攝像元件、攝像設(shè)備及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及攝像元件、攝像設(shè)備及其控制方法。所述攝像元件具有包括第一芯片和第二芯片的層狀結(jié)構(gòu)，并且具有第一輸出路徑和第二輸出路徑，其中，第一芯片具有像素部，在像素部中二維地配置用于對(duì)被攝體的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換并生成像素信號(hào)的像素，在第二芯片中，配置有像素部的驅(qū)動(dòng)部件，第一輸出路徑用于輸出像素部中的至少第一像素組的像素信號(hào)，第二輸出路徑用于輸出第二像素組的像素信號(hào)，所述攝像元件包括：轉(zhuǎn)換部件，用于將第一輸出路徑和第二輸出路徑的像素信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；以及控制信息生成部件，用于通過(guò)使用所述轉(zhuǎn)換部件所轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號(hào)，生成被攝體的拍攝操作的控制信息，其中，所述轉(zhuǎn)換部件的至少一部分配置在第一芯片中。
【專利說(shuō)明】攝像元件、攝像設(shè)備及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有層狀結(jié)構(gòu)的攝像元件和具有該攝像元件的攝像設(shè)備，尤其涉及一種具有使得能夠根據(jù)圖像數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)測(cè)光和測(cè)距等的評(píng)價(jià)值這樣的結(jié)構(gòu)的攝像元件。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，在獲得在攝像設(shè)備的焦點(diǎn)控制時(shí)所使用的被攝體的位置信息時(shí)，基于從攝像元件輸出的圖像信號(hào)，獲得該位置信息。還使用下面的方法:通過(guò)該方法，將來(lái)自被攝體的光學(xué)信號(hào)直接輸入給專用檢測(cè)設(shè)備，并且基于光學(xué)信號(hào)所示的圖像的相位差，獲得位置信息。在基于圖像數(shù)據(jù)獲得位置信息的情況下，由于專用檢測(cè)設(shè)備不是必要的，因而可以使得攝像設(shè)備小型化。
[0003]圖16是用于說(shuō)明在現(xiàn)有技術(shù)的攝像設(shè)備的實(shí)時(shí)取景時(shí)的自動(dòng)調(diào)焦攝像操作(AF評(píng)價(jià)攝像)的定時(shí)的圖。如該圖所示，在現(xiàn)有技術(shù)的攝像設(shè)備中，通過(guò)垂直同步信號(hào)(垂直驅(qū)動(dòng)脈沖:VD)指定攝像定時(shí)。當(dāng)接通AF控制信號(hào)時(shí)，在實(shí)時(shí)取景攝像期之后，響應(yīng)于VD來(lái)拍攝用于AF評(píng)價(jià)的圖像。當(dāng)切斷AF控制信號(hào)時(shí)，設(shè)備再次進(jìn)入實(shí)時(shí)取景攝像期。
[0004]如上所述，由于沿時(shí)基串聯(lián)配置用于獲得用于實(shí)時(shí)取景的圖像的實(shí)時(shí)取景攝像期和用于獲得用于AF評(píng)價(jià)的圖像的AF操作期，因此不能同時(shí)拍攝用于實(shí)時(shí)取景的圖像和用于AF評(píng)價(jià)的圖像。因此，如該附圖所示，由于對(duì)于位于用于實(shí)時(shí)取景的圖像的攝像期(幀)之間的AF操作期來(lái)拍攝用于AF評(píng)價(jià)的圖像，因而在用于實(shí)時(shí)取景的圖像和用于AF評(píng)價(jià)的圖像之間存在時(shí)滯。
[0005]另外，盡管即使在拍攝用于AF評(píng)價(jià)的圖像時(shí)也進(jìn)行實(shí)時(shí)取景顯示，但是此時(shí)，基于用于AF評(píng)價(jià)的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)取景顯示。如圖7所示，在拍攝用于AF評(píng)價(jià)的圖像時(shí)，由于將幀頻設(shè)置得高于實(shí)時(shí)取景攝像期，因而攝像元件的讀出時(shí)的間隔剔除率高，并且不可避免圖像質(zhì)量劣化。
[0006]為了解決這一缺點(diǎn)，例如，有這樣一種結(jié)構(gòu):在該結(jié)構(gòu)中，在攝像元件的像素部中與用于攝像信號(hào)的像素分開(kāi)設(shè)置用于焦點(diǎn)信號(hào)檢測(cè)的像素。根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，設(shè)備不僅具有用于實(shí)時(shí)取景的讀出模式，而且還具有用于焦點(diǎn)檢測(cè)和自動(dòng)曝光(AE)的讀出模式，其中，在用于實(shí)時(shí)取景的讀出模式下，讀出用于實(shí)時(shí)取景顯示的攝像信號(hào)，在用于焦點(diǎn)檢測(cè)和自動(dòng)曝光(AE)的讀出模式下，從攝像元件讀出用于焦點(diǎn)檢測(cè)的信號(hào)和用于自動(dòng)曝光的測(cè)光信息所要使用的攝像信號(hào)。針對(duì)每一幀循環(huán)重復(fù)進(jìn)行這兩個(gè)讀出模式(參考日本特開(kāi)2009-89105 號(hào)公報(bào))。
[0007]然而，在日本特開(kāi)2009-89105號(hào)公報(bào)中，由于基于像素單位從攝像元件讀出圖像信號(hào)(即，電荷)，因而不僅需要時(shí)間來(lái)傳送電荷，而且傳輸數(shù)據(jù)量增大，從而增加了電力消耗。此外，由于通過(guò)其他控制設(shè)備等來(lái)處理用作為攝像元件的輸出的圖像信號(hào)，因而如果傳輸數(shù)據(jù)量大，則控制設(shè)備的處理負(fù)荷增大。另外，在日本特開(kāi)2009-89105號(hào)公報(bào)中，由于在像素部中設(shè)置用于焦點(diǎn)信號(hào)檢測(cè)的像素，用于攝像信號(hào)的像素的區(qū)域最終減小，并且在獲得攝像信號(hào)(圖像信號(hào))時(shí)不使用用于焦點(diǎn)信號(hào)檢測(cè)的像素，因而圖像質(zhì)量劣化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種縮短數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間、并且圖像質(zhì)量不會(huì)劣化的攝像元件。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述方面，根據(jù)本發(fā)明，一種攝像元件，其具有包括第一芯片和第二芯片的層狀結(jié)構(gòu)，并且具有第一輸出路徑和第二輸出路徑，其中，所述第一芯片具有像素部，在所述像素部中，以矩陣形式配置各自用于對(duì)被攝體的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換并生成像素信號(hào)的像素，在所述第二芯片中，配置有所述像素部的驅(qū)動(dòng)部件，所述第一輸出路徑用于輸出所述像素部中的至少第一像素組的像素信號(hào)，所述第二輸出路徑用于輸出第二像素組的像素信號(hào)，所述攝像元件包括:轉(zhuǎn)換部件，用于將所述第一輸出路徑和所述第二輸出路徑的像素信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；以及控制信息生成部件，用于通過(guò)使用所述轉(zhuǎn)換部件所轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號(hào)，生成所述被攝體的拍攝操作的控制信息，其中，所述轉(zhuǎn)換部件的至少一部分配置在所述第一芯片中。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種攝像設(shè)備，其包括:拍攝光學(xué)系統(tǒng)，用于形成被攝體的光學(xué)圖像；上文所述的攝像元件，用于拍攝所述光學(xué)圖像；控制部件，用于根據(jù)攝像模式控制所述攝像元件的驅(qū)動(dòng)；以及顯示部件，用于基于所述控制部件所驅(qū)動(dòng)的所述攝像元件的所述第二輸出路徑的數(shù)字信號(hào)，顯示圖像。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種攝像設(shè)備的控制方法，其中，所述攝像設(shè)備具有用于形成被攝體的光學(xué)圖像的拍攝光學(xué)系統(tǒng)和用于拍攝所述光學(xué)圖像的上文所述的攝像元件，所述控制方法包括以下步驟:驅(qū)動(dòng)步驟，用于根據(jù)第一攝像模式和第二攝像模式控制所述攝像元件的驅(qū)動(dòng)，其中，所述第一攝像模式用于將所述第一像素組的像素信號(hào)讀出至所述第一輸出路徑，所述第二攝像模式用于將所述第二像素組的像素信號(hào)讀出至所述第二輸出路徑；顯示步驟，用于基于根據(jù)所述第二攝像模式所驅(qū)動(dòng)的所述攝像元件的所述第二輸出路徑的數(shù)字信號(hào)，顯示圖像；以及控制步驟，用于根據(jù)基于根據(jù)所述第一攝像模式所驅(qū)動(dòng)的所述攝像元件的所述第一輸出路徑的數(shù)字信號(hào)所生成的控制信息，控制拍攝操作。
[0012]通過(guò)以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明的其他特征和方面將顯而易見(jiàn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]包含在說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖，示出本發(fā)明的典型實(shí)施例、特征和方面，并與說(shuō)明書(shū)一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。
[0014]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的使用攝像元件的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0015]圖2A和2B是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的攝像元件的結(jié)構(gòu)的圖。
