[发明专利]焦点调节设备、摄像设备和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在各种摄像设备中使用的焦点调节技术。

背景技术

近来，摄像机的自动聚焦装置主要是所谓的TV-AF型，即，如下进行焦点调节：例如，从通过使用摄像装置对被摄体图像进行光电转换得到的图像信号检测图像锐度作为AF评价值，并控制聚焦镜头位置，从而使AF评价值最大。

TV-AF型中使用的AF评价值一般给定为由允许确定带通过的带通滤波器所提取的图像信号中的高频分量的电平。换种方式表述，如图7中所示，当采集普通被摄体图像时，AF评价值随着聚焦镜头靠近对好焦的点而增加，且其在对好焦的点达到最大。

作为另一种AF技术，公知一种在很多单镜头反射照相机中使用的内部相位差检测技术。使用该内部相位差检测技术，将通过了成像镜头的出射光瞳的光束分为两部分，由焦点检测传感器组分别接收两部分分开的光束。检测根据接收到的光束的量输出的信号之间的偏差，即沿光束分开的方向的相对位置偏差。基于检测到的偏差，直接确定成像镜头沿聚焦方向的偏差。换言之，通过利用焦点检测传感器的帮助进行一次数据积累操作，可以得到焦点偏离的量和方向，并可以高速实现焦点调节操作。

作为另一种相位差检测技术，还公知外部相位差检测技术，其中，测距传感器与成像镜头独立地设置。使用该外部相位差检测技术，将从被摄体接收到的光束分为两部分，并用焦点检测传感器组分别接收两部分分开的光束。检测根据接收到的光束的量输出的信号之间的偏差，即沿光束的分开方向的相对位置偏差。基于检测到的偏差，通过三角测量确定被摄体距离。使用外部测距传感器的AF技术的其它例子包括：使用超声波传感器测量传播速度的类型，以及在很多小型照相机中使用的、使用红外传感器进行三角测量的类型。

此外，公知一种作为上述自动聚焦技术的结合的自动聚焦技术。在一个例子中，在将聚焦镜头移动到根据内部相位差检测技术的对好焦位置的附近之后，将模式改变为TV-AF技术以进一步接近对好焦位置。(见日本特开平第5-64056号公报(第4页和图1))

然而，上述公知技术具有下面的缺点。

一般来说，用TV-AF型之外的技术得到的对好焦位置与用TV-AF技术得到的对好焦位置不同。此外，用TV-AF技术进行焦点检测的摄像区域不总是与用上述相位差检测技术检测到的图像平面上的区域相匹配。因此，在一些情况下，针对同一被摄体，用TV-AF技术和相位差检测技术计算出不同的对好焦位置。当在这种情况下多种AF技术提供不同的对好焦位置时，如果不管聚焦镜头被保持在由TV-AF技术得到的对好焦位置，而将聚焦镜头不正确地移动到由相位差检测技术得到的对好焦位置，则引起模糊。还可能发生另一种不期望的操作，例如振荡，从而聚焦镜头在不同的对好焦位置之间重复往复运动。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种焦点调节设备，包括：移动部件，用于移动聚焦镜头；焦点调节部件，用于通过移动聚焦镜头来进行焦点调节，使得从摄像部件获得的图像的锐度增加；以及对好焦位置测量部件，用于以与所述焦点调节部件不同的方式测量对好焦位置，当图像锐度增加的聚焦镜头的移动方向、与聚焦镜头的当前位置相对于由所述对好焦位置测量部件测量的对好焦位置的方向匹配时，所述焦点调节部件沿由所述对好焦位置测量部件测量的对好焦位置的方向移动聚焦镜头，而当两个方向互相不匹配时，所述焦点调节部件或是不沿由所述对好焦位置测量部件测量的对好焦位置的方向移动聚焦镜头，或是不向由所述对好焦位置测量部件测量的对好焦位置全程移动所述镜头。

根据本发明的另一方面，提供一种包括上述焦点调节设备和用于拍摄被摄体图像的摄像单元的摄像设备。

根据本发明的再一方面，提供一种焦点调节设备的控制方法，所述焦点调节设备包括：移动部件，用于移动聚焦镜头；焦点调节部件，用于通过移动聚焦镜头来进行焦点调节，使得从拍摄被摄体图像的摄像部件获得的图像的锐度增加；以及对好焦位置测量部件，用于以与所述焦点调节部件不同的方式测量对好焦位置，所述控制方法包括如下步骤：如果图像锐度增加的聚焦镜头的移动方向与聚焦镜头的当前位置相对于由所述对好焦位置测量部件测量的对好焦位置的方向匹配，则向由所述对好焦位置测量部件测量的对好焦位置移动聚焦镜头；以及当两个方向互相不匹配时，当两个方向互相不匹配时，不将聚焦镜头移动到由所述对好焦位置测量部件测量的对好焦位置。

根据下面参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征和各方面将变得明显。

根据具有上述特征的自动聚焦技术，聚焦镜头可以避免不必要的移动，从而防止模糊和振荡的发生。