[发明专利]摄像设备及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有部分包括焦点检测像素的图像传感器的摄像设备及其控制方法。

背景技术

在具有如CCD传感器或CMOS传感器的固态图像传感器的摄像设备中，其中一些摄像设备中具有所谓的运动图像记录功能，该运动图像记录功能能够顺次记录从图像传感器连续读取的图像信号。

此外，作为摄像设备中的使用穿过拍摄镜头的光束的自动焦点检测和调节的一般方法，对比度检测方法和相位差检测方法是已知的。

对比度检测方法是通常用于电子静态照相机和拍摄运动图像的视频动画装置的方法，并且用于拍摄图像的图像传感器还用作焦点检测传感器。在对比度检测方法中，关注图像传感器的输出信号，特别是关于高频分量的信息(对比度信息)，并且使高频分量的评价值最大化以达到摄像透镜的聚焦位置。然而，在对比度检测方法中，通过微少量地移动摄像透镜来获得评价值以使高频分量最大化，所以并不适用于高速调焦控制操作。

另一方面，相位差检测方法通常用于单镜头反光照相机并且是一种对自动调焦(AF)单镜头反光照相机的实用化的贡献最大的技术。根据相位差检测方法，穿过拍摄镜头的出射光瞳的光束被分割为两个，并且分割出的两个光束分别被一对焦点检测传感器接收。通过检测与所接收到的光量相对应的输出信号之间的差，或者换句话说，通过检测光束分割方向上的相对位置偏移量，来直接确定拍摄镜头在聚焦方向上的散焦量。因此，在由焦点检测传感器来执行电荷累积操作时，可以获得散焦量和散焦方向，使得可以进行高速 的焦点调节操作。然而，为了将穿过拍摄镜头的出射光瞳的光束分割为两个并且获得与两个光束中的每个相对应的信号，通常在图像传感光学路径中设置例如快速返回镜和半透半反镜的光路分割机构，并在光路分割机构的下游设置焦点检测光学系统和AF传感器。因此，相位差检测方法存在设备大型化和价格昂贵的缺点。此外，在显示实时取景图像时，由于快速返回镜从光路退避，因此不能使用相位差检测方法。

为了克服上述缺点，还在例如日本特开2000-156823中公开了一种技术，其中，通过相对于片上微透镜的光轴而偏移光接收部的感光区域，针对图像传感器中的一些光接收元件(像素)设置光瞳分割机构。这些像素用作焦点检测像素，并且在摄像像素组之间按照规定间隔配置以执行相位差焦点检测，从而即使在使用电子取景器(EVF)期间以及在拍摄运动图像期间也能实现使用相位差方法的高速AF。

此外，为了防止在使用EVF时和在拍摄运动图像时由于摩尔纹等导致的图像劣化，提出了下面的方法。即，在用于在对来自图像传感器的像素信号进行相加的情况下读取该像素信号的相加读取模式中，如果存在焦点检测像素信号，则以不混合摄像像素的像素信号和焦点检测像素的像素信号的方式执行像素信号的读取(例如，日本特开2010-20055)。

然而，在日本特开2000-156823和2010-20055中，配置焦点检测像素的部分对应于摄像像素不存在的部分，因此使用来自周边摄像像素的信息而通过插值来生成图像信息。因此，当焦点检测像素的数量与摄像像素的数量的比足够小时，图像劣化小，但是图像劣化随着焦点检测像素的数量与摄像像素的数量的比的增大而增大。

另外，在设定了EVF模式或运动图像拍摄模式的情况下，从图像传感器的部分像素读取像素信号来实现图像的高速读取是公知的。然而，与读取全部像素时相比，在读取部分像素时，读取的焦点检测像素的数量与读取的摄 像像素的数量的比的增大能够极大地影响图像质量。

此外，在将配置焦点检测像素的区域限制在光学条件好并且能够获得相对高的焦点检测精度的摄像区域中心部分及其附近、并且拍摄均匀颜色面的被摄体的情况下，存在以下问题。即，由于使用配置在焦点检测像素周围的摄像像素的校正误差，导致在配置焦点检测像素的区域和未配置焦点检测像素的区域之间的边界处，图像的劣化趋于显著。

发明内容

考虑到上述情形提出了本发明，并且本发明使得在将配置焦点检测像素的区域限制在摄像区域的一部分的情况下，在配置焦点检测像素的区域和未配置焦点检测像素的区域之间的边界处，由于焦点检测像素的插值校正所导致的图像质量的劣化不那么显著。

根据本发明，提供了一种摄像设备，包括：图像传感器，其具有不用于生成图像信号的第一像素和用于生成图像信号的第二像素，其中所述第一像素被包括在第一区域中；以及信号处理部件，用于对从所述第一区域中的所述第一像素输出的信号进行插值处理，其中，所述信号处理部件使用基于所述第一区域中的所述第一像素的配置的图案，对从除所述第一区域以外的区域中的所述第二像素输出的图像信号进行插值处理。