摄像设备和摄像设备的控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及摄像设备和摄像设备的控制方法，尤其设及自动焦点检测技术。
【背景技术】
[0002] 已知向图像传感器中所配置的像素群的一部分提供特定功能W使用从该图 像传感器所获得的信号来实现相位差检测型的自动焦点检测（AF)。例如，日本特开 2000-292686公开了如下的图像传感器，其中在该图像传感器中，通过在使受光区域相对于 片上微透镜的光轴偏移的情况下配置该受光区域而配置有光瞳分割功能的焦点检测像素 按规定间隔配置在像素区域内。利用该图像传感器，可W基于从具有不同的光瞳分割方向 的焦点检测像素所获得的一对信号来进行相位差检测型的焦点检测。
[0003] 另一方面，近来的摄像设备在从图像传感器的像素中读出信号时使用适合运些信 号用途的方法。例如，在进行实时取景显示的情况下，由于显示设备的分辨率低于图像传感 器中的像素数，因此通过在对多个像素的信号进行相加的情况下读出运些像素、或者在对 运多个像素的信号进行间隔剔除的情况下读出运些像素来获得适合显示的像素数的信号。 同样在还记录运动图像的情况下，获取到运动图像分辨率的图像。在如实时取景显示的情 况那样拍摄并记录运动图像的情况下，不同于记录静止图像的情况，显示的平滑性相比分 辨率更加重要，因此期望增加帖频。
[0004] 然而，如果增加帖频，则每帖的曝光时间变短。由于该原因，特别是对于低亮度被 摄体，难W维持使用从焦点检测像素所获得的信号的自动焦点检测的精度。关于该问题，日 本特开2008-085738提出了针对多个帖将从焦点检测像素所获得的信号相加并且使用相 加后的信号来进行焦点检测的方法。 阳〇化]散焦量与从焦点检测像素所获得的一对信号间的位置差（相位差）之间的关系根 据诸如f值等的拍摄条件而改变。因此，在将该位置差转换成散焦量时要使用的系数需要 是适合拍摄条件的值。然而，利用日本特开2008-085738所述的、将通过相加而获得的一对 图像信号之间的位置差转换成散焦量的结构，即使在对焦点检测像素的信号进行相加的时 间段内拍摄条件发生改变的情况下，也将利用一个系数来进行向散焦量的转换。因此，难W 获得精确的散焦量。
【发明内容】
[0006] 本发明是有鉴于传统技术的上述问题而作出的。本发明提供使用从焦点检测像素 所获得的信号的相位差检测型的焦点检测的精度有所提高的摄像设备、W及该摄像设备的 控制方法。
[0007] 根据本发明的方面，提供一种摄像设备，包括：图像传感器，其能够获取在相位差 检测型的焦点检测中所要使用的图像信号；第一计算部件，用于基于所述图像信号来计算 摄像光学系统的散焦量；第二计算部件，用于计算基于所述图像信号的对比度信息的评价 值；判断部件，用于基于所述评价值来判断是否考虑过去所计算出的散焦量；W及第=计 算部件，用于在所述判断部件判断为考虑过去所计算出的散焦量的情况下，基于包括过去 所计算出的散焦量的多个散焦量来计算最终散焦量，W及在所述判断部件判断为不考虑过 去所计算出的散焦量的情况下，基于不包括过去所计算出的散焦量的散焦量来计算所述最 终散焦量。
[0008] 根据本发明的另一方面，提供一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括能够 获取在相位差检测型的焦点检测中所要使用的图像信号的图像传感器，所述控制方法包括 W下步骤：第一计算步骤，用于基于所述图像信号来计算摄像光学系统的散焦量；第二计 算步骤，用于计算基于所述图像信号的对比度信息的评价值；判断步骤，用于基于所述评 价值来判断是否考虑过去所计算出的散焦量；W及第=计算步骤，用于在所述判断步骤中 判断为考虑过去所计算出的散焦量的情况下，基于包括过去所计算出的散焦量的多个散焦 量来计算最终散焦量，W及在所述判断步骤中判断为不考虑过去所计算出的散焦量的情况 下，基于不包括过去所计算出的散焦量的散焦量来计算所述最终散焦量。
[0009] 通过W下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。
【附图说明】
[0010] 图1是示出用作根据本发明实施例的摄像设备的数字静态照相机的示例性功能 结构的图。 W11] 图2是示出图1中的图像传感器的示例性结构的框图。
[0012] 图3A和3B是示出实施例中的图像传感器内的摄像像素的示例性配置和结构的 图。
[0013] 图4A和4B是示出实施例中的图像传感器内所设置的、用于沿镜头的水平方向 (横方向）进行光瞳分割的焦点检测像素的示例性配置和结构的图。
[0014] 图5A和5B是示出实施例中的图像传感器内所设置的、用于沿镜头的垂直方向 (纵方向）进行光瞳分割的焦点检测像素的示例性配置和结构的图。
[0015] 图6A和6B是示意性示出入射到图像传感器的中央附近的像素上的光束受到摄像 光学系统中的位于出射光瞳面的位置的光圈所限制的状态的图。
[0016] 图7A和7B是示意性示出入射到图像传感器中的具有像高的像素上的光束受到摄 像光学系统中的位于出射光瞳面的位置的光圈所限制的状态的图。
[0017] 图8是示出实施例中的图像传感器内的摄像像素和焦点检测像素的示意性配置 的图。
[0018] 图9是示出实施例中所设置的焦点检测区域的示例性位置的图。
[0019] 图10是示出实施例中的照相机的整体操作的流程图。
[0020] 图IlA和IlB是示出实施例中的自动焦点检测处理的详情的流程图。
[0021] 图12是示出实施例中的运动图像拍摄处理的详情的流程图。
[0022] 图13是用于说明实施例中的位置差计算的示意图。
【具体实施方式】
[0023] 现在将参考附图来详细说明本发明的典型实施例。
[0024] 图1是示出用作根据本发明实施例的示例性摄像设备的数字静态照相机100 (W 下简称为照相机100)的示例性功能结构的图。
[00巧]第一透镜组101配置在摄像光学系统（成像光学系统）的前端，并且被保持成可W沿着光轴前后移动。快口 102不仅用作用于控制拍摄静止图像时的曝光时间的快口，而 且还用作用于通过调节开口直径来调节拍摄时的光量的光圈。配置在快口 102的背面（图 像传感器侧）的第二透镜组103可W与快口 102 -体地沿着光轴前后移动，并且连同第一 透镜组101 -起实现变焦功能。
[00%] 第=透镜组105是调焦透镜并且可W沿着光轴前后移动。W下将第=透镜组105 称为调焦透镜。利用调焦透镜105的位置来调节摄像光学系统的焦点位置。因此，与调焦 透镜的位置（例如，脉冲计数位置等）有关的信息是表示摄像光学系统的聚焦状态的信息。 可W利用CPU121经由调焦驱动电路126来获取与调焦透镜105的位置有关的信息。光学 低通滤波器106配置在图像传感器107的前方，并且减轻所拍摄图像中所产生的伪色和摩 尔纹。图像传感器107包括二维CMOS图像传感器及其周边电路。在本实施例中，图像传感 器107是如下的二维单板彩色图像传感器，其中在该二维单板彩色图像传感器中，多个受 光元件分别沿横方向（即，m个受光元件）和纵方向（即，n个受光元件）二维地排列，并且 具有拜尔模式的原色马赛克滤波器W单片形式形成在运些受光元件上。颜色滤波器在各像 素中限制入射到受光像素上的透过光的波长。
[0027] 变焦致动器111根据变焦驱动电路129的控制来使凸轮管（未示出）转动W沿着 光轴驱动第一透镜组101和第=透镜组105至少之一，并且实现变焦（变倍）功能。快口 致动器112根据快口驱动电路128的控制，来控制快口 102的开口直径W调节摄像所用的 光量并且控制拍摄静止图像时的曝光时间。
[002引调焦致动器114根据调焦驱动电路126的控制来沿着光轴驱动第S透镜组105。
[0029] 闪光灯115可W是使用氣气闪光管的闪光照明装置，而且还可W是具有连续发光 的LED的照明装置。AF辅助光输出单元116将具有规定开口图案的掩模的图像经由投影透 镜投影到被摄体视野，并且提高针对低亮度被摄体和低对比度被摄体的焦点检测能力。
[0030] CPU121控制照相机100的整体操作，并且具有图1中未示出的计算单元、ROM、 RAM、A/D转换器、D/A转换器和通信接口电路等。CPU121执行图1中未示出的非易失性 存储介质（例如，ROM)中所存储的程序，控制照相机100所具有的各种电路，并且实现诸如 AF、AE、图像处理和记录等的照相机100的功能。