相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年2月2日提交的日本优先权专利申请jp2016-017925的利益，其全部内容通过引用包含于此。
本公开涉及一种透镜单元、成像装置和控制方法。
背景技术：
正在开发与装备有用于实现调整焦点的功能的多个透镜的透镜单元相关的技术。例如，在jp2014-44223a中描述了与装备有多个透镜的透镜单元相关的一种技术。
技术实现要素：
对比度自动聚焦(以下也称为“对比度af”)是一种自动地调整焦点的方法。当使用对比度自动聚焦时，基于从获取的对比度值获得的近似曲线检测聚焦点，并且因此，需要获取在聚焦点的任一侧的对比度值。此外，通过移动构成透镜单元的多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜来获取每个对比度值。
然而，因为各种因素(诸如，例如由于透镜单元的结构而导致的聚焦透镜移动的物理限制)，可能发生这样的情况：聚焦透镜未在期望范围上充分地移动以获取用于执行对比度af的对比度值。如上所述，如果聚焦透镜未在期望范围上充分地移动以获取对比度值，或者换句话说，如果在聚焦透镜中产生不充分的移动，则存在不能以足够的准确性执行对比度af的风险。
本公开提出一种新的改进的使得能够解决当执行对比度自动聚焦 时可能产生的不充分的聚焦透镜移动的透镜单元、成像装置和控制方法。
根据本公开的实施例，提供一种透镜单元，所述透镜单元装备有：多个聚焦透镜，布置在镜筒内部；多个致动器，对应于相应的多个聚焦透镜并且被配置为在镜筒内部移动所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜；和控制电路，被配置为在所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置位于满足指定的光学性能的范围内部的情况和位于该范围外部的情况之间根据不同规则控制所述多个聚焦透镜的移动。
另外，根据本公开的实施例，提供一种装备有透镜单元和成像单元的成像装置。所述透镜单元包括：多个聚焦透镜，布置在镜筒内部；多个致动器，对应于相应的多个聚焦透镜并且被配置为在镜筒内部移动所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜；和控制电路，被配置为在所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置位于满足指定的光学性能的范围内部的情况和位于该范围外部的情况之间根据不同规则控制所述多个聚焦透镜的移动。
另外，根据本公开的实施例，提供一种由透镜单元的控制电路执行的控制方法。所述控制方法包括：在布置在镜筒内部的多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置位于满足指定的光学性能的范围内部的情况和位于该范围外部的情况之间根据不同规则控制所述多个聚焦透镜的移动。
根据本公开的实施例，可解决当执行对比度自动聚焦时可能产生的不充分的聚焦透镜移动。
需要注意的是，上述效果不必受到限制，并且与该效果一起，或者替代于该效果，可表现出希望在本说明书中介绍的任何效果或能够从本说明书预期的其它效果。
附图说明
图1是表示根据实施例的透镜单元的结构的例子的解释示图；
图2是用于表示根据实施例的控制方法的解释示图；
图3是用于表示根据实施例的控制方法的解释示图；
图4是用于表示根据实施例的控制方法的解释示图；
图5是用于表示根据实施例的控制方法的解释示图；
图6是表示根据实施例的透镜单元的结构的例子的方框图；
图7是表示由图6中示出的成像装置执行的处理的例子的流程图；
图8是表示由根据实施例的透镜单元执行的处理的例子的流程图；和
图9是表示根据实施例的成像装置的示例性结构的方框图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细描述本公开的优选实施例。在本说明书和附图中，具有基本上相同的功能和结构的结构元素由相同的标号表示，并且省略这些结构元素的重复解释。
以下将按照下面的次序进行描述。
1.根据实施例的控制方法
2.根据实施例的透镜单元和成像装置
3.根据实施例的程序
(根据实施例的控制方法)
首先，将描述根据实施例的控制方法。以下，将会给出这样的例子：根据本实施例的透镜单元根据本实施例的控制方法执行处理。
另外，下面主要描述用于单个焦点的例子，或者换句话说，描述焦距固定的情况，并且成像距离(通常是成像装置和聚焦像平面之间的距离；也被称为“被摄体距离”)相对于这个焦距移动。然而，根据本实施例的控制方法不限于被应用于单个焦点。例如，根据本实施例的控制方法也可被应用于可变焦距的情况。
图1是表示根据本实施例的透镜单元的结构的例子的解释示图。图1是布置在镜筒(未示出)中的透镜和各种机构(诸如，致动器和凸轮环)的简化示图。布置在镜筒(未示出)中的透镜包括各种透镜，诸如例 如聚焦透镜、变焦透镜和固定焦距透镜。
需要注意的是，在根据本实施例的透镜单元中，聚焦透镜可以是与其它透镜(诸如，变焦透镜)同一透镜。例如，聚焦透镜和固定焦距透镜是同一透镜的情况对应于单个焦点的情况的例子。作为另一例子，聚焦透镜和变焦透镜是同一透镜的情况对应于可变焦距的情况的例子。如以上所讨论，下面在预先假设单个焦点的同时描述根据本实施例的控制方法。此外，在可变焦距的情况下，稍后讨论的“满足光学性能的范围”对于多个聚焦透镜而言变化。
图1中示出的符号l1代表一个聚焦透镜，而图1中示出的符号m1代表在镜筒内部移动聚焦透镜l1的致动器。此外，图1中的符号l2代表另一聚焦透镜，而图1中示出的符号m2代表凸轮环。此外，虽然在图1中未示出，但根据本实施例的透镜单元装备有在镜筒内部移动聚焦透镜l2的致动器。
聚焦透镜l1和聚焦透镜l2分别由一个聚焦透镜构成。此外，聚焦透镜l1和聚焦透镜l2之一或二者可以是由多个子透镜构成的透镜组。另外，聚焦透镜l1和聚焦透镜l2可根据每个聚焦透镜的对应致动器在镜筒内部移动。采用图1作为例子，聚焦透镜l1和聚焦透镜l2中的每个聚焦透镜可沿着光轴沿图1的左右方向在镜筒内部移动。
需要注意的是，布置在根据本实施例的透镜单元中的聚焦透镜的数量不限于两个(比如，图1中示出的聚焦透镜l1和聚焦透镜l2)。例如，根据本实施例的透镜单元也可具有三个或更多个聚焦透镜。根据本实施例的透镜单元可采用这样的结构：多个聚焦透镜中的至少一个聚焦透镜是由多个子透镜构成的透镜组。以下，为了方便起见，将描述这样的例子：根据本实施例的透镜单元具有指定为聚焦透镜l1和聚焦透镜l2的两个聚焦透镜。
如以上所讨论，当执行对比度af时，例如，由于各种因素(诸如，由于透镜单元的结构而导致的聚焦透镜移动的物理限制)，可能在聚焦透镜中产生不充分的移动。以下，聚焦透镜中的这种不充分的 移动也可被简称为“不充分”。
图2是用于表示根据本实施例的控制方法的解释示图，并且表示当执行对比度af时可能产生的不充分的聚焦透镜移动的例子。图2表示某个聚焦透镜的位置和对比度af检波值(这对应于前面讨论的对比度值)之间的关系。
如图2中所示，对于某个聚焦透镜，存在由各种因素(诸如，由于结构导致的物理限制)引起的图2中标记为a的“物理可聚焦运动范围”。
另外，对于某个聚焦透镜，在“物理可聚焦运动范围”内部设置图2中标记为b的“满足光学性能的范围”。这里，根据本实施例的“满足光学性能”表示例如相对于与相关聚焦透镜协作的另一聚焦透镜满足预设调制传递函数(mtf)。“满足光学性能的范围”的无限远侧被称为“inf”，而“满足光学性能的范围”的最小成像距离侧被称为“mod”(最小物(光学)距)。以下，与“inf”对应的成像距离被指定为“成像距离1”，并且与“mod”对应的成像距离被指定为“成像距离2”。
如果聚焦透镜的位置存在于图2中标记为b的“满足光学性能的范围”内部，则这意味着相关聚焦透镜和其它协作聚焦透镜可被用于捕获满足光学性能的图像。如果基于多个聚焦透镜的成像距离被包括在成像距离1和成像距离2之间，则将会在从成像距离1到成像距离2的每个像平面中满足预设mtf。此外，如果满足所述预设mtf，则构成多个聚焦透镜的聚焦透镜组存在于图2中标记为b的“满足光学性能的范围”内部。
另外，当执行对比度af时，对于获取用于执行对比度af的对比度值存在期望范围，比如图2中标记为c的“对于对比度af的期望运动范围”。
例如，如图2中所示，当从对比度值获得的近似曲线的峰值位置(或者换句话说，用于对比度af的聚焦点)存在于成像距离1附近时，可能发生这样的情况：图2中标记为c的“对于对比度af的期 望运动范围”未被包括在图2中标记为a的“物理可聚焦运动范围”中。聚焦点存在于成像距离1附近的情况的一个例子是例如这样的情况：对存在于成像距离1附近的被摄体执行对比度af。
另外，图2中标记为c的“对于对比度af的期望运动范围”的未被包括在图2中标记为a的“物理可聚焦运动范围”中的范围对应于图2中标记为d的“不充分”。
当执行对比度af时，如果产生“不充分”(比如，图2中标记为d的“不充分”)，则未充分地获得对比度值，并且存在不能以足够的准确性执行对比度af的风险。
因此，根据本实施例的透镜单元执行“控制多个聚焦透镜的移动的处理”(以下指定为“移动控制处理”)作为根据本实施例的控制方法的处理。
在根据本实施例的透镜单元中，例如，根据本实施例的移动控制处理由布置在根据本实施例的透镜单元中的控制电路执行。
控制电路通过控制与相应的多个聚焦透镜对应的多个致动器的操作来控制多个聚焦透镜的移动。控制电路通过例如向将要被控制的致动器发送控制该致动器的操作的控制信号来控制致动器的操作。
这里，根据本实施例的每个致动器使对应聚焦透镜在镜筒内部移动，如参照图1所述。因此，通过控制致动器的操作，控制电路能够使与该致动器对应的聚焦透镜根据对致动器的操作的控制在镜筒内部移动。将在稍后讨论执行移动控制处理的控制电路的例子。
更具体地讲，通过改变关于“多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置位于满足指定的光学性能的范围内部的情况”和“多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置位于满足指定的光学性能的范围外部的情况”之间的多个聚焦透镜的移动的规则，根据本实施例的透镜单元控制多个聚焦透镜的移动。换句话说，根据本实施例的透镜单元按照多个透镜中的每个透镜的位置是在范围内还是在范围外根据不同规则控制多个聚焦透镜的移动。
这里，根据本实施例的“在范围内”表示能够使用聚焦透镜实现满 足光学性能的成像的聚焦透镜的位置的范围。此外，根据本实施例的“在范围外”表示不能使用聚焦透镜实现满足光学性能的成像的聚焦透镜的位置的范围。当多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置在范围内时，基于多个聚焦透镜的成像距离变为位于最小成像距离(图2中示出的成像距离1)和无限远(图2中示出的成像距离2)之间，比如图2中标记为b的“满足光学性能的范围”。例如，在一些情况下，由于聚焦透镜组间距离的物理限制，光学性能可能不令人满意(稍后讨论)。
换句话说，聚焦透镜的位置在范围内的情况的一个例子是这样的情况：聚焦透镜的位置位于图2中标记为b的“满足光学性能的范围”内部。此外，聚焦透镜的位置在范围外的情况的一个例子是这样的情况：聚焦透镜的位置位于图2中标记为a的“物理可聚焦运动范围”内部，但不位于图2中标记为b的“满足光学性能的范围”内部。如以上所讨论，例如，基于是否满足预设mtf获得“满足光学性能的范围”。
例如，关于根据本实施例的多个聚焦透镜的移动的规则由移动简档规定。
这里，根据本实施例的移动简档(profile)是与对聚焦透镜的移动的控制相关的设置信息。根据本实施例的移动简档的例子包括例如：指示表示模糊量和移动量之间的关系的满足光学性能的关系表达式的数据；或者将模糊量与从以上满足光学性能的关系表达式获得的每个聚焦透镜的移动量关联的表(或数据库；以下，这类似地适用)。
根据本实施例的透镜单元基于例如不同的移动简档控制当在范围内时的多个聚焦透镜的移动和当在范围外时的多个聚焦透镜的移动。换句话说，例如，根据本实施例的透镜单元在多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置在范围内的情况和多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置在范围外的情况之间切换用于控制的移动简档。这里，切换用于控制的移动简档对应于切换关于多个聚焦透镜的移动的规则。
通过在多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置在范围内的情况和 多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置在范围外的情况之间基于不同的移动简档控制多个聚焦透镜的移动，关于多个聚焦透镜的移动的规则在位于范围内的情况和位于范围外的情况之间变化。
另外，根据本实施例的透镜单元基于控制信息执行移动控制处理。例如，从根据本实施例的成像单元获取根据本实施例的透镜单元在移动控制处理中使用的控制信息。
例如，根据本实施例的控制信息是指示每单位时间的模糊量的数据。例如，该控制信息由根据本实施例的成像单元产生。在根据本实施例的成像单元中，基于通过经根据本实施例的透镜单元成像而获得的信号的检波结果确定每单位时间的模糊量。
这里，根据本实施例的单位时间可以是固定量的时间(诸如，例如1[秒]或2[秒])或可基于用户操作等设置的可变量的时间。以下，根据本实施例的单位时间是1[秒]的情况将会被描述为例子。
此外，例如，根据本实施例的模糊量是指示在范围内的任意关注位置的在单位时间之后的散焦的程度的值。例如，根据本实施例的模糊量也可被称为“散焦量”。
另外，根据本实施例的“散焦”表示通过改变焦深(像平面)来“改变空间频率(降低空间频率)”或“改变相对于成像平面的偏差(增加偏差)”。
需要注意的是，根据本实施例的控制信息不限于以上指示每单位时间的模糊量的数据。例如，根据本实施例的控制信息也可以是指示多个聚焦透镜的移动量的数据和指示多个聚焦透镜的移动速度的数据之一或二者。另外，根据本实施例的控制信息也可以是例如指示聚焦透镜的位置的数据。此时，在根据本实施例的透镜单元包括多个聚焦透镜的情况下的指示位置的数据的例子包括：例如指示多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置的数据，或者指示当将多个聚焦透镜视为单个聚焦透镜时的虚拟位置的数据。以下，根据本实施例的控制信息是指示每单位时间的模糊量的数据的情况将会被描述为例子。
根据本实施例的成像单元基于从由诸如例如图像传感器、滤波器 和检波电路的部件获得的信号获得的指示对比度的数据(例如，指示对比度af检波值的数据；这是通过成像而获得的信号的检波结果的一个例子)确定每单位时间的模糊量。
这里，根据本实施例的透镜单元和根据本实施例的成像单元可以是构成单个装置的单元或分开的单元。如果根据本实施例的成像单元和根据本实施例的透镜单元是分开的单元，则根据本实施例的成像单元用作成像装置(也被称为照像机主体)，而根据本实施例的透镜单元用作可互换透镜。将在稍后讨论在根据本实施例的透镜单元和根据本实施例的成像单元是构成单个装置的单元的情况下的结构的例子、和在根据本实施例的透镜单元和根据本实施例的成像单元是分开的单元的情况下的结构的例子。
需要注意的是，如果从外部装置(诸如，根据本实施例的成像单元)获取控制信息，则该外部装置发送例如指定每单位时间的模糊量的控制信息。然而，根据如何实现每单位时间的模糊量，根据本实施例的透镜单元可在一些情况下不依赖于外部装置发送控制信息。换句话说，根据本实施例的透镜单元也可在不依赖于外部装置发送控制信息的情况下基于获取的控制信息执行移动控制处理。根据本实施例的透镜单元中的基于获取的控制信息的移动控制处理的一个例子是：例如基于控制信息利用关于针对在范围内情况和在范围外情况的多个聚焦透镜的移动的不同规则控制多个聚焦透镜的移动的处理，以使得针对由控制信息指示的每单位时间的模糊量，在范围内情况和范围外情况下的多个聚焦透镜的移动被视为相同。
因此，即使假设发送控制信息的外部装置(诸如，根据本实施例的成像单元)演进以变得更加多功能并且高级，根据本实施例的透镜单元也能够在不依赖于这种外部装置的情况下执行移动控制处理。因此，当使用根据本实施例的透镜单元时，即使假设发送控制信息的外部装置(诸如，根据本实施例的成像单元)演进以变得更加多功能并且高级，也可确保与这种外部装置的兼容性。
根据本实施例的透镜单元控制多个聚焦透镜的移动，以使得在每 个聚焦透镜的位置在范围内的情况下以及在每个聚焦透镜的位置在范围外的情况下满足由控制信息指示的模糊量。
根据本实施例的透镜单元基于由控制信息指示的模糊量确定用于移动每个聚焦透镜的移动量。随后，根据本实施例的透镜单元通过按照确定的移动量移动多个聚焦透镜来控制多个聚焦透镜的移动。
这里，例如，根据本实施例的透镜单元基于由控制信息指示的模糊量针对多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜确定每单位时间的移动速度。通过确定每单位时间的移动速度，可获得用于移动每个聚焦透镜的每单位时间的移动量。需要注意的是，根据本实施例的透镜单元也可在未确定每单位时间的移动速度的情况下确定每单位时间的移动量。
如以上所讨论，在根据本实施例的透镜单元中，移动控制处理由控制电路执行。另外，控制电路通过向将要被控制的致动器发送控制信号并且控制该致动器的操作来移动聚焦透镜。通过向每个致动器发送包括使聚焦透镜按照确定的移动量移动的命令的控制信号，控制电路控制多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的移动。换句话说，在控制电路中确定的移动量对应于用于使致动器操作的驱动量。
在根据本实施例的透镜单元中，控制电路如上所述基于控制信息控制致动器的操作，从而控制模糊量。
