[發明專利]成像設備和聚焦控制方法

有效

• 申請號: 201280048691.1
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN103842880A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 青木貴嗣
• 申請（專利權）人: 富士膠片株式會社
• 主分類號: G02B7/34
• 分類號: G02B7/34;G02B7/28;G03B13/36;H04N5/369;H04N5/374
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 陳依虹;劉光明

技術領域

本發明涉及一種執行相位差AF的成像設備及其聚焦控制方法。

背景技術

近年來，隨著對諸如數字靜態相機、數字視頻相機、移動電話、PDA（個人數字助手）等具有成像功能的信息設備的需求急劇增長，已經制造了諸如CCD（電荷耦合設備）圖像傳感器、CMOS（互補型金屬氧化物半導體）圖像傳感器等的固態圖像捕捉元件。同時，具有圖像捕捉功能的信息設備被稱為成像設備。

順便提及，關于檢測離主被攝體的距離并且在被攝體上聚焦的聚焦控制方法，存在對比AF方法和相位差AF（自動聚焦）。由于與對比AF方法相比，相位差AF方法能夠以更高的速度并且以更高的精度來檢測聚焦位置，所以在各種成像設備中采用相位差AF方法。

同時，關于當使用COMS圖像傳感器對成像設備中的視頻成像時讀出信號的方法，已經知道滾動快門方法，其中，復位和讀出從CMOS圖像傳感器的像素排的上面開始依序地執行。在滾動快門方法中，關于讀出定時，每個像素排產生時差。由于這個原因，已經知道，移動的被攝體的圖像是畸變的。

因此，在由使用CMOS圖像傳感器的成像設備對移動的被攝體進行圖像捕捉之后，當通過相位差AF方法來控制聚焦時，由于在讀出定時偏離（起因于由于滾動快門所引起的畸變的影響）時產生的圖像移動或圖像改變，可能在相位差檢測中引起誤差。

專利文獻1公開了一種設備，當具有可靠性的焦點檢測像素不由布置在水平方向上的焦點檢測像素獲得時，由布置在垂直方向上的焦點檢測像素來執行焦點檢測，并且當檢測到被攝體的移動時，不由布置在垂直方向上的焦點檢測像素來執行焦點檢測。

而且，專利文獻2和專利文獻3公開了一種設備，該設備執行控制使得對于相位差檢測而言像素的電荷蓄積定時是相同的。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利申請公開No.2009-128579A

專利文獻2：日本專利申請公開No.2008-72470A

專利文獻3：日本專利申請公開No.2008-263352A

發明內容

發明要解決的問題

然而，根據專利文獻1中所公開的技術，不可能防止由于滾動快門所引起的相位差的偽檢測。而且，根據在專利文獻2和專利文獻3中所公開的技術，由于附加電路是必須的，所以成本增加。

考慮到上述情況，已經完成了本發明，并且本發明的目的是提供一種成像設備及其聚焦控制方法，在無附加電路的情況下通過減小由于滾動快門所引起的畸變的影響，該成像設備和該聚焦控制方法能夠以高精度檢測相位差并且以高精度執行聚焦控制。

解決問題的手段

本發明的成像設備包括：固態圖像捕捉元件，該固態圖像捕捉元件包括第一排和第二排，在該第一排上，第一相位差檢測像素被布置在相位差檢測方向上，每一個第一相位差檢測像素接收經過位于不同位置處的成像光學系統的孔隙區域的一對光束中的一個光束，在該第二排上，第二相位差檢測像素被布置在相位差檢測方向上，每一個第二相位差檢測像素接收所述一對光束中的另一個光束，第一排和兩個第二排交替地被布置在與相位差檢測方向正交的方向上；圖像捕捉元件驅動單元，該圖像捕捉元件驅動單元通過滾動快門方法從固態圖像捕捉元件讀出信號；相位差信息計算單元，該相位差信息計算單元通過使用第一信號組、第二信號組和第三信號組來計算第一信號組和第二信號組之間的第一相位差量、以及第二信號組和第三信號組之間的第二相位差量，并且通過使用第一相位差量和第二相位差量的計算來計算相位差信息，第一信號組從第一排的第一相位差檢測像素讀出，第二信號組從第二排上的第二相位差檢測像素讀出，在第一信號組和第二信號組之間，從第二排比從第一排讀出信號更遲并且第二排與第一排的后級平行，第三信號組從第一排上的第一相位差檢測像素讀出，第二信號組和第三信號組之間，從第一排比從第二排讀出信號更遲并且第一排與第二排的后級平行；以及聚焦控制單元，該聚焦控制單元基于由相位差信息計算單元計算的相位差信息來控制成像光學系統的聚焦。