摄像设备及其控制方法

专利名称：摄像设备及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种通过移动调焦透镜和摄像元件来进行调焦的摄像设备。
背景技术：
诸如数字静止照相机和摄像机等的摄像设备通常利用相位差检测方法或对比度 检测方法来检测摄像光学系统的聚焦状态，以基于所检测到的聚焦状态、通过移动包括在 摄像光学系统中的调焦透镜来进行调焦。日本特开2008-046417公开了一种除了通过移动调焦透镜之外，还通过移动用于 光电转换被摄体图像的摄像元件来进行调焦的摄像设备。该摄像设备首先进行调焦透镜的 高速移动(粗间距移动)以获得对比度检测方法中的焦点评价值，然后进行摄像元件的微 小移动(细间距移动)以移动到焦点评价值变为峰值的位置。这样的调焦操作能实现高速 和高精确度的调焦。然而，由于摄像元件的可移动范围相对于调焦透镜的可移动范围较窄，日本特开 2008-046417中公开的摄像设备进行的调焦可能不充足。例如，在连续多次对运动被摄体进 行摄像时，重复包括移动调焦透镜和摄像元件的调焦操作以跟随运动被摄体。在重复的调 焦操作中，摄像元件重复移动到其可移动范围中的不同的位置并停止在该位置。在摄像元件停止在可移动范围的沿一个方向的末端的状态下进行摄像的情况下， 对于下次摄像，摄像元件从停止位置起沿与该一个方向相反的方向能够充分移动，但是沿 该一个方向不能充分移动。因此，摄像元件的移动可能不能用于下次摄像的调焦。

发明内容
本发明提供一种能够在通过移动调焦透镜和摄像元件而进行调焦时对于各个调 焦操作确保充分的摄像元件的可移动范围的摄像设备。本发明的一个方面提供了一种摄像设备，用于移动调焦透镜和摄像元件以进行调 焦，所述摄像元件在预定可移动范围中移动，所述摄像设备包括位置检测器，用于检测为 了进行调焦而进行了移动的所述摄像元件的位置；以及控制器，用于在调焦之后，将所述摄 像元件移动到特定位置，并移动所述调焦透镜以减小由于将所述摄像元件移动到所述特定 位置而产生的离焦，其中，所述特定位置比所述位置检测器所检测到的位置更接近所述预 定可移动范围的中心。本发明的另一方面提供了一种用于控制摄像设备的方法，所述摄像设备用于移动 调焦透镜和摄像元件以进行调焦，所述摄像元件在预定可移动范围中移动，所述方法包括 位置检测步骤，用于检测为了进行调焦而进行了移动的所述摄像元件的位置；以及控制步 骤，用于在调焦之后，将所述摄像元件移动到特定位置，并移动所述调焦透镜以减小由于将 所述摄像元件移动到所述特定位置而产生的离焦，其中，所述特定位置比所检测到的位置 更接近所述预定可移动范围的中心。根据以下说明和附图，本发明的其它方面将变得清楚。


图1是示出包括本发明的实施例1的单镜头反光数字照相机的照相机系统的结构 的框图。图2是示出实施例1的照相机进行的AF处理和摄像处理的流程图。图3是示出实施例1的照相机进行的AF处理的流程图。图4A示出实施例1的照相机中的调焦透镜的位置和AF评价值之间的关系。图4B示出实施例1的照相机中的摄像元件的位置和AF评价值之间的关系。图5是示出实施例1的照相机中进行的摄像元件和调焦透镜的位置校正处理的流 程图。图6A 6E示出实施例1中的调焦透镜和摄像元件的位置关系。图7是示出本发明的实施例2的单镜头反光数字照相机中进行的摄像元件和调焦 透镜的位置校正处理的流程图。图8是示出本发明的实施例3的单镜头反光数字照相机中进行的摄像元件和调焦 透镜的位置校正处理的流程图。
具体实施例方式以下将参照

