摄像设备及其控制方法技术

本发明专利技术涉及摄像设备及其控制方法。针对基于从图像传感器获得的信号所生成的一对或多对像信号，基于使该一对或多对图像信号的位置相对移动的情况下所计算出的相关量来确定图像信号的相位差，并且基于该相位差来计算散焦量。通过使用能够检测到的散焦量范围和散焦量检测精度不同的图像信号，在要进行焦点检测的被摄体的各种散焦状态下，能够减少针对焦点检测的相关计算量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种摄像设备及摄像设备的控制方法。
技术介绍
诸如数字照相机等的摄像设备(包括电子装置中所嵌入的摄像设备)通常具有自动调焦(AF)功能。就自动调焦功能而言，存在相位差检测方法和对比度检测方法。尽管传统上相位差检测方法需要与图像传感器分离的AF传感器，但近来已经实现了使用利用从图像传感器获得的信号的相位差检测方法的自动调焦功能，并且该自动调焦功能被称为摄像面相位差AF。相位差检测方法的优点在于可以同时检测散焦量和散焦方向这两者，但需要在针对一对图像信号改变相对移动量的情况下，重复执行相关计算，由此得到大量的计算结果。为了实现高速的焦点检测和功耗的降低，做出了与减少相位差检测方法中的计算量有关的提案。日本特开2013-54261公开了在从一对图像信号的移动量的绝对值小的状态起增大移动量的情况下进行相关计算，并且在检测到相关量的极值时结束相关计算。利用该结构，与针对整个移动区域进行计算的情况相比，这更可能以更少的计算量来结束相关计算。然而，利用日本特开2013-54261所公开的方法，由于在检测到具有小散焦量的被摄体的极值时结束相关计算，因此存在无法使拍摄者所期望的被摄体聚焦的情况。
技术实现思路
有鉴于该问题而做出了本专利技术。在一个方面，本专利技术提供能够在要进行焦点检测的被摄体的各种散焦状态下减少焦点检测所用的相关计算的量的摄像设备以及用于控制该摄像设备的方法。根据本专利技术的一个方面，一种摄像设备，包括：生成部件，用于基于从图像传感器获得的信号来生成多对图像信号；相位差确定部件，用于针对所述多对图像信号中的一对或多对图像信号，基于使所述一对或多对图像信号的位置相对移动的情况下所计算出的相关量，来确定图像信号的相位差；计算部件，用于基于所述相位差确定部件所确定出的相位差来计算散焦量；以及控制部件，用于基于所述散焦量来控制调焦透镜的位置，其中，所述生成部件被配置为生成能够检测到的散焦量范围不同且散焦量检测精度不同的信号对作为所述多对图像信号。根据本专利技术的另一方面，一种摄像设备，包括：生成部件，用于基于从图像传感器获得的信号来生成多对图像信号；相位差确定部件，用于针对所述多对图像信号中的一对或多对图像信号，基于使所述一对或多对图像信号的位置相对移动的情况下所计算出的相关量，来确定图像信号的相位差；计算部件，用于基于所述相位差确定部件所确定出的相位差来计算散焦量；以及控制部件，用于基于所述散焦量来控制调焦透镜的位置，其中，所述生成部件被配置为通过以不同压缩率对从所述图像传感器所获得的一对图像信号的数据量进行压缩来生成所述多对图像信号。根据本专利技术的另一方面，一种摄像设备的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：生成步骤，用于基于从图像传感器获得的信号来生成多对图像信号；针对所述多对图像信号中的一对或多对图像信号，基于使所述一对或多对图像信号的位置相对移动的情况下所计算出的相关量，来确定图像信号的相位差；基于所确定出的相位差来计算散焦量；以及基于所述散焦量来控制调焦透镜的位置，其中，在所述生成步骤中，生成能够检测到的散焦量范围不同且散焦量检测精度不同的信号对作为所述多对图像信号。根据本专利技术的另一方面，一种摄像设备的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：生成步骤，用于基于从图像传感器获得的信号来生成多对图像信号；针对所述多对图像信号中的一对或多对图像信号，基于使所述一对或多对图像信号的位置相对移动的情况下所计算出的相关量，来确定图像信号的相位差；基于所确定出的相位差来计算散焦量；以及基于所述散焦量来控制调焦透镜的位置，其中，在所述生成步骤中，通过以不同压缩率对从所述图像传感器所获得的一对图像信号的数据量进行压缩来生成所述多对图像信号。根据以下参考附图对实施例的说明，本专利技术的其它特征将变得明显。附图说明图1是示出用作根据本专利技术实施例的摄像设备的数字照相机的功能结构的图。图2是示意性地示出图1的图像传感器122中的摄像像素和焦点检测像素的配置的图。图3A和图3B是示意性地示出图2所示的摄像像素的结构的平面图和截面图。图4是示出图3A和图3B所示的像素结构与光瞳分割之间的对应关系的示意性说明图。图5A是示出实施例中的图像传感器与光瞳分割之间的对应关系的图。图5B是示出根据实施例的散焦量与第一焦点检测信号和第二焦点检测信号间的相位差之间的关系的图。图6是示意性地示出根据实施例的焦点检测区域的配置的图。图7是示出根据实施例的焦点调节操作整体的流程图。图8是示出根据第一实施例的焦点检测信号生成处理的流程图。图9是示出根据第一实施例的散焦量计算处理的流程图。图10是示出根据第一实施例的相关计算的设置的图。图11是示出根据第二实施例的散焦量计算处理的流程图。具体实施方式现在将参考附图来详细说明本专利技术的优选实施例。注意，尽管以下将说明本专利技术应用于用作摄像设备的数字照相机的实施例，但本专利技术可以应用于包括具有使用相位差检测方法的自动调焦功能的照相机的任意电子装置。这样的电子装置的示例包括个人计算机、平板电脑终端、游戏机、移动电话、机器人、行车记录仪和家用电器等，但不限于此。第一实施例结构的说明-镜头单元图1是示出镜头可更换数字照相机100的功能结构的框图，其中该镜头可更换数字照相机100用作根据本专利技术的实施例的摄像设备的示例。根据本实施例的数字照相机100具有照相机本体120和可拆卸的镜头单元110。镜头单元110可以经由虚线表示的安装件M安装至照相机本体120。注意，数字照相机100不必是镜头可更换型。镜头单元110具有光学系统(第一透镜组101、光圈102、第二透镜组103和调焦透镜组(以下简称为“调焦透镜”))104以及驱动/控制系统。第一透镜组101配置在镜头单元110的端部，并且以使得能够在光轴方向OA上移动的方式被保持。光圈102具有调节摄像时的光量的功能，并且还用作用于控制拍摄静止图像时的曝光时间的机械快门。光圈102和第二透镜组103可以在光轴方向OA上一体移动，并且通过与第一透镜组101连动地移动来实现变焦功能。调焦透镜104也可以在光轴方向OA上移动，并且通过调焦透镜的位置来确定镜头单元110聚焦的被摄体距离(焦距)。因此，可以通过控制调焦透镜104在光轴方向OA上的位置，来调节镜头单元110的焦距。驱动/控制系统具有变焦致动器111、光圈致动器112、调焦致动器113、变焦驱动电路114、光圈驱动电路115、调焦驱动电路116、镜头MPU117以及镜头存储器118。变焦驱动电路114使用变焦致动器111在光轴方向OA上驱动第一透镜组101和第二透镜组103，并且控制镜头单元110的光学系统的视角。光圈驱动电路115使用光圈致动器112驱动光圈102，并且控制光圈102的开口直径以及打开和关闭操作。调焦驱动电路116使用调焦致动器113在光轴方向OA上驱动调焦透镜104，并且控制镜头单元110的光学系统的焦距。调焦驱动电路116使用调焦致动器113来检测调焦透镜104的当前位置。镜头MPU(处理器)117进行与镜头单元110相关的全部计算和控制，并且控制变焦驱动电路114、光圈驱动电路115和调焦驱动电路116。镜头MPU117经由安装件M连接至照相机MPU125，并且与照相机MPU125进行命令和数据的通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像设备，包括：生成部件，用于基于从图像传感器获得的信号来生成多对图像信号；相位差确定部件，用于针对所述多对图像信号中的一对或多对图像信号，基于使所述一对或多对图像信号的位置相对移动的情况下所计算出的相关量，来确定图像信号的相位差；计算部件，用于基于所述相位差确定部件所确定出的相位差来计算散焦量；以及控制部件，用于基于所述散焦量来控制调焦透镜的位置，其中，所述生成部件被配置为生成能够检测到的散焦量范围不同且散焦量检测精度不同的信号对作为所述多对图像信号。

【技术特征摘要】
2015.07.31 JP 2015-1526941.一种摄像设备，包括：生成部件，用于基于从图像传感器获得的信号来生成多对图像信号；相位差确定部件，用于针对所述多对图像信号中的一对或多对图像信号，基于使所述一对或多对图像信号的位置相对移动的情况下所计算出的相关量，来确定图像信号的相位差；计算部件，用于基于所述相位差确定部件所确定出的相位差来计算散焦量；以及控制部件，用于基于所述散焦量来控制调焦透镜的位置，其中，所述生成部件被配置为生成能够检测到的散焦量范围不同且散焦量检测精度不同的信号对作为所述多对图像信号。2.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述相位差确定部件被配置为针对所述多对图像信号中的各对图像信号确定相位差，以及所述计算部件被配置为基于所述相位差确定部件所确定出的多个相位差中的一个相位差来计算所述散焦量。3.根据权利要求2所述的摄像设备，其中，还包括：评价部件，用于评价所述相位差的可靠性，其中，所述计算部件被配置为基于所述相位差确定部件所确定出的多个相位差中的基于可靠性所选择的一个相位差来计算所述散焦量。4.根据权利要求3所述的摄像设备，其中，所述计算部件被配置为判断所述相位差确定部件所检测到的多个相位差中的各相位差是否可靠，并且基于被判断为可靠的相位差来计算所述散焦量，其中，根据针对所述散焦量的检测精度最高的图像信号的相位差来进行所述判断。5.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述相位差确定部件被配置为仅针对所述多对图像信号中的一对图像信号检测相位差，以及所述计算部件被配置为基于所述相位差确定部件所检测到的相位差来计算所述散焦量。6.根据权利要求5所述的摄像设备，其中，还包括：选择部件，用于选择所述多对图像信号中的一对图像信号，其中，所述相位差确定部件被配置为针对所述选择部件所选择的该一对图像信号确定相位差。7.根据权利要求6所述的摄像设备，其中，所述选择部件被配置为基于镜头单元的F值来进行所述选择。8.根据权利要求7所述的摄像设备，其中，所述生成部件被配置为基于从预设的焦点检测区域内的像素获得的信号来生成所述多对图像信号，以及所述选择部件被配置为除了所述F值以外还基于与所述焦点检测区域的位置有关的信息来进行所述选择。9.根据权利要求6所述的摄像设备，其中，所述选择部件被配置为基于与镜头单元的光学系统的像差大小有关的信息来进行所述选择。10.根据权利要求6所述的摄像设备，其中，...

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