图像捕获设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种图像捕获设备和方法。所述图像捕获设备包括：移动单元，用于通过在光轴方向上改变摄影镜头和图像传感器之间的距离，使所述摄影镜头相对于所述图像传感器的焦点位置以预定幅度运动；检测单元，用于检测由所述图像传感器获得的各个图像的焦点状态；以及散焦校正单元，用于基于所述检测单元检测到的各个图像的所述焦点状态，对在所述移动单元进行所述运动期间、由所述图像传感器获得的各个图像进行散焦校正，使得用于在显示装置上显示的各个图像的所述焦点状态，至少接近焦准图像的焦点状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，更具体地，涉及一种具有所谓的“摇摆 (wobbling)”功能的图像捕获设备和图像捕获方法，该“摇摆”功能通过在光轴方向上改变 摄影镜头和图像传感器之间的距离，从而使摄影镜头相对于图像传感器的焦点位置以预定 幅度往复运动，来检测摄影镜头的焦点状态。
技术介绍
传统上，如在日本特开2006-146062号公报中所公开的，已知在基于捕获的图像 的对比度(contrast)检测焦点状态的对比度AF中使用的摇摆方法，作为用于提供自动聚 焦功能(AF系统)的检测焦点状态的方法。这种通过摇摆方法来控制聚焦的AF系统通常 如下工作。首先，通过对比度AF(登山(hill-climbing)检测方法)获得焦准(in-focus，焦 点对准)状态，然后，在以焦准位置为中心的窄幅度范围内往复驱动(摇摆)聚焦透镜的情 况下，以规则的间隔捕获图像，并且基于捕获的图像信号的对比度，来确定焦准位置。然后， 在焦准位置改变的情况下，如果改变小，则在将往复驱动的幅度的中心改变为改变后的焦 准位置之后，继续往复运动，而如果改变大，则通过登山检测方法来控制聚焦。在对比度AF中，比较在至少两个聚焦透镜位置处捕获的图像的对比度，以确定到 焦准位置的方向。因此，在进行摇摆时，一旦达到焦准状态，则比较通过微小地驱动聚焦透 镜而在不同的透镜位置获得的图像的对比度，以维持焦准状态。然而，使用在日本特开2006-146062号公报中公开的摇摆方法存在如下问题在 摇摆期间，聚焦透镜的聚焦面从图像传感器的光接收表面大幅偏移的情况下，摄影者能注 意到散焦(defocus)。由于该原因，通常的作法是设置聚焦透镜在摇摆期间的改变量，使得出现的散焦 的量小于容许模糊圈(acceptable circle of confusion)，由此防止摄影者能注意到的图 像的散焦。然而，在以下条件下，摇摆期间的散焦或者散焦的改变仍有可能是摄影者能注意 到的(1)在可互换镜头照相机上安装了没有高精度微小驱动能力的摄影镜头的情况；(2)由于图像传感器的小型化，容许模糊圈的大小显著减小的情况；(3)检测运动被摄体的焦点的情况。
技术实现思路
考虑到上述情况作出了本专利技术，在具有使摄影镜头相对于图像传感器的焦点位置 以预定幅度往复运动的功能的图像捕获设备中，本专利技术的目的在于，使往复运动期间的图 像的散焦或者散焦的改变对于摄影者更不明显。本专利技术在其第一方面提供一种图像捕获设备，所述图像捕获设备包括移动单元， 用于通过在光轴方向上改变摄影镜头和图像传感器之间的距离，使所述摄影镜头相对于所述图像传感器的焦点位置以预定幅度运动；检测单元，用于检测由所述图像传感器获得的 各个图像的焦点状态；以及散焦校正单元，用于基于所述检测单元检测到的各个图像的所 述焦点状态，对在所述移动单元进行所述运动期间、由所述图像传感器获得的各个图像进 行散焦校正，使得用于在显示装置上显示的各个图像的所述焦点状态，至少接近焦准图像 的焦点状态。本专利技术在其第二方面提供一种图像捕获方法，所述图像捕获方法包括拍摄步骤， 在运动期间由图像传感器捕获图像，在所述运动中，通过在光轴方向上改变摄影镜头和所 述图像传感器之间的距离，来使所述摄影镜头相对于所述图像传感器的焦点位置以预定幅 度运动；检测步骤，检测在所述拍摄步骤中由所述图像传感器获得的各个图像的焦点状态； 以及散焦校正步骤，基于在所述检测步骤中检测到的各个图像的所述焦点状态，对在所述 拍摄步骤中由所述图像传感器获得的图像进行散焦校正，使得用于在显示装置上显示的各 个图像的所述焦点状态，至少接近焦准图像的焦点状态。从下面参考附图对示例性实施例的描述，本专利技术的其它特征将变得清楚。 附图说明图1是示出根据本专利技术的第一实施例的图像捕获设备的配置的框图。图2是示出根据本专利技术的第一实施例的在进行摇摆时，焦准位置在摇摆的幅度范 围内的情况下的散焦校正量的说明图。图3A至3C示出了在图2的情况下如何进行散焦校正。图4是示出根据本专利技术的第一实施例的在进行摇摆时，焦准位置从摇摆的幅度范 围偏移的情况下的散焦校正量的说明图。图5A至5C示出了在图4的情况下如何进行散焦校正。图6A和6B是示出根据本专利技术的第一实施例的散焦校正处理的流程图。图7是示出根据本专利技术的第二实施例的包含散焦校正处理的捕获静止图像的过 程的流程图。图8是示出根据本专利技术的变型例的图像捕获设备的配置的框图。 具体实施例方式根据附图详细描述本专利技术的优选实施例。第一实施例图1是示出根据第一实施例的图像捕获设备的配置的框图，其中，图像捕获设备 由包括图像传感器的数字照相机体138和可从照相机体138上拆下的摄影镜头137构成。首先对摄影镜头137的配置进行描述。附图标记101表示第一透镜组，其被布置 为与图像捕获(摄像)光学系统中的被摄体最靠近，并且被保持为能够在光轴方向上前后 移动。附图标记102表示光圈，其通过对光圈大小的控制来对拍摄时的光量进行控制。附 图标记103表示第二透镜组。光圈102和第二透镜组103作为一个单元在光轴方向上前后 移动，并且与第一透镜组101的前后移动组合来实现缩放操作(变焦功能)。附图标记105 表示第三透镜组，其通过在光轴方向上前后移动来进行聚焦。附图标记111表示变焦致动器，其通过旋转地驱动未示出的凸轮柱，在光轴方向上前后驱动第一透镜组101、光圈102和第二透镜组103，由此使得能够进行缩放操作。附 图标记112表示光圈致动器，其控制光圈102的光圈大小，以调节入射光量。附图标记114 表示聚焦致动器，其在光轴方向上前后驱动第三透镜组105，以进行聚焦。附图标记136表示照相机通信电路，其向照相机体138发送关于摄影镜头137的 信息，并从照相机体138接收关于照相机体138的信息。注意，关于摄影镜头137的信息是 指例如变焦状态、光圈状态、聚焦状态和镜头框信息，照相机通信电路136将该信息发送到 设置在照相机体138侧的镜头通信电路135。接下来，对照相机体138进行描述。附图标记106表示光学低通滤波器，其是用于 减少捕获的图像中的伪色(false color)和波纹(moir6)的光学元件。附图标记107表示 图像传感器，其由包括以CCD或者CMOS传感器为代表的光电转换元件的传感器和周围的外 围电路构成。图像传感器107可以是二维单板彩色传感器，其中，在水平方向上具有m个像 素和垂直方向上具有η个像素的光接收像素阵列上，形成有片上型拜尔排列原色马赛克滤 波器(on-chip Bayer-arrayed primary color mosaicfilter)。附图标记139表示快门单元，其在进行静止图像拍摄时通过打开和关闭来控制曝 光时间，并且在进行运动图像拍摄时保持打开。附图标记140表示快门致动器，其对快门单 元139进行致动。附图标记115表示用于在进行图像捕获时照亮被摄体的电子闪光灯，其优选是使 用氙管的闪光灯照明器，作为另选方案，其可以是安装有连续发光LED的照明器。附图标记 116表示AF辅助光(fill light)投影仪，其通过透射透镜向被摄域(field)投射具有预定 开口图案的掩模(mask)图像，由此改善检测对暗的被摄体或者低对比度的被摄体聚焦的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像捕获设备，所述图像捕获设备包括：　　移动单元，用于通过在光轴方向上改变摄影镜头和图像传感器之间的距离，使所述摄影镜头相对于所述图像传感器的焦点位置以预定幅度运动；　　检测单元，用于检测由所述图像传感器获得的各个图像的焦点状态；以及散焦校正单元，用于基于所述检测单元检测到的各个图像的所述焦点状态，对在所述移动单元进行所述运动期间、由所述图像传感器获得的各个图像进行散焦校正，使得用于在显示装置上显示的各个图像的所述焦点状态，至少接近焦准图像的焦点状态。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：追川真，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]