CN107615010B - 光接收器件、控制方法和电子设备 - Google Patents

光接收器件、控制方法和电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及能够抑制光接收传感器的饱和的光接收器件、控制方法和电子设备。控制单元用于执行曝光控制，该曝光控制根据用于通过接收光执行测光的测光传感器的测光结果控制另一种传感器的曝光，另一种传感器的用于接收光的光接收面被划分成多个块，曝光控制是针对每个块执行的。本发明例如能够适用于诸如接收光的数字摄像机等电子设备。

Description

光接收器件、控制方法和电子设备
技术领域
本发明涉及光接收器件、控制方法和电子设备，且尤其地涉及能够抑制例如光接收传感器的饱和的光接收器件、控制方法和电子设备。
背景技术
对于例如光接收传感器，存在有用于拍摄图像的图像传感器(摄像传感器)或用于通过接收光执行测距的测距传感器。
对于测距传感器，例如，存在有飞行时间(ToF：time of flight)方案的TOF传感器(例如，参见非专利文献1)。
ToF传感器具有接收光并执行光电转换的像素。ToF传感器发射光以向物体照射光。此外，在ToF传感器中，利用像素接收从物体反射并返回的反射光，且根据从光发射至反射光的接收所耗费的时间来获得至物体的距离(执行测距)。
当ToF传感器从物体接收反射光时，被ToF传感器的像素接收的光不仅包括来自物体的反射光，而且包括环境光。在ToF传感器中，通过获得作为来自物体的反射光(包括环境光)的光电转换结果的电信号与作为仅环境光的光电转换结果的电信号之间的差异(在下文称之为环境光去除差异)，能够去除对应于环境光的电信号。
引用文献列表
非专利文献
非专利文献1：Shoji Kawahito、Izhal Abdul Halin、Takeo Ushinaga、TomonariSawada、Mitsuru Homma和Yasunari Maeda，“A COMS Time-of-Flight Range ImageSensor With Gates-on-Field-Oxide Structure”，《IEEE传感器杂志(IEEE SENSORSJOURNAL)》，第7卷第12辑，2007年12月
发明内容
技术问题
例如，在被ToF传感器接收的环境光为诸如太阳光(直射太阳光)等强光的情况下，ToF传感器的像素饱和，从而没有获得环境光去除差异，且还难以执行精确的测距。
在环境光为强光的情况下，图像传感器的像素饱和，且图像的质量在某些情况下劣化。
本发明是鉴于这种情况提出的以抑制光接收传感器的饱和。
技术方案
根据本发明的光接收器件包括：测光传感器，所述测光传感器通过接收光执行测光；另一种传感器，所述另一种传感器的用于接收光的光接收面被划分成多个块；以及控制单元，所述控制单元执行曝光控制，以根据所述测光传感器的测光结果针对每个所述块控制所述另一种传感器的曝光。
根据本发明的控制方法包括：执行曝光控制，以根据用于通过接收光执行测光的测光传感器的测光结果来控制另一种传感器的曝光，所述另一种传感器的用于接收光的光接收面被划分成多个块，所述曝光控制是针对每个所述块执行的。
根据本发明的电子设备，其包括：光学系统，所述光学系统会聚光；以及光接收器件，所述光接收器件接收光。所述光接收器件包括：测光传感器，所述测光传感器通过接收穿过所述光学系统的光执行测光；另一种传感器，所述另一种传感器的用于接收穿过所述光学系统或不同于所述光学系统的光学系统的光的光接收面被划分成多个块；以及控制单元，所述控制单元执行曝光控制，以根据所述测光传感器的测光结果来针对每个所述块控制所述另一种传感器的曝光。
在根据本发明的光接收器件、控制方法和电子设备中，执行曝光控制，该曝光控制根据通过接收光执行测光的测光传感器的测光结果来控制另一种传感器的曝光，所述另一种传感器的用于接收光的光接收面被划分成多个块，所述曝光控制是针对每个所述块执行的。
注意，光接收器件可以是独立设备或构成一个设备的内部块。
有益效果
本发明能够抑制光接收传感器的饱和。
这里描述的效果不是限制性的。即，本发明能够表现出本说明书中描述的任一效果。
附图说明
图1是示出本发明的光接收器件的第一实施例的构造示例的框图。
图2是示出本发明的光接收器件的第二实施例的构造示例的框图。
图3是示出本发明的光接收器件的第三实施例的构造示例的框图。
图4是示出由测距传感器20执行的测距的示例的说明图。
图5是示出兼作测光传感器10的测距传感器20的构造示例的概况的平面图。
图6是示出兼作测光传感器10的测距传感器20的另一构造示例的概况的侧视图。
图7是示出测光像素11的构造示例的图。
图8是示出用于抑制测距像素21和摄像像素31的饱和的第一像素饱和抑制方法的说明图。
图9是示出利用测距传感器20的测距过程和利用图像传感器30的成像过程的示例的说明流程图。
图10是图示用于通过第一像素饱和抑制方法抑制测距像素21/摄像像素31的饱和的曝光控制过程的示例的说明流程图。
图11是示出用于通过第一像素饱和抑制方法抑制测距像素21/摄像像素31的饱和的曝光控制过程的另一示例的说明流程图。
图12是示出用于抑制测距像素21和摄像像素31的饱和的第二像素饱和抑制方法的说明图。
图13是图示用于通过第二像素饱和抑制方法抑制光接收像素(测距像素21/摄像像素31)的饱和的曝光控制过程的示例的说明流程图。
图14是图示用于通过第二像素饱和抑制方法抑制光接收像素的饱和的曝光控制过程的另一示例的说明流程图。
图15是示出本发明的数字摄像机的第一构造示例的概况的截面图。
图16是示出本发明的数字摄像机的第二构造示例的概况的截面图。
图17是示出本发明的数字摄像机的第三构造示例的概况的截面图。
图18是示出本发明的数字摄像机的第四构造示例的概况的截面图。
图19是示出本发明的数字摄像机的第五构造示例的概况的截面图。
图20是示出调整校准(alignment calibration)的说明图。
图21是示出本发明的计算机的示例的构造示例的框图。
具体实施方式
<本发明的光接收器件的实施例>
图1是示出本发明的光接收器件的第一实施例的构造示例的框图。
在图1中，光接收器件包括测光传感器10、测距传感器20、控制单元41和处理单元42。光接收器件通过接收光执行测光(photometry)并执行测距(ranging)或摄像(imaging)。
测光传感器10通过接收光执行测光。
即，测光传感器10具有多个测光像素11。测光像素11例如包括光电二极管(PD)。测光像素11接收光，执行光电转换，并将对应于接收光量(曝光量)的电信号(例如，电荷)输出到处理单元42。
测距传感器20通过接收光执行测距。
即，测距传感器20包括多个测距像素21和多个发光部22。测距像素21例如包括PD。测距像素21接收由发光部22发射并从物体反射和返回的光，执行光电转换，并将对应于接收光量的电信号输出到处理单元42。例如，发光部22发射诸如红外光等光，以作为用于测距的电磁波。
图像传感器30通过接收光执行摄像。
即，图像传感器30具有多个摄像像素31。摄像像素31例如包括PD。摄像像素31接收光，执行光电转换，并将对应于接收光量的电信号输出到处理单元42。
例如，控制单元41根据由处理单元42执行的处理的结果等来控制测光传感器10、测距传感器20、图像传感器30和处理单元42。
处理单元42对从测光传感器10、测距传感器20或图像传感器30输出的电信号执行预定处理，并在必要时将处理结果输出到外部或控制单元41。
在具有前述构造的光接收器件中，测光传感器10的测光像素11接收光，执行光电转换，并将对应于接收光量的电信号输出到处理单元42。
处理单元42根据从测光传感器10输出的电信号对入射在测光传感器10的光(环境光)，即对入射在测距传感器20或图像传感器30上的光执行测光，并将测光的结果(测光结果)输出到控制单元41。
控制单元41执行曝光控制，以根据来自处理单元42的测光结果控制测距传感器20或图像传感器30的曝光。
这里，如下面将要说明，测距传感器20的布置有测距像素21的光接收面或图像传感器30的布置有摄像传感器31的光接收面被划分成多个像素块。由控制单元41执行的曝光控制是针对每个像素块(每个像素块的测距像素21或摄像像素31)执行的。
另外，图1中的光接收器件包括测距传感器20和图像传感器30，以作为测光传感器10之外的其它传感器。这里，作为其它传感器，可以仅安装测距传感器20或者仅安装图像传感器30。而且，作为其它传感器，可以安装测距传感器20和图像传感器30之外的任何光接收传感器。
图2是示出本发明的光接收器件的第二实施例的构造示例的框图。
另外，在所有附图中，向对应于图1的情况的部分给出了相同的附图标记，从而下文适当地省略了其说明。
在图2中，光接收器件包括测光传感器10、测距传感器20、控制单元41和处理单元42。
因此，图2中的光接收器件与图1的情况的相同点在于包括测光传感器10、测距传感器20、控制单元41和处理单元42，但与图1的情况的不同点在于没有包括图像传感器30。
在图2的具有上述构造的光接收器件中，测光传感器10、测距传感器20、控制单元41和处理单元42执行类似于图1中的处理。
图3是示出本发明的光接收器件的第三实施例的构造示例的框图。
另外，在所有附图中，向对应于图1的情况的部分给出了相同的附图标记，从而下文适当地省略了其说明。
在图3中，光接收器件包括测光传感器10、图像传感器30、控制单元41和处理单元42。
因此，图3中的光接收器件与图1的情况的相同点在于包括测光传感器10、图像传感器30、控制单元41和处理单元42，但与图1的情况的不同点在于没有包括测距传感器20。
在图3的具有上述构造的光接收器件中，测光传感器10、图像传感器30、控制单元41和处理单元42执行类似于图1中的处理。
<测距传感器20>
图4是示出由测距传感器20执行的测距的示例的说明图。
测距传感器20例如是ToF传感器，并从发光部22重复地发射脉冲照射光。此外，测距传感器20通过测距像素21接收作为从物体反射并返回的照射光的反射光来计算至物体的距离(执行测距)。
这里，将照射光的脉冲的时段称为周期。
而且，作为照射光的脉冲接通(高(H)电平)期间的持续时间(图4中的脉冲PLS1处于H电平时的持续时间)为曝光时间，并且N1表示如下的光接收信号(电荷量)，该光接收信号是通过对由测距像素21接收的反射光进行光电转换获得的电信号。
此外，作为照射光的脉冲关闭(低(L)电平)期间的持续时间(图4中的脉冲PLS2处于H电平时的持续时间)为曝光时间，并且N2表示如下的光接收信号(电荷量)，该光接收信号是通过对由测距像素21接收的反射光进行光电转换获得的电信号。
光接收信号N1或光接收信号N2与光接收信号N1和光接收信号N2二者的比例对应于照射光被从物体反射并且作为从物体反射的照射光的反射照射光返回所耗费的时间，且还对应于至物体的距离。
因此，作为ToF传感器的测距传感器20(用于处理由测距传感器20输出的电信号的处理单元42)使用光接收信号N1和N2来计算至物体的距离。
另外，作为ToF传感器的测距传感器20的测距误差σL由下面的方程式表示。
σL＝cT0/(4√N12)√(1+(NB+NO+4NR 2)/N12) (1)
这里，T0表示照射光的脉冲的脉冲宽度，且c表示光速。而且，N12表示光接收信号N1和N2的相加数量N1+N2，且NR表示读取噪声。NB表示背景散粒噪声(background shot noise)，且NO表示漂移电荷(offset charge)。
根据方程式(1)，测距误差σL与照射光的脉冲宽度T0成比例。因此，测距精度随着照射光的脉冲宽度T0变小而提高。
假定将长于一个周期的预定时间设定为1个帧(1F)，且一个帧包括多个预定周期(N个周期)。
在作为ToF传感器的测距传感器20中，通过至多构成一个帧的N个周期将测距传感器20的各周期的曝光的曝光结果相加，并且根据所获得的总和来获得至物体的距离。
测距精度随着相加的周期的数量变大而提高，即，测距精度随着测距像素21的曝光时间的一个帧的积分值变大而提高。
另外，可以将ToF传感器之外的测距传感器用作测距传感器20。
注意，在测距传感器20曝光时，即在测距像素21从物体接收反射光时，由测距像素21接收的光不仅包括来自物体的反射光(信号分量)，而且包括环境光(噪声分量)。
在将测距像素21的曝光时间的一个帧的积分值设定为较大以提高测距精度的情况下，在环境光为诸如太阳光(直射太阳光)等强光时，测距像素21饱和，并因而难以执行精确的测距。
<兼作测光传感器10的测距传感器20和图像传感器30的构造示例>
图5是示出兼作测光传感器10的测距传感器20的构造示例的概况的平面图。
测距传感器20兼作测光传感器10。
在图5中，测距传感器20例如具有矩形的光接收面。光接收面被划分成矩阵形式的矩形像素块。
在像素块中，例如，多个像素布置成矩阵形式。
在测距传感器20不兼作测光传感器10的情况下，在像素块中(以矩阵形式)仅布置有一个以上的测距像素21。
在测距传感器20兼作测光传感器10的情况下，除测距像素21之外，在像素块中还包括测光像素11。
在兼作测光传感器10的测距传感器20中，在像素块中随机地(均匀地)布置有多个测光像素11。
如上所述，通过除测距像素21之外还在像素块中布置用于测光的测光像素11，能够测量光接收面的光能量分布，并针对每个像素块控制曝光。
即，能够针对每个像素块根据由对应于每个像素块的测光像素11(即每个像素块中包括的测光像素11)输出的电信号(测光结果)来判定测距像素21(的电荷)在入射在光接收面上的光量的情况下是否饱和，且能够根据判定结果针对每个像素块控制测距像素21的曝光。
这里，即使在测距像素20不兼作测光传感器10的情况下，也能够根据由测光传感器10输出的电信号来判定测距传感器20的测距像素21是否饱和。
即，在由测光传感器10接收的光(大体上)等于由测距传感器20接收的光时，能够根据由测光传感器10的与特定像素块B对应的测光像素11(即布置在对应于像素块B的区域中的测光像素11)输出的电信号来确定入射在测距传感器20的像素块B上的光量。因此，能够根据由对应于像素块B的测光像素11输出的电信号来判定测距传感器20的像素块B的测距像素21是否饱和。
另外，如同测距传感器20，图像传感器30兼作测距传感器10。即，在图5的上述说明中，“测距传感器20”和“测距像素21”可被替换为“图像传感器30”和“摄像像素31”。
而且，在兼作测光传感器10的测距传感器20中，如图5所示，测光像素11和测距像素21可以布置在用于构成测距传感器20的一个(半导体)基板上，即测光像素11和测距像素21可以布置在同一基板上。
此外，对于兼作测光传感器10的测距传感器20，测距传感器20可具有堆叠结构，其中，测光像素11可布置在用于构成测距传感器20的一个基板上，且测距像素21可以布置在用于构成测距传感器20的另一基板上。
即，在兼作测光传感器10的测距传感器20中可包括堆叠的布置有测光像素11的基板和布置有测距像素21的基板。
上述方面也适用于兼作测光传感器10的图像传感器30。
图6是示出兼作测光传感器10的测距传感器20的另一构造示例的概况的侧视图。
在图6中，测距传感器20具有堆叠结构，在该堆叠结构中，布置有测光像素11的基板和布置有测距像素21的基板堆叠在一起。
在图6的测距传感器20中，例如，当从上表面侧观看时，测光像素11和测距像素21可以以与图5的模式类似的模式分别布置在基板61和62上。
在图6中，布置有测光像素11的基板61布置在上侧(光入射侧)，且布置有测距像素21的基板62布置在下侧。
上基板61的面对布置在下基板62上的测距像素21的部分可例如由透明材料形成，从而光穿过下基板62。
另外，兼作测光传感器10的图像传感器30可具有如图6的兼作测光传感器10的测距传感器20中的堆叠结构。
图7是示出测光像素11的构造示例的图。
在测距传感器20或图像传感器30兼作测光传感器10的情况下，例如，测距传感器20或图像传感器30的每个像素块具有诸如像素类型pa、pb、pc、pd、pe、pf和pg等多个像素类型的像素，以作为测光像素11。
在测距传感器20或图像传感器30不兼作测光传感器10的情况下，例如，测光传感器10在光接收面的与测距传感器20或图像传感器30的每个像素块对应的每个区域中具有诸如像素类型pa、pb、pc、pd、pe、pf和pg等多个像素类型的像素。
在像素类型pa至pg的像素中，通过遮光膜适当地遮蔽开口，且孔径比(apertureratio)是不同的。
在像素类型pa的像素中，开口没有被遮蔽光，且孔径比被设定为1(100％)。在像素类型pb至pg的像素中，开口被部分遮蔽光，且孔径比例如分别为0.75、0.66、0.5、0.33、0.25和0.1。
这里，在测距传感器20或图像传感器30兼作测光传感器10的情况下测距传感器20或图像传感器30的像素块中包括的测光像素11以及在测距传感器20或图像传感器30不兼作测光传感器10的情况下测光传感器10的光接收面的与测距传感器20或图像传感器30的像素块对应的区域的测光像素11均被称为对应于像素块的测光像素11。
作为对应于一个像素块的测光像素11，可以一个接一个地至少采用像素类型pa至pg的像素。
此外，对应于一个像素块的测光像素11的像素类型pa至pg的数量可以是相同数量，或者可以是不同数量。
而且，作为对应于一个像素块的测光像素11，除像素类型pa至pg的像素之外，也可以采用开口被完全遮光的遮光像素(孔径比为0的像素)。
<像素饱和抑制方法>
图8是示出用于抑制测距像素21和摄像像素31的饱和的像素饱和抑制方法的说明图。
在对应于像素块的测光像素11中，在不执行复杂计算的情况下，通过在每个帧中测量入射在测距传感器20或图像传感器30上的光量并执行测距像素21或摄像像素31的曝光控制(驱动控制)来抑制像素块的测距像素21或摄像像素31的饱和。
这里，作为用于提高测距传感器20的测距精度的方法，例如，存在用于放大由发光部22发射的电磁波(红外光)的强度的方法。此外，作为用于提高测距精度的方法，存在在由发光部22发射的电磁波为正弦波的情况下增加正弦波的频率的方法，并且存在在由发光部22发射的电磁波为脉冲的情况下减小脉冲的脉冲宽度的方法。
如上所述，测距传感器20具有能够执行高速操作的构造，在高速操作中，对于测距像素21的曝光，以纳秒级的短时间执行曝光，从而增加作为由发光部22发射的电磁波的正弦波的频率或者减小作为电磁波的脉冲的脉冲宽度。
在可以在测距传感器20(测距传感器20的测距像素21)或图像传感器30(图像传感器30的摄像像素31)中以纳秒级的短时间执行曝光的情况下，能够通过下面的第一像素饱和抑制方法或第二像素饱和抑制方法来抑制测距像素21或摄像像素31的饱和。
在第一像素饱和抑制方法中，通过执行如下的曝光控制来抑制一个帧中的测距像素21和摄像像素31的饱和，该曝光控制根据由对应于像素块的测光像素11输出的电信号(测光结果)针对测距像素21或摄像像素31的每个像素块适当地设定曝光时间。
根据第一像素饱和抑制方法，能够抑制电荷(其是通过由测距像素31和摄像像素31执行的光电转换获得的电信号)的溢出，即，能够抑制测距像素21和摄像像素31的饱和。
在第二像素饱和抑制方法中，假定在一个帧中以短曝光时间重复地曝光测距像素21或摄像像素31，则使用诸如存储器等存储装置将在各曝光中从测距像素21或摄像像素31输出的电信号(曝光结果)相加，且将相加值设定为测距像素21和摄像像素31的像素值。
在第二像素饱和抑制方法中，通过执行如下的曝光控制来抑制一个帧中的测距像素21和摄像像素31的饱和，该曝光控制根据由对应于像素块的测光像素11输出的电信号(曝光结果)针对测距像素21或摄像像素31的每个像素块适当地设定将测距像素21或摄像像素31的曝光结果相加的相加数量(例如，被相加的曝光结果的数量)。
根据第二像素饱和抑制方法，能够抑制测距像素21和摄像像素31的像素值超过最大值(即对应于测距像素21和摄像像素31能够累积的最大电荷量的像素值)，即能够抑制测距像素21和摄像像素31的饱和。
如上所述，通过针对每个像素块执行曝光控制并抑制测距像素21和摄像像素31的饱和，能够放大包括测距像素21的(用于表示距离)像素值的图像或包括摄像像素31的像素值的图像的动态范围。
这里，下面也将测距像素21和/或摄像像素31称为光接收像素。
在图8中，像素类型是图7中描述的像素类型pa至pg。孔径比比例表示每个像素类型的孔径比与100％的孔径比的比例值(当比例为a:b时，比例被表示为a/b，且等于每个像素类型的孔径比)。曝光时间比例表示测光曝光时间(测光像素11的曝光时间)与光接收曝光时间(光接收像素的曝光时间)的比例值。曝光时间比例等于孔径比比例。
在第一像素饱和抑制方法中，将特定时间设定为测光曝光时间，且首先以该测光曝光时间执行曝光。接着，根据以该测光曝光时间执行的曝光来判定像素类型pa至pg的测光像素11中的每个者使处于饱和状态还是处于非饱和状态。
这里，如图8的饱和模式1所示，在所有的像素类型pa至pg的测光像素11处于非饱和状态的情况下，例如，使用像素类型pa的测光像素11的曝光时间比例来设定光接收曝光时间，其中，在处于非饱和状态的测光像素11之中，像素类型pa的测光像素11的孔径比比例具有最大值。
即，将通过使测光曝光时间与像素类型pa的测光像素11的曝光时间比例相乘获得的相乘值设定为光接收曝光时间。由于像素类型pa的测光像素11的曝光时间比例为1，所以在使用像素类型pa的测光像素11的曝光时间比例来设定光接收曝光时间的情况下，将光接收曝光时间设定为与测光曝光时间相同的时间。
如图8的饱和模式2所示，在像素类型pa至pg之中的像素类型pa至pc的测光像素11处于饱和状态且其余像素类型pd至pg的测光像素11处于非饱和状态的情况下，例如，使用像素类型pd的测光像素11的曝光时间比例来设定光接收曝光时间，其中，在处于非饱和状态的测光像素11之中，像素类型pd的测光像素11的孔径比比例具有最大值。
即，将通过使测光曝光时间与像素类型pd的测光像素11的曝光时间比例相乘获得的相乘值设定为光接收曝光时间。由于像素类型pd的测光像素11的曝光时间比例为0.5，所以在使用像素类型pd的测光像素11的曝光时间比例来设定光接收曝光时间的情况下，将光接收曝光时间设定为测光曝光时间的0.5倍的时间。
图9是示出使用测距传感器20的测距处理和使用图像传感器30的摄像处理的示例的说明流程图。
在步骤S11中，控制单元41将预定缺省时间设定为测光曝光时间，然后处理前进到步骤S12。
在步骤S12中，控制单元41使测光像素11仅以测光曝光时间接收光，且通过控制测光传感器1并以测光曝光时间执行曝光来执行测光。
经由处理单元41将测光像素11的测光结果提供到控制单元41，并且处理从步骤S12前进到步骤S13。
在步骤S13中，控制单元41根据测光像素11的测光结果针对每个像素块执行测距像素21/摄像像素31的曝光控制，然后处理前进到步骤S14。
在步骤S13的曝光控制中，通过第一或第二像素饱和抑制方法来抑制测距像素21/摄像像素31的饱和。
在步骤S14中，测距传感器20/图像传感器30利用测距像素21/摄像像素31接收光，并通过根据在步骤S13中由控制单元41针对每个像素块执行的曝光控制执行曝光来执行测距/摄像，然后处理结束。
图10是示出用于通过在图9的步骤S13中执行的第一像素饱和抑制方法来抑制测距像素21/摄像像素31的饱和的曝光控制处理的示例的说明流程图。
在每个像素块中执行根据图10的流程图的处理。这里，在将特定像素块设定为目标块(block of interest)的情况下说明对目标块的曝光控制。
在步骤S21中，控制单元41判定对应于目标块的像素类型pa的测光像素11是否饱和。
在步骤S21中判定像素类型pa的测光像素11没有饱和的情况下，处理前进到步骤S22。
在步骤S22中，控制单元41使用像素类型pa的测光像素11的曝光时间比例(图8)来设定光接收曝光时间，并接着处理返回。即，控制单元41将通过使像素类型pa的测光像素11的曝光时间比例与当前的测光曝光时间相乘获得的值设定为光接收曝光时间。
在步骤S21中判定像素类型pa的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S23，且接着控制单元41判定对应于目标块的像素类型pb的测光像素11是否饱和。
在步骤S23中判定像素类型pb的测光像素11没有饱和的情况下，处理前进到步骤S24。
在步骤S24中，控制单元41使用像素类型pb的测光像素11的曝光时间比例来设定光接收曝光时间，并接着处理返回。即，控制单元41将通过使像素类型pb的测光像素11的曝光时间比例与当前的测光曝光时间相乘获得的值设定为光接收曝光时间。
在步骤S23中判定像素类型pb的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S25，且接着控制单元41判定对应于目标块的像素类型pc的测光像素11是否饱和。
在步骤S25中判定像素类型pc的测光像素11没有饱和的情况下，处理前进到步骤S26。
在步骤S26中，控制单元41使用像素类型pc的测光像素11的曝光时间比例来设定光接收曝光时间，并接着处理返回。即，控制单元41将通过使像素类型pc的测光像素11的曝光时间比例与当前的测光曝光时间相乘获得的值设定为光接收曝光时间。
在步骤S25中判定像素类型pc的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S27，且接着控制单元41判定对应于目标块的像素类型pd的测光像素11是否饱和。
在步骤S27中判定像素类型pd的测光像素11没有饱和的情况下，处理前进到步骤S28。
在步骤S28中，控制单元41使用像素类型pd的测光像素11的曝光时间比例来设定光接收曝光时间，并接着处理返回。即，控制单元41将通过使像素类型pd的测光像素11的曝光时间比例与当前的测光曝光时间相乘获得的值设定为光接收曝光时间。
在步骤S27中判定像素类型pd的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S29，且接着控制单元41判定对应于目标块的像素类型pe的测光像素11是否饱和。
在步骤S29中判定像素类型pe的测光像素11没有饱和的情况下，处理前进到步骤S30。
在步骤S30中，控制单元41使用像素类型pe的测光像素11的曝光时间比例来设定光接收曝光时间，并接着处理返回。即，控制单元41将通过使像素类型pe的测光像素11的曝光时间比例与当前的测光曝光时间相乘获得的值设定为光接收曝光时间。
在步骤S29中判定像素类型pe的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S31，且接着控制单元41判定对应于目标块的像素类型pf的测光像素11是否饱和。
在步骤S31中判定像素类型pf的测光像素11没有饱和的情况下，处理前进到步骤S32。
在步骤S32中，控制单元41使用像素类型pf的测光像素11的曝光时间比例来设定光接收曝光时间，并接着处理返回。即，控制单元41将通过使像素类型pf的测光像素11的曝光时间比例与当前的测光曝光时间相乘获得的值设定为光接收曝光时间。
在步骤S31中判定像素类型pf的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S33，且接着控制单元41判定对应于目标块的像素类型pg的测光像素11是否饱和。
在步骤S33中判定像素类型pg的测光像素11没有饱和的情况下，处理前进到步骤S34。
在步骤S34中，控制单元41使用像素类型pg的测光像素11的曝光时间比例来设定光接收曝光时间，并接着处理返回。即，控制单元41将通过使像素类型pg的测光像素11的曝光时间比例与当前的测光曝光时间相乘获得的值设定为光接收曝光时间。
在步骤S33中判定像素类型pg的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S35。
在步骤S35中，控制单元41将比当前的测光曝光时间短的时间设定为新的测光曝光时间，控制测光传感器10使得以新的测光曝光时间执行曝光，并接收测光像素11的通过曝光获得的测光结果。接着，处理从步骤S35返回到步骤S21，且以后重复类似的处理。
在从图10的曝光控制处理返回之后，光接收像素(测距像素21/摄像像素31)在图9的步骤S14中以图10所示的曝光控制处理中设定的光接收曝光时间进行曝光。
这里，如图7所示，除像素类型pa至pg的像素之外，测光像素11还可以包括遮光像素。在测光像素11中包括遮光像素的情况下，当遮光像素的像素值(测光结果)等于或大于预定阈值时，环境光相当强。因此，难以抑制光接收像素的饱和，且控制单元41可输出错误讯息。或者，例如，在能够执行用于例如通过缩小光圈(未图示)来减小入射在光接收像素上的光量的光量减小控制的情况下，控制单元41可执行光量减小控制。
图11是示出通过在图9的步骤S13中执行的第一像素饱和抑制方法来抑制测距像素21/摄像像素31的饱和的曝光控制处理的另一示例的说明流程图。
在每个像素块中执行根据图11的流程图的处理。这里，在将特定像素块设定为目标块的情况下说明对目标块的曝光控制。
在步骤S51中，控制单元41判定对应于目标块的像素类型pg的测光像素11是否饱和。
在步骤S51中判定像素类型pg的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S52。
在步骤S52中，控制单元41将比当前的测光曝光时间短的时间设定为新的测光曝光时间，控制测光传感器10，使得以新的测光曝光时间执行曝光，并接收测光像素11的通过该曝光获得的测光结果。接着，处理从步骤S52返回至步骤S51，并接下来重复类似处理。
接着，在步骤S51中判定像素类型pg的测光像素11没有饱和的情况下，处理前进到步骤S53，且接着控制单元41判定对应于目标块的像素类型pf的测光像素11是否饱和。
在步骤S53中判定像素类型pf的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S54，控制单元41使用像素类型pg的测光像素11的曝光时间比例来设定光接收曝光时间，且处理返回。
在步骤S53中判定像素类型pf的测光像素11没有饱和的情况下，处理前进到步骤S55，且接着控制单元41判定对应于目标块的像素类型pe的测光像素11是否饱和。
在步骤S55中判定像素类型pe的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S56，且控制单元41使用像素类型pf的测光像素11的曝光时间比例来设定光接收曝光时间，且处理返回。
在步骤S55中判定像素类型pe的测光像素11没有饱和的情况下，处理前进到步骤S57，且接着控制单元41判定对应于目标块的像素类型pd的测光像素11是否饱和。
在步骤S57中判定像素类型pd的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S58，且控制单元41使用像素类型pe的测光像素11的曝光时间比例来设定光接收曝光时间，且处理返回。
在步骤S57中判定像素类型pd的测光像素11没有饱和的情况下，处理前进到步骤S59，且接着控制单元41判定对应于目标块的像素类型pc的测光像素11是否饱和。
在步骤S59中判定像素类型pc的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S60，且控制单元41使用像素类型pd的测光像素11的曝光时间比例来设定光接收曝光时间，且处理返回。
在步骤S59中判定像素类型pc的测光像素11没有饱和的情况下，处理前进到步骤S61，且接着控制单元41判定对应于目标块的像素类型pb的测光像素11是否饱和。
在步骤S61中判定像素类型pb的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S62，且控制单元41使用像素类型pc的测光像素11的曝光时间比例来设定光接收曝光时间，且处理返回。
在步骤S61中判定像素类型pb的测光像素11没有饱和的情况下，处理前进到步骤S63，且接着控制单元41判定对应于目标块的像素类型pa的测光像素11是否饱和。
在步骤S63中判定像素类型pa的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S64，且控制单元41使用像素类型pb的测光像素11的曝光时间比例来设定光接收曝光时间，且处理返回。
在步骤S63中判定像素类型pa的测光像素11没有饱和的情况下，处理前进到步骤S65。
在步骤S65中，控制单元41将比当前的测光曝光时间长的时间设定为新的测光曝光时间，控制测光传感器10使得以新的测光曝光时间执行曝光，并接收测光像素11的通过曝光获得的测光结果。接着，处理从步骤S65返回到步骤S51，并接下来重复类似处理。
在从图11的曝光控制处理返回之后，光接收像素(测距像素21/摄像像素31)在图9的步骤S14中以在图11的曝光控制处理中设定的光接收曝光时间进行曝光。
图12是示出用于抑制测距像素21和摄像像素31的饱和的第二像素饱和抑制方法的说明图。
在第二像素饱和抑制方法中，如图12所示，假设在一个帧中以短曝光时间重复曝光光接收像素，将光接收像素的各曝光的曝光结果相加，并将相加值设定为光接收像素的像素值。于是，在第二像素饱和抑制方法中，将光接收像素的曝光结果相加的相加数量(例如，要被相加的曝光结果的数量)设定为适当值，即用于抑制测距像素21和摄像像素31饱和的值。
除了记载了相加数量以代替图8中的曝光时间比例之外，图12是与图8类似的图。
如上所述，在第二像素饱和抑制方法中，在一个帧中以短曝光时间重复曝光，且将光接收像素的各曝光的曝光结果相加。然而，在图12中，相加数量表示要被相加的曝光结果的数量。
这里，当一个帧中的曝光数量为N次时，在图12中将N次称为用作基准的基准相加数量。将通过使各像素类型的测光像素11的孔径比比例与基准相加数量N相乘获得的值称为相加数量，并与每个像素类型相关联。
如同第一像素饱和抑制方法，在第二像素饱和抑制方法中，首先以测光曝光时间执行曝光。根据曝光来判定各个像素类型pa至pg的测光像素11是处于饱和状态还是处于未饱和状态。
这里，如图12的饱和模式1所示，在所有的像素类型pa至pg的测光像素11都处于未饱和状态的情况下，例如，将与像素类型pa相关的相加数量N设定为光接收像素的曝光结果的相加数量，其中，在处于未饱和状态的测光像素11之中，像素类型pa的孔径比比例具有最大值。
如图12的饱和模式2所示，在像素类型pa至pg之中的像素类型pa至pc的测光像素11处于饱和状态且剩余的像素类型pd至pg的测光像素11处于未饱和状态的情况下，例如，将与像素类型pd相关的相加数量0.5N设定为光接收像素的曝光结果的相加数量，其中，在处于未饱和状态的测光像素11之中，像素类型pd的孔径比比例具有最大值。
图13是示出用于通过在图9的步骤S13中执行的第二像素饱和抑制方法抑制光接收像素(测距像素21/摄像像素31)的饱和的曝光控制处理示例的说明流程图。
在每个像素块中执行根据图13的流程图的处理。这里，在将特定像素块设定为目标块的情况下说明对目标块的曝光控制。
在步骤S70中，例如，控制单元41根据当前的测光曝光时间将与当前的测光曝光时间成比例的时间设定为光接收像素的在一个帧中重复执行的各个曝光的光接收曝光时间，接着处理前进到步骤S71。
在步骤S71、S73、S75、S77、S79、S81和S83中，执行与图10中的步骤S21、S23、S25、S27、S29、S31和S33类似的判定处理。
接着，在步骤S71中判定像素类型pa的测光像素11没有饱和的情况下，处理前进到步骤S72。
在步骤S72中，控制单元41将与像素类型pa相关的相加数量(图12)设定为光接收像素的曝光结果的相加数量，且接着处理返回。
在步骤S73中判定像素类型pb没有饱和的情况下，处理前进到步骤S74。
在步骤S74中，控制单元41将与像素类型pb相关的相加数量设定为光接收像素的曝光结果的相加数量，且接着处理返回。
在步骤S75中判定像素类型pc的测光像素11没有饱和的情况下，处理前进到步骤S76。
在步骤S76中，控制单元41将与像素类型pc相关的相加数量设定为光接收像素的曝光结果的相加数量，且接着处理返回。
在步骤S77中判定像素类型pd没有饱和的情况下，处理前进到步骤S78。
在步骤S78中，控制单元41将与像素类型pd相关的相加数量设定为光接收像素的曝光结果的相加数量，且接着处理返回。
在步骤S79中判定像素类型pe的测光像素11没有饱和的情况下，处理前进到步骤S80。
在步骤S80中，控制单元41将与像素类型pe相关的相加数量设定为光接收像素的曝光结果的相加数量，且接着处理返回。
在步骤S81中判定像素类型pf没有饱和的情况下，处理前进到步骤S82。
在步骤S82中，控制单元41将与像素类型pf相关的相加数量设定为光接收像素的曝光结果的相加数量，且接着处理返回。
在步骤S83中判定像素类型pg的测光像素11没有饱和的情况下，处理前进到步骤S84。
在步骤S84中，控制单元41将与像素类型pg相关的相加数量设定为光接收像素的曝光结果的相加数量，且接着处理返回。
此外，在步骤S83中判定像素类型pg的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S85。
如同图10的步骤S35，在步骤S85中，控制单元41将比当前的测光曝光时间短的时间设定为新的测光曝光时间，控制测光传感器10使得以新的测光曝光时间这些曝光，并接收测光像素11的通过曝光获得的测光结果。接着，处理从步骤S85返回到步骤S70，并接下来重复类似处理。
在从图13的曝光控制处理返回之后，光接收像素(测距像素21/摄像像素31)在图9的步骤S14中在一个帧中以光接收曝光时间进行重复曝光。接着，在光接收像素的各个曝光的曝光结果之中，仅将相加数量的曝光结果相加，从而得到由此获得的相加值，以作为光接收像素的像素值。
图14是示出通过在图9的步骤S13中执行的第二像素饱和抑制方法抑制光接收像素饱和的曝光控制处理的另一示例的说明流程图。
在每个像素块中执行根据图14的流程图的处理。这里，在将特定像素块设定为目标块的情况下说明对目标块的曝光控制。
在步骤S90中，执行类似于图13中的步骤S70的处理，且处理前进到步骤S91。
在步骤S91、S93、S95、S97、S99、S101和S103中，执行与图11的步骤S51、S53、S55、S57、S59、S61和S63类似的确定处理。
接着，在步骤S91中判定像素类型pg的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S92。
如同图11中步骤S52，在步骤S92中，控制单元41将比当前的测光曝光时间短的时间设定为新的测光曝光时间，控制测光传感器10使得新的测光曝光时间执行曝光，并接收测光像素11的通过曝光获得的测光结果。接着，处理从步骤S92返回到步骤S90，并接下来重复类似处理。
在步骤S93中判定像素类型pf的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S94，且控制单元41将与像素类型pg相关的相加数量设定为光接收像素的曝光结果的相加数量，接着处理返回。
在步骤S95中判定像素类型pe的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S96，且控制单元41将与像素类型pf相关的相加数量设定为光接收像素的曝光结果的相加数量，接着处理返回。
在步骤S97中判定像素类型pd的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S98，且控制单元41将与像素类型pe相关的相加数量设定为光接收像素的曝光结果的相加数量，接着处理返回。
在步骤S99中判定像素类型pc的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S100，且控制单元41将与像素类型pd相关的相加数量设定为光接收像素的曝光结果的相加数量，接着处理返回。
在步骤S101中判定像素类型pb的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S102，且控制单元41将与像素类型pc相关的相加数量设定为光接收像素的曝光结果的相加数量，接着处理返回。
在步骤S103中判定像素类型pa的测光像素11饱和的情况下，处理前进到步骤S104，且控制单元41将与像素类型pb相关的相加数量设定为光接收像素的曝光结果的相加数量，接着处理返回。
在步骤S103中判定像素类型pa的测光像素11没有饱和的情况下，处理前进到步骤S105。
如同图11的步骤S65，在步骤S105中，控制单元41将比当前的测光曝光时间长的时间设定为新的测光曝光时间，控制测光传感器10使得以新的测光曝光时间执行曝光，并接收测光像素11的通过曝光获得的测光结果。接着，处理从步骤S105返回到步骤S90，并接下来重复类似处理。
在从图14的曝光控制处理返回之后，光接收像素(测距像素21/摄像像素31)在图9的步骤S14中在一个帧中以光接收曝光时间进行重复曝光。接着，在光接收像素的各曝光的曝光结果之中，仅将相加数量的曝光结果相加，从而得到由此获得的相加值，以作为光接收像素的像素值。
<作为本发明的电子设备的数字摄像机>
图15是示出本发明的数字摄像机的第一构造示例的概况的侧截面图。
这里，作为ToF传感器的测距传感器20能够执行高速操作，在高速操作中，能够以纳秒级的短时间执行曝光。因此，即使在测距传感器20的光接收面被整体曝光(整个光接收面被曝光)时，也能够针对每个像素块控制曝光时间。
注意，例如可以将互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器用作图像传感器30。
对于CMOS图像传感器，存在第一种图像传感器，在第一种图像传感器中，包括像素的光接收面和驱动该像素的驱动电路(以及其它周边电路)形成在同一基板上。
在第一种图像传感器中，用于驱动一行像素的驱动信号线例如在光接收面水平方向上布置在每个行(每行的像素)中，且驱动电路例如布置在邻近形成有光接收面的基板的光接收面的右侧或左侧的位置处。
于是，在第一种图像传感器中，通过经由来自驱动电路的驱动信号线驱动排列在一行中的像素，从各列中的排列在该行中的像素中以针对每个行并行地方式读取信号。
通过光接收面(布置有像素的区域)的大小来定义第一种图像传感器的时间常数。因此，难以使第一种图像传感器如作为ToF传感器的测距传感器20那样高速操作并针对每个像素块控制曝光时间。
作为用于使第一种图像传感器高速操作的方法，例如，存在一种将布置在每个行中的驱动信号线较短地分段以缩小时间常数的方法。
然而，当在将驱动电路布置在邻近于光接收面的位置的第一种图像传感器中将布置在每个行中的驱动信号线较短地分段的情况下，需要在光接收面中的将驱动信号线分段的位置处安装用于驱动与分段后的驱动信号线连接的像素的驱动电路(或缓冲器)。由此，光接收面的尺寸变大，由此使图像传感器变大。
因此，可以采用第二(CMOS)图像传感器而不是第一种图像传感器，以作为图像传感器30。
第二种图像传感器具有堆叠结构，在该堆叠结构中，堆叠有至少两个基板，且这些基板彼此电连接，这些基板为包括具有像素的光接收面的像素基板以及驱动光接收面上的像素的驱动电路基板。
由于第二种图像传感器具有上述的堆叠结构，所以能够在垂直于光接收面的方向上通过短布线在将驱动信号线进行分段的位置处将像素基板的分段后的驱动信号线连接到电路基板的驱动电路。
由此，在第二种图像传感器中，可缩小时间常数，且能够执行高速操作，而无需如第一种图像传感器那样在光接收面中的分段驱动信号线的位置处安装用于驱动与分段后的驱动信号线连接的像素的驱动电路。
于是，如同作为ToF传感器的测距传感器20，在第二种图像传感器中，能够以短时间执行曝光，并针对每个像素块控制曝光时间。
例如，可将前述的第二种图像传感器用作图像传感器30。
通过将第二种图像传感器用作图像传感器30，能够针对一个帧的每个像素块控制曝光时间。因此，如图8所示，能够放大包括图像传感器30的摄像像素31的像素值的图像的动态范围。
在图15中，数字摄像机例如为应用有图3中的光接收器件并包括图像传感器30和光学系统101的数字摄像机。
光学系统101包括透镜和光圈，并将来自物体的光会聚在图像传感器30的光接收面上。
在图15中，图像传感器30例如如图5所示地是兼作测光传感器10的图像传感器，并通过接收来自光学系统101的光执行测光和摄像。
在图15的数字摄像机中，控制单元41(在图15中未图示)控制图像传感器30的每个像素块(图5)的测光像素11，使得以测光曝光时间执行曝光。在控制单元41的控制下，测光像素11仅以测光曝光时间接收光，并执行测光。
控制单元41获得在测光像素11执行测光时获得的测光结果，并根据每个像素块的测光结果对像素块的摄像像素31执行曝光控制。
图像传感器30的每个像素块的摄像像素31接收光并通过基于控制单元41的曝光控制的曝光执行摄像，并且输出对应于光量的像素值。
当根据像素块的测光结果执行像素块的摄像像素31的曝光控制(同样适用于测距像素21的曝光控制)时，需要根据测光传感器10的测光结果来指定每个像素块的测光结果。这是因为像素块的摄像像素31的曝光控制是根据像素块的测光结果而执行的。
对于用于指定像素块的测光结果的方法，存在一种使测光传感器10接收与由图像传感器30接收的光相同的光的方法，即，一种在测光传感器10和图像传感器30之间接收相同的光的方法。
此外，对于用于指定像素块的测光结果的方法，还存在一种在测光传感器10接收与由图像传感器30接收的光(略微)不同的光的情况下执行下述的调整校准(alignmentcalibration)的方法。
在图15的数字摄像机中，图像传感器30兼作测光传感器10。因此，测光传感器10和图像传感器30二者接收的穿过光学系统101的相同光。
这里，假定将像素值为图像传感器30的摄像像素31的摄像结果的图像称为拍摄图像，且将像素值为测光传感器10的测光像素11的测光结果的图像称为测光图像。而且，为便于说明，将图5所示的像素块引入到拍摄图像中。
在测光传感器10和图像传感器30接收穿过光学系统101的相同光的情况下，对于拍摄图像的像素块之中的目标块，可以将测光图像中的与该目标块对应的区域(在拍摄图像和测光图像具有相同尺寸情况下，与该目标块相同的区域)的被设定为像素值的测光结果指定为该目标块的测光结果。
测光传感器10和图像传感器30接收相同光的情况不仅包括测光传感器10和图像传感器30接收的穿过诸如光学系统101等相同光学系统的相同光的情况，还包括例如光入射且被诸如反射镜或棱镜等光学部件反射、折射或分割的光被接收的情况以及由测光传感器10接收的光和由图像传感器30接收光中的一者穿过特有光学部件的情况。
图16是示出本发明的数字摄像机的第二构造示例的概况的截面图。
在图16中，数字摄像机例如为单透镜数字摄像机，该单透镜数字摄像机应用有图3中的光接收器件，且包括图像传感器30、光学系统111、可移动反射镜112和电子取景器(EVF：electric view finder)传感器113。
光学系统111包括透镜或光圈(未图示)，并会聚来自物体的光L。
可移动反射镜112为具有平板形状的反射镜。当在图像传感器30中不执行摄像时，如图16的A所示，可移动反射镜112处于向右上倾斜的姿势，并将穿过光学系统111的光反射至数字摄像机的上侧。
此外，当在图像传感器30中执行摄像时，如图16的B所示，可移动反射镜112处于水平姿势，并使穿过光学系统111的光入射到图像传感器30上。
当操作释放按钮(未图示)时，如图16的B所示，可移动反射镜112处于水平姿势。当不操作释放按钮时，如图16的A所示，可移动反射镜处于向右上倾斜的姿势。
EVF传感器113通过接收从可移动反射镜112反射的光来拍摄将利用EVF(未图示)进行显示的EVF图像。
EVF传感器113是兼作测光传感器10的图像传感器，并在除通过接收从可移动反射镜112反射的光拍摄EVF图像之外还执行测光。
在图16中，图像传感器30是不兼作测光传感器10的图像传感器。在操作释放按钮的情况下，图像传感器30通过接收来自光学系统111的光执行摄像。
在图16的数字摄像机中，当不操作释放按钮时，如图16的A所示，可移动反射镜112处于向右上倾斜的姿势，且穿过光学系统111的光被可移动反射镜112反射并入射到兼作测光传感器10的EVF传感器113上。
控制单元41(在图16中未图示)控制兼作测光传感器10的EVF传感器113，使得以测光曝光时间执行曝光(从可移动反射镜112反射的光被允许接收)，并获得通过曝光执行的测光的测光结果。
此后，当操作释放按钮时，控制单元41根据每个像素块的最近的测光结果对像素块的摄像像素31执行曝光控制。
当操作释放按钮时，如图16的B所示，可移动反射镜112处于水平姿势，且穿过光学系统111的光入射在图像传感器30上。
图像传感器30的每个像素块的摄像像素31接收穿过光学系统111的光，通过基于控制单元41的曝光控制的曝光执行摄像，并输出对应于光量的像素值。
图17是示出本发明的数字摄像机的第三构造示例的概况的截面图。
此外，向对应于图16的情况的部分给出了相同的附图标记，并在下文中适当省略了对这些部分的说明。
在图17中，数字摄像机包括图像传感器30、光学系统111、可移动反射镜112、EVF传感器113和EVF光学系统121。
由此，图17中的数字摄像机与图16的情况的共同之处在于包括图像传感器30、光学系统111、可移动反射镜112和EVF传感器113，且与图16的情况不同之处在于新安装有EVF光学系统121。
EVF光学系统121例如为EFV传感器特有的诸如滤光器或透镜等光学部件，并安装在EVF传感器113的光入射侧。
由此，EVF传感器113接收穿过(经过)EVF光学系统121的光。
图17中的数字摄像机的其它操作与图16中的情况相同，因此省略了其说明。
图18是示出本发明的数字摄像机的第四构造示例的概况的截面图。
此外，向对应于图16中的部分给出了相同的附图标记，并在下文中适当省略了对这些部分的说明。
在图18中，数字摄像机包括测光传感器10、图像传感器30、光学系统111、可移动半反射镜131、可移动反射镜132、五棱镜133和取景器134。
由此，图18中的数字摄像机与图16中的情况的共同之处在于包括图像传感器30和光学系统111。
然而，图18中的数字摄像机与图16中的情况的不同之处在于不包括可移动反射镜112和EVF传感器113，并且还包括可移动半反射镜131、可移动反射镜132、五棱镜133和取景器134。
可移动半反射镜131是具有平板形状的半反射镜。当在图像传感器30中不执行摄像时，如图18的A所示，可移动半反射镜131处于向右上倾斜的姿势，将穿过光学系统111的部分光反射到数字摄像机的上侧，并使剩余光穿过。
此外，当在图像传感器30中执行摄像时，如图18的B所示，可移动半反射镜131与可移动反射镜132一样处于水平姿势，并允许穿过光学系统111的光入射到图像传感器30上。
当操作释放按钮(未图示)时，如图18的B所示，可移动半反射镜131处于水平姿势。当不操作释放按钮时，如图18的A所示，可移动半反射镜131处于向右上倾斜的姿势。
