[发明专利]焦点检测设备、其控制方法、以及摄像设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种可以用于自动焦点检测功能的焦点检测设备、其控制方法、以及使用该焦点检测设备的摄像设备。

背景技术

作为用于检测摄像光学系统的焦点状态的焦点检测设备，日本专利特开昭58-24105公开了一种使用各像素上形成有微透镜的二维图像传感器进行所谓的光瞳分割类型(也称作相位差检测类型)的焦点检测的设备。根据日本专利特开昭58-24105所公开的焦点检测设备，将图像传感器中所包括的各像素的光电转换区域分割成多个区域，并且所分割的光电转换区域经由微透镜接收穿过摄像光学系统的光瞳中互不相同的区域的光束。

此外，日本专利特开2005-106994公开了使用COMS图像传感器进行光瞳分割类型的焦点检测的摄像设备。根据日本专利特开2005-106994所公开的摄像设备，作为CMOS图像传感器中所包括的像素的部分的各像素(焦点检测像素)各自具有两个分割的光电转换区域，并且用于检测摄像光学系统的焦点状态。一个焦点检测像素中所包括的两个光电转换区域经由微透镜接收穿过摄像光学系统的出射光瞳中互不相同的区域的光束。

此外，根据日本专利特开2013-72906，在使用将各像素的光电转换区域分割成两个区域的图像传感器进行光瞳分割类型的焦点检测的情况下，从针对一个像素行获得相关数据集合并将多个连续像素行的这种相关数据集合相加的结果中获得图像偏移量，使得焦点检测计算所需要的时间得以缩短。

使用拍摄图像的图像传感器的输出信号进行光瞳分割类型(摄像面相位差AF)的这种焦点检测是有利的，原因在于能够在实时取景摄像时进行高速的焦点检测，以及没有必要额外设置用于焦点检测的传感器。同时，在各像素具有两个光电转换区域的结构中，有必要确定焦点检测所用的合适的像素数据量。

例如，在为实现屏幕中的任何位置处的焦点检测而使所有像素保持两个像素数据集合的情况下，保持像素数据的缓冲器量是传统量的两倍。此外，在所保持的数据量增加的情况下，像素数据的处理负载也增大。然而，处理时间的增加导致诸如设备的响应劣化等的用户体验的质量劣化，因而需要通过诸如进行并行处理或提高运行时钟等的方法来实现高速处理。增加缓冲器量和实现高速处理的所有结构都是昂贵的，并且在由于高速处理所生成的热量增加而需要额外对策来对抗热量的情况下，成本进一步增加。

发明内容

因此，存在有效减少从包括具有多个光电转换区域的像素的图像传感器中获得的、用于焦点检测的像素数据量的需求，并且本发明提供这种类型的技术。

根据本发明的一个方面，提供一种焦点检测设备，用于从具有在预定方向上分割的多个光电转换区域的各像素的输出信号中检测出摄像光学系统的散焦量，所述焦点检测设备的特征在于包括：组合部件，用于生成通过对从多个所述像素中的各像素获得的输出信号以所述光电转换区域为单位进行组合所获得的组合信号；生成部件，用于基于所述组合信号生成焦点检测用的多个图像信号；以及检测部件，用于基于所述多个图像信号之间的相关量检测出所述散焦量；其中，针对多个像素块行，所述组合部件生成针对各像素块的所述组合信号，在该像素块行中在所述预定方向上布置了具有预定大小的各像素块，其中，所述生成部件针对各像素块行生成所述多个图像信号，以及其中，所述组合部件生成所述组合信号，以使得所述多个像素块行中的用于生成所述组合信号的像素块的中心点相对彼此偏移。

根据本发明的另一方面，提供一种焦点检测设备，用于从具有在预定方向上分割的多个光电转换区域的各像素的输出信号中检测出摄像光学系统的散焦量，所述焦点检测设备的特征在于包括：组合部件，用于生成通过对从多个所述像素中的各像素获得的输出信号以所述光电转换区域为单位进行组合所获得的组合信号；生成部件，用于基于所述组合信号生成焦点检测用的多个图像信号；以及检测部件，用于基于所述多个图像信号之间的相关量检测出所述散焦量；其中，针对多个像素块行，所述组合部件生成针对各像素块的所述组合信号，在该像素块行中在所述预定方向上布置了具有预定大小的各像素块，其中，所述生成部件针对各像素块行生成所述多个图像信号，以及其中，所述组合部件使所述像素块的位置的相位针对各像素块行不同。

根据本发明的又一方面，提供一种摄像设备，包括：图像传感器，具有像素；所述摄像设备的特征在于还包括：如上所述的焦点检测设备；以及控制部件，用于根据所述检测部件所检测出的所述散焦量来控制所述摄像光学系统的焦距。