[发明专利]焦点检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及焦点检测装置，并且尤其涉及用于被照体的焦点检测装置。

背景技术

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。