[發(fā)明專利]攝像裝置以及照相機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110087795.0
• 申請日: 2011-04-08
• 公開（公告）號: CN102215330A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 后藤尚志
• 申請（專利權(quán)）人: 奧林巴斯株式會社
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N5/30
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及攝像裝置以及照相機。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有的數(shù)碼照相機中可實現(xiàn)以下這樣的兩種自動對焦(AF)方式。

第一種方式是在攝像元件之外具有用于AF的傳感器的類型。該方式的代表例是在單反照相機中采用的相位差A(yù)F。該方式的優(yōu)點是能夠使用通過了攝影鏡頭的光束來解決視差問題，利用一次測距信號來檢測焦點偏離，并使攝影鏡頭對焦到被攝體上，從而能夠縮短完成對焦的時間。

另一方面，在此方式中，需要在攝影鏡頭與攝像元件之間配置光路的切換或分割單元。此外，在光路的切換或分割單元與AF用傳感器之間需要AF用的光學(xué)系統(tǒng)。作為由此帶來的缺點，首先在于：為了確保光路切換裝置的空間以及確保用于AF用光學(xué)系統(tǒng)和專用傳感器的空間而導(dǎo)致大型化。另外，作為其它的缺點，則在于：在配置光路切換裝置的情況下，產(chǎn)生切換機構(gòu)的切換所引起的時滯，在配置光路分割裝置的情況下，產(chǎn)生光路分割所導(dǎo)致的光量損耗。

第二種方式是利用攝像元件本身的輸出的類型。該方式的代表例是在所謂的緊湊數(shù)碼照相機或動態(tài)圖像用攝像機(視頻)中采用的對比度AF。此方式的優(yōu)點是：因為攝像元件與AF傳感器被形成為一體，所以節(jié)約空間且構(gòu)成部件少。

另一方面，此方式的缺點是：需要比較多次的測距信號；以及通過顫動(wobbling)來實現(xiàn)對焦需耗費時間。此外，在動態(tài)圖像攝影中，由于顫動而拍攝到模糊的像，由此損害畫質(zhì)。越是高像素，此傾向就越明顯。

此外，近年來，相對于具備使用了快返鏡和達赫棱鏡(Dach?prism)的光學(xué)式取景器的單反照相機，發(fā)售了以不需要快返鏡和達赫棱鏡的電子取景器為首要特點的鏡頭更換式照相機。在該照相機中，要求靜態(tài)圖像攝影模式和動態(tài)圖像攝影模式都是高畫質(zhì)的。尤其在這樣的照相機中，要求具備上述兩種方式各自的優(yōu)點并且解決了缺點的AF。

針對這樣的課題，在日本特開2000-156823號公報中提出了如下所述的固體攝像裝置，其中攝像元件的一部分像素被構(gòu)成為輸出用于進行測距的信號，該測距用像素具備：配置在光電轉(zhuǎn)換部上的微透鏡；和配置在所述微透鏡與光電轉(zhuǎn)換部之間的具有特定開口部的遮光膜層，所述光電轉(zhuǎn)換裝置構(gòu)成：所述遮光膜層的開口相對于微透鏡的光學(xué)中心偏離的第一像素；和所述遮光膜層的開口相對于微透鏡的光學(xué)中心在與第一光電轉(zhuǎn)換裝置相反的方向上偏離的第二像素，并采用該兩種像素的輸出信號的相位差信息進行對焦。配置為由輸出用于形成圖像信號的信號的多個像素包圍該測距用像素的周圍，對于測距用像素的位置處的圖像信息，對周邊的圖像形成用像素進行插值，形成圖像。

在日本特開2000-156823號公報的固體攝像裝置中，以如下的情況為首要特點：采用在現(xiàn)有單反用照相機中使用的基于光瞳分割的相位差A(yù)F的測距原理，測距用像素的開口效率是圖像形成像素的大約一半以下。因此，不將測距用像素用作圖像形成用的像素，從而對于測距用像素的位置處的圖像信息，對周邊圖像形成用的像素進行插值。但是，由于進行像素的插值，而引起畫質(zhì)的劣化。因此，當(dāng)要實現(xiàn)測距精度的提高及測距區(qū)域的擴大時，要增加測距用像素的密度，畫質(zhì)的劣化變大。

在日本特開2009-44636號公報及日本特開2009-44637號公報中提出了如下的攝像裝置：為了在日本特開2000-156823號公報的固體攝像裝置中校正測距用像素與圖像形成用像素的開口效率差，進行測距用像素的增益提高，并將測距用像素的輸出用于形成圖像。但是，在該攝像裝置中的課題是：信號處理變得復(fù)雜；以及由于測距用像素的較強增益提高而引起噪聲等的畫質(zhì)劣化。這表示當(dāng)要實現(xiàn)測距精度的提高及測距區(qū)域的擴大時，要增加測距用像素的密度，畫質(zhì)的劣化變大。另外，在這些攝像裝置中具有如下所述的制約條件：要根據(jù)被攝體的頻率特性等切換是否將來自測距用像素的信息用于形成圖像，并且認為不能從測距用像素獲得彩色信息。

在日本特開2008-40087號公報中，作為測距用像素的結(jié)構(gòu)，提出了如下所述的攝像元件：配置多個光電轉(zhuǎn)換部，使得可分別獨立地接收光瞳分割后的光束。根據(jù)該攝像元件，在形成圖像時，可通過對來自構(gòu)成于1個測距用像素內(nèi)的多個光電轉(zhuǎn)換部的輸出進行相加，來實質(zhì)性地減小與圖像形成用像素間的開口效率差。由此，能夠減輕在日本特開2000-156823號公報、日本特開2009-44636號公報以及日本特開2009-44637號公報中成為問題的畫質(zhì)劣化的問題。但是，因為實質(zhì)上與增加攝像元件的像素數(shù)相同，所以除了難以構(gòu)成之外，還要對測距用像素添加加法運算用的裝置，由此結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，也對畫質(zhì)造成影響。