[发明专利]成像设备和聚焦控制方法

说明书

技术领域

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

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。

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。

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。

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。

专利文献1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。

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。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开No.2009-128579A

专利文献2：日本专利申请公开No.2008-72470A

专利文献3：日本专利申请公开No.2008-263352A

发明内容

发明要解决的问题

然而，根据专利文献1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。

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。

解决问题的手段

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。