成像装置和散焦量计算方法制造方法及图纸

根据本技术的成像装置具有：成像元件，具有遮光像素和光电二极管分割像素；以及散焦量计算单元，基于曝光量使用遮光像素的输出信号和/或光电二极管分割像素的输出信号来计算散焦量。焦量。焦量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成像装置和散焦量计算方法


[0001]本技术涉及包括具有输出相位差信号的像素组的成像元件的成像装置和散焦量计算方法。

技术介绍

[0002]一些成像装置具有获取被摄体的焦点信息以进行自动调焦控制的功能。在这些设备中，存在一种设置有用于检测焦点的像素的设备。例如，专利文献1公开了一种配置，其中，光电二极管(PD)分割方法的像素(光电二极管分割像素)和遮光像素方法的像素(遮光像素)被提供作为用于检测焦点的像素。
[0003]引文列表
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：WO2017/212909

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的问题
[0007]在这些用于检测焦点的像素中，输出用于检测相位差的信号。然而，存在的问题是，在光量趋于不足的黑暗环境中，相位差信号的S/N比劣化。
[0008]因此，本技术的目的是即使在光量趋于不足的黑暗环境中也以更高的精度获取针对被摄体的散焦量。
[0009]问题的解决方案
[0010]根据本技术的成像装置包括：成像元件，包括遮光像素和光电二极管分割像素；以及散焦量计算单元，基于曝光量使用遮光像素的输出信号和光电二极管分割像素的输出信号中的至少一个来计算散焦量。
[0011]因此，可以通过适当地选择成像装置中的遮光像素的输出信号和光电二极管分割像素的输出信号之一来计算散焦量。
[0012]在上述成像装置中，遮光像素可以通过包括遮光部分和光接收元件而具有光瞳分割功能，该遮光部分遮蔽已通过在出射光瞳中的预定方向上在相反方向上偏离的一对部分区域的一对光束中的一个光束，该光接收元件接收另一个光束。
[0013]因此，遮光像素例如是以下之一：仅通过作为由于遮光部分而导致的出射光瞳的左半区域的左区域的光的入射在其上的像素和仅通过作为由于遮光部分而导致的出射光瞳的右半区域的右区域的光入射在其上的像素。
[0014]在上述成像装置中，光电二极管分割像素可以通过包括接收已通过所述一对部分区域的一对光束中的每一个光束的分割像素而具有光瞳分割功能。
[0015]因此，光电二极管分割像素中所包括的分割像素是仅通过作为出射光瞳的左半区域的左区域的光入射在其上的分割像素和仅通过作为由遮光部分形成的出射光瞳的右半区域的右区域的光入射在其上的分割像素。
[0016]在上述成像装置中，成像元件中包括的每个像素可以是遮光像素和光电二极管分割像素中的一个。
[0017]即，在成像元件中，所有像素是遮光像素和光电二极管分割像素之一。
[0018]在曝光量等于或大于阈值的情况下，上述成像装置中的散焦量计算单元可以使用遮光像素的输出信号来计算散焦量。
[0019]由于遮光像素包括遮光部分，所以输出信号电平小于PD分割像素的输出信号电平。
[0020]在曝光量小于阈值的情况下，上述成像装置中的散焦量计算单元可以通过根据是轴上区域还是离轴区域，使用遮光像素的输出信号和光电二极管分割像素的输出信号中的至少一个来计算散焦量，其中轴上区域是包括成像元件的中心部分的区域，离轴区域是除了成像元件的轴上区域之外的区域。
[0021]因此，即使当曝光量小于阈值时，也执行聚焦控制。
[0022]上述成像装置中的散焦量计算单元可以在轴上区域中使用光电二极管分割像素的输出信号来计算散焦量。
[0023]由于光电二极管分割像素不包括遮光部分，所以其输出信号电平高于遮光像素的输出信号电平。
[0024]上述成像装置中的散焦量计算单元可以在离轴区域中使用遮光像素的输出信号来计算散焦量。
[0025]因此，计算具有高可靠性的散焦量。
[0026]上述成像装置中的散焦量计算单元可以在离轴区域中使用光电二极管分割像素的输出信号来计算散焦量。
[0027]因此，计算具有高可靠性的散焦量。
[0028]上述成像装置中的散焦量计算单元可以使用遮光像素的输出信号和光电二极管分割像素的输出信号中具有较高可靠性的输出信号来计算散焦量。
[0029]因此，计算具有高可靠性的散焦量。
[0030]在曝光量小于阈值的情况下，上述成像装置中的散焦量计算单元可以在离轴区域中基于对比度(contrast)方法来进行自动聚焦控制，轴上区域是包括成像元件的中心部分的区域，离轴区域是除了成像元件的轴上区域之外的区域。
[0031]在曝光量不足的情况下，在离轴区域中，基于遮光像素的输出信号和光电二极管分割像素的输出信号的相位差信息的精度可能低。
[0032]上述成像装置中的成像元件可以包括与出射光瞳的光瞳距离对应的多种类型的遮光像素。
[0033]因此，即使出射光瞳的光瞳位置随着成像光学系统被驱动而改变，也能够从多种类型的遮光像素中的任一个获得适当的相位差信号。
[0034]上述成像装置中的多种类型的遮光像素所具有的遮光部分的遮光区域不同。
[0035]例如，随着光瞳距离变短，遮光区域可以变得更大。
[0036]成像装置中的散焦量计算单元可以使用根据出射光瞳的光瞳距离选择的遮光像素的输出信号来计算散焦量。
[0037]因此，接收通过出射光瞳的一侧区域的光的遮光像素被选择。
[0038]在上述成像装置中，可以提供相机控制单元，其从包括在透镜镜筒中的镜筒控制单元获取光瞳距离。
[0039]例如，在包括可互换镜筒的成像装置中，选择与光瞳距离相对应的遮光像素。
[0040]在上述成像装置中，在成像元件上布置在同一行中的遮光像素可以对应于相同的光瞳距离。
[0041]因此，多种类型的遮光像素的输出信号不与对于每个像素行读取的像素信号混合。
[0042]在上述成像装置中，可以提供相机控制单元，其基于散焦量执行成像光学系统中包括的聚焦透镜的驱动指令。
[0043]因此，通过基于曝光量的相位差信号来控制聚焦透镜。
[0044]在上述成像装置中，可以提供用户接口控制单元，其执行基于散焦量的显示控制。
[0045]因此，例如，可以提供用于根据当前透镜位置向拍摄者通知聚焦状态的信息。
[0046]在上述成像装置中，在使用遮光像素的输出信号计算散焦量的情况下，成像元件可以将光电二极管分割像素的输出信号相加并输出。
[0047]因此，与分别读取来自每个分割像素的输出的情况相比，可以减少读取次数。
[0048]在上述成像装置中，在使用光电二极管分割像素的输出信号来计算散焦量的情况下，成像元件可以输出光电二极管分割像素的输出信号中的每一个。
[0049]因此，在不进行相加的情况下获取分割像素的输出信号。
[0050]在上述成像装置中，可以提供信号处理单元，其对从成像元件输出的图像信号执行信号处理，其中，在曝光量小于预定量的情况下，信号处理单元可以在列方向上将光电二极管分割像素的输出信号相加。
[0051]因此，从光电二极管分割像素输出的信号的输出电平可以维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种成像装置，包括：成像元件，包括遮光像素和光电二极管分割像素；以及散焦量计算单元，基于曝光量使用所述遮光像素的输出信号和所述光电二极管分割像素的输出信号中的至少一个来计算散焦量。2.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述遮光像素通过包括遮光部分和光接收元件而具有光瞳分割功能，所述遮光部分遮蔽已通过在出射光瞳中的预定方向上在相反方向上偏离的一对部分区域的一对光束中的一个光束，所述光接收元件接收另一个光束。3.根据权利要求2所述的成像装置，其中，所述光电二极管分割像素通过包括接收已通过所述一对部分区域的一对光束中的每一个光束的分割像素而具有光瞳分割功能。4.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述成像元件中包括的每个像素是所述遮光像素和所述光电二极管分割像素中的一个。5.根据权利要求1所述的成像装置，其中，在所述曝光量等于或大于阈值的情况下，所述散焦量计算单元使用所述遮光像素的输出信号来计算所述散焦量。6.根据权利要求1所述的成像装置，其中，在所述曝光量小于阈值的情况下，所述散焦量计算单元通过根据是轴上区域还是离轴区域，使用所述遮光像素的输出信号和所述光电二极管分割像素的输出信号中的至少一个来计算散焦量，其中所述轴上区域是包括所述成像元件的中心部分的区域，所述离轴区域是除了所述成像元件的轴上区域之外的区域。7.根据权利要求6所述的成像装置，其中，所述散焦量计算单元在所述轴上区域中使用所述光电二极管分割像素的输出信号来计算所述散焦量。8.根据权利要求6所述的成像装置，其中，所述散焦量计算单元在所述离轴区域中使用所述遮光像素的输出信号来计算所述散焦量。9.根据权利要求6所述的成像装置，其中，所述散焦量计算单元在所述离轴区域中使用所述光电二极管分割像素的输出信号来计算所述散焦量。10.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述散焦量计算单元使用所述遮光像素的输出信号和所述光电二极管分割像素的输出信号中具有较高可靠性的输出信号来计算所述散焦量。...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤井真一，
申请(专利权)人：索尼集团公司，
类型：发明
国别省市：