控制设备、摄像设备和控制方法技术

本发明专利技术涉及一种控制设备、摄像设备和控制方法。该控制设备(121)包括：生成单元(121a)，用于基于来自第一像素组和第二像素组的多个类型的颜色信号来生成第一焦点检测信号和第二焦点检测信号，其中第一像素组和第二像素组用于接收穿过成像光学系统中的彼此不同的部分光瞳区域的光束；以及计算单元(121b)，用于通过使用第一焦点检测信号和第二焦点检测信号利用相位差检测方法来计算散焦量。生成单元对针对第一像素组的颜色信号进行合成，以使得该颜色信号在光瞳分割方向上的重心彼此一致，从而生成第一焦点检测信号，以及对针对第二像素组的颜色信号进行合成，以使得该颜色信号在光瞳分割方向上的重心彼此一致，从而生成第二焦点检测信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用相位差检测方法来进行焦点检测的摄像设备。
技术介绍
已知通过使用来自摄像元件的焦点检测信号来进行相位差检测方法(摄像面相位差方法)的焦点检测的传统摄像设备。美国专利4410804公开了如下的摄像设备，该摄像设备使用针对各像素形成有一个微透镜和多个分割出的光电转换部的二维摄像元件。分割出的光电转换部经由一个微透镜接收穿过摄像镜头的出射光瞳的不同部分光瞳区域的光束，以进行光瞳分割。基于分割出的光电转换部(焦点检测像素)所接收到的各个焦点检测信号，可以计算图像偏移量，以进行利用相位检测方法的焦点检测。日本特开2001-083407公开了用于对分割出的光电转换部所接收到的各焦点检测信号进行合成的摄像设备。日本特开2000-156823公开了如下的摄像设备，该摄像设备包括在多个摄像像素的阵列的一部分中部分地配置的一对焦点检测像素。该对焦点检测像素接收穿过摄像镜头的出射光瞳中的彼此不同的区域的光束，以进行光瞳分割。基于该对焦点检测像素的焦点检测信号，可以计算图像偏移量，以进行利用相位差检测方法的焦点检测。根据利用相位差检测方法(摄像面相位差方法)的焦点检测，可以通过摄像元件的焦点检测像素来同时检测散焦方向和散焦量，因此可以进行高速度的调焦控制。然而，在摄像面相位差方法中，用于进行焦点检测的焦点检测信号的空间频带可能与用于生成所拍摄的图像的摄像信号的空间频带不同。在这种情况下，基于焦点检测信号的检测聚焦位置和基于摄像信号的最佳聚焦位置之间产生差异，因此难以高精度地进行焦点检测。
技术实现思路
本专利技术提供能够减小基于焦点检测信号的检测聚焦位置与基于摄像信号的最佳聚焦位置之间的差异从而高精度地进行焦点检测的控制设备、摄像设备和控制方法。作为本专利技术的一个方面的一种控制设备，包括：生成单元，用于基于来自第一像素组和第二像素组的多个类型的颜色信号来生成第一焦点检测信号和第二焦点检测信号，其中所述第一像素组和所述第二像素组用于接收穿过成像光学系统中的彼此不同的部分光瞳区域的光束；以及计算单元，用于通过使用所述第一焦点检测信号和所述第二焦点检测信号，利用相位差检测方法来计算散焦量，其特征在于，所述生成单元被配置为：对于所述第一像素组，将所述多个类型的颜色信号进行合成，以使得该多个类型的颜色信号在光瞳分割方向上的重心彼此一致，从而生成所述第一焦点检测信号，以及对于所述第二像素组，将所述多个类型的颜色信号进行合成，以使得该多个类型的颜色信号在所述光瞳分割方向上的重心彼此一致，从而生成所述第二焦点检测信号。作为本专利技术的另一方面的一种摄像设备，包括：摄像元件，其包括第一像素组和第二像素组，所述第一像素组和所述第二像素组用于接收穿过成像光学系统中的彼此不同的部分光瞳区域的光束；生成单元，用于基于来自所述第一像素组和所述第二像素组的多个类型的颜色信号来生成第一焦点检测信号和第二焦点检测信号；以及计算单元，用于通过使用所述第一焦点检测信号和所述第二焦点检测信号，利用相位差检测方法来计算散焦量，其特征在于，所述生成单元被配置为：对于所述第一像素组，将所述多个类型的颜色信号进行合成，以使得该多个类型的颜色信号在光瞳分割方向上的重心彼此一致，从而生成所述第一焦点检测信号，以及对于所述第二像素组，将所述多个类型的颜色信号进行合成，以使得该多个类型的颜色信号在所述光瞳分割方向上的重心彼此一致，从而生成所述第二焦点检测信号。作为本专利技术的另一方面的一种控制方法，包括以下步骤：基于来自第一像素组和第二像素组的多个类型的颜色信号来生成第一焦点检测信号和第二焦点检测信号，其中所述第一像素组和所述第二像素组用于接收穿过成像光学系统中的彼此不同的部分光瞳区域的光束；以及通过使用所述第一焦点检测信号和所述第二焦点检测信号，利用相位差检测方法来计算散焦量，其特征在于，用于生成所述第一焦点检测信号和所述第二焦点检测信号的步骤包括：对于所述第一像素组，将所述多个类型的颜色信号进行合成，以使得该多个类型的颜色信号在光瞳分割方向上的重心彼此一致，从而生成所述第一焦点检测信号，以及对于所述第二像素组，将所述多个类型的颜色信号进行合成，以使得该多个类型的颜色信号在所述光瞳分割方向上的重心彼此一致，从而生成所述第二焦点检测信号。作为本专利技术的另一方面的一种控制方法，用于获取相位差检测方法中要使用的多个检测信号以计算距离信息，其中所述控制方法包括以下步骤：对包括多个类型的颜色信号的视点图像进行第一处理，以获取所述颜色信号的合成信号；以及对所述合成信号进行第二处理，以生成所述检测信号，其特征在于，所述第一处理将所述颜色信号进行合成，以使得所述视点图像在视点方向上的重心彼此一致。通过以下参考附图对典型实施例的说明，本专利技术的其它特征将变得明显。附图说明图1是各实施例中的摄像设备的框图。图2是示出实施例1和2各自中的像素阵列的图。图3A和3B是示出实施例1和2各自中的像素结构的图。图4是各实施例中的摄像元件和光瞳分割功能的说明图。图5是各实施例中的摄像元件和光瞳分割功能的说明图。图6是各实施例中的散焦量和图像偏移量之间的关系的图。图7是示出各实施例中的第一焦点检测处理的流程图。图8是各实施例中的第一像素相加处理的说明图。图9A～9C是各实施例中的第一焦点检测信号和第二焦点检测信号的光瞳偏移所产生的阴影的说明图。图10是各实施例中的滤波器频带的说明图。图11是示出各实施例中的第二焦点检测处理的流程图。图12是实施例1中的第二像素相加处理的说明图。图13是示出各实施例中的调焦控制的流程图。图14是实施例2中的第二像素相加处理的说明图。图15是示出实施例3中的像素阵列的图。图16A和16B是示出实施例3中的像素结构的图。图17是示出各实施例中的调焦控制的流程图。具体实施方式以下将参考附图来说明本专利技术的典型实施例。以下说明的本专利技术的各实施例可以根据需要而单独实现或者作为多个实施例或其特征的组合来实现，其中将来自各实施方式的元件或特征的组合在一个实施例中是有益的。实施例1首先，将参考图1来说明本专利技术的实施例1中的摄像设备的示意性结构。图1是本实施例中的摄像设备100(照相机)的框图。摄像设备100是包括照相机本体和可移除地安装至照相机本体的可更换镜头(成像光学系统或摄像光学系统)的数字照相机系统。然而，本实施例不限于此，并且还可以应用于包括照相机本体和镜头一体构成的摄像设备。第一透镜单元101配置在构成摄像镜头(成像光学系统)的多个透镜单元的前侧(被摄体侧)，并且被镜筒保持以在光轴OA的方向(光轴方向)上能够往复移动。光圈/快门102(开口光圈)调节其开口直径以控制拍摄图像时的光量，并且光圈/快门102还用作快门以控制拍摄静止图像时的曝光时间。第二透镜单元103在光轴方向上与光圈/快门102一体地往复移动，并且第二透镜单元103具有用于与第一透镜单元101的往复运动连动地进行变倍操作的变焦功能。第三透镜单元105是在光轴方向上往复移动以进行调焦(调焦操作)的调焦透镜单元。光学低通滤波器106是用于减少所拍摄图像(拍摄图像)的伪色或摩尔纹的光学元件。摄像元件107(图像传感器)对经由成像光学系统所形成的被摄体图像(光学图像)进行光电转换，并且摄像元件107例如包括CMOS传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制设备，包括：生成单元，用于基于来自第一像素组和第二像素组的多个类型的颜色信号来生成第一焦点检测信号和第二焦点检测信号，其中所述第一像素组和所述第二像素组用于接收穿过成像光学系统中的彼此不同的部分光瞳区域的光束；以及计算单元，用于通过使用所述第一焦点检测信号和所述第二焦点检测信号，利用相位差检测方法来计算散焦量，其特征在于，所述生成单元被配置为：对于所述第一像素组，将所述多个类型的颜色信号进行合成，以使得该多个类型的颜色信号在光瞳分割方向上的重心彼此一致，从而生成所述第一焦点检测信号，以及对于所述第二像素组，将所述多个类型的颜色信号进行合成，以使得该多个类型的颜色信号在所述光瞳分割方向上的重心彼此一致，从而生成所述第二焦点检测信号。

【技术特征摘要】
2015.07.30 JP 2015-150774;2016.05.24 JP 2016-103011.一种控制设备，包括：生成单元，用于基于来自第一像素组和第二像素组的多个类型的颜色信号来生成第一焦点检测信号和第二焦点检测信号，其中所述第一像素组和所述第二像素组用于接收穿过成像光学系统中的彼此不同的部分光瞳区域的光束；以及计算单元，用于通过使用所述第一焦点检测信号和所述第二焦点检测信号，利用相位差检测方法来计算散焦量，其特征在于，所述生成单元被配置为：对于所述第一像素组，将所述多个类型的颜色信号进行合成，以使得该多个类型的颜色信号在光瞳分割方向上的重心彼此一致，从而生成所述第一焦点检测信号，以及对于所述第二像素组，将所述多个类型的颜色信号进行合成，以使得该多个类型的颜色信号在所述光瞳分割方向上的重心彼此一致，从而生成所述第二焦点检测信号。2.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，在所述光瞳分割方向上，所述第一焦点检测信号和所述第二焦点检测信号的信号周期分别等于所述第一像素组和所述第二像素组的阵列周期。3.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述多个类型的颜色信号包括第一颜色信号、第二颜色信号和第三颜色信号，以及所述生成单元被配置为：对于所述第一像素组，将所述第一颜色信号、所述第二颜色信号和所述第三颜色信号进行合成，以使得该第一颜色信号、该第二颜色信号和该第三颜色信号在所述光瞳分割方向上的重心彼此一致，从而生成作为第一亮度信号的所述第一焦点检测信号，以及对于所述第二像素组，将所述第一颜色信号、所述第二颜色信号和所述第三颜色信号进行合成，以使得该第一颜色信号、该第二颜色信号和该第三颜色信号在所述光瞳分割方向上的重心彼此一致，从而生成作为第二亮度信号的所述第二焦点检测信号。4.根据权利要求3所述的控制设备，其特征在于，所述第一颜色信号是从所述第一像素组和所述第二像素组各自中的第一像素获得的信号，所述第二颜色信号是从所述第一像素组和所述第二像素组各自中的与所述第一像素邻接的第二像素、第三像素和第四像素中的各个像素获得的信号，以及所述第一颜色信号和所述第二颜色信号各自在所述光瞳分割方向上的重心与所述第一像素的位置相对应。5.根据权利要求4所述的控制设备，其特征在于，所述第三颜色信号是从所述第一像素组和所述第二像素组各自中的第五像素和第六像素中的各个像素获得的信号，以及所述第三颜色信号在所述光瞳分割方向上的重心与所述第一像素的位置相对应。6.根据权利要求3所述的控制设备，其特征在于，所述第一颜色信号是从所述第一像素组和所述第二像素组各自中的第一像素获得的信号，所述第二颜色信号是从所述第一像素组和所述第二像素组各自中的与所述第一像素邻接的第二像素、第三像素、第四像素和第五像素中的各个像素获得的信号，以及所述第一颜色信号和所述第二颜色信号各自在所述光瞳分割方向上的重心与所述第一像素的位置相对应。7.根据权利要求6所述的控制设备，其特征在于，所述第三颜色信号是从所述第一像素组和所述第二像素组各自中的第六像素、第七像素、第八像素和第九像素中的各个像素获得的信号，以及所述第三颜色信号在所述光瞳分割方向上的重心与所述第一像素的位置相对应。8.根据权利要求3所述的控制设备，其特征在于，所述第一颜色信号、所述第二颜色信号和所述第三颜色信号分别是红色信号、绿色信号和蓝色信号，所述第一像素组和所述第二像素组各自具有拜尔阵列，以及对于所述第一焦点检测信号和所述第二焦点检测信号中的各个焦点检测信号，所述第一颜色信号、所述第二颜色信号和所述第三颜色信号的合成比是1：2：1。9.根据权利要求1～8中任一项所述的控制设备，其中，还包括调焦控制单元，所述调焦控制单元用于基于所述散焦量来进行调焦控制，其特征在于，所述调焦控制单元被配置为：在第一焦点检测处理中所述计算单元所计算出的第一散焦量大于第一阈值的情况下，基于所述第一散...

【专利技术属性】
技术研发人员：福田浩一，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP