[发明专利]焦点检测设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有第一焦点检测功能和第二焦点检测功能的摄像设备，其中，第一焦点检测功能基于来自配置在图像传感器中的一组焦点检测像素的信号进行自动焦点检测，第二焦点检测功能基于配置在图像传感器中的一组图像形成像素的对比度信息进行自动焦点检测。

背景技术

作为用于摄像设备的自动焦点检测(自动调焦：AF)方法，通常已知单镜头反光照相机所使用的TTL相位差检测方法。TTL相位差检测方法是这样一种方法，该方法将部分摄像光束一分为二，检测这两个图像之间的偏移方向和偏移量，从而计算为实现在想要的焦平面(与摄像平面共轭的平面)处聚焦所需的调焦透镜的移动方向和移动量。为了将已通过摄像镜头的出射光瞳的光束一分为二并获得与各个光束相对应的信号，通常，在摄像光路中设置诸如快速复原镜或半透半反镜等的光路分割部件，并且在光路分割部件后面设置焦点检测光学系统和AF传感器。在本说明书中，将通过使用如上所述的与图像传感器分开设置的AF传感器的相位差检测方法进行的自动焦点检测称为“传感器分开型相位差检测方法”。传感器分开型相位差检测方法的优点在于，由于该方法可以直接计算调焦所需的调焦透镜的驱动方向和驱动量，所以可以在短时间内进行调焦操作。然而，该方法也具有缺点，即，由于该方法需要分开的传感器和光学组件，所以需要在摄像设备内设置相对大的空间。

另一方面，存在另一种自动焦点检测方法，在该方法中，将可以检测水平方向和垂直方向上的图像偏移量的光瞳分割功能分配给图像传感器的一些像素以使得能够进行所谓的相位差AF。在本说明书中，将该方法称为“传感器一体型相位差检测方法”。后面将详细说明传感器一体型焦点检测方法，其问题在于，出射光瞳根据摄像镜头的光圈而发生渐晕(vignette)，结果导致精确的焦点检测是不可能的。为解决这一问题，日本特开2004-191629号公报公开了一种技术，该技术通过使用镜头的摄像镜头出射窗信息和焦点检测区域信息、对相位差AF的相关计算所使用的图像信号进行遮光校正(shading correction)，使得能够进行更精确的焦点检测。

然而，由于这一结构需要基于摄像镜头出射窗信息和焦点检测区域信息的遮光数据，所以在将实际测量的遮光数据存储为调整值时，需要大容量的存储区域。另外，即使在通过使用利用仿真等所计算出的值进行遮光校正时，也存在不能吸收由制造误差所导致的镜头之间的差异的问题。

发明内容

考虑到上述问题做出本发明，并且本发明基于来自图像传感器中所配置的一组焦点检测像素的信号，提高了相位差自动焦点检测的焦点检测精度。

根据本发明的摄像设备包括：图像传感器，其包括多个图像形成像素和焦点检测像素，其中，所述多个图像形成像素光电转换由摄像镜头所形成的被摄体图像，并且生成图像生成信号，所述焦点检测像素被离散地配置在所述多个图像形成像素之间，分割所述摄像镜头的光瞳区域，光电转换来自分割后的光瞳区域的被摄体图像，并且生成相位差检测信号；第一焦点检测部件，用于通过使用来自所述焦点检测像素的所述相位差检测信号，通过相位差检测方法进行焦点检测；第二焦点检测部件，用于从来自所述图像形成像素的所述图像生成信号检测图像对比度，并且通过对比度检测方法进行焦点检测；以及校正值计算部件，用于基于所述第一焦点检测部件的焦点检测的结果和所述第二焦点检测部件的焦点检测的结果之间的差，计算用于所述第一焦点检测部件的焦点检测的结果的校正值。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将显而易见。

附图说明

图1A和1B是根据本发明实施例的照相机的断面图。

图2A和2B是示出拜耳模式图像传感器及其断面的图。

图3A和3B是示出用于摄像镜头的水平方向上的光瞳分割的焦点检测像素的配置和结构的图。

图4是示出图像形成像素和经过了水平方向上的光瞳分割的焦点检测像素的配置的例子的图。

图5是示出图像形成像素和经过了垂直方向上的光瞳分割的焦点检测像素的配置的例子的图。

图6是示出图像形成像素和经过了水平和垂直两个方向上的光瞳分割的焦点检测像素的配置的图。

图7是示出对焦点检测像素的输出进行平均的范围的图。

图8是根据本发明实施例的照相机的框图。

图9A和9B是示出根据本发明实施例的照相机的操作的流程图。

图10是示出进行对比度检测AF的图像的区域的图。

图11是示出对比度检测AF的可靠度的图。

具体实施方式