焦点检测设备制造技术

焦点检测设备包括：摄像元件(106)，用于拍摄被摄体图像；被摄体识别电路(109)，用于将所获得的图像与预先存储的图像进行比较以检测主被摄体的位置；AF传感器(101)，用于检测多个位置的聚焦状态；可靠性判断电路(110)，用于判断聚焦状态的检测结果的可靠性；判断部(100)，用于基于可靠性判断电路的判断结果来判断聚焦状态的检测结果的可靠性最高的位置；以及选择器(114)，用于选择主被摄体的位置的聚焦状态的检测结果和聚焦状态的检测结果的可靠性最高的位置的聚焦状态的检测结果之一以对摄像光学系统进行调焦。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及诸如数字照相机等的摄像设备中的焦点检测技术。
技术介绍
对于传统的照相机的自动焦点检测设备，通常已经相位检测方法。在相位检测方法中，在一对AF(自动调焦)传感器上对来自被摄体的穿过摄像光学系统的不同出射光瞳区域的光束进行成像，以计算通过进行光电转换所获得的一对被摄体图像的相对位置(以下称为相位差计算)。由此，可以检测摄像光学系统的离焦量。还已知以下被摄体跟踪自动焦点检测设备。换句话说，除了使用上述AF传感器以外，还使用多分割的图像传感器，并且将作为拍摄图像中的跟踪对象的被摄体图像存储为基准图像。然后，将重复获取的图像与基准图像进行比较以检测被摄体位置，并对所检测到的被摄体位置进行进一步的焦点检测。例如，日本特开2009-010672公开了一种对移动的被摄体进行自动跟踪以进行焦点检测或调焦的设备。图25是示出在日本特开2009-010672中公开的焦点检测设备的框图。使用从不同于焦点检测元件10的第二摄像元件16获得的图像来跟踪移动的被摄体的位置，并通过从与所检测到的被摄体位置相对应的焦点检测元件10获得的信号而进行调焦ο然而，在日本特开2009-010672中公开的焦点检测设备中，存在所存储的基准图像可能是难以通过AF检测到的被摄体的情况。在这种情况下，由于基于具有低可靠性的AF 结果来跟踪被摄体，因此产生连续拍摄离焦的图片的问题。以下(1) (4)是难以通过AF 检测到的被摄体的例子。(1)对比度低的情况(2)被摄体亮度非常高的情况(诸如太阳光的正反射光等的亮点)(3)对比度的颜色组合不适当的情况(诸如蓝色和红色的边缘对比度)(4)针对AF传感器(行传感器)的倾斜对比度的情况当基准图像为⑴时，因为由AF传感器获得的图像信号的对比度低，所以相位差计算的可靠性低，因此尽管可以进行被摄体跟踪，但从来不能进行AF。当基准图像为(2) 时，由AF传感器获得的图像信号饱和，并且不能获得准确的图像信号。当基准图像为(3) 时，由于摄像光学系统的色差的影响而使得具有不同波长的图像信号成像在不同的焦点位置上，因而由AF传感器获得的图像信号畸变，并且在相关计算结果中生成误差。当基准图像为(4)时，由于AF传感器和AF摄像镜头的光轴的制造调整位置误差，由AF传感器获得的图像信号的重心偏移，并在相位差计算结果中生成误差。通常，由于AF传感器由不能检测颜色的行传感器构成，因此不能基于由AF传感器获得的图像信号来判断(3)或(4)的被摄体。因此，即使被摄体是难以检测到的被摄体，也不能给用户警告。
技术实现思路
本专利技术提供一种能够改善在跟踪被摄体时进行的焦点检测的焦点检测精度的焦点检测设备。作为本专利技术的一个方面的焦点检测设备包括摄像元件，用于拍摄经由摄像光学系统入射的被摄体图像；被摄体识别部，用于将所述摄像元件所获得的图像与预先存储的图像进行比较，以基于所述摄像元件所获得的图像来检测主被摄体的位置；焦点检测部，用于检测所述摄像元件的画面中的多个位置的聚焦状态；可靠性判断部，用于判断所述摄像元件的画面中的、包括所述主被摄体的位置的所述多个位置的聚焦状态的检测结果的可靠性；判断部，用于基于所述可靠性判断部的判断结果来判断所述多个位置中聚焦状态的检测结果的可靠性最高的位置；以及选择器，用于选择所述主被摄体的位置的聚焦状态的检测结果和聚焦状态的检测结果的可靠性被判断为最高的位置的聚焦状态的检测结果之一， 以对所述摄像光学系统进行调焦。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和方面将变得明显。 附图说明图1是示出第一实施例中的配备有焦点检测设备的照相机的结构的框图。图2是示出第一实施例中的照相机的光学结构的图。图3是示出第一实施例中的通过相位检测方法进行焦点检测的光学系统的详细结构的图。图4是第一实施例中的AF传感器中的行传感器的配置图。图5A和5B是示出第一实施例中的焦点检测点和行传感器的视野的位置的图。图6是第一实施例中的AF操作和摄像操作的流程图。图7是第一实施例中的可靠性评价的子例程流程图。图8是说明第一实施例中的被摄体识别电路的跟踪处理的图。图9是说明第一实施例中的图像的分割的图。图10是说明第一实施例中的可靠性判断(对比度值)的图。图11是说明第一实施例中的可靠性判断(对比度的方向)的图。图12是第一实施例中的可靠性计算结果和评价值的对应表。图13A和13B是说明第一实施例中的显示焦点检测点的方法的图。图14是第二实施例中的AF传感器的结构图。图15是第二实施例中的照相机的结构图。图16是第二实施例中的照相机的光学结构图。图17是第二实施例中进行焦点检测时的光学结构图。图18是第二实施例的AF传感器中的区域传感器的配置图。图19A和19B是第二实施例中的焦点检测用的视野和被摄体识别用的视野的配置图。图20是第二实施例中的焦点检测操作的流程图。图21是第二实施例中的累积操作的子例程流程图。图22是说明第二实施例中的P-B信号处理的图。图23A 23C是第二实施例中的焦点检测操作的图像的例子。图M是说明第二实施例中的焦点检测信号的输出处理的图。图25是传统的照相机的框图。具体实施例方式以下将参考附图说明本专利技术的典型实施例。第一实施例图1是示出本专利技术的实施例中的配备有焦点检测设备的照相机(摄像设备)的结构的框图。照相机微计算机(以下称为CPU) 100与图像传感器(摄像元件)106和用于检测照相机的各种操作用的开关单元114(选择器)的信号输入电路104连接。CPU100 (判断部)还与第二图像传感器107、控制快门磁体118a和118b的快门控制电路108、AF传感器 101(焦点检测部)和焦点检测点显示电路111连接。经由镜头通信电路105在CPU 100和摄像光学系统200(见图2、之间传送信号115以控制焦点位置和光圈。通过开关单元114的设置来确定照相机的操作。开关单元114包括用于开始AF 操作的开关SW1、用于开始摄像操作的开关SW2、和用于选择焦点检测点的选择开关(选择 Sff)等。AF(自动调焦)传感器101包括多个行传感器。CPU 100控制AF传感器101基于由各行传感器获得的被摄体的对比度分布检测离焦量，以控制摄像光学系统200的焦点位置。第二图像传感器107是拍摄用于测光或被摄体识别的被摄体图像的多像素区域传感器，并在像素部中设置有R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的原色滤光器。由此，可以输出被摄体图像的RGB信号。CPU 100控制第二图像传感器107检测被摄体的亮度并确定摄像光学系统200的光圈值或快门速度。CPU 100经由镜头通信电路105进行光圈值的控制，以及还通过经由快门控制电路108控制磁体118a和118b的通电时间来进行快门速度控制，并且另外通过控制图像传感器106来进行摄像操作。由CPU 100中的被摄体识别电路109 (被摄体识别部)处理由第二图像传感器107获得的图像，并获得被摄体的亮度分布信息和颜色信息，以基于预先存储的被摄体信息来进行存在于图像中的主被摄体的位置检测。此外，AF可靠性判断电路110(可靠性判断部)对所获得的亮度分布信息和颜色信息进行处理以判断难以由AF传感器101检测到的被摄体。焦点检测点显示电路111显示与由被摄体识别电路10本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种焦点检测设备，包括：摄像元件，用于拍摄经由摄像光学系统入射的被摄体图像；被摄体识别部，用于将所述摄像元件所获得的图像与预先存储的图像进行比较，以基于所述摄像元件所获得的图像来检测主被摄体的位置；焦点检测部，用于检测所述摄像元件的画面中的多个位置的聚焦状态；可靠性判断部，用于判断所述摄像元件的画面中的、包括所述主被摄体的位置的所述多个位置的聚焦状态的检测结果的可靠性；判断部，用于基于所述可靠性判断部的判断结果来判断所述多个位置中聚焦状态的检测结果的可靠性最高的位置；以及选择器，用于选择所述主被摄体的位置的聚焦状态的检测结果和聚焦状态的检测结果的可靠性被判断为最高的位置的聚焦状态的检测结果之一，以对所述摄像光学系统进行调焦。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：一宫敬，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP