[發明專利]使用相位差方法進行焦點檢測的焦點檢測設備和攝像設備

有效

• 申請號: 201310163974.7
• 申請日: 2013-05-07
• 公開（公告）號: CN103391397A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 生田智史;小川武志
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N5/235;H04N9/04
• 代理公司: 北京魏啟學律師事務所 11398
• 代理人: 魏啟學

技術領域

本發明涉及一種通過使用具有共享微透鏡的多個光電轉換器的攝像裝置而獲得光瞳分割圖像，從而使用相位差方法進行焦點檢測的焦點檢測設備和攝像設備，尤其涉及一種檢測光電轉換器的飽和的焦點檢測設備和攝像設備。

背景技術

作為用于攝像設備的焦點檢測方法，已知一種將與一個微透鏡相對應的、構成固態攝像裝置的一個像素的光電轉換器(以下稱為“PD”)分割成多個PD的技術。例如，提出這樣一種方法，在該方法中，共享一個微透鏡的兩個PD(以下稱為“分割PD”)獲得通過光瞳分割所獲得的各個圖像信號以使用相位差方法進行焦點檢測處理，并且與此并行，將來自這兩個分割PD的輸出的和作為一個像素輸出進行處理，以獲得用于攝像的圖像信號(參考日本特開2001-83407)。

還提出了這樣一種技術，為了提高上述分割像素結構的感光度特性，該技術以非破壞性方式讀出分割PD中的一個分割PD的電荷，然后讀出這兩個分割PD的輸出的和，并且通過運算來估計分割PD中另一個分割PD的像素值(參考日本專利4691930)。

在相位差運算中，可以通過使用亮度信號進行運算，獲得與被攝體顏色無關的相關運算結果。此外，使用日本專利4691930所述技術，可以提高感光度特性。

然而，根據日本專利4691930所述技術，由于通過在以非破壞性方式對一部分分割PD進行讀出之后讀取來自所有分割PD的輸出的和來計算差值，所以需要用于提供所讀出的分割像素之間的輸出信號的定時的延遲部件。在這種情況下，針對各個顏色設置延遲部件，這將導致電路大小增大。在用于避免該問題的方法之一中，考慮預先將來自各PD的信號轉換成亮度成分信號、然后將其輸入至延遲部件的方法，并且該方法節省了延遲部件，而且提高了焦點檢測精度。

順便提及，已知這樣一個特性，當在日本特開2001-83407和日本專利4691930所述的分割PD中發生飽和時，與飽和量相對應的電荷可能泄漏至相鄰的分割PD。由于該特性，位于與發生飽和的分割PD相同的微透鏡下方的分割PD的信號，因為由飽和所引起的電荷泄漏而導致相位對比度圖像崩潰。

為了避免該問題，希望在焦點檢測處理之前針對各分割PD檢測飽和，并且進行考慮飽和的焦點檢測處理。然而，在這種情況下，在使用將各分割PD的信號預先轉換成亮度成分信號的上述結構時，通過其他亮度成分信號之間的運算來計算亮度成分信號，因此難以獲悉與所計算出的亮度成分信號相對應的各分割PD的原始輸出信號。

發明內容

本發明提供一種能夠通過進行運算來估計包括在分割PD的和信號中的、多個分割PD各自的信號，從而檢測各分割PD的飽和的焦點檢測設備和攝像設備。

因此，本發明的第一方面，提供一種焦點檢測設備，包括：固態攝像裝置，其具有多個單位像素單元的陣列，其中每個單位像素單元具有共享一個微透鏡的多個光電轉換器；第一飽和檢測單元，用于針對每個單位像素單元，檢測以非破壞性方式從所述多個光電轉換器中的一個光電轉換器所讀出的像素信號的飽和；第一亮度信號生成單元，用于根據來自所述第一飽和檢測單元的第一輸出信號，生成第一亮度信號；估計單元，用于基于所述第一亮度信號、以及通過從所述多個光電轉換器相加讀出信號而獲得的和像素信號，估計從所述多個光電轉換器中的另一光電轉換器所輸出的另一像素信號；第二飽和檢測單元，用于檢測所述估計單元所估計出的另一像素信號的飽和；第二亮度信號生成單元，用于根據來自所述第二飽和檢測單元的第二輸出信號，生成第二亮度信號；以及焦點檢測處理單元，用于基于所述第一亮度信號和所述第二亮度信號，計算對所述固態攝像裝置所設置的光學系統的離焦量。