[0016]圖3是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的攝像元件的第一芯片中的像素選擇的圖。
[0017]圖4是示出本發(fā)明第一實(shí)施例的攝像設(shè)備的AF評(píng)價(jià)模式下的攝像定時(shí)的圖。
[0018]圖5是示出本發(fā)明第一實(shí)施例的攝像設(shè)備的控制操作的流程圖的圖。
[0019]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的攝像元件的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0020]圖7是示出本發(fā)明第二實(shí)施例的攝像設(shè)備的測(cè)光評(píng)價(jià)模式下的攝像定時(shí)的圖。
[0021]圖8A和SB是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的攝像元件的分層芯片的結(jié)構(gòu)的例子的圖。
[0022]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的攝像元件的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0023]圖10是示出在根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的攝像元件中，在選擇用于實(shí)時(shí)取景的行時(shí)和選擇用于AF的行時(shí)的AD轉(zhuǎn)換條件的設(shè)置的例子的圖。
[0024]圖1IA和IIB是示出在根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的攝像元件中，在選擇用于實(shí)時(shí)取景的行時(shí)和選擇用于AF的行時(shí)的AD轉(zhuǎn)換的輸入/輸出特性的圖。
[0025]圖12是示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的攝像元件的列AD轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0026]圖13是示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的攝像元件的列AD轉(zhuǎn)換的操作的定時(shí)的圖。
[0027]圖14是示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的攝像元件的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0028]圖15是示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的攝像元件的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0029]圖16是示出在現(xiàn)有技術(shù)的攝像設(shè)備中的實(shí)時(shí)取景操作時(shí)的自動(dòng)調(diào)焦攝像操作的定時(shí)的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]現(xiàn)參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
[0031]下面參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的各種典型實(shí)施例、特征和方面。
[0032]第一實(shí)施例
[0033]圖1是示出具有根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的攝像元件的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。所示攝像設(shè)備適用于例如具有運(yùn)動(dòng)圖像功能的數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)或者攝像機(jī)。
[0034]在該附圖中，攝像設(shè)備100具有光學(xué)鏡筒101、攝像元件102、驅(qū)動(dòng)單元103、信號(hào)處理單元104、壓縮擴(kuò)展單元105、控制單元106、發(fā)光單元107、操作單元108、圖像顯示單元109和圖像記錄單元110。
[0035]光學(xué)鏡筒101具有用作為拍攝光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭單元(未示出，以下簡(jiǎn)稱為鏡頭)和光學(xué)機(jī)構(gòu)單元111。鏡頭將來(lái)自被攝體的光(光學(xué)圖像)聚集(即，聚焦)至攝像元件102。盡管未示出，光學(xué)機(jī)構(gòu)單元111具有AF機(jī)構(gòu)、變焦驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)械快門(mén)機(jī)構(gòu)和光圈機(jī)構(gòu)等。在控制單元106的控制下，通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元103驅(qū)動(dòng)光學(xué)機(jī)構(gòu)單元111。
[0036]根據(jù)本實(shí)施例的攝像元件102具有下述的像素部201和A/D轉(zhuǎn)換器(未示出)，并且是被稱為XY讀出方式的CMOS型圖像傳感器。攝像元件102通過(guò)在控制單元106的控制下工作的驅(qū)動(dòng)單元103，執(zhí)行諸如曝光、信號(hào)讀出和復(fù)位等的攝像操作，并且輸出攝像信號(hào)(還稱為圖像信號(hào))。對(duì)于攝像元件102設(shè)置AF評(píng)價(jià)值檢測(cè)單元112?；趶臄z像元件102所獲得的圖像信號(hào)所獲得的對(duì)比度信息和相位差信息，AF評(píng)價(jià)值檢測(cè)單元112在控制單元106控制的定時(shí)，檢測(cè)AF評(píng)價(jià)值(自動(dòng)調(diào)焦評(píng)價(jià)值)。AF評(píng)價(jià)值檢測(cè)單元112將AF評(píng)價(jià)值輸出給控制單元106。
[0037]信號(hào)處理單元104在控制單元106的控制下，對(duì)作為攝像元件102的輸出的圖像信號(hào)執(zhí)行諸如白平衡調(diào)整處理、顏色校正處理和AE (自動(dòng)曝光)處理等的信號(hào)處理，并輸出作為圖像數(shù)據(jù)。壓縮擴(kuò)展單元105在控制單元106的控制下工作。壓縮擴(kuò)展單元105通過(guò)諸如JPEG (聯(lián)合圖像專家組)方法等的預(yù)定靜止圖像數(shù)據(jù)格式，對(duì)作為信號(hào)處理單元104的輸出的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行壓縮編碼處理。壓縮擴(kuò)展單元105對(duì)從控制單元106發(fā)送的編碼圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行擴(kuò)展解碼處理。壓縮擴(kuò)展單元105可以通過(guò)MPEG (運(yùn)動(dòng)圖像專家組)方法等，對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行壓縮編碼/擴(kuò)展解碼處理。
[0038]控制單元106是例如具有CPU(中央處理單元)、ROM(只讀存儲(chǔ)器)和RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等的微控制器。CPU通過(guò)執(zhí)行存儲(chǔ)在ROM中的程序，統(tǒng)一控制整個(gè)攝像設(shè)備100。
[0039]如果通過(guò)信號(hào)處理單元104進(jìn)行的AE處理判斷為被攝體的曝光值小，則發(fā)光單元107向被攝體照射光以照明被攝體。作為發(fā)光單元107，例如，使用利用氙氣管或者LED發(fā)光設(shè)備的閃光燈設(shè)備。
[0040]操作單元108具有例如諸如快門(mén)釋放按鈕等的各種類型的操作按鍵、控制桿和撥盤(pán)，并且向控制單元106發(fā)送與用戶的輸入操作相對(duì)應(yīng)的操作信號(hào)。
[0041]圖像顯示單元109具有例如諸如IXD(液晶顯示器)等的顯示裝置和IXD的接口電路，并且顯示從控制單元106發(fā)送給顯示裝置的圖像數(shù)據(jù)所示的圖像。圖像記錄單元110是例如諸如便攜式半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、光盤(pán)、HDD (硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器)或者磁帶等的記錄介質(zhì)，并且存儲(chǔ)通過(guò)壓縮擴(kuò)展單元105壓縮編碼的圖像數(shù)據(jù)作為圖像文件。圖像記錄單元110讀出控制單元106指定的圖像文件，并且將其輸出給控制單元106。
[0042]現(xiàn)說(shuō)明圖1所示的攝像設(shè)備100的基本操作。作為可以通過(guò)操作單元108的操作來(lái)設(shè)置的拍攝模式，本實(shí)施例的攝像設(shè)備具有靜止圖像拍攝模式和運(yùn)動(dòng)圖像拍攝模式，并且具有用于再現(xiàn)和顯示在這兩個(gè)拍攝模式下所拍攝和記錄的圖像的功能。
[0043]例如，當(dāng)拍攝靜止圖像時(shí)，攝像之前在攝像元件102中，對(duì)從像素201輸出的圖像信號(hào)依次執(zhí)行⑶S處理和AGC處理，此后，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器將所獲得的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)。將數(shù)字圖像信號(hào)輸出給AF評(píng)價(jià)值檢測(cè)單元112和信號(hào)處理單元104。
[0044]基于從數(shù)字圖像信號(hào)所獲得的對(duì)比度信息，AF評(píng)價(jià)值檢測(cè)單元112計(jì)算AF評(píng)價(jià)值(控制信息)，并且將AF評(píng)價(jià)值輸出給控制單元106?？刂茊卧?06基于AF評(píng)價(jià)值確定光學(xué)機(jī)構(gòu)單元111的控制量，并且根據(jù)該控制量控制驅(qū)動(dòng)單元103。從而通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元103驅(qū)動(dòng)光學(xué)機(jī)構(gòu)單元111。
