[发明专利]摄像元件、摄像设备及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有层状结构的摄像元件和具有该摄像元件的摄像设备，尤其涉及一种具有使得能够根据图像数据来检测测光和测距等的评价值这样的结构的摄像元件。

背景技术

在现有技术中，在获得在摄像设备的焦点控制时所使用的被摄体的位置信息时，基于从摄像元件输出的图像信号，获得该位置信息。还使用下面的方法：通过该方法，将来自被摄体的光学信号直接输入给专用检测设备，并且基于光学信号所示的图像的相位差，获得位置信息。在基于图像数据获得位置信息的情况下，由于专用检测设备不是必要的，因而可以使得摄像设备小型化。

图16是用于说明在现有技术的摄像设备的实时取景时的自动调焦摄像操作(AF评价摄像)的定时的图。如该图所示，在现有技术的摄像设备中，通过垂直同步信号(垂直驱动脉冲：VD)指定摄像定时。当接通AF控制信号时，在实时取景摄像期之后，响应于VD来拍摄用于AF评价的图像。当切断AF控制信号时，设备再次进入实时取景摄像期。

如上所述，由于沿时基串联配置用于获得用于实时取景的图像的实时取景摄像期和用于获得用于AF评价的图像的AF操作期，因此不能同时拍摄用于实时取景的图像和用于AF评价的图像。因此，如该附图所示，由于对于位于用于实时取景的图像的摄像期(帧)之间的AF操作期来拍摄用于AF评价的图像，因而在用于实时取景的图像和用于AF评价的图像之间存在时滞。

另外，尽管即使在拍摄用于AF评价的图像时也进行实时取景显示，但是此时，基于用于AF评价的图像进行实时取景显示。如图7所示，在拍摄用于AF评价的图像时，由于将帧频设置得高于实时取景摄像期，因而摄像元件的读出时的间隔剔除率高，并且不可避免图像质量劣化。

为了解决这一缺点，例如，有这样一种结构：在该结构中，在摄像元件的像素部中与用于摄像信号的像素分开设置用于焦点信号检测的像素。根据这一结构，设备不仅具有用于实时取景的读出模式，而且还具有用于焦点检测和自动曝光(AE)的读出模式，其中，在用于实时取景的读出模式下，读出用于实时取景显示的摄像信号，在用于焦点检测和自动曝光(AE)的读出模式下，从摄像元件读出用于焦点检测的信号和用于自动曝光的测光信息所要使用的摄像信号。针对每一帧循环重复进行这两个读出模式(参考日本特开2009-89105号公报)。

然而，在日本特开2009-89105号公报中，由于基于像素单位从摄像元件读出图像信号(即，电荷)，因而不仅需要时间来传送电荷，而且传输数据量增大，从而增加了电力消耗。此外，由于通过其他控制设备等来处理用作为摄像元件的输出的图像信号，因而如果传输数据量大，则控制设备的处理负荷增大。另外，在日本特开2009-89105号公报中，由于在像素部中设置用于焦点信号检测的像素，用于摄像信号的像素的区域最终减小，并且在获得摄像信号(图像信号)时不使用用于焦点信号检测的像素，因而图像质量劣化。

发明内容

因此，本发明的一个方面是提供一种缩短数据传输时间、并且图像质量不会劣化的摄像元件。

为了实现上述方面，根据本发明，一种摄像元件，其具有包括第一芯片和第二芯片的层状结构，并且具有第一输出路径和第二输出路径，其中，所述第一芯片具有像素部，在所述像素部中，以矩阵形式配置各自用于对被摄体的光学图像进行光电转换并生成像素信号的像素，在所述第二芯片中，配置有所述像素部的驱动部件，所述第一输出路径用于输出所述像素部中的至少第一像素组的像素信号，所述第二输出路径用于输出第二像素组的像素信号，所述摄像元件包括：转换部件，用于将所述第一输出路径和所述第二输出路径的像素信号转换成数字信号；以及控制信息生成部件，用于通过使用所述转换部件所转换得到的数字信号，生成所述被摄体的拍摄操作的控制信息，其中，所述转换部件的至少一部分配置在所述第一芯片中。

根据本发明的另一方面，还提供一种摄像设备，其包括：拍摄光学系统，用于形成被摄体的光学图像；上文所述的摄像元件，用于拍摄所述光学图像；控制部件，用于根据摄像模式控制所述摄像元件的驱动；以及显示部件，用于基于所述控制部件所驱动的所述摄像元件的所述第二输出路径的数字信号，显示图像。