KR101519427B1 - 촬상 장치 및 그 셔터 구동 모드 선택 방법 - Google Patents

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Abstract

촬상 장치는 피사체의 화상을 촬상하는 MOS 이미지 센서와, 복수의 셔터 구동 모드 중 하나를 선택하고 선택된 셔터 구동 모드에서 MOS 이미지 센서를 구동하는 제어 유닛을 포함한다. 제어 유닛은 본 촬영(스텝(S3)) 전에 MOS 이미지 센서에 의해 획득된 피사체의 화상을 통해 해석하고, 해석(스텝(S6, S9, S10)의 결과에 의거하여 선택을 자동적으로 수행한다.
촬상 장치, MOS 이미지 센서, 제어 유닛

Description

촬상 장치 및 그 셔터 구동 모드 선택 방법{IMAGING DEVICE AND ITS SHUTTER DRIVE MODE SELECTION METHOD}
본 발명은 MOS 이미지 센서를 탑재한 촬상 장치 및 그 셔터 구동 모드 선택 방법에 관한 것이다.
CMOS 이미지 센서를 탑재한 디지탈 카메라에서는 셔터 방식으로서, 즉 메카니컬 셔터를 사용한 글로벌 리셋 방식, 전자 셔터 타이밍이 제어되어 전체 화소를 동일하게 하는 글로벌 셔터 방식, 및 전자 셔터 타이밍이 화소 라인마다 제어되는 롤링 셔터 방식이 있다.
어떤 셔터 방식을 채용하면 좋을지는 피사체의 상태나 촬영 모드(정지 화상 모드 또는 동화상 촬영 모드)에 달려있다. 이런 관점으로, 일본 특허 출원 2007-19706A호 공보에 상기 3개의 셔터 방식이 셔터 구동 모드로서 미리 준비되고 촬영 모드와 피사체의 상태에 따라서 1개의 셔터 구동 모드가 선택될 수 있는 것이 설명되어 있다.
CMOS 고체 촬상 소자는 주로 3개의 셔터 방식, 즉 3개의 셔터 구동 모드를 갖는다. 그러나, 도 9에 나타낸 바와 같이, 각각의 셔터 구동 모드는 장단점이 있 으므로, 적절한 셔터 구동 모드가 선택되지 않으면 최적의 화질이 얻어질 수 없다.
일본 특허 출원 2007-19706A호 공보는 단일 렌즈 리플렉스 카메라에 관한 것이다. 셔터 구동 모드가 수동으로 선택되거나, AF모듈 등의 동체 검지 시스템을 이용해서 자동적으로 선택된다. 그러나, 보다 적절한 방법으로 셔터 구동 모드를 자동적으로 선택하는 기능을 디지털 카메라에 탑재하고 싶은 강한 요구가 있다.
본 발명은 적절한 셔터 구동 모드를 자동적으로 선택할 수 있는 촬상 장치 및 그 셔터 구동 모드 선택 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 촬상 장치는 MOS형 이미지 센서와 제어 유닛을 포함한다. MOS 이미지 센서는 피사체의 화상을 촬상한다. 제어 유닛은 복수의 셔터 구동 모드 중 1개를 선택해서 그 선택된 셔터 구동 모드에서 상기 MOS 이미지 센서를 구동한다. 촬상 장치 및 그 셔터 구동 모드 선택 방법은 본 촬영 전에 상기 MOS 이미지 센서로부터 획득되는 상기 피사체의 스루우 화상을 해석하고, 상기 해석의 결과에 의거하여 상기 선택을 자동적으로 수행한다.
촬상 장치 및 그 셔터 구동 모드 선택 방법은 상기 스루우 화상의 프레임간 모션 벡터량과 기준값의 비교 결과에 의거하여 상기 선택을 자동적으로 수행할 수 있다.
촬상 장치 및 그 셔터 구동 모드 선택 방법은 상기 스루우 화상의 프레임간 모션 벡터를 산출해서 상기 프레임간 모션 벡터에 의거하여 상기 선택을 자동적으로 수행할 수 있다.
촬상 장치 및 그 셔터 구동 모드 선택 방법은 상기 스루우 화상의 전체 프레임의 프레임간 모션 벡터를 산출해서 상기 프레임간 모션 벡터에 의거하여 상기 선택을 자동적으로 수행할 수 있다.
촬상 장치 및 그 셔터 구동 모드 선택 방법은 1개의 프레임을 복수 블록으로 분리하고 상기 스루우 화상의 상기 복수 블록마다 프레임간 모션 벡터를 산출해서 상기 각각의 블록 프레임간 모션 벡터에 의거하여 상기 선택을 자동적으로 수행한다. 또한, 촬상 장치 및 그 셔터 구동 모드 선택 방법은 소정의 값으로 상기 각각의 블록 프레임간 모션 벡터의 변화를 비교하고 기준값과 상기 각각의 블록 프레임간 모션 벡터량을 비교함으로써 상기 선택을 자동적으로 수행할 수 있다.
촬상 장치 및 그 셔터 구동 모드 선택 방법은 상기 기준값을 측광값에 의거하여 보정할 수 있다.
본 촬영이 연사 모드 촬영일 때, 촬상 장치 및 그 셔터 구동 모드 선택 방법은 상기 본 촬영동안 획득된 프레임간 모션 벡터의 해석 결과에 의거하여 상기 선택을 보다 자동적으로 수행할 수 있다.
상기 피사체의 정지 화상이 촬상될 때, 촬상 장치 및 그 셔터 구동 모드 선택 방법은 롤링 셔터 구동 모드, 글로벌 셔터 구동 모드, 글로벌 리셋 구동 모드 중 1개를 선택할 수 있다. 상기 피사체의 동화상을 촬상할 때, 촬상 장치 및 그 셔터 구동 모드 선택 방법은 상기 롤링 셔터 구동 모드와 상기 글로벌 셔터 구동 모드 중 1개를 선택할 수 있다.
플리커 검출 유닛이 정지 화상 촬상 중에 플리커를 검출하면 상기 촬상 장치 및 그 셔터 구동 선택 방법은 상기 글로벌 리셋 구동 모드를 선택할 수 있다. 상기 플리커 검출 유닛이 상기 동화상 촬상 중에 플리커를 검출하면 상기 촬상 장치 및 그 셔터 구동 선택 방법은 상기 글로벌 셔터 구동 모드를 선택할 수 있다.
상기 구성은 촬상 장치가 스루우 화상을 해석함으로써 피사체 및 다른 인자의 진행 상황을 인식함으로써 적절한 셔터 구동 모드를 자동적으로 선택하기 때문 에 고품질 화상을 가질 수 있도록 한다.
본 발명의 실시형태가 도면을 참조해서 이하 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 동화상 촬영 기능을 갖는 디지털 스틸 카메라의 기능 블록도이다. 디지털 카메라(1)는 디지털 스틸 카메라(DSC)용 대규모 집적 회로(LSI)(2); 버스(3)를 통해서 LSI(2) 접속된 DRAM(4) 및 ROM(5); 피사체로부터의 입사광을 결상하는 촬영 렌즈(6); 촬영 렌즈(6)의 뒤에 설치된 CMOS 이미지 센서(7); 개구 격막과 렌즈(6)와 센서(7) 사이에 설치된 메카니컬 셔터(8); 자이로제 센서(9, 10); 자이로제 센서(9, 10)의 검출 신호를 디지털 신호로 변환해서 LSI(2)에 출력하는 A/D변환 회로(11)를 포함한다.
ROM(5)은 제어 프로그램(후술됨) 등이 기록된다. DRAM(4)은 메인 메모리로서 각종 화상 처리를 수행할 때의 워크 메모리가 된다.
디지털 스틸 카메라용 LSI(2)는 버스(21)와, 그 버스(21)와 외부 버스(3) 사이에 제공되는 메모리 컨트롤러(22)를 구비한다.
버스(21)에 접속되는 CMOS 이미지 센서(7)로부터 출력되는 화상 신호를 처리하는 화상 신호 처리 회로(23)와, 이 화상 처리 결과를 리사이징하는 리사이저(24)와, 촬상 장치(1)를 통괄 제어하는 CPU(25)와, 화상 처리된 촬상 데이터를 압축 처리하거나 압축 화상을 신장하는 화상 압축 신장 회로(26)와, 외부 기억 매체에 접속되는 미디어 인터페이스(27)와, 다이렉트 메모리 액세스 컨트롤러(DMAC)(28)와, PC나 프린터 등(도시 생략)에 접속되는 USB 인터페이스(29)와, TV 모니터 및/또는, 예를 들면 카메라의 배면 등에 제공되는 액정 표시부에 접속되는 인코더/LCD 신호 처리 회로(30)와, I/O 포트(31)가 접속된다.
I/O 포트(31)는 CPU(25)로부터 수신된 명령에 응답하여 촬영 렌즈(6)의 포커스 위치나 줌 위치를 제어하는 신호를 출력하거나, 개구 격막과 메카니컬 셔터(8)를 제어하는 신호를 출력한다.
화상 보정 회로(32)와 모션 벡터 검출 회로(33)가 화상 신호 처리 회로(23)에 접속된다. 화상 보정 회로(32)는 자이로제 센서(9, 10)의 검출 신호와 화상 처리 결과를 받아서 화상 보정 처리를 수행한다. 예를 들면, 모션 벡터 검출 회로(33)는 정지 화상의 촬상 전에 CMOS 이미지 센서(7)로부터 스루우 화상을 획득하고 화상 처리를 수행함으로써 화상 처리 결과를 획득한다.
구동 모드(셔터 구동 모드)(Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ)가 CPU(25)에 미리 준비되고 있다. CPU(25)가 후술되는 방법에서 구동 모드 중 하나를 자동적으로 선택하고, 시리얼 인풋/아웃풋(SIO)(34)을 통해서 CMOS 이미지 센서(7)에 선택된 구동 모드의 제어 신호를 출력한다. 실시형태에서 구동 모드(Ⅰ,Ⅱ, Ⅲ)가 글로벌 리셋 방식, 글로벌 셔터 방식, 및 롤링 셔터 방식으로 각각 가정된다.
