專利名稱：成像裝置及其固態(tài)成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及成像裝置及其固態(tài)成像設(shè)備，并且具體地涉及能夠執(zhí)行焦點(diǎn)控制的成
像裝置及其固態(tài)成像設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，能夠通過使用固態(tài)成像設(shè)備拍攝和存儲(chǔ)圖像的成像裝置(如數(shù)字照相機(jī) 和數(shù)字?jǐn)z像機(jī))被廣泛使用。作為用于這種成像裝置的成像設(shè)備，最普遍地使用了 CCD圖像 傳感器，然而，CMOS圖像傳感器正吸引關(guān)注，因?yàn)檫M(jìn)一步增加了成像設(shè)備的像素?cái)?shù)量。CMOS 圖像傳感器具有傳感器能夠隨機(jī)存取像素信號(hào)并且以高速執(zhí)行讀出的優(yōu)點(diǎn)，此外，與CCD 圖像傳感器相比，CMOS圖像傳感器是高度靈敏的，并且具有低功耗。 順帶提及，在該類成像裝置中，普遍安裝了自動(dòng)對(duì)焦被攝體的自動(dòng)對(duì)焦(AF)功能 (例如，參見JP-A-2004-289870)?；趶墓虘B(tài)成像設(shè)備輸出的圖像信號(hào)調(diào)節(jié)焦點(diǎn)(focus) 的成像條件。例如，對(duì)圖像信號(hào)的高亮度分量積分以計(jì)算焦點(diǎn)評(píng)估值，并且調(diào)節(jié)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透 鏡的位置，使得焦點(diǎn)評(píng)估值變?yōu)樽畲蟆?圖11示出現(xiàn)有技術(shù)的成像裝置的配置?，F(xiàn)有技術(shù)的成像裝置100包括固態(tài)成像 設(shè)備101、DSP 102、邊緣檢測(cè)單元103、焦點(diǎn)評(píng)估值生成單元104、控制單元105、焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透 鏡106、透鏡移動(dòng)機(jī)制107、光圈108、光圈驅(qū)動(dòng)單元109等。 當(dāng)執(zhí)行自動(dòng)對(duì)焦控制時(shí)，控制單元105允許固態(tài)成像設(shè)備101輸出圖像信號(hào)，通過 接口 (I/F)將所述圖像信號(hào)輸入到DSP 102。 DSP 102從圖像信號(hào)生成圖像亮度信號(hào)，并且 將信號(hào)輸出到邊緣檢測(cè)單元103。邊緣檢測(cè)單元103提取圖像亮度信號(hào)的高頻分量(以下， 在下面的描述中稱為"高亮度分量")，并且從高亮度分量檢測(cè)拍攝的圖像的邊緣部分以輸 出到控制單元105?？刂茊卧?05基于從邊緣檢測(cè)單元103獲取的信息，將焦點(diǎn)區(qū)域限制到 邊緣部分的外圍。 控制部分105控制固態(tài)成像設(shè)備101，以從固態(tài)成像設(shè)備101輸出焦點(diǎn)區(qū)域中的圖 像信號(hào)，以及通過I/F、 DSP 102和邊緣檢測(cè)單元103將高亮度分量輸出到焦點(diǎn)評(píng)估值生成 單元104。焦點(diǎn)評(píng)估值生成單元104將通過積分高頻分量獲得的值輸出到控制單元105作 為焦點(diǎn)評(píng)估值?？刂茊卧?05控制透鏡移動(dòng)機(jī)制107以移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡106，并執(zhí)行相同 處理以將焦點(diǎn)評(píng)估值變?yōu)樽畲蟮慕裹c(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡106的位置確定為對(duì)焦位置，然后，控制單 元105將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡106安排在對(duì)焦位置。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在現(xiàn)有技術(shù)的上述成像裝置中，自動(dòng)對(duì)焦控制機(jī)制是分散化的，并且在它們 中間需要提供多個(gè)半導(dǎo)體芯片、模塊和接口 (I/F)，這可能導(dǎo)致成像裝置中的布線的增加和 配置的復(fù)雜。 因此，期望提供一種成像裝置及其固態(tài)成像設(shè)備，其能夠在提供自動(dòng)對(duì)焦控制功 能時(shí)抑制內(nèi)部布線的增加和配置的復(fù)雜。
4
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供了一種成像裝置，包括焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡；透鏡移動(dòng)機(jī)制，
其將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡在光軸方向上移動(dòng)；操作單元，其可由用戶操作；固態(tài)成像設(shè)備，包括 成像單元，其拍攝通過成像光學(xué)系統(tǒng)對(duì)焦的被攝體圖像，數(shù)字信號(hào)處理單元，其生成通過成
像單元拍攝的被攝體圖像的圖像數(shù)據(jù)及其亮度數(shù)據(jù)，輸入/輸出單元，其輸入和輸出數(shù)據(jù)，
焦點(diǎn)評(píng)估值生成單元，其基于從數(shù)字信號(hào)處理單元輸出的亮度數(shù)據(jù)生成被攝體圖像的焦點(diǎn)
評(píng)估值，并將焦點(diǎn)評(píng)估值從輸入/輸出單元輸出，以及成像驅(qū)動(dòng)單元，當(dāng)從輸入/輸出單元
輸入成像指令信號(hào)時(shí)，其開始通過成像單元的成像操作，并且當(dāng)成像操作完成時(shí)，其從輸入
/輸出單元輸出成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)；以及控制單元，其根據(jù)由用戶對(duì)操作單元的操作，控制
透鏡移動(dòng)機(jī)制和固態(tài)成像設(shè)備，其中，當(dāng)檢測(cè)到對(duì)操作單元的自動(dòng)對(duì)焦指令操作時(shí)，控制單
元向固態(tài)成像設(shè)備的輸入/輸出單元輸出成像指令信號(hào)，當(dāng)從固態(tài)成像設(shè)備的輸入/輸出
單元輸入成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)時(shí)，控制單元控制透鏡移動(dòng)機(jī)制以移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡，并基于
從固態(tài)成像設(shè)備的輸入/輸出單元輸出的焦點(diǎn)評(píng)估值，確定焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡的對(duì)焦位置。 在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的成像裝置中，當(dāng)檢測(cè)到對(duì)操作單元的自動(dòng)對(duì)焦指令操作
時(shí)，控制單元向固態(tài)成像設(shè)備的輸入/輸出單元輸出成像指令信號(hào)，并且當(dāng)從固態(tài)成像設(shè)
備的輸入/輸出單元輸入成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)時(shí)，控制單元重復(fù)控制透鏡移動(dòng)機(jī)制以移動(dòng)焦
點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡、以及獲取從固態(tài)成像設(shè)備的輸入/輸出單元輸出的焦點(diǎn)評(píng)估值的處理，直到
從固態(tài)成像設(shè)備的輸入/輸出單元輸出的焦點(diǎn)評(píng)估值達(dá)到峰值。 在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的成像裝置中，在從固態(tài)成像設(shè)備獲取的焦點(diǎn)評(píng)估值滿足給 定條件的情況下，當(dāng)從固態(tài)成像設(shè)備的輸入/輸出單元輸入成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)時(shí)，控制單 元從固態(tài)成像設(shè)備獲取焦點(diǎn)評(píng)估值而不移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡，并且將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡移動(dòng)對(duì)應(yīng) 于獲取的焦點(diǎn)評(píng)估值的移動(dòng)量。 在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的成像裝置中，當(dāng)在移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡的處理中從固態(tài)成像
設(shè)備獲取焦點(diǎn)評(píng)估值時(shí)，控制單元根據(jù)焦點(diǎn)評(píng)估值停止焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡的移動(dòng)。 在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的成像裝置中，當(dāng)檢測(cè)到對(duì)操作單元的自動(dòng)對(duì)焦指令操作
時(shí)，控制單元向固態(tài)成像設(shè)備的輸入/輸出單元輸出成像指令信號(hào)，當(dāng)從固態(tài)成像設(shè)備的
輸入/輸出單元輸入成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)時(shí)，執(zhí)行控制透鏡移動(dòng)機(jī)制以便在焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡的
移動(dòng)范圍內(nèi)將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡移動(dòng)預(yù)定量、以及獲取從固態(tài)成像設(shè)備的輸入/輸出單元輸出
的焦點(diǎn)評(píng)估值的處理，并且將在焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡的各個(gè)移動(dòng)位置中的、從固態(tài)成像設(shè)備輸出
的焦點(diǎn)評(píng)估值變?yōu)樽畲蟮奈恢么_定為焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡的對(duì)焦位置。 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種固態(tài)成像設(shè)備，包括成像單元，其拍攝通 過成像光學(xué)系統(tǒng)對(duì)焦的被攝體圖像；數(shù)字信號(hào)處理單元，其生成通過成像單元拍攝的被攝 體圖像的圖像數(shù)據(jù)及其亮度數(shù)據(jù)；輸入/輸出單元，其輸入和輸出數(shù)據(jù)；焦點(diǎn)評(píng)估值生成單 元，其基于從數(shù)字信號(hào)處理單元輸出的亮度數(shù)據(jù)生成被攝體圖像的焦點(diǎn)評(píng)估值，并將焦點(diǎn) 評(píng)估值從輸入/輸出單元輸出；以及成像驅(qū)動(dòng)單元，當(dāng)從輸入/輸出單元輸入成像指令信號(hào) 時(shí)，其開始通過成像單元的成像操作，并且當(dāng)成像操作完成時(shí)，其從輸入/輸出單元輸出成 像結(jié)束定時(shí)信號(hào)。 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，可以提供一種緊湊的和高性能的固態(tài)成像設(shè)備，其實(shí)現(xiàn)成像 裝置的配置和具有固態(tài)成像設(shè)備的成像裝置的簡(jiǎn)化。即，不需要提供過去所需要的在固態(tài) 成像設(shè)備和數(shù)字信號(hào)處理單元之間的輸入/輸出接口 ，這實(shí)現(xiàn)了電路規(guī)模的減小和數(shù)據(jù)傳送的簡(jiǎn)化。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的成像裝置的配置的框圖； 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的成像裝置的焦點(diǎn)控制處理的時(shí)序圖的視圖；
圖3是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的焦點(diǎn)評(píng)估值的峰值的確定的曲線圖；
圖4是示出包括通過根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的成像裝置的控制單元執(zhí)行的焦點(diǎn) 控制處理的成像處理的流程的圖； 圖5是示出圖4所示的第一控制處理的流程的圖；
圖6是示出圖4所示的第二控制處理的流程的圖； 圖7是示出包括通過根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的成像裝置的固態(tài)成像設(shè)備執(zhí)行的 焦點(diǎn)控制處理的成像處理的流程的圖； 圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的成像裝置的焦點(diǎn)控制處理的時(shí)序圖的視圖；
圖9是用于說明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的焦點(diǎn)評(píng)估值的峰值的確定的曲線圖；
圖10是示出包括通過根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的成像裝置的控制單元執(zhí)行的焦點(diǎn) 控制處理的成像處理的流程的圖；以及 圖11是示出現(xiàn)有技術(shù)的成像裝置的配置的框圖。
具體實(shí)施例方式
以下，將說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例(以下，稱為"實(shí)施例")。將以下面的順序進(jìn)行 說明。
1.第一實(shí)施例(自動(dòng)對(duì)焦控制的第一示例) 2.第二實(shí)施例(自動(dòng)對(duì)焦控制的第二示例) 3.其他實(shí)施例 1.第一實(shí)施例 [1-1.成像裝置的配置] 首先，將參照

根據(jù)第一實(shí)施例的成像裝置的配置。圖1是示出根據(jù)第一 實(shí)施例的成像裝置的配置的框圖。 如圖1所示，根據(jù)實(shí)施例的成像裝置1包括固態(tài)成像設(shè)備10、控制單元20、焦點(diǎn)調(diào) 節(jié)透鏡30、透鏡移動(dòng)機(jī)制31、光圈40和光圈驅(qū)動(dòng)單元41、操作單元50、 LCD-I/F單元60、 LCD 61、存儲(chǔ)單元70等。 成像裝置1在固態(tài)成像設(shè)備10中拍攝被攝體圖像，通過LCD-I/F單元60在LCD 61中顯示從固態(tài)成像設(shè)備10輸出的圖像數(shù)據(jù)，或?qū)D像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元70中。
成像裝置1還包括自動(dòng)對(duì)焦功能，并且控制單元20基于從固態(tài)成像設(shè)備10輸出 的焦點(diǎn)評(píng)估值，控制透鏡移動(dòng)機(jī)制31以移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30到對(duì)焦位置。
在實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備10中，在設(shè)備中包括用于執(zhí)行對(duì)焦功能的DSP功能、邊 緣檢測(cè)功能和焦點(diǎn)評(píng)估值生成功能等。因此，可以通過抑制成像裝置1中的布線的增加和 配置的復(fù)雜來使得成像裝置1緊湊。 如圖1所示，固態(tài)成像設(shè)備包括成像單元11、模擬圖像信號(hào)處理單元12、A/D轉(zhuǎn)換單元13、數(shù)字圖像信號(hào)處理單元14、邊緣檢測(cè)單元15、焦點(diǎn)評(píng)估值生成單元16、成像驅(qū)動(dòng)單 元17和輸入/輸出單元18。輸入/輸出單元18包括接口 、輸入/輸出端子等，用于執(zhí)行固 態(tài)成像設(shè)備10和控制單元20之間的信號(hào)的輸入/輸出。 成像單元11拍攝通過包括焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的未示出的成像光學(xué)系統(tǒng)對(duì)焦的被攝 體圖像。即，成像單元11將通過以二維矩陣安排的光電轉(zhuǎn)換元件光電轉(zhuǎn)換的、對(duì)應(yīng)于被攝 體圖像的信號(hào)電勢(shì)轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)(以下稱為模擬圖像信號(hào))，并且順序輸出信號(hào)。成 像單元11是CM0S(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)型的，然而，其可以是CCD(電荷耦合器件)型 的。 