可移动反射镜132为具有平板形状的反射镜。当在图像传感器30中不执行摄像时，如图18的A所示，可移动反射镜132处于向左上倾斜的姿势，将穿过可移动半反射镜131的光反射至数字摄像机的下侧，并允许光入射到图像传感器10上。
此外，当在图像传感器30中执行摄像时，如图18的B所示，可移动反射镜132与可移动半反射镜131一样处于水平姿势，并允许穿过光学系统111的光入射到图像传感器30上。
当操作释放按钮(未图示)时，如图18的B所示，可移动反射镜132处于水平姿势。当不操作释放按钮时，如图18的A所示，可移动反射镜132处于向左上倾斜的姿势。
五棱镜133适当地反射从可移动半反射镜131反射的光，并允许光出射到取景器134。
来自五棱镜133的光入射到取景器134上。因此，当用户看向取景器134时，用户能够确认由图像传感器30拍摄的影像(图像)。
这里，在图18中，图像传感器30是如图16所示的不兼作测光传感器10的图像传感器。
当在图18的数字摄像机中不操作释放按钮时，如图18的A所示，可移动半反射镜131处于向右上倾斜的姿势，且可移动反射镜132处于向左上倾斜的姿势。
由此，穿过光学系统111的部分光穿过可移动半反射镜131，且其余的光被可移动半反射镜131反射。
被可移动半反射镜131反射的光再次被五棱镜133反射而入射到取景器134上。
另一方面，穿过可移动半反射镜131的光被可移动反射镜132反射而入射到测光传感器10上。
控制单元41(在图18中未图示)控制测光传感器10，使得以测光曝光时间执行曝光(被可移动反射镜132反射的光被接收)，并获得通过曝光执行的测光的测光结果。
此后，当操作释放按钮时，控制单元41根据每个像素块的最近的测光结果对像素块的摄像像素31执行曝光控制。
当操作释放按钮时，如图18的B所示，可移动半反射镜131和可移动反射镜132处于水平姿势，并因此使穿过光学系统111的光入射到图像传感器30上。
图像传感器30的每个像素块的摄像像素31接收穿过光学系统111的光，并通过基于控制单元41的曝光控制的曝光执行摄像，且输出对应于光量的像素值。
测光传感器10(兼作测光传感器10的EVF传感器113)和图像传感器30接收相同光的情况不仅包括例如在图15的数字摄像机中图像传感器30兼作测光传感器10的情况，还例如包括如在图16至18的数字摄像机中的测光传感器10(兼作测光传感器10的EVF传感器113)接收入射到光学系统111上的光L中的被可移动反射镜112反射的光的情况、接收穿过可移动半反射镜131并被可移动反射镜132反射的光的情况、以及由测光传感器10(兼作测光传感器10的EVF传感器113)接收的光穿过用作特有光学组件的EVF光学系统121的情况。
此外，不仅图像传感器30能兼作测光传感器10，而且EVF传感器113也能兼作测光传感器10。即，EVF传感器113可用作测光传感器10。
图19是示出本发明的数字摄像机的第五构造示例的概况的截面图。
在图19中，数字摄像机例如是应用有图3中的光接收器件且包括测光传感器10、图像传感器30、测光光学系统151和摄像光学系统152的数字摄像机。
测光光学系统151包括透镜或光圈(未图示)，并将来自物体的光会聚在测光传感器10上。
摄像光学系统152包括透镜或光圈(未图示)，并将来自物体的光会聚在图像传感器30上。
测光光学系统151和摄像光学系统152是在物理上不同的光学系统。
在图19的数字摄像机中，测光传感器10接收穿过测光光学系统151的光并执行测光，且图像传感器30接收穿过摄像光学系统152的光并执行摄像。
控制单元41(在图19中未图示)控制测光传感器10，使得以测光曝光时间执行曝光(穿过测光光学系统151的光被允许接收)，并获得通过曝光执行的测光的测光结果。
接着，控制单元41根据每个像素块的测光结果对像素块的摄像像素31执行曝光控制。
图像传感器30的每个像素块的摄像像素31接收穿过摄像光学系统152的光，并通过基于控制单元41的曝光控制的曝光执行摄像，且输出对应于光量的像素值。
这里，在图19的数字摄像机中，测光传感器10接收穿过测光光学系统151的光，且图像传感器30接收穿过在物理上不同于测光光学系统151的摄像光学系统152的光。
由于测光光学系统151和摄像光学系统152在物理上不同，所以测光光学系统151和摄像光学系统152不设置在相同位置，而是设置在偏离位置处。
由此，由测光传感器10接收的光和由图像传感器30接收的光(略微)不同。因此从测光传感器10获得的测光图像的中的与目标块(目标像素块)对应的区域中的作为像素值的测光结果不是目标块的测光结果。
因此，在图19的数字摄像机中，可对由测光传感器10获得的测光图像和由图像传感器30获得的拍摄图像执行调整校准，使得显示相同物体的位置彼此对应。
图20是示出调整校准的说明图。
即，图20示出由测光传感器10获得的测光图像和由图像传感器30获得的拍摄图像的示例。
在图19的数字摄像机中，由测光传感器10接收的光和由图像传感器30接收的光存在差异。因此，由于该差异，测光图像中的相对于与目标块对应的区域偏离的区域的作为像素值的测光结果为目标块的测光结果。
即，在由测光传感器10接收的光匹配由图像传感器30接收的光的情况下，测光图像中的显示特定物体X的位置P对应于拍摄图像中的显示该物体X的位置Q(或处于相同位置)。
然而，在由测光传感器10接收的光和由图像传感器30接收的光彼此不同的情况下，测光图像中的显示特定物体X的位置P不匹配测光图像的位置Q’，其中，测光图像的位置Q’对应于拍摄图像中的显示该物体X的位置Q。
即，在由于由测光传感器10接收的光和由图像传感器30接收的光之间的差异而在测光图像和拍摄图像之间出现水平方向的以H个像素的偏离的情况下，物体X没有被显示在测光图像的位置(在下文中也称为对应位置)Q’处，其中，测光图像的位置Q’对应于拍摄图像中的显示物体X的位置Q。在测光图像中，物体X被显示在从水平方向上从对应位置Q’偏离H个像素的位置P处。
为此，在调整校准中，执行校准，使得测光图像中的显示物体X的位置P对应于拍摄图像中的显示物体X的位置Q(或处于相同位置)。
作为调整校准，存在软件校准和机械校准。
在软件校准中，必要时使用测光光学系统151或摄像光学系统152的信息(透镜信息等)，对拍摄图像和/或测光图像进行图像处理，使得测光图像和拍摄图像中的显示相同物体的位置彼此匹配。
在机械校准中，调整测光光学系统151和测光传感器10之间的位置关系、摄像光学系统152和图像传感器30之间的位置关系、测光传感器10、图像传感器30、测光光学系统151和摄像光学系统152的姿势等，使得测光图像和拍摄图像中的显示相同物体的位置彼此匹配。
作为调整校准，可执行软件校准和/或机械校准。
通过执行调整校准使测光图像中的显示物体X的位置P对应于拍摄图像中的显示物体X的位置Q，由此可指定每个像素块的测光结果，且可根据像素块的测光结果执行像素块的摄像像素31的曝光控制。
由此，如图8所示，能够抑制摄像像素31的饱和，并进一步放大包括图像传感器30的摄像像素31的像素值的拍摄图像的动态范围。
此外，图1至3中的光接收器件不仅可应用到数字摄像机，还可以应用到具有摄像功能的任何电子设备、具有测距功能的任何电子设备和接收光并执行处理的任何其它电子设备。
<本发明的计算机的说明>
接着，上述的控制单元41的系列处理可通过硬件执行，或者也可通过软件执行。在该系列处理通过软件执行时，构成该软件的程序安装在微型计算机等中。
因此，图21是示出安装有执行上述系列处理的程序的计算机的实施例的构造示例的框图。
可以预先在内置在计算机中的用作记录介质的ROM 203或硬盘205中记录程序。
或者，可以在可移除记录介质211中存储(记录)程序。可移除记录介质211可作为所谓的打包软件而被提供。这里，可移除记录介质211的示例包括软盘、只读光盘存储器(CD0ROM)盘、磁光(MO)盘、数字多功能光盘(DVD)、磁盘、半导体存储器等。
或者，可以从上述可移除记录介质211将程序安装在计算机中，且还可以通过通信网络或广播网络将程序下载到计算机中并安装在内置硬盘205中。即，例如可从下载位置通过数字卫星广播人造卫星以无线方式将程序传输到计算机，或通过诸如局域网(LAN)或因特网等网络以有线方式将程序传输到计算机。
计算机包括内置的中央处理单元(CPU)202。输入和输出接口210通过总线201连接到CPU 202。
当用户通过操作输入单元207经由输入和输出接口210输入指令时，CPU 202相应地执行只读存储器(ROM)203中存储的程序。或者，CPU 202将硬盘205中存储的程序载入到随机存取存储器(RAM)204并执行该程序。
因此，CPU 202根据上述流程图执行处理或执行由上述框图的构造执行的处理。接着，例如，必要时，CPU 202使输出单元206经由输入输出接口210输出处理结果，使通信单元208传输处理结果，然后使硬盘205记录处理结果或进行任何其它处理。
输入单元207包括键盘、鼠标和麦克风。输出单元206包括液晶显示器(LCD)或扬声器。
这里，在本说明书中，计算机根据程序执行的处理步骤并不一定按照上述流程图中描述的顺序以时间顺序执行。即，计算机根据程序执行的处理包括并行或离散方式进行处理(例如并行处理或基于对象的处理)。
另外，关于程序，可通过一台计算机(一个处理器)执行处理，或可由多台计算机以分布方式执行处理。此外，可将程序传输到远程计算机并执行程序。
另外，在本说明书中，系统具有由多个结构元件(例如装置或模块(部分))组成的集合的含义，且并不考虑所有的结构元件是否都在同一外壳中。因此，系统可以是被容纳在单独外壳中并通过网络连接的多个装置，或是将多个模块容纳在单个壳体中的装置。
本发明的实施例并不限于上述实施例，且可以在不背离本技术的范围的情况下进行各种变化和改变。
例如，本发明可采用云计算构造，在云计算构造中，一个功能被共用且被多个装置通过网络联合地处理。
此外，上述流程图中说明的每个步骤可被一个装置执行或被多个装置共用并执行。
另外，在一个步骤中包括多个处理的情况下，在该一个步骤中包括的该多个处理可被一个装置执行或可被多个装置共用并执行。
另外，作为有测距传感器20中的发光部20发射的电磁波，除脉冲之外，可采用正弦波、三角波等。
另外，测光像素11不仅可以采用具有不同孔径比的多个像素，还可以采用诸如具有不同透射率的滤色器的多个像素等具有不同入射光量的多个像素。
另外，说明书中描述效果不是限制性的。即，本发明可以表现出其它效果。
另外，本发明可以以如下方式构造。
(1)一种光接收器件，其包括：
测光传感器，所述测光传感器通过接收光执行测光；
另一种传感器，所述另一种传感器的用于接收光的光接收面被划分成多个块；以及
控制单元，所述控制单元执行曝光控制，以根据所述测光传感器的测光结果针对每个所述块控制所述另一种传感器的曝光。
(2)根据(1)所述的光接收器件，
其中，所述光接收器件包括用于通过接收光执行测距的测距传感器和用于通过接收光执行摄像的图像传感器中的一者或两者，以作为所述另一种传感器。
(3)根据(1)或(2)所述的光接收器件，
其中，所述另一种传感器兼作所述测光传感器。
(4)根据(3)所述的光接收器件，
其中，所述另一种传感器中的用于接收光的像素和所述测光传感器中的用于接收光的测光像素布置在一个基板上。
(5)根据(3)所述的光接收器件，
其中，所述另一种传感器由布置有所述另一种传感器中的用于接收光的像素的基板和布置有所述测光传感器中的用于接收光的测光像素的基板以堆叠的方式构成。
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的光接收器件，
其中，所述测光传感器包括具有不同孔径比的多个像素，以作为用于接收光的测光像素。
(7)根据(1)至(6)中任一项所述的光接收器件，
其中，所述控制单元执行曝光时间的设定或执行将预定时间的曝光的曝光结果相加的相加数量的设定，以作为所述曝光控制。
(8)根据(1)至(7)中任一项所述的光接收器件，
其中，所述测光传感器和所述另一种传感器接收穿过预定光学系统的光。
(9)根据(1)所述的光接收器件，
其中，在所述测光传感器接收穿过预定光学系统的光且所述另一种传感器接收穿过与所述预定光学系统不同的光学系统的光的情况下，所述光接收器件执行校准，以使所述测光传感器通过接收光而获得的测光图像中的显示物体的位置对应于所述另一种传感器通过接收光而获得的图像中的显示同一所述物体的位置。
(10)根据(1)所述的光接收器件，
其中，所述光接收器件包括用于通过接收光执行测距的测距传感器，以作为所述另一种传感器，并且
所述光接收器件还包括发光部，所述发光部发射用作由所述测距传感器接收的光的电磁波。
(11)一种控制方法，其包括：
执行曝光控制，以根据用于通过接收光执行测光的测光传感器的测光结果来控制另一种传感器的曝光，所述另一种传感器的用于接收光的光接收面被划分成多个块，所述曝光控制是针对每个所述块执行的。
(12)一种电子设备，其包括：
光学系统，所述光学系统会聚光；以及
光接收器件，所述光接收器件接收光，
其中，所述光接收器件包括：
测光传感器，所述测光传感器通过接收穿过所述光学系统的光执行测光；
另一种传感器，所述另一种传感器的用于接收穿过所述光学系统或不同于所述光学系统的光学系统的光的光接收面被划分成多个块；以及
控制单元，所述控制单元执行曝光控制，以根据所述测光传感器的测光结果来针对每个所述块控制所述另一种传感器的曝光。
附图标记列表
10测光传感器 11测光像素
20测距传感器 21测距像素
22发光部 30图像传感器
31摄像像素 41控制单元
42处理单元 61、62基板
101、111光学系统 112可移动反射镜
113 EVF传感器 121 EVF光学系统
131可移动半反射镜 132可移动反射镜
133五棱镜 134取景器
151测光光学系统 152摄像光学系统
201总线 202 CPU
203 ROM 204 RAM
205硬盘 206输出单元
207输入单元 208通信单元
209驱动器 210输入和输出接口
211可移除记录介质

Claims (10)

1.一种光接收器件，其包括：
测光传感器，所述测光传感器通过接收光执行测光，其中，所述测光传感器包括具有不同孔径比的多个像素，以作为用于接收光的测光像素；
另一种传感器，所述另一种传感器为通过接收光进行测距的测距传感器和通过接收光进行摄像的图像传感器中的一者或两者，且所述另一种传感器的用于接收光的光接收面被划分成多个块；以及
控制单元，所述控制单元执行曝光控制，以根据所述测光传感器的对应于所述另一种传感器的所述块的测光结果判定所述另一种传感器在所述光接受面上的光量是否饱和，从而根据判定结果针对每个所述块控制所述另一种传感器的曝光。
2.根据权利要求1所述的光接收器件，
其中，所述另一种传感器兼作所述测光传感器。
3.根据权利要求2所述的光接收器件，
其中，所述另一种传感器中的用于接收光的像素和所述测光传感器中的用于接收光的测光像素布置在一个基板上。
4.根据权利要求2所述的光接收器件，
其中，所述另一种传感器由布置有所述另一种传感器中的用于接收光的像素的基板和布置有所述测光传感器中的用于接收光的测光像素的基板以堆叠的方式构成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光接收器件，
其中，所述控制单元执行曝光时间的设定或执行将预定时间的曝光的曝光结果相加的相加数量的设定，以作为所述曝光控制。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的光接收器件，
其中，所述测光传感器和所述另一种传感器接收穿过预定光学系统的光。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的光接收器件，
其中，在所述测光传感器接收穿过预定光学系统的光且所述另一种传感器接收穿过与所述预定光学系统不同的光学系统的光的情况下，所述光接收器件执行校准，以使所述测光传感器通过接收光而获得的测光图像中的显示物体的位置对应于所述另一种传感器通过接收光而获得的图像中的显示同一所述物体的位置。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的光接收器件，
其中，所述光接收器件还包括发光部，所述发光部发射用作由所述测距传感器接收的光的电磁波。
9.一种光接收器件的控制方法，其包括：
执行曝光控制，以根据用于通过接收光执行测光的测光传感器的测光结果来控制另一种传感器的曝光，其中，所述测光传感器包括具有不同孔径比的多个像素，以作为用于接收光的测光像素，所述另一种传感器为通过接收光进行测距的测距传感器和通过接收光进行摄像的图像传感器中的一者或两者，且所述另一种传感器的用于接收光的光接收面被划分成多个块，所述曝光控制是根据所述测光传感器的对应于所述另一种传感器的所述块的测光结果判定所述另一种传感器在所述光接受面上的光量是否饱和，从而根据判定结果针对每个所述块执行的。
10.一种电子设备，其包括根据权利要求1-8中任一项所述的光接收器件。
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