本发明专利技术提供一种焦点检测装置。焦点检测装置包括：检测部，检测穿过形成被摄体像的光学系统的第一区域的光并输出多个第一信号，检测穿过所述光学系统的第二区域的光并输出多个第二信号；像偏差量计算部，基于将所述第一信号与所述第二信号相加而得到的第三信号计算像偏差量，该像偏差量是所述第一信号与所述第二信号的相对的偏差量；以及散焦量计算部，使用所述像偏差量计算散焦量，该散焦量是所述被摄体像的位置与拍摄所述被摄体像的摄像部的偏差量。
Focus detection device
The invention provides a focus detection device. The focus detection device comprises a detection unit which detects light passing through the first region of the optical system forming the object image and outputs a plurality of first signals, detects light passing through the second region of the optical system and outputs a plurality of second signals, and an image deviation calculation unit which adds the first signal to the second signal. The obtained third signal calculates the image deviation amount, which is the relative deviation between the first signal and the second signal, and the defocus amount calculation unit calculates the defocus amount using the image deviation amount, which is the deviation amount between the position of the subject image and the photographing unit taking the subject image.
【技术实现步骤摘要】
焦点检测装置本申请是国际申请日为2013年5月1日、国际申请号为PCT/JP2013/062718、国家申请号为201380024280.3、专利技术名称为“焦点检测装置”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及瞳分割型相位差检测方式的焦点检测装置以及像偏差量检测装置。
技术介绍
已知瞳分割型相位差检测方式的焦点检测装置(参照专利文献1)。该焦点检测装置生成与穿过光学系统的出瞳的一对焦点检测光束所形成的一对像对应的一对像信号。通过将该一对像信号相对地偏移并施加公知的相关运算，计算表示该相对地偏移的一对像信号串的一致度的相关值。基于该相关值，检测该相对地偏移的一对像信号串的图案的一致度成为最大的偏移量，作为该一对被摄体像的相对的像偏差量。与此同时，根据该像偏差量来检测光学系统的焦点调节状态。该光学系统的焦点调节状态由预定焦点面与检测到的像面之差即散焦量表示。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-233032号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在上述现有的瞳分割型相位差检测方式的焦点检测装置中，基于一对像图案的一致度来检测像偏差量。因此，在因光学系统的像差等的影响而使一对像图案的同一性、即像的形成位置以外的像波形(像图案)的同一性降低的情况下，产生像偏差检测误差，其结果是，存在焦点检测精度降低的问题。用于解决课题的技术方案根据本专利技术的第1方式，焦点检测装置包括：图像传感器，生成与穿过光学系统的出瞳的一对光束所形成的一对像对应的第一像信号串以及第二像信号串；像偏差量检测部，在每次将所述第一像信号串以及所述第二像信号串相对地各偏移预定量时，通过将所述第一像信号串以及所述第二像信号串中的彼此对应的第一像信号以及第二像信号相加而生成多个合成像信号，基于所述多个合成像信号的评价值，检测所述一对像的相对的像偏差量；以及散焦量计算部，基于所述像偏差量，计算散焦量。根据本专利技术的第2方式，优选在第1方式的焦点检测装置中，所述像偏差量检测部将与在每次将所述第一像信号串以及所述第二像信号串各偏移所述预定量时计算的所述评价值的最大值对应的、所述第一像信号串以及所述第二像信号串的相对的偏移量作为所述像偏差量来进行检测。根据本专利技术的第3方式，优选在第2方式的焦点检测装置中，所述评价值基于所述多个合成像信号的差分值来进行计算。根据本专利技术的第4方式，优选在第3方式的焦点检测装置中，所述评价值基于作为所述多个合成像信号的一阶差分值而获得的所述差分值来进行计算。根据本专利技术的第5方式，优选在第4方式的焦点检测装置中，所述一阶差分值是由所述多个合成像信号形成的合成像信号串所包含的具有预定的顺序差的2个合成像信号的差分。根据本专利技术的第6方式，优选在第3方式的焦点检测装置中，所述评价值基于作为所述多个合成像信号的信号值的最大值和最小值的差分而获得的所述差分值来进行计算。根据本专利技术的第7方式，优选在第3方式的焦点检测装置中，所述评价值基于作为所述多个合成像信号的二阶差分值而获得的所述差分值来进行计算。根据本专利技术的第8方式，优选在第7方式的焦点检测装置中，所述二阶差分值是如下两个差分之和：对于所述多个合成像信号形成的合成像信号串所包含的任意的合成像信号在降序方向具有预定的顺序差的其他合成像信号的差分；以及对于所述任意的合成像信号在升序方向具有所述预定的顺序差的其他合成像信号的差分。根据本专利技术的第9方式，优选在第3方式的焦点检测装置中，将所述多个合成像信号的MTF在预定的频带的范围进行积分而获得所述评价值。根据本专利技术的第10方式，优选在第1方式的焦点检测装置中，还包括：对比度提取部，从通过对所述多个合成像信号的线性结合运算而由所述多个合成像信号形成的合成像信号串中提取多个对比度成分，在每次所述第一像信号串以及所述第二像信号串各偏移所述预定量时，生成由所述多个对比度成分构成的对比度信号串，所述像偏差量检测部根据通过基于非线性函数对所述多个对比度成分进行非线性转换而转换所述对比度信号串所得到的非线性对比度信号串，在每次所述第一像信号串以及所述第二像信号串各偏移所述预定量时计算所述评价值，所述像偏差量检测部将与通过在每次所述第一像信号串以及所述第二像信号串各偏移所述预定量时计算所述评价值而获得的多个对比度评价值中的极值对应的偏移量作为所述像偏差量来进行检测。根据本专利技术的第11方式，优选在第10方式的焦点检测装置中，所述非线性函数在所述多个对比度成分的绝对值可取的值的范围是单调函数。根据本专利技术的第12方式，优选在第11方式的焦点检测装置中，所述非线性函数的一次导函数在所述多个对比度成分的绝对值可取的值的范围是单调函数。根据本专利技术的第13方式，优选在第12方式的焦点检测装置中，所述非线性函数是二次函数。根据本专利技术的第14方式，优选在第10～第13中的任一个方式的焦点检测装置中，所述线性结合运算是对正整数N进行的N阶差分运算。根据本专利技术的第15方式，优选在第10～第14中的任一个方式的焦点检测装置中，所述像偏差量检测部通过累计构成所述非线性对比度信号串的各信号来计算所述评价值。根据本专利技术的第16方式，优选在第10～第14中的任一个方式的焦点检测装置中，所述第一像信号串以及所述第二像信号串各自是将所述一对像各自以预定的空间间距离散地采样而获得的信号串，通过所述第一像信号串以及所述第二像信号串各偏移所述预定量而获得的多个偏移量是所述预定的空间间距单位的离散的值，所述像偏差量检测部基于在所述多个对比度评价值中表示所述极值的对比度评价值和与所述对比度评价值对应的所述偏移量以及相对于所述偏移量增减了所述预定的空间间距而得的2个偏移量的2个对比度评价值，以所述预定的空间间距以下的精度检测所述像偏差量。根据本专利技术的第17方式，优选在第1～第16中的任一个方式的焦点检测装置中，还包括：其他检测部，在每次将所述第一像信号串以及所述第二像信号串相对地各偏移预定量时，通过相关运算来计算表示所述第一像信号串以及所述第二像信号串的一致度的相关值，基于所述相关值，将所述第一像信号串以及所述第二像信号串的所述一致度成为最大时的所述第一像信号串以及所述第二像信号串的相对的偏移量作为所述一对像的相对的第一像偏差量来进行检测；以及选择部，选择所述其他检测部和所述像偏差量检测部中的任一个，在由所述选择部选择了所述其他检测部时，所述散焦量计算部基于由所述其他检测部检测到的所述第一像偏差量来计算所述散焦量，在由所述选择部选择了所述像偏差量检测部时，所述散焦量计算部基于由所述像偏差量检测部检测到的所述像偏差量即第二像偏差量来计算所述散焦量。根据本专利技术的第18方式，优选在第17方式的焦点检测装置中，所述选择部根据所述光学系统的焦点检测状态，选择所述第一像偏差量检测部和所述第二像偏差量检测部中的任一个。根据本专利技术的第19方式，优选在第18方式的焦点检测装置中，所述焦点检测状态由所述散焦量的绝对值表示，所述选择部在所述散焦量的所述绝对值超过预定值的情况下选择所述其他检测部，在所述散焦量的所述绝对值为所述预定值以内的情况下选择所述像偏差量检测部。根据本专利技术的第20方式，优选在第17方式的焦点检测装置中，所述选择部根据所述光学系统的光学特性，选择所述其他检测部和所述像偏差量检测部中的任一个。根据本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种焦点检测装置，包括：检测部，检测穿过形成被摄体像的光学系统的第一区域的光并输出多个第一信号，检测穿过所述光学系统的第二区域的光并输出多个第二信号；像偏差量计算部，基于将所述第一信号与所述第二信号相加而得到的第三信号计算像偏差量，该像偏差量是所述第一信号与所述第二信号的相对的偏差量；以及散焦量计算部，使用所述像偏差量计算散焦量，该散焦量是所述被摄体像的位置与拍摄所述被摄体像的摄像部的偏差量。
【技术特征摘要】
2012.05.07 JP 2012-105849;2012.05.07 JP 2012-105851.一种焦点检测装置，包括：检测部，检测穿过形成被摄体像的光学系统的第一区域的光并输出多个第一信号，检测穿过所述光学系统的第二区域的光并输出多个第二信号；像偏差量计算部，基于将所述第一信号与所述第二信号相加而得到的第三信号计算像偏差量，该像偏差量是所述第一信号与所述第二信号的相对的偏差量；以及散焦量计算部，使用所述像偏差量计算散焦量，该散焦量是所述被摄体像的位置与拍摄所述被摄体像的摄像部的偏差量。2.根据权利要求1所述的焦点检测装置，其中，所述像偏差量计算部根据多个所述第三信号的评价值计算所述像偏差量，所述多个所述第三信号的评价值通过将所述多个第一信号以及所述多个第二信号相对地偏移并将所述多个第一信号以及所述多个第二信号的对应的信号分别相加而得到，所述像偏差量是多个所述第一信号与多个所述第二信号的所述相对的偏差量，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：日下洋介，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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