LSI(2)에는 I/O 포트(35)가 또한 장착된다. CPU(25)는 I/O포트(35)를 통해서 다양한 신호를 받아들인다. 예를 들면, CPU(25)는 유저의 조작 지시 신호, 셔터 릴리즈 신호 등의 신호를 I/O포트(35)를 통해서 받아들인다.
도 2는 도 1의 촬상 장치에 의해 실행되는 제 1 실시형태에 의한 촬영 제어 프로그램의 동작 순서를 나타내는 흐름도이다. 이 프로그램은 촬상 장치(1)의 전원 스위치(도시 생략)가 온된 때에 기동된다. 우선, 스텝(S1)이 현재 구동 모드가 촬영 모드인지 재생 모드인지를 판정한다. 현재 구동 모드가 재생 모드이면 처리가 재생 모드 처리로 진행한다. 현재 구동 모드가 촬영 모드이면 처리가 다음 스텝(S2)으로 진행하고, 스루우 화상이 액정 표시부에 표시된다.
“스루우 화상”이란 용어는 화상 처리(화상 신호 처리 회로(23))에 의해 획득되는 피사체 화상을 의미하고, 셔터 릴리즈 보턴이 눌리기 전, 즉 본 촬영 전에 동화상 형태에서 CMOS 이미지 센서(7)로부터 출력되는 화상 신호를 리사이즈한다. 스루우 화상이 촬상되는 셔터 구동 모드는 롤링 셔터 방식이다. 그 다음에, 스텝(S3, S4)은 스루우 화상이 표시되어 스루우 화상의 화상 데이터가 존재하는 상태에서 병행 처리된다.
스텝(S3)에서 프레임간의 모션 벡터는 스루우 화상의 화상 데이터를 처리함으로써 산출된다. 스텝(S4)에서는 일반적인 디지탈 카메라에서 수행되는 AE 측광이 수행되고, AE 측광 결과 프로그램 선도와 비교된다. 그에 따라, 노출 값과 셔터 스피드가 결정된다.
스텝(S3, S4)의 실행 다음에 처리가 스텝(S5)으로 진행되고, 스텝(S4)에서 결정된 셔터 스피드는 메카니컬 셔터(8)가 추종 가능한 범위인지의 여부가 판정된다. 셔터 스피드가 메카니컬 셔터(8)에 의해 추종될 수 있으면 처리가 스텝(S5)으로부터 스텝(S6)으로 진행하고, 글로벌 리셋 방식이 셔터 구동 모드로서 선택된다.
스텝(S4)에서 판정된 셔터 스피드가 메카니컬 셔터(8)의 추종가능한 범위 내에 없는 것으로 스텝(S5)에서 판정되면, 처리가 스텝(S5)으로부터 스텝(S7)으로 진 행하고, 스텝(S3)에서 산출된 모션 벡터량을 기준값과 비교하고, 모션 벡터량이 기준값 이내인지의 여부가 판정된다. 기준값의 정밀도는 촬영 렌즈(6)의 화각(줌 위치)위치, 포커싱 거리, AE값 등이 모두 고려가 됨에 의거하여 보정됨으로써 높아진다. 예를 들면, AE값에 의거하여 기준값을 보정하는 것은 촬영 씬의 밝기에 대해서 셔터 구동 방식의 선택 정밀도가 향상된다.
모션 벡터량이 기준값 이내이면 처리가 스텝(S7)으로부터 스텝(S8)으로 진행되고, 스텝(S7)에서 사용한 기준값이 AE값 등에 의거하여 보정되었는지의 여부가 판정된다. 기준값이 그와 같은 방법으로 보정되면 스텝(S7)에서의 판정 결과는 정밀도가 높다라고 판단될 수 있다. 이 경우에, 처리가 스텝(S9)으로 진행되어 글로벌 셔터 방식이 셔터 구동 모드로서 선택된다.
스텝(S7)에서 판정 결과가 부정, 즉, 모션 벡터량이 기준값보다 크거나, 또는, 스텝(S8)에서 기준값이 AE값 등에 의거하여 보정되지 않는다고 판단되면, 처리가 스텝(S10)으로 진행되고, 롤링 셔터 방식이 셔터 구동 모드로서 선택된다.
셔터 구동 모드가 스텝(S6, S9, S10)에서 선택되면, 처리가 스텝(S11)으로 진행되고, 릴리즈 버튼이 눌러졌는지의 여부가 판정된다. 릴리즈 버튼이 눌러지지 않으면 처리가 스텝(S2)으로 되돌아와서 스텝(S2)가 실행되고, 이하 스텝이 반복된다.
릴리즈 버튼이 눌러지면 스텝(S12)으로 진행되고, 본 촬영이 스텝(S6, S9, S10) 중 어느 하나에 의해 자동적으로 선택된 셔터 구동 모드에 의해 되고, 화상 신호 결과가 CMOS 이미지 센서(7)로부터 화상 신호 처리 회로(23)에 의해 입수되고 처리된다. 스텝(S13)에서, 그 화상 처리에 의해 제조된 피사체의 화상 데이터가 외부 기억 매체에 기록된다. 그 후에, 처리가 스텝(S1)으로 돌아온다.
상술된 바와 같이, 피사체의 움직임이나 촬영자의 움직임(예를 들면, 카메라 진동, 팬(pan), 탈것 상에서의 촬영)이 스루우 화상의 프레임간의 모션 벡터량으로부터 촬상 장치 자체에 의해 파악되고, 셔터 구동 모드가 그러한 상황에 따라 적절히 선택된다. 이것은 유저의 이용 편의를 향상시키고 양호한 화상이 촬상되는 것을 가능하게 한다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 촬영 제어 프로그램의 동작 순서를 나타내는 흐름도이다. 제 1 실시형태(도 2)에서와 같은 스텝은 제 1 실시형태와 동일한 부호를 부여하고 설명되지 않을 것이다. 다른 스텝만 이하 상세하게 설명될 것이다.
본 실시형태의 스텝(S1, S2)은 제 1 실시형태와 같다. 제 1 실시형태의 스텝(S3) 대신에 스텝(S3')이 스텝(S4)과 병행 처리된다. 스텝(S3')에서 스루우 화상의 각 프레임이 복수 영역으로 분할되고, 모션 벡터가 각각의 블록에서 산출된다.
스텝(S3)이 진행되면 처리가 스텝(S7')으로 진행되고, 1프레임에서의 모션 벡터가 비교된다. 동일한 방향을 갖고 기준값보다 큰 수를 갖는 모션 벡터의 수가 소정값보다 큰지 여부로써 판정된다. 제 1 실시형태와 같이 이 기준값도 AE값 등에 의거하여 보정되는 것이 또한 바람직하다.
스텝(S7')에서 동일한 방향을 갖고 기준값보다 큰 수를 갖는 모션 벡터 수가 소정값보다 작은 것으로 판정되면 처리가 스텝(S10)으로 진행되어 롤링 셔터 방식 이 선택된다. 스텝(S7')에서 동일 방향을 갖고 기준값보다 큰 수를 갖는 모션 벡터 수가 소정값보다 큰 것으로 판정되면, 처리가 스텝(S8)으로 진행되고, 기준값이 보정되었는지의 여부가 판정된다. 기준값이 보정된 것이 아니면 처리가 스텝(S10)으로 진행되고, 그렇지 않으면 스텝(S5)으로 진행된다.
스텝(S5)은 스텝(S4)에서 결정된 셔터 스피드가 메카니컬 셔터(8)의 추종 범위내인지의 여부가 판정된다. 셔터 스피드가 추종 범위내이면 글로벌 리셋 방식이 스텝(S6)에서 선택된다. 셔터 스피드가 추종 범위에 없으면, 처리가 스텝(S9)으로 진행되어 글로벌 셔터 방식이 선택된다. 이하, 스텝(S11, S23, S13)은 제 1 실시형태에서와 같다.
본 실시형태에 의하면, 1프레임내의 모션 벡터량과 1프레임내의 모션 벡터의 방향의 편차가 기준값과 비교된다. 따라서, 피사체의 움직임이 본 촬영전에 보다 적절히 판단될 수 있다. 스루우 화상의 1프레임내에서의 움직임이 작으면 롤링 셔터 방식이 자동적으로 선택된다. 스루우 화상의 움직임이 비교적 크거나 셔터 스피드가 메카니컬 셔터(8)의 추종 범위 외로 판정되면, 글로벌 셔터 방식이 자동적으로 선택된다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 촬영 제어 프로그램의 동작 순서를 나타내는 흐름도이다. 제 2 실시형태(도 3)에서와 같은 스텝은 제 1 및 제 2 실시형태에서와 동일한 부호가 부여되고 상세한 설명은 생략될 것이다. 다른 스텝만 이하 설명될 것이다.
본 실시형태에 의한 프로그램은 촬상 장치(1)가 연사 모드 촬영에서 촬영을 수행할 때에 기동된다. 스텝(S1, S2, S3', S4)은 제 2 실시형태와 같다. 스텝(S3', S4)이 실행되면 처리가 스텝(S15)으로 진행되고, 기준값이 AE값 등에 의거하여 보정된다.
