攝像設(shè)備、攝像系統(tǒng)和信號處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種攝像設(shè)備、攝像系統(tǒng)和信號處理方法。所述攝像設(shè)備包括：攝像部件，其包括與多個微透鏡分別相對應(yīng)的多個像素，所述攝像部件還包括第一光電轉(zhuǎn)換部和第二光電轉(zhuǎn)換部，所述第一光電轉(zhuǎn)換部和所述第二光電轉(zhuǎn)換部包含在所述多個像素中的各像素內(nèi)以共用所述多個微透鏡中的相應(yīng)微透鏡；以及信號處理部件，用于校正來自所述多個像素中的各像素內(nèi)所包含的所述第一光電轉(zhuǎn)換部和所述第二光電轉(zhuǎn)換部的輸出的相加信號、以及根據(jù)與所述多個微透鏡相對應(yīng)的多個所述第一光電轉(zhuǎn)換部的多個信號所生成的第一信號，其中，所述信號處理部件針對所述多個像素中的各像素校正所述相加信號，并且針對所述第一光電轉(zhuǎn)換部校正所述第一信號。
【專利說明】攝像設(shè)備、攝像系統(tǒng)和信號處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包括攝像元件的攝像設(shè)備，尤其涉及包括針對每個像素具有多個子像素的攝像元件的攝像設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]近來的包括諸如CMOS傳感器等的攝像元件的攝像設(shè)備具有多功能性，并且不僅生成諸如靜止圖像或運動圖像等的所拍攝圖像，而且還基于攝像元件所獲得的被攝體信息來進行攝像設(shè)備的諸如調(diào)焦等的控制。
[0003]日本特開2001-124984公開了能夠使用從攝像元件獲得的信號來進行利用光瞳分割方法的焦點檢測的結(jié)構(gòu)。日本特開2001-124984公開了如下結(jié)構(gòu):針對攝像元件的各像素設(shè)置一個微透鏡和兩個光電二極管，其中這些光電二極管被配置為接收穿過攝像鏡頭的不同光瞳區(qū)域的光。這種結(jié)構(gòu)使得能夠通過比較來自兩個光電二極管的輸出信號來進行焦點檢測，并且通過對來自這兩個光電二極管的輸出信號進行相加來生成所拍攝圖像。
[0004]諸如CMOS傳感器等的攝像元件需要針對各像素(或針對各像素列、或針對各像素行)的諸如偏移校正和增益校正等的校正，以去除攝像元件的信號讀出所引起的固定模式噪聲。
[0005]然而，在如日本特開2001-124984所公開的針對各像素設(shè)置有多個光電二極管的情況下，針對各光電二極管進行校正導(dǎo)致校正數(shù)據(jù)量增大，從而需要較大的存儲器容量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供能夠利用小的校正數(shù)據(jù)量、從攝像元件以高精度生成攝像信號和焦點檢測信號這兩者的攝像設(shè)備、攝像系統(tǒng)和信號處理方法。
[0007]作為本發(fā)明的一個方面的攝像設(shè)備，包括:攝像部件，其包括與多個微透鏡分別相對應(yīng)的多個像素，所述攝像部件還包括第一光電轉(zhuǎn)換部和第二光電轉(zhuǎn)換部，所述第一光電轉(zhuǎn)換部和所述第二光電轉(zhuǎn)換部包含在所述多個像素中的各像素內(nèi)以共用所述多個微透鏡中的相應(yīng)微透鏡；以及信號處理部件，用于校正來自所述多個像素中的各像素內(nèi)所包含的所述第一光電轉(zhuǎn)換部和所述第二光電轉(zhuǎn)換部的輸出的相加信號、以及根據(jù)與所述多個微透鏡相對應(yīng)的多個所述第一光電轉(zhuǎn)換部的多個信號所生成的第一信號，其特征在于，所述信號處理部件針對所述多個像素中的各像素校正所述相加信號，并且針對所述第一光電轉(zhuǎn)換部校正所述第一信號。
[0008]作為本發(fā)明的另一方面的攝像系統(tǒng)包括:上述攝像設(shè)備；以及鏡頭設(shè)備，其能夠拆卸地安裝在所述攝像設(shè)備上。
[0009]作為本發(fā)明的另一方面的信號處理方法，用于對從包括與多個微透鏡分別相對應(yīng)的多個像素的攝像部件所獲得的信號進行處理，所述攝像部件包括第一光電轉(zhuǎn)換部和第二光電轉(zhuǎn)換部，所述第一光電轉(zhuǎn)換部和所述第二光電轉(zhuǎn)換部包含在所述多個像素中的各像素內(nèi)以共用所述多個微透鏡中的相應(yīng)微透鏡，所述信號處理方法包括以下步驟:獲取來自所述多個像素中的各像素內(nèi)所包括的所述第一光電轉(zhuǎn)換部和所述第二光電轉(zhuǎn)換部的輸出的相加信號；獲取與所述多個微透鏡相對應(yīng)的所述第一光電轉(zhuǎn)換部的多個信號；生成根據(jù)所述多個信號所生成的第一信號；以及針對所述多個像素中的各像素校正所述相加信號，并且針對所述第一光電轉(zhuǎn)換部校正所述第一信號。
[0010]通過以下參考附圖對典型實施例的說明，本發(fā)明的其它特征和方面將變得明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是各實施例中的攝像設(shè)備的框圖。
[0012]圖2是各實施例中的攝像元件的像素陣列圖。
[0013]圖3是示出各實施例中的像素和從攝像鏡頭的出射光瞳發(fā)出的光束之間的關(guān)系的示意圖。
[0014]圖4A和4B是示出各實施例中的從攝像元件的子像素所獲得的圖像信號波形的示意圖。
[0015]圖5是各實施例中的攝像元件的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖6是各實施例中的攝像元件的單位像素(一個像素)的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖7是各實施例中的攝像元件的列共通讀出電路的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖8是示出各實施例中的攝像元件的各行的讀出操作的時序圖。
[0019]圖9是第一實施例的攝像設(shè)備中的數(shù)字信號處理器(DSP)的框圖和信號處理的說明圖。
[0020]圖10是第一實施例的變形例的攝像設(shè)備中的數(shù)字前端(DFE)和DSP的框圖以及信號處理的說明圖。
[0021]圖11是第二實施例的攝像設(shè)備中的DSP的框圖和信號處理的說明圖。
[0022]圖12是第三實施例的攝像設(shè)備中的DSP的框圖和信號處理的說明圖。
[0023]圖13是第四實施例的攝像設(shè)備中的DFE和DSP的框圖以及信號處理的說明圖。
[0024]圖14是第四實施例的攝像設(shè)備中的從DSP向著DFE的校正值的傳送定時的說明圖。
[0025]圖15是第五實施例的攝像設(shè)備中的DFE和DSP的框圖以及信號處理的說明圖。
[0026]圖16是第五實施例的攝像設(shè)備中的從DSP向著DFE的校正值的傳送定時的說明圖。
[0027]圖17A和17B是第六實施例中的圖像信號A的讀出區(qū)域和校正值的說明圖。

【具體實施方式】
[0028]以下將參考附圖來說明本發(fā)明的典型實施例。在各圖中，將利用相同的附圖標記來表示相同的元件，并且將省略針對這些元件的重復(fù)說明。
[0029]首先，將參考圖1來說明各實施例中的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖1是各實施例中的攝像設(shè)備100的結(jié)構(gòu)。附圖標記101表示第一透鏡單元，其中該第一透鏡單元101配置在攝像光學(xué)系統(tǒng)的前端并且被保持成能夠在光軸方向上前后移動。附圖標記102表示光圈，其中調(diào)節(jié)該光圈102的開口直徑以進行拍攝時的光強度調(diào)節(jié)。附圖標記103表示第二透鏡單元，其中該第二透鏡單元103與第一透鏡單元101的前后動作連動地進行變倍操作(變焦功能)。附圖標記104表示第三透鏡單元，其中該第三透鏡單元104通過在光軸方向上前后移動來進行調(diào)焦。附圖標記105表示作為用于減輕所拍攝圖像中的偽色或摩爾紋的光學(xué)元件的光學(xué)低通濾波器。
[0030]在各實施例中，上述各透鏡單元構(gòu)成攝像光學(xué)系統(tǒng)。包括該攝像光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭設(shè)備與攝像設(shè)備本體一體構(gòu)成，但各實施例不限于該結(jié)構(gòu)。各實施例還可應(yīng)用于包括攝像設(shè)備本體和可拆卸地安裝在該攝像設(shè)備本體上的鏡頭設(shè)備(攝像光學(xué)系統(tǒng))的攝像系統(tǒng)。[0031 ] 附圖標記106表不攝像兀件(攝像部件)，其中該攝像兀件106對攝像光學(xué)系統(tǒng)(上述的透鏡單元)所形成的被攝體圖像(光學(xué)圖像)進行光電轉(zhuǎn)換。在各實施例中，攝像元件106是具有拜爾(Bayer)陣列的CMOS圖像傳感器。攝像元件106輸出模擬圖像信號，然后利用模擬前端(AFE) 107將該模擬圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。將從AFE107輸出的數(shù)字圖像信號輸入至數(shù)字前端(DFE)1S以進行預(yù)定的計算處理。DFE 108連同以下所述的數(shù)字信號處理器(DSP) 109 一起構(gòu)成信號處理器(信號處理部件)。
[0032]附圖標記109表示DSP，其中DSP 109對從DFE 108輸出的數(shù)字圖像信號進行校正處理或顯像處理等。DSP 109還進行用于根據(jù)圖像信號(數(shù)字圖像信號)計算焦點偏移量的自動調(diào)焦(AF)計算。附圖標記110表示記錄圖像數(shù)據(jù)的記錄介質(zhì)。附圖標記111表示顯示所拍攝圖像或各種菜單畫面的顯示單元，并且例如是液晶顯示器(LCD)。附圖標記112表示RAM，其中RAM 112臨時存儲圖像數(shù)據(jù)等并且連接至DSP 109。附圖標記113表示時序發(fā)生器(TG)，其中該TG 113將驅(qū)動信號供給至攝像元件106。
[0033]附圖標記114 表示 CPU，其中該 CPU 114 控制 AFE 107,DFE 108,DSP 109,TG 113 和光圈驅(qū)動電路115。CPU 114還基于DSP 109所進行的AF計算的結(jié)果來控制調(diào)焦驅(qū)動電路116。附圖標記115表示光圈驅(qū)動電路，其中光圈驅(qū)動電路115通過控制光圈致動器117來驅(qū)動光圈102。附圖標記116表示調(diào)焦驅(qū)動電路，其中該調(diào)焦驅(qū)動電路116通過控制調(diào)焦致動器118來在光軸方向上前后移動(驅(qū)動)第三透鏡單元104以進行調(diào)焦。附圖標記119表示R0M，其中ROM 119例如存儲有各種校正數(shù)據(jù)。
[0034]接著，將參考圖2來說明各實施例中的攝像元件106的像素陣列。圖2是攝像元件106的像素陣列圖。如圖2所示，攝像元件106包括排列成矩陣的多個單位像素300 ( —個像素)，其中各像素包括按拜爾陣列配置的R(紅色)、G(綠色)和B(藍色)的顏色濾波器中的任意顏色濾波器。在單位像素300各自內(nèi)配置有子像素“a”(第一光電轉(zhuǎn)換部)和子像素“b”(第二光電轉(zhuǎn)換部)。圖2中的附圖標記401a和401b分別表示子像素“a”和“b”的光電二極管(以下稱為“ro”)。使用子像素“a”和“b”各自的輸出信號來進行焦點檢測。將子像素“a”和“b”的輸出信號相加到一起以得到信號(a/b相加信號)，然后使用該a/b相加信號來進行圖像生成(所拍攝圖像的生成)。
[0035]接著，將參考圖3來說明從包括第一透鏡單元101、光圈102、第二透鏡單元103和第三透鏡單元104的攝像光學(xué)系統(tǒng)(攝像鏡頭)的出射光瞳發(fā)出的光束與攝像元件106的單位像素300之間的關(guān)系。圖3是示出從攝像光學(xué)系統(tǒng)(攝像鏡頭)的出射光瞳發(fā)出的光束和單位像素300之間的關(guān)系的不意圖。
[0036]附圖標記201表示顏色濾波器，并且附圖標記202表示微透鏡。顏色濾波器201和微透鏡202各自形成在單位像素300(H) 401a和401b)上。附圖標記203表示攝像光學(xué)系統(tǒng)(攝像鏡頭)的出射光瞳。附圖標記204表示光軸，其中該光軸表示從出射光瞳203向著包括微透鏡202的像素(單位像素300)發(fā)出的光束的中心。穿過出射光瞳203的光束以光軸204為中心入射到單位像素300上。
[0037]附圖標記205和206表示攝像光學(xué)系統(tǒng)(攝像鏡頭)的出射光瞳中的彼此不同的光瞳區(qū)域(部分區(qū)域)。如圖3所示，穿過光瞳區(qū)域205的光束經(jīng)由微透鏡202被子像素“a”接收到。作為對比，穿過光瞳區(qū)域206的光束經(jīng)由微透鏡202被子像素“b”接收到。如上所述，子像素“a”和“b”接收來自攝像鏡頭的出射光瞳的各區(qū)域(相互不同的區(qū)域)的光。這使得能夠通過比較子像素“a”和“b”的輸出信號來進行利用相位差方法的焦點檢測。
[0038]接著，將參考圖4A和4B來說明根據(jù)攝像元件106的子像素“a”和“b”所獲得的圖像信號波形。圖4A和4B是根據(jù)子像素“a”和“b”所獲得的圖像信號波形的示意圖，其中圖4A示出沒有處于聚焦狀態(tài)(處于失焦狀態(tài))的狀態(tài)，并且圖4B示出聚焦狀態(tài)(大致聚焦狀態(tài))。在圖4A和4B中，縱軸表示信號輸出并且橫軸表示位置(像素水平位置)。
[0039]在如圖4A所示不處于聚焦狀態(tài)(處于失焦狀態(tài))的狀態(tài)下，根據(jù)子像素“a”和“b”所獲得的圖像信號波形(子像素“a”和子像素“b”的信號的波形)不一致并且彼此大幅偏移。從失焦狀態(tài)越接近聚焦狀態(tài)，則如圖4B所示，子像素“a”和“b”的信號波形的偏移量越小。然后，在聚焦狀態(tài)下，這兩個圖像信號波形彼此重疊。這樣，基于根據(jù)子像素“a”和“b”所獲得的圖像信號波形的偏移(偏移量)來檢測失焦量(散焦量)，由此進行調(diào)焦。