本发明的典型实施例。实施例1图1示出包括本发明的第一实施例(实施例1)的单镜头反光数字照相机(摄像 设备)100和可拆卸地安装到该单镜头反光数字照相机100的可交换镜头300的照相机系 统的结构。尽管本实施例以下将说明镜头可交换的单镜头反光数字照相机，但是本发明的 可选实施例包括诸如镜头一体化的数字照相机和摄像机等的其它摄像设备。在单镜头反光数字照相机(以下称为“照相机”)100中，附图标记2表示用于对由 可交换镜头300中包含的摄像光学系统(未示出)所形成的被摄体图像进行光电转换的诸 如CXD传感器或CMOS传感器等摄像元件。附图标记1表示用于控制摄像元件2的曝光量 的快门。附图标记3表示用于将来自摄像元件2的模拟输出信号转换为数字信号(图像数 据)的A/D转换器。附图标记4表示对来自A/D转换器3的图像数据进行诸如像素插值处理、颜色转 换处理、白平衡处理、伽马处理和AWB(自动白平衡)处理等图像处理以生成显示图像和记 录图像的图像处理器。图像处理器4从图像数据提取高频分量作为对比度信息。附图标记20表示用于控制照相机100的诸如AF(自动调焦)处理和AE(自动曝 光)处理等各种处理和各种操作的照相机系统控制器(控制器)。在AF处理中，照相机系统控制器20基于后面将说明的焦点检测部9所检测到的 聚焦状态，通过设置在可交换镜头300中的透镜系统控制器301和透镜驱动器302，沿光轴 方向移动包括在摄像光学系统中的调焦透镜303。照相机系统控制器20在同一 AF处理中， 基于焦点检测部9所检测到的聚焦状态，通过后面将说明的摄像元件驱动器12，沿光轴方 向移动摄像元件2。在AE处理中，照相机系统控制器20基于从测光部(未示出)获得的测光信息，通过快门控制器11控制快门1，并通过透镜系统控制器301控制包括在摄像光学系统303中 的光圈(未示出)。附图标记5表示用于控制A/D转换器3、图像处理器4、图像显示存储器6、D/A转 换器7和存储器8的存储控制器。图像处理器4所生成的显示图像和记录图像通过存储控 制器5分别被存储在图像显示存储器6和存储器8中。焦点检测部9使用图像处理器4所提取出的对比度信息，通过对比度检测方法来 检测摄像光学系统的聚焦状态。下面将说明用于检测聚焦状态的方法。附图标记10表示包括诸如液晶显示器等显示装置的图像显示部。存储在图像显 示存储器6中的显示图像通过D/A转换器7显示在图像显示部10上。以预定周期在图像 显示部10上显示图像处理器4所顺序生成的显示图像(构成运动图像的帧图像)，从而实 现了电子取景器(实时取景图像显示)功能。在存储器8中，存储诸如静止图像和运动图像等记录图像。另外，存储器8用作照 相机系统控制器20的工作区域。摄像元件驱动器12基于来自照相机系统控制器20的摄像元件控制信号，利用诸 如步进电动机或音圈电动机等致动器，在预定的可移动范围(下面简称为“可移动范围”) 沿光轴方向移动摄像元件2。附图标记13表示作为用于计算(检测)正被摄像元件驱动器12移动的摄像元件 2的位置信息的位置检测器的位置信息计算部。具体地，位置信息计算部13在存储器(未 示出)中对每次通过摄像元件驱动器12移动摄像元件2时摄像元件2的移动量进行累积， 以基于所累积的移动量的总和来计算摄像元件2的位置信息。附图标记15表示响应于半按下快门按钮(未示出)而接通的第一快门开关 (Sffl)。照相机系统控制器20响应于第一快门开关(SWl) 15的接通而开始诸如AF处理、AE 处理和AWB处理等操作。附图标记16表示响应于全按下快门按钮而接通的第二快门开关(SW2)。照相机系 统控制器20响应于第二快门开关(SW2) 16的接通而进行摄像处理，该摄像处理包括曝光摄 像元件2以获取记录图像、图像处理器4生成记录数据、以及将记录图像记录到存储器8。在可交换镜头300中，透镜驱动器302利用诸如步进电动机或音圈电动机等致动 器，沿光轴方向移动包括在摄像光学系统中的调焦透镜303。透镜系统控制器301根据来自照相机系统控制器20的调焦控制信号和光圈控制 信号，使透镜驱动器302沿光轴方向移动调焦透镜303，并驱动光圈。接着，将说明照相机100 (主要是照相机系统控制器20)的操作。首先，将参照图 2所示的流程图说明与AF处理和摄像处理有关的操作。在步骤Si，照相机系统控制器20响应于电源开关(未示出)的接通而开始实时取
景图像显示。接着，在步骤S2，照相机系统控制器20判断第一快门开关SWl是否接通。如果第 一快门开关SWl接通，则照相机系统控制器20进入步骤S3以进行AF处理，然后进入步骤 S4。后面将详细说明AF处理。如果第一快门开关SWl没有接通，则照相机系统控制器20 重复步骤S2。在步骤S4，照相机系统控制器20进行AE处理并使图像处理器4进行AWB处理。
接着，在步骤S5，照相机系统控制器20判断第二快门开关SW2是否接通。如果第 二快门开关SW2接通，则照相机系统控制器20进入步骤S6，而如果第二快门开关SW2没有 接通，则照相机系统控制器20重复步骤S2 S5。在步骤S6，照相机系统控制器20停止实时取景图像显示。然后，在步骤S7，照相 机系统控制器20通过快门控制器11打开快门1以开始曝光摄像元件2。在摄像元件2曝 光预定时间结束之后，照相机系统控制器20在步骤S8通过快门控制器11关闭快门1。在步骤S8关闭了快门1之后，照相机系统控制器20在步骤S9使A/D转换器3从 摄像元件2的模拟输出信号生成图像数据。然后，照相机系统控制器20在步骤SlO使图像 处理器4生成记录数据。另外，在步骤S11，照相机系统控制器20使图像处理器4将记录图 像发送到存储控制器5，并使存储控制器5将记录数据存储在存储器8中。另外，与步骤S9 Sll并行，照相机系统控制器20在步骤SlOl进行用于校正调 焦透镜303和摄像元件2沿光轴方向的位置的处理(下面将该处理称为“位置校正处理”)。 后面将详细说明位置校正处理。在结束步骤Sll和SlOl之后，照相机系统控制器20返回步骤Sl以重新开始实时
取景图像显示。图2的流程图所示的摄像处理进行单次摄像，因而照相机系统控制器20从步骤 Sll和SlO返回到步骤Sl以重新开始实时取景图像显示。然而，在摄像处理进行连续摄像 的情况下(也就是说，在摄像处理连续多次进行摄像的情况下)，照相机系统控制器20从步 骤Sll和SlO返回到步骤S3以对下次摄像进行AF处理。如上所述，在本实施例中，在进行摄像元件2的曝光、图像数据的生成、记录图像 的生成、以及记录图像的发送和记录(步骤S9 Sll)时，进行位置校正处理(步骤S101)。 因此，可以在不影响摄像处理的情况下进行位置校正处理。接着，将参照图3所示的流程图，详细说明图2中步骤S3进行的AF处理。在步骤S201，照相机系统控制器20开始曝光摄像元件2以获取利用对比度检测方 法进行焦点检测所需的信息。接着，在步骤S202，照相机系统控制器20通过透镜系统控制器301，将调焦透镜 303从无限远距离端向近距离端移动第一预定量。然而，可以将调焦透镜303从近距离端向 无限远距离端移动。接着，在步骤S203，在调焦透镜303移动了第一预定量之后，照相机系统控制器20 使图像处理器4从图像数据提取对比度信息。接着，在步骤S204，照相机系统控制器20使焦点检测部9根据对比度信息计算AF 评价值，然后判断是否检测到了 AF评价值的峰值。如果没有检测到峰值，则照相机系统控 制器20返回步骤S202以再次将调焦透镜303移动第一预定量，然后在步骤S203和S204 使图像处理器4和焦点检测部9提取对比度信息和计算AF评价值。将参照图4A说明通过移动调焦透镜303进行的AF评价值的峰值的检测处理。图 4A示出沿横轴所示的调焦透镜的位置和沿纵轴所示的AF评价值之间的关系。具体地，图4A 示出，在将调焦透镜303从无限远距离端向近距离端以第一预定量为步长移动的情况下， 在每次移动第一预定量之后计算出的AF评价值从值401改变到值406。随着图像数据的对比度随调焦透镜303的移动而增大，AF评价值从值401增大到值404。在调焦透镜303通过与AF评价值的最大(峰)值407 (下面称为“AF评价值峰值 407”)相对应的位置时，AF评价值转为减小到值405和406。因此，本领域的技术人员知 道，AF评价值峰值407存在于AF评价值从增大转为减小的范围中。调焦透镜303的与AF 评价值峰值407相对应的位置(以下将该位置称为“峰值位置”)是可以获得接近聚焦状态 的位置。然而，在AF评价值峰值407的检测处理中，由于优先在最短可能时间内检测到峰 值位置，因而将作为利用致动器移动调焦透镜303的单位移动量的第一预定量设置为特定 大的量。因此，不可能精确地判断计算出AF评价值404和405的两个调焦透镜位置之间的 哪个调焦透镜位置是与在AF评价值峰值407相对应的实际调焦透镜位置(聚焦位置)。因此，在步骤S204检测到了 AF评价值峰值时，照相机系统控制器20进入步骤 S205,以通过摄像元件驱动器12开始沿AF评价值接近在步骤S204所检测到的AF评价值 峰值407的方向移动摄像元件2。以第二预定量为步长移动摄像元件2，其中第二预定量小于如上所述的作为调焦 透镜303的单位移动量的第一预定量。与以第一预定量为步长移动调焦透镜303的情况相 比，以第二预定量为步长移动摄像元件2使得能够实现更高精确度的聚焦状态。后面将说 明该效果。在摄像元件2移动之前，它位于它的可移动范围的中心区域。位置信息计算部13 对摄像元件2开始移动之后的摄像元件2的移动量进行累积。可移动范围的“中心区域”不仅包括严格的中心位置，还包括该严格的中心位置附 近的位置。换句话说，只需要该“中心区域”是如下位置即可在该位置，沿摄像元件2的前 后方向(即，被摄体侧和相反侧)能够确保对于通过摄像元件2的移动来检测AF评价值的 峰值来说足够的摄像元件2的近似相同的可移动量。这同样适用于以下的说明。在步骤S206，照相机系统控制器20在摄像元件2移动了第二预定量之后停止移动 摄像元件2，然后进行摄像元件2的曝光。然后，照相机系统控制器20使图像处理器4从通 过曝光而获得的图像数据提取对比度信息。接着，在步骤S207，照相机系统控制器20使焦点检测部9根据对比度信息计算AF 评价值，然后判断是否检测到了 AF评价值的峰值。如果没有检测到AF评价值的峰值，则照 相机系统控制器20返回步骤S205以再次将摄像元件2移动第二预定量，并进一步在步骤 S206和S207使图像处理器4提取对比度信息和使焦点检测部9计算AF评价值。将参照图4B说明通过移动摄像元件2进行的AF评价值的峰值的检测处理。图4B 示出沿横轴所示的摄像元件2的位置和沿纵轴所示的AF评价值之间的关系。具体地，图4B 示出，在摄像元件2从比与图4A所示的AF评价值峰值407相对应的位置更接近近距离端 的位置向无限远距离端以第二预定量为步长移动的情况下，在每次移动第二预定量之后计 算出的AF评价值从值409改变到值414。值413是AF评价值的峰值(以下称为“AF评价 值峰值”)。使用图4A所示的AF评价值406作为摄像元件2从可移动范围的中心区域开始移 动时的AF评价值408，使得可以判断随后计算出的AF评价值409相对于摄像元件2开始移 动时的AF评价值408是增大还是减小。随着图像数据的对比度随摄像元件2的移动而增大，AF评价值从值409增大到值412。在摄像元件2通过与AF评价值峰值413相对应的位置时，AF评价值转为减小到值 414。因此，可以理解，AF评价值峰值413存在于AF评价值从增大转为减小的范围中。由于 如上所述，作为摄像元件2的单位移动量的第二预定量小于作为调焦透镜303的单位移动 量的第一预定量，因而所计算出的AF评价值峰值413几乎等于示出实际聚焦状态的AF评 价值。因此，与AF评价值峰值413相对应的摄像元件2的位置几乎是精确的聚焦位置，因 而与基于移动调焦透镜303所检测到的AF评价值峰值而确定聚焦位置的情况相比，可以获 得更精确的聚焦状态。在步骤S207，在检测到了 AF评价值峰值时，照相机系统控制器20进入步骤S208。 在步骤S208，照相机系统控制器20将摄像元件2从计算出了在AF评价值从增大转为减小 之后的AF评价值414的位置，沿与先前方向相反的方向移动第二预定量。结果，摄像元件 2可以移动到与AF评价值峰值413相对应的位置。接着，在步骤S209，照相机系统控制器20使位置信息计算部13根据所累积的摄像 元件2的移动量来计算示出摄像元件2的当前位置的位置信息。照相机系统控制器20将 位置信息计算部13所计算出的位置信息存储为第一位置信息，然后结束AF处理。接着，将参照图5所示的流程图，说明在AF处理之后(在调焦之后)的图2所示 的步骤SlOl进行的摄像元件2和调焦透镜303的位置校正处理。在步骤S301，照相机系统控制器20获取位置信息计算部13所计算出的摄像元件 2的位置信息。然后，照相机系统控制器20基于位置信息，将摄像元件2移动(返回)到可 移动范围的中心区域(特定位置)。换句话说，照相机系统控制器20计算摄像元件2的移 动量，以将摄像元件2从与所获取的位置信息相对应的位置，返回到比与所获取的位置信 息相对应的位置更接近可移动范围的中心的位置。与所获取的位置信息相对应的位置是在 AF处理中摄像元件2已经移动到的位置。以下将用于将摄像元件2返回到可移动范围的中心区域的移动量称为“返回量”， 并且以下将用于将摄像元件2返回到可移动范围的中心区域的移动称为“返回移动”。另外，照相机系统控制器20计算由于摄像元件2向可移动范围的中心区域返回移 动返回量而引起的离焦量。然后，照相机系统控制器20计算调焦透镜303的移动量(以下 将称为“调焦校正量”)，以通过减小(校正)离焦而获得聚焦状态。以下将调焦透镜303的 该移动称为调焦透镜303的“校正移动”。接着，在步骤S302，照相机系统控制器20通过摄像元件驱动器12以在步骤S301 所计算出的返回量进行摄像元件2的返回移动，以将摄像元件2返回到可移动范围的中心 区域。此外，在步骤S303，照相机系统控制器20通过透镜系统控制器301以在步骤S301 所计算出的调焦校正量来进行调焦透镜303的校正移动。在该校正移动中，照相机系统控 制器20以比AF处理中的调焦透镜303的单位移动量(第一预定量)小的单位移动量(第 三预定量)移动调焦透镜303。这使得可以对在步骤S302的摄像元件2的返回移动所生成 的离焦进行充分校正(减小)，从而可以再次获得聚焦状态。因此，在图像处理结束之后重 新开始实时取景图像显示时，可以避免显著离焦的实时取景图像显示。最后，在步骤S304，照相机系统控制器20将从位置信息计算部13获取的摄像元件 2的位置信息重新设置为0。该重新设置使得可以使摄像元件2的移动量的累积在下次摄像的AF处理中从0开始。然后，照相机系统控制器20结束摄像元件2和调焦透镜303的 位置校正处理。接着，将参照图6A 6E说明进行摄像元件2和调焦透镜303的位置校正处理的 原因。在图6A 6E中，附图标记502表示正被摄像元件驱动器12移动的摄像元件2的沿 光轴方向的可移动范围。图6A示出在图2所示的步骤S3开始AF处理之前的状态，即，获得图4A所示的AF 评价值401的状态。调焦透镜303的位置所确定的摄像光学系统的焦点501位于比摄像元 件2的摄像面2a更靠近前侧(被摄体侧)的位置，其中摄像元件2位于可移动范围502的 中心区域，因而在摄像面2a上形成离焦的被摄体图像。图6B示出已经开始AF处理并因而调焦透镜303已经移动到与图4A所示的AF评 价值峰值407相对应的位置的状态。摄像光学系统的焦点501位于比摄像元件2的摄像面 2a稍微靠近后侧的位置，其中摄像元件2位于可移动范围502的中心区域。在该状态下，在 摄像面2a上形成近似聚焦的但是严格上是离焦的被摄体图像。图6C示出摄像元件2已经移动到聚焦位置的状态，即，图2所示的步骤S3进行的 AF处理结束了的状态。摄像光学系统的焦点501与移动到了可移动范围502的后端附近的 位置的摄像元件2的摄像面2a—致。换句话说，获得了高精确度聚焦状态。可以从图6C所示的状态开始摄像处理。然而，在立刻进行下次摄像的AF处理的 情况下，不能确保摄像元件2沿后方向的足够的可移动量。因此，应该进行上述的摄像元件 2和调焦透镜303的位置校正处理。图6D示出在图5所示的步骤S302进行了摄像元件2的返回移动之后的状态。摄 像元件2从图6C所示的位置返回到了可移动范围502的中心区域。结果，即使在立刻进行 下次摄像的AF处理的情况下，也可以确保摄像元件2沿前后方向的足够的可移动量。然而， 由于摄像元件2返回到了可移动范围502的中心区域，因而摄像光学系统的焦点501移动 到了比摄像元件2的摄像面2a更靠近后侧的位置，这使得在摄像面2a上形成的被摄体图 像离焦。图6E示出在图5所示的步骤S303进行了调焦透镜303的校正移动之后的状态。 该校正移动使摄像光学系统的焦点501与位于可移动范围502的中心区域中的摄像元件2 的摄像面2a近似一致，因而再次获得聚焦状态。由于以如上所述的比AF处理的单位移动 量小的单位移动量(第三预定量)进行调焦透镜303的校正移动，因而可以改进焦点501 与摄像面2a的一致度。在如上所述的步骤S301，根据调焦透镜303的最小单位移动量(例如，第三预定 量)计算摄像元件2的返回量，这可以使焦点501与摄像面2a更精确地一致。如上所述，本实施例在AF处理中移动了调焦透镜303和摄像元件2之后，将摄像 元件2移动到可移动范围的中心区域(S卩，比位置信息计算部13所计算出的位置更接近可 移动范围的中心的位置)。因此，可以确保在下次摄像的AF处理中摄像元件2沿前后方向 的充分的可移动量，这使得可以在AF处理中获取更精确的聚焦状态。另外，本实施例还移动调焦透镜303以对由摄像元件2的返回移动所引起的离焦 进行校正(减小)，这使得能够避免出现显著离焦的状态。因此，在停止之后再次开始实时 取景图像显示时，可以避免显著离焦的实时取景图像显示。
尽管实施例说明了在每次摄像处理之后进行摄像元件和调焦透镜的位置校正处 理的情况，但是在每次摄像处理之后进行位置校正处理并不是必要的。例如，可以在每多次 AF处理之后进行摄像元件和调焦透镜的位置校正处理。这使得可以在不考虑摄像处理的情 况下始终进行高精确度的调焦。此外，尽管本实施例说明了在AF处理中在通过移动调焦透镜来进行了 AF评价值 峰值的检测处理之后移动摄像元件的情况，但是在通过移动调焦透镜来进行了峰值检测处 理之后移动摄像元件并不是必要的。例如，在调焦透镜的每次移动时的AF评价值的改变量 变得小于预定值时，可以判断为调焦透镜位于接近可以获得AF评价值峰值的位置，然后可 以进行摄像元件的移动。这使得可以在更短的时间内获得聚焦状态。另外，尽管本实施例说明了利用对比度检测方法进行焦点检测的情况，但是可以 使用诸如相位差检测方法等其它焦点检测方法。在相位差检测方法中，可以采用如下的结 构利用诸如薄膜镜等光学元件对穿过摄像光学系统的光束进行分割，并将分割后的光束 引导到摄像元件和与摄像元件分开设置的相位差检测传感器。另外，可以采用使用摄像元件的像素的相位差检测方法。此外，可以通过结合使用 摄像元件的对比度检测方法和使用与摄像元件分开设置的相位差检测传感器的相位差检 测方法，来进行焦点检测。实施例2图7示出本发明的第二实施例(实施例2)的单镜头反光数字照相机中的摄像元 件和调焦透镜的位置校正处理。与实施例1相比，本实施例通过不进行不必要的摄像元件 的返回移动和不必要的调焦透镜的校正移动，允许更快速地重复AF处理。实施例1的图1所示的照相机系统的结构以及图2和3所示的与AF处理和摄像 处理有关的操作与本实施例相同。图7所示的摄像元件2和调焦透镜303的位置校正处理也在图2所示的步骤SlOl 进行。在步骤S301中，如在实施例1中所述，照相机系统控制器20获取在位置信息计算 部13中计算出的摄像元件2的位置信息。照相机系统控制器20基于摄像元件2的位置信 息来计算摄像元件2的返回量，并计算调焦校正量。接着，在步骤S3001中，照相机系统控制器20判断在步骤S301计算出的摄像元件 2的返回量是否等于或小于预定阈值(第一预定值)A。如果返回量等于或小于阈值A，则照 相机系统控制器20在不进行摄像元件2的返回移动的情况下进入步骤S304。另一方面，如 果返回量大于阈值A，则照相机控制器20进入步骤S302以进行摄像元件2的返回移动。因此，本实施例在所计算出的摄像元件2的返回量等于或小于阈值A(或者所计算 出的返回量小于阈值A)时限制摄像元件2的返回移动。这是因为在摄像元件2的可移动 范围中确保了下次摄像的AF处理中的摄像元件2沿前后方向的足够的可移动量。结果，可 以去除不必要的摄像元件2的返回移动和进一步的不必要的与摄像元件2的返回移动相关 联的调焦透镜303的校正移动，因而可以快速开始下次摄像的AF处理。另外，去除不必要 的返回和校正移动使得能够节省照相机系统的电力。在步骤S302和步骤S303，如实施例1所述，照相机系统控制器20将摄像元件2返 回移动在步骤S301计算出的返回量，并将调焦透镜303校正移动在同一步骤计算出的调焦校正量。接着，在步骤S304，如实施例1所述，照相机系统控制器20将从位置信息计算部 13获取的摄像元件2的位置信息重新设置为0。实施例3图8示出本发明的第三实施例(实施例3)的单镜头反光数字照相机中的摄像元 件和调焦透镜的位置校正处理。与实施例2相比，本实施例允许更快速地重复AF处理。实施例1的图1所示的照相机系统的结构以及图2和3所示的与AF处理和摄像 处理有关的操作与本实施例相同。图8所示的摄像元件2和调焦透镜303的位置校正处理也在图2所示的步骤SlOl 进行。在步骤S301中，如在实施例1中所述，照相机系统控制器20获取在位置信息计算 部13中计算出的摄像元件2的位置信息。照相机系统控制器20基于摄像元件2的位置信 息来计算摄像元件2的返回量，并计算调焦校正量。接着，在步骤S3001中，如实施例2所述，照相机系统控制器20判断在步骤S301 计算出的摄像元件2的返回量是否等于或小于预定阈值A。如果返回量等于或小于阈值A， 则照相机系统控制器20在不进行摄像元件2的返回移动的情况下进入步骤S304。另一方 面，如果返回量大于阈值A，则照相机系统控制器20进入步骤S302以进行摄像元件2的返 回移动。在步骤S302，如实施例1所述，照相机系统控制器20将摄像元件2返回移动在步 骤S301计算出的返回量。接着，在步骤S3002，照相机系统控制器20判断在步骤S301计算出的调焦校正量 是否等于或小于预定阈值(第二预定值)B。如果调焦校正量等于或小于阈值B，则照相机 系统控制器20在不进行调焦透镜303的校正移动的情况下，进入步骤S304。另一方面，如 果调焦校正量大于阈值B，则照相机系统控制器20进入步骤S303。将说明阈值B。在调焦校正量大于调焦透镜303的最小单位移动量时，调焦透镜 303的校正量可以良好地校正由于摄像元件2的返回移动所引起的离焦。另一方面，在调焦校正量小于调焦透镜303的最小单位移动量时，即使以最小单 位移动量移动调焦透镜303，调焦透镜303也通过了可以对由于摄像元件2的返回移动所引 起的离焦进行最佳校正的位置。以下将可以最佳校正离焦的位置称为“最佳校正位置”。在进行了校正移动之后的调焦透镜303的位置与最佳校正位置之间的差小于在 进行了校正移动之前的调焦透镜303的位置与最佳校正位置之间的差时，调焦透镜303的 校正移动可以减小离焦。因此，如果调焦透镜303的最小单位移动量小于调焦校正量的两倍，则可以通过 调焦透镜303的校正移动获得减小离焦的效果。因此，期望将阈值B设置为调焦透镜303 的最小单位移动量的二分之一。然而，这仅是例子，可以任意地设置阈值B。因此，本实施例即使在进行了摄像元件2的返回移动的情况下，在调焦校正量等 于或小于阈值B(或者，调焦校正量小于阈值B)时，也限制调焦透镜303的校正移动。这使 得可以去除不必要的调焦透镜303的校正移动，因而可以快速开始下次摄像的AF处理。另 外，去除不必要的校正移动使得能够节省照相机系统的电力。
在步骤S303，如实施例1所述，照相机系统控制器20将调焦透镜303校正移动在 步骤S301计算出的调焦校正量。接着，在步骤S304，如实施例1所述，照相机系统控制器20将从位置信息计算部 13获取的摄像元件2的位置信息重新设置为0。根据上述实施例，在调焦(AF)之后将摄像元件返回移动到特定位置，这可以确保 用于进行随后的调焦的摄像元件的充分的可移动量。另外，校正移动调焦透镜以减小由于 将摄像元件返回移动到特定位置所引起的离焦，这可以避免由于返回移动产生大的离焦状 态。尽管参考典型实施例说明了本发明，但是本领域的技术人员知道，本发明不限于 所记载典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包括所有的修改、等同结构 和功能。
权利要求
一种摄像设备(100)，用于移动调焦透镜(303)和摄像元件(2)以进行调焦，所述摄像元件在预定可移动范围(502)中移动，所述摄像设备包括位置检测器(13)，用于检测为了进行调焦而进行了移动的所述摄像元件的位置；以及控制器(20)，用于在调焦之后，将所述摄像元件移动到特定位置，并移动所述调焦透镜以减小由于将所述摄像元件移动到所述特定位置而产生的离焦，其中，所述特定位置比所述位置检测器所检测到的位置更接近所述预定可移动范围的中心。
2.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述控制器计算所述摄像元件从所述位置检测器所检测到的位置到所述特定位置的 移动量，并在所计算出的所述摄像元件的移动量小于第一预定值时，限制所述摄像元件移 动到所述特定位置。
3.根据权利要求2所述的摄像设备，其特征在于，所述控制器计算为了减小所产生的离焦的所述调焦透镜的移动量，并且在所计算出的 所述调焦透镜的移动量小于第二预定值时，限制所述调焦透镜移动。
4.一种用于控制摄像设备(100)的方法，所述摄像设备用于移动调焦透镜(303)和摄 像元件(2)以进行调焦，所述摄像元件在预定可移动范围(502)中移动，所述方法包括位置检测步骤(S301)，用于检测为了进行调焦而进行了移动的所述摄像元件的位置；以及控制步骤(S302、S303)，用于在调焦之后，将所述摄像元件移动到特定位置，并移动所 述调焦透镜以减小由于将所述摄像元件移动到所述特定位置而产生的离焦，其中，所述特 定位置比所检测到的位置更接近所述预定可移动范围的中心。
全文摘要
本发明提供一种摄像设备及其控制方法。摄像设备(100)用于移动调焦透镜(303)和摄像元件(2)以进行调焦，所述摄像元件在预定可移动范围(502)中移动。所述摄像设备包括位置检测器(13)，用于检测为了进行调焦而进行了移动的所述摄像元件的位置；以及控制器(20)，用于在调焦之后，将所述摄像元件移动到特定位置，并移动所述调焦透镜以减小由于将所述摄像元件移动到所述特定位置而产生的离焦，其中，所述特定位置比所述位置检测器所检测到的位置更接近所述预定可移动范围的中心。
文档编号H04N5/232GK101945221SQ20101022003
公开日2011年1月12日 申请日期2010年7月6日 优先权日2009年7月6日
发明者浜野英之 申请人:佳能株式会社