聚焦检测设备制造技术

本发明专利技术公开了一种聚焦检测设备，所述聚焦检测设备包括：镜头；光发射单元；光接收单元；光学膜，传输穿过镜头的光束，并包括全息光学元件、衍射光学元件或者薄膜镜，其中，来自光发射单元的光束在包括光学膜的反射镜上被反射、穿过位于光轴的一侧上的第一出瞳区域并被发射到对象，照射到对象上的光的反射光穿过位于光轴的另一侧上的第二出瞳区域、在反射镜上被反射并被光接收单元接收，利用由光接收单元接收到的光束的位置信息来获得焦点位置。可以在连续地拍摄操作期间以及在低亮度环境中连续地执行自动聚焦。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求于2012年5月4日提交到韩国知识产权局的第10-2012-0047592号韩国专利申请的优先权权益，所述韩国专利申请的公开内容通过引用被全部包含于此。
本专利技术的各个实施例涉及一种聚焦检测设备。
技术介绍
由于数字拍摄设备（诸如数字相机、便携式摄像机等）已经小型化，并且由于与电池有关的技术等已经被开发，所以可以容易地携带数字拍摄设备。因此，可以在任何地方容易地捕获图像。另外，数字拍摄设备提供多种多样的使得非专业人士能够捕获优良品质图像的功能。为了捕获对象的优良品质图像，必须将光充足地照射到对象上。当光没有被充足地照射到对象上时，不容易聚焦在对象上，且所捕获的对象是暗的，因此不容易识别所拍摄到的对象。因此，根据情况需要，用于照明对象的照明装置可以被嵌入在数字拍摄设备中或者可以被可分离地安装在数字拍摄设备上。需要精确地聚焦对象，以通过使用诸如相机、便携式摄像机等的数字拍摄设备捕获清晰的静止图像或者清楚的运动图像。自动聚焦（AF）方法的示例包括对比度AF方法和相位差AF方法。在对比度AF方法中，当聚焦透镜的位置改变时，执行拍摄操作，从由图像捕获传感器产生的图像信号中获得对比度值，将聚焦透镜驱动到对比度值为峰值的位置。在相位差AF方法中，设置图像捕获传感器和另外的感测装置，从照射到感测装置上的多束光的相位差检测焦点位置。
技术实现思路
本专利技术的各个实施例提供一种聚焦检测设备，所述聚焦检测设备可在连续拍摄操作期间以及在低亮度环境中连续地执行自动聚焦（AF）。根据实施例，一种聚焦检测设备包括：图像捕获镜头，允许来自对象的光透射穿过图像捕获镜头；光发射单元，限定发射光束的范围；光接收单元，限定接收到的光束的范围；光学膜，传输穿过了图像捕获镜头的光束，并包括从由全息光学元件、衍射光学元件和薄膜镜构成的组中选择的一种，其中：来自光发射单元的光束在包括光学膜的反射镜上被反射、穿过位于图像捕获镜头的光轴的一侧上的第一出瞳区域并被发射到对象，照射到对象上的光的反射光束穿过位于图像捕获镜头的光轴的另一侧上的第二出瞳区域、在包括光学膜的反射镜上被反射并被光接收单元接收，利用与由光接收单元接收到的光束的位置有关的信息来获得焦点位置。第一出瞳区域和第二出瞳区域中的每个可被限定在图像捕获镜头的特定F值的范围内。所述特定的F值可小于图像捕获镜头的最小打开F值。所述光学膜可利用一个屏幕来反射发射的光束和接收的光束。可基于发射光束和接收光束之间的相位差来获得焦点位置。可通过对在图像捕获平面的共轭平面上的发射光束和接收光束的相对位置的变化执行算法操作，来获得距图像捕获镜头的焦点位置的偏离量。根据另一实施例，一种聚焦检测设备包括：图像捕获镜头，允许来自对象的光透射穿过图像捕获镜头；光发射单元，限定发射光束的范围；光接收单元，限定接收到的光束的范围；光学膜，传输穿过了图像捕获镜头的光束，其中：来自光发射单元的光束在包括光学膜的反射镜上被反射、穿过位于图像捕获镜头的光轴的一侧上的第一出瞳区域并被发射到对象，照射到对象上的光的反射光束穿过位于图像捕获镜头的光轴的另一侧上的第二出瞳区域、在包括光学膜的反射镜上被反射并被光接收单元接收，利用与由光接收单元接收到的光束的位置有关的信息来获得焦点位置，第一出瞳区域和第二出瞳区域中的每个被限定在图像捕获镜头的特定F值的范围内。所述特定F值可小于图像捕获镜头的最小打开F值。所述光学膜可利用一个屏幕来反射发射的光束和接收的光束。所述光学膜可包括非镜面地反射发射的光束和接收的光束的光学元件。所述光学膜可包括仅仅反射具有特定波长的光并可位于图像捕获镜头和图像捕获平面之间的光学元件。所述光学元件可包括全息光学元件或者衍射光学元件。可基于发射光束和接收光束之间的相位差来获得焦点位置。可通过对在图像捕获平面的共轭平面上的发射光束和接收光束的相对位置的变化执行算法操作，来获得距图像捕获镜头的焦点位置的偏离量。光接收单元可包括位置敏感装置（PSD）、区域传感器（AD）或者线传感器。光接收单元可设置在图像捕获平面的共轭平面中的位置上。光接收单元可包括线传感器，所述线传感器可设置在与图像捕获镜头的光轴垂直的线布置方向上。光接收单元可包括区域传感器，并通过检测运动的反射光的中心位置来检测聚焦。光发射单元可经受调制，光接收单元可通过从与光发射单元的调制同步的光接收输出和光发射输出之间的差异检测接收光的中心位置，来检测聚焦。根据另一实施例，提供一种聚焦检测设备，所述聚焦检测设备包括：图像捕获镜头，允许来自对象的光透射穿过图像捕获镜头；光发射单元，限定发射光束的范围；光接收单元，限定接收光束的范围；光学膜，传输穿过了图像捕获镜头的光束，其中：来自光发射单元的光束在包括光学膜的反射镜上被反射、穿过位于图像捕获镜头的光轴的第一侧上的第一出瞳区域并被发射到对象，照射到对象上的光的反射光束穿过位于图像捕获镜头的光轴的第二侧上的第二出瞳区域、在包括光学膜的反射镜上被反射并被光接收单元接收，被照射到对象上的光的反射光束穿过位于图像捕获镜头的光轴的第三侧上的第三出瞳区域，在包括光学膜的反射镜上被反射并被光接收单元接收，利用与由光接收单元接收到的来自第二出瞳区域或者第三出瞳区域的光束的位置有关的信息来获得焦点位置，第一出瞳区域到第三出瞳区域中的每一个被限定在图像捕获镜头的特定F值的范围内。具有不同的F值的光束可被照射在第二出瞳区域和第三出瞳区域上。根据另一实施例，一种聚焦检测设备包括：图像捕获镜头，允许来自对象的光透射穿过图像捕获镜头；光发射单元，包括限定发射光束的范围的多个光发射元件；光接收单元，限定接收到的光束的范围；光学膜，传输穿过了图像捕获镜头的光束，其中：来自光发射单元的光束在包括光学膜的反射镜上被反射、穿过位于图像捕获镜头的光轴的一侧上的第一出瞳区域并被发射到对象，照射到对象上的光的反射光束穿过位于图像捕获镜头的光轴的另一侧上的第二出瞳区域、在包括光学膜的反射镜上被反射并被光接收单元接收，利用与由光接收单元接收到的光束的位置有关的信息来获得焦点位置，从所述多个光发射元件发射的光被设置为透射穿过对象的多个区域。从所述多个光发射元件发射的光可被顺序地发射，光接收单元可检测与发射光同步的接收光的位置。光接收单元可包括区域传感器，并通过检测运动的反射光的中心位置来检测聚焦。...

【技术保护点】
一种聚焦检测设备，所述聚焦检测设备包括：图像捕获镜头，允许来自对象的光透射穿过图像捕获镜头；光发射单元，限定发射光束的范围；光接收单元，限定接收光束的范围；光学膜，传输穿过图像捕获镜头的光束，并包括从由全息光学元件、衍射光学元件和薄膜镜构成的组中选择的一种，其中：来自光发射单元的光束在包括所述光学膜的反射镜上被反射、穿过位于图像捕获镜头的光轴的一侧上的第一出瞳区域、并被发射到对象，由光发射单元发出并照射到对象上的光的反射光束穿过位于图像捕获镜头的光轴的另一侧上的第二出瞳区域，在包括所述光学膜的所述反射镜上被反射，并被光接收单元接收，利用与由光接收单元接收到的光束的位置有关的信息来获得焦点位置。

【技术特征摘要】
2012.05.04 KR 10-2012-00475921.一种聚焦检测设备，所述聚焦检测设备包括：
图像捕获镜头，允许来自对象的光透射穿过图像捕获镜头；
光发射单元，限定发射光束的范围；
光接收单元，限定接收光束的范围；
光学膜，传输穿过图像捕获镜头的光束，并包括从由全息光学元件、衍
射光学元件和薄膜镜构成的组中选择的一种，
其中：
来自光发射单元的光束在包括所述光学膜的反射镜上被反射、穿过位于
图像捕获镜头的光轴的一侧上的第一出瞳区域、并被发射到对象，
由光发射单元发出并照射到对象上的光的反射光束穿过位于图像捕获镜
头的光轴的另一侧上的第二出瞳区域，在包括所述光学膜的所述反射镜上被
反射，并被光接收单元接收，
利用与由光接收单元接收到的光束的位置有关的信息来获得焦点位置。
2.根据权利要求1所述的聚焦检测设备，其中，第一出瞳区域和第二出
瞳区域中的每个被限定在图像捕获镜头的特定F值的范围内。
3.根据权利要求2所述的聚焦检测设备，其中，所述特定F值大于图像
捕获镜头的最小打开F值。
4.根据权利要求1所述的聚焦检测设备，其中，所述光学膜利用一个屏
幕来反射发射的光束和接收的光束。
5.根据权利要求1所述的聚焦检测设备，其中，基于发射光束和接收光
束之间的相位差来获得焦点位置。
6.根据权利要求1所述的聚焦检测设备，其中，通过对在图像捕获平面
的共轭平面上的发射光束和接收光束的相对位置的变化执行算法操作，来获
得距图像捕获镜头的焦点位置的偏离量。
7.一种聚焦检测设备，包括：
图像捕获镜头，允许来自对象的光透射穿过图像捕获镜头；
光发射单元，限定发射光束的范围；
光接收单元，限定接收光束的范围；
光学膜，传输穿过图像捕获镜头的光束，
其中：
来自光发射单元的光束在包括所述光学膜的反射镜上被反射、穿过位于
图像捕获镜头的光轴的一侧上的第一出瞳区域并被发射到对象，
照射到对象上的光的反射光束穿过位于图像捕获镜头的光轴的另一侧上
的第二出瞳区域、在包括所述光学膜的所述反射镜上被反射并被光接收单元
接收，
利用与由光接收单元接收到的光束的位置有关的信息来获得焦点位置，
第一出瞳区域和第二出瞳区域中的每个被限定在图像捕获镜头的特定F
值的范围内。
8.根据权利要求7所述的聚焦检测设备，其中，
所述特定F值小于图像捕获镜头的最小打开F值。
9.根据权利要求7所述的聚焦检测设备，其中，所述光学膜利用一个屏
幕来反射发射的光束和接收的光束。
10.根据权利要求7所述的聚焦检测设备，其中，所述光学膜包括非镜
面地反射发射的光束和接收的光束的光学元件。
11.根据权利要求7所述的聚焦检测设备，其中，所述光学膜包括仅仅
反射具有特定波长的光并位于图像捕获镜头和图像捕获平面之间的光学元
件。
12.根据权利要求10或11所述的聚焦检测设备，其中，所述光学元件
包括全息光学元件或者衍射光学元件。
13.根据权利要求7所述的聚焦检测设备，其中，基于发射光束和接收
光束之间的相位差来获得焦点位置。...

【专利技术属性】
技术研发人员：浜田正隆，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：