摄像装置及对焦控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够不使用相位差检测用像素且不采用对比度方式而进行对焦控制的摄像装置及对焦控制方法。数码相机具备：摄像元件(5)，其具有沿行方向X及列方向Y二维状配置像素(51)的摄像面(50)；AF处理部(19)，其在聚焦透镜位于任意位置的状态下，使用从各像素(51)获得的检测信号，判定是否为对焦状态，该各像素(51)为由沿行方向X排列的多个像素(51)构成的第1像素组，及由相对每个该多个像素沿与行方向X交叉的一方向以相同距离配置的像素(51)构成的第2像素组的像素；及系统控制部(11)，其使聚焦透镜移动直至AF处理部(19)判定为对焦状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种摄像装置及对焦控制方法。
技术介绍
近年来，随着CCD(Charge Coupled Device)图像传感器，CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor)图像传感器等固体摄像元件的高分辨率化，对数码相机、数码摄像机、智能手机等的移动电话、PDA(Personal Digital Assistant，便携式信息终端)等具有摄影功能的信息设备需求骤增。另外，将如以上的具有摄像功能的信息设备称为摄像装置。这些摄像装置中，作为对焦于主要被摄体的对焦控制方法，采用对比度AF(Auto Focus，自动对焦)方式或相位差AF方式(例如，参考专利文献1，2)。由于对比度AF方式及相位差AF方式各具有优点，因此提出有同时使用这些方式的摄像装置。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-190734号公报专利文献2：日本特开2009-141390号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题相位差AF方式已知有具有所谓能够高速对焦的优点的同时降低低亮度被摄体或高频被摄体的对焦精度。对比度AF方式能够以高精度来对低亮度被摄体或高频被摄体进行对焦。但是需要一边移动聚焦透镜一边进行多次拍摄而求出对比度评价值的峰值，因此需要使聚焦透镜以广范围来前后移动，从而至结束对焦为止耗费时间。若为同时使用对比度AF方式及相位差AF方式的摄像装置，则能够根据被摄体采用适当的方式来进行对焦。然而，若要采用相位差AF方式，则需要在摄像元件中设置相位差检测用像素，或在装置中设置测距专用的传感器，从而增加摄像装置的成本。并且，在摄像元件中设置相位差检测用像素的情况下，生成摄像图像数据时，需要插值生成该相位差检测用像素的检测信号，若增加相位差检测用像素的数量，则校正标记将会增加，可能导致画质劣化。专利文献1、2所记载的摄像装置是根据相位差检测用像素的组对中的一侧检测信号及摄像用像素的检测信号的相关运算结果进行对焦控制的装置。根据该摄像装置，虽然能够减少相位差检测用像素的数量，但依然存在相位差检测用像素，因此出现上述课题。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够不使用相位差检测用像素且不采用对比度方式而进行对焦控制的摄像装置及对焦控制方法。用于解决问题的手段本专利技术的摄像装置具备：摄像元件，其具有摄像面，上述摄像面上沿行方向及与上述行方向正交的列方向二维状配置有检测与从包含聚焦透镜的摄像光学系统的光瞳区域穿过的光束对应的信号的信号检测部；对焦判定部，其以上述聚焦透镜位于任意位置的状态，根据第1信号检测部组及第2信号检测部组的各自的检测信号组的相关值与预先确定的阈值，判定是否为对焦状态，上述第1信号检测部组由沿上述行方向排列的多个上述信号检测部构成，上述第2信号检测部组由相对每个上述多个信号检测部沿与上述行方向交叉的一方向以相同距离配置的上述信号检测部构成；及对焦控制部，其使上述聚焦透镜移动直至通过上述对焦判定部判定为对焦状态。本专利技术的对焦控制方法为基于具备摄像元件的摄像装置的对焦控制方法，上述摄像元件具有摄像面，上述摄像面上沿行方向及与上述行方向正交的列方向二维状配置有检测与从包含聚焦透镜的摄像光学系统的光瞳区域穿过的光束对应的信号的信号检测部，上述对焦控制方法具备：对焦判定步骤，其以上述聚焦透镜位于任意位置的状态，根据第1信号检测部组及第2信号检测部组的各自的检测信号组的相关值与预先确定的阈值，判定是否为对焦状态，上述第1信号检测部组由沿上述行方向排列的多个上述信号检测部构成，上述第2信号检测部组由相对每个上述多个信号检测部沿与上述行方向交叉的一方向以相同距离配置的上述信号检测部构成；及对焦控制步骤，其使上述聚焦透镜移动直至通过上述对焦判定步骤判定为对焦状态。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种能够不使用相位差检测用像素且不采用对比度方式而进行对焦控制的摄像装置及对焦控制方法。附图说明图1是表示用于说明本专利技术的一实施方式的作为摄像装置的一例的数码相机的概要结构的图。图2是表示搭载于图1所示的数码相机的摄像元件5的整体结构的俯视示意图。图3是表示构成图2所示的一个AF区53的一个区块的结构的图。图4是表示聚焦透镜位于对焦位置的状态下的相关运算结果的图。图5是表示聚焦透镜不在对焦位置的状态下的相关运算结果的图。图6是用于说明图1的数码相机的动作的流程图。图7是表示聚焦透镜不在对焦位置的状态下的相关运算结果的另一例的图。图8是用于说明图6的步骤S4的变形例的流程图。图9是用于说明设定于AF区53的第1对P1及第2对P2的图。图10是用于说明图6的步骤S4的变形例的流程图。图11是表示主要被摄体像中包含高频成分时的第1对P1及第2对P2各自的检测信号波形的图。图12是表示图13所示的波形中相关值成为最小时的波形的位置关系的图。图13是表示主要被摄体像中包含高频成分时的第1对P1及第2对P2各自的相关运算结果的图。图14是用于说明图6的步骤S4的变形例的流程图。图15是用于说明设定第1信号检测部组及第2信号检测部组的变形例的图。图16是用于说明设定第1对P1及第2对P2的变形例的图。图17是作为摄像装置说明智能手机的图。图18是图17的智能手机的内部框图。具体实施方式以下，参考附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1是表示用于说明本专利技术的一实施方式的作为摄像装置的一例的数码相机的概要结构的图。图1所示的数码相机具备用于调焦的聚焦透镜及具有包含变焦透镜等的摄像透镜1及光圈2的透镜装置。透镜装置构成摄像光学系统。透镜装置可固定在相机主体，或者，可使用可更换的透镜装置。摄像透镜1至少包含聚焦透镜即可。聚焦透镜可以是通过移动整个透镜系统进行调焦的透镜。数码相机具备通过透镜装置拍摄被摄体的CCD型或CMOS型等摄像元件5、进行连接于摄像元件5的输出的相关双采样处理等模拟信号处理的模拟信号处理部6及将从模拟信号处理部6输出的模拟信号转换为数字信号的A/D转换电路7。模拟信号处理部6及A/D转换电路7由系统控制部11控制。模拟信号处理部6及A/D转换电路7有时还内置于摄像元件5中。集中控制数码相机的整个电控制系统的系统控制部11控制透镜驱动部8来控制摄像透镜1中包含的聚焦透镜以进行与对焦于主要被摄体的对焦控制，或进行摄像透镜1中包含的变焦透镜的位置的调整。而且，系统控制部11经由光圈驱动部9控制光圈2的开口量，由此进行曝光量的调整。并且，系统控制部11经由摄像元件驱动部10驱动摄像元件5，将通过摄像透镜1拍摄的被摄体像作为摄像图像信号输出。系统控制部11中，输入用户通过操作部14输入的命令信号。该命令信号中包含命令执行摄像光学系统的对焦控制的命令信号。而且，该数码相机的电控制系统具备主存储器16；连接于主存储器16的存储器控制部15；对从A/D转换电路7输出的摄像图像信号进行插值运算、伽马校正运算及RGB/YC转换处理等来生成摄影图像数据的数字信号处理部17；AF处理部19；连接装卸自如的记录介质21的外部存储器控制部20；连接搭载于相机背面等的显示部23的显示控制部22。存储器控制部15、数字信号处理部17、AF处理部19、外部存储器控制部20及显示控制部22通过控制总线24及数据总线2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像装置，其具备：摄像元件，其具有摄像面，所述摄像面上沿行方向及与所述行方向正交的列方向二维状配置有检测与从包含聚焦透镜的摄像光学系统的光瞳区域穿过的光束对应的信号的信号检测部；对焦判定部，其在所述聚焦透镜位于任意位置的状态下，根据第1信号检测部组及第2信号检测部组的各自的检测信号组的相关值与预先确定的阈值，判定是否为对焦状态，所述第1信号检测部组由沿所述行方向排列的多个所述信号检测部构成，所述第2信号检测部组由相对构成所述第1信号检测部组的所述多个信号检测部的各个信号检测部沿与所述行方向交叉的一方向以相同距离配置的所述信号检测部构成；及对焦控制部，其使所述聚焦透镜移动直至通过所述对焦判定部判定为对焦状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.25 JP 2014-0621921.一种摄像装置，其具备：摄像元件，其具有摄像面，所述摄像面上沿行方向及与所述行方向正交的列方向二维状配置有检测与从包含聚焦透镜的摄像光学系统的光瞳区域穿过的光束对应的信号的信号检测部；对焦判定部，其在所述聚焦透镜位于任意位置的状态下，根据第1信号检测部组及第2信号检测部组的各自的检测信号组的相关值与预先确定的阈值，判定是否为对焦状态，所述第1信号检测部组由沿所述行方向排列的多个所述信号检测部构成，所述第2信号检测部组由相对构成所述第1信号检测部组的所述多个信号检测部的各个信号检测部沿与所述行方向交叉的一方向以相同距离配置的所述信号检测部构成；及对焦控制部，其使所述聚焦透镜移动直至通过所述对焦判定部判定为对焦状态。2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述对焦判定部一边将所述第1信号检测部组的检测信号组及所述第2信号检测部组的检测信号组沿所述行方向以任意量偏移一边对所述第1信号检测部组的检测信号组及所述第2信号检测部组的检测信号组的所述相关值进行运算，并通过对在进行了运算的所述相关值中，与所述第1信号检测部组的检测信号组及所述第2信号检测部组的检测信号组的偏移量包含0的范围对应的多个相关值的偏差与所述阈值进行比较，判定是否为对焦状态。3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，所述阈值包含第1阈值及第2阈值，所述对焦判定部计算出对与进行了运算的所述相关值中的最小值对应的所述偏移量进行所述任意量的加法运算或减法运算后的偏移量中的所述第1信号检测部组的检测信号组及所述第2信号检测部组的检测信号组的相关值与所述最小值之差，并通过所述偏差与所述第1阈值的比较结果及所述差与所述第2阈值的比较结果，判定是否为对焦状态。4.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述对焦判定部，将通过第3信号检测部组及第4信号检测部组的第1对拍摄的两个图像的一致度即第1一致度通过从构成所述第1对的两个信号检测部组的各个信号检测部组输出的检测信号组彼此的相关运算来计算，将通过第5信号检测部组及第6信号检测部组的第2对拍摄的两个图像的一致度即第2一致度通过从构成所述第2对的两个信号检测部组的各个信号检测部组输出的检测信号组彼此的相关运算来计算，并根据所述第1一致度及所述第2一致度生成用于判定通过所述第1对及所述第2对拍摄的被摄体像的频率大小的频率判定值，通过比较所述频率判定值与所述阈值，判定是否为对焦状态，...

【专利技术属性】
技术研发人员：青木贵嗣，大槻康夫，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP