов B включает в себя информацию всех пикселов массива фильтра Байера, поэтому вся цветовая информация может быть использована для выполнения обнаружения разности фаз.

[0125] Несомненно, другие способы могут быть получены только посредством изменения настроек схемы 520 вертикального сканирования. Наряду с этим, коэффициент пропуска в вертикальном направлении третьего способ сканирования может быть задан равным 1/5, две последующие строки могут являться строкой, в которой считываются пикселы А, и строкой, в которой считываются пикселы B, посредством использования четвертого способа сканирования, подобно первому варианту осуществления.

[0126] Как было описано выше, в соответствии со вторым вариантом осуществления, в дополнение к преимуществам первого варианта осуществления, все сигналы пикселов, считанные посредством использования четвертого способа сканирования, могут быть использованы для обнаружения разности фаз. Соответственно, посредством изменения настроек схемы 520 вертикального сканирования, строки, используемые для формирования изображения, и строки, используемые для обнаружения разности фаз, могут быть заданы с высокой степенью гибкости, поэтому могут быть выполнены различные настройки в зависимости от качества изображения, точности обнаружения разности фаз, области обнаружения, комбинированной скорости считывания (частоты кадров) и т.п.

Вариации

[0127] В дополнение к вышеописанным первому и второму вариантам осуществления, могут быть разработаны другие варианты осуществления. Могут быть выполнены различные настройки в зависимости от качества изображения области формирования изображения, которая используется в процессе обнаружении разности фаз, точности обнаружения разности фаз и т.п.

[0128] Кроме того, пикселы датчика изображения имеют аналогичную конфигурацию, за исключением цветового фильтра. В связи с этим, посредством изменения конфигурации схемы 520 вертикального сканирования, можно выбрать любую строку в качестве считываемой строки, в которой выполняется обнаружение разности фаз.

[0129] Кроме того, в вышеописанных вариантах осуществления не был описан способ выполнения считывания в горизонтальном направлении. Даже когда пропуск, добавление того же самого цвета или процесс вычисления средней арифметической величины выполняется в горизонтальном направлении, изобретение этого варианта осуществления является применимым.

[0130] Кроме того, выше не было описано, что варианты осуществления являются применимыми к неподвижному изображению, для которого все строки считываются в вертикальном направлении. Однако, когда считываются все строки, для обнаружения разности фаз только сигнал пикселов А может быть считан только в определенных строках, а также только сигнал пикселов B может быть считан в других определенных строках. Следует отметить, что в этом случае данные изображения области, используемой для формирование изображения, служат пикселами А и B. Кроме того, в этом случае выход пиксела A и выход пиксела B являются недостатком информации по отношению к исходному выходу для изображения, поэтому в процессе формирования изображения применительно к пикселам должен быть выполнен некий процесс коррекции. Если такой процесс коррекции выполняется, то настоящее изобретение также является применимым в процессе считывания неподвижного изображения.

[0131] Кроме того, в вышеописанных вариантах осуществления предполагается, что первый или третий способ сканирования для формирования изображения, а также второй или четвертый способ сканирования для обнаружения разности фаз, неизменно выполняются в комбинации. Однако настоящее изобретение не ограничивается этим. Если обнаружение разности фаз не требуется, то может быть неоднократно выполнен только первый или третий способ сканирования. Кроме того, в то же время, если сигнал изображения не требуется, а требуется только обнаружение разности фаз, то может быть неоднократно выполнен только второй или четвертый способ сканирования, который может быть легко обеспечен (когда выполняется специальное считывание AF).

[0132] В зависимости от управления переключателем переноса в схеме вертикального сканирования в каждом режиме считывания, любое из считывания пиксела (A+B), считывания только пикселов А или считывания только пикселов B может быть исключительно выбрано для каждой строки.

[0133] Более того, в вариантах осуществления, описанных до настоящего момента, предполагается, что только пикселы А или только пикселы B выводятся в каждой строке. Настоящее изобретение не ограничивается этим. Каждый пиксел в целевой строке может быть переключен между пикселами А и B. Это может быть определено на основании соотношения соединения между сигналом переноса датчика изображения и переключателем переноса каждого пиксела.

[0134] В вариантах осуществления, описанных до настоящего момента, как было описано со ссылкой на Фиг. 5, сигнал ϕTXA_n управления для n-й строки соединяется с транзисторами 507 переноса пикселов А (501) во всех пикселах n-й строки, а сигнал ϕTXB_n управления для n-й строки соединяется с транзисторами 508 переноса пикселов B (502) во всех пикселах n-й строки.

[0135] Посредством изменения соотношения соединения в той же самой строке, каждый из пикселов может быть переключен между пикселами А и B.

