[發明專利]焦點檢測裝置、攝像器件和電子照相機

無效

• 申請號: 201010178021.4
• 申請日: 2010-05-18
• 公開（公告）號: CN101900867A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 小室善昭
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G02B7/28
• 分類號: G02B7/28;G03B13/36
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 陳桂香;武玉琴

相關申請的交叉參考

本申請包含與2009年5月26日向日本專利局提交的日本在先專利申請JP2009-126818的公開內容相關的主題，在此將該在先專利申請的全部內容以引用的方式并入本文。

技術領域

本發明涉及焦點檢測裝置、攝像器件和電子照相機，具體涉及對于在攝像器件中安裝有采用了相位差檢測方法的焦點檢測系統的結構的焦點控制技術。

背景技術

人們已經在使用對比度(contrast)檢測方法和相位差(phase-difference)檢測方法作為電子照相機等的焦點檢測技術。在對比度檢測方法中，從攝像器件輸出的圖像信號被用于通過利用預定函數來評估和確定由攝像光學系統形成的被攝物體圖像的銳度。調節攝像光學系統在光軸上的位置，使得該函數值接近極值(extreme?value)。在相位差檢測方法中，通過穿過攝像光學系統的出射光瞳(exit?pupil)的不同部分的各個光束來形成兩個被攝物體圖像。檢測這兩個被攝物體圖像之間的位置相位差，然后將該相位差轉換為攝像光學系統的散焦量。在對比度檢測方法中，是在沿著光軸逐漸移動攝像光學系統的透鏡的同時確定評估函數值，與該對比度檢測方法相比，對于相位差檢測方法而言，由于能夠確定散焦量，所以能夠在更短的時間內建立對焦狀態。

根據相關技術的相位差檢測方法，穿過攝像光學系統的光束被聚光器透鏡分成兩束，讓由此得到的這兩束光穿過各自的分離器透鏡，于是將光束聚焦在檢測器件(而不是攝像器件)上。也可以通過在攝像器件中安裝采用了相位差檢測方法的焦點檢測系統而省去上述結構(例如參見日本專利申請特開第2001-83407號(圖18)和第2003-244712號(圖2))。

例如，日本專利申請特開第2001-83407號(圖18)提出了這樣一種技術：各個像素的光電轉換器(光電二極管)被劃分成兩個光電轉換器部分，這兩個光電轉換器部分接收穿過攝像光學系統的出射光瞳的不同區域的光束。將通過各個像素的兩個光電轉換器部分而得到的電荷信號與先前得到的對焦狀態下的電荷信號進行比較。于是，執行了采用相位差檢測方法的焦點檢測。

日本專利申請特開第2003-244712號(圖2)提出了這樣一種技術：在設有濾色器并用于攝取圖像的像素中不對光電轉換器進行劃分，而是在未設有濾色器并用于焦點檢測的像素中將光電轉換器劃分成兩個光電轉換器部分。在圖像攝取操作中讀取圖像信號的過程中，只使用來自設有濾色器的像素的電荷信號。在焦點檢測的過程中，只使用來自未設有濾色器的像素的電荷信號。于是，執行了采用相位差檢測方法的焦點檢測。

在相關技術的上述結構中，各個像素中設置有兩個光電轉換器部分且這兩個光電轉換器部分彼此分離。因而，這兩個光電轉換器部分之間的區域不起到光接收部的作用，這減小了單位像素的光接收面積。因此，各光電轉換器部分的最大可存儲電荷量和動態范圍減小。盡管只有一些像素用于焦點檢測，但在用于焦點檢測的像素中各光電轉換器部分的周圍部分的結構最復雜。因而，在為了增加像素數量而減小像素尺寸時，攝像器件中的最小像素尺寸受到用于焦點檢測的像素的尺寸的限制。

發明內容

鑒于上述情況，期望提供這樣一種技術：在攝像器件中安裝有采用了相位差檢測方法的焦點檢測系統的結構中，該技術能防止單位像素的光接收面積減小。

根據本發明的第一實施例，一種焦點檢測裝置包括：多個第一類型像素，各個所述第一類型像素包括光電轉換器、第一光學元件和第二光學元件，所述光電轉換器用于接收來自攝像光學系統的光并進行光電轉換，所述第一光學元件和所述第二光學元件布置在從所述攝像光學系統到所述光電轉換器的光路上且折射率不同，各個所述第一類型像素輸出與所述光電轉換器所接收到的光量對應的第一電荷信號；多個第二類型像素，各個所述第二類型像素包括所述光電轉換器、所述第一光學元件和所述第二光學元件，所述第一光學元件和所述第二光學元件布置在從所述攝像光學系統到所述光電轉換器的光路上而所述第一光學元件和所述第二光學元件與所述光電轉換器之間的位置關系不同于各個所述第一類型像素中的位置關系，各個所述第二類型像素輸出與所述光電轉換器所接收到的光量對應的第二電荷信號；以及成像狀態檢測器，它用于根據所述第一電荷信號和所述第二電荷信號來檢測所述攝像光學系統的成像狀態。因此，在穿過所述攝像光學系統的光中，對應于所述第一電荷信號的分量與對應于所述第二電荷信號的分量彼此不同。