KR101745318B1 - 촬상장치 및 휴대전화기 - Google Patents

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Abstract

촬상 소자의 감도를 유지하여 양호한 화질을 얻으면서, 초점 검출용 화소를 나머지 촬상 화소와는 독립하여 제어하는 것이 가능한 촬상장치가 제공된다. 촬상장치는, 제1 반도체 칩과, 상기 제1 반도체 칩에 적층되는 제2 반도체 칩을 갖는다. 제1 반도체 칩에는, 제1화소군 및 제2화소군의 수광부와, 제1화소군의 화소를 구동하도록 구성된 제1화소 구동회로가 배치된다. 상기 제2 반도체 칩에는, 상기 제2화소군의 화소를 구동하도록 구성된 제2화소 구동회로가 배치된다.

Description

촬상장치 및 휴대전화기{IMAGE CAPTURING APPARATUS AND MOBILE TELEPHONE}
본 발명은, 촬상 소자를 사용한 촬상장치 및 휴대전화기에 관한 것이다.
최근, CMOS 센서 등의 촬상 소자를 사용한 촬상장치가 다기능화되고 있다. 정지 화상/동화상 등의 촬상 화상의 생성 뿐만 아니라, 초점 조절 등의 촬상장치의 제어도, 촬상 소자에서 얻은 피사체 정보에 근거해서 행해진다.
예를 들면, 일본국 특개 2000-156823에는, 촬상 소자의 일부의 수광소자(화소)에 있어서 온칩 마이크로 렌즈의 광축으로부터 수광부의 감도 영역을 편심시킴으로써, 동공 분할 기능을 부여하여, 이들 화소를 초점 검출용 화소로 설정하는 기술이 제안되어 있다. 일본국 특개 2001-124984에는, 촬상 소자의 화소마다 1개의 마이크로 렌즈와 2개의 포토다이오드를 배치하고, 각각의 포토다이오드가 촬영 렌즈의 다른 동공들을 통과한 빛을 수광하는 기술이 제안되어 있다. 이 2개의 포토다이오드로부터의 출력 신호를 비교함으로써, 초점 검출이 가능해진다.
그렇지만, 상기한 종래기술에서는, 초점 검출용 화소의 축적 시간과 축적 타이밍을 나머지의 통상의 촬상 화소의 그것과 독립하여 제어하는 것이 곤란하다. 축적 시간과 축적 타이밍을 독립하여 제어하기 위해 촬상 화소 및 초점 검출용 화소의 구동신호를 단순히 공급하면, 이들 신호를 위한 배선이 화소의 수광 면적을 차지하여, 감도를 저하한다.
본 발명은, 촬상 소자의 감도를 유지하여 양호한 화질을 얻으면서, 초점 검출용 화소를 나머지 촬상 화소와는 독립하여 제어하는 것이 가능한 구성을 실현한다.
본 발명의 일면에 따르면, 제1 반도체 칩과 제2 반도체 칩이 서로 적층된 촬상장치로서, 상기 제1 반도체 칩은, 제1 화소군 및 제2 화소군을 포함하는 화소부와, 상기 제1 화소군의 화소들을 구동하도록 구성된 제1 구동회로를 구비하고, 상기 제2 반도체 칩은, 상기 제2 화소군의 화소들을 구동하도록 구성된 제2 구동회로를 구비한다.
본 발명의 또 다른 특징은 (첨부도면을 참조하여 주어지는) 이하의 실시형태의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 제1실시형태에 따른 촬상장치의 구성도이다.
도 2는 제1실시형태에 따른 촬상 소자의 구성을 도시한 도면이다.
도 3a 내지 도 3d는 실시형태에 따른 각 화소의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 제1실시형태에 따른 촬상 소자를 구성하는 2개의 칩의 레이아웃을 도시한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 제1실시형태에 따른 촬상 소자의 리셋 및 판독 동작을 나타낸 타이밍 차트이다.
도 6은 제2실시형태에 따른 촬상 소자의 구성을 도시한 도면이다.
도 7은 제2실시형태에 따른 촬상 소자의 동작을 나타낸 타이밍 차트이다.
도 8은 제3실시형태에 따른 촬상 소자의 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 제3실시형태에 따른 촬상 소자의 동작을 나타낸 타이밍 차트이다.
도 10은 제3실시형태에 따른 촬상 소자를 구성하는 2개의 칩의 레이아웃을 도시한 도면이다.
도 11a 및 도 11b는 다른 실시형태에 따른 각 화소의 구성을 도시한 도면이다.