[0045]信號(hào)處理單元104對(duì)數(shù)字圖像信號(hào)執(zhí)行例如圖像質(zhì)量校正處理，生成照相機(jī)直通圖像信號(hào)，并且通過(guò)控制單元106將照相機(jī)直通圖像信號(hào)發(fā)送給圖像顯示單元109。因此，圖像顯示單元109顯示通過(guò)照相機(jī)直通圖像信號(hào)所表示的照相機(jī)直通圖像。用戶可以在觀察照相機(jī)直通圖像的同時(shí)進(jìn)行圖像角度調(diào)整。
[0046]當(dāng)在該狀態(tài)下按下操作單元108的快門(mén)釋放按鈕時(shí)，通過(guò)控制單元106的控制，從攝像元件102向信號(hào)處理單元104發(fā)送一個(gè)幀的攝像信號(hào)(數(shù)字圖像信號(hào))。信號(hào)處理單元104對(duì)一個(gè)幀的數(shù)字圖像信號(hào)執(zhí)行圖像質(zhì)量校正處理，并且將在該處理之后所獲得的數(shù)字圖像信號(hào)(圖像數(shù)據(jù))發(fā)送給壓縮擴(kuò)展單元105。壓縮擴(kuò)展單元105壓縮編碼圖像數(shù)據(jù)，并且通過(guò)控制單元106將編碼的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給圖像記錄單元110。從而將與拍攝的靜止圖像相對(duì)應(yīng)的圖像文件記錄在圖像記錄單元110中。
[0047]當(dāng)再現(xiàn)記錄在圖像記錄單元110中的圖像文件時(shí)，控制單元106根據(jù)從操作單元108輸入的操作，從圖像記錄單元110讀出所選擇的圖像文件?？刂茊卧?06將所讀出的圖像文件發(fā)送給壓縮擴(kuò)展單元105，并且允許壓縮擴(kuò)展單元105執(zhí)行擴(kuò)展解碼處理。通過(guò)控制單元106將解碼的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給圖像顯示單元109。從而將與圖像數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的靜止圖像再現(xiàn)和顯示在圖像顯示單元109上。
[0048]當(dāng)記錄運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)控制單元106的控制，將從攝像元件102輸出的數(shù)字圖像信號(hào)輸入給信號(hào)處理單元104。通過(guò)壓縮擴(kuò)展單元105壓縮編碼在信號(hào)處理單元104中依次處理后的圖像數(shù)據(jù)。將編碼的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)從壓縮擴(kuò)展單元105依次傳送給圖像記錄單元110，并且將其記錄為運(yùn)動(dòng)圖像文件。
[0049]當(dāng)再現(xiàn)記錄在圖像記錄單元110中的運(yùn)動(dòng)圖像文件時(shí)，控制單元106根據(jù)從操作單元108輸入的操作，從圖像記錄單元110讀出所選擇的運(yùn)動(dòng)圖像文件。控制單元106將所讀出的運(yùn)動(dòng)圖像文件發(fā)送給壓縮擴(kuò)展單元105，并且使得壓縮擴(kuò)展單元105執(zhí)行擴(kuò)展解碼處理?？刂茊卧?06將解碼的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給圖像顯示單元109。從而將與運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)圖像再現(xiàn)和顯示在圖像顯示單元109上。
[0050]通過(guò)以上說(shuō)明顯而易見(jiàn)，在圖1所示的例子中，控制單元106和驅(qū)動(dòng)單元103發(fā)揮控制單元和讀出控制單元的功能?？刂茊卧?06和圖像顯示單元109發(fā)揮顯示控制單元的功能。
[0051]圖2A和2B是用于說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的攝像元件102的結(jié)構(gòu)的圖。圖2A是本實(shí)施例的攝像元件的透視圖。圖2B是示出攝像元件的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0052]在圖2A中，攝像元件102具有第一芯片20和第二芯片21，并且第一芯片20層疊在第二芯片21上。第一芯片20具有以矩陣形式配置的多個(gè)像素201。以下面的方式層疊第一芯片20:像素陣列對(duì)著光入射側(cè)(即，像素陣列位于光學(xué)圖像的光接收側(cè))。在第二芯片21上形成諸如列掃描電路213-a和213-b以及行掃描電路212等的像素驅(qū)動(dòng)電路，并且還形成上述AF評(píng)價(jià)值檢測(cè)單元112。
[0053]如上所述，如果在第一芯片20上形成像素201、并且在第二芯片21上形成像素驅(qū)動(dòng)電路和AF評(píng)價(jià)值檢測(cè)單元112，則可以分開(kāi)攝像元件102的外圍電路和像素部的制造過(guò)程。因此，可以設(shè)計(jì)縮窄外圍電路的布線寬度、由提高布線密度所導(dǎo)致的高運(yùn)行速度、減小裝置大小和高功能性。
[0054]如圖2B所示，在第一芯片20上，以矩陣形式配置像素201，并且每一像素201在水平方向(行方向)上被連接至傳送信號(hào)線203、復(fù)位信號(hào)線204和行選擇信號(hào)線205。每一像素201還在垂直方向(列方向)上被連接至列信號(hào)線202-a和202_b。列信號(hào)線202_a和202-b均以行為單位將像素連接至不同的讀出目的地。
[0055]如這些附圖所示，每一像素201具有用作為光電轉(zhuǎn)換元件的光電二極管H)、傳送晶體管Ml、復(fù)位晶體管M2、放大晶體管M3、選擇晶體管M4和浮動(dòng)擴(kuò)散FD。在這些附圖所示的例子中，每一晶體管都是N溝道MOSFET (M0S場(chǎng)效應(yīng)晶體管)。
[0056]將傳送信號(hào)線203、復(fù)位信號(hào)線204和行選擇信號(hào)線205分別連接至傳送晶體管Ml、復(fù)位晶體管M2和選擇晶體管M4的柵極。這些信號(hào)線203?205在水平方向上延伸，以同時(shí)驅(qū)動(dòng)同一行上的像素。因此，可以控制行序列操作型的卷簾快門(mén)和整行同時(shí)操作型的全局快門(mén)。此外，以行為單位將列信號(hào)線202-a或者202-b連接至選擇晶體管M4的源極。
[0057]光電二極管ro累積光電轉(zhuǎn)換所生成的電荷。將光電二極管ro的P側(cè)接地，并且將N側(cè)連接至傳送晶體管Ml的源極。當(dāng)接通傳送晶體管Ml時(shí)，將光電二極管ro中的電荷傳送至FD。由于在FD中存在寄生電容，因而累積傳送給FD的電荷。
[0058]向放大晶體管M3的漏極施加電源電壓Vdd，并且將其柵極連接至FD。放大晶體管M3放大FD的電荷(S卩，電壓)以將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。選擇晶體管M4通過(guò)行選擇信號(hào)線205，以行為單位選擇信號(hào)讀出像素。將選擇晶體管M4的漏極連接至放大晶體管M3的源極。將選擇晶體管M4的源極連接至列信號(hào)線202。
[0059]當(dāng)通過(guò)行選擇信號(hào)線205接通選擇晶體管M4時(shí)，將與FD的電壓相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)輸出給列信號(hào)線202。向復(fù)位晶體管M2的漏極施加電源電壓Vdd，并且將其源極連接至FD。當(dāng)通過(guò)復(fù)位信號(hào)線204接通復(fù)位晶體管M2時(shí)，將FD的電壓復(fù)位至電源電壓Vdd。
[0060]對(duì)于像素201的每一列配置，將列ADC塊211配置在第二芯片21上，并且將列ADC211連接至列信號(hào)線202-a或202_b。此外，在第二芯片21上設(shè)置行掃描電路212、列掃描電路213-a和213-b、定時(shí)控制電路214、水平信號(hào)線215-a和215_b、切換開(kāi)關(guān)216、幀存儲(chǔ)器217和AF評(píng)價(jià)值檢測(cè)單元112。
[0061]定時(shí)控制電路214在控制單元106的控制下，控制行掃描電路212、列掃描電路213-a和213-b、列ADC塊211和開(kāi)關(guān)216的操作定時(shí)。行掃描電路212掃描每一行。列掃描電路213-a和213-b中的各個(gè)掃描各列。水平信號(hào)線215_a和215_b在通過(guò)列掃描電路213-a和213-b控制的定時(shí)，傳送列ADC塊211的輸出信號(hào)(圖像信號(hào))。
[0062]幀存儲(chǔ)器217臨時(shí)存儲(chǔ)從水平信號(hào)線215-b輸出的圖像信號(hào)。AF評(píng)價(jià)值檢測(cè)單元112根據(jù)存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器217中的圖像信號(hào)，檢測(cè)AF評(píng)價(jià)值，并且將AF評(píng)價(jià)值發(fā)送給控制單元106。切換開(kāi)關(guān)216是用于將被輸出給水平信號(hào)線215-b的圖像信號(hào)選擇性地輸出給AF評(píng)價(jià)值檢測(cè)單元112和信號(hào)處理單元104中的一個(gè)的開(kāi)關(guān)。將傳送給水平信號(hào)線215-a的圖像信號(hào)發(fā)送給信號(hào)處理單元104。
[0063]圖3是用于說(shuō)明圖2A和2B所示的第一芯片20中用于將像素讀出至列信號(hào)線202-a或202-b的選擇結(jié)構(gòu)的圖。在圖3中，例如，假定示出(6行X8列)的像素部，并且根據(jù)拜耳(Bayer)陣列配置各個(gè)像素。
[0064]當(dāng)通過(guò)圖1所示的操作單元108的操作，使得設(shè)備進(jìn)入焦點(diǎn)控制模式時(shí)，控制單元106分開(kāi)攝像元件102的讀出行，從而使得可以同時(shí)進(jìn)行用于實(shí)時(shí)取景的攝像和用于AF評(píng)價(jià)值的檢測(cè)的攝像。也就是說(shuō)，切換切換開(kāi)關(guān)216，從而使得將水平信號(hào)線215-b連接至幀存儲(chǔ)器217。因而，將用于實(shí)時(shí)取景的圖像信號(hào)輸出給列信號(hào)線202-a，并且將用于AF評(píng)價(jià)值的檢測(cè)的圖像信號(hào)輸出給列信號(hào)線202-b。
[0065]在圖3中，行編號(hào)I和2表示用于拍攝用于AF評(píng)價(jià)值的檢測(cè)的圖像的行，并且行編號(hào)3?8表示用于拍攝用于實(shí)時(shí)取景的圖像的行。在該附圖所示的例子中，以行為單位依次進(jìn)行讀出掃描，并且以8行為單位重復(fù)進(jìn)行讀出掃描。
[0066]在用于AF評(píng)價(jià)值的檢測(cè)的攝像中，以間隔剔除的方式讀出垂直方向上的同一顏色的4個(gè)像素中的3個(gè)像素，以側(cè)重幀頻。另一方面，在用于實(shí)時(shí)取景的攝像中，在垂直方向上的同一顏色的4個(gè)像素中間隔剔除一個(gè)像素，并且相加3個(gè)像素以側(cè)重圖像質(zhì)量。換句話說(shuō)，在用于AF評(píng)價(jià)值的檢測(cè)的圖像的拍攝中，以第一幀頻讀出第一像素組。在用于實(shí)時(shí)取景的圖像的拍攝中，以低于第一幀頻的第二幀頻讀出第二像素組。
[0067]通過(guò)如上所述對(duì)于每一所選擇的行分開(kāi)進(jìn)行用于AF掃描的攝像和用于實(shí)時(shí)取景的攝像，對(duì)于不同的電荷累積時(shí)間，可以獲得不同數(shù)據(jù)大小的幀頻的圖像信號(hào)。
[0068]通過(guò)圖2A和2B所示的列ADC塊211，將從列信號(hào)線202_a和202_b輸出的電壓信號(hào)(模擬信號(hào))從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)(圖像信號(hào))。通過(guò)列掃描電路213-a或213-b，將作為列ADC塊211的輸出的圖像信號(hào)從列ADC塊211讀出至水平信號(hào)線215_a或215-b。將讀出至水平信號(hào)線215-a的圖像信號(hào)發(fā)送給信號(hào)處理單元104。在控制單元106的控制下，將讀出至水平信號(hào)線215-b的圖像信號(hào)輸出給開(kāi)關(guān)216，并且將其輸出給信號(hào)處理單元104或者幀存儲(chǔ)器217。以幀為單位進(jìn)行通過(guò)切換開(kāi)關(guān)216的切換操作。
[0069]在AF評(píng)價(jià)模式(S卩，自動(dòng)調(diào)焦控制模式)下，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)216將來(lái)自水平信號(hào)線215-b的圖像信號(hào)記錄在幀存儲(chǔ)器217中。此時(shí)，AF評(píng)價(jià)值檢測(cè)單元112基于記錄在幀存儲(chǔ)器217中的圖像信號(hào)的對(duì)比度信息，檢測(cè)AF評(píng)價(jià)值。將AF評(píng)價(jià)值從AF評(píng)價(jià)值檢測(cè)單元112發(fā)送給控制單元106。
[0070]在下面的說(shuō)明中，在攝像時(shí)，將列信號(hào)線202-a和水平信號(hào)線215_a所建立的輸出路徑稱為“通道Chl”，并且將列信號(hào)線202-b和水平信號(hào)線215-b所建立的輸出路徑稱為“通道Ch2”。
[0071]圖4是示出圖1所示的照相機(jī)100在AF評(píng)價(jià)模式下的攝像定時(shí)的圖。
[0072]如該附圖所示，通過(guò)垂直驅(qū)動(dòng)脈沖(VD)指定攝像定時(shí)。如果設(shè)置了 AF評(píng)價(jià)模式，則控制單元106在時(shí)刻TO響應(yīng)于垂直驅(qū)動(dòng)脈沖VD的后沿，使AF控制信號(hào)上升(至H電平)。隨后，當(dāng)垂直驅(qū)動(dòng)脈沖VD上升時(shí)，控制單元106與垂直驅(qū)動(dòng)脈沖VD同步，同時(shí)開(kāi)始使用通道Chl的實(shí)時(shí)取景攝像和使用通道Ch2的用于AF評(píng)價(jià)的攝像。
[0073]對(duì)于時(shí)間段TO?TFl，通過(guò)水平信號(hào)線215-b和切換開(kāi)關(guān)216，將通過(guò)通道Ch2從像素部201讀出的、用于AF評(píng)價(jià)的圖像信號(hào)存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器217中。對(duì)于時(shí)間段TFl?TF2，AF評(píng)價(jià)值檢測(cè)單元112通過(guò)使用存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器217中的用于AF的圖像信號(hào)，計(jì)算AF評(píng)價(jià)值。此后，對(duì)于時(shí)間段TF2?TF3，AF評(píng)價(jià)值檢測(cè)單元112將AF評(píng)價(jià)值輸出給控制單元106。
[0074]控制單元106將AF評(píng)價(jià)值與預(yù)定AF預(yù)期值進(jìn)行比較。當(dāng)AF評(píng)價(jià)值與AF預(yù)期值滿足預(yù)定條件時(shí)，控制單元106使AF控制信號(hào)下降(時(shí)刻Tl)。當(dāng)AF控制信號(hào)繼續(xù)下降時(shí)，僅停止用于AF評(píng)價(jià)的攝像，并且繼續(xù)進(jìn)行實(shí)時(shí)取景攝像。
[0075]在該附圖所示的例子中，對(duì)于一個(gè)垂直驅(qū)動(dòng)脈沖VD的時(shí)間段，通過(guò)一個(gè)幀拍攝用于實(shí)時(shí)取景的圖像，并且通過(guò)三個(gè)幀拍攝用于AF評(píng)價(jià)(AF掃描)的圖像。當(dāng)控制單元106將AF控制信號(hào)設(shè)置成L電平(時(shí)刻Tl)時(shí)，完成AF評(píng)價(jià)。
[0076]在具有根據(jù)上述實(shí)施例的攝像元件的攝像設(shè)備中，在AF評(píng)價(jià)模式下，不必通過(guò)信號(hào)處理單元104將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給控制單元106，并且不必獲得AF評(píng)價(jià)值。也就是說(shuō)，由于將小數(shù)據(jù)容量的AF評(píng)價(jià)值從攝像元件102直接輸出給控制單元106，因而由于處理負(fù)荷降低，故可以降低電功率。
[0077]圖5是示出在本實(shí)施例的攝像設(shè)備100的拍攝操作中用于實(shí)時(shí)取景控制操作的流程圖的圖。通過(guò)下面的方法實(shí)現(xiàn)根據(jù)該附圖所示流程圖的控制操作:通過(guò)該方法，控制單元106執(zhí)行程序以控制各單元。
[0078]當(dāng)接通照相機(jī)100的電源、并且照相機(jī)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，即，攝像之前的拍攝準(zhǔn)備狀態(tài)時(shí)，控制單元106判斷照相機(jī)是否處于AF評(píng)價(jià)模式(步驟S502)。也就是說(shuō)，控制單元106判斷是否設(shè)置了 AF評(píng)價(jià)模式。如果沒(méi)有設(shè)置AF評(píng)價(jià)模式(步驟S502為“否”)，則控制單元106開(kāi)始實(shí)時(shí)取景攝像(步驟S503)，并且進(jìn)入下文所述的步驟S515。如果設(shè)置了 AF評(píng)價(jià)模式(步驟S502為“是”)，則控制單元106接通AF控制信號(hào)(H電平)(步驟S504)。隨后，控制單元106將“O”代入用于計(jì)數(shù)AF評(píng)價(jià)攝像的次數(shù)的變量“n”，從而進(jìn)行初始化(步驟 S505)。
[0079]隨后，如圖4所述，控制單元106開(kāi)始用于AF評(píng)價(jià)的圖像的拍攝(步驟S506)，并且在步驟S516開(kāi)始用于實(shí)時(shí)取景的圖像的拍攝。在開(kāi)始用于AF評(píng)價(jià)的攝像之后，控制單元106將變量η增大“I” (步驟S507)。此后，AF評(píng)價(jià)值檢測(cè)單元112在控制單元106的控制下，響應(yīng)于根據(jù)用于AF評(píng)價(jià)的攝像所獲得的、用于AF評(píng)價(jià)的圖像信號(hào)，檢測(cè)AF評(píng)價(jià)值A(chǔ)F_K (步驟 S508)。
[0080]隨后，控制單元106判斷AF評(píng)價(jià)值A(chǔ)F_K是否滿足下面的式(I)，即，對(duì)于作為AF預(yù)期值的K_m i η和K_max的預(yù)定評(píng)價(jià)條件。
[0081]K_min〈AF_K〈K_max...(I)
[0082]AF預(yù)期值K_min和K_max表示預(yù)期的AF評(píng)價(jià)值的最小值和最大值，并且在設(shè)計(jì)照相機(jī)100或者調(diào)整照相機(jī)100時(shí)將其預(yù)先記錄在控制單元106中。
[0083]當(dāng)AF評(píng)價(jià)值A(chǔ)F_K不滿足式(I)時(shí)(步驟S509為“否”)，控制單元106基于AF評(píng)價(jià)值A(chǔ)F_K,獲得反饋控制量?？刂茊卧?06根據(jù)反饋控制量驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元103,并且沿光軸驅(qū)動(dòng)對(duì)于光學(xué)機(jī)構(gòu)單元111所設(shè)置的調(diào)焦透鏡(步驟S510)。
[0084]隨后，控制單元106判斷變量(AF評(píng)價(jià)攝像的次數(shù))η是否等于預(yù)定數(shù)量(在這里為3)(步驟S511)。如果AF評(píng)價(jià)攝像的次數(shù)小于3 (步驟S511為“否”)，則控制單元106返回至步驟S506的處理，并且進(jìn)行用于AF評(píng)價(jià)的攝像。另一方面，如果AF評(píng)價(jià)攝像的次數(shù)等于3 (步驟S511為“是”)，則控制單元106進(jìn)行實(shí)時(shí)取景顯示(步驟S512)，此后返回至步驟S505的處理，并且將AF評(píng)價(jià)攝像的次數(shù)η設(shè)置成O。
[0085]如果AF評(píng)價(jià)值A(chǔ)F_K滿足式(I)(步驟S509為“是”)，則控制單元106斷開(kāi)AF控制信號(hào)(至L電平)(步驟S513)，并且停止攝像元件102中的用于AF評(píng)價(jià)的攝像(步驟S514)?？刂茊卧?06將與所拍攝的用于實(shí)時(shí)取景的圖像信號(hào)相對(duì)應(yīng)的圖像顯示至圖像顯示單元109 (步驟S515)，并且進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
[0086]在圖5所示的流程圖中，控制單元106停止用于AF評(píng)價(jià)的攝像，此后，顯示與通過(guò)步驟S516的用于實(shí)時(shí)取景的圖像的拍攝所獲得的圖像信號(hào)相對(duì)應(yīng)的圖像。當(dāng)開(kāi)始步驟S503的用于實(shí)時(shí)取景的攝像時(shí)，控制單元106進(jìn)入步驟S515的處理，并且進(jìn)行實(shí)時(shí)取景顯
/Jn ο
[0087]在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，由于如上所述，同時(shí)拍攝用于實(shí)時(shí)取景的圖像和用于AF評(píng)價(jià)的圖像，因而可以縮短在進(jìn)行AF評(píng)價(jià)時(shí)所產(chǎn)生的時(shí)滯。在AF評(píng)價(jià)時(shí)，由于僅將小數(shù)據(jù)容量的AF評(píng)價(jià)值從攝像元件102直接發(fā)送給控制單元106，因而降低信號(hào)輸出負(fù)荷，并且可以降低電力消耗。
[0088]盡管在本實(shí)施例中，以上說(shuō)明了在實(shí)時(shí)取景時(shí)進(jìn)行AF的例子，但是不局限于實(shí)時(shí)取景，上述方法還可被用于其他運(yùn)動(dòng)圖像拍攝。在這種情況下，將AF評(píng)價(jià)值從攝像元件102直接輸出給控制單元106，并且控制單元106根據(jù)AF評(píng)價(jià)值，通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元103控制光學(xué)機(jī)構(gòu)單元111。然而，驅(qū)動(dòng)單元103可以根據(jù)AF評(píng)價(jià)值來(lái)驅(qū)動(dòng)光學(xué)機(jī)構(gòu)單元111。
[0089]如上所述，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例，與用于實(shí)時(shí)取景的攝像分開(kāi)，生成高幀頻的圖像信號(hào)，并且攝像元件同時(shí)根據(jù)該圖像信號(hào)檢測(cè)AF評(píng)價(jià)值。因此，縮短了數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間，并且實(shí)時(shí)取景時(shí)的圖像質(zhì)量不會(huì)劣化。因此，還可以抑制電力消耗。
[0090]第二實(shí)施例
[0091]接著說(shuō)明具有根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的攝像元件的攝像設(shè)備。由于根據(jù)第二實(shí)施例的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)與圖1所示的照相機(jī)的結(jié)構(gòu)相同，因而這里省略對(duì)其的說(shuō)明。攝像元件102的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例(圖2B)的有所不同。下面針對(duì)利用諸如閃光燈設(shè)備等的發(fā)光單元的測(cè)光操作時(shí)的靜止圖像拍攝的例子，說(shuō)明本實(shí)施例。
[0092]圖6是示出根據(jù)本實(shí)施例的攝像元件的結(jié)構(gòu)的框圖。在圖6中，以相同附圖標(biāo)記指定與圖2A和2B所示的攝像元件中的組件相同的組件，并且這里省略對(duì)其的說(shuō)明。
[0093]在圖6所示的攝像元件102中，代替AF評(píng)價(jià)值檢測(cè)單元112，第二芯片21具有測(cè)光值評(píng)價(jià)單元601。測(cè)光值評(píng)價(jià)單元601連接至幀存儲(chǔ)器217，并且連接至控制單元106。在第一芯片20中，測(cè)光值評(píng)價(jià)單元601基于通過(guò)列信號(hào)線202-b和水平信號(hào)線215-b ( SP，通道Ch2)讀出的圖像信號(hào)，計(jì)算色比和曝光值作為測(cè)光值。測(cè)光值評(píng)價(jià)單元601基于測(cè)光值，將諸如白平衡系數(shù)和發(fā)光單元107的發(fā)光控制量等的測(cè)光控制數(shù)據(jù)輸出給控制單元106?？刂茊卧?06根據(jù)測(cè)光控制數(shù)據(jù)向信號(hào)處理單元104和發(fā)光單元107發(fā)送控制命令，并且控制信號(hào)處理單元104中的白平衡校正和發(fā)光單元107的發(fā)光量。
[0094]圖7是示出第二實(shí)施例的測(cè)光評(píng)價(jià)模式下的攝像定時(shí)的圖。
[0095]當(dāng)設(shè)置了測(cè)光評(píng)價(jià)模式時(shí)，控制單元106在時(shí)刻T70響應(yīng)于垂直驅(qū)動(dòng)脈沖VD的后沿，與垂直驅(qū)動(dòng)脈沖VD同步同時(shí)開(kāi)始使用通道Chl的用于實(shí)時(shí)取景的圖像的拍攝和使用通道Ch2的用于測(cè)光評(píng)價(jià)的圖像的拍攝。在用于測(cè)光評(píng)價(jià)的圖像的拍攝中，進(jìn)行用于白平衡系數(shù)的測(cè)光評(píng)價(jià)和發(fā)光單元107的發(fā)光控制的圖像的拍攝。在這種情況下，將用于計(jì)算白平衡系數(shù)的測(cè)光評(píng)價(jià)的圖像的拍攝稱為“用于白平衡系數(shù)計(jì)算的攝像”，并且將用于控制發(fā)光的測(cè)光評(píng)價(jià)的圖像的拍攝稱為“用于發(fā)光控制量測(cè)光的攝像”。
[0096]首先，對(duì)于時(shí)間段T70?T71，進(jìn)行用于白平衡系數(shù)計(jì)算的攝像。此時(shí)，通過(guò)水平信號(hào)線215-b和切換開(kāi)關(guān)216，將通過(guò)通道Ch2從像素部201讀出的、用于白平衡系數(shù)評(píng)價(jià)的圖像信號(hào)存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器217中。對(duì)于時(shí)間段T71?T72，測(cè)光值評(píng)價(jià)單元601通過(guò)使用存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器217中的、用于白平衡系數(shù)評(píng)價(jià)的圖像信號(hào)，計(jì)算白平衡系數(shù)。此后，對(duì)于時(shí)間段T72?T73，測(cè)光值評(píng)價(jià)單元601將白平衡系數(shù)輸出給控制單元106。對(duì)于信號(hào)處理單元104中的圖像信號(hào)的白平衡的校正，使用所輸出的白平衡系數(shù)。
[0097]隨后，在時(shí)刻T73，控制單元106使發(fā)光控制信號(hào)上升(至H電平)，并且開(kāi)始用于發(fā)光控制量測(cè)光的攝像。在時(shí)刻T74，控制單元106使發(fā)光控制信號(hào)下降(至L電平)，并且停止用于發(fā)光控制量測(cè)光的攝像。因此，對(duì)于時(shí)間段T73?T74，進(jìn)行在拍攝靜止圖像時(shí)的發(fā)光單元107的、用于發(fā)光控制量測(cè)光的攝像，并且將用于發(fā)光控制量評(píng)價(jià)的圖像信號(hào)存儲(chǔ)在發(fā)光單元107中。對(duì)于時(shí)間段T73?T74，由于接通了發(fā)光控制信號(hào)，因而進(jìn)行通過(guò)發(fā)光單元107的預(yù)先發(fā)光(即，預(yù)發(fā)光)，并且進(jìn)行作為用于計(jì)算被攝體的曝光量的攝像的、用于發(fā)光控制量測(cè)光的攝像。
[0098]對(duì)于時(shí)間段T74?T75，測(cè)光值評(píng)價(jià)單元601通過(guò)使用存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器217中的、用于發(fā)光控制量評(píng)價(jià)的圖像信號(hào)，計(jì)算與被攝體有關(guān)的曝光值，并且基于曝光值生成發(fā)光控制量。隨后，對(duì)于時(shí)間段T75?T76，測(cè)光值評(píng)價(jià)單元601將發(fā)光控制量輸出給發(fā)光控制量控制單元106。
[0099]在時(shí)刻T76，控制單元106將測(cè)光評(píng)價(jià)模式切換成靜止圖像拍攝模式，并且接通發(fā)光控制信號(hào)，從而使得發(fā)光單元107發(fā)射光(主發(fā)光)。此時(shí)，控制單元106根據(jù)發(fā)光控制量，控制發(fā)光單元107的發(fā)光量。此外，控制單元106切換切換開(kāi)關(guān)216，將通過(guò)通道Ch2輸出的圖像信號(hào)輸出給信號(hào)處理單元104，并且將從像素部201中的所有像素讀出的圖像信號(hào)傳送給信號(hào)處理單元104。
[0100]在該附圖所示的例子中，對(duì)于一個(gè)垂直驅(qū)動(dòng)脈沖VD的時(shí)間段，拍攝一個(gè)幀的用于實(shí)時(shí)取景的圖像，并且對(duì)于該時(shí)期，進(jìn)行用于計(jì)算白平衡系數(shù)的攝像、白平衡系數(shù)的計(jì)算和輸出、用于發(fā)光控制量測(cè)光的攝像、以及發(fā)光控制量的計(jì)算和輸出。
[0101]在本實(shí)施例中，由于如上所述同時(shí)拍攝用于實(shí)時(shí)取景的圖像和用于測(cè)光評(píng)價(jià)的圖像，因而可以縮短在進(jìn)行測(cè)光評(píng)價(jià)時(shí)所產(chǎn)生的時(shí)滯。在測(cè)光評(píng)價(jià)時(shí)，僅將小數(shù)據(jù)容量的測(cè)光評(píng)價(jià)值(白平衡系數(shù)和發(fā)光控制量)從攝像元件102直接發(fā)送給控制單元106，因而降低信號(hào)輸出負(fù)荷，并且可以減少電力消耗。
[0102]在本實(shí)施例中，將測(cè)光評(píng)價(jià)值從攝像元件102直接發(fā)送給控制單元106，并且控制單元106基于測(cè)光評(píng)價(jià)值，控制信號(hào)處理單元104和發(fā)光單元107。然而，可以將測(cè)光評(píng)價(jià)值從攝像元件102發(fā)送給信號(hào)處理單元104和發(fā)光單元107，從而使得可以直接控制信號(hào)處理單元104和發(fā)光單元107。
[0103]如上所述，在本實(shí)施例中，以下面的方式構(gòu)成該設(shè)備:與用于實(shí)時(shí)取景的攝像分開(kāi)，通過(guò)攝像元件生成高幀頻的圖像信號(hào)，并且攝像元件使用圖像信號(hào)計(jì)算測(cè)光評(píng)價(jià)值。因此，不僅可以縮短數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間，而且還可以防止實(shí)時(shí)取景時(shí)的圖像質(zhì)量劣化，并且還可以抑制電力消耗。
[0104]第三實(shí)施例
[0105]接著參考圖8A?IlB說(shuō)明本發(fā)明的第三實(shí)施例。
[0106]圖2A所示的攝像元件具有第一芯片20層疊在第二芯片21上的配置方式。在本實(shí)施例中，示出實(shí)現(xiàn)第一芯片20和第二芯片21之間的信號(hào)連接的實(shí)施例子。
[0107]圖8A和SB是示出在根據(jù)第三實(shí)施例的攝像元件中實(shí)現(xiàn)第一芯片20和第二芯片21之間的信號(hào)連接的實(shí)施例子的圖。圖8A示出直接電連接和保持電極801和電極802的例子，其中，利用芯片20上的突起形成各電極801，利用芯片21上的突起形成各電極802。圖8B示出通過(guò)諸如引線結(jié)合等的間接連接裝置相互電連接并保持在芯片20和21上所形成的電極803和804的例子。在上述任一情況下，由于在芯片20和21上所形成的電極的物理配置的限制等，芯片20和21之間所連接的信號(hào)線的數(shù)量存在一定程度的限制。與芯片中的信號(hào)布線的連接電阻相比，芯片20和21之間所連接的信號(hào)線各自的連接電阻相對(duì)較大，并且由于這類大的連接電阻，靈敏的模擬信號(hào)等容易受到噪聲的影響。
[0108]在第一和第二實(shí)施例中，描述了通過(guò)列信號(hào)線202-a和202_b將從像素部201讀出的像素信號(hào)作為模擬信號(hào)從芯片20傳送給芯片21的結(jié)構(gòu)。另一方面，在第三實(shí)施例中，將設(shè)置在芯片21上的列ADC211移位配置至芯片20側(cè)，并且通過(guò)列ADC211的數(shù)字輸出信號(hào)代替從芯片20傳送給芯片21的像素信號(hào)，從而提高抗擾性。
[0109]接著說(shuō)明具有根據(jù)本實(shí)施例的攝像元件的攝像設(shè)備。本實(shí)施例的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)與圖1所示的第一實(shí)施例的相同，并且攝像元件102的結(jié)構(gòu)與圖2B所示的第一實(shí)施例的攝像元件的結(jié)構(gòu)有所不同。
[0110]圖9是示出根據(jù)本實(shí)施例的攝像元件的結(jié)構(gòu)的框圖。在圖9中，以相同附圖標(biāo)記指定與圖2A中所示的攝像元件的組件相同的組件，并且這里省略對(duì)其的說(shuō)明。
[0111]在圖9所示的攝像元件102中，作為列信號(hào)線202-a和202_b的連接目的地，對(duì)于每一列，將列ADC211設(shè)置在第一芯片20上。分別通過(guò)列掃描電路213-a和213_b,將列ADC211的輸出信號(hào)按照時(shí)間序列讀出至水平信號(hào)線215-a和215_b。水平信號(hào)線215_a和215-b是芯片20的輸出信號(hào)線。作為來(lái)自芯片20的輸出信號(hào)，將讀出至水平信號(hào)線215-a的數(shù)字像素信號(hào)發(fā)送給信號(hào)處理單元104。另一方面，作為來(lái)自芯片20的輸出信號(hào)，將讀出至水平信號(hào)線215-b的數(shù)字像素信號(hào)發(fā)送給芯片21中的開(kāi)關(guān)216。由于其他組件和它們的操作與第一實(shí)施例的情況下的相同，因而這里省略對(duì)其的說(shuō)明。
[0112]如上所述，在第一實(shí)施例中，通過(guò)對(duì)于每一所選擇的行分開(kāi)進(jìn)行用于AF掃描的攝像和用于實(shí)時(shí)取景的攝像，對(duì)于不同的電荷累積時(shí)間，可以獲得不同數(shù)據(jù)大小的幀頻的圖像信號(hào)。此外，如果想要提高用于AF掃描的攝像的幀頻，有效的是將用于AF掃描的攝像時(shí)的和用于實(shí)時(shí)取景的攝像時(shí)的列ADC211的操作條件設(shè)置成不同條件。
[0113]圖10示出如圖3所示在選擇用于實(shí)時(shí)取景的行時(shí)和在選擇用于AF的行時(shí)，對(duì)于列ADC211切換諸如轉(zhuǎn)換分辨率(比特?cái)?shù))、轉(zhuǎn)換增益(倍)和轉(zhuǎn)換時(shí)間(轉(zhuǎn)換速率)(μ sec)等的操作條件的例子。
[0114]在圖10的例子中，與用于實(shí)時(shí)取景的攝像相比，在用于AF掃描的攝像中，將轉(zhuǎn)換分辨率從10位降低至8位，并且將AD轉(zhuǎn)換時(shí)的轉(zhuǎn)換增益(輸入/輸出比)切換成與用于實(shí)時(shí)取景的攝像時(shí)的k倍一樣高的值。不同于用于實(shí)時(shí)取景的攝像，根據(jù)用于AF掃描的攝像，由于沒(méi)有形成用于顯示的圖像，因而如果僅可以精確檢測(cè)AF評(píng)價(jià)值，則未必一定保持與針對(duì)轉(zhuǎn)換分辨率(比特?cái)?shù))的相同水平。而是在許多情況下，需要通過(guò)縮短轉(zhuǎn)換時(shí)間的高運(yùn)行速度。
[0115]通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，根據(jù)AD轉(zhuǎn)換方法，提高AD操作速度，并且在補(bǔ)償由短的電荷累積時(shí)間所導(dǎo)致的靈敏度劣化的同時(shí)，可以將AD轉(zhuǎn)換時(shí)間縮短至與用于實(shí)時(shí)取景的攝像時(shí)的時(shí)間k/4倍一樣多的時(shí)間。下面詳細(xì)說(shuō)明AD操作。
[0116]圖1IA和IlB是示出此時(shí)在選擇用于實(shí)時(shí)取景的行時(shí)(圖11A)和在選擇用于AF的行時(shí)(圖11B)時(shí)列ADC211的輸入/輸出特性的圖。
[0117]盡管作為根據(jù)第一實(shí)施例的攝像元件中的第一芯片20和第二芯片21之間的信號(hào)連接的實(shí)施方式，說(shuō)明了第三實(shí)施例，但是第三實(shí)施例還適用于根據(jù)第二實(shí)施例的攝像元件。
[0118]第四實(shí)施例
[0119]接著說(shuō)明具有根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的攝像元件的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)。由于本實(shí)施例的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的(圖1)相同，因而這里省略對(duì)其的說(shuō)明。在本實(shí)施例中，攝像元件的結(jié)構(gòu)不同于第一實(shí)施例的攝像元件的結(jié)構(gòu)。
[0120]在第三實(shí)施例中，將列ADC211的整個(gè)電路配置在芯片20上，并且將數(shù)字水平信號(hào)線215-a和215-b設(shè)置成芯片20的輸出信號(hào)線，從而增強(qiáng)像素信號(hào)的抗擾性。然而，由于對(duì)于每一列所設(shè)置的列ADC211的整個(gè)電路的規(guī)模大，并且還需要高運(yùn)行速度，因而不希望將它們配置在存在像素部201的芯片20中。而是在相對(duì)大規(guī)模的數(shù)字電路中，從高運(yùn)行速度和低電力消耗的角度出發(fā)，希望將它們配置在芯片21中，其中，與存在像素部201的芯片20的情況相比，可以更大可能地獲得電路元件和配線的布線寬度的縮窄。因此，在本實(shí)施例中，將列ADC211的電路塊的一部分移進(jìn)芯片20中，并且將從芯片20傳送至芯片21的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。通過(guò)這一結(jié)構(gòu)，在保持抗擾性的同時(shí)，還可以防止芯片20的電路規(guī)模的增大。
[0121]圖12是示出一般列ADC211的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。在該附圖中，將作為塊信號(hào)生成器1201的輸出的基準(zhǔn)電壓連接至比較器1204的正輸入端，將模擬像素信號(hào)的信號(hào)電位連接至比較器1204的負(fù)輸入端，并且對(duì)它們進(jìn)行比較和判斷。在用作為比較器1204的輸出的確定信號(hào)的前沿的定時(shí)，將用于計(jì)數(shù)時(shí)間的計(jì)數(shù)器1202的輸出連接至用于臨時(shí)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)器1203，并且將其保持在存儲(chǔ)器1203中。
[0122]圖13是用于說(shuō)明列ADC211的AD轉(zhuǎn)換操作的圖。在該附圖中，在圖示部分中，橫坐標(biāo)軸表不時(shí)間，并且縱坐標(biāo)軸表不輸入至比較器1204的塊信號(hào)生成器1201的輸出電平的變化和像素信號(hào)的電平。確定像素信號(hào)電平VS，并且從時(shí)間的O起點(diǎn)開(kāi)始，開(kāi)始?jí)K信號(hào)和計(jì)數(shù)器的操作。通過(guò)保持在像素信號(hào)電平VS和塊信號(hào)的交叉點(diǎn)處的計(jì)數(shù)器輸出，可以獲得與像素信號(hào)電平相對(duì)應(yīng)的數(shù)字值，即，AD轉(zhuǎn)換值。
[0123]可以通過(guò)下面的方法設(shè)置AD轉(zhuǎn)換時(shí)的分辨率(比特?cái)?shù)):通過(guò)該方法，通過(guò)塊信號(hào)的坡面的傾斜，調(diào)整直到塊信號(hào)達(dá)到像素信號(hào)的全電平VF(正常位于飽和電平附近)之前所需的時(shí)間。例如，如果分辨率等于10位，則將坡面設(shè)置成直到塊信號(hào)達(dá)到全電平VF之前所需的時(shí)間(計(jì)數(shù)數(shù)量)等于1024( = 210)這樣的傾斜就足夠了。通過(guò)降低塊信號(hào)的坡面的傾斜，還可以增大轉(zhuǎn)換增益。
[0124]在圖13的例子中，在用于實(shí)時(shí)取景的攝像時(shí)和在用于AF掃描的攝像時(shí)，調(diào)整塊信號(hào)的坡面的傾斜，并且切換與圖10所示的相同的AD轉(zhuǎn)換條件。也就是說(shuō)，在用于實(shí)時(shí)取景的攝像時(shí)，將AD轉(zhuǎn)換的分辨率切換成10位，并且在用于AF掃描的攝像時(shí)，將分辨率切換成8位。此外，通過(guò)降低塊信號(hào)的坡面的傾斜從而使得塊信號(hào)倍增預(yù)定增益k (倍)，則獲得與用于實(shí)時(shí)取景的攝像的情況下的(k/4)倍一樣大的轉(zhuǎn)換增益，并且縮短(k/4)倍的轉(zhuǎn)換時(shí)間。
[0125]圖14是示出根據(jù)本實(shí)施例的攝像元件的結(jié)構(gòu)的框圖。在圖14中，以相同附圖標(biāo)記指定與圖2A所示的攝像元件中相同的組件，并且這里省略對(duì)其的說(shuō)明。
[0126]在圖14所示的攝像元件102中，作為列信號(hào)線202-a和202_b的連接目的地，對(duì)于每一列，在第一芯片20中設(shè)置用于形成列ADC211的電路結(jié)構(gòu)的一部分的比較器1204。以與圖12所示的結(jié)構(gòu)相同的方式，通過(guò)塊信號(hào)生成器1201、計(jì)數(shù)器1202、用于臨時(shí)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)器1203和比較器1204構(gòu)成列ADC211，并且將除比較器1204以外的所有組件設(shè)置在第二芯片21中。
[0127]對(duì)于塊生成器1201，設(shè)置諸如用于生成列信號(hào)線202-a的基準(zhǔn)信號(hào)的塊生成器1201-a和用于生成列信號(hào)線202-b的基準(zhǔn)信號(hào)的塊生成器1201_b，并且將各基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)送給各列的相應(yīng)比較器。作為芯片20的輸出信號(hào)線，對(duì)于每一列輸出比較器1204的輸出，并且將其傳送給對(duì)于每一列設(shè)置在芯片21上的、用于臨時(shí)存儲(chǔ)的相應(yīng)存儲(chǔ)器1203的控制端子。
[0128]將所有列共用的計(jì)數(shù)器1202的輸出發(fā)送給用于臨時(shí)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)器1203的數(shù)據(jù)輸入端子。根據(jù)每一列的比較器1204的輸出的定時(shí)，保持計(jì)數(shù)器輸出。通過(guò)列掃描電路213-a和213-b，將用于各列的臨時(shí)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)器1203的數(shù)據(jù)輸出按照時(shí)間序列讀出至水平信號(hào)線215-a和215-b。水平信號(hào)線215_a和215_b分別作為芯片20的輸出信號(hào)線進(jìn)行輸出。作為芯片20的輸出信號(hào)線，將讀出至水平信號(hào)線215-a的數(shù)字像素信號(hào)發(fā)送給信號(hào)處理單元104。作為芯片20的輸出信號(hào)線，將讀出至水平信號(hào)線215-b的數(shù)字像素信號(hào)發(fā)送給芯片21中的開(kāi)關(guān)216。由于其他組件和它們的操作與上述第一實(shí)施例的情況下的大體相同，因而這里省略對(duì)其的說(shuō)明。
[0129]第五實(shí)施例
[0130]接著說(shuō)明具有根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的攝像元件的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)。由于本實(shí)施例的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)與圖1所示的第一實(shí)施例的相同，因而這里省略對(duì)其的說(shuō)明。在本實(shí)施例中，攝像元件102的結(jié)構(gòu)不同于第一實(shí)施例的攝像元件的結(jié)構(gòu)。
[0131]第五實(shí)施例具有下面的結(jié)構(gòu):在該結(jié)構(gòu)中，在芯片20中插入在用于AF掃描的攝像時(shí)所需的電路。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，避免從芯片20輸出在用于AF掃描的攝像時(shí)的像素信號(hào)這樣的結(jié)構(gòu)，從而減少信號(hào)線的數(shù)量，并且使得能夠消除在用于AF掃描的攝像時(shí)噪聲對(duì)像素信號(hào)的影響。
[0132]圖15是示出根據(jù)本實(shí)施例的攝像元件的結(jié)構(gòu)的框圖。在圖15中，以相同附圖標(biāo)記指定與圖2A所示的攝像元件的組件相同的組件，并且這里省略對(duì)其的說(shuō)明。
[0133]在圖15中，作為列信號(hào)線202-a的連接目的地，對(duì)于每一列，在第二芯片21上設(shè)置列ADC211-a，并且作為芯片20的輸出信號(hào)線，將列信號(hào)線202_a連接至芯片21。通過(guò)列掃描電路213-a，將列ADC211-a的輸出信號(hào)按照時(shí)間序列讀出至水平信號(hào)線215_a。作為芯片21的輸出信號(hào)線，將水平信號(hào)線215-a引導(dǎo)至信號(hào)處理單元104。另一方面，作為列信號(hào)線202-b的連接目的地，對(duì)于每一列將列ADC211-b設(shè)置在第一芯片20上。通過(guò)列掃描電路213-b，將列ADC211-b的輸出信號(hào)按照時(shí)間序列讀出至水平信號(hào)線215_b。
[0134]還將幀存儲(chǔ)器217和AF評(píng)價(jià)值檢測(cè)單元112設(shè)置在芯片20上。因此，將讀出至水平信號(hào)線215-b的數(shù)字像素信號(hào)提供給幀存儲(chǔ)器217，并且通過(guò)AF評(píng)價(jià)值檢測(cè)單元112在芯片20中檢測(cè)AF評(píng)價(jià)值。將所檢測(cè)到的AF評(píng)價(jià)值發(fā)送給控制單元106，作為芯片20的輸出信號(hào)。
[0135]如果將作為在用于AF掃描的攝像時(shí)所需的電路的列ADC211_b、幀存儲(chǔ)器217和AF評(píng)價(jià)值檢測(cè)單元112等，配置在存在像素部201的芯片20中，則芯片20的電路規(guī)模增大。從實(shí)現(xiàn)低電力消耗的角度出發(fā)，不希望是這類結(jié)構(gòu)。因此，當(dāng)將這些電路配置在芯片20中時(shí)，還需要用于降低電路電功率的裝置。
[0136]為此，在本實(shí)施例中，還通過(guò)與第三或者第四實(shí)施例的相同的方法，分別對(duì)于在選擇用于實(shí)時(shí)取景的行時(shí)的列ADC211-a和在選擇用于AF的行時(shí)的列ADC211_b，切換操作條件。通過(guò)該方法，由于縮短了在選擇用于AF的行時(shí)在列ADC211-b中的轉(zhuǎn)換時(shí)間，因而節(jié)省了轉(zhuǎn)換之后各列的列ADC211-b的電力，并且可以將芯片20中的電力降低與所節(jié)省的電力相對(duì)應(yīng)的量。
[0137]對(duì)于幀存儲(chǔ)器217，必須設(shè)置被限制至用于AF掃描的攝像信號(hào)的評(píng)價(jià)區(qū)域的最小存儲(chǔ)容量。對(duì)于AF評(píng)價(jià)值檢測(cè)單元112也一樣，必須設(shè)計(jì)抑制電路規(guī)模和電力消耗的邏輯。
[0138]盡管以上對(duì)于這些實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但是本發(fā)明不局限于這些實(shí)施例，而且在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)的各種變形例也包含在本發(fā)明中。
[0139]例如，作為上述實(shí)施例的功能的控制方法，控制單元控制攝像設(shè)備的各單元來(lái)執(zhí)行這些功能就足夠了。還可以使得對(duì)于攝像設(shè)備所設(shè)置的計(jì)算機(jī)執(zhí)行作為控制程序的具有上述實(shí)施例的功能的程序。將該控制程序記錄在例如計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中。上述控制方法和控制程序各自至少具有控制步驟和顯示控制步驟。
[0140]其他實(shí)施例
[0141]還可以通過(guò)讀出并執(zhí)行記錄在存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì))上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指示以進(jìn)行本發(fā)明的上述實(shí)施例中的一個(gè)以上的功能的系統(tǒng)或者設(shè)備的計(jì)算機(jī)、以及通過(guò)下述方法實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例，其中，例如，通過(guò)系統(tǒng)或設(shè)備的計(jì)算機(jī)從存儲(chǔ)介質(zhì)讀出并執(zhí)行計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指示進(jìn)行該方法，以進(jìn)行上述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)的功能。計(jì)算機(jī)可以包含中央處理單元(CPU)、微處理單元(MPU)或者其他電路中的一個(gè)以上，并且可以包括分離的計(jì)算機(jī)或者分離的計(jì)算機(jī)處理器的網(wǎng)絡(luò)?？梢酝ㄟ^(guò)例如網(wǎng)絡(luò)或者存儲(chǔ)介質(zhì)將計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指示提供給計(jì)算機(jī)。存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括例如一個(gè)以上的硬盤(pán)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、分布式計(jì)算系統(tǒng)的存儲(chǔ)器、光盤(pán)(諸如緊湊型光盤(pán)(CD)、數(shù)字多功能光盤(pán)(DVD)或藍(lán)光光盤(pán)(BD) ?等)、閃存存儲(chǔ)器裝置和存儲(chǔ)卡等。
