專利名稱：相機系統(tǒng)和成像設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種包括可更換鏡頭的相機系統(tǒng)和一種成像設備。
背景技術：
包括可更換鏡頭的相機系統(tǒng)可以使用對比度自動聚焦(AF)方法，以調節(jié)焦點。對 比度AF方法可以包括如下步驟檢測與由成像器件產生的圖像信號相關的AF估計值，從 AF估計值檢測焦點，然后驅動聚焦透鏡。具體地講，在對比度AF方法中，成像器件捕獲圖像的時間點對應于鏡頭位置。另 夕卜，從連續(xù)地產生的圖像信號產生的AF估計值的改變中檢測AF估計值最大化的時間點。通 過計算與檢測出的時間點對應的鏡頭位置并然后將鏡頭驅動至計算出的鏡頭位置來執(zhí)行 AF操作。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種相機系統(tǒng)和一種成像設備，以執(zhí)行精確的自動聚焦(AF)操作并 減小相機的尺寸和制造成本。下面說明各種實施例。根據(jù)一個實施例，提供一種相機系統(tǒng)，包括可更換鏡頭和安裝有可更換鏡頭的主 體單元，其中，可更換鏡頭包括聚焦透鏡，用于改變焦點位置；驅動器，用于驅動聚焦透 鏡；檢測器，用于檢測聚焦透鏡的位置；鏡頭控制器，包括用于測量時間點的定時器，其中， 鏡頭控制器將與檢測到的聚焦透鏡的位置對應的信息發(fā)送到主體單元，其中，主體單元包 括成像器件，用于捕獲透射通過可更換鏡頭的光并用于產生圖像信號；成像器件控制器， 用于產生時序信號并用于控制成像器件與時序信號同步地捕獲光；相機控制器，用于對 圖像信號執(zhí)行自動聚焦(AF)檢測以計算AF估計值，根據(jù)時序信號存儲各個相應的AF檢測 時間的AF估計值，通過使用從可更換鏡頭發(fā)送的位置信息和存儲的AF估計值來計算焦點 位置，將計算的結果發(fā)送到可更換鏡頭，其中，鏡頭控制器以與時序信號異步的方式將與聚 焦透鏡的位置對應的信息發(fā)送到主體單元。當聚焦透鏡的位置改變時，或者當由相機控制器執(zhí)行對與聚焦透鏡的位置對應的 信息的請求時，鏡頭控制器可以發(fā)送與聚焦透鏡的位置對應的信息。主體單元和可更換鏡頭可以彼此通信，相機控制器可以將用于重置定時器的指令 發(fā)送到鏡頭控制器。所述相機系統(tǒng)還可以包括通信管腳，設置在主體單元和可更換鏡頭之間，其中， 通信管腳可以設置為以實時通信進行操作。在可更換鏡頭中，與聚焦透鏡的位置對應的信息被存儲的時序可以與時序信號異
止
少ο
可更換鏡頭發(fā)送與聚焦透鏡的位置對應的信息的頻率可以大于時序信號的頻率。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種相機系統(tǒng)，包括可更換鏡頭和安裝有可更換 鏡頭的主體單元，其中，可更換鏡頭包括；聚焦透鏡，用于改變焦點位置；驅動器，用于驅動 聚焦透鏡，檢測器，用于檢測聚焦透鏡的位置，控制器，包括能夠調節(jié)時間測量周期的定時 器，其中，控制器將與聚焦透鏡的檢測到的位置對應的信息發(fā)送到主體單元，其中，主體單 元包括成像器件，用于捕獲透射通過可更換鏡頭的光并用于產生圖像信號；成像器件控 制器，用于產生時序信號并用于控制成像器件與時序信號同步地捕獲光；相機控制器，用于 對圖像信號執(zhí)行自動聚焦(AF)檢測以計算AF估計值，用于根據(jù)時序信號存儲各個相應的 AF檢測時間的AF估計值，用于通過使用從可更換鏡頭發(fā)送的位置信息和存儲的AF估計值 來計算焦點位置，用于將計算的結果發(fā)送到可更換鏡頭。當聚焦透鏡的位置改變時，或者當由相機控制器執(zhí)行對與聚焦透鏡的位置對應的 信息的請求時，鏡頭控制器可以發(fā)送與聚焦透鏡的位置對應的信息。主體單元和可更換鏡頭可以彼此通信，相機控制器可以將用于重置定時器的指令 和關于時間測量周期的信息發(fā)送到鏡頭控制器。定時器的時間測量周期可以小于AF檢測的周期。

定時器的時間測量周期可以與時序信號的周期相同。所述相機系統(tǒng)還可以包括通信管腳，設置在主體單元和可更換鏡頭之間，其中， 通信管腳可以設置為以實時通信進行操作。在可更換鏡頭中，與聚焦透鏡的位置對應的信息被存儲的時序可以與時序信號異
止
少ο可更換鏡頭發(fā)送與聚焦透鏡的位置對應的信息的頻率可以大于時序信號的頻率。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種相機系統(tǒng)，包括可更換鏡頭和安裝有可更 換鏡頭的主體單元，其中，可更換鏡頭包括聚焦透鏡；驅動器，用于驅動聚焦透鏡，其中， 主體單元包括成像器件，用于捕獲透射通過可更換鏡頭的光并用于產生圖像信號；成像 器件控制器，用于控制成像器件捕獲所述光；相機控制器，用于從圖像信號計算AF估計值， 并用于執(zhí)行AF操作，通過執(zhí)行AF操作，可更換鏡頭的操作和主體單元的操作彼此同步，其 中，所述相機系統(tǒng)還包括通信管腳，用于在可更換鏡頭和主體單元之間進行通信，其中，通 信管腳可在用于將可更換鏡頭的操作和主體單元的操作彼此同步的實時通信和非實時通 信之間改變。可更換鏡頭可以包括用于與主體單元同步的定時器，當通信管腳處于實時通信狀 態(tài)下時，可更換鏡頭可以重置定時器。相機控制器可以將用于使通信管腳從實時通信狀態(tài)轉換為非實時通信狀態(tài)的指 令發(fā)送到可更換鏡頭。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供一種相機系統(tǒng)，包括可更換鏡頭和安裝有可更換 鏡頭的主體單元，其中，可更換鏡頭包括聚焦透鏡；驅動器，用于驅動聚焦透鏡；定時器， 用于測量時間點，其中，主體單元包括成像器件，用于捕獲透射通過可更換鏡頭的光并用 于產生圖像信號；成像器件控制器，用于控制成像器件以捕獲光；相機控制器，用于從圖像 信號計算AF估計值，并用于執(zhí)行AF操作，其中，所述相機系統(tǒng)還包括通信管腳，用于在可 更換鏡頭和主體單元之間進行通信，其中，相機控制器經(jīng)通信管腳重置定時器。
通信管腳可以在實時通信和非實時通信之間改變。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供一種成像設備，包括可更換鏡頭和安裝有可更換 鏡頭的主體單元，所述成像設備包括聚焦部件，用于改變焦點位置；第一控制器，包括測 量時間點的部件，其中，第一控制器將聚焦部件的位置的信息發(fā)送到主體單元；成像器件， 用于產生圖像信號；第二控制器，用于產生預定的時序信號并用于成像器件的操作與時序 信號的交互運作；第三控制器，用于通過與圖像信號相關地計算每個聚焦部件的位置的信 息的焦點的估計值來計算焦點位置，其中，第一控制器與第二控制器的時序信號異步地將 聚焦部件的位置的信息發(fā)送到主體單元。


通過參照附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例，本發(fā)明的上面的和其他特征和優(yōu) 點將變得更明顯，在附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的相機系統(tǒng)的示意性框圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的相機控制器的框圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的多點自動聚焦(AF)區(qū)域的位置的圖畫示意圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的區(qū)域中的掃描線的圖畫示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的鏡頭的AF操作的時序圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的與圖5的鏡頭對應的主體單元的AF操作的時序圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于說明對比度AF方法中檢測AF估計值的峰值的方 