焦点检测设备及其控制方法

文档序号:9219987阅读:387来源:国知局
焦点检测设备及其控制方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种提高焦点检测设备中的焦点检测精度的技术。
【背景技术】
[0002]传统上,相位差检测方法一般已知为照相机的自动焦点检测方法。根据相位差检测方法,来自被摄体的已穿过摄像镜头的不同出射光瞳区域的光束在一对设置于AF传感器中的线传感器上形成图像。对使用一对线传感器进行光电转换所获得的一对被摄体图像的相对位置进行计算,以检测摄像镜头的散焦量(焦点检测计算)。
[0003]在这种焦点检测设备中,为了增加针对多个被摄体的散焦量的检测点的数量并提高分辨率,近来存在增加用于获取焦点检测图像的光电转换部的数量的趋势。另一方面,光电转换部数量的增加使得完全地去除制造中的缺陷变得非常困难。
[0004]以下是已知的与基于这种相位差检测方法的自动焦点检测技术有关的文献。例如,日本特开2003-222786公开如下的AF传感器:基于线传感器信号的最大值信号和最大值信号与最小值信号之间的差信号,进行增益控制和累积时间控制。另外,日本特开2001-177756公开如下技术:通过基于制造过程等中预先检查到的与缺陷像素部有关的信息排除来自缺陷光电转换部的信号,来获得焦点检测用的信号。
[0005]然而,上述的日本特开2003-222786所公开的技术具有以下问题:如果线传感器的光电转换像素部中存在缺陷,则电荷累积在获得充分的被摄体图像信号之前结束。
[0006]以下是这个问题的详细说明。假定将形成在一对线传感器上的被摄体图像中的一个图像表不为A图像,并且将另一个图像表不为B图像。图17A和图17B各自不出在不存在缺陷像素部的情况下根据被摄体图像所获得的信号的例子。在输出信号达到最大值判断电压的情况下,判断为累积停止并结束累积时间段。与之相比,图18A?图18C各自示出在存在缺陷像素部的情况下的暗时间波形的例子。缺陷像素部中的暗电流所导致的信号增加比正常像素部中的暗电流所导致的信号增加大。图19示出如图18A?图18C所示的情况那样存在缺陷像素部的情况下的基于针对与图17A和图17B所示的情况下的被摄体相同的被摄体的最大值信号如何进行累积控制。由于在缺陷像素信号达到信号的最大值的情况下判断为累积停止,因此累积时间段在信号累积至期望量之前结束。结果,图17A和图17B中的被摄体信号变为图20A和图20B所示的被摄体信号。这使得无法获得充分的信号量,由此导致信号的S/N比的降低以及焦点检测计算精度的劣化。
[0007]另外,如日本特开2001-177756所公开的,在基于制造过程等中预先检查到的与缺陷像素部有关的信息排除来自缺陷光电转换部的信号时,可以进行累积控制。然而,由于在根据其它像素信号补偿值的情况下进行焦点检测计算,因此无法始终获得正确的计算结果O

【发明内容】

[0008]考虑到上述问题做出了本发明,并且本发明提供如下的焦点检测设备,其中该焦点检测设备可以通过在减少缺陷像素部的影响的情况下对AF传感器进行累积控制,来进行精确的焦点检测。
[0009]根据本发明的第一方面,提供一种焦点检测设备,包括:线传感器,其包括用于接收来自被摄体的光的光电转换元件和用于对所述光电转换元件中所生成的电荷进行积分的积分电容器;存储单元,用于存储与所述线传感器的缺陷像素有关的信息;第一比较单元,用于将来自所述缺陷像素的信号与预定阈值进行比较;切换单元,用于在第一累积模式和第二累积模式之间进行切换,其中,所述第一累积模式用于在所述光电转换元件的电荷累积时间段内将所述光电转换元件中所生成的电荷传输至相应的积分电容器,以及所述第二累积模式用于在所述电荷累积时间段结束之前将所述电荷累积时间段内所述光电转换元件中所生成的电荷累积在像素中而没有将所述电荷传输至所述积分电容器,在所述电荷累积时间段结束之后将所述电荷传输至所述积分电容器,并且在所述积分电容器中对所述电荷进行积分;以及控制单元,用于控制所述切换单元,以在所述第一比较单元判断为来自所述缺陷像素的信号不大于所述预定阈值的情况下,将所述线传感器设置在所述第一累积模式,并且在所述第一比较单元判断为来自所述缺陷像素的信号大于所述预定阈值的情况下,将所述线传感器设置在所述第二累积模式。
[0010]根据本发明的第二方面,提供一种焦点检测设备的控制方法,所述焦点检测设备包括线传感器和存储单元,所述线传感器包括用于接收来自被摄体的光的光电转换元件和用于对所述光电转换元件中所生成的电荷进行积分的积分电容器,所述存储单元用于存储与所述线传感器的缺陷像素有关的信息,所述控制方法包括以下步骤:第一比较步骤,用于将来自所述缺陷像素的信号与预定阈值进行比较;切换步骤,用于在第一累积模式和第二累积模式之间进行切换,其中,所述第一累积模式用于在所述光电转换元件的电荷累积时间段内将所述光电转换元件中所生成的电荷传输至相应的积分电容器,以及所述第二累积模式用于在所述电荷累积时间段结束之前将所述电荷累积时间段内所述光电转换元件中所生成的电荷累积在像素中而没有将所述电荷传输至所述积分电容器,在所述电荷累积时间段结束之后将所述电荷传输至所述积分电容器,并且在所述积分电容器中对所述电荷进行积分;以及控制步骤,用于控制所述切换步骤,以在所述第一比较步骤中判断为来自所述缺陷像素的信号不大于所述预定阈值的情况下,将所述线传感器设置在所述第一累积模式,并且在所述第一比较步骤中判断为来自所述缺陷像素的信号大于所述预定阈值的情况下,将所述线传感器设置在所述第二累积模式。
[0011]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】
[0012]图1是示出根据本发明的第一实施例的照相机的结构的框图。
[0013]图2是示出根据第一实施例的照相机中的光学系统的结构的图。
[0014]图3是示出焦点检测设备的光学结构的图。
[0015]图4A?图4C是示出线传感器的结构与AF框之间的关系的图。
[0016]图5是示出AF传感器的结构的框图。
[0017]图6是用于说明对PB信号和累积时间进行控制的方法的图。
[0018]图7是构成线传感器的电路的电路图。
[0019]图8是示出第一累积模式的操作的时序图。
[0020]图9是示出第二累积模式的操作的时序图。
[0021]图10是示出根据第一实施例的焦点调节操作的流程图。
[0022]图11是示出根据第二实施例的焦点调节操作的流程图。
[0023]图12是示出根据第三实施例的与像素部有关的缺陷信息的存储操作的流程图。
[0024]图13是示出根据第三实施例的焦点调节操作的流程图。
[0025]图14是根据第三实施例的信号读出和像素信号校正的子流程图。
[0026]图15是示出累积时间与基于暗电流的像素信号之间的关系的图。
[0027]图16是示出根据第四实施例的与像素部有关的缺陷信息的存储操作的流程图。
[0028]图17A和图17B是示出根据被摄体图像所生成的信号的图。
[0029]图18A?图18C是示出来自缺陷像素部的信号的图。
[0030]图19是示出现有技术中的缺陷像素部与累积控制之间的关系的图。
[0031]图20A和图20B是示出根据被摄体图像所生成的信号和缺陷像素信号的图。
【具体实施方式】
[0032]以下将参考附图来详细说明本发明的实施例。
[0033]第一实施例
[0034]图1是示出作为根据本发明的第一实施例的摄像设备的数字照相机的结构的框图。
[0035]照相机微计算机(以下记作CPU) 100控制整个照相机(摄像设备)。用于对照相机的各种类型的操作用的开关组214进行检测的信号输入电路204、摄像传感器(图像传感器或摄像部件)206和AE传感器207连接至CPU 100。另外,用于对快门磁体218a和218b进行控制的快门控制电路208以及AF传感器(焦点检测传感器或焦点检测装置)101也连接至CPU 100 CPU 100可以通过经由镜头通信电路205将信号215发送至摄像镜头300 (参见图2),来对焦点位置或光圈进行控制。通过开关组214进行的设置来确定照相机的操作。
[0036]AF传感器101包括线传感器(参见图4)。CPU 100控制AF传感器101,以根据线传感器获得的被摄体的对比度分布来检测散焦量并且对摄像镜头300 (参见图2)的焦点位置进行控制。CPU 100还具有作为用于基于来自线传感器的信号来进行焦点检测计算的计算部件的功能。
[0037]CPU 100通过控制AE传感器207来检测被摄体的亮度并确定摄像镜头300的f值或快门速度。接着,CPU 100经
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