專利名稱：攝象裝置以及攝象系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可以裝拆更換攝象鏡頭的攝象裝置。
背景技術(shù)：
作為可以更換鏡頭的數(shù)字單鏡頭反射式照相機(jī)的焦點(diǎn)檢測裝置，和以往的銀鹽膠片用單鏡頭反射式照相機(jī)一樣，主要用于所謂的相位差檢測方式的焦點(diǎn)檢測裝置。另外，還提出了如在攝影機(jī)中使用的那樣的，組合所謂的對比度檢測方式的焦點(diǎn)檢測裝置和相位差檢測方式的焦點(diǎn)檢測裝置進(jìn)行攝象鏡頭的調(diào)焦控制的混合方式等。
在此，相位差檢測方式，是把攝象光束的一部分分割成2個(gè)光束，使這2部分光束分別成象在線傳感器上，通過檢測線傳感器上的2個(gè)象偏差方向和偏差量，計(jì)算為了在預(yù)定焦點(diǎn)面(和攝象面共軛的面)上調(diào)焦所需要的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭的移動(dòng)方向以及移動(dòng)量，在這樣的相位差檢測方式中，因?yàn)榭梢灾苯佑?jì)算出調(diào)焦所需要的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭的移動(dòng)方向以及移動(dòng)量，所以可以快速調(diào)焦。
另外，混合檢測方式，是從根據(jù)用于拍攝被拍攝象的攝象元件輸出的信號(hào)生成的影象信號(hào)中抽出高頻成分，在規(guī)定的采樣間隔觀察該高頻率成分的電平，由于在該高頻成分的電平向著峰值的方向上驅(qū)動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭，則最終在高頻成分的電平達(dá)到規(guī)定的峰值范圍時(shí)判定為調(diào)焦位置。在這樣的混合檢測方式中，因?yàn)橛酶鶕?jù)來自拍攝被拍攝象的攝象元件的輸出信號(hào)得到的影象信號(hào)進(jìn)行調(diào)焦判斷，所以可以以高精度對被拍攝體進(jìn)行調(diào)焦。
但是，在可以更換鏡頭的數(shù)字單鏡頭反射式照相機(jī)中，在只使用上述相位差檢測方式的焦點(diǎn)檢測裝置中，有可能得不到充分的調(diào)焦精度。其主要理由是，可以列舉出形成被觀察或者被拍攝影象的攝象光學(xué)系統(tǒng)的光束和焦點(diǎn)檢測裝置獲取的光束一般是不同的。
另外，在相位差檢測方式的焦點(diǎn)檢測裝置中，因?yàn)榘驯緛響?yīng)該根據(jù)縱(光軸)方向的相差量確定的焦點(diǎn)位置或者焦點(diǎn)偏差量變換為與橫方向的相差有關(guān)的象偏差求得，所以當(dāng)在攝象光學(xué)系統(tǒng)中有相差的情況下，要考慮到由于相差修正的狀態(tài)不同會(huì)在兩者中產(chǎn)生差。
為了解決這樣的問題，可以在每個(gè)攝象鏡頭中使用固有的修正值C，例如設(shè)置用式(1)修正表示焦點(diǎn)偏差量的焦點(diǎn)檢測信號(hào)D的修正電路，DC＝D-C……(1)根據(jù)得到的修正焦點(diǎn)檢測信號(hào)DC驅(qū)動(dòng)攝象光學(xué)系統(tǒng)的全部或者一部分，控制鏡頭使最佳成象位置和攝象面一致。
但是，在該方法中，上述修正值C一般使用設(shè)計(jì)修正值，不包含在照相機(jī)制造階段中產(chǎn)生的誤差。因此，當(dāng)在制造階段中產(chǎn)生了誤差的情況下，它就成為不能得到充分調(diào)焦精度的原因了。
另一方面，當(dāng)把通過相位差檢測方式和對比度檢測方式的組合進(jìn)行調(diào)焦控制的混合方式用于可以更換鏡頭的數(shù)字單鏡頭反射式照相機(jī)的情況下，首先，通過用相位差檢測方式進(jìn)行粗調(diào)，用對比度檢測方式進(jìn)行微調(diào)可以以某種程度的高速度并且高精度地進(jìn)行調(diào)焦，但即使在該方式下，結(jié)果，因?yàn)榭梢砸詫Ρ榷葯z測方式進(jìn)行直至最終的調(diào)焦控制，所以不能充分縮短調(diào)焦所需要的時(shí)間。
另外，在使用光學(xué)取景器的數(shù)字單鏡頭照相機(jī)中，為了把從攝象光學(xué)系統(tǒng)獲取的光束，沒有光量損失地分別導(dǎo)入取景器光學(xué)系統(tǒng)、相位差檢測方式的焦點(diǎn)檢測裝置以及對比度檢測方式的焦點(diǎn)檢測裝置的3個(gè)中，就要按照時(shí)間序列切換導(dǎo)入光束的目的地。因此，使檢測時(shí)間變長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供可以更高速地進(jìn)行高精度調(diào)焦控制的鏡頭交換式的攝象裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的攝象裝置包含通過光電轉(zhuǎn)換拍攝用攝象鏡頭形成的被拍攝體象的攝象元件；利用來自攝象鏡頭的光束通過相位差檢測方式檢測攝象鏡頭的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)狀態(tài)的焦點(diǎn)檢測單元；根據(jù)用攝象元件拍攝的圖象的對比度的檢測結(jié)果判斷攝象鏡頭的調(diào)焦?fàn)顟B(tài)的調(diào)焦判斷單元。并且具有，根據(jù)用調(diào)焦判斷單元得到的表示攝象鏡頭的調(diào)焦?fàn)顟B(tài)的信息，求出用于修正用焦點(diǎn)檢測單元得到的攝象鏡頭的調(diào)焦控制信息的修正信息的修正計(jì)算電路。
可以通過以下的參照附圖對具體實(shí)施例的說明明確本發(fā)明的特征。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的照相機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是構(gòu)成上述實(shí)施例1的照相機(jī)系統(tǒng)的焦點(diǎn)檢測單元的主要部分的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是圖2所示的光圈的平面圖。
圖4是圖2所示的光電轉(zhuǎn)換元件的平面圖。
圖5是上述照相機(jī)系統(tǒng)中的調(diào)焦位置校準(zhǔn)動(dòng)作的流程圖。
圖6是使用通過上述調(diào)焦位置校準(zhǔn)動(dòng)作計(jì)算出的修正值進(jìn)行拍攝時(shí)的照相機(jī)動(dòng)作的流程圖。
圖7是本發(fā)明的實(shí)施例2的照相機(jī)系統(tǒng)中的調(diào)焦位置校準(zhǔn)動(dòng)作的流程圖。
圖8是實(shí)施例3的照相機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖9是上述實(shí)施例3中的曝光校準(zhǔn)動(dòng)作的流程圖。
圖10是使用通過上述曝光校準(zhǔn)動(dòng)作計(jì)算出的修正值進(jìn)行拍攝時(shí)的照相機(jī)動(dòng)作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的理想的實(shí)施例。
(實(shí)施例1)
圖1展示的是本發(fā)明的實(shí)施例的數(shù)字單鏡頭反射式照相機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。該照相機(jī)系統(tǒng)，由攝象鏡頭1、可以裝卸更換該攝象鏡頭1的數(shù)字單鏡頭反射式照相機(jī)(攝象裝置以下稱為照相機(jī))8構(gòu)成。
在圖中，在攝象鏡頭1內(nèi)，收納有作為物鏡的攝象光學(xué)系統(tǒng)2。攝象光學(xué)系統(tǒng)2由1個(gè)或者多個(gè)鏡頭群構(gòu)成，通過使其全部或者一部分移動(dòng)而改變焦點(diǎn)距離，能夠進(jìn)行焦點(diǎn)調(diào)節(jié)。
3是為了進(jìn)行焦點(diǎn)調(diào)節(jié)而驅(qū)動(dòng)攝象光學(xué)系統(tǒng)2內(nèi)的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭2a的聚焦驅(qū)動(dòng)單元，4是用于檢測焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭2a的位置的聚焦位置檢測器。
6是由ROM等組成的存儲(chǔ)電路，5是負(fù)責(zé)控制攝象鏡頭1整體的由CPU等組成的鏡頭控制電路。
進(jìn)而，雖然未圖示，但在攝象鏡頭1內(nèi)，收納有為了變焦而驅(qū)動(dòng)攝象光學(xué)系統(tǒng)2內(nèi)的變焦鏡頭(未圖示)的變焦驅(qū)動(dòng)單元、光圈單元(未圖示)、用于檢測變焦鏡頭和光圈位置的檢測器。
在此，作為聚焦位置檢測器4，例如，可以使用由被設(shè)置在為了使焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭2a在光軸方向上移動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)或者移動(dòng)的鏡筒上的編碼器用的電極、與該電極接觸的檢測用電極等構(gòu)成的，輸出與焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭2a的位置或者離開基準(zhǔn)位置的移動(dòng)量對應(yīng)的信號(hào)的檢測器。但是，作為聚焦位置檢測器4并不限于此，可以使用光學(xué)式和磁性等的各種檢測器。
另一方面，在照相機(jī)8內(nèi)，收納有相對拍攝光路可以進(jìn)退的主反射鏡9、取景器光學(xué)系統(tǒng)。取景器光學(xué)系統(tǒng)，由利用被配置在拍攝光路內(nèi)的主反射鏡9反射到上方的光形成被拍攝體象的焦點(diǎn)板17、使形成在焦點(diǎn)板17上的被拍攝體象反轉(zhuǎn)的五棱鏡18以及目鏡19組成。
進(jìn)而，在主反射鏡9的背面上，設(shè)置有把透過主反射鏡9的半反射鏡部分的光束導(dǎo)向下方的子反射鏡10，它可以和主反射鏡9同時(shí)相對拍攝光路進(jìn)退。
另外，在照相機(jī)8內(nèi)，收納有引導(dǎo)子反射鏡10反射的光束的焦點(diǎn)檢測單元12、負(fù)責(zé)照相機(jī)8的全部控制的CPU等的照相機(jī)控制電路13、對攝象光學(xué)系統(tǒng)2形成的被拍攝體象進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的CCD、CMOS傳感器等攝象元件11。
另外，在照相機(jī)8內(nèi)，收納有利用來自攝象元件11的輸出信號(hào)對光電變換圖象(拍攝圖象)的對比度進(jìn)行檢測，判斷攝象光學(xué)系統(tǒng)2內(nèi)的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭2a是否在調(diào)焦位置上的調(diào)焦判斷單元16；計(jì)算該調(diào)焦判斷單元16的輸出和焦點(diǎn)檢測單元12的輸出的差分的計(jì)算電路14；把用該計(jì)算電路14計(jì)算出的差分量作為修正信息存儲(chǔ)的EEPROM等的存儲(chǔ)電路15。進(jìn)而，調(diào)焦判斷單元16，和已知的用所謂的對比度檢測方式進(jìn)行攝象鏡頭的自動(dòng)調(diào)焦控制的焦點(diǎn)檢測裝置相同。
7是配備在攝象鏡頭1以及照相機(jī)主體8上的通信接點(diǎn)，在兩者都安裝了的狀態(tài)下，經(jīng)由通信接點(diǎn)7進(jìn)行各種信息的收發(fā)和從照相機(jī)8一側(cè)向攝象鏡頭1一側(cè)提供電源。另外，在照相機(jī)8中，具有設(shè)定為了計(jì)算或者存儲(chǔ)上述修正信息的校準(zhǔn)模式的開關(guān)(未圖示)。
在圖2中，展示的是圖1所示的焦點(diǎn)檢測單元12的光學(xué)系統(tǒng)部分的結(jié)構(gòu)。在同一圖中，27是攝象光學(xué)系統(tǒng)2的光軸上的光線，它從攝象光學(xué)系統(tǒng)2透過主反射鏡9到達(dá)攝象元件11的拍攝面11a。21是子反射鏡10的近軸的成象面，它在和拍攝面11a光學(xué)等效的位置上。22是反射鏡，23是紅外截止濾波器。
24是光圈，具有2個(gè)開口部分24-1、24-2。25是2次成象光學(xué)系統(tǒng)，具有與光圈24的2個(gè)開口部分24-1、24-2對應(yīng)配置的2個(gè)鏡頭25-1、25-2。36是反射鏡，26是光電變換元件(傳感器)。該光電變換元件26，具有2個(gè)區(qū)域傳感器26-1、26-2。
在此，子反射鏡10具有曲率，具有把光圈24的2個(gè)開口部分24-1、24-2投影在攝象光學(xué)系統(tǒng)2的射出光瞳附近的收斂性放大率(焦點(diǎn)距離的倒數(shù))。
另外，子反射鏡10，只反射需要區(qū)域的光，向玻璃基板的表面蒸鍍了鋁和銀等的金屬膜，兼有限制焦點(diǎn)檢測范圍的視野掩膜的作用。
另外，即使在其它反射鏡22、36中，為了減少入射到光電轉(zhuǎn)換元件26上的雜散光，只最低限度地在需要的區(qū)域上蒸鍍了鋁和銀等的金屬膜。進(jìn)而，在沒有起到各反射鏡的反射面功能的區(qū)域上，可以涂抹光吸收性的涂料等。
圖3，是從光入射方向看圖2所示的光圈24的圖。在光圈24上，其橫長上的2個(gè)開口部24-1、24-2排列在開口寬度窄的方向上。在圖中用虛線表示的是，與光圈24的開口部24-1、24-2對應(yīng)配置在其光射出側(cè)上的2次成象系統(tǒng)25的各鏡頭25-1、25-2。
圖4是從光入射方向看圖2所示的光電轉(zhuǎn)換元件26的圖。2個(gè)區(qū)域傳感器26-1、26-2，分別如該圖所示那樣是以2維排列了象素的傳感器，這些區(qū)域傳感器26-1、26-2排列有2個(gè)。
在如以上那樣構(gòu)成的焦點(diǎn)檢測單元12以及向其導(dǎo)入光的光學(xué)系統(tǒng)中，如圖2所示，在來自攝象光學(xué)系統(tǒng)2的光束27-1、27-2透過主反射鏡9的半反射鏡面后，用子反射鏡10反射到大致沿著主反射鏡9的傾斜方向上，在用反射鏡22改變?yōu)槌蠓较蚝?，通過紅外截止濾波器23后分別通過光圈24的2個(gè)開口部24-1、24-2。而后，通過光圈24的2個(gè)開口24-1、24-2的2個(gè)光束分別被2次成象系統(tǒng)25的鏡頭25-1、25-2聚光，用反射鏡36改變?yōu)橄蛳路较虻竭_(dá)光電轉(zhuǎn)換元件26上的區(qū)域傳感器26-1、26-2。
圖2中的光束27-1、27-2，是在拍攝面11a的中央成象的光束，即使在其他位置上成象的光束，也經(jīng)過同樣的路徑，到達(dá)光電轉(zhuǎn)換元件26，作為整體，與攝象元件11上的規(guī)定的2維區(qū)域?qū)?yīng)的涉及被拍攝體象的2個(gè)區(qū)域的光量分布被形成在光電轉(zhuǎn)換元件26的各區(qū)域傳感器26-1、26-2上。
焦點(diǎn)檢測單元12，針對與如上述那樣得到的2個(gè)被拍攝體象有關(guān)的光量分布，依據(jù)相位差檢測方法的檢測原理，對區(qū)域傳感器26-1、26-2上的各位置計(jì)算被拍攝體象的分離方向以及分離量，即在圖4所示的2個(gè)區(qū)域傳感器26-1、26-2上的上下方向上的相對位置關(guān)系，由此檢測出攝象光學(xué)系統(tǒng)2的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)狀態(tài)(以下，稱為焦點(diǎn)檢測)，并把其結(jié)果作為焦點(diǎn)偏移量(散焦量)D輸出。
而后，在本實(shí)施例中，為了使根據(jù)該焦點(diǎn)偏移量D求得焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭的調(diào)焦的驅(qū)動(dòng)位置，成為對每種攝象鏡頭1得到盡可能高精度的調(diào)焦的值，預(yù)先在鏡頭一側(cè)的存儲(chǔ)電路6中，存儲(chǔ)該鏡頭種類在設(shè)計(jì)上的修正值，并在照相機(jī)8一側(cè)進(jìn)行使拍攝時(shí)的最佳成象位置和拍攝面11a一致的修正。
但是，被存儲(chǔ)在鏡頭一側(cè)的存儲(chǔ)電路6中的修正值，即使是同一機(jī)種，因?yàn)槲窗總€(gè)攝象鏡頭的個(gè)體差異和焦點(diǎn)檢測單元12的個(gè)體差異，所以即使直接使用被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)電路6中的設(shè)計(jì)上的修正值，也難以得到真正正確的調(diào)焦?fàn)顟B(tài)。
因而，在本實(shí)施例中，為了使存儲(chǔ)在鏡頭一側(cè)存儲(chǔ)電路6中的設(shè)計(jì)上的修正值能夠反映上述個(gè)體差異而得到高精度的調(diào)焦的值(即，利用基于焦點(diǎn)檢測單元12檢測出的焦點(diǎn)偏移量D的鏡頭的調(diào)焦驅(qū)動(dòng)位置，得到更高精度調(diào)焦的值)，首先，一邊用聚焦驅(qū)動(dòng)單元3使焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭在光軸方向上移動(dòng)，一邊檢測從攝象元件11得到的圖象信號(hào)的對比度，根據(jù)該對比度狀態(tài)用調(diào)焦判斷單元16判定調(diào)焦位置。而后，通過計(jì)算電路14計(jì)算用調(diào)焦判斷單元16判定(檢測)的調(diào)焦位置與用焦點(diǎn)檢測單元12計(jì)算出的調(diào)焦位置之間的差分量，把該差分量作為現(xiàn)在安裝著的攝象鏡頭1固有的修正信息存儲(chǔ)在照相機(jī)8一側(cè)的存儲(chǔ)電路15中。進(jìn)而，在此，把用于得到該攝象鏡頭1固有的修正信息的一連串動(dòng)作稱為校準(zhǔn)。
在此，使用圖5所示的流程圖，說明進(jìn)行上述校準(zhǔn)的照相機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)作。在本實(shí)施例中，在把攝象鏡頭1重新安裝在照相機(jī)8上或者更換時(shí)，由于攝影者打開被設(shè)置在照相機(jī)8上的校準(zhǔn)開關(guān)(未圖示)，因而照相機(jī)控制電路13進(jìn)入校準(zhǔn)模式，執(zhí)行以下的流程。
在進(jìn)入校準(zhǔn)模式后，通過自動(dòng)或者拍攝者按下快門開關(guān)，校準(zhǔn)動(dòng)作開始(步驟(在圖中表示為S)501)。
首先，照相機(jī)控制電路13，把信號(hào)送到鏡頭控制電路5，通過聚焦驅(qū)動(dòng)單元3使焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭移動(dòng)到規(guī)定位置(步驟502)。其次，在調(diào)焦判斷單元16中檢測從攝象元件11得到的圖象信號(hào)的對比度(步驟503)。而后，到步驟503達(dá)到規(guī)定次數(shù)N為止，重復(fù)在步驟502中的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭的微小移動(dòng)(擺動(dòng))和在步驟503中的對比度檢測(步驟503a)。
調(diào)焦判斷單元16，在N個(gè)對比度檢測結(jié)果中把可以得到最高對比度的圖象信號(hào)的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭的位置判定為調(diào)焦位置，向照相機(jī)控制電路13送出信號(hào)。照相機(jī)控制電路13通過鏡頭控制電路5得到此時(shí)的來自聚焦位置檢測器4的位置信息，制成調(diào)焦位置信息(步驟504)。
接著，照相機(jī)控制電路13，控制焦點(diǎn)檢測單元12采用相位差檢測方式進(jìn)行焦點(diǎn)檢測，并把此時(shí)的檢測結(jié)果，即焦點(diǎn)偏移量(散焦量)換算為焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭的調(diào)焦方向的驅(qū)動(dòng)量，再把換算的值加到來自聚焦位置檢測器4的位置信息上制成調(diào)焦位置信息(步驟505)。
照相機(jī)控制電路13，在計(jì)算電路14中計(jì)算作為用調(diào)焦判斷單元16進(jìn)行調(diào)焦判定時(shí)的調(diào)焦位置信息與根據(jù)焦點(diǎn)檢測單元12產(chǎn)生的檢測結(jié)果得到的調(diào)焦位置信息之間的差分的調(diào)焦位置修正值(步驟506)。
而后，把在計(jì)算電路14中計(jì)算出的調(diào)焦位置修正值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)電路15中(步驟507)，結(jié)束以上校準(zhǔn)。
在此，在步驟504和步驟505之間有時(shí)滯，而因?yàn)檫€要考慮到由于被拍攝體的移動(dòng)等產(chǎn)生誤差，所以最好實(shí)際上同時(shí)進(jìn)行步驟504和步驟505。
另外，如上所述如果要使用一般的被拍攝體進(jìn)行校準(zhǔn)，則因?yàn)榭紤]到由于被拍攝體的移動(dòng)等產(chǎn)生的誤差，所以還可以采用在照相機(jī)內(nèi)內(nèi)置校準(zhǔn)用的圖表，用該圖表進(jìn)行校準(zhǔn)的方法，和通過與個(gè)人電腦的連接在PC的畫面上顯示圖表，用該圖表進(jìn)行校準(zhǔn)的方法。另外，如果使用用補(bǔ)助光等的圖案投影進(jìn)行校準(zhǔn)這種方法，則可以進(jìn)行更高精度的校準(zhǔn)。
另外，在本實(shí)施例中，作為調(diào)焦判斷單元16，使用了與被用在以往的攝影機(jī)中的對比度檢測方式的焦點(diǎn)檢測裝置相同的單元，但也可以在照相機(jī)8中設(shè)置機(jī)械的快門，當(dāng)使用不能進(jìn)行電子快門動(dòng)作的攝象元件，不能進(jìn)行以往的對比度檢測方式的焦點(diǎn)檢測的情況下，拍攝多張圖象，檢測這些圖象的對比度。
進(jìn)而，對于調(diào)焦位置修正值的存儲(chǔ)，也可以在被設(shè)置于照相機(jī)8中的存儲(chǔ)電路15中只存儲(chǔ)該調(diào)焦修正位置，還可以存儲(chǔ)作為包含上述式(1)中的修正值C的值那樣的數(shù)值。
另外，也可以在改寫被設(shè)置在攝象鏡頭1內(nèi)的存儲(chǔ)電路6內(nèi)的修正值C后存儲(chǔ)調(diào)焦位置修正值，還可以將修正值C作為另一修正值存儲(chǔ)。
另外，如果在每一拍攝體距離上進(jìn)行上述那樣的校對動(dòng)作，并與各被拍攝體距離對應(yīng)地把調(diào)焦位置修正值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)電路15中，則不管被拍攝體距離如何都可以進(jìn)行高精度的調(diào)焦控制。
另外，也可以對每一攝象鏡頭種類進(jìn)行上述那樣的校對動(dòng)作，針對識(shí)別各鏡頭種類的每種信息，把調(diào)焦位置修正值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)電路15。
進(jìn)而，在本實(shí)施例的校準(zhǔn)動(dòng)作中，在程序上，是在使用調(diào)焦判斷單元16制成調(diào)焦位置信息后，通過焦點(diǎn)檢測單元12進(jìn)行焦點(diǎn)檢測的，但也可以在使用調(diào)焦判斷單元16制成調(diào)焦位置信息前，通過焦點(diǎn)檢測單元12進(jìn)行焦點(diǎn)檢測，由此可以把在步驟502中驅(qū)動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭的范圍限制在通過相位檢測方式的焦點(diǎn)檢測檢測出的調(diào)焦位置附近，可以更快速地完成校準(zhǔn)。
以下，用圖6的流程圖說明使用在上述校準(zhǔn)模式中計(jì)算存儲(chǔ)的調(diào)焦位置修正值，實(shí)際進(jìn)行拍攝情況下的照相機(jī)的動(dòng)作。
在此，調(diào)焦位置修正值，假設(shè)是和上述修正值C分開存儲(chǔ)在照相機(jī)主體8內(nèi)的存儲(chǔ)電路15中的值。
如果照相機(jī)8的快門按鈕在第1按壓操作下處于半按下狀態(tài)(步驟601)，則照相機(jī)控制電路13，通過焦點(diǎn)檢測單元12進(jìn)行在相位差檢測方式下的焦點(diǎn)檢測(步驟602)。
以下，照相機(jī)控制電路13，從根據(jù)焦點(diǎn)檢測單元12的焦點(diǎn)檢測結(jié)果(焦點(diǎn)偏移量)計(jì)算出的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭的調(diào)焦驅(qū)動(dòng)量和由聚焦位置檢測器4檢測出的現(xiàn)在的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭的位置信息中，制成成為焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭的調(diào)焦目標(biāo)位置的調(diào)焦位置信息(調(diào)焦控制信息)，進(jìn)而針對該調(diào)焦位置信息，使用攝象鏡頭1固有的設(shè)計(jì)上的修正值C以及在校準(zhǔn)模式中制成的調(diào)焦位置修正值進(jìn)行修正(步驟603)。
以下，照相機(jī)控制電路13，根據(jù)被修正了的調(diào)焦位置信息向鏡頭控制電路5發(fā)出驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)。鏡頭控制電路5，通過聚焦驅(qū)動(dòng)單元3驅(qū)動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭，直至用聚焦位置檢測器4檢測出與被修正了的調(diào)焦位置信息對應(yīng)的位置，之后結(jié)束調(diào)焦動(dòng)作(步驟604)。
其后，當(dāng)快門按鈕在第2次按壓操作下變?yōu)槿堪聪聽顟B(tài)時(shí)(步驟605)，進(jìn)行拍攝(步驟606)。
如上所述，在本實(shí)施例中，在校準(zhǔn)模式下，存儲(chǔ)從相位差檢測方式下進(jìn)行焦點(diǎn)檢測的焦點(diǎn)檢測單元12和用對比度檢測方式進(jìn)行調(diào)焦判定的調(diào)焦判斷單元16各自得到的調(diào)焦位置的差分(修正信息)，因?yàn)橛迷摯鎯?chǔ)的修正信息修正在拍攝時(shí)使用焦點(diǎn)檢測單元12得到的調(diào)焦控制信息，所以在維持相位差檢測方式的高速性的狀態(tài)下，可以高精度地進(jìn)行調(diào)焦控制。
另外，如上所述由于把調(diào)焦位置修正值作為包含修正值C那樣的數(shù)值存儲(chǔ)在照相機(jī)8內(nèi)的存儲(chǔ)電路15中，因而不需要在攝象鏡頭1和照相機(jī)8之間進(jìn)行修正值C的通信，可以更高速地進(jìn)行調(diào)焦控制。
(實(shí)施例2)在圖7中展示的是在作為本發(fā)明的實(shí)施例2的數(shù)字單鏡頭照相機(jī)系統(tǒng)中的校準(zhǔn)動(dòng)作的流程圖。該照相機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和實(shí)施例1一樣。因此，在和實(shí)施例1相同的構(gòu)成要素上標(biāo)注了和實(shí)施例1相同的符號(hào)說明。在本實(shí)施例中，不設(shè)置校準(zhǔn)模式而自動(dòng)地計(jì)算調(diào)焦位置修正值。
如果校準(zhǔn)開始(步驟701)，首先，照相機(jī)控制電路13，使焦點(diǎn)檢測單元12進(jìn)行相位差檢測方式的焦點(diǎn)檢測，和實(shí)施例1一樣制成調(diào)焦位置信息(步驟702)。以下，根據(jù)該調(diào)焦位置信息，通過鏡頭控制電路5以及聚焦驅(qū)動(dòng)單元3驅(qū)動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭，進(jìn)行調(diào)焦動(dòng)作(步驟703)。
以下，照相機(jī)控制電路13通過聚焦驅(qū)動(dòng)單元3，使位于在步驟703中驅(qū)動(dòng)的位置上的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭微小移動(dòng)(步驟704)。
在該狀態(tài)下，照相機(jī)控制電路13，使調(diào)焦判斷單元16進(jìn)行對比度檢測(步驟705)，在使步驟704和步驟705重復(fù)規(guī)定的N次后(步驟705a)，根據(jù)從檢測出的對比度中得到最高對比度的圖形信號(hào)時(shí)的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭的位置(由聚焦位置檢測器4檢測出的位置)，制成調(diào)焦位置信息(步驟706)。
以下，在計(jì)算電路14中計(jì)算出作為在步驟706中得到的調(diào)焦位置信息和在步驟702中使用焦點(diǎn)檢測單元12得到的調(diào)焦位置信息之間的差分的調(diào)焦位置修正值(步驟707)。
而后，把計(jì)算出的調(diào)焦位置修正值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)電路15(步驟708)中。通過以上的動(dòng)作校準(zhǔn)結(jié)束。
在此，對于開始校準(zhǔn)的時(shí)刻，可以采用在拍攝者未觸摸到快門按鈕的狀態(tài)下進(jìn)行，而在拍攝者對快門按鈕進(jìn)行第1按壓操作時(shí)中斷校準(zhǔn)的方法。
另外，在實(shí)際的拍攝時(shí)，也可以采用在被設(shè)定的快門速度的1/2以下的快門速度下一邊使焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭移動(dòng)(在不同的調(diào)焦?fàn)顟B(tài)下)一邊進(jìn)行多次拍攝，選擇最適合的時(shí)刻的圖像，通過拍攝結(jié)束后的圖象處理修正其亮度，得到和在已設(shè)定的快門速度下拍攝的圖象同等的攝影圖象的方法。
使用在上述校準(zhǔn)中制成的調(diào)焦位置修正值的實(shí)際拍攝動(dòng)作，和在上述實(shí)施例1中說明的一樣。
(實(shí)施例3)在與上述實(shí)施例1以及2中說明的調(diào)焦位置有關(guān)的校準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，還可以進(jìn)行與曝光有關(guān)的校準(zhǔn)。
圖8展示的是作為本發(fā)明的實(shí)施例3的數(shù)字單鏡頭反射式照相機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。進(jìn)而，對和實(shí)施例1一樣的構(gòu)成要素，使用和實(shí)施例1一樣的符號(hào)。但是，在圖8中省略了與在實(shí)施例1以及2中說明的調(diào)焦位置的校準(zhǔn)有關(guān)的構(gòu)成要素。
在本實(shí)施例中，在實(shí)施例1的照相機(jī)主體8中追加了測光單元20、控制攝象元件11的曝光的曝光控制電路21、用于檢測攝象元件11的曝光量的曝光量檢測電路22、兼作計(jì)算電路的照相機(jī)控制電路13’、存儲(chǔ)電路24。
以下，利用圖9的流程圖說明與曝光有關(guān)的校準(zhǔn)。
通過拍攝者的開關(guān)操作一旦進(jìn)入校準(zhǔn)模式(步驟901)，則照相機(jī)控制電路13’就使測光單元20進(jìn)行測光(步驟902)。其后，根據(jù)測光單元12的測光結(jié)果設(shè)定曝光值(步驟903)，在已設(shè)定的曝光值下進(jìn)行拍攝(步驟904)。
而后，只以規(guī)定值改變在步驟903中設(shè)定的曝光值(步驟905)，在該變更后的曝光值下進(jìn)行拍攝(步驟906)。在這樣使步驟905和步驟906重復(fù)規(guī)定次數(shù)N后(步驟906a)，通過曝光量檢測電路22檢測在步驟904以及步驟906中拍攝的N個(gè)圖象的曝光量，在檢測出的N個(gè)曝光量中，把相對得到最佳曝光的拍攝的曝光值作為最佳曝光值進(jìn)行計(jì)算(步驟907)。
以下，作為計(jì)算電路的照相機(jī)控制電路13’計(jì)算出該最佳曝光值和在步驟903中設(shè)定的曝光值之間的差分(步驟908)。照相機(jī)控制電路13’，把計(jì)算出的差分作為曝光修正值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)電路24(步驟909)中。以上曝光的校準(zhǔn)結(jié)束。
在此，曝光校準(zhǔn)，也可以通過在校準(zhǔn)上述調(diào)焦位置時(shí)進(jìn)行的多次圖象拍攝時(shí)一邊同時(shí)進(jìn)行曝光變更一邊進(jìn)行拍攝進(jìn)行。
以下，用圖10的流程圖說明使用通過曝光校準(zhǔn)計(jì)算出的曝光修正值進(jìn)行拍攝的動(dòng)作。
由于拍攝者第1按壓操作而使快門按鈕處于半按下狀態(tài)時(shí)(步驟1001)，則照相機(jī)控制電路13’使測光單元20進(jìn)行測光(步驟1002)。而后，用被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)電路24中的曝光修正值修正根據(jù)測光單元20的測光結(jié)果得到的曝光值(步驟1003)。進(jìn)而，根據(jù)該修正結(jié)果進(jìn)行拍攝時(shí)的曝光設(shè)定(步驟1004)。
其后，進(jìn)行第2按壓操作而使快門按鈕處于全部按下狀態(tài)時(shí)(步驟1005)，則照相機(jī)控制電路13’進(jìn)行拍攝(步驟1006)。
如上所述，通過使用由曝光校準(zhǔn)得到的曝光修正值進(jìn)行拍攝時(shí)的曝光修正，可以進(jìn)行最佳的曝光設(shè)定。
在此，在實(shí)施例1以及2中說明的調(diào)焦位置校準(zhǔn)和在本實(shí)施例中說明的曝光校準(zhǔn)，因?yàn)樽詈檬窃诿看胃鼡Q攝象鏡頭1時(shí)進(jìn)行，所以在與新安裝的攝象鏡頭1對應(yīng)的調(diào)焦位置修正值和曝光修正值還未被存儲(chǔ)在照相機(jī)主體8的存儲(chǔ)電路中的情況下，最好用聲音和顯示警告拍攝者。
另外，調(diào)焦位置修正值和曝光修正值，在上述各實(shí)施例中，被存儲(chǔ)在設(shè)置在照相機(jī)主體8內(nèi)的存儲(chǔ)電路中，但也可以被用來改寫存儲(chǔ)在設(shè)置于攝象鏡頭1內(nèi)的存儲(chǔ)電路中的以往的修正值。
如上所述，如果采用上述各實(shí)施例，因?yàn)榭梢愿鶕?jù)表示使用了可以在高精度下進(jìn)行調(diào)焦判定的拍攝圖象對比度檢測的調(diào)焦?fàn)顟B(tài)的信息，求出用于修正在具有優(yōu)異高速性的相位差檢測方式中的檢測精度的不充分的修正信息，所以，與采用相位檢測方式，混合方式等相比，可以更高速并且在充分高精度下進(jìn)行調(diào)焦控制。
另外，如果在存儲(chǔ)電路中，預(yù)先存儲(chǔ)與攝象鏡頭各自具有的個(gè)體信息對應(yīng)的修正信息，在存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)電路中的修正信息中，使用與從被安裝著的攝象鏡頭中取得的個(gè)體信息對應(yīng)的修正信息修正調(diào)焦控制信息，則可以用與各攝象鏡頭固有的光學(xué)特性一致的修正信息修正焦點(diǎn)檢測裝置的檢測結(jié)果，由此不管被安裝的攝象鏡頭如何都可以確保最佳的精度水平。
權(quán)利要求
1.一種可以裝拆攝象鏡頭的攝象裝置，其特征在于包括攝象元件，接收由上述攝象鏡頭形成的被拍攝體象，并光電轉(zhuǎn)換它；焦點(diǎn)檢測單元，使用來自上述攝象鏡頭的光束采用相位差檢測方式檢測上述攝象鏡頭的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)狀態(tài)；調(diào)焦判斷單元，根據(jù)由上述攝象元件拍攝的圖象的對比度的檢測結(jié)果判斷上述攝象鏡頭的調(diào)焦?fàn)顟B(tài)；以及修正計(jì)算電路，根據(jù)用上述調(diào)焦判斷單元得到的表示上述攝象鏡頭的調(diào)焦?fàn)顟B(tài)的信息，求出用上述焦點(diǎn)檢測單元得到的用于修正上述攝象鏡頭的調(diào)焦控制信息的修正信息。
2.權(quán)利要求1所述的攝象裝置，其特征在于上述修正計(jì)算電路，根據(jù)用上述焦點(diǎn)檢測單元得到的上述攝象鏡頭的調(diào)焦位置信息和用上述調(diào)焦判斷單元得到的調(diào)焦位置信息之間的差求出上述修正信息。
3.權(quán)利要求2所述的攝象裝置，其特征在于上述調(diào)焦判斷單元，一邊驅(qū)動(dòng)包含在上述攝象鏡頭中的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)鏡頭，一邊多次進(jìn)行調(diào)焦/不調(diào)焦判斷。
4.權(quán)利要求1所述的攝象裝置，其特征在于包括存儲(chǔ)上述修正信息的存儲(chǔ)電路；其中上述修正計(jì)算電路，從上述存儲(chǔ)電路中讀出修正信息。
5.權(quán)利要求4所述的攝象裝置，其特征在于上述存儲(chǔ)電路，存儲(chǔ)與多個(gè)攝象鏡頭各自固有的個(gè)體信息對應(yīng)的上述修正信息；上述修正計(jì)算電路，在被存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)電路中的修正信息中，讀出與從被安裝在該攝象裝置上的攝象鏡頭中取得的個(gè)體信息對應(yīng)的修正信息。
6.權(quán)利要求5所述的攝象裝置，其特征在于上述修正計(jì)算電路，取得被存儲(chǔ)在上述攝象鏡頭內(nèi)的存儲(chǔ)電路中的，用于修正上述焦點(diǎn)檢測單元的檢測結(jié)果的設(shè)計(jì)上的修正信息，用與上述個(gè)體信息對應(yīng)被存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)電路中的修正信息修正上述設(shè)計(jì)上的修正信息。
7.權(quán)利要求1所述的攝象裝置，其特征在于可以設(shè)定校準(zhǔn)模式，在該模式下執(zhí)行求出上述修正信息的動(dòng)作。
8.權(quán)利要求1所述的攝象裝置，其特征在于上述修正計(jì)算電路根據(jù)用上述修正信息修正的上述調(diào)焦控制信息，輸出用于進(jìn)行上述攝象鏡頭的調(diào)焦控制的信號(hào)。
9.權(quán)利要求1所述的攝象裝置，其特征在于上述調(diào)焦判斷單元，采用對比度檢測方式進(jìn)行調(diào)焦/不調(diào)焦判斷。
10.一種攝象系統(tǒng)，其特征在于包括權(quán)利要求1所述的攝象裝置；可以進(jìn)行調(diào)焦控制并能夠從上述攝象裝置裝拆進(jìn)行更換的攝象鏡頭。
11.一種攝象系統(tǒng)，其特征在于包括權(quán)利要求5所述的攝象裝置；在可以進(jìn)行調(diào)焦控制并能夠從上述攝象裝置裝拆進(jìn)行更換的同時(shí)，還能夠存儲(chǔ)上述個(gè)體信息，把該個(gè)體信息通知上述攝象裝置的攝象鏡頭。
12.一種可以裝拆攝象鏡頭的攝象裝置，其特征在于包括攝象元件，接收由上述攝象鏡頭形成的被拍攝體象，并光電轉(zhuǎn)換它；測光單元，利用來自上述攝象鏡頭的光進(jìn)行測光；檢測單元，與上述攝象元件電氣連接，檢測上述攝象元件接受的曝光量；處理單元，與上述測光單元和上述檢測單元電氣連接，根據(jù)用上述檢測單元得到的信息，求出用來對用上述測光單元得到的曝光信息進(jìn)行修正的修正信息的處理單元。
13.一種攝象系統(tǒng)，其特征在于包括權(quán)利要求12所述的攝象裝置；可以從上述攝象裝置裝拆的攝象鏡頭。
全文摘要
可以高速并且高精度進(jìn)行調(diào)焦控制的本發(fā)明的攝象裝置及攝象系統(tǒng)，具有用來自攝象鏡頭的光束采用相位檢測方式檢測攝象鏡頭的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)狀態(tài)的焦點(diǎn)檢測單元；根據(jù)用攝象元件拍攝的圖象的對比度的檢測結(jié)果判斷攝象鏡頭的調(diào)焦?fàn)顟B(tài)的調(diào)焦判斷單元。而且，根據(jù)表示用調(diào)焦判斷單元得到的攝象鏡頭的調(diào)焦?fàn)顟B(tài)的信息，求出用于修正使用焦點(diǎn)檢測單元得到的攝象鏡頭的調(diào)焦控制信息的修正信息。
文檔編號(hào)G02B7/34GK1450398SQ0310934
公開日2003年10月22日 申請日期2003年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月5日
發(fā)明者松田高穗 申請人:佳能株式會(huì)社