摄像装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种摄像装置及其控制方法。该摄像装置包括图像传感器，所述图像传感器具有与各微透镜对应的多个像素单元。该控制方法包括使用所述图像传感器的输出，利用相位差检测方法执行焦点检测。要用于所述焦点检测中的信号能够被合成，与在以第二稀疏化量从所述传感器输出的情况下相比，在以第一稀疏化量从所述传感器输出的情况下，设置更大的信号合成量。

【技术实现步骤摘要】
摄像装置及其控制方法
本专利技术涉及一种摄像装置及其控制方法，具体地涉及一种焦点检测技术。
技术介绍
在以数字照相机作为代表的、使用图像传感器的摄像装置中，自动焦点检测(AF)通过下述方法实现：该方法主要分为使用不同于图像传感器的用于焦点检测的元件的方法，以及使用图像传感器的方法。使用用于焦点检测的元件的方法是利用从成像光学系统的不同出射光瞳出射的光束生成的两种图像波形之间的相关量(相位差)来获得散焦量的方法，这种方法被称为相位差检测方法。另外，利用图像传感器的方法是下述方法：利用拍摄图像的对比度分量在对焦位置处最大的事实，搜索对比度分量最大的聚焦透镜位置，这种方法被称为对比度检测方法。相位差检测方法的优点在于：由于能够由图像波形之间的相关量迅速获得散焦量，因此将聚焦透镜移动到对焦位置仅需要很短的时间量，但是另一方面，存在下述问题：由于需要提供用于焦点检测的设备，因此摄像装置的尺寸增大，并且成本增加。另外，由于在焦点检测期间需要通过用于焦点检测的设备拍摄被摄体图像，因此无法与图像传感器执行的摄像并行地执行焦点检测，或者需要提供诸如半反射镜等的特别机构。为此，日本特开第2010-152161号公报提出了一种利用相位差检测方法实现自动焦点检测(AutomaticFocusDetection)的结构，在该结构中，穿过成像光学系统的不同出射光瞳的光束被图像传感器的像素接收(摄像表面相位差检测方法，下文简称为“摄像表面相位检测AF”)。摄像表面相位检测AF的特征是：不需要用于焦点检测的设备，并且还能够并行地进行使用图像传感器的摄像以及相位差检测方法(相位差AF)的自动焦点检测。期望由从二维(多个像素行×多个像素列)像素范围(焦点检测区域)获得的信号生成摄像表面相位差检测AF中的相位差检测所需的图像信号。这是因为难以利用从一维焦点检测区域(一个像素行或列)获得的信号而生成的图像信号来精确执行相位差检测。日本特开第2010-152161号公报公开了如下内容：由像素生成图像信号，通过将各像素行中的信号在像素列延伸的方向上对齐来生成一对焦点检测图像信号，以及根据一维焦点检测图像信号计算相位差(图像偏差量)。日本特开第2010-152161号公报还公开了通过合计二维焦点检测区域中多个像素行的图像偏差量来获得二维焦点检测图像偏差量的方法。通常，当利用摄像表面相位检测AF执行摄像时，在利用图像传感器拍摄运动图像的同时执行焦点检测，并且拍摄的视频被作为实时预览显示在摄像装置的显示单元上。当前通常使用的图像传感器的像素数大于显示单元的像素数，因此，通过稀疏化(thinningout)拍摄的视频帧中的像素来生成将要作为实时预览显示的视频。另外，与在读出所有像素之后稀疏化像素相比，在从图像传感器读出像素的同时稀疏化像素降低了处理负荷。另外，稀疏化数(稀疏化比率(thinningrate))不是恒定的，而通常随着负荷增加(例如帧速率增加)而增加。在执行稀疏化读出以后，根据需要执行调整大小处理，从而获得显示图像。然而，在日本特开第2010-152161号公报中描述的图像信号生成方法中，当稀疏化像素信号时，执行焦点检测图像信号读出的图像传感器的像素范围根据稀疏化数而改变。由于稀疏化数例如根据读出帧速率而改变，因此在针对不同的拍摄模式使用不同的帧速率的情况下，焦点检测图像信号读出范围根据设置的拍摄模式而改变。假定m是稀疏化数，在稀疏化后的图像中具有n行的像素范围由从稀疏化前的图像(原始图像)的m×n行的像素范围读出的像素构成。因此，稀疏化数m越小，在原始图像中对应的像素范围就越小。因此，与稀疏化数较大的情况相比，稀疏化数越小则用于获取图像信号的原始图像的范围(读出范围)越小，如果不能覆盖整个焦点检测区域，则焦点检测的精度降低。
技术实现思路
本专利技术解决了上述传统技术中的问题，并且提供了即使当像素稀疏化数改变时也能够以稳定的精度执行焦点检测的摄像装置及其控制方法。本专利技术的第一方面提供了一种摄像装置，该摄像装置包括：传感器，其具有与微透镜对应的多个像素单元；以及焦点检测单元，其使用所述传感器的输出，利用相位差检测方法来执行焦点检测，其中要用于所述焦点检测中的信号能够被合成，与在以第二稀疏化量(thinningamount)从所述传感器输出的情况下相比，在以第一稀疏化量从所述传感器输出的情况下，所述焦点检测单元设置更大的信号合成量，并且与在使用所述第一稀疏化量的情况下相比，在使用所述第二稀疏化量的情况下的稀疏化量更大。本专利技术的第二方面提供了一种摄像装置的控制方法，所述摄像装置包括针对微透镜具有多个像素单元的传感器，该控制方法包括：焦点检测步骤，其使用所述传感器的输出，利用相位差检测方法来执行焦点检测，其中，要用于所述焦点检测中的信号能够被合成，在所述焦点检测步骤中，与在以第二稀疏化量从所述传感器输出的情况相比，在以第一稀疏化量从所述传感器输出的情况下，设置更大的信号合成量，并且与在使用所述第一稀疏化量的情况下相比，在使用所述第二稀疏化量的情况下的稀疏化量更大。通过以下参照附图对示例性实施例的详细描述，本专利技术的其他特征将变得清楚。附图说明图1是根据本专利技术的摄像装置的结构图。图2是根据本专利技术的摄像装置的电路结构图。图3A和图3B是图像传感器的示意图。图4是从拍摄镜头的出射光瞳出射的光束入射到像素上的情况的概念图。图5是摄像装置的像素配置图。图6A和图6B是示出像素稀疏化后得到的像素的图。图7A和7C是示出(在执行3像素稀疏化时)与第一实施例中的相加行数(additionlinenumber)对应的读出范围在焦点检测区域中所占的比例的图，图7B是示出在以垂直稀疏化数5执行读出的情况下读出范围和焦点检测区域之间的关系的图。图8是根据本专利技术的焦点检测的流程图。图9A和图9C是示出(在执行3像素稀疏化时)第二实施例中的读出范围在焦点检测区域中所占的比例的图，图9B示出了在相加行数R是6以及垂直稀疏化数是5的情况下像素单元301中读出范围1402与焦点检测区域1301之间的关系。具体实施方式下文将参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例。第一实施例图1是示出用作根据本专利技术的实施例的摄像装置的示例的数字单镜头反射式照相机(下文简称为“照相机”)150的结构的示例的图。照相机150由照相机主体100以及能够从照相机主体100拆卸的镜头单元200构成。请注意，只要本实施例的照相机能够执行摄像表面相位检测AF，照相机并不需要是单镜头反射式照相机，并且镜头单元200也不必须是可更换的。另外，照相机可以是配设在装置中的功能。换句话说，摄像装置可以是具有照相机功能的任何电子设备或装置。这种电子设备或装置的示例包括但不限于移动电话、个人计算机、平板终端、媒体播放器、游戏设备、导航装置以及家用电器。首先描述照相机主体100的结构。正立像光学系统(erectimageopticssystem)101由棱镜、反射镜等构成，并被配置为使得当通过目镜102观察时，从反射镜104反射的光学图像是正像。利用从反射镜104反射的光束在取景器画面103上形成被摄体图像。取景器画面103、正像光学系统101以及目镜102形成取景器光学系统。另外，取景器显示单元115是透射式显示屏板，并用于执行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像装置，该摄像装置包括：传感器，其具有与微透镜对应的多个像素单元；以及焦点检测单元，其使用所述传感器的输出，利用相位差检测方法来执行焦点检测，其中，要用于所述焦点检测中的信号能够被合成，与在以第二稀疏化量从所述传感器输出的情况下相比，在以第一稀疏化量从所述传感器输出的情况下，所述焦点检测单元设置更大的信号合成量，并且与在使用所述第一稀疏化量的情况下相比，在使用所述第二稀疏化量的情况下的稀疏化量更大。

【技术特征摘要】
2013.04.26 JP 2013-0946381.一种摄像装置，该摄像装置包括：传感器，其具有与微透镜对应的多个像素单元；以及摄像控制单元，其使用所述传感器的输出，利用相位差检测方法来执行焦点检测，其中，要用于所述焦点检测中的信号能够被相加，与在以第二稀疏化量从所述传感器输出的情况下相比，在以第一稀疏化量从所述传感器输出的情况下，所述摄像控制单元设置更大的信号相加量，并且与在使用所述第一稀疏化量的情况下相比，在使用所述第二稀疏化量的情况下的稀疏化量更大。2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，执行的信号相加使得在传感器的输出具有第一稀疏化量的情况下使用该输出执行焦点检测的传感器区域的尺寸和在传感器的输出具有第二稀疏化量的情况下的所述区域的尺寸之差减小。3.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，从所述传感器的所述像素单元能够读出与不同的出射光瞳出射的光束分别对应的多个信号。4.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述传感器能够以像素行为单位输出信号，并且所述摄像控制单元对由各个像素行生成的多个图像信号进行相加。5.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述摄像控制单元根据所述第一稀疏化量和所述第二稀疏化量之比来改变信号相加量。6.根据权利要求5所述的摄像装置，其中，由所述摄像控制单元执行的信号相加使得用于在使用所述第一稀疏...

【专利技术属性】
技术研发人员：船津庆大，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP