焦点调节设备、摄像设备、可互换镜头、转换系数校准方法和转换系数校准程序技术

技术编号:7139320 阅读:356 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种焦点调节设备,包括:光电转换单元,用于对至少一对光学信号进行光电转换,并且输出至少一对图像信号;相位差检测单元,用于检测所述光电转换单元所输出的所述一对图像信号之间的相位差;转换单元,用于通过使用转换系数执行用于将所述相位差检测单元所检测到的相位差转换成散焦量的转换;焦点移动单元,用于基于所述转换单元进行转换得出的散焦量来移动焦点位置;以及校准单元,用于根据当操作员拍摄被摄体时所述焦点移动单元移动焦点位置的结果,校准所述转换系数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及数字照相机和摄像机等用的焦点调节设备,涉及摄像设备、可互换镜 头、转换系数校准方法,并且涉及转换系数校准程序。
技术介绍
近年来,伴随着焦点检测装置的性能提高,已经提出了可以测量视野内多个点处 的距离的、被称为多点测距的多焦点检测部件。另外,作为焦点检测的方式,传统上,相位差 AF是已知的。在通过使用相位差AF的原理执行多点测距的焦点检测部件中,获取与所测量 的各个测距点相关联的一对图像信号,执行相关计算,并且根据相位差计算散焦量。作为用于检测照相机镜头的焦点状态的一个方法,日本特开昭58-24105公开了 使用二维传感器并利用光瞳分割方法来执行焦点检测的设备,其中,在二维传感器的各像 素处形成有微型透镜。日本特开昭58-24105的设备被构造成,构成传感器的各个像素 的光电转换单元被分割成多个,并且分割后的光电转换单元从照相机镜头的光瞳的不同 区域接收光。另外,日本特开昭61-18911公开了在由于照相机镜头而发生所谓的“渐晕 (vignetting)”时执行校正的焦点调节设备。在日本特开昭61-18911中,关联并存储镜头 的照度和渐晕状态,并且校正根据拍摄时镜头的照度的状态将模糊量转换成散焦量的转换 系数。此外,日本特开2004-1M93公开了校准将模糊量转换成散焦量的转换系数的焦点调 节设备。在日本特开2004-1M93中,在操作员拍摄照片之前,执行校准操作,并且将该值存 储在照相机中。在拍摄时,通过使用校准后的转换系数将模糊量转换成散焦量。此外,日本 特开2007-121896公开了在考虑到由于照相机镜头所引起的渐晕时、计算将模糊量转换成 散焦量的转换系数的焦点调节设备。在日本特开2007-121896中,计算基于焦点检测光学 系统的分布和照相机镜头系统的开口信息来将模糊量转换成散焦量的转换系数。引文列表专利文献日本特开昭58-24105日本特开昭61-18911日本特开 2004-12493日本特开 2007-121896然而,当操作员正在操作照相机时,对于给自动焦点检测(以下称为“AF”)的操作 带来舒适感,除了 AF精度以外,AF速度也是重要的。为了提高AF速度,当在散焦状态下进 行AF时,必须利用尽可能少的AF操作实现聚焦状态。具体地,期望所检测到的散焦量接近 于实际散焦量。因而,由于在日本特开昭58-24105所公开的所谓的“相位差AF”中、作为一 对图像的模糊量来检测散焦量,因此必须正确估计将模糊量转换成散焦量的转换系数。另 一方面,当从焦点检测传感器处远离摄像光轴的点观看时,由于照相机镜头而引起渐晕。当 可以正确评价由于照相机镜头所引起的渐晕时,不存在问题,但由于制造误差或设备的松动等,不总是能够正确估计渐晕。另外,在操作者在拍摄之前执行校准操作的方法中,存在 在拍摄之前执行校准操作对操作员施加极大负担的问题。因而,存在当操作员没有正确进 行校准操作时不能进行正确的AF操作的问题。
技术实现思路
本专利技术提供以下一种设备该设备使得即使当由于光学系统而发生渐晕时,也能 够在操作员并未特别知晓校准操作的情况下,进行将模糊量转换成散焦量的转换系数的校 准。为了解决以上所述的问题,本专利技术的方面是一种焦点调节设备,其配置有光电转 换单元,用于对至少一对光学图像进行光电转换,并且输出至少一对图像信号;相位差检测 单元,用于检测所述光电转换单元所输出的所述一对图像信号之间的相位差;转换单元,用 于通过使用转换系数执行将所述相位差检测单元所检测到的相位差转换成散焦量的转换; 焦点移动单元,用于基于所述转换单元进行转换得出的散焦量移动焦点位置;以及校准单 元,用于根据在操作员拍摄被摄体时所述焦点移动单元移动焦点位置的结果,校准所述转 换系数。根据本专利技术,可以在操作员并未特别知晓校准操作的情况下,执行将模糊量转换 成散焦量的转换系数的校准。由此,可以实现AF速度的提高,并且可以提高可用性。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将变得明显。附图说明图1是示出包括根据本专利技术的焦点调节设备的照相机的第一实施例的截面图。图2是第一实施例的照相机的与焦点调节有关的部分的功能框图。图3是示出摄像元件的一部分的平面图。图4是图3所示的像素的截面图,其中,所述像素包括具有在χ方向上被限制的开 口的像素和可以从整个光瞳区域接收光的像素。图5A是示出图3所示的像素A和B的截面与光瞳之间的关系的图。图5B是示出图3所示的像素A和B的截面与光瞳之间的关系的图。图6A是示意性示出从摄像镜头5的光瞳160入射至像素A和像素B的光束的图。图6B是示意性示出从摄像镜头5的光瞳160入射至像素A和像素B的光束的图。图6C是示意性示出从摄像镜头5的光瞳160入射至像素A和像素B的光束的图。图6D是示意性示出从摄像镜头5的光瞳160入射至像素A和像素B的光束的图。图7是在与光瞳分割垂直的方向上对图6B和6D所示的区域中的光束进行积分、 并且利用光瞳分割方向上的一维图像来表示该光束的图。图8是示出本实施例的照相机的主流程的流程图。图9是示出焦点检测子例程的流程图。图10是示出转换系数学习子例程的流程图。图11是用于解释识别值的计算的图。图12是用于解释图10中的S211的效果的图。图13是示出摄像子例程的流程图。图14是本专利技术的第二实施例的照相机的截面图。图15是焦点检测光学系统的分解立体图。图16是第二实施例的照相机的与焦点调节有关的部分的功能框图。图17是第二实施例的焦点检测操作的流程图。具体实施例以下将参考附图来解释用于实施本专利技术的实施例。注意,以下所示的各个附图是 示意性附图,并且为了便于理解,适当强调各个部分的大小和形状。另外,以下解释具有具 体的数值、形状、材料和操作等。然而,可以适当修改这些。此外,在这些图的一部分中,为 了明确各个图之间的对应关系以便于理解,设置以下的XYZ垂直坐标系在该XYZ垂直坐标 系中,在没有特别规定原点并且仅表示方向的情况下,照相机处于正位置时的向上方向是 +Y方向。这里,表述“正位置”表示当摄像镜头5的摄像光学系统的光轴(以下简称为“光 轴”)为水平、并且所拍摄图像的长边方向为水平时照相机的姿势。以下,+Y方向向上,并 且+Z方向(即,光轴的朝向被摄体的方向)向前。实施例1图1是示出包括根据本专利技术的焦点调节设备的照相机的第一实施例的截面图。图 2是第一实施例的照相机的与焦点调节有关的部分的功能框图。本实施例的照相机是通过 将取景器3、包括摄像元件10的照相机本体1和包括摄像光学系统L的摄像镜头5组合所 使用的可互换镜头型数字照相机。照相机本体1设置有取景器3、摄像元件10、显示器11、 CPU 20、摄像元件控制电路21、存储器电路22、接口电路23、图像处理单元24、电触点25和 反射镜30。取景器3配置在照相机本体1的+Y侧上,并且使得操作员能够观看反射镜30所 反射的被摄体图像。摄像元件由CMOS (Complementary Metal Oxide kmiconductor,互补 金属氧化物半导体)图像传感器或CDD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)图像传感 器等构成。摄像元件10配置在照相机本体1的摄像镜头5的预期成像面处。本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种焦点调节设备,包括:光电转换单元,用于对至少一对光学图像进行光电转换,并且输出至少一对图像信号;相位差检测单元,用于检测所述光电转换单元所输出的所述一对图像信号之间的相位差;转换单元,用于通过使用转换系数,将所述相位差检测单元所检测到的相位差转换成散焦量;焦点移动单元,用于基于所述转换单元转换得到的散焦量来移动焦点位置;以及校准单元,用于根据在操作员拍摄被摄体时所述焦点移动单元移动焦点位置的结果,来校准所述转换系数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP2008-1840202008年7月15日1 一种焦点调节设备,包括光电转换单元,用于对至少一对光学图像进行光电转换,并且输出至少一对图像信号;相位差检测单元,用于检测所述光电转换单元所输出的所述一对图像信号之间的相位差;转换单元,用于通过使用转换系数,将所述相位差检测单元所检测到的相位差转换成散焦量;焦点移动单元,用于基于所述转换单元转换得到的散焦量来移动焦点位置;以及 校准单元,用于根据在操作员拍摄被摄体时所述焦点移动单元移动焦点位置的结果, 来校准所述转换系数。2.根据权利要求1所述的焦点调节设备,其特征在于,所述校准单元基于在根据操作 员的命令所执行的聚焦操作期间的焦点位置的移动结果,来校准所述转换系数。3.根据权利要求1所述的焦点调节设备,其特征在于,通过将所述焦点位置移动单元 预期的焦点位置的移动量与焦点位置实际移动的焦点位置的移动量进行比较,来校准所述 转换系数。4.根据权利要求3所述的焦点调节设备,其特征在于,所述校准单元基于在焦点移动 时实际移动的构件的移动量,获得所述焦点移动单元预期的焦点位置的移动量。5.根据权利要求1所述的焦点调节设备,其特征在于,所述校准单元将校准后的转换 系数存储在所述焦点调节设备中设置的存储单元中或者存储在所述焦点调节设备外部设 置的存储单元中。6.根据权利要求1所述的焦点调节设备,其特征在于,所述校准单元根据所述一对光 学图像之间的一致度,来改变用于校准所述转换系数的操作。7.根据权利要求1所述的焦点调节设备,其特征在于,所述校准单元根据由所述焦点 移动单元进行的焦点位置的移动量,来校准所述转换系数。8.根据权利要求1所述的焦点...

【专利技术属性】
技术研发人员:木村正史
申请(专利权)人:佳能株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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