图像采集设备制造技术

一种图像采集设备包括：成像透镜；图像采集元件，其包括第一组像素和第二组像素，第二组像素包括用于相位差检测的像素，图像采集元件构成为能够分别从第一组像素和第二组像素单独读出第一图像信号和第二图像信号；散焦量计算装置，构成为根据从用于相位差检测的像素中读出的图像信号来计算成像透镜的散焦量；聚焦控制装置，构成为执行聚焦调整来使得散焦量为“０”；图像处理装置，构成为在聚焦调整之后读出第一图像信号和第二图像信号，并根据第一图像信号和第二图像信号来产生用于记录的图像；以及记录装置，构成为记录所产生的图像。

【技术实现步骤摘要】
图像采集设备的制作方法图像采集设备
本专利技术所公开的主题涉及一种图像采集设备，具体来说，涉及一种被配置为对 相位差检测系统的自动焦距(相位差AF)进行调整的图像采集设备。
技术介绍
图15A到图15C示出了成像透镜1与图像采集表面“m”之间的关系。当聚 焦物体时，如图15A的部分A和部分B所示，穿过成像透镜1的部件(构件)的光彻、 bQ和( 汇聚在图像采集表面m上，并且在图像采集表面m上获得了聚焦图像&。当与 图15A所示的聚焦状态相比聚焦位置处在前聚焦状态时，穿过成像透镜1的构件的光ai、 Id1和C1汇聚在了图像采集表面m的后方(图15B的部分A的右侧)，并且如图15B的部 分B所示，光在图像采集表面m上形成了不同的图像Zai、Zb1和Zc1。在后聚焦状态， 穿过成像透镜1的构件的光如、b2和( 聚焦在图像采集表面m的前方(图15C的部分A 的左侧)，并且如图15C的部分B所示，光在图像采集表面m上形成了不同的图像Zii2、 Zb2 禾口 Zc2。可通过检测前聚焦状态和后聚焦状态下的散焦量(聚焦偏移量)来控制自动聚焦 以进入图15Α所示的聚焦状态。传统上，为了检测散焦量，如图16所示，将分束镜3布置在成像透镜1和固态 图像采集元件2之间，并且由分束镜3所分离出的光进入传感器4进行相位差检测。然而，存在以下的问题，S卩，如果安装专用传感器4则尺寸和成本较大，并且 由于分束镜3而使得进入固态图像采集元件2的光量较小。因此，在日本专利第四59142号中，没有安装分束镜3和AF传感器4，而是如 图17所示在固态图像采集元件5的一部分上安装用于相位差检测的专用像素(传感器单 元)6来执行相位差AF。具体地，在日本专利第四59142号中描述的图像采集设备在固态图像采集元件5 和布置在元件上的透镜(显微透镜)的一个当前预定的范围内相对地移动元件间的位置， 并且根据在一个方向上移动的元件所输出的信号和在另一方向上移动的元件所输出的信 号之间的比较结果来检测聚焦状态。
技术实现思路
然而，在日本专利第四59142号所描述的图像采集设备中，只能在固态图像采 集元件5的预定部分检测相位差AF的信息。因此，需要执行移动视角来进行聚焦和在聚 焦之后恢复视角的相机操作，而这样的操作对于用户来说比较麻烦。因此，存在这样的 问题，即，用于相位差检测的像素变成了图像上的污点，因为用于相位差检测的像素并 不用作图像。另外，存在这样的问题，即使校正(更改)了像素的污点也无法防止图像的 退化，并且用于相位差检测的像素无法被布置在固态图像采集元件5上的多重位置上。这里公开的主题是考虑了上述情况而作出的，并且这里公开的主题的目的是提供一种图像采集设备，其能够基于从布置在固态图像采集元件上用于相位差检测的像素 得到的图像信号来实现相位差AF，并且能够有效地针对主成像中的图像来利用用于相位 差检测的像素以实现拍摄宽动态范围图像和拍摄高分辨率图像。为了实现上述目的，本专利技术公开的主题的第一方面提供了一种图像采集设备， 其包括成像透镜；图像采集元件，包括布置成矩阵的第一组像素和第二组像素以用于 光电转换，第二组像素包括用于相位差检测的像素，其中不对穿过成像透镜的发射孔并 进入第一组像素的光通量的入射方向进行限制，而对穿过成像透镜的发射孔并进入第二 组像素的光通量的入射方向进行限制，图像采集元件被构成为能够分别从第一组像素和 第二组像素中独立地读出第一图像信号和第二图像信号；散焦量计算装置，其被构成为 从图像采集元件中读出第二图像信号并根据第二图像信号当中的从用于相位差检测的像 素中读出的图像信号来计算成像透镜的散焦量；聚焦控制装置，被配置来通过移动成像 透镜执行聚焦调整，从而将散焦量计算装置计算出的散焦量设为“0” ；图像处理装置， 被配置为在聚焦控制装置执行聚焦调整之后从图像采集元件中读出第一图像信号和第二 图像信号，并根据所读出的第一图像信号和第二图像信号来产生图像以进行记录；以及 记录装置，被配置来将图像处理装置所产生的图像记录在记录介质中。根据第一方面，可分别从图像采集元件的第一组像素和第二组像素中独立地读 出第一图像信号和第二图像信号。具体来说，在相位差AF期间从包括了用于相位差检测 的像素的第二组像素中读出第二图像信号，并且根据第二图像信号当中与用于相位差检 测的像素对应的图像信号来控制聚焦。因此，快速AF是可能的。而且，在相位AF之 后的主成像期间，从图像采集元件中读出第一图像信号和第二图像信号，并且根据读出 的第一图像信号和第二图像信号来产生用于记录的图像。因此，在主成像期间，用于相 位差检测的像素可被用于图像。结果，能够实现宽动态范围图像的成像、高分辨率图像 的成像等。本专利技术公开主题的第二方面提供了一种根据第一方面的图像采集设备，其中， 图像采集元件包括用于第一组像素和第二组像素的每个像素的显微透镜，并且第二组像 素当中用于相位差检测的像素包括提供有第一显微透镜的第一像素和提供有第二显微透 镜的第二像素，其中第一显微透镜相对像素在第一方向上偏移，第二显微透镜在图像采 集元件的平面上与第一方向相反的第二方向上偏移。本专利技术公开主题的第三方面提供了一种根据第一或第二方面的图像采集设备， 其中图像采集元件的用于相位差检测的像素包括一个用于两个相邻像素的显微透镜，并 且该显微透镜使光通量穿过成像透镜的发射孔来分离并进入两个相邻像素。本专利技术公开主题的第四方面提供了一种根据第一或第二方面的图像采集设备， 其中图像采集元件的所有第二组像素都是用于相位差检测的像素。在相位差AF期间，根据从第二组的所有像素当中的当前预定范围内(屏幕中央 的AF区域等)的像素、用户指定范围内的像素、人脸检测所自动设定的范围内的像素、 或屏幕中多个范围内的像素获取的图像信号来计算散焦量。本专利技术公开主题的第五方面提供了一种根据第一到第三方面任意一个的图像采 集设备，其中，用于相位差检测的像素和不用于相位差检测的像素被混合在图像采集元 件的第二组像素中。例如，用于相位差检测的像素可按照需要在一个屏幕内散布或仅被布置在一个 屏幕内的预定范围中。本专利技术公开主题的第六方面提供了一种根据第四方面的图像采集设备，其中， 图像处理装置根据从图像采集元件的第一组像素读出的高灵敏度的第一图像信号和从第 二组像素读出的低灵敏度的第二图像信号来产生宽动态范围图像。图像采集元件中的第二组像素是由穿过成像透镜的发射孔的光通量的光接收方 向来限定的。因此，与未被光接收方向限定的第一组的正常像素相比，第二组像素的 入射光量减小，并且是低灵敏度的像素。因此将图像处理装置设计为根据从第一组正常 (高灵敏度)像素读出的高灵敏度的第一图像信号和从第二组像素读出的低灵敏度的第二 图像信号来产生宽动态范围图像。本专利技术公开主题的第七方面提供了一种根据第四方面的图像采集设备，其中， 图像处理装置根据从图像采集元件的第一组像素读出的高灵敏度的第一图像信号和从第 二组像素读出的低灵敏度的第二图像信号来产生高灵敏度的图像和低灵敏度的图像，该 图像采集设备还包括图像显示装置，其被构成为在由记录装置记录之前对所产生的高 灵敏度的图像和低灵敏度的图像进行显示；以及操作装置，其被构成为接收用户指令来 选择显示在图像显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像采集设备，包括：　　成像透镜；　　图像采集元件，其包括布置为矩阵的用于光电转换的第一组像素和第二组像素，第二组像素包括用于相位差检测的像素，其中不对穿过成像透镜的发射孔并进入第一组像素的光通量的入射方向进行限制，而对穿过成像透镜的发射孔并进入第二组像素的光通量的入射方向进行限制，将所述图像采集元件构成为能够分别从第一组像素和第二组像素单独读出第一图像信号和第二图像信号；　　散焦量计算装置，构成为从图像采集元件读出第二图像信号，并且根据第二图像信号当中的从用于相位差检测的像素中读出的图像信号来计算成像透镜的散焦量；　　聚焦控制装置，构成为通过移动成像透镜来执行聚焦调整，从而使得由散焦量计算装置计算出来的散焦量为“０”；　　图像处理装置，构成为在由聚焦控制装置执行聚焦调整之后从图像采集元件中读出第一图像信号和第二图像信号，并根据读出的第一图像信号和第二图像信号来产生用于记录的图像；以及　　记录装置，构成为将图像处理装置产生的图像记录在记录介质中。

【技术特征摘要】
JP 2009-9-9 2009-2083611.一种图像采集设备，包括 成像透镜；图像采集元件，其包括布置为矩阵的用于光电转换的第一组像素和第二组像素，第 二组像素包括用于相位差检测的像素，其中不对穿过成像透镜的发射孔并进入第一组像 素的光通量的入射方向进行限制，而对穿过成像透镜的发射孔并进入第二组像素的光通 量的入射方向进行限制，将所述图像采集元件构成为能够分别从第一组像素和第二组像 素单独读出第一图像信号和第二图像信号；散焦量计算装置，构成为从图像采集元件读出第二图像信号，并且根据第二图像信 号当中的从用于相位差检测的像素中读出的图像信号来计算成像透镜的散焦量；聚焦控制装置，构成为通过移动成像透镜来执行聚焦调整，从而使得由散焦量计算 装置计算出来的散焦量为“0” ；图像处理装置，构成为在由聚焦控制装置执行聚焦调整之后从图像采集元件中读出 第一图像信号和第二图像信号，并根据读出的第一图像信号和第二图像信号来产生用于 记录的图像；以及记录装置，构成为将图像处理装置产生的图像记录在记录介质中。2.根据权利要求1所述的图像采集设备，其中图像采集元件包括针对第一组像素和第二组像素的每一个像素的显微透镜，并且 第二组像素当中用于相位差检测的像素包括提供有第一显微透镜的第一像素和提供 有第二显微透镜的第二像素，其中第一显微透镜相对于像素在第一方向上偏移，第二显 微透镜在图像采集元件的平面中与第一方向相反的第二方向上偏移。3.根据权利要求1或2所述的图像采集设备，其中图像采集元件用于相位差检测的像 素包括一个针对两个相邻像素的显微透镜，并且该显微透镜使得穿过成像透镜的发射孔 的光通量分割并进入两个相邻像素。4.根据权利要求1或2所述的图像采集设备，其中图像采集元件的第二组像素都...

【专利技术属性】
技术研发人员：粟津亘平，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]