CN112014938B - 镜头装置、照相机、照相机系统和计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及镜头装置、照相机、照相机系统和计算机可读存储介质。根据本发明的镜头装置包括光学系统，其包括被构造为在调整被摄体图像的对焦状态时移动的多个镜头单元；检测单元，其被构造为检测所述多个镜头单元的各位置；获取单元，其被构造为基于所述多个镜头单元的各位置以及指示被摄体距离与所述多个镜头单元的各位置之间的关系的关系信息，获取与表示与当前被摄体距离相对应的所述多个镜头单元的各位置的单个位置有关的位置信息；以及控制单元，其被构造为基于获取单元获取的位置信息来控制所述多个镜头单元的各位置。

Description

镜头装置、照相机、照相机系统和计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及镜头装置、照相机、照相机系统以及非暂时性计算机可读存储介质。
背景技术
已经可以获得进行自动聚焦(AF)控制的典型照相机系统。在该自动聚焦控制中，照相机检测被摄体的对焦状态，并生成驱动命令以驱动包括移动以调整对焦状态的镜头的聚焦单元。利用镜头装置来基于驱动命令来移动聚焦单元。基于聚焦单元的当前位置与照相机预先获得的散焦量之间的对应关系来生成驱动命令。
尽管许多典型的镜头装置具有一个聚焦单元，但是已经提出了具有多个聚焦单元的镜头装置，诸如在美国专利申请公开No.20180164540中讨论的镜头装置。
在具有一个聚焦单元的镜头装置和具有多个聚焦单元的镜头装置两者都被附装到照相机的可互换镜头照相机系统中，无论聚焦单元的数量如何，照相机都需要适当地向镜头装置发出驱动命令。
作为一种方法，假定根据附装的镜头装置中包括的聚焦单元的数量来改变从照相机向镜头装置发送的聚焦单元的驱动命令。例如，如果镜头装置具有一个聚焦单元，则照相机将一个驱动命令发送到镜头装置。如果镜头装置具有两个聚焦单元，则照相机将两个驱动命令发送到镜头装置。然而，该方法需要将能够生成和发送仅一个驱动命令的典型照相机程序更新为能够根据附装的镜头装置中包括的聚焦单元的数量来生成和发送驱动命令的程序。另外，由于复杂的控制和通信，可能在照相机系统中发生错误。
作为另一种方法，即使将具有多个聚焦单元的镜头装置附装到照相机，也仅生成并发送一个聚焦单元的驱动指令。在这种情况下，在镜头装置中，多个聚焦单元的一个聚焦单元的位置与多个聚焦单元的另一聚焦单元的位置一对一地关联，并且在镜头装置和照相机之间仅处理与任何一个聚焦单元有关的驱动命令。然而，如果任何一个聚焦单元的移动滞后于其他聚焦单元，则该控制方法将破坏聚焦单元位置与受到驱动命令的散焦量之间的对应关系。特别是在图像拍摄之前重复进行散焦量检测和驱动命令生成的控制(连续AF)中以及在移动图像拍摄期间进行自动聚焦控制时，由于聚焦单元移动滞后而无法生成合适的驱动命令。这可能使得难以准确地进行自动聚焦控制。
发明内容
鉴于上述问题而设计了本发明，并且本发明旨在提供通过使用多个聚焦单元来精确地进行自动聚焦控制的镜头装置、照相机、照相机系统和控制方法。
根据本发明的一个方面，可附装到照相机并且可从照相机拆卸的镜头装置包括：光学系统，其包括被构造为在调整被摄体图像的对焦状态时移动的多个镜头单元；检测单元，其被构造为检测所述多个镜头单元的各位置；获取单元，其被构造为基于由检测单元检测到的所述多个镜头单元的各位置以及指示被摄体距离与所述多个镜头单元的各位置之间的关系的关系信息，获取与表示与当前被摄体距离相对应的多个镜头单元的各位置的单个位置有关的位置信息；以及控制单元，其被构造为基于位置信息来控制所述多个镜头单元的各位置。根据本发明的另一方面，一种照相机，镜头装置可附装到所述照相机并且可从所述照相机拆卸，所述镜头装置具有光学系统，所述光学系统包括被构造为在调整被摄体图像的对焦状态时移动的多个镜头单元，所述照相机包括：图像传感器；散焦检测单元，其被构造为通过使用图像传感器来检测对焦状态；以及生成单元，其被构造为基于由散焦检测单元检测到的检测结果以及关于表示与当前被摄体距离相对应的多个镜头单元的各位置的单个位置的位置信息来生成用于镜头装置的驱动命令，从镜头装置获取所述位置信息。根据本发明的又一方面，一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储指令，所述指令在由可附装到照相机并且可从照相机拆卸的镜头装置的计算机执行时使所述计算机执行控制方法。所述控制方法包括：检测被构造为在调整被摄体图像的对焦状态时移动的多个镜头单元的各位置；基于检测到的所述多个镜头单元的各位置和指示被摄体距离与所述多个镜头单元的各位置之间的关系的关系信息，获取与表示与当前被摄体距离相对应的所述多个镜头单元的各位置的单个位置有关的位置信息；以及基于位置信息来控制所述多个镜头单元的各位置。
通过以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。
附图说明
图1示出了根据第一示例性实施例的照相机系统的构造。
图2示出了聚焦单元的移动控制。
图3A和图3B各自示出聚焦单元位置与被摄体距离之间的关系。
图4示出了合成聚焦单元位置与被摄体距离之间的关系。
图5是示出根据第一示例性实施例的聚焦控制的流程图。
图6是示出根据第一示例性实施例的用于计算合成聚焦位置的方法的流程图。
图7示出了根据第二示例性实施例的照相机系统的构造。
图8A和图8B各自示出了针对各个被摄体距离的变焦位置与聚焦单元位置之间的关系。
图9A和图9B各自示出了针对各个被摄体距离的变焦位置与合成聚焦单元位置之间的关系。
图10是示出根据第二示例性实施例的聚焦控制的流程图。
图11是示出根据第二示例性实施例的用于计算合成聚焦位置的方法的流程图。
图12示出了聚焦灵敏度的定义。
图13A和图13B各自示出聚焦灵敏度。
具体实施方式
以下将参照附图详细描述根据本发明示例性实施例的镜头装置、照相机、照相机系统以及用于控制聚焦单元的方法。在以下附图中，相同的部件被分配相同的附图标记，并且将省略其重复描述。
(照相机系统构造)
下面将描述本发明的第一示例性实施例。图1示出根据本示例性实施例的照相机系统10的构造。照相机系统10是可互换镜头照相机系统。具有一个聚焦单元的镜头装置和具有多个聚焦单元的镜头装置两者都被用作可附装到照相机主体200和可从照相机主体200拆卸的镜头装置。
在本说明书中，“聚焦单元”是指包括在聚焦时沿着相同轨迹移动的一个或多个镜头的镜头单元。如果将不移动的镜头或在聚焦时沿着轨迹移动的镜头放置在沿着相同的另一轨迹移动的两个镜头之间，则这两个镜头属于不同的聚焦单元。
图1示出了具有多个聚焦单元的镜头装置100。镜头装置100包括能够在照相机主体200的图像传感器201上形成被摄体图像的光学系统101。根据第一示例性实施例，光学系统101是定焦镜头。
光学系统101包括第一聚焦单元(第一镜头单元)103和第二聚焦单元(第二镜头单元)104，该第一聚焦单元(第一镜头单元)103和第二聚焦单元(第二镜头单元)104在调整被摄体图像的对焦状态时沿光学系统101的光轴移动。尽管在第一示例性实施例中，主要地移动第一聚焦单元103以调整对焦状态，并且移动第二聚焦单元104以微调像差校正和对焦状态，但是各个单独聚焦单元的作用不限于此。
镜头控制单元(获取单元、控制单元、通信单元和确定单元)105是包括中央处理单元(CPU)的计算机。镜头控制单元105电连接到存储器106、光圈驱动单元107、第一驱动单元108、第二驱动单元109、第一检测单元110和第二检测单元111。
镜头控制单元105用作经由第一驱动单元108和第二驱动单元109控制第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的位置的控制单元。镜头控制单元105用作获取与单个位置有关的位置信息的获取单元，该位置信息表示与当前对焦位置相对应的第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的位置。当假设表示第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的虚拟聚焦单元作为合成聚焦单元时，关于单个位置的位置信息是用于合成聚焦单元的位置信息。另外，镜头控制单元105用作在自动聚焦控制中与照相机控制单元207通信必要信息的通信单元。例如，镜头控制单元105发送与合成聚焦单元的位置(也称为合成聚焦单元位置)、合成聚焦单元的聚焦灵敏度以及生成驱动命令所需的脉冲转换系数有关的信息，并接收驱动合成聚焦单元的命令。将在下面详细描述这些信息和镜头控制单元105的功能。
镜头控制单元105从存储器106读取用于自动聚焦控制的程序并执行该程序。镜头控制单元105还从存储器106读取要发送到照相机控制单元207的信息和计算所需的信息。
存储器106包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)，并且用作存储信息的存储单元。存储器106预先存储指示第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的各个位置与被摄体距离之间的关系的信息(第一关系信息)，以及指示合成聚焦单元的位置与被摄体距离之间的关系的信息(第二关系信息)。存储器106存储第一聚焦单元103的聚焦灵敏度和第二聚焦单元104的聚焦灵敏度。存储器106存储与第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的位置的组合相对应的合成聚焦灵敏度(聚焦灵敏度信息)。存储器106还存储图5所示的镜头侧处理(以下描述)的流程图的程序以及由照相机主体200进行的自动曝光和自动调光所需的信息。
光圈驱动单元107基于来自镜头控制单元105的命令来调整光学系统101中包括的孔径光圈102的孔径直径。
第一驱动单元108基于来自镜头控制单元105的命令来移动第一聚焦单元103，并且第二驱动单元109基于来自镜头控制单元105的命令来移动第二聚焦单元104。
下面将参照图2描述第一聚焦单元103的移动控制。导螺杆112联接至作为步进马达的第一驱动单元108。第一聚焦单元103经由齿条113联接至导螺杆112。
当基于来自镜头控制单元105的命令驱动第一驱动单元108时，导螺杆112旋转，并且第一聚焦单元103与齿条113一起沿着导螺杆112的轴移动。基于指示第一聚焦单元103的目标绝对位置的脉冲数来控制第一驱动单元108。
镜头装置100包括第一检测单元110和第二检测单元111，作为用于检测多个聚焦单元的各位置的检测单元。
第一检测单元110检测第一聚焦单元103的位置，并将检测结果输出到镜头控制单元105。以光遮断器114的位置作为基准位置，第一检测单元110将脉冲数的计数复位，并对使第一聚焦单元103从基准位置移动到当前位置所需的脉冲数进行计数，从而检测第一聚焦单元103的绝对位置。
第二聚焦单元104的移动控制类似于第一聚焦单元103的移动控制。与第一检测单元110一样，第二检测单元111检测第二聚焦单元104的位置并将检测结果输出到镜头控制单元105。
第一驱动单元108和第二驱动单元109可以是除步进马达之外的致动器，例如超声波马达和音圈马达。在这种情况下，第一检测单元110和第二检测单元111的构造不限于本示例性实施例。
返回参考图1，照相机主体200包括图像传感器201、信号处理单元202、记录处理单元203、电子取景器204、显示单元205、散焦检测单元206、照相机控制单元207和存储器208。
图像传感器201接收来自光学系统101的光，通过光电转换生成电信号，并将该信号输出到信号处理单元202。除了摄像像素之外，图像传感器201还包括用于对焦位置检测的像素(未示出)。
信号处理单元202对输入的电信号进行诸如放大、噪声抑制和颜色校正等的各种处理，并将处理后的信号输出到记录处理单元203。记录处理单元203记录输入图像，并在电子取景器204和显示单元205上显示图像。
散焦检测单元(对焦位置检测单元)206通过使用图像传感器201来检测被摄体图像的对焦状态。根据本示例性实施例的照相机系统10基于相位差检测方法检测散焦量。散焦检测单元206检测从经由用于对图像传感器201的聚焦检测像素进行光瞳分割的微镜头入射的光获得的一对被摄体图像信号之间的相位差，确定与该相位差相对应的散焦量，并且将散焦量输出到照相机控制单元207。
作为包括中央处理单元(CPU)的计算机的照相机控制单元207电连接到散焦检测单元206、记录处理单元203和存储器208。
照相机控制单元207读取存储在存储器208中的程序，然后执行该程序。照相机控制单元207还在自动聚焦控制中与镜头控制单元105通信必要的信息。照相机控制单元207还基于来自散焦检测单元206的检测结果和从附装的镜头装置100获取的聚焦单元的当前位置，生成驱动聚焦单元的驱动命令。在镜头装置100附装到照相机主体200的情况下，聚焦单元的位置对应于合成聚焦单元的位置，并且要生成的驱动命令是针对合成聚焦单元的命令。照相机控制单元207从当用户发出用于自动聚焦控制的命令时到获得预定的对焦状态时(直到散焦量落在预定值或以下)，重复检测散焦量并确定聚焦单元的移动量。
(聚焦灵敏度)
下面将参照图12、图13A和图13B描述聚焦灵敏度。图12示出了聚焦灵敏度的定义。
在具有聚焦单元301和定影单元302的光学系统中，满足关系式d＝L*S，其中L表示从聚焦单元301的位置300到在对焦状态下聚焦单元301的当前位置的移动量，d表示散焦量，S表示聚焦灵敏度。更具体地，聚焦灵敏度S表示散焦量d以聚焦单元301的移动量为单位的变化。散焦量d是从图像传感器201的光接收表面303到如图12所示的对焦位置在光轴上的距离。
图13A示出移动量L与散焦量d之间的关系。图13B示出聚焦灵敏度S与散焦量d之间的关系。
在聚焦灵敏度S随聚焦单元301的移动保持不变的情况下，散焦量d与移动量L之间的关系是成比例的，如实线所示，即，聚焦灵敏度S是恒定的。
在聚焦灵敏度S随着聚焦单元301的移动而改变的情况下，聚焦灵敏度S被表示为散焦量d的函数，即，S＝f(d)。当函数f(d)被Talor展开时，将得到展开式(1)。聚焦单元301的移动量L由展开式(2)表示。这些关系由图13A和图13B所示的虚线表示。
S ＝ f(d) ＝ S0 + S1d1 + S2d2 + ...+ Sndn (1)
L ＝ d/S ＝ d/(S0 + S1d1 + S2d2 + ...+ Sndn) (2)
(具有一个聚焦单元的镜头装置的聚焦控制)
为了与镜头装置100进行比较，下面将描述在具有一个聚焦单元的镜头装置100附装到照相机主体200的情况下的聚焦控制。在该镜头装置100的聚焦单元中，假定聚焦灵敏度S随聚焦单元的位置而变化。
在根据本示例性实施例的照相机系统10中，用于驱动聚焦单元的驱动命令指示与从作为基准位置的光遮断器114到目标位置的距离等同的绝对位置(以下也称为目标位置)。绝对位置不是由长度单位来表示，而是由上述脉冲数来表示。对应于散焦量的脉冲数P由等式3表示，其中S表示聚焦灵敏度，h表示脉冲转换系数(每脉冲的聚焦单元的移动量[mm/脉冲])。
P ＝ L / h ＝ d /(h * S) (3)
聚焦灵敏度S和脉冲转换系数h是镜头装置100所特有的值。因此，为了计算指示目标位置的驱动命令，需要将与散焦量相对应的脉冲数P加到当前位置。因此，镜头装置100需要将表示聚焦单元当前位置的脉冲数、与聚焦单元的当前位置相对应的聚焦灵敏度S以及脉冲转换系数h发送至照相机主体200。照相机控制单元207基于获取的上述信息和从散焦检测单元206输出的散焦量来生成驱动命令。
在这种情况下，可以考虑伴随光圈驱动的聚焦变化和相位差传感器与摄像表面之间的光路长度来校正由等式3计算的脉冲数。
镜头装置100基于由照相机控制单元207生成的驱动命令将聚焦镜头移动到目标位置。镜头装置100重复上述控制，直到在移动聚焦单元之后，散焦量落在预定值或以下为止，从而最终聚焦被摄体。
镜头装置100可以预先将指示聚焦单元的位置和聚焦灵敏度之间的关系的信息发送到照相机主体200，然后，照相机控制单元207可以根据聚焦单元的当前位置获取聚焦灵敏度S。
(具有多个聚焦单元的镜头装置的聚焦控制)
将描述在具有多个聚焦单元的镜头装置100附装到如上所述产生驱动命令的照相机主体200的情况下的聚焦控制。
如上所述，为了减少由于系统复杂性而导致发生错误的风险，要求照相机主体200能够以相似的过程生成驱动命令，而不管镜头装置100中包括的聚焦单元的数量如何。即使由于多个镜头单元中的任何一个相对于目标位置滞后而导致多个镜头单元之间的位置关系崩溃，也要求照相机系统能够补偿由于崩溃导致的散焦量变化。
因此，根据本示例性实施例的镜头装置100引入“合成聚焦单元(composite focusunit)”的概念。合成聚焦单元是指单个虚拟聚焦单元，其中关于第一聚焦单元103的信息和关于第二聚焦单元104的信息被整合到一个中。代替传送驱动多个聚焦单元的驱动命令、多个聚焦单元的各位置以及多个聚焦单元的各聚焦灵敏度，镜头装置100传送驱动合成聚焦单元的驱动命令、合成聚焦单元的位置以及合成聚焦单元的聚焦灵敏度。更具体地，镜头装置100具有对照相机主体200进行操作的功能，如同镜头装置100仅具有一个聚焦单元一样。
下面将参考图3A、图3B和图4描述合成聚焦单元的位置。
图3A和图3B示出指示聚焦单元的位置与存储在存储器106中的被摄体距离之间的关系的信息。图3A示出第一聚焦单元103的位置与被摄体距离之间的关系。图3B示出第二聚焦单元104的位置与被摄体距离之间的关系。横轴表示被摄体距离，纵轴表示图3A中的第一聚焦单元103和图3B中的第二聚焦单元104的位置。第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的位置可以由距基准位置的距离[mm]或与从基准位置观察的位置相对应的脉冲数来表示。
第一聚焦单元103和第二聚焦单元104获得预定被摄体距离的目标位置一对一地彼此关联。通过将第一聚焦单元103和第二聚焦单元104移动到与各预定被摄体距离相对应的位置来对被摄体聚焦。
图4示出了合成聚焦单元的位置与存储在存储器106中的被摄体距离之间的关系。横轴表示被摄体距离，而纵轴表示合成聚焦单元的位置。
将给出将无穷远处的被摄体距离进行对焦的状态改变为1m处的被摄体距离进行对焦的状态的示例情况的描述。为了简化描述，下面将描述第二聚焦单元104的移动滞后于第一聚焦单元103的情况。例如，移动的滞后是由控制响应滞后引起的。
返回参照图3A和图3B，空心圆(o)表示当被摄体距离是无限远时第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的位置。实心圆(●)表示被摄体距离为1m时第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的位置。空心三角形表示第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的当前位置。参考图4，空心圆(o)表示当第一聚焦单元103和第二聚焦单元104分别位于图3A和图3B所示的空心圆(o)处时合成聚焦单元的位置。实心圆(●)表示当第一聚焦单元103和第二聚焦单元104分别位于图3A和图3B所示的实心圆(●)处时合成聚焦单元的位置。
更具体地，图3A示出了第一聚焦单元103的当前位置已经到达与1m的目标被摄体距离相对应的位置的状态，而图3B示出了第二聚焦单元104的当前位置是与10m的被摄体距离相对应的位置的状态。在第二聚焦单元104滞后ΔL的情况下，如图3B所示，由于滞后ΔL，所以在1m的被摄体距离处的被摄体没有对焦。实际上，聚焦位于被摄体的距离为αm处。参照图4，Fα表示与当前被摄体距离(αm)相对应的合成聚焦单元的位置。
如果多个聚焦单元中的所有聚焦单元都可移动而没有滞后，则镜头控制单元105可以在没有改变的情况下将一个聚焦单元(例如，第一聚焦单元103)的当前位置发送到照相机控制单元207，如具有一个聚焦单元的镜头装置100一样。然而，由于照相机控制单元207检测到实际散焦量，所以照相机控制单元207识别出需要用于减小1m的被摄体距离和αm的被摄体距离之间的偏差Δα的驱动命令。因此，如果镜头控制单元105在不考虑滞后ΔL的情况下简单地发送第一聚焦单元103的当前位置，则照相机控制单元207将进一步生成驱动命令从而以比目标位置更接近最短距离的位置作为目标位置来驱动第一聚焦单元103，尽管第一聚焦单元103已经到达目标位置。
