摄像装置及摄像装置的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及摄像装置及摄像装置的控制方法。该摄像装置包括：摄像单元，其被构造为拍摄具有不同焦点位置的多个图像；以及景深控制单元，其被构造为控制在摄像单元拍摄图像时的景深，其中，如果基于针对多个被摄体区域中的各个被摄体区域的距离确定所述多个被摄体区域满足预定条件，则与不满足所述预定条件的情况相比，增加在摄像单元拍摄所述多个图像中的一部分图像时的景深。所述预定条件包括所述多个被摄体区域中的任意两个被摄体区域的距离差大于预定距离。

【技术实现步骤摘要】
摄像装置及摄像装置的控制方法
本专利技术涉及一种摄像装置，更具体地，涉及一种用于拍摄具有不同焦点位置的图像的摄像装置。
技术介绍
在数码相机等的摄像装置拍摄包括距摄像装置不同距离的多个被摄体的图像，或者照相机拍摄深度方向长的被摄体的图像的情况下，由于摄像装置的光学系统的景深(depthoffield)不足，仅被摄体的一部分可以处于合焦(infocus)。日本专利特开2015-216532号公报讨论了如下焦点堆叠技术：对具有不同焦点位置的多个图像进行拍摄，并且从各个图像仅提取合焦区域以将提取的合焦区域合成为一个图像。焦点堆叠技术由此生成整个成像区域处于合焦的合成图像。焦点堆叠技术也被称作焦平面合并、全景对焦或z-堆叠。由图像处理器使用例如在不同焦平面拍摄的各种合焦区域通过图像分析执行从不同焦平面的图像融合。在进行这样的图像拍摄和聚焦技术时，用户首先指定焦点位置，或者数码相机包括的自动聚焦(AF)机构检测焦点位置以充当主焦点位置。然后，数码相机在主焦点位置附近设置多个焦点位置，并且在各个焦点位置拍摄图像。然后，数码相机从多个拍摄图像提取具有高合焦水平的区域，并且对提取区域进行合成。然而，专利技术人发现，即使在由这样的图像拍摄方法而生成的合成图像中，数码相机与被摄体之间的位置关系的变化也倾向于会引起被摄体模糊以及图像质量的劣化。
技术实现思路
本专利技术涉及一种能够对具有不同焦点位置的多个图像进行拍摄用于生成有效防止和/或校正被摄体模糊的合成图像的摄像装置。根据本专利技术的一个方面，一种摄像装置包括：图像传感器，其被构造为在光学系统的不同焦点位置拍摄多个图像；以及控制电路，其被构造为控制在图像传感器拍摄图像时的光学系统的景深，其中，如果控制电路基于针对多个被摄体区域中的各个被摄体区域的距离确定所述多个被摄体区域满足预定条件，则与所述多个被摄体区域不满足所述预定条件相比，控制电路增加在图像传感器拍摄所述多个图像中的一个图像的情况下的光学系统的景深，并且其中，所述预定条件包括所述多个被摄体区域中的任意两个被摄体区域在光轴方向上的距离差大于预定距离。根据本专利技术的另一方面，一种摄像装置包括：图像传感器，其被构造为在光学系统的不同焦点位置拍摄多个图像；以及控制电路，其被构造为控制在图像传感器拍摄图像时的光学系统的景深，其中，如果被摄体区域位于相对于预定距离的近距离侧，则控制电路使图像传感器在所述近距离侧上的焦点位置通过使用多个景深拍摄多个图像，并且其中，控制电路使图像传感器在所述近距离侧上的焦点位置拍摄图像时的任意景深比在拍摄其他图像时的景深更大。根据下面参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的其他特征将变得清楚。附图说明图1是例示根据示例性实施例的数码相机的构造的框图。图2是例示根据本示例性实施例的能够获取被摄体的距离信息的图像传感器的传感器阵列的示例的图。图3是例示根据本示例性实施例的光学信号进入包括多个光电转换单元的像素的状态的图。图4A和图4C是例示根据本示例性实施例在被摄体处于合焦的情况下在成像面上形成被摄体像的状态的图，并且图4B和图4D是例示在被摄体处于失焦的情况下在成像面上形成被摄体像的状态的图。图5是例示根据本示例性实施例的焦点堆叠图像拍摄的图。图6是例示本示例性实施例的焦点堆叠处理的流程图。图7A至图7E是例示在焦点堆叠时发生的问题的图。图8A是例示根据本示例性实施例的在被摄体801和802距彼此近的情况下孔径的设置值的图，图8B是例示从图像拍摄方向观看时具有被摄体801和802的图像的图，并且图8C是例示在被摄体801和802距彼此远的情况下孔径的设置值的图。图9A是例示在本示例性实施例中与被摄体的位置对应的孔径的设置值的另一图，并且图9B和图9C是各个例示从图像拍摄方向观看时具有被摄体901和902的图像的图。图10是例示在本示例性实施例中与被摄体的位置对应的孔径的设置值的另一图。具体实施方式下面，将参照附图详细描述示例性实施例。图1是例示根据示例性实施例的数码相机100的构造的框图。例如，控制电路101是诸如中央处理单元(CPU)和微处理单元(MPU)等的信号处理器。控制电路101读取存储在只读存储器(ROM)105中的程序以控制数码相机100的各个单元。例如，控制电路101向图像传感器104(下面描述)发出命令以开始图像拍摄，以及向图像传感器104发出命令以结束图像拍摄。另外，控制电路101基于存储在ROM105中的程序向图像处理电路107(下面描述)发出图像处理命令。通过操作构件110(下面描述)将来自数码相机100的用户的命令输入到数码相机100，然后命令经由控制电路101到达数码相机100的各个单元。驱动机构102包括电机。驱动机构102根据来自控制电路101的命令机械地操作光学系统103(下面描述)。例如，驱动机构102基于来自控制电路101的命令移动光学系统103中包括的聚焦透镜的位置以调节光学系统103的焦点距离。光学系统103包括变焦透镜、聚焦透镜和光圈。光圈是用于调节透过光圈的光量的机构。聚焦透镜的位置改变可以改变焦点位置。图像传感器104是用于将输入到图像传感器104的光学信号光电转换为电信号的光电转换单元。例如，可以使用诸如电荷耦合器件(CCD)传感器或互补型金属氧化物半导体(CMOS)传感器等的传感器作为图像传感器104。图2是例示根据本示例性实施例的能够获取被摄体的距离信息的、图像传感器104中包括的传感器阵列的示例的图。图2例示了在像素200包括可以分立地读取光学信号的两个光电转换单元201和202的情况下的结构。在图2中，各个像素包括两个光电转换单元。然而，光电转换单元的数量不限于两个。各个像素可以包括三个或更多个光电转换单元。例如，已知一种用于按水平方向和竖直方向这两个分离的方向布置四个光电转换单元的技术。在下文中，基于一个像素包括两个光电转换单元的结构而给出了描述。图3是例示根据本示例性实施例的光学信号进入包括多个光电转换单元的像素的状态的图。在图3中，像素阵列301包括微透镜302、滤色镜303、光电转换单元304和光电转换单元305。光电转换单元304和光电转换单元305属于同一像素，并且对应于一个共用微透镜302和一个共用滤色镜303。图3是例示从顶部观看时的数码相机100的图，并且指示与一个像素对应的光电转换单元304和光电转换单元305被并排布置。光通量当中的、穿过出射光瞳306相对于光轴309的上侧的光通量(对应于来自区域307的光通量)作为边界进入光电转换单元305。另一方面，光通量当中的、在出射光瞳306相对于光轴309的下侧的光通量(对应于来自区域308的光通量)进入光电转换单元304。换言之，光电转换单元304和305接收成像透镜的出射光瞳306的不同区域的光。这里，由光电转换单元304接收的信号被称为A图像信号，那么由光电转换单元305接收的信号就被称为B图像信号。在这种情况下，可以基于作为A图像和B图像的一对光瞳分割图像的相差来计算离焦量。因此，可以获取距离信息。具体地，在整个图像传感器104上布置各个包括两个光电转换单元的像素的情况下，图像传感器104可以获取被摄体在画面上的任何位置的距离信息。然而，代替各自包括两个光电转换单元的像素，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像装置，所述摄像装置包括：图像传感器，其被构造为在光学系统的不同焦点位置拍摄多个图像；以及控制电路，其被构造为控制在图像传感器拍摄图像时的光学系统的景深，其中，如果控制电路基于针对多个被摄体区域中的各个被摄体区域的距离确定所述多个被摄体区域满足预定条件，则与所述多个被摄体区域不满足所述预定条件相比，控制电路增加在图像传感器拍摄所述多个图像中的一部分图像的情况下的光学系统的景深，并且其中，所述预定条件包括所述多个被摄体区域中的任意两个被摄体区域在光轴方向上的距离差大于预定距离。

【技术特征摘要】
2017.02.22 JP 2017-0315021.一种摄像装置，所述摄像装置包括：图像传感器，其被构造为在光学系统的不同焦点位置拍摄多个图像；以及控制电路，其被构造为控制在图像传感器拍摄图像时的光学系统的景深，其中，如果控制电路基于针对多个被摄体区域中的各个被摄体区域的距离确定所述多个被摄体区域满足预定条件，则与所述多个被摄体区域不满足所述预定条件相比，控制电路增加在图像传感器拍摄所述多个图像中的一部分图像的情况下的光学系统的景深，并且其中，所述预定条件包括所述多个被摄体区域中的任意两个被摄体区域在光轴方向上的距离差大于预定距离。2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述预定条件还包括在图像上的预定范围内存在所述距离差大于所述预定距离的多个被摄体区域。3.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，如果所述多个被摄体区域满足所述预定条件，则与所述多个被摄体区域不满足所述预定条件的情况相比，控制电路增加在针对所述多个被摄体当中的更远被摄体的焦点位置拍摄图像的情况下的光学系统的景深。4.根据权利要求3所述的摄像装置，其中，如果所述多个被摄体区域满足所述预定条件，则控制电路增加光学系统的景深，使得在针对所述多个被摄体区域当中的更远被摄体区域的焦点位置拍摄图像的情况下所述多个被摄体区域当中的更近被摄体区域的分辨率更高。5.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，控制电路阶段性地增加在拍摄所述多个图像中的一个图像的情况下的光学系统的景深。6.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述多个被摄体区域是否满足所述预定条件，不影响所述控制电路在拍摄所述多个图像时对焦点位置的设定。7.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述不同焦点位置包括以等间隔布置的焦点位置。8.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，控制电路通过控制光学系统的光圈来控制光学系统的景深。9.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，控制电路基于一对光瞳分割图像来确定被摄体区域的距离。10.根据权利要求9所述的摄像装置，其中，所述图像传感器具有如下结构：对应于一个微透镜而存在多个光电转换单元，并且图像传感器输出光瞳分割图像，所述控制电路基于一对所述光瞳分割图像来确定被摄体区域的距离。11.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述控制电路通过使用由图像传感器拍摄的所述多个图像来进行合成处理。12.一种摄像装置，所述摄像装置包括：图像传感器，其被构造为在光学系统的不同焦点位置拍摄多个图像；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：川合勇辅，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP