跟隨變焦動作進(jìn)行調(diào)焦動作的攝像設(shè)備以及攝像方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種跟隨變焦動作進(jìn)行調(diào)焦動作的攝像設(shè)備以及攝像方法。即使在由于調(diào)焦動作相對于響應(yīng)于變焦操作所進(jìn)行的變焦動作的延遲引起了焦點位置偏移的情況下，該攝像設(shè)備也能夠在短時間內(nèi)精確進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)。在鏡頭單元的焦點位置隨著變焦操作的執(zhí)行而改變的情況下，鏡頭控制器以使調(diào)焦透鏡組跟隨變焦操作而移動并且使得焦點位置恒定的方式來驅(qū)動調(diào)焦透鏡組。焦點檢測器基于光學(xué)圖像進(jìn)行焦點檢測。根據(jù)焦點檢測結(jié)果，驅(qū)動調(diào)焦透鏡組以進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)。在調(diào)焦透鏡組的跟隨移動期間，照相機(jī)控制器停止焦點調(diào)節(jié)，直到從焦點檢測結(jié)果所獲得的散焦量變得小于第一預(yù)定值為止。
【專利說明】跟隨變焦動作進(jìn)行調(diào)焦動作的攝像設(shè)備以及攝像方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使調(diào)焦動作跟隨變焦動作的攝像設(shè)備以及攝像方法。

【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字照相機(jī)或其它攝像設(shè)備或者可更換鏡頭單元有時安裝有變焦型透鏡或者鏡頭單元(以下稱作變焦鏡頭單元)。變焦鏡頭單元優(yōu)勢在于它能夠被小型化并且能夠改變焦點距離(拍攝范圍)以拍攝處于近距離或者處于遠(yuǎn)距離的被攝體。然而，在變焦鏡頭單元中，焦點位置(聚焦位置)隨著焦點距離的變化而變化，并且因此必須進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)。
[0003]相應(yīng)地，在具有變焦鏡頭單元的攝像設(shè)備中，有時進(jìn)行調(diào)焦動作以與變焦操作聯(lián)動地驅(qū)動并且移動調(diào)焦透鏡，以使得在變焦操作期間焦點位置不改變。例如，將與變焦操作量相對應(yīng)的調(diào)焦透鏡的驅(qū)動量預(yù)先存儲在存儲器中。在變焦操作期間，檢測變焦操作量，參考存儲器所存儲的內(nèi)容來確定與變焦操作量相對應(yīng)的調(diào)焦透鏡的驅(qū)動量，并且驅(qū)動和移動調(diào)焦透鏡。
[0004]在具有安裝有包括變焦鏡頭單元的可更換鏡頭單元的主單元的攝像設(shè)備中，根據(jù)安裝至設(shè)備的主單元的焦點檢測器的焦點檢測結(jié)果來將調(diào)焦透鏡驅(qū)動至聚焦位置。一些此類的攝像設(shè)備被配置為在變焦操作期間根據(jù)焦點檢測結(jié)果將調(diào)焦透鏡驅(qū)動成聚焦的適當(dāng)時刻進(jìn)行變焦校正(焦點調(diào)節(jié))(參見日本特開平4-350612)。
[0005]然而，在具有變焦鏡頭單元的攝像設(shè)備中，有時發(fā)生焦點跟隨延遲。換言之，調(diào)焦動作(調(diào)焦透鏡的跟隨移動)有時滯后于響應(yīng)于變焦操作而進(jìn)行的變焦動作。特別地，在使用手動變焦操作機(jī)構(gòu)的可更換鏡頭型的單鏡頭反光數(shù)字照相機(jī)(諸如日本特開平4-350612中所公開的單鏡頭反光數(shù)字照相機(jī)等)中，在高速進(jìn)行手動變焦操作的情況下，調(diào)焦動作不可避免地滯后于響應(yīng)于變焦操作的變焦動作。作為結(jié)果，引起焦點位置的大幅偏移，這導(dǎo)致模糊狀態(tài)。因此，無法進(jìn)行令人滿意的焦點檢測。在該情況下，必須進(jìn)行焦點搜索操作，這導(dǎo)致實現(xiàn)聚焦所需的時間的增長。
[0006]近年來，變焦鏡頭單元已常被用于適于運(yùn)動圖像拍攝的攝像設(shè)備。通過此類的攝像設(shè)備，特別地，在對位于近距離的被攝體變焦至高倍率的情況下，在變焦操作時引起焦點位置的極大偏移。因此，需要極長時間來實現(xiàn)聚焦。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種即使在由于調(diào)焦動作相對于響應(yīng)于變焦操作所進(jìn)行的變焦動作的延遲而引起焦點位置偏移的情況下、也能夠在短時間內(nèi)精確進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)的攝像設(shè)備和攝像方法。