根据本示例性实施例，考虑到第二聚焦单元104的滞后，镜头控制单元105获取与实际被摄体距离(αm)相对应的合成聚焦单元位置Fα作为镜头装置100中的聚焦单元位置。更具体地，合成聚焦单元位置Fα是考虑到第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的当前位置而确定的位置信息，并且等同于关于表示第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的各位置的单个位置的位置信息。镜头控制单元105将合成聚焦单元位置Fα发送给照相机控制单元207。
该构造使得照相机控制单元207能够基于合成聚焦单元位置Fα和与被摄体距离偏差Δα相对应的位置滞后ΔL'，以F1作为合成聚焦单元的目标位置的绝对位置来生成驱动命令。接收到驱动命令的镜头控制单元105以与1m的被摄体距离相对应的位置被设置为目标位置的方式移动第一聚焦单元103和第二聚焦单元104中的各个，1m的被摄体距离与目标绝对位置F1相对应。这消除了第一聚焦单元103被过度移动的担忧，从而仅使得滞后的第二聚焦单元104能够被移动到与1m的被摄体距离相对应的位置。
镜头控制单元105如下计算合成聚焦单元位置Fα。令存储在存储器106中的当前位置处的第二聚焦单元104的聚焦灵敏度为S2。令存储在存储器106中的当前位置处的合成聚焦单元的聚焦灵敏度为St。合成聚焦灵敏度St由第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的位置的组合确定。因此，即使在相同被摄体距离的情况下，根据第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的位置的组合，合成聚焦灵敏度也可以具有不同的值。在这种情况下，位置Fα由等式4表示。
Fα ＝ F1 - ΔL'＝ F1 - (ΔL * S2)/ St (4)
在等式(4)中，(ΔL*S2)是由于第二聚焦单元104的滞后导致的对焦位置处的像面转换值。这等同于图4所示的偏差Δα。用(ΔL*S2)除以合成聚焦灵敏度St，获得与合成聚焦单元的目标位置F1的偏差量ΔL'。镜头控制单元105可以基于所计算的(ΔL*S2)/St和位置F1来计算位置Fα。
由于以这种方式确定合成聚焦单元位置，因此仅通过基于预定定义确定合成聚焦单元位置就可以自由地设置合成聚焦单元位置。
期望地，在特定被摄体距离处的合成聚焦单元位置等于具有相同被摄体距离的多个聚焦单元当中的一个聚焦单元的位置。更期望地，将多个聚焦单元当中的一个聚焦单元设置为在从无限远到最短距离聚焦时具有最大移动量的聚焦单元。
例如，根据本示例性实施例，第一聚焦单元103的移动量大于第二聚焦单元104的移动量，表示图3A所示的第一聚焦单元103的位置的纵轴比例等同于表示图4所示的合成聚焦单元位置的纵轴比例。更具体地，如果在图3A中用1000个脉冲表示在1m的被摄体距离处第一聚焦单元103的位置，则在1m的被摄体距离处合成聚焦单元位置也用1000个脉冲表示。类似地，如果在无限远的被摄体距离处第一聚焦单元103的位置由3000个脉冲表示，则在1m的被摄体距离处合成聚焦单元位置也由3000个脉冲表示。
这些设置使镜头控制单元105能够将从照相机控制单元207接收到的用于合成聚焦单元的驱动命令(F1＝1000个脉冲)不加改变地视为第一聚焦单元103的驱动命令。更具体地，可以将第一聚焦单元103的目标位置设置为1000个脉冲的位置。这意味着镜头控制单元105仅需要通过使用图3B所示的信息来确定第二聚焦单元104的驱动命令，从而减轻了计算负担。
可以通过将具有最大移动量的聚焦单元的位置设置为合成聚焦单元位置来确保用于合成聚焦单元的驱动命令的分辨率。
此外，可以将特定被摄体距离处的合成聚焦单元位置设置为相同被摄体距离处特定聚焦单元的位置的预定倍数。将描述示例情况，其中图4所示的纵轴比例是图3A所示的纵轴比例的1/100。在这种情况下，当在1m的被摄体距离处第一聚焦单元103的位置由1000个脉冲表示时，在1m的被摄体距离处的合成聚焦单元位置由10个脉冲表示。类似地，如果在无限远的被摄体距离处第一聚焦单元103的位置由3000个脉冲表示，则在无限远的被摄体距离处的合成聚焦单元位置由30个脉冲表示。如果接收到25个脉冲作为指示合成聚焦单元的目标位置的驱动命令，则镜头控制单元105可以将25*100＝2500个脉冲的位置识别为第一聚焦单元103的目标位置。
尽管在上述示例情况下，第一聚焦单元103在移动期间不滞后而仅第二聚焦单元104在移动期间滞后，但即使第一聚焦单元103和第二聚焦单元104两者都滞后也适用上述方法。例如，对于1m的目标被摄体距离，即使第一聚焦单元103位于被摄体距离为2m的1200个脉冲的位置处，也不会出现问题。假定与当前被摄体距离相对应的合成聚焦单元位置Fα由1300个脉冲表示，并且用于将散焦量归零的合成聚焦单元的移动量ΔL'被计算为300个脉冲。在这种情况下，照相机控制单元207将指示合成聚焦单元的目标位置的驱动命令计算为1000个脉冲。因此，第一聚焦单元103的目标位置被设置为1000个脉冲，并且因此，镜头控制单元105将目标位置从1200个脉冲的当前位置沿最短距离的方向进一步移动200个脉冲。
下面将描述根据本示例性实施例的详细的聚焦控制。表示位置和目标位置的驱动命令由脉冲数表示，并且在本示例性实施例中，假定合成聚焦单元位置和在相同被摄体距离处的第一聚焦单元103的位置相等。
图5是示出根据第一示例性实施例的自动聚焦控制的流程图。镜头控制单元105根据从存储器106读取的程序来进行图5左手侧所示的镜头侧处理。照相机控制单元207根据从存储器208读取的程序进行图5右手侧所示的照相机侧处理。在流程图和其描述中，将合成聚焦单元的位置称为合成聚焦位置，将合成聚焦单元的聚焦灵敏度称为合成聚焦灵敏度。上面已经描述了合成聚焦灵敏度。
在步骤S101中，镜头控制单元105计算合成聚焦位置。下面将参考图6描述计算方法。
在步骤S201中，散焦检测单元206基于来自照相机控制单元207的命令来检测散焦量。
在步骤S102中，镜头控制单元105将计算出的合成聚焦位置发送到照相机控制单元207。在步骤S202中，照相机控制单元207接收合成聚焦位置。
在步骤S103中，镜头控制单元105从存储器106读取合成聚焦灵敏度，并将合成聚焦灵敏度发送到照相机控制单元207。在步骤S203中，照相机控制单元207接收合成聚焦灵敏度。
在步骤S104中，镜头控制单元105从存储器106读取脉冲转换系数，并将该脉冲转换系数发送到照相机控制单元207。在步骤S204中，照相机控制单元207接收脉冲转换系数。
在步骤S205中，照相机控制单元207基于散焦检测单元206检测到的散焦量、合成聚焦位置、合成聚焦灵敏度和脉冲转换系数来生成指示合成聚焦单元的目标绝对位置的驱动命令。
在步骤S206中，照相机控制单元207将在步骤S205中生成的驱动命令发送到镜头控制单元105。在步骤S105中，镜头控制单元105接收驱动命令。由于接收到的驱动命令仅仅是用于合成聚焦单元的一个驱动命令，因此镜头控制单元105无法在驱动命令不变的情况下控制第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的位置。
因此，在步骤S106中，镜头控制单元105基于在步骤S105中接收到的用于合成聚焦单元的驱动命令，为第一聚焦单元103和第二聚焦单元104中的各个生成驱动命令。在这种情况下，根据本示例性实施例，由于合成聚焦单元位置和在相同被摄体距离处的第一聚焦单元103位置相等，因此由用于合成聚焦单元的驱动命令指示的绝对位置用作第一聚焦单元103的驱动命令的目标绝对位置。第二聚焦单元104在与合成聚焦单元的驱动命令(第一聚焦单元103的驱动命令)相对应的被摄体距离处的位置用作第二聚焦单元104的驱动命令的目标绝对位置。
在步骤S107中，镜头控制单元105基于在步骤S106中生成的两个驱动命令来驱动第一驱动单元108和第二驱动单元109。因此，镜头控制单元105通过第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的移动来进行聚焦操作。
如上所述，进行聚焦控制中的镜头侧处理和照相机侧处理。重复执行步骤S101至S107中的操作以及步骤S201至S206中的操作，直到散焦量检测的结果落在预定值或以下为止。
镜头控制单元105将合成聚焦位置、合成聚焦灵敏度和脉冲转换系数发送到照相机控制单元207的顺序不限于图5所示的流程图所示的发送顺序。
下面将参考图6详细描述图5所示的步骤S101中的操作。图6是示出根据第一示例性实施例的用于计算合成聚焦位置的方法的流程图。该流程图示出了上述等式4的计算过程。镜头控制单元105从存储器106读取用于执行流程图的处理的程序，然后执行该程序。
在步骤S1011中，镜头控制单元105通过第一检测单元110获取第一聚焦单元103的当前位置。
在步骤S1012中，镜头控制单元105基于在步骤S1011中获取的第一聚焦单元103的当前位置，通过使用图3A所示的信息来计算与当前位置相对应的被摄体距离。
在步骤S1013中，镜头控制单元105通过使用图3B所示的信息，计算在步骤S1012中计算出的被摄体距离处的第二聚焦单元104的理想位置。
在步骤S1014中，镜头控制单元105利用第二检测单元111获取第二聚焦单元104的当前位置。
在步骤S1015中，镜头控制单元105计算第二聚焦单元104的位置的滞后量。该滞后量等于在步骤S1013中计算的第二聚焦单元104的理想位置与在步骤S1014中获取的第二聚焦单元104的当前位置之间的差。
在步骤S1016中，镜头控制单元105计算与在步骤S1015中计算出的滞后量相对应的像面转换值。与滞后量相对应的像面转换值等于第二聚焦单元104不滞后时的对焦位置与第二聚焦单元104滞后时的对焦位置之间的差。换句话说，像面转换值等于上述被摄体距离偏差Δα。这里，镜头控制单元105通过将在步骤S1015中计算出的滞后量乘以单独第二聚焦单元104的聚焦灵敏度来计算与滞后量相对应的像面转换值。
在步骤S1017中，镜头控制单元105基于在步骤S1016中计算出的像面转换值、合成聚焦灵敏度以及在步骤S1011中获取的第一聚焦单元103的位置，来计算合成聚焦位置。
这样就完成了用于计算合成聚焦位置的方法的描述。步骤S1014中的处理的操作需要在步骤S1015中的操作之前进行，并且不限于图6所示的流程图中的定时。
因此，镜头控制单元105作为将多个聚焦单元的位置组合为一个的结果而获取合成聚焦单元位置，并且基于由合成聚焦单元位置而确定的驱动命令来控制多个聚焦单元的位置。镜头控制单元105和照相机控制单元207仅处理关于合成聚焦单元的信息。这使得照相机控制单元207能够生成驱动命令而无需根据附装到照相机主体200的镜头装置100中包括的聚焦单元的数量来改变计算处理。通过限制计算处理和通信的复杂度，提供不太可能发生错误的照相机系统10。
另外，镜头控制单元105将与当前对焦位置相对应的合成聚焦单元位置计算为照相机控制单元207生成驱动命令所需的合成聚焦单元位置。即使第一聚焦单元103和/或第二聚焦单元104的移动滞后，上述计算也基于具有补偿了滞后的驱动命令来控制其位置。
(照相机系统构造)
下面将描述本发明的第二示例性实施例。图7示出根据本示例性实施例的照相机系统20的构造。与作为定焦镜头的照相机系统10的光学系统101不同，照相机系统20的光学系统101是具有在变焦时移动的镜头单元的变焦镜头。
镜头单元机械地连接到设置在镜头装置100上的操作单元(未示出)，并且根据在操作单元上进行的操作量和操作方向沿着光学系统101的光轴移动。
镜头装置100包括变焦位置检测单元115，该变焦位置检测单元115用于检测镜头单元的位置以掌握变焦位置(光学系统101的焦距)。变焦位置检测单元115将检测到的镜头单元的位置输出到镜头控制单元105。
存储器106存储指示针对各个被摄体距离的变焦位置与聚焦单元位置之间的关系的信息(下面参考图8A和图8B进行描述)。存储器106还存储指示针对各个被摄体距离的变焦位置与合成聚焦单元位置之间的关系的信息(下面参考图9A和图9B进行描述)，以及用于对该信息的变焦位置进行标准化的信息。
聚焦灵敏度S不仅根据聚焦单元位置而改变，而且还根据变焦位置而改变。因此，存储器106针对各个变焦位置存储针对第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的各位置的合成聚焦单元的聚焦灵敏度。存储器106存储针对第一聚焦单元103的各个变焦位置和各个位置的聚焦灵敏度，以及针对第二聚焦单元104的各个变焦位置和各个位置的聚焦灵敏度。
照相机系统20的其他构造与照相机系统10的构造相似，并且将省略其重复描述。
(通过变焦镜头进行聚焦控制)
光学系统101能够通过利用变焦位置的改变来改变第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的位置来保持对特定被摄体的对焦状态。
图8A和图8B示出变焦位置、聚焦单元位置和被摄体距离之间的关系。图8A示出了第一聚焦单元103的关系，图8B示出了第二聚焦单元104的关系。横轴被分配了变焦位置，纵轴被分配了各个聚焦单元位置。单条实线绘制的曲线表示变焦位置与保持相同的被摄体距离所需的各个聚焦单元位置之间的关系。存储器106存储与多个代表性被摄体距离相对应的曲线。可以通过根据要获得的曲线的被摄体距离，将与最接近被摄体距离的被摄体距离相对应的两条曲线之间的间隔进行内部划分，来计算与无穷远、10m、1m和0.1m以外的被摄体距离有关的曲线。可以基于所获得的曲线来计算在各个变焦位置处的各个聚焦单元的目标位置。尽管这里描述了使用曲线的示例，但是存储器106可以存储关于代表点的数据，利用这些代表点可以近似地绘制这些曲线。
(控制多个聚焦单元的方法)
下面将参考图8A、图8B、图9A和图9B针对目标被摄体距离为1m的情况描述使用多个聚焦单元的控制方法。
在镜头装置100中，与第一示例性实施例中一样，镜头控制单元105与照相机控制单元207通信与合成聚焦单元位置、合成聚焦灵敏度以及合成聚焦单元的驱动命令有关的信息。更具体地，镜头装置100具有对照相机主体200进行操作的功能，如同镜头装置100具有一个聚焦单元一样。
图9A和9B示出了针对各个被摄体距离的变焦位置与合成聚焦位置之间的关系。图9A示出未对变焦位置进行标准化的情况，图9B示出了对变焦位置进行了标准化的情况。在照相机控制单元207生成驱动命令的同时进行变焦的情况下，照相机控制单元207不能掌握变焦位置变化。因此，照相机控制单元207不能掌握伴随变焦的第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的移动。因此，为了使镜头控制单元105根据变焦位置的变化而表现为如同第一聚焦单元103和第二聚焦单元104保持不变一样，如图9B所示那样将变焦位置标准化。为了简化说明，将描述在合成聚焦单元位置在TELE(望远端)的位置处将变焦位置标准化的情况。在日本特开2014-178639号公报中详细讨论了变焦位置标准化。
变焦位置标准化不限于当变焦位置处于TELE时在合成聚焦单元位置处标准化变焦位置的情况。如果可以将标准化的合成聚焦单元位置计算回原始的合成聚焦单元位置，则当变焦位置在WIDE(广角端)或中间位置时，可以在合成聚焦单元位置或者通过使用其他方法对变焦位置进行标准化。
现在参考图8A和图8B，实心圆(●)分别表示用于在变焦位置X处聚焦在1m的被摄体距离上的第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的目标位置。空心三角形分别表示用于聚焦在第一聚焦单元103和第二聚焦单元104上的当前位置。参考图9A和图9B，实心圆(●)表示用于在变焦位置X处聚焦在1m的被摄体距离上的合成聚焦单元的目标位置。空心三角形表示合成聚焦单元的当前位置。
在镜头装置100中，镜头控制单元105基于第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的当前位置来计算当前被摄体距离，并计算与所计算出的被摄体距离相对应的合成聚焦单元位置。然后照相机控制单元207通过使用合成聚焦单元位置、合成聚焦单元的聚焦灵敏度以及从镜头装置100获取的脉冲转换系数，生成用于使合成聚焦单元到达1m的被摄体距离的驱动命令。与第一示例性实施例相同，根据第二示例性实施例，照相机控制单元207生成表示合成聚焦单元的目标绝对位置的脉冲数作为驱动命令。
下面将参照图10和图11详细描述根据第二示例性实施例的自动聚焦控制方法。
图10是示出根据第二示例性实施例的自动聚焦控制的流程图。镜头控制单元105根据从存储器106读取的程序来进行图10的左手侧所示的镜头侧处理。照相机控制单元207根据从存储器208读取的程序进行图10的右手侧所示的照相机侧处理。
步骤S111至S115中的操作分别对应于步骤S101至S105中的操作，步骤S211至S216中的操作分别对应于步骤S201至S206中的操作。
这些操作与根据第一示例性实施例的操作的不同之处在于，当标准化变焦位置时将合成聚焦位置作为值来处理，并且当标准化变焦位置时将合成聚焦灵敏度作为与合成聚焦位置相对应的聚焦灵敏度来处理。另外，当标准化变焦位置时，在步骤S216中从照相机控制单元207发送并且然后在步骤S115中由镜头控制单元105接收的信息是针对合成聚焦镜头单元的驱动命令。
在步骤S116中，镜头控制单元105生成针对第一聚焦单元103的驱动命令以及针对第二聚焦单元104的驱动命令。为了针对第一聚焦单元103和第二聚焦单元104中的各个生成驱动命令，镜头控制单元105基于在步骤S115中接收到的信息，在标准化变焦位置的状态下，生成针对第一聚焦单元103的驱动命令和针对第二聚焦单元104的驱动命令。然后，镜头控制单元105将驱动命令转换为与当前变焦位置相对应的位置，从而生成针对第一聚焦单元103的驱动命令和针对第二聚焦单元104的驱动命令。
例如，将描述以下情况：图8A中的<被摄体距离为1m的变焦位置X处的第一聚焦单元103的位置>/<TELE处的第一聚焦单元103的位置>为9/10。在这种情况下，镜头控制单元105将当标准化变焦位置时作为第一聚焦单元103的驱动命令的脉冲数乘以10/9，从而获得在当前变焦位置处的第一聚焦单元103的目标绝对位置。
在步骤S117中，镜头控制单元105基于在步骤S116中生成的两个驱动命令来驱动第一驱动单元108和第二驱动单元109，从而通过第一聚焦单元103和第二聚焦单元104进行聚焦操作。
以这种方式进行聚焦控制中的镜头侧处理和照相机侧处理。
镜头控制单元105将合成聚焦位置、合成聚焦灵敏度和脉冲转换系数发送到照相机控制单元207的顺序不限于图10所示的流程图中描述的发送顺序。
下面将参照图11详细描述图10所示的步骤S111中的处理。图11是示出根据第二示例性实施例的用于计算合成聚焦位置的方法的流程图。镜头控制单元105从存储器106读取用于执行流程图的处理的程序，然后执行该程序。
在步骤S1111中，镜头控制单元105通过变焦位置检测单元115获取当前变焦位置。
在步骤S1112中，镜头控制单元105经由第一检测单元110获取第一聚焦单元103的当前聚焦位置。
在步骤S1113中，镜头控制单元105基于在步骤S1111中获取的当前变焦位置和在步骤S1112中获取的第一聚焦单元103的当前位置，通过使用图8A所示的信息来计算与当前位置相对应的被摄体距离。
步骤S1114至S1118中的操作分别几乎与步骤S1013至S1017中的上述操作相似，并且将省略其详细描述。然而，与第一示例性实施例不同，在步骤S113中，镜头控制单元105将与变焦位置标准化相对应的聚焦灵敏度作为聚焦灵敏度发送给照相机控制单元207。
在步骤S1119中，镜头控制单元105基于在步骤S1118中计算出的合成聚焦单元位置，计算当变焦位置标准化时的合成聚焦单元位置。在这种情况下，对于相同的被摄体距离，镜头控制单元105依据在TELE(望远端)处的合成聚焦位置，将整个变焦范围内的合成聚焦单元位置标准化。这样就完成了步骤S111中包括的处理的描述。
本示例性实施例产生类似于第一示例性实施例的效果。更具体地，照相机控制单元207可以在不根据附装到照相机主体200的镜头装置100中包括的聚焦单元的数量而改变计算处理的情况下生成驱动命令，从而可以构造不太可能发生错误的照相机系统10。
即使在某个聚焦单元的移动滞后的情况下，镜头控制单元105也可以通过计算与当前对焦位置相对应的合成聚焦单元位置，基于补偿了滞后的驱动命令来控制位置。
另外，在镜头装置100是变焦镜头的情况下，镜头控制单元105将标准化处理应用于变焦位置。因此，即使照相机控制单元207不能掌握变焦位置，照相机控制单元207也可以在不改变根据光学系统101(定焦镜头或变焦镜头)的类型的计算处理的情况下进行聚焦控制。
下面将描述本发明的第三示例性实施例。上面已经以驱动命令指定指示目标绝对位置的脉冲数的情况为主描述了第一和第二示例性实施例。在本示例性实施例中，驱动命令指定指示从当前位置到目标位置的移动所需的移动量的脉冲数。换句话说，根据第三示例性实施例的驱动命令指定指示参照当前位置的相对位置的脉冲数。
下面将描述与根据图5所示的第一示例性实施例的处理的不同之处。
在步骤S101中，镜头控制单元105通过类似于第一示例性实施例的处理来计算合成聚焦位置。在此计算出的合成聚焦位置随后由镜头控制单元105用于进行计算，因此，不需要如步骤S102中那样将其发送到照相机控制单元207。根据第三示例性实施例，要从镜头控制单元105发送到照相机控制单元207的信息可以仅包括合成聚焦灵敏度和脉冲转换系数。
第三示例性实施例与第一示例性实施例的不同之处在于步骤S205和S106中的操作。
在步骤S205中，照相机控制单元207基于由散焦检测单元206检测到的散焦量以及从镜头控制单元105获取的合成聚焦灵敏度和脉冲转换系数来计算驱动命令。在此计算的驱动命令指定指示使散焦量为零所需的合成聚焦单元的移动量的脉冲数，更具体地，指示相对于当前位置的相对位置的脉冲数。在步骤S206中，照相机控制单元207发送该驱动命令。在步骤S105中，镜头控制单元105接收驱动命令。
在步骤S106中，镜头控制单元105基于接收到的驱动命令和在步骤S101中计算出的合成聚焦位置，来控制第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的位置。
在这种情况下，镜头控制单元105从接收到的驱动命令中确定指示合成聚焦单元的目标绝对位置的脉冲数。例如，假设与当前被摄体距离(αm)相对应的合成聚焦单元位置由1300个脉冲表示，并且镜头控制单元105已经从照相机控制单元207接收到-300个脉冲作为驱动命令。在这种情况下，合成聚焦单元的目标绝对位置被计算为1300-300＝1000个脉冲。
在计算出目标绝对位置之后，如第一示例性实施例中那样，镜头控制单元105通过使用图3A、图3B和图4所示的信息来计算指示第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的目标绝对位置的脉冲数，然后执行步骤S107。
这样，即使在驱动命令指示到达目标绝对位置所需的移动量的情况下，本发明也产生与第一示例性实施例类似的效果。
如果驱动命令包括指示驱动命令是目标位置还是到达目标位置的移动量的信息，则取决于照相机控制单元207的状态，可以在不同的定时发送不同类型的驱动命令。
以下将描述本发明的第四示例性实施例。根据第一示例性实施例，散焦检测单元206基于相位差检测方法来检测散焦量。根据本示例性实施例，散焦检测单元206基于由图像传感器201和信号处理单元202生成的图像信号来检测对比度值。通过检测对比度值进行的自动聚焦控制被称为对比度自动聚焦(AF)。在对比度AF中，散焦检测单元206在以恒定速度从可移动范围的一端到另一端移动聚焦单元的同时检测对比度值，并且当对比度值达到峰值时检测聚焦单元位置作为对焦状态下的位置。然后，镜头控制单元105以对焦状态下的位置作为目标绝对位置，再次移动已经到达可移动范围的一端的聚焦单元，以进行聚焦。
在对比度AF中，第四示例性实施例与第一示例性实施例的不同之处还在于由照相机控制单元207进行以生成驱动命令的计算处理。其他构造与照相机系统10的构造类似，并且将省略其详细描述。
在对比度AF中，照相机控制单元207将驱动命令发送至镜头控制单元105，并且镜头控制单元105在整个可移动范围内以预定速度移动第一聚焦单元103和第二聚焦单元104。在扫描第一聚焦单元103和第二聚焦单元104的同时，散焦检测单元206在固定的定时将对比度值输出到照相机控制单元207。镜头控制单元105以预定间隔将合成聚焦位置发送到照相机控制单元207。
照相机控制单元207基于来自散焦检测单元206的输出来确定对比度值达到峰值的合成聚焦单元位置。该峰值可以通过插值确定。然后，照相机控制单元207将当前对比度值达到峰值时的合成聚焦单元位置确定为合成聚焦单元的驱动命令，并将该驱动命令发送给镜头控制单元105。镜头控制单元105确定合成聚焦单元位置的方法以及镜头控制单元105接收驱动命令的处理与根据第一示例性实施例类似。
即使在基于对比度检测的结果生成用于合成聚焦单元的驱动命令的情况下，本示例性实施例也产生与第一和第二示例性实施例类似的效果。
[其他示例性实施例]
作为其他示例性实施例，以下修改可以应用于第一至第四示例性实施例。
尽管在上述示例性实施例中将与目标位置相对应的脉冲数用作驱动命令，但是根据本发明的用于表示驱动命令的方法不限于此。例如，距基准位置的距离[mm]和从当前位置至目标位置的移动量[mm]可以用作驱动命令。可替代地，待到达目标位置时要施加到致动器的电信号可以用作驱动命令。由镜头控制单元105生成的关于合成聚焦单元位置的信息不限于脉冲数，并且可以由距基准位置的距离表示。
镜头装置100中包括的聚焦单元的数量不限于两个，并且可以是三个或更多个。即使当镜头装置100包括三个或更多个聚焦单元时，镜头控制单元105也能够基于所有聚焦单元的各自位置和各自的聚焦灵敏度来计算一个合成聚焦单元位置。镜头装置100将合成聚焦位置和合成聚焦灵敏度发送到照相机控制单元207，因此，照相机控制单元207可以生成合成聚焦单元的驱动命令。
从镜头控制单元105发送到照相机控制单元207的信息不限于合成聚焦单元的聚焦灵敏度，并且可以是其他信息，只要该信息是可以通过照相机控制单元207来计算聚焦灵敏度的聚焦灵敏度信息即可。例如，如果照相机控制单元207识别出聚焦灵敏度由展开式(1)表示，则镜头控制单元105可以将各个项的系数(S0，S1，...)作为聚焦灵敏度信息发送到照相机控制单元207。然而，用于计算一个聚焦灵敏度的一组系数被视为一条聚焦灵敏度信息。
尽管已经基于上述示例性实施例具体地描述了本发明，但是本发明不限于此，而是可以在所附权利要求的范围内以各种方式进行修改和改变。
其他实施例
另外，可以通过读出并执行记录在存储介质(也可更完整地称为“非暂时性计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或更多个程序)以执行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者包括用于执行上述实施例中的一个或更多个的功能的一个或更多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机，来实现本发明的实施例，并且，可以利用通过由所述系统或装置的所述计算机例如读出并执行来自所述存储介质的所述计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者控制所述一个或更多个电路执行上述实施例中的一个或更多个的功能的方法，来实现本发明的实施例。所述计算机可以包括一个或更多个处理器(例如，中心处理单元(CPU)，微处理单元(MPU))，并且可以包括分开的计算机或分开的处理器的网络，以读出并执行所述计算机可执行指令。所述计算机可执行指令可以例如从网络或所述存储介质被提供给计算机。所述存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储器、光盘(诸如压缩光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或蓝光光盘(BD)TM)、闪存设备以及存储卡等中的一个或更多个。
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心处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。

Claims (16)

1.一种能附装到照相机主体并且能从照相机主体拆卸的镜头装置，所述镜头装置包括：
光学系统，其包括被构造为在调整被摄体图像的对焦状态时移动的多个镜头单元；
检测单元，其被构造为检测所述多个镜头单元中的各个镜头单元的位置；
获取单元，其被构造为基于由检测单元检测到的所述多个镜头单元的位置、指示所述多个镜头单元中的各个镜头单元的位置与被摄体距离之间的关系的第一关系信息、以及指示被摄体距离与将多个镜头单元整合为一个镜头单元的虚拟合成镜头单元的位置信息之间的关系的第二关系信息，获取与表示与当前被摄体距离相对应的虚拟合成镜头单元的位置的单个位置有关的合成位置信息；以及
控制单元，其被构造为基于合成位置信息来控制所述多个镜头单元中的各个镜头单元的位置，
其中，所述获取单元基于如下等式获取所述合成位置信息Fα，
Fα＝F1-(ΔL*S2)/St,
F1是虚拟合成镜头单元的目标位置的绝对位置，
ΔL是所述多个镜头单元中的至少一个镜头单元的滞后，
S2是所述多个镜头单元中的至少一个镜头单元的灵敏度，并且
St是虚拟合成镜头单元的合成聚焦灵敏度。
2.根据权利要求1所述的镜头装置，其中，所述获取单元计算由于所述多个镜头单元的至少一个镜头单元的移动滞后而导致的与所述目标被摄体距离的偏差，并且基于所述偏差来确定当前被摄体距离。
3.根据权利要求2所述的镜头装置，
其中，多个镜头单元包括第一镜头单元和第二镜头单元，并且
其中，所述获取单元基于聚焦灵敏度和由检测单元检测到的第二镜头单元的位置与基于由检测单元检测到的第一镜头单元的位置和所述第一关系信息而获得的第二镜头单元的位置之间的差来计算所述偏差，所述聚焦灵敏度基于第二镜头单元的位置。
4.根据权利要求1所述的镜头装置，还包括确定单元，所述确定单元被构造为基于从照相机主体接收到的驱动命令来确定用于驱动多个镜头单元中的各个镜头单元的各驱动命令。
5.根据权利要求4所述的镜头装置，其中，所述确定单元基于从照相机主体接收到的驱动命令和所述第一关系信息来确定用于驱动多个镜头单元中的各个镜头单元的各驱动命令。
6.根据权利要求1所述的镜头装置，其中，对于相同的被摄体距离，所述合成位置信息与以下位置信息相同：与由所述第一关系信息指示的多个镜头单元当中的一个镜头单元有关的第一关系信息中的与所述一个镜头单元的位置有关的位置信息。
7.根据权利要求6所述的镜头装置，其中，所述一个镜头单元是在将所述对焦状态从无限远调整为所述多个镜头单元当中的最短距离时具有更大移动量的镜头单元。
8.根据权利要求1所述的镜头装置，还包括：通信单元，所述通信单元被构造为与照相机主体通信，其中，所述通信单元向照相机主体发送由检测单元检测到的所述多个镜头单元的各位置确定的一条聚焦灵敏度信息。
9.根据权利要求8所述的镜头装置，
其中，所述通信单元将与当前被摄体距离相对应的合成位置信息发送给照相机主体，并且接收照相机主体通过使用与当前被摄体距离相对应的位置信息和聚焦灵敏度信息生成的且指示目标绝对位置的驱动命令；并且
其中，所述控制单元基于驱动命令来控制所述多个镜头单元的位置。
10.根据权利要求8所述的镜头装置，
其中，所述通信单元接收照相机主体使用聚焦灵敏度信息生成的且指示向目标绝对位置的移动量的驱动命令，并且
其中，所述控制单元基于与当前被摄体距离相对应的合成位置信息和驱动命令来控制所述多个镜头单元的位置。
11.根据权利要求8所述的镜头装置，
其中，所述光学系统是用于移动所述多个镜头单元从而使得在变焦时维持特定被摄体的对焦状态的变焦镜头；并且
其中，作为合成位置信息，所述通信单元将变焦位置被标准化的位置信息发送至照相机主体。
12.根据权利要求8所述的镜头装置，
其中，所述光学系统是用于移动所述多个镜头单元从而使得在变焦时维持特定被摄体的对焦状态的变焦镜头；并且
其中，作为聚焦灵敏度信息，所述通信单元将与变焦位置标准化相对应的聚焦灵敏度信息发送至照相机主体。
13.根据权利要求1所述的镜头装置，其中，在照相机主体基于使用图像传感器拍摄的被摄体图像的对比度检测到对焦状态的情况下，通信单元以预定间隔向照相机主体发送与当前被摄体距离相对应的合成位置信息。
14.一种照相机，根据权利要求1至13中任一项所述的镜头装置能附装到所述照相机并且能从所述照相机拆卸，所述照相机包括：
图像传感器；
散焦检测单元，其被构造为通过使用图像传感器来检测对焦状态；以及
生成单元，其被构造为基于由散焦检测单元检测到的检测结果以及从镜头装置获取的合成位置信息来生成用于镜头装置的驱动命令。
15.一种照相机系统，其包括如权利要求14所要求的照相机以及如权利要求1至13所要求的镜头装置。
16.一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储指令，所述指令在由能附装到照相机并且能从照相机拆卸的镜头装置的计算机执行时使所述计算机进行控制方法，所述控制方法包括：
检测被构造为在调整被摄体图像的对焦状态时移动的多个镜头单元中的各个镜头单元的位置；
基于检测到的所述多个镜头单元的位置、指示所述多个镜头单元中的各个镜头单元的位置与被摄体距离之间的关系的第一关系信息、以及指示被摄体距离与将多个镜头单元整合为一个镜头单元的虚拟合成镜头单元的位置信息之间的关系的第二关系信息，获取与表示与当前被摄体距离相对应的虚拟合成镜头单元的位置的单个位置有关的合成位置信息；以及
基于合成位置信息来控制所述多个镜头单元中的各个镜头单元的位置，
其中，基于如下等式获取所述合成位置信息Fα，
Fα＝F1-(ΔL*S2)/St,
F1是虚拟合成镜头单元的目标位置的绝对位置，
ΔL是所述多个镜头单元中的至少一个镜头单元的滞后，
S2是所述多个镜头单元中的至少一个镜头单元的灵敏度，并且
St是虚拟合成镜头单元的合成聚焦灵敏度。
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