模擬圖像信號(hào)處理單元12關(guān)于來自成像單元11的模擬圖像信號(hào)，執(zhí)行OB(光學(xué) 黑)箝位處理、CDS(相關(guān)倍采樣)處理和AGC(自動(dòng)增益控制)處理。0B箝位處理是用于 箝位成像單元ll的0B區(qū)域(遮蔽光電轉(zhuǎn)換單元)中的信號(hào)以再現(xiàn)黑電平的處理。CDS處 理是基于將S/N比保持在好的狀況下的相關(guān)倍采樣方法的處理。 A/D轉(zhuǎn)換單元13對(duì)從模擬圖像信號(hào)處理單元12輸出的模擬圖像信號(hào)執(zhí)行A/D (模 擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換，以輸出數(shù)字圖像信號(hào)。 數(shù)字圖像信號(hào)處理單元14基于從A/D轉(zhuǎn)換單元13輸入的數(shù)字圖像信號(hào)，生成和 輸出通過成像單元11拍攝的被攝體圖像的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)及其亮度數(shù)據(jù)。具體地，數(shù)字圖像 信號(hào)處理單元14通過首先執(zhí)行固態(tài)成像設(shè)備10中的缺陷像素的信號(hào)校正處理、校正透鏡 的外圍光強(qiáng)的減少的陰影(shading)處理等，生成粗略數(shù)據(jù)。接下來，數(shù)字圖像信號(hào)處理單 元14對(duì)粗略數(shù)據(jù)執(zhí)行去馬賽克處理，然后，執(zhí)行用于AF控制、AE(自動(dòng)曝光)控制、白平衡 控制等的信號(hào)解調(diào)處理、以白平衡調(diào)節(jié)為典型的信號(hào)校正處理等。在處理中，生成并輸出在 成像單元11中拍攝的被攝體圖像的圖像數(shù)據(jù)的亮度數(shù)據(jù)。此外，信號(hào)校正后的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換為給定格式(如4:2:2)的亮度信號(hào)(Y)和色差信號(hào)(R-Y，B-Y)，然后轉(zhuǎn)換為給定分辨率。 此后，壓縮和編碼圖像數(shù)據(jù)以生成JPEG系統(tǒng)的編碼數(shù)據(jù)。還優(yōu)選地，通過靜態(tài)畫面壓縮系 統(tǒng)而不是JPEG、或通過運(yùn)動(dòng)畫面壓縮系統(tǒng)來執(zhí)行編碼。 邊緣檢測(cè)單元15包括帶通濾波器(BPF)，其濾波從數(shù)字圖像信號(hào)處理單元14輸 出的亮度數(shù)據(jù)以提取通過成像單元ll拍攝的被攝體圖像的高頻分量(以下稱為"高亮度分 量")。此后，邊緣提取單元15通過從高亮度分量計(jì)算由固態(tài)成像設(shè)備10拍攝的圖像的高 頻分量，確定圖像的邊緣部分，并且通過輸入/輸出單元18將該部分作為邊緣位置信息輸 出到控制單元20。 焦點(diǎn)評(píng)估值生成單元16基于由數(shù)字圖像信號(hào)處理單元14輸出的亮度數(shù)據(jù)，積分 由邊緣檢測(cè)單元15生成的高亮度分量，并且將該值作為焦點(diǎn)評(píng)估值通過輸入/輸出單元18 輸出到控制單元20。 成像驅(qū)動(dòng)單元17基于從控制單元20輸出的控制信號(hào)，控制通過成像單元11的成 像操作。成像驅(qū)動(dòng)單元17輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)到成像單元11，以允許成像單元11拍攝被攝體圖 像并輸出對(duì)應(yīng)于被攝體圖像的模擬圖像信號(hào)。當(dāng)從控制單元20輸入成像指令信號(hào)時(shí)，成像 驅(qū)動(dòng)單元17允許成像單元11開始成像操作，然后，當(dāng)成像操作結(jié)束時(shí)輸出成像結(jié)束定時(shí)信 號(hào)。 [1. 2通過成像裝置1的焦點(diǎn)控制處理] 下面將具體說明如上配置的成像裝置1中的自動(dòng)對(duì)焦操作。
實(shí)施例的成像裝置1在固態(tài)成像設(shè)備10內(nèi)包括執(zhí)行自動(dòng)對(duì)焦功能所需要的數(shù)字 圖像信號(hào)處理單元14、邊緣檢測(cè)單元15、焦點(diǎn)評(píng)估值生成單元16等。成像裝置1的控制單 元20可通過操作如下描述的固態(tài)成像設(shè)備10的成像驅(qū)動(dòng)單元17，從固態(tài)成像設(shè)備10獲取 焦點(diǎn)評(píng)估值和成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)，從而減少控制單元20的處理負(fù)載。 實(shí)施例的成像裝置1的焦點(diǎn)控制處理是所謂的登山(hill climbing)控制，其中 重復(fù)處理直到焦點(diǎn)評(píng)估值達(dá)到其峰值。圖2是示出成像裝置1的焦點(diǎn)控制處理的時(shí)序圖的 視圖，圖3是用于說明焦點(diǎn)評(píng)估值的峰值的確定的曲線圖，圖4是示出包括通過成像裝置1 的控制單元20執(zhí)行的焦點(diǎn)控制處理的成像處理的流程的圖，圖5是示出第一控制處理的流 程的圖，并且圖6是示出第二控制處理的流程的圖。 通過在如圖2所示執(zhí)行焦點(diǎn)控制處理后執(zhí)行主成像處理來執(zhí)行根據(jù)實(shí)施例的成 像裝置1的成像處理。當(dāng)通過控制單元20對(duì)固態(tài)成像設(shè)備10作出指定焦點(diǎn)區(qū)域的成像指 令時(shí)(參照?qǐng)D2(a))，固態(tài)成像設(shè)備10的成像驅(qū)動(dòng)單元17驅(qū)動(dòng)成像單元11以執(zhí)行被攝體 的成像(參照?qǐng)D2(b))。 當(dāng)執(zhí)行焦點(diǎn)控制處理時(shí)，控制單元20首先執(zhí)行第一控制處理，以從固態(tài)成像設(shè)備 IO獲取焦點(diǎn)評(píng)估值，并且當(dāng)確定從固態(tài)成像設(shè)備IO輸出的焦點(diǎn)評(píng)估值接近峰值時(shí)，執(zhí)行如 圖2所示的第二控制處理。然后，當(dāng)焦點(diǎn)評(píng)估值達(dá)到峰值時(shí)，開始主成像。
在第一控制處理中，當(dāng)完成作為通過成像單元11的成像結(jié)果的模擬圖像信號(hào)的 輸出時(shí)，執(zhí)行通過數(shù)字圖像信號(hào)處理單元14、邊緣檢測(cè)單元15和焦點(diǎn)評(píng)估值生成單元16的 處理(參照?qǐng)D2(c))，同時(shí)開始移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的處理(參照?qǐng)D2(d))。 S卩，焦點(diǎn)調(diào)節(jié) 透鏡30的移動(dòng)與焦點(diǎn)評(píng)估值的生成并行地開始，而不用等待從固態(tài)成像設(shè)備10輸出焦點(diǎn) 評(píng)估值。 在第二控制處理中，當(dāng)完成作為通過成像單元11的成像結(jié)果的模擬圖像信號(hào)的 輸出時(shí)，在完成通過數(shù)字圖像信號(hào)處理單元14、邊緣檢測(cè)單元15和焦點(diǎn)評(píng)估值生成單元16 的處理之后，開始移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的處理。S卩，等待從固態(tài)成像設(shè)備IO輸出焦點(diǎn)評(píng)估 值，并且基于焦點(diǎn)評(píng)估值確定焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的移動(dòng)量，以開始焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的移動(dòng)。
基于從固態(tài)成像單元10獲取并存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器中的焦點(diǎn)評(píng)估值，通過控制單 元20確定焦點(diǎn)評(píng)估值是否接近峰值或已經(jīng)達(dá)到峰值。 具體地，控制單元20通過順序移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30，從固態(tài)成像設(shè)備IO獲取焦點(diǎn) 評(píng)估值，并且當(dāng)獲取的焦點(diǎn)評(píng)估值等于或大于預(yù)定值時(shí)，確定焦點(diǎn)評(píng)估值接近峰值?；蛘撸?控制單元20從由固態(tài)成像設(shè)備20獲取的多個(gè)焦點(diǎn)評(píng)估值估計(jì)焦點(diǎn)評(píng)估值的峰值，并且通 過將該估計(jì)值認(rèn)為是峰值來檢測(cè)焦點(diǎn)評(píng)估值已經(jīng)達(dá)到峰值。 例如，在圖3所示的示例中，基于預(yù)定值a確定焦點(diǎn)評(píng)估值是否接近峰值。當(dāng)焦 點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30處于定時(shí)"tl"的位置時(shí)，控制單元20確定焦點(diǎn)評(píng)估值不接近峰值。另一方 面，當(dāng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30處于定時(shí)"t2"到"t4"的位置時(shí)，控制單元20確定焦點(diǎn)評(píng)估值接近 峰值。當(dāng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30處于定時(shí)"t5"的位置時(shí)，控制單元20確定焦點(diǎn)評(píng)估值處于峰值。
因此，在第一控制處理中，執(zhí)行當(dāng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30從定時(shí)"tl"的位置移動(dòng)到定時(shí) "t2"的位置時(shí)執(zhí)行的處理、以及當(dāng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30從定時(shí)"t2"移動(dòng)到定時(shí)"t3"的位置時(shí) 執(zhí)行的處理。在焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30處于定時(shí)"t2"的位置時(shí)也執(zhí)行第一控制處理，這是因?yàn)椋?在第一控制處理中，焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的移動(dòng)與焦點(diǎn)評(píng)估值的生成并行地開始。
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另一方面，在第二控制處理中，執(zhí)行當(dāng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30從定時(shí)"t3"的位置順序移 動(dòng)到定時(shí)"t4"、"t5"的位置時(shí)執(zhí)行的處理。在第一控制處理中，焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的移動(dòng) 與焦點(diǎn)評(píng)估值的生成并行地開始，因此，與第二控制處理相比，可以減少一個(gè)焦點(diǎn)控制處理 所需的時(shí)間。另一方面，當(dāng)焦點(diǎn)評(píng)估值接近峰值時(shí)，在通過第二控制處理獲取焦點(diǎn)評(píng)估值之 后，通過使用焦點(diǎn)評(píng)估值確定焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的移動(dòng)量。因此，可以使得焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30 更快地達(dá)到焦點(diǎn)評(píng)估值處于峰值的位置。 當(dāng)在第一控制處理中移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的處理中、控制單元20從固態(tài)成像設(shè) 備10獲取焦點(diǎn)評(píng)估值時(shí)，單元可根據(jù)焦點(diǎn)評(píng)估值停止移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30。因此，可以更 適當(dāng)?shù)卦O(shè)置焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的移動(dòng)量。 此后，在包括上述焦點(diǎn)控制處理的成像處理中，將分別參照

通過成像裝 置1的控制單元20執(zhí)行的操作和通過成像裝置1的固態(tài)成像設(shè)備10執(zhí)行的操作。
(通過控制單元20的操作) 首先，將說明在包括焦點(diǎn)控制處理的成像處理中、通過成像裝置1的控制單元20 執(zhí)行的操作。 當(dāng)接通成像裝置的電源按鈕(未示出)時(shí)，控制單元20等待通過用戶對(duì)操作單元 50的操作做出的自動(dòng)對(duì)焦指令操作(以下，稱為"AF成像指令")。在處理中，當(dāng)操作單元 50中包括的快門按鈕(未示出)被按下時(shí)，控制單元20確定已經(jīng)做出AF成像指令，并開始 圖4所示的處理。 如圖4所示，控制單元20首先將用于自動(dòng)對(duì)焦成像的成像指令信號(hào)輸出到固態(tài)成 像設(shè)備10(步驟Sll)。接下來，控制單元20確定是否已經(jīng)從固態(tài)成像設(shè)備10獲取關(guān)于成 像指令信號(hào)的邊緣位置信息(步驟S12)。 當(dāng)從固態(tài)成像設(shè)備10獲取邊緣位置信息時(shí)(步驟S12 :是)，控制單元20確定在 固態(tài)成像設(shè)備10可以執(zhí)行成像的范圍中的、用于自動(dòng)對(duì)焦控制處理的焦點(diǎn)區(qū)域(以下，稱 為"AF區(qū)域")(步驟S13)。 接下來，控制單元20移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30以開始第一控制處理，其中從固態(tài)成像 設(shè)備10獲取焦點(diǎn)評(píng)估值(步驟S14)。第一控制處理是下面將描述的圖5所示的步驟S20 到S25的處理。 接下來，控制單元20確定通過第一控制處理或后述的第二控制處理從固態(tài)成像 設(shè)備10獲取的焦點(diǎn)評(píng)估值是否是峰值(步驟S15)。例如，假設(shè)隨著焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30從定 時(shí)"tl"移動(dòng)到定時(shí)"t4"的位置順序拍攝被攝體圖像，并且從固態(tài)成像設(shè)備IO輸出焦點(diǎn)評(píng) 估值。此時(shí)，控制單元20將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30移動(dòng)到假設(shè)作為下一定時(shí)"t5"處的對(duì)焦位置 的位置。此時(shí)，從固態(tài)成像設(shè)備IO輸出的焦點(diǎn)評(píng)估值將是峰值。 在處理中，當(dāng)確定獲取的焦點(diǎn)評(píng)估值不是峰值時(shí)(步驟S15 :否)，控制單元20確 定獲取的焦點(diǎn)評(píng)估值是否接近峰值(步驟S16)。這里，"焦點(diǎn)評(píng)估值接近峰值"意味著焦點(diǎn) 評(píng)估值等于或大于預(yù)定值，并且預(yù)定值預(yù)先存儲(chǔ)在控制單元20的存儲(chǔ)器中。例如，在圖3 所示的示例中，當(dāng)焦點(diǎn)評(píng)估值等于或大于預(yù)定值a時(shí)，焦點(diǎn)評(píng)估值確定為接近峰值。
當(dāng)在步驟S 16的處理中確定焦點(diǎn)評(píng)估值接近峰值時(shí)(步驟S16 :是)，控制單元 20開始第二控制處理，其中在從固態(tài)成像設(shè)備10獲取焦點(diǎn)評(píng)估值之后，移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡 30(步驟S17)。第二控制處理是下面將描述的圖6所示的步驟S30到S34的處理。
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另一方面，當(dāng)在步驟S16的處理中確定焦點(diǎn)評(píng)估值不接近峰值時(shí)(步驟S16 :否)， 控制單元20將處理移動(dòng)到步驟S14。當(dāng)步驟S17的處理結(jié)束時(shí)，控制單元20將處理移動(dòng)到 步驟S15。 當(dāng)在步驟S15的處理中確定獲取的焦點(diǎn)評(píng)估值是峰值時(shí)(步驟S15 :是)，控制單 元20將用于主成像的成像指令信號(hào)輸出到固態(tài)成像設(shè)備(步驟S18)。此后，控制單元20 將從固態(tài)成像設(shè)備輸出的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元70中(步驟S19)，然后結(jié)束處理。
接下來，將參照?qǐng)D5描述步驟S14中所示的第一控制處理。 如圖5所示，當(dāng)開始第一控制處理時(shí)，控制單元20通過指定AF區(qū)域?qū)⒊上裰噶钚?號(hào)輸出到固態(tài)成像設(shè)備10(步驟S20)?？刂茊卧?0響應(yīng)于成像指令信號(hào)，等待從固態(tài)成像 設(shè)備10輸出成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)(步驟S21)。 在處理中，當(dāng)從固態(tài)成像設(shè)備IO接收成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)時(shí)(步驟S21 :是)，控制 單元20基于內(nèi)部存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的焦點(diǎn)評(píng)估值，確定焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡的移動(dòng)量(步驟S22)，并 且移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30 (步驟S22)。 此后，控制單元20等待從固態(tài)成像設(shè)備10輸出焦點(diǎn)評(píng)估值(步驟S23)。當(dāng)從固 態(tài)成像設(shè)備IO接收到焦點(diǎn)評(píng)估值時(shí)(步驟S23 :是)，控制單元20將焦點(diǎn)評(píng)估值存儲(chǔ)在內(nèi) 部存儲(chǔ)器中(步驟S24)。此后，控制單元20確定焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的移動(dòng)是否結(jié)束(步驟 S25)，并且當(dāng)確定焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的移動(dòng)已經(jīng)結(jié)束時(shí)(步驟S25 :是)，控制單元結(jié)束第一 控制處理。 接下來，將參照?qǐng)D6說明步驟S17所示的第二控制處理。 如圖6所示，當(dāng)開始第二控制處理時(shí)，控制單元20通過指定AF區(qū)域，將成像指令 信號(hào)輸出到固態(tài)成像設(shè)備10(步驟S30)?？刂茊卧?0響應(yīng)于成像指令信號(hào)，等待從固態(tài)成 像設(shè)備10輸出成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)(步驟S31)。 在處理中，當(dāng)從固態(tài)成像設(shè)備IO接收成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)時(shí)(步驟S31 :是)，控制 單元20等待從固態(tài)成像設(shè)備10輸出焦點(diǎn)評(píng)估值(步驟S32)。 當(dāng)從固態(tài)成像設(shè)備10接收到焦點(diǎn)評(píng)估值時(shí)(步驟S32 :是)，控制單元20將焦點(diǎn) 評(píng)估值存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器中?？刂茊卧?0基于內(nèi)部存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的焦點(diǎn)評(píng)估值，進(jìn)一步確 定焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的移動(dòng)量，并根據(jù)確定的移動(dòng)量，通過控制透鏡移動(dòng)機(jī)制31移動(dòng)焦點(diǎn) 調(diào)節(jié)透鏡30 (步驟S33)。此后，控制單元20確定焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的移動(dòng)是否結(jié)束(步驟 S34)，并且當(dāng)確定焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的移動(dòng)結(jié)束時(shí)(步驟S34 :是)，控制單元20結(jié)束第二控 制處理。(通過固態(tài)成像設(shè)備10的控制) 首先，將說明在包括焦點(diǎn)控制處理的成像處理中、通過成像裝置1的固態(tài)成像設(shè) 備10執(zhí)行的操作。圖7是示出包括通過成像裝置1的固態(tài)成像設(shè)備10執(zhí)行的焦點(diǎn)控制處 理的成像處理的流程的圖。 如圖7所示，當(dāng)從控制單元20輸入成像指令信號(hào)時(shí)，固態(tài)成像設(shè)備10的成像驅(qū)動(dòng) 單元17確定是否存在AF區(qū)域的指定(步驟S41)。在處理中，當(dāng)確定存在AF區(qū)域的指定時(shí) (步驟S41 :是)，成像驅(qū)動(dòng)單元17將用于AF控制的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到成像單元11，該AF控 制將成像范圍限制到AF區(qū)域，并且允許成像單元11執(zhí)行AF區(qū)域的成像(步驟S42)。另一 方面，當(dāng)確定不存在AF區(qū)域的指定時(shí)(步驟S41 :否)，成像驅(qū)動(dòng)單元17將用于正常成像的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到成像單元ll，而不限制成像區(qū)域，并允許成像單元11執(zhí)行成像而不限制區(qū) 域(步驟S43)。 接下來，成像驅(qū)動(dòng)單元17等待從成像單元11輸出模擬圖像信號(hào)的完成(步驟 S44)，并且當(dāng)模擬圖像信號(hào)的輸出完成時(shí)(步驟S44 :是)，將成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)輸出到控制 單元20和數(shù)字圖像信號(hào)處理單元14 (步驟S45)。當(dāng)輸入成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)時(shí)，數(shù)字圖像信 號(hào)處理單元14基于通過模擬圖像信號(hào)處理單元12和A/D轉(zhuǎn)換單元13輸出的數(shù)字圖像信 號(hào)執(zhí)行各種數(shù)字處理。例如，數(shù)字圖像信號(hào)處理單元14生成并輸出在成像單元11中拍攝 的被攝體圖像的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)及其亮度數(shù)據(jù)。 此后，從數(shù)字圖像信號(hào)處理單元14將亮度數(shù)據(jù)輸入到其的邊緣檢測(cè)單元15通過 帶通濾波器濾波亮度數(shù)據(jù)，從而提取在成像單元ll中拍攝的被攝體圖像的高頻分量(高亮 度分量)。此后，邊緣檢測(cè)單元15通過從高亮度分量計(jì)算由固態(tài)成像設(shè)備10拍攝的圖像的 高頻分量，確定圖像的邊緣位置，并且將結(jié)果輸出到控制單元20，作為邊緣位置信息(步驟 S46)。 焦點(diǎn)評(píng)估值生成單元16積分通過邊緣檢測(cè)單元15生成的高亮度分量，并且將值 輸出到控制單元20作為焦點(diǎn)評(píng)估值(步驟S47)，以結(jié)束成像處理。 如上所述，根據(jù)第一實(shí)施例的成像裝置1包括焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30、在光軸方向上移 動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的透鏡移動(dòng)機(jī)制31、固態(tài)成像設(shè)備10、和控制透鏡移動(dòng)機(jī)制31以及固 態(tài)成像設(shè)備10的控制單元20。 固態(tài)成像設(shè)備IO包括成像單元ll，其拍攝通過成像光學(xué)系統(tǒng)對(duì)焦的被攝體圖 像；數(shù)字圖像信號(hào)處理單元14，其生成通過成像單元11拍攝的被攝體圖像的圖像數(shù)據(jù)及其 亮度數(shù)據(jù)；以及輸入/輸出單元18，其執(zhí)行數(shù)據(jù)的輸入/輸出。固態(tài)成像設(shè)備10還包括 焦點(diǎn)評(píng)估值生成單元16，其基于從數(shù)字圖像信號(hào)處理單元14輸出的亮度數(shù)據(jù)生成被攝體 圖像的焦點(diǎn)評(píng)估值，并將焦點(diǎn)評(píng)估值從輸入/輸出單元18輸出；以及成像驅(qū)動(dòng)單元17。當(dāng) 從輸入/輸出單元18輸入成像指令信號(hào)時(shí)，成像驅(qū)動(dòng)單元17允許通過成像單元11的成像 操作，并且當(dāng)成像操作結(jié)束時(shí)，成像驅(qū)動(dòng)單元17將成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)輸出到輸入/輸出單 元18。 另一方面，當(dāng)檢測(cè)到對(duì)操作單元50的自動(dòng)對(duì)焦指令操作時(shí)，控制單元20將成像指 令信號(hào)輸出到固態(tài)成像設(shè)備10的輸入/輸出單元18。此外，當(dāng)從固態(tài)成像設(shè)備10的輸入 /輸出單元18輸入成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)時(shí)，控制單元20控制透鏡移動(dòng)機(jī)制31以移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào) 節(jié)透鏡30。然后，控制單元20基于從固態(tài)成像設(shè)備10的輸入/輸出單元18輸出的焦點(diǎn)評(píng) 估值，確定焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的對(duì)焦位置。 如上所述，根據(jù)實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備IO包括用于在設(shè)備內(nèi)部執(zhí)行自動(dòng)對(duì)焦功 能所需的DSP功能、邊緣檢測(cè)功能、焦點(diǎn)評(píng)估值生成功能等。據(jù)此，通過抑制成像裝置1中的 布線的增加和配置的復(fù)雜，可以使得成像裝置1緊湊。此外，優(yōu)化了自動(dòng)對(duì)焦的成像處理、 焦點(diǎn)評(píng)估值的計(jì)算處理和透鏡移動(dòng)控制的定時(shí)。因此，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦控制處理的精度 改進(jìn)、處理時(shí)間的縮短和低功耗。 當(dāng)檢測(cè)到對(duì)操作單元50的自動(dòng)對(duì)焦指令操作時(shí)，控制單元20將成像指令信號(hào)輸 出到固態(tài)成像設(shè)備10的輸入/輸出單元18。此后，當(dāng)從固態(tài)成像設(shè)備10的輸入/輸出單 元18輸入成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)時(shí)，控制單元20執(zhí)行控制透鏡移動(dòng)機(jī)制31以移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30、以及獲取從固態(tài)成像設(shè)備10的輸入/輸出單元18輸出的焦點(diǎn)評(píng)估值的處理。控制 單元20重復(fù)上述處理，直到從固態(tài)成像設(shè)備10的輸入/輸出單元18輸出的焦點(diǎn)評(píng)估值達(dá) 到峰值。 因此，同時(shí)開始焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的移動(dòng)和焦點(diǎn)評(píng)估值的生成，從而減少一個(gè)焦點(diǎn) 控制處理所需的時(shí)間。 當(dāng)從固態(tài)成像設(shè)備10獲取的焦點(diǎn)評(píng)估值滿足給定條件時(shí)，例如，當(dāng)焦點(diǎn)評(píng)估值等 于或大于預(yù)定值時(shí)，控制單元20以下述方式執(zhí)行控制。即，當(dāng)從固態(tài)成像設(shè)備10的輸入/ 輸出單元18輸入成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)時(shí)，控制單元20從固態(tài)成像設(shè)備IO獲取焦點(diǎn)評(píng)估值， 而不移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30。然后，控制單元20將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30移動(dòng)對(duì)應(yīng)于獲取的焦點(diǎn) 評(píng)估值的移動(dòng)量。 如上所述，當(dāng)焦點(diǎn)評(píng)估值接近峰值時(shí)，在獲取焦點(diǎn)評(píng)估值之后，通過使用該焦點(diǎn)評(píng) 估值來確定焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的移動(dòng)量，從而使得焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30快速地達(dá)到焦點(diǎn)評(píng)估值 處于峰值的位置。 此外，在移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的處理中，當(dāng)從固態(tài)成像設(shè)備10獲取焦點(diǎn)評(píng)估值 時(shí)，控制單元20可根據(jù)焦點(diǎn)評(píng)估值停止焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的移動(dòng)。因此，可以更適當(dāng)?shù)卦O(shè)置 焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的移動(dòng)量。
2.第二實(shí)施例 在上述第一實(shí)施例中，已經(jīng)說明了應(yīng)用登山系統(tǒng)作為自動(dòng)對(duì)焦控制處理系統(tǒng)的成 像裝置l。在第二實(shí)施例中，將說明應(yīng)用掃描系統(tǒng)的成像裝置l。根據(jù)第二實(shí)施例的成像裝 置具有與第一實(shí)施例的成像裝置1相同的配置，并且在固態(tài)成像設(shè)備內(nèi)包括執(zhí)行自動(dòng)對(duì)焦 功能所需的數(shù)字信號(hào)處理單元、邊緣檢測(cè)單元、焦點(diǎn)評(píng)估值生成單元等。因?yàn)榈诙?shí)施例與 第一實(shí)施例具有相同的配置并且與第一實(shí)施例的不同僅在于處理方法，所以使用與第一實(shí) 施例中相同的參考標(biāo)號(hào)和符號(hào)用于說明。 本實(shí)施例的成像裝置1的焦點(diǎn)控制處理是掃描系統(tǒng)的焦點(diǎn)控制處理。在掃描系統(tǒng) 中，在焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的整個(gè)移動(dòng)范圍上，執(zhí)行通過將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30移動(dòng)預(yù)定量來獲取
從固態(tài)成像設(shè)備io輸出的焦點(diǎn)評(píng)估值的處理，并且將焦點(diǎn)評(píng)估值變?yōu)樽畲蟮奈恢么_定為
焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的對(duì)焦位置。圖8是示出成像裝置1的焦點(diǎn)控制處理的時(shí)序圖的視圖，圖 9是用于說明焦點(diǎn)評(píng)估值的峰值的確定的曲線圖，并且圖IO是示出包括通過成像裝置1的 控制單元20執(zhí)行的焦點(diǎn)控制處理的成像處理的流程的圖。 第二實(shí)施例的成像裝置1的成像處理通過在如圖8所示的焦點(diǎn)控制處理之后執(zhí)行 主成像處理而執(zhí)行。當(dāng)通過控制單元20輸出用于將指定焦點(diǎn)區(qū)域的成像指令給到固態(tài)成 像設(shè)備10的成像指令信號(hào)時(shí)(參照?qǐng)D8(a))，固態(tài)成像設(shè)備10的成像驅(qū)動(dòng)單元17驅(qū)動(dòng)成 像單元11執(zhí)行被攝體的成像(參照?qǐng)D8(b))。 當(dāng)執(zhí)行焦點(diǎn)控制處理時(shí)，當(dāng)作為通過成像單元11的成像結(jié)果的模擬成像信號(hào)的 輸出完成時(shí)，如圖8所示，第二實(shí)施例的成像裝置1同時(shí)開始移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30和生成 焦點(diǎn)評(píng)估值。 S卩，當(dāng)完成模擬圖像信號(hào)的輸出時(shí)，執(zhí)行通過數(shù)字圖像信號(hào)處理單元14、邊緣檢測(cè) 單元15和焦點(diǎn)評(píng)估值生成單元16的處理(參照?qǐng)D8(c))，并且同時(shí)開始焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30 的移動(dòng)處理(參照?qǐng)D8(d))。因?yàn)橐苿?dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30而不用等待從固態(tài)成像設(shè)備10輸出焦點(diǎn)評(píng)估值，所以可以縮短自動(dòng)對(duì)焦成像的每一幀的時(shí)段，并且可以縮短自動(dòng)對(duì)焦時(shí)段。
控制單元20通過將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30移動(dòng)給定量，確定從固態(tài)成像設(shè)備10輸出的 焦點(diǎn)評(píng)估值變?yōu)樽畲蟮慕裹c(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的位置，然后將該位置確定為焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的 對(duì)焦位置。此后，焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30移動(dòng)到對(duì)焦位置，并且執(zhí)行通過固態(tài)成像設(shè)備10的主成 像處理。 例如，在圖9所示的示例中，其中獲取存儲(chǔ)的焦點(diǎn)評(píng)估值當(dāng)中的最大焦點(diǎn)評(píng)估值
的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的位置13被確定為焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的對(duì)焦位置。 此后，將參照

通過成像裝置1的控制單元20關(guān)于包括上述焦點(diǎn)控制處理
的成像處理執(zhí)行的操作。注意，通過成像裝置1的固態(tài)成像設(shè)備io執(zhí)行的操作與第一實(shí)施
例相同。 當(dāng)接通成像裝置1的電源按鈕(未示出)時(shí)，控制單元20等待通過用戶對(duì)操作單 元50的操作做出的AF成像指令。在處理中，當(dāng)操作單元50中的快門按鈕(未示出)被按 下時(shí)，控制單元20確定已經(jīng)做出AF成像指令，并開始圖10所示的處理。
如圖10所示，控制單元20首先將成像指令信號(hào)輸出到固態(tài)成像設(shè)備IO(步驟 S51)。接下來，控制單元20確定是否已經(jīng)從固態(tài)成像設(shè)備IO獲取關(guān)于成像指令信號(hào)的邊 緣位置信息(步驟S52)。 當(dāng)從固態(tài)成像設(shè)備10獲取邊緣位置信息時(shí)(步驟S52 :是)，控制單元20確定在 固態(tài)成像設(shè)備10可以執(zhí)行成像的范圍中的、用于自動(dòng)對(duì)焦控制處理的焦點(diǎn)區(qū)域(以下，稱 為"AF區(qū)域")(步驟S53)。 接下來，控制單元20將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30移動(dòng)到開始點(diǎn)位置(步驟S54)，執(zhí)行自動(dòng) 對(duì)焦控制處理(步驟S55)。自動(dòng)對(duì)焦是與第一實(shí)施例的步驟S14中的第一控制處理相同 的處理(圖5所示的處理)，然而，該處理與第一實(shí)施例的不同在于，在圖5所示的步驟S22 的處理中，透鏡被移動(dòng)預(yù)定量。 當(dāng)步驟S55的自動(dòng)對(duì)焦控制處理完成時(shí)，控制單元20確定焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的位 置是否是結(jié)束點(diǎn)位置(步驟S56)。換句話說，確定是否已經(jīng)在焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的整個(gè)移動(dòng) 范圍上獲取焦點(diǎn)評(píng)估值。 當(dāng)確定焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30處于結(jié)束點(diǎn)位置時(shí)(步驟S56 :是)，控制單元20基于在 步驟S55的處理中從固態(tài)成像設(shè)備10獲取的焦點(diǎn)評(píng)估值，確定焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的對(duì)焦位 置(步驟S57)?？刂茊卧?0將其中獲取在內(nèi)部存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的焦點(diǎn)評(píng)估值當(dāng)中的最大焦 點(diǎn)評(píng)估值的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的位置確定為焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的對(duì)焦位置。
接下來，控制單元20控制透鏡移動(dòng)機(jī)制31以將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30移動(dòng)到確定的對(duì) 焦位置(步驟S58)，以及控制固態(tài)成像設(shè)備IO將用于主成像的成像指令信號(hào)輸出到固態(tài)成 像設(shè)備10 (步驟S59)。此后，控制單元20將從固態(tài)成像設(shè)備輸出的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單 元70中(步驟S60)以結(jié)束處理。 如上所述，在根據(jù)第二實(shí)施例的成像裝置1中，優(yōu)化了自動(dòng)對(duì)焦的成像處理、焦點(diǎn) 評(píng)估值的計(jì)算處理和透鏡移動(dòng)控制的定時(shí)。因此，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦控制處理的精度改進(jìn)、 處理時(shí)間的縮短和低功耗。 具體地，當(dāng)檢測(cè)到對(duì)操作單元的自動(dòng)對(duì)焦指令操作時(shí)，控制單元20將成像指令信 號(hào)輸出到固態(tài)成像設(shè)備10的輸入/輸出單元18。此后，當(dāng)從固態(tài)成像設(shè)備10的輸入/輸
13出單元18輸入成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)時(shí)，控制單元20控制透鏡移動(dòng)機(jī)制31將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30 移動(dòng)預(yù)定量，并獲取從固態(tài)成像設(shè)備10的輸入/輸出單元18輸出的焦點(diǎn)評(píng)估值。在焦點(diǎn) 調(diào)節(jié)透鏡30的整個(gè)移動(dòng)范圍上執(zhí)行該系列處理，并且將在焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的各個(gè)移動(dòng)位 置中的、從固態(tài)成像設(shè)備10的輸入/輸出單元18輸出的焦點(diǎn)評(píng)估值變?yōu)樽畲蟮奈恢么_定 為焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的對(duì)焦位置。 如上所述，同時(shí)開始焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的移動(dòng)和焦點(diǎn)評(píng)估值的生成，從而減少一個(gè)
焦點(diǎn)控制處理所需的時(shí)間。 3.其他實(shí)施例 在上述實(shí)施例中，因?yàn)橥ㄟ^控制單元20將成像指令信號(hào)輸出到固態(tài)成像設(shè)備10 來開始固態(tài)成像設(shè)備10中的成像，所以自動(dòng)對(duì)焦成像的一幀的時(shí)段是可變的，然而，自動(dòng) 對(duì)焦成像的一幀可以是固定的。在此情況下，在開始成像的定時(shí)，從固態(tài)成像設(shè)備10的成 像驅(qū)動(dòng)單元17輸出同步信號(hào)到控制單元20。當(dāng)在焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30的移動(dòng)期間的定時(shí)從成 像驅(qū)動(dòng)單元17輸入同步信號(hào)時(shí)，控制單元20停止移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡30。
此外，在上述實(shí)施例中，從圖像信號(hào)的高亮度分量生成指示圖像的邊緣位置的邊 緣位置信息，并且允許焦點(diǎn)區(qū)域(用于焦點(diǎn)評(píng)估值的計(jì)算的圖像區(qū)域)服從邊緣位置的移 動(dòng)，然而，本發(fā)明不限于此。例如，還可以將焦點(diǎn)區(qū)域僅限制到圖像的中心位置以減少自動(dòng) 對(duì)焦處理的時(shí)間。 本申請(qǐng)包含涉及于2008年12月8日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP 2008-312667中公開的主題，在此通過引用并入其全部?jī)?nèi)容。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依賴于設(shè)計(jì)需求和其他因素可以出現(xiàn)各種修改、組合、 子組合和更改，只要它們?cè)跈?quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種成像裝置，包括焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡；透鏡移動(dòng)機(jī)制，其在光軸方向上移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡；操作單元，其可由用戶操作；固態(tài)成像設(shè)備，包括成像單元，其拍攝通過成像光學(xué)系統(tǒng)對(duì)焦的被攝體圖像，數(shù)字信號(hào)處理單元，其生成通過成像單元拍攝的被攝體圖像的圖像數(shù)據(jù)及其亮度數(shù)據(jù)，輸入/輸出單元，其輸入和輸出數(shù)據(jù)，焦點(diǎn)評(píng)估值生成單元，其基于從數(shù)字信號(hào)處理單元輸出的亮度數(shù)據(jù)生成被攝體圖像的焦點(diǎn)評(píng)估值，并將焦點(diǎn)評(píng)估值從輸入/輸出單元輸出，以及成像驅(qū)動(dòng)單元，當(dāng)從輸入/輸出單元輸入成像指令信號(hào)時(shí)，其開始通過成像單元的成像操作，并且當(dāng)成像操作完成時(shí)，其從輸入/輸出單元輸出成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)；以及控制單元，其根據(jù)由用戶對(duì)操作單元的操作，控制透鏡移動(dòng)機(jī)制和固態(tài)成像設(shè)備，其中，當(dāng)檢測(cè)到對(duì)操作單元的自動(dòng)對(duì)焦指令操作時(shí)，控制單元向固態(tài)成像設(shè)備的輸入/輸出單元輸出成像指令信號(hào)，當(dāng)從固態(tài)成像設(shè)備的輸入/輸出單元輸入成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)時(shí)，控制單元控制透鏡移動(dòng)機(jī)制以移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡，并基于從固態(tài)成像設(shè)備的輸入/輸出單元輸出的焦點(diǎn)評(píng)估值，確定焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡的對(duì)焦位置。
2. 如權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，當(dāng)檢測(cè)到對(duì)操作單元的自動(dòng)對(duì)焦指令操作時(shí)，控制單元向固態(tài)成像設(shè)備的輸入/輸出單元輸出成像指令信號(hào)，并且當(dāng)從固態(tài)成像設(shè)備的輸入/輸出單元輸入成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)時(shí)，控制單元重復(fù)控制透鏡移動(dòng)機(jī)制以移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡、以及獲取從固態(tài)成像設(shè)備的輸入/輸出單元輸出的焦點(diǎn)評(píng)估值的處理，直到從固態(tài)成像設(shè)備的輸入/輸出單元輸出的焦點(diǎn)評(píng)估值達(dá)到峰值。
3. 如權(quán)利要求2所述的成像裝置，其中在從固態(tài)成像設(shè)備獲取的焦點(diǎn)評(píng)估值滿足給定條件的情況下，當(dāng)從固態(tài)成像設(shè)備的輸入/輸出單元輸入成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)時(shí)，控制單元從固態(tài)成像設(shè)備獲取焦點(diǎn)評(píng)估值而不移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡，并且將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡移動(dòng)對(duì)應(yīng)于獲取的焦點(diǎn)評(píng)估值的移動(dòng)量。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的成像裝置，其中當(dāng)在移動(dòng)焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡的處理中從固態(tài)成像設(shè)備獲取焦點(diǎn)評(píng)估值時(shí)，控制單元根據(jù)焦點(diǎn)評(píng)估值停止焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡的移動(dòng)。
5. 如權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中當(dāng)檢測(cè)到對(duì)操作單元的自動(dòng)對(duì)焦指令操作時(shí)，控制單元向固態(tài)成像設(shè)備的輸入/輸出單元輸出成像指令信號(hào)，當(dāng)從固態(tài)成像設(shè)備的輸入/輸出單元輸入成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)時(shí)，在焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡的移動(dòng)范圍內(nèi)執(zhí)行控制透鏡移動(dòng)機(jī)制以便將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡移動(dòng)預(yù)定量、以及獲取從固態(tài)成像設(shè)備的輸入/輸出單元輸出的焦點(diǎn)評(píng)估值的處理，并且將在焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡的各個(gè)移動(dòng)位置中的、從固態(tài)成像設(shè)備輸出的焦點(diǎn)評(píng)估值變?yōu)樽畲蟮奈恢么_定為焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡的對(duì)焦位置。
6. —種固態(tài)成像設(shè)備，包括成像單元，其拍攝通過成像光學(xué)系統(tǒng)對(duì)焦的被攝體圖像；數(shù)字信號(hào)處理單元，其生成通過成像單元拍攝的被攝體圖像的圖像數(shù)據(jù)及其亮度數(shù)據(jù)；輸入/輸出單元，其輸入和輸出數(shù)據(jù)；焦點(diǎn)評(píng)估值生成單元，其基于從數(shù)字信號(hào)處理單元輸出的亮度數(shù)據(jù)生成被攝體圖像的 焦點(diǎn)評(píng)估值，并將焦點(diǎn)評(píng)估值從輸入/輸出單元輸出；以及成像驅(qū)動(dòng)單元，當(dāng)從輸入/輸出單元輸入成像指令信號(hào)時(shí)，其開始通過成像單元的成 像操作，并且當(dāng)成像操作完成時(shí)，其從輸入/輸出單元輸出成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)。
全文摘要
一種固態(tài)成像設(shè)備，包括成像單元，其拍攝通過成像光學(xué)系統(tǒng)對(duì)焦的被攝體圖像；數(shù)字信號(hào)處理單元，其生成通過成像單元拍攝的被攝體圖像的圖像數(shù)據(jù)及其亮度數(shù)據(jù)；輸入/輸出單元，其輸入和輸出數(shù)據(jù)；焦點(diǎn)評(píng)估值生成單元，其基于從數(shù)字信號(hào)處理單元輸出的亮度數(shù)據(jù)生成被攝體圖像的焦點(diǎn)評(píng)估值，并將焦點(diǎn)評(píng)估值從輸入/輸出單元輸出；以及成像驅(qū)動(dòng)單元，當(dāng)從輸入/輸出單元輸入成像指令信號(hào)時(shí)，其開始通過成像單元的成像操作，并且當(dāng)成像操作完成時(shí)，其從輸入/輸出單元輸出成像結(jié)束定時(shí)信號(hào)。
文檔編號(hào)G03B13/36GK101750713SQ20091025380
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月8日
發(fā)明者下本進(jìn)介, 山口猛史, 春田勉, 牧野榮治 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社