[发明专利]摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种摄像装置，具备将聚焦透镜自动控制至最佳合焦位置的自动聚焦功能，和能够拍摄动态范围大的场景的宽动态范围功能。

背景技术

作为本技术领域的背景技术，例如，专利文献1中，以“在将多种曝光条件下拍摄1个被摄体而得到的多个画面合成以生成宽动态范围的图像时，以处于各种亮度区域的被摄体为对象进行自动聚焦控制”为目的，公开了“设置有焦点电压选择单元，其有选择地输出从曝光条件不同的多个图像检测出的多个焦点电压，作为供自动聚焦控制单元参照的焦点电压，由此，能够在以不同的曝光条件拍摄的各图像中以适当的信号电平下拍摄的各种被摄体为对象进行自动聚焦控制。此外，还设置有使多个焦点电压归一化的单元，通过除去因曝光条件变化对聚焦点电压造成的影响而能够进行不依赖于曝光条件的自动聚焦控制”这一技术方案作为解决手段。

此外，专利文献2中，以“提供按高速视觉系统的帧率进行响应的变焦透镜及其控制装置”为目的，公开了“变焦透镜10具有内部填充了液体的收容体11。收容体11具有与致动器14接触以传递其振动的压力传递部15，和光的入射面和出射面上的两个光透过部12、12。在入射面和出射面的至少一方，设置有对从压力传递部15经液体施加的位移产生响应、能够在光轴方向上以凹凸方式位移的表面部分，表面部分的面积s与压力传递部15的面积S的比（s/S）为规定值以下，通过使表面部分对致动器14的位移产生响应而发生位移，从而使焦距变化”这一技术方案作为解决手段。

专利文献1：日本特开2002-323649号

专利文献2：WO03/102636

发明内容

使用数码摄像机或静物照相机进行摄影时，在对象场景内的明暗差非常大时，可能会在场景的一部分中传感器的受光量不足而发生阴影细节损失（黑溢出），或者传感器的受光量饱和而发生高光细节损失（白溢出）的情况。作为解决它的手段之一，可以列举一种被称作所谓宽动态范围的方法，其切换曝光条件，分别拍摄以低照度下的被摄体为对象的高灵敏度（感光度）的摄像图像，和以高照度下的被摄体为对象的低灵敏度的摄像图像，将它们以特定的比率合成，由此生成动态范围宽的图像。例如，用于高灵敏度摄像的曝光控制和用于低灵敏度摄像的曝光控制，分别基于由光学检波电路从各摄像信号取得的亮度分布信息进行，由此能够进行适当的宽动态范围摄影。

此时，在具有自动检测最佳焦距以对焦（合焦，聚焦）的自动聚焦功能的摄像机中，因为合成中使用的各摄像图像中主要的被摄体不同，所以如何对焦成为了问题。例如上述专利文献1中，对于合成中使用的多个摄像图像，分别求出表示合焦处于何种程度的评价值的焦点电压，控制聚焦透镜的位置以在焦点电压高的摄像图像中合焦。这样，在现有的方法中，一般仅在多个摄像图像中的某一个中合焦。

因此，例如同时拍摄阴暗的室内的近处的人物和明亮的室外的远方的人物的情况下，即使低照度下的被摄体和高照度下的被摄体双方都是用户想要观看的被摄体，当各被摄体与摄像机的距离相差较大时，仅在某一方的被摄体上合焦，另一方的被摄体会虚焦，存在辨认性降低的问题。

另一方面，近年来，能够非常高速地合焦的聚焦透镜的研究正逐渐发展、实用化。作为这样的例子，可以列举如专利文献2中记载的液体透镜，为了合焦而应用液体的折射率，不需要使用电机进行透镜驱动。由此，在短时间内进行多次摄像的情况下，也能够追踪各次摄像进行聚焦。

本发明为了解决上述问题，提供一种能够扩大动态范围的摄像装置，生成影像整体中模糊较少的合成影像，提高辨认性并提高图像识别时的识别性能。

对本申请中公开的发明中有代表性的概要进行简单说明如下。

（1）一种摄像装置，其特征在于，包括：具有焦距可变的聚焦透镜的摄像单元；控制上述摄像单元的曝光的曝光控制单元；聚焦控制单元，与在上述曝光控制单元的控制下上述摄像单元进行的灵敏度不同的多次摄像相应地，控制上述聚焦透镜以使其焦距为按每个上述灵敏度预先设定的焦距；信号处理部，对在上述曝光控制单元的控制和上述聚焦控制单元的控制下由上述摄像单元摄像而得的信号进行处理，生成灵敏度彼此不同的多个合焦图像；和影像合成单元，将由上述信号处理部生成的灵敏度彼此不同的多个合焦图像合成而输出。