本發(fā)明涉及一種攝像設(shè)備和讀取方法。

背景技術(shù)：

已知一種使用對比度檢測自動調(diào)焦的攝像設(shè)備。在對比度檢測自動調(diào)焦中，使用攝像元件作為焦點(diǎn)檢測傳感器。通過移動調(diào)焦透鏡的位置以使得通過該攝像元件所獲得的信號的對比度最大，來進(jìn)行對比度檢測自動調(diào)焦中的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)。然而，對比度檢測自動調(diào)焦需要在移動攝像鏡頭的同時評價對比度信息。這意味著在對比度檢測自動調(diào)焦中，在發(fā)現(xiàn)對比度最大之后需要再次將調(diào)焦透鏡移動至實現(xiàn)最大對比度的位置。因此，對比度檢測自動調(diào)焦需要長時間來完成焦點(diǎn)檢測，并且使得快速自動調(diào)焦操作變得困難。

作為該缺點(diǎn)的解決方案，近年來提出了使用相位差檢測自動調(diào)焦的攝像設(shè)備。被配置成進(jìn)行相位差檢測自動調(diào)焦的攝像設(shè)備使用具有內(nèi)置相位差檢測功能的攝像元件。該類型的攝像設(shè)備可以基于從該攝像元件所獲得的信號來直接計算離焦量，因此能夠進(jìn)行快速自動調(diào)焦。

該類型攝像設(shè)備的例子是日本特開2000-156823所描述的固態(tài)攝像設(shè)備。該固態(tài)攝像設(shè)備包括像素s1和像素s2，其中，在像素s1中，在光電轉(zhuǎn)換區(qū)域中心部分的一側(cè)形成具有開口的遮光層，以及在像素s2中，在光電轉(zhuǎn)換區(qū)域中心部分的另一側(cè)形成具有開口的遮光層。在日本特開2000-156823中，可以基于來自像素s1和s2的信號來實現(xiàn)相位差檢測自動調(diào)焦。

在日本特開2010-219958中，描述了將焦點(diǎn)檢測用像素配置在間隔剔除讀取時進(jìn)行了間隔剔除的行中的技術(shù)。為了拍攝運(yùn)動圖像，通過間隔剔除讀取來獲得圖像數(shù)據(jù)，然后讀取來自焦點(diǎn)檢測用像素的信號。在日本特開2010-219958中，描述了針對為了獲得圖像數(shù)據(jù)而讀取的行和配置了焦點(diǎn)檢測用像素的行分別設(shè)置累積時間。

然而，利用現(xiàn)有技術(shù)的攝像設(shè)備，并非始終能夠獲得良好的圖像質(zhì)量和焦點(diǎn)檢測精度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能夠防止圖像質(zhì)量和焦點(diǎn)檢測精度下降的攝像設(shè)備和讀取方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種攝像設(shè)備，其包括像素陣列部，其中，將各自包括光電轉(zhuǎn)換器的多個像素配置成矩陣圖案，所述多個像素中的第一像素被配置成輸出基于穿過攝像光學(xué)系統(tǒng)的出射光瞳的整個區(qū)域的光束所生成的信號，所述多個像素中的第二像素被配置成輸出基于穿過作為所述出射光瞳的一部分的光瞳區(qū)域的光束所生成的信號，并且位于彼此鄰接的多個行中的多個像素共用經(jīng)由傳輸開關(guān)與所述光電轉(zhuǎn)換器連接的浮動擴(kuò)散區(qū)域；行選擇單元，用于在第一掃描中在間隔剔除一部分像素的同時選擇配置有所述第一像素的行，并且在第二掃描中選擇與所述第一掃描中所選擇的行不同并且配置有所述第二像素的行；讀取單元，用于讀取基于位于所述行選擇單元所選擇的行中的像素的浮動擴(kuò)散區(qū)域的電壓所生成的信號；以及控制器，用于在位于所述第一掃描所讀取的一個行中的所述第一像素與位于另一行中的所述第二像素共用所述浮動擴(kuò)散區(qū)域、并且所述另一行是在所述第二掃描中讀取的情況下，分開設(shè)置針對配置有所述第一像素的行的第一累積時間段和針對配置有所述第二像素的行的第二累積時間段，以防止所述第一累積時間段和所述第二累積時間段相互重疊。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種攝像設(shè)備，其包括：像素陣列部，其中，將各自包括光電轉(zhuǎn)換器的多個像素配置成矩陣圖案，所述多個像素中的第一像素被配置成輸出基于穿過攝像光學(xué)系統(tǒng)的出射光瞳的整個區(qū)域的光束所生成的信號，所述多個像素中的第二像素被配置成輸出基于穿過作為所述出射光瞳的一部分的光瞳區(qū)域的光束所生成的信號，并且位于彼此鄰接的多個行中的多個像素共用經(jīng)由傳輸開關(guān)與所述光電轉(zhuǎn)換器連接的浮動擴(kuò)散區(qū)域；行選擇單元，用于在第一掃描中在間隔剔除一部分像素的同時選擇配置有所述第一像素的行，并且在第二掃描中選擇與所述第一掃描中所選擇的行不同并且配置有所述第二像素的行；讀取單元，用于讀取基于位于所述行選擇單元所選擇的行中的像素的浮動擴(kuò)散區(qū)域的電壓所生成的信號；以及控制器，用于在位于所述第一掃描所讀取的一個行中的所述第一像素與位于另一行中的所述第二像素共用所述浮動擴(kuò)散區(qū)域、并且所述另一行是在所述第二掃描中讀取的情況下，分開設(shè)置針對配置有所述第一像素的行的第一累積時間段和針對配置有所述第二像素的行的第二累積時間段，從而使得所述第一累積時間段不短于所述第二累積時間段。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種攝像設(shè)備，其包括：像素陣列部，其中，將各自包括光電轉(zhuǎn)換器的多個像素配置成矩陣圖案，所述多個像素中的第一像素被配置成輸出基于穿過攝像光學(xué)系統(tǒng)的出射光瞳的整個區(qū)域的光束所生成的信號，所述多個像素中的第二像素被配置成輸出基于穿過作為所述出射光瞳的一部分的光瞳區(qū)域的光束所生成的信號，并且位于彼此鄰接的多個行中的多個像素共用經(jīng)由傳輸開關(guān)與所述光電轉(zhuǎn)換器連接的浮動擴(kuò)散區(qū)域；行選擇單元，用于在第一掃描中在間隔剔除一部分像素的同時選擇配置有所述第一像素的行，并且在第二掃描中選擇與所述第一掃描中所選擇的行不同并且配置有所述第二像素的行；以及讀取單元，用于讀取基于位于所述行選擇單元所選擇的行中的像素的浮動擴(kuò)散區(qū)域的電壓所生成的信號，其中，所述行選擇單元被配置成識別與位于所述第一掃描所讀取的行中的所述第一像素沒有共用浮動擴(kuò)散區(qū)域的所述第二像素，并且在所述第二掃描中選擇所識別出的所述第二像素所位于的行。

提供一種讀取方法，用于從像素陣列部讀取信號，其中，在所述像素陣列部中，將各自包括光電轉(zhuǎn)換器的多個像素配置成矩陣圖案，所述多個像素中的第一像素被配置成輸出基于穿過攝像光學(xué)系統(tǒng)的出射光瞳的整個區(qū)域的光束所生成的信號，所述多個像素中的第二像素被配置成輸出基于穿過作為所述出射光瞳的一部分的光瞳區(qū)域的光束所生成的信號，并且位于彼此鄰接的多個行中的多個像素共用經(jīng)由傳輸開關(guān)與所述光電轉(zhuǎn)換器連接的浮動擴(kuò)散區(qū)域，所述讀取方法包括以下步驟：第一掃描，用于在間隔剔除一部分像素的同時掃描配置有所述第一像素的行，從而讀取基于所述第一像素的浮動擴(kuò)散區(qū)域的電壓所生成的信號；以及第二掃描，用于掃描與所述第一掃描中所選擇的行不同并且配置有所述第二像素的行，從而讀取基于所述第二像素的浮動擴(kuò)散區(qū)域的電壓所生成的信號，其中，在位于所述第一掃描所讀取的一個行中的所述第一像素與位于另一行中的所述第二像素共用所述浮動擴(kuò)散區(qū)域、并且所述另一行是在所述第二掃描中讀取的情況下，分開設(shè)置針對配置有所述第一像素的行的第一累積時間段和針對配置有所述第二像素的行的第二累積時間段，以避免所述第一累積時間段和所述第二累積時間段之間的重疊。

提供另一種讀取方法，用于從像素陣列部讀取信號，其中，在所述像素陣列部中，將各自包括光電轉(zhuǎn)換器的多個像素配置成矩陣圖案，所述多個像素中的第一像素被配置成輸出基于穿過攝像光學(xué)系統(tǒng)的出射光瞳的整個區(qū)域的光束所生成的信號，所述多個像素中的第二像素被配置成輸出基于穿過作為所述出射光瞳的一部分的光瞳區(qū)域的光束所生成的信號，并且位于彼此鄰接的多個行中的多個像素共用經(jīng)由傳輸開關(guān)與所述光電轉(zhuǎn)換器連接的浮動擴(kuò)散區(qū)域，所述讀取方法包括以下步驟：第一掃描，用于在間隔剔除一部分像素的同時掃描配置有所述第一像素的行，從而讀取基于所述第一像素的浮動擴(kuò)散區(qū)域的電壓所生成的信號；以及第二掃描，用于掃描與所述第一掃描中所選擇的行不同并且配置有所述第二像素的行，從而讀取基于所述第二像素的浮動擴(kuò)散區(qū)域的電壓所生成的信號，其中，在位于所述第一掃描所讀取的一個行中的所述第一像素與位于另一行中的所述第二像素共用所述浮動擴(kuò)散區(qū)域、并且所述另一行是在所述第二掃描中讀取的情況下，分開設(shè)置針對配置有所述第一像素的行的第一累積時間段和針對配置有所述第二像素的行的第二累積時間段，從而使得所述第一累積時間段不短于所述第二累積時間段。

提供又一種讀取方法，用于從像素陣列部讀取信號，其中，在所述像素陣列部中，將各自包括光電轉(zhuǎn)換器的多個像素配置成矩陣圖案，所述多個像素中的第一像素被配置成輸出基于穿過攝像光學(xué)系統(tǒng)的出射光瞳的整個區(qū)域的光束所生成的信號，所述多個像素中的第二像素被配置成輸出基于穿過作為所述出射光瞳的一部分的光瞳區(qū)域的光束所生成的信號，并且位于彼此鄰接的多個行中的多個像素共用經(jīng)由傳輸開關(guān)與所述光電轉(zhuǎn)換器連接的浮動擴(kuò)散區(qū)域，所述讀取方法包括以下步驟：第一掃描，用于在間隔剔除一部分像素的同時掃描配置有所述第一像素的行，從而讀取基于所述第一像素的浮動擴(kuò)散區(qū)域的電壓所生成的信號；以及第二掃描，用于掃描與所述第一掃描中所選擇的行不同并且配置有所述第二像素的行，從而讀取基于所述第二像素的浮動擴(kuò)散區(qū)域的電壓所生成的信號，其中，在所述第二掃描中，識別與位于在所述第一掃描所讀取的行中的所述第一像素沒有共用浮動擴(kuò)散區(qū)域的所述第二像素，并且掃描所識別出的所述第二像素所位于的行。

根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種能夠防止圖像質(zhì)量和焦點(diǎn)檢測精度下降的攝像設(shè)備和讀取方法。

通過以下參考附圖對典型實施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的攝像設(shè)備的框圖。

圖2a和圖2b是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖。

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的攝像設(shè)備中所設(shè)置的數(shù)字信號處理器的框圖。

圖4a和圖4b是示出攝像元件中的像素的布局的例子的圖。

圖5a、圖5b和圖5c是示出配置在攝像元件中的像素的斷面圖。

圖6a、圖6b和圖6c各自是示意性示出穿過攝像光學(xué)系統(tǒng)的出射光瞳的光束和像素之間的關(guān)系的圖。

圖7是攝像元件的像素部的電路圖。

圖8是示出攝像元件的結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖9是示出為了獲得靜止圖像所遵循的時序圖的例子的圖。

圖10a、圖10b和圖10c是示出在高清晰度模式下獲得運(yùn)動圖像時所執(zhí)行的讀取操作的例子的圖。

圖11a、圖11b和圖11c是示出在快速模式下獲得運(yùn)動圖像時所執(zhí)行的讀取操作的例子的圖。

圖12a、圖12b和圖12c是示出在獲得運(yùn)動圖像時所執(zhí)行的讀取操作的例子的圖。

圖13a、圖13b和圖13c是示出在獲得運(yùn)動圖像時所執(zhí)行的讀取操作的例子的圖。

圖14是攝像元件的像素部的電路圖。

圖15a和圖15b是示出攝像元件中的像素的布局的例子的圖。

圖16是示出在獲得運(yùn)動圖像時所執(zhí)行的操作的例子的圖。

圖17是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的攝像設(shè)備的操作的流程圖。

圖18是示出在獲得靜止圖像時所執(zhí)行的操作的流程圖。

圖19是示出在獲得運(yùn)動圖像時所執(zhí)行的操作的流程圖。

圖20是示出根據(jù)本發(fā)明的變形例的讀取操作的例子的圖。

具體實施方式

下面參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的典型實施例。

實施例

參考附圖說明根據(jù)本發(fā)明實施例的攝像設(shè)備。圖1是示出根據(jù)本實施例的攝像設(shè)備的框圖。根據(jù)本實施例的攝像設(shè)備100是例如數(shù)字單鏡頭反光照相機(jī)。根據(jù)本實施例的攝像設(shè)備100包括攝像元件101和模擬前端(afe)102。根據(jù)本實施例的攝像設(shè)備100還包括數(shù)字信號處理器(dsp)103和定時生成器(tg)104。根據(jù)本實施例的攝像設(shè)備100還包括中央處理單元(cpu)105。根據(jù)本實施例的攝像設(shè)備100還包括只讀存儲器(rom)106、隨機(jī)存取存儲器(ram)107、顯示器114和安裝了記錄介質(zhì)108的連接器(未示出)。在本實施例的攝像設(shè)備100中，還包括電源開關(guān)109、第一級快門開關(guān)110、第二級快門開關(guān)111、模式撥盤112和iso感光度設(shè)置開關(guān)113。

使用cmos型攝像元件、即cmos圖像傳感器作為攝像元件101。因此，攝像元件101使用線曝光順次讀取方法、即卷簾快門。攝像元件101包括被配置成根據(jù)iso感光度來切換增益的內(nèi)置放大器電路(未示出)。afe102包括被配置成將從攝像元件101所接收到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的內(nèi)置ad轉(zhuǎn)換器。afe102具有對暗電平偏移進(jìn)行鉗位的功能。

dsp(信號處理單元)103被配置成對來自afe102的數(shù)字信號、即圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行校正處理、顯像處理、壓縮處理和各種其它類型的圖像處理。dsp103還被配置成執(zhí)行用于訪問rom106、ram107和其它存儲器的處理。dsp103還被配置成執(zhí)行用于將圖像數(shù)據(jù)寫入至記錄介質(zhì)108的處理。dsp103還被配置成執(zhí)行用于利用顯示器114來顯示各種類型的數(shù)據(jù)的處理。dsp103還被配置成對記錄在ram107中的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行各種類型的校正處理。dsp103還被配置成對攝像元件101中所生成的各種噪聲進(jìn)行校正處理。dsp103還被配置成檢測缺陷像素并執(zhí)行用于校正缺陷像素的處理。dsp103還被配置成對稍后說明的相位差檢測用像素s1和s2進(jìn)行校正處理。dsp103還被配置成對位于相位差檢測用像素s1和s2周圍的像素進(jìn)行校正處理。dsp103還被配置成利用來自相位差檢測用像素s1和s2的輸出來計算離焦信息。稍后說明dsp103的詳情。

定時生成器(定時生成電路)104被配置成在cpu105的控制下，向攝像元件101、afe102和dsp103提供時鐘信號和控制信號等。定時生成器104還被配置成與cpu105協(xié)作地生成與攝像元件101的各種讀取模式相對應(yīng)的定時信號。通過這種方式，定時生成器104和cpu105相互協(xié)作以用作被配置成控制攝像元件101等的控制器。

cpu(控制器)105被配置成控制dsp103和定時生成器104。cpu105還被配置成執(zhí)行稍后說明的測光處理。cpu105還被配置成執(zhí)行使用來自焦點(diǎn)檢測元件209(參考圖2a和圖2b)的輸出的自動調(diào)焦(af)處理。焦點(diǎn)檢測元件209與攝像元件101相獨(dú)立地設(shè)置，并且被配置成執(zhí)行相位差焦點(diǎn)檢測。cpu105還被配置成基于從在攝像元件101中包含的相位差檢測用像素s1和s2的信號所獲得的離焦信息來執(zhí)行af處理等。

與cpu105連接的有例如電源開關(guān)109、第一級快門開關(guān)(sw1)110、第二級快門開關(guān)(sw2)111、模式撥盤112和iso感光度設(shè)置開關(guān)113。cpu105被配置成執(zhí)行適合于對與cpu105連接的開關(guān)和撥盤的設(shè)置的處理。

rom106被配置成存儲用于控制攝像設(shè)備100的控制程序、即cpu105所執(zhí)行的程序以及各種類型的校正用數(shù)據(jù)等。rom106通常包括閃速存儲器或者其它非易失性存儲器。對ram107的訪問可以比對rom106的訪問快。ram107被用作為臨時存儲通過dsp103所處理的圖像數(shù)據(jù)以及其它類型的信息的工作區(qū)。

記錄介質(zhì)108被配置成存儲例如拍攝圖像的圖像數(shù)據(jù)。使用例如存儲卡作為記錄介質(zhì)108。通過例如連接器(未示出)來將記錄介質(zhì)108連接至dsp103。通過用戶操作電源開關(guān)109來啟動攝像設(shè)備100。在第一級快門開關(guān)sw1接通的情況下，執(zhí)行諸如測光處理和焦點(diǎn)檢測處理等的預(yù)拍攝處理。在第二級快門開關(guān)sw2接通的情況下，驅(qū)動主鏡207(參見圖2a和圖2b)、副鏡208(參見圖2a和圖2b)和焦平面快門210(參見圖2a和圖2b)。然后開始經(jīng)由afe102和dsp103將攝像元件101所獲得的圖像數(shù)據(jù)寫入至記錄介質(zhì)108的一系列的攝像操作步驟。

使用模式撥盤112來設(shè)置攝像設(shè)備100的各種工作模式。iso感光度設(shè)置開關(guān)113用來設(shè)置iso感光度。顯示器114被配置成顯示與攝像設(shè)備100有關(guān)的信息，并且還用于顯示所拍攝的靜止圖像或者運(yùn)動圖像等。使用例如液晶顯示器(lcd)作為顯示器114。

接著參考圖2a和圖2b說明根據(jù)本實施例的攝像設(shè)備100的結(jié)構(gòu)。圖2a和圖2b是示出根據(jù)本實施例的攝像設(shè)備100的結(jié)構(gòu)的圖。圖2a和圖2b是根據(jù)本實施例的攝像設(shè)備100的內(nèi)部的側(cè)視圖。在圖2a中，主鏡207和副鏡208處于下降位置，并且焦平面快門210關(guān)閉。用戶可以在攝像設(shè)備100處于圖2a所示的狀態(tài)的情況下使用光學(xué)取景器215。通常，當(dāng)獲得靜止圖像時，使用光學(xué)取景器215。在圖2b中，主鏡207和副鏡208處于上升位置，并且焦平面快門210打開。當(dāng)拍攝運(yùn)動圖像或者處于實時取景顯示時，將主鏡207、副鏡208和焦平面快門210設(shè)置成圖2b所示的狀態(tài)。當(dāng)對攝像元件101進(jìn)行曝光以拍攝靜止圖像時，攝像設(shè)備100也處于圖2b所示的狀態(tài)。

如圖2b所示，攝像鏡頭202被安裝至攝像設(shè)備100的主體201的正面。攝像鏡頭202相對于攝像設(shè)備100的主體201是可拆卸的。攝像鏡頭202經(jīng)由安裝觸點(diǎn)組203而與攝像設(shè)備100的主體201電連接。光圈204和焦點(diǎn)調(diào)節(jié)用透鏡組(調(diào)焦透鏡)205被配置在攝像鏡頭202的內(nèi)部，并且通過鏡頭控制單元206來控制。攝像鏡頭202和稍后說明的微透鏡501一起構(gòu)成攝像光學(xué)系統(tǒng)。

主鏡207被配置在攝像設(shè)備100的主體201的內(nèi)部。使用例如半透半反鏡作為主鏡207。使得圖2a所示狀態(tài)下的主鏡207傾斜位于攝像光路上以反射來自攝像鏡頭202的光、并且將光引導(dǎo)至取景器光學(xué)系統(tǒng)214。另一方面，穿過主鏡207的光被副鏡208反射，并且入射至焦點(diǎn)檢測元件209。焦點(diǎn)檢測元件(af單元)209是被配置成進(jìn)行相位差焦點(diǎn)檢測的元件、即相位差af傳感器。基于焦點(diǎn)檢測元件209的檢測結(jié)果，通過控制攝像鏡頭202的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)用透鏡組205來執(zhí)行af操作。

攝像元件101和焦平面快門210被配置在攝像設(shè)備100的主體201內(nèi)。焦平面快門210通常關(guān)閉，并且僅當(dāng)進(jìn)行拍攝時才打開，從而使得發(fā)生持續(xù)所指定秒的曝光。調(diào)焦屏211、用于改變光路的五棱鏡212和目鏡213構(gòu)成取景器光學(xué)系統(tǒng)214。用戶可以通過經(jīng)由目鏡213觀察調(diào)焦屏211來檢查被攝體圖像。

當(dāng)半按下釋放按鈕(未示出)時，接通第一級快門開關(guān)(sw1)110。當(dāng)接通第一級快門開關(guān)110時，觸發(fā)諸如自動曝光(ae)和af等的拍攝準(zhǔn)備操作。當(dāng)完全按下釋放按鈕時，接通第二級快門開關(guān)(sw2)111。當(dāng)?shù)诙壙扉T開關(guān)sw2接通時，主鏡207和副鏡208如圖2b所示從光路移開，并且焦平面快門210隨后打開預(yù)定時長以對攝像元件101進(jìn)行曝光。

在操作模式被設(shè)置成例如實時取景模式的情況下，主鏡207和副鏡208從光路移開，焦平面快門210打開，并且維持該狀態(tài)以保持?jǐn)z像元件101持續(xù)曝光。將通過攝像元件101所獲得的信號顯示在顯示器114上，從而實現(xiàn)實時取景。

在操作模式被設(shè)置成例如運(yùn)動圖像拍攝模式的情況下，將主鏡207、副鏡208和焦平面快門210設(shè)置成與實時取景模式下相同的狀態(tài)。

在實時取景模式和運(yùn)動圖像拍攝模式下，在使副鏡208從光路退避的情況下，被攝體圖像不會入射至焦點(diǎn)檢測元件209，因而在這種狀態(tài)下，不能執(zhí)行使用焦點(diǎn)檢測元件209的相位差af。在同樣使主鏡207從光路退避的情況下，被攝體圖像不會入射至取景器光學(xué)系統(tǒng)214，這意味著用戶不能通過使用光學(xué)取景器215來檢查被攝體圖像。

圖3是示出根據(jù)本實施例的攝像設(shè)備100中所設(shè)置的dsp103的框圖。dsp103包括顯像單元1001、壓縮單元1002、存儲器控制器1003、記錄介質(zhì)控制器1004、顯示控制器1005、焦點(diǎn)檢測計算部1006、通信控制器1007、圖像校正單元1008和焦點(diǎn)檢測用校正單元1009。焦點(diǎn)檢測計算部1006被配置成基于來自焦點(diǎn)檢測元件209的輸出來計算焦點(diǎn)檢測信息。通信控制器1007被配置成保持dsp103和cpu105之間的雙向通信。將焦點(diǎn)檢測計算部1006所計算出的焦點(diǎn)檢測信息經(jīng)由通信控制器1007發(fā)送至cpu105。

圖像校正單元1008被配置成對攝像元件101的感光度誤差和暗電平誤差進(jìn)行數(shù)字校正。焦點(diǎn)檢測用校正單元1009被配置成在將來自相位差檢測用像素s1和s2的數(shù)據(jù)輸入至焦點(diǎn)檢測計算部1006之前，對相位差檢測用像素s1和s2的感光度誤差和暗電平誤差進(jìn)行數(shù)字校正。焦點(diǎn)檢測用校正單元1009還被配置成對拍攝期間的攝像鏡頭202的焦距進(jìn)行數(shù)字校正。焦點(diǎn)檢測用校正單元1009還被配置成對光圈204的光圈值和其它光學(xué)條件進(jìn)行數(shù)字校正。

圖4a和圖4b是示出攝像元件101中的像素的布局的例子的圖。在圖4a和圖4b中，“r”表示其中配置有紅顏色濾波器的正常像素，“g”表示其中配置有綠顏色濾波器的正常像素，并且“b”表示其中配置有藍(lán)顏色濾波器的正常像素。正常像素r、g和b是用來獲得運(yùn)動圖像和靜止圖像等的像素，并且不同于稍后說明的相位差檢測用像素s1和s2。圖4a和圖4b示出由15行×24列像素所構(gòu)成的一個基本塊401。以在水平方向和垂直方向上重復(fù)的重復(fù)圖案，在攝像元件101的像素部701(參考圖8)中配置以上述模式來排列像素的基本塊401。在圖4a和圖4b中，“s1”和“s2”表示相位差焦點(diǎn)檢測所使用的像素、即相位差檢測用像素(焦點(diǎn)檢測用像素)。

圖5a～圖5c是示出攝像元件101中所配置的像素的斷面圖。在圖5a中，示出第一相位差檢測用像素s1。在圖5b中，示出第二相位差檢測用像素s2。在圖5c中，示出正常像素r、g和b。像素r、g、b、s1和s2各自包括光電轉(zhuǎn)換器(光電二極管)504。光電轉(zhuǎn)換器504形成在基板(未示出)內(nèi)。在相位差檢測用像素s1和s2各自中，在形成光電轉(zhuǎn)換器504的基板上形成遮光層503。在正常像素r、g和b中沒有形成遮光層503。遮光層503由具有遮光特性的鋁膜或者其它膜形成。遮光層503被嵌入在找平層502中。在找平層502上形成微透鏡501。如圖5a所示，第一相位差檢測用像素s1中的遮光層503具有為了調(diào)整入射光的入射方向而形成的狹縫508a。如圖5b所示，第二相位差檢測用像素s2中的遮光層503具有為了調(diào)整入射光的入射方向而形成的狹縫508b。第一相位差檢測用像素s1中的狹縫508a的中心506的位置相對于第一相位差檢測用像素s1的光軸中心505偏移至繪制紙面的左側(cè)。第二相位差檢測用像素s2中的狹縫508b的中心507的位置相對于第二相位差檢測用像素s2的光軸中心505偏移至繪制紙面的右側(cè)。這樣，相位差檢測用像素s1的狹縫508a的偏移方向和相位差檢測用像素s2的狹縫508b的偏移方向彼此相反。

圖6a～圖6c是各自示意性示出穿過攝像光學(xué)系統(tǒng)的出射光瞳509的光束與一種類型的像素之間的關(guān)系的圖。圖6a示出穿過作為攝像光學(xué)系統(tǒng)的出射光瞳509的部分區(qū)域的第一光瞳區(qū)域510的光束與第一相位差檢測用像素s1之間的關(guān)系。如上所述，第一相位差檢測用像素s1中的狹縫508a偏移至繪制紙面的左側(cè)。因此穿過第一光瞳區(qū)域510的光束經(jīng)由狹縫508a入射至第一相位差檢測用像素s1。因此，第一相位差檢測用像素s1輸出基于穿過作為攝像光學(xué)系統(tǒng)的出射光瞳509的一部分的第一光瞳區(qū)域510的光束所生成的信號。圖6b示出穿過作為攝像光學(xué)系統(tǒng)的出射光瞳509的另一部分的、并且不同于第一光瞳區(qū)域510的第二光瞳區(qū)域511的光束與第二相位差檢測用像素s2之間的關(guān)系。如上所述，第二相位差檢測用像素s2中的狹縫508b偏移至繪制紙面的右側(cè)。因此穿過第二光瞳區(qū)域511的光束經(jīng)由狹縫508b入射至第二相位差檢測用像素s2。因此，第二相位差檢測用像素s2輸出基于穿過作為攝像光學(xué)系統(tǒng)的出射光瞳509的一部分的第二光瞳區(qū)域511的光束所生成的信號。圖6c示出穿過攝像光學(xué)系統(tǒng)的出射光瞳509的光束與正常像素r、g和b之間的關(guān)系。如上所述，在正常像素r、g和b中不形成遮光層503。這意味著穿過攝像光學(xué)系統(tǒng)的出射光瞳509的整個區(qū)域的光束入射至正常像素r、g和b。因此，正常像素r、g和b各自輸出基于穿過出射光瞳509的整個區(qū)域的光束所生成的信號。以這種方式構(gòu)成了各自包括光電轉(zhuǎn)換器504、遮光層503和微透鏡501的相位差檢測用像素s1和s2。以上述方式構(gòu)成了各自包括光電轉(zhuǎn)換器504和微透鏡501的正常像素r、g和b。

在圖4a所示的布局例子中，將由多個第一相位差檢測用像素s1構(gòu)成的第一相位差檢測用像素組配置在第(n+1)行vn+1中。將由多個第二相位差檢測用像素s2構(gòu)成的第二相位差檢測用像素組配置在第(n+2)行vn+2中。被配置在行vn+1和行vn+2中的、由多個相位差檢測用像素s1構(gòu)成的相位差檢測用像素組和由多個相位差檢測用像素s2構(gòu)成的相位差檢測用像素組分別與一個af框(af區(qū)域)相對應(yīng)。檢測通過第一相位差檢測用像素s1所獲得的圖像數(shù)據(jù)和通過第二相位差檢測用像素s2所獲得的圖像數(shù)據(jù)之間的相位差，從而使得能夠計算與到被攝體的距離有關(guān)的信息。將通過由在水平方向上規(guī)則配置的多個第一相位差檢測用像素s1構(gòu)成的第一相位差檢測用像素組所獲得的被攝體圖像例如稱為“圖像a”。將由在水平方向上規(guī)則配置的多個第二相位差檢測用像素s2構(gòu)成的第二相位差檢測用像素組所獲得的被攝體圖像例如稱為“圖像b”?？梢酝ㄟ^檢測圖像a和圖像b的相對位置來檢測被攝體圖像的離焦(離焦量)。

圖7是攝像元件101的像素部的電路圖。在本實施例中，在垂直方向上彼此鄰接的兩個像素共用浮動擴(kuò)散區(qū)域(fd區(qū)域)602和fd區(qū)域602下游的電路組件。將fd區(qū)域、即浮動擴(kuò)散電容被共用的結(jié)構(gòu)稱為浮動擴(kuò)散共用結(jié)構(gòu)(fd共用結(jié)構(gòu))。