도 12는 제4실시형태에 따른 휴대전화기의 구성을 도시한 블록도이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시형태, 특징 및 국면을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
이때, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 이들 실시형태는 본 발명의 실시에 유리한 예를 나타낸 것에 지나지 않는다. 또한, 이하의 실시형태에서 설명되고 있는 특징의 조합의 모두가 본 발명에 의해 과제를 해결하는데 필수적인 것은 아니다.
<제1실시형태>
도 1은, 본 실시형태에 따른 촬상장치(100)의 구성을 도시한 도면이다. 제1렌즈군(101)은, 결상광학계의 선단에 배치되고, 광축방향으로 전후로 이동가능하게 유지된다. 조리개(102)는, 이 조리개(102)의 개구 직경을 조절함으로써 촬영시의 광량조절을 행한다. 제2렌즈군(103)은, 제1렌즈군(101)의 전후 이동과의 연동에 의해 변배작용(줌 기능)을 실현한다. 제3렌즈군(104)은, 광축방향으로의 전후 이동에 의해 초점 조절을 행한다.
메카니컬 셔터(105)는, 촬상 소자(107)의 리셋 주사(후술한다)와 연동해서 촬상 소자(107)로 이끌어지는 광량을 조절한다. 광학적 로우패스 필터(106)는, 촬영 화상의 위색(false color)과 모아레를 경감하기 위한 광학소자이다. 촬상 소자(107)는, 전술한 렌즈군에 의해 결상된 피사체상을 광전변환한다. 예를 들어, 촬상 소자(107)에는 베이어 배열을 갖는 CMOS 이미지 센서가 사용되는 것으로 가정한다.
AFE(108)는 촬상 소자(107)로부터 출력되는 아날로그 화상신호를 디지털 신호로 변환한다. DSP(Digital Signal Processer)(109)은, AFE(108)로부터 출력되는 디지털 화상신호에 대한 화상보정을 포함하는 각종 화상처리를 행한다.
기록 매체(110)는, 화상 데이터를 기록한다. 표시부(111)는, 촬영한 화상, 각종 메뉴 화면 등을 표시한다. 표시부(111)에는 예를 들면 액정 디스플레이(LCD)가 사용된다. 라이브 뷰 동작(후술한다)시에는, 연속해서 촬상한 화상이 표시부(111)에 순차 표시된다. RAM(112)는, DSP(109)과 접속되어, 화상 데이터 등을 일시기억한다. 타이밍 제너레이터인 TG(113)은, 촬상 소자(107)에 구동신호를 공급한다. 제어부로서의 역할을 하는 CPU(114)은, AFE(108), DSP(109), TG(113), 조리개 구동회로(115) 및 포커스 구동회로(118)의 제어를 행한다.
셔터 스위치(115)(SW)는, 촬영자의 조작에 의해 촬영 지시를 CPU(114)에 전달한다. 조리개 구동회로(116)는, 조리개 액추에이터(117)를 구동제어함으로써 조리개(102)를 구동한다. 포커스 구동회로(118)는, 포커스 액추에이터(119)를 구동제어함으로써 제3렌즈군(104)을 광축방향으로 전후 이동시키고, 이에 따라 초점 조절을 행한다. 셔터 구동회로(120)는, CPU(114)의 제어하에서 메카니컬 셔터(105)를 구동한다.
도 2는, 촬상 소자(107)의 구성을 도시한 도면이다. 화소 영역 PA에는, 화소 어레이(200)의 p11 내지 pkn가 행렬 형태로 배치되어 있다. 해칭된 화소군(p12, p31, p33)은, 기록이나 표시를 행하기 위한 화상 생성에는 사용되지 않고 특정 용도(여기에서는 초점 검출용)로 사용되는 비촬영용 화소이다.
화소 어레이(200)의 각 화소의 구성에 대해 도 3a를 사용하여 설명한다. 수광부로서의 역할을 하는 포토다이오드(PD)(301)는, 입사한 광신호를 광전변환하고, 노광량에 따른 전하를 축적한다. 전송 게이트(302)는, 신호 tx를 High 레벨로 변경함으로써, PD(301)에 축적되어 있는 전하를 플로팅 디퓨전(FD)부(303)로 전송한다. FD부(303)는, 앰프(304)의 게이트에 접속되어 있고, 앰프(304)는 PD(301)로부터 전송되어 온 전하량을 전압값으로 변환한다.
리셋 스위치(305)는, 신호 res를 High 레벨로 변경함으로써, FD부(303)를 리셋한다. 신호 tx와 신호 res를 동시에 High 레벨로 변경함으로써, 전송 게이트(302) 및 리셋 스위치(305)를 모두 ON하여, FD부(303) 경유로 PD(301)의 전하를 리셋한다.
화소 선택 스위치(306)는, 신호 sel을 High 레벨로 변경함으로써, 앰프(304)에 의해 전압으로 변환된 화소신호를 화소 어레이(200)의 출력 vout에 출력한다.
도 3b 내지 도 3d는 각각 화소 어레이(200)의 각 화소의 단면 구조를 도시한 도면이다. 도 3b 내지 도 3d에 나타낸 것과 같이, PD(301)과 마이크로 렌즈(310) 사이에 차광층(311)이 개재하고 있다. 이들 도면 중에서, 도 3c 및 도 3d는 초점 검출용 화소의 단면 구조를 나타내고 있다. 예를 들면, 화소 p12 및 p31은 도 3c의 구조를 갖고, 화소 p33은 도 3d의 구조를 갖는 것으로 가정한다. 도 3c 및 도 3d에 도시된 것과 같이, 차광층(311)의 개구를 마이크로 렌즈(310)와 PD(301)에 대하여 편심시킴으로써, 마이크로 렌즈(310)로부터 PD(301)에 입사하는 광속을 특정한 방향으로 제한한다. 도 3b는, 촬상 화상의 생성에 사용되는 나머지의 통상의 촬상용 화소의 구조를 나타낸다. 도 3c 및 도 3d에 도시된 것과 같은 복수의 초점 검출용 화소는, 예를 들면, 이산적으로 배열된다. 도 3c에 도시된 구조를 갖는 화소군으로부터 취득한 신호와, 도 3d에 도시된 구조를 갖는 화소군으로부터 취득한 신호를 비교함으로써, 초점 검출이 가능해진다.
도 2로 되돌아가, 수직 주사회로 201a는, 촬상용 화소로서의 역할을 하는 통상 화소로 구성되는 제1화소군의 화소를 구동하는 제1화소 구동회로이다. 수직 주사회로 201b는, 비촬상용 화소로서의 역할을 하는 초점 검출용 화소로 구성되는 제2화소군의 화소를 구동하는 제2화소 구동회로이다. 수직 주사회로 201a 및 201b는 각각 각 화소에 대하여 구동 신호군 Va 및 Vb을 공급한다. 수직 주사회로 201a는, 통상 화소에 대하여 구동 신호군 Va를 공급하고, 수직 주사회로 201b는, 초점 검출용 화소에 대하여 구동 신호군 Vb을 공급한다. 구동 신호군 Va1은 구동신호 resa_1, txa_1 및 sela_1로 구성되고, 구동 신호군 Vb1은 구동신호 resb_1, txb_1 및 selb_1으로 구성된다. 2행째 이후의 구동 신호군 Va2, Vb2, Va3 및 Vb3 등도 마찬가지이다.
각 화소의 출력 Vout는, 각각의 열에 대한 대응하는 수직 출력선(202)을 거쳐 대응하는 열 공통 판독회로(203)에 접속되어 있다. 각각의 열 공통 판독회로(203)는, CDS 동작, 앰프에 의한 신호의 증폭, 샘플 및 홀드 동작 등을 행한다.
열 공통 판독회로(203)는, FD부(303)의 리셋 해제 직후의 출력인 N 신호 vn과, PD(301)의 신호 전송후의 출력인 S 신호 vs를 출력한다. 열 공통 판독회로(203)에는, 수평 전송 스위치(205, 206)가 접속되어 있다.
수평 전송 스위치(205, 206)는, 수평 주사회로(207)의 출력 신호 hsr*(*은 열 번호)에 의해 제어된다. 신호 hsr*가 High 레벨로 변경될 때, S 신호 및 N 신호가 각각 수평 출력선(208, 209)에 전송된다.
수평 출력선(208, 209)은, 차동증폭기(210)의 입력에 접속되어 있다. 차동증폭기(210)는, S 신호와 N 신호의 차분을 산출한다. 이와 동시에, 차동증폭기(210)는, 소정의 게인을 적용하여, 최종적인 화상신호를 출력 단자(211)에 출력한다.
수평 출력선 리셋 스위치(212, 213)는, 신호 chres가 High가 변할 때, ON되어, 수평 출력선(208, 209)을 리셋 전압 Vchres으로 리셋한다.
도 4는 촬상 소자(107)의 반도체 칩의 구성과 각 블록의 레이아웃을 나타낸 것이다. 촬상 소자(107)는, 제1 집적회로로서의 역할을 하는 제1 반도체 칩(401)과 제2 집적회로로서의 역할을 하는 제2 반도체 칩(402)을 서로 적층하여 형성된다. 제1 반도체 칩(401)에는, 화소 어레이(200), 수직 주사회로 201a, 열 공통 판독회로(203), 수평 주사회로(207) 등이 배치된다. 또한, 구동 신호군 Va를 공급하는 신호선도 제1 반도체 칩(401) 위에 배치된다.
제2 반도체 칩(402)에는, 수직 주사회로 201b와 구동 신호군 Vb을 공급하는 신호선이 배치된다. 구동 신호군 Vb을 공급하는 신호선은, 마이크로 범프 등에 의해 형성되는 접속부(점선)를 거쳐, 제1 반도체 칩(401)의 화소 어레이(200) 내부의 MOS 트랜지스터에 전기적으로 접속된다.
본 실시형태에서는, 구동 신호군 Vb을 공급하는 신호선이 제2 반도체 칩(402)에 배선된다. 제1 반도체 칩(401)에 형성되는 화소 어레이(200)의 개구 면적이 점유되지 않기 때문에, PD에의 집광효율을 높여, 높은 S/N비에서 양호한 화질을 얻을 수 있다.
도 5a는, 촬상 소자(107)의 리셋 동작 및 판독 동작을 나타낸 타이밍차트다. 실선 프레임은 촬상 소자(107)의 판독 동작을 나타내고, 점선 프레임은 리셋 동작을 표시한다. 해칭된 선 프레임은 초점 검출용 화소의 리셋 동작을 나타낸다. 이때, 각 프레임 내부에 기재한 숫자는 라인 번호이다.
판독 주사에 있어서, 수직 주사회로 201a 및 수직 주사회로 201b의 동작에 의해, 통상 화소 및 초점 검출용 화소의 신호가 1행째로부터 순차 판독된다. 이어서, 다음 프레임을 위한 축적을 개시하기 위해, 소정의 타이밍에서 리셋 주사가 개시된다. 우선, 수직 주사회로 201b가 초점 검출용 화소의 리셋 주사를 행한다. 다음에, 수직 주사회로 201a가 통상 화소의 리셋 주사를 행한다. 당연히, 상황에 따라 초점 검출용의 리셋 주사와 통상 화소의 리셋 주사의 순서가 반대라도 상관없다. 통상 화소의 구동 신호군 Va를 공급하는 신호선과 초점 검출용 화소의 구동 신호군 Vb을 공급하는 신호선이 별개로 설치되기 때문에, 최적의 타이밍에서 각각의 리셋 주사를 행할 수 있다. 프레임 레이트에 대응하는 타이밍에서 다음의 판독 주사가 개시된다.
이상의 구성에 의해, 높은 S/N비에서 양호한 화상을 얻으면서, 초점 검출용 화소의 축적 시간을 나머지의 통상 화소의 축적 시간과 독립하여 제어하여, 정밀도가 좋은 초점 검출 동작을 행할 수 있다.
이때, 통상 화소의 판독 주사후에, 초점 검출용 화소의 판독 주사를 행하는 구성을 채용하는 것도 가능하다. 도 5b는 그 경우의 타이밍 차트를 나타낸 것이다. 해칭된 프레임은, 초점 검출용 화소의 리셋 동작 및 판독 동작을 나타낸다. 통상 화소의 판독 주사에 이어서 초점 검출용 화소의 판독 주사가 개시된다. 다음에, 초점 검출용의 축적 시간으로서 적합한 타이밍에서 초점 검출용 화소의 리셋 주사가 개시된다. 또한, 화상 생성을 위해 적합한 타이밍에서 통상 화소의 리셋 주사가 행해진다. 그후에, 다음 프레임의 판독 주사가, 통상 화소 및 초점 검출용 화소의 순서로 행해진다.
이상에서는 구동 신호군 Va를 출력하는 수직 주사회로 201a와, 구동 신호군 Vb을 출력하는 수직 주사회로 201b를 독립하여 배치하는 구성을 설명하였다. 그러나, 1개의 수직 주사회로가 구동 신호군 Va와 Vb을 출력해도 된다.
<제2실시형태>
전술한 도 5b에 있어서는, 초점 검출용 화소의 판독 주사에 있어서, 초점 검출용 화소가 배치된 라인수만큼 판독 동작을 반복할 필요가 있어, 판독 동작에 시간이 걸린다. 제2실시형태에 있어서는, 복수의 라인의 초점 검출용 화소의 신호를 동시에 판독함으로써 판독 시간을 단축하는 구성을 설명한다.
도 6은 제2실시형태에 따른 촬상 소자(107)의 구성을 도시한 도면이다. 초점 검출용 화소 p33이 clm2에 접속되는 수직 출력선에 접속되어 있다는 점에서, 도 6의 구성이 도 2의 구성과 다르다. 이에 따라, 초점 검출용 화소 p12, p31 및 p33이 다른 수직 출력선(202)에 접속되게 된다. 이러한 구성에 의해, 1행째, 2행째 및 3행째에 각각 배치된 초점 검출용 화소로부터 초점 검출용 신호를 동시에 판독할 수 있다.
도 7에 타이밍 차트를 나타낸다. 통상 화소의 판독 주사 후, 1행째 내지 3행째의 초점 검출용 화소의 신호를 판독한다. 4행째 이후에 대해서도, 초점 검출용 화소 p12, p31 및 p33과 동일한 패턴으로 초점 검출용 화소가 배치되어 있으면, 3행마다 신호를 동시에 판독할 수 있다. 그 결과, 전체의 판독 시간이 짧아진다. 판독 주사가 3행마다 동시에 행해지기 때문에, 리셋 주사도 3행마다 동시에 행해진다.
<제3실시형태>
전술한 제2실시형태에 있어서는, 통상 화소와 초점 검출용 화소가 동일한 수직 출력선(202)을 공유하고 있으므로, 통상 화소의 신호 판독과 초점 검출용 화소의 신호 판독은 시간적으로 배타적일 필요가 있다. 화소 p33과 같이, 접속되는 수직 출력선과의 위치 관계가 나머지의 통상 화소와 초점 검출용 화소와 다른 화소에 있어서는, 광학조건 및 화소회로의 아날로그 특성이 나머지 화소의 그것과 달라져 버릴 수 있다. 따라서, 제3실시형태에 있어서는, 초점 검출용 화소의 신호를 판독하는 수직 출력선, 열 공통 판독회로 등을 제2 반도체 칩(402)에 배치함으로써, 이와 같은 과제를 해결하는 구성에 대해 설명한다.
도 8은, 제3실시형태에 따른 촬상 소자(107)의 구성을 도시한 도면이다. 초점 검출용 화소의 출력 Vout는, 초점 검출용 화소 전용의 대응하는 수직 출력선 202b를 거쳐 열 공통 판독회로 203b에 접속된다. 수직 출력선 202b에는 전류원 204b가 접속된다. 초점 검출 화소용의 열 공통 판독회로 203b에서 앰프에 의해 CDS 동작과 신호의 증폭이 행해진 초점 검출용 신호는, 수평 주사회로 207b에 의해 수평 출력선 208b, 209b에 전송되어, 촬상 소자(107)로부터 판독된다.
도 9는 제3 실시형태에 따른 촬상 소자(107)의 리셋 및 판독 동작의 타이밍 차트를 나타낸 것이다. 초점 검출용 화소의 신호를 판독하는 수직 출력선 202b가 통상 화소의 신호를 판독하는 수직 출력선(202)과는 독립하여 배치된다. 이에 따라, 통상 화소의 신호 판독과 시간적으로 병렬로 초점 검출용 화소의 신호를 판독하는 것이 가능해진다. 초점 검출 동작에 최적인 타이밍에서 신호를 판독할 수 있다. 도 9에서는, 초점 검출용 화소의 신호 판독 주기(프레임 레이트)가 통상 화소의 신호 판독 주기와 동일하다. 그러나, 필요에 따라, 통상 화소와는 다른 주기로 신호를 판독하는 것도 가능하다.
도 10은 본 실시형태에 따른 촬상 소자(107)의 반도체 칩의 구성과 각 블록의 레이아웃을 나타낸 것이다. 초점 검출용 화소의 신호 판독에 사용되는 수직 출력선 202b, 열 공통 판독회로 203b, 수평 주사회로 207b, 수평 출력선 208b 및 209b, 차동증폭기 210b 등이 제2 반도체 칩(402)에 배치된다. 이러한 레이아웃에 의해, 수직 출력선 202b의 배선에 의해 각 화소의 개구 면적을 차지하지 않고 높은 S/N비에서 양호한 화상을 얻을 수 있다. 제2실시형태와는 달리, 화소 p33과 같은 초점 검출용 화소의 레이아웃도 나머지 화소의 레이아웃과 거의 동일하게 되어, 광학조건과 아날로그 특성이 달라져 버릴 염려도 줄어든다.
