[发明专利]焦点检测设备、驱动该设备的方法及照相机系统

说明书

技术领域

本发明涉及焦点检测设备、驱动该设备的方法及照相机系统，尤其涉及使用在TTL-SIR自动聚焦数字照相机或模拟(银盐)照相机中的用于自动聚焦检测的AF传感器。

背景技术

本申请人在第2005-300844号日本专利申请公报中公开了一种相关技术中的TTL-SIR(通过镜头二次成像配准，Through The LensSecondary Imaged Registration)类型的自动聚焦(以下称为AF)传感器。图9例示了一种用于相关技术中线性TTL-SIR类型AF的AF固态图像传感器的线性传感器配置布局。相应于AF的测距点(rangingpoints)，在该AF传感器的同一半导体基片101上形成了7个线性传感器对102。此外，一中央线性传感器对103被放置用于测距中央交叉。因此，在水平及垂直方向上以交叉形式在中央测距点上布置线性传感器，实现了对于垂直及水平线检测的交叉测距。

线性传感器对102及中央线性传感器对103每一个都分别具有一对线性传感器，即用于A像(标准部分)104的线性传感器及用于B像(参考部分)105的线性传感器。经过照相机系统的成像镜头(未示)的光束被二次成像光学系统(未示)成像为AF传感器上用于A像104的线性传感器和用于B像105的线性传感器的两个对象。相位差被检测以计算散焦(de-focusing)量。

以上的线性类型的AF传感器具有一个缺点，即在对象是低对比度的天空的情况下，窄的测距区域使得其难以一次获得散焦量，增加了AF计算处理的次数，从而降低了AF速度。

图10例示了相关技术中对于区域类型TTL-SIR AF用于自动聚焦检测的AF传感器的布图。本申请人在第H11-191867及2005-109370号日本专利申请公报中公开了该区域类型的AF传感器。在该图中，通过CMOS处理在同一半导体基片中形成一芯片，该芯片包括传感器电路块201、模拟电路块202和数字电路块203。区域传感器204、205、206及207内的像素具有光电转换元件，例如二维布置以形成拾取对象的图像拾取区域的光电二极管。

TTL-SIR类型的AF传感器需要对于A像(标准部分)和B像(参考部分)的图像拾取区域，以检测两个待测距对象之间的相位差。这就是说，区域传感器1’(205)相对于经过光中心214(或传感器中心)的垂直线对称地布置，B像与区域传感器1(204)的A像相对。此外，区域传感器2’(207)相对于经过光中心214的水平线对称地布置，B像与区域传感器2(206)的A像相对。在区域传感器1和1’内，布置了56个像素阵列×18行。在区域传感器2和2’内，布置了145个像素阵列×42列。

模拟电路块202包括：自动增益控制(AGC)电路208，用于通过AF传感器的积累时间来自动控制信号输出电路的增益；信号放大电路209，用于放大并输出所述AF传感器的所述光电转换信号；及电源电路210，用于产生驱动该传感器所需要的参考电压。数字电路块203包括：SRAM 211，用于保存所述AF传感器的积累时间数据及增益设定值；复用器电路212，用于选择一模拟信号并将其输出给监控器；及定时发生器和输入/输出(I/O)213。

在用于对于以上TTL-SIR AF进行自动聚焦检测的AF传感器中，一条线被分割为多条以实现测距多个点。另一方面，由于每个测距区域较窄，不能一次聚焦较大的散焦。这需要AF测距多次，引起了AF速度较慢的问题。特别是，区域类型的AF传感器被用于较宽范围内的多个测距点的AF，但是由于芯片区域的增加，增加了成本。

在线性类型的AF传感器中，存在如下限制，即在预定区域内布置专用于大的散焦的一条线不能实现多个点测距。但是，这具有没有直接增加芯片区域的优点。另一方面，像素非常密集地排列在区域类型的AF传感器中，从而以所布置的专用线的区域成比例地增加了芯片区域，增加了成本，这阻碍了实际使用。

发明内容

本发明的目的是，提高AF速度而不必为大的散焦AF提供专用传感器，从而实现低成本及高速度的AF传感器。