摄像装置及其控制方法_3

文档序号:8303683阅读:来源:国知局
较弱的结构。因此,能够不损坏分辨率。
[0086]〔特征(5)〕
[0087]滤色器排列包含与设有G色的滤色器40的2 X 2的G像素36对应的正方排列41。取出这种2 X 2的G像素36,并求算水平方向上的G像素36的像素值的差的绝对值、垂直方向上的G像素36的像素值的差的绝对值、倾斜方向上的G像素36的像素值的差的绝对值,从而能够判断为与水平方向、垂直方向和倾斜方向中差的绝对值较小的方向存在相关性。即,根据该滤色器排列,能够使用正方排列41内的最小像素间隔的G像素36的信息,判别水平方向、垂直方向和倾斜方向中的相关性较高的方向。该方向判别结果能够使用于像素插值处理。
[0088]〔特征(6)〕
[0089]基本排列图案P相对于其中心为点对称。另外,基本排列图案P内的4个3X3的子排列也分别相对于中心的G色的滤色器40为点对称。利用这种对称性,能够减小或简化后段的处理电路的电路规模。
[0090]〔相位差像素〕
[0091]在彩色摄像元件23的摄像面的一部分区域(例如中央区域)上,替代一部分G像素36,设有第一相位差像素36a (图中由“G1 ”表示)、第二相位差像素36b (图中由“G2 ”表示)。第一和第二相位差像素36a、36b与本发明的第一像素、第二像素相当。
[0092]如图5所示,在彩色摄像元件23的摄像面,设有具有第一排列图案42和第二排列图案43的一对排列图案44。在第一排列图案42,沿水平方向(第一方向)以3像素间隔(第一间隔)交替地排列有第一相位差像素36a和第二相位差像素36b。第二排列图案43是将第一排列图案42沿水平方向错开3像素间隔量而成的排列。
[0093]在这种一对排列图案44中,第一相位差像素36a呈W字状配置,第二相位差像素36b呈M字状配置。由此,在彩色摄像元件23的摄像面的相对于水平方向和垂直方向倾斜的倾斜(NE、NW)方向的像素行LNE、LNW中的同一像素行内分别配置第一和第二排列图案42、43的第一相位差像素36a。另外,在像素行L1^Lnw中的同一像素行内分别配置第一和第二排列图案42、43的第二相位差像素36b。
[0094]在此,RGB像素35?37以及第一和第二相位差像素36a、36b是正方形形状,因此NE方向和NW方向相对于水平方向、垂直方向分别成为45°的方向。该角度能够根据各像素的水平方向、垂直方向的各边的长度的增减而增减。例如,在使用正方形形状以外的矩形形状的像素的情况下,其对角线方向成为倾斜(NE、NW)方向。另外,即使各像素是正方形形状以外的矩形形状,在将各像素呈正方网格状配置的情况下,NE方向和NW方向相对于水平方向、垂直方向也分别成为45°的方向。
[0095]这种一对排列图案44沿垂直方向(第二方向)以12像素间隔(第二间隔)重复配置。
[0096]在表示第一和第二相位差像素36a、36b的截面的图6的(A)部分、图6的(B)部分中,在彩色摄像元件23的半导体基板45的表层呈矩阵状形成有光电转换元件39。另外,虽然省略图示,但是在半导体基板45设有用于各像素的驱动、信号输出的各种电路。
[0097]在各光电转换元件39上设有遮光膜47。遮光膜47设置为,覆盖第一相位差像素36a的光电转换元件39的图中右一半的区域(以下,简称作右区域),且覆盖第二相位差像素36b的图中左一半的区域(以下,简称作左区域)。由此,仅露出第一相位差像素36a的光电转换元件39的左区域,且仅露出第二相位差像素36b的光电转换元件39的右区域。另夕卜,虽然省略图示,但是在RGB像素35?37的光电转换元件39上没有设置遮光膜47。
[0098]在遮光膜47上隔着未图示的平坦化层等而设有滤色器40。在与第一和第二相位差像素36a、36b对应的位置上设有G色的滤色器40。另外,虽然省略图示,但是在与R、G、B的各色的像素35?37分别对应的位置设有R、G、B的各色的滤色器40。
[0099]在各色的滤色器40上分别设有微透镜49。另外,也可以在滤色器40和微透镜49之间也设有透光性的平坦层等各种层。
[0100]从图中右倾斜方向入射到第一相位差像素36a上的微透镜49的被摄体光50R(图中由虚线表示)由微透镜49聚光到光电转换元件39的左区域。相反,沿图中左倾斜方向入射到微透镜49的被摄体光50L(图中由实线表示)由遮光膜47遮光,因此不聚光到光电转换元件39的右区域。
[0101]另外,入射到第二相位差像素36b上的微透镜49的被摄体光50由微透镜49聚光到光电转换元件39的右区域。相反,入射到微透镜49的被摄体光50R由遮光膜47遮光,因此不聚光到光电转换元件39的左区域。
[0102]如图7所示,被摄体光50L、50R分别通过摄影镜头17 (变焦透镜15和聚焦透镜16)的左区域17L、右区域17R。另外,为了防止附图的复杂化,两透镜15、16 —体化而图示。
[0103]返回到图6,入射到彩色摄像元件23的被摄体光被遮光膜47光瞳分割,由此第一相位差像素36a相对于被摄体光50R,灵敏度变高,相反,第二相位差像素36b相对于被摄体光50L,灵敏度变高。另外,在本实施方式中,遮光膜47作为进行光瞳分割的光瞳分割部而发挥功能,但是例如也可以使微透镜49的位置偏心。
[0104]另外,虽然省略图示,但是入射到RGB像素35?37上的微透镜49的被摄体光50R被聚光到光电转换元件39的左区域,被摄体光50L被聚光到光电转换元件39的右区域。因此,RGB像素35?37相对于被摄体光50L和被摄体光50R这两方,灵敏度变高。
