焦点检测装置及其控制方法、摄像设备和计算机可读介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及焦点检测装置及其控制方法、摄像设备和计算机可读介质。生成多个图像信号对，其中该多个图像信号对各自由通过对穿过摄像光学系统的出射光瞳的第一光瞳区域的光束进行光电转换所获得的第一信号以及通过对穿过第二光瞳区域的光束进行光电转换所获得的第二信号构成。该多个信号对在构成信号对的第一信号和第二信号的噪声成分的相关量方面有所不同。使用从信号对所获得的散焦量之一来调节摄像光学系统的焦距。因此，获得了可以抑制图像信号对中所包括的相关噪声对焦点检测的影响的焦点检测装置及其控制方法。

【技术实现步骤摘要】
焦点检测装置及其控制方法、摄像设备和计算机可读介质
本专利技术涉及焦点检测装置及其控制方法、摄像设备和计算机可读介质。
技术介绍
在日本特开2014-182360中，公开了用于使用在以二维方式配置的各个像素中形成有微透镜的图像传感器来进行光瞳分割焦点检测的设备。该设备具有两个光电转换部共用一个微透镜的结构。相应地，在共用微透镜的两个光电转换部中的第一光电转换部中，获得基于在摄像光学系统的出射光瞳中的第一区域出射的光束的信号。此外，在第二光电转换部中，获得基于在摄像光学系统的出射光瞳中的第二区域出射的光束的信号。计算从多个第一光电转换部所获得的信号序列和从多个第二光电转换部所获得的信号序列之间的相关性，计算这些信号序列的相位差，并且由此可以根据相位差来计算散焦量。另外，可以通过将共用微透镜的第一光电转换部和第二光电转换部的输出相加，来获得与针对每个微透镜具有一个光电转换部的一般像素的输出同样的输出。因此，可以从一个像素获得第一光电转换部的输出(A信号)、第二光电转换部的输出(B信号)以及第一光电转换部和第二光电转换部的相加输出(A+B信号)这三种类型的输出。在日本特开2014-182360中，读出这些光电转换部之一的输出(例如，A信号)，然后读出A+B信号，并且B信号是在不进行单独读出的情况下通过从A+B信号减去A信号来生成的。因此，可以通过进行两次读出来获得三种类型的信号。例如，即使读出A信号和B信号、并且A+B信号是在不进行读出的情况下通过将A信号和B信号相加来生成的，也可以通过进行两次读出来获得三种类型的信号。然而，A信号和B信号包括由于读出电路而导致的随机噪声。因此，通过将A信号和B信号相加所获得的A+B信号包括A信号和B信号的随机噪声。随机噪声的增加会使图像质量劣化，因而在日本特开2014-182360中，通过进行读出来获得A+B信号，并且通过从A+B信号减去A信号(或B信号)来生成B信号(或A信号)。在进行焦点检测的情况下，根据A信号来生成相关计算用的A信号序列，并且根据通过从A+B信号减去A信号所生成的B信号来生成相关计算用的B信号序列，由此生成焦点检测用的图像信号对。之后，在改变A信号序列和B信号序列之间的相对偏移量的情况下计算相关量，并且搜索相关量最小(相关性最大)的偏移量。然而，通过从A+B信号减去A信号所生成的B信号包括与包括在A信号中的噪声成分相关的噪声成分，因而在A信号序列和B信号序列之间的偏移量是0的情况下，与非0的偏移量相比，噪声成分的大小具有特定值。另外，例如，在S/N比低的状态下(诸如在被摄体的对比度和亮度低的情况下等)，由于偏移量为0时的噪声成分，导致焦点检测精度可能劣化。此外，构成图像信号对的信号序列的噪声成分的相关性不限于通过从A+B信号减去A信号来生成B信号的情况。此外，例如，在共用信号路径上的噪声源的情况下(诸如在通过同一放大器来对从第一光电转换部读出的信号和从第二光电转换部读出的信号进行放大的情况下等)，构成图像信号对的信号序列的噪声成分相关。
技术实现思路
本专利技术是考虑到利用传统技术的上述问题而作出的。在用于基于从图像传感器所获得的图像信号对来进行利用相位差检测的焦点检测的焦点检测装置及其控制方法中，本专利技术抑制了图像信号对中所包括的相关噪声对焦点检测的影响。根据本专利技术的方面，提供一种焦点检测装置，包括：生成部件，用于根据从多个第一光电转换部所获得的多个第一信号以及从多个第二光电转换部所获得的多个第二信号来生成多个图像信号对，其中所述多个第一光电转换部用于接收穿过摄像光学系统的出射光瞳的第一光瞳区域的光束，以及所述多个第二光电转换部用于接收穿过所述摄像光学系统的出射光瞳的第二光瞳区域的光束；获得部件，用于针对所述多个图像信号对中的各图像信号对，来获得基于构成图像信号对的一对图像信号的相关量的散焦量；以及调节部件，用于基于所述散焦量来调节所述摄像光学系统的焦距，其中，所述多个图像信号对中的各图像信号对是由第一图像信号和第二图像信号构成的，所述生成部件根据所述第一信号来生成所述第一图像信号，并且根据所述第二信号来生成所述第二图像信号，与构成所述多个图像信号对中的第一图像信号对的所述第一图像信号和所述第二图像信号中所包括的噪声成分的相关性相比，构成所述多个图像信号对中的第二图像信号对的所述第一图像信号和所述第二图像信号中所包括的噪声成分的相关性更低，以及所述调节部件根据基于所述第一图像信号对的相关量的散焦量以及基于所述第二图像信号对的相关量的散焦量其中之一，来调节所述摄像光学系统的焦距。根据本专利技术的另一方面，提供一种焦点检测装置，包括：生成部件，用于根据从图像传感器的多个第一光电转换部所获得的多个第一信号以及从所述图像传感器的多个第二光电转换部所获得的多个第二信号来生成图像信号对，其中在所述图像传感器中配置有各自具有所述第一光电转换部和所述第二光电转换部的像素，所述多个第一光电转换部用于接收穿过摄像光学系统的出射光瞳的第一光瞳区域的光束，以及所述多个第二光电转换部用于接收穿过所述摄像光学系统的出射光瞳的第二光瞳区域的光束；计算部件，用于通过对从不同像素所获得的所述第一信号和所述第二信号进行相关计算，来计算一对图像信号的相位差；以及调节部件，用于基于所述相位差来调节所述摄像光学系统的焦距，其中，所述图像信号对包括由多个所述第一信号构成的第一图像信号以及由多个所述第二信号构成的第二图像信号。根据本专利技术的又一方面，提供一种摄像设备，包括：图像传感器，其具有多个第一光电转换部和多个第二光电转换部；以及根据本专利技术的焦点检测装置。根据本专利技术的又一方面，提供一种计算机可读介质，其存储用于使焦点检测装置的计算机用作根据本专利技术的焦点检测装置的程序。根据本专利技术的又一方面，提供一种焦点检测装置的控制方法，包括：生成步骤，用于根据从多个第一光电转换部所获得的多个第一信号以及从多个第二光电转换部所获得的多个第二信号来生成多个图像信号对，其中所述多个第一光电转换部用于接收穿过摄像光学系统的出射光瞳的第一光瞳区域的光束，以及所述多个第二光电转换部用于接收穿过所述摄像光学系统的出射光瞳的第二光瞳区域的光束；获得步骤，用于针对所述多个图像信号对中的各图像信号对，来获得基于构成图像信号对的一对图像信号的相关量的散焦量；以及调节步骤，用于基于所述散焦量来调节所述摄像光学系统的焦距，其中，所述多个图像信号对中的各图像信号对是由第一图像信号和第二图像信号构成的，在所述生成步骤中，根据所述第一信号来生成所述第一图像信号，并且根据所述第二信号来生成所述第二图像信号，与构成所述多个图像信号对中的第一图像信号对的所述第一图像信号和所述第二图像信号中所包括的噪声成分的相关性相比，构成所述多个图像信号对中的第二图像信号对的所述第一图像信号和所述第二图像信号中所包括的噪声成分的相关性更低，以及在所述调节步骤中，根据基于所述第一图像信号对的相关量的散焦量以及基于所述第二图像信号对的相关量的散焦量其中之一，来调节所述摄像光学系统的焦距。根据本专利技术的又一方面，提供一种焦点检测装置的控制方法，包括：根据从图像传感器的多个第一光电转换部所获得的多个第一信号以及从所述图像传感器的多个第二光电转换部所获得的多个第二信号来生成图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焦点检测装置，包括：生成部件，用于根据从多个第一光电转换部所获得的多个第一信号以及从多个第二光电转换部所获得的多个第二信号来生成多个图像信号对，其中所述多个第一光电转换部用于接收穿过摄像光学系统的出射光瞳的第一光瞳区域的光束，以及所述多个第二光电转换部用于接收穿过所述摄像光学系统的出射光瞳的第二光瞳区域的光束；获得部件，用于针对所述多个图像信号对中的各图像信号对，来获得基于构成图像信号对的一对图像信号的相关量的散焦量；以及调节部件，用于基于所述散焦量来调节所述摄像光学系统的焦距，其中，所述多个图像信号对中的各图像信号对是由第一图像信号和第二图像信号构成的，所述生成部件根据所述第一信号来生成所述第一图像信号，并且根据所述第二信号来生成所述第二图像信号，与构成所述多个图像信号对中的第一图像信号对的所述第一图像信号和所述第二图像信号中所包括的噪声成分的相关性相比，构成所述多个图像信号对中的第二图像信号对的所述第一图像信号和所述第二图像信号中所包括的噪声成分的相关性更低，以及所述调节部件根据基于所述第一图像信号对的相关量的散焦量以及基于所述第二图像信号对的相关量的散焦量其中之一，来调节所述摄像光学系统的焦距。...

【技术特征摘要】
2016.05.12 JP 2016-096257;2016.05.27 JP 2016-106711.一种焦点检测装置，包括：生成部件，用于根据从多个第一光电转换部所获得的多个第一信号以及从多个第二光电转换部所获得的多个第二信号来生成多个图像信号对，其中所述多个第一光电转换部用于接收穿过摄像光学系统的出射光瞳的第一光瞳区域的光束，以及所述多个第二光电转换部用于接收穿过所述摄像光学系统的出射光瞳的第二光瞳区域的光束；获得部件，用于针对所述多个图像信号对中的各图像信号对，来获得基于构成图像信号对的一对图像信号的相关量的散焦量；以及调节部件，用于基于所述散焦量来调节所述摄像光学系统的焦距，其中，所述多个图像信号对中的各图像信号对是由第一图像信号和第二图像信号构成的，所述生成部件根据所述第一信号来生成所述第一图像信号，并且根据所述第二信号来生成所述第二图像信号，与构成所述多个图像信号对中的第一图像信号对的所述第一图像信号和所述第二图像信号中所包括的噪声成分的相关性相比，构成所述多个图像信号对中的第二图像信号对的所述第一图像信号和所述第二图像信号中所包括的噪声成分的相关性更低，以及所述调节部件根据基于所述第一图像信号对的相关量的散焦量以及基于所述第二图像信号对的相关量的散焦量其中之一，来调节所述摄像光学系统的焦距。2.根据权利要求1所述的焦点检测装置，其中，所述生成部件进行以下操作：使用用于生成所述第一图像信号对的所述第一图像信号的所述第一信号的一部分来生成所述第二图像信号对的所述第一图像信号；以及使用用于生成所述第一图像信号对的所述第二图像信号的所述第二信号的一部分来生成所述第二图像信号对的所述第二图像信号。3.根据权利要求1所述的焦点检测装置，其中，所述多个图像信号对还包括第三图像信号对，与构成所述第一图像信号对的所述第一图像信号和所述第二图像信号中所包括的噪声成分的相关性相比，构成所述第三图像信号对的所述第一图像信号和所述第二图像信号中所包括的噪声成分的相关性更低，以及所述生成部件进行以下操作：使用用于生成所述第一图像信号对的所述第一图像信号并且不用于生成所述第二图像信号对的所述第一图像信号的所述第一信号的一部分，来生成所述第三图像信号对的所述第一图像信号，以及使用用于生成所述第一图像信号对的所述第二图像信号并且不用于生成所述第二图像信号对的所述第二图像信号的所述第二信号的一部分，来生成所述第三图像信号对的所述第二图像信号。4.根据权利要求3所述的焦点检测装置，其中，所述调节部件使用基于所述第一图像信号对的相关量的散焦量、基于所述第二图像信号对的相关量的散焦量和基于所述第三图像信号对的相关量的散焦量其中之一，来调节所述摄像光学系统的焦距。5.根据权利要求3所述的焦点检测装置，其中，构成所述第二图像信号对和所述第三图像信号对的所述第一图像信号和所述第二图像信号的组合与构成所述第一图像信号对的所述第一图像信号和所述第二图像信号的组合不同。6.根据权利要求1所述的焦点检测装置，其中，所述调节部件基于所述多个图像信号对中所包括的噪声成分的大小，来确定要使用基于所述第一图像信号对的相关量的散焦量和基于所述第二图像信号对的相关量的散焦量中的哪一个散焦量来调节所述摄像光学系统的焦距。7.根据权利要求1所述的焦点检测装置，其中，在所述多个图像信号对的信号量是第一值的情况下，所述调节部件根据基于所述第二图像信号对的相关量的散焦量来调节所述摄像光学系统的焦距；以及在所述多个图像信号对的信号量是比所述第一值大的第二值的情况下，所述调节部件根据基于所述第一图像信号对的相关量的散焦量来调节所述摄像光学系统的焦距。8.根据权利要求7所述的焦点检测装置，其中，在判断为所述多个图像信号对的峰值大于阈值的情况下，所述调节部件根据基于所述第一图像信号对的相关量的散焦量来调节所述摄像光学系统的焦距。9.根据权利要求1所述的焦点检测装置，其中，在判断为所述多个图像信号对的底部值大于阈值的情况下，所述调节部件至少根据基于所述第二图像信号对的相关量的散焦量来调节所述摄像光学系统的焦距。10.根据权利要求1所述的焦点检测装置，其中，所述第二信号是通过从同一像素内所包括的所述第一光电转换部和所述第二光电转换部这两者所获得的第三信号中减去从所述第一光电转换部所获得的所述第一信号来获得的。11.根据权利要求1所述的焦点检测装置，其中，所述第二信号是通过取所述第一信号与从所述第一光电转换部和所述第二光电转换部所获得的第三信号之间的差来获得的。12.一种摄像设备，包括：图像传感器，其具有多个第一光电转换部和多个第二光电转换部；以及根据权利要求1所...

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