WO2022054310A1 - 撮像装置、電力制御方法、及び電力制御プログラム - Google Patents

撮像装置、電力制御方法、及び電力制御プログラム Download PDF

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WO2022054310A1
WO2022054310A1 PCT/JP2021/008084 JP2021008084W WO2022054310A1 WO 2022054310 A1 WO2022054310 A1 WO 2022054310A1 JP 2021008084 W JP2021008084 W JP 2021008084W WO 2022054310 A1 WO2022054310 A1 WO 2022054310A1
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timing
power supply
circuit
signal
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善工 古田
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富士フイルム株式会社
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    • H04N25/7795—Circuitry for generating timing or clock signals

Definitions

  • the present invention relates to an image pickup device, a power control method, and a power control program.
  • Patent Document 1 a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a row and the electric charges generated by receiving light received by each photoelectric conversion element are taken in synchronously with a synchronization signal, and the taken-in charges are sequentially transferred in synchronization with a transfer clock.
  • the charge transfer register includes an output circuit that outputs a video signal generated from the charge transferred by the charge transfer register to the outside with low impedance, and the charge transfer register is outside the blanking period in each cycle of the synchronization signal. Described is a solid-state imaging device in which charges for one row of photoelectric conversion elements are sequentially output during a period.
  • This solid-state image sensor has a switching unit that turns the power supply to the output circuit on and off, and a switching control unit that supplies a control signal to the switching unit to control the switching unit and turns off the power supply to the output circuit during the blanking period. And have.
  • Patent Document 2 describes an integrated circuit that is connected to an image pickup device and operates in synchronization with at least one of horizontal scanning and vertical scanning of the image pickup element.
  • This integrated circuit includes a circuit block that performs at least one of supply of a drive signal to the image pickup element and processing for an output signal from the image pickup element, a switch that selectively cuts off the output of the circuit block, and a horizontal position of the image pickup element. It is provided with a control unit that suspends the operation of the circuit block and shuts off the switch during at least one of the scanning blanking period and the vertical scanning blanking period.
  • Patent Document 3 describes a conversion unit that converts an analog signal read from each pixel included in a pixel array into a digital signal, and a control unit that controls the operation of the conversion unit.
  • a imaging device comprising.
  • the control unit has a horizontal blanking period based on a horizontal synchronization signal indicating the read timing of lines in the array, and a vertical blanking period based on a trigger signal indicating the timing to start reading one frame of pixels from the pixel array. And, within at least one of the periods, the state of the conversion unit is shifted to the standby state in which the conversion is not performed.
  • An object of the present invention is to provide an image pickup device, a power control method, and a power control program that achieve both a power saving effect and an improvement in the quality of a captured image.
  • the image pickup apparatus of one aspect of the present invention captures a pixel array including a plurality of pixels arranged in a two-dimensional manner, a drive circuit of the pixel array, and a signal read from the pixel array by driving the drive circuit.
  • An image pickup element having a signal processing circuit to be processed, a power supply, a power supply control circuit for controlling power supplied from the power source to the image pickup element, and a processor are provided, and the processor controls the power supply control circuit. Then, at the first timing after the reading of the signal is completed, the supply of power from the power supply to a part of the circuits of the image pickup element is stopped, and the above is performed from the pixel array after the first timing.
  • the supply of the power to some of the circuits is restarted at the third timing before the second timing, which is the start timing of signal reading, and the interval between the second timing and the third timing is variably controlled. It is a thing.
  • the power control method includes a pixel array including a plurality of pixels arranged in a two-dimensional manner, a drive circuit of the pixel array, and a signal read from the pixel array by driving the drive circuit. It is a power supply control method for controlling a power source for supplying electric power to an image pickup element having a signal processing circuit for processing the above signal, and is a part of the image pickup element from the power source at the first timing after the reading of the signal is completed. A part of the circuit is stopped at the third timing before the second timing, which is the start timing of reading the signal from the pixel array, which is performed after the first timing by stopping the supply of power to the circuit. The supply of the electric power to the above-mentioned electric power is restarted, and the interval between the above-mentioned second timing and the above-mentioned third timing is variably controlled.
  • the power control program of one aspect of the present invention includes a pixel array including a plurality of pixels arranged in a two-dimensional manner, a drive circuit of the pixel array, and a signal read from the pixel array by driving the drive circuit. It is a power supply control program that controls a power supply that supplies power to an image pickup element having a signal processing circuit that processes the above signal, and is a part of the image pickup element from the power source at the first timing after the reading of the signal is completed. A part of the circuit is stopped at the third timing before the second timing, which is the start timing of reading the signal from the pixel array, which is performed after the first timing by stopping the supply of power to the circuit. The power supply to the second timing is restarted, and the processor is made to execute a step of variably controlling the interval between the second timing and the third timing.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows the schematic structure of the image pickup apparatus 1 which is one Embodiment of the image pickup apparatus of this invention. It is a timing chart for demonstrating the image pickup operation of the image pickup apparatus 1 shown in FIG. It is a timing chart for demonstrating another example of the image pickup operation of the image pickup apparatus 1 shown in FIG. It shows the appearance of the smartphone 200 which is an embodiment of the photographing apparatus of this invention. It is a block diagram which shows the structure of the smartphone 200 shown in FIG.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an image pickup device 1 which is an embodiment of the image pickup device of the present invention.
  • the image pickup device 1 is an electronic device having an image pickup function such as a digital camera, a digital video camera, a smartphone, a tablet terminal, and a personal computer.
  • the image pickup device 1 includes an image pickup unit 100 that constitutes an image pickup element, a power supply circuit 101 that constitutes a power supply, a battery 102 composed of a secondary battery, a dry battery, or the like, and a control unit 103.
  • the power supply circuit 101 generates electric power P to be supplied to the image pickup unit 100 based on the electric power supplied from the battery 102.
  • the power supply circuit 101 is composed of, for example, a linear regulator, a switching regulator, or the like.
  • the power supply circuit 101 may receive electric power from an LDO (Low Drop Out) regulator that steps down the voltage supplied from the battery 102, and may generate electric power P based on this electric power.
  • LDO Low Drop Out
  • the image pickup unit 100 includes a light receiving unit 10 including a plurality of pixels 11 arranged in a two-dimensional manner, a vertical scanning circuit 20 that performs vertical scanning of the light receiving unit 10, an output processing circuit 30, and a horizontal scanning of the output processing circuit 30. 40, a digital signal processing circuit 50, and a power supply control circuit 60.
  • the vertical scanning circuit 20, the output processing circuit 30, the horizontal scanning circuit 40, the digital signal processing circuit 50, and the power supply control circuit 60 are controlled by the control unit 103.
  • the light receiving unit 10, the vertical scanning circuit 20, the output processing circuit 30, and the horizontal scanning circuit 40 constitute a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor.
  • a pixel array is configured by the light receiving unit 10 and the output processing circuit 30.
  • the vertical scanning circuit 20 and the horizontal scanning circuit 40 constitute a pixel array drive circuit.
  • the digital signal processing circuit 50 constitutes a signal processing circuit.
  • the pixel 11 of the light receiving unit 10 includes a photoelectric conversion element such as a photodiode and a readout circuit that reads out a signal corresponding to the charge converted from light by the photoelectric conversion element.
  • the vertical scanning circuit 20 drives each readout circuit of the light receiving unit 10, sequentially reads signals from the light receiving unit 10 in pixel row units, and transmits the read pixel row signal group to the output processing circuit 30.
  • the output processing circuit 30 performs correlation double sampling processing and digital conversion processing on the analog signal read from the reading circuit of each pixel 11 of the pixel row.
  • the output processing circuit 30 is configured to provide an AD (analog-digital) converter that converts an analog signal into a digital signal, but it is also possible to provide an AD converter in each pixel 11.
  • the output processing circuit 30 is configured to hold the digital signal read from the pixel row.
  • the horizontal scanning circuit 40 performs horizontal scanning for sequentially outputting the signal of each pixel 11 of the pixel row processed or held by the output processing circuit 30.
  • the signal output from the output processing circuit 30 is input to the digital signal processing circuit 50.
  • the digital signal processing circuit 50 is a circuit that processes a signal input from the output processing circuit 30.
  • the digital signal processing circuit 50 performs various image processing such as demosaic processing, luminance correction processing, gamma correction processing, and gradation correction processing.
  • the digital signal processing circuit 50 is composed of a processor having a circuit configuration specially designed for executing a specific process such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
  • the power supply control circuit 60 controls the power supplied from the power supply circuit 101 to the image pickup unit 100.
  • the power supply control circuit 60 supplies the electric power P received from the power supply circuit 101 to each of the light receiving unit 10, the vertical scanning circuit 20, the output processing circuit 30, the horizontal scanning circuit 40, and the digital signal processing circuit 50.
  • the power supply control circuit 60 performs power saving control for temporarily stopping the power supply to the digital signal processing circuit 50 in response to a command from the control unit 103 during the operation of the image pickup unit 100.
  • the control unit 103 includes a processing unit that performs various processes, and a memory including a RAM (RandamAccessMemory) and a ROM (ReadOnlyMemory).
  • the hardware structure of the processing unit is various processors as shown below.
  • the circuit configuration can be changed after manufacturing the CPU (Central Processing Unit), FPGA (Field Programmable Gate Array), etc., which are general-purpose processors that execute software (programs) to perform various processes. It includes a programmable logic device (PLD) which is a processor, a dedicated electric circuit which is a processor having a circuit configuration specially designed for executing a specific process such as an ASIC, and the like.
  • PLD programmable logic device
  • the processing unit of the control unit 103 may be composed of one of these various processors, or a combination of two or more processors of the same type or different types (for example, a plurality of FPGAs or a combination of a CPU and an FPGA). ) May be configured. Further, a plurality of processing units included in the control unit 103 may be configured by one processor. As an example of configuring a plurality of processing units with one processor, first, as represented by a computer such as a client or a server, one processor is configured by a combination of one or more CPUs and software. There is a form in which this processor functions as a plurality of processing units.
  • SoC System On Chip
  • the processing unit of the control unit 103 is configured by using one or more of the above-mentioned various processors as a hardware-like structure.
  • the hardware-like structure of these various processors is, more specifically, an electric circuit (circuitry) in which circuit elements such as semiconductor elements are combined. ).
  • the image pickup unit 100 has a one-chip configuration in which a light receiving unit 10, a vertical scanning circuit 20, an output processing circuit 30, a horizontal scanning circuit 40, a digital signal processing circuit 50, and a power supply control circuit 60 are integrated.
  • a power supply control circuit 60 and the digital signal processing circuit 50 may be provided on different chips.
  • the image pickup unit 100 performs the above power saving control that does not operate a specific circuit.
  • it is necessary to restart the power supply to the circuit as soon as possible in consideration of the time lag from the power supply to the circuit to the stable operation of the circuit. be.
  • the power saving effect will be reduced. Therefore, in the image pickup apparatus 1, it is possible to enhance the power saving effect by the following image pickup operation.
  • FIG. 2 is a timing chart for explaining the image pickup operation of the image pickup apparatus 1 shown in FIG.
  • the period from the fall of the vertical sync signal VD in the figure to the fall of the next vertical sync signal VD is the frame period in which the subject is imaged and the captured image is acquired.
  • the operation shown in FIG. 2 is realized by the processor of the control unit 103 executing the power control program stored in the ROM.
  • the control unit 103 controls the vertical scanning circuit 20 and the horizontal scanning circuit 40 to control the vertical scanning circuit 20 and the horizontal scanning circuit 40.
  • the signal reading from the light receiving unit 10 is started.
  • the signal read from the light receiving unit 10 is processed by the output processing circuit 30, and then processed by the digital signal processing circuit 50.
  • the control unit 103 controls the power supply control circuit 60 to stop the power supply to the digital signal processing circuit 50. Let me.
  • the control unit 103 controls the power supply control circuit 60. Then, the power supply to the digital signal processing circuit 50 is restarted. At the time t4 after the restart of the power supply, the control unit 103 controls the vertical scanning circuit 20 and the horizontal scanning circuit 40 to start reading a signal from the light receiving unit 10. At time t5 when the reading of the signal from all the pixels 11 to be read out of the signal is completed, the control unit 103 controls the power supply control circuit 60 to stop the power supply to the digital signal processing circuit 50. Let me. In the subsequent frame period, the same operation as in the second frame period is performed.
  • the control unit 103 has the digital signal processing circuit 50 from the power supply circuit 101 at the first timing (time t2) after the reading of the signal from the pixel array composed of the light receiving unit 10 and the output processing circuit 30 is completed.
  • the third timing (time t3) before the second timing (time t4) which is the start timing of reading the signal from the pixel array, which is performed after the first timing, the supply of power to is stopped. , The supply of power to the digital signal processing circuit 50 is restarted.
  • the interval INT shown in FIG. 2 needs to be set to be equal to or longer than the power supply rise time. There is.
  • the digital signal processing in the image pickup unit 100 is performed until the desired power is supplied to the digital signal processing circuit 50.
  • the power supplied to circuits other than the circuit 50 may be slightly reduced. If the reading of the signal from the light receiving unit 10 is started in a state where such a decrease in power occurs, the signal level of the read signal is lowered, and shading occurs in which the brightness of a part of the captured image is lowered. there is a possibility. From the viewpoint of suppressing this shading, it is preferable that the interval INT shown in FIG. 2 is set to be equal to or longer than the power supply rise time.
  • This power supply rise time is not always constant. For example, if the current consumption (power consumption) of the image pickup unit 100 is small, the power supply rise time is short. Further, if the voltage supplied from the power supply circuit 101 to the image pickup unit 100 is high, the power supply rise time is shortened. Further, if the capacitance of the power supply circuit 101 is small, the power supply rise time is short. Further, if the voltage input to the power supply circuit 101 (the supply voltage from the battery 102 or the supply voltage from the LDO regulator) is large, the power supply rise time becomes short.
  • control unit 103 variably controls the interval INT between the time t3 and the time t4, instead of setting it as a fixed value.
  • control unit 103 has any of the current consumption of the image pickup unit 100, the voltage supplied from the power supply circuit 101 to the image pickup unit 100, the capacitance of the power supply circuit 101, and the voltage input to the power supply circuit 101.
  • the interval INT is controlled based on the current.
  • the control unit 103 sets the interval INT to a default value, and when the current consumption is less than the threshold value, sets the interval INT to a value shorter than the default value. ..
  • the control unit 103 may shorten the interval INT as the current consumption is smaller.
  • the default value X is the maximum value expected on the system for the power rise time.
  • control unit 103 sets the interval INT to the default value X when the voltage supplied from the power supply circuit 101 to the image pickup unit 100 is less than the threshold value, and defaults the interval INT when the voltage is equal to or more than the threshold value.
  • the value is shorter than the value X.
  • the control unit 103 may shorten the interval INT as the voltage increases.
  • control unit 103 sets the interval INT to the default value X when the capacitance of the power supply circuit 101 is equal to or greater than the threshold value, and sets the interval INT to the default value X when the capacitance is less than the threshold value. Set to a short value. The control unit 103 may shorten the interval INT as the capacitance becomes smaller.
  • the control unit 103 sets the interval INT to the default value X, and when this voltage is equal to or more than the threshold value, the interval INT is shorter than the default value X. Let it be a value.
  • the control unit 103 may shorten the interval INT as the voltage increases.
  • the interval INT By variablely controlling the interval INT in this way, the interval between the time t2 and the time t3 shown in FIG. 2 can be extended depending on the situation as compared with the case where the interval INT is set to a fixed value (the above default value X). Can be done. Therefore, power consumption can be reduced. Further, even when this interval is extended, the digital signal processing circuit 50 can start signal processing with the desired power supplied. Therefore, it is possible to save power without degrading the quality of the captured image. Further, since the signal reading from the pixel array can be started in a state where the desired power is supplied to the digital signal processing circuit 50, it is possible to prevent the above-mentioned shading from occurring.
  • the control unit 103 may use the signal level of the signal read at time t2 (for example, the average value of the signal levels of all the read signals, or the first number read near time t1).
  • the interval INT is set to the default value X, and if this signal level is greater than or equal to the threshold value, the interval INT is set to a value shorter than the default value X. good.
  • the control unit 103 sets the interval INT to the default value X, and when the amplification factor is equal to or more than the threshold value, the interval INT is shorter than the default value X. It may be a value.
  • the control unit 103 sets the interval INT to the default value X, and when the amplification factor is greater than or equal to the threshold value, the interval INT is set to the default value X. It may be shorter than.
  • FIG. 3 is a timing chart for explaining another example of the image pickup operation of the image pickup apparatus 1 shown in FIG.
  • the period from the fall of the vertical sync signal VD in the figure to the fall of the next vertical sync signal VD is the frame period in which the subject is imaged and the captured image is acquired.
  • the operation of FIG. 3 is premised on a configuration in which the light receiving unit 10 of the imaging unit 100 includes a pixel 11A for phase difference detection used for focus adjustment and the like, and a pixel 11B for imaging.
  • the period Ta in FIG. 3 indicates a period during which a signal is read from the pixel 11A.
  • the period Tb in FIG. 3 indicates a period during which a signal is read from the pixel 11B.
  • the control unit 103 alternately repeats a frame period for reading a signal from the pixels 11A and 11B and a frame period for reading a signal only from the pixel 11B. That is, power saving is achieved by not reading the signal from the pixel 11A every frame period.
  • the operation shown in FIG. 3 is realized by the processor of the control unit 103 executing the power control program stored in the ROM.
  • the control unit 103 controls the vertical scanning circuit 20 and the horizontal scanning circuit 40.
  • the signal reading from the pixel 11A of the light receiving unit 10 is started.
  • the signal read from the pixel 11A is processed by the output processing circuit 30, and then processed by the digital signal processing circuit 50.
  • the control unit 103 controls the vertical scanning circuit 20 and the horizontal scanning circuit 40 to start reading a signal from the pixel 11B of the light receiving unit 10.
  • the signal read from the pixel 11B is processed by the output processing circuit 30, and then processed by the digital signal processing circuit 50.
  • the control unit 103 controls the power supply control circuit 60 to stop the power supply to the digital signal processing circuit 50.
  • the control unit 103 controls the power supply control circuit 60. Then, the power supply to the digital signal processing circuit 50 is restarted. At the time t4 after the restart of the power supply, the control unit 103 controls the vertical scanning circuit 20 and the horizontal scanning circuit 40 to start reading the signal from the pixel 11B of the light receiving unit 10. At time t5 when the reading of the signal from all the pixels 11B to be read out of the signal is completed, the control unit 103 controls the power supply control circuit 60 to stop the power supply to the digital signal processing circuit 50. Let me.
  • the control unit 103 controls the power supply control circuit 60. Then, the power supply to the digital signal processing circuit 50 is restarted. At time t7 after the resumption of power supply, the control unit 103 controls the vertical scanning circuit 20 and the horizontal scanning circuit 40 to start reading signals from the pixel 11A of the light receiving unit 10. When the signal reading from the pixel 11A is completed, the control unit 103 controls the vertical scanning circuit 20 and the horizontal scanning circuit 40 to start reading the signal from the pixel 11B of the light receiving unit 10.
  • the control unit 103 controls the power supply control circuit 60 to stop the power supply to the digital signal processing circuit 50. Let me. After that, the same operation as the frame period T2 and the same operation as the frame period T3 are alternately repeated.
  • the control unit 103 sets the interval INT between time t3 and time t4 as the above default value X, and sets the interval INT between time t6 and time t7 as a value smaller than the above default value X. As described above, in the operation example of FIG. 3, the control unit 103 changes the drive of the pixel array for each frame period, and variably controls the interval INT according to the drive.
  • the interval INT may be set to the default value X in order to improve the quality of the captured image obtained by imaging the subject by the pixel 11B. preferable.
  • the signal is first read from the pixel 11A for phase difference detection as in the frame period T3, the captured image captured by the pixel 11B even if the image captured by the pixel 11A is shaded. There is no effect on the quality of. Therefore, in the frame period T3, by setting the interval INT short, the interval between the time t5 and the time t6 can be extended as compared with the case where the interval INT is fixed to the default value X. As a result, further power saving becomes possible.
  • FIG. 3 The operation of FIG. 3 is based on the premise that the light receiving unit 10 includes the pixel 11A for detecting the phase difference.
  • the first drive for reading the signal from the remaining area of the light receiving unit 10 after reading the signal from an arbitrary region of the light receiving unit 10 and the light receiving unit 10 The second drive, which reads signals from all areas of, can be switched for each frame period.
  • power saving can be achieved by setting the interval INT in the frame period in which the second drive is performed to the default value X and setting the interval INT in the frame period in which the first drive is performed shorter than the default value X. Will be.
  • the target circuit for stopping the power supply for power saving is the digital signal processing circuit 50.
  • the power supply to one or both of the output processing circuit 30 and the horizontal scanning circuit 40 may be further stopped.
  • the power supply to one or both of the output processing circuit 30 and the horizontal scanning circuit 40 may be stopped.
  • FIG. 4 shows the appearance of the smartphone 200, which is an embodiment of the photographing apparatus of the present invention.
  • the smartphone 200 shown in FIG. 4 has a flat plate-shaped housing 201, and a display input in which a display panel 202 as a display unit and an operation panel 203 as an input unit are integrated on one surface of the housing 201.
  • the part 204 is provided.
  • a housing 201 includes a speaker 205, a microphone 206, an operation unit 207, and a camera unit 208.
  • the configuration of the housing 201 is not limited to this, and for example, a configuration in which the display unit and the input unit are independent may be adopted, or a configuration having a folding structure or a slide mechanism may be adopted.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the smartphone 200 shown in FIG.
  • the main components of the smartphone are a wireless communication unit 210, a display input unit 204, a call unit 211, an operation unit 207, a camera unit 208, a storage unit 212, and an external input / output unit. It includes a 213, a GNSS (Global Navigation Satellite System) receiving unit 214, a motion sensor unit 215, a power supply unit 216, and a main control unit 220.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • the smartphone 200 it is provided with a wireless communication function for performing mobile wireless communication via a base station device BS (not shown) and a mobile communication network NW (not shown).
  • a wireless communication function for performing mobile wireless communication via a base station device BS (not shown) and a mobile communication network NW (not shown).
  • the wireless communication unit 210 performs wireless communication to the base station device BS accommodated in the mobile communication network NW according to the instruction of the main control unit 220. Using this wireless communication, various file data such as voice data and image data, transmission / reception of e-mail data, etc., and reception of web data, streaming data, etc. are performed.
  • the display input unit 204 displays images (still images and moving images), character information, and the like to visually convey information to the user, and detects user operations on the displayed information.
  • a so-called touch panel which includes a display panel 202 and an operation panel 203.
  • the display panel 202 uses an LCD (Liquid Crystal Display), OLED (Organic Electro-Luminence Display Display), or the like as a display device.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • OLED Organic Electro-Luminence Display Display
  • the operation panel 203 is a device on which an image displayed on the display surface of the display panel 202 is visually placed and detects one or a plurality of coordinates operated by a user's finger or a stylus.
  • a detection signal generated due to the operation is output to the main control unit 220.
  • the main control unit 220 detects the operation position (coordinates) on the display panel 202 based on the received detection signal.
  • the display panel 202 and the operation panel 203 of the smartphone 200 exemplified as an embodiment of the photographing apparatus of the present invention integrally form the display input unit 204, but the operation panel is formed.
  • the 203 is arranged so as to completely cover the display panel 202.
  • the operation panel 203 may have a function of detecting a user operation even in an area outside the display panel 202.
  • the operation panel 203 has a detection area (hereinafter referred to as a display area) for the overlapping portion overlapping the display panel 202 and a detection area (hereinafter, non-display area) for the outer edge portion not overlapping the other display panel 202. ) And may be provided.
  • the size of the display area and the size of the display panel 202 may be completely matched, but it is not always necessary to match the two.
  • the operation panel 203 may be provided with two sensitive regions, an outer edge portion and an inner portion other than the outer edge portion. Further, the width of the outer edge portion is appropriately designed according to the size of the housing 201 and the like.
  • examples of the position detection method adopted in the operation panel 203 include a matrix switch method, a resistance film method, a surface acoustic wave method, an infrared method, an electromagnetic induction method, a capacitance method, and the like, and any of these methods is adopted. You can also do it.
  • the call unit 211 includes a speaker 205 or a microphone 206, converts a user's voice input through the microphone 206 into voice data that can be processed by the main control unit 220, and outputs the data to the main control unit 220, or a wireless communication unit.
  • the voice data received by the 210 or the external input / output unit 213 is decoded and output from the speaker 205.
  • the speaker 205 can be mounted on the same surface as the surface where the display input unit 204 is provided, and the microphone 206 can be mounted on the side surface of the housing 201.
  • the operation unit 207 is a hardware key using a key switch or the like, and receives an instruction from the user.
  • the operation unit 207 is mounted on the side surface of the housing 201 of the smartphone 200, and is turned on when pressed by a finger or the like, and is turned off by a restoring force such as a spring when the finger is released. It is a push button type switch.
  • the storage unit 212 includes control programs and control data of the main control unit 220, application software, address data associated with the name or telephone number of a communication partner, e-mail data sent / received, web data downloaded by web browsing, and download. It stores the content data that has been downloaded, and temporarily stores streaming data and the like. Further, the storage unit 212 is composed of an internal storage unit 217 built in the smartphone and an external storage unit 218 having a detachable external memory slot.
  • the internal storage unit 217 and the external storage unit 218 constituting the storage unit 212 include a flash memory type (flash memory type), a hard disk type (hard disk type), and a multimedia card micro type (multimedia card micro type). It is realized by using a storage medium such as a card type memory (for example, MicroSD (registered trademark) memory or the like), RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory) or the like.
  • a storage medium such as a card type memory (for example, MicroSD (registered trademark) memory or the like), RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory) or the like.
  • the external input / output unit 213 serves as an interface with all external devices connected to the smartphone 200, and communicates with other external devices (for example, universal serial bus (USB), IEEE1394, Bluetooth (Bluetooth). ) (Registered trademark), RFID (Radio Frequency Identification), infrared communication (Infrared Data Association: IrDA) (registered trademark), UWB (Ultra Wideband) (registered trademark), Jigby (registered trademark), etc. For example, it is for connecting directly or indirectly by USB (registered trademark), wireless LAN (Local Area Network), etc.).
  • USB universal serial bus
  • IEEE1394 Bluetooth
  • Bluetooth Bluetooth
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA Infrared Data Association
  • UWB Ultra Wideband
  • Jigby registered trademark
  • it is for connecting directly or indirectly by USB (registered trademark), wireless LAN (Local Area Network), etc.).
  • Examples of the external device connected to the smartphone 200 include a presence / wireless headset, a presence / wireless external charger, a presence / wireless data port, a memory card connected via a card socket, and a SIM (Subscriber).
  • Identity Module Card) / UIM (User Identity Module Card) card external audio / video device connected via audio / video I / O (Input / Output) terminal, external audio / video device wirelessly connected, Yes /
  • smartphones that are wirelessly connected, personal computers that are connected / wirelessly connected, personal computers that are connected / wirelessly connected, earphones, and the like.
  • the external input / output unit 213 transmits the data transmitted from such an external device to each component inside the smartphone 200, or causes the data inside the smartphone 200 to be transmitted to the external device. Can be done.
  • the GNSS receiving unit 214 receives the GNSS signal transmitted from the GNSS satellites ST1 to STn according to the instruction of the main control unit 220, executes the positioning calculation process based on the received plurality of GNSS signals, and performs the positioning calculation processing based on the received plurality of GNSS signals. Detects the position consisting of longitude and altitude.
  • the GNSS receiving unit 214 can acquire the position information from the wireless communication unit 210 or the external input / output unit 213 (for example, wireless LAN), the GNSS receiving unit 214 can also detect the position using the position information.
  • the motion sensor unit 215 is provided with, for example, a 3-axis acceleration sensor or the like, and detects the physical movement of the smartphone 200 according to the instruction of the main control unit 220. By detecting the physical movement of the smartphone 200, the moving direction or acceleration of the smartphone 200 is detected. The detection result is output to the main control unit 220.
  • the power supply unit 216 supplies electric power stored in a battery (not shown) to each unit of the smartphone 200 according to the instruction of the main control unit 220.
  • the power supply unit 216 includes the power supply circuit 101 and the battery 102 of FIG.
  • the main control unit 220 includes a microprocessor, operates according to the control program and control data stored in the storage unit 212, and controls each part of the smartphone 200 in an integrated manner. Further, the main control unit 220 includes a mobile communication control function for controlling each unit of the communication system and an application processing function for performing voice communication or data communication through the wireless communication unit 210. The main control unit 220 corresponds to the control unit 103 in FIG.
  • the application processing function is realized by operating the main control unit 220 according to the application software stored in the storage unit 212.
  • the application processing function includes, for example, an infrared communication function that controls an external input / output unit 213 to perform data communication with an opposite device, an e-mail function that sends / receives e-mail, a web browsing function that browses a web page, and the like. ..
  • the main control unit 220 has an image processing function such as displaying an image on the display input unit 204 based on image data (still image or moving image data) such as received data or downloaded streaming data.
  • the image processing function is a function in which the main control unit 220 decodes the image data, performs image processing on the decoding result, and displays the image on the display input unit 204.
  • the main control unit 220 executes display control for the display panel 202 and operation detection control for detecting a user operation through the operation unit 207 and the operation panel 203.
  • the main control unit 220 By executing the display control, the main control unit 220 displays an icon for starting the application software or a software key such as a scroll bar, or displays a window for composing an e-mail.
  • the scroll bar is a software key for receiving an instruction to move the display portion of an image for a large image or the like that cannot fit in the display area of the display panel 202.
  • the main control unit 220 detects the user operation through the operation unit 207, or accepts the operation for the above icon and the input of the character string for the input field of the above window through the operation panel 203. Or, it accepts a scroll request for a display image through a scroll bar.
  • the main control unit 220 has an overlapping portion (display area) in which the operation position with respect to the operation panel 203 overlaps the display panel 202, or an outer edge portion (non-display area) in which the operation position does not overlap the other display panel 202. ), And has a touch panel control function to control the sensitive area of the operation panel 203 or the display position of the software key.
  • the main control unit 220 can also detect a gesture operation on the operation panel 203 and execute a preset function according to the detected gesture operation.
  • Gesture operation is not a conventional simple touch operation, but an operation of drawing a locus with a finger or the like, specifying multiple positions at the same time, or combining these to draw a locus of at least one from multiple positions. means.
  • the camera unit 208 includes the image pickup unit 100 shown in FIG.
  • the captured image data generated by the camera unit 208 can be stored in the storage unit 212 or output through the external input / output unit 213 or the wireless communication unit 210.
  • the camera unit 208 is mounted on the same surface as the display input unit 204, but the mounting position of the camera unit 208 is not limited to this, and may be mounted on the back surface of the display input unit 204. ..
  • the camera unit 208 can be used for various functions of the smartphone 200.
  • the image acquired by the camera unit 208 can be displayed on the display panel 202, or the image of the camera unit 208 can be used as one of the operation inputs of the operation panel 203.
  • the position can be detected by referring to the image from the camera unit 208. Further, referring to the image from the camera unit 208, the optical axis direction of the camera unit 208 of the smartphone 200 can be determined without using the 3-axis accelerometer or in combination with the 3-axis accelerometer. , You can also judge the current usage environment. Of course, the image from the camera unit 208 can also be used in the application software.
  • position information acquired by the GNSS receiving unit 214 may be converted into text information by voice text conversion by the main control unit or the like), and still image data or moving image data. It is also possible to add posture information or the like acquired by the motion sensor unit 215 and store it in the storage unit 212, or output it through the external input / output unit 213 or the wireless communication unit 210.
  • Imaging with a pixel array including a plurality of pixels arranged in a two-dimensional manner, a drive circuit of the pixel array, and a signal processing circuit for processing a signal read from the pixel array by driving the drive circuit.
  • the processor controls the power supply control circuit to stop the supply of power from the power supply to a part of the circuits of the image pickup element at the first timing after the reading of the signal is completed, and from the first timing.
  • the power supply to some of the circuits is restarted at the third timing before the second timing, which is the start timing of reading the signal from the pixel array, which is performed later.
  • An image pickup device that variably controls the interval of the third timing.
  • the processor is an image pickup device that stops power supply to at least the signal processing circuit at the first timing.
  • the image pickup apparatus according to (1) or (2).
  • the drive of the above drive circuit can be changed on a frame-by-frame basis.
  • the processor is an image pickup device that controls the interval according to the drive of the drive circuit.
  • the image pickup apparatus according to (1) or (2).
  • the processor is an image pickup device that controls the interval according to the amplification factor of the signal in the image pickup element.
  • the imaging device includes a converter that digitally converts the analog signal output from the pixel.
  • the amplification factor is an image pickup apparatus including the amplification factor of the converter.
  • the image pickup apparatus is an image pickup apparatus including the amplification factor of a signal in the signal processing circuit.
  • the image pickup apparatus is an image pickup device that controls the interval according to the signal level of the signal read in the first timing.
  • the image pickup apparatus according to (1) or (2).
  • the processor is an image pickup device that controls the interval according to the current consumption of the image pickup element.
  • the image pickup apparatus according to (1) or (2).
  • the processor is an image pickup device that controls the interval according to a voltage input from the power supply to the image pickup element.
  • the image pickup apparatus according to (1) or (2).
  • the processor is an image pickup device that controls the interval according to the capacitance contained in the power supply.
  • the image pickup apparatus according to (1) or (2).
  • the processor is an image pickup device that controls the interval according to the voltage supplied to the power supply.
  • An image pickup having a pixel array including a plurality of pixels arranged in a two-dimensional manner, a drive circuit of the pixel array, and a signal processing circuit for processing a signal read from the pixel array by driving the drive circuit. It is a power control method that controls the power supply that supplies power to the element. At the first timing after the reading of the signal is completed, the power supply from the power supply to a part of the circuit of the image pickup element is stopped, and the reading of the signal from the pixel array is performed after the first timing.
  • a power control method in which the supply of the power to some of the circuits is restarted at the third timing before the second timing, which is the start timing of the above, and the interval between the second timing and the third timing is variably controlled. ..
  • the drive of the above drive circuit can be changed on a frame-by-frame basis.
  • the power control method according to the above method.
  • the pixel array includes a converter that digitally converts the analog signal output from the pixel.
  • the amplification factor is a power control method including the amplification factor of the converter.
  • the amplification factor is a power control method including a signal amplification factor in the signal processing circuit.
  • An image pickup having a pixel array including a plurality of pixels arranged in a two-dimensional manner, a drive circuit of the pixel array, and a signal processing circuit for processing a signal read from the pixel array by driving the drive circuit.
  • a power control program that controls the power supply that supplies power to the element. At the first timing after the reading of the signal is completed, the power supply from the power supply to a part of the circuit of the image pickup element is stopped, and the reading of the signal from the pixel array is performed after the first timing.
  • a processor that restarts the supply of the power to some of the circuits at the third timing before the second timing, which is the start timing of the above, and variably controls the interval between the second timing and the third timing. Power control program to be executed by.
  • Imaging device 100 Imaging unit 10 Light receiving unit 11 Pixels 20 Vertical scanning circuit 30 Output processing circuit 40 Horizontal scanning circuit 50 Digital signal processing circuit 60 Power supply control circuit 101 Power supply circuit 102 Battery 103 Control unit INT interval Ta Phase difference detection pixels Read period Tb Read period of pixels for imaging 200 Smartphone 201 Housing 202 Display panel 203 Operation panel 204 Display input unit 205 Speaker 206 Microphone 207 Operation unit 208 Camera unit 210 Wireless communication unit 211 Call unit 212 Storage unit 213 External input / output unit 214 GNSS receiver 215 Motion sensor 216 Power supply 217 Internal storage 218 External storage 220 Main control unit ST1 to STn GNSS satellite

Landscapes

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Abstract

省電力効果と撮像画像の品質向上の両立を図ることのできる撮像装置、電力制御方法、及び電力制御プログラムを提供する。撮像装置（１）は、複数の画素（１１）を含む画素アレイと、画素アレイから読み出された信号を処理するデジタル信号処理回路（５０）とを有する撮像部（１００）と、電源回路（１０１）と、電源回路（１０１）から撮像部（１００）へ供給する電力を制御する電源制御回路（６０）と、電源制御回路（６０）を制御して、画素アレイからの信号の読み出し完了後の時刻ｔ２にてデジタル信号処理回路（５０）への電力の供給を停止させ、時刻ｔ２よりも後に行われる画素アレイからの信号の読み出しの開始タイミング（時刻ｔ４）よりも前の時刻ｔ３にて、デジタル信号処理回路（５０）への電力の供給を再開させ、時刻ｔ３と時刻ｔ４の間隔ＩＮＴを可変制御する制御部（１０３）と、を備える。

Description

撮像装置、電力制御方法、及び電力制御プログラム
　本発明は、撮像装置、電力制御方法、及び電力制御プログラムに関する。
　特許文献１には、一列に配置された複数の光電変換素子と、各光電変換素子が受光して生成した電荷を同期信号に同期して取り込み、取り込んだ電荷を転送クロックに同期して順次転送する電荷転送レジスターと、電荷転送レジスターにより転送された電荷から生成した映像信号を低インピーダンスで外部に出力する出力回路とを含み、電荷転送レジスターからは、同期信号の各周期におけるブランキング期間外の期間で光電変換素子一列分の電荷が順次出力される固体撮像装置が記載されている。この固体撮像装置は、出力回路への電源供給をオンオフするスイッチング部と、スイッチング部に制御信号を供給してスイッチング部を制御し、ブランキング期間において出力回路への電源供給をオフさせるスイッチング制御部と、を備えている。
　特許文献２には、撮像装置に接続され、この撮像素子の水平走査及び垂直走査の少なくとも一方に同期して動作する集積回路が記載されている。この集積回路は、撮像素子への駆動信号の供給及び撮像素子からの出力信号に対する処理の少なくとも一方を行う回路ブロックと、上記回路ブロックの出力を選択的に遮断するスイッチと、上記撮像素子の水平走査のブランキング期間及び垂直走査のブランキング期間の少なくとも一方にて、上記回路ブロックの動作を休止状態とすると共に、上記スイッチを遮断する制御部と、を備えている。
　特許文献３には、画素アレイに二次元格子状の配列で含まれる各画素から読み出されたアナログ信号のデジタル信号への変換を行う変換部と、上記変換部の動作を制御する制御部と、を備える撮像装置が記載されている。上記制御部は、上記配列におけるラインの読み出しタイミングを示す水平同期信号に基づく水平ブランキング期間と、上記画素アレイから１フレーム分の画素の読み出しを開始するタイミングを示すトリガ信号に基づく垂直ブランキング期間と、のうち少なくとも一方の期間内において、上記変換部の状態を上記変換を行わないスタンバイ状態に移行させている。
日本国特開２００２－１６５１３４号公報 日本国特開２００２－３００４７９号公報 日本国特開２０２０－０６５１４６号公報
　本発明の目的は、省電力効果と撮像画像の品質向上の両立を図る撮像装置、電力制御方法、及び電力制御プログラムを提供することにある。
　本発明の一態様の撮像装置は、二次元状に配置された複数の画素を含む画素アレイと、上記画素アレイの駆動回路と、上記駆動回路の駆動によって上記画素アレイから読み出された信号を処理する信号処理回路と、を有する撮像素子と、電源と、上記電源から上記撮像素子へ供給する電力を制御する電源制御回路と、プロセッサと、を備え、上記プロセッサは、上記電源制御回路を制御して、上記信号の読み出し完了後の第一タイミングにて上記電源から上記撮像素子の一部の回路への電力の供給を停止させ、上記第一タイミングよりも後に行われる上記画素アレイからの上記信号の読み出しの開始タイミングである第二タイミングよりも前の第三タイミングにて上記一部の回路への上記電力の供給を再開させ、上記第二タイミングと上記第三タイミングの間隔を可変制御するものである。
　本発明の一態様の電力制御方法は、二次元状に配置された複数の画素を含む画素アレイと、上記画素アレイの駆動回路と、上記駆動回路の駆動によって上記画素アレイから読み出された信号を処理する信号処理回路と、を有する撮像素子に電力を供給する電源を制御する電源制御方法であって、上記信号の読み出し完了後の第一タイミングにて上記電源から上記撮像素子の一部の回路への電力の供給を停止させ、上記第一タイミングよりも後に行われる上記画素アレイからの上記信号の読み出しの開始タイミングである第二タイミングよりも前の第三タイミングにて上記一部の回路への上記電力の供給を再開させ、上記第二タイミングと上記第三タイミングの間隔を可変制御するものである。
　本発明の一態様の電力制御プログラムは、二次元状に配置された複数の画素を含む画素アレイと、上記画素アレイの駆動回路と、上記駆動回路の駆動によって上記画素アレイから読み出された信号を処理する信号処理回路と、を有する撮像素子に電力を供給する電源を制御する電源制御プログラムであって、上記信号の読み出し完了後の第一タイミングにて上記電源から上記撮像素子の一部の回路への電力の供給を停止させ、上記第一タイミングよりも後に行われる上記画素アレイからの上記信号の読み出しの開始タイミングである第二タイミングよりも前の第三タイミングにて上記一部の回路への上記電力の供給を再開させ、上記第二タイミングと上記第三タイミングの間隔を可変制御するステップをプロセッサに実行させるものである。
　本発明によれば、省電力効果と撮像画像の品質向上の両立を図ることができる。
本発明の撮像装置の一実施形態である撮像装置１の概略構成を示す模式図である。 図１に示す撮像装置１の撮像動作を説明するためのタイミングチャートである。 図１に示す撮像装置１の撮像動作の別例を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の撮影装置の一実施形態であるスマートフォン２００の外観を示すものである。 図４に示すスマートフォン２００の構成を示すブロック図である。
　図１は、本発明の撮像装置の一実施形態である撮像装置１の概略構成を示す模式図である。撮像装置１は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、スマートフォン、タブレット型端末、及びパーソナルコンピュータ等の撮像機能を持つ電子機器である。
　撮像装置１は、撮像素子を構成する撮像部１００と、電源を構成する電源回路１０１と、二次電池又は乾電池等で構成されるバッテリ１０２と、制御部１０３と、を備える。
　電源回路１０１は、バッテリ１０２から供給される電力に基づいて、撮像部１００に供給する電力Ｐを生成する。電源回路１０１は、例えば、リニアレギュレータ又はスイッチングレギュレータ等で構成される。電源回路１０１は、バッテリ１０２から供給される電圧を降圧するＬＤＯ（Low Drop Out）レギュレータから電力を受けて、この電力に基づいて電力Ｐを生成してもよい。
　撮像部１００は、二次元状に配置された複数の画素１１を含む受光部１０と、受光部１０の垂直走査を行う垂直走査回路２０と、出力処理回路３０と、出力処理回路３０の水平走査を行う水平走査回路４０と、デジタル信号処理回路５０と、電源制御回路６０と、を含む。垂直走査回路２０、出力処理回路３０、水平走査回路４０、デジタル信号処理回路５０、及び電源制御回路６０は、制御部１０３によって制御される。
　受光部１０、垂直走査回路２０、出力処理回路３０、及び水平走査回路４０は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサを構成している。受光部１０と出力処理回路３０により画素アレイが構成される。垂直走査回路２０と水平走査回路４０により画素アレイの駆動回路が構成される。デジタル信号処理回路５０は、信号処理回路を構成する。
　受光部１０の画素１１は、フォトダイオード等の光電変換素子と、光電変換素子によって光から変換された電荷に応じた信号を読み出す読み出し回路と、を含む。
　垂直走査回路２０は、受光部１０の各読み出し回路の駆動を行って、受光部１０から画素行単位で順次信号を読み出し、読み出した画素行の信号群を出力処理回路３０へと伝送する。
　出力処理回路３０は、画素行の各画素１１の読み出し回路から読み出されたアナログの信号に対し、相関二重サンプリング処理とデジタル変換処理を行う。なお、図１の例では、出力処理回路３０においてアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ（アナログデジタル）変換器を設ける構成としているが、ＡＤ変換器を各画素１１に設ける構成も可能である。この場合、出力処理回路３０は、画素行から読みだされたデジタル信号を保持する構成となる。
　水平走査回路４０は、出力処理回路３０で処理又は保持された画素行の各画素１１の信号を順次出力させる水平走査を行う。出力処理回路３０から出力される信号は、デジタル信号処理回路５０に入力される。
　デジタル信号処理回路５０は、出力処理回路３０から入力された信号を処理する回路である。デジタル信号処理回路５０は、デモザイク処理、輝度補正処理、ガンマ補正処理、及び階調補正処理等の各種の画像処理を行う。デジタル信号処理回路５０は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサにより構成される。
　電源制御回路６０は、電源回路１０１から撮像部１００へ供給される電力を制御する。電源制御回路６０は、電源回路１０１から受けた電力Ｐを、受光部１０、垂直走査回路２０、出力処理回路３０、水平走査回路４０、及びデジタル信号処理回路５０の各々に供給する。電源制御回路６０は、撮像部１００の動作中、制御部１０３からの指令に応じて、デジタル信号処理回路５０への電力供給を一時的に停止させる省電力制御を行う。
　制御部１０３は、各種の処理を行う処理部と、ＲＡＭ（Randam Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）を含むメモリと、を備える。処理部のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサである。各種のプロセッサには、ソフトウエア（プログラム）を実行して各種の処理を行う汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device:PLD）、又は、ＡＳＩＣ等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
　制御部１０３の処理部は、これら各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサの組み合せ（例えば、複数のＦＰＧＡ、又は、ＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。また、制御部１０３に含まれる複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアント又はサーバ等のコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウエアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip:SoC）等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、制御部１０３の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを１つ以上用いて構成される。さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry
）である。
　撮像部１００は、一例として、受光部１０、垂直走査回路２０、出力処理回路３０、水平走査回路４０、デジタル信号処理回路５０、及び電源制御回路６０が集積化された１チップの構成である。他の例として、撮像部１００のうち、電源制御回路６０とデジタル信号処理回路５０の一方又は両方は別チップに設けられていてもよい。
　撮像部１００においては、特定の回路を動作させない上記の省電力制御を行う。特定の回路を停止させた後、この回路の動作を復帰させる場合には、回路に電力供給されてから回路が安定動作するまでのタイムラグを考慮し、回路に対する電力供給を早めに再開させる必要がある。しかし、電力供給を早めに再開させることを常時行っていると、省電力効果が低減してしまう。そこで、撮像装置１では、以下の撮像動作によって、省電力効果を高めることを可能にしている。
　図２は、図１に示す撮像装置１の撮像動作を説明するためのタイミングチャートである。図中の垂直同期信号ＶＤの立下りから、次の垂直同期信号ＶＤの立ち下がりまでの期間が、被写体の撮像を行って撮像画像を取得するフレーム期間である。図２に示す動作は、制御部１０３のプロセッサが、ＲＯＭに記憶された電力制御プログラムを実行することで実現される。
　撮像部１００が起動した後の最初のフレーム期間が開始され、受光部１０の露光が終了したタイミングの時刻ｔ１になると、制御部１０３は、垂直走査回路２０及び水平走査回路４０を制御して、受光部１０からの信号読み出しを開始する。受光部１０から読み出された信号は、出力処理回路３０にて処理され、その後、デジタル信号処理回路５０にて処理される。信号の読み出し対象となっている全ての画素１１からの信号の読み出しが完了した時刻ｔ２になると、制御部１０３は、電源制御回路６０を制御して、デジタル信号処理回路５０への電力供給を停止させる。
　時刻ｔ２の後、次のフレーム期間が開始され、受光部１０からの信号読み出しが開始されるタイミングである時刻ｔ４の少し前の時刻ｔ３になると、制御部１０３は、電源制御回路６０を制御して、デジタル信号処理回路５０への電力供給を再開させる。この電力供給再開後の時刻ｔ４になると、制御部１０３は、垂直走査回路２０及び水平走査回路４０を制御して、受光部１０からの信号読み出しを開始する。信号の読み出し対象となっている全ての画素１１からの信号の読み出しが完了した時刻ｔ５になると、制御部１０３は、電源制御回路６０を制御して、デジタル信号処理回路５０への電力供給を停止させる。以降のフレーム期間では、２回目のフレーム期間と同様の動作が行われる。
　このように、制御部１０３は、受光部１０及び出力処理回路３０により構成される画素アレイからの信号の読み出し完了後の第一タイミング（時刻ｔ２）にて、電源回路１０１からデジタル信号処理回路５０への電力の供給を停止させ、この第一タイミングよりも後に行われる画素アレイからの信号の読み出しの開始タイミングである第二タイミング（時刻ｔ４）よりも前の第三タイミング（時刻ｔ３）にて、デジタル信号処理回路５０への電力の供給を再開させる。
　図２に示すように、デジタル信号処理回路５０への電力供給が再開された時刻ｔ３から、デジタル信号処理回路５０に所望の電力が供給された状態となるまでには、所定の時間を要する。この所定の時間を電源立ち上がり時間と記載する。デジタル信号処理回路５０へ所望の電力が供給された状態にて、デジタル信号処理回路５０が信号処理を開始できるようにするには、図２に示した間隔ＩＮＴを、電源立ち上がり時間以上とする必要がある。
　また、時刻ｔ４の直前の時刻ｔ３において、デジタル信号処理回路５０への電力供給を再開させる場合、デジタル信号処理回路５０へ所望の電力が供給されるまでの期間は、撮像部１００におけるデジタル信号処理回路５０以外の回路（受光部１０、垂直走査回路２０、出力処理回路３０、及び水平走査回路４０）に供給される電力が僅かに低下する場合がある。このような電力の低下が生じている状態で受光部１０からの信号の読み出しを開始すると、読み出される信号の信号レベルが低下して、撮像画像の一部の明るさが低下するシェーディングが発生する可能性がある。このシェーディングを抑制する観点からも、図２に示した間隔ＩＮＴを、電源立ち上がり時間以上とすることが好ましい。
　この電源立ち上がり時間は、常に一定となるわけではない。例えば、撮像部１００の消費電流（消費電力）が少ない状態であれば、電源立ち上がり時間は短くなる。また、電源回路１０１から撮像部１００に供給されている電圧が高い状態であれば、電源立ち上がり時間は短くなる。また、電源回路１０１の静電容量が小さい状態であれば、電源立ち上がり時間は短くなる。また、電源回路１０１に入力される電圧（バッテリ１０２からの供給電圧、又は、ＬＤＯレギュレータからの供給電圧）が大きい状態であれば、電源立ち上がり時間は短くなる。
　そこで、制御部１０３は、時刻ｔ３と時刻ｔ４との間隔ＩＮＴを、固定値とするのではなく、可変制御する。具体的には、制御部１０３は、撮像部１００の消費電流、電源回路１０１から撮像部１００に供給されている電圧、電源回路１０１の静電容量、及び電源回路１０１に入力される電圧のいずれかに基づいて、間隔ＩＮＴを制御する。
　例えば、制御部１０３は、撮像部１００の消費電流が閾値以上の場合には、間隔ＩＮＴを既定値とし、この消費電流が閾値未満の場合には、間隔ＩＮＴを既定値よりも短い値とする。制御部１０３は、消費電流が少ないほど、間隔ＩＮＴを短くするようにしてもよい。既定値Ｘは、電源立ち上がり時間のシステム上想定される最大値である。
　例えば、制御部１０３は、電源回路１０１から撮像部１００に供給されている電圧が閾値未満の場合には、間隔ＩＮＴを既定値Ｘとし、この電圧が閾値以上の場合には、間隔ＩＮＴを既定値Ｘよりも短い値とする。制御部１０３は、この電圧が高いほど、間隔ＩＮＴを短くするようにしてもよい。
　例えば、制御部１０３は、電源回路１０１の静電容量が閾値以上の場合には、間隔ＩＮＴを既定値Ｘとし、この静電容量が閾値未満の場合には、間隔ＩＮＴを既定値Ｘよりも短い値とする。制御部１０３は、この静電容量が小さいほど、間隔ＩＮＴを短くするようにしてもよい。
　例えば、制御部１０３は、電源回路１０１に入力される電圧が閾値未満の場合には、間隔ＩＮＴを既定値Ｘとし、この電圧が閾値以上の場合には、間隔ＩＮＴを既定値Ｘよりも短い値とする。制御部１０３は、この電圧が高いほど、間隔ＩＮＴを短くするようにしてもよい。
　このように間隔ＩＮＴを可変制御することで、図２に示した時刻ｔ２と時刻ｔ３の間隔を、間隔ＩＮＴを固定値（上記の既定値Ｘ）とする場合と比べると、状況によっては延ばすことができる。このため、電力消費を削減することができる。また、この間隔が延びた場合であっても、デジタル信号処理回路５０は、所望の電力が供給された状態で、信号処理を開始できる。このため、撮像画像の品質を落とすことなく、省電力化を図ることができる。また、デジタル信号処理回路５０に所望の電力が供給された状態で、画素アレイからの信号読み出しを開始できるため、上記のシェーディングの発生を防ぐことができる。
　なお、時刻ｔ３から電源立ち上がり時間が経過するよりも前の時点で、画素アレイからの信号読み出しを開始しても、状況によっては、シェーディングの程度を弱めることができ、撮像画像の品質を担保できる。
　例えば、図２の最初のフレーム期間において読み出された信号の信号レベル、すなわち、直前に被写体を撮像して得られた撮像画像の明るさが大きい場合を想定する。この場合には、上記のシェーディングによる画質への影響が少なくなる。このため、この場合には、時刻ｔ３から電源立ち上がり時間が経過するよりも前の時点で、画素アレイからの信号読み出しを開始することで、デジタル信号処理回路５０を停止させる期間を延ばすことができ、省電力化を実現できる。具体的には、制御部１０３は、時刻ｔ２で読み出された信号の信号レベル（例えば、読み出した全ての信号の信号レベルの平均値、又は、時刻ｔ１近辺にて読み出された最初の数画素行分の信号レベルの平均値等）が閾値未満の場合には、間隔ＩＮＴを既定値Ｘとし、この信号レベルが閾値以上の場合には、間隔ＩＮＴを既定値Ｘよりも短い値としてもよい。
　これと同様の考えであるが、画素アレイにおける信号の増幅率（出力処理回路３０又は画素１１に含まれるＡＤ変換器の増幅率）が高い場合にも、上記のシェーディングによる画質への影響が少なくなる。そこで、制御部１０３は、画素アレイにおける信号の増幅率が閾値未満の場合には、間隔ＩＮＴを既定値Ｘとし、この増幅率が閾値以上の場合には、間隔ＩＮＴを既定値Ｘよりも短い値としてもよい。
　また、デジタル信号処理回路５０における信号の増幅率（輝度補正処理等に用いられる増幅率）が高い場合にも、上記のシェーディングによる画質への影響が少なくなる。そこで、制御部１０３は、デジタル信号処理回路５０における信号の増幅率が閾値未満の場合には、間隔ＩＮＴを既定値Ｘとし、この増幅率が閾値以上の場合には、間隔ＩＮＴを既定値Ｘよりも短い値としてもよい。
　図３は、図１に示す撮像装置１の撮像動作の別の例を説明するためのタイミングチャートである。図中の垂直同期信号ＶＤの立下りから、次の垂直同期信号ＶＤの立ち下がりまでの期間が、被写体の撮像を行って撮像画像を取得するフレーム期間である。図３の動作は、撮像部１００の受光部１０に、焦点調節等のために用いる位相差検出用の画素１１Ａと、撮像用の画素１１Ｂと、が含まれる構成を前提としている。図３中の期間Ｔａは、画素１１Ａから信号を読み出している期間を示す。図３中の期間Ｔｂは、画素１１Ｂから信号を読み出している期間を示す。
　図３の動作において、制御部１０３は、画素１１Ａ及び画素１１Ｂから信号を読み出すフレーム期間と、画素１１Ｂのみから信号を読み出すフレーム期間と、を交互に繰り返す。つまり、画素１１Ａからの信号読み出しを毎フレーム期間に行わないことで、省電力化を図っている。図３に示す動作は、制御部１０３のプロセッサが、ＲＯＭに記憶された電力制御プログラムを実行することで実現される。
　撮像部１００が起動した後の最初のフレーム期間Ｔ１が開始され、受光部１０の露光が終了したタイミングの時刻ｔ１になると、制御部１０３は、垂直走査回路２０及び水平走査回路４０を制御して、受光部１０の画素１１Ａからの信号読み出しを開始する。画素１１Ａから読み出された信号は、出力処理回路３０にて処理され、その後、デジタル信号処理回路５０にて処理される。その後、制御部１０３は、垂直走査回路２０及び水平走査回路４０を制御して、受光部１０の画素１１Ｂからの信号読み出しを開始する。画素１１Ｂから読み出された信号は、出力処理回路３０にて処理され、その後、デジタル信号処理回路５０にて処理される。画素１１Ｂからの信号の読み出しが完了した時刻ｔ２になると、制御部１０３は、電源制御回路６０を制御して、デジタル信号処理回路５０への電力供給を停止させる。
　時刻ｔ２の後、次のフレーム期間Ｔ２が開始され、受光部１０からの信号読み出しが開始されるタイミングである時刻ｔ４の少し前の時刻ｔ３になると、制御部１０３は、電源制御回路６０を制御して、デジタル信号処理回路５０への電力供給を再開させる。この電力供給再開後の時刻ｔ４になると、制御部１０３は、垂直走査回路２０及び水平走査回路４０を制御して、受光部１０の画素１１Ｂからの信号読み出しを開始する。信号の読み出し対象となっている全ての画素１１Ｂからの信号の読み出しが完了した時刻ｔ５になると、制御部１０３は、電源制御回路６０を制御して、デジタル信号処理回路５０への電力供給を停止させる。
　時刻ｔ５の後、次のフレーム期間Ｔ３が開始され、受光部１０からの信号読み出しが開始されるタイミングである時刻ｔ７の少し前の時刻ｔ６になると、制御部１０３は、電源制御回路６０を制御して、デジタル信号処理回路５０への電力供給を再開させる。この電力供給再開後の時刻ｔ７になると、制御部１０３は、垂直走査回路２０及び水平走査回路４０を制御して、受光部１０の画素１１Ａからの信号読み出しを開始する。画素１１Ａからの信号読み出しが終了すると、制御部１０３は、垂直走査回路２０及び水平走査回路４０を制御して、受光部１０の画素１１Ｂからの信号読み出しを開始する。信号の読み出し対象となっている全ての画素１１からの信号の読み出しが完了した時刻ｔ８になると、制御部１０３は、電源制御回路６０を制御して、デジタル信号処理回路５０への電力供給を停止させる。以降は、フレーム期間Ｔ２と同様の動作と、フレーム期間Ｔ３と同様の動作とが交互に繰り返される。
　制御部１０３は、時刻ｔ３と時刻ｔ４の間隔ＩＮＴを上記の既定値Ｘとし、時刻ｔ６と時刻ｔ７の間隔ＩＮＴを上記の既定値Ｘよりも小さい値とする。このように、図３の動作例において、制御部１０３は、フレーム期間毎に画素アレイの駆動を変更させ、その駆動に応じて、間隔ＩＮＴを可変制御している。
　フレーム期間Ｔ２のように、撮像用の画素１１Ｂのみから信号を読み出す場合には、画素１１Ｂによって被写体を撮像して得られる撮像画像の品質を高めるために、間隔ＩＮＴを既定値Ｘとすることが好ましい。一方、フレーム期間Ｔ３のように、位相差検出用の画素１１Ａから信号を先に読み出す場合には、この画素１１Ａによって撮像された画像にシェーディングが生じていても、画素１１Ｂによって撮像される撮像画像の品質には影響がない。このため、フレーム期間Ｔ３では、間隔ＩＮＴを短く設定することで、間隔ＩＮＴを既定値Ｘに固定する場合と比較して、時刻ｔ５と時刻ｔ６の間隔を延ばすことができる。この結果、更なる省電力化が可能になる。
　なお、図３の動作は、受光部１０に位相差検出用の画素１１Ａが含まれることを前提とした。しかし、図１の受光部１０の構成であっても、受光部１０のうちの任意の領域から信号を読み出した後に、受光部１０の残りの領域から信号を読み出す第一駆動と、受光部１０の全ての領域から信号を読み出す第二駆動と、をフレーム期間毎に切り替えて行うことができる。この駆動を行う場合には、第二駆動を行うフレーム期間における間隔ＩＮＴを既定値Ｘとし、第一駆動を行うフレーム期間における間隔ＩＮＴを既定値Ｘよりも短くすることで、省電力化が可能となる。
　ここまでは、省電力化のために電力供給を停止させる対象の回路をデジタル信号処理回路５０とする例を説明してきた。しかし、撮像部１００のうち、例えば、出力処理回路３０と水平走査回路４０の一方又は両方への電力供給を更に停止させてもよい。または、デジタル信号処理回路５０への電力供給を停止させる代わりに、出力処理回路３０と水平走査回路４０の一方又は両方への電力供給を停止させてもよい。
　次に、本発明の撮像装置の実施形態としてスマートフォンの構成について説明する。
　図４は、本発明の撮影装置の一実施形態であるスマートフォン２００の外観を示すものである。
　図４に示すスマートフォン２００は、平板状の筐体２０１を有し、筐体２０１の一方の面に表示部としての表示パネル２０２と、入力部としての操作パネル２０３とが一体となった表示入力部２０４を備えている。
　また、この様な筐体２０１は、スピーカ２０５と、マイクロホン２０６と、操作部２０７と、カメラ部２０８とを備えている。なお、筐体２０１の構成はこれに限定されず、例えば、表示部と入力部とが独立した構成を採用したり、折り畳み構造又はスライド機構を有する構成を採用したりすることもできる。
　図５は、図４に示すスマートフォン２００の構成を示すブロック図である。
　図５に示すように、スマートフォンの主たる構成要素として、無線通信部２１０と、表示入力部２０４と、通話部２１１と、操作部２０７と、カメラ部２０８と、記憶部２１２と、外部入出力部２１３と、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）受信部２１４と、モーションセンサ部２１５と、電源部２１６と、主制御部２２０とを備える。
　また、スマートフォン２００の主たる機能として、図示省略の基地局装置ＢＳと図示省略の移動通信網ＮＷとを介した移動無線通信を行う無線通信機能を備える。
　無線通信部２１０は、主制御部２２０の指示にしたがって、移動通信網ＮＷに収容された基地局装置ＢＳに対し無線通信を行うものである。この無線通信を使用して、音声データ、画像データ等の各種ファイルデータ、電子メールデータ等の送受信、ウェブデータ又はストリーミングデータ等の受信を行う。
　表示入力部２０４は、主制御部２２０の制御により、画像（静止画像及び動画像）又は文字情報等を表示して視覚的にユーザに情報を伝達するとともに、表示した情報に対するユーザ操作を検出する、いわゆるタッチパネルであって、表示パネル２０２と、操作パネル２０３とを備える。
　表示パネル２０２は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＯＥＬＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ　Ｄｉｓｐｌａｙ）等を表示デバイスとして用いたものである。
　操作パネル２０３は、表示パネル２０２の表示面上に表示される画像を視認可能に載置され、ユーザの指又は尖筆によって操作される一又は複数の座標を検出するデバイスである。このデバイスをユーザの指又は尖筆によって操作すると、操作に起因して発生する検出信号を主制御部２２０に出力する。次いで、主制御部２２０は、受信した検出信号に基づいて、表示パネル２０２上の操作位置（座標）を検出する。
　図５に示すように、本発明の撮影装置の一実施形態として例示しているスマートフォン２００の表示パネル２０２と操作パネル２０３とは一体となって表示入力部２０４を構成しているが、操作パネル２０３が表示パネル２０２を完全に覆うような配置となっている。
　係る配置を採用した場合、操作パネル２０３は、表示パネル２０２外の領域についても、ユーザ操作を検出する機能を備えてもよい。換言すると、操作パネル２０３は、表示パネル２０２に重なる重畳部分についての検出領域（以下、表示領域と称する）と、それ以外の表示パネル２０２に重ならない外縁部分についての検出領域（以下、非表示領域と称する）とを備えていてもよい。
　なお、表示領域の大きさと表示パネル２０２の大きさとを完全に一致させても良いが、両者を必ずしも一致させる必要は無い。また、操作パネル２０３が、外縁部分と、それ以外の内側部分の２つの感応領域を備えていてもよい。さらに、外縁部分の幅は、筐体２０１の大きさ等に応じて適宜設計されるものである。
　さらにまた、操作パネル２０３で採用される位置検出方式としては、マトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式等が挙げられ、いずれの方式を採用することもできる。
　通話部２１１は、スピーカ２０５又はマイクロホン２０６を備え、マイクロホン２０６を通じて入力されたユーザの音声を主制御部２２０にて処理可能な音声データに変換して主制御部２２０に出力したり、無線通信部２１０あるいは外部入出力部２１３により受信された音声データを復号してスピーカ２０５から出力させたりするものである。
　また、図４に示すように、例えば、スピーカ２０５を表示入力部２０４が設けられた面と同じ面に搭載し、マイクロホン２０６を筐体２０１の側面に搭載することができる。
　操作部２０７は、キースイッチ等を用いたハードウェアキーであって、ユーザからの指示を受け付けるものである。例えば、図４に示すように、操作部２０７は、スマートフォン２００の筐体２０１の側面に搭載され、指等で押下されるとオンとなり、指を離すとバネ等の復元力によってオフ状態となる押しボタン式のスイッチである。
　記憶部２１２は、主制御部２２０の制御プログラム及び制御データ、アプリケーションソフトウェア、通信相手の名称又は電話番号等を対応づけたアドレスデータ、送受信した電子メールのデータ、ＷｅｂブラウジングによりダウンロードしたＷｅｂデータ、ダウンロードしたコンテンツデータを記憶し、またストリーミングデータ等を一時的に記憶するものである。また、記憶部２１２は、スマートフォン内蔵の内部記憶部２１７と着脱自在な外部メモリスロットを有する外部記憶部２１８により構成される。
　なお、記憶部２１２を構成するそれぞれの内部記憶部２１７と外部記憶部２１８は、フラッシュメモリタイプ（ｆｌａｓｈ　ｍｅｍｏｒｙ　ｔｙｐｅ）、ハードディスクタイプ（ｈａｒｄ　ｄｉｓｋ　ｔｙｐｅ）、マルチメディアカードマイクロタイプ（ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　ｃａｒｄ　ｍｉｃｒｏ　ｔｙｐｅ）、カードタイプのメモリ（例えば、ＭｉｃｒｏＳＤ（登録商標）メモリ等）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）等の格納媒体を用いて実現される。
　外部入出力部２１３は、スマートフォン２００に連結される全ての外部機器とのインターフェースの役割を果たすものであり、他の外部機器に通信等（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ＩＥＥＥ１３９４、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）（登録商標）、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、赤外線通信（Ｉｎｆｒａｒｅｄ　Ｄａｔａ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＩｒＤＡ）（登録商標）、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ　Ｗｉｄｅｂａｎｄ）（登録商標）、ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）（登録商標）等）又はネットワーク（例えば、イーサネット（登録商標）、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）等）により直接的又は間接的に接続するためのものである。
　スマートフォン２００に連結される外部機器としては、例えば、有／無線ヘッドセット、有／無線外部充電器、有／無線データポート、カードソケットを介して接続されるメモリカード（Ｍｅｍｏｒｙ　ｃａｒｄ）、ＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　Ｉｄｅｎｔｉｔｙ　Ｍｏｄｕｌｅ　Ｃａｒｄ）／ＵＩＭ（Ｕｓｅｒ　Ｉｄｅｎｔｉｔｙ　Ｍｏｄｕｌｅ　Ｃａｒｄ）カード、オーディオ・ビデオＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）端子を介して接続される外部オーディオ・ビデオ機器、無線接続される外部オーディオ・ビデオ機器、有／無線接続されるスマートフォン、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、イヤホン等がある。
　外部入出力部２１３は、このような外部機器から伝送を受けたデータをスマートフォン２００の内部の各構成要素に伝達したり、スマートフォン２００の内部のデータが外部機器に伝送されるようにしたりすることができる。
　ＧＮＳＳ受信部２１４は、主制御部２２０の指示にしたがって、ＧＮＳＳ衛星ＳＴ１～ＳＴｎから送信されるＧＮＳＳ信号を受信し、受信した複数のＧＮＳＳ信号に基づく測位演算処理を実行し、スマートフォン２００の緯度、経度、高度からなる位置を検出する。ＧＮＳＳ受信部２１４は、無線通信部２１０又は外部入出力部２１３（例えば、無線ＬＡＮ）から位置情報を取得できる時には、その位置情報を用いて位置を検出することもできる。
　モーションセンサ部２１５は、例えば、３軸の加速度センサ等を備え、主制御部２２０の指示にしたがって、スマートフォン２００の物理的な動きを検出する。スマートフォン２００の物理的な動きを検出することにより、スマートフォン２００の動く方向又は加速度が検出される。係る検出結果は、主制御部２２０に出力されるものである。
　電源部２１６は、主制御部２２０の指示にしたがって、スマートフォン２００の各部に、バッテリ（図示しない）に蓄えられる電力を供給するものである。電源部２１６には、図１の電源回路１０１とバッテリ１０２が含まれる。
　主制御部２２０は、マイクロプロセッサを備え、記憶部２１２が記憶する制御プログラム及び制御データにしたがって動作し、スマートフォン２００の各部を統括して制御するものである。また、主制御部２２０は、無線通信部２１０を通じて、音声通信又はデータ通信を行うために、通信系の各部を制御する移動通信制御機能と、アプリケーション処理機能を備える。主制御部２２０は、図１の制御部１０３に相当する。
　アプリケーション処理機能は、記憶部２１２が記憶するアプリケーションソフトウェアにしたがって主制御部２２０が動作することにより実現するものである。アプリケーション処理機能としては、例えば、外部入出力部２１３を制御して対向機器とデータ通信を行う赤外線通信機能、電子メールの送受信を行う電子メール機能、又はウェブページを閲覧するウェブブラウジング機能等がある。
　また、主制御部２２０は、受信データ又はダウンロードしたストリーミングデータ等の画像データ（静止画像又は動画像のデータ）に基づいて、映像を表示入力部２０４に表示する等の画像処理機能を備える。
　画像処理機能とは、主制御部２２０が、上記画像データを復号し、この復号結果に画像処理を施して、画像を表示入力部２０４に表示する機能のことをいう。
　さらに、主制御部２２０は、表示パネル２０２に対する表示制御と、操作部２０７、操作パネル２０３を通じたユーザ操作を検出する操作検出制御を実行する。
　表示制御の実行により、主制御部２２０は、アプリケーションソフトウェアを起動するためのアイコン又はスクロールバー等のソフトウェアキーを表示したり、あるいは電子メールを作成したりするためのウィンドウを表示する。
　なお、スクロールバーとは、表示パネル２０２の表示領域に収まりきれない大きな画像等について、画像の表示部分を移動する指示を受け付けるためのソフトウェアキーのことをいう。
　また、操作検出制御の実行により、主制御部２２０は、操作部２０７を通じたユーザ操作を検出したり、操作パネル２０３を通じて、上記アイコンに対する操作と上記ウィンドウの入力欄に対する文字列の入力を受け付けたり、あるいは、スクロールバーを通じた表示画像のスクロール要求を受け付けたりする。
　さらに、操作検出制御の実行により主制御部２２０は、操作パネル２０３に対する操作位置が、表示パネル２０２に重なる重畳部分（表示領域）か、それ以外の表示パネル２０２に重ならない外縁部分（非表示領域）かを判定し、操作パネル２０３の感応領域又はソフトウェアキーの表示位置を制御するタッチパネル制御機能を備える。
　また、主制御部２２０は、操作パネル２０３に対するジェスチャ操作を検出し、検出したジェスチャ操作に応じて、予め設定された機能を実行することもできる。
　ジェスチャ操作とは、従来の単純なタッチ操作ではなく、指等によって軌跡を描いたり、複数の位置を同時に指定したり、あるいはこれらを組み合わせて、複数の位置から少なくとも１つについて軌跡を描く操作を意味する。
　カメラ部２０８は、図１に示した撮像部１００を含む。
　カメラ部２０８によって生成された撮像画像データは、記憶部２１２に記憶したり、外部入出力部２１３又は無線通信部２１０を通じて出力したりすることができる。
　図４に示すスマートフォン２００において、カメラ部２０８は表示入力部２０４と同じ面に搭載されているが、カメラ部２０８の搭載位置はこれに限らず、表示入力部２０４の背面に搭載されてもよい。
　また、カメラ部２０８はスマートフォン２００の各種機能に利用することができる。例えば、表示パネル２０２にカメラ部２０８で取得した画像を表示したり、操作パネル２０３の操作入力のひとつとして、カメラ部２０８の画像を利用したりすることができる。
　また、ＧＮＳＳ受信部２１４が位置を検出する際に、カメラ部２０８からの画像を参照して位置を検出することもできる。さらには、カメラ部２０８からの画像を参照して、３軸の加速度センサを用いずに、或いは、３軸の加速度センサと併用して、スマートフォン２００のカメラ部２０８の光軸方向を判断したり、現在の使用環境を判断したりすることもできる。勿論、カメラ部２０８からの画像をアプリケーションソフトウェア内で利用することもできる。
　その他、静止画又は動画の画像データにＧＮＳＳ受信部２１４により取得した位置情報、マイクロホン２０６により取得した音声情報（主制御部等により、音声テキスト変換を行ってテキスト情報となっていてもよい）、モーションセンサ部２１５により取得した姿勢情報等を付加して記憶部２１２に記憶したり、外部入出力部２１３又は無線通信部２１０を通じて出力したりすることもできる。
　以上のような構成のスマートフォン２００においても、省電力化と撮像画質の向上を両立させることができる。
　以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
（１）
　二次元状に配置された複数の画素を含む画素アレイと、上記画素アレイの駆動回路と、上記駆動回路の駆動によって上記画素アレイから読み出された信号を処理する信号処理回路と、を有する撮像素子と、
　電源と、
　上記電源から上記撮像素子へ供給する電力を制御する電源制御回路と、
　プロセッサと、を備え、
　上記プロセッサは、上記電源制御回路を制御して、上記信号の読み出し完了後の第一タイミングにて上記電源から上記撮像素子の一部の回路への電力の供給を停止させ、上記第一タイミングよりも後に行われる上記画素アレイからの上記信号の読み出しの開始タイミングである第二タイミングよりも前の第三タイミングにて上記一部の回路への上記電力の供給を再開させ、上記第二タイミングと上記第三タイミングの間隔を可変制御する撮像装置。
（２）
　（１）記載の撮像装置であって、
　上記プロセッサは、上記第一タイミングにて少なくとも上記信号処理回路への電力供給を停止させる撮像装置。
（３）
　（１）又は（２）記載の撮像装置であって、
　上記駆動回路は、フレーム単位で駆動を変更可能であり、
　上記プロセッサは、上記駆動回路の駆動に応じて上記間隔を制御する撮像装置。
（４）
　（１）又は（２）記載の撮像装置であって、
　上記プロセッサは、上記撮像素子における上記信号の増幅率に応じて上記間隔を制御する撮像装置。
（５）
　（４）記載の撮像装置であって、
　上記画素アレイは、上記画素から出力されるアナログの上記信号をデジタル変換する変換器を含み、
　上記増幅率は、上記変換器の増幅率を含む撮像装置。
（６）
　（４）又は（５）記載の撮像装置であって、
　上記増幅率は、上記信号処理回路における信号の増幅率を含む撮像装置。
（７）
　（１）又は（２）記載の撮像装置であって、
　上記プロセッサは、上記第一タイミングにおいて読み出された信号の信号レベルに応じて上記間隔を制御する撮像装置。
（８）
　（１）又は（２）記載の撮像装置であって、
　上記プロセッサは、上記撮像素子の消費電流に応じて上記間隔を制御する撮像装置。
（９）
　（１）又は（２）記載の撮像装置であって、
　上記プロセッサは、上記電源から上記撮像素子に入力される電圧に応じて上記間隔を制御する撮像装置。
（１０）
　（１）又は（２）記載の撮像装置であって、
　上記プロセッサは、上記電源に含まれる静電容量に応じて上記間隔を制御する撮像装置。
（１１）
　（１）又は（２）記載の撮像装置であって、
　上記プロセッサは、上記電源に供給される電圧に応じて上記間隔を制御する撮像装置。
（１２）
　二次元状に配置された複数の画素を含む画素アレイと、上記画素アレイの駆動回路と、上記駆動回路の駆動によって上記画素アレイから読み出された信号を処理する信号処理回路と、を有する撮像素子に電力を供給する電源を制御する電力制御方法であって、
　上記信号の読み出し完了後の第一タイミングにて上記電源から上記撮像素子の一部の回路への電力の供給を停止させ、上記第一タイミングよりも後に行われる上記画素アレイからの上記信号の読み出しの開始タイミングである第二タイミングよりも前の第三タイミングにて上記一部の回路への上記電力の供給を再開させ、上記第二タイミングと上記第三タイミングの間隔を可変制御する電力制御方法。
（１３）
　（１２）記載の電力制御方法であって、
　上記第一タイミングにて少なくとも上記信号処理回路への電力供給を停止させる電力制御方法。
（１４）
　（１２）又は（１３）記載の電力制御方法であって、
　上記駆動回路は、フレーム単位で駆動を変更可能であり、
　上記駆動回路の駆動に応じて上記間隔を制御する電力制御方法。
（１５）
　（１２）又は（１３）記載の電力制御方法であって、
　上記撮像素子における上記信号の増幅率に応じて上記間隔を制御する電力制御方法。
（１６）
　（１５）記載の電力制御方法であって、
　上記画素アレイは、上記画素から出力されるアナログの上記信号をデジタル変換する変換器を含み、
　上記増幅率は、上記変換器の増幅率を含む電力制御方法。
（１７）
　（１５）又は（１６）記載の電力制御方法であって、
　上記増幅率は、上記信号処理回路における信号の増幅率を含む電力制御方法。
（１８）
　（１２）又は（１３）記載の電力制御方法であって、
　上記第一タイミングにおいて読み出された信号の信号レベルに応じて上記間隔を制御する電力制御方法。
（１９）
　（１２）又は（１３）記載の電力制御方法であって、
　上記撮像素子の消費電流に応じて上記間隔を制御する電力制御方法。
（２０）
　（１２）又は（１３）記載の電力制御方法であって、
　上記電源から上記撮像素子に入力される電圧に応じて上記間隔を制御する電力制御方法。
（２１）
　（１２）又は（１３）記載の電力制御方法であって、
　上記電源に含まれる静電容量に応じて上記間隔を制御する電力制御方法。
（２２）
　（１２）又は（１３）記載の電力制御方法であって、
　上記電源に供給される電圧に応じて上記間隔を制御する電力制御方法。
（２３）
　二次元状に配置された複数の画素を含む画素アレイと、上記画素アレイの駆動回路と、上記駆動回路の駆動によって上記画素アレイから読み出された信号を処理する信号処理回路と、を有する撮像素子に電力を供給する電源を制御する電力制御プログラムであって、
　上記信号の読み出し完了後の第一タイミングにて上記電源から上記撮像素子の一部の回路への電力の供給を停止させ、上記第一タイミングよりも後に行われる上記画素アレイからの上記信号の読み出しの開始タイミングである第二タイミングよりも前の第三タイミングにて上記一部の回路への上記電力の供給を再開させ、上記第二タイミングと上記第三タイミングの間隔を可変制御するステップをプロセッサに実行させる電力制御プログラム。
　以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
　なお、本出願は、２０２０年９月９日出願の日本特許出願（特願２０２０－１５１６１８）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
１　撮像装置
１００　撮像部
１０　受光部
１１　画素
２０　垂直走査回路
３０　出力処理回路
４０　水平走査回路
５０　デジタル信号処理回路
６０　電源制御回路
１０１　電源回路
１０２　バッテリ
１０３　制御部
ＩＮＴ　間隔
Ｔａ　位相差検出用の画素の読み出し期間
Ｔｂ　撮像用の画素の読み出し期間
２００　スマートフォン
２０１　筐体
２０２　表示パネル
２０３　操作パネル
２０４　表示入力部
２０５　スピーカ
２０６　マイクロホン
２０７　操作部
２０８　カメラ部
２１０　無線通信部
２１１　通話部
２１２　記憶部
２１３　外部入出力部
２１４　ＧＮＳＳ受信部
２１５　モーションセンサ部
２１６　電源部
２１７　内部記憶部
２１８　外部記憶部
２２０　主制御部
ＳＴ１～ＳＴｎ　ＧＮＳＳ衛星
 

Claims (23)

  1. 　二次元状に配置された複数の画素を含む画素アレイと、前記画素アレイの駆動回路と、前記駆動回路の駆動によって前記画素アレイから読み出された信号を処理する信号処理回路と、を有する撮像素子と、
    　電源と、
    　前記電源から前記撮像素子へ供給する電力を制御する電源制御回路と、
    　プロセッサと、を備え、
    　前記プロセッサは、前記電源制御回路を制御して、前記信号の読み出し完了後の第一タイミングにて前記電源から前記撮像素子の一部の回路への電力の供給を停止させ、前記第一タイミングよりも後に行われる前記画素アレイからの前記信号の読み出しの開始タイミングである第二タイミングよりも前の第三タイミングにて前記一部の回路への前記電力の供給を再開させ、前記第二タイミングと前記第三タイミングの間隔を可変制御する撮像装置。
  2. 　請求項１記載の撮像装置であって、
    　前記プロセッサは、前記第一タイミングにて少なくとも前記信号処理回路への電力供給を停止させる撮像装置。
  3. 　請求項１又は２記載の撮像装置であって、
    　前記駆動回路は、フレーム単位で駆動を変更可能であり、
    　前記プロセッサは、前記駆動回路の駆動に応じて前記間隔を制御する撮像装置。
  4. 　請求項１又は２記載の撮像装置であって、
    　前記プロセッサは、前記撮像素子における前記信号の増幅率に応じて前記間隔を制御する撮像装置。
  5. 　請求項４記載の撮像装置であって、
    　前記画素アレイは、前記画素から出力されるアナログの前記信号をデジタル変換する変換器を含み、
    　前記増幅率は、前記変換器の増幅率を含む撮像装置。
  6. 　請求項４又は５記載の撮像装置であって、
    　前記増幅率は、前記信号処理回路における信号の増幅率を含む撮像装置。
  7. 　請求項１又は２記載の撮像装置であって、
    　前記プロセッサは、前記第一タイミングにおいて読み出された信号の信号レベルに応じて前記間隔を制御する撮像装置。
  8. 　請求項１又は２記載の撮像装置であって、
    　前記プロセッサは、前記撮像素子の消費電流に応じて前記間隔を制御する撮像装置。
  9. 　請求項１又は２記載の撮像装置であって、
    　前記プロセッサは、前記電源から前記撮像素子に入力される電圧に応じて前記間隔を制御する撮像装置。
  10. 　請求項１又は２記載の撮像装置であって、
    　前記プロセッサは、前記電源に含まれる静電容量に応じて前記間隔を制御する撮像装置。
  11. 　請求項１又は２記載の撮像装置であって、
    　前記プロセッサは、前記電源に供給される電圧に応じて前記間隔を制御する撮像装置。
  12. 　二次元状に配置された複数の画素を含む画素アレイと、前記画素アレイの駆動回路と、前記駆動回路の駆動によって前記画素アレイから読み出された信号を処理する信号処理回路と、を有する撮像素子に電力を供給する電源を制御する電力制御方法であって、
    　前記信号の読み出し完了後の第一タイミングにて前記電源から前記撮像素子の一部の回路への電力の供給を停止させ、前記第一タイミングよりも後に行われる前記画素アレイからの前記信号の読み出しの開始タイミングである第二タイミングよりも前の第三タイミングにて前記一部の回路への前記電力の供給を再開させ、前記第二タイミングと前記第三タイミングの間隔を可変制御する電力制御方法。
  13. 　請求項１２記載の電力制御方法であって、
    　前記第一タイミングにて少なくとも前記信号処理回路への電力供給を停止させる電力制御方法。
  14. 　請求項１２又は１３記載の電力制御方法であって、
    　前記駆動回路は、フレーム単位で駆動を変更可能であり、
    　前記駆動回路の駆動に応じて前記間隔を制御する電力制御方法。
  15. 　請求項１２又は１３記載の電力制御方法であって、
    　前記撮像素子における前記信号の増幅率に応じて前記間隔を制御する電力制御方法。
  16. 　請求項１５記載の電力制御方法であって、
    　前記画素アレイは、前記画素から出力されるアナログの前記信号をデジタル変換する変換器を含み、
    　前記増幅率は、前記変換器の増幅率を含む電力制御方法。
  17. 　請求項１５又は１６記載の電力制御方法であって、
    　前記増幅率は、前記信号処理回路における信号の増幅率を含む電力制御方法。
  18. 　請求項１２又は１３記載の電力制御方法であって、
    　前記第一タイミングにおいて読み出された信号の信号レベルに応じて前記間隔を制御する電力制御方法。
  19. 　請求項１２又は１３記載の電力制御方法であって、
    　前記撮像素子の消費電流に応じて前記間隔を制御する電力制御方法。
  20. 　請求項１２又は１３記載の電力制御方法であって、
    　前記電源から前記撮像素子に入力される電圧に応じて前記間隔を制御する電力制御方法。
  21. 　請求項１２又は１３記載の電力制御方法であって、
    　前記電源に含まれる静電容量に応じて前記間隔を制御する電力制御方法。
  22. 　請求項１２又は１３記載の電力制御方法であって、
    　前記電源に供給される電圧に応じて前記間隔を制御する電力制御方法。
  23. 　二次元状に配置された複数の画素を含む画素アレイと、前記画素アレイの駆動回路と、前記駆動回路の駆動によって前記画素アレイから読み出された信号を処理する信号処理回路と、を有する撮像素子に電力を供給する電源を制御する電力制御プログラムであって、
    　前記信号の読み出し完了後の第一タイミングにて前記電源から前記撮像素子の一部の回路への電力の供給を停止させ、前記第一タイミングよりも後に行われる前記画素アレイからの前記信号の読み出しの開始タイミングである第二タイミングよりも前の第三タイミングにて前記一部の回路への前記電力の供給を再開させ、前記第二タイミングと前記第三タイミングの間隔を可変制御するステップをプロセッサに実行させる電力制御プログラム。
     
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