相位差检测方法、相位差检测装置、测距装置和成像装置制造方法及图纸

在用于检测在一对光传感器阵列上形成的图象之间的相位差的相位差检测装置中，能将徒然补偿限制到可能的限度。当补偿有效性判断单元判定对图象数据行对（ＩＬ和ＩＲ）的补偿有效时，左右差补偿单元计算作为补偿量的值，该值是将该对数据行的最大值之差和最小值之差的总和除以２，并且按计算的补偿量补偿存储器中ＩＬ和ＩＲ的差值。基于补偿的ＩＬ和ＩＲ，相关计算单元执行相关计算，并且最大相关检测单元检测最大相关度，以及基于该最大相关度，内插计算单元执行内插计算，以及在相位差检测单元处检测相位差。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相位差检测方法、相位差检测装置、测距装置和成像装置
本专利技术涉及相位差检测方法、相位差检测装置、测距装置和成像装置。
技术介绍
过去，在自动聚焦照相机等中，在使用所谓的无源系统聚焦将被照相的目标时，在非TTL照相机的情况下，通过使用目标图象来检测到该目标的距离，该目标图象不经过摄像镜头，并且此后，响应检测到的至该目标的距离控制摄像镜头的位置，在TTL照相机的情况下，通过使用目标图象检测从调焦状态的移动量，通过经过摄像镜头获得该目标图象，并且此后，响应检测到的移动量控制摄像镜头的位置。在下文，将参考图3A描述上述操作的原理。在同样的图中，通过预定基线长b彼此分开排列的一对镜头1a和1b设置在一对光传感器阵列3a和3b上，该对光传感器阵列3a和3b与镜头对1a和1b相隔焦距f分开排列，分别通过互不相同的光径A和B形成目标2的图象。假定将目标2放置在正面方向与镜头对1a和1b距离L的位置上。当将目标2放置在无限远处时，在光传感器阵列对3a和3b上形成的图象中心形成在光传感器阵列对3a和3b上的参考位置(3a1，3b1)处，光传感器阵列3a和3b与镜头1a和1b的光轴相应，但当目标2比无限远位置更近时，它们形成在从该参考位置(3a1，3b1)偏移α的位置上。从三角形测距的原理，至目标的距离L为L＝bf/α。在此，由于基线长度b和焦距f均是常数，如果检测到移动量α，则可测量距离L。这是用在非TTL照相机中的无源测距的原理(所谓的外界光三-->角形测距)。另外，在非TTL照相机中，实际上移动量α代替距离L用作为测距装置的输出值。在TTL照相机的情况下，通过将穿过成像镜头(未示出)的光应用到镜头对1a和1b，用如上所述的相同的方式，检测左和右图象间的移动量α。另外，假定在聚焦状态情况下图象中心是各个光传感器阵列3a和3b上的参考位置。因此，加和减移动量α表示前聚焦状态和后聚焦状态，并且它的绝对值分别表示从焦点所偏移动的程度。另外，在该应用中，将移动量α称为相位差。在这些情况中的任何一个中，通过光学系统将目标成象在光传感器阵列对上，以及通过执行有关分别从图象信号对抽取的部分图象数据组(参见图3B)的相关计算来检测由光传感器阵列对输出的图象信号对的相对位移，即相位差。另外，象刚才描述过的那种相位差检测并不限于自动聚焦照相机，而是能用于各种测距装置和焦点检测装置等。一种使用这种相位差作为用于降低在有强光源，如太阳光等作为将被照相的目标的背景(在所谓的背光时)的情况下，由于背光导致的检测准确性降低的方法中，在如日本专利No.3230759(JP-A-5264892公报)中描述过。更确切地说，判断由于背光等等在光传感器的输出是否有闪光的影响，以及在判定有闪光影响的情况下，计算基于图象信号对的光强度差的补偿值，更确切地说，响应各个图象信号的平均值的差的补偿值，分别将计算的补偿值加到一个图象信号上或从一个图象信号减去计算的补偿值，以及通过执行基于补偿后的图象信号的相关计算来计算相位差。然而，背光等的影响是很复杂的，即使如上所述，对图象信号执行预定补偿，也不必然消除背光等的影响。例如，当由于背光图象信号对进入如图4A和4B所示的状态时，即使如上所述计算基于图象信号对的光强度差的补偿值，以及将计算的补偿值加到一个图象信号或从一个图象信号减去计算的补偿值来进行补偿，也很难从图象信号消除背光等的影响。因此，在上述专利NO.3230759(JP-A-5-264892)-->描述过的技术中，有可能执行的是徒然补偿。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供相位差检测方法、相位差检测装置、测距装置以及能抑制徒然补偿的成象装置。第一专利技术是相位差检测方法，包括：判断步骤，用于判断预定补偿对图象数据行是否有效，该图象数据行是响应一对光传感器阵列的输出生成的，在该光传感器阵列对上形成测量图象目标的图象；第一相位差检测步骤，用于在判定预定补偿无效的情况下基于图象数据行检测在光传感器阵列对上形成的图象间的相位差；以及第二相位差检测步骤，用于在判定预定补偿有效的情况下执行关于图象数据行的预定补偿，以及基于补偿后的图象数据行，检测在光传感器阵列对上形成的图象间的相位差。根据包括这些步骤的方法，由于在判定预定补偿无效的情况下，基于图象数据行检测在光传感器阵列对上形成的图象间的相位差，以及在判定预定补偿有效的情况下，将预定补偿应用到图象数据行，以及基于补偿的图象数据检测在传感器阵列上形成的图象间的相位差，所以抑制徒然补偿成为可能。第二专利技术是第一专利技术中的结构，所述判断是判定在基于图象数据行，平行于另一光传感器阵列的输出波形来移动光传感器阵列对当中的一个光传感器阵列的输出波形的情况下，预定补偿是有效的，并且该补偿是基于移动量的补偿。根据这种方法，除上述优点外，可以在平行于另一个光传感器阵列的输出波形来移动光传感器阵列对当中的一个光传感器阵列的输出波形的情况下执行有效补偿。第三专利技术是第一专利技术中的结构，所述图象数据行是包括多个图象数据的一对图象数据行，该图象数据是响应光传感器阵列对的输出生成的，在该光传感器阵列对上形成测量图象目标的图象，以及所述判断是判定在该对图象数据行的每一个中的最大图象数据差与该对图象数据行的每一个中的最小图象数据差之间的差值落在预定范围内的情况下，预定补偿是有效的，并且该补偿是通过基于最大图象数据差以-->及最小图象数据差的补偿值来补偿图象数据行。根据这种方法，可能抑制徒然补偿，同样，由于当判断差值是否落在预定范围内以及计算补偿值时使用最大图象数据差以及最小图象数据差，所以实现数据的双重用途使用变为可能。第四专利技术是相位差检测装置，该装置包括：判断单元，用于判断预定补偿对图象数据行是否有效，该图象数据行是响应一对光传感器阵列的输出生成的，在该光传感器阵列对上形成测量图象目标的图象；第一相位差检测单元，用于在判断单元判定预定补偿无效的情况下基于图象数据行检测在光传感器阵列对上形成的图象之间的相位差；第二相位差检测单元，用于在判断单元判定预定补偿有效的情况下，相对于该图象数据行执行预定补偿，以及基于补偿后的图象数据行，检测在光传感器阵列对上形成的图象间的相位差。根据这种结构，由于在判定预定补偿无效的情况下，基于图象数据行检测在传感器阵列对上形成的图象间的相位差，以及在预定补偿有效的情况下，将该预定补偿应用到图象数据行，以及基于补偿后的图象数据检测在传感器阵列对上形成的图象间的相位差，因此抑制徒然补偿成为可能。第五专利技术是第四专利技术中的结构，所述判断单元是基于图象数据行，在平行于另一个光传感器阵列的输出波形来移动该光传感器阵列对当中的一个光传感器阵列的输出波形的情况下，判定预定补偿有效的一个单元，并且该补偿是基于移动量的补偿。根据这种结构，除上述优点外，可在平行于另一个光传感器阵列的输出波形来移动该光传感器阵列对当中的一个光传感器阵列的输出波形的情况下执行有效补偿。第六专利技术是第四专利技术中的结构，所述图象数据行是包括多个图象数据的一对图象数据行，该图象数据是响应光传感器阵列对的输出生成的，在该光传感器阵列对上形成测量图象目标的图象，并且判断单元是在该图象数据行对的每一个中的最大图象数据差与该图象数据行对的每一个中的最小图象数据差之间的差值落在预定范围内的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相位差检测方法，包括：判断步骤，用于判断对图象数据行的预定补偿是否有效，该图象数据行是响应一对光传感器阵列的输出而生成的，在该对光传感器阵列上形成测量图象目标的图象；第一相位差检测步骤，用于在判定预定补偿无效的情况下根据图象数据行检测在该对传感器阵列上形成的图象之间的相位差；以及第二相位差检测步骤，用于在判定预定补偿有效的情况下执行对于该图象数据行的预定补偿，以及根据补偿后的图象数据行检测在该对传感器阵列上形成的图象之间的相位差。

【技术特征摘要】
JP 2002-2-26 49606/20021、一种相位差检测方法，包括：判断步骤，用于判断对图象数据行的预定补偿是否有效，该图象数据行是响应一对光传感器阵列的输出而生成的，在该对光传感器阵列上形成测量图象目标的图象；第一相位差检测步骤，用于在判定预定补偿无效的情况下根据图象数据行检测在该对传感器阵列上形成的图象之间的相位差；以及第二相位差检测步骤，用于在判定预定补偿有效的情况下执行对于该图象数据行的预定补偿，以及根据补偿后的图象数据行检测在该对传感器阵列上形成的图象之间的相位差。2、如权利要求1所述的相位差检测方法，其中所述判断是在根据图象数据行，平行于该对光传感器阵列中另一个光传感器阵列的输出波形移动该对光传感器阵列当中的一个光传感器阵列的输出波形的情况下，判定预定补偿有效，并且该补偿是根据移动量的补偿。3、如权利要求1所述的相位差检测方法，其中图象数据行是包括多个图象数据的一对图象数据行，该图象数据是响应在其上形成测量图象目标的图象的该对光传感器阵列的输出而生成的，并且所述判断是在该对图象数据行的每一个中的最大图象数据差以及在该对图象数据行的每一个中的最小图象数据差之间的差值落在预定范围内的情况下，判定预定补偿有效，并且该补偿是通过基于最大图象数据差以及最小图象数据差的补偿值来补偿图象数据行。4、一种相位差检测装置，包括：判断单元，用于判断对图象数据行的预定补偿是否有效，该图象数据行是响应一对光传感器阵列的输出而生成的，在该对光传感器阵列上形成测量图象目标的图象；第一相位差检测单元，用于在由判断单元判定预定补偿无效的情况下，根据图象数据行检测在该对传感器阵列上形成的图象间的相位差；以及第二相位差检测单元，用于在由判断单元判定预定...

【专利技术属性】
技术研发人员：金光史吕志，
申请(专利权)人：金光史吕志，
类型：发明
国别省市：JP[日本]