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JP2019092219A - Imaging apparatus, control method of the same, and control program - Google Patents

Imaging apparatus, control method of the same, and control program Download PDF

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JP2019092219A
JP2019092219A JP2019033959A JP2019033959A JP2019092219A JP 2019092219 A JP2019092219 A JP 2019092219A JP 2019033959 A JP2019033959 A JP 2019033959A JP 2019033959 A JP2019033959 A JP 2019033959A JP 2019092219 A JP2019092219 A JP 2019092219A
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JP
Japan
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unit
control unit
image
imaging
camera shake
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Application number
JP2019033959A
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Japanese (ja)
Inventor
徹 宮越
Toru Miyakoshi
徹 宮越
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】撮像装置における消費電力や処理負担を軽減する。【解決手段】手振れ量を算出する手振れ量算出部32と、撮像素子100を駆動制御し、手振れ量算出部32により算出された手振れ量に応じて撮像素子100を駆動制御する領域を選択する撮像制御部72と、を備える。【選択図】図7An object of the present invention is to reduce power consumption and processing load in an imaging apparatus. Kind Code: A1 A camera-shake amount calculation unit 32 for calculating a camera-shake amount; A control unit 72 is provided. [Selection drawing] Fig. 7

Description

本発明は、撮像装置、撮像装置の制御方法、制御プログラムに関する。   The present invention relates to an imaging device, a control method of an imaging device, and a control program.

裏面照射型撮像チップと信号処理チップとが積層された撮像素子(以下、この撮像素子を積層型撮像素子という。)を備えた電子機器が提案されている(例えば特許文献1参照)。積層型撮像素子は、裏面照射型撮像チップと信号処理チップとが、複数画素をまとめたブロック単位ごとにマイクロバンプを介して接続されるように積層されている。   There has been proposed an electronic device provided with an imaging device (hereinafter, this imaging device is referred to as a laminated imaging device) in which a back side illumination type imaging chip and a signal processing chip are stacked (see, for example, Patent Document 1). The stacked imaging device is stacked such that the back side illumination type imaging chip and the signal processing chip are connected via the microbumps in units of blocks each including a plurality of pixels.

特開2006−49361号公報JP, 2006-49361, A

しかし、従来の積層型撮像素子を備えた撮像装置において、複数のブロック単位ごとに撮像して画像を取得する提案は多くなく、積層型撮像素子を備えた撮像装置の使い勝手が十分ではなかった。   However, in the imaging device provided with the conventional laminated imaging device, there are not many proposals for acquiring an image by imaging in units of a plurality of blocks, and the usability of the imaging device provided with the laminated imaging device has not been sufficient.

本発明の態様では、撮像装置における消費電力や処理負担を軽減することを目的とする。   An aspect of the present invention is to reduce power consumption and processing load in an imaging device.

本発明の第1態様によれば、手振れ量を算出する手振れ量算出部と、撮像素子を駆動制御し、手振れ量算出部により算出された手振れ量に応じて撮像素子を駆動制御する領域を選択する駆動制御部と、を備える撮像装置が提供される。   According to the first aspect of the present invention, a camera shake amount calculation unit for calculating a camera shake amount, drive control of the imaging device, and an area for driving control of the imaging device according to the camera shake amount calculated by the camera shake amount calculation unit And a drive control unit.

本発明の第2態様によれば、撮像素子を有する撮像部と、撮像部から出力される画像信号について画像処理を実行する画像処理部と、を備え、撮像部は、手振れ量を算出する手振れ量算出部と、撮像素子から読み出された画像信号のうち、手振れ量算出部により算出された手振れ量に応じた領域の画像信号を画像処理部に出力する信号出力部と、を有する撮像装置が提供される。   According to a second aspect of the present invention, an imaging unit having an imaging element, and an image processing unit that performs image processing on an image signal output from the imaging unit, the imaging unit calculating a shake amount An imaging apparatus comprising: an amount calculation unit; and a signal output unit that outputs an image signal of an area according to the shake amount calculated by the shake amount calculation unit among the image signals read from the imaging device to the image processing unit Is provided.

本発明の第3態様によれば、撮像素子を有する撮像装置の制御方法であって、手振れ量を算出することと、算出した手振れ量に応じて撮像素子を駆動制御する領域を変更することと、を含む撮像装置の制御方法が提供される。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a control method of an image pickup apparatus having an image pickup element, which comprises: calculating a shake amount; and changing an area for driving and controlling the image pickup element according to the calculated shake amount. And a control method of the imaging device.

本発明の第4態様によれば、撮像素子を有する撮像装置の制御装置に、手振れ量を算出する手振れ量算出処理と、手振れ量算出処理にて算出した手振れ量に応じて撮像素子を駆動制御する領域を変更する領域変更処理と、を実行させる制御プログラムが提供される。   According to the fourth aspect of the present invention, the control device of the imaging device having the imaging element controls the driving of the imaging element according to the camera shake amount calculation processing for calculating the camera shake amount and the camera shake amount calculated in the camera shake amount calculation processing. A control program is provided to execute area change processing for changing an area to be processed.

本発明の第5態様によれば、撮像素子を有する撮像装置の制御方法であって、手振れ量を算出することと、撮像素子から読み出された画像信号のうち、算出した手振れ量に応じた領域の画像信号を画像処理部に出力することと、を含む撮像装置の制御方法が提供される。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a control method of an image pickup apparatus having an image pickup element, which comprises: calculating a shake amount; and an image signal read out from the image pickup element according to the calculated shake amount. There is provided a control method of an imaging device, including outputting an image signal of a region to an image processing unit.

本発明の第6態様によれば、撮像素子を有する撮像装置の制御装置に、手振れ量を算出する手振れ量算出処理と、撮像素子から読み出された画像信号のうち、手振れ量算出処理にて算出した手振れ量に応じた領域の画像信号を画像処理部に出力する信号出力処理と、を実行させる制御プログラムが提供される。   According to the sixth aspect of the present invention, in the control device of the imaging device having the imaging element, the camera shake amount calculation processing for calculating the amount of camera shake and the image stabilization amount calculation processing among the image signals read from the imaging element A control program is provided that executes signal output processing of outputting an image signal of an area according to the calculated amount of camera shake to an image processing unit.

本発明の態様によれば、撮像装置における消費電力や処理負担を軽減することができる。   According to the aspect of the present invention, it is possible to reduce the power consumption and the processing load in the imaging device.

積層型撮像素子の断面図である。It is a sectional view of a lamination type image sensor. 撮像チップの画素配列と単位グループを説明する図である。It is a figure explaining the pixel array and unit group of an imaging chip. 撮像チップの単位グループに対応する回路図である。It is a circuit diagram corresponding to the unit group of an imaging chip. 撮像素子の機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing functional composition of an image sensor. 第1実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing composition of an imaging device concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係る信号処理チップの具体的構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing the concrete composition of the signal processing chip concerning a 1st embodiment. 図5に示す画像処理部及びシステム制御部の機能ブロック図である。FIG. 6 is a functional block diagram of an image processing unit and a system control unit shown in FIG. 5; 第1実施形態に係る撮像装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the control method of the imaging device which concerns on 1st Embodiment. 手振れ時の被写体の移動方向及び移動量を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the moving direction and the amount of movement of the subject during camera shake. 第1実施形態に係る撮像部、画像処理部、及び記録部における画像データのサイズを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the size of image data in an imaging unit, an image processing unit, and a recording unit according to the first embodiment. 第2実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing composition of an imaging device concerning a 2nd embodiment. 図11に示す画像処理部及びシステム制御部の機能ブロック図である。FIG. 12 is a functional block diagram of an image processing unit and a system control unit shown in FIG. 第2実施形態に係る撮像装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of the control method of the imaging device concerning a 2nd embodiment. 第3実施形態に係る信号処理チップの具体的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of the signal processing chip which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る撮像装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of the control method of the imaging device concerning a 3rd embodiment. 第3実施形態に係る撮像部及び画像処理部における画像データのサイズを示す図である。It is a figure which shows the size of the image data in the imaging part which concerns on 3rd Embodiment, and an image processing part. 第4実施形態に係る撮像部及び画像処理部における画像データのサイズを示す図である。It is a figure which shows the size of the image data in the imaging part which concerns on 4th Embodiment, and an image processing part. 第5実施形態に係る撮像装置及び電子機器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the imaging device and electronic device which concern on 5th Embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、図面においては、実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to this. Further, in the drawings, in order to explain the embodiment, the scale is appropriately changed and expressed such that a part is described in a large or emphasized manner.

<第1実施形態>
図1は、積層型撮像素子の断面図である。なお、この積層型撮像素子100は、本願出願人が先に出願した特願2012−139026号に記載されているものである。撮像素子100は、入射光に対応した画素信号を出力する撮像チップ113と、画素信号を処理する信号処理チップ111と、画素信号を記憶するメモリチップ112とを備える。これら撮像チップ113、信号処理チップ111、及びメモリチップ112は積層されており、Cu等の導電性を有するバンプ109により互いに電気的に接続される。
First Embodiment
FIG. 1 is a cross-sectional view of a stacked imaging device. The stacked imaging device 100 is described in Japanese Patent Application No. 2012-139026 filed by the applicant of the present application. The imaging device 100 includes an imaging chip 113 which outputs a pixel signal corresponding to incident light, a signal processing chip 111 which processes the pixel signal, and a memory chip 112 which stores the pixel signal. The imaging chip 113, the signal processing chip 111, and the memory chip 112 are stacked, and are electrically connected to each other by the bump 109 having conductivity such as Cu.

なお、図示するように、入射光は主に白抜き矢印で示すZ軸プラス方向へ向かって入射する。本実施形態においては、撮像チップ113において、入射光が入射する側の面を裏面と称する。また、座標軸に示すように、Z軸に直交する紙面左方向をX軸プラス方向、Z軸及びX軸に直交する紙面手前方向をY軸プラス方向とする。以降のいくつかの図においては、図1の座標軸を基準として、それぞれの図の向きがわかるように座標軸を表示する。   As illustrated, incident light is mainly incident in the Z-axis plus direction indicated by the outlined arrow. In the present embodiment, in the imaging chip 113, the surface on which incident light is incident is referred to as the back surface. Further, as indicated by the coordinate axes, the left direction in the drawing, which is orthogonal to the Z axis, is the plus direction of the X axis, and the near direction in the drawing, which is orthogonal to the Z axis and the X axis is the plus direction of the Y axis. In the following several figures, coordinate axes are displayed so that the orientation of each figure can be known with reference to the coordinate axes in FIG.

撮像チップ113の一例は、裏面照射型のMOSイメージセンサである。PD層106は、配線層108の裏面側に配されている。PD層106は、二次元的に配され、入射光に応じた電荷を蓄積する複数のフォトダイオード(Photodiode;以下、PDという。)104、及び、PD104に対応して設けられたトランジスタ105を有する。   An example of the imaging chip 113 is a backside illumination type MOS image sensor. The PD layer 106 is disposed on the back side of the wiring layer 108. The PD layer 106 includes a plurality of photodiodes (hereinafter, referred to as PD) 104 which are two-dimensionally arranged and which accumulate charges corresponding to incident light, and a transistor 105 provided corresponding to the PD 104. .

PD層106における入射光の入射側にはパッシベーション膜103を介してカラーフィルタ102が設けられる。カラーフィルタ102は、可視光のうち特定の波長領域を通過させるフィルタである。このカラーフィルタ102は、互いに異なる波長領域を透過する複数の種類を有しており、PD104のそれぞれに対応して特定の配列を有している。カラーフィルタ102の配列については後述する。カラーフィルタ102、PD104、及びトランジスタ105の組が一つの画素を形成する。   A color filter 102 is provided on the incident side of incident light in the PD layer 106 via a passivation film 103. The color filter 102 is a filter that passes a specific wavelength region of visible light. The color filter 102 has a plurality of types that transmit different wavelength regions, and has a specific arrangement corresponding to each of the PDs 104. The arrangement of the color filters 102 will be described later. A set of the color filter 102, the PD 104, and the transistor 105 forms one pixel.

カラーフィルタ102における入射光の入射側には、それぞれの画素に対応して、マイクロレンズ101が設けられる。マイクロレンズ101は、対応するPD104へ向けて入射光を集光する。   A microlens 101 is provided on the color filter 102 on the incident side of the incident light corresponding to each pixel. The microlenses 101 condense incident light toward the corresponding PDs 104.

配線層108は、PD層106からの画素信号を信号処理チップ111に伝送する配線107を有する。配線107は多層であってもよく、また、受動素子及び能動素子が設けられてもよい。配線層108の表面には複数のバンプ109が配される。これら複数のバンプ109が信号処理チップ111の対向する面に設けられた複数のバンプ109と位置合わせされる。そして、撮像チップ113と信号処理チップ111とが加圧等されることにより、位置合わせされたバンプ109同士が接合されて、電気的に接続される。   The wiring layer 108 has a wiring 107 for transmitting the pixel signal from the PD layer 106 to the signal processing chip 111. The wiring 107 may be a multilayer, and passive elements and active elements may be provided. A plurality of bumps 109 are disposed on the surface of the wiring layer 108. The plurality of bumps 109 are aligned with the plurality of bumps 109 provided on the opposite surface of the signal processing chip 111. Then, by pressing the imaging chip 113 and the signal processing chip 111, the aligned bumps 109 are joined and electrically connected.

同様に、信号処理チップ111及びメモリチップ112の互いに対向する面には、複数のバンプ109が配される。これらのバンプ109が互いに位置合わせされる。そして、信号処理チップ111とメモリチップ112とが加圧等されることにより、位置合わせされたバンプ109同士が接合されて、電気的に接続される。   Similarly, a plurality of bumps 109 are disposed on the surfaces facing each other of the signal processing chip 111 and the memory chip 112. These bumps 109 are aligned with one another. Then, the signal processing chip 111 and the memory chip 112 are pressurized or the like, whereby the aligned bumps 109 are joined and electrically connected.

なお、バンプ109間の接合には、固相拡散によるCuバンプ接合に限らず、はんだ溶融によるマイクロバンプ結合を採用してもよい。また、バンプ109は、例えば後述する一つの単位グループに対して一つ程度設ければよい。従って、バンプ109の大きさは、PD104のピッチよりも大きくてもよい。また、画素が配列された画素領域(図2に示す画素領域113A)以外の周辺領域において、画素領域に対応するバンプ109よりも大きなバンプを併せて設けてもよい。   The bonding between the bumps 109 is not limited to Cu bump bonding by solid phase diffusion, and micro bump bonding by solder melting may be employed. Also, about one bump 109 may be provided, for example, for one unit group described later. Therefore, the size of the bumps 109 may be larger than the pitch of the PDs 104. Further, in the peripheral area other than the pixel area (pixel area 113A shown in FIG. 2) in which the pixels are arranged, bumps larger than the bumps 109 corresponding to the pixel area may be provided.

信号処理チップ111は、表面及び裏面にそれぞれ設けられた回路を互いに接続するTSV(Through-Silicon Via;シリコン貫通電極)110を有する。TSV110は、周辺領域に設けられる。また、TSV110は、撮像チップ113の周辺領域や、メモリチップ112に設けられてもよい。   The signal processing chip 111 has TSVs (Through-Silicon Vias) 110 which connect circuits respectively provided on the front and back surfaces. The TSVs 110 are provided in the peripheral area. Also, the TSV 110 may be provided in the peripheral region of the imaging chip 113 or in the memory chip 112.

図2は、撮像チップの画素配列と単位グループを説明する図である。図2では、特に、撮像チップ113を裏面側から観察した様子を示す。撮像チップ113において画素が配列された領域を画素領域113Aという。画素領域113Aには2000万個以上もの画素がマトリックス状に配列されている。図2に示す例では、隣接する4画素×4画素の16画素が一つの単位グループ131を形成する。図2の格子線は、隣接する画素がグループ化されて単位グループ131を形成する概念を示す。単位グループ131を形成する画素の数はこれに限られず1000個程度、例えば32画素×64画素でもよいし、それ以上でもそれ以下でもよい。   FIG. 2 is a diagram for explaining a pixel array and a unit group of the imaging chip. FIG. 2 particularly shows a state in which the imaging chip 113 is observed from the back side. An area in which pixels are arranged in the imaging chip 113 is referred to as a pixel area 113A. More than 20 million pixels are arranged in a matrix in the pixel area 113A. In the example shown in FIG. 2, 16 adjacent 4 × 4 pixels form one unit group 131. The grid lines in FIG. 2 show the concept that adjacent pixels are grouped to form a unit group 131. The number of pixels forming the unit group 131 is not limited to this, and may be about 1000, for example, 32 pixels × 64 pixels, or more or less.

画素領域113Aの部分拡大図に示すように、単位グループ131は、緑色画素Gb,Gr、青色画素B、及び赤色画素Rの4画素から成るいわゆるベイヤー配列を、上下左右に4つ内包する。緑色画素は、カラーフィルタ102として緑色フィルタを有する画素であり、入射光のうち緑色波長帯の光を受光する。同様に、青色画素は、カラーフィルタ102として青色フィルタを有する画素であって青色波長帯の光を受光する。赤色画素は、カラーフィルタ102として赤色フィルタを有する画素であって赤色波長帯の光を受光する。   As shown in the partial enlarged view of the pixel area 113A, the unit group 131 includes four so-called Bayer arrays consisting of four pixels of green pixels Gb and Gr, blue pixels B, and red pixels R in the top, bottom, left, and right. The green pixel is a pixel having a green filter as the color filter 102, and receives light in the green wavelength band of incident light. Similarly, the blue pixel is a pixel having a blue filter as the color filter 102 and receives light in the blue wavelength band. The red pixel is a pixel having a red filter as the color filter 102 and receives light in the red wavelength band.

図3は、撮像チップの単位グループに対応する回路図である。図3において、代表的に点線で囲む矩形が、1画素に対応する回路を表す。なお、以下に説明する各トランジスタの少なくとも一部は、図1のトランジスタ105に対応する。   FIG. 3 is a circuit diagram corresponding to a unit group of imaging chips. In FIG. 3, a rectangle surrounded by a dotted line representatively represents a circuit corresponding to one pixel. Note that at least a part of each of the transistors described below corresponds to the transistor 105 in FIG.

上述したように、単位グループ131は、16画素から形成される。それぞれの画素に対応する16個のPD104は、それぞれ転送トランジスタ302に接続される。各転送トランジスタ302のゲートには、転送パルスが供給されるTX配線307に接続される。本実施形態において、TX配線307は、16個の転送トランジスタ302に対して共通接続される。   As described above, the unit group 131 is formed of 16 pixels. The 16 PDs 104 corresponding to each pixel are connected to the transfer transistor 302, respectively. The gate of each transfer transistor 302 is connected to a TX wiring 307 to which a transfer pulse is supplied. In the present embodiment, the TX wiring 307 is commonly connected to the sixteen transfer transistors 302.

各転送トランジスタ302のドレインは、対応する各リセットトランジスタ303のソースに接続されるとともに、転送トランジスタ302のドレインと各リセットトランジスタ303のソース間のいわゆるフローティングディフュージョンFD(電荷検出部)が増幅トランジスタ304のゲートに接続される。各リセットトランジスタ303のドレインは電源電圧が供給されるVdd配線310に接続される。各リセットトランジスタ303のゲートはリセットパルスが供給されるリセット配線306に接続される。本実施形態において、リセット配線306は、16個のリセットトランジスタ303に対して共通接続される。   The drain of each transfer transistor 302 is connected to the source of the corresponding reset transistor 303, and a so-called floating diffusion FD (charge detection unit) between the drain of the transfer transistor 302 and the source of each reset transistor 303 is an amplifier transistor 304. Connected to the gate. The drain of each reset transistor 303 is connected to a Vdd wiring 310 to which a power supply voltage is supplied. The gate of each reset transistor 303 is connected to a reset wiring 306 to which a reset pulse is supplied. In the present embodiment, the reset wiring 306 is commonly connected to the sixteen reset transistors 303.

各々の増幅トランジスタ304のドレインは電源電圧が供給されるVdd配線310に接続される。また、各々の増幅トランジスタ304のソースは、対応する各々の選択トランジスタ305のドレインに接続される。各々の選択トランジスタ305のゲートには、選択パルスが供給されるデコーダ配線308に接続される。本実施形態において、デコーダ配線308は、16個の選択トランジスタ305に対してそれぞれ独立に設けられる。そして、各々の選択トランジスタ305のソースは、共通の出力配線309に接続される。負荷電流源311は、出力配線309に電流を供給する。すなわち、選択トランジスタ305に対する出力配線309は、ソースフォロアにより形成される。なお、負荷電流源311は、撮像チップ113側に設けてもよいし、信号処理チップ111側に設けてもよい。   The drain of each amplification transistor 304 is connected to a Vdd wiring 310 to which a power supply voltage is supplied. Also, the source of each amplification transistor 304 is connected to the drain of each corresponding selection transistor 305. The gate of each selection transistor 305 is connected to a decoder wiring 308 to which a selection pulse is supplied. In the present embodiment, the decoder wiring 308 is provided independently for each of the 16 selection transistors 305. The source of each selection transistor 305 is connected to the common output wiring 309. The load current source 311 supplies a current to the output wiring 309. That is, the output wiring 309 for the selection transistor 305 is formed by a source follower. The load current source 311 may be provided on the imaging chip 113 side or may be provided on the signal processing chip 111 side.

ここで、電荷の蓄積開始から蓄積終了後の画素出力までの流れを説明する。リセット配線306を通じてリセットパルスがリセットトランジスタ303に印加される。これと同時に、TX配線307を通じて転送パルスが転送トランジスタ302に印加される。これにより、PD104及びフローティングディフュージョンFDの電位はリセットされる。   Here, the flow from the charge accumulation start to the pixel output after the charge end will be described. A reset pulse is applied to the reset transistor 303 through the reset wiring 306. At the same time, a transfer pulse is applied to the transfer transistor 302 through the TX wiring 307. Thereby, the potentials of the PD 104 and the floating diffusion FD are reset.

PD104は、転送パルスの印加が解除されると、受光する入射光を電荷に変換して蓄積する。その後、リセットパルスが印加されていない状態で再び転送パルスが印加されると、PD104において蓄積された電荷はフローティングディフュージョンFDへ転送される。これにより、フローティングディフュージョンFDの電位は、リセット電位から電荷蓄積後の信号電位になる。そして、デコーダ配線308を通じて選択パルスが選択トランジスタ305に印加されると、フローティングディフュージョンFDの信号電位の変動が、増幅トランジスタ304及び選択トランジスタ305を介して出力配線309に伝わる。このような回路の動作により、リセット電位と信号電位とに対応する画素信号は、単位画素から出力配線309に出力される。   When the application of the transfer pulse is released, the PD 104 converts incident light to be received into charge and accumulates it. Thereafter, when the transfer pulse is applied again while the reset pulse is not applied, the charges accumulated in the PD 104 are transferred to the floating diffusion FD. Thereby, the potential of the floating diffusion FD changes from the reset potential to the signal potential after charge accumulation. Then, when a selection pulse is applied to the selection transistor 305 through the decoder wiring 308, the fluctuation of the signal potential of the floating diffusion FD is transmitted to the output wiring 309 through the amplification transistor 304 and the selection transistor 305. By such operation of the circuit, a pixel signal corresponding to the reset potential and the signal potential is output from the unit pixel to the output wiring 309.

図3に示すように、本実施形態においては、単位グループ131を形成する16画素に対して、リセット配線306とTX配線307が共通である。すなわち、リセットパルスと転送パルスはそれぞれ、16画素すべてに対して同時に印加される。従って、単位グループ131を形成するすべての画素は、同一のタイミングで電荷蓄積を開始し、同一のタイミングで電荷蓄積を終了する。ただし、蓄積された電荷に対応する画素信号は、それぞれの選択トランジスタ305に選択パルスが順次印加されることにより、選択的に出力配線309に出力される。また、リセット配線306、TX配線307、出力配線309は、単位グループ131毎に別個に設けられる。   As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the reset wiring 306 and the TX wiring 307 are common to 16 pixels forming the unit group 131. That is, the reset pulse and the transfer pulse are simultaneously applied to all 16 pixels. Therefore, all the pixels forming the unit group 131 start charge accumulation at the same timing and end charge accumulation at the same timing. However, pixel signals corresponding to the accumulated charges are selectively output to the output wiring 309 by sequentially applying selection pulses to the respective selection transistors 305. The reset wiring 306, the TX wiring 307, and the output wiring 309 are separately provided for each unit group 131.

このように単位グループ131を基準として回路を構成することにより、単位グループ131ごとに電荷蓄積時間を制御することができる。換言すると、単位グループ131間で、異なった電荷蓄積時間による画素信号をそれぞれ出力させることができる。更に言えば、一方の単位グループ131に1回の電荷蓄積を行わせている間に、他方の単位グループ131に何回もの電荷蓄積を繰り返させてその都度画素信号を出力させることにより、これらの単位グループ131間で異なるフレームレートで動画用の各フレームを出力することもできる。   By thus configuring the circuit based on the unit group 131, the charge accumulation time can be controlled for each unit group 131. In other words, pixel signals with different charge accumulation times can be output between unit groups 131, respectively. Furthermore, while causing one unit group 131 to perform one charge accumulation, the other unit group 131 repeats the charge accumulation many times and outputs the pixel signal each time. It is also possible to output each frame for moving image at a different frame rate between unit groups 131.

図4は、撮像素子の機能的構成を示すブロック図である。アナログのマルチプレクサ411は、単位グループ131を形成する16個のPD104を順番に選択する。そして、マルチプレクサ411は、16個のPD104のそれぞれの画素信号を当該単位グループ131に対応して設けられた出力配線309へ出力させる。マルチプレクサ411は、PD104とともに、撮像チップ113に形成される。   FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of the imaging device. The analog multiplexer 411 selects 16 PDs 104 forming the unit group 131 in order. Then, the multiplexer 411 outputs the pixel signal of each of the 16 PDs 104 to the output wiring 309 provided corresponding to the unit group 131. The multiplexer 411 is formed on the imaging chip 113 together with the PD 104.

マルチプレクサ411を介して出力されたアナログ信号の画素信号は、信号処理チップ111に形成されたアンプ412により増幅される。そして、アンプ412で増幅された画素信号は、信号処理チップ111に形成された、相関二重サンプリング(CDS;Correlated Double Sampling)・アナログ/デジタル(Analog/Digital)変換を行う信号処理回路413により、相関二重サンプリングの信号処理が行われるとともに、A/D変換(アナログ信号からデジタル信号への変換)が行われる。画素信号が信号処理回路413において相関二重サンプリングの信号処理が行われることにより、画素信号のノイズが低減される。A/D変換された画素信号は、デマルチプレクサ414に引き渡され、それぞれの画素に対応する画素メモリ415に格納される。デマルチプレクサ414及び画素メモリ415は、メモリチップ112に形成される。   The pixel signal of the analog signal output via the multiplexer 411 is amplified by the amplifier 412 formed in the signal processing chip 111. Then, the pixel signal amplified by the amplifier 412 is processed by the signal processing circuit 413 which is formed in the signal processing chip 111 and performs correlated double sampling (CDS; Correlated Double Sampling) and analog / digital (Analog / Digital) conversion. Signal processing of correlated double sampling is performed, and A / D conversion (conversion from analog signal to digital signal) is performed. The signal processing of the correlated double sampling in the signal processing circuit 413 of the pixel signal reduces noise of the pixel signal. The A / D converted pixel signals are delivered to the demultiplexer 414 and stored in the pixel memory 415 corresponding to each pixel. The demultiplexer 414 and the pixel memory 415 are formed in the memory chip 112.

演算回路(手振れ量算出部)416は、画素メモリ415に格納された画素信号を処理して後段の画像処理部に引き渡す。本実施形態では、演算回路416は、信号処理チップ111に設けられている。ただし、演算回路416は、メモリチップ112に設けられてもよい。なお、図4では1つの単位グループ131の分の接続を示すが、実際にはこれらが単位グループ131ごとに存在して、並列で動作する。ただし、演算回路416は単位グループ131ごとに存在しなくてもよい。例えば、一つの演算回路416がそれぞれの単位グループ131に対応する画素メモリ415の値を順に参照しながらシーケンシャルに処理してもよい。   The arithmetic circuit (camera shake amount calculation unit) 416 processes the pixel signal stored in the pixel memory 415 and delivers it to the image processing unit in the subsequent stage. In the present embodiment, the arithmetic circuit 416 is provided in the signal processing chip 111. However, the arithmetic circuit 416 may be provided in the memory chip 112. Although FIG. 4 shows the connection of one unit group 131, in actuality, these units exist for each unit group 131 and operate in parallel. However, the arithmetic circuit 416 may not be present for each unit group 131. For example, one arithmetic circuit 416 may sequentially process the values while referring to the values of the pixel memory 415 corresponding to each unit group 131 in order.

上記した通り、単位グループ131のそれぞれに対応して出力配線309が設けられている。撮像素子100は、撮像チップ113、信号処理チップ111、及びメモリチップ112を積層している。このため、これら出力配線309にバンプ109を用いたチップ間の電気的接続を用いることにより、各チップを面方向に大きくすることなく配線を引き回すことができる。   As described above, the output wirings 309 are provided corresponding to each of the unit groups 131. The imaging element 100 is formed by stacking an imaging chip 113, a signal processing chip 111, and a memory chip 112. Therefore, by using the electrical connection between the chips using the bumps 109 for the output wirings 309, the wirings can be routed without enlarging each chip in the surface direction.

次に、撮像素子100の画素領域113A(図2参照)に設定されるブロックについて説明する。本実施形態において、撮像素子100の画素領域113Aは、複数のブロックに分割される。複数のブロックは、1ブロックにつき単位グループ131を少なくとも1つ含むように定義される。各ブロックはそれぞれ異なる制御パラメータで各ブロックに含まれる画素が制御される。つまり、あるブロックに含まれる画素群と、別のブロックに含まれる画素群とで、制御パラメータが異なる画素信号が取得される。制御パラメータとしては、例えば、電荷の蓄積時間又は蓄積回数、フレームレート、ゲイン、間引き率、画素信号を加算する加算行数又は加算列数、デジタル化のビット数などがあげられる。さらに、制御パラメータは、画素からの画像信号取得後の画像処理におけるパラメータであってもよい。   Next, the blocks set in the pixel area 113A (see FIG. 2) of the imaging device 100 will be described. In the present embodiment, the pixel area 113A of the imaging device 100 is divided into a plurality of blocks. The plurality of blocks are defined to include at least one unit group 131 per block. In each block, pixels included in each block are controlled with different control parameters. That is, pixel signals having different control parameters are acquired between the pixel group included in a certain block and the pixel group included in another block. The control parameters include, for example, charge accumulation time or accumulation number, frame rate, gain, thinning rate, number of added rows or number of added columns for adding pixel signals, number of bits for digitization, and the like. Furthermore, the control parameter may be a parameter in image processing after acquisition of an image signal from a pixel.

ここで、電荷の蓄積時間とは、PD104が電荷の蓄積を開始してから終了するまでの時間のことをいう。また、電荷の蓄積回数とは、単位時間あたりにPD104が電荷を蓄積する回数のことをいう。また、フレームレートとは、動画において単位時間あたりに処理(表示又は記録)されるフレーム数を表す値のことをいう。フレームレートの単位はfps(Frames Per Second)で表される。フレームレートが高くなる程、動画における被写体(すなわち撮像される対象物)の動きが滑らかになる。   Here, the charge accumulation time refers to the time from when the PD 104 starts charge accumulation until it ends. Further, the number of times of charge accumulation refers to the number of times that the PD 104 accumulates charges per unit time. The frame rate is a value representing the number of frames processed (displayed or recorded) per unit time in a moving image. The unit of frame rate is represented by fps (Frames Per Second). The higher the frame rate, the smoother the motion of the subject in the video (ie the subject being imaged).

また、ゲインとは、アンプ412の利得率(増幅率)のことをいう。このゲインを変更することにより、ISO感度を変更することができる。このISO感度は、ISOで策定された写真フィルムの規格であり、写真フィルムがどの程度弱い光まで記録することができるかを表す。ただし、一般に、撮像素子100の感度を表現する場合もISO感度が用いられる。この場合、ISO感度は撮像素子100が光をとらえる能力を表す値となる。ゲインを上げるとISO感度も向上する。例えば、ゲインを倍にすると電気信号(画素信号)も倍になり、入射光の光量が半分でも適切な明るさとなる。しかし、ゲインを上げると、電気信号に含まれるノイズも増幅されるため、ノイズが多くなってしまう。   Further, the gain refers to the gain factor (amplification factor) of the amplifier 412. By changing this gain, the ISO sensitivity can be changed. The ISO sensitivity is a standard of photographic film formulated by ISO, and indicates how weak the photographic film can record light. However, in general, the ISO sensitivity is also used when expressing the sensitivity of the imaging device 100. In this case, the ISO sensitivity is a value representing the ability of the imaging device 100 to capture light. Increasing the gain also improves the ISO sensitivity. For example, when the gain is doubled, the electric signal (pixel signal) is also doubled, and the appropriate brightness is obtained even if the amount of incident light is half. However, when the gain is increased, the noise contained in the electrical signal is also amplified, resulting in an increase in noise.

また、間引き率とは、所定領域においてすべての画素数に対する画素信号の読み出しを行わない画素数の割合をいう。例えば、所定領域の間引き率が0である場合は、その所定領域内のすべての画素から画素信号の読み出しが行われることを意味する。また、所定領域の間引き率が0.5である場合は、その所定領域内の半分の画素から画素信号を読み出しが行われることを意味する。具体的には、単位グループ131がベイヤー配列である場合、垂直方向についてベイヤー配列の単位の一つ置き、すなわち、画素単位の2画素ずつ(2行ずつ)交互に画素信号が読み出される画素と読み出されない画素とが設定される。なお、画素信号の読み出しの間引きが行われると画像の解像度が低下する。しかし、撮像素子100には2000万以上の画素が配置されているため、例えば間引き率0.5で間引きを行ったとしても、1000万以上の画素で画像を表示することができる。このため、使用者(撮影者)にとって解像度の低下は気にならないものと考えられる。   Further, the thinning rate refers to the ratio of the number of pixels for which readout of pixel signals is not performed to the total number of pixels in a predetermined area. For example, when the thinning rate of the predetermined area is 0, it means that the reading of the pixel signal is performed from all the pixels in the predetermined area. Further, when the thinning rate of the predetermined area is 0.5, it means that the pixel signal is read out from half of the pixels in the predetermined area. Specifically, when the unit group 131 has a Bayer arrangement, every other unit of the Bayer arrangement in the vertical direction, that is, pixels in which pixel signals are read out alternately by two pixels (two rows) in pixel units. Pixels not to be output are set. Note that the resolution of the image is reduced when thinning out of reading out the pixel signals is performed. However, since 20 million or more pixels are disposed in the imaging device 100, an image can be displayed with 10 million or more pixels even if thinning is performed with a thinning rate of 0.5, for example. For this reason, it is considered that the user (photographer) does not mind the reduction in resolution.

また、加算行数とは、垂直方向に隣接する画素の画素信号を加算する場合に、その加算する垂直方向の画素の数(行数)をいう。また、加算列数とは、水平方向に隣接する画素の画素信号を加算する場合に、その加算する水平方向の画素の数(列数)をいう。このような加算の処理は、例えば演算回路416において行われる。演算回路416が垂直方向又は水平方向に隣接する所定数の画素の画素信号を加算する処理を行うことにより、所定の間引き率で間引いて画素信号を読み出す処理と同じような効果を奏する。なお、上記した加算の処理において、演算回路416が加算した行数または列数で加算値を割ることにより平均値を算出するようにしてもよい。   Further, the number of addition rows refers to the number of pixels in the vertical direction (the number of rows) to be added when pixel signals of pixels adjacent in the vertical direction are added. Further, the number of addition columns means the number of pixels in the horizontal direction (the number of columns) to be added when pixel signals of pixels adjacent in the horizontal direction are added. Such addition processing is performed, for example, in the arithmetic circuit 416. The arithmetic circuit 416 performs processing of adding pixel signals of a predetermined number of pixels adjacent in the vertical direction or horizontal direction, thereby achieving an effect similar to the processing of reading out pixel signals by thinning at a predetermined thinning rate. In the addition processing described above, the average value may be calculated by dividing the addition value by the number of rows or the number of columns added by the arithmetic circuit 416.

また、デジタル化のビット数とは、信号処理回路413がA/D変換においてアナログ信号をデジタル信号に変換したときのビット数をいう。デジタル信号のビット数が多くなる程、輝度や色変化などがより詳細に表現される。   Further, the number of bits for digitizing refers to the number of bits when the signal processing circuit 413 converts an analog signal into a digital signal in A / D conversion. As the number of bits of the digital signal increases, the brightness, color change, etc. are expressed in more detail.

本実施形態において、蓄積条件とは、撮像素子100における電荷の蓄積に関する条件のことをいう。具体的には、蓄積条件は、上記した制御パラメータのうち、電荷の蓄積時間又は蓄積回数、フレームレート、及びゲインのことをいう。フレームレートは電荷の蓄積時間や蓄積回数に応じて変化し得るので、フレームレートが蓄積条件に含まれる。また、ゲインに応じて適正露出の光量は変化し、適正露出の光量に応じて電荷の蓄積時間又は蓄積回数も変化し得る。このため、ゲインは蓄積条件に含まれる。   In the present embodiment, the storage condition refers to a condition regarding charge storage in the imaging device 100. Specifically, the storage conditions refer to the charge storage time or number, the frame rate, and the gain among the control parameters described above. The frame rate is included in the accumulation condition because the frame rate may change according to the charge accumulation time and the number of times of accumulation. Further, the amount of light of the proper exposure changes according to the gain, and the accumulation time or the number of accumulations of the charge may also change according to the amount of light of the proper exposure. Therefore, the gain is included in the accumulation condition.

また、撮像条件とは、被写体の撮像に関する条件をいう。具体的には、撮像条件は、上記した蓄積条件を含む制御パラメータのことをいう。撮像条件は、撮像素子100を制御するための制御パラメータ(例えば、電荷の蓄積時間又は蓄積回数、フレームレート、ゲイン)のほかに、撮像素子100からの信号の読み出しを制御するための制御パラメータ(例えば、間引き率)、撮像素子100からの信号を処理するための制御パラメータ(例えば、画素信号を加算する加算行数又は加算列数、デジタル化のビット数、後述する画像処理部30が画像処理を実行するための制御パラメータ)も含まれる。   Further, the imaging condition refers to a condition regarding imaging of a subject. Specifically, the imaging condition refers to a control parameter including the storage condition described above. The imaging conditions are control parameters for controlling readout of a signal from the imaging element 100 in addition to control parameters for controlling the imaging element 100 (for example, charge accumulation time or number of accumulation, frame rate, gain). For example, thinning rate), control parameters for processing a signal from the image sensor 100 (for example, the number of addition rows or addition columns for adding pixel signals, the number of bits for digitization, image processing to be described later Control parameters) to execute.

図5は、第1実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。図5に示す撮像装置1は、例えば撮像機能を備えたデジタルカメラ、スマートフォン、携帯電話、パーソナルコンピュータなどの機器で構成される。図5に示すように、撮像装置1は、レンズ部10、撮像部20、画像処理部30、ワークメモリ40、表示部50、操作部55、記録部60、及びシステム制御部70を備える。レンズ部10は、複数のレンズ群から構成された撮像光学系である。このレンズ部10は、被写体からの光束を撮像部20へ導く。このレンズ部10は、撮像装置1と一体構成であってもよく、また撮像装置1に対して着脱可能な交換式レンズであってもよい。また、このレンズ部10は、フォーカスレンズを内蔵していてもよく、またズームレンズを内蔵していてもよい。   FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the imaging device according to the first embodiment. The imaging device 1 illustrated in FIG. 5 is configured by, for example, devices such as a digital camera provided with an imaging function, a smartphone, a mobile phone, and a personal computer. As shown in FIG. 5, the imaging device 1 includes a lens unit 10, an imaging unit 20, an image processing unit 30, a work memory 40, a display unit 50, an operation unit 55, a recording unit 60, and a system control unit 70. The lens unit 10 is an imaging optical system configured of a plurality of lens groups. The lens unit 10 guides the light flux from the subject to the imaging unit 20. The lens unit 10 may be integrated with the imaging device 1, or may be a replaceable lens that is detachable from the imaging device 1. Further, the lens unit 10 may incorporate a focus lens or may incorporate a zoom lens.

撮像部20は、撮像素子100及び駆動部21を有している。駆動部21は、システム制御部70からの指示に従って、撮像素子100の駆動を制御する制御回路である。ここで、駆動部21は、リセットパルス及び転送パルスをそれぞれリセットトランジスタ303及び転送トランジスタ302に印加するタイミング(又はタイミングの周期)を制御することにより、制御パラメータである電荷の蓄積時間又は蓄積回数を制御する。また、駆動部21は、リセットパルス、転送パルス、及び選択パルスをそれぞれリセットトランジスタ303、転送トランジスタ302、及び選択トランジスタ305に印加するタイミング(又はタイミングの周期)を制御することにより、フレームレートを制御する。また、駆動部21は、リセットパルス、転送パルス、及び選択パルスを印加する画素を設定することにより、間引き率を制御する。   The imaging unit 20 includes an imaging element 100 and a drive unit 21. The drive unit 21 is a control circuit that controls the drive of the imaging device 100 according to an instruction from the system control unit 70. Here, the drive unit 21 controls the timing (or the cycle of timing) of applying the reset pulse and the transfer pulse to the reset transistor 303 and the transfer transistor 302, respectively, to thereby store the charge accumulation time or number of accumulations as a control parameter. Control. In addition, the drive unit 21 controls the frame rate by controlling the timing (or the cycle of timing) of applying the reset pulse, the transfer pulse, and the selection pulse to the reset transistor 303, the transfer transistor 302, and the selection transistor 305, respectively. Do. Further, the drive unit 21 controls the thinning rate by setting pixels to which a reset pulse, a transfer pulse, and a selection pulse are applied.

また、駆動部21は、アンプ412のゲイン(利得率、増幅率ともいう。)を制御することにより、撮像素子100のISO感度を制御する。また、駆動部21は、演算回路416に指示を送ることにより、画素信号を加算する加算行数又は加算列数を設定する。また、駆動部21は、信号処理回路413に指示を送ることにより、デジタル化のビット数を設定する。さらに、駆動部21は、撮像素子100の画素領域113Aにおけるブロックの設定を行う。このように、駆動部21は、撮像素子100に対して複数のブロックごとに異なる撮像条件で撮像させて画素信号を出力させる撮像素子制御部の機能を担う。システム制御部70は、駆動部21に対するブロックの位置、形状、範囲などの指示を行う。   In addition, the drive unit 21 controls the ISO sensitivity of the imaging element 100 by controlling the gain (also referred to as a gain factor or amplification factor) of the amplifier 412. Further, the drive unit 21 sends an instruction to the arithmetic circuit 416 to set the number of addition rows or the number of addition columns to which the pixel signal is added. Further, the drive unit 21 sets the number of bits for digitization by sending an instruction to the signal processing circuit 413. Further, the drive unit 21 performs setting of a block in the pixel area 113A of the imaging device 100. As described above, the driving unit 21 has a function of an imaging device control unit that causes the imaging device 100 to capture an image under different imaging conditions for each of a plurality of blocks and output a pixel signal. The system control unit 70 instructs the drive unit 21 on the position, shape, range, and the like of the block.

撮像素子100は、撮像素子100からの画素信号を画像処理部30へ引き渡す。画像処理部30は、ワークメモリ40をワークスペースとして、各画素の画素信号からなるRAWデータに対して種々の画像処理を施し、所定のファイル形式(例えば、JPEG形式等)の画像データを生成する。なお、本明細書において、「画像データ」は、撮像部20で撮像された画像(静止画、動画、ライブビュー画像)を構成するデータであり、画像処理部30において画像処理が行われる前のデータ(すなわちRAWデータ)と画像処理が行われた後のデータとを含む。また、本明細書において、「RAWデータ」とは、画像処理部30において画像処理が行われる前の画像データのことをいう。また、本明細書において、「画像データ」のことを「画像信号」ということがある。   The imaging element 100 delivers the pixel signal from the imaging element 100 to the image processing unit 30. The image processing unit 30, using the work memory 40 as a work space, performs various types of image processing on RAW data consisting of pixel signals of respective pixels, and generates image data of a predetermined file format (for example, JPEG format etc.) . In the present specification, “image data” is data that configures an image (still image, moving image, live view image) captured by the imaging unit 20, and before image processing is performed in the image processing unit 30. It includes data (i.e., RAW data) and data after image processing has been performed. Further, in the present specification, “RAW data” refers to image data before image processing is performed in the image processing unit 30. Further, in the present specification, "image data" may be referred to as "image signal".

画像処理部30は、種々の画像処理を実行する。例えば、画像処理部30は、ベイヤー配列で得られた信号に対して色信号処理(色調補正)を行うことによりRGB画像信号を生成する。また、画像処理部30は、RGB画像信号に対して、ホワイトバランス調整、シャープネス調整、ガンマ補正、階調調整などの画像処理を行う。また、画像処理部30は、必要に応じて、所定の圧縮形式(JPEG形式、MPEG形式等)で圧縮する処理を行う。画像処理部30は、生成した画像データを記録部60に出力する。また、画像処理部30は、生成した画像データを表示部50に出力する。   The image processing unit 30 executes various image processing. For example, the image processing unit 30 generates an RGB image signal by performing color signal processing (tone correction) on the signal obtained by the Bayer arrangement. The image processing unit 30 also performs image processing such as white balance adjustment, sharpness adjustment, gamma correction, and gradation adjustment on the RGB image signal. In addition, the image processing unit 30 performs processing of compressing in a predetermined compression format (JPEG format, MPEG format, etc.) as necessary. The image processing unit 30 outputs the generated image data to the recording unit 60. Further, the image processing unit 30 outputs the generated image data to the display unit 50.

画像処理部30が画像処理を行う際に参照されるパラメータも制御パラメータ(撮像条件)に含まれる。例えば、色信号処理(色調補正)、ホワイトバランス調整、階調調整、圧縮率などのパラメータが制御パラメータに含まれる。電荷の蓄積時間などに応じて撮像素子100から読み出される信号が変化し、その信号の変化に応じて画像処理を行う際に参照されるパラメータも変化する。画像処理部30は、ブロック単位ごとに異なる制御パラメータを設定し、これらの制御パラメータに基づいて色信号処理などの画像処理を実行する。   Parameters referred to when the image processing unit 30 performs image processing are also included in the control parameters (imaging conditions). For example, parameters such as color signal processing (tone correction), white balance adjustment, tone adjustment, and compression ratio are included in the control parameters. A signal read from the imaging device 100 changes according to the charge accumulation time and the like, and a parameter referred to when performing image processing also changes according to the change of the signal. The image processing unit 30 sets different control parameters for each block and executes image processing such as color signal processing based on these control parameters.

画像処理部30は、撮像部20から時系列的に得られる複数のフレームのうち所定タイミングごとのフレームを抽出する。または、画像処理部30は、撮像部20から時系列的に得られる複数のフレームのうち所定タイミングごとのフレームを廃棄する。これにより、データ量を減らすことができるため、後段処理の負荷を軽減することができる。また、画像処理部30は、撮像部20から時系列的に得られる複数のフレームに基づいて、各フレーム間に補間する1又は複数のフレームを算出する。そして、画像処理部30は、算出した1又は複数のフレームを各フレーム間に追加する。これにより、動画再生時においてより滑らかな動きの動画を再生することができる。また、駆動部21が間引き率を制御するように構成しているが、このような構成に限られない。例えば、駆動部21はすべての画素から画素信号を読み出すが、画像処理部30又は演算回路416は読み出した画素信号のうち所定の画素信号を廃棄することにより、間引き率を制御するようにしてもよい。   The image processing unit 30 extracts frames at predetermined timings among a plurality of frames obtained in chronological order from the imaging unit 20. Alternatively, the image processing unit 30 discards frames at predetermined timings among a plurality of frames obtained chronologically from the imaging unit 20. As a result, the amount of data can be reduced, and the load on subsequent processing can be reduced. Further, the image processing unit 30 calculates one or a plurality of frames to be interpolated between the frames based on a plurality of frames obtained in chronological order from the imaging unit 20. Then, the image processing unit 30 adds the calculated one or more frames between the frames. This makes it possible to reproduce a moving image with smoother motion when reproducing the moving image. Moreover, although the drive part 21 is comprised so that a thinning-out rate may be controlled, it is not restricted to such a structure. For example, although the drive unit 21 reads pixel signals from all pixels, the image processing unit 30 or the arithmetic circuit 416 may control the thinning rate by discarding predetermined pixel signals among the read pixel signals. Good.

本実施形態では、画像処理部30は、上記した処理のほかに、撮像素子100から読み出された画像データの解析処理により手振れ量(手振れによる動き量)を算出する処理を行う。すなわち、画像処理部30は、撮像部20から時系列的に得られる複数のフレーム(少なくとも現フレームと、現フレームよりも前のフレーム)における被写体の移動方向及び移動量に基づいて手振れ量を算出する(例えば図9参照)。そして、画像処理部30は、算出した手振れ量を示す手振れ量情報をシステム制御部70に出力する。   In the present embodiment, in addition to the above-described processing, the image processing unit 30 performs processing for calculating a camera shake amount (movement amount due to camera shake) by analysis processing of image data read from the imaging device 100. That is, the image processing unit 30 calculates the shake amount based on the movement direction and movement amount of the subject in a plurality of frames (at least the current frame and a frame before the current frame) obtained chronologically from the imaging unit 20 (See, for example, FIG. 9). Then, the image processing unit 30 outputs camera shake amount information indicating the calculated camera shake amount to the system control unit 70.

ワークメモリ40は、画像処理部30による画像処理が行われる際に画像データなどを一時的に記憶する。表示部50は、例えば液晶表示パネルによって構成されている。表示部50は、撮像部20で撮像された画像(静止画、動画、ライブビュー画像)や各種情報を表示する。この表示部50は、図5に示すように、タッチパネル51を有している。タッチパネル51は、表示部50の表示画面上に形成されている。このタッチパネル51は、使用者が画像の選択などを行う際に、使用者が触れた位置を示す信号をシステム制御部70に出力する。   The work memory 40 temporarily stores image data and the like when image processing by the image processing unit 30 is performed. The display unit 50 is configured of, for example, a liquid crystal display panel. The display unit 50 displays an image (still image, moving image, live view image) captured by the imaging unit 20 and various information. The display unit 50 has a touch panel 51 as shown in FIG. The touch panel 51 is formed on the display screen of the display unit 50. The touch panel 51 outputs a signal indicating a position touched by the user to the system control unit 70 when the user performs an image selection or the like.

操作部55は、使用者によって操作されるレリーズスイッチ、動画スイッチ、各種の操作スイッチなどである。この操作部55は、使用者による操作に応じた信号をシステム制御部70に出力する。記録部60は、メモリカードなどの記憶媒体を装着可能なカードスロットを有する。記録部60は、カードスロットに装着された記録媒体に画像処理部30において生成された画像データや各種データを記憶する。また、記録部60は、内部メモリを有する。記録部60は、画像処理部30において生成された画像データや各種データを内部メモリに記録することも可能である。   The operation unit 55 is a release switch operated by the user, a moving image switch, various operation switches, and the like. The operation unit 55 outputs a signal corresponding to the operation by the user to the system control unit 70. The recording unit 60 has a card slot in which a storage medium such as a memory card can be attached. The recording unit 60 stores the image data and various data generated by the image processing unit 30 in a recording medium loaded in the card slot. The recording unit 60 also has an internal memory. The recording unit 60 can also record the image data and various data generated by the image processing unit 30 in the internal memory.

システム制御部70は、撮像装置1の全体の処理及び動作を制御する。このシステム制御部70はCPU(Central Processing Unit)を有する。本実施形態において、システム制御部70は、撮像素子100(撮像チップ113)の撮像面(画素領域113A)を複数のブロックに分け、ブロック間において異なる電荷蓄積時間(又は電荷蓄積回数)、フレームレート、ゲインで画像を取得させる。このため、システム制御部70は、ブロックの位置、形状、範囲、及び各ブロック用の蓄積条件を駆動部21に対して指示する。また、システム制御部70は、ブロック間で異なる間引き率、画素信号を加算する加算行数又は加算列数、及びデジタル化のビット数で画像を取得させる。このため、システム制御部70は、各ブロック用の撮像条件(間引き率、画素信号を加算する加算行数又は加算列数、及びデジタル化のビット数)を駆動部21に対して指示する。また、画像処理部30は、ブロック間で異なる撮像条件(色信号処理、ホワイトバランス調整、階調調整、圧縮率などの制御パラメータ)で画像処理を実行する。このため、システム制御部70は、各ブロック用の撮像条件(色信号処理、ホワイトバランス調整、階調調整、圧縮率などの制御パラメータ)を画像処理部30に対して指示する。   The system control unit 70 controls the overall processing and operation of the imaging device 1. The system control unit 70 has a CPU (Central Processing Unit). In the present embodiment, the system control unit 70 divides the imaging surface (pixel area 113A) of the imaging element 100 (imaging chip 113) into a plurality of blocks, and the charge accumulation time (or charge accumulation number) different between blocks, the frame rate , Get an image with gain. Therefore, the system control unit 70 instructs the drive unit 21 on the position, shape, range of the block, and storage conditions for each block. In addition, the system control unit 70 obtains an image with a thinning rate different between blocks, the number of addition rows or number of addition columns for adding pixel signals, and the number of bits of digitization. Therefore, the system control unit 70 instructs the drive unit 21 of imaging conditions for each block (decimation ratio, number of addition rows or number of addition columns for adding pixel signals, and number of bits for digitization). Further, the image processing unit 30 executes image processing under imaging conditions (control parameters such as color signal processing, white balance adjustment, gradation adjustment, and compression ratio) which differ between blocks. Therefore, the system control unit 70 instructs the image processing unit 30 on imaging conditions for each block (color signal processing, white balance adjustment, gradation adjustment, control parameters such as compression ratio, etc.).

また、システム制御部70は、画像処理部30において生成された画像データを記録部60に記録させる。また、システム制御部70は、画像処理部30において生成された画像データを表示部50に出力させることにより、表示部50に画像を表示させる。また、システム制御部70は、記録部60に記録されている画像データを読み出して表示部50に出力させることにより、表示部50に画像を表示させる。表示部50に表示される画像としては、静止画、動画、ライブビュー画像が含まれる。ここで、ライブビュー画像は、画像処理部30で生成された画像データを表示部50に順次出力して表示部50に表示される画像である。ライブビュー画像は、撮像部20により撮像されている被写体の画像を使用者が確認するために用いられる。ライブビュー画像は、スルー画やプレビュー画像とも呼ばれる。   The system control unit 70 also causes the recording unit 60 to record the image data generated by the image processing unit 30. The system control unit 70 causes the display unit 50 to display an image by causing the display unit 50 to output the image data generated by the image processing unit 30. The system control unit 70 causes the display unit 50 to display an image by reading out the image data recorded in the recording unit 60 and causing the display unit 50 to output the image data. Images displayed on the display unit 50 include still images, moving images, and live view images. Here, the live view image is an image displayed on the display unit 50 by sequentially outputting the image data generated by the image processing unit 30 to the display unit 50. The live view image is used by the user to confirm the image of the subject captured by the imaging unit 20. Live view images are also referred to as through images and preview images.

本実施形態では、システム制御部70は、上記した処理のほかに、画像処理部30からの手振れ量情報が示す手振れ量に応じて撮像素子100を駆動制御する領域を選択する処理を行う。そして、システム制御部70は、選択した領域を指定する指示信号を駆動部21に出力する。駆動部21は、システム制御部70からの指示信号に基づいて、画素領域113A内の領域のみ画素信号の読み出し、その領域内の各画素の画素信号からなる画像データ(RAWデータ)を画像処理部30に転送する。なお、システム制御部70が手振れ量に応じて選択する画素領域113A内の領域を「転送領域」という。   In the present embodiment, in addition to the above-described processing, the system control unit 70 performs processing of selecting an area for driving and controlling the imaging element 100 according to the shake amount indicated by the shake amount information from the image processing unit 30. Then, the system control unit 70 outputs an instruction signal specifying the selected area to the drive unit 21. Based on an instruction signal from the system control unit 70, the drive unit 21 reads out pixel signals only in the area within the pixel area 113A, and processes image data (RAW data) composed of pixel signals of each pixel in the area Transfer to 30 The area in the pixel area 113A selected by the system control unit 70 according to the shake amount is referred to as a “transfer area”.

図6は、第1実施形態に係る信号処理チップの具体的構成を示すブロック図である。なお、図6には、信号処理チップ111のほかに、撮像チップ113、メモリチップ112、画像処理部30、及びシステム制御部70も示している。   FIG. 6 is a block diagram showing a specific configuration of the signal processing chip according to the first embodiment. In addition to the signal processing chip 111, FIG. 6 also shows the imaging chip 113, the memory chip 112, the image processing unit 30, and the system control unit 70.

信号処理チップ111は、駆動部21の機能を担う。信号処理チップ111は、分担化された制御機能としてのセンサ制御部441、ブロック制御部442、同期制御部443、及び信号制御部444を含んでいる。また、信号処理チップ111は、センサ制御部441、ブロック制御部442、同期制御部443、及び信号制御部444を統括制御する制御部(駆動制御部)420を含んでいる。制御部420は、システム制御部70からの指示を、各制御部441〜444が実行可能な制御信号に変換してそれぞれに引き渡す。   The signal processing chip 111 bears the function of the drive unit 21. The signal processing chip 111 includes a sensor control unit 441 as a shared control function, a block control unit 442, a synchronization control unit 443 and a signal control unit 444. Further, the signal processing chip 111 includes a control unit (drive control unit) 420 that centrally controls the sensor control unit 441, the block control unit 442, the synchronization control unit 443, and the signal control unit 444. The control unit 420 converts an instruction from the system control unit 70 into a control signal executable by each of the control units 441 to 444 and delivers the control signal to each.

センサ制御部441は、制御部420からの制御信号に基づいて、各画素の電荷蓄積及び電荷読み出しに関わる制御パルス(リセットパルス、転送パルス、選択パルス)を撮像チップ113に対して送出する制御を行う。具体的には、センサ制御部441は、対象画素に対してリセットパルスと転送パルスを送出することにより、電荷蓄積の開始と終了を制御する。また、センサ制御部441は、画素信号の読み出し画素に対して選択パルスを送出することにより、画素信号を出力配線309へ出力させる。   The sensor control unit 441 controls to send control pulses (reset pulse, transfer pulse, selection pulse) related to charge accumulation and charge readout of each pixel to the imaging chip 113 based on the control signal from the control unit 420. Do. Specifically, the sensor control unit 441 controls the start and end of charge accumulation by sending a reset pulse and a transfer pulse to the target pixel. Further, the sensor control unit 441 outputs the pixel signal to the output wiring 309 by transmitting a selection pulse to the readout pixel of the pixel signal.

ブロック制御部442は、制御部420からの制御信号に基づいて、駆動制御される単位グループ131を特定する特定パルスを撮像チップ113に対して送出する制御を行う。上述したように、撮像素子100の画素領域113Aは、複数のブロックに分割される。複数のブロックは、1ブロックにつき単位グループ131を少なくとも1つ含む。同一のブロックに含まれる画素は、同一のタイミングで電荷蓄積を開始し、同一のタイミングで電荷蓄積を終了する。そこで、ブロック制御部442は、制御部420からの制御信号に基づいて、対象となる単位グループ131に特定パルスを送出することにより、一又は複数の単位グループ131をブロック化する。各画素がTX配線307及びリセット配線306を介して受ける転送パルス及びリセットパルスは、センサ制御部441が送出する各パルスとブロック制御部442が送出する特定パルスの論理積となる。このように、ブロック制御部442が各領域を互いに独立したブロックとして制御することにより、領域毎の電荷蓄積制御を実現する。   The block control unit 442 performs control to send a specific pulse specifying the unit group 131 to be drive-controlled to the imaging chip 113 based on the control signal from the control unit 420. As described above, the pixel area 113A of the imaging device 100 is divided into a plurality of blocks. The plurality of blocks include at least one unit group 131 per block. The pixels included in the same block start charge accumulation at the same timing and end charge accumulation at the same timing. Therefore, the block control unit 442 blocks one or more unit groups 131 by transmitting a specific pulse to the target unit group 131 based on a control signal from the control unit 420. The transfer pulse and the reset pulse that each pixel receives through the TX wiring 307 and the reset wiring 306 are the logical product of each pulse sent out by the sensor control unit 441 and the specific pulse sent out by the block control unit 442. As described above, the block control unit 442 controls the respective areas as blocks independent of each other to realize charge accumulation control for each area.

同期制御部443は、制御部420からの制御信号に基づいて、同期信号を撮像チップ113に対して送出する制御を行う。各パルス(リセットパルス、転送パルス、選択パルス)は、同期信号に同期して撮像チップ113においてアクティブとなる。例えば、同期制御部443が同期信号を調整することにより、同一の単位グループ131に属する画素の特定画素のみを駆動制御の対象とするランダム制御、間引き制御等を実現する。   The synchronization control unit 443 performs control to send out the synchronization signal to the imaging chip 113 based on the control signal from the control unit 420. Each pulse (reset pulse, transfer pulse, selection pulse) becomes active in the imaging chip 113 in synchronization with the synchronization signal. For example, the synchronization control unit 443 adjusts the synchronization signal to thereby realize random control, thinning control, and the like in which only specific pixels of pixels belonging to the same unit group 131 are targeted for drive control.

信号制御部444は、制御部420からの制御信号に基づいて、アンプ412のゲイン(利得率、増幅率)の制御を行う。また、信号制御部444は、制御部420からの制御信号に基づいて、A/D変換器413bに対するタイミング制御を行う。出力配線309を介して出力された画素信号は、アンプ412及びCDS回路413aを経てA/D変換器413bに入力される。A/D変換器413bは、信号制御部444で制御されることにより、入力された画素信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号に変換された画素信号は、デマルチプレクサ414に引き渡される。そして、画素信号は、デマルチプレクサ414により、それぞれの画素に対応する画素メモリ415にデジタルデータの画素値として格納される。   The signal control unit 444 controls the gain (gain factor, amplification factor) of the amplifier 412 based on the control signal from the control unit 420. The signal control unit 444 also performs timing control on the A / D converter 413 b based on the control signal from the control unit 420. The pixel signal output via the output wiring 309 is input to the A / D converter 413 b via the amplifier 412 and the CDS circuit 413 a. The A / D converter 413 b is controlled by the signal control unit 444 to convert the input pixel signal into a digital signal. The pixel signal converted into the digital signal is delivered to the demultiplexer 414. Then, the pixel signal is stored by the demultiplexer 414 in the pixel memory 415 corresponding to each pixel as a pixel value of digital data.

信号処理チップ111は、タイミングメモリ430を有する。制御部420は、システム制御部70からの指示に基づいて、いずれの単位グループ131を組み合わせてブロックを形成するかについてのブロック区分情報と、形成されたそれぞれのブロックが何回の電荷蓄積を繰り返すか(つまり、電荷蓄積のタイミング)についての蓄積回数情報とをタイミングメモリ430に格納する。タイミングメモリ430は、例えばフラッシュRAMによって構成される。制御部420は、タイミングメモリ430に格納されたブロック区分情報と蓄積回数情報とを参照することにより、ブロック単位で電荷蓄積制御を実行する。   The signal processing chip 111 has a timing memory 430. Based on an instruction from system control unit 70, control unit 420 repeats block accumulation information on which unit groups 131 are combined to form a block and how many times each of the formed blocks accumulates charge. The information on the number of times of accumulation (that is, the timing of charge accumulation) is stored in the timing memory 430. The timing memory 430 is constituted by, for example, a flash RAM. The control unit 420 executes charge accumulation control in units of blocks by referring to the block division information and the number-of-accumulations information stored in the timing memory 430.

上述したように、システム制御部70は、手振れ量に応じて撮像素子100を駆動制御する転送領域を選択する。そして、システム制御部70は、選択した転送領域を指定する指示信号を制御部420に出力する。制御部420は、システム制御部70からの指示信号に基づいて、複数の単位グループを組み合わせて転送領域に対応するブロックを形成するように制御する。   As described above, the system control unit 70 selects the transfer area for driving and controlling the imaging device 100 according to the amount of camera shake. Then, system control unit 70 outputs an instruction signal specifying the selected transfer area to control unit 420. Based on an instruction signal from system control unit 70, control unit 420 performs control to combine a plurality of unit groups to form a block corresponding to a transfer area.

図7は、図5に示す画像処理部及びシステム制御部の機能ブロック図である。図7に示すように、画像処理部30は画像生成部31及び手振れ検出部(手振れ量算出部)32を含んでいる。画像生成部31は、撮像部20から出力される各画素の画素信号からなるRAWデータに対して種々の画像処理を施すことにより画像データを生成する。手振れ検出部32は、撮像部20から時系列的に得られる複数のフレームにおける手振れによる被写体の移動方向及び移動量に基づいて動きベクトルを検出する。動きベクトルは、基準となるフレームと、そのフレームからの動きをベクトルとして表現したものである。そして、手振れ検出部32は、検出した動きベクトルから次フレームにおける被写体の位置を予測する。手振れ検出部32は、現フレームと次フレームとの間の被写体のずれ量を手振れ量として算出(検出)する。そして、手振れ検出部32は、算出した手振れ量を示す手振れ量情報をシステム制御部70に出力する。   FIG. 7 is a functional block diagram of the image processing unit and the system control unit shown in FIG. As shown in FIG. 7, the image processing unit 30 includes an image generation unit 31 and a camera shake detection unit (camera shake amount calculation unit) 32. The image generation unit 31 generates image data by performing various types of image processing on RAW data composed of pixel signals of respective pixels output from the imaging unit 20. The camera shake detection unit 32 detects a motion vector based on the movement direction and the movement amount of the subject due to camera shake in a plurality of frames obtained chronologically from the imaging unit 20. The motion vector is a representation of a reference frame and a motion from the frame as a vector. Then, the camera shake detection unit 32 predicts the position of the subject in the next frame from the detected motion vector. The camera shake detection unit 32 calculates (detects) the shift amount of the subject between the current frame and the next frame as the camera shake amount. Then, the shake detection unit 32 outputs shake amount information indicating the calculated shake amount to the system control unit 70.

また、システム制御部70は、表示制御部71及び撮像制御部(駆動制御部)72を含んでいる。表示制御部71は、画像生成部31によって生成された画像データを表示部50に出力させ、表示部50の表示画面に画像(静止画、動画、ライブビュー画像)を表示させる制御を行う。撮像制御部72は、撮像素子100の駆動制御を実行する。すなわち、撮像制御部72は、例えば適正露出となるような撮像条件を指示する指示信号を駆動部21に出力する。また、撮像制御部72は、手振れ検出部32からの手振れ量情報が示す手振れ量に応じて転送領域を選択し、選択した転送領域を指定する指示信号を駆動部21に出力する。駆動部21は、撮像制御部72からの指示信号に基づいて撮像素子100において転送領域を設定する。また、駆動部21は、撮像制御部72からの指示信号で指示された撮像条件に従って、撮像素子100の転送領域を駆動制御する。   The system control unit 70 also includes a display control unit 71 and an imaging control unit (drive control unit) 72. The display control unit 71 causes the display unit 50 to output the image data generated by the image generation unit 31, and performs control to display an image (still image, moving image, live view image) on the display screen of the display unit 50. The imaging control unit 72 executes drive control of the imaging element 100. That is, the imaging control unit 72 outputs, to the driving unit 21, an instruction signal that instructs an imaging condition such that, for example, appropriate exposure is obtained. Further, the imaging control unit 72 selects a transfer area according to the shake amount indicated by the shake amount information from the shake detection unit 32, and outputs an instruction signal for specifying the selected transfer area to the drive unit 21. The drive unit 21 sets a transfer area in the imaging device 100 based on an instruction signal from the imaging control unit 72. Further, the drive unit 21 drives and controls the transfer area of the imaging element 100 in accordance with the imaging condition instructed by the instruction signal from the imaging control unit 72.

なお、システム制御部70において、表示制御部71及び撮像制御部72は、それぞれCPUが制御プログラムに基づいて処理を実行することにより実現される。   In the system control unit 70, the display control unit 71 and the imaging control unit 72 are realized by the CPU executing processing based on the control program.

次に、第1実施形態に係る撮影動作について説明する。図8は、第1実施形態に係る撮像装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。また、図9は、手振れ時の被写体の移動方向及び移動量を示す図であって、(A)は正常撮影時の被写体の位置を示し、(B)は手振れ撮影時の被写体の位置を示している。   Next, the photographing operation according to the first embodiment will be described. FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a control method of the imaging device according to the first embodiment. FIG. 9 is a diagram showing the movement direction and movement amount of the subject during camera shake, where (A) shows the position of the subject during normal shooting, and (B) shows the position of the subject during camera shake shooting ing.

図8に示す処理において、使用者により撮像装置1の電源が投入されると、撮像制御部72は、ライブビュー画像の撮影を開始する(ステップS1)。また、表示制御部71は、撮像部20で撮像されたライブビュー画像を表示部50の表示画面に表示する(ステップS2)。このとき、ライブビュー画像は被写体の動きの滑らかな画像である必要がないため、撮像制御部72は、例えば低いフレームレートで撮像するように撮像素子100を駆動制御する。また、撮像装置1の電源の投入時は、撮像制御部72は、例えば撮像素子100のすべての画素領域113Aについて駆動制御する。   In the process shown in FIG. 8, when the user turns on the imaging apparatus 1, the imaging control unit 72 starts capturing a live view image (step S <b> 1). Further, the display control unit 71 displays the live view image captured by the imaging unit 20 on the display screen of the display unit 50 (step S2). At this time, since the live view image does not have to be a smooth image of the movement of the subject, the imaging control unit 72 drives and controls the imaging element 100 so as to capture an image at a low frame rate, for example. In addition, when the power of the imaging device 1 is turned on, the imaging control unit 72 performs drive control on all pixel regions 113A of the imaging element 100, for example.

画像処理部30は、撮像部20で撮像されたライブビュー画像の画像データを受け取る。そして、画像生成部31は、受け取った画像データに対して種々の画像処理を行う。また、画像生成部31は、時系列的に得られる複数のフレームにおいて動きベクトルの評価値を作成する。また、手振れ検出部32は、動きベクトルの評価値に基づいて手振れによる被写体の移動方向及び移動量を示す動きベクトルを検出する。   The image processing unit 30 receives image data of a live view image captured by the imaging unit 20. Then, the image generation unit 31 performs various image processing on the received image data. Further, the image generation unit 31 generates motion vector evaluation values in a plurality of frames obtained in time series. The camera shake detection unit 32 detects a motion vector indicating the movement direction and the movement amount of the subject due to the camera shake, based on the evaluation value of the motion vector.

ここで、手振れ検出部32は、複数の被写体のうちの背景の被写体を用いて動きベクトルを検出する。人物などの移動可能な被写体の場合は、その被写体が移動しているのか、手振れによって被写体が移動しているのかについて、手振れ検出部32において判別することが困難だからである。このため、手振れ検出部32は、時系列的に得られる複数のフレームを比較して、移動する被写体を検出する。また、手振れ検出部32は、例えば特開2010−16621号公報(US2010/0002940号)に記載されているような顔検出機能を用いて人物の被写体を検出する。また、手振れ検出部32は、顔検出に加えて、例えば特開2010−16621号公報(US2010/0002940号)に記載されているように、画像データに含まれる人体を検出することにより人物の被写体を検出する。手振れ検出部32は、上記のように検出した移動する被写体以外の被写体は背景の被写体と認識する。   Here, the shake detection unit 32 detects a motion vector using a subject in the background among a plurality of subjects. In the case of a movable subject such as a person, it is difficult for the camera shake detection unit 32 to determine whether the subject is moving or the subject is moving due to camera shake. Therefore, the camera shake detection unit 32 detects a moving subject by comparing a plurality of frames obtained in time series. Further, the camera shake detection unit 32 detects a subject of a person by using a face detection function as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-16621 (US 2010/0002940). Further, in addition to face detection, the camera shake detection unit 32 detects a human subject by detecting a human body included in image data as described in, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2010-16621 (US2010 / 0002940). To detect The camera shake detection unit 32 recognizes subjects other than moving subjects detected as described above as subjects in the background.

図9に示す例では、ライブビュー画像として、人物の被写体O1と、ビルの被写体O2を含む背景の被写体とが撮像されている。手振れ検出部32は、現フレームよりも前のフレーム(図9(A)に示す画像のフレーム)における人物の被写体O1やビルの被写体O2を含む背景の被写体を検出する。また、手振れ検出部32は、現フレーム(図9(B)に示す画像のフレーム)における人物の被写体O1やビルの被写体O2を含む背景の被写体を検出する。   In the example shown in FIG. 9, a subject O1 of a person and a subject of a background including a subject O2 of a building are imaged as live view images. The camera shake detection unit 32 detects a subject in the background including the subject O1 of a person and the subject O2 of a building in a frame (frame of an image shown in FIG. 9A) before the current frame. The camera shake detection unit 32 also detects a subject in the background including the subject O1 of a person and the subject O2 of a building in the current frame (frame of the image shown in FIG. 9B).

そして、手振れ検出部32は、複数のフレーム間における背景の被写体の動き(位置の変化)を特定することにより、動きベクトルを検出する。図9に示す例において、(A)におけるライブビュー画像内の領域201は、使用者の手振れによって、(B)におけるライブビュー画像内に領域202の位置へ移動している。手振れ検出部32は、前フレームにおけるビルの被写体O2のエッジ部分を抽出するとともに、現フレームにおけるビルの被写体O2のエッジ部分を抽出する。手振れ検出部32は、ビルの被写体O2のエッジ部分の移動方向及び移動量を特定することにより、動きベクトル203を検出する。   Then, the camera shake detection unit 32 detects a motion vector by specifying the movement (change in position) of the subject in the background between the plurality of frames. In the example shown in FIG. 9, the area 201 in the live view image in (A) is moved to the position of the area 202 in the live view image in (B) due to the shake of the user. The camera shake detection unit 32 extracts an edge portion of the object O2 of the building in the previous frame, and extracts an edge portion of the object O2 of the building in the current frame. The camera shake detection unit 32 detects the motion vector 203 by specifying the movement direction and movement amount of the edge portion of the object O2 of the building.

手振れ検出部32は、検出した動きベクトルから次フレームにおける被写体の位置を予測する。手振れ検出部32は、現フレームと次フレームとの間の被写体のずれ量を手振れ量として算出(検出)する。そして、手振れ検出部32は、算出した手振れ量を示す手振れ量情報をシステム制御部70に出力する。このような手振れ検出部32による手振れ量を算出する処理は、フレームごとに実行される。ただし、手振れ検出部32の処理負担や消費電力を軽減するために、1フレームごとではなく、数フレームごとに手振れ量を算出する処理を実行するようにしてもよい。   The camera shake detection unit 32 predicts the position of the subject in the next frame from the detected motion vector. The camera shake detection unit 32 calculates (detects) the shift amount of the subject between the current frame and the next frame as the camera shake amount. Then, the shake detection unit 32 outputs shake amount information indicating the calculated shake amount to the system control unit 70. The process of calculating the shake amount by the shake detection unit 32 is performed for each frame. However, in order to reduce the processing load and the power consumption of the shake detection unit 32, a process of calculating the shake amount every several frames instead of every one frame may be executed.

撮像制御部72は、手振れ検出部32からの手振れ量情報を取得する(ステップS3)。そして、撮像制御部72は、手振れ量情報が示す手振れ量に応じてフレームごとに転送領域を選択し、選択した転送領域を指定する指示信号を駆動部21に出力する(ステップS4)。駆動部21は、撮像制御部72からの指示信号に基づいてフレームごとに撮像素子100において転送領域を設定する。また、駆動部21は、撮像素子100の転送領域を駆動制御する。このように転送領域を駆動制御する領域を選択する処理は、フレームごとに実行される。ただし、撮像制御部72や駆動部21などの処理負担や消費電力を軽減するために、1フレームごとではなく、数フレームごとに転送領域を駆動制御する領域を選択する処理を実行するようにしてもよい。   The imaging control unit 72 acquires camera shake amount information from the camera shake detection unit 32 (step S3). Then, the imaging control unit 72 selects a transfer area for each frame according to the shake amount indicated by the shake amount information, and outputs an instruction signal for specifying the selected transfer area to the drive unit 21 (step S4). The drive unit 21 sets a transfer area in the imaging device 100 for each frame based on an instruction signal from the imaging control unit 72. In addition, the drive unit 21 drives and controls the transfer area of the image sensor 100. The process of selecting the area for driving and controlling the transfer area as described above is performed for each frame. However, in order to reduce the processing load and power consumption of the imaging control unit 72, the drive unit 21 and the like, a process of selecting an area to drive and control the transfer area is performed every several frames instead of every one frame. It is also good.

このように、撮像制御部72は、手振れ検出部32が算出した手振れ量に応じた転送領域を設定し、その転送領域のみを用いて被写体の撮像を行うように制御する。図10は、第1実施形態に係る撮像部、画像処理部、及び記録部における画像データのサイズを示す図である。図10(a1)に示すように、一般に、電子式手振れ補正では、システム制御部70は、撮像素子100の画素領域113Aにおいて撮像を行うように制御する。そして、画像処理部30において、手振れ検出部32が画像データに基づいて手振れ量を算出する。また、画像生成部31が手振れ量に基づいて、画素領域113Aの画像データのうち、記録画像サイズの領域200(記録部60への記録用の画角)の画像データだけを抽出(トリミング)する。その後、図10(a2)に示すように、記録画像サイズの領域200の画像データが、画像処理部30から記録部60に出力され、記録部60に記録される。また、記録画像サイズの領域200の画像データが、画像処理部30から表示部50に出力され、表示部50において表示される。   As described above, the imaging control unit 72 sets a transfer area according to the amount of camera shake calculated by the camera shake detection unit 32, and performs control so as to capture an object using only the transfer area. FIG. 10 is a diagram illustrating the size of image data in the imaging unit, the image processing unit, and the recording unit according to the first embodiment. As shown in FIG. 10A 1, generally, in the electronic image stabilization, the system control unit 70 performs control so as to capture an image in the pixel area 113 A of the image sensor 100. Then, in the image processing unit 30, the shake detection unit 32 calculates the shake amount based on the image data. Further, the image generation unit 31 extracts (trimms) only the image data of the area 200 of the recording image size (field angle for recording on the recording unit 60) among the image data of the pixel area 113A based on the camera shake amount. . Thereafter, as shown in FIG. 10A2, the image data of the area 200 of the recording image size is output from the image processing unit 30 to the recording unit 60, and is recorded in the recording unit 60. Further, the image data of the area 200 of the recording image size is output from the image processing unit 30 to the display unit 50 and displayed on the display unit 50.

一方、本実施形態では、図10(b1)に示すように、撮像制御部72は、手振れ検出部32が算出した手振れ量に応じた転送領域(図10の記録画像サイズの領域)200を設定し、その転送領域200のみを用いて被写体の撮像を行うように制御する。従って、画像処理部30において、画像生成部31は、転送領域200の画像データに対してのみ画像処理を行う。そして、図10(b2)に示すように、転送領域200の画像データは、画像処理部30から記録部60に出力され、記録部60に記録される。また、転送領域200の画像データは、画像処理部30から表示部50に出力され、表示部50において表示される。   On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 10 (b 1), the imaging control unit 72 sets a transfer area (area of the recording image size in FIG. 10) 200 according to the shake amount calculated by the shake detection unit 32. Then, control is performed to capture an object using only the transfer area 200. Therefore, in the image processing unit 30, the image generation unit 31 performs image processing only on the image data of the transfer area 200. Then, as shown in FIG. 10 (b 2), the image data in the transfer area 200 is output from the image processing unit 30 to the recording unit 60 and recorded in the recording unit 60. Further, the image data of the transfer area 200 is output from the image processing unit 30 to the display unit 50 and displayed on the display unit 50.

その後、撮像制御部72は、使用者によってレリーズスイッチが押されたか否かを確認することにより、静止画の記録が開始されたか否かを判定する(ステップS5)。撮像制御部72は、静止画の記録が開始されたと判定した場合は、撮像部20による静止画の撮影、及び記録部60への静止画の記録の処理を行う(ステップS6)。なお、レリーズスイッチの半押し操作が行われたことに応じて、撮像制御部72は、AF(Automatic Focusing)やAE(Automatic Exposure)などの撮影準備を行う。そして、レリーズスイッチの半押し操作に続いて、レリーズスイッチの全押し操作が行われたことに応じて、撮像制御部72は、適正露出となるような撮像条件を決定し、その撮像条件での撮像を駆動部21に実行させるように制御する。その後、撮像制御部72は、使用者による電源をオフする操作が行われたか否かを判定する(ステップS8)。撮像制御部72は、電源をオフする操作が行われていないと判定した場合は、ステップS1〜S4の処理を繰り返し実行する。これにより、図10(b1)及び(b2)に示したように撮像素子100の転送領域のみ駆動部21により駆動制御され、画像処理部30において転送領域200の画像データのみ画像処理部30により画像処理が行われる。撮像制御部72は、使用者による電源をオフする操作が行われたと判定した場合は、処理を終了する。   Thereafter, the imaging control unit 72 determines whether or not recording of a still image is started by confirming whether the user has pressed the release switch (step S5). When it is determined that the recording of the still image is started, the imaging control unit 72 performs processing of photographing of the still image by the imaging unit 20 and recording of the still image in the recording unit 60 (step S6). The imaging control unit 72 prepares for imaging such as AF (Automatic Focusing) or AE (Automatic Exposure) in response to the half-press operation of the release switch. Then, following the half-pressing operation of the release switch, in response to the full-pressing operation of the release switch being performed, the imaging control unit 72 determines an imaging condition that results in a proper exposure, and Control is performed to cause the drive unit 21 to perform imaging. Thereafter, the imaging control unit 72 determines whether or not the user has performed an operation to turn off the power (step S8). When it is determined that the operation to turn off the power is not performed, the imaging control unit 72 repeatedly executes the processing of steps S1 to S4. As a result, as shown in FIGS. 10B1 and 10B2, the drive unit 21 controls the drive of only the transfer area of the imaging device 100, and the image processing unit 30 controls only the image data of the transfer area 200. Processing is performed. When the imaging control unit 72 determines that the user has performed an operation to turn off the power, the process ends.

撮像制御部72は、静止画の記録が開始されていないと判定した場合は、動画スイッチが押されたか否かを確認することにより、動画の記録が開始されたか否かを判定する(ステップS7)。撮像制御部72は、動画の記録が開始されたと判定した場合は、撮像部20による動画の撮影、及び記録部60への動画の記録を開始する(ステップS11)。また、表示制御部71は、撮像部20で撮影された動画を表示部50の表示画面に表示する(ステップS12)。このとき、動画はライブビュー画像よりも被写体の動きの滑らかな画像であることが好ましい。このため、撮像制御部72は、ライブビュー画像の撮影時よりも高いフレームレートで撮像するように撮像素子100を駆動制御する。   When it is determined that the recording of the still image is not started, the imaging control unit 72 determines whether the recording of the moving image is started by confirming whether the moving image switch is pressed (Step S7). ). When it is determined that the recording of the moving image is started, the imaging control unit 72 starts shooting of the moving image by the imaging unit 20 and recording of the moving image in the recording unit 60 (step S11). The display control unit 71 also displays the moving image captured by the imaging unit 20 on the display screen of the display unit 50 (step S12). At this time, it is preferable that the moving image be a smooth image of the movement of the subject than the live view image. Therefore, the imaging control unit 72 drives and controls the imaging element 100 so as to capture an image at a frame rate higher than that at the time of capturing a live view image.

動画の撮影中においても、手振れ検出部32は、動画の各フレームに基づいて手振れ量を算出する。そして、手振れ検出部32は、算出した手振れ量を示す手振れ量情報をシステム制御部70に出力する。このような手振れ検出部32による手振れ量を算出する処理は、フレームごとに実行される。ただし、手振れ検出部32の処理負担や消費電力を軽減するために、1フレームごとではなく、数フレームごとに手振れ量を算出する処理を実行するようにしてもよい。   Even during shooting of a moving image, the shake detection unit 32 calculates a shake amount based on each frame of the moving image. Then, the shake detection unit 32 outputs shake amount information indicating the calculated shake amount to the system control unit 70. The process of calculating the shake amount by the shake detection unit 32 is performed for each frame. However, in order to reduce the processing load and the power consumption of the shake detection unit 32, a process of calculating the shake amount every several frames instead of every one frame may be executed.

撮像制御部72は、手振れ検出部32からの手振れ量情報を取得する(ステップS13)。そして、撮像制御部72は、手振れ量情報が示す手振れ量に応じてフレームごとに転送領域を選択し、選択した転送領域を指定する指示信号を駆動部21に出力する(ステップS14)。駆動部21は、撮像制御部72からの指示信号に基づいてフレームごとに撮像素子100において転送領域を設定する。また、駆動部21は、撮像素子100の転送領域を駆動制御する。このように転送領域を駆動制御する領域を選択する処理は、フレームごとに実行される。ただし、撮像制御部72や駆動部21などの処理負担や消費電力を軽減するために、1フレームごとではなく、数フレームごとに転送領域を駆動制御する領域を選択する処理を実行するようにしてもよい。   The imaging control unit 72 acquires camera shake amount information from the camera shake detection unit 32 (step S13). Then, the imaging control unit 72 selects a transfer area for each frame according to the shake amount indicated by the shake amount information, and outputs an instruction signal for specifying the selected transfer area to the drive unit 21 (step S14). The drive unit 21 sets a transfer area in the imaging device 100 for each frame based on an instruction signal from the imaging control unit 72. In addition, the drive unit 21 drives and controls the transfer area of the image sensor 100. The process of selecting the area for driving and controlling the transfer area as described above is performed for each frame. However, in order to reduce the processing load and power consumption of the imaging control unit 72, the drive unit 21 and the like, a process of selecting an area to drive and control the transfer area is performed every several frames instead of every one frame. It is also good.

その後、撮像制御部72は、動画の記録が終了されたか否かを判定する(ステップS15)。撮像制御部72は、動画の記録が終了されていないと判定した場合は、ステップS11〜S14の処理を繰り返し実行する。これにより、図10(b1)及び(b2)に示したように撮像素子100の転送領域のみ駆動部21により駆動制御され、画像処理部30において転送領域200の画像データのみ画像処理部30により画像処理が行われる。そして、撮像制御部72は、動画の記録が終了されたと判定した場合は、使用者による電源をオフする操作が行われたと判定する(ステップS8)。撮像制御部72は、使用者による電源をオフする操作が行われていないと判定した場合は、ステップS1の処理に戻り、ステップS1〜S4の処理を繰り返し実行する。撮像制御部72は、使用者による電源をオフする操作が行われたと判定した場合は、処理を終了する。   Thereafter, the imaging control unit 72 determines whether or not the recording of the moving image is ended (step S15). When it is determined that the recording of the moving image is not ended, the imaging control unit 72 repeatedly executes the processing of steps S11 to S14. As a result, as shown in FIGS. 10B1 and 10B2, the drive unit 21 controls the drive of only the transfer area of the imaging device 100, and the image processing unit 30 controls only the image data of the transfer area 200 by the image processing unit 30. Processing is performed. Then, when it is determined that the recording of the moving image is ended, the imaging control unit 72 determines that the operation of turning off the power by the user has been performed (step S8). If the imaging control unit 72 determines that the user does not perform an operation to turn off the power, the process returns to the process of step S1 and repeatedly executes the processes of steps S1 to S4. When the imaging control unit 72 determines that the user has performed an operation to turn off the power, the process ends.

以上に説明したように、第1実施形態によれば、手振れ量を算出する手振れ量算出部32と、撮像素子100を駆動制御し、手振れ量算出部32により算出された手振れ量に応じて撮像素子100を駆動制御する領域(図10に示す転送領域200)を選択する撮像制御部72と、を備える。このような構成によれば、撮像装置1における消費電力や処理負担を軽減することができる。すなわち、一般に行われている電子式手振れ補正では、撮像素子100の画素領域113Aにおいて撮像が行われ、画像処理部30において画素領域113Aの画像データに対して種々の画像処理が行われる。その後、画像処理部30において画像処理された画素領域113Aの画像データが記録画像サイズの領域の画像データにトリミングされる。従って、画像処理部30は、実際に記録部60に記録される転送領域(記録画像サイズの領域)200以外の余分な画像データに対しても画像処理を行うことになる。具体的には、余分な画像データとして、図10に示す転送領域200の上下左右10%程度の領域の画像データが画像処理される。このため、撮像部20及び画像処理部30において消費電力が増加する。また、画像処理部30において処理負担も増加し、高速な画像処理が困難となる。これに対して、第1実施形態では、画像処理部30において転送領域(記録画像サイズの領域)200のみ画像処理が行われる。このため、手振れ補正を行うことができるとともに、撮像部20及び画像処理部30における消費電力が軽減され、また画像処理部30における処理負担も軽減される。   As described above, according to the first embodiment, the camera shake amount calculation unit 32 that calculates the camera shake amount and the image sensor 100 are drive-controlled, and imaging is performed according to the camera shake amount calculated by the camera shake amount calculation unit 32. And an imaging control unit 72 which selects a region (transfer region 200 shown in FIG. 10) for driving and controlling the element 100. According to such a configuration, it is possible to reduce the power consumption and the processing load in the imaging device 1. That is, in the electronic shake correction that is generally performed, imaging is performed in the pixel area 113A of the imaging device 100, and various image processing is performed on the image data of the pixel area 113A in the image processing unit 30. Thereafter, the image data of the pixel area 113A subjected to the image processing in the image processing unit 30 is trimmed to the image data of the area of the recording image size. Accordingly, the image processing unit 30 performs image processing also on extra image data other than the transfer area (area of the recording image size) 200 which is actually recorded in the recording unit 60. Specifically, image data of an area of about 10% in the upper, lower, left, and right of the transfer area 200 shown in FIG. 10 is subjected to image processing as extra image data. For this reason, power consumption in the imaging unit 20 and the image processing unit 30 increases. In addition, the processing load on the image processing unit 30 also increases, making high-speed image processing difficult. On the other hand, in the first embodiment, the image processing unit 30 performs image processing only on the transfer area (area of the recording image size) 200. Therefore, camera shake correction can be performed, power consumption in the imaging unit 20 and the image processing unit 30 can be reduced, and the processing load on the image processing unit 30 can be reduced.

また、上記した第1実施形態において、撮像制御部72は、選択された撮像素子100の領域の画像信号の出力を行うので、撮像部20における消費電力や処理負担を軽減することができる。また、撮像制御部72は、フレームごとに撮像素子100を駆動制御する領域を選択するので、被写体の動きに合わせて精度よく撮像素子100を駆動制御する領域を選択することができる。   Further, in the first embodiment described above, the imaging control unit 72 outputs the image signal of the area of the selected imaging element 100, so that the power consumption and processing burden on the imaging unit 20 can be reduced. Further, since the imaging control unit 72 selects an area for driving and controlling the imaging device 100 for each frame, it is possible to select an area for driving and controlling the imaging device 100 with high accuracy in accordance with the movement of the subject.

また、上記した第1実施形態では、手振れ量算出部32は、撮像素子100から読み出された画像信号の解析処理により手振れ量を算出するので、特別な機構を用いずに手振れ量を算出することができる。従って、撮像装置1のコストが増加しない。また、上記した第1実施形態では、手振れ量算出部32は、時系列で得られる画像信号における被写体の移動方向及び移動量に基づいて手振れ量を算出するので、正確な手振れ量を算出することができる。また、上記した第1実施形態では、手振れ量算出部32は、背景の被写体(例えば図9に示すビルの被写体O2)の移動方向及び移動量に基づいて手振れ量を算出するので、手振れでない被写体の動きに基づいて誤った手振れ量を算出することを回避することができる。また、上記した第1実施形態では、手振れ量算出部32は、画像信号の画像処理を実行する画像処理部30に設けられるので、電子式手振れ補正と同様又は略同様の処理により手振れ量を算出する処理を実現することができる。   Further, in the first embodiment described above, the shake amount calculation unit 32 calculates the shake amount by analyzing the image signal read from the image pickup device 100, and thus calculates the shake amount without using a special mechanism. be able to. Therefore, the cost of the imaging device 1 does not increase. Further, in the first embodiment described above, since the camera shake amount calculation unit 32 calculates the amount of camera shake based on the movement direction and the movement amount of the subject in the image signal obtained in time series, the camera shake amount can be calculated accurately. Can. Further, in the first embodiment described above, the camera shake amount calculation unit 32 calculates the amount of camera shake based on the movement direction and movement amount of the background subject (for example, the object O2 of the building shown in FIG. 9). It is possible to avoid calculating an incorrect amount of camera shake based on the movement of. Further, in the first embodiment described above, since the camera shake amount calculation unit 32 is provided in the image processing unit 30 that executes image processing of the image signal, the camera shake amount is calculated by the same or substantially the same process as electronic camera shake correction. Processing can be realized.

<第2実施形態>
上記した第1実施形態では、手振れ検出部32が複数のフレームに基づいて手振れ量を算出するように構成していた。これに対して、第2実施形態では、システム制御部70が加速度センサからの加速度情報に基づいて手振れ量を算出する。そして、システム制御部70は、算出した手振れ量に基づいて転送領域を選択する。
Second Embodiment
In the first embodiment described above, the camera shake detection unit 32 is configured to calculate the camera shake amount based on a plurality of frames. On the other hand, in the second embodiment, the system control unit 70 calculates the shake amount based on the acceleration information from the acceleration sensor. Then, the system control unit 70 selects a transfer area based on the calculated shake amount.

図11は、第2実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。図11に示すように、第2実施形態における撮像装置1Aは、加速度センサ65が設けられている。この加速度センサ65は、センサ自体の加速度(ここでは角加速度)を検出するセンサである。この加速度センサ65として、XYZ軸の3方向の加速度を検出することが可能な3軸加速度センサを用いる。この加速度センサ65は、検出した加速度を表す加速度情報をシステム制御部70に出力する。また、画像処理部30Aは、図5に示した画像処理部30と同様に種々の画像処理を行うが、手振れ量を算出する処理については行わない。また、システム制御部70Aは、図5に示したシステム制御部70が実行する処理のほかに、加速度センサ65からの加速度情報が示す加速度に基づいて手振れ量を算出する処理を行う。なお、図11に示す撮像装置1Aのうち、レンズ部10、撮像部20、画像処理部30、ワークメモリ40、表示部50、操作部55、及び記録部60の構成は、図5に示した構成と同様である。従って、同一構成には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of an imaging device according to the second embodiment. As shown in FIG. 11, an acceleration sensor 65 is provided in the imaging device 1A in the second embodiment. The acceleration sensor 65 is a sensor that detects the acceleration of the sensor itself (here, angular acceleration). As this acceleration sensor 65, a three-axis acceleration sensor capable of detecting acceleration in three directions of XYZ axes is used. The acceleration sensor 65 outputs acceleration information representing the detected acceleration to the system control unit 70. Further, the image processing unit 30A performs various types of image processing in the same manner as the image processing unit 30 shown in FIG. 5, but does not perform processing for calculating the amount of camera shake. Further, in addition to the processing executed by the system control unit 70 shown in FIG. 5, the system control unit 70A performs processing to calculate the shake amount based on the acceleration indicated by the acceleration information from the acceleration sensor 65. The configuration of the lens unit 10, the imaging unit 20, the image processing unit 30, the work memory 40, the display unit 50, the operation unit 55, and the recording unit 60 in the imaging device 1A shown in FIG. 11 is shown in FIG. It is similar to the configuration. Therefore, the same reference numerals are given to the same configuration, and redundant description will be omitted.

図12は、図11に示す画像処理部及びシステム制御部の機能ブロック図である。図12に示すように、第2実施形態における画像処理部30Aは、画像生成部31のみ含んでいる。すなわち、画像処理部30Aは、図7に示した画像処理部30と異なり、手振れ検出部32が設けられていない。また、第2実施形態におけるシステム制御部70Aは、図7に示したシステム制御部70と異なり、表示制御部71及び撮像制御部72のほかに、手振れ補正部(手振れ量算出部)73を含んでいる。手振れ補正部73は、加速度センサ65からの加速度情報が示す加速度に基づいて手振れ量を算出する処理を行う。具体的には、手振れ補正部73は、加速度情報が示す加速度の方向に基づいて手振れの方向を特定する。また、手振れ補正部73は、加速度情報が示す加速度の値に対応した手振れ量を算出する。本実施形態では、撮像制御部72は、手振れ補正部73が算出した手振れ量に基づいて、転送領域を指定する指示信号を駆動部21に出力する。駆動部21は、撮像制御部72からの指示信号に基づいて転送領域を設定する。そして、駆動部21は、転送領域を駆動制御する。   FIG. 12 is a functional block diagram of the image processing unit and the system control unit shown in FIG. As shown in FIG. 12, the image processing unit 30A in the second embodiment includes only the image generation unit 31. That is, unlike the image processing unit 30 shown in FIG. 7, the image processing unit 30A does not have the camera shake detection unit 32. Further, unlike the system control unit 70 shown in FIG. 7, the system control unit 70A in the second embodiment includes a camera shake correction unit (camera shake amount calculation unit) 73 in addition to the display control unit 71 and the imaging control unit 72. It is. The camera shake correction unit 73 performs a process of calculating a camera shake amount based on the acceleration indicated by the acceleration information from the acceleration sensor 65. Specifically, the shake correction unit 73 specifies the direction of shake based on the direction of acceleration indicated by the acceleration information. The camera shake correction unit 73 also calculates a camera shake amount corresponding to the value of the acceleration indicated by the acceleration information. In the present embodiment, the imaging control unit 72 outputs, to the driving unit 21, an instruction signal for specifying a transfer area based on the shake amount calculated by the shake correction unit 73. The drive unit 21 sets a transfer area based on an instruction signal from the imaging control unit 72. Then, the drive unit 21 drives and controls the transfer area.

なお、図11に示す構成のうち、画像生成部31、表示制御部71、及び撮像制御部72の構成は、図7に示した構成と同様である。従って、同一構成には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   In the configuration shown in FIG. 11, the configurations of the image generation unit 31, the display control unit 71, and the imaging control unit 72 are the same as those shown in FIG. Therefore, the same reference numerals are given to the same configuration, and redundant description will be omitted.

図13は、第2実施形態に係る撮像装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。図13に示す処理において、使用者により撮像装置1の電源が投入されると、手振れ補正部73は、加速度センサ65からの加速度情報を取得する(ステップS21)。また、撮像制御部72は、ライブビュー画像の撮影を開始する(ステップS22)。また、表示制御部71は、撮像部20で撮像されたライブビュー画像を表示部50の表示画面に表示する(ステップS23)。なお、ステップS22及びS23の処理は、図8に示すステップS1及びS2の処理に相当する。   FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of a control method of the imaging device according to the second embodiment. In the process shown in FIG. 13, when the user turns on the power of the imaging apparatus 1, the camera shake correction unit 73 acquires acceleration information from the acceleration sensor 65 (step S <b> 21). The imaging control unit 72 also starts capturing a live view image (step S22). The display control unit 71 also displays the live view image captured by the imaging unit 20 on the display screen of the display unit 50 (step S23). The processes of steps S22 and S23 correspond to the processes of steps S1 and S2 shown in FIG.

手振れ補正部73は、加速度センサ65からの加速度情報に基づいて手振れ量を算出する(ステップS24)。すなわち、手振れ補正部73は、加速度情報が示す加速度の方向に基づいて手振れの方向を特定する。また、手振れ補正部73は、加速度情報が示す加速度の値に基づいて、次フレームにおける被写体の位置を予測する。そして、手振れ補正部73は、予測した被写体の位置に対応する手振れ量を算出する。そして、撮像制御部72は、手振れ補正部73が算出した手振れ量に応じてフレームごとに転送領域を選択し、選択した転送領域を指定する指示信号を駆動部21に出力する(ステップS25)。駆動部21は、撮像制御部72からの指示信号に基づいてフレームごとに撮像素子100において転送領域を設定する。また、駆動部21は、撮像素子100の転送領域を駆動制御する。このように転送領域を駆動制御する領域を選択する処理は、フレームごとに実行される。ただし、撮像制御部72や駆動部21などの処理負担や消費電力を軽減するために、1フレームごとではなく、数フレームごとに転送領域を駆動制御する領域を選択する処理を実行するようにしてもよい。   The camera shake correction unit 73 calculates the amount of camera shake based on the acceleration information from the acceleration sensor 65 (step S24). That is, the shake correction unit 73 specifies the direction of shake based on the direction of acceleration indicated by the acceleration information. The camera shake correction unit 73 also predicts the position of the subject in the next frame based on the value of the acceleration indicated by the acceleration information. Then, the shake correction unit 73 calculates a shake amount corresponding to the predicted position of the subject. Then, the imaging control unit 72 selects a transfer area for each frame according to the shake amount calculated by the shake correction unit 73, and outputs an instruction signal for specifying the selected transfer area to the drive unit 21 (step S25). The drive unit 21 sets a transfer area in the imaging device 100 for each frame based on an instruction signal from the imaging control unit 72. In addition, the drive unit 21 drives and controls the transfer area of the image sensor 100. The process of selecting the area for driving and controlling the transfer area as described above is performed for each frame. However, in order to reduce the processing load and power consumption of the imaging control unit 72, the drive unit 21 and the like, a process of selecting an area to drive and control the transfer area is performed every several frames instead of every one frame. It is also good.

その後、撮像制御部72は、使用者によってレリーズスイッチが押されたか否かを確認することにより、静止画の記録が開始されたか否かを判定する(ステップS26)。撮像制御部72は、静止画の記録が開始されたと判定した場合は、撮像部20による静止画の撮影、及び記録部60への静止画の記録の処理を行う(ステップS27)。なお、ステップS26及びS27の処理は、図8に示したステップS5及びS6の処理に相当する。その後、撮像制御部72は、使用者による電源をオフする操作が行われたか否かを判定する(ステップS29)。撮像制御部72は、電源をオフする操作が行われていないと判定した場合は、ステップS21〜S25の処理を繰り返し実行する。これにより、撮像素子100の転送領域のみ駆動部21により駆動制御され、画像処理部30において転送領域200の画像データのみ画像処理部30により画像処理が行われる(第1実施形態における図10参照)。撮像制御部72は、使用者による電源をオフする操作が行われたと判定した場合は、処理を終了する。   Thereafter, the imaging control unit 72 determines whether or not recording of a still image is started by confirming whether the user has pressed the release switch (step S26). When it is determined that the recording of the still image is started, the imaging control unit 72 performs processing of photographing of the still image by the imaging unit 20 and recording of the still image in the recording unit 60 (step S27). The processes of steps S26 and S27 correspond to the processes of steps S5 and S6 shown in FIG. Thereafter, the imaging control unit 72 determines whether or not the user has performed an operation to turn off the power (step S29). When it is determined that the operation to turn off the power is not performed, the imaging control unit 72 repeatedly executes the process of steps S21 to S25. Thus, the drive unit 21 drives and controls only the transfer area of the imaging device 100, and the image processing unit 30 performs image processing on only the image data of the transfer area 200 in the image processing unit 30 (see FIG. 10 in the first embodiment). . When the imaging control unit 72 determines that the user has performed an operation to turn off the power, the process ends.

撮像制御部72は、静止画の記録が開始されていないと判定した場合は、動画スイッチが押されたか否かを確認することにより、動画の記録が開始されたか否かを判定する(ステップS28)。動画の記録が開始されたと判定した場合は、手振れ補正部73は、加速度センサ65からの加速度情報を取得する(ステップS30)。また、撮像制御部72は、撮像部20による動画の撮影、及び記録部60への動画の記録を開始する(ステップS31)。また、表示制御部71は、撮像部20で撮影された動画を表示部50の表示画面に表示する(ステップS32)。なお、ステップS28、S31、及びS32の処理は、図8に示したステップS7、S11、及びS12の処理に相当する。   When it is determined that the recording of the still image is not started, the imaging control unit 72 determines whether the recording of the moving image is started by confirming whether the moving image switch is pressed (Step S28). ). When it is determined that the recording of the moving image is started, the camera shake correction unit 73 acquires acceleration information from the acceleration sensor 65 (step S30). Further, the imaging control unit 72 starts shooting of a moving image by the imaging unit 20 and recording of the moving image on the recording unit 60 (step S31). The display control unit 71 also displays the moving image captured by the imaging unit 20 on the display screen of the display unit 50 (step S32). The processes of steps S28, S31, and S32 correspond to the processes of steps S7, S11, and S12 shown in FIG.

手振れ補正部73は、加速度センサ65からの加速度情報に基づいて手振れ量を算出する(ステップS33)。そして、撮像制御部72は、手振れ補正部73が算出した手振れ量に応じてフレームごとに転送領域を選択し、選択した転送領域を指定する指示信号を駆動部21に出力する(ステップS34)。駆動部21は、撮像制御部72からの指示信号に基づいてフレームごとに撮像素子100において転送領域を設定する。また、駆動部21は、撮像素子100の転送領域を駆動制御する。このように転送領域を駆動制御する領域を選択する処理は、フレームごとに実行される。ただし、撮像制御部72や駆動部21などの処理負担や消費電力を軽減するために、1フレームごとではなく、数フレームごとに転送領域を駆動制御する領域を選択する処理を実行するようにしてもよい。   The camera shake correction unit 73 calculates the amount of camera shake based on the acceleration information from the acceleration sensor 65 (step S33). Then, the imaging control unit 72 selects a transfer area for each frame according to the camera shake amount calculated by the camera shake correction unit 73, and outputs an instruction signal specifying the selected transfer area to the drive unit 21 (step S34). The drive unit 21 sets a transfer area in the imaging device 100 for each frame based on an instruction signal from the imaging control unit 72. In addition, the drive unit 21 drives and controls the transfer area of the image sensor 100. The process of selecting the area for driving and controlling the transfer area as described above is performed for each frame. However, in order to reduce the processing load and power consumption of the imaging control unit 72, the drive unit 21 and the like, a process of selecting an area to drive and control the transfer area is performed every several frames instead of every one frame. It is also good.

その後、撮像制御部72は、動画の記録が終了されたか否かを判定する(ステップS35)。撮像制御部72は、動画の記録が終了されていないと判定した場合は、ステップS30〜S34の処理を繰り返し実行する。これにより、撮像素子100の転送領域のみ駆動部21により駆動制御され、画像処理部30において転送領域200の画像データのみ画像処理部30により画像処理が行われる(図10参照)。そして、撮像制御部72は、動画の記録が終了されたと判定した場合は、使用者による電源をオフする操作が行われたと判定する(ステップS29)。撮像制御部72は、使用者による電源をオフする操作が行われていないと判定した場合は、ステップS21の処理に戻り、ステップS21〜S25の処理を繰り返し実行する。撮像制御部72は、使用者による電源をオフする操作が行われたと判定した場合は、処理を終了する。   Thereafter, the imaging control unit 72 determines whether or not the recording of the moving image is ended (step S35). When it is determined that the recording of the moving image is not ended, the imaging control unit 72 repeatedly executes the processing of steps S30 to S34. Thus, the drive unit 21 controls the drive of only the transfer area of the imaging device 100, and the image processing unit 30 performs image processing on only the image data of the transfer area 200 in the image processing unit 30 (see FIG. 10). Then, when it is determined that the recording of the moving image is ended, the imaging control unit 72 determines that the operation of turning off the power by the user has been performed (step S29). When the imaging control unit 72 determines that the user does not perform an operation to turn off the power, the process returns to the process of step S21, and repeatedly executes the processes of steps S21 to S25. When the imaging control unit 72 determines that the user has performed an operation to turn off the power, the process ends.

以上のように、第2実施形態によれば、上記した第1実施形態と同様に、撮像装置1における消費電力や処理負担を軽減することができる。また、上記した第2実施形態では、加速度を検出する加速度センサ65を備え、手振れ量算出部32は、加速度センサ65からの加速度に基づいて手振れ量を算出するので、加速度センサ65を用いて正確な手振れ量を算出することができる。   As described above, according to the second embodiment, it is possible to reduce the power consumption and the processing load in the imaging device 1 as in the first embodiment described above. Further, in the second embodiment described above, since the acceleration sensor 65 for detecting the acceleration is provided, and the shake amount calculation unit 32 calculates the shake amount based on the acceleration from the acceleration sensor 65, accurate using the acceleration sensor 65 Shake amount can be calculated.

なお、上記した第2実施形態においては、システム制御部70は、加速度情報に基づいて算出される手振れ量を、転送領域の選択にのみ利用していた。しかし、システム制御部70は、加速度情報に基づいて算出される手振れ量を光学式手振れ補正に利用してもよい。例えば、システム制御部70は、加速度センサ65からの加速度情報に基づいて手振れ量を算出する。そして、システム制御部70は、手振れ量に基づいて、レンズ部10の一部又は全部のレンズを動かすことによって手振れによる像のずれを補正する。または、システム制御部70は、手振れ量に基づいて、撮像素子100自体を動かすことによって手振れによる像のずれを補正する。または、システム制御部70は、レンズ部10の一部又は全部のレンズと撮像素子100自体とを動かすことによって手振れによる像のずれを補正する。   In the second embodiment described above, the system control unit 70 uses the shake amount calculated based on the acceleration information only for the selection of the transfer area. However, the system control unit 70 may use the shake amount calculated based on the acceleration information for optical shake correction. For example, the system control unit 70 calculates a shake amount based on the acceleration information from the acceleration sensor 65. Then, the system control unit 70 corrects the image shift due to camera shake by moving a part or all of the lenses of the lens unit 10 based on the camera shake amount. Alternatively, the system control unit 70 corrects the image shift due to camera shake by moving the imaging device 100 itself based on the camera shake amount. Alternatively, the system control unit 70 corrects the image shift due to camera shake by moving a part or all of the lenses of the lens unit 10 and the imaging device 100 itself.

レンズ部10のレンズを動かす場合は、システム制御部70は、レンズ部10に対して手振れ量に応じた制御信号を出力する。レンズ部10は、システム制御部70からの制御信号に基づいて駆動装置(図示せず)を駆動させることにより、制御信号が示す方向及び移動量だけ、一部又は全部のレンズを移動させる制御を行う。また、撮像素子100を動かす場合は、システム制御部70は、撮像部20に対して手振れ量に応じた制御信号を出力する。撮像部20は、システム制御部70からの制御信号に基づいて駆動装置(図示せず)を駆動させることにより、制御信号が示す方向及び移動量だけ、撮像素子100を移動させる制御を行う。   When moving the lens of the lens unit 10, the system control unit 70 outputs a control signal to the lens unit 10 according to the amount of camera shake. The lens unit 10 drives the drive device (not shown) based on the control signal from the system control unit 70 to move the lens partially or entirely by the direction and the movement amount indicated by the control signal. Do. Further, when moving the imaging element 100, the system control unit 70 outputs a control signal according to the amount of camera shake to the imaging unit 20. The imaging unit 20 controls the movement of the imaging element 100 by the direction and the movement amount indicated by the control signal by driving a driving device (not shown) based on the control signal from the system control unit 70.

このような構成の場合は、レンズ部10のレンズや撮像素子100自体が手振れ量に合わせて移動するので、手振れによる像のずれが補正される。しかし、光学式手振れ補正だけでは手振れによる像のずれが補いきれない場合がある。例えば、手振れの速度が速く、手振れの速度に追従させてレンズ等を動かすことが困難な場合などである。その場合、システム制御部70が、光学式手振れ補正で補いきれない像のずれに応じた転送領域を選択する。   In the case of such a configuration, the lens of the lens unit 10 and the imaging device 100 themselves move in accordance with the amount of camera shake, so that image deviation due to camera shake is corrected. However, there are cases where it is not possible to compensate for the image shift due to camera shake only with optical camera shake correction. For example, there are cases where the speed of camera shake is high and it is difficult to move the lens or the like following the speed of camera shake. In that case, the system control unit 70 selects a transfer area according to the image shift that can not be compensated for by the optical shake correction.

具体的には、手振れ補正部73は、加速度センサ65からの加速度情報に基づいて手振れ量を算出する。そして、手振れ補正部73は、算出した手振れ量が所定の閾値以上であるか否かを判定する。手振れ補正部73は、手振れ量が所定の閾値以上であると判定した場合は、所定の閾値内の値を第1手振れ量として決定する。そして、手振れ補正部73は、第1手振れ量に応じた制御信号をレンズ部10や撮像部20に対して出力する。レンズ部10や撮像部20は、手振れ補正部73からの制御信号に基づいて、レンズや撮像素子100自体を移動させる。   Specifically, the shake correction unit 73 calculates the shake amount based on the acceleration information from the acceleration sensor 65. Then, the shake correction unit 73 determines whether the calculated shake amount is equal to or more than a predetermined threshold. When it is determined that the camera shake amount is equal to or more than the predetermined threshold, the camera shake correction unit 73 determines a value within the predetermined threshold as the first camera shake amount. Then, the shake correction unit 73 outputs a control signal corresponding to the first shake amount to the lens unit 10 and the imaging unit 20. The lens unit 10 and the imaging unit 20 move the lens and the imaging device 100 itself based on the control signal from the camera shake correction unit 73.

また、手振れ補正部73は、加速度情報に基づき算出した手振れ量から第1手振れ量を引いた値を第2手振れ量として決定する。そして、撮像制御部72は、第2手振れ量に応じた転送領域を選択する。撮像制御部72は、選択した転送領域を指定する指示信号を駆動部21に出力する。駆動部21は、手振れ補正部73からの指示信号に基づいて転送領域において駆動制御を実行する。なお、撮像制御部72が第2手振れ量に基づいて選択する転送領域は、記録画像サイズの領域よりも大きな領域であることが好ましい。撮像制御部72が、光学式手振れ補正によるレンズや撮像素子100の移動量を考慮した上で、像のずれに合わせた記録画像サイズの転送領域を予測することは困難だからである。このような構成によっても、撮像装置1における消費電力や処理負担を軽減することができる。   Further, the shake correction unit 73 determines a value obtained by subtracting the first shake amount from the shake amount calculated based on the acceleration information as a second shake amount. Then, the imaging control unit 72 selects a transfer area according to the second shake amount. The imaging control unit 72 outputs an instruction signal specifying the selected transfer area to the drive unit 21. The drive unit 21 performs drive control in the transfer area based on an instruction signal from the camera shake correction unit 73. The transfer area selected by the imaging control unit 72 based on the second shake amount is preferably an area larger than the area of the recording image size. This is because it is difficult for the imaging control unit 72 to predict the transfer area of the recording image size according to the image shift, in consideration of the movement amount of the lens and the image sensor 100 by the optical shake correction. Also with such a configuration, the power consumption and the processing load in the imaging device 1 can be reduced.

なお、撮像制御部72が手振れ量に基づく転送領域の選択だけでは手振れによる像のずれが補いきれない場合に、光学式手振れ補正で像のずれを補正するようにしてもよい。   If the imaging control unit 72 can not compensate for the image shift due to camera shake only by selecting the transfer area based on the camera shake amount, the image shift may be corrected by optical camera shake correction.

<第3実施形態>
上記した第1実施形態では、手振れ検出部32が複数のフレームに基づいて手振れ量を算出するように構成していた。また、上記した第2実施形態では、システム制御部70が加速度センサからの加速度情報に基づいて手振れ量を算出していた。これに対して、第3実施形態では、演算回路416が複数のフレームに基づいて手振れ量を算出し、または、演算回路416が加速度センサ65からの加速度情報に基づいて手振れ量を算出する。そして、演算回路416は、算出した手振れ量に基づいて転送領域を選択する。
Third Embodiment
In the first embodiment described above, the camera shake detection unit 32 is configured to calculate the camera shake amount based on a plurality of frames. Further, in the above-described second embodiment, the system control unit 70 calculates the shake amount based on the acceleration information from the acceleration sensor. On the other hand, in the third embodiment, the calculation circuit 416 calculates the shake amount based on the plurality of frames, or the calculation circuit 416 calculates the shake amount based on the acceleration information from the acceleration sensor 65. Then, the arithmetic circuit 416 selects the transfer area based on the calculated shake amount.

図14は、第3実施形態に係る信号処理チップの具体的構成を示すブロック図である。図14に示す信号処理チップ111において、演算回路416は、画素メモリ415から各画素の画像データ(画像処理部30による画像処理前のRAWデータ)を読み出す。そして、演算回路416は、複数の画像データ(フレーム)に基づいて手振れ量を算出する。または、演算回路416は、加速度センサ65と接続され、加速度センサ65からの加速度情報を取得する。そして、演算回路416は、加速度センサ65からの加速度情報に基づいて手振れ量を算出する。また、演算回路416は、算出した手振れ量に基づいて転送領域を選択する。そして、演算回路416は、選択した転送領域を指定する制御信号を制御部420に出力する。なお、図14に示す構成のうち、加速度センサ65が設けられている以外は、図6に示した構成と同様である。従って、同一構成には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   FIG. 14 is a block diagram showing a specific configuration of a signal processing chip according to the third embodiment. In the signal processing chip 111 shown in FIG. 14, the arithmetic circuit 416 reads the image data of each pixel (RAW data before image processing by the image processing unit 30) from the pixel memory 415. Then, the arithmetic circuit 416 calculates a shake amount based on a plurality of image data (frames). Alternatively, the arithmetic circuit 416 is connected to the acceleration sensor 65 and acquires acceleration information from the acceleration sensor 65. The arithmetic circuit 416 then calculates the amount of camera shake based on the acceleration information from the acceleration sensor 65. The arithmetic circuit 416 also selects a transfer area based on the calculated shake amount. Then, the arithmetic circuit 416 outputs a control signal specifying the selected transfer area to the control unit 420. The configuration shown in FIG. 14 is similar to that shown in FIG. 6 except that the acceleration sensor 65 is provided. Therefore, the same reference numerals are given to the same configuration, and redundant description will be omitted.

図15は、第3実施形態に係る撮像装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。図15(M)は、演算回路416が画像データに基づいて手振れ量を算出する場合を示し、図15(N)は、演算回路416が加速度情報に基づいて手振れ量を算出する場合を示す。演算回路416が図15(M)及び(N)の処理を実行する前に、撮像制御部72が指示信号を制御部420に出力することにより、撮像素子100による撮像が開始されている。   FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of a control method of the imaging device according to the third embodiment. FIG. 15 (M) shows a case where the arithmetic circuit 416 calculates the amount of camera shake based on image data, and FIG. 15 (N) shows a case where the arithmetic circuit 416 calculates the amount of camera shake based on acceleration information. The imaging control unit 72 outputs an instruction signal to the control unit 420 before the arithmetic circuit 416 executes the processes of FIGS. 15M and 15N, whereby imaging by the imaging element 100 is started.

図15(M)に示す処理について説明する。図15(M)に示すように、演算回路416は、画素メモリ415に格納されている各画素の画像データ(RAWデータ)をフレームごとに読み出す(ステップS41M)。そして、演算回路416は、画素メモリ415から時系列的に読み出した複数のフレームに基づいて手振れ量を算出する(ステップS42M)。このステップS42Mの処理(手振れ量の算出処理)としては、上記した手振れ検出部32による手振れ量の算出処理(第1実施形態で説明した手振れ量の算出処理)と同じ処理を用いることが可能である。すなわち、演算回路416は、時系列的に得られる複数のフレームにおける手振れによる被写体(背景の被写体のエッジ部分)の移動方向及び移動量に基づいて動きベクトルを検出する。そして、演算回路416は、検出した動きベクトルから次フレームにおける被写体の位置を予測する。演算回路416は、現フレームと次フレームとの間の被写体のずれ量を手振れ量として算出(検出)する。そして、演算回路416は、算出した手振れ量を示す制御信号を制御部420に出力する。このような演算回路416による手振れ量を算出する処理は、フレームごとに実行される。ただし、演算回路416の処理負担や消費電力を軽減するために、1フレームごとではなく、数フレームごとに手振れ量を算出する処理を実行するようにしてもよい。   The process shown in FIG. 15 (M) will be described. As shown in FIG. 15M, the arithmetic circuit 416 reads the image data (RAW data) of each pixel stored in the pixel memory 415 for each frame (step S41M). Then, the arithmetic circuit 416 calculates the shake amount based on the plurality of frames read out in time series from the pixel memory 415 (step S42M). As the process (calculation process of the shake amount) of step S42M, it is possible to use the same process as the calculation process of the shake amount (the calculation process of the shake amount described in the first embodiment) by the shake detection unit 32 described above is there. That is, the arithmetic circuit 416 detects a motion vector based on the movement direction and movement amount of the subject (edge part of the subject in the background) due to camera shake in a plurality of frames obtained in time series. Then, the arithmetic circuit 416 predicts the position of the subject in the next frame from the detected motion vector. The arithmetic circuit 416 calculates (detects) the shift amount of the subject between the current frame and the next frame as a shake amount. Then, the arithmetic circuit 416 outputs a control signal indicating the calculated shake amount to the control unit 420. The process of calculating the shake amount by the arithmetic circuit 416 as described above is performed for each frame. However, in order to reduce the processing load and the power consumption of the arithmetic circuit 416, processing for calculating the shake amount may be performed not every one frame but every several frames.

上記した第1実施形態では、手振れ検出部32は、画像生成部31により画像処理された画像データに基づいて動きベクトルを算出していた。一方、第3実施形態では、演算回路416は、画像生成部31により画像処理される前の画像データ(すなわちRAWデータ)に基づいて動きベクトルを算出している。RAWデータは、色信号処理やガンマ補正などの画像処理が行われていない状態の単色の画像データである。上述したように、演算回路416は、画像データにおける背景の被写体のエッジ部分だけを抽出して、そのエッジ部分がどのくらい移動したかを判断することにより、被写体の動きベクトルを算出する。従って、画像データの色成分に関係なく、動きベクトルを算出することができる。このため、演算回路416は、画像生成部31により画像処理される前の画像データ(すなわちRAWデータ)に基づいて動きベクトルを算出することが可能である。   In the first embodiment described above, the camera shake detection unit 32 calculates the motion vector based on the image data subjected to the image processing by the image generation unit 31. On the other hand, in the third embodiment, the arithmetic circuit 416 calculates a motion vector based on image data (that is, RAW data) before being image-processed by the image generation unit 31. RAW data is monochrome image data in a state in which image processing such as color signal processing and gamma correction is not performed. As described above, the arithmetic circuit 416 extracts only the edge portion of the subject in the background of the image data, and determines how much the edge portion has moved to calculate the motion vector of the subject. Therefore, the motion vector can be calculated regardless of the color component of the image data. Therefore, the arithmetic circuit 416 can calculate a motion vector based on image data (that is, RAW data) before being image-processed by the image generation unit 31.

演算回路416は、ステップS42Mで算出した手振れ量に対応する転送領域を指定する制御信号を制御部420に出力する(ステップS43M)。制御部420は、演算回路416からの制御信号を、センサ制御部441、ブロック制御部442、及び同期制御部443が実行可能な制御信号に変換し、それらセンサ制御部441、ブロック制御部442、及び同期制御部443に出力する。   The arithmetic circuit 416 outputs, to the control unit 420, a control signal specifying a transfer area corresponding to the shake amount calculated in step S42M (step S43M). The control unit 420 converts control signals from the arithmetic circuit 416 into control signals that can be executed by the sensor control unit 441, the block control unit 442, and the synchronization control unit 443. The sensor control unit 441, the block control unit 442, And output to the synchronization control unit 443.

上述したように、センサ制御部441は、制御部420からの制御信号に基づいて、転送領域の各画素に対してリセットパルスと転送パルスを送出することにより、電荷蓄積の開始と終了を制御する。また、センサ制御部441は、転送領域の各画素に対して選択パルスを送出することにより、画素信号を出力配線309へ出力させる。また、ブロック制御部442は、制御部420からの制御信号に基づいて、転送領域の単位グループ131を特定する特定パルスを撮像チップ113に対して送出する。これにより、画素領域113Aのうちの転送領域の各画素について電荷蓄積制御が実行され、転送領域の各画素から画素信号の読み出しが行われる。   As described above, the sensor control unit 441 controls the start and end of charge accumulation by transmitting the reset pulse and the transfer pulse to each pixel of the transfer area based on the control signal from the control unit 420. . Further, the sensor control unit 441 outputs a pixel signal to the output wiring 309 by sending out a selection pulse to each pixel in the transfer area. In addition, the block control unit 442 sends a specific pulse specifying the unit group 131 of the transfer area to the imaging chip 113 based on the control signal from the control unit 420. As a result, charge accumulation control is performed for each pixel in the transfer area of the pixel area 113A, and pixel signals are read out from each pixel in the transfer area.

次に、図15(N)に示す処理について説明する。図15(N)に示すように、演算回路416は、加速度センサ65から加速度情報を取得する(ステップS41N)。そして、演算回路416は、加速度センサ65からの加速度情報に基づいて手振れ量を算出する(ステップS42N)。このステップS42Nの処理(手振れ量の算出処理)としては、上記した手振れ補正部73による手振れ量の算出処理(第2実施形態で説明した手振れ量の算出処理)と同じ処理を用いることが可能である。すなわち、演算回路416は、加速度情報が示す加速度の方向に基づいて手振れの方向を特定する。また、手振れ補正部73は、加速度情報が示す加速度の値に基づいて、次フレームにおける被写体の位置を予測する。そして、手振れ補正部73は、予測した被写体の位置に対応する手振れ量を算出する。このような演算回路416による手振れ量を算出する処理は、フレームごとに実行される。ただし、演算回路416の処理負担や消費電力を軽減するために、1フレームごとではなく、数フレームごとに手振れ量を算出する処理を実行するようにしてもよい。   Next, the process shown in FIG. 15 (N) will be described. As shown in FIG. 15 (N), the arithmetic circuit 416 acquires acceleration information from the acceleration sensor 65 (step S41N). Then, the arithmetic circuit 416 calculates the amount of camera shake based on the acceleration information from the acceleration sensor 65 (step S42N). As the process (calculation process of the shake amount) of step S42N, it is possible to use the same process as the calculation process of the shake amount (the calculation process of the shake amount described in the second embodiment) by the shake correction unit 73 described above is there. That is, the arithmetic circuit 416 specifies the direction of camera shake based on the direction of acceleration indicated by the acceleration information. The camera shake correction unit 73 also predicts the position of the subject in the next frame based on the value of the acceleration indicated by the acceleration information. Then, the shake correction unit 73 calculates a shake amount corresponding to the predicted position of the subject. The process of calculating the shake amount by the arithmetic circuit 416 as described above is performed for each frame. However, in order to reduce the processing load and the power consumption of the arithmetic circuit 416, processing for calculating the shake amount may be performed not every one frame but every several frames.

演算回路416は、ステップS42Nで算出した手振れ量に対応する転送領域を指定する制御信号を制御部420に出力する(ステップS43N)。制御部420が演算回路416からの制御信号に基づいて、センサ制御部441及びブロック制御部442に対して制御信号を出力する。センサ制御部441及びブロック制御部442は、画素領域113Aのうちの転送領域の各画素について電荷蓄積制御を実行し、転送領域の各画素から画素信号の読み出しを行うように制御する。   The arithmetic circuit 416 outputs, to the control unit 420, a control signal for specifying a transfer area corresponding to the shake amount calculated in step S42N (step S43N). The control unit 420 outputs a control signal to the sensor control unit 441 and the block control unit 442 based on the control signal from the arithmetic circuit 416. The sensor control unit 441 and the block control unit 442 execute charge accumulation control for each pixel in the transfer area of the pixel area 113A, and perform control to read out a pixel signal from each pixel in the transfer area.

図16は、第3実施形態に係る撮像部及び画像処理部における画像データのサイズを示す図である。図16(c1)に示すように、信号処理チップ111(すなわち、制御部420、センサ制御部441、ブロック制御部442)は、信号処理チップ111(すなわち演算回路416)が算出した手振れ量に応じた転送領域(図16の記録画像サイズの領域)200を撮像チップ113の画素領域113Aにおいて設定する。そして、撮像チップ113は、転送領域200のみを用いて被写体の撮像を行うように制御する。また、信号処理チップ111は、撮像チップ113から転送領域200の画像データを受け取ると、その画像データに対して所定の信号処理(アンプ412による増幅、CDS413aによるCDS処理、A/D413bによるA/D変換処理)を行う。そして、信号処理チップ111は、メモリチップ112の画素メモリ415に画像データを格納する。   FIG. 16 is a diagram showing the size of image data in the imaging unit and the image processing unit according to the third embodiment. As shown in FIG. 16 (c1), the signal processing chip 111 (that is, the control unit 420, the sensor control unit 441, and the block control unit 442) responds to the amount of camera shake calculated by the signal processing chip 111 (that is, the arithmetic circuit 416). The transfer area (area of the recording image size in FIG. 16) 200 is set in the pixel area 113A of the imaging chip 113. Then, the imaging chip 113 performs control so as to capture an object using only the transfer area 200. When the signal processing chip 111 receives the image data of the transfer area 200 from the imaging chip 113, predetermined signal processing (amplification by the amplifier 412, CDS processing by the CDS 413a, A / D by the A / D 413b) is performed on the image data. Perform conversion processing). Then, the signal processing chip 111 stores the image data in the pixel memory 415 of the memory chip 112.

その後、図16(c2)に示すように、画素メモリ415に格納された転送領域の各画素の画像データ(RAWデータ)が、制御部420による制御に従って画像処理部30に転送される。画像処理部30において、画像生成部31は転送領域の画像データに対して各種の画像処理を行う。画像処理部30は、画像処理した画像データを記録部60に出力する。これにより、転送領域(記録画像サイズの領域)の画像データが記録部60に記録される。また、画像処理部30は、画像処理した画像データを表示部50に出力する。これにより、転送領域の画像データが表示部50の表示画面に表示される。   Thereafter, as shown in (c 2) of FIG. 16, the image data (RAW data) of each pixel of the transfer area stored in the pixel memory 415 is transferred to the image processing unit 30 under the control of the control unit 420. In the image processing unit 30, the image generation unit 31 performs various types of image processing on the image data in the transfer area. The image processing unit 30 outputs the image data subjected to the image processing to the recording unit 60. Thereby, the image data of the transfer area (area of the recording image size) is recorded in the recording unit 60. Further, the image processing unit 30 outputs the image data subjected to the image processing to the display unit 50. Thereby, the image data of the transfer area is displayed on the display screen of the display unit 50.

以上に説明したように、第3実施形態によれば、上記した第1実施形態及び第2実施形態と同様に、撮像装置1における消費電力や処理負担を軽減することができる。また、画像処理部30やシステム制御部70において手振れ量を算出する必要がないため、画像処理部30やシステム制御部70の処理を軽減することができる。   As described above, according to the third embodiment, it is possible to reduce the power consumption and the processing load in the imaging device 1 as in the above-described first and second embodiments. Further, since the image processing unit 30 and the system control unit 70 do not need to calculate the shake amount, the processing of the image processing unit 30 and the system control unit 70 can be reduced.

また、上記した第3実施形態では、撮像素子100、駆動制御部(制御部420、センサ制御部441、ブロック制御部442、同期制御部443)、及び手振れ量算出部(演算回路416)が一体構成されている。すなわち、撮像チップ113、信号処理チップ111、及び撮像チップ113が積層され、信号処理チップ111の演算回路416において手振れ量を算出するようにしている。従って、撮像素子100等が一体構成されたチップを撮像装置1に組み込むだけで、手振れ量に応じて転送領域を選択する構成を実現することができる。   Further, in the third embodiment described above, the imaging device 100, the drive control unit (the control unit 420, the sensor control unit 441, the block control unit 442, the synchronization control unit 443), and the camera shake amount calculation unit (the arithmetic circuit 416) are integrated. It is configured. That is, the imaging chip 113, the signal processing chip 111, and the imaging chip 113 are stacked, and the amount of camera shake is calculated in the arithmetic circuit 416 of the signal processing chip 111. Therefore, it is possible to realize a configuration in which the transfer area is selected according to the amount of camera shake only by incorporating in the imaging device 1 a chip in which the imaging element 100 and the like are integrally formed.

なお、上記した第3実施形態においては、信号処理チップ111は、加速度情報に基づいて算出される手振れ量を、転送領域の選択にのみ利用していた。しかし、信号処理チップ111は、加速度情報に基づいて算出される手振れ量を光学式手振れ補正に利用してもよい。例えば、信号処理チップ111の制御部420は、演算回路416が加速度情報に基づいて算出した手振れ量に基づいて、レンズ部10の一部又は全部のレンズを動かすことによって手振れによる像のずれを補正する。または、制御部420は、手振れ量に基づいて、撮像素子100自体を動かすことによって手振れによる像のずれを補正する。または、制御部420は、レンズ部10の一部又は全部のレンズと撮像素子100自体とを動かすことによって手振れによる像のずれを補正する。   In the third embodiment described above, the signal processing chip 111 uses the camera shake amount calculated based on the acceleration information only for the selection of the transfer area. However, the signal processing chip 111 may use the shake amount calculated based on the acceleration information for optical shake correction. For example, the control unit 420 of the signal processing chip 111 corrects the image shift due to camera shake by moving a part or all of the lenses of the lens unit 10 based on the camera shake amount calculated based on the acceleration information by the arithmetic circuit 416. Do. Alternatively, the control unit 420 corrects the image shift due to camera shake by moving the imaging device 100 itself based on the camera shake amount. Alternatively, the control unit 420 corrects an image shift due to camera shake by moving a part or all of the lenses of the lens unit 10 and the imaging device 100 itself.

このような構成の場合においても、上記した第2実施形態で説明したように、光学式手振れ補正だけでは手振れによる像のずれが補いきれない場合がある。その場合、制御部420が、光学式手振れ補正で補いきれない像のずれに応じた転送領域を選択する。   Even in the case of such a configuration, as described in the second embodiment described above, there may be cases where image deviation due to camera shake can not be compensated for only by optical camera shake correction. In that case, the control unit 420 selects a transfer area according to the image shift that can not be compensated for by the optical shake correction.

具体的には、制御部420は、演算回路416が算出した手振れ量が所定の閾値以上であるか否かを判定する。制御部420は、手振れ量が所定の閾値以上であると判定した場合は、所定の閾値内の値を第1手振れ量として決定する。そして、制御部420は、第1手振れ量に応じた制御信号をレンズ部10や撮像部20に対して出力する。レンズ部10や撮像部20は、手振れ補正部73からの制御信号に基づいて、レンズや撮像素子100自体を移動させる。   Specifically, the control unit 420 determines whether the shake amount calculated by the calculation circuit 416 is equal to or more than a predetermined threshold. When it is determined that the shake amount is equal to or more than the predetermined threshold, the control unit 420 determines a value within the predetermined threshold as the first shake amount. Then, the control unit 420 outputs a control signal corresponding to the first shake amount to the lens unit 10 or the imaging unit 20. The lens unit 10 and the imaging unit 20 move the lens and the imaging device 100 itself based on the control signal from the camera shake correction unit 73.

また、制御部420は、加速度情報に基づき算出した手振れ量から第1手振れ量を引いた値を第2手振れ量として決定する。そして、制御部420は、第2手振れ量に応じた転送領域を選択する。制御部420は、選択した転送領域を指定する制御信号をセンサ制御部441やブロック制御部442に出力する。センサ制御部441やブロック制御部442は、制御部420からの制御信号に基づいて転送領域において駆動制御を実行する。なお、制御部420が第2手振れ量に基づいて選択する転送領域は、記録画像サイズの領域よりも大きな領域であることが好ましい。制御部420が、光学式手振れ補正によるレンズや撮像素子100の移動量を考慮した上で、像のずれに合わせた記録画像サイズの転送領域を予測することは困難だからである。このような構成によっても、撮像装置1における消費電力や処理負担を軽減することができる。   Further, the control unit 420 determines a value obtained by subtracting the first shake amount from the shake amount calculated based on the acceleration information as a second shake amount. Then, control unit 420 selects a transfer area according to the second shake amount. The control unit 420 outputs a control signal specifying the selected transfer area to the sensor control unit 441 or the block control unit 442. The sensor control unit 441 and the block control unit 442 execute drive control in the transfer area based on the control signal from the control unit 420. The transfer area selected by the control unit 420 based on the second shake amount is preferably an area larger than the area of the recording image size. This is because it is difficult for the control unit 420 to predict the transfer area of the recording image size according to the image shift, in consideration of the movement amount of the lens and the image sensor 100 due to the optical shake correction. Also with such a configuration, the power consumption and the processing load in the imaging device 1 can be reduced.

なお、制御部420が手振れ量に基づく転送領域の選択だけでは手振れによる像のずれが補いきれない場合に、光学式手振れ補正で像のずれを補正するようにしてもよい。   If the control unit 420 can not compensate for the image shift due to camera shake only by selecting the transfer area based on the camera shake amount, the image shift may be corrected by optical camera shake correction.

<第4実施形態>
上記した第1実施形態、第2実施形態、及び第3実施形態では、手振れ量に応じて撮像素子100を駆動制御する転送領域が変更されるように構成されていた。これに対して、第4実施形態では、駆動部21は、撮像素子100のすべての画素領域113Aに対して駆動制御を実行する。また、駆動部21は、撮像素子100から読み出された画像データのうち、手振れ量に応じた領域の画像データを画像処理部30に出力する。
Fourth Embodiment
In the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment described above, the transfer area for driving and controlling the imaging device 100 is changed according to the amount of camera shake. On the other hand, in the fourth embodiment, the drive unit 21 performs drive control on all pixel areas 113A of the imaging device 100. Further, the drive unit 21 outputs, to the image processing unit 30, image data of a region corresponding to the amount of camera shake, out of the image data read from the imaging device 100.

図17は、第4実施形態に係る撮像部及び画像処理部における画像データのサイズを示す図である。図17(d1)に示すように、駆動部21(制御部420、センサ制御部441、ブロック制御部442、同期制御部443)は、撮像素子100の画素領域113Aを分割せずに、すべての画素領域113Aに対して駆動制御を実行する。そして、駆動部21は、撮像素子100の画素領域113Aの各画素から画素信号を読み出す。一方、上記した第3実施形態と同様に、演算回路416は、複数のフレームに基づいて手振れ量を算出する。または、上記した第3実施形態と同様に、演算回路416は、加速度センサ65からの加速度情報に基づいて手振れ量を算出する。そして、演算回路416は、算出した手振れ量を示す制御信号を制御部420に出力する。   FIG. 17 is a diagram showing the size of image data in the imaging unit and the image processing unit according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 17 (d 1), the drive unit 21 (the control unit 420, the sensor control unit 441, the block control unit 442, and the synchronization control unit 443) does not divide the pixel area 113 A of the imaging device 100. Drive control is performed on the pixel region 113A. Then, the drive unit 21 reads a pixel signal from each pixel of the pixel area 113A of the imaging device 100. On the other hand, as in the third embodiment described above, the arithmetic circuit 416 calculates the shake amount based on a plurality of frames. Alternatively, as in the above-described third embodiment, the arithmetic circuit 416 calculates the shake amount based on the acceleration information from the acceleration sensor 65. Then, the arithmetic circuit 416 outputs a control signal indicating the calculated shake amount to the control unit 420.

図17(d2)に示すように、制御部(信号出力部)420は、画素メモリ415に格納された画像データ(RAWデータ)のうち、手振れ量に対応する転送領域(記録画像サイズの領域)200の画像データをフレームごとに画像処理部30に出力させる。画像処理部30において、画像生成部31は転送領域の画像データに対して各種の画像処理を行う。画像処理部30は、画像処理した画像データを記録部60に出力する。これにより、転送領域(記録画像サイズの領域)の画像データが記録部60に記録される。また、画像処理部30は、画像処理した画像データを表示部50に出力する。これにより、転送領域の画像データが表示部50の表示画面に表示される。   As shown in FIG. 17 (d 2), the control unit (signal output unit) 420 is a transfer area (area of the recording image size) corresponding to the shake amount among the image data (RAW data) stored in the pixel memory 415. The image processing unit 30 outputs the image data of 200 for each frame. In the image processing unit 30, the image generation unit 31 performs various types of image processing on the image data in the transfer area. The image processing unit 30 outputs the image data subjected to the image processing to the recording unit 60. Thereby, the image data of the transfer area (area of the recording image size) is recorded in the recording unit 60. Further, the image processing unit 30 outputs the image data subjected to the image processing to the display unit 50. Thereby, the image data of the transfer area is displayed on the display screen of the display unit 50.

以上に説明したように、第4実施形態によれば、撮像素子100を有する撮像部21と、撮像部21から出力される画像信号について画像処理を実行する画像処理部30と、を備え、撮像部21は、手振れ量を算出する手振れ量算出部(演算回路416)と、撮像素子100から読み出された画像信号のうち、手振れ量算出部416により算出された手振れ量に応じた領域200の画像信号を画像処理部30に出力する信号出力部(制御部420)と、を有する。このような構成によれば、画像処理部30が転送領域200に対してのみ画像処理を行えばよいため、画像処理部30における消費電力や処理負担を軽減することができる。   As described above, according to the fourth embodiment, the imaging unit 21 having the imaging element 100 and the image processing unit 30 that performs image processing on the image signal output from the imaging unit 21 are provided. The unit 21 includes a shake amount calculation unit (calculation circuit 416) for calculating a shake amount, and an image signal of the area 200 corresponding to the shake amount calculated by the shake amount calculation unit 416 among the image signals read from the imaging device 100. And a signal output unit (control unit 420) that outputs an image signal to the image processing unit 30. According to such a configuration, since the image processing unit 30 may perform the image processing only on the transfer area 200, it is possible to reduce the power consumption and the processing load on the image processing unit 30.

また、上記した第4実施形態では、信号出力部420は、フレームごとに手振れ量に応じた領域200の画像信号を画像処理部に出力するので、被写体の動きに合わせて精度よく手振れ量に応じた領域200を選択することができる。また、上記した第4実施形態では、加速度を検出する加速度センサ65を備え、手振れ量算出部416は、加速度センサ65からの加速度に基づいて手振れ量を算出する。このような構成によれば、加速度センサ65を用いて正確な手振れ量を算出することができる。また、上記した第4実施形態によれば、手振れ量算出部416は、撮像素子100から読み出された画像信号の解析処理により手振れ量を算出するので、特別な機構を用いずに手振れ量を算出することができる。従って、撮像装置1のコストが増加しない。   Further, in the fourth embodiment described above, the signal output unit 420 outputs the image signal of the area 200 according to the amount of camera shake for each frame to the image processing unit. Area 200 can be selected. In the fourth embodiment described above, the acceleration sensor 65 for detecting the acceleration is provided, and the shake amount calculation unit 416 calculates the shake amount based on the acceleration from the acceleration sensor 65. According to such a configuration, an accurate shake amount can be calculated using the acceleration sensor 65. Further, according to the fourth embodiment described above, the camera shake amount calculation unit 416 calculates the camera shake amount by analyzing the image signal read from the imaging device 100, so the camera shake amount can be calculated without using a special mechanism. It can be calculated. Therefore, the cost of the imaging device 1 does not increase.

<第5実施形態>
第5実施形態では、上記した第2実施形態における撮像装置1Aを、撮像装置2Aと電子機器2Bとに分離した構成としている。
Fifth Embodiment
In the fifth embodiment, the imaging device 1A in the above-described second embodiment is separated into an imaging device 2A and an electronic device 2B.

図18は、第5実施形態に係る撮像装置及び電子機器の構成を示すブロック図である。図18に示す構成において、撮像装置2Aは、被写体の撮像を行う装置である。この撮像装置2Aは、レンズ部10、撮像部20、画像処理部30A、ワークメモリ40、操作部55、記録部60、加速度センサ65、及び第1システム制御部75を備える。なお、撮像装置2Aのうち、レンズ部10、撮像部20、画像処理部30A、ワークメモリ40、操作部55、記録部60、及び加速度センサ65の構成は、図11に示した構成と同様である。従って、同一構成には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   FIG. 18 is a block diagram showing configurations of an imaging device and an electronic device according to the fifth embodiment. In the configuration shown in FIG. 18, the imaging device 2A is a device that captures an image of a subject. The imaging device 2A includes a lens unit 10, an imaging unit 20, an image processing unit 30A, a work memory 40, an operation unit 55, a recording unit 60, an acceleration sensor 65, and a first system control unit 75. The configuration of the lens unit 10, the imaging unit 20, the image processing unit 30A, the work memory 40, the operation unit 55, the recording unit 60, and the acceleration sensor 65 in the imaging device 2A is the same as that shown in FIG. is there. Therefore, the same reference numerals are given to the same configuration, and redundant description will be omitted.

また、電子機器2Bは、画像(静止画、動画、ライブビュー画像)の表示を行う装置である。この電子機器2Bは、表示部50及び第2システム制御部75を備える。なお、電子機器2Bのうちの表示部50の構成は、図11に示した構成と同様である。従って、同一構成には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   The electronic device 2B is a device that displays an image (still image, moving image, live view image). The electronic device 2B includes a display unit 50 and a second system control unit 75. The configuration of the display unit 50 in the electronic device 2B is the same as the configuration shown in FIG. Therefore, the same reference numerals are given to the same configuration, and redundant description will be omitted.

第1システム制御部75は、第1通信部75Aを有している。また、第2システム制御部76は、第2通信部76Bを有している。第1通信部75Aと第2通信部76Bとは、互いに有線又は無線で信号を送受信する。また、第1システム制御部75は、図11に示す構成のうち、例えば撮像制御部72及び手振れ補正部73に相当する構成を有している。また、第2システム制御部76は、図11に示す構成のうち、例えば表示制御部71に相当する構成のみ有している。   The first system control unit 75 includes a first communication unit 75A. The second system control unit 76 also includes a second communication unit 76B. The first communication unit 75A and the second communication unit 76B mutually transmit and receive signals by wire or wirelessly. Further, the first system control unit 75 has a configuration corresponding to, for example, the imaging control unit 72 and the camera shake correction unit 73 in the configuration shown in FIG. Further, the second system control unit 76 has only a configuration corresponding to, for example, the display control unit 71 among the configurations shown in FIG.

図11に示す構成(表示制御部71、制御部72、及び選択部73)は、第1システム制御部75と第2システム制御部76のいずれに設けられてもよい。図11に示すすべての構成は、第1システム制御部75又は第2システム制御部76に設けられてもよく、また図11に示す構成の一部が第1システム制御部75に設けられ、図11に示す構成の一部以外の構成が第2システム制御部76に設けられてもよい。   The configuration (the display control unit 71, the control unit 72, and the selection unit 73) illustrated in FIG. 11 may be provided in any of the first system control unit 75 and the second system control unit 76. 11 may be provided in the first system control unit 75 or the second system control unit 76, or a part of the configuration shown in FIG. 11 may be provided in the first system control unit 75. A configuration other than a part of the configuration shown in 11 may be provided in the second system control unit 76.

なお、撮像装置2Aは、例えば撮像機能と通信機能を備えたデジタルカメラ、スマートフォン、携帯電話、パーソナルコンピュータなどで構成され、電子機器2Bは、例えば表示機能と通信機能を備えたスマートフォン、携帯電話、携帯型パーソナルコンピュータなどの携帯端末で構成される。   The imaging device 2A is configured by, for example, a digital camera, a smartphone, a mobile phone, a personal computer, etc. provided with an imaging function and a communication function, and the electronic device 2B is, for example, a smartphone equipped with a display function and a communication function, a mobile phone, It comprises a portable terminal such as a portable personal computer.

図18に示す第1システム制御部75は、CPU(図示せず)が制御プログラムに基づいて処理を実行することにより実現される。また、図18に示す第2システム制御部76は、CPU(図示せず)が制御プログラムに基づいて処理を実行することにより実現される。   The first system control unit 75 shown in FIG. 18 is realized by the CPU (not shown) executing processing based on a control program. The second system control unit 76 shown in FIG. 18 is realized by the CPU (not shown) executing processing based on a control program.

なお、図18に示す構成において、画像処理部30と第1システム制御部75とは一体で構成されてもよい。この場合、1つ又は複数のCPUを有するシステム制御部が制御プログラムに基づいて処理を行うことにより画像処理部30の機能と第1システム制御部75の機能を担う。   In the configuration shown in FIG. 18, the image processing unit 30 and the first system control unit 75 may be integrally configured. In this case, the system control unit having one or more CPUs performs processing based on the control program, thereby taking on the function of the image processing unit 30 and the function of the first system control unit 75.

また、上記した第1実施形態における撮像装置1を、図18に示した分離の仕方と同様又は略同様に、撮像装置と電子機器とに分離してもよい。   Further, the imaging device 1 in the first embodiment described above may be separated into the imaging device and the electronic device in the same manner as or substantially the same as the separation method shown in FIG.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能である。また、上記の実施形態で説明した要件の1つ以上は、省略されることがある。そのような変更または改良、省略した形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記した実施形態や変形例の構成を適宜組み合わせて適用することも可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in said embodiment. Various changes or modifications can be added to the above embodiment without departing from the spirit of the present invention. Also, one or more of the requirements described in the above embodiments may be omitted. Such modifications, improvements and omissions are also included in the technical scope of the present invention. Moreover, it is also possible to apply combining the structure of above-mentioned embodiment or a modification suitably.

上記した第1実施形態(図8参照)において、手振れ検出部32は、手振れ量を算出する処理を、ライブビュー画像の撮影時のみ又は動画の撮影時のみ実行するようにしてもよい。また、撮像制御部72は、手振れ量情報を取得する処理(ステップS3,S13)及び転送領域を指定する処理(ステップS4,S14)を、ライブビュー画像の撮影時のみ又は動画の撮影時のみ実行するようにしてもよい。すなわち、撮像制御部72は、ステップS3及びS4の処理のみ実行するようにしてもよく、またステップS13及びS14の処理のみ実行するようにしてもよい。   In the first embodiment described above (see FIG. 8), the camera shake detection unit 32 may execute the process of calculating the camera shake amount only at the time of shooting a live view image or only at the time of shooting a moving image. In addition, the imaging control unit 72 executes the process of acquiring camera shake amount information (steps S3 and S13) and the process of specifying a transfer area (steps S4 and S14) only when shooting a live view image or only when shooting a moving image. You may do it. That is, the imaging control unit 72 may execute only the processes of steps S3 and S4, or may execute only the processes of steps S13 and S14.

また、上記した第2実施形態(図13参照)において、手振れ補正部73及び撮像制御部72は、手振れ量を算出する処理(ステップS24,S33)及び転送領域を指定する処理(ステップS25,S34)を、ライブビュー画像の撮影時のみ又は動画の撮影時のみ実行するようにしてもよい。すなわち、撮像制御部72は、ステップS24及びS25の処理のみ実行するようにしてもよく、またステップS33及びS34の処理のみ実行するようにしてもよい。   In the second embodiment described above (see FIG. 13), the camera shake correction unit 73 and the imaging control unit 72 calculate the amount of camera shake (steps S24 and S33) and specify the transfer area (steps S25 and S34). ) May be performed only when shooting a live view image or only when shooting a moving image. That is, the imaging control unit 72 may execute only the processes of steps S24 and S25, or may execute only the processes of steps S33 and S34.

また、上記した第1実施形態において、手振れ検出部32は、動画の撮影中においてのみ、手振れ量を算出する処理をフレームごとに実行し、ライブビュー画像の撮影中においては、手振れ量を算出する処理を数フレームごとに実行するようにしてもよい。また、上記した第2実施形態において、手振れ補正部73は、動画の撮影中においてのみ、手振れ量を算出する処理をフレームごとに実行し、ライブビュー画像の撮影中においては、手振れ量を算出する処理を数フレームごとに実行するようにしてもよい。このような構成によれば、ライブビュー画像の撮影中における手振れ検出部32や手振れ補正部73の処理負担や消費電力を軽減することができる。   In the first embodiment described above, the camera shake detection unit 32 executes the process of calculating the camera shake amount for each frame only while shooting a moving image, and calculates the camera shake amount while shooting a live view image. The process may be performed every few frames. In the second embodiment described above, the camera shake correction unit 73 executes the process of calculating the camera shake amount for each frame only while shooting a moving image, and calculates the camera shake amount while shooting a live view image. The process may be performed every few frames. According to such a configuration, it is possible to reduce the processing load and power consumption of the camera shake detection unit 32 and the camera shake correction unit 73 during shooting of a live view image.

また、上記した第1実施形態及び第2実施形態において、ライブビュー画像のフレームレートや動画のフレームレートによっては、撮像制御部72が駆動部21に対して転送領域を指定する指示信号を出力してから駆動部21が転送領域を駆動制御するまでに、撮像素子100において数フレーム分の信号の読み出しが行われることがある。このような場合は、手振れ検出部32及び手振れ補正部73は、現フレームから数フレームあとのフレームにおける被写体の位置を予測する。手振れ検出部32及び手振れ補正部73は、現フレームと、現フレームから数フレームあとのフレームとの間の被写体のずれ量を手振れ量として算出(検出)する。そして、手振れ検出部32及び手振れ補正部73は、算出した手振れ量を示す手振れ量情報をシステム制御部70に出力する。   In the first and second embodiments described above, the imaging control unit 72 outputs an instruction signal for specifying the transfer area to the drive unit 21 depending on the frame rate of the live view image and the frame rate of the moving image. After that, several frames worth of signal readout may be performed in the imaging device 100 until the drive unit 21 drives and controls the transfer region. In such a case, the shake detection unit 32 and the shake correction unit 73 predict the position of the subject in a frame several frames after the current frame. The camera shake detection unit 32 and the camera shake correction unit 73 calculate (detect) an amount of displacement of the subject between the current frame and a frame several frames after the current frame as the amount of camera shake. Then, the shake detection unit 32 and the shake correction unit 73 output shake amount information indicating the calculated shake amount to the system control unit 70.

また、上記した第3実施形態において、演算回路416は、複数のフレームから手振れ量を算出する処理(図15(M)参照)と、加速度情報から手振れ量を算出する処理(図15(N)参照)とを実行するようにしてもよい。この場合、演算回路416は、2つの処理に基づいて手振れ量を算出することにより、より精度の高い手振れ量を求めることができる。   Further, in the third embodiment described above, the arithmetic circuit 416 calculates a shake amount from a plurality of frames (see FIG. 15M) and calculates a shake amount from acceleration information (FIG. 15N). And reference may be performed. In this case, the arithmetic circuit 416 can obtain the camera shake amount with higher accuracy by calculating the camera shake amount based on the two processes.

なお、上記した各実施形態において、転送領域の指定の仕方としては、例えば、撮像制御部72などが、転送領域の開始位置の座標、転送領域の横方向のサイズ、転送領域の縦方向のサイズを指定する。また、上記した第2実施形態、第3実施形態、及び第4実施形態においては、加速度(角加速度)を検出する加速度センサ65を設けていたが、角速度を検出するジャイロを設けてもよい。この場合も、手振れ補正部73や演算回路416は、ジャイロが検出した角速度を示す角速度情報に基づいて手振れ量を算出することが可能である。また、加速度センサ65として3軸加速度センサを用いることとしていたが、5軸加速度センサなどであってもよい。   In each embodiment described above, as a method of specifying the transfer area, for example, the imaging control unit 72, etc., coordinates of the start position of the transfer area, the size in the horizontal direction of the transfer area, and the size in the vertical direction of the transfer area. Specify Further, although the acceleration sensor 65 for detecting the acceleration (angular acceleration) is provided in the second embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment described above, a gyro for detecting an angular velocity may be provided. Also in this case, the shake correction unit 73 and the arithmetic circuit 416 can calculate the shake amount based on the angular velocity information indicating the angular velocity detected by the gyro. Further, although a 3-axis acceleration sensor is used as the acceleration sensor 65, a 5-axis acceleration sensor or the like may be used.

また、上記した第1実施形態において、手振れ検出部32は、時系列で得られる複数の画像データにおけるR,G,Bの各成分のデータ(輝度値など)に基づいて動きベクトルを算出してもよいし、R,G,Bのいずれか一つ又は二つのデータだけに基づいて動きベクトルを算出してもよい。   Further, in the first embodiment described above, the camera shake detection unit 32 calculates a motion vector based on data (such as a luminance value) of each component of R, G, and B in a plurality of image data obtained in time series. The motion vector may be calculated based on only one or two data of R, G and B.

また、上記した各実施形態において、転送領域は記録画像サイズの領域(つまり、記録部60への記録用の画角)とされていたが、記録画像サイズよりも大きなサイズの領域であってもよい。   In each of the above-described embodiments, the transfer area is the area of the recording image size (that is, the angle of view for recording to the recording unit 60), but even if the area is a size larger than the recording image size Good.

また、上記した各実施形態において、カラーフィルタ102の配列がベイヤー配列とされていたが、この配列以外の配列であってもよい。また、単位グループ131を形成する画素の数は、少なくとも1つの画素を含んでいればよい。また、ブロックも少なくとも1画素を含んでいればよい。従って、1画素ごとに異なる撮像条件で撮像を実行することも可能である。   In each of the above-described embodiments, the arrangement of the color filters 102 is a Bayer arrangement, but may be an arrangement other than this arrangement. Also, the number of pixels forming the unit group 131 may include at least one pixel. Also, the block may include at least one pixel. Therefore, it is also possible to perform imaging under different imaging conditions for each pixel.

また、上記した各実施形態において、駆動部21は、一部又はすべての構成が撮像チップ113に搭載されてもよいし、一部又はすべての構成が信号処理チップ111に搭載されてもよい。また、画像処理部30の一部の構成が撮像チップ113又は信号処理チップ111に搭載されてもよい。また、システム制御部70の一部の構成が撮像チップ113又は信号処理チップ111に搭載されてもよい。   In each of the above-described embodiments, a part or all of the drive unit 21 may be mounted on the imaging chip 113, or a part or all of the drive unit 21 may be mounted on the signal processing chip 111. Further, part of the configuration of the image processing unit 30 may be mounted on the imaging chip 113 or the signal processing chip 111. Further, part of the configuration of the system control unit 70 may be mounted on the imaging chip 113 or the signal processing chip 111.

また、上記した各実施形態では、ブロックの領域の大きさが予め設定されている場合について説明したが、使用者がブロックの領域の大きさを設定するように構成してもよい。   Moreover, although the case where the magnitude | size of the area | region of a block was preset was demonstrated in each above-mentioned embodiment, you may comprise so that a user may set the magnitude | size of the area | region of a block.

1,1A,2A…撮像装置、2B…電子機器、20…撮像部、30,30A…画像処理部、31…画像生成部、32…手振れ検出部(手振れ量算出部)、50…表示部、65…加速度センサ、70,70A…システム制御部、75…第1システム制御部、76…第2システム制御部、71…表示制御部、72…撮像制御部(駆動制御部)、73…手振れ補正部(手振れ量算出部)、100…撮像素子、200…転送領域、415…画素メモリ、416…演算回路(手振れ量算出部)、420…制御部(駆動制御部)、441…センサ制御部、442…ブロック制御部、443…同期制御部   1, 1A, 2A: imaging device, 2B: electronic device, 20: imaging unit, 30, 30A: image processing unit, 31: image generation unit, 32: camera shake detection unit (camera shake amount calculation unit), 50: display unit, 65 acceleration sensor 70 70A system control unit 75 first system control unit 76 second system control unit 71 display control unit 72 imaging control unit (drive control unit) 73 image stabilization Unit (camera shake amount calculation unit) 100 Image pickup device 200 Transfer area 415 Pixel memory 416 Operation circuit (camera shake amount calculation unit) 420 Control unit (drive control unit) 441 Sensor control unit 442 ... block control unit, 443 ... synchronization control unit

Claims (1)

手振れ量を算出する手振れ量算出部と、
撮像素子を駆動制御し、前記手振れ量算出部により算出された前記手振れ量に応じて前記撮像素子を駆動制御する領域を選択する駆動制御部と、
を備える撮像装置。
A shake amount calculation unit that calculates a shake amount;
A drive control unit configured to drive and control an imaging element and select an area to drive and control the imaging element according to the camera shake amount calculated by the camera shake amount calculation unit;
An imaging device comprising:
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