KR20150038735A - 촬상 장치 - Google Patents

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가즈오 나까가와
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캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

촬상 장치는, 제1 사출 동공 영역으로부터의 피사체상을 광전 변환하는 제1 화소군과, 제2 사출 동공 영역으로부터의 피사체상을 광전 변환하는 제2 화소군과, 사출 동공 영역 전체로부터의 피사체상을 광전 변환하는 촬상용의 제3 화소군을 갖는 촬상 소자, 상기 제1 화소군으로부터 얻어지는 제1 상 신호와 상기 제2 화소군으로부터 얻어지는 제2 상 신호를 사용해서 초점 어긋남을 연산하여 초점 정보를 검출하는 초점 검출 유닛, 촬상 데이터를, 기록 및 저장하기 위한 화상 파일로 변환하는 화상 처리 유닛, 및 상기 초점 어긋남이 연산될 수 있도록 상기 제1 화소군 및 상기 제2 화소군으로부터 얻어지는 신호를 상기 화상 파일과 연관지어 기록하는 데이터 기록 유닛을 포함한다.

Description

촬상 장치{IMAGE CAPTURING APPARATUS}
본 발명은 촬상면에 있어서 위상차 AF가 가능한 촬상 장치에 관한 것이다.
디지털 카메라의 특징 중 하나는, 촬영한 화상 파일 내에 화상 데이터와 함께, 촬영 일시, 노출 제어값 등의 카메라 설정값, 및 렌즈 정보 등의 다양한 촬영 정보를 기록할 수 있는 능력이다.
예를 들어, 촬영 렌즈의 포커싱 제어에 사용되는 초점 검출점을 기록해 두고, 화상 파일을 재생할 때, 그 화상에 초점 검출점의 위치를 겹쳐서 표시하는 디지털 카메라가 제안되어 있다(일본 특허 공개 제2001-128044호 공보 참조).
또한, 선택된 복수의 초점 검출점과, 그 초점 검출점들에 있어서의 초점 검출 데이터(예를 들어, 촬상면으로부터 피사체까지의 거리를 나타내는 거리 정보)를 기록할 수 있는 촬상 장치가 제안되어 있다(일본 특허 공개 제2005-12307호 공보 참조).
이러한 초점 검출점들 및 초점 검출 데이터를 나타내는 정보는, 유저가 의도한 대로 피사체가 촬영되어 있는지 여부의 판단, 화상 가공, 화상 관리, 및 검색 등 여러 가지 용도에 이용된다.
그러나, 일본 특허 공개 제2001-128044호 공보에 있어서는, 포커싱 제어에 사용되는 초점 검출점만을 알고, 초점 검출 데이터를 모른다는 문제가 있다.
또한, 일본 특허 공개 제2005-12307호 공보에 있어서는, 기록 화상 파일 내에 기록된 초점 검출 데이터는, 실제로 화상이 촬영되기 직전의 데이터이기 때문에, 정지 피사체의 경우에는 문제가 없지만, 이동하는 피사체의 경우에는 초점 검출을 행하고나서 촬영할 때까지의 타임 래그(lag)에 기인하여, 초점 검출 데이터와 화상이 완전히 일치하지 않기 때문에, 초점 검출 데이터를 활용하기 어렵다는 문제가 있다.
본 발명은, 전술한 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명에 따르면, 화상이 촬영된 순간의 초점 검출점 및 초점 검출 데이터를 화상 파일에 기록하고, 그 데이터를 유저가 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 촬상 장치는, 촬영 렌즈의 전체 사출 동공 영역 중의 일부인 제1 사출 동공 영역으로부터의 피사체상을 광전 변환하는 제1 화소군과, 상기 제1 사출 동공 영역과는 다른 제2 사출 동공 영역으로부터의 피사체상을 광전 변환하는 제2 화소군과, 상기 제1 사출 동공 영역 및 상기 제2 사출 동공 영역을 포함하는 사출 동공 영역으로부터의 피사체상을 광전 변환하는 촬상용의 제3 화소군을 갖는 촬상 소자, 상기 제1 화소군으로부터 얻어지는 제1 상 신호와 상기 제2 화소군으로부터 얻어지는 제2 상 신호를 사용해서 초점 어긋남을 연산하여 상기 촬영 렌즈의 초점 정보를 검출하는 초점 검출 유닛, 상기 촬상 소자의 적어도 상기 제3 화소군에 의해 광전 변환되어 촬상된 촬상 데이터를, 기록 및 저장하기 위한 화상 파일로 변환하는 화상 처리 유닛, 및 상기 초점 어긋남이 연산될 수 있도록 상기 제1 화소군 및 상기 제2 화소군으로부터 얻어지는 신호를 상기 화상 파일과 연관지어 기록하는 데이터 기록 유닛을 포함한다.
본 발명의 다른 특징들은 첨부 도면을 참조하여 하기의 예시적인 실시예들의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 파인더 관찰시의 실시 형태 1에 따른 디지털 카메라의 단면도이다.
도 2는 라이브-뷰잉 및 촬영시의 실시 형태 1에 따른 디지털 카메라의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 디지털 카메라의 제어계를 나타내는 블럭도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1에 도시된 촬상 소자에 사용되는 촬상용 화소의 구조를 설명하는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 도 1에 도시된 촬상 소자에 사용되는 초점 검출용 화소의 구조를 설명하는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 도 1에 도시된 촬상 소자에 사용되는 다른 초점 검출용 화소의 구조를 설명하는 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 촬상 소자의 최소 단위의 화소 배열을 도시한 도면이다.
도 8은 도 1에 도시된 촬상 소자의 최상위 단위의 화소 배열을 도시한 도면이다.
도 9는 도 1에 도시된 촬상 소자의 전체 영역에 있어서의 화소 배열을 도시한 도면이다.
도 10은 가로 초점 어긋남 검출시에 실행되는 화소 그룹화 방법을 도시한 도면이다.
도 11은 가로 초점 어긋남 검출시의 화상 샘플링 특성을 도시한 도면이다.
도 12는 세로 초점 어긋남 검출시에 실행되는 화소 그룹화 방법을 도시한 도면이다.
도 13은 세로 초점 어긋남 검출시의 화상 샘플링 특성을 도시한 도면이다.
도 14는 도 1에 도시된 촬상 소자의 동공 분할 상태를 설명하는 개념도이다.
도 15는 라이브-뷰잉시의 AF 동작을 도시한 도면이다.
도 16은 Exif 압축 화상 파일의 포맷 구조를 도시하는 도면이다.
도 17은 RAW 데이터 화상 파일의 포맷 구조를 도시하는 도면이다.
도 18은 도 1에 도시된 디지털 카메라의 기본 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 19는 도 18에 도시된 통상 촬영 루틴의 상세를 설명하는 흐름도이다.
도 20은 도 18에 도시된 AF 화소 신호 기록 루틴의 상세를 설명하는 흐름도이다.
도 21은 도 18에 도시된 라이브-뷰 표시 루틴의 상세를 설명하는 흐름도이다.
도 22는 도 18에 도시된 촬상면 위상차 AF 루틴의 상세를 설명하는 흐름도이다.
도 23은 도 18에 도시된 라이브-뷰 촬영 루틴의 상세를 설명하는 흐름도이다.
도 24는 도 1에 도시된 디지털 카메라의 화상 재생시의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 25는 도 1에 도시된 디지털 카메라의 액정 모니터에서의 화상 재생시에 실행되는 동작을 도시하는 도면이다.
도 26은 화상 처리 장치에 있어서의 RAW 파일 처리 소프트웨어의 기본 동작을 도시하는 메인 흐름도이다.
도 27은 화상 처리 장치의 디스플레이에 RAW 파일 처리 소프트웨어가 표시된 상태를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태들에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
<실시 형태 1>
도 1 및 도 2는 본 발명의 촬상 장치의 실시 형태 1인 디지털 싱글 렌즈 레플렉스 카메라의 단면도이다.
참조 번호 1은 카메라 본체를 지시하고, 참조 번호 2는 후술하는 촬영 렌즈(3)를 카메라 본체(1)에 착탈 가능하게 하기 위한 마운트를 지시하는데, 각종 신호를 통신하고 구동 전원을 공급하기 위한 인터페이스부를 갖는다. 참조 번호 3은 교환가능한 촬영 렌즈를 지시하는데 이것은 포커스 렌즈군, 줌 렌즈군, 및 도시되지 않은 조리개 장치를 포함한다. 도 1 및 도 2에서는, 편의상, 각 렌즈군은 싱글 렌즈로서 도시되며, 예를 들어, 포커스 렌즈군은 포커스 렌즈(3a)로서 도시된다. 그러나, 실제로 촬영 렌즈(3)는 다수의 렌즈를 포함하는 복잡한 렌즈군들의 조합으로 구성되어 있다. 포커스 렌즈(3a)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 촬영 렌즈(3)의 전방측의 렌즈인 것으로 한정되지 않는다는 것에 유의한다.
참조 번호 4는 하프 미러로 구성된 주 미러를 지시하며, 카메라의 동작 상태에 따라 회전할 수 있다. 피사체를 파인더를 통해 관찰할 때, 주 미러(4)는 촬영 광로에서 경사지도록 설정되어 있어서, 주 미러(4)는 촬영 렌즈(3)로부터의 광속을 절곡해서 후술의 파인더 광학계에 유도한다(도 1). 촬영시 및 라이브-뷰잉시에, 주 미러(4)는 촬영 광로로부터 퇴피하여, 촬영 렌즈(3)로부터의 광속을 후술의 촬상 소자(6)에 유도한다(도 2). 참조 번호 5는 촬영 렌즈(3)로부터의 광속의 후술의 촬상 소자(6)에의 입사를 제어하기 위한 셔터를 지시하며, 셔터(5)는 통상은 폐쇄된 상태(도 1)이고, 촬영시 및 라이브-뷰잉시에는 개방된 상태(도 2)이다.
참조 번호 6은 CMOS 이미지 센서와 그 주변 회로로 구성된 촬상 소자를 지시한다. 촬상 소자(6)는 전체 화소들로부터의 독립적인 출력이 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 일부의 화소들이 초점 검출용 화소들이어서, 촬상면에서 위상차 검출 방식을 사용한 초점 검출(위상차 AF)을 가능하게 한다. 보다 구체적으로, 촬상 소자(6)는, 피사체의 상을 형성하는 촬영 렌즈(3)의 사출 동공(후술하는 EP)의 전역을 통과하는 광을 수광해서 피사체의 상을 생성하는 복수의 촬영용 화소를 갖는다. 또한, 촬상 소자(6)는, 촬영 렌즈(3)의 사출 동공 EP의 일부의 영역들(후술하는 EPHA 및 EPHB)을 통과하는 광을 수광하는 복수의 초점 검출용 화소를 더 갖는다. 초점 검출용 화소들은 촬영 렌즈(3)의 사출 동공의 전역을 통하는 광을 수광할 수 있다.
참조 번호 7은 주 미러(4)와 함께 회전하는 서브 미러를 지시하며, 주 미러(4)가 촬영 광로에 경사지도록 설정되어 있을 때, 서브 미러(7)는 주 미러(4)를 투과한 광속을 후술의 AF 센서(8)를 향해 절곡해서 광속을 AF 센서(8)에 유도한다(도 1). 촬영시 및 라이브-뷰잉시에, 서브 미러(7)는 주 미러(4)와 함께 회전해서 촬영 광로로부터 퇴피한다(도 2). 서브 미러(7)는 하프 미러가 아니므로, 촬상 소자(6)를 차광한다. 참조 번호 8은 AF 센서를 지시하며, 예를 들어, 2차 결상 렌즈, 및 CCD 또는 CMOS로 구성되는 에리어 센서 등으로 구성되어 있고, 위상차 AF가 가능하게 되어 있다.
참조 번호 9는 촬영 렌즈(3)의 1차 결상면에 배치된 포커싱 스크린을 지시하며, 포커싱 스크린(9)의 입사면에는 프레넬 렌즈(집광 렌즈)가 제공되고, 포커싱 스크린(9)의 사출면에는 피사체상(object image)(파인더상(finder image))이 결상된다. 참조 번호 10은 파인더 광로 변경용의 펜타프리즘을 지시하며, 펜타프리즘(10)은 포커싱 스크린(9)의 사출면에 결상한 피사체상을 정립 정상으로 변환한다. 참조 번호 11, 12는 각각 접안 렌즈를 지시한다. 여기서, 포커싱 스크린(9), 펜타프리즘(10), 접안 렌즈(11, 12)에 의해 구성되는 광학계를 파인더 광학계라고 칭한다.
참조 번호 13은 다중 분할된 촬상 영역 내의 영역들에 일대일 대응하는 포토 다이오드들로 구성되어 있는 자동 노광(AE) 센서를 지시하며, AE 센서(13)는 포커싱 스크린(9)의 사출면에 결상된 피사체상의 휘도를 측정한다. 참조 번호 14는 촬영한 화상 및 각종 촬영 정보를 표시하는 액정 모니터(표시부)를 지시한다. 라이브-뷰 모드시에, 액정 모니터(14)는 촬상 소자(6)가 촬상한 피사체의 상(피사체상)을 표시하고, 또한 후술하는 AF 프레임 설정부인 멀티콘트롤러(33)에 의해 설정될 수 있는 AF 프레임과, 멀티콘트롤러(33)가 설정한 AF 프레임을 표시한다.
도 3은 디지털 싱글 렌즈 레플렉스 카메라의 제어계를 도시한 블럭도이다.
참조 번호 20은 카메라부를 제어하고, 카메라 전체의 제어를 행하는 마이크로컴퓨터(중앙 처리 장치, 이하, "MPU"라고 칭함)를 지시한다. MPU(제어부)(20)는, 후술하는 프레임 설정부인 멀티콘트롤러(33)가 설정한 AF 프레임에서의 초점 검출용 화소들로부터의 출력 신호를 연산함으로써, AF 프레임에 대하여 위상차 AF를 행해서 초점 검출 프레임의 초점 어긋남량(amount of defocus)을 산출한다.
참조 번호 21은 화상 데이터의 각종 제어를 행하는 메모리 콘트롤러를 지시하고, 참조 번호 22는 각종 제어를 행하기 위한, 예를 들면, 설정 및 조정 데이터를 저장하는 EEPROM을 지시한다. 참조 번호 23은 촬영 렌즈(3) 내에 있는 렌즈 제어 회로를 지시하며, 렌즈 제어 회로(23)는 마운트(2)를 통해 MPU(20)와 접속되고, 후술의 각 정보에 기초하여 포커스 렌즈군(도시되지 않음)의 초점 조절(포커스 구동) 및 조리개(도시되지 않음) 구동을 행한다.
참조 번호 24는 초점 검출 회로를 지시하며, 초점 검출 회로는 AF 센서(8)의 에리어 센서에 대한 축적 제어와 판독 제어를 행하고, 각 초점 검출점의 화소 정보를 MPU(20)에 출력한다. MPU(20)는 각 초점 검출점의 화소 정보를 사용해서 주지의 위상차 AF를 행하고, 검출된 초점 검출 정보를 렌즈 제어 회로(23)에 송출해서 포커스 렌즈군(도시되지 않음)의 초점 조절을 행한다. 초점 검출로부터 초점 조절까지의 일련의 동작을 AF 동작이라고 칭한다.