法的曲線圖；圖8A至圖8C是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的驅動包括圖4的鏡頭和圖5的主體單元 的相機系統(tǒng)的方法的流程圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的在另一區(qū)域中的掃描線的圖畫示意圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的鏡頭的AF操作的時序圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的與圖10的鏡頭對應的主體單元的AF操作的時 序圖；圖12A至圖12C是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的驅動包括圖10的鏡頭和圖11的 主體單元的相機系統(tǒng)的方法的流程圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明實施例的鏡頭的AF操作的時序圖；圖14是本發(fā)明另一實施例的與圖13的鏡頭對應的主體單元的AF操作的時序圖；圖15A至圖15C是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的驅動包括圖13的鏡頭和圖14的 主體單元的相機系統(tǒng)的流程圖。
具體實施例方式現(xiàn)在，將參照示出了本發(fā)明的示例性實施例的附圖來更充分地描述本發(fā)明。相機系統(tǒng)的構造和操作圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的相機系統(tǒng)1的示圖。參照圖1，相機系統(tǒng)1包括可更換鏡頭(下文中，稱為鏡頭)100和主體單元200。 鏡頭100執(zhí)行焦點檢測功能。主體單元200執(zhí)行這樣的功能，即，鏡頭100通過該功能來驅動聚焦透鏡104。 鏡頭100包括成像光學系統(tǒng)101、變焦透鏡位置檢測傳感器103、透鏡驅動致動器 105、聚焦透鏡位置檢測傳感器106、光圈驅動致動器108、鏡頭控制器110、鏡頭安裝件109。成像光學系統(tǒng)101包括變焦透鏡102，用于執(zhí)行變焦操作；聚焦透鏡104，用于改 變焦點位置；光圈107。變焦透鏡102和聚焦透鏡104均可以被構造為包括多個透鏡的透鏡組。變焦透鏡位置檢測傳感器103檢測變焦透鏡102的位置，聚焦透鏡位置檢測傳感 器106檢測聚焦透鏡104的位置。聚焦透鏡位置檢測傳感器106可以為位置檢測器的一個 示例。鏡頭控制器110控制透鏡驅動致動器105和光圈驅動致動器108，以分別驅動聚焦 透鏡104和光圈107。具體地講，透鏡驅動致動器105沿光軸驅動聚焦透鏡104。透鏡驅動 致動器105可以為聚焦透鏡104的驅動器的一個示例。鏡頭控制器110可以包括用于測量時間點的第一定時器111。另外，鏡頭控制器 110將與聚焦透鏡104的位置對應的位置信息傳輸?shù)街黧w單元200。在這樣的情況下，當聚 焦透鏡104的位置改變時或者當相機控制器209請求鏡頭控制器110傳輸與聚焦透鏡104 對應的位置信息時，鏡頭控制器110可以將與聚焦透鏡104對應的位置信息傳輸?shù)街黧w單 元 200。鏡頭安裝件109包括鏡頭側的通信管腳。接下來，將描述主體單元200的構造。主體單元200可以包括電子取景器(EVF) 201、快門203、成像器件204、成像器件控 制器205、顯示單元206、操縱按鈕207、相機控制器209、相機安裝件208。EVF 201可以包括液晶顯示器(IXD)單元202。因此，經(jīng)EVF 201，用戶可以實時觀 察正被捕獲的圖像?？扉T203確定光施加到成像器件204的時間段，S卩，曝光時間。成像器件204是光電轉換元件的一個示例，并捕獲透射通過鏡頭100的成像光學 系統(tǒng)101的與對象對應的像的光，以產生圖像信號。電荷耦合器件(CXD)傳感器或互補金 屬氧化物半導體(CMOS)傳感器可以用作成像器件204。成像器件控制器205產生時序信號，并控制成像器件204與時序信號同步地捕獲 圖像。顯示單元206用于顯示各種圖像和各條信息。有機發(fā)光裝置(OLED)可以用作顯 示單元206。操縱按鈕207用于輸入各種用戶命令，以操縱相機系統(tǒng)1。操縱按鈕207可以包括 諸如快門釋放按鈕、主開關、模式轉盤(mode dial)、菜單按鈕的各種按鈕。相機控制器209執(zhí)行關于由成像器件204產生的圖像信號的自動聚焦(AF)檢測， 以計算AF估計值。另外，根據(jù)由成像器件控制器205產生的時序信號，相機控制器209存 儲相應的AF檢測時間中的每個AF檢測時間的AF估計值，并通過利用從鏡頭100傳輸?shù)奈?置信息和存儲的每個AF檢測時間的AF估計值來計算焦點。焦點的計算的結果被傳輸?shù)界R 頭100。相機控制器209可以包括用于測量時間點的第二定時器228。相機安裝件208包括相機側的通信管腳。
鏡頭安裝件109的通信管腳和相機安裝件208的通信管腳被設置為彼此對應。通 過通信管腳傳輸各種命令和各種數(shù)據(jù)。下文中，將描述鏡頭100和主體單元200的示意性操作。當將要拍攝對象時，通過操縱操縱按鈕207的主開關來開始相機系統(tǒng)1的操作。首 先，相機系統(tǒng)1如下地執(zhí)行實時取景(live-view)顯示。透射通過成像光學系統(tǒng)101的來自對象的圖像光入射在成像器件204上。在這樣 的情況下，快門203處于打開狀態(tài)。通過成像器件204將入射的圖像光轉換為圖像信號。 成像器件204根據(jù)由成像器件控制器205產生的時序信號進行操作。通過相機控制器209 將產生的圖像信號轉換成可顯示的數(shù)據(jù)，并將產生的圖像信號輸出到EVF 201和顯示單元 206。這樣的操作是實時取景顯示，在實時取景顯示期間顯示的實時取景圖像連續(xù)地顯示為 運動畫面。在顯示實時取景圖像的同時，相機系統(tǒng)1在半(halfway)按壓操縱按鈕207的快 門釋放按鈕時開始AF操作(Si操作)。利用由成像器件204產生的圖像信號來執(zhí)行AF操 作。在對比度AF方法中，從由相機控制器209計算出的AF估計值計算焦點，這是與對比度 值相關的，并且基于計算的結果來驅動鏡頭100。相機控制器209從AF估計值計算用于控 制聚焦透鏡104的信息，并經(jīng)鏡頭安裝件109的通信管腳和相機安裝件208的通信管腳將 該信息傳輸?shù)界R頭控制器110?；诮邮盏男畔?，鏡頭控制器110控制透鏡驅動致動器105，并沿光軸驅動聚焦透 鏡104以執(zhí)行 AF操作。聚焦透鏡位置檢測傳感器106監(jiān)視聚焦透鏡104的位置，以執(zhí)行關 于聚焦透鏡104的位置的反饋控制。當通過用戶的操縱來對變焦透鏡102進行變焦時，變焦透鏡位置檢測傳感器103 檢測變焦透鏡102的位置，鏡頭控制器110改變聚焦透鏡104的AF控制參數(shù)，以再次執(zhí)行 AF操作。當對象圖像因上述操作而處于完全聚焦時，全(full)按壓操縱按鈕207的快門釋 放按鈕，從而相機系統(tǒng)1執(zhí)行曝光操作。在這樣的情況下，相機控制器209完全關閉快門 203，并將作為光圈控制信息的光度(photometry)信息傳輸?shù)界R頭控制器110，其中，當前 已經(jīng)得到了光度信息?；诠馊刂菩畔ⅲR頭控制器110控制光圈驅動致動器108，光圈 107根據(jù)適當?shù)墓馊χ刀兊锚M窄。相機控制器209根據(jù)光度信息來控制快門203，并打開 快門203長達適當?shù)钠毓鈺r間，以拍攝對象并捕獲對象圖像。對捕獲的對象圖像執(zhí)行圖像信號處理和壓縮處理，將經(jīng)處理的對象圖像存儲在存 儲卡中。在同時顯示對象圖像的EVF 201和顯示單元206上輸出捕獲的對象圖像。對象圖 像可以被稱為快取景(quick view)圖像。通過上述操作完成了 一系列的拍攝操作。相機控制器的構造和操作圖2示出根據(jù)本發(fā)明實施例的相機控制器209。參照圖2，相機控制器209可以包括預處理器220、信號處理器221、壓縮/解壓單 元222、顯示控制器223、中央處理單元(CPU) 224、存儲器控制器225、音頻控制器226、卡控 制器227、第二定時器228、主總線230。相機控制器209將各種命令和各條數(shù)據(jù)傳輸?shù)脚c主總線230連接的每個元件。
預 處理器220接收由成像器件204產生的圖像信號，并執(zhí)行自動白平衡(AWB)、自 動曝光(AE)、AF計算。即，預處理器220計算用于確定焦點的AF估計值，用于調節(jié)曝光的 AE估計值、用于調節(jié)白平衡的AWB估計值。通過執(zhí)行諸如伽馬校正的一系列的圖像信號處理操作，信號處理器221產生可以 是正被顯示在顯示單元206上的實時取景圖像或捕獲圖像。壓縮/解壓單元222對經(jīng)處理的圖像信號執(zhí)行壓縮和解壓。在壓縮的情況下，根 據(jù)例如JPEG或H. 264的壓縮格式來壓縮圖像信號。包括通過壓縮產生的圖像數(shù)據(jù)的圖像 文件被傳輸?shù)酱鎯?12并被存儲在存儲卡212中。顯示控制器223控制EVF 201的IXD 202和顯示單元206的顯示屏幕，以在IXD 202和顯示屏幕上輸出圖像。CPU 224控制總體操作，并與鏡頭100通信。存儲器控制器225控制存儲器210以暫時存儲諸如捕獲的圖像或相關信息的數(shù) 據(jù)，并控制話筒或揚聲器211?？刂破?27控制可以存儲捕獲的圖像的存儲卡212。第二定時器228與第一定時器111同時重置，以測量時間點。下文中，將描述相機控制器209的示意性操作。當CPU 224檢測到操縱按鈕207被操縱時，CPU 224通過預處理器220操作成像 器件控制器205。成像器件控制器205輸出時序信號以操作成像器件204。當從成像器件 204將圖像信號輸入到預處理器220時，執(zhí)行AWB計算和AE計算。將AWB計算和AE計算的 結果作為反饋傳輸?shù)匠上衿骷刂破?05，從而可以從成像器件204得到與適當?shù)纳瘦?出和適當?shù)钠毓鈱膱D像信號。當相機系統(tǒng)1開始操作時，執(zhí)行上述的實時取景顯示。相機控制器209將與適當 的曝光對應的圖像信號輸入到預處理器220，以計算AE估計值或類似值。用于實時取景顯 示的圖像信號被直接施加到信號處理器221而沒有經(jīng)過主總線230。對圖像信號執(zhí)行諸如 像素插值的圖像信號處理。經(jīng)處理的圖像信號通過主總線230和顯示控制器223傳輸，以被 顯示在IXD 202和顯示單元206上。以60幀每秒(fps)的周期來更新實時取景顯示。由 CPU 224根據(jù)光度信息或AF條件來設置這樣的更新周期。另外，可以通過改變由成像器件 控制器205輸出的時序信號來執(zhí)行更新。當半按壓快門釋放按鈕(Si操作)時，經(jīng)相機安裝件208的通信管腳和鏡頭安裝 件109的通信管腳，CPU 224檢測半按壓信號的輸入，并指示鏡頭控制器110開始聚焦透鏡 104的驅動，以執(zhí)行AF操作。CPU 224得到來自成像器件204的圖像信號。預處理器220計算AF估計值。根據(jù) 聚焦透鏡104的運動來計算AF估計值。從AF估計值的改變來計算AF估計值最大(S卩，對 象圖像的對比度最大)的聚焦透鏡104的位置，并將聚焦透鏡104移動到所述計算出的位 置。這樣的一系列操作是AF操作，在AF操作期間連續(xù)執(zhí)行實時取景顯示。用于實時取景 顯示的圖像信號與用于計算AF估計值的圖像信號相同。在AF操作中，相機安裝件208的通信管腳和鏡頭安裝件109的通信管腳用于在鏡 頭100和主體單元200之間的通信。通信管腳可以以串行通信來正常地操作，以傳輸鏡頭 信息或控制信息。然而，在串行通信中出現(xiàn)時間延遲。當在存在時間延遲的情況下記錄根 據(jù)AF估計值確定的與聚焦透鏡104對應的位置信息時，可能沒有正確地執(zhí)行AF操作的AF控制。為了減少得到AF估計值或用于將與聚焦透鏡104對應的位置信息從鏡頭100傳輸 到主體單元200的時序的主體單元200通知鏡頭100所占用的時間，與聚焦透鏡104的運 動速度相比，需要相對大地減小因串行通信導致的時間延遲。然而，極大地減小因串行通信 導致的時間延遲是不實際的。因此，可以考慮用于同步的通信管腳。然而，當僅將通信管腳 用于同步時，通信管腳的數(shù)量增加，因此相機安裝件208和鏡頭安裝件109的尺寸和制造成 本增加。因此，根據(jù)本發(fā)明，使用用于在鏡頭100和主體單元200之間同步的定時器功能。 另外，在預定的通信管腳被首先設置為以實時通信進行操作且鏡頭100的定時器功能在實 時通信中被重置之后，預定的通信管腳被設置為以串行通信(即，非實時通信)進行操作?？梢愿鶕?jù)聚焦透鏡104的位置(成像器件204在這樣的位置處得到圖像信號)的 改變和AF估計值的對應的改變來計算對象圖像的對比度最大的聚焦透鏡104的位置，即， AF估計值的峰。 圖3示出根據(jù)本發(fā)明實施例的多個AF區(qū)域的位置。多個AF區(qū)域設置在拍攝屏幕 的中心位置上，其中，多個AF區(qū)域由沿水平方向和垂直方向對稱地設置的15個AF區(qū)域組 成。來自成像器件204的圖像信號沿水平方向的每條線順序地從AF區(qū)域的頂部水平地輸 出到AF區(qū)域的底部。S卩，來自成像器件204的圖像信號從第一掃描線至第η掃描線順序地 水平排列。第一掃描線至第η掃描線的圖像信號順序輸出。下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明實施例的計算對象圖像的對比度最大的聚焦透鏡104 的位置的方法。第一實施例參照圖4至圖8，將描述根據(jù)本發(fā)明實施例的計算聚焦透鏡104的位置的方法，在 所述位置，對象圖像的對比度被最大化。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的區(qū)域e8中的掃描線。關于區(qū)域e8，S卩，位于圖3的拍攝屏幕的多個AF區(qū)域的中央的AF區(qū)域，區(qū)域e8包 括多個掃描線AFareaL8[l]至AFareaL8 [a]。根據(jù)本實施例，舉例示出了對區(qū)域e8執(zhí)行AF 檢測的情形。鏡頭的操作圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的鏡頭100的AF操作的時序圖。具有定時器功能的鏡頭控制器110根據(jù)來自相機控制器209的命令重置第一定時 器111，以使第一定時器111具有與相機的時間基準點相同的時間基準點。鏡頭控制器110 存儲由聚焦透鏡位置檢測傳感器106按照與預定時間段對應的頻率檢測的位置信息。所述 預定時間段可以是例如4ms，但不限于此，可以是比16. 67ms短的時間段(在16. 67ms的情 況下，成像器件按照60fps的幀率被驅動)，即，可以是比成像器件204產生圖像信號的周期 短的時間段。與L1、L2、...和L15的時序對應的位置信息被存儲在存儲器中。主體單元的操作圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的與圖5的鏡頭100對應的主體單元200的AF操作的 時序圖。主體單元200包括第二定時器228，第二定時器228可被重置為與鏡頭100具有相 同的時間基準點。當?shù)诙〞r器228被重置時，請求重置的信號被發(fā)送到鏡頭100。通過使 用鏡頭安裝件109和相機安裝件208的信號端子(即，其它通信管腳中的執(zhí)行實時通信的管腳)，來將所述信號從主體單元200發(fā)送到鏡頭100。可在串行通信中使用執(zhí)行實時通信 的信號端子。參照圖6，從上到下依次示出了累積起始信號、第一掃描線的電荷累積信號、掃 描線AFareaL8 [1]至AFareaL8 [a]的電荷累積信號(其中，對掃描線AFareaL8 [1]至 AFareaLS[a]執(zhí)行AF檢測)、第η掃描線的電荷累積信號以及圖像信號的讀取起始信號的 多個時序圖。除了示出了時序圖之外，還示出了用于計算AF估計值的時序、與AF檢測的中 間時間點對應的鏡頭同步位置以及與鏡頭同步位置對應的鏡頭100的位置信息。每當?shù)谝?掃描線的電荷累積信號結束時就產生讀取起始信號。在從AFareaL8[l]至AFareaL8[a]的 電荷累積信號結束起的計算所需的預定時間延遲之后，計算出AF估計值VI。在重復上述操 作并且在以預定速度連續(xù)移動聚焦透鏡104的同時，計算出AF估計值V2-V6。假設在區(qū)域e8(作為AF區(qū)域)中獲得用于AF檢測的圖像信號的時間是 AFareaL8[l]至AFareaL8[a]的電荷累積時間的中間時間點。S卩，假設AFareaL8[1]的電荷 累積信號的開始時間與AFareaLS [a]的電荷累積信號的結束時間之間的中間時間點是用 于獲得圖像信號的時間。另外，可在該時間檢測聚焦透鏡104的位置。AF估計倌的峰倌的檢測圖7是用于解釋根據(jù)本發(fā)明實施例的對比度AF方法中的檢測AF估計值的峰值的 曲線圖。