수직 출력선 202b 이후의 판독회로를 제2 반도체 칩(402)에 배치하는 것 뿐 아니라, 초점 검출용 화소 내부의 일부의 트랜지스터도 제2 반도체 칩(402)에 배치해도 된다. 예를 들면, 화소 선택 스위치(306)를 제2 반도체 칩(402)에 배치해도 된다. 이에 따라 초점 검출 화소의 PD 면적을 크게 확보하여, 감도를 상승시키는 것이 가능해진다.
본 발명의 실시형태에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되지 않고, 발명의 보호범위를 벗어나지 않고 다양한 변형 및 변경이 가능하다.
예를 들면, 제3실시형태에 있어서, 수직 출력선 이후의 모든 판독회로를 초점 검출용 화소를 위해 독립하여 배치한 구성을 설명하였다. 그러나, 수직 출력선 202b 및 열 공통 판독회로 203b 만을 독립하여 배치해도 된다. 초점 검출용 화소의 판독을 통상 화소와는 독립하여 자유롭게 행할 수는 없지만, 수평 출력선, 차동증폭기, 출력 단자 등의 겸용화에 의해, 회로 규모와 소비 전력을 억제할 수 있다.
초점 검출용 화소의 화소 구조는, 도 3에 나타낸 것과 같이, 차광층의 개구의 편심에 의해 유효한 광속의 방향을 제한한다. 그러나, 본 발명이 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 11a 및 도 11b에 나타낸 것과 같이, 화소는, 포토다이오드(PD)와 2개의 전송 게이트가 배치되고, 어느 한쪽의 PD의 신호를 판독함으로써 유효한 광속을 제한하는 구조를 가져도 된다. 이 경우, 전체 화소는 동일한 단면 구조를 갖는다. 통상 화소는 PD 301a 및 301b의 신호를 동시에 전송해서 판독한다. 초점 검출용 화소는 PD 301a 및 301b의 어느 한쪽을 화소마다 선택해서 판독한다. 또한, 통상 화소는 이와 같은 구조를 취하지 않고, 도 3b에 도시된 것과 같이 구성되는 것도 생각된다.
초점 검출용 화소의 신호는 화상 생성에 사용되지 않기 때문에, 화상 생성시에는, 초점 검출용 화소군 중에서 주목 화소의 신호를 보간할 필요가 있다. 예를 들면, 이와 같은 보간동작을 연산에 의해 행하는 것이 아니라, 촬상 소자(107)에 의해 주변 화소의 화소값들의 평균을 취함으로써 행해도 된다.
<제4실시형태>
도 12는, 제4실시형태에 따른 휴대전화기(1200)의 구성을 나타낸 블록도다. 본 실시형태에 따른 휴대전화기(1200)는, 음성 통화 기능 이외에, 전자메일 기능과, 인터넷 접속 기능, 화상의 촬영/재생 기능 등을 갖는다.
도 12에 있어서, 통신부(1201)는, 유저가 계약한 통신 캐리어를 따르는 통신방식에 의해 다른 전화기와의 사이에서 음성 데이터와 화상 데이터를 통신한다. 음성처리부(1202)는, 음성 통화시에 있어서, 마이크로폰(1203)으로부터의 음성 데이터를 발신에 적합한 형식으로 변환해서, 변환된 데이터를 통신부(1201)에 보낸다. 또한, 음성처리부(1202)는, 통신부(1201)로부터 보내진 통화 상대로부터의 음성 데이터를 복호하고, 복호된 데이터를 스피커(1204)로 보낸다. 촬상부(1205)는, 제1 내지 제3실시형태 중 한 개에서 설명한 촬상 소자(107)를 구비하고, 피사체의 화상을 촬영하여, 화상 데이터를 출력한다. 화상처리부(1206)는, 화상의 촬영시에 있어서는, 촬상부(1205)에 의해 촬영된 화상 데이터를 처리하고, 기록에 적합한 형식으로 데이터를 변환해서 변환된 데이터를 출력한다. 또한, 화상처리부(1206)는, 기록된 화상의 재생시에는, 재생된 화상을 처리해서, 처리된 화상을 표시부(1207)로 보낸다. 표시부(1207)는, 수 인치 정도의 액정표시 패널을 구비하고, 제어부(1209)로부터의 지시에 따라 각종의 화면을 표시한다. 불휘발 메모리(1208)는, 주소록의 정보와, 전자메일의 데이터 및 촬상부(1205)에 의해 촬영된 화상 데이터 등의 데이터를 기억한다.