[0105]<图像处理电路的结构>
[0106]如图8所示,图像处理电路29具有通常处理部(第三图像生成单元)52、像素插值处理部(第一插值单元、第二插值单元)53和裂像处理部(对焦确认图像生成单元)54。通常处理部52在摄影模式时基于来自RGB像素35?37的输出信号,生成全色的摄影图像数据55。像素插值处理部53和裂像处理部54在MF模式时工作。
[0107]如图9和图10的(A)部分、⑶部分所示,在将像素行Lne、Lnw中的同一像素行内所配置的第一和第二排列图案42、43的第一相位差像素36a设为第一像素对57a时,像素插值处理部53通过插值处理来求算第一像素对57a的中间位置处的第一插值像素58a (图中由“gl”表示)的像素值。具体来说,如图中的箭头Vffl、VSE和箭头VNE、VSW所示,像素插值处理部53基于第一像素对57a的两像素值,进行倾斜(NE、NW)方向的插值处理而求算第一插值像素58a的像素值。在此,例如将第一像素对57a的两像素值的平均值设为第一插值像素58a的像素值。
[0108]另外,如图9和图11的(A)部分、⑶部分所示,在将像素行Lne、Lnw中的同一像素行内所配置的第一和第二排列图案42、43的第二相位差像素36b设为第二像素对57b时,像素插值处理部53通过插值处理来求算第二像素对57b的中间位置处的第二插值像素58b(图中由“g2”表示)的像素值。具体来说,如图中的箭头VNW、VSE或者箭头VNE、VSW所示,像素插值处理部53基于第二像素对57b的两像素值,进行倾斜(NE、NW)方向的插值处理而求算第二插值像素58b的像素值。在此,例如将第二像素对57b的两像素值的平均值设为第二插值像素58a的像素值。
[0109]利用这种基于由像素插值处理部53进行的插值处理,沿着同一水平方向的像素行,分别以3像素间隔求算第一和第二插值像素58a、58b的像素值。像素插值处理部53将第一和第二插值像素58a、58b的像素值分别向裂像处理部54输出。
[0110]裂像处理部54基于第一和第二插值像素58a、58b的像素值的亮度成分,生成位于被摄体的中央区域(摄影图像的中央区域)的白黑的裂像数据(对焦确认图像)61。
[0111]如图12所示,裂像处理部54基于第一插值像素58a的像素值的亮度成分,生成从R视点侧观察被摄体的中央区域的图中上一半的区域时的白黑的第一图像数据6IR。另外,裂像处理部54基于第二插值像素58b的像素值的亮度成分,生成从L视点侧观察被摄体的中央区域的图中下一半的区域时的白黑的第二图像数据61L。由此,得到包含第一图像数据61R和第二图像数据61L的白黑的裂像数据61。另外,在图中,以能够容易地把握裂像数据61的图像的方式将裂像数据61与摄影图像数据55合成,但是该合成由显示控制部33进行。
[0112]摄影图像数据55和裂像数据61临时存储在存储器13的VRAM区域。显示控制部(显示控制单元)33从存储器13读出摄影图像数据55和裂像数据61,将裂像数据61与摄影图像数据55合成后向显示部8输出。由此,得到在基于摄影图像数据55的全色的摄像图像内显示有基于裂像数据61的白黑的裂像的即时预览图像。
[0113]第一图像数据61R和第二图像数据61L根据聚焦透镜16的对焦状态而沿图中左右方向移位。此时的第一和第二图像数据61R、61L之间的偏离量与聚焦透镜16的焦点的偏离量对应。另外,第一和第二图像数据61R、61L在聚焦透镜16对焦时,偏离量成为零(包括大致为零)。
[0114]如图13所示,聚焦透镜16的焦点越偏离,第一图像数据61R与第二图像数据61L偏离量也越变大。由此,用户能够确认即时预览图像并进行调焦。另外,在图中,由双点划线表示没有对焦的被摄体。
[0115]<其他结构>
[0116]另外,虽然省略图示,但是在数码相机2设有自动对焦用的AF检测电路。AF检测电路对由第一相位差像素36a的输出信号构成的图像和由第二相位差像素36b的输出信号构成的图像进行分析,而检测两图像的偏离方向和两图像间的偏离量,从而求算调焦量(也称作散焦量)。基于该调焦量,CPUll利用镜头驱动器25和聚焦机构20对聚焦透镜16进行驱动而进行调焦。对于这种相位差方式的AF处理是公知的,因此在此省略具体的说明。
[0117]<第一实施方式的数码相机的作用>
[0118]接下来,使用图14对上述结构的数码相机2的作用进行说明。当利用操作部9将数码相机2设定为摄影模式的MF模式(步骤SI)时,CPUll经由镜头驱动器25对机械快门18的动作进行控制,并经由摄像元件驱动器27对彩色摄像元件23进行驱动(步骤S2)。另外,设定了 AF模式的情况下的数码相机2的动作是公知的,因此在此省略具体的说明。
[0119]彩色摄像元件23的RGB像素35?37的像素值(输出信号)向图像处理电路29的通常处理部52输出(步骤S2 -1中为是,步骤S3)。通常处理部52基于RGB像素35?37的像素值来生成全色的摄影图像数据55,并存储于存储器13的VRAM区域(步骤S4)。
[0120]另一方面,第一和第二相位差像素36a、36b的像素值(输出信号)被输入到像素插值处理部53(步骤S2 -1中为否)。如图9和图10所示,像素插值处理部53基于一对排列图案44内的各
当前第3页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1