專(zhuān)利名稱(chēng)：成像裝置和成像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及成像裝置和成像方法。
背景技術(shù)：
數(shù)字照相機(jī)通過(guò)將進(jìn)入圖像傳感器的被攝體(subject)圖像(光學(xué)圖像)轉(zhuǎn)換為 電信號(hào)而產(chǎn)生數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，并根據(jù)成像器(imager)的釋放操作來(lái)將數(shù)字圖像數(shù)據(jù)記錄 在記錄介質(zhì)(如存儲(chǔ)卡)上。數(shù)字照相機(jī)通常安裝有自動(dòng)對(duì)焦(自動(dòng)對(duì)焦)機(jī)構(gòu)，并采用 具有大F值和深景深的光學(xué)系統(tǒng)以便利對(duì)焦。因此，成像器可以成像通過(guò)自動(dòng)對(duì)焦機(jī)構(gòu)對(duì) 焦在被攝體上的被攝體圖像，并對(duì)于朝向被攝體的數(shù)字照相機(jī)，通過(guò)簡(jiǎn)單操作釋放按鈕來(lái) 記錄被攝體圖像的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。 日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2003-143461公開(kāi)了一種數(shù)字照相機(jī)，其根據(jù)一個(gè)釋放操 作執(zhí)行多焦點(diǎn)成像，以提供能夠產(chǎn)生可以在成像之后任意地改變對(duì)焦范圍(對(duì)焦點(diǎn))的數(shù) 字圖像數(shù)據(jù)的數(shù)字照相機(jī)。在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2003-143461的多焦點(diǎn)成像中，通過(guò)在 根據(jù)一個(gè)釋放操作自動(dòng)地將焦點(diǎn)位置從最近距離側(cè)的焦點(diǎn)位置改變到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)的焦點(diǎn)位 置的同時(shí)，以逐步方式成像來(lái)獲得多個(gè)圖像數(shù)據(jù)，在所述多個(gè)圖像數(shù)據(jù)中對(duì)焦位置彼此不 同。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在現(xiàn)有技術(shù)的安裝有自動(dòng)對(duì)焦機(jī)構(gòu)的相機(jī)中，即使用戶期望在成像之后在 不同的被攝體(焦點(diǎn)位置)上重新對(duì)焦圖像，在成像的時(shí)候也不記錄多焦點(diǎn)圖像，因此未提 供期望的圖像。已經(jīng)提出了通過(guò)合成多個(gè)圖像來(lái)產(chǎn)生重新對(duì)焦的圖像的方法，但通過(guò)經(jīng)由 合成處理產(chǎn)生的圖像難以獲得適當(dāng)?shù)膱D像。 由于通過(guò)多焦點(diǎn)成像，對(duì)于一個(gè)被攝體圖像可以獲得具有不同對(duì)焦位置的多個(gè)圖 像數(shù)據(jù)，因此通過(guò)日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2003-143461中描述的相機(jī)可以解決這樣的問(wèn)題。
然而，由于在改變焦點(diǎn)位置的同時(shí)成像并記錄多個(gè)圖像，因此多焦點(diǎn)成像在實(shí)際 中難以立即執(zhí)行。例如，考慮到用于驅(qū)動(dòng)成像光學(xué)系統(tǒng)以改變焦點(diǎn)位置的時(shí)間、用于讀出圖 像傳感器中的圖像信號(hào)的時(shí)間等，與正常成像相比，在多焦點(diǎn)成像中需要大量時(shí)間(例如， 大約幾秒)。因此，在從釋放操作起已經(jīng)經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間之后，成像在多焦點(diǎn)成像的后一半 中獲得的圖像，因此在該時(shí)間期間被攝體可能移動(dòng)，并且可能錯(cuò)過(guò)拍照機(jī)會(huì)。
也就是說(shuō)，在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2003-143461中描述的多焦點(diǎn)成像中，通過(guò)根 據(jù)釋放操作簡(jiǎn)單地將焦點(diǎn)位置從最近距離側(cè)改變到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)，而不論在釋放操作之前由自 動(dòng)對(duì)焦機(jī)構(gòu)對(duì)焦的被攝體的焦點(diǎn)位置如何，成像多個(gè)圖像。因此，緊接在釋放操作之后獲得 在最近距離側(cè)對(duì)焦的圖像，并且在從釋放操作起已經(jīng)經(jīng)過(guò)了大約預(yù)定時(shí)間(幾秒)之后獲 得在無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)對(duì)焦的圖像。因此，即使在無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)存在成像器期望的被攝體并且以對(duì)焦在 相關(guān)被攝體上的焦點(diǎn)執(zhí)行了釋放操作，在無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)對(duì)焦的圖像也可能變?yōu)閺尼尫挪僮髌鹧?遲了預(yù)定時(shí)間的定時(shí)處成像、且錯(cuò)過(guò)了拍照機(jī)會(huì)的圖像。
考慮到前述問(wèn)題，期望提供一種新的且改進(jìn)的成像裝置和成像方法，其能夠執(zhí)行 多焦點(diǎn)成像而不會(huì)錯(cuò)過(guò)拍照機(jī)會(huì)。 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種成像裝置，包括成像單元，其包括用于成像以 光形式接收被攝體圖像并輸出圖像信號(hào)的圖像傳感器，以及用于在圖像傳感器上形成被攝 體圖像的成像光學(xué)系統(tǒng)；驅(qū)動(dòng)單元，用于驅(qū)動(dòng)成像光學(xué)系統(tǒng)或圖像傳感器中的至少一個(gè)以 改變焦點(diǎn)位置；圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元，用于根據(jù)從圖像傳感器輸出的圖像信號(hào)產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)； 控制單元，用于控制成像單元、驅(qū)動(dòng)單元和圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元，其中控制單元響應(yīng)于檢測(cè)指 令，檢測(cè)對(duì)焦在成像范圍中的期望被攝體上的對(duì)焦位置，并響應(yīng)于釋放指令，獲取通過(guò)在對(duì) 焦位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)，并以對(duì)焦位置作為參考順 序地改變焦點(diǎn)位置，并獲取通過(guò)在多個(gè)改變的不同焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得的圖 像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)。 控制單元可以通過(guò)執(zhí)行用于對(duì)焦在成像范圍中的期望被攝體上的自動(dòng)對(duì)焦處理， 來(lái)檢測(cè)對(duì)焦位置。 控制單元可以執(zhí)行包圍成像(bracket imaging)處理，所述包圍成像處理用于在 從檢測(cè)指令到釋放指令的時(shí)間段期間，在以通過(guò)自動(dòng)對(duì)焦檢測(cè)到的對(duì)焦位置作為中心的預(yù) 定范圍內(nèi)順序地改變焦點(diǎn)位置，并獲取通過(guò)在多個(gè)改變的焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲 得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)。 控制單元可以在通過(guò)包圍成像處理而獲得的保存圖像數(shù)據(jù)之中，將相當(dāng)于緊接在 釋放指令之前至少一個(gè)時(shí)間段的保存圖像數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ)單元中。 控制單元可以執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?，用于在成像光學(xué)系統(tǒng)中響應(yīng)于釋放指 令，在從最短距離側(cè)的焦點(diǎn)位置到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)的焦點(diǎn)位置的可對(duì)焦范圍內(nèi)，以對(duì)焦位置作為 參考順序地改變焦點(diǎn)位置，并獲取通過(guò)在多個(gè)改變的不同焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲 得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)。 在全部區(qū)域?qū)钩上裉幚碇?，控制單元可以改變焦點(diǎn)位置，以便在可對(duì)焦范圍中， 焦點(diǎn)位置逐漸地從對(duì)焦位置分開(kāi)到近側(cè)或遠(yuǎn)側(cè)。 控制單元可以根據(jù)成像光學(xué)系統(tǒng)的景深，在可對(duì)焦范圍中以逐步方式設(shè)置多個(gè)焦 點(diǎn)位置的改變位置，以及在全部區(qū)域?qū)钩上裉幚碇?，控制單元可以在多個(gè)改變位置之中， 從靠近對(duì)焦位置的改變位置順次以逐步方式改變焦點(diǎn)位置。 控制單元可以以對(duì)焦位置作為基點(diǎn)設(shè)置多個(gè)改變位置，并以逐步方式將焦點(diǎn)位置 改變到所設(shè)置的多個(gè)改變位置。 控制單元可以執(zhí)行這樣的被攝體檢測(cè)處理響應(yīng)于檢測(cè)指令，通過(guò)改變焦點(diǎn)位置，
并分析通過(guò)在多個(gè)改變的不同焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)，來(lái)檢測(cè)存在
于成像范圍中的一個(gè)或多個(gè)被攝體以及對(duì)焦在被攝體上的對(duì)焦位置的范圍。 控制單元可以執(zhí)行包圍成像處理，所述包圍成像處理用于在從響應(yīng)于檢測(cè)指令執(zhí)
行被攝體檢測(cè)處理時(shí)直到釋放指令的時(shí)間段期間，在通過(guò)被攝體檢測(cè)處理而檢測(cè)到的對(duì)焦
位置的范圍內(nèi)順序改變焦點(diǎn)位置，并獲取通過(guò)在多個(gè)改變的焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而
獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)。 控制單元可以在通過(guò)包圍成像處理而獲得的保存圖像數(shù)據(jù)之中將相當(dāng)于緊接在 釋放指令之前至少一個(gè)時(shí)間段的保存圖像數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ)單元中。
在包圍成像處理中，控制單元可以在對(duì)焦在從通過(guò)被攝體檢測(cè)處理而檢測(cè)到的多 個(gè)被攝體中選擇的一個(gè)被攝體上的對(duì)焦位置的范圍內(nèi)改變焦點(diǎn)位置。 控制單元可以執(zhí)行被攝體成像處理，用于在成像光學(xué)系統(tǒng)中響應(yīng)于釋放指令，在 從最短距離側(cè)的焦點(diǎn)位置到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)的焦點(diǎn)位置的可對(duì)焦范圍中，在通過(guò)被攝體檢測(cè)處理 而檢測(cè)到的對(duì)焦位置的范圍內(nèi)順序地改變焦點(diǎn)位置，并獲取通過(guò)在多個(gè)改變的不同焦點(diǎn)位 置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)。 控制單元可以執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?，所述全部區(qū)域?qū)钩上裉幚碓陧憫?yīng)于
釋放指令執(zhí)行被攝體成像處理之后，在可對(duì)焦范圍內(nèi)順序地改變焦點(diǎn)位置，并獲取通過(guò)在
多個(gè)改變的不同焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)。 控制單元可以在被攝體成像處理中，在對(duì)焦在從通過(guò)被攝體檢測(cè)處理而檢測(cè)到的
被攝體中選擇的一個(gè)或多個(gè)被攝體上的對(duì)焦位置的范圍內(nèi)改變焦點(diǎn)位置。 控制單元可以在被攝體成像處理中，根據(jù)通過(guò)被攝體檢測(cè)處理而檢測(cè)到的對(duì)焦位
置的范圍，控制成像光學(xué)系統(tǒng)的光圈。 控制單元可以控制成像光學(xué)系統(tǒng)的光圈，以便與通過(guò)被攝體檢測(cè)處理而檢測(cè)到的 被攝體對(duì)應(yīng)的焦點(diǎn)位置處的景深變得大于或等于對(duì)焦在被攝體上的對(duì)焦位置的范圍。
成像光學(xué)系統(tǒng)可以包括變形鏡，將所述變形鏡配置為橫截面形狀能夠變形為凸形 或凹形，以及驅(qū)動(dòng)單元通過(guò)基于控制單元的指令變形并驅(qū)動(dòng)變形鏡，來(lái)改變焦點(diǎn)位置。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種成像方法，包括如下步驟響應(yīng)于檢測(cè)指 令，檢測(cè)對(duì)焦在成像范圍中的期望被攝體上的對(duì)焦位置；以及響應(yīng)于釋放指令，獲取通過(guò)在 對(duì)焦位置處成像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)，并且在獲取步驟中，以對(duì)焦位置作 為參考順序地改變焦點(diǎn)位置，并獲取通過(guò)在多個(gè)改變的不同焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而 獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)。 根據(jù)上述配置，響應(yīng)于檢測(cè)指令檢測(cè)對(duì)焦在成像范圍中的期望被攝體上的對(duì)焦位 置，響應(yīng)于釋放指令，獲取通過(guò)在對(duì)焦位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存
圖像數(shù)據(jù)，并且以對(duì)焦位置作為參考順序地改變焦點(diǎn)位置，并在執(zhí)行改變的同時(shí)獲取通過(guò) 在多個(gè)改變的不同焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)。因 此，在釋放指令之前檢測(cè)響應(yīng)于檢測(cè)指令而檢測(cè)到對(duì)焦位置，并且在釋放指令之后以對(duì)焦 位置作為參考改變焦點(diǎn)位置，并且在執(zhí)行這種改變的同時(shí)順序地獲得通過(guò)在改變的焦點(diǎn)位 置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)。因此，當(dāng)靠近由釋放指令表示的拍照機(jī)會(huì)時(shí)，獲得 對(duì)焦在預(yù)先檢測(cè)到的對(duì)焦位置及其附近上的圖像數(shù)據(jù)。 根據(jù)上述本發(fā)明的實(shí)施例，可以執(zhí)行多焦點(diǎn)成像而不會(huì)錯(cuò)過(guò)拍照機(jī)會(huì)。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的成像裝置的配置的框圖； 圖2是示出根據(jù)該實(shí)施例的信號(hào)處理單元的內(nèi)部的配置示例的框圖； 圖3是示出根據(jù)該實(shí)施例的變形鏡(deforming mirror)裝置的配置的橫截面圖； 圖4是示意性地示出通過(guò)根據(jù)該實(shí)施例的成像裝置的成像處理的示意圖； 圖5是示出使用根據(jù)該實(shí)施例的變形鏡裝置的焦點(diǎn)位置的改變的示意圖； 圖6是示出根據(jù)該實(shí)施例的焦點(diǎn)位置的改變的說(shuō)明 圖7是圖6的下部圖的局部放大視圖； 圖8是用于描述在根據(jù)該實(shí)施例的成像裝置中的焦點(diǎn)位置的改變位置的設(shè)置的示意圖； 圖9是用于描述對(duì)于根據(jù)該實(shí)施例的每一個(gè)焦點(diǎn)位置的景深的示意圖； 圖10是描述依照根據(jù)該實(shí)施例的景深的焦點(diǎn)位置的改變位置的示意圖； 圖ll是描述用于設(shè)置根據(jù)該實(shí)施例的焦點(diǎn)位置的改變位置P的基點(diǎn)(basepoint)的示意圖； 圖12是示出根據(jù)該實(shí)施例的對(duì)焦控制的示例的示意圖； 圖13是示出根據(jù)該實(shí)施例的對(duì)焦控制的另一示例的示意圖； 圖14是示出通過(guò)根據(jù)該實(shí)施例的成像裝置的成像操作的流程圖； 圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的對(duì)焦控制的示例的示意圖； 圖16是示出通過(guò)根據(jù)該實(shí)施例的成像裝置的成像操作的流程圖； 圖17是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的對(duì)焦控制的示例的示意圖； 圖18是示出通過(guò)根據(jù)該實(shí)施例的對(duì)比度檢測(cè)方法來(lái)檢測(cè)被攝體的示例的示意
圖； 圖19是示出通過(guò)根據(jù)該實(shí)施例的成像裝置的成像操作的流程圖； 圖20是示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的對(duì)焦控制的示例的示意圖； 圖21是示出通過(guò)根據(jù)該實(shí)施例的成像裝置的成像操作的流程圖； 圖22是示出根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的對(duì)焦控制的示例的示意圖； 圖23是示出通過(guò)根據(jù)該實(shí)施例的成像裝置的成像操作的流程圖；以及 圖24是示出根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的對(duì)焦控制的示例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。注意，在該說(shuō)明書(shū)和附圖中，具有基本上相同的功能和結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)元件以相同的附圖標(biāo)記表示，并且省略這些結(jié)構(gòu)
元件的重復(fù)說(shuō)明。 將以如下次序做出描述。
1.第一實(shí)施例(釋放后全部區(qū)域?qū)钩上? 2.第二實(shí)施例(釋放前包圍成像和釋放后全部區(qū)域?qū)钩上竦慕M合) 3.第三實(shí)施例(釋放前被攝體檢測(cè)和釋放后全部區(qū)域?qū)钩上竦慕M合) 4.第四實(shí)施例(釋放前被攝體檢測(cè)和釋放后被攝體成像的組合) 5.第五實(shí)施例(釋放前被攝體檢測(cè)和釋放后被攝體成像以及全部區(qū)域?qū)钩上?br> 的組合) 6.第六實(shí)施例(釋放后被攝體成像中光圈的控制)
〈術(shù)語(yǔ)定義> 首先，在描述本發(fā)明的每一個(gè)實(shí)施例之前，將定義在本說(shuō)明書(shū)中使用的各種術(shù)語(yǔ)。
"成像裝置"指的是用于成像被攝體圖像并獲取圖像數(shù)據(jù)的裝置。成像裝置包括數(shù)字照相機(jī)，主要用于獲取靜止圖像(照片)數(shù)據(jù)；以及數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，主要用于獲取運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)。數(shù)字照相機(jī)也可以具有獲取運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的功能，或者數(shù)字?jǐn)z像機(jī)具有獲取靜止圖像數(shù)據(jù)的功能。在以下實(shí)施例中，對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施例的成像裝置的示例將主要描述數(shù)字照相機(jī)的示例，但是本發(fā)明的實(shí)施例的成像裝置可以是任意相機(jī)，如數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。
"成像"指的是將由圖像傳感器以光形式接收到的被攝體圖像轉(zhuǎn)換為圖像信號(hào)。
"成像范圍"是可以由成像裝置成像的成像空間的范圍，且對(duì)應(yīng)于景角(fieldangle)。"被攝體圖像"是通過(guò)成像裝置的成像光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)入圖像傳感器的光學(xué)圖像，并且是表示存在于成像裝置的成像范圍中的被攝體的光學(xué)圖像。"圖像數(shù)據(jù)"是通過(guò)對(duì)于以圖像傳感器成像被攝體圖像而獲得的圖像信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理而獲得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。"焦點(diǎn)位置"是成像裝置的成像光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)(焦點(diǎn))的位置。具體地說(shuō)，"焦點(diǎn)位置"是在成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸上的位置，其中成像光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)存在于成像空間中。可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)成像裝置的成像光學(xué)系統(tǒng)或成像裝置來(lái)改變焦點(diǎn)位置。將從透鏡的中心到成像裝置的成像光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)位置的距離稱(chēng)為"焦距"。"對(duì)焦"指的是將成像裝置的成像光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)對(duì)焦在成像范圍中的期望的被攝體上。"對(duì)焦位置"是當(dāng)將成像裝置的成像光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)對(duì)焦在成像范圍中的期望被攝體時(shí)的焦點(diǎn)位置。"對(duì)焦范圍"是對(duì)焦位置周?chē)慕裹c(diǎn)位置的范圍，其中當(dāng)焦點(diǎn)位置處于某一對(duì)焦位置時(shí)通過(guò)成像光學(xué)系統(tǒng)的景深來(lái)對(duì)焦焦點(diǎn)。這里，"對(duì)焦位置周?chē)?是成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸(Z軸)上對(duì)焦位置的近距離側(cè)(近側(cè))和長(zhǎng)距離側(cè)(遠(yuǎn)側(cè))。如從對(duì)焦范圍的描述中顯而易見(jiàn)的那樣，當(dāng)對(duì)焦在某一被攝體上時(shí)的焦點(diǎn)位置具有寬度。因此，在本發(fā)明中"對(duì)焦在期望被攝體上的對(duì)焦位置的檢測(cè)"指的是對(duì)焦在被攝體上的對(duì)焦圖像中檢測(cè)任意焦點(diǎn)位置。
"可對(duì)焦范圍"是可以物理地將成像裝置的成像光學(xué)系統(tǒng)從最近距離側(cè)的焦點(diǎn)位置(微距)對(duì)焦到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)的焦點(diǎn)位置的焦點(diǎn)位置的范圍。 "X軸方向"是成像空間的水平方向，"Y軸方向"是成像空間的垂直方向，而"Z軸方向"是成像空間的深度方向(成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸方向)。X軸方向和Y軸方向限定了通過(guò)成像裝置獲得的圖像的成像平面，而Z軸方向變?yōu)楦淖兂上窆鈱W(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)的方向。
"檢測(cè)指令"是變?yōu)橛糜跈z測(cè)對(duì)焦位置的觸發(fā)器的指令。檢測(cè)指令由通過(guò)用戶的釋放按鈕(快門(mén)按鈕)的半按下(half-press operation)操作來(lái)表示。然而，檢測(cè)指令可以使開(kāi)啟成像裝置的電源的操作、將成像裝置的操作模式切換到成像模式的操作、其他用戶操作、對(duì)通過(guò)成像而獲得的圖像數(shù)據(jù)的、通過(guò)面部檢測(cè)處理的面部檢測(cè)等作為觸發(fā)器。
"釋放指令"是變?yōu)橛糜讷@取通過(guò)成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)的觸發(fā)器的指令。在一般的數(shù)字照相機(jī)中，"釋放"意味著將通過(guò)成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(zhì)上，并且由釋放按鈕的全按下操作(full-pressoperation)表示。本說(shuō)明書(shū)中的"釋放指令"不限于釋放按鈕的全按下操作，并且可以是對(duì)成像裝置的其他用戶操作、對(duì)通過(guò)成像而獲得的圖像數(shù)據(jù)的、通過(guò)笑容檢測(cè)處理的被攝人的笑容的檢測(cè)等作為觸發(fā)器的釋放指令。"保存圖像數(shù)據(jù)"是通過(guò)對(duì)由圖像傳感器成像的被攝體圖像的圖像信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理而獲得的圖像數(shù)據(jù)的、在成像裝置或外部裝置處的記錄介質(zhì)中保存的圖像數(shù)據(jù)。在數(shù)字照相機(jī)中，通過(guò)成像元件恒定地成像被攝體圖像，以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)，并且在成像模式期間在成像裝置的監(jiān)視器上顯示圖像數(shù)據(jù)作為實(shí)況觀察圖像(live view image)。不是整個(gè)時(shí)間上(over time)獲得的所有圖像數(shù)據(jù)都保存在記錄介質(zhì)中，將在做出釋放指令等的定時(shí)處的圖像數(shù)據(jù)保存在記錄介質(zhì)中。在數(shù)字?jǐn)z像機(jī)中，將在做出記錄指令的時(shí)間段中的整個(gè)時(shí)間上獲得的所有圖像數(shù)據(jù)保存在記錄介質(zhì)中作為保存圖像數(shù)據(jù)。"自動(dòng)對(duì)焦處理"是自動(dòng)地檢測(cè)焦點(diǎn)位置的處理，其中成像裝置對(duì)焦在成像范圍中的任意被攝體上。自動(dòng)對(duì)焦(在下文中稱(chēng)為"AF")處理可以包括檢測(cè)對(duì)焦在期望的被攝體上的焦點(diǎn)位置的檢測(cè)處理以及改變焦點(diǎn)位置以使焦點(diǎn)跟隨被攝體的跟隨處理。AF目標(biāo)的被攝體可以是存在于成像范圍中提供的預(yù)定AF區(qū)域(如，圖像的中心區(qū)域)或基準(zhǔn)點(diǎn)中的被攝體，或者AF目標(biāo)的被攝體可以由用戶使用AF位置指定部件(如觸摸板)在成像范圍中自由地選擇。"被攝體檢測(cè)處理"是通過(guò)改變焦點(diǎn)位置和在執(zhí)行這種改變的同時(shí)分析通過(guò)在多個(gè)改變的不同焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)，檢測(cè)存在于成像范圍中的一個(gè)或多個(gè)被攝體的處理。可以通過(guò)被攝體檢測(cè)處理檢測(cè)存在于成像范圍和對(duì)焦在被攝體上的對(duì)焦位置的范圍中的被攝體。"包圍成像處理"是在包括檢測(cè)到的對(duì)焦位置的預(yù)定范圍內(nèi)周期性地改變焦點(diǎn)位置，并在執(zhí)行這種改變的同時(shí)獲取通過(guò)在多個(gè)改變的焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)的處理。也將包圍成像稱(chēng)為焦點(diǎn)包圍成像。在這樣的包圍成像處理中，焦點(diǎn)位置可以在具有在AF處理中檢測(cè)到的對(duì)焦位置作為中心的預(yù)定范圍內(nèi)改變，或者焦點(diǎn)位置可以在對(duì)焦在被攝體檢測(cè)處理中檢測(cè)到的被攝體上的對(duì)焦位置的范圍內(nèi)改變。由于通過(guò)包圍處理可以以改變到對(duì)焦位置附近的焦點(diǎn)位置執(zhí)行成像，因此可以補(bǔ)償對(duì)焦位置的位置偏移。"多焦點(diǎn)成像處理"是在預(yù)定范圍內(nèi)以逐步方式或連續(xù)地改變焦點(diǎn)位置，并獲取通過(guò)在多個(gè)改變的不同焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)的處理。多焦點(diǎn)處理的示例包括使可對(duì)焦范圍的全部區(qū)域作為焦點(diǎn)位置的改變范圍的"全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?、對(duì)焦在使通過(guò)被攝體檢測(cè)處理檢測(cè)的被攝體上的對(duì)焦位置的范圍作為焦點(diǎn)位置的改變范圍的"被攝體成像處理"。"全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?是在可對(duì)焦范圍中以逐步方式或連續(xù)地改變焦點(diǎn)位置，并獲取通過(guò)在多個(gè)改變的不同焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)的處理。全部區(qū)域?qū)钩上裉幚硎嵌嘟裹c(diǎn)處理的一個(gè)示例。"被攝體成像處理"是對(duì)焦在被攝體檢測(cè)處理中檢測(cè)到的一個(gè)或多個(gè)被攝體中的至少一個(gè)被攝體上的對(duì)焦位置的范圍中以逐步方式或連續(xù)地改變焦點(diǎn)位置，并獲取通過(guò)在多個(gè)改變的不同焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)的處理。被攝體成像處理是多焦點(diǎn)處理的一個(gè)示例。
〈第一實(shí)施例> 將在下文中描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的成像裝置和成像方法。根據(jù)第一實(shí)施例的成像裝置具有的特性在于，執(zhí)行AF處理以檢測(cè)對(duì)于期望被攝體的對(duì)焦位置，以及在響應(yīng)于后續(xù)釋放指令、以檢測(cè)到的對(duì)焦位置作為參考來(lái)改變焦點(diǎn)位置的同時(shí)執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上瘛?br> 9
換言之，根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置通過(guò)響應(yīng)于檢測(cè)指令執(zhí)行用于對(duì)焦在成像范圍 中的期望的被攝體上的AF處理，來(lái)檢測(cè)對(duì)焦在期望的被攝體上的對(duì)焦位置。其后，成像裝 置響應(yīng)于釋放指令，在記錄介質(zhì)中記錄通過(guò)在檢測(cè)到的對(duì)焦位置處成像被攝體圖像而獲得
的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)。成像裝置還執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上衿湟詸z測(cè)到的對(duì)焦位
置作為參考在可對(duì)焦范圍中改變焦點(diǎn)位置，并在執(zhí)行這種改變的同時(shí)，記錄通過(guò)在多個(gè)改
變的、且不同的焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)。 可以通過(guò)全部區(qū)域?qū)钩上瘾@得對(duì)焦在可對(duì)焦范圍中的不同位置處的多個(gè)保存
圖像數(shù)據(jù)。由于可以在成像之后獲得能夠任意改變對(duì)焦位置的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，因此用戶可
以在成像之后容易地獲取重新對(duì)焦在不同被攝體(焦點(diǎn)位置)上的圖像。將在下文中具體
描述根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置。[成像裝置的配置] 首先，將參照?qǐng)D1描述根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1的配置。圖1是示出根據(jù)本實(shí) 施例的成像裝置1的配置的框圖。 如圖1所示，成像裝置1被配置為能夠成像并記錄靜止圖像和運(yùn)動(dòng)圖像的數(shù)字照 相機(jī)。成像裝置1包括成像光學(xué)系統(tǒng)(L1、L2、2、3)、圖像傳感器4、預(yù)處理單元5、信號(hào)處理 單元6、AF元件7、鏡驅(qū)動(dòng)電路8、光圈控制單元9、成像控制單元10、CPU(中央處理單元)11、 存儲(chǔ)器單元12、操作輸入單元13、總線14、顯示單元15、壓縮/擴(kuò)展處理單元16和存儲(chǔ)單 元17。 成像光學(xué)系統(tǒng)和圖像傳感器4是本發(fā)明的實(shí)施例的成像單元的實(shí)施示例，其中由 成像光學(xué)系統(tǒng)在圖像傳感器4上成像被攝體圖像，并成像以光形式接收的被攝體圖像并且 由圖像傳感器4輸出圖像信號(hào)。預(yù)處理單元5和信號(hào)處理單元6是本發(fā)明的實(shí)施例的圖像 數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元的實(shí)施示例，其通過(guò)處理從圖像傳感器4輸出的圖像信號(hào)而產(chǎn)生被攝體圖像 的圖像數(shù)據(jù)。鏡驅(qū)動(dòng)電路8是本發(fā)明的實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)單元的實(shí)施示例，其驅(qū)動(dòng)變形鏡裝置 2以改變焦點(diǎn)位置。CPU 11和存儲(chǔ)器單元12是本發(fā)明的實(shí)施例的控制單元的實(shí)施示例，其 控制成像裝置1的每一個(gè)單元。將在下文中描述成像裝置1的每一個(gè)單元。
成像光學(xué)系統(tǒng)包括透鏡Ll、變形鏡裝置2、透鏡L2和光圈3。透鏡Ll和透鏡L2 示意性地示出用于使圖像傳感器4成像被攝體圖像(光學(xué)圖像)的成像光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡 組。透鏡Ll示意性地示出用于將被攝體圖像引導(dǎo)至變形鏡裝置2的透鏡組，而透鏡L2示 意性地示出用于將通過(guò)透鏡L1由變形鏡裝置2的鏡表面反射的被攝體引導(dǎo)至圖像傳感器4 的透鏡組。實(shí)際的成像光學(xué)系統(tǒng)僅能夠使圖像傳感器4成像被攝體圖像，并且可以包括更 多數(shù)量的透鏡、用于去除不需要的波長(zhǎng)的濾光片以及其他光學(xué)元件。 變形鏡裝置2是包括橫截面視圖可變形為凸形或凹形的變形鏡的裝置。變形鏡裝 置2以具有柔韌性的組件(在下文中稱(chēng)為柔性組件)形成在表面?zhèn)壬?，其中在柔性組件上 以薄膜形式形成金屬膜(如鋁)以形成鏡面。響應(yīng)于來(lái)自圖中的鏡驅(qū)動(dòng)電路8的驅(qū)動(dòng)信號(hào) 來(lái)變形柔性組件的形狀，以便鏡面的形狀變形成凸形或凹形，由此改變焦點(diǎn)位置。將在下文 中描述變形鏡裝置2的配置和操作。 光圈3插入在變形鏡裝置2與透鏡L2之間，并通過(guò)基于光圈控制單元9 (將在下 文中描述)的控制改變?nèi)肷涔獾耐ㄟ^(guò)范圍來(lái)調(diào)節(jié)由圖像傳感器4成像的被攝體圖像的曝光
圖像傳感器4由固態(tài)圖像傳感器(如CCD(電荷耦合器件)和CMOS(互補(bǔ)金屬氧化 物半導(dǎo)體))配置。圖像傳感器4成像入射的被攝體圖像，并產(chǎn)生成像的圖像信號(hào)。也就是 說(shuō)，圖像傳感器4光電轉(zhuǎn)換通過(guò)成像光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)的光(被攝體圖像)，并輸出用作R(紅)、 G(綠)和B(藍(lán))的圖像信號(hào)的電信號(hào)?；贑PU ll(將在下文中描述)的指令，通過(guò)成像 控制單元10執(zhí)行圖像傳感器4的圖像信號(hào)的讀出控制。 預(yù)處理單元5是用于預(yù)處理曝光圖像信號(hào)的所謂模擬前端，并包括采樣保持/ AGC(自動(dòng)增益控制)電路和視頻A/D轉(zhuǎn)換器。例如，預(yù)處理單元5對(duì)于用作從圖像傳感器4 輸出的圖像信號(hào)的模擬電信號(hào)執(zhí)行CDS(相關(guān)雙采樣)處理、通過(guò)可編程增益放大器(PGA) 的增益處理、A/D轉(zhuǎn)換處理等。預(yù)處理單元5對(duì)于通過(guò)對(duì)圖像信號(hào)執(zhí)行各種類(lèi)型的處理而 獲得的成像的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行感光度(sensitivity)變異校正處理、白平衡處理等。
信號(hào)處理電路6對(duì)于通過(guò)預(yù)處理單元5獲得的成像的圖像數(shù)據(jù)(R、G、B)執(zhí)行各種 圖像信號(hào)處理，以獲得最終的圖像數(shù)據(jù)。 現(xiàn)在將參照?qǐng)D2描述信號(hào)處理單元6的內(nèi)部的配置示例。如圖2所示，信號(hào)處理 單元6包括像素內(nèi)插處理部分20、色調(diào)校正處理部分21R、21G、21B、陰影(shading)校正處 理部分22R、22G、22B、 RGB/YUV轉(zhuǎn)換處理部分23、成像幀內(nèi)插處理部分24、 Y陰影校正處理 部分25、頻率特性校正處理部分26和對(duì)焦估計(jì)值計(jì)算部分27。 圖2的像素內(nèi)插處理部分20對(duì)于通過(guò)預(yù)處理單元5獲得的R、 G、 B的每一個(gè)成像 的圖像數(shù)據(jù)(R圖像數(shù)據(jù)、G圖像數(shù)據(jù)、B圖像數(shù)據(jù))執(zhí)行像素內(nèi)插處理。將由像素內(nèi)插處理 部分20通過(guò)像素內(nèi)插處理執(zhí)行的R圖像數(shù)據(jù)提供到色調(diào)校正處理部分21R，將G圖像數(shù)據(jù) 提供到色調(diào)校正處理部分21G，并且將B圖像數(shù)據(jù)提供到色調(diào)校正處理部分21B。
色調(diào)校正處理部分21R、21G、21B對(duì)于提供的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行色調(diào)校正處理(如從12 位壓縮到8位)。將由色調(diào)校正處理部分21R處理的R圖像數(shù)據(jù)提供到陰影校正處理部分 22R，將G圖像數(shù)據(jù)提供到陰影校正處理部分22G，并將B圖像數(shù)據(jù)提供到陰影校正處理部分 22B。 陰影校正處理部分22R、22G和22B執(zhí)行校正由成像光學(xué)系統(tǒng)和圖像傳感器4的特 性引起的亮度變異(陰影)的處理，其表現(xiàn)為關(guān)于提供的圖像數(shù)據(jù)在圖像的外圍處光量的 降低。 RGB/YUV轉(zhuǎn)換處理部分23基于分別由陰影校正處理部分22R、22G、22B處理的R圖 像數(shù)據(jù)、G圖像數(shù)據(jù)和B圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生用作Y信號(hào)(亮度信號(hào))的圖像數(shù)據(jù)(Y圖像數(shù)據(jù))、 用作U信號(hào)(B-Y)的圖像數(shù)據(jù)(U圖像數(shù)據(jù))和用作V信號(hào)(R-Y)的圖像數(shù)據(jù)(V圖像數(shù)
據(jù))。在這種情況下，將Y、u、v的采樣率設(shè)置得u和v小于Y，如Y : u : v = 4 : 2 : 2。 成像幀內(nèi)插處理部分24對(duì)于通過(guò)RGB/YUV轉(zhuǎn)換處理部分23獲得的Y圖像數(shù)據(jù)、U 圖像數(shù)據(jù)和V圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行幀內(nèi)插處理。將通過(guò)成像幀內(nèi)插處理部分24處理的U圖像數(shù) 據(jù)、V圖像數(shù)據(jù)輸出到圖1所示的總線14。將通過(guò)成像幀內(nèi)插處理部分24處理的Y圖像數(shù) 據(jù)提供到Y(jié)陰影校正處理部分25。 Y陰影校正處理部分25對(duì)于由成像幀內(nèi)插處理部分24處理的Y圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行陰 影校正處理。頻率特性校正處理部分26對(duì)于由Y陰影校正處理部分25處理的Y圖像數(shù)據(jù) 執(zhí)行用作高通校正(輪廓校正)處理的頻率特性校正處理。將由頻率特性校正處理部分26 處理的Y圖像數(shù)據(jù)提供到對(duì)焦估計(jì)值計(jì)算部分27。
對(duì)焦估計(jì)值計(jì)算部分27計(jì)算對(duì)焦估計(jì)值Ev，所述對(duì)焦估計(jì)值Ev在從由頻率特性 校正處理部分26處理的Y圖像數(shù)據(jù)搜索中對(duì)焦位置時(shí)變?yōu)楣烙?jì)索引。具體地說(shuō)，對(duì)焦估計(jì) 值計(jì)算部分27計(jì)算Y圖像數(shù)據(jù)的高頻分量的量值作為對(duì)焦估計(jì)值Ev。將由對(duì)焦估計(jì)值計(jì) 算部分27計(jì)算出的對(duì)焦估計(jì)值Ev提供到如圖1所示的CPU 11。 將返回圖1繼續(xù)描述。AF元件7由線傳感器(line sensor)等配置，并且用以檢 測(cè)是否對(duì)焦被攝體。將AF元件7的檢測(cè)信號(hào)輸入到CPU 11， CPU ll基于該檢測(cè)信號(hào)控制 AF處理，并指示鏡驅(qū)動(dòng)電路8來(lái)控制變形鏡的變形狀態(tài)，以便對(duì)焦期望的被攝體。通常在高 性能相機(jī)(如，單反相機(jī))中布置AF元件7，但在數(shù)字照相機(jī)中AF元件7可以省略。在這 種情況下，CPU 11可以基于通過(guò)由信號(hào)處理單元6處理成像的圖像信號(hào)而獲得的對(duì)焦估計(jì) 值Ev來(lái)控制AF處理。 鏡驅(qū)動(dòng)電路8通過(guò)基于來(lái)自CPU 11的指令驅(qū)動(dòng)變形鏡裝置2并改變變形鏡裝置 2的變形狀態(tài)來(lái)調(diào)節(jié)焦點(diǎn)位置。將在下文中描述關(guān)于變形鏡裝置2的驅(qū)動(dòng)的細(xì)節(jié)。
光圈控制單元9基于來(lái)自CPU 11的指令控制光圈3的開(kāi)啟，以將被攝體圖像的曝 光量調(diào)節(jié)到合適的值。 成像控制單元10由定時(shí)發(fā)生器(TG)配置，并基于來(lái)自CPU 11的指令控制圖像傳 感器4的電子快門(mén)速度。成像控制單元10產(chǎn)生用于圖像傳感器4的操作脈沖。例如，成像控 制單元IO產(chǎn)生各種類(lèi)型的脈沖，如用于垂直轉(zhuǎn)移(transfer)的4相脈沖、場(chǎng)偏移(shift) 脈沖、用于水平轉(zhuǎn)移的2相脈沖和快門(mén)脈沖，并將其提供到圖像傳感器4。由成像控制單元 10驅(qū)動(dòng)(電子快門(mén)功能)圖像傳感器4。 CPU 11用作控制成像裝置1的每一個(gè)單元的控制單元。關(guān)于CPU 11布置存儲(chǔ)器 單元12，所述存儲(chǔ)器單元12包括ROM(只讀存儲(chǔ)器)、RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、閃存等。
CPU 11根據(jù)存儲(chǔ)器單元12中存儲(chǔ)的程序執(zhí)行各種計(jì)算處理，并通過(guò)光圈控制單 元9、成像控制單元10、鏡驅(qū)動(dòng)電路8和總線14與每一個(gè)單元交換控制信號(hào)等，以使得每一 個(gè)單元執(zhí)行期望的操作。 例如，做出控制以便通過(guò)基于由預(yù)處理單元5檢測(cè)到的成像信號(hào)的光量的信息指 示光圈控制單元9以驅(qū)動(dòng)光圈3來(lái)獲得合適的光圈值?；趶纳鲜鲂盘?hào)處理單元6的對(duì)焦 估計(jì)值計(jì)算部分27獲取的對(duì)焦估計(jì)值Ev，可以指示鏡驅(qū)動(dòng)電路8以控制變形鏡裝置2的 變形狀態(tài)。因此，可以改變成像光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)位置，并且可以控制諸如AF處理、被攝體 檢測(cè)處理、多焦點(diǎn)成像處理、全部區(qū)域?qū)钩上裉幚怼⒈粩z體成像處理和包圍成像(bracket image)處理之類(lèi)的成像處理，這將在下文中描述。 與CPU 11相關(guān)聯(lián)地布置的存儲(chǔ)器單元12(如，R0M)存儲(chǔ)用于使CPUll以執(zhí)行各種 類(lèi)型的控制處理的程序，其中CPU 11基于這樣的程序，對(duì)于每一控制執(zhí)行期望的計(jì)算/控 制處理。 根據(jù)本實(shí)施例的程序是用于使CPU ll執(zhí)行CPU 11的各種類(lèi)型的控制的程序?？?以預(yù)先在內(nèi)置于成像裝置l中的存儲(chǔ)裝置(HDD、ROM、閃存等)中預(yù)先存儲(chǔ)程序?？梢栽诎?括光盤(pán)(如，CD、DVD和藍(lán)光盤(pán))或存儲(chǔ)卡且對(duì)于成像裝置1提供的可拆卸記錄介質(zhì)中存儲(chǔ) 程序，或者可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)(如，LAN和因特網(wǎng))將程序下載到成像裝置l。
操作輸入單元13包括操作器，如按鍵、按鈕、轉(zhuǎn)盤(pán)和觸摸板。例如，操作輸入單元 13包括用于執(zhí)行各種操作指令和信息輸入的操作器，如用于指示電源開(kāi)/關(guān)的操作器、用于指示成像的圖像的記錄開(kāi)始的釋放操作器(釋放按鈕)、變焦調(diào)節(jié)操作器和用作圖像位 置指定部件(如，待對(duì)焦的被攝體的選擇)的觸摸板。釋放按鈕用作使得用戶能夠輸入用 于AF或被攝體檢測(cè)的檢測(cè)指令和釋放指令。例如，通過(guò)將快門(mén)按鈕按到中間(半按下)來(lái) 輸入檢測(cè)指令，并且通過(guò)將快門(mén)按鈕按到底(全按下)來(lái)輸入釋放指令。操作輸入單元13 將從這種操作器得到的信息提供到CPU ll，并且CPU ll執(zhí)行與這樣的信息對(duì)應(yīng)的期望的 計(jì)算處理和控制。 壓縮/擴(kuò)展處理單元16對(duì)于通過(guò)總線14輸入的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行壓縮/擴(kuò)展處理， 諸如遵循MPEG(運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家組)方法的圖像壓縮/擴(kuò)展處理。當(dāng)在存儲(chǔ)單元17中記錄 通過(guò)成像而獲得的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，壓縮/擴(kuò)展處理單元16壓縮圖像數(shù)據(jù)以減小數(shù)據(jù)量。當(dāng)再 現(xiàn)存儲(chǔ)單元17中記錄的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，壓縮/擴(kuò)展處理單元16擴(kuò)展圖像數(shù)據(jù)，并將其傳送到 顯示單元15等。 存儲(chǔ)單元17用于保存圖像數(shù)據(jù)和其他各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)單元17可以由半 導(dǎo)體存儲(chǔ)器(如閃存)配置，或者可以由HDD(硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器)配置。存儲(chǔ)單元17可以不由 內(nèi)置于成像裝置1中的記錄介質(zhì)配置，而可以由與關(guān)于成像裝置1可拆卸的可拆卸記錄介 質(zhì)(例如，諸如內(nèi)置于半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)卡、光盤(pán)、磁光盤(pán)和全息存儲(chǔ)器之類(lèi)的記錄介 質(zhì))對(duì)應(yīng)的記錄/再現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器配置?？梢园惭b內(nèi)置型存儲(chǔ)器和關(guān)于可拆卸記錄介質(zhì)的記錄 /再現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器兩者。存儲(chǔ)單元17基于CPU 11的控制來(lái)記錄/再現(xiàn)通過(guò)總線14輸入的圖像 數(shù)據(jù)和其他各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)。 顯示單元15包括顯示面板部分(如液晶顯示器)和用于顯示并驅(qū)動(dòng)顯示面板部 分的顯示驅(qū)動(dòng)部分。顯示驅(qū)動(dòng)部分由像素驅(qū)動(dòng)電路配置，所述像素驅(qū)動(dòng)電路用于在顯示面 板部分上顯示通過(guò)總線14輸入的各種類(lèi)型的顯示數(shù)據(jù)。像素驅(qū)動(dòng)電路以預(yù)定的水平/垂 直驅(qū)動(dòng)定時(shí)，對(duì)于在顯示面板部分中以矩陣形式布置的每一個(gè)像素施加基于圖像信號(hào)的驅(qū) 動(dòng)信號(hào)以執(zhí)行顯示。圖像位置指定部件(如觸摸板)可以并置到顯示單元15的顯示面板 上。 在成像的時(shí)候，將從信號(hào)處理單元6輸出的圖像數(shù)據(jù)提供到壓縮/擴(kuò)展處理單元 16，并且響應(yīng)于釋放指令，基于CPU 11的控制在壓縮/擴(kuò)展處理單元16中產(chǎn)生經(jīng)過(guò)壓縮處 理的圖像數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)單元17然后基于CPU 11的控制，在記錄介質(zhì)中記錄經(jīng)過(guò)壓縮處理的 壓縮圖像數(shù)據(jù)。在成像的時(shí)候，CPU 11執(zhí)行控制以便將從信號(hào)處理單元6輸出的圖像數(shù)據(jù) 提供到顯示單元15，從而在顯示單元15上實(shí)時(shí)地顯示(實(shí)況觀察圖像)從由圖像傳感器4 成像的圖像信號(hào)獲得的成像的圖像數(shù)據(jù)。用戶可以檢查成像范圍(景角)、被攝體的樣式 等，并通過(guò)查看實(shí)況觀察圖像來(lái)決定合適的拍照機(jī)會(huì)。 當(dāng)做出存儲(chǔ)單元17中記錄的壓縮圖像數(shù)據(jù)的再現(xiàn)指令時(shí)，CPU 11控制存儲(chǔ)單元 17并再現(xiàn)指定的壓縮圖像數(shù)據(jù)，然后在壓縮/擴(kuò)展處理單元16中擴(kuò)展再現(xiàn)的壓縮圖像數(shù) 據(jù)。CPU 11執(zhí)行控制以便在顯示單元15上顯示擴(kuò)展的圖像數(shù)據(jù)。
[變形鏡的配置] 現(xiàn)在將參照?qǐng)D3描述圖1中所示的變形鏡裝置2的配置和操作。圖3是示出根據(jù) 本實(shí)施例的變形鏡裝置2的配置的橫截面圖。還與變形鏡裝置2 —起在圖3中示出在圖1 中所示的鏡驅(qū)動(dòng)電路8。 如圖3所示，變形鏡裝置2包括柔性組件32、在表面上形成的反射膜31、具有固定在以反射膜31形成的鏡面的相反側(cè)的表面上的柔韌組件32的磁鐵36、基板34、固定在基板34側(cè)的驅(qū)動(dòng)線圈35和布置為插入在柔性組件32與基板34之間的強(qiáng)度保證組件33。
柔性組件32是具有柔韌性的組件，并且硅等可以用于所述材料。柔性組件32具有基本上橢圓形的平面形狀。反射膜31是附著于表面以變?yōu)槿嵝越M件32的鏡面的膜。盡管未示出，但柔性組件32以具有在表面上相同中心的多個(gè)橢圓部分32A、32B、32C、32D和32E形成，以變?yōu)殓R面的背面。關(guān)于多個(gè)橢圓部分32A到32E，處于中心部分的橢圓部分32A最厚，然后以在其外圍側(cè)形成的橢圓部分32B、進(jìn)一步在外圍側(cè)形成的橢圓部分32C、更進(jìn)一步在外圍側(cè)形成的橢圓部分32D和進(jìn)一步在外圍側(cè)形成的橢圓部分32E的次序，厚度變得越來(lái)越薄。也就是說(shuō)，柔性組件32的橫截面形狀是厚度在外圍方向上從中心以逐步方式變得越來(lái)越薄的形狀。 在橢圓部分32E的外圍處將肋形框32F形成為環(huán)形，以便可以保證足夠的強(qiáng)度，以便即使將垂直方向(圖3的上和下方向)中的驅(qū)動(dòng)力施加到柔性組件32，框32F也不會(huì)變形。 柔性組件32是其中橢圓部分32A到橢圓部分32E變形為變形鏡的部分(可變部分)。也就是說(shuō)，柔性組件32具有預(yù)定形狀，以便依照不同厚度的橢圓部分32A到橢圓部分32E的形成樣式(formation pattern)，根據(jù)均勻地(uniformly)施加到中心處的橢圓部分32A的垂直方向上的驅(qū)動(dòng)力改變鏡面的形狀。通過(guò)形成不同橫截面厚度的樣式，可以向柔性組件32提供期望的強(qiáng)度分布。在這點(diǎn)上，將通過(guò)使橫截面厚度不同而形成的樣式稱(chēng)為強(qiáng)度分布樣式。在這種情況下，將通過(guò)橢圓部分32A到32E的樣式稱(chēng)為強(qiáng)度分布樣式。
在用作可變部分的橢圓部分32A到橢圓部分32E的外圍部分上形成框32F，所述框32F具有即使關(guān)于驅(qū)動(dòng)力的施加也不會(huì)變形的足夠強(qiáng)度。因此，通過(guò)框32F將柔性組件32的最外圍部分維持到即使關(guān)于驅(qū)動(dòng)力的施加也不會(huì)變形的強(qiáng)度。因此，與可變部分(包括橢圓部分32A到橢圓部分32E)的驅(qū)動(dòng)力對(duì)應(yīng)的形狀改變模式可以更容易地適應(yīng)于理想的形狀改變模式。也就是說(shuō)，與當(dāng)柔性組件32的最外圍部分變形時(shí)相比，包括框32F的柔性組件32可以以更高的精度使得關(guān)于驅(qū)動(dòng)力的形狀改變模式更接近于理想模式。
在這種情況下，由橢圓形形成強(qiáng)度分布樣式的原因是因?yàn)橐詢A斜45度的鏡面使用變形鏡裝置2(如圖l所示)。在這種情況下，鏡面上入射光的斑點(diǎn)具有橢圓形。具體地說(shuō)，獲得了這樣的橢圓形其中在斑點(diǎn)的縱向上的直徑與垂直于縱向的方向上的直徑之比
約為1:V^。因此，由于鏡面上入射光的斑點(diǎn)形狀具有橢圓形，所以強(qiáng)度分布樣式具有橢圓形，以執(zhí)行令人滿意的對(duì)焦控制。 根據(jù)之前的描述，布置每一個(gè)橢圓部分32A到32E以對(duì)于強(qiáng)度分布樣式具有相同的中心。因此，當(dāng)將驅(qū)動(dòng)力施加到柔性組件32時(shí)，可以防止應(yīng)力(stress)集中在一個(gè)部分，并且可以有效地防止柔性組件32的破裂和疲勞破損。 如果將預(yù)定的驅(qū)動(dòng)力施加到柔性組件32以變形鏡面，則在柔性組件32中產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力。在這種情況下，如果在柔性組件32中存在應(yīng)力集中在一個(gè)點(diǎn)處的部分，則如果柔性組件32由具有同質(zhì)性(homogeneity)和各向同性(isotropy)的材料制成，則這樣的部分變?yōu)槌叽?dimension)快速改變的部分。例如，在每一個(gè)橢圓部分不具有相同中心的樣式中，在特定方向上的間隔縮窄或加寬。間隔縮窄的部分變?yōu)榕c其它部分相比應(yīng)力有可能集中的部分以及關(guān)于均勻驅(qū)動(dòng)力的施加尺寸快速改變的部分。
如果存在應(yīng)力集中的部分，則在相關(guān)部分處超過(guò)柔性組件32的容許應(yīng)力的可能性增大，并且引起破裂的可能性隨之增大。如果重復(fù)地執(zhí)行柔性組件32的變形，則在相關(guān)部分處的疲勞破損可能發(fā)生。 通過(guò)如本示例中那樣，形成樣式(pattern)以便每一個(gè)橢圓部分32A到32E具有相同的中心，樣式的間隔變?yōu)橐恢?even)，以便應(yīng)力集中在一個(gè)部分的部分不存在。由此防止了破裂和疲勞破損。 現(xiàn)在將描述返回到圖3。在圖3中，關(guān)于在中心部分處形成的橢圓部分32A，以圓柱形磁鐵36固定柔性組件32。在磁鐵36的中心部分處形成用于適配和定位橢圓部分32A的凹口 (recess)，以便以適配(fit)到橢圓部分32A的凹口 ，通過(guò)粘合劑等堅(jiān)固地固定。
柔性組件32具有在最外圍部分上形成的框32F，如圖中所示，將其關(guān)于強(qiáng)度保證組件33固定。對(duì)于強(qiáng)度保證組件33的材料選擇Pyrex玻璃(Pyrex :注冊(cè)商標(biāo))等。換言之，選擇具有比柔性組件32更高剛性的材料。強(qiáng)度保證組件33具有含有經(jīng)過(guò)中心部分的錐形孔的方棱鏡(quadratic prism)形狀的外形。強(qiáng)度保證組件33使得兩個(gè)上下表面(包括以錐形孔鉆孔的部分)的外徑的尺寸匹配以柔性組件32的鏡面形成的表面的外圍尺寸。將柔性組件32的框32F固定到兩個(gè)表面中之一。在這種情況下，固定柔性組件32和強(qiáng)度保證組件33，以便同軸地布置各個(gè)中心軸線。因此，關(guān)于強(qiáng)度保證組件33中的孔的外圍處的部分固定框32F。 基板34包括外形尺寸是與以柔性組件32的鏡面形成的表面相同的尺寸的表面。在具有該相同尺寸的表面中的最外圍部分處形成用于在以強(qiáng)度保證組件33的柔性組件32固定的表面的相反側(cè)上定位和固定表面的凹槽(groove)。具體地說(shuō)，在基板34上形成具有基本上等于強(qiáng)度保證組件33的柔性組件32的相反側(cè)上的表面處的錐形孔的內(nèi)徑的直徑的圓形凸起(projection)。通過(guò)在凸起的形成中涉及的凹槽處定位和固定強(qiáng)度保證組件33，同軸地布置基板34的中心和強(qiáng)度保證組件33的中心。 此外，在基板34中的中心部分處形成用于適配驅(qū)動(dòng)線圈35的內(nèi)壁的圓形定位凸起。具體地說(shuō)，形成凸起以便其中心與基板34的中心同軸，并且將外徑設(shè)置到能夠適配驅(qū)動(dòng)線圈35的內(nèi)壁的大小。通過(guò)凸起驅(qū)動(dòng)線圈35適配到并固定到基板側(cè)34。在整個(gè)外圍上將磁鐵36的外表面和驅(qū)動(dòng)線圈35的內(nèi)表面隔開(kāi)相等的距離，并且同軸地布置磁鐵36的中心和驅(qū)動(dòng)線圈35的中心。此外，將來(lái)自鏡驅(qū)動(dòng)電路8的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的供應(yīng)線連接到驅(qū)動(dòng)線圈35，如圖中所示。 在本實(shí)施例中，將在圖3中所示的柔性組件32的框32F的長(zhǎng)度方向上的厚度(高度)P和在柔性組件32的中心部分處形成的橢圓部分32A的長(zhǎng)度方向上的高度(厚度)設(shè)置為相同的值。對(duì)于在相同長(zhǎng)度方向上的厚度(高度)，將強(qiáng)度保證組件33的高度f(wàn)設(shè)置得長(zhǎng)于柔性組件32的框32F的高度p。 關(guān)于橫向方向上的厚度(寬度)，設(shè)置至少q < g，其中q是框32F的寬度，而g是強(qiáng)度保證組件33的寬度(在這種情況下強(qiáng)度保證組件33的孔具有錐形的形狀，并因此是更窄寬度的值)。長(zhǎng)度方向是與鏡面垂直的方向。橫向方向是與長(zhǎng)度方向垂直且平行于鏡面的方向。 不必說(shuō)，將在強(qiáng)度保證組件33中形成的錐形孔的尺寸設(shè)置成保證可以預(yù)先插入驅(qū)動(dòng)線圈35的空間。在柔性組件32的變形中，如果柔性組件32和驅(qū)動(dòng)線圈35沖突，則可能不能實(shí)現(xiàn)鏡面的預(yù)定形狀改變。因此，設(shè)置強(qiáng)度保證組件33的長(zhǎng)度方向上的厚度f(wàn)，以便在驅(qū)動(dòng)線圈35和柔性組件32之間保證足夠的間隙(clearance)。 將在下文中描述如以上那樣配置的變形鏡裝置2的操作。在變形鏡裝置2中，將來(lái)自鏡驅(qū)動(dòng)電路8的驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供到驅(qū)動(dòng)線圈35。當(dāng)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)并且將電流傳送到驅(qū)動(dòng)線圈35時(shí)，產(chǎn)生與電流傳送級(jí)別對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)，并且在驅(qū)動(dòng)線圈35內(nèi)側(cè)上布置的磁鐵36接收根據(jù)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的排斥力。在這種情況下，由于在圓柱的軸向上使磁鐵36極化，因此在垂直方向上產(chǎn)生排斥力。因此，將與驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電平對(duì)應(yīng)的垂直方向上的均勻驅(qū)動(dòng)力施加到以磁鐵36固定的柔性組件32的中心部分。 因此，通過(guò)將驅(qū)動(dòng)信號(hào)從鏡驅(qū)動(dòng)電路8提供到驅(qū)動(dòng)線圈35，并通過(guò)驅(qū)動(dòng)線圈35關(guān)于柔性組件32的鏡面在垂直方向上移動(dòng)磁鐵36，來(lái)將驅(qū)動(dòng)力施加到柔性組件32的中心部分。變形鏡裝置2的變形鏡(S卩，橢圓部分32A到32E)的鏡面因此可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)力的大小和方向而變形到凸形或凹形。通過(guò)改變提供到驅(qū)動(dòng)線圈35的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的極性而獲得到凸形或凹形的改變。 當(dāng)使用變形鏡裝置2來(lái)執(zhí)行對(duì)焦控制時(shí)，當(dāng)改變待施加到柔性組件上的驅(qū)動(dòng)力(即，提供到驅(qū)動(dòng)線圈35的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電平驅(qū)動(dòng)信號(hào)值)時(shí)，對(duì)于在各個(gè)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下的目標(biāo)焦點(diǎn)做出調(diào)節(jié)。也就是說(shuō)，在各個(gè)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下要獲得變形鏡的目標(biāo)變形形狀。
在上述配置的變形鏡裝置2中，通過(guò)強(qiáng)度分布樣式的形成樣式的設(shè)置，執(zhí)行關(guān)于在每一個(gè)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下鏡面如何改變(即，根據(jù)柔性組件32的中心處橢圓部分32A的垂直方向上的變形量)的設(shè)置。使用FEM(有限元方法)仿真工具等來(lái)執(zhí)行用于調(diào)節(jié)到各個(gè)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下的目標(biāo)焦點(diǎn)的強(qiáng)度分布樣式的確定。 已經(jīng)在上面描述了根據(jù)本實(shí)施例的變形鏡裝置2的配置和操作。與通過(guò)使用變形鏡裝置2執(zhí)行對(duì)焦控制(焦點(diǎn)位置的改變)來(lái)靠近/分開(kāi)正常的對(duì)焦透鏡與成像透鏡的對(duì)焦控制機(jī)構(gòu)相比，可以高速精確地調(diào)節(jié)焦點(diǎn)位置。 如上所述，在本實(shí)施例中，以高速期望地調(diào)節(jié)焦點(diǎn)位置以執(zhí)行多焦點(diǎn)成像處理。在這種情況下，如現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)焦機(jī)構(gòu)中那樣，當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)對(duì)焦透鏡并調(diào)節(jié)焦點(diǎn)位置時(shí)，難以立即改變焦點(diǎn)位置。 另一方面，與現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)械對(duì)焦機(jī)構(gòu)相比，根據(jù)本實(shí)施例的變形鏡裝置2因?yàn)槠湫⌒投梢愿咚俨僮鳌Ｒ虼?，通過(guò)使用變形鏡裝置2作為對(duì)焦機(jī)構(gòu)而精微地改變鏡面(柔性組件32)的橫截面形狀，可以調(diào)節(jié)焦點(diǎn)位置，并且因此焦點(diǎn)位置可以以非常高的速度改變。因此，在多焦點(diǎn)成像處理中，當(dāng)響應(yīng)于釋放指令以逐步方式將焦點(diǎn)位置改變到大量改變位置時(shí)，可以在可對(duì)焦范圍中以高速改變焦點(diǎn)位置。因此，在考慮到拍照機(jī)會(huì)而做出一次釋放指令的定時(shí)，用戶可以高速獲取大量不同的焦點(diǎn)位置的圖像數(shù)據(jù)，并且因此在多焦點(diǎn)成像處理中將不會(huì)錯(cuò)過(guò)拍照機(jī)會(huì)。
[改變焦點(diǎn)位置的方法] 現(xiàn)在將詳細(xì)描述在根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1中改變焦點(diǎn)位置的方法。 首先，將參照?qǐng)D4描述使用根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1的成像處理的概要。圖4
是示意性地示出由根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1進(jìn)行的成像處理的示意圖。 如圖4所示，根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1可以執(zhí)行正常的成像處理、全部區(qū)域?qū)?br> 成像處理和包圍成像處理。通過(guò)在正常成像模式與多焦點(diǎn)成像模式(更具體地說(shuō)，全部區(qū)域?qū)钩上衲Ｊ?，包圍成像模?之間的成像裝置的成像模式進(jìn)行切換，用戶可以設(shè)置改變由成像裝置1執(zhí)行的成像處理。 在正常成像處理中，成像裝置1響應(yīng)于檢測(cè)指令(如，釋放按鈕的半按下)而執(zhí)行對(duì)焦在用戶期望的被攝體(成像點(diǎn))上的AF處理。其后，成像裝置l成像其中對(duì)焦了被攝體的被攝體圖像，并響應(yīng)于釋放指令(如，釋放按鈕的全按下)僅記錄一個(gè)圖像數(shù)據(jù)。在這種情況下，與對(duì)焦的被攝體對(duì)應(yīng)的焦點(diǎn)位置變?yōu)閷?duì)焦位置?？梢詫?duì)焦位置設(shè)置到從最近距離側(cè)(微距)到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)(①)的可對(duì)焦范圍中的任意位置。 在全部區(qū)域?qū)钩上裉幚碇?，成像裝置1在可對(duì)焦范圍的全部區(qū)域上以逐步方式(步進(jìn)形式)自動(dòng)地改變焦點(diǎn)位置的同時(shí)，順序地成像被攝體圖像，并響應(yīng)于一個(gè)釋放指令記錄多個(gè)圖像數(shù)據(jù)。在不對(duì)焦在任何被攝體上的情況下可以執(zhí)行多焦點(diǎn)成像處理，但可以以預(yù)先在AF處理等中檢測(cè)到的期望被攝體上的對(duì)焦位置執(zhí)行多焦點(diǎn)成像。通過(guò)這樣的多焦點(diǎn)成像處理，可以獲得對(duì)焦在成像范圍中從微距側(cè)到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)的所有被攝體上的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)。 在包圍成像處理中，成像裝置1執(zhí)行對(duì)焦在用戶期望的被攝體上的AF處理，并響應(yīng)于檢測(cè)指令(如，釋放按鈕的半按下)檢測(cè)對(duì)焦位置。成像裝置1周期性地成像被攝體圖像，同時(shí)在對(duì)焦位置附近以精細(xì)的步幅(st印)自動(dòng)地偏移焦點(diǎn)位置，并記錄多個(gè)圖像數(shù)據(jù)。其后，成像裝置l在對(duì)焦位置處成像，并響應(yīng)于釋放指令記錄一個(gè)圖像的圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)這樣的包圍成像處理，從執(zhí)行AF處理直到釋放為止可以獲得在對(duì)焦位置附近的焦點(diǎn)位置處成像的圖像數(shù)據(jù)。因此，即使偏移了在AF處理中檢測(cè)到的對(duì)焦位置，也可以無(wú)誤地獲取精確對(duì)焦在期望的被攝體上的圖像數(shù)據(jù)。 因此，在全部區(qū)域?qū)钩上裉幚砗桶鼑上裉幚碇校M(jìn)一步地，在被攝體成像處理(未示出)中，在以多級(jí)改變焦點(diǎn)位置的同時(shí)執(zhí)行成像。因此，以高速期望地精確地改變焦點(diǎn)位置。 將參照?qǐng)D5描述使用圖3中所述的變形鏡裝置2的焦點(diǎn)位置的改變。圖5是示出使用根據(jù)本實(shí)施例的變形鏡裝置2的焦點(diǎn)位置的改變的示意圖。 如圖5所示，通過(guò)改變變形鏡裝置2的鏡面(反射面)2a的形狀可以改變焦點(diǎn)位置。例如，通過(guò)使鏡面2a的凹形變深，可以將焦點(diǎn)位置改變到近距離側(cè)(微距側(cè))，并且通過(guò)使鏡面2a的凹形變淺，可以將焦點(diǎn)位置改變到長(zhǎng)距離側(cè)(無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè))。通過(guò)將焦點(diǎn)位置改變到長(zhǎng)距離側(cè)可以對(duì)焦遠(yuǎn)離成像裝置1的被攝體，而通過(guò)將對(duì)焦位置改變到近距離側(cè)可以對(duì)焦靠近成像裝置1的被攝體。在這種情況下，對(duì)通過(guò)變形鏡裝置2可以物理地改變的鏡面2a的形狀施加了限制，由此通過(guò)這樣的限制限定了可以改變焦點(diǎn)位置的范圍(即，可對(duì)焦范圍)。 如上所述，通過(guò)使用現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)焦機(jī)構(gòu)關(guān)于圖像傳感器靠近/分開(kāi)電機(jī)驅(qū)動(dòng)對(duì)焦透鏡，可以改變焦點(diǎn)位置。然而，在現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)焦機(jī)構(gòu)中，需要大約幾秒的長(zhǎng)時(shí)間來(lái)將焦點(diǎn)位置從最近距離側(cè)移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)。在本實(shí)施例中，另一方面，與現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)焦機(jī)構(gòu)相比，通過(guò)使用變形鏡裝置2作為對(duì)焦機(jī)構(gòu)，可以以非常高的速度改變焦點(diǎn)位置。例如，需要少于1秒的短時(shí)間來(lái)將焦點(diǎn)位置從最近距離側(cè)移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)，并且在這樣的短時(shí)間中可以獲取幾打(如，30)多焦點(diǎn)圖像。 將參照?qǐng)D6和圖7描述根據(jù)本實(shí)施例以逐步方式改變焦點(diǎn)位置的對(duì)焦控制的細(xì)
17節(jié)。圖6是示出根據(jù)本實(shí)施例的焦點(diǎn)位置的改變的說(shuō)明圖。圖7是圖6的下部圖的局部放大視圖。 如圖6所示，通過(guò)使用根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1中的變形鏡裝置2以逐步方式(步進(jìn)形式)改變焦點(diǎn)位置。在圖6的示例中，以在成像空間的深度方向(Z軸方向)上朝向無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)的位置Pl、 P2、 P3、 P4、 P5、 P6的次序以六步改變焦點(diǎn)位置。每當(dāng)焦點(diǎn)位置改變一步時(shí)，成像裝置1以固定的焦點(diǎn)位置通過(guò)圖像傳感器4成像被攝體圖像，并記錄在焦點(diǎn)位置上對(duì)焦的圖像數(shù)據(jù)。 具體地說(shuō)，如圖7所示，對(duì)于以逐步方式改變焦點(diǎn)位置的每一步，執(zhí)行圖像傳感器4的快門(mén)操作以便以預(yù)定的曝光時(shí)間成像被攝體圖像。在這種情況下，改變焦點(diǎn)位置的一步的時(shí)間對(duì)應(yīng)于圖像傳感器4的電子快門(mén)速度、穩(wěn)定時(shí)間和曝光時(shí)間之和。穩(wěn)定時(shí)間是在開(kāi)始焦點(diǎn)位置的移動(dòng)之后直到穩(wěn)定到新的焦點(diǎn)位置的時(shí)間(圖7中的虛線所示)，具體地說(shuō)是直到穩(wěn)定到小于或等于預(yù)定偏移容許范圍k的時(shí)間。曝光時(shí)間是用于通過(guò)成像裝置1的成像的曝光的時(shí)間。 已經(jīng)在上文中詳細(xì)描述了根據(jù)本實(shí)施例的對(duì)焦控制中以逐步方式改變焦點(diǎn)位置的方法。本發(fā)明不限于如在本實(shí)施例中那樣以逐步方式改變焦點(diǎn)位置的示例。例如，可以在連續(xù)(無(wú)級(jí)方式)地改變焦點(diǎn)位置的同時(shí)，在改變的中間的預(yù)定定時(shí)處，由圖像傳感器4多次成像被攝體圖像。因此，可以執(zhí)行多焦點(diǎn)成像，以便在連續(xù)地改變焦點(diǎn)位置的同時(shí)，獲得在不同的焦點(diǎn)位置處成像的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)。 將參照?qǐng)D8描述在根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1中，以逐步方式改變焦點(diǎn)位置時(shí)的焦點(diǎn)位置的改變位置的設(shè)置。圖8是用于描述在根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1中焦點(diǎn)位置的改變位置的設(shè)置的示意圖。 如圖8所示，將考慮在從微距到無(wú)窮遠(yuǎn)的可對(duì)焦范圍中有多個(gè)被攝體Hl到H4的情況。在這種情況下，當(dāng)通過(guò)多焦點(diǎn)成像以不同的焦點(diǎn)位置獲取多個(gè)圖像數(shù)據(jù)時(shí)，關(guān)于每一個(gè)被攝體H1到H4，在至少一個(gè)圖像的圖像數(shù)據(jù)中進(jìn)行對(duì)焦。 當(dāng)在可對(duì)焦范圍中以逐步方式改變焦點(diǎn)位置時(shí)，可以以如圖8的A中所示的等間隔線性地改變焦點(diǎn)位置，或者可以以如圖8的B中所示的變化的焦點(diǎn)位置的改變量來(lái)改變焦點(diǎn)位置。 在圖8的A的示例中，以逐步方式將焦點(diǎn)位置改變到改變位置P1、P2、P3、P4、P5、P6，并且焦點(diǎn)位置的改變量(g卩，相鄰焦點(diǎn)位置之間的距離)是恒定值d。因此，通過(guò)在Z軸方向上以等間隔改變焦點(diǎn)位置，焦點(diǎn)位置的位置控制變得容易，但改變焦點(diǎn)位置的次數(shù)增大以對(duì)焦在可對(duì)焦范圍中的所有被攝體Hl到H4上，如下文中所述的那樣。
在圖8的B的示例中，另一方面，以逐步方式將焦點(diǎn)位置改變到改變位置Pl、 P2、P3、P4、P5、P6，并且焦點(diǎn)位置的改變量(即，相鄰焦點(diǎn)位置之間的距離)是可變值dl到d5。在這種情況下，朝向長(zhǎng)距離側(cè)，焦點(diǎn)位置的改變量變得越來(lái)越大(dl < d2 < d3 < d4 < d5)。這是因?yàn)樵诮嚯x側(cè)成像光學(xué)系統(tǒng)的景深淺，而在長(zhǎng)距離側(cè)深，并且因此即使在長(zhǎng)距離側(cè)焦點(diǎn)位置的改變量增大，也可以獲得對(duì)焦在任意位置處的被攝體上的圖像。將在下文中具體地描述根據(jù)景深的焦點(diǎn)位置的設(shè)置。 將參照?qǐng)D9具體地描述景深。圖9是用于描述根據(jù)本實(shí)施例對(duì)于每一個(gè)焦點(diǎn)位置的景深的示意圖。
如圖9所示，假設(shè)位置P3是例如當(dāng)以逐步方式將焦點(diǎn)位置從位置Pl改變到位置P6時(shí)的對(duì)焦位置。在這種情況下，將對(duì)焦在位置P3的近距離側(cè)(微距)的范圍稱(chēng)為后景深，而將對(duì)焦在位置P3的長(zhǎng)距離側(cè)(無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè))的范圍稱(chēng)為前景深。組合前景深和后景深的范圍是景深。當(dāng)對(duì)焦位置處于位置P3時(shí)，通過(guò)景深對(duì)焦的范圍是在對(duì)焦位置P3處的對(duì)焦范圍。也就是說(shuō)，當(dāng)對(duì)焦在位置P3處時(shí)，獲得不僅對(duì)焦在位置P3處的被攝體上、而且對(duì)焦在位置P3的前和后的對(duì)焦范圍中的被攝體(在近距離側(cè)的后景深以及在長(zhǎng)距離側(cè)的前景深中的被攝體)上的圖像。很明顯，當(dāng)位置P3是對(duì)焦位置時(shí)，僅在位置P3處精確地進(jìn)行對(duì)焦，但在實(shí)際圖像中表現(xiàn)為甚至關(guān)于相關(guān)位置P3的前和后(近距離側(cè)和長(zhǎng)距離側(cè))的對(duì)焦范圍中的被攝體對(duì)焦。越遠(yuǎn)離位置P3或?qū)刮恢茫⒔?out-of-focus)就越大，但如果在根據(jù)景深限定的對(duì)焦范圍中，則假設(shè)散焦處于容許范圍內(nèi)。 光學(xué)裝置(如，上述成像裝置1的成像光學(xué)系統(tǒng))具有這樣的特性如果焦點(diǎn)位置處于近距離側(cè)則景深淺，而如果焦點(diǎn)位置處于長(zhǎng)距離側(cè)則景深深。因此，當(dāng)以逐步方式改變焦點(diǎn)位置時(shí)，焦點(diǎn)位置越靠近近距離側(cè)，則對(duì)焦范圍就變得越來(lái)越窄，而焦點(diǎn)位置越靠近遠(yuǎn)距離側(cè)，則對(duì)焦范圍就變得越來(lái)越寬。因此，為了對(duì)焦在可對(duì)焦范圍中的全部區(qū)域上，在景深淺的近距離側(cè)以精細(xì)的改變量密集地改變焦點(diǎn)位置，而在景深深的長(zhǎng)距離側(cè)以大改變量粗略地改變焦點(diǎn)位置，如圖8的B中所示。也就是說(shuō)，當(dāng)以逐步方式改變焦點(diǎn)位置時(shí)的改變位置優(yōu)選地根據(jù)這樣的景深而設(shè)置，所述景深通過(guò)與成像裝置1的距離而波動(dòng)。
將參照?qǐng)D10進(jìn)一步詳細(xì)描述根據(jù)景深設(shè)置焦點(diǎn)位置的改變位置的方法。圖10是描述根據(jù)本實(shí)施例的依照景深的焦點(diǎn)位置的改變位置的示意圖。圖10的A和圖10的B是設(shè)置焦點(diǎn)位置的改變位置以便對(duì)焦可對(duì)焦范圍的全部區(qū)域的示例，而圖10的C是設(shè)置焦點(diǎn)位置的改變位置以便在可對(duì)焦范圍中形成非對(duì)焦范圍的示例。 在圖10的A的示例中，類(lèi)似于圖8的A中的示例，以逐步方式將焦點(diǎn)位置的改變位置設(shè)置到位置Pl、 P2、 P3、 P4、 P5、 P6，并且朝著長(zhǎng)距離側(cè)使改變位置Pl到P6的間隔越來(lái)越寬。從成像裝置1到各個(gè)改變位置Pl到P6距離越遠(yuǎn)，則各個(gè)改變位置Pl到P6處的景深就變得越深。因此，各個(gè)改變位置Pl到P6是對(duì)焦位置時(shí)的對(duì)焦范圍hl到h6朝著長(zhǎng)距離側(cè)變得越來(lái)越寬(hl < h2 < h3 < h4 < h5 < h6)。 在圖10的A中的示例中，設(shè)置改變位置Pl到P6，以便在相鄰的改變位置Pl到P6之間的差處于景深內(nèi)。也就是說(shuō)，設(shè)置改變位置Pl到P6，以便各個(gè)改變位置Pl到P6處的對(duì)焦范圍hl到h6的兩端彼此重疊，或者至少彼此接觸。因此，在所有改變位置P1到P6處的對(duì)焦范圍hl到h6之和覆蓋了可對(duì)焦范圍的全部區(qū)域。因此，通過(guò)以逐步方式將焦點(diǎn)位置改變到改變位置Pl到P6可以對(duì)焦可對(duì)焦范圍的全部區(qū)域。由此，通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)置焦點(diǎn)位置的改變位置P1到P6，獲得對(duì)焦在可對(duì)焦范圍的全部區(qū)域中的任意被攝體上的圖像數(shù)據(jù)。 圖10的B中的示例是當(dāng)在更窄范圍中考慮對(duì)焦范圍h(即，通過(guò)景深容許散焦的范圍)時(shí)以更精細(xì)的改變量以逐步方式改變焦點(diǎn)位置的示例。在圖10的B的示例中，以逐步方式將焦點(diǎn)位置的改變位置設(shè)置到位置P1 、 P2、 P3、 P4、 P5、 P6、 P7、 P8，焦點(diǎn)位置的改變位置P的數(shù)量更大，并且改變位置Pl到P8的相互間隔比圖10的A的示例中更窄。因此，圖10的B中的示例具有優(yōu)點(diǎn)在于，盡管與圖10的A中的示例相比焦點(diǎn)位置的改變時(shí)間增大，但在可對(duì)焦范圍的全部區(qū)域上可以獲得更高對(duì)焦精度的圖像數(shù)據(jù)。
在圖10的C的示例中，與圖10的A的示例相比，將焦點(diǎn)位置的改變位置Pl、 P2、P3、 P4、 P5設(shè)置到中更彼此分開(kāi)的位置。因此，在各個(gè)改變位置Pl到P5處的對(duì)焦范圍hi到h5彼此不重疊，并且在可對(duì)焦范圍中形成不包括在對(duì)焦范圍hl到h5中的任意一個(gè)中的范圍。因此，在圖IO的C的示例中，不對(duì)焦可對(duì)焦范圍的全部區(qū)域，并且因此非對(duì)焦被攝體可能存在于通過(guò)多焦點(diǎn)成像而獲得的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)中的任意一個(gè)。在本發(fā)明中包括如圖10的C的示例中那樣以分開(kāi)方式設(shè)置焦點(diǎn)位置的改變位置Pl、 P2、 P3、 P4、 P5的情況，但從獲取其中對(duì)焦可對(duì)焦范圍的全部區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)的觀點(diǎn)來(lái)看，圖10的A和圖10的B是優(yōu)選的。然而，圖10的C的示例具有優(yōu)點(diǎn)在于，由于焦點(diǎn)位置的改變位置Pl到P5的數(shù)量(即，改變焦點(diǎn)位置的次數(shù))比圖10的A和圖10的B的示例中的小，因此可以以更高的速度改變焦點(diǎn)位置。 已經(jīng)在上文中參照?qǐng)D10描述了根據(jù)景深設(shè)置焦點(diǎn)位置的改變位置P的示例。
由于景深根據(jù)成像光學(xué)系統(tǒng)的光圈3的開(kāi)啟而改變，因此可以根據(jù)光圈3的開(kāi)啟(如，F(xiàn)值)設(shè)置焦點(diǎn)位置的改變位置P。由于景深也根據(jù)成像光學(xué)系統(tǒng)的透鏡的焦距而改變，因此可以根據(jù)安裝在成像裝置1上的透鏡類(lèi)型設(shè)置焦點(diǎn)位置的改變位置P。此外，由于景深根據(jù)從成像裝置1到焦點(diǎn)位置的距離而改變，因此可以根據(jù)距離(取決于變焦透鏡的特性)設(shè)置焦點(diǎn)位置的改變位置P。因此，在根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1中，可以根據(jù)光圈3的開(kāi)啟、透鏡的類(lèi)型和從焦點(diǎn)位置到成像裝置1的距離來(lái)設(shè)置焦點(diǎn)位置的改變位置P。因此，可以有效且適當(dāng)?shù)馗淖兘裹c(diǎn)位置，并且可以對(duì)焦存在于可變焦范圍中的任意位置處的所有被攝體。 將在下文中描述設(shè)置焦點(diǎn)位置的改變位置P的定時(shí)。在執(zhí)行多焦點(diǎn)成像處理之前，成像裝置1可以預(yù)先設(shè)置焦點(diǎn)位置的改變位置P。在這種情況下，成像裝置1的CPU 11保存預(yù)先設(shè)置的焦點(diǎn)位置的改變位置P的數(shù)據(jù)，并控制變形鏡裝置2，以在多焦點(diǎn)成像的時(shí)候使用相關(guān)數(shù)據(jù)以逐步方式改變焦點(diǎn)位置。 可替代地，當(dāng)執(zhí)行多焦點(diǎn)成像處理時(shí)，成像裝置1的CPU 11可以實(shí)時(shí)計(jì)算焦點(diǎn)位置的改變位置P以動(dòng)態(tài)地設(shè)置改變位置P，并控制變形鏡裝置2以便以逐步方式將焦點(diǎn)位置改變到設(shè)置的改變位置P。在這種情況下，CPU ll可以使用表示景深和焦點(diǎn)位置的相關(guān)性的數(shù)據(jù)、以及諸如光圈3的開(kāi)啟、透鏡的類(lèi)型和從焦點(diǎn)位置到成像裝置1的距離之類(lèi)的參數(shù)，動(dòng)態(tài)地將焦點(diǎn)位置的改變位置P設(shè)置在與成像狀態(tài)對(duì)應(yīng)的適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 將參照?qǐng)D11描述根據(jù)本實(shí)施例的用于設(shè)置焦點(diǎn)位置的改變位置P的基點(diǎn)。圖11是描述根據(jù)該實(shí)施例的用于設(shè)置焦點(diǎn)位置的改變位置P的基點(diǎn)的示意圖。
圖11的A是以在AF處理中檢測(cè)到的對(duì)焦位置MP作為基點(diǎn)來(lái)設(shè)置焦點(diǎn)位置的改變位置Pl到P5的示例。如下文中所述的那樣，根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1響應(yīng)于檢測(cè)指令通過(guò)AF處理檢測(cè)對(duì)焦位置MP，并且其后，以檢測(cè)到的對(duì)焦位置作為參考以逐步方式改變焦點(diǎn)位置，并響應(yīng)于釋放指令執(zhí)行多焦點(diǎn)成像處理。在釋放指令之后，CPU 11可以以在釋放指令之前檢測(cè)到的對(duì)焦位置MP作為基點(diǎn)，動(dòng)態(tài)地實(shí)時(shí)設(shè)置焦點(diǎn)位置的改變位置Pl到P5。
在圖11的A的示例中，將描述以對(duì)焦位置MP作為基點(diǎn)設(shè)置改變位置Pl到P5的處理的細(xì)節(jié)。首先，CPU 11基于變?yōu)榛c(diǎn)的對(duì)焦位置MP(二改變位置P3)以及與其相鄰的改變位置P2、 P4處的景深，設(shè)置改變位置P2、 P4。 CPU 11然后基于在設(shè)置的改變位置P2、P4處的景深和在與其相鄰的改變位置Pl、 P5處的景深，設(shè)置改變位置Pl、 P5。由此，以對(duì)焦位置MP作為基點(diǎn)，動(dòng)態(tài)地設(shè)置覆蓋可對(duì)焦范圍的全部區(qū)域的改變位置P1到P5。在這種情況下，在最近距離(微距)側(cè)的改變位置PI處的對(duì)焦范圍hi的下限與在最短距離(微距)側(cè)的焦點(diǎn)位置NP(在下文中稱(chēng)為"微距位置NP")不一致。 因此，以這種方式在釋放指令之后以對(duì)焦位置MP作為基點(diǎn)，可以實(shí)時(shí)設(shè)置改變位置PI到P5。由于在釋放指令之后在對(duì)焦位置MP處完成成像，因此可以不將焦點(diǎn)位置再次改變到改變位置P3 (=對(duì)焦位置MP)，并以多焦點(diǎn)成像處理執(zhí)行成像，由此可以快速地啟動(dòng)多焦點(diǎn)成像處理。 圖11的B是以微距位置NP作為基點(diǎn)設(shè)置焦點(diǎn)位置的改變位置PI到P5的示例。具體地說(shuō)，CPU 11基于與微距位置NP(其變?yōu)榛c(diǎn))相鄰的改變位置PI處的景深來(lái)設(shè)置改變位置Pl。 CPU 11基于在設(shè)置的改變位置P1處的景深以及在相鄰的改變位置P2處的景深，來(lái)設(shè)置改變位置P2。以類(lèi)似的方式順序地設(shè)置改變位置P3、P4、P5。因此，可以以微距位置NP作為基點(diǎn)設(shè)置覆蓋可對(duì)焦范圍的全部區(qū)域的改變位置PI到P5。在這種情況下，在最近距離(微距)側(cè)的改變位置PI處的對(duì)焦范圍hi的下限與微距位置NP —致。
由于不論對(duì)焦位置MP的檢測(cè)的存在如何，都可以執(zhí)行使微距位置作為基點(diǎn)的改變位置P1到P5的設(shè)置，因此可以通過(guò)多焦點(diǎn)成像處理不實(shí)時(shí)地執(zhí)行相關(guān)設(shè)置。因此，可以預(yù)先設(shè)置改變位置PI到P5并且可以由成像裝置1保存其設(shè)置數(shù)據(jù)，并且可以在多焦點(diǎn)成像處理中使用相關(guān)數(shù)據(jù)以逐步方式改變焦點(diǎn)位置。因此，可以減小多焦點(diǎn)成像處理時(shí)CPU11的處理負(fù)荷。
[對(duì)焦控制的細(xì)節(jié)] 將參照?qǐng)D12和圖13具體地描述通過(guò)根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1的對(duì)焦控制。
根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1通過(guò)響應(yīng)于檢測(cè)指令(如，釋放按鈕的半按下操作)執(zhí)行AF處理來(lái)檢測(cè)對(duì)焦位置。其后，成像裝置1響應(yīng)于一個(gè)釋放指令(如釋放按鈕的全按下)將通過(guò)在對(duì)焦位置處成像而獲得的圖像數(shù)據(jù)記錄在存儲(chǔ)單元17中，并執(zhí)行全部對(duì)焦成像處理。在全部區(qū)域?qū)钩上裉幚碇?，成像裝置l以在AF處理中檢測(cè)到的對(duì)焦位置作為參考，在可對(duì)焦范圍中以逐步方式改變焦點(diǎn)位置，并在執(zhí)行這種改變的同時(shí)，順序地將通過(guò)在改變的焦點(diǎn)位置處成像而獲得的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元17中。
因此，根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1在AF處理中控制對(duì)焦以檢測(cè)對(duì)焦位置，并在全部區(qū)域成像處理中控制對(duì)焦以改變焦點(diǎn)位置。將參照?qǐng)D12和圖13具體地描述根據(jù)本實(shí)施例的對(duì)焦控制的特定示例。在圖12和圖13中，垂直軸(Z軸)示出焦點(diǎn)位置，而水平軸示出時(shí)間。 首先，將描述圖12中所示的對(duì)焦控制的示例。圖12是示出在根據(jù)本實(shí)施例的多焦點(diǎn)成像處理中，在從對(duì)焦位置MP朝向無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)以逐步方式改變之后從對(duì)焦位置MP朝向微距側(cè)以逐步方式改變焦點(diǎn)位置的對(duì)焦控制的示例的示意圖。 如圖12所示，成像裝置1的CPU 11當(dāng)接收到檢測(cè)指令(AF啟動(dòng)指令)時(shí)，首先通
過(guò)執(zhí)行AF處理來(lái)檢測(cè)對(duì)焦在成像范圍中的期望被攝體上的對(duì)焦位置MP(tl到t2)。在接收
檢測(cè)指令的時(shí)間點(diǎn)處，在AF處理中待對(duì)焦的被攝體可以是存在于成像范圍的預(yù)定位置處
(如，圖像的中間)的被攝體，或者可以是用戶以觸摸板等指定的被攝體。通過(guò)通用爬山(hill climbing)方法(爬山AF)的對(duì)焦位置的搜索可以用于AF
處理。爬山AF通過(guò)分析在對(duì)焦位置處獲得的圖像數(shù)據(jù)并在從微距側(cè)(微距位置NP)朝著無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)移動(dòng)焦點(diǎn)位置的同時(shí)獲取估計(jì)參數(shù)，并對(duì)估計(jì)值進(jìn)行估計(jì)，來(lái)搜索對(duì)焦位置MP。顯然，在從無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)(無(wú)窮遠(yuǎn)位置FP)朝著微距側(cè)移動(dòng)焦點(diǎn)位置的同時(shí)可以執(zhí)行爬山AF。
通過(guò)獲取在圖2的對(duì)焦估計(jì)值計(jì)算部分27中順序地計(jì)算出的對(duì)焦估計(jì)值Ev，由CPU 11執(zhí)行通過(guò)爬山方法的對(duì)焦位置MP的搜索。存在通過(guò)爬山方法的對(duì)焦位置MP的搜索的各種特定方法，但基本上采用以下方法。 首先，CPU 11在微距(Sn)處設(shè)置焦點(diǎn)位置，并在這種狀態(tài)下獲取所計(jì)算的對(duì)焦估計(jì)值Ev的值。然后設(shè)置距離微距Sn為預(yù)先限定的距離t的對(duì)焦位置(Sn+1)，并且獲取在這種狀態(tài)下計(jì)算出的對(duì)焦估計(jì)值Ev的值。在獲取間隔距離t的各個(gè)焦點(diǎn)位置處的估計(jì)值Ev之后，確定在哪里獲得估計(jì)值Ev的滿意值。如果在微距Sn處的估計(jì)值Ev的值更高，則將對(duì)焦位置確定為微距Sn。如果在焦點(diǎn)位置Sn+1處的估計(jì)值Ev的值更高，則可以將對(duì)焦位置確定為焦點(diǎn)位置Sn+1之后的焦點(diǎn)位置。在這種情況下，獲取在更遠(yuǎn)了距離t的焦點(diǎn)位置Sn+2處的對(duì)焦估計(jì)值Ev，并且確定估計(jì)值Ev的值是在焦點(diǎn)位置Sn+1還是在焦點(diǎn)位置Sn+2處更滿意。如果估計(jì)值Ev的值在對(duì)焦位置Sn+1處更高，則將對(duì)焦位置確定為對(duì)焦位置Sn+1。如果估計(jì)值Ev的值在對(duì)焦位置Sn+2處更高，則將對(duì)焦位置確定為對(duì)焦位置Sn+2之后的焦點(diǎn)位置，并且因此獲取在更遠(yuǎn)了距離t的焦點(diǎn)位置Sn+3處的對(duì)焦估計(jì)值Ev，并且確定估計(jì)值Ev的值是在焦點(diǎn)位置Sn+2處還是在焦點(diǎn)位置Sn+3處更滿意。
其后，如果在更遠(yuǎn)了距離t的近焦點(diǎn)位置處獲得了估計(jì)值Ev的更滿意值，則CPU11執(zhí)行與通過(guò)擺動(dòng)到更遠(yuǎn)了距離t的焦點(diǎn)位置而獲得的估計(jì)值Ev的比較，并且當(dāng)估計(jì)值Ev的值在新近擺動(dòng)的焦點(diǎn)位置處變低時(shí)，CPU ll將緊接在擺動(dòng)之前的焦點(diǎn)位置確定為對(duì)焦位置。 以這種方式通過(guò)爬山AF檢測(cè)對(duì)焦位置MP。除了爬山AF之外，可以將諸如相位差檢測(cè)方法和對(duì)比度檢測(cè)方法之類(lèi)的任意方法用于AF處理的方法。 在相位差檢測(cè)方法中，以圖像傳感器中的分開(kāi)器透鏡(s印arator lens)從通過(guò)成像光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)入的被攝體圖像產(chǎn)生兩個(gè)圖像，以線性傳感器(AF元件7)測(cè)量所述圖像之間的間隔，檢測(cè)焦點(diǎn)的偏移量，并基于焦點(diǎn)的偏移量獲得對(duì)焦位置。對(duì)比度檢測(cè)方法是基于當(dāng)對(duì)焦時(shí)通過(guò)成像獲得的圖像的對(duì)比度變得最高的構(gòu)思的檢測(cè)方法。在對(duì)比度檢測(cè)方法中，分析通過(guò)以圖像傳感器4成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)，并且在移動(dòng)焦點(diǎn)位置的同時(shí)搜索圖像的對(duì)比度值變得最高的透鏡位置。在這種情況下，在移動(dòng)焦點(diǎn)位置的同時(shí)計(jì)算對(duì)比度值，并且從這種改變的路徑獲得對(duì)焦位置。因此，與相位差檢測(cè)方法相比，對(duì)比度檢測(cè)方法需要搜索時(shí)間，但具有優(yōu)點(diǎn)在于可以以用于成像的圖像傳感器(圖像傳感器4)執(zhí)行AF處理。 從對(duì)焦位置MP的檢測(cè)完成直到接受釋放指令的時(shí)間段，CPU 11控制AF跟隨操作(t2到t3)。跟隨操作是當(dāng)在時(shí)間段t2到t3期間對(duì)焦被攝體移動(dòng)時(shí)重新對(duì)焦在被攝體上的操作。AF跟隨操作大量地用在數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等中，但可以用在數(shù)字照相機(jī)中?？梢怨潭ㄔ跈z測(cè)開(kāi)始時(shí)的對(duì)焦位置，而不執(zhí)行在時(shí)間段t2到t3期間的AF跟隨操作。
在時(shí)間段tl到t3期間，恒定地執(zhí)行由圖像傳感器4的成像處理，并且在顯示單元15上顯示通過(guò)這樣的成像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為實(shí)況觀察圖像。用戶在觀看實(shí)況觀察圖像的同時(shí)，在判斷為拍照機(jī)會(huì)的時(shí)間點(diǎn)處，通過(guò)對(duì)釋放按鈕進(jìn)行全按下操作等來(lái)輸入成像裝置1的釋放指令。通過(guò)笑容檢測(cè)等可以由成像裝置1自動(dòng)地做出釋放指令。
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當(dāng)接受釋放指令時(shí)，CPU ll在接受釋放指令(t3)的時(shí)間點(diǎn)處，將通過(guò)由圖像傳感器4在對(duì)焦位置MP (與焦點(diǎn)位置的改變位置P6對(duì)應(yīng))處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)D6記錄在存儲(chǔ)單元17中?？梢詫⑵渲袑?duì)焦AF處理中檢測(cè)到的對(duì)焦位置MP的被攝體的圖像數(shù)據(jù)D6記錄為保存圖像數(shù)據(jù)。此外，CPU 11可以在記錄對(duì)焦位置MP的圖像數(shù)據(jù)D6之后馬上執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?t3到t4)。 具體地說(shuō)，CPU 11首先控制變形鏡裝置2從對(duì)焦位置MP朝著無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)以逐步方式改變焦點(diǎn)位置，如圖12所示。因此，將焦點(diǎn)位置順序地改變到改變位置P7、 P8、 P9、 PIO、Pll。 CPU 11在改變焦點(diǎn)位置的同時(shí)，將通過(guò)由圖像傳感器4在各個(gè)改變位置P7、P8、P9、P10、P11處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)D7、D8、D9、D10、D11記錄在存儲(chǔ)單元17中。結(jié)果，可以記錄其中對(duì)焦從對(duì)焦位置到可對(duì)焦范圍的無(wú)窮遠(yuǎn)的范圍中的被攝體的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)D6到Dll。 此外，CPU 11控制變形鏡裝置2從對(duì)焦位置MP朝著微距側(cè)以逐步方式改變焦點(diǎn)位置。因此，將焦點(diǎn)位置順序地改變到改變位置P5、P4、P3、P2、P1。 CPU ll在改變焦點(diǎn)位置的同時(shí)，將通過(guò)由圖像傳感器4在各個(gè)改變位置P5、 P4、 P3、 P2、 Pl處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)D5、D4、D3、D2、D1記錄在存儲(chǔ)單元17中。結(jié)果，可以記錄其中對(duì)焦從對(duì)焦位置到可對(duì)焦范圍的微距的范圍中的被攝體的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)D5到Dl。
因此，成像裝置1可以記錄多個(gè)圖像數(shù)據(jù)D1到D11，其中通過(guò)執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?t3到t4)對(duì)焦從微距側(cè)到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)的可對(duì)焦范圍的全部區(qū)域的被攝體。在這種情況下，以從對(duì)焦位置MP朝著無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)(或微距側(cè))逐漸變得更遠(yuǎn)的次序(改變位置P7 — P8 — P9 — P10 — Pll)、以逐步方式改變焦點(diǎn)位置。因此，在對(duì)焦位置MP的無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)，可以在靠近釋放指令(t3)的定時(shí)處獲取對(duì)焦在更靠近對(duì)焦位置MP的對(duì)焦位置上的圖像數(shù)據(jù)。例如，在對(duì)焦在緊接(next)最靠近對(duì)焦位置MP的位置P8上的圖像數(shù)據(jù)D8之前，可以獲取對(duì)焦在最靠近對(duì)焦位置MP的位置P7上的圖像數(shù)據(jù)D7。因此，在靠近拍照機(jī)會(huì)的定時(shí)處(即，釋放指令t3)可以優(yōu)選地獲得對(duì)焦在更靠近對(duì)焦位置MP的焦點(diǎn)位置上的圖像數(shù)據(jù)。 通常地，在可對(duì)焦范圍中更靠近對(duì)焦位置MP的焦點(diǎn)位置(如P7、 P8)處用戶期望的被攝體存在的可能性更高。因此，通過(guò)以以上次序獲取圖像數(shù)據(jù)，在靠近拍照機(jī)會(huì)的定時(shí)處可優(yōu)選地獲取對(duì)焦在用戶期望的被攝體上的圖像數(shù)據(jù)(如D7、D8)。也就是說(shuō)，首先獲取對(duì)焦在用戶期望的被攝體上的圖像數(shù)據(jù)(如D7、 D8)，并且其后，初步地保護(hù)對(duì)焦在其他被攝體上的圖像數(shù)據(jù)(如D10、D11)。因此，防止了在全部區(qū)域?qū)钩上裉幚碇绣e(cuò)過(guò)拍照機(jī)會(huì)。
在圖12的示例中，通過(guò)首先從對(duì)焦位置MP朝著無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)改變焦點(diǎn)位置(P7到P11)，然后從對(duì)焦位置MP朝著微距側(cè)改變焦點(diǎn)位置(P5到P1)來(lái)執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?，但該示例不是唯一的情況。與上述示例相反，可以通過(guò)首先從對(duì)焦位置MP朝著微距側(cè)改變焦點(diǎn)位置(P5到Pl)，然后從對(duì)焦位置MP朝著無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)改變焦點(diǎn)位置(P7到Pll)來(lái)執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上裉幚怼?現(xiàn)在將描述圖13中所示的對(duì)焦控制的示例。圖13是示出在根據(jù)本實(shí)施例的多焦點(diǎn)成像處理中，從靠近對(duì)焦位置MP的改變位置P交替地順次朝著無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)和微距側(cè)改變焦點(diǎn)位置的對(duì)焦控制的示例的示意圖。 如圖13所示，當(dāng)接收檢測(cè)指令(AF啟動(dòng)指令)時(shí)，成像裝置1的CPU11執(zhí)行爬山AF處理，以檢測(cè)對(duì)焦在成像范圍中的期望被攝體上的對(duì)焦位置(tl到t2)。從對(duì)焦位置MP的檢測(cè)完成直到接受釋放指令的時(shí)間段，CPU ll控制AF跟隨操作(t2到t3)。直到現(xiàn)在的處理(tl到t3)基本上與圖12的處理(tl到t3)相同，并且因此將省略其詳細(xì)描述。
其后，在接受釋放指令(t3)的時(shí)間點(diǎn)處，CPU 11將通過(guò)由圖像傳感器4在對(duì)焦位置MP (與焦點(diǎn)位置的改變位置P6對(duì)應(yīng))處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)D6記錄在存儲(chǔ)單元17中。可以將對(duì)焦在AF處理中檢測(cè)到的對(duì)焦位置MP的被攝體的圖像數(shù)據(jù)D6記錄為保存圖像數(shù)據(jù)。此外，CPU 11可以在記錄對(duì)焦位置MP的圖像數(shù)據(jù)D6之后馬上執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?t3到t4)。 具體地說(shuō)，CPU 11首先控制變形鏡裝置2靠近對(duì)焦位置MP交替地順次擺動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)和微距側(cè)的同時(shí)以逐步方式改變焦點(diǎn)位置，如圖13所示。因此，以改變位置P7、P5、P8、P4、P9、P3、P10、P2、P11、P1的次序改變焦點(diǎn)位置。CPU ll在交替地將焦點(diǎn)位置改變到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)和微距側(cè)的同時(shí)，將通過(guò)由圖像傳感器4在各個(gè)改變位置P7、 P5、 P8、 P4、 P9、 P3、P10、P2、P11、P1處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)D7、D5、D8、D4、D9、D3、D10、D2、D11、Dl記錄在存儲(chǔ)單元17中。 通過(guò)執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?t3到t4)可以記錄多個(gè)圖像數(shù)據(jù)Dl到Dll，在所述多個(gè)圖像數(shù)據(jù)D1到Dll中對(duì)焦從微距側(cè)到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)的可對(duì)焦范圍的全部區(qū)域的被攝體。在這種情況下，從靠近對(duì)焦位置MP的改變位置交替地順次朝著無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)和微距側(cè)改變焦點(diǎn)位置(改變位置P7 — P5 — P8 — P4 — P9 — P3 — P10 — P2 — Pll — PI)。因此，可以在對(duì)焦位置MP的微距側(cè)和無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)二者中，在靠近釋放指令(t3)的定時(shí)處獲得更靠近對(duì)焦位置MP的焦點(diǎn)位置上對(duì)焦的圖像數(shù)據(jù)。例如，可以在對(duì)焦在緊接最靠近對(duì)焦位置MP的位置P8、 P4上的圖像數(shù)據(jù)D8、 D4之前，獲取對(duì)焦在最靠近對(duì)焦位置MP的位置P7、 P5上的圖像數(shù)據(jù)D7、D5。因此，在微距側(cè)和無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)二者中，在靠近拍照機(jī)會(huì)的定時(shí)(即，釋放指令t3)處可以優(yōu)選地獲取對(duì)焦在更靠近對(duì)焦位置MP的焦點(diǎn)位置上的圖像數(shù)據(jù)。
因此，通過(guò)以圖13中所示的次序獲取圖像數(shù)據(jù)，與圖12的示例中相比，在靠近拍照機(jī)會(huì)的定時(shí)處可以優(yōu)選地獲取對(duì)焦在用戶期望的被攝體上的圖像數(shù)據(jù)(如，D7、D5)。也就是說(shuō)，首先獲取對(duì)焦在用戶期望的被攝體上的圖像數(shù)據(jù)(如，D7、D5)，并且其后，可以初步地保護(hù)對(duì)焦在其它被攝體上的圖像數(shù)據(jù)(如，D11、D1)。因此，可以進(jìn)一步防止了在全部區(qū)域?qū)钩上裉幚碇绣e(cuò)過(guò)拍照機(jī)會(huì)。在圖13的示例中，在從對(duì)焦位置MP交替地以無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)(P7)、微距側(cè)(P5)、無(wú)窮遠(yuǎn)
側(cè)(P8).......的次序改變焦點(diǎn)位置的同時(shí)，執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?，但該示例不?br> 唯一的情況。與上述示例相反，可以在從對(duì)焦位置MP交替地以微距側(cè)(P5)、無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)(P7)、
微距側(cè)(P4).......的次序改變焦點(diǎn)位置的同時(shí)，執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?。換言之，首
先將對(duì)焦位置改變到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)還是微距側(cè)是任意的。
[成像裝置的操作] 將參照?qǐng)D14描述由根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置l進(jìn)行的成像操作。圖14是示出由根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1進(jìn)行的成像操作的流程圖。 如圖14所示，當(dāng)將成像裝置1設(shè)置到成像模式時(shí)，成像裝置1的CPU 11等待直到做出了諸如AF啟動(dòng)指令之類(lèi)的檢測(cè)指令(S102)。即使在等待的同時(shí)，圖像傳感器4也成像從成像光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)入的被攝體圖像，并且預(yù)處理單元5和信號(hào)處理單元6基于從圖像傳感器4輸出的圖像信號(hào)產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)，將所述圖像數(shù)據(jù)顯示在顯示單元15上作為實(shí)況觀察圖 像。用戶在觀看實(shí)況觀察圖像的同時(shí)，對(duì)于朝向期望被攝體的成像裝置l，在期望定時(shí)處通 過(guò)對(duì)釋放按鈕進(jìn)行半按下操作來(lái)將檢測(cè)指令輸入到成像裝置1。 當(dāng)檢測(cè)到這樣的檢測(cè)指令的輸入時(shí)(S102) ， CPU 11控制成像裝置1的每一個(gè)單 元，并執(zhí)行AF處理以對(duì)焦在被攝體上(S104)。例如，在圖12和圖113中所述的爬山AF可 以用于AF處理。如果在AF處理中檢測(cè)到對(duì)焦在被攝體上的對(duì)焦位置(S106)，則CPU 11控 制AF跟隨操作以繼續(xù)對(duì)焦在相關(guān)被攝體上，直到接收到釋放指令為止(S10S)?？梢圆粓?zhí) 行AF跟隨操作，在這種情況下，將焦點(diǎn)位置固定在檢測(cè)到的對(duì)焦位置直到接收到釋放指令 為止。 其后，成像裝置1的CPU 11等待，直到做出了釋放指令為止(S110)。在等待的同 時(shí)，用戶在觀看實(shí)況觀察圖像的同時(shí)，在期望的快門(mén)定時(shí)處通過(guò)對(duì)釋放按鈕進(jìn)行全按下操 作來(lái)將釋放指令輸入到成像裝置1。 當(dāng)檢測(cè)到釋放指令的輸入時(shí)(SI 10) ， CPU 11控制成像裝置1的每一個(gè)單元，并將 通過(guò)由圖像傳感器4在對(duì)焦位置處成像景物圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)記錄在存儲(chǔ)單元17中 (S112)。緊接在其之后，CPU ll控制成像裝置l的每一個(gè)單元，并執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上?處理(S114)。在全部區(qū)域?qū)钩上裉幚碇校珻PU 11控制變形鏡裝置2以對(duì)焦位置作為參考 以逐步方式將焦點(diǎn)位置改變到多個(gè)改變位置，如圖12或圖13所示。然后CPU ll控制成像 裝置1的每一個(gè)單元以在每一個(gè)改變位置成像被攝體圖像，順序地產(chǎn)生多個(gè)圖像數(shù)據(jù)，并 將圖像數(shù)據(jù)記錄在存儲(chǔ)單元17中。 因此通過(guò)執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?，響?yīng)于一個(gè)釋放指令，可以自動(dòng)地獲取對(duì)
焦在從微距側(cè)到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)的可對(duì)焦范圍的整個(gè)區(qū)域上的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)。 在全部區(qū)域?qū)钩上裉幚碇校梢耘c以上述方式獲得的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)地將
與圖像數(shù)據(jù)有關(guān)的元數(shù)據(jù)記錄在存儲(chǔ)單元17中。因此，可以從多個(gè)圖像數(shù)據(jù)中向用戶呈
現(xiàn)用戶期望的焦點(diǎn)位置的圖像數(shù)據(jù)，并且可以在成像之后合成處理或?yàn)g覽處理多個(gè)圖像數(shù)據(jù)。[優(yōu)點(diǎn)] 已經(jīng)在上文中描述了根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1及其成像方法。本實(shí)施例具有以 下優(yōu)點(diǎn)。 成像裝置1的用戶使用成像裝置1的AF功能或手動(dòng)地以在期望被攝體上的焦點(diǎn) 成像。特別地，在單反相機(jī)等中精確地對(duì)焦期望被攝體。當(dāng)執(zhí)行這樣的對(duì)焦時(shí)，不僅在用 手的情況下而且當(dāng)使用AF功能時(shí)，有時(shí)也會(huì)明顯地不對(duì)焦在期望被攝體。然而，根據(jù)本實(shí) 施例的成像裝置1執(zhí)行獲取對(duì)焦在對(duì)焦位置的被攝體上的圖像數(shù)據(jù)的普通成像處理，并執(zhí) 行響應(yīng)于釋放操作在改變焦點(diǎn)位置的同時(shí)獲取多個(gè)圖像數(shù)據(jù)的全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?。?此，通過(guò)全部區(qū)域?qū)钩上裉幚慝@得的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)包括對(duì)焦在期望被攝體上的圖像數(shù) 據(jù)。用戶可以可靠地獲取對(duì)焦在期望被攝體上的圖像數(shù)據(jù)，并執(zhí)行成像而不考慮AF處理等 的對(duì)焦的成功/失敗。 此外，用戶有時(shí)期望在獲取以某一被攝體上的焦點(diǎn)成像的圖像之后使圖像對(duì)焦在 相同景角處的不同被攝體上。同樣在這樣的情況下，根據(jù)本實(shí)施例，在不用依賴于事后的 (ex-post)圖像處理的情況下，可以事后地獲取通過(guò)實(shí)際地調(diào)節(jié)成像光學(xué)系統(tǒng)并對(duì)焦在另一被攝體上而成像的高精度圖像數(shù)據(jù)。首先，通過(guò)執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上裉幚恚憫?yīng)于一個(gè) 釋放指令，成像裝置1可以自動(dòng)地獲取對(duì)焦在從微距側(cè)到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)的可對(duì)焦范圍的全部區(qū) 域之上的任意被攝體上的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)。如圖12和圖13所示，在全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?中，以在AF處理中檢測(cè)到的對(duì)焦位置作為參考，以逐步方式改變焦點(diǎn)位置。因此，可以在靠 近拍照機(jī)會(huì)的定時(shí)處(即，釋放指令)優(yōu)選地獲取對(duì)焦在更靠近對(duì)焦位置MP的焦點(diǎn)位置上 的圖像數(shù)據(jù)，以便不會(huì)錯(cuò)過(guò)對(duì)焦位置附近呈現(xiàn)的期望被攝體的拍照機(jī)會(huì)。
此外，通過(guò)執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?，響?yīng)于一個(gè)釋放指令，成像裝置1可以自 動(dòng)地獲取對(duì)焦在從微距側(cè)到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)的可對(duì)焦范圍的全部區(qū)域之上的任意被攝體上的多 個(gè)圖像數(shù)據(jù)。如圖12和圖13所示，在全部區(qū)域?qū)钩上裉幚碇?，以在AF處理中檢測(cè)到的 對(duì)焦位置作為參考，以逐步方式改變焦點(diǎn)位置。因此，在靠近拍照機(jī)會(huì)的定時(shí)處(即，釋放 指令)可以優(yōu)選地獲取在更靠近對(duì)焦位置MP的焦點(diǎn)位置上對(duì)焦的圖像數(shù)據(jù)，以便不會(huì)錯(cuò)過(guò) 對(duì)焦位置附近呈現(xiàn)的期望被攝體的拍照機(jī)會(huì)。 例如，考慮用戶期望成像被攝人正在笑的畫(huà)面的情況。在這種情況下，如果以簡(jiǎn)單 地從微距側(cè)改變到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)的焦點(diǎn)位置順次執(zhí)行成像而不論對(duì)焦位置如何(如在日本專(zhuān) 利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2003-143461中描述的多焦點(diǎn)成像中那樣)，則將錯(cuò)過(guò)拍照機(jī)會(huì)，并且當(dāng)人 正在笑時(shí)可能不執(zhí)行成像。因此，當(dāng)多焦點(diǎn)成像可能具有拍照機(jī)會(huì)的被攝體時(shí)，用日本專(zhuān)利 申請(qǐng)公開(kāi)No. 2003-143461中描述的方法可能錯(cuò)過(guò)拍照機(jī)會(huì)。 在本實(shí)施例中，另一方面，以AF處理檢測(cè)期望的被攝體，并且響應(yīng)于釋放指令，成 像相關(guān)對(duì)焦位置處的圖像，且從對(duì)焦位置附近的焦點(diǎn)位置順次成像包括相關(guān)被攝體的可對(duì) 焦范圍的全部區(qū)域。因此，甚至當(dāng)多焦點(diǎn)成像可能具有拍照機(jī)會(huì)的被攝體(如，人的笑容) 時(shí)，可以在緊接在釋放指令之后成像對(duì)焦在被攝體及其附近上的圖像，由此不會(huì)錯(cuò)過(guò)拍照 機(jī)會(huì)。 當(dāng)以多焦點(diǎn)成像記錄多個(gè)圖像數(shù)據(jù)時(shí)，當(dāng)事后地(ex-post facto)向用戶呈現(xiàn)多
個(gè)圖像數(shù)據(jù)時(shí)，要向用戶呈現(xiàn)用戶打算成像的哪一個(gè)被攝體。同樣關(guān)于該問(wèn)題，根據(jù)本實(shí)施 例的多焦點(diǎn)成像比日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2003-143461的方法更高級(jí)。也就是說(shuō)，根據(jù)本實(shí) 施例的多焦點(diǎn)成像，當(dāng)在待記錄的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)的AF處理中對(duì)焦時(shí)的圖像數(shù)據(jù)變?yōu)楸硎?用戶他/她自己打算成像哪一個(gè)被攝體的索引。因此，當(dāng)用戶事后地觀看多個(gè)圖像數(shù)據(jù)時(shí)， 成像裝置1首先呈現(xiàn)當(dāng)在AF處理中對(duì)焦時(shí)的圖像數(shù)據(jù)以呈現(xiàn)用戶他/她自己打算成像哪 一個(gè)被攝體。因此，用戶可以在檢查這樣的呈現(xiàn)之后從多個(gè)圖像數(shù)據(jù)中選擇真實(shí)地對(duì)焦在 期望的被攝體上的圖像。 在根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1中，將變形鏡裝置2用作調(diào)節(jié)焦點(diǎn)位置的對(duì)焦機(jī)構(gòu)， 并且因此在多焦點(diǎn)成像處理中可以高速改變焦點(diǎn)位置。因此，可以比現(xiàn)有技術(shù)更快速地 (如，在一秒內(nèi))進(jìn)行多焦點(diǎn)成像處理。
〈第二實(shí)施例> 將在下文中描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。第二實(shí)施例與第一實(shí)施例不同在于，在從 檢測(cè)指令到釋放指令的時(shí)間段期間執(zhí)行包圍成像，但其他功能配置基本上與第一實(shí)施例相 同，并且因此將省略其詳細(xì)描述。 首先，將參照?qǐng)D15詳細(xì)描述由根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1進(jìn)行的對(duì)焦控制。
根據(jù)第二實(shí)施例的成像裝置1響應(yīng)于檢測(cè)指令通過(guò)執(zhí)行AF處理來(lái)檢測(cè)對(duì)焦位置，
26并且在從對(duì)焦位置的檢測(cè)完成時(shí)直到做出釋放指令的時(shí)間段期間執(zhí)行包圍成像。在包圍成 像中，成像裝置1周期性地在以在AF處理中檢測(cè)到的對(duì)焦位置作為中心的預(yù)定范圍內(nèi)改變 焦點(diǎn)位置，并在執(zhí)行這種改變的同時(shí)，將通過(guò)在多個(gè)改變的焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而 獲得的圖像數(shù)據(jù)記錄在存儲(chǔ)單元17中。其后，成像裝置1將通過(guò)在對(duì)焦位置處成像而獲得 的圖像數(shù)據(jù)記錄在存儲(chǔ)單元17中，并響應(yīng)于一個(gè)釋放指令執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上裉幚怼Ｔ?全部區(qū)域?qū)钩上裉幚碇?，成像裝置1以在AF處理中檢測(cè)到的對(duì)焦位置作為參考，在可對(duì) 焦范圍中以逐步方式改變焦點(diǎn)位置，并在執(zhí)行這種改變的同時(shí)，順序地將通過(guò)在改變的焦 點(diǎn)位置處成像而獲得的圖像數(shù)據(jù)記錄在存儲(chǔ)單元17中。 因此，根據(jù)第二實(shí)施例的成像裝置1控制對(duì)焦以在AF處理中檢測(cè)對(duì)焦位置，并控 制對(duì)焦以在全部區(qū)域?qū)钩上裉幚碇懈淖兘裹c(diǎn)位置。將參照?qǐng)D15具體地描述根據(jù)本實(shí)施 例的對(duì)焦控制的特定示例。 圖15是示出在根據(jù)本實(shí)施例的AF處理、包圍成像處理和全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?中的對(duì)焦控制的示例的示意圖。在圖15中，垂直軸(Z軸)示出焦點(diǎn)位置，而水平軸示出時(shí) 間。 如圖15所示，當(dāng)接收到檢測(cè)指令(AF啟動(dòng)指令)時(shí)，成像裝置1的CPUll首先通 過(guò)執(zhí)行爬山AF處理等來(lái)檢測(cè)對(duì)焦在成像范圍中的期望被攝體上的對(duì)焦位置MP(tl到t2)。 AF處理(tl到t2)基本上與根據(jù)第一實(shí)施例的圖12的處理(tl到t2)相同，并且因此將省 略詳細(xì)描述。 然后CPU ll在對(duì)焦位置MP的檢測(cè)完成直到接受釋放指令的時(shí)間段期間執(zhí)行包圍 成像處理(t2到t3)。因此，在第二實(shí)施例中，代替根據(jù)第一實(shí)施例的AF跟隨操作，執(zhí)行包 圍成像處理。 將詳細(xì)描述包圍成像處理。在包圍成像處理中，成像裝置1的CPU以在AF處理中 檢測(cè)到的對(duì)焦位置MP作為中心，交替地將焦點(diǎn)位置改變到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)的位置P7和微距側(cè)的 位置P5。因此，可以在以對(duì)焦位置MP作為中心的預(yù)定范圍(在所示的示例中，是P5到P7 的范圍)內(nèi)，周期性地且以位置P7 — P5 — MP( = P6) — P7 — P5 — MP( = P6) —.的 逐步方式改變焦點(diǎn)位置。成像裝置1周期性地且以逐步方式改變焦點(diǎn)位置，在執(zhí)行這種改
變的同時(shí)在各個(gè)改變的位置P7、P5、MP.......處以圖像傳感器4成像被攝體圖像，并基于
從圖像傳感器4輸出的圖像信號(hào)產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)D7、D5、DM(二D6).......。 CPU 11臨時(shí)地
將產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)D7、D5、匿......保存在高速緩存器(未示出)等中。 因此成像裝置1可以通過(guò)執(zhí)行包圍成像處理(t2到t3)，周期性地獲取對(duì)焦在對(duì)焦
位置MP附近(無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)和微距側(cè))的焦點(diǎn)位置上的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)D7、D5、DM......。這樣
的圖像數(shù)據(jù)D7、D5、匿......可以用作當(dāng)在AF處理中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)(S卩，當(dāng)通過(guò)AF處理未對(duì)
用戶期望的被攝體進(jìn)行對(duì)焦時(shí))用于補(bǔ)償?shù)膱D像數(shù)據(jù)。換言之，即使位于對(duì)焦位置MP附近 的被攝體未在以對(duì)焦位置MP作為中心的對(duì)焦范圍中，通過(guò)周期性地將焦點(diǎn)位置改變到AF 處理中檢測(cè)到的對(duì)焦位置MP的附近之前或之后，也很有可能包括在以改變位置P5或P7作 為中心的對(duì)焦范圍中。因此，即使通過(guò)AF處理未對(duì)用戶期望的被攝體進(jìn)行對(duì)焦，也可以在 包圍成像處理中獲得的圖像數(shù)據(jù)D7或D5中對(duì)焦被攝體。 在圖15的示例中，在從對(duì)焦位置MP以無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)(P7)、微距側(cè)(P5)、無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè) (P7)......的次序交替地改變焦點(diǎn)位置的同時(shí)，執(zhí)行包圍成像處理，但不限于此。與以上示
27例相反，可以在從對(duì)焦位置MP以微距側(cè)(P5)、無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)(P7)、微距側(cè)(P5)......的次序交
替地改變焦點(diǎn)位置的同時(shí)執(zhí)行包圍成像處理。換言之，首先將焦點(diǎn)位置改變到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)還 是微距側(cè)是任意的。 在圖15的示例中，在對(duì)焦位置MP附近交替地改變焦點(diǎn)位置一步，但不限于此，并 且可以交替地改變焦點(diǎn)位置兩步或更多。例如，在以對(duì)焦位置MP作為中心的P4到P8的 范圍中，焦點(diǎn)位置可以周期性地改變?yōu)镻7 —P8 —P4 —P5 —MP —P7 —P8 —P4 —5 —MP —... 重復(fù)包圍成像處理，直到做出了釋放指令(t3)為止。CPU ll將緊接在通過(guò)包圍
成像處理獲得的且臨時(shí)存儲(chǔ)在高速緩存器中的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)D7、D5、DM......的釋放指令
之前相當(dāng)于(worth) —個(gè)時(shí)間段S的圖像數(shù)據(jù)D7、D5、匿保存在存儲(chǔ)單元17中，并刪除
其他保存圖像數(shù)據(jù)D7、 DM、 D5......，由于它們是冗余圖像數(shù)據(jù)。在包圍成像處理中，在相
同的焦點(diǎn)位置P5、 P7、 MP處重復(fù)地執(zhí)行成像，并且因此可以刪除冗余的舊圖像數(shù)據(jù)D7、 DM、
D5.......，并且可以留下緊接在釋放指令之前獲得的最近圖像數(shù)據(jù)D7、DM、D5以減小要保
存的數(shù)據(jù)量。這是因?yàn)榫o接在釋放指令之前獲得的最近圖像數(shù)據(jù)D7、 DM、 D5更大程度地反 映拍照機(jī)會(huì)。 在本實(shí)施例中，在用于臨時(shí)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)單元(如，高速緩存器)中臨時(shí)地保存所有 包圍成像的圖像數(shù)據(jù)，并且響應(yīng)于釋放指令在存儲(chǔ)存儲(chǔ)單元(如，存儲(chǔ)單元17)中保存緊接 在釋放指令之前相當(dāng)于至少一個(gè)時(shí)間段S的圖像數(shù)據(jù)，并且主動(dòng)地刪除并從臨時(shí)存儲(chǔ)單元 中無(wú)效其他數(shù)據(jù)。然而，本發(fā)明不限于這種示例，并且使相當(dāng)于至少一個(gè)時(shí)間段S的圖像數(shù) 據(jù)有效并使其他圖像數(shù)據(jù)無(wú)效的方法是任意的。例如，響應(yīng)于釋放操作，可以從開(kāi)始在存儲(chǔ) 單元17中保存所有圖像數(shù)據(jù)，并且可以從存儲(chǔ)單元17中主動(dòng)地刪除除了相當(dāng)于至少一個(gè) 時(shí)間段S的圖像數(shù)據(jù)之外的其他圖像數(shù)據(jù)。此外，可以留下其他圖像數(shù)據(jù)，而不用從存儲(chǔ)單 元中主動(dòng)地刪除，并對(duì)其進(jìn)行設(shè)置(使其無(wú)效)以便響應(yīng)于釋放指令用戶不能存取這樣的 其他數(shù)據(jù)?？梢詢H設(shè)置(使其有效)相當(dāng)于至少一個(gè)時(shí)間段S的圖像數(shù)據(jù)，以便用戶能夠 響應(yīng)于釋放指令對(duì)其存取。在任一情況下，緊接在釋放指令之前的圖像數(shù)據(jù)是在緊接在釋 放指令之前的靠近拍照機(jī)會(huì)的定時(shí)處成像的重要圖像數(shù)據(jù)。因此，從包圍成像中周期性地 成像的多個(gè)時(shí)間段的圖像數(shù)據(jù)，可以僅使緊接在釋放指令之前相當(dāng)于一個(gè)時(shí)間段的圖像數(shù) 據(jù)有效，并呈現(xiàn)給用戶以便可以有效地管理和呈現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)。 在包圍成像處理中，當(dāng)接受釋放指令時(shí)，在接受釋放指令(t3)的時(shí)間點(diǎn)處，CPU 11將通過(guò)由圖像傳感器4在對(duì)焦位置MP (與焦點(diǎn)位置的改變位置P6對(duì)應(yīng))處成像被攝體 圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)D6記錄在存儲(chǔ)單元17中。因此，可以將對(duì)焦在AF處理中檢測(cè)到的 對(duì)焦位置MP處的被攝體上的圖像數(shù)據(jù)D6記錄為保存圖像數(shù)據(jù)。緊接在記錄對(duì)焦位置MP的 圖像數(shù)據(jù)D6之后，CPU 11執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?，以將?duì)焦在從微距側(cè)到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)的 可對(duì)焦范圍的全部區(qū)域中的被攝體上的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)Dl到Dll記錄在存儲(chǔ)單元17中(t3 到t4)。全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?t3到t4)基本上與圖13中所述的全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?相同，并且因此將省略詳細(xì)描述。可以以圖12中所述的全部區(qū)域?qū)钩上裉幚泶嫒繀^(qū) 域?qū)钩上裉幚怼?
[成像裝置的操作] 現(xiàn)在將參照?qǐng)D16描述由根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1進(jìn)行的成像操作。圖16是示出由根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1進(jìn)行的成像操作的流程圖。 如圖16所示，當(dāng)檢測(cè)到檢測(cè)指令的輸入時(shí)(S202)，成像裝置1的CPU11控制成像 裝置1的每一個(gè)單元，并執(zhí)行AF處理以對(duì)焦在被攝體上(S204) 。 S202和S204基本上與根 據(jù)第一實(shí)施例的圖14的S102和S104相同，因此將省略其詳細(xì)描述。 如果在S204的AF處理中檢測(cè)到對(duì)焦在被攝體上的對(duì)焦位置(S206)，則CPU 11控 制成像裝置1的每一個(gè)單元，并執(zhí)行用于獲取對(duì)焦在對(duì)焦位置MP之前和之后的圖像的包圍 成像處理(S208)，直到接收到釋放指令位置為止。在包圍成像處理中，CPU ll控制變形鏡 裝置2以便在以對(duì)焦位置作為中心的預(yù)定范圍中交替地將焦點(diǎn)位置改變到微距側(cè)和無(wú)窮 遠(yuǎn)側(cè)的位置P7、P5，如圖15等所示。然后CPU 11控制成像裝置1的每一個(gè)單元，以在每一 個(gè)改變位置P7、P5、MP處成像被攝體，順序地產(chǎn)生多個(gè)圖像數(shù)據(jù)D7、D5、DM，并臨時(shí)地將圖像 數(shù)據(jù)D7、D5、匿保存在高速緩存器中。然后響應(yīng)于釋放指令(S210)，CPU 11從高速緩存器 中讀出緊接在釋放指令之前相當(dāng)于一個(gè)時(shí)間段S的圖像數(shù)據(jù)D7、D5、DM，將其記錄在存儲(chǔ)單 元17中，并從高速緩存器中刪除其他圖像數(shù)據(jù)D7、 D5、匿。因此，可以僅在存儲(chǔ)單元17中 存儲(chǔ)必要的圖像數(shù)據(jù)，由此可以減少待存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)量。 此外，當(dāng)檢測(cè)到釋放指令的輸入時(shí)(S210)，成像裝置1的CPU 11控制成像裝置1 的每一個(gè)單元，以將通過(guò)由圖像傳感器4在對(duì)焦位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù) 記錄在存儲(chǔ)單元17中(S212)。緊接在其后，CPU 11控制成像裝置1的每一個(gè)單元以執(zhí)行 全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?S214) 。 S210到S214基本上與根據(jù)第一實(shí)施例的圖14的S110到 S114相同，并且因此將省略詳細(xì)描述。
[優(yōu)點(diǎn)] 已經(jīng)在上文中描述了根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1及其成像方法。除了第一實(shí)施例 的優(yōu)點(diǎn)之外，第二實(shí)施例還具有以下優(yōu)點(diǎn)。 根據(jù)第二實(shí)施例，在完成AF處理之后直到用以在拍照機(jī)會(huì)時(shí)獲得對(duì)焦圖像的釋 放指令，執(zhí)行包圍成像處理，以便可以無(wú)誤地獲取對(duì)焦在用戶期望的被攝體上的圖像數(shù)據(jù)。
換言之，如果通過(guò)AF處理焦點(diǎn)完全在目標(biāo)被攝體上，則可以不執(zhí)行釋放之前的包 圍成像處理。然而，在AF處理中可以不對(duì)目標(biāo)被攝體進(jìn)行對(duì)焦。因此，在本實(shí)施例中，通過(guò) 在釋放指令之前執(zhí)行包圍成像處理來(lái)補(bǔ)償AF處理的錯(cuò)誤，以可靠地獲得對(duì)焦在目標(biāo)被攝 體上的圖像數(shù)據(jù)。 在實(shí)際中，從用戶判斷為拍照機(jī)會(huì)并按下釋放按鈕時(shí)直到記錄對(duì)焦位置的圖像數(shù) 據(jù)存在時(shí)間差。因此，在本實(shí)施例中，在釋放指令之前在對(duì)焦位置附近執(zhí)行包圍成像處理， 以補(bǔ)償這樣的時(shí)間差。因此，在某一拍照機(jī)會(huì)之前可以預(yù)先記錄對(duì)焦在用戶期望的被攝體 上的圖像數(shù)據(jù)。因此，即使引起了這樣的時(shí)間差，也可以獲取精確對(duì)焦在期望被攝體上的圖 像數(shù)據(jù)，而不會(huì)錯(cuò)過(guò)拍照機(jī)會(huì)。 在釋放指令之前獲取的圖像數(shù)據(jù)僅對(duì)于成像裝置1中設(shè)置的預(yù)定時(shí)間(如，相當(dāng) 于緊接釋放前的一個(gè)時(shí)間段S)有效，并且因此可以將要在成像裝置1的存儲(chǔ)單元17中記 錄的圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量壓縮到必不可少的最小值。
〈第三實(shí)施例> 現(xiàn)在將描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。第三實(shí)施例與第二實(shí)施例的不同在于，響應(yīng)于 檢測(cè)指令執(zhí)行被攝體檢測(cè)處理并且在被攝體檢測(cè)處理中檢測(cè)到的對(duì)焦位置的范圍內(nèi)執(zhí)行
29包圍成像，并且其他功能配置基本上與第二實(shí)施例相同，并且因此將省略詳細(xì)描述。
根據(jù)第三實(shí)施例的成像裝置1響應(yīng)于檢測(cè)指令(如，釋放按鈕的半按下操作)執(zhí) 行被攝體檢測(cè)處理。在該檢測(cè)處理中，在可對(duì)焦范圍中改變焦點(diǎn)位置，并且分析通過(guò)在執(zhí) 行這種改變的同時(shí)在多個(gè)改變的不同焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)，以獲 得用于被攝體檢測(cè)的估計(jì)參數(shù)。由此成像裝置1檢測(cè)在成像范圍中呈現(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)被攝 體，并檢測(cè)在檢測(cè)到的被攝體上對(duì)焦的對(duì)焦位置的范圍。在從當(dāng)完成被攝體檢測(cè)時(shí)直到釋 放指令的時(shí)間段期間，在檢測(cè)到的對(duì)焦位置的范圍內(nèi)改變焦點(diǎn)位置的同時(shí)執(zhí)行包圍成像。 在包圍成像中，成像裝置1在對(duì)焦位置的范圍內(nèi)周期性地改變焦點(diǎn)位置，并將通過(guò)在多個(gè) 改變的焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)記錄在存儲(chǔ)單元17中。其后，與第二 實(shí)施例類(lèi)似，響應(yīng)于一個(gè)釋放指令(如，釋放按鈕的全按下操作)，成像裝置1將通過(guò)在對(duì)焦 位置的范圍中的任意焦點(diǎn)位置處成像而獲得的圖像數(shù)據(jù)記錄在存儲(chǔ)單元17中，并執(zhí)行全 部區(qū)域?qū)钩上裉幚怼?因此，根據(jù)第三實(shí)施例的成像裝置1控制對(duì)焦以通過(guò)被攝體檢測(cè)處理來(lái)檢測(cè)成像
范圍中的被攝體及其對(duì)焦位置的范圍，并控制對(duì)焦以在包圍成像和全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?br> 中改變焦點(diǎn)位置。將參照?qǐng)D17具體地描述根據(jù)本實(shí)施例的對(duì)焦控制的特定示例。 圖17是示出在根據(jù)本實(shí)施例的被攝體檢測(cè)處理、包圍成像處理和全部區(qū)域?qū)?br> 成像處理中的對(duì)焦控制的示例的示意圖。在圖17中，垂直軸(Z軸)示出焦點(diǎn)位置，而水平
軸示出時(shí)間。 如圖17所示，考慮當(dāng)一個(gè)被攝體H存在于成像裝置1的成像范圍中，并且這樣的 被攝體H是在深度方向(Z軸方向)中具有大于或等于預(yù)定厚度的厚度的物體時(shí)，成像裝置 1檢測(cè)被攝體H并執(zhí)行多焦點(diǎn)成像的情況。 首先，當(dāng)接收到檢測(cè)指令(被攝體檢測(cè)啟動(dòng)指令)時(shí)，成像裝置1的CPU11執(zhí)行被 攝體檢測(cè)處理以檢測(cè)成像范圍中的被攝體H，并檢測(cè)對(duì)焦在被攝體H上的對(duì)焦位置的范圍 r (tl到t4)。可以通過(guò)使用任意AF方法(如爬山AF方法、相位差檢測(cè)方法和對(duì)比度檢測(cè) 方法)來(lái)實(shí)現(xiàn)被攝體檢測(cè)處理。 將參照?qǐng)D18描述通過(guò)對(duì)比度檢測(cè)方法檢測(cè)被攝體的示例。如圖18A所示，考慮成 像裝置1對(duì)成像空間進(jìn)行成像的情況，在所述成像空間中被攝體H1、 H2以所示的位置關(guān)系 存在。在這種情況下，如圖18B所示，在通過(guò)以圖像傳感器4成像被攝體H1、H2而獲得的圖 像19上，對(duì)應(yīng)于被攝體H1的圖像與對(duì)應(yīng)于被攝體H2的圖像的位置關(guān)系示出在圖中。CPU 11分析相關(guān)圖像19的圖像數(shù)據(jù)，并在移動(dòng)焦點(diǎn)位置的同時(shí)搜索圖像的對(duì)比度值變得最高 的焦點(diǎn)位置。在這種情況下，當(dāng)將焦點(diǎn)位置從微距移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的對(duì)比度值如在圖18C 中所示的那樣。圖18C中左側(cè)的峰值是從對(duì)應(yīng)于被攝體H1的圖像附近的像素獲得的對(duì)比 度輸出，而右側(cè)的峰值是從對(duì)應(yīng)于被攝體H2的圖像附近的像素獲得的對(duì)比度輸出。因此， CPU 11可以將對(duì)比度輸出變?yōu)樽畲笾禃r(shí)的焦點(diǎn)位置MP1、 MP2分別指定為被攝體H1、 H2的 對(duì)焦位置。此外，CPU ll可以根據(jù)對(duì)比度輸出的峰值的寬度，獲得可以以對(duì)應(yīng)于景深的容 許模糊在被攝體H1、H2上對(duì)焦的對(duì)焦位置的范圍rl、r2。 將返回到圖17繼續(xù)描述。根據(jù)被攝體檢測(cè)處理(tl到t4)，在從微距位置NP到無(wú) 窮遠(yuǎn)位置FP改變焦點(diǎn)位置的中間，CPU 11可以基于在時(shí)間t2到t3中檢測(cè)到的對(duì)比度輸 出，獲得對(duì)焦在被攝體H上的對(duì)焦位置的范圍r。在所圖示的示例中，對(duì)焦位置的范圍r是在焦點(diǎn)位置P4與焦點(diǎn)位置P6之間的范圍?？梢杂沙上裱b置1成像被攝體H的近側(cè)，但可 以不成像遠(yuǎn)側(cè)，并且因此對(duì)焦位置的范圍r變?yōu)榕c被攝體H的近側(cè)的部分對(duì)應(yīng)的焦點(diǎn)位置 的范圍。 在從當(dāng)被攝體H和對(duì)焦位置的范圍r的檢測(cè)完成時(shí)直到接收到釋放指令的時(shí)間段 期間，CPU 11執(zhí)行包圍成像處理(t4到t5)。 將詳細(xì)描述包圍成像處理。在包圍成像處理中，成像裝置1的CPU在被攝體檢測(cè)處 理中檢測(cè)到的對(duì)焦位置的范圍r內(nèi)周期性地改變焦點(diǎn)位置。在所圖示的示例中，在對(duì)焦位
置的范圍r內(nèi)周期性地且以位置P4 — P5 — P6 — P4 — P5 — P6 —......的逐步方式改變
焦點(diǎn)位置。成像裝置1在周期性地且以逐步方式改變焦點(diǎn)位置的同時(shí)，在改變位置P4、P5、
P6.......處以圖像傳感器4成像被攝體圖像，并基于從圖像傳感器4輸出的圖像信號(hào)產(chǎn)
生圖像數(shù)據(jù)D4、D5、D6.......。 CPU 11臨時(shí)地將所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)D4、 D5、 D6.......保
存在高速緩存器(未示出)等中。 因此，成像裝置1通過(guò)執(zhí)行包圍成像處理(t4到t5)可以周期性地獲取對(duì)焦在被
攝體H(其在深度方向上具有厚度)上的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)D4、D5、D6.......。通過(guò)獲取這樣
的圖像數(shù)據(jù)D4、D5、D6.......，可以獲取精確對(duì)焦在具有厚度的被攝體H的近側(cè)部分、中心
部分和遠(yuǎn)側(cè)部分上的圖像數(shù)據(jù)。 在圖17的示例中，在對(duì)焦位置的范圍r內(nèi)以P4 —P5 —P6的次序改變焦點(diǎn) 位置的同時(shí)執(zhí)行包圍成像處理，并且不限于這樣的示例，并且可以以任意的次序(如 P6 — P5 — P4)改變焦點(diǎn)位置，只要它在對(duì)焦位置的范圍r內(nèi)即可。 重復(fù)包圍成像處理直到做出了釋放指令(t5)。 CPU ll將緊接在通過(guò)包圍成像處
理獲得的且臨時(shí)保存在高速緩存器中的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)D4、 D5、 D6.......的釋放指令之前
相當(dāng)于一個(gè)時(shí)間段S的圖像數(shù)據(jù)D4、 D5、 D6保存在存儲(chǔ)單元17中，并刪除其他保存圖像
數(shù)據(jù)D4、 D5、 D6.......，因?yàn)樗鼈兪侨哂嗟膱D像數(shù)據(jù)。在包圍成像處理中，在相同焦點(diǎn)位
置P4、P5、P6處重復(fù)地執(zhí)行成像，并且因此可以刪除冗余的舊圖像數(shù)據(jù)D4、D5、D6.......，
并且可以留下緊接在釋放指令之前獲得的最近的圖像數(shù)據(jù)D4、D5、D6以減小待存儲(chǔ)的數(shù)據(jù) 量。這是因?yàn)榫o接在釋放指令之前獲得的最近的圖像數(shù)據(jù)D4、D5、D6更大程度地反映拍照 機(jī)會(huì)。 在包圍成像處理中，當(dāng)接受釋放指令時(shí)，在接受釋放指令(t5)的時(shí)間點(diǎn)處，CPU 11將通過(guò)由圖像傳感器4在對(duì)焦位置的范圍r中的任意焦點(diǎn)位置(與所圖示的示例中的位 置P6對(duì)應(yīng))處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)D6記錄在存儲(chǔ)單元17中。因此，可以將 在被攝體檢測(cè)處理中對(duì)焦在被攝體H上的圖像數(shù)據(jù)D6記錄為保存圖像數(shù)據(jù)。緊接在記錄 圖像數(shù)據(jù)D6之后，CPU11執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?，以將在從微距?cè)到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)的可對(duì) 焦范圍的全部區(qū)域中的被攝體上對(duì)焦的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)Dl到Dll記錄在存儲(chǔ)單元17中(t5 到t6)。全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?t5到t6)基本上與圖13中所述的全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?相同，并且因此將省略詳細(xì)描述?？梢砸詧D12中所述的全部區(qū)域?qū)钩上裉幚泶嬖撊?區(qū)域?qū)钩上裉幚怼?
[成像裝置的操作] 現(xiàn)在將參照?qǐng)D19描述由根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1進(jìn)行的成像操作。圖19是示 出由根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1進(jìn)行的成像操作的流程圖。
31
如圖19所示，當(dāng)檢測(cè)到檢測(cè)指令的輸入時(shí)(S302)，成像裝置1的CPU11控制成像 裝置1的每一個(gè)單元，并執(zhí)行用于檢測(cè)在可對(duì)焦范圍中存在的被攝體H以及對(duì)焦在被攝體 H上的對(duì)焦位置的范圍r的被攝體檢測(cè)處理(S304)。 在被攝體檢測(cè)處理中，CPU ll分析通過(guò)在可對(duì)焦范圍的全部區(qū)域中改變焦點(diǎn)位置 的同時(shí)以成像裝置1成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)，并使用圖18中所示的對(duì)比度檢測(cè) 方法來(lái)獲得圖像的對(duì)比度值的轉(zhuǎn)換。然后CPU ll基于對(duì)比值的轉(zhuǎn)換來(lái)檢測(cè)在可對(duì)焦范圍 中存在的被攝體H以及對(duì)焦在被攝體H上的對(duì)焦位置的范圍r。 當(dāng)在S304中通過(guò)被攝體檢測(cè)處理來(lái)檢測(cè)被攝體H和對(duì)焦位置的范圍r時(shí)(S306)， CPU 11控制成像裝置1的每一個(gè)單元，直到接受釋放指令(S310)，并執(zhí)行用于在被攝體H 的全部深度方向之上進(jìn)行對(duì)焦的包圍成像處理(S30S)。在包圍成像處理中，CPU ll控制變 形鏡裝置2以周期性地將焦點(diǎn)位置改變到位置P4、P5、P6，同時(shí)在對(duì)焦位置的范圍r內(nèi)交替 地將焦點(diǎn)位置擺動(dòng)到微距側(cè)和無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)，如圖15等所示。然后CPU ll控制成像裝置l的 每一個(gè)單元以在每一個(gè)改變位置P4、P5、P6處成像，順序地產(chǎn)生多個(gè)圖像數(shù)據(jù)D4、D5、D6，并 臨時(shí)地將圖像數(shù)據(jù)D4、 D5、 D6保存在高速緩存器中。然后響應(yīng)于釋放指令，CPU 11從高速 緩存器中讀出緊接在釋放指令之前相當(dāng)于一個(gè)時(shí)間段S的圖像數(shù)據(jù)D4、D5、D6，將其記錄在 存儲(chǔ)單元17中，并從高速緩存器中刪除其他圖像數(shù)據(jù)D4、D5、D6(S310)。因此，可以僅在存 儲(chǔ)單元17中存儲(chǔ)必要的圖像數(shù)據(jù)D4、D5、D6，由此可以減小待保存的圖像數(shù)據(jù)量。
此外，當(dāng)檢測(cè)到釋放指令的輸入時(shí)(S310)，成像裝置1的CPU 11控制成像裝置1 的每一個(gè)單元以將通過(guò)由圖像傳感器4在對(duì)焦位置的范圍r中的任意焦點(diǎn)位置P6處成像 被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元17中(S312)。緊接在其后，CPU ll控制成 像裝置1的每一個(gè)單元以執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?S314) 。 S310到S314基本上與根據(jù) 第一實(shí)施例的圖14的S110到S114相同，并且因此將省略詳細(xì)描述。
[優(yōu)點(diǎn)] 已經(jīng)在上文中描述了根據(jù)第三實(shí)施例的成像裝置1及其成像方法。除了第二實(shí)施 例的優(yōu)點(diǎn)之外，第三實(shí)施例還具有以下優(yōu)點(diǎn)。 根據(jù)第三實(shí)施例，代替AF處理而執(zhí)行被攝體檢測(cè)處理，并且因此不僅可以檢測(cè)在 成像范圍中存在的一個(gè)或多個(gè)被攝體H，而且還可以檢測(cè)關(guān)于被攝體H的對(duì)焦的焦點(diǎn)位置 的范圍r。 例如，當(dāng)成像在深度方向上具有厚度的大被攝體H時(shí)，如果以在AF處理中進(jìn)行的 對(duì)焦執(zhí)行成像，則難以調(diào)節(jié)要對(duì)焦在被攝體H的近側(cè)、遠(yuǎn)側(cè)和中心部分的哪一個(gè)部分上。然 而，在本實(shí)施例中，在被攝體檢測(cè)處理中檢測(cè)到的對(duì)焦位置的范圍r內(nèi)改變焦點(diǎn)位置的同 時(shí)執(zhí)行包圍成像，并且因此可以獲得精確地對(duì)焦在被攝體H的近側(cè)、遠(yuǎn)側(cè)和中心部分上的 所有位置上的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)。也就是說(shuō)，可以通過(guò)掃描具有厚度的被攝體H的深度方向，關(guān) 于一個(gè)被攝體H獲得多焦點(diǎn)圖像。因此，用戶可以在成像之后容易地獲取精確地對(duì)焦在被 攝體H的期望部分上的圖像數(shù)據(jù)。此外，可以通過(guò)關(guān)于一個(gè)被攝體H獲得多個(gè)圖像數(shù)據(jù)，精 確地且容易地創(chuàng)建通過(guò)圖像合成的三維圖像。 在本實(shí)施例中，從成像范圍中提取被攝體H，在最佳的拍照機(jī)會(huì)處成像被攝體，并 以額外的時(shí)間執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上?。因此，可以精確地執(zhí)行被攝體提取，并且在拍照機(jī)會(huì) 內(nèi)可以獲取用戶期望的被攝體H的多焦點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)。
〈第四實(shí)施例〉 現(xiàn)在將描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。第四實(shí)施例與第三實(shí)施例的不同在于，在被攝
體檢測(cè)處理中檢測(cè)多個(gè)被攝體，并且釋放后僅關(guān)于被攝體檢測(cè)處理中檢測(cè)到的被攝體執(zhí)行
被攝體成像，并且其他功能配置與第三實(shí)施例相同，且因此將省略詳細(xì)描述。 根據(jù)第四實(shí)施例的成像裝置1響應(yīng)于檢測(cè)指令(如，釋放按鈕的半按下操作)執(zhí)
行被攝體檢測(cè)處理。在該檢測(cè)處理中，在可對(duì)焦范圍中改變焦點(diǎn)位置，并且分析在執(zhí)行這種
改變的同時(shí)通過(guò)成像多個(gè)改變的不同焦點(diǎn)位置處的被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)，以獲得
用于被攝體檢測(cè)的估計(jì)參數(shù)。由此成像裝置1檢測(cè)在成像范圍中呈現(xiàn)的多個(gè)被攝體，并檢
測(cè)對(duì)焦在每一個(gè)檢測(cè)到的被攝體上的對(duì)焦位置的范圍。在從當(dāng)完成被攝體檢測(cè)處理時(shí)直到
釋放指令的時(shí)間段期間，在對(duì)焦位置(其對(duì)焦在從多個(gè)檢測(cè)到的被攝體中選擇的一個(gè)被攝
體上)的范圍內(nèi)改變焦點(diǎn)位置的同時(shí)執(zhí)行包圍成像。在包圍成像中，成像裝置l在對(duì)焦位
置的范圍內(nèi)周期性地改變焦點(diǎn)位置，并在執(zhí)行這種改變的同時(shí)將通過(guò)在多個(gè)改變的焦點(diǎn)位
置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)記錄在存儲(chǔ)單元17中。 其后，成像裝置1響應(yīng)于一個(gè)釋放指令(如，釋放按鈕的全按下)，將通過(guò)在對(duì)焦 位置的范圍中的任意焦點(diǎn)位置處成像而獲得的圖像數(shù)據(jù)記錄在存儲(chǔ)單元17中。成像裝置 l還執(zhí)行僅掃描對(duì)焦在被攝體檢測(cè)處理中檢測(cè)到的多個(gè)被攝體上的對(duì)焦位置的范圍的被攝 體成像處理，而不是執(zhí)行掃描可對(duì)焦范圍的全部區(qū)域的全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?。在被攝體 成像處理中，在對(duì)焦在通過(guò)被攝體檢測(cè)處理檢測(cè)到的多個(gè)被攝體上的對(duì)焦位置的范圍中改 變焦點(diǎn)位置，并且獲取通過(guò)在多個(gè)改變的不同焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù) 據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)，并記錄在存儲(chǔ)單元17中。 因此，根據(jù)第四實(shí)施例的成像裝置1控制對(duì)焦以通過(guò)被攝體檢測(cè)處理來(lái)檢測(cè)在成
像范圍中的被攝體及其對(duì)焦位置的范圍，并控制對(duì)焦以改變包圍成像和被攝體成像處理中
的焦點(diǎn)位置。將參照?qǐng)D20具體地描述根據(jù)本實(shí)施例的對(duì)焦控制的特定示例。 圖20是示出在根據(jù)本實(shí)施例的被攝體檢測(cè)處理、包圍成像處理和被攝體成像處
理中的對(duì)焦控制的示例的示意圖。在圖20中，垂直軸(Z軸)示出焦點(diǎn)位置，而水平軸示出時(shí)間。 如圖20所示，考慮當(dāng)在成像裝置1的成像范圍中存在三個(gè)被攝體H1、H2、H3時(shí)成 像裝置1檢測(cè)被攝體Hl、 H2、 H3并執(zhí)行多焦點(diǎn)成像的情況。被攝體H3是建筑物的墻壁等， 并且當(dāng)從成像裝置1側(cè)看時(shí)可能看不見(jiàn)被攝體H3的遠(yuǎn)側(cè)。 首先，當(dāng)接收到檢測(cè)指令(被攝體檢測(cè)啟動(dòng)指令)時(shí)，成像裝置1的CPU11執(zhí)行被 攝體檢測(cè)處理，以檢測(cè)成像范圍中的被攝體Hl、 H2、 H3，并檢測(cè)對(duì)焦在被攝體Hl到H3上的 對(duì)焦位置的范圍rl到r3 (tl到t6)。在時(shí)間t2到t3中檢測(cè)被攝體Hl，并且在時(shí)間t4到 t5中檢測(cè)被攝體Hl。通過(guò)使用任意的AF方法(如，爬山AF方法、相位差檢測(cè)方法和對(duì)比 度檢測(cè)方法)來(lái)實(shí)現(xiàn)被攝體檢測(cè)處理，但其細(xì)節(jié)基本上與第三實(shí)施例相同，因此將省略詳 細(xì)描述。 根據(jù)被攝體檢測(cè)處理(tl到t6)，CPU ll可以在將焦點(diǎn)位置從微距位置NP改變到 無(wú)窮遠(yuǎn)位置FP的中間、基于在時(shí)間t2到t3、t4到t5中檢測(cè)到的對(duì)比度輸出來(lái)獲得對(duì)焦在 對(duì)象H1、H2上的對(duì)焦位置的范圍rl、r2。在圖示的示例中，對(duì)焦位置的范圍rl是在焦點(diǎn)位 置P2到P4之間的范圍，而對(duì)焦位置的范圍r2是在焦點(diǎn)位置P6到P8之間的范圍。被攝體
33H3的對(duì)焦位置的范圍r3僅為焦點(diǎn)位置P10。 在從當(dāng)被攝體HI到H3的檢測(cè)以及對(duì)焦位置的范圍rl到r3的檢測(cè)完成時(shí)直到接 收到釋放指令的時(shí)間段期間，CPU ll執(zhí)行包圍成像處理(t6到t7)。在圖示的示例中，僅對(duì) 于從多個(gè)檢測(cè)到的被攝體Hl到H3中選擇出的一個(gè)被攝體Hl執(zhí)行包圍成像處理。被攝體 H1可以由用戶手動(dòng)地選擇，或者可以由CPU ll根據(jù)預(yù)先設(shè)置的準(zhǔn)則自動(dòng)地選擇。例如，用 戶從在實(shí)況觀察圖像中顯示的被攝體Hl到H3中選擇期望的對(duì)象Hl，并將選擇指令輸入到 成像裝置1的觸摸板等，以僅對(duì)于重要的被攝體H1執(zhí)行包圍成像處理。
結(jié)果，成像裝置1的CPU 11在所選HI的對(duì)焦位置的范圍rl內(nèi)周期性 地改變焦點(diǎn)位置。在圖示的示例中，在對(duì)焦位置的范圍rl內(nèi)周期性地且以位置
P2 — P3 — P4 — P2 — P3 — P4 —......的逐步方式改變焦點(diǎn)位置。成像裝置1周期性
地且以逐步方式改變焦點(diǎn)位置，并且在執(zhí)行這種改變的同時(shí)將通過(guò)在各個(gè)改變位置P2、P3、
P4處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)D2、D3、D4.......記錄在記錄介質(zhì)中。包圍成像
處理基本上與圖17中所示的第三實(shí)施例的包圍成像處理相同，且因此將省略詳細(xì)描述。
在圖20的示例中，對(duì)于一個(gè)所選被攝體H1執(zhí)行包圍成像處理，但可以對(duì)于多個(gè)被 攝體Hl到H3執(zhí)行包圍成像處理。在這種情況下，在對(duì)焦位置的范圍rl、 r2、 r3中以位置
P2 — P3 — P4 — P6 — P7 — P8 — P10 — P2、......的次序周期性地且以逐步方式改變焦
點(diǎn)位置。 在包圍成像處理期間，當(dāng)接受釋放指令時(shí)，在接受釋放指令的時(shí)間點(diǎn)(t7)，CPU 11 將通過(guò)在包圍成像的對(duì)象H1的對(duì)焦位置的范圍rl中的任意焦點(diǎn)位置(與圖示的示例中的 位置P4對(duì)應(yīng))處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)D4記錄在存儲(chǔ)單元17中。因此，可以 將對(duì)焦在所選被攝體Hl上的圖像數(shù)據(jù)D4記錄為保存圖像數(shù)據(jù)。緊接在記錄圖像數(shù)據(jù)D4 之后，CPU 11對(duì)于檢測(cè)到的被攝體Hl、 H2、 H3執(zhí)行被攝體成像處理(t7到t8)。
具體地說(shuō)，在被攝體檢測(cè)處理中，CPU在檢測(cè)到的被攝體Hl、 H2、 H3的對(duì)焦位置的 范圍rl、r2、r3中以逐步方式將焦點(diǎn)位置改變到位置P2、P3、P4、P6、P7、P8、P10，并在執(zhí)行這 種改變的同時(shí)將通過(guò)在改變的焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)D2、 D3、 D4、 D6、 D7、 D8、 D10記錄在存儲(chǔ)單元17中(t7到t8)。 因此，根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1響應(yīng)于檢測(cè)指令，執(zhí)行掃描可對(duì)焦范圍的全部
區(qū)域的被攝體檢測(cè)處理，以檢測(cè)要成像的被攝體H1到H3位于哪個(gè)焦點(diǎn)位置。然后響應(yīng)于釋
放指令，成像裝置1僅成像被攝體Hl到H3存在的部分(焦點(diǎn)位置P2到P4、P6到P8、P10)，
而不成像被攝體H1到H3不存在的不必要的部分(焦點(diǎn)位置P1、P5、P9、11)。因此，由于僅
成像被攝體存在的必要部分，與全部區(qū)域?qū)钩上裉幚硐啾瓤梢栽诙虝r(shí)間段中有效地執(zhí)行
被攝體成像處理。[成像裝置的操作] 現(xiàn)在將參照?qǐng)D21描述由根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1進(jìn)行的成像操作。圖21是示 出由根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1進(jìn)行的成像操作的流程圖。 如圖21所示，當(dāng)檢測(cè)到檢測(cè)指令的輸入時(shí)(S402)，成像裝置1的CPU11控制成像 裝置1的每一個(gè)單元，并執(zhí)行用于檢測(cè)存在于可對(duì)焦范圍中的多個(gè)被攝體H1到H3以及對(duì) 焦在被攝體H1到H3上的對(duì)焦位置的范圍rl到r3的被攝體檢測(cè)處理(S404)。被攝體檢測(cè) 處理S404基本上與上述圖19的被攝體檢測(cè)處理S304相同，且因此將省略其詳細(xì)描述。
當(dāng)通過(guò)S404中的被攝體檢測(cè)處理完成被攝體HI到H3的檢測(cè)(S406)時(shí)，CPU 11 基于用戶輸入從多個(gè)被攝體H1到H3中選擇一個(gè)重要的被攝體Hl (S407)。在選擇處理中選 擇的被攝體H1變?yōu)橄乱话鼑上裉幚鞸408中的成像目標(biāo)。由于可以將執(zhí)行包圍成像的被 攝體限制到重要的被攝體H1，因此可以可靠地獲取精確地對(duì)焦在重要被攝體H1上的圖像 數(shù)據(jù)。在被攝體選擇處理S406中可以選擇兩個(gè)或更多被攝體。在不執(zhí)行被攝體選擇處理 S406的情況下，所有檢測(cè)到的被攝體H1到H3可以是包圍成像處理S408中的成像目標(biāo)。
其后，CPU ll控制成像裝置l的每一個(gè)單元，直到接受釋放指令(S410)，并執(zhí)行用 于對(duì)焦在被攝體H的全部深度方向之上的包圍成像處理(S408)。在包圍成像處理中，CPU 11在對(duì)焦位置的范圍r內(nèi)交替地將焦點(diǎn)位置擺動(dòng)到微距側(cè)和無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)的同時(shí)，控制變形鏡 裝置2以周期性地將焦點(diǎn)位置改變到位置P2、P3、P4，如圖20等中所示。然后CPU 11控制 成像裝置1的每一個(gè)單元以在每一個(gè)改變位置P2、P3、P4處成像被攝體，順序地產(chǎn)生多個(gè)圖 像數(shù)據(jù)D2、D3、D4，并臨時(shí)地將圖像數(shù)據(jù)D2、D3、D4保存在高速緩存器中。然后CPU 11響應(yīng) 于釋放指令(S410)，從高速緩存器中讀出緊接在釋放指令之前相當(dāng)于一個(gè)時(shí)間段S的圖像 數(shù)據(jù)D2、 D3、 D4，將其記錄在存儲(chǔ)單元17中，并從高速緩存器中刪除其他圖像數(shù)據(jù)D2、 D3、 D4。因此，可以僅將必要的圖像數(shù)據(jù)D2、D3、D4存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元17中，由此可以減少待保存 的圖像數(shù)據(jù)量。 此外，當(dāng)檢測(cè)到釋放指令的輸入時(shí)(S410)，成像裝置1的CPU 11控制成像裝置1 的每一個(gè)單元，以將通過(guò)由圖像傳感器4在被攝體H1的對(duì)焦位置的范圍rl中的任意焦點(diǎn) 位置P4處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)記錄在存儲(chǔ)單元17中(S412)。緊接在其后， CPU 11控制成像裝置1的每一個(gè)單元以執(zhí)行被攝體成像處理(S414)。
具體地說(shuō)，如圖20的t7到t8中所示，CPU 11以逐步方式將焦點(diǎn)位置改變到在 S404中檢測(cè)到的被攝體H1、H2、H3的對(duì)焦位置的范圍rl、r2、r3中包括的位置P2到P4、P6 到P8、 P10，并在執(zhí)行這種改變的同時(shí)，將通過(guò)在改變的焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得 的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)D2到D4、 D6到D8、 D10記錄在存儲(chǔ)單元17中。 [O303][優(yōu)點(diǎn)] 已經(jīng)在上文中描述了根據(jù)第四實(shí)施例的成像裝置1及其成像方法。除了第三實(shí)施 例的優(yōu)點(diǎn)之外，第四實(shí)施例還具有如下優(yōu)點(diǎn)。 根據(jù)第四實(shí)施例，響應(yīng)于檢測(cè)指令執(zhí)行掃描可對(duì)焦范圍的全部區(qū)域的被攝體檢測(cè) 處理，以檢測(cè)被攝體Hl到H3存在于哪個(gè)焦點(diǎn)位置，并且響應(yīng)于釋放指令來(lái)執(zhí)行被攝體成像 處理作為多焦點(diǎn)成像。在被攝體成像處理中，僅成像被攝體H1到H3存在的重要部分(焦 點(diǎn)位置P2到P4、P6到P8、P10)，并且不成像被攝體Hl到H3不存在的不必要部分(焦點(diǎn)位 置P1、P5、P9、P11)。因此，僅成像被攝體存在的必要部分和用戶指定的重要部分，由此與全 部區(qū)域?qū)钩上裉幚硐啾?，可以以更高的速度?zhí)行處理，由此提高了處理效率，并且可以防 止記錄無(wú)用圖像數(shù)據(jù)，由此有效地利用存儲(chǔ)器資源。
〈第五實(shí)施例> 現(xiàn)在將描述本發(fā)明的第五實(shí)施例。第五實(shí)施例與第四實(shí)施例的不同在于，從被攝 體檢測(cè)處理中檢測(cè)到的多個(gè)被攝體中選擇要進(jìn)行被攝體成像的被攝體，并且在被攝體成像 之后執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上瘢⑶移渌δ芘渲门c第四實(shí)施例相同，且因此將省略詳細(xì)描 述。
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根據(jù)第五實(shí)施例的成像裝置1響應(yīng)于檢測(cè)指令(如，釋放按鈕的半按下操作)執(zhí) 行被攝體檢測(cè)處理。因此，成像裝置l檢測(cè)存在于成像范圍中的多個(gè)被攝體，并且還檢測(cè)對(duì) 焦在每一個(gè)檢測(cè)到的被攝體上的對(duì)焦位置的范圍。然后成像裝置1基于用戶輸入，執(zhí)行從 被攝體檢測(cè)處理中檢測(cè)到的多個(gè)被攝體中區(qū)分一個(gè)或多個(gè)重要被攝體的被攝體區(qū)分處理。 在從當(dāng)完成被攝體檢測(cè)處理時(shí)直到釋放指令的時(shí)間段期間，在對(duì)焦在從一個(gè)或多個(gè)區(qū)分的 被攝體中選擇的一個(gè)被攝體上的對(duì)焦位置的范圍中改變焦點(diǎn)位置的同時(shí)，執(zhí)行包圍成像。
其后，與第四實(shí)施例類(lèi)似，響應(yīng)于一個(gè)釋放指令(如，釋放按鈕的全按下操作)，成 像裝置1將通過(guò)在對(duì)焦位置的范圍中的任意焦點(diǎn)位置成像而獲得的圖像數(shù)據(jù)記錄在存儲(chǔ) 單元17中。此外，成像裝置1執(zhí)行僅掃描對(duì)焦在被攝體區(qū)分處理中區(qū)分的一個(gè)或多個(gè)被攝 體上的對(duì)焦位置的范圍的被攝體成像處理。在完成被攝體成像處理之后，與第二實(shí)施例類(lèi) 似，成像裝置1執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上裉幚怼?因此，根據(jù)第五實(shí)施例的成像裝置1控制對(duì)焦以通過(guò)被攝體檢測(cè)處理來(lái)檢測(cè)成像 范圍中的被攝體及其對(duì)焦位置的范圍，并控制對(duì)焦以在包圍成像、被攝體成像處理和全部 區(qū)域?qū)钩上裉幚碇懈淖兘裹c(diǎn)位置。將參照?qǐng)D22具體地描述根據(jù)本實(shí)施例的對(duì)焦控制的 特定示例。 圖22是示出在根據(jù)本實(shí)施例的被攝體檢測(cè)處理、包圍成像處理、被攝體成像處理 和全部區(qū)域?qū)钩上裉幚碇械膶?duì)焦控制的示例的示意圖。在圖22中，垂直軸(Z軸)示出 焦點(diǎn)位置，而水平軸示出時(shí)間。 如圖22所示，考慮這樣的情況當(dāng)在成像裝置1的成像范圍中存在五個(gè)被攝體 H1、H2、H3、H4、H5時(shí)，成像裝置1檢測(cè)被攝體Hl到H5，從其之中選擇重要被攝體Hl到H3， 并執(zhí)行多焦點(diǎn)成像。在第五實(shí)施例中，除了第四實(shí)施例中的重要被攝體H1到H3(見(jiàn)圖20) 之外，添加了低重要性的被攝體H4、 H5 (如，除了人之外的物體等)。 首先，當(dāng)接收到檢測(cè)指令(被攝體檢測(cè)啟動(dòng)指令)時(shí)，成像裝置1的CPU11執(zhí)行被 攝體檢測(cè)處理以檢測(cè)成像范圍中的被攝體H1到H5，并檢測(cè)對(duì)焦在被攝體H1、 H2上的對(duì)焦 位置的范圍rl至ljr5(tl到t6)?？梢酝ㄟ^(guò)使用任意的AF方法(如，爬山AF方法、相位差檢 測(cè)方法、對(duì)比度檢測(cè)方法)實(shí)現(xiàn)被攝體檢測(cè)處理，但其細(xì)節(jié)基本上與第三實(shí)施例相同，且因 此將省略詳細(xì)描述。 CPU ll將五個(gè)檢測(cè)到的被攝體Hl到H5區(qū)分為重要被攝體H1到H3和低重要性的 被攝體H4、H5，其中將重要被攝體H1到H3選擇為被攝體成像處理(t7到t8)中的成像目 標(biāo)。這樣的選擇可以基于觸摸板等上的用戶輸入而手動(dòng)地執(zhí)行，或者可以由CPU ll基于對(duì) 通過(guò)成像(如，面部識(shí)別等)而獲得的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理的結(jié)果而自動(dòng)地執(zhí)行。例如， 由于面部識(shí)別的被攝體是人并且具有高重要性，因此將其選擇為被攝體成像處理的成像目 標(biāo)。 其后，與第四實(shí)施例類(lèi)似，響應(yīng)于釋放操作，成像裝置1執(zhí)行包圍成像處理(t6到 t7)以及被攝體成像處理(t7到t8)。在被攝體成像處理(t7到t8)中，僅成像從五個(gè)被攝 體Hl到H5中選擇的重要被攝體Hl到H3。 此外，在完成被攝體成像處理(t7到t8)之后，與第二實(shí)施例類(lèi)似，在以逐步方式 改變焦點(diǎn)位置的同時(shí)，在可對(duì)焦范圍的全部區(qū)域之上執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上?t8到t9)。根 據(jù)全部區(qū)域?qū)钩上?，即使?duì)于選擇為不重要的被攝體H4、H5，也可以確保對(duì)焦圖像數(shù)據(jù)以防萬(wàn)一。 因此，根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1僅選擇重要被攝體H1到H3，并執(zhí)行被攝體成像 處理，而不針對(duì)所有檢測(cè)到的被攝體H1到H5。因此，可以省略對(duì)于用戶不期望的被攝體H4、 H5的被攝體成像處理，由此可以提高處理速度和效率，并且可以減少圖像數(shù)據(jù)的待保存的 數(shù)據(jù)量。[成像裝置的操作] 現(xiàn)在將參照?qǐng)D23描述通過(guò)根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1的成像操作。圖23是示出 通過(guò)根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置1的成像操作的流程圖。 如圖23所示，當(dāng)檢測(cè)到檢測(cè)指令的輸入時(shí)(S502)，成像裝置1的CPU11控制成像 裝置1的每一個(gè)單元，并執(zhí)行用于檢測(cè)存在于可對(duì)焦范圍中的多個(gè)被攝體H1到H5以及對(duì) 焦在被攝體H1到H5上的對(duì)焦位置的范圍rl到r5的被攝體檢測(cè)處理(S504)。被攝體檢測(cè) 處理S504基本上與上述圖19的被攝體檢測(cè)處理S304相同，且因此將省略其詳細(xì)描述。
當(dāng)通過(guò)S504中的被攝體檢測(cè)處理完成被攝體Hl到H5的檢測(cè)時(shí)，CPU 11基于用 戶輸入執(zhí)行從多個(gè)被攝體HI到H5中選擇重要被攝體的第一和第二選擇處理(S507)。
在第一選擇處理中，例如，與第四實(shí)施例類(lèi)似，一個(gè)被攝體H1變?yōu)橄乱话鼑上?處理S508中的成像目標(biāo)。由于可以將執(zhí)行包圍成像的被攝體限制到重要被攝體H1，因此可 以可靠地獲取精確地對(duì)焦在重要被攝體H1上的圖像數(shù)據(jù)。 在第二選擇處理中，選擇在下一被攝體成像處理S508中變?yōu)槌上衲繕?biāo)的一個(gè)或 多個(gè)被攝體。由于將執(zhí)行被攝體成像的被攝體限制到重要被攝體H1到H3，因此在靠近拍照 機(jī)會(huì)的定時(shí)處可以獲取精確地對(duì)焦在重要被攝體H1到H3上的圖像數(shù)據(jù)。可以不獲取不必 要的被攝體H4、H5的圖像數(shù)據(jù)。 類(lèi)似于第四實(shí)施例，然后CPU 11執(zhí)行包圍成像處理(S508)，并控制成像裝置1的 每一個(gè)單元以響應(yīng)于釋放指令(S510)，將通過(guò)由圖像傳感器4在被攝體H1的對(duì)焦位置的 范圍rl中的任意焦點(diǎn)位置P4處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)記錄在存儲(chǔ)單元17中 (S512)。緊接在其后，與第四實(shí)施例類(lèi)似，CPU ll控制成像裝置l的每一個(gè)單元以執(zhí)行被 攝體成像處理(S514)。 接下來(lái)，與第二實(shí)施例類(lèi)似，CPU ll在可對(duì)焦范圍的全部區(qū)域之上以逐步方式改 變焦點(diǎn)位置的同時(shí)執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上?S516)。
[優(yōu)點(diǎn)] 已經(jīng)在上文中描述了根據(jù)第五實(shí)施例的成像裝置1及其成像方法。除了第四實(shí)施 例的優(yōu)點(diǎn)之外，第五實(shí)施例還具有如下優(yōu)點(diǎn)。 根據(jù)本實(shí)施例，即使在成像裝置1的可成像范圍中存在大量被攝體Hl到H5，從其 之中選擇高優(yōu)先級(jí)的被攝體(如重要被攝體和用戶期望的被攝體)，并僅對(duì)所選被攝體執(zhí) 行被攝體成像處理。由于可以將通過(guò)被攝體成像處理而執(zhí)行的目標(biāo)限制到重要被攝體H1 到H3，因此在靠近拍照機(jī)會(huì)的定時(shí)處可以獲取精確地對(duì)焦在被攝體H1到H3的圖像數(shù)據(jù)。 與成像所有被攝體H1到H5時(shí)相比，可以減小被攝體成像處理的處理負(fù)荷和處理時(shí)間以及 待保存的數(shù)據(jù)量。此外，通過(guò)在被攝體成像處理之后執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上裉幚?，即使?duì)于 未在被攝體成像處理中成像的低優(yōu)先級(jí)的被攝體H4、 H5，也可以確保對(duì)焦的圖像數(shù)據(jù)以防 萬(wàn)一。
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〈第六實(shí)施例> 現(xiàn)在將描述本發(fā)明的第六實(shí)施例。第六實(shí)施例與第四實(shí)施例的不同在于，通過(guò)控 制成像裝置1的光圈3并調(diào)節(jié)景深，在被攝體成像處理中以一步成像每一個(gè)被攝體，并且其 他功能配置與第四實(shí)施例相同，且因此將省略詳細(xì)描述。 根據(jù)第六實(shí)施例的成像裝置l的CPU ll根據(jù)對(duì)焦在多個(gè)被攝體H(其通過(guò)被攝體 檢測(cè)處理而檢測(cè))上的對(duì)焦位置的范圍r來(lái)控制成像光學(xué)系統(tǒng)的光圈3以調(diào)節(jié)每一個(gè)焦點(diǎn) 位置處的景深?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)景深調(diào)節(jié)如圖IO所示的那樣以逐步方式改變的焦點(diǎn)位置P 的粗糙度和稠密度。 例如，當(dāng)成像在深度方向上具有厚度的被攝體H時(shí)，以逐步方式改變焦點(diǎn)位置，并 且以多步執(zhí)行成像以成像被攝體H的全部深度方向。然而，在這種情況下，通過(guò)調(diào)節(jié)光圈3 的開(kāi)啟(如，F(xiàn)值)，即使以相同的焦距也可以使得焦點(diǎn)位置處的景深很深，由此可以以一步 成像被攝體H。 在本實(shí)施例中，當(dāng)在被攝體成像處理中，由于對(duì)焦在被攝體H上的對(duì)焦位置的范 圍r很寬，因此可能不能獲取被攝體H的深度方向上的對(duì)焦圖像直到改變焦點(diǎn)位置，并且以 多步執(zhí)行成像時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)光圈3來(lái)使得景深深。因此，與被攝體對(duì)應(yīng)的焦點(diǎn)位置處的景深 變得大于或等于對(duì)焦在被攝體上的對(duì)焦位置的范圍r，由此可以以一步成像被攝體H。
以下將描述光圈3的開(kāi)啟(F值)與景深的關(guān)系。如上所述，景深是前景深和后景 深之和。前景深Lf和后景深Lr分別以等式1和等式2來(lái)表示。
[公式1] Lr 二 ~~^- …(2)
/2 -肌 這里，S表示可允許的彌散圓的直徑，F(xiàn)表示透鏡的F值，L表示到被攝體的距離， 而f表示透鏡的焦距。L可以根據(jù)變形鏡裝置2的位移量來(lái)計(jì)算。 成像裝置1的CPU 11調(diào)節(jié)透鏡的F值(光圈)，以便從等式1和等式2獲得的景 深變?yōu)楸粩z體的深度方向(Z方向)中的厚度。因此，可以在對(duì)焦在被攝體全部深度方向之 上的同時(shí)以一步執(zhí)行成像。 現(xiàn)在將描述根據(jù)本實(shí)施例的對(duì)焦控制。根據(jù)第六實(shí)施例的成像裝置1控制對(duì)焦以 在被攝體檢測(cè)處理中檢測(cè)成像范圍中的被攝體H及其對(duì)焦位置的范圍r，并控制對(duì)焦以在 包圍成像和被攝體成像處理中改變焦點(diǎn)位置。將參照?qǐng)D24具體地描述根據(jù)本實(shí)施例的對(duì) 焦控制的特定示例。 圖24是示出在根據(jù)本實(shí)施例的被攝體檢測(cè)處理、包圍成像處理和被攝體成像處 理中的對(duì)焦控制的示例的示意圖。在圖24中，垂直軸(Z軸)示出焦點(diǎn)位置，而水平軸示出 時(shí)間。 如圖24所示，根據(jù)第六實(shí)施例的被攝體檢測(cè)處理(tl到t6)以及包圍成像處理 (t7到t8)基本上與上述第四實(shí)施例(見(jiàn)圖20)相同。如圖20所示，在根據(jù)第四實(shí)施例的
38被攝體成像處理(t7到t8)中，以三步(P2 — P3 — P4， P6 — P7 — P8)成像每一個(gè)被攝體 H1、H2。 相反，如圖24所示，在根據(jù)第六實(shí)施例的被攝體成像處理(t7到t8)中，僅以一 步(P3、P7)成像每一個(gè)被攝體H1、H2。這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)根據(jù)被攝體H1、H2的對(duì)焦位置的范圍 rl、 r2調(diào)節(jié)光圈3的F值來(lái)使得焦點(diǎn)位置P3、 P7處的景深深，以便在被攝體成像處理(t7 到t8)中可以以一步成像被攝體檢測(cè)處理(tl到t6)中檢測(cè)到的被攝體H1、H2。在這種情 況下，焦點(diǎn)位置P3、 P7處的景深變得大于或等于對(duì)焦位置的范圍rl、 r2。
調(diào)節(jié)光圈3的定時(shí)可以在釋放指令之前(到t7)或者在緊接在釋放指令之后被攝 體成像處理(t7)的啟動(dòng)之前，只要它在被攝體檢測(cè)處理(tl到t6)之后即可。成像裝置1 將示出光圈3的F值與焦點(diǎn)位置的關(guān)系的表保存在存儲(chǔ)器單元12中，并且CPU 11可以基 于該表根據(jù)被攝體檢測(cè)處理的檢測(cè)結(jié)果將該值調(diào)節(jié)到光圈3的適當(dāng)?shù)闹怠?
[優(yōu)點(diǎn)] 已經(jīng)在上文中描述了根據(jù)第六實(shí)施例的成像裝置1及其成像方法。除了第四實(shí)施 例的優(yōu)點(diǎn)之外，第六實(shí)施例還具有以下優(yōu)點(diǎn)。 根據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)根據(jù)被攝體檢測(cè)處理中的檢測(cè)結(jié)果，調(diào)節(jié)成像裝置1的光圈 3，可以使得在每一個(gè)焦點(diǎn)位置P處的景深深。因此，由于在被攝體成像處理中可以以一步 (焦點(diǎn)位置P3、P7、P10)成像被攝體H1到H3存在的重要部分，因此可以以更高的速度執(zhí)行 被攝體成像處理，可以提高處理效率，并且可以防止記錄無(wú)用圖像數(shù)據(jù)，由此可以有效地利 用存儲(chǔ)器資源。 已經(jīng)在上文中描述了根據(jù)本發(fā)明的第一到第六實(shí)施例的成像裝置1和使用其的 成像方法。根據(jù)本實(shí)施例，在釋放指令之前預(yù)先通過(guò)AF處理、被攝體檢測(cè)處理等檢測(cè)對(duì)焦 在期望被攝體上的對(duì)焦位置，以及以對(duì)焦位置作為參考來(lái)改變焦點(diǎn)位置，并響應(yīng)于釋放指 令執(zhí)行多焦點(diǎn)成像。因此，可以在靠近拍照機(jī)會(huì)處做出釋放指令之后，馬上成像在對(duì)焦位置 及其附近的被攝體。因此，可以獲得對(duì)焦在用戶的期望焦點(diǎn)位置上的圖像而不會(huì)錯(cuò)過(guò)拍照 機(jī)會(huì)。 在本實(shí)施例中，在多焦點(diǎn)成像的時(shí)候，響應(yīng)于一個(gè)釋放操作可以獲取對(duì)焦在不同 焦點(diǎn)位置上的多個(gè)圖像。因此，與一般成像裝置相比，保存大量圖像數(shù)據(jù)，這與甚至在通過(guò) 對(duì)于在成像之后取回的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行信號(hào)處理和合成處理而獲得新圖像時(shí)的相關(guān)成像裝 置相比是非常有利的。因此，可以獲得比通過(guò)從一般成像裝置合成圖像而獲得的圖像更自 然且質(zhì)量更高的圖像。 通過(guò)成像裝置來(lái)獲得對(duì)焦在期望被攝體上的圖像有時(shí)是非常難的，但根據(jù)本實(shí)施 例可以更精確地且更容易地獲得圖像。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素可以出現(xiàn)各種修改、組合、 部分組合和變更，只要它們落在所附權(quán)利要求及其等效物范圍內(nèi)即可。
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權(quán)利要求
一種成像裝置，包括成像單元，其包括用于成像以光形式接收被攝體圖像并輸出圖像信號(hào)的圖像傳感器，以及用于在圖像傳感器上形成被攝體圖像的成像光學(xué)系統(tǒng)；驅(qū)動(dòng)單元，用于驅(qū)動(dòng)成像光學(xué)系統(tǒng)或圖像傳感器中的至少一個(gè)以改變焦點(diǎn)位置；圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元，用于根據(jù)從圖像傳感器輸出的圖像信號(hào)產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)；控制單元，用于控制成像單元、驅(qū)動(dòng)單元和圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元，其中控制單元響應(yīng)于檢測(cè)指令，檢測(cè)對(duì)焦在成像范圍中的期望被攝體上的對(duì)焦位置，并響應(yīng)于釋放指令，獲取通過(guò)在對(duì)焦位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)，并以對(duì)焦位置作為參考順序地改變焦點(diǎn)位置，并獲取通過(guò)在多個(gè)改變的不同焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中控制單元通過(guò)執(zhí)行用于對(duì)焦在成像范圍中的 期望被攝體上的自動(dòng)對(duì)焦處理，來(lái)檢測(cè)對(duì)焦位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的成像裝置，其中控制單元執(zhí)行包圍成像處理，所述包圍成像 處理用于在從檢測(cè)指令到釋放指令的時(shí)間段期間，在以通過(guò)自動(dòng)對(duì)焦檢測(cè)到的對(duì)焦位置作 為中心的預(yù)定范圍內(nèi)順序地改變焦點(diǎn)位置，并獲取通過(guò)在多個(gè)改變的焦點(diǎn)位置處成像被攝 體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的成像裝置，其中控制單元在通過(guò)包圍成像處理而獲得的保存 圖像數(shù)據(jù)之中，將相當(dāng)于緊接在釋放指令之前至少一個(gè)時(shí)間段的保存圖像數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ) 單元中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中控制單元執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上裉幚恚糜?在成像光學(xué)系統(tǒng)中響應(yīng)于釋放指令，在從最短距離側(cè)的焦點(diǎn)位置到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)的焦點(diǎn)位置的 可對(duì)焦范圍內(nèi)，以對(duì)焦位置作為參考順序地改變焦點(diǎn)位置，并獲取通過(guò)在多個(gè)改變的不同 焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的成像裝置，其中在全部區(qū)域?qū)钩上裉幚碇?，控制單元改?焦點(diǎn)位置，以便在可對(duì)焦范圍中，焦點(diǎn)位置逐漸地從對(duì)焦位置分開(kāi)到近側(cè)或遠(yuǎn)側(cè)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的成像裝置，其中控制單元根據(jù)成像光學(xué)系統(tǒng)的景深，在可對(duì)焦范圍中以逐步方式設(shè)置多個(gè)焦點(diǎn)位置的 改變位置，以及在全部區(qū)域?qū)钩上裉幚碇?，控制單元在多個(gè)改變位置之中，從靠近對(duì)焦位置的改變 位置順次以逐步方式改變焦點(diǎn)位置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的成像裝置，其中控制單元以對(duì)焦位置作為基點(diǎn)設(shè)置多個(gè)改變 位置，并以逐步方式將焦點(diǎn)位置改變到所設(shè)置的多個(gè)改變位置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中控制單元執(zhí)行這樣的被攝體檢測(cè)處理響應(yīng) 于檢測(cè)指令，通過(guò)改變焦點(diǎn)位置并分析通過(guò)在多個(gè)改變的不同焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像 而獲得的圖像數(shù)據(jù)，來(lái)檢測(cè)存在于成像范圍中的一個(gè)或多個(gè)被攝體以及對(duì)焦在被攝體上的 對(duì)焦位置的范圍。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的成像裝置，其中控制單元執(zhí)行包圍成像處理，所述包圍成像 處理在從響應(yīng)于檢測(cè)指令執(zhí)行被攝體檢測(cè)處理時(shí)直到釋放指令的時(shí)間段期間，在通過(guò)被攝 體檢測(cè)處理而檢測(cè)到的對(duì)焦位置的范圍內(nèi)順序改變焦點(diǎn)位置，并獲取通過(guò)在多個(gè)改變的焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求io所述的成像裝置，其中控制單元在通過(guò)包圍成像處理而獲得的保 圖像數(shù)據(jù)之中，將相當(dāng)于緊接在釋放指令之前至少一個(gè)時(shí)間段的保存圖像數(shù)據(jù)保存在存 儲(chǔ)單元中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的成像裝置，其中在包圍成像處理中，控制單元在對(duì)焦在從 通過(guò)被攝體檢測(cè)處理而檢測(cè)到的多個(gè)被攝體中選擇的一個(gè)被攝體上的對(duì)焦位置的范圍內(nèi) 改變焦點(diǎn)位置。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的成像裝置，其中控制單元執(zhí)行被攝體成像處理，用于在成像 光學(xué)系統(tǒng)中響應(yīng)于釋放指令，在從最短距離側(cè)的焦點(diǎn)位置到無(wú)窮遠(yuǎn)側(cè)的焦點(diǎn)位置的可對(duì)焦 范圍中，在通過(guò)被攝體檢測(cè)處理而檢測(cè)到的對(duì)焦位置的范圍內(nèi)順序地改變焦點(diǎn)位置，并獲 取通過(guò)在多個(gè)改變的不同焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù) 據(jù)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的成像裝置，其中控制單元執(zhí)行全部區(qū)域?qū)钩上裉幚恚?述全部區(qū)域?qū)钩上裉幚碓陧憫?yīng)于釋放指令執(zhí)行被攝體成像處理之后，在可對(duì)焦范圍內(nèi)順 序地改變焦點(diǎn)位置，并獲取通過(guò)在多個(gè)改變的不同焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得的圖 像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的成像裝置，其中控制單元在被攝體成像處理中，在對(duì)焦在 從通過(guò)被攝體檢測(cè)處理而檢測(cè)到的被攝體中選擇的一個(gè)或多個(gè)被攝體上的對(duì)焦位置的范 圍內(nèi)改變焦點(diǎn)位置。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的成像裝置，其中控制單元在被攝體成像處理中，根據(jù)通過(guò) 被攝體檢測(cè)處理而檢測(cè)到的對(duì)焦位置的范圍，控制成像光學(xué)系統(tǒng)的光圈。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的成像裝置，其中控制單元控制成像光學(xué)系統(tǒng)的光圈，以便 與通過(guò)被攝體檢測(cè)處理而檢測(cè)到的被攝體對(duì)應(yīng)的焦點(diǎn)位置處的景深變得大于或等于對(duì)焦 在被攝體上的對(duì)焦位置的范圍。
18. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的成像裝置，其中成像光學(xué)系統(tǒng)包括變形鏡，所述變形鏡配置為橫截面能夠變形為凸形或凹形，以及 驅(qū)動(dòng)單元通過(guò)基于控制單元的指令變形并驅(qū)動(dòng)變形鏡，來(lái)改變焦點(diǎn)位置。
19. 一種成像方法，包括如下步驟響應(yīng)于檢測(cè)指令，檢測(cè)對(duì)焦在成像范圍中的期望被攝體上的對(duì)焦位置；以及 響應(yīng)于釋放指令，獲取通過(guò)在對(duì)焦位置處成像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)， 其中，在獲取步驟中，以對(duì)焦位置作為參考順序地改變焦點(diǎn)位置，并獲取通過(guò)在多個(gè)改 變的不同焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)。
全文摘要
提供了成像裝置和成像方法，其響應(yīng)于檢測(cè)指令，檢測(cè)對(duì)焦在成像范圍中的期望被攝體上的對(duì)焦位置，響應(yīng)于釋放指令，獲取通過(guò)在對(duì)焦位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)，并以對(duì)焦位置作為參考順序地改變焦點(diǎn)位置，并獲取通過(guò)在多個(gè)改變的不同焦點(diǎn)位置處成像被攝體圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)作為保存圖像數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04N5/225GK101742107SQ200910226569
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者山田正裕, 長(zhǎng)坂英夫, 青木直 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社