成像设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及成像设备。提供一种成像设备，包括：第一焦点检测单元，该第一焦点检测单元被设置在图像传感器中，并且通过感测已通过拍摄透镜的被摄体像光来输出用于相位差焦点检测的信号；以及第二焦点检测单元，该第二焦点检测单元被设置为位于图像传感器的上方，并且通过感测已通过拍摄透镜的被摄体像光来输出用于相位差焦点检测的信号。
【专利说明】成像设备
【技术领域】
[0001]本技术涉及成像设备。
【背景技术】
[0002]在现有技术的单镜头反射式照相机中，安装所谓的专用相位差传感器来实现快速自动聚焦。另一方面，小型化照相机、无反射镜照相机等通常利用对比度检测自动聚焦(在下文中称为AF)系统。另外，为了在这种照相机中实现快速AF，已经提出了把用于相位差检测的图像传感器嵌入另一个图像传感器中的方法(参考日本未审专利申请公报N0.2000-156823)。
[0003]此外，为了使用上述技术获得专用相位差检测模块(在下文中被称为专用AF传感器)和相位差检测像平面传感器(在下文中被称为像平面AF传感器)两者的优点，还提出了安装这两种传感器的方法。
【发明内容】
[0004]在安装有专用AF传感器和像平面AF传感器二者的这种成像设备中，尤其在强逆光状态下，在拍摄期间在专用AF传感器上反射的不需要的光入射在图像传感器上，这会负面地影响拍摄和焦点检测。
[0005]希望提供一种可以在安装了专用AF传感器和像平面AF传感器二者的配置中防止逆光状态负面地影响图像传感器的成像设备。
[0006]根据本技术的实施例，提供一种成像设备，该成像设备包括:第一焦点检测单元，该第一焦点检测单元被设置在图像传感器中，并且通过感测经过拍摄透镜的被摄体像光来输出用于相位差焦点检测的信号；以及第二焦点检测单元，该第二焦点检测单元被设置为位于图像传感器的上方，并且通过感测经过拍摄透镜的被摄体像光来输出用于相位差焦点检测的信号。
[0007]根据本技术的实施例，可以防止在安装了专用AF传感器和像平面AF传感器二者的配置中逆光状态对图像传感器的负面影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是图示根据现有技术的成像设备的概略配置的示意截面图；
[0009]图2是图示图像传感器的配置的示图；
[0010]图3A是在没有不需要的入射光时的相位差焦点检测的输出的例子的示图，图3B是在有不需要的入射光时的相位差焦点检测的输出的例子的示图；
[0011]图4是图示根据本技术的成像设备的概略配置的示意截面图；
[0012]图5是图示在拍摄画面上的像平面AF区域和专用AF区域的布置的示图；
[0013]图6是图示根据本技术的成像设备的配置的框图；
[0014]图7是用于描述像平面AF区域的配置的示图；[0015]图8是用于描述像平面AF区域的另一配置的示图；
[0016]图9A、9B、9C和9D是用于描述第一实施例中的处理的概要的不图；
[0017]图10A、10B、10C和IOD是用于描述第一实施例中的另一处理的概要的示图；
[0018]图11是用于描述第一实施例中的另一处理的概要的不图；
[0019]图12是用于描述第一实施例中的这些处理的总流程图；
[0020]图13是用于描述第一实施例中的散焦量选择处理的流程图；
[0021]图14是用于描述稳定化处理的流程图；
[0022]图15是用于描述第一实施例中的像平面散焦量决定处理的流程图；
[0023]图16是用于描述先前决定像平面散焦量确定处理的流程图；
[0024]图17是用于描述像平面散焦量校正处理的流程图；
[0025]图18是用于描述像平面散焦量校正处理的流程图；
[0026]图19是图示根据本技术的第二实施例的成像设备的配置的框图；
[0027]图20A、20B、20C和20D是用于描述第二实施例中的处理的概要的第一例子的示图；
[0028]图21A、21B、21C和21D是用于描述第二实施例中的处理的概要的第二例子的示图；
[0029]图22是用于描述第一实施例中的另一散焦量选择处理的流程图；
[0030]图23是用于描述第一实施例中的散焦量选择处理的流程图；以及
[0031]图24是用于描述第二实施例中的像平面散焦量决定处理的流程图。
【具体实施方式】
[0032]在下文中，将参照附图详细地描述本公开的优选实施例。请注意，在本说明书和附图中，具有基本上相同的功能和结构的构成要素用相同的附图标记表示，并且省略这些构成要素的重复说明。
[0033]在下文中，将参照附图描述本技术的实施例。请注意，将按照下述顺序提供描述。
[0034]〈1.实施例 >
[0035][1-1.现有技术的成像设备的配置]
[0036][1-2.根据本技术的实施例的成像设备的配置]
[0037]〈2.成像设备中的处理的第一实施例〉
[0038][2-1.成像设备的配置]
[0039][2-2.处理的概要]
[0040][2-3.散焦量选择处理]
[0041][2-4.像平面散焦量决定处理]
[0042][2-5.像平面散焦量校正处理]
[0043]〈3.成像设备中的处理的第二实施例〉
[0044][3-1.成像设备的配置]
[0045][3-2.处理的概要]
[0046][3-3.散焦量选择处理]
[0047]<4.变型例 >[0048]〈1.实施例 >
[0049][1-1.现有技术的成像设备的配置]
[0050]首先，将参照图1描述根据现有技术的成像设备100的配置的例子。成像设备100具有壳体110、光学成像系统120、半透射式反射镜130、图像传感器140、嵌入在图像传感器中的相位差检测元件150(在下文中被称为像平面AF传感器150)、专用相位差AF模块160(在下文中被称为专用AF传感器160)、五棱镜170、取景器180和显示器190。
[0051]如图1所示，光学成像系统120被设置在构成成像设备100的主体的壳体110中。例如，光学成像系统120是可更换的所谓的镜头单元，并且在镜筒121内部设置有拍摄透镜122、光圈等。拍摄透镜122由聚焦驱动系统(未示出)驱动并被设计用来实现AF操作。应该注意，光学成像系统120可以与壳体110被构成为一体。
[0052]半透射式反射镜130被设置在壳体110中的拍摄透镜122和图像传感器140之间。来自被摄体的光通过拍摄透镜122入射在半透射式反射镜130上。半透射式反射镜130在位于该半透射式反射镜的下方的专用AF传感器160的方向上反射通过拍摄透镜122入射的被摄体光的一部分，在位于该反射镜的上方的五棱镜170的方向上反射被摄体光的一部分，并且还使得一部分被摄体光从其透射通过去往图像传感器140。另外，全反射反射镜131作为子反射镜被设置在半透射式反射镜130的图像传感器140的一侧。全反射反射镜131将透射通过半透射式反射镜130的被摄体光引导到专用AF传感器160。在AF操作期间，用于专用AF的被摄体光透射通过半透射式反射镜130，由全反射反射镜131向下转向，然后入射在专用AF传感器160上。另外，在拍摄期间，半透射式反射镜130和全反射反射镜131缩回，并且被摄体光被引导到图像传感器140。
[0053]用于生成拍摄图像的图像传感器140被设置在壳体110内部。作为图像传感器140，使用CXD (电荷耦合器件)、CM0S (互补金属氧化物半导体)等。图像传感器140以光电的方式将通过拍摄透镜122入射的被摄体光转换为电荷量，由此生成图像。图像信号经过诸如白平衡调整处理或伽马校正处理的预定信号处理，然后最终作为图像数据被存储在成像设备100中的存储介质、外部存储器等中。
[0054]图像传感器140具有作为普通成像像素的R (红色)像素、G (绿色)像素和B (蓝色)像素和用于检测相位差焦点的相位差检测元件。构成图像传感器的像素对来自被摄体的入射光进行光电转换以将该光转换为电荷量并输出像素信号。
[0055]图2是图示图像传感器140的相位差检测元件和普通像素的阵列状态的示图。R指示R (红色)像素，G指示G (绿色)像素，B指示B (蓝色)像素，所有这些像素都是普通成
像像素。
[0056]另外，在图2中，Pl指示第一相位差检测元件，并且P2指示第二相位差检测元件。相位差检测元件被配置为形成成对的Pl和P2，并且执行对拍摄透镜122的光瞳分割。相位差检测元件Pl和P2具有与普通成像像素不同的光学特性。应该注意，在图2中，G像素被设置为相位差检测元件。这是因为存在R像素或B像素的两倍那么多的G像素。但是,相位差检测元件并不限于G像素。
[0057]以这样的方式，图像传感器140具有除了使用普通像素以外还使用相位差检测元件的像平面AF传感器150，并且成像设备100可以使用来自像平面AF传感器150的输出来执行所谓的像平面相位差AF (自动聚焦)。[0058]专用AF传感器160被设置在壳体110内部的半透射式反射镜130的下方，以被定位在图像传感器140的前方。专用AF传感器160是例如相位差检测AF系统、对比度检测AF系统等的专用自动聚焦传感器。作为AF系统，可以组合相位差检测系统和对比度AF系统。为了在暗的地方或者对具有低对比度的被摄体令人满意地执行AF，可以生成AF辅助光并从返回光获得AF评估值。由拍摄透镜收集的被摄体光在半透射式反射镜上反射并然后入射在专用AF传感器160上。由专用AF传感器160检测到的焦点检测信号被供应给成像设备100中的执行散焦量的计算的处理单元。
[0059]说明将返回到成像设备100的配置。五棱镜170是具有五边形的横截面的棱镜，该棱镜使得从底部入射的被摄体光在其中反射，以切换被摄体光的图像的上下及左右，从而形成正立图像。由五棱镜170设置为正立图像的被摄体图像被引导在取景器180的方向上。取景器180充当在拍摄期间通过其检查被摄体的光学取景器。用户可以通过看取景器窗口来检查被摄体的图像。
[0060]在壳体110中设置显示器190。显示器190是平板显示器，诸如IXD(液晶显示器)或有机EL (电致发光)。通过在信号处理单元(未示出)中处理从图像传感器140输出的图像信号获得的图像数据被供应给显示器190，并且显示器190在其上作为实时图像(所谓的直通图像)显示该图像数据。在图1中，显示器190被设置在壳体的背面，但是布置并不限于此，并且显示器可以被设置在壳体的上面等，并且可以是可移动型或者可拆卸型。
[0061]根据现有技术的成像设备100被如上所述地配置。当在成像设备100中执行拍摄时，如果使太阳置于拍摄方向上，并且因此成像设备处于强逆光状态，那么存在这样的担心，如图1所示，在专用AF传感器160的面上反射的不需要的光入射在图像传感器140上，这负面地影响像平面AF传感器150的焦点检测。
[0062]图3A和3B是示出像平面AF传感器150的相位差焦点检测系统的信号输出例子的示图。一般来说，当没有不需要的光入射在相位差焦点检测系统中时，两个图像(Pi图像和P2图像)具有基本上相同的形状和相同的输出电平，如图3A所示。另一方面，当成像设备处于强逆光状态，并且不需要的光入射在嵌入有相位差检测元件的图像传感器上时，两个图像具有不同的形状，或者这两个图像中的任意一个的输出电平逐渐地减少，如图3B所示，由此，对焦点的精确检测是困难的。
[0063][1-2.根据本技术的实施例的成像设备的配置]
[0064]接下来，将描述根据本技术的成像设备的配置。图4是图示根据本技术的成像设备1000的概略配置的示意截面图。
[0065]根据本技术的成像设备1000具有壳体1001、设置有拍摄透镜1011的光学成像系统1010、半透射式反射镜1002、图像传感器1030、像平面AF传感器1031、专用AF传感器1020、电子取景器1003和显示器1004。应该注意，由于壳体1001、光学成像系统1010、图像传感器1030、像平面AF传感器1031和显示器1004与上述的现有技术的成像设备中的对应部件相同，所以将不会重复其描述。
[0066]半透射式反射镜1002被设置在壳体1001中的位于壳体1001中的图像传感器1030和拍摄透镜1011之间。被摄体光通过拍摄透镜1011入射在半透射式反射镜1002上。半透射式反射镜1002使通过拍摄透镜入射的被摄体光的一部分在位于上方的专用AF传感器1020的方向上反射,并使被摄体光的一部分向着图像传感器1030透射。[0067]专用AF传感器1020被设置为位于半透射式反射镜1002的上方且位于壳体1001中的图像传感器1030的前方。专用AF传感器1020是例如相位差检测系统或对比度AF系统的专用自动聚焦模块。由拍摄透镜1011收集的被摄体光在半透射式反射镜1002上反射，然后入射在专用AF传感器1020上。由专用AF传感器1020检测到的焦点检测信号被供应给成像设备1000中的执行散焦量的计算的处理单元。
[0068]图5是图示拍摄画面上的专用AF传感器1020的AF区域(在下文中被称为专用AF区域)和拍摄画面上的像平面AF传感器1031的AF区域(在下文中被称为像平面AF区域)的示图。
[0069]在图5中，由方形框指示的区域是专用AF区域。如从图5理解的，专用AF区域被设置在比像平面AF区域更窄的范围中，并且基本上集中在中央附近。专用AF传感器1020可以以比像平面AF传感器1031更高的精度检测焦点。
[0070]图5中的由十字指示的区域是像平面AF区域。如从图5理解的，像平面AF区域散步在宽范围中，并可以补充宽范围中的被摄体。
[0071]存在这样的情况，S卩，由于专用光学系统中的AF区域的布置而难以在专用AF传感器1020中以相等的间隔均匀地设置这些区域。由于这种原因，当如本技术中一样比较专用AF区域和像平面AF区域的检测结果时，将这两种AF区域的位置放置在一起更好。为此目的，不均等地布置像平面AF区域，从而使得像平面AF区域的位置与专用AF区域的位置相关联，如图5所示。稍后将描述布置的方法。
[0072]电子取景器(EVF) 1003被设置在壳体1001中。例如，电子取景器1003具有液晶显示器、有机EL显示器等。通过在信号处理单元(未示出)中处理从图像传感器1030输出的图像信号获得的图像数据被供应给电子取景器1003，并且电子取景器1003作为实时图像(直通图像)显示该图像数据。
[0073]根据本技术的成像设备被如上所述地配置。在根据本技术的成像设备中，专用AF传感器1020被设置在成像设备1000的壳体1001中的半透射式反射镜1002的上方。因此，即使当太阳处于拍摄方向上，由此成像设备处于强逆光状态时，也不存在这样的情况:不需要的光在专用AF传感器1020的面上反射，并入射在图像传感器1030上，如图4所示。因此，可以防止不需要的光负面地影响像平面AF传感器1031的焦点检测。
[0074]应该注意，由于在很多情况下在拍摄期间诸如太阳或照明装置的光源的位置比成像设备高，所以光也从上方入射在成像设备上。因此，通过如本技术中一样在图像传感器的上方设置专用AF传感器1020，可以防止不需要的光在专用AF传感器1020上反射并入射在图像传感器1030上。
[0075]应该注意，在本技术中，专用AF传感器1020被设置在在现有技术中原本设置五棱镜的位置处，由此无法设置五棱镜，并且电子取景器优选地用作取景器。
[0076]〈2.成像设备中的处理的第一实施例〉
[0077][2-1.成像设备的配置]
