焦点检测设备制造技术

技术编号:6028993 阅读:183 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种焦点检测设备,包括:焦点检测传感器,其通过配置多个线传感器对而构成,其中,各线传感器对接收已经通过被配置为形成被摄体图像的摄像镜头的不同光瞳区域的光束;感光度设置单元,用于设置所述多个线传感器对中的各线传感器对的感光度;选择单元,用于选择信号要用来进行焦点检测计算的线传感器对的线传感器;以及计算单元,用于使用所述选择单元所选择的线传感器的信号来进行焦点检测计算。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及诸如数字照相机等的摄像设备中的焦点检测技术。
技术介绍
传统上,作为照相机的自动焦点检测方法,通常相位差检测方法是众所周知的。在 相位差检测方法中,已经通过摄像镜头的不同的出射光瞳区域的来自被摄体的光束在AF 传感器的一对线传感器上形成图像。计算通过使该对线传感器对光进行光电转换所获得的 一对被摄体图像的相对位置(以下称为相位差计算),由此检测摄像镜头的散焦量。例如,日本特开2003-222786号公报公开了现有技术的自动调焦用固态摄像设 备。图13是示出日本特开2003-222786号公报所述的自动调焦用固态摄像设备的框图。 AGC电路1103基于来自AF电路1101的最大值信号进行累积时间控制。增益可变型信号 放大电路1106基于最大值信号和最小值信号之间的差信号进行增益控制。信号放大电路 1106基于最小值信号输出信号。通过累积时间控制和增益控制来提高传感器的动态范围。然而,在日本特开2003-222786号公报所公开的技术中,在自动调焦用固态摄像 设备的输出端子的前级进行信号放大电路所进行的增益控制。如果该信号放大电路之前的 S/N比差,则不能提高该S/N比。当传感器的感光度低、并且被摄体的亮度非常低时,需要较长的累积时间来精确 计算相位差。此时,由暗电流所产生的噪声或电路中的噪声相对于累积信号大得不可忽视, 因此不能获得良好的S/N比。另一方面,当传感器的感光度高、并且被摄体的亮度非常高 时,传感器受光散粒噪声影响大,因此不能获得良好的S/N比。在AF传感器电路中,信号放 大电路放大包括噪声的累积信号。因此,噪声被一起放大,从而导致S/N比较差的输出。
技术实现思路
考虑到上述问题而作出本专利技术,并且本专利技术使得自动焦点检测设备中使用的AF 传感器可以在较宽的亮度范围内获得良好的S/N比。根据本专利技术,提供一种焦点检测设备,包括焦点检测传感器,其通过配置多个线 传感器对而构成,其中,各线传感器对接收已经通过被配置为形成被摄体图像的摄像镜头 的不同光瞳区域的光束;感光度设置单元,用于设置所述多个线传感器对中的各线传感器 对的感光度;选择单元,用于选择信号要用来进行焦点检测计算的线传感器对的线传感器; 以及计算单元,用于使用所述选择单元所选择的线传感器的信号来进行焦点检测计算。通过以下参考附图对典型实施例的说明,本专利技术的其它特征将变得明显。附图说明图1是示出根据本专利技术第一实施例的照相机的配置的框图;图2是示出根据第一实施例的照相机的光学系统的配置的图;图3是示出根据第一实施例的焦点检测设备的光学配置的图4A 4C是示出根据第一实施例的线传感器的配置和调焦点的图;图5是示出根据第一实施例的AF传感器的配置的框图;图6是用于解释根据第一实施例的控制PB信号和累积时间的方法的图;图7A 7C是示出根据第一实施例的线传感器的像素的图;图8是根据第一实施例的焦点检测操作的流程图;图9A和9B是示出被摄体亮度和S/N比之间的关系的图;图10是用于解释可靠性判断的图;图IlA和IlB是用于解释图像一致度的图;图12是根据第二实施例的焦点检测操作的流程图;以及图13是传统的自动调焦用固态摄像设备的框图。具体实施例方式现在将参考附图来详细说明本专利技术的实施例。第一实施例图1是示出用作为根据本专利技术第一实施例的摄像设备的数字照相机的配置的框 图。检测照相机的各种操作用的开关组214的信号输入电路204、图像传感器(摄像元 件)206和AE传感器207连接至照相机用的微计算机(以下称为CPU)100。还连接有控制 快门磁体218a和218b的快门控制电路208以及AF传感器101。CPU 100将信号215经由 镜头通信电路205发送至摄像镜头300 (图幻,从而控制焦点位置或光圈。通过开关组214 的设置确定照相机的操作。AF传感器101包括线传感器(line sensor)。CPU 100控制AF传感器101,以基 于线传感器所获得的被摄体对比度分布检测散焦量,并且控制摄像镜头300(图幻的焦点 位置。CPU 100控制AE传感器207,以检测被摄体亮度,并且确定摄像镜头(未示出)的 光圈值和快门速度。通过经由镜头通信电路205控制光圈值、通过经由快门控制电路208 调节快门磁体218a和218b的通电时间来控制快门速度、并且控制图像传感器206,来进行 摄像操作。CPU 100包括诸如以下的存储电路209 =ROM,其存储控制照相机操作要使用的程 序;RAM,用于存储变量;以及EEPROM(电可擦除和可编程ROM),用于存储各种类型的参数。接着将参考图2来说明照相机的光学配置。经由摄像镜头300从被摄体输入的光 束的大部分被快速返回镜305向上反射,从而在取景器屏幕303上形成被摄体图像。照相机 的用户可以经由五棱镜301和目镜302观察该图像。摄像光束的一部分成分通过快速返回 镜305并且被后侧的辅助镜306向下弯曲,从而经由视野掩模307、场透镜311、光圈308和 二次成像透镜309在AF传感器(焦点检测传感器)101上形成图像。当处理通过对该图像 进行光电转换所获得的图像信号时,可以检测到摄像镜头300的焦点状态。在摄像时,快速 返回镜305上翻,以使得整体光束在图像传感器206上形成图像,并且被摄体图像被曝光。本实施例的(由图2中从视野掩模307至二次成像透镜309的光学系统和AF传 感器101构成的)焦点检测设备使用已知的相位差检测方法作为焦点检测方法。该设备可 以检测画面内多个不同的区域的焦点状态。图3示出与焦点检测有关的光学系统的详细配置。已经通过摄像镜头300的来自 被摄体的光束被辅助镜306(图2、反射,从而在位于与摄像面共轭的面上的视野掩模307 附近暂时形成图像。图3示出辅助镜306所反射的展开后的光路。视野掩模307是遮蔽画 面中除焦点检测区域(以下还称为调焦点)以外的区域中的多余光的构件。场透镜311具有在摄像镜头300的出射光瞳附近形成光圈308的各开口部的图像 的功能。二次成像透镜309配置在光圈308后方。二次成像透镜309由一对透镜构成。各 透镜与光圈308的一个开口部相对应。已经通过视野掩模307、场透镜311、光圈308和二 次成像透镜309的光束在AF传感器101的线传感器上形成图像。AF传感器101的线传感 器还被配置为形成来自摄像画面内不同的被摄体的光束的图像。以下将参考图4A 4C来说明AF传感器101的线传感器和摄像画面内的调焦点 之间的关系。图4A是示出AF传感器101的线传感器的配置的图。线传感器102_la和102- 在彼此相对偏移(错开)时彼此邻接地平行配置。线传感器102-lb和102-2b也在彼此相 对偏移(错开)时彼此邻接地平行配置。二次成像透镜309使线传感器102-la和102_lb 成对并且使线传感器102- 和102-2b成对,从而构成线传感器102-1和102-2。该线传感 器对102-1和102-2接收已经通过摄像镜头300的不同的光瞳区域的光束。检测从该线传 感器对输出的两个图像之间的相位差,从而检测散焦量。同样,线传感器102-3和102-4以 及线传感器102-5和102-6也错开。也就是说,这两个线传感器对按在线本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种焦点检测设备,包括:焦点检测传感器,其通过配置多个线传感器对而构成,其中,各线传感器对接收已经通过被配置为形成被摄体图像的摄像镜头的不同光瞳区域的光束;感光度设置单元,用于设置所述多个线传感器对中的各线传感器对的感光度;选择单元,用于选择信号要用来进行焦点检测计算的线传感器对的线传感器;以及计算单元,用于使用所述选择单元所选择的线传感器的信号来进行焦点检测计算。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:周隆之
申请(专利权)人:佳能株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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