焦点调节装置及其控制方法和摄像设备的制造方法_5

文档序号:9330822阅读:来源:国知局
。例如,在将要显示的图像以放大方式显示在显示器126上的情况下,发生该情形。
[0220]同样,假定在使用第二读出模式中所读出的信号来生成拍摄图像的情况下,拍摄图像评价频带等于AF评价频带。在将拍摄图像的记录图像的大小设置为小的情况下,发生该情形。
[0221]如果在步骤S3000中满足了这些预定条件中的任何条件,则照相机MPU 125判断为不必进行校正值的计算,并且使处理进入步骤S3001。
[0222]在步骤S3001中,由于不进行校正值的计算,因此照相机MPU 125将O代入BP3,并且结束空间频率BP校正值(BP3)计算处理。
[0223]另一方面,如果在步骤S3000中判断为需要进行校正值的计算,则与第一实施例(或第二实施例)相同,照相机MPU 125进行步骤S300?S303。
[0224]由于本实施例在判断为不必进行空间频率BP校正值的计算的情况下如此省略了校正值的计算,因此尽管无法减少为了计算校正值所存储的数据量,但可以减少计算校正值时的数据通信量和计算负荷。注意,可以将本实施例与第二实施例组合,并且在这种情况下,可以进一步减少计算校正值时的数据通信量和计算负荷,更不用说可以进一步减少为了计算校正值所存储的数据量。
[0225]尽管本实施例说明了空间频率BP校正值的省略,但在判断为不需要垂直/水平BP校正值和颜色BP校正值的情况下,还可以省略这些校正值。例如,在考虑到垂直方向和水平方向的对比度来进行焦点检测的情况下,可以省略垂直/水平BP校正值的计算。如果拍摄图像中所使用的颜色信号等于焦点检测中所使用的颜色信号,则可以省略颜色BP校正值的计算。
[0226]第四实施例
[0227]将说明本发明的第四实施例。本实施例与第一实施例的不同之处主要在于用于计算各种BP校正值的方法。在本实施例中,将垂直/水平BP校正值、颜色BP校正值和空间频率BP校正值计算作为不同的校正值。然而,由于垂直/水平BP校正值和颜色BP校正值也依赖于空间频率,因此在第四实施例中,也在考虑到空间频率的情况下计算垂直/水平BP校正值和颜色BP校正值。尽管镜头存储器118或RAM 125b所需的容量增加,但也可以由此更精确地计算校正值。此外,可以通过改变BP校正值的计算顺序和临时存储的系数的信息等,来实现计算量的减少。
[0228]注意,摄像设备的框图(图2)、示出焦点检测方法的图(图3A?5)、示出焦点检测区域的图(图6)和示出评价频带的图(图1lA?11F)在本实施例中是共通的,因而也将用于以下的说明。
[0229]现在将使用图14?17来说明本实施例中的用于计算BP校正值(BP)的方法。
[0230]在图14中,向与第一实施例中的焦点检测处理相同的处理赋予与图1A中的附图标记相同的附图标记。图14与图1A的不同之处在于:利用步骤S400替换步骤S20?S22,并且利用步骤S401替换步骤S23。在步骤S400中,照相机MPU 125计算用于整体校正诸如方向(垂直/水平)、颜色和空间频率等的各种误差因素的BP校正值(BP)。
[0231]在步骤S401中,照相机MPU 125使用所计算出的BP校正值(BP)来根据等式(12)校正焦点检测结果DEF_B,并且计算校正之后的焦点检测结果DEF_A。
[0232]DEF_A = DEF_B+BP (12)
[0233]在本实施例中,使用表示作为红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)这三个颜色与垂直方向和水平方向这两个方向的组合的六个空间频率的散焦MTF的极大值的调焦透镜104的位置的信息,来计算BP校正值。由此可以考虑颜色和方向(垂直和水平)相对于空间频率的依赖性,计算更精确的BP校正值,并且提高校正精度。
[0234]图15是示出图14的步骤S400中的BP校正值计算处理的详情的流程图。
[0235]在步骤S500中,照相机MPU 125获得计算BP校正值所需的参数(计算条件)。如第一实施例所述,BP校正值随着摄像光学系统的变化和焦点检测光学系统的变化(诸如调焦透镜104的位置、表示变焦状态的第一透镜组101的位置和焦点检测区域的位置的变化等)而改变。由于该原因,在步骤S500中,照相机MPU 125例如获得调焦透镜104的位置、表示变焦状态的第一透镜组101的位置和焦点检测区域的位置的信息。此外,在步骤S500中,照相机MPU 125获得与焦点检测中所使用的信号和拍摄图像中所使用的信号的颜色和评价方向有关的设置信息。
[0236]图16A示出与颜色和评价方向有关的示例性设置信息。该设置信息是表示针对评价焦点状态所利用的对比度的方向(水平和垂直)和颜色(红色、绿色和蓝色)的组合的加权程度的信息。焦点检测所用的设置信息不同于拍摄图像所用的设置信息。例如。在使用水平方向的绿色信号来校正对比度AF的结果的情况下,可以按照如下定义焦点检测所用的设置信息:
[0237]K_AF_RH = 0
[0238]K_AF_GH = I
[0239]K_AF_BH = 0
[0240]K_AF_RV = 0
[0241]K_AF_GV = 0
[0242]K_AF_BV = 0
[0243]利用上述设置信息,可以表明焦点检测所用的信号的散焦MTF峰的信息与水平方向的绿色信号的特性相同。
[0244]另一方面,可以按照如下定义拍摄图像所用的设置信息:
[0245]K_IMG_RH = 0.15
[0246]K_IMG_GH = 0.29
[0247]K_IMG_BH = 0.06
[0248]K_IMG_RV = 0.15
[0249]K_IMG_GV = 0.29
[0250]K_IMG_BV = 0.06
[0251]这些是通过假定以下操作所设置的值:进行用于将RGB信号转换成等同于Y信号的加权,基于Y信号来评价拍摄图像,并且同等地评价水平方向的对比度和垂直方向的对比度这两者。然而,设置值和设置值的类型等不限于此。
[0252]在步骤S501中,照相机MPU 125判断后面所述的峰系数是否改变。在以前进行的BP校正值计算和当前的BP校正值计算中各种条件相同的情况下,为了省略峰系数的重新计算而进行该判断。在本实施例中,如果在与焦点检测和拍摄图像所用的颜色和评价方向有关的设置信息(图16A)中以及在焦点检测区域的位置中没有发生改变,则照相机MPU125判断为峰系数没有改变,并且在跳过步骤S502?S504的情况下使处理进入步骤S505。
[0253]在步骤S501中,如果第一次计算出峰系数、或者如果判断为峰系数发生了改变,则照相机MPU 125使处理进入步骤S502并且获得BP校正信息。BP校正信息是与针对被摄体的各空间频率的摄像光学系统的成像位置有关的信息。利用空间频率f和图像传感器上的焦点检测区域的位置U,y)作为变量,通过以下的等式(13)来表示上述的三个颜色和两个方向的六个组合中的各组合。
[0254]MTF_P_RH (f, x, y) = (rh (O) X x+rh (I)X y+rh (2)) X f2+ (rh (3) X x+rh (4) X y+rh
(5)) X f + (rh (6) X x+rh (7) X y+rh (8)) (13)
[0255]注意,尽管等式(13)是针对红色(R)信号中的与水平⑶方向相对应的各空间频率的散焦MTF取极大值的调焦透镜104的位置的信息MTF_P_RH的等式,但可以通过相同的表达式来表示其它组合。在本实施例中,预先将rh(n) (O ^ n ^ 8)存储在镜头单元100的镜头存储器118中,并且照相机MPU 125通过从镜头MPU 117请求rh (η) (O彡η彡8)来获得该rh(n)。然而,也可以将rh(n) (O ^ n ^ 8)存储在照相机RAM 125b的非易失性区域中。
[0256]还可以同样地存储并获得“红色和垂直”(MTF_P_RV)、“绿色和水平”(MTF_P_GH)、“绿色和垂直”(MTF_P_GV)、“蓝色和水平”(MTF_P_BH)以及“蓝色和垂直”(MTF_P_BV)的各个组合中的系数(rv、gh、gv、bh和bv)。
[0257]接着,在步骤S503中,照相机MPU 125针对所获得的BP校正信息进行与焦点检测区域的位置、评价信号的颜色和对比度方向有关的加权。最初,照相机MPU 125使用与计算BP校正值时的焦点检测区域的位置有关的信息来计算BP校正信息。
[0258]具体地,将焦点检测区域的位置信息代入等式(13)中的X和I。通过该计算,采用以下的等式(14)的形式来表示等式(13)。
[0259]MTF_P_RHF = Arh X f2+Brh X f+Crh (14)
[0260]照相机MPU 125 还同样地计算 MTF_P_RVF、MTF_P_GHF、MTF_P_GVF、MTF_P_BHF 和MTF_P_BVF。这些与散焦MTF中间信息相对应。
[0261]图16B示出在步骤S503中代入焦点检测区域的位置信息之后的示例性BP校正信息,其中横轴和纵轴分别表示空间频率以及散焦MTF取极大值的调焦透镜104的位置(峰位置)。如图16B所示,在色像差大的情况下,各颜色的曲线彼此分离,并且在垂直/水平差大的情况下,图16B中的水平方向和垂直方向的曲线彼此分离。因而,在本实施例中,颜色(RGB)和评价方向(H和V)的各组合具有与各空间频率相对应的散焦MTF信息。由此可以精确地计算出BP校正值。
[0262]接着,照相机MPU 125使用BP校正信息来对步骤S500中所获得的构成设置信息的12个系数(图16A)进行加权。由此与焦点检测和摄像中所评价的颜色和方向相关地来对设置信息进行加权。具体地,照相机MPU 125使用等式(15)和(16)来计算焦点检测所用的空间频率特性MTF_P_AFF和拍摄图像所用的空间频率特性MTF_PJMGF。
[0263]MTF_P_AFF =
[0264]K_AF_RHXMTF_P_RHF
[0265]+K_AF_RV X MTF_P_RVF
[0266]+K_AF_GH X MTF_P_GHF
[0267]+K_AF_GV X MTF_P_GVF
[0268]+K_AF_BH X MTF_P_BHF
[0269]+K_AF_BVXMTF_P_BVF (15)
[0270]MTF_P_IMGF =
[0271]K_IMG_RHXMTF_P_RHF
[0272]+K_IMG_RV X MTF_P_RVF
[0273]+K_IMG_GH X MTF_P_GHF
[0274]+K_IMG_GV X MTF_P_GVF
[0275]+K_IMG_BH X MTF_P_BHF
[0276]+K_IMG_BV X MTF_P_BVF (16)
[0277]图16C以与图16B的形式相同的形式示出MTF_P_AFF和MTF_P_IMGF的示例。因而,在本实施例中,在与空间频率的变量有关的计算之前,计算与焦点检测区域的位置以及所评价的颜色和方向有关的变量。作为该计算的结果,采用以下的等式(17)和(18)的形式来表示 MTF_P_AFF 和 MTF_PJMGF:
[0278]MTF_P_AFF = Aaf X f2+Baf X f+Caf (17)
[0279]MTF_P_IMGF = AimgX f2+Bimg X f+Cimg (18)
[0280]图16C的纵轴示出通过将离散的空间频率Fl?F4代入等式(17)所获得的散焦MTF达到峰(极大值)的调焦透镜位置(峰位置)LP4_AF、LP5_AF、LP6_AF和LP7_AF。
[0281 ] 在步骤S504中,照相机MPU 125将LP4_AF?LP7_AF作为峰系数MTF_P_AF (η)(I彡η彡4)存储在镜头存储器118或RAM 125b中。照相机MPU 125还将LP4_Img?LP7_Img作为峰系数MTF_P_Img(n) (I彡η彡4)存储在镜头存储器118或RAM 125b中,并且使处理进入步骤S505。
[0282]接着,在步骤S505中,照相机MPU 125判断焦点检测或拍摄图像所用的信号的评价频带是否改变,并且如果评价频带没有改变,则照相机MPU 125使处理进入步骤S507并且计算BP校正值。在计算BP校正值的情况下,与第二实施例相同,照相机MPU 125最初根据等式(19)和(20)来计算拍摄图像的对焦位置(P_img)和AF所检测到的对焦位置(P_AF)。该计算使用第一实施例的步骤S301和S302中所获得的评价频带Wl和W2。
[0283]P_img = MTF_P_Img (I) Xffl(I) +MTF_P_Img (2) X Wl (2) +MTF_P_Img(3) XWl(3)+MTF_P_Img(4) Xffl (4) (19)
[0284]P_AF = MTF_P_AF(1) XW2 (I)+MTF_P_AF(2) XW2 (2)+MTF_P_AF(3) XW2 (3)+MTF_P_AF(4) XW2 (4) (20)
[0285]也就是说,照相机MPU 125使用第一实施例中的步骤S301和S302中所计算出的拍摄图像和AF的评价频带Wl和W2,来对图16C所示的针对各空间频率的散焦MTF的极大值信息进行加权相加。由此计算出拍摄图像的对焦位置(Pjmg)和AF所检测到的对焦位置(P_AF)。
[0286]接着,与第一实施例相同,照相机MPU 125使用以下的等式(21)来计算BP校正值(BP)。
[0287]BP = P_AF-P_img (21)
[0288]另一方面,如果在步骤S505中判断为评价频带已改变,则照相机MPU125使处理进入步骤S506并且获得评价频带信息。该评价频带信息与第一实施例中的拍摄图像评价频带Wl和AF评价频带W2相对应,并且可以根据焦点检测和拍摄图像的设置和状况通过遵循图1lA?IlF所述的原则来计算。在步骤S506中,在结束评价频带信息的获得之后,照相机MPU 125使处理进入步骤S507,并且如上所述计算BP校正值。
