成像设备和聚焦控制方法
【专利摘要】一种利用滚动快门的成像元件，该成像元件具有像素（51R、51L），所述像素（51R、51L）各自接收经过成像透镜的孔隙区域的一对光束中的一个光束或另一个光束。像素（51R）被布置在X方向上的第一排上，并且像素（51L）被布置在X方向上的第二排上，在Y方向上交替。控制单元使用来自图2中的排（L1）上的像素（51R）的信号组（31）、来自排（L2）上的像素（51L）的信号组（32）、和来自排（L3）上的像素（51R）的信号组（33）以基于从信号组（31和32）之间的相位差以及信号组（32和33）之间的相位差量找到的相位差信息来控制成像透镜聚焦。
【专利说明】成像设备和聚焦控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种执行相位差AF的成像设备及其聚焦控制方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着对诸如数字静态相机、数字视频相机、移动电话、PDA (个人数字助手)等具有成像功能的信息设备的需求急剧增长，已经制造了诸如CCD (电荷耦合设备)图像传感器、CMOS (互补型金属氧化物半导体)图像传感器等的固态图像捕捉元件。同时，具有图像捕捉功能的信息设备被称为成像设备。
[0003]顺便提及，关于检测离主被摄体的距离并且在被摄体上聚焦的聚焦控制方法，存在对比AF方法和相位差AF(自动聚焦)。由于与对比AF方法相比，相位差AF方法能够以更高的速度并且以更高的精度来检测聚焦位置，所以在各种成像设备中采用相位差AF方法。
[0004]同时，关于当使用COMS图像传感器对成像设备中的视频成像时读出信号的方法，已经知道滚动快门方法，其中，复位和读出从CMOS图像传感器的像素排的上面开始依序地执行。在滚动快门方法中，关于读出定时，每个像素排产生时差。由于这个原因，已经知道，移动的被摄体的图像是畸变的。
[0005]因此，在由使用CMOS图像传感器的成像设备对移动的被摄体进行图像捕捉之后，当通过相位差AF方法来控制聚焦时，由于在读出定时偏离(起因于由于滚动快门所引起的畸变的影响)时产生的图像移动或图像改变，可能在相位差检测中引起误差。
[0006]专利文献I公开了一种设备，当具有可靠性的焦点检测像素不由布置在水平方向上的焦点检测像素获得时，由布置在垂直方向上的焦点检测像素来执行焦点检测，并且当检测到被摄体的移动时，不由布置在垂直方向上的焦点检测像素来执行焦点检测。
[0007]而且，专利文献2和专利文献3公开了一种设备，该设备执行控制使得对于相位差检测而言像素的电荷蓄积定时是相同的。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本专利申请公开N0.2009-128579A
[0011]专利文献2:日本专利申请公开N0.2008-72470A
[0012]专利文献3:日本专利申请公开N0.2008-263352A
【发明内容】
[0013]发明要解决的问题
[0014]然而，根据专利文献I中所公开的技术，不可能防止由于滚动快门所引起的相位差的伪检测。而且，根据在专利文献2和专利文献3中所公开的技术，由于附加电路是必须的，所以成本增加。
[0015]考虑到上述情况，已经完成了本发明，并且本发明的目的是提供一种成像设备及其聚焦控制方法，在无附加电路的情况下通过减小由于滚动快门所引起的畸变的影响，该成像设备和该聚焦控制方法能够以高精度检测相位差并且以高精度执行聚焦控制。
[0016]解决问题的手段
[0017]本发明的成像设备包括:固态图像捕捉元件，该固态图像捕捉元件包括第一排和第二排，在该第一排上，第一相位差检测像素被布置在相位差检测方向上，每一个第一相位差检测像素接收经过位于不同位置处的成像光学系统的孔隙区域的一对光束中的一个光束，在该第二排上，第二相位差检测像素被布置在相位差检测方向上，每一个第二相位差检测像素接收所述一对光束中的另一个光束，第一排和两个第二排交替地被布置在与相位差检测方向正交的方向上；图像捕捉元件驱动单元，该图像捕捉元件驱动单元通过滚动快门方法从固态图像捕捉元件读出信号；相位差信息计算单元，该相位差信息计算单元通过使用第一信号组、第二信号组和第三信号组来计算第一信号组和第二信号组之间的第一相位差量、以及第二信号组和第三信号组之间的第二相位差量，并且通过使用第一相位差量和第二相位差量的计算来计算相位差信息，第一信号组从第一排的第一相位差检测像素读出，第二信号组从第二排上的第二相位差检测像素读出，在第一信号组和第二信号组之间，从第二排比从第一排读出信号更迟并且第二排与第一排的后级平行，第三信号组从第一排上的第一相位差检测像素读出，第二信号组和第三信号组之间，从第一排比从第二排读出信号更迟并且第一排与第二排的后级平行；以及聚焦控制单元，该聚焦控制单元基于由相位差信息计算单元计算的相位差信息来控制成像光学系统的聚焦。
[0018]本发明的聚焦控制方法是在包括固态图像捕捉元件的成像设备中的聚焦控制方法，该固态图像捕捉元件包括:第一排和第二排，在该第一排上，第一相位差检测像素被布置在相位差检测方向上，每一个第一相位差检测像素接收经过位于不同位置处的成像光学系统的孔隙区域的一对光束中的一个光束，在该第二排上，第二相位差检测像素被布置在相位差检测方向上，每一个第二相位差检测像素接收经过所述一对光束中的另一个光束，第一排和两个第二排交替地被布置在与相位差检测方向正交的方向上。该聚焦控制方法包括如下步骤:通过滚动快门方法从固态图像捕捉元件读出信号；通过使用第一信号组、第二信号组和第三信号组来计算第一信号组和第二信号组之间的第一相位差量、以及第二信号组和第三信号组之间的第二相位差量，并且通过使用第一相位差量和第二相位差量的计算来计算相位差信息，第一信号组从第一排的第一相位差检测像素读出，第二信号组从第二排上的第二相位差检测像素读出，在第一信号组和第二信号组之间，从第二排比从第一排读出信号更迟并且第二排与第一排的后级平行，第三信号组从第一排上的第一相位差检测像素读出，在第二信号组和第三信号组之间，从第一排比从第二排读出信号更迟并且第一排与第二排的后级平行；以及基于计算的相位差信息来控制成像光学系统的聚焦。
[0019]发明的有益效果
[0020]根据本发明，通过在无附加电路的情况下减小由于滚动快门所引起的畸变影响，可以以高精度检测相位差并且以高精度执行聚焦控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1示出用于图示本发明的说明性实施例的数字相机的示意配置，该数字相机是成像设备。
[0022]图2是示出安装在图1所示的数字相机上的固态图像捕捉元件5的示意配置的平面示图。
[0023]图3图示由相位差信息计算单元19执行的相位差信息计算处理。
[0024]图4示出图2所示的固态图像捕捉元件5的修改的实施例。
[0025]图5是固态图像捕捉元件5a的平面示图，该固态图像捕捉元件5a是图2所示的固态图像捕捉元件5的修改的实施例。
[0026]图6是固态图像捕捉元件5b的平面示图，该固态图像捕捉元件5b是图5所示的固态图像捕捉元件5a的修改的实施例。
[0027]图7是固态图像捕捉元件5c的平面示图，该固态图像捕捉元件5c是安装在图1所示的数字相机上的固态图像捕捉元件5的修改的实施例。
【具体实施方式】
[0028]在下文中，将参照附图描述本发明的说明性实施例。
[0029]图1示出作为用于图示本发明的说明性实施例的成像设备的示例的数字相机的
示意配置。
[0030]所示的数字相机的图像捕捉系统具有作为成像光学系统的成像透镜1、MOS型固态图像捕捉元件5、设置在透镜和图像捕捉元件之间的虹膜2、红外线截止滤波器3和光学低通滤波器4。固态图像捕捉元件5具有多个像素排，在所述多个像素排上，多个像素布置在水平方向上，并且该固态图像捕捉元件5通过控制每个像素排的信号读出定时的滚动快门方法来驱动，如下所述。
[0031]一体地控制数字相机的整个电控制系统的系统控制单元11控制闪烁发光单元12和光接收单元13。而且，系统控制单元11控制透镜驱动单元8以因此调节在成像透镜I中包括的聚焦透镜的位置或在成像透镜I中包括的变焦透镜的位置。而且，系统控制单元11经虹膜驱动单元9控制虹膜2的开口量以由此调节曝光量。
[0032]而且，系统控制单元11经图像捕捉元件驱动单元10驱动固态图像捕捉元件5并且经成像透镜I输出捕捉的被摄体图像作为捕捉的图像信号。用户经操作单元14对系统控制单元11输入指令信号。
[0033]数字相机的电控制系统进一步具有模拟信号处理单元6和A/D转换电路7，该模拟信号处理单元6连接到固态图像捕捉元件5的输出端并且执行诸如相关的双重采样处理的模拟信号处理，该A/D转换电路7将从模拟信号处理单元6输出的RGB的颜色信号转换成数字信号。模拟信号处理单元6和A/D转换电路7受到系统控制单元11的控制。
[0034]而且，数字相机的电控制系统具有:主存储器16 ;连接到该主存储器16的存储器控制单元15 ;数字信号处理单元17，数字信号处理单元17执行插值计算、伽马校正计算、RGB/YC转换处理等以由此生成捕捉的图像数据；压缩/解压缩处理单元18，压缩/解压缩处理单元18将在数字信号处理单元17中生成的捕捉的图像数据压缩成JPEG格式或对压缩的图像数据解压缩；相位差信息计算单元19，相位差信息计算单元19通过使用从在固态图像捕捉元件5中包括的相位差检测像素读出的图像捕捉信号来计算相位差；外部存储器控制单元20，可拆记录介质21连接到该外部存储器控制单元20 ;和显示控制单元22，安装到照相机的后侧的显示单元23连接到该显示控制单元22。存储器控制单元15、数字信号处理单元17、压缩/解压缩处理单元18、相位差信息处理单元19、外部存储器控制单元20和显示控制单元22通过控制总线24和数据总线25相互连接并且受到从系统控制单元11发出的命令的控制。
[0035]图2是示出安装在图1所示的数字相机上的固态图像捕捉元件5的示意配置的平面示图。
[0036]固态图像捕捉元件5具有多个像素，该多个像素以二维形状布置在行方向X和与该行方向X相交的列方向Y上。在图2的示例中，像素以所谓的蜂巢形状布置，其中，排中奇数排和偶数排在行方向X上偏离行方向X上每排上的像素布置间距的一半，奇数排和偶数排中的每一个由以预定的间距在行方向X上行成一排的多个像素组成。同时，在图2中，为了容易地区别像素排的奇数排和偶数排，偶数排上的像素以粗线示出。
[0037]像素包括图像捕捉像素51、相位差检测像素51L和相位差检测像素51R。
[0038]图像捕捉像素51是接收经过位于不同位置处的成像透镜I的孔隙区域的一对光束中的两个光束(以成像透镜I的主轴为基础，经过左右侧的光束)的像素。
[0039]相位差检测像素51R是接收经过位于不同位置处的成像透镜I的孔隙区域的一对光束中的一个光束(以成像透镜I的主轴为基础，经过一侧(在此处，右侧)的光束)的像素。与图像捕捉像素51相比，相位差检测像素5IR的光电转换单元的开口的左端部是光屏蔽的，使得光电转换单元的开口区域较小。在图2中，相位差检测像素51R的阴影区域是光屏蔽的，并且使得相位差检测像素51R的光电转换单元的开口为向右偏心的。
[0040]相位差检测像素51L是接收经过位于不同位置处成像透镜I的孔隙区域的一对光束中的另一个光束(以成像透镜I的主轴为基础，经过另一侧(在此处，左侧)的光束)的像素。与图像捕捉像素51相比，相位差检测像素51L的光电转换单元的开口的右端部是光屏蔽的，使得光电转换单元的开口区域较小。在图2中，相位差检测像素51L的阴影区域是光屏蔽的，并且使得相位差检测像素51L的光电转换单元的开口为向左偏心的。
[0041]滤色器形成在固态图像捕捉元件5中包括的像素的奇数排上的各个像素的光电转换单元上方，并且滤色器的布置是拜耳布置。
[0042]而且，滤色器形成在固态图像捕捉元件5中包括的像素的偶数排上的各个像素的光电转换单元上方，并且滤色器的布置也是拜耳布置。
[0043]在图2中，具有使得红色(R)光能够经过的滤色器(在下文中，被称为R滤波器)的像素被标示为“R”。而且，具有使得绿色(G)光能够经过的滤色器(在下文中，被称为G滤波器)的像素被标示为“G”。而且，具有使得蓝色(B)光能够经过的滤色器(在下文中，被称为B滤波器)的像素被标示为“B”。
[0044]通过上述滤色器布置，将相同颜色光检测为奇数排上的每一个像素的偶数排上的像素相对于奇数排上的每一个像素布置在倾斜右下侧处。通过该配置，在奇数排上捕捉的图像和在偶数排上捕捉的图像被合成以提高灵敏度以及改变奇数排和偶数排之间的曝光时间，并且在奇数排上捕捉的图像和在偶数排上捕捉的图像被合成以放大动态范围。
[0045]固态图像捕捉元件5的像素排包括第一排和第二排，在该第一排上，相位差检测像素51R以相等的间隔被布置在行方向X上，其中图像捕捉像素51插入它们之间，在该第二排上，相位差检测像素51L以与相位差检测像素51L相等的间隔被布置在行方向X上。第一排和第二排交替地被布置在列方向Y上。
[0046]在图2的示例中，三个第一排和三个第二排被包括在固态图像捕捉元件5的示出区域中。在图2中，从顶部算的第三级的排L1、布置在排LI的后端处从顶部算的第十一级的排L3和从底部算的第二级的排L5分别是第一排，在所述每一个第一排上，安装有G滤波器的像素是相位差检测像素51R。
[0047]而且，在图2中，布置在排LI的后级一级处的排L2、布置在排L3的后端一端处的排L4和布置在排L5的后端一端处的排L6分别是第二排，在所述每一个第二排上，安装有G滤波器的像素是相位差检测像素51L。
[0048]排L1、L2、L3所布置的区域和排L4、L5、L6所布置的区域分别是相位差检测区域50，所述相位差检测区域50变成对其计算相位差信息的目标。
[0049]通过滚动快门方法从如上所述配置的固态图像捕捉元件5读出图像捕捉信号。也就是，曝光从图2的较上面的排朝较下面的排(即，从前级排朝后级排)依序进行，使得图像捕捉信号从曝光结束的排开始依次从固态图像捕捉元件5被读出。
[0050]接着，描述由图1所示的数字相机的相位差信息计算单元19执行的相位差信息计
算处理。
[0051]图3是用于图示由相位差信息计算单元19执行的相位差信息计算处理的视图。图3示出图2所示的相位差检测区域50中的排L1、L2、L3。
[0052]相位差信息计算单元19通过公知的方法在信号组31与信号组32之间执行相关性计算并且因此在信号组31和信号组32之间计算相位差量(第一相位差量)，该信号组31从图3所示的排LI上的每一个相位差检测像素51R读出，该信号组32从图3所示的排L2上的每一个相位差检测像素51L读出。第一相位差量是基于信号组31的波形(通过绘出构成水平轴线上的行方向X上的信号组的各个信号的输出源的像素的位置并且绘出垂直轴线上的各个像素的信号输出电平而获得的波形)的在信号组32的波形的行方向X上的相位差量。
[0053]而且，相位差信息计算单元19在信号组32与信号组33之间执行相关性计算并且因此在信号组32和信号组33之间计算相位差量(第二相位差量)，该信号组33是从图3所示的排L3上的每一个相位差检测像素51R读出的信号组。第二相位差量是基于信号32的波形的、在信号组33的波形的行方向X上的相位差量。
[0054]信号读出定时在排LI和排L2之间偏离。当对以高速移动的被摄体进行成像时，由于信号读出定时的偏离，在被摄体图像中引起畸变。由于这个原因，第一相位差量包括由于滚动快门方法所弓I起的在被摄体图像中的畸变的影响。
[0055]而且，信号读出定时在排L2和排L3之间偏离。当对以高速移动的被摄体进行成像时，由于信号读出定时的偏离，在被摄体图像中引起畸变。由于这个原因，第二相位差量包括由于滚动快门方法所引起的在被摄体图像中的畸变的影响(畸变分量)。
[0056]也就是，第一相位差量和第二相位差量表达如下。
[0057](第一相位差量)
[0058]=(信号组31和信号组32之间的相位差量Al)+(由于滚动快门引起的排LI和排L2之间的畸变影响量A2)
[0059](第二相位差量)
[0060]=(信号组32和信号组33之间的相位差量BI)+(由于滚动快门引起的排L2和排L3之间的畸变影响量B2)[0061]在此处,相位差量Al和相位差量BI具有相同的幅度。然而，由于其偏差方向是不同的，所以其符号彼此相反。
[0062]图2所示的排LI和排L2是彼此相邻的排。因此，在上述等式中的畸变影响量A2
是对应于一排的量。
[0063]相比之下，如图2所示，在排L2和排L3之间存在六排。也就是，执行从排L2的信号读出完成到排L3的信号读出完成的七排的信号读出。因此，在上述等式中的畸变影响量B2是对应于七排的量。因此，建立下列等式。
[0064](畸变影响量B2)=(畸变影响量A2)X 7
[0065]当相位差量Al被标示为正号，并且相位差量BI被标示为负号时,相位差信息计算单元19执行如下所述的消除畸变影响量的计算，以因此计算与排L1、L2、L3布置于其中的相位差检测区域50相对应的相位差信息D。如从下列等式能够看到的，相位差信息D不包括由于滚动快门引起的影响量。
[0066](相位差信息D)
[0067]= {(第一相位差量)X7_ (第二相位差量)}
[0068]=[ {(第一相位差量Al) X 7+(畸变影响量A2) X 7)}-(相位差量BI+畸变影响量B2)]
[0069]={(相位差量A1)X7-(相位差量BI)}
[0070]同时，相位差信息D包括更多相位差量，如乘以因子7的量。然而，在后处理之后，相位差信息优选地除以该因子。而且，相位差信息D也可以通过{(第一相位差量)-(第二相位差量)X 1/7}的计算来获得。
[0071]也就是，由仅在排LI与排L2之间的图像捕捉像素51组成的排的数量被标示为NI (图2的示例中的零(0))，由仅在排L2与排L3之间的图像捕捉像素51组成的排的数量被标示为N2 (图2的示例中的六(6))。相位差信息计算单元19将第一相位差量和第二相位差量中的至少一个乘以使得被包括在相位差信息上的第一相位差量中的(N1+1)排的由于滚动快门方法所引起的畸变影响量(畸变影响量A2)和被包括在相位差信息上的第二相位差量中的(N2+1)排的由于滚动快门方法所引起的畸变影响量(畸变影响量B2)相同的因子。然后，相位差信息计算单元19执行从第一相位差量减去第二相位差量以由此计算相位差息D的计算。
[0072]而且，相位差信息计算单元19在从图3所示的排L4上的相位差检测像素51L读出的信号组和从图3所示的排L5上的每一个相位差检测像素51R读出的信号组之间执行相关性计算，并且因此计算第三相位差量。
[0073]而且，相位差信息计算单元19在从图3所示的排L5上的相位差检测像素51R读出的信号组和从图3所示的排L6上的每一个相位差检测像素51L读出的信号组之间执行相关性计算，并且因此计算第四相位差量。
[0074]相位差信息计算单元19通过执行{(第四相位差量)X7_ (第三相差量)}的计算来消除被包括在各个相位差量内的畸变影响量，由此计算与排L4、排L5、排L6布置于其中的相位差检测区域50相对应的相位差信息。
[0075]最终，相位差信息计算单元19计算与排L1、排L2、排L3布置于其中的相位差检测区域50相对应的相位差信息和与排L4、排L5、排L6布置于其中的相位差检测区域50相对应的相位差信息的平均值作为最终相位差信息，并且将相位差信息传输至系统控制单元11。
[0076]系统控制单元11基于从相位差信息计算单元19接收的相位差信息来计算离被摄体的距离。然后，系统控制单元11基于该距离经透镜驱动单元8驱动成像透镜1，以因此控制聚焦透镜的位置，由此聚焦在被摄体上。
[0077]以这种方式，根据图1所示的数字相机，可以防止由于滚动快门方法所引起的相位差信息的计算精度下降。
[0078]同时，在图2中，当提供至少一个相位差检测区域50时，可以通过相位差信息计算单元19来计算用于聚焦控制的相位差信息。
[0079]而且，在图2的示例中，像素的奇数排和偶数排在行方向X上偏离。然而，本发明并不限于这种情况。例如，如图4中所示，图2所示的偶数排可以向左偏离每排上像素布置间距的一半。
[0080]而且，除了图3所示的相位差信息计算处理，相位差信息计算单元19可以执行第一简化处理和第二简化处理，第一简化处理将通过在从排LI上的相位差检测像素51R读出的信号组与从排L2上的相位差检测像素51L读出的信号组之间执行相关性计算而获得的相位差量计算作为与排L1、排L2、排L3布置于其中的相位差检测区域50相对应的相位差信息，第二简化处理将通过在从排L2上的相位差检测像素51L读出的信号组与从排L3上的相位差检测像素51R读出的信号组之间执行相关性计算而获得的相位差量计算作为与排L1、排L2、排L3布置于其中的相位差检测区域50相对应的相位差信息。
[0081 ] 在简化处理中，减小滚动快门的影响是不可能的。然而，可以减少计算相位差信息所必需的计算量。具体地，在第一简化处理中，可以获得如下相位差信息:其中，滚动快门的影响比在第二简化处理中小。
[0082]因此，优选地，当推测滚动快门的畸变影响大时，相位差信息计算单元19通过图3所示的处理来计算与每一个相位差检测区域50相对应的相位差信息，并且当推测滚动快门的畸变影响小时，相位差信息计算单元通过第一简化处理和第二简化处理中的任何一个来计算与每一个相位差检测区域50相对应的相位差信息。
[0083]例如，当AF区域具有预定阈值或更大的大小时，相位差信息计算单元19推测滚动快门的畸变影响大，并且当AF区域小于该阈值时，相位差信息计算单元推测，滚动快门的畸变影响小。在此处，AF区域是聚焦区域并且可以被配置成，使得图1的数字相机能够由相机的用户任意地设置该AF区域位置和大小，或使得取决于图像捕捉模式来设置该AF区域的大小。当AF区域不是如此大时，在AF区域中包括的相位差检测区域的数量小。因此，从其读出信号以便检测相位差信息的相位差检测像素的数量也小。由于这个原因，认为滚动快门的畸变影响小。
[0084]而且，随着成像视场角中的被摄体距离变得更长，认为滚动快门的影响更大。因此，当被摄体距离是阈值或更大时，相位差信息计算单元19可以推测滚动快门的畸变影响大，并且当被摄体距离比阈值更短时，相位差信息计算单元可以推测滚动快门的畸变影响小。
[0085]而且，当在成像视场角度中存在移动被摄体时，由于滚动快门引起的畸变发生。因此，当在AF区域中检测移动被摄体并且在AF区域中存在移动被摄体时，相位差信息计算单元19可以推测滚动快门的畸变影响大，并且当在AF区域中不存在移动被摄体时，相位差信息计算单元可以推测滚动快门的畸变影响小。
[0086]以这种方式，基于诸如AF区域的大小等等的成像条件和诸如被摄体距离、被摄体的移动等等的被摄体条件中的至少一个来推测滚动快门的畸变影响。因此，当推测滚动快门的畸变影响小时，系统控制单元11基于在图3的处理中所获得的相位差信息来执行聚焦控制。当推测滚动快门的畸变影响大时，系统控制单元11基于在上述处理简化中所获得的相位差信息来执行聚焦控制。由此，可以提高相位差检测精度并且可以通过计算量的减小来减小功率消耗。
[0087]同时，当推测滚动快门的畸变影响小时，可以如下选择第一简化处理或第二简化处理。也就是，取决于由仅在变成将通过第一简化处理计算的相位差信息的计算源的两排之间的图像捕捉像素51组成的排的数量NI和由仅在变成将通过第二简化处理计算的相位差信息的计算源的两排之间的图像捕捉像素51组成的排的数量N2，相位差信息计算单元19确定第一简化处理或第二简化处理。
[0088]例如，当NI < N2时，像图2所示的配置，相位差信息计算单元19执行第一简化处理。同时，在图2中，当在排LI和排L2之间存在七排并且N1>N2时，相位差信息计算单元19执行第二简化处理。通过这样做，可以以较高的精度获得相位差信息。
[0089]图5是固态图像捕捉元件5a的平面示图，该固态图像捕捉元件5a是图2所示的固态图像捕捉元件5的修改的实施例。
[0090]固态图像捕捉元件5a具有多个像素(每一个像素在图5中具有方形形状)，所述多个像素以方形网格形状布置在行方向X和列方向Y上。像素的基本配置与图2所示的固态图像捕捉元件5的每一个像素相同。
[0091]滤色器形成在各个像素的光电转换单元的上方，并且滤色器在整个像素中的布置是拜耳布置。在图5中，在各个像素中标示的字母“R、G、B”指示安装在像素上的滤色器的颜色。
[0092]像素包括具有与图2的图像捕捉像素51相同配置的图像捕捉像素61、与图2的相位差检测像素51L51相同配置的相位差检测像素61L和具有与图2的相位差检测像素51R相同配置的相位差检测像素61R。
[0093]相位差检测像素61R每隔三个像素布置在从图5的顶部算的第二级的排LI上的安装有G滤波器的像素的位置处。
[0094]而且，相位差检测像素61L每隔三个像素布置在从图5的顶部算的第四级的排L2上的安装有G滤波器的像素的位置处。
[0095]而且，相位差检测像素61R每隔三个像素布置在从图5的顶部算的第八级的排L3上的安装有G滤波器的像素的位置处。
[0096]而且，相位差检测像素61L每隔三个像素布置在从图5的顶部算的第十级的排L4上的安装有G滤波器的像素的位置处。
[0097]以这种方式，固态图像捕捉元件5a被配置成使得，其上布置相位差检测像素61R的和其上布置相位差检测像素61L的排交替地被布置在列方向Y上。同时，图5的排L4上的相位差检测像素61L可以改变为图像捕捉像素61。
[0098]而且，在如上述配置的固态图像捕捉元件5a中，相位差信息计算单元19为排L1、排L2、排L3布置于其中的相位差检测区域60执行图3中所描述的处理以因此计算相位差信息，使得可以计算高精度的相位差信息，其中，滚动快门的影响下降。
[0099]例如，当从排LI上的相位差检测像素61R读出的信号组与从排L2上的相位差检测像素61L读出的信号组之间的相关性计算结果被标示为Cl，并且从排L2上的相位差检测像素61L读出的信号组与从排L3上的相位差检测像素61R读出的信号组之间的相关性计算结果被标示为C2时，Cl和C2如下。
[0100]Cl=(排LI和排L2之间的相位差量)+ (与两排相对应的畸变影响量)
[0101]C2=(排L2和排L3之间的相位差量)+ (与四个排相对应的畸变影响量)
[0102]由于这个原因，当排LI和排L2之间的相位差量被标示为正号，并且排L2和排L3之间的相位差量被标示为负号时，相位差信息计算单元19执行下列计算以因此计算相位差信息，由此计算其中滚动快门的影响下降的相位差信息。
[0103]相位差信息=(C1X2-C2)
[0104]图6是固态图像捕捉元件5b的平面示图，该固态图像捕捉元件5b是图5所示的固态图像捕捉元件5a的修改的实施例。固态图像捕捉元件5b具有与如图5所示的相同的配置，除了图5所示的排L2、L4上的相位差检测像素61L的位置被改变为位于其右下侧处的安装有滤波器G的像素的位置之外。像这样，即使当在排LI上的每一个相位差检测像素的列位置和在排L2上的每一个相位检测像素的列位置彼此偏离时，也可以获得与图5所示的固态图像捕捉元件5a相同的效果。
[0105]图7是固态图像捕捉元件5c的平面示图，该固态图像捕捉元件5c是安装在图1所示的数字相机上的固态图像捕捉元件5的修改的实施例。在固态图像捕捉元件5c中，安装在图5所示的固态图像捕捉元件5a的各个像素上的滤色器的布置被改变。安装在固态图像捕捉元件5c中的滤色器被布置成使得R滤波器的数量、B滤波器的数量和G滤波器的数量的比率是1:1:2.5。
[0106]具体地，安装在固态图像捕捉元件5c中的滤色器被布置成使得图7所示的单元Ul中的滤波器布置和单元U2中的滤波器布置以棋子板形状被布置，其中，单元Ul中的滤波器布置的R滤波器的位置和B滤波器的位置被改变。
[0107]换言之，单元Ul和单元U2交替地被布置在水平方向和垂直方向上。
[0108]在单元Ul中，作为亮度滤波器的G滤波器布置在四个拐角和中心处。而且，在单元Ul中，R滤波器布置在行方向X上中心G滤波器的两侧处，并且B滤波器布置在列方向Y上中心G滤波器的两侧处。
[0109]单元U2被配置成使得单元Ul中R滤波器的位置和B滤波器的位置彼此改变。
[0110]而且，单元U1、U2交替地被布置在水平方向和垂直方向上，使得在单元U1、U2的四个拐角处的G滤波器包括2X2像素的G滤波器的方形布置。
[0111]固态图像捕捉元件5c的滤色器被配置成使得基本布置图案重复，该基本布置图案是通过在水平方向和垂直方向上交替地被布置两个单元Ul和两个单元U2而形成的6排X6列的滤波器布置。
[0112]在如上文所描述配置的滤色器布置中，与第一颜色(G)相对应的第一滤波器(G滤波器)被布置在滤色器布置的水平方向、垂直方向和倾斜方向的各个排中，该第一滤波器最有助于亮度信号的获取。而且，与第一滤波器相对应的第一颜色的像素的数量的比率大于与除了第一颜色之外的第二颜色(B、R)的第二滤波器(B滤波器、R滤波器)相对应的第二颜色(B、R)的像素的数量的比率。通过该布置，可以提高在高频区域中同时处理的再现精度并且可以抑制混淆现象。
[0113]而且，由于与第二颜色(B、R)相对应的一个或多个第二滤波器(B滤波器、R滤波器)以基本布置图案被布置在水平方向和垂直方向的各个排中，所以可以抑制颜色叠纹(伪颜色)的发生，由此实现高分辨率。
[0114]而且，滤色器布置被配置成使得预定的基本布置图案在水平方向和垂直方向上重复。因此，当在图像信号的读出之后执行同时(插值)处理时，与常规随机布置相比，可以根据重复图案执行处理并且可以简化同时(插值)处理。
[0115]在具有安装到其的滤色器的固态图像捕捉元件5c中，安装有G滤波器的像素的部分是相位差检测像素61L、61R。
[0116]在图7的示例中，相位差检测像素61L以相等的间隔布置在从顶部算的第三级的排LI上的安装有G滤波器的像素的位置处，相位差检测像素61R以相等的间隔布置在从顶部算的第六级的排L2上的安装有G滤波器的像素的位置处，相位差检测像素61R以相等的间隔布置在从顶部算的第九级的排L3上的安装有G滤波器的像素的位置处，并且相位差检测像素61L以相等的间隔布置在从顶部算的第十二级的排L4上的安装有G滤波器的像素的位置处。同时，排L4上的相位差检测像素51R可以由图像捕捉像素61替代。
[0117]像这样，固态图像捕捉元件5c被配置成使得，相位差检测像素61R布置于其上的排和相位差检测像素61L布置于其上的排交替地被布置在列方向Y上。
[0118]而且，在如上述配置的固态图像捕捉元件5c中，相位差信息计算单元19为排L1、排L2、排L3布置于其中的相位差检测区域70执行图3中所描述的处理以因此计算相位差信息，使得可以计算高精度的相位差信息，其中，滚动快门的影响下降。
[0119]例如，当从排LI上的相位差检测像素61L读出的信号组与从排L2上的相位差检测像素61R读出的信号组之间的相关性计算结果被标示为Dl，并且从排L2上的相位差检测像素61R读出的信号组与从排L3上的相位差检测像素61L读出的信号组之间的相关性计算结果被标示为D2时，Dl和D2如下。
[0120]Dl= (# LI和排L2之间的相位差量)+ (与三个排相对应的畸变影响量)
[0121]D2=(排L2和排L3之间的相位差量)+ (与三个排相对应的畸变影响量)
[0122]由于这个原因，当排LI和排L2之间的相位差量被标示为正号，并且排L2和排L3之间的相位差量被标示为负号时，相位差信息计算单元19执行下列计算以因此计算相位差信息，由此计算其中滚动快门的影响下降的相位差信息。
[0123]相位差信息=(Dl - D2)
[0124]以这种方式，图7所示的固态图像捕捉元件5c也能够获得与图5所示的固态图像捕捉元件5a相同的效果。
[0125]同时，也在具有图5至图7所示的安装于其的固态图像捕捉元件的数字相机中，相位差信息计算单元19能够执行将排LI和排L2的相关性计算结果以及排L2和排L3的相关性计算结果中的任何一个作为与包括排LI和排L2的相位差检测区域相对应的相位差信息来计算的简化处理。
[0126]上述描述是基于如下前提，当系统控制单元11执行相位差AF时，图像捕捉元件驱动单元10从固态图像捕捉元件的所有排读出信号。然而，当执行相位差AF时，系统控制单元11可以执行控制，使得从仅包括相位差像素的排读出信号的精简驱动(thinningdriving)被执行。
[0127]当执行精简驱动时，被包括在相位差检测区域中的排LI和排L2的相关性计算结果中的畸变影响量和被包括在相位差检测区域中的排L2和排L3的相关性计算结果中的畸变影响量在固态图像捕捉元件5、5a、5b、5c中的任一个中是相同的。由于这个原因，与相位差检测区域相对应的相位差信息能够通过对排LI与排L2的相关性计算结果的绝对值和排L2与排LI的相关性计算结果的绝对值取平均值来计算，使得能够简化计算。
[0128]在上述说明性实施例中，将滤色器安装到固态图像捕捉元件。然而，不安装滤色器的用于单色图像捕捉的固态图像捕捉元件也是可能的。而且，在上述描述中，安装有G滤波器的像素被用作相位差检测像素。然而，安装有R滤波器的像素或安装有B滤波器的像素可以被用作相位差检测像素。
[0129]而且，在上述描述中，固态图像捕捉元件被用于图像捕捉并且被用于相位差检测。然而，仅用于相位差检测(不对其提供图像捕捉像素)的固态图像捕捉元件也是可能的。在仅用于相位差检测的固态图像捕捉元件中，以与精简驱动相同的方式读出信号，使得能够简化计算。
[0130]当固态图像捕捉元件被用于图像捕捉并且用于相位差检测并且具有其中由仅图像捕捉像素组成的排被布置在包括相位差检测像素的排之间的配置(例如，图5至图7所示的配置)时，当不对仅用于相位差检测的固态图像捕捉元件或具有图2和图4所示的构成的固态图像捕捉元件执行精简驱动时所引起的滚动快门的影响倾向于出现。由于这个原因，本发明对于其中由仅图像捕捉像素组成的排被布置在包括相位差检测像素的排之间的固态图像捕捉元件而言是更加有效的。
[0131]在该说明书中，由仅图像捕捉像素组成的排可以被布置在包括相位差检测像素的排之间。然而，当提及相位差检测像素的排之间的位置关系时，由仅图像-捕捉像素组成的排被排除。例如，在图5中，相位差检测像素的位于靠近列方向Y上的排LI的排(其布置在列方向Y上在排LI的后级一级处)是排L2，并且相位差检测像素的位于靠近列方向Y上的排L2的排(布置在列方向Y上在排L2的后级一级处)是排L3。
[0132]如上所述，该说明书公开了下列配置。
[0133]一种公开的成像设备，包括:固态图像捕捉元件，该固态图像捕捉元件包括第一排和第二排，在该第一排上，第一相位差检测像素被布置在相位差检测方向上，每一个第一相位差检测像素接收经过位于不同位置处的成像光学系统的孔隙区域的一对光束中的一个光束，在该第二排上，第二相位差检测像素被布置在相位差检测方向上，每一个第二相位差检测像素接收所述一对光束中的另一个光束，第一排和两个第二排交替地被布置在与相位差检测方向正交的方向上；图像捕捉元件驱动单元，该图像捕捉元件驱动单元通过滚动快门方法从固态图像捕捉元件读出信号；相位差信息计算单元，该相位差信息计算单元通过使用第一信号组、第二信号组和第三信号组来计算第一信号组和第二信号组之间的第一相位差量、以及第二信号组和第三信号组之间的第二相位差量，并且通过使用第一相位差量和第二相位差量的计算来计算相位差信息，第一信号组从第一排的第一相位差检测像素读出，第二信号组从第二排上的第二相位差检测像素读出，在第一信号组和第二信号组信号之间，从第二排比从第一排读出信号更迟并且第二排与第一排的后级平行，第三信号组从第一排上的第一相位差检测像素读出，在第二信号组和第三信号组之间，从第一排比从第二排读出信号更迟并且第一排与第二排的后级平行；以及聚焦控制单元，该聚焦控制单元基于由相位差信息计算单元计算的相位差信息来控制成像光学系统的聚焦。
[0134]在所公开的成像设备中，相位差信息计算单元基于成像条件和被摄体条件中的至少一个来选择和执行第一处理和第二处理中的任何一个作为用于计算相位差信息的处理，第一处理是通过使用第一相位差量和第二相位差量两者来计算相位差信息的处理，并且第二处理是将第一相位差量和第二相位差量中的任何一个作为相位差信息来计算的处理。
[0135]在所公开的成像设备中，固态图像捕捉元件包括第三排，在该第三排上，接收一对光束中的两个光束的图像捕捉像素被布置在相位差检测方向上。第三排被布置在第一排和第二排之间以及在第二排和第一排之间中的至少一者处，在第一排和第二排之间，从第二排比从第一排读出信号更迟并且第二排与第一排的后级平行，在第二排和第一排之间，从第一排比从第二排读出信号更迟并且第一排与第二排的后级平行，并且当执行第二处理时，如果NI SN2，其中，NI是第一信号组的输出源的排与第二信号组的输出源的排之间的第三排的数量，并且N2是第二信号组的输出源的排与第三信号组的输出源的排之间的第三排的数量，相位差信息计算单元将第一相位差量作为相位差信息来计算，并且如果N1>N2，则相位差信息计算单元将第二相位差量作为相位差信息来计算。
[0136]在所公开的成像设备中，固态图像捕捉元件包括第三排，在该第三排上，接收一对光束中的两个光束的图像捕捉像素被布置在相位差检测方向上，并且第三排被布置在第一排和第二排之间以及在第二排和第一排之间，在第一排和第二排之间，从第二排比从第一排读出信号更迟并且第二排与第一排的后级平行，第二排和第一排之间，从第一排比从第二排读出信号更迟并且第一排与第二排的后级平行。
[0137]在所公开的成像设备中，当在第一信号组的输出源的排与第二信号组的输出源的排之间的第三排的数量被标示为NI，并且在第二信号组的输出源的排与第三信号组的输出源的排之间的第三排的数量被标示为N2时，第一处理包括如下计算:将第一相位差量和第二相位差量中的少一个乘以使得被包括在相位差信息上的第一相位差量中的(N1+1)排的由于滚动快门方法所引起的畸变影响量和被包括在相位差信息上的第二相位差量中的(N2+1)排的由于滚动快门方法所引起的畸变影响量相同的因子，然后从第一相位差量减去第二相位差量。
[0138]所公开的聚焦控制方法是在成像设备中的聚焦控制方法，该成像设备包括固态图像捕捉元件，该固态图像捕捉元件包括第一排和第二排，在该第一排上，第一相位差检测像素被布置在相位差检测方向上，每一个第一相位差检测像素接收经过位于不同位置处的成像光学系统的孔隙区域的一对光束中的一个光束，在该第二排上，第二相位差检测像素被布置在相位差检测方向上，每一个第二相位差检测像素接收经过所述一对光束中的另一个光束，第一排和两个第二排交替地被布置在与相位差检测方向正交的方向上。该聚焦控制方法包括如下步骤:通过滚动快门方法从固态图像捕捉元件读出信号；通过使用第一信号组、第二信号组和第三信号组来计算第一信号组和第二信号组之间的第一相位差量、以及第二信号组和第三信号组之间的第二相位差量，并且通过使用第一相位差量和第二相位差量的计算来计算相位差信息，第一信号组从第一排的第一相位差检测像素读出，第二信号组从第二排上的第二相位差检测像素读出，在第一信号组和第二信号组信号之间，从第二排比从第一排读出信号更迟并且第二排与第一排的后级平行，第三信号组从第一排上的第一相位差检测像素读出，在第二信号组和第三信号组信号之间，从第一排比从第二排读出信号更迟并且第一排与第二排的后级平行；以及基于计算的相位差信息来控制成像光学系统的聚焦。
[0139]在所公开的聚焦控制方法中，在计算相位差信息的步骤中，基成像条件和被摄体条件中的至少一个选择性地执行第一处理和第二处理中的任何一个，作为用于计算相位差信息的处理，第一处理是通过使用第一相位差量和第二相位差量两者来计算相位差信息的处理，并且第二处理是将第一相位差量或第二相位差量作为相位差信息来计算的处理。
[0140]在所公开的聚焦控制方法中，固态图像捕捉元件包括第三排，在该第三排上，接收一对光束中的两个光束的图像捕捉像素被布置在相位差检测方向上，第三排被布置在第一排和第二排之间以及在第二排和第一排之间中的至少一者处，在第一排和第二排之间，从第二排比从第一排读出信号更迟并且第二排与第一排的后级平行，在第二排和第一排之间，从第一排比从第二排读出信号更迟并且第一排与第二排的后级平行，并且在计算相位差信息的步骤中，当执行第二处理时，如果NlS N2，其中，NI是第一信号组的输出源的排与第二信号组的输出源的排之间的第三排的数量，并且N2是第二信号组的输出源的排与第三信号组的输出源的排之间的第三排的数量，则将第一相位差量作为相位差信息计算，并且如果N1>N2,则将第二相位差量作为相位差信息计算。
[0141]在所公开的聚焦控制方法中，固态图像捕捉元件包括第三排，在该第三排上，接收一对光束中的两个光束的图像捕捉像素被布置在相位差检测方向上，并且第三排被布置在第一排和第二排之间以及在第二排和第一排之间，在第一排和第二排之间，从第二排比从第一排读出信号更迟并且第二排与第一排的后级平行，在第二排和第一排之间，从第一排比从第二排读出信号更迟并且第一排与第二排的后级平行。
[0142]在所公开的聚焦方法中，当在第一信号组的输出源的排与第二信号组的输出源的排之间的第三排的数量被标示为NI，并且在第二信号组的输出源的排与第三信号组的输出源的排之间的第三排的数量被标示为N2时，第一处理包括如下计算:将第一相位差量和第二相位差量中的少一个乘以使得被包括在相位差信息上的第一相位差量中的(N1+1)排的由于滚动快门方法所引起的畸变影响量和被包括在相位差信息上的第二相位差量中的(N2+1)排的由于滚动快门方法所引起的畸变影响量相同的因子，然后从第一相位差量减去第二相位差量。
[0143]工业实用性
[0144]根据本发明的成像设备和聚焦控制方法，通过在无附加电路的情况下减小由滚动快门所引起的畸变影响，可以以高精度检测相位差并且以高精度执行聚焦控制。
[0145]虽然已经参照特定的说明性实施例具体地描述了本发明，但是对本领域的技术人员来说明显的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，能够做出各种改变和修改。
[0146]本申请是基于2011年9月28日提交的日本专利申请N0.2011-213129，该专利申请的内容通过引用并入本文。
[0147]附图数字和符号的描述
[0148]1:成像透镜[0149]5:固态图像捕捉元件
[0150]10:图像捕捉元件驱动单元
[0151]11:系统控制单元
[0152]19:相位差信息计算单元
[0153]51R, 51L:相位差检测像素
[0154]31，32，33:信号组
【权利要求】
1.一种成像设备，包括: 固态图像捕捉元件，所述固态图像捕捉元件包括第一排和第二排，在所述第一排上，第一相位差检测像素被布置在相位差检测方向上，每一个第一相位差检测像素接收经过位于不同位置处的成像光学系统的孔隙区域的一对光束中的一个光束，在所述第二排上，第二相位差检测像素被布置在所述相位差检测方向上，每一个第二相位差检测像素接收所述一对光束中的另一个光束，所述第一排和两个第二排交替地被布置在与所述相位差检测方向正交的方向上； 图像捕捉元件驱动单元，所述图像捕捉元件驱动单元通过滚动快门方法从所述固态图像捕捉元件读出信号； 相位差信息计算单元，所述相位差信息计算单元通过使用第一信号组、第二信号组和第三信号组来计算所述第一信号组和所述第二信号组之间的第一相位差量、以及所述第二信号组和所述第三信号组之间的第二相位差量，并且通过使用所述第一相位差量和所述第二相位差量的计算来计算相位差信息，所述第一信号组从所述第一排的所述第一相位差检测像素读出，所述第二信号组从所述第二排上的所述第二相位差检测像素读出，在所述第一信号组和所述第二信号组信号之间，从所述第二排比从所述第一排读出信号更迟并且所述第二排与所述第一排的后级平行，所述第三信号组从所述第一排上的所述第一相位差检测像素读出，在所述第二信号组和所述第三信号组信号之间，从所述第一排比从所述第二排读出信号更迟并且所述第一排与所述第二排的后级平行；以及 聚焦控制单元，所述聚焦控制单元基于由所述相位差信息计算单元计算的所述相位差信息来控制所述成像光学系统的聚焦。
2.根据权利要求1 所述的成像设备，其中，所述相位差信息计算单元基于成像条件和被摄体条件中的至少一个来选择和执行第一处理和第二处理中的任何一个作为用于计算所述相位差?目息的处理， 其中，所述第一处理是通过使用所述第一相位差量和所述第二相位差量两者来计算所述相位差信息的处理，并且 其中，所述第二处理是将所述第一相位差量和所述第二相位差量中的任何一个作为所述相位差/[目息来计算的处理。
3.根据权利要求2所述的成像设备，其中，所述固态图像捕捉元件包括第三排，在所述第三排上，接收所述一对光束中的两个光束的图像捕捉像素被布置在所述相位差检测方向上。 其中，所述第三排被布置在所述第一排和所述第二排之间以及在所述第二排和所述第一排之间中的至少一者处，在所述第一排和所述第二排之间，从所述第二排比从所述第一排读出信号更迟并且所述第二排与所述第一排的后级平行，在所述第二排和所述第一排之间，从所述第一排比从所述第二排读出信号更迟并且所述第一排与所述第二排的后级平行，并且 其中，当执行所述第二处理时，如果NI < Ν2，其中，NI是所述第一信号组的输出源的排与所述第二信号组的输出源的排之间的第三排的数量，并且Ν2是所述第二信号组的输出源的排与所述第三信号组的输出源的排之间的第三排的数量，所述相位差信息计算单元将所述第一相位差量作为所述相位差信息来计算，并且如果Ν1>Ν2，则所述相位差信息计算单元将所述第二相位差量作为所述相位差信息来计算。
4.根据权利要求1或2所述的成像设备，其中，所述固态图像捕捉元件包括第三排，在所述第三排上，接收所述一对光束中的两个光束的图像捕捉像素被布置在所述相位差检测方向上，并且 其中，所述第三排被布置在所述第一排和所述第二排之间以及在所述第二排和所述第一排之间，在所述第一排和所述第二排之间，从所述第二排比从所述第一排读出信号更迟并且所述第二排与所述第一排的后级平行，在所述第二排和所述第一排之间，从所述第一排比从所述第二排读出信号更迟并且所述第一排与所述第二排的后级平行。
5.根据权利要求3或4所述的成像设备，其中，当在所述第一信号组的输出源的排与所述第二信号组的输出源的排之间的第三排的数量被标示为NI，并且在所述第二信号组的输出源的排与所述第三信号组的输出源的排之间的第三排的数量被标示为N2时，所述第一处理包括如下计算:将所述第一相位差量和所述第二相位差量中的至少一个乘以使得被包括在所述相位差信息上的所述第一相位差量中的(N1+1)排的由于滚动快门方法所引起的畸变影响量和被包括在所述相位差信息上的所述第二相位差量中的(N2+1)排的由于滚动快门方法所引起的畸变影响量相同的因子，然后从所述第一相位差量减去所述第二相位差量。
6.一种在包括固态图像捕捉元件的成像设备中的聚焦控制方法，所述固态图像捕捉元件包括第一排和第二排，在所述第一排上，第一相位差检测像素被布置在相位差检测方向上，每一个所述第一相位差检测像素接收经过位于不同位置处的成像光学系统的孔隙区域的一对光束中的一个光束，在所述第二排上，第二相位差检测像素被布置在所述相位差检测方向，每一个所述第二相位差检测像素接收所述一对光束中的另一个光束，所述第一排和所述两个第二排交替地被布置在与所述相位差检测方向正交的方向上，所述聚焦控制方法包括如下步骤: 通过滚动快门方法从所述固态图像捕捉元件读出信号； 通过使用第一信号组、第二信号组和第三信号组来计算所述第一信号组和所述第二信号组之间的第一相位差量、以及所述第二信号组和所述第三信号组之间的第二相位差量，并且通过使用所述第一相位差量和所述第二相位差量的计算来计算相位差信息，所述第一信号组从所述第一排的所述第一相位差检测像素读出，所述第二信号组从所述第二排上的所述第二相位差检测像素读出，在所述第一信号组和所述第二信号组信号之间，从所述第二排比从所述第一排读出信号更迟并且所述第二排与所述第一排的后级平行，所述第三信号组从所述第一排上的所述第一相位差检测像素读出，在所述第二信号组和所述第三信号组信号之间，从所述第一排比从所述第二排读出信号更迟并且所述第一排与所述第二排的后级平行；以及 基于所述计算的相位差信息来控制所述成像光学系统的聚焦。
7.根据权利要求6所述的聚焦控制方法，其中，在计算所述相位差信息的步骤中，基于成像条件和被摄体条件中的至少一个选择性地执行第一处理和第二处理中的任何一个，作为用于计算所述相位差信息的处理， 其中，所述第一处理是通过使用所述第一相位差量和所述第二相位差量两者来计算所述相位差信息的处理，并且其中，所述第二处理是将所述第一相位差量或所述第二相位差量作为所述相位差信息来计算的处理。
8.根据权利要求7所述的聚焦控制方法，其中，所述固态图像捕捉元件包括第三排，在所述第三排上，接收所述一对光束中的两个光束的图像捕捉像素被布置在所述相位差检测方向上， 其中，所述第三排被布置在所述第一排和所述第二排之间以及在所述第二排和所述第一排之间中的至少一者处，在所述第一排和所述第二排之间，从所述第二排比从所述第一排读出信号更迟并且所述第二排与所述第一排的后级平行，在所述第二排和所述第一排之间，从所述第一排比从所述第二排读出信号更迟并且所述第一排与所述第二排的后级平行，并且 其中，在计算所述相位差信息的步骤中，当执行所述第二处理时，如果NI <N2，其中，NI是所述第一信号组的输出源的排与所述第二信号组的输出源的排之间的第三排的数量，并且N2是所述第二信号组的输出源的排与所述第三信号组的输出源的排之间的第三排的数量，则将所述第一相位差量作为所述相位差信息计算，并且如果N1>N2，则将所述第二相位差量作为所述相位差信息计算。
9.根据权利要求6或7所述的聚焦控制方法，其中，所述固态图像捕捉元件包括第三排，在所述第三排上，接收所述一对光束中的两个光束的图像捕捉像素被布置在所述相位差检测方向上，并且 其中，所述第三排被布置在所述第一排和所述第二排之间以及在所述第二排和所述第一排之间，在所述第一排和所述第二排之间，从所述第二排比从所述第一排读出信号更迟并且所述第二排与所述第一排的后级平行，在所述第二排和所述第一排之间，从所述第一排比从所述第二排读出信号更迟并且所述第一排与所述第二排的后级平行。
10.根据权利要求8或9所述的聚焦控制方法，其中，当在所述第一信号组的输出源的排与所述第二信号组的输出源的排之间的第三排的数量被标示为NI，并且在所述第二信号组的输出源的排与所述第三信号组的输出源的排之间的第三排的数量被标示为N2时，所述第一处理包括如下计算:将所述第一相位差量和所述第二相位差量中的至少一个乘以使得被包括在所述相位差信息上的所述第一相位差量中的(N1+1)排的由于滚动快门方法所引起的畸变影响量和被包括在所述相位差信息上的所述第二相位差量中的(N2+1)排的由于滚动快门方法所引起的畸变影响量相同的因子，然后从所述第一相位差量减去所述第二相位差量。
【文档编号】G03B13/36GK103842880SQ201280048691
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年9月7日 优先权日:2011年9月28日
【发明者】青木贵嗣 申请人:富士胶片株式会社