CN106982313A - 摄像设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种摄像设备及其控制方法。根据示例性实施例的摄像设备可以连续地执行多个拍摄操作。该摄像设备包括AF传感器和图像传感器。微计算机基于由AF传感器获取的信号进行焦点检测(即，散焦量计算)处理。此外，微计算机基于由图像传感器获取的信号进行焦点检测处理。微计算机选择两个焦点检测结果中的一个并进行在透镜驱动1和透镜驱动2中驱动调焦透镜的控制。

Description

摄像设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种摄像设备。更具体地，本发明涉及一种能够在连续拍摄操作中追踪摄像目标的技术。

背景技术

连续拍摄包括顺次进行的多个拍摄操作。在这种连续拍摄中能够在预测运动摄像目标的运动的同时驱动透镜的技术在传统上是公知的。例如，日本专利申请特开平8-75999中讨论的方法包括：存储多个先前获取的焦点检测结果，选择预测摄像目标的未来像面(image surface)位置的最佳数学函数，并且通过根据所选择的数学函数驱动调焦透镜来针对摄像目标连续调节焦点(即，追踪摄像目标)。该追踪可以定义为用于以针对运动摄像目标调节焦点的方式来驱动调焦透镜的操作。

日本专利申请特开平8-75999中讨论的方法不包括完成拍摄操作之后并且开始下一焦点检测之前所进行的任何透镜驱动。如果摄像目标是运动物体，则在拍摄操作和下一焦点检测之间的时间间隔期间的摄像目标的运动距离将不可忽略。在这种情况下，如果摄像目标的运动速度较高，则与速度较低的情况相比，摄像目标像面位置尽管依赖于摄像目标的位置或运动方向，但在拍摄操作和下一焦点检测之间的时间间隔期间也将大幅变化。在连续拍摄中，需要在有限的时间内(即，在焦点检测和拍摄操作之间的时间间隔期间)驱动调焦透镜。因此，如果摄像目标像面位置变化较大，则可能难以将调焦透镜充分地驱动基于焦点检测结果所计算出的所需驱动量。

鉴于上述内容，先于完成下一焦点检测之后的调焦透镜的驱动，在完成拍摄操作之后并且在开始下一焦点检测之前，基于先前获取的焦点检测结果来预先进行透镜驱动。在这种情况下，可以通过在完成焦点检测之后并且在开始拍摄操作之前进行的调焦透镜的驱动来提高摄像目标追踪精确度。

如上所述，在开始下一焦点检测之前进行调焦透镜的驱动的情况下，从先前的焦点检测起已经经过了显著的时间。如果焦点检测定时与用于基于焦点检测结果而驱动调焦透镜的定时之间的偏差很大，则在焦点检测定时的摄像目标位置与在调焦透镜驱动定时的摄像目标位置之间将存在很大差异。因此，如果使用先前获取的焦点检测结果，则摄像目标追踪精确度可能劣化。

发明内容

本发明意图提供一种与传统技术相比能够精确地追踪摄像目标的摄像设备。另外，本发明意图提供这种摄像设备的控制方法。

根据本发明的一个方面，一种摄像设备，其能够连续地进行多个拍摄操作，所述摄像设备包括：第一图像传感器，其被配置为顺次地进行至少第一拍摄操作和第二拍摄操作以获取能够用于生成记录图像的信号；焦点检测单元，其被配置为顺次地进行第一焦点检测处理和第二焦点检测处理，其中所述第一焦点检测处理在所述第一拍摄操作和所述第二焦点检测处理之间进行，以及所述第二焦点检测处理在所述第一焦点检测处理和所述第二拍摄操作之间进行；以及控制单元，其被配置为基于通过所述第一焦点检测处理所获得的结果来控制用于驱动调焦透镜的第一透镜驱动，并且基于通过所述第二焦点检测处理所获得的结果来控制用于驱动所述调焦透镜的第二透镜驱动，其中，通过使用在所述第一拍摄操作中从所述第一图像传感器所获取的信号来进行所述第一焦点检测处理。

根据本发明的另一方面，一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括第一图像传感器，所述第一图像传感器被配置为顺次地进行至少第一拍摄操作和第二拍摄操作以获取能够用于生成记录图像的信号，所述控制方法包括以下步骤：顺次地进行第一焦点检测处理和第二焦点检测处理，其中所述第一焦点检测处理在所述第一拍摄操作和所述第二焦点检测处理之间进行，以及所述第二焦点检测处理在所述第一焦点检测处理和所述第二拍摄操作之间进行；以及基于通过所述第一焦点检测处理所获得的结果来控制用于驱动调焦透镜的第一透镜驱动，并且基于通过所述第二焦点检测处理所获得的结果来控制用于驱动所述调焦透镜的第二透镜驱动，其中，通过使用在所述第一拍摄操作中从所述第一图像传感器所获取的信号来进行所述第一焦点检测处理。

根据参考附图对示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出照相机主体和拍摄镜头的示例性配置的框图。

图2示出了照相机主体、拍摄镜头和频闪设备的光学布置。

图3A是示出图像传感器的电路图，并且图3B示出图像传感器中包括的像素部分的示例性配置。

图4示出图像传感器中设置的像素对准部的示例性配置。

图5示意性地示出图像传感器的光接收和图像传感器的根据相位差检测方法的焦点检测。

图6示出焦点检测光学系统的示例性配置。

图7示出通过图像传感器获取的焦点检测信号的定时和通过AF传感器获取的焦点检测信号的定时。

图8是示出根据第一示例性实施例的拍摄处理的示例性流程的流程图。

图9是示出根据第一示例性实施例的透镜驱动量计算1的处理流程的流程图。

图10是示出根据第一示例性实施例的透镜驱动量计算2的处理流程的流程图。

图11是示出根据第二示例性实施例的透镜驱动量计算2的处理流程的流程图。

图12是示出根据第三示例性实施例的透镜驱动量计算2的处理流程的流程图。

图13是示出根据第四示例性实施例的摄像面相位差检测可靠性判断的处理流程的流程图。

图14是示出根据第五示例性实施例的透镜驱动计算的处理流程的流程图。

图15示出AF传感器的焦点检测区域和图像传感器的焦点检测区域之间的位置关系。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。

[照相机主体和拍摄镜头的配置]

图1是示出根据第一示例性实施例的数字单镜头反光照相机的配置的框图。

主镜5106将经由拍摄镜头5101入射的光束分成朝向取景器行进的一个光束和朝向图像传感器5112行进的另一光束。在正常状态下，主镜5106以朝向取景器反射和引导光束的方式固定地设置。然而，当照相机进行拍摄操作时，主镜5106向上升高直到主镜5106从拍摄光路退避，使得光束可以完全朝向图像传感器5112引导。主镜5106是具有中心部分的半透半反镜，其中部分光可以通过该中心部分通过主镜5106。因此，光束的透过部分可以到达进行焦点检测的AF传感器101。在本示例性实施例中，焦点检测等效于计算散焦量。

副镜5107以朝向设置在焦点检测单元5109中的AF传感器101引导反射光束的方式来对透过主镜5106的光束进行反射。微计算机5123可以基于AF传感器101所接收到的光束来检测图像偏移量。微计算机5123通过将检测到的图像偏移量乘以系数来计算散焦量。微计算机5123基于计算出的散焦量计算拍摄镜头5101所包括的调焦透镜的驱动量。此外，在本示例性实施例中，如下面的详细描述，微计算机5123可以通过计算图像传感器5112的输出来获得散焦量。微计算机5123评价计算结果(即，判断可靠性)，并指示AF驱动单元5102来驱动拍摄镜头的调焦透镜。

AF驱动单元5102可以例如利用DC电动机或步进电动机构成。微计算机5123控制AF驱动单元5102，从而以使拍摄镜头5101的调焦透镜处于聚焦状态的方式改变调焦透镜的位置。

变焦驱动单元5103可以例如利用DC电动机或步进电动机构成。微计算机5123控制变焦驱动单元5103，从而以调节拍摄镜头5101的焦距的方式来改变拍摄镜头5101的变倍透镜的位置。

光圈驱动单元5105可以驱动光圈5104。微计算机5123可以计算光圈5104的驱动量以改变光学光圈值。更具体地，照相机确定光圈值，并且镜头根据来自照相机的指令(即，命令)进行所需的设置。

五棱镜5108是取景器的一部分。尽管未示出，取景器包括聚焦板和目镜透镜。此外，测光传感器(未示出)可以接收来自五棱镜5108的部分的光束。

快门驱动电路5111可以驱动焦平面快门5110。微计算机5123控制该快门的打开时间。

图像传感器5112可以利用电荷耦合器件(CCD)传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器构成。图像传感器5112将拍摄镜头5101所形成的摄像目标的图像转换为电信号。如上所述，在本示例性实施例中，照相机可以通过不仅使用AF传感器101所获取的信号还使用图像传感器5112所获取的信号来进行焦点检测处理。焦点检测将在下文详细描述。

钳位电路5113和AGC电路5114可以对要进行A/D转换处理的模拟信号进行基本处理。微计算机5123改变钳位电平和AGC参考电平。

A/D转换器5115可以将从图像传感器5112输出的模拟信号转换成数字信号。转换得到的信号是表示拍摄结果的图像信号，并且也是可用于焦点检测的信号。

视频信号处理电路5116可以通过逻辑器件(例如，门阵列)来实现。视频信号处理电路5116对数字化的图像数据进行滤波处理、颜色转换处理和伽马处理。此外，视频信号处理电路5116可以对数字化的图像数据进行联合图像专家组(JPEG)(或任何其它适当的)压缩处理。视频信号处理电路5116将处理后的数据输出到存储器控制器5119。视频信号处理电路5116可以通过薄膜晶体管(TFT)驱动电路5117将图像传感器5112所获得的视频信号或从存储器控制器5119反向输入的图像数据输出到TFT(液晶)监视器5118。微计算机5123指示视频信号处理电路5116进行上述功能的切换。如果需要，视频信号处理电路5116可以向微计算机5123输出与图像传感器5112所获得的信号有关的曝光信息或白平衡信息。微计算机5123基于获得的信息指示白平衡调节和增益调节。在照相机进行连续拍摄操作的情况下，视频信号处理电路5116将拍摄数据存储在缓冲存储器5122中，而不处理所拍摄的图像。视频信号处理电路5116经由存储器控制器5119从缓冲存储器5122中读取未处理的图像数据。然后，视频信号处理电路5116对读取的数据进行图像处理和压缩处理，以完成连续拍摄操作。缓冲存储器的大小或容量实质上限制了可以在同一连续拍摄操作中处理的图像的数量。

存储器控制器5119将从视频信号处理电路5116接收的未处理的数字图像数据存储在缓冲存储器5122中，并将处理后的数字图像数据存储在存储器5120中。此外，存储器控制器5119可以将来自缓冲存储器5122或存储器5120的图像数据反向输出至视频信号处理电路5116。存储器5120可以是可拆卸存储器。存储器控制器5119可以经由外部接口5121将存储在存储器5120中的图像输出到外部计算机(或设备)。

操作构件5124可以将其操作状态发送到微计算机5123。微计算机5123可以根据操作构件5124的改变来控制各单元。

两个开关SW1和SW2与释放按钮相关联，并且可以响应于释放按钮而接通或断开。各开关SW1和SW2是操作构件5124的输入开关。如果释放按钮未被完全按下，则仅开关SW1接通。在该状态下，照相机进行自动调焦操作和测光操作。如果释放按钮被完全按下，则开关SW1和开关SW2都接通。换句话说，释放按钮处于接通(ON)状态以记录图像。在该状态下，照相机进行拍摄操作。此外，在本示例性实施例中，照相机在开关SW1和开关SW2都保持ON状态的条件下进行连续拍摄操作。

虽然没有示出，但是诸如ISO设置按钮、图像尺寸设置按钮、图像质量设置按钮和信息显示按钮等的各种类型的开关被连接到操作构件5124。各操作构件的操作状态可以通过操作构件5124来检测并且可以发送到微计算机5123。

液晶驱动电路5127可以根据能够从微计算机5123提供的显示内容命令来驱动外部液晶显示装置5128和取景器内液晶显示装置5129。此外，尽管未示出，但取景器内液晶显示装置5129配备有背光灯(例如，LED)。液晶驱动电路5127可以驱动该背光灯LED。在使存储器控制器5119确认存储器容量的同时，微计算机5123可以基于根据预先设置的ISO感光度、图像尺寸和图像质量所预测的图像尺寸数据来计算可拍摄的图像的剩余数量。如果需要，可以在外部液晶显示装置5128和取景器内液晶显示装置5129上显示计算出的剩余数量。

非易失性存储器(EEPROM)5130甚至可以在未向照相机供电的状态下存储数据。

电源单元5131可以向各IC或各驱动系统供应所需的电力量。

图2示出根据第一示例性实施例的单镜头反光数字照相机的光学布置，其包括照相机主体6200、拍摄镜头6300和频闪设备6400。

首先，将在下面详细描述照相机主体6200的示例性配置。

在照相机主体6200中容纳有光学部件、机械部件、电路和图像传感器，使得可以进行拍摄或摄像(即，记录图像的获取)操作。

在图2中，(与图1所示的主镜5106对应的)主镜6201在取景器观察状态下倾斜并设置在拍摄光路上，并且在拍摄状态下从拍摄光路退避。主镜6201是半透半反镜，当主镜6201在拍摄光路上保持倾斜状态时，其可以将光束向(下述的)焦点检测光学系统引导，使得来自摄像目标的光线可部分透过主镜6201。

聚焦板6202构成取景器光学系统的一部分，并且设置在(与图1所示的拍摄镜头5101对应的)拍摄镜头6300的预定摄像面上。五棱镜6203(即，图1所示的五棱镜5108)可以改变取景器光路。拍摄者可以通过经由位于目镜透镜6204后面的窗口观察聚焦板6202来观察拍摄画面。

测光传感器6206是能够测量取景器观察画面中的摄像目标的亮度的传感器。成像透镜6205经由五棱镜6203中的反射光路将聚焦板6202和测光传感器6206以共轭关系相关联。当焦平面快门6207(即，图1所示的焦平面快门5110)打开时，图像传感器6208(即，图1所示的图像传感器5112)可以进行摄像操作(即，记录图像信号的获取操作)。图像传感器6208可以利用CCD传感器或CMOS传感器来构成。图像传感器6208设置在拍摄镜头6300的预定摄像面上。

类似于主镜6201，副镜6209(即，图1所示的副镜5107)在取景器观察状态下倾斜并设置在拍摄光路上，并且在拍摄状态下从拍摄光路退避。副镜6209以朝向焦点检测单元6210引导光线的方式向下反射透过倾斜的主镜6201的光线。

焦点检测单元6210包括(下述的)焦点检测光学系统和用作构成该系统的一部分的焦点检测传感器的AF传感器101。此外，焦点检测单元6210包括图1所示的焦点检测单元5109。此外，焦点检测单元6210包括视场掩模307、视场透镜311、AF光圈308和二次成像透镜309，这将在下面详细描述。焦点检测单元6210可以根据相位差检测方法检测拍摄镜头6300的焦点调节状态，并且可以将检测结果发送到用于对拍摄镜头的焦点调节机构进行控制的照相机控制微计算机5123。

接下来，将在下面详细描述拍摄镜头6300的示例性配置。

在图2中，1组透镜6301是设置在光轴上并且可以以调节拍摄画面的焦点位置的方式前后移动的调焦透镜。2组透镜6302是设置在光轴上并且可以以改变拍摄镜头6300的焦距并实现拍摄画面的变倍的方式前后移动的变倍透镜。3组透镜6303是固定透镜。

AF驱动单元6305可以在光轴方向上移动1组透镜6301(即，调焦透镜)。AF驱动单元6305利用DC电动机或步进电动机构成，其可以进行AF操作以沿前后方向移动1组透镜6301。变焦驱动单元6306利用DC电动机或步进电动机构成，其可以在光轴方向上前后移动2组透镜6302(即，变倍透镜)。

光圈驱动单元6307利用DC电动机或步进电动机构成，其可以以改变其光圈直径的方式驱动光圈6304(即，图1所示的光圈5104)。

镜头安装触点组6308是设置在照相机主体6200和拍摄镜头6300之间的通信接口。

接下来，将在下面详细描述频闪设备6400的示例性配置。频闪设备6400可附接到照相机主体6200并且可以从照相机主体6200拆卸。频闪设备6400可以基于从照相机主体6200发送的信号来控制发光。

在图2中，氙闪光管6401可以将电流能量转换为发光能量。菲涅耳透镜6402和反射板6403可以有效地将发光能量会聚在摄像目标上。频闪接触组6404设置在用作照相机主体6200和频闪设备6400之间的通信接口的热靴(hotshoe)处。

[图像传感器的配置]

图3A示出图像传感器5112的电路图，图3B示出根据第一示例性实施例的图像传感器5112的像素部分的示例性配置。图3A所示的图像传感器5112包括：像素对准部201，其中多个像素以二维阵列图案布置；垂直选择电路202，其可以选择像素对准部201的行；以及水平选择电路204，其可以选择像素对准部201的列。此外，图像传感器5112包括可以读取通过垂直选择电路202选择的像素部分(即，像素对准部201的多个像素部分中的一个像素部分)的信号的读取电路203和从外部确定各电路的操作模式的串行接口(S I/F)205。读取电路203对于每列包括存储信号的存储器、增益放大器和AD转换器。虽然未示出，但是图像传感器5112还包括定时发生器或控制电路，其向垂直选择电路202、水平选择电路204和读取电路203提供定时信号。通常，垂直选择电路202顺序地选择像素对准部201的多行，并且读取电路203读取各选择的行的信号。水平选择电路204针对每列顺序地选择利用读取电路203读取的多个像素信号。

图3B示出根据第一示例性实施例的图像传感器5112中包括的各像素部分的示例性配置。各像素部分206包括一个微透镜207。此外，各像素部分206包括一对光电二极管208和209，光电二极管208和209可以实现摄像面上的根据相位差检测方法的AF。在下文中，光电二极管可以称为“PD”或“光电转换部分”。光电二极管具有将接收的光转换为电信号的光电转换功能。尽管没有在图中示出，但除了图示的构成元件之外，各像素部分还包括使读取电路203读取PD信号的信号放大器、可以选择行的选择开关和可以复位PD信号的复位开关。

图4示出像素对准部201的示例性配置。为了提供二维图像，像素对准部201包括以二维阵列图案布置的多个像素部分(各像素部分具有图3B所示的配置)。像素部分301、像素部分302、像素部分303和像素部分304与上述像素部分206对应。PD 301L、PD302L、PD 303L和PD 304L与图3B所示的PD 208对应。PD 301R、PD 302R、PD 303R和PD 304R与图3B所示的PD 209对应。

下面将参考图5详细描述利用具有图4所示的配置的图像传感器5112的示例性光接收。

图5示出已经通过拍摄镜头5101的出射光瞳并入射到设置在图像传感器5112中的像素部分的PD的光束。图像传感器5112具有截面401。微透镜402与图3B所示的微透镜207对应。包括在图像传感器5112中的各像素部分与颜色滤波器403相关联。更具体地，根据例如拜耳阵列布置多个R、G和B颜色滤波器。PD404是与图3B所示的PD208对应的光电二极管。PD405是与图3B所示的PD 209对应的光电二极管。

在下面的描述中，假设包括微透镜402的像素部分是位于与通过出射光瞳406的光束的中心一致的光轴409上的像素部分。具有与光轴409一致的中心轴线的光在通过出射光瞳406之后入射至图像传感器5112。光瞳区域407和光瞳区域408是拍摄镜头5101的出射光瞳的部分区域。光线410(或411)是已经通过光瞳区域407的光的最外围的光线。光线412(或413)是已经通过光瞳区域408的光的最外围的光线。从图示可以理解，已经通过光瞳区域407的光束(即，通过出射光瞳406发射的光束的一部分)入射至PD 405，并且已经通过光瞳区域408的光束(即，通过出射光瞳406发射的光束的另一部分)入射至PD404。更具体地，PD404和PD 405接收已经通过出射光瞳406的不同区域的光束。更具体地，在PD 404接收到的光束和PD 405接收到的光束之间存在视差。

如上所述，照相机可以在图像传感器的摄像面上获得拍摄镜头5101的出射光瞳的不同区域的图像。因此，实现摄像面上的根据相位差检测方法的AF是可行的。

图像传感器5112利用以二维图案配置的用于接收通过光瞳区域408(参见图5)的光束的A线像素和用于接收通过光瞳区域407的光束的B线像素构成。根据图4所示的示例，如果关注行是行305，则可以通过将可通过PD 301L、PD 302L、PD 303L和PD 304L进行的光电转换所获得的各个信号相加，来形成线“A”(即，图像“A”)。类似地，可以通过将可通过PD301R、PD 302R、PD 303R和PD 304R进行的光电转换所获得的各个信号相加，来形成线“B”(即，图像“B”)。关于线“A”和“B”的输出，两个图像之间的间隔根据聚焦状态(例如，对焦状态、前焦点状态或后焦点状态)是可变的。因此，焦点调节包括：以使得图像间隔与对焦状态间隔相等的方式来移动拍摄镜头的调焦透镜。更具体地，照相机可以基于两个图像之间的偏移量来计算并获得调焦透镜的移动量(即，散焦量)。根据各像素部分包括与一个微透镜相关联的两个PD的上述配置，照相机可以通过将可通过各个PD所进行的光电转换获得的信号相加来获取生成记录图像所需的信号(即，记录图像信号)。

尽管在上述示例中从相邻像素部分导出两个图像(线“A”和“B”)，但是期望利用包括相同的颜色滤波器的像素部分来构成图像传感器。此外，虽然没有详细描述，但是可以使用常规已知的方法来基于两个图像之间的偏移量进行用于驱动透镜的处理。

在图5中，拍摄镜头5101的光瞳区域407和光瞳区域408之间的重心间隔(以下称为“基线长度”)根据光圈值可变。与光圈值较小的情况相比，当光圈值较大时，根据相位差检测方法的基线长度较短。与基线长度较长的情况相比，如果基线长度较短，则获得相位差所需的信号波形将受噪声的很大影响。在获取焦点检测结果时，精确度会降低。此外，在调焦的模糊度变大的情况下，噪声的影响相应地变大。因此，在本示例性实施例中，在判断是否在焦点检测中使用图像传感器5112所获取的信号时，考虑光圈值(如下面详细描述)。

在参考图3至图5描述的示例中，各像素部分包括与一个微透镜相关联的两个PD。然而，即使当与一个微透镜相关联的多个PD的数量不是两个时，也将获得本示例性实施例的上述效果。

此外，作为另一示例，图像传感器可以被配置为包括：各自具有位于一侧的偏移PD的多个像素部分以及各自具有位于另一侧的偏移PD的另外多个像素部分。将获得与上述类似的效果。

[焦点检测光学系统的结构]

图6示出焦点检测光学系统的示例性配置。来自摄像目标的光束通过拍摄镜头5101(即，图6中的简单表示的镜头)，并且在副镜5107上反射后入射至焦点检测单元6210。光束的图像一次成像在与摄像面共轭的视场掩模307的相邻部分处。图6示出在副镜5107上反射并折回的光束的展开光路。视场掩模307是能够屏蔽到达屏幕上除焦点检测区域之外的区域的无用光的构件。

视场透镜311具有在与拍摄镜头5101的出射光瞳406相邻的部分处形成AF光圈308的各开口部分的图像的功能。二次成像透镜309设置在AF光圈308后方并且由一对透镜构成。二次成像透镜309的各透镜对应于AF光圈308的各开口部分。已经通过视场掩模307、视场透镜311、AF光圈308和二次成像透镜309的各光束将图像成像在AF传感器101所包括的对应的线传感器(即，第二图像传感器)上。AF传感器101包括多个线传感器，但在图6中仅示出了一对线传感器。根据上述配置，AF传感器101可以获取之间存在视差的焦点检测信号。作为另一示例性配置，AF传感器101可以包括与上述线传感器相当的区域传感器。

[焦点检测信号的获取定时]

图7示出通过图像传感器5112获取焦点检测信号的定时和通过AF传感器101获取焦点检测信号的定时。在图7中，“M-Up”表示主镜5106从拍摄光路退避的拍摄状态。在该状态下，如果焦平面快门5110打开，则图像传感器5112可以进行摄像操作。可以进行摄像操作的状态意味着图像传感器5112可以获取焦点检测信号。另一方面，“M-Down”表示主镜5106位于拍摄光路上并保持倾斜状态的取景器观察状态。在该状态下，副镜5107将朝向焦点检测单元6210引导透过主镜5106的光束。因此，AF传感器101可以获取焦点检测信号。图7示出当照相机在时间t2开始连续拍摄操作时所获取的三个帧。图7中所示的散焦量(参见垂直轴)表示消除拍摄光学系统的散焦状态所需的透镜驱动量，其可以通过微计算机5123参考焦点检测信号来计算。图7示出在摄像目标接近摄像设备的情况下的焦点位置的示例性改变。在连续拍摄操作中，照相机交替地进行使用图像传感器5112获取的信号的焦点检测和使用AF传感器101获取的信号的焦点检测。更具体地，照相机在时间t1、t3、t5和t7使用AF传感器101获取的信号进行焦点检测，并且在时间t2、t4和t6使用图像传感器5112获取的信号进行焦点检测。如附图所示，理想的是各焦点检测结果与焦点位置的相应变化一致。

在下面的示例性实施例中，将详细描述用于使用交替获取的焦点检测结果的示例性方法。如图7所示，在焦点位置以追踪运动体的方式连续移位的情况下，该方法包括：基于可以通过使用多项式获得的运动体预测计算结果来计算用于焦点调节的透镜驱动量。运动体预测可以定义为预测运动摄像目标的未来位置。像面的瞬时位置可以被认为是实际摄像目标位置。例如，照相机可以参考多个先前获取的焦点检测结果，通过使用表示摄像目标以调节焦点的方式运动的像面移动函数来预测摄像目标的未来位置。预测像面位置使得能够计算针对摄像目标调节焦点所需的拍摄镜头的驱动量。要预测的摄像目标位置不限于像面位置。例如，摄像目标的瞬时距离可以被认为是摄像目标位置。使用多项式的运动体预测计算方法是公知的，因此将避免其多余的描述。

[主流程]

在下文中，将参考图8描述根据第一示例性实施例的主流程。图8示出根据第一示例性实施例的拍摄处理的示例性流程。

在本示例性实施例中，假设照相机在拍摄镜头追踪运动摄像目标的过程中进行连续拍摄操作。在本示例性实施例中，连续拍摄连续地进行多个拍摄操作以获取记录图像。

如果照相机开启，则在步骤S10000中，微计算机5123开始操作。在步骤S10001中，微计算机5123检查开关SW1的操作状态。如果判断为开关SW1未接通(步骤S10001中为“否”)，则操作进行到步骤S10002。在步骤S10002中，微计算机5123检查电源开关的操作状态。如果判断为电源开关断开(步骤S10002中为“是”)，则微计算机5123终止图8所示的流程图的处理。如果判断为电源开关接通(步骤S10002中为“否”)，则操作返回到步骤S10001，其中微计算机5123再次检查开关SW1的操作状态。

如果判断为开关SW1接通(步骤S10001中为“是”)，则微计算机5123控制主镜5106，使得主镜5106以倾斜状态位于拍摄光路上。已经通过拍摄镜头5101的光束的一部分在主镜5106上反射，并朝向五棱镜5108(即，取景器的构成部件)引导。换句话说，照相机进入取景器观察状态。此外，已经通过拍摄镜头5101的光束的一部分通过主镜5106，并且在副镜5107上反射，使得光束可以朝向焦点检测单元6210引导。

在步骤S10003中，微计算机5123(即，焦点检测单元)参考焦点检测单元6210的AF传感器101所获得的信号来进行焦点检测(即，散焦量计算)处理。微计算机5123将焦点检测结果(即，散焦量)与焦点检测时间一起存储在存储器5120(即，存储单元)中。

在步骤S10004中，微计算机5123进行透镜驱动量计算1。首先，微计算机5123判断是使用在步骤S10003中所计算出的散焦量还是使用在早于步骤S10003的定时通过使用图像传感器5112获取的信号所计算出的散焦量作为透镜驱动1中要使用的散焦量。然后，微计算机5123考虑摄像目标的运动，参考所选择的散焦量来计算所需的透镜驱动量。透镜驱动量计算可以定义为用于参考多个先前获取的焦点检测结果来计算针对运动摄像目标调节焦点所需的透镜驱动量的处理。假设步骤S10003的定时是例如图7所示的t3。在这种情况下，基于由图像传感器5112获取的信号计算散焦量的定时是图7所示的t2。此外，以下将参考子流程详细描述基于所选择的散焦量的透镜驱动量计算。

在步骤S10005中，微计算机5123(即，控制单元)基于步骤S10004中获得的结果，以针对步骤S10007中要进行的摄像操作调节焦点的方式来控制透镜驱动1(即，主驱动)。

随后，在步骤S10006中，微计算机5123判断开关SW2是否接通，即判断用户是否请求摄像操作。如果判断为开关SW2未接通(步骤S10006中为“否”)，则操作返回到步骤S10001，其中微计算机5123再次检查开关SW1的操作状态。

另一方面，如果微计算机5123判断为开关SW2接通(步骤S10006中为“是”)，则操作进行到步骤S10007。在步骤S10007中，微计算机5123通过控制主镜5106从拍摄光路退避并打开焦平面快门5110来使图像传感器5112进行摄像操作。通过上述摄像操作获取的信号可用于生成记录图像。

在步骤S10008中，微计算机5123控制主镜以返回到主镜以倾斜状态位于拍摄光路上的取景器观察状态。然后，微计算机5123(即，焦点检测单元)参考步骤S10007的摄像操作中图像传感器5112获取的信号进行焦点检测(即，散焦量计算)处理。微计算机5123将获取的焦点检测结果(即，散焦量)与焦点检测时间一起存储在存储器5120(即，存储单元)中。

随后，在步骤S10009中，微计算机5123进行透镜驱动量计算2。更具体地，微计算机5123判断在步骤S10010中要进行的透镜驱动2中是使用步骤S10003中获取的焦点检测结果还是使用步骤S10008中获取的焦点检测结果，并且/或者判断使用所选择的焦点检测结果中的比率，如下面参考子流程所详细描述的。

在步骤S10010中，微计算机5123(即，控制单元)进行透镜驱动2(即，补充驱动)。透镜驱动2可以定义为用于提高接下来要在步骤S10003中进行的焦点检测的精确度的透镜驱动。在摄像目标正运动的情况下，尽管依赖于摄像目标的运动，但仅进行透镜驱动1(即，主驱动)可能无法有效地精确追踪摄像目标。这是微计算机5123进行上述补充驱动的原因。

在上述示例性实施例中，将相同的微计算机5123用作步骤S10005中进行透镜驱动1的微计算机(即，控制单元)和步骤S10010中进行透镜驱动2的微计算机。然而，进行透镜驱动1的控制单元和进行透镜驱动2的控制单元可以彼此不同。

如果微计算机5123完成步骤S10010中的透镜驱动2，则操作返回到步骤S10001，其中微计算机5123再次检查开关SW1的操作状态。

如上所述，根据本示例性实施例的处理包括两种焦点检测，即使用图像传感器5112获取的信号的焦点检测和使用AF传感器101获取的信号的焦点检测。

图像传感器5112所获取的信号不仅可用于记录图像的生成，而且还可以用于焦点检测信号的生成。因此，在来自图像传感器5112的信号可用的情况下，由于在进行摄像操作以生成记录图像时可以同时获取焦点检测信号，因此不需要专门获取焦点检测信号。紧挨在透镜驱动2之前进行用于从图像传感器5112获取信号的拍摄操作。因此，拍摄操作中获取的信号可以直接用于焦点检测，并且可以应用于透镜驱动2。因此，在透镜驱动2中，照相机可以获取比步骤S10003中获得的焦点检测结果更加新的结果，而不进行用于焦点检测的任何信号获取。

此外，根据本示例性实施例的处理包括两种焦点调节操作。第一焦点调节操作是在摄像操作之前进行的透镜驱动1，以将透镜驱动到用于成功拍摄的对焦位置。第二焦点调节操作是在完成摄像操作之后并且在使用AF传感器101获取的信号开始下一焦点检测之前进行的透镜驱动2。透镜驱动2意图在开始下一个透镜驱动1之前预先驱动拍摄镜头，使得当进行使用AF传感器101获取的信号的焦点检测时，拍摄镜头位于对焦位置附近。如果摄像目标是快速运动的物体，则仅进行透镜驱动1可能不足以精确地追踪摄像目标。在这种情况下，附加地进行透镜驱动2对于精确地追踪快速运动的物体是有效的。结果，可以精确地进行焦点检测。

在这种情况下，如果只有可从AF传感器101获得的焦点检测结果是可用，则有必要通过在透镜驱动量计算1和透镜驱动量计算2这两者中使用相同的焦点检测结果来计算不同定时的透镜驱动量。

另一方面，在本示例性实施例中，不仅利用AF传感器101获取的信号并且利用图像传感器5112获取的信号(即，用于生成记录图像的信号)都可用于焦点检测。此外，根据本示例性实施例，如上所述，拍摄信号(即，记录图像生成信号)可用作焦点检测信号。更具体地，照相机可以在不进行任何专门的获取操作的情况下获取焦点检测信号。使用记录图像生成信号作为焦点检测信号的用处在于：由于可以在不增加信号获取的次数的情况下利用比AF传感器101获取的信号更加新的信号，因此透镜驱动量计算2可以使用最近的焦点检测结果。因此，可以精确地追踪运动摄像目标。

[透镜驱动量计算1的子流程(图9)]

如上所述，步骤S10005中要进行的透镜驱动1是用于步骤S10007中要进行的摄像操作的预先焦点调节。因此，期望在计算透镜驱动1(参见步骤S10005)的透镜驱动量中使用在最近的焦点检测(参见步骤S10003)中所计算的散焦量。如果在透镜驱动量计算中要使用的散焦量的计算定时与实际透镜驱动定时之间存在较长的时间间隔，则尽管依赖于摄像目标的运动速度或运动方向，但精确地追踪摄像目标变得困难。

另一方面，如下面参考图15详细描述的，在使用可以从利用AF传感器101(即，第二图像传感器)获取的信号所获得的焦点检测结果时存在问题。

图15示出在从取景器的目镜透镜6204观察到的拍摄画面的状态下、使用AF传感器101(即，第二图像传感器)的焦点检测区域(即，七个区域1至7)和使用图像传感器5112(即，第一图像传感器)的焦点检测区域(即，二十一个区域11至31)相对于图像传感器的整个表面(0)的位置关系。从图中可以理解，在AF传感器101用于焦点检测的情况下，由于副镜6209(或5107)的物理限制，因而使用图像传感器5112(即，第一图像传感器)的焦点检测区域通常比使用AF传感器101的焦点检测区域宽。

因此，即使在摄像目标偏离使用AF传感器101的焦点检测区域的情况下，如果摄像目标仍保留在使用图像传感器5112的焦点检测区域中，照相机也能够通过使用从图像传感器5112(即，第一图像传感器)可获得的焦点检测结果来连续追踪摄像目标。

考虑到上述背景，将参考图9所示的流程图描述根据本示例性实施例的透镜驱动量计算1。透镜驱动量计算1是用于计算透镜驱动1(参见步骤S10005)中使用的透镜驱动量的处理，该处理在使用AF传感器101的焦点检测(参见步骤S10003)和透镜驱动1(参见步骤S10005)之间进行。

在步骤S13000中，微计算机5123开始透镜驱动量计算1。微计算机5123判断是否通过使用可以从图像传感器5112(即，第一图像传感器)获取的信号所获得的焦点检测结果和可以从AF传感器101(即，第二图像传感器)获取的信号所获得的焦点检测结果的协作来计算当前透镜驱动量。

在步骤S13001中，微计算机5123判断照相机是否可以参考能够从AF传感器101(即，第二图像传感器)获取的信号所获得的焦点检测结果来拍摄当前摄像目标。例如，微计算机5123在步骤S13001的判断中参考AF传感器101获取的信号的可靠性。如果可靠性较高，则微计算机5123判断为摄像目标的拍摄成功。另一方面，如果可靠性较低，则微计算机5123判断为摄像目标的拍摄失败。此外，微计算机5123可以参考实际计算的图像偏移量(或实际计算的散焦量)。如果能够计算图像偏移量，则微计算机5123判断为摄像目标的拍摄成功。另一方面，如果不能计算图像偏移量，则微计算机5123判断为摄像目标的拍摄失败。此外，微计算机5123可以被配置为判断可以从AF传感器101(即，第二图像传感器)获取的信号所获得的当前焦点检测结果是否对应于基于先前获取的焦点检测结果所计算出的数学函数。如果判断为可以从AF传感器101(即，第二图像传感器)获取的信号所获得的当前焦点检测结果对应于基于先前获取的焦点检测结果所计算出的数学函数，则微计算机5123判断为摄像目标的拍摄成功。否则，微计算机5123判断为摄像目标的拍摄失败。在步骤S13001的判断中，微计算机5123可以参考上述多个项目中的至少一个。

如果判断为AF传感器101(即，第二图像传感器)的焦点检测区域中的摄像目标的拍摄失败(步骤S13001中为“否”)，则在步骤S13002中，微计算机5123在当前计算中拒绝可从AF传感器101获得的焦点检测结果。随后，操作进行到步骤S13005。在步骤S13005中，微计算机5123基于可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果(即，散焦量)来计算透镜驱动量。更具体地，在来自AF传感器101的信息在摄像目标的拍摄中不可用的情况下，微计算机5123在计算透镜驱动量时仅使用可以从图像传感器5112获得的焦点检测结果。在这种情况下，微计算机5123(即，预测单元)参考在上述流程中选择的焦点检测结果以及多个先前获取的焦点检测结果来进行运动体预测计算。微计算机5123基于运动体预测计算结果来计算透镜驱动量。

另一方面，如果微计算机5123判断为AF传感器101的焦点检测区域中的摄像目标的拍摄成功(步骤S13001中为“是”)，则操作进行到步骤S13003。在步骤S13003中，微计算机5123判断在先前通过图像传感器5112获取记录图像信号(即，可用作焦点检测信号的信号)的情况下、拍摄光学系统的光圈值是否等于或小于第一光圈值。通过上述处理，微计算机5123判断是否可以使用可通过使用AF传感器101获得的焦点检测结果和可通过使用图像传感器5112获得的焦点检测结果这两者。如果判断为光圈值等于或小于第一光圈值(步骤S13003中为“是”)，则在步骤S13007中，微计算机5123(即，第一判断单元)判断为照相机可以基于可从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果来检测焦点。与光圈值较小的情况相比，焦点检测精确度随着光圈值的增大而减小。因此，如果操作进行到步骤S13005，则微计算机5123基于可以通过使用AF传感器101获得的焦点检测结果和可以通过使用图像传感器5112获得的焦点检测结果两者来计算透镜驱动量。更具体地，微计算机5123参考上述两个焦点检测结果和多个先前获取的焦点检测结果来进行运动体预测计算。然后，微计算机5123基于运动体预测结果来计算透镜驱动量。

另一方面，如果微计算机5123(即，第一判断单元)判断为光圈值大于第一光圈值(步骤S13003中为“否”)，则在S13004中，微计算机5123判断为使用可以从AF传感器101获取的信号所获得的焦点检测结果。更具体地，微计算机5123拒绝可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果(即，先前的步骤S10008中获得的焦点检测结果)。然后，在步骤S13005中，微计算机5123参考上述焦点检测结果和多个先前获取的焦点检测结果进行运动体预测计算，并且基于运动体预测计算结果来计算透镜驱动量。

[透镜驱动量计算1的子流程(图9)带来的效果]

如上所述，图9所示的处理流程的特征在于，基本上使用最近的焦点检测结果(即，可以从AF传感器101获取的信号所获得的焦点检测结果)，并且在需要的情况下使用可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果。

优选地，使用最近的焦点检测结果(即，可以从AF传感器101获取的信号所获得的焦点检测结果)在基于最近的焦点检测结果实现透镜驱动量计算中是有用的。

此外，在需要的情况下偶尔使用可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果与不考虑这种偶尔使用的情形相比，在基于相对新的焦点检测结果实现透镜驱动量计算中是有用的。

此外，在AF传感器101不适于拍摄摄像目标的情况下，参考可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果，可以精确地追踪摄像目标。

[透镜驱动量计算2的子流程(图10)]

以下，将参考图10详细描述根据本示例性实施例的透镜驱动量计算2的子流程。透镜驱动量计算2是在摄像操作(参见步骤S10007)和透镜驱动2(参见步骤S10010)之间进行的用于计算透镜驱动2(参见步骤S10010)中使用的透镜驱动量的处理。

在图10所示的处理流程中，考虑拍摄光学系统的光圈值。在进行焦点调节操作时，微计算机5123检查光圈值，以判断是使用可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果、还是使用可以从AF传感器101获取的信号所获得的焦点检测结果。

在步骤S2001中，微计算机5123判断当从图像传感器5112获取焦点检测信号时拍摄光学系统的光圈值是否等于或小于第一光圈值。如果微计算机5123(即，第一判断单元)判断为光圈值等于或小于第一光圈值(步骤S2001中为“是”)，则操作进行到步骤S2002。在步骤S2002中，微计算机5123基于图像传感器5112获取的焦点检测信号来计算透镜驱动量。这是因为：在透镜驱动量计算2的定时，可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果(参见步骤S10008)比可以从AF传感器101获取的信号所获得的焦点检测结果(参见步骤S10003)更新。此外，当光圈值等于或小于第一光圈值时，可以令人满意地确保焦点检测精确度。

另一方面，如果微计算机5123(即，第一判断单元)判断为光圈值大于第一光圈值(步骤S2001中为“否”)，则操作进行到步骤S2003。在步骤S2003中，微计算机5123基于可以从AF传感器101获取的信号所获得的焦点检测结果来计算透镜驱动量。这是因为：如上所述，与光圈值较小的情况相比，焦点检测精确度随着光圈值的增大而减小。在精确度可靠的情况下使用相对较早的焦点检测结果(参见步骤S10003)是有用的，而不使用最近获得的不精确的焦点检测结果。

期望根据各焦点检测设备或各摄像设备来判断在根据本示例性实施例的上述判断中所使用的光圈值的阈值。

[透镜驱动量计算2的子流程(图10)带来的效果]

如上所述，图10所示的处理流程的特征在于，在透镜驱动2的透镜驱动量的计算中，参考第一光圈值来判断使用可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果还是使用可以从AF传感器101获取的信号所获得的焦点检测结果。通过上述处理，在焦点检测精确度可接受的情况下，照相机可以使用可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果(即，在最近时刻获得的焦点检测结果)。

此外，在可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果不够精确的情况下，照相机可以参考可以从AF传感器101获取的信号所获得的精确焦点检测结果来计算透镜驱动量。

根据本示例性实施例，拍摄操作中图像传感器5112所获取的信号(即，可用于图像记录的信号)不仅用于焦点检测，而且还用于计算透镜驱动2中的拍摄镜头5101的驱动量。由于拍摄操作中所获取的信号可以用于记录图像的生成(即，本来的目的)且可用于焦点检测，因此照相机能够在不专门地获取焦点检测信号的情况下进行焦点检测处理。此外，与从AF传感器101获取的信号来获得焦点检测结果的情况(参见步骤S10003)相比，照相机能够使用相对新的焦点检测结果。因此，精确地追踪摄像目标是可行的。与摄像目标追踪精确度低的情况相比，照相机能够在精确地追踪摄像目标时进行高精确度的焦点检测。

此外，如上所述，在本示例性实施例中，微计算机5123进行运动体预测计算，并基于运动体预测结果计算透镜驱动量。运动体预测包括：基于先前获取的焦点检测结果来获得表示摄像目标的运动的像面移动函数，以及根据获得的数学函数来预测摄像目标的未来像面位置。更具体地，如果可用焦点检测结果的数量较大，而不是使用较小数量的焦点检测结果，则能够获得精确地反映摄像目标的运动的数学函数。在本示例性实施例中，与仅基于可以从AF传感器101获取的信号所获得的焦点检测结果(参见步骤S10003)来进行运动体预测的情况相比，焦点检测结果的总数增加。通过上述处理，能够提高运动体预测的精确度，因此照相机能够精确地追踪摄像目标。

在下文中，将参考图11详细描述本发明的第二示例性实施例。第二示例性实施例包括与第一示例性实施例中描述的部件或部分相似的部件或部分。下面将仅详细描述第一示例性实施例中未描述的特性特征。本示例性实施例与第一示例性实施例的不同在于透镜驱动量计算2的子流程。

[透镜驱动量计算2的子流程(图11)]

以下，将参考图11详细描述根据本示例性实施例的透镜驱动量计算2的处理流程。图11所示的处理流程与第一示例性实施例中的图10中的流程相对应。图10的处理流程根据第一光圈值选择性地使用可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果或者可以从AF传感器101获取的信号所获得的焦点检测结果。另一方面，图11的处理流程的特征在于：与光圈值无关地，恒定地使用从AF传感器101获取的信号所获得的焦点检测结果。

在步骤S1001中，微计算机5123(即，第一判断单元)判断在图像传感器5112获取焦点检测信号的定时(参见步骤S10007)，拍摄光学系统的光圈值是否等于或小于第一光圈值(例如，F8)。如果光圈值等于或小于第一光圈值(步骤S1001中为“是”)，则微计算机5123判断为可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果足够精确。随后，在步骤S1002中，微计算机5123参考可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果和可以从AF传感器101获取的信号所获得的焦点检测结果两者，来计算透镜驱动量。另一方面，如果微计算机5123(即，第一判断单元)判断为光圈值大于第一光圈值(步骤S1001中为“否”)，则操作进行到步骤S1003。在步骤S1003中，微计算机5123仅参考可以从AF传感器101获取的信号所获得的焦点检测结果来计算透镜驱动量。微计算机5123获得的运动体预测计算结果可用于计算透镜驱动量。

[透镜驱动量计算2的子流程(图11)带来的效果]

如上所述，根据图11所示的处理流程，由于当光圈值在可接受范围内时，可以从图像传感器5112获取的信号中获得焦点检测结果，因此照相机能够参考相对新的焦点检测结果来进行透镜驱动处理。通过上述处理，照相机能够精确地追踪摄像目标。

[透镜驱动量计算2的子流程(图11)向透镜驱动1的应用及效果]

图11所示的处理流程不仅可以应用于步骤S10009中进行的透镜驱动量计算2，而且还可以应用于步骤S10004中进行的透镜驱动量计算1。由于在光圈值大于第一光圈值以及光圈值等于或小于第一光圈值的情况下，始终使用可以从AF传感器101获取的信号所获得的焦点检测结果，因此能够实现使用最近的焦点调节结果(参见步骤S10003)的透镜驱动量计算。此外，在光圈值等于或小于第一光圈值的情况下，更具体地，在可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果可用的情况下，即使AF传感器101不适于拍摄特定摄像目标，也可以精确地追踪这样的目标。此外，偶尔使用可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果有助于实现基于相对新的焦点检测结果的透镜驱动量计算。

在下文中，将参考图12描述本发明的第三示例性实施例。第三示例性实施例包括与第一示例性实施例中描述的部件或部分相似的部件或部分。下面将仅详细描述第一示例性实施例中未描述的特性特征。本示例性实施例与第一示例性实施例的不同在于透镜驱动量计算2的子流程。

[透镜驱动量计算2的子流程(图12)]

在上述示例性实施例中，微计算机5123参考第一光圈值的阈值来判断是否使用可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果。第三示例性实施例与上述示例性实施例的不同之处在于，提供第二光圈值(例如，F5)作为附加阈值。此外，第三示例性实施例的特征在于：根据摄像操作(参见步骤S10007)中的光圈值来设置适当的加权因子，并将所确定的加权因子与可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果相乘以用于透镜驱动量计算。

图12是示出根据本示例性实施例的透镜驱动量计算2的示例性处理的流程图。如果α表示加权因子，X表示通过直接使用两种类型的焦点检测结果可获得的计算结果，并且Y表示仅通过使用可以从AF传感器101获取的信号所获得的检测结果可获得的计算结果，则最终计算结果Z可以以如下方式定义。

Zα＝(α×X+(1-α)×Y)/2 (公式1)

加权因子100％：α＝1，加权因子0％：α＝0

在步骤S8001中，微计算机5123判断在摄像操作(参见步骤S10007)中，更具体地，在图像传感器5112获取焦点检测信号的定时，拍摄光学系统的光圈值是否等于或小于第一预定值。如果微计算机5123(即，第一判断单元)判断为光圈值大于第一光圈值(步骤S8001中为“否”)，则认为可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果不够精确。在这种情况下，在步骤S8003中，微计算机5123对从图像传感器5112获得的结果设置加权因子0％。

另一方面，如果判断为光圈值等于或小于第一光圈值(步骤S8001中为“是”)，则在步骤S8002中，微计算机5123(即，第一判断单元)判断光圈值是否等于或小于第二光圈值。在本示例性实施例中，第一光圈值和第二光圈值满足关系“第一光圈值＞第二光圈值”。如果判断为光圈值等于或小于第二光圈值(步骤S8002中为“是”)，则在步骤S8005中，微计算机5123(即，第一判断单元)对可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果设置加权因子100％。由于第一光圈值和第二光圈值之间的上述关系，认为与第一光圈值相比，当光圈值是第二光圈值时，可以确保较长的基线长度并且因此焦点检测结果的精确度优良。

另一方面，如果判断为光圈值大于第二光圈值(步骤S8002中为“否”)，则在步骤S8004中，微计算机5123(即，第一判断单元)对从图像传感器5112获得的结果设置中间加权因子50％。尽管步骤S8001中的判断结果表示光圈值等于或小于第一光圈值，但是在这种情况下，在透镜驱动量计算中谨慎使用从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果以及从AF传感器101获取的信号所获得的焦点检测结果是适当的。

在步骤S8006中，微计算机5123考虑到如上所述针对可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果(即，散焦量)所确定的加权因子，来计算当前散焦量Zα。微计算机5123在透镜驱动量的计算中使用所计算出的散焦量Zα。

[透镜驱动量计算2的子流程(图12)带来的效果]

如上所述，根据本示例性实施例的处理包括：不仅考虑第一光圈值而且还考虑第二光圈值(第一光圈值＞第二光圈值)，改变要应用于可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果的加权因子。精确地判断拍摄光学系统的光圈值有益于微计算机5123根据光圈值对透镜驱动量的计算中要使用的焦点检测结果进行精细分类。在期望更高精确度改善的情况下，期望优先使用可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果，即比透镜驱动2(参见步骤S10010)更早的定时获得的相对近的焦点检测结果。如果光圈值大于第一光圈值，则使用步骤S10003中获得的焦点检测结果有益于确保焦点检测中的足够的精确度，尽管该检测定时与步骤S10008中获得的焦点检测结果的定时相比并不接近。如果光圈值等于或小于第一光圈值并且大于第二光圈值，则使用步骤S10003中获得的焦点检测结果和步骤S10008中获得的焦点检测结果两者有益于适当地确保焦点检测的满意精确度并且设置可接受的焦点检测定时。由于上述原因，根据本示例性实施例的处理使得照相机能够精确地追踪摄像目标。如上所述在针对当前焦点调节操作的计算中使用可以从图像传感器获得的焦点检测结果有益于提高精确度。

[透镜驱动量计算2的子流程(图12)向透镜驱动1的应用及效果]

图12中所示的处理流程的应用不限于透镜驱动量计算2(参见步骤S10009)。例如，图12所示的处理流程可以应用于透镜驱动量计算1(参见步骤S10004)。在可以从图像传感器5112获取的信号所获得的焦点检测结果可用的情况下，即使在AF传感器101不适于拍摄摄像目标时，照相机也能够通过优先使用可以从AF传感器101获取的信号所获得的焦点检测结果来精确地追踪摄像目标。

在下文中，将参考图13详细描述本发明的第四示例性实施例。第四示例性实施例包括与第一示例性实施例中描述的部件或部分相似的部件或部分。下面将仅详细描述第一示例性实施例中未描述的特性特征。

[摄像面相位差检测可靠性判断的子流程(图13)]

在上述示例性实施例中，当微计算机5123改变可以从图像传感器5112的信号所获得的焦点检测结果和可以从AF传感器101的信号所获得的焦点检测结果各自的使用率时，考虑光圈值。第四示例性实施例的特征在于：微计算机5123根据光圈值来改变可以从图像传感器5112获得的焦点检测结果的可靠性的判断中所使用的阈值。可以根据用于例如参考焦点检测信号的对比度来判断焦点检测结果是否适当的传统已知的方法来进行可靠性判断。更具体地，图13示出的子流程的特征在于考虑了光圈值。微计算机5123在完成使用图像传感器5112的焦点检测(参见步骤S10008)之后并且在开始透镜驱动量计算(参见步骤S10009)之前，进行根据本示例性实施例的子流程的处理。

这意图提高在图像传感器5112的信号用于焦点检测的阶段的焦点检测的精确度。

在步骤S9001中，微计算机5123判断在摄像操作(参见步骤S10007)中通过图像传感器5112获取信号时，拍摄光学系统的光圈值是否等于或小于第一光圈值。如果判断为光圈值大于第一光圈值(步骤S9001中为“否”)，则在步骤S9003中，微计算机5123(即，第一判断单元)将最大值设置为使用图像传感器5112获取的信号的焦点检测计算中要采用的可靠性判断阈值。更具体地，微计算机5123判断为图像传感器5112获取的信号从焦点检测的观点来看总是不可靠的。

另一方面，如果微计算机5123(即，第一判断单元)判断为光圈值等于或小于第一光圈值(步骤S9001中为“是”)，则操作进行到步骤S9002。在步骤S9002中，微计算机5123(即，第一判断单元)判断光圈值是否等于或小于第二光圈值。如果判断为光圈值等于或小于第二光圈值(步骤S9002中为“是”)，则在步骤S9005中，微计算机5123将预定阈值(即，普通值)设置为使用图像传感器5112获取的信号的焦点检测计算中要采用的可靠性判断阈值。

另一方面，如果判断为光圈值大于第二光圈值(步骤S9002中为“否”)，则在步骤S9004中，微计算机5123(即，第一判断单元)将使用图像传感器的焦点检测计算中要采用的可靠性判断阈值加倍，因为在这种情况下谨慎的处理是合适的。

在步骤S9006中，微计算机5123(即，第二判断单元)在基于图像传感器5112获取的当前信号来获取焦点检测结果的情况下，使用如上所述确定的可靠性判断阈值来进行可靠性判断处理。如果可以从图像传感器5112获得的焦点检测结果的评价值大于可靠性判断阈值，则微计算机5123(即，第二判断单元)判断为可以从图像传感器5112获得的焦点检测结果是足够可靠的。如果可以从图像传感器5112获得的焦点检测结果的评价值等于或小于可靠性判断阈值，则微计算机5123(即，第二判断单元)判断为可以从图像传感器5112获得的焦点检测结果不可靠。可靠性判断本身是常规已知的，因此将避免其冗余描述。

[透镜驱动量计算2的子流程(图13)向透镜驱动2的应用及效果]

如上所述，微计算机5123判断图像传感器5112获取焦点检测信号的定时的光圈值，并且区分使用图像传感器5112获取的信号的焦点检测计算中所要使用的可靠性判断阈值。如上所述，与光圈值等于或小于第一光圈值的情况相比，在光圈值大于第一光圈值的情况下，使用图像传感器5112的焦点检测的精确度不令人满意。因此，在图13所示的子流程中，微计算机5123以随着光圈值的增大而增大拒绝图像传感器5112进行焦点检测的可能性的方式来设置可靠性判断阈值。上述处理可以提高可靠性判断的精确度。当可靠性判断的精确度较高时，照相机能够通过使用可靠的焦点检测结果来精确地计算透镜驱动量。因此，照相机可以精确地追踪摄像目标。

如上所述，照相机能够根据用于透镜驱动量计算1和透镜驱动量计算2的共用流程来进行共用处理。另一方面，如在下面描述的第五示例性实施例中所描述的，照相机能够在采用共用流程的同时，区分透镜驱动量计算1和透镜驱动量计算2中的处理。

在下文中，将参考图14描述根据第五示例性实施例的透镜驱动计算的处理流程。第五示例性实施例包括与第一示例性实施例中描述的部件和部分相似的部件和部分。下面将仅详细描述第一示例性实施例中未描述的特性特征。图14所示的处理流程可应用于透镜驱动量计算1和透镜驱动量计算2。

在步骤S11001中，微计算机5123判断当前透镜驱动是否是透镜驱动2(即，补充驱动)。如果判断为当前透镜驱动是透镜驱动2(步骤S11001中为“是”)，则在步骤S11006中，微计算机5123判断为在计算中使用可以从图像传感器5112获得的焦点检测结果和可以通过使用AF传感器101获得的焦点检测结果的协作。然后，操作进行到步骤S11004。如果判断为当前透镜驱动不是透镜驱动2(步骤S11001中为“否”)，更具体地，如果判断为当前透镜驱动是透镜驱动1，则操作进行到步骤S11002。在步骤S11002中，微计算机5123判断在图像传感器5112获得焦点检测信号的定时，拍摄光学系统的光圈值是否等于或小于第一光圈值。如果光圈值等于或小于第一光圈值(步骤S11002中为“是”)，则微计算机5123(即，第一判断单元)判断为可以从图像传感器5112获得的焦点检测结果足够精确。因此，操作进行到步骤S11006。在步骤S11006中，微计算机5123判断为通过使用可以利用图像传感器5112获得的焦点检测结果和可以利用AF传感器101获得的焦点检测结果两者的协作来进行计算处理。然后，在步骤S11004中，微计算机5123参考上述两个焦点检测结果的协作来计算透镜驱动量。另一方面，如果光圈值大于第一光圈值(步骤S11002中为“否”)，则在步骤S11003中，微计算机5123判断为通过仅使用可利用AF传感器101获得的焦点检测结果来进行计算处理。随后，在步骤S11004中，微计算机5123计算透镜驱动量。

[第五示例性实施例的效果]

如上所述，在本示例性实施例中，照相机能够判断当前要进行透镜驱动量计算的目标透镜驱动是否是透镜驱动2。通过上述处理，照相机能够适当地使用可以从图像传感器获得的焦点检测结果，并且可以根据各透镜驱动的目的来区分透镜驱动量计算中要使用的焦点检测结果。

[变形例]

在上述透镜驱动量计算中，照相机参考多个先前获取的焦点检测结果来进行运动体预测计算。作为另一示例，代替进行运动体预测计算，照相机能够通过仅使用经由上述流程所选择的焦点检测结果来获得透镜驱动量。在上述示例性实施例的主流程中，照相机能够在单个序列期间进行两种焦点检测。因此，尽管依赖于摄像目标的运动速度或运动方向，但照相机能够在不进行运动体预测计算的情况下追踪运动摄像目标。

此外，照相机使用AF传感器101和图像传感器5112(即，记录图像获取传感器)作为焦点检测中使用的两个传感器。然而，作为另一示例性实施例，摄像设备可以被配置为包括与图像传感器5112相当的两个图像传感器。即使在这种情况下，在应用上述示例性实施例的情况下，照相机也能够获得类似的效果。

尽管已经描述了一些示例性实施例，但是本发明不限于上述示例性实施例，并且可以应用于在本发明的范围内改变或修改的任何其它实施例。

其它实施例

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围符合最宽泛的解释，以便包括所有这样的修改以及等同结构和功能。

Claims (28)

1.一种摄像设备，其能够连续地进行多个拍摄操作，所述摄像设备包括：

第一图像传感器，其被配置为顺次地进行至少第一拍摄操作和第二拍摄操作以获取能够用于生成记录图像的信号；

焦点检测单元，其被配置为顺次地进行第一焦点检测处理和第二焦点检测处理，其中所述第一焦点检测处理在所述第一拍摄操作和所述第二焦点检测处理之间进行，以及所述第二焦点检测处理在所述第一焦点检测处理和所述第二拍摄操作之间进行；以及

控制单元，其被配置为基于通过所述第一焦点检测处理所获得的结果来控制用于驱动调焦透镜的第一透镜驱动，并且基于通过所述第二焦点检测处理所获得的结果来控制用于驱动所述调焦透镜的第二透镜驱动，

其中，通过使用在所述第一拍摄操作中从所述第一图像传感器所获取的信号来进行所述第一焦点检测处理。

2.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述第一焦点检测处理和所述第二焦点检测处理是散焦量的检测。

3.根据权利要求2所述的摄像设备，其中，所述第一图像传感器包括多个微透镜和多个像素部分，其中所述多个像素部分各自包括多个光电转换部分，所述多个像素部分各自与各微透镜相对应。

4.根据权利要求3所述的摄像设备，其中，还包括第二图像传感器，

其中，所述第二图像传感器接收在拍摄光学系统的预定焦平面上再次形成的图像的一对光束，以及

所述第二焦点检测处理包括通过使用所述第二图像传感器所获取的焦点检测信号来计算散焦量。

5.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，在与所述第一图像传感器所获取的信号相对应的光圈值等于或小于第一光圈值的情况下，所述控制单元基于通过第一焦点检测处理所获得的焦点检测结果来控制所述第一透镜驱动。

6.根据权利要求5所述的摄像设备，其中，在与所述第一图像传感器所获取的信号相对应的光圈值等于或小于所述第一光圈值的情况下，所述控制单元在不使用通过所述第二焦点检测处理所获得的焦点检测结果的情况下控制所述第一透镜驱动。

7.根据权利要求5所述的摄像设备，其中，在与所述第一图像传感器所获取的信号相对应的光圈值等于或小于所述第一光圈值的情况下，所述控制单元基于通过所述第一焦点检测处理所获得的焦点检测结果和通过所述第二焦点检测处理所获得的焦点检测结果这两者来控制所述第一透镜驱动。

8.根据权利要求5所述的摄像设备，其中，在与所述第一图像传感器所获取的信号相对应的光圈值大于所述第一光圈值的情况下，所述控制单元基于通过所述第二焦点检测处理所获得的焦点检测结果来控制所述第一透镜驱动。

9.根据权利要求8所述的摄像设备，其中，在与所述第一图像传感器所获取的信号相对应的光圈值大于所述第一光圈值的情况下，所述控制单元在不使用通过所述第一焦点检测处理所获得的焦点检测结果的情况下控制所述第一透镜驱动。

10.根据权利要求5所述的摄像设备，其中，在与所述第一图像传感器所获取的信号相对应的光圈值等于或小于第二光圈值的情况下，所述控制单元基于通过所述第一焦点检测处理所获得的焦点检测结果来控制所述第一透镜驱动。

11.根据权利要求10所述的摄像设备，其中，在与所述第一图像传感器所获取的信号相对应的光圈值等于或小于所述第二光圈值的情况下，所述控制单元在不使用通过所述第二焦点检测处理所获得的焦点检测结果的情况下控制所述第一透镜驱动。

12.根据权利要求10或11所述的摄像设备，其中，在与所述第一图像传感器所获取的信号相对应的光圈值等于或小于所述第一光圈值并且大于所述第二光圈值的情况下，所述控制单元基于通过所述第一焦点检测处理所获得的焦点检测结果和通过所述第二焦点检测处理所获得的焦点检测结果这两者来控制所述第一透镜驱动。

13.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，在所述第二透镜驱动中，所述控制单元进行控制，以使得基于通过所述第一焦点检测处理所获得的焦点检测结果和通过所述第二焦点检测处理所获得的焦点检测结果这两者来驱动所述调焦透镜。

14.根据权利要求5所述的摄像设备，其中，在与所述第一图像传感器所获取的信号相对应的光圈值等于或小于所述第一光圈值的情况下，所述控制单元基于通过所述第一焦点检测处理所获得的焦点检测结果和通过所述第二焦点检测处理所获得的焦点检测结果这两者来控制所述第二透镜驱动。

15.根据权利要求5所述的摄像设备，其中，在与所述第一图像传感器所获取的信号相对应的光圈值大于所述第一光圈值的情况下，所述控制单元基于通过所述第二焦点检测处理所获得的焦点检测结果来控制所述第二透镜驱动。

16.根据权利要求15所述的摄像设备，其中，在与所述第一图像传感器所获取的信号相对应的光圈值大于所述第一光圈值的情况下，所述控制单元在不使用通过所述第一焦点检测处理所获得的焦点检测结果的情况下控制所述第二透镜驱动。

17.根据权利要求5所述的摄像设备，其中，在所述第二图像传感器不能拍摄摄像目标的情况下，所述控制单元在不使用通过所述第二焦点检测处理所获得的焦点检测结果的情况下控制所述第二透镜驱动。

18.根据权利要求17所述的摄像设备，其中，在所述第二图像传感器已经获取到信号时所获得的光圈值等于或小于所述第一光圈值的情况下，所述控制单元基于通过所述第一焦点检测处理所获得的焦点检测结果和通过所述第二焦点检测处理所获得的焦点检测结果这两者来控制所述第二透镜驱动。

19.根据权利要求17或18所述的摄像设备，其中，在与所述第一图像传感器所获取的信号相对应的光圈值大于所述第一光圈值的情况下，所述控制单元基于通过所述第二焦点检测处理所获得的焦点检测结果来控制所述第二透镜驱动。

20.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，还包括预测单元，所述预测单元被配置为参考多个先前获取的焦点检测结果来预测摄像目标的未来位置，

其中，所述控制单元基于所述预测单元所获得的预测结果来控制所述调焦透镜的驱动。

21.根据权利要求20所述的摄像设备，其中，所述预测单元将与所述摄像目标相对应的未来像面位置预测为所述摄像目标的未来位置。

22.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，还包括第二判断单元，所述第二判断单元被配置为根据可靠性判断阈值来判断通过所述第一焦点检测处理所获得的焦点检测结果的可靠性，

其中，在通过所述第一焦点检测处理所获得的焦点检测结果的可靠性的评价值大于所述可靠性判断阈值的情况下，所述第二判断单元判断为通过所述第一焦点检测处理所获得的焦点检测结果是可靠的，以及在通过所述第一焦点检测处理所获得的焦点检测结果的可靠性的评价值等于或小于所述可靠性判断阈值的情况下，所述第二判断单元判断为通过所述第一焦点检测处理所获得的焦点检测结果是不可靠的，以及

根据与所述第一图像传感器所获取的信号相对应的光圈值来对所述可靠性判断阈值进行区分。

23.根据权利要求22所述的摄像设备，其中，与所述第一图像传感器所获取的信号相对应的光圈值大于第一光圈值时要设置的可靠性判断阈值大于所述光圈值等于或小于所述第一光圈值时要设置的可靠性判断阈值，

所述光圈值大于第二光圈值时要设置的可靠性判断阈值大于所述光圈值等于或小于所述第二光圈值时要设置的可靠性判断阈值，以及

所述第一光圈值大于所述第二光圈值。

24.根据权利要求22所述的摄像设备，其中，在光圈值等于或小于第一光圈值的情况下，所述控制单元基于通过所述第二焦点检测处理所获得的焦点检测结果来控制所述第二透镜驱动。

25.根据权利要求5所述的摄像设备，其中，还包括第一判断单元，所述第一判断单元被配置为判断所述第一图像传感器获取信号的时刻的光圈值。

26.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述控制单元进行控制，以使得根据对通过所述第一焦点检测处理所获得的焦点检测结果和通过所述第二焦点检测处理所获得的焦点检测结果进行加权而获取到的控制值来驱动所述调焦透镜。

27.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，

所述控制单元在所述第一焦点检测处理和所述第二焦点检测处理之间的间隔期间控制所述第一透镜驱动，以及

所述控制单元在所述第二焦点检测处理和所述第二拍摄操作之间的间隔期间控制所述第二透镜驱动。

28.一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括第一图像传感器，所述第一图像传感器被配置为顺次地进行至少第一拍摄操作和第二拍摄操作以获取能够用于生成记录图像的信号，所述控制方法包括以下步骤：

顺次地进行第一焦点检测处理和第二焦点检测处理，其中所述第一焦点检测处理在所述第一拍摄操作和所述第二焦点检测处理之间进行，以及所述第二焦点检测处理在所述第一焦点检测处理和所述第二拍摄操作之间进行；以及

基于通过所述第一焦点检测处理所获得的结果来控制用于驱动调焦透镜的第一透镜驱动，并且基于通过所述第二焦点检测处理所获得的结果来控制用于驱动所述调焦透镜的第二透镜驱动，

其中，通过使用在所述第一拍摄操作中从所述第一图像传感器所获取的信号来进行所述第一焦点检测处理。