제어부(1209)는 CPU와 메모리 등을 포함하고, 메모리(미도시)에 기억된 제어 프로그램에 따라 휴대전화기(1200)의 각 부를 제어한다. 조작부(1210)는, 전원 버튼, 번호 키와, 유저가 데이터를 입력하기 위해 사용하는 각종의 다른 조작 키를 구비한다. 카드 I/F(1211)은, 메모리 카드(1212)에 대하여 각종의 데이터를 기록 및 재생한다. 외부 I/F(1213)은, 불휘발 메모리(1208)와 메모리 카드(1212)에 기억된 데이터를 외부기기에 송신하고, 외부기기로부터 송신된 데이터를 수신한다. 외부 I/F(1213)은, 유선의 통신방식(예를 들어, USB)나, 무선통신 등, 공지의 통신방식에 의해 통신을 행한다.
다음에, 휴대전화기(1200)에 있어서의 음성 통화 기능을 설명한다. 통화 상대에 대하여 전화를 걸 경우, 유저가 조작부(1210)의 번호 키를 조작해서 통화 상대의 번호를 입력하거나, 불휘발 메모리(1208)에 기억된 주소록을 표시부(1207)에 표시하고, 통화 상대를 선택하여 발신을 지시한다. 발신이 지시되면, 제어부(1209)는 통신부(1201)에 대하여 통화 상대에게 발신한다. 통화 상대에서 착신하면, 통신부(1201)는 음성처리부(1202)에 대하여 상대의 음성 데이터를 출력하는 동시에, 유저의 음성 데이터를 상대에게 송신한다.
전자메일을 송신하는 경우, 유저는, 조작부(1210)를 사용하여, 메일 작성을 지시한다. 메일 작성이 지시되면, 제어부(1209)는 메일 작성용의 화면을 표시부(1207)에 표시한다. 유저는 조작부(1210)를 사용해서 송신처 어드레스와 본문을 입력하고, 송신을 지시한다. 제어부(1209)는, 메일 송신이 지시되면, 통신부(1201)에 대하여 어드레스의 정보와 메일 본문의 데이터를 보낸다. 통신부(1201)는, 메일 데이터를 통신에 적합한 형식으로 변환하여, 송신처에 보낸다. 통신부(1201)는, 전자메일을 수신하면, 수신한 메일 데이터를 표시에 적합한 형식으로 변환하여, 표시부(1207)에 표시한다.
다음에, 휴대전화기(1200)에 있어서의 촬영 기능에 대해 설명한다. 유저가 조작부(1210)를 조작해서 촬영 모드를 설정한 후, 정지 화상 또는 동화상의 촬영을 지시하면, 촬상부(1205)는 정지 화상 데이터 또는 동화상 데이터를 촬영해서 화상처리부(1206)에 보낸다. 화상처리부(1206)는 촬영된 정지 화상 데이터나 동화상 데이터를 처리하여, 처리된 데이터를 불휘발 메모리(1208)에 기억한다. 화상처리부(1206)는, 촬영된 정지 화상 데이터나 동화상 데이터를 카드 I/F(1211)에 보낸다. 카드 I/F(1211)은 정지 화상이나 동화상 데이터를 메모리 카드(1212)에 기억한다.
휴대전화기(1200)는, 이렇게 촬영된 정지 화상이나 동화상 데이터를 포함하는 파일을, 전자메일의 첨부 파일로서 송신할 수 있다. 구체적으로는, 전자메일을 송신할 때에, 불휘발 메모리(1208)나 메모리 카드(1212)에 기억된 화상 파일을 선택하고, 첨부 파일로서 화상 파일의 송신을 지시한다.
휴대전화기(1200)는, 촬영된 정지 화상이나 동화상 데이터를 포함하는 파일을, 외부 I/F(1213)를 거쳐 PC나 다른 전화기 등의 외부기기에 송신할 수도 있다. 유저는, 조작부(1210)를 조작하여, 불휘발 메모리(1208)나 메모리 카드(1212)에 기억된 화상 파일을 선택하여, 송신을 지시한다. 제어부(1209)는, 선택된 화상 파일을 불휘발 메모리(1208) 또는 메모리 카드(1212)로부터 판독하여, 외부기기에 송신하도록, 외부 I/F(1213)을 제어한다.
(기타 실시형태)
본 발명의 실시형태는, 본 발명의 전술한 실시형태(들)의 1개 이상의 기능을 수행하기 위해 기억매체('비일시적인 컴퓨터 판독가능한 기억매체'로서 더 상세히 언급해도 된다)에 기록된 컴퓨터 실행가능한 명령(예를 들어, 1개 이상의 프로그램)을 판독하여 실행하거나 및/또는 전술한 실시예(들)의 1개 이상의 기능을 수행하는 1개 이상의 회로(예를 들어, 주문형 반도체 회로(ASIC)를 포함하는 시스템 또는 장치의 컴퓨터나, 예를 들면, 전술한 실시형태(들)의 1개 이상의 기능을 수행하기 위해 기억매체로부터 컴퓨터 실행가능한 명령을 판독하여 실행함으로써, 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해 수행되는 방법에 의해 구현될 수도 있다. 컴퓨터는, 1개 이상의 중앙처리장치(CPU), 마이크로 처리장치(MPU) 또는 기타 회로를 구비하고, 별개의 컴퓨터들의 네트워크 또는 별개의 컴퓨터 프로세서들을 구비해도 된다. 컴퓨터 실행가능한 명령은, 예를 들어, 기억매체의 네트워크로부터 컴퓨터로 주어져도 된다. 기록매체는, 예를 들면, 1개 이상의 하드디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 분산 컴퓨팅 시스템의 스토리지, 광 디스크(콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD), 또는 블루레이 디스크(BD)TM 등), 플래시 메모리소자, 메모리 카드 등을 구비해도 된다.
본 발명은, 상기한 실시형태의 1개 이상의 기능을 실현하는 프로그램을, 네트워크 또는 기억매체를 개입하여 시스템 혹은 장치에 공급하고, 그 시스템 혹은 장치의 컴퓨터에 있어서 1개 이상의 프로세서가 프로그램을 읽어 실행하는 처리에서도 실행가능하다. 또한, 1개 이상의 기능을 실현하는 회로(예를 들어, ASIC)에 의해서도 실행가능하다.
예시적인 실시형태들을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 이러한 실시형태에 한정되지 않는다는 것은 자명하다. 이하의 청구범위의 보호범위는 가장 넓게 해석되어 모든 변형, 동등물 구조 및 기능을 포괄하여야 한다.

Claims (11)

  1. 제1 반도체 칩과 제2 반도체 칩이 서로 적층된 촬상장치로서,
    상기 제1 반도체 칩은,
    촬영 화상을 생성하는 복수의 제1 화소 및 촬상 동작을 제어하는 복수의 제2 화소를 포함하는 화소부와,
    상기 복수의 제1 화소를 구동하도록 구성된 제1 구동회로를 구비하고,
    상기 제2 반도체 칩은,
    상기 복수의 제2 화소를 구동하도록 구성된 제2 구동회로를 구비하며,
    상기 촬영 화상을 생성할 때, 상기 복수의 제2 화소의 각 화소들의 주변에 위치하는 제1 화소의 화소값을 상기 복수의 제2 화소의 화소값으로서 사용하는 촬상장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 화소의 출력 신호를 사용해서 상기 생성된 촬영 화상의 표시 또는 기록이 행해지는 촬상장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 제2 화소의 출력 신호에 근거하여 초점 검출 동작이 행해지는 촬상장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 반도체 칩은, 상기 복수의 제1 화소의 신호를 판독하도록 구성된 제1 판독회로를 더 구비하고, 상기 제2 반도체 칩은, 상기 복수의 제2 화소의 신호를 판독하도록 구성된 제2 판독회로를 더 구비한 촬상장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제2 판독회로는, 상기 복수의 제2 화소의 다른 행들에 배치된 화소들을 동시에 판독하는 촬상장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 제2 화소의 각각의 화소들에 배치된 트랜지스터의 일부가 상기 제2 반도체 칩에 배치되는 촬상장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 제1 판독회로 및 상기 제2 판독회로는, 상기 복수의 제1 화소의 신호와 상기 복수의 제2 화소의 신호를 시간적으로 병렬로 판독하는 촬상장치.
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 제2 화소의 각 화소들의 주변에 위치하는 제1 화소의 화소값의 평균값을 상기 복수의 제2 화소의 화소값으로서 사용하는 촬상장치.
  11. 청구항 1에 기재된 촬상장치를 구비한 휴대전화기.
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