图像捕获装置及图像捕获装置的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种图像捕获装置及图像捕获装置的控制方法。所述图像捕获装置能够利用从设置的焦点检测区域获得的图像信号，通过相位差检测方法和对比度检测方法中的至少一种来执行自动聚焦，并且从所述图像捕获装置能够拆卸摄像光学系统和转换器透镜。所述图像捕获装置包括：转换单元，其用于在安装了所述转换器透镜的情况下，基于所述转换器透镜的倍率和像差信息，来转换表示所述摄像光学系统的球面像差的像差信息；计算单元，其用于计算用于校正所述自动聚焦的结果与捕获图像的聚焦状况之间的差的校正值；以及控制单元，其用于基于已利用所述校正值校正的所述自动聚焦的结果，来控制聚焦透镜的位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种图像捕获装置，以及进行自动聚焦控制的所述图像捕获装置的控制方法。
技术介绍
作为图像捕获装置的自动聚焦(AF)方法，已知有对比度AF方法和相位差AF方法。对比度AF方法和相位差AF方法都是经常被用于视频照相机及数字静态照相机中的AF方法，并且，在这些AF方法中的一部分中，使用图像传感器作为焦点检测传感器。在这些AF方法中，利用光学图像来进行焦点检测，因而存在如下的情况，即形成光学图像的光学系统的像差导致焦点检测结果中的误差。已提出了用于减少这种误差的方法。同时，已知如下的情况，即当附装了转换器透镜时的主镜头的光学系统的像差，以转换器透镜的放大倍率而被放大。日本特许第3345890号公报公开了如下的方法，即把用于焦点检测的校正量，转换为与转换器透镜的图像感测倍率的平方相对应的量，并进一步把转换后的值，加上与转换器透镜的光学系统的像差相对应的用于焦点检测的校正量，从而校正焦点检测结果。然而，在日本特许第3345890号公报中的方法中，以转换器透镜的放大倍率的平方来放大主镜头的焦点检测误差，出现了焦点检测误差不能被充分校正的问题。这是因为，不仅以垂直方向上的放大倍率的平方转换了转换器透镜的焦点检测误差，而且，水平方向上的放大倍率也导致了归因于焦点检测区域的特性以及图像拍摄时的频率特性的改变。此外，焦点检测误差原本是如下两种像差状态之差，其中一种是观察者感觉捕获的图像被良好地聚焦的像差状态，另一种是焦点检测结果示出的像差状态。
技术实现思路
本专利技术是考虑到上述情形而做出的，并且以高的精度，来校正由包括主镜头及转换器透镜的光学系统的像差导致的焦点检测误差。根据本专利技术，提供了一种图像捕获装置，其能够利用从设置的焦点检测区域获得的图像信号，通过相位差检测方法和对比度检测方法中的至少一种来执行自动聚焦，并且从所述图像捕获装置能够拆卸摄像光学系统和转换器透镜，所述图像捕获装置包括：转换单元，其用于在安装了所述转换器透镜的情况下，基于所述转换器透镜的倍率和像差信息，来转换表示所述摄像光学系统的球面像差的像差信息；计算单元，其用于在未安装所述转换器透镜的情况下利用未经所述转换单元转换的所述摄像光学系统的像差信息，而在安装了所述转换器透镜的情况下利用经过所述转换单元转换了的像差信息，来计算用于校正所述自动聚焦的结果与捕获图像的聚焦状况之间的差的校正值，所述差至少是由所述摄像光学系统的所述球面像差引发的；以及控制单元，其用于基于已利用所述校正值校正的所述自动聚焦的结果，来控制配设在所述摄像光学系统中的聚焦透镜的位置。根据本专利技术，提供了一种图像捕获装置的控制方法，所述图像捕获装置能够利用从设置的焦点检测区域获得的图像信号，通过相位差检测方法和对比度检测方法中的至少一种来执行自动聚焦，并且从所述图像捕获装置能够拆卸摄像光学系统和转换器透镜，所述控制方法包括以下步骤：转换步骤，在安装了所述转换器透镜的情况下，基于所述转换器透镜的倍率和像差信息，来转换表示所述摄像光学系统的球面像差的像差信息；在未安装所述转换器透镜的情况下，利用未经所述转换步骤转换的所述摄像光学系统的像差信息，计算用于校正所述自动聚焦的结果与捕获图像的聚焦状况之间的差的校正值，所述差至少是由所述摄像光学系统的所述球面像差引发的；在安装了所述转换器透镜的情况下，利用经过所述转换步骤转换了的像差信息，计算用于校正至少由所述摄像光学系统的所述球面像差引发的、所述自动聚焦的结果与所述捕获图像的所述聚焦状况之间的差的所述校正值；以及控制步骤，基于已利用所述校正值校正的所述自动聚焦的所述结果，来控制配设在所述摄像光学系统中的聚焦透镜的位置。通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的进一步的特征将变得清楚。附图说明被并入说明书中并构成说明书的一部分的附图例示了本专利技术的实施例，并且与文字描述一起用来说明本专利技术的原理。图1A是示出实施例中的AF操作的流程图；图1B是示出实施例中的AF操作的流程图；图2是用作根据实施例的示例性图像捕获装置的数字照相机的框图；图3A及图3B是示出根据实施例的图像传感器的示例性结构的图；图4A及图4B是示出根据实施例的光电转换区域与出射光瞳之间的关系的图；图5是图2中的TVAF单元130的框图；图6是示出根据实施例的示例性焦点检测区域的图；图7是根据实施例的垂直/水平BP校正值(BP1)计算处理的流程图；图8A及图8B是用于例示根据实施例的垂直/水平BP校正值计算处理的图；图9A至图9C是用于例示根据实施例的颜色BP校正值(BP2)计算处理的图；图10A至图10C是用于例示根据第一实施例的空间频率BP校正值(BP3)计算处理的图；图11A至图11F是示出根据实施例的各种空间频率特性的图；图12是用于例示根据第二实施例的空间频率BP校正值(BP3)计算处理的图；图13是用于例示根据第三实施例的空间频率BP校正值(BP3)计算处理的流程图；图14是示出根据第四实施例的AF操作的流程图；图15是用于例示根据第四实施例的BP校正值(BP)计算处理的流程图；图16A至图16C是用于例示根据第四实施例的BP校正值(BP)计算处理的图；图17是用于例示根据第四实施例的变形例的BP校正值(BP)计算处理的流程图；图18是用于例示根据第五实施例的BP校正值(BP)计算处理的流程图；图19A至图19C是用于例示第五实施例中的限带处理的图；图20是作为根据第六及第七实施例的、当安装了转换器透镜时的示例性图像捕获装置的数字照相机的框图；图21是用于例示根据第六实施例的、当安装了转换器透镜时的空间频率BP校正值(BP3)计算处理的流程图；图22是用于例示根据第六实施例的、用于基于转换器透镜的倍率来转换像差信息的方法的流程图；图23A至图23C是用于例示根据第六实施例的、在基于转换器透镜的倍率的转换之后的像差状态的图；图24是用于例示根据第六实施例的转换器透镜的像差信息的图；图25是用于例示根据第七实施例的BP校正值(BP)计算处理的流程图；图26是用于例示根据第七实施例的BP校正值(BP)计算处理的图；图27是用于例示根据第七实施例的、用于基于转换器透镜的倍率来转换像差信息的方法的流程图；并且图28A至图28C是用于例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像捕获装置，其能够利用从设置的焦点检测区域获得的图像信号，通过相位差检测方法和对比度检测方法中的至少一种来执行自动聚焦，并且从所述图像捕获装置能够拆卸摄像光学系统和转换器透镜，所述图像捕获装置包括：转换单元，其用于在安装了所述转换器透镜的情况下，基于所述转换器透镜的倍率和像差信息，来转换表示所述摄像光学系统的球面像差的像差信息；计算单元，其用于在未安装所述转换器透镜的情况下利用未经所述转换单元转换的所述摄像光学系统的像差信息，而在安装了所述转换器透镜的情况下利用经过所述转换单元转换了的像差信息，来计算用于校正所述自动聚焦的结果与捕获图像的聚焦状况之间的差的校正值，所述差至少是由所述摄像光学系统的所述球面像差引发的；以及控制单元，其用于基于利用所述校正值校正了的所述自动聚焦的结果，来控制配设在所述摄像光学系统中的聚焦透镜的位置。

【技术特征摘要】
2014.11.05 JP JP2014-225439;2014.11.05 JP JP2014-21.一种图像捕获装置，其能够利用从设置的焦点检测区域获得的图
像信号，通过相位差检测方法和对比度检测方法中的至少一种来执行自
动聚焦，并且从所述图像捕获装置能够拆卸摄像光学系统和转换器透镜，
所述图像捕获装置包括：
转换单元，其用于在安装了所述转换器透镜的情况下，基于所述转
换器透镜的倍率和像差信息，来转换表示所述摄像光学系统的球面像差
的像差信息；
计算单元，其用于在未安装所述转换器透镜的情况下利用未经所述
转换单元转换的所述摄像光学系统的像差信息，而在安装了所述转换器
透镜的情况下利用经过所述转换单元转换了的像差信息，来计算用于校
正所述自动聚焦的结果与捕获图像的聚焦状况之间的差的校正值，所述
差至少是由所述摄像光学系统的所述球面像差引发的；以及
控制单元，其用于基于利用所述校正值校正了的所述自动聚焦的结
果，来控制配设在所述摄像光学系统中的聚焦透镜的位置。
2.根据权利要求1所述的图像捕获装置，其中，所述计算单元计算
用于校正由所述球面像差引发的所述聚焦状况的差的所述校正值，所述
聚焦状况的所述差是由要在所述自动聚焦中使用的信号的评价频率与在
欣赏所述捕获图像时的评价频率之差导致的。
3.根据权利要求1所述的图像捕获装置，其中，所述计算单元依照
所述焦点检测区域在摄像面上的位置，利用预先存储的所述摄像光学系
统的像差信息来计算所述校正值。
4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的图像捕获装置，
其中，所述摄像光学系统的像差信息是调制传递函数，并且，
所述转换单元转换所述调制传递函数，以校正所述转换器透镜的像
差，以及由所述转换器透镜的倍率而引发的所述焦点检测区域的位置的
改变、焦点位置的改变和空间频率的改变中的至少一者。
5.根据权利要求4所述的图像捕获装置，其中，所述转换单元转换
所述调制传递函数，使得在未安装所述转换器透镜的情...

【专利技术属性】
技术研发人员：高尾友美，浜野英之，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP