摄像设备和摄像系统的制作方法

专利名称：摄像设备和摄像系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种进行调焦控制的摄像设备。更具体地，本 发明涉及 一 种根据光源的判断结果进行调焦控制的摄像设备。
背景技术：
作为数字单镜头反光照相机等摄像设备的自动调焦(AF)方 法，已知所谓的通过镜头(Through The Lens, TTL)相位差检测 方法。在使用该TTL相位差检测方法的照相机中，通过摄像透 镜入射的光被镜等的光分离构件所分离，并且透射光被引导至 摄像系统且反射光被引导至焦点检测系统。如上所述，在^f吏用TTL相位差^r测方法的照相才几中，分别 设置了摄像系统和焦,泉检观'j系统。这引起以下所述的问题。在普通的卣化银胶片的情况下，摄像系统通常相对于约 400 650nm的光具有最高光谱灵敏度特性，从而提供适合于人 眼的特性的颜色再现性。另 一方面，构成摄像系统用的CMOS传感器等的摄像装置 的硅光电二极管通常具有约800nm的灵敏度峰值，并且在长波 长侧具有高达约11 OOnm的灵敏度。然而，为了重视颜色再现性，具有超过频率范围的波长的 光被阻挡，从而导致灵敏度上有些损失。在使用相位差检测方法的作为进行焦,泉检测的传感器的光 电转换装置的情况下，灵敏度通常高达约1100nm。然而，许多光电转换装置具有比1100nm高100nm的灵敏度，从而甚至对低亮度#皮:摄体也可以进行焦点#企测，并允许照相机在低亮度下向被摄体投射位于近红外区域(约700nm)中的AF辅助光以进行精确的焦点4企测。图9示出各种光源、摄像装置和辅助光的分光灵敏度。横轴 表示波长，并且纵轴表示相对能量或依赖于透镜的色差的相对 焦点。在图9中，C表示摄像透镜的色差，并且B、 G和R分别表示 原色型摄像装置的蓝色像素、绿色像素和红色像素的分光灵敏 度。F表示荧光灯。L表示泛光灯。A表示上述辅助光的分光灵敏度。如从图9可以看出，荧光灯的波长分量基本不包括长于 620nm的波长，而泛光灯朝向较长的波长侧示出较高的相对灵 敏度。另一方面，透镜的色差C示出依赖于波长的不同焦点，并 且朝向较长的波长侧具有较长的焦距。因而，当使用在700nm具有最高灵敏度的焦点检测传感器 时，长波长分量少的荧光灯和泛光灯导致所检领'J到的焦点存在 差异，由此导致摄像装置中的焦点偏移。对于上述由焦点检测系统检测到的焦点根据光源的分光灵 敏度而偏移的问题，在日本特开2000-275512中公开了校正焦点 的照相才几。该照相机比较分光灵敏度不同的两种类型的传感器的输出 以判断光源的类型，从而4交正焦点以4交正由于分光特性而导致 的焦点偏移。日本特开昭62-174710公开了以下方法将可互换镜头的色 差量存储在该镜头中的存储器中，并且基于对于光源类型的判 断结果，通过将镜头色差量乘以预定系数来计算散焦校正量。然而，在日本特开2000-275512和日本特开昭62-174710中 公开的自动调焦照相机中，出现了以下问题当在投射AF辅助5光的同时判断光源类型时，可能以错误的方式对焦点进行了校 正。将参考图IO和图ll来说明由于投射AF辅助光时的分光波 长而导致的焦点偏移。图IO示出AF辅助光的对比度图案与AF 传感器的视野(AF视野)的位置之间的关系。图ll示出在投射图IO的AF辅助光时由AF传感器所获得的 像素信息。横轴表示像素位置，并且纵轴表示像素的信号强度。假定不存在被摄体的对比度并且不存在仅由于环境光产生 的像素信息的对比度。将该环境光假定为除来自照相机侧的照 明光(AF辅助光)以外的光。A F辅助光对环境光投射预定的对比度图案光，并由此该A F 辅助光在像素信息中形成对比度。基于该对比度进行A F 。换言之，当不存在被摄体对比度或被摄体对比度低时，基 于由AF辅助光产生的对比度进行散焦量的检测。由此，出现仅 由于A F辅助光的波长产生的焦点偏移。因而，在上述不存在被摄体对比度或被摄体对比度低并投 射A F辅助光的情况下，必须基于除环境光以外的仅A F辅助光的 波长对针对光源类型的判断进行校正。然而，在日本特开2000-275512和日本特开昭62-174710中 公开的自动调焦照相机的情况下，未考虑用于在投射AF辅助光 时对光源进行判断的操作。此外，在投射AF辅助光的同时判断光源类型时，自动调焦 照相机还使得对不仅与AF辅助光混合而且与环境光混合的光 源进行判断，从而导致错误的焦点校正。本发明提供了一种能够在包括AF辅助光的各种光源下进 行高度精确的AF控制的摄像设备、摄像系统和用于控制摄像设 备的方法。发明内容根据本发明的一个方面的一种摄像设备，包括光投射部， 用于向被摄体投射光；焦点检测部，用于检测摄像光学系统的 焦点状态；光源;险测部，用于4企测与光源有关的信息；以及控 制器，用于生成用于所述摄像光学系统的调焦控制的信息。在未点亮所述光投射部的情况下进行焦点检测时，所述控制器基于所述焦点状态的检测结果和所述与光源有关的信息，生成用于所述调焦控制的信息；以及在点亮所述光投射部的情况下进行所述焦,泉检测时，所述控制器基于所述焦,泉状态的检测结果和依赖于从所述光投射部投射的光的波长的校正信息，生成用于所述调焦控制的信息，而不使用所述与光源有关的信 白包括所述摄像设备以及能够安装至所述摄像设备和从所述 摄像设备卸下的可互换镜头的摄像系统也构成了本发明的另一方面。本发明的另一方面是一种用于控制摄像设备的方法，所述摄像设备包括光投射部，用于向被摄体投射光；焦点检测部， 用于检测摄像光学系统的焦点状态；以及光源检测部，用于检 测与光源有关的信息。所述方法包括第一步骤，用于在未点 亮所述光投射部的情况下进行焦点检测；以及第二步骤，用于 在点亮所述光投射部的情况下进行所述焦点检测。所述第 一 步 骤基于所述焦点状态的检测结果和所述与光源有关的信息，生 成用于调焦控制的信息。所述第二步骤基于所述焦点状态的检 测结果和依赖于从所述光投射部投射的光的波长的校正信息，生成用于所述调焦控制的信息，而不使用所述与光源有关的信 自

图l是示出作为本发明实施例的单镜头反光照相机系统的 结构的示意图。图2是示出实施例的照相机系统中的电路结构的框图。 图3示出实施例的照相机系统中所使用的用于感测光源的可见光传感器和红外光传感器的分光灵敏度特性。图4是示出实施例1的照相机系统中的A F操作的流程图。 图5是示出实施例1的照相机系统中的摄像操作的流程图。 图6是示出实施例2的照相机系统中的A F操作的流程图。 图7示出实施例的照相机系统中针对红外光/可见光的校正系数。图8A示出当投射AF辅助光时的像素信息的示例。图8B示出当未投射AF辅助光时的像素信息的示例。图9示出光源、摄像装置和辅助光的分光灵敏度。图10示出AF辅助光的对比度图案和AF视野之间的位置关系。图ll示出当投射图IO的AF辅助光时由AF传感器所获得的 像素信息。
具体实施方式
在下文，将参考附图来说明本发明的优选实施例。 实施例1图l示出作为本发明的实施例l的单镜头反光照相机系统 (摄像系统)。该照相机系统包括单镜头反光照相机(摄像设备)1 和可拆卸地安装至照相机l的可互换镜头(镜头设备)ll。在图1中，照相木U内部容纳有例如光学组件、机械组件、8电路和摄像装置(或胶片)，从而能够拍摄图像(或照片)。附图标记2表示主镜。在取景器观察状态下，主镜2倾斜地 放置在摄像光路中，并且在拍摄状态下，主镜2从摄像光路退避。主镜2用作半透半反镜。当将主镜2放置在摄像光路中时， 主镜2允许来自被摄体的光通量的约一半透射至(后面将说明的) 焦点4企测光学系统。附图标记3表示调焦屏。调焦屏3构成了取景器光学系统的 一部分，并且被放置在(后面将说明的)摄像光学系统的预定成像 面处。附图标记4表示用于改变取景器光路的五角棱镜。附图标记 5表示目镜。拍摄者可以通过该目镜的窗口观察调焦屏3从而观 察被摄体图像。附图标记6和7表示用于测量取景器观察画面内的被摄体亮 度的第一成像透镜和测光传感器。附图标记30和31表示用于测 量取景器观察画面内的被摄体亮度的第二成像透镜和光源检测 传感器。附图标记8表示焦平面快门。附图标记9表示摄像装置并且 包括CCD传感器或CMOS传感器。附图标记25表示辅镜。在取景器观察状态下，辅镜25与主 镜2—起倾斜地放置在摄像光路中，并且在摄像状态下，辅镜25 从摄像光路撤出。该辅镜2 5使通过置于摄像光路内的主镜2而透射来的光通 量向下弯曲，以将该光通量引导至(后面将说明的)焦点检测单 元。附图标记26表示焦点检测单元。焦点检测单元26包括二次 成像镜27、 二次成像透镜28和焦点检测传感器29。二次成像镜2 7和二次成像透镜2 8构成焦点检测光学系统，并且在焦点检测传感器2 9上形成摄像光学系统的二次成像面。 焦点检测单元2 6使用所谓的相位差检测方法以检测摄像光学系统的焦点状态(具有相位差的像素信息)，从而将检测结果发送至照相机微计算机。附图标记32和33表示构成光投射部的投影透镜和AF辅助光源。点亮AF辅助光源33使得将具有对比度图案的AF辅助光投射至被摄体。附图标记10表示用作照相机l与可互换镜头ll之间的通信 接口的安装接触点组。附图标记12 14表示透镜单元。第一透镜单元(下文中称为 调焦透镜)12在光轴上移动以进行调焦。第二透镜单元13在光轴 上移动以改变摄像光学系统的焦距从而使倍率变化。附图标记14表示固定的第三透4竟单元。附图标记15表示光 圈。附图标记16表示在AF期间沿光轴方向移动调焦透镜12的调 焦驱动马达。附图标记17表示改变光圈15的开口直径的光圏驱 动马达。附图标记18表示距离编码器。距离编码器18上依附至调焦 透镜12的刷19的滑动读取调焦透镜12的位置以生成与位置信息 相对应的信号。接着，参考图2，将说明照相机系统的电路结构。在图2中， 利用相同的附图标记来表示与图1的组件相同的组件。首先，将说明照相机l中的电路结构。照相机微计算机100 与焦点检测传感器29、测光传感器7、光源检测传感器31、快门 控制电^各107、马达控制电^各108和液晶显示电^各111相连接。照相机微计算机10 0经由安装接触点10与放置在可互换镜 头ll中的镜头微计算机150通信。光源检测传感器31包括具有不同的分光波长的可见光传感器311和红外光传感器312这两个传感器。光源检测传感器31基于来自照相机微计算机100的信号，对 可见光传感器311和红外光传感器312进行电荷累积控制和电荷 读出控制。然后，光源检测传感器31将从各个传感器311和312 获得的亮度信息输出至照相机微计算机100。照相机微计算机100对该亮度信息进行A/D转换，以生成由 可见光传感器311和红外光传感器312所检测到的亮度值之间的 比率(亮度比)，作为与光源有关的信息。该操作还称为光源检 测才喿作。焦点检测传感器29包括一对或多对CCD行传感器，并且根 据来自照相机微计算机100的信号，对行传感器进行电荷累积控 制和电荷读出控制。然后，焦点检测传感器29将来自各个行传感器的像素信息 (表示在该对行传感器上形成的两个图像的信息)输出至照相机 微计算机100。照相机微计算机10 0对该像素信息进行A / D转换，并检测该 像素信息的相位差。然后，照相机微计算机100基于该相位差来 计算摄像光学系统的散焦量(即，用于调焦控制的信息)。然后，如后面将详细说明的，照相机微计算机100根据需要 对该散焦量进行基于光源或A F辅助光的校正。然后，基于例如散焦量(校正前的散焦量)和摄像光学系统 的调焦灵敏度信息，照相机微计算机10 0计算调焦透镜12的驱动 量(调焦驱动马达16的驱动量)以获得聚焦状态。将调焦透镜12的驱动量信息发送至镜头微计算机150。镜头 微计算机15 0根据所接收到的驱动量信息控制调焦驱动马达16 。 结果，进行可互换镜头11中的AF控制并且获得了聚焦状态。AF辅助光源33基于来自照相机微计算机100的信号，将具有特定对比度图案的AF辅助光投射至被摄体。即使在被摄体较暗时或者在不存在对比度时，该对比度图案光也提供较容易的焦点4企测。快门控制电路107基于来自照相机微计算机100的信号，对 构成焦平面快门8的快门前帘幕驱动磁体MG-1和快门后帘幕驱 动磁体MG-2进行通电控制。结果，该快门的前帘幕和后帘幕运 行并且摄像装置9(或胶片)被曝光。马达控制电路108基于来自照相机微计算机100的信号，控 制镜驱动马达M 。从而进行例如主镜2的上下纟喿作和焦平面快门 8的充电操作。S W1表示通过未示出的释放按钮的第 一 沖程(半按下)操作 而4妻通的用以开始测光和AF的开关。SW2表示通过释放按钮的第二冲程(全按下)操作而接通的 用以开始快门运行(即，曝光操作)的开关。照相机微计算机100不仅读取开关SW1和SW2的状态，而且 读取ISO灵敏度设置开关、光圏设置开关和快门速度设置开关 等的未示出的操作构件的状态。液晶显示电路lll基于来自照相机微计算机100的信号，控 制取景器内指示器24和外部指示器42。接着，将说明可互换镜头ll的电路结构。如上所述，可互 换镜头11和照相机1经由安装接触点10而相互电连接。该安装接触点10包括接触点LO，其作为可互换镜头ll中 的调焦驱动马达16和光圏驱动马达17的电源接触点；镜头微计 算机150的电源接触点L1;以及时钟接触点L2，用于进行串行 数据通信。安装接触点10还包括从照相机1至可互换镜头11的数据发 送接触点L 3 、从可互换镜头11至照相机1的数据发送接触点L 4 、对马达电源的马达接地接触点L 5和对镜头微计算机15 0的电源 的4妄;也4妄触点L6。镜头微计算机150经由安装接触点IO连接至照相机微计算 机IOO,并且基于来自照相机微计算机100的信号，控制调焦驱 动马达16和光圈驱动马达17。由此，进行了调焦和光量调整。附图标记5 0和51表示光#r测器和脉冲板。通过调焦驱动马 达16使脉冲板51旋转。当脉沖板51旋转时，光4全测器50间歇接 收检测光以输出脉冲信号。镜头微计算机150对来自光检测器50的脉冲数量进行计数 以获得调焦期间的调焦透镜12的位置信息。镜头微计算机15 0控制调焦驱动马达16 ，使得调焦透镜12 的位置信息与已从照相机微计算机10 0发送来的调焦透镜12的 用于获得聚焦状态的驱动量相对应，从而进行调焦。附图标记18表示上述距离编码器。将由距离编码器18读取 的调焦透镜12的位置信息输入至镜头微计算机150。镜头微计算 机15 0将该位置信息转换成被摄体距离信息，以将该被摄体距离 信息发送至照相机孩￡计算机100。接着，将参考图3来说明可见光传感器311和红外光传感器 312的分光特性。在图3中，横轴表示波长(nm),并且纵轴表示 强度。A表示可见光传感器311的分光灵敏度特性，并且B表示 红外光传感器312的分光灵敏度特性。如从图3可以看出，可见光传感器311主要4全测可见光区域 中的光，并且红外光传感器312主要在近红外区域中具有峰值灵 敏度，以检测长波长区域中的光。接着，将参考图4的流程图来说明实施例的照相机系统的 AF操作。主要由作为控制器的照相机微计算机1 OO基于计算机 程序来执行该AF操作。13当图2所示照相机1的SW1接通时，操作从步骤(在附图中表 示为S)l01开始。照相机微计算机100使焦点检测传感器29进行 电荷累积，并且使得生成依赖于摄像光学系统的焦点状态的像 素信息。在步骤102中，照相机微计算机100基于所获得的像素信息 的偏移(相位差)来计算摄像光学系统的散焦量。在步骤103中，照相机微计算机100计算在步骤101中所获得 的像素信息的可靠性评价值，以判断在步骤102中计算出的散焦 量的检测结果的可靠性。当所计算出的可靠性评价值等于或高于预定值时，照相机 微计算机IOO判断为检测结果具有高可靠性从而进入步骤104。另一方面，当可靠性评价值低于预定值时，照相机微计算 机100判断为一企测结果具有低可靠性从而进入步骤109,以通过 投射A F辅助光而进行A F操作。可靠性评价值可以是所检测到的像素信息的最大值和最小 值之间的差(像素信息的振幅)，或者是通过对邻近像素信号的 水平的差进行累加所获得的累加值(像素信息的对比度)。在步骤104中，照相机微计算机100请求镜头微计算机150 发送可互换镜头(摄像光学系统)固有的色差量数据。经由图2所 示的串行通信线LCK、 LDO和LDI将该请求发送至镜头微计算 机150。在接收到该请求时，镜头微计算机15 0首先分析该请求(通 信)的内容。当该请求是对发送色差量数据的请求时，镜头微计算机150 从镜头微计算机150中未示出的ROM表读取依赖于摄像光学系 统的当前焦距和调焦透镜位置的色差量数据。预先测量与各可互换镜头的焦距和调焦透镜位置相对应的色差量数据，并将其存储在ROM表中。镜头微计算机150经由 串行通信线LCK、 LDO和LDI将该色差量数据返回至照相机微 计算机IOO。在步骤105和106中，照相机微计算机100驱动光源检测传感 器31,并从可见光传感器311和红外光传感器312读取亮度信息。然后，照相机微计算机100计算来自可见光传感器311和红 外光传感器312的亮度信息的比率(即，亮度比)，以根据该亮度 比(红外光/可见光)从图7所示的表读取校正系数。在步骤107中，照相机微计算机100将在步骤104中获得的色 差量数据与在步骤106中计算出的校正系数相乘，以计算作为在 光源校正之后的色差量数据的第一校正量(第一校正信息)。在步骤108中，照相机微计算机100将步骤107中的相乘结果 (第一校正量)与在步骤102中计算出的散焦量相加，以校正该散 焦量，从而计算光源校正之后的散焦量(下文中称为光源校正后 散焦量)。校正散焦量即是生成新的散焦量(光源校正后散焦量)。关 于这点，可以将本实施例中的校正散焦量重述为生成散焦量。另一方面，在步骤109、 110和111中，照相机微计算机IOO 驱动A F辅助光源3 3,并将具有对比度图案的A F辅助光投射至未 示出的被摄体。然后，照相机微计算机1 OO使焦点检测传感器29进行电荷累 积，并且使得生成依赖于摄像光学系统的焦点状态的像素信息。 之后，照相机微计算机100停止驱动AF辅助光源33。在步骤112中，照相机微计算机100基于所获得的像素信息 的偏移(相位差)来计算摄像光学系统的散焦量。在步骤113中，照相机微计算机100计算在步骤S110中获得 的像素信息的可靠性评价值，以判断在步骤S112中计算出的散焦量的检测结果的可靠性。
当所计算出的可靠性评价值等于或高于预定值时，照相机 微计算机100判断为检测结果具有高可靠性从而进入步骤114。
另一方面，当可靠性评价值低于预定值时，照相机微计算
机100判断为检测结果具有低可靠性从而设置AF-NG,然后完成 AF操作。
在步骤114中，照相机微计算机100请求镜头微计算机150 发送可互换镜头(摄像光学系统)固有的色差量数据。经由图2所 示的串行通信线LCK、 CLD和LDI将该请求发送至镜头微计算 机150。
在接收到该请求时，镜头微计算机15 0首先分析该请求(通 信)的内容。
当该请求是对发送色差量数据的请求时，镜头微计算机150 从镜头微计算才几150中未示出的ROM表读取依赖于摄像光学系 统的当前焦距和调焦透镜位置的色差量数据。
镜头微计算机150经由串行通信线LCK、 LDO和LDI将该色 差量数据返回至照相机微计算机10 0 。
在步骤S115中，照相机微计算机100将在步骤S114中获得 的色差量数据与依赖于AF辅助光的波长的校正系数相乘，以计 算作为辅助光校正之后的色差量数据的第二校正量(第二校正 信息)。
预先测量A F辅助光的波长并将该波长存储在照相机微计 算机100中未示出的ROM表中。然后，照相机微计算机100根据 波长读取校正系数表(与图7的表相同的表)以使用该校正系数 表。这可以在不受环境光影响的情况下提供适当的散焦量校正。
在步骤S116中，照相机微计算机110将步骤115中的相乘结 果(第二校正量)与在步骤112中计算出的散焦量相加，以生成AF
16辅助光校正后的散焦量(下文中称为辅助光校正后散焦量)。然
后，照相机微计算机100进入步骤117。
在步骤117中，照相机微计算机100判断在步骤108中计算出 的光源校正后散焦量或在步骤116中计算出的辅助光校正后散 焦量是否位于特定范围内。
当在步骤108中计算出的光源校正后散焦量或在步骤116中 计算出的辅助光校正后散焦量位于特定范围内时，照相机微计 算机100判断为实现了聚焦状态，然后进入步骤119。
当校正后散焦量大于特定范围时，照相机微计算机10 0进入 步骤118,以基于该校正后散焦量计算调焦透镜12的用于获得聚 焦状态的驱动量。
然后，照相机微计算机100经由上述串行通信线LCK、 LDO 和L DI将驱动量信息发送至镜头微计算机15 0 。
在接收到该驱动量信息时，镜头微计算机15 0根据该驱动量 信息确定调焦驱动马达16的驱动方向/人而驱动调焦驱动马达 16。
然后，处理返回步骤IOI。照相机纟效计算一几100重复上述各 个步骤的操作，直到在步骤117中确定了聚焦状态为止。
在步骤119中，照相机微计算机100判断SW2是否接通。当 SW2接通时，照相机微计算机1 OO进入图5所示的步骤201以进行 摄像操作。当SW2断开时，照相机微计算机100完成AF操作的 处理。
接着，将参考图5来说明摄像操作。当在完成AF操作之后 接通SW2时，在步骤201中，照相机微计算机100基于来自测量 被摄体的亮度的测光传感器7的测光值，计算被摄体亮度BV。
然后，照相机微计算机1 OO将被摄体亮度BV与所设置的ISO 灵敏度SV相加以计算曝光值EV，从而基于该曝光值EV来计算光圈值AV和快门速度T V 。
在步骤202中，照相机微计算机100对主镜2进行上升操作以 将主镜2从摄像光路撤出。
同时，照相机微计算机100指示镜头微计算机150将光圏15 设置为在步骤202中确定的光圏值AV。在接收到该指令时，镜 头微计算机150驱动光圈驱动马达17。
之后，当主镜2从摄像光路完全退避时，在步骤203中，照 相机微计算机100对快门前帘幕驱动磁体MG-1通电以开始焦平 面快门8的释放操作。
当经过了预定的快门释放时间时，照相机微计算机1 OO进入 步骤204以对快门后帘幕驱动^兹体MG-2通电，乂人而关闭焦平面 快门8的后帘幕。这完成了摄像装置9的曝光。
在步骤205中，照相机微计算机1 OO对主镜2进行下降操作以 将主镜2置于摄像光路中，从而完成摄像操作。
如上所述，根据本实施例，当将如AF辅助光的对比度图案 光投射至被摄体以进行AF时，光源检测操作被禁止，并将依赖 于A F辅助光的波长的校正系数用于校正散焦量。
这能够在不受环境光影响的情况下提供适当的散焦量校正。
实施例2
图6是示出作为本发明的实施例2的照相机系统中的AF操 作的流程图。本实施例的照相机系统具有与实施例1的照相机系 统的结构相同的结构。因而，以与实施例l相同的附图标记来表 示本实施例中与实施例l的组件相同的组件。
在图6中，当接通照相机1的开关SW1时，照相机微计算机 100从步骤301开始操作。在步骤301中，照相机」微计算机100使 焦,存、检测传感器2 9进行电荷累积，并且使得生成依赖于摄像光学系统的焦点状态的像素信息。
在步骤302中，照相机微计算机100基于所获得的像素信息 的偏移(相位差)来计算摄像光学系统的散焦量。
在步骤303中，照相机微计算机1 OO计算在步骤301中计算出 的像素信息所具有的第 一 对比度值(第 一 对比度信息)。通过计 算邻近像素信号的水平的差的累加值来获得该第 一对比度值。
在步骤304中，照相机微计算机100请求镜头微计算机150 发送可互换镜头(摄像光学系统)固有的色差量数据。经由图2所 示的串行通信线LCK、 LDO和LDI将该请求发送至镜头微计算 机150。
在接收到该请求时，镜头微计算机150首先分析该请求(通 信)的内容。
当该请求是对发送色差量数据的请求时，镜头微计算机15 0 从镜头微计算机150中未示出的ROM表读取依赖于摄像光学系 统的当前焦距和调焦透镜位置的色差量数据。
预先测量与各可互换镜头的焦距和调焦透镜位置相对应的 色差量数据，并将其存储在ROM表中。镜头微计算机150经由 串行通信线LCK、 LDO和LDI将该色差量数据返回至照相机微 计算机IOO。
在步骤305和306中，照相机微计算机1 OO驱动光源检测传感 器31以从可见光传感器311和红外光传感器312读取亮度信息。
然后，照相机微计算机100计算来自可见光传感器311和红 外光传感器312的亮度信息的比率(即，亮度比)，以根据该亮度 比(红外光/可见光)从图7所示的表读取校正系数。
在步骤307中，照相机微计算机100将在步骤304中获得的色 差量数据与在步骤305中计算出的校正系数相乘，以计算作为光 源校正后的色差量数据的第一校正量(第一校正信息)。在步骤308中，照相机微计算机100通过基于在步骤301中获 得的像素信息计算可靠性评价值来判断在步骤302中计算出的 散焦量的检测结果的可靠性，从而当可靠性评价值等于或高于 预定值时判断为检测结果具有可靠性，从而进入步骤309。
另一方面，当可靠性评价值低于预定值时，照相机微计算 机100判断为#企测结果不具有可靠性，从而进入步骤310以通过 AF辅助光进行AF纟喿作。
该可靠性评价值可以是所检测到的像素信息的最大值与最 小值之间的差(像素信息的振幅)或者是在步骤303中计算出的 第一对比度值。
在步骤309中，照相机微计算机100将在步骤307中计算出的 第 一校正量与在步骤302中计算出的散焦量相加以校正该散焦 量，从而计算光源校正之后的散焦量(下文中称为光源校正后散 焦量)。然后，照相机微计算机100进入步骤319。
另一方面，在步骤310、 311和312中，照相才几微计算机IOO 驱动AF辅助光源33以向未示出的被摄体投射具有对比度图案 的AF辅助光。
然后，照相机微计算机100使焦点检测传感器29进行电荷累
积，并且使得生成依赖于摄像光学系统的焦点状态的像素信息。 之后，照相机微计算机100停止驱动AF辅助光源33。
在步骤313中，照相机微计算机100基于所获得的像素信息 的偏移(相位差)，计算摄像光学系统的散焦量。
在步骤314中，照相机微计算机100计算在步骤311中获得的
像素信息所具有的第二对比度值(第二对比度信息)。
在步骤315中，照相机微计算机100通过基于在步骤311中获 得的像素信息计算可靠性评价值来判断在步骤313中计算出的 散焦量的检测结果的可靠性，从而当可靠性评价值等于或高于
20预定值时判断为该检测结果具有可靠性，从而进入步骤316。
另一方面，当可靠性评价值低于预定值时，照相机微计算
机100判断为4企测结果不具有可靠性从而i殳置AF-NG，然后完成 AF操作。
该可靠性评价值可以是所检测到的像素信息的最大值与最 小值之间的差(即，像素信息的振幅)或者是在步骤314中计算出 的第二对比度值。
在步骤316中，照相机微计算机100将在步骤304中获得的色 差量数据与依赖于AF辅助光的波长的校正系数相乘，以计算作 为辅助光校正之后的色差量数据的第二校正量(第二校正信 息)。
如在实施例l中，预先测量AF辅助光的波长并将其存储在 照相机微计算机100中未示出的ROM表中。然后，照相机微计 算机100根据波长从校正系数表(与图7中的表类似的表)读取校 正系数。
在步骤317和318中，照相机微计算机100使用在步骤303和 314中计算出的第一对比度值和第二对比度值，以确定对在步骤 307和步骤316中计算出的第一校正量和第二校正量的加权量。
然后，基于所确定的加权量，照相机微计算机100计算最终 用于散焦量校正的第三校正量(第三校正信息)。
以下将参考图8A和8B来说明用于计算第三校正量的方法。 图8A示出当未投射AF辅助光时的像素信息(即，通过步骤301 的累积操作所获得的像素信息)。
横轴表示像素位置，并且纵轴表示像素的信号强度。由于 未投射AF辅助光，因此形成了仅由环境光产生的对比度。
图8B示出当投射AF辅助光时的像素信息(即，在步骤311的 累积操作中获得的像素信息)。这提供了通过将由A F辅助光的对比度图案产生的对比度与由环境光形成的对比度相加而荻得 的图像信号。
基于该像素信息而检测到的散焦量(光源检测之前的散焦
量)包括由环境光产生的散焦分量和由AF辅助光产生的散焦分 量这两个分量。
这些散焦分量所产生的影响根据由环境光产生的对比度相 对于由A F辅助光产生的对比度的比而变化。
首先，照相机微计算机10 0计算仅由A F辅助光的对比度图 案产生的第三对比度值。通过从在步骤314中计算出的第二对比 度值(由环境光产生的对比度+由AF辅助光产生的对比度)中减 去在步骤3 0 3中计算出的第 一 对比度值(由环境光产生的对比 度)，获得该第三对比度值。
然后，根据第 一 对比度值与第三对比度值(仅由A F辅助光 产生的对比度)之间的比，照相机微计算机100确定在步骤307 和步骤316中计算出的第 一 校正量和第二校正量的加权量以计 算第三校正量。
当假定第一对比度值是CNT1，第三对比度值是CNT3，第 一校正量是CORl,并且第二校正量是COR2时，通过以下表示 式计算出第三校正量COR3。
COR3=CORlxCNTl/(CNTl+CNT3)+COR2xCNT3/(CNTl + CNT3)
接着，在步骤318中，照相机微计算机100将在步骤317中计 算出的第三校正量与在步骤313中计算出的散焦量相加以校正 该散焦量，从而计算AF辅助光校正之后的散焦量(下文中称为 辅助光校正后散焦量)。
在步骤319中，照相机微计算机100判断在步骤309中计算出 的光源校正后散焦量或在步骤318中计算出的辅助光校正后散焦量是否位于特定范围内。
当在步骤309中计算出的光源校正后散焦量或在步骤318中 计算出的辅助光校正后散焦量位于特定范围内时，照相机微计 算机100判断为实现了聚焦状态，然后进入步骤321。
当校正后散焦量超过特定范围时，照相机微计算机10 0进入 步骤320,从而基于该校正后散焦量计算调焦透镜12的用于获得 聚焦状态的驱动量。
然后，照相积』;敞计算才几100经由上述串行通信线LCK、 LDO 和L DI将该驱动量信息发送至镜头微计算机15 0 。
在接收到该驱动量信息时，镜头微计算机150根据该驱动量 信息来确定调焦驱动马达16的驱动方向，以驱动调焦驱动马达 16。然后，处理返回步骤301以重复各个步骤的操作，直到在步 骤319中确定了聚焦状态为止。
在步骤321中，照相枳4鼓计算机100判断SW2是否接通。当 S W 2接通时，照相机微计算机10 0进入图5所示的步骤2 01以进行 摄像操作。当SW2断开时，照相机微计算机100完成AF操作的 处理。
如上所述，根据本实施例，当向被才聂体投射AF辅助光以进 行AF时，光源检测操作被禁止，并且基于依赖于AF辅助光的波 长的校正信息以及在未投射AF辅助光的状态下依赖于环境光 源的波长的校正信息，对散焦量进行校正。
此外，基于通过投射A F辅助光所获得的像素信息的对比度 和在未投射AF辅助光的情况下所获得的像素信息的对比度，对 散焦量进行校正。
即使在由AF辅助光产生的对比度和由环境光产生的对比 度这两者都存在时，这也能够提供适当的散焦量校正。
根据各个实施例，当将来自光投射部的光投射至被摄体以
23进行焦点检测时，不生成与使用关于光源的信息的检测结果的 调焦控制有关的信息，并且将依赖于投射光的波长的校正信,包、 用于生成与调焦控制有关的信息。
这能够在不受环境光影响的情况下提供适当的调焦控制。
这能够减少在包括A F辅助光等投射光的各种光源下的焦点偏移。
尽管各个实施例描述了单镜头反光照相机，但本发明还可
适用于基于相位差检测方法进行AF的摄像机。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解， 本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符 合最宽的解释，以包含所有这类修改以及等同结构和功能。
产业上的可利用性
本发明提供了 一种能够在各种光源下进行高度精确的AF 控制的摄像设备。
权利要求
1.一种摄像设备，包括光投射部，用于向被摄体投射光；焦点检测部，用于检测摄像光学系统的焦点状态；光源检测部，用于检测与光源有关的信息；以及控制器，用于生成用于所述摄像光学系统的调焦控制的信息，其中在未点亮所述光投射部的情况下进行焦点检测时，所述控制器基于所述焦点状态的检测结果和所述与光源有关的信息，生成用于所述调焦控制的信息；以及在点亮所述光投射部的情况下进行所述焦点检测时，所述控制器基于所述焦点状态的检测结果和依赖于从所述光投射部投射的光的波长的校正信息，生成用于所述调焦控制的信息，而不使用所述与光源有关的信息。
2. 根据权利要求l所述的摄像设备，其特征在于，在未点亮所述光投射部的情况下进行所述焦点检测时，所 述控制器基于与所述摄像光学系统的色差量有关的信息和所述 与光源有关的信息，生成第一校正信息，并基于所述焦点状态 的检测结果和所述第一校正信息，生成用于所述调焦控制的信 息；以及在点亮所述光投射部的情况下进行所述焦点检测时，所述 控制器基于与所述摄像光学系统的所述色差量有关的信,包、和从 所述光投射部投射的光的波长，生成第二校正信息，并基于所 述焦点状态的检测结果和所述第二校正信息，生成用于所述调 焦控制的信息。
3. 根据权利要求2所述的摄像设备，其特征在于，在点亮所述光投射部的情况下进行所述焦点检测时，所述 控制器基于第一对比度信息、第二对比度信息、所述第一校正信息和所述第二校正信息，生成第三校正信息，其中，所述第 一对比度信息是在未点亮所述光投射部的情况下通过来自所述 焦点检测部的信号所获得的，所述第二对比度信息是在点亮所 述光投射部的情况下通过来自所述焦点检测部的信号所获得 的，以及所述控制器基于所述焦,泉状态的检测结果和所述第三校正 信息，进一步生成用于所述调焦控制的信息。
4. 一种摄像系统，包括 根据权利要求l所述的摄像设备；以及可互换镜头，其具有摄像光学系统，并能够安装至所述摄 像设备和从所述摄像设备卸下。
5. —种用于控制摄像设备的方法，所述摄像设备包括光 投射部，用于向被摄体投射光；焦点检测部，用于检测摄像光 学系统的焦点状态；以及光源检测部，用于检测与光源有关的 信息，所述方法包括第一步骤，用于在未点亮所述光投射部的情况下进行焦点 才全测；以及第二步骤，用于在点亮所述光投射部的情况下进行所述焦 点检测；其中所述第一步骤基于所述焦点状态的检测结果和所述与光源 有关的信息，生成用于调焦控制的信息，以及所述第二步骤基于所述焦点状态的检测结果和依赖于从所 述光投射部投射的光的波长的校正信息，生成用于所述调焦控 制的信息，而不使用所述与光源有关的信息。
全文摘要
摄像设备(1)包括光源投射部(32、33)，用于向被摄体投射光；焦点检测部(26)，用于检测焦点状态；以及光源检测部(31)，用于检测与光源有关的信息。在未点亮光投射部的情况下进行焦点检测时，控制器(100)基于焦点状态检测结果和与光源有关的信息，生成用于调焦控制的信息。在点亮光投射部的情况下进行焦点检测时，控制器基于焦点状态检测结果和依赖于从光投射部投射的光的波长的校正信息，生成用于调焦控制的信息，而不使用与光源有关的信息。由此，能够在包括AF辅助光的各种光源下进行高度精确的AF控制。
文档编号G02B7/34GK101568870SQ20088000135
公开日2009年10月28日 申请日期2008年1月31日 优先权日2007年2月2日
发明者一宫敬 申请人:佳能株式会社