[0078]图6的成像设备1000被配置为包括光学成像系统1010、专用AF传感器1020、图像传感器1030、像平面AF传感器1031、预处理电路1040、照相机处理电路1050、图像存储器1060、控制单元1070、图形I/F (接口 ) 1080、显示单元1090、输入单元1100、R/W (读写器)1110和存储介质1120。控制单元充当散焦量计算单元1071、散焦量选择单元1072、散焦量决定单元1073、散焦量校正单元1074和焦点控制单元1075。
[0079]光学成像系统1010被配置为包括用于在图像传感器1030上收集来自被摄体的光的拍摄透镜1011 (包括聚焦透镜、变焦透镜等)、通过移动聚焦透镜来调整焦点的透镜驱动机构1012、快门机构、光阑机构等。基于来自控制单元1070和焦点控制单元1075的控制信号来驱动系统。透镜驱动机构1012通过与从焦点控制单元1075供应的散焦量相对应地在光轴方向上移动拍摄透镜1011来实现AF操作。通过光学成像系统1010获得的被摄体的光图像在充当成像器件的图像传感器1030上形成。
[0080]专用AF传感器1020是例如相位差检测AF系统、对比度检测AF系统等的专用自动聚焦传感器。由拍摄透镜1011收集的被摄体光在半透射式反射镜上反射，然后入射在专用AF传感器1020上。由专用AF传感器1020检测的焦点检测信号被供应给散焦量计算单元1071。专用AF传感器1020对应于根据本公开的实施例的第一焦点检测单元。因此，从专用AF传感器1020的焦点检测获得的散焦量对应于根据本公开的实施例的第一散焦量。
[0081]图像传感器1030具有作为通常成像像素的R (红色)像素、G (绿色)像素和B (蓝色)像素和用于检测相位差焦点的相位差检测元件。构成图像传感器1030的像素以光电的方式将从被摄体入射的光转换为电荷量并输出像素信号。另外，图像传感器1030最终将包括像素信号的成像信号输出到预处理电路1040。作为图像传感器1030，使用CXD (电荷耦合器件)、CMOS (互补金属氧化物半导体)等。应该注意，稍后将描述图像传感器1030的详细配置。
[0082]像平面AF传感器1031是包括多个相位差检测元件的用于自动聚焦的传感器。由像平面AF传感器1031检测的焦点检测信号被供应给散焦量计算单元1071。稍后将描述像平面AF传感器1031的详细配置。像平面AF传感器1031对应于根据本公开的实施例的第二焦点检测单元。因此，从像平面AF传感器1031的焦点检测获得的散焦量对应于根据本公开的实施例的第二散焦量。
[0083]预处理电路1040对从图像传感器1030输出的成像信号执行采样保持等，从而使得从⑶S (相关双采样)处理令人满意地保持S/N (信噪)比。此外，在AGC (自动增益控制)处理中控制增益，执行A/D (模拟/数字)转换，并且由此输出数字图像信号。
[0084]照相机处理电路1050对从预处理电路1040输出的图像信号执行信号处理,例如，白平衡调整处理、颜色校正处理、伽马校正处理、Y/C转换处理、AE (自动曝光)处理等。
[0085]图像存储器1060是临时地存储经过预处理电路1040和照相机处理电路1050的预定处理的图像数据的易失性存储器或被配置为例如DRAM (动态随机存取存储器)的缓冲存储器。
[0086]控制单元1070由例如CPU、RAM、ROM等构成。ROM存储由CPU读取和操作的程序等。RAM被用作CPU的工作存储器。CPU通过根据在ROM中存储的程序执行各种处理并发出命令来控制整个成像设备1000。
[0087]另外，控制单元1070通过执行预定程序来充当散焦量计算单元1071、散焦量选择单元1072、散焦量决定单元1073、散焦量校正单元1074和焦点控制单元1075。每一个所述单元可以通过具有作为专用装置的功能中的每一种的硬件而不是通过程序来执行。在这种情况下，成像设备1000被配置为包括硬件。
[0088]散焦量计算单元1071基于由专用AF传感器1020或像平面AF传感器1031获取的相位差检测信号来计算散焦量，该散焦量指示自焦点的偏离量。散焦量选择单元1072执行如下处理:选择从专用AF传感器1020的检测结果获得的散焦量(在下文中被称为专用散焦量)和从像平面AF传感器1031的焦点检测结果获得的散焦量(在下文中被称为像平面散焦量)之中的哪个量将用于焦点控制中并利用该结果。稍后将描述由散焦量选择单元1072执行的详细处理。
[0089]散焦量决定单元1073执行根据基于像平面AF传感器的焦点检测结果计算的像平面散焦量来决定每一个像平面AF区域的散焦量的处理。稍后将描述散焦量决定单元1073的详细处理。散焦量校正单元1074执行像平面散焦量的校正处理。稍后将描述由散焦量校正单元1074执行的详细处理。焦点控制单元1075基于利用的散焦量来控制光学成像系统1010的透镜驱动机构1012，以执行焦点调整处理。
[0090]图形I/F1080使得通过从由控制单元1070供应的图像信号生成用于在显示单元1090上显示图像的图像信号并将该信号供应给显示单元1090来显示图像。显示单元1090是被配置为例如IXD (液晶显示器)、H)P (等离子体显示面板)、有机EL (电致发光)面板等的显示单元。显示单元1090显示捕获的直通图像、在存储介质1120中记录的图像等。
[0091]输入单元1100例如包括:用于接通和断开电源的电源按钮、用于指示开始记录捕获图像的释放按钮、用于变焦调整的操作器、与显示单元1090集成的触摸屏等。当对输入单元1100执行输入操作时，根据该输入的控制信号被生成并输出到控制单元1070。然后，控制单元1070根据该控制信号执行算术运算处理和控制。
[0092]R/ffl 110是与存储介质1120连接的接口，在该存储介质1120中记录通过成像生成的图像数据等。R/W1110在存储介质1120上写入从控制单元1070供应的数据，并且将从存储介质1120读取的数据输出到控制单元1070。存储介质1120是大容量存储介质1120，例如硬盘、记忆棒(Memory Stick,索尼公司的注册商标)、SD存储卡等。图像以例如JPEG等形式的压缩状态存储。另外，包括存储图像的信息和诸如成像日期等的附加信息的EXIF (可交换图像文件格式)数据也与图像相关联地存储在其中。
[0093]这里，将描述上述的成像设备1000的基本操作。在捕获图像之前，从对由图像传感器1030感测的光的光电转换获得的信号被顺序地供应给预处理电路1040。预处理电路1040对输入信号执行⑶S处理、AGC处理等，并且进一步将这些信号转换为图像信号。
[0094]照相机处理电路1050对从预处理电路1040供应的图像信号执行图像质量校正处理，并且将结果作为照相机直通图像的信号经由控制单元1070供应给图形I/F1080。因此，在显示单元1090上显示照相机直通图像。用户可以在观看在显示单元1090上显示的直通图像的同时调整视角。
[0095]在这种状态中，当按压输入单元1100的快门按钮时，控制单元1070将控制信号输出给光学成像系统1010，以使得在光学成像系统1010中包含的快门操作。因此，从图像传感器1030输出一巾贞的图像信号。
[0096]照相机处理电路1050对经由预处理电路1040从图像传感器1030供应的一帧的图像信号执行图像质量校正处理，并且将处理的图像信号供应给控制单元1070。控制单元1070对输入的图像信号进行编码和压缩，并且将生成的编码数据供应给R/W1110。因此，在存储介质1120中存储捕获的静止图像的数据文件。
[0097]同时，当再现在存储介质1120中存储的图像文件时，控制单元1070根据对输入单元1100的输入操作，通过R/W1110从存储介质1120读取选择的静止图像文件。对读取的图像文件进行扩展解码处理。然后，将其解码的图像信号经由控制单元1070供应给图形I/F1080。因此，在显示单元1090上显示在存储介质1120中存储的静止图像。
[0098]如例如图7中所示，相位差检测元件被嵌入在图像传感器1030中，从而不会影响拍摄图像。在水平方向上，部分地打开并被光瞳分割用于检测相位差的一对元件(图中的P和Q)被设置成一行。另外，在垂直方向上，相位差像素的行以若干行的间隔被嵌入。
[0099]在如上所述地布置的相位差检测元件中，多个相位差检测元件作为一组被设置为AF区域(例如，图7中由粗线指示的矩形框)，并且针对每个区域执行用于焦点检测的算术运算。因此，通过如图8所示使AF区域的设置偏离，如图5所示的AF区域的不均匀布置是可能的。应该注意，可以通过软件的处理不均匀地进行AF区域的布置，但是，通过将图像传感器1030中的相位差检测元件的布置设置为不均匀的，也可以不均匀地布置AF区域。
[0100][2-2.处理的概要]
[0101]接下来，将描述由成像设备1000执行的处理。首先，将参照图9A至11描述在本实施例中执行的聚焦处理的概要。图9A至11示出拍摄画面内的专用AF区域、拍摄画面内的像平面AF区域和使用自动聚焦追踪的被摄体。在图9A至11中，虚线方形指示专用AF传感器1020的专用AF区域，并且虚线十字指示像平面AF传感器1031的像平面AF区域。
[0102]首先，图9A示出不存在被摄体并且不执行自动聚焦的状态。当如图9B所示被摄体出现并且用户输入AF指示(例如，半按压快门)时，首先基于专用AF传感器1020的焦点检测结果来计算散焦量，并且基于该散焦量，将焦点设置在最接近的被摄体(在下文中被称为最接近被摄体)上。具体地，当基于散焦量驱动拍摄透镜1011时，通过调整拍摄透镜1011的焦点，可以将焦点设置在最接近被摄体上。在图9A至9D中，由实线指示焦点在最接近被摄体上的AF区域。
[0103]图9C示出在焦点处于最接近被摄体上之后被摄体移动的情况。此外，在这种情况下，调整焦点，使得使用基于专用AF传感器1020和像平面AF传感器1031的各自焦点检测结果计算的散焦量，使最接近当前焦点位置的被摄体(具有最小散焦量的被摄体)保持聚焦。在图9C中，最接近被摄体被聚焦的专用AF区域和像平面AF区域全部由实线指示。
[0104]图9D示出被摄体移动并然后离开专用AF传感器1020的全部AF区域的情况。在这种情况下，如果被摄体位于像平面AF区域内，那么使用像平面AF传感器1031的散焦量，使焦点保持在具有最小散焦量的被摄体上。因此，不会从被摄体失去焦点。
[0105]在图9D中，由实线指示焦点在被摄体上的AF区域的十字。应该注意，在本技术中，当被摄体离开所有的专用AF区域并且仅仅位于像平面AF区域上时，由散焦量校正单元执行提高散焦量的精度的处理。将描述该处理的细节。
[0106]图1OA示出被摄体进一步移动并且离开专用AF传感器1020和像平面AF传感器1031的全部AF区域的情况。在这种情况下，焦点调整处理在最终的焦点位置处暂停预定的时间，直到专用AF传感器1020再次检测到被摄体为止。
[0107]当甚至在从焦点调整的暂停起经过了预定时间之后专用AF传感器1020也没有检测到预定散焦量内的被摄体时，执行焦点调整，以聚焦到具有专用AF传感器1020的最小散焦量的另一个被摄体上，如图1OB所示。因此，改变正在被追踪的被摄体。在图1OB中，焦点在被摄体上的AF区域的方形由实线指示。[0108]即使当在改变正在追踪的被摄体之后先前聚焦和追踪的被摄体如图1OC所示再次进入专用AF传感器1020的AF区域时，也执行焦点调整使得焦点在改变后的被摄体上。
[0109]应该注意，当正在被追踪的被摄体不是用户期望的被摄体时，用户首先解除AF指示的输入(例如，解除快门的半按压)，以暂停自动聚焦处理。然后，如图1OD所示，没有焦点在任何被摄体上。
[0110]另外，当用户再次输入AF指示(例如，半按压快门)时，执行焦点调整，使得焦点在最接近被摄体上，如图11所示。
[0111]在上述的本技术中，通过将专用AF传感器1020和像平面AF传感器1031 —起使用，可以闻精度地聚焦和追踪被摄体。
[0112]图12是用于描述如图9A至11所示的由成像设备1000执行的处理的总流程图。
[0113]首先，在步骤SI中，散焦量计算单元1071计算散焦量。基于像平面AF传感器1031的焦点检测结果和专用AF传感器1020的焦点检测结果中的每一个，执行散焦量的计算。换句话说，基于像平面AF传感器1031的焦点检测结果来计算散焦量，并且基于专用AF传感器1020的焦点检测结果来计算散焦量。
[0114]接下来，在步骤S2中，散焦量选择单元1072执行散焦量选择处理。散焦量选择处理是选择像平面AF传感器1031和专用AF传感器1020的散焦量中的哪一个将作为散焦量用于焦点控制中的处理。稍后将描述散焦量选择处理的细节。
[0115]接下来,在步骤S3中，焦点控制单元1075基于从散焦量选择处理选择的散焦量来控制聚焦透镜的驱动。因此，执行焦点控制。此外，在步骤S4中的焦点确定处理是检查在焦点调整处理中焦点是否在用户期望的被摄体上的处理。在成像设备1000中，只要用户输入AF指示(例如，半按压快门)，就重复该处理。
[0116][2-3.散焦量选择处理]
[0117]接下来，将参照图13的流程图来描述在上述的总流程图中包含的散焦量选择处理。首先，在步骤SlOl中，确定像平面AF传感器1031的焦点检测结果是否有效。例如，基于用户对成像设备1000的设置状态来进行该确定。在成像设备1000被配置为选择将像平面AF传感器1031和专用AF传感器1020 —起使用的AF模式或者只使用专用AF传感器1020的另一种AF模式时，通过确认用户已经选择了哪一种模式来进行基于设置状态的确定。当选择了使用两个传感器的模式时，像平面AF传感器1031的焦点检测结果被确定为有效，并且当选择了只使用专用AF传感器1020的AF模式时，像平面AF传感器1031的焦点检测结果不是有效的。
[0118]另外，例如，基于在曝光定时是否可以使用像平面AF传感器1031的焦点检测结果，可以进行步骤SlOl的确定。由于成像的读取被限制，所以像平面AF传感器1031的曝光定时与专用AF传感器1020不同步。因此，当获取像平面AF传感器1031的检测定时(曝光结束的定时)，并且在专用AF传感器1020的曝光结束的定时处，曝光定时显著地偏离时，不利用像平面AF传感器1031的焦点检测结果。以这样的方式，当执行步骤SlOl的确定，并且像平面AF传感器1031的焦点检测结果不是有效时，处理前进到步骤S102 (步骤SlOl中为“否”)。
[0119]然后，在步骤S102中，基于多个专用AF区域的焦点检测结果计算的多个散焦量当中的最接近散焦量被选择为要用于焦点控制的散焦量(在下文中，选择的散焦量被称为选择散焦量)。例如，当如图5所示存在专用AF传感器1020的11个AF区域时，11个散焦量当中的最接近散焦量被设置为选择散焦量。
[0120]说明将会返回到步骤S101。在步骤SlOl中，当像平面AF传感器1031的焦点检测结果被确定为有效时，处理前进到步骤S103 (步骤SlOl中为“是”)。然后，在步骤S103中执行像平面散焦量决定处理。像平面散焦量决定处理是针对多个像平面AF区域中的每一个计算散焦量(在下文中被称为像平面散焦量)并决定像平面散焦量的处理。稍后将描述像平面散焦量决定处理的细节。
[0121]当决定像平面散焦量时，接下来在步骤S104中检查成像设备1000是否处于接近优先模式。接近优先模式是焦点在所有的焦点区域内的最近被摄体上的模式。当成像设备1000处于接近优先模式(步骤S104中为“是”)时，在步骤S105中选择专用AF区域的散焦量(在下文中被称为专用散焦量)当中的最接近散焦量的值作为选择散焦量。这是因为散焦量当中的最接近散焦量的值被设置为根据成像设备1000处于接近优先模式时的模式而被选择。另一方面，当在步骤S104中成像设备1000被发现不处于接近优先模式中时，处理前进到步骤S106 (步骤S104中为“否”)。
[0122]接下来，在步骤S106中，确定由专用AF传感器1020获得的专用散焦量是否等于或小于作为预定阈值的第一阈值。对所有的专用散焦量进行该确定。当专用散焦量等于或小于第一阈值时，处理前进到步骤S107 (步骤S106中为“是”)，并且针对多个专用AF区域中的每一个获得的专用散焦量当中的最小量被选择作为选择散焦量。
[0123]另一方面，当由专用AF传感器1020获得的专用散焦量等于或大于第一阈值时，处理前进到步骤S108(步骤S106中为“否”)。接下来，在步骤S108中，确定由像平面AF传感器1031获得的散焦量是否等于或小于作为预定阈值的第二阈值。当所述散焦量等于或小于第二阈值时，处理前进到步骤S109 (步骤S108中为“是”)，并且针对多个像平面AF区域中的每一个获得的像平面散焦量当中的最小量被选择作为选择散焦量。
[0124]另一方面，当在步骤S108中确定像平面AF传感器1031的散焦量等于或大于第二阈值时，处理前进到步骤SllO(步骤S108中为“否”)。然后，在步骤SllO中，选择针对多个专用AF区域中的每一个获得的散焦量当中的最小量作为选择散焦量。接下来，在步骤Slll中执行稳定化处理。
[0125]这里，将参照图14的流程图来描述稳定化处理。稳定化处理是仅当选择散焦量没有显著地改变时原样地利用选择散焦量的处理。因此，在散焦量不会急剧地大幅改变的情况下可以使焦点控制稳定化。
[0126]首先，在步骤S210中，确定选择散焦量是否为预定基准范围内的值。当该散焦量在基准范围内时，处理前进到步骤S202，并且计数值被设置为O。稍后将描述该计数值。然后，接下来在步骤S203中，利用该选择散焦量作为要用于焦点控制的散焦量。在步骤S203中，决定要用于焦点控制的散焦量。利用的散焦值被供应给焦点控制单元1075。
[0127]说明将返回到步骤S201。在步骤S201中，当选择散焦量被确定不在基准范围内时，处理前进到步骤S204 (步骤S201中为“否”)。接下来，在步骤S204中，检查是否获得了物体(例如，人脸等)的散焦量。当获得了物体的散焦量时，处理前进到步骤S203 (步骤S204中为“是”)，并且利用该选择散焦量作为要用于焦点控制的散焦量。
[0128]另一方面，当没有获得物体(例如，人脸等)的散焦量时，处理前进到步骤S205 (步骤S204中为“否”)，并且检查成像设备1000是否处于接近优先模式。当成像设备1000处于接近优先模式时，处理前进到步骤S203(步骤S205中为“是”)，并且利用该选择散焦量作为要用于焦点控制的散焦量。
[0129]当在步骤S205中发现成像设备1000没有处于接近优先模式时，处理前进到步骤S206 (步骤S205中为“否”)，并且确定被摄体是否为移动物体。确定被摄体是否为移动物体可以使用现有技术的移动物体检测技术来执行。当被摄体是移动物体时，处理前进到步骤S203 (步骤S206中为“是”)，并且利用该选择散焦量作为要用于焦点控制的散焦量。
[0130]另一方面，当被摄体不是移动物体时，处理前进到步骤S207 (步骤S206中为“否”)。接下来，在步骤S207中检查计数值是否等于或大于第三阈值。当计数值等于或大于第三阈值时，处理前进到步骤S203(步骤S207中为“是”)，并且利用该选择散焦量作为要用于焦点控制的散焦量。
[0131]另一方面，当计数值并不等于或大于第三阈值时，处理前进到步骤S208(步骤S207中为“否”)，并且给计数值加I。然后，在步骤S209中，不利用该选择散焦量，结果，也不执行基于散焦量的使用聚焦透镜的驱动的焦点控制。
[0132]在稳定化处理中，当对从步骤S201到步骤S206的全部确定的答案都是“否”时，就是如下的情况:散焦量不在基准范围内，没有在物体上检测到散焦量，成像设备没有处于接近优先模式，并且被摄体不是移动物体。在这种情况下，不执行焦点控制，直到计数值等于或大于第三阈值。因此，可以实现这样的待机状态，即，焦点控制处于暂停状态，直到计数值等于或大于第三阈值为止。另外，由于只要散焦量在基准范围内就基于散焦量来执行焦点控制，所以可以防止利用的散焦量的显著变化。当计数值等于或小于第三阈值时，在步骤S208中给计数值加1，并且当计数值等于或大于第三阈值时，在步骤S203中，利用该选择散焦量作为要用于焦点控制的散焦量。因此，可以根据阈值的设置来调整待机状态的长度。
[0133][2-4.像平面散焦量决定处理]
[0134]接下来，将参照图15的流程图来描述散焦量选择处理的步骤S103中执行的像平面散焦量决定处理。像平面散焦量决定处理由散焦量决定单元1073执行。像平面散焦量决定处理是从像平面AF传感器1031的焦点检测结果决定每个像平面AF区域的散焦量的处理。
[0135]首先，在步骤S301中，把最大值代入像平面散焦量。把最大值代入像平面散焦量对应于执行初始化。例如，像平面散焦量被假设定义为具有16比特代码的数据。在这种情况下，可以获得像平面散焦量的范围是“-32768至+32767”。由于“像平面散焦量=最大值”对应于初始化，所以最大值“+32767”被代入该量。用最大值代入的像平面散焦量被称为比较用像平面散焦量，因为在确定针对每一个像平面AF区域获得的像平面散焦量的大小时与该量比较。
[0136]接下来，在步骤S302中，把用于对像平面AF区域的数量进行计数的变量i加I(i=i+l)。该变量i是从I到像平面AF区域的最大数的值。因此，当存在100个像平面AF区域时，例如，像平面AF区域从I编号到100，并且变量i具有从I到100的值。因此，通过对下面的步骤S303到步骤S306的处理进行循环，对所有的像平面AF区域执行像平面散焦
量决定处理。
[0137]接下来，在步骤S303中，在对应于要处理的变量i的像平面AF区域中，检查亮度值是否等于或大于预定值，由此确定该区域是否具有低对比度。当该区域被确定不具有低对比度时，处理前进到步骤S304 (步骤S303中为“否”)。
[0138]接下来，在步骤S304中，将比较用像平面散焦量的绝对值与对应于变量i的像平面AF区域中的像平面散焦量的绝对值进行比较。作为比较的结果，当第i像平面AF区域中的像平面散焦量的绝对值大于比较用像平面散焦量的绝对值时，处理前进到步骤S305 (步骤S304中为“是”)。然后，在步骤S305中，设置“比较用像平面散焦量的绝对值=该像平面散焦量的绝对值”，并且决定第i像平面AF区域的散焦量。
[0139]另一方面，在步骤S304中，当第i像平面AF区域中的像平面散焦量的绝对值小于比较用像平面散焦量的绝对值时，处理前进到步骤S306 (步骤S304中为“否”)，而不执行步骤S305的处理。另外，即使当在步骤S303中确定该区域具有低对比度时，处理前进到步骤S306 (步骤S303中为“是”)，而不执行步骤S305的处理。在这种情况下，由于不执行步骤S305的处理，所以不决定像平面散焦量。
[0140]接下来，在步骤S306中，确定变量i是否达到像平面AF区域的数量。当变量i没有达到像平面AF区域的数量时，处理前进到步骤S302 (步骤S306中为“否”)。然后，重复从步骤S302到步骤S306的处理，直到变量i达到像平面AF区域的数量为止。因此，对所有的像平面AF区域执行从步骤S302到步骤S306的处理。
[0141]当变量i达到像平面AF区域的数量时，处理前进到步骤S307 (步骤S306中为“是”)。然后，在步骤S307中，执行先前决定像平面散焦量确定处理。
[0142]这里，将参照图16的流程图来描述先前决定像平面散焦量确定处理。当从多个分离的像平面AF区域获得近似散焦量时，存在这样的担心，S卩，焦点位置改变得太多，并且焦点不在主被摄体上。因此，先前决定像平面散焦量确定处理是通过当在先前处理中决定的每一个像平面AF区域的像平面散焦量等于或小于预定量时将先前决定的像平面散焦量连续地决定作为像平面散焦量来防止焦点的细微变化的处理。
[0143]首先，在步骤S401中，确定先前决定的像平面散焦量是否等于或小于作为预定阈值的第四阈值。当该像平面散焦量等于或小于第四阈值时，处理前进到步骤S402(步骤S401中为“是”)。然后，在步骤S402中，将先前决定的像平面散焦量再次决定作为像平面散焦量。
[0144]另一方面，在步骤S401中，当该像平面散焦量被确定等于或大于第四阈值时，处理前进到步骤S403 (步骤S401中为“否”)。然后，在步骤S403中，计算获得先前决定的像平面散焦量的像平面AF区域的周边像平面AF区域的散焦量。
[0145]例如，周边区域是在计算先前决定的散焦量的像平面AF区域的周边的8个像平面AF区域、在其上下左右侧的四个区域、等等。
[0146]接下来，在步骤S404中，检查对于所述像平面AF区域的周边的所有像平面AF区域是否计算了散焦量。重复步骤S403和步骤S404的处理(步骤S404中为“否”)，直到计算了所有的周边像平面AF区域的像平面散焦量为止。
[0147]然后，在对于所有的周边AF区域执行了散焦量的计算之后，处理前进到步骤S405(步骤S404中为“是”)。接下来，在步骤S405中，确定所有的周边AF区域的散焦量的最小值是否小于或等于第四阈值，并且当该值被确定小于或等于第四阈值时，处理前进到步骤S406 (步骤S405中为“是”)。[0148]然后，在步骤S406中，将所有的周边AF区域的散焦量的最小值决定为像平面散焦量。当像平面AF区域的先前决定的散焦量等于或大于阈值时，当被摄体移动到这些区域的周边时对应于被摄体的移动目的地的周边像平面AF区域的散焦量被用作像平面散焦量。
[0149]当在步骤S405中确定所有的周边AF区域的散焦量的最小值大于第四阈值时，将在图15的流程图的处理中决定的像平面散焦量而不是先前决定的像平面散焦量决定作为像平面散焦量(步骤S405中为“否”)。
[0150]如上所述，选择由专用AF传感器1020获得的散焦量或者由像平面AF传感器1031获得的散焦量用于焦点控制。因此，像平面AF传感器1031的宽范围的自动聚焦可以与像平面AF传感器1031的高精度的自动聚焦共存。
[0151][2_5.像平面散焦量校正处理]
[0152]接下来，将描述当如图9D所示被摄体离开所有的专用AF区域并且位于像平面AF区域时通过校正像平面散焦量来提高像平面散焦量的精度的处理。图17和18是示出像平面散焦量校正处理的流程的流程图。像平面散焦量校正处理是用于基于由专用AF传感器1020获得的散焦量和由像平面AF传感器1031获得的散焦量之间的差来校正像平面散焦量。像平面散焦量校正处理由散焦量校正单元1074执行。
[0153]首先，在步骤S501中，专用AF传感器1020和像平面AF传感器1031分别执行焦点检测。接下来，在步骤S502中，确定焦点是否在被摄体当中的作为用户的目标的被摄体(主被摄体)上(是否决定了要追踪的被摄体)。当焦点不在主被摄体上时，处理前进到步骤S503 (步骤S502中为“否”)。
[0154]接下来，在步骤S503中，检查是否执行了专用AF传感器1020的焦点检测。当执行了由专用AF传感器1020进行的焦点检测时，处理前进到步骤S504，基于从由专用AF传感器1020进行的焦点检测获得的散焦量来执行AF控制。只要执行了由专用AF传感器1020进行的焦点检测，就在步骤S504中基于由专用AF传感器1020获得的散焦量来执行AF控制。应该注意，步骤S504中的AF控制对应于图12的流程图的步骤S3中的AF控制处理。
[0155]另一方面，当在步骤S503中尚未执行由专用AF传感器1020进行的焦点检测时，处理前进到步骤S505 (步骤S503中为“否”)。然后，在步骤S505中，执行AF失控时的处理。例如，当在不执行由专用AF传感器1020进行的焦点检测的情况下AF控制不可用时，成像设备1000处于具有无效释放按钮的拍摄不可状态。当例如然后由专用AF传感器1020执行焦点检测时，可以取消对释放按钮的这种无效。
[0156]说明将返回到步骤S502。当在步骤S502中焦点被确定在被摄体当中的作为用户的目标的被摄体上时，处理前进到步骤S506 (步骤S502中为“是”)。接下来，在步骤S506中，检查是否已由专用AF传感器1020或像平面AF传感器1031执行了焦点检测。当专用AF传感器1020和像平面AF传感器1031都没有执行焦点检测时，处理前进到步骤S505，并且执行AF失控时的处理(步骤S506中为“否”)。AF失控时的处理例如是如上所述的释放按钮的无效。这是因为当专用AF传感器1020和像平面AF传感器1031都不可用来执行焦点检测时难以执行拍摄。当例如之后由专用AF传感器1020执行焦点检测时，可以取消释放按钮的无效。
[0157]另一方面，当在步骤S506中确定由专用AF传感器1020或像平面AF传感器1031执行了焦点检测时，处理前进到步骤S507(步骤S506中为“是”)。接下来，在步骤S507中，确定主被摄体是否被聚焦和追踪。可以以这样的方式进行确定:检查是否存在具有等于或小于预定值的焦点偏离量的区域，以及在多个AF区域当中是否存在焦点基本上在前一 AF操作的主被摄体上的AF区域。
[0158]当主被摄体没有被聚焦或追踪时，处理前进到步骤S503 (步骤S507中为“否”)。然后，如果在步骤S503中可以进行专用AF传感器1020的焦点检测时，那么在步骤S504中基于由专用AF传感器1020检测到的散焦量来执行AF控制。另外，如果在步骤S503中由专用AF传感器1020进行的焦点检测不可用，那么在步骤S505中执行AF失控时的处理。
[0159]当在步骤S507中主被摄体被确认为被追踪时，处理前进到步骤S508 (步骤S507中为“是”)。接下来，在步骤S508中，检查主被摄体被检测为被追踪的区域是否为专用AF区域。当在专用AF区域中检测到主被摄体时，在步骤S509中显示单元显示专用AF传感器1020和像平面AF传感器1031的区域。
[0160]在步骤S509中的区域的显示中，例如，指示像平面AF区域的十字当中的与被摄体重叠的十字可以由粗线指示，如图9D所示。因此，用户可以容易地识别当前的被摄体和检测到该被摄体的区域。另外，通过代替显示粗线或者作为显示粗线的补充来对与被摄体重叠的十字进行着色，可以显示这些区域。
[0161 ] 接下来，在步骤S510中，计算与被摄体重叠的专用AF区域中的散焦量与像平面AF区域中的散焦量之间的差，并且将该差存储在成像设备1000的存储单元、高速缓冲存储器
由
寸T o
[0162]作为计算该差的方法，例如，存在用于获得在重叠的专用AF区域和像平面AF区域中检测到的各自散焦量的差的方法。另外，可以通过将一个专用AF区域的散焦量和该专用AF区域周边的多个像平面AF区域的散焦量的平均值相关联来获得该差。此外，散焦量的差也受拍摄透镜1011的像差性质的影响，由此，当例如被摄体被定位为远离一帧的大致中央时，在考虑拍摄透镜1011的像差量的情况下，可以将偏移量与该差相加。
[0163]如将详细地描述的，当主被摄体离开所有的专用AF区域并且只位于像平面AF区域中时，该差用来校正焦点调整。
[0164]接下来，在步骤S504中，基于专用AF传感器1020的散焦量来执行AF控制。这是因为当主被摄体与专用AF区域重叠时使用专用AF传感器1020的散焦量更好地执行AF控制，原因在于专用AF传感器1020显示出比像平面AF传感器1031更高的AF精度。然后，处理返回到步骤S501。
