CN105074528A - 摄像装置及对焦控制方法 - Google Patents

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Abstract

提供能够高效地进行相位差量的运算而使相位差AF的速度高速化的摄像装置。摄像元件(5)具备摄像用像素(51)和相位差检测用像素(51R、51L)。当存在动画摄影开始指示时，散焦量计算部(19)根据F值、焦距、聚焦位置的信息，确定相关运算时的两个输出信号组的位移量。散焦量计算部(19)在所确定的位移量的范围内使两个输出信号组每次错开单位量而进行相关运算，并根据其结果而算出散焦量。之后，当到主要被摄体的距离发生变化时，将已经设定的位移量变更为较大的值。

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，伴随着CCD(ChargeCoupledDevice：电荷耦合元件)图像传感器、CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor：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(PersonalDigitalAssistan：移动信息终端)等具有摄影功能的信息设备的需求急增。此外，将以上那样的具有摄像功能的信息设备称为摄像装置。
在这些摄像装置中，作为与主要的被摄体对焦的对焦控制方法，采用对比度AF(AutoFocus，自动对焦)方式、相位差AF方式。相位差AF方式与对比度AF方式相比，能够更加高速、高精度地进行对焦位置的检测，所以在各种摄像装置中被广泛采用(例如参照专利文献1～3)。
在相位差AF方式中，获取相位差检测用的一对传感器行的输出来作为数据，取得该一对传感器输出的相关性。具体来说，将一传感器行的数据设为A[1]…A[k]，将另一传感器行的数据设为B[1]…B[k]，算出使这两个数据错开“d”时的通过以下的式求算的两个数据波形所包围的面积S[d]为最小时的“d”的值，来作为相位差量，基于该相位差量，驱动聚焦透镜。
[数学式1]
S [ d ] = Σ n = 1 k ( A [ n + d ] - B [ n ] ) 2 ... ( 1 )
d＝-L，…，-2，-1，0，1，2，…，L
在专利文献1中公开了如下的摄像装置：根据与相机主体的感光部件(胶片、摄像元件)相关的信息(容许弥散圆直径的信息)，变更在运算相位差检测用的传感器对中形成的两个像的相关性时的两个像的位移间距(相当于上述d的增减量)，从而进行对于感光部件最佳的聚焦动作。
在专利文献2中记载了如下的摄像装置：将式(1)中的L作为第一值而算出相位差量，基于该相位差量来使聚焦透镜移动之后，使L小于第一值而再次算出相位差量，基于该相位差量来使聚焦透镜移动。
在专利文献3中记载了根据变焦倍率来将用于相位差量的计算的相位差检测用的传感器行的宽度设为可变的摄像装置。
专利文献1：日本特开2007-219539号公报
专利文献2：日本特开平7-143391号公报
专利文献3：日本特开2009-92824号公报
发明内容
发明要解决的课题
根据专利文献1～3的摄像装置，能够提高相位差AF的精度。但是，在相位差AF时有可能进行无用的运算，无法说能够高效地进行用于相位差AF的运算。
例如，在模糊较小的被摄体和模糊较大的被摄体中，模糊较小的被摄体的上述L的值更小即可。但是，在专利文献1、3中，无论被摄体的状态如何，都将上述L设为恒定，所以有时无用地进行相关运算。
另外，专利文献2虽然在第一次的相关运算时和第二次的相关运算时改变L的值，但各相关运算时的L的值无论被摄体的状态如何都是固定的，所以有时无用地进行相关运算。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供能够高效地进行相位差量的运算而使相位差AF的速度高速化的摄像装置及对焦控制方法。
用于解决课题的技术方案
本发明的摄像装置通过摄像光学系统对被摄体进行摄像，所述摄像装置具备：传感器，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并排列于行方向上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并排列于上述行方向上的多个第二相位差检测用的像素；散焦量计算部，使由上述多个第一相位差检测用的像素各自的输出信号构成的第一输出信号组和由上述多个第二相位差检测用的像素各自的输出信号构成的第二输出信号组在上述行方向上每次错开任意量并运算上述第一输出信号组与上述第二输出信号组的相关量，根据上述相关量为最大时的上述第一输出信号组与上述第二输出信号组的相位差量而算出散焦量；及对焦控制部，基于由上述散焦量计算部算出的上述散焦量，控制上述摄像光学系统的对焦状态，在动画摄像模式中，上述散焦量计算部将上述第一输出信号组与上述第二输出信号组的错开量的上限值设定为第一值，在设定上述第一值之后，根据摄像条件或者被摄体条件的变化，变更上述错开量的上限值，上述第一值与构成动态图像的任意图像的摄像时的上述摄像光学系统的F值、上述摄像光学系统的焦距或者上述摄像光学系统所含的聚焦透镜的位置中的至少一个对应。
本发明的对焦控制方法是摄像装置中的对焦控制方法，上述摄像装置具有传感器并且通过摄像光学系统对被摄体进行摄像，上述传感器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并排列于行方向上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并排列于上述行方向上的多个第二相位差检测用的像素，上述对焦控制方法具备：散焦量计算步骤，使由上述多个第一相位差检测用的像素各自的输出信号构成的第一输出信号组和由上述多个第二相位差检测用的像素各自的输出信号构成的第二输出信号组在上述行方向上每次错开任意量并运算上述第一输出信号组与上述第二输出信号组的相关量，根据上述相关量为最大时的上述第一输出信号组与上述第二输出信号组的相位差量而算出散焦量；及对焦控制步骤，基于在上述散焦量计算步骤中算出的上述散焦量，控制上述摄像光学系统的对焦状态，在上述散焦量计算步骤中，在动画摄像模式时，将上述第一输出信号组与上述第二输出信号组的错开量的上限值设定为第一值，在设定上述第一值之后，根据摄像条件或者被摄体条件的变化，变更上述错开量的上限值，上述第一值是根据构成动态图像的任意图像的摄像时的上述摄像光学系统的F值、上述摄像光学系统的焦距或者上述摄像光学系统所含的聚焦透镜的位置中的至少一个而确定的。
发明效果
根据本发明，可提供能够高效地进行相位差量的运算而使相位差AF的速度高速化的摄像装置及对焦控制方法。
附图说明
图1是表示作为用于说明本发明的一实施方式的摄像装置的一例的数码相机的概略结构的图。
图2是表示搭载于图1所示的数码相机的固体摄像元件5的结构的俯视示意图。
图3是在图2所示的固体摄像元件5中表示用于相关运算的两个像素行的一例的图。
图4是表示图1所示的数码相机的主存储器中存储的表格的一例的图。
图5是用于说明图1所示的数码相机的动作的流程图。
图6是用于说明图5所示的步骤S11、S12的详细内容的流程图。
图7是表示作为图2所示的固体摄像元件5的变形例的固体摄像元件5a的图。
图8是作为摄像装置而说明智能手机的图。
图9是图8的智能手机的内部框图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的实施方式。
图1是表示作为用于说明本发明的一种实施方式的摄像装置的一例的数码相机的概略结构的图。
图1所示的数码相机的摄像系统具备作为摄像光学系统的镜头装置(包括摄影透镜1与光圈2)以及CMOS型的固体摄像元件5。
包括摄影透镜1以及光圈2的镜头装置既可以能够相对于相机主体进行拆装，也可以固定于相机主体。摄影透镜1包括聚焦透镜与变焦透镜。聚焦透镜是指通过在光轴方向上移动来进行焦点位置的调节的透镜。变焦透镜是指通过在光轴方向上移动来使焦距变化而改变摄像视角的透镜。摄像视角用角度表示拍摄于摄像元件中的范围。另外，焦距是指对焦时的、从透镜到摄像元件的距离。
对数码相机的电控制系统整体进行集中控制的系统控制部11控制闪光发光部12以及受光部13。另外，系统控制部11控制透镜驱动部8而调整摄影透镜1中包括的聚焦透镜或者变焦透镜的位置。而且，系统控制部11通过经由光圈驱动部9控制光圈2的开口量，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而驱动固体摄像元件5，将通过摄影透镜1拍摄到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。
