一种摄像设备，包括：图像传感器，具有用于接收通过了摄像镜头的整个光瞳区域的光且形成被摄体图像的图像形成像素和离散地配置在所述图像形成像素间且用于接收通过了所述摄像镜头的部分光瞳区域的光的焦点检测像素；检测单元，用于根据由所述图像传感器获得的图像信号检测被摄体的边缘方向；平均单元，用于当所述图像信号的相位偏移时，根据由所述检测单元检测出的边缘方向，平均化从每个所述焦点检测像素分别获得的图像信号；以及计算单元，用于使用由所述平均单元平均后的所述图像信号计算所述摄像镜头的散焦量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种摄像设备，更具体地，涉及一种能够检测焦点状态的摄像设备。
技术介绍
通常，作为用于检测摄像镜头的焦点状态的方法，已知使用具有微透镜的二维传感器来对固态图像传感器的部分像素执行基于光瞳分割的焦点检测的摄像设备。在该摄像设备内，在构成该固态图像传感器的大量像素中，部分像素用作摄像镜头的焦点状态检测像素。利用成对的接收通过了摄像镜头的部分光瞳区域的光的焦点状态检测像素以及接收通过了不同的光瞳区域的光的焦点检测像素，焦点状态检测像素通过由多对像素所生成的图像信号的相位差来检测摄像镜头的焦点状态。例如，日本特开2009-003122公开了这种 配置。然而，在日本特开2009-003122提出的技术中，因为将部分图像形成像素用作焦点检测像素，因而接收的光量相比于普通像素为少。因此，存在摄像设备在很大程度上受噪声影响以及在焦点检测中倾向于具有精度差的问题。
技术实现思路
_4] 专利技术要解决的问题考虑到上述问题而作出的本专利技术能够减少从焦点检测像素获取的信号中的噪声，并提高在使用部分像素作为焦点检测像素的图像传感器中的焦点检测精度。_6] 用于解决问题的方案为了解决上述描述的问题并实现本专利技术的目的，根据本专利技术的摄像设备包括图像传感器，具有图像形成像素和焦点检测像素，所述图像形成像素用于接收通过了形成被摄体图像的摄像镜头的整个光瞳区域的光，所述焦点检测像素离散地配置在所述图像形成像素之间并且用于接收通过了所述摄像镜头的部分光瞳区域的光；检测单元，用于根据由所述图像传感器获取的图像信号检测被摄体的边缘方向；平均单元，用于根据由所述检测单元检测出的边缘方向，在使从每个所述焦点检测像素分别获取的图像信号的相位偏移的情况下对该图像信号进行平均；以及计算单元，用于使用由所述平均单元平均后的图像信号计算所述摄像镜头的散焦量。根据参考附图对典型实施例的如下说明，本专利技术的其它特征将变得明显。附图说明图I是作为根据本专利技术实施例的摄像设备的照相机的结构图；图2是作为本专利技术实施例的CMOS固态图像传感器的图像传感器的一部分平面图；图3A是沿图2的部分平面图中所表示的A-A’面切割得到的图像传感器10的截面图3B是显示在用于焦点检测的像素的光瞳区域中的接收光分布的图；图4是焦点检测信号生成的说明图；图5A至5C示出高对比度被摄体的例子；图6A至6C示出低对比度被摄体的例子；图7是根据本专利技术实施例的焦点检测流程图；图8A至8D是示出被摄体和图像信号之间的关系的示意图；图9A和9B示出在被摄体边缘方向是斜的情况下的平均化结果；图IOA至IOC是平均化具有噪声的焦点检测图像信号的说明图。 具体实施例方式下面参考附图详细说明本专利技术的实施例。图I是作为根据本专利技术实施例的摄像设备的照相机的结构图。在图I中，图像传感器(固态图像传感器)10配置在固定于数字静态照相机I的摄像镜头5的预期成像面上。数字静态照相机I包括用于控制整个照相机的照相机CPU 20，作为控制部件来驱动图像传感器10的图像传感器控制器21，以及对由图像传感器10拍摄的图像信号执行图像处理的图像处理器24。照相机I还包括用于记录由图像传感器10拍摄的图像的存储电路22以及将由图像处理器24处理的图像从照相机输出的接口电路23。另外，存储电路22能够存储图像传感器10的接收光分布。照相机CPU 20还作为焦点检测计算器来计算摄像镜头5的焦点状态，作为对比度检测器来检测拍摄图像的对比度，作为边缘检测器来检测被摄体的边缘，作为平均单元来对图像信号进行平均化，以及作为估计噪声量存储单元来根据图像拍摄条件设置估计噪声量。用于形成被摄体图像的摄像镜头5可以安装到照相机主单元I中或从照相机主单元I中拆卸。虽然为了方便、在该图中示出了两个透镜5a和5b，但在实际中，可以利用多个透镜来配置镜头5。在摄像镜头5中，从照相机主单元I的照相机CPU 20发送的焦点调节数据由镜头CPU 50通过电触点26接收，且焦点状态由摄像镜头驱动机构51根据该焦点调节数据进行调整。配置在摄像镜头5的光瞳附近的光圈53由光圈驱动机构52调整至预定光圈值。图2是作为本专利技术实施例的CMOS固态图像传感器的图像传感器的一部分平面图。在图2中，电极131扫描垂直方向，而电极132扫描水平方向。电极131和132配置成层结构。在本实施例中，电极132的层形成在电极131的层的上面。由电极131和电极132分隔成的区域表示一个像素。每个像素中的字母“R”、“G”或“B”表示像素的滤色器的色相。像素“R”透过具有红色成分的光，像素“G”透过具有绿色成分的光及像素“B”透过具有蓝色成分的光。配置上述“R”、“G”及“B”像素(图像形成像素)中的每一个来接收通过摄像镜头5的整个光瞳区域的光。若滤色器以拜耳图案进行配置，则一个图像元素可以由4个像素构成“R”像素、“B”像素及2个“G”像素。然而，在本实施例的图像传感器构成的摄像设备中，将接收通过摄像镜头5的部分光瞳区域的光的焦点检测像素(多个焦点检测像素)离散地分配到本应为“R”或“B”的部分像素。在图2中，提供像素？411、？811、？八21及？821来检测摄像镜头5的焦点状态。对于这些像素，在电极131处X方向上的开口受限。图3A是沿图2的部分平面图中表示出的A-A’面切割得到的图像传感器10的截面图。图3A右侧的像素表示能够接收通过摄像镜头5的整个光瞳区域的光的标准像素(图像形成像素)，图3A左侧的像素表示能够从摄像镜头5的部分光瞳区域接收光束的焦点检测像素。在图像传感器10中，光电转换器111形成于硅基板110的内部。由光电转换器111生成的信号电荷通过浮动扩散单元(未显示)及第一电极131和第二电极132(未显示)输出至外部。层间绝缘膜121形成在光电转换器111和电极131之间。另外，层间绝缘膜122形成在电极131和电极132(未显示)之间。在电极132的光入射侧形成层间绝缘膜123，并且还形成钝化膜140和平坦化层150。在平坦化层150的光入射侧，在针对焦 点检测像素形成透明滤色层154的同时，针对标准像素形成滤色层151。在光入射侧，还形成平坦化层152和微透镜153。以摄像镜头的光瞳和光电转换器111大致共轭的方式设置微透镜153的放大率。而且，在位于图像传感器10中央的像素中，将微透镜153布置在所述像素中央，而在外围像素中，将微透镜153布置成朝向摄像镜头5的光轴偏移。将透过摄像镜头5的被摄体的光会聚在图像传感器10附近。另外，到达图像传感器10的每个像素的光由微透镜153折射并会聚到光电转换器111。在使用在图3A右侧示出的用于通常摄像的标准像素中，第一电极131和第二电极132布置成不遮挡入射光。相反，在图3A左侧示出的用于进行摄像镜头5的焦点检测的焦点检测像素中，配置成使得电极131的部分覆盖光电转换器111。结果，图3A左侧示出的焦点检测像素能够接收通过摄像镜头5的部分光瞳的光束。为了防止由电极131遮挡部分入射光束而引起的光电转换器111的输出减少，用于焦点检测像素的滤色层154采用具有高透射率且不吸收光的透明树脂形成。图3B是显示在用于焦点检测的像素的光瞳区域中的接收光分布的图，该像素位于图像传感器10的中央。图3B中的圆内的阴影区域表本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：桥本吉隆，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：
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