如上所述，在對比度AF方法中，通過從AF估計值的變化檢測AF估計值的峰值，來 檢測焦點。在圖7中，橫軸是鏡頭同步位置，縱軸是AF估計值。關于與鏡頭同步位置LVl 對應的AF估計值VI、與鏡頭同步位置LV2對應的AF估計值V2等，圖7中示出了 AF估計值 的變化。由于AF估計值是離散的，所以可通過對AF估計值執(zhí)行插值計算來檢測實際峰值 位置。實際峰值位置與鏡頭同步位置LVpk對應，其實際峰值是AF估計值Vpk，并且鏡頭同 步位置LVpk和AF估計值Vpk對應于點PK?？墒褂?條數(shù)據(jù)(例如，LV3、LV4、LV5以及分 別與LV3、LV4、LV5對應的AF估計值V3、V4、V5)來執(zhí)行用于檢測峰值的插值計算。在這 種情況下，獲得用于檢測AF估計值的圖像信號的時間可與鏡頭同步位置對應。在圖6中， AFareaL8[l]至AFareaL8[a]的電荷累積時間的中間時間點(即，檢測中間時間點)與獲得 用于檢測AF估計值的圖像信號的時序對應。因此，檢測中間時間點可與鏡頭同步位置LV1、 LV2等對應。另外，可通過將鏡頭100移動到與檢測的峰值對應的位置(即，鏡頭同步位置 LVpk)，來使得對象圖像被完全聚焦。相機控制器209可基于包括在鏡頭100中的第一定時器111的時間基準點，來接 收鏡頭100的位置信息。通過將第一定時器111的時間基準點與第二定時器228的時間基 準點進行匹配，可獲得與鏡頭同步位置LV1、LV2等的時序對應的存儲在存儲器中的位置信 息。如同圖6中的LVl和Ll那樣，鏡頭同步位置可與存儲的位置信息的時序匹配。如同圖 6中的LV2那樣，鏡頭同步位置可不與存儲在存儲器中的位置信息的時序匹配。因此，在LV2 的情況下，可通過來自與L3和L4的時序對應的位置信息以及存儲的時間點的插值計算，來 獲得鏡頭同步位置?？赏ㄟ^從如上所述獲得的鏡頭同步位置和AF估計值獲得對象圖像的對比度的峰 值，來執(zhí)行AF操作。在下文中，將詳細解釋鏡頭100和主體單元200的AF操作。
驅動相機系統(tǒng)的方法圖8A至圖8C是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的驅動圖4和圖5的相機系統(tǒng)1的方法的 流程圖。首先將描述鏡頭 100的操作。當鏡頭100從主體單元200接收電力和操作初始化信號時，鏡頭100開始操作(操 作S101)。當鏡頭100開始操作時，鏡頭100將關于鏡頭100的信息發(fā)送到主體單元200 (操 作S102)。關于鏡頭100的信息可以是關于AF的信息，諸如與焦距、鏡頭100的聚焦(F) 值、鏡頭100的聚焦配置、鏡頭驅動致動器105、AF操作的可能性、聚焦透鏡104的位置、時 間點、離焦量、關于聚焦透鏡104的移動量的轉換因素有關的信息。在鏡頭100發(fā)送關于鏡 頭100的信息之后，鏡頭100檢查是否從主體單元200施加用于重置第一定時器111的定 時器重置信號(操作S103)。當施加了定時器重置信號時，包括在鏡頭控制器110中的第一 定時器111被實時重置。從主體單元200接收通信管腳控制信號(例如，用于改變通信管 腳狀態(tài)的信號)，進而鏡頭安裝件109的通信管腳中的用于實時通信的通信管腳被改變?yōu)?非實時通信(串行通信)(操作S104)。在接收到定時器重置信號之后，從主體單元200接收用于驅動鏡頭100的指令 (操作S105)，并且根據(jù)該指令開始鏡頭100的驅動(操作S106)。S卩，啟動鏡頭100的AF操作。當鏡頭100被驅動時，檢查主體單元200是否請求信息(操作S107)。當請求信息 時，根據(jù)鏡頭100的狀態(tài)的鏡頭位置信息或者鏡頭信息被發(fā)送到主體單元200 (操作S108)。 在鏡頭100的驅動期間，鏡頭信息(例如，關于鏡頭100的焦距的信息)發(fā)生變化。如果通 過變焦操作改變焦距以改變視角，則由于到目前為止已經(jīng)獲得的AF估計值的測量不再連 續(xù)，所以AF估計值可不用于AF檢測。因此，當改變焦距時，可從該時間點重新開始AF操作。 當與AF檢測相關的參數(shù)改變時，鏡頭信息被發(fā)送到主體單元200以重新開始AF操作。由 主體單元200執(zhí)行該控制。由聚焦透鏡位置檢測傳感器106檢測鏡頭位置信息。鏡頭位置 信息可以是例如按照圖5的Ll至L5的時序存儲的信息。根據(jù)聚焦透鏡104的移動，按照與預定時間段(例如4ms)對應的頻率產生鏡頭驅 動位置(操作S109)。用于存儲鏡頭驅動位置的預定時間段不必與由成像器件控制器205 產生的時序信號同步。根據(jù)本實施例，所述預定時間段可以是4ms，可以短于16. 67ms，即， 短于成像器件204產生對象圖像的周期。但是，當所述預定時間段極端短時，主體單元200 和鏡頭100之間的通信所花費的時間段可增大，因此所述預定時間段可以是大約2ms至大 約4ms?；蛘?，可通過從主體單元200接收關于成像器件204產生并輸出對象圖像的周期的 fps信息，來確定所述預定時間段。然而，所述預定時間段可被設置為短于成像器件204中 輸出圖像信號的周期。鏡頭100確定在所述預定時間段內信息是否改變(操作S110)。即，確定鏡頭信息 是否改變，或者確定鏡頭100的位置是否改變。如果存在任何改變，則鏡頭信息和鏡頭位置 信息被發(fā)送到主體單元200 (操作S111)。鏡頭位置信息的發(fā)送不必與由成像器件控制器 205產生的時序信號同步。確定是否從主體單元200接收到目標位置信息(操作Sl 12)。當接收到目標位置 信息時，鏡頭100被驅動到目標位置。目標位置是焦點位置。當沒有接收到目標位置信息時(即，還沒有計算出AF估計值的峰值的情況)，該方法返回到操作S103，從而鏡頭100被
重復地驅動。現(xiàn)在將描述主體單元200的操作。當主體單元200中的操作按鈕207被操作時，即，當施加半按壓信號時，主體單 元200開始操作，然后主體單元200將電力提供給鏡頭100以開始鏡頭100的驅動(操作 S201)。當鏡頭100被驅動時，從鏡頭控制器110發(fā)送的鏡頭信息被接收(操作S202)。包 括在主體單元200中的第二定時器228被重置(操作S203)。同時，通過使用包括在相機 安裝件208中的端子中的用于實時通信的通信管腳，來將第一定時器重置信號發(fā)送到鏡頭 100 (操作S204)。關于對象圖像被累積或被輸出的周期的fps信息以及用于將實時通信中 用到的通信管腳的狀態(tài)改變?yōu)榉菍崟r通信(串行通信)的通信管腳控制信號被發(fā)送。確定是否接收到從鏡頭100發(fā)送的信息(操作S205)。當確定接收到信息時，接收從鏡頭100發(fā)送的鏡頭信息和鏡頭位置信息(操作S206)。主體單元200可使用鏡頭100 發(fā)送信息而不首先接收對信息的請求的方法，或者使用鏡頭100響應于對信息的請求將信 息發(fā)送到主體單元200的方法，來從鏡頭100接收信息。當鏡頭100發(fā)送信息而不首先接 收對信息的請求時，執(zhí)行操作S205。根據(jù)本實施例的方法包括確定是否接收到信息，但本發(fā) 明不限于此。例如，CPU 224可使用中斷功能。在這種情況下，該方法中使用的算法可按照 下面的方式被配置當由于從鏡頭100接收信息而使中斷事件發(fā)生時，執(zhí)行操作S205。主體單元200指示鏡頭控制器110驅動鏡頭100，以開始鏡頭100的驅動(操作 S207)。成像器件204捕獲對象圖像(操作S208)，使用通過捕獲對象圖像產生的圖像信號 來計算AF估計值(操作S209)。由于鏡頭100和主體單元200的操作算法被閉環(huán)重復，所 以AF估計值被重復計算，如參照圖6所述。在重復期間，聚焦透鏡104以預定速度被驅動， 并且AF估計值以及關于用于計算AF估計值的時間點的信息被存儲在CPU 224的存儲器中 (操作 S210)。主體單元200在鏡頭驅動期間向鏡頭100請求存儲的信息(操作S211)，并且確定 是否根據(jù)請求接收到鏡頭信息和鏡頭位置信息(操作S212)。當接收到鏡頭信息時，確定焦 距是否改變(操作S213)。當焦距改變時，確定鏡頭100已經(jīng)變焦，包括到目前為止獲得的 AF估計值、鏡頭位置信息和與鏡頭位置信息對應的時間信息的存儲值被重置(操作S214)。 當鏡頭100已經(jīng)被變焦時，由于不能使用先前存儲的信息，所以重新開始AF操作。當在操作 S213確定焦距沒有被改變時，接收的鏡頭位置信息和與鏡頭位置信息對應的時間信息被存 儲(操作S215)。當在操作S212沒有接收到鏡頭信息和鏡頭位置信息時，跳過操作S213至 S215。確定計算的AF估計值是否已經(jīng)經(jīng)過峰值位置，或者確定接收的鏡頭位置信息的 數(shù)量是否是3個或更多(操作S216)。當接收的鏡頭位置信息的數(shù)量是3個或更多時，通過 使用插值計算來從AF估計值和鏡頭位置計算實際峰值位置(操作S217)。當確定計算的AF估計值還沒有經(jīng)過峰值位置時，或者確定接收的鏡頭位置信息 的數(shù)量少于3個時，該方法返回到操作S205，以繼續(xù)驅動鏡頭100并計算AF估計值。當在操作S217計算峰值位置時，聚焦透鏡104的目標位置被發(fā)送到鏡頭控制器 110，以指示鏡頭控制器110將聚焦透鏡104驅動到目標位置(操作S218)。當聚焦透鏡104 移動到目標位置時，對象圖像處于完全聚焦狀態(tài)。
上述方法完成了 AF操作。第二實施例參照圖9至圖12，將描述根據(jù)本發(fā)明實施例的計算聚焦透鏡104的位置的方法。

圖9示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的區(qū)域el5中的掃描線。關于區(qū)域el5，即，位于圖3的拍攝屏幕的多個AF區(qū)域的右下部分的AF區(qū)域，區(qū) 域el5包括多個掃描線AFareaL15[l]至AFareaL15 [a]。根據(jù)本實施例，舉例示出了對區(qū)域 el5執(zhí)行AF檢測的情形。鏡頭的操作圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的鏡頭100的AF操作的時序圖。鏡頭控制器110從相機控制器209接收時間測量周期信息，并根據(jù)時間測量周期 信息設置第一定時器111的時間測量周期。鏡頭控制器Iio根據(jù)來自相機控制器209的指 令重置第一定時器111，使得第一定時器111可具有與主體單元200的時間基準點相同的時 間基準點。鏡頭控制器110存儲由聚焦透鏡位置檢測傳感器106按照與預定時間段對應的 頻率檢測的位置信息。從主體單元200接收的時間測量周期信息可對應于預定時間段。所 述預定時間段可以是例如2ms，但不限于此，可以是比16. 67ms短的時間段(在16. 67ms的 情況下，成像器件按照60fps的幀率被驅動)，即，可以是比成像器件204產生圖像信號的周 期短的時間段。根據(jù)時間測量周期存儲與鏡頭100對應的位置信息。與L1、L2、...和L30 的時序對應的位置信息被存儲在存儲器中。主體單元的操作圖11是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的與圖10的鏡頭對應的主體單元200的AF操作 的時序圖。包括在相機控制器209中的第二定時器228按照與時間測量周期相同的時間段進 行操作，所述時間測量周期與發(fā)送到鏡頭控制器110的時間測量周期信息對應。另外，當?shù)?二定時器228被重置時，請求重置的信號被發(fā)送到鏡頭100。通過使用鏡頭安裝件109和相 機安裝件208的信號端子(即，其它通信管腳中的執(zhí)行實時通信的管腳)，來將所述信號從 主體單元200發(fā)送到鏡頭100。參照圖11，從上到下依次示出了累積起始信號、第一掃描線的電荷累積信號、掃 描線AFareaL15[l]至AFareaL15 [a]的電荷累積信號(其中，對掃描線AFareaL15 [1]至 AFareaL15 [a]執(zhí)行AF檢測)、第η掃描線的電荷累積信號以及圖像信號的讀取起始信號的 多個時序圖。除了示出了時序圖之外，還示出了用于計算AF估計值的時序、與AF檢測的中 間時間點對應的鏡頭同步位置以及與鏡頭同步位置對應的鏡頭100的位置信息。每當?shù)谝?掃描線的電荷累積信號結束時產生讀取起始信號。在從AFareaL15[l]至AFareaL15[a]的 電荷累積信號結束起的計算所需的預定時間延遲之后，計算出AF估計值VI。在重復上述操 作并且以預定速度連續(xù)移動聚焦透鏡104的同時，計算出AF估計值V2-V6。假設在區(qū)域el5(作為AF區(qū)域)中獲得用于AF檢測的圖像信號的時間是 AFareaL15[l]至AFareaL15[a]的電荷累積時間的中間時間點。SP，假設AFareaL15[1]的 電荷累積信號的開始時間與AFareaL15[a]的電荷累積信號的結束時間之間的中間時間點 是用于獲得圖像信號的時間。另外，可在該時間檢測聚焦透鏡104的位置。相機控制器209基于包括在鏡頭100中的第一定時器111的時間點，來接收鏡頭100的位置信息。在這種情況下，由于第一定時器111和第二定時器228具有相同的時間 點，所以獲得了存儲在鏡頭同步位置LV1、LV2等的位置信息。如圖7所示，使用鏡頭同步位 置和AF估計值來計算具有峰值的鏡頭同步位置，并且根據(jù)位置信息確定與具有峰值的鏡 頭同步位置對應的聚焦透鏡104的位置。取決于情況，鏡頭同步位置可不與存儲在存儲器 中的位置信息的時序匹配。在這種情況下，周圍的位置可被使用，或者可使用插值計算來計 算鏡頭位置?？赏ㄟ^從如上所述獲得的鏡頭同步位置和AF估計值獲得對象圖像的對比度的峰 值，來執(zhí)行AF操作。在下文中，將詳細描述鏡頭100和主體單元200的AF操作。驅動相機系統(tǒng)的方法 圖12A至圖12C是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的驅動圖10和圖11的相機系統(tǒng)的 方法的流程圖。圖12A至圖12C的鏡頭100和主體單元200的操作與圖8A至圖8C的情況 類似，因此將針對與圖8A至圖8C的差別來描述鏡頭100和主體單元200的操作。首先將描述鏡頭100的操作。當鏡頭100從主體單元200接收電力和操作初始化信號時，鏡頭100開始操作(操 作S301)。當鏡頭100開始操作時，鏡頭100將關于鏡頭100的信息發(fā)送到主體單元200 (操 作S302)。在鏡頭100發(fā)送關于鏡頭100的信息之后，鏡頭100檢查是否從主體單元200施 加用于重置第一定時器111的定時器重置信號(操作S303)。當施加定時器重置信號時，包 括在鏡頭控制器110中的第一定時器111被實時重置。另外，根據(jù)從主體單元200發(fā)送的 時間測量周期信息來重置第一定時器111的時間測量周期。從主體單元200接收通信管腳 控制信號(例如，用于改變通信管腳狀態(tài)的信號)，進而鏡頭安裝件109的通信管腳中的用 于實時通信的通信管腳被改變?yōu)榉菍崟r通信(串行通信)(操作S304)。在接收到定時器重置信號之后，從主體單元200接收用于驅動鏡頭100的指令 (操作S305)，并且根據(jù)該指令開始鏡頭100的驅動(操作S306)。即，開始鏡頭100的AF 操作。當鏡頭100被驅動時，檢查主體單元200是否請求信息(操作S307)。當請求信息 時，根據(jù)鏡頭100的狀態(tài)的鏡頭位置信息或者鏡頭信息被發(fā)送到主體單元200 (操作S308)。根據(jù)聚焦透鏡104的移動，按照與預定時間測量周期對應的頻率存儲鏡頭驅動位 置(操作S309)。時間測量周期可短于16. 67ms，即，短于成像器件204累積對象圖像的周 期。例如，時間測量周期可以是2ms。鏡頭100確定在預定時間測量周期內信息是否改變(操作S310)。即，確定鏡頭信 息是否改變，或者確定鏡頭100的位置是否改變。如果存在任何改變，則鏡頭信息和鏡頭位 置信息被發(fā)送到主體單元200 (操作S311)。確定是否從主體單元200接收到目標位置信息(操作S312)。當接收到目標位置 信息時，鏡頭100被驅動到目標位置。目標位置是焦點位置。當沒有接收到目標位置信息 時(即，還沒有計算出AF估計值的峰值時的情況)，該方法返回到操作S303，從而鏡頭100 被重復地驅動。 現(xiàn)在將描述主體單元200的操作。 當主體單元200中的操作按鈕207被操作時，即，當主體單元200開始操作時，然 后主體單元200將電力提供給鏡頭100以開始驅動鏡頭100 (操作S401)。當鏡頭100被驅動時，從鏡頭控制器110發(fā)送的鏡頭信息被接收(操作S402)。包括在主體單元200中的第 二定時器228被重置(操作S403)。同時，通過使用包括在相機安裝件208中的端子中的用 于實時通信的通信管腳，將第一定時器重置信號發(fā)送到鏡頭100(操作S404)。將用于第一 定時器111的時間測量周期以及用于將實時通信中用到的通信管腳的狀態(tài)改變?yōu)榉菍崟r 通信(串行通信)的通信管腳控制信號被發(fā)送。 確定是否接收到從鏡頭100發(fā)送的信息(操作S405)。當確定接收到信息時，接收 從鏡頭100發(fā)送的鏡頭信息和鏡頭位置信息(操作S406)。主體單元200可使用鏡頭100 發(fā)送信息而不首先接收對信息的請求的方法，或者使用鏡頭100響應于對信息的請求將信 息發(fā)送到主體單元200的方法，來從鏡頭100接收信息。當鏡頭100發(fā)送信息而不首先接 收對信息的請求時，執(zhí)行操作S405。根據(jù)本實施例的方法包括確定是否接收到信息，但本發(fā) 明不限于此。例如，CPU 224可使用中斷功能。在這種情況下，該方法中使用的算法可按照 下面的方式被配置當由于從鏡頭100接收信息而發(fā)生中斷事件時，執(zhí)行操作S405。主體單元200指示鏡頭控制器110驅動鏡頭100，以開始鏡頭100的驅動(操作 S407)。成像器件204捕獲對象圖像(操作S408)，使用通過捕獲對象圖像產生的圖像信號 來計算AF估計值(操作S409)。由于鏡頭100和主體單元200的操作算法被閉環(huán)重復，所 以AF估計值被重復計算，如參照圖11所述。在重復期間，聚焦透鏡104以預定速度被驅動， 并且AF估計值以及關于用于計算AF估計值的時間點的信息被存儲在CPU 224的存儲器中 (操作 S410)。主體單元200在鏡頭驅動期間向鏡頭100請求存儲的信息(操作S411)，并且確 定是否根據(jù)請求接收到鏡頭信息和鏡頭位置信息(操作S412)。當接收到鏡頭信息時，確 定焦距是否改變(操作S413)。當焦距改變時，確定鏡頭100已經(jīng)被變焦，存儲的包括到目 前為止獲得的AF估計值、鏡頭位置信息和時間測量周期信息被重置(操作S414)。當在操 作S413確定焦距沒有被改變時，接收的鏡頭位置信息和時間測量周期信息被存儲(操作 S415)。當在操作S412沒有接收到鏡頭信息和鏡頭位置信息時，跳過操作S413至S415。確定計算的AF估計值是否已經(jīng)經(jīng)過峰值位置，或者確定接收的鏡頭位置信息的 數(shù)量是否是3個或更多(操作S416)。當接收的鏡頭位置信息的數(shù)量是3個或更多時，通過 使用插值計算來從AF估計值和鏡頭位置計算實際峰值位置(操作S417)。當確定計算的AF估計值還沒有經(jīng)過峰值位置時，或者確定接收的鏡頭位置信息 的數(shù)量少于3個時，該方法返回到操作S405，以繼續(xù)驅動鏡頭100并計算AF估計值。當在操作S417計算峰值位置時，聚焦透鏡104的目標位置被發(fā)送到鏡頭控制器 110，以指示鏡頭控制器110將聚焦透鏡104驅動到目標位置(操作S418)。當聚焦透鏡104 移動到目標位置時，對象圖像處于完全聚焦狀態(tài)。上述方法完成了 AF操作。第三實施例參照圖13至圖15，將描述根據(jù)本發(fā)明另一實施例的計算聚焦透鏡104的位置的方 法。根據(jù)本實施例，AF區(qū)域中的AF檢測的中間時間點的多個時間點之間的時間段被用作 用于共享主體單元200和鏡頭100中的信息的時間測量周期。與圖3的情況相同，相對于 區(qū)域e8 (即，位于拍攝屏幕的多個AF區(qū)域的中央的AF區(qū)域)執(zhí)行AF檢測。包括在相機控制器209中的第二定時器228作為預定基礎時鐘進行操作，并具有關于AF區(qū)域中的AF檢測的中間時間點的多個時間點之間的時間段的時序信息。然而，相 機控制器209不是持續(xù)地將定時信息發(fā)送給鏡頭100，而是僅僅在通信的開始將fps信息作 為頻率信息發(fā)送給鏡頭100。鏡頭100將第一定時器111設置成具有與接收到的fps信息 的頻率對應的時間測量周期。鏡頭的操作圖13是根據(jù)本發(fā)明實施例的鏡頭100中的AF操作的時序圖。參照圖13，第一定時器111作為基礎時鐘運行。鏡頭控制器110將第一定時器111 設置成具有依賴于接收到的fps信息的時間測量周期。鏡頭控制器110根據(jù)相機控制器209 的指令重置第一定時器111的時鐘，并在初始時間(在該時刻，存儲位置信息)時設置時間 測量周期。鏡頭控制器110存儲由聚焦透鏡位置檢測傳感器106按照與預定時間段(即， 設置的時間測量周期)對應的頻率檢測的位置信息。所述預定時間段可以是16. 67ms(在 16. 67ms的情況下，成像器件按照60fps的幀率被驅動)，S卩，成像器件204產生圖像信號的 時間段。與Li、L2、...和L6的時序對應的位置信息被存儲在存儲器中。主體單元的操作圖14是根據(jù)本發(fā)明實施例的與圖13的鏡頭100對應的主體單元200的AF操作 的時序圖。 包括在相機控制器209中的第二定時器228作為基礎時鐘運行，并在預定時間點 被重置。相機控制器209在AF檢測的中間點將時間測量周期設置為第二定時器228的時間 測量周期。所述時間測量周期可以是16. 67ms，在16. 67ms的情況下，成像器件按照60fps 的幀率被驅動。當?shù)诙〞r器228被重置并且第二定時器228的時間測量周期被設置時， 第一定時器111被重置，同時第一定時器111的時間測量周期被設置。通過使用包括在鏡 頭安裝件109和相機安裝件208中的信號端子(即，其它通信管腳中的執(zhí)行實時通信的管 腳)來重置第一定時器111并設置第一定時器111的時間測量周期。參照圖14，從上面起依次示出了第二定時器228的基礎時鐘、成像器件204的累積 起始信號、第一掃描線的電荷累積信號、掃描線AFareaL8[l]至AFareaL8[a]的電荷累積信 號(其中，對掃描線AFareaL8[l]至AFareaL8[a]執(zhí)行AF檢測)、第η掃描線的電荷累積 信號以及圖像信號的讀取起始信號的多個時序圖。除了示出了時序圖之外，還示出了用于 計算AF估計值的時序、與AF檢測的中間時間點對應的鏡頭同步位置以及與鏡頭同步位置 對應的鏡頭100的位置信息。每當?shù)谝粧呙杈€的電荷累積信號結束時產生讀取起始信號。 在從AFareaL8[l]至AFareaL8[a]的電荷累積信號結束時起的計算所需的預定時間延遲之 后，計算出AF估計值VI。在重復上述操作并且在以預定速度連續(xù)移動聚焦透鏡104的同 時，計算出AF估計值V2-V6。假設獲得用于區(qū)域e8(作為AF區(qū)域)中的AF檢測的圖像信號的時間是 AFareaL8[l]至AFareaL8[a]的電荷累積時間的中間時間點。S卩，假設AFareaL8[1]的電荷 累積信號的開始時間與AFareaLS [a]的電荷累積信號的結束時間之間的中間時間點是用 于獲得圖像信號的時間。另外，可在該時間檢測聚焦透鏡104的位置。相機控制器209基于包括在鏡頭100中的第一定時器111的時間點，來接收鏡頭 位置信息。在這種情況下，由于第一定時器111和第二定時器228具有相同的時間點，所以 獲得了存儲在鏡頭同步位置LV1、LV2等的位置信息。根據(jù)本實施例，由于鏡頭位置信息按照與鏡頭同步位置LV1、LV2等中的時序相同的時序被存儲，所以可通過將鏡頭位置信息與 位置同步信息匹配來計算聚焦透鏡104相對于鏡頭同步位置的位置?？赏ㄟ^從如上所述獲得的鏡頭同步位置和AF估計值獲得對象圖像的對比度的峰 值，來執(zhí)行AF操作。在下文中，將詳細描述鏡頭100和主體單元200的AF操作。
驅動相機系統(tǒng)的方法圖15A至圖15C是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的驅動圖13和圖14的相機系統(tǒng)的 方法的流程圖。圖15A至圖15C的鏡頭100和主體單元200的操作與圖8A至圖8C以及圖12A至 圖12C的情況類似，因此將針對與圖8A至圖8C以及圖12A至圖12C的差別來描述鏡頭100 和主體單元200的操作。首先將描述鏡頭100的操作。當鏡頭100從主體單元200接收電力和操作初始化信號時，鏡頭100開始操作(操 作S501)。當鏡頭100開始操作時，鏡頭100關于鏡頭100的信息發(fā)送到主體單元200 (操 作S502)。在鏡頭100發(fā)送關于鏡頭100的信息之后，鏡頭100檢查是否從主體單元200施 加用于重置第一定時器111的定時器重置信號(操作S503)。當施加定時器重置信號時，包 括在鏡頭控制器110中的第一定時器111被實時重置。另外，當施加定時器重置信號時，包 括在鏡頭控制器110中的第一定時器111被實時重置(操作S504)。在接收到定時器重置信號之后，從主體單元200接收用于驅動鏡頭100的指令 (操作S505)，并且根據(jù)該指令開始聚焦透鏡104的驅動(操作S506)。S卩，開始AF操作。鏡頭100處于備用狀態(tài)，以從主體單元200接收中斷信號。中斷信號用于設置包 括在鏡頭控制器110中的第一定時器111。由于需要實時通信，所以執(zhí)行中斷控制。接收中 斷信息花費的備用時間可以是從鏡頭100被驅動的時刻到執(zhí)行初始AF檢測的時刻為止的 大約10到大約幾十毫妙(ms)。在操作S507中，確定是否接收到中斷信息。然而，所述方法的操作S507從其第二 次迭代(iteration)開始執(zhí)行。即，當接收到中斷信號時，由于所述方法從操作S508開始， 所以在所述方法的第一次迭代中不執(zhí)行操作S507。當接收到中斷信號時，從所述方法的第 二次迭代開始，進行操作S510。當從相機控制器209接收到中斷信號時，通過透鏡安裝件109的通信管腳中的用 于實時通信的通信管腳發(fā)送中斷信號。當接收到中斷信號時，從操作S508開始執(zhí)行所述方 法，并接收第一定時器設置信號(操作S508)。第一定時器設置信號是透鏡100和主體單元 200共享的時間測量周期。第一定時器111被設置成具有依賴于中斷信號的預定時間測量周期，用于實時通 信的通信管腳的狀態(tài)被改變?yōu)橛糜诜菍崟r通信(串行通信)(操作S509)。在鏡頭100被驅動的同時，檢查主體單元200是否請求信息(操作S510)。當請求 所述信息時，根據(jù)鏡頭100的情況的鏡頭信息或者鏡頭位置信息被發(fā)送到主體單元200 (操 作 S511)。根據(jù)聚焦透鏡104的移動，鏡頭驅動位置按照與預定時間測量周期(即，16. 67ms) 對應的頻率被存儲(操作S512)。鏡頭100確定在預定時間測量周期內信息是否改變(操作S513)。即，確定鏡頭信息是否改變，或者確定鏡頭100的位置是否改變。如果存在任何改變，則鏡頭信息和鏡頭位 置信息被發(fā)送到主體單元200 (操作S514)。確定是否從主體單元200接收到目標位置信息(操作S515)。當接收到目標位置 信息時，鏡頭100被驅動到目標位置。目標位置是焦點位置。當沒有接收到目標位置信息 時(即，還沒有計算出AF估計值的峰值時的情況)，該方法返回到操作S503，從而鏡頭100 被重復地驅動?，F(xiàn)在將描述主體單元200的操作。當主體單元200中的操作按鈕207被操縱時，即，當主體單元200開始操作時，然 后主體單元200將電力提供給鏡頭100以開始驅動鏡頭100 (操作S601)。當鏡頭100被驅 動時，從鏡頭控制器110發(fā)送的鏡頭信息被接收(操作S602)。包括在主體單元200中的第 二定時器228被重置(操作S603)。同時，通過使用包括在相機安裝件208中的端子中的用 于實時通信的通信管腳，來將第一定時器重置信號發(fā)送到鏡頭100(操作S604)。發(fā)送即將 用于第一定時器111的關于時間測量周期信息的Fps信息。確定是否接收到從鏡頭100發(fā)送的信息(操作S605)。當確定接收到信息時，接收 從鏡頭100發(fā)送的鏡頭信息和鏡頭位置信息(操作S606)。主體單元200可使用鏡頭100 發(fā)送信息而不首先接收對信息的請求的方法，或者使用鏡頭100響應于對信息的請求將信 息發(fā)送到主體單元200的方法，來從鏡頭100接收信息。當鏡頭100發(fā)送信息而不首先接 收對信息的請求時，執(zhí)行操作S605。根據(jù)本實施例的方法包括確定是否接收到信息，但本發(fā) 明不限于此。例如，CPU 224可使用中斷功能。在這種情況下，該方法中使用的算法可按照 下面的方式被配置當由于從鏡頭100接收信息而發(fā)生中斷事件時，執(zhí)行操作S405。主體單元200指示鏡頭控制器110驅動鏡頭100，以開始鏡頭100的驅動(操作 S607)。成像器件204捕獲對象圖像(操作S608)。確定是否使用從對象圖像的捕獲產生的 圖像信號來首先計算AF估計值(操作S609)。當AF估計值被首先計算時，將中斷信號和通 信管腳狀態(tài)改變信號發(fā)送到鏡頭100 (操作S610)。當捕獲到目標圖像時，使用產生的圖像信號計算估計值(操作S611)。在這種情況 下，由于鏡頭100和主體單元200的操作算法被閉環(huán)重復，所以AF估計值被重復計算，如參 照圖11所述。在重復期間，聚焦透鏡104以預定速度被驅動，并且AF估計值以及關于用于 計算AF估計值的時間點的信息被存儲在CPU 224的存儲器中(操作S612)。主體單元200在鏡頭驅動期間向鏡頭100請求存儲的信息(操作S613)，并且確定 是否根據(jù)請求接收到鏡頭信息和鏡頭位置信息(操作S614)。當接收到鏡頭信息時，確定 焦距是否改變(操作S615)。當焦距改變時，確定鏡頭100已經(jīng)被變焦，存儲的包括到目前 為止獲得的AF估計值、鏡頭位置信息和時間測量周期信息被重置(操作S616)。當在操作 S615中確定焦距還沒有被改變時，接收的鏡頭位置信息和時間測量周期信息被存儲(操作 S617)。當在操作S614沒有接收到鏡頭信息和鏡頭位置信息時，跳過操作S615至S617。 確定計算的AF估計值是否已經(jīng)經(jīng)過峰值位置，或者確定接收的鏡頭位置信息的 數(shù)量是否是3個或更多(操作S618)。當接收的鏡頭位置信息的數(shù)量是3個或更多時，通過 使用插值計算來從AF估計值和鏡頭位置計算實際峰值位置(操作S619)。當確定計算的AF估計值還沒有經(jīng)過峰值位置時，或者確定接收的鏡頭位置信息 的數(shù)量少于3個時，該方法返回到操作S605，以繼續(xù)驅動鏡頭100并計算AF估計值。
當在操作S619中計算峰值位置時，聚焦透鏡104的目標位置被發(fā)送到鏡頭控制器 110，以指示鏡頭控制器110將聚焦透鏡104驅動到目標位置(操作S620)。當聚焦透鏡104 移動到目標位置時，對象圖像處于完全聚焦狀態(tài)。上述方法完成了 AF操作。如上所述，在相機系統(tǒng)1中，雖然透鏡100和主體單元200被各自的控制器控制， 但是可通過調節(jié)基礎時序來精確執(zhí)行AF操作。此外， 在不需要用于實時通信的特定通信管腳的情況下，包括在透鏡100和主體 單元200中的控制器可彼此同步，從而可減小相機的尺寸并降低其制造成本。在相機系統(tǒng)中用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的實施例的上述方法的程序可被存儲在非暫 時性記錄介質中。所述記錄介質可以是圖2的存儲器211，或者可以是另外的單獨的記錄介 質。記錄介質可包括存儲介質，例如磁性存儲介質(例如，硬盤驅動器(HDD))和光學讀取 介質(例如，⑶-ROM和數(shù)字多功能盤(DVD))。在此所引用的包括出版物、專利申請和專利的全部引用以引用的方式被包含于 此，該引用的程度如同單獨地及具體地將各個引用所指示的內容通過引用被包含于此并在 此以整體進行闡述。為了促進對本發(fā)明的原理的理解，已經(jīng)對附圖中示出的實施例進行了描述，并使 用特定的語言來描述這些實施例。然而，該特定的語言并不意在限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明 應該被解釋為包括本領域的普通技術人員通常會想到的所有實施例。可以以功能塊組件和各種處理步驟的形式來描述本發(fā)明?？赏ㄟ^執(zhí)行特定的功能 的任意數(shù)目的硬件和/或軟件組件來實現(xiàn)這樣的功能塊。例如，本發(fā)明可使用各種集成電 路組件，例如，存儲器元件、處理元件、邏輯元件和查找表等，它們可以在一個或多個微處理 器或其他控制裝置的控制下執(zhí)行各種功能。類似地，在使用軟件編程或軟件元件來實現(xiàn)本 發(fā)明的元件的情況下，可通過使用任何編程語言或腳本語言(例如，C、C++、Java或匯編語 言等)以及由數(shù)據(jù)結構、對象、進程、例程或其他編程元件的任意組合所實現(xiàn)的各種算法來 實現(xiàn)本發(fā)明?？稍谒惴ㄖ袑崿F(xiàn)功能方面，在一個或多個處理器上執(zhí)行所述算法。此外，本發(fā) 明可使用用于電子器件配置、信號處理和/或控制以及數(shù)據(jù)處理等任意數(shù)目的傳統(tǒng)技術。 詞語“機構”和“元件”被廣泛使用并不限于機械式實施例或物理實施例，而可包括結合處 理器的軟件例程等。在此示出和描述的具體實施方式
為本發(fā)明的說明性的示例，并不意在以任何方式 另外限制本發(fā)明的范圍。為了簡要，可不對傳統(tǒng)的電子器件、控制系統(tǒng)、軟件開發(fā)、系統(tǒng)的其 他功能方面(及該系統(tǒng)的單獨操作組件的組件)進行詳細描述。此外，示出的各圖中所示的 連接線或連接器意在表示各元件之間的示例性功能關系和/或物理結合或邏輯結合。應該 理解的是，在實際裝置中，可存在多種可選的或附加的功能關系、物理連接或邏輯連接。此 夕卜，除非元件被特別地描述為“必要的”或“關鍵的”，否則沒有任何項目或組件對本發(fā)明的 實施是必要的。在此所使用的“包含”、“包括”或“具有”以及其變化形式意在包括之后所列的項 目、其等同項目以及另外的項目。除非特別或者另外限定，術語“安裝”、“連接”、“支撐”和 “結合”以及其變化形式被廣泛地使用，并包括直接和間接安裝、連接、支撐和結合。此外， “連接”和“結合”不限于物理或者機械連接或者結合。
在描述本發(fā)明的上下文中(尤其是在權利要求的上下文中)所使用的單數(shù)形式及類似的指示物應該被解釋為包括單數(shù)形式和復數(shù)形式。此外，除非在此另有指示，否則在此 列舉的數(shù)值范圍僅意在用作單獨地指出落在該范圍內的各個獨立的數(shù)值的一種簡略的方 法，并且各個獨立的數(shù)值被包含在說明書中，如同已在此單獨地列舉。最后，除非在此另有 指示或者通過上下文另外清楚地否定，否則在此所描述的所有方法的步驟可以以任何合適 的順序執(zhí)行。除非另有聲明，任何和全部示例的使用或者在此提供的示例性語言(如“例 如”)僅意在更好地闡明本發(fā)明，并不限制本發(fā)明的范圍。本領域的普通技術人員容易明白 的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進行多種變型和調整。
權利要求
1.一種相機系統(tǒng)，包括可更換鏡頭和安裝有可更換鏡頭的主體單元，其中， 可更換鏡頭包括聚焦透鏡，用于改變焦點位置； 驅動器，用于驅動聚焦透鏡； 檢測器，用于檢測聚焦透鏡的位置；鏡頭控制器，包括用于調節(jié)時間測量周期的定時器，其中，鏡頭控制器將與檢測到的聚 焦透鏡的位置對應的信息發(fā)送到主體單元， 主體單元包括成像器件，用于捕獲透射通過可更換鏡頭的光并用于產生圖像信號； 成像器件控制器，用于產生時序信號，并用于控制成像器件與所述時序信號同步地捕 獲所述光；相機控制器，用于對圖像信號執(zhí)行自動聚焦檢測以計算自動聚焦估計值，根據(jù)時序信 號存儲每個相應的自動聚焦檢測時間的自動聚焦估計值，通過使用從可更換鏡頭發(fā)送的位 置信息和存儲的AF估計值來計算焦點位置，將計算的結果發(fā)送到可更換鏡頭。
2.如權利要求1所述的相機系統(tǒng)，其中，鏡頭控制器與時序信號異步地將與聚焦透鏡 的位置對應的信息發(fā)送到主體單元。
3.如權利要求1所述的相機系統(tǒng)，其中，當聚焦透鏡的位置改變時，或者當由相機控制 器執(zhí)行對與聚焦透鏡的位置對應的信息的請求時，鏡頭控制器發(fā)送與聚焦透鏡的位置對應 的信息。
4.如權利要求1所述的相機系統(tǒng)，其中 主體單元和可更換鏡頭彼此通信，相機控制器將用于重置定時器的指令發(fā)送到鏡頭控制器。
5.如權利要求1所述的相機系統(tǒng)，所述相機系統(tǒng)還包括通信管腳，設置在主體單元和可更換鏡頭之間，其中，通信管腳能夠設置為以實時通信 方式進行操作。
6.如權利要求1所述的相機系統(tǒng)，其中，在可更換鏡頭中，與聚焦透鏡的位置對應的信 息被存儲的時序與所述時序信號異步。
7.如權利要求1所述的相機系統(tǒng)，其中，可更換鏡頭發(fā)送與聚焦透鏡的位置對應的信 息的頻率大于時序信號的頻率。
8.一種相機系統(tǒng)，包括可更換鏡頭和安裝有可更換鏡頭的主體單元，其中， 可更換鏡頭包括聚焦透鏡；驅動器，用于驅動聚焦透鏡，主體單元包括成像器件，用于捕獲透射通過可更換鏡頭的光并用于產生圖像信號； 成像器件控制器，用于控制成像器件以捕獲光；相機控制器，用于從圖像信號計算自動聚焦 估計值，并用于執(zhí)行自動聚焦操作，通過所述自動聚焦操作，可更換鏡頭的操作和主體單元 的操作彼此同步，其中，所述相機系統(tǒng)還包括通信管腳，用于在可更換鏡頭和主體單元之間進行通信，其中，通信管腳能夠在用于將 可更換鏡頭的操作和主體單元的操作彼此同步的實時通信和非實時通信之間改變。
9.如權利要求8所述的相機系統(tǒng)，其中可更換鏡頭包括用于與主體單元同步的定時器，當通信管腳處于實時通信狀態(tài)下時， 可更換鏡頭重置定時器。
10.如權利要求8所述的相機系統(tǒng)，其中，相機控制器將用于使通信管腳從實時通信狀 態(tài)轉換為非實時通信狀態(tài)的指令發(fā)送到可更換鏡頭。
11.一種相機系統(tǒng)，包括可更換鏡頭和安裝有可更換鏡頭的主體單元，其中，可更換鏡頭包括聚焦透鏡；驅動器，用于驅動聚焦透鏡；定時器，用于測量時間點， 主體單元包括成像器件，用于捕獲透射通過可更換鏡頭的光并用于產生圖像信號； 成像器件控制器，用于控制成像器件以捕獲所述光；相機控制器，用于從圖像信號計算自動 聚焦估計值，并用于執(zhí)行自動聚焦操作， 其中，所述相機系統(tǒng)還包括通信管腳，在可更換鏡頭和主體單元之間進行通信，相機控制器經(jīng)所述通信管腳重置 定時器。
12.如權利要求11所述的相機系統(tǒng)，其中，所述通信管腳能夠在實時通信和非實時通 信之間改變。
13.一種成像設備，包括可更換鏡頭和安裝有可更換鏡頭的主體單元，所述成像設備包括聚焦部件，用于改變焦點位置；第一控制器，包括測量時間點的部件，其中，第一控制器將聚焦部件的位置的信息發(fā)送 到主體單元；成像器件，用于產生圖像信號；第二控制器，用于產生預定的時序信號并用于與成像器件的操作和時序信號的交互運作；第三控制器，用于通過與圖像信號相關地計算每個聚焦部件的位置的信息的焦點的估 計值來計算焦點位置，其中，第一控制器以與第二控制器的時序信號異步的方式將聚焦部件的位置信息發(fā)送 到主體單元。
全文摘要
本發(fā)明提供一種相機系統(tǒng)和成像設備，一種相機系統(tǒng)包括可更換鏡頭和安裝有可更換鏡頭的主體單元，其中，根據(jù)相機控制器的指令來重置包括在鏡頭控制器中的定時器，從而使可更換鏡頭與主體單元同步，利用由可更換鏡頭檢測到的位置信息和由主體單元計算出的聚焦估計值來調節(jié)焦點。
文檔編號G03B17/14GK102055910SQ20101054713
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權日2009年11月9日
發(fā)明者浜田正隆 申請人:三星電子株式會社