摄像设备及其控制方法技术

本发明专利技术涉及摄像设备及其控制方法。提供一种摄像设备，该摄像设备包括：摄像元件，其包括具有第一光电转换单元和第二光电转换单元的像素单元，第一光电转换单元和第二光电转换单元被配置为通过对穿过针对一个微透镜将摄像光学系统的出射光瞳分割所得到的不同区域的光束进行光电转换来生成图像信号。所述摄像设备控制以下时间以与读取图像信号的操作期间出现的噪声源的频率具有预定关系：从自第一光电转换单元所读取到的第一图像信号中去除噪声成分的第一去除操作的时间以及从自第一光电转换单元和第二光电转换单元所读取到的第二图像信号中去除噪声成分的第二去除操作的时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及摄像设备及其控制方法。
技术介绍
提出了用于使用诸如电荷耦合装置(CCD)传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器等的固态摄像元件来进行拍摄的摄像设备。在摄像设备中，引起图像质量劣化的各种噪声出现在摄像元件将光学图像转换成电信号的过程中。代表噪声是像素和读取电路的重置噪声以及诸如像素区域中出现的暗电流等的每次进行摄像操作均有所变化的随机噪声。另外，摄像设备具有可能成为使该摄像设备内部或该摄像设备周围的摄像元件的电源电压发生周期性变化的噪声源的大量元件。在噪声源在摄像元件的信号读取期间进行工作的情况下，供给至摄像元件的电源电压由于电源电压的变化或电磁波而发生改变。由于针对各装置和各组件以特定频率来驱动噪声源，因此摄像元件的电源电压周期性地发生改变，并且在图像中噪声呈现为周期性横条纹形状。在日本特开2010-50636中，公开了用于针对由于周期性变化的噪声源而引起的横条纹噪声，通过改变噪声源的频率和驱动摄像元件的驱动定时来降低横条纹噪声的摄像设备。另外，在日本特开2001-124984中，公开了包括在一个像素中具有两个光电二极管(PD)的摄像元件的摄像设备。使用日本特开2001-124984的摄像设备可以获得从第一PD所获得的A图像信号以及从第一PD和第二PD所获得的A+B图像信号。A+B图像信号可以在拍摄图像信号中使用。另外，可以根据A+B图像信号和A图像信号之间的差来获得B图像信号，并且基于A图像信号和所获得的B图像信号之间的相位差来检测焦点状态。在日本特开2001-124984所公开的摄像设备中，需要按时间序列进行拍摄图像信号的读取和焦点状态检测信号的读取。此时，在使摄像元件的电源电压周期性地发生改变的噪声源进行工作的情况下，除拍摄图像信号以外，横条纹噪声还出现在焦点状态检测信号中。因此，在横条纹噪声出现在焦点状态检测信号中的情况下，焦点状态检测的精度下降。由于在日本特开2010-50636中所公开的摄像设备中没有考虑像素中设置有两个PD的摄像元件的信号读取，因此难以针对拍摄图像信号和焦点状态检测信号两者来降低横条纹噪声。
技术实现思路
本专利技术使得能够针对拍摄图像信号和焦点状态检测信号两者来降低横条纹噪声。根据本专利技术的实施例，一种摄像设备，包括：摄像元件，其包括具有第一光电转换单元和第二光电转换单元的像素单元，所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元被配置为通过对穿过针对一个微透镜将摄像光学系统的出射光瞳进行分割所得到的不同区域的光束进行光电转换来生成图像信号；以及控制器，用于从所述像素单元中所设置的所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元中读取所述图像信号，其中，所述控制器控制以下时间以与读取所述图像信号的操作期间所出现的噪声源的频率具有预定关系：从自所述第一光电转换单元所读取到的第一图像信号中去除噪声成分的第一去除操作的时间以及从自所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元所读取到的第二图像信号中去除噪声成分的第二去除操作的时间。一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括具有像素单元的摄像元件，所述像素单元具有被配置为通过对穿过针对一个微透镜将摄像光学系统的出射光瞳进行分割所得到的不同区域的光束进行光电转换来生成图像信号的第一光电转换单元和第二光电转换单元，所述方法包括以下步骤：控制步骤，用于从所述像素单元中所设置的所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元中读取所述图像信号，其中，在所述控制步骤中，控制以下时间以与读取所述图像信号的操作期间所出现的噪声源的频率具有预定关系：从自所述第一光电转换单元所读取到的第一图像信号中去除噪声成分的第一去除操作的时间以及从自所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元所读取到的第二图像信号中去除噪声成分的第二去除操作的时间。通过以下参考附图对典型实施例的说明，本专利技术的其它特征将变得明显。附图说明图1是例示基于光瞳分割方案的焦点检测的图。图2是摄像设备的整体框图。图3是摄像元件的单位像素的电路图的示例。图4是例示摄像元件的读取电路的示例的图。图5是例示用于读取像素信号的驱动控制和定时的图。图6A和6B是例示B图像信号中的横条纹噪声的影响的图。具体实施方式实施例1图1是例示根据本实施例的摄像设备的基于光瞳分割方案的焦点检测的图。在图1中，例示出从摄像设备中所设置的摄像透镜的出射光瞳所输出的光束入射到摄像元件的单位像素上的状态。附图标记100表示单位像素，并且单位像素100具有第一PD101A和第二PD101B。附图标记302表示颜色滤波器。附图标记303表示微透镜。附图标记304表示摄像透镜的出射光瞳。针对具有微透镜303的像素，将从出射光瞳所输出的光束的中心指定为光轴305。穿过出射光瞳的光以光轴305为中心入射到单位像素100上。附图标记306和307表示摄像透镜的出射光瞳的部分区域。如图1所示，PD101A经由微透镜303接收到穿过光瞳区域306的光束并且PD101B经由微透镜303接收到穿过光瞳区域307的光束。因此，PD101A和PD101B接收到摄像透镜的出射光瞳的不同区域的光。也就是说，摄像元件包括具有第一光电转换单元和第二光电转换单元的像素单元，其中第一光电转换单元和第二光电转换单元被配置为通过对穿过针对一个微透镜将摄像光学系统的出射光瞳分割所得到的不同区域的光束进行光电转换来生成图像信号。可以通过将PD101A的信号与PD101B的信号进行比较来检测相位差。将从PD101A所获得的信号定义为A图像信号并且将从PD101B所获得的信号定义为B图像信号。将通过将A图像信号与B图像信号相加所获得的信号定义为A+B图像信号。A+B图像信号成为拍摄图像信号。图2是本实施例的摄像设备的整体框图。该摄像设备包括摄像透镜1110～透镜驱动电路1109。摄像透镜1110将被摄体的光学图像形成在摄像元件1101上。透镜驱动电路1109驱动摄像透镜1110来进行变焦控制、调焦控制和光圈控制等。摄像元件1101捕获摄像透镜1110上所形成的被摄体的图像作为图像信号。在摄像元件1101中，将图1所示的单位像素100布置成阵列形状。信号处理电路1103对摄像元件1101所输出的图像信号进行各种校正或者对数据进行压缩。另外，信号处理电路1103还根据从摄像元件1101所读取的A图像信号和A+B图像信号来生成B图像信号。整体控制/计算电路1104可以基于A图像信号和B图像信号之间的相位差来检测焦点状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像设备，包括：摄像元件，其包括具有第一光电转换单元和第二光电转换单元的像素单元，所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元被配置为通过对穿过针对一个微透镜将摄像光学系统的出射光瞳进行分割所得到的不同区域的光束进行光电转换来生成图像信号；以及控制器，用于从所述像素单元中所设置的所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元中读取所述图像信号，其中，所述控制器控制以下时间以与读取所述图像信号的操作期间所出现的噪声源的频率具有预定关系：从自所述第一光电转换单元所读取到的第一图像信号中去除噪声成分的第一去除操作的时间以及从自所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元所读取到的第二图像信号中去除噪声成分的第二去除操作的时间。

【技术特征摘要】
2014.12.04 JP 2014-2454421.一种摄像设备，包括：
摄像元件，其包括具有第一光电转换单元和第二光电转换单元的像素单元，所述第一
光电转换单元和所述第二光电转换单元被配置为通过对穿过针对一个微透镜将摄像光学
系统的出射光瞳进行分割所得到的不同区域的光束进行光电转换来生成图像信号；以及
控制器，用于从所述像素单元中所设置的所述第一光电转换单元和所述第二光电转换
单元中读取所述图像信号，
其中，所述控制器控制以下时间以与读取所述图像信号的操作期间所出现的噪声源的
频率具有预定关系：从自所述第一光电转换单元所读取到的第一图像信号中去除噪声成分
的第一去除操作的时间以及从自所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元所读取
到的第二图像信号中去除噪声成分的第二去除操作的时间。
2.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述控制器将所述第一去除操作的时间和所
述第二去除操作的时间各自控制为所述噪声源的频率的倒数的整数倍。
3.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述控制器将从所述第一光电转换单元所读
取到的所述第一图像信号的横条纹噪声的相位与从所述第一光电转换单元和所述第二光
电转换单元所读取到的所述第二图像信号的横条纹噪声的相位之间的相位差控制为0。
4.根据权利要求3所述的摄像设备，其中，所述控制器将所述第一去除操作的时间和所
述第二去除操作的时间之间的差控制为所述噪声源的频率的倒数的偶数倍。
5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：原田康裕，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP