焦点调节装置以及焦点调节方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够在既不会增大对焦镜头的驱动音，也不会降低拍摄的图像的品质的情况下提高焦点检测性能的焦点调节装置以及焦点调节方法。作为解决手段，该焦点调节装置的特征在于，焦点检测部根据在由第1周期和第1振幅形成的第1信号上重叠第2信号而得到的第3信号使对焦镜头移动，与对焦镜头的移动同步地使焦点评价值计算部计算焦点评价值，根据计算出的焦点评价值来执行AF动作，其中第2信号由大于第1周期的第2周期和大于第1振幅的第2振幅形成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对被摄体进行焦点调节动作的焦点调节装置以及焦点调节方法。
技术介绍
以往已知使对焦镜头进行摆动动作，根据由摄像元件获取的图像数据求出被摄体像的对比度，进行自动焦点调节的技术。专利文献1公开了使用摆动的AF控制（以下称之为摆动AF）。使对焦镜头以规定的周期沿光轴方向仅以规定的微小量（振幅）反复移动的动作通常被称作摆动。另外，将根据摆动动作中摄像元件输出的图像数据计算焦点评价值并进行焦点检测的手法称为摆动AF方式。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本特开2010─271697号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在专利文献1中，通过增大摆动动作的振幅，能够进一步提高对于低对比度的被摄体的焦点检测的性能。然而另一方面会产生如下的问题：因为对焦镜头的驱动而产生的噪声变大以及由于伴随对焦镜头的移动而出现的像倍率的变动导致对拍摄的图像进行观测时的图像品质降低。本专利技术就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够在既不会增大对焦镜头的驱动音也不会降低拍摄的图像的品质的情况下提高焦点检测性能的焦点调节装置以及焦点调节方法。用于解决问题的手段为了达成上述目的，本专利技术第一方面的焦点调节装置具有：摄影光学系统，其具有对焦镜头；摄像部，其对通过所述摄影光学系统成像的被摄体像进行摄像；焦点评价值计算部，其根据所述摄像部生成的图像数据计算焦点评价值；以及焦点控制部，<br>其根据所述焦点评价值控制所述对焦镜头，执行AF动作，所述焦点控制部根据在由第1周期和第1振幅形成的第1信号上重叠了大于所述第1周期的第2周期和大于所述第1振幅的第2振幅而形成的第2信号，使所述对焦镜头移动，与所述对焦镜头的移动同步地通过所述焦点评价值计算部计算焦点评价值，根据计算出的焦点评价值执行AF动作。专利技术效果根据本专利技术，可提供一种能够在既不会增大对焦镜头的驱动音也不会降低拍摄的图像的品质的情况下提高焦点检测性能的焦点调节装置以及焦点调节方法。附图说明图1是表示作为本专利技术实施方式的焦点调节装置的一例的拍摄装置的结构的图。图2是用于说明本专利技术实施方式的焦点调节装置的状态迁移的图。图3是表示本专利技术实施方式的焦点调节装置的通常摆动动作的流程图。图4是表示本专利技术实施方式的焦点调节装置的搜索动作的流程图。图5是用于说明本专利技术实施方式的焦点调节装置的低频摆动动作的图。图6是表示本专利技术实施方式的焦点调节装置的被摄体状态判断的流程图。图7是用于详细说明本专利技术实施方式的焦点调节装置的低频摆动动作的图。图8是用于说明本专利技术实施方式的焦点调节装置的低频摆动动作的图。图9是用于详细说明本专利技术实施方式的焦点调节装置的低频摆动动作的图。图10是用于说明现有的摆动动作的图。标号说明100拍摄装置；101更换镜头；102相机主体；103摄影光学系统；104快门；105摄像元件；107摄像控制电路；109快门控制电路；111主体CPU；112电接点；113镜头CPU；114镜头存储电路；115镜头驱动电路；121FROM；123RAM；125AF控制电路；126AE控制电路；129图像处理电路；131显示电路；133显示元件；135操作SW检测电路；137操作部。具体实施方式在对本专利技术进行说明之前，首先使用图7、8、10说明作为本专利技术特征的摆动动作。图10是表示对焦镜头的摆动动作的振幅中心、周期相同而振幅不同的2种摆动动作的图。示出了具有振幅An的通常的摆动动作Wn以及与摆动动作Wn相比周期相同而具有大于振幅An的振幅Aa的摆动动作Wa。这种摆动动作Wa相比摆动动作Wn而言振幅较大，因此检测对比度变化的性能较高。然而为了获取与摄像动作的帧率一致的周期，需要增大对焦镜头的驱动速度。而增大对焦镜头的驱动速度会产生从对焦镜头的驱动机构发出的噪声增大的问题。其原因在于，由对焦镜头的驱动产生的噪声的大小与驱动速度存在大致成比例的关系。另外，通过在摆动动作中进一步扩大对焦镜头的移动量，则会产生更大的像倍率的变动，在摆动动作中记录的动态图像的品质会降低。对焦镜头的摆动动作对动态图像的观感、品质的影响依赖于每单位时间的像倍率变动量，例如如果反复发生相对于约33秒的时间发生0.04%以上的像倍率变化的情况，则通常可认为会对观察者带来不适感。因此，摆动动作Wa相比摆动动作Wn其振幅较大且像倍率变动更大，因此动态图像的观感、品质大幅降低。在本专利技术中，为了解决上述问题而进行图7所示的摆动动作。即，进行摆动动作W1，该摆动动作W1基于向通常的摆动动作Wn（具有第1振幅和第1周期的第1信号）重叠频率更低（大于第1周期的第2周期）的正弦波状的振幅成分S（具有大于第1振幅的第2振幅的第2信号）而得到的成分（第3信号）。将这种摆动动作称为低频摆动动作。通过进行这种低频摆动动作，相比通常的摆动动作不会降低动态图像的图像品质，能够进一步提高焦点检测的性能。图8是表示低频摆动动作的焦点检测性能的提高的图。表示焦点评价值的变化的曲线AFC具有在对焦镜头的镜头位置P0形成峰值的形状。其中，在以镜头位置P0（对焦状态）为中心进行了通常摆动动作Wn的情况下，在摆动的振幅的端点（第1信号的顶点）获取的焦点评价值的变化量（差）为dn。另一方面，以镜头位置P0为中心进行了上述低频摆动动作W1的情况下，在摆动的振幅的端点（第3信号的顶点）获取的焦点评价值的变化量（差）为d1。如图8可知，示出了由于d1＞dn，因此相比通常摆动动作Wn，低频摆动动作W1的对焦状态的检测能力更高。另外，低频摆动动作中的对焦镜头的速度与通常摆动动作中的速度相同，因此由于对焦镜头的驱动而产生的噪声大小也相同。而与低频摆动动作的低频成分（正弦波S成分）有关的对焦镜头的移动当其周期例如若为几百ms左右时，其像倍率变动在视觉上几乎不会被识别出来。因此，凭借这种低频摆动动作，能够在不使动态图像的品质降低的情况下提高焦点检测的性能。此外，当上述正弦波状的信号成分S（第2信号）为三角波状的信号时也具有同样的效果。以上是关于作为本专利技术特征的低频摆动动作的概要的说明。下面关于本专利技术的实施例详细地进行说明。图1是表示作为本专利技术一个实施方式的拍摄装置的主要部分而示出电路的框图。本专利技术一个实施方式的拍摄装置100由更换镜头101和相机主体102构成。更换镜头101具有摄影镜头103、镜头CPU115、镜头存储电路114、镜头驱动电路113。摄影镜头103由多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焦点调节装置，其中，所述焦点调节装置具有：摄影光学系统，其具有能够在光轴方向移动的对焦镜头；摄像部，其对由所述摄影光学系统成像的被摄体像进行摄像，生成图像数据；焦点评价值计算部，其根据所述图像数据计算焦点评价值；以及焦点控制部，其根据所述焦点评价值控制所述对焦镜头，执行焦点调节动作，所述焦点控制部根据在由第1周期和第1振幅形成的第1信号上重叠第2信号而得到的第3信号使所述对焦镜头移动，在与所述第1信号的顶点对应的对焦镜头的位置处进行利用所述摄像部进行的摄像，根据所述摄像部生成的图像数据，由所述焦点评价值计算部计算出焦点评价值，根据计算出的焦点评价值执行焦点调节动作，其中所述第2信号由大于所述第1周期的第2周期和大于所述第1振幅的第2振幅形成。

【技术特征摘要】
2013.03.14 JP 2013-0516891.一种焦点调节装置，其中，所述焦点调节装置具有：
摄影光学系统，其具有能够在光轴方向移动的对焦镜头；
摄像部，其对由所述摄影光学系统成像的被摄体像进行摄像，生成图像数据；
焦点评价值计算部，其根据所述图像数据计算焦点评价值；以及
焦点控制部，其根据所述焦点评价值控制所述对焦镜头，执行焦点调节动作，
所述焦点控制部根据在由第1周期和第1振幅形成的第1信号上重叠第2信号而
得到的第3信号使所述对焦镜头移动，在与所述第1信号的顶点对应的对焦镜头的位
置处进行利用所述摄像部进行的摄像，根据所述摄像部生成的图像数据，由所述焦点
评价值计算部计算出焦点评价值，根据计算出的焦点评价值执行焦点调节动作，其中
所述第2信号由大于所述第1周期的第2周期和大于所述第1振幅的第2振幅形成。
2.根据权利要求1所述的焦点调节装置，其中，
所述焦点调节装置具有控制参数存储部，该控制参数存储部存储用于生成所述第
3信号的错位量，
所述焦点控制部通过对与所述第1信号的顶点之间对应的所述第1周期中与第1
半周期相邻的第2半周期的所述第1振幅加上或减去所述错位量，来生成第2振幅，
通过使所述第1半周期的所述第1振幅与所述第2半周期的所述第2振幅交替反复，
来生成所述第3信号。
3.根据权利要求1所述的焦点调节装置，其中，
所述焦点控制部通过所述焦点评价值计算部计算第1焦点评价值和第2焦点评价
值，根据所述第1焦点评价值与所述第2焦点评价值之差判断所述对焦镜头实现对焦
的移动方向，其中该第1焦点评价值和该第2焦点评价值分别基于在相当于所述第2
信号的半个周期的期间内，所述对焦镜头位于与所述第3信号的振幅的最靠最近侧对
应的位置时所述摄像部的图像数据、以及所述对焦镜头位于与所述第3信号的振幅的
最无限远侧对应的位置时所述摄像部的图像数据。
4.根据权利要求3所述的焦点调节装置，其中，
在所述第1焦点评价值大于所述第2焦点评价值的情况下，所述焦点控制部将所
述对焦镜头实现对焦的移动方向判断为最近侧，在所述第1焦点评价值小于所述第2

\t焦点评价值的情况下，所述焦点控制部将所述对焦镜头实现对焦的移动方向判断为无
限远侧。
5.根据权利要求3所述的焦点调节装置，其中，
所述焦点控制部除了进行基于所述第1焦点评价值与所述第2焦点评价值之差的
第1判断之外，还通过所述焦点评价值计算单元计算第3焦点评价值和第4焦点评价
值，根据所述第3焦点评价值与所述第4焦点评价值之差进行判断所述对焦镜头实现
对焦的移动方向的第2判断，根据所述第1判断和所述第2判断来判断所述对焦镜头
实现对焦的移动方向，其中该第3焦点评价值和该第4焦点评价值分别基于在相当于
所述第1信号的1个周期的期间内，所述对焦镜头位于与所述第1信号的振幅的最靠
最近侧对应的位置时所述摄像部的图像数据、以及所述对焦镜头位于与所述第1信号
的振幅的最无限远侧对应的位置时所述摄像部的图像数据。
6.根据权利要求5所述的焦点调节装置，其中，
所述焦点控制部通过所述焦点评价值计算单元，与对应于所述第1信号的所述对
焦镜头的移动同步地计算多个所述第3焦点评价值和所述第4焦点评价值，在所述第
3焦点评价值与所述第4焦点评价值之差的符号连续规定次数为正的情况下，判断为
所述对焦镜头实现对焦的移动方向是最近侧，在所述第3焦点评价值与所述第4焦点
评价值之差的符号连续规定次数为负的情况下，判断为所述对焦镜头实现对焦的移动
方向是无限远侧，来做出第2判断。
7.根据权利要求5所述的焦点调节装置，其中，
在所述第1判断的判断结果为所述对焦镜头实现对焦的移动方向为最近侧、所述
第2判断的判断结果为所述对焦镜头实现对焦的移动方向为最近侧的情况下，所述焦
点控制部判断为所述对焦镜头实现对焦的移动方向是最近侧，在所述第1判断的判断
结果为所述对焦镜头实现对焦的移动方向为无限远侧、所述第2判断的判断结果为所
述对焦镜头实现对焦的移动方向为无限远侧的情况下，所述焦点控制部判断为所述对
焦镜头实现对焦的移动方向是无限远侧。
8.根据权利要求5所述的焦点调节装置，其中，
在所述第1判断与所述第2判断不一致的情况下，所述焦点控制部采用所述第2
判断。
9.根据权利要求1所述的焦点调节装置，其中，
所述焦点控制部通过所述焦点评价值计算单元计算出第1焦点评价值、第2焦点
评价值、第3焦点评价值、第4焦点评价值，根据所述第1焦点评价值与所述第2
焦点评价值之差、所述第3焦点评价值与所述第4焦点评价值之差，判断是否不能进
行焦点调节动作，其中该第1焦点评价值和该第2焦点评价值分别基于在相当于所述
第2信号的半个周期的期间内，所述对焦镜头位于与所述第3信号的振幅的最靠最近
侧对应的位置时所述摄像部的图像数据、以及所述对焦镜头位于与所述第3信号的振
幅的最无限远侧对应的位置时所述摄像部的图像数据，该第3焦点评价值和该第4
焦点评价值分别基于在相当于所述第1信号的1个周期的期间内，所述对焦镜头位于
与所述第3信号的振幅的最靠最近侧对应的位置时所述摄像部的图像数据、以及所述
对焦镜头位于与所述第3信号的振幅的最无限远侧对应的位置时所述摄像部的图像
数据。
10.根据权利要求9所述的焦点调节装置，其中，
所述焦点控制部比较第1值和第2值，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：小川庆辅，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP