[发明专利]图像采集设备

说明书

技术领域

本发明所公开的主题涉及一种图像采集设备，具体来说，涉及一种被配置为对相位差检测系统的自动焦距(相位差AF)进行调整的图像采集设备。

背景技术

图15A到图15C示出了成像透镜1与图像采集表面“m”之间的关系。当聚焦物体时，如图15A的部分A和部分B所示，穿过成像透镜1的部件(构件)的光a₀、b₀和c₀汇聚在图像采集表面m上，并且在图像采集表面m上获得了聚焦图像Z₀。当与图15A所示的聚焦状态相比聚焦位置处在前聚焦状态时，穿过成像透镜1的构件的光a₁、b₁和c₁汇聚在了图像采集表面m的后方(图15B的部分A的右侧)，并且如图15B的部分B所示，光在图像采集表面m上形成了不同的图像Za₁、Zb₁和Zc₁。在后聚焦状态，穿过成像透镜1的构件的光a₂、b₂和c₂聚焦在图像采集表面m的前方(图15C的部分A的左侧)，并且如图15C的部分B所示，光在图像采集表面m上形成了不同的图像Za₂、Zb₂和Zc₂。

可通过检测前聚焦状态和后聚焦状态下的散焦量(聚焦偏移量)来控制自动聚焦以进入图15A所示的聚焦状态。

传统上，为了检测散焦量，如图16所示，将分束镜3布置在成像透镜1和固态图像采集元件2之间，并且由分束镜3所分离出的光进入传感器4进行相位差检测。

然而，存在以下的问题，即，如果安装专用传感器4则尺寸和成本较大，并且由于分束镜3而使得进入固态图像采集元件2的光量较小。

因此，在日本专利第2959142号中，没有安装分束镜3和AF传感器4，而是如图17所示在固态图像采集元件5的一部分上安装用于相位差检测的专用像素(传感器单元)6来执行相位差AF。

具体地，在日本专利第2959142号中描述的图像采集设备在固态图像采集元件5和布置在元件上的透镜(显微透镜)的一个当前预定的范围内相对地移动元件间的位置，并且根据在一个方向上移动的元件所输出的信号和在另一方向上移动的元件所输出的信号之间的比较结果来检测聚焦状态。

发明内容

然而，在日本专利第2959142号所描述的图像采集设备中，只能在固态图像采集元件5的预定部分检测相位差AF的信息。因此，需要执行移动视角来进行聚焦和在聚焦之后恢复视角的相机操作，而这样的操作对于用户来说比较麻烦。因此，存在这样的问题，即，用于相位差检测的像素变成了图像上的污点，因为用于相位差检测的像素并不用作图像。另外，存在这样的问题，即使校正(更改)了像素的污点也无法防止图像的退化，并且用于相位差检测的像素无法被布置在固态图像采集元件5上的多重位置上。

这里公开的主题是考虑了上述情况而作出的，并且这里公开的主题的目的是提供一种图像采集设备，其能够基于从布置在固态图像采集元件上用于相位差检测的像素得到的图像信号来实现相位差AF，并且能够有效地针对主成像中的图像来利用用于相位差检测的像素以实现拍摄宽动态范围图像和拍摄高分辨率图像。

为了实现上述目的，本发明公开的主题的第一方面提供了一种图像采集设备，其包括：成像透镜；图像采集元件，包括布置成矩阵的第一组像素和第二组像素以用于光电转换，第二组像素包括用于相位差检测的像素，其中不对穿过成像透镜的发射孔并进入第一组像素的光通量的入射方向进行限制，而对穿过成像透镜的发射孔并进入第二组像素的光通量的入射方向进行限制，图像采集元件被构成为能够分别从第一组像素和第二组像素中独立地读出第一图像信号和第二图像信号；散焦量计算装置，其被构成为从图像采集元件中读出第二图像信号并根据第二图像信号当中的从用于相位差检测的像素中读出的图像信号来计算成像透镜的散焦量；聚焦控制装置，被配置来通过移动成像透镜执行聚焦调整，从而将散焦量计算装置计算出的散焦量设为“0”；图像处理装置，被配置为在聚焦控制装置执行聚焦调整之后从图像采集元件中读出第一图像信号和第二图像信号，并根据所读出的第一图像信号和第二图像信号来产生图像以进行记录；以及记录装置，被配置来将图像处理装置所产生的图像记录在记录介质中。