[0136] Фиг. 14 изображает эту ситуация. Фиг. 14 схематически изображает n-ю строку и (n+1)-ю строку датчика 101 изображения. Предполагается, что и n-я строка и (n+1)-я строка находятся в режиме работы, в котором эффективен только ϕPTXA. В предшествующем уровне техники выход пиксела А может быть выбран и в n-й строке и в (n+1)-й строке. Однако, как изображено на Фиг. 14, линии, применяющие ϕPTXA и ϕPTXB для транзисторов переноса пикселов, переключаются между собой для каждого пиксела. В результате чего, когда эффективен ϕPTXA, то если ϕPTXA применяется к выводам затвора транзисторов переноса для пикселов А, то переносится выход пиксела А, или если ϕPTXA применяется к выводам затвора транзисторов переноса для пикселов B, то переносится выход пикселов B. Несомненно, если ϕPTXA и ϕPTXB одновременно являются эффективными, то получают результат комбинирования A+B, подобно предшествующему уровню техники.

[0137] Соответственно, посредством переключения линий для каждого пиксела может быть обеспечен выбор пиксела с большей степенью гибкости по отношению к требуемым спецификациям автофокусировки (AF).

[0138] Несмотря на то что настоящее изобретение было описано со ссылкой на иллюстративные варианты осуществления, следует понимать, что изобретение не ограничивается раскрытыми иллюстративными вариантами осуществления. Объем нижеследующей формулы изобретения должен получить самую широкую интерпретацию, чтобы охватить все подобные модификации и эквивалентные структуры и функции.

1. Устройство захвата изображения, содержащее:

датчик изображения, включающий в себя область пикселов, включающую в себя множество блоков пикселов, каждый из которых имеет первый блок фотоэлектрического преобразования и второй блок фотоэлектрического преобразования, причем множество блоков пикселов расположены в матрице, и средство хранения, выполненное с возможностью сохранения сигнала, считанного из области пикселов, причем для каждого столбца обеспечено одно средство хранения; и

средство возбуждения, выполненное с возможностью возбуждения датчика изображения, для каждого подлежащего считыванию блока пикселов из множества блоков пикселов, посредством исключительного выбора операции комбинирования сигнала первого блока фотоэлектрического преобразования и сигнала второго блока фотоэлектрического преобразования для каждого блока пикселов и вывода комбинированного сигнала в средство хранения, операции считывания сигнала из первого блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения или операции считывания сигнала из второго блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения.

2. Устройство захвата изображения, содержащее:

датчик изображения, включающий в себя область пикселов, включающую в себя множество блоков пикселов, каждый из которых имеет первый блок фотоэлектрического преобразования и второй блок фотоэлектрического преобразования, причем множество блоков пикселов расположены в матрице, и средство хранения, выполненное с возможностью сохранения сигнала, считанного из области пикселов, причем для каждого столбца обеспечено одно средство хранения; и

средство возбуждения, выполненное с возможностью возбуждения датчика изображения, для каждой подлежащей считыванию строки из множества блоков пикселов, посредством исключительного выбора операции комбинирования сигнала первого блока фотоэлектрического преобразования и сигнала второго блока фотоэлектрического преобразования для каждого блока пикселов и вывода комбинированного сигнала в средство хранения, операции считывания сигнала из первого блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения или операции считывания сигнала из второго блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения.

3. Устройство захвата изображения, содержащее:

датчик изображения, включающий в себя область пикселов, включающую в себя множество блоков пикселов, каждый из которых имеет первый блок фотоэлектрического преобразования и второй блок фотоэлектрического преобразования, причем множество блоков пикселов расположены в матрице, и средство хранения, выполненное с возможностью сохранения сигнала, считанного из области пикселов, причем для каждого столбца обеспечено одно средство хранения; и

средство возбуждения, выполненное с возможностью возбуждения датчика изображения посредством использования первого способа возбуждения, для подлежащих считыванию строк из множества блоков пикселов, содержащего комбинирование сигнала первого блока фотоэлектрического преобразования и сигнала второго блока фотоэлектрического преобразования для каждого блока пикселов и вывод комбинированного сигнала в средство хранения наряду с пропуском множества строк между подлежащими считыванию строками, и второго способа возбуждения, содержащего считывание сигнала из первого блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения в любой из множества строк, пропущенных в первом способе возбуждения, и считывание сигнала из второго блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения в другой из множества строк, пропущенных в первом способе возбуждения.

4. Устройство захвата изображения по п. 3, дополнительно содержащее:

средство генерирования, выполненное с возможностью генерирования данных изображения на основании сигнала, считанного посредством использования первого способа возбуждения; и

средство обнаружения фокуса, выполненное с возможностью обнаружения состояния фокуса на основании сигналов, считанных посредством использования второго способа возбуждения.

5. Устройство захвата изображения по п. 4, в котором устройство захвата изображения имеет режим съемки неподвижного изображения и режим съемки движущегося изображения, и

когда выбран режим съемки неподвижного изображения, средство генерирования корректирует сигналы, считанные посредством использования второго способа возбуждения, и генерирует данные изображения посредством использования скорректированных сигналов.

6. Устройство захвата изображения по п. 4, в котором средство возбуждения определяет количество множества строк на основании по меньшей мере одного из качества изображения данных изображения, сгенерированных посредством средства генерирования, и точности обнаружения разности фаз.

7. Устройство захвата изображения по п. 3, в котором множество строк является двумя строками, и во втором способе возбуждения сигнал считывается из первых блоков фотоэлектрического преобразования одной ранее отсканированной строки из двух строк в средство хранения, и сигнал считывается из вторых блоков фотоэлектрического преобразования одной позже отсканированной строки из двух строк в средство хранения.

8. Устройство захвата изображения по п. 3, в котором множество строк является четырьмя строками, и во втором способе возбуждения сигнал считывается из первых блоков фотоэлектрического преобразования двух ранее отсканированных строк из четырех строк в средство хранения, и сигнал считывается из вторых блоков фотоэлектрического преобразования двух позже отсканированных строк из четырех строк в средство хранения.

9. Устройство захвата изображения по п. 3, в котором устройство захвата изображения имеет режим съемки неподвижного изображения и режим съемки движущегося изображения, и

средство возбуждения, когда выбран режим съемки неподвижного изображения, управляет датчиком изображения

посредством использования третьего способа возбуждения, содержащего комбинирование сигнала первого блока фотоэлектрического преобразования и сигнала второго блока фотоэлектрического преобразования для каждого блока пикселов и вывод комбинированного сигнала в средство хранения без пропуска любого блока пикселов, а когда выбран режим съемки движущегося изображения, попеременно использует первый способ возбуждения и второй способ возбуждения.

10. Устройство захвата изображения по п. 3, в котором в первом способе возбуждения сигнал считывается из предварительно определенной первой области пикселов, а во втором способе возбуждения сигналы считываются со второй области, которая меньше первой области.

11. Устройство захвата изображения по п. 10, дополнительно содержащее средство задания, выполненное с возможностью задания области обнаружения фокуса,

при этом вторая область включает в себя область обнаружения фокуса.

12. Устройство захвата изображения по п. 3, в котором датчик изображения покрыт цветовым фильтром, имеющим массив Байера.

13. Способ управления устройством захвата изображения, включающим в себя датчик изображения, включающий в себя область пикселов, включающую в себя множество блоков пикселов, каждый из которых имеет первый блок фотоэлектрического преобразования и второй блок фотоэлектрического преобразования, причем множество блоков пикселов расположены в матрице, и средство хранения, выполненное с возможностью сохранения сигнала, считанного из области пикселов, причем для каждого столбца обеспечено одно средство хранения, при этом упомянутый способ содержит этап, на котором:

возбуждают датчик изображения, для каждого подлежащего считыванию блока пикселов из множества блоков пикселов, посредством исключительного выбора операции комбинирования сигнала первого блока фотоэлектрического преобразования и сигнала второго блока фотоэлектрического преобразования для

каждого блока пикселов и вывода комбинированного сигнала в средство хранения, операции считывания сигнала из первого блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения или операции считывания сигнала из второго блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения.

14. Способ управления устройством захвата изображения, включающим в себя датчик изображения, включающий в себя область пикселов, включающую в себя множество блоков пикселов, каждый из которых имеет первый блок фотоэлектрического преобразования и второй блок фотоэлектрического преобразования, причем множество блоков пикселов расположены в матрице, и средство хранения, выполненное с возможностью сохранения сигнала, считанного из области пикселов, причем для каждого столбца обеспечено одно средство хранения, при этом упомянутый способ содержит этап, на котором:

возбуждают датчик изображения для каждой подлежащей считыванию строки из множества блоков пикселов посредством исключительного выбора операции комбинирования сигнала первого блока фотоэлектрического преобразования и сигнала второго блока фотоэлектрического преобразования для каждого блока пикселов и вывода комбинированного сигнала в средство хранения, операции считывания сигнала из первого блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения или операции считывания сигнала из второго блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения.

15. Способ управления устройством захвата изображения, включающим в себя датчик изображения, включающий в себя область пикселов, включающую в себя множество блоков пикселов, каждый из которых имеет первый блок фотоэлектрического преобразования и второй блок фотоэлектрического преобразования, причем множество блоков пикселов расположены в матрице, и средство хранения, выполненное с возможностью сохранения сигнала, считанного из области пикселов, причем для каждого столбца обеспечено одно средство хранения, при этом упомянутый способ содержит этап, на котором:

возбуждают датчик изображения посредством использования первого способа возбуждения для подлежащих считыванию строк из множества блоков пикселов, содержащего комбинирование сигнала первого блока фотоэлектрического преобразования и сигнала второго блока фотоэлектрического преобразования для каждого блока пикселов и вывод комбинированного сигнала в средство хранения наряду с пропуском множества строк между подлежащими считыванию строками, и второго способа возбуждения, содержащего считывание сигнала из первого блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения в любой из множества строк, пропущенных в первом способе возбуждения, и считывание сигнала из второго блока фотоэлектрического преобразования каждого блока пикселов в средство хранения в другой из множества строк, пропущенных в первом способе возбуждения.