다음의 스텝(S16)에서, 현재의 촬영이 연사 모드 촬영에서 제 1 화상의 촬영인지의 여부가 판정된다. 현재 촬영이 제 1 화상의 촬영이면 처리가 스텝(S7')으로 진행되고, 판정이 모션 벡터량과 모션 벡터의 수에 의거하여 이루어진다. 구체적으로, 기준값보다 큰 동일한 방향의 모션 벡터의 수가 소정값보다 작으면 처리가 스텝(S10)으로 진행된다. 기준값보다 큰 동일한 방향의 모션 벡터의 수가 소정값보다 크면 처리가 스텝(S5)으로 진행되고, 스텝(S4)에서 판정된 셔터 스피드가 메카니컬 셔터(8)의 추종 범위내에 있는지의 여부에 따라 판정된다. 처리는 셔터 스피드가 메카니컬 셔터(8)의 추종 범위내에 있는지의 여부에 따라 스텝(S6, S9)으로 진행된다. 그 후, 처리가 스텝(S11, S12, S13)의 순서로 진행된다.
스텝(S16)에서 현재의 촬영이 1장째 촬상이 아닌것으로 판정되면, 즉, 현재의 촬상이 2매째 또는 연속 화상의 촬상이면, 스텝(S7')이 스텝(S16)으로부터 스텝(S17)을 통해서 실행된다.
스텝(S17)에서 (N-1)번째 촬상한 화상 데이터와 N번째 촬상한 화상 데이터로부터 각각의 블록마다 모션 벡터가 산출된다. 스텝(S7')은 스텝(S17)에서 획득된 모션 벡터를 참조하여 실행된다.
즉, 셔터 구동 모드의 연속 촬상의 1매째는, 스루우 화상으로부터 산출된 모션 벡터에 의거하여 선택되는 반면에, 2매째 또는 연속적인 화상 모션 벡터는 직전 에 본 촬영에 의해 처리됨으로써 촬상된 화상 데이터에 의거하여 산출되고, 셔터 구동 모드가 이러한 모션 벡터에 의거하여 선택된다.
본 실시형태에 의하면, 연속 촬상중이어도 피사체의 움직임과 다른 인자에 따라 셔터 구동 모드가 전환될 수 있다. 따라서, 피사체 및 다른 인자에 의해 양호한 화상이 획득될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 촬영 제어 프로그램이 동작 절차를 나타내는 흐름도이다. 본 발명에 의한 촬영 제어 프로그램이 동화상 촬영 모드에서 동작된다. 동화상 촬영 모드 때문에, 글로벌 리셋 방식은 메카니컬 셔터가 이용되는 곳에 선택되지 않는다.
우선, 스텝(S21)에서 현재 촬영 모드가 동화상 촬영 모드 또는 재생 모드인지를 판정한다. 현재 동작 모드가 재생 모드이면, 처리가 재생 모드 처리로 들어간다. 현재 동작 모드가 동화상 촬영 모드이면, 처리가 스텝(S22)으로 진행되고, 스루 동화상이 표시된다. 다음 스텝(S23)에서, 릴리즈 버튼이 눌러졌는지의 여부가 판정된다. 릴리즈 버튼이 아직 눌러지지 않으면, 처리가 스텝(S22)으로 진행한다. 릴리즈 버튼이 눌러지면, 스텝(S24)이 스텝(S25, S26)과 병행 처리된다.
스텝(S24)에서 프레임간의 모션 벡터가 산출된다. 스텝(S25)에서 AE 측광이 수행되고, AE 측광의 결과가 프로그램 선도와 비교된다. 스텝(S26)이 스텝(S25) 후에 실행되고, 기준값의 보정량이 상기 실시형태에서와 같이 산출된다.
스텝(S25) 및 스텝(S26)의 실행 다음에 처리가 스텝(S27)으로 진행되고, 모션 벡터량이 기준값과 비교된다. 모션 벡터량이 기준값보다 크면(예를 들면, 이동 량이 큼), 처리가 스텝(S28)으로 이동하고, 고속 동작에 적절한 롤링 셔터 방식이 선택된다. 모션 벡터량이 기준값(예를 들면, 이동량이 작음) 이내이면, 처리가 다음 스텝(S29)으로 진행되고, 프레임 레이트가 소정 프레임 레이트보다 높은지의 낮은지의 여부가 판정된다. 프레임 레이트가 높으면 처리가 스텝(S28)으로 진행된다. 프레임 레이트가 낮으면 처리가 스텝(S30)으로 진행되고, 글로벌 셔터 방식이 선택된다.
셔터 방식이 스텝(S28, S30)에서 선택된 후에 스텝(S31)으로 진행되어 동화상 데이터가 입수된다. 다음 스텝(S32)에서 동화상 데이터가 기록된다. 또한, 릴리즈 버튼의 상태가 스텝(S23)에서 판단된다.
본 실시형태에 의하면, 프레임 레이트가 스포츠 씬 등의 피사체가 빠른 움직임에 따라 자동적으로 증가되어도, 셔터 구동 모드가 롤링 셔터 모드로 스위치된다. 따라서, 피사체 화상의 블러가 저감되는 선명한 동화상을 촬영하는 것이 가능해 진다.
도 6은 본 발명의 제 5 실시형태에 의한 촬영 제어 프로그램의 동작 순서를 나타내는 흐름도이다. 본 실시형태에서 CMOS 이미지 센서의 셔터 구동 모드가 정지 화면 촬상시에 자이로제 센서와 진동 보정 기능을 이용하여 선택된다. 제 1 실시형태(도 2)와 동일 스텝은 동일한 참조 부호를 갖게되고 상세한 설명은 생략될 것이다. 다른 스텝만 상세히 설명될 것이다.