참조 번호 25는 측광 회로를 지시하며, 측광 회로는 AE 센서(13)의 각 영역으로부터의 휘도 신호를 MPU(20)에 출력한다. MPU(20)는, 휘도 신호를 A/D 변환해서 피사체에 관한 측광 정보를 구하고, 그러한 측광 정보를 사용해서 촬영 노출을 연산하여 설정한다. 이 측광 정보를 얻고 나서 촬영 노출의 설정까지의 일련의 동작을 AE 동작이라고 한다.
참조 번호 26은 모터 구동 회로는 주 미러(4)를 구동하는 모터(도시되지 않음), 및 셔터(5)를 차지(charge)시키는 모터(도시되지 않음)를 제어하는 모터 구동 회로를 지시한다. 참조 번호 27은 셔터(5)를 개폐하기 위한 코일(도시되지 않음)에의 전력 공급을 제어하는 셔터 구동 회로를 지시한다. 참조 번호 28은 전원(29)의 전압을 각 회로에 필요한 전압으로 변환하는 DC/DC 컨버터를 지시한다.
참조 번호 30은 SW1과 SW2의 신호를 MPU(20)에 출력하는 릴리즈 버튼을 지시한다. SW1은, 릴리즈 버튼(30)의 제1 스트로크(절반 누름) 조작에 의해 ON으로 설정되고, 측광(AE) 및 AF 동작을 개시시키기 위한 스위치이다. SW2는, 릴리즈 버튼(30)의 제2 스트로크(완전 누름) 조작에 의해 ON으로 설정되고, 노광 동작을 개시시키기 위한 스위치이다. 참조 번호 31은 모드 버튼을 지시하며, 모드 버튼(31)이 조작된 후, 후술의 전자 다이얼(32)이나 멀티콘트롤러(33)가 조작되면, 그 입력에 따라 각종 모드들 중 하나가 선택되고, 다시 모드 버튼(31)을 조작하면 그 선택된 모드가 결정된다. 예를 들어, 촬영 화상의 기록 화질의 종류 등이 변경될 수 있다. 참조 번호 32는 전자 다이얼을 지시하며, 전자 다이얼은 다이얼의 회전 클릭에 따른 ON 신호를 MPU(20) 내의 업/다운 카운터(도시되지 않음)에 출력하고, 그 회전 클릭의 수가 카운트된다. 이 카운트에 따라서 각종 수치 및 데이터 등의 선택이 행해진다.
참조 번호 33은 멀티콘트롤러(MC)를 지시하며, 멀티콘트롤러는 후술하는 라이브-뷰잉시에 액정 모니터(14)에 표시되는 AF 프레임(초점 검출 프레임) 및 각종 모드를 선택 및 결정하기 위해 사용되는 입력 장치이다. 멀티콘트롤러(33)는, 상, 하, 좌, 우, 우상, 우하, 좌상, 및 좌하의 8가지 방향의 입력을 행하기 위해 사용될 수 있고, 또한 누름 조작에 의해 입력을 행할 수 있다. 멀티콘트롤러(33)는, 라이브-뷰 모드를 설정하는 모드 설정부로서 기능한다. 또한, 멀티콘트롤러(33)는, 초점 검출의 대상인 AF 프레임을 촬상 소자(6)의 촬상 영역의 임의의 위치에 설정하는 프레임 설정부로서도 기능한다. 참조 번호 34은 전원 버튼을 지시하며, 전원 버튼(34)이 조작되면 카메라의 전원이 ON/OFF된다. 참조 번호 35는 재생 버튼을 지시하며, 재생 버튼(35)이 조작되면 후술의 매체(48) 상에 기록된 화상이 액정 모니터(14)에 표시된다.
참조 번호 40은 촬상 소자(6)로부터 출력되는 화상 신호를 샘플 앤드 홀드(sample and hold)하고, 또한 자동 게인 조정을 행하는 CDS/AGC(상관 이중 샘플링/자동 게인 조정) 회로를 지시한다. 참조 번호 41은 CDS/AGC 회로(40)의 아날로그 출력을 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기를 지시한다. 참조 번호 42는 촬상 소자(6)에 구동 신호를 공급하고, CDS/AGC 회로(40)에 샘플-앤드-홀드 신호를 공급하고, A/D 변환기(41)에 샘플 클록 신호를 공급하는 TG(타이밍 발생) 회로를 지시한다.
참조 번호 43은, 예를 들어, A/D 변환기(41)에 의해 디지털로 변환된 화상을 일시적으로 기록하기 위한 SDRAM(메모리)을 지시한다. SDRAM(43)은, 촬상 소자(6)의 촬상 영역 전역의 초점 검출용 화소들로부터의 출력 신호를 기록할 수 있다. 대안적으로, SDRAM(43)은, 촬상 소자(6)의 촬상 영역의 전역에 대하여 위상차 AF를 행해서 초점 어긋남량을 산출할 수 있고, 초점 어긋남량을 기록할 수 있다.
참조 번호 44는 Y/C(휘도 신호/색차 신호) 분리, 화이트 밸런스 보정, γ 보정 등을 행하는 화상 처리 회로를 지시한다. 참조 번호 45는 화상을 JPEG 등의 포맷에 따라 압축하고, 압축된 화상을 신장하는 화상 압축/신장 회로를 지시한다. 여기서, 메모리 콘트롤러(21)는, 촬상 소자(6)로부터 출력되는 화상 신호를 화상 처리 회로(44)로 화상 처리함으로써, 피사체에 관한 측광 정보를 얻을 수 있다. 참조 번호 46은 SDRAM(43)이나 후술하는 매체(48)에 기록된 화상을 아날로그 신호로 변환하여 화상이 액정 모니터(14)에 표시될 수 있게 하는 D/A 변환기를 지시한다. 참조 번호 47은 화상을 기록/저장하기 위한 매체(48)와의 I/F(인터페이스)를 지시한다.
계속해서, 촬상 소자(6)에 의해 행해지는 촬상면 위상차 AF에 대해 설명한다.
본 실시 형태에 있어서는, 화소 피치가 8μm이고, 유효 화소수가 수직으로 3000행×수평으로 4500열=13.5백만 화소이고, 촬상 화면 크기가 수평으로 36mm×수직으로 24mm인 촬상 소자를 일례로서 설명한다. 또한, 이 촬상 소자(6)는, 수광 화소들 상에 베이어(Bayer) 배열의 원색 모자이크 필터가 온-칩으로 형성된, 2차원 1-칩 컬러 센서이다.
도 4a 내지 도 6b는, 촬상용 화소들과 초점 검출용 화소들의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 본 실시 형태는 2행 2열의 4 화소군 중, 대각 코너의 2 화소로서 G(그린)의 분광 감도를 갖는 화소들을 배치하고, 다른 2 화소로서 R(레드)의 분광 감도를 갖는 화소와 B(블루)의 분광 감도를 갖는 화소를 배치한, 베이어 배열을 채택한다. 또한, 이 베이어 배열 내에, 후술하는 구조의 초점 검출용 화소들이 소정의 규칙에 따라 이산적으로 배치된다.
도 4a 및 도 4b는 촬상용 화소들의 배치와 구조를 나타낸다.
도 4a는, 2행 2열의 촬상용 화소군(제3 화소군)의 평면도이다. 이미 알고 있는 바와 같이, 베이어 배열에서는, 대각 방향의 코너들에 G 화소가 배치되고, 다른 2 화소로서 R 화소와 B 화소가 배치된다. 또한, 2행 2열의 구조가 반복해서 배치된다. 도 4b는 도 4a에 있어서의 A-A를 따라 취한 단면도를 도시한다. 참조 부호 ML은 각 화소의 최상면에 배치된 온-칩 마이크로렌즈를 지시하고, 참조 부호 CFR은 R(레드) 컬러 필터를 지시하고, 참조 부호 CFG는 G(그린) 컬러 필터를 지시한다. 참조 부호 PD(Photo Diode)는 CMOS 이미지 센서의 광전 변환 소자를 모식적으로 도시한다. 참조 부호 CL(Contact Layer)(접촉층)은, CMOS 이미지 센서 내의 각종 신호를 전달하는 신호선을 형성하는 배선층을 지시한다. 참조 부호 TL(Taking Lens)은 촬영 렌즈(3)의 촬영 광학계를 모식적으로 도시한다.
여기서, 촬상용 화소들의 온-칩 마이크로렌즈 ML과 광전 변환 소자 PD는, 촬영 광학계 TL을 통과한 광속을 가능한 한 유효하게 수광하도록 구성된다. 환언하면, 촬영 광학계 TL의 사출 동공 EP(Exit Pupil)과 광전 변환 소자 PD는, 마이크로렌즈 ML로 인해 공액 관계에 있고, 또한 광전 변환 소자의 유효 면적은 대면적으로 설계된다. 촬상용 화소들은, 촬영 광학계 TL의 모든 출사 동공 영역들을 통과한 광을 수광한다는 것에 유의한다. 또한, 도 4b에는 R 화소에의 입사 광속에 대해서만 도시되지만, 이 구조는 G 화소 및 B(블루) 화소에 대해서도 동일하다. 따라서, 촬상용의 RGB 각 화소에 대응한 사출 동공 EP는 큰 직경을 갖고, 피사체로부터의 광속(광자들)을 효율적으로 수광해서, 화상 신호의 S/N을 향상시킨다.
도 5a 및 도 5b는, 촬영 광학계의 수평 방향(좌우 방향 또는 가로 방향)의 동공 분할(제1 사출 동공 영역과 제2 사출 동공 영역으로의 분할)을 행하기 위한 초점 검출용 화소의 배치와 구조를 도시한다. 여기서, 수평 방향이란, 촬영 광학계의 광축과 촬상 영역의 긴 변이 지면에 평행해지도록 촬상 장치를 구성할 경우, 이 광축에 직교하고, 또한 수평 방향으로 신장하는 직선을 따르는 방향을 말한다. 도 5a는, 초점 검출용 화소들을 포함하는 2행 2열의 화소군의 평면도이다. 기록 또는 뷰잉을 위한 화상 신호를 구할 경우, G 화소로 휘도 정보의 주성분을 취득한다. 그리고, 인간의 화상 인식 특성은 휘도 정보에 민감하기 때문에, G 화소가 결손이 있으면 화질 열화가 인지되기 쉽다. 한편, R 화소 및 B 화소는, 색 정보(색차 정보)를 취득하는 화소들이고, 인간의 시각 특성은 색 정보에는 둔감하기 때문에, 색 정보를 취득하는 화소들은 다소의 결손이 발생해도 화질 열화는 인식되기 어렵다. 이러한 관점에서, 본 실시 형태에서는, 2행 2열의 화소군의 화소들 중, G 화소는 촬상용 화소로서 남기고, R 화소와 B 화소를 초점 검출용 화소들(제1 화소군 및 제2 화소군)로 치환한다. 이 초점 검출용 화소들을 도 5a에 참조 부호 SHA 및 SHB로서 나타낸다.
도 5b는 도 5a에 도시된 A-A를 따라 취한 단면도를 도시한다. 마이크로렌즈 ML과 광전 변환 소자 PD의 구조는 도 4b에 도시된 촬상용 화소의 구조와 동일하다. 본 실시 형태에 있어서는, 초점 검출용 화소들로부터의 신호는 화상 생성에는 사용되지 않기 때문에, 색 분리용 컬러 필터 대신 투명막 CFW(화이트)가 배치된다. 또한, 촬상 소자(6)에 동공 분할을 행하기 위해, 배선층 CL의 개구부들은 마이크로렌즈 ML의 중심선에 대하여 한 방향으로 편이된다(biased). 구체적으로는, 화소 SHA의 개구부 OPHA는 우측으로 편이되고, 화소 SHA는 촬영 광학계 TL의 좌측의 사출 동공 EPHA를 통과한 광속을 수광한다. 화소 SHB의 개구부 OPHB는 좌측으로 편이되고, 화소 SHB는 촬영 광학계 TL의 우측의 사출 동공 EPHB를 통과한 광속을 수광한다. 화소 SHA를 수평 방향으로 규칙적으로 배열하고, 이러한 화소군에 의해 취득된 피사체상을 A 상(제1 상 신호)이라고 한다. 또한, 화소 SHB도 수평 방향으로 규칙적으로 배열되고, 이러한 화소군에 의해 취득된 피사체상을 B 상(제2 상 신호)이라고 한다. 따라서, A 상과 B 상의 상대 위치들을 검출함으로써 피사체상의 초점 어긋남량(초점 정보)을 검출할 수 있다. 또한, 화소 SHA 및 SHB로는, 촬상 영역의 수평 방향으로 휘도 분포를 갖는 피사체(예를 들어, 수직선)의 경우에 대하여는 초점 검출을 행하는 것이 가능하나, 수직 방향으로 휘도 분포를 갖는 수평선의 경우에는 초점 검출을 행하는 것이 불가능하다. 이러한 관점에서, 본 실시예에서는, 후자의 경우에 대해서도 초점 상태를 검출할 수 있도록, 촬영 광학계의 수직 방향(세로 방향)으로도 동공 분할을 행하는 화소들도 포함하도록 구성된다.
도 6a 및 6b는, 촬영 광학계의 수직 방향(상하 방향 또는 세로 방향)으로 동공 분할을 행하기 위한 초점 검출용 화소의 배치와 구조를 도시한다. 여기서, 수직 방향이란, 촬영 광학계의 광축과 촬상 영역의 긴 변이 지면에 평행해지도록 촬상 장치를 구성할 경우, 이 광축에 직교하고, 또한 수직 방향으로 신장하는 직선을 따르는 방향을 말한다. 도 6a는, 초점 검출용 화소들을 포함하는 2행 2열의 화소군의 평면도이며, 도 5a와 마찬가지로, G 화소들은 촬상용 화소들로서 남기고, R 화소와 B 화소를 초점 검출용 화소들로 치환한다. 도 6a에 있어서, 이 초점 검출용 화소들을 참조 부호 SVC와 SVD로 나타낸다.
도 6b는 도 6a에 도시된 A-A를 따라 취한 단면도를 도시한다. 도 5b에 도시된 화소들이 가로로 동공 분할을 행하는 것에 대해, 도 6b에 도시된 화소들은 세로로 동공 분할을 행한다는 것을 제외하고는, 도 6b에 도시된 화소들의 구조는 도 5b에 도시된 구조와 동일하다. 화소 SVC의 개구부 OPVC는 하측으로 편이되고, 화소 SVC는 촬영 광학계 TL의 상측의 사출 동공 EPVC를 통과한 광속을 수광한다. 마찬가지로, 화소 SVD의 개구부 OPVD는 상측으로 편이되고, 화소 SVD는 촬영 광학계 TL의 하측의 사출 동공 EPVD를 통과한 광속을 수광한다. 화소 SVC는 수직으로 규칙적으로 배열되고, 이러한 화소군에 의해 취득한 피사체상을 C상이라고 한다. 또한, 화소 SVD도 수직 방향으로 규칙적으로 배열되고, 이러한 화소군에 의해 취득한 피사체상을 D상이라고 한다. 따라서, C상과 D상의 상대 위치들을 검출함으로써, 수직 방향으로 휘도 분포를 갖는 피사체상의 초점 어긋남량(측거(測距) 정보(ranging information))을 검출할 수 있다.
도 7 내지 도 9는, 도 4a 내지 도 6b에 나타낸 촬상용 화소 및 초점 검출용 화소의 배치 규칙을 설명하는 도면이다. 도 7은 촬상용 화소들의 사이에 초점 검출용 화소를 이산적으로 배치하는 경우의 최소 단위의 배치 규칙을 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 있어서, 10행×10열=100 화소의 정사각형 영역을 블럭으로서 정의한다. 좌측 상단의 블럭 BLKH(1,1)에 있어서, 최좌측 하방의 R 화소와 B 화소를, 수평 방향으로 동공 분할을 행하는 초점 검출용 화소 SHA 및 SHB의 세트로 치환한다. 블럭 BLKH(1,1)의 우측에 인접한 블럭 BLKV(1,2)에 있어서, 최좌측 하방의 R 화소와 B 화소를, 수직 방향으로 동공 분할을 행하는 초점 검출용 화소 SVC와 SVD의 세트로 마찬가지로 치환한다. 또한, 제1 블럭 BLKH(1,1) 아래에 인접한 블럭 BLKV(2,1)의 화소 배열은 블럭 BLKV(1,2)의 화소 배열과 동일하다. 블럭 BLKV(2,1)의 우측에 인접한 블럭 BLKH(2,2)의 화소 배열은 선두 블럭 BLKH(1,1)의 화소 배열과 동일하다. 이 배열 규칙은 다음과 같이 일반화할 수 있다. 즉, 블럭 BLK(i,j)에 있어서, i+j가 짝수이면 수평 동공 분할용의 초점 검출용 화소들이 제공되고, i+j가 홀수이면 수직 동공 분할용의 초점 검출용 화소들이 제공된다. 또한, 도 7의 2×2=4 블럭, 즉, 20행×20열=400 화소의 영역을 블럭에 대한 상위의 배열 단위인 클러스터로서 정의한다.
도 8은 클러스터를 단위로서 사용한 배치 규칙을 설명하기 위한 도면이다. 도 8에 있어서, 20행×20열=400 화소로 구성된 최좌측 상단의 클러스터를 CST(u,w)=CST(1,1)이라고 한다. 클러스터 CST(1,1)에 있어서는, 각 블럭의 최좌측 하방의 R 화소와 B 화소를 초점 검출용 화소 SHA 및 SHB, 또는 SVC 및 SVD로 치환한다. 클러스터 CST(1,1)의 우측에 인접한 클러스터 CST(1,2)에 있어서는, 각 블럭 내에 있어서의 초점 검출용 화소들의 배치를, 클러스터 CST(1,1)에 대하여 상측으로 2 화소분 시프트한 위치들에 배치한다. 또한, 제1 클러스터 CST(1,1) 하방에 인접한 클러스터 CST(2,1)에 있어서는, 각 블럭 내에 있어서의 초점 검출용 화소들의 배치를, 클러스터 CST(1,1)에 대하여 우측으로 2 화소분 시프트한 위치에 배치한다. 이상의 규칙을 적용하면 도 8에 도시된 배치가 얻어진다.
이 배치 규칙을 일반화하면 하기와 같다. 초점 검출용 화소들의 좌표는, 도 5 또는 도 6에 나타낸 G 화소를 포함하는 4 화소를 하나의 단위(쌍)로 하여, 4 화소 중 최좌측 상단의 화소의 좌표에 의해 규정한다는 것에 유의한다. 또한, 각 블럭 내의 좌표는 좌측 상단을 (1,1)이라고 해서, 하측 방향과 우측 방향을 포지티브로 한다. 클러스터 CST(u,w)에 있어서, 각 블럭 내의 초점 검출용 화소 쌍의 수평 좌표는 2×u-1이 되고, 그의 수직 좌표는 11-2×w가 된다. 또한, 도 8의 5×5=25 클러스터, 즉 100행×100열=10000 화소의 영역을, 클러스터에 대한 상위의 배열 단위인, 필드로서 정의한다.
도 9는 필드를 단위로 사용한 배치 규칙을 설명하기 위한 도면이다. 도 9에 있어서, 100행×100열=10000 화소로 구성된 최좌측 상단의 필드를 FLD(q,r)=FLD(1,1)이라고 한다. 그리고, 본 실시 형태에서, 모든 필드 FLD(q,r)의 배열은 선두 필드 FLD(1,1)의 배열과 마찬가지이다. 이러한 관점에서, 45개 필드 FLD(q,r)를 수평 방향으로 배열하고, 30개 필드 FLD(q,r)를 수직 방향으로 배열하면, 3000행×4500열=13.5백만 화소의 촬상 영역은 1350개의 필드 FLD(q,r)로 구성된다. 따라서, 촬상 영역 전체에 걸쳐 초점 검출용 화소를 균일하게 분포시킬 수 있다.
다음에, 도 10 내지 도 13을 참조하여, 초점 검출시의 화소들에 대한 그룹화와 신호 가산을 실행하는 방법에 대해 설명한다.
도 10은 촬영 광학계에 의해 형성된 피사체상의 가로 초점 어긋남 방향의 초점 검출을 행하는 경우의 화소 그룹화 방법을 설명하는 도면이다. 가로 초점 어긋남 방향의 초점 검출이란, 도 5에서 설명한, 촬영 광학계의 사출 동공을 가로 방향(수평 방향 또는 좌우 방향)으로 분할하기 위한 초점 검출용 화소들을 사용하여, 위상차식 초점 검출을 행하는 것을 말한다.
도 10에 도시된 화소 배열은 도 8을 참조하여 설명한 것과 동일하지만, 초점 검출을 행하는 경우에는, 수평으로 1 블럭, 수직으로 10 블럭인 합계 10 블럭을 1개의 그룹으로 하고, 이 그룹을 섹션으로서 정의한다. 그리고, 가로 방향으로 배열된 섹션들 SCTH(k)를 연결(concatenating)해서 초점 검출 영역을 구성한다. 본 실시 형태에서는 일례로서, 초점 검출 영역이, 섹션 SCTH(1)로부터 섹션 SCTH(10)까지의 10개의 섹션을 연결해서 구성된다. 즉, 100행×100열=10000 화소의 영역이 초점 검출 영역이 된다. 이 영역은 필드와 동일하며, 도 9를 참조하여 설명한 바와 같이, 촬상 영역이 1350개의 고정 초점 검출 영역들로 구성되도록 설정한다. 물론 설정 방법은 다양하므로, 피사체에 따라 촬상 영역의 임의의 위치들의 섹션들 SCTH(k)를 연결함으로써 촬상 영역의 임의의 위치들에 가변 초점 검출 영역들을 설정하는 설정 방법도 가능하다.
여기서, 섹션은, 가로 방향에 있어서의 한 사이드의 동공 분할을 행하는 5개의 화소 SHA와, 다른 사이드의 동공 분할을 행하는 5개의 화소 SHB를 포함한다. 이러한 관점에서, 본 실시 형태에 있어서는, 5개의 SHA 화소의 출력을 함께 가산하여 1 화소의 신호라고 함으로써, 위상차 연산용의 하나의 상 신호(A상이라고 칭함)의 AF 화소를 얻는다. 마찬가지로, 5개의 SHB 화소의 출력을 함께 가산하여 1 화소의 신호라고 함으로써, 위상차 연산용의 다른 상 신호(B상이라고 칭함)의 AF 화소를 얻는다.
도 11은 섹션 내의 피사체상의 포착 능력을 설명하기 위한 도면이다. 도 11은 도 10의 좌측 단부의 섹션 SCTH(1)을 잘라낸 것이다. 하단부에 나타내어진 수평선 PRJH는, 초점 검출용 화소 SHA 및 SHB의 동공 분할 방향으로 연신한 제1 사영 라인이고, 우측에 나타내어진 수직선 PRJV는, 이 동공 분할 방향과 직교하는 방향으로 연신한 제2 사영 라인이다. 여기서, 섹션 내의 모든 화소 SHA의 출력은 모두 가산되고, 화소 SHB도 마찬가지로 가산된다. 이러한 관점에서, AF 화소를 섹션이라고 간주할 경우, AF 화소에 포함되는 수광부들을 동공 분할 방향의 사영 라인 PRJH을 따라 사영하면, 화소 SHA와 SHB는 교대로 밀하게 배열되는 것을 알 수 있다. 여기서, 동공 분할 방향의 사영 라인 PRJH에 있어서의 화소 SHA의 배열 피치를 P1이라고 하면, P1=PHH=2(단위는 화소)가 된다. 이것을 피치 대신 공간 주파수 F1을 사용하여 나타내면, 결과는 F1=0.5(단위는 화소/화소)가 된다. 마찬가지로, 사영 라인 PRJH에 있어서의 화소 SHB의 배열 피치도 P1=2(단위는 화소)가 되고, 공간 주파수 표기로는 그 결과가 F1=0.5(단위는 화소/화소)가 된다.
한편, AF 화소에 포함되는 수광부들을 동공 분할 방향과 직교하는 방향의 사영 라인 PRJV를 따라 사영하면, 화소 SHA와 SHB는 드문드문하게 배열된다. 여기서, 사영 라인 PRJV에 있어서의 화소 SHA의 배열 피치를 P2라고 하면, P2=PHV=20(단위는 화소)이 된다. 이것을 피치 대신 공간 주파수 F2를 이용하여 나타내면, F2=0.05(단위는 화소/화소)가 된다. 마찬가지로, 사영 라인 PRJV에 있어서의 화소 SHB의 배열 피치도, P2=20(단위는 화소)이 되고, 공간 주파수 표기로는 F2=0.05(단위는 화소/화소)가 된다.
즉, 본 실시 형태에 있어서의 AF 화소는, 그룹화 전의 분산 특성에 대해서는, 동공 분할 방향의 피치와 이것에 직교하는 방향의 배치에 있어서의 피치가 동등하다. 그러나, 그룹화할 때의 그룹 형상을 직사각형으로 함으로써, 동공 분할 방향의 샘플링 오차가 감소된다. 구체적으로는, 섹션의 동공 분할 방향의 최대 치수 L1은 10 화소이고, 동공 분할 방향과 직교하는 방향의 최대 치수 L2는 100 화소이다. 즉, 섹션 치수를 L1<L2의 관계를 충족시키도록 함으로써, 동공 분할 방향의 샘플링 주파수 F1을 고주파수로(밀하게) 하고, 동공 분할 방향과 직교하는 방향의 샘플링 주파수 F2를 저주파수로(소하게) 한다.
도 12는 촬영 광학계에 의해 형성된 피사체상의 세로 초점 어긋남 방향의 초점 검출을 행하는 경우의 화소 그룹화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
세로 초점 어긋남 방향의 초점 검출이란, 도 6에서 설명한, 촬영 광학계의 사출 동공을 세로 방향(수직 방향 또는 상하 방향)으로 분할하기 위한 초점 검출용 화소들을 사용하여, 위상차식 초점 검출을 행하는 것을 말한다. 즉, 도 12는 도 10을 90도 회전한 것에 상당한다.
도 12에 도시된 화소 배열도 도 8의 화소 배열과 동일하지만, 초점 검출을 실시하는 경우에는, 수평으로 10 블럭, 수직으로 1 블럭의 합계 10 블럭을 1개의 그룹이라고 해서, 이 그룹을 섹션으로서 정의한다. 세로 방향으로 배열된 섹션들 SCTV(k)를 연결해서 초점 검출 영역을 구성한다. 본 실시 형태에서는 일례로서, 초점 검출 영역은 섹션 SCTV(1)로부터 섹션 SCTV(10)까지의 10개의 섹션을 연결해서 구성된다. 즉, 100행×100열=10000 화소의 영역이 초점 검출 영역이 된다. 이 영역은 필드와 동일하며, 도 9를 참조하여 설명한 바와 같이, 촬상 영역은 1350개의 고정 초점 검출 영역으로 구성되도록 설정한다. 물론, 다양한 설정 방법이 있고, 피사체에 따라 촬상 영역 내의 임의의 위치들의 섹션들 SCTV(k)를 연결함으로써, 촬상 영역 내의 임의의 위치들에 가변 초점 검출 영역들을 설정하는 설정 방법도 가능하다.
여기서, 섹션은, 세로 방향에 있어서의 한 사이드의 동공 분할을 행하는 5개의 화소 SVC와, 다른 사이드의 동공 분할을 행하는 5개의 화소 SVD를 포함한다. 이러한 관점에서, 본 실시 형태에 있어서는, 5개의 화소 SVC의 출력을 함께 가산하여 1 화소의 신호라고 해서, 위상차 연산용의 하나의 상 신호(C상이라고 칭함)의 AF 화소를 얻는다. 마찬가지로, 5개의 SVD의 출력을 함께 가산하여 1 화소의 신호라고 해서, 위상차 연산용의 다른 상 신호(D상이라고 칭함)의 AF 화소를 얻는다.
도 13은 하나의 섹션 내의 피사체상의 포착 능력을 설명하기 위한 도면이며, 도 13은 도 11을 90도 회전한 것과 등가이다. 도 13은 도 12의 상단부의 섹션 SCTV(1)를 잘라낸 것이다. 우측에 나타내어진 수직선 PRJV는, 초점 검출용 화소 SVC 및 SVD의 동공 분할 방향으로 연신한 제3 사영 라인이고, 하단부에 나타내어진 수평선 PRJH는, 동공 분할 방향과 직교하는 방향으로 연신한 제4 사영 라인이다. 도 12에 있어서도, 섹션 내의 모든 화소 SVC의 출력이 가산되고, 화소 SVD도 마찬가지로 가산된다. 이러한 관점에서, AF 화소를 섹션이라고 간주하는 경우, AF 화소에 포함되는 수광부들을 동공 분할 방향의 사영 라인 PRJV를 따라 사영하면, 화소 SVC와 화소 SVD가 교대로 밀하게 배열되는 것을 알 수 있다. 여기서, 동공 분할 방향의 사영 라인 PRJV에 있어서의 화소 SVC의 배열 피치를 P1이라고 하면, P1=PVV=2(단위는 화소)가 된다. 이것을 피치 대신 공간 주파수 F1을 사용하여 나타내면, 그 결과는 F1=0.5(단위는 화소/화소)가 된다. 마찬가지로, 사영 라인 PRJV에 있어서의 화소 SVD의 배열 피치도 P1=2(단위는 화소)가 되고, 공간 주파수 표기로는, 그 결과가 F1=0.5(단위는 화소/화소)가 된다.
한편, AF 화소에 포함되는 수광부들을 동공 분할 방향과 직교하는 방향의 사영 라인 PRJH을 따라 사영하면, 화소 SVC와 화소 SVD는 드문드문하게 배열된다. 여기서, 사영 라인 PRJH에 있어서의 화소 SVC의 배열 피치를 P2라고 하면, P2=PVH=20(단위는 화소)이 된다. 이것을 피치 대신 공간 주파수 F2를 사용하여 나타내면, 그 결과는 F2=0.05(단위는 화소/화소)가 된다. 마찬가지로, 사영 라인 PRJH에 있어서의 화소 SVD의 배열 피치도, P2=20(단위는 화소)이 되고, 공간 주파수 표기로는, 그 결과가 F2=0.05(단위는 화소/화소)가 된다.
이상과 같이, 도 13에 있어서의 AF 화소의 샘플링 특성은, 동공 분할 방향을 기준으로 생각하면, 도 11에 도시된 특성과 마찬가지이고, 즉, F1>F2라고 할 수 있다. 이것은, 도 13에 도시된 섹션에 있어서도, 동공 분할 방향의 섹션 치수 L1과 그것과 직교하는 방향의 치수 L2가 L1<L2의 관계를 충족시키기 때문이다. 이에 따라, 공간 주파수가 높은 피사체에 대하여도 동공 분할 방향의 휘도 정보를 정확하게 검출 할 수 있고, 피사체의 휘도가 낮아도 복수의 화소를 가산함에 의해 초점 검출 신호의 S/N비를 향상시킬 수 있다.
도 14는 본 실시 형태에 있어서의 촬상 소자의 동공 분할 기능을 개념적으로 설명하는 도면이다.
도 14에 있어서, 참조 부호 OBJ는 피사체를 지시하고, 참조 부호 IMG는 피사체상을 지시한다. 촬상용 화소들은, 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 촬영 광학계 TL의 사출 동공 EP의 전역을 통과한 광속을 수광한다. 한편, 초점 검출용 화소들은 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 동공 분할 기능을 갖고 있다. 구체적으로는, 도 5의 화소 SHA는 촬상면으로부터 렌즈 후단부를 볼 때 좌측의 동공을 통과한 광속 LHA, 즉, 도 14에 도시된 동공 EPHA를 통과한 광속을 수광한다. 마찬가지로, 화소 SHB, SVC, 및 SVD는 동공 EPHB, EPVC, 및 EPVD를 각각 통과한 광속 LHB, LHC, 및 LHD를 각각 수광한다. 또한, 초점 검출용 화소들은, 도 9를 참조하여 설명한 바와 같이, 촬상 소자(6)의 전역에 걸쳐 분포하고 있기 때문에, 촬상 영역 전역에서 초점 검출이 가능하다.
도 15는, 라이브-뷰잉 시의 AF 동작을 설명하는 도면이고, 도 15는 라이브-뷰잉시에 액정 모니터(14)에 화상이 표시되어 있는 상태를 도시한다.
도 15에 있어서, 촬상면에 형성된 피사체상에는, 중앙에 인물이 나타나 있고, 좌측 하방의 근경에 울타리가 나타나 있고, 우측 상단의 원경에 산이 나타나 있으며, 이들이 모두 화면에 표시되어 있다. 또한, 화면의 중앙에는 AF 프레임이 표시되어 있다. 본 실시 형태에서는 일례로서, AF 프레임은 가로로 6 필드, 세로로 6 필드의 크기로 설정되어 있다. 또한, AF 프레임은 멀티콘트롤러(33)로부터의 입력 신호에 따라, 촬상 영역 내의 임의의 위치로 이동될 수 있다. 본 실시 형태에서는 일례로서, AF 프레임의 이동의 단위는 1 필드이다. 물론, 이동량은 다양하고, 단위는 1 섹션 또는 1 화소이어도 된다.
우선, 촬상면 위상차 AF에 대해 설명한다.
초점 검출용 화소 중, 가로 초점 어긋남 검출용 화소쌍 SHA 및 SHB와, 세로 초점 어긋남 검출용 화소쌍 SVC 및 SVD는, 도 9에 도시된 바와 같이 촬상 영역 전역에 걸쳐 균일하고 밀하게 배치되어 있다. 가로 초점 어긋남 검출시에는, 위상차 연산을 위한 AF 화소 신호를 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 그룹화한다. 또한, 세로 초점 어긋남 검출시에는, 위상차 연산을 위한 AF 화소 신호를 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 그룹화한다. 따라서, 촬상 영역의 임의의 위치들에 있어서, 가로 초점 어긋남 검출 및 세로 초점 어긋남 검출을 위한 초점 검출 영역들을 설정할 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는 일례로서, 초점 검출 영역은 필드와 동일 영역으로 설정된다.
도 15에 있어서, 화면 중앙에 인물의 얼굴이 존재한다. 이전의 공지의 얼굴 인식 기술에 의해 얼굴의 존재가 검출되면, 얼굴 영역이라고 검출된 부분에 AF 프레임이 표시되고, AF 프레임 내에서 초점 검출이 실행된다. 우선, 각각이 가로 초점 어긋남 검출을 위해 초점 검출 영역들을 연결한 AF 프레임 영역들인 AFARH(1) 내지 AFARH(6)가 설정되고, 각각이 세로 초점 어긋남 검출을 위해 초점 검출 영역들을 연결한 AF 프레임 영역들인 AFARV(1) 내지 AFARV(6)가 설정된다.
가로 초점 어긋남 검출을 위한 AF 프레임 영역 AFARH(1)는, AF 프레임 내의 위로부터 제1 행의 초점 검출 영역들인 6개의 필드들을, 즉, 필드 FLD(13,21)로부터 필드 FLD(13,26)까지를 연결한 것이다. AF 프레임 영역 AFARH(2)는, AF 프레임 내의 위로부터 제2 행의 초점 검출 영역들인 필드들을, 즉, 필드 FLD(14,21)로부터 필드 FLD(14,26)까지를 연결한 것이다. AF 프레임 영역 AFARH(3)는, AF 프레임 내의 위로부터 제3 행의 초점 검출 영역들인 필드들을, 즉, 필드 FLD(15,21)로부터 필드 FLD(15,26)까지를 연결한 것이다. AF 프레임 영역 AFARH(4)는, AF 프레임 내의 위로부터 제4 행의 초점 검출 영역들인 필드들을, 즉, 필드 FLD(16, 21)로부터 필드 FLD(16, 26)까지를 연결한 것이다. AF 프레임 영역 AFARH(5)는, AF 프레임 내의 위로부터 제5 행의 초점 검출 영역들인 필드들을, 즉, 필드 FLD(17,21)로부터 필드 FLD(17,26)까지를 연결한 것이다. AF 프레임 영역 AFARH(6)는, AF 프레임 내의 위로부터 제6 행의 초점 검출 영역들인 필드들을, 즉, 필드 FLD(18,21)로부터 필드 FLD(18,26)까지를 연결한 것이다.
세로 초점 어긋남 검출을 위한 AF 프레임 영역 AFARV(1)는, AF 프레임 내의 좌측으로부터 제1 열의 초점 검출 영역들인 6개의 필드들을, 즉, 필드 FLD(13,21)로부터 필드 FLD(18,21)까지를 연결한 것이다. AF 프레임 영역 AFARV(2)는, AF 프레임 내의 좌측으로부터 제2 열의 초점 검출 영역들인 필드들을, 즉, 필드 FLD(13,22)로부터 필드 FLD(18,22)까지를 연결한 것이다. AF 프레임 영역 AFARV(3)는, AF 프레임 내의 좌측으로부터 제3 열의 초점 검출 영역들인 필드들을, 즉, 필드 FLD(13,23)로부터 필드 FLD(18,23)까지를 연결한 것이다. AF 프레임 영역 AFARV(4)는, AF 프레임 내의 좌측으로부터 제4 열의 초점 검출 영역들인 필드들을, 즉, 필드 FLD(13,24)로부터 필드 FLD(18,24)까지를 연결한 것이다. AF 프레임 영역 AFARV(5)는, AF 프레임 내의 좌측으로부터 제5 열의 초점 검출 영역들인 필드들을, 즉, 필드 FLD(13,25)로부터 필드 FLD(18,25)까지를 연결한 것이다. AF 프레임 영역 AFARV(6)는, AF 프레임 내의 좌측으로부터 제6 열의 초점 검출 영역들인 필드들을, 즉, 필드 FLD(13,26)로부터 필드 FLD(18,26)까지를 연결한 것이다.
도 15에 있어서, 가로 초점 어긋남 검출과 세로 초점 어긋남 검출을 위한 AF 프레임 영역들 중 하나인 AFARH(3)와 AFARV(5) 영역 각각이 도시되고, 그 밖의 다른 5개 영역들은 도 15에 생략되어 있다. AF 프레임 영역 AFARH(3)의 각 섹션 내에 포함되는 5개의 초점 검출용 화소 SHA를 함께 가산하고, 60 섹션(=1 초점 검출 영역마다 10 섹션×6 필드의 AF 프레임의 폭)에 걸쳐 연결함으로써 얻은 위상차 검출용의 A상 신호가 AFSIGH(A3)이다. 마찬가지로, 각 섹션의 5개의 초점 검출용 화소 SHB를 함께 가산하고, 60 섹션의 결과를 연결함으로써 얻은 위상차 검출용의 B상 신호가 AFSIGH(B3)이다. A상 신호 AFSIGH(A3)와 B상 신호 AFSIGH(B3) 사이의 상대적인 가로 초점 어긋남량을 공지의 상관 연산을 사용하여 연산함으로써, 피사체의 초점 어긋남량을 구한다. 마찬가지로, AF 프레임 영역 AFARH(1) 내지 AFARH(6) 각각에 대해 피사체의 초점 어긋남량을 구한다.
AF 프레임 영역 AFARV(5)에 대해서도 마찬가지이다. 구체적으로, 각 섹션 내에 포함되는 5개의 초점 검출용 화소 SVC를 함께 가산하고, 60 섹션(=1 초점 검출 영역당 10 섹션×6 필드의 AF 프레임의 높이)에 걸쳐 연결함으로써 얻은 위상차 검출용의 C상 신호가 AFSIGV(C5)이다. 또한, 각 섹션의 5개의 초점 검출용 화소 SVD를 함께 가산하고, 그 결과를 60 섹션에 걸쳐서 연결한 위상차 검출용의 D상 신호가 AFSIGV(D5)이다. C상 신호 AFSIGV(C5)와 D상 신호 AFSIGV(D5) 사이의 상대적인 세로 초점 어긋남량을 공지의 상관 연산을 사용하여 연산함으로써, 피사체의 초점 어긋남량을 구한다. 마찬가지로, AF 프레임 영역 AFARV(1) 내지 AFARV(6) 각각에 대해 피사체의 초점 어긋남량을 구한다.
그리고, 가로 초점 어긋남 및 세로 초점 어긋남 AF 프레임 영역들에 대해 검출한 총 12개의 초점 어긋남량을 비교하여, 신뢰성이 높은 값을 이용함으로써, AF 프레임 내의 초점 어긋남량을 구한다. 여기서, 신뢰성이란, 2상 간의 일치도를 가리키고, 2상 간의 일치도가 좋은 경우에는 일반적으로 초점 검출 결과의 신뢰성이 높다. 이러한 관점에서, 복수의 초점 검출 영역의 초점 검출 결과들이 있는 경우에는, 신뢰성이 높은 정보를 우선적으로 사용한다. 또한, 신뢰성을 이용하는 것 대신, 총 12개의 초점 어긋남량의 평균값을 채용하거나, 또는 총 12개의 초점 어긋남량들 중 최근사값을 채용하는 등의 방법을 사용하여 AF 프레임 내의 초점 어긋남량을 정해도 된다.
전술한 설명에 있어서는, AF 프레임 영역의 모든 섹션(60 섹션)의 연결인 상 신호들로부터 AF 프레임 영역의 초점 어긋남량을 구한다. 그러나, AF 프레임 영역을 구성하는 6개의 초점 검출 영역 각각의 초점 어긋남량을 구하고, 그 결과들 중 신뢰성이 높은 값이나 최근사값을 채용하거나, 또는 그 결과들의 평균값을 채용하거나 하는 등의 방법으로 AF 프레임 영역 내의 초점 어긋남량을 구할 수 있다. 또한, AF 프레임 영역을 설정하지 않고, AF 프레임 내의 36개 초점 검출 영역 각각의 초점 어긋남량을 구하고, 그 결과들 중 신뢰성이 높은 값이나 최근사값을 채용하거나, 또는 그 결과들의 평균값을 채용하거나 하는 등의 방법으로 AF 프레임 영역의 초점 어긋남량을 구할 수도 있다.
한편, 화면의 좌측 하방의 울타리 부분으로 AF 프레임을 이동했을 때는, 마찬가지로, 가로 초점 어긋남 검출 및 세로 초점 어긋남 검출을 위해 AF 프레임 영역들을 재설정해서 피사체의 초점 어긋남량을 검출할 수 있다. 그러나, 수직선 성분이 울타리 부분의 주요부이기 때문에(즉, 울타리 부분은 수평 휘도 분포를 갖고 있기 때문에), 가로 초점 어긋남 검출에 적합한 피사체라고 판단할 수 있다. 이 때문에, 가로 초점 어긋남 검출을 위한 AF 프레임 영역 AFARH(n)만을 설정하고, AF 프레임 영역 AFARH(3)와 마찬가지로, A상 신호와 B상 신호로부터 가로 초점 어긋남량을 연산함으로써, 피사체의 초점 어긋남량을 구할 수 있다.
하기에서는, AF 프레임 영역들을 설정한다는 전제를 기초로 초점 어긋남량을 구하는 것을 설명한다. 그러나, AF 프레임 영역을 설정하지 않아도, 각각의 초점 검출 영역에 있어서 A상 신호와 B상 신호로부터 가로 초점 어긋남량을 연산하고, 초점 검출 영역들의 초점 검출 결과들 중 신뢰성이 높은 정보에 기초하여, 피사체의 초점 어긋남량을 구하는 것도 가능하다. 즉, 얼굴 인식에 의해 주 피사체라고 판단된 화면 중앙의 인물의 얼굴 부분의 초점 어긋남량을 구함과 동시에, 촬상 영역 내의 다른 피사체(여기서는, 화면 좌측 하방의 울타리)의 초점 어긋남량을 구하는 것도 가능하다.
또한, 화면 우측 상부로 AF 프레임을 이동했을 때, 전술한 바와 마찬가지로 가로 초점 어긋남 검출 및 세로 초점 어긋남 검출을 위해 AF 프레임 영역들을 설정해서 피사체의 초점 어긋남량을 검출할 수 있다. 그러나, 수평선 성분이 산 부분의 주요부이기 때문에(즉, 산 부분이 수직 휘도 분포를 갖고 있기 때문에), 세로 초점 어긋남 검출에 적합한 피사체라고 판단할 수 있다. 이 때문에, 세로 초점 어긋남 검출을 위한 AF 프레임 영역들 AFARV(n)만을 설정하고, AF 프레임 영역 AFARV(5)와 마찬가지로, C상 신호와 D상 신호로부터 가로 초점 어긋남량을 연산함으로써, 피사체의 초점 어긋남량을 구할 수 있다.