[0289]在本实施例中,在与评价频带有关的处理之前,执行与焦点检测区域的位置、评价信号的颜色和对比度方向有关的处理。这是因为,在拍摄者通过设置来确定焦点检测区域的位置的情况下,与焦点检测区域的位置以及所评价的颜色和方向有关的信息改变的频度变低。另一方面,如使用第一实施例中的图1lA?IlF所述,利用图像传感器的读出模式或AF评价信号的数字滤波器等来改变信号评价频带的频度变高。例如,在信号S/N比变低的低照度环境中,可想到将数字滤波器的频带改变为较低的频带。在本实施例中,在这种情况下,通过计算改变的频度低的系数(峰系数)、之后存储所计算出的系数并且根据需要仅计算改变的频度高的系数(评价频带),来计算BP校正值。例如,在拍摄者设置焦点检测区域的位置的情况下,可以如此减少计算量。
[0290]夺形例
[0291]另一方面,还可考虑计算与多个焦点检测区域的位置相对应的BP校正值的情况。例如,可考虑在焦点检测时进行使用多个焦点检测区域的焦点检测、的情况或者要获得摄像区域内的多个散焦量以创建散焦映射的情况。
[0292]在这种情况下,首先进行与评价信号的颜色、对比度方向和评价频带有关的计算,在仅改变焦点检测区域的位置信息的情况下进行与焦点检测区域的位置有关的计算,并且由此可以减少计算量。
[0293]图17是示出图14的步骤S400中的BP校正值计算处理的另一示例的流程图。将向进行与图15中的处理相同的处理的步骤赋予相同的附图标记,并且将省略针对这些步骤的重复说明。
[0294]在步骤S601中,照相机MPU 125判断后面所述的BP系数是否改变。在先前进行的BP校正值计算和当前的BP校正值计算中各种条件相同的情况下,为了省略BP系数的重新计算而进行该判断。在本实施例中,如果在与焦点检测和拍摄图像所用的颜色和评价方向有关的设置信息(图16A)以及与评价频带有关的信息(评价频带Wl和W2)方面没有发生改变,则照相机MPU 125判断为BP系数没有改变,并且使处理跳至步骤S605。
[0295]在步骤S601中,如果第一次计算出BP系数或者如果判断为BP系数已改变,则照相机MPU 125使处理进入步骤S502,与第四实施例相同获得BP校正信息,并且使处理进入步骤S603。
[0296]在步骤S603中,如使用等式(14)和(16)所述,照相机MPU 125针对六个类型的散焦MTF的峰信息进行与评价信号的颜色和对比度方向有关的加权。然而,不同于步骤S503,没有将焦点检测区域的位置信息代入等式(14)。因此,获得了 MTF_P_RH(f,x, y)、MTF_P_RV (f, X,y)、MTF_P_GH (f, x, y)、MTF_P_GV (f, x, y)、MTF_P_BH (f, x, y)和 MTF_P_BV (f, x, y)。
[0297]然后,照相机MPU 125使用上述的BP校正信息来对步骤S500中所获得的构成设置信息的12个系数(图16A)进行加权。具体地,照相机MPU 125使用等式(22)和(23)来计算焦点检测所用的空间频率特性MTF_P_AF(f,x,y)和拍摄图像所用的空间频率特性MTF_P_IMG (f,X,y)。
[0298]MTF_P_AF (f, x, y)=
[0299]K_AF_RH X MTF_P_RH (f, x, y)
[0300]+K_AF_RV X MTF_P_RV (f, x, y)
[0301 ] +K_AF_GH X MTF_P_GH (f, x, y)
[0302]+K_AF_GV X MTF_P_GV (f, x, y)
[0303]+K_AF_BH X MTF_P_BH (f, x, y)
[0304]+K_AF_BV X MTF_P_BV (f, x, y) (22)
[0305]MTF_P_IMG (f, x, y)=
[0306]K_IMG_RH X MTF_P_RH (f, x, y)
[0307]+K_IMG_RV X MTF_P_RV (f, x, y)
[0308]+K_IMG_GH X MTF_P_GH (f, x, y)
[0309]+K_IMG_GV X MTF_P_GV (f, x, y)
[0310]+K_IMG_BH X MTF_P_BH (f, x, y)
[0311]+K_IMG_BV X MTF_P_BV (f, x, y) (23)
[0312]此外,与等式(19)和(20)
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