CN103837959A - 焦点检测设备、焦点检测方法及摄像设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种焦点检测设备、焦点检测方法及摄像设备。该焦点检测设备包括：图像传感器，用于接收穿过摄像光学系统的不同的出射光瞳区域的多个光束，并且输出与不同的所述出射光瞳区域相对应的一对图像信号；计算单元，用于根据所述一对图像信号来获得一对图像之间的相位差最小的空间频率，并且根据所述空间频率来获得所述一对图像信号之间的图像偏移量；以及焦点控制单元，用于基于所述计算单元所获得的所述图像偏移量，来进行利用相位差检测方式的焦点控制。

Description

焦点检测设备、焦点检测方法及摄像设备
技术领域
本发明涉及一种用于通过使用根据已穿过摄像镜头的不同光瞳区域的光束所生成的图像来检测摄像镜头的焦点状态的焦点检测设备和焦点检测方法以及一种摄像设备。
背景技术
传统上，用作摄像设备的数字照相机中所使用的焦点检测方法包括摄像机和紧凑照相机中流行使用的对比度检测方式以及单镜头反光照相机中流行使用的相位差检测方式。通常，由于通过利用插入到光路中的半透半反镜等将光束分割成取景器光学系统和焦点检测光学系统用的光束来进行检测，因而使用单镜头反光照相机中所使用的相位差焦点检测方式来拍摄静止图像。焦点检测光学系统通常由接收已穿过摄像镜头的不同光瞳区域的光束的两个以上再成像透镜、光圈、及图像传感器而构成。
在相位差焦点检测方式中，基于由已穿过摄像镜头的不同光瞳区域的光束所生成的两个焦点检测图像之间的图像偏移量来计算摄像镜头的焦点状态。通过针对这两个焦点检测图像执行相关计算来计算两个焦点检测图像之间的图像偏移量。该计算方法已被例如日本特开昭63-18314号公报所公开。
在利用图像传感器拍摄图像的照相机中浏览或记录运动图像的情况下，通常用到对比度检测焦点控制方法。在对比度检测焦点控制方法中，通过在沿着光路移动摄像镜头的调焦透镜的同时提取图像传感器所感测到的图像的高频成分、并检测对比度达到峰值的镜头位置来进行焦点控制。然而，由于在移动调焦透镜时将图像的对比度等级进行比较，因此该对比度检测焦点控制方法无法快速执行焦点控制。近年来，甚至单镜头反光照相机也能够拍摄运动图像，并且期望即使在运动图像拍摄期间也快速执行焦点控制。
为满足这一要求，本申请人在日本特开2001-124984号公报中公开了一种摄像设备，该摄像设备能够通过针对CMOS图像传感器的一个片上微透镜形成部配置两个光电转换器来执行相位差焦点检测。在日本特开2001-124984号公报中公开的图像传感器中，片上微透镜被配置为摄像镜头的光瞳及两个光电转换器具有共轭关系。结果，已穿过摄像镜头的不同光瞳区域的光束入射到各光电转换器上。通过使用由各光电转换器所获得的图像，能够执行已知的相位差焦点检测。
日本特公昭62-37364号公报中公开了一种焦点检测方法，其中在通过使用根据已穿过摄像镜头的不同光瞳区域的光束所生成的焦点检测图像来检测摄像镜头的焦点状态时，通过检测焦点检测图像的预定空间频率的相位来获得该焦点状态。
然而，在日本特公昭62-37364号公报所公开的方法中，在通过使用检测到的焦点检测图像的预定空间频率的相位来获得焦点状态的情况下，无法执行高精度的焦点检测，除非被摄体包含检测所使用的预定空间频率成分。
发明内容
本发明是考虑了上述情况而做出的，并且能够不依赖于被摄体的空间频率而进行高精度的焦点检测。
根据本发明，提供了一种焦点检测设备，包括：图像传感器，用于接收穿过摄像光学系统的不同的出射光瞳区域的多个光束，并且输出与不同的所述出射光瞳区域相对应的一对图像信号；计算单元，用于根据所述一对图像信号来获得一对图像之间的相位差最小的空间频率，并且根据所述空间频率来获得所述一对图像信号之间的图像偏移量；以及焦点控制单元，用于基于所述计算单元所获得的所述图像偏移量，来进行利用相位差检测方式的焦点控制。
此外，根据本发明，提供了一种包括上述定义的焦点检测设备的摄像设备。
此外，根据本发明，提供了一种焦点检测方法，包括以下步骤：图像感测步骤，用于接收穿过摄像光学系统的不同的出射光瞳区域的多个光束，并且输出与不同的所述出射光瞳区域相对应的一对图像信号；计算步骤，用于根据所述一对图像信号来获得一对图像之间的相位差最小的空间频率，并且根据所述空间频率来获得所述一对图像信号之间的图像偏移量；以及焦点控制步骤，用于基于所述计算步骤中所获得的所述图像偏移量，来进行利用相位差检测方式的焦点控制。
通过以下(参考附图)对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
包含在说明书中并构成本说明书一部分的附图示出了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1A和1B是示出根据本发明实施例的摄像设备的示意结构的图；
图2A-2C是用于说明根据实施例的图像传感器的结构实例的图；
图3是用于说明根据实施例的光瞳分割的概念的图；
图4是示出根据实施例的摄像设备的示意结构的框图；
图5是示出根据实施例的摄像处理的流程图；
图6是示出根据实施例的焦点检测1的处理的流程图；
图7是示出根据实施例的焦点检测2的处理的流程图；
图8A-8C是用于说明根据实施例的相位信息计算处理方法的图；
图9A和9B是用于说明根据实施例的相位信息计算处理方法的图；
图10A和10B是用于说明根据实施例的相位信息计算处理方法的图；以及
图11A和11B是用于说明根据实施例的拍摄另一被摄体时的相位信息计算处理方法的图。
具体实施方式
将参考附图详细说明本发明的典型实施例。实施例中所示的构成部件的尺寸、形状及相对位置应当能够方便地根据各种情况及适合本发明的设备的结构而改变，并发明不限于这里所描述的实施例。
图1A和1B是示出根据本发明实施例的用作摄像设备的数字照相机的示意结构的图。图1A示出使用光学取景器的观察状态。图1B示出拍摄被摄体的状态。实施例中的数字照相机被配置成单镜头反光数字照相机，其中在该单镜头反光数字照相机中，摄像镜头200能够经由照相机侧卡口111及镜头侧卡口201从照相机主体100拆卸下来。
摄像镜头110由透镜组203和光圈204构成。在图1所示的观察状态中，已穿过摄像镜头200的被摄体光被照相机主体100的快速返回镜101反射并且会聚到调焦板102的附近。已扩散并穿过调焦板102的被摄体光经由屋顶型五棱镜103及目镜104被引导至用户(未示出)的眼睛。
注意，快速返回镜101为半透半反镜。已穿过快速返回镜101的被摄体光的一部分由子镜105反射，并被引导至焦点检测设备106。焦点检测设备106包括用于接收已穿过摄像镜头200的不同光瞳区域的光束的两个以上再成像透镜以及线传感器。再成像透镜的缩小倍率为1/10，并且再成像透镜使被摄体光在线传感器上进行成像。焦点检测设备106输出根据已穿过摄像镜头200的不同光瞳区域的光束所生成的一对图像，并基于该对图像来检测摄像镜头200的焦点状态。注意，焦点检测设备106用于拍摄静止图像。
图像传感器300配置于摄像镜头200的预定成像面上。图像传感器300是通过二维配置多个像素而构成的。一个像素被分割成多个光电转换器，并且各光电转换器接收已穿过摄像镜头200的不同光瞳区域的光束。
本实施例中的数字照相机能够拍摄运动图像。在运动图像拍摄中，如图1B所示，快速返回镜101及子镜105从光路退避，并将快门107设置于打开状态。此时，能够在液晶显示元件109上观看由图像传感器300所拍摄到的图像。
接下来，将参照图2A-2C来说明图像传感器300的结构实例。图2A是示出具有拜耳阵列的原色马赛克滤光器形成于图像传感器300的片上时的像素阵列的图。图2A示出4×4像素范围。各像素组310由2×2个像素构成。具有绿色(G)光谱灵敏度的像素310G排列成两对角线像素，并且具有红色(R)光谱灵敏度的像素310R和具有蓝色(B)光谱灵敏度的像素310B排列成剩余的两个像素。图2B是示出包括光瞳分割用的多个光电转换器(下文中将其称为“子像素311a和311b”)的像素310G的放大图。同样，像素310R和310B各自包括两个子像素311a和311b。各像素能够输出通过利用子像素311a和311b独立接收光束所获得的图像信号。独立获得的图像信号可以用于焦点检测，并且可以通过针对各像素将这些图像信号相加来用于图像感测。重复排列具有这一结构的像素组310。注意，在图2A～2C所示的结构中，所有像素都包括子像素311a和311b，但具有子像素的像素也可以离散地配置在图像传感器300中。在离散配置中，代替彩色滤光器，图像传感器300可由透明滤光器覆盖。
图2C是沿图2B中的线a-a所截取的断面图。在图2C中，附图标记320表示P型层；附图标记312表示片上微透镜；并且附图标记313表示主要使G带的光透过的彩色滤光器。两个n型层形成为包含在P型层320中，因此形成子像素311a和311b。子像素311a和311b相对于光路分别在+x方向和-x方向上偏心。通过这一结构，可以通过使用一个微透镜312来进行光瞳分割。注意，除了分别穿过彩色滤光器313的光的带主要是R带和B带以外，像素310R和310B具有相同的结构。
接下来，通过以用作包括在图2B所示的图像传感器300中的一个像素的像素310G为例，参照图3来说明光瞳分割的概念。出射光瞳301的大小根据光圈的开口的大小和保持镜头的镜头框的大小等而改变。附图标记302a表示通过将子像素311a投影至摄像镜头200的出射光瞳位置所获得的形状；并且附图标记302b表示通过将子像素311b投影至摄像镜头200的出射光瞳位置所获得的形状。
将从规则地排列在x方向上的子像素311a所获取的图像信号定义为A图像(从已穿过摄像光学系统的不同出射光瞳区域的一对光束所获得的图像信号其中之一)。同样，将从规则地排列在x方向上的子像素311b所获取的图像信号定义为B图像(从已穿过摄像光学系统的不同出射光瞳区域的一对光束所获得的图像信号中的另一个)。可以通过根据A和B图像之间的相对图像偏移量、利用相关计算对散焦量(控制量)进行计算，来计算得到摄像光学系统的焦点位置。基于由此获得的焦点位置，调整摄像光学系统的焦点偏移量。已经说明了对x方向上具有亮度分布的被摄体进行应对的结构。然而，还可以通过将相同的结构扩展到y方向来实现用于甚至对y方向上具有亮度分布的被摄体进行应对的结构。
已经描述了在各像素中配置两个光电转换器的情况。然而，可以配置三个以上的光电转换器，并且可以通过例如对获得的图像信号进行相加或部分剔除来获得一对图像。
接下来，将参照示出数字照相机的示意结构的图4的框图及示出摄像处理的图5的流程图来说明本实施例中的摄像操作。
在图5的流程图中，在照相机主体100的电源(未示出)接通(on)的情况下(步骤S101中为“是”)，用于控制照相机主体100的照相机CPU150对用于指定运动图像拍摄的第一操作开关151的状态进行检查(步骤S102)。在用户接通第一操作开关151并且指定运动图像拍摄的情况下(步骤S102中为“是”)，照相机CPU150如图1B所示使快速返回镜101及子镜105从光路退避。此外，照相机CPU150经由快门控制电路156打开快门107。照相机CPU150经由镜头CPU250使光圈控制电路252控制光圈204，并且调整光圈204以获得适当的曝光。
在摄像的准备完成之后，照相机CPU150经由图像传感器控制电路153使图像传感器300拍摄被摄体(步骤S103)。计算电路154将图像传感器300拍摄的图像处理为显示用的图像，其可以经由液晶显示元件控制电路155显示在液晶显示元件109上(步骤S104)。此外，将计算电路154处理成记录用图像的图像记录在存储器电路157中(步骤S105)。注意，图像记录目的地可以为可拆卸的记录介质。
在记录图像时，照相机CPU150和计算电路154基于图像传感器300所拍摄的图像来检测摄像镜头200的焦点状态(步骤S200)。稍后，将参照图6描述步骤S200中的处理(焦点检测1)。
在检测到摄像镜头200的焦点状态之后，基于检测到的焦点状态来进行对焦控制。首先，照相机CPU150执行对焦判断(步骤S106)。在摄像镜头200处于离焦的情况下(步骤S106中为“否”)，照相机CPU150将计算出的摄像镜头200的散焦量发送到镜头CPU250。镜头CPU250将摄像镜头200的散焦量转换成调焦透镜的步进驱动量，然后将信号发送到调焦透镜驱动电路251以驱动调焦透镜(步骤S107)。
随后，照相机CPU150检查用于指定运动图像拍摄的第一操作开关151的状态。在第一操作开关151为接通(ON)的情况下(步骤S102中为“是”)，处理进到步骤S103以继续上面描述的运动图像拍摄。
在用于指定运动图像拍摄的第一操作开关151为断开(OFF)的情况下(步骤S102中为“否”)，照相机CPU150检查用于指定静止图像拍摄的第二操作开关152的状态(步骤S108)。在静止图像拍摄的前述操作(SW1)没有利用第二操作开关152执行的情况下(步骤S108中为“否”)，处理返回到步骤S101。
在静止图像拍摄用的前述操作(SW1接通)已利用第二操作开关152执行的情况下，检测摄像镜头200的焦点状态(步骤S300)。此时，快速返回镜101及子镜105处于图1A所示的插入到光路中的状态。照相机CPU150及计算电路154基于从焦点检测设备106所输出的图像来执行焦点检测用的计算。稍后，将参照图7描述步骤S300中的处理(焦点检测2)。
在检测到摄像镜头200的焦点状态之后，基于检测到的焦点状态来执行对焦控制。首先，在根据计算出的摄像镜头200的散焦量判断为摄像镜头200处于对焦状态的情况下(步骤S110中为“是”)，照相机CPU150检查用于指定静止图像拍摄的第二操作开关152的状态(步骤S112)。在摄像镜头200处于散焦的情况下(步骤S110中为“否”)，照相机CPU150将检测到的摄像镜头200的散焦量发送到镜头CPU250。镜头CPU250将摄像镜头200的散焦量转换成调焦透镜的步进驱动量，接着将信号发送到调焦透镜驱动电路251以驱动调焦透镜(步骤S111)。此外，照相机CPU150检查用于指定静止图像拍摄的第二操作开关152的状态(步骤S112)。
在静止图像拍摄的后续操作(SW2)没有利用第二操作开关152执行的情况下(步骤S112中为“否”)，处理返回到步骤S101并且进行等待。在静止图像拍摄用的后续操作(SW2接通)已利用第二操作开关152执行的情况下(步骤S112中为“是”)，照相机CPU150如图1B所示使快速返回镜101及子镜105从光路退避。此外，照相机CPU150经由快门控制电路156打开快门107。照相机CPU150经由镜头CPU250使光圈控制电路252控制光圈204，并且调整光圈204以获得适当的曝光。
在静止图像拍摄用的准备完成之后，照相机CPU150经由图像传感器控制电路153使图像传感器300拍摄被摄体(步骤S113)。计算电路154将图像传感器300所拍摄的图像处理为显示用的图像，其可以经由液晶显示元件控制电路155显示在液晶显示元件109上(步骤S114)。此外，将计算电路154处理成记录用图像的图像记录在存储器电路157中(步骤S115)。注意，图像记录目的地可以为可拆卸的记录介质。
在图像的记录结束之后(步骤S115)，处理返回到步骤S101，并且照相机CPU150进行等待。在照相机主体100的电源(未示出)处于断开的情况下(步骤S101中为“否”)，一系列照相机摄像操作结束(步骤S116)。
在运动图像拍摄中在步骤S200中所执行的焦点检测1的处理之前，将参考图7的流程图来说明静止图像拍摄中在步骤S300中所执行的焦点检测2的处理。首先，照相机CPU150检查用户所设置的焦点检测区域(步骤S301)，并且从焦点检测设备106读出与焦点检测区域相对应的焦点检测用的一对图像(在下文中称为“焦点检测图像”)(步骤S302)。计算电路154对这一对焦点检测图像执行快速傅立叶变换(fast Fourier transform)，并且计算针对这对焦点检测图像中所包含的各空间频率的相位信息(步骤S303)。
将参照图8A-8C描述步骤S303中要执行的计算处理方法。图8A示出被摄体是并排配置的两个白线时利用焦点检测设备106所获得的一对焦点检测图像(A图像和B图像)。在图8A中，横坐标表示构成焦点检测设备106的线传感器上的位置。这两个焦点检测图像之间的图像偏移量为0.05mm。图8B示出快速傅立叶变换之后所获得的两个焦点检测图像的振幅的空间频率特性。图8C示出快速傅立叶变换之后所获得的两个焦点检测图像的相位的空间频率特性。由于如图8A所示这两个焦点检测图像的波形形状几乎彼此一致，因而图8B所示的两个焦点检测图像的振幅的空间频率特性也几乎彼此一致。从图8B中明显看出，存在几乎没有振幅的空间频率。
图9A示出通过将所获得的图8C所示的两个焦点检测图像的相位转换成0～2π所计算出的这两个焦点检测图像之间的相位差。此时，相位差最小(或达到最接近2π)的空间频率表示这两个焦点检测图像之间的图像偏移量。这两个焦点检测图像之间的相位差变为0或2π的空间频率成分包含在这两个焦点检测图像的每一个中，并且意味着它们的相位彼此一致。
将参照图9B来解释这两个焦点检测图像之间的相位差最小(或达到最接近2π)的空间频率表示这两个焦点检测图像之间的图像偏移量的事实。图9B示出线传感器上的两个焦点检测图像(A图像和B图像)以及相位差最小(或达到最接近2π)的空间频率成分(图9B中的虚线)。在图9B中，相位差最小(或达到最接近2π)的空间频率成分由虚线表示为“再现波形”。再现波形分别针对两个焦点检测图像而存在。然而，这些再现波形表示包含在两个焦点检测图像中的空间频率之间的相位差为0或几乎为2π的空间频率成分。因此，这两个焦点检测图像的再现波形几乎彼此一致。图9B展现出图9B示出的再现波形的一个周期与这两个焦点检测图像之间的图像偏移量一致。
如上所述，CPU150获得两个焦点检测图像之间的相位差最小(或达到最接近2π)的空间频率(=20线/mm)。接着，CPU150将空间频率的倒数设置为两个焦点检测图像之间的图像偏移量(=1/20mm)。
此外，CPU150基于根据焦点检测设备106固有的基线长度以及焦点检测图像的相位的空间频率特性所获得的图像偏移量，来计算摄像镜头200的散焦量(步骤S304)。在计算出散焦量之后，处理返回到主例程(步骤S305)。
接下来，将参照图6的流程图来解释运动图像拍摄中在步骤S200中所执行的焦点检测1的处理。首先，照相机CPU150经由镜头CPU250读出镜头信息以通过摄像镜头200获知光束的渐晕状态(步骤S201)。接着，CPU150检查用户所设置的焦点检测区域(步骤S202)。此外，CPU150读出存储在存储器电路157中的图像传感器300的光接收分布。CPU150根据摄像镜头200的镜头信息来计算所设置的焦点检测区域中的渐晕。之后，CPU150根据从存储器电路157中读出的图像传感器300的光接收分布以及摄像镜头200的渐晕，来计算线扩散函数(步骤S203)。
在使用根据已穿过摄像镜头200的不同光瞳区域的光束所生成的两个图像来检测摄像镜头200的焦点状态的情况下，焦点检测精度由穿过光瞳区域的光束的重心位置所确定。穿过摄像镜头200的不同光瞳区域的光束的重心之间的间隔将被称为基线长度。通过用作穿过摄像镜头200的不同光瞳区域的焦点检测图像的光接收分布的投影的线扩散函数的重心之间的间隔来计算基线长度(步骤S204)。在计算基线长度之后，CPU150从存储器电路157中读出一对焦点检测图像(步骤S205)。
接着，基于与各图像高度相对应的线扩散函数来校正(所谓的阴影校正)该对焦点检测图像的输出偏移(步骤S206)。此外，计算电路154对已进行阴影校正的该对焦点检测图像执行快速傅立叶变换，并计算针对空间频率的相位信息(步骤S207)。
将参照图10A和10B来解释步骤S207中执行的计算处理方法。图10A示出被摄体是并排配置的两个白线的情况下在阴影校正之后所获得的两个焦点检测图像(A图像和B图像)。在图10A中，横坐标表示图像传感器300上的位置。这两个焦点检测图像之间的图像偏移量是0.5mm。由于摄像镜头200的渐晕的差异，因而这两个焦点检测图像是在图像偏移方向上不对称的信号。
图10B示出快速傅立叶变换之后所获得的两个焦点检测图像之间的相位差的空间频率特性。CPU150获得相位差最小(或达到最接近2π)的空间频率(≈2线/mm)。接着，CPU150将该空间频率的倒数设置为两个焦点检测图像之间的图像偏移量(=1/2mm)。此外，CPU150根据预先获得的基线长度和图像偏移量来计算摄像镜头200的暂时的散焦量(步骤S208)。
CPU150判断计算出的暂时的散焦量是否落入预定范围内(步骤S209)。在CPU150判断为暂时的散焦量落入预定范围内的情况下(步骤S209中为“是”)，处理返回到主例程(步骤S215)。在暂时的散焦量落入预定范围内的情况下，不执行图像校正处理，这是因为：在散焦量较小时，两个图像之间的非对称性不怎么变形。因此，在无需图像校正的情况下就能够以良好的精度来获得散焦量。
相反，在CPU150判断为暂时的散焦量落在预定范围外的情况下(步骤S209中为“否”)，执行图像校正处理以改善焦点检测图像之间的对称性，从而以更高的精度计算散焦量。为了对焦点检测图像执行图像校正处理，CPU150创建用于执行图像校正的滤波器(图像校正滤波器)(步骤S210)。基于预先获得的线扩散函数和计算出的暂时的散焦量来获得图像校正滤波器。
在创建图像校正滤波器之后(步骤S210)，计算电路154执行滤波处理以消除从图像传感器300输出的焦点检测图像之间的非对称性(步骤S211)。已经过滤波处理的焦点检测图像变得几乎接近图8A所示的焦点检测图像波形。由于对焦点检测图像执行了滤波处理，因而也针对用于计算基线长度的线扩散函数执行滤波处理，接着再计算基线长度(步骤S212)。
此外，计算电路154对校正后的焦点检测图像执行快速傅立叶变换，并再计算针对空间频率的相位信息(步骤S213)。CPU150获得快速傅立叶变换之后的焦点检测图像之间的相位差最小(或达到最接近2π)的空间频率，并且将其设置为两个焦点检测图像之间的图像偏移量。此外，CPU150根据预先获得的校正后的基线长度以及图像偏移量来计算摄像镜头200的散焦量(步骤S214)。在计算出散焦量之后，处理返回到主例程(步骤S215)。
将参照图11A和11B来解释用于拍摄与图8A所示的被摄体不同的被摄体的实例。图11A示出由图像传感器300所感测到的被摄体的一对焦点检测图像(A图像和B图像)。在图11A中，横坐标表示图像传感器300上的位置。这两个焦点检测图像之间的图像偏移量为0.8mm。
图11B示出利用计算电路154的快速傅立叶变换之后的CPU150所获得的两个焦点检测图像之间的相位差的空间频率特性。CPU150获得相位差最小(或达到最接近2π)的空间频率(≈1.25线/mm)。接着，CPU150将该空间频率的倒数设置为两个焦点检测图像之间的图像偏移量(=1/1.25mm)。此外，CPU150根据基线长度和计算出的图像偏移量来计算摄像镜头200的散焦量。
注意，根据离散空间频率来获得利用快速傅立叶变换所获得的两个焦点检测图像的相位信息。因此，通过在相位差最小(或达到最接近2π)的空间频率附近执行插值处理来有效获得相位信息。
如上所述，根据本实施例，可以进行不依赖于被摄体的空间频率的高精度的焦点检测。
通过执行与渐晕相对应的焦点检测处理，可以根据焦点检测用的光束的渐晕状态来校正图像，从而提高对焦精度。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (7)

1.一种焦点检测设备，包括：
图像传感器，用于接收穿过摄像光学系统的不同的出射光瞳区域的多个光束，并且输出与不同的所述出射光瞳区域相对应的一对图像信号；
计算单元，用于根据所述一对图像信号来获得一对图像之间的相位差最小的空间频率，并且根据所述空间频率来获得所述一对图像信号之间的图像偏移量；以及
焦点控制单元，用于基于所述计算单元所获得的所述图像偏移量，来进行利用相位差检测方式的焦点控制。
2.根据权利要求1所述的焦点检测设备，其中，还包括获取单元，所述获取单元用于获取所述摄像光学系统的光学信息，
其中，所述计算单元基于所述光学信息来计算所述出射光瞳区域的渐晕，基于所述渐晕来校正所述一对图像信号之间的非对称性，并且通过校正后的所述一对图像信号来获得所述空间频率。
3.根据权利要求2所述的焦点检测设备，其中，在构成所述焦点控制中进行控制的所述摄像光学系统的摄像镜头的控制量落在预定范围外的情况下，所述计算单元通过使用对基于所述渐晕的非对称性进行了校正的所述一对图像信号来获得所述空间频率。
4.一种包括根据权利要求1所述的焦点检测设备的摄像设备。
5.一种焦点检测方法，包括以下步骤：
图像感测步骤，用于接收穿过摄像光学系统的不同的出射光瞳区域的多个光束，并且输出与不同的所述出射光瞳区域相对应的一对图像信号；
计算步骤，用于根据所述一对图像信号来获得一对图像之间的相位差最小的空间频率，并且根据所述空间频率来获得所述一对图像信号之间的图像偏移量；以及
焦点控制步骤，用于基于所述计算步骤中所获得的所述图像偏移量，来进行利用相位差检测方式的焦点控制。
6.根据权利要求5所述的焦点检测方法，其中，还包括以下步骤：
获取步骤，用于获取所述摄像光学系统的光学信息；
校正步骤，用于基于所述光学信息来计算所述出射光瞳区域的渐晕，并且基于所述渐晕来校正所述一对图像信号之间的非对称性；以及
再计算步骤，用于通过使用校正后的所述一对图像信号来获得所述空间频率，并且根据所述空间频率来获得所述一对图像信号之间的图像偏移量。
7.根据权利要求6所述的焦点检测方法，其中，在构成所述焦点控制中进行控制的所述摄像光学系统的摄像镜头的控制量落在预定范围外的情况下，执行所述校正步骤和所述再计算步骤。
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