[发明专利]拍摄装置、内窥镜装置以及拍摄装置的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及拍摄装置、内窥镜装置以及拍摄装置的控制方法等。 

背景技术

以往，具有如下的变焦功能的内窥镜系统已经被实用化：通过可动镜头的移动来调整物镜的视场角，在广角（以下记作WIDE）侧进行作为被摄体的消化管整体的观察（通常观察），在望远（以下记作TELE）侧将消化管的一部分放大进行观察（放大观察）。 

一般而言，在具有这样的变焦功能的内窥镜系统中，大多数情况下，不仅通过可动镜头的移动来缩小TELE侧的视场角（增大光学倍率），还同时进行焦点位置的调整，由此缩短最佳被摄体距离，实现放大观察所需要的倍率。这里，最佳被摄体距离是被摄体的像位置与摄像元件的摄像面一致时的从物镜前端到被摄体的距离。通过在TELE侧缩短最佳被摄体距离，能够更接近被摄体来进行观察，因此，能够进一步增大放大观察时的倍率。 

另一方面，由于在缩短最佳被摄体距离后，被摄体位置的移动引起的像位置的移动量增大，因此，一般而言光学系统的景深会变窄。因此，在近年来的具有变焦功能的内窥镜系统中，有时TELE侧的景深的宽度小于等于1mm（包含该值），使用户对被摄体进行对焦变得困难。 

为了解决这样的问题，提出了例如专利文献1所示的具有根据图像的高频成分计算对比度值（表示图像的对焦程度的评价值）并对对焦状态进行评价的自动对焦功能（对比度AF）的内窥镜系统。此外，例如在专利文献2中提出了具有如下的功能（连续AF）的摄像机：使对焦镜头微小地振动（摆动），并计算对比度值，由此检测对焦方向，周期地进行控制对焦镜头的动作，以使焦点位置向对焦方向移动，由此，在动态图像中一边追随被摄体一边持续进行对焦。 

现有技术文献 

专利文献 

【专利文献1】日本特开2004-294788号公报 

【专利文献2】日本特开平10-239579号公报 

发明内容

发明要解决的问题 

在内窥镜的放大观察中，由于被摄体的脉动等难以将从物镜前端到被摄体的距离（被摄体距离）保持为固定。因此，即使用户通过单次AF暂时在被摄体上对焦，由于被摄体距离的变动，被摄体也会模糊，由此给用户的观察带来障碍。为了解决这样的不良情况，希望进行前述的专利文献2那样的连续AF，但是，在如专利文献2那样根据对比度值检测对焦方向的情况下，为了在摆动时取得图像不闪烁的没有违和感的图像，需要尽可能抑制由对焦镜头的移动引起的视场角的变动。因此，如具有前述变焦功能的内窥镜系统那样，在通过可动镜头的移动同时调整视场角和最佳被摄体距离的光学系统中，将可动镜头视为对焦镜头并使其摆动是困难的。 

为了同时实现变焦功能和连续AF，例如采用分别具有主要调整光学倍率的变焦镜头和主要调整光学系统的焦点位置（例如对焦状态中的物体的位置即对焦物体位置）的对焦镜头的光学系统，考虑构成为独立地控制这些镜头。但是，在这样的结构中，由于增加镜头和用于使镜头移动的制动器这样的摄像部的结构要素，因此存在摄像部大型化并且成本增加的课题。 

根据本发明的几个方式，能够提供拍摄装置、内窥镜装置以及拍摄装置的控制方法等，在对焦被摄体距离伴随视场角的变更而变更的摄像光学系统中，根据来自相位传感器的相位信息进行对焦控制，由此抑制对焦动作时所取得的图像的闪烁等。 

用于解决问题的手段 

本发明的一个方式涉及拍摄装置，该拍摄装置包含：摄像光学系统，其包含同时对视场角和对焦被摄体距离进行调整的可动镜头；摄像元件；多个相位传感器；获取部，其获取来自所述多个相位传感器的相位信息；镜头控制部，其控制所述可动镜头的位置；以及移动量计算部，其根据基于由所述获取部获取的所述相位信息的相位差，计算为了实现由通过了所述摄像光学系统后的光线形成在所述摄像元件上的像的对焦状态所需要的所述可动镜头的移动量，所述镜头控制部根据由所述移动量计算部计 算出的所述移动量，控制所述可动镜头的位置。 

在本发明的一个方式中，在通过使可动镜头移动而变更视场角和对焦被摄体距离的摄像光学系统中，根据来自相位传感器的相位信息，计算可动镜头的移动量，根据计算出的移动量来控制可动镜头的位置。因此，由于使用简单结构的摄像光学系统而能够使装置小型化，并且，能够抑制在该摄像光学系统中使用相位信息以外的信息的对焦动作时可能发生的图像的闪烁等。