[发明专利]摄像设备

说明书

技术领域

本发明涉及包括以下的焦点检测单元的摄像设备，该焦点检测单元根据从光电转换元件获得的一对图像信号的相对位置检测拍摄镜头的焦点状态。

背景技术

传统上，已知有以下的焦点检测方法：该焦点检测方法用于根据相对位置依赖于拍摄镜头的焦点状态而变化的一对图像信号之间的相位差，检测拍摄镜头的焦点状态。例如，在日本特开平5-127074号公报中公开了该方法。根据该方法，所谓的光瞳分割式焦点检测光学系统根据已经通过拍摄光学系统的一对光束在光电转换元件上形成一对被摄体图像。该光电转换元件将这些被摄体图像光电转换成被摄体图像信号。这些被摄体图像信号经过预定计算，从而计算拍摄光学系统的散焦量。

在光瞳分割式焦点检测光学系统中，光电转换元件包括具有第一入射角分布的第一焦点检测像素阵列、和具有相对于第一入射角分布偏移了的第二入射角分布的第二焦点检测像素阵列。入射角分布偏移的方向被称为光瞳分割方向。通过光瞳分割，焦点检测像素阵列对接收已经通过在光瞳分割方向上偏移了的一对不同的拍摄镜头光瞳区域的光束。随着拍摄镜头的焦点状态变化，经由一对光瞳区域形成的一对光学图像沿着光瞳分割方向在相反方向上移动。通过在光瞳分割方向上形成第一焦点检测像素阵列和第二焦点检测像素阵列，检测一对光学图像的移动量以估计焦点状态。这就是光瞳分割式焦点检测的原理。

根据拍摄光学系统和焦点检测光学系统的组合，光瞳分割式焦点检测装置有时存在焦点检测所使用的光束的暗影(eclipse)。不均匀的暗影不利地影响了焦点检测精度，并且在最坏的情况下，焦点检测失败。

日本特开平3-214133号公报公开了减少由暗影引起的不利影响的技术。根据日本特开平3-214133号公报，计算将由拍摄光学系统和焦点检测光学系统产生的光量减少与光接收元件表面上的位置相关联的光量分布信息。基于该光量分布信息，定义焦点检测范围或者校正信号。

日本特开平3-214133号公报考虑了光量减少，但没有考虑焦点检测光学系统的一对光瞳区域的重心朝向光瞳分割方向倾斜。

如果由于拍摄镜头的暗影因而一对光瞳区域被提取成在光瞳分割方向上倾斜的形状，则该对光瞳区域的重心在光瞳分割方向上倾斜。与光瞳分割方向平行地形成第一焦点检测像素阵列和第二焦点检测像素阵列。由于该原因，经由一对光瞳区域形成的一对被摄体图像移动的方向相对于第一焦点检测像素阵列和第二焦点检测像素阵列的方向偏移。如果图像移动方向和检测像素排列方向彼此不一致，则在第一焦点检测像素阵列和第二焦点检测像素阵列检测到的一对光学图像之间产生视差(parallax)。该视差改变了检测到的图像之间的间隔，从而产生焦点检测误差。

发明内容

作出本发明以解决上述缺陷，并且使得能够通过抑制由于拍摄镜头的暗影所产生的焦点检测误差来进行高精度的焦点检测。

根据本发明，提供一种摄像设备，包括：光电转换部件，其包括第一像素组和第二像素组，其中，所述第一像素组对经由拍摄镜头的第一出射光瞳区域形成的被摄体图像进行光电转换，以及所述第二像素组对经由不同于所述第一出射光瞳区域的第二出射光瞳区域形成的被摄体图像进行光电转换；焦点检测部件，用于使用从所述第一像素组获得的第一图像信号和从所述第二像素组获得的第二图像信号，检测所述拍摄镜头的焦点；计算部件，用于计算连接所述第一出射光瞳区域的重心和所述第二出射光瞳区域的重心的直线相对于所述第一像素组和所述第二像素组的像素排列方向的倾斜度；以及焦点检测范围设置部件，用于基于所述计算部件的计算结果设置焦点检测范围。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据本发明第一实施例的照相机的配置的框图；

图2是图像传感器的电路图；

图3是图像传感器的像素部的截面图；

图4是图像传感器的驱动时序图；

图5A和5B分别是图像传感器的摄像像素的平面图和截面图；

图6A和6B分别是图像传感器的焦点检测像素的平面图和截面图；

图7A和7B分别是图像传感器的其它焦点检测像素的平面图和截面图；

图8是用于解释图像传感器的光瞳分割的概念图；

图9是用于解释焦点检测区域的图；

图10是用于解释限制出射光瞳的状态的图；

图11是用于解释限制出射光瞳的状态的图；

图12是用于解释限制出射光瞳的状态的图；

图13是用于解释限制出射光瞳的状态的图；

图14A和14B是用于解释当像素排列方向和图像移动方向彼此不一致时出现的问题的图；