CN104702826A

CN104702826A - 摄像设备及其控制方法

Info

Publication number: CN104702826A
Application number: CN201410756618.0A
Authority: CN
Inventors: 古用博之; 小林太郎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2015-06-10
Anticipated expiration: 2034-12-10
Also published as: US10349028B2; CN104702826B; US9854216B2; US20150163440A1; US20180077398A1

Abstract

提供摄像设备及其控制方法。所述摄像设备使得不必临时停止摄像装置所进行的摄像，从而提高摄像设备的可操作性，并且实现省电。在具有电子取景器功能的摄像设备中，通过间隔剔除摄像装置的读取行来获取实时取景的第一图像信号，并且以比第一图像信号高的速度，从其它读取行获取AF评价值计算所用的第二图像信号，以与第一图像信号同时输出。在图像数据的被摄体的状态变化、或者通过用户的操作当将一个拍摄模式改变成另一模式的情况下，开始第二图像信号的读取，并且在与读取开始条件相关联的、预先设置的读取终止条件满足的情况下，终止第二图像信号的读取。

Description

摄像设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及具有电子取景器功能的诸如数字静态照相机和数字摄像机等的摄像设备及其控制方法。

背景技术

诸如数字静态照相机等的摄像设备具有在拍摄静止图像之前、将被摄体的图像(运动图像)显示在设备主体的图像显示部上的电子取景器功能(EVF功能)。作为电子取景器功能的一般操作，用户检查图像显示部上的要拍摄的图像的布局，并且当用户通过例如完全按下释放按钮来指示摄像设备拍摄静止图像时，通过自动调焦功能调整聚焦位置，并且然后拍摄和记录静止图像。

在上述处理中，使用显示在显示部上的运动图像来检查图像，因此希望将EVF处理时的帧频设置成诸如30fps等的相对低的帧频以降低处理负荷。另一方面，在进行自动调焦处理时，需要更快速地确定聚焦位置以提高从接收到用户指示到拍摄静止图像这一系列处理操作的应答性。因此，希望将进行自动调焦处理时的帧频设置成诸如240fps等的较高帧频。

因此，通常在拍摄静止图像之前，将被摄体的运动图像以低帧频显示在图像显示部上，并且在通过用户操作提供拍摄静止图像的指示时，将帧频改变成高帧频来进行自动调焦处理。然而，在这种情况下，在改变帧频时，发生不必要的等待时间，这可能导致不希望的可操作性的降低。

作为一种用于缩短这一不必要的等待时间的方法，提出了这样一种技术：通过从摄像装置以多个帧频同时读取图像，来提高从通过用户操作接收到拍摄指示到开始拍摄静止图像这一系列处理操作的可操作性(参考日本特开2013-55589)。

此外，已提出了一种摄像设备，该摄像设备包括：操作部，其输出用于临时停止和重新开始摄像部的摄像的临时停止信号和重新开始信号；以及控制器，其基于临时停止信号和重新开始信号，控制摄像部的摄像(参考日本特开2009-171004)。在该提案中，通过用户操作临时停止通过摄像部所进行的摄像，从而使得可以在无需记录不必要的被摄体图像的情况下进行拍摄。

然而，在日本特开2013-55589中，在拍摄静止图像之前、在图像显示部上显示被摄体图像期间，始终以多个帧频同时读出图像，这样增大了功率消耗。此外，如果通过按下释放按钮的操作来以多个帧频同时读出图像，则在改变对摄像装置的控制时产生不必要的等待时间，并且由该等待时间所导致的时滞降低了照相机的可操作性。

另一方面，在日本特开2009-171004中，由于根据通过用户操作所提供的指示来临时停止和重新开始摄像部的摄像，因此不能基于被摄体信息来判断是否需要临时停止时间段。

此外，在传统摄像设备中，基于从摄像装置所输出的图像信号来获得自动调焦控制中所使用的被摄体的位置信息。可选地，基于由直接输入至专用检测装置的光学信号所表示的图像的相位差来获得被摄体的位置信息。在基于该图像信号获得位置信息的情况下，可以省略专用检测装置，因此可以降低摄像设备的大小。

图7是用于说明传统摄像设备在实时取景期间的自动调焦摄像操作(AF评价摄像)的定时的时序图。

在传统摄像设备中，通过垂直驱动脉冲(VD)来定义摄像定时。当开启AF控制信号时，通过摄像设备根据实时取景摄像时间段之后的垂直驱动脉冲来摄像AF评价图像(AF评价所用的图像)。然后，当关闭AF控制信号时，摄像设备再次进入实时取景摄像时间段。

如上所述，由于沿时轴存在获得实时取景图像的实时取景摄像时间段和连续获得AF评价图像的AF操作时间段，因此不能同时摄像实时取景图像和AF评价图像。

因此，如图7所示，在实时取景时间段(实时取景帧)之间的AF操作时间段期间，摄像AF评价图像，从而在实时取景摄像和AF评价摄像之间不可避免地发生时滞。

此外，尽管即使在摄像AF评价图像时也进行实时取景图像显示，但是在这种情况下，实时取景图像显示基于AF评价图像进行。如图7所示，在摄像AF评价图像时，将帧频设置成比实时取景摄像时间段更高的帧频，因此通过摄像装置进行读取的间隔剔除率增大，这样不可避免地使得图像质量劣化。因此，难以避免由实时取景图像的图像质量的劣化和波动所导致的不舒服感觉。

为了克服该问题，提出了一种在摄像装置的像素部中与摄像信号所用的像素分开设置焦点检测像素的摄像设备。作为使用焦点检测像素的AF操作的方法的例子，与基于从正常像素(即，摄像信号所用的像素)所获得的被摄体图像来检测聚焦位置的对比度检测调焦(对比度AF)方法截然不同，已知存在一种所谓的相位差检测自动调焦(相位差AF)方法。

在对比度AF方法中，通过关注从摄像装置输出的信号，尤其高频成分(对比度信息)，来将评价值(对比度评价值)最大的拍摄镜头的位置设置成聚焦位置。在对比度AF方法中，在微量移动拍摄镜头的同时，获得对比度评价值。然后，在对比度AF控制中，需要驱动拍摄镜头，直到获悉对比度评价值最大的拍摄镜头的位置为止。

另一方面，在相位差AF方法中，将穿过拍摄镜头的出射光瞳的光束分成两个光束，并且分别通过一对焦点检测传感器(即，焦点检测像素)来接收分割后的两个光束。然后，检测响应于光接收而输出的图像信号之间的偏差量，即，在分割光束的方向上的相对位置偏差量，从而直接确定在拍摄镜头的调焦方向上的偏差量。

因此，在相位差AF方法中，通过进行一次使用焦点检测传感器积累电荷的操作，可以确定离焦量及其方向，从而可以高速进行焦点调节操作。

为了实现高图像质量的实时取景图像和高精度的焦点检测，提出了一种用于控制包括具有离散配置的焦点检测像素的摄像装置的摄像设备的技术，其中，摄像装置的驱动方式得以改变(参考日本特开2010-181751)。在该技术中，摄像设备具有至少在间隔剔除率和间隔剔除相位之一方面上有所不同的第一间隔剔除读出模式和第二间隔剔除读出模式，并且根据摄像设备的状态，选择第一间隔剔除读出模式或者第二间隔剔除读出模式。

然而，在日本特开2010-181751所述的摄像设备中，在读出像素时，需要将拍摄图像中的焦点检测像素当作缺陷像素来处理。为此，考虑到例如使用所有像素的静止图像的图像质量，难以在摄像装置的所有区域中高密度地配置焦点检测像素。

因此，难以通过仅利用焦点检测像素覆盖足够的视角区域来高精度地进行AF控制，并且要提高AF控制性能，需要将使用图像信号的对比度AF方法和使用焦点检测像素的相位差AF方法组合使用。在这种情况下，在对比度AF方法中，由于上述驱动方式的变化而生成时滞，此外，当考虑实时取景图像的图像质量的劣化时，组合使用相位差AF方法和对比度AF方法使得难以防止时滞的发生和图像质量的劣化。

另外，相位差AF方法和对比度AF方法的组合使用将增大摄像装置驱动和图像数据处理电路两者的负荷。此外，相位差AF方法和对比度AF方法的组合使用不可避免地增大功率消耗，因而在短时间段内消耗掉诸如电池等的电源的电力。

发明内容

本发明提供一种使得不必临时停止通过摄像装置所进行的摄像从而提高摄像设备的可操作性、并且实现省电的摄像设备及其控制方法。

此外，本发明提供一种在高速地进行高精度的焦点控制的同时能够防止实时取景图像的图像质量劣化、降低功率消耗的摄像设备及其控制方法。

在本发明的第一方面，提供一种摄像设备，其具有在拍摄被摄体之前、将所述被摄体的图像显示在图像显示部上的电子取景器功能，所述摄像设备的特征在于包括：第一读取单元，用于通过间隔剔除读取行、从摄像装置获取要显示在所述图像显示部上的图像数据，并且输出所获取的图像数据；第二读取单元，用于以比所述第一读取单元更高的速度，从所述摄像装置的、与所述第一读取单元所读取的行不重叠的读取行中获取图像数据，并且将所获取的图像数据与来自所述第一读取单元的图像数据的输出同时输出；判断单元，用于根据所述第一读取单元所获取的图像数据判断被摄体的状态是否变化；控制单元，用于将以下情况中的至少一个设置为所述第二读取单元开始读取的读取开始条件：所述判断单元判断为所述第一读取单元所获取的图像数据的所述被摄体的状态已发生变化的情况和通过用户的操作已将一个拍摄模式改变成其它模式的情况；并且在所述读取开始条件满足的情况下，使所述第二读取单元开始读取，以及在与所述读取开始条件相关联的、预先设置的读取终止条件满足的情况下，使所述第二读取单元终止读取。

在本发明的第二方面，提供一种摄像设备，其包括：摄像装置，其包括多个像素，并且输出与光学图像相对应的图像信号；读取单元，用于进行对所述多个像素中的第一像素组进行读取控制从而获取第一图像信号的第一读取，并且进行对所述多个像素中的第二像素组进行读取控制从而获取第二图像信号的第二读取；显示控制单元，用于将与所述第一图像信号相对应的图像显示在图像显示部上；以及控制单元，用于在将与通过所述第一读取所获取的第一图像信号相对应的图像显示在所述图像显示部上的情况下，如果通过基于所述第一图像信号所进行的第一焦点控制不能获取聚焦状态，则基于通过所述第二读取所获取的第二图像信号进行第二焦点控制。

在本发明的第三方面，提供一种摄像设备，其包括：摄像装置，其包括二维配置的多个像素；以及控制单元，用于对所述摄像装置的不同区域各自的读取速度进行独立控制；其中，所述控制单元基于通过对所述摄像装置的第一区域进行读取控制所获取的第一摄像信号，开始对所述摄像装置的第二区域的读取控制。

在本发明的第四方面，提供一种用于控制摄像设备的方法，其中，所述摄像设备具有在拍摄被摄体之前、将所述被摄体的图像显示在图像显示部上的电子取景器功能，所述方法的特征在于包括以下步骤：第一读取步骤，其通过间隔剔除读取行、从摄像装置获取要显示在所述图像显示部上的图像数据，并且输出所获取的图像数据；第二读取步骤，其以比所述第一读取步骤更高的速度，从所述摄像装置的、与所述第一读取步骤所读取的行不重叠的读取行中获取图像数据，并且将所获取的图像数据与所述第一读取步骤同时输出；判断步骤，其根据所述第一读取步骤所获取的图像数据判断被摄体的状态是否变化；以及将以下情况中的至少一个设置为开始所述第二读取步骤的读取开始条件：所述判断步骤判断为所述第一读取步骤所获取的图像数据的所述被摄体的状态已发生变化的情况和通过用户的操作已将一个拍摄模式改变成其它模式的情况；并且在所述读取开始条件满足的情况下，使所述第二读取步骤开始，并且在与所述读取开始条件相关联的、预先设置的读取终止条件满足的情况下，使所述第二读取步骤终止。

根据本发明的第五方面，提供一种控制摄像设备的方法，其中，所述摄像设备包括摄像装置，所述摄像装置包括多个像素，并且输出与光学图像相对应的图像信号，所述方法的特征在于包括以下步骤：第一读取控制步骤，其对所述多个像素中的第一像素组进行读取控制，从而获取第一图像信号；第二读取控制步骤，其对所述多个像素中的第二像素组进行读取控制，从而获取第二图像信号；将与所述第一图像信号相对应的图像显示在图像显示部上；以及在将与通过所述第一读取控制步骤所获取的第一图像信号相对应的图像显示在所述图像显示部上的情况下，如果通过基于所述第一图像信号所进行的第一焦点控制不能获取聚焦状态，则基于通过所述第二读取控制步骤所获取的第二图像信号进行第二焦点控制。

在本发明的第六方面，提供一种用于控制摄像设备的方法，其中，所述摄像设备包括摄像装置，所述摄像装置包括二维配置的多个像素，所述方法的特征在于包括以下步骤：对所述摄像装置的不同区域各自的读取速度进行独立控制；以及基于通过对所述摄像装置的第一区域进行读取控制所获取的第一摄像信号，开始对所述摄像装置的第二区域的读取控制。

根据本发明，通过设置开始和终止通过第二读出单元读取像素的条件，可以使得不必临时停止摄像装置的摄像，从而提高摄像设备的可操作性并且降低功率消耗。

根据本发明，可以在高速进行高精度的焦点控制的同时，防止实时取景图像的图像质量劣化、并且降低功率消耗。

通过(参考附图)对典型实施例的以下说明，本发明的其它特征将是明显的。

附图说明

图1是作为根据本发明第一实施例的摄像设备的数字静态照相机的框图。

图2是图1中的摄像装置的结构的透视图。

图3是图2中的摄像装置的框图。

图4是用于说明图3中示出的第一芯片中的列信号线上的像素选择的图。

图5是用于说明图1所示的数字静态照相机在AF评价模式下的摄像定时的时序图。

图6是通过数字静态照相机所进行的焦点控制处理的流程图。

图7是用说明在实时取景期间通过传统摄像设备所进行的自动调焦摄像操作的定时的时序图。

图8是作根据本发明第二实施例的摄像设备的数字静态照相机的示意性框图。

图9是用于控制数字静态照相机的操作的控制处理的流程图。

图10是示出在EVF显示期间、控制对摄像装置的子流的开始读取和结束读取的条件的图。

图11是示出在满足图10所示的条件A～E的情况下，为控制摄像装置所执行的控制序列的时序图。

具体实施方式

下面将参考示出本发明的实施例的附图，详细说明本发明。

图1是根据本发明第一实施例的摄像设备的框图。

所示摄像设备是例如具有运动图像拍摄功能的数字静态照相机或者摄像机(以下简称为照相机)。通过附图标记100所表示的照相机，包括光学镜筒101、摄像装置102、驱动电路103、信号处理器104、压缩/解压缩部105、控制器106、发光部107、操作选择部108、图像显示部109和图像记录部110。

光学镜筒101由拍摄镜头单元(未示出，以下简称为拍摄镜头)和光学机构部1011构成。拍摄镜头将来自被摄体的光收集在摄像装置102上(即，在摄像装置102上形成光学图像)。

尽管未示出，但是光学机构部1011包括AF机构、变焦驱动机构、机械快门机构和光圈机构等。光学机构部1011在控制器106的控制下、通过驱动电路103来驱动。

摄像装置102包括下述的像素201和A/D转换器(未示出)，并且是例如所谓的XY地址型CMOS图像传感器。摄像装置102通过在控制器106的控制下工作的驱动电路103来驱动以进行包括曝光、信号读取和复位的摄像操作，并且从而输出摄像信号(还称为图像信号)。

信号处理器104对从摄像装置102输出的图像信号进行预定信号处理，包括白平衡调整处理、颜色校正处理和AE(自动曝光)处理，并且输出图像数据。此外，信号处理器104包括下述的对比度AF评价值计算部1041和相位差AF评价值计算部1042。

对比度AF评价值计算部1041基于从摄像装置102输出的图像信号(图像数据)，获取表示图像数据的对比度的对比度信息。然后，在通过控制器106所控制的定时，对比度AF评价值计算部1041基于所获得的对比度信息计算对比度AF评价值(自动调焦评价值)。

相同地，相位差AF评价值计算部1042基于从摄像装置102中设置的焦点检测像素获取的焦点检测图像信号，获取表示相位差的相位差信息。然后，在通过控制器106所控制的定时，相位差AF评价值计算部1042基于相位差信息来计算相位差AF评价值(自动调焦评价值)。

将这些对比度AF评价值和相位差AF评价值分别从对比度AF评价值计算部1041和相位差AF评价值计算部1042发送给控制器106。

压缩/解压缩部105在控制器106的控制下工作。压缩/解压缩部105使用诸如JPEG方式等的预定静止图像数据格式，对从信号处理器104输出的图像数据进行压缩编码处理，从而生成编码图像数据。注意，JPEG是联合图像编码专家组的缩写。此外，压缩/解压缩部105对从控制器106发送来的编码图像数据进行解压缩解码处理，从而生成解码图像数据。

压缩/解压缩部105可以使用例如MPEG(运动图像专家组)方式对运动图像数据进行压缩编码/解压缩解码处理。

控制器106是包括CPU(中央处理单元)、ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)等的微控制器。CPU通过执行存储在ROM中的程序，控制照相机100的整体操作。

当控制器106根据信号处理器104所进行的AE处理判断出被摄体的曝光值低时，控制器106控制发光部107以通过发光来照明被摄体。作为发光部107，例如，使用LED发光装置或者使用氙气管的闪光灯装置。

操作选择部108包括诸如快门释放按钮、操作杆和拨盘等的各种操作键，并且将与用户输入的操作相对应的操作信号提供给控制器106。图像显示部109包括诸如LCD(液晶显示器)等的显示装置和提供与显示装置的接口的接口电路，并且将与从控制器106所发送的图像数据相对应的图像显示在显示装置上。

图像记录部110是诸如便携式半导体存储器、光盘、HDD(硬盘驱动器)或者磁带等的记录介质。图像记录部110将通过压缩/解压缩部105所压缩和编码的编码图像数据存储为图像文件。此外，图像记录部110读出通过控制器106所指定的图像文件，并且将该图像文件输出至控制器106。然后，控制器106通过压缩/解压缩部105对所读取的编码图像数据进行解压缩和解码，从而生成解码图像数据。

现说明图1所示的照相机100的基本操作。

例如，在拍摄静止图像的情况下，在拍摄静止图像之前(即，在进行实际拍摄操作之前)，摄像装置102对从像素201输出的图像信号顺序进行CDS处理和AGC处理，并然后通过A/D转换器将图像信号转换成数字图像信号。然后，将数字图像信号发送给信号处理器104。

在信号处理器104中，对比度AF评价值计算部1041基于从通过下述的实时取景摄像和AF评价值计算所用的摄像所获得的图像信号中所获取的对比度信息，计算对比度AF评价值(对比度控制信息)。然后，对比度AF评价值计算部1041将所计算出的对比度AF评价值输出至控制器106。

相同地，相位差AF评价值计算部1042基于从通过下述的实时取景摄像所获得的图像信号中的焦点检测像素所获得的相位差信息，计算相位差AF评价值(控制信息)。然后，相位差AF评价值计算部1042将所计算出的相位差AF评价值输出至控制器106。

控制器106基于这些AF评价值以下述方式确定光学机构部1011的控制变量，并且根据该控制变量来控制驱动电路103。因此，通过驱动电路103来驱动光学机构部1011。

此外，控制器106基于AF评价值，判断是否需要下述的AF评价值计算所用的摄像，并且进行AF模式判断处理。然后，控制器106根据该判断结果，判断是否要进行AF评价值计算所用的摄像，并且控制驱动电路103。

信号处理器104对从摄像装置102输出的数字图像信号进行例如图像质量校正处理，从而生成照相机直通图像信号。然后，信号处理器104经由控制器106将照相机直通图像信号发送至图像显示部109。这样使得可以将与照相机直通图像信号相对应的照相机直通图像(实时取景图像)显示在图像显示部109上，并且使得用户能够在视觉上检查照相机直通图像的同时来调整视角。

如果在将照相机直通图像显示在图像显示部109上的状态下按下操作选择部108的快门释放按钮，则控制器106控制驱动电路103使得来自摄像装置102的一个帧的摄像信号(数字图像信号)进入信号处理器104。信号处理器104对这一帧的数字图像信号进行图像质量校正处理，并且将校正后的数字图像信号(图像数据)发送至压缩/解压缩部105。

压缩/解压缩部105对该图像数据进行压缩和编码，并且经由控制器106将编码图像数据发送至图像记录部110。结果，将与拍摄的静止图像相关联的图像文件记录在图像记录部110中。

当将记录在图像记录部110中的图像文件再现时，控制器106从图像记录部110读取根据从操作选择部108输入的操作所选择的图像文件。然后，控制器106将该图像文件发送至压缩/解压缩部105以在此对图像文件进行解压缩和解码，从而获取解码图像数据。控制器106将解码图像数据发送至图像显示部109，从而将基于解码图像数据的静止图像在图像显示部109上进行再现和显示。

另一方面，当记录运动图像数据时，控制器106控制驱动电路103使得从摄像装置102输出的数字图像信号进入信号处理器104。信号处理器104顺序处理数字图像信号以生成图像数据(即，运动图像数据)。通过压缩/解压缩部105对所生成的运动图像数据进行压缩和编码，并且将编码运动图像数据顺序传送给图像记录部110，并且将其记录为运动图像文件。

当将记录在图像记录部110中的运动图像文件再现时，控制器106从图像记录部110读取根据通过操作选择部108输入的操作所选择的运动图像文件。然后，控制器106将该运动图像文件发送至压缩/解压缩部105以在此对运动图像文件进行解压缩和解码，从而获取解码运动图像数据。控制器106将解码运动图像数据发送至图像显示部109，从而将基于解码运动图像数据的运动图像在图像显示部109上进行再现和显示。

图2是图1中示出的摄像装置102的透视图。

参考图2，摄像装置102包括第一芯片20和第二芯片21，并且将第一芯片20(第一装置部)层积在第二芯片21(第二装置部)上。第一芯片20包括以矩阵形式排列的多个像素201，并且将第一芯片20设置在摄像装置102的光入射侧(即，光学图像接收侧)。第二芯片21上形成有包括下述的列扫描电路213-a和213-b、以及行扫描电路212的像素驱动电路。

通过这样在第一芯片20上形成像素201、并且在第二芯片21上形成像素驱动电路，可以将摄像装置102的制造过程分成外围电路的制造过程和像素部的制造过程。这样使得可以实现外围电路中的配线的细化、通过增大密度的高速化、小型化、以及甚至高功能化。

图3是图2所示的摄像装置102的框图。

在第一芯片20中，以二维矩阵形式配置像素201。像素201在水平方向(行方向)上被连接至传送信号线203、复位信号线204和行选择信号线205，并且在垂直方向(列方向)上被连接至列信号线202-a和202-b。注意，列信号线202-a和202-b以与各自不同的读出行相关联的方式，在连接目的地上有所不同。

如图3所示，各像素201均包括作为光电转换元件的光电二极管PD、传送晶体管M1、复位晶体管M2、放大晶体管M3、选择晶体管M4和浮置扩散FD。

注意，在所示的例子中，各晶体管均是n沟道MOSFET(MOS场效应晶体管)。

传送晶体管M1、复位晶体管M2和选择晶体管M4分别具有与传送信号线203、复位信号线204和行选择信号线205连接的栅极。这些信号线203～205在水平方向上延伸，并且对同一行的像素同时进行驱动。这样使得可以控制行顺序操作卷帘快门或者全行同时操作全局快门的操作。此外，选择晶体管M4具有以行为单位与列信号线202-a或者202-b连接的源极。

光电二极管PD积累通过光电转换所生成的电荷。光电二极管PD具有接地的P侧和与传送晶体管M1的源极连接的N侧。当接通传送晶体管M1时，将光电二极管PD中的电荷传送至浮置扩散FD。浮置扩散FD具有寄生电容，并且传送的电荷在浮置扩散FD中积累。

放大晶体管M3具有漏极和与浮置扩散FD连接的栅极，其中，向该漏极施加电源电压Vdd。放大晶体管M3对浮置扩散FD中积累的电荷(即，电压)进行放大、并且将其转换成电压信号。选择晶体管M4用于基于行来选择要读取电压信号得到的像素，并且具有与放大晶体管M3的源极连接的漏极。此外，选择晶体管M4具有与列信号线201a和202b(均通称为列信号线202)中的一个连接的源极。

当接通选择晶体管M4时，将与浮置扩散FD的电压相对应的电压信号输出至列信号线202。复位晶体管M2具有漏极和与浮置扩散FD连接的源极，其中，向该漏极施加电源电压Vdd。当接通复位晶体管M2时，将浮置扩散FD的电压复位至电源电压Vdd。

第二芯片21设置有各自与列信号线202-a或者202-b连接的列ADC块211。第二芯片21还设置有行扫描电路212、列扫描电路213-a和213-b、定时控制电路214、水平信号线(输出单元)215-a和215-b。

定时控制电路214控制行扫描电路212、列扫描电路213-a和213-b、以及列ADC块211的操作的定时。行扫描电路212扫描行，并且列扫描电路213-a和213-b扫描列的各个集合。

水平信号线215-a和215-b分别根据通过列扫描电路213-a和213-b控制的定时，传送来自列ADC块211的输出信号(图像信号)。

如下所述，将传送至水平信号线215-a的图像信号提供给信号处理器104，作为实时取景所用的图像信号。另一方面，将传送至水平信号线215-b的图像信号提供给信号处理器104，作为AF评价值计算所用的图像信号。

图4是用于说明选择图3中示出的第一芯片20中的列信号线202-a或者202-b上的像素的选择的图。

图4示出8行×6列的像素，并且这里以拜耳阵列配置这些像素。作为AF模式判断处理的结果，如果判断为需要AF评价值计算所用的摄像(第二摄像模式)，则对摄像装置102中的读取行进行划分以使得可以同时进行实时取景所用的摄像(第一摄像模式)和AF评价值计算所用的摄像(第二摄像模式)。下面说明AF模式判断处理。

此时，将实时取景所用的图像信号(第一图像信号，即，图像显示信号)输出至列信号线202-a，并且将AF评价值计算所用的图像信号(第二图像信号)输出至列信号线202-b。

在图4中，行编号1和2是AF评价值计算摄像的AF选择行(第二像素组，第二区域)，并且行编号3～8是实时取景摄像的实时取景选择行(第一像素组，第一区域)。在所示例子中，基于行顺序地进行扫描读取，并且每8行重复进行一次扫描读取。注意，在第一像素组中以预定间隔配置相位差AF控制所使用的焦点检测像素(未示出)，并且可以与实时取景显示同时进行相位差AF处理。

在AF评价值计算摄像中，出于对帧频的重视，通过间隔剔除具有相同颜色的每四个垂直配置的像素中的三个像素来读取像素。另一方面，在实时取景摄像中，出于对图像质量的重视，通过间隔剔除具有相同颜色的每四个垂直配置的像素中的一个像素、并且将三个像素相加来读取像素。

换句话说，在AF评价值计算摄像中，以第二帧频读出第二像素组。在实时取景摄像中，以低于第二帧频的第一帧频读出第一像素组。

如上所述，通过根据所选择的行对AF扫描摄像的像素行和实时取景摄像的像素行之间的像素进行划分，可以以电荷积累时间段和数据大小不同的不同帧频来获取图像信号。

接着，在图3中示出的列ADC块211中，将输出给列信号线202-a和202-b的电压信号(模拟信号)从模拟信号转换成数字信号(图像信号)。

通过列扫描电路213-a或者213-b，将作为来自列ADC块211的输出的图像信号从列ADC块211读出至水平信号线215-a或者215-b。将读出至水平信号线215-a和215-b的图像信号发送给信号处理器104。

作为下述的AF模式判断处理的结果，如果判断为不需要AF评价值计算所用的摄像(第一拍摄模式)，则尽管进行实时取景所用的摄像(第一拍摄模式)，但是不进行AF评价值计算所用的摄像(第二拍摄模式)。换句话说，不将图像信号读出至列信号线202-b，并且列扫描电路213-b不工作，因此没有图像信号从水平信号线215-b输出。因此，当不需要AF评价值计算所用的摄像时，功率消耗降低。

在上述例子中，说明了不将图像信号读出至列信号线202-b的情况。然而，当不进行AF评价值计算所用的摄像(第二拍摄模式)时，不进行AF评价值(即，相位差AF评价值)的计算，因此可以根据需要判断停止对哪一块的电力供应。

在下面的说明中，在进行摄像的情况下，将使用列信号线202-a和水平信号线215-a的输出路径称为通道Ch1，并且将使用列信号线202-b和水平信号线215-b的输出路径称为通道Ch2。

图5是用于说明图1所示的照相机100在AF评价模式下的摄像定时的时序图。

如图5所示，通过垂直驱动脉冲(VD)定义摄像定时，并且在该例子中，为了简化说明，假定将AF评价值计算所用的摄像的帧频设置成是实时取景所用的摄像的帧频的三倍。通过实时取景所用的摄像所获得的图像信号用于实时取景显示，并且假定始终进行实时取景显示。在开始实时取景摄像的情况下，不进行通过AF评价值计算所用的摄像的图像信号的读取。

通过实时取景所用的摄像所获得的、用于T0～T1的时间段期间的帧的图像信号(称为第一图像信号)用来进行实时取景显示。此外，将从焦点检测像素(即，相位差检测像素)所获得的图像信号(称为第一图像信息)输入至相位差AF评价值计算部1042，并且将从其它像素所获得的图像信号(称为第二图像信息)输入至对比度AF评价值计算部1041。

相位差AF评价值计算部1042基于第一图像信息，计算相位差AF评价值AFP_1。此外，对比度AF评价值计算部1041基于第二图像信息，计算对比度AF评价值AFC_1。然后，控制器106基于相位差AF评价值AFP_1和对比度AF评价值AFC_1，进行AF模式判断处理。仅在将AF模式判断处理的结果判断为需要AF评价值计算所用的摄像的情况下，控制器106才开始AF评价值计算所用的摄像。

然后，通过实时取景所用的摄像所获得的、用于T1～T2的时间段期间的帧的图像信号用于进行实时取景显示。以相同的方式，分别通过相位差AF评价值计算部1042和对比度AF评价值计算部1041来计算相位差AF评价值AFP_1和对比度AF评价值AFC_1。然后，控制器106进行上述AF模式判断处理，并且如果判断为需要AF评价值计算所用的摄像，则在时间点T2，控制器106开始通过AF评价值计算所用的(即，用于AF评价值的计算的)摄像的图像信号的读取。

对于T2～T3的时间段期间的帧，将通过AF评价值计算所用的摄像(即，通道Ch2)所获得的图像信号输入至对比度AF评价值计算部1041。然后，对比度AF评价值计算部1041基于通过AF评价值计算所用的摄像(通道Ch2)所获得的图像信号(第二图像信号)，计算对比度AF评价值AFC_2。

控制器106基于对比度AF评价值AFC_2进行AF模式判断处理，以判断照相机是否处于聚焦状态。如果判断为照相机未处于聚焦状态，则控制器106继续通过AF评价值计算所用的摄像的图像信号的读取，以及继续AF操作。

另一方面，例如，作为通过AF评价值计算所用的摄像的AF操作的结果(即，作为基于对比度AF评价值AFC_2的AF操作的结果)，假定在时间点T4，控制器106通过AF评价值计算所用的摄像的AF操作，判断为照相机处于聚焦状态。在这种情况下，控制器106基于通过实时取景所用的摄像获得的图像信号，检查AF评价值(即，相位差AF评价值AFP_1和对比度AF评价值AFC_1)。然后，如果控制器106基于这些AF评价值判断为照相机处于聚焦状态，则在时间点T5，控制器106停止通过AF评价值计算所用的摄像的图像信号的读取。

图6是通过图1所示的照相机100所进行的焦点控制处理的流程图。在控制器106的控制下，进行图6中的焦点控制处理。

在通过操作选择部108接通照相机100的电源，从而使得照相机100的状态改变成拍摄模式的情况下，控制器106开始如上所述的实时取景所用的摄像(步骤S602)。在实时取景摄像时，如参考图4所述，读出实时取景选择行，并且此时所读取的像素包括相位差AF控制所用的焦点检测像素。

尽管在步骤S602，通过实时取景所用的摄像的图像信号作为用于实时取景或者记录的运动图像经过图像处理和在画面上的显示，但是省略对其的说明。

接着，控制器106检查AF评价值计算摄像执行标志Sub_ON是否等于1(步骤S603)。注意，当开始实时取景所用的摄像时，AF评价值计算摄像执行标志Sub_ON等于0。

如果AF评价值计算摄像执行标志Sub_ON不等于1(步骤S603为“否”)，即，如果AF评价值计算摄像执行标志Sub_ON等于0，则在控制器106的控制下，相位差AF评价值计算部1042基于通过实时取景所用的摄像、从焦点检测像素所获得的图像信号，计算相位差AF评价值AFP_1(作为第一评价值的第一相位差评价值)(步骤S604)。然后，控制器106基于相位差AF评价值AFP_1计算反馈控制变量，并且根据所计算出的反馈控制变量对驱动电路103进行驱动控制，从而驱动设置在光学机构部1011中的AF机构。

接着，控制器106判断相位差AF评价值AFP_1是否在预先设置的、通过相位差最小阈值P_Min和相位差最大阈值P_Max所定义的范围(相位差阈值范围)内。也就是说，控制器106判断P_Min<AFP_1<P_Max是否成立(步骤S605)。

在该步骤中，在进行AF模式判断处理之前，控制器106判断相位差AF评价值AFP_1是否在通过相位差最小阈值P_Min和相位差最大阈值P_Max所定义的范围内。然后，如果该值在该范围内，则控制器106判断为可以通过相位差AF控制来估计聚焦位置(即，可以进行第一焦点控制)，并且不需要进一步进行高速AF操作。

如果P_Min<AFP_1<P_Max成立(步骤S605为“是”)，则控制器106根据垂直驱动脉冲Vd，变换至下一帧的拍摄(步骤S606)。注意，拍摄下一帧的处理从步骤S602开始。

