CN104427251B - 焦点检测设备、其控制方法、以及摄像设备 - Google Patents

Abstract

提供焦点检测设备、摄像设备、以及焦点检测设备的控制方法。从通过对像素的输出信号以光电转换区域为单位进行组合所获得的组合信号中生成用于焦点检测的多个图像信号，其中在所述像素中，通过分割所获得的多个光电转换区域布置在预定方向上，以及基于多个图像信号之间的相关量检测出散焦量。针对具有预定大小的各像素块布置在预定方向上的多个像素块行，生成针对各像素块的组合信号。可以通过在组合时使多个像素块行中的信号的组合中心点相对彼此偏移或像素块的位置的相位互不相同来有效地减少焦点检测所用的像素数据量。

Description

焦点检测设备、其控制方法、以及摄像设备

技术领域

本发明涉及一种可以用于自动焦点检测功能的焦点检测设备、其控制方法、以及使用该焦点检测设备的摄像设备。

背景技术

作为用于检测摄像光学***的焦点状态的焦点检测设备，日本专利特开昭58-24105公开了一种使用各像素上形成有微透镜的二维图像传感器进行所谓的光瞳分割类型(也称作相位差检测类型)的焦点检测的设备。根据日本专利特开昭58-24105所公开的焦点检测设备，将图像传感器中所包括的各像素的光电转换区域分割成多个区域，并且所分割的光电转换区域经由微透镜接收穿过摄像光学***的光瞳中互不相同的区域的光束。

此外，日本专利特开2005-106994公开了使用CMOS图像传感器进行光瞳分割类型的焦点检测的摄像设备。根据日本专利特开2005-106994所公开的摄像设备，作为CMOS图像传感器中所包括的像素的部分的各像素(焦点检测像素)各自具有两个分割的光电转换区域，并且用于检测摄像光学***的焦点状态。一个焦点检测像素中所包括的两个光电转换区域经由微透镜接收穿过摄像光学***的出射光瞳中互不相同的区域的光束。

此外，根据日本专利特开2013-72906，在使用将各像素的光电转换区域分割成两个区域的图像传感器进行光瞳分割类型的焦点检测的情况下，从针对一个像素行获得相关数据集合并将多个连续像素行的这种相关数据集合相加的结果中获得图像偏移量，使得焦点检测计算所需要的时间得以缩短。

使用拍摄图像的图像传感器的输出信号进行光瞳分割类型(摄像面相位差AF)的这种焦点检测是有利的，原因在于能够在实时取景摄像时进行高速的焦点检测，以及没有必要额外设置用于焦点检测的传感器。同时，在各像素具有两个光电转换区域的结构中，有必要确定焦点检测所用的合适的像素数据量。

例如，在为实现屏幕中的任何位置处的焦点检测而使所有像素保持两个像素数据集合的情况下，保持像素数据的缓冲器量是传统量的两倍。此外，在所保持的数据量增加的情况下，像素数据的处理负载也增大。然而，处理时间的增加导致诸如设备的响应劣化等的用户体验的质量劣化，因而需要通过诸如进行并行处理或提高运行时钟等的方法来实现高速处理。增加缓冲器量和实现高速处理的所有结构都是昂贵的，并且在由于高速处理所生成的热量增加而需要额外对策来对抗热量的情况下，成本进一步增加。

发明内容

因此，存在有效减少从包括具有多个光电转换区域的像素的图像传感器中获得的、用于焦点检测的像素数据量的需求，并且本发明提供这种类型的技术。

根据本发明的一个方面，提供一种焦点检测设备，用于从具有在预定方向上分割的多个光电转换区域的各像素的输出信号中检测出摄像光学***的散焦量，所述焦点检测设备的特征在于包括：组合部件，用于生成通过对从多个所述像素中的各像素获得的输出信号以所述光电转换区域为单位进行组合所获得的组合信号；生成部件，用于基于所述组合信号生成焦点检测用的多个图像信号；以及检测部件，用于基于所述多个图像信号之间的相关量检测出所述散焦量；其中，针对多个像素块行，所述组合部件生成针对各像素块的所述组合信号，在该像素块行中在所述预定方向上布置了具有预定大小的各像素块，其中，所述生成部件针对各像素块行生成所述多个图像信号，以及其中，所述组合部件生成所述组合信号，以使得所述多个像素块行中的用于生成所述组合信号的像素块的中心点相对彼此偏移。

根据本发明的另一方面，提供一种焦点检测设备，用于从具有在预定方向上分割的多个光电转换区域的各像素的输出信号中检测出摄像光学***的散焦量，所述焦点检测设备的特征在于包括：组合部件，用于生成通过对从多个所述像素中的各像素获得的输出信号以所述光电转换区域为单位进行组合所获得的组合信号；生成部件，用于基于所述组合信号生成焦点检测用的多个图像信号；以及检测部件，用于基于所述多个图像信号之间的相关量检测出所述散焦量；其中，针对多个像素块行，所述组合部件生成针对各像素块的所述组合信号，在该像素块行中在所述预定方向上布置了具有预定大小的各像素块，其中，所述生成部件针对各像素块行生成所述多个图像信号，以及其中，所述组合部件使所述像素块的位置的相位针对各像素块行不同。

根据本发明的又一方面，提供一种摄像设备，包括：图像传感器，具有像素；所述摄像设备的特征在于还包括：如上所述的焦点检测设备；以及控制部件，用于根据所述检测部件所检测出的所述散焦量来控制所述摄像光学***的焦距。

根据本发明的又一方面，提供一种焦点检测设备的控制方法，所述焦点检测设备用于从具有在预定方向上分割的多个光电转换区域的各像素的输出信号中检测出摄像光学***的散焦量，所述控制方法的特征在于包括：组合步骤，其生成通过对从多个所述像素中的各像素获得的输出信号以所述光电转换区域为单位进行组合所获得的组合信号；生成步骤，其用于基于所述组合信号生成焦点检测用的多个图像信号；以及检测步骤，其用于基于所述多个图像信号之间的相关量检测出所述散焦量；其中，在所述组合步骤中，针对多个像素块行生成针对各像素块的所述组合信号，在该像素块行中在所述预定方向上布置了具有预定大小的各像素块，其中，在所述生成步骤中针对各像素块行生成所述多个图像信号，以及其中，在所述组合步骤中，生成所述组合信号，以使得所述多个像素块行中的用于生成所述组合信号的像素块的中心点相对彼此偏移。

根据本发明的另一方面，提供一种焦点检测设备的控制方法，所述焦点检测设备用于从具有在预定方向上分割的多个光电转换区域的各像素的输出信号中检测出摄像光学***的散焦量，所述控制方法的特征在于包括：组合步骤，其生成通过对从多个所述像素中的各像素获得的输出信号以所述光电转换区域为单位进行组合所获得的组合信号；生成步骤，其用于基于所述组合信号生成焦点检测用的多个图像信号；以及检测步骤，其用于基于所述多个图像信号之间的相关量检测出所述散焦量；其中，在所述组合步骤中，针对多个像素块行生成针对各像素块的所述组合信号，在该像素块行中在所述预定方向上布置了具有预定大小的各像素块，其中，在所述生成步骤中针对各像素块行生成所述多个图像信号，以及其中，在所述组合步骤中，使所述像素块的位置的相位针对各像素块行不同。

根据参考附图对典型实施例的以下说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出数字照相机作为包括根据实施例的焦点检测设备的摄像设备的示例的典型功能结构的框图。

图2是说明根据该实施例的图像传感器101的典型像素布置的图。

图3A至3D是说明根据该实施例的典型压缩处理的示意图。

图4是示意性示出焦点检测区域的图。

图5是说明了根据实施例的水平方向上的典型压缩处理的示意图。

图6是示出根据该实施例的垂直方向上的典型压缩处理的示意图。

图7是示出根据该实施例的相位差检测电路103的典型操作的示意图。

图8A和8B是示出根据该实施例的另一典型压缩处理的示意图。

具体实施方式

现在将根据附图详细描述本发明的典型实施例。

图1是示出数字照相机作为包括根据本发明的实施例的焦点检测设备的摄像设备的示例的典型功能结构的框图。要注意，本发明不仅可以应用于主要提供摄像功能的诸如数字照相机(摄像机)等的设备中的焦点检测(散焦量检测)，还应用于使用图像传感器、具有摄像功能的任意装置中的焦点检测。部分这种装置的示例包括便携电话(包括智能手机)、游戏控制器、个人计算机、平板终端、汽车导航***、行驶记录仪、机器人等。

为摄像光学***的透镜单元100包括调焦透镜、变焦透镜、具有光圈功能的快门、以及经由透镜驱动电路110对透镜单元100的操作进行控制的CPU109。图像传感器101为CMOS图像传感器等，其中图像传感器101的各像素具有通过分割获得且布置在预定方向上的两个光电转换区域。分割图像生成电路102基于从各像素中的各光电转换区域所获得的输出生成获得透镜单元100的散焦量的图像信号。相位差检测电路103对图像信号进行校正光学畸变的处理以及检测散焦量的相关运算。

信号处理电路104通过将来自各像素的两个光电转换区域的输出组合为一个来生成图像信号，以及进行光学校正处理、电子降噪处理、去马赛克处理、白平衡调整处理等等。图像存储器107暂时存储信号处理电路104处理过的图像信号。图像处理电路105将图像存储器107中存储的图像信号转换为预定的视频数据格式。记录电路106将例如图像处理电路105已转换的图像信号记录在诸如半导体存储器卡等的记录介质中。CPU 109为数字照相机的控制单元，并且例如通过执行存储在存储器108中的非易失性存储器中的程序来实现数字照相机的操作。CPU 109还对自动曝光控制或自动焦点检测进行必要的计算。存储器108具有非易失性存储器以及易失性存储器，存储CPU 109执行的程序以及各种类型的设置，并且还在CPU 109执行程序的情况下例如用作工作区域以及用于暂时存储各种类型的数据。焦点检测设备主要由分割图像生成电路102、相位差检测电路103、以及CPU 109构成。

图2为示出该实施例中的图像传感器101的典型像素布置的图。图2示出像素的整体布置，以及与滤色器的重复单位相对应、从全部像素中提取的四个像素的结构。

图2的左部示出具有由从图像传感器101的像素所提取的水平布置的2个像素×垂直布置的2个像素所构成的四个像素的像素部201。该实施例的图像传感器101设置有原色拜耳阵列的滤色器、以及为使得一个微透镜与各像素对应所形成的微透镜阵列。而且，在各像素中，形成有通过分割所获得的且布置在预定方向(该示例中的水平方向)上的两个光电转换区域(或光电转换元件)。该预定方向与光瞳分割方向相对应。

共用同一微透镜的(即，设置在相同像素上的)两个光电转换区域经由微透镜接收穿过透镜单元100的出射光瞳的互不相同的区域的光束。因此，对于布置在水平方向上的多个像素，来自设置在像素内同一位置处的光电转换区域的输出可以用于生成焦点检测所用的图像信号。在图2中的示例中，从左侧光电转换区域组的输出所获得的图像信号(称为A图像信号)以及从右侧光电转换区域组的输出所获得的图像信号(称为B图像信号)可以生成相位差AF所用的一对图像信号。

例如，从包括R像素的光电转换区域202和G1像素的光电转换区域204的R像素和G1像素的左侧光电转换区域组获得A图像信号。而且，从包括R像素的光电转换区域203和G1像素的光电转换区域205的R像素和G1像素的右侧光电转换区域组获得B图像信号。同样，对于G2像素和B像素行，分别从包括光电转换区域206和208的左侧光电转换区域组以及包括光电转换区域207和209的右侧光电转换区域组获得A图像信号和B图像信号。要注意，在该实施例中，为了减少所要处理的信号量，如后面所述，从多个像素中的同一位置处的光电转换区域的输出生成一个组合信号，并且从多个组合信号生成一个图像信号。

如果将设置在同一像素中的两个光电转换区域的输出相加，则获得与各像素中具有一个光电转换区域的传统图像传感器的像素信号相同的信号输出。

也就是说，在用于记录或显示的情况下，利用信号处理电路104将图像传感器101的输出信号(在该时间点每个光电转换区域的输出)中、同一像素中所设置的光电转换区域的输出相加成一个像素的图像信号。在该处理之后，可以将图像信号视为从传统图像传感器所获得的输出信号。信号处理电路104对该图像信号施加诸如A/D转换、光学校正处理、电子校正处理、去马赛克处理或白平衡调整处理等的公知信号处理，从而生成图像数据，并且将该图像数据暂时存储在图像存储器107中。

然后，图像处理电路105根据输出目的地施加处理。例如，在进行记录的情况下，图像处理电路105将图像数据转换为预定的记录格式(诸如MPEG2/4或JPEG等的运动图像/静止图像格式)，并且将所获得的数据输出至记录电路106。然后，记录电路106将图像数据记录在记录介质中。例如，在进行显示的情况下，图像处理电路105根据摄像设备的显示设备(未示出)的分辨率进行像素间除等，进行从RGB格式向YUV格式的转换，以及将所获得的数据写入到显示存储器(未示出)。如上所述，将信号组合(相加)为以像素为单位的信号之后的处理可以与传统示例相同，因此省略其详细说明，并将描述焦点检测所用的与信号生成有关的操作。

将来自图像传感器101的每个光电转换区域的输出提供至分割图像生成电路102。分割图像生成电路102对每个光电转换区域的输出信号施加压缩处理，以减少生成焦点检测所用的图像信号时所要处理的信号量。

在下文中，将参考图3A-图3D描述该实施例中的压缩处理。

图3A示出图像传感器101所包括的部分像素中的布置为两个水平行的光电转换区域的阵列。在该实施例中，针对由多个像素构成的各预定像素块，生成通过对同一位置处的光电转换区域组的信号进行组合所获得的组合信号，并且根据需要将这样的组合信号在水平方向和垂直方向的至少一个方向上进一步组合，从而生成图像信号。

在该示例中，将描述其中预定像素块为滤色器的重复单位的情况。由于该实施例的图像传感器101使用拜耳阵列的滤色器，因而图2中的左部所示出的像素块201为重复单位。因而，分割图像生成电路102以布置为2×2的四个像素为单位进行压缩处理。

使用图2中的示例，将像素中相应位置处设置的四个光电转换区域的输出合并为一个，并且从这四个像素生成A图像信号所用的一个组合信号和B图像信号所用的一个组合信号。更具体地，分割图像生成电路102通过对左侧光电转换区域202、204、206和208的输出进行组合来生成A图像信号所用的一个组合信号，以及通过对右侧光电转换区域203、205、207和209的输出进行组合来生成B图像信号所用的一个组合信号。对组合方法没有具体限制，但是在该示例中，使用了算术平均(简单平均)。

结果，如图3B中所示，从布置在光瞳分割方向的各像素块(以2×2布置的四个像素)中获得两个组合信号DYan和DYbn(n为1、2、3、…)，并且将信号量压缩至1/4。例如，在相位差检测电路103或其后续电路的处理能力不足的情况下，能够通过对这些组合信号进行进一步组合来压缩信号量。

图3C示出将图3B中的组合信号在光瞳分割方向(在该示例中为水平方向)进一步压缩至1/2的示例。该处理与预定像素块为在水平方向上的滤色器的两个重复单位的压缩相同。也就是说，对DYa1+DYa2求平均以生成DYYea1作为A图像信号所用的组合信号，并且以同样的方式，生成直到DYYeb5的信号。以同样的方式，生成的DYYeb1至DYYeb5作为B图像信号所用的组合信号。

图3D示出与图3C相同的压缩，除了生成各组合信号使得与组合信号相对应的像素块的边界位置或中心点偏移半个周期(使得相位偏移半个周期)以外。也就是说，通过对不是从DYa1开始而是从DYa2开始的每两个连续信号求平均来生成A图像信号所用的组合信号。以同样的方式，通过对DYb2+DYb3进行算数平均来生成B图像信号所用的组合信号作为DYYob1，并且生成直到DYYob5的信号。

在下文中，将组合信号行称为压缩行，其中如图3A至图3D所示，在与光瞳分割方向正交的方向上的压缩率为参考压缩率。压缩行具有将多个像素块布置在光瞳分割方向上的结构，因而，也可以将其称为像素块行。以这种方式，如果在光瞳分割方向上以高于参考压缩率的压缩率施加压缩处理，则施加压缩处理使得与光瞳分割方向正交的方向上邻接的多个压缩行中的、与压缩后的组合信号相对应的像素块的边界或中心点在光瞳分割方向上互不相同。通常使用的焦点检测区域具有压缩处理后的多个组合信号能够布置在水平和垂直两个方向上的大小，因此该压缩处理是可行的。

组合信号用于生成图像信号，因此，可以将其视为图像信号的样本，并且可以将压缩处理视为一种采样。图3C和图3D中所示的、压缩率为参考压缩率的两倍的压缩处理的各采样周期(或间隔)是图3B中所示的压缩率为参考压缩率的压缩处理的采样周期的两倍。然而，采样相位(要组合的像素块组的边界或中心点)已偏移半个周期，因此，在使用图3C和图3D中的两个信号的情况下，获得与采用参考压缩率的压缩处理的采样周期貌似相同的采样周期(或间隔)。因而，在这种情况下检测散焦量的精度等级会高于仅使用图3C或图3D中的信号的情况下的精度等级。

可以根据如上所述的例如相位差检测电路103或其后续电路的处理能力、处理内容、焦点检测中所需的精度等级等来确定压缩处理中实际应用哪种压缩率。在压缩率较低的情况下，可以更精确地检测到散焦量，但是信号处理量增加。例如，在后续处理中的处理能力不够高的情况下，或在拍摄运动图像或进行连续拍摄时每单位时间的处理数据很高的情况下，可以使压缩率为高。而且，在所需的焦点检测精度水平低于静止图像的精度水平时拍摄运动图像的情况下，可以使压缩率为高。此外，在CPU 109或其它电路的当前处理负载高的情况下，可以使压缩率较高，并且在处理负载低的情况下，可以使压缩率较低，而且，在焦点检测区域的数量大的情况下，可以使压缩率较高，并且在该数量小的情况下，可以使压缩率较低。例如，可以通过摄像模式或用户设置来固定压缩率的这些设置，或可以在焦点检测时对其进行动态改变。例如，可以通过CPU 109来进行压缩率的设置，并将此设置通知分割图像生成电路102，或可以通过分割图像生成电路102来进行压缩率的设置。

在该示例中，描述了为便利首先进行采用参考压缩率的压缩(图3B)、然后根据需要进行附加的压缩处理(图3C和图3D)的情况。然而，在设置的压缩率高于参考压缩率的情况下，可以通过进行一次压缩处理代替进行多次压缩处理来生成最终的组合信号。

图4是示意性示出焦点检测区域的图。在该示例中，为便于描述和理解，假定一个焦点检测区域401设置在摄像范围(屏幕)400的中心，但是可以设置多个焦点检测区域。假定在该实施例中，焦点检测区域401具有以下大小，其中压缩处理后的组合信号可以布置在水平方向上的数量为M，并且这些组合信号在垂直方向上的数量为N。

假定，在参考压缩率为1/N的情况下，水平方向的压缩率为1/(2N)，以及垂直方向的压缩率为1/(4N)。此外，由于光瞳分割方向(本示例中的水平方向)的压缩率高于参考压缩率，因此分割图像生成电路102进行压缩处理，使得与光瞳分割方向正交的方向(垂直方向)上邻接的压缩行中的采样相位互不相同。在该示例中，如图5所示，对奇数压缩行进行图3C中所示的压缩处理，并且对偶数压缩行进行图3D中所示的压缩处理，使得垂直方向上邻接的压缩行中的采样相位(与各组合信号对应的像素块的边界或中心点)相对于彼此偏移180°(半个周期)。

下面，将参考图6描述垂直方向上的压缩处理。图6是示出本实施例中垂直方向的压缩处理的示意图，其中L1-L4是图5中所示的光瞳分割方向上的压缩处理后的组合信号。

分割图像生成电路102通过对这些组合信号中垂直方向上邻接的四个组合信号进行进一步组合来生成一个组合信号。还可以使用算术平均来进行该组合。分割图像生成电路102通过对L1中的DYYea1、L2中的DYYoa1、L3中的DYYea1以及L4中的DYYoa1这四个亮度数据集合求平均来生成A图像信号所用的组合信号DYYsa1。以相同的方式，分割图像生成电路102通过对L1中的DYYeb1、L2中的DYYob1、L3中的DYYeb1以及L4中的DYYob1这四个亮度数据集合求平均来生成B图像信号所用的组合信号DYYsb1。分割图像生成电路102以相同的方式对水平方向的组合信号施加该压缩处理，从而生成A图像信号所用的DYYsa2～DYYsa5以及B图像信号所用的DYYsb2～DYYsb5。

以这种方式，分割图像生成电路102减少水平方向和垂直方向两个方向上的信号数量，然后使用同一类型的光电转换区域的输出来生成A和B图像信号。在图6的示例中，从DYYsa1～DYYsaM生成A图像信号，从DYYsb1～DYYsbM生成B图像信号。请注意，针对图像传感器中垂直方向上的8N个像素行，分割图像生成电路102重复该压缩和图像信号生成操作，使得能够生成N对图像信号。

将N对图像信号提供给相位差检测电路103。相位差检测电路103在相对地改变偏移量的同时对N对图像信号中的各对图像信号进行相关运算，并且生成指示相关量和偏移量之间的关系的相关波形。

在图7中，通过在不对图5或图6中的L1～L4进行垂直方向的压缩处理的状态下生成A和B图像信号来获得COR_L1～COR_L4，并使用相位差检测电路103来获得相关波形。如上所述，相关波形表示A图像信号和B图像信号之间的相对偏移量和相关量之间的关系，并且纵轴代表相关量。假定纵轴值越小，相关越高。

图7的最底部所示的COR_14示出将COR_L1～COR_L4的相关波形中的各偏移量处同一偏移量所对应的相关量累加的结果。如果在相关量COR_14中计算具有最高相关(具有最小相关量)的偏移量，能够减小噪声的影响，并且能够精确检测出同一被摄体距离(相同的散焦量)处的被摄体的散焦量。

在压缩处理后的组合信号具有与压缩行L1-L4相同的压缩率的情况下，当焦点检测区域401包括N个压缩行L1-LN时，相位差检测电路103针对每四个压缩行计算一个偏移量(散焦量)，即，总共N/4的偏移量。相位差检测电路103通过对所检测到的N/4的偏移量中例如具有接近值的偏移量求平均来获得焦点检测区域401处的散焦量。通过求平均，能够进一步抑制噪声的影响，并且能够获得精确的检测结果。

CPU 109基于通过相位差检测电路103以该方式所获得的散焦量来获得调焦透镜的驱动方向以及驱动量，并且使用透镜驱动电路110移动透镜单元100的调焦透镜以定位在焦距处。

在上述描述中，在以高于参考压缩率的压缩率在光瞳分割方向进行压缩的情况下，与光瞳分割方向正交的方向上邻接的压缩行中与一个组合信号相对应的像素块的边界或中心点彼此之间已发生偏移。更具体地，如图5和图6中所示，奇数压缩行和偶数压缩行中的像素块的边界或像素块的中心点相对彼此精确地偏移了半个周期。

然而，邻接的压缩行中的像素块的边界周期或像素块的中心点相对彼此偏移并非绝对必要的。例如，如图8A和8B中所示，每隔与光瞳分割方向正交的方向上邻接的预定复数个压缩行，像素块的边界周期或像素块的中心点可以发生偏移。图8A示出每隔摄像范围801中所设定的焦点检测区域802中的八个压缩行进行图3C中所示类型的压缩处理(图中称之为“正相”)与图3D中所示类型的压缩处理(图中称之为“反相”)的切换的示例。图8B示出设定较小的焦点检测区域803的情况，其中每隔四个压缩行进行正相类型和反相类型的切换。

在假定像素块的边界或像素块的中心点以这种方式每隔多个压缩行偏移的情况下，以同一类型的压缩行组为单位进行图6中所示的垂直方向的压缩处理以及图7中所示的相关波形的累加。例如，在图8A的示例中，以八个、四个或两个压缩行为单位进行这些处理。

另外，在假定像素块的边界周期或像素块的中心点每隔多个压缩行偏移的情况下，效果与边界周期或中心点每隔一个压缩行偏移的情况相同，因此，能够进行在减少数据量的同时抑制噪声影响的精确散焦量检测。

在该实施例中，描述了进行使像素的分割光电转换区域布置在水平方向上的光瞳分割的情况作为示例。但是，本领域技术人员将理解本发明还可以通过以上描述的切换水平方向和垂直方向来应用于进行使分割光电转换区域布置在垂直方向上的光瞳分割的情况。

其它实施例

本发明的实施例还可以通过读出和执行记录在存储介质(例如非瞬态计算机可读存储介质)上的计算机可执行指令以执行本发明的上述实施例的一个或多个实施例的功能的***或设备的计算机来实现，以及通过***或设备的计算机例如从存储介质读出和执行计算机可执行指令以执行本发明的上述实施例的一个或多个实施例的功能而执行的方法来实现。计算机可以包括中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)、或其它电路中的一个或多个，并且可以包括独立计算机网络或独立的计算机处理器。可以将例如来自网络或存储介质的计算机可执行指令提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算机***的存储器、光盘(例如紧凑型盘(CD)、数字通用盘(DVD)或蓝光盘(BD)TM)、闪存装置、存储卡等中的一个或多个。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (16)

1.一种焦点检测设备，用于从具有在预定方向上分割的多个光电转换区域的各像素的输出信号中检测出摄像光学***的散焦量，所述焦点检测设备的特征在于包括：

组合部件，用于生成通过对从多个所述像素中的各像素获得的输出信号以所述光电转换区域为单位进行组合所获得的组合信号；

生成部件，用于基于所述组合信号生成焦点检测用的多个图像信号；以及

检测部件，用于基于所述多个图像信号之间的相关量检测出所述散焦量；

其中，针对多个不同像素块行，所述组合部件生成针对各像素块的所述组合信号，在该像素块行中在所述预定方向上布置了具有预定大小的各像素块，

其中，所述生成部件针对各像素块行生成所述多个图像信号，以及

其中，所述组合部件生成所述组合信号，以使得所述多个不同像素块行中的用于生成所述组合信号的像素块的中心点相对彼此偏移。

2.根据权利要求1所述的焦点检测设备，其中，在各像素块所包含的所述预定方向上的像素的数量大于预定数量的情况下，所述组合部件生成所述组合信号，以使得所述多个不同像素块行包括具有边界位置不同的像素块的像素块行。

3.根据权利要求1所述的焦点检测设备，其中，所述像素块具有针对所述像素所设置的滤色器的重复单位的大小。

4.根据权利要求3所述的焦点检测设备，其中，在所述像素块具有所述滤色器的至少两个重复单位的大小的情况下，所述组合部件确定各像素块所包含的所述预定方向上的像素的数量大于预定数量。

5.根据权利要求3或4所述的焦点检测设备，其中，在所述像素块具有所述滤色器的至少两个重复单位的大小的情况下，所述组合部件生成所述组合信号，以使得邻接的像素块行中的像素块的边界位置互不相同。

6.根据权利要求3或4所述的焦点检测设备，其中，在所述像素块具有所述滤色器的至少两个重复单位的大小的情况下，所述组合部件生成所述组合信号，以使得每隔预定复数数量的像素块行，像素块的边界位置不同。

7.根据权利要求3或4所述的焦点检测设备，其中，在所述像素块具有所述滤色器的至少两个重复单位的大小的情况下，所述组合部件确定所述多个不同像素块行中的像素块的边界位置，以使得在所述像素块具有所述滤色器的至少两个重复单位的大小的情况下的边界位置的周期等于在像素块与重复单位具有相同大小的情况下的边界位置的周期。

8.根据权利要求3或4所述的焦点检测设备，其中，所述检测部件从针对包含在预定焦点检测区域中的各像素块行所检测出的散焦量中检测出所述预定焦点检测区域中的散焦量。

9.根据权利要求3或4所述的焦点检测设备，其中，所述检测部件检测针对包含在预定焦点检测区域中的各像素块行的图像信号之间的相关量，以及从所述相关量中检测出所述预定焦点检测区域中的散焦量。

10.根据权利要求3或4所述的焦点检测设备，还包括：

设置部件，用于设置所述预定大小；

其中，所述设置部件根据检测所述散焦量所需的精度水平、所述检测部件的处理能力、以及用户设置中的任意一个来设置所述预定大小。

11.一种焦点检测设备，用于从具有在预定方向上分割的多个光电转换区域的各像素的输出信号中检测出摄像光学***的散焦量，所述焦点检测设备的特征在于包括：

组合部件，用于生成通过对从多个所述像素中的各像素获得的输出信号以所述光电转换区域为单位进行组合所获得的组合信号；

生成部件，用于基于所述组合信号生成焦点检测用的多个图像信号；以及

检测部件，用于基于所述多个图像信号之间的相关量检测出所述散焦量；

其中，针对多个不同像素块行，所述组合部件生成针对各像素块的所述组合信号，在该像素块行中在所述预定方向上布置了具有预定大小的各像素块，

其中，所述生成部件针对各像素块行生成所述多个图像信号，以及

其中，所述组合部件使所述像素块的位置的相位针对各像素块行不同。

12.根据权利要求11所述的焦点检测设备，其中，在各像素块所包含的所述预定方向上的像素的数量大于预定数量的情况下，所述组合部件生成所述组合信号，以使得所述多个不同像素块行包括具有边界位置不同的像素块的像素块行。

13.根据权利要求11或12所述的焦点检测设备，所述像素块具有针对所述像素所设置的滤色器的重复单位的大小。

14.一种摄像设备，包括：

图像传感器，具有像素；

所述摄像设备的特征在于还包括：

根据权利要求1或11所述的焦点检测设备；以及

控制部件，用于根据所述检测部件所检测出的所述散焦量来控制所述摄像光学***的焦距。

15.一种焦点检测设备的控制方法，所述焦点检测设备用于从具有在预定方向上分割的多个光电转换区域的各像素的输出信号中检测出摄像光学***的散焦量，所述控制方法的特征在于包括：

组合步骤，其生成通过对从多个所述像素中的各像素获得的输出信号以所述光电转换区域为单位进行组合所获得的组合信号；

生成步骤，其用于基于所述组合信号生成焦点检测用的多个图像信号；以及

检测步骤，其用于基于所述多个图像信号之间的相关量检测出所述散焦量；

其中，在所述组合步骤中，针对多个不同像素块行生成针对各像素块的所述组合信号，在该像素块行中在所述预定方向上布置了具有预定大小的各像素块，

其中，在所述生成步骤中针对各像素块行生成所述多个图像信号，以及

其中，在所述组合步骤中，生成所述组合信号，以使得所述多个不同像素块行中的用于生成所述组合信号的像素块的中心点相对彼此偏移。

16.一种焦点检测设备的控制方法，所述焦点检测设备用于从具有在预定方向上分割的多个光电转换区域的各像素的输出信号中检测出摄像光学***的散焦量，所述控制方法的特征在于包括：

组合步骤，其生成通过对从多个所述像素中的各像素获得的输出信号以所述光电转换区域为单位进行组合所获得的组合信号；

生成步骤，其用于基于所述组合信号生成焦点检测用的多个图像信号；以及

检测步骤，其用于基于所述多个图像信号之间的相关量检测出所述散焦量；

其中，在所述组合步骤中，针对多个不同像素块行生成针对各像素块的所述组合信号，在该像素块行中在所述预定方向上布置了具有预定大小的各像素块，

其中，在所述生成步骤中针对各像素块行生成所述多个图像信号，以及

其中，在所述组合步骤中，使所述像素块的位置的相位针对各像素块行不同。