전술한 설명에서는 AF 프레임 영역들을 설정한다는 전제를 기초로 하여 초점 어긋남량을 구하는 것을 설명했다. 그러나, AF 프레임 영역들을 설정하지 않아도, 각각의 초점 검출 영역에 있어서 C상 신호와 D상 신호로부터 가로 초점 어긋남량을 연산하고, 초점 검출 영역들에 대한 초점 검출 결과들 중 신뢰성이 높은 정보를 기초로 하여, 피사체의 초점 어긋남량을 구하는 것도 가능하다. 즉, 얼굴 인식에 의해 주 피사체라고 판단된 화면 중앙의 인물의 얼굴 부분의 초점 어긋남량을 구함과 동시에, 촬상 영역 내의 다른 피사체(여기서는, 화면 우측 상방의 산)의 초점 어긋남량을 구하는 것도 가능하다.
전술한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 가로 초점 어긋남 검출 및 세로 초점 어긋남 검출을 위한 초점 검출 영역들이 촬상 소자(6)의 전역에 설정되어 있기 때문에, 피사체의 투영 위치가 여러 가지이거나 휘도 분포의 방향성이 여러 가지인 때에도, 촬상 영역 전역에서 촬상면 위상차 AF에 의한 초점 검출을 행할 수 있다.
계속해서, 촬영 정보를 화상 파일에 기록하는 방법에 대해 설명한다.
도 16은 Exif 압축 화상 파일의 포맷 구조를 나타내는 도면이다. 참조 부호 60은 JPEG 압축 화상 파일을 지시하며, 이것은 파일의 시작을 나타내는 시작부의 SOI 마커(61)로부터, 순서대로, Exif 부속 정보를 기록하는 애플리케이션 마커 세그먼트1(APP1)(62), Exif 확장 데이터를 기록하는 애플리케이션 마커 세그먼트2(APP2)(63), 양자화 테이블 마커 세그먼트(DQT)(64), 허프만 테이블 마커 세그먼트(DHT)(65), 리스타트 마커 세그먼트(DRI)(66), 프레임 헤더 마커 세그먼트(SOF)(67), 스캔 헤더 마커 세그먼트(SOS)(68), 압축 화상 데이터(Compressed Data)부(69), 및 파일의 종단부를 나타내는 EOI 마커(70)에 의해 구성된다.
APP1(62)의 내부 구조와 관련하여, APP1(62)은, 애플리케이션 영역임을 나타내는 시작부의 APP1 Marker(마커)(71)로부터, 애플리케이션 영역의 크기를 나타내는 Length(72), Exif 식별 코드(73), 및 부속 정보 본체로 구성되어 있다. 부속 정보는 파일 헤더(Header)(74)를 포함하는 TIFF의 구조를 취하고, 압축되어 있는 화상(주 화상)에 관한 부속 정보를 기록하는 0th IFD(75), 0th IFD(부속 정보 기록 영역)에 Exif 고유의 부속 정보를 기록하는 Exif IFD(76), 및 섬네일 화상(thumbnail image)을 기록하는 1st IFD(77)에 의해 구성된다.
Exif IFD(76)에 기록되는 부속 정보의 태그 구조는, Exif Version 태그(81)로부터 시작되고, 제조사가 개별의 정보를 기록할 수 있는 Maker Note 태그(82), 유저가 개별의 정보를 기록할 수 있는 User Comment 태그(83), IFD에 포인팅하는 포인터(Interoperability IFD Pointer)(84), 및 실제로 데이터를 기록하는 영역(Value of Exif IFD)(85)에 의해 구성된다.
참조 부호 85a는 기록된 촬상면 위상차 AF 데이터의 일례를 지시하며, 본 예에서, 촬상면 위상차 AF에 의해 구한 각 초점 검출 영역마다의 초점 어긋남량(측거 데이터)을 취득 가능하게 기록한다. 우선, Maker Note 태그(82)에는, 초점 어긋남량 데이터(85a)가 데이터 기록 영역(85)의 어느 영역에 기록되어 있는지를 나타내는 정보가 기록되어 있다. 초점 어긋남량 데이터(85a)는 도 9 및 도 15에 있어서 촬상면의 좌측 상부의 초점 검출 영역(즉, 필드 FLD(1,1))으로부터 기록되기 시작하여, 촬상면의 우측 하부의 초점 검출 영역(즉, 필드 FLD(30,45))까지를 기록하고 종료한다. 기록순은, 필드 FLD(15,21)로부터 시작하여, 수평으로, 필드 FLD(15,22), 필드 FLD(15,23), 필드 FLD(15,24), 필드 FLD(15,25), 및 필드 FLD(15,26)의 기록을 행하고, 그 수평 방향의 행이 종료하면, 수직 방향의 다음의 필드를 기록한다.
도 17은 RAW 데이터 화상 파일의 포맷 구조를 도시한 도면이다.
여기서, RAW 데이터란, 촬상 소자(6)로부터 출력된 화상 신호가 A/D 변환기(41)에 의해 디지털 변환만 되었고, 화상 형식에 있어서, Y/C 분리, 화이트 밸런스 보정, γ 보정, 압축 가공 등의 각종 화상 처리를 아직 행하지 않은, 소위, 원시(raw) 화상 데이터이다. 따라서, RAW 데이터는 크기가 크기 때문에, 유저가 나중에 화상 처리를 행하는 경우에 자유도가 높다. 그 때문에, RAW 데이터는 유저가 촬영한 화상을, 고화질을 유지하면서, 유저가 원하는 대로 자유롭게 조정할 수 있게 해주는 특징이 있다.
참조 부호 90은 RAW 데이터 포맷의 화상 파일을 지시하고, 이 화상 파일은 헤더(91)로부터 시작되어, 촬영에 사용된 카메라 모델을 나타내는 카메라 모델 정보(92), Exif 태그 포맷에 준해서 각종 정보를 기록할 수 있는 화상 부가 정보(93), RAW 데이터를 현상하기 위한 화이트 밸런스 값과 γ 값 등의 현상용 파라미터(94), 섬네일 데이터(95), 및 RAW 데이터(96)에 의해 구성된다. 또한, 화상 부가 정보(93) 내에는, 촬상 소자(6) 상의 어느 위치들에 초점 검출용 화소들이 배치되어 있을지를 나타내는 초점 검출용 화소 위치 정보(93a)가 기록되어 있다.
참조 부호 96a는 RAW 데이터의 내용의 일례를 나타내고, 이 예에서, 데이터(96a)는 필드 FLD(15,25)의 우측 하부 코너의 초점 검출 화소들을 갖는 영역을 나타내고, 각 화소의 출력 데이터가 데이터(96a)에 기록된다. 데이터(85a)와 마찬가지로, 이 기록된 데이터는 촬상면의 좌측 상부의 화소 데이터로부터 시작하여 우측 하부의 화소 데이터에서 종료한다. 구체적으로, 데이터(96a)는 FLD(15,25)의 우측 하부 코너의 블럭 BLK(150,250) 내의 제1 행과 제2 행을 나타낸다. 제1 행에 있어서, 화소(1491,2491)는 R 데이터가 기록되는 촬상용 R 화소이고, 화소(1491,2492)는 G 데이터가 기록되는 촬상용 G 화소이고, 화소(1491, 2493)는 R 데이터가 기록되는 촬상용 R 화소이고, 화소(1491, 2494)는 G 데이터가 기록되는 촬상용 G 화소이고, 화소(1491, 2495)는 R 데이터가 기록되는 촬상용 R 화소이고, 화소(1491, 2496)는 G 데이터가 기록되는 촬상용 G 화소이고, 화소(1491, 2497)는 R 데이터가 기록되는 촬상용 R 화소이고, 화소(1491, 2498)는 G 데이터가 기록되는 촬상용 G 화소이고, 화소(1491, 2499)는 SHA 데이터가 기록되는 초점 검출용 화소 SHA이고, 화소(1491, 2500)는 G 데이터가 기록되는 촬상용 G 화소이다. 제2 행에 있어서, 화소(1492, 2491)는 G 데이터가 기록되는 촬상용 G 화소이고, 화소(1492, 2492)는 B 데이터가 기록되는 촬상용 B 화소이고, 화소(1492, 2493)는 G 데이터가 기록되는 촬상용 G 화소이고, 화소(1492, 2494)는 B 데이터가 기록되는 촬상용 B 화소이고, 화소(1492, 2495)는 G 데이터가 기록되는 촬상용 G 화소이고, 화소(1492, 2496)는 B 데이터가 기록되는 촬상용 B 화소이고, 화소(1492, 2497)는 G 데이터가 기록되는 촬상용 G 화소이고, 화소(1492, 2498)는 B 데이터가 기록되는 촬상용 B 화소이고, 화소(1492, 2499)는 G 데이터가 기록되는 촬상용 G 화소이고, 화소(1492, 2500)는 SHB 데이터가 기록되는 초점 검출용 화소 SHB이다. 이렇게, 전체 화소들의 데이터는 수평 방향의 화소들로부터 시작하는 순서로 기록되고, 그 수평적인 화소 행의 기록이 종료하면 수직 방향의 다음 행의 화소들이 기록된다.
계속해서, 본 실시 형태의 디지털 싱글 렌즈 레플렉스 카메라의 동작을, 도 18 내지 도 22에 도시된 제어 플로우를 참조해서 설명한다. 도 18은 디지털 싱글 렌즈 레플렉스 카메라의 기본 동작을 나타내는 메인 플로우이다.
단계 S101에서는, 유저가 전원 버튼(34)을 조작해서 카메라의 전원을 턴온(ON) 한다. 전원이 ON으로 되면, MPU(20)는 카메라 내의 각 액추에이터 및 촬상 소자(6)의 동작가능성을 확인한다. 그 후, 메모리의 내용이나 실행 프로그램의 초기화 상태를 확인하고, 촬영 준비 동작을 실행한다.
단계 S102에서는, 각종 버튼을 조작해서 카메라의 각종 설정을 행한다. 예를 들어, 모드 버튼(31)을 조작해서 촬영 모드를 선택하고, 전자 다이얼(32)을 조작해서 셔터 속도, 조리개, 및 촬영 화상의 기록 화질에 대한 설정을 행한다.
단계 S103에서는, 멀티콘트롤러(33)에 의해 라이브-뷰 모드가 설정되어 있는지의 여부를 판정하고, 라이브-뷰 모드가 설정되어 있으면, 처리는 라이브-뷰 모드 루틴의 단계 S111로 진행하고, 라이브-뷰 모드가 설정되어 있지 않으면, 처리는 통상 모드 루틴의 단계 S104로 진행한다.
우선, 통상 모드(유저가 파인더를 들여다 보면서 촬영하는 싱글 렌즈 레플렉스 카메라의 통상-사용 모드)의 동작 루틴을 설명한다.
단계 S104에서는, 릴리즈 버튼(30)이 절반 눌러지고 SW1이 ON으로 되었는지의 여부를 판정하고, SW1이 ON으로 되어 있으면 처리는 단계 S105로 진행하고, SW1이 ON으로 되어 있지 않으면, 처리는 SW1이 ON으로 될 때까지 대기한다.
단계 S105에서는, AF 센서(8)를 사용한 소정의 AF 동작을 행한다.
단계 S106에서는, AE 센서(13)를 사용한 소정의 AE 동작을 행한다.
단계 S107에서는, 파인더 내에 포커싱되어 있는 초점 검출점의 위치를 도시되지 않은 표시 장치에 표시한다.
단계 S108에서는, 릴리즈 버튼(30)이 완전히 눌러지고 SW2가 ON으로 되었는지의 여부를 판정하고, SW2가 ON으로 되어 있으면, 처리는 단계 S109로 진행하고, SW2가 ON으로 되어 있지 않으면, 처리는 SW2가 ON으로 될 때까지 대기한다.
단계 S109에서는, 통상 촬영 루틴을 실행한다.
도 19는 통상 촬영 루틴을 나타내는 흐름도이다.
단계 S131에서는, 모터 구동 회로(26)에 의해 미러 구동용 모터(도시되지 않음)를 제어하고, 주 미러(4)와 서브 미러(7)를 촬영 광로로부터 퇴피(미러 업(mirror up))시킨다(도 2).
단계 S132에서는, AE 결과로부터 연산된 촬영 노출에 따라, 렌즈 제어 회로(23)에 의해 촬영 렌즈(3) 내의 조리개(도시되지 않음)를 구동한다.
단계 S133에서는, 셔터 구동 회로(27)에 의해 셔터(5)를 개폐한다.
단계 S134에서는, 메모리 콘트롤러(21)에 의해 촬상 소자(6)의 수광에 기초한 화상 신호를 판독하여 SDRAM(43)에 일시적으로 기록한다. 이 일시적으로 기록된 데이터가 촬상 데이터이다.
단계 S135에서는, 메모리 콘트롤러(21)에 의해 판독된 화상 신호의 결손 화소 보간을 행한다. 그 이유는, 초점 검출용 화소들의 출력은 촬상을 위한 RGB 컬러 정보를 갖고 있지 않고, 화상을 얻는 데에 있어서 그러한 화소들은 결함 화소에 상당하기 때문에, 주위의 촬상용 화소들로부터의 정보를 사용하여 보간을 행함으로써 화상 신호를 생성한다. 생성된 화상 신호와 원래의 화상 신호에 기초하여 결함 화소 보간 화상을 작성하고, 결함 화소 보간 화상을 SDRAM(43)에 일시적으로 기록해 둔다.
단계 S136에서는, 메모리 콘트롤러(21)에 의해 결함 화소 보간 화상에 기초하여 섬네일 화상을 작성하고, SDRAM(43)에 일시적으로 기록한다.
단계 S137에서는, 촬영 화상의 기록 화질이 JPEG 또는 RAW로 선택되어 있는지를 판정하고, JPEG이 선택되어 있는 경우, 처리는 단계 S138로 진행하고, RAW가 선택되어 있는 경우, 처리는 단계 S140으로 진행한다.
단계 S138에서는, AF 화소 신호 기록 루틴을 실행한다.
도 20은 AF 화소 신호 기록 루틴을 나타내는 흐름도이다.
단계 S151에서는, SDRAM(43)에 일시적으로 기록된 화상 신호로부터, 메모리 콘트롤러(21)에 의해 초점 검출 영역들에 포함되는 각 초점 검출용 화소를 판독한다.
단계 S152에서는, 메모리 콘트롤러(21)에 의해 도 10 또는 도 12를 참조하여 설명한 섹션 구조에 기초하여, 섹션 내의 초점 검출용 화소들을 가산하고, 그 가산 결과에 기초하여 각 섹션의 AF 화소 신호를 얻는다.
단계 S153에서는, MPU(20)에 의해 AF 화소 신호들에 기초하여 상관 연산용의 2 상의 신호를 생성한다. 본 실시 형태에 있어서는, 도 10 및 도 12에 나타낸 초점 검출 영역마다 신호를 생성한다. 초점 검출 영역은, 전술한 바와 같이, 필드와 동일 영역이며, 도 9를 참조하여 설명한 바와 같이, 촬상 영역 전체에 대해 1350 쌍의 신호를 생성한다.
단계 S154에서는, MPU(20)가 이 얻어진 2 상의 상관 연산을 행하고, 2 상 사이의 상대적인 초점 어긋남량을 연산한다.
단계 S155에서는, MPU(20)에 의해 초점 어긋남량을 연산한다.
단계 S156에서는, 메모리 콘트롤러(21)에 의해 이 연산된 초점 어긋남량을 SDRAM(43)에 일시적으로 기록한다. 초점 어긋남량의 개수는 1350개의 초점 검출 영역에 대한 데이터 수와 같다. 그 후, 도 19의 통상 촬영 루틴 내의 단계 S139로 복귀한다.
단계 S139에서는, 결함 화소 보간 화상에 화상 처리 회로(44)에 의해 화이트 밸런스 보정, γ 보정, 및 에지 강조 등의 화상 처리를 행하고, 그 결과의 화상을 화상 압축/신장 회로(45)에 의해 카메라의 설정값에 기초하는 JPEG 포맷에 따라 압축하고, 그 결과의 압축 화상을 메모리 콘트롤러(21)에 의해 압축 화상 데이터부(69)에 기록한다. 또한, 섬네일 화상을 1st IFD(77)에 기록하고, 초점 어긋남량 데이터(85a)를 데이터 기록 영역(85)에 기록한다. 또한, 카메라의 각종 설정(예를 들면, 셔터 속도, 조리개, 및 렌즈 초점 거리)을 Exif 룰에 준해 기록함으로써, 화상 및 각종 데이터를 JPEG 파일화한다.
단계 S140에서는, 메모리 콘트롤러(21)에 의해 SDRAM(43)에 일시적으로 기록되어 있는 화상 신호를 RAW 데이터(96)에 96a로 도시된 바와 같이 기록한다. 또한, 초점 검출용 화소 위치 정보(93a), 카메라의 각종 설정(예를 들면, 셔터 속도, 조리개, 및 렌즈 초점 거리) 등을 Exif 룰에 준해 화상 부가 정보(93)에 기록하고, 섬네일 화상을 섬네일 데이터(95)에 기록함으로써, 화상 및 각종 데이터를 RAW 파일화한다.
단계 S141에서는, JPEG 파일 또는 RAW 파일인 화상 파일을 매체(48)에 기록한다.
단계 S142에서는, 모터 구동 회로(26)에 의해 미러 구동용 모터(도시되지 않음)를 제어하여, 촬영 광로로부터 퇴피되어 있는 주 미러(4)와 서브 미러(7)를, 촬영 광속을 반사해 파인더에 유도하는 관찰 위치로 구동(미러 다운(mirror down))한다(도 1).
단계 S143에서는, 모터 구동 회로(26)에 의해 차지용 모터(도시되지 않음)에의 통전을 제어하고, 셔터(5)를 차지시킨다. 그 후, 도 18의 메인 루틴 내의 단계 S110으로 복귀한다.
단계 S110에서는, 유저가 전원 버튼(34)을 조작하여, 카메라의 전원이 턴오프(OFF)되었는지의 여부를 판단하고, 전원이 OFF로 되어 있지 않으면, 처리는 단계 S102에 복귀되어 다음 촬영을 준비하고, 전원이 OFF로 되어 있으면, 일련의 카메라 동작을 종료한다.
계속해서, 라이브-뷰 모드(유저가 라이브-뷰잉을 사용해서 촬영하는 모드)의 동작 루틴을 설명한다.
단계 S111에서는, 라이브-뷰 표시 루틴을 실행한다.
도 21은 라이브-뷰 표시 루틴을 나타내는 흐름도이다.
단계 S161에서는, 모터 구동 회로(26)에 의해 미러 구동용 모터(도시되지 않음)를 제어하고, 주 미러(4)와 서브 미러(7)를 촬영 광로로부터 퇴피(미러 업)시킨다.
단계 S162에서는, 셔터 구동 회로(27)에 의해 셔터(5)를 개방 상태로 한다(도 2에 도시된 상태).
단계 S163에서는, 메모리 콘트롤러(21)에 의해 촬상 소자(6)의 수광에 기초한 동화상 판독을 개시한다.
단계 S164에서는, 판독된 동화상을 액정 모니터(14)에 표시한다. 유저는 이 라이브-뷰 화상을 보고 촬영시에 사용될 구도를 결정한다. 그 후, 처리는 도 18의 메인 루틴 내의 단계 S112로 복귀한다.
단계 S112에서는, 촬상 영역 내에 얼굴이 존재하는지를 인식하는 처리를 행한다.
단계 S113에서는, 라이브-뷰 화상에 겹쳐서 AF 프레임을 그레이(gray)로 표시한다. 여기서, 단계 S112에 있어서, 촬상 영역 내에 얼굴이 존재한다고 인식되었을 경우, 인식된 얼굴 영역에 AF 프레임을 표시한다. 촬상 영역 내에 얼굴의 존재하지 않는다고 인식되었을 경우, 화면 중앙에 AF 프레임을 표시한다. 본 실시 형태에서는, 도 15에 도시된 바와 같이, 화면 중앙의 인물의 얼굴이 얼굴 인식에 의해 검출되고, 얼굴 영역에 AF 프레임이 표시된다.
단계 S114에서는, AF 프레임 영역 설정을 행한다. AF 프레임 영역 설정은, 전술한 바와 같이, 가로 초점 어긋남 검출을 위해 AF 프레임 영역 AFARH(1) 내지 AFARH(6)가 설정되고, 세로 초점 어긋남 검출을 위해 AF 프레임 영역 AFARV(1) 내지 AFARV(6)가 설정된다.
단계 S115에서는, 유저에 의해 멀티콘트롤러(33)가 조작되어, AF 프레임이 이동되었는지의 여부가 검출되고, AF 프레임이 이동되었으면, 처리는 단계 S114로 복귀되고, AF 프레임이 이동되지 않았으면, 처리는 단계 S116으로 진행한다. AF 프레임을 이동시키는 예로서는, 얼굴이 인식되지 않고, AF 프레임이 화면 중앙에 표시되었는데, 유저가 화면 중앙 이외의 피사체에 초점을 맞추고 싶을 경우 등이 있다.
단계 S116에서는, 릴리즈 버튼(30)이 절반 눌러지고 SW1이 턴온(ON)되었는지의 여부를 판정하고, SW1이 ON으로 되어 있으면, 처리는 단계 S117로 진행하고, SW1이 ON으로 되어 있지 않으면, 구도가 변경된 가능성을 고려해서 처리는 단계 S112로 복귀된다.
단계 S117에서는, 촬상면 위상차 AF 루틴을 실행한다.
도 22는 촬상면 위상차 AF 루틴을 나타내는 흐름도이다.
단계 S171에서는, 메모리 콘트롤러(21)에 의해 촬상 소자(6)로부터 AF 프레임 영역들로서 설정되어 있는 각 초점 검출 영역들에 포함되는 각 초점 검출용 화소를 판독한다.
단계 S172에서는, 메모리 콘트롤러(21)에 의해 도 10 또는 도 12를 참조하여 설명한 섹션 구조에 기초하여, 각 섹션 내의 초점 검출용 화소들을 가산하고, 그 가산 결과에 기초하여 각 섹션의 AF 화소 신호를 얻는다.
단계 S173에서는, MPU(20)에 의해 AF 화소 신호에 기초하여 상관 연산용의 2 상의 신호를 생성한다. 본 실시 형태에 있어서는, 도 15에 도시된 AFSIGH(A3)와 AFSIGH(B3), 그리고 AFSIGV(C5)와 AFSIGV(D5) 등의 60개의 섹션을 연결한 신호 쌍들을 생성한다.
단계 S174에서는, MPU(20)는 얻어진 2 상의 상관 연산을 행하고, 2 상 사이의 상대적인 초점 어긋남량을 연산한다.
단계 S175에서는, MPU(20)에 의해 상관 연산 결과의 신뢰성을 판정한다.
단계 S176에서는, MPU(20)에 의해 신뢰성이 높은 검출 결과에 기초하여 초점 어긋남량을 연산한다. 여기서, AF 프레임에 있어서 1개의 초점 어긋남량이 결정되어 저장된다.
단계 S177에서는, 초점 어긋남량을 렌즈 제어 회로(23)에 송출하고, 촬영 렌즈(3) 내의 포커스 렌즈군(도시되지 않음)의 포커싱용 구동을 행한다. 그 후, 처리는 도 18의 메인 루틴 내의 단계 S118로 복귀한다.
촬상면 위상차 AF 루틴에 있어서는, AF 프레임 영역들로서 설정되어 있지 않은 초점 검출 영역들에 대해서는, 초점 어긋남량을 연산하지 않는다. 이것은, 상관 연산이 MPU(20)에 의해 실행되는 다른 처리에 비해 장시간이 걸리기 때문에, 초점 어긋남량이 불필요한 AF 프레임 밖의 초점 검출 영역들에 대해서는, 데이터 처리를 행하지 않음으로써, MPU(20)의 처리 시간을 조금이라고 줄일 수 있기 때문이다. 물론, MPU(20)의 처리 능력이 많으면, 각 초점 검출 영역에 있어서의 각 초점 어긋남량을 연산해서 일시적으로 기록해 둘 수 있고, AF 프레임이 이동된 경우에 빠르게 포커스-구동을 행할 수 있다.
도 18의 단계 S118에서는, AF 프레임의 색을 그레이로부터 그린으로 변경해서 AF 프레임 내의 포커싱이 완료된 것을 유저에 알린다.
단계 S119에서는, 릴리즈 버튼(30)이 완전히 눌러지고 SW2가 턴온(ON)되었는지의 여부를 판정하고, SW2가 ON으로 되어 있으면, 처리는 단계 S120으로 진행하고, SW2가 ON으로 되어 있지 않으면, 처리는 SW2가 ON으로 될 때까지 대기한다.
단계 S120에서는, 라이브-뷰 촬영 루틴을 실행한다.
도 23은 라이브-뷰 촬영 루틴을 나타내는 흐름도이다.
단계 S181에서는, 메모리 콘트롤러(21)에 의해 촬상 소자(6)로부터 화상 신호를 판독하고, 포커싱되어 있는 주 피사체 및 그 주위에 관한 측광 정보를 얻으며, 즉, 소위, 촬상면 AE 동작을 행한다.
단계 S182에서는, 촬상면 AE 결과로부터 연산된 촬영 노출에 따라, 렌즈 제어 회로(23)에 의해 촬영 렌즈(3) 내의 조리개(도시되지 않음)를 구동한다.
단계 S183에서는, 메모리 콘트롤러(21)가 촬상 소자(6)에 의한 수광에 기초하여 얻은 화상 신호를 리셋해서 촬상 소자(6)의 수광 상태를 초기 상태, 즉, 아무것도 촬상 되지 않은 상태로 복귀시킨다.
단계 S184에서는, 다시 메모리 콘트롤러(21)가 촬상 소자(6)의 수광을 행하게 하고, 화상 신호를 판독하여, 화상 신호를 SDRAM(43)에 일시적으로 기록한다.
단계 S185에서는, 메모리 콘트롤러(21)에 의해 판독한 화상 신호의 결손 화소 보간을 행한다. 그 이유는, 초점 검출용 화소들의 출력은 촬상을 위한 RGB 컬러 정보를 갖고 있지 않고, 그러한 화소들은 화상을 얻는 데에 있어서 결함 화소들에 상당하기 때문에, 주위의 촬상용 화소들로부터의 정보를 사용하여 보간을 행함으로써 화상 신호를 생성한다. 생성된 화상 신호와 원래의 화상 신호에 기초하여, 결함 화소 보간 화상을 작성하고, 결함 화소 보간 화상을 SDRAM(43)에 일시적으로 기록해 둔다.
단계 S186에서는, 메모리 콘트롤러(21)에 의해, 결함 화소 보간 화상에 기초하여 섬네일 화상을 작성하여 SDRAM(43)에 일시적으로 기록한다.
단계 S187에서는, 촬영 화상의 기록 화질이 JPEG 또는 RAW로서 선택되어 있는지를 판정하고, JPEG이 선택되어 있는 경우, 처리는 단계 S188로 진행하고, RAW가 선택되어 있는 경우, 처리는 단계 S190으로 진행한다.
단계 S188에서는, AF 화소 신호 기록 루틴을 실행한다. 이것은, 도 20에 도시된 AF 화소 신호 기록 루틴의 플로우와 동일한 제어이기 때문에, 그 설명을 생략한다.
단계 S189에서는, 결함 화소 보간 화상에 화상 처리 회로(44)로 화이트 밸런스 보정, γ 보정, 및 에지 강조 등의 화상 처리를 행하고, 그 결과의 화상을 화상 압축/신장 회로(45)로 JPEG 포맷에 따라 압축하고, 그 결과의 압축된 화상을 메모리 콘트롤러(21)에 의해 압축 화상 데이터부(69)에 기록한다. 또한, 섬네일 화상을 1st IFD(77)에 기록하고, 초점 어긋남량 데이터를 데이터 기록 영역(85)에 85a로 도시된 바와 같이 기록한다. 또한, 카메라의 각종 설정(예를 들면, 셔터 속도, 조리개, 및 렌즈 초점 거리) 등을 Exif 룰에 준해 기록함으로써, 화상 및 각종 데이터를 JPEG 파일화한다.
단계 S190에서는, 메모리 콘트롤러(21)에 의해 SDRAM(43)에 일시적으로 기록되어 있는 화상 신호를 RAW 데이터(96)에 96a로 도시된 바와 같이 기록한다. 또한, 카메라의 각종 설정(예를 들면, 셔터 속도, 조리개, 및 렌즈 초점 거리) 등을Exif 룰에 준해 화상 부가 정보(93)에 기록하고, 섬네일 화상을 섬네일 데이터(95)에 기록함으로써, 화상 및 각종 데이터를 RAW 파일화한다.
단계 S191에서는, JPEG 파일 또는 RAW 파일인 화상 파일을 매체(48)에 기록한다.
단계 S192에서는, 셔터 구동 회로(27)에 의해 셔터(5)를 폐쇄한다.
단계 S193에서는, 모터 구동 회로(26)에 의해 미러 구동용 모터(도시되지 않음)를 제어하고, 주 미러(4)와 서브 미러(7)를 미러 다운 상태로 한다(도 1의 상태).
단계 S194에서는, 모터 구동 회로(26)에 의해 차지용 모터(도시되지 않음)에의 통전을 제어하고, 셔터(5)를 차지시킨다. 그 후, 처리는 도 18의 메인 루틴 내의 단계 S110으로 복귀한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 화상이 촬영된 순간에서의 초점 검출 데이터를 화상 파일 내에 기록하는 것을 실현할 수 있다. 이러한 경우의 화상 파일 포맷은, 일반적인 화상 파일의 JPEG 포맷이거나 또는 유저가 나중에 화상 처리를 행함으로써 더 고화질을 얻게 해줄 수 있는 RAW 포맷일 수 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 화상 파일 포맷은 2가지 화상 파일 포맷, 즉 JPEG과 RAW가 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어 비압축 포맷의 TIFF나 다른 포맷도 사용될 수 있다. 또한, JPEG과 RAW 둘다 Exif 포맷에 준한 설명을 하였지만, 화상 파일 내에 화상 데이터(촬상 데이터)와 촬상면 위상차 AF 데이터가 기록될 수 있는 한, 어떠한 포맷도 사용될 수 있다. 또한, JPEG 파일 내에 기록되는 촬상면 위상차 AF 데이터는 초점 검출 영역들에 있어서의 초점 어긋남량들이지만, 초점 어긋남량을 연산하는 범위는 초점 검출 영역에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어, 초점 어긋남량은 각 섹션마다 연산될 수 있다. 또한, 촬상면 위상차 AF 데이터도 초점 어긋남량에 한정되는 것이 아니고, 그것 대신, 예를 들어 촬영 렌즈(3)에 관한 정보와 초점 어긋남량으로부터 연산되는 카메라로부터 피사체까지의 거리를 나타내는 측거 데이터일 수 있다. 또한, RAW 파일에 있어서는, RAW 데이터 내에 초점 검출용 화소 데이터가 기록되어 있기 때문에, 화상 부가 정보(93) 내에는 촬상면 위상차 AF 데이터를 기록하지 않고 있지만, JPEG 파일의 기록과 마찬가지로 기록해도 된다.
또한, 촬상 데이터를 화상 파일로 변환하는 화상 처리부의 기능과, 화상 파일 내에 촬상면 위상차 AF 데이터를 기록하는 데이터 기록부의 기능을, 1개의 유닛, 즉, 메모리 콘트롤러(21)에 의해 실현하고 있지만, 이 기능들은 2개 이상의 별개의 유닛에 의해 실현해도 된다.
본 발명은, 디지털 싱글 렌즈 레플렉스 카메라뿐만 아니라, 예를 들면, 디지털 콤팩트 카메라, 디지털 비디오 카메라, 각종 검사 디지털 카메라, 감시 디지털 카메라, 내시경 디지털 카메라, 및 로봇용 디지털 카메라 등, 촬상 소자에 의한 위상차 AF가 가능한 촬상 장치에도 적용될 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서 설명된 구성 요소의 배치 및 수치 등은 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 범위를 그것들로만 한정한다는 취지는 아니다.
<실시 형태 2>
이하, 본 발명의 실시 형태 2를 도면을 참조하면서 설명한다. 기본 구성은, 도 1 내지 도 3에 도시된 실시 형태 1의 구성과 동일하기 때문에, 그 설명을 생략하고, 상이한 부분만을 설명한다.
도 24는 실시 형태 2의 디지털 싱글 렌즈 레플렉스 카메라에 있어서의 화상재생 시에 실행되는 동작을 나타내는 흐름도이다.
단계 S201에서는, 재생 버튼(35)이 ON으로 세트되어, 카메라는 촬영 모드로부터 화상 재생 모드로 전환한다.
단계 S202에서는, 메모리 콘트롤러(21)에 의해 매체(48)에 기록된 화상 파일을 액정 모니터(14)에 표시한다. 본 실시 형태에 있어서는, 매체(48)에는, 실시 형태 1에 있어서 도 15에 도시된 화상이 라이브-뷰 모드에서 촬영되어 JPEG 파일로서 기록되어 있다고 한다.
단계 S203에서는, 화상을 촬영한 때에 렌즈가 포커싱 동작을 행하기 위해 사용한 AF 프레임을 화상에 겹쳐서 표시한다. 예를 들어, 실시 형태 1의 통상 모드에서 화상이 촬영된 경우에는, AF 센서(8)에 의해 초점 어긋남량을 연산했을 때 사용된 영역에 대응하는 AF 프레임을 표시한다. 또한, 라이브-뷰 모드에서 촬영된 화상의 경우에는, 설정된 AF 프레임을 표시한다. 여기에서는, 액정 모니터(14)의 표시가 도 15에 도시된 바와 같이 되어, 이 AF 프레임 내의 초점 어긋남량이 "0"이 되도록 포커싱 제어 동작을 행한 후 촬영되었다. 또한, 이 AF 프레임에 관한 위치 정보는 데이터 기록 영역(85)에 기록되어 있고, 메모리 콘트롤러(21)에 의해 판독된다.
단계 S204에서는, 멀티콘트롤러(33)의 누름 조작이 행해져서, 초점 어긋남 정보 표시 모드를 개시한다.
단계 S205에서는, 액정 모니터(14)에 표시된 AF 프레임을 삭제한다.
단계 S206에서는, 초점 검출 영역 프레임을 표시한다. 실시 형태 1에서 초점 검출 영역을 1 필드로 하고, 각 필드마다의 초점 어긋남량을 JPEG 파일 내에 기록하기 때문에, 본 실시 형태에 있어서, 액정 모니터(14)에 표시된 초점 검출 영역 프레임의 크기도 1 필드라고 한다. 최초에 표시되는 초점 검출 영역 프레임의 위치는, AF 프레임에서 초점 어긋남량이 가장 작은 위치로 한다.
단계 S207에서는, 표시된 초점 검출 영역 프레임의 위치에 있어서의 초점 어긋남량을 JPEG 파일(60) 내의 데이터 기록 영역(85)으로부터 메모리 콘트롤러(21)에 의해 판독하여, 액정 모니터(14)에 표시한다. 도 25는 이때의 액정 모니터(14)의 상태를 도시한다. 도 25에 있어서, 초점 어긋남량이 액정 모니터(14)의 우측 하부에 표시된다.
단계 S208에서는, 멀티콘트롤러(33)에 방향성 입력이 조작되었는지의 여부를 판정하고, 그러한 조작이 행해지지 않았다면, 처리는 단계 S209로 진행하고, 그러한 조작이 행해졌다면, 처리는 단계 S210으로 진행한다.
단계 S209에서는, 재생 모드에서 사용되지 않는 조작 버튼(예를 들어, 릴리즈 버튼(30)이나 전원 버튼(34))이 조작되어서 재생 모드가 종료된다.
단계 S210에서는, 멀티콘트롤러(33)에 행해지는 조작에 따라, 초점 검출 영역 프레임이 이동된다.
단계 S211에서는, 이동 목적지에서의 초점 검출 영역 프레임의 위치에 있어서의 초점 어긋남량을 JPEG 파일(60) 내의 데이터 기록 영역(85)으로부터 메모리 콘트롤러(21)에 의해 판독하여, 액정 모니터(14)에 표시되어 있는 이동 전의 초점 어긋남량을 치환한다. 그 후, 처리는 다시 단계 S208로 복귀된다.
전술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 화상 파일 내에 기록된 촬상면 위상차 AF 데이터를, 유저가 용이하게 확인하는 것을 실현할 수 있다. 또한, 본 실시 형태는, 유저가 필요에 따라 화상 내의 임의의 위치에서의 촬상면 위상차 AF 데이터를 확인하는 것을 실현할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 촬상면 위상차 AF 데이터의 판독 제어 및 표시는, 촬영한 카메라 및 카메라의 액정 모니터에 의해 행했지만, 화상을 표시할 수 있는 장치(예를 들어, 퍼스널 컴퓨터, 또는 매체 슬롯을 갖는 프린터)에 조립된 JPEG 파일 처리 소프트웨어에 의해 그러한 제어 및 표시를 행하는 구성도 가능하다. 또한, 촬상면 위상차 AF 데이터는 초점 검출 영역들에 있어서의 초점 어긋남량들로 했지만, 초점 어긋남량을 연산하는 범위는 초점 검출 영역으로 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 각 섹션마다 초점 어긋남 검출량이 연산될 수 있다. 또한, 촬상면 위상차 AF 데이터도 초점 어긋남량으로 한정되는 것이 아니고, 그것 대신, 예를 들면, 촬영 렌즈(3)에 관한 정보와 초점 어긋남량으로부터 연산되는 카메라로부터 피사체까지의 거리를 나타내는 측거 데이터일 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서 설명된 구성 요소의 배치 및 수치 등은 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 범위를 그것들로만 한정한다는 취지는 아니다.
<실시 형태 3>
이하, 본 발명의 실시 형태 3을 도 26 및 도 27을 참조하여 설명한다.
도 26은 도시되지 않은 화상 처리 장치(본 실시 형태에 있어서는 퍼스널 컴퓨터로 함)의 RAW 파일 처리 소프트웨어의 기본 동작을 나타내는 메인 흐름도이다. 도 27은 퍼스널 컴퓨터의 디스플레이(301)에 RAW 파일 처리 소프트웨어(302)를 표시하고 있는 상태를 도시한다.
단계 S351에서는, 퍼스널 컴퓨터에 인스톨된 RAW 파일 처리 소프트웨어(302)를 기동한다. 도 27에 도시된 바와 같이 디스플레이(301)에 RAW 파일 처리 소프트웨어(302)가 표시된다.
단계 S352에서는, 퍼스널 컴퓨터의 HDD에 또는 퍼스널 컴퓨터의 매체 슬롯에 삽입된 매체(48)에 기록되어 있는 RAW 파일(90)로부터 섬네일 데이터(95)를 판독하고, 섬네일 데이터(95)를 도 27에 도시된 섬네일 화상(304)으로서 리스트 표시를 한다.
단계 S353에서는, 섬네일 화상들(304) 중에서 각종 처리를 행하고 싶은 화상이 선택된다. 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터의 마우스를 조작하여, 포인터(305)를 섬네일 화상들(304) 중 선택할 섬네일 화상(304) 위로 이동하고, 마우스를 더블-클릭한다. 도 27에서는, 섬네일 화상들(304) 중 최좌측 화상(IMG_0001)이 선택된다.
단계 S354에서는, 선택된 RAW 파일(90)로부터 RAW 데이터(96)를 퍼스널 컴퓨터의 메모리에 판독하고, 결함 화소들인 초점 검출용 화소들의 보간 처리를 행한다. 여기서, 퍼스널 컴퓨터의 메모리는 SDRAM(43)과 동일한 기능을 갖는다. 마찬가지로, MPU(20)와 메모리 콘트롤러(21)의 기능들은 퍼스널 컴퓨터의 CPU가 행한다. 이 결함 화소 보간 처리는 화상 부가 정보(93) 내에 기록된 초점 검출용 화소 위치 정보(93a)에 기초하여 실행된다.
단계 S355에서는, 선택된 RAW 파일(90)로부터 현상용 파라미터(94)가 판독되고, 파라미터에 따라, 결함 화소 보간이 행해진 화상을 현상한다.
단계 S356에서는, 현상된 RAW 화상을 주 화상(303)으로서 표시한다.
단계 S357에서는, 선택된 RAW 파일(90)로부터 화상 부가 정보(93)를 판독하고, 부가 정보 영역(306)에 표시한다.
단계 S358에서는, RAW 파일 처리 소프트웨어(302)의 측거 데이터 버튼(307)을 ON으로 세트한다. 예를 들어, 측거 데이터 버튼(307) 상에 포인터(305)를 이동해서 더블-클릭한다.
단계 S359에서는, 주 화상(303) 위에 측거 프레임(309)을 표시한다. 최초에 표시되는 측거 프레임(309)의 위치 및 크기는, 화상을 촬영한 때에 렌즈가 포커싱 제어 동작을 행하기 위해 사용한 AF 프레임에 따른다. 여기에서는, 화상이 실시 형태 1의 도 15에 도시된 라이브-뷰 모드에서 촬영된 화상이라고 하여, 측거 프레임(309)은 도 15에서 설정된 AF 프레임과 동일한 위치와 크기로 표시된다. 또한, 이 AF 프레임에 관한 정보는, 화상 부가 정보(93)에 기록되어 있다. 도 27에서는, 측거 프레임(309)의 위치 및 크기가 변경 가능한 상태인 것을 나타내기 위해, 측거 데이터 버튼(307)의 문자 컬러가 반전되어 표시되어 있다.
단계 S360에서는, 측거 프레임(309) 내의 각 초점 검출 영역에 포함되는 초점 검출용 화소들의 데이터를 판독한다.
단계 S361에서는, 도 10 또는 도 12를 참조하여 설명한 섹션 구조에 기초하여, 각 섹션 내의 초점 검출용 화소들을 함께 가산하고, 그 가산 결과에 기초하여 각 섹션의 AF 화소 신호를 얻는다.
단계 S362에서는, AF 화소 신호에 기초하여 상관 연산용의 2 상 신호를 생성한다.
단계 S363에서는, 얻어진 2 상의 상관 연산을 행하고, 2 상 사이의 상대적인 초점 어긋남량을 연산한다.
단계 S364에서는, 초점 어긋남량을 연산한다.
단계 S365에서는, 초점 어긋남량(308)을 표시한다. 도 27에서는, 측거 프레임(309)이 촬영시에 설정된 AF 프레임과 동일하기 때문에, 초점 어긋남량이 "0mm"로서 표시된다.
단계 S366에서는, 측거 프레임(309)의 위치 및 크기가 변경되었는지의 여부를 판정한다. 위치 및 크기가 변경되었다면, 처리는 단계 S360으로 진행하여, 변경된 위치 및 크기에 따라 초점 어긋남량을 재연산하고, 그 초점 어긋남량을 표시한다(단계 S360 내지 단계 S365). 위치 및 크기가 변경되지 않았다면, 처리는 단계 S367로 진행한다. 측거 프레임(309)의 위치 및 크기의 변경 방법은 예를 들어, 측거 프레임(309)의 프레임 선 상에 포인터(305)를 두고 그것을 드래그함으로써 측거 프레임(309)이 주 화상(303) 상의 원하는 장소로 이동될 수 있다. 또한, 측거 프레임(309)의 4 코너중 하나에 포인터(305)를 두고 그 코너를 드래그함으로써, 그 코너를 구성하는 2개의 프레임 선만이 이동되어, 측거 프레임(309)의 크기가 변경된다. 예를 들어, 측거 프레임(309a)에 의해 나타낸 바와 같이 측거 프레임의 위치 및 크기를 변경할 수 있다.
단계 S367에서는, 측거 데이터 버튼(307)을 OFF로 세트한다. OFF로 세트되면, 측거 프레임(309)은 주 화상(303) 상에서 삭제된다.
단계 S368에서는, 주 화상(303)에 대하여 각종 화상 처리가 행해졌는지의 여부를 판정하고, 화상 처리가 행해졌다면, 처리는 단계 S369로 진행하고, 화상 처리가 행해지지 않았다면, 처리는 단계 S373으로 진행한다. 화상 처리에 있어서, 화상 처리 메뉴 버튼(310)을 ON으로 세트하면, 메뉴 화면(도시되지 않음)이 표시되고, 메뉴 화면중에서 유저의 의도에 맞은 메뉴를 선택해서 실행한다.