[0040]接著，將參考圖5來說明攝像元件106的整體結(jié)構(gòu)。圖5是攝像元件106的整體結(jié)構(gòu)圖。符號PA表示攝像元件106的像素區(qū)域。像素區(qū)域PA包括配置成pll?pkn的二維排列(矩陣)的單位像素3OO。
[0041]接著，將參考圖6來說明單位像素300 (—個像素)的電路結(jié)構(gòu)。圖6是單位像素300的電路結(jié)構(gòu)圖。子像素“a”和“b”的HMOla和401b對入射的光信號(光學(xué)圖像)進行光電轉(zhuǎn)換并且累積與曝光量相對應(yīng)的電荷。附圖標記402a和402b表不傳輸柵極,其中在將信號txa和txb各自設(shè)置為高電平的情況下，該傳輸柵極402a和402b將H) 401a和401b中所累積的電荷分別傳送至浮動擴散單元(FD單元)403。FD單元403連接至FD放大器404 (浮動擴散放大器)的柵極，其中FD放大器404將從H) 401a和401b傳送來的電荷量轉(zhuǎn)換成電壓。
[0042]附圖標記405表示FD復(fù)位開關(guān)，其中在將信號res設(shè)置為高電平的情況下，該FD復(fù)位開關(guān)405對FD單元403進行復(fù)位。在對H) 401a和401b的電荷進行復(fù)位的情況下，同時將信號res以及信號txa和txb各自設(shè)置為高電平使傳輸柵極402a和402b以及FD復(fù)位開關(guān)405兩者都接通。然后，經(jīng)由FD單元403對HMOla和401b進行復(fù)位。附圖標記406表示像素選擇開關(guān)，其中在將信號sel設(shè)置為高電平的情況下，該像素選擇開關(guān)406將由FD放大器404轉(zhuǎn)換成電壓的像素信號輸出至單位像素300 (像素)的輸出vout。
[0043]返回參考圖5，垂直掃描電路301將用于控制上述各像素(單位像素300)的晶體管的諸如信號res、tXa、tXb和sel等的驅(qū)動信號供給至單位像素300。這些驅(qū)動信號針對像素區(qū)域PA的各行是相同的。各像素的輸出vout針對各列經(jīng)由垂直輸出線302連接至列共通讀出電路303 (clml, clm2,…,clmk)。
[0044]接著，將參考圖7來說明列共通讀出電路303的電路結(jié)構(gòu)。圖7是列共通讀出電路303的結(jié)構(gòu)圖。垂直輸出線302是針對各列所設(shè)置的，并且連接至一列的單位像素300的輸出vout。垂直輸出線302連接至電流源304，并且電流源304和連接至垂直輸出線302的單位像素300的FD放大器404構(gòu)成源極跟隨器電路。附圖標記501表示箝位電容器Cl，附圖標記502表示反饋電容器C2，附圖標記503表示計算放大器，并且非反相輸入端子連接至基準源Vref。附圖標記504表示利用信號cfs所控制的開關(guān)，其中該開關(guān)504使反饋電容器C2的兩端發(fā)生短路。
[0045]傳送開關(guān)505?508是用于將從單位像素300讀出的信號分別傳送至電容器509?512的開關(guān)。通過后面所述的讀出操作，電容器509 (第一 S信號存儲電容器)存儲子像素“a”的像素信號Sa，并且電容器511 (第二 S信號存儲電容器)存儲通過對子像素“a”和“b”的信號進行相加所獲得的a/b相加信號Sab。電容器510 (第一 N信號存儲電容器)和電容器512(第二 N信號存儲電容器)這兩者都存儲單位像素300的噪聲信號N。電容器509?512分別連接至列共通讀出電路303的輸出vsa、vna、vsb和vnb。
[0046]返回參考圖5,列共通讀出電路303的輸出vsa和vna分別連接至水平傳送開關(guān)305和306。利用水平掃描電路311的輸出信號ha*(“*”是列編號I?k)來控制水平傳送開關(guān)305和306。在將信號ha*設(shè)置為高電平的情況下,將電容器509 (第一 S信號存儲電容器)和電容器510 (第一 N信號存儲電容器)的信號分別傳送至水平輸出線309和310。列共通讀出電路303的輸出vsb和vnb分別連接至水平傳送開關(guān)307和308。利用水平掃描電路311的輸出信號hb*( 是列編號I?k)來控制水平傳送開關(guān)307和308。在將信號hb*設(shè)置為高電平的情況下,將電容器511 (第二 S信號存儲電容器)和電容器512(第二 N信號存儲電容器)的信號分別傳送至水平輸出線309和310。
[0047]水平輸出線309和310連接至差分放大器314的輸入單元。差分放大器314計算S信號和N信號之間的差分，同時施加預(yù)定增益以將由此得到的輸出信號輸出至輸出端子315。附圖標記312和313表示水平輸出線復(fù)位開關(guān)，其中在將信號chres設(shè)置為高的情況下，這些水平輸出線復(fù)位開關(guān)312和313接通以將水平輸出線309和310分別復(fù)位為復(fù)位電壓 Vchres。
[0048]接著,將參考圖8來說明攝像元件106的讀出操作。圖8是示出攝像元件106的各行的讀出操作的時序圖。首先，將信號cfs設(shè)置為高電平以接通開關(guān)504，由此將計算放大器503設(shè)置為緩沖狀態(tài)。隨后，將信號sel設(shè)置為高電平以接通像素的像素選擇開關(guān)406。然后，將信號res設(shè)置為低電平以斷開FD復(fù)位開關(guān)405，由此釋放FD單元403的復(fù)位。
[0049]隨后,將信號cfs返回設(shè)置為低電平以斷開開關(guān)504,然后將信號tna和tnb各自設(shè)置為高電平，這使得將N信號經(jīng)由傳送開關(guān)506和508分別存儲在電容器510 (第一 N信號存儲電容器)和電容器512 (第二 N信號存儲電容器)中。
[0050]隨后,在將信號tna和tnb設(shè)置為低以斷開傳送開關(guān)506和508之后,將信號tsa設(shè)置為高電平以接通傳送開關(guān)505，并且將信號txa設(shè)置為高電平以接通傳輸柵極402a。該操作將子像素“a”的H) 401a中所累積的信號經(jīng)由FD放大器504和像素選擇開關(guān)406輸出至垂直輸出線302。垂直輸出線302的信號由計算放大器503利用與箝位電容器Cl和反饋電容器C2之間的電容比相對應(yīng)的增益進行放大，并且經(jīng)由傳送開關(guān)505被存儲在電容器509 (第一 S信號存儲電容器)中(像素信號Sa)。
[0051]隨后,在將信號txa和信號tsa順次設(shè)置為低電平之后,將信號tsb設(shè)置為高電平以接通傳送開關(guān)507，并且將信號txa和txb設(shè)置為高電平以接通傳輸柵極402a和402b。該操作在FD單元403中將子像素“b”的H) 402b中所累積的信號與子像素“a”的信號相力口，以將相加信號經(jīng)由FD放大器404和像素選擇開關(guān)406輸出至垂直輸出線302。垂直輸出線302的信號由計算放大器503利用與箝位電容器Cl和反饋電容器C2之間的電容比相對應(yīng)的增益進行放大，并且經(jīng)由傳送開關(guān)505被存儲在電容器511 (第二 S信號存儲電容器)中(a/b相加信號Sab)。然后，在傳輸柵極402a和402b以及傳送開關(guān)507順次斷開之后，將信號res設(shè)置為高電平以接通FD復(fù)位開關(guān)405，由此對FD單元403進行復(fù)位。
[0052]隨后，將水平掃描電路311的輸出hal設(shè)置為高電平以接通水平傳送開關(guān)305和306。然后，將電容器509 (第一 S信號存儲電容器)和電容器510 (第一 N信號存儲電容器)的信號經(jīng)由水平輸出線309和310以及差分放大器314輸出至輸出端子315。水平掃描電路311將作為各列的選擇信號的輸出信號hbl, hb2,…，hbk順次設(shè)置為高，由此輸出各行的子像素的信號(圖像信號A)。
[0053]在圖像信號A的讀出結(jié)束之后，將水平掃描電路311的輸出信號hbl設(shè)置為高電平以接通水平傳送開關(guān)307和308。然后，將電容器511 (第二 S信號存儲電容器)和電容器512 (第二 N信號存儲電容器)的信號經(jīng)由水平輸出線309和310以及差分放大器314輸出至輸出端子315。水平掃描電路311將作為各列的選擇信號的輸出信號hbl, hb2,…，hbk順次設(shè)置為高，由此輸出各行的a/b相加信號(圖像信號AB)。
[0054]在利用輸出信號hal?hak和輸出信號hbl?hbk讀出各列的信號時，將信號chres設(shè)置為高電平。這樣接通了水平輸出線復(fù)位開關(guān)312和313以一次將水平輸出線309和310復(fù)位為復(fù)位電壓Vchres的電平。
[0055]以下將詳細說明攝像設(shè)備100和信號處理方法的實施例。
[0056]第一實施例
[0057]首先，將參考圖9來說明本發(fā)明的第一實施例中用于對圖像信號A和圖像信號AB進行信號處理的方法。圖9是本實施例中的DSP 109的框圖和信號處理的說明圖。
[0058]附圖標記601表示輸入數(shù)據(jù)處理單元。輸入數(shù)據(jù)處理單元601經(jīng)由AFE107和DFE108接收通過上述讀出操作從攝像元件106所讀出的信號(圖像信號A和圖像信號AB)。輸入數(shù)據(jù)處理單元601將從DFE 108所輸入的圖像信號A輸出至像素相加處理單元604 (像素相加處理器)。輸入數(shù)據(jù)處理單元601還將從DFE 108所輸入的圖像信號AB輸入至第一偏移校正單元602和像素相加處理單元604。
[0059]第一偏移校正單元602使用ROM 119中預(yù)先存儲的數(shù)據(jù)來對圖像信號AB進行偏移處理。在本實施例中，第一偏移校正單元602針對各像素列進行偏移加減。附圖標記603表示第一增益校正單元。第一增益校正單元603使用ROM 119中預(yù)先存儲的數(shù)據(jù)來對圖像信號AB進行增益校正。在本實施例中，第一增益校正單元603針對各像素列乘以預(yù)定增益以校正該列的增益差。然后，對第一偏移校正單元602和第一增益校正單元603校正后的信號進行顯像處理，以用來生成諸如靜止圖像或運動圖像等的圖像。
[0060]像素相加處理單元604對圖像信號A和圖像信號AB進行像素相加處理。在本實施例中，像素相加處理單元604按2X2個像素的拜爾單位對像素信號(圖像信號A或圖像信號AB)進行相加以生成亮度信號A或亮度信號AB。該處理使圖像信號A和圖像信號AB的數(shù)據(jù)量分別在水平方向上減少了 1/2并且在垂直方向上減少了 1/2。附圖標記605表示圖像信號相減單元(圖像信號減法器)。圖像信號相減單元605從亮度信號AB (Yab)中減去亮度信號A(Ya)以生成亮度信號B(Yb)。亮度信號AB(Yab)是通過對子像素“a”和“b”的信號進行相加所獲得的信號，并且亮度信號A(Ya)是子像素“a”的信號。因此，這兩者的差(Yab-Ya)是子像素“b”的亮度信號B(Yb)。
[0061]第二偏移校正單元606使用ROM 119中預(yù)先存儲的數(shù)據(jù)來對亮度信號A和亮度信號B進行偏移校正。在本實施例中，第二偏移校正單元606以在像素相加處理單元604中經(jīng)過了相加之后的列為單位，對亮度信號A和亮度信號B進行偏移加減。附圖標記607表示第二增益校正單元。第二增益校正單元607使用ROM 119中預(yù)先存儲的數(shù)據(jù)來對亮度信號A和亮度信號B進行增益校正。在本實施例中，第二增益校正單元607以在像素相加處理單元604中經(jīng)過了相加之后的列為單位，乘以預(yù)定增益以校正各列的增益差。將在第二偏移校正單元606和第二增益校正單元607中進行校正后的信號輸出至AF計算單元608 (焦點檢測部件)。然后，AF計算單元608基于校正后的信號來進行AF計算以檢測散焦量(計算被攝體的焦點偏移量)。同時，AF計算單元608基于亮度信號A(第一信號)和亮度信號B (第三信號)來進行焦點檢測。然后，CPUl 14基于AF計算單元608的計算結(jié)果來控制調(diào)焦驅(qū)動電路116以進行調(diào)焦。
[0062]本實施例說明了 DSP 109進行一整套處理的結(jié)構(gòu)，但不限于該結(jié)構(gòu)。例如，如圖10所示，DSP 109可以進行第一偏移校正單元602和第一增益校正單元603的功能，并且DFE108可以進行其它功能。
[0063]圖10是本實施例的變形例中的DFE 108a和DSP 109a的框圖以及信號處理的說明圖。如圖10所示，在本變形例中，DFE 108a包括輸入數(shù)據(jù)處理單元611、像素相加處理單元614、圖像信號相減單元615、第二偏移校正單元616、第二增益校正單元617和AF計算單元618。DSP 109a包括第一偏移校正單元602和第一增益校正單元603。利用這種結(jié)構(gòu)，可以獲得本實施例的優(yōu)點。
[0064]如上所述，攝像元件106包括與各微透鏡相對應(yīng)的多個像素(單位像素300)。攝像元件106包括包含在各個像素中以共用相應(yīng)的一個微透鏡的第一光電轉(zhuǎn)換部(子像素“a”)和第二光電轉(zhuǎn)換部(子像素“b”)。
[0065]信號處理器(DFE 108或DSP 109)獲取并校正來自各個像素中所包含的第一光電轉(zhuǎn)換部和第二光電轉(zhuǎn)換部的輸出的相加信號(圖像信號AB)。該信號處理器還獲取與各微透鏡相對應(yīng)的第一光電轉(zhuǎn)換部的多個信號(圖像信號A)，并且校正根據(jù)這些信號所生成的第一圖像(亮度信號A)。
[0066]如上所述，攝像元件106將相加信號(圖像信號AB)和多個信號(圖像信號A)輸出至信號處理器(DFE 108或DSP 109)。該信號處理器根據(jù)多個信號生成第一信號。然后，該信號處理器針對各像素校正相加信號，并且針對第一光電轉(zhuǎn)換部校正第一信號。優(yōu)選地，該信號處理器對各個相加信號或各個第一信號進行偏移校正或增益校正。
[0067]在本實施例中，信號處理器(像素相加處理單元604或614)根據(jù)與各微透鏡相對應(yīng)的第一光電轉(zhuǎn)換部(子像素“a”)和第二光電轉(zhuǎn)換部(子像素“b”)的多個相加信號來生成第二信號(亮度信號AB)。信號處理器(圖像信號相減單元605或615)還從該第二信號中減去第一信號以生成第三信號(亮度信號B)。然后，信號處理器(第二偏移校正單元606或616以及第二增益校正單元607或617)針對第二光電轉(zhuǎn)換部校正第三信號。
