本发明专利技术的一个实施例的成像装置包括：成像光学系统；成像元件，在该成像元件中，第一像素和第二像素以二维方式排列，第一像素在朝向预定方向偏离通过成像光学系统的出射光瞳的光束的光轴的一部分区域上接收光，并且第二像素被排布成与第一像素相邻并且在朝向与所述预定方向相反的方向偏离通过所述成像光学系统的出射光瞳的光束的光轴的一部分区域上接收光；成像元件驱动单元，被构成为用来合并第一数量的针对第一像素和第二像素的相邻像素的信号电荷并且用来将结果读取为电压信号；算术平均计算单元，被构成为用来计算第二数量的针对由成像元件驱动单元合并和读取的第一像素和第二像素的电压信号的相邻电压信号的算术平均；和自动焦点调整单元，被构成为用来检测在算术平均计算单元中进行了算术平均的第一像素的电压信号与第二像素的电压信号之间的相位差，并且用来基于该相位差自动进行成像光学系统的焦点调整。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种成像装置，并且尤其涉及一种使用相位差检测方案进行自动焦点调整的技术。
技术介绍
PTL I公开了一种成像装置·，该成像装置以相位差检测方案来进行焦点检测，在低亮度的情况下进行四个相邻的右、左、上和下像素的像素合并，以输出它们，并且使用这一输出信号进行聚焦。PTL 2公开了一种成像装置，该成像装置在低亮度的情况下通过进行较大像素数的调整来进行像素合并，并且根据像素合并之后的光接收信号执行对比度AF。{引文列表}{专利文献}{PTL 1}日本专利申请公开第2002-258142号{PTL 2}日本专利申请公开第2006-324760号
技术实现思路
{技术问题}不过，在PTL I中公开的专利技术中，在低亮度的情况下对向右方向和向左方向上的像素进行像素合并，并且因此存在AF处理的精度降低的问题。而且，在高亮度的情况下不对各个像素的信号进行处理，因此存在无法降低噪声的问题。而且，在PTL 2中公开的专利技术中，由于对比度AF方案，因此存在在相位检测方案中进行AF处理花费很长时间的问题。本专利技术是鉴于上述问题而做出的，并且其目的在于提供一种能够缩短AF处理所需时间并且能够低成本而又节省空间地进行精确焦点调整的成像装置。{问题的解决方案}本专利技术的第一个方面的成像装置包括成像光学系统；成像元件，在该成像元件中，第一像素和第二像素以二维方式排列，第一像素在朝向预定方向偏离通过成像光学系统的出射光瞳的光束的光轴的一部分区域上接收光，并且第二像素被排布成与第一像素相邻并且在朝向与所述预定方向相反的方向偏离通过所述成像光学系统的出射光瞳的光束的光轴的一部分区域上接收光；成像元件驱动单元，被构成为用来将从第一像素和第二像素输出的信号电荷读取为电压信号，该成像元件驱动单元被构成为用来读取和合并第一数量的针对第一像素和第二像素的相邻像素的信号电荷；算术平均计算单元，被构成为用来计算第二数量的针对由成像元件驱动单元合并和读取的第一像素和第二像素的电压信号的相邻电压信号的算术平均；和自动焦点调整单元，被构成为用来检测在算术平均计算单元中进行了算术平均的第一像素的电压信号与第二像素的电压信号之间的相位差，并且用来基于该相位差自动进行成像光学系统的焦距调整。根据第一方面的成像装置，在将从在朝向预定方向偏离通过成像光学系统的出射光瞳的光束的光轴的一部分区域上接收光的第一像素和被排布成与第一像素相邻且在朝向与所述预定方向相反的方向偏离通过成像光学系统的出射光瞳的光束的光轴的一部分区域上接收光的第二像素输出的信号电荷读取为电压信号时，合并和读取针对第一像素和第二像素而言相邻的第一数量的像素的信号电荷。针对所读取和合并的第一像素和第二像素的电压信号，计算相邻的第二数量的电压信号的算术平均。随后，检测进行了算术平均的第一像素的电压信号与第二像素的电压信号之间的相位差，并且基于这一相位差自动进行成像光学系统的焦距调整。用这种方法，通过使用像素合并和算术平均二者，不管拍摄对象亮度如何，都可以降低噪声和改善信噪比。因此，可以进行精确的自动焦点调整。此外，由于使用了其中排布有由第一像素和第二像素形成的相位差像素的成像元件来进行自动焦点调整(AF)，因此可以缩短AF处理所需时间。由于这一成像元件类似于用于传统相位差AF的成像元件并且实现本专利技术并不需要新的硬件，因此可以低成本且节省空间地进行精确的焦距调整。本专利技术的第二方面的成像装置被构成为这样在第一个方面，算术平均计算单元确定所述第一数量和第二数量，使得第一数量和第二数量的乘积为固定值。根据第二方面的成像装置，将第一数量和第二数量确定为使得第一数量和第二数量的乘积为定值，因此不管拍摄对象亮度如何，都可以将计算相位差和散焦量的区域的大小保持不变。因此，稳定的自动焦点调整成为可能。本专利技术的第三个方面的成像装置被配置成这样在第一或第二个方面，成像元件驱动单元对垂直方向上相邻的第一数量的信号电荷进行合并，并且算术平均计算单元计算垂直方向上相邻的第二数量的电压信号的算术平均。根据第三个方面的成像装置，在垂直方向上相邻的第一数量的像素要进行像素合并。而且，针对所读取的经过像素合并的电压信号，为在垂直方向上相邻的第二数量的电压信号计算算术平均。而且，检测进行了算术平均的第一像素的电压信号与第二像素的电压信号之间的相位差，并且基于这一相位差自动进行成像光学系统的焦距调整。即，仅仅在垂直方向上进行像素合并和算术平均，并且不在水平方向上进行像素合并和算术平均。通过这种方法，可以在不降低AF处理的精度的前提下降低噪声。因此，可以更加稳定地进行自动焦点调整。本专利技术第四方面的成像装置包括，在第一到第三方面之一中，亮度获取单元被构成为用来获得拍摄对象的亮度，其中成像元件驱动单元在所获得的拍摄对象的亮度等于或大于预定亮度的时候，将第一数量设置为1，并且随着所测得的拍摄对象的亮度变低增大第一数量。根据第四方面的成像装置，当拍摄对象的亮度等于或大于预定亮度时，将第一数量设置为I并且不进行像素合并。而且，随着拍摄对象的亮度变低增大第一数量，并且增大合并的像素数(像素合并的个数)。通过这种方法，即使亮度低，也可以充分降低噪声和改善信噪比。因此，即使在亮度较暗的区域，自动焦点调整也是可行的。本专利技术第五方面的成像装置包括，在第四方面，区域划分单元被构成为用来在所获取的拍摄对象亮度高于预定阈值的时候，将成像元件划分为多个区域，其中算术平均计算单元为各个划分区域计算电压信号的算术平均；并且自动焦点调整单元基于为各个区域计算的电压信号的算术平均，为各个区域检测第一像素电压信号和第二像素电压信号之间的相位差，并且基于在这些区域中检测到的相位差中最可靠的相位差，自动进行成像光学系统的焦距调整。根据第五方面的成像装置，在拍摄对象亮度高于预定阈值的时候，将成像元件划分为多个区域，并且为各个划分区域计算电压信号的算术平均。基于为各个区域计算的电信号的算术平均，为各个区域检测第一像素电压信号和第一像素电压信号之间的相位差，并且基于在这些区域中检测到的相位差中的最可靠的相位差，进行自动焦点调整。用这种方法，可以更加精确地进行自动焦点调整。本专利技术的第六方面的成像装置被构成为这样在第四或第五方面中，算术平均计算单元在所测得的拍摄对象的亮度等于或大于预定亮度的时候，将第二数量设置为2，并且随着所测得的拍摄对象的亮度变低而增大第二数量。根据第六方面的成像装置，当拍摄对象的亮度等于或大于预定亮度时，将第二数 量设置为2，即，计算两个电压信号的算术平均。而且，随着所测得的拍摄对象的亮度变低增大第二数量，并且增大用于计算算术平均的电压信号的个数。通过这种方法，可以在亮度较暗的区域中进行精确的自动焦点调整。{本专利技术的有益效果}根据本专利技术，可以缩短AF处理所需的时间并且低成本且节省空间地进行精确的焦距调整。附图说明图I是图解说明根据本专利技术第一实施方式的数码相机10的内部构造的框图。图2A是图解说明成像元件的构造实例的平面图。图2B是放大并图解说明图2A中的成像元件的平面图。图3是图解说明根据本专利技术的第一实施方式的自动焦点调整处理的流程图。图4A是图解说明根据本专利技术的第一实施方式的自动焦点调整处理中的像素合并和算术平均处理的模式图。图4B是图解说明根据本专利技术的第一实施方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：岩崎洋一，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：
国别省市：
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