[发明专利]摄像设备和聚焦控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种例如摄像机或数字静物照相机的摄像设备，尤其是，涉及一种摄像设备中的聚焦控制方法。

背景技术

摄像机等的自动聚焦(AF，auto-focus)控制的主流方法是TV-AF方法，该方法产生示出使用摄像元件所产生的图像信号的锐度(对比度状态)的AF评价值信号，并搜索AF评价值信号最大的情况下的聚焦镜头的位置。

AF方法包括外部测距方法(或外部相位差检测方法)，其中，根据由独立于摄像镜头设置的测距传感器检测到的被摄体的距离(被摄体距离)计算出聚焦镜头的对好焦位置，然后，将聚焦镜头移动到对好焦位置。

在外部相位差检测方法中，将来自被摄体的光通量分成两部分，这两部分被分开的光通量分别由一对光接收元件阵列(行传感器)接收。检测在这对行传感器上形成的图像之间的偏移量，即相位差，通过三角测量(triangulation)根据该相位差计算出被摄体距离，并将聚焦镜头移动到相对于该被摄体距离的对好焦位置。

还可以采用一种内部相位差检测方法。在内部相位差检测方法中，将通过摄像镜头的出射光瞳(exit pupil)的光通量分成两部分，这两部分被分开的光通量分别被一对行传感器接收。检测这对行传感器上的两个图像之间的相位差，根据该相位差计算摄像镜头的离焦量。然后，将聚焦镜头移动对应于离焦量的量。

日本特开第2005-84426号公报中公开了一种混合AF方法，其中，将这些AF方法结合起来以充分利用TV-AF方法的高聚焦精度和相位差检测方法的高速聚焦。在日本特开第2005-84426号公报中所公开的混合AF方法是这样一种方法：其中，当判断为因为被摄体的亮度低或对比度低而不能通过TV-AF方法实现对好焦状态时，通过相位差检测方法实现对好焦状态。

在日本专利第3548184号中公开了一种摄像设备，该设备在相位差检测方法中计算图像图案之间的一致度，即，行传感器上的两个图像彼此相似或一致到什么程度，并基于该一致度确定测距结果的可靠性。

最新摄像机的摄像镜头可以容易地减小尺寸和重量，并具有优异的光学特性。因此，聚焦镜头设置得比放大倍数改变镜头更靠近成像面的内聚焦型摄像镜头成为了主流。

如图6中所示，在内聚焦型摄像镜头中，相对于相同被摄体距离实现对好焦状态的情况下的聚焦镜头位置基于放大倍数改变镜头的位置而改变。如图7中的曲线D所示，相对于被摄体距离的相同改变(例如，从无穷远到1m)的聚焦镜头的移动量基于放大倍数改变镜头的位置而改变。尤其是，聚焦镜头的移动量趋向于在长焦(telephoto)侧比在广角侧更大。

然而，在传统的混合AF方法中，首先用TV-AF方法进行聚焦控制，然后，基于TV-AF方法进行的聚焦控制的状态来判断是否用相位差检测方法进行聚焦控制。出于该原因，传统的混合AF方法没有充分利用相位差检测方法的特征，以至于不能充分实现响应性好的高速聚焦控制。

如果重复由用相位差检测方法计算出的对好焦位置的改变引起的聚焦镜头向对好焦位置的移动(包括根据驱动量计算出的移动)，则聚焦镜头可能频繁而不连续地移动。这可能使所拍摄图像不稳定。

发明内容

本发明提供一种能够在抑制聚焦镜头的不连续移动的同时，进行响应性好、速度高、聚焦精度高的聚焦控制的摄像设备和聚焦控制方法。

作为一个方面，本发明提供一种摄像设备，包括：第一检测器，其产生与所拍摄图像的对比度状态相对应的第一信息；控制器，其使用所述第一信息重复地控制聚焦镜头；第二检测器，其输出不同于所述第一信息的、用于计算所述聚焦镜头的对好焦位置和驱动量之一的第二信息；以及位置检测器，其检测所述聚焦镜头的位置，其中，当所述控制器使用所述第一信息重复进行所述聚焦镜头的控制时，如果由所述位置检测器检测到的所述聚焦镜头的位置与使用所述第二信息计算出的所述对好焦位置之间的差大于第一值，则所述控制器使所述聚焦镜头朝所计算出的对好焦位置移动，以及如果所述差小于所述第一值，则所述控制器使用所述第一信息来重复进行所述聚焦镜头的控制，而不使用所述第二信息。