攝像裝置及其對焦方法和對焦控制程序的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用相位差A(yù)F方式與被攝體對焦的攝像裝置及其對焦方法和對焦控制程序。
【背景技術(shù)】
[0002]搭載于數(shù)碼靜物相機(jī)等攝像裝置的AF (自動對焦)方式主要有相位差A(yù)F方式和對比度AF方式這兩種方式。其中，前者具有對焦速度快這樣的優(yōu)點(diǎn)，在單反相機(jī)等中較多地米用。
[0003]可是，在利用相位差A(yù)F方式進(jìn)行多次到主要被攝體的測距并使用該多次的測距結(jié)果而進(jìn)行聚焦透鏡的對焦動作時(shí)，存在各個(gè)測距結(jié)果有偏差的情況。另外，有時(shí)在使相機(jī)進(jìn)行搖攝時(shí)到主要被攝體的距離會急劇變化。在這樣的情況下，也基于相位差A(yù)F方式的測距結(jié)果來進(jìn)行聚焦透鏡的對焦動作時(shí)，聚焦透鏡的移動過于突然而使得對焦動作變得不合適，拍攝到焦點(diǎn)模糊的圖像。
[0004]因此，例如在下述的專利文獻(xiàn)I記載的現(xiàn)有技術(shù)中，利用預(yù)定次數(shù)的測距結(jié)果的平均值而進(jìn)行對焦動作，在測距結(jié)果中產(chǎn)生不規(guī)則的變動時(shí)，去除該不規(guī)則的測距結(jié)果而進(jìn)行對焦動作。
[0005]另外，在下述的專利文獻(xiàn)2所記載的現(xiàn)有技術(shù)中，對即將攝影之前的4次的測距結(jié)果進(jìn)行平均而用于對焦動作，另一方面，在測距結(jié)果連續(xù)較大地變化的情況下，中止自動對焦動作的追隨。
[0006]此外，在下述的專利文獻(xiàn)3所記載的現(xiàn)有技術(shù)中，在測距結(jié)果的變化較大的情況下，判斷為是因?yàn)橄鄼C(jī)進(jìn)行搖攝，而不使自動對焦動作進(jìn)行追隨動作。
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開平8-146286號公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開平5-27157號公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)3:日本特開平2-15225號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]在以相位差A(yù)F方式與被攝體對焦而進(jìn)行攝影的情況下，如果主要被攝體是靜止物則基本不會產(chǎn)生問題?？墒?，在主要被攝體是移動物體的情況下或使相機(jī)進(jìn)行搖攝等而主要被攝體相對于相機(jī)相對移動的情況下，難以拍攝與主要被攝體對焦的圖像。
[0012]如現(xiàn)有技術(shù)那樣，通過對多個(gè)測距結(jié)果進(jìn)行平均或在測距結(jié)果的變化較大的情況下中止自動對焦的追隨動作，能夠在一定程度上避免拍攝到焦點(diǎn)模糊圖像。
[0013]可是，在什么時(shí)侯以測距結(jié)果的平均值進(jìn)行對焦動作或者在什么時(shí)候中止自動對焦的追隨動作較好的判斷基準(zhǔn)并不明確，因此有時(shí)會拍攝到焦點(diǎn)較大地偏離的圖像。
[0014]本發(fā)明的目的在于提供能夠使用新穎且適當(dāng)?shù)呐袛嗷鶞?zhǔn)來以相位差A(yù)F方式進(jìn)行對焦動作或者中止對焦動作的追隨的攝像裝置及其對焦方法和對焦控制程序。
[0015]用于解決課題的方案
[0016]本發(fā)明的攝像裝置具有攝像元件，上述攝像元件通過包括聚焦透鏡的攝像光學(xué)系統(tǒng)對被攝體進(jìn)行攝像，上述攝像元件包括攝像用像素和對通過了上述攝像光學(xué)系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的光束進(jìn)行受光的多個(gè)相位差檢測用像素，上述攝像裝置具備:運(yùn)算部，每當(dāng)由上述攝像元件進(jìn)行攝像時(shí)都使用由上述多個(gè)相位差檢測用像素進(jìn)行攝像所得的圖像信號來運(yùn)算與散焦量對應(yīng)的數(shù)值信息；差運(yùn)算部，對連續(xù)進(jìn)行的至少三次攝像，求算任意的攝像所得到的上述數(shù)值信息與在上述任意的攝像后接著進(jìn)行的攝像所得到的上述數(shù)值信息之差；及控制部，進(jìn)行如下控制:在由上述差運(yùn)算部求出的多個(gè)上述差的方差比閾值小的情況下，利用由上述運(yùn)算部運(yùn)算出的上述數(shù)值信息而使上述聚焦透鏡移動到對焦位置，在上述方差為上述閾值以上的情況下，使上述聚焦透鏡的位置不變。
[0017]本發(fā)明的攝像裝置的對焦控制方法是具有攝像元件的攝像裝置的對焦控制，上述攝像元件通過包括聚焦透鏡的攝像光學(xué)系統(tǒng)對被攝體進(jìn)行攝像，上述攝像元件包括攝像用像素和對通過了上述攝像光學(xué)系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的光束進(jìn)行受光的多個(gè)相位差檢測用像素，上述對焦控制方法具備:運(yùn)算步驟，每當(dāng)由上述攝像元件進(jìn)行攝像時(shí)都使用由上述多個(gè)相位差檢測用像素進(jìn)行攝像所得的圖像信號來運(yùn)算與散焦量對應(yīng)的數(shù)值信息；差運(yùn)算步驟，對連續(xù)進(jìn)行的至少三次攝像，求算任意的攝像所得到的上述數(shù)值信息與在上述任意的攝像后進(jìn)行的攝像所得到的上述數(shù)值信息之差；及控制步驟，進(jìn)行如下控制:在上述差運(yùn)算步驟中求出的多個(gè)上述差的方差比閾值小的情況下，利用在上述運(yùn)算步驟運(yùn)算出的上述數(shù)值信息而使上述聚焦透鏡移動到對焦位置，在上述方差為上述閾值以上的情況下，使上述聚焦透鏡的位置不變。
[0018]本發(fā)明的對焦控制程序是用于進(jìn)行具有攝像元件的攝像裝置中的聚焦透鏡的對焦控制的程序，上述攝像元件通過包括上述聚焦透鏡的攝像光學(xué)系統(tǒng)對被攝體進(jìn)行攝像，上述攝像元件包括攝像用像素和對通過了上述攝像光學(xué)系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的光束進(jìn)行受光的多個(gè)相位差檢測用像素，上述對焦控制程序用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如下步驟:運(yùn)算步驟，每當(dāng)由上述攝像元件進(jìn)行攝像時(shí)都使用由上述多個(gè)相位差檢測用像素進(jìn)行攝像所得的圖像信號來運(yùn)算與散焦量對應(yīng)的數(shù)值信息；差運(yùn)算步驟，對連續(xù)進(jìn)行的至少三次攝像，求算任意的攝像所得到的上述數(shù)值信息與在上述任意的攝像后進(jìn)行的攝像所得到的上述數(shù)值信息之差；及控制步驟，進(jìn)行如下控制:在上述差運(yùn)算步驟中求出的多個(gè)上述差的方差比閾值小的情況下，利用在上述運(yùn)算步驟運(yùn)算出的上述數(shù)值信息而使上述聚焦透鏡移動到對焦位置，在上述方差為上述閾值以上的情況下，使上述聚焦透鏡的位置不變。
[0019]發(fā)明效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明，可提供能夠使用新穎且適當(dāng)?shù)呐袛嗷鶞?zhǔn)而以相位差A(yù)F方式進(jìn)行對焦動作或者中止對焦動作的追隨的攝像裝置及其對焦方法和對焦控制程序。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的攝像裝置的功能塊結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖2是圖1所示的固體攝像元件的受光面中的主要部分俯視圖。
[0023]圖3是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的對焦方法的處理步驟的流程圖。
[0024]圖4是對基于測距位置數(shù)據(jù)的具體例的對焦方法進(jìn)行說明的坐標(biāo)圖。
[0025]圖5是對基于測距位置數(shù)據(jù)的其他具體例的對焦方法進(jìn)行說明的坐標(biāo)圖。
[0026]圖6是對基于測距位置數(shù)據(jù)的另一其他具體例的對焦方法進(jìn)行說明的坐標(biāo)圖。
[0027]圖7是作為本發(fā)明的攝像裝置的一例的智能手機(jī)的外觀圖。
[0028]圖8是圖7所示的智能手機(jī)的功能塊結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下，對本發(fā)明的一實(shí)施方式，參照附圖進(jìn)行說明。
[0030]圖1是表示作為用于對本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行說明的攝像裝置的一例的數(shù)碼相機(jī)的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖1所示的數(shù)碼相機(jī)的攝像系統(tǒng)具備:作為攝像光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭裝置(包括攝影透鏡I和光圈2);和通過鏡頭裝置而對被攝體進(jìn)行攝像的CCD型、CMOS型等固體攝像元件5。包括攝影透鏡I和光圈2的鏡頭裝置能夠相對于相機(jī)主體進(jìn)行拆裝或固定于相機(jī)主體。
[0031]對數(shù)碼相機(jī)的電氣控制系統(tǒng)整體進(jìn)行統(tǒng)一控制的系統(tǒng)控制部11對閃光發(fā)光部12和光接收部13進(jìn)行控制。另外，系統(tǒng)控制部11對透鏡驅(qū)動部8進(jìn)行控制而對攝影透鏡I所包含的聚焦透鏡的位置進(jìn)行調(diào)整，或進(jìn)行攝影透鏡I所包含的變焦透鏡的位置的調(diào)整。此外，系統(tǒng)控制部11通過經(jīng)由光圈驅(qū)動部9對光圈2的開口量進(jìn)行控制而進(jìn)行曝光量的調(diào)整。
[0032]另外，系統(tǒng)控制部n經(jīng)由攝像元件驅(qū)動部10對固體攝像元件5進(jìn)行驅(qū)動，并使通過攝影透鏡I所攝像的被攝體像作為攝像圖像信號而輸出。通過操作部14向系統(tǒng)控制部11輸入來自用戶的指示信號。
[0033]數(shù)碼相機(jī)的電氣控制系統(tǒng)還具備:與固體攝像元件5的輸出連接且進(jìn)行相關(guān)雙采樣處理等模擬信號處理的模擬信號處理部6 ;和將從該模擬信號處理部6輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換電路7。模擬信號處理部6和A/D轉(zhuǎn)換電路7由系統(tǒng)控制部11控制。模擬信號處理部6和A/D轉(zhuǎn)換電路7有時(shí)也內(nèi)置于固體攝像元件5。
[0034]此外，該數(shù)碼相機(jī)的電氣控制系統(tǒng)具備:主存儲器16 ;存儲器控制部15，與主存儲器16連接；數(shù)字信號處理部17，對從A/D轉(zhuǎn)換電路7輸出的攝像圖像信號進(jìn)行插值運(yùn)算、伽瑪校正運(yùn)算和RGB/YC轉(zhuǎn)換處理等而生成攝影圖像數(shù)據(jù)；散焦量運(yùn)算部18，使用從固體攝像元件5輸出的攝像圖像信號的一部分而運(yùn)算散焦量；散焦量之差運(yùn)算部19，求算由散焦量運(yùn)算部18所運(yùn)算出的兩個(gè)散焦量之差；外部存儲器控制部20，連接裝拆自如的記錄介質(zhì)21 ;及顯示控制部22，連接搭載于相機(jī)背面等的顯示部23。
[0035]存儲器控制部15、數(shù)字信號處理部17、散焦量運(yùn)算部18、散焦量之差運(yùn)算部19、夕卜部存儲器控制部20和顯示控制部22通過控制總線24和數(shù)據(jù)總線25而相互連接，由來自系統(tǒng)控制部11的指令控制。
[0036]圖2是表示搭載在圖1所示的數(shù)碼相機(jī)上的固體攝像元件5的平面結(jié)構(gòu)的局部放大圖。
[0037]固體攝像元件5具備沿行方向X和與其正交的列方向Y以二維狀排列的多個(gè)像素51 (圖中的各正方形的區(qū)塊)。在圖2中未圖示全部的像素51，但是在實(shí)際中，幾百萬?I千多萬個(gè)左右的像素51以二維狀排列。當(dāng)利用固體攝像元件5進(jìn)行攝像時(shí)，從該多個(gè)