攝像設(shè)備和攝像設(shè)備的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種攝像設(shè)備和攝像設(shè)備的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，在攝像設(shè)備的自動焦點檢測和自動調(diào)焦控制中，作為使用穿過攝像鏡頭的光束的一般技術(shù)已知有對比度檢測方式。在該方式中，使用圖像傳感器作為用于焦點檢測的傳感器，評價圖像傳感器的輸出信號，并且移動攝像鏡頭的位置以使得對比度信息最大化，從而可以調(diào)節(jié)焦點。
[0003]然而，每當攝像鏡頭被移動至不同位置時，都需要評價對比度信息。另外，在作為評價的結(jié)果最終獲得最高對比度之后，將攝像鏡頭移動回至獲得最高對比度的位置。因此，需要長時間來完成該處理。因此，難以進行高速操作。
[0004]為了解決這一缺點，提出了一種技術(shù)，根據(jù)該技術(shù)，圖像傳感器中內(nèi)置有相位差檢測功能，因此還可以使用該圖像傳感器作為用于直接獲得攝像鏡頭的散焦量的焦點檢測元件。
[0005]例如，根據(jù)日本特開2010-219958，通過使光接收部的感光區(qū)域相對于片上微透鏡的光軸偏心，來向圖像傳感器的光接收元件的一部分設(shè)置光瞳分割功能。通過以預(yù)定間隔在圖像傳感器中配置這些像素，實現(xiàn)了相位差檢測功能。
[0006]例如，根據(jù)日本特開2013-106194，在與圖像傳感器的各微透鏡相對應(yīng)的像素中設(shè)置多個光電轉(zhuǎn)換元件，即A像素和B像素，并且讀出A像素輸出和(A+B)像素輸出。通過對這兩個輸出進行減法處理，獲得B像素輸出，從而實現(xiàn)了相位差檢測功能。
[0007]上述日本特開2010-219958公開了一種方案作為例子，其中在所謂的卷簾快門驅(qū)動中，在正常像素行和包括相位差檢測像素的行中，單獨掃描復位線。在這種情況下，在包括相位差檢測像素的行中，使用圖像傳感器中的相同信號讀取方法來讀出設(shè)置在同一行中的相位差檢測像素和正常像素。
[0008]相位差檢測像素不能被用作圖像信號。因此，當獲得正常圖像時，相位差檢測像素通常被作為缺陷像素進行處理，并且需要使用周邊像素進行插值處理。因此，難以極大地增大所配置的相位差檢測像素的比例。因此，盡管可以使用與不包括相位差檢測像素時所使用的讀取電路結(jié)構(gòu)相同的讀取電路結(jié)構(gòu)，但相位差檢測所用的分辨率較低。
[0009]另一方面，在上述日本特開2013-106194的現(xiàn)有技術(shù)中，所有像素包括多個光電轉(zhuǎn)換元件，因此各像素均可被用作相位差檢測元件，從而也提高了水平方向的分辨率。然而，為了從所有像素的多個光電轉(zhuǎn)換元件讀取(A+B)信號和A信號，圖像傳感器需要用于讀取(A+B)像素的讀取電路和用于讀取A像素的讀取電路。特別地，需要占用圖像傳感器中相對大的面積的雙倍數(shù)量的存儲電容器，并且控制線復雜，因此圖像傳感器周圍的電路的面積可能增大。
[0010]如上述日本特開2013-106194所示，如果圖像傳感器的所有圖像像素包括多個光電轉(zhuǎn)換元件，則周邊讀取電路具有復雜的電路結(jié)構(gòu)，并且特別地，需要諸如存儲電容器等的具有相對大的面積的電路元件。
[0011]此外，在整個系統(tǒng)中，需要用于從(A+B)信號減去A信號以獲得B信號的結(jié)構(gòu)，這不利地引起大的電路大小和高成本。另外，用于讀出(A+B)信號和A信號(或B信號)的結(jié)構(gòu)單純地相當于像素數(shù)量的兩倍，因此讀取時間長達兩倍。因此，寫列電路所需的時間增大，并且水平傳送時間單純長達兩倍，因此難以進行高速讀取。
[0012]注意，如果代替從所有像素讀取(A+B)信號和A信號這兩者而是僅從特定行讀取(A+B)信號和A信號這兩者，則僅針對特定行需要較長的水平傳送時間。然而，當僅針對特定行改變水平同步的周期時，系統(tǒng)的負荷非常地大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明是考慮到上述情況而做出的，并且在不會增大圖像傳感器的電路規(guī)模、成本和讀取時間的情況下并且在不會降低圖像質(zhì)量的情況下，以對于相位差檢測而言足夠高的精度來讀出所需像素信號。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，提供一種攝像設(shè)備，包括:圖像傳感器，其包括像素區(qū)域和存儲部件，其中所述像素區(qū)域包括各自具有第一光電轉(zhuǎn)換單元和第二光電轉(zhuǎn)換單元的多個像素單元，所述多個像素單元配置成矩陣形式，所述存儲部件用于存儲從所述像素區(qū)域所讀取的信號，針對每一列設(shè)置一個存儲部件；以及驅(qū)動部件，用于通過針對所述多個像素單元中要讀取的各像素單元排他地選擇以下操作來驅(qū)動所述圖像傳感器:用于針對各像素單元合成所述第一光電轉(zhuǎn)換單元的信號和所述第二光電轉(zhuǎn)換單元的信號并將合成信號輸出至所述存儲部件的操作；用于將信號從各像素單元的所述第一光電轉(zhuǎn)換單元讀取至所述存儲部件的操作；或者用于將信號從各像素單元的所述第二光電轉(zhuǎn)換單元讀取至所述存儲部件的操作。
[0015]此外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種攝像設(shè)備，包括:圖像傳感器，其包括像素區(qū)域和存儲部件，其中所述像素區(qū)域包括各自具有第一光電轉(zhuǎn)換單元和第二光電轉(zhuǎn)換單元的多個像素單元，所述多個像素單元配置成矩陣形式，所述存儲部件用于存儲從所述像素區(qū)域所讀取的信號，針對每一列設(shè)置一個存儲部件；以及驅(qū)動部件，用于通過針對所述多個像素單元中要讀取的各行排他地選擇以下操作來驅(qū)動所述圖像傳感器:用于針對各像素單元合成所述第一光電轉(zhuǎn)換單元的信號和所述第二光電轉(zhuǎn)換單元的信號并將合成信號輸出至所述存儲部件的操作；用于將信號從各像素單元的所述第一光電轉(zhuǎn)換單元讀取至所述存儲部件的操作；或者用于將信號從各像素單元的所述第二光電轉(zhuǎn)換單元讀取至所述存儲部件的操作。
[0016]此外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種攝像設(shè)備，包括:圖像傳感器，其包括像素區(qū)域和存儲部件，其中所述像素區(qū)域包括各自具有第一光電轉(zhuǎn)換單元和第二光電轉(zhuǎn)換單元的多個像素單元，所述多個像素單元配置成矩陣形式，所述存儲部件用于存儲從所述像素區(qū)域所讀取的信號，針對每一列設(shè)置一個存儲部件；以及驅(qū)動部件，用于通過使用第一驅(qū)動方法和第二驅(qū)動方法來驅(qū)動所述圖像傳感器，其中所述第一驅(qū)動方法用于針對所述多個像素單元中要讀取的行，在跳過要讀取的行之間的多個行的情況下，針對各像素單元合成所述第一光電轉(zhuǎn)換單元的信號和所述第二光電轉(zhuǎn)換單元的信號并將合成信號輸出至所述存儲部件，以及所述第二驅(qū)動方法用于在所述第一驅(qū)動方法所跳過的多個行中的任一行中將信號從各像素單元的所述第一光電轉(zhuǎn)換單元讀取至所述存儲部件、并且在所述第一驅(qū)動方法所跳過的多個行中的另一行中將信號從各像素單元的所述第二光電轉(zhuǎn)換單元讀取至所述存儲部件。
[0017]此外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種攝像設(shè)備的控制方法，其中，所述攝像設(shè)備包括圖像傳感器，所述圖像傳感器包括像素區(qū)域和存儲部件，其中所述像素區(qū)域包括各自具有第一光電轉(zhuǎn)換單元和第二光電轉(zhuǎn)換單元的多個像素單元，所述多個像素單元配置成矩陣形式，所述存儲部件用于存儲從所述像素區(qū)域所讀取的信號，針對每一列設(shè)置一個存儲部件，所述控制方法包括以下步驟:通過針對所述多個像素單元中要讀取的各像素單元排他地選擇以下操作來驅(qū)動所述圖像傳感器:用于針對各像素單元合成所述第一光電轉(zhuǎn)換單元的信號和所述第二光電轉(zhuǎn)換單元的信號并將合成信號輸出至所述存儲部件的操作；用于將信號從各像素單元的所述第一光電轉(zhuǎn)換單元讀取至所述存儲部件的操作；或者用于將信號從各像素單元的所述第二光電轉(zhuǎn)換單元讀取至所述存儲部件的操作。
[0018]此外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種攝像設(shè)備的控制方法，其中，所述攝像設(shè)備包括圖像傳感器，所述圖像傳感器包括像素區(qū)域和存儲部件，其中所述像素區(qū)域包括各自具有第一光電轉(zhuǎn)換單元和第二光電轉(zhuǎn)換單元的多個像素單元，所述多個像素單元配置成矩陣形式，所述存儲部件用于存儲從所述像素區(qū)域所讀取的信號，針對每一列設(shè)置一個存儲部件，所述控制方法包括以下步驟:通過針對所述多個像素單元中要讀取的各行排他地選擇以下操作來驅(qū)動所述圖像傳感器:用于針對各像素單元合成所述第一光電轉(zhuǎn)換單元的信號和所述第二光電轉(zhuǎn)換單元的信號并將合成信號輸出至所述存儲部件的操作；用于將信號從各像素單元的所述第一光電轉(zhuǎn)換單元讀取至所述存儲部件的操作；或者用于將信號從各像素單元的所述第二光電轉(zhuǎn)換單元讀取至所述存儲部件的操作。
[0019]此外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種攝像設(shè)備的控制方法，其中，所述攝像設(shè)備包括圖像傳感器，所述圖像傳感器包括像素區(qū)域和存儲部件，其中所述像素區(qū)域包括各自具有第一光電轉(zhuǎn)換單元和第二光電轉(zhuǎn)換單元的多個像素單元，所述多個像素單元配置成矩陣形式，所述存儲部件用于存儲從所述像素區(qū)域所讀取的信號，針對每一列設(shè)置一個存儲部件，所述控制方法包括以下步驟:通過使用第一驅(qū)動方法和第二驅(qū)動方法來驅(qū)動所述圖像傳感器，其中所述第一驅(qū)動方法用于針對所述多個像素單元中要讀取的行，在跳過要讀取的行之間的多個行的情況下，針對各像素單元合成所述第一光電轉(zhuǎn)換單元的信號和所述第二光電轉(zhuǎn)換單元的信號并將合成信號輸出至所述存儲部件，以及所述第二驅(qū)動方法用于在所述第一驅(qū)動方法所跳過的多個行中的任一行中將信號從各像素單元的所述第一光電轉(zhuǎn)換單元讀取至所述存儲部件、并且在所述第一驅(qū)動方法所跳過的多個行中的另一行中將信號從各像素單元的所述第二光電轉(zhuǎn)換單元讀取至所述存儲部件。
[0020]通過以下(參考附圖)對典型實施例的說明，本發(fā)明的其它特征變得明顯。
【附圖說明】
[0021]包含在說明書中并構(gòu)成說明書一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。
[0022]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖；
[0023]圖2A和2B是示意性示出根據(jù)實施例的攝像設(shè)備的斷面?zhèn)纫晥D；
[0024]圖3是示出實施例的DSP中的功能的框圖；
[0025]圖4是根據(jù)實施例的圖像傳感器的電路圖；
[0026]圖5是根據(jù)實施例的圖像傳感器的像素單元的電路圖；
[0027]圖6是根據(jù)實施例的圖像傳感器的像素單元的平面圖；
[0028]圖7是示出根據(jù)第一實施例的不進行相位差檢測時的圖像傳感器的驅(qū)動的時序圖；
[0029]圖8A?SC是用于說明根據(jù)第一實施例的用于讀取圖像傳感器的方法的示意圖；
[0030]圖9是示出根據(jù)第一實施例的進行相位差檢測時的圖像傳感器的驅(qū)動的時序圖；
[0031]圖10是示出根據(jù)第一實施例的攝像設(shè)備的攝像操作的流程圖；
[0032]圖11是示出根據(jù)第一實施例的靜止圖像拍攝處理的流程圖；
[0033]圖12是示出根據(jù)第一實施例的運動圖像拍攝處理的流程圖；
[0034]圖13A和13B是用于說明根據(jù)第二實施例的用于讀取圖像傳感器的方法的示意圖；以及
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