摄像装置及控制摄像装置的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种摄像装置及控制摄像装置的方法。
【背景技术】
[0002]近年来，在诸如数码摄像机和数码照相机等的摄像装置中，随着图像传感器感光度的改善、图像处理的增强以及存储器容量的增加，以高像素数以及由于高速读出所带来的高帧率进行摄影变为可能。以高帧率进行摄影具有诸如增加AF速度以及提高视频质量等多方面优势，还需要进一步提高帧率。
[0003]另一方面，像素算术平均法被认为是用于使用具有高数量像素的摄像装置以高帧率拍摄具有相对低数量像素的运动图像的像素减少法。在像素算术平均法中，通过在图像传感器中对特定周期中的多个像素执行算术平均，从而减小数据速率并实现高帧率。日本特开第2010-259027号公报公开了通过使用行选择电路来同时从多个像素行中选择并输出信号、从而进行来自多个行的图像信号的算术平均数的输出。
[0004]然而，在同时选择并连接多个像素行的情况下，存在不再能确保动态范围的情况。特别是在同时连接的像素间的信号存在大的不同的情况下，上述问题变得突出。由于这个原因，在日本特开第2010-259027号公报中，通过根据同时连接的行的数量而增加用于驱动执行信号输出的像素的电流值、以及提高放大器电路的驱动能力，从而确保动态范围。然而，存在这样的问题:即由于用于驱动像素的电流值的提高，在读出期间电力消耗会增加。
【发明内容】
[0005]本发明是考虑到上述情形而提出的，并且在摄像装置中，抑制图像质量劣化的同时，也实现了高速读出，而不增加电力消耗。
[0006]根据本发明，提供了一种摄像装置，所述摄像装置包括:图像传感器，其包括多个单位像素，各个单位像素针对多个微透镜中的一个具有多个光电转换部；读出单元，其被配置为能够通过利用第一扫描方法和第二扫描方法扫描所述图像传感器来读出像素信号，所述第一扫描方法针对预定数量的单位像素将来自所述多个光电转换部的一部分的信号相加并读出，所述第二扫描方法针对预定数量的单位像素将来自所述多个光电转换部的信号相加并读出；检测单元，其被配置为获得散焦量；以及选择单元，其被配置为:针对各个读出像素信号，在所述散焦量大于预定阈值的情况下，选择利用所述第二扫描方法读出的像素信号，或者在所述散焦量小于或等于所述预定阈值的情况下，选择利用所述第二扫描方法读出的像素信号和使用利用所述第一扫描方法读出的像素信号而获得的信号中的较大信号。
[0007]根据本发明，提供了一种控制摄像装置的方法，所述摄像装置包括图像传感器，所述图像传感器包括多个单位像素，各个单位像素针对多个微透镜中的一个具有多个光电转换部，所述方法包括:通过利用第一扫描方法扫描所述图像传感器来读出像素信号，所述第一扫描方法针对预定数量的单位像素将来自所述多个光电转换部的一部分的信号相加并读出；通过利用第二扫描方法扫描所述图像传感器来读出像素信号，所述第二扫描方法针对所述预定数量的单位像素将来自所述多个光电转换部的信号相加并读出；获得散焦量；以及针对各个读出像素信号，在所述散焦量大于预定阈值的情况下，选择利用所述第二扫描方法读出的像素信号，或者在所述散焦量小于或等于所述预定阈值的情况下，选择利用所述第二扫描方法读出的像素信号和使用利用所述第一扫描方法读出的像素信号而获得的信号中的较大信号。
[0008]根据以下(参照附图)对示例性实施例的详细描述，本发明的其他特征将变得清
/Η- ο
【附图说明】
[0009]附图包含在说明书中并构成说明书的一部分，附图描述了本发明的示例性实施方式，并和说明书一起用于解释本发明的原理。
[0010]图1是示出根据本发明的实施例的已经离开摄像装置的摄影透镜的出射光瞳、并正进入单位像素的光束的概念的图。
[0011]图2是示出根据实施例的摄像装置的功能结构的框图。
[0012]图3是示出根据实施例的图像传感器的结构的图。
[0013]图4是根据实施例的摄像装置的单位像素的电路图。
[0014]图5是示出根据第一实施例的处理的流程图。
[0015]图6是示出根据实施例的像素和散焦区域间的关系的概念图。
[0016]图7是示出根据第二实施例的处理的流程图。
[0017]图8是示出根据第三实施例的用于计算像素信号的条件的图。
【具体实施方式】
[0018]以下将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。注意，在用于以下描述的图中，以相同的附图标记表示相同的构件。
[0019]第一实施例
[0020]首先，将描述在用于拍摄被摄体图像的通常图像传感器中实现相位差检测方法类型的焦点检测的原理。图1是示意性示出已从摄影透镜的出射光瞳离开的光束入射到图像传感器的一个单位像素上的情形的视图。单位像素100具有第一光电二极管(PD)101A和第二光电二极管(PD) 101B，并被滤色器302和微透镜303覆盖。
[0021]关于具有微透镜303的像素，摄影透镜的出射光瞳304的中心是光轴305。通过出射光瞳304的光以光轴305为中心进入单位像素100。另外，如图1所示，通过作为摄影透镜的出射光瞳304的区域的一部分的光瞳区域306的光束通过微透镜303被第一 Η) 101A接收。类似地，通过作为摄影透镜的出射光瞳304的区域的一部分的光瞳区域307的光束通过微透镜303被第二ro 101B接收。因此，第一ro ιοια和第二ro ιοιβ各自接收已通过出射光瞳304的不同的区域的光。因此，通过比较来自第一ro 101A和第二ro ιοιβ的信号能够执行相位差检测。
[0022]在下文中，从第一 ro 101A获得的信号将被称为A图像信号，从第二 ro 101B获得的信号将被称为B图像信号。另外，(A+B)图像信号是将来自第一 ro 101A的信号和来自第二ro ιοιβ的信号相加并读出的信号，并能够被用来拍摄图像。
[0023]接下来，图2中的框图示出了根据第一实施例的摄像装置的结构。通过透镜驱动电路1110对摄影透镜1111执行变焦控制、调焦控制、光圈控制等，并在图像传感器1101上形成被摄体的光学图像。在图像传感器1101中以矩阵配置具有图1所示结构的多个单位像素100，并且在图像传感器1101上形成的被摄体图像被转换为电气图像信号并被从图像传感器1101中输出。信号处理电路1103对从图像传感器1101输出的图像信号执行各种类型的校正，并压缩数据。另外，信号处理电路1103生成B图像信号作为从图像传感器1101获得的A图像信号和(A+B)图像信号间的差分信号。
[0024]定时生成电路1102输出用于驱动图像传感器1101的定时信号。整体控制/操作电路1104执行各种类型的操作，并控制摄像装置的整体操作，包括图像传感器1101的操作。整体控制/操作电路1104还利用A图像信号和B图像信号执行相位差检测方法类型的焦点状态检测操作，并计算散焦量。信号处理电路1103输出的图像数据被临时存储到存储器1105中。非易失性存储器1106存储程序、各种类型的阈值、针对各个摄像装置而不同的调整值等。显示电路1107显示各种类型的信息和所拍摄的图像。记录电路1108是诸如用于执行图像数据的记录和读出的半导体存储器等的执行从/向可拆卸记录介质读取/写入的电路。操作电路1109包括以开关、按钮、触摸面板等为代表的输入设备组，并接收针对摄像装置的用户指令。
[0025]接下来，将利用图3和图4描述图像传感器1101的结构示例。图3是示出图像传感器1101的整体结构的示例的视图。图像传感器1101包括像素区域1、垂直扫描电路2、读出电路3、水平扫描电路4以及输出放大器5。在像素区域1中以矩阵配置多个单位像素100。这里，为方便描述示出了配置为4X4的16个像素，但实际上以矩阵配置一百万或更多个单位像素。如图1中所示，各个单位像素100包括第一ro 101A和第二ro ιοιβ。在本实施例中，垂直扫描电路2以一行为单位选择像素区域1中的像素，并将驱动信号发送给所选择行中的像素。读出电路3包括针对各列的列读出电路，放大来自单位像素100的输出信号，并执行输出信号的采样保持。水平扫描电路4发送用于针对各列而将由读出电路3采样保持的信号顺次输出给输出放大器5的信号。通过水平扫描电路4的操作，输出放大器5将从读出电路3输出的信号输出