述的图像偏移量检测误差Apred(b)的生成。在图8A中，将配置在焦点检测像素 SA的上方和下方的绿色摄像像素 GBl和GB2的平均输出称为GB信号，并且将配置在焦点 检测像素 SB的上方和下方的摄像像素 GAl和GA2的平均输出称为GA信号。图8C示出根 据被摄体的边缘部分的位置处的GA信号和GB信号所检测到的图像偏移量变化。图8B和 8C示出可以检测到具有彼此相反符号的、SA和SB信号之间的图像偏移量以及GA和GB信 号之间的图像偏移量。利用PRED(SA，SB)表示图8B中的SA信号和SB信号之间的图像偏 移量，并且利用PRED(GA，GB)表示图8C中的GA信号和GB信号之间的图像偏移量。通过以 下的表达式（5)来计算与散焦量相对应的、来自焦点检测像素 SA和SB的像素信号（A图像 信号和B图像信号）之间的图像偏移量PRED。这样，可以对由于焦点检测像素的配置所引 起的图像偏移量检测误差进行校正。
[0064] PRED = PRED (SA，SB) +PRED (GA, GB)... (5)
[0065] 图8A?8C示出被摄体聚焦、即一对焦点检测信号的偏移量理想地为零的状态。接 着，将说明产生散焦时的校正效果。
[0066] 在被摄体失焦的情况下，来自一对焦点检测像素的图像信号具有与散焦量相对应 的图像偏移。因而，利用SA信号和SB信号表示的相对被摄体位置改变。因此，产生图像偏 移量的检测误差的情况下图8B中的相位关系改变。作为对比，GA信号和GB信号是在光瞳 形状相同的状态下通过摄像所产生的。因而，没有产生与散焦相对应的两个图像之间的图 像偏移，并且维持了图8C的相位关系。因此，通过表达式（5)的图像偏移量检测误差的校 正效果根据散焦量而下降。
[0067] 另一方面，由于在焦点检测像素之间不能捕捉到被摄体的边缘部分，因此产生图 8B的图像偏移量检测误差。由于该原因，在被摄体图像的清晰度由于散焦而下降的情况下， 利用焦点检测像素之间的配置间隔可以捕捉到被摄体的边缘部分。由于图像偏移量检测误 差的绝对值减小，因此可以通过表达式（5)来降低图像偏移量检测误差。
[0068] 随后，将参考图9?11来说明根据实施例的控制摄像设备100的方法（照相机的 调焦操作和摄像操作）。图9是控制摄像设备100的方法（摄像设备的操作）的流程图。 主要基于来自CPU121的命令（指示）来进行图9的各步骤。
[0069] 在首先在步骤S901中拍摄者接通摄像设备100的电源开关（主开关）的情况下， 在步骤S902中，CPU121确认摄像设备100的各致动器和摄像元件107的操作。CPU121初始 化存储器内容和执行程序并且进行摄像准备操作。随后，在步骤S903中，CPU121开始摄像 元件107的摄像操作并且输出预览所用的低像素运动图像。然后，在步骤S904中，CPU121 将从摄像元件107读出的图像（预览图像）显示在摄像设备100的背面所设置的显示单元 131上。拍摄者观看预览图像并且确定摄像时的构图。随后，在步骤S905中，CPU121确定 图像中的焦点检测区域。
[0070] 接着，在步骤S1001中，CPU121执行焦点检测子例程。图10是该焦点监测子例程 (图9的步骤S1001)的流程图。流程从图9的步骤S1001进入图10的子例程，然后在步骤 S1002中，CPU121(和摄像元件驱动电路124)从多个焦点检测像素读出第一像素信号并且 从多个摄像像素读出第二像素信号。换句话说，CPU121从主例程（图9)的步骤S905中所 确定的焦点检测区域内所包括的焦点检测像素读出第一像素信号，并且从与焦点检测像素 邻近的摄像像素读出第二像素信号。
[0071] 随后，在步骤S1003中，CPU121 (第一评价值计算单元121a)基于从焦点检测像素 所获得的第一像素信号进行相关计算，并且计算第一相关评价值。换句话说，CPU121 (第一 评价值计算单元121a)基于从摄像元件107输出的相位差检测信号（焦点检测像素信号） 计算与第一相位差有关的信息。在本实施例中，CPU121(第一计算单元）基于从摄像元件 107输出的两个图像信号来计算相关评价值（第一相关评价值），作为与第一相位差有关的 信息。也就是说，CPU121对所获得的焦点检测像素信号（第一像素信号）进行两个图像之 间的相关计算，并且计算两个图像之间的相对位置偏移量（作为第一相关评价值的第一图 像偏移量）。在本实施例中，CPU121(第一评价值计算单元121a)对从一行焦点检测像素读 出的各对图像信号（al?an和bl?bn，其中η是数据数量）进行通过以下的表达式（6) 所示的相关计算。这样计算出作为第一相关评价值的相关量Corr (1)。
[0072]
【主权项】
1. 一种检测设备，用于基于来自能够输出摄像信号和相位差检测信号的摄像元件的输 出信号来检测焦点状态，所述检测设备的特征在于包括： 第一计算单元，用于基于从所述摄像元件输出的所述相位差检测信号来计算与第一相 位差有关的信息； 第二计算单元，用于基于从所述摄像元件输出的所述摄像信号来计算与第二相位差有 关的信息；以及 检测单元，用于基于所述与第一相位差有关的信息和所述与第二相位差有关的信息来 检测所述焦点状态。
2. 根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，输出所述摄像信号的光电转换部的 开口大于输出所述相位差检测信号的光电转换部的开口。
3. 根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述摄像元件从进行了出射光瞳的 分割的光电转换部输出所述相位差检测信号。
4. 根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述第一计算单元和所述第二计算 单元基于从所述摄像元件输出的两个图像信号来分别计算第一相关评价值和第二相关评 价值，作为所述与第一相位差有关的信息和所述与第二相位差有关的信息。
5. 根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述第一计算单元和所述第二计算 单元能够共用相同的计算电路。
6. 根据权利要求4所述的检测设备，其特征在于，所述检测单元基于所述第一相关评 价值和所述第二相关评价值的相加值来检测所述焦点状态。
7. 根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，有助于计算与所述第二相位差有关 的信息的信号是来自配置在输出所述相位差检测信号的像素部周围的其它像素部的输出 信号。
8. 根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，输出所述摄像信号的光电转换部与 输出所述相位差检测信号的光电转换部邻接。
9. 一种摄像设备，包括： 根据权利要求1至8中任一项所述的检测设备；以及 控制单元，用于基于所述检测设备所检测到的所述焦点状态来控制调焦。
10. -种摄像设备，包括： 根据权利要求1至8中任一项所述的检测设备； 所述摄像元件；以及 控制单元，用于基于所述检测设备所检测到的所述焦点状态来控制调焦。
11. 一种摄像系统，包括： 根据权利要求9所述的摄像设备；以及 镜头设备，其能够移除地安装在所述摄像设备上。
12. -种检测设备的控制方法，所述检测设备用于基于来自能够输出摄像信号和相位 差检测信号的摄像元件的输出信号来检测焦点状态，所述控制方法的特征在于包括以下步 骤： 基于从所述摄像元件输出的所述相位差检测信号来计算与第一相位差有关的信息； 基于从所述摄像元件输出的所述摄像信号来计算与第二相位差有关的信息；以及 基于所述与第一相位差有关的信息和所述与第二相位差有关的信息来检测所述焦点 状态。
【专利摘要】本发明涉及一种检测设备、摄像设备、摄像系统和检测设备的控制方法。所述检测设备用于基于来自能够输出摄像信号和相位差检测信号的摄像元件的输出信号来检测焦点状态，包括：第一计算单元，用于基于从所述摄像元件输出的所述相位差检测信号来计算与第一相位差有关的信息；第二计算单元，用于基于从所述摄像元件输出的所述摄像信号来计算与第二相位差有关的信息；以及检测单元，用于基于所述与第一相位差有关的信息和所述与第二相位差有关的信息来检测所述焦点状态。
【IPC分类】H04N17-00, H04N9-04, H04N5-232
【公开号】CN104581137
【申请号】CN201410551264
【发明人】石井宏和
【申请人】佳能株式会社
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年10月17日
【公告号】US20150109518