專利名稱：圖像攝取設(shè)備及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像攝取設(shè)備及其控制方法，更具體地說，本發(fā)明涉及使用焦點 評估像素來執(zhí)行焦點檢測的圖像攝取設(shè)備以及用于這種圖像攝取設(shè)備的控制方法。
背景技術(shù)：
隨著圖像攝取設(shè)備(諸如數(shù)碼靜態(tài)相機(jī)等)所配備的圖像傳感器的復(fù)雜性新近的 進(jìn)展，執(zhí)行高速度、高精度的圖像處理變得比以往更加重要。同時，在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)提出 了一種通過使用圖像傳感器中用于調(diào)焦的一部分區(qū)域來快速且精確地執(zhí)行自動聚焦(以 下，稱為“焦點檢測”)的方法。日本專利公開第2000-156823號公開了一種圖像攝取設(shè)備，其中，用于焦點檢測 的劃分的光瞳(divided-pupil)像素(以下，稱為“焦點檢測像素”)位于圖像傳感器的R、 G、B顏色濾波器中的G顏色濾波器的一部分處?；趶倪@些焦點檢測像素獲得的信息來執(zhí) 行焦點檢測。盡管從焦點檢測像素獲得用于焦點檢測的像素信號，但是沒有獲得用于形成 圖像部分的像素信號。結(jié)果，有必要利用鄰近的成像像素的像素信號來補(bǔ)償來自焦點檢測 像素的信號，其中，對于所述成像像素獲得用于形成圖像部分的像素信號。相對地，日本專利公開第2000-305010號公開了一種使用從焦點檢測像素周圍的 像素獲得的圖像信號來對圖像信號進(jìn)行插值以形成在焦點檢測像素的位置丟失的圖像的 方法。然而，在圖像傳感器的制造過程中的缺陷(諸如白色缺陷和黑色缺陷)存在于焦點 檢測像素中的情況下，難以使用焦點檢測像素周圍的像素的圖像信號來校正從焦點檢測像 素獲得的用于焦點檢測的像素信號。此外，日本專利公開第2001-177756號公開了 當(dāng)焦點檢測像素中存在缺陷時，通 過將在焦點檢測像素附近的成像像素用作焦點檢測像素，按照與焦點檢測像素中不存在缺 陷的情形下相同的方式來執(zhí)行焦點檢測。然而，在日本專利公開第2001-177756號中，假設(shè)焦點檢測像素沒有被配置為劃 分的光瞳像素，而是按照與成像像素相同的方式被配置。結(jié)果，在焦點檢測像素被配置為劃 分的光瞳像素的情形下，當(dāng)焦點檢測像素中存在缺陷時，難以使用附近的成像像素來校正 用于焦點檢測的圖像信號。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述情形而提出本發(fā)明，其目的在于當(dāng)包括劃分的光瞳像素的焦點檢測像 素中存在缺陷時，執(zhí)行適當(dāng)?shù)慕裹c檢測。根據(jù)本發(fā)明，通過提供一種圖像攝取設(shè)備來實現(xiàn)上述目的，所述圖像攝取設(shè)備包 括圖像傳感器，其中，將二維排列的像素中的至少一部分配置為具有劃分的光瞳的 焦點檢測像素；存儲控制裝置，被配置為用于從存儲器讀出存儲在存儲器中的焦點檢測像素的位置信息；以及校正裝置，被配置為用于基于焦點檢測像素的位置信息來識別圖像傳感器中焦點 檢測像素的位置，并使用無缺陷的焦點檢測像素信號來校正有缺陷的焦點檢測像素信號。根據(jù)本發(fā)明，還通過提供一種控制設(shè)置有圖像傳感器的圖像攝取設(shè)備的控制方法 來實現(xiàn)上述目的，在所述圖像傳感器中，二維排列的像素中的至少一部分被配置為具有劃 分的光瞳的焦點檢測像素，所述控制方法包括讀出步驟，用于從存儲器讀出存儲在存儲器中的焦點檢測像素的位置信息；以及校正步驟，用于基于焦點檢測像素的位置信息來識別圖像傳感器中焦點檢測像素 的位置，并使用無缺陷的焦點檢測像素信號來校正有缺陷的焦點檢測像素信號。通過以下(參照附圖)對優(yōu)選實施例的描述，本發(fā)明的其它特點和優(yōu)點將變得清 晰。


圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的第一實施例的圖像攝取設(shè)備的框圖；圖2是校正標(biāo)記電路的電路圖；圖3是示出存儲在ROM中的校正信息的結(jié)構(gòu)的示圖；圖4A和圖4B是示出焦點檢測像素的圖像A和圖像B的示圖；圖5是圖像信號校正電路的電路圖；圖6是示出計算電路中的校正目標(biāo)像素和參考像素的示圖；圖7是焦點檢測信號校正電路的電路圖；圖8是示出計算電路中校正目標(biāo)像素和參考像素的示圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的第二實施例的圖像攝取設(shè)備的框圖；圖10是校正標(biāo)記電路的電路圖；圖11是示出存儲在ROM中的校正信息的結(jié)構(gòu)的示圖；圖12是焦點檢測像素的圖像A和圖像B與光瞳劃分方向比特之間的關(guān)系的示圖；圖13是垂直焦點檢測信號校正電路的電路圖；圖14是示出計算電路中校正目標(biāo)像素和參考像素的示圖；圖15是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的校正處理中的步驟的流程圖；以及圖16是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的校正處理中的步驟的流程圖。
具體實施例方式將根據(jù)附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。(第一實施例)圖1是示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的第一實施例的圖像攝取設(shè)備的電路配置的框圖。標(biāo) 號101指示多個圖像感測透鏡，標(biāo)號102指示用于驅(qū)動圖像感測透鏡101的透鏡驅(qū)動電路。 標(biāo)號103指示用于調(diào)整曝光的光圈。標(biāo)號104指示圖像傳感器，其中，包括光電轉(zhuǎn)換元件 (其對入射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換)的像素以二維排列，至少某些像素被配置為用于焦點檢測的 焦點檢測像素。標(biāo)號105指示同步信號產(chǎn)生器(以下，稱為“SSG”)，用于產(chǎn)生設(shè)置的周期 的水平同步信號HD和垂直同步信號VD。標(biāo)號106指示定時產(chǎn)生器(以下，稱為“TG”)，用于產(chǎn)生控制信號，該控制信號以與水平同步信號HD和垂直同步信號VD同步的方式來驅(qū)動 圖像傳感器104。標(biāo)號107指示A/D轉(zhuǎn)換電路，用于將模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。標(biāo)號 108指示校正標(biāo)記電路，用于輸出標(biāo)記(位置信息)，其指示圖像傳感器104中焦點檢測像 素和有缺陷像素的位置。標(biāo)號109指示圖像信號校正電路，用于執(zhí)行諸如插值的校正處理。 圖像信號校正電路109基于從校正標(biāo)記電路108輸出的標(biāo)記(用于指示包括在從A/D轉(zhuǎn)換 電路107輸出的圖像數(shù)據(jù)中的疵點(spot)數(shù)據(jù)和焦點檢測像素數(shù)據(jù))來識別圖像傳感器 104中焦點檢測像素和有缺陷像素的位置。標(biāo)號110指示焦點檢測信號校正電路，其用于從 包括在從A/D轉(zhuǎn)換電路107輸出的圖像數(shù)據(jù)中的焦點檢測像素提取數(shù)據(jù)，并校正來自有缺 陷焦點檢測像素的數(shù)據(jù)。標(biāo)號111指示圖像處理電路，其用于執(zhí)行顏色轉(zhuǎn)換處理等。標(biāo)號 112指示相位差焦點檢測電路，其用于從自多對焦點檢測像素獲得的像素信號檢測相位差， 并獲得散焦量。標(biāo)號114指示DRAM或其它這樣的存儲器。標(biāo)號113指示存儲器控制電路， 其用于提供到存儲器114的接口。存儲器控制電路113具有在存儲器114中存儲稍后描述 的校正信息301和1201的能力。標(biāo)號115指示縮放電路，其用于改變圖像數(shù)據(jù)的大小。標(biāo) 號116指示系統(tǒng)控制器，其用于確定每個電路的模式和參數(shù)。標(biāo)號118指示監(jiān)視器，其用于 顯示圖像數(shù)據(jù)。標(biāo)號117指示視頻調(diào)制電路，其用于執(zhí)行調(diào)制以便在監(jiān)視器118上顯示圖 像數(shù)據(jù)。標(biāo)號119指示壓縮電路，用于使用諸如JPEG壓縮方法等的壓縮方法來壓縮圖像數(shù) 據(jù)。標(biāo)號121指示可去除介質(zhì)卡，其用于記錄由壓縮電路119壓縮的圖像數(shù)據(jù)。標(biāo)號120 指示卡控制電路，其用于提供到介質(zhì)卡121的接口。接下來，將描述圖1所示的電路的圖像攝取操作。將參照圖15的流程圖來進(jìn)行所 述描述，圖15示出用于第一實施例的校正處理的過程。圖像感測透鏡101通過由系統(tǒng)控制器116控制的透鏡驅(qū)動單元102被驅(qū)動來執(zhí)行 焦點調(diào)整。通過圖像感測透鏡101的光在光圈103處經(jīng)過適當(dāng)?shù)钠毓饪刂?，并在圖像傳感 器104處進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，從光轉(zhuǎn)換為電信號。TG 106產(chǎn)生定時信號以使得圖像傳感器與在 SSG 105處產(chǎn)生的水平同步信號HD和垂直同步信號VD同步地操作，并且控制圖像傳感器 104。從圖像傳感器104輸出的模擬圖像數(shù)據(jù)在A/D轉(zhuǎn)換電路107處被轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像數(shù) 據(jù)。在校正標(biāo)記電路108處，根據(jù)在圖2所示的ROM 201中預(yù)先存儲的校正信息來操作疵 點和焦點檢測像素標(biāo)記。這里，將使用圖2來描述校正標(biāo)記電路108的操作。ROM 201存儲校正信息301。計數(shù)器203是取決于從SSG 105輸出的同步信號HD 和VD的計數(shù)器。比較器204將包括在校正信息301中的像素地址302的值與從計數(shù)器203 輸出的計數(shù)器值進(jìn)行比較，如果這兩個值相等，則比較器204輸出高電平信號，如果這兩個 值不相等，則比較器204輸出低電平信號。與電路205在由比較器204輸出高電平信號的 情形下輸出包括在校正信息301中的疵點比特304，并每當(dāng)從比較器204輸出低電平信號時 輸出低電平信號。與電路206在從比較器204輸出高電平信號時輸出包括在校正信息301 中的焦點檢測像素比特303，并每當(dāng)從比較器204輸出低電平信號時輸出低電平信號。計數(shù)器203根據(jù)從SSG 105輸出的水平同步信號HD和垂直同步信號VD對像素的 數(shù)量進(jìn)行計數(shù)。在ROM 201中，如圖3所示的校正信息301被記錄。應(yīng)注意每個校正信息 301保存一個像素的信息。這里，盡管將記錄32比特的校正信息301的情形作為示例給出， 但是本發(fā)明并不受限于此。在校正信息301中包括像素地址302，其為指示將被校正的像素的位置的信息；焦點檢測像素比特303和疵點比特304。這里，像素地址302為30比特， 焦點檢測像素比特303為1比特，而疵點比特304為1比特。然而，本發(fā)明并不受限于此。疵點比特304為“0”時指示像素上不存在疵點，為“1”時指示像素上存在疵點。焦 點檢測像素比特303為“0”時指示成像像素，為“1”時指示焦點檢測像素。這里，將參照圖4A和圖4B來描述焦點檢測像素的配置。圖4A是焦點檢測像素的 平面圖，而圖4B是焦點檢測像素的截面圖。如圖4A和圖4B所示，區(qū)域403和404為光接 收部分，在用于圖像A的第一焦點檢測像素401與用于圖像B的第二焦點檢測像素402之 間橫向?qū)ΨQ地劃分光瞳。當(dāng)計算器203上的值匹配從ROM 201讀出的像素地址302時(步驟S11)，分別根 據(jù)疵點比特304和焦點檢測像素比特303的信息來輸出疵點標(biāo)記(缺陷信息)和焦點檢測 像素標(biāo)記(焦點檢測像素位置信息)。在圖1中，從A/D轉(zhuǎn)換電路107輸出的圖像數(shù)據(jù)以及從校正標(biāo)記電路108輸出的疵 點標(biāo)記和焦點檢測像素標(biāo)記被輸入圖像信號校正電路109和焦點檢測信號校正電路110。有必要為其在ROM 201中存儲校正信息301的像素的條件為在成像像素上存在 缺陷的情形、所述像素是焦點檢測像素的情形、以及在焦點檢測像素上存在缺陷的情形。例 如，可如圖8所示來排列焦點檢測像素。在焦點檢測像素圖像A AF—AO-AF—A2的右下部 提供焦點檢測像素圖像B AF__B0-AF—B2，以與其形成對。例如，如果在焦點檢測像素圖像 A AF—AO上存在缺陷，即使在與其成對的焦點檢測像素圖像B AF—BO上不存在疵點，仍舊 對其進(jìn)行校正，如同其確實具有缺陷一樣。因此，在成對的焦點檢測像素之一具有缺陷的情 形下，所述成對像素中的另一焦點檢測像素的疵點比特也被設(shè)置為“1”并存儲在ROM 201 中。還可僅校正具有缺陷的焦點檢測像素，而不校正沒有缺陷的另一焦點檢測像素，并將它 們原樣用作用于焦點檢測的數(shù)據(jù)。此外，在焦點檢測像素上存在缺陷的情形下，還可不使用 其中的任何一個。還應(yīng)注意成對的像素并不受限于彼此最為靠近的像素，而是可根據(jù)焦點 的狀態(tài)而變化。接下來，通過使用圖5來描述圖像信號校正電路109的操作。在已經(jīng)輸出疵點標(biāo) 記或焦點檢測像素標(biāo)記(步驟S12中為“否”)的情形下，圖像信號校正電路109執(zhí)行相關(guān) 像素的校正處理。從A/D轉(zhuǎn)換電路107輸出的圖像數(shù)據(jù)被順序存儲在行存儲器501-505。已經(jīng)輸出 將要作為校正目標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)的像素(以下稱為校正目標(biāo)像素)是其圖像數(shù)據(jù)已進(jìn)入行存 儲器501-505的中心位置(換言之，圖像數(shù)據(jù)位于行存儲器503的中心)的像素。疵點標(biāo) 記和焦點檢測像素標(biāo)記均被延遲，從而示出校正目標(biāo)像素信息。在計算電路506處，使用從 校正目標(biāo)像素周圍的成像像素輸出的圖像數(shù)據(jù)來校正所述校正目標(biāo)像素圖像數(shù)據(jù)(步驟 S13)。利用使用成像像素圖像數(shù)據(jù)校正的像素數(shù)據(jù)所重寫的內(nèi)容是焦點檢測像素或有 缺陷成像像素的圖像數(shù)據(jù)。因此，在選擇器508處，對于從校正標(biāo)記電路108輸出的疵點標(biāo) 記或焦點檢測像素標(biāo)記已經(jīng)上升(raise)的像素，輸出在計算電路506處校正的像素數(shù)據(jù)。 對于疵點標(biāo)記或焦點檢測像素標(biāo)記已經(jīng)上升的像素，位于行存儲器503的中心的校正目標(biāo) 像素的圖像數(shù)據(jù)不經(jīng)計算而原樣輸出。選擇器508的輸出被輸入圖像處理電路111。這里，將描述計算電路506的計算方法。
圖6是示出成像像素RO的校正的示圖，所述成像像素RO具有缺陷，并且針對該成 像像素RO從A/D轉(zhuǎn)換電路107輸出的圖像數(shù)據(jù)被存儲在行存儲器501-505中。應(yīng)注意在 圖6中，R、G、B分別指示在像素上設(shè)置的紅、綠、藍(lán)濾波器。以下考慮的是在成像像素RO附近的圖像像素R1-R8上沒有缺陷、并且沒有焦點檢 測像素的情形。在這種情形下，從方向R1-R2、R3-R4、R5-R6和R7-R8之中的圖像相關(guān)性程度 最高的兩個像素來執(zhí)行校正。例如，如果方向R1-R2具有最高的相關(guān)性，則RO = (R1+R2) /2。在圖像處理電路111處，對從圖像信號校正電路109輸出的校正后的圖像數(shù)據(jù)執(zhí) 行信號處理(諸如顏色轉(zhuǎn)換處理、伽馬處理和白平衡處理)，并通過存儲器控制電路113寫 入存儲器114中。接下來，將使用圖7來描述圖1中的焦點檢測信號校正電路110的操作。在輸出 疵點標(biāo)記和焦點檢測像素標(biāo)記兩者(步驟S12中為“是”)的情形下，焦點檢測信號校正電 路110對相關(guān)像素執(zhí)行校正處理。從A/D轉(zhuǎn)換電路107輸出的圖像數(shù)據(jù)被輸入與電路712，作為焦點檢測像素標(biāo)記 為“1”的像素數(shù)據(jù)，從而圖像數(shù)據(jù)隨后被順序地存儲在行存儲器701-709中。校正目標(biāo)像 素是其數(shù)據(jù)已經(jīng)進(jìn)入行存儲器701-709中的中心位置(即，數(shù)據(jù)位于行存儲器705的中心) 的像素。疵點標(biāo)記和焦點檢測像素標(biāo)記均被延遲，從而示出校正標(biāo)記像素信息。在計算電 路714處，使用從校正目標(biāo)像素周圍的焦點檢測像素輸出的圖像數(shù)據(jù)來校正所述校正目標(biāo) 像素圖像數(shù)據(jù)。在選擇器715處，當(dāng)從校正標(biāo)記電路108輸出的疵點標(biāo)記和焦點檢測像素標(biāo)記均 上升時，也就是說，對于具有缺陷的焦點檢測像素，焦點檢測信號校正電路110如下操作 焦點檢測信號校正電路110將在計算電路714處被校正的像素數(shù)據(jù)輸出到選擇器715，而對 于不具有缺陷的焦點檢測像素，向選擇器715原樣輸出位于行存儲器705的中心的校正目 標(biāo)像素的圖像數(shù)據(jù)而不進(jìn)行計算。選擇器715的輸出被輸入相位差焦點檢測電路112。這里，將描述計算電路714中的計算方法。圖8是示出行存儲器701-709中存儲的焦點檢測像素數(shù)據(jù)中的具有缺陷的焦點檢 測像素AF—AO的圖像數(shù)據(jù)的校正的示圖。如圖4A和圖4B所示對稱地劃分焦點檢測像素的光瞳。利用這種配置，容易檢測 垂直條帶(strip)，因此，垂直條帶的相關(guān)性程度高。因此，計算電路714確定校正目標(biāo)像素 的相關(guān)程度(步驟S14)，基于該確定結(jié)果，在這種情形下，從位于焦點檢測像素AF—AO之上 和之下的焦點檢測像素的圖像數(shù)據(jù)來校正焦點檢測像素AF—AO的圖像數(shù)據(jù)(步驟S15)。以下考慮的是在焦點檢測像素AF—AO附近以及焦點檢測像素AF—AO之上和之下 的焦點檢測像素AF—Al和AF—A2上不存在缺陷的情形。用于焦點檢測像素AF—AO的圖 像數(shù)據(jù)的校正計算是AF—AO= (AF—Al+AF—A2)/2。此外，由于針對與焦點檢測像素AF— AO成對的無疵點的焦點檢測像素AF—B0，疵點標(biāo)記也被設(shè)置為“ 1 ”，因此，對其也執(zhí)行校正 計算AF—BO = (AF—Bl+AF—B2)/2。在相位差焦點檢測電路112中，對從焦點檢測信號校正電路110輸出的經(jīng)疵點校 正的焦點檢測像素數(shù)據(jù)執(zhí)行焦點檢測，并且那個相位差信息被發(fā)送到系統(tǒng)控制器116?；?所發(fā)送的相位差信息，系統(tǒng)控制器116控制透鏡驅(qū)動電路102并調(diào)整圖像感測透鏡101。在圖像處理電路111處，執(zhí)行信號處理，并且存儲在存儲器114中的圖像數(shù)據(jù)通過存儲器控制電路113被讀出到縮放電路115。在縮放電路115處，圖像數(shù)據(jù)大小被縮放到適合在監(jiān)視器118上顯示的大小，或者 被縮放到適合記錄在介質(zhì)卡121上的大小。經(jīng)縮放的圖像數(shù)據(jù)通過存儲器控制電路113被寫入存儲器114。此外，經(jīng)縮放的圖 像數(shù)據(jù)可由視頻調(diào)制電路117從存儲器114讀出，通過NTSC或PAL調(diào)制，以及顯示在監(jiān)視 器118上。此外，經(jīng)縮放的圖像數(shù)據(jù)可由壓縮電路119從存儲器114讀出，根據(jù)JPEG或其 它壓縮方法來壓縮，并寫入存儲器114中。此外，經(jīng)縮放的圖像數(shù)據(jù)可由卡控制電路120從 存儲器114讀出，并寫入介質(zhì)卡121。因此，如上所述，因為在成像像素與焦點檢測像素之間進(jìn)行區(qū)分，所以可通過成像 像素的圖像信號來校正有缺陷成像像素的圖像信號，并可通過焦點檢測像素的圖像信號來 校正有缺陷焦點檢測像素的圖像信號。結(jié)果，可并列地校正成像像素和焦點檢測像素的圖 像信號。此外，通過即使當(dāng)成對的焦點檢測像素中只有一個有缺陷時也對從兩個像素輸出 的圖像信號執(zhí)行校正，可防止用于焦點檢測的信息變得不平衡。還應(yīng)注意在散焦?fàn)顟B(tài)下，在某些情形下，使用焦點檢測像素的圖像信號來校正有 缺陷焦點檢測像素的圖像信號與使用成像像素的圖像信號來進(jìn)行校正之間沒有很大的差 別。在這種情形下，根據(jù)圖像攝取設(shè)備的聚焦的狀態(tài)，可進(jìn)行配置，從而基于除了焦點檢測 像素之外的成像像素的像素信號來校正有缺陷焦點檢測像素信號。(第二實施例)圖9是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的第二實施例的圖像攝取設(shè)備的電路配置圖。以下描述由 圖9所示的電路執(zhí)行的圖像攝取操作。應(yīng)注意對于配置中與圖1所示相同的那些部件提 供同樣的標(biāo)號，并省略對它們的描述。此外，圖16是示出第二實施例的校正處理的過程的 流程圖，為了方便起見，參照圖16來進(jìn)行描述。與圖5中所示的那些相同的處理被賦予相 同的步驟標(biāo)號。如第一實施例，從圖像感測透鏡101進(jìn)入的光在圖像傳感器104處被光電轉(zhuǎn)換成 電信號，并隨后在A/D轉(zhuǎn)換電路107處被轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。校正標(biāo)記電路1008根據(jù)預(yù)先存儲在圖10中的ROM 1101中的校正信息來操作疵 點標(biāo)記、焦點檢測像素標(biāo)記、AB標(biāo)記(像素信息)和光瞳劃分方向標(biāo)記(光瞳劃分信息)。這里，將使用圖10來描述校正標(biāo)記電路1008的操作。ROM 1101存儲校正信息1201。計數(shù)器1103是取決于從SSG 105輸出的同步信號 HD和VD的計數(shù)器。比較器1104將包括在校正信息1201中的像素地址1202的值與從計數(shù) 器1103輸出的計數(shù)器值進(jìn)行比較，如果這兩個值相等，則比較器1104輸出高電平信號，如 果這兩個值不相等，則比較器1104輸出低電平信號。與電路1105在由比較器204輸出高 電平信號的情形下輸出包括在校正信息1201中的疵點比特1206，并每當(dāng)從比較器204輸出 低電平信號時輸出低電平信號。與電路1106在從比較器204輸出高電平信號時輸出包括在 校正信息1201中的焦點檢測像素比特1205，而每當(dāng)從比較器204輸出低電平信號時輸出低 電平信號。與電路1107在從比較器1104輸出高電平信號時輸出包括在校正信息1201中 的AB比特1204，而每當(dāng)從比較器204輸出低電平信號時輸出低電平信號。與電路1108在 從比較器1104輸出高電平信號時輸出包括在校正信息1201中的光瞳劃分方向比特1203， 而每當(dāng)從比較器204輸出低電平信號時輸出低電平信號。
計數(shù)器1103根據(jù)從SSG 105輸出的水平同步信號HD和垂直同步信號VD對像素的 數(shù)量進(jìn)行計數(shù)。在ROM 1101中，如圖11所示的校正信息1201被記錄。應(yīng)注意每個校正 信息1201保存一個像素的信息。這里，盡管將記錄32比特的校正信息1201的情形作為示 例給出，但是本發(fā)明并不受限于此。在校正信息1201中包括像素地址1202，其為指示將被 校正的像素的位置的信息；光瞳劃分方向比特1203、AB比特1204、焦點檢測像素比特1205 和疵點比特1206。這里，像素地址1202為27比特，光瞳劃分方向比特1203為2比特，AB 比特1204為1比特，焦點檢測像素比特1205為1比特，以及疵點比特1206為1比特。然 而，本發(fā)明并不受限于此。當(dāng)焦點檢測像素比特1205為“0”時，其指示成像像素，當(dāng)焦點檢測像素比特1205 為“1”時，其指示焦點檢測像素。當(dāng)疵點比特1206為“0”時，其指示沒有疵點，當(dāng)疵點比特 1206為“ 1”時，其指示存在疵點。如第一實施例，在第二實施例中，如果一對焦點檢測像素 中的一個具有疵點，則該對焦點檢測像素中的另一像素的疵點比特被設(shè)置為“1”，并存儲在 ROM 1101 中。如圖12所示，光瞳劃分方向比特1203示出光瞳被劃分的方向。區(qū)域1311-1318 是光接收部分。當(dāng)光瞳劃分方向比特1203為“00”時，其指示光瞳被橫向劃分，如用于圖像A的焦 點檢測像素1301和用于圖像B的焦點檢測像素1302所示。當(dāng)光瞳劃分方向比特1203為“01”時，其指示光瞳被垂直劃分，如用于圖像A的焦 點檢測像素1303和用于圖像B的焦點檢測像素1304所示。當(dāng)光瞳劃分方向比特1203為“10”時，其指示光瞳被沿第一對角線方向劃分，如用 于圖像A的焦點檢測像素1305和用于圖像B的焦點檢測像素1306所示。當(dāng)光瞳劃分方向比特1203為“11”時，其指示光瞳被沿第二對角線方向劃分，如用 于圖像A的焦點檢測像素1307和用于圖像B的焦點檢測像素1308所示。此外，如圖12所示，兩個焦點檢測像素之一用于圖像A，另一個用于圖像B，從而， 當(dāng)校正用于圖像A的焦點檢測像素時，使用用于圖像A的焦點檢測像素來執(zhí)行校正，當(dāng)校正 用于圖像B的焦點檢測像素時，使用用于圖像B的焦點檢測像素來執(zhí)行校正。當(dāng)AB比特1204為“0”時，其指示焦點檢測像素用于圖像A，當(dāng)AB比特1204為“1” 時，其指示焦點檢測像素用于圖像B。當(dāng)計數(shù)器1103上的值匹配從ROM 1101讀出的像素地址1202時(步驟Sll)，分別 根據(jù)疵點比特1206、焦點檢測像素比特1205、AB比特1204和光瞳劃分方向比特1203信息 來輸出疵點標(biāo)記、焦點檢測像素標(biāo)記、AB標(biāo)記和光瞳劃分方向標(biāo)記。在圖9中，從A/D轉(zhuǎn)換電路107輸出的圖像數(shù)據(jù)被輸入選擇器1009和圖像信號校 正電路1010。從校正標(biāo)記電路1008輸出的光瞳劃分方向標(biāo)記被輸入選擇器1009。此夕卜， 從校正標(biāo)記電路1008輸出的疵點標(biāo)記、焦點檢測像素標(biāo)記、AB標(biāo)記和光瞳劃分方向標(biāo)記被 輸入選擇器1009的后級電路1010-1014。當(dāng)疵點標(biāo)記或焦點檢測像素標(biāo)記被輸出(步驟S12中為“否”)時，圖像信號校正 電路1010對相關(guān)的像素執(zhí)行校正處理(步驟S13)。圖像信號校正電路1010和圖像處理電 路1015的操作與第一實施例的圖像信號校正電路109和圖像處理電路111的操作相同，因 此，省略對它們的描述。
圖9所示的選擇器1009根據(jù)從校正標(biāo)記電路1008輸出的2比特光瞳劃分方向標(biāo) 記來確定從A/D轉(zhuǎn)換電路107輸出的圖像數(shù)據(jù)的目的地。當(dāng)光瞳劃分方向標(biāo)記為“00”時(步驟S23中為“橫向”)時，從A/D轉(zhuǎn)換電路1007 輸出的圖像數(shù)據(jù)被輸入垂直焦點檢測信號校正電路1011。當(dāng)光瞳劃分方向標(biāo)記為“01”時(步驟S23中為“垂直”)時，從A/D轉(zhuǎn)換電路1007 輸出的圖像數(shù)據(jù)被輸入橫向焦點檢測信號校正電路1012。當(dāng)光瞳劃分方向標(biāo)記為“10”時(步驟S23中為“第一對角線方向”)時，從A/D轉(zhuǎn) 換電路1007輸出的圖像數(shù)據(jù)被輸入第二對角線方向焦點檢測信號校正電路1014。當(dāng)光瞳劃分方向標(biāo)記為“11”時(步驟S23中為“第二對角線方向”)時，從A/D轉(zhuǎn) 換電路1007輸出的圖像數(shù)據(jù)被輸入第一對角線方向焦點檢測信號校正電路1013。然后，在上述電路1011-1014處，從輸入的圖像數(shù)據(jù)提取焦點檢測像素，并且缺陷 焦點檢測像素的圖像數(shù)據(jù)被校正。圖13示出垂直焦點檢測信號校正電路1011的電路配置。應(yīng)注意選擇器1009被 省略。因此，所示出的是在選擇器1009將圖像數(shù)據(jù)從A/D轉(zhuǎn)換電路107發(fā)送到垂直焦點檢 測信號校正電路1011的情形下的電路配置。從A/D轉(zhuǎn)換電路107輸出的圖像數(shù)據(jù)被輸入與電路1411，作為焦點檢測像素標(biāo)記 為“1”的像素數(shù)據(jù)，從而圖像數(shù)據(jù)隨后被順序地存儲在行存儲器1401-1409中。校正目標(biāo) 像素是其圖像數(shù)據(jù)已經(jīng)進(jìn)入行存儲器1401-1409中的中心位置(即，圖像數(shù)據(jù)位于行存儲 器1405的中心)的像素。光瞳劃分方向標(biāo)記、AB標(biāo)記、疵點標(biāo)記和焦點檢測像素標(biāo)記均被 延遲，從而示出校正目標(biāo)像素信息。在計算電路1413處，根據(jù)光瞳劃分方向標(biāo)記和AB標(biāo) 記，使用從位于校正目標(biāo)像素周圍的焦點檢測像素輸出的圖像數(shù)據(jù)來校正所述校正目標(biāo)像 素圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)從校正標(biāo)記電路1008輸出的疵點標(biāo)記和焦點檢測像素標(biāo)記均上升時，也就是 說，對于具有缺陷的焦點檢測像素，選擇器1414輸出在計算電路1413處校正的像素數(shù)據(jù)， 在所有其它時候，即，對于不具有缺陷的焦點檢測像素，位于行存儲器1405的中心的校正 目標(biāo)像素的圖像數(shù)據(jù)未經(jīng)計算被原樣輸出。選擇器1414的輸出被輸入橫向相位差焦點檢 測電路1016。此外，對于橫向焦點檢測信號校正電路1012、第一對角線方向焦點檢測信號校正 電路1013和第二對角線方向焦點檢測信號校正電路1014，圖13的電路配置圖相同。圖14是示出在電路1011-1014的每一個中，在存儲在行存儲器1401-1409中的焦 點檢測像素數(shù)據(jù)之中，具有缺陷的焦點檢測像素AF—AO的圖像數(shù)據(jù)的校正的示圖。以下考 慮的是在圖像A的焦點檢測像素AF—AO附近的焦點檢測像素AF—Al-AF—A8上不存在缺 陷的情形。在垂直焦點檢測信號校正電路1011中，為了校正如圖12所示的焦點檢測像素 1301和焦點檢測像素1302那樣被橫向劃分的焦點檢測像素的圖像數(shù)據(jù)，使用與光瞳劃分 方向垂直定位的上部和下部焦點檢測像素的圖像數(shù)據(jù)(步驟S24)。因此，執(zhí)行計算以使得 AF—AO = (AF—Al+AF—A2)/2。此外，由于對于與焦點檢測像素AF—AO成對的焦點檢測像 素AF—B0，疵點標(biāo)記同樣被設(shè)置為“1”，所以執(zhí)行計算，使得AF—BO = (AF—Bl+AF—B2)/2。在橫向焦點檢測信號校正電路1012中，為了校正如圖12所示的焦點檢測像素1303和焦點檢測像素1304那樣被垂直劃分的焦點檢測像素的圖像數(shù)據(jù)，使用與光瞳劃分 方向垂直定位的橫向焦點檢測像素的圖像數(shù)據(jù)(步驟S25)。因此，執(zhí)行計算以使得AF—AO =(AF—A3+AF—A4) /2。此外，執(zhí)行計算，使得 AF—BO = (AF—B3+AF—B4) /2。在第一對角線方向焦點檢測信號校正電路1013中，校正如圖12所示的焦點檢測 像素1307和焦點檢測像素1308那樣被沿第二對角線方向劃分的焦點檢測像素的圖像數(shù) 據(jù)。為此，使用沿與第二對角線方向垂直的第一對角線方向定位的焦點檢測像素的圖像數(shù) 據(jù)(步驟S26)。因此，執(zhí)行計算以使得AF—AO= (AF—A5+AF—A6)/2。此外，執(zhí)行計算，使 得 AF—BO= (AF—B5+AF—B6)/2。在第二對角線方向焦點檢測信號校正電路1014中，校正如圖12所示的焦點檢測 像素1305和焦點檢測像素1306那樣被沿第二對角線方向劃分的焦點檢測像素的圖像數(shù) 據(jù)。為此，使用沿與第一對角線方向垂直的第二對角線方向定位的焦點檢測像素的圖像數(shù) 據(jù)(步驟S27)。因此，執(zhí)行計算以使得AF—AO = (AF—A7+AF—A8)/2。此外，執(zhí)行計算，使 得 AF—BO = (AF—B7+AF—B8)/2。然而，在散焦?fàn)顟B(tài)或競爭透視(competing perspectives)的狀態(tài)下，當(dāng)例如在執(zhí) 行焦點檢測像素校正的行中附近的行出現(xiàn)明亮體(例如，亮點)等時，會存在以下情形使 用沿與光瞳劃分方向垂直的方向定位的像素執(zhí)行校正是不利的。接下來，采用在焦點檢測信號校正電路1016-1019處校正的焦點檢測像素數(shù)據(jù)來 執(zhí)行焦點檢測。將在水平相位差焦點檢測電路1016、垂直相位差焦點檢測電路1017、第二對角線 方向相位差焦點檢測電路1018和第一對角線方向相位差焦點檢測電路1019處檢測的相位 差信息發(fā)送到系統(tǒng)控制器116。系統(tǒng)控制器116隨后基于發(fā)送的相位差信息來控制透鏡驅(qū) 動電路102來調(diào)整圖像感測透鏡101。在圖像處理電路1015處，經(jīng)信號處理的圖像數(shù)據(jù)通過縮放電路115縮放為適合在 監(jiān)視器118上顯示的大小，并顯示在監(jiān)視器118上。作為替代方案，在圖像處理電路1015 處經(jīng)信號處理的圖像數(shù)據(jù)在被壓縮電路119進(jìn)行壓縮之后被縮放為適合記錄在介質(zhì)卡114 上的大小，并被寫到介質(zhì)卡114上。因此，如上所述，因為焦點檢測像素的相位被區(qū)分，所以可在不損失相位精度的情 形下執(zhí)行校正。此外，由于針對每個焦點檢測像素來區(qū)分光瞳劃分方向，所以可在不損失光 瞳劃分特性的情形下執(zhí)行校正。盡管參照示例性實施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)理解本發(fā)明并不受限于所公開的 示例性實施例。權(quán)利要求的范圍應(yīng)被賦予最寬泛的解釋，從而包括所有的變型、等同結(jié)構(gòu)和 功能。本申請要求2007年12月10日提交的第2007-318997號日本專利申請的權(quán)益，該 申請通過引用全部合并于此。
權(quán)利要求
一種圖像攝取設(shè)備，包括圖像傳感器，其中，將二維排列的像素中的至少一部分配置為具有劃分的光瞳的焦點檢測像素；存儲控制裝置，被配置為用于從存儲器讀出存儲在所述存儲器中的焦點檢測像素的位置信息；以及校正裝置，被配置為用于基于所述焦點檢測像素的位置信息來識別圖像傳感器中焦點檢測像素的位置，并使用無缺陷的焦點檢測像素信號來校正有缺陷的焦點檢測像素信號。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像攝取設(shè)備，其中，所述校正裝置使用沿著與將被校正的有 缺陷的焦點檢測像素信號具有高的相關(guān)程度的方向定位的無缺陷的焦點檢測像素信號來 校正有缺陷的焦點檢測像素信號。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像攝取設(shè)備，其中，所述存儲控制裝置存儲指示存在或不存 在像素缺陷的缺陷信息，所述校正裝置基于所述缺陷信息使用無缺陷的焦點檢測像素信號 來校正有缺陷的焦點檢測像素信號。
4.如權(quán)利要求3所述的圖像攝取裝置，其中，所述焦點檢測像素通過光瞳劃分而包括 多個成對的第一焦點檢測像素和第二焦點檢測像素，每一個都接收已經(jīng)通過拍攝光學(xué)系統(tǒng) 的不同光瞳區(qū)域的光束，所述存儲控制裝置還在存儲器中存儲用于在第一焦點檢測像素與第二焦點檢測像素 之間進(jìn)行區(qū)分的像素信息；基于所述像素信息，所述校正裝置使用無缺陷的第一焦點檢測像素信號來校正有缺陷 的第一焦點檢測像素信號，并使用無缺陷的第二焦點檢測像素信號來校正有缺陷的第二焦 點檢測像素信號。
5.如權(quán)利要求4所述的圖像攝取設(shè)備，其中，在一對第一焦點檢測像素和第二焦點檢 測像素中的一個中存在缺陷的情形下，所述校正裝置除了校正第一和第二焦點檢測像素之 一的有缺陷焦點檢測像素信號之外，還校對另一個焦點檢測像素的無缺陷的像素信號。
6.如權(quán)利要求1所述的圖像攝取設(shè)備，其中，所述存儲控制裝置還在存儲器中存儲指 示光瞳劃分的方向的光瞳劃分信息，并且所述校正裝置基于所述光瞳劃分信息使用沿與光 瞳劃分方向垂直的方向定位的無缺陷的焦點檢測像素的圖像信號來執(zhí)行校正。
7.如權(quán)利要求1所述的圖像攝取設(shè)備，其中，取決于圖像攝取設(shè)備的散焦?fàn)顟B(tài)，所述校 正裝置使用按維數(shù)排列的像素中的除了被識別的焦點檢測像素之外的像素的圖像信號來 校正有缺陷的焦點檢測像素信號。
8.—種控制設(shè)置有圖像傳感器的圖像攝取設(shè)備的控制方法，在所述圖像傳感器中，二 維排列的像素中的至少一部分被配置為具有劃分的光瞳的焦點檢測像素，所述控制方法包 括讀出步驟，用于從存儲器讀出存儲在所述存儲器中的焦點檢測像素的位置信息；以及校正步驟，用于基于所述焦點檢測像素的位置信息來識別圖像傳感器中焦點檢測像素 的位置，并使用無缺陷的焦點檢測像素信號來校正有缺陷的焦點檢測像素信號。
全文摘要
一種圖像攝取設(shè)備，包括圖像傳感器104，其中，將二維排列的像素中的至少一部分配置為具有劃分的光瞳的焦點檢測像素，存儲器控制電路113，被配置為用于從存儲器讀出存儲在存儲器中的焦點檢測像素401、402的位置信息，以及校正電路110，被配置為用于基于焦點檢測像素401、402的位置信息來識別圖像傳感器104中焦點檢測像素401、402的位置，并使用無缺陷的焦點檢測像素信號來校正有缺陷的焦點檢測像素信號。
文檔編號H04N5/335GK101889231SQ20088011972
公開日2010年11月17日 申請日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月10日
發(fā)明者本間義浩, 法田紗央里, 蓮覺寺秀行 申請人:佳能株式會社