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種攝像設(shè)備，包括:跟隨單元，用于進(jìn)行跟隨動作，其中在所述跟隨動作中，跟隨響應(yīng)于變焦操作所進(jìn)行的變焦動作來進(jìn)行沿著光軸方向移動調(diào)焦透鏡以校正由所述變焦操作所引起的攝像元件上的光學(xué)成像位置的變化的調(diào)焦動作；以及自動焦點調(diào)節(jié)單元，用于根據(jù)焦點檢測結(jié)果，通過沿著所述光軸方向移動所述調(diào)焦透鏡，來進(jìn)行自動焦點調(diào)節(jié)，其中，在正通過所述跟隨單元進(jìn)行所述跟隨動作期間給出了用于所述自動焦點調(diào)節(jié)的指示的情況下，所述自動焦點調(diào)節(jié)單元在以下的模式中進(jìn)行動作，其中在所述模式中，不執(zhí)行所述自動焦點調(diào)節(jié)、直到從所述焦點檢測結(jié)果所獲得的散焦量變得小于預(yù)定值為止。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種攝像方法，包括:跟隨步驟，用于進(jìn)行跟隨動作，其中在所述跟隨動作中，跟隨響應(yīng)于變焦操作所進(jìn)行的變焦動作來進(jìn)行沿著光軸方向移動調(diào)焦透鏡以校正由所述變焦操作所引起的攝像元件上的光學(xué)成像位置的變化的調(diào)焦動作；以及自動焦點調(diào)節(jié)步驟，用于根據(jù)焦點檢測結(jié)果，通過沿著所述光軸方向移動所述調(diào)焦透鏡，來進(jìn)行自動焦點調(diào)節(jié)，其中，在所述跟隨步驟中正進(jìn)行所述跟隨動作期間給出了用于所述自動焦點調(diào)節(jié)的指示的情況下，在所述自動焦點調(diào)節(jié)步驟中不執(zhí)行所述自動焦點調(diào)節(jié)、直到從所述焦點檢測結(jié)果所獲得的散焦量變得小于預(yù)定值為止。
[0010]通過本發(fā)明，在跟隨響應(yīng)于變焦操作的變焦動作進(jìn)行調(diào)焦動作的跟隨動作期間，不執(zhí)行焦點調(diào)節(jié)，直到基于焦點檢測結(jié)果所獲得的散焦量變得小于預(yù)定值為止。作為結(jié)果，即使在由于焦點跟隨延遲(即，調(diào)焦動作相對于變焦動作的延遲)而引起焦點位置偏移的情況下，也能夠在短時間內(nèi)精確執(zhí)行用于調(diào)焦的焦點調(diào)節(jié)。
[0011]通過以下(參考附圖)對典型實施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是示意性地示出設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的攝像設(shè)備中的變焦型鏡頭單元的示例的圖；
[0013]圖2是示出鏡頭單元中的焦點距離與調(diào)焦透鏡位置之間的關(guān)系的圖；
[0014]圖3是示出作為安裝有鏡頭單元的攝像設(shè)備的示例的照相機(jī)的示例結(jié)構(gòu)的框圖；
[0015]圖4A和4B是示出在圖3所示的照相機(jī)聚焦在無限遠(yuǎn)物體的狀態(tài)中從廣角端朝向遠(yuǎn)攝端進(jìn)行變焦的情況下的焦點位置偏移量的變化、以及在照相機(jī)聚焦在近距離物體的狀態(tài)中進(jìn)行這種變焦的情況下的焦點位置偏移量的變化的圖；
[0016]圖5是示出圖3中示出的照相機(jī)響應(yīng)于變焦操作的執(zhí)行而執(zhí)行的焦點跟隨動作的流程圖；
[0017]圖6是示出圖3的照相機(jī)響應(yīng)于用于焦點檢測的指示而執(zhí)行的焦點檢測和焦點調(diào)節(jié)操作的流程圖；
[0018]圖7是示出調(diào)焦透鏡組相對于變焦操作的跟隨移動期間的圖3所示的照相機(jī)中的時間與調(diào)焦透鏡組位置之間的關(guān)系的圖；以及
[0019]圖8是示出通過根據(jù)本發(fā)明第二實施例的照相機(jī)響應(yīng)于用于進(jìn)行焦點檢測的指示所執(zhí)行的焦點檢測和焦點調(diào)節(jié)操作的流程圖。

【具體實施方式】
[0020]以下將參考示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例的附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0021]第一實施例
[0022]圖1示意性地示出設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的攝像設(shè)備中的變焦型鏡頭單元的示例，并且圖3以框圖示出作為攝像設(shè)備的示例的照相機(jī)的示例結(jié)構(gòu)。
[0023]圖1中示出的變焦型鏡頭單元(以下簡稱做鏡頭單元)309與圖3中示出的鏡頭單元驅(qū)動控制系統(tǒng)協(xié)作構(gòu)成鏡頭單元組件，該鏡頭單元組件安裝至攝像設(shè)備的主單元(例如，單鏡頭反光數(shù)字照相機(jī)的主單元(以下稱作照相機(jī)主單元))。
[0024]如圖1中所示，鏡頭單元309具有第一透鏡組?第六透鏡組LI?L6。第一透鏡組L1、第三透鏡組L3、第四透鏡組L4和第六透鏡組L6各自具有正折射力，并且第二透鏡組L2和第五透鏡組L5各自具有負(fù)折射力。
[0025]以使得光圈SP靠近第三透鏡組L3的方式將光圈SP配置在第三透鏡組L3與第四透鏡組L4之間。例如CMOS攝像傳感器等的攝像元件(未示出)配置在位于圖1的第六透鏡組L6右側(cè)的攝像面(未示出)上。攝像元件輸出與通過鏡頭單元309的光束在攝像元件上所形成的光學(xué)圖像(被攝體圖像)相對應(yīng)的圖像信號。
[0026]在圖1中，示出鏡頭單元309在廣角端的狀態(tài)。在從廣角端向遠(yuǎn)攝端進(jìn)行變焦操作的情況下，將第一透鏡組LI和第三透鏡組L3朝向圖1中的左側(cè)驅(qū)動，并且將第四透鏡組?第六透鏡組L4?L6 —體地向圖1中的左側(cè)驅(qū)動。換言之，響應(yīng)于變焦操作進(jìn)行變焦動作。在鏡頭單元309的焦點位置隨變焦操作的執(zhí)行而變化的情況下，單獨驅(qū)動第五透鏡組(更一般地，調(diào)焦透鏡)L5以使得焦點位置保持恒定。換言之，進(jìn)行調(diào)焦動作。
[0027]示出的鏡頭單元309具有在從無限遠(yuǎn)物體向近距離物體進(jìn)行調(diào)焦的情況下將第五透鏡組L5朝向攝像面驅(qū)動的所謂的后組調(diào)焦結(jié)構(gòu)。通過該后組調(diào)焦結(jié)構(gòu)，即使在鏡頭單元309被配置為能夠進(jìn)行高倍率變焦的情況下，第五透鏡組L5 (調(diào)焦透鏡)也可以小型化。通過使用廉價和小型化的致動器，能夠?qū)崿F(xiàn)用于運(yùn)動圖像拍攝的擺動操作和用于靜止圖像拍攝的高速驅(qū)動這兩者。
[0028]應(yīng)當(dāng)注意，在鏡頭單元309中，在從無限遠(yuǎn)物體向近距離物體進(jìn)行調(diào)焦的情況下，第五透鏡組L5的移動量在廣角端側(cè)與遠(yuǎn)攝端側(cè)之間有所不同。第五透鏡組L5的移動量從廣角端向遠(yuǎn)攝端增大。
[0029]圖2示出鏡頭單元309中的焦點距離與調(diào)焦透鏡位置之間的關(guān)系。
[0030]在圖2中，沿橫軸示出隨著變焦操作的執(zhí)行而變化的焦點距離。橫軸的左側(cè)(原點側(cè))和右側(cè)分別與廣角端和遠(yuǎn)攝端相對應(yīng)。沿縱軸示出調(diào)焦透鏡L5的位置?？v軸的下側(cè)(原點側(cè))和上側(cè)分別與鏡頭單元309的物體側(cè)和圖像面?zhèn)认鄬?yīng)。
[0031]軌跡101?103分別是在被攝體為近距離物體、無限遠(yuǎn)物體和中間距離物體的情況下的調(diào)焦透鏡L5的移動軌跡。
[0032]在從廣角端到遠(yuǎn)攝端進(jìn)行變焦時，一體地驅(qū)動第四透鏡組?第六透鏡組L4?L6，并且沿著圖2中示出的軌跡101?103中的任何一條驅(qū)動第五透鏡組L5以使得焦點位置保持恒定。
[0033]在被攝體為近距離物體的情況下，將調(diào)焦透鏡L5沿著軌跡101從縱軸上的廣角/近距離向遠(yuǎn)攝/近距離移動了大的移動量。另一方面，在被攝體為無限遠(yuǎn)物體的情況下，將調(diào)焦透鏡L5沿著軌跡102從縱軸上的廣角/無限遠(yuǎn)向遠(yuǎn)攝/無限遠(yuǎn)移動小的移動量。
[0034]如上所述，在從廣角端向遠(yuǎn)攝端進(jìn)行變焦時，調(diào)焦透鏡在近距離物體的情況下必須比在無限遠(yuǎn)物體的情況下移動的量更大。在變焦操作期間，沿圖2中示出的軌跡之一移動調(diào)焦透鏡，由此焦點位置能夠保持恒定。
[0035]以下，將要參考圖3說明照相機(jī)的示例結(jié)構(gòu)。
[0036]如圖3中所示，照相機(jī)具有垂直方向的虛線的右側(cè)示出的照相機(jī)主單元210和垂直方向虛線的左側(cè)示出的鏡頭單元組件310。鏡頭單元組件310通過安裝機(jī)構(gòu)(未示出)以可更換的方式與主單元210連接。
[0037]照相機(jī)主單元210具有用于控制整個照相機(jī)的照相機(jī)控制器201，并且具有連接至鏡頭單元組件310的鏡頭側(cè)輸入/輸出單元302的照相機(jī)側(cè)輸入/輸出單元202。在輸入/輸出單元202和302之間交換諸如圖像數(shù)據(jù)等的各種數(shù)據(jù)。
[0038]照相機(jī)主單元210具有焦點檢測器203，其基于通過鏡頭單元309入射的光束(光學(xué)圖像)來檢測鏡頭單元309的焦點位置。焦點檢測器203輸出表示焦點檢測結(jié)果的焦點檢測信號?；诮裹c檢測信號，照相機(jī)控制器201根據(jù)焦點調(diào)節(jié)程序通過鏡頭控制器301驅(qū)動并控制調(diào)焦透鏡組LF,由此進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)。
[0039]在鏡頭單元組件310中，鏡頭單元309具有與圖1中示出的第一透鏡組LI和第三透鏡組?第六透鏡組L3?L6相對應(yīng)的變焦透鏡組LZ以及與圖1中示出的第五透鏡組L5相對應(yīng)的調(diào)焦透鏡組LF (更一般地，調(diào)焦透鏡)。
[0040]變焦操作構(gòu)件303機(jī)械地與變焦透鏡組LZ相連接。拍攝者(用戶)能夠通過操作變焦操作構(gòu)件303使鏡頭單元309變焦。更具體地，變焦透鏡組LZ根據(jù)變焦操作構(gòu)件303的操作量和操作時間，沿著鏡頭單元309的光軸移動。換言之，響應(yīng)于變焦操作進(jìn)行變焦動作。
[0041]機(jī)械地與變焦操作構(gòu)件303連接的變焦位置檢測器304檢測用戶操作變焦操作構(gòu)件303的操作量、操作方向和操作速度，并且將表示檢測結(jié)果的變焦操作信息輸出到鏡頭控制器301。
[0042]調(diào)焦操作構(gòu)件305配置為直接由用戶操作，但是并沒有直接機(jī)械地與調(diào)焦透鏡組LF連接。在鏡頭控制器301根據(jù)用戶對調(diào)焦操作構(gòu)件305的操作驅(qū)動調(diào)焦馬達(dá)307的情況下，調(diào)焦透鏡組LF沿光軸移動。換言之，進(jìn)行調(diào)焦動作。
[0043]調(diào)焦操作量檢測器306連接至調(diào)焦操作構(gòu)件305并且連接至鏡頭控制器301。調(diào)焦操作量檢測器306檢測用戶對調(diào)焦操作構(gòu)件305操作的操作量、操作方向和操作速度等，并且將表示檢測結(jié)果的調(diào)焦操作信息輸出至鏡頭控制器301。
[0044]調(diào)焦馬達(dá)307機(jī)械地與調(diào)焦透鏡組LF連接。在本示例中，例如將步進(jìn)馬達(dá)用作調(diào)焦馬達(dá)307，并且保持調(diào)焦透鏡組LF的機(jī)架與形成在馬達(dá)的轉(zhuǎn)動軸上的螺桿相嚙合。通過馬達(dá)轉(zhuǎn)動，調(diào)焦透鏡組LF沿光軸移動。
[0045]調(diào)焦透鏡位置檢測器308檢測調(diào)焦透鏡組LF的位置。在將步進(jìn)馬達(dá)用作調(diào)焦馬達(dá)307的情況下，對調(diào)焦透鏡位置檢測器308設(shè)置有光遮斷器和遮光板。位置檢測器308獲得調(diào)焦透鏡組LF的原點位置信息，對步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動脈沖進(jìn)行計數(shù)以檢測調(diào)焦透鏡組LF的位置，并且輸出表示檢測到的位置的調(diào)焦透鏡位置信息。
[0046]這里進(jìn)行如下假定:在聚焦于被攝體的狀態(tài)中，用戶從廣角端側(cè)向著遠(yuǎn)攝端操作變焦操作構(gòu)件303。在該情況下，在操作變焦操作構(gòu)件303之前，鏡頭控制器301基于焦點距離(變焦操作信息)和調(diào)焦透鏡位置信息來計算相對于被攝體的距離(物體距離)。
[0047]接著，在向著遠(yuǎn)攝端操作變焦操作構(gòu)件303的情況下，變焦位置檢測器304檢測通過對變焦操作構(gòu)件303的操作(變焦操作)所引起的變焦位置的變化，并且將表示檢測結(jié)果的變焦操作信息輸出到鏡頭控制器301。
[0048]鏡頭控制器301基于變焦操作信息和焦點位置信息來計算物體距離。根據(jù)計算出的物體距離，鏡頭控制器301選擇圖2所示并且預(yù)先存儲在鏡頭控制器301中的軌跡的其中一個。然后，鏡頭控制器301根據(jù)所選擇出的軌跡來驅(qū)動并控制調(diào)焦馬達(dá)307，由此沿著光軸移動調(diào)焦透鏡組LF，以使得隨變焦操作改變的焦點位置恒定。作為結(jié)果，校正了由變焦操作引起的攝像元件上的光學(xué)圖像成像位置的變化，由此實現(xiàn)了焦點位置不改變并且不會引起不自然感的變焦操作。
[0049]由于變焦操作構(gòu)件303機(jī)械地與變焦透鏡組LZ連接，因此根據(jù)用戶如何進(jìn)行變焦操作，有時高速進(jìn)行變焦操作。在高速變焦操作中，變焦位置變化大，由此焦點位置大幅改變。因此，高速驅(qū)動調(diào)焦馬達(dá)307以使得高速驅(qū)動調(diào)焦透鏡組LF，由此使焦點位置恒定。然而，在調(diào)焦馬達(dá)307的驅(qū)動速度達(dá)到上限速度的情況下，在相對于響應(yīng)于變焦操作所進(jìn)行的變焦動作的調(diào)焦動作中(即，在調(diào)焦透鏡組LF的跟隨移動中)，產(chǎn)生延遲。換言之，產(chǎn)生焦點跟隨延遲。如已經(jīng)參考圖2所說明的，從廣角端向著遠(yuǎn)攝端進(jìn)行變焦時的調(diào)焦透鏡組LF的移動量在近距離物體的情況下變得極大，由此可能發(fā)生焦點跟隨延遲。
[0050]圖4A和4B各自示出調(diào)焦透鏡組LF相對于變焦操作的跟隨移動中的延遲。
[0051]在圖4A和4B中，沿橫軸示出變焦位置。橫軸左側(cè)的原點位置與廣角端相對應(yīng)，并且橫軸的右側(cè)與遠(yuǎn)攝端相對應(yīng)。沿縱軸示出焦點位置偏移量(即，散焦量)。圖4A中的虛線401示出在聚焦于無限遠(yuǎn)物體的狀態(tài)中以相對低速從廣角端向遠(yuǎn)攝端變焦時的焦點位置偏移量的變化。圖4B中的虛線402示出在聚焦于近距離物體的狀態(tài)中以相對高速從廣角端向遠(yuǎn)攝端變焦時的焦點位置偏移量的變化。
