[發(fā)明專利]焦點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980129103.5
• 申請(qǐng)日: 2009-07-17
• 公開（公告）號(hào): CN102105830A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 一宮敬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佳能株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G02B7/34
• 分類號(hào): G02B7/34;G03B13/36;H04N5/232
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種數(shù)字靜止照相機(jī)、攝像機(jī)等中包含的焦點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)上，對(duì)于照相機(jī)的自動(dòng)焦點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備，按以下方式操作的自動(dòng)調(diào)焦設(shè)備是眾所周知的。引入已經(jīng)通過拍攝鏡頭的不同的出射光瞳區(qū)域的來自被攝體的光束，以在一對(duì)線傳感器上形成圖像，并且獲取從這些線傳感器獲得的一對(duì)圖像信號(hào)的相對(duì)位置偏移量，由此檢測(cè)被攝體的散焦量并根據(jù)該散焦量驅(qū)動(dòng)調(diào)焦透鏡(例如，參考日本特開2000-292686號(hào)公報(bào))。

此外，已經(jīng)提出了用于通過對(duì)圖像傳感器提供相位差檢測(cè)功能、并且不需要專用AF傳感器來實(shí)現(xiàn)相位差焦點(diǎn)檢測(cè)的技術(shù)。

例如，根據(jù)日本特開2000-156823號(hào)公報(bào)，通過使光接收區(qū)域的感光區(qū)相對(duì)于片上微型透鏡的光軸偏心，來對(duì)圖像傳感器的一部分光接收元件(像素)提供光瞳分割功能。通過將用作為焦點(diǎn)檢測(cè)像素的這些像素按預(yù)定間隔配置在攝像像素之間，實(shí)現(xiàn)了相位差焦點(diǎn)檢測(cè)。

同時(shí)，在電荷存儲(chǔ)型傳感器中，在低亮度被攝體的情況下電荷存儲(chǔ)量本身減少。因此，傳感器輸出的S/N比下降，從而導(dǎo)致焦點(diǎn)檢測(cè)精度劣化的問題。

通常，日本特開2000-156823號(hào)公報(bào)所公開的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的開口部比專用AF傳感器像素的開口部小。因此，低亮度被攝體的S/N比下降。這是由于以下原因。由于配置有焦點(diǎn)檢測(cè)像素的位置是攝像像素的缺陷部，因此焦點(diǎn)檢測(cè)像素的大小與攝像像素的大小相同或比攝像像素的大小小是有必要的。因此，不能如專用AF傳感器像素一樣自由設(shè)計(jì)焦點(diǎn)檢測(cè)像素的大小。

考慮到以上情況，日本特開平10-319311公開了包括可以組合或分離相鄰的光電轉(zhuǎn)換像素陣列的像素間距切換部件的焦點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備。該焦點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備在感測(cè)低亮度被攝體時(shí)，使用像素間距切換部件來組合相鄰的光電轉(zhuǎn)換像素陣列，由此增加電荷存儲(chǔ)量并提高S/N比。

同時(shí)，在相位差焦點(diǎn)檢測(cè)時(shí)，被攝體的高頻成分對(duì)檢測(cè)精度產(chǎn)生消極影響，這是已知的。

考慮到以上情況，日本特開平6-308379號(hào)公報(bào)公開了用于通過使線傳感器像素相對(duì)于拍攝畫面的水平方向和垂直方向略微傾斜來以光學(xué)方式截除高頻成分的結(jié)構(gòu)。

然而，根據(jù)日本特開平10-319311號(hào)公報(bào)所公開的焦點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備，如果為了提高S/N比，通過將相鄰像素信號(hào)相加來形成圖像信號(hào)，則像素間距變粗，并且能夠檢測(cè)到的空間頻率的分辨能力將下降。由于該原因，從被攝體的高頻成分獲得的焦點(diǎn)檢測(cè)結(jié)果的誤差將變大。

此外，日本特開平6-308379號(hào)公報(bào)所公開的焦點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備存在以下問題：如果被攝體與傾斜像素平行并且具有高頻，則不能以光學(xué)方式截除高頻成分。

發(fā)明內(nèi)容

考慮到上述問題而提出本發(fā)明。本發(fā)明用于即使組合相鄰像素或?qū)⑾噜徬袼叵嗉訉?dǎo)致像素間距變粗，也能夠減小由被攝體的高頻成分所產(chǎn)生的焦點(diǎn)檢測(cè)誤差。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種焦點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備，包括：圖像傳感器，用于對(duì)被攝體圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換，所述圖像傳感器具有用于接收已經(jīng)通過如下部分區(qū)域的光束的焦點(diǎn)檢測(cè)像素：該部分區(qū)域是用于形成被攝體圖像的光學(xué)系統(tǒng)的出射光瞳的一部分；相加部件，用于將所述圖像傳感器的預(yù)定區(qū)域中包括的多個(gè)焦點(diǎn)檢測(cè)像素的輸出乘以與各焦點(diǎn)檢測(cè)像素的位置相對(duì)應(yīng)的加權(quán)系數(shù)，并且進(jìn)行相加；以及散焦量計(jì)算部件，用于根據(jù)基于所述相加部件的輸出所生成的一對(duì)相位差檢測(cè)信號(hào)，計(jì)算散焦量。

通過以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的數(shù)字照相機(jī)的結(jié)構(gòu)的圖；

圖2是圖像傳感器的電路圖；

圖3是圖像傳感器的像素部的截面圖；

圖4是用于驅(qū)動(dòng)圖像傳感器的時(shí)序圖；

圖5A是示出圖像傳感器的攝像像素的平面圖；

圖5B是示出圖像傳感器的攝像像素的截面圖；

圖6A是示出圖像傳感器的AF像素的平面圖；

圖6B是示出圖像傳感器的AF像素的截面圖；

圖7A是示出圖像傳感器的其它AF像素的平面圖；

圖7B是示出圖像傳感器的其它AF像素的截面圖；

圖8是圖像傳感器的最小單位的像素陣列的解釋圖；

圖9是圖像傳感器的上位單位的像素陣列的解釋圖；

圖10是圖像傳感器的整個(gè)區(qū)域的像素陣列的解釋圖；

圖11是橫向偏差焦點(diǎn)檢測(cè)時(shí)的像素分組方法的解釋圖；

圖12是橫向偏差焦點(diǎn)檢測(cè)時(shí)的像素信號(hào)加權(quán)系數(shù)的解釋圖；

圖13是縱向偏差焦點(diǎn)檢測(cè)時(shí)的像素分組方法的解釋圖；

圖14是縱向偏差焦點(diǎn)檢測(cè)時(shí)的像素信號(hào)加權(quán)系數(shù)的解釋圖；