成像装置和成像方法制造方法及图纸

技术编号:7868131 阅读:174 留言:0更新日期:2012-10-15 02:27
一种成像装置包括:成像镜头,其获得被摄体的光学图像;成像元件,其从被摄体接收穿过成像镜头的光;对焦位置确定单元,其根据从成像元件获得的图像数据确定成像镜头的对焦位置;以及镜头移动单元,其移动成像镜头,该对焦位置确定单元包括AF操作开始位置确定单元,配置成当镜头移动单元将成像镜头驱动到预定操作开始位置时,根据图像数据计算AF估算值并根据AF估算值确定AF操作开始位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有自动聚焦功能的。特别地,本专利技术涉及这样的即使当成像装置包括具有用于聚焦的宽广驱动范围的镜头单元,其每一个也可以通过控制镜头单元的聚焦操作开始位置来减少对焦检测时间。
技术介绍
普通成像装置(诸如数字照相机)具有自动聚焦在被摄体上的自动聚焦单元(下文称为AF单元)。作为用于AF单元的自动聚焦控制方法的示例,已知了登山自动聚焦方 法(hill-climbing auto-focus method)(例如,参考 JPS39-5265A)。在这种登山自动聚焦方法中,从成像元件所输出的图像信号中获得相邻像素的亮度差的积分值(integralvalue),并将该积分值用作示出对焦级别(focus level)的AF估算值。当被摄体处于对焦状态下时,图像信号中的被摄体的轮廓部分清晰,因此图像信号中相邻像素的亮度差增大。即,在对焦状态下增大AF估算值。另一方面,当被摄体处于跑焦(non-focus)状态下时,该被摄体的轮廓部分不清晰,因此图像信号中相邻像素的亮度差减小。即,在跑焦状态下AF估算值减小。在AF单元中,在移动对焦镜头的同时,通过在那时在镜头位置中以预定定时或恒定时间间隔获得图像信号来计算AF估算值,指定AF估算值的最大值(AF估算值的峰值位置),将对焦镜头移动到AF估算值为最大值的镜头位置,然后使对焦镜头停止。因此,AF单元配置成自动聚焦在被摄体上。如上所述,登山自动聚焦方法通过检测AF估算值的峰值位置来聚焦在被摄体上。在常规普通登山自动聚焦方法中,通过在对焦镜头的预定的整个移动范围之上移动镜头来指定可以获得最大AF估算值的镜头位置,并将该对焦镜头移动到所指定的位置。更具体地说,AF操作开始位置被用作对焦镜头的预定的移动范围的中心位置,并且对焦镜头首先移动到那个位置。在将对焦镜头从那个位置移动到某个确定方向(例如,最接近对焦位置的方向)之后,对焦镜头翻转(turn over)并移动到无穷远对焦位置的方向。在该时间期间,指定可以获得最大AF估算值的镜头位置。然而,根据这样的AF控制方法,为AF操作花很长的时间,而有可能丢失照相机会。最近,为了解决这样的问题,已经例如在JP3851027B中提出了改进登山自动聚焦方法并以高精确度和高速度操作的AF控制方法。JP3851027B中所描述的AF控制方法是这样一种方法,其可以增大AF操作速度,并且可以通过使用按微细间隔采样AF估算值的第一模式和在直到对焦镜头靠近对焦位置以前按粗略间隔采样AF估算值而在对焦位置附近按微细间隔采样AF估算值的第二模式两者来平滑地聚焦在被摄体上。然而,在JP3851027B中所描述的AF控制方法中,由于进行两种AF控制(诸如按粗略间隔的AF控制和按微细间隔的AF控制),所以对焦操作的速度的增大不足。为此,仍然渴望对焦操作的速度的增大。因而,提出了在JP2008-058559A中所描述的对焦调节器。这种对焦调节器配置成在曾经聚焦之后当重新调节焦点(focal point)时存储上一对焦位置上的图像,将该存储的图像与当前图像比较,如果一致性(agreement)是在预定范围之内则缩窄对焦搜索范围。然而,在JP2008-058559A中所描述的对焦调节器中,其假定存储了曾经聚焦的图像,并且其不跟踪被摄体随着时间的改变。为此,如果被摄体随着时间而改变,则JP2008-058559A中所描述的特征很可能不被使用,因此不能期望实质性的效果。此外,所有常规自动聚焦调节器都有这样的问题笨重的镜头在对焦位置上有很低的停止(stop)精确度,缺少按照驱动脉冲的移动,并且需要移动时间,或者有时不移动。特别地,如果镜头驱动系统的驱动机构部分具有反冲(backlash),或者对焦镜头具有宽广的驱动范围(诸如可以进行微距照相(macro photography)的镜头),则以上问题显著
技术实现思路
考虑到上述常规技术,很渴望即使镜头位于移动范围的任何位置上也可以通过估计被摄体的对焦位置来平滑地将镜头移动到对焦位置的技术。因此,本专利技术的目的是提供,它们都可以通过在AF操作中将拍摄镜头移动到AF操作开始位置的同时计算AF估算值来高速地进行AF操作。为了实现以上目的,本专利技术的一个实施例提供一种成像装置,其包括成像镜头,其获得被摄体的光学图像;成像元件,其从被摄体接收穿过成像镜头的光;对焦位置确定单元,其根据从成像元件获得的图像数据确定成像镜头的对焦位置;以及镜头移动单元,其移动成像镜头,该对焦位置确定单元包括AF操作开始位置确定单元,配置成当镜头移动单元将成像镜头驱动到预定操作开始位置时,根据图像数据计算AF估算值并根据AF估算值确定AF操作开始位置。 而且,本专利技术的一个实施例提供一种成像方法,包括成像步骤,其接收被摄体的光学图像并成像该被摄体的光学图像;对焦位置确定步骤,其根据在成像步骤中获得的图像数据来确定成像镜头的对焦位置;以及移动步骤,其移动成像镜头,该对焦位置确定步骤包括AF操作开始位置确定步骤,其当镜头移动步骤将成像镜头驱动到预定操作开始位置时,基于图像数据计算AF估算值,并基于AF估算值确定AF操作开始位置。附图说明包括附图来提供对本专利技术的进一步理解,并且附图合并在说明书中来构成该说明书的一部分。附示本专利技术的实施例,并且与本说明书一起用于解释本专利技术的原理。图I提供图示作为根据本专利技术的实施例的成像装置的数字相机的示例的正面视图。图2提供图I中的数字相机的平视图。图3提供图I中的数字相机的背面视图。图4提供图示图I中的数字相机的电控制系统的示例的方框图。图5提供在图I中的数字相机的IXD上显示的普通AF框的视图。图6提供图示图I中的数字相机的AF操作的流程图。图7提供在根据本专利技术的成像装置的实施例I中的对焦镜头开始扫描处理的流程图。图8提供在实施例I中的对焦镜头速度设置处理的流程图。 图9提供在实施例I中的操作开始位置确定处理的流程图。图10提供在实施例I中的AF处理的流程图。图11提供每个都图示AF估算值的曲线图曲线图A图示被摄体亮度为LVlO的情况,而曲线图B图示被摄体亮度为LV8的情况。图12提供每个都图示其中图11中的AF估算值被平滑微分的结果的曲线图曲线图A图示被摄体亮度为LVlO的情况,而曲线图B图示被摄体亮度为LV8的情况。图13提供每个都图示在实施例I中对焦镜头开始扫描时的AF估算值的曲线图曲线图A图示AF估算值的峰值检测,而曲线图B图示AF估算值的单调下降。图14提供每个都图示其中图13中的AF估算值被平滑微分的结果的曲线图曲线 图A图示AF估算值的峰值检测,而曲线图B图示AF估算值的单调下降。图15提供在根据本专利技术的成像装置的实施例2中的AF操作开始位置确定处理的流程图。图16提供在根据本专利技术的成像装置的实施例3中的对焦镜头开始扫描处理的流程图。图17提供在实施例3中的对焦镜头速度设置处理的流程图。图18提供在根据本专利技术的成像装置的实施例4中的对焦镜头开始扫描处理的流程图。图19提供在实施例4中的对焦镜头临时位置设置处理的流程图。图20提供图示图像数据装载时的VD信号、对焦镜头的驱动定时、消除电快门的电荷的脉冲定时和曝光定时的定时图。具体实施例方式在下文为将参考附图描述根据本专利技术的的实施例。图I-图3提供作为根据本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.02 JP 2009-274606;2010.10.04 JP 2010-225091.一种成像装置,包括 成像镜头,其获得被摄体的光学图像; 成像元件,其从被摄体接收穿过成像镜头的光; 对焦位置确定单元,其根据从成像元件获得的图像数据确定成像镜头的对焦位置;以及 镜头移动单元,其移动成像镜头, 其中,该对焦位置确定单元包括AF操作开始位置确定单元,配置成当镜头移动单元将成像镜头驱动到预定操作开始位置时,根据图像数据计算AF估算值并根据AF估算值确定AF操作开始位置。2.根据权利要求I的成像装置,其中,该AF操作开始位置确定单元根据该预定操作开始位置确定该AF操作开始位置。3.根据权利要求I的成像装置,其中,在该成像镜头由该镜头移动单元驱动到该AF操作开始位置时的移动方向是不受包含在该镜头移动单元中的镜头的驱动机构的反冲影响的方向。4.根据权利要求I的成像装置,其中,该AF操作开始位置确定单元通过确定该AF估算值的增大或减小来确定该AF操作开始位置。5.根据权利要求I的成像装置,其中,该AF操作开始位置确定单元根据基于AF估算值计算出来的平滑微分...

【专利技术属性】
技术研发人员:伊藤圭
申请(专利权)人:株式会社理光
类型:发明
国别省市:

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