본 실시형태에서는 스텝(S3")이 도 2에서 스텝(S3)으로 변경되어 실행된다. 스텝(S3")에서, 자이로 센서(9, 10)의 출력값이 입수되고 카메라 진동량이 산출된 다. 다음 스텝(S5')에서, 카메라 진동량이 작기 때문에 (i)메카니컬 셔터(8)를 추종할 수 있는지, 또는 카메라 진동량이 크기 때문에 (ii)메카니컬 셔터(8)를 추종할 수 없는지가 판정된다.
메카니컬 셔터(8)가 추종될 수 있으면, 글로벌 리셋 방식이 스텝(S6)에서 선택된다. 메카니컬 셔터(8)가 추종될 수 없으면, 처리가 스텝(S5')으로부터 스텝(S18)으로 진행되고, 카메라 진동량과 AE값이 각각의 기준값과 비교된다. 롤링 셔터가 필요한 것으로 판단되면, 처리가 스텝(S10)으로 진행되어 롤링 셔터 방식이 선택된다. 롤링 셔터가 필요하지 않은 것으로 판단되면 처리가 스텝(S9)으로 진행되고 글로벌 셔터 방식이 선택된다.
상술된 바와 같이, 본 실시형태에서, 카메라 진동량의 정보가 자이로 센서(9, 10), 카메라 진동 보정 회로(32)로부터 입수되고, AE 측광 데이터로부터 결정되는 셔터 속도에서 피사체의 화상 블러가 경감될 수 있는 범위인지 여부가 판단된다. 블러가 감소될 수 있으면, 글로벌 리셋 방식이 선택된다. 셔터 속도가 메카니컬 셔터(8)(예를 들면, 메카니컬 셔터(8)가 비효과적임)에 의해 추종될 수 있는 범위 이외에서는, 롤링 셔터 방식 또는 글로벌 셔터 방식이 카메라 진동량에 의거하여 선택된다.
롤링 셔터 구동에서, 라인 단위에서 노광 타이밍이 다양하기 때문에 포칼 플레인(focal plane) 왜곡이 발생한다. 이런 형태의 왜곡과, 카메라 진동에 의한 왜곡이 동시에 발생하면, 화상이 상당히 왜곡되어 매우 불량하다. 대조적으로, 본 실시형태는 셔터 구동 모드가 카메라 진동 상태에 의하여 스위치되기 때문에 그러한 왜곡을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 6 실시형태에 의한 촬영 제어 프로그램의 동작 순서를 나타내는 흐름도이다. 본 실시형태에 의한 촬상 장치는 플리커 검출 유닛이 장착된다. 플리커가 검출되는 때에, 정지 화면이 고정된 CMOS 이미지 센서의 셔터 구동 모드로써 촬상된다.
우선, 스텝(S41)에서 현재 동작 모드가 촬영 모드인지 재생 모드인지가 판정된다. 현재의 동작 모드가 재생 모드이면, 처리가 재생 모드 처리로 진행된다. 현재의 동작 모드가 촬영 모드이면, 처리가 스텝(S42)으로 진행되어 스루우 화상이 표시된다. 다음 스텝(S43)에서 AE 측광과 플리커 검출(플리커의 유무 검출 및 플리커의 주파수 검출)이 행해진다.
다음 스텝(S44)에서, 플리커가 검출되었는지를 판정한다. 플리커가 검출되면, 처리가 스텝(S45)으로 진행되고, 글로벌 리셋 방식이 선택된다. 다음 스텝(S46)에서, 셔터 속도가 플리커 주기에 맞게 세팅하고, 처리가 도 2에 나타낸 스텝(S11, S12, S13)과 같은 스텝으로 진행한다.
스텝(S44)에서 플리커가 검출되지 않는다고 판정되면, 처리가 다음 스텝(S47)으로 진행되고, 모션 벡터 검출에 의한 정지 화상 처리 시퀸스(예를 들면, 도 2, 도 3 등의 어떤 실시형태에 의한 롤링 셔터 방식 또는 글로벌 셔터 방식의 선택 시퀸스)가 행해진다. 그 후에 처리가 스텝(S11)으로 진행한다.
형광등과 같은 그러한 광원하에서 촬영하면, 휘도의 주기적인 변화(플리커)가 조명광의 파동에 의해 검출된다. 본 실시형태에서와 같은 경우에, 우선적으로 글로벌 리셋 방식이 선택된다. 글로벌 리셋 방식은 플리커가 검출될 때 항상 선택되기 때문에, 셔터 구동 방식은 플리커가 지속적으로 검출되는 동안 글로벌 리셋 방식으로 고정된다.
촬영이 플리커가 발생하는 그러한 광원하에서 롤링 셔터 방식에 의해 행해지면, 셔터 속도가 광원의 변화 주파수에 동조되어도, 노광 타이밍이 라인 단위마다 다르기 때문에, 휘도의 얼룩이 1장의 화상 내에서도 발생하는 것을 방지할 수 없다. 대조적으로, 본 실시형태는 그러한 경우에 글로벌 리셋 방식을 최우선으로 선택하도록 하기 때문에 그러한 상황에서도 플리커에 의한 화질 저하가 방지되는 것을 가능하게 한다.
도 8은 본 발명의 제 7 실시형태에 의한 촬영 제어 프로그램의 동작 순서를 나타내는 흐름도이다. 제 6 실시형태에서는 정지 화상 촬상을 가리키지만, 본 실시형태에 의한 처리는 동화상을 촬영할 때에 실행된다(따라서, 글로벌 리셋 방식이 선택되지 않음). 도 7에 나타내는 바와 같은 스텝은 도 7과 같은 참조 부호가 주어지고 상세하게 설명되지 않을 것이다.
스텝(S41)에서 현재의 동작 모드가 동화상의 촬영 모드라고 판정되면, 처리가 제 6 실시형태와 같은 순서의 스텝(S42, S43, S44)으로 진행된다. 스텝(S44)에서 플리커가 발생하는 것으로 판정되면, 처리가 스텝(S45')으로 진행되고, 글로벌 셔터 방식이 셔터 구동 모드로서 선택된다. 다음 스텝(S47)에서 셔터 속도가 플리커 주기와 같도록 세팅된다.
스텝(S44)에서 플리커가 검출되지 않는다고 판정되면, 처리가 스텝(S47')으 로 진행되고, 모션 벡터 검출과 함께 동화상 처리 시퀸스(예를 들면, 도 5 등의 실시형태에 의한 롤링 셔터 방식 또는 글로벌 셔터 방식을 선택하는 시퀸스)를 진행한다.
동화상이 플리커가 발생하는 그러한 광원하에서 롤링 셔터 방식에 의해 촬영되면, 셔터 속도가 광원의 변화 주파수에 동조되어도, 노광 타이밍이 라인 단위에서 다른 때문에 휘도 편차가 화상내에서 발생하는 것을 방지할 수 없다. 대조적으로, 본 실시형태는 그러한 경우에 글로벌 셔터 방식이 최우선으로 선택되기 때문에, 플리커에 의한 화질 저하가 방지되는 것을 가능하게 한다.
상기 실시형태에 따른 촬상 장치 및 그 셔터 구동 모드 선택 방법은, 피사체의 움직임과 다른 인자에 따라 적절한 셔터 구동 모드가 자동적으로 선택되기 때문에 디지탈 카메라 등에 적용될 때에 유용하다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 촬상 장치의 기능 블록도이다.
도 2는 제 1 실시형태에 의한 셔터 구동 모드 선택 스텝을 포함하는 촬영 제어 프로그램의 처리 순서를 도시하는 흐름도이다.
도 3은 제 2 실시형태에 의한 셔터 구동 모드 선택 스텝을 포함하는 촬영 제어 프로그램의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 제 3 실시형태에 의한 셔터 구동 모드 선택 스텝을 포함하는 촬영 제어 프로그램의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 제 4 실시형태에 의한 셔터 구동 모드 선택 스텝을 포함하는 촬영 제어 프로그램의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 제 5 실시형태에 의한 셔터 구동 모드 선택 스텝을 포함하는 촬영 제어 프로그램의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 제 6 실시형태에 의한 셔터 구동 모드 선택 스텝을 포함하는 촬영 제어 프로그램의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 제 7 실시형태에 의한 셔터 구동 모드 선택 스텝을 포함하는 촬영 제어 프로그램의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 9는 각 셔터 방식의 장단점을 나타낸다.

Claims (20)

  1. 피사체의 화상을 촬상하는 MOS 이미지 센서; 및
    복수의 셔터 구동 모드 중 1개를 선택해서 상기 MOS 이미지 센서를 선택된 셔터 구동 모드에서 구동하는 제어 유닛을 포함하는 촬상 장치에 있어서:
    상기 제어 유닛은 본 촬영 전에 상기 MOS 이미지 센서로부터 획득되는 상기 피사체의 스루우 화상을 해석하고 상기 해석 결과에 의거하여 상기 선택을 자동적으로 수행하며,
    상기 제어 유닛은 상기 스루우 화상의 프레임간 모션 벡터량과 기준값의 비교 결과에 의거하여 상기 선택을 자동적으로 수행하고,
    상기 기준값은 측광값에 의거하여 보정되는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 스루우 화상의 프레임간 모션 벡터를 산출해서 상기 프레임간 모션 벡터에 의거하여 상기 선택을 자동적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 전체 프레임에 대하여 상기 스루우 화상의 프레임간 모션 벡터를 산출해서 상기 프레임간 모션 벡터에 의거하여 상기 선택을 자동적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 1개의 프레임을 복수 블록으로 분할하고 상기 복수 블록 각각에 대하여 상기 스루우 화상의 프레임간 모션 벡터를 산출해서 상기 블록 각각의 프레임간 모션 벡터에 의거하여 상기 선택을 자동적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 소정 값과 상기 블록 각각에 대한 프레임간 모션 벡터의 변화를 비교하고 기준값과 상기 블록 각각에 대한 프레임간 모션 벡터량을 비교함으로써 상기 선택을 자동적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항 및 제3항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본 촬영이 연사 모드 촬영일 때, 상기 제어 유닛은 상기 본 촬영동안 획득되는 프레임간 모션 벡터의 해석 결과에 더 의거하여 상기 선택을 자동적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  9. 제 1 항 및 제3항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피사체의 정지 화상이 촬상될 때, 상기 제어 유닛은 롤링 셔터 구동 모드, 글로벌 셔터 구동 모드, 및 글로벌 리셋 구동 모드 중 1개를 선택하고;
    상기 피사체의 동화상이 촬상될 때, 상기 제어 유닛은 상기 롤링 셔터 구동 모드 및 상기 글로벌 셔터 구동 모드 중 1개를 선택하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    플리커가 발생하는지를 검출하는 플리커 검출 유닛을 더 포함하고;
    상기 플리커 검출 유닛이 상기 정지 화상 촬상 중에 플리커를 검출하면 상기 제어 유닛은 상기 글로벌 리셋 구동 모드를 선택하고;
    상기 플리커 검출 유닛이 상기 동화상 촬상 중에 플리커를 검출하면 상기 제어 유닛은 상기 글로벌 셔터 구동 모드를 선택하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  11. 피사체의 화상을 촬상하는 MOS 이미지 센서; 및
    복수의 셔터 구동 모드 중 하나를 선택해서 상기 MOS 이미지 센서를 선택된 셔터 구동 모드에서 구동하는 제어 유닛을 포함하는 촬상 장치의 셔터 구동 모드 선택 방법에 있어서:
    본 촬영 전에 상기 MOS 이미지 센서에 의해 획득되는 상기 피사체의 스루우 화상을 해석하는 스텝; 및
    상기 해석 결과에 의거하여 상기 선택을 자동적으로 수행하는 스텝을 포함하며,
    상기 수행하는 스텝은 상기 스루우 화상의 프레임간 모션 벡터량과 기준값의 비교 결과에 의거하여 상기 선택을 자동적으로 수행하고,
    상기 기준값을 측광값에 의거하여 보정하는 스텝을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치의 셔터 구동 모드 선택 방법.
  12. 삭제
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 스루우 화상의 프레임간 모션 벡터를 산출하는 스텝을 더 포함하고;
    상기 수행하는 스텝은 상기 프레임간 모션 벡터에 의거하여 상기 선택을 자동적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치의 셔터 구동 모드 선택 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    전체 프레임에 대하여 상기 스루우 화상의 프레임간 모션 벡터를 산출하는 스텝을 더 포함하고;
    상기 수행하는 스텝은 상기 프레임간 모션 벡터에 의거하여 상기 선택을 자동적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치의 셔터 구동 모드 선택 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    1개의 프레임을 복수 블록으로 분할하는 스텝; 및
    상기 복수 블록 각각에 대하여 상기 스루우 화상의 프레임간 모션 벡터를 산출하는 스텝을 더 포함하고;
    상기 수행하는 스텝은 상기 블록 각각에 대한 상기 프레임간 모션 벡터에 의거하여 상기 선택을 자동적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치의 셔터 구동 모드 선택 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 수행하는 스텝은 소정 값과 상기 블록 각각에 대한 프레임간 모션 벡터의 변화를 비교하고 기준값과 상기 블록 각각에 대한 프레임간 모션 벡터량을 비교함으로써 상기 선택을 자동적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치의 셔터 구동 모드 선택 방법.
  17. 삭제
  18. 제 11 항 및 제13항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본 촬영이 연사 모드 촬영일 때, 상기 수행하는 스텝은 상기 본 촬영동안 획득되는 프레임간 모션 벡터의 해석 결과에 더 의거하여 상기 선택을 자동적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치의 셔터 구동 모드 선택 방법.
  19. 제 11 항 및 제13항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피사체의 정지 화상이 촬상될 때, 상기 수행하는 스텝은 롤링 셔터 구동 모드, 글로벌 셔터 구동 모드, 및 글로벌 리셋 구동 모드 중 1개를 선택하고;
    상기 피사체의 동화상이 촬영될 때, 상기 수행하는 스텝은 상기 롤링 셔터 구동 모드 및 상기 글로벌 셔터 구동 모드 중 1개를 선택하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치의 셔터 구동 모드 선택 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    플리커가 상기 정지 화상 촬상 중에 검출되면 상기 수행하는 스텝은 상기 글로벌 리셋 구동 모드를 선택하고;
    플리커가 상기 동화상 촬상 중에 검출되면 상기 수행하는 스텝은 상기 글로벌 셔터 구동 모드를 선택하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치의 셔터 구동 모드 선택 방법.
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