数码相机的电控制系统还具备：与固体摄像元件5的输出连接的进行相关双采样处理等模拟信号处理的模拟信号处理部6；及将从该模拟信号处理部6输出的模拟信号转换成数字信号的A/D转换电路7。模拟信号处理部6以及A/D转换电路7由系统控制部11控制。模拟信号处理部6以及A/D转换电路7也有时内置于固体摄像元件5。
而且，该数码相机的电控制系统具备：主存储器16；与主存储器16连接的存储器控制部15；对从A/D转换电路7输出的摄像图像信号进行去马赛克处理、伽马校正处理和RGB/YC转换处理等而生成摄像图像数据的数字信号处理部17；将由数字信号处理部17生成的摄像图像数据压缩成JPEG形式或者对压缩图像数据进行扩展的压缩扩展处理部18；算出散焦量的散焦量计算部19；连接拆装自由的记录介质21的外部存储器控制部20；及连接搭载于相机背面等的显示部23的显示控制部22。存储器控制部15、数字信号处理部17、压缩扩展处理部18、散焦量计算部19、外部存储器控制部20以及显示控制部22通过控制总线24以及数据总线25而相互连接，由来自系统控制部11的指令控制。
图2是表示搭载于图1所示的数码相机的固体摄像元件5的结构的俯视示意图。
固体摄像元件5具备在行方向X以及与该行方向X正交的列方向Y上二维状地排列的多个像素51(图中的各正方形的块)。在图2中，虽然未图示全部的像素51，但实际上，二维状地排列了几百万～一千几百万个左右的像素51。当通过固体摄像元件5进行摄像时，从该多个像素51中的各像素得到输出信号。在本说明书中将该多个输出信号的集合称为摄像图像信号。
各像素51包括：光电二极管等光电转换部；形成在该光电转换部上方的滤色器；及输出与在光电转换部中蓄积的信号电荷相应的信号的信号输出电路。
信号输出电路是广泛公知的MOS电路，例如构成为包括：被传送在光电转换部中蓄积的电荷的电荷蓄积部、用于将光电转换部的电荷传送到电荷蓄积部的传送晶体管、重置电荷蓄积部的电位的重置晶体管、输出与电荷蓄积部的电位相应的信号的输出晶体管以及用于从输出晶体管向输出信号线选择性地输出信号的行选择晶体管。
在图2中，对包括使红色光透过的滤色器的像素51标注“R”字符，对包括使绿色光透过的滤色器的像素51标注“G”字符，对包括使蓝色光透过的滤色器的像素51标注“B”字符。
多个像素51形成为将由排列于行方向X上的多个像素51构成的像素行在列方向Y上排列多个而得到的排列。并且，奇数行的像素行与偶数行的像素行在行方向X上错开各像素行的像素51的排列间距的大约1/2。
奇数行的像素行的各像素51中包括的滤色器的排列作为整体为拜耳排列。另外，偶数行的像素行的各像素51中包括的滤色器的排列也作为整体为拜耳排列。处于奇数行的像素51和相对于该像素51在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。
根据这样的像素排列的固体摄像元件5，能够通过将构成对像素的两个像素51的输出信号相加，实现相机的高灵敏度化，或者通过改变构成对像素的两个像素51的曝光时间，并且将该两个像素51的输出信号相加，实现相机的宽动态范围化。
在固体摄像元件5中，多个像素51中的一部分成为相位差检测用的像素。
相位差检测用的像素包括多个相位差检测用像素51R与多个相位差检测用像素51L。
多个相位差检测用像素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半部的光束)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的多个相位差检测用像素51R拍摄由通过了摄影透镜1的光瞳区域的不同部分的一对光束中的一方形成的像。
多个相位差检测用像素51L对上述一对光束的另一方(例如通过了光瞳区域的左半部的光束)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的多个相位差检测用像素51L拍摄由通过了摄影透镜1的光瞳区域的不同部分的一对光束的另一方形成的像。
此外，相位差检测用像素51R、51L以外的多个像素51(以下，称为摄像用像素)拍摄由通过了摄影透镜1的光瞳区域的几乎全部的部分的光束形成的像。
在各像素51的光电转换部上方设有遮光膜，在该遮光膜形成有规定光电转换部的受光面积的开口。
摄像用像素51的开口(在图2中用附图标记a表示)的中心与摄像用像素51的光电转换部的中心(正方形的块的中心)一致。此外，在图2中，为了简化附图，对于摄像用像素51，仅对一部分图示开口a。
相对于此，相位差检测用像素51R的开口(在图2中用附图标记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中用附图标记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或者相位差检测用像素51L。当然，也可以将搭载其他颜色的滤色器的像素作为相位差检测用像素。
相位差检测用像素51R与相位差检测用像素51L分别在配置像素51的区域中离散并周期性地配置。
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在行方向X上每隔3个像素51而配置。
在图2的例子中，在奇数行的像素行的一部分(处于包括相位差检测用像素51R的像素行的旁边的像素行)中，相位差检测用像素51L在行方向X上以与相位差检测用像素51R相同的周期配置。
通过这样的结构，在通过遮光膜的开口b而被相位差检测用像素51L受光的光中，从在图2的纸面上方设置的摄影透镜1的被摄体观察时来自左侧的光、即从用右眼观察被摄体的方向来的光成为主体。另外，在通过遮光膜的开口c而被相位差检测用像素51R受光的光中，从摄影透镜1的被摄体观察时来自右侧的光、即从用左眼观察被摄体的方向来的光成为主体。
即，通过全部的相位差检测用像素51R，能够得到用左眼观察被摄体的摄像图像信号，通过全部的相位差检测用像素51L，能够得到用右眼观察被摄体的摄像图像信号。因此，能够通过组合两者而生成被摄体的立体图像数据，或者通过对两者进行相关运算而算出相位差量。
此外，相位差检测用像素51R与相位差检测用像素51L通过使遮光膜的开口向反方向偏心，能够分别对通过了摄影透镜1的光瞳区域的不同部分的光束进行受光，而得到相位差量。但是，用于得到相位差量的构造不限于此，能够采用其他广泛公知的构造。
固体摄像元件5还具备垂直扫描电路52与水平扫描电路53。
垂直扫描电路52进行各像素51中包括的信号输出电路的传送晶体管、重置晶体管以及行选择晶体管的导通截止控制。
水平扫描电路53与由在列方向Y上排列的像素51构成的对应每个像素列设置的输出信号线连接，将从处于任意的像素行的各像素51输出到输出信号线的输出信号依次输出到固体摄像元件5外部。
垂直扫描电路52以及水平扫描电路53按照图1所示的摄像元件驱动部10的指示进行动作。摄像元件驱动部10对每个像素行以使曝光期间错开一定时间的所谓滚动快门方式来驱动固体摄像元件5。
像素行的各像素51的曝光期间在使该各像素51的重置晶体管导通而重置了该各像素51中包括的电荷蓄积部的电位的时刻开始，在使该各像素51中包括的传送晶体管导通而完成将在该各像素51的光电转换部中蓄积的电荷向电荷蓄积部的传送的时刻结束。摄像元件驱动部10以使该曝光期间的开始时刻对应每个像素行而错开的方式控制垂直扫描电路52。
图1所示的散焦量计算部19使用从相位差检测用像素51L以及相位差检测用像素51R读出的输出信号组，算出由上述一对光束形成的两个像的相对的偏移量即相位差量。散焦量计算部19基于该相位差量，算出摄影透镜1的调焦状态、在此是从对焦状态偏离的量及其方向、即散焦量。
图1所示的系统控制部11作为对焦控制部而发挥功能，该对焦控制部基于由散焦量计算部19算出的散焦量，使摄影透镜1中包括的聚焦透镜移动到对焦位置，而控制摄影透镜1的对焦状态。
接下来，详细说明散焦量计算部19的相位差量的计算方法。
散焦量计算部19使用从包括相位差检测用像素51R的像素行以及包括与该相位差检测用像素51R接近的相位差检测用像素51L的像素行这两个像素行读出的输出信号，而算出相位差量。
此外，本说明书中，接近的两个像素(或者像素行)是指，接近到能够视为对来自实质上相同的被摄体部分的光进行受光的程度的两个像素(或者像素行)。
散焦量计算部19将从在图3中用粗框包围的接近的两个像素行(像素行L1与像素行L2)输出的信号组中的、像素行L1中包括的相位差检测用像素51R的输出信号，从相位差检测用像素51R的行方向X的位置处于左侧的像素起依次设为A[1]…A[k]。
另外，散焦量计算部19将像素行L2中包括的相位差检测用像素51L的输出信号，从相位差检测用像素51L的行方向X的位置处于左侧的像素起依次设为B[1]…B[k]。
信号A[n]与信号B[n](n＝1、2、3、…、k)是接近的相位差检测用像素51R与相位差检测用像素51L(成为对像素的相位差检测用像素51R与相位差检测用像素51L)的输出信号。
并且，散焦量计算部19通过上述式(1)的运算，而算出和通过像素行L1的相位差检测用像素51L进行摄像而得到的像(相当于像素行L1中包括的多个相位差检测用像素51L的输出信号组)与通过像素行L2的相位差检测用像素51R进行摄像而得到的像(相当于像素行L2中包括的多个相位差检测用像素51R的输出信号组)的相关量对应的面积S[d]。面积S[d]是指，其值越小则两个像的相关量越大。
散焦量计算部19算出在使式(1)中的“d”的值在从L到-L的范围内每次增减单位量(例如“1”。该数值是任意的)而得到的全部的S[d]中的、S[d]为最小值时(换而言之，两个像的相关量为最大时)的“d”的值，来作为相位差量。
在本实施方式中，为了使基于式(1)的相关运算的运算量最佳化，散焦量计算部19根据光圈2的F值、摄影透镜1的焦距(变焦透镜的位置)以及摄影透镜1中包括的聚焦透镜的位置(聚焦位置)，设定上述L的值(在相关运算时使两个像位移的量的上限值，以下称为位移量)。F值是指根据光圈的开口量来确定的值(在光圈敞开侧变小)。
根据F值、焦距以及聚焦位置的组合，来确定是被摄体的模糊较大的状况还是模糊较小的状况。在被摄体的模糊较小的状况下，与被摄体的模糊较大的状况相比，相位差量d变小。
因此，在被摄体的模糊较小的状况下，散焦量计算部19与被摄体的模糊较大的状况相比使位移量L的值减小。通过如此，能够减少求算式(1)的S[d]的数量，省去无用的运算。
F值以及焦距的组合与位移量L的关系预先通过实验求出，将图4所例示的表格存储于主存储器16。此外，图4所示的表格设为聚焦位置处于MOD或者INF(聚焦透镜的可移动范围内的两端部)时的表格。
当将聚焦透镜的一端到另一端的移动量设为M、将使聚焦透镜移动移动量M时的散焦量的变化量设为Md时，通过根据该变化量Md来逆运算相位差量，求算能够设定为位移量L的最大值。由于图4所示的表格设为聚焦位置处于MOD或者INF时的表格，所以L＝96成为能够由散焦量计算部19设定的位移量L的最大值。
F值越大，则被摄体的模糊越减小(像的分离减小)，所以即使对焦所需的聚焦透镜的移动量相同，相位差量也减少。另外，焦距越短，则被摄体的模糊越减小(像的分离减少)，所以即使对焦所需的聚焦透镜的移动量相同，相位差量也减少。
如此，根据F值与焦距的组合，相位差量能取的最大值变化。
因此，如图4所示，生成根据F值与焦距的组合而与相位差量的最大值相当的位移量L的值不同的表格。
此外，关于聚焦透镜的移动量最低限度所需的值(以下，也称为必要聚焦移动量)，如果聚焦位置处于MOD与INF，则其上限值为M。但是，在聚焦位置处于MOD与INF之间的情况下，必要聚焦移动量的上限值小于M。
例如，在聚焦位置处于MOD与INF的中间的情况下，必要聚焦移动量最大为M/2。因此，在这种情况下，即使将图4所示的表格中的L的各数值设为1/2，也能够不出问题地进行对焦控制。
散焦量计算部19根据进行相位差AF的时刻的聚焦位置的信息，判定必要聚焦移动量的最大值，按照所判定的最大值，对图4所示的表格进行加工，确定位移量L。
具体来说，散焦量计算部19算出当前的聚焦透镜的位置与MOD之间的距离、当前的聚焦透镜的位置与INF之间的距离，将这两个距离中大的一方设为与所有的F值与焦距的组合对应的必要聚焦移动量的最大值Ma。并且，散焦量计算部19在图4的表格中选择从系统控制部11取得了的和F值与焦距的组合对应的数值，将对该数值乘以Ma/M而得到的值(使小数点以下的数进位)确定为位移量L。
例如，在聚焦位置处于INF与MOD的中间和INF的中间且F值为F2.0、焦距为56以上且小于100的情况下，散焦量计算部19将32×(3/4)＝24设为位移量L。
此外，也可以对应每个聚焦位置生成图4所示的表格并存储于主存储器16，散焦量计算部19根据与聚焦位置对应的表格以及F值和焦距，确定位移量L。
如上所述构成的数码相机能够设定连续地进行静止画面摄像的动画摄像模式。以下，说明该动画摄像模式时的数码相机的动作。
图5是用于说明图1所示的数码相机的动画摄像模式时的动作的流程图。
在设定为动画摄像模式的状态下，当操作部14中包括的快门按钮被按压而存在动画摄像开始的指示时，系统控制部11基于该指示的刚刚之前得到的即时预览图像用的摄像图像信号来控制曝光，将聚焦位置控制为预先设定的位置(步骤S1)。
在该状态下，系统控制部11通过固体摄像元件5开始构成动态图像的第n帧(在此，n＝1)的静止图像的摄像(各像素的曝光以及从各像素的信号读出)。并且，将通过该摄像从固体摄像元件5输出的摄像图像信号存储于主存储器16(步骤S2)。
接下来，散焦量计算部19从系统控制部11取得第n帧的静止图像的摄像时的F值、焦距以及聚焦位置的信息(步骤S3)。
接下来，散焦量计算部19使用在步骤S3中取得的信息以及存储于主存储器16的表格，来设定位移量L(步骤S4)。
接下来，散焦量计算部19取得存储于主存储器16的第n帧的摄像图像信号中的、从像素行L1得到的相位差检测用像素51L的输出信号组以及从像素行L2得到的相位差检测用像素51R的输出信号组(步骤S5)。
接下来，散焦量计算部19使用在步骤S5中取得的输出信号，来进行上述式(1)所示的相关运算(步骤S6)。
作为相关运算的结果，散焦量计算部19将S[d]为最小的“d”的值设为相位差量。散焦量计算部19对包括相位差检测用像素51R以及与该相位差检测用像素51R构成对像素的相位差检测用像素51L的两个像素行中的每行，进行步骤S5、S6的处理，算出多个相位差量。
并且，散焦量计算部19使用该多个相位差量而算出散焦量(步骤S7)。例如，散焦量计算部19对多个相位差量进行平均，基于进行平均而得到的相位差量而算出散焦量。
接下来，系统控制部11基于在步骤S7中算出的散焦量，驱动聚焦透镜的位置，而进行对焦控制(步骤S8)。与步骤S8的处理并行地，系统控制部11基于第n帧的摄像图像信号来进行曝光控制(步骤S9)。
当步骤S8以及步骤S9的处理结束时，系统控制部11开始第(n+1)帧的静止图像的摄像。并且，将通过该摄像得到的摄像图像信号存储于主存储器16(步骤S10)。
接下来，散焦量计算部19判定是否满足了通过像素行L1的相位差检测用像素51L进行摄像而得到的像与通过像素行L2的相位差检测用像素51R进行摄像而得到的像的相位差量在第n帧的静止图像的摄像时与第(n+1)帧的静止图像的摄像时实质地发生变化(变化预先设定的阈值以上)的条件(步骤S11)。
相位差量发生变化的条件中例如有如下(A)～(C)所示的条件。被摄体距离取决于被摄体，所以是被摄体条件之一。摄像方向、F值以及焦距分别取决于进行摄像的一侧，所以是摄像条件之一。
(A)对焦的主要被摄体与数码相机(例如固体摄像元件5的摄像面)之间的距离即被摄体距离发生变化
(B)数码相机进行摄像的方向(摄影透镜1的光轴延伸的方向)即摄像方向发生变化
(C)光圈2的F值与摄像透镜1的焦距的至少一方发生变化
在此，任意的参数(被摄体距离、摄像方向、焦距、F值)发生变化是指，该参数中存在上述相位差量发生变化的程度的变化。以下，说明是否满足上述的各条件的判定方法。
<是否满足条件(A)的判定方法>
散焦量计算部19使用通过第(n+1)帧的摄像而得到的摄像图像信号，通过式(1)的相关运算，算出相位差量，在算出的相位差量相对于在步骤S6中算出的第n帧中的相位差量增加阈值以上或者减少阈值以上的情况下，判定为满足条件(A)。
另外，在步骤S8中被对焦的主要被摄体是人、动物的面部等的情况较多。因此，散焦量计算部19对通过第n帧的摄像而得到的摄像图像信号实施面部检测处理，检测被对焦的主要被摄体，将检测出的主要被摄体的大小与从第(n+1)帧的摄像图像信号检测出的该主要被摄体的大小进行比较。并且，在第(n+1)帧中进行摄像而得到的主要被摄体的面积比在第n帧中进行摄像而得到的主要被摄体的面积增大阈值以上或者减小阈值以上的情况下，也可以判定为满足条件(A)。
<是否满足条件(B)的判定方法>
在第n帧的静止图像的摄像时的曝光值与第(n+1)帧的静止图像的摄像时的曝光值存在较大的变化的情况下，能够推定为摄像方向发生变化。因此，散焦量计算部19将在步骤S1中确定的第n帧的静止图像的摄像时的曝光值与在步骤S9中确定的第(n+1)帧的静止图像的摄像时的曝光值进行比较，在两者存在阈值以上的差的情况下，判定为满足条件(B)。
另外，在数码相机进行摇摄等而较大地移动的情况下，也能够判断为摄像方向发生变化。因此，在数码相机中设置陀螺仪传感器等移动检测单元。并且，散焦量计算部19根据该移动检测单元的检测信号，判定在第n帧的静止图像的摄像与第(n+1)帧的静止图像的摄像之间数码相机是否移动了阈值以上，在判定为数码相机移动了阈值以上时，也可以判定为满足条件(B)。
<是否满足条件(C)的判定方法>
散焦量计算部19将第n帧的静止图像的摄像时的F值与第(n+1)帧的静止图像的摄像时的F值进行比较，在两者存在差的情况下，判定为满足条件(C)。另外，散焦量计算部19将第n帧的静止图像的摄像时的焦距与第(n+1)帧的静止图像的摄像时的焦距进行比较，在两者存在阈值以上的差的情况下，判定为满足条件(C)。
在步骤S11的判定为“是”时，散焦量计算部19再次重新设定位移量L(步骤S12)。在步骤S12之后，散焦量计算部19在步骤S13中将“n”的值变更为“n+1”，并进行步骤S5以后的处理。
在步骤S11的判定为“否”时，散焦量计算部19不变更位移量L，在步骤S13中将“n”的值变更为“n+1”，并执行步骤S5以后的处理。
图6是表示图5所示的步骤S11、S12的详细内容的流程图。
在步骤S10之后，散焦量计算部19判定第(n+1)帧的静止图像的摄像时的F值是否相对于第n帧的静止图像的摄像时的F值发生变化，而且，判定第(n+1)帧的静止图像的摄像时的焦距是否相对于第n帧的静止图像的摄像时的焦距发生变化(步骤S21)。
在步骤S21的判定为“是”的情况下，散焦量计算部19从系统控制部11取得第(n+1)帧的静止图像的摄像时的F值、焦距以及聚焦位置的信息(步骤S25)。
接下来，散焦量计算部19使用在步骤S25中取得的信息以及存储于主存储器16的表格，来设定位移量L(步骤S26)。散焦量计算部19在步骤S26之后进行图5的步骤S13的处理。
在步骤S21的判定为“否”的情况下，散焦量计算部19判定第n帧的静止图像的摄像时的数码相机的摄像方向与第(n+1)帧的静止图像的摄像时的数码相机的摄像方向是否存在较大的变化(步骤S22)。
在步骤S22的判定为“是”的情况下，在这种情况下，已经设定的位移量有时过大或者过小。因此，散焦量计算部19进行步骤S25以后的处理，将位移量再次设定为运算量最少的值。
在步骤S22的判定为“否”的情况下，散焦量计算部19判定第n帧的静止图像的摄像时的被摄体距离与第(n+1)帧的静止图像的摄像时的被摄体距离是否存在较大的变化(步骤S23)。
在步骤S23的判定为“是”的情况下，散焦量计算部19将在步骤S3中设定的位移量L设定为比位移量L大的值(步骤S24)。散焦量计算部19在步骤S24之后进行图5的步骤S13的处理。
在步骤S23的判定为“否”的情况下，散焦量计算部19进行图5的步骤S13的处理。
如上所述，根据图1所示的数码相机，根据F值、焦距以及聚焦位置来确定位移量L，所以与将位移量L始终设为固定的情况相比，能够防止进行无用的相关运算，能够使相位差AF高速化。
另外，图1所示的数码相机在根据构成动态图像的第n帧的静止图像的摄像时的F值、焦距以及聚焦位置来设定位移量L之后，在满足相位差量发生变化的条件的情况下，将该位移量L设定为不同的值。在动画摄像中，主要被摄体与数码相机的相对位置变化或者光圈2的开口量、变焦倍率变化等摄像条件或者被摄体条件等摄影环境时时刻刻地变化。因此，在存在这样的摄影环境的变化的情况下，通过再次设定处于此时的状况的最佳的位移量L，能够不降低相位差量的运算精度而减少作为整体的相关运算量。
此外，也能够将图1所示的数码相机设为并用相位差AF与对比度AF的数码相机。例如，设为在被摄体较暗的情况、被摄体中包括面部的情况下，优先地进行对比度AF，在被摄体明亮的情况、被摄体中未包括面部的情况下，优先地进行相位差AF。并且，在从对比度AF变更为相位差AF的情况下，将已经设定的位移量变更为较大的值。或者，在从对比度AF变更为相位差AF的情况下，在已经对主要被摄体对焦的情况下，将已经设定的位移量变更为较小的值。通过如此，也能够不降低相位差量的运算精度而减少作为整体的相关运算量。
到此为止，将固体摄像元件5设为CMOS型而进行了说明，但即使使用CCD型的固体摄像元件，也能够得到同样的效果。
接下来，说明图1所示的数码相机的变形例。
在图1所示的数码相机中，摄像元件驱动部10以滚动快门方式驱动固体摄像元件5。在滚动快门方式中，对应每个像素行使曝光时刻稍微错开。因此，在被摄体移动的情况下，即使是接近的两个像素行，在从这两个像素行得到的输出信号组彼此之间，也有时作为相位差产生由滚动快门驱动引起的像的变形。
当产生由滚动快门驱动引起的相位差D时，即使在d＝L或者d＝-L时S[d]为最小的情况下，实际上也有可能S[L+D]或者S[-(L+D)]比该最小的S[d]小。
因此，在该变形例中，在图5的步骤S4以及图6的步骤S26中，散焦量计算部19算出对根据F值、焦距以及聚焦位置来确定的位移量L的值加上由滚动快门驱动引起的相位差D而得到的位移量L’。并且，在图5的步骤S6中，通过下述式(2)算出S[d]为最小的d来作为相位差量。式(2)是在式(1)中将两个像的错开量的上限值设为L’而得到的。
[数学式2]
S &lsqb; d &rsqb; = &Sigma; n = 1 k ( A &lsqb; n + d &rsqb; - B &lsqb; n &rsqb; ) 2 ... ( 2 )
d＝-L’，…，-2，-1，0，1，2，…，L’
相位差D能够通过接近的两个像素行中的各像素行中包括的摄像用像素51的输出信号彼此的相关运算来求算。
例如，散焦量计算部19将图3所示的像素行L1中包括的摄像用像素51的输出信号设为E[1]…E[k]，将像素行L2中包括的摄像用像素51的输出信号设为F[1]…F[k]，算出通过下述式(3)求算出的S[d]为最小的d的值来作为相位差D。
此外，式(3)中的两个像的错开量的上限值La由处于E[1]…E[k]的输出源的像素行与F[1]…F[k]的输出源的像素行之间的像素行的数量和摄像元件的读出速度确定。由于该数量越少且读出越快，则相位差D越小，所以该数量越少且读出越快，则La越减小即可。
[数学式3]
S &lsqb; d &rsqb; = &Sigma; n = 1 k ( E &lsqb; n + d &rsqb; - F &lsqb; n &rsqb; ) 2 ... ( 3 )
d＝-La，…，-2，-1，0，1，2，…，La
如上所述，根据该变形例，即使在作为进行相关运算的对象的两个像之间产生了由滚动快门驱动引起的变形的情况下，也能够高精度地进行散焦量的计算。
此外，在图5的步骤S5中，取得从像素行L1、L2得到的输出信号。通过如此，在相位差AF时，不需要从包括相位差检测用像素51R、51L的像素行以外的像素行、即仅包括摄像用像素51的像素行读出信号。因此，能够使相位差AF中使用的信号的读出高速化，能够使相位差AF高速化。
此外，用于算出由滚动快门驱动引起的相位差D的两个输出信号组也可以使用从仅包括摄像用像素51的像素行得到的输出信号组。
例如，在图5的步骤S6中，也可以使用从图3所示的像素行L3和像素行L4分别得到的输出信号组来进行相关运算，而算出相位差D。
另外，用于算出相位差D的两个输出信号组是从接近的两个像素行得到的输出信号组即可，例如，也可以使用从图3所示的像素行L3和像素行L5分别得到的输出信号组，而算出相位差D。
在这种情况下，散焦量计算部19求算如式(3)的左边为最小那样的d的值来作为相位差D，但在此求算的D的值为使用从像素行L3和像素行L4分别得到的输出信号组而算出的相位差D的4倍的值。因此，将对式(3)的左边为最小的d的值除以4而得到的值设为最终的相位差D即可。
此外，在以上的说明中，设为对固体摄像元件5中包括的全部的像素行进行使曝光期间错开的滚动快门驱动。但是，也能够采用如下这样的方式：仅对全部的像素行中的一部分、即包括相位差检测用像素51R、51L的行进行滚动快门驱动，对这以外的像素行进行全局快门驱动。
到此为止，以像素51设为所谓的蜂窝排列的结构为例，但也能够将本发明应用于像素51呈正方形格子状地排列的固体摄像元件。
图7是表示作为图2所示的固体摄像元件5的变形例的固体摄像元件5a的图。
固体摄像元件5a具备在行方向X和列方向Y上正方形格子状地排列的多个像素51a、垂直扫描电路52以及水平扫描电路53。像素51a的结构与像素51相同，滤色器的排列为拜耳排列。
多个像素51a包括遮光膜的开口a没有偏心的通常的像素51a以及具有偏心的开口d、e的相位差检测用像素。具有开口d的像素51a对应于相位差检测用像素51L，具有开口e的像素51a对应于相位差检测用像素51R。
即使是这样的结构的固体摄像元件5a，也能够通过利用上述的方法确定位移量L，而高速地进行相位差AF。
在图2以及图7中，在接近的相位差检测用像素51R与相位差检测用像素51L中，行方向X上的位置偏移1像素量，但也可以采用将接近的相位差检测用像素51R与相位差检测用像素51L的行方向X上的位置设为相同的结构。
到此为止，设为固体摄像元件5、5a搭载多种颜色的滤色器而进行彩色摄像，但固体摄像元件5、5a也可以将滤色器设为绿色这样的单色、省略滤色器等而作为单色摄像用的摄像元件。另外，滤色器的颜色不限于原色，也可以使用补色滤色器等。
另外，在以上的说明中，将固体摄像元件5设为摄像用像素51与相位差检测用像素51R、51L混在一起的摄像兼相位差检测用的摄像元件。但是，即使将不具有摄像用像素51的相位差AF专用的元件与固体摄像元件5分别设于相机内并使用来自该元件的输出信号，也能够实施图5所示的相位差AF的处理。
另外，在以上的说明中，设为散焦量计算部19在步骤S4以及步骤S26中根据F值、焦距以及聚焦位置来设定位移量L。但是，即使设为根据它们其中之一来设定位移量L的结构，也能够高效地进行用于相位差AF的运算。
在本说明书中，作为摄像装置将数码相机作为例子，但以下，作为摄像装置，说明带相机的智能手机的实施方式。
图8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。图8所示的智能手机200具有平板状的框体201，在框体201的一面具备由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，这样的框体201具备扬声器205、麦克风206、操作部207以及相机部208。此外，框体201的结构不限定于此，例如，也能够采用使显示部与输入部独立的结构，或者采用具有折叠构造、滑动机构的结构。
图9是表示图8所示的智能手机200的结构的框图。如图9所示，作为智能手机的主要结构要素，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(GlobalPositioningSystem：全球定位系统)接收部214、运动传感器部215、电源部216以及主控制部220。另外，作为智能手机200的主要功能，具备经由移动通信网NW和基站装置BS进行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，对移动通信网NW中容纳的基站装置BS进行无线通信。使用上述无线通信，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(静止图像以及动态图像)、文字信息等并在视觉上向用户传递信息、并且检测对所显示的信息的用户操作的所谓的触摸面板，并且具备显示面板202和操作面板203。
显示面板202使用LCD(LiquidCrystalDisplay：液晶显示器)、OELD(OrganicElectro-LuminescenceDisplay：有机电激发光显示器)等作为显示设备。
操作面板203是以能够目视确认在显示面板202的显示面上显示的图像的方式载置并检测通过用户的手指、笔尖来操作的一个或者多个坐标的设备。当通过用户的手指、笔尖来操作该设备时，将由于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基于接收到的检测信号，检测显示面板202上的操作位置(坐标)。
如图8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与操作面板203成为一体而构成显示输入部204，以操作面板203完全覆盖显示面板202的方式配置。
在采用了这样的配置的情况下，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。换而言之，操作面板203也可以具备对与显示面板202重叠的重叠部分的检测区域(以下，称为显示区域)以及对其之外的不与显示面板202重叠的外缘部分的检测区域(以下，称为非显示区域)。
此外，也可以使显示区域的大小与显示面板202的大小完全一致，但无需一定使两者一致。另外，操作面板203也可以具备外缘部分和其之外的内侧部分这两个感应区域。而且，外缘部分的宽度根据框体201的大小等而适当设计。而且，作为由操作面板203采用的位置检测方式，可列举矩阵开关方式、电阻膜方式、表面声波方式、红外线方式、电磁感应方式、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、麦克风206，将通过麦克风206输入的用户的声音转换成能够由主控制部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并从扬声器205输出。另外，如图8所示，例如，能够将扬声器205搭载于与设有显示输入部204的面相同的面上，并将麦克风206搭载于框体201的侧面。
操作部207是使用键开关等的硬件键，接收来自用户的指示。例如，如图8所示，操作部207是如下的按钮式的开关：搭载于智能手机200的框体201的侧面，当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、通过Web浏览下载的Web数据、下载的内容数据，另外，临时存储流数据等。另外，存储部212由智能手机内置的内部存储部217和拆装自如的具有外部存储器插槽的外部存储部218构成。此外，构成存储部212的各个内部存储部217和外部存储部218使用闪存式(flashmemorytype)、硬盘式(harddisktype)、微型多介质卡式(multimediacardmicrotype)、卡式存储器(例如，MicroSD(注册商标)存储器等)、RAM(RandomAccessMemory：随机存取存储器)、ROM(ReadOnlyMemory：只读存储器)等储存介质来实现。
外部输入输出部213起到和连接于智能手机200的所有的外部设备之间的接口的作用，用于通过通信等(例如，通用串行总线(USB)、IEEE1394等)或者网络(例如，互联网、无线LAN、蓝牙(Bluetooth)(注册商标)、RFID(RadioFrequencyIdentification：射频识别)、红外线通信(InfraredDataAssociation：IrDA)(注册商标)、UWB(UltraWideband：超宽带)(注册商标)、紫峰(ZigBee)(注册商标)等)而直接或者间接地连接到其他外部设备。
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、经由卡座连接的存储卡(Memorycard)、SIM(SubscriberIdentityModuleCard：客户识别模块卡)/UIM(UserIdentityModuleCard：用户识别模块卡)卡、经由音频/视频I/O(Input/Output：输入/输出)端子连接的外部音频/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能够将从这样的外部设备接收到传送的数据向智能手机200的内部的各结构要素传递、将智能手机200的内部的数据向外部设备传递。
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，执行基于接收到的多个GPS信号的定位运算处理，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的物理性移动。通过检测智能手机200的物理性移动，来检测智能手机200移动的方向、加速度。这样的检测结果输出到主控制部220。
电源部216按照主控制部220的指示，向智能手机200的各部供给在电池(未图示)中蓄积的电力。
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、控制数据进行动作，集中地控制智能手机200的各部。另外，主控制部220为了通过无线通信部210进行声音通信、数据通信而具备控制通信系统的各部的移动通信控制功能和应用处理功能。
应用处理功能通过使主控制部220按照存储部212所存储的应用软件进行动作来实现。作为应用处理功能，例如有：控制外部输入输出部213而与对方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、阅览Web页面的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)来将影像显示于显示输入部204等的图像处理功能。图像处理功能是指，主控制部220对上述图像数据进行解码，对上述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。
而且，主控制部220执行对显示面板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，或者显示用于生成电子邮件的窗口。此外，滚动条是指用于对在显示面板202的显示区域中无法完全容纳的较大的图像等接受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接受对上述图标的操作、对上述窗口的输入栏的字符串的输入，或者接受通过滚动条进行的显示图像的滚动请求。
而且，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)还是其之外的不与显示面板202重叠的外缘部分(非显示区域)，并控制操作面板203的感应区域、软件键的显示位置。
另外，主控制部220也能够检测对操作面板203的手势操作，根据所检测出的手势操作来执行预先设定的功能。手势操作不是以往的简单的触摸操作，而是指如下操作：通过手指等来描绘轨迹，或者同时指定多个位置，或者组合这些操作来对多个位置中的至少一个描绘轨迹。
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以及操作部14以外的结构。由相机部208生成的摄像图像数据能够记录于存储部212，或者通过输入输出部213、无线通信部210而输出。在图8所示的智能手机200中，相机部208搭载于与显示输入部204相同的面上，但相机部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中显示由相机部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。而且，也能够参照来自相机部208的图像，不采用三轴加速度传感器，或者与三轴加速度传感器并用，来判断智能手机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。
除此之外，也能够对静止画面或者动画的图像数据附加由GPS接收部214取得的位置信息、由麦克风206取得的声音信息(也可以通过主控制部等进行声音文本转换而成为文本信息)、由运动传感器部215取得的姿势信息等并记录于存储部212，或者通过输入输出部213、无线通信部210而输出。
在如上所述构成的智能手机200中，通过作为相机部208的摄像元件而使用固体摄像元件5、5a，在主控制部220中进行图5所例示的处理，也能够在动画摄像中也实现高速高精度的相位差AF。
如以上说明的那样，在本说明书中，公开了以下的事项。
所公开的摄像装置通过摄像光学系统对被摄体进行摄像，所述摄像装置具备：传感器，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并排列于行方向上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并排列于上述行方向上的多个第二相位差检测用的像素；散焦量计算部，使由上述多个第一相位差检测用的像素各自的输出信号构成的第一输出信号组和由上述多个第二相位差检测用的像素各自的输出信号构成的第二输出信号组在上述行方向上每次错开任意量并运算上述第一输出信号组与上述第二输出信号组的相关量，根据上述相关量为最大时的上述第一输出信号组与上述第二输出信号组的相位差量而算出散焦量；及对焦控制部，基于由上述散焦量计算部算出的上述散焦量，控制上述摄像光学系统的对焦状态，在动画摄像模式中，上述散焦量计算部将上述第一输出信号组与上述第二输出信号组的错开量的上限值设定为第一值，在设定上述第一值之后，根据摄像条件或者被摄体条件的变化，变更上述错开量的上限值，上述第一值与构成动态图像的任意图像的摄像时的上述摄像光学系统的F值、上述摄像光学系统的焦距或者上述摄像光学系统所含的聚焦透镜的位置中的至少一个对应。
所公开的摄像装置中，上述散焦量计算部在满足以下任一个的情况下变更上述错开量的上限值：被摄体距离发生变化，所述被摄体距离是进行摄像的主要被摄体与上述摄像装置的距离；上述摄像装置的进行摄像的方向发生变化；及上述摄像光学系统的F值和上述摄像光学系统的焦距中的至少一方发生变化。
所公开的摄像装置中，在设定上述第一值之后上述被摄体距离发生了变化的情况下，上述散焦量计算部将上述错开量的上限值设定为比已经设定的值大的值。
根据该结构，能够高效地进行相关量的运算，能够提高焦点相对于被摄体的追随性。
所公开的摄像装置中，在设定上述第一值之后上述摄像装置的进行摄像的方向发生了变化的情况下，上述散焦量计算部将上述错开量的上限值设定为根据在上述进行摄像的方向发生了变化的状态下进行图像的摄像时的上述摄像光学系统的F值、上述摄像光学系统的焦距或者上述摄像光学系统所含的聚焦透镜的位置中的至少一个而确定的值。
根据该结构，在进行摄像的方向发生了变化时，不是根据第一值，而是根据在该时刻的摄像条件，能够高效地进行相关量的运算，能够使相位差AF的速度高速化。
所公开的摄像装置中，在设定上述第一值之后上述摄像光学系统的F值和焦距中的至少一方发生了变化的情况下，上述散焦量计算部将上述错开量的上限值设定为根据在上述F值和上述焦距中的至少一方发生了变化的状态下进行静止图像的摄像时的上述摄像光学系统的F值、上述摄像光学系统的焦距或者上述摄像光学系统所含的聚焦透镜的位置中的至少一个而确定的值。
根据该结构，在摄像条件发生了变化的情况下，根据该时刻的摄像条件，能够高效地进行相关量的运算，能够提高相位差AF的精度、使相位差AF的速度高速化。
所公开的对焦控制方法是摄像装置中的对焦控制方法，上述摄像装置具有传感器并且通过摄像光学系统对被摄体进行摄像，上述传感器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并排列于行方向上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并排列于上述行方向上的多个第二相位差检测用的像素，上述对焦控制方法具备：散焦量计算步骤，使由上述多个第一相位差检测用的像素各自的输出信号构成的第一输出信号组和由上述多个第二相位差检测用的像素各自的输出信号构成的第二输出信号组在上述行方向上每次错开任意量并运算上述第一输出信号组与上述第二输出信号组的相关量，根据上述相关量为最大时的上述第一输出信号组与上述第二输出信号组的相位差量而算出散焦量；及对焦控制步骤，基于在上述散焦量计算步骤中算出的上述散焦量，控制上述摄像光学系统的对焦状态，在上述散焦量计算步骤中，在动画摄像模式时，将上述第一输出信号组与上述第二输出信号组的错开量的上限值设定为第一值，在设定上述第一值之后，根据摄像条件或者被摄体条件的变化，变更上述错开量的上限值，上述第一值是根据构成动态图像的任意图像的摄像时的上述摄像光学系统的F值、上述摄像光学系统的焦距或者上述摄像光学系统所含的聚焦透镜的位置中的至少一个而确定的。
工业实用性
本发明应用于数码相机是有用的。
以上，通过特定的实施方式说明了本发明，但本发明不限定于该实施方式，在不脱离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2013年3月29日提出的日本专利申请(日本特愿2013-73127)，将其内容并入本文中。
附图标记说明
5固体摄像元件
11系统控制部
19散焦量计算部
51像素
51R、51L相位差检测用像素。

Claims (6)

1.一种摄像装置，通过摄像光学系统对被摄体进行摄像，
所述摄像装置具备：
传感器，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并排列于行方向上的多个第一相位差检测用的像素和对所述一对光束的另一方进行受光并排列于所述行方向上的多个第二相位差检测用的像素；
散焦量计算部，使由所述多个第一相位差检测用的像素各自的输出信号构成的第一输出信号组和由所述多个第二相位差检测用的像素各自的输出信号构成的第二输出信号组在所述行方向上每次错开任意量并运算所述第一输出信号组与所述第二输出信号组的相关量，根据所述相关量为最大时的所述第一输出信号组与所述第二输出信号组的相位差量而算出散焦量；及
对焦控制部，基于由所述散焦量计算部算出的所述散焦量，控制所述摄像光学系统的对焦状态，
在动画摄像模式中，所述散焦量计算部将所述第一输出信号组与所述第二输出信号组的错开量的上限值设定为第一值，在设定所述第一值之后，根据摄像条件或者被摄体条件的变化，变更所述错开量的上限值，所述第一值与构成动态图像的任意图像的摄像时的所述摄像光学系统的F值、所述摄像光学系统的焦距或者所述摄像光学系统所含的聚焦透镜的位置中的至少一个对应。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
所述散焦量计算部在满足以下任一个的情况下变更所述错开量的上限值：
被摄体距离发生变化，所述被摄体距离是进行摄像的主要被摄体与所述摄像装置的距离；
所述摄像装置的进行摄像的方向发生变化；及
所述摄像光学系统的F值和所述摄像光学系统的焦距中的至少一方发生变化。
3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，
在设定所述第一值之后所述被摄体距离发生了变化的情况下，所述散焦量计算部将所述错开量的上限值设定为比已经设定的值大的值。
4.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，
在设定所述第一值之后所述摄像装置的进行摄像的方向发生了变化的情况下，所述散焦量计算部将所述错开量的上限值设定为根据在所述进行摄像的方向发生了变化的状态下进行图像的摄像时的所述摄像光学系统的F值、所述摄像光学系统的焦距或者所述摄像光学系统所含的聚焦透镜的位置中的至少一个而确定的值。
5.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，
在设定所述第一值之后所述摄像光学系统的F值和焦距中的至少一方发生了变化的情况下，所述散焦量计算部将所述错开量的上限值设定为根据在所述F值和所述焦距中的至少一方发生了变化的状态下进行静止图像的摄像时的所述摄像光学系统的F值、所述摄像光学系统的焦距或者所述摄像光学系统所含的聚焦透镜的位置中的至少一个而确定的值。
6.一种对焦控制方法，是摄像装置中的对焦控制方法，所述摄像装置具有传感器并且通过摄像光学系统对被摄体进行摄像，所述传感器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并排列于行方向上的多个第一相位差检测用的像素和对所述一对光束的另一方进行受光并排列于所述行方向上的多个第二相位差检测用的像素，
所述对焦控制方法具备：
散焦量计算步骤，使由所述多个第一相位差检测用的像素各自的输出信号构成的第一输出信号组和由所述多个第二相位差检测用的像素各自的输出信号构成的第二输出信号组在所述行方向上每次错开任意量并运算所述第一输出信号组与所述第二输出信号组的相关量，根据所述相关量为最大时的所述第一输出信号组与所述第二输出信号组的相位差量而算出散焦量；及
对焦控制步骤，基于在所述散焦量计算步骤中算出的所述散焦量，控制所述摄像光学系统的对焦状态，
在所述散焦量计算步骤中，在连续地进行静止画面摄像的动画摄像模式时，将所述第一输出信号组与所述第二输出信号组的错开量的上限值设定为第一值，在设定所述第一值之后，根据摄像条件或者被摄体条件的变化，变更所述错开量的上限值，所述第一值是根据构成动态图像的任意图像的摄像时的所述摄像光学系统的F值、所述摄像光学系统的焦距或者所述摄像光学系统所含的聚焦透镜的位置中的至少一个而确定的。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018035859A1 (en) * 2016-08-26 2018-03-01 Huawei Technologies Co., Ltd. Imaging apparatus and imaging method
CN110419210A (zh) * 2017-03-15 2019-11-05 富士胶片株式会社 摄像装置、摄像方法及摄像程序
CN111095066A (zh) * 2017-09-20 2020-05-01 富士胶片株式会社 摄像装置及摄像装置的对焦控制方法
CN111095067A (zh) * 2017-09-20 2020-05-01 富士胶片株式会社 摄像装置、摄像装置主体及摄像装置的对焦控制方法
WO2021093537A1 (zh) * 2019-11-12 2021-05-20 Oppo广东移动通信有限公司 相位差获取方法和装置、电子设备、计算机可读存储介质

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016038414A (ja) * 2014-08-05 2016-03-22 キヤノン株式会社 焦点検出装置およびその制御方法、並びに撮像装置
JP6415359B2 (ja) * 2015-03-10 2018-10-31 キヤノン株式会社 焦点検出装置、撮像装置、焦点検出方法および焦点検出プログラム
JP6624834B2 (ja) 2015-07-31 2019-12-25 キヤノン株式会社 撮像装置およびその制御方法
JP6765860B2 (ja) * 2016-06-01 2020-10-07 キヤノン株式会社 撮像素子、撮像装置、および撮像信号処理方法
JP6944196B2 (ja) * 2018-11-16 2021-10-06 株式会社ジェイエイアイコーポレーション 撮像装置
JP7309383B2 (ja) * 2019-02-25 2023-07-18 キヤノン株式会社 撮像装置
JP2021018309A (ja) * 2019-07-19 2021-02-15 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ 位相差検出装置、撮像装置、撮像システム、移動体、位相差検出方法、及びプログラム
US11102412B1 (en) * 2020-02-13 2021-08-24 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Imaging apparatus

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10161011A (ja) * 1996-12-02 1998-06-19 Olympus Optical Co Ltd 焦点調節装置
JPH10177134A (ja) * 1996-12-17 1998-06-30 Canon Inc 焦点検出装置
CN1825888A (zh) * 2005-02-14 2006-08-30 富士胶片电子影像有限公司 估计焦点对准位置的方法和设备
CN1983010A (zh) * 2005-12-12 2007-06-20 三星Techwin株式会社 自动聚焦方法以及使用该方法的数字图像处理设备
JP2013011783A (ja) * 2011-06-30 2013-01-17 Nikon Corp 焦点検出装置および撮像装置

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07143391A (ja) 1993-11-12 1995-06-02 Canon Inc 静止画記録装置
JPH10177135A (ja) * 1996-12-17 1998-06-30 Canon Inc 焦点検出装置
JP3893809B2 (ja) * 1999-09-29 2007-03-14 コニカミノルタフォトイメージング株式会社 焦点位置を変更できる空間変調ユニット、光束偏向装置、焦点検出装置、およびカメラ
JP4468396B2 (ja) 2001-04-24 2010-05-26 キヤノン株式会社 レンズユニット及びこれを有する光学機器
US7751700B2 (en) * 2006-03-01 2010-07-06 Nikon Corporation Focus adjustment device, imaging device and focus adjustment method
JP4973273B2 (ja) * 2007-03-28 2012-07-11 株式会社ニコン デジタルカメラ
JP5458475B2 (ja) * 2007-04-18 2014-04-02 株式会社ニコン 焦点検出装置および撮像装置
JP5499432B2 (ja) 2007-10-05 2014-05-21 ソニー株式会社 撮像装置
JP2009115893A (ja) * 2007-11-02 2009-05-28 Canon Inc 撮像装置
JP5195506B2 (ja) * 2009-02-24 2013-05-08 株式会社ニコン 撮像装置および画像合成方法
JP5212396B2 (ja) * 2010-02-10 2013-06-19 株式会社ニコン 焦点検出装置
JP5641200B2 (ja) * 2010-05-28 2014-12-17 ソニー株式会社 画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムならびに記録媒体
JP5271346B2 (ja) * 2010-12-27 2013-08-21 株式会社日立製作所 撮像装置、画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラム
JP2012182332A (ja) * 2011-03-02 2012-09-20 Sony Corp 撮像素子および撮像装置
JP6000520B2 (ja) * 2011-07-25 2016-09-28 キヤノン株式会社 撮像装置およびその制御方法およびプログラム
JP6021306B2 (ja) * 2011-07-25 2016-11-09 キヤノン株式会社 撮像装置およびその制御方法
JP5814692B2 (ja) * 2011-08-15 2015-11-17 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法、プログラム
JP2013054261A (ja) * 2011-09-06 2013-03-21 Nikon Corp 焦点検出装置および撮像装置
EP2762945B1 (en) * 2011-09-30 2017-03-15 Fujifilm Corporation Imaging device, and method for calculating sensitivity ratio of phase difference pixels
JP5918982B2 (ja) * 2011-11-22 2016-05-18 キヤノン株式会社 撮像装置、再生装置、その制御方法、撮像システム、及びプログラム
JP5917207B2 (ja) * 2012-03-14 2016-05-11 キヤノン株式会社 焦点調節装置
JP2013218297A (ja) * 2012-03-16 2013-10-24 Canon Inc 焦点調節装置および焦点調節方法
US9451147B2 (en) * 2012-06-11 2016-09-20 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus, image processing method, image pickup apparatus, method of controlling image pickup apparatus, and non-transitory computer-readable storage medium
JP5997541B2 (ja) * 2012-08-10 2016-09-28 キヤノン株式会社 画像信号処理装置およびその制御方法
JP5942697B2 (ja) * 2012-08-21 2016-06-29 株式会社ニコン 焦点検出装置および撮像装置
JP5750550B2 (ja) * 2012-09-06 2015-07-22 富士フイルム株式会社 撮像装置及び合焦制御方法
JP6071374B2 (ja) * 2012-09-21 2017-02-01 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法およびプログラムならびに画像処理装置を備えた撮像装置
JP6091228B2 (ja) * 2013-01-30 2017-03-08 キヤノン株式会社 画像処理装置、撮像装置
JP6532119B2 (ja) * 2013-04-30 2019-06-19 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法
JP6239862B2 (ja) * 2013-05-20 2017-11-29 キヤノン株式会社 焦点調節装置、焦点調節方法およびプログラム、並びに撮像装置
JP2015129846A (ja) * 2014-01-07 2015-07-16 キヤノン株式会社 撮像装置およびその制御方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10161011A (ja) * 1996-12-02 1998-06-19 Olympus Optical Co Ltd 焦点調節装置
JPH10177134A (ja) * 1996-12-17 1998-06-30 Canon Inc 焦点検出装置
CN1825888A (zh) * 2005-02-14 2006-08-30 富士胶片电子影像有限公司 估计焦点对准位置的方法和设备
CN1983010A (zh) * 2005-12-12 2007-06-20 三星Techwin株式会社 自动聚焦方法以及使用该方法的数字图像处理设备
JP2013011783A (ja) * 2011-06-30 2013-01-17 Nikon Corp 焦点検出装置および撮像装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018035859A1 (en) * 2016-08-26 2018-03-01 Huawei Technologies Co., Ltd. Imaging apparatus and imaging method
US10944929B2 (en) 2016-08-26 2021-03-09 Huawei Technologies Co., Ltd. Imaging apparatus and imaging method
CN110419210A (zh) * 2017-03-15 2019-11-05 富士胶片株式会社 摄像装置、摄像方法及摄像程序
US10863095B2 (en) 2017-03-15 2020-12-08 Fujifilm Corporation Imaging apparatus, imaging method, and imaging program
CN110419210B (zh) * 2017-03-15 2021-01-12 富士胶片株式会社 摄像装置、摄像方法及记录介质
CN111095066A (zh) * 2017-09-20 2020-05-01 富士胶片株式会社 摄像装置及摄像装置的对焦控制方法
CN111095067A (zh) * 2017-09-20 2020-05-01 富士胶片株式会社 摄像装置、摄像装置主体及摄像装置的对焦控制方法
CN111095066B (zh) * 2017-09-20 2021-11-02 富士胶片株式会社 摄像装置及摄像装置的对焦控制方法
WO2021093537A1 (zh) * 2019-11-12 2021-05-20 Oppo广东移动通信有限公司 相位差获取方法和装置、电子设备、计算机可读存储介质

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US20160021299A1 (en) 2016-01-21

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