对焦控制装置、对焦控制方法、记录介质、镜头装置、摄像装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种精度良好地进行基于相位差AF方式的对焦控制的对焦控制装置、镜头装置、摄像装置、对焦控制方法及程序。数码相机具备：相位差计算部(11a)，计算从多个像素(52A)输出的信号组与从多个像素(52B)输出的信号组的相位差；透镜驱动控制部(11c)，根据与该相位差对应的驱动量驱动对焦透镜；及相位差预测部(11b)，根据用于将在时刻t(n)计算出的相位差转换为驱动量的系数a(n)、及对焦透镜根据该驱动量开始移动之后的时刻t(n+1)的对焦透镜自时刻t(n)开始的移动量与该驱动量之差Δm(n+1)，计算时刻t(n+1)的相位差的预测值。透镜驱动控制部(11c)根据相位差与预测值的误差即预测误差的履历，控制对焦透镜的驱动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对焦控制装置、对焦控制方法、对焦控制程序、镜头装置、摄像装置
本专利技术涉及一种对焦控制装置、对焦控制方法、对焦控制程序、镜头装置、摄像装置。
技术介绍
近年来，随着CCD(ChargeCoupledDevice)图像传感器、CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)图像传感器等摄像元件的高分辨率化，数码静态相机、数码摄像机、智能手机等移动电话等具有摄像功能的信息设备的需求骤增。另外，将如以上的具有摄像功能的信息设备称作摄像装置。这些摄像装置中，作为使焦点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)。相位差AF方式能够实现高速处理，因此通过摄像元件连续拍摄被摄体的动态图像拍摄时是有效的方式。专利文献1中，记载有根据以往多次通过相位差检测方式求出的散焦量预测当前的对焦透镜位置的摄像装置。专利文献2中，记载有根据在摄影时检测出的散焦量与根据摄影透镜的位置确定的像面位置及规定时间即释放延时，利用预测函数求出像面位置的变化量，由此计算像面位置的目标位置的摄像装置。专利文献3中，记载有根据以往多次通过相位差检测方式求出的散焦量检测被摄体的移动速度的摄像装置。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-008507号公报专利文献2：日本特开2011-059384号公报专利文献3：日本特开2001-004910号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题相位差AF方式中，进行与成像透镜的光瞳区域的不同部分对应的一对信号组的相关运算，将通过相关运算求出的一对信号组的相关值变得最小时的一对信号组的偏移量确定为相位差，并根据该相位差驱动对焦透镜。但是，主要被摄体的对比度较低的情况、主要被摄体的亮度较低的情况、在对焦透镜的移动期间计算相位差的情况等中，存在多个一对信号组的相关值变小的相位差，变得很难判定正确的相位差。若判定错误的相位差，则产生导致对焦透镜未到达对焦位置或对焦透镜超过对焦位置等现象，也有对焦透镜始终无法到达对焦位置的情况。专利文献1～3中记载的摄像装置利用根据相关运算的结果确定的散焦量预测对焦透镜位置和像面位置，未公开用于提高相位差的计算精度的方法。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提高相位差的计算精度来精度良好地进行基于相位差AF方式的对焦透镜的驱动的对焦控制装置、具备该对焦控制装置的镜头装置及摄像装置、对焦控制方法以及程序。用于解决技术课题的手段本专利技术的对焦控制装置，其具备：多个第1信号检测部，接收通过包含对焦透镜的摄像光学系统的光瞳区域的沿一个方向排列的不同部分的一对光束中的一个，并检测与受光量相应的信号；多个第2信号检测部，接收上述一对光束中的另一个，并检测与受光量相应的信号；相位差计算部，根据从上述多个第1信号检测部输出的第1信号组与从上述多个第2信号检测部输出的第2信号组之间的相关运算的结果，计算上述第1信号组与上述第2信号组在上述一个方向上的偏移量即相位差；透镜驱动控制部，根据与通过上述相位差计算部计算出的相位差对应的驱动量，驱动上述对焦透镜；相位差预测部，根据用于将在上述对焦透镜位于任意位置的第1时刻通过上述相位差计算部计算出的相位差转换为上述对焦透镜的驱动量的系数、及上述对焦透镜根据与该相位差对应的驱动量开始移动之后的第2时刻的上述对焦透镜自上述任意位置的移动量与该驱动量之差，计算上述第2时刻的上述相位差的预测值；及预测误差计算部，计算在上述第2时刻通过上述相位差计算部计算出的相位差与通过上述相位差预测部计算出的预测值之间的误差即预测误差，上述透镜驱动控制部根据上述预测误差的履历控制上述对焦透镜的驱动。本专利技术的对焦控制装置，其具备：多个第1信号检测部，接收通过包含对焦透镜的摄像光学系统的光瞳区域的沿一个方向排列的不同部分的第1一对光束中的一个，并检测与受光量相应的信号；多个第2信号检测部，接收上述第1一对光束中的另一个，并检测与受光量相应的信号；多个第3信号检测部，接收通过上述光瞳区域的沿与上述一个方向垂直的方向排列的不同部分的第2一对光束中的一个，并检测与受光量相应的信号；多个第4信号检测部，接收上述第2一对光束中的另一个，并检测与受光量相应的信号；第1相位差计算部，根据从上述多个第1信号检测部输出的第1信号组与从上述多个第2信号检测部输出的第2信号组之间的相关运算的结果，计算上述第1信号组与上述第2信号组在上述一个方向上的偏移量即第1相位差；第2相位差计算部，根据从上述多个第3信号检测部输出的第3信号组与从上述多个第4信号检测部输出的第4信号组之间的相关运算的结果，计算上述第3信号组与上述第4信号组在与上述一个方向垂直的方向上的偏移量即第2相位差；透镜驱动控制部，根据与通过上述第1相位差计算部或上述第2相位差计算部计算出的相位差对应的驱动量，驱动上述对焦透镜；相位差预测部，根据用于将在上述对焦透镜位于任意位置的第1时刻通过上述第1相位差计算部或上述第2相位差计算部计算出的相位差转换为上述对焦透镜的驱动量的系数、及上述对焦透镜根据与该相位差对应的驱动量开始移动之后的第2时刻的上述对焦透镜自上述任意位置的移动量与该驱动量之差，计算上述第2时刻的上述相位差的预测值；及预测误差计算部，计算通过上述相位差预测部计算出的预测值与在上述第2时刻通过上述第1相位差计算部计算出的相位差之差即第1预测误差、及通过上述相位差预测部计算出的预测值与在上述第2时刻通过上述第2相位差计算部计算出的相位差之差即第2预测误差，上述透镜驱动控制部进行如下控制，即，当计算出上述第1相位差与上述第2相位差双方，且上述第1预测误差的累积值为上述第2预测误差的累积值以下时，以与通过上述第1相位差计算部计算出的相位差对应的驱动量驱动上述对焦透镜，当计算出上述第1相位差与上述第2相位差双方，且上述第1预测误差的累积值超过上述第2预测误差的累积值时，以与通过上述第2相位差计算部计算出的相位差对应的驱动量驱动上述对焦透镜。本专利技术的镜头装置具备上述对焦控制装置及上述摄像光学系统。本专利技术的摄像装置具备上述对焦控制装置。本专利技术的对焦控制方法，其利用多个第1信号检测部及多个第2信号检测部控制上述对焦透镜的位置，上述多个第1信号检测部接收通过包含对焦透镜的摄像光学系统的光瞳区域的沿一个方向排列的不同部分的一对光束中的一个，并检测与受光量相应的信号，上述多个第2信号检测部接收上述一对光束中的另一个，并检测与受光量相应的信号，上述对焦控制方法具备：相位差计算步骤，根据从上述多个第1信号检测部输出的第1信号组与从上述多个第2信号检测部输出的第2信号组之间的相关运算的结果，计算上述第1信号组与上述第2信号组在上述一个方向上的偏移量即相位差；透镜驱动控制步骤，根据与通过上述相位差计算步骤计算出的相位差对应的驱动量，驱动上述对焦透镜；相位差预测步骤，根据用于将在上述对焦透镜位于任意位置的第1时刻通过上述相位差计算步骤计算出的相位差转换为上述对焦透镜的驱动量的系数、及上述对焦透镜根据与该相位差对应的驱动量开始移动之后的第2时刻的上述对焦透镜自上述任意位置的移动量与该驱动量之差，计算上述第2时刻的上述相位差的预测值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对焦控制装置，其具备：多个第1信号检测部，其接收通过了包含对焦透镜的摄像光学系统的光瞳区域的沿一个方向排列的不同部分后的一对光束中的一个，并检测与受光量相应的信号；多个第2信号检测部，其接收所述一对光束中的另一个，并检测与受光量相应的信号；相位差计算部，其根据从所述多个第1信号检测部输出的第1信号组与从所述多个第2信号检测部输出的第2信号组之间的相关运算的结果，计算作为所述第1信号组与所述第2信号组在所述一个方向上的偏移量的相位差；透镜驱动控制部，其根据与通过所述相位差计算部计算出的相位差对应的驱动量，驱动所述对焦透镜；相位差预测部，其根据用于将在所述对焦透镜位于任意位置的第1时刻通过所述相位差计算部计算出的相位差转换为所述对焦透镜的驱动量的系数、及所述对焦透镜根据与该相位差对应的驱动量开始移动之后的第2时刻的所述对焦透镜自所述任意位置开始的移动量与该驱动量之差，计算所述第2时刻的所述相位差的预测值；及预测误差计算部，其计算作为在所述第2时刻通过所述相位差计算部计算出的相位差与通过所述相位差预测部计算出的预测值之间的误差的预测误差，所述透镜驱动控制部根据所述预测误差的履历控制所述对焦透镜的驱动。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.18 JP 2014-2335001.一种对焦控制装置，其具备：多个第1信号检测部，其接收通过了包含对焦透镜的摄像光学系统的光瞳区域的沿一个方向排列的不同部分后的一对光束中的一个，并检测与受光量相应的信号；多个第2信号检测部，其接收所述一对光束中的另一个，并检测与受光量相应的信号；相位差计算部，其根据从所述多个第1信号检测部输出的第1信号组与从所述多个第2信号检测部输出的第2信号组之间的相关运算的结果，计算作为所述第1信号组与所述第2信号组在所述一个方向上的偏移量的相位差；透镜驱动控制部，其根据与通过所述相位差计算部计算出的相位差对应的驱动量，驱动所述对焦透镜；相位差预测部，其根据用于将在所述对焦透镜位于任意位置的第1时刻通过所述相位差计算部计算出的相位差转换为所述对焦透镜的驱动量的系数、及所述对焦透镜根据与该相位差对应的驱动量开始移动之后的第2时刻的所述对焦透镜自所述任意位置开始的移动量与该驱动量之差，计算所述第2时刻的所述相位差的预测值；及预测误差计算部，其计算作为在所述第2时刻通过所述相位差计算部计算出的相位差与通过所述相位差预测部计算出的预测值之间的误差的预测误差，所述透镜驱动控制部根据所述预测误差的履历控制所述对焦透镜的驱动。2.根据权利要求1所述的对焦控制装置，其中，所述透镜驱动控制部进行如下控制：当所述预测误差超过第1阈值的状态连续第2阈值次以上时，以与利用了通过所述相位差计算部计算出的相位差和在比该相位差的计算时刻更靠前的时刻计算出的所述预测误差的运算而获得的相位差对应的驱动量驱动所述对焦透镜；当所述状态连续的次数小于所述第2阈值时，以与通过所述相位差计算部计算出的相位差对应的驱动量驱动所述对焦透镜。3.根据权利要求2所述的对焦控制装置，其中，所述透镜驱动控制部进行如下控制:当所述预测误差超过第1阈值的状态连续第2阈值次以上时，以与对通过所述相位差计算部计算出的相位差加上或减去在比该相位差的计算时刻更靠前的时刻计算出的1个所述预测误差或多个所述预测误差的平均值而获得的相位差对应的驱动量来驱动所述对焦透镜。4.根据权利要求1所述的对焦控制装置，其中，所述透镜驱动控制部进行如下控制：当所述预测误差小于第3阈值的状态连续第4阈值次以上时，允许所述对焦透镜的驱动；当所述状态连续的次数小于所述第4阈值时，禁止所述对焦透镜的驱动。5.根据权利要求1所述的对焦控制装置，其中，所述透镜驱动控制部进行如下控制：当通过所述相位差计算部进行的所述相关运算的结果的可靠度成为第5阈值以下且所述预测误差小于第6阈值的状态连续第7阈值次以上时，允许所述对焦透镜的驱动；当所述可靠度成为所述第5阈值以下且所述状态连续的次数小于所述第7阈值时，禁止所述对焦透镜的驱动。6.根据权利要求1所述的对焦控制装置，其中，所述预测误差是表示所述相位差和所述预测值的符号是否相反的信息，所述透镜驱动控制部进行如下控制：当所述符号相反的状态连续第8阈值次以上时，禁止所述对焦透镜的驱动；当所述状态连续的次数小于所述第8阈值时，允许所述对焦透镜的驱动。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的对焦控制装置，其中，所述相位差计算部根据任意时刻的所述相关运算的结果与在所述任意时刻通过所述相位差预测部计算出的预测值，计算所述相位差。8.根据权利要求7所述的对焦控制装置，其中，所述相关运算的结果是表示使所述第1信号组与所述第2信号组逐渐向所述一个方向偏移时的所述第1信号组与所述第2信号组的相关值的变化的数据，所述相位差计算部计算与表示所述任意时刻的所述相关值的变化的曲线图中的谷部对应的向所述一个方向的偏移量中最接近所述预测值的值作为相位差。9.根据权利要求1至8中任意一项所述的对焦控制装置，其中，所述相位差预测部通过利用所述系数将所述差转换为相位差来计算所述预测值。10.一种对焦控制装置，其具备：多个第1信号检测部，其接收通过了包含对焦透镜的摄像光学系统的光瞳区域的沿一个方向排列的不同部分后的第1一对光束中的一个，并检测与受光量相应的信号；多个第2信号检测部，其接收所述第1一对光束中的另一个，并检测与受光量相应的信号；多个第3信号检测部，其接收通过所述光瞳区域的沿与所述一个方向垂直的方向排列的不同部分后的第2一对光束中的一个，并检测与受光量相应的信号；多个第4信号检测部，其接收所述第2一对光束中的另一个，并检测与受光量相应的信号；第1相位差计算部，其根据从所述多个第1信号检测部输出的第1信号组与从所述多个第2信号检测部输出的第2信号组之间的相关运算的结果，计算作为所述第1信号组与所述第2信号组在所述一个方向上的偏移量的第1相位差；第2相位差计算部，其根据从所述多个第3信号检测部输出的第3信号组与从所述多个第4信号检测部输出的第4信号组之间的相关运算的结果，计算作为所述第3信号组与所述第4信号组在与所述一个方向垂直的方向上的偏移量的第2相位差；透镜驱动控制部，其根据与通过所述第1相位差计算部或所述第2相位差计算部计算出的相位差对应的驱动量，驱动所述对焦透镜；相位差预测部，其根据用于将在所述对焦透镜位于任意位置的第1时刻通过所述第1相位差计算部或所述第2相位差计算部计算出的相位差转换为所述对焦透镜的驱动量的系数、及所述对焦透镜根据与该相位差对应的驱动量开始移动之后的第2时刻的所述对焦透镜自所述任意位置开始的移动量与该驱动量之差，计算所述第2时刻的所述相位差的预测值；及预测误差计算部，其计算作为通过所述相位差预测部计算出的预测值与在所述第2时刻通过所述第1相位差计算部计算出的相位差之差的第1预测误差、及作为通过所述相位差预测部计算出的预测值与在所述第2时刻通过所述第2相位差计算部计算出的相位差之差的第2预测误差，所述透镜驱动控制部进行如下控制：当计算出所述第1相位差与所述第2相位差双方，且所述第1预测误差的累积值为所述第2预测误差的累积值以下时，以与通过所述第1相位差计算部计算出的相位差对应的驱动量驱动所述对焦透镜；当计算出所述第1相位差与所述第2相位差双方，且所述第1预测误差的累积值超过所述第2预测误差的累积值时，以与通过所述第2相位差计算部计算出的相位差对应的驱动量来驱动所述对焦透镜。11.根据权利要求10所述的对焦控制装置，其中，所述第1相位差计算部根据任意时刻的所述相关运算的结果与在所述任意时刻通过所述相位差预测部计算出的预测值计算所述第1相位差，所述第2相位差计算部根据任意时刻的所述相关运算的结果与在所述任意时刻通过所述相位差预测部计算出的预测值计算所述第2相位差。12.根据权利要求11所述的对焦控制装置，其中，所述第1信号组与所述第2信号组的相关运算的结果是表示使所述第1信号组与所述第2信号组逐渐向所述一个方向偏移时的所述第1信号组与所述第2信号组的第1相关值的变化的数据，所述第1相位差计算部计算与表示所述任意时刻的所述第1相关值的变化的曲线图中的谷部对应的向所述一个方向的偏移量中最接近所述预测值的值作为所述第1相位差，所述第3信号组与所述第4信号组的相关运算的结果是表示使所述第3信号组与所述第4信号组逐渐向与所述一个方向垂直的方向偏移时的所述第3信号组与所述第4信号组的第2相关值的变化的数据，所述第2相位差计算部计算与表示所述任意时刻的所述第2相关值的变化的曲线图中的谷部对应的向与所述一个方向垂直的方向的偏移量中最接近所述预测值的值作为所述第2相位差。13.根据权利要求10至12中任意一项所述的对焦控制装置，其中，所述相位差预测部通过利用所述系数将所述差转换为相位差来计算所述预测值。14.一种镜头装置，其具备权利要求1至13中任意一项所述的对焦控制装置及所述摄像光学系统。15.一种摄像装置，其具备权利要求1至13中任意一项所述的对焦控制装置。16.一种对焦控制方法，利用多个第1信号检测部及多个第2信号检测部控制对焦透镜的位置，所述第1信号检测部接收通过了包含所述对焦透镜的摄像光学系统的光瞳区域的沿一个方向排列的不同部分后的一对光束中的一个，检测与受光量相应的信号，所述第2信号检测部接收所述一对光束中的另一个，检测与受光量相应的信号，所述对焦控制方法具备：相位差计算步骤，根据从所述多个第1信号检测部输出的第1信号组与从所述第2信号检测部输出的第2信号组之间的相关运算的结果，计算作为所述第1信号组与所述第2信号组在所述一个方向上的偏移量的相位差；透镜驱动控制步骤，根据与通过所述相位差计算步骤计算出的相位差对应的驱动量，驱动所述对焦透镜；相位差预测步骤，根据用于将在所述对焦透镜位于任意位置的第1时刻通过所述相位差计算步骤计算出的相位差转换为所述对焦透镜的驱动量的系数、及所述对焦透镜根据与该相位差对应的驱动量开始移动之后的第2时刻的所述对焦透镜自所述任意位置开始的移动量与该驱动量之差，计算所述第2时刻的所述相位差的预测值；及预测误差计算步骤，计算作为在所述第2时刻通过所述相位差计算步骤计算出的相位差与通过所述相位差预测步骤计算出的预测值之间的误差的预测误差，所述透镜驱动控制步骤中，根据所述预测误差的履历控制所述对焦透镜的驱动。17.根据权利要求16所述的对焦控制方法，其中，在所述透镜驱动控制步骤中，当所述预测误差超过第1阈值的状态连续第2阈值次以上时，以与利用了通过所述相位差计算步骤计算出的相位差与在比该相位差的计算时刻更靠前的时刻计算出的所述预测误差的运算而获得的相位差对应的驱动量驱动所述对焦透镜；当所述状态连续的次数小于所述第2阈值时，以与通过所述相位差计算步骤计算出的相位差对应的驱动量驱动所述对焦透镜。18.根据权利要求17所述的对焦控制方法，其中，在所述透镜驱动控制步骤中，当所述预测误差超过第1阈值的状态连续第2阈值...

【专利技术属性】
技术研发人员：樱武仁史，
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