[0052]在無限遠(yuǎn)物體的情況下，如圖2中的軌跡103所示，調(diào)焦透鏡組LF跟隨變焦操作所需的移動量較小。相應(yīng)地，為了跟隨變焦操作移動調(diào)焦透鏡組LF，以等于或者小于馬達(dá)的上限速度的速度來驅(qū)動調(diào)焦馬達(dá)307是足夠的，并且如虛線401所示不產(chǎn)生焦點位置偏移。換言之，在調(diào)焦透鏡組LF相對于變焦操作的跟隨移動中不產(chǎn)生延遲。
[0053]另一方面，在近距離物體的情況下，如圖2中的軌跡101所示，調(diào)焦透鏡組LF跟隨變焦操作所需的移動量極大。相應(yīng)地，即使在以上限速度驅(qū)動調(diào)焦馬達(dá)307的情況下，如虛線402所示在變焦操作的中途也產(chǎn)生焦點位置偏移，并且焦點位置偏移在遠(yuǎn)攝端處變得最大。換言之，在調(diào)焦透鏡組LF相對于變焦操作的跟隨移動中產(chǎn)生延遲(即，產(chǎn)生焦點跟隨延遲)。在調(diào)焦透鏡組LF所需的移動量較大的情況下，由此不可避免地產(chǎn)生焦點跟隨延遲。
[0054]焦點跟隨延遲的程度依賴于變焦操作構(gòu)件303的操作速度以及調(diào)焦馬達(dá)307的驅(qū)動速度。隨著變焦操作構(gòu)件303的操作速度的增大，更有可能發(fā)生焦點跟隨延遲。由于調(diào)焦馬達(dá)307的驅(qū)動速度不足所引起的焦點跟隨延遲隨著時間的經(jīng)過而逐漸消除，由此實現(xiàn)聚焦?fàn)顟B(tài)。然而，在焦點跟隨延遲較大的狀態(tài)中，即在大的模糊狀態(tài)中，無法令人滿意地進(jìn)行焦點檢測。因此，必須進(jìn)行焦點搜索操作，由此需要長時間來實現(xiàn)聚焦。
[0055]在本實施例中，根據(jù)存儲在照相機(jī)控制器201中的操作程序(焦點檢測算法)在照相機(jī)控制器201的控制下，通過鏡頭控制器301來進(jìn)行焦點跟隨動作(以下說明)。作為結(jié)果，移動調(diào)焦透鏡以令人滿意地跟隨變焦操作，由此能夠避免必須進(jìn)行搜索調(diào)焦操作的情況。
[0056]圖5以流程圖示出圖3的照相機(jī)響應(yīng)于變焦操作的執(zhí)行而執(zhí)行的焦點跟隨動作。
[0057]參考圖5，鏡頭控制器301基于從變焦位置檢測器203輸出的變焦操作信息，判斷是否進(jìn)行變焦操作(變焦操作構(gòu)件303的操作)(步驟S501)。在不進(jìn)行變焦操作的情況下(步驟S501中為“否”)，鏡頭控制器301等待變焦操作。
[0058]在進(jìn)行變焦操作的情況下(步驟S501中為“是”)，鏡頭控制器301從變焦位置檢測器304獲得表示變焦操作構(gòu)件303的操作量、操作方向和操作速度的變焦操作信息(步驟S502)。接著，鏡頭控制器301基于緊挨在執(zhí)行變焦操作之前所獲得的焦點距離以及從調(diào)焦透鏡位置檢測器308所輸出的調(diào)焦透鏡位置信息，來計算被攝體距離(步驟S503)。
[0059]在鏡頭控制器301的存儲器中，預(yù)先將移動調(diào)焦透鏡組LF以跟隨變焦操作所需的調(diào)焦透鏡組LF的驅(qū)動量(即，圖2中示出的軌跡)與被攝體距離相對應(yīng)地進(jìn)行存儲。
[0060]鏡頭控制器301在參考存儲器所存儲的內(nèi)容的情況下，基于步驟S502中所獲得的變焦操作信息和步驟S503中計算出的被攝體距離來計算調(diào)焦透鏡組LF的驅(qū)動量和驅(qū)動速度(步驟S504)。然后，鏡頭控制器301基于所計算出的驅(qū)動量和驅(qū)動速度來驅(qū)動并控制調(diào)焦馬達(dá)307，從而沿光軸驅(qū)動調(diào)焦透鏡組LF(步驟S505)，由此完成圖5的焦點跟隨動作。
[0061]在步驟S501?S505中，基于以例如數(shù)十msec的間隔所檢測到的變焦操作信息，以例如數(shù)十msec的間隔來重復(fù)驅(qū)動調(diào)焦透鏡組LF，由此提高調(diào)焦透鏡組LF相對于變焦操作的跟隨移動的響應(yīng)。
[0062]然而，在步驟S505中驅(qū)動調(diào)焦馬達(dá)307中存在延遲的情況下，對于相應(yīng)檢測到的變焦操作信息無法及時驅(qū)動調(diào)焦透鏡組LF，由此在調(diào)焦透鏡組LF相對于變焦操作的跟隨移動中產(chǎn)生延遲。換言之，產(chǎn)生焦點跟隨延遲。
[0063]圖6以流程圖示出圖3的照相機(jī)響應(yīng)于用于焦點檢測的指示所執(zhí)行的焦點檢測和焦點調(diào)節(jié)操作。應(yīng)當(dāng)注意，例如在用戶操作操作按鈕(未示出)或者其它操作裝置由此指示照相機(jī)控制器201執(zhí)行焦點檢測的情況下，開始焦點檢測和焦點調(diào)節(jié)操作。根據(jù)存儲在照相機(jī)控制器201中的操作程序來執(zhí)行焦點檢測和焦點調(diào)節(jié)操作。
[0064]參考圖6，照相機(jī)控制器201判斷是否給出用于焦點檢測的指示(步驟S601)。在未給出用于焦點檢測的指示的情況下(步驟S601中為“否”)，照相機(jī)控制器201等待用于焦點檢測的指示。另一方面，在給出用于焦點檢測的指示的情況下(步驟S601中為“是”)，照相機(jī)控制器201通過輸入/輸出單元202和302通知鏡頭控制器301已給出用于焦點檢測的指示。作為對此的響應(yīng)，鏡頭控制器301驅(qū)動變焦透鏡組LF以使得透鏡組LF跟隨變焦操作移動。
[0065]接下來，照相機(jī)控制器201判斷調(diào)焦透鏡組LF當(dāng)前是否正由鏡頭控制器301驅(qū)動(步驟S602)。在調(diào)焦透鏡組LF未被驅(qū)動的情況下(步驟S602中為“否”)，照相機(jī)控制器201順次執(zhí)行后面將說明的步驟S604和隨后步驟中的處理。
[0066]在散焦量由于調(diào)焦透鏡組LF相對于變焦操作的跟隨移動中的延遲(S卩，由于焦點跟隨延遲)而變大的情況下，圖像變得模糊，因此變得難以進(jìn)行令人滿意的焦點檢測。在該情況下，一般進(jìn)行焦點搜索操作，并且需要長時間來實現(xiàn)聚焦。
[0067]為了消除這樣的不便，在圖6的焦點檢測和焦點調(diào)節(jié)操作中，在正驅(qū)動調(diào)焦透鏡組LF的情況下(步驟S602中為“是”)，照相機(jī)控制器201基于從焦點檢測器203所供給的焦點檢測信號來判斷當(dāng)前焦點位置偏移量(散焦量)是否小于第一預(yù)定值(步驟S603)。
[0068]盡管圖3中未示出，但是焦點檢測器203具有用于利用二次成像光學(xué)系統(tǒng)基于相位差方法進(jìn)行焦點檢測的第一焦點檢測單元，并且具有用于基于攝像元件所供給的圖像信號進(jìn)行焦點檢測的第二焦點檢測單元。在該情況下，圖像模糊程度的容許限度在第一焦點檢測單元和第二焦點檢測單元之間有所不同，并且將散焦量的第一預(yù)定值設(shè)置為在第一焦點檢測單元和第二焦點檢測單元之間不同的值。根據(jù)用戶指定這兩個焦點檢測單元中的哪個焦點檢測單元來切換第一預(yù)定值。
[0069]在散焦量小于第一預(yù)定值的情況下(步驟S603中為“是”)，照相機(jī)控制器201使得鏡頭控制器301停止調(diào)焦透鏡組LF相對于變焦操作的跟隨移動，并且使得焦點檢測器203進(jìn)行焦點檢測(步驟S604)。
[0070]接著，照相機(jī)控制器201基于從焦點檢測器203所供給的并且表示焦點位置偏移量的焦點檢測信號來計算調(diào)焦透鏡驅(qū)動量(步驟S605)，并且使得輸入/輸出單元202將表示計算出的調(diào)焦透鏡驅(qū)動量的信息發(fā)送至鏡頭控制器301 (步驟S606)。接著，完成圖6的焦點檢測和焦點調(diào)節(jié)操作。
[0071]鏡頭控制器301根據(jù)從照相機(jī)控制器201發(fā)送來的信息所表示的調(diào)焦透鏡驅(qū)動量來驅(qū)動并控制調(diào)焦馬達(dá)307，由此沿著光軸移動調(diào)焦透鏡組LF以跟隨變焦操作。
[0072]在散焦量等于或者大于第一預(yù)定值的情況下(步驟S603中為“否”)，照相機(jī)控制器201使得鏡頭控制器301繼續(xù)驅(qū)動調(diào)焦透鏡組LF (步驟S607)。接著，照相機(jī)控制器201返回步驟S603，其中在步驟S603中，再次判斷散焦量是否小于第一預(yù)定值。
[0073]簡言之，在步驟S603中判斷為由于焦點跟隨延遲引起的散焦量等于或者大于第一預(yù)定值的情況下，照相機(jī)控制器201禁止焦點檢測和焦點調(diào)節(jié)的執(zhí)行。更具體地，在散焦量大的情況下，照相機(jī)控制器201不進(jìn)入進(jìn)行控制以執(zhí)行焦點檢測的步驟S604，而是進(jìn)入步驟S607，其中在步驟S607中，進(jìn)行控制以優(yōu)先于焦點檢測執(zhí)行調(diào)焦透鏡驅(qū)動，直到散焦量變得小于第一預(yù)定值為止。
[0074]圖7示出調(diào)焦透鏡組LF相對于變焦操作的跟隨移動期間的圖3所示的照相機(jī)中的時間和調(diào)焦透鏡組位置之間的關(guān)系。
[0075]在圖7中，沿橫軸示出時間并且沿縱軸示出調(diào)焦透鏡組LF的位置。曲線700與圖2中示出的調(diào)焦透鏡L5的移動軌跡101相對應(yīng)。更具體地，曲線700表示在近距離物體的情況下按最大速度移動調(diào)焦透鏡組LF以跟隨從廣角端向著遠(yuǎn)攝端所進(jìn)行的變焦操作的情況下觀察到的調(diào)焦透鏡組LF的移動軌跡。
[0076]如圖7中所示，在以最大速度移動調(diào)焦透鏡組LF的情況下，調(diào)焦透鏡組LF在時間點Tl從調(diào)焦透鏡組位置Fl開始的移動在到達(dá)調(diào)焦透鏡組位置F2的時間點T2處完成。換言之，在進(jìn)行時間點Tl處從廣角端開始的變焦操作以使得在時間點T2處或者在時間點T2之后到達(dá)遠(yuǎn)攝端的情況下，調(diào)焦透鏡組LF的跟隨移動并不滯后于變焦操作。換言之，不產(chǎn)生焦點跟隨延遲。
[0077]另一方面，在進(jìn)行時間點Tl處從廣角端開始的變焦操作以使得在時間點T3到達(dá)遠(yuǎn)攝端的情況下，即使在以最大速度移動調(diào)焦透鏡組LF的情況下，在時間點T3調(diào)焦透鏡組LF也仍位于調(diào)焦透鏡組位置F3。換言之，在調(diào)焦透鏡組LF相對于變焦操作的跟隨移動中產(chǎn)生與調(diào)焦透鏡位置F2和F3之間的距離相對應(yīng)的延遲，并且由于焦點跟隨延遲而造成散焦。應(yīng)當(dāng)注意，焦點跟隨延遲和由此造成的散焦在時間點T2處消除。
[0078]在圖6的焦點檢測和焦點調(diào)節(jié)操作中，在由于焦點跟隨延遲所引起的散焦量變得小于與圖7中示出的寬度A(調(diào)焦透鏡組的移動量)相對應(yīng)的第一預(yù)定值之前，不執(zhí)行焦點檢測。
[0079]通過圖6的焦點檢測和焦點調(diào)節(jié)操作，從散焦量變得等于或者大于第一預(yù)定值的時間點(時間點T3附近)直到調(diào)焦透鏡組LF到達(dá)比位置F2短了寬度A的調(diào)焦透鏡組位置(F2-A)的時間點T4，不執(zhí)行焦點檢測。照相機(jī)控制器201等待散焦量變得等于或者小于第一預(yù)定值，并且在時間點T4處或者在時間點T4之后進(jìn)行焦點檢測和焦點調(diào)節(jié)以實現(xiàn)聚焦?fàn)顟B(tài)。
[0080]作為結(jié)果，在本實施例中，即使在由于調(diào)焦透鏡組LF相對于變焦操作的跟隨移動中的延遲而產(chǎn)生大的焦點位置偏移的情況下，也能夠在短時間內(nèi)精確執(zhí)行調(diào)焦操作。
[0081]第二實施例
[0082]以下將給出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的攝像設(shè)備的說明。
[0083]本實施例的攝像設(shè)備(照相機(jī))與圖3中示出的照相機(jī)的基本結(jié)構(gòu)相同并且具有圖1中示出的鏡頭單元。
[0084]圖8以流程圖示出本實施例的照相機(jī)響應(yīng)于用于焦點檢測的指示而執(zhí)行的焦點檢測和焦點調(diào)節(jié)操作。
[0085]應(yīng)當(dāng)注意，圖8的焦點檢測和焦點調(diào)節(jié)操作與圖6基本相同，但不同之處在于:在預(yù)期散焦量變得小于預(yù)定值需要一定時間的情況下，停止焦點檢測。在圖8中，與圖6中相同的步驟以相同的附圖標(biāo)記或編號表示，并且將部分省略對其的說明。
[0086]參考圖8，在步驟S601中判斷為給出用于焦點檢測的指示的情況下，照相機(jī)控制器201通知鏡頭控制器301已給出用于焦點檢測的指示。鏡頭控制器301驅(qū)動調(diào)焦透鏡組LF以使得透鏡組LF跟隨變焦操作而移動，由此實現(xiàn)聚焦?fàn)顟B(tài)。然而，在從指示焦點檢測到完成焦點調(diào)節(jié)需要一定時間的情況下，為實現(xiàn)聚焦?fàn)顟B(tài)，存在時滯。在這種情況下，存在拍攝者感到不自然或者對其它被攝體進(jìn)行聚焦的可能性。
[0087]為避免這種不便，在圖8的焦點檢測和焦點調(diào)節(jié)操作中，在步驟S602中判斷為當(dāng)前正通過鏡頭控制器301驅(qū)動調(diào)焦透鏡LF的情況下，照相機(jī)控制器201計算直到由于調(diào)焦透鏡組LF相對于變焦操作的跟隨移動中的延遲所引起的散焦量變得小于第一預(yù)定值為止所需的預(yù)測時間(步驟S701)?；趶恼{(diào)焦透鏡組LF的當(dāng)前位置到目標(biāo)移動位置的距離以及調(diào)焦馬達(dá)307的驅(qū)動速度來計算該預(yù)測時間。
[0088]接著，照相機(jī)控制器201判斷該預(yù)測時間是否大于表示預(yù)定時間的第二預(yù)定值(步驟S702)。在該預(yù)測時間等于或者小于第二預(yù)定值的情況下(步驟S702中為“否”)，流程進(jìn)入圖6中的步驟S603。
[0089]另一方面，在該預(yù)測時間大于第二預(yù)定值的情況下(步驟S702中為“是”)，照相機(jī)控制器201進(jìn)行控制以停止焦點檢測，并且進(jìn)行控制以使得照相機(jī)的顯示裝置(未示出)顯示消息或使得照相機(jī)的揚(yáng)聲器(未示出)生成語音消息以通知用戶焦點檢測停止(步驟S703)。
[0090]接著，照相機(jī)控制器201使得鏡頭控制器301以使調(diào)焦透鏡組LF跟隨變焦操作而移動的方式來驅(qū)動調(diào)焦透鏡組LF(步驟S704)，因此完成圖8的焦點檢測和焦點調(diào)節(jié)操作。
[0091]如上所述，根據(jù)本實施例，在從指示執(zhí)行焦點檢測到實現(xiàn)聚焦?fàn)顟B(tài)需要一定時間的情況下，焦點檢測停止并且跟隨變焦操作來驅(qū)動并移動調(diào)焦透鏡組LF。因此，能夠在不給用戶不自然感的情況下快速地執(zhí)行調(diào)焦操作。此外，即使在由變焦操作引起大的焦點位置偏移(散焦量)的情況下，也能夠在短時間內(nèi)精確執(zhí)行焦點調(diào)節(jié)。
[0092]通過上述說明顯而易見，圖3中示出的照相機(jī)控制器201、鏡頭控制器301、變焦位置檢測器304和調(diào)焦馬達(dá)307用作本發(fā)明的跟隨單元。焦點檢測器203、照相機(jī)控制器201、鏡頭控制器301、調(diào)焦透鏡位置檢測器308和調(diào)焦馬達(dá)307用作本發(fā)明的自動焦點調(diào)節(jié)單
J Li ο
[0093]其它實施例
[0094]還可以通過讀出并執(zhí)行記錄在存儲介質(zhì)(例如，非瞬態(tài)計算機(jī)可讀存儲介質(zhì))上的計算機(jī)可執(zhí)行指令以進(jìn)行本發(fā)明的上述實施例中的一個以上的功能的系統(tǒng)或者設(shè)備的計算機(jī)、以及通過下述方法實現(xiàn)本發(fā)明的各實施例，其中，系統(tǒng)或設(shè)備的計算機(jī)例如通過從存儲介質(zhì)讀出并執(zhí)行計算機(jī)可執(zhí)行指令以進(jìn)行上述實施例中的一個或多個的功能來進(jìn)行該方法。計算機(jī)可以包含中央處理單元(CPU)、微處理單元(MPU)或者其它電路中的一個以上，并且可以包括分離計算機(jī)或者分離計算機(jī)處理器的網(wǎng)絡(luò)。可以通過例如網(wǎng)絡(luò)或者存儲介質(zhì)將計算機(jī)可執(zhí)行指令提供給計算機(jī)。存儲介質(zhì)可以包括例如硬盤、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、分布式計算系統(tǒng)的存儲器、光盤(諸如緊湊型光盤(CD)、數(shù)字多功能盤(DVD)或藍(lán)光光盤(BD)?等)、閃速存儲器裝置和存儲卡等中的一個或多個。
[0095]盡管已經(jīng)參考典型實施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不局限于所公開的典型實施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬泛的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。
[0096]本申請要求2013年6月27日提交的日本專利申請2013-135141的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用包含于此。
【權(quán)利要求】
1.一種攝像設(shè)備，包括: 跟隨單元，用于進(jìn)行跟隨動作，其中在所述跟隨動作中，跟隨響應(yīng)于變焦操作所進(jìn)行的變焦動作來進(jìn)行沿著光軸方向移動調(diào)焦透鏡以校正由所述變焦操作所引起的攝像元件上的光學(xué)成像位置的變化的調(diào)焦動作；以及 自動焦點調(diào)節(jié)單元，用于根據(jù)焦點檢測結(jié)果，通過沿著所述光軸方向移動所述調(diào)焦透鏡，來進(jìn)行自動焦點調(diào)節(jié)， 其中，在正通過所述跟隨單元進(jìn)行所述跟隨動作期間給出了用于所述自動焦點調(diào)節(jié)的指示的情況下，所述自動焦點調(diào)節(jié)單元在以下的模式中進(jìn)行動作，其中在所述模式中，不執(zhí)行所述自動焦點調(diào)節(jié)、直到從所述焦點檢測結(jié)果所獲得的散焦量變得小于預(yù)定值為止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其中，在所述模式中，在給出用于所述自動焦點調(diào)節(jié)的指示時所述跟隨單元沒有正進(jìn)行所述跟隨動作的情況下，所述自動焦點調(diào)節(jié)單元執(zhí)行所述自動焦點調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其中，在所述模式中，所述自動焦點調(diào)節(jié)單元基于從所述調(diào)焦透鏡的當(dāng)前位置到所述調(diào)焦透鏡要驅(qū)動至的目標(biāo)位置的距離以及所述調(diào)焦透鏡的驅(qū)動速度，來確定直到所述散焦量變得小于所述預(yù)定值為止所需的預(yù)測時間，以及 在所述預(yù)測時間等于或者小于預(yù)定時間的情況下，所述自動焦點調(diào)節(jié)單元判斷所述散焦量是否小于所述預(yù)定值。
4.一種攝像方法，包括: 跟隨步驟，用于進(jìn)行跟隨動作，其中在所述跟隨動作中，跟隨響應(yīng)于變焦操作所進(jìn)行的變焦動作來進(jìn)行沿著光軸方向移動調(diào)焦透鏡以校正由所述變焦操作所引起的攝像元件上的光學(xué)成像位置的變化的調(diào)焦動作；以及 自動焦點調(diào)節(jié)步驟，用于根據(jù)焦點檢測結(jié)果，通過沿著所述光軸方向移動所述調(diào)焦透鏡，來進(jìn)行自動焦點調(diào)節(jié)， 其中，在所述跟隨步驟中正進(jìn)行所述跟隨動作期間給出了用于所述自動焦點調(diào)節(jié)的指示的情況下，在所述自動焦點調(diào)節(jié)步驟中不執(zhí)行所述自動焦點調(diào)節(jié)、直到從所述焦點檢測結(jié)果所獲得的散焦量變得小于預(yù)定值為止。
【文檔編號】G02B7/10GK104252029SQ201410300703
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月27日
【發(fā)明者】山崎亮 申請人:佳能株式會社