攝像裝置及對(duì)焦控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及攝像裝置及對(duì)焦控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，伴隨著 CCD (Charge Coupled Device)影像傳感器、CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)影像傳感器等固體攝像元件的高析像度化，數(shù)字靜態(tài)相機(jī)、 數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、智能手機(jī)等便攜電話機(jī)、PDA (Personal Digital Assistant、便攜信息終端） 等具有拍攝功能的信息設(shè)備的需要急增。另外，將具有以上那樣的攝像功能的信息設(shè)備稱 為攝像裝置。
[0003] 在這些攝像裝置中，作為使焦點(diǎn)與主要的被攝體對(duì)合的對(duì)焦控制方法，采用對(duì)比 度AF(Aut 〇 Focus，自動(dòng)對(duì)焦）方式或相位差A(yù)F方式。相位差A(yù)F方式與對(duì)比度AF方式相 比，能夠高速、高精度地進(jìn)行對(duì)焦位置的檢測(cè)，因此多采用在各種攝像裝置中（例如參照專 利文獻(xiàn)1?3)。
[0004] 在相位差A(yù)F方式中，讀取相位差檢測(cè)用的一對(duì)傳感器行的輸出作為數(shù)據(jù)，并取得 這一對(duì)傳感器輸出的相關(guān)量。具體而言，將一方的傳感器行的數(shù)據(jù)設(shè)為A[l]-ADOJfS 一方的傳感器行的數(shù)據(jù)設(shè)為B [1]…B [k]，算出由通過(guò)將這兩個(gè)數(shù)據(jù)錯(cuò)開(kāi)"d"時(shí)的以下的式 子求出的兩個(gè)數(shù)據(jù)波形所圍成的面積S[d]成為最小時(shí)的"d"的值作為相位差量，并基于該 相位差量來(lái)驅(qū)動(dòng)聚焦透鏡。
[0005][數(shù)學(xué)式1]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種攝像裝置，具備： 傳感器，包含對(duì)通過(guò)了攝像光學(xué)系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的一對(duì)光束的一方進(jìn)行受 光并沿行方向排列的多個(gè)第一相位差檢測(cè)用的像素及對(duì)所述一對(duì)光束的另一方進(jìn)行受光 并沿所述行方向排列的多個(gè)第二相位差檢測(cè)用的像素； 散焦量計(jì)算部，一邊使所述多個(gè)第一相位差檢測(cè)用的像素的第一輸出信號(hào)群與所述多 個(gè)第二相位差檢測(cè)用的像素的第二輸出信號(hào)群沿所述行方向各錯(cuò)開(kāi)任意的量一邊計(jì)算所 述第一輸出信號(hào)群與所述第二輸出信號(hào)群的相關(guān)量，并根據(jù)所述相關(guān)量為最大時(shí)的所述第 一輸出信號(hào)群與所述第二輸出信號(hào)群的第一錯(cuò)動(dòng)量來(lái)算出散焦量；及 對(duì)焦控制部，基于所述散焦量來(lái)控制所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)焦?fàn)顟B(tài)， 所述散焦量計(jì)算部根據(jù)所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的F值、所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的焦距或所述攝 像光學(xué)系統(tǒng)所含的聚焦透鏡的位置中的至少之一來(lái)變更所述第一輸出信號(hào)群與所述第二 輸出信號(hào)群的錯(cuò)動(dòng)量的上限值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中， 所述傳感器是包含多個(gè)攝像用的像素的攝像兼相位差檢測(cè)用的攝像元件，該多個(gè)攝像 用的像素對(duì)通過(guò)了所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的光束進(jìn)行受光并在所述行方向和與所 述行方向正交的列方向上呈二維狀地排列， 所述第一相位差檢測(cè)用的像素與所述第二相位差檢測(cè)用的像素配置于不同的行， 所述攝像裝置具備： 驅(qū)動(dòng)部，進(jìn)行如下卷簾快門(mén)驅(qū)動(dòng)：對(duì)應(yīng)所述像素的每行使曝光期間錯(cuò)開(kāi)，從各行所含的 像素中讀出與所述曝光期間中的受光量對(duì)應(yīng)的信號(hào)；及 錯(cuò)動(dòng)量計(jì)算部，根據(jù)接近的兩個(gè)所述行分別包含的多個(gè)所述攝像用像素的輸出信號(hào)群 彼此的相關(guān)量成為最大時(shí)的該輸出信號(hào)群彼此的錯(cuò)動(dòng)量，算出由所述卷簾快門(mén)驅(qū)動(dòng)引起的 所述第一輸出信號(hào)群與所述第二輸出信號(hào)群的所述行方向上的第二錯(cuò)動(dòng)量， 所述散焦量計(jì)算部根據(jù)所述F值、所述焦距或所述聚焦透鏡的位置中的至少之一和所 述第二錯(cuò)動(dòng)量，來(lái)變更所述錯(cuò)動(dòng)量的上限值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像裝置，其中， 所述散焦量計(jì)算部將根據(jù)所述F值、所述焦距或所述聚焦透鏡的位置中的至少之一而 決定的所述上限值與所述第二錯(cuò)動(dòng)量相加所得到的值決定為最終的所述錯(cuò)動(dòng)量的上限值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的攝像裝置，其中， 所述錯(cuò)動(dòng)量計(jì)算部選擇包含作為所述第一輸出信號(hào)群的輸出源的相位差檢測(cè)用的像 素和所述攝像用像素的行及包含作為所述第二輸出信號(hào)群的輸出源的相位差檢測(cè)用的像 素和所述攝像用像素的行作為所述接近的兩個(gè)行。
5. -種對(duì)焦控制方法，是具有傳感器的攝像裝置中的對(duì)焦控制方法，所述傳感器包含 對(duì)通過(guò)了攝像光學(xué)系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的一對(duì)光束的一方進(jìn)行受光并沿行方向排 列的多個(gè)第一相位差檢測(cè)用的像素及對(duì)所述一對(duì)光束的另一方進(jìn)行受光并沿所述行方向 排列的多個(gè)第二相位差檢測(cè)用的像素， 所述對(duì)焦控制方法具備： 散焦量計(jì)算步驟，一邊使所述多個(gè)第一相位差檢測(cè)用的像素的第一輸出信號(hào)群與所述 多個(gè)第二相位差檢測(cè)用的像素的第二輸出信號(hào)群沿所述行方向各錯(cuò)開(kāi)任意的錯(cuò)動(dòng)量一邊 計(jì)算所述第一輸出信號(hào)群與所述第二輸出信號(hào)群的相關(guān)量，并根據(jù)所述相關(guān)量為最大時(shí)的 所述第一輸出信號(hào)群與所述第二輸出信號(hào)群的錯(cuò)動(dòng)量來(lái)算出散焦量；及 對(duì)焦控制步驟，基于所述散焦量來(lái)控制所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)焦?fàn)顟B(tài)， 在所述散焦量計(jì)算步驟中，根據(jù)所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的F值、所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的焦距 或所述攝像光學(xué)系統(tǒng)所含的聚焦透鏡的位置中的至少之一來(lái)變更所述第一輸出信號(hào)群與 所述第二輸出信號(hào)群的錯(cuò)動(dòng)量的上限值。
6. -種攝像裝置，具備： 攝像元件，具有沿行方向和與所述行方向正交的列方向呈二維狀地配置的多個(gè)像素， 所述多個(gè)像素包括對(duì)通過(guò)了攝像光學(xué)系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的光束進(jìn)行受光的多個(gè)攝像用像素、 對(duì)通過(guò)了所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的一對(duì)光束中的一方進(jìn)行受光的多個(gè) 第一相位差檢測(cè)用的像素及對(duì)所述一對(duì)光束中的另一方進(jìn)行受光的多個(gè)第二相位差檢測(cè) 用的像素； 驅(qū)動(dòng)部，進(jìn)行如下卷簾快門(mén)驅(qū)動(dòng)：對(duì)應(yīng)所述像素的每行使曝光期間錯(cuò)開(kāi)，從各行所含的 像素中讀出與所述曝光期間中的受光量對(duì)應(yīng)的信號(hào)； 散焦量計(jì)算部，一邊使所述像素的行中的接近的兩個(gè)行的一方所含的多個(gè)所述第一相 位差檢測(cè)用的像素的第一輸出信號(hào)群與所述兩個(gè)行的另一方所含的多個(gè)所述第二相位差 檢測(cè)用的像素的第二輸出信號(hào)群沿所述行方向各錯(cuò)開(kāi)任意的量一邊計(jì)算所述第一輸出信 號(hào)群與所述第二輸出信號(hào)群的相關(guān)量，并根據(jù)所述相關(guān)量為最大時(shí)的所述第一輸出信號(hào)群 與所述第二輸出信號(hào)群的第一錯(cuò)動(dòng)量來(lái)算出散焦量； 對(duì)焦控制部，基于所述散焦量來(lái)控制所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)焦?fàn)顟B(tài)；及 錯(cuò)動(dòng)量計(jì)算部，根據(jù)所述像素的行中的接近的兩個(gè)行分別包含的多個(gè)所述攝像用像素 的輸出信號(hào)群彼此的相關(guān)量成為最大時(shí)的該輸出信號(hào)群彼此的所述行方向上的錯(cuò)動(dòng)量，算 出由所述卷簾快門(mén)驅(qū)動(dòng)引起的所述第一輸出信號(hào)群與所述第二輸出信號(hào)群的所述行方向 上的第二錯(cuò)動(dòng)量， 所述散焦量計(jì)算部根據(jù)所述第二錯(cuò)動(dòng)量來(lái)變更所述第一輸出信號(hào)群與所述第二輸出 信號(hào)群的錯(cuò)動(dòng)量的上限值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的攝像裝置，其中， 所述散焦量計(jì)算部將所述第二錯(cuò)動(dòng)量與預(yù)先決定的值相加所得到的值決定為所述錯(cuò) 動(dòng)量的上限值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的攝像裝置，其中， 所述錯(cuò)動(dòng)量計(jì)算部選擇包含作為所述第一輸出信號(hào)群的輸出源的相位差檢測(cè)用的像 素和所述攝像用像素的行及包含作為所述第二輸出信號(hào)群的輸出源的相位差檢測(cè)用的像 素和所述攝像用像素的行作為求出所述相關(guān)量的兩個(gè)行。
9. 一種對(duì)焦控制方法，是具有攝像元件的攝像裝置的對(duì)焦控制方法，該攝像元件具有 沿行方向和與所述行方向正交的列方向呈二維狀地配置的多個(gè)像素，所述多個(gè)像素包括對(duì) 通過(guò)了攝像光學(xué)系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的光束進(jìn)行受光的多個(gè)攝像用像素、對(duì)通過(guò)了所述攝像光 學(xué)系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的一對(duì)光束中的一方進(jìn)行受光的多個(gè)第一相位差檢測(cè)用的 像素及對(duì)所述一對(duì)光束中的另一方進(jìn)行受光的多個(gè)第二相位差檢測(cè)用的像素， 所述對(duì)焦控制方法包括： 驅(qū)動(dòng)步驟，進(jìn)行如下卷簾快門(mén)驅(qū)動(dòng)：對(duì)應(yīng)所述像素的每行使曝光期間錯(cuò)開(kāi)，從各行所含 的像素中讀出與所述曝光期間中的受光量對(duì)應(yīng)的信號(hào)； 散焦量計(jì)算步驟，一邊使所述像素的行中的接近的兩個(gè)行的一方所含的多個(gè)所述第一 相位差檢測(cè)用的像素的第一輸出信號(hào)群與所述兩個(gè)行的另一方所含的多個(gè)所述第二相位 差檢測(cè)用的像素的第二輸出信號(hào)群沿所述行方向各錯(cuò)開(kāi)任意的量一邊計(jì)算所述第一輸出 信號(hào)群與所述第二輸出信號(hào)群的相關(guān)量，并根據(jù)所述相關(guān)量為最大時(shí)的所述第一輸出信號(hào) 群與所述第二輸出信號(hào)群的第一錯(cuò)動(dòng)量來(lái)算出散焦量； 對(duì)焦控制步驟，基于所述散焦量來(lái)控制所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)焦?fàn)顟B(tài)；及 錯(cuò)動(dòng)量計(jì)算步驟，根據(jù)所述像素的行中的接近的兩個(gè)行分別包含的多個(gè)所述攝像用像 素的輸出信號(hào)群彼此的相關(guān)量成為最大時(shí)的該輸出信號(hào)群彼此的所述行方向上的錯(cuò)動(dòng)量， 算出由所述卷簾快門(mén)驅(qū)動(dòng)引起的所述第一輸出信號(hào)群與所述第二輸出信號(hào)群的所述行方 向上的第二錯(cuò)動(dòng)量， 在所述散焦量計(jì)算步驟中，根據(jù)所述第二錯(cuò)動(dòng)量來(lái)變更所述第一輸出信號(hào)群與所述第 二輸出信號(hào)群的錯(cuò)動(dòng)量的上限值。
【專利摘要】攝像元件(5)具備攝像用像素(51)、相位差檢測(cè)用像素(51R、51L)。當(dāng)存在AF指示時(shí)，散焦量計(jì)算部(19)取得F值、焦距、聚焦位置的信息，并根據(jù)該信息來(lái)決定相關(guān)運(yùn)算時(shí)的兩個(gè)輸出信號(hào)群的位移量。散焦量計(jì)算部(19)在所決定的位移量的范圍內(nèi)使兩個(gè)輸出信號(hào)群各錯(cuò)開(kāi)單位量而進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，并根據(jù)其結(jié)果來(lái)算出散焦量。
【IPC分類】G03B13-36, G02B7-34, H04N5-232, G02B7-28, H04N101-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104603662
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380046604
【發(fā)明人】遠(yuǎn)藤宏
【申請(qǐng)人】富士膠片株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2013年5月30日
【公告號(hào)】US20150181108, WO2014038258A1