成像設備的制作方法

文檔序號：7667774閱讀：123來源：國知局

專利名稱：成像設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有成像光學系統(tǒng)的成像設備。
背景技術：
作為數碼相機(成像設備)中的技術，公知這樣一種技術，其中通過使用成像元件來實現由相差檢測系統(tǒng)進行的自動聚焦控制(下文，也稱為
"相差AF")，所述成像元件包括的每個像素具有內部分割的多個光電轉換器(下文中也稱為"分割像素")。
例如，根據日本專利公開No. 2001-305415 (下文，稱為專利文獻l) 中公開的技術，每個像素被分割成兩個區(qū)域，像素中的各個光電轉換器接收透過成像鏡頭(成像光學系統(tǒng))光瞳的不同區(qū)域的光束，由此產生一對圖像列，并且獲得和該對圖像列相關的偏移量，這允許使用成像元件進行相差AF。此外，專利文獻l還公開了通過由對比度檢測系統(tǒng)進行的AF控制(下文中也稱為"對比度AF")這樣的特征該控制是通過使用這些分割像素中的光電轉換器的輸出實現的。
但是，在專利文獻1的技術中，通過使用為相差AF設置的分割像素 (用于相差AF的像素)進行對比度AF。因此，擔心此對比度AF的聚焦精度低于目前的對比度AF。具體而言，在目前的對比度AF中，使用沒有進行內部分割的非分割像素的電荷信號。相反，用于對透過一部分鏡頭光瞳的光束進行接收的分割像素中的各個光電轉換器的靈敏度低于目前的非分割像素。因此，使用分割像素的輸出進行的對比度AF難以確保和目前對比度AF等同的精度。
另外，如果與上述對比度AF相似地通過分割像素的輸出來實現自動曝光控制(AE)、自動白平衡控制(AWB)等，則擔心相機功能所需要的這些具體控制的精度亦低于目前控制。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種成像設備，通過使用成像元件，且成
像元件具有用于相差AF的像素，可以高精度地執(zhí)行相機功能所需要的除了相差AF之外的特定處理。
根據本發(fā)明的一種實施例，提供一種具有成像光學系統(tǒng)的成像設備。該設備包括(a)成像元件，被構造成包括多個第一像素和沿預定方向布置的多個第二像素；(b)第一處理器，被構造成基于從所述多個第二像素獲得的電荷信號來執(zhí)行通過相差檢測系統(tǒng)進行的聚焦檢測處理；以及 (c)第二處理器，被構造成基于從所述多個第一像素獲得的電荷信號來執(zhí)行特定處理。所述特定處理與通過所述相差檢測系統(tǒng)進行的所述聚焦檢測處理不同并且是所述成像設備的功能所需的。所述多個第一像素接收經過所述成像光學系統(tǒng)的出瞳整個區(qū)域的對象光束，而所述多個第二像素接收經過所述出瞳的一對局部區(qū)域的對象光束?；趤碜詫涍^所述一對局部區(qū)域的對象光束進行接收的所述第二像素的電荷信號，所述第一處理器產生一對圖像列，并檢測與所述一對圖像列有關的沿所述預定方向的偏移量，由此執(zhí)行通過所述相差檢測系統(tǒng)進行的所述聚焦檢測處理。
根據本發(fā)明的實施例，多個第二像素接收經過所述成像光學系統(tǒng)出瞳的一對局部區(qū)域的對象光束，基于從所述多個第二像素獲得的電荷信號，來執(zhí)行通過相差檢測系統(tǒng)進行的聚焦檢測處理。此外，多個第一像素接收經過所述成像光學系統(tǒng)的出瞳整個區(qū)域的對象光束，基于從所述多個第一像素獲得的電荷信號，來執(zhí)行不同于通過相差檢測系統(tǒng)進行的聚焦檢測處理并且是成像設備的功能所需的特定處理。因此，通過使用具有用于相差 AF的像素(上述第二像素)的成像元件，可以高精度地執(zhí)行相機功能所需的除了所述相差AF之外的特定處理。

圖1示出根據本發(fā)明實施例的成像設備1的外觀構造；
圖2示出成像設備1的外觀構造；
圖3是成像設備1的垂直截面圖4是示出整個成像設備1的電結構的框圖5用于解釋成像元件101的構造；
圖6用于解釋內部分割的G像素11 gr的構造；
圖7用于解釋使用成像元件101的相差AF的原理；圖8示出當焦平面從成像元件101的成像平面散焦到近側200pm時的模擬結果；
圖9示出當焦平面從成像平面散焦到近側lOOpm時的模擬結果；圖IO示出焦平面和成像平面對應的聚焦狀態(tài)的模擬結果；圖ll示出當焦平面從成像平面散焦到遠側10(^m時的模擬結果；圖12示出當焦平面從成像平面散焦到遠側200nm時的模擬結果；圖13用于解釋曲線圖Gc，曲線圖Gc表示散焦量與一對圖像列間形心位置差之間的關系；
圖14是用于解釋對比度AF的原理的曲線圖15是示出成像設備1的基本操作的流程圖16是用于解釋成像設備1的AF操作的曲線圖17用于解釋根據本發(fā)明一種修改示例的成像元件IOIA的構造；
圖18用于解釋根據另一修改示例的成像元件IOIB的構造。
具體實施方式
<成像設備的外觀構造>
圖1和圖2示出根據本發(fā)明實施例的圖像設備1的外觀構造。圖1和圖2分別是正視圖和后視圖。圖3是成像設備1的垂直截面圖。
成像設備1例如被構造為例如單鏡頭反射式數碼照相機，并且包括相機主體10和作為可更換鏡頭的成像鏡頭2，該成像鏡頭2可以自由地從相機主體IO上拆卸。
參考圖1，相機主體10的前面?zhèn)仍O置有下面部分安裝部分301，布置在相機前面的大致中心，成像鏡頭2安裝在其上；鏡頭更換按鈕302，布置在安裝部分301的右邊；握持部分303，以突出的方式設置在相機前面的左端(相對于X方向的左側)，并允許使用者用一只手(或雙手)牢
固地抓住相機；模式設置轉盤305，布置在相機前面的左上部(相對于Y 方向的左上側)；控制值設置轉盤306，布置在相機前面的右上部；以及快門按鈕307，布置在握持部分303的頂面。
參考圖2，相機主體10的后面?zhèn)仍O置有下面部分液晶顯示器 (LCD) 311;設置按鈕組312，布置在LCD 311的左邊；箭頭鍵314，布置在LCD 311的右邊；以及按鈕315，布置在箭頭按鈕312的中心。此外，相機主體10的后面?zhèn)冗€設置有下面部分電子取景器(EVF) 316，布置在LCD 311的上方；眼罩(eyecup) 321，圍繞EVF 316;主開關 317，布置在EVF 316的左邊；曝光修正按鈕323和AE鎖定按鈕324，布置在EVF 316的右邊；以及閃光燈部分318和連接端子319，設置在EVF 316的上方。
用于電連接到所安裝的成像鏡頭2的多個電子觸點、用于機械連接的耦合器等設置在安裝部分301上。
在對安裝在安裝部分301上的成像鏡頭2進行拆卸時，按壓鏡頭更換按鈕302。
握持部分303允許使用者在成像時抓住成像設備1，并設置有和手指形狀匹配的波紋表面，以達到高度配合。在握持部分303內，設置有電池固定器和卡固定器(未示出)。電池固定器中容納作為相機電源的電池 69B (見圖4)?？ü潭ㄆ髦幸钥刹鹦斗绞饺菁{用于對捕捉圖像的圖像數據進行記錄的記錄介質(例如，存儲卡)。握持部分303可以設置有握持傳感器，用于檢測握持部分303是否被使用者握持。
模式設置轉盤305和控制值設置轉盤306由大致圓盤形的構件形成，并可以在大致平行于相機主體10的頂面的平面中旋轉。模式設置轉盤305 用于選擇成像設備1中內置的模式和功能中的一個，諸如自動曝光 (AE)控制模式、自動聚焦(AF)控制模式、各種成像模式(以用于捕捉一張靜止圖像的靜止圖像模式和用于進行連續(xù)成像的連續(xù)成像模式為代表)以及用于再現所存儲圖像的再現模式。控制值設置轉盤306用于設置成像設備1中內置的各種功能的控制值。
快門按鈕307是按壓開關，其可以被半按壓(halfWay pushed down)，以處于"半按壓狀態(tài)"，并可以被進一步按壓，以處于"全按壓狀態(tài)"。當快門按鈕307在靜止圖像模式中被半按壓(Sl)時，對捕捉對象的靜止圖像執(zhí)行準備操作(諸如設定曝光控制值和聚焦調整這樣的準備操作)。當快門按鈕307被全按壓(S2)時，執(zhí)行成像操作(包括成像傳感器的曝光、對通過曝光獲得的圖像信號的預定圖像處理以及記錄在存儲卡中等的一系列操作)。
LCD 311包括可以顯示圖像的彩色液晶面板。LCD 311用于顯示成像元件101 (圖3)所捕捉的圖像和已經存儲的再現圖像，并且還用于顯示成像設備1中內置的功能和模式的設置屏幕。除了 LCD 311，還可以使用有機EL顯示器或等離子顯示器。
設置按鈕組312包括允許操作成像設備1中內置的各種功能的按鈕。具體而言，設置按鈕組312例如包括選擇確定開關，用于確定LCD311 上顯示的菜單屏幕上所選擇的細節(jié)；選擇取消開關；菜單顯示開關，用于改變菜單屏幕的內容；顯示開/關開關；以及顯示放大開關。
箭頭鍵314由環(huán)形構件形成，其具有以固定間隔沿圓周方向布置的多個按壓部分(圖中的三角形標記部分)，并被構造成通過與各個按壓部分對應地設置的觸點(開關，未示出)來檢測對按壓部分的按壓操作。按鈕 315布置在箭頭鍵314的中心。箭頭鍵314和按鈕315用于輸入與改變下列設置有關的指令成像倍率(縮放鏡頭沿廣角和攝遠方向的移動)、欲在LCD 311上再現的記錄圖像的畫面步進(frame stepping)等、成像狀態(tài) (光圈值、快門速度、是否存在閃光燈等)的設置等。
EVF 316例如包括彩色液晶面板，其可以顯示圖像，并用于顯示成像元件101 (圖3)所捕捉的圖像和己被記錄的再現圖像。在EVF 316和 LCD 311上，進行實時取景(預覽)顯示，其中在真正成像(用于圖像記錄的成像)之前，基于成像元件101連續(xù)產生的圖像信號，以運動圖像模式顯示對象。這允許使用者通過視覺來識別成像元件101真正要成像的對象。
主開關317由沿側向滑動的雙觸點滑動開關形成。當主開關317被設
置到左邊時，打開成像設備l的電源。當主開關317被設置到右邊時，關閉該電源。
閃光燈部分318被構造成內置的彈出閃光燈。當外部閃光燈等安裝到相機主體10時，連接端子319用于連接。
眼罩321是U字形的遮光構件，其抑制外部光線進入EVF 316中。
曝光修正按鈕323用于手動調整曝光值(光圈值和快門速度)，AE 鎖定按鈕324用于固定曝光。
成像鏡頭2用作捕捉來自對象的光(光學圖像)的鏡頭窗口，并且還作為成像光學系統(tǒng)用于將對象光導引到布置于相機主體10內的成像元件 101。通過按壓上述鏡頭更換按鈕302，可以從相機主體10上拆卸成像鏡頭2。
成像鏡頭2包括由沿著光軸LT (圖3)串列布置的多個鏡頭組成的鏡頭組21。該鏡頭組21包括用于調整焦點的聚焦鏡頭211 (圖4)和用于改變倍率的縮放鏡頭(圖4)。這些鏡頭被沿光軸LT驅動，以進行倍率改變和聚焦調整。此外，在成像鏡頭2的鏡筒的外周邊的適當位置，設置可以沿鏡筒的外周面旋轉的操作環(huán)。響應于手動或自動操作，縮放鏡頭212 根據操作環(huán)的旋轉方向和旋轉量沿光軸方向移動，使得縮放倍率(成像倍率)被設置到與鏡頭運動目標位置對應的值。
成像元件101以垂直于光軸LT的方式布置于鏡頭組21的光軸LT 上，鏡頭組21包括在安裝到相機主體10上的成像鏡頭2中。作為成像元件101，使用Bayer模式的CMOS彩色區(qū)域傳感器(CMOS成像元件)，其中，多個像素各具有例如光電二極管，并以矩陣方式沿二維布置，并且例如，具有不同光譜特征的紅(R)、綠(G)和藍(B)色彩濾波器以 1: 2: 1的比例設置在各個像素的光接收表面上。成像元件(成像傳感器)101將通過鏡頭組21形成的對象光學圖像轉換成R、 G和B各種色彩分量的模擬電信號(圖像信號)并輸出這些信號作為R、 G、 B圖像信號。下面將詳細描述這種成像元件101的構造。
在成像元件101的前方，布置快門單元40。該快門單元40具有垂直移動的薄膜體，并且被構造為機械焦平面快門，其執(zhí)行將沿光軸LT導引
到成像元件101的對象光光路的打開和遮住操作。如果成像元件101可以
完全以電子方式開關，則可以省略快門單元40。 <成像設備1的電結構>
圖4是示出整個成像設備1的電結構的框圖。圖4中與圖1-3相同的構件被賦予相同標號。為了便于說明，下面將描述成像鏡頭2的電結構。
除了用作上述成像光學系統(tǒng)的鏡頭組21夕卜，成像鏡頭2還包括鏡頭驅動機構24、鏡頭位置檢測器25、鏡頭控制器26以及光圈驅動機構27。
對于鏡頭組21，聚焦鏡頭211、縮放鏡頭212和光圈23沿光軸LT (圖3)保持在鏡筒中，光圈23用于調整入射到相機主體10中所設置的成像元件101上的光量。這允許捕捉對象的光學圖像以及在成像元件101 上形成光學圖像。通過由相機主體10中的AF致動器71M沿光軸LT的方向驅動鏡頭組21，執(zhí)行聚焦調整操作。
鏡頭驅動機構24例如由螺旋體和用于旋轉螺旋體的齒輪(未示出) 形成。鏡頭驅動機構24通過耦合器74接收來自AF致動器71M的驅動力，由此沿平行于光軸LT的方向移動聚焦鏡頭211等。聚焦鏡頭211的移動方向和移動量分別與AF致動器71M的旋轉方向和旋轉數對應。
鏡頭位置檢測器25包括編碼板和編碼器電刷，在編碼板上，在鏡頭組21的移動范圍內沿光軸LT的方向以預定間距形成多個代碼圖案，編碼器電刷與鏡筒22 —體地和編碼板滑動接觸的方式移動。鏡頭位置檢測器 25檢測調焦時的鏡頭組21的移動量。鏡頭位置傳感器25所檢測的鏡頭位置例如以脈沖數的形式輸出。
鏡頭控制器26例如由微計算機形成，該微計算機包括內部存儲了控制程序的ROM和內部存儲了與狀態(tài)信息有關的數據的存儲器(由閃存等形成)。此外，鏡頭控制器26包括通信單元262，通信單元262與相機主體10中的主控制器62通信。此通信單元262例如將狀態(tài)信息數據(諸如，鏡頭組21的焦距、出瞳位置、光圈值、聚焦距離、和周圍光量狀態(tài))發(fā)送到主控制器62。另一方面，通信單元262例如從主控制器62接收聚焦鏡頭211的驅動量。此外，在成像時，諸如在完成AF操作后獲得的焦距信息和光圈值的數據被從通信單元262發(fā)送到主控制器62。在存儲
器261中存儲了從主控制器62發(fā)送的上述鏡頭組21的狀態(tài)信息數據(例
如，聚焦鏡頭211的驅動量數據)等。
光圈驅動機構27通過耦合器75接收來自光圈驅動致動器73M的驅動力，以由此改變光圈23的孔徑。
下面將描述相機主體IO的電結構。除了上述成像元件101、快門單元 40等之外，相機主體IO還包括模擬前端(AFE) 5、圖像處理器61、圖像存儲器614、主控制器62、閃光燈電路63、操作單元64、 VRAM 65 (65a 和65b)、卡I/F 66、存儲卡67、通信I/F 68、電源電路69、電池69B、聚焦驅動控制器71A、 AF致動器71M、快門驅動控制器72A、快門驅動致動器72M、光圈驅動控制器73A和光圈驅動致動器73M。
成像元件101由上述的CMOS彩色區(qū)域傳感器形成。下面將描述的計時控制電路51控制成像操作，諸如成像元件101的曝光操作的開始(和結束)、成像元件101中包括的各個像素的輸出的選擇、以及像素信號的讀出。
AFE 5向成像元件101供應計時脈沖，以引起成像元件101執(zhí)行預定操作。此外，AFE 5對成像元件IOI輸出的圖像信號(由CMOS區(qū)域傳感器的各個像素接收的模擬信號組)執(zhí)行預定信號處理，由此將信號轉換成數字信號，并將其輸出到圖像處理器61。此AFE 5包括計時控制電路 51、信號處理器52和A/D轉換器53。
計時控制電路51基于從主控制器62輸出的參考時鐘來產生預定的計時脈沖(垂直掃描脈沖0Vn、水平掃描脈沖0Vm和用于產生復位信號的脈沖0Vr等)，并將這些計時脈沖輸出到成像元件101，用于控制成像元件101的成像操作。另外，計時控制電路51將預定計時脈沖輸出到信號處理器52和A/D轉換器53，由此控制信號處理器52和A/D轉換器53的操作。
信號處理器52對成像元件101輸出的模擬圖像信號進行預定的模擬信號處理。此信號處理器52包括相關雙取樣(CDS)電路、用于對從成像元件101輸出的電荷信號進行放大的自動增益控制(AGC)電路、箝位電路等。在信號處理器52的AGC電路中，來自分割的G像素llgr (下面將描述)的電荷信號以增益(放大因子)a受到放大，而來自非分割像素(G 像素llgb、 R像素llr和B像素llb，下面將描述)的電荷信號被放大增益p，增益p和增益cx不同。這種用不同增益放大的原因是分割的G像素的靈敏度低于非分割的像素，其中分割的G像素接收己透過成像鏡頭2部分出瞳的光束；因此需要用高于非分割像素的增益來放大來自分割的G像素的信號，由此確保正確的輸出電平。
基于計時控制電路51輸出的計時脈沖，A/D轉換器53將信號處理器 52輸出的模擬R、 G和B圖像信號轉換成由多個位(例如12位)組成的數字圖像信號。
圖像處理器61對AFE 5輸出的圖像數據執(zhí)行預定信號處理，由此產生圖像文件，圖像處理器61包括黑電平修正電路611、白平衡控制電路 612以及伽瑪修正電路613。裝入圖像處理器61中的圖像數據與從成像元件101的讀取同步地寫入到圖像存儲器614，此后，圖像處理器61訪問寫入到圖像存儲器614的圖像數據，以在圖像處理器61的各個區(qū)中進行處理。
黑電平修正電路611將由A/D轉換器53的A/D轉換產生的R、 G和 B數字圖像信號的黑電平修正到參考黑電平。
基于取決于光源的參考白色，白平衡修正電路612對R、 G和B各個色彩分量的數字信號執(zhí)行電平轉換(白平衡(WB)調整)。具體而言，基于主控制器62給出的WB調整數據，白平衡修正電路612基于亮度、色度等其它數據從成像對象中指定被估計原來為白色的部分。此外，對于所指定的部分，白平衡修正電路612計算R、 G和B色彩分量的平均值、 G/R比、和G/B比，并通過使用計算出的參數作為R和B的修正增益執(zhí)行來電平修正。
伽瑪修正電路613對經調整WB的圖像數據的灰度特征進行修正。具體而言，伽瑪修正電路613通過使用伽瑪修正表執(zhí)行非線性變換和偏移調整，在伽瑪修正表中，預先為每種色彩分量設置了圖像數據的電平。
在成像模式時，圖像存儲器614暫時存儲圖像處理器61輸出的圖像
數據，并用作由主控制器62對此圖像數據進行預定處理的工作區(qū)域。此外，在再現模式時，從存儲卡67讀出的圖像數據暫時存儲在圖像存儲器
614中。
主控制器62例如由微計算機形成，其包括內部存儲了控制程序的 ROM和暫時存儲數據的存儲器(諸如閃存)。主控制器62控制成像設備 1中各個單元的操作。
此外，對于成像元件101，主控制器62控制兩種模式的像素讀取(實時取景讀取模式和AF讀取模式)。
在成像元件101的實時取景讀取模式中，將像素讀取的循環(huán)(幀率) 設置為60Q)s。此外，為成像元件101執(zhí)行像素的抽取讀取(decimation-reading) ，例如使得產生VGA大小的640X480像素圖像作為實時取景顯示的圖像。在這種抽取讀取中，讀出下面將描述的非分割像素(非分割G 像素llgb、 R像素llr和B像素lib)。通過成像元件101進行抽取讀取而產生的圖像連續(xù)顯示在EVF 316 (或LCD 311)上，從而進行對象的實時取景顯示。
在成像元件101的AF讀取模式中，以下述方式執(zhí)行自動聚焦控制將像素讀取的循環(huán)(幀率)設為240*s，并且讀出分割的G像素llgr和下面將描述的非分割G像素llgb。在AF讀取模式中，還通過從成像元件 101以60Q)s讀出非分割G像素llgb、 R像素llr和B像素llb進行實時
取景顯示。
在閃光成像模式中，閃光燈電路63將閃光燈部分618或連接到連接端子319的外部閃光燈的發(fā)光量調節(jié)到主控制器62所指定的發(fā)光量。
操作單元64包括上述的模式設置轉盤305、控制值設置轉盤306、快門按鈕307、設置按鈕組312、箭頭鍵314、按鈕315、主開關317等。操作單元64用于將操作信息輸入到主控制器62。
VRAM 65a和65b具有用于與LCD 311和EVF 316的像素數對應的圖像信號的存儲器容量，并用作主控制器62和LCD 311以及EVF 316之間的緩沖存儲器?？↖/F 66是允許存儲卡67和主控制器62之間進行信號發(fā) 送/接收的接口。存儲卡67是存儲了主控制器62產生的圖像數據的記錄介
質。通信I/F 68是允許將圖像數據等發(fā)送到個人計算機和其它外部裝置的接口。
電源電路69例如由恒壓電路形成，并產生驅動整個成像設備l (包括諸如主控制器62、成像元件101和其它各種驅動單元的控制單元)的電壓 (例如，5V)?；趶闹骺刂破?2供應到電源電路69的控制信號，控制成像元件101的通電。電池69B是諸如堿性干電池的原電池或諸如鎳氫充電電池的蓄電池，并且用作向整個成像設備1供電的電源。
基于主控制器62給出的AF控制信號，聚焦驅動控制器71A產生用于 AF致動器71M將聚焦鏡頭211移動到聚焦位置所需的驅動控制信號。AF 致動器71M由步進電機等形成，并通過耦合器74將鏡頭驅動力給予成像鏡頭2的鏡頭驅動機構24。
基于主控制器62給出的控制信號，快門驅動控制器72A產生用于快門驅動致動器72M的驅動控制信號?？扉T驅動致動器72M驅動快門單元 40，使得可以打開和關閉快門單元40。
基于主控制器62給出的控制信號，光圈驅動控制器73A產生用于光圈驅動致動器73M的驅動控制信號。光圈驅動致動器73M通過耦合器75 將驅動力給予光圈驅動機構27。
相機主體10還包括相差AF運算電路76和對比度AF運算電路77，基于黑電平修正電路611輸出的已經修正了黑電平的圖像數據，相差AF 運算電路76和對比度AF運算電路77進行自動聚焦(AF)時所需的運算操作。
下面將詳細說明通過使用相差AF運算電路76和對比度AF運算電路 77進行的成像設備1的AF操作。〈成像設備1的AF操作〉
成像設備1被構造成允許通過相差檢測系統(tǒng)進行AF (相差AF)，其中，成像元件101接收通過(透過)出瞳不同部分的光，由此檢測焦點。下面將描述此成像元件101的構造和使用成像元件101的相差AF原理。
圖5是用于解釋成像元件101構造的示意圖。
成像元件101具有紅(R)像素llr、綠(G)像素llg、藍(B)像
素，在其中，R、 G和B的色彩濾波器分別設置在光電二極管上。為每個
像素ll (llr、 llg、 lib)設置一個微透鏡ML。為圖示方便，圖5中的相鄰微透鏡ML彼此重疊。但是，在實際的成像元件中，將微透鏡ML布置成沒有重疊。
G像素llG包括沿著Gr線Ll的方向(水平方向)布置的多個G像素 11gr和沿Gb線L2布置的多個G像素llgb。在每個布置在Gr線Ll上的 G像素llgr中，像素內部被沿著Gr線Ll的方向分割成八個區(qū)域。具體而言，如圖6中所示，在G像素llgr中，沿Gr線Ll的方向布置八個光電轉換器111-118。每個光電轉換器111-118具有獨立光電二極管，其允許通過光電轉換讀出累積電荷。在從成像元件101讀取電荷時，可以這樣的方式同時執(zhí)行從G像素llgr (內部被分割)的電荷讀取和從其它非分割像素 (G像素llgb、 R像素llr和B像素lib)的電荷讀取用于G像素llgr 的讀取方法與用于其它非分割像素的讀取方法不同。下文中，內部被分割的G像素llgr稱為"分割G像素"(也簡稱為"分割像素")。另一方面，內部沒有被分割的G像素llgb稱為"非分割G像素"(也簡稱為 "非分割像素")。
下面將詳細描述使用具有上述分割G像素llgr的成像元件101進行相差AF的原理。
圖7用于解釋使用成像元件101的相差AF原理。
基于下面的假設解釋該原理。具體而言，當成像鏡頭(成像光學系統(tǒng))2的實際光圈例如等于F5.6時，在分割像素llgr中，已透過出瞳Ep 右側部分的光束Ta透過綠色色彩濾波器12并在光電轉換器113上形成圖像，光電轉換器113是分割G像素llgr中從左側起的第三個轉換器。另一方面，已經透過出瞳Ep左側部分的光束Tb透過綠色色彩濾波器12,并在光電轉換器116上形成圖像，光電轉換器116為分割像素llgr中從左側起第五個(從右側起第三個)轉換器。即，與包括非分割G像素llgb、 R 像素llr和B像素llb的多個非分割像素相反，多個分割G像素llgr接收透過成像鏡頭2的出瞳Ep—對局部區(qū)域的對象光束Ta和Tb，而上述非分割像素接收透過成像鏡頭2的出瞳Ep整個區(qū)域的對象光束。下文中，從
光電轉換器113獲得的光接收數據稱為"A系列數據"，而從光電轉換器
116獲得的光接收數據稱為"B系列數據"。在下面，將參考圖8-12描述相差AF的原理，圖8-12示出從布置在一個Gr線Ll上的多個分割G像素 llgr (圖5)獲得的A系列數據和B系列數據。
圖8的示意圖示出當焦平面從成像元件101的成像平面散焦到近側 200Mm時的模擬結果。圖9的示意圖示出當焦平面從成像平面散焦到近側 lOO)am時的模擬結果。圖10的示意圖示出焦平面和成像平面相符的聚焦狀態(tài)的模擬結果。圖11的示意圖示出當焦平面從成像平面散焦到遠側 lOO)iim時的模擬結果。圖12的示意圖示出當焦平面從成像平面散焦到遠側200nm時的模擬結果。在圖8-12中，橫坐標表示分割G像素llgr對于 Gr線Ll方向的位置，而縱坐標表示光電轉換器113禾Q 116的輸出。另外，在圖8-12中，曲線Gal-Ga5 (由實線表示)表示A系列數據，而曲線 Gbl-Gb5 (由虛線表示)表示B系列數據。
由圖8至12中A系列曲線Gal-Ga5和B系列曲線Gbl-Gb5表示的各個A系列和B系列圖像列之間的比較可以看到，散焦量越大，則A系列圖像列和B系列圖像列之間沿Gr線Ll的方向產生的偏移(誤差)量越
當散焦量和一對圖像列(A系列和B系列圖像列)之間的偏移量之間的關系轉化成曲線時，則獲得圖13中所示的曲線Gc。在圖13中，橫坐標表示散焦量(mm)，而縱坐標表示A系列圖像列和B系列圖像列間形心位置之差(以像素數來表示)。圖像列的形心位置Xg可以根據例如等式 (1)獲得。
在等式(1)中，XrXj列如表示Gr線Ll左起的像素位置，而Y廣Y。分別表示位置XrXn處的像素的輸出值。
如圖13中的曲線Gc所示，散焦量和一對圖像列間形心位置之差之間的關系是比例關系。在公式中DF (!Lim)表示散焦量，C (pm)表示形心位置之差，則獲得等式(2)。
<formula>formula see original document page 16</formula>
等式(i)
DF=kXC 等式(2)
等式(2)中的系數k表示圖13中的曲線Gc的傾斜度Gk (由虛線表示)，并且可以預先通過工廠實驗等方式獲得。
如上所述，在相差AF運算電路76中獲得與從分割G像素llgr獲得的A系列數據和B系列數據有關的形心位置之差(相差)。接著，用等式 (2)計算散焦量，將與計算出的散焦量等同的驅動量給予聚焦鏡頭211。這允許將聚焦鏡頭211快速移動到所檢測聚焦位置的自動聚焦(AF)控制。根據安裝到相機主體10上的成像鏡頭2的設計值，唯一地確定聚焦鏡頭211的散焦量和驅動量之間的關系。
艮口，在成像設備l中，基于分割像素llgr的光電轉換器113和116的對應電荷信號，產生一對圖像列，其中這些光電轉換器接收透過圖7中所示的出瞳Ep的一對局部區(qū)域的對象光束Ta和Tb。此外，檢測關于此對圖像列沿Gr線Ll方向的誤差(偏移)量，由此執(zhí)行相差AF。
考慮到通常數碼相機的景深，優(yōu)選地通過對比度檢測系統(tǒng)進行的聚焦檢測執(zhí)行最后聚焦(對比度AF)，對比度AF的聚焦精度高于相差AF的聚焦精度。因此，本實施例的成像設備1還使用高精度聚焦的對比度 AF。下面將描述這種對比度AF的原理。
在成像設備1的對比度AF中，在成像范圍的一部分(例如，中心部分)中限定的AF區(qū)域中讀出非分割G像素llgb的像素組，并計算AF估計值。例如，將AF區(qū)域中的相鄰非分割G像素llgb之間差值的絕對值總和計算為此AF估計值。
如果與聚焦鏡頭211沿恒定方向的運動相關聯(lián)地連續(xù)計算AF估計值，則聚焦鏡頭211的各個位置和AF估計值之間獲得像圖14中所示的關系。具體而言，在此關系中，與聚焦鏡頭位置變化相關聯(lián)，AF估計值單調增大，然后在達到峰值Qk之后單調減小。聚焦鏡頭211被移動直到找到聚焦區(qū)域，即，直到AF估計值經過峰值Qk。
如圖14所示，如果獲取峰值Qk附近的AF估計值Dw、 Dn和Dn+1以及聚焦鏡頭211的相應點P^、 Pn和Pn+1，則可以通過使用等式(3)所表示的二次插值近似法計算聚焦鏡頭211的聚焦位置Pf。
<formula>formula see original document page 18</formula>
在對比度AF中，在對比度AF運算電路77中獲得AF估計值，并且通過聚焦驅動控制器71A將聚焦鏡頭211移動到根據等式(3)獲得的聚焦位置。這允許高聚焦精度的自動聚焦控制。
本實施例的成像設備1進行混合AF，即，上述使用分割G像素llgr 的相差AF和使用非分割G像素llgb的對比度AF的組合。下面將描述成像設備1關于此混合AF的具體操作。
上述描述己經基于一般對比度系統(tǒng)描述了上山法的AF。但是本實施例允許通過下述的混合AF移動到聚焦位置，即使當AF估計值不經過峰值Qk。
<成像設備1的操作〉
圖15是示出成像設備1的基本操作的流程圖。通過主控制器62執(zhí)行此操作。
最初，通過主開關317打開成像設備1的電源，使得成像設備101起動(步驟ST1)。
在步驟ST2中，將成像元件101設置到實時取景讀取模式。具體而言，如上所述，將幀率設置到60*S。此外，基于來自成像元件101的非分割像素(非分割G像素llgb、 R像素llr和B像素lib)的輸出，產生與實時取景顯示相關的圖像，并且在EVF 316上顯示產生的圖像。在圖像產生過程中，以下述方式執(zhí)行根據水平線的抽取用與分割G像素llgr 在傾斜方向鄰近的Gb線L2上的非分割G像素llgb的數據，對Gr線Ll 上的G像素(分割G像素llgr)的數據進行插值，其中所述Gr線Ll上的G像素的數據是因為不用于圖像而沒有的。
使用非分割像素(非分割G像素llgb、 R像素llr和B像素lib)產生實時取景圖像的原因如下。具體而言，當使用分割G像素llgr產生圖像時，難以穩(wěn)定地產生正確圖像，因為來自分割G像素llgr的光電轉換器113和116 (見圖7)的輸出的增益被信號處理器52中的AGC電路調整到正確電平，由此存在這些經調整的輸出簡單相加產生溢出 (overflow)的可能性。雖然可以通過對來自分割G像素llgr的光電轉換器113和116的輸出計算均值可以產生具有正確電平的圖像，但是需要用于計算均值的電路等，這引起設備構造的復雜化。
因此，在本實施例的成像設備1中，以下述方式產生實時取景圖像排除來自分割像素的輸出信號而僅使用來自非分割像素的輸出信號，以穩(wěn) 定地產生正確圖像，而不引起設備構造的復雜化。
在步驟ST3中，進行自動曝光(AE)控制和自動白平衡(AWB)控制。在此步驟也類似于上述產生實時取景圖像的處理地以下述方式執(zhí)行 AE處理和AWB處理不使用來自分割G像素llgr的輸出信號，而僅使用內部沒有分割的非分割像素(非分割G像素llgb、 R像素llr和B像素 lib)的輸出信號。
在步驟ST4中，判斷快門按鈕307是否被使用者半按壓(Sl)。如果快門按鈕307被半按壓，則操作程序前進到步驟ST5。如果沒有被半按壓，則操作程序返回步驟ST2。
在步驟ST5中，將成像元件101設置到AF讀取模式。具體而言，如上所述，在將幀率設置到240fj3s的情況下起動混合AF控制。在AF讀取模式中還基于來自非分割像素(非分割G像素llgb、 R像素llr和B像素 lib)的輸出信號進行實時取景顯示，以60fj)s讀出上述輸出信號。
在步驟ST6中，基于來自成像元件101中的AF區(qū)域中的非分割G像素llgb的輸出，由對比度AF運算電路77計算并獲取AF估計值。即，基于成像元件101中產生的圖像信號，獲取用于對比度檢測系統(tǒng)進行聚焦檢測的AF估計值(聚焦檢測信息)。
在步驟ST7中，基于從成像鏡頭2中的鏡頭位置檢測器25輸出的脈沖數，檢測聚焦鏡頭211的位置。優(yōu)選地，在用于上述AF估計值計算的非分割像素的曝光期間的中間時間檢測聚焦鏡頭211的位置。
在步驟ST8中，使用成像元件101中的分割G像素llgr的輸出信號執(zhí)行相差AF。具體而言，在相差AF運算電路76中獲得與從分割G像素 llgr的光電轉換器113和116獲得的A系列數據和B系列數據有關的形心之差，并使用等式(2)驅動聚焦鏡頭211，使得該形心位置之差被消除。更具體而言，將聚焦透鏡211驅動到通過相差AF所檢測的位置(聚焦檢測位置)。
在步驟ST9中，判斷是否已經完成了通過相差AF進行的聚焦調整。
如果已經完成了通過相差AF進行的聚焦調整，則操作程序進行到步驟 STIO。如果還沒有完成，則操作程序返回到步驟ST6。
重復步驟ST6-ST9，直到完成通過相差AF進行的聚焦調整。由于此重復，與通過相差AF對聚焦鏡頭211的驅動相關地獲取了與聚焦鏡頭 211的各個位置對應的AF估計值(聚焦檢測信息)作為聚焦檢測的歷史信息。將AF估計值的歷史信息存儲在例如主控制器62的存儲器中。
在步驟STIO，在相差AF過程中計算的AF估計值的歷史信息中，獲取最后計算的最后AF估計值Dm和最后AF估計值Dm之前的AF估計值(倒數第二個AF估計值Dm-l)。
在步驟ST11中，判斷最后AF估計值Dm與倒數第二個AF估計值Dm— i的比率是否在0.99-1.01 (包括0.99和1.01)的范圍內。該判斷的目的在于，當最后AF估計值Dm與倒數第二 AF估計值的比率在100%± 1% 中時，將聚焦透鏡211的位置作為聚焦位置以指定聚焦位置，因為當該比率在此范圍中時，聚焦透鏡211已經被驅動到與峰值Qk (圖14)附近范圍中的AF估計值相對應的位置，在該位置處，AF估計值曲線的傾斜度較緩。
如果在此步驟ST11中判斷為滿足關系0.99《Dm/D^《1.01，艮卩，如果基于AF估計值的上述歷史信息(倒數第二個AF估計值Dm-,和最后AF 估計值Dm)指定聚焦透鏡211的聚焦位置，則操作程序進行到步驟 ST19。相反，如果不是這樣，則操作程序進行到步驟ST12。
在步驟ST12中，判斷最后AF估計值Dm與倒數第二個AF估計值Dm— ,的比率是否大于1。如果滿足關系DJDm—戶l，則基于AF估計值處于單調增加的狀態(tài)，操作程序進行到步驟ST13。如果滿足關系Dm/D^《1，則基于AF估計值處于單調減小的狀態(tài)，操作程序進行到步驟ST19。
在步驟ST13中，與步驟ST6相似，基于來自成像元件101中的AF 區(qū)域中的非分割G像素llgb的輸出，獲取AF估計值D1。在剛剛完成通過相差AF進行的聚焦調整之后的時刻，從AF估計值的歷史信息獲取上
述的最后AF估計值Dm作為AF估計值Dl 。
在步驟ST14中，沿與相差AF的驅動方向相同的方向，另外將聚焦透鏡211驅動等同于聚焦深度(景深)的1f5。在1f5中，f表示成像鏡頭 (成像光學系統(tǒng))2的實際光圈的F數，而5表示成像元件101的像素間距的兩倍長度(例如，當像素間距為6pm時，S=12pm)。
在步驟ST15中，與步驟ST6中相似，基于來自成像元件101中的AF 區(qū)域中的非分割G像素llgb的輸出，獲取AF估計值D2。
在步驟ST16中，判斷步驟ST15中獲取的AF估計值D2與步驟ST13 中獲取的AF估計值Dl的比率是否在0.99-1.01 (包括0.99禾B 1.01)的范圍中。該判斷的目的如下。具體而言，例如，在AF估計值沒有達到峰值 Qk (圖14)而是單調增大的狀態(tài)下，通過另外將聚焦鏡頭211另外驅動一個驅動量W而獲得AF估計值D2時，如果AF估計值Dl與AF估計值 D2的比率在100%±1%的范圍中，艮P，如果AF估計值D2和Dl之差Ef 小于或等于af估計值Dl的1%，則聚焦鏡頭211已經被驅動到與峰值 Qk (圖14)附近傾斜度較緩的區(qū)域中的AF估計值相對應的位置。因此，通過步驟ST16中的判斷，當AF估計值比在100%±1%范圍內時，將受到另外驅動的聚焦鏡頭211的位置當作聚焦位置以指定聚焦位置。
如果在步驟ST16中判斷為滿足關系0.99《D2/D1《1.01，則操作程序進行步驟ST19。相反，如果不滿足，則基于聚焦鏡頭211還沒有到達與峰值Qk附近的AF估計值相對應的位置的判斷，操作程序進行到步驟 ST17。
通過步驟ST13-ST16的操作，執(zhí)行下面的處理。具體而言，如果沒有基于迄今為止獲取的AF估計值的歷史信息指定聚焦鏡頭211的聚焦位置，則基于與成像鏡頭2有關的聚焦深度來對聚焦鏡頭211進行一段驅動量的另外驅動，并另外獲取AF估計值。接著，基于聚焦檢測歷史信息來指定聚焦鏡頭211的聚焦位置，其中聚焦檢測歷史信息增加了該另外獲取的AF估計值(聚焦檢測信息)。
在步驟ST17中，判斷步驟ST13中對聚焦鏡頭211的另外驅動是否已經被執(zhí)行過n (例如，n=3)次。該判斷的目的在于，當對聚焦鏡頭211的
另外驅動被執(zhí)行多次時，基于難以聚焦的判斷停止AF操作。如果這種另
外驅動已經被執(zhí)行n次，則操作程序進行到步驟ST19。如果另外驅動的次數小于n，則操作程序返回到步驟ST13。
在步驟ST18中，聚焦鏡頭211被驅動回到與AF估計值的峰值相對應的位置。具體而言，如果在步驟ST12中判斷為最后AF估計值Dm與倒數第二個AF估計值的比率小于或等于1，則判斷為聚焦鏡頭211已經經過了與AF估計值的峰值相對應的位置，并用等式(3)指定聚焦鏡頭 2U的聚焦位置。此外，通過相差AF將已經經過了與AF估計值的峰值相對應的位置(聚焦位置)的聚焦鏡頭211驅動回到指定聚焦位置。
艮P，如果基于在相差AF過程中獲取的AF估計值的歷史信息指定了聚焦鏡頭211的聚焦位置，并且所指定的聚焦位置與相差AF所檢測的聚焦檢測位置不同，則通過步驟ST18的操作將聚焦鏡頭211驅動到該聚焦位置。
在步驟ST19中，將成像元件101從AF讀取模式設置到實時取景讀取模式。
通過成像設備1的上述操作，基于從多個分割G像素(第二像素) llgr獲得的電荷信號執(zhí)行相差檢測系統(tǒng)的聚焦檢測處理(相差AF)。此外，基于從多個非分割像素(第一像素)(包括非分割G像素llgb、 R像素llr和B像素lib)獲得的電荷信號，進行和相差AF不同的對比度 AF、實時取景顯示、AE和AWB。因此，可以高精度執(zhí)行相機功能中除了相差AF之外所需的特定處理。
另外，在成像設備l中，分割像素llgr中布置有多個光電轉換器111-118，并具有光電轉換器113和116，光電轉換器113和116產生上述成對的圖像列(A系列圖像列和B系列圖像列)。因此，可以容易地產生用于相差AF的一對圖像列。
此外，在成像設備1中，在信號處理器52的AGC電路中，使用不同的增益將來自分割像素和非分割像素的輸出放大。因此，可以將分割像素的輸出電平和非分割像素的輸出電平設置到正確電平。
此外，在成像設備1中，各個非分割像素llgb具有相同色彩(綠
色)的色彩濾波器，這允許進行高精度和正確的相差AF。
另外，在成像設備1中，基于從非分割像素獲得的電荷信號執(zhí)行的特
定處理包括對比度AF處理、和自動曝光(AE)控制相關的處理、和自動白平衡(AWB)控制相關的處理、以及和實時取景顯示(預覽顯示)相關的產生圖像的處理。因此，可以高精度執(zhí)行對比度AF、 AE控制和AWB 控制，并且可以正確進行實時取景顯示。 <修改示例>
在上述實施例中，使用具有內部經分割的分割像素(分割G像素)的成像元件執(zhí)行相差AF并不是必要的?？梢酝ㄟ^使用圖17和18中所示的成像元件101A和101B中的任何一個執(zhí)行相差AF。
圖17用于解釋根據本發(fā)明一種修改示例的成像元件IOIA的構造。在成像元件IOIA的Gr線上(見圖5中的Gr線Ll)，布置具有綠色濾波器12g的一對G像素Ug (llgs、 llgt)，它們夾著具有紅色濾波器 12r的R像素llr。在G像素llgs中，由于遮光板13a的狹縫SLa，經過出瞳Ep左側部分的光束Tb經過綠色濾波器12g，并在光電轉換器IIO上形成圖像。另一方面，在G像素llgt中，由于遮光板13b的狹縫SLb，經過出瞳Ep右側部分的光束Ta經過綠色濾波器12g，并在光電轉換器110 上形成圖像。
如果將從具有這樣構造的G像素llgs和llgt獲得的光接收數據用作上述A系列數據和B系列數據，則可以與上述分割G像素llgr類似地執(zhí) 行相差AF。
在這樣的成像元件IOIA中，類似于上述實施例的成像元件101，還用Gr線上的G像素ll (llgs、 llgt)執(zhí)行相差AF，而使用R像素、B像素和正常G像素來執(zhí)行對比度AF、實時取景顯示、AE和AWB，其中正常G像素布置在Gb線上，并且其中沒有設置遮光板13a和13b。這允許高精度執(zhí)行相機功能中除了相差AF之外的特定處理。
圖18用于解釋根據另一修改示例的成像元件IOIB的構造。在成像元件IOIB的Gr線上(見圖5中的Gr線Ll)，布置具有綠色濾波器12g的一對G像素llg (llgv、 llgw)，它們夾著具有紅色濾波器
12r的R像素1 lr。 G像素1 lgv設置有微透鏡ML，微透鏡ML的頂表面設置有遮光層Qa，遮光層Qa是通過在與圖17中的狹縫SLa相當的透光區(qū) 域Pa之外的整個表面上用染料或涂料進行背部涂覆而獲得的。由于該微透鏡ML，在G像素llgv中，經過出瞳Ep左側部分的光束Tb經過綠色濾波器12g，并在光電轉換器110上形成圖像。另一方面，G像素llgw設置有微透鏡ML，微透鏡ML的頂表面設置有遮光層Qb，遮光層Qb是通過在與圖17中的狹縫SLb相當的透光區(qū)域Pb之外的整個表面上用染料或涂料進行背部涂覆而獲得的。由于該微透鏡ML，在G像素llgw中，經過出瞳Ep右側部分的光束Ta經過綠色濾波器12g，并在光電轉換器110 上形成圖像。
如果將從具有這樣構造的G像素llgv和llgw獲得的光接收數據用作上述A系列數據和B系列數據，則可以與上述分割G像素llgr類似地執(zhí) 行相差AF。
在這樣的成像元件101B中，類似于上述實施例的成像元件101，還用 Gr線上的G像素11 (llgv、 llgw)執(zhí)行相差AF，而使用R像素、B像素和正常G像素執(zhí)行對比度AF、實時取景顯示、AE和AWB，其中正常 G像素布置在Gb線上，并且其中在其中微透鏡ML上沒有形成遮光層Qa 和Qb。這允許高精度執(zhí)行相機功能中除了相差AF之外的特定處理。
在上述實施例的成像設備中，成像鏡頭2可從相機主體10上自由地拆卸不是必須的。成像鏡頭2也可以是固定到相機主體10的。
在上述實施例的成像元件中，G像素內部并不是必須被分割成八個區(qū) 域，只要像素內部被分割成兩個或更多個區(qū)域即可。此外，分割G像素也不是必須的。也可以分割R像素或B像素。
對于上述實施例的AF估計值，計算相鄰的非分割G像素llgb之間的差的絕對值總和也不是必須的。還可以計算相鄰像素之差的平方的絕對值之和。
在上述實施例的成像設備的操作中，在圖15的步驟ST11中判斷最后 AF估計值Dm與倒數第二 AF估計值的比率是否在100%±1%的范圍中不是必須的。例如，可以判斷比率是否在100%±3%的范圍中。
在上述實施例的成像設備的操作中，在圖15的步驟ST14中將聚焦鏡
頭211另外驅動1F5不是必須的。也可以另外驅動2FS。 g卩，驅動量基于與成像鏡頭2有關的聚焦深度。
上述實施例的分割G像素并非一定需要沿圖5中所示的Gr線Ll的方向(水平方向)分割成多個區(qū)域。也可以沿垂直方向分割成多個區(qū)域。在此情況下，基于與從分割G像素獲得的一對圖像列(A系列圖像列和B系列圖像列)有關的沿垂直方向的偏移量，執(zhí)行相差AF。
應當注意，本發(fā)明并不局限于上述實施例，可以在本發(fā)明的精神內做出各種修改。相關申請的交叉引用
本發(fā)明包括2006年11月28日在日本專利局申請的日本專利申請 JP2006-319783的主題，該申請通過引用而全文結合于此。
權利要求
1.一種具有成像光學系統(tǒng)的成像設備，所述設備包括(a)成像元件，被構造成包括多個第一像素和沿預定方向布置的多個第二像素；(b)第一處理器，被構造成基于從所述多個第二像素獲得的電荷信號，執(zhí)行通過相差檢測系統(tǒng)進行的聚焦檢測處理；以及(c)第二處理器，被構造成基于從所述多個第一像素獲得的電荷信號來執(zhí)行特定處理，所述特定處理與通過所述相差檢測系統(tǒng)進行的所述聚焦檢測處理不同并且是所述成像設備的功能所需的，其中，所述多個第一像素接收經過所述成像光學系統(tǒng)的出瞳整個區(qū)域的對象光束，而所述多個第二像素接收經過所述出瞳的一對局部區(qū)域的對象光束；并且基于來自對經過所述一對局部區(qū)域的對象光束進行接收的所述第二像素的電荷信號，所述第一處理器產生一對圖像列，并檢測與所述一對圖像列有關的沿所述預定方向的偏移量，由此執(zhí)行通過所述相差檢測系統(tǒng)進行的所述聚焦檢測處理。
2. 根據權利要求1所述的成像設備，其中在所述第二像素中，沿所述預定方向布置多個光電轉換器；并且所述多個光電轉換器包括下述光電轉換器所述光電轉換器產生各與所述一對圖像列中相應那個圖像列有關的電荷信號。
3. 根據權利要求1所述的成像設備，還包括(d) 放大器，被構造成放大從所述成像元件輸出的電荷信號；其中，所述放大器用第一放大因子放大來自所述第一像素的電荷信號，并用第二放大因子放大來自所述第二像素的電荷信號，所述第二放大因子和所述第一放大因子不同。
4. 根據權利要求1所述的成像設備，其中，所述多個第二像素各具有同色的色彩濾波器。
5. 根據權利要求1所述的成像設備，其中，所述特定處理包括通過對比度聚焦系統(tǒng)進行的聚焦檢測處理。
6. 根據權利要求1所述的成像設備，還包括(e) 顯示單元，構造成顯示圖像；以及(f) 顯示控制器，構造成使所述顯示單元在真正成像之前基于所述成像元件所產生的圖像信號進行對象的預覽顯示，其中，所述特定處理包括產生與所述預覽顯示有關的圖像。
7. 根據權利要求1所述的成像設備，其中，所述特定處理包括與自動曝光控制有關的處理。
8. 根據權利要求1所述的成像設備，其中，所述特定處理包括與白平衡控制有關的處理。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有成像光學系統(tǒng)的成像設備，所述設備包括成像元件，被構造成包括多個第一像素和沿預定方向布置的多個第二像素；第一處理器，被構造成基于從所述多個第二像素獲得的電荷信號執(zhí)行相差檢測系統(tǒng)的聚焦檢測處理；以及第二處理器，被構造成基于從所述多個第一像素獲得的電荷信號執(zhí)行特定處理，所述特定處理與所述相差檢測系統(tǒng)的所述聚焦檢測處理不同并且是所述成像設備的功能所需的。
文檔編號H04N5/232GK101193209SQ20071019652
公開日2008年6月4日申請日期2007年11月28日優(yōu)先權日2006年11月28日
發(fā)明者藤井真一申請人:索尼株式會社

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