摄像装置及摄像装置的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种摄像装置及摄像装置的控制方法。该摄像装置包括：图像传感器，其包括各自具有多个光电转换单元的多个像素、以及被配置为存储从所述多个像素输出的信号的第一保持单元和第二保持单元；以及驱动单元，其被配置为进行用于将从各像素的第一数量的光电转换单元提供的第一信号写入所述第一保持单元的第一写入处理、以及用于将从各像素的第二数量的光电转换单元提供的第二信号写入所述第二保持单元的第二写入处理。

【技术实现步骤摘要】
摄像装置及摄像装置的控制方法
本专利技术通常涉及一种摄像装置及摄像装置的控制方法。
技术介绍
在诸如数字照相机或数字摄像机等的摄像装置中使用的图像传感器是高度多功能化的。例如，已知一些图像传感器作为各自具有焦点检测功能的传感器。日本特开2001-124984号公报公开了如下技术：使得能够进行利用两个光电二极管的输出信号的相位差检测方法的焦点检测，其中，所述两个光电二极管与一个微透镜一起被布置在图像传感器的一个像素中，并且接收穿过摄影透镜的不同光瞳区域的光束。当单个像素中的两个光电二极管的输出信号被相加时，能够获得图像输出。利用该结构，必须从各像素的两个光电二极管获得信号。与针对一个像素布置一个光电二极管的传统结构相比，读出时间不期望地加倍。然而，为了实现预定帧速率的读出操作，需要缩短读出时间。鉴于上述问题，本专利技术提供一种摄像装置，该摄像装置能够使用能够执行相位差检测方法的焦点检测的图像传感器，来缩短摄像装置中的信号读出时间。
技术实现思路
本专利技术的第一方面提供一种摄像装置，该摄像装置包括：图像传感器，其包括各自具有多个光电转换单元的多个像素、以及被配置为存储从所述多个像素输出的信号的第一保持单元和第二保持单元；以及驱动单元，其被配置为进行用于将从各像素的第一数量的光电转换单元提供的第一信号写入所述第一保持单元的第一写入处理、以及用于将从各像素的第二数量的光电转换单元提供的第二信号写入所述第二保持单元的第二写入处理。所述第二数量大于所述第一数量，并且以将所述第一写入处理的时段设置为比所述第二写入处理的时段短的方式来驱动所述图像传感器。本专利技术的第二方面提供一种摄像装置的控制方法，该摄像装置包括图像传感器，该图像传感器包括各自具有多个光电转换单元的多个像素、以及被配置为存储从所述多个像素输出的信号的第一保持单元和第二保持单元。所述控制方法包括：第一写入处理步骤，将从各像素的第一数量的光电转换单元提供的第一信号写入所述第一保持单元；以及第二写入处理步骤，将从各像素的第二数量的光电转换单元提供的第二信号写入所述第二保持单元。所述第二数量大于所述第一数量，并且将所述第一写入处理步骤的时段设置为比所述第二写入处理步骤的时段短。通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的其他特征将变得清楚。附图说明图1是从摄像装置的摄影透镜的出射光瞳射出的光束入射在单位像素上的概念图；图2是摄像装置的总体框图；图3是根据第一实施例的图像传感器的总体图；图4是根据第一实施例的图像传感器的单位像素的电路图；图5是示出根据第一实施例的图像传感器的读出电路的电路图；以及图6是根据第一实施例的图像传感器的驱动时序图。具体实施方式下面，将参照附图来描述本专利技术的示例性实施例。[第一实施例]首先，将描述在拍摄被摄体的普通图像传感器中实现相位差检测方法的焦点检测的原理。图1是示出从摄影透镜的出射光瞳射出的光束入射在图像传感器的一个单位像素上的状态的示意图。单位像素100包括第一光电二极管101A和第二光电二极管101B。滤色器302和微透镜303被与单位像素100相对应地布置。针对具有微透镜303的像素，将从摄影透镜的出射光瞳304射出的光束的中心定义为光轴305。利用光轴305作为中心，穿过出射光瞳304的光入射在单位像素100上。光瞳区域306和307是摄影透镜的出射光瞳区域的一部分。如图1所示，穿过光瞳区域306的光束经由微透镜303而被光电二极管101A接收。穿过光瞳区域307的光束经由微透镜303而被光电二极管101B接收。以这种方式，由于光电二极管101A和101B分别接收来自摄影透镜的出射光瞳304的不同光瞳区域306和307的光束，因此，能够基于来自光电二极管101A和101B的信号的相位差，来进行焦点检测。假设从光电二极管101A获得的信号是A图像信号，从光电二极管101B获得的信号是B图像信号。能够使用作为A和B图像信号的和而获得的(A+B)图像信号，作为单位像素100的拍摄图像信号。图2是示出使用该实施例的图像传感器的摄像装置的功能的结构的示例的框图。摄像装置的光学系统包括用于在图像传感器1101上形成被摄体的光学图像的摄影透镜1110。透镜驱动电路1109进行变焦控制、聚焦控制及光圈控制等。在图像传感器1101上，多个单位像素100被布置成矩阵。从图像传感器1101输出在图像传感器1101上形成的被摄体图像作为电图像信号。信号处理电路1103对从图像传感器1101输出的图像信号进行各种校正，并且压缩图像信号。信号处理电路1103可以生成B图像信号作为由图像传感器1101获得的A图像信号与(A+B)图像信号的差分信号。定时生成电路1102输出用于驱动图像传感器1101的定时信号。总体控制计算电路1104进行各种计算，并且控制摄像装置的总体操作(包括图像传感器1101的操作)。总体控制计算电路1104还利用A和B图像信号，来执行相位差检测方法的焦点检测操作。从信号处理电路1103输出的图像数据被临时存储在存储电路1105中。显示电路1106显示各种信息以及拍摄图像。记录电路1107记录并读出图像数据。记录电路1107用于对诸如半导体存储器等的可拆卸记录介质进行读取和写入访问。操作电路1108包括由开关、按钮及触摸屏代表的输入设备。操作电路接收对摄像装置的用户指令。下面，将参照图3至5来描述图像传感器1101的结构示例。图3是示出图像传感器1101的总体结构示例的图。图像传感器1101包括像素区域1、垂直扫描电路2、读出电路3、水平扫描电路4以及输出放大器5。在图像区域1中，多个单位像素100被布置成矩阵。为了方便描述，例示了16(＝4x4)个单位像素的阵列。实际上，数百万个单位像素被布置成矩阵。如参照图1所描述的，各单位像素100包括第一光电二极管101A和第二光电二极管101B。在该实施例中，垂直扫描电路2选择像素区域1的像素的各行，并且向选择的行的像素发送驱动信号。读出电路3包括各列的列读出电路，放大来自单位像素100的输出信号，并且对输出信号进行采样和保持。水平扫描电路4输出用于将由读出电路3采样和保持的信号依次输出到输出放大器5的信号。输出放大器5根据水平扫描电路4的操作，将来自读出电路3的信号输出到信号处理电路1103。由来自定时生成电路1102的定时信号，来驱动垂直扫描电路2、读出电路3以及水平扫描电路4。图4是示出单位像素100的结构示例的电路图。第一传送开关102A和第二传送开关102B分别被连接到第一光电二极管101A和第二光电二极管101B。第一传送开关102A和第二传送开关102B的输出端经由浮置扩散区域103而被连接到放大器104。复位开关105被连接到浮置扩散区域103，选择开关106被连接到放大器104。光电二极管101A和101B用作光电转换单元，该光电转换单元用于接收穿过同一微透镜的光束，并且生成与接收的光量相对应的信号电荷。传送开关102A和102B用作用于将由光电二极管101A和101B生成的电荷传送到共用的浮置扩散区域103的传送单元。由来自垂直扫描电路2的传送脉冲信号PTXA和PTXB来分别控制传送开关102A和102B。浮置扩散区域103用作用于临时保持从光电二极管101A和101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：图像传感器，其包括各自具有多个光电转换单元的多个像素、以及被配置为存储从所述多个像素输出的信号的第一保持单元和第二保持单元；以及驱动单元，其被配置为进行用于将从各像素的第一数量的光电转换单元提供的第一信号写入所述第一保持单元的第一写入处理、以及用于将从各像素的第二数量的光电转换单元提供的第二信号写入所述第二保持单元的第二写入处理，所述第二数量大于所述第一数量，并且以将所述第一写入处理的时段设置为比所述第二写入处理的时段短的方式来驱动所述图像传感器。

【技术特征摘要】
2013.04.25 JP 2013-0930511.一种摄像装置，该摄像装置包括：图像传感器，其包括各自具有多个光电转换单元的多个像素、以及被配置为存储从所述多个像素输出的信号的第一保持单元和第二保持单元；驱动单元，其被配置为进行用于将从各像素的第一数量的光电转换单元提供的第一信号写入所述第一保持单元的第一写入处理、以及用于将从各像素的第二数量的光电转换单元提供的第二信号写入所述第二保持单元的第二写入处理，所述第二数量大于所述第一数量，并且以将所述第一写入处理的时段设置为比所述第二写入处理的时段短的方式来驱动所述图像传感器；焦点检测单元，该焦点检测单元使用所述第一信号以及所述第二信号与所述第一信号的差分信号来进行焦点检测；以及信号处理单元，该信号处理单元根据所述第二信号来生成拍摄图像数据。2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述多个像素中的各个包括由所述多个光电转换单元共享的电荷电压转换单元、以及被配置为将由所述多个光电转换单元生成的电荷传送到所述电荷电压转换单元的传送单元。3.根据权利要求1或2所述的摄像装置，其中，所述多个像素中的各个包括一个微透镜。4.根据权利要求1或2所述的摄像装置，其中，所述多个像素中的各个包括两个光电转换单元，所述第一信号是从该像素的一个光电转换单元提供的信号，并...

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