焦點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種提高焦點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備中的焦點(diǎn)檢測(cè)精度的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)上，相位差檢測(cè)方法一般已知為照相機(jī)的自動(dòng)焦點(diǎn)檢測(cè)方法。根據(jù)相位差檢測(cè)方法，來(lái)自被攝體的已穿過(guò)攝像鏡頭的不同出射光瞳區(qū)域的光束在一對(duì)設(shè)置于AF傳感器中的線(xiàn)傳感器上形成圖像。對(duì)使用一對(duì)線(xiàn)傳感器進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換所獲得的一對(duì)被攝體圖像的相對(duì)位置進(jìn)行計(jì)算，以檢測(cè)攝像鏡頭的散焦量(焦點(diǎn)檢測(cè)計(jì)算)。
[0003]在這種焦點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備中，為了增加針對(duì)多個(gè)被攝體的散焦量的檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)量并提高分辨率，近來(lái)存在增加用于獲取焦點(diǎn)檢測(cè)圖像的光電轉(zhuǎn)換部的數(shù)量的趨勢(shì)。另一方面，光電轉(zhuǎn)換部數(shù)量的增加使得完全地去除制造中的缺陷變得非常困難。
[0004]以下是已知的與基于這種相位差檢測(cè)方法的自動(dòng)焦點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)有關(guān)的文獻(xiàn)。例如，日本特開(kāi)2003-222786公開(kāi)如下的AF傳感器:基于線(xiàn)傳感器信號(hào)的最大值信號(hào)和最大值信號(hào)與最小值信號(hào)之間的差信號(hào)，進(jìn)行增益控制和累積時(shí)間控制。另外，日本特開(kāi)2001-177756公開(kāi)如下技術(shù):通過(guò)基于制造過(guò)程等中預(yù)先檢查到的與缺陷像素部有關(guān)的信息排除來(lái)自缺陷光電轉(zhuǎn)換部的信號(hào)，來(lái)獲得焦點(diǎn)檢測(cè)用的信號(hào)。
[0005]然而，上述的日本特開(kāi)2003-222786所公開(kāi)的技術(shù)具有以下問(wèn)題:如果線(xiàn)傳感器的光電轉(zhuǎn)換像素部中存在缺陷，則電荷累積在獲得充分的被攝體圖像信號(hào)之前結(jié)束。
[0006]以下是這個(gè)問(wèn)題的詳細(xì)說(shuō)明。假定將形成在一對(duì)線(xiàn)傳感器上的被攝體圖像中的一個(gè)圖像表不為A圖像，并且將另一個(gè)圖像表不為B圖像。圖17A和圖17B各自不出在不存在缺陷像素部的情況下根據(jù)被攝體圖像所獲得的信號(hào)的例子。在輸出信號(hào)達(dá)到最大值判斷電壓的情況下，判斷為累積停止并結(jié)束累積時(shí)間段。與之相比，圖18A?圖18C各自示出在存在缺陷像素部的情況下的暗時(shí)間波形的例子。缺陷像素部中的暗電流所導(dǎo)致的信號(hào)增加比正常像素部中的暗電流所導(dǎo)致的信號(hào)增加大。圖19示出如圖18A?圖18C所示的情況那樣存在缺陷像素部的情況下的基于針對(duì)與圖17A和圖17B所示的情況下的被攝體相同的被攝體的最大值信號(hào)如何進(jìn)行累積控制。由于在缺陷像素信號(hào)達(dá)到信號(hào)的最大值的情況下判斷為累積停止，因此累積時(shí)間段在信號(hào)累積至期望量之前結(jié)束。結(jié)果，圖17A和圖17B中的被攝體信號(hào)變?yōu)閳D20A和圖20B所示的被攝體信號(hào)。這使得無(wú)法獲得充分的信號(hào)量，由此導(dǎo)致信號(hào)的S/N比的降低以及焦點(diǎn)檢測(cè)計(jì)算精度的劣化。
[0007]另外，如日本特開(kāi)2001-177756所公開(kāi)的，在基于制造過(guò)程等中預(yù)先檢查到的與缺陷像素部有關(guān)的信息排除來(lái)自缺陷光電轉(zhuǎn)換部的信號(hào)時(shí)，可以進(jìn)行累積控制。然而，由于在根據(jù)其它像素信號(hào)補(bǔ)償值的情況下進(jìn)行焦點(diǎn)檢測(cè)計(jì)算，因此無(wú)法始終獲得正確的計(jì)算結(jié)果O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]考慮到上述問(wèn)題做出了本發(fā)明，并且本發(fā)明提供如下的焦點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備，其中該焦點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備可以通過(guò)在減少缺陷像素部的影響的情況下對(duì)AF傳感器進(jìn)行累積控制，來(lái)進(jìn)行精確的焦點(diǎn)檢測(cè)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種焦點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備，包括:線(xiàn)傳感器，其包括用于接收來(lái)自被攝體的光的光電轉(zhuǎn)換元件和用于對(duì)所述光電轉(zhuǎn)換元件中所生成的電荷進(jìn)行積分的積分電容器；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)與所述線(xiàn)傳感器的缺陷像素有關(guān)的信息；第一比較單元，用于將來(lái)自所述缺陷像素的信號(hào)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較；切換單元，用于在第一累積模式和第二累積模式之間進(jìn)行切換，其中，所述第一累積模式用于在所述光電轉(zhuǎn)換元件的電荷累積時(shí)間段內(nèi)將所述光電轉(zhuǎn)換元件中所生成的電荷傳輸至相應(yīng)的積分電容器，以及所述第二累積模式用于在所述電荷累積時(shí)間段結(jié)束之前將所述電荷累積時(shí)間段內(nèi)所述光電轉(zhuǎn)換元件中所生成的電荷累積在像素中而沒(méi)有將所述電荷傳輸至所述積分電容器，在所述電荷累積時(shí)間段結(jié)束之后將所述電荷傳輸至所述積分電容器，并且在所述積分電容器中對(duì)所述電荷進(jìn)行積分；以及控制單元，用于控制所述切換單元，以在所述第一比較單元判斷為來(lái)自所述缺陷像素的信號(hào)不大于所述預(yù)定閾值的情況下，將所述線(xiàn)傳感器設(shè)置在所述第一累積模式，并且在所述第一比較單元判斷為來(lái)自所述缺陷像素的信號(hào)大于所述預(yù)定閾值的情況下，將所述線(xiàn)傳感器設(shè)置在所述第二累積模式。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種焦點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備的控制方法，所述焦點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備包括線(xiàn)傳感器和存儲(chǔ)單元，所述線(xiàn)傳感器包括用于接收來(lái)自被攝體的光的光電轉(zhuǎn)換元件和用于對(duì)所述光電轉(zhuǎn)換元件中所生成的電荷進(jìn)行積分的積分電容器，所述存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)與所述線(xiàn)傳感器的缺陷像素有關(guān)的信息，所述控制方法包括以下步驟:第一比較步驟，用于將來(lái)自所述缺陷像素的信號(hào)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較；切換步驟，用于在第一累積模式和第二累積模式之間進(jìn)行切換，其中，所述第一累積模式用于在所述光電轉(zhuǎn)換元件的電荷累積時(shí)間段內(nèi)將所述光電轉(zhuǎn)換元件中所生成的電荷傳輸至相應(yīng)的積分電容器，以及所述第二累積模式用于在所述電荷累積時(shí)間段結(jié)束之前將所述電荷累積時(shí)間段內(nèi)所述光電轉(zhuǎn)換元件中所生成的電荷累積在像素中而沒(méi)有將所述電荷傳輸至所述積分電容器，在所述電荷累積時(shí)間段結(jié)束之后將所述電荷傳輸至所述積分電容器，并且在所述積分電容器中對(duì)所述電荷進(jìn)行積分；以及控制步驟，用于控制所述切換步驟，以在所述第一比較步驟中判斷為來(lái)自所述缺陷像素的信號(hào)不大于所述預(yù)定閾值的情況下，將所述線(xiàn)傳感器設(shè)置在所述第一累積模式，并且在所述第一比較步驟中判斷為來(lái)自所述缺陷像素的信號(hào)大于所述預(yù)定閾值的情況下，將所述線(xiàn)傳感器設(shè)置在所述第二累積模式。
[0011]通過(guò)以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的照相機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0013]圖2是示出根據(jù)第一實(shí)施例的照相機(jī)中的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
[0014]圖3是示出焦點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備的光學(xué)結(jié)構(gòu)的圖。
[0015]圖4A?圖4C是示出線(xiàn)傳感器的結(jié)構(gòu)與AF框之間的關(guān)系的圖。
[0016]圖5是示出AF傳感器的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0017]圖6是用于說(shuō)明對(duì)PB信號(hào)和累積時(shí)間進(jìn)行控制的方法的圖。
[0018]圖7是構(gòu)成線(xiàn)傳感器的電路的電路圖。
[0019]圖8是示出第一累積模式的操作的時(shí)序圖。
[0020]圖9是示出第二累積模式的操作的時(shí)序圖。
[0021]圖10是示出根據(jù)第一實(shí)施例的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)操作的流程圖。
[0022]圖11是示出根據(jù)第二實(shí)施例的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)操作的流程圖。
[0023]圖12是示出根據(jù)第三實(shí)施例的與像素部有關(guān)的缺陷信息的存儲(chǔ)操作的流程圖。
[0024]圖13是示出根據(jù)第三實(shí)施例的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)操作的流程圖。
[0025]圖14是根據(jù)第三實(shí)施例的信號(hào)讀出和像素信號(hào)校正的子流程圖。
[0026]圖15是示出累積時(shí)間與基于暗電流的像素信號(hào)之間的關(guān)系的圖。
[0027]圖16是示出根據(jù)第四實(shí)施例的與像素部有關(guān)的缺陷信息的存儲(chǔ)操作的流程圖。
[0028]圖17A和圖17B是示出根據(jù)被攝體圖像所生成的信號(hào)的圖。
[0029]圖18A?圖18C是示出來(lái)自缺陷像素部的信號(hào)的圖。
[0030]圖19是示出現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷像素部與累積控制之間的關(guān)系的圖。
[0031]圖20A和圖20B是示出根據(jù)被攝體圖像所生成的信號(hào)和缺陷像素信號(hào)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下將參考附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
[0033]第一實(shí)施例
[0034]圖1是示出作為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的攝像設(shè)備的數(shù)字照相機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0035]照相機(jī)微計(jì)算機(jī)(以下記作CPU) 100控制整個(gè)照相機(jī)(攝像設(shè)備)。用于對(duì)照相機(jī)的各種類(lèi)型的操作用的開(kāi)關(guān)組214進(jìn)行檢測(cè)的信號(hào)輸入電路204、攝像傳感器(圖像傳感器或攝像部件)206和AE傳感器207連接至CPU 100。另外，用于對(duì)快門(mén)磁體218a和218b進(jìn)行控制的快門(mén)控制電路208以及AF傳感器(焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器或焦點(diǎn)檢測(cè)裝置)101也連接至CPU 100 CPU 100可以通過(guò)經(jīng)由鏡頭通信電路205將信號(hào)215發(fā)送至攝像鏡頭300 (參見(jiàn)圖2)，來(lái)對(duì)焦點(diǎn)位置或光圈進(jìn)行控制。通過(guò)開(kāi)關(guān)組214進(jìn)行的設(shè)置來(lái)確定照相機(jī)的操作。
[0036]AF傳感器101包括線(xiàn)傳感器(參見(jiàn)圖4)。CPU 100控制AF傳感器101，以根據(jù)線(xiàn)傳感器獲得的被攝體的對(duì)比度分布來(lái)檢測(cè)散焦量并且對(duì)攝像鏡頭300 (參見(jiàn)圖2)的焦點(diǎn)位置進(jìn)行控制。CPU 100還具有作為用于基于來(lái)自線(xiàn)傳感器的信號(hào)來(lái)進(jìn)行焦點(diǎn)檢測(cè)計(jì)算的計(jì)算部件的功能。
[0037]CPU 100通過(guò)控制AE傳感器207來(lái)檢測(cè)被攝體的亮度并確定攝像鏡頭300的f值或快門(mén)速度。接著，CPU 100經(jīng)