[0068]利用本實施例的結(jié)構(gòu)，在像素相加處理單元604中減少AF計算所使用的信號(圖像信號A和圖像信號AB)的數(shù)據(jù)量，然后對這些信號進行校正(偏移校正和增益校正)。這樣減少了圖像信號A和圖像信號AB所使用的校正數(shù)據(jù)量。在本實施例中，這些數(shù)據(jù)量在水平方向上減少了 1/2。與沒有利用像素相加來進行校正的情況相比，如此使校正數(shù)據(jù)量減少了 1/2。這樣使得能夠減少用于存儲校正數(shù)據(jù)的ROM 119的存儲器容量。
[0069]第二實施例
[0070]接著，將參考圖11來說明本發(fā)明的第二實施例中的用于對圖像信號A和圖像信號AB進行信號處理的方法。圖11是本實施例中的DSP 10%的框圖和信號處理的說明圖。在本實施例中，無需針對亮度信號B (Yb)的校正數(shù)據(jù)，由此與第一實施例相比進一步減少了校正數(shù)據(jù)量。
[0071]在圖11中，輸入數(shù)據(jù)處理單元701接收從DFE 108輸出的圖像信號A和圖像信號AB。然后，輸入數(shù)據(jù)處理單元701將圖像信號A輸出至A像素相加處理單元704。輸入數(shù)據(jù)處理單元701還將圖像信號AB輸出至第一偏移校正單元602。
[0072]在本實施例中，第一偏移校正單元602和第一增益校正單元603與第一實施例相同。附圖標記709表示AB像素相加處理單元。AB像素相加處理單元709對在第一偏移校正單元602和第一增益校正單元603中進行校正后的圖像信號AB進行像素相加處理。與第一實施例所述的像素相加處理單元604相同，AB像素相加處理單元709按2X2個像素的拜爾單位對像素信號(校正后的圖像信號AB)進行相加以生成亮度信號AB(Yab)。A像素相加處理單元704對圖像信號A進行相同的像素相加處理以生成亮度信號A(Ya)。通過AB像素相加處理單元709和A像素相加處理單元704中的處理，使圖像信號AB和圖像信號A的數(shù)據(jù)量分別在水平方向上減少了 1/2并且在垂直方向上減少了 1/2。
[0073]在A像素相加處理單元704中的像素相加處理之后，第二偏移校正單元706和第二增益校正單元707對亮度信號A進行偏移校正和增益校正。這些校正與第一實施例相同。圖像信號相減單元705從AB像素相加處理單元709所輸出的亮度信號AB(Yab)中減去第二增益校正單元707所輸出的亮度信號A(Ya)以生成亮度信號B(Yb)。將從圖像信號相減單元705輸出的亮度信號A和亮度信號B輸入至AF計算單元608。與第一實施例相同，AF計算單元608基于亮度信號A和亮度信號B來進行AF計算。
[0074]如上所述,本實施例中的信號處理器(第一偏移校正單兀602和第一增益校正單元603)針對各像素校正與各微透鏡相對應(yīng)的第一光電轉(zhuǎn)換部和第二光電轉(zhuǎn)換部的多個相加信號(圖像信號AB)。在該校正之后，信號處理器(AB像素相加處理單元709)根據(jù)這些相加信號生成第二信號(亮度信號AB)。然后，信號處理器(圖像信號相減單元705)從第二信號(亮度信號AB)中減去針對第一光電轉(zhuǎn)換部進行校正后的第一信號(校正后的亮度信號A)以生成第三信號(亮度信號B)。
[0075]本實施例的結(jié)構(gòu)使得不必在第二偏移校正單元706和第二增益校正單元707中對亮度信號B進行校正。該結(jié)構(gòu)進一步減少了總校正數(shù)據(jù)量。
[0076]第三實施例
[0077]接著，將參考圖12來說明本發(fā)明的第三實施例中的用于對圖像信號A和圖像信號B進行信號處理的方法。圖12是本實施例中的DSP 109c的框圖和信號處理的說明圖。在本實施例中，共用校正單元以對圖像信號AB和亮度信號A這兩者進行校正，由此使得能夠經(jīng)由小尺寸的電路來進行這兩個信號的校正。
[0078]在圖12中，輸入數(shù)據(jù)處理單元701和A像素相加處理單元704與第二實施例相同。附圖標記801表示數(shù)據(jù)選擇單元。數(shù)據(jù)選擇單元801進行控制，從而以時分方式將圖像信號AB和亮度信號A輸出至共用的偏移校正單元802。偏移校正單元802對圖像信號AB和亮度信號A進行偏移校正。偏移校正單元802針對各列對從數(shù)據(jù)選擇單元801輸入的數(shù)據(jù)進行偏移校正。這樣，對圖像信號AB進行針對各像素列的偏移校正，并且對亮度信號A進行針對各相加列的偏移校正。增益校正單元803對圖像信號AB和亮度信號A進行增益校正。增益校正單元803針對各列對所輸入的數(shù)據(jù)進行增益校正。這樣，對圖像信號AB進行針對各像素列的增益校正，并且針對亮度信號A進行針對各相加列的增益校正。
[0079]附圖標記804表示數(shù)據(jù)分離單元。數(shù)據(jù)分離單元804將校正后的圖像信號AB輸出至顯像處理塊(未示出)并且還輸出至AB像素相加處理單元709。數(shù)據(jù)分離單元804還將亮度信號A輸出至圖像信號相減單元705。AB像素相加處理單元709和圖像信號相減單兀705與第二實施例相同。與第一實施例和第二實施例相同，使用在圖像信號相減單兀705中所生成的亮度信號A和亮度信號B來在AF計算單元608中進行AF計算。
[0080]如上所述，在本實施例中，信號處理器(數(shù)據(jù)選擇單元801、偏移校正單元802和增益校正單元803)以時分方式來針對各像素校正相加信號(圖像信號AB)并且針對第一光電轉(zhuǎn)換部校正第一信號(亮度信號A)。利用本實施例的結(jié)構(gòu)，共用校正單元以對圖像信號AB和亮度信號A進行校正，由此使得能夠經(jīng)由小尺寸的電路來進行這兩個信號的校正。
[0081]第四實施例
[0082]接著，將參考圖13來說明本發(fā)明的第四實施例中的用于對圖像信號A和圖像信號AB進行信號處理的方法。圖13是本實施例中的DFE 108d和DSP 109d的框圖以及信號處理的說明圖。
[0083]附圖標記611表示輸入數(shù)據(jù)處理單元。輸入數(shù)據(jù)處理單元611經(jīng)由AFE107接收通過上述的讀出操作從攝像元件106所讀出的信號(圖像信號A和圖像信號AB)。輸入數(shù)據(jù)處理單元611將圖像信號A輸出至像素相加處理單元614。輸入數(shù)據(jù)處理單元611還將圖像信號AB輸出至像素相加處理單元614和DSP 109d的第一偏移校正單元602 (暗陰影校正單元)。
[0084]在將圖像信號AB輸入至DSP 109d的情況下，第一偏移校正單元602使用ROM 119中預(yù)先存儲的數(shù)據(jù)來對圖像信號AB進行偏移校正(暗陰影校正)。在本實施例中，第一偏移校正單元602針對各像素列進行偏移加減。附圖標記603表示第一增益校正單元。第一增益校正單元603使用ROM 119中預(yù)先存儲的數(shù)據(jù)來對圖像信號AB進行增益校正。在本實施例中，第一增益校正單元603針對各像素列乘以預(yù)定增益以校正該列的增益差。然后，對在第一偏移校正單元602和第一增益校正單元603中進行校正后的信號進行顯像處理，以基于這些信號來生成諸如靜止圖像或運動圖像等的圖像(所拍攝圖像)。
[0085]像素相加處理單元614對圖像信號A和圖像信號AB進行像素相加處理。在本實施例中，像素相加處理單元614按2 X 2個像素的拜爾單位對像素信號進行相加以生成亮度信號。該處理使圖像信號A和圖像信號AB的數(shù)據(jù)量分別在水平方向上減少了 1/2并且在垂直方向上減少了 1/2。附圖標記615表示圖像信號相減單元。圖像信號相減單元615從亮度信號AB (Yab)中減去亮度信號A(Ya)以生成亮度信號B (Yb)。亮度信號AB (Yab)與子像素“a”和“b”的信號的相加信號相對應(yīng)，而亮度信號A(Ya)與子像素“a”的信號相對應(yīng)。因此，作為差(Yab-Ya)的亮度信號B(Yb)是子像素“b”的亮度信號。
[0086]第二偏移校正單元616對亮度信號A和亮度信號B進行偏移校正。在本實施例中，第二偏移校正單元616針對在像素相加處理單元614中經(jīng)過了相加之后的列進行偏移加減。附圖標記616a表示偏移校正值存儲單元(偏移校正值存儲部件)。偏移校正值存儲單元616a包括RAM并且能夠存儲針對一條線的偏移校正值。第二偏移校正單元616通過從亮度信號A和亮度信號B中減去偏移校正值存儲單元616a中所存儲的偏移校正值來進行偏移校正。將ROM 119中預(yù)先存儲的數(shù)據(jù)作為偏移校正值經(jīng)由DSP 109d寫入偏移校正值存儲單元616a。
[0087]附圖標記617表示第二增益校正單元。第二增益校正單元617對亮度信號A和亮度信號B進行增益校正。在本實施例中，第二增益校正單元607針對在像素相加處理單元614中進行了相加之后的列乘以預(yù)定增益，以校正各列的增益差。附圖標記617a表示增益校正值存儲單元(增益校正值存儲部件)。增益校正值存儲單元617a包括RAM并且能夠存儲針對一條線的增益校正值。第二增益校正單元617通過從亮度信號A和亮度信號B中減去增益校正值存儲單元617a中所存儲的增益校正數(shù)據(jù)來進行增益校正。將ROM 119中預(yù)先存儲的數(shù)據(jù)作為增益校正值經(jīng)由DSP 109d寫入增益校正值存儲單元617a。
[0088]將在第二偏移校正單元616和第二增益校正單元617中進行校正后的信號(亮度信號A和亮度信號B)輸出至AF計算單元618。然后，AF計算單元618使用亮度信號A和亮度信號B來進行AF計算以檢測散焦量。然后，CPU 114基于AF計算單元618的計算結(jié)果來控制調(diào)焦驅(qū)動電路116以進行調(diào)焦。附圖標記609表示校正值發(fā)送控制器(校正值發(fā)送控制部件)。校正值發(fā)送控制器609進行控制以讀出ROM 119中所存儲的偏移校正值和增益校正值并且將這兩者發(fā)送至DFE 108d。
[0089]接著，將參考圖14來說明從DSP 109d向著DFE 108d的發(fā)送(傳送)。圖14是從DSP 109d向著DFE 108d的偏移校正值和增益校正值的傳送定時的說明圖。
[0090]如圖14所示，在各幀中的攝像元件106的信號讀出時間段以外傳送偏移校正值和增益校正值。從DSP 109d傳送與下一幀的ISO感光度設(shè)置相對應(yīng)的校正值(偏移校正值和增益校正值)，并且使用這些校正值來對從攝像元件106讀出的亮度信號A和亮度信號B進行校正。在本實施例中，針對各幀傳送校正值。該結(jié)構(gòu)使得在特定幀處ISO感光度設(shè)置改變的情況下使用與改變后的ISO設(shè)置相對應(yīng)的校正值，由此實現(xiàn)適當?shù)男Ｕ僮鳌?br> [0091]如上所述，在本實施例中，信號處理器(DFE 108d)包括校正值存儲單元(偏移校正值存儲單元616a和增益校正值存儲單元617a)，其中該校正值存儲單元用于存儲對第一信號(亮度信號A)或第三信號(亮度信號B)進行校正所使用的校正值。信號處理器(DSP109d)還包括校正值發(fā)送控制器609，其中該校正值發(fā)送控制器609用于將校正值發(fā)送至校正值存儲單元。本實施例的結(jié)構(gòu)使得能夠在DFE 108d無需設(shè)置有大容量的存儲器(RAM)的情況下對從攝像元件106讀出的信號進行適當校正，由此進行高精度的調(diào)焦。
[0092]第五實施例
[0093]接著，將參考圖15來說明本發(fā)明的第五實施例中的用于對圖像信號A和圖像信號AB進行信號處理的方法。圖15是本實施例中的DFE 108e和DSP 109d的框圖以及信號處理的說明圖。
[0094]在第四實施例中，在攝像元件106的信號讀出時間段以外傳送偏移校正值和增益校正值。然而，各幀中在信號讀出時間段以外的時間是有限的。這可能導(dǎo)致在要傳送的校正值所用的數(shù)據(jù)量大的情況下或者在傳送速度低的情況下時間不足。為了解決該困難，在本實施例中，允許在攝像元件106的信號讀出時間段內(nèi)進行校正值的傳送操作。
[0095]如圖15所示，第二偏移校正單元616包括偏移校正值存儲單元B (616b)和偏移校正值存儲單元C ^16C)這兩個存儲單元。針對各幀交替使用這些存儲單元中的數(shù)據(jù)來進行校正。同樣，第二增益校正單元617包括增益校正值存儲單元B (617b)和增益校正值存儲單元W617C)這兩個存儲單元。
[0096]接著，將參考圖16來說明從DSP 109d向著DFE 108e的偏移校正值和增益校正值的傳送定時。圖16是從DSP 109d向著DFE 108e的偏移校正值和增益校正值的傳送定時的說明圖。校正值發(fā)送控制器609針對偏移校正值存儲單元B出16b)和增益校正值存儲單元B(617b)進行幀(第η幀)中的校正值的傳送操作。在接下來的第(η+1)幀中，第二偏移校正單元616和第二增益校正單元617使用在第η幀時間段內(nèi)所傳送的校正值來進行校正操作。與這些操作并行地，針對偏移校正值存儲單元C (616c)和增益校正值存儲單元C (617c)進行校正值的傳送操作。在接下來的第(n+2)幀中，使用在第(η+1)幀中所傳送的校正值來進行校正，并且與此并行地，將校正數(shù)據(jù)傳送至偏移校正值存儲單元B和增益校正值存儲單元B。
[0097]如上所述，校正值存儲單元包括第一校正值存儲部件(偏移校正值存儲單元B (616b)和增益校正值存儲單元B (617b))以及第二校正值存儲部件(偏移校正值存儲單元C(616c)和增益校正值存儲單元C^17C))。信號處理器(DFE 108e)針對各幀，選擇性地使用第一校正值存儲部件或第二校正值存儲部件中所存儲的校正值來校正第一信號(亮度信號A)或第三信號(亮度信號B)。
[0098]本實施例的結(jié)構(gòu)使得校正值發(fā)送控制器609能夠在第一偏移校正單元616和第二增益校正單元617進行校正操作的攝像元件106的信號讀出時間段內(nèi)進行校正值的傳送操作。這樣即使對于傳送數(shù)據(jù)量大或傳送速度低的情況也確保了充足的傳送時間。
[0099]在本實施例中，針對各幀交替選擇偏移校正值存儲單元B ^16b)和偏移校正值存儲單元C(616c)以由第二偏移校正單元616進行參考。然而，本實施例不限于該結(jié)構(gòu)，并且可以將兩個存儲單元中的一個存儲單元設(shè)置成參考校正值，而另一個存儲單元可以用于由校正值發(fā)送控制器609進行寫入。例如，允許如下結(jié)構(gòu):第二偏移校正單元616始終參考偏移校正值存儲單元B (616b)中所存儲的校正值，而校正值發(fā)送控制器609始終將校正值寫入偏移校正值存儲單元C(616c)。在這種情況下，需要在各幀的校正開始之前將校正值從偏移校正值存儲單元C ^16C)傳送至偏移校正值存儲單元B ^16b)。
[0100]在這種情況下，信號處理器(DFE 108e)使用第一校正值存儲部件(偏移校正值存儲單元B (616b)和增益校正值存儲單元B (617b))中所存儲的校正值來校正第一信號(亮度信號A)或第三信號(亮度信號B)。校正值發(fā)送控制器609將校正值發(fā)送至第二校正值存儲部件(偏移校正值存儲單元C ^16C)和增益校正值存儲單元C ^17C))。
[0101]第六實施例
[0102]接著，將參考圖17A和17B來說明本發(fā)明的第六實施例中的信號處理。圖17A和17B分別是圖像信號A的讀出區(qū)域和校正值(偏移校正值)的說明圖。在攝像元件106的讀出操作中，根據(jù)幀頻，在一些情況下不完全讀出一條線的圖像信號A，而是僅讀出焦點檢測區(qū)域附近的信號。本實施例說明在讀出水平方向上的一部分區(qū)域中的圖像信號A的情況下的結(jié)構(gòu)。
[0103]圖17A是焦點檢測區(qū)域和圖像信號A讀出區(qū)域的關(guān)系圖。如圖17A所示，在焦點檢測區(qū)域存在于畫面左側(cè)的情況下，讀出由虛線包圍的區(qū)域中的圖像信號A。另一方面，在焦點檢測區(qū)域存在于畫面右側(cè)的情況下，讀出由點劃線包圍的區(qū)域中的圖像信號A。
[0104]為了從圖17A中的由虛線包圍的區(qū)域進行讀出，在圖8所示的時序圖中，用于讀出圖像信號A的水平掃描電路311的操作可以在輸出信號hal時開始、并且在進行掃描直至虛線框的右端為止時停止。為了從由點劃線包圍的區(qū)域進行讀出，水平掃描電路311的操作可以在與點劃線框的左端相對應(yīng)的列處開始、并且在進行掃描直至右端的信號hak時為止。
[0105]圖17B是偏移校正值存儲單元616a(或者，616b或616c)中所存儲的校正值和偏移校正單元616進行校正時所使用的校正值的關(guān)系圖。在偏移校正值的寫入時，校正值發(fā)送控制器609的傳送操作寫入一條線的校正值。關(guān)于偏移校正單元616所使用的校正值，在針對畫面左側(cè)的焦點檢測時使用圖17A中的由虛線包圍的部分中的校正值。另一方面，在針對畫面右側(cè)的焦點檢測時使用圖17A中的由點劃線包圍的部分中的校正值。盡管省略了詳細說明，但相同的結(jié)構(gòu)還適用于增益校正。從增益校正值存儲單元617a(或者，617b或617c)中所存儲的一條線的校正值中選擇與圖像信號A的讀出區(qū)域相對應(yīng)的部分以供使用。
[0106]如上所述，在本實施例中，信號處理器選擇校正值存儲單元中所存儲的多個校正值中的一部分校正值以進行校正。信號處理器針對各幀改變第一信號(亮度信號A)或第三信號(亮度信號B)的校正中所使用的校正值。本實施例的結(jié)構(gòu)使得校正值發(fā)送控制器609不必根據(jù)圖像信號A的讀出區(qū)域來發(fā)送不同的校正值，由此避免了處理復(fù)雜化。
[0107]各實施例提供了能夠利用小的校正數(shù)據(jù)量來從攝像元件以高精度生成攝像信號和焦點檢測信號這兩者的攝像設(shè)備、攝像系統(tǒng)和信號處理方法。
[0108]盡管已經(jīng)參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的典型實施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功倉泛。
[0109]例如，說明了針對各幀進行校正值的傳送，但還可以僅在ISO感光度設(shè)置改變的情況下才進行校正值的傳送。該結(jié)構(gòu)可以使電力消耗降低與所減少的傳送操作的次數(shù)相對應(yīng)的量。然而，該結(jié)構(gòu)不限于ISO感光度設(shè)置改變的情況，并且可以配置成如下:在每次根據(jù)諸如光圈設(shè)置和快門速度設(shè)置等的其它拍攝條件來改變校正值時，進行校正值的傳送。
[0110]各實施例說明了進行偏移校正以校正各列的偏移差的結(jié)構(gòu)，但不限于該結(jié)構(gòu)，并且可以配置成針對各像素行進行不同的偏移校正。同樣，可以配置成針對各像素行，通過乘以不同的增益來進行校正?？蛇x地，可以配置成將該增益校正連同諸如光學(xué)陰影校正等的其它增益校正一起進行。
[0111]在各實施例中，進行像素相加以將顏色R、G和B的信號按相同比例相加，但可以針對各顏色利用不同的權(quán)重進行相加。可選地，可以配置成對相同顏色的信號進行相加，而不對不同顏色的信號進行相加。
[0112]各實施例說明了按2X2進行像素相加的相加像素數(shù)的配置，但不限于該結(jié)構(gòu)。只要在AF計算中可以以高精度檢測到散焦量，還可以以更大的單位進行相加。
[0113]各實施例說明了子像素“a”和“b”是在水平方向上的二分割的配置的結(jié)構(gòu)，但不限于該結(jié)構(gòu)?？梢圆捎萌缦陆Y(jié)構(gòu):對與一個微透鏡相對應(yīng)的一個像素進行2X2的四分割。可選地，可以采用其它分割數(shù)。
[0114]作為用于將子像素“a”的信號和子像素“b”的信號相加的方法，說明了在FD單元403處進行相加的結(jié)構(gòu)，但可以在攝像元件106的其它組件處進行相加?？梢栽诹泄餐ㄗx出電路內(nèi)的信號存儲電容器中進行相力口。可選地，不限于在攝像元件106中進行相加，還可以配置成在轉(zhuǎn)換成數(shù)字值之后在DFE或DSP處進行相加。
[0115]其它實施例
[0116]還可以通過讀出并執(zhí)行記錄在存儲介質(zhì)(例如，非瞬態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì))上的計算機可執(zhí)行指令以進行本發(fā)明的上述實施例中的一個或多個的功能的系統(tǒng)或設(shè)備的計算機和通過下面的方法來實現(xiàn)本發(fā)明的實施例，其中，該系統(tǒng)或設(shè)備的計算機通過例如從存儲介質(zhì)讀出并執(zhí)行計算機可執(zhí)行指令以進行上述實施例中的一個或多個的功能來進行上述方法。該計算機可以包括中央處理單元(CPU)、微處理單元(MPU)或其它電路中的一個或多個，并且可以包括單獨計算機或單獨計算機處理器的網(wǎng)絡(luò)。例如可以從網(wǎng)絡(luò)或存儲介質(zhì)將這些計算機可執(zhí)行指令提供至計算機。該存儲介質(zhì)可以包括例如硬盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、分布式計算機系統(tǒng)的存儲器、光盤(諸如致密盤(CD)、數(shù)字多功能盤(DVD)或藍光盤(BD)?)、閃速存儲裝置和存儲卡等中的一個或多個。
[0117]盡管已經(jīng)參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的典型實施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功倉泛。
【權(quán)利要求】
1.一種攝像設(shè)備，包括: 攝像部件，其包括與多個微透鏡分別相對應(yīng)的多個像素，所述攝像部件還包括第一光電轉(zhuǎn)換部和第二光電轉(zhuǎn)換部，所述第一光電轉(zhuǎn)換部和所述第二光電轉(zhuǎn)換部包含在所述多個像素中的各像素內(nèi)以共用所述多個微透鏡中的相應(yīng)微透鏡；以及 信號處理部件，用于校正來自所述多個像素中的各像素內(nèi)所包含的所述第一光電轉(zhuǎn)換部和所述第二光電轉(zhuǎn)換部的輸出的相加信號、以及根據(jù)與所述多個微透鏡相對應(yīng)的多個所述第一光電轉(zhuǎn)換部的多個信號所生成的第一信號， 其特征在于，所述信號處理部件針對所述多個像素中的各像素校正所述相加信號，并且針對所述第一光電轉(zhuǎn)換部校正所述第一信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述信號處理部件對所述相加信號和所述第一信號各自進行偏移校正。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述信號處理部件對所述相加信號和所述第一信號各自進行增益校正。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述第一信號是亮度信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述第一信號是根據(jù)來自與多個不同顏色相對應(yīng)的所述第一光電轉(zhuǎn)換部的多個信號所生成的亮度信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其特征在于， 所述信號處理部件被配置為: 根據(jù)與所述多個微透鏡相對應(yīng)的所述第一光電轉(zhuǎn)換部和所述第二光電轉(zhuǎn)換部的多個所述相加信號來生成第二信號， 從所述第二信號中減去所述第一信號以生成第三信號，以及 針對所述第二光電轉(zhuǎn)換部校正所述第三信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述第一信號、所述第二信號和所述第二 ?目號是売度/[目號。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的攝像設(shè)備，其特征在于， 所述第一信號是根據(jù)來自與多個不同顏色相對應(yīng)的所述第一光電轉(zhuǎn)換部的多個信號所生成的亮度信號，以及 所述第三信號是根據(jù)來自與多個不同顏色相對應(yīng)的所述第二光電轉(zhuǎn)換部的多個信號所生成的亮度信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其特征在于， 所述信號處理部件被配置為: 在針對各像素校正了與所述多個微透鏡相對應(yīng)的所述第一光電轉(zhuǎn)換部和所述第二光電轉(zhuǎn)換部的多個所述相加信號之后，根據(jù)所述相加信號來生成第二信號，以及 從所述第二信號中減去針對所述第一光電轉(zhuǎn)換部校正后的所述第一信號，以生成第三信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述信號處理部件以時分方式，針對所述多個像素中的各像素校正所述相加信號，并且針對所述第一光電轉(zhuǎn)換部校正所述第一信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的攝像設(shè)備，其特征在于， 所述信號處理部件包括: 校正值存儲部件，用于存儲對所述第一信號或所述第三信號進行校正所使用的校正值，以及 校正值發(fā)送控制部件，用于將所述校正值發(fā)送至所述校正值存儲部件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的攝像設(shè)備，其特征在于， 所述校正值存儲部件包括第一校正值存儲部件和第二校正值存儲部件，以及所述信號處理部件針對各幀選擇性地使用所述第一校正值存儲部件和所述第二校正值存儲部件其中之一中所存儲的校正值來對所述第一信號或所述第三信號進行校正。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的攝像設(shè)備，其特征在于， 所述校正值存儲部件包括第一校正值存儲部件和第二校正值存儲部件， 所述信號處理部件使用所述第一校正值存儲部件中所存儲的校正值來對所述第一信號或所述第三信號進行校正，以及 所述校正值發(fā)送控制部件將所述校正值發(fā)送至所述第二校正值存儲部件。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述信號處理部件選擇所述校正值存儲部件中所存儲的多個校正值中的一部分校正值以進行校正，并且針對各幀改變對所述第一信號或所述第三信號進行校正所使用的校正值。
15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的攝像設(shè)備，還包括焦點檢測部件，所述焦點檢測部件用于計算被攝體的焦點偏移量， 其特征在于，所述焦點檢測部件基于所述第一信號和所述第三信號來進行焦點檢測。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述相加信號用于生成所拍攝圖像。
17.一種攝像系統(tǒng)，包括: 根據(jù)權(quán)利要求1?16中任一項所述的攝像設(shè)備；以及 鏡頭設(shè)備，其能夠拆卸地安裝在所述攝像設(shè)備上。
18.一種信號處理方法，用于對從包括與多個微透鏡分別相對應(yīng)的多個像素的攝像部件所獲得的信號進行處理，所述攝像部件包括第一光電轉(zhuǎn)換部和第二光電轉(zhuǎn)換部，所述第一光電轉(zhuǎn)換部和所述第二光電轉(zhuǎn)換部包含在所述多個像素中的各像素內(nèi)以共用所述多個微透鏡中的相應(yīng)微透鏡，所述信號處理方法包括以下步驟: 獲取來自所述多個像素中的各像素內(nèi)所包括的所述第一光電轉(zhuǎn)換部和所述第二光電轉(zhuǎn)換部的輸出的相加信號； 獲取與所述多個微透鏡相對應(yīng)的所述第一光電轉(zhuǎn)換部的多個信號； 生成根據(jù)所述多個信號所生成的第一信號；以及 針對所述多個像素中的各像素校正所述相加信號，并且針對所述第一光電轉(zhuǎn)換部校正所述第一信號。
【文檔編號】G02B7/34GK104243778SQ201410256200
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月18日
【發(fā)明者】內(nèi)田峰雄 申請人:佳能株式會社