如圖7所示，光電轉(zhuǎn)換器601和601’分別配置在垂直方向上彼此鄰接的兩個像素中。光電轉(zhuǎn)換器601和601’各自接收穿過微透鏡501和其它組件的光，并且生成基于所接收到的光量所計算出的電荷(信號電荷)量。光電轉(zhuǎn)換器601和601′的陽極各自連接至接地gnd，并且光電轉(zhuǎn)換器601和601′的陰極分別連接至傳輸開關(guān)(傳輸門)607和607’。傳輸開關(guān)604用于將在光電轉(zhuǎn)換器601中所生成的電荷傳輸至fd區(qū)域602。傳輸開關(guān)604’用于將在光電轉(zhuǎn)換器601’中所生成的電荷傳輸至fd區(qū)域602。傳輸開關(guān)604和604’連接至共用fd區(qū)域602。分別通過傳輸信號tx和tx’來控制傳輸開關(guān)604和604’。

fd區(qū)域602臨時儲存從光電轉(zhuǎn)換器601和601’所傳輸?shù)碾姾?，并且還用作被配置成將所保持的電荷轉(zhuǎn)換成電壓信號的電荷至電壓轉(zhuǎn)換部。fd區(qū)域602連接至復(fù)位開關(guān)605和放大器晶體管(mos晶體管)603。復(fù)位開關(guān)605用于對光電轉(zhuǎn)換器601和601’進(jìn)行復(fù)位。通過復(fù)位信號res來控制復(fù)位開關(guān)605。向放大器晶體管603的柵極施加基于fd區(qū)域602中所保持的電荷所確定的電壓的電平。fd區(qū)域602和放大器晶體管603構(gòu)成被配置成將光電轉(zhuǎn)換器601和601’中累積的信號電荷轉(zhuǎn)換成電壓的浮動擴(kuò)散放大器。放大器晶體管603經(jīng)由選擇開關(guān)606、輸出節(jié)點(diǎn)609和垂直輸出線(輸出信號線)(未示出)而連接至電流源(電流源晶體管)(未示出)，從而構(gòu)成源極跟隨器。放大器晶體管603的漏極連接至基準(zhǔn)電位vdd。選擇開關(guān)606用于選擇像素。通過選擇信號sel來進(jìn)行選擇開關(guān)606的選擇。

傳輸開關(guān)604的柵極607連接至用于控制傳輸信號tx的共用信號線(未示出)。傳輸開關(guān)604’的柵極607’連接至用于控制傳輸信號tx’的共用信號線(未示出)。復(fù)位開關(guān)605的柵極608連接至用于控制復(fù)位信號res的共用信號線(未示出)。輸出節(jié)點(diǎn)609連接至垂直輸出線(未示出)，其中，通過垂直輸出線，輸出浮動擴(kuò)散放大器的輸出信號。浮動擴(kuò)散放大器經(jīng)由垂直輸出線，輸出基于放大器晶體管603的柵極的電位所確定的大小的輸出信號。選擇開關(guān)606的柵極610連接至用于控制選擇信號sel的信號線(未示出)。

圖8是示出攝像元件101的結(jié)構(gòu)的例子的示意圖。攝像元件101的像素陣列部711具有被配置成矩陣圖案的多個像素。像素陣列部711設(shè)置有像素部701和光學(xué)黑體(ob)部704。在像素部701中，以在水平方向和垂直方向上重復(fù)的重復(fù)圖案來配置以上參考圖4a和圖4b所述的基本塊401。圖8示出以在水平方向和垂直方向上重復(fù)的重復(fù)圖案所配置的多個基本塊401中的兩個基本塊401，并且通過附圖標(biāo)記702和703來表示這兩個基本塊401。從圖8中省略像素部701中所配置的多個基本塊401中除基本塊702和703以外的其它基本塊401?；緣K702由位于第n行vn～第(n+14)行vn+14和第n列hn～第(n+23)列hn+23中的多個像素構(gòu)成?；緣K703由位于第m行vm～第(m+14)行vm+14和第n列hn～第(n+23)列hn+23中的多個像素構(gòu)成。圖8中的ob部704被涂成陰影。ob部704具有多個被遮光的像素。ob部704被配置成與像素部701鄰接，并且使用在ob部704中所形成的像素、即遮光像素來定義拍攝圖像中的顏色黑體。由于噪聲導(dǎo)致從ob部704的像素輸出的數(shù)據(jù)、即ob數(shù)據(jù)的值大于0，并且ob數(shù)據(jù)的平均值同樣是大于0的值。由于在拍攝圖像中混入了與ob數(shù)據(jù)的噪聲同樣的噪聲，因而拍攝圖像的最低像素值并非始終是0。因此，通過從拍攝圖像減去ob數(shù)據(jù)的平均值來校正拍攝圖像。該校正使得沒有觀察到入射光的像素的值大體為0。將ob部704中所配置的多個像素、即遮光像素稱為“ob像素”。ob部704包括水平方向上配置了ob像素的vob部704a和垂直方向上配置了ob像素的hob部704b?；趤碜栽谒椒较蛏吓渲昧薿b像素的vob部704a的輸出信號來校正各列的像素信號波動，并且基于來自在垂直方向上配置了ob像素的hob部704b的輸出信號來校正各行的像素信號波動。

垂直掃描部(垂直掃描電路)705被配置成順次輸出掃描信號，從而逐行控制對來自像素陣列部711中所形成的像素的信號的讀取。將用于設(shè)置在垂直掃描時所執(zhí)行的間隔剔除操作的間隔剔除設(shè)置信號從定時生成器104輸入至垂直掃描部705。垂直掃描部705和其它組件用作被配置成選擇要讀取的行的行選擇單元的一部分。

將從定時生成器104提供的像素控制信號(即復(fù)位信號res)、傳輸信號tx和選擇信號sel輸入至信號選擇部706。將像素控制信號中的一個從信號選擇部706輸出至通過從垂直掃描部705輸出的掃描信號所指定的行。經(jīng)由垂直輸出線，將來自位于所選擇的行中的像素的信號輸入至信號累積部707。信號累積部707被配置成累積來自位于所選擇的行中的像素的信號、即像素信號。

水平掃描部708被配置成順次選擇信號累積部707中所累積的像素信號，并且經(jīng)由輸出放大器709將所選擇的像素信號輸出到攝像元件101的外部。將用于設(shè)置水平掃描時所執(zhí)行的間隔剔除操作的間隔剔除設(shè)置信號和用于設(shè)置水平掃描時的跳過的跳過設(shè)置信號從定時生成器104提供至水平掃描部708。同樣，從垂直掃描部705向水平掃描部708提供控制信號710，以控制特定行中的操作。水平掃描部708和信號累積部707可以用作讀取單元的一部分，其中該讀取單元被配置成讀取基于位于垂直掃描部705和其它組件所選擇的行中的像素的fd區(qū)域602的電壓所生成的信號。

圖9是示出拍攝靜止圖像所遵循的時序圖的例子的圖。將從位于像素部701中的每一個像素讀取信號的讀取模式稱為“全像素讀取模式”。這里將以在全像素讀取模式下拍攝靜止圖像的情況作為例子來給出說明。圖9中的橫軸表示時間，并且對于每一行，通過與該行相對應(yīng)的框來表示在該行中執(zhí)行讀取操作的時間。框內(nèi)的陰影部分表示正從ob部704讀取信號。

用于拍攝運(yùn)動圖像的運(yùn)動圖像拍攝模式具有兩個選項、即獲得高清晰度運(yùn)動圖像數(shù)據(jù)的“高清晰度模式”和獲得具有高幀頻的運(yùn)動圖像數(shù)據(jù)的“高速模式”，以從中選擇并進(jìn)行設(shè)置。用戶通過操作模式撥盤112來選擇“高清晰度模式”和“高速模式”中的一個?！案咔逦饶Ｊ健鄙婕霸谒椒较蚝痛怪狈较蜻@兩者上針對每三個像素讀取信號的間隔剔除讀取。“高速模式”涉及在水平方向上針對每三個像素讀取信號、并且在垂直方向上針對每五個像素讀取信號的間隔剔除讀取。在所讀取的像素數(shù)大于在“高速模式”下所讀取的像素數(shù)的“高清晰度模式”下，所獲得的運(yùn)動圖像數(shù)據(jù)的清晰度高于“高速模式”下的清晰度。在所讀取的像素數(shù)小于在“高清晰度模式”下所讀取的像素數(shù)的“高速模式”下，所獲得的運(yùn)動圖像數(shù)據(jù)的幀頻高于“高清晰度模式”下的幀頻。

在“高清晰度模式”下拍攝運(yùn)動圖像的情況下，一幀的圖像大小、即一幀的像素數(shù)例如為1920×1080像素，并且?guī)l例如為30fps。另一方面，在“高速模式”下拍攝運(yùn)動圖像的情況下，一幀的圖像大小、即一幀的像素數(shù)例如為1080×720像素，并且?guī)l例如為60fps。

在作為第一模式的“高清晰度模式”下，在水平方向和垂直方向這兩者上，針對每三個像素讀取信號。為了參考圖4a給出例子，在“高清晰度模式”下，讀取來自通過雙線所包圍的各像素的輸出。在圖8的基本塊702的情況下，輸出是從位于列hn+1、hn+4、hn+7、hn+10、hn+13、hn+16、hn+19和hn+22其中之一中的、并且還位于行vn、vn+3、vn+6、vn+9和vn+12其中之一中的各像素所讀取的。在圖8的基本塊703的情況下，輸出是從位于列hn+1、hn+4、hn+7、hn+10、hn+13、hn+16、hn+19和hn+22其中之一中的、并且還位于行vm、vm+3、vm+6、vm+9和vm+12其中之一中的各像素所讀取的。

在上述讀取中，沒有從第(n+1)行vn+1和第(n+2)行vn+2讀取信號。這意味著沒有從位于第(n+1)行vn+1的相位差檢測用像素s1和位于第(n+2)行vn+2的相位差檢測用像素s2讀取信號。在沒有讀取來自相位差檢測用像素s1和s2的信號的情況下，不能執(zhí)行使用來自相位差檢測用像素s1和s2的信號的相位差焦點(diǎn)檢測。為此，在完成對正常像素進(jìn)行上述間隔剔除讀取的第一掃描之后，接著進(jìn)行如圖10a～圖10c所示讀取來自相位差檢測用像素s1和s2的信號的第二掃描。

圖10a～圖10c是示出在高清晰度模式下獲得運(yùn)動圖像時所執(zhí)行的讀取操作的例子的圖。在圖10a～圖10c中，橫軸表示時間，并且對于各行，通過與該行相對應(yīng)的框來表示在該行中執(zhí)行讀取的時間?？騼?nèi)的陰影部分表示正從ob部704讀取信號。在對于直到作為最后一行起的第三行的行vend-2的行完成第一掃描之后，執(zhí)行第二掃描以讀取相位差檢測用像素s1和s2所位于的行。在第二掃描中，在例如位于第(n+1)行vn+1、第(n+2)行vn+2、第(m+1)行vm+1和第(m+2)行vm+2中的相位差檢測用像素s1和s2中，順次讀取信號。這樣，在“高清晰度模式”下讀取一幀的圖像。

以上給出的說明是以從兩個基本塊702和703讀取信號作為例子。在上述例子中，相位差檢測用像素s1位于第(n+1)行vn+1中，相位差檢測用像素s2位于第(n+2)行vn+2中，另一相位差檢測用像素s1位于第(m+1)行vm+1中，并且另一相位差檢測用像素s2位于第(m+2)行vm+2中。然而，讀取信號的基本塊(這里為702和703)的數(shù)量不局限于兩個，并且基本塊702和703中的相位差檢測用像素s1和s2的配置不局限于上述例子中的布置。該說明適用于任何情況，只要在對正常像素進(jìn)行間隔剔除讀取的第一掃描之后、執(zhí)行讀取相位差檢測用像素s1和s2的第二掃描即可。按照讀取信號的順序?qū)D10b中的行進(jìn)行排序。圖10c示出從各行讀取的多個數(shù)據(jù)的排列。

因而，“高清晰度模式”涉及正常像素的間隔剔除讀取，其中，在垂直方向上例如針對每三個像素讀取信號，并且在水平方向上例如針對每三個像素讀取信號。使用通過這樣執(zhí)行的第一掃描所獲得的信號、即圖像數(shù)據(jù)來生成運(yùn)動圖像。在生成運(yùn)動圖像時不使用在第二掃描中從相位差檢測用像素s1和s2所獲得的信號。使用從相位差檢測用像素s1和s2所讀出的信號來執(zhí)行焦點(diǎn)檢測處理。

在作為第二模式的“高速模式”下，在垂直方向上針對每五個正常像素讀取信號，并且在水平方向上針對每三個正常像素讀取信號。為了參考圖4b給出例子，在“高速模式”下，讀取來自通過雙線所包圍的各像素的輸出。在圖8的基本塊702的情況下，輸出是從位于列hn+1、hn+4、hn+7、hn+10、hn+13、hn+16、hn+19和hn+22其中之一中的、并且還位于行vn、vn+5和vn+10其中之一中的各像素所讀取的。在圖8的基本塊703的情況下，輸出是從位于列hn+1、hn+4、hn+7、hn+10、hn+13、hn+16、hn+19和hn+22其中之一中的、并且還位于行vm、vm+5和vm+10其中之一中的各像素所讀取的。

因此，在“高速模式”下，如在“高清晰度模式”下那樣，沒有從第(n+1)行vn+1和第(n+2)行vn+2讀取信號。這意味著在“高速模式”下，也沒有從位于第(n+1)行vn+1中的相位差檢測用像素s1和位于第(n+2)行vn+2中的相位差檢測用像素s2讀取信號。在沒有讀取來自相位差檢測用像素s1和s2的信號的情況下，不能執(zhí)行使用來自相位差檢測用像素s1和s2的信號的相位差焦點(diǎn)檢測。為此，如在“高清晰度模式”下那樣，在“高速模式”下對正常像素進(jìn)行上述間隔剔除讀取的第一掃描之后，如圖11a～圖11c所示，進(jìn)行讀取來自相位差檢測用像素s1和s2的信號的第二掃描。

圖11a～圖11c是示出在“高速模式”下獲得運(yùn)動圖像時所執(zhí)行的讀取操作的例子的圖。在圖11a～圖11c中，橫軸表示時間，并且對于各行，通過與該行相對應(yīng)的框來表示在該行中執(zhí)行讀取的時間?？騼?nèi)的陰影部分表示正從ob部704讀取信號。

在對于直到作為最后一行起的第六行的行vend-5的行完成第一掃描之后，執(zhí)行第二掃描以讀取相位差檢測用像素s1和s2所位于的行。在第二掃描中，在例如位于第(n+1)行vn+1、第(n+2)行vn+2、第(m+1)行vm+1和第(m+2)行vm+2的相位差檢測用像素s1和s2中順次讀取信號。這樣，在“高速模式”下讀取一幀的圖像。按照讀取信號的順序?qū)D11b中的行進(jìn)行排序。圖11c示出從各行所讀取的多個數(shù)據(jù)的排列。

與“高清晰度模式”相比，對于間隔剔除讀取，“高速模式”在垂直方向上間隔剔除更多像素，因而讀取的像素較少。因此，雖然圖像分辨率低于“高清晰度模式”，但是“高速模式”能夠以較短時間進(jìn)行讀取。在“高清晰度模式”和“高速模式”這兩者下，相位差檢測用像素s1和s2被配置在第一掃描中沒有讀取的行中。

圖12a～圖12c是示出在獲得運(yùn)動圖像時所執(zhí)行的讀取操作的例子的圖。圖12a～圖12c中的橫軸表示時間。在圖12a和圖12b中，各行具有表示行的像素的累積時間段(累積時間)的相應(yīng)框。框的左端和右端分別示意性表示對于像素解除復(fù)位的定時和對于像素開始讀取的定時。累積時間段(累積時間)是將與第一掃描或者第二掃描中所讀取的信號相對應(yīng)的電荷累積在相關(guān)像素中的時間段(時間)。圖12a～圖12c中對正常像素進(jìn)行間隔剔除讀取的第一掃描的操作大體上與圖11a～圖11c相同，然而，在圖12a～圖12c所示的情況下，將讀取來自正常像素的信號的行的累積時間(累積時間段)和讀取來自相位差檢測用像素s1和s2的信號的行的累積時間彼此分開設(shè)置。在執(zhí)行間隔剔除讀取的第一掃描中，垂直掃描部705例如掃描第n行vn、第(n+5)行vn+5、第(n+10)行vn+10、第m行vm、第(m+5)行vm+5和第(m+10)行vm+10。在讀取相位差檢測用像素s1和s2的信號的第二掃描中，垂直掃描部705掃描相位差檢測用像素s1和s2所位于的行vn+1、vn+2、vm+1和vm+2。圖12c中的斜實線表示讀取的定時，并且圖12c中的斜虛線表示在讀取操作之前所執(zhí)行的復(fù)位解除的定時。由于對于各行設(shè)置傳輸信號tx、復(fù)位信號res和選擇信號sel的控制線，因而如圖12c所示，可以相互獨(dú)立地執(zhí)行對于獲得運(yùn)動圖像數(shù)據(jù)的行的復(fù)位解除和對于獲得焦點(diǎn)檢測用數(shù)據(jù)的行的復(fù)位解除。通過改變對于獲得運(yùn)動圖像的行和對于獲得焦點(diǎn)檢測用數(shù)據(jù)的行的復(fù)位解除的定時，可以對于前者的行和后者的行設(shè)置不同的累積時間。在圖12a～圖12c所示情況下，將位于第二掃描所選擇的行中的像素的累積時間設(shè)置得比位于第一掃描所選擇的行中的像素的累積時間長。在例如焦點(diǎn)檢測區(qū)域局部暗的情況下，如圖12a～圖12c那樣，將位于第二掃描所選擇的行中的像素的累積時間設(shè)置得相對長是有效的。

圖13a～圖13c是示出在獲得運(yùn)動圖像時所執(zhí)行的讀取操作的例子的圖。圖13a～圖13c示出下面的情況：對于位于在第二掃描讀取的行中的像素所設(shè)置的累積時間比位于在第一掃描所讀取的行中的像素的累積時間短。在例如焦點(diǎn)檢測是局部亮的情況下，如圖13a～圖13c那樣，將位于第二掃描所選擇的行中的像素的累積時間設(shè)置得相對短是有效的。

圖14是攝像元件101的像素部701的電路圖。圖14示出從位于第n行vn中的多個像素中所提取的兩個像素和從位于第(n+1)行vn+1中的多個像素中所提取的兩個像素。光電轉(zhuǎn)換器1201和光電轉(zhuǎn)換器1211位于第n行vn中。光電轉(zhuǎn)換器1201’和光電轉(zhuǎn)換器1211’位于第(n+1)行vn+1中。包括光電轉(zhuǎn)換器1201的像素和包括光電轉(zhuǎn)換器1201’的像素在垂直方向上彼此鄰接。包括光電轉(zhuǎn)換器1211的像素和包括光電轉(zhuǎn)換器1211’的像素在垂直方向上彼此鄰接。在第一掃描中讀取第n行vn，并且在第二掃描中讀取第(n+1)行vn+1。如上所述，可以對于各行與其它行獨(dú)立地設(shè)置復(fù)位的定時。這里給出的說明是以下面的情況作為例子：在位于第(n+1)行vn+1的像素中所設(shè)置的累積時間比位于第n行vn的像素中的累積時間長。

對于依賴于兩個鄰接像素的信號量的量，可能發(fā)生從其中一個向另一個像素的泄漏。鄰接像素之間的泄漏的原因例如包括一個像素的光電轉(zhuǎn)換器中所生成的電荷經(jīng)由基板向與該像素鄰接的像素的光電轉(zhuǎn)換器的擴(kuò)散。另一原因是下面的反射，其中，本該入射至一個像素的光被設(shè)置在基板上的金屬配線層、玻璃蓋或者其它類似組件反射，并且入射至與該像素鄰接的像素。在一個像素和與其鄰接的像素共用fd區(qū)域602的情況下，也可能發(fā)生泄漏。在一個像素和與其相鄰的像素共用fd區(qū)域602的情況下，盡管為了信號檢測的目的、期望僅將來自前者像素的電荷傳輸至fd區(qū)域602這一事實，但是來自與前者像素鄰接的像素的電荷可能泄漏至fd區(qū)域602中。鄰接像素之間的泄漏損害了圖像信號和焦點(diǎn)檢測信號，這對于圖像質(zhì)量和焦點(diǎn)檢測精度產(chǎn)生不利影響。

如上所述，可以彼此分開設(shè)置位于第一掃描所讀取的行中的像素的累積時間和位于第二掃描所讀取的行中的像素的累積時間。這可能導(dǎo)致下面的情形：共用fd區(qū)域602的兩行中的一行的像素是飽和的，而這兩個行中的另一行的像素沒有飽和。例如，在控制累積時間以使得單個圖像整體上具有適合的曝光的情況下，一些像素可能是飽和的，而與飽和像素鄰接的像素沒有飽和。

下面參考圖14來說明在位于讀取焦點(diǎn)檢測用信號的行中的像素是飽和的、而位于讀取用于生成運(yùn)動圖像的信號的行中的像素沒有飽和的情況下可能發(fā)生的運(yùn)動圖像的圖像質(zhì)量劣化。用于生成運(yùn)動圖像的像素r和g配置在第n行vn中。這里，位于第n行vn中的像素r和g的光電轉(zhuǎn)換器1201和1211沒有飽和。焦點(diǎn)檢測用像素s1配置在第(n+1)行vn+1中。除焦點(diǎn)檢測用像素s1以外，在第(n+1)行vn+1中還配置了正常像素g。這里，位于第(n+1)行vn+1中的像素g和s1的光電轉(zhuǎn)換器1201’和1211’是飽和的。傳輸開關(guān)1204設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換器1201和fd區(qū)域1202之間，并且傳輸開關(guān)1204’設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換器1201’和fd區(qū)域1202之間。傳輸開關(guān)1214設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換器1211和fd區(qū)域1212之間，并且傳輸開關(guān)1214’設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換器1211’和fd區(qū)域1212之間。傳輸開關(guān)1204、1204’、1214和1214’分別被配置成對光電轉(zhuǎn)換器1201和fd區(qū)域1202之間的路徑的位壘、光電轉(zhuǎn)換器1201’和fd區(qū)域1202之間的路徑的位壘、光電轉(zhuǎn)換器1211和fd區(qū)域1212之間的路徑的位壘、以及光電轉(zhuǎn)換器1211’和fd區(qū)域1212之間的路徑的位壘進(jìn)行控制。當(dāng)斷開傳輸開關(guān)1204和1204’時，形成位壘以防止光電轉(zhuǎn)換器1201和1201’中所生成的信號電荷流入fd區(qū)域1202。當(dāng)斷開傳輸開關(guān)1214和1214’時，形成位壘以防止光電轉(zhuǎn)換器1211和1211’中所生成的信號電荷流入fd區(qū)域1212。然而，在光電轉(zhuǎn)換器1201、1201’、1211和1211’是飽和的情況下，信號電荷可能越過位壘而流入fd區(qū)域1202和1212。在從位于第n行vn中的像素r的光電轉(zhuǎn)換器1201讀取信號的定時、位于第(n+1)行vn+1中的像素g的光電轉(zhuǎn)換器1201’是飽和的情況下，可能發(fā)生下面的現(xiàn)象：在fd區(qū)域1202中將來自光電轉(zhuǎn)換器1201的信號電荷和從光電轉(zhuǎn)換器1201’泄漏的電荷相加，并且讀取基于合并后的電荷所生成的信號作為來自位于第n行vn中的像素r的信號。在從位于第n行vn中的像素g的光電轉(zhuǎn)換器1211讀取信號的定時、位于第(n+1)行vn+1中的像素s1的光電轉(zhuǎn)換器1211’是飽和的情況下，可能發(fā)生下面的現(xiàn)象：在fd區(qū)域1212中將來自光電轉(zhuǎn)換器1211的信號電荷和從光電轉(zhuǎn)換器1211’泄漏的電荷相加，并且讀取基于合并后的電荷所生成的信號作為來自位于第n行vn中的像素g的信號。在這些事件下，位于第n行vn中的像素r和g的像素值增大了與泄漏電荷相對應(yīng)的量，從而損害了運(yùn)動圖像的圖像質(zhì)量。

另一方面，參考圖14來說明在位于讀取焦點(diǎn)檢測用信號的行中的像素沒有飽和、而位于讀取用于生成運(yùn)動圖像的信號的行中的像素是飽和的情況下可能發(fā)生的焦點(diǎn)檢測精度的劣化。如上所述，用于生成運(yùn)動圖像的像素r和g配置在第n行vn中。這里，位于第n行vn中的像素r和g的光電轉(zhuǎn)換器1201和1211是飽和的。如上所述，焦點(diǎn)檢測用像素s1配置在第(n+1)行vn+1中。除焦點(diǎn)檢測用像素s1以外，在第(n+1)行vn+1中，還配置了正常像素g。這里，位于第(n+1)行vn+1中的像素g和s1的光電轉(zhuǎn)換器1201’和1211’沒有飽和。在這種情況下，發(fā)生與上述現(xiàn)象相反的現(xiàn)象。具體地，在從位于第(n+1)行vn+1中的像素s1的光電轉(zhuǎn)換器1211’讀取信號的定時、位于第n行vn中的像素g的光電轉(zhuǎn)換器1211是飽和的情況下，發(fā)生下面的現(xiàn)象：在fd區(qū)域1212中，將來自光電轉(zhuǎn)換器1211’的信號電荷和從光電轉(zhuǎn)換器1211所泄漏的電荷相加，并且讀取基于合并后的電荷所生成的信號作為來自焦點(diǎn)檢測用像素s1的信號。該現(xiàn)象僅發(fā)生在與像素是飽和的第n行vn鄰接的第(n+1)行vn+1中，并且由于位于第(n+2)行vn+2中的像素與位于第(n+1)行vn+1中的像素沒有共用fd區(qū)域1212，因而該現(xiàn)象不會在第(n+2)行vn+2中發(fā)生。因此，該現(xiàn)象可能發(fā)生在位于第(n+1)行vn+1中的焦點(diǎn)檢測用像素s1(圖像a像素s1)中，但是不會發(fā)生在位于第(n+2)行vn+2中的焦點(diǎn)檢測用像素s2(圖像b像素s2)中。此外，到達(dá)位于第(n+1)行vn+1中的焦點(diǎn)檢測用像素s1的光是穿過了攝像鏡頭202的出射光瞳509(參見圖6a～圖6c)的第一光瞳區(qū)域510的光。另一方面，到達(dá)位于第n行vn中的正常像素g的光是穿過了攝像鏡頭202的出射光瞳509的整個區(qū)域的光。換句話說，到達(dá)焦點(diǎn)檢測用像素s1的光與圖像a的相位相對應(yīng)，而到達(dá)正常像素g的光沒有反映與離焦量相對應(yīng)的相位偏差。因此，不同相位成分的信號電荷從正常像素g泄漏至焦點(diǎn)檢測用像素s1中。如上所述，相位差焦點(diǎn)檢測通過檢測圖像a信號和圖像b信號的相對位置，來檢測被攝體圖像的離焦量。因此，不同相位成分的信號的相加使得難以正確檢測圖像a和圖像b之間的相位差，這導(dǎo)致自動調(diào)焦精度的劣化。

本實施例使用以下方法來防止由上述現(xiàn)象所導(dǎo)致的運(yùn)動圖像的圖像質(zhì)量的劣化和焦點(diǎn)檢測精度的劣化。

用于防止上述現(xiàn)象的方法的例子是：將焦點(diǎn)檢測用像素s1和s2配置在像素與位于在第一掃描所讀取的行中的像素沒有共用fd區(qū)域602的行中，并且在第二掃描中讀取來自以這種方式配置的焦點(diǎn)檢測用像素s1和s2的信號。圖15a和15b是示出攝像元件101中的像素布局的例子的圖。在圖15a的例子中，在垂直方向上相對密集地布置第一掃描中所讀取的像素。在圖15b的例子中，在垂直方向上相對稀疏地布置第一掃描中所讀取的像素。

圖15b示出第一掃描涉及間隔剔除讀取的情況，其中，在間隔剔除讀取中，在垂直方向上針對每五個像素讀取信號，并且在水平方向上針對每三個像素讀取信號。通過雙線包圍的像素是在第一掃描中讀取的像素。第n行vn和第(n+1)行vn+1共用一個fd區(qū)域602。第(n+2)行vn+2和第(n+3)行vn+3共用另一fd區(qū)域602。第(n+4)行vn+4和第(n+5)行vn+5共用又一fd區(qū)域602。第(n+6)行vn+6和第(n+7)行vn+7共用又一fd區(qū)域602。第(n+8)行vn+8和第(n+9)行vn+9共用又一fd區(qū)域602。在第(n+10)行vn+10和第(n+11)行v+11以及隨后行中，以同樣的方式共用fd區(qū)域602。例如，第(n+2)行vn+2和第(n+3)行vn+3并非是第一掃描中所讀取的行，并且也不是與第一掃描中所讀取的行共用fd區(qū)域602的行。例如，第(n+7)行vn+7和第(n+8)行vn+8并非是第一掃描中所讀取的行，并且也不是與第一掃描中所讀取的行共用fd區(qū)域602的行。因而，在為了生成運(yùn)動圖像而讀取的像素在垂直方向上相對稀疏地布置的情況下，可以通過以圖15b所示的方式配置焦點(diǎn)檢測用像素s1和s2來防止上述現(xiàn)象。作為結(jié)果，防止了運(yùn)動圖像的圖像質(zhì)量的劣化和焦點(diǎn)檢測精度的劣化。

另一方面，如圖15a所示，在用于生成運(yùn)動圖像而讀取的像素在垂直方向上相對密集地布置的情況下，不能以滿足上述條件的方式來配置相位差檢測用像素s1和s2。然而，可以在不采用上述方法的情況下防止該現(xiàn)象。具體地，可以通過避免使位于第一掃描中所讀取的行中的像素的累積時間段和位于第二掃描中所讀取的行中的像素的累積時間段之間的時間重疊來防止上述現(xiàn)象。

圖16是示出在獲得運(yùn)動圖像時所執(zhí)行的操作的例子的圖。圖16示出下面的情況：在避免第一掃描中所讀取的像素的累積時間段和第二掃描中所讀取的像素的累積時間段之間的重疊的同時來讀取信號。圖16中的虛線表示解除復(fù)位的定時。圖16中的實線表示讀取的定時。圖16中的行v0、vn、vn+5、vn+10、vm、vm+5、vm+10和vend是在第一掃描中所讀取的行的例子。圖16中的行vn+1、vn+2、vm+1和vm+2是在第二掃描中所讀取的行的例子?！皌read1”表示第一掃描中讀取的定時，并且“tread2”表示第二掃描中的讀取的定時。為了在避免第一掃描中所讀取的像素的累積時間段和第二掃描中所讀取的像素的累積時間段之間的重疊的同時讀取信號，需要滿足公式(1)和(2)。

t1＝tvd-t2…(1)

t2＝tread2-tread1′…(2)

在公式(1)和(2)中，t1表示對于第一掃描中所讀取的行中的像素可以設(shè)置的最長累積時間段。tvd表示讀取操作的更新周期。t2表示對于第二掃描中所讀取的行中的像素可以設(shè)置的最長累積時間段。tread1′表示對于像素與位于第二掃描中所讀取的行中的像素共用fd區(qū)域602的行在第一掃描中進(jìn)行讀取的定時。公式(2)中的tread2表示用于從與位于在tread1′時所讀取的行中的像素共用fd區(qū)域602的像素中讀取信號的定時?；赼f框的位置來設(shè)置在第二掃描中要讀取哪一行。

這樣，可以在避免位于第一掃描中所讀取的行中的像素的累積時間段和位于第二掃描中所讀取的行中的像素的累積時間段之間的重疊的同時來讀取信號。利用該方法同樣可以防止共用fd區(qū)域602的像素之間的信號泄漏?？梢苑珠_設(shè)置適合獲得運(yùn)動圖像的累積時間和適合焦點(diǎn)檢測的累積時間。然而，通過公式(1)和(2)可以理解，可以設(shè)置的累積時間或者累積時間段的長度存在限制。因此，上述讀取操作僅適用于自動調(diào)焦操作，而在不執(zhí)行自動調(diào)焦操作的情況下不適用。cpu105、定時生成器104和其它組件可以一起用作被配置成限制累積時間或者累積時間段的控制器。

接著，參考圖17說明根據(jù)本實施例的攝像設(shè)備的操作。圖17是示出根據(jù)本實施例的攝像設(shè)備的操作的流程圖。

在電源開關(guān)109被設(shè)置成“on(接通)”的情況下(步驟s201為“是”)，cpu105從步驟s201進(jìn)入步驟s202。在電源開關(guān)109處于off(斷開)的情況下(步驟s201為“否”)，重復(fù)步驟s201。

