[发明专利]摄像设备和摄像设备的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种摄像设备及其控制方法。本发明尤其涉及一种使用由各自设置有一个微透镜和多个光电转换器的像素单元所构成的图像传感器、并且使用相位差方法实现焦点检测功能的摄像设备及其控制方法。

背景技术

存在用以使用一个图像传感器来获取焦点检测用信号和记录用图像信号的技术(例如，日本特开2007-325139号公报)。在日本特开2007-325139号公报所述的摄像设备中，在一个微透镜下配置多个光电转换器。该摄像设备使用响应于穿过不同出射光瞳的区域的光束所获取的信号，根据相位差方法进行焦点检测，并且使用所获取的信号生成图像信号。这样，可以使用一个图像传感器获取焦点检测用信号和记录用图像信号两者。

然而，日本特开2007-325139号公报所述的技术存在下面的问题。尽管可以通过从多个光电转换器分别读取信号来获取用于相位差检测的信号，但是为了生成图像信号，必须将所获取的信号相加。该加法增大了噪声量，并且使图像信号的S/N比劣化。此外，随着针对一个微透镜所设置的光电转换器的数量增大，S/N比更加劣化。

另外，日本特开2007-325139号公报说明了在光电转换器中在要相加的信号组合之间进行切换。然而，对要相加的信号的组合存在限制，因此导致自由度降低这一问题。

发明内容

考虑到上述情况做出了本发明，并且利用使用由各自具有多个光电转换器的多个像素所构成的图像传感器的摄像设备，本发明使用相位差方法实现焦点检测功能，并且在保持视频信号的输出速率的同时提高S/N比。

根据本发明，提供一种摄像设备，其包括：光学系统，用于形成被摄体的图像；图像传感器，其包括各自具有多个光电转换器的多个像素，并且能够从所述多个光电转换器独立地输出图像信号，其中，所述多个光电转换器分别接收穿过所述光学系统的不同出射光瞳的区域的多个光束；驱动单元，用于控制所述图像传感器的驱动；焦点检测单元，用于基于从所述图像传感器中的所述多个光电转换器所独立输出的图像信号，使用相位差方法进行焦点检测；以及加法单元，用于以每一像素为单位、将从所述图像传感器中的所述多个光电转换器所独立输出的图像信号相加，其中，在各像素中，将所述多个光电转换器分成各自至少包括两个光电转换器的多个组，针对各组使电荷累积期错开并在不同的组之间电荷累积期的一部分重叠，并且所述驱动单元使用周期性地从所述多个组中的每一个顺序读取图像信号的第一驱动来驱动所述图像传感器，并且所述焦点检测单元基于通过所述第一驱动所读取的图像信号来检测焦点状态。

根据本发明，提供一种摄像设备的控制方法，其中，所述摄像设备包括：光学系统，用于形成被摄体的图像；图像传感器，其包括各自具有多个光电转换器的多个像素，并且能够从所述多个光电转换器独立地输出图像信号，所述多个光电转换器分别接收穿过所述光学系统的不同出射光瞳的区域的多个光束，所述控制方法包括以下步骤：驱动步骤，用于驱动所述图像传感器，从而使得将各像素中的所述多个光电转换器分成各自至少包括两个光电转换器的多个组，针对各组使电荷累积期错开并在不同的组之间电荷累积期的一部分重叠，并且周期性地从所述多个组中的每一个顺序读取图像信号；焦点检测步骤，用于基于所读取的图像信号，使用相位差方法进行焦点检测；以及加法步骤，用于以每一像素为单位、将所读取的图像信号相加。

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

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图，示出本发明的实施例，并与说明书一起用来解释本发明的原理。

图1是示出根据第一实施例的摄像设备的示意性结构的框图；

图2是示出根据第一实施例的图像传感器的结构的示意图；

图3是根据第一实施例的图像传感器中所包括的一个像素单元的示意性俯视图；

图4是图2所示的像素单元的电路图；

图5A和5B是示出用于从根据第一实施例的图像传感器所包括的像素单元中读取信号的定时的时序图；

图6是示出用于在根据第一实施例的图像传感器的第一行和第二行中累积电荷和读取信号的操作的定时的时序图；

图7是示出根据第一实施例用于检测焦点状态的处理的流程图；

图8是示出根据第一实施例具有光学系统的出射光瞳的图像传感器的断面图的示意图；

图9是示出从根据第一实施例的图像传感器输出的信号所获取的图像的示意图；