[0142]盡管參考典型實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不局限于所公開(kāi)的典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書(shū)的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功倉(cāng)泛。
【權(quán)利要求】
1.一種攝像元件，其具有包括第一芯片和第二芯片的層狀結(jié)構(gòu)，并且具有第一輸出路徑和第二輸出路徑，其中，所述第一芯片具有像素部，在所述像素部中，以矩陣形式配置各自用于對(duì)被攝體的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換并生成像素信號(hào)的像素，在所述第二芯片中，配置有所述像素部的驅(qū)動(dòng)部件，所述第一輸出路徑用于輸出所述像素部中的至少第一像素組的像素信號(hào)，所述第二輸出路徑用于輸出第二像素組的像素信號(hào)，所述攝像元件包括: 轉(zhuǎn)換部件，用于將所述第一輸出路徑和所述第二輸出路徑的像素信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；以及 控制信息生成部件，用于通過(guò)使用所述轉(zhuǎn)換部件所轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號(hào)，生成所述被攝體的拍攝操作的控制信息， 其中，所述轉(zhuǎn)換部件的至少一部分配置在所述第一芯片中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像元件，其中，所述轉(zhuǎn)換部件配置在所述第一芯片中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像元件，其中，所述轉(zhuǎn)換部件包括用于將所述第一輸出路徑的像素信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的第一轉(zhuǎn)換部件和用于將所述第二輸出路徑的像素信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的第二轉(zhuǎn)換部件，并且所述第一轉(zhuǎn)換部件的轉(zhuǎn)換條件和所述第二轉(zhuǎn)換部件的轉(zhuǎn)換條件不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像元件，其中，所述控制信息生成部件配置在所述第一芯片中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像元件，其中，所述第一輸出路徑和所述第二輸出路徑具有切換部件，所述切換部件用于將所述第一輸出路徑的數(shù)字信號(hào)選擇性地輸出到所述第二輸出路徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像元件，其中，所述轉(zhuǎn)換部件配置在所述第一芯片中，并且所述控制信息生成部件配置在所述第二芯片中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像元件，其中，還包括連接部件，所述連接部件用于使所述第一芯片和所述第二芯片相互電連接，所述第一芯片位于所述光學(xué)圖像的光接收側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像元件，其中，所述控制信息生成部件生成在進(jìn)行自動(dòng)調(diào)焦控制時(shí)所使用的自動(dòng)調(diào)焦評(píng)價(jià)值，作為所述控制信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像元件，其中，所述控制信息生成部件生成在進(jìn)行白平衡校正時(shí)所使用的白平衡系數(shù)，作為所述控制信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像元件，其中，所述轉(zhuǎn)換部件包括多個(gè)比較器和多個(gè)計(jì)數(shù)器，所述多個(gè)比較器被配置成對(duì)于所述像素部的每一列配置，比較和判斷像素信號(hào)的信號(hào)電位和基準(zhǔn)電壓，并且輸出判斷信號(hào)，所述多個(gè)計(jì)數(shù)器被配置成基于所述比較器的輸出對(duì)時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)， 所述多個(gè)比較器的全部或者至少一部分包括在所述第一芯片中，以及 與所述第一芯片中所包括的所述比較器的輸出相對(duì)應(yīng)的所述多個(gè)計(jì)數(shù)器，包括在所述第二芯片中。
11.一種攝像設(shè)備，其包括: 拍攝光學(xué)系統(tǒng)，用于形成被攝體的光學(xué)圖像； 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像元件，用于拍攝所述光學(xué)圖像； 控制部件，用于根據(jù)攝像模式控制所述攝像元件的驅(qū)動(dòng)；以及 顯示部件，用于基于所述控制部件所驅(qū)動(dòng)的所述攝像元件的所述第二輸出路徑的數(shù)字信號(hào)，顯示圖像。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的攝像設(shè)備，其中，所述控制部件控制從所述像素部的像素信號(hào)的讀出，以第一幀頻將所述第一像素組的像素信號(hào)讀出至所述第一輸出路徑，并且以比所述第一幀頻低的第二幀頻將所述第二像素組的像素信號(hào)讀出至所述第二輸出路徑。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的攝像設(shè)備，其中，所述攝像模式包括用于進(jìn)行所述第一像素組的讀出的第一攝像模式和用于進(jìn)行所述第二像素組的讀出的第二攝像模式，并且在設(shè)置所述第一攝像模式的情況下，所述控制部件還設(shè)置所述第二攝像模式。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的攝像設(shè)備，其中，所述控制信息生成部件生成在進(jìn)行自動(dòng)調(diào)焦控制時(shí)所使用的自動(dòng)調(diào)焦評(píng)價(jià)值，作為所述控制信息，以及 在所述第一攝像模式下，所述控制部件基于所述控制信息生成部件作為所述控制信息所生成的自動(dòng)調(diào)焦評(píng)價(jià)值，驅(qū)動(dòng)所述拍攝光學(xué)系統(tǒng)，并且判斷所述自動(dòng)調(diào)焦評(píng)價(jià)值是否滿足預(yù)定評(píng)價(jià)條件，如果判斷為滿足所述預(yù)定評(píng)價(jià)條件，則所述控制部件停止所述自動(dòng)調(diào)焦控制。
15.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的攝像設(shè)備，其中，還包括信號(hào)處理部件，所述信號(hào)處理部件用于處理所述第一輸出路徑的數(shù)字信號(hào)， 所述控制信息生成部件生成在進(jìn)行白平衡校正時(shí)所使用的白平衡系數(shù)，作為所述控制信息，并且所述信號(hào)處理部件基于所述白平衡系數(shù)，校正所述像素信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的攝像設(shè)備，其中，還包括發(fā)光部件，所述發(fā)光部件用于發(fā)射用來(lái)照明所述被攝體的光， 所述控制信息生成部件生成用于控制所述發(fā)光部件的發(fā)光量的發(fā)光控制量，作為所述控制信息，以及 所述控制部件使得所述發(fā)光部件進(jìn)行預(yù)發(fā)光，之后，從所述控制信息生成部件獲得所述發(fā)光控制量，并且使得所述發(fā)光部件根據(jù)所述發(fā)光控制量進(jìn)行主發(fā)光。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的攝像設(shè)備，其中，在所述攝像元件中，所述第一輸出路徑和所述第二輸出路徑具有用于將所述第一輸出路徑的數(shù)字信號(hào)選擇性地輸出到所述第二輸出路徑的切換部件，并且所述控制部件根據(jù)所述第一攝像模式和所述第二攝像模式控制所述切換部件的切換。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的攝像設(shè)備，其中，所述控制部件根據(jù)所述第一攝像模式和所述第二攝像模式切換所述轉(zhuǎn)換部件的操作條件，并且所述操作條件包括轉(zhuǎn)換速率、轉(zhuǎn)換分辨率和轉(zhuǎn)換增益中的一個(gè)。
19.一種攝像設(shè)備的控制方法，其中，所述攝像設(shè)備具有用于形成被攝體的光學(xué)圖像的拍攝光學(xué)系統(tǒng)和用于拍攝所述光學(xué)圖像的根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像元件，所述控制方法包括以下步驟: 驅(qū)動(dòng)步驟，用于根據(jù)第一攝像模式和第二攝像模式控制所述攝像元件的驅(qū)動(dòng)，其中，所述第一攝像模式用于將所述第一像素組的像素信號(hào)讀出至所述第一輸出路徑，所述第二攝像模式用于將所述第二像素組的像素信號(hào)讀出至所述第二輸出路徑； 顯示步驟，用于基于根據(jù)所述第二攝像模式所驅(qū)動(dòng)的所述攝像元件的所述第二輸出路徑的數(shù)字信號(hào)，顯示圖像；以及 控制步驟，用于根據(jù)基于根據(jù)所述第一攝像模式所驅(qū)動(dòng)的所述攝像元件的所述第一輸出路徑的數(shù)字信號(hào)所生成的控制信息，控制拍攝操作。
【文檔編號(hào)】H04N5/341GK104253953SQ201410302656
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】伊勢(shì)誠(chéng) 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社