根据本实施例的透镜单元控制多个聚焦透镜的移动，以使得例如在如以下(1)和(2)中所指示的在范围内情况和在范围外情况中的每种情况下满足由控制信息指示的模糊量。换句话说，例如，根据本实施例的透镜单元根据取决于成像距离的控制的方法控制多个聚焦透镜的移动。这里，例如，以下在(1)和(2)中指示的控制对应于基于不同的移动简档的控制的例子。
(1)多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置在范围内的情况
例如，根据本实施例的透镜单元通过使用表示模糊量和移动量之间的关系的满足光学性能的关系表达式，来计算多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的移动量。模糊量和移动量之间的关系可以说是例如“多 个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的移动量和像平面的移动量之间的关系”或“在范围内的任意关注点的模糊量和像平面的移动量(或实现像平面的移动量的多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的移动量)之间的关系”。
这里，满足光学性能的关系表达式可以是例如规定多个聚焦透镜之间的位置关系的表达式，以使得即使焦距(焦深、像平面)改变，在改变的焦距(空间频率或mtf)处的模糊量也满足预设值。
另外，根据本实施例的透镜单元也可通过参照例如将模糊量与从以上满足光学性能的关系表达式获得的每个聚焦透镜的移动量关联的表(或数据库；以下，这类似地适用)来计算多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的移动量。这里，将模糊量与移动量关联的表被存储在例如记录介质(诸如，布置在根据本实施例的透镜单元中的记录介质或位于根据本实施例的透镜单元外部的记录介质)中。
(2)多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置在范围外的情况
当多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置在范围外时，不需要具有满足光学性能的成像。换句话说，当多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置在范围外时，仅控制模糊量就足够了。
因此，根据本实施例的透镜单元计算多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的移动量以满足由控制信息指示的模糊量，并且还使得每个聚焦透镜的模糊量的比例不同于例如以上(1)的情况。
以计算图1中示出的聚焦透镜l1和聚焦透镜l2的移动量的情况作为例子，根据本实施例的透镜单元根据例如以下的表达式1计算聚焦透镜l1和聚焦透镜l2的移动量。需要注意的是，如果存在三个或更多个聚焦透镜，则与聚焦透镜的数量相同的数量的项被添加到以下的表达式1。
在以下的表达式1中指示的项“z”是由控制信息指示的每单位时间的模糊量(例如，以[mm]为单位表示)。此外，在以下的表达式1中指示的项“d1”代表聚焦透镜l1的移动量(例如，以[mm]为单位表示)，而在以下的表达式1中指示的项“d2”代表聚焦透镜l2的移动量 (例如，以[mm]为单位表示)。
另外，在以下的表达式1中指示的项“pk1”代表聚焦透镜l1的焦点灵敏度，而在以下的表达式1中指示的项“pk2”代表聚焦透镜l2的焦点灵敏度。
这里，焦点灵敏度是当在单位时间期间操作聚焦透镜时在图像传感器上沿与光轴方向正交的方向的像平面的移动量，并且是已知值。例如，如果当某个聚焦透镜移动1[mm]时像平面沿与光轴方向正交的方向的正方向移动3[mm]，则计算出焦点灵敏度pk＝3。作为另一例子，如果当某个聚焦透镜移动1[mm]时像平面沿与光轴方向正交的方向的负方向移动3[mm]，则计算出焦点灵敏度pk＝-3。例如，根据本实施例的透镜单元通过从布置在根据本实施例的透镜单元中记录介质等读出数据来获取指示与每个聚焦透镜对应的焦点灵敏度的数据。
z＝d1·pk1+d2·pk2(表达式1)
这里，当聚焦透镜的位置在范围外时，聚焦透镜的焦点灵敏度不会在很大程度上变化，并且因此，焦点灵敏度的变化的影响可被忽略。在这种情况下，每个聚焦透镜的模糊量的负担率(模糊量的比例)取决于聚焦透镜l1的移动量d1和聚焦透镜l2的移动量d2。
根据本实施例的透镜单元确定聚焦透镜l1的移动量d1和聚焦透镜l2的移动量d2，以使得满足以上表达式1，并且还使得每个聚焦透镜的模糊量的比例是不同的。
更具体地讲，在每个聚焦透镜的位置在范围外的情况下，根据本实施例的透镜单元例如如以下在(2-1)至(2-4)中所指示控制多个聚焦透镜的移动。例如，通过如以下在(2-1)至(2-4)中所指示控制多个聚焦透镜的移动，可使“在每个聚焦透镜的位置在范围外的情况下的每个聚焦透镜的每单位时间的移动量”不同于“在每个聚焦透镜的位置在范围内的情况下的每个聚焦透镜的每单位时间的移动量”。
(2-1)第一例子
当每个聚焦透镜的位置在范围外时，根据本实施例的透镜单元执 行控制以停止多个聚焦透镜之中的至少一个聚焦透镜的移动。
在根据本实施例的透镜单元中，如前面所讨论，例如，通过使控制电路向致动器发送用于控制该致动器的操作的控制信号来控制每个聚焦透镜的移动。例如，通过向与多个聚焦透镜之中的至少一个聚焦透镜对应的致动器发送包括用于停止操作的指令的控制信号，控制电路停止多个聚焦透镜之中的至少一个聚焦透镜的移动。需要注意的是，如果在聚焦透镜正在移动的同时以上控制信号被发送给致动器(也就是说，如果控制停止聚焦透镜的移动)，则在实际中，因为由于惯性而导致的移动等，聚焦透镜可能在发送控制信号和聚焦透镜实际停止之间的时间段期间移动。
如上所述，通过进行控制以停止多个聚焦透镜之中的至少一个聚焦透镜的移动，可使每个聚焦透镜的模糊量的比例不同于以上(1)的情况。因此，通过进行控制以停止多个聚焦透镜之中的至少一个聚焦透镜的移动，可使在范围外情况下的每个聚焦透镜的每单位时间的移动量不同于在范围内情况下的每个聚焦透镜的每单位时间的移动量。
(2-2)第二例子
当每个聚焦透镜的位置在范围外时，根据本实施例的透镜单元基于聚焦透镜的类型和与多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜对应的致动器的类型之一或二者控制多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的移动量。
(a)基于聚焦透镜的类型的控制的例子
聚焦透镜的类型可根据例如质量而被分类。作为一个例子，聚焦透镜的类型可以是例如“大聚焦透镜”和“小聚焦透镜”。在一些情况下，“大聚焦透镜”可被称为“重透镜”，而“小聚焦透镜”可被称为“轻透镜”。
这里，例如，基于f数、质量和焦点灵敏度之中的一个或多个性质对“大聚焦透镜”和“小聚焦透镜”进行分类。
作为例子，被分类为“大聚焦透镜”的聚焦透镜可以是基于设置的阈值(比如，例如下面的阈值)分类的聚焦透镜。
-f数：4.0或更小
-质量：100[g]或更大
此外，被分类为“小聚焦透镜”的聚焦透镜可以是基于设置的阈值(比如，例如下面的阈值)分类的聚焦透镜。
-f数：大于4.0
-质量：大约10[g]
需要注意的是，分类到“大聚焦透镜”和“小聚焦透镜”中的聚焦透镜的例子不限于以上指示的例子。
例如，如果根据本实施例的透镜单元具有两个聚焦透镜，则较大质量的聚焦透镜或具有较小f数的聚焦透镜可被指定为“大聚焦透镜”，而另一个聚焦透镜可被指定为“小聚焦透镜”。
另外，根据本实施例的聚焦透镜的类型也可根据例如操作聚焦透镜的致动器(与聚焦透镜对应的致动器)而被分类。例如，由超声电机(具体地讲，环形行波超声电机)或直流(dc)电机操作的聚焦透镜被分类为“大聚焦透镜”，而由线性致动器(线性电机)、步进电机或压电元件(piezoelectricelement)操作的聚焦透镜被分类为“小聚焦透镜”。此时，对于操作大聚焦透镜的电机，减速驱动器也可被用于获得大的转矩。此外，特别地，与操作小聚焦透镜的电机相比，以大旋转速度设置操作大聚焦透镜的电机。
另外，例如，也可如前面所讨论基于焦点灵敏度对根据本实施例的聚焦透镜的类型进行分类。以下给出的例子是基于焦点灵敏度的分类的例子。
-如果焦点灵敏度大于预设阈值(或者如果焦点灵敏度等于或大于预设阈值)，则聚焦透镜被分类为“小聚焦透镜”。
-如果焦点灵敏度小于或等于预设阈值(或者如果焦点灵敏度小于预设阈值)，则聚焦透镜被分类为“大聚焦透镜”。
-如果根据本实施例的透镜单元具有两个聚焦透镜，则具有较小焦点灵敏度的聚焦透镜被指定为“大聚焦透镜”，而另一个聚焦透镜被指定为“小聚焦透镜”。
例如，如果聚焦透镜的类型是“大聚焦透镜”，则根据本实施例的 透镜单元执行控制以便不移动该聚焦透镜或者停止该聚焦透镜的移动。这里，在根据第二例子的控制中，进行控制以停止聚焦透镜的移动对应于将根据第二例子的控制与根据以上在(2-1)中指示的第一例子的控制组合的控制(以下，这类似地适用)。
需要注意的是，即使聚焦透镜的类型是“大聚焦透镜”，如果该聚焦透镜的焦点灵敏度大于所述设置的阈值(或者如果焦点灵敏度等于或大于所述阈值)，则该聚焦透镜仍可被移动。这里，所述阈值可以是预设固定值或可基于用户操作等修改的可变值。
以下给出的例子是在当聚焦透镜的类型是“大聚焦透镜”时移动聚焦透镜的情况下的控制的例子。
-如果多个聚焦透镜包括与“大聚焦透镜”对应的聚焦透镜和与“小聚焦透镜”对应的聚焦透镜的组合，则根据本实施例的透镜单元控制与“大聚焦透镜”对应的聚焦透镜以便与当聚焦透镜的类型是“小聚焦透镜”时的情况相比具有更小的移动量。
通过在聚焦透镜的类型是“大聚焦透镜”时如上所述进行控制，可进一步减小与聚焦透镜移动相关的功耗。
作为另一例子，以下给出的例子是当聚焦透镜的类型是“小聚焦透镜”时的控制的例子。
如果聚焦透镜的类型是“小聚焦透镜”，则根据本实施例的透镜单元移动该聚焦透镜。
-如果多个聚焦透镜包括与“大聚焦透镜”对应的聚焦透镜和与“小聚焦透镜”对应的聚焦透镜的组合，则根据本实施例的透镜单元控制与“小聚焦透镜”对应的聚焦透镜以便与当聚焦透镜的类型是“大聚焦透镜”时的情况相比具有更大的移动量。
以上给出的例子是基于聚焦透镜的类型的控制的例子。然而，基于聚焦透镜的类型的控制不限于以上指示的例子。根据本实施例的透镜单元也可基于使得能够指定聚焦透镜的任意信息(例如，指示聚焦透镜的序列号的数据)来指定聚焦透镜的类型，并且执行与指定的聚焦透镜的类型对应的控制。
(b)基于致动器的类型的控制的例子
致动器的类型可包括例如根据致动器能够移动的聚焦透镜分类的类型和根据功耗分类的类型。
例如，以下给出的例子是根据致动器能够移动的聚焦透镜分类的类型的例子。
-能够移动“大聚焦透镜”的致动器，诸如例如超声电机或dc电机
-能够移动“小聚焦透镜”的致动器，诸如例如线性致动器、步进电机或压电元件(piezoelectricelement)
此时，例如，如果超声电机或dc电机被用作致动器，则聚焦透镜不能由该致动器直接驱动，并且因此，通过在致动器和聚焦透镜之间提供减速机构来执行聚焦透镜的定位。作为另一例子，如果线性致动器、步进电机或压电元件(piezoelectricelement)被用作致动器，则聚焦透镜可由该致动器直接驱动，并且因此，不提供以上减速机构。
如果致动器的类型是能够移动“大聚焦透镜”的致动器，则根据本实施例的透镜单元执行控制以便例如不移动与该致动器对应的聚焦透镜或者停止与该致动器对应的聚焦透镜的移动。此外，如果多个聚焦透镜包括与“大聚焦透镜”对应的聚焦透镜和与“小聚焦透镜”对应的聚焦透镜的组合，则根据本实施例的透镜单元也可控制与“大聚焦透镜”对应的聚焦透镜以使得例如与该致动器对应的聚焦透镜的移动量小于能够移动“小聚焦透镜”的致动器的情况。
此外，如果致动器的类型是能够移动“小聚焦透镜”的致动器，则根据本实施例的透镜单元控制移动与该致动器对应的聚焦透镜。此外，如果多个聚焦透镜包括与“大聚焦透镜”对应的聚焦透镜和与“小聚焦透镜”对应的聚焦透镜的组合，则根据本实施例的透镜单元控制与“小聚焦透镜”对应的聚焦透镜以使得与该致动器对应的聚焦透镜的移动量大于能够移动“大聚焦透镜”的致动器的情况。
另外，以下给出的例子是根据功耗分类的类型的例子。基于功耗和设置的功耗阈值之间的比较的结果对根据功耗分类的类型进行分 类。
-其功耗等于或大于所述设置的功耗阈值的致动器(或其功耗大于所述设置的功耗阈值的致动器；以下，这类似地适用)，诸如例如超声电机或dc电机
-其功耗小于所述设置的功耗阈值的致动器(或其功耗小于或等于所述设置的功耗阈值的致动器；以下，这类似地适用)，诸如例如线性电机、步进电机或压电元件(piezoelectricelement)
如果致动器的类型是其功耗等于或大于所述设置的功耗阈值的致动器，则根据本实施例的透镜单元执行控制以便例如不移动与该致动器对应的聚焦透镜或者停止与该致动器对应的聚焦透镜的移动。另外，根据本实施例的透镜单元还可执行控制，以使得与该致动器对应的聚焦透镜的移动量小于例如其功耗小于所述设置的功耗阈值的致动器的情况。
另外，如果致动器的类型是其功耗小于所述设置的功耗阈值的致动器，则根据本实施例的透镜单元执行控制以使得与该致动器对应的聚焦透镜的移动量大于例如其功耗等于或大于所述设置的功耗阈值的致动器的情况。
以上给出的例子是基于致动器的类型的控制的例子。然而，基于致动器的类型的控制不限于以上指示的例子。根据本实施例的透镜单元也可执行与由致动器支持的聚焦控制方法、由致动器支持的伺服机构方法(期望的方法)等对应的控制。
(c)基于聚焦透镜的类型和致动器的类型的控制的例子
根据本实施例的透镜单元也可基于聚焦透镜的类型和致动器的类型控制多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的移动量。
作为例子，如果聚焦透镜的类型是“大聚焦透镜”并且致动器的类型是能够移动“大聚焦透镜”的致动器，则根据本实施例的透镜单元执行控制以便不移动该聚焦透镜或者停止该聚焦透镜的移动。另外，如果聚焦透镜的类型是“小聚焦透镜”并且致动器的类型是能够移动“大聚焦透镜”的致动器，则根据本实施例的透镜单元执行控制以使得该 聚焦透镜的移动量大于聚焦透镜的类型和致动器的类型的其它组合的情况。
(2-3)第三例子
当每个聚焦透镜的位置在范围外时，根据本实施例的透镜单元基于多个聚焦透镜之间的组间距离控制多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的移动量。
这里，根据本实施例的组间距离是聚焦透镜之间的间隔。在对比度af中使用的聚焦透镜的组间距离由例如下面的因素确定。
-透镜单元的光学性能
-聚焦透镜的物理尺寸(厚度)
-构成致动器的机械构件
-对于对比度af的期望运动范围
-在成像期间的焦点校正(诸如，光圈)的量
-与透镜单元(例如，针对成像装置是具有可互换透镜的成像装置的情况)对应的成像单元(例如，这对应于成像装置的主体)中的后背焦误差(flangebackerror)。
例如，根据本实施例的透镜单元通过参照例如将组间距离与每个聚焦透镜的移动量关联的表(或数据库)来执行与组间距离对应的控制。
在根据本实施例的透镜单元中，当在范围外时，不要求满足光学性能。因此，与组间距离对应的控制可以是例如这样的控制，即不在位于范围外时满足光学性能并且也不产生由于组间距离(在不考虑满足光学性能的情况下设置该组间距离)而导致的干扰，或者替代地，与组间距离对应的控制可以是这样的控制，即不在位于范围外时满足光学性能并且也在组间距离(在不考虑满足光学性能的情况下设置该组间距离)的界限附近移动多个聚焦透镜。当执行与组间距离对应的控制时，组间距离被设置为不在位于范围外时满足光学性能。
(2-4)第四例子
当每个聚焦透镜的位置在范围外时，根据本实施例的透镜单元基 于针对多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜设置的优先级控制多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的移动量。基于与聚焦透镜相关的指标(诸如，例如焦点灵敏度或质量)设置优先级。另外，优先级可以是预设固定值或可基于用户操作等修改的可变值。
作为基于优先级的控制的例子，优先地针对具有最高优先级的聚焦透镜控制移动量，并且与对优先地控制的聚焦透镜的控制对应地控制其它聚焦透镜的移动量。这里，对具有最高优先级的聚焦透镜的控制可以是进行控制以移动该聚焦透镜、不移动该聚焦透镜或停止该聚焦透镜的移动。在以上指示的基于优先级的控制的例子中，例如，具有最高优先级的聚焦透镜对应于“主聚焦透镜”，而其它聚焦透镜对应于“辅聚焦透镜”。
图3和4是用于表示根据本实施例的控制方法的解释示图，并且表示通过执行根据本实施例的移动控制处理来实现的控制聚焦透镜位置的例子。图3和4表示控制图1中示出的透镜单元中的聚焦透镜l1和聚焦透镜l2的位置的例子。
图3中的标签a和图4中的标签a指示根据前面讨论的模糊量和移动量之间的满足光学性能的关系实现的聚焦透镜l1和聚焦透镜l2的位置关系的例子。此外，图3中的标签b和图4中的标签b表示在超过与成像距离1对应的位置(与无限远对应的位置)的范围外位置处的聚焦透镜l1和聚焦透镜l2的位置关系的例子。此外，图3中的标签c和图4中的标签c表示在超过与成像距离2对应的位置(与最小成像距离对应的位置)的范围外位置处的聚焦透镜l1和聚焦透镜l2的位置关系的例子。
(a)聚焦透镜位置的控制的第一例子(图3)
如果聚焦透镜l1的焦点灵敏度和聚焦透镜l2的焦点灵敏度具有相同的符号，则根据本实施例的透镜单元例如如图3中的标签b和c所指示控制在范围外的聚焦透镜l1和聚焦透镜l2的位置。
如前面所讨论，当在范围外时，根据本实施例的透镜单元确定聚焦透镜l1的移动量d1和聚焦透镜l2的移动量d2，以使得满足以上 表达式1，并且还使得每个聚焦透镜的模糊量的比例是不同的。
因此，当在范围外执行图3中标记为a的满足光学性能的控制时的模糊量与当在范围外执行图3中标记为b和c的控制时的模糊量相同。换句话说，当经过与成像距离1对应的位置(与无限远对应的位置)在范围外时，由实线(图3中的a)指示的模糊量和由虚线(图3中的b)指示的模糊量相同。此外，当经过与成像距离2对应的位置(与最小成像距离对应的位置)在范围外时，由实线(图3中的a)指示的模糊量和由虚线(图3中的c)指示的模糊量相同。
(b)聚焦透镜位置的控制的第二例子(图4)
如果聚焦透镜l1的焦点灵敏度和聚焦透镜l2的焦点灵敏度具有不同的符号，则根据本实施例的透镜单元例如如图4中的标签b和c所指示控制在范围外的聚焦透镜l1和聚焦透镜l2的位置。
如前面所讨论，当在范围外时，根据本实施例的透镜单元确定聚焦透镜l1的移动量d1和聚焦透镜l2的移动量d2，以使得满足以上表达式1，并且还使得每个聚焦透镜的模糊量的比例是不同的。此时，如果聚焦透镜l1的焦点灵敏度和聚焦透镜l2的焦点灵敏度具有不同的符号，则为了确保沿相同方向的模糊量，根据本实施例的透镜单元确定聚焦透镜l1的移动量d1和移动量d2，以使得与聚焦透镜l1对应的致动器和与聚焦透镜l2对应的致动器被沿相反方向驱动。换句话说，当多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置从在范围内改变为在范围外时，根据本实施例的透镜单元可执行控制以改变至少一个聚焦透镜的移动方向。
因此，在聚焦透镜位置的控制的第二例子中，类似于图3中示出的聚焦透镜位置的控制的第一例子，当在范围外执行图4中标记为a的满足光学性能的控制时的模糊量与当在范围外执行图4中标记为b和c的控制时的模糊量相同。换句话说，当经过与成像距离1对应的位置(与无限远对应的位置)在范围外时，由实线(图4中的a)指示的模糊量和由虚线(图4中的b)指示的模糊量相同。此外，当经过与成像距离2对应的位置(与最小成像距离对应的位置)在范围外时，由 实线(图4中的a)指示的模糊量和由虚线(图4中的c)指示的模糊量相同。
例如，根据本实施例的透镜单元针对在范围内情况和在范围外情况如图3或4中所示控制聚焦透镜l1和聚焦透镜l2的位置。
图5是用于表示根据本实施例的控制方法的解释示图，并且在一个附图中总结图3和4中示出的聚焦透镜l1和聚焦透镜l2的位置的控制。
如以上所讨论，在范围外的同时，当执行满足光学性能的控制(例如，图3中的a或图4中的a的情况)时的模糊量与当执行根据移动控制处理的控制(例如，图3中的b、图3中的c、图4中的b或图4中的c的情况)时的模糊量相同。此外，特别地，参照聚焦透镜l1，在范围外的同时的聚焦透镜l1的运动的范围变为图5中标记为a和b的范围，所述图5中标记为a和b的范围比当执行满足光学性能的控制(例如，图3中的a或图4中的a的情况)时的聚焦透镜l1的运动的范围短。
因此，根据本实施例的透镜单元能够缩短在范围外的同时的聚焦透镜l1的运动的范围，同时仍然能够获取用于执行对比度af的对比度值。另外，在根据本实施例的透镜单元中，针对布置在根据本实施例的透镜单元中的其它聚焦透镜(诸如，聚焦透镜l2)也获得类似的有益效果。
因此，通过执行根据按照本实施例的控制方法的移动控制处理，根据本实施例的透镜单元能够解决例如图2中标记为d的当执行对比度自动聚焦时可能发生的不充分的聚焦透镜移动。
另外，通过根据本实施例的控制方法，可缩短在范围外的同时的多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的运动的范围，由此使得更容易使根据本实施例的透镜单元小型化。
另外，在根据按照本实施例的控制方法的移动控制处理中，在范围内的同时执行满足光学性能的控制，由此防止由于根据本实施例的控制方法而导致的劣化的光学性能。
(根据本实施例的透镜单元和成像装置)
接下来，将描述能够执行根据按照以上讨论的本实施例的控制方法的处理的根据本实施例的透镜单元的结构、和装备有根据本实施例的透镜单元的根据本实施例的成像装置的结构。
[1]根据本实施例的透镜单元的结构的例子
图6是表示根据本实施例的透镜单元100的结构的例子的方框图。图6另外表示成像装置200的结构的例子，成像装置200与透镜单元100一起构成具有可互换透镜的数字照相机的系统。在图6中示出的具有可互换透镜的数字照相机的系统中，透镜单元100用作可互换透镜。此外，在图6中示出的具有可互换透镜的数字照相机的系统中，成像装置200用作主照相机单元(也被称为主体)。另外，成像装置200对应于前面讨论的成像单元的例子。以下，将根据需要参照图6中示出的透镜单元100和图6中示出的成像装置200描述透镜单元100的结构的例子。
[1-1]成像装置200
成像装置200装备有例如连接部分202、成像部分204、信号处理部分206、图像处理部分208、控制部分210、功率控制部分212、操作部分214、显示部分216和存储部分218。
成像装置200还可装备有诸如例如只读存储器(rom；未示出)和随机存取存储器(ram；未示出)的部件。成像装置200的以上结构元件由例如用作数据传输线路的总线互连。例如，利用从内部电源(诸如，布置在成像装置200中的电池)提供的功率或利用从连接的外部电源提供的功率驱动成像装置200。
以上rom存储由控制部分210使用的程序和控制数据(诸如，计算参数)。以上ram暂时地存储信息，诸如例如由控制部分210执行的程序等。
在连接部分202上，提供安装部，透镜单元100可被以可移除方式附着到该安装部。在构成连接部分202的安装部附近，保持一个或多个电接触部的保持构件在部分地伸出的状态下被布置在该安装部的 内圆周上。
当稍后讨论的透镜单元100的连接部分102连接到成像装置200的连接部分202时，具有多个电接触部的构成连接部分202的安装部以电气方式并且以物理方式连接到构成连接部分102的安装部。通过以电气方式连接连接部分202和连接部分102，例如，从成像装置200到透镜单元100的功率供应以及成像装置200和透镜单元100之间的通信变为可能。
成像部分204是使用多个光传感器(诸如，互补金属氧化物半导体(cmos)传感器或电荷耦合器件(ccd)传感器)的图像传感器，并且输出与通过透镜单元100接收的光对应的图像信号。
信号处理部分206对从成像部分204获取的图像信号执行处理(诸如，去马赛克)，并且产生表示原始(raw)图像的数据。
图像处理部分208处理从信号处理部分206获取的图像信号。例如，在将原始图像记录在存储部分218中的情况下，图像处理部分208以无损方式压缩原始图像，并且使存储部分218记录以无损方式压缩的图像数据。另外，图像处理部分208也可在首先执行诸如例如伽马校正的处理之后以无损方式压缩原始图像，然后使存储部分218记录以无损方式压缩的图像数据。
图像处理部分208还包括例如滤波器220和检测部分222。
滤波器220从从信号处理部分206获取的图像信号去除噪声分量。滤波器220可以是能够去除噪声分量的任何任意滤波器(诸如，平滑滤波器)。
检测部分222包括例如检波电路，并且对由滤波器220去除了噪声分量的信号进行检波。利用由检波电路执行的检波，例如，获得指示对比度的数据(例如，指示对比度af检波值的数据；这是通过成像而获得的信号的检波结果的例子)。
控制部分210包括由计算电路构成的一个或多个处理器(诸如，例如微处理单元(mpu))，并且在总体上控制成像装置200。
构成控制部分210的处理器例如执行控制模糊量的模糊量控制电 路的功能，并且在成像期间控制模糊量。此外，构成控制部分210的处理器用作通信控制器，并且执行控制与外部装置(诸如，透镜单元100)的有线通信或无线通信的功能。
控制部分210包括例如通信控制部分224和处理部分226。
通信控制部分224执行控制与外部装置(诸如，透镜单元100)的有线通信或无线通信的功能。
处理部分226基于例如从构成检测部分222的检波电路获得的检波结果(通过经透镜单元100成像而获得的信号的检波结果)确定每单位时间的模糊量。随后，通信控制部分224使指示由处理部分226确定的模糊量的控制信息被发送给透镜单元100。
图7是表示由根据本实施例的成像装置200执行的处理的例子的流程图，并且表示由布置在成像装置200中的控制部分210执行的处理的例子。
控制部分210确定检波周期(s100)，并且确定检波速度(s102)。通过从通过经透镜单元100成像而获得的信号估计的被摄体亮度，或通过基于来自传感器(诸如，亮度传感器)的检测值估计的被摄体亮度，确定检波周期。
控制部分210基于例如从构成检测部分222的检波电路获得的检波结果(通过经透镜单元100成像而获得的信号的检波结果)确定每单位时间的模糊量z(s104)。例如，通过参照将对比度af检波值与模糊量z关联的表(或数据库)，或通过根据能够基于对比度af检波值获得模糊量z的任意算法进行计算，控制部分210确定每单位时间的模糊量z。
随后，控制部分210使指示在步骤s104中确定的模糊量z的控制信息被发送给透镜单元100(s106)。
控制部分210执行例如图7中示出的处理。然而，很明显地，由控制部分210执行的处理的例子不限于图7中示出的例子。
再一次参照图6，将描述成像装置200的结构的例子。功率控制部分212包括处理器等，并且执行与从内部电源(未示出)(诸如，布置 在成像装置200中的电池)或从外部电源提供的功率相关的控制。功率控制部分212基于成像装置200的操作状态(诸如，例如控制部分210中的处理的状态)执行功率相关控制。作为例子，功率控制部分212基于成像装置200的操作状态计算可被提供给透镜单元100的功率的量，并且通过连接部分202将功率提供给透镜单元100。
操作部分214是布置在成像装置200中的操作部分，并且包括操作装置，诸如按钮、触摸面板和旋转操作构件。使用成像装置200的用户操作该操作部分214以执行动作，诸如例如设置成像模式以及设置成像参数。
显示部分216是布置在成像装置200中的显示部分，并且使显示画面显示各种画面，诸如呈现各种图像(运动图像或静止图像)(诸如，实时取景图像或预览图像)的画面和呈现ui的画面。显示部分216包括显示装置，诸如例如液晶显示器(lcd)或有机电致发光显示器(有机el显示器)。
存储部分218是布置在成像装置200中的存储部分，并且存储各种数据(诸如，图像数据)。存储部分218可以是例如非易失性存储器。存储部分218也可被从成像装置200移除。
利用图6中示出的结构，例如，成像装置200将指示每单位时间的模糊量的控制信息发送给透镜单元100。然而，很明显地，成像装置200的结构不限于图6中示出的结构。
[1-2]透镜单元100
透镜单元100装备有例如连接部分102、聚焦透镜104a和104b、驱动部分106a和106b、位置检测部分108a和108b以及控制部分110。例如，利用从内部电源(诸如，布置在透镜单元100中的电池)提供的功率或利用从连接的外部电源提供的功率(例如，从成像装置200提供的功率)驱动透镜单元100。
在连接部分102上，提供安装部，成像装置200可被以可移除方式连接到该安装部。在构成连接部分102的安装部附近，保持一个或多个电接触部的保持构件在部分地伸出的状态下被布置在该安装部的 内圆周上。
如以上所讨论，当透镜单元100的连接部分102连接到成像装置200的连接部分202时，具有多个电接触部的构成连接部分202的安装部以电气方式并且以物理方式连接到构成连接部分102的安装部。通过以电气方式连接连接部分202和连接部分102，例如，从成像装置200到透镜单元100的功率供应以及成像装置200和透镜单元100之间的通信变为可能。
聚焦透镜104a是布置在透镜单元100中的第一聚焦透镜。聚焦透镜104a由一个聚焦透镜或多个聚焦透镜构成。此外，在图6中，聚焦透镜104a是与另一聚焦透镜104b相比布置为更靠近被摄体的聚焦透镜。
聚焦透镜104b是布置在透镜单元100中的另一聚焦透镜。聚焦透镜104b由一个聚焦透镜或多个聚焦透镜构成。聚焦透镜104b可包括与聚焦透镜104a相同的类型的聚焦透镜，或者可包括不同的类型的聚焦透镜。
聚焦透镜104a和104b被布置在镜筒(未示出)中。需要注意的是，如参照图1所指示，其它透镜(诸如，变焦透镜)也可被布置在镜筒中。
驱动部分106a包括致动器，诸如例如线性致动器、步进电机、压电元件(piezoelectricelement)、超声电机或dc电机。构成驱动部分106a的致动器是与聚焦透镜104a对应的致动器，并且根据从控制部分110发送的控制信号在镜筒内部驱动聚焦透镜104a。
驱动部分106b包括致动器，诸如例如线性致动器、步进电机、压电元件(piezoelectricelement)、超声电机或dc电机。构成驱动部分106b的致动器是与聚焦透镜104b对应的致动器，并且根据从控制部分110发送的控制信号在镜筒内部驱动聚焦透镜104b。构成驱动部分106b的致动器可以是与构成驱动部分106a的致动器相同的类型的致动器，或者是不同的类型的致动器。
位置检测部分108a检测聚焦透镜104a在镜筒内部的位置，而 位置检测部分108b检测聚焦透镜104b在镜筒内部的位置。位置检测部分108a和108b包括能够检测聚焦透镜的位置的任意位置检测传感器，诸如例如由磁体和磁检测传感器构成的位置检测传感器。
控制部分110包括由计算电路构成的一个或多个处理器(诸如，例如mpu)，并且在总体上控制透镜单元100。
构成控制部分110的处理器执行主要负责执行根据按照本实施例的控制方法的移动控制处理的控制电路的功能，并且控制多个聚焦透镜104a和104b的移动。构成控制部分110的处理器用作通信控制器，并且执行控制与外部装置(诸如，成像装置200)的有线通信或无线通信的功能。
控制部分110包括例如通信控制部分112和驱动控制部分114。
通信控制部分112执行控制与外部装置(诸如，成像装置200)的有线通信或无线通信的功能。
驱动控制部分114通过控制构成驱动部分106a和106b中的每个驱动部分的致动器的操作来控制聚焦透镜104a和104b在镜筒内部的移动。驱动控制部分114基于从位置检测部分108a和108b中的每个位置检测部分发送的位置指示信息确定聚焦透镜104a和104b在镜筒内部的位置。
作为例子，当构成驱动部分106a和106b中的每个驱动部分的致动器是支持通过以小的振幅驱动聚焦透镜来执行的控制(称为“摆动”；以下，这种控制被指定为“摆动控制”)的致动器时，驱动控制部分114也可执行摆动控制。例如，当通过透镜单元100捕获运动图像时，驱动控制部分114执行摆动控制。通过在驱动控制部分114中执行摆动控制，例如，透镜单元100和成像装置200变为能够协同工作以基于通过成像而获得的对比度值的大小检测对比度值达到最大值的聚焦透镜104a和104b的位置。
另外，例如，在执行摆动控制的情况下，驱动控制部分114根据情况(比如，以下在(i)至(iii)中指示的那些情况)切换聚焦透镜以通过摆动控制来操作。
(i)需要低功率的情况
驱动控制部分114通过仅对一个聚焦透镜执行摆动控制来减小功耗。
例如，如果聚焦透镜104a和104b之一是“大聚焦透镜”而另一个聚焦透镜是“小聚焦透镜”，则驱动控制部分114对与“小聚焦透镜”对应的聚焦透镜执行摆动控制。支持摆动控制的致动器包括例如步进电机、线性致动器和压电元件。
(ii)在成像期间产生大的模糊的情况
驱动控制部分114对两个聚焦透镜执行摆动控制。另外，通过基于以上表达式1控制模糊量z，例如，驱动控制部分114减小聚焦透镜的振幅以减小触感(tactility)和噪声。
(iii)需要减小的触感和噪声的情况
驱动控制部分114对两个聚焦透镜执行摆动控制。另外，通过基于以上表达式1控制模糊量z，例如，驱动控制部分114将驱动相位反转180[度]以消除产生的力并且减小触感和噪声。
另外，驱动控制部分114使指示透镜位置的信息被发送给外部装置，诸如通过连接部分102以电气方式连接的成像装置200。此时，对于根据本实施例的透镜单元包括一个聚焦透镜的情况，指示透镜位置的信息可以是例如指示由位置检测部分检测的聚焦透镜的位置的数据。此外，对于根据本实施例的透镜单元包括多个聚焦透镜的情况，指示透镜位置的信息的例子包括例如指示多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置的数据，或者指示当将多个聚焦透镜视为单个聚焦透镜时的虚拟位置的数据。
另外，驱动控制部分114执行主要负责执行根据按照本实施例的控制方法的移动控制处理的控制电路的功能，并且基于控制信息控制多个聚焦透镜104a和104b的移动。
驱动控制部分114基于通过例如由通信控制部分112控制的与成像装置200的通信从成像装置200获取的控制信息来执行移动控制处理。
图8是表示由根据本实施例的透镜单元100执行的处理的例子的流程图，并且表示由布置在透镜单元100中的控制部分110执行的处理的例子。
控制部分110确定是否接收到控制信息(s200)。如果从连接部分102发送了控制信息，则控制部分110确定接收到控制信息。
在步骤s200中确定接收到控制信息的情况下，控制部分110不使该处理前进，直至确定接收到控制信息。
此外，在步骤s200中确定接收到控制信息的情况下，控制部分110确定聚焦透镜104a和104b的位置是否在范围内(s202)。控制部分110基于从位置检测部分108a和108b中的每个位置检测部分发送的位置指示信息确定位置是否在范围内。
在步骤s202中确定位置在范围内的情况下，控制部分110参照与在范围内情况对应的第一移动简档(s204)。第一移动简档可以是例如：指示聚焦透镜之间的关系表达式(这对应于前面讨论的表示模糊量和移动量之间的关系的满足光学性能的关系表达式)的数据；或者针对在范围内情况的关系表(这对应于前面讨论的将模糊量与从以上满足光学性能的关系表达式获得的每个聚焦透镜的移动量关联的表)。
此外，在步骤s202中不是确定位置在范围内的情况下，控制部分110参照与在范围外情况对应的第二移动简档(s206)。第二移动简档可以是例如针对在范围外情况的关系表(例如，将模糊量与在范围外情况下的每个聚焦透镜的移动量关联的表)。
需要注意的是，以上针对在范围内情况的关系表和以上针对在范围外情况的关系表可以是单个表。如果以上针对在范围内情况的关系表和以上针对在范围外情况的关系表是单个表，则控制部分110通过根据步骤s202中的确定结果改变该表中的参考位置来切换用于控制的移动简档。
此外，在步骤s200中确定接收到控制信息的情况下，控制部分110参照聚焦透镜的焦点灵敏度(s208)。需要注意的是，虽然图8表 示在步骤s202至s206的处理之后执行步骤s208的处理的例子，但控制部分110也可在步骤s208的处理之后执行步骤s202至s206的处理，或者并行地执行步骤s202至s206的处理和步骤s208的处理。
控制部分110基于由控制信息指示的模糊量确定多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的每单位时间的移动量(s210)。例如，当每个聚焦透镜的位置在范围内时，控制部分110确定多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的每单位时间的移动量，以使得满足光学性能的关系表达式。作为另一例子，当每个聚焦透镜的位置在范围外时，控制部分110确定多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的每单位时间的移动量以便像(2-1)中指示的第一例子至(2-4)中指示的第三例子中一样进行控制。
控制部分110将包括用于按照在步骤s210中确定的移动量驱动聚焦透镜的驱动命令的控制信号发送给构成与聚焦透镜对应的驱动部分106a和106b的致动器(s212)。
控制部分110执行例如图8中示出的处理。然而，很明显地，由控制部分110执行的处理的例子不限于图8中示出的例子。
根据图6中示出的结构，例如，透镜单元100执行根据按照本实施例的控制方法的处理。因此，利用图6中示出的结构，透镜单元100能够表现出作为执行根据按照本实施例的控制方法的处理的结果表现出的有益效果。
需要注意的是，能够执行根据按照本实施例的控制方法的处理的透镜单元100的结构不限于图6中示出的结构。
例如，能够执行根据按照本实施例的控制方法的处理的透镜单元另外可装备有诸如操作部分(未示出)或功率控制部分(未示出)的部件。
构成透镜单元的操作部分(未示出)包括操作装置，诸如例如按钮、触摸面板和环形操作构件。使用透镜单元的用户操作该操作部分(未示出)以执行动作，诸如例如设置透镜的变焦位置以及设置光圈值。
构成透镜单元的功率控制部分(未示出)包括处理器等，并且执行基于从外部装置(诸如，例如成像装置200)提供的功率将最佳量的功率分配给透镜单元的每个结构元件的功能。
另外，能够执行根据按照本实施例的控制方法的处理的透镜单元另外可装备有诸如例如与抖动校正相关的机构和与光圈校正相关的机构的部件。
[2]根据本实施例的成像装置的结构的例子
接下来，将示出根据本实施例的成像装置的结构的例子。图9是表示根据本实施例的成像装置300的结构的例子的方框图。
成像装置300装备有例如透镜单元302和成像单元304。
透镜单元302具有基本上类似于图6中示出的透镜单元100的结构。具体地讲，透镜单元302与图6中示出的透镜单元100的不同之处在于：透镜单元302不具有用于与外部装置(诸如，分开的成像装置200)通信的通信控制器。
在透镜单元302中，类似于图6中示出的透镜单元100，基于获取的控制信息的移动控制处理由驱动控制部分114执行。这里，从成像单元304(具体地讲，控制部分210)发送控制信息。
成像单元304具有基本上类似于图6中示出的成像装置200的结构。具体地讲，成像单元304与图6中示出的成像装置200的不同之处在于：成像单元304不具有用于与外部装置(诸如，分开的透镜单元100)通信的通信控制器。
在成像单元304中，类似于图6中示出的成像装置200，在成像期间的模糊量由控制部分210控制。另外，构成成像单元304的控制部分210将指示确定的模糊量的控制信息发送给例如通过有线连接来连接的透镜单元302的驱动控制部分114。
利用图9中示出的成像装置300，在透镜单元302中，基于从成像单元304获取的控制信息执行根据本实施例的控制方法的处理。因此，利用图9中示出的结构，成像装置300能够表现出作为执行根据本实施例的控制方法的处理的结果表现出的有益效果。
然而，根据本实施例的成像装置的结构不限于图9中示出的例子。例如，构成根据本实施例的成像装置的透镜单元也可采用与图6中示出的透镜单元100的变型类似的结构。
虽然前面将成像装置描述为本实施例的例子，但本实施例不限于这种例子。本实施例适用于能够装备有成像功能的各种装备，诸如数字静物照相机、数字视频照相机、计算机(诸如，个人计算机(pc)或服务器)、通过在用户的身体上穿戴来使用的任意可穿戴装置(诸如，眼镜型装置、手表型装置或腕带型装置)、通信装置(诸如，智能电话)、平板装置、游戏控制台或移动体(诸如，汽车)。另外，例如，本实施例还可被应用于可嵌入在装备(比如，以上装备)中的处理集成电路(ic)。
(根据本实施例的程序)
通过使计算机中的处理器等执行使得能够执行根据按照本实施例的控制方法的处理(例如，以上讨论的移动控制处理)的程序，可解决当执行对比度自动聚焦时可能发生的不充分的聚焦透镜移动。
另外，通过使计算机中的处理器等执行使得能够执行根据本实施的控制方法的处理的程序，可表现出由根据按照以上讨论的本实施例的控制方法的处理表现出的有益效果。
本领域技术人员应该理解，在不脱离所附权利要求或其等同物的范围的情况下，可以根据设计的需要和其它因素做出各种变型、组合、子组合和替换。
例如，虽然以上指示提供了使得能够执行根据按照本实施例的控制方法的处理的程序，但在本实施例中，也可结合存储以上程序的记录介质提供以上程序。
前面的结构表示本实施例的一个例子，并且显然属于本公开的技术范围。
另外，在本说明书中描述的效果仅是说明性的并且示意性的，而非限制性的。换句话说，与基于本说明书的效果一起，或替代于基于本说明书的效果，根据本公开的技术能够表现出对于本领域技术人员 而言明显的其它效果。
另外，本技术也可被如下构造。
(1)一种透镜单元，包括：
多个聚焦透镜，布置在镜筒内部；
多个致动器，对应于相应的多个聚焦透镜并且被配置为在镜筒内部移动所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜；和
控制电路，被配置为在所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置位于满足指定的光学性能的范围内部的情况和位于该范围外部的情况之间根据不同规则控制所述多个聚焦透镜的移动。
(2)如(1)所述的透镜单元，其中
所述多个聚焦透镜中的至少一个是由多个子透镜构成的透镜组。
(3)如(1)或(2)所述的透镜单元，其中
所述控制电路基于指示每单位时间的模糊量的控制信息控制所述多个聚焦透镜的移动。
(4)如(3)所述的透镜单元，其中
所述控制电路控制所述多个聚焦透镜的移动，以使得在每个聚焦透镜的位置位于该范围内部的情况下满足由控制信息指示的模糊量并且在位于该范围外部的情况下也满足由控制信息指示的模糊量。
(5)如(1)至(4)中任何一项所述的透镜单元，其中
所述控制电路执行控制，以使得所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的每单位时间的移动量在每个聚焦透镜的位置位于该范围内部的情况和位于该范围外部的情况之间是不同的。
(6)如(5)所述的透镜单元，其中
所述控制电路执行控制以在每个聚焦透镜的位置位于该范围外部的情况下停止所述多个聚焦透镜之中的至少一个聚焦透镜的移动。
(7)如(5)或(6)所述的透镜单元，其中
在每个聚焦透镜的位置位于该范围外部的情况下，所述控制电路基于聚焦透镜的类型控制所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的移动量。
(8)如(5)至(7)中任何一项所述的透镜单元，其中
在每个聚焦透镜的位置位于该范围外部的情况下，所述控制电路基于与所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜对应的致动器的类型控制所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的移动量。
(9)如(5)所述的透镜单元，其中
在每个聚焦透镜的位置位于该范围外部的情况下，所述控制电路基于所述多个聚焦透镜之间的组间距离控制所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的移动量。
(10)如(1)至(9)中任何一项所述的透镜单元，其中
所述控制电路执行控制以在所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置从位于该范围内部改变为位于该范围外部的情况下改变至少一个聚焦透镜的移动方向。
(11)如(1)至(10)中任何一项所述的透镜单元，其中
在所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置位于该范围内部的情况下，基于所述多个聚焦透镜的成像距离位于最小成像距离和无限远之间。
(12)一种成像装置，包括：
透镜单元；和
成像单元，其中
所述透镜单元包括
多个聚焦透镜，布置在镜筒内部，
多个致动器，对应于相应的多个聚焦透镜并且被配置为在镜筒内部移动所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜，和
控制电路，被配置为在所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置位于满足指定的光学性能的范围内部的情况和位于该范围外部的情况之间根据不同规则控制所述多个聚焦透镜的移动。
(13)如(12)所述的成像装置，其中
所述成像单元包括被配置为控制模糊量的模糊量控制电路，以及
透镜单元的控制电路基于从成像单元获取的指示每单位时间的模 糊量的控制信息控制所述多个聚焦透镜的移动。
(14)如(13)所述的成像装置，其中
所述成像单元的模糊量控制电路
基于通过经透镜单元成像而获得的信号的检波结果确定每单位时间的模糊量，以及
使指示确定的模糊量的控制信息被发送给透镜单元。
(15)一种由透镜单元的控制电路执行的控制方法，所述控制方法包括：
在布置在镜筒内部的多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置位于满足指定的光学性能的范围内部的情况和位于该范围外部的情况之间，根据不同规则控制所述多个聚焦透镜的移动。
另外，本技术也可被如下构造。
(1)一种透镜单元，包括：
多个聚焦透镜；
多个致动器，分别对应于多个聚焦透镜并且被配置为分别移动所述多个聚焦透镜；和
控制电路，被配置为根据在所述多个聚焦透镜中的至少一个聚焦透镜的位置位于满足指定的光学性能的范围外部的情况下的规则控制所述多个聚焦透镜的移动，该规则不同于在所述多个聚焦透镜中的所有聚焦透镜的位置位于该范围内部的情况下的规则。
(2)如(1)所述的透镜单元，其中
所述多个聚焦透镜中的至少一个聚焦透镜是由多个子透镜构成的透镜组。
(3)如(1)或(2)所述的透镜单元，其中
所述控制电路基于指示每单位时间的模糊量的控制信息来控制所述多个聚焦透镜的移动。
(4)如(3)所述的透镜单元，其中
所述控制电路控制所述多个聚焦透镜的移动，以使得在所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置位于该范围内部的情况下满足由控 制信息指示的模糊量并且在位于该范围外部的情况下也满足由控制信息指示的模糊量。
(5)如(1)至(4)中任何一项所述的透镜单元，其中
所述控制电路执行控制以使得所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的每单位时间的移动量在所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置位于该范围内部的情况和位于该范围外部的情况之间是不同的。
(6)如(5)所述的透镜单元，其中
所述控制电路执行控制以在每个聚焦透镜的位置位于该范围外部的情况下停止所述多个聚焦透镜之中的至少一个聚焦透镜的移动。
(7)如(5)或(6)所述的透镜单元，其中
在每个聚焦透镜的位置位于该范围外部的情况下，所述控制电路基于聚焦透镜的类型控制所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的移动量。
(8)如(5)至(7)中任何一项所述的透镜单元，其中
在每个聚焦透镜的位置位于该范围外部的情况下，所述控制电路基于与所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜对应的致动器的类型控制所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的移动量。
(9)如(5)所述的透镜单元，其中
在每个聚焦透镜的位置位于该范围外部的情况下，所述控制电路基于所述多个聚焦透镜之间的组间距离控制所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的移动量。
(10)如(1)至(9)中任何一项所述的透镜单元，其中
所述控制电路执行控制以基于所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置从位于该范围内部改变为位于该范围外部来改变至少一个聚焦透镜的移动方向。
(11)如(1)至(10)中任何一项所述的透镜单元，其中
在所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置位于该范围内部的情况下，基于所述多个聚焦透镜的物距位于最小物距和无限远之间。
(12)一种成像装置，包括：
透镜单元；和
成像单元，其中
所述透镜单元包括
多个聚焦透镜，
多个致动器，分别对应于多个聚焦透镜，并且被配置为分别移动所述多个聚焦透镜，和
控制电路，被配置为根据在所述多个聚焦透镜中的至少一个聚焦透镜的位置位于满足指定的光学性能的范围外部的情况下的规则控制所述多个聚焦透镜的移动，该规则不同于在所述多个聚焦透镜中的所有聚焦透镜的位置位于该范围内部的情况下的规则。
(13)如(12)所述的成像装置，其中
所述成像单元包括被配置为控制模糊量的模糊量控制电路，以及
透镜单元的控制电路基于从成像单元获取的指示每单位时间的模糊量的控制信息来控制所述多个聚焦透镜的移动。
(14)如(13)所述的成像装置，其中
所述成像单元的模糊量控制电路
基于通过经透镜单元成像而获得的信号的检波结果确定每单位时间的模糊量，以及
使指示确定的模糊量的控制信息被发送给透镜单元。
(15)一种由透镜单元的控制电路执行的控制方法，所述控制方法包括：
在布置在镜筒内部的多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置位于满足指定的光学性能的范围内部的情况和位于该范围外部的情况之间，根据不同规则控制所述多个聚焦透镜的移动。
(16)一种透镜单元，包括：
多个聚焦透镜；
多个致动器，分别对应于多个聚焦透镜，并且被配置为分别移动所述多个聚焦透镜；和
控制电路，被配置为根据在满足光学性能的情况下的规则控制所 述多个聚焦透镜的移动，该规则不同于在不满足光学性能的情况下的规则，
其中基于所有的所述多个聚焦透镜的位置确定满足光学性能的范围。
(17)如(16)所述的透镜单元，其中
所述多个聚焦透镜中的至少一个聚焦透镜是由多个子透镜构成的透镜组。
(18)如(16)或(17)所述的透镜单元，其中
所述控制电路基于指示每单位时间的模糊量的控制信息控制所述多个聚焦透镜的移动。
(19)如(18)所述的透镜单元，其中
所述控制电路控制所述多个聚焦透镜的移动，以使得在每个聚焦透镜的位置位于该范围内部的情况下满足由控制信息指示的模糊量并且在位于该范围外部的情况下也满足由控制信息指示的模糊量。
(20)如(16)至(19)中任何一项所述的透镜单元，其中
所述控制电路执行控制以使得所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的每单位时间的移动量在所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置位于该范围内部的情况和位于该范围外部的情况之间是不同的。
(21)如(20)所述的透镜单元，其中
所述控制电路执行控制以在每个聚焦透镜的位置位于该范围外部的情况下停止所述多个聚焦透镜之中的至少一个聚焦透镜的移动。
(22)如(20)或(21)所述的透镜单元，其中
在每个聚焦透镜的位置位于该范围外部的情况下，所述控制电路基于聚焦透镜的类型控制所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的移动量。
(23)如(20)至(22)中任何一项所述的透镜单元，其中
在每个聚焦透镜的位置位于该范围外部的情况下，所述控制电路基于与所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜对应的致动器的类型来控制所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的移动量。
(24)如(20)所述的透镜单元，其中
在每个聚焦透镜的位置位于该范围外部的情况下，所述控制电路基于所述多个聚焦透镜之间的组间距离控制所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的移动量。
(25)如(16)至(24)中任何一项所述的透镜单元，其中
所述控制电路执行控制以基于所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置从位于该范围内部改变为位于该范围外部来改变至少一个聚焦透镜的移动方向。
(26)如(16)至(25)中任何一项所述的透镜单元，其中
在所述多个聚焦透镜中的每个聚焦透镜的位置位于该范围内部的情况下，基于所述多个聚焦透镜的物距位于最小物距和无限远之间。