本发明专利技术提供了一种聚焦检测器和包括聚焦检测器的镜头装置和图像拾取装置。该聚焦检测器用于基于两个图像之间的位移量来检测图像拾取光学系统的散焦量，该两个图像由从该图像拾取光学系统分开并且经过一对光瞳区域的两个光束形成，该聚焦检测器包括：两个透镜；两个相位差检测传感器，用于将由该两个透镜形成的两个对象图像光电转换成两个图像信号；第一相关性计算单元，用于基于参考像素数目划分该两个图像信号以对于每个划分区域计算图像位移量；波形一致度计算单元，用于在每个划分区域中计算该两个图像信号的一致度，在该每个划分区域中由该第一相关性计算单元计算图像位移量；和散焦量计算单元，用于基于由该波形一致度计算单元计算的该两个图像信号的一致度来计算散焦量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及诸如电视镜头或视频镜头之类的光学装置，更特别地，涉及用于自动聚焦功能的聚焦检测器、包括该聚焦检测器的镜头装置和包括该聚焦检测器的图像拾取装置。
技术介绍
传统上，存在各种提议作为用于诸如照相机或摄像机之类的图像拾取装置的自动聚焦(AF)技术。例如，以下自动聚焦调节方法为大家所熟知。引导来自于对象的经过图像拾取镜头的不同的出射光瞳区域的光束以在一对线传感器上形成图像，并且对对象图像进行光电转换以便获得一对图像信号。然后，确定图像信号之间的相对位置位移量。基于此位移量，计算对象的散焦(defocus)量以便驱动图像拾取镜头以用于自动聚焦调节。此使用相位差检测的AF系统可以由对象距离确定聚焦透镜的焦点对准 (in-focus)位置，由此具有可以比对比度AF系统更快速地执行聚焦的特征。日本专利申请公开No. 2010-66712公开了一种如下的方法，即通过减少用于正常相位差检测的该对线传感器上的要经历相关性计算的像素的数目以便增大用于相关性计算的像素偏移量来增大聚焦检测的散焦范围，以便在不能执行通过相位差检测方法进行聚焦检测时降低在驱动聚焦透镜的同时自动进入用于检测聚焦偏移的扫描AF模式的概率。但是，虽然日本专利申请公开No. 2010-66712的方法可以增大聚焦检测的散焦范围，但是因为要经历相关性计算的像素的数目减少，所以检测精度退化。除此之外，当不同的对象距离处的多个对象的多个对象图像分别存在于AF传感器的该对线传感器上时，存在的问题在于易于发生错误的检测(存在于不同的线传感器上的不同的对象的对象图像被错误地检测为同一个对象的对象图像)。专利
技术实现思路
本专利技术提供一种用于基于一对图像之间的位移量来检测图像拾取光学系统的散焦量的聚焦检测器，该对图像由从该图像拾取光学系统分开并且经过一对光瞳区域的一对光束形成，该聚焦检测器包括一对透镜；一对相位差检测传感器，用于将由该对透镜形成的一对对象图像光电转换成一对图像信号；第一相关性计算单元，用于基于参考像素数目划分该对图像信号以对于每个划分区域计算图像位移量；波形一致度计算单元，用于在每个划分区域中计算该对图像信号的一致度，在该每个划分区域中由该第一相关性计算单元计算图像位移量；和散焦量计算单元，用于基于由该波形一致度计算单元计算的该对图像信号的一致度来计算散焦量。根据本专利技术，即使当不同的对象距离处的多个对象的多个对象图像分别存在于该对相位差检测传感器上时，也可以获得准确的距离测量结果而不出现错误的检测。因此，可以提供既能够实现聚焦检测精度的提高又能够实现散焦范围的增大的聚焦检测器。通过下面参考附图对示范性实施例的描述，本专利技术的进一步的特征将变得明显。附图说明图I是包括本专利技术的实施例的聚焦检测器的变焦镜头装置的框图。图2是本专利技术的实施例的聚焦检测器的框图。图3是示出根据本专利技术的实施例的散焦量计算的流程图。图4是两图像AF传感器波形图。图5A是具有零偏移量的相关性计算像素图。图5B是具有零偏移量的图像A的波形图。图5C是具有零偏移量的图像B的波形图。图6A是当图像B向左偏移时要经历相关性计算的像素的图。图6B是当图像B向左偏移时的图像A的波形图。图6C是当图像B向左偏移时的图像B的波形图。图7A是当图像B向右偏移时要经历相关性计算的像素的图。图7B是当图像B向右偏移时的图像A的波形图。图7C是当图像B向右偏移时的图像B的波形图。图8示出了相对于像素偏移量的两个图像之间的相关性量差别。图9示出了两个图像相对于像素偏移量的波形一致度。图IOA是在左边区域中具有零像素偏移量的要经历相关性计算的像素的图。图IOB是在左边区域中具有零像素偏移量的图像A的波形图。图IOC是在左边区域中具有零像素偏移量的图像B的波形图。图IlA是在中间区域中具有零像素偏移量的要经历相关性计算的像素的图。图IlB是在中间区域中具有零像素偏移量的图像A的波形图。图IlC是在中间区域中具有零像素偏移量的图像B的波形图。图12A是在右边区域中具有零像素偏移量的要经历相关性计算的像素的图。图12B是在右边区域中具有零像素偏移量的图像A的波形图。图12C是在右边区域中具有零像素偏移量的图像B的波形图。图13示出了在左边区域中两个图像相对于像素偏移量的波形一致度。图14示出了在右边区域中两个图像相对于像素偏移量的波形一致度。具体实施方式在下文中，将参考附图详细描述本专利技术的示范性实施例。[实施例]图I是包括本专利技术的自动聚焦调节器件的变焦镜头装置100的框图。变焦镜头装置100配备有图像拾取光学系统，包括聚焦透镜101、变焦透镜105、光阑挡板109、分束棱镜113和中继透镜114。聚焦透镜101由作为聚焦透镜驱动单元的聚焦电动机102驱动以在光轴方向上移动，以便在光轴方向上改变变焦镜头装置100的图像平面的位置。聚焦电动机102由聚焦驱动器103驱动。聚焦透镜101的位置由聚焦透镜位置检测器104检测。变焦透镜105由变焦电动机106驱动以在光轴方向上移动以便改变变焦镜头装置100的焦距。变焦电动机106由变焦驱动器107驱动。变焦透镜105的位置由变焦位置检测器108检测。光阑挡板109由光圈电动机110驱动,光圈电动机110由光圈驱动器111驱动。光阑挡板109的位置由光圈位置检测器112检测。分束棱镜113将来自于对象的、在经过聚焦透镜101和变焦透镜105之后的光分成透射光和反射光。在经过分束棱镜113之后的光束(透射光)经过中继透镜114并且进入变焦镜头装置连接到的照相机装置等的图像拾取元件115等。此外，由分束棱镜113反射的光束(反射光)进入聚焦检测器117。聚焦检测器117计算一对图像信号之间的相位差以便计算散焦量。透镜控制器116基于聚焦检测器117获得的相位差来驱动聚焦透镜101并且控制变焦透镜105和光阑挡板109。图2示出了聚焦检测器117的结构。由分束棱镜113反射的反射光进入AF传感器118。AF传感器118由一对相位差检测透镜和一对相位差检测传感器(线传感器)形成。 由两个光束形成的、在经过一对光瞳区域之后并且由相位差检测透镜划分的一对图像(两个图像)由相位差检测传感器进行光电转换以使得产生图像信号。在相位差检测传感器中作为电荷积累的两个图像信号(亮度信号)被读出、提供给相关性计算处理器119 (第二相关性计算单元)、并且存储在传感器波形存储器120中。在下文中，参考图3所示的流程图描述用于计算本专利技术的自动聚焦调节器件中的散焦量的过程。例示了图4所示的一对传感器波形(图像A和图像B)提供给相关性计算处理器 119的情况。图4以重叠方式示出了该对传感器波形。图4所示的两个图像的传感器波形指示两个对象图像存在于该对传感器上(来自于不同的对象距离处的两个对象)。相关性计算处理器119对如图5A所示的相同位置的一对传感器像素(在虚线部分中的像素之间)执行相关性计算(图3中的步骤S301)。作为在该情况下的该对传感器波形的图像A和图像B 分别如图5B和图5C所示。这里，相关性计算是获得相关性值COR的计算，相关性值COR被获得为在用于比较图像A与图像B的整个像素范围内图像A和图像B的相应的像素数据之间的差的绝对值的和，并且通过以下等式(I)获得。醒=Zi丨 ^ — B|本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于基于一对图像之间的位移量来检测图像拾取光学系统的散焦量的聚焦检测器，该对图像由从该图像拾取光学系统分开并且经过一对光瞳区域的一对光束形成，该聚焦检测器包括：一对透镜；一对相位差检测传感器，用于将由该对透镜形成的一对对象图像光电转换成一对图像信号；第一相关性计算单元，用于基于参考像素数目划分该对图像信号以对于每个划分区域计算图像位移量；波形一致度计算单元，用于在每个划分区域中计算该对图像信号的一致度，在该每个划分区域中由该第一相关性计算单元计算图像位移量；和散焦量计算单元，用于基于由该波形一致度计算单元计算的该对图像信号的一致度来计算散焦量。
【技术特征摘要】
2011.08.08 JP 2011-1727631.一种用于基于一对图像之间的位移量来检测图像拾取光学系统的散焦量的聚焦检测器，该对图像由从该图像拾取光学系统分开并且经过一对光瞳区域的一对光束形成，该聚焦检测器包括一对透镜；一对相位差检测传感器，用于将由该对透镜形成的一对对象图像光电转换成一对图像信号;第一相关性计算单元，用于基于参考像素数目划分该对图像信号以对于每个划分区域计算图像位移量；波形一致度计算单元，用于在每个划分区域中计算该对图像信号的一致度，在该每个划分区域中由该第一相关性计算单元计算图像位移量；和散焦量计算单元，用于基于由该波形一致度计算单元计算的该对图像信号的一致度来计算散焦量。2.如权利要求I所述的聚焦检测器，还包括第二相关性计算单元，用于基于来自于该对相位差检测传感器的该对图像信号来计算图像位移量；和参考像素数目选择单元，用于相对于由该第二相关性计算单元计算的多个图像位移量，从要经历图像位移量的计算的像素的数目当中选择参考像素数目。3.如权利要求I所述的聚焦检测器，其中该参考像素数目是在由该第二相关性计算单元为其确定一个或多个焦点对准候选点的、要经历相关性计算的像素数目当中的最小的像素数目。4.如权利要求3所述的聚焦检测器，其中该散焦量计算单元基于具有由该波形一致度计算单元在基于该参考像素数目划分的区域中计算的图像信号的最高一致度的图像位移量，来计算散焦量。5.一种镜头装置，包括图像拾取光学系统，包括聚焦透镜；聚焦透镜驱动单元，用于驱动该聚焦透镜；透镜控制器，用于控制该聚焦透镜驱动单元；和聚焦检测器，用于基于一对图像之间...
【专利技术属性】
技术研发人员：柄沢胜己，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：
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