在控制器106的控制下，对比度AF评价值计算部1041工作。如果AFP_1≤P_Min或者P_Max≤AFP_1成立(步骤S605为“否”)，则对比度AF评价值计算部1041计算对比度AF评价值AFC_1(步骤S607)。在该步骤中，基于通过实时取景所用的摄像获得的图像信号，计算对比度AF评价值AFC_1(作为第一评价值的第一对比度评价值)。然后，控制器106基于对比度AF评价值AFC_1计算反馈控制变量，并且根据所计算出的反馈控制变量，对驱动电路103进行驱动控制，从而驱动设置在光学机构部1011中的AF机构。

接着，控制器106判断对比度AF评价值AFC_1是否在通过预先设置的、通过对比度最小阈值C_Min和对比度最大阈值C_Max所定义的范围(对比度阈值范围)内。也就是说，控制器106判断C_Min<AFC_1<C_Max是否成立(步骤S608)。

在该步骤中，控制器106判断对比度AF评价值AFC_1是否在通过对比度最小阈值C_Min和对比度最大阈值C_Max所定义的范围内。然后，如果该值在该范围内，则控制器106判断为可以通过对比度AF控制来估计聚焦位置(即，可以进行第一焦点控制)，并且不需要进一步进行高速AF操作。

如果C_Min<AFC_1<C_Max成立(步骤S608为“是”)，则控制器106进入步骤S606。另一方面，如果AFC_1≤C_Min或者C_Max≤AFC_1成立(步骤S608为“否”)，则控制器106判断为当前帧未处于聚焦状态。然后，控制器106将AF评价值计算摄像执行标志Sub_ON设置成1，以从下一帧开始通过AF评价值计算所用的摄像来进行高速AF操作(步骤S609)。也就是说，控制器106判断为进行第二焦点控制。然后，控制器106进入步骤S606。

如果AF评价值计算摄像执行标志Sub_ON被设置成1(步骤S603为“是”)，则控制器106将表示AF评价值计算所用的摄像的执行次数的变量n复位成0(步骤S610)。在该步骤中，以实时取景摄像的帧频的三倍的帧频，进行AF评价值计算摄像，因此当变量n等于0、1或者2时，进行AF评价值计算摄像。

然后，控制器106进行如上所述的AF评价值计算所用的摄像(步骤S611)。在AF评价值计算所用的摄像中，读出图4所示的AF选择行，并且读出与实时取景图像的图像信号不同的图像信号。也就是说，在独立于实时取景摄像的定时，进行AF评价值计算所用的摄像。

接着，在控制器106的控制下，对比度AF评价值计算部1041基于通过AF评价值计算所用的摄像获得的图像信号，计算对比度AF评价值AFC_2(作为第二评价值的第二对比度评价值)(步骤S612)。然后，控制器106基于对比度AF评价值AFC_2计算反馈控制变量，并且根据所计算出的反馈控制变量对驱动电路103进行驱动控制，从而驱动设置在光学机构部1011中的AF机构。

然后，控制器106判断对比度AF评价值AFC_2是否在通过对比度最小阈值C_Min和对比度最大阈值C_Max所定义的范围内(步骤S613)。在该步骤中，控制器106判断对比度AF评价值AFC_2是否在通过对比度最小阈值C_Min和对比度最大阈值C_Max所定义的范围内。然后，如果该值在该范围内，则控制器106判断为可以通过对比度AF控制来估计聚焦位置，并且不需要进一步对下一帧及以后的帧进行高速AF操作。

如果C_Min<AFC_2<C_Max成立(步骤S613为“是”)，则控制器106将AF评价值计算摄像执行标志Sub_ON设置成0(步骤S614)。此外，控制器106将表示AF评价值计算所用的摄像的执行次数的变量n增大1(步骤S615)。另一方面，如果AFC_2≤C_Min或者C_Max≤AFC_2成立(步骤S613为“否”)，则控制器106直接进入步骤S615。

然后，控制器106检查变量n是否等于“3”(步骤S616)。如果变量n不等于3(步骤S616为“否”)，则控制器106返回至步骤S611以再次进行AF评价值计算所用的摄像。另一方面，如果变量n等于3(步骤S616为“是”)，则控制器106进入步骤S604，并且通过如上所述的相位差AF评价值计算部1042计算AF评价值AFC_1。

如上所述，在本发明的第一实施例中，在相位差AF评价值和对比度AF评价值在实时取景所用的摄像时没有达到预定水平的情况下，以比实时取景所用的摄像更高的帧频进行AF评价值计算所用的摄像，从而获取对比度AF评价值。此外，在AF评价值计算所用的摄像中，使用与在实时取景所用的摄像中所使用的像素不同的像素，并且与实时取景所用的摄像同时读出这些像素。这样使得可以防止实时取景图像的图像质量劣化，并且更重要的是，缩短在进行AF评价的情况下所产生的时滞。

此外，在本发明的第一实施例中，仅在需要时才进行AF评价值计算所用的摄像，并且因此可以降低AF操作时的功率消耗。

换句话说，在显示与第一图像信号相对应的图像的情况下，如果通过基于第一图像信号所进行的第一焦点控制不能获得聚焦状态，则基于通过第二读取所获得的第二图像信号进行第二焦点控制。更具体地，在进行实时取景显示的同时，判断是否可以获得聚焦状态，并且根据上述判断的结果，判断是否进行读取第二像素组。这样使得可以在高速进行高精度的焦点控制的同时，防止实时取景图像的图像质量劣化、并且降低功率消耗。

尽管在上述第一实施例中，说明了在显示实时取景时进行AF操作的例子，但是这不是限制，而是可以在拍摄运动图像中的任何其它定时，使用上述方法来进行AF操作。

根据以上说明明显的是，在图1所示的例子中，控制器106和驱动电路103发挥读出单元的功能。此外，控制器106和图像显示部109发挥显示控制单元的功能，并且控制器106和驱动电路103发挥控制单元的功能。

接着说明本发明的第二实施例。在第一实施例中，说明下面的例子：在该例子中，当显示与第一图像信号相对应的图像时，通过基于第一图像信号所进行的第一焦点控制，判断是否获得了聚焦状态，并且根据该判断的结果，判断是否进行第二像素组的读取。另一方面，在第二实施例中，说明不同于第一实施例所述的条件的、用于在显示与第一图像信号相对应的图像时读出第二像素组的条件。注意，第二实施例所述的条件可以应用于具有第一实施例所述的结构的数字静态照相机。

图8是作为根据本发明第二实施例的摄像设备的数字静态照相机的示意性框图。

参考图8，通过附图标记100’所表示的、本实施例的数字静态照相机包括拍摄镜头10、具有光圈功能的机械快门12、将光学图像转换成电信号的摄像装置14、以及将来自摄像装置14的模拟信号输出转换成数字信号的A/D转换器16等。定时生成电路18在存储器控制电路22和系统控制电路50控制下向摄像装置14和A/D转换器16提供时钟信号和控制信号。注意，不仅可以通过快门12来控制电荷积累时间，还可以通过控制用于复位作为电子快门的摄像装置14的定时，来控制电荷积累时间，这可以应用于运动图像的拍摄。注意，摄像装置14可以具有与第一实施例所述的摄像装置102相同的结构。在这种情况下，可以图示中省略摄像装置14中包含的、如图8中的块所示的组件。

图像处理电路20对来自A/D转换器16的数据输出或者来自存储器控制电路22的数据输出，进行预定像素插值处理和颜色转换处理。此外，通过图像处理电路20进行图像分割处理和缩放处理，从而实现电子变焦功能。此外，图像处理电路20进行用于识别图像数据的图像、以及检测与前一帧图像的变化量的处理。

此外，图像处理电路20使用通过进行摄像所获得的图像数据，进行预定计算处理，并且系统控制电路50基于所获得的计算结果，进行控制曝光控制器40和焦点控制器42的TTL方式的AF处理、AE处理和EF处理。此外，图像处理电路20使用通过进行摄像所获得的图像数据进行预定计算处理，并且还基于所获得的计算结果，来进行TTL方式的AWB(自动白平衡)处理。

存储器控制电路22控制A/D转换器16、定时生成电路18、图像处理电路20、存储器30和压缩/解压缩电路32。来自A/D转换器16的数据输出经由图像处理电路20和存储器控制电路22、或者直接经由存储器控制电路22写入到存储器30中。存储器30存储所拍摄的静止图像数据和运动图像数据。此外，存储器30还可以用作系统控制电路50的工作区。

图像显示部28由TFT或者LCD等构成。经由存储器控制电路22，通过图像显示部28显示已写入到存储器30中的、要显示的图像数据。通过在图像显示部28上顺序显示通过进行摄像所获得的图像数据，可以实现在拍摄静止图像之前，在图像显示部28上显示被摄体的图像的电子取景器功能。

系统控制电路50控制数字静态照相机100的整体操作。将系统控制电路50所执行的程序代码写入诸如闪存ROM等的非易失性存储器31中，并且顺序将该程序代码读出。此外，非易失性存储器31设置有存储系统信息的区域和存储用户设置信息的区域，并且在下一次启动照相机时，从非易失性存储器31读出各种信息和设置值。

压缩/解压缩电路32是用于通过执行自适应离散余弦变换(ADCT)等来对图像数据进行压缩/解压缩的电路。压缩/解压缩电路32读取存储在存储器30中的图像，对所读取的图像进行压缩或者解压缩处理，并且将处理后的数据写入存储器30中。

曝光控制器40控制快门12，并且通过与闪光灯48合作，还具有闪光灯光控制功能。焦点控制器42控制拍摄镜头10的调焦，并且变焦控制器44控制拍摄镜头10的变焦。闪光灯48不仅具有闪光灯光控制功能，而且还具有发射AF辅助光的功能。采用TTL方式来控制曝光控制器40和焦点控制器42，并且系统控制电路50基于从对通过进行摄像所获得的图像数据进行计算处理的图像处理电路20获得的计算结果，来控制曝光控制器40和焦点控制器42。

模式拨盘60通过在电源断开模式、自动拍摄模式、拍摄模式、全景拍摄模式、运动图像拍摄模式、再现模式和PC连接模式之间进行切换来设置功能模式。

当按下快门按钮的操作进行一半时，接通快门开关(SW1)62，从而指示开始包括AF(自动调焦)处理、AE(自动曝光)处理和AWB(自动白平衡)处理的操作。

在按下快门按钮的操作完成时接通快门开关(SW2)64，并且在利用闪光灯进行拍摄的情况下，系统控制电路50进行EF(光控制)处理，并且然后使摄像装置14曝光通过AE处理确定的曝光时间段。然后，系统控制电路50使得闪光灯48在该曝光时间段期间发光，并且与曝光时间段的终止同时通过曝光控制器40进行遮光，从而终止对摄像装置14的曝光。

此外，当接通快门开关(SW2)64时，系统控制电路50对通过A/D转换器16和存储器控制电路22基于从摄像装置14读出的图像信号所获得的图像数据进行读出处理以写入到存储器30中。

此外，当接通快门开关(SW2)64时，系统控制电路50进行通过图像处理电路20和存储器控制电路22的操作的显影处理、以及从存储器30读取图像数据以及通过压缩/解压缩电路32对该图像数据进行压缩的处理。此外，当接通快门开关(SW2)64时，系统控制电路50进行用于将该图像数据写入记录介质93中的记录处理。

显示改变开关66切换图像显示部28上的显示。通过使用该功能，当使用光学取景器34进行拍摄时，切断向图像显示部28的电力供应，从而可以实现省电。

操作部70由各种按钮、触摸面板和转动拨盘等构成，并且例如包括菜单按钮、设置按钮、微距按钮、多画面再现分页按钮、闪光灯设置按钮、运动图像记录开关、单拍/连拍/自拍切换按钮。此外，操作部70包括电源开关、子菜单移动+(正)按钮、菜单移动－(负)按钮、再现图像前进+(正)按钮、再现图像后退－(负)按钮、拍摄图像质量选择按钮、曝光校正按钮和日期/时间设置按钮。

变焦开关72是用户用来指示改变拍摄图像的倍率的开关。变焦开关72包括分别将拍摄视角向远摄侧和广角侧改变的远摄开关和广角开关。变焦开关72发挥用于指示变焦控制器44改变拍摄镜头10的拍摄视角、并且进行光学变焦操作的触发器的功能。此外，变焦开关72还发挥用于通过图像处理电路20分割图像、并且通过像素插值处理等来电子地改变拍摄视角(变焦)的触发器的功能。

电源部86由诸如碱性电池等的一次电池、诸如镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池等的二次电池、以及AC适配器构成。接口90是与记录介质93的接口，并且记录介质93与连接器92连接。记录介质93通过存储卡或者硬盘等来实现，并且记录介质93包括诸如半导体存储器和磁盘等的记录部94、作为与数字静态照相机100’的接口的接口95、以及与连接器92连接的连接器96。

光学取景器34使得可以在不使用通过图像显示部28实现的电子取景器功能的情况下进行拍摄。通信部74具有诸如USB、IEEE 1394、LAN和无线通信等的各种通信功能。连接器/天线75是用于通过通信部74将数字静态照相机100连接至其它装置的连接器或者用于无线通信的天线。

图9是用于控制数字静态照相机100’的操作的控制处理的流程图。图9中的控制处理例如通过系统控制电路50的CPU来实现，其中该CPU将存储在非易失性存储器31中的程序装载进存储器30中、并且执行该程序。

当响应于通过接通未示出的电源按钮进行的电力供应而启动数字静态照相机100’时，开始该控制处理，并且在步骤S901中，系统控制电路50初始化标志、控制变量等，并且进入步骤S902。

在步骤S902，系统控制电路50判断模式拨盘60的设置位置。然后，在模式拨盘60被设置成拍摄模式的情况下，系统控制电路50进入步骤S904，而在模式拨盘60被设置成除拍摄模式以外的模式(例如，再现模式)的情况下，系统控制电路50进入步骤S903。

在步骤S903，系统控制电路50根据所设置的模式进行处理，并且在执行该处理之后返回至步骤S902。

在步骤S904，系统控制电路50启动摄像装置14，并且进入步骤S905。以具有多个帧频(获取速度)的读取模式来启动摄像装置14。在这种情况下，将在拍摄静止图像之前在图像显示部28上进行被摄体的运动图像的显示时(以下称为EVF显示)所使用的读出帧频设置成30fps，并且将AF处理、AE处理和AWB处理所使用的读出帧频设置成240fps。

在下面的说明中，将以30fps的帧频读出的帧的流称为主流，并且将以高于主流的帧频的240fps的帧频所读出的帧的流称为子流。

主流对应于来自第一读出单元的输出的例子，其中，第一读出单元被配置成通过间隔剔除读取行从本发明的摄像装置获取图像数据、并且输出所获取的图像数据。此外，子流对应于来自第二读出单元的输出的例子，其中，第二读出单元被配置成以比第一读出单元更高的速度，从本发明的摄像装置的、与第一读出单元所读取的行不重叠的读取行中获取图像数据，并且将该图像数据与第一读出单元的输出同时输出。

在步骤S905，系统控制电路50将照相机的状态设置成用于将从主流所读出的图像数据顺序显示在图像显示部28上的EVF显示状态，并且进入步骤S906。

在步骤S906中，系统控制电路50判断操作部70的电源开关是否断开，并且如果电源开关断开，则系统控制电路50进入步骤S907，而如果没有断开，则系统控制电路50返回至步骤S905，并且继续EVF显示状态。

在步骤S907，系统控制电路50停止照相机的操作，以停止在步骤S905所设置的EVF显示状态，之后终止该处理。

图10是示出用于在将通过主流所读取的图像数据正显示在EVF显示上的状态下，控制开始和结束摄像装置14的子流的读取的条件的图。注意，图10中的子流的读取终止条件是为了实现与条件A～E的读取开始条件有关的各目的而预先设置的条件。

图10中的条件A对应于在EVF显示期间主被摄体的状态改变的情况。系统控制电路50通过图像处理电路20检查主被摄体的位置，并且在主被摄体的视线消失的情况和主被摄体已移动至图像显示部28的显示画面的四个角中的任何一个角的情况的各情况下，开始读取子流。此外，同样，在主被摄体已移动靠近根据用户的手动操作或者预定算法而自动设置在显示画面内的任意位置上的框架的情况下，系统控制电路50开始读取子流。

此后，系统控制电路50基于子流所读取的图像数据、通过图像处理电路20检测主被摄体，对主被摄体进行AF处理、AE处理和AWB处理，并且在AF处理、AE处理和AWB处理结束时终止读取子流。AF处理结束的情况，是第一实施例所述的相位差AF评价值和对比度AF评价值达到各自的预定水平的情况。AE处理结束的情况，是设置适于被摄体的曝光的情况。AWB处理结束的情况，是对要应用于摄像装置14的R、G和B像素的图像信号的增益进行适当设置的情况。此外，在图像处理电路20在几个帧内未检测到主被摄体的情况下，系统控制电路50终止读取子流。

图10中的条件B对应于在EVF显示期间面部检测结果改变的情况。系统控制电路50通过图像处理电路20进行面部检测，并且如果面部的数量增大或者减小，则系统控制电路50开始读取子流。

然后，系统控制电路50通过图像处理电路20检测主被摄体，快速确定要进行AF处理、AE处理和AWB处理的面部，并且在该处理操作结束时，终止读取子流。

此外，如果通过使用模式拨盘60将拍摄模式设置成微笑快门模式，并且通过图像处理电路20检测到了面部，则系统控制电路50开始读取子流。然后，如果通过图像处理电路20不再能检测到面部，或者如果例如在释放按钮的按下操作之后、静止图像拍摄完成，则系统控制电路50终止读取子流。拍摄模式和面部检测将在后面说明。

图10中的条件C对应于在EVF显示期间对被摄体的场景判断发生变化的情况。在通过模式拨盘60将拍摄模式设置成场景判断模式、并且通过图像处理电路20进行的场景判断存在变化的情况下，系统控制电路50开始读取子流。此外，如果通过图像处理电路20所进行的AF处理、AE处理和AWB处理存在急剧变化，则系统控制电路50开始读取子流。

此后，系统控制电路50通过图像处理电路20对被摄体进行AF处理、AE处理和AWB处理，从而快速进行适于场景的图像处理，并且在AF处理、AE处理和AWB处理稳定时终止读取子流。

图10中的条件D对应于在EVF显示期间被摄体快速移动的情况。系统控制电路50通过图像处理电路20判断被摄体的移动速度，并且如果移动速度高，则系统控制电路50开始读取子流。

然后，系统控制电路50通过图像处理电路20对被摄体进行AF处理、AE处理和AWB处理，并且在被摄体的移动停止时终止读取子流。

图10中的条件E对应于在EVF显示期间对操作部70、模式拨盘60和变焦开关72中的任一个的用户操作存在变化的情况。如果通过模式拨盘60将模式从再现模式改变成拍摄模式，则系统控制电路50开始读取子流。然后，系统控制电路50通过图像处理电路20对被摄体进行AF处理、AE处理和AWB处理，并且在AF处理、AE处理和AWB处理稳定时终止读取子流。

此外，在通过模式拨盘60改变拍摄模式的情况下，例如，在将拍摄模式从日落拍摄模式改变成肖像模式的情况下，系统控制电路50开始读取子流。然后，系统控制电路50通过图像处理电路20对被摄体进行AF处理、AE处理和AWB处理，并且在AF处理、AE处理和AWB处理稳定时终止读取子流。

此外，如果通过变焦开关72改变变焦倍率，则系统控制电路50开始读取子流。然后，系统控制电路50通过图像处理电路20对被摄体进行AF处理、AE处理和AWB处理，并且在AF处理、AE处理和AWB处理稳定时终止读取子流。

此外，在图10中的条件A～E中的任一条件下，如果通过图像处理电路20判断为针对主流的被摄体的亮度低于所设置的预定阈值，则系统控制电路50控制摄像装置14不开始读取子流。这是因为子流在帧频上高于主流、并且各帧的曝光时间段的上限被限制，因此所获取的图像数据不能总被用于AF处理、AE处理和AWB处理。例如，当将子流的帧频设置成240fps时，各帧的曝光时间段最大为1/240sec，因此对于低亮度被摄体有时不可能设置足够的曝光时间段，使得所获取的图像数据太暗，以至于不能检测到主被摄体。

图11是示出在满足图10所示的条件A～E中的任一条件时所进行的、控制摄像装置14的序列的时序图。

如图11所示，在EVF显示期间，如果图10中的条件A～E的任一条件中的开始读取子流的至少一个条件得到满足，则开始摄像装置14的子流的读取。然后，如果满足终止读取子流的相关条件，则终止摄像装置14的子流的读取。

接着详细说明拍摄模式。拍摄模式包括自动模式、手动模式、多个特定场景拍摄模式和微笑快门模式。自动模式是基于所测量出的曝光值、通过存储在非易失性存储器31中的程序来自动确定各种参数的模式。

手动模式是用户可以自由改变照相机的各种参数的模式。微笑快门模式是检测被摄体的微笑、并且如果检测到微笑则自动进行静止图像拍摄的模式。

特定场景拍摄模式是针对各个类型的场景、通过组合适于要拍摄的特定类型的场景的快门速度、光圈值、闪光灯发光状态、灵敏度设置和白平衡设置等所实现的拍摄模式。例如，根据本实施例的数字静态照相机100’具有下面的特定场景拍摄模式(1)～(5)。特定场景拍摄模式不局限于这些模式。

(1)夜景拍摄模式：专用于夜景的模式，其中，闪光灯光对人进行照明，并且以低快门速度记录背景；

(2)焰火拍摄模式：用于以最佳曝光鲜明地拍摄焰火的模式；

(3)日落拍摄模式：用于以强调轮廓和红色的方式拍摄场景的模式；

(4)肖像拍摄模式：专用于以相对于失焦的背景突出人物的状态来拍摄人物的模式；

(5)运动拍摄模式：被设置成专用于拍摄正在快速移动的被摄体的模式。

接着详细说明通过图像处理电路20所进行的面部检测。图像处理电路20对要进行面部检测的图像数据进行水平方向和垂直方向上的带通滤波，从而从图像数据检测出边缘成分。

图像处理电路20对所检测到的边缘成分进行模式匹配，以提取眼、鼻、口和耳的候选。然后，图像处理电路20从满足预先设置的条件(例如，两个眼候选之间的距离和倾斜度)的所提取的候选中确定成对的眼，从而通过仅选择被确定为成对的眼的候选来缩窄眼候选。

此外，图像处理电路20将缩窄后的眼候选与同各对候选眼组合形成面部的其它部位(鼻、口和耳)相关联，并且还使相关联的部位通过预先所设置的非面部条件滤波器来检测面部。然后，图像处理电路20根据面部检测的结果输出上述面部信息，并且终止该处理。此时，将包括面部的数量的特征值存储在存储器30中。

如上所述，图像处理电路20可以对进行EVF显示所要显示的、或者通过再现所要显示的图像数据进行图像分析，并且提取图像数据的特征值，从而检测出被摄体信息。尽管在本实施例中，以面部信息作为被摄体信息的例子，但是被摄体信息不仅包括面部信息，而且还包括诸如红眼判断、眼检测、闭眼检测和微笑检测等的其它各种信息。

注意，可以与面部AF处理同时进行面部AE处理和面部WB处理。面部AE处理是根据所检测到的面部的亮度来控制曝光的处理。面部WB处理是根据所检测到的面部的颜色来控制整个画面的白平衡的处理。

如上所述，在第二实施例中，设置开始读取子流的条件和终止读取子流的条件。特别地，在图10中的条件A～D中，系统控制电路50基于通过进行读取摄像装置14的第一区域的控制所获得的第一摄像信号，开始读取摄像装置14的第二区域的控制。通过设置开始读取子流的条件和终止读取子流的条件，变得不必临时停止通过摄像装置14的摄像，从而提高数字静态照相机100’的可操作性、并且实现省电。

此外，尽管在第二实施例中，通过例子说明了开始读取子流的多个条件和终止读取子流的条件，但是不必满足所有开始条件和终止条件，而是仅需要根据开始条件和终止条件中的至少一个来开始和终止子流的读取。

其它实施例

发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

尽管参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

本申请要求2013年12月10日提交的日本专利申请2013-254910和2013年12月16日提交的日本专利申请2013-259304的优先权，其全部内容通过引用包含于此。

Claims

1.一种摄像设备，其具有在拍摄被摄体之前、将所述被摄体的图像显示在图像显示部上的电子取景器功能，所述摄像设备的特征在于包括：

第一读取单元，用于通过间隔剔除读取行、从摄像装置获取要显示在所述图像显示部上的图像数据，并且输出所获取的图像数据；

第二读取单元，用于以比所述第一读取单元更高的速度，从所述摄像装置的、与所述第一读取单元所读取的行不重叠的读取行中获取图像数据，并且将所获取的图像数据与来自所述第一读取单元的图像数据的输出同时输出；

判断单元，用于根据所述第一读取单元所获取的图像数据判断被摄体的状态是否变化；

控制单元，用于将以下情况中的至少一个设置为所述第二读取单元开始读取的读取开始条件：所述判断单元判断为所述第一读取单元所获取的图像数据的所述被摄体的状态已发生变化的情况和通过用户的操作已将一个拍摄模式改变成其它模式的情况；并且在所述读取开始条件满足的情况下，使所述第二读取单元开始读取，以及在与所述读取开始条件相关联的、预先设置的读取终止条件满足的情况下，使所述第二读取单元终止读取。

2.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述读取开始条件是以下情况中的至少一个：所述判断单元判断为所述第一读取单元所获取的图像数据的所述被摄体的状态已发生变化的情况、通过用户的操作已将一个拍摄模式改变成其它模式的情况、以及通过用户的操作已将再现模式改变成任一拍摄模式的情况。

3.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述读取开始条件是以下情况中的至少一个：所述判断单元判断为所述第一读取单元所获取的图像数据的所述被摄体的状态已发生变化的情况、通过用户的操作已将一个拍摄模式改变成其它模式的情况、通过用户的操作已将再现模式改变成任一拍摄模式的情况、以及通过用户的操作已将变焦倍率改变的情况。

4.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，在主被摄体的位置已变化的情况下，所述判断单元判断为所述被摄体的状态已发生变化。

5.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，在所述被摄体的面部的数量增大或者减小的情况下，所述判断单元判断为所述被摄体的状态已发生变化。

6.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，在场景判断发生变化的情况下，所述判断单元判断为所述被摄体的状态已发生变化。

7.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，在所述被摄体的移动速度发生变化的情况下，所述判断单元判断为所述被摄体的状态已发生变化。

8.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，在所述判断单元判断为所述被摄体具有低亮度的情况下，所述控制单元控制所述第二读取单元不开始读取。

9.一种摄像设备，其特征在于包括：

摄像装置，其包括多个像素，并且输出与光学图像相对应的图像信号；

读取单元，用于进行对所述多个像素中的第一像素组进行读取控制从而获取第一图像信号的第一读取，并且进行对所述多个像素中的第二像素组进行读取控制从而获取第二图像信号的第二读取；

显示控制单元，用于将与所述第一图像信号相对应的图像显示在图像显示部上；以及

控制单元，用于在将与通过所述第一读取所获取的第一图像信号相对应的图像显示在所述图像显示部上的情况下，如果通过基于所述第一图像信号所进行的第一焦点控制不能获取聚焦状态，则基于通过所述第二读取所获取的第二图像信号进行第二焦点控制。

10.根据权利要求9所述的摄像设备，其中，当基于所述第一图像信号所获取的第一评价值不在预先设置的范围内时，所述控制单元基于通过所述第二读取所获取的所述第二图像信号进行所述第二焦点控制。

11.根据权利要求9所述的摄像设备，其中，所述第一像素组包括用于检测相位差所使用的相位差检测像素，以及

其中，在基于从所述相位差检测像素获取的图像信号所获取的第一相位差评价值不在预定相位差阈值范围内、并且从除所述相位差检测像素以外的其它像素所获取的第一对比度评价值也不在预定对比度阈值范围内的情况下，所述控制单元基于通过所述第二读取所获取的所述第二图像信号进行所述第二焦点控制。

12.根据权利要求9所述的摄像设备，其中，当基于通过所述第二读取所获取的第二图像信号进行所述第二焦点控制时，所述控制单元根据基于所述第二图像信号所获取的第二对比度评价值进行所述第二焦点控制。

13.根据权利要求12所述的摄像设备，其中，当所述第二对比度评价值在预定对比度阈值范围内时，所述控制单元停止通过所述读取单元进行所述第二读取。

14.根据权利要求9所述的摄像设备，其中，在所述第一读取中，以第一帧频读取所述第一像素组，以及

其中，在所述第二读取中，以高于所述第一帧频的第二帧频，读取所述第二像素组。

15.一种摄像设备，其特征在于包括：

摄像装置，其包括二维配置的多个像素；以及

控制单元，用于对所述摄像装置的不同区域各自的读取速度进行独立控制；

其中，所述控制单元基于通过对所述摄像装置的第一区域进行读取控制所获取的第一摄像信号，开始对所述摄像装置的第二区域的读取控制。

16.根据权利要求15所述的摄像设备，其中，还包括判断单元，所述判断单元基于多个所述第一摄像信号，判断被摄体的状态是否已发生变化，以及

其中，当所述判断单元判断为被摄体的状态变化时，所述控制单元开始所述第二区域的读取控制。

17.根据权利要求15所述的摄像设备，其中，还包括被摄体检测单元，所述被摄体检测单元基于所述第一摄像信号来检测被摄体，以及

其中，所述控制单元基于通过所述被摄体检测单元所检测出的被摄体的位置的变化，开始所述第二区域的读取控制。

18.根据权利要求15所述的摄像设备，其中，还包括面部检测单元，所述面部检测单元基于所述第一摄像信号来检测被摄体的面部，以及

其中，所述控制单元基于所述面部检测单元的检测结果，开始所述第二区域的读取控制。

19.根据权利要求15所述的摄像设备，其中，还包括场景判断单元，所述场景判断单元基于所述第一摄像信号来判断场景，以及

其中，所述控制单元基于通过所述场景判断单元所判断出的场景的变化，开始所述第二区域的读取控制。

20.根据权利要求15所述的摄像设备，其中，还包括计算单元，所述计算单元基于所述第一摄像信号来计算评价值，以及

其中，所述控制单元基于通过所述计算单元所计算出的所述评价值的变化，开始所述第二区域的读取控制。

21.根据权利要求15所述的摄像设备，其中，还包括被摄体检测单元，所述被摄体检测单元基于所述第一摄像信号来检测被摄体，以及

其中，所述控制单元基于通过所述被摄体检测单元所检测出的所述被摄体的移动速度，开始所述第二区域的读取控制。

22.根据权利要求15所述的摄像设备，其中，所述控制单元将读取所述第二区域的速度设置成高于读取所述第一区域的速度。

23.根据权利要求15所述的摄像设备，其中，在开始所述第二区域的读取控制之后、预定条件满足的情况下，所述控制单元终止所述第二区域的读取控制。

24.根据权利要求15所述的摄像设备，其中，还包括处理单元，所述处理单元用于基于通过对所述第二区域进行读取控制所获取到的第二摄像信号来进行调焦处理。

25.根据权利要求15所述的摄像设备，其中，还包括处理单元，所述处理单元用于基于通过对所述第二区域进行读取控制所获取到的第二摄像信号来进行曝光处理。

26.根据权利要求15所述的摄像设备，其中，还包括处理单元，所述处理单元用于基于通过对所述第二区域进行读取控制所获取到的第二摄像信号来进行白平衡处理。

27.根据权利要求15所述的摄像设备，其中，当正在将基于所述第一摄像信号的图像显示在图像显示部上时，所述控制单元基于所述第一摄像信号，开始对所述摄像装置的所述第二区域的所述读取控制。

28.一种控制摄像设备的方法，其中，所述摄像设备具有在拍摄被摄体之前、将所述被摄体的图像显示在图像显示部上的电子取景器功能，所述方法的特征在于包括以下步骤：

第一读取步骤，其通过间隔剔除读取行、从摄像装置获取要显示在所述图像显示部上的图像数据，并且输出所获取的图像数据；

第二读取步骤，其以比所述第一读取步骤更高的速度，从所述摄像装置的、与所述第一读取步骤所读取的行不重叠的读取行中获取图像数据，并且将所获取的图像数据与所述第一读取步骤同时输出；

判断步骤，其根据所述第一读取步骤所获取的图像数据判断被摄体的状态是否变化；以及

将以下情况中的至少一个设置为开始所述第二读取步骤的读取开始条件：所述判断步骤判断为所述第一读取步骤所获取的图像数据的所述被摄体的状态已发生变化的情况和通过用户的操作已将一个拍摄模式改变成其它模式的情况；并且在所述读取开始条件满足的情况下，使所述第二读取步骤开始，并且在与所述读取开始条件相关联的、预先设置的读取终止条件满足的情况下，使所述第二读取步骤终止。

29.一种控制摄像设备的方法，其中，所述摄像设备包括摄像装置，所述摄像装置包括多个像素，并且输出与光学图像相对应的图像信号，所述方法的特征在于包括以下步骤：

第一读取控制步骤，其对所述多个像素中的第一像素组进行读取控制，从而获取第一图像信号；

第二读取控制步骤，其对所述多个像素中的第二像素组进行读取控制，从而获取第二图像信号；

将与所述第一图像信号相对应的图像显示在图像显示部上；以及

在将与通过所述第一读取控制步骤所获取的第一图像信号相对应的图像显示在所述图像显示部上的情况下，如果通过基于所述第一图像信号所进行的第一焦点控制不能获取聚焦状态，则基于通过所述第二读取控制步骤所获取的第二图像信号进行第二焦点控制。

30.一种控制摄像设备的方法，其中，所述摄像设备包括摄像装置，所述摄像装置包括二维配置的多个像素，所述方法的特征在于包括以下步骤：

对所述摄像装置的不同区域各自的读取速度进行独立控制；以及

基于通过对所述摄像装置的第一区域进行读取控制所获取的第一摄像信号，开始对所述摄像装置的第二区域的读取控制。