[发明专利]摄像装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由数字照相机代表的摄像装置，尤其涉及具有重新聚焦功能和连续拍摄功能的摄像装置。

背景技术

在现有技术中，在数字照相机等当中，存在一种能够进行连续拍摄的装置。如果在连续拍摄期间，用于例如单镜头反光照相机等的相位差检测方法被作为自动聚焦（在下文中，称为AF）执行，则可以以相对高的速度进行AF的算术运算并且可以拍摄各帧被AF-控制的图像。然而，由于在AF传感器的累积操作和摄像元件的曝光之间存在时间滞后，尤其针对高速移动的被摄体，即使基于AF传感器中累积的输出进行AF控制，被摄体在摄像所具有的时间滞后期间也移动。因此，可能发生摄像时图像散焦的这种现象。所以，在日本特开第2001-21794号的官方公报（专利文献1）中，提出了这样一种技术，即从过去的多个AF结果中预测摄像元件曝光时的焦点位置，利用与考虑的时间滞后相对应的量来校正焦点位置，并且移动聚焦透镜。

在Ren.Ng以及其他7人的“Light Field Photography with a Hand-Held Plenoptic Camera”Stanford Tech Report CTSR2005-02（非专利文献1）等中，提出一种具有如下这样结构的摄像装置，即，以针对多个像素提供一个微透镜的比率在摄像元件的前表面上布置微透镜阵列，从而使得也能够获得进入摄像元件的光线的入射方向的信息。作为这种摄像装置的用途，除了用于基于来自各像素的输出信号生成通常的拍摄图像以外，也可以考虑这样的用途，即通过对拍摄图像执行预定的图像处理，能够重构聚焦到任意焦距的图像等。

然而，专利文献1中公开的现有技术具有如下问题：例如，像在摩托车竞赛情景等的拍摄中发生的摔倒事故情景，在被摄体突然改变其运动速度等的情况下，难以预测焦点位置而且难以执行精确的AF操作。此外，由于AF控制是针对目标被摄体进行的，所以例如，如果关注竞赛情景中正在奔跑的一个被摄体，则基本上不可能去拍摄被聚焦到跑在目标被摄体之后的另一个被摄体的图像。

另外，在非专利文献1公开的技术中，能够重构图像的焦距受限于摄像装置的结构，并且通常，并非总是能够重构被聚焦到从最近侧到无穷远侧范围内的所有物距的图像。

发明内容

因此，发明的一方面是提供一种即使在连续拍摄突然改变其运动速度的被摄体时也能够获得期望聚焦的图像的摄像装置。

为了实现以上方面，根据本发明，摄像装置包括：摄像单元，其被配置为拍摄被摄体的光学图像并且生成能够被重新聚焦的图像拍摄数据；检测单元，其被配置为检测所述被摄体的所述光学图像的聚焦状态；预测单元，其被配置为基于所述检测单元的检测结果，预测所述被摄体的所述光学图像的对焦位置；以及调焦单元，其被配置为基于所述预测单元预测的所述对焦位置来驱动聚焦透镜，其中在所述摄像单元从所述被摄体拍摄多个图像的情况下，所述调焦单元将所述聚焦透镜驱动到偏离所述预测单元预测的对焦位置预定量的位置，并且所述调焦单元具有使位置偏离预定量的多个模式。

通过下面参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。

附图说明

被包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图，例示了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且与说明书一起用于说明本发明的原理。

图1是根据本发明的实施例的摄像装置的整体框图。

图2是例示根据本发明的实施例的摄像装置中的摄像元件和微透镜阵列的结构的图。

图3是例示根据本发明的实施例的摄像装置中的拍摄透镜、微透镜阵列以及摄像元件的结构的图。

图4A和图4B是例示根据本发明的实施例的摄像装置中的拍摄镜头的光瞳区域和感光像素之间的对应关系的图。

图5A和图5B是用于描述根据本发明的实施例的摄像装置中用于AF以及被摄体追踪的相关算术运算中的信号的生成的图。

图6是用于描述重新聚焦图像的生成的图。

图7是例示根据本发明的实施例的摄像装置的操作的流程的图。

图8是例示在不执行本发明的连续拍摄时聚焦透镜的位置和重新聚焦范围的图。

图9是用于描述根据本发明的实施例的摄像装置的最大重新聚焦量的图。

图10是用于描述根据本发明的实施例的聚焦透镜的位置和重新聚焦范围的图。

图11是用于描述根据本发明的实施例的被摄体追踪的算术运算的图。

图12是用于描述本发明的实施例的技术效果的图。