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摄像装置及对焦控制方法，所述摄像装置及对焦控制方法即使在相位差检测用像素的信号电平较低的情况下，也能够尽可能防止对焦控制的精度的下降。系统控制部(11)，使用分别通过由成像元件(5)连续进行的两次拍摄获得的相位差检测用像素(52A，52B)的检测信号对每次拍摄计算出第一散焦量，并且分别通过两次拍摄得到的摄像图像信号中对于相位差检测用像素(52)的检测信号，对彼此对应的检测信号进行加法运算，使用加法运算后的信号计算出第二散焦量，通过比较多个第一散焦量与第二散焦量，判定是否进行基于第二散焦量的对焦控制。

【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(ChargeCoupledDevice)图像传感器及CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)图像传感器等成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(PersonalDigitalAssistant，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(AutoFocus，自动对焦)方式或相位差AF方式(例如，参考专利文献1～3)。搭载于通过相位差AF方式进行对焦控制的摄像装置中的固体成像元件中，例如，使用将一对遮光膜开口相互反方向偏心的相位差检测用像素离散设置在整个摄像面的物件。该相位差检测用像素与遮光膜开口相对于光电转换部没有偏心的常规的摄像用像素相比灵敏度较低。因此，在被摄体为低照度的情况下，从相位差检测用像素获得的信号电平将会下降。为了补偿这种信号电平的下降，若简单进行增益处理来进行相关运算，则相关运算结果中将会出现误差。专利文献1中公开有如下结构，即通过彼此接近的相位差检测用像素对输出信号进行加法运算，并使用加法运算后的信号进行用于决定散焦量的相关运算。并且，专利文献2中公开有如下结构，即在低亮度或大散焦时，对连续拍摄得到的多个摄像图像信号中对同一位置的相位差检测用像素彼此的信号进行加法运算，并通过使用加法运算后的信号的相关运算，计算出散焦量。根据专利文献1、2的结构，能够通过对相位差检测用像素的信号彼此进行加法运增加信号量，因此对较暗的被摄体也能够进行高精度的对焦控制。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-91991号公报专利文献2：日本特开2012-8212号公报专利文献3：日本特开2001-330882号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题如专利文献1所记载的摄像装置，在不同时刻得到的多个摄像图像信号之间对相位差检测用像素的信号进行加法运算的方法，在被摄体没有变化的情况下是有效的。然而，在被摄体变化的情况下，成为对散焦量可能不同的两个摄像场景时的相位差检测用像素的信号进行加法运算后进行相关运算，因此相关运算结果中可能出现误差。专利文献2所记载的摄像装置为对位于不同位置的相位差检测用像素的信号进行加法运算的结构，因此成为减少相位差检测用像素的数量后计算出散焦量，从而相关运算结果的精度将会下降。专利文献3所记载的摄像装置为被摄体中包含运动物体时加快快门速度的装置，但若加快快门速度，则曝光量不足，因此不能解决对较暗被摄体对焦精度下降的课题。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即使相位差检测用像素的信号电平较低的情况下也能够尽可能防止对焦控制的精度下降的摄像装置及对焦控制方法。用于解决技术课题的手段本专利技术的摄像装置具备：成像元件，其包含第1信号检测部及第2信号检测部，并通过摄像光学系统拍摄被摄体，其中，所述第1信号检测部检测与通过上述摄像光学系统的光瞳区域的不同部分的一对光束的一光束对应的信号，第2信号检测部检测与上述一对光束的另一光束对应的信号；第一散焦量算出部，其在分别通过由上述成像元件连续进行的多次拍摄得到的摄像图像信号中，使用与上述成像元件的摄像面上成为调焦对象的区对应的范围的上述第1信号检测部及上述第2信号检测部的检测信号计算出多个第一散焦量；第二散焦量算出部，其分别从上述多次拍摄得到的摄像图像信号中对于上述范围的上述第1信号检测部的检测信号，对上述范围内的位置彼此相同的检测信号进行加法运算，并且分别通过上述多次拍摄得到的摄像图像信号中对于上述范围的上述第2信号检测部的检测信号，对上述范围内的位置彼此相同的检测信号进行加法运算，使用加法运算后的上述第1信号检测部的检测信号与上述第2信号检测部的检测信号计算出第二散焦量；及判定部，其通过比较上述多个第一散焦量与上述第二散焦量，判定是否进行基于上述第二散焦量的上述摄像光学系统的对焦控制。本专利技术的对焦控制方法具备：第一散焦量算出步骤，其在分别通过由成像元件连续进行的多次拍摄得到的摄像图像信号中，使用与上述成像元件的摄像面上成为调焦对象的区对应的范围的上述第1信号检测部及上述第2信号检测部的检测信号，计算出多个第一散焦量，其中，上述成像元件包含第1信号检测部及第2信号检测部，并通过上述摄像光学系统拍摄被摄体，上述第1信号检测部检测与通过摄像光学系统的光瞳区域的不同部分的一对光束的一光束对应的信号，上述第2信号检测部检测与上述一对光束的另一光束对应的信号；第二散焦量算出步骤，其在分别通过上述多次拍摄得到的摄像图像信号中对于上述范围的上述第1信号检测部的检测信号，对上述范围内的位置彼此相同的检测信号进行加法运算，并且在分别通过上述多次拍摄得到的摄像图像信号中对于上述范围的上述第2信号检测部的检测信号，对上述范围内的位置彼此相同的检测信号进行加法运算，使用加法运算后的上述第1信号检测部的检测信号与上述第2信号检测部的检测信号计算出第二散焦量；判定步骤，其通过比较上述多个第一散焦量与上述第二散焦量，判定是否进行基于上述第二散焦量的上述摄像光学系统的对焦控制。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种即使在相位差检测用像素的信号电平较低的情况下也能够尽可能防止对焦控制的精度下降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所示的数码相机的成像元件5的整体结构的俯视示意图。图3是图2所示的一个AF区53的局部放大图。图4是仅示出图3所示的相位差检测用像素52的图。图5是表示相位差检测用像素52A的剖面结构的图。图6是表示将成像元件5中包含的所有像素作为摄像用像素51的结构的图。图7是用于说明图1所示的数码相机的自动对焦动作的流程图。图8是用于说明图1所示的数码相机的自动对焦动作的变形例的流程图。图9是表示图1所示的数码相机的框结构的变形例的图。图10是用于说明图1所示的数码相机的自动对焦动作的变形例的图。图11是用于说明图1所示的数码相机的自动对焦动作的变形例的图。图12是用于说明作为摄像装置的智能手机的图。图13是图12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。图1所示的透镜装置固定在相机主体，但可以和别的透镜装置更换。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单焦点透镜。数码相机具备通过摄像光学系统拍摄被摄体的CCD型或CMOS型等成像元件5、进行连接于成像元件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/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像装置，其具备：成像元件，其包含第1信号检测部及第2信号检测部，并通过摄像光学系统拍摄被摄体，其中，所述第1信号检测部检测与通过所述摄像光学系统的光瞳区域的不同部分的一对光束的一光束对应的信号，所述第2信号检测部检测与所述一对光束的另一光束对应的信号；第一散焦量算出部，其在分别通过由所述成像元件连续进行的多次拍摄得到的摄像图像信号中，使用与所述成像元件的摄像面上成为调焦对象的区对应的范围的所述第1信号检测部及所述第2信号检测部的检测信号计算出多个第一散焦量；第二散焦量算出部，其在分别通过所述多次拍摄得到的摄像图像信号中对于所述范围的所述第1信号检测部的检测信号，对所述范围内的位置彼此相同的检测信号进行加法运算，并且分别通过所述多次拍摄得到的摄像图像信号中对于所述范围的所述第2信号检测部的检测信号，对所述范围内的位置彼此相同的检测信号进行加法运算，使用加法运算后的所述第1信号检测部的检测信号与所述第2信号检测部的检测信号计算出第二散焦量；及判定部，其通过比较所述多个第一散焦量与所述第二散焦量，判定是否进行基于所述第二散焦量的所述摄像光学系统的对焦控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.07 JP 2014-0224691.一种摄像装置，其具备：成像元件，其包含第1信号检测部及第2信号检测部，并通过摄像光学系统拍摄被摄体，其中，所述第1信号检测部检测与通过所述摄像光学系统的光瞳区域的不同部分的一对光束的一光束对应的信号，所述第2信号检测部检测与所述一对光束的另一光束对应的信号；第一散焦量算出部，其在分别通过由所述成像元件连续进行的多次拍摄得到的摄像图像信号中，使用与所述成像元件的摄像面上成为调焦对象的区对应的范围的所述第1信号检测部及所述第2信号检测部的检测信号计算出多个第一散焦量；第二散焦量算出部，其在分别通过所述多次拍摄得到的摄像图像信号中对于所述范围的所述第1信号检测部的检测信号，对所述范围内的位置彼此相同的检测信号进行加法运算，并且分别通过所述多次拍摄得到的摄像图像信号中对于所述范围的所述第2信号检测部的检测信号，对所述范围内的位置彼此相同的检测信号进行加法运算，使用加法运算后的所述第1信号检测部的检测信号与所述第2信号检测部的检测信号计算出第二散焦量；及判定部，其通过比较所述多个第一散焦量与所述第二散焦量，判定是否进行基于所述第二散焦量的所述摄像光学系统的对焦控制。2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述判定部，当所述多个第一散焦量分别与所述第二散焦量之差均小于第一阈值时，判定为进行基于所述第二散焦量的所述摄像光学系统的对焦控制。3.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述判定部，当所述多个第一散焦量分别与所述第二散焦量之差的偏差小于第二阈值时，判定为进行基于所述第二散焦量的所述摄像光学系统的对焦控制。4.根据权利要求1～3中任一项所述的摄像装置，其中，所述判定部，当通过所述成像元件所拍摄的被摄体的明度小于阈值时，进行所述判定。5.根据权利要求1～4中任一项所述的摄像装置，其中，所述装置还具备通知部，当由所述判定部判定为不进行基于所述第二散焦
\t量的所述摄像光学系统的对焦控制时，所述通知部通知不能进行所述摄像光学系统的对焦控制的情况。6.根据权利要求1～4中任一项所述的摄像装置，其中，当由所述判定部判定为不进行基于所述第二散焦量的所述摄像光学系统的对焦控制时，不进行所述对...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中康一，
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