[發明專利]成像裝置和成像方法

有效

• 申請號: 201080061574.X
• 申請日: 2010-11-30
• 公開（公告）號: CN102713715A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 伊藤圭
• 申請（專利權）人: 株式會社理光
• 主分類號: G02B7/36
• 分類號: G02B7/36;G03B13/36
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 郭定輝

技術領域

本發明涉及具有自動聚焦功能的成像裝置和成像方法。特別地，本發明涉及這樣的成像裝置和成像方法：即使當成像裝置包括具有用于聚焦的寬廣驅動范圍的鏡頭單元，其每一個也可以通過控制鏡頭單元的聚焦操作開始位置來減少對焦檢測時間。

背景技術

普通成像裝置（諸如數字照相機）具有自動聚焦在被攝體上的自動聚焦單元（下文稱為AF單元）。作為用于AF單元的自動聚焦控制方法的示例，已知了登山自動聚焦方法（hill-climbing?auto-focus?method）（例如，參考JPS39-5265A）。在這種登山自動聚焦方法中，從成像元件所輸出的圖像信號中獲得相鄰像素的亮度差的積分值（integral?value），并將該積分值用作示出對焦級別（focus?level）的AF估算值。當被攝體處于對焦狀態下時，圖像信號中的被攝體的輪廓部分清晰，因此圖像信號中相鄰像素的亮度差增大。即，在對焦狀態下增大AF估算值。另一方面，當被攝體處于跑焦（non-focus）狀態下時，該被攝體的輪廓部分不清晰，因此圖像信號中相鄰像素的亮度差減小。即，在跑焦狀態下AF估算值減小。

在AF單元中，在移動對焦鏡頭的同時，通過在那時在鏡頭位置中以預定定時或恒定時間間隔獲得圖像信號來計算AF估算值，指定AF估算值的最大值（AF估算值的峰值位置），將對焦鏡頭移動到AF估算值為最大值的鏡頭位置，然后使對焦鏡頭停止。因此，AF單元配置成自動聚焦在被攝體上。如上所述，登山自動聚焦方法通過檢測AF估算值的峰值位置來聚焦在被攝體上。

在常規普通登山自動聚焦方法中，通過在對焦鏡頭的預定的整個移動范圍之上移動鏡頭來指定可以獲得最大AF估算值的鏡頭位置，并將該對焦鏡頭移動到所指定的位置。更具體地說，AF操作開始位置被用作對焦鏡頭的預定的移動范圍的中心位置，并且對焦鏡頭首先移動到那個位置。在將對焦鏡頭從那個位置移動到某個確定方向（例如，最接近對焦位置的方向）之后，對焦鏡頭翻轉（turn?over）并移動到無窮遠對焦位置的方向。在該時間期間，指定可以獲得最大AF估算值的鏡頭位置。然而，根據這樣的AF控制方法，為AF操作花很長的時間，而有可能丟失照相機會。

最近，為了解決這樣的問題，已經例如在JP3851027B中提出了改進登山自動聚焦方法并以高精確度和高速度操作的AF控制方法。JP3851027B中所描述的AF控制方法是這樣一種方法，其可以增大AF操作速度，并且可以通過使用按微細間隔采樣AF估算值的第一模式和在直到對焦鏡頭靠近對焦位置以前按粗略間隔采樣AF估算值而在對焦位置附近按微細間隔采樣AF估算值的第二模式兩者來平滑地聚焦在被攝體上。然而，在JP3851027B中所描述的AF控制方法中，由于進行兩種AF控制（諸如按粗略間隔的AF控制和按微細間隔的AF控制），所以對焦操作的速度的增大不足。為此，仍然渴望對焦操作的速度的增大。

因而，提出了在JP2008-058559A中所描述的對焦調節器。這種對焦調節器配置成在曾經聚焦之后當重新調節焦點（focal?point）時存儲上一對焦位置上的圖像，將該存儲的圖像與當前圖像比較，如果一致性（agreement）是在預定范圍之內則縮窄對焦搜索范圍。然而，在JP2008-058559A中所描述的對焦調節器中，其假定存儲了曾經聚焦的圖像，并且其不跟蹤被攝體隨著時間的改變。為此，如果被攝體隨著時間而改變，則JP2008-058559A中所描述的特征很可能不被使用，因此不能期望實質性的效果。

此外，所有常規自動聚焦調節器都有這樣的問題：笨重的鏡頭在對焦位置上有很低的停止（stop）精確度，缺少按照驅動脈沖的移動，并且需要移動時間，或者有時不移動。特別地，如果鏡頭驅動系統的驅動機構部分具有反沖（backlash），或者對焦鏡頭具有寬廣的驅動范圍（諸如可以進行微距照相（macro?photography）的鏡頭），則以上問題顯著。

發明內容

考慮到上述常規技術，很渴望即使鏡頭位于移動范圍的任何位置上也可以通過估計被攝體的對焦位置來平滑地將鏡頭移動到對焦位置的技術。

因此，本發明的目的是提供成像裝置和成像方法，它們都可以通過在AF操作中將拍攝鏡頭移動到AF操作開始位置的同時計算AF估算值來高速地進行AF操作。