CN102685384A

CN102685384A - 摄像设备

Info

Publication number: CN102685384A
Application number: CN2012100343604A
Authority: CN
Inventors: 吉田智一
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-02-15
Filing date: 2012-02-15
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2032-02-15
Also published as: CN102685384B; US20120206613A1; US8878964B2

Abstract

本发明涉及一种摄像设备。所述摄像设备包括：检测单元，用于检测焦点检测系统灰尘；以及控制器，用于进行控制以将拍摄图像信息存储在存储器中，其中，所述控制器进行控制，以将关于所检测到的焦点检测系统灰尘的信息存储在所述存储器中。

Description

摄像设备

技术领域

本发明涉及一种具有用于检测焦点检测光学系统中的灰尘的功能的摄像设备。

背景技术

目前，在普通可更换镜头单镜头反光照相机系统的相位差型自动调焦(AF)检测装置中，利用线传感器对接收由穿过可更换镜头的相互不同的两个出射光瞳区域的被摄体光束所形成的两个图像，并且对这两个图像进行光电转换。此外，通常使用用于通过获得作为光电转换的输出的图像信号的相对位置位移来检测可更换镜头的失焦量、即散焦量的方法。

在这种情况下，线传感器对仅提取被摄体空间的指定区域的亮度分布。因此，难以确定在该区域没有亮度分布的被摄体的散焦量。因此，提出了以下方法：该方法通过准备多个线传感器对和与其相对应的焦点检测光学系统，并且提取多个被摄体区域的亮度分布，以使得能够对多个被摄体进行焦点检测。此外，还提出了一种用于在各区域中配置线传感器对以使得线传感器对在拍摄画面的垂直方向和水平方向上相交(以下称为交叉相位差AF)的方法。

更具体地，将参考图13说明交叉相位差型自动调焦检测光学系统。在图13中，为了简化，使得能够仅在与拍摄画面的中心相对应的区域中进行焦点检测，并且将相位差型AF的相互成对的线传感器配置在该区域中，以使得在拍摄画面的垂直方向和水平方向上相交。因此，线传感器对的总数为2。针对更常用的自动调焦检测装置，还提出了一种方法，其中，除交叉相位差型AF以外，该方法通过还在相同方向上配置多个线传感器对，并且将线传感器对的像素配置成像素相互相对偏移差不多半个像素(交错配置)来提高检测精度。

上述结构的第一优点是，可以通过平均化利用线传感器对所进行的焦点检测的结果来降低焦点检测的重复性误差。上述结构的第二优点是可以抵消(降低)相变(phase in/out)现象。也就是说，线传感器中所包括的各像素的感光度不均匀，从而使得像素的感光度在其中心处高并且在其边缘处低。因此，针对单个像素范围内的小移动，改变在线传感器上形成的被摄体图像的相位状态，并且改变焦点检测结果，这表示上述相变现象。

通常，实际的相位差型自动调焦检测装置的总线数很大，以至于设置数十至数百个线传感器对。

返回图13，在可更换镜头(摄像镜头)的光轴上将视野掩模和场镜配置在可更换镜头的预定焦平面附近。此外，在光轴上将两对二次光学系统配置成关于光轴垂直对称。场镜在二次光学系统上形成可更换镜头的出射光瞳区域，从而分别使得穿过垂直方向的两个区域的光束入射至垂直线传感器对，并且使得穿过水平方向的两个区域的光束入射至水平线传感器对。

当在图13所示的焦点检测光学系统的预定焦平面的前面实现可更换镜头的焦点时，在线传感器对上所形成的被摄体图像相互靠近。当在预定焦平面的后面实现可更换镜头的焦点时，被摄体图像相互分离。由于在被摄体图像的相对位置位移量和可更换镜头的失焦量之间具有指定函数关系，所以可以通过对线传感器对的各输出进行适当运算来检测散焦量。

由于线传感器对提取被摄体的垂直和水平光量分布，所以上述焦点检测光学系统可以应付各种被摄体模式。更具体地，线传感器针对交叉对比度实现高焦点检测精度。也就是说，水平线传感器针对诸如垂直线等的被摄体提供高对比度，并且实现高焦点检测精度。另一方面，水平线传感器针对平行对比度、即诸如水平线等的被摄体提供低对比度或不提供对比度，并且实现非常低的焦点检测精度。相反，诸如水平线等的被摄体针对垂直线传感器变成交叉对比度，并且实现高焦点检测精度。设置交叉相位差AF使得稳定地检测焦点，而不管被摄体是如垂直线一样还是如水平线一样。

然后，选择垂直散焦量或水平散焦量作为最终散焦量。尽管提出了许多方法进行上述选择，但是，通常的做法是选择在以下方向上引起的散焦量：其中，在将被摄体图像信号的对比度和可靠性的值与指定阈值进行比较、并且这些值满足指定阈值时，摄像镜头的距离环位置在该方向上变得更近。

过去，在安装和拆卸可更换镜头时，诸如微粒和颗粒等的浮尘附着至配置在AF传感器或焦点检测光学系统的光路上的主镜或副镜(以下称为焦点检测系统灰尘)，并且焦点检测精度明显下降。

更具体地，如图15A和15B所示，焦点检测系统灰尘导致给定线传感器对的图像信号输出下降，其中，纵轴表示线传感器对的图像输出，并且横轴表示线传感器对的像素位置。当焦点检测系统灰尘被反映在由焦点检测光学系统所获得的图像中时，即使被摄体不提供对比度，也检测到在摄像镜头的距离环位置变得更近的方向上所引起的散焦量。

因此，日本专利2952215关注以下情况：不管驱动摄像镜头的调焦透镜多少，都重复检测到由于焦点检测系统灰尘而检测到的错误散焦量。日本专利2952215公开了一种用于将上述状态判断为焦点检测系统灰尘的附着，并且禁止相应线传感器进行焦点检测的技术。然而，在日本专利2952215所公开的已知技术中，当照相机检测到焦点检测系统灰尘、并且从焦点检测对象的列表移除相应的线传感器时，即使照相机难以发挥其原始性能，也可以利用其它线传感器进行自动焦点调节。因此，用户难以识别焦点检测系统灰尘的附着。

另外，即使利用警告等通知用户检测到了焦点检测系统灰尘，用户也必须了解照相机的知识和专用工具，才能移除焦点检测系统灰尘。因此，用户难以移除灰尘。此外，即使用户难以移除灰尘，每当在摄像操作期间执行自动焦点调节时都向用户警告该检测，这对于用户来说是麻烦的。

最后，维修中心的工人必须向焦点检测系统应用不具有对比度的均匀光，以针对各线传感器确认来自指定像素的图像信号输出是否减小，从而发现焦点检测系统灰尘的附着。

发明内容

因此，本发明的一个方面提供一种可以向用户或维修中心的工人通知与焦点检测系统灰尘的检测有关的信息的摄像设备。

根据本发明的一个方面的摄像设备包括：检测单元，用于检测焦点检测系统灰尘；以及控制器，用于进行控制以将拍摄图像信息存储在存储器中，其中，所述控制器进行控制，以将关于所检测到的焦点检测系统灰尘的信息存储在所述存储器中。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据本发明第一实施例的照相机系统的框图。

图2示出根据本发明第二实施例的示例性显示的拍摄图像数据。

图3是示出根据本发明第三实施例的照相机系统的框图。

图4是示出根据本发明第四实施例的可更换镜头数字照相机的框图。

图5A示出根据第四实施例的焦点检测区域。

图5B也示出根据第四实施例的焦点检测区域。

图6示出根据第四实施例的测光区域。

图7是示出根据第四实施例的自动焦点调节和摄像序列的流程图。

图8是示出根据第四实施例的自动焦点检测选择的流程图。

图9是示出根据第四实施例的任意焦点检测选择的流程图。

图10是示出根据本发明第五实施例在焦点检测系统灰尘检测模式下所进行的操作的流程图。

图11示出根据第五实施例的焦点检测系统灰尘检测模式设置画面。

图12A示出根据第五实施例的摄像系统灰尘数据获取模式设置画面。

图12B示出根据第五实施例的白平衡设置模式设置画面。

图13示出普通焦点检测光学系统。

图14A示出在焦点检测系统灰尘附着至线传感器对时所获得的图像信号输出。

图14B示出在焦点检测系统灰尘附着至线传感器对时所获得的另一图像信号输出。

图15A示出在焦点检测系统灰尘被反映在线传感器对的片图像中时所获得的图像信号输出。

图15B示出在焦点检测系统灰尘被反映在线传感器对的片图像中时所获得的另一图像信号输出。

具体实施方式

将参考以下典型实施例说明本发明的实施例。

第一实施例

图1是示出作为根据第一典型实施例的摄像设备的例子所设置的可更换镜头数字照相机的示例性结构的框图。图1示出用于进行与可更换镜头100有关的控制的镜头微处理单元(MPU)1、用于驱动摄像镜头3的调焦透镜的镜头驱动单元2和用于驱动光圈5的光圈驱动单元4。

可更换镜头100包括上述镜头MPU 1、镜头驱动单元2、摄像镜头3、光圈驱动单元4和光圈5。此外，可更换镜头100经由以图1中所示虚线所表示的接口6以可移除方式连接到照相机主体110。

照相机MPU 7进行与照相机主体110有关的控制。还设置主镜8和副镜9。镜驱动单元10在摄像时使被配置在光轴上的主镜8和副镜9退避。散焦量检测单元11对利用焦点检测光学系统(未示出)所获得的被摄体图像数据进行光电转换，并且输出光电转换结果的数据作为电位变化。还设置成像器(摄像元件)12和摄像单元13，其中，摄像单元13经由成像器12生成拍摄图像数据。还设置聚焦板14、五棱镜15和取景器16。

针对非易失性存储器，设置电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)17，并且EEPROM 17对应于用于存储与焦点检测系统灰尘的检测有关的信息的存储单元。存储单元18将拍摄图像数据作为文件存储在可移除存储卡中。个人计算机(PC)接口(I/F)单元19可经由线缆与PC连接。当PC I/F单元19被连接至PC时，可以通过PC启动专用PC应用程序，将插入存储单元18的存储卡中存储的拍摄图像文件复制或传送至PC。此外，还可以通过从存储单元18移除存储卡和将存储卡插入作为PC外围装置的读卡器，将拍摄图像文件复制或传送至PC。

设置拨盘/开关(SW)单元20以设置各种照相机设置(快门速度、光圈值、ISO感光度等)。显示单元21控制各种照相机设置或拍摄图像数据的显示。此外，设置用于显示利用显示单元21所控制的显示画面的显示面板22、以及外部PC 23。

接通主开关SW，以启动照相机MPU 7和镜头MPU 1并且照相机系统工作。利用释放按钮的第一按压操作(半按下)接通摄像准备开关SW 1，并且利用释放按钮的第二按压操作(全按下)接通释放开关SW2。基于从散焦量检测单元11输出的数据，利用照相机MPU 7计算作为进行自动焦点调节所使用的失焦量的散焦量。

仅为了说明的目的，本实施例的散焦量检测单元11从与拍摄画面的中心相对应的单个焦点检测区域检测焦点。以用于相位差自动调焦的一对线传感器在拍摄画面的垂直方向和水平方向上以直角相交的方式将该对线传感器配置在该焦点检测区域中。也就是说，线传感器的总数为2。

当接通摄像准备开关SW 1时，自动焦点调节装置工作。照相机MPU 7从散焦量检测单元11的两个线传感器读取被摄体图像的数据作为电位变化，并且将被摄体图像信号的对比度或可靠性与指定阈值进行比较。当被摄体图像信号的对比度或可靠性满足指定阈值时，针对各被摄体图像信号检测散焦量。当从这两个线传感器分别检测散焦量时，选择在摄像镜头的距离环位置变得更近的方向上所引起的散焦量，以消除可能受远近被摄体之间的竞争影响的散焦量的检测结果，其中，例如，通过背景的反映引起该竞争。照相机MPU 7基于散焦量，通过通信向镜头MPU 1发送驱动指示，并且镜头MPU 1控制镜头驱动单元2以驱动调焦透镜。

在正常焦点调节操作期间，重复进行散焦量的检测和调焦透镜的驱动。因此，散焦量落在要被确定为焦点的景深内，并且自动焦点调节结束。当焦点检测系统灰尘的附着发生时，将焦点检测系统灰尘检测为近距离方向上的错误散焦量。因此，当焦点检测系统灰尘附着至两个线传感器中的任一线传感器时，不管重复多少次散焦量的检测和调焦透镜的驱动，都重复检测到近距离方向上的错误散焦量。因此，即使将调焦透镜驱动指定次数，也判断为不聚焦。

在这种情况下，照相机MPU 7判断为焦点检测系统灰尘的附着，禁止相应线传感器检测散焦量，并且将表示焦点检测系统灰尘附着至哪一线传感器的信息存储在EEPROM 17中，作为焦点检测系统灰尘检测信息。此后，仅利用其它线传感器进行焦点调节操作。照相机MPU 7对应于焦点检测系统灰尘检测单元和用于将焦点检测系统灰尘检测信息存储在EEPROM 17中的控制单元。此外，当将外部PC连接至PC I/F单元19时，作为控制单元的照相机MPU 7将焦点检测系统灰尘检测信息存储在EEPROM 17中，以使得外部PC可以读取该信息。

当仅利用其它线传感器进行焦点调节操作时，针对产生平行对比度、即在与该其它线传感器的方向相同的方向上延伸的线或者产生背景和被摄体本身之间的远近竞争的被摄体，变得难以发挥原始性能。然而，在拍摄普通被摄体的图像数据时，难以检测焦点的麻烦条件不会一直持续，并且可以在正常拍摄条件下适当进行自动焦点调节。

接着，当接通释放开关SW2时，照相机MPU 7进行一系列操作来拍摄图像数据。作为第一步骤，照相机MPU 7控制镜驱动单元10以使主镜8和副镜9退避。作为第二步骤，照相机MPU7通过通信向镜头MPU 1发送光圈驱动指示，并且镜头MPU 1控制光圈驱动单元4以操作光圈5。作为第三步骤，照相机MPU 7控制摄像单元13以生成拍摄图像数据。作为第四步骤，照相机MPU 7将拍摄图像数据作为文件写入插入存储单元18的存储卡中。通过进行第一至第四步骤来完成这一系列摄像操作。

通过进行第一至第四步骤来完成这一系列摄像操作。当在完成摄像之后由于差的调焦或其它故障，用户将照相机拿到维修中心时，工人进行以下操作：工人将PC I/F单元19经由线缆连接至PC 23，并且通过PC 23启动专用PC应用程序；工人读取EEPROM 17中存储的焦点检测系统灰尘检测信息，并且当存储与指定线传感器相对应的灰尘检测信息时，工人基于该信息移除焦点检测系统灰尘，并且删除EEPROM 17中存储的焦点检测系统灰尘检测信息。

在上述结构中，工人可以仅移除EEPROM 17中存储的焦点检测系统灰尘检测信息。该结构基于以下概念：实际的相位差型自动焦点检测装置的总线数通常很大，以至于设置数十至数百个线传感器对，并且从实践观点看，焦点检测系统灰尘向一些线传感器对的附着不会引起任何问题。

此外，当在拍摄画面的中心部分、上部分、下部分、左部分和右部分分别配置五个被摄体区域时，线传感器对的总数为5×2×2＝20，其中，设置被摄体区域以实现交叉相位差AF，并且以交错模式进行配置。此时，在进行了指定线数以上的焦点检测系统灰尘检测时，可以显示错误消息。此外，当判断为焦点检测系统灰尘附着至指定区域中所包括的各线传感器对时，也可以显示错误消息。另外，因为灰尘可能由于摄像操作所引起的振动或照相机的姿势而偏移，所以在进行指定次数以上的焦点检测之后，再次进行焦点检测系统灰尘检测。当此时没有检测到焦点检测系统灰尘时，可以从EEPROM 17删除焦点检测系统灰尘检测信息。

由于根据上述结构，将焦点检测系统灰尘检测信息存储在EEPROM 17中，所以维修中心的工人可以获取与相位差型自动焦点调节装置的故障和维修有关的有用信息。

也就是说，上述结构消除了以下麻烦：向焦点检测系统应用不具有对比度的均匀光，以针对各线传感器确认指定像素的图像信号输出是否减小，从而发现焦点检测系统灰尘的附着。

第二实施例

根据第二典型实施例，向第一典型实施例的接通释放开关SW2时所进行的一系列摄像操作添加下面的处理过程。

更具体地，在第一实施例的第四步骤，将拍摄图像数据写入插入存储单元18的存储卡中作为拍摄图像文件。另一方面，在本实施例中，在第四步骤，照相机MPU 7读取EEPROM 17中存储的数据以获取焦点检测系统灰尘检测信息，并且将焦点检测系统灰尘检测信息作为拍摄信息与拍摄图像文件一起嵌入在拍摄图像数据中。更具体地，以对数字照相机所设置的可互换图像文件格式(EXIF)将拍摄图像文件嵌入在拍摄图像数据中。拍摄信息包括与照相机型号名称、拍摄日期和时间、快门速度(Tv)、光圈值(Av)、ISO感光度等有关的信息。存在被称为MakerNote的EXIF的规范，在其中可以嵌入制造商的原始信息。在MakerNote信息中嵌入焦点检测系统灰尘检测信息。通过进行上述第一至第四步骤来完成这一系列摄像操作。

在完成摄像之后，用户经由线缆将PC I/F单元19连接至外部PC 23，并且通过PC 23启动专用PC应用程序。因此，照相机MPU 7将插入存储单元18的存储卡中存储的拍摄图像文件复制或传送给PC 23，并且使得拍摄图像文件在外部PC的显示画面上显示。

图2示出在利用专用PC应用程序打开拍摄图像文件时示出的外部PC的显示画面。除文件名以外，在显示画面上还显示作为EXIF信息的文件名信息、以及表示照相机型号名称、镜头型号名称、拍摄日期和时间、快门速度(Tv)、光圈值(Av)、ISO感光度等的拍摄信息。此外，还读取嵌入在MakerNote信息中的焦点检测系统灰尘检测信息。当检测到灰尘的附着时，在显示画面上显示项“维护信息”和消息“灰尘附着至相位差AF单元”。

由于在上述结构中，在拍摄图像文件中嵌入焦点检测系统灰尘检测信息，所以变得可以建立照相机与拍摄图像文件的关联，并且向用户通知焦点检测系统灰尘检测信息。此外，在接收到从用户发送的拍摄图像文件时，维修中心的工人可以获取与相位差型自动焦点调节装置的故障和维修有关的有用信息。

也就是说，在完成摄像之后，用户可以容易地识别到在检测到焦点检测系统灰尘并且从焦点检测对象的列表移除相应线传感器之后，照相机难以发挥原始性能。此外，由于用户必须具有照相机的知识和专用工具，才能移除焦点检测系统灰尘，所以用户难以在摄像期间移除灰尘。上述结构消除了以下麻烦：即使用户难以移除灰尘，每当在摄像操作期间执行自动焦点调节时，都警告焦点检测系统灰尘。此外，上述结构使得维修中心的工人不用向焦点检测系统应用不具有对比度的均匀光来针对各线传感器确认指定像素的图像信号输出是否减小，从而发现焦点检测系统灰尘的附着。

第三实施例

尽管在第一和第二实施例中，使用专用PC应用程序来显示焦点检测系统灰尘检测信息，但是可以启动作为普通PC应用程序的WEB浏览器，并且可以经由图3所示的因特网24通过在专用WEB服务器25上运行的程序，将焦点检测系统灰尘检测信息显示在WEB浏览器上，这构成本发明的另一典型实施例。除了提供与专用PC应用程序相同的功能以外，第三典型实施例还可以针对可更换镜头数字照相机提供远程诊断系统。根据该远程诊断系统，维修中心的工人监视用户对WEB服务器25的访问，并且通过使用WEB浏览器25的通信功能向用户提供用于移除它们自身上的焦点检测系统灰尘的描述、或者要求用户将照相机拿到维修中心。

第四实施例

图4是示出作为根据本发明另一典型实施例的示例性摄像设备所设置的可更换镜头数字照相机的示例性结构的框图。图4示出用于进行与可更换摄像镜头4100有关的控制的镜头微处理单元(MPU)4、用于驱动摄像镜头4100的调焦透镜43的镜头驱动单元42和用于驱动光圈45的光圈驱动单元44。

摄像镜头4100包括上述镜头MPU 41、镜头驱动单元42和光圈驱动单元44。此外，经由以图4所示的虚线所表示的接口46以可移除方式将摄像镜头4100连接至照相机主体4110。

照相机MPU 47进行与照相机主体4110有关的控制。镜驱动单元48在摄像时使得被配置在光轴上的主镜49和副镜410退避。还设置散焦量检测单元411。基于从散焦量检测单元411输出的数据，计算作为进行自动焦点调节所使用的失焦量的散焦量。

在图5A中，将与单个线传感器对相对应的区域示出为矩形，并且在拍摄画面上设置包括中心部分的五个焦点检测区域412。第四实施例的散焦量检测单元411可以检测这五个点处的聚焦状态。在各焦点检测区域412中，在拍摄画面的垂直方向和水平方向上以交错模式配置两个线传感器对。也就是说，在拍摄画面中配置的线传感器对的总数为5×2×2＝20。此外，在单个线传感器对中设置的像素的数量是100×2＝200，并且针对单色图像，散焦量检测单元411的像素的总数为4000。照相机MPU47和散焦量检测单元411构成焦点检测单元。

针对RGB图像，摄像单元413利用摄像元件421生成与4800×3200＝约15000000个像素相对应的拍摄图像数据。摄像单元413构成被配置成获得拍摄画面来拍摄图像的摄像单元。测光单元414针对通过测光光学系统(未示出)所获得的被摄体图像，在如图6所示针对RGB图像包括640×480＝约300000个像素的测光区域415上生成并显示拍摄图像数据，并且确定考虑被摄体颜色所执行的自动曝光。测光单元414构成用于获得用于测光的拍摄图像数据的摄像单元。针对非易失性存储器设置EEPROM 416，并且EEPROM 416存储与各种照相机设置有关的信息。存储单元417将拍摄图像数据作为文件存储在可移除存储卡中。

设置拨盘/开关(SW)单元418以进行各种照相机设置(焦点检测模式、快门速度、光圈值、ISO感光度等)。显示单元419将各种照相机设置和拍摄图像数据显示在显示面板420上。

接通主开关SW以启动照相机MPU 47和镜头MPU 41，并且照相机系统工作。通过释放按钮的第一按压操作(半按下)接通开关SW 1，并且通过释放按钮的第二按压操作(全按下)接通开关SW2。在接通开关SW 1时，自动焦点调节装置工作。

此外，设置显示面板420、摄像元件421、聚焦板422、五棱镜423和光学取景器424。

将参考图7～9的流程图更具体地说明本典型实施例。

当接通开关SW1时，处理进入图7所示的步骤S4101以开始自动焦点调节和摄像序列的处理过程。首先，在步骤S4102判断是否接通了开关SW1。当没有接通开关SW1时，处理进入步骤S4113以结束自动焦点调节。否则，处理进入步骤S4103，以进行自动曝光控制和对比度计算。如图6所示，测光单元414包括用于RGB图像的具有640×480＝约300000个像素的光电转换元件，生成用于测光的拍摄图像数据，并且确定考虑被摄体颜色所执行的自动曝光。同时，基于测光单元414的拍摄图像数据，计算与焦点检测区域412相对应的像素的对比度，其中，在如图5A所示的拍摄画面上所配置的线传感器对对应于焦点检测区域412(以下将测光对比度称为第一对比度)。用于执行步骤S4103的照相机MPU 47构成第一对比度检测单元。

接着，处理进入步骤S4104，并且还基于将照相机的焦点检测模式设置成“自动选择”还是“任意选择”，进入步骤S4105或步骤S4106。表述“自动选择”表示从图5A所示的五个焦点检测区域412中自动选择适当区域，并且表述“任意选择”表示通过用户操作操作开关任意选择焦点检测区域412中的一个。下面详细说明步骤S4105和S4106。

当在完成步骤S4105和S4106之后成功检测到焦点时，计算散焦量。因此，在步骤S4107判断散焦量的值是否小于或等于作为焦点所计算的阈值(通常称为聚焦散焦宽度)。如果散焦量不表示聚焦，则处理进入步骤S4108以基于散焦量进行镜头驱动，并且重复步骤S4102～S4108的处理过程直到实现聚焦为止。此外，当没有完成焦点检测时，还判断为没有实现聚焦，将镜头驱动量的值确定为0以不驱动镜头，并且重复步骤S4102～S4108的处理过程直到实现聚焦为止。

当在步骤S4107判断为实现聚焦时，处理进入步骤S4109以重新判断是否接通开关SW1。当没有接通开关SW1时，处理进入步骤S4113以结束自动焦点调节。否则，处理进入步骤S4110以判断是否接通开关SW2。

当接通开关SW2时，在步骤S4111执行摄像操作和对比度计算。摄像单元413利用针对RGB图像具有4800×3200＝约15000000个像素的摄像元件421生成拍摄图像数据。将拍摄图像数据作为文件存储在插入存储单元417的可移除存储卡中。同时，基于摄像单元413的拍摄图像数据，计算与焦点检测区域412相对应的像素的对比度，其中，在如图5A所示的拍摄画面上所配置的线传感器对对应于焦点检测区域412(以下将摄像对比度称为第二对比度)。用于执行步骤S4111的照相机MPU 47构成第二对比度检测单元。

接着，处理进入步骤S4112以检测焦点检测系统灰尘，并且重复步骤S4109～S4112的处理过程直到断开开关SW1为止。

在说明步骤S4112中所执行的焦点检测系统灰尘检测之前，将参考图8和9的流程图详细说明上述步骤S4105的“自动焦点检测选择”和步骤S4106的“任意焦点检测选择”。

首先，当在图8所示的步骤S4201开始“自动焦点检测选择”的处理时，在步骤S4202，对散焦量检测单元411的各线传感器对开始累积控制。在开始步骤S4202的累积控制之后，处理进入步骤S4203，以判断从开始累积起是否经过了指定超时时间。在线传感器的像素之间生成足以检测焦点的被摄体对比度、或者在这些像素的任一像素中电荷饱和之前，本实施例的线传感器对利用自动增益控制(AGC)电路停止累积。然而，当被摄体对比度小并且被摄体亮度低时，没有完成累积。因此，设置从实践观点看不会引起响应问题的超时时间，并且在经过了超时时间之后，强制结束累积，并且处理进入步骤S4209。

另一方面，当没有经过超时时间时，处理进入步骤S4204以判断是否完成任一线传感器对的累积。当没有完成累积时，处理返回到步骤S4203。否则，处理进入步骤S4205以读取相应线传感器对的图像信号。接着，处理进入步骤S4206以通过相关性运算计算图像信号的相对位置位移量，并且通过进行适于相对位置位移量的运算来检测散焦量。然后，处理进入步骤S4207以进行可靠性判断和对比度计算。

基于线传感器对的被摄体图像之间的一致程度的值是否大于或等于指定阈值来判断可靠性。例如，当使得重影光入射至焦点检测系统时，被摄体图像变形，并且焦点检测精度明显下降。因此，当被摄体图像之间的一致程度的值小于指定阈值时，即使检测到散焦量，也使得焦点检测无效。接着计算线传感器对的对比度(以下将焦点检测对比度称为第三对比度)。用于执行步骤S4207的照相机MPU 7构成第三对比度检测单元。当被摄体具有低对比度或不具有对比度时，焦点检测精度显著下降。因此，当对比度值小于指定阈值时，也使得焦点检测无效。此外，针对检测到焦点检测系统灰尘的线传感器对，也使得焦点检测无效。

处理进入步骤S4208以判断是否对各线传感器对都完成了累积。当没有完成累积时，重复步骤S4203～S4208的处理过程。否则，处理进入步骤S4209，判断应该选择利用线传感器对所计算出的散焦量中的哪一个，以基于所选择的散焦量确定焦点检测区域412的最终散焦量。更具体地，除了使得焦点检测无效的情况以外，平均化包括在水平方向上配置的两个线传感器和在垂直方向上配置的两个线传感器的两个线传感器对的散焦量，并且分别获得水平散焦量和垂直散焦量。接着，由于最少受背景等的影响(远近被摄体之间的竞争)的散焦量变成更近的散焦量，所以将在检测到更近的散焦量的方向上发生的散焦量确定为最终散焦量。

在步骤S4209确定五个焦点检测区域412各自的散焦量之后，处理进入步骤S4210以选择最终焦点检测区域。根据本实施例的选择方法，通过最近的被摄体变为主被摄体的可能性高的经验法则，从没有使得焦点检测无效的焦点检测区域中选择表示更近的散焦量的焦点检测区域。根据图5B，例如，在背景的建筑物前面存在人，并且在这个人的腹部前面示出他的面部。因此，不管将摄像镜头的距离环设置在哪一位置，从在中心所定义的焦点检测区域检测到的散焦量都比下焦点检测区域和左焦点检测区域的散焦量要更近。另一方面，由于上焦点检测区域和右焦点检测区域不提供对比度，所以针对上焦点检测区域和右焦点检测区域使得焦点检测无效。因此，中心焦点检测区域的散焦量变成最终散焦量。

因此，确定“自动焦点检测选择”的散焦量，并且在步骤S4211，处理返回至步骤S4107。

接着将参考图9的流程图详细说明步骤S4106的“任意焦点检测选择”。由于“任意焦点检测选择”的许多处理过程与图8所示的“自动焦点检测选择”的相同，所以仅说明它们之间的不同。首先，当进行在步骤S4302所进行的累积的设置时，仅针对散焦量检测单元411的线传感器对中用户通过操作操作开关所选择的焦点检测区域中包括的线传感器对，开始累积控制。第二，由于用户通过操作操作开关选择焦点检测区域412中的一个，所以与在图8所示的步骤S4210进行的焦点检测区域选择相对应的处理变得不必要。

从而，说明了自动焦点调节和摄像序列的处理过程。另外，将说明在步骤S4112执行的上述焦点检测系统灰尘检测。在步骤S4112，分别已计算了测光对比度、摄像对比度和焦点检测对比度。

根据图5B所示的例子，如上所述，在上焦点检测区域和右焦点检测区域中不提供对比度，因而使得这三个对比度的值通常分别小于指定阈值。因此，当即使测光对比度和摄像对比度中的任一个小于指定值，焦点检测对比度的值也大于指定阈值时，检测到附着至焦点检测系统的灰尘，并且存储与该检测有关的信息。因此，此后，针对相应线传感器对(焦点检测区域)使得焦点检测无效。

当然，焦点检测系统灰尘可能由于摄像操作或者用户使用毛刷所进行的清洁而偏移。因此，当在曾检测到焦点检测系统灰尘的线传感器对中，测光对比度或摄像对比度的值小于指定阈值，并且焦点检测对比度的值小于指定阈值时，判断为焦点检测系统灰尘去除，并且存储与该去除有关的信息。此外，再次使得针对相应线传感器对使得无效的焦点检测有效。

如上所述，由于灰尘可能附着至测光单元414和摄像单元413，所以考虑测光对比度和摄像对比度中的任一个。当单元414和413中的一个的对比度的值由于灰尘附着而超过指定值时，其它单元可以正确地检测焦点检测系统灰尘。

本实施例允许在拍摄图像数据的指定区域中，比较为了焦点检测以外的目的而获得被摄体的拍摄图像数据的多个摄像单元(测光单元414和摄像单元413)的对比度的存在和不存在。因此，即使照相机实际上没有驱动调焦透镜，也可以正确检测焦点检测系统灰尘。此外，即使仅线传感器对的片图像受到焦点检测系统灰尘的反映的影响，也可以正确检测焦点检测系统灰尘。另外，不管被摄体是否正在移动，都可以正确地检测焦点检测系统灰尘。

此外，在多个散焦量检测单元中，禁止基于检测到焦点检测系统灰尘的线传感器对的焦点检测结果所进行的焦点调节操作。因此，可以通过使用其它线传感器对正确地进行焦点检测。

此外，针对曾检测到焦点检测系统灰尘的线传感器对，在焦点检测系统灰尘去除时，再次使无效的焦点检测有效。因此，可以以提高的精度进行焦点检测。本实施例允许基于在多个摄像单元(测光单元、焦点检测单元和摄像单元)中是否存在对比度来检测在拍摄画面上所定义的焦点检测区域中的灰尘。然而，在另一典型实施例中，可以通过分析这些摄像单元的拍摄图像数据、并且比较这些摄像单元的拍摄图像数据的对比度的相似性来检测焦点检测系统灰尘。

第五实施例

在第四实施例中，当用户进行普通摄像操作时判断为在拍摄图像数据的指定区域中没有对比度，并且在该判断时间检测到焦点检测系统灰尘。

在第五典型实施例中，用户(拍摄者)有意拍摄不具有对比度的图像数据(蓝色天空、没有图案的招牌、灰色反射板等)以检测焦点检测系统灰尘。

将参考图10的流程图更具体地说明第五实施例。当用户操作操作开关时，显示单元419进入图11所示的“焦点检测系统灰尘检测模式”，并且当用户按下确认按钮时，处理进入步骤S4401。接着，在步骤S4402进行自动曝光控制和对比度计算，在步骤S4403进行自动焦点检测选择，在步骤S4404进行摄像操作和对比度计算，并且在步骤S4405进行焦点检测系统灰尘检测，从而完成该处理过程。在步骤S4402、S4403、S4404和S4405所进行的处理过程分别与图11的步骤S4103、S4105、S4111和S4112的相同。

第五实施例允许在用户有意拍摄不具有对比度的图像数据的同时检测焦点检测系统灰尘。在第四实施例中，在摄像操作期间判断是否存在与线传感器对相对应的区域的对比度。因此，是否可以利用单个摄像操作检测到焦点检测系统灰尘是不确定的。另一方面，在第五实施例中，由于可以预先预料到在与各线传感器对相对应的拍摄图像数据的指定区域中没有对比度，所以可以以提高的精度来检测焦点检测系统灰尘。

尽管在第五实施例中，设置专用模式来检测焦点检测系统灰尘，但是在另一典型实施例中，用于拍摄不具有对比度的图像数据的不同功能也可以用作专用模式。更具体地，由于在图12A所示的摄像系统灰尘数据获取模式和图12B所示的白平衡设置模式下，用户有意拍摄不具有对比度的图像数据，所以在运行这些功能时，可以检测焦点检测系统灰尘。

尽管参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims

1.一种摄像设备，包括：

检测单元，用于检测焦点检测系统灰尘；以及

控制器，用于进行控制以将拍摄图像信息存储在存储器中，

其中，所述控制器进行控制，以将关于所检测到的焦点检测系统灰尘的信息存储在所述存储器中。

2.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述控制器将所述存储器中存储的所述拍摄图像信息与关于所检测到的焦点检测系统灰尘的信息相关联。

3.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述控制器将关于所检测到的焦点检测系统灰尘的信息嵌入在所述存储器中存储的所述拍摄图像信息中。

4.根据权利要求3所述的摄像设备，其特征在于，还包括接口单元，所述接口单元用于与外部设备连接，

其中，当将所述外部设备连接到所述接口单元时，所述控制器使得将嵌入了关于所检测到的焦点检测系统灰尘的信息的拍摄画面显示在所述外部设备的显示画面上。

5.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，还包括接口单元，所述接口单元用于与外部设备连接，

其中，当将所述外部设备连接到所述接口单元时，所述控制器进行控制，以将关于所检测到的焦点检测系统灰尘的信息存储在所述存储器中，从而使得能够通过所述外部设备读取关于所检测到的焦点检测系统灰尘的信息。