CN107454310A

CN107454310A - 摄像设备及其控制方法及存储介质

Info

Publication number: CN107454310A
Application number: CN201710398512.1A
Authority: CN
Inventors: 石井和宪
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2016-05-31
Filing date: 2017-05-31
Publication date: 2017-12-08
Anticipated expiration: 2037-05-31
Also published as: US10827111B2; US20190342488A1; JP6765859B2; JP2017215476A; US10382664B2; CN107454310B; US20170347018A1

Abstract

本发明涉及一种摄像设备及其控制方法及存储介质。该摄像设备包括图像传感器，该图像传感器针对按行和列的矩阵状配置的多个微透镜中的各个微透镜包括一对光电转换单元，并且能够从各行读取信号。根据焦点检测区域的大小，照相机控制单元在图像传感器上规则地设置第一区域和第二区域，其中该第一区域具有从图像传感器读取焦点检测用的信号的行的第一预定行数，以及该第二区域具有没有读取焦点检测用的信号的行的第二行数。

Description

摄像设备及其控制方法及存储介质

技术领域

本发明涉及摄像设备的焦点检测控制，并且还涉及摄像设备的控制方法及存储介质。

背景技术

已知有用于使用从图像传感器输出的信号来进行摄像面相位差焦点检测的技术。日本特开2016-015695的公开(其中的第三典型实施例)论述了用于进行摄像面相位差焦点检测的技术的示例。在该技术中，读取焦点检测中所使用的信号的预定数量的行与没有读取焦点检测中所使用的信号但读取摄像所用的信号的预定数量的行在列方向上混合到一起，并且交替地读取这些信号。这样限制了读取焦点检测中所使用的行数。因而，可以缩短从图像传感器读取一个帧所需的时间。

此外，日本特开2012-155095的公开论述了以下情况：设置使期望被摄体聚焦的区域，并且从图像传感器的与该区域相对应的像素部输出焦点检测中所使用的信号。从图像传感器的不与使期望被摄体聚焦的区域相对应的像素部中，不读取焦点检测中所使用的信号，而是读取(输出)在生成要显示并记录的图像时所使用的信号。结果，同样在这种情况下，可以缩短从图像传感器读取一个帧所需的时间。

然而，在日本特开2016-015695的公开中，如果主被摄体与读取焦点检测中所使用的信号的区域没有重叠，则不能进行焦点检测。图12是示出本发明人所发现的上述情形的图，其中：阴影区域1502是读取焦点检测中所使用的信号的区域，并且焦点检测区域1500是期望使被摄体1501聚焦的区域。

发明内容

本发明的各方面公开了不太可能引起上述缺陷的摄像设备和摄像设备的控制方法及存储介质。

根据本发明的方面，一种摄像设备，包括：图像传感器；第一设置单元，用于设置焦点检测区域的大小；以及第二设置单元，用于通过使用于从所述图像传感器读取焦点检测信号的各第一区域与没有读取所述焦点检测信号的各第二区域交替配置来在所述图像传感器上设置多个所述第一区域和多个所述第二区域，并且根据所述第一设置单元所设置的焦点检测区域的大小来改变所述第一区域之间的间隔。

根据本发明的另一方面，一种摄像设备，包括：图像传感器，其针对按行和列的矩阵状配置的多个微透镜中的各个微透镜包括一对光电转换单元，并且能够从各行读取信号；读取控制单元，用于进行控制，使得通过使各第一区域与各第二区域在所述图像传感器上交替配置，来设置多个第一区域和多个第二区域，其中各所述第一区域具有在从所述图像传感器读取信号时读取焦点检测用的信号的第一预定行数，以及各所述第二区域具有不读取焦点检测用的信号的第二预定行数；以及检测单元，用于使用通过用于读取焦点检测用的信号的第一读取控制所读取的信号中的、从所述图像传感器上的与所设置的焦点检测区域相对应的区域所获得的一对焦点检测信号，来进行相位差焦点检测，其中，在不改变所述第一读取控制从所述图像传感器读取信号的行数的状态下、设置了在列方向上比第一焦点检测区域大的第二焦点检测区域的情况下，所述读取控制单元使所述第一区域的数量与设置了所述第一焦点检测区域的情况相比变大，并且减少各所述第一区域中所述第一读取控制读取信号的行数，由此使所述第一区域与设置了所述第一焦点检测区域的情况相比在所述列方向上变小。

根据本发明的又一方面，一种摄像设备，包括：图像传感器，其针对按行和列的矩阵状配置的多个微透镜中的各个微透镜包括一对光电转换单元，并且能够从各行读取信号；读取控制单元，用于进行控制，使得通过使各第一区域与各第二区域在所述图像传感器上交替配置，来设置多个第一区域和多个第二区域，其中各所述第一区域具有在从所述图像传感器读取信号时通过用于读取焦点检测用的信号的第一读取控制来读取信号的第一预定行数，以及各所述第二区域具有在不进行所述第一读取控制的情况下读取信号的第二预定行数；以及检测单元，用于使用所述第一读取控制所读取的信号中的、从所述图像传感器上的与所设置的焦点检测区域相对应的区域所获得的一对焦点检测信号，来进行相位差焦点检测，其中，所述读取控制单元在不改变所述第一读取控制读取信号的行数、并且不使各所述第二区域在列方向上等于或大于预定大小的情况下，根据所设置的焦点检测区域的大小来设置所述第一区域的数量和各所述第一区域在所述列方向上的大小。

根据本发明的又一方面，一种摄像设备，包括：图像传感器，其针对按行和列的矩阵状配置的多个微透镜中的各个微透镜包括一对光电转换单元，并且能够从各行读取信号；读取控制单元，用于进行控制，使得第一区域和第二区域规则地设置在所述图像传感器上，其中所述第一区域具有在从所述图像传感器读取信号时通过用于读取焦点检测用的信号的第一读取控制来读取信号的第一预定行数，以及所述第二区域具有在不进行所述第一读取控制的情况下读取信号的第二预定行数；以及检测单元，用于使用所述第一读取控制所读取的信号中的、从所述图像传感器上的与所设置的焦点检测区域相对应的区域所获得的一对焦点检测信号，来进行相位差焦点检测，其中，在所述第一读取控制从所述图像传感器读取信号的行数不改变、并且设置了在列方向上比第一焦点检测区域大的第二焦点检测区域的情况下，在相对于设置了所述第一焦点检测区域的情况不改变各所述第一区域中所述第一读取控制读取信号的行数的状态下，所述读取控制单元连续地配置多个所述第一区域。

根据本发明的又一方面，一种摄像设备，包括：图像传感器，其针对按行和列的矩阵状配置的多个微透镜中的各个微透镜包括一对光电转换单元，并且能够从各行读取信号；读取控制单元，用于进行控制，使得第一区域和第二区域规则地设置在所述图像传感器上，其中所述第一区域具有在从所述图像传感器读取信号时通过用于读取焦点检测用的信号的第一读取控制来读取信号的第一预定行数，以及所述第二区域具有在不进行所述第一读取控制的情况下读取信号的第二预定行数；以及检测单元，用于使用所述第一读取控制所读取的信号中的、从所述图像传感器上的与所设置的焦点检测区域相对应的区域所获得的一对焦点检测信号，来进行相位差焦点检测，其中，在所述第一读取控制从所述图像传感器读取信号的行数不改变的情况下，在没有根据所设置的焦点检测区域的大小来改变所述第一读取控制从所述图像传感器读取信号的行数以及各所述第一区域中所述第一读取控制读取信号的行数的状态下，所述读取控制单元连续地配置多个所述第一区域。

一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括图像传感器，所述图像传感器针对按行和列的矩阵状配置的多个微透镜中的各个微透镜包括一对光电转换单元并且能够从各行读取信号，所述控制方法包括以下步骤：进行控制，使得通过使各第一区域与各第二区域在所述图像传感器上交替配置，来设置多个第一区域和多个第二区域，其中各所述第一区域具有在从所述图像传感器读取信号时读取焦点检测用的信号的第一预定行数，以及各所述第二区域具有不读取焦点检测用的信号的第二预定行数；以及使用通过用于读取焦点检测用的信号的第一读取控制所读取的信号中的、从所述图像传感器上的与所设置的焦点检测区域相对应的区域所获得的一对焦点检测信号，来进行相位差焦点检测，其中，在不改变所述第一读取控制从所述图像传感器读取信号的行数的状态下、设置了在列方向上比第一焦点检测区域大的第二焦点检测区域的情况下，使所述第一区域的数量与设置了所述第一焦点检测区域的情况相比变大，并且减少各所述第一区域中所述第一读取控制读取信号的行数，由此使所述第一区域与设置了所述第一焦点检测区域的情况相比在所述列方向上变小。

一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括图像传感器，所述图像传感器针对按行和列的矩阵状配置的多个微透镜中的各个微透镜包括一对光电转换单元并且能够从各行读取信号，所述控制方法包括以下步骤：进行控制，使得通过使各第一区域与各第二区域在所述图像传感器上交替配置，来设置多个第一区域和多个第二区域，其中各所述第一区域具有在从所述图像传感器读取信号时通过用于读取焦点检测用的信号的第一读取控制来读取信号的第一预定行数，以及各所述第二区域具有在不进行所述第一读取控制的情况下读取信号的第二预定行数；以及使用所述第一读取控制所读取的信号中的、从所述图像传感器上的与所设置的焦点检测区域相对应的区域所获得的一对焦点检测信号，来进行相位差焦点检测，其中，在不改变所述第一读取控制读取信号的行数、并且不使各所述第二区域在列方向上等于或大于预定大小的情况下，根据所设置的焦点检测区域的大小来设置所述第一区域的数量和各所述第一区域在所述列方向上的大小。

一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括图像传感器，所述图像传感器针对按行和列的矩阵状配置的多个微透镜中的各个微透镜包括一对光电转换单元并且能够从各行读取信号，所述控制方法包括以下步骤：控制步骤，用于进行控制，使得第一区域和第二区域规则地设置在所述图像传感器上，其中所述第一区域具有在从所述图像传感器读取信号时通过用于读取焦点检测用的信号的第一读取控制来读取信号的第一预定行数，以及所述第二区域所具有的在不进行所述第一读取控制的情况下读取信号的行数是第二预定行数；以及使用所述第一读取控制所读取的信号中的、从所述图像传感器上的与所设置的焦点检测区域相对应的区域所获得的一对焦点检测信号，来进行相位差焦点检测，其中，在所述控制步骤中，在所述第一读取控制从所述图像传感器读取信号的行数不改变、并且设置了在列方向上比第一焦点检测区域大的第二焦点检测区域的情况下，在相对于设置了所述第一焦点检测区域的情况不改变各所述第一区域中所述第一读取控制读取信号的行数的状态下，连续地配置多个所述第一区域。

一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括图像传感器，所述图像传感器针对按行和列的矩阵状配置的多个微透镜中的各个微透镜包括一对光电转换单元并且能够从各行读取信号，所述控制方法包括以下步骤：控制步骤，用于进行控制，使得第一区域和第二区域规则地设置在所述图像传感器上，其中所述第一区域具有在从所述图像传感器读取信号时通过用于读取焦点检测用的信号的第一读取控制来读取信号的第一预定行数，以及所述第二区域所具有的在不进行所述第一读取控制的情况下读取信号的行数是第二预定行数；以及使用所述第一读取控制所读取的信号中的、从所述图像传感器上的与所设置的焦点检测区域相对应的区域所获得的一对焦点检测信号，来进行相位差焦点检测，其中，在所述控制步骤中，在所述第一读取控制从所述图像传感器读取信号的行数不改变的情况下，在没有根据所设置的焦点检测区域的大小来改变所述第一读取控制从所述图像传感器读取信号的行数以及各所述第一区域中所述第一读取控制读取信号的行数的状态下，连续地配置多个所述第一区域。

一种计算机可读存储介质，其存储用于使计算机执行上述的控制方法的程序。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出摄像设备的结构的框图。

图2A和2B是示出图像传感器的部分区域的图。

图3是示出自动调焦(AF)控制处理的流程图的图。

图4是示出镜头驱动处理(子流程)的图。

图5是示出焦点检测信号读取区域设置处理(子流程)的图。

图6A、6B和6C是示出图5的焦点检测信号读取区域设置处理的图。

图7是示出散焦量计算处理(子流程)的图。

图8A、8B和8C是示出第二典型实施例中的图5的焦点检测信号读取区域设置处理的图。

图9是示出第二典型实施例中的散焦量计算处理(子流程)的图。

图10是示出第二典型实施例中的焦点检测信号读取区域设置处理(子流程)的图。

图11A和11B是与从图像传感器获取焦点检测所用的信号有关的图像图。

图12是示出用于进行摄像面相位差焦点检测的传统技术中的缺陷的图。

具体实施方式

[照相机100的结构]

以下说明本发明的第一典型实施例。说明作为根据本发明典型实施例的焦点检测设备的示例的摄像设备。在第一典型实施例中，说明摄像设备是摄像机的示例。然而，摄像设备不限于摄像机，并且可以是诸如数字静态照相机等的其它摄像设备。可选地，摄像设备可以是镜头装置可安装且可拆卸的摄像设备。

图1是示出作为根据第一典型实施例的摄像设备的示例的照相机100的结构的框图。

照相机100包括第一固定透镜组101、变倍透镜102、光圈103、第二固定透镜组104和调焦透镜105(调焦补偿透镜)作为摄像光学系统。变倍透镜102沿光轴方向移动以改变倍率，由此可以改变焦距。调焦透镜105具有用于根据倍率的变化来校正焦平面的移动的功能以及调焦功能这两者。第一固定透镜组101和第二固定透镜组104在调焦或变倍期间没有移动。

变焦驱动源110是用于使变倍透镜102移动的驱动源。调焦驱动源111是用于使调焦透镜105移动的驱动源。变焦驱动源110和调焦驱动源111各自包括诸如步进马达、直流(DC)马达、振动马达或音圈马达等的致动器。

此外，照相机100包括图像传感器106、相关双采样/自动增益控制(CDS/AGC)电路107、照相机信号处理单元108、自动调焦(AF)信号处理单元113、显示单元109、记录单元115、照相机控制单元114和照相机操作单元116。

图像传感器106是用作图像传感器的构件，并且包括电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器。图像传感器106包括按行和列的矩阵状的多个像素部。这些像素部各自与一个微透镜相对应。穿过摄像光学系统的光束在图像传感器106的受光面上形成图像，并且该图像由各个像素部中所包括的光电二极管(光电转换单元)转换成与入射光量相对应的信号电荷。各个光电二极管中所累积的信号电荷根据来自照相机控制单元114的指示，基于时序发生器112所提供的驱动脉冲而被顺次读取为与来自图像传感器106的信号电荷相对应的电压信号。根据第一典型实施例的图像传感器106可以输出图像信号和焦点检测信号。以下将说明详情。

将从图像传感器106读取的图像信号和焦点检测信号输入至进行采样和增益调整的CDS/AGC电路107。然后，CDS/AGC电路107将图像信号输出至照相机信号处理单元108，并且将焦点检测信号输出至AF信号处理单元113。

照相机信号处理单元108对从CDS/AGC电路107输出的图像信号进行各种类型的图像处理，由此生成图像信号。根据第一典型实施例的图像信号是要记录的静止图像或运动图像的信号。

包括液晶显示器(LCD)的显示单元109将从照相机信号处理单元108输出的图像信号显示作为显示图像。

记录单元115将来自照相机信号处理单元108的图像信号记录在诸如磁带、光盘或半导体存储器等的记录介质中。

AF信号处理单元113使用从CDS/AGC电路107输出的焦点检测信号(具有视差的两个图像信号)来进行相关计算。AF信号处理单元113计算相关量(图像偏移量)、散焦量、可靠性信息(两个图像之间的一致度、两个图像之间的陡度、对比度信息、饱和度信息和划痕信息)。AF信号处理单元113将所计算出的散焦量和可靠性信息输出至照相机控制单元114。此外，基于所获取到的散焦量和可靠性信息，照相机控制单元114进行用于改变AF信号处理单元113的设置的控制。相关计算是已知计算，因此在第一典型实施例中不进行描述。

照相机控制单元114管理照相机100整体的操作的控制，并且还进行用于控制调焦驱动源111以使调焦透镜105移动的AF控制。此外，根据来自照相机操作单元116的输入，照相机控制单元114执行用户所操作的各种照相机功能，诸如改变焦点检测区域的位置和大小、接通或断开照相机100、改变设置、开始记录、开始AF控制和确认所记录的视频图像等。

[图像传感器106]

图2A示出图像传感器106的受光面的一部分。图像传感器106针对(与一个微透镜(未示出)相对应的)一个像素部包括一对光电二极管(光电二极管A和B)，并且这些像素部按阵列排列在图像传感器106上。结果，像素部可以接收穿过摄像光学系统的出射光瞳的不同区域的光束。即，从光电二极管A所获取到的A图像信号和从光电二极管B所获取到的B图像信号具有视差。因而，可以使用从图像传感器106所读取的A图像信号和B图像信号来单独地进行摄像面相位差焦点检测。即，AF信号处理单元113基于A图像信号和B图像信号来进行相关计算，由此计算散焦量和诸如可靠性信息等的各种信息。

此外，将从光电二极管A获取到的A图像信号和从光电二极管B获取到的B图像信号相加到一起，由此可以输出要记录的图像信号(A图像信号+B图像信号)。

在第一典型实施例中，从图像传感器106输出图像信号(A图像信号+B图像信号)和焦点检测信号(A图像信号)，并且基于该图像信号(A图像信号+B图像信号)和该焦点检测信号(A图像信号)来生成焦点检测信号(B图像信号)。然而，本发明不限于这种方法，只要可以获得图像信号和焦点检测信号即可。可选地，例如，可以读取图像信号(A图像信号+B图像信号)和焦点检测信号(B图像信号)。还可选地，可以读取第一焦点检测信号(A图像信号)和第二焦点检测信号(B图像信号)，然后将这两者相加到一起，由此生成图像信号(A图像信号+B图像信号)。

此外，图2A示出各自针对一个微透镜(未示出该微透镜)具有两个光电二极管的像素部按行和列的阵列排列以形成矩阵的示例。可选地，可以按阵列排列各自针对一个微透镜具有三个以上的光电二极管的像素部。还可选地，可以针对微透镜包括受光部具有不同的开口位置的多个像素部。即，仅需从图像传感器106获得图像信号以及诸如A图像信号和B图像信号等的用于使得能够检测相位差焦点检测的两个焦点检测信号来作为结果。

图2B示意性示出图像传感器106的各个像素中所包括的颜色滤波器的排列，并且这些颜色滤波器按基于红色(R)、蓝色(B)和绿色(Gb,Gr)模式的拜尔排列配置。

[AF控制处理]

接着，将说明照相机控制单元114所执行的AF控制处理。

图3是示出图1的照相机控制单元114所执行的AF控制处理的流程图。根据照相机控制单元114中所存储的计算机程序来执行该处理。

此外，例如，按从用于生成一个视场图像(以下还称为“一个帧”或“一个画面”)的图像传感器106读取图像信号的周期(每垂直同步时间段)来执行该处理。可选地，可以按垂直同步时间段(V速率)多次重复该处理。

首先，在步骤S301中，照相机控制单元114(设置单元)设置焦点检测区域的位置和大小。

在步骤S302中，照相机控制单元114对步骤S301中所设置的焦点检测区域执行焦点检测信号读取区域设置处理。以下将参考图5的子流程来说明焦点检测信号读取区域设置处理的详情。

在步骤S303中，照相机控制单元114判断是否更新了AF信号。如果照相机控制单元114判断为更新了AF信号(步骤S303中为“是”)，则在步骤S304中，AF信号处理单元113执行散焦量计算处理。以下将参考图7的子流程来说明散焦量计算处理的详情。另一方面，如果照相机控制单元114在步骤S303中判断为没有更新AF信号(步骤S303中为“否”)，则该流程的处理结束。

在步骤S305中，照相机控制单元114判断步骤S304中所计算出的散焦量是否在预定深度内、并且散焦量的可靠性等级是否高于预定等级(即，散焦量是否可靠)。如果照相机控制单元114判断为散焦量在预定深度内、并且散焦量的可靠性高于预定等级(步骤S305中为“是”)，则在步骤S306中，照相机控制单元114将聚焦停止标志设置成开启(on)。如果照相机控制单元114判断为不满足散焦量在预定深度内并且散焦量的可靠性高于预定等级这一条件(步骤S305中为“否”)，则在步骤S308中，照相机控制单元114将聚焦停止标志设置成关闭(off)。聚焦停止标志为开启的状态表示将焦点控制成处于聚焦位置并且应当停止调焦控制的状态。

定义散焦量的可靠性等级，使得：在可以判断为所计算出的散焦量的精度可信的情况下，可靠性等级为“高”，并且在表示焦点位置可能存在的方向的散焦方向可信的情况下，可靠性等级为“中等”。例如，散焦量的可靠性等级为“高”的情况是AF信号处理单元113所计算出的两个图像之间的一致度的等级等于或大于预定值的情况。这例如与以下情况相对应：A图像信号和B图像信号之间的对比度高、并且A图像信号和B图像信号的形状相似(两个图像之间的一致度的等级高)的情况，或者主被摄体图像已聚焦的情况。在这种情况下，依赖于散焦量来进行驱动。

散焦量的可靠性等级为“中等”的情况是如下状态：AF信号处理单元113所计算出的两个图像之间的一致度的等级低于预定值，但在通过使A图像信号和B图像信号相对于彼此发生偏移所获得的相关中存在特定趋势，并且散焦方向是可靠的。例如，在主被摄体略微模糊的状态下，经常作出该判断。此外，在散焦量和散焦方向这两者都不可靠的情况下，照相机控制单元114判断为可靠性等级低。这例如与以下状态相对应：A图像信号和B图像信号之间的对比度低，并且两个图像之间的一致度的等级也低。在被摄体大幅模糊的状态下，经常作出该判断。在这种状态下，难以计算散焦量。

在步骤S307中，根据聚焦停止标志为开启(散焦量在预定深度内、并且散焦量的可靠性高)这一事实，照相机控制单元114停止用于控制焦点的镜头驱动。然后，该流程的处理结束。

另一方面，如果在步骤S308中将聚焦停止标志设置成关闭，则在步骤S309中，进行镜头驱动处理。然后，该流程的处理结束。以下将参考图4的子流程来说明镜头驱动处理的详情。

[焦点检测信号读取区域设置处理]

[图5的流程]

图5是示出图3的焦点检测信号读取区域设置处理(步骤S302)的详情的子流程。

首先，在步骤S501中，照相机控制单元114获取步骤S301中所设置的焦点检测区域在列方向上的大小。此时，照相机控制单元114获取焦点检测区域在列方向上的行数(以下称为“第一行数”)作为焦点检测区域在列方向上的大小。即，第一行数描述焦点检测区域在列方向上的像素的大小。

在步骤S502中，照相机控制单元114获取焦点检测区域中的读取焦点检测信号的区域在列方向上的行数(以下称为“第二行数”)。即，第二行数描述焦点检测区域内的读取焦点检测信号的区域在列方向上的行数(例如，区域602a～602l的总行数)。第二行数根据摄像模式和帧频而不同。例如，在帧频较高的情况下，可以使第二行数较少，以缩短用以读取焦点检测信号的时间。

在步骤S503中，照相机控制单元114基于第二行数来计算(以下所述的)第三行数。第三行数是照相机控制单元114判断第一行数相对于第二行数是否大于预定大小所用的阈值。因而，期望根据第二行数来计算第三行数。

然后，在步骤S504中，照相机控制单元114将第一行数与第三行数进行比较。

如果照相机控制单元114判断为第一行数小于或等于第三行数(步骤S504中为“否”)，则在步骤S505中，照相机控制单元114将图像传感器106上的在焦点检测区域内读取焦点检测信号的区域(第一区域)设置为在列方向上连续第一像素数的区域。

在焦点检测区域中，第一区域包括的照相机控制单元114(读取控制单元)进行用于读取焦点检测信号的控制(第一读取控制)的行的行数是使得行在列方向上连续的预定行数。另一方面，将照相机控制单元114进行用于在没有读取焦点检测中所使用的信号的情况下仅读取图像信号的控制(第二读取控制)的区域称为“第二区域”。在本典型实施例中，如上所述，期望限制对图像传感器106进行第一读取控制的行数，由此缩短从图像传感器106读取一个帧所需的时间。

使进行第一读取控制的行在列方向上连续预定行数的原因如下所述。即，随后将从连续的行所获取到的信号相加以计算相关量。因而，期望所获得的相关量应具有尽可能接近的相关量。与此相对，如果没有使进行第一读取控制的行在列方向上连续预定行数、并且这些行是离散地配置的，则很可能从各个行读取与被摄体的不同部分相对应的信号并且将这些信号相加到一起。如果读取与被摄体的不同部分相对应的信号并且将这些信号相加到一起，则无法获得与被摄体的期望部分相对应的相关量的可能性高。因而，使进行第一读取控制的行在列方向上连续预定行数。

照相机控制单元114(读取控制单元)控制信号的读取，使得通过使各第一区域与各第二区域在列方向上交替配置来设置多个第一区域和多个第二区域中的每一个。

如果照相机控制单元114判断为第一行数大于第三行数(步骤S504中为“是”)，则在步骤S506中，照相机控制单元114将图像传感器106上的在焦点检测区域内读取焦点检测信号的区域(第一区域)设置为在列方向上连续第二像素数的区域。此外，在这种情况下，焦点检测区域包括多个第一区域。照相机控制单元114(读取控制单元)控制信号的读取，使得通过使各第一区域和各第二区域交替配置来设置多个第一区域和在焦点检测区域内不读取焦点检测信号的多个区域(第二区域)。

[步骤S505和S506]

图6A～6C是示出图5的步骤S505和S506中的图像的图。为了便于说明，作为示例，假定以下来给出说明：第二行数是96行，第三行数是192行(第二行数的两倍)，第一像素数是16个像素，并且第二像素数是8个像素。然而，这些数量不限于该示例，只要这些数量与本典型实施例的概括性范围一致即可。此外，第一像素数仅需大于第二像素数。

[第一行数和第二行数相同的情况]

图6A是示出如下情况的图：作为示例，在第一行数和第二行数这两者都是96行的情况下，在步骤S505中，将从焦点检测区域内读取焦点检测信号的区域(第一区域)设置为在列方向上连续第一像素数的区域。在图6A中，由于第一行数和第二行数相等，因此不包括从焦点检测区域内没有读取焦点检测信号的区域(第二区域)。由于此时第一像素数是16个像素，因此包括从焦点检测区域内读取焦点检测信号的六个区域(第一区域)601a、601b、601c、601d、601e和601f。即，可以检测与这六个区域(第一区域)601a～601f各自相对应的相位差。

[本典型实施例中所假定的问题]

参考图6C来说明在如下情况下产生的问题：第一行数大于第三行数，并且没有调整从焦点检测区域内读取焦点检测信号的区域(第一区域)的大小。在图6C中，不同于本典型实施例的步骤S506，与图6A相同地将第一区域603a、603b、603c、603d、603e和603f设置为在列方向上具有第一像素数的区域。第一区域在列方向上的像素数越大，越容易使用所获得的信号来对具有低对比度的被摄体进行焦点检测。此外，在信噪(S/N)比方面也存在优点。然而，在这些方面，在没有减少第一区域在列方向上的像素数和第一区域的数量的状态下使焦点检测区域在列方向上变大的情况下，第二区域(603a～603b、603b～603c等之间的区域)在列方向上的大小变大，并且被摄体进入第二区域的可能性高。

在步骤S504中第一行数大于第三行数的情况(S504中为“是”)是判断为被摄体进入第二区域的可能性高的情况。在第一典型实施例中，作为示例，第三行数是列方向上的读取焦点检测信号的行数(第二行数)的两倍。在这种情况下，如果第一行数大于第三行数，则第二区域在列方向上的像素数大于第一区域在列方向上的像素数。如上所述，在第一行数大于第三行数的情况下，如果照相机控制单元114将图像传感器106上的第一区域设置为在列方向上连续第一像素数的区域，则作为第一区域之间的空间中的区域的第二区域变得相对较大。如果具有低对比度的被摄体进入作为空间的第二区域，则无法检测到相位差(以下称为“被摄体丢失”)。即，不能对应进行焦点检测的被摄体进行焦点检测。在可以在特定帧中对应进行焦点检测的被摄体进行焦点检测、并且由于被摄体进入第二区域这一事实因而在下一帧中不能对该被摄体进行焦点检测的情况下，不能继续稳定地使被摄体聚焦。

[第一行数大于第三行数的情况]

因而，在本典型实施例中，照相机控制单元114以第二区域不大于或等于预定大小的方式来设置第一区域和第二区域。为了解决参考图6C所述的潜在缺陷，在本典型实施例中，在第一行数大于第三行数的情况下，照相机控制单元114进行控制，使得将从焦点检测区域内读取焦点检测区域的区域(第一区域)设置为在列方向上连续第二像素数的区域。图6B示出第一行数大于第三行数的情况的示例。由于如上所述假定第二像素数是8个像素，因此焦点检测区域包括读取焦点检测信号的12个区域(第一区域)602a～602l。在这种情况下，与图6C所示的情况相比，从焦点检测区域内没有读取焦点检测信号的区域(第二区域)(作为第一区域之间的空间中的区域)在列方向上的大小较小。即，与图6C所示的情况相比，在图6B的焦点检测区域中不太可能发生被摄体丢失。因而，即使被摄体移动，也可以在连续帧中进行更加稳定的聚焦。

在本典型实施例中，例示了如下示例：对第三行数进行设置，使得第二区域在列方向上的大小小于或等于第一区域在列方向上的大小。作为示例，第三行数是第二行数的两倍。然而，第三行数不限于此。可以计算第三行数以获得与要聚焦的被摄体的大小相对应的第二区域的大小，从而使得可以使被摄体丢失的问题最小化或者防止该问题。

[步骤S506的效果]

如上所述，在本典型实施例中，在第一行数大于第三行数的情况下，将第一区域在列方向上的像素数设置为比在第一行数小于或等于第三行数的情况下的第一像素数小的第二像素数。结果，可以进行更加稳定的聚焦。

[步骤S505的效果]

另一方面，在本典型实施例中，在第一行数小于或等于第三行数的情况下，将第一区域在列方向上的像素数设置为比第二像素数大的第一像素数。如此使第一区域在列方向上的像素数变大，由此将在列方向上连续的行的更多信号相加到一起。将要拍摄相同被摄体的可能性高的行的信号相加到一起，并且使用相加得到的信号来计算相关量，由此可以维持高的S/N比并且便于获得相关量的陡度(以下将说明详情)。

[散焦量计算处理]

图7是示出图3的散焦量计算处理(步骤S304)的详情的流程图。

在本典型实施例中，散焦量可以被相对于聚焦位置的绝对距离或者脉冲数替换。可选地，散焦量可以是在维度和单位方面与这种概念有所不同的概念，或者可以是这种概念的相对概念。散焦量仅需是表示以下的概念：可以判断当前状态离聚焦状态有多远，并且可以判断应当进行何种程度的调焦控制以使得能够转变为聚焦状态。

首先，在步骤S701中，照相机控制单元114获取与在焦点检测区域中读取焦点检测信号的区域(第一区域)相对应的焦点检测信号(A图像信号和B图像信号)。

接着，在步骤S702中，照相机控制单元114将第一行数与第三行数进行比较。

如果第一行数小于或等于第三行数(步骤S702中为“否”)，则在步骤S703中，照相机控制单元114(信号相加单元)进行控制，使得在从各第一区域的行所读取的信号中，在列方向上将与第一像素数一样多的信号相加到一起。

在步骤S704中，基于在步骤S703中通过相加所计算出的信号，AF信号处理单元113计算各第一区域的相关量。

在步骤S705中，在关于各个第一区域所计算出的多个相关量中，AF信号处理单元113将与第一相关量数一样多的相关量相加到一起。即，在步骤S703中在列方向上将与第一像素数一样多的信号相加到一起的情况下，第一相关量数与焦点检测区域中的第一区域的数量一致。

如果第一行数大于第三行数(步骤S702中为“是”)，则在步骤S706中，照相机控制单元114进行控制，使得在从各第一区域的行所读取的信号中，在列方向上将与第二像素数一样多的信号相加到一起。

在步骤S707中，基于在步骤S706中通过相加所计算出的图像信号，AF信号处理单元113计算各第一区域的相关量。

在步骤S708中，在关于各个第一区域所计算出的多个相关量中，AF信号处理单元113将与第二相关量数一样多的相关量相加到一起。即，在步骤S706中在列方向上将与第二像素数一样多的信号相加到一起的情况下，第二相关量数与焦点检测区域中的第一区域的数量一致。

然后，在步骤S709中，AF信号处理单元113使用步骤S705或步骤S708中通过相加所计算出的相关量来计算相关变化量。然后，在步骤S710中，AF信号处理单元113根据所计算出的相关变化量来计算焦点偏移量。如这里所使用的相关变化量是已知的，并且例如在日本特开2014-17446的公开中进行了论述。

此外，在步骤S711中，AF信号处理单元113计算表示所计算出的焦点偏移量有多可靠的可靠性等级。

然后，在步骤S712中，AF信号处理单元113将步骤S710中所输出的焦点偏移量转换成散焦量。

此时，第一相关量数和第二相关量数之间的关系如下：第一相关量数小于或等于第二相关量数。即，即使在列方向上要相加的第一区域的数量小，要相加的相关量的数量也增加，由此可以提高相关计算的计算结果的精度。

此外，例如，在执行使用已知的面部检测功能的AF控制(未示出)的情况下，始终将焦点检测区域设置于人物的面部位置。因而，即使焦点检测区域变大，拍摄到相同被摄体的可能性也高。在这种情况下，在列方向上将信号相加到一起所基于的像素数可以始终相同。另一方面，在由用户指定焦点检测区域的大小的情况下，还存在没有拍摄到相同被摄体的可能性。因而，可以减少在列方向上将信号相加到一起所基于的像素数。

根据以上所述，根据焦点检测区域的大小来改变读取焦点检测信号的区域和该区域的大小的设置，由此可以减少由于被摄体丢失或拍摄到不同被摄体所引起的不稳定聚焦。

[步骤S703和S706中的相加的意义]

在相位差AF中，在拍摄到具有低对比度的被摄体或者拍摄到具有低照度的被摄体的情况下，存在A图像信号和B图像信号的电平变低的可能性。在这种情况下，难以获得相关量的陡度。这导致散焦量的精度下降。此外，在具有低对比度的被摄体的情况下，被摄体也有可能受到阴影影响。此外，在国际标准化组织(ISO)感光度增大的状态下拍摄被摄体的情况下，噪声的增加使S/N比下降。因而，散焦量的精度下降，并且散焦量的可靠性等级下降。

此外，同样在拍摄到模糊被摄体的情况下，信号电平与具有低对比度的被摄体的状态下的信号电平相同。因而，难以判断是拍摄到模糊被摄体还是拍摄到具有低对比度的被摄体。

在本典型实施例中，在列方向上将与焦点检测区域中读取焦点检测信号的区域(第一区域)的预定像素数(第一像素数或第二像素数)一样多的信号相加到一起。这样减少了S/N比的下降，并且便于获得相关量的陡度。

此外，还可以通过将从第一区域的行输出的多个相关量相加到一起来获得相同的效果。

[镜头驱动处理]

图4是示出图3的镜头驱动处理(步骤S309)的详情的子流程。

首先，在步骤S401中，照相机控制单元114判断是否获得散焦量、并且散焦量的可靠性等级是否为高。如果获得了散焦量、并且散焦量的可靠性等级为高(步骤S401中为“是”)，则在步骤S402中，照相机控制单元114基于散焦量来确定驱动量和驱动方向。

然后，在步骤S403中，照相机控制单元114将错误计数和端计数清零，并且该流程的处理结束。

如果没有获得散焦量、或者散焦量的可靠性等级不高(步骤S401中为“否”)，则在步骤S404中，照相机控制单元114判断错误计数是否超过第一计数。此时，尽管没有示出，但第一计数可以是预先确定并存储在非易失性存储器中的值。在本典型实施例中，作为示例，将等于或大于第二计数的两倍的值设置为第一计数。

如果照相机控制单元114判断为错误计数小于或等于第一计数(步骤S404中为“否”)，则在步骤S405中，照相机控制单元114使错误计数递增，并且该处理结束。

如果照相机控制单元114判断为错误计数大于第一计数(步骤S404中为“是”)，则在步骤S406中，照相机控制单元114判断搜索驱动标志是否为开启(on)。

如果照相机控制单元114在步骤S406中判断为搜索驱动标志为关闭(off)(步骤S406中为“否”)，则这不是开始搜索操作或者当前进行搜索的状态。作为响应，在步骤S407中，照相机控制单元114将搜索驱动标志设置成开启。然后，在步骤S408中，照相机控制单元114判断散焦量的可靠性等级是否为“中等”。

如果照相机控制单元114判断为可靠性为“中等”(步骤S408中为“是”)，则在步骤S409中，照相机控制单元114使用散焦方向来设置驱动方向。然后，在步骤S411中，照相机控制单元114设置预定驱动量。此时，照相机控制单元114在不基于散焦量的绝对值自身来驱动焦点的情况下，沿所获得的散焦方向进行用于将焦点驱动该预定驱动量的搜索驱动。

如果照相机控制单元114判断为可靠性不为“中等”(步骤S408中为“否”)，则在步骤S410中，照相机控制单元114将驱动方向设置为远离镜头端的方向。然后，在骤S411中，照相机控制单元114设置预定驱动量。

作为步骤S411中的预定驱动量，可以使用预先确定并存储在非易失性存储器中的值。例如，将该驱动量设置为焦深的数倍的距离。可选地，该驱动量根据焦距是可变的。例如，该驱动量可以如下：焦距越长，该驱动量越大。此时的搜索驱动方向例如是镜头端远离当前焦点位置的方向。

如果照相机控制单元114判断为搜索驱动标志为开启(步骤S406中为“是”)，则这是已执行了搜索驱动的状态。因而，照相机控制单元114继续执行先前的调焦控制。然后，在步骤S412中，照相机控制单元114判断搜索驱动是否到达作为进行调焦控制时的镜头驱动的限制位置的镜头端。如果搜索驱动到达镜头端(步骤S412中为“是”)，则在步骤S413中，照相机控制单元114使端计数递增。

如果照相机控制单元114判断为端计数超过预定值(步骤S414中为“是”)，则这表示即使通过使调焦透镜105从近端移动至无限远端也不能获得可信的散焦量。因而，照相机控制单元114判断为不存在可以聚焦的被摄体。然后，在步骤S415中，照相机控制单元114将搜索驱动标志设置成关闭。在步骤S416中，照相机控制单元114进行控制，使得停止镜头驱动。然后，在步骤S417中，照相机控制单元114将错误计数和端计数清零，并且该流程的处理结束。

如果照相机控制单元114判断为端计数没有超过预定值(步骤S414中为“否”)，则在步骤S418中，照相机控制单元114将调焦控制中所涉及的镜头的驱动方向设置为与当前驱动方向相反的驱动方向。然后，在步骤S411中，照相机控制单元114设置预定驱动量。

[第一典型实施例的效果]

如上所述，在第一典型实施例中，在通过第一读取控制从图像传感器106读取信号的行数相同的情况下，如果设置比预定大小大的焦点检测区域，则图像传感器106中的第一区域的数量增加。此外，各第一区域中第一读取控制读取信号的行数减少，由此使第一区域在列方向上变小。

从不同的观点换言之，在通过第一读取控制从图像传感器106读取信号的行数相同的情况下，各第一区域中第一读取控制读取信号的行数没有改变，并且没有使第二区域在列方向上等于或大于预定大小。为此，根据所设置的焦点检测区域的大小来设置第一区域和第二区域各自的数量以及第一区域和第二区域各自在列方向上的大小。

结果，可以防止第二区域变得等于或大于预定大小。即，可以防止被摄体进入到第二区域。因而，根据第一典型实施例，即使焦点检测区域的大小改变，也容易将焦点检测调整到主被摄体。

以下说明作为第一典型实施例的变形例的第二典型实施例。

第二典型实施例与第一典型实施例的不同之处在于：假定第一区域在列方向上的大小是恒定的。

此外，在第一典型实施例中，在焦点检测区域中读取焦点检测信号的区域(第一区域)和在焦点检测区域中没有读取焦点检测信号的区域(第二区域)交替配置。与此相对，第二典型实施例与第一典型实施例的不同之处在于：尽管第一区域和第二区域规则地配置，但是多个第一区域是连续的。没有说明与第一典型实施例的部分相同的部分，并且这里主要说明与第一典型实施例的不同之处。

图8A～8C是示出第二典型实施例中的图5的步骤S505和S506中的图像的图。图8B和8C示出焦点检测区域比图8A中的焦点检测区域大、即分别为图8A中的焦点检测区域的1.5倍和图8A中的焦点检测区域的2倍的情况。

在图6A～6C中，焦点检测区域中所包括的第一区域在列方向上的大小在图6A和6B之间不同。然而，在图8A、8B和8C中，假定焦点检测区域中所包括的第一区域在列方向上的大小是恒定的。例如，图8A中的区域1101a、图8B中的区域1102a和图8C中的区域1103a在列方向上的大小相同。

此外，在图6B中，不同于图6A，通过使各第一区域和各第二区域交替配置来设置多个第一区域和多个第二区域。在图8B中，不同于图8A，第二区域和连续的多个第一区域规则地设置。

如果如第一典型实施例那样、各第一区域(相位差检测区域)和各第二区域根据焦点检测区域的大小而简单地交替配置，则存在根据作为第一区域之间的空间的第二区域的大小或者被摄体的位置而在第一区域中拍摄到不同的被摄体的情况。如果在不同的第一区域中拍摄到不同的被摄体，则步骤S705和S708中将相关量相加到一起的第一区域与不同的被摄体相对应。因而，存在所计算出的焦点检测结果和适当的焦点检测结果之间的差异变大的情况。因而，在第二典型实施例中，多个第一区域沿列方向连续地设置。结果，可以在连续的第一区域中拍摄到相同被摄体的可能性高。因而，焦点检测结果的精度变高。在第二典型实施例中，与第一典型实施例相同，根据各第一区域计算相关量，并且基于通过将这些相关量相加所获得的相加后的相关量来进行焦点检测。因而，拍摄到要聚焦的期望被摄体的区域越多，相加后的相关量越接近用于使期望被摄体聚焦的适当相关量。因而，使多个第一区域连续，使得可以拍摄到相同被摄体，由此与传统技术相比，可以使用从用户更中意的被摄体的区域所读取的信号来进行焦点检测。

[第二典型实施例中的散焦量计算处理]

图9是示出在如参考图8A～8C所述设置第一区域的情况下的散焦量计算处理的流程图。

首先，在步骤S1201中，AF信号处理单元113获取与在焦点检测区域中读取焦点检测信号的区域(第一区域)相对应的焦点检测信号(A图像信号和B图像信号)。

接着，在步骤S1202中，在步骤S1201中从各第一区域的行所读取的信号中，AF信号处理单元113将与预定像素数一样多的信号在列方向上相加到一起。此时，预定像素数可以是具有低对比度的被摄体中的、使检测结果的精度在相位差检测中可靠的最小像素数。作为示例，预定像素数是8个像素。

在步骤S1203中，基于在步骤S1202中通过相加所计算出的图像信号，AF信号处理单元113计算各第一区域的相关量。

在步骤S1204中，在步骤S1203中关于各个第一区域所计算出的相关量中，AF信号处理单元113将多个相关量相加到一起，由此计算出相加后的相关量。此时要相加到一起的相关量的数量是恒定的，而与焦点检测区域的大小无关。

然后，在步骤S1205中，AF信号处理单元113根据相加后的相关量来计算相关变化量。然后，在步骤S1206中，AF信号处理单元113根据所计算出的相关变化量来计算焦点偏移量。

此外，在步骤S1207中，AF信号处理单元113计算表示所计算出的焦点偏移量有多可靠的可靠性等级。

然后，在步骤S1208中，AF信号处理单元113将步骤S1206中所输出的焦点偏移量转换成散焦量。

此时，例如，在执行使用已知的面部检测功能的AF控制(未示出)的情况下，始终将焦点检测区域设置于人物的面部位置。因而，即使焦点检测区域变大，拍摄到相同被摄体的可能性也高。在这种情况下，列方向上将信号相加到一起所基于的像素数可以始终相同。另一方面，在由用户指定焦点检测区域的大小的情况下，还存在没有拍摄到相同被摄体的可能性。因而，可以减少列方向上相加到一起的像素数。

在第二典型实施例中，作为示例，第一像素数是16个像素，并且第二像素数是8个像素。然而，这些数量不限于该示例。第一像素数仅需大于第二像素数即可。

[第二典型实施例的效果]

如上所述，在第二典型实施例中，第二区域和连续的多个第一区域是规则地配置的。结果，容易在连续地设置的多个第一区域中拍摄到相同被摄体(图8A和8B)。此外，在第二区域的大小等于或大于预定大小的情况下，可以通过使各第一区域和各第二区域交替配置来设置多个第一区域和多个第二区域(图8C)。这样可以防止被摄体进入到第一区域之间的空间。因而，即使焦点检测区域的大小改变，也可以将焦点检测调整到主被摄体。

以下说明作为第一典型实施例的变形例的第三典型实施例。

第三典型实施例与第一典型实施例的不同之处在于：在与第一典型实施例中的图5相对应的图10的流程中，在步骤S504和S506之间判断照度是否低。没有说明与第一典型实施例的部分相同的部分，并且这里主要说明与第一典型实施例的不同之处。

图10是示出第三典型实施例中的焦点检测信号读取区域设置处理的子流程的图。

在步骤S1301～S1304中，进行与第一典型实施例中的步骤S501～S504的处理相同的处理。因而，这里不说明步骤S1301～S1304。

如果照相机控制单元114判断为第一行数小于或等于第三行数(步骤S1304中为“否”)，则在步骤S1306中，照相机控制单元114将焦点检测区域中读取焦点检测信号的区域(第一区域)设置为在列方向上连续第一像素数的区域。

另一方面，如果照相机控制单元114判断为第一行数大于第三行数(步骤S1304中为“是”)，则在步骤S1305中，照相机控制单元114判断是否拍摄到具有低照度的被摄体。

如果照相机控制单元114判断为拍摄到具有低照度的被摄体(步骤S1305中为“是”)，则在步骤S1306中，照相机控制单元114将焦点检测区域中读取焦点检测信号的区域(第一区域)设置为在列方向上连续第一像素数的区域。此时，照相机控制单元114进行控制，使得焦点检测区域中读取焦点检测信号的区域(第一区域)和焦点检测区域中不读取焦点检测信号的区域(第二区域)规则地配置。

另一方面，如果照相机控制单元114判断为没有拍摄到具有低照度的被摄体(步骤S1305中为“否”)，则在步骤S1307中，照相机控制单元114将在列方向上连续第二像素数的第一区域按规则的间隔设置在焦点检测区域中。

此时，例如，可以基于用户所设置的ISO感光度的状态是否大于预定值来判断是否拍摄到具有低照度的被摄体。可选地，可以基于所拍摄到的视频图像的照度值是否低于预定值来进行该判断。该判断不限于此，只要使用能够判断出被摄体的照度的方法即可。

在检测到相位差时，通过在列方向上将像素相加到一起或者在列方向上将相关量相加到一起来计算散焦量。

其原因如下所述。在拍摄到具有低照度的被摄体的情况下，存在如上所述A图像信号和B图像信号的电平变低的可能性。在这种情况下，难以获得相关量的陡度。这使得散焦量的精度下降。此外，在ISO感光度增大的状态下拍摄被摄体的情况下，噪声的增加导致S/N比下降。因而，散焦量的精度下降，并且散焦量的可靠性等级下降。

因而，需要通过增加或者不减少在第一区域中在列方向上将信号相加到一起所基于的像素数、或者增加要相加到一起的相关量，来提高S/N比。因而，在预先判断为拍摄到具有低照度的被摄体的情况下，即使焦点检测区域变大，也通过优先输出可靠的散焦量来执行控制。

[第三典型实施例的效果]

如上所述，在第三典型实施例中，在被摄体具有低照度的情况下，与焦点检测区域的大小无关地，将焦点检测区域中读取焦点检测信号的区域(第一区域)设置为在列方向上连续比第二像素数大的第一像素数的区域。结果，除第一典型实施例的效果外，还可以获得即使在被摄体具有低照度的情况下也可以以较高的精度来计算相关量这一效果。

[其它典型实施例]

在第一典型实施例中，说明了照相机控制单元114(读取控制单元)通过使各第一区域和各第二区域交替配置来设置多个第一区域和多个第二区域的情况。可选地，可以使第一区域在列方向上连续并设置在焦点检测区域的中央，直到焦点检测区域达到预定大小为止。即，可以将第一区域设置于中央，并且可以将第二区域设置于第一区域的上方和下方。结果，在第一区域中可以拍摄到相同被摄体的可能性高。

在第一典型实施例～第三典型实施例中，说明了仅从图像传感器106的部分区域读取焦点检测信号的情况(图11A)。可选地，可以从图像传感器106的整体摄像区域读取焦点检测信号，并且可以根据暂时保持焦点检测信号时的易失性存储器(未示出)的容量来保持这些焦点检测信号中的一些焦点检测信号(图11B)。第一典型实施例～第三典型实施例在任意情况下均可适用。图11A和11B示出可以从图像传感器106读取信号的整体摄像区域1401和1402，并且阴影部分表示读取图像信号(A+B)和焦点检测信号A(或B)这两者的区域。

此外，可以将第一典型实施例和第二典型实施例组合到一起。例如，如果焦点检测区域的大小小于或等于预定大小，则如第二典型实施例那样，在不改变第一区域在列方向上的大小和第一区域的数量的情况下，是否使多个第一区域连续的判断根据焦点检测区域的大小而改变。然后，在焦点检测区域变得大于预定大小、并且判断为如果如图8C那样在不改变第一区域在列方向上的大小和第一区域的数量的状态下将第一区域和第二区域交替配置则被摄体将进入第二区域的情况下，如第一典型实施例那样进行处理。即，使第一区域在列方向上的大小变小，并且第一区域的数量增加。结果，可以获得与第一典型实施例和第二典型实施例的效果相同的效果。

此外，在如图6B和8C那样、第一区域的数量大的情况下，与第一区域的数量不大的情况相比，要计算的相关量的数量同样增加。因而，需要更多时间来计算散焦量。结果，这样使直到被摄体聚焦为止所需的时间增加。因而，在如图6B那样第一区域的数量增加的情况下，照相机控制单元114可以进行控制，使得使偏移量与图6A的状态相比变小，由此缩短计算相关量所需的时间。结果，进行控制，使得例如在第一区域的数量大的情况和第一区域的数量不大的情况之间，计算散焦量所需的时间相等，由此可以进行使得直到聚焦为止的应答性没有发生改变的稳定调焦。

此外，通常，在如上所述使偏移量变小的情况下，在散焦量大、即被摄体大幅模糊时，与散焦量不大时相比，更难检测散焦量。如果无法检测到散焦量，则与可以检测到散焦量的情况相比，直到聚焦为止所需的时间可能更多。因而，在无法计算散焦量的情况下，照相机控制单元114可以进行控制，使得即使在第一区域的数量大的情况下也不使偏移量变小，由此直到聚焦为止的时间差别不大。在这种情况下，如果计算在使偏移量变小的情况下可以计算出的散焦量，则使偏移量变小。

此外，在第一典型实施例～第三典型实施例中，在从图像传感器106的部分区域读取焦点检测信号的情况下，帧频越高，读取带越窄。因而，在帧频高的情况下，与帧频低的情况相比，可以读取焦点检测信号的第二行数变小。即，帧频越高，产生在第一典型实施例～第三典型实施例中所假定的问题的可能性越高。因而，根据帧频，照相机控制单元114可以判断是否执行第一典型实施例～第三典型实施例。例如，如果帧频如此低(第二帧频)使得可以判断为能够读取焦点检测信号的第二行数足够大，则在假定不太可能发生第一典型实施例～第三典型实施例中所假定的问题的情况下，可以不进行第一典型实施例～第三典型实施例的处理。在这种情况下，在帧频是比第二帧频高的第一帧频的情况下，进行第一典型实施例～第三典型实施例的处理。

此外，在第一典型实施例～第三典型实施例中，在帧频高的情况下，与帧频低的情况相比，可以使第三行数变少。

此外，可以利用相对于图像传感器106的摄像区域在列方向上的所有行数的比例来表示第二行数，并且根据该比例，可以判断是否要进行上述控制。例如，在第二行数相对于所有行数为预定比例的情况下，判断为不进行上述控制。在将第一区域设置成连续预定像素数的情况下，可以基于使得相位差检测区域能够按预定间隔配置的行数来确定该预定比例。例如，如果可以设置的焦点检测用的像素在列方向上的行数使得能够读取列方向上的所有行数的20％，则不进行上述控制。

此外，在第一典型实施例～第三典型实施例中，如果在列方向上第二区域的大小没有变得等于或大于预定大小、并且第一区域的大小等于或大于在被摄体的照度和S/N比方面可以容忍的列方向上的大小，则在焦点检测区域中多个第一区域在列方向上的大小可以改变。作为示例，靠近焦点检测区域的中央的第一区域在列方向上的大小可以大于不靠近焦点检测区域的中央的第一区域在列方向上的大小。

在上述典型实施例中，作为示例，例示了照相机控制单元114基于图像传感器106外部的AF信号处理单元113的检测结果来进行控制的情况。可选地，图像传感器106可以包括与AF信号处理单元113相对应的组件和与照相机控制单元114相对应的组件。结果，例如，层压传感器也可以实现上述典型实施例的发明。

此外，在这些典型实施例中，使用以下示例给出了说明：各像素包括微透镜和一对光电转换单元，并且这些光电转换单元接收来自不同的透镜光瞳的光。然而，本发明不限于这种结构。例如，结构可以如下：各像素包括微透镜和配置于该微透镜后方的一个光电转换单元，并且一些像素和其它像素接收来自不同的透镜光瞳的光。

此外，结构可以如下：通过在从各个行所获得的信号中检测高频成分来获得焦点检测信号。在这种情况下，可以进行关于要从哪行中检测高频成分的选择。

其它实施例

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

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。所附权利要求书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

1.一种摄像设备，包括：

图像传感器，其针对按行和列的矩阵状配置的多个微透镜中的各个微透镜包括一对光电转换单元，并且能够从各行读取信号；

读取控制单元，用于进行控制，使得通过使各第一区域与各第二区域在所述图像传感器上交替配置，来设置多个第一区域和多个第二区域，其中各所述第一区域具有在从所述图像传感器读取信号时读取焦点检测用的信号的第一预定行数，以及各所述第二区域具有不读取焦点检测用的信号的第二预定行数；以及

检测单元，用于使用通过用于读取焦点检测用的信号的第一读取控制所读取的信号中的、从所述图像传感器上的与所设置的焦点检测区域相对应的区域所获得的一对焦点检测信号，来进行相位差焦点检测，

其中，在不改变所述第一读取控制从所述图像传感器读取信号的行数的状态下、设置了在列方向上比第一焦点检测区域大的第二焦点检测区域的情况下，所述读取控制单元使所述第一区域的数量与设置了所述第一焦点检测区域的情况相比变大，并且减少各所述第一区域中所述第一读取控制读取信号的行数，由此使所述第一区域与设置了所述第一焦点检测区域的情况相比在所述列方向上变小。

2.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，

作为焦点检测区域的行数的第一行数在所述第一焦点检测区域的情况下小于或等于第三行数，以及在所述第二焦点检测区域的情况下大于所述第三行数，以及

所述第三行数是基于第二行数的行数，其中所述第二行数是所述第一读取控制读取信号的行数。

3.根据权利要求2所述的摄像设备，其中，在焦点检测区域小于所述第一焦点检测区域的情况下，所述第一区域的数量以及各所述第一区域中所述第一读取控制读取信号的行数与所述第一焦点检测区域的情况相同。

4.根据权利要求3所述的摄像设备，其中，

所述图像传感器包括具备与所述多个微透镜各自相对应的一对光电转换单元的像素部，以及

所述摄像设备还包括信号相加单元，所述信号相加单元用于通过将各所述第一区域中所述第一读取控制所读取的信号相加到一起，来生成信号。

5.根据权利要求4所述的摄像设备，其中，所述检测单元使用通过与各所述第一区域相对应的相加所获得的信号来计算该第一区域的相关量，并且使用通过将从焦点检测区域中的多个所述第一区域中的各所述第一区域所计算出的相关量相加到一起所获得的相加相关量，来进行焦点检测。

6.根据权利要求5所述的摄像设备，其中，在所述读取控制单元增加所述第一区域的数量并且减少各所述第一区域中所述第一读取控制读取信号的行数、由此使所述第一区域在所述列方向上变小的情况下，在所述检测单元对通过相加所获得的信号进行偏移来计算相关量时，所述读取控制单元减少偏移量。

7.根据权利要求6所述的摄像设备，其中，在被摄体的照度低于预定值的情况下，即使在设置了在所述列方向上比所述第一焦点检测区域大的所述第二焦点检测区域的情况下，所述读取控制单元也不增加各所述第一区域中所述第一读取控制读取信号的行数，并且所述第一区域在所述列方向上的大小是相同的。

8.根据权利要求7所述的摄像设备，其中，在所述图像传感器的帧频是比第一帧频低的第二帧频的情况下，与所述焦点检测区域在所述列方向上的大小无关地，在不改变所述第一读取控制从所述图像传感器读取信号的行数的状态下，所述第一区域的数量和各所述第一区域中所述第一读取控制读取信号的行数相对于所述第一帧频的情况没有发生改变。

9.根据权利要求8所述的摄像设备，其中，在所述图像传感器的帧频是所述第一帧频的情况下、并且在设置了所述第二焦点检测区域的情况下，在不改变所述第一读取控制从所述图像传感器读取信号的行数的状态下，使所述第一区域的数量与设置了所述第一焦点检测区域的情况相比变大，并且减少各所述第一区域中所述第一读取控制读取信号的行数，以使得所述第一区域与设置了所述第一焦点检测区域的情况相比在所述列方向上变小。

10.一种摄像设备，包括：

读取控制单元，用于进行控制，使得通过使各第一区域与各第二区域在所述图像传感器上交替配置，来设置多个第一区域和多个第二区域，其中各所述第一区域具有在从所述图像传感器读取信号时通过用于读取焦点检测用的信号的第一读取控制来读取信号的第一预定行数，以及各所述第二区域具有在不进行所述第一读取控制的情况下读取信号的第二预定行数；以及

检测单元，用于使用所述第一读取控制所读取的信号中的、从所述图像传感器上的与所设置的焦点检测区域相对应的区域所获得的一对焦点检测信号，来进行相位差焦点检测，

其中，所述读取控制单元在不改变所述第一读取控制读取信号的行数、并且不使各所述第二区域在列方向上等于或大于预定大小的情况下，根据所设置的焦点检测区域的大小来设置所述第一区域的数量和各所述第一区域在所述列方向上的大小。

11.根据权利要求10所述的摄像设备，其中，在所述第二区域在所述列方向上大于所述预定大小的情况下，与所述第二区域小于或等于所述预定大小的情况相比，所述第一区域在所述列方向上更大并且所述第一区域的数量更大。

12.根据权利要求11所述的摄像设备，其中，在所述第二区域在所述列方向上大于所述预定大小的情况下，焦点检测区域在所述列方向上大于所述第一读取控制读取信号的行数。

13.根据权利要求12所述的摄像设备，其中，在所述第二区域在所述列方向上大于所述预定大小的情况下，所述第二区域大于所述第一区域。

14.根据权利要求13所述的摄像设备，其中，

所述摄像设备还包括信号相加单元，所述信号相加单元用于通过将各所述第一区域中所述第一读取控制所读取的信号相加到一起。

15.根据权利要求14所述的摄像设备，其中，所述检测单元使用通过与各所述第一区域相对应的相加所获得的图像信号来计算该第一区域的相关量，并且使用通过将从焦点检测区域中的多个所述第一区域中的各所述第一区域所计算出的相关量相加到一起所获得的相加相关量，来进行焦点检测。

16.根据权利要求15所述的摄像设备，其中，在各所述第一区域在所述列方向上大、并且所述第一区域的数量被设置得大的情况下，在所述检测单元对通过相加所获得的信号进行偏移来计算相关量时，所述读取控制单元减少偏移量。

17.根据权利要求16所述的摄像设备，其中，在被摄体的照度低于预定值的情况下，即使在所述第二区域在所述列方向上等于或大于所述预定大小的情况下，所述读取控制单元也不增加各所述第一区域中所述第一读取控制读取信号的行数，并且所述第一区域在所述列方向上的大小是相同的。

18.根据权利要求17所述的摄像设备，其中，在所述图像传感器的帧频是比第一帧频低的第二帧频的情况下，与所述焦点检测区域在所述列方向上的大小无关地，在不改变所述第一读取控制从所述图像传感器读取信号的行数的状态下，所述第一区域的数量和各所述第一区域中所述第一读取控制读取信号的行数相对于所述第一帧频的情况没有发生改变。

19.根据权利要求18所述的摄像设备，其中，在所述图像传感器的帧频是所述第一帧频的情况下、并且在设置了在所述列方向上比第一焦点检测区域大的第二焦点检测区域的情况下，在不改变所述第一读取控制从所述图像传感器读取信号的行数的状态下，使所述第一区域的数量与设置了所述第一焦点检测区域的情况相比变大，并且减少各所述第一区域中所述第一读取控制读取信号的行数，以使得所述第一区域与设置了所述第一焦点检测区域的情况相比在所述列方向上变小。

20.一种摄像设备，包括：

读取控制单元，用于进行控制，使得第一区域和第二区域规则地设置在所述图像传感器上，其中所述第一区域具有在从所述图像传感器读取信号时通过用于读取焦点检测用的信号的第一读取控制来读取信号的第一预定行数，以及所述第二区域具有在不进行所述第一读取控制的情况下读取信号的第二预定行数；以及

其中，在所述第一读取控制从所述图像传感器读取信号的行数不改变、并且设置了在列方向上比第一焦点检测区域大的第二焦点检测区域的情况下，在相对于设置了所述第一焦点检测区域的情况不改变各所述第一区域中所述第一读取控制读取信号的行数的状态下，所述读取控制单元连续地配置多个所述第一区域。

21.一种摄像设备，包括：

其中，在所述第一读取控制从所述图像传感器读取信号的行数不改变的情况下，在没有根据所设置的焦点检测区域的大小来改变所述第一读取控制从所述图像传感器读取信号的行数以及各所述第一区域中所述第一读取控制读取信号的行数的状态下，所述读取控制单元连续地配置多个所述第一区域。

22.一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括图像传感器，所述图像传感器针对按行和列的矩阵状配置的多个微透镜中的各个微透镜包括一对光电转换单元并且能够从各行读取信号，所述控制方法包括以下步骤：

进行控制，使得通过使各第一区域与各第二区域在所述图像传感器上交替配置，来设置多个第一区域和多个第二区域，其中各所述第一区域具有在从所述图像传感器读取信号时读取焦点检测用的信号的第一预定行数，以及各所述第二区域具有不读取焦点检测用的信号的第二预定行数；以及

使用通过用于读取焦点检测用的信号的第一读取控制所读取的信号中的、从所述图像传感器上的与所设置的焦点检测区域相对应的区域所获得的一对焦点检测信号，来进行相位差焦点检测，

其中，在不改变所述第一读取控制从所述图像传感器读取信号的行数的状态下、设置了在列方向上比第一焦点检测区域大的第二焦点检测区域的情况下，使所述第一区域的数量与设置了所述第一焦点检测区域的情况相比变大，并且减少各所述第一区域中所述第一读取控制读取信号的行数，由此使所述第一区域与设置了所述第一焦点检测区域的情况相比在所述列方向上变小。

23.一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括图像传感器，所述图像传感器针对按行和列的矩阵状配置的多个微透镜中的各个微透镜包括一对光电转换单元并且能够从各行读取信号，所述控制方法包括以下步骤：

进行控制，使得通过使各第一区域与各第二区域在所述图像传感器上交替配置，来设置多个第一区域和多个第二区域，其中各所述第一区域具有在从所述图像传感器读取信号时通过用于读取焦点检测用的信号的第一读取控制来读取信号的第一预定行数，以及各所述第二区域具有在不进行所述第一读取控制的情况下读取信号的第二预定行数；以及

使用所述第一读取控制所读取的信号中的、从所述图像传感器上的与所设置的焦点检测区域相对应的区域所获得的一对焦点检测信号，来进行相位差焦点检测，

其中，在不改变所述第一读取控制读取信号的行数、并且不使各所述第二区域在列方向上等于或大于预定大小的情况下，根据所设置的焦点检测区域的大小来设置所述第一区域的数量和各所述第一区域在所述列方向上的大小。

24.一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括图像传感器，所述图像传感器针对按行和列的矩阵状配置的多个微透镜中的各个微透镜包括一对光电转换单元并且能够从各行读取信号，所述控制方法包括以下步骤：

控制步骤，用于进行控制，使得第一区域和第二区域规则地设置在所述图像传感器上，其中所述第一区域具有在从所述图像传感器读取信号时通过用于读取焦点检测用的信号的第一读取控制来读取信号的第一预定行数，以及所述第二区域所具有的在不进行所述第一读取控制的情况下读取信号的行数是第二预定行数；以及

其中，在所述控制步骤中，在所述第一读取控制从所述图像传感器读取信号的行数不改变、并且设置了在列方向上比第一焦点检测区域大的第二焦点检测区域的情况下，在相对于设置了所述第一焦点检测区域的情况不改变各所述第一区域中所述第一读取控制读取信号的行数的状态下，连续地配置多个所述第一区域。

25.一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括图像传感器，所述图像传感器针对按行和列的矩阵状配置的多个微透镜中的各个微透镜包括一对光电转换单元并且能够从各行读取信号，所述控制方法包括以下步骤：

其中，在所述控制步骤中，在所述第一读取控制从所述图像传感器读取信号的行数不改变的情况下，在没有根据所设置的焦点检测区域的大小来改变所述第一读取控制从所述图像传感器读取信号的行数以及各所述第一区域中所述第一读取控制读取信号的行数的状态下，连续地配置多个所述第一区域。

26.一种计算机可读存储介质，其存储用于使计算机执行根据权利要求22至25中任一项所述的控制方法的程序。