단계 S369에서는, 각종 화상 처리가 실행된 화상을 저장하기 위한 파일 저장 버튼(311)이 ON으로 세트된다.
단계 S370에서는, AF 화소 신호 기록 루틴을 실행한다. 이 루틴은 실시 형태 1의 도 20에 도시된 AF 화소 신호 기록 루틴의 플로우(단계 S151로부터 단계 S156까지)와 기본적으로는 동일하기 때문에, 이 루틴의 상세 설명은 생략한다. 본 실시 형태에서는, 도 20을 참조한 설명에 있어서, MPU(20)와 메모리 콘트롤러(21)에 의해 실행되는 것으로서 설명된 기능들을 퍼스널 컴퓨터의 CPU가 대신 행하고, SDRAM(43)에 의해 수행되는 것으로 설명된 기능들을 퍼스널 컴퓨터의 메모리가 대신 행한다.
단계 S371에서는, 화상 처리가 실행된 화상을 JPEG 포맷에 따라 압축하여, 압축 화상 데이터부(69)에 기록한다. 또한, 섬네일 데이터(95)를 1st IFD(77)에 기록하고, 초점 어긋남량 데이터를 데이터 기록 영역(85)에 85a로 도시된 바와 같이 기록한다. 또한, 카메라의 각종 설정(예를 들면, 셔터 속도, 조리개, 및 렌즈 초점 거리)을 Exif 룰에 준해 기록함으로써, 화상 및 각종 데이터를 JPEG 파일화한다. 전술한 설명에서는, 파일 작성시에 JPEG 포맷을 사용했지만, TIFF 포맷이나 다른 화상 파일 포맷을 사용해도 된다.
단계 S372에서는, JPEG 파일로 된 화상 파일을 매체(48) 또는 퍼스널 컴퓨터의 HDD에 기록한다.
단계 S373에서는, 종료 버튼(312)이 조작되었는지의 여부를 판정하고, 그러한 조작이 행해졌다면, RAW 파일 처리 소프트웨어(302)를 종료하고, 그러한 조작이 행해지지 않았다면, 처리는 단계 S353으로 진행하고, 그 후 다른 화상 처리를 행한다.
전술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 화상 파일 내에 기록된 촬상면 위상차 AF 데이터를, 유저가 용이하게 확인하는 것을 실현할 수 있다. 또한, 유저가 필요에 따라 화상 내의 임의의 위치의 촬상면 위상차 AF 데이터를 확인하는 것을 실현할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서는 촬상면 위상차 AF 데이터의 연산 처리 및 표시를 퍼스널 컴퓨터 및 퍼스널 컴퓨터에 조립된 RAW 파일 처리 소프트웨어로 행했지만, 디지털 카메라나 화상을 표시할 수 있는 장치가 사용되는 한, 어떤 형태도 가능하다. 또한, 촬상면 위상차 AF 데이터는 초점 검출 영역들에 있어서의 초점 어긋남량들이지만, 초점 어긋남량을 연산하는 범위는 초점 검출 영역으로 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 초점 어긋남량은 각 섹션마다 연산될 수 있다. 또한, 촬상면 위상차 AF 데이터도 초점 어긋남량으로 한정되는 것이 아니고, 그것 대신, 예를 들어, 촬영 렌즈(3)에 관한 정보와 초점 어긋남량으로부터 연산되는 카메라로부터 피사체까지의 거리를 나타내는 측거 데이터일 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서 설명된 구성 요소의 배치 및 수치 등은 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 범위를 그것들만으로 한정하는 취지는 아니다.
본 발명은 예시적인 실시 형태들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예들로 한정되는 것이 아니라는 것을 이해하여야 한다. 하기의 청구항들의 범위는 변형들과 등가의 구조들 및 기능들을 모두 포괄하도록 최광의의 해석에 따라야 한다.
본 출원은 2008년 11월 14일자로 출원된 일본특허출원 제2008-292610호의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용이 본 명세서에 포함된다.

Claims (14)

  1. 촬상 장치로서,
    촬영 렌즈의 전체 사출 동공 영역 중의 일부인 제1 사출 동공 영역으로부터의 피사체상을 광전 변환하는 제1 화소군과, 상기 제1 사출 동공 영역과는 다른 제2 사출 동공 영역으로부터의 피사체상을 광전 변환하는 제2 화소군과, 상기 제1 사출 동공 영역 및 상기 제2 사출 동공 영역을 포함하는 사출 동공 영역으로부터의 피사체상을 광전 변환하는 촬상용의 제3 화소군을 갖는 촬상 소자,
    상기 제1 화소군으로부터 얻어지는 제1 상 신호와 상기 제2 화소군으로부터 얻어지는 제2 상 신호를 사용해서 초점 어긋남을 연산하여 상기 촬영 렌즈의 초점 정보를 검출하는 초점 검출 유닛,
    상기 촬상 소자의 적어도 상기 제3 화소군에 의해 광전 변환된 화상 데이터를 포함하는 촬상 데이터, 및 상기 제1 화소군 및 상기 제2 화소군의 위치에 대응하고, 상기 제3 화소군으로부터의 정보를 이용해 보간(interpolation)을 행해서 생성되는 화상 데이터를, 기록 및 저장하기 위한 화상 파일로 변환하는 화상 처리 유닛, 및
    상기 제1 화소군 및 상기 제2 화소군으로부터 광전 변환되어 검출된 검출 데이터를 기록하는 데이터 기록 수단을 포함하고,
    상기 데이터 기록 수단은 상기 화상 파일에서 초점 정보를 취득 가능하도록 해당 이미지 파일 내에 상기 제1 화소군 및 상기 제2 화소군에 의해 광전 변환되어 검출된 상기 검출 데이터를 기록하는, 촬상 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 촬상 데이터 및 상기 검출 데이터를 상기 화상 파일 내의 동일 영역에 기록하는, 촬상 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 촬상 데이터 및 상기 검출 데이터를 상기 화상 파일 내의 상이한 영역들에 기록하는, 촬상 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 촬상 데이터는, 상기 촬상 소자로부터 출력된 신호를 A/D 변환함으로써 얻어지는 RAW 데이터인, 촬상 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 촬상 데이터의 상기 화상 데이터는, 상기 촬상 소자로부터 출력된 신호를 A/D 변환한 후, 그 결과의 신호에 상기 촬상 장치의 설정값에 따라 화상 처리를 실행함으로써 얻어지는 것인, 촬상 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 촬상 데이터의 상기 화상 데이터는, 압축 처리가 실행된 화상 데이터인, 촬상 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 촬상 데이터의 상기 화상 데이터는, 압축 처리가 실행되지 않은 화상 데이터인, 촬상 장치.
  8. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 검출 데이터는 상기 제1 화소군 및 상기 제2 화소군의 출력 데이터인, 촬상 장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 RAW 데이터 내에는 상기 제1 화소군 및 상기 제2 화소군의 출력 데이터가 기록되어 있는, 촬상 장치.
  10. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 검출 데이터는, 상기 제1 화소군 및 상기 제2 화소군의 출력 데이터로부터 연산된 초점 어긋남량인, 촬상 장치.
  11. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 검출 데이터는, 상기 제1 화소군 및 상기 제2 화소군의 출력 데이터로부터 연산된 측거 데이터(ranging data)인, 촬상 장치.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 검출 데이터를, Exif 포맷의 화상 파일 내의 부속 정보 기록 영역에 기록하는, 촬상 장치.
  13. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 화소군 및 제2 화소군의 위치 정보를 상기 화상 파일 내에 기록하는, 촬상 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 화소군 및 제2 화소군의 위치 정보를 Exif 포맷의 화상 파일의 부속 정보 기록 영역에 기록하는, 촬상 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5932210B2 (ja) * 2010-04-30 2016-06-08 キヤノン株式会社 撮像装置及び焦点調節方法
JP5565105B2 (ja) * 2010-05-31 2014-08-06 株式会社ニコン 撮像装置
JP2012137600A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Sony Corp 撮像システム、撮像装置、およびプログラム
JP5742354B2 (ja) 2011-03-24 2015-07-01 日本電気株式会社 コンテンツ再生装置及びコンテンツ再生方法、並びにコンピュータ・プログラム
CN103842878B (zh) * 2011-09-28 2016-05-04 富士胶片株式会社 固态图像捕捉元件、图像捕捉设备和聚焦控制方法
JP5973708B2 (ja) * 2011-10-21 2016-08-23 オリンパス株式会社 撮像装置及び内視鏡装置
JP5917125B2 (ja) 2011-12-16 2016-05-11 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、撮像装置および表示装置
JP6045214B2 (ja) * 2012-06-19 2016-12-14 キヤノン株式会社 焦点調節装置及びその制御方法
JP2014056032A (ja) * 2012-09-11 2014-03-27 Sony Corp 撮像装置
JP6116301B2 (ja) * 2013-03-21 2017-04-19 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法
CN110086980B (zh) * 2013-05-31 2022-06-24 株式会社尼康 电子设备
CN105580358B (zh) * 2013-09-27 2017-07-07 日产自动车株式会社 信息提示系统
US9742980B2 (en) 2013-11-01 2017-08-22 Canon Kabushiki Kaisha Focus control apparatus and control method therefor
JP6335482B2 (ja) 2013-11-13 2018-05-30 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法、プログラム
JP6548372B2 (ja) * 2014-01-28 2019-07-24 キヤノン株式会社 固体撮像素子およびそれを用いた測距装置、撮像装置
JP5982601B2 (ja) * 2014-03-18 2016-08-31 富士フイルム株式会社 撮像装置及び合焦制御方法
JP6363889B2 (ja) * 2014-07-01 2018-07-25 キヤノン株式会社 撮像素子、撮像装置およびその制御方法
KR102346622B1 (ko) * 2014-08-04 2022-01-04 엘지이노텍 주식회사 이미지 센서 및 이를 포함하는 촬상 장치
JP2016038414A (ja) * 2014-08-05 2016-03-22 キヤノン株式会社 焦点検出装置およびその制御方法、並びに撮像装置
US10148864B2 (en) 2015-07-02 2018-12-04 Pixart Imaging Inc. Imaging device having phase detection pixels and regular pixels, and operating method thereof
US9978154B2 (en) * 2015-07-02 2018-05-22 Pixart Imaging Inc. Distance measurement device base on phase difference and distance measurement method thereof
JP6822404B2 (ja) * 2015-07-31 2021-01-27 ソニー株式会社 制御装置、制御方法、コンピュータプログラム及び電子機器
JP6595839B2 (ja) * 2015-08-05 2019-10-23 キヤノン株式会社 撮像素子およびその制御方法、ならびに撮像装置
JP6723709B2 (ja) * 2015-09-11 2020-07-15 キヤノン株式会社 撮像装置、画像処理装置及びそれらの制御方法
JP6183482B2 (ja) * 2016-02-17 2017-08-23 株式会社ニコン 焦点検出装置および撮像装置
JP6701023B2 (ja) * 2016-07-29 2020-05-27 キヤノン株式会社 撮像装置、画像処理方法、画像処理システム、及び画像処理プログラム
DE102016224166B3 (de) * 2016-12-05 2018-05-30 Continental Automotive Gmbh Head-Up-Display
JP6806572B2 (ja) * 2017-01-16 2021-01-06 キヤノン株式会社 撮像制御装置、撮像装置、制御方法、プログラム、及び記憶媒体
KR20220043556A (ko) * 2020-09-29 2022-04-05 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치
KR102287658B1 (ko) * 2020-10-26 2021-08-09 조이레 반려동물 사진을 이용한 비대면 굿즈 제작 서비스 제공 시스템

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3592147B2 (ja) * 1998-08-20 2004-11-24 キヤノン株式会社 固体撮像装置
US6819360B1 (en) * 1999-04-01 2004-11-16 Olympus Corporation Image pickup element and apparatus for focusing
JP4142205B2 (ja) * 1999-05-19 2008-09-03 オリンパス株式会社 電子スチルカメラ
JP2001128099A (ja) * 1999-10-26 2001-05-11 Canon Inc 撮像装置、撮像方法、画像出力装置、画像出力方法、画像処理システム及び記憶媒体
JP2001128044A (ja) 1999-10-26 2001-05-11 Minolta Co Ltd デジタルカメラ、再生画像表示装置、及び画像データのファイリング方法
JP2002023241A (ja) 2000-07-07 2002-01-23 Tamron Co Ltd フォーカス情報表示機能を有するカメラ
JP2003204459A (ja) * 2001-10-23 2003-07-18 Konica Corp デジタルカメラ、及び画像再生装置
JP2004191893A (ja) * 2002-12-13 2004-07-08 Canon Inc 撮像装置
JP2005012307A (ja) 2003-06-17 2005-01-13 Minolta Co Ltd 撮像装置
JP2005148232A (ja) 2003-11-12 2005-06-09 Olympus Corp 撮像装置及び再生装置
JP4214926B2 (ja) * 2004-03-04 2009-01-28 株式会社ニコン 電子スチルカメラ
JP2005303409A (ja) * 2004-04-07 2005-10-27 Canon Inc 固体撮像装置
US20060182433A1 (en) * 2005-02-15 2006-08-17 Nikon Corporation Electronic camera
JP4499585B2 (ja) 2005-02-28 2010-07-07 オリンパスイメージング株式会社 デジタルカメラ
JP2007104529A (ja) * 2005-10-07 2007-04-19 Eastman Kodak Co デジタルカメラおよびタイムラグ設定方法
JP4835136B2 (ja) * 2005-12-06 2011-12-14 株式会社ニコン 焦点検出用信号の生成機能を有する固体撮像装置、および電子カメラ
JP4881050B2 (ja) 2006-04-11 2012-02-22 パナソニック株式会社 車載用撮像装置
JP2008015097A (ja) * 2006-07-04 2008-01-24 Samsung Techwin Co Ltd 撮像装置及び撮像方法
US8049801B2 (en) 2006-09-14 2011-11-01 Nikon Corporation Image sensor and imaging apparatus
JP4867552B2 (ja) * 2006-09-28 2012-02-01 株式会社ニコン 撮像装置
US9036922B2 (en) * 2006-10-10 2015-05-19 Nikon Corporation Image classification program, image classification device, and electronic camera
JP4639205B2 (ja) * 2007-02-19 2011-02-23 キヤノン株式会社 撮像装置及び制御方法、及びユーザーインタフェースの表示装置
JP5163068B2 (ja) * 2007-11-16 2013-03-13 株式会社ニコン 撮像装置
JP5109641B2 (ja) * 2007-12-18 2012-12-26 ソニー株式会社 撮像素子および撮像装置
JP2009187285A (ja) * 2008-02-06 2009-08-20 Panasonic Corp プログラム変換方法、プログラム変換装置およびプログラム
JP5322561B2 (ja) * 2008-09-25 2013-10-23 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法

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