焦点检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了焦点检测装置，其包括：电荷蓄积类型的光电转换单元，包含多个传感器；蓄积控制器，用于控制光电转换单元的电荷蓄积；蓄积时间测量单元，用于测量蓄积时间；校正计算单元，用于执行光电转换信号的校正计算；以及焦点检测计算单元，用于执行焦点检测计算。蓄积控制器检测多个传感器中的第一传感器中的蓄积完成的信号，并然后强制除第一传感器以外的传感器终止电荷蓄积。校正计算单元基于作为第一传感器的蓄积时间的第一蓄积时间和与第一蓄积时间不同的第二蓄积时间执行光电转换信号的校正计算。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焦点检测装置，并且尤其涉及用于被照体的焦点检测装置。
技术介绍
常规上，对于诸如照相机和视频照相机的图像拾取装置中的焦点检测技术提出各种提议。例如，提出了使用所谓的TTL(通过透镜(Through the Lens))的相位差方法，在该相位差方法中，在成像光学系统中的光路中设置分离单元，并且通过使用经分离的光束来检测对焦状态。另外，还提出了使用所谓的非TTL的外部测量方法，在该外部测量方法中，通过使用与成像光学系统中的光束不同的外部光的光束检测对焦状态。并且，提出了通过使用从图像拾取元件输出的图像信号检测对焦状态的方法。在上述方法中的相位差方法和外部测量方法的焦点检测装置中，由焦点检测装置中的光电变换器执行来自被照体的光束的光电转换，并且，蓄积并读出获得的电荷作为图像信号。并且，从光电变换器读出的图像信号被用于执行相关性计算，以确定图像的偏离量即相位差。在这种情况下，使用两个图像之间的一致程度作为用于确定直到合焦点的目标值的相关性分数。一般地，相关性分数变为极值和最大的相位差被设为具有高可靠性的目标值。然后，由到合焦点的散焦量或到被照体的距离信息将目标值转换成对焦透镜的目标位置，以由此执行对焦透镜的驱动控制。顺便说一句，提出了用于控制相位差方法和外部测量方法的焦点检测传感器中的电荷蓄积操作的各种方法。例如，已知存在当达到预定的信号电平时终止蓄积操作的通过自动增益控制(AGC)的控制方法。作为另一例子，已知存在如下这样的控制方法，其中，即使没有达到预定的信号电平，仍在经过预定的最大蓄积时间的时间点终止蓄积操作。另外， 上述的两种类型的蓄积控制方法两者有时被使用，以覆盖各种图像拍摄条件下的被照体亮度的宽的动态范围。作为相位差方法或外部测量方法中的用于焦点检测的传感器，使用在单个线中形成的线传感器或由多个线传感器形成的区域传感器。在一些区域传感器中，其的各区域与 AGC电路连接，并且蓄积控制被执行，使得各区域可独立地输出具有最佳衬度的信号。这样， 通过在用于执行焦点检测的图像拍摄画面中设置多个区域，能够对于焦点检测区域以最佳的衬度执行焦点检测计算。但是，如果传感器被分成多个区域，那么图像可跨多个区域形成。例如，在相位差方法中，当产生大的散焦时，两个形成的图像可能不被包含于一个区域中。另外，在外部测量方法中，依赖于被照体的距离，两个形成的被照体的图像可能分开得太多以致于不被包含于一个区域中，使得跨多个区域形成图像。通过对于各区域设定适当的AGC并且在连结区域之间的多条数据之后执行相关性计算，能够通过使用多个区域执行焦点检测。但是，多个蓄积操作是必需的，并由此焦点检测的处理时间增加。特别地，在低照度环境中，由于蓄积时间长，因此难以在拍摄移动图像等时应对实时处理。因此，作为常规的例子，提出了用于通过跨多个区域使用两个图像执行焦点检测计算的方法。例如，日本专利申请公开No. 2006-184320提出了以下的方法。如果当在第m个区域中执行相关性计算时不能执行焦点检测，那么作为相邻区域的第(m-1)个区域或第 (m+1)个区域的数据被转换成任意的蓄积时间，并与第m个区域的数据连结。然后，相关性计算范围被放大，直到可以执行焦点检测。通过该配置，能够覆盖在产生大的散焦时在不同的区域中形成图像的情况。另外，日本专利申请公开No. 2008-009279提出了在第一模式和第二模式之间进行切换的方法，在第一模式中，对于各区域独立地执行蓄积控制以用于独立地读出信号输出，在第二模式中，对于所有区域成整体地执行蓄积控制以用于读出信号输出。在日本专利申请公开No. 2008-009279的配置中，在第二模式中，连结多个区域以便与单个线性传感器类似地执行蓄积控制，并且，各个操作电路被依次驱动以输出信号。因此，在不对于大的散焦设置专用的传感器的情况下，能够跨多个区域执行焦点检测。但是，在日本专利申请公开No. 2006-184320和No. 2008-009279中公开的常规的方法中，没有考虑不同的区域的蓄积控制中的时滞或区域之间的蓄积敏感度的差异。因此， 在严格的意义上，获得的数据在区域之间不同。因此，根据常规的连结区域间的多条数据的方法，在单个区域中执行同一被照体的相关性计算的情况和在区域之间的边界上执行相关性计算的情况之间获得不同的结果，由此，在一些情况下不能获得精确的相关性计算结果。特别地，在高照度环境中，区域之间的电平差受到显著影响。存在相关性计算结果依赖于照度条件而与固有值不同的情况。作为结果，当执行自动对焦操作时，对焦操作会导致模糊状态。在相位差方法中，随着对焦状态更接近于合焦状态，一般在一个区域中形成两个图像。因此，随着对焦状态更接近于合焦状态，区域之间的相关性计算的精度被提高更多。 因此，能够总是通过反馈控制来执行对焦控制。但是，在指示到被照体的距离的数据的外部测量方法的情况下，不管是合焦状态还是非合焦状态，都获得恒定的结果。换句话说，外部测量方法是开环对焦控制方法。因此，在外部测量方法的情况下，特别在区域之间的边界处的相关性计算结果的误差的影响易于增加。另外，还在相位差方法的情况下，如果在最终实现合焦状态的时间点在区域之间的边界处存在被照体的亮度水平的峰值，那么，与固有的蓄积数据不同，要通过相关性计算而算出的相位差的精度降低。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供能够在短时间段内以高的精度跨多个区域执行被照体的焦点检测的焦点检测装置，并且还提供包括该焦点检测装置的图像拾取装置。为了实现上述的目的，根据本专利技术的焦点检测装置包括电荷蓄积类型的光电转换单元，包含多个传感器，所述多个传感器中的每一个具有多个图像像素；蓄积控制器，用于控制光电转换单元的电荷蓄积；蓄积时间测量单元，用于测量光电转换单元的多个传感器中的每一个的从电荷蓄积开始到电荷蓄积结束的蓄积时间；校正计算单元，用于执行光电转换单元的多个传感器中的每一个的光电转换信号的校正计算；以及焦点检测计算单元，用于通过使用经校正计算单元校正的光电转换信号执行焦点检测计算，其中蓄积控制器检测多个传感器中的第一传感器中的蓄积完成的信号，并然后强制除第一传感器以外的传感器终止电荷蓄积；并且，校正计算单元基于作为第一传感器的蓄积时间的第一蓄积时间和与第一蓄积时间不同的第二蓄积时间执行光电转换信号的校正计算。通过在连结目标区域的蓄积数据以用于执行相关性计算之前适当地校正该数据， 本专利技术可以提供能够在短时间段内以高的精度跨多个区域执行被照体的焦点检测的焦点检测装置。从下文参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的其它特征将变得清晰。 附图说明图1是根据本专利技术的第一实施例的配置图。图2是示出第一实施例中的传感器的配置的第一示图。图3是示出第一实施例中的传感器的配置的第二示图。图4是示出第一实施例中的图像拍摄画面和传感器之间的位置关系的例子的示图。图5是第一实施例中的处理的流程图。图6是示出第一实施例中的传感器输出的例子的示图。图7是示出第一实施例中的传感器的蓄积时间的例子的表。图8是示出第一实施例中的传感器的蓄积处理的示图。图9是示出本专利技术的第二实施例中的图像拍摄画面和传感器之间的位置关系的例子的示图。图10是示出第二实施例中的传感器输出的例子的示图。图11是第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种焦点检测装置，包括：电荷蓄积类型的光电转换单元，包含多个传感器，所述多个传感器中的每一个具有多个图像像素；蓄积控制器，用于控制光电转换单元的电荷蓄积；蓄积时间测量单元，用于测量光电转换单元的所述多个传感器中的每一个的从电荷蓄积开始到电荷蓄积结束的蓄积时间；校正计算单元，用于执行光电转换单元的所述多个传感器中的每一个的光电转换信号的校正计算；以及焦点检测计算单元，用于通过使用经校正计算单元校正的光电转换信号执行焦点检测计算，其中：蓄积控制器检测到所述多个传感器中的第一传感器中的蓄积完成的信号，并然后强制除第一传感器以外的传感器终止电荷蓄积；并且，校正计算单元基于作为第一传感器的蓄积时间的第一蓄积时间和与第一蓄积时间不同的第二蓄积时间执行光电转换信号的校正计算。

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