專利名稱：三維成像裝置和三維成像裝置的自動聚焦調(diào)節(jié)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及三維成像裝置和三維成像裝置的自動聚焦調(diào)節(jié)方法，特別涉及用于有效地搜索兩個成像單元的對焦位置并提高聚焦精度的技術。
背景技術：
傳統(tǒng)地，已經(jīng)提出了包括兩個成像單元的多種三維成像裝置(參考專利文獻I和專利文獻2)。當三維成像裝置能夠執(zhí)行使用兩個成像單元從不同視點對同一對象進行成像的三維成像時，三維成像裝置可以執(zhí)行超廣角全景成像，針對兩個成像單元分別以不同的靈敏度成像。根據(jù)使用兩個成像單元執(zhí)行上述三維成像的三維成像裝置，以給定的視差將兩個成像單元布置在與右眼和左眼對應的位置，基于輸出自兩個成像單元的圖像信號，下游的 信號處理單元分別生成用于右眼的圖像信號和用于左眼的圖像信號。將三維成像裝置的信號處理單元如此生成的用于右眼的圖像信號和用于左眼的圖像信號輸入至具有能夠三維顯示的顯示屏的顯示設備，該輸入在顯示屏上給出三維圖像。順帶提一下，多種數(shù)碼照相機執(zhí)行所謂的對比度(contrast) AF (自動聚焦)作為聚焦調(diào)節(jié)，聚焦調(diào)節(jié)為對焦位置的調(diào)節(jié)，其中內(nèi)置的自動聚焦調(diào)節(jié)裝置允許成像光學系統(tǒng)中的聚焦透鏡在預定的搜索范圍內(nèi)移動，在移動聚焦透鏡期間檢測正進行成像的圖像的對比度，并允許聚焦透鏡移動到對焦位置(透鏡位置)，在該位置上，對比度達到最大值。關于以上提及的專利文獻I中的三維成像裝置，因為兩個成像單元拍攝同一個對象，因此只在一個成像單元內(nèi)執(zhí)行對比度AF，并將對比度AF的結果反映給另一個成像單元。從而減少了具有兩個成像單元的成像裝置的對比度AF所需的時間。另外，專利文獻2提出了一種用于如下的三維成像裝置的技術其通過在彼此相反的方向上移動包括在兩個成像單元中的聚焦透鏡來執(zhí)行AF搜索，并且其使用兩個成像單元中較早檢測到對焦位置的成像單元的AF搜索結果來判定兩個成像單元的對焦位置。[引證文獻列表][專利文獻][專利文獻I]日本專利申請公布第2005-045511號[專利文獻2]日本專利申請公布第2006-162990號

發(fā)明內(nèi)容
[技術問題]然而，對于兩個成像單元，聚焦透鏡的透鏡直徑、透鏡柱(lenscylinders)直徑和成像傳感器的靈敏度等不可避免地存在變化(在以下說明中，這些統(tǒng)稱為個體差異)。因此，如專利文獻I和專利文獻2提到的一個成像單元的對焦位置反映到另一個成像單元的對焦位置的配置導致這種個體差異在另一個成像單元的對焦位置上產(chǎn)生一些位移的問題。另一方面，在各個成像單元中分別執(zhí)行AF操作能夠解決兩個成像單元的個體差異問題，但是卻導致了低效率。鑒于以上情況設計了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種三維成像裝置和該三維成像裝置的自動聚焦調(diào)節(jié)方法，即使在兩個成像單元具有個體差異情況下，它們也能夠有效地在兩個成像單元內(nèi)執(zhí)行AF操作并執(zhí)行高聚焦精度的聚焦調(diào)節(jié)。[解決問題的技術方案]為了實現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的三維成像裝置包括第一成像單元，其包括第一成像光學系統(tǒng)，所述第一成像光學系統(tǒng)包括第一聚焦透鏡，所述第一成像單元包括第一成像傳感器，所述第一成像傳感器對通過所述第一成像光學系統(tǒng)在其上成像的對象光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以輸出第一視點圖像；第二成像單元，其包括第二成像光學系統(tǒng)，所述第二成像光學系統(tǒng)包括第二聚焦透鏡，所述第二成像單元包括第二成像傳感器，所述第二成像傳感器對通過所述第二成像光學系統(tǒng)在其上成像的對象光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以輸出第二視點圖像；存儲器，其預先存儲以相同距離聚焦對象的所述第一聚焦透鏡的第一透鏡位置和所述第二聚焦透鏡的第二透鏡位置之間的聚焦位置位移量；以及聚焦調(diào)節(jié)單元，其允許所 一成像單元獲得的所述第一視點圖像搜索第一透鏡位置，在所述第一透鏡位置聚焦所述對象，所述聚焦調(diào)節(jié)單元將所述第一聚焦透鏡移動到所述第一透鏡位置，對于所述第二成像光學系統(tǒng)，所述聚焦調(diào)節(jié)單元允許所述第二聚焦透鏡在第二搜索范圍內(nèi)執(zhí)行搜索操作，所述第二搜索范圍比所述第一搜索范圍窄、并且位于與搜索到的第一透鏡位置對應的所述第二聚焦透鏡的透鏡位置的附近，所述聚焦調(diào)節(jié)單元基于從所述第二成像單元獲取的所述第二視點圖像搜索第二透鏡位置，在所述第二透鏡位置聚焦所述對象，并且所述聚焦調(diào)節(jié)單元將所述第二聚焦透鏡移動到所述第二透鏡位置，其中當在所述第一搜索范圍內(nèi)沒有搜索到所述第一透鏡位置的對焦位置時，所述聚焦調(diào)節(jié)單元允許所述第二聚焦透鏡在所述第一搜索范圍內(nèi)執(zhí)行搜索操作，所述聚焦調(diào)節(jié)單元基于從所述第二成像單元獲取的所述第二視點圖像搜索第二透鏡位置，在所述第二透鏡位置聚焦所述對象，所述聚焦調(diào)節(jié)單元將所述第二聚焦透鏡移動到所述第二透鏡位置，基于搜索到的第二透鏡位置和存儲在所述存儲器中的聚焦位置位移量計算所述第一透鏡位置，并將所述第一聚焦透鏡移動到所述第一透鏡位置。根據(jù)上述第一方面，關于所述第一成像光學系統(tǒng)，允許所述第一聚焦透鏡在預定的第一搜索范圍內(nèi)執(zhí)行搜索操作，搜索聚焦所述對象的所述第一透鏡位置，允許所述第一聚焦透鏡移動到所述第一透鏡位置，另一方面，關于所述第二成像光學系統(tǒng)，允許所述第二聚焦透鏡在所述第二搜索范圍內(nèi)執(zhí)行搜索操作，所述第二搜索范圍比所述第一搜索范圍窄、并且位于與如此搜索到的第一透鏡位置對應的所述第二聚焦透鏡的透鏡位置的附近，搜索聚焦所述對象的所述第二透鏡位置，并允許所述第二聚焦透鏡移動到此第二透鏡位置。因此，可執(zhí)行不受第一和第二成像單元的個體差異影響的聚焦。此外，利用首先搜索到的對焦位置(第一透鏡位置)，使得第二聚焦透鏡的第二搜索范圍窄于第一搜索范圍，因此，搜索第二聚焦透鏡的對焦位置(第二透鏡位置)能夠在短時間內(nèi)執(zhí)行完。另外，當在第一搜索范圍內(nèi)沒有找到第一透鏡位置的對焦位置時，允許第二聚焦透鏡在第一搜索范圍內(nèi)執(zhí)行搜索操作，基于從第二成像單元獲取的第二視點圖像搜索聚焦對象的第二透鏡位置，并允許第二聚焦透鏡移動到如此搜索到的此第二透鏡位置。因此，能夠允許第二聚焦透鏡精確地移動到對焦位置。此外，關于沒有找到第一透鏡位置的對焦位置的第一聚焦透鏡，基于如此搜索到的第二透鏡位置和存儲在存儲器中的聚焦位置位移量來計算第一透鏡位置，并允許第一聚焦透鏡移動到如此算出的第一透鏡位置。因此，即使在第一和第二成像單元存在個體差異的情況下也能精確地執(zhí)行聚焦調(diào)節(jié)。在上述第一方面中，提出了根據(jù)本發(fā)明第二方面的三維成像裝置，其中當在所述第一搜索范圍內(nèi)沒有搜索到所述第一透鏡位置但搜索到所述第二透鏡位置時，所述聚焦調(diào)節(jié)單元允許所述第一聚焦透鏡在所述第二搜索范圍內(nèi)執(zhí)行搜索操作，所述第二搜索范圍比所述第一搜索范圍窄、并且位于與搜索到的第二透鏡位置對應的所述第一聚焦透鏡的透鏡位置的附近，所述聚焦調(diào)節(jié)單元基于從所述第一成像單元獲取的所述第一視點圖像搜索所述第一透鏡位置，其中在所述第一透鏡位置聚焦所述對象，所述聚焦調(diào)節(jié)單元將所述第一聚焦透鏡移動到所述第一透鏡位置，當在所述第二搜索范圍內(nèi)沒有找到所述第一透鏡位置的對焦位置時，所述聚焦調(diào)節(jié)單元基于搜索到的第二透鏡位置和存儲在所述存儲器中的聚焦位置位移量計算所述第一透鏡位置，并將所述第一聚焦透鏡移動到所述第一透鏡位置。
根據(jù)上述第二方面，允許第一聚焦透鏡基于第二聚焦透鏡的第一搜索范圍的搜索結果在第二搜索范圍內(nèi)執(zhí)行搜索操作(重新搜索)。因此，能提高合成精度。在上述第一或第二方面中，提出了根據(jù)本發(fā)明第三方面的三維成像裝置，其中當在所述第二搜索范圍內(nèi)沒有找到所述第二透鏡位置的對焦位置時，所述聚焦調(diào)節(jié)單元基于搜索到的第一透鏡位置和存儲在所述存儲器中的聚焦位置位移量計算所述第二透鏡位置，并將所述第二聚焦透鏡移動到所述第二透鏡位置。因此，即使在第二搜索范圍內(nèi)沒有找到第二聚焦透鏡的第二透鏡位置的對焦位置時，即使第一和第二成像單元存在個體差異的情況下，也能精確地獲取與第二聚焦透鏡對應的第二透鏡位置。在上述第一至第三方面的任一方面中，提出了根據(jù)本發(fā)明第四方面的三維成像裝置，其中所述聚焦調(diào)節(jié)單元包括透鏡位置存儲器，其存儲聚焦透鏡位置，其中在所述聚焦透鏡位置聚焦所述對象，所述對象位于與所述第一成像光學系統(tǒng)的光軸和所述第二成像光學系統(tǒng)的光軸交叉的交叉點對應的對象距離處，以及當在所述第一搜索范圍內(nèi)沒有搜索到所述第一透鏡位置或所述第二透鏡位置時，所述聚焦調(diào)節(jié)單元將所述第一聚焦透鏡和所述第二聚焦透鏡移動到存儲在所述透鏡位置存儲器中的聚焦透鏡位置。在交叉點距離處的對象圖像很難引起視差量，因此沒有導致過度的三維感。因此，在位于交叉點距離處的對象圖像的三維視圖的場合下，用戶很少遭受不適。因此，當在第一搜索范圍內(nèi)不能搜索到第一和第二透鏡位置時，允許第一聚焦透鏡和第二聚焦透鏡移動以使得它們在交叉點距離處聚焦是可取的。在上述第一至第三方面的任一方面中，提出了根據(jù)本發(fā)明第五方面的三維成像裝置，還包括視差調(diào)節(jié)單元，其通過分別對從所述第一成像單元和所述第二成像單元獲取的所述第一視點圖像和所述第二視點圖像執(zhí)行相對的圖像偏移來調(diào)節(jié)視差；以及距離計算單元，其基于所述視差調(diào)節(jié)單元執(zhí)行的圖像偏移的偏移量來計算與交叉點對應的對象距離，在所述交叉點處所述第一成像光學系統(tǒng)的光軸與所述第二成像光學系統(tǒng)的光軸在光軸的虛擬變化后交叉，其中所述聚焦調(diào)節(jié)單元包括透鏡位置存儲器，其針對每個對象距離存儲聚焦透鏡位置，其中在所述聚焦透鏡位置聚焦所述對象，所述對象位于所述對象距離處，當在所述第一搜索范圍內(nèi)沒有搜索到所述第一透鏡位置或所述第二透鏡位置時，所述聚焦調(diào)節(jié)單元從所述透鏡位置存儲器讀出與算出的對象距離對應的透鏡位置，并將所述第一聚焦透鏡和所述第二聚焦透鏡移動到讀出的透鏡位置。通過對所述第一視點圖像和所述第二視點圖像執(zhí)行相對的圖像偏移，能夠虛擬地移動所述第一和第二成像光學系統(tǒng)的光軸的交叉點。于是，所述距離計算單元計算由于圖像偏移已發(fā)生改變的虛擬交叉點的距離。所述聚焦調(diào)節(jié)單元從所述透鏡位置存儲器讀出透鏡位置，其中在所述透鏡位置處聚焦位于如此算出的距離處的對象，并允許所述第一和第二聚焦透鏡移動到如此讀出的透鏡位置。另外，根據(jù)所述第一和第二成像單元的個體差異將讀出的透鏡位置讀出為各自不同的透鏡位置，或讀出所述第一和第二聚焦透鏡中任一個的透鏡位置和與所述透鏡位置對應的聚焦位置位移量。在上述第五方面中，提出了根據(jù)本發(fā)明第六方面的三維成像裝置，還包括三維顯示單元，其基于從所述第一成像單元和所述第二成像單元分別獲取的所述第一視點圖像和所述第二視點圖像顯示三維圖像，其中所述視差調(diào)節(jié)單元包括操作構件，其執(zhí)行視差的手動調(diào)節(jié)；以及第一圖像偏移單元，其根據(jù)所述操作構件的操作，關于所述三維顯示單元中的顯示位置對所述第一視點圖像和所述第二視點圖像執(zhí)行相對的圖像偏移。 在上述第五或第六方面中，提出了根據(jù)本發(fā)明第七方面的三維成像裝置，其中所述視差調(diào)節(jié)單元包括檢測單元，其檢測對象在從所述第一成像單元和所述第二成像單元分別獲取的所述第一視點圖像和所述第二視點圖像的聚焦區(qū)域內(nèi)的位置位移；以及第二圖像偏移單元，其對所述第一視點圖像和所述第二視點圖像執(zhí)行相對的圖像偏移以使得檢測到的位置位移變成零。在上述第一或第二方面中，提出了根據(jù)本發(fā)明第八方面的三維成像裝置，其中所述第一成像光學系統(tǒng)和所述第二成像光學系統(tǒng)各自包括變焦透鏡，針對所述變焦透鏡的各變焦位置，所述存儲器預先存儲以相同距離聚焦對象的所述第一聚焦透鏡的第一透鏡位置和所述第二聚焦透鏡的第二透鏡位置之間的聚焦位置位移量；以及當計算所述第一透鏡位置時，所述聚焦調(diào)節(jié)單元從所述存儲器中讀出與所述變焦透鏡的變焦位置對應的聚焦位置位移量，并基于所述聚焦位置位移量和搜索到的第二透鏡位置計算所述第一透鏡位置。在第一和第二成像單元聚焦同一對象的情況下，由所述第一成像單元和所述第二成像單元之間的個體差異引起的所述第一聚焦透鏡和所述第二聚焦透鏡之間的聚焦位置位移量根據(jù)變焦位置而不同。因此，在上述第八方面，當計算所述第一透鏡位置時，從所述存儲器讀出與所述變焦位置對應的聚焦位置位移量，基于該聚焦位置位移量和所述第二透鏡位置來計算所述第一透鏡位置。在上述第三方面中，提出了根據(jù)本發(fā)明第九方面的三維成像裝置，其中所述第一成像光學系統(tǒng)和所述第二成像光學系統(tǒng)各自包括變焦透鏡，針對所述變焦透鏡的各變焦位置，所述存儲器預先存儲以相同距離聚焦對象中的所述第一聚焦透鏡的第一透鏡位置和所述第二聚焦透鏡的第二透鏡位置之間的聚焦位置位移量，以及當計算所述第二透鏡位置時，所述聚焦調(diào)節(jié)單元從所述存儲器讀出與所述變焦透鏡的變焦位置對應的聚焦位置位移量，并基于所述聚焦位置位移量和搜索到的第一透鏡位置計算所述第二透鏡位置。在上述第九方面中，與第八方面相似，當計算所述第二透鏡位置時，從所述存儲器讀出與所述變焦位置對應的聚焦位置位移量，基于該聚焦位置位移量和所述第一透鏡位置來計算所述第二透鏡位置。本發(fā)明的第十方面是用于三維成像裝置的自動聚焦調(diào)節(jié)方法，所述三維成像裝置包括第一成像單元，其包括第一成像光學系統(tǒng)，所述第一成像光學系統(tǒng)包括第一聚焦透鏡，所述第一成像單元包括第一成像傳感器，所述第一成像傳感器對通過所述第一成像光學系統(tǒng)在其上成像的對象光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以輸出第一視點圖像；第二成像單元，其包括第二成像光學系統(tǒng)，所述第二成像光學系統(tǒng)包括第二聚焦透鏡，所述第二成像單元包括第二成像傳感器，所述第二成像傳感器對通過所述第二成像光學系統(tǒng)在其上成像的對象光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以輸出第二視點圖像；以及存儲器，其預先存儲以相同距離聚焦對象的所述第一聚焦透鏡的第一透鏡位置和所述第二聚焦透鏡的第二透鏡位置之間的聚焦位置位移量；其中該方法包括允許所述第一聚焦透鏡在預定的第一搜索范圍內(nèi)執(zhí)行搜索操作，并在搜索操作期間，基于從所述第一成像單元獲取的所述第一視點圖像搜索所述第一聚焦透鏡的聚焦所述對象的第一透鏡位置的步驟；將所述第一聚焦透鏡移動到在所述第一搜索范圍內(nèi)·搜索到的第一透鏡位置的步驟；判定第二搜索范圍的步驟，所述第二搜索范圍比所述第一搜索范圍窄、并且位于與搜索到的第一透鏡位置對應的所述第二聚焦透鏡的透鏡位置的附近；允許所述第二聚焦透鏡在所判定的第二搜索范圍內(nèi)執(zhí)行搜索操作，并在搜索操作期間，基于從所述第二成像單元獲取的第二視點圖像搜索所述第二聚焦透鏡的聚焦所述對象的第二透鏡位置的步驟；將所述第二聚焦透鏡移動到在所述第二搜索范圍內(nèi)搜索到的第二透鏡位置的步驟；當在所述第一搜索范圍內(nèi)沒有搜索到所述第一透鏡位置時，允許所述第二聚焦透鏡在所述第一搜索范圍內(nèi)執(zhí)行搜索操作，并在搜索操作期間，基于從所述第二成像單元獲得的所述第二視點圖像搜索所述第二聚焦透鏡聚焦所述對象的第二透鏡位置的步驟；將所述第二聚焦透鏡移動到在所述第一搜索位置內(nèi)搜索到的所述第二透鏡位置的步驟；基于在所述第一搜索范圍內(nèi)搜索到的第二透鏡位置和存儲在所述存儲器中的聚焦位置位移量計算所述第一透鏡位置的步驟；并將所述第一聚焦透鏡移動到算出的第一透鏡位置的步驟。在上述第十方面中，提出了根據(jù)本發(fā)明第十一方面的用于三維成像裝置的自動聚焦調(diào)節(jié)方法，還包括當在所述第一搜索范圍內(nèi)沒有搜索到所述第一透鏡位置但搜索到所述第二透鏡位置時，判定所述第二搜索范圍的步驟，所述第二搜索范圍比所述第一搜索范圍窄、并且位于與搜索到的第二透鏡位置對應的所述第一聚焦透鏡的透鏡位置的附近；允許所述第一聚焦透鏡在判定的第二搜索范圍內(nèi)執(zhí)行搜索操作，在搜索操作期間，基于從所述第一成像單元獲取的所述第一視點圖像搜索所述第一聚焦透鏡聚焦所述對象的第一透鏡位置的步驟；以及將所述第一聚焦透鏡移動到在所述第二搜索范圍內(nèi)搜索到的第一透鏡位置的步驟。在上述第十或十一方面中，提出了根據(jù)本發(fā)明第十二方面的用于三維成像裝置的自動聚焦調(diào)節(jié)方法，還包括當在所述第二搜索范圍內(nèi)沒有找到所述第二透鏡位置的對焦位置時，基于搜索到的第一透鏡位置和存儲在所述存儲器中的聚焦位置位移量計算所述第二透鏡位置的步驟；以及將所述第二聚焦透鏡移動到算出的第二透鏡位置的步驟。在上述第十到十二中的任一方面中，提出了根據(jù)本發(fā)明第十三方面的用于三維成像裝置的自動聚焦調(diào)節(jié)方法，其中所述三維成像裝置還包括透鏡位置存儲器，其存儲聚焦所述對象的聚焦透鏡位置，所述對象位于與交叉點對應的對象距離處，在所述交叉點處所述第一成像光學系統(tǒng)的光軸與所述第二成像光學系統(tǒng)的光軸交叉，以及所述方法還包括當在所述第一搜索范圍內(nèi)沒有搜索到所述第一透鏡位置或所述第二透鏡位置時，移動所述第一聚焦透鏡和所述第二聚焦透鏡到存儲在所述透鏡位置存儲器中的聚焦透鏡位置的步驟。在上述第十到十二中的任一方面中，提出了根據(jù)本發(fā)明第十四方面的用于三維成像裝置的自動聚焦調(diào)節(jié)方法，其中所述三維成像裝置還包括透鏡位置存儲器，其針對每個對象距離存儲聚焦處于對象距離處的對象的聚焦透鏡位置；以及所述方法還包括通過對從所述第一成像單元和所述第二成像單元分別獲取的所述第一視點圖像和所述第二視點圖像執(zhí)行相對的圖像偏移來調(diào)節(jié)視差的步驟；基于所述視差調(diào)節(jié)單元執(zhí)行的圖像偏移的偏移量來計算與交叉點對應的對象距離的步驟，在所述交叉點處所述第一成像光學系統(tǒng)的光軸與所述第二成像光學系統(tǒng)的光軸在光軸的虛擬變化后交叉；以及當在所述第一搜索范圍內(nèi)沒有搜索到所述第一透鏡位置或所述第二透鏡位置時，從所述透鏡位置存儲器中讀出與算出的對象距離對應的透鏡位置，并將所述第一聚焦透鏡和所述第二聚焦透鏡移動到讀出的透鏡位置的步驟。
[本發(fā)明所取得的有益效果]根據(jù)本發(fā)明，利用第一成像單元中的AF搜索的結果，使得第二成像單元的搜索范圍變窄以執(zhí)行AF搜索，因此，能將該AF搜索所需要的總時間變短并變得高效，而且能不受第一成像單元和第二成像單元的個體差異的影響地執(zhí)行聚焦。另外，當不能搜索到第一成像單元的對焦位置時，第二成像單元在相同的搜索范圍內(nèi)執(zhí)行AF搜索，基于該AF搜索獲得的第二聚焦透鏡的對焦位置和被預先存儲的第一和第二聚焦透鏡之間的聚焦位置位移量來計算第一聚焦透鏡的對焦位置。因此，能不受第一成像單元和第二成像單元的個體差異影響地獲取第一聚焦透鏡的對焦位置。


圖IA為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的三維成像裝置的正透視圖。圖IB為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的三維成像裝置的后透視圖。圖2為示出了圖I中三維成像裝置的內(nèi)部配置的框圖。圖3A為示出了根據(jù)本發(fā)明的自動聚焦調(diào)節(jié)方法的第一實施例的流程圖。圖3B為示出了根據(jù)本發(fā)明的自動聚焦調(diào)節(jié)方法的第一實施例的流程圖(續(xù))。圖4A為示出了第一聚焦透鏡的第一搜索范圍和各搜索位置(橫軸)與AF評價值(縱軸)之間的關系的示圖。圖4B為示出了第二聚焦透鏡的第二搜索范圍和各搜索位置(橫軸)與AF評價值(縱軸)之間的關系的示圖。圖5為用于解釋根據(jù)第二聚焦透鏡的對焦位置P2計算第一聚焦透鏡的對焦位置Pl的方法的示圖。圖6A為示出了根據(jù)本發(fā)明的自動聚焦調(diào)節(jié)方法的第二實施例的流程圖。圖6B為示出了根據(jù)本發(fā)明的自動聚焦調(diào)節(jié)方法的第二實施例的流程圖(續(xù))。圖7為示出了根據(jù)本發(fā)明的自動聚焦調(diào)節(jié)方法的第二實施例的變型的主要部分的流程圖。
圖8A為示出了根據(jù)本發(fā)明的自動聚焦調(diào)節(jié)方法的第三實施例的流程圖。圖SB為示出了根據(jù)本發(fā)明的自動聚焦調(diào)節(jié)方法的第三實施例的流程圖(續(xù))。圖9為示出了根據(jù)本發(fā)明的自動聚焦調(diào)節(jié)方法的第三實施例的變型的主要部分的流程圖。圖IOA為用于解釋視差調(diào)節(jié)的示圖。圖IOB為用于解釋視差調(diào)節(jié)的示圖。圖IOC為用于解釋視差調(diào)節(jié)的示圖。圖IlA為用于解釋視差量的自動檢測的示圖。
圖IlB為用于解釋視差量的自動檢測的示圖。 圖12為用于解釋在視差調(diào)節(jié)情況下的虛擬交叉點的示圖。
具體實施例方式以下將參考附圖對根據(jù)本發(fā)明的三維成像裝置和三維成像裝置的自動聚焦調(diào)節(jié)方法的實施例進行說明。[三維成像裝置的外觀]圖IA和圖IB為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的三維成像裝置的外觀圖。圖IA為從斜上方看三維成像裝置I的透視圖，圖IB為從后方看三維成像裝置I的透視圖。如圖IA所示，三維成像裝置I設有兩個成像單元IA和1B。以下，將這兩個成像單元區(qū)別性地稱為第一成像單元IA和第二成像單元1B。將第一成像單元IA和第二成像單元IB并排布置以便它們能夠獲取用于三維視圖的圖像信號。這些成像單元IA和IB分別從左眼和右眼兩個視點產(chǎn)生表示視點圖像(第一視點圖像和第二視點圖像)的圖像信號。在成像模式撥盤IOB設置為例如三維模式的模式的狀態(tài)下，一旦操作在圖IA和圖IB中的三維成像裝置I的上表面上的電源開關IOA并操作快門按鈕10C，則兩個成像單元IA和IB產(chǎn)生用于三維視圖的圖像數(shù)據(jù)。包括在本實施例的三維成像裝置I中的快門按鈕IOC具有半按和全按兩種操作狀態(tài)。在此三維成像裝置I中，快門按鈕IOC的半按導致執(zhí)行曝光調(diào)節(jié)和聚焦調(diào)節(jié)，快門按鈕IOC的全按導致成像。此外，設置于成像單元IB上方的閃光發(fā)射窗口 WD用于在現(xiàn)場亮度暗的情況下向?qū)ο蟀l(fā)射閃光。此外，如圖IB所示，在三維成像裝置I的后表面上提供有能夠進行三維顯示的液晶監(jiān)視器DISP。該液晶監(jiān)視器DISP顯示兩個成像單元IA和IB都拍攝的同一對象的三維圖像。另外，液晶監(jiān)視器DISP能夠利用使用雙凸透鏡或視差屏障的物件，或者通過戴上諸如偏光鏡和液晶快門眼鏡之類的的專用眼鏡能夠獨立顯示右眼用圖像和左眼用圖像的物件。此外，還布置了諸如變焦開關10D、菜單/確定按鈕IOE和十字鍵IOF的操作裝置。以下，在一些情況下，電源開關10A、模式撥盤10B、快門按鈕10C、變焦開關10D、菜單/確定按鈕IOE和十字鍵IOF等統(tǒng)稱為操作單元10。[三維成像裝置的內(nèi)部配置]圖2為示出了圖I中的三維成像裝置I的內(nèi)部配置的框圖。參考圖2對三維成像裝置I的內(nèi)部配置進行說明。主CPU (中央控制單元)100統(tǒng)一地控制該三維成像裝置I的操作。
ROM (只讀存儲器)101經(jīng)由總線Bus連接至主CPU 100。ROM 101內(nèi)部存儲操作該三維成像裝置I所需的程序。根據(jù)程序中的步驟，主CPU 100統(tǒng)一地控制該三維成像裝置I的操作。首先，一旦操作圖IA和圖IB中所示的操作單元10中的電源開關10A，主CPU 100控制電源控制器1001從電池BT經(jīng)由電源控制器1001向圖2中的各個單元提供電源，并將該三維成像裝置I轉(zhuǎn)換為工作狀態(tài)。因此，主CPU 100開始成像處理。另外，假設諸如DSP(數(shù)字信號處理器)之類的處理器用作AF檢測器120、搜索范圍配置單元121、AE/AWB檢測器130、圖像輸入控制器114A、數(shù)字信號處理單元116A和3D圖像產(chǎn)生單元117，并且假設主CPU 100執(zhí)行與DSP關聯(lián)的處理。在此，參考圖2對之前參考圖IA和圖IB所描述的第一成像單元IA和第二成像單元IB的內(nèi)部配置進行說明。另外，在以下說明中，將用詞“第一”附加于第一成像單元IA的各個組件，將用詞“第二”附加于第二成像單元IB的各個組件。
第一成像單元IA設有包括第一聚焦透鏡FLA的第一成像光學系統(tǒng)110A、沿光軸方向移動第一聚焦透鏡FLA的第一聚焦透鏡驅(qū)動器(以下稱為第一 F透鏡驅(qū)動器)104A、和第一成像傳感器111A，第一成像傳感器IllA接收通過第一成像光學系統(tǒng)對對象進行成像而獲得的對象光，并產(chǎn)生代表對象的圖像信號。第一成像光學系統(tǒng)IlOA還設有第一孔徑光闌IA和改變該第一孔徑光闌IA的孔徑直徑的第一孔徑光闌驅(qū)動器105A。此外，第一成像光學系統(tǒng)IlOA形成為變焦透鏡，并設有執(zhí)行控制以將變焦透鏡設置為預定焦距的Z透鏡驅(qū)動器103A。另外，在圖2中，通過一個透鏡ZL示意性地表明了整個成像光學系統(tǒng)為變焦透鏡。另一方面，也與上述第一成像單元IA相似，第二成像單元IB設有包括第二聚焦透鏡FLB的成像光學系統(tǒng)、沿光軸方向移動第二聚焦透鏡FLB的第二聚焦透鏡驅(qū)動器(以下稱為第二 F透鏡驅(qū)動器)104B、和第二成像傳感器111B，第二成像傳感器IllB接收通過第二成像光學系統(tǒng)對對象進行成像而獲得的對象光，并產(chǎn)生代表對象的圖像信號。第一成像單元IA和第二成像單元IB產(chǎn)生用于三維視圖的圖像信號，S卩，分別地，第一成像單元IA產(chǎn)生用于右眼的圖像信號，第二成像單元IB產(chǎn)生用于左眼的圖像信號。第一成像單元IA和第二成像單元IB具有相同的配置，并且不同之處僅在于產(chǎn)生用于右眼的圖像信號或者用于左眼的圖像信號。第一 A/D轉(zhuǎn)換器113A和第二 A/D轉(zhuǎn)換器113B對來自兩個成像單元的圖像信號、轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后的圖像信號和導向總線Bus的圖像信號進行相同的信號處理。因此，以下，將沿圖像信號的流程對第一成像單元IA的配置進行說明。首先，在第一成像單元IA和第二成像單元IB拍攝的對象在液晶監(jiān)視器DISP上按照原樣顯示為直通圖像(through-image )的情況下對操作進行說明。一旦操作操作單元10中的電源開關10A，主CPU 100就控制電源控制器1001從電池BT向各個單元提供電源并將該三維成像裝置I轉(zhuǎn)換為工作狀態(tài)。主CPU 100首先控制F透鏡驅(qū)動器104A和孔徑光闌驅(qū)動器105A以啟動曝光和聚焦調(diào)節(jié)，另外，指示定時發(fā)生器(TG)106A以允許成像傳感器IllA使用電子快門來設定曝光時間，并允許成像傳感器IllA每隔1/60秒將圖像信號輸出至模擬信號處理單元112A。模擬信號處理單元112A接收從TG 106A提供的定時信號，每隔1/60秒接收從成像傳感器IllA提供的圖像信號，并執(zhí)行降噪處理等。將已經(jīng)歷降噪處理的模擬圖像信號提供給接下來的A/D轉(zhuǎn)換器113A。A/D轉(zhuǎn)換器113A每隔1/60秒執(zhí)行從模擬圖像信號到數(shù)字圖像信號的轉(zhuǎn)換處理，并用來自TG 106A的定時信號同步它們。因此，圖像輸入控制器114A每隔1/60秒將由/從A/D轉(zhuǎn)換器113A轉(zhuǎn)換并輸出的數(shù)字圖像信號導向總線Bus，將如此導向該總線Bus的圖像信號存儲在SDRAM(同步動態(tài)隨機存取存儲器)115中。每隔1/60秒從成像傳感器IllA輸出圖像信號，這導致了每隔1/60秒就重寫該SDRAM 115中的內(nèi)容。用作AF檢測器120、AE/AWB檢測器130和數(shù)字信號處理單元116A的DSP每隔1/60秒順序地讀出存儲在該SDRAM 115中的圖像信號。當主CPU 100控制F透鏡驅(qū)動器104A以移動聚焦透鏡FLA時，AF檢測器120每隔1/60秒在聚焦區(qū)域(AF區(qū)域)內(nèi)提取圖像信號的高頻分量，并對高頻分量進行積分以計算表明圖像對比度的AF評價值。主CPU 100獲得由AF檢測器120算出的AF評價值，并允許F透鏡驅(qū)動器104A移動第一聚焦透鏡FLA到AF評價值處于其最大值的透鏡位置(對焦位置)。因此，即使當?shù)谝怀上駟卧狪A朝向任意方向，也可立即調(diào)節(jié)聚焦并且在液晶監(jiān)視器 DISP上總顯示大致上焦點對準的對像。
而且，AE/AWB檢測器130每隔1/60秒檢測對象亮度并計算針對數(shù)字信號處理單元116A中的白平衡放大器配置的增益。根據(jù)該AE/AWB檢測器130對亮度的檢測結果，主CPU100控制孔徑光闌驅(qū)動器105A以改變孔徑光闌IA的孔徑直徑。此外，根據(jù)來自AE/AWB檢測器130的檢測結果，數(shù)字信號處理單元116A配置白平衡放大器的增益。該數(shù)字信號處理單元116A對圖像信號進行處理以使圖像信號適于進行顯示。由于數(shù)字信號處理單元116A的信號處理而轉(zhuǎn)換成適于進行顯示的圖像信號被提供給3D圖像產(chǎn)生單元117，3D圖像產(chǎn)生單元產(chǎn)生用于右眼的圖像信號，該圖像信號用于顯示。將產(chǎn)生的用于右眼的圖像信號存儲在VRAM (視頻隨機存取存儲器)118中。在相同的時刻，在第二成像單元IB中也執(zhí)行與到此為止的操作相同的操作。因此，將用于右眼和用于左眼的兩種圖像信號存儲在VRAM 118中。主CPU 100將VRAM 118中的用于右眼的圖像信號和用于左眼的圖像信號傳送給顯示控制器119以在液晶監(jiān)視器DISP上顯示圖像。用于右眼的圖像信號和用于左眼的圖像信號在圖IA和圖IB中的液晶監(jiān)視器DISP上的顯示允許人眼以三維方式看到在液晶監(jiān)視器DISP上的圖像。作為一個示例，第一成像傳感器IllA和第二成像傳感器IllB每隔1/60秒輸出圖像信號。因此，作為一個示例，每隔1/60秒重寫VRAM 118中的圖像信號，而且每隔1/60秒也重寫液晶監(jiān)視器DISP上的三維圖像以進行顯示，這允許三維圖像顯示為動畫。在此，當參照液晶監(jiān)視器DISP上的對象且操作單元10中的快門按鈕IOC進行半按操作時，恰在快門按鈕IOC進行全按操作之前主CPU 100接收AE/AWB檢測器130中檢測到的AE值，從而允許第一孔徑光闌驅(qū)動器105A和第二孔徑光闌驅(qū)動器105B根據(jù)AE值為第一孔徑光瀾IA和第二孔徑光闌IB給出孔徑光闌直徑，而且，當允許第一F透鏡驅(qū)動器104A在第一搜索范圍內(nèi)移動第一聚焦透鏡時，允許AF檢測器120計算AF評價值。主CPU 100基于AF檢測器120算出的AF評價值檢測第一聚焦透鏡FLA的透鏡位置(以下稱為“第一透鏡位置P1”)，在該透鏡位置處AF評價值為最大值，從而允許第一聚焦透鏡FLA移動到第一透鏡位置Pl。另一方面，關于第二成像光學系統(tǒng)，主CPU 100允許第二聚焦透鏡FLB在比第一搜索范圍窄的第二搜索范圍內(nèi)移動，并允許AF檢測器120計算AF評價值。主CPU 100從AF檢測器120接收AF評價值，檢測第二聚焦透鏡FLB的透鏡位置(以下稱為“第二透鏡位置P2”)，在該透鏡位置處AF評價值為最大值，從而允許第二聚焦透鏡FLB移動到此第二透鏡位置P2雖然將在后面進行詳細說明，但是在此階段，AF檢測器120允許搜索范圍配置單元121基于第一聚焦透鏡FLA的第一透鏡位置Pl和從閃存ROM 102讀出的表明搜索范圍的數(shù)據(jù)(近端偏差N和遠端偏差F)來計算比第一搜索范圍窄的、與第一聚焦透鏡的第一透鏡位置Pl對應的透鏡位置周圍的第二搜索范圍。接著，主CPU 100接收第二搜索范圍的計算結果，并允許第二 F透鏡驅(qū)動器104B在第二搜索范圍內(nèi)執(zhí)行AF搜索以搜尋第二透鏡位置P2 (對焦位置)。因此，允許第一成像單元IA的聚焦透鏡FLA執(zhí)行傳統(tǒng)的AF搜索，允許第二成像單元IB在第二搜索范圍內(nèi)執(zhí)行AF搜索，該第二搜索范圍比第一搜索范圍窄，并包括與第一聚焦透鏡的透鏡位置對應的透鏡位置。因此，可減少使用第二聚焦透鏡FLB進行AF搜索的時間。接著，一旦全按快門按鈕10C，主CPU 100就允許第一 TG 106A和第二 TG 106B在預定的快門速度期間執(zhí)行第一成像傳感器IllA和第二成像傳感器IllB的曝光并允許它們成像靜止圖像。主CPU 100允許第一成像傳感器IllA和第二成像傳感器IllB在電子快門的定時結束時將圖像信號輸出到第一模擬信號處理單元112A和第二模擬信號處理單元112B，并允許第一模擬信號處理單元112A和第二模擬信號處理單元112B執(zhí)行降噪處理。之后，允許第一 A/D轉(zhuǎn)換器113A和第二 A/D轉(zhuǎn)換器113B將模擬圖像信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號。在此，根據(jù)主CPU 100的指令，第一圖像輸入控制器114A和第二圖像輸入控制器114B 一旦允許SDRAM 115經(jīng)由總線Bus存儲由第一 A/D轉(zhuǎn)換器113A和第二 A/D轉(zhuǎn)換器113B轉(zhuǎn)換后的數(shù)字圖像信號。之后，數(shù)字信號處理單元116A和116B就讀出SDRAM 115中的圖像信號，并執(zhí)行諸如下列的圖像處理白平衡校正；伽瑪校正；沿單板CCD的濾色器陣列內(nèi)插諸如R、G和B的顏色信號的空間位移并匹配各個顏色信號的位置的同步處理；輪廓校正；和產(chǎn)生亮度/色度信號(YC信號)以發(fā)送給3D圖像產(chǎn)生單元117。隨后，主CPU 100將圖像產(chǎn)生單元117中的用于右眼的圖像信號和用于左眼的圖像信號經(jīng)由總線Bus提供給壓縮/解壓處理單元150。在允許該壓縮/解壓處理單元150壓縮圖像數(shù)據(jù)之后，主CPU 100使用總線Bus將已如此壓縮的圖像數(shù)據(jù)傳送給介質(zhì)控制器160，向介質(zhì)控制器160提供根據(jù)壓縮和成像的頭部信息，允許介質(zhì)控制器160產(chǎn)生預定格式(例如,3D靜止圖像為MP (multipicture，多畫面)格式的圖像文件)的圖像文件，并允許存儲卡161記錄圖像文件。在本實施例的配置中，即使當?shù)谝怀上駟卧狪A和第二成像單元IB之間存在個體差異時，也分別為各個成像單元執(zhí)行AF搜索，并允許第一聚焦透鏡FLA和第二聚焦透鏡FLB分別移動到焦點對準的第一透鏡位置Pl和第二透鏡位置P2。因此，可補償這種個體差異，而且，可減少用于包括第二成像光學系統(tǒng)的第二聚焦透鏡FLB的AF搜索在內(nèi)的AF處理的時間。此外，在圖2中，示出了閃光燈控制器180、根據(jù)來自閃光燈控制器180的指令從圖IA和圖IB中的光發(fā)射窗口 W)發(fā)射閃光的閃光燈181、用于檢測當前時間的時鐘單元W和檢測該三維成像裝置I的姿態(tài)的姿態(tài)檢測傳感器190。[第一實施例]接下來，參考圖3A和圖3B所示的流程圖對根據(jù)本發(fā)明的自動聚焦調(diào)節(jié)方法的第一實施例進行說明。在圖3A中，主CPU 100判定快門按鈕IOC是否處于半按(步驟S10)。在該步驟S10，當主CPU 100判定快門按鈕IOC不處于半按時，處理進行到“否”的一側(cè)并重復步驟SlO中的步驟，在該步驟S10，當判定快門按鈕IOC處于半按時，處理進行到“是”的一側(cè)。接著，進行到“是”的一側(cè)，在步驟S12中，DSP中的AE/AWB檢測器130根據(jù)來自CPU 100的成像準備指令啟動AE操作，并進一步進行到步驟S14，在步驟S14中，DSP中的AF檢測器120啟動AF操作。一旦在步驟S14中啟動AF操作，在步驟S16，主CPU 100就首先配置第一聚焦透鏡 FLA的第一搜索范圍。圖4A為示出了第一聚焦透鏡FLA的第一搜索范圍，以及各搜索位置(第一聚焦透鏡FLA的各透鏡位置)與AF評價值(縱軸)之間的關系的示圖。如圖4A所述示，第一搜索范圍例如從近端(Pn)到無窮遠端(Pf)。此外，因為聚焦透鏡的移動范圍取決于變焦倍率而不同，因此，搜索范圍被配置為取決于變焦倍率而不同的范圍。隨后，在步驟S18中，主CPU 100在上述第一搜索范圍內(nèi)移動第一成像光學系統(tǒng)的第一聚焦透鏡FLA，并且每次當?shù)谝痪劢雇哥RFLA搜索預定的透鏡位置(在脈沖驅(qū)動聚焦透鏡FLA的情況下，由預定的脈沖數(shù)目驅(qū)動的每一次)時允許AF檢測器120獲得AF評價值。接下來，基于如此獲得的AF評價值判定是否能檢測到AF區(qū)域內(nèi)聚焦到對象上的第一聚焦透鏡FLA的第一對焦位置(透鏡位置)Pl (步驟S20)。例如，在圖像具有低對比度的情況下，作為結果，上述獲得的AF評價值中的任一個都沒有達到預定值，或者在單調(diào)增加或單調(diào)下降的情況(無峰值的情況)下，判定不能檢測到對焦位置。當判定能夠檢測到第一對焦位置時，基于獲得的AF評價值為最大值的透鏡位置附近處的多個透鏡位置(包括該透鏡位置)和所述多個透鏡位置的AF評價值，計算出經(jīng)過各AF評價值的AF評價值的近似曲線，并且獲取近似曲線取最大值的透鏡位置Pl作為第一對焦位置(步驟S22)。此外，在上述第一搜索范圍內(nèi)進行AF搜索期間，一旦在AF評價值增加后出現(xiàn)AF評價值的下降就可停止搜索操作，如上所述，可算出AF評價值為最大的透鏡位置P1。在下一個步驟S24中，AF檢測器120將透鏡位置Pl提供給搜索范圍配置單元121，從閃存ROM 120中讀出搜索開始位置數(shù)據(jù)N和搜索結束位置數(shù)據(jù)F以提供給搜索范圍配置單元121，并允許搜索范圍配置單元121在第一透鏡位置Pl周圍配置第二搜索范圍，第二搜索范圍比第一搜索范圍窄。如圖4B所示，當Pn ’表示搜索開始位置而且Pf ’表示搜索結束位置時，如以下等式所示對第二搜索范圍進行配置。[表達式I]Pn ; =P I+N, Pf ; =Pl-F
之后，主CPU 100允許第二聚焦透鏡FLB在所配置的第二搜索范圍內(nèi)移動，每次在第二聚焦透鏡FLB達到預定的透鏡位置時允許AF檢測器120獲取AF評價值(步驟S26)。接著，與第一透鏡位置Pl的獲取相似地，基于在步驟S26中獲得的AF評價值為最大值的透鏡位置附近處的多個透鏡位置(包括該透鏡位置)和所述多個透鏡位置的AF評價值，計算出經(jīng)過各AF評價值的AF評價值的近似曲線，并且獲取與近似曲線上的最大值對應的透鏡位置P2以作為對焦位置(步驟S28)。另一方面，在步驟S20中，當判定不能檢測到對焦位置時，處理進行至圖3B所示的步驟S30。在步驟S30中，如圖5所示，配置了第二聚焦透鏡FLB的第一搜索范圍(例如，從近端(Pn)到無窮遠端(Pf ))。該第一搜索范圍與步驟S16中配置的第一聚焦透鏡FLA的第一搜索范圍相同。之后，在步驟S32中，主CPU 100在上述第一搜索范圍內(nèi)移動第二成像光學系統(tǒng) 的第二聚焦透鏡FLB，并且每次在第二聚焦透鏡FLB到達預定的透鏡位置時允許AF檢測器120獲取AF評價值。此后，基于獲取的AF評價值為最大值的透鏡位置附近處的多個透鏡位置(包括該透鏡位置)和所述多個透鏡位置的AF評價值，計算出經(jīng)過各AF評價值的AF評價值的近似曲線，并且獲取作為第二對焦位置的透鏡位置P2，在透鏡位置P2處，近似曲線取最大值(步驟S34)。接下來，從閃存ROM 102中讀出在以相同距離聚焦對象的情況下的第一聚焦透鏡FLA的透鏡位置和第二聚焦透鏡FLB的透鏡位置之間的聚焦位置位移量Df (例如，通過從與第二聚焦透鏡FLB的透鏡位置對應的脈沖數(shù)目中減去與第一聚焦透鏡FLA的透鏡位置對應的脈沖數(shù)目而獲得的值)(步驟S36)。另外，假設在出廠前的調(diào)節(jié)中預先檢測出在以相同距離聚焦對象的情況下的第一聚焦透鏡FLA的透鏡位置和第二聚焦透鏡FLB的透鏡位置之間的聚焦位置位移量Df，并將該檢測到的值存儲在閃存R0M102中。此外，該聚焦位置位移量Df取決于變焦透鏡的變焦倍率(變焦位置)而不同，因此，將針對各變焦位置檢測到的聚焦位置位移量Df存儲在閃存ROM 102中。因此，在步驟S36，基于變焦透鏡的當前變焦位置讀出對應的聚焦位置位移量Df。接下來，如圖5所示，基于因為第二聚焦透鏡FLB的AF搜索而搜索到的第二透鏡位置P2和步驟S36中獲取的聚焦位置位移量Df，根據(jù)以下等式計算第一聚焦透鏡FLA的對焦位置(第一透鏡位置)Pl。[表達式2]Pl=P2-Df在步驟S38中的步驟結束之后，處理進行至圖3A中的步驟S40。在步驟S40中，當已經(jīng)在第一搜索范圍內(nèi)搜索到第一聚焦透鏡FLA的第一透鏡位置Pl時，允許第一聚焦透鏡FLA和第二聚焦透鏡FLB分別移動到步驟S22中得到的第一透鏡位置Pl和步驟S28中獲取的第二透鏡位置P2處，另一方面，當還沒有在第一搜索范圍內(nèi)搜索到第一聚焦透鏡FLA的第一透鏡位置Pl時，允許第一聚焦透鏡FLA和第二聚焦透鏡FLB分別移動到步驟S38中算出的第一透鏡位置Pl和步驟S34中獲取的第二透鏡位置P2處。從而，AF操作結束(步驟S42)。
上述AF操作結束之后，主CPU 100判定快門按鈕IOC是否處于全按(步驟S44)。在該步驟S44中，當主CPU 100判定快門按鈕IOC不處于全按時，處理進行到“否”的一側(cè)并重復步驟S44中的步驟，當主CPU 100判定快門按鈕IOC處于全按時，處理進行到“是”的一側(cè)，執(zhí)行成像處理(步驟S46 )，而且該流程處理結束。另外，通過圍繞第一透鏡位置Pl后移N和前移F來配置的第一實施例的第二搜索范圍可以在考慮了第一聚焦透鏡FLA和第二聚焦透鏡FLB之間的聚焦位置位移量Df和由于例如溫度、姿態(tài)等引起的變化(搜索裕度)的情況下來判定。此外，在第一實施例中，圍繞第一透鏡位置Pl來配置搜索范圍，但是，可圍繞使用聚焦位置位移量Df (對應于第二透鏡位置)來校正了的第一透鏡位置Pl來配置第二搜索范圍。據(jù)此，可以使第二搜索范圍更窄。[第二實施例]接下來，參考圖6A和圖6B所示的流程圖對根據(jù)本發(fā)明的自動聚焦調(diào)節(jié)方法的第二實施例進行說明。另外，在圖6A和圖6B中，與圖3A和圖3B所示第一實施例的流程圖相 同的部分設有相同的步驟編號并略去對它們的詳細說明。關于圖6A和圖6B所示的第二實施例，圖6B中的處理與圖3B中的處理不同，特別地，在步驟S34的下游加入了步驟S50、步驟S52、步驟S54和步驟S56的處理，這些處理不同于圖3B中的處理。也就是說，在圖6B的步驟S34中獲取第二聚焦透鏡FLB的對焦位置(第二透鏡位置)P2，此后，與步驟S24中的處理相似，對比第一搜索范圍窄的第二搜索范圍進行配置(步驟 S50)。當Pn’表示搜索開始位置且Pf’表示搜索結束位置時，如以下等式所示對第二搜索范圍進行配置。[表達式3]Pn ; =P2+N, Pf ; =P2_F之后，主CPU 100在所配置的第二搜索范圍內(nèi)移動第一聚焦透鏡FLA，每次在第一聚焦透鏡FLA達到預定的透鏡位置時允許AF檢測器120獲取AF評價值(步驟S52)。接著，根據(jù)如此獲取的AF評價值，主CPU 100判定是否能在AF區(qū)域內(nèi)檢測到聚焦對象的第一聚焦透鏡FLA的第一對焦位置(透鏡位置)Pl (步驟S54)。當判定能夠檢測到第一對焦位置時，基于獲取的AF評價值為最大值的透鏡位置附近處的多個透鏡位置(包括該透鏡位置)和所述多個透鏡位置的AF評價值，主CPU 100計算出經(jīng)過各AF評價值的AF評價值的近似曲線，并且獲取作為第一對焦位置的透鏡位置P1，在該透鏡位置Pl處，近似曲線達到最大值(步驟S56)。另外，在步驟S20，即使當判定在第一搜索范圍內(nèi)的AF搜索期間不能檢測到第一對焦位置時，也可能在第二搜索范圍內(nèi)的再次搜索期間檢測到第一對焦位置。這是因為在再次搜索期間從第一圖像單元IA獲取了時序上不同的圖像信號，因此，AF評價值不同。另夕卜，在第二搜索范圍內(nèi)，很可能存在第一聚焦透鏡FLA的第一對焦位置。因此，在第二搜索范圍內(nèi)的再次搜索中，可以將用于判定是否能檢測到對焦位置的閾值設置為低于在第一搜索范圍情況下的閾值。另一方面，在步驟S54中，當判定在第二搜索范圍內(nèi)的再次搜索期間不能檢測到第一聚焦透鏡FLA的第一對焦位置時，處理進行至步驟S36，在步驟S36中，與第一實施例相似地計算第一對焦位置(透鏡位置P1)。[第二實施例的變型]圖7為示出了第二實施例的變型的主要部分的流程圖。以下，僅對與第二實施例的不同之處進行說明。在圖6A和圖6B所示的第二實施例中，只對在步驟S28中獲取第二聚焦透鏡FLB的第二對焦位置的情況進行了說明，但是在圖7所示第二實施例的變型中，加入了在不能搜索到第二聚焦透鏡FLB的第二對焦位置的情況下的處理。S卩，如圖7所示，在第二實施例的變型中，將步驟S60加入到圖6A中的步驟S26和步驟S28之間，還加入了從步驟S60分支出的步驟S62和步驟S64。在步驟S60中，基于步驟S26中獲取的AF評價值判定是否能在AF區(qū)域內(nèi)檢測到聚焦對象的第二聚焦透鏡FLB的第二對焦位置(透鏡位置)P2。當判定能夠檢測到第二對焦·位置時，處理進行至步驟S28，當判定為不能檢測到時，處理進行至步驟S62。在步驟S62中，從閃存ROM 102中讀出在以相同距離聚焦對象的情況下的第一聚焦透鏡FLA的透鏡位置和第二聚焦透鏡FLB的透鏡位置之間的聚焦位置位移量Df。接著，基于因為第一聚焦透鏡FLA的AF搜索而搜索到的第一透鏡位置Pl和從閃存ROM 102中讀取的與該第一透鏡位置Pl對應的聚焦位置位移量Df，根據(jù)以下等式計算第二聚焦透鏡FLB的對焦位置(第二透鏡位置)P2 (步驟S64)。[表達式4]P2=Pl+Df在步驟S64中的步驟結束之后，處理進行至步驟S40。因此，當在第二搜索范圍內(nèi)不能找到第二透鏡位置的對焦位置時，現(xiàn)在可根據(jù)表達式4表示的上述等式計算第二透鏡位置P2。[第三實施例]接下來，參考圖8A和圖SB所示的流程圖對根據(jù)本發(fā)明的自動聚焦調(diào)節(jié)方法的第三實施例進行說明。另外，在圖8A和圖8B中，與圖3A和圖3B所示第一實施例的流程圖相同的部分設有相同的步驟編號并略去對它們的詳細說明。關于圖8A和圖8B所示的第三實施例，圖8B中的處理與圖3B中的處理不同，特別地，在步驟S32的下游加入了步驟S70，還加入了從步驟S70分支出的步驟S72，它們不同于圖3B中的處理。S卩，基于圖SB的步驟S32中獲得的AF評價值判定是否能在AF區(qū)域內(nèi)檢測到聚焦對象的第二聚焦透鏡FLB的第二對焦位置(透鏡位置)P2 (步驟S70)。當在步驟S70中判定能夠檢測到第二對焦位置時，處理進行至步驟S34，在步驟S34執(zhí)行與第一實施例相似的處理。另一方面，當在步驟S70中判定不能檢測到第二對焦位置時，處理進行至步驟S72，在步驟S72允許第一聚焦透鏡FLA和第二聚焦透鏡FLB分別移動到預先配置的第一透鏡位置Pl和第二透鏡位置P2，在這些位置處，聚焦處于與交叉點對應的對象距離處的對象。在此，交叉點是第一成像光學系統(tǒng)IlOA的光軸與第二光學系統(tǒng)IlOB的光軸交叉的點(聚集點(congestion point)),在該三維成像裝置I的情況下，到交叉點的距離調(diào)整成為 2000mm。另外，假設在出廠前的調(diào)節(jié)中預先檢測到在聚焦處于交叉點的對象的情況下的第一聚焦透鏡FLA的透鏡位置和第二聚焦透鏡FLB的透鏡位置，并將這些檢測到的透鏡位置存儲在閃存ROM 102中。另外，可以只存儲第一聚焦透鏡FLA和第二聚焦透鏡FLB中任一個的透鏡位置，可以基于如此存儲的透鏡位置和與該透鏡位置對應的聚焦位置位移量Df來計算另一個透鏡位置。根據(jù)該第三實施例，當?shù)谝痪劢雇哥RFLA或第二聚焦透鏡FLB的對焦位置都不能被搜索到時，允許第一聚焦透鏡FLA和第二聚焦透鏡FLB移動以聚焦處于交叉點位置處的對象。因此，在主要對象出現(xiàn)在交叉點或交叉點的附近的情況下，可以得到聚焦主要對象的適于三維視圖的左眼用圖像和右眼用圖像。另外，處于交叉點距離處的對象的對象圖像很難引起視差量，因此，不會導致過度的三維感覺。因此，在處于交叉點距離處的對象的對象 圖像的三維視圖場合下，用戶可減少遭受不適的機會。[第三實施例的變型]圖9示出了第三實施例的變型的主要部分的流程圖。以下，僅對第三實施例的變型與第三實施例的不同之處進行說明。第三實施例的變型不同于第三實施例之處在于，執(zhí)行圖9所示的處理而不是執(zhí)行用于第三實施例的圖8B所示的處理。S卩，在圖9所示的流程圖中，與圖SB所示的流程圖相比較，加入了步驟S80和步驟S82。在圖9的步驟S80中，判定是否執(zhí)行用于三維視圖的左圖像和右圖像之間的視差調(diào)節(jié)。圖IOA至圖IOC為解釋視差調(diào)節(jié)的示圖。如圖IOA所示，當對象出現(xiàn)在交叉點位置處時，很難出現(xiàn)左圖像和右圖像之間的對象的視差。另一方面，如圖IOB所示，當對象位于相對于交叉點位置的遠側(cè)(INF側(cè))時，與對象在左圖像中的位置相比，對象在右圖像中的位置移向右側(cè)。相反，當對象位于相對于交叉點位置的近側(cè)時，與對象在左圖像中的位置相比，對象在右圖像中的位置移向左側(cè)。S卩，當對象遠離或接近交叉點位置時，根據(jù)距離，左圖像和右圖像之間的對象的水平視差變大，從而產(chǎn)生三維圖像中過度的深度感或浮出感。因此，為了合適的三維視圖，根據(jù)對象距離進行視差調(diào)節(jié)是必不可少的。此視差調(diào)節(jié)包括響應于操作單元10中的視差調(diào)節(jié)按鈕的操作而調(diào)節(jié)左圖像和右圖像之間的切出位置(cut-out position)(偏移值)以執(zhí)行圖像偏移的手動視差調(diào)節(jié)；以及檢測主要對象的視差量和配置偏移值以使得該視差量變成零以執(zhí)行圖像偏移的自動視差調(diào)節(jié)。如圖IOC所示，在觀看顯示在液晶監(jiān)視器DISP上的作為直通圖像的左圖像和右圖像(三維圖像)時，通過操作視差調(diào)節(jié)按鈕來執(zhí)行手動視差調(diào)節(jié)。另外，該手動調(diào)節(jié)并不僅限于為了匹配主要對象的位置而執(zhí)行的視差調(diào)節(jié)的情況，而是能夠適當?shù)貓?zhí)行根據(jù)用戶對三維視圖的喜好的任何調(diào)節(jié)。另外，如圖IlA所示，通過在左圖像的AF區(qū)域內(nèi)提取圖像(對象)的特征點、在右圖像中檢測與提取的特征點對應的特征點、并獲得在相互對應的特征點之間各自形成的視差向量來執(zhí)行自動視差調(diào)節(jié)(圖11B)。將獲得的視差向量的典型值(平均值、中位數(shù)或眾數(shù)等)設置為視差量，配置偏移值以使得視差量變成零。從而，執(zhí)行視差量變成零的圖像偏移?；氐綀D9，在步驟S80中，根據(jù)視差調(diào)節(jié)是否由上述手動視差調(diào)節(jié)或自動視差調(diào)節(jié)來執(zhí)行(即，偏移值是否為零)來判定是否執(zhí)行視差調(diào)節(jié)。當判定不執(zhí)行視差調(diào)節(jié)時，與第三實施例相似，允許第一聚焦透鏡FLA和第二聚焦透鏡FLB移動到聚焦處于預設交叉點(2000mm的距離)處的對象的透鏡位置處(步驟S72)。另一方面，當判定為執(zhí)行視差調(diào)節(jié)時，允許第一聚焦透鏡FLA和第二聚焦透鏡FLB移動到視差量大致上為零且聚焦對象的透鏡位置處(步驟S82)?，F(xiàn)在，如圖12所示，當對象位于相對于交叉點CP的遠側(cè)時，可通過以下等式來計算在視差調(diào)節(jié)后的視差量大致上為零的對象距離Dv。 [表達式5]Dv=SBX tan{90° -atan(SB/CP)+atan(P/(f X1000))}其中CP :到交叉點的距離(以mm為單位)SB :立體基線(成像系統(tǒng)光軸之間的水平距離以mm為單位)f :焦距(以mm為單位)P :視差調(diào)節(jié)量=(圖像偏移像素數(shù)量X像素間距以μ m為單位)Dv :到虛擬交叉點的距離(單位mm)在步驟S82中，基于由表達式5表示的上述等式算出的到虛擬交叉點的距離Dv和變焦透鏡的變焦位置(焦距f )，針對各對象距離和變焦位置，從預先存儲第一聚焦透鏡FLA的焦距位置和第二聚焦透鏡FLB的焦距位置(在這些焦距位置處聚焦在對象距離處的對象)的閃存ROM 102中讀出對應的各個透鏡位置。允許第一聚焦透鏡FLA和第二聚焦透鏡FLB移動到如此讀出的各個透鏡位置。根據(jù)第三實施例的該變型，當?shù)谝痪劢雇哥RFLA或第二聚焦透鏡FLB的對焦位置都不能被搜索到且執(zhí)行視差調(diào)節(jié)時，能夠聚焦作為視差調(diào)節(jié)目標的對象，該對象的視差量大致上為零。附帶地，應理解的是本發(fā)明不限于前述實施例，在本發(fā)明的精神內(nèi)可產(chǎn)生單個實施例的各種變型或適當組合。[附圖標記列表]I :三維成像裝置IA :第一成像單元IB :第二成像單元10 :操作單元100:主 CPU101 : ROM102:閃存 ROM104A :第一聚焦透鏡驅(qū)動器104B :第二聚焦透鏡驅(qū)動器
IlOA :第一成像光學系統(tǒng)IlOB :第二成像光學系統(tǒng)11IA :第一成像傳感器IllB :第二成像傳感器120:AF 檢測器121 :搜索范圍配置單元FLA:第一聚焦透鏡 FLB:第二聚焦透鏡
權利要求
1.一種三維成像裝置，包括 第一成像單元，其包括第一成像光學系統(tǒng)，所述第一成像光學系統(tǒng)包括第一聚焦透鏡，所述第一成像單元包括第一成像傳感器，所述第一成像傳感器配置為對通過所述第一成像光學系統(tǒng)在其上成像的對象光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以輸出第一視點圖像； 第二成像單元，其包括第二成像光學系統(tǒng)，所述第二成像光學系統(tǒng)包括第二聚焦透鏡，所述第二成像單元包括第二成像傳感器，所述第二成像傳感器配置為對通過所述第二成像光學系統(tǒng)在其上成像的對象光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以輸出第二視點圖像； 存儲器，其配置為預先存儲以相同距離聚焦對象的所述第一聚焦透鏡的第一透鏡位置和所述第二聚焦透鏡的第二透鏡位置之間的聚焦位置位移量；以及 聚焦調(diào)節(jié)單元，其允許所述第一聚焦透鏡在預定的第一搜索范圍內(nèi)執(zhí)行搜索操作，基于從所述第一成像單元獲取的所述第一視點圖像搜索聚焦所述對象的第一透鏡位置，將所述第一聚焦透鏡移動到所述第一透鏡位置，對于所述第二成像光學系統(tǒng)，所述聚焦調(diào)節(jié)單元允許所述第二聚焦透鏡在第二搜索范圍內(nèi)執(zhí)行搜索操作，所述第二搜索范圍比所述第一搜索范圍窄、并且位于與搜索到的第一透鏡位置對應的所述第二聚焦透鏡的透鏡位置的附近，所述聚焦調(diào)節(jié)單元基于從所述第二成像單元獲取的所述第二視點圖像搜索聚焦所述對象的第二透鏡位置，并將所述第二聚焦透鏡移動到所述第二透鏡位置，其中， 當在所述第一搜索范圍內(nèi)沒有找到所述第一透鏡位置的對焦位置時，所述聚焦調(diào)節(jié)單元允許所述第二聚焦透鏡在所述第一搜索范圍內(nèi)執(zhí)行搜索操作，所述聚焦調(diào)節(jié)單元基于從所述第二成像單元獲取的所述第二視點圖像搜索聚焦所述對象的第二透鏡位置，將所述第二聚焦透鏡移動到所述第二透鏡位置，基于搜索到的第二透鏡位置和存儲在所述存儲器中的聚焦位置位移量計算所述第一透鏡位置，并將所述第一聚焦透鏡移動到所述第一透鏡位置。
2.根據(jù)權利要求I所述的三維成像裝置，其中， 當在所述第一搜索范圍內(nèi)沒有搜索到所述第一透鏡位置但搜索到所述第二透鏡位置時，所述聚焦調(diào)節(jié)單元允許所述第一聚焦透鏡在比所述第一搜索范圍窄、并且位于與搜索到的第二透鏡位置對應的所述第一聚焦透鏡的透鏡位置的附近的所述第二搜索范圍內(nèi)執(zhí)行搜索操作，所述聚焦調(diào)節(jié)單元基于從所述第一成像單元獲取的所述第一視點圖像搜索聚焦所述對象的所述第一透鏡位置，所述聚焦調(diào)節(jié)單元將所述第一聚焦透鏡移動到所述第一透鏡位置，當在所述第二搜索范圍內(nèi)沒有找到所述第一透鏡位置的對焦位置時，所述聚焦調(diào)節(jié)單元基于搜索到的第二透鏡位置和存儲在所述存儲器中的聚焦位置位移量計算所述第一透鏡位置，并將所述第一聚焦透鏡移動到所述第一透鏡位置。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的三維成像裝置，其中， 當在所述第二搜索范圍內(nèi)沒有找到所述第二透鏡位置的對焦位置時，所述聚焦調(diào)節(jié)單元基于搜索到的第一透鏡位置和存儲在所述存儲器中的聚焦位置位移量計算所述第二透鏡位置，并將所述第二聚焦透鏡移動到所述第二透鏡位置。
4.根據(jù)權利要求I至3中任一項所述的三維成像裝置，其中 所述聚焦調(diào)節(jié)單元包括透鏡位置存儲器，其配置為存儲聚焦所述對象的聚焦透鏡位置，所述對象位于與所述第一成像光學系統(tǒng)的光軸和所述第二成像光學系統(tǒng)的光軸交叉的交叉點對應的對象距離處，以及當在所述第一搜索范圍內(nèi)未搜索到所述第一透鏡位置或所述第二透鏡位置時，所述聚焦調(diào)節(jié)單元將所述第一聚焦透鏡和所述第二聚焦透鏡移動到存儲在所述透鏡位置存儲器中的聚焦透鏡位置。
5.根據(jù)權利要求I至3中任一項所述的三維成像裝置，還包括 視差調(diào)節(jié)單元，其配置為通過對分別從所述第一成像單元和所述第二成像單元獲取的所述第一視點圖像和所述第二視點圖像執(zhí)行相對的圖像偏移來調(diào)節(jié)視差；以及 距離計算單元，其配置為基于所述視差調(diào)節(jié)單元執(zhí)行的圖像偏移的偏移量來計算與交叉點對應的對象距離，在所述交叉點處所述第一成像光學系統(tǒng)的光軸與所述第二成像光學系統(tǒng)的光軸在光軸的虛擬變化后交叉，其中 所述聚焦調(diào)節(jié)單元包括透鏡位置存儲器，其配置為針對每個對象距離存儲聚焦位于所述對象距離處的所述對象的聚焦透鏡位置，以及 當在所述第一搜索范圍內(nèi)未搜索到所述第一透鏡位置或所述第二透鏡位置時，所述聚焦調(diào)節(jié)單元從所述透鏡位置存儲器讀出與算出的對象距離對應的透鏡位置，并將所述第一聚焦透鏡和所述第二聚焦透鏡移動到讀出的透鏡位置。
6.根據(jù)權利要求5所述的三維成像裝置，還包括 三維顯示單元，其配置為基于從所述第一成像單元和所述第二成像單元分別獲取的所述第一視點圖像和所述第二視點圖像顯示三維圖像，其中， 所述視差調(diào)節(jié)單元包括操作構件，其配置為執(zhí)行視差的手動調(diào)節(jié)；以及第一圖像偏移單元，其配置為根據(jù)所述操作構件的操作，關于所述三維顯示單元中的顯示位置對所述第一視點圖像和所述第二視點圖像執(zhí)行相對的圖像偏移。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的三維成像裝置，其中 所述視差調(diào)節(jié)單元包括檢測單元，其配置為檢測對象在從所述第一成像單元和所述第二成像單元分別獲取的所述第一視點圖像和所述第二視點圖像的聚焦區(qū)域內(nèi)的位置位移；以及第二圖像偏移單元，其配置為對所述第一視點圖像和所述第二視點圖像執(zhí)行相對的圖像偏移以使得檢測到的位置位移變成零。
8.根據(jù)權利要求I或2所述的三維成像裝置，其中， 所述第一成像光學系統(tǒng)和所述第二成像光學系統(tǒng)各自包括變焦透鏡， 針對所述變焦透鏡的各變焦位置，所述存儲器預先存儲以相同距離聚焦對象的所述第一聚焦透鏡的第一透鏡位置和所述第二聚焦透鏡的第二透鏡位置之間的聚焦位置位移量，以及 當計算所述第一透鏡位置時，所述聚焦調(diào)節(jié)單元從所述存儲器中讀出與所述變焦透鏡的變焦位置對應的聚焦位置位移量，并基于所述聚焦位置位移量和搜索到的第二透鏡位置計算所述第一透鏡位置。
9.根據(jù)權利要求3所述的三維成像裝置，其中 所述第一成像光學系統(tǒng)和所述第二成像光學系統(tǒng)各自包括變焦透鏡， 針對所述變焦透鏡的各變焦位置，所述存儲器預先存儲以相同距離聚焦對象的所述第一聚焦透鏡的第一透鏡位置和所述第二聚焦透鏡的第二透鏡位置之間的聚焦位置位移量，以及 當計算所述第二透鏡位置時，所述聚焦調(diào)節(jié)單元從所述存儲器讀出與所述變焦透鏡的變焦位置對應的聚焦位置位移量，并基于所述聚焦位置位移量和搜索到的第一透鏡位置計算所述第二透鏡位置。
10.一種用于三維成像裝置的自動聚焦調(diào)節(jié)方法，所述三維成像裝置包括 第一成像單元，其包括第一成像光學系統(tǒng)，所述第一成像光學系統(tǒng)包括第一聚焦透鏡，所述第一成像單元包括第一成像傳感器，所述第一成像傳感器配置為對通過所述第一成像光學系統(tǒng)在其上成像的對象光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以輸出第一視點圖像； 第二成像單元，其包括第二成像光學系統(tǒng)，所述第二成像光學系統(tǒng)包括第二聚焦透鏡，所述第二成像單元包括第二成像傳感器，所述第二成像傳感器配置為對通過所述第二成像光學系統(tǒng)在其上成像的對象光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以輸出第二視點圖像；以及 存儲器，其配置為預先存儲以相同距離聚焦對象的所述第一聚焦透鏡的第一透鏡位置和所述第二聚焦透鏡的第二透鏡位置之間的聚焦位置位移量，其中所述方法包括 允許所述第一聚焦透鏡在預定的第一搜索范圍內(nèi)執(zhí)行搜索操作，并在搜索操作期間，基于從所述第一成像單元獲取的所述第一視點圖像搜索所述第一聚焦透鏡的聚焦所述對象的第一透鏡位置的步驟； 將所述第一聚焦透鏡移動到在所述第一搜索范圍內(nèi)搜索到的第一透鏡位置的步驟；判定第二搜索范圍的步驟，所述第二搜索范圍比所述第一搜索范圍窄，并且位于與搜索到的第一透鏡位置對應的所述第二聚焦透鏡的透鏡位置的附近； 允許所述第二聚焦透鏡在所判定的第二搜索范圍內(nèi)執(zhí)行搜索操作，并在搜索操作期間，基于從所述第二成像單元獲取的第二視點圖像搜索所述第二聚焦透鏡的聚焦所述對象的第二透鏡位置的步驟； 將所述第二聚焦透鏡移動到在所述第二搜索范圍內(nèi)搜索到的第二透鏡位置的步驟；當在所述第一搜索范圍內(nèi)未找到所述第一透鏡位置時，允許所述第二聚焦透鏡在所述第一搜索范圍內(nèi)執(zhí)行搜索操作，并在搜索操作期間，基于從所述第二成像單元獲取的所述第二視點圖像搜索所述第二聚焦透鏡的聚焦所述對象的第二透鏡位置的步驟； 將所述第二聚焦透鏡移動到在所述第一搜索位置內(nèi)搜索到的所述第二透鏡位置的步驟； 基于在所述第一搜索范圍內(nèi)搜索到的第二透鏡位置和存儲在所述存儲器中的聚焦位置位移量計算所述第一透鏡位置的步驟；以及 將所述第一聚焦透鏡移動到算出的第一透鏡位置的步驟。
11.根據(jù)權利要求10所述的用于三維成像裝置的自動聚焦調(diào)節(jié)方法，還包括 當在所述第一搜索范圍內(nèi)未找到所述第一透鏡位置但搜索到所述第二透鏡位置時，判定比所述第一搜索范圍窄、且位于與搜索到的第二透鏡位置對應的所述第一聚焦透鏡的透鏡位置附近的所述第二搜索范圍的步驟； 允許所述第一聚焦透鏡在判定的第二搜索范圍內(nèi)執(zhí)行搜索操作，在搜索操作期間，基于從所述第一成像單元獲取的所述第一視點圖像搜索所述第一聚焦透鏡的聚焦所述對象的第一透鏡位置的步驟；以及 將所述第一聚焦透鏡移動到在所述第二搜索范圍內(nèi)搜索到的第一透鏡位置的步驟。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的用于三維成像裝置的自動聚焦調(diào)節(jié)方法，還包括 當在所述第二搜索范圍內(nèi)未找到所述第二透鏡位置的對焦位置時，基于搜索到的第一透鏡位置和存儲在所述存儲器中的聚焦位置位移量計算所述第二透鏡位置的步驟；以及 將所述第二聚焦透鏡移動到算出的第二透鏡位置的步驟。
13.根據(jù)權利要求10至12中任一項所述的用于三維成像裝置的自動聚焦調(diào)節(jié)方法，其中 所述三維成像裝置還包括透鏡位置存儲器，其配置為存儲聚焦所述對象的聚焦透鏡位置，所述對象位于與所述第一成像光學系統(tǒng)的光軸和所述第二成像光學系統(tǒng)的光軸交叉處的交叉點對應的對象距離處，以及 所述方法還包括當在所述第一搜索范圍內(nèi)未搜索到所述第一透鏡位置或所述第二透鏡位置時，將所述第一聚焦透鏡和所述第二聚焦透鏡移動到存儲在所述透鏡位置存儲器中的聚焦透鏡位置的步驟。
14.根據(jù)權利要求10至12中任一項所述的用于三維成像裝置的自動聚焦調(diào)節(jié)方法，其中 所述三維成像裝置還包括透鏡位置存儲器，其配置為針對每個對象距離存儲聚焦處于對象距離處的對象的聚焦透鏡位置；以及所述方法還包括 通過對從所述第一成像單元和所述第二成像單元分別獲取的所述第一視點圖像和所述第二視點圖像執(zhí)行相對的圖像偏移來調(diào)節(jié)視差的步驟； 基于所述視差調(diào)節(jié)單元執(zhí)行的圖像偏移的偏移量來計算與所述第一成像光學系統(tǒng)的光軸和所述第二成像光學系統(tǒng)的光軸在光軸虛擬變化后交叉處的交叉點對應的對象距離的步驟；以及 當在所述第一搜索范圍內(nèi)未搜索到所述第一透鏡位置或所述第二透鏡位置時，從所述透鏡位置存儲器中讀出與算出的對象距離對應的透鏡位置，并將所述第一聚焦透鏡和所述第二聚焦透鏡移動到讀出的透鏡位置的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開的用于三維成像裝置的自動聚焦調(diào)節(jié)方法包括當使第一成像光學系統(tǒng)的第一聚焦透鏡在第一搜索范圍內(nèi)執(zhí)行搜索操作時，如果沒有找到第一透鏡位置(對焦位置)，則允許第二成像光學系統(tǒng)的第二聚焦透鏡在所述第一搜索范圍內(nèi)執(zhí)行搜索操作，在搜索操作期間，基于從所述第二成像單元獲得的第二視點圖像搜索第二透鏡位置，在所述第二透鏡位置處所述第二聚焦透鏡聚焦攝影對象的步驟；將所述第二聚焦透鏡移動到在所述第一搜索范圍內(nèi)搜索到的第二透鏡位置的步驟；基于在所述第一搜索范圍內(nèi)搜索到的第二透鏡位置和預先存儲在存儲器中的各個焦點位置之間的差異量來計算所述第一透鏡位置的步驟；以及將所述第一聚焦透鏡移動到所算出的第一透鏡位置的步驟。
文檔編號G02B7/36GK102893196SQ20118002406
公開日2013年1月23日 申請日期2011年5月12日 優(yōu)先權日2010年5月14日
發(fā)明者潘毅 申請人:富士膠片株式會社