CN102970480B

CN102970480B - 图像拍摄装置及其控制方法

Info

Publication number: CN102970480B
Application number: CN201210318694.4A
Authority: CN
Inventors: 高岩敢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-09-01
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2032-08-31
Also published as: CN102970480A; US20130057740A1; US9167172B2; JP5947507B2; JP2013054135A

Abstract

本发明提供图像拍摄装置及其控制方法。所述图像拍摄装置包括：图像传感器；获取单元，其获取关于图像拍摄区域的多个区域中到被摄体距离的信息；以及控制单元，其控制所述图像传感器的多个分割区域中的各个的电荷累积时段，其中，由所述获取单元获取关于到被摄体距离的信息的所述多个区域分别对应于所述多个分割区域，并且所述控制单元基于关于相应区域中到被摄体距离的信息，来控制在发光设备发光时各个分割区域的电荷累积时段。

Description

图像拍摄装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及能够通过使用发光设备来执行图像拍摄的图像拍摄装置以及该图像拍摄装置的控制方法。

背景技术

许多传统的图像拍摄装置使用如下的系统，该系统在通过使用发光设备拍摄被摄体图像时，在图像拍摄前执行所谓的预闪(pre-flash)，以确定图像拍摄时的发光量，并且通过对在预闪时来自被摄体的反射光进行测光，来确定图像拍摄时的发光量。

在日本专利特开2001-21961号公报中公开的图像拍摄装置经由图像传感器，来接收在预闪时来自被摄体的穿过成像透镜的反射光，并通过使用来自图像传感器的输出，来确定适当的发光量。如果被摄体位于近距离处，并且来自图像传感器的输出超过预定值，则该装置缩小成像透镜的光圈，并再次执行预闪。然后，装置由来自图像传感器的适当输出来确定发光量。

在日本专利特开平6-130462号公报中公开的照相机的测光设备与宽亮度范围的测光相兼容，其中通过交替重复图像传感器的长累积时段的测光与短累积时段的测光，来执行所述宽亮度范围的测光。

然而，根据日本专利特开2001-21961号公报中公开的传统技术，当被摄体在预闪时位于近距离处、并且来自图像传感器的输出超过预定值时，缩小成像透镜的光圈，并且再次执行预闪。由于这一原因，依据被摄体距离条件，需要多次执行预闪来确定主发光量。

日本专利特开平6-130462号公报中公开的传统技术需要执行预闪至少两次，以便以短累积时段和长累积时段执行两次测光。此外，由于短累积时段是预设的累积时段，因此，图像传感器依据与被摄体的距离关系而达到饱和，从而导致无法适当地确定主发光量。

发明内容

本发明是在考虑到上述问题的情况下做出的，并提供能够通过在利用发光设备拍摄被摄体图像时执行一次预闪、来确定适当的主发光量的图像拍摄装置。

根据本发明的第一方面，提供一种图像拍摄装置，该图像拍摄装置包括：图像传感器；获取单元，其获取关于图像拍摄区域的多个区域中到被摄体距离的信息；以及控制单元，其控制所述图像传感器的多个分割区域中的各个的电荷累积时段，其中，由所述获取单元获取关于到被摄体距离的信息的所述多个区域分别对应于所述多个分割区域，并且所述控制单元基于关于相应区域中到被摄体距离的信息，来控制在发光设备发光时各个分割区域的电荷累积时段。

根据本发明的第二方面，提供一种图像拍摄装置，该图像拍摄装置包括：图像传感器；获取单元，其获取关于图像拍摄区域的多个区域中到被摄体距离的信息；以及控制单元，其控制所述图像传感器的多个分割区域中的各个的灵敏度，其中由所述获取单元获取关于到被摄体距离的信息的所述多个区域分别对应于所述多个分割区域，并且所述控制单元基于关于相应区域中到被摄体距离的信息，来控制在发光设备发光时各个分割区域的灵敏度。

根据本发明的第三方面，提供一种图像拍摄装置的控制方法，所述图像拍摄装置具有图像传感器和获取单元，该获取单元获取关于图像拍摄区域的多个区域中到被摄体距离的信息，所述控制方法包括：控制步骤，控制所述图像传感器的多个分割区域中的各个的电荷累积时段，其中由所述获取单元获取关于到被摄体距离的信息的所述多个区域分别对应于所述多个分割区域，并且所述控制步骤基于关于相应区域中到被摄体距离的信息，来控制在发光设备发光时各个分割区域的电荷累积时段。

根据本发明的第四方面，提供一种图像拍摄装置的控制方法，所述图像拍摄装置具有图像传感器和获取单元，该获取单元获取关于图像拍摄区域的多个区域中到被摄体距离的信息，所述控制方法包括：控制步骤，控制所述图像传感器的多个分割区域中的各个的灵敏度，其中由所述获取单元获取关于到被摄体距离的信息的所述多个区域分别对应于所述多个分割区域，并且所述控制步骤基于关于相应区域中到被摄体距离的信息，来控制在发光设备发光时各个分割区域的灵敏度。

根据以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的图像拍摄装置的结构的框图；

图2A及图2B是分别示出如何对被摄体执行测光、以及如何执行用于距离测量的区域分割的图；

图3是示出针对各距离的累积时段设置的图；

图4是示出第一实施例中的操作序列的流程图；

图5是示出对图像传感器的累积时段控制的时序图；

图6是示出根据本发明的第二实施例的图像拍摄装置的结构的框图；

图7是示出在第二实施例中使用的图像传感器的像素布置的图；

图8A及图8B是示出图像形成像素的布置及结构的图；

图9A及图9B是示出焦点检测像素的布置及结构的图；

图10是示出根据本发明的第三实施例的图像拍摄装置的结构的框图；以及

图11A、图11B及图11C示出了在第三实施例中使用的图像传感器的结构。

具体实施方式

下面，将参照附图来详细描述本发明的实施例。

(第一实施例)

图1是示出根据本发明的第一实施例的图像拍摄装置的结构的框图。参照图1，附图标记101表示透镜(成像透镜)；102表示整合于透镜101中的光圈；103表示图像传感器；104表示信号处理电路；105表示控制器；106表示快门按钮；107表示诸如TFT液晶显示器等的显示单元；108表示可拆卸的存储卡；109表示发光设备；110表示半反射镜；111表示相位差检测元件。请注意，透镜101及发光设备109不需要整合于图像拍摄装置中，而可以是在图像拍摄装置上可拆卸的。

下面，将描述具有上述结构的图像拍摄装置的操作。透镜101在图像传感器103上形成被摄体图像(未示出)。此外，半反射镜110反射被摄体图像，以便也在相位差检测元件111上形成该被摄体图像。相位差检测元件111能够独立提取已穿过透镜101的出射光瞳的不同区域的光束，并读取相对于图像框(图像拍摄区域)内部的多个区域、而穿过出射光瞳的不同区域的光束。通过对从相位差检测元件111读取的信号执行预定处理，控制器105能够获得各区域的相位差信息。

通过来自控制器105的信号，来控制光圈102以及透镜101的聚焦驱动操作。依照来自控制器105的控制信号，来读取透镜101的焦距信息及焦点位置信息等。基于前述的相位差信息，以及从透镜101读取的诸如焦距信息及焦点位置信息之类的关于到被摄体距离的信息，控制器105估算各区域中被摄体的位置(到被摄体距离)。然后，控制器105除估算结果之外，还考虑到光圈102的开度信息(关于光圈值的信息)，来设置预闪之前图像传感器103的各区域的累积时段(电荷累积时段)。当例如基于光圈102的开度信息来改变预闪的发光量时，控制器105在设置图像传感器103的各区域的累积时段时，不需要考虑光圈102的开度信息。

当执行预闪时，控制器105为发光设备109设置发光量及发光方案。控制器105基于使用中的透镜101的光圈值、包括最近被摄体的区域的被摄体距离以及设置的累积时段，来选择不会使图像传感器103的像素饱和的光的光量作为发光量。控制器105还选择恒定光量发光(在发光时间期间光量基本恒定的发光)作为发光方案，以覆盖图像传感器103的所有区域的累积时段。也就是说，在从图像传感器103的区域当中的最早开始电荷累积的区域的电荷累积开始、到图像传感器103的区域当中的最后开始电荷累积的区域的电荷累积结束的期间，控制器105以基本恒定的光量来执行预闪。诸如FP发光等的发光方案适合作为恒定光量发光。

透镜101将预闪时由被摄体反射的闪光(反射光)，投射在图像传感器103上。图像传感器103对投射图像进行光电转换，以将该投射图像读取为电信号。信号处理电路104对读取的电信号执行预定处理。然后，控制器105读取结果信号，作为各区域的亮度积分值。

控制器105参照从透镜101读取的光圈值信息、焦距信息和焦点位置信息、图像传感器103中设置的各区域的累积时段、以及从信息处理电路104读取的各区域的亮度积分值。然后，控制器105计算各区域的预闪结果，并确定主发光量(图像拍摄时的发光量)。

图2A及图2B示出了如何对被摄体执行测光，以及如何执行用于距离测量的区域分割。图2A示出了如何分割被摄体图像。图2B示出了各区域的距离信息。虽然由各区域的相位差检测结果、透镜焦距及焦点位置信息获得了距离信息，但是将透镜焦点位置处于无限远位置的各区域设置为空白，因为无法进行距离确定。从图2A及图2B明显可知，前地板部分以及图框右前方部分的父子处于大约2m的距离处，中央的雕像处于4m的距离处，走廊的后侧处于无限远位置。

与各区域的距离信息的平方成比例地设置各区域的累积时段。图3与各个被摄体距离相对应地示出了累积时段设置。到被摄体距离越短，则累积时段越短，反之亦然。也就是说，将到被摄体距离为第一距离的区域的电荷累积时段设置为相对大于到被摄体距离为第二距离的区域的电荷累积时段，其中，所述第二距离短于所述第一距离。假定即使在预闪的光量被最大化的情况下，透镜焦点位置为无限远位置的任何区域也接收不到任何预闪光。由于这一原因，没有必要延长预闪时的累积时段。因此，当将累积时段设置为等于或小于其他区域当中与最长累积时段相对应的区域的累积时段时，能够避免针对透镜焦点位置为无限远位置的任何区域，将累积时段延长至超过必要的程度。此外，对于透镜焦点位置接近无限远位置(到被摄体距离大于预定距离)的任何区域，以及透镜焦点位置为无限远位置的任何区域，能够将累积时段设置为等于或小于其他区域当中与最长累积时段相对应的区域的累积时段。对于被摄体距离未知的任何区域，能够将累积时间设置为等于或小于其他区域当中与最长累积时段相对应的区域的累积时段。依照使用中的透镜的全光圈值，将必要的累积时段设置为不同的值，使得到达图像传感器的光束与累积时段的乘积保持不变。此外，当确定主发光量时，装置忽略被摄体距离短于使用中的透镜的最小摄影距离的任何区域的信息，来确定光量。

另一方面，如果整个框是暗的，并且亮度等于或小于相位差检测极限，则无法确定被摄体距离。在这种情况下，装置将整个框的累积时段，设置为依照使用中的透镜的焦距及光圈值而预先确定的时间，以对各区域设置相同的时间。此外，装置通过在将预闪光量设置为依照使用中的透镜的焦点距离及光圈值而预先确定的发光量时执行预闪，来确定主发光量。

图4是示出根据本发明的第一实施例的图像拍摄装置中的操作序列的流程图。下面，将参照图4来描述该序列。

当开始预闪序列时(步骤S401)，控制器105从透镜101获取诸如焦距及焦点位置等的透镜信息(步骤S402)，并且还获取基于从图像传感器103读取的电信号的曝光信息(步骤S403)。然后，控制器105由透镜信息及曝光信息，来确定是否能够执行距离测量(步骤S404)。如果能够执行距离测量(步骤S404：是)，则控制器105如上所述获取各距离测量区域中的被摄体距离(步骤S405)。然后，控制器105依照各距离测量区域的被摄体距离，来设置预闪光量(步骤S406)，并且设置图像传感器103的各区域的累积时段(步骤S407)。

在步骤S404中确定不能执行距离测量时(步骤S404：否)，控制器105设置预定的预闪光量(步骤S408)，以及对各区域设置共同的累积时段(步骤S409)。控制器105控制发光设备109及图像传感器103，以在步骤S406及S407或者步骤S408及S409中确定的预闪光量及累积时段来执行预闪(步骤S410)。当进行预闪并经过设置的累积时段时，控制器105从图像传感器103读取图像信号(步骤S411)。

信号处理电路104及控制器105针对读取的图像信号执行视频评价(步骤S412)。控制器105确定主发光量(步骤S413)，并结束预闪序列(步骤S414)。

图5是表示控制图像传感器103的各区域的累积时段的方法的时序图。装置向图像传感器上的区域1至n中的各个，独立地提供复位脉冲。被提供复位脉冲的区域，对到目前为止在光电二极管中累积的电荷进行复位，然后执行电荷累积。

通过读取脉冲，来读取各区域中光电二极管中累积的电荷。在这种情况下，复位脉冲被提供给各区域，以针对读取脉冲来设置所期望的累积时段。在图5中所示的情况下，装置控制复位脉冲以设置如下的累积时段：区域1中为3.2ms，区域2中为1.6ms，区域3中为0.8ms，区域4中为0.4ms，区域n中为0.2ms。

装置根据在复位脉冲被提供至在最早预闪定时开始电荷累积的区域之前、使光量稳定所需的预期时间，开始预闪，并在电荷累积结束时提供读取脉冲的定时，结束预闪。

请注意，该实施例例示了以CCD型图像传感器为代表的逐行扫描图像传感器。然而，通过以与上面所述相同的方式，控制各行的复位脉冲与读取脉冲之间的关系，能够由以CMOS型图像传感器为代表的行顺序扫描图像传感器，获得与上面所述相同的效果。

通过配设能够控制各区域的累积时段的图像传感器103，以及能够对被摄体的各区域执行距离测量的距离测量单元，上述实施例的结构基于预闪之前的各区域的距离测量结果，来设置对各区域最优的累积时段。此外，通过在包括设置的最长累积时段的期间，以基本恒定光量执行预闪，能够确定适当的主发光量。

(第二实施例)

图6是示出根据本发明的第二实施例的图像拍摄装置的结构的框图。请注意，第二实施例的结构在许多方面与第一实施例具有共同之处。因此，与图1中相同的附图标记表示与图1中相同的构件，并且在此将不再描述。附图标记603表示具有相位差检测功能的图像传感器。

在通过预闪由被摄体距离确定来确定主发光量的基本操作方面，第二实施例与第一实施例相同。然而，第二实施例在图像传感器603上配设了相位差检测像素，替代使用半反射镜110及相位差检测元件111。

图7示出了在该实施例中使用的图像传感器603的像素的状态。作为用于图像获取的正常像素701，该传感器包括叠合了透过红光的R滤波器的R像素701R、叠合了透过绿光的G滤波器的G像素701G，以及叠合了透过蓝光的B滤波器的B像素701B。传感器还包括相位差检测像素702。相位差检测像素702具有在像素区域中向左及向右偏移的位置处形成的缝隙状开口。

图8A及图8B示出了图像形成像素的布置及结构。图8A是2行×2列矩阵的图像形成像素的平面图。作为公知知识，在Bayer(“拜耳”)排列中，将G像素按对角方向布置，并将R及B像素布置作为剩余的两个像素。重复布置2行×2列结构。

图8B是沿图8A中的线A-A所取得的截面图。附图标记ML表示布置在各像素最前部表面上的片上微透镜(on-chip microlens)；CFR表示R(红色)滤色器；CFG表示G(绿色)滤色器；PD(光电二极管)表示CMOS图像传感器的光电转换元件(在图8B中示意性示出)；CL(接触层)表示配线层，该配线层用于形成传输CMOS图像传感器中的各种信号的信号线；TL(成像透镜，Taking Lens)表示被示意性示为透镜101的光学成像系统；并且，EP(出射光瞳，Exit Pupil)表示透镜101的出射光瞳。

在这种情况下，图像形成像素的片上微透镜ML及光电转换元件PD被构造为尽可能有效地捕捉穿过光学成像系统TL的光束。换句话说，光学成像系统TL的出射光瞳EP以及光电转换元件PD具有经由微透镜ML的共轭关系，并且，光电转换元件被设计为具有大的有效面积。虽然参照图8B描述了入射到R像素的光束，但是，G及B(蓝色)像素具有与上面所述相同的结构。因此，与图像形成像素R、G及B中的各个相对应的出射光瞳EP具有较大的直径，并高效地捕捉来自被摄体的光束(光子)，从而提高图像信号的S/N比。

图9A及图9B示出了用于在水平方向(横向方向)上对光学成像系统执行光瞳划分的焦点检测像素的布置及结构。在这种情况下，水平方向或横向方向表示当图像拍摄装置被布置为使得图像拍摄装置的光轴以及图像框的长边变为与地面平行时沿如下直线的方向，所述直线垂直于光学成像系统的光轴并且在水平向上延伸。此外，图9A及图9B中的光瞳划分方向是水平方向。图9A是包括焦点检测像素的2行×2列矩阵的像素的平面图。当获得用于记录或观赏的图像信号时，装置经由各G像素来获取亮度信息的主成分。由于人的图像辨识特性对亮度信息敏感，因此，G像素的损失使得容易注意到图像质量的劣化。作为对比，R或B像素是用于获取颜色信息(色差信息)的像素。人的视觉特性对颜色信息不敏感。因此，即使损失了数个用来获取颜色信息的像素，也难以注意到图像质量的劣化。在该实施例中，在2行×2列矩阵的像素中，G像素被保留为图像形成像素，R及B像素被焦点检测像素替换。参照图9A，附图标记SHA及SHB表示这些焦点检测像素。

图9B是沿图9A中的线A-A所取得的截面图。图9B示出了光学成像系统TL的出射光瞳EP的直径为该实施例中的相位差检测准备就绪的状态。微透镜ML及光电转换元件PD具有与图8B中所示的图像形成像素相同的结构。在该实施例中，由于不将来自焦点检测像素的信号用于图像的生成，因此使用透明薄膜CF_W(白色)代替分色滤色器。此外，由于图像传感器执行光瞳划分，因此配线层CL的各开口部的位置在相对于微透镜ML的中心线的一个方向上偏移。更具体地说，像素S_HA的开口部OP_HA向右偏移，从而接收已穿过光学成像系统TL的左侧的出射光瞳EP_HA的光束。同样，像素S_HB的开口部OP_HB向左偏移，从而接收已穿过光学成像系统TL的右侧的出射光瞳EP_HB的光束。因此通过在水平方向上规则排列的多个像素S_HA获取的被摄体图像被定义为图像A。通过在水平方向上规则排列的多个像素S_HB获取的被摄体图像被定义为图像B。通过检测图像A及B的相对位置，能够检测被摄体图像的焦点偏离量(离焦量)。

请注意，像素S_HA及S_HB能够针对在图像框的横向方向上具有亮度分布的被摄体例如垂直线执行焦点检测，但是不能针对在纵向方向上具有亮度分布的水平线执行焦点检测。因此，为了在后一种情况下也检测焦点状态，该实施例能够包括用于在垂直方向(纵向方向)上对光学成像系统执行光瞳划分的像素。

与在使用相位差检测像素的情况下相同，通过使用具有上述结构的图像传感器603，使得控制器105能够获取在成像透镜的出射光瞳上的不同位置处光束的相位差信息。也就是说，能够获取关于图像框中的多个区域中到被摄体距离的信息。

该实施例的结构通过在图像传感器上配设相位差检测像素，消除了使用任何独立相位差检测像素的必要。这有助于设备小型化及成本的减小，并使得能够在观察来自图像传感器的视频信号的同时，执行距离测量。

(第三实施例)

图10是示出根据本发明的第三实施例的图像拍摄装置的结构的框图。请注意，第三实施例的结构与图6中所示的第二实施例在许多方面有共同之处。因此，与图6中相同的附图标记表示与图6中相同的构件，并且在此将不再描述。附图标记1003表示具有相位差检测功能的图像传感器，该图像传感器的结构不同于根据第二实施例的图像传感器603。

在通过预闪由被摄体距离确定来确定主发光量的基本操作方面，第三实施例与第二实施例相同。同样，在第三实施例中，在图像传感器1003上配设了相位差检测像素。

图11A、图11B及图11C示出了在该实施例中使用的图像传感器1003的像素的状态。

图11A是示意性示出一个像素203的平面图，该一个像素203包括各自以将入射光转换为电荷的光电二极管为代表的多个光电转换单元。图11A示出了如下的情况，即像素203包括两个光电转换单元PD1及PD2，以及光电转换单元PD1及PD2共有的一个微透镜204。假定光电转换单元PD1及PD2以图11A中所示的位置关系，存在于图像传感器1003的其余各像素中。通过该结构，光电转换单元PD1及PD2接收穿过光学系统101的出射光瞳的不同区域的光束。

图11B及图11C是图像传感器1003的电路图。图11B是根据构成像素203的光电转换单元中的一者的电路(以下称为“半像素单元”)211的电路图。图11C示出了包括像素203的总体结构。虽然图11B示出了包括光电转换单元PD1的半像素单元211，但是包括光电转换单元PD2的半像素单元也具有相同的结构。也就是说，像素203的一个半像素单元包括光电转换单元PD1，并且另一个半像素单元包括光电转换单元PD2。为了便于理解，图11C示出了3行×2列矩阵的像素203(即3行×4列矩阵的半像素单元211)。然而，在实际中，以预定的纵横比对数万到数十万的像素203进行二维布置。此外，各像素203可以覆盖有具有R、G及B色调之一的滤色器。例如，可以按照Bayer排列来布置R、G及B滤色器。

参照图11B，附图标记206表示充当累积区域的浮动扩散单元(FD)，所述累积区域用于临时累积由光电转换单元PD1生成的电荷；附图标记205表示传送开关，其响应于传送脉冲pTX，而将由光电转换单元PD1生成的电荷传送至FD 206；附图标记207表示复位开关，其响应于复位脉冲pRES，而去除在FD 206中累积的电荷；附图标记208表示用作源极跟随器放大器的增幅MOS放大器；以及附图标记302表示用于选择列的选择开关。如图11C所示，传送开关205、复位开关207及选择开关302的栅极连接至以行单位提供脉冲pTX、pRES及pSEL的信号线。垂直扫描电路301选择性地扫描这些开关。复位开关207及增幅MOS放大器208的漏极连接至电源线209。

参照图11C，附图标记304表示用作增幅MOS放大器208上的负载的恒定电流源。针对各列，半像素单元211及恒定电流源304经由信号输出线210连接至列AD转换电路305。FD 206、增幅MOS放大器208及恒定电流源304构成浮动扩散放大器。通过选择开关302选择的像素的信号电荷被转换为电压，该电压随后经由信号输出线210被输出至列AD转换电路305。

列AD转换电路305是将从半像素单元211输出的电压信号转换为数字代码的电路。一般而言，该电路被构造为经由比较器将电压信号与斜坡波形(ramp waveform)进行比较，在斜坡波形输出开始时启动计数器，并将在电压信号与斜坡波形相一致时获得的计数器值转换为数字代码。附图标记306表示行存储器，其将来自半像素单元211的、被列AD转换电路305转换为数字代码的输出，存储为数字信号。定时控制电路307基于从指令信息生成单元106发送的指令信息，将存储在行存储器306中的数字信号，输出为图像信号。定时控制电路307被构造为从行存储器306中，同时读出由各像素203的光电转换单元PD1及PD2获得的数字信号，通过信号处理将所述数字信号相加，并输出由此产生的信号，或者输出由光电转换单元PD1及PD2获得的各个数字信号。

与在使用相位差检测像素的情况下相同，通过使用具有上述结构的图像传感器1003，使得控制器105能够获取在成像透镜的光瞳上的不同位置处光束的相位差信息。也就是说，能够获取关于图像框中的多个区域中到被摄体距离的信息。

根据该实施例的结构，通过在图像传感器上配设相位差检测像素，消除了使用独立相位差检测元件的必要。这有助于设备小型化及成本的减小，并使得能够在观察来自图像传感器的视频信号的同时，执行距离测量。

在上述三个实施例中，基于关于到被摄体距离的信息，来控制在发光设备的预闪时各图像传感器的累积时段。然而，基于关于到被摄体距离的信息，也能够控制在发光设备的主发光时图像传感器的累积时段。

此外，在上述三个实施例中，基于关于到被摄体距离的信息，来控制在发光设备的发光时图像传感器的累积时段。然而，控制器105也可以以与对图像传感器的累积时段的控制相同的方式，来控制图像传感器的灵敏度。例如，控制器105可以随着到被摄体距离的减小来降低灵敏度，并可以随着到被摄体距离的增大来提高灵敏度。此外，如果图像框中的所有区域中到被摄体距离均未知，则能够使各个区域中的灵敏度相等。此外，如果图像框中的多个区域中的部分区域中到被摄体距离未知，则控制器105可以将到被摄体距离未知的区域中的灵敏度，设置为到被摄体距离已知的区域中的灵敏度当中的最高灵敏度。

此外，控制器105可以基于关于到被摄体距离的信息，来控制在发光设备的发光时图像传感器的累积时段和灵敏度二者。

虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明不局限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使所述范围涵盖所有的此类变型例以及等同结构和功能。

Claims

1.一种图像拍摄装置，该图像拍摄装置包括：

图像传感器；

获取单元，其获取与图像拍摄区域的多个区域中到被摄体距离相对应的各信息；以及

控制单元，其在发光设备发光期间，控制所述图像传感器的多个分割区域中的各个分割区域的各电荷累积时段，

其中，由所述获取单元获取与到被摄体距离相对应的信息的所述图像拍摄区域的所述多个区域分别对应于所述多个分割区域，并且，

其中，所述控制单元基于与相应分割区域中到被摄体距离相对应的信息，来控制与所述图像拍摄区域的所述多个区域相对应的分割区域中的各个分割区域的各电荷累积时段。

2.根据权利要求1所述的图像拍摄装置，其中，所述控制单元基于与所述图像拍摄区域的多个区域中的相应区域中到被摄体距离相对应的信息，将分割区域中的各个的电荷累积时段设置为随着到被摄体距离越长而越长。

3.根据权利要求1所述的图像拍摄装置，其中，所述控制单元将与基于与到被摄体距离相对应的信息的、到被摄体距离是第一距离的所述图像拍摄区域的多个区域中的区域相对应的分割区域的电荷累积时段，设置为相对长于与基于与到被摄体距离相对应的信息的、到被摄体距离是第二距离的、所述图像拍摄区域的多个区域中的区域相对应的分割区域的电荷累积时段，其中所述第二距离小于所述第一距离。

4.根据权利要求1所述的图像拍摄装置，该图像拍摄装置还包括控制所述发光设备发光的发光控制单元，其中，在与所述图像拍摄区域的多个区域相对应的多个所述分割区域中的各个的电荷积累期间，所述发光控制单元控制在预定间隔内以恒定发光强度发光。

5.根据权利要求4所述的图像拍摄装置，其中，所述控制单元控制多个分割区域中的各个的电荷累积时段，以使得在所述发光控制单元使所述发光设备以恒定发光强度执行恒定光量发光的期间，开始和结束所有分割区域中的电荷累积。

6.根据权利要求1所述的图像拍摄装置，其中，所述获取单元在所述发光设备进行预闪之前，获取与所述图像拍摄区域的多个区域中的各个的到被摄体距离相对应的信息，并且

所述控制单元基于所述获取单元在所述发光设备进行预闪之前获取到的与到被摄体距离相对应的信息，来控制在所述发光设备进行预闪时多个分割区域中的各个的电荷累积时段。

7.根据权利要求1所述的图像拍摄装置，其中，所述获取单元基于从相位差检测构件读取的信号，获取与图像拍摄区域的多个区域中的到被摄体距离相对应的各个信息，并且

其中，所述相位差检测构件为能够检测相位差的所述图像传感器中的像素。

8.根据权利要求1所述的图像拍摄装置，其中，当所述图像拍摄区域的多个区域中的全部区域中到被摄体距离均未知时，所述控制单元将多个分割区域中的各个分割区域的各电荷累积时段设置为相等时间。

9.根据权利要求1所述的图像拍摄装置，其中，当在所述图像拍摄区域的多个区域中的部分区域中到被摄体距离未知时，所述控制单元将与到被摄体距离未知的区域相对应的分割区域的电荷累积时段，设置为与到被摄体距离已知的区域相对应的分割区域的电荷累积时段当中的最长电荷累积时段。

10.根据权利要求1所述的图像拍摄装置，其中，当所述图像拍摄区域的多个区域中的部分区域中到被摄体距离长于预定距离时，所述控制单元将与到被摄体距离长于所述预定距离的区域相对应的分割区域的电荷累积时段，设置为与到被摄体距离不大于所述预定距离的区域相对应的分割区域的电荷累积时段当中的最长电荷累积时段。

11.根据权利要求6所述的图像拍摄装置，该图像拍摄装置还包括确定单元，该确定单元基于所述图像传感器在所述发光设备进行预闪时获得的电荷累积结果，来确定所述发光设备的主发光量。

12.一种图像拍摄装置，该图像拍摄装置包括：

图像传感器；

控制单元，其在发光设备发光期间，控制所述图像传感器的多个分割区域中的各个分割区域的各灵敏度，

其中，由所述获取单元获取与到被摄体距离相对应的信息的所述图像拍摄区域的所述多个区域分别对应于所述多个分割区域，并且

其中，所述控制单元基于与相应分割区域中到被摄体距离相对应的信息，来控制与所述图像拍摄区域的多个区域相对应的各个分割区域中的各灵敏度。

13.根据权利要求12所述的图像拍摄装置，其中，所述控制单元基于与在所述图像拍摄区域的多个区域中的相应区域中到被摄体距离相对应的信息，将分割区域中的各个的灵敏度设置为随着到被摄体距离越长而越高。

14.根据权利要求12所述的图像拍摄装置，其中，所述控制单元基于所述与到被摄体距离相对应的信息，来控制在所述发光设备在预定间隔内以恒定发光强度的恒定光量发光时多个分割区域中的各个分割区域的各灵敏度。

15.根据权利要求12所述的图像拍摄装置，其中，所述获取单元在所述发光设备进行预闪之前，获取所述图像拍摄区域的多个区域中的各个的与到被摄体距离相对应的信息，并且

所述控制单元基于所述获取单元在所述发光设备进行预闪之前获取到的与到被摄体距离相对应的信息，来控制在所述发光设备进行预闪时多个分割区域中的各个的灵敏度。

16.根据权利要求12所述的图像拍摄装置，其中，所述获取单元基于从相位差检测像素构件读取的信号，获取与图像拍摄区域的多个区域中到被摄体距离相对应的各信息，并且

17.根据权利要求12所述的图像拍摄装置，其中，当所述图像拍摄区域的多个区域中的全部区域中到被摄体距离均未知时，所述控制单元将多个分割区域中的各个分割区域的各灵敏度设置为相同的灵敏度。

18.根据权利要求12所述的图像拍摄装置，其中，当所述图像拍摄区域的多个区域中的部分区域中到被摄体距离未知时，所述控制单元将与到被摄体距离未知的区域相对应的分割区域的灵敏度，设置为与到被摄体距离已知的区域相对应的分割区域的灵敏度当中的最高灵敏度。

19.一种图像拍摄装置的控制方法，所述图像拍摄装置具有图像传感器和获取单元，该获取单元获取与图像拍摄区域的多个区域中到被摄体距离相对应的各信息，所述控制方法包括：

控制步骤，在发光设备发光期间，控制所述图像传感器的多个分割区域中的各个分割区域的各电荷累积时段，

其中，由所述获取单元获取与到被摄体距离相对应的信息的所述图像拍摄区域中的所述多个区域分别对应于所述多个分割区域，并且，

所述控制步骤基于与相应分割区域中到被摄体距离相对应的信息，来控制与所述图像拍摄区域的多个区域对应的各个分割区域中的各电荷累积时段。

20.一种图像拍摄装置的控制方法，所述图像拍摄装置具有图像传感器和获取单元，该获取单元获取与图像拍摄区域的多个区域中到被摄体距离相对应的各信息，所述控制方法包括：

控制步骤，在发光设备发光期间，控制所述图像传感器的多个分割区域中的各个分割区域的各灵敏度，

其中，所述控制步骤基于与相应分割区域中到被摄体距离相对应的信息，来控制与所述图像拍摄区域的多个区域相对应的各个分割区域中的各灵敏度。