[0165]说明将返回到步骤S508。当在步骤S508中确定主被摄体被检测为被追踪的区域不是专用AF区域时，处理前进到步骤S511 (步骤S508中为“否”)。
[0166]当仅仅像平面AF传感器1031在像平面AF区域中检测到主被摄体时，主被摄体正在被追踪的区域不是专用AF区域。因此，接下来，在步骤S511中，指定主被摄体被检测的像平面AF区域。作为指定的方法，例如，从已检测到主被摄体的专用AF区域附近的多个像平面AF区域中指定检测到等于或小于预定值的散焦量的区域，并且在该指定的区域中检测到的被摄体被假定是与主被摄体相同的被摄体。
[0167]接下来，在步骤S512中，被视为与主被摄体重叠的多个像平面AF区域被分组，并且执行诸如在像平面AF区域中检测到的散焦量的平均化处理的预定数据处理，使得平滑地执行对AF的追踪。[0168]接下来，在步骤S513中，确定多个被分组的像平面AF区域是否在前一处理中的主被摄体的位置附近。这是用于仅当多个被分组的像平面AF区域位于在前一焦点检测中检测到被摄体的区域附近时继续追踪，以使得当被摄体在该区域中时焦点不在除主被摄体以外的被摄体上的处理。这里，在附近例如是指区域邻近的状态。
[0169]当多个分组的像平面AF区域不在前一处理中的主被摄体的位置附近时，处理前进到步骤S505 (步骤S513中为“否”)。然后，在步骤S505中，执行AF失控时的处理。AF失控时的处理与上述的相同。
[0170]另一方面，当多个分组的像平面AF区域在前一处理中的主被摄体的位置附近时，处理前进到步骤S514(步骤S513中为“是”)。然后，在步骤S514中，使用在步骤S510中计算和存储的散焦量的差，校正由像平面AF传感器1031检测到的散焦量。
[0171]一般来说，在很多情况中，由像平面AF传感器进行的焦点检测的精度低于由专用AF传感器进行的焦点检测的精度。因此，在专用AF传感器1020可以执行焦点检测的状态下在专用AF区域和像平面AF区域相互重叠的AF区域中，计算两个焦点检测结果的差。然后，当被摄体仅与像平面AF区域重叠时，使用该差来校正由像平面AF传感器1031进行的焦点检测。因此，单独的像平面AF传感器1031可以以与专用AF传感器1020相同程度的精度来执行焦点检测。
[0172]接下来，在步骤S515中，显示由像平面AF传感器1031追踪的区域。例如，在步骤S515中的区域的显示中，指示像平面AF传感器1031的十字和指示专用AF区域的框当中的与被摄体重叠的十字和框可以由粗线指示，如图9C所示。因此，用户可以容易地识别当前检测到被摄体的区域。另外，可以通过代替显示粗线或者作为显示粗线的补充来对与被摄体重叠的十字和框进行着色，来显示这些区域。
[0173]然后，在步骤S516中，基于像平面AF传感器1031的校正后的散焦量来执行AF控制。该AF控制对应于图12的流程图的步骤S3中的AF控制处理。
[0174]如上所述，在像平面散焦量校正处理中，当专用AF传感器1020和像平面AF传感器1031都可以执行焦点检测时，不断地计算专用AF传感器1020的散焦量和像平面AF传感器1031的散焦量之间的差。然后，当被摄体离开所有的专用AF区域并且只有像平面AF传感器1031可以执行焦点检测时，使用计算的差来校正像平面AF传感器1031的散焦量。因此，可以提高由像平面AF传感器1031进行的焦点检测的精度，并且高精度的自动聚焦和宽范围的AF区域可以并存。
[0175]〈3.第二实施例〉
[0176][3_1.成像设备的配置]
[0177]接下来，将描述本技术的第二实施例。图19是图示根据第二实施例的成像设备1000的另一配置的框图。第二实施例中的成像设备1000具有被摄体检测单元1076。
[0178]被摄体检测单元1076从供应的图像数据的图像中检测被摄体。作为被摄体，例如，存在人脸等。在第二实施例中，被摄体是人，并且将举例说明检测人脸的情况。但是，被摄体检测单元1076要检测的目标不必是人脸，并且动物、建筑物等也是可以的，只要它们是可检测的物体即可。
[0179]作为检测方法，可以使用基于脸的形状的模板匹配、基于脸的亮度分布的模板匹配、基于图像中包含的人的皮肤或脸的特征量的方法等。另外，为了提高脸检测的精度，可以组合这些方法。应该注意，由于除了被摄体检测单元1076以外的构成元件与第一实施例的构成元件相同，所以将不会重复其描述。
[0180][3-2.处理的概要]
[0181]接下来，将描述在第二实施例中执行的处理。首先，将参照图20A至21D描述在本实施例中执行的聚焦处理的概要。图20A至20D示出第二实施例的第一例子，图21A至21D示出第二实施例的第二例子。图20A至21D示出拍摄画面中的专用AF区域、拍摄画面中的像平面AF区域和使用自动聚焦追踪的被摄体。在图20A至21D中，虚线方形指示专用AF传感器1020的AF区域，并且虚线十字指示像平面AF传感器1031的AF区域。
[0182]在图20A至20D的第一例子中，首先在拍摄画面中检测到要拍摄的被摄体的脸，如图20A所示。被摄体的脸位于专用AF区域和像平面AF区域中。在这种情况下,如图20B所示，使用与被摄体重叠的区域中的散焦量来执行焦点控制。应该注意，当被摄体的脸与专用AF区域和像平面AF区域都重叠时，可以基于由专用AF传感器1020检测到的散焦量来执行焦点控制。这是因为专用AF传感器1020在焦点检测方面表现出比像平面AF传感器1031更高的精度。
[0183]然后，当焦点在被摄体上，并且然后被摄体如图20C所示移动时，基于已移动的被摄体所处的AF区域的散焦量来执行焦点控制。另外，当如图20D所示被摄体的脸的位置离开所有的AF区域时，成像设备1000通过将该处理在待机状态下保持预定的时长来待机。另夕卜，当被摄体在预定的时长内再次进入AF区域时，基于被摄体的脸所处的AF区域的散焦量来执行焦点控制。另一方面，当被摄体在预定的时长内未进入AF区域时，如图20D所示，位于AF区域中的另一个被摄体被聚焦。
[0184]在图21A至21D的第二例子中，首先检测拍摄画面中要拍摄的被摄体的脸，如图21A所示。被摄体的脸位于像平面AF区域中。在这种情况下，如图21B所示，使用与脸重叠的像平面AF区域的散焦量来执行焦点控制。
[0185]另外，当焦点在被摄体上，并且然后被摄体如图21C所示移动时，基于已移动的被摄体所处的AF区域的散焦量来执行焦点控制。另外，当如图21D所示被摄体的脸的位置离开所有的AF区域时，成像设备1000通过将该处理在待机状态下保持预定的时长来待机。另夕卜，当被摄体在预定的时长内再次进入AF区域时，基于被摄体的脸所处的AF区域的散焦量来执行焦点控制。另一方面，当被摄体在预定的时长内未进入AF区域时，如图21D所示，位于AF区域中的另一个被摄体被聚焦。应该注意，整个处理的流程图与图12中示出的第一实施例的流程图相同。
[0186][3-3.散焦量选择处理]
[0187]接下来，将参照图22和23的流程图来描述在上述的总流程图中包含的散焦量选择处理。由于图22和23的流程图中的除步骤S1001至S1006中的处理以外的处理与第一实施例的处理相同，所以将不会重复其描述。
[0188]当在步骤S1001中执行像平面散焦量决定处理之后，处理前进到步骤S1002。应该注意，稍后将详细地描述第二实施例中的像平面散焦量决定处理。但是，第二实施例的像平面散焦量决定处理也是针对多个像平面AF区域中的每一个计算散焦量的处理，并且以与第一实施例相同的方式决定像平面散焦量。
[0189]接下来，在步骤S1002中，确定在拍摄画面中是否检测到了被摄体的脸。当尚未检测到脸时，处理前进到步骤S104 (步骤S1002中为“否”)。
[0190]另一方面，当已经检测到脸时，处理前进到步骤S1003(步骤S1002中为“是”)。接下来，在步骤S1003中，确定检测到的脸是否与专用AF区域重叠。当脸与专用AF区域重叠时，在步骤S1004中，位于被检测为脸的区域中的专用AF区域的散焦量当中的最小散焦量被设置为选择散焦量(步骤S1003中为“是”)。
[0191]当在步骤S1003中检测到的脸不与专用AF区域重叠时，处理前进到步骤S1005(步骤S1003中为“否”)。接下来，在步骤S1005中，确定检测到的脸是否与像平面AF区域重叠。当脸与像平面AF区域重叠时，在步骤S1006中，位于被检测为脸的区域中的多个像平面AF区域的散焦量当中的最小散焦量被设置为选择散焦量(步骤S1005中为“是”)。
[0192]由于其它处理与第一实施例的处理相同，所以将不会重复其描述。应该注意，稳定化处理也与第一实施例的稳定化处理相同。
[0193]接下来，将参照图24的流程图来描述第二实施例中的像平面散焦量决定处理。应该注意，由于图24的流程图中的除步骤S3001至S3004中的处理以外的处理与第一实施例的那些相同，所以将不会重复其描述。
[0194]首先，在步骤S3001中，把最大值代入像平面脸散焦量。像平面脸散焦量是指拍摄画面中的与检测为被摄体的脸的区域重叠的像平面AF区域的散焦量。把最大值代入像平面脸散焦量对应于执行初始化。例如，像平面脸散焦量被假设定义为具有16比特代码的数据。在这种情况下，可以获得像平面脸散焦量的范围是“-32768至+32767”。由于“像平面脸散焦量=最大值”对应于初始化，所以把最大值“+32767”代入该量。用最大值代入的像平面脸散焦量被称为比较用像平面脸散焦量，因为在确定针对与脸区域重叠的每一个像平面AF区域获得的像平面散焦量的大小时与该量比较。
[0195]另外，在步骤S3001中，以与第一实施例中相同的方式，把最大值代入比较用像平面散焦量。在步骤S302中，把I代入变量i也与第一实施例中相同。
[0196]在步骤S303中，当该区域被确定不具有低对比度时，处理前进到步骤S3002 (步骤S303中为“否”)。接下来，在步骤S3002中，检查多个像平面AF区域当中的对应于变量i的像平面AF区域是否与被检测为脸的区域重叠。
[0197]当对应于变量i的像平面AF区域与脸区域重叠时，处理前进到步骤S3003 (步骤S3002中为“是”)。接下来，在步骤S3003中，将比较用像平面脸散焦量的绝对值与第i像平面AF区域中的像平面散焦量的绝对值进行比较。作为比较的结果，当第i像平面AF区域中的像平面散焦量的绝对值小于比较用像平面脸散焦量的绝对值时，处理前进到步骤S3004(步骤S3003中为“否”)。然后，在步骤S3004中，决定与脸区域重叠的第i像平面AF区域的散焦量。
[0198]另一方面，当在步骤S3003中第i像平面AF区域中的像平面散焦量的绝对值大于比较用像平面脸散焦量的绝对值时，处理前进到步骤S304 (步骤S3003中为“是”)，而不执行步骤S3004的处理。另外，当在步骤S3002中对应于变量i的像平面AF区域与脸区域不重叠时，处理也前进到步骤S304 (步骤S3002中为“否”)，而不执行步骤S3004的处理。由于在这种情况下不执行步骤S3004的处理，所以与脸区域重叠的第i像平面AF区域的像平面散焦量保持未决定。如上所述，在第二实施例中，决定与被检测为脸的区域重叠的像平面AF区域的散焦量。[0199]如上所述，执行第二实施例中的处理。在第二实施例中，由于基于与被检测为被摄体的脸的区域重叠的AF区域的散焦量执行焦点控制，所以可以基于脸位置进行焦点控制，如图20A至21D所示。
[0200]如上所述，执行本技术中的处理。一般来说，当在被摄体已经被聚焦和追踪的状态下被摄体离开专用AF传感器1020的所有AF区域时，存在作为用户目标的被摄体的背景中存在的另一被摄体被聚焦的情况。但是，根据本技术，由于像平面AF传感器1031可以在宽范围中检测被摄体，所以一旦被摄体被聚焦，即使当被摄体离开像平面AF传感器1031的全部AF区域时也可以把焦点保持在被摄体上，并且可以防止对另一个被摄体的错误聚焦。
[0201]另外，当在焦点在用户期望的被摄体上的情况下执行追踪操作，并且另一个被摄体靠近并进入框时，存在后一被摄体被聚焦的情况。但是，根据本技术，一旦焦点在被摄体上，即使当另一个被摄体靠近时焦点也不会被转移到该另一个被摄体，并且焦点可以连续地在用户期望的被摄体上。
[0202]另外，由于除了专用AF传感器1020以外还使用具有宽焦点范围的像平面AF传感器1031，所以即使当被摄体的位置显著地改变时，也可以可靠地检测和追踪被摄体。此外，当检测到被摄体的脸等，并且脸等与像平面AF区域重叠时，使用其像平面散焦量来执行焦点控制，因此能够在比以如更览广的沮围中追S示被摄体。
[0203]<4.变型例 >
[0204]以上，虽然已经详细地描述本技术的实施例，但是本技术不限于上述的实施例，并且可以基于本技术的技术要旨来对本技术进行各种修改。
[0205]本领域技术人员应当理解，可以根据设计要求和其它因素进行各种修改、组合、子组合和替换，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内即可。
[0206]另外，本技术还可以被如下地配置。
[0207](I) 一种成像设备，包括:
[0208]第一焦点检测单元，该第一焦点检测单元被设置在图像传感器中，并且通过感测通过拍摄透镜的被摄体像光来输出用于相位差焦点检测的信号；以及
[0209]第二焦点检测单元，该第二焦点检测单元被设置为位于图像传感器的上方，并且通过感测通过拍摄透镜的被摄体像光来输出用于相位差焦点检测的信号。
[0210](2)根据(I)的成像设备，其中，第二焦点检测单元是专用相位差焦点检测模块。
[0211](3)根据(I)或(2)的成像设备，其中，第一焦点检测单元包括设置在图像传感器中的相位差焦点检测元件。
[0212](4)根据⑴至(3)中的任一项的成像设备，还包括:
[0213]光学构件，该光学构件将通过拍摄透镜的被摄体像光分成图像传感器的入射光和专用相位差焦点检测模块的入射光。
[0214](5)根据⑴至⑷中的任一项的成像设备，还包括:
[0215]电子取景器，该电子取景器显示使用图像传感器获得的图像。
[0216]本公开包含与于2012年9月11日递交到日本专利局的日本在先专利申请JP2012-199534中公开的主题有关的主题，该专利申请的全部内容通过引用并入本文。
【权利要求】
1.一种成像设备，包括: 第一焦点检测单元，该第一焦点检测单元被设置在图像传感器中，并且通过感测已经过拍摄透镜的被摄体像光来输出用于相位差焦点检测的信号；以及 第二焦点检测单元，该第二焦点检测单元被设置为位于图像传感器的上方，并且通过感测已经过拍摄透镜的被摄体像光来输出用于相位差焦点检测的信号。
2.根据权利要求1所述的成像设备，其中，第二焦点检测单元是专用相位差焦点检测模块。
3.根据权利要求1所述的成像设备，其中，第一焦点检测单元包括设置在图像传感器中的相位差焦点检测元件。
4.根据权利要求2所述的成像设备，还包括: 光学构件，该光学构件将已经过拍摄透镜的被摄体像光分成图像传感器的入射光和专用相位差焦点检测模块的入射光。
5.根据权利要求1所述的成像设备，还包括: 电子取景器，该电子取景器显示使用图像传感器获得的图像。
【文档编号】G03B13/36GK103685910SQ201310396078
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2012年9月11日
【发明者】赤松范彦, 中村真彦, 小森贤二 申请人:索尼公司