CN104797967B - 摄像装置及对焦控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供即使在发生了闪烁的情况下也防止AF速度降低的摄像装置及对焦控制方法。具有固体摄像元件(5)的数码相机的系统控制部(11)选择并执行通过相位差AF方式将聚焦透镜控制到对焦位置的第一对焦控制和通过对比度AF方式将聚焦透镜控制到对焦位置的第二对焦控制中的任一种控制，上述固体摄像元件(5)经由包括聚焦透镜的摄影透镜(1)对被摄体进行摄像。在由闪烁检测部(12)检测出闪烁的状态下，系统控制部(11)选择并执行第一对焦控制。

Description

摄像装置及对焦控制方法
技术领域
本发明涉及摄像装置及对焦控制方法。
背景技术
近年来，随着CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合元件)图像传感器、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器等固体摄像元件的高分辨率化，数码静物相机、数码摄像机、智能手机等移动电话、PDA(Personal Digital Assistant：个人数字助理)等具有摄影功能的信息设备的需要急增。另外，将以上那样的具有摄像功能的信息设备称作摄像装置。
在这些摄像装置中，作为使焦点对焦于主要的被摄体的对焦控制方法，采用对比度AF(Auto Focus：自动对焦)方式、相位差AF方式。由于在对比度AF方式和相位差AF方式中各具优点，因此并用这些方法的摄像装置也已被提出(例如参照专利文献1)。
在荧光灯等光源下，因所谓的闪烁而产生光量的变动。当存在这种光量变动时，在对比度AF方式中，根据取得图像的时刻，评价对焦状态的评价值的峰形状会变形，对焦精度降低。
因此，在专利文献1中，在并用相位差AF和对比度AF而提高相位差AF精度的摄像装置中，在检测出闪烁的情况下，通过改变对比度AF中的评价值运算算法，防止因闪烁引起AF精度的降低。
另外，在专利文献2、3中记载了在检测出闪烁的情况下通过延长摄像元件中的像素的曝光时间来抑制闪烁的方法。
专利文献1：日本特开2007-306093号公报
专利文献2：日本特开2010-217618号公报
专利文献3：日本特开昭63-308484号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如专利文献2、3那样，能够通过延长像素的曝光时间来抑制闪烁。可是，在对比度AF方式中，为了以所谓的爬山法方式算出评价值，需要算出在不同的透镜位置处的AF评价值，最低也需要取得3次摄像图像信号。因此，当在3次的曝光的各自中延长曝光时间时，有时直至算出评价值的时间变长，AF速度降低。
本发明鉴于上述情况而作出，其目的在于提供即使在发生了闪烁的情况下也能够防止AF速度降低的摄像装置及对焦控制方法。
用于解决课题的方案
本发明的摄像装置具有摄像元件，上述摄像元件经由包括聚焦透镜的摄像光学系统对被摄体进行摄像，上述摄像装置具备：对焦控制部及闪烁检测部，对焦控制部选择并执行第一对焦控制和第二对焦控制中的任一种控制，所述第一对焦控制通过相位差AF方式将上述聚焦透镜控制到对焦位置，所述第二对焦控制通过对比度AF方式将上述聚焦透镜控制到对焦位置，闪烁检测部检测闪烁，上述对焦控制部至少根据由上述闪烁检测部有无检测出闪烁，来确定选择并执行上述第一对焦控制和上述第二对焦控制中的哪一种控制。
本发明的对焦控制方法是具有摄像元件的摄像装置中的对焦控制方法，上述摄像元件经由包括聚焦透镜的摄像光学系统对被摄体进行摄像，其中，上述对焦控制方法具备：对焦控制步骤及检测闪烁的闪烁检测步骤，所述对焦控制步骤选择并执行第一对焦控制和第二对焦控制中的任一种控制，所述第一对焦控制通过相位差AF方式将上述聚焦透镜控制到对焦位置，所述第二对焦控制通过对比度AF方式将上述聚焦透镜控制到对焦位置，在上述对焦控制步骤中，至少根据在上述闪烁检测步骤中有无检测出闪烁，来确定选择并执行上述第一对焦控制和上述第二对焦控制中的哪一种控制。
发明效果
根据本发明，可以提供即使在发生了闪烁的情况下也能够防止AF速度降低的摄像装置及对焦控制方法。
附图说明
图1是表示作为用于对本发明的一实施方式进行说明的摄像装置的一例的数码相机的概略结构的图。
图2是表示搭载在图1所示的数码相机上的固体摄像元件5的结构的平面示意图。
图3是表示搭载在图1所示的数码相机上的固体摄像元件5的整体结构的平面示意图。
图4是用于对图1所示的数码相机的动作进行说明的流程图。
图5是表示相位差AF所需的曝光时间超过帧频时的例子的图。
图6是用于对图1所示的数码相机的动作的变形例进行说明的流程图。
图7是作为摄像装置对智能手机进行说明的图。
图8是图7的智能手机的内部框图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式，参照附图进行说明。
图1是表示作为用于对本发明的一实施方式进行说明的摄像装置的一例的数码相机的概略结构的图。
图1所示的数码相机具备作为摄像光学系统的镜头装置100和安装镜头装置100的相机主体200。镜头装置100既可以相对于相机主体200进行装拆也可以固定于相机主体200。
镜头装置100包括摄影透镜1和光圈2，摄影透镜1包含聚焦透镜和变焦透镜等。摄影透镜1至少包含聚焦透镜即可。
相机主体200具备：CCD型、CMOS型等固体摄像元件5，经由镜头装置100对被摄体进行摄像；模拟信号处理部6，与固体摄像元件5的输出连接，进行相关双采样处理等模拟信号处理；A/D转换电路7，将从模拟信号处理部6输出的模拟信号转换为数字信号；及发光部3，利用LED等发出对被摄体进行照明的辅助光。发光部3、模拟信号处理部6和A/D转换电路7由系统控制部11控制。模拟信号处理部6和A/D转换电路7有时也内置于固体摄像元件5。
对数码相机的电气控制系统整体进行统一控制的系统控制部11对透镜驱动部8进行控制而对摄影透镜1所包含的聚焦透镜的位置进行调整，并进行摄影透镜1所包含的变焦透镜的位置的调整。此外，系统控制部11通过经由光圈驱动部9对光圈2的开口量进行控制而进行曝光量的调整。
另外，系统控制部11经由摄像元件驱动部10对固体摄像元件5进行驱动，并将通过摄影透镜1所摄像的被摄体像作为摄像图像信号而输出。通过操作部14向系统控制部11输入来自用户的指示信号。
如后所述，该系统控制部11选择对比度AF处理部18和相位差AF处理部19中的任一方，并根据由所选择的处理部所确定的对焦位置来进行摄影透镜1的对焦控制。
此外，该数码相机的电气控制系统具有：闪烁检测部12，检测在固体摄像元件5的摄像期间发生的闪烁；主存储器16；存储器控制部15，与主存储器16连接；数字信号处理部17，对从A/D转换电路7输出的摄像图像信号进行插值运算、伽玛校正运算和RGB/YC转换处理等而生成摄影图像数据；对比度AF处理部18，利用对比度AF方式来确定对焦位置；相位差AF处理部19，利用相位差AF方式来确定对焦位置；外部存储器控制部20，连接装拆自如的记录介质21；及显示控制部22，连接搭载于相机背面等的显示部23。闪烁检测部12、存储器控制部15、数字信号处理部17、对比度AF处理部18、相位差AF处理部19、外部存储器控制部20和显示控制部22通过控制总线24和数据总线25而相互连接，由来自系统控制部11的指令控制。
图2是表示搭载在图1所示的数码相机上的固体摄像元件5的平面结构的局部放大图。
固体摄像元件5具备沿受光面上的行方向X和与其正交的列方向Y以二维状排列的多个像素51(图中的各正方形的区块)。在图2中未图示全部的像素51，但是实际中，几百万～1千多万个左右的像素51以二维状排列。当利用固体摄像元件5进行摄像时，从该多个像素51分别得到输出信号。
各像素51包括光电二极管等光电转换部和形成在该光电转换部上方的滤色器。
在图2中，对包含使红色光透过的滤色器(R滤光片)的像素51标注“R”文字，对包含使绿色光透过的滤色器(G滤光片)的像素51标注“G”文字，对包含使蓝色光透过的滤色器(B滤光片)的像素51标注“B”文字。
多个像素51成为将由沿行方向X排列的多个像素51构成的像素行沿列方向Y排列多个的排列。并且，奇数行的像素行和偶数行的像素行的各像素行沿行方向X错开像素51的排列间距的大致1/2。
奇数行的像素行的各像素51所包含的滤色器的排列作为整体成为拜尔排列。另外，偶数行的像素行的各像素51所包含的滤色器的排列也作为整体成为拜尔排列。位于奇数行的像素51和相对于该像素51靠右下方相邻的检测与该像素51相同颜色的光的像素51构成对像素。在本说明书中，“相邻的两个像素”是指连接彼此中心的线段的长度成为最短的两个像素。
根据这种像素排列的固体摄像元件5，通过对构成对的两个像素51的输出信号进行相加，能够实现相机的高灵敏度化。另外，通过改变构成对的两个像素51的曝光时间并且对该两个像素51的输出信号进行相加，能够实现相机的宽动态范围化。
在固体摄像元件5中，将上述对之中的一部分设为相位差检测用像素的对(以下，也称作相位差对)。在图2的例子中，各相位差对由斜向相邻的相位差检测用像素51R和相位差检测用像素51L构成。相位差对不限于相邻的同色像素的对，例如也可以设为分离了1、2个像素或几个像素左右的接近的同色像素的对。
相位差检测用像素51R对通过了摄影透镜1的光瞳区域的不同部分的一对光束的一方(例如通过了光瞳区域的右一半的光束)进行受光而输出与受光量相应的信号。即，设于固体摄像元件5的相位差检测用像素51R对由通过了摄影透镜1的光瞳区域的不同部分的一对光束的一方形成的像进行摄像。
相位差检测用像素51L对上述一对光束的另一方(例如通过了光瞳区域的左一半的光束)进行受光而输出与受光量相应的信号。即，设于固体摄像元件5的相位差检测用像素51L对由通过了摄影透镜1的光瞳区域的不同部分的一对光束的另一方形成的像进行摄像。
另外，相位差检测用像素51R、51L以外的多个像素51(以下，称作摄像用像素)对由通过了摄影透镜1的光瞳区域的大致全部的部分的光束形成的像进行摄像。以下，在摄像用像素51中，也将搭载R滤波器的像素称为R像素51，也将搭载G滤波器的像素称为G像素51，也将搭载B滤波器的像素称为B像素51。
在各像素51的光电转换部上方设置遮光膜。在该遮光膜上形成有规定光电转换部的感光面积的开口。
摄像用像素51的开口(在图2中由附图标记a表示)的中心与摄像用像素51的光电转换部的中心(正方形的区块的中心)一致。另外，在图2中，为了简化附图，对摄像用像素51，仅对一个部位的开口a进行图示。
相对于此，相位差检测用像素51R的开口(在图2中由附图标记c表示)的中心相对于相位差检测用像素51R的光电转换部的中心向右侧偏心。相位差检测用像素51L的开口(在图2中由附图标记b表示)的中心相对于相位差检测用像素51L的光电转换部的中心向左侧偏心。
在固体摄像元件5中，搭载绿色的滤色器的像素51的一部分成为相位差检测用像素51R或相位差检测用像素51L。
相位差检测用像素51R和相位差检测用像素51L分别在配置像素51的区域中离散且周期性地配置。
在图2的例子中，在偶数行的像素行的一部分(在图2的例子中，每隔3个像素行排列的4个像素行)中，相位差检测用像素51R沿行方向X每隔3个像素而配置。在图2的例子中，在奇数行的像素行的一部分(位于包含相位差检测用像素51R的像素行的邻近的像素行)中，相位差检测用像素51L沿行方向X以与相位差检测用像素51R相同的周期配置。
通过这种结构，通过遮光膜的开口b而由像素51L受光的光中，来自设在图2的纸面上方的摄影透镜1的从被摄体观察时的左侧的光、即从由右眼观察被摄体的方向进来的光成为主体光。另外，通过遮光膜的开口c而由像素51R受光的光中，来自摄影透镜1的从被摄体观察时的右侧的光、即从由左眼观察被摄体的方向进来的光成为主体光。
即，利用全部的相位差检测用像素51R能够得到由左眼观察被摄体的摄像图像信号，利用全部的相位差检测用像素51L能够得到由右眼观察被摄体的摄像图像信号。因此，可以通过对两者进行组合相关运算而求算相位差信息。
另外，相位差检测用像素51R和相位差检测用像素51L通过使遮光膜的开口沿相反方向偏心而得到相位差信息。可是，用于得到相位差信息的构造不限于此，可以采用已广为公知的结构。例如，也可以是在相位差对上搭载共同的一个微透镜(顶透镜)的构造。
图3是表示搭载在图1所示的数码相机上的固体摄像元件5的整体结构的平面示意图。
固体摄像元件5具有配置全部的像素51的受光面50。并且，在图2的例子中，在该受光面50设有9个成为取得相位差信息的对象的相位差检测区域(以下，称为AF区域)52。
AF区域52是包含搭载R滤光片的摄像用像素51(R像素51)、搭载G滤光片的摄像用像素51(G像素51)、搭载B滤光片的摄像用像素51(B像素51)和沿行方向X排列的多个相位差对的区域。
在受光面50中的除AF区域52外的部分中仅配置摄像用像素51。另外，AF区域52也可以无空隙地设于受光面50。
图1所示的相位差AF处理部19使用从位于通过用户操作等从9个AF区域52中选择的一个AF区域52中的相位差检测用像素51L和相位差检测用像素51R读出的输出信号组，运算由上述一对光束形成的两个像的相对的位置偏离量即相位差量。并且，基于该相位差量，求算摄影透镜1的调焦状态、在此是从对焦状态离开的量和其方向即散焦量。相位差AF处理部19根据该散焦量来确定聚焦透镜的对焦位置。
图1所示的对比度AF处理部18对由通过用户操作等从9个AF区域52中选择的一个AF区域52所摄像的图像进行分析，并利用公知的对比度AF方式来确定摄影透镜1的对焦位置。
即，对比度AF处理部18通过系统控制部11的控制而使摄影透镜1的聚焦透镜位置移动并求算对应所移动的每个位置(多个位置)得到的图像的对比度(亮度差)。并且，将对比度成为最大的聚焦透镜位置确定为对焦位置。
另外，也可以设为，AF区域52不是仅选择一个，而是能够选择连续排列的多个。
图1所示的系统控制部11在由闪烁检测部12检测出闪烁的状态下选择相位差AF处理部19，在闪烁检测部12未检测出闪烁的状态下选择对比度AF处理部18。
另外，闪烁检测部12根据由固体摄像元件5摄像的摄像图像信号的变化来检测闪烁的有无。因此，从固体摄像元件5进行的摄像开始起直到蓄积了某种程度的数量的摄像图像信号为止，不能进行闪烁的检测。
在不清楚闪烁是否发生的状况下，与进行对比度AF相比，进行相位差AF的方法AF的失败较少。因为相位差AF能够以1次的曝光来确定对焦位置。
因此，在从设定为摄影模式而固体摄像元件5进行的即时预览图像显示用的摄像开始起直至闪烁检测部12成为能够检测出闪烁的状态的期间，系统控制部11选择相位差AF处理部19。
对如以上那样构成的数码相机的动作进行说明。以下，对从通过操作部14所包含的快门按钮的操作而作出AF指示起到成为AF指示的结束为止连续地进行AF控制的情况下(例如动画摄影中的连续AF时)的数码相机的动作进行说明。
图4是用于对图1所示的数码相机的动作进行说明的流程图。
当设定为摄影模式而固体摄像元件5进行的连续摄像开始时，闪烁检测部12使用从固体摄像元件5输出的摄像图像信号来开始闪烁检测处理(步骤S1)。
在步骤S1的处理后，当有AF指示(步骤S2为是)时，系统控制部11对闪烁检测部12是否成为能够检测出闪烁的状态进行判定(步骤S3)。AF指示通过例如操作部14所包含的快门按钮的半按压操作而输入到系统控制部11。
例如，若由固体摄像元件5摄像所得的摄像图像信号达到规定数量，则系统控制部11判定为是能够进行闪烁检测的状态，若由固体摄像元件5摄像所得的摄像图像信号小于规定数量，则系统控制部11判定为是不能够进行闪烁检测的状态。
在步骤S3的判定为是时，系统控制部11对是否由闪烁检测部12检测出闪烁进行判定(步骤S4)。并且，如果检测出闪烁(步骤S4为是)，则进行步骤S5的处理，如果未检测出闪烁(步骤S4为否)，则进行步骤S6的处理。
另外，在步骤S3的判定为否时，系统控制部11进行步骤S5的处理。
在步骤S5中，系统控制部11利用相位差AF处理部19确定对焦位置。另外，在步骤S6中，系统控制部11利用对比度AF处理部18确定对焦位置。
在步骤S5、S6后，系统控制部11使聚焦透镜移动到所确定的对焦位置(步骤S7)。之后，当聚焦透镜移动到对焦位置时(步骤S8为是)，系统控制部11结束AF处理。
如以上那样，根据图1所示的数码相机，在检测出闪烁的状态下，进行相位差AF方式的对焦控制。对比度AF方式的对焦控制中，在有闪烁的情况下，由于需要延长为了消除其影响的曝光时间，因此使聚焦透镜移动到对焦位置为止需要耗费时间。因此，如上述那样，在有闪烁的情况下进行相位差AF方式的对焦控制，从而能够使聚焦透镜高速地移动到对焦位置，能够提高AF速度。
另外，在闪烁检测部12没有成为能够进行闪烁检测的状态的情况下，进行相位差AF方式的对焦控制。因此，例如，能够防止在接通数码相机的电源而立即进行摄影这种情形中的AF精度的降低。
另外，在图4的步骤S6中，系统控制部11利用对比度AF处理部18确定对焦位置，但是也可以利用相位差AF处理部19确定对焦位置。
在步骤S6中，通过事先设定的模式来确定选择对比度AF处理部18和相位差AF处理部19中的哪一个即可。
例如，如果通过操作部14的操作将数码相机设定为使摄影速度优先的模式，则系统控制部11在步骤S6中选择相位差AF处理部19，如果设定为使摄像画质优先的模式，则系统控制部11在步骤S6中选择对比度AF处理部18即可。
或者，在通过操作部14的操作而进行了优先使用对比度AF处理部18的手动设定的情况下，系统控制部11根据该设定信息，在步骤S6中选择对比度AF处理部18。另外，在通过操作部14的操作而进行了优先使用相位差AF处理部19的手动设定的情况下，根据该设定信息，在步骤S6中选择相位差AF处理部19即可。
另外，在图4的步骤S3中系统控制部11判断为不能进行闪烁检测而移到步骤S5的情况下，或者在步骤S4中系统控制部11检测出有闪烁而移到步骤S5的情况下，在步骤S5中，在位于事先所选择的AF区域52的相位差检测用像素51L和相位差检测用像素51R的曝光期间，系统控制部11也可以进行使发光部3发出辅助光的控制。如此，通过在相位差检测用像素的曝光中发出辅助光，能够使闪烁的影响降低。
由于该辅助光的发光，有可能摄像用像素51的输出信号饱和，通过曝光得到的即时预览图像的画质降低。因此，在步骤S5中进行辅助光的发光的情况下，在曝光结束后，系统控制部11可以不从摄像用像素51读出信号而仅从相位差检测用像素51R和相位差检测用像素51L读出信号，不生成即时预览图像而算出散焦量。
在图1所示的数码相机中使用将相位差检测用像素51R、51L和摄像用像素51一起内置的固体摄像元件5。因此，相位差检测用像素51R、51L的灵敏度比摄像用像素51低。
因此，为了高精度地进行相位差AF方式的对焦控制，相位差检测用像素51R、51L的输出信号电平需要高至某种程度。
可是，根据被摄体，也存在相位差检测用像素51R、51L的输出信号电平降低到不能够维持相位差AF精度的程度的情况。在这种情况下，如果是不改变F值的状况，则系统控制部11需要将相位差检测用像素51R、51L的曝光时间延长至可以维持相位差AF精度的程度。
例如，如图5所示，将摄影帧频设为1/60秒，如在图5中的由点划线包围的那样，考虑将进行相位差AF方式的对焦控制时的曝光时间延长为2/100秒的情况。
在此，为了利用对比度AF方式确定对焦位置，需要进行改变聚焦透镜位置的多次(在图5的例子中为3次)摄像。并且，为了没有闪烁的影响而利用对比度AF方式确定对焦位置，需要将该3次摄像帧各自中的固体摄像元件5的曝光时间设为闪烁周期的自然数倍。
在图5中的由虚线包围的部分中，在检测出以100Hz反复亮灭的荧光灯的闪烁的状态下，为了利用对比度AF方式准确地确定对焦位置所需的3次摄像各自的曝光时间设为1/100秒。
如图5所示，即使在进行相位差AF方式的对焦控制的情况下，也产生固体摄像元件5的曝光时间大于帧频(1/60秒)的情况。在这种情况下，若不使帧频比1/60慢则不能够进行应对。
另一方面，对比度AF方式使用灵敏度较高的摄像用像素51的输出信号，因此即使在被摄体亮度较低的情况下，如图5的点线范围内所示，仅通过将各帧中的曝光时间设为1/100秒，也能够实现精度较高的AF。并且，根据对比度AF方式，不需要帧频的变更。
即，在被摄体暗到进行相位差AF方式的对焦控制时所需的固体摄像元件5的曝光时间超过了所设定的帧频的程度的场景中，采用不进行帧频的变更即可的对比度AF方式的方法在抑制摄像画质的大幅的变化方面较为优选。
以下，对这种优选的数码相机的动作，参照图6进行说明。
图6是用于对图1所示的数码相机的动作的变形例进行说明的流程图。在图6中，对与图4所示的处理相同的步骤标注相同的附图标记而省略说明。
在步骤S4的判定为是时，系统控制部11求算从事先选择的AF区域52内的相位差检测用像素51R或相位差检测用像素51L输出的输出信号的平均值，基于该平均值，算出利用相位差AF方式确定对焦位置时所需的固体摄像元件5的曝光时间(步骤S10)。
接下来，系统控制部11将在步骤S10中算出的曝光时间和阈值进行比较(步骤S11)。该阈值被设定为以帧频规定的1帧量的时间。
在步骤S11中，在曝光时间超过了阈值的情况下，系统控制部11对能否在不超出阈值的范围内将固体摄像元件5的曝光时间设定为在步骤S4中检测出的闪烁的周期的自然数倍(例如1/100秒)进行判定(步骤S11A)。
在能够将固体摄像元件5的曝光时间设定为闪烁的周期的自然数倍的情况下(步骤S11A为是)，系统控制部11将固体摄像元件5的曝光时间设定为闪烁的周期的自然数倍(步骤S12)。但是，在步骤S12中设定的曝光时间在不超出上述阈值的范围内进行设定。
并且，系统控制部11使聚焦透镜移动并在所设定的曝光时间内利用固体摄像元件5进行至少3次摄像，使对比度AF处理部18使用通过该摄像得到的摄像图像信号来确定对焦位置(步骤S13)。步骤S13之后，执行步骤S7的处理。
在不能将固体摄像元件5的曝光时间设定为闪烁的周期的自然数倍的情况下(步骤S11A为否)，系统控制部11使相位差AF处理部19执行步骤S12A的处理后，执行步骤S7的处理。
在步骤S12A中，相位差AF处理部19对应每像素对从事先选择的AF区域52内的相位差检测用像素51R和相位差检测用像素51L输出的多个帧量的输出信号进行平均，通过使用了进行平均而得到的信号的相关运算，算出散焦量。
或者，在步骤S12A中，相位差AF处理部19使用从事先选择的AF区域52内的相位差检测用像素51R和相位差检测用像素51L输出的多个帧量的输出信号，对应每帧算出散焦量，并算出对多个帧算出的散焦量的平均作为最终的散焦量。
在步骤S11中，在曝光时间是阈值以下的情况下，系统控制部11执行步骤S5的处理。
如以上那样，根据图6所示的变形例，即使在检测出闪烁的状态下，在固体摄像元件5的曝光时间超出阈值的情况且能够将曝光时间设定为闪烁周期的自然数倍的状况下，也执行对比度AF方式的对焦控制。因此，能够防止在摄像中产生帧频的变更，能够使摄像品质稳定。另外，即使有闪烁，如果被摄体明亮则也进行相位差AF，因此能够提高AF速度。
另外，根据图6所示的变形例，在步骤S11A的判定成为否时，由于使用多个帧的信号来算出散焦量，因此能够减小闪烁的影响，能够防止AF精度降低。
在作为固体摄像元件5使用CMOS传感器的情况下，以卷帘快门方式从各像素51读出信号。因此，在发生闪烁的情况下，当帧频向慢的方向变更时，存在闪烁对画质的影响变得更加显著的可能性。
因此，在图6中，通过仅在步骤S4为是时进行步骤S11的判定，能够在没有发生闪烁时，在步骤S6中选择用户所希望的AF方式，能够保持相机的便利性且防止闪烁发生时的画质降低。
至此，将像素51进行所谓的蜂窝排列的情况作为例子，但是本发明也可以适用于像素51排列成正方网格状的固体摄像元件。
另外，固体摄像元件5搭载多个颜色的滤色器而进行彩色摄像，但是，固体摄像元件5也可以将滤色器设为绿色的单色、省略滤色器等，而作为单色摄像用的摄像元件。
另外，在以上的说明中，将固体摄像元件5设为使摄像用像素51和相位差检测用像素51R、51L混在一起的摄像兼相位差检测用的摄像元件。可是，也可以采用以下结构：将不具有摄像用像素51的相位差AF专用的元件和固体摄像元件5分开设于相机主体200内，相位差AF处理部19使用来自该元件的输出信号来确定对焦位置。
虽然在本说明书中作为摄像装置将数码相机作为例子，但是在以下，作为摄像装置对带相机的智能手机的实施方式进行说明。
图7是表示作为本发明的摄影装置的一实施方式的智能手机200的外观的图。图7所示的智能手机200具有平板状的壳体201，在壳体201的一面具备使作为显示部的显示面板202和作为输入部的操作面板203成为一体而成的显示输入部204。另外，这样的壳体201具备扬声器205、麦克风206、操作部207和相机部208。另外，壳体201的结构不限于此，例如可以采用使显示部和输入部独立的结构，也可以采用具有折叠构造、滑动机构的结构。
图8是表示图7所示的智能手机200的结构的框图。如图7所示，作为智能手机的主要的结构要素，具备无线通信部210、显示输入部204、通话部211、操作部207、相机部208、存储部212、外部输入输出部213、GPS(Global Positioning System：全球定位系统)接收部214、移动传感器部215、电源部216和主控制部220。另外，作为智能手机200的主要功能，具备进行经由省略图示的基站装置BS和省略图示的移动通信网NW的移动无线通信的无线通信功能。
无线通信部210按照主控制部220的指示，对收纳于移动通信网NW的基站装置BS进行无线通信。使用该无线通信，进行声音数据、图像数据等各种文件数据、电子邮件数据等的收发、Web数据、流数据等的接收。
显示输入部204是通过主控制部220的控制来显示图像(静止图像和动态图像)、字符信息等而视觉性地向用户传递信息并检测与所显示的信息对应的用户操作的所谓触摸面板，具备显示面板202和操作面板203。
显示面板202使用LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)、OELD(OrganicElectro-Luminescence Display：有机电致发光显示器)等作为显示设备。
操作面板203是载置成能够目视确认在显示面板202的显示面上显示的图像并检测由用户的手指、尖笔操作的一或多个坐标的设备。当利用用户的手指、尖笔对该设备进行操作时，将因操作而产生的检测信号输出到主控制部220。接下来，主控制部220基于所接收的检测信号，检测显示面板202上的操作位置(坐标)。
如图7所示，作为本发明的摄影装置的一实施方式而例示的智能手机200的显示面板202和操作面板203成为一体而构成显示输入部204，但是成为操作面板203完全覆盖显示面板202那样的配置。
在采用该配置的情况下，操作面板203也可以具备对显示面板202外的区域也检测用户操作的功能。换言之，操作面板203也可以具备对于与显示面板202重叠的重叠部分的检测区域(以下，称作显示区域)和对于其以外的不与显示面板202重叠的外缘部分的检测区域(以下，称作非显示区域)。
另外，也可以使显示区域的大小和显示面板202的大小完全一致，但是也没有必要必须使两者一致。另外，操作面板203也可以具备外缘部分和除此以外的内侧部分这两个感应区域。此外，外缘部分的宽度根据壳体201的大小等而适当设计。此外，作为由操作面板203采用的位置检测方式，能够列举出矩阵开关方式、电阻膜方式、表面弹性波方式、红外线方式、电磁感应方式和静电电容方式等，也能够采用其中任一种方式。
通话部211具备扬声器205和麦克风206，将通过麦克风206输入的用户的声音转换为能够由主控制部220处理的声音数据而输出到主控制部220，或者对由无线通信部210或外部输入输出部213接收到的声音数据进行解码而从扬声器205输出。另外，如图7所示，例如，能够将扬声器205搭载于与设有显示输入部204的面相同的面，并将麦克风206搭载于壳体201的侧面。
操作部207是使用键开关等的硬件键，是接收来自用户的指示的器件。例如，如图7所示，操作部207是如下的按钮式开关：搭载于智能手机200的壳体201的侧面，当利用手指等按下时接通，当松开手指时通过弹簧等的恢复力而成为断开状态。
存储部212存储主控制部220的控制程序、控制数据、应用软件、将通信对方的名称、电话号码等建立对应而成的地址数据、所收发的电子邮件的数据、利用Web浏览下载的Web数据、所下载的内容数据，并暂时性地存储流数据等。另外，存储部212由智能手机内置的内部存储部217和装拆自如的具有外部存储器插槽的外部存储部218构成。另外，构成存储部212的各个内部存储部217和外部存储部218使用闪存型(flash memory type)、硬盘型(hard disk type)、缩微多媒体卡型(multimedia card micro type)、卡型的存储器(例如，MicroSD(注册商标)存储器等)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)等存储介质而实现。
外部输入输出部213起到与连接于智能手机200的全部的外部设备的接口的作用，用于与其他外部设备通过通信等(例如，通用串行总线(USB)、IEEE1394等)或网络(例如，互联网、无线LAN、蓝牙(Bluetooth)(注册商标)、RFID(Radio Frequency Identification：无线射频识别)、红外线通信(Infrared Data Association：IrDA)(注册商标)、UWB(UltraWideband：超宽带)(注册商标)、紫蜂(ZigBee)(注册商标)等)而直接地或间接地连接。
作为与智能手机200连接的外部设备，例如有：有/无线头戴式耳机、有/无线外部充电器、有/无线数据端口、经由卡插座而连接的存储卡(Memory card)、SIM(SubscriberIdentity Module Card：客户识别模块卡)/UIM(User Identity Module Card：用户识别模块卡)卡、经由音频/视频I/O(Input/Output)端子而连接的外部音频/视频设备、无线连接的外部音频/视频设备、有/无线连接的智能手机、有/无线连接的个人计算机、有/无线连接的PDA、有/无线连接的个人计算机、耳机等。外部输入输出部213能够将从这种外部设备接收传送的数据传递到智能手机200的内部的各结构要素、将智能手机200的内部的数据传送到外部设备。
GPS接收部214按照主控制部220的指示，接收从GPS卫星ST1～STn发送的GPS信号，并执行基于所接收的多个GPS信号的测位运算处理，检测该智能手机200的由纬度、经度、高度构成的位置。GPS接收部214在能够从无线通信部210、外部输入输出部213(例如无线LAN)取得位置信息时，也能够使用该位置信息来检测位置。
运动传感器部215例如具备三轴加速度传感器等，按照主控制部220的指示，检测智能手机200的物理性的移动。通过检测智能手机200的物理性的移动，能够检测智能手机200移动的方向、加速度。该检测结果被输出到主控制部220。
电源部216按照主控制部220的指示，向智能手机200的各部供给存储于蓄电池(未图示的)的电力。
主控制部220具备微处理器，按照存储部212所存储的控制程序、控制数据而动作，对智能手机200的各部统一地进行控制。另外，主控制部220为了通过无线通信部210进行声音通信、数据通信而具备对通信系统的各部进行控制的移动通信控制功能和应用处理功能。
应用处理功能通过按照存储部212所存储的应用软件使主控制部220动作而实现。作为应用处理功能，例如有：对外部输入输出部213进行控制而与相向设备进行数据通信的红外线通信功能、进行电子邮件的收发的电子邮件功能和阅览Web网页的Web浏览功能等。
另外，主控制部220具备基于接收数据、所下载的流数据等图像数据(静止图像、动态图像的数据)而将影像显示于显示输入部204的图像处理功能等。图像处理功能是指主控制部220对上述图像数据进行解码并对该解码结果实施图像处理而将图像显示于显示输入部204的功能。
此外，主控制部220执行对于显示面板202的显示控制和检测通过操作部207、操作面板203进行的用户操作的操作检测控制。通过执行显示控制，主控制部220显示用于启动应用软件的图标、滚动条等软件键，或显示用于创建电子邮件的窗口。另外，滚动条是指，对于没有完全收纳到显示面板202的显示区域的较大的图像等，用于接收使图像的显示部分移动的指示的软件键。
另外，通过执行操作检测控制，主控制部220检测通过操作部207进行的用户操作，或者通过操作面板203接收对上述图标的操作、对上述窗口的输入栏的字符串的输入，或接收通过滚动条进行的显示图像的滚动要求。
此外，通过执行操作检测控制，主控制部220具备如下的触摸面板控制功能：判定对操作面板203的操作位置是与显示面板202重叠的重叠部分(显示区域)还是其以外的不与显示面板202重叠的外缘部分(非显示区域)，而对操作面板203的感应区域、软件键的显示位置进行控制。
另外，主控制部220也能够检测对于操作面板203的手势操作，根据所检测出的手势操作，执行预先设定的功能。手势操作并非以往的单纯的触摸操作，而是指利用手指等描绘轨迹、或同时指定多个位置、或将这些组合而从多个位置对至少一个位置描绘轨迹的操作。
相机部208包括图1所示的数码相机中的外部存储器控制部20、记录介质21、显示控制部22、显示部23和操作部14以外的结构。由相机部208生成的摄像图像数据可以记录于存储部212，或通过输入输出部213、无线通信部210而输出。在图7所示的智能手机200中，相机部208搭载于与显示输入部204相同的面，但是相机部208的搭载位置不限于此，也可以搭载于显示输入部204的背面。
另外，相机部208能够用于智能手机200的各种功能。例如，能够在显示面板202显示由相机部208取得的图像、作为操作面板203的操作输入之一而利用相机部208的图像。另外，在GPS接收部214检测位置时，也能够参照来自相机部208的图像来检测位置。此外，也能够参照来自相机部208的图像，不使用三轴加速度传感器或与三轴加速度传感器并用，而判断智能手机200的相机部208的光轴方向、判断当前的使用环境。当然，也能够在应用软件内利用来自相机部208的图像。
此外，能够在静止画面或动画的图像数据中附加由GPS接收部214取得的位置信息、由麦克风206取得的声音信息(也可以利用主控制部等进行声音文本转换而成为文本信息)、由移动传感器部215取得的姿势信息等而记录于记录部212，也能够通过输入输出部213、无线通信部210而输出。
在以上那样的结构的智能手机200中，也使用固体摄像元件5作为相机部208的摄像元件，在主控制部220中执行图4、6所例示的处理，从而能够得到较高的摄像品质。
如以上说明的那样，本说明书中公开了以下的事项。
所公开的摄像装置具有摄像元件，上述摄像元件经由包括聚焦透镜的摄像光学系统对被摄体进行摄像，上述摄像装置具备：对焦控制部及闪烁检测部，对焦控制部选择并执行第一对焦控制和第二对焦控制中的任一种控制，所述第一对焦控制通过相位差AF方式将上述聚焦透镜控制到对焦位置，所述第二对焦控制通过对比度AF方式将上述聚焦透镜控制到对焦位置，闪烁检测部检测闪烁，上述对焦控制部至少根据由上述闪烁检测部有无检测出闪烁，来确定选择并执行上述第一对焦控制和上述第二对焦控制中的哪一种控制。
所公开的摄像装置中，在由上述闪烁检测部检测出闪烁的状态下，上述对焦控制部选择上述第一对焦控制。
所公开的摄像装置中，上述摄像元件包括对通过了上述摄像光学系统的光瞳区域的不同部分的一对光束的一方进行受光的多个第一相位差检测用的像素和对上述一对光束的另一方进行受光的多个第二相位差检测用的像素，在由上述闪烁检测部检测出闪烁的状态下，在进行上述第一对焦控制所需的上述摄像元件的曝光时间为阈值以下的情况下，上述对焦控制部选择上述第一对焦控制，在上述曝光时间超过上述阈值的情况下，上述对焦控制部选择上述第二对焦控制，而且，上述对焦控制部在由上述闪烁检测部检测出闪烁的状态下选择上述第二对焦控制的情况下，将上述第二对焦控制所需的多次摄像各自中的上述摄像元件的曝光时间设定为由上述闪烁检测部检测的闪烁周期的自然数倍。
所公开的摄像装置中，在直到上述闪烁检测部成为能够检测出闪烁的状态的期间，上述对焦控制部选择上述第一对焦控制。
所公开的摄像装置具备对焦控制方法设定部，根据操作部的操作而设定优先进行上述第一对焦控制和上述第二对焦控制中的哪一种控制，在上述闪烁检测部未检测出闪烁的状态下，上述对焦控制部选择由上述对焦控制方法设定部设定的对焦控制。
所公开的对焦控制方法是具有摄像元件的摄像装置中的对焦控制方法，上述摄像元件经由包括聚焦透镜的摄像光学系统对被摄体进行摄像，上述对焦控制方法具备：对焦控制步骤及检测闪烁的闪烁检测步骤，所述对焦控制步骤选择并执行第一对焦控制和第二对焦控制中的任一种控制，所述第一对焦控制通过相位差AF方式将上述聚焦透镜控制到对焦位置，所述第二对焦控制通过对比度AF方式将上述聚焦透镜控制到对焦位置，在上述对焦控制步骤中，至少根据在上述闪烁检测步骤中有无检测出闪烁，来确定选择并执行上述第一对焦控制和上述第二对焦控制中的哪一种控制。
工业实用性
本发明用于智能手机等带摄像功能的电子设备、数码相机等摄像装置是有用的。
以上，通过特定的实施方式对本发明进行了说明，但是，本发明不限定于该实施方式，在不脱离所公开的发明的技术思想的范围内能够进行各种变更。
本申请基于2012年11月22日提出的日本专利申请(日本特愿2012-256351)，并将其内容并入到本文中。
附图标记说明
100 镜头装置
200 相机主体
1 摄影透镜
5 固体摄像元件
11 系统控制部
12 闪烁检测部
18 对比度AF处理部
19 相位差AF处理部
51 摄像用像素
51R、51L 相位差检测用像素

Claims (4)

1.一种摄像装置，具有摄像元件，所述摄像元件经由包括聚焦透镜的摄像光学系统对被摄体进行摄像，
所述摄像装置具备：
对焦控制部，选择并执行第一对焦控制和第二对焦控制中的任一种控制，所述第一对焦控制通过相位差AF方式将所述聚焦透镜控制到对焦位置，所述第二对焦控制通过对比度AF方式将所述聚焦透镜控制到对焦位置；及
闪烁检测部，检测闪烁，
所述对焦控制部至少根据由所述闪烁检测部有无检测出闪烁，来确定选择并执行所述第一对焦控制和所述第二对焦控制中的哪一种控制，在直到所述闪烁检测部成为能够检测出闪烁的状态的期间，所述对焦控制部选择所述第一对焦控制。
2.一种摄像装置，具有摄像元件，所述摄像元件经由包括聚焦透镜的摄像光学系统对被摄体进行摄像，
所述摄像元件包括对通过了所述摄像光学系统的光瞳区域的不同部分的一对光束的一方进行受光的多个第一相位差检测用的像素和对上述一对光束的另一方进行受光的多个第二相位差检测用的像素，
所述摄像装置具备：
对焦控制部，选择并执行第一对焦控制和第二对焦控制中的任一种控制，所述第一对焦控制通过相位差AF方式将所述聚焦透镜控制到对焦位置，所述第二对焦控制通过对比度AF方式将所述聚焦透镜控制到对焦位置；及
闪烁检测部，检测闪烁，
所述对焦控制部至少根据由所述闪烁检测部有无检测出闪烁，来确定选择并执行所述第一对焦控制和所述第二对焦控制中的哪一种控制，在由所述闪烁检测部检测出闪烁的状态下，在进行所述第一对焦控制所需的所述摄像元件的曝光时间为阈值以下的情况下，所述对焦控制部选择所述第一对焦控制，在所述曝光时间超过所述阈值的情况下，所述对焦控制部选择所述第二对焦控制，
而且，所述对焦控制部在由所述闪烁检测部检测出闪烁的状态下选择所述第二对焦控制的情况下，将所述第二对焦控制所需的多次摄像各自中的所述摄像元件的曝光时间设定为由所述闪烁检测部检测的闪烁周期的自然数倍。
3.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
在由所述闪烁检测部检测出闪烁的状态下，所述对焦控制部选择所述第一对焦控制。
4.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，
在直到所述闪烁检测部成为能够检测出闪烁的状态的期间，所述对焦控制部选择所述第一对焦控制。
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