在步驟s202，cpu105判斷電池(未示出)是否保留有足夠的電能來進(jìn)行拍攝(步驟s202)。在電池所保留的電能不足以進(jìn)行拍攝的情況下(步驟s202為“否”)，cpu105在顯示器114上顯示此意的警告消息(步驟s211)。cpu105然后返回至步驟s201以等待電源開關(guān)109再次被接通。在電池所保留的電能足以進(jìn)行拍攝的情況下(步驟s202為“是”)，cpu105進(jìn)入步驟s203。

在步驟s203，cpu105檢查記錄介質(zhì)108(步驟s203)。具體地，cpu105判斷是否在攝像設(shè)備100中置入了能夠記錄預(yù)定容量以上的數(shù)據(jù)的記錄介質(zhì)108。在攝像設(shè)備100中沒有置入能夠記錄預(yù)定容量以上的數(shù)據(jù)的記錄介質(zhì)108的情況下(步驟s203為“否”)，cpu105在顯示器114上顯示此意的警告消息(步驟s211)，并且返回至步驟s201。在攝像設(shè)備100中置入了能夠記錄預(yù)定容量以上的數(shù)據(jù)的記錄介質(zhì)108的情況下(步驟s203為“是”)，cpu105進(jìn)入步驟s204。

在步驟s204，cpu105判斷利用模式撥盤112設(shè)置了靜止圖像拍攝模式和運(yùn)動圖像拍攝模式中的哪一個(步驟s204)。在模式撥盤112被設(shè)置成靜止圖像拍攝模式的情況下，cpu105執(zhí)行用于拍攝靜止圖像的處理(步驟s205)。另一方面，在模式撥盤112被設(shè)置成運(yùn)動圖像拍攝模式的情況下，cpu105執(zhí)行用于拍攝運(yùn)動圖像的處理(步驟s206)。

接著，參考圖18說明在圖17的步驟s205中所執(zhí)行的靜止圖像拍攝。圖18是示出在獲得靜止圖像時所執(zhí)行的操作的流程圖。

首先，cpu105等待第一級快門開關(guān)sw1被接通(步驟s401)。在第一級快門開關(guān)sw1被接通的情況下(步驟s401為“是”)，cpu105基于來自測光控制器(未示出)的測光信息來執(zhí)行測光處理(步驟s402)。具體地，cpu105確定攝像鏡頭202的光圈204的光圈值以及快門速度。在第一級快門開關(guān)sw1被接通的情況下(步驟s401為“是”)，cpu105還基于來自焦點(diǎn)檢測元件209的焦點(diǎn)檢測信息來執(zhí)行測距處理(步驟s402)。具體地，cpu105執(zhí)行用于使得攝像鏡頭202的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)用透鏡組205與被攝體的位置對準(zhǔn)的焦點(diǎn)檢測計算處理。

接著，cpu105判斷是否接通了第二級快門開關(guān)sw2(步驟s403)。在第二級快門開關(guān)sw2未被接通的情況下(步驟s403為“否”)，cpu105判斷第一級快門開關(guān)sw1是否保持接通(步驟s404)。在第一級快門開關(guān)sw1仍接通的情況下，cpu105返回至步驟s403以判斷是否接通了第二級快門開關(guān)sw2。另一方面，在第一級快門開關(guān)sw1不再接通的情況下(步驟s404為“否”)，cpu105返回至步驟s401以等待第一級快門開關(guān)sw1再次被接通。在步驟s403判斷為第二級快門開關(guān)sw2接通的情況下(步驟s403為“是”)，cpu105執(zhí)行用于拍攝靜止圖像的處理(步驟s405)。在靜止圖像拍攝處理中，以在不進(jìn)行間隔剔除的情況下讀取來自正常像素的信號和來自相位差檢測用像素s1和s2的信號的全像素讀取模式來讀取信號。以這種方式獲得靜止圖像數(shù)據(jù)。

接著，cpu105使dsp103執(zhí)行用于使所獲得的圖像數(shù)據(jù)顯像的處理(步驟s406)。接著，cpu105使dsp103對通過顯像處理所處理后的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行壓縮處理，并且使dsp103將通過壓縮處理所處理后的圖像數(shù)據(jù)存儲在ram107的空閑區(qū)域中(步驟s407)。

接著，cpu105使dsp103讀取存儲在ram107中的圖像數(shù)據(jù)，并且使dsp103執(zhí)行用于將所讀取的圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(zhì)108上的處理(步驟s408)。然后，cpu105檢查電源開關(guān)109是否被接通(步驟s409)。

在電源開關(guān)109仍接通的情況下(步驟s409為“是”)，cpu105返回至步驟s401以準(zhǔn)備下次的靜止圖像的拍攝。另一方面，在電源開關(guān)109斷開的情況下(步驟s409為“否”)，cpu105返回至圖17的步驟s201以等待電源開關(guān)109再次被接通。

接著，說明在圖17的步驟s206所執(zhí)行的運(yùn)動圖像拍攝。在模式撥盤112被設(shè)置成運(yùn)動圖像拍攝模式的情況下，打開焦平面快門210，并且執(zhí)行將從攝像元件101中所讀取的多個圖像數(shù)據(jù)保持顯像并顯示在顯示器114上的監(jiān)視操作。在第二級快門開關(guān)sw2保持接通期間，將運(yùn)動圖像數(shù)據(jù)保持記錄在記錄介質(zhì)108上。當(dāng)將模式撥盤112改變成除運(yùn)動圖像拍攝模式以外的其它設(shè)置時，將拍攝模式切換成除運(yùn)動圖像拍攝模式以外的其它模式。在電源開關(guān)109被設(shè)置成“off”的情況下，結(jié)束運(yùn)動圖像拍攝模式下的拍攝。運(yùn)動圖像拍攝模式包括上述“高清晰度模式”和“高速模式”。在“高清晰度模式”下，執(zhí)行對來自正常像素的信號的間隔剔除讀取，以使得在垂直方向和水平方向這兩個方向上針對每三個像素讀取來自正常像素的信號。另一方面，在“高速模式”下，執(zhí)行對來自正常像素的信號的間隔剔除讀取，以使得在垂直方向上針對每五個像素讀取來自正常像素的信號，并且在水平方向上針對每三個像素讀取來自正常像素的信號。通過如cpu105所指示改變攝像元件101的設(shè)置和定時生成器104的設(shè)置，可以進(jìn)行“高清晰度模式”讀取和“高速模式”讀取之間的切換。

在“高清晰度模式”和“高速模式”兩者下，在完成讀取來自正常像素的信號的第一掃描之后，跟著進(jìn)行讀取來自相位差檢測用像素s1和s2的信號的第二掃描。在讀取來自相位差檢測用像素s1和s2的信號的第二掃描中，執(zhí)行跳過操作。在跳過操作中，識別位于進(jìn)行調(diào)焦的af框的外部的相位差檢測用像素s1和s2，將所識別的相位差檢測用像素s1和s2所位于的區(qū)域設(shè)置為跳過區(qū)域，并且不讀取來自位于跳過區(qū)域中的相位差檢測用像素s1和s2的信號?；趶亩〞r生成器104輸入至水平掃描部708的跳過設(shè)置信號來執(zhí)行跳過操作。

“高清晰度模式”下獲得運(yùn)動圖像時所讀取的像素的數(shù)量約為獲得靜止圖像時所讀取的像素的數(shù)量的1/9?！案咚倌Ｊ健毕芦@得運(yùn)動圖像時所讀取的像素的數(shù)量約為獲得靜止圖像時所讀取的像素的數(shù)量的1/15。因而，在“高清晰度模式”和“高速模式”兩者下，可以在比獲得靜止圖像時短得多的時間內(nèi)獲得運(yùn)動圖像。

圖19是示出在獲得運(yùn)動圖像時所執(zhí)行的操作的流程圖。

首先，cpu105基于模式撥盤112的設(shè)置來設(shè)置模式(步驟s300)。運(yùn)動圖像拍攝模式包括如上所述的“高清晰度模式”和“高速模式”。cpu105基于模式撥盤112的設(shè)置來設(shè)置是要以“高清晰度模式”還是“高速模式”獲得運(yùn)動圖像。接著，cpu105執(zhí)行用于使主鏡207和副鏡208上升的操作以及用于打開焦平面快門210的操作(步驟s302)。這使得被攝體圖像如圖2b所示持續(xù)入射在攝像元件101上。

接著，cpu105判斷是否接通了第二級快門開關(guān)sw2(步驟s303)。在接通了第二級快門開關(guān)sw2的情況下(步驟s303為“是”)，cpu105開始進(jìn)行作為用于將運(yùn)動圖像數(shù)據(jù)寫入至記錄介質(zhì)108的操作的記錄操作(步驟s305)。cpu105然后進(jìn)入步驟s306。在盡管第二級快門開關(guān)sw2斷開(步驟s303為“否”)但是正在執(zhí)行用于將運(yùn)動圖像數(shù)據(jù)寫入至記錄介質(zhì)108的記錄操作的情況下，cpu105停止記錄操作(步驟s304)。換句話說，cpu105在第二級快門開關(guān)sw2保持接通期間繼續(xù)運(yùn)動圖像數(shù)據(jù)記錄處理，并且在斷開第二級快門開關(guān)sw2時停止運(yùn)動圖像數(shù)據(jù)記錄處理。cpu105然后進(jìn)入步驟s306。可以在經(jīng)過了預(yù)定時長的情況下、或者在記錄介質(zhì)108的剩余容量變小的情況下，在斷開第二級快門開關(guān)sw2之前停止記錄操作。

在步驟s306，cpu105調(diào)節(jié)曝光以執(zhí)行重復(fù)對顯示器114上的圖像數(shù)據(jù)的監(jiān)視顯示的監(jiān)視操作。在曝光調(diào)節(jié)中，cpu105基于在緊挨著的前次運(yùn)動圖像拍攝中所獲得的圖像數(shù)據(jù)或者在緊挨著的前次運(yùn)動圖像拍攝中從相位差檢測用像素s1和s2所獲得的數(shù)據(jù)來判斷曝光量，并且將鏡頭光圈204和afe102中的增益設(shè)置成實現(xiàn)適當(dāng)曝光量的值。在第一次拍攝運(yùn)動圖像的情況下，不存在緊挨著的前次運(yùn)動圖像拍攝的數(shù)據(jù)，并且對于鏡頭光圈204和afe102中的增益設(shè)置初始值。如上所述，本實施具有用于避免讀取正常像素以獲得運(yùn)動圖像的第一掃描的累積時間段和讀取焦點(diǎn)檢測用像素的第二掃描的累積時間段之間的重疊的選項。在這種情況下，設(shè)置累積時間或者累積時間段，以使得第一掃描的累積時間段和第二掃描的累積時間段相互不會重疊。

接著，cpu105執(zhí)行運(yùn)動圖像拍攝處理(步驟s307)。為了獲得運(yùn)動圖像，攝像元件101基于來自定時生成器104的驅(qū)動信號，重復(fù)執(zhí)行電荷清除、電荷累積和讀取。在“高清晰度模式”下，通過在垂直方向上針對每三個像素讀取信號、并且在水平方向上針對每三個像素讀取信號的間隔剔除讀取，來讀取攝像元件101的正常像素。在“高速模式”下，通過在垂直方向上針對每五個像素讀取信號、并且在水平方向上針對每三個像素讀取信號的間隔剔除讀取，來讀取攝像元件101的正常像素。在完成讀取正常像素的第一掃描之后，執(zhí)行第二掃描以讀取相位差檢測用像素s1和s2。第二掃描僅讀取來自位于與進(jìn)行調(diào)焦的af框相對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的相位差檢測用像素s1和s2的信號。不從位于與進(jìn)行調(diào)焦的af框相對應(yīng)的區(qū)域外部的相位差檢測用像素s1和s2來讀取信號。在不進(jìn)行間隔剔除的情況下，讀取來自位于與進(jìn)行調(diào)焦的af框相對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的相位差檢測用像素s1和s2的信號。以預(yù)定幀頻來重復(fù)正常像素的讀取以及相位差檢測用像素s1和s2的讀取。將在第二掃描中從相位差檢測用像素s1和s2中讀出的信號輸入至設(shè)置在dsp103中的焦點(diǎn)檢測用校正單元1009。焦點(diǎn)檢測用校正單元1009針對從相位差檢測用像素s1和s2中所讀出的信號來進(jìn)行逐像素校正以及基于運(yùn)動圖像拍攝時的光學(xué)條件的校正。將通過焦點(diǎn)檢測用校正單元1009校正后的信號傳輸至焦點(diǎn)檢測計算部1006。焦點(diǎn)檢測計算部1006基于來自形成有不同相位的狹縫508a和508b的兩種類型的相位差檢測用像素s1和s2的輸出，來計算離焦信息。將通過焦點(diǎn)檢測計算部1006所計算出的離焦信息傳輸至cpu105。cpu105通過基于離焦信息調(diào)節(jié)配置在攝像鏡頭202內(nèi)的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)用透鏡組205的位置來執(zhí)行af控制。

在步驟s309，dsp103中的顯像單元1001對在第一掃描中從正常像素讀取的信號進(jìn)行顯像處理。在顯像處理中，在執(zhí)行了用于對來自缺陷像素的信號進(jìn)行校正的校正處理之后，使數(shù)據(jù)顯像。在步驟s310，dsp103中的壓縮單元1002對顯像后的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理。在dsp103中的顯示控制器1005的顯示控制下，將通過壓縮所獲得的圖像顯示在顯示器114上(步驟s311)。以預(yù)定幀頻重復(fù)該操作，從而執(zhí)行用于獲得運(yùn)動圖像的操作。

在斷開電源開關(guān)109的情況下(步驟s312為“否”)，cpu105接著執(zhí)行用于結(jié)束運(yùn)動圖像拍攝的處理(步驟s314)，然后返回至圖17的步驟s201。在電源開關(guān)109保持接通的情況下(步驟s312為“是”)，cpu105檢查模式撥盤112(步驟s313)。

在模式撥盤112仍被設(shè)置成運(yùn)動圖像拍攝模式的情況下，cpu105返回至步驟s303。在模式撥盤112被切換成靜止圖像拍攝模式的情況下，cpu105執(zhí)行運(yùn)動圖像拍攝結(jié)束處理(步驟s315)，并且返回至圖17的步驟s204。

步驟s314和s315中的運(yùn)動圖像拍攝結(jié)束處理涉及在正在執(zhí)行記錄操作的情況下停止記錄操作。運(yùn)動圖像拍攝結(jié)束處理還涉及停止對攝像元件101的驅(qū)動以及停止dsp103所執(zhí)行的讀取處理。運(yùn)動圖像拍攝結(jié)束處理還涉及關(guān)閉焦平面快門210以及使主鏡207和副鏡208下降。以這種方式結(jié)束運(yùn)動圖像拍攝。

根據(jù)本實施例的一個模式，在第二掃描中讀取與第一掃描中所讀取的正常像素共用fd區(qū)域602的相位差檢測用像素s1和s2的情況下，攝像設(shè)備100執(zhí)行控制以限制正常像素的累積時間段(累積時間)或者限制相位差檢測用像素s1和s2的累積時間段(累積時間)。具體地，分開設(shè)置正常像素的累積時間段和相位差檢測用像素s1和s2的累積時間段，從而使得避免前者和后者之間的重疊。可以基于來自正常像素的信號的讀取定時以及來自相位差檢測用像素s1和s2的信號的讀取定時來分開設(shè)置正常像素的累積時間以及相位差檢測用像素s1和s2的累積時間。根據(jù)本實施例的一個模式，即使在正常像素以及相位差檢測用像素s1和s2共用fd區(qū)域602的情況下，也能夠防止第一掃描中所讀取的正常像素與第二掃描中所讀取的相位差檢測用像素s1和s2之間的信號電荷的泄漏。因此，根據(jù)本實施例的一個模式，可以提供能夠防止圖像質(zhì)量和焦點(diǎn)檢測精度下降的攝像設(shè)備。

根據(jù)本實施例的另一模式，識別出與位于第一掃描中所讀取的行中的正常像素沒有共用fd區(qū)域602的相位差檢測用像素s1和s2，并且在第二掃描中，選擇所識別的相位差檢測用像素s1和s2所位于的行。這意味著：根據(jù)本實施例的另一模式，即使在第一掃描中所讀取的正常像素是飽和的情況下，也沒有電荷泄漏至第二掃描中所讀取的相位差檢測用像素s1和s2中。即使在第二掃描中所讀取的相位差檢測用像素s1和s2是飽和的情況下，同樣也沒有電荷泄漏至第一掃描中所讀取的正常像素中。因此，根據(jù)本實施例的另一模式所提供的攝像設(shè)備同樣能夠防止圖像質(zhì)量和焦點(diǎn)檢測精度的下降。

變形例

以上說明了本發(fā)明的典型實施例，但是本發(fā)明不局限于該實施例，并且在本發(fā)明的精神范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種修改和改變。

例如，本發(fā)明不局限于在實施例的說明中所使用的以下例子：在用于對正常像素進(jìn)行間隔剔除讀取的第一掃描之后，執(zhí)行用于讀出來自相位差檢測用像素s1和s2的信號的第二掃描。例如，作為替代，可以在用于讀出來自相位差檢測用像素s1和s2的信號的第二掃描之后，執(zhí)行用于對正常像素進(jìn)行間隔剔除讀取的第一掃描。該情況的優(yōu)點(diǎn)是：由于在獲得圖像之前獲得離焦信息，因而可以在較早時點(diǎn)來驅(qū)動鏡頭。這樣可以容易地設(shè)置攝像設(shè)備100以使得在第一掃描之前執(zhí)行第二掃描。還可以設(shè)置攝像設(shè)備100，以使得在一個幀中在第一掃描之后執(zhí)行第二掃描，而在另一幀中在第二掃描之后執(zhí)行第一掃描。

本發(fā)明不局限于在本實施例的說明中所使用的以下例子：完全防止電荷從第一掃描中所讀取的像素和第二掃描中所讀取的像素中的一個向另一個的泄漏。這些像素之間少量的電荷泄漏不會產(chǎn)生問題，只要泄漏量維持得少即可。因此，僅需要將在第一掃描中所讀取的像素和在第二掃描中所讀取的像素的累積時間段或者累積時間設(shè)置在不會導(dǎo)致圖像質(zhì)量和焦點(diǎn)檢測精度明顯下降的范圍內(nèi)。圖20是示出根據(jù)本發(fā)明的變形例的攝像設(shè)備的讀取操作的例子的時序圖。虛線表示解除復(fù)位的定時，并且實線表示從像素讀出信號的定時。如圖20所示，位于第一掃描中所讀取的行中的像素的累積時間段和位于第二掃描中所讀取的行中的像素的累積時間段彼此部分重疊。在圖20所示的模式下，將位于第一掃描中所讀取的行中的像素的累積時間段(累積時間)設(shè)置得不比位于第二掃描中所讀取的行中的像素的累積時間段短。由于位于第一掃描中所讀取的行中的像素的累積時間段和位于第二掃描中所讀取的行中的像素的累積時間段彼此部分重疊，因而電荷可能從第一掃描中所讀取的像素和第二掃描中所讀取的像素中的一個泄漏至另一個中。然而，穿過攝像光學(xué)系統(tǒng)的出射光瞳的部分區(qū)域的光束入射至第二掃描中所讀取的焦點(diǎn)檢測用像素s1和s2，而來自出射光瞳的整個區(qū)域的光束入射至第一掃描中所讀取的正常像素。這使得第二掃描中所讀取的焦點(diǎn)檢測用像素s1和s2與第一掃描中所讀取的正常像素相比不那么容易飽和。另外，在圖20的模式下，將位于第一掃描中所讀取的行中的像素的累積時間段設(shè)置成不比位于第二掃描中所讀取的行中的像素的累積時間段短。因此以下的可能性非常高：在位于第二掃描中所讀取的行中的像素是飽和的并且其電荷泄漏至位于第一掃描中所讀取的行中的像素的情況下，位于第一掃描中所讀取的行中的像素變得飽和。因此，在這種情況下這些像素之間的電荷的泄漏不會導(dǎo)致圖像質(zhì)量和焦點(diǎn)檢測精度的顯著下降。因此，圖20所示的模式是可接受的。換句話說，可以將位于第一掃描中所讀取的行中的像素的累積時間段設(shè)置得不比位于第二掃描中所讀取的行中的像素的累積時間段短。

本發(fā)明不局限于在本實施例的說明中所使用的以下例子：在避免位于第一掃描中所讀取的行中的像素的累積時間段和位于第二掃描中所讀取的行中的像素的累積時間段之間的重疊的同時，讀取信號。例如，可以在避免位于第一掃描中所讀取的行中的像素的累積時間段和位于第二掃描中所讀取的行中的像素的累積時間段之間的重疊等于或者長于預(yù)定時長的同時來讀取信號。在時間重疊相對短的情況下，可以使得共用fd區(qū)域602的像素之間的信號泄漏保持得足夠小。

其它實施例

本發(fā)明的實施例還可以通過如下的方法來實現(xiàn)，即，通過網(wǎng)絡(luò)或者各種存儲介質(zhì)將執(zhí)行上述實施例的功能的軟件(程序)提供給系統(tǒng)或裝置，該系統(tǒng)或裝置的計算機(jī)或是中央處理單元(cpu)、微處理單元(mpu)讀出并執(zhí)行程序的方法。

盡管參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不局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)和功能。