[发明专利]成像设备、聚焦控制方法以及聚焦判定方法

说明书

根据本发明，图像捕获单元31从包括图像输出像素和相位差检测像素的图像捕获元件配置。控制单元50执行基于在预定时段内使用相位差检测像素获得的图像平面相位差信息的聚焦控制，生成指示聚焦状态变化是否是单调的聚焦状态变化信息，并且当聚焦状态变化信息指示聚焦状态变化是单调的情况下，继续基于图像平面相位差信息的聚焦控制。此外，在聚焦状态变化不是单调的情况下，控制单元通过将聚焦状态置于低对比度状态来从图像平面相位差自动聚焦操作切换对比度类型自动聚焦操作。可以执行高速和高质量的自动聚焦操作。

技术领域

本技术涉及成像设备、聚焦控制方法和聚焦判定方法，并且能够进行高速和高质量的自动聚焦操作。

背景技术

传统上，在成像设备中，作为聚焦控制方法，已经执行了对比度检测方法的聚焦控制，其基于在移动聚焦透镜的同时由成像元件生成的成像信号来计算对比度评估值，并且搜索对比度评估值变为最大的聚焦透镜位置。此外，在聚焦控制方法中，已经执行了图像平面相位差方法的聚焦控制，其中基于通过利用成像面上设置的像素接收已经通过成像光学系统中的相互不同的出射光瞳区域的光通量获得的两个相位差图像的相移来计算散焦量，并且聚焦透镜移动与散焦量对应的移动量。此外，专利文献1公开了通过使用具有用于检测相位差的像素的成像元件，不仅执行图像平面相位差方法的聚焦控制而且还执行对比度方法的聚焦控制。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开No.2008-134389

发明内容

本发明要解决的问题

同时，在图像平面相位差方法的聚焦控制中，例如，当在使用具有长焦距的成像透镜的情况下焦点大幅偏移时，成像面上的图像也很大程度地模糊。因此，相位差信息的信息量小，并且变得难以正确地计算散焦量。在这种情况下，可以通过将控制方法切换到对比度检测方法来聚焦期望的被摄体。然而，在对比度检测方法中，通过移动聚焦透镜来计算评估值，并且基于所计算的评估值来检测对焦方向和对焦位置。因此，当切换到对比度检测方法的频率变高时，花费时间来实现对焦状态的情况增加，并且质量也降低。

因此，本技术的目的是提供一种能够进行高速和高质量自动聚焦操作的成像设备、聚焦控制方法以及聚焦判定方法。

问题的解决方案

本技术的第一方面在于一种成像设备，包括：

成像元件，包括图像输出像素和相位差检测像素；以及

控制单元，其基于在执行基于使用所述相位差检测像素在预定时段内获得的图像平面相位差信息的聚焦控制期间获得的聚焦状态信息，生成指示聚焦状态的变化是否是单调变化的聚焦状态变化信息，并且

在聚焦状态变化信息指示聚焦状态的变化是单调变化的情况下，继续基于图像平面相位差信息的图像平面相位差聚焦控制。

在本技术中，使用包括图像输出像素和相位差检测像素的成像元件来执行成像。控制单元执行基于在预定时段内使用相位差检测像素获得的图像平面相位差信息的聚焦控制，并且生成指示聚焦状态的变化是否是单调变化的聚焦状态变化信息。

控制单元例如基于聚焦透镜的实际透镜位置的变化量或者由图像平面相位差信息指示的散焦量的变化量来判定聚焦状态的变化是否是单调变化，以生成聚焦状态变化信息。此外，控制单元可以基于聚焦透镜的实际透镜位置的变化量或者由图像平面相位差信息指示的散焦量的变化量的频率特性来进行判定，以生成聚焦状态变化信息，或者可以基于聚焦透镜的实际透镜位置或由图像平面相位差信息指示的散焦量来进行判定，以生成聚焦状态变化信息。