CN113227893A - 运算装置、可换镜头、相机机身及拍摄装置 - Google Patents

Abstract

一种运算装置，运算对拍摄光学系统的焦点位置进行调节的聚焦透镜的光轴方向的移动量，其中，所述运算装置具备：第一输入部，反复被输入第一信息，该第一信息是与对所述拍摄光学系统所成的像进行拍摄的拍摄面和所述焦点位置之间的偏差相关的信息；第二输入部，以比所述第一信息被输入的间隔短的间隔反复被输入第二信息，该第二信息是与所述拍摄光学系统的光轴方向的抖动相关的信息；以及运算部，基于所述第一信息及所述第二信息中的至少一个来运算所述移动量，所述运算部在从所述第一信息被输入起到下一个所述第一信息被输入为止的期间，基于所述第二信息来运算所述移动量。

Description

运算装置、可换镜头、相机机身及拍摄装置

技术领域

本发明涉及运算装置、可换镜头、相机机身及拍摄装置。

背景技术

公知使用对光轴方向的抖动进行检测的加速度检测装置来校正光轴方向上的抖动(焦点抖动)的技术(参照专利文献1)。在以往的技术中，仅在焦点检测用拍摄元件的累积时间超过预先确定的值的情况下进行光轴方向的抖动校正。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-145494号公报

发明内容

根据本发明的第一方式，一种运算装置，运算对拍摄光学系统的焦点位置进行调节的聚焦透镜的光轴方向的移动量，其中，所述运算装置具备：第一输入部，反复被输入第一信息，该第一信息是与对所述拍摄光学系统所成的像进行拍摄的拍摄面和所述焦点位置之间的偏差相关的信息；第二输入部，以比所述第一信息被输入的间隔短的间隔反复被输入第二信息，该第二信息是与所述拍摄光学系统的光轴方向的抖动相关的信息；以及运算部，基于所述第一信息及所述第二信息中的至少一个来运算所述移动量，所述运算部在从所述第一信息被输入起到输入下一个所述第一信息被输入为止的期间，基于所述第二信息来运算所述移动量。

根据本发明的第二方式，一种可换镜头，其中，具备：第一方式的运算装置；以及所述拍摄光学系统。

根据本发明的第三方式，一种相机机身，其中，具备：第一方式的运算装置；以及所述拍摄面。

根据本发明的第四方式，一种拍摄装置，其中，具备：第一方式的运算装置；所述拍摄光学系统；以及所述拍摄面。

附图说明

图1是表示相机系统的主要部分结构的框图。

图2是表示聚焦透镜的光轴方向的位置随时间的变化的图。

图3是将图2的波形的一部分放大而得到的图。

图4是对在相机系统中进行的处理的步骤进行说明的流程图。

图5是对在相机系统中进行的处理的步骤进行说明的流程图。

图6是表示变形例1中的聚焦透镜的光轴方向的位置随时间的变化的图。

图7是表示变形例2中的聚焦透镜的光轴方向的位置随时间的变化的图。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施发明的方式进行说明。

图1是表示基于发明的一个实施方式的搭载有调焦装置的相机系统1的主要部分结构的框图。相机系统1中，在相机机身2上可装卸地安装有可换镜头3。在图1中分别以线示出可换镜头3的光轴O和与光轴O交叉的面内的X轴方向和Y轴方向。

在图1中例示镜头可换式的相机系统1，但相机系统1也可以不是镜头可换式的。例如，相机系统1也可以是相机机身与镜头一体型的相机、摄像机。另外，不限于静态图像，也可以构成为拍摄动画的摄像机、便携式摄像机等拍摄装置。

＜相机机身＞

相机机身2具有操作构件220、机身侧控制部230、机身侧存储部235、机身侧通信部240、电源部250、拍摄元件260、信号处理部270及显示部280。

拍摄元件260例如是CMOS图像传感器、CCD图像传感器等固体拍摄元件。拍摄元件260根据来自机身侧控制部230的控制信号而对拍摄面260S的被摄体像进行拍摄并输出信号。拍摄元件260在静态图像摄影之外还能够进行用于在显示部280中连续地显示成像状态的所谓取景图像(也称为实时取景图像)的摄影。

拍摄元件260具有图像生成用的光电转换部和焦点检测用的光电转换部。由图像生成用的光电转换部生成的拍摄用像素信号通过信号处理部270的图像信号处理部270a而用于图像的生成。另外，由焦点检测用的光电转换部生成的检测用像素信号通过信号处理部270的AF信号处理部270b而用于可换镜头3的成像状态，换句话说，用于对可换镜头3的焦点进行检测的焦点检测处理。拍摄元件260与信号处理部270、机身侧控制部230连接。

信号处理部270包括图像信号处理部270a及AF信号处理部270b。图像信号处理部270a对从拍摄元件260输出的拍摄用像素信号进行预定图像处理来生成图像。所生成的图像的数据以预定文件形式记录在未图示的存储介质中或用于显示部280的图像显示。

另外，AF信号处理部270b使用从拍摄元件260输出的检测用像素信号来进行相位差检测方式、对比度方式等的焦点检测处理，计算散焦量(可换镜头3的成像位置与拍摄面260S之间的偏差量)。

信号处理部270与机身侧控制部230、拍摄元件260及显示部280连接。

机身侧通信部240在与镜头侧通信部340之间进行预定通信。机身侧通信部240与机身侧控制部230连接。通过在机身侧通信部240与镜头侧通信部340之间进行的通信，将使拍摄光学系统360所包括的移动构件(聚焦透镜361a等)移动的指示、向可换镜头3的信息发送指示等从相机机身2向可换镜头3发送。可换镜头3根据来自相机机身2的信息发送指示，将上述移动构件的位置信息、从镜头侧存储部350读取的信息等从可换镜头3向相机机身2发送。

机身侧控制部230由微机及其外围电路等构成。机身侧控制部230执行在机身侧存储部235中存储的控制程序来控制相机机身2内的各部分。机身侧控制部230与操作构件220、机身侧存储部235、机身侧通信部240、电源部250、拍摄元件260及信号处理部270连接。

机身侧控制部230进行图像处理等相机机身2整体的控制、可换镜头3的聚焦控制等。机身侧控制部230基于由信号处理部270b计算出的散焦量和通过通信从可换镜头3接收到的聚焦透镜361a的位置信息来计算聚焦透镜361a的光轴方向的移动量。

机身侧控制部230还通过机身侧通信部240将计算出的聚焦透镜361a的移动量作为聚焦透镜361a的移动指示向可换镜头3发送。每当从拍摄元件260输出检测用像素信号且AF信号处理部270b计算散焦量时，机身侧控制部230计算聚焦透镜361a的移动量并向可换镜头3发送移动指示。例如，在取景图像摄影中，机身侧控制部230使拍摄元件260中的电荷累积以预定周期进行，因此也以相同周期进行检测用像素信号的输出和散焦量的计算。另外，机身侧控制部230基于以预定周期计算出的散焦量和以更短的周期反复从可换镜头3接收的聚焦透镜361a的位置信息，来制作移动指示。因此，在取景图像摄影中，机身侧控制部230基于电荷累积的周期(帧频)来使聚焦透镜361a的移动指示发送到可换镜头3。

机身侧存储部235存储机身侧控制部230所执行的控制程序等。机身侧存储部235由机身侧控制部230控制数据的记录和读取。

电源部250将未图示的电池的电压转换成相机系统1的各部分所使用的电压并向相机机身2的各部分及可换镜头3供给。电源部250能够根据机身侧控制部230的指示针对每个供电目标切换供电的接通和断开。

显示部280例如由液晶显示屏构成。显示部280根据来自机身侧控制部230的指示来显示基于由信号处理部270处理的图像数据的图像、操作菜单画面等。

显示部280所显示的图像还包括基于在存储介质中记录的图像数据的重放图像(静态图像、动画)、上述取景图像。此外，通过对显示部280进行触摸屏操作，也可以代替操作构件220来进行摄影条件的设定等。

包括释放按钮、操作开关等在内的操作构件220设置在相机机身2的外装面。操作构件220将与用户的操作相对应的操作信号向机身侧控制部230送出。用户通过对操作构件220进行操作来进行摄影指示、摄影条件的设定指示等。

释放按钮构成为能够进行半按压操作和全按压操作这两个阶段的下压操作。半按压操作是指到全按压操作时的下压量的一半左右为止的下压操作。在对释放按钮进行全按压操作时，对机身侧控制部230提供摄影指示，被拍摄元件260拍摄且由图像信号处理部270a生成的图像的数据被记录在未图示的存储介质中。

摄影条件的设定是指，将摄影的图像形成为静态图像还是形成为动画的设定、相机机身2自动地确定曝光或者是用户确定光圈值、快门速度及灵敏度的一部分或全部、AF模式的“S”模式和“C”模式的切换等设定。

“S”模式是指，当对释放按钮进行半按压操作而暂时对焦时在半按压操作的期间内固定焦点的自动调焦模式。另外，“C”模式是指，在对释放按钮进行半按压操作的期间内继续聚焦透镜361a的移动指示的发送而继续进行对焦的自动调焦模式。

＜可换镜头＞

可换镜头3具有镜头侧控制部330、镜头侧通信部340、镜头侧存储部350、拍摄光学系统360、透镜驱动部370及抖动传感器380。

镜头侧控制部330由微机及其外围电路等构成。镜头侧控制部330执行在镜头侧存储部350中存储的控制程序来控制可换镜头3的各部分。镜头侧控制部330基于例如通过通信从相机机身2指示的聚焦透镜361a的移动量，通过透镜驱动部370a使聚焦透镜361a移动。

另外，镜头侧控制部330基于由抖动传感器380检测到的抖动量和由透镜驱动部370b检测到的抖动校正透镜361b的位置，来计算抖动校正透镜361b的移动量。然后，基于计算出的抖动校正透镜361b的移动量，通过透镜驱动部370b使抖动校正透镜361b移动。镜头侧控制部330与镜头侧通信部340、镜头侧存储部350、透镜驱动部370及抖动传感器380直接或间接地连接。

镜头侧存储部350由非易失性的存储介质构成。镜头侧存储部350由镜头侧控制部330控制数据的记录和读取。镜头侧存储部350除了存储镜头侧控制部330所执行的控制程序等之外还能够存储可换镜头3的信息。

拍摄光学系统360使成像面(拍摄面260S)对被摄体像进行成像。拍摄光学系统360的光轴O与拍摄面260S的中心位置大致一致。拍摄光学系统360的至少一部分作为移动构件而构成为能够沿可换镜头3内的位置移动。移动构件包括聚焦透镜361a、抖动校正透镜361b。

透镜驱动部370使移动构件移动，且包括透镜驱动部370a、透镜驱动部370b。透镜驱动部370分别包括促动器和驱动机构、移动构件的位置检测部。

聚焦透镜361a构成为能够通过透镜驱动部370a在光轴O方向上进退移动。通过聚焦透镜361a进行移动来调节拍摄光学系统360的焦点位置。聚焦透镜361a的移动方向、移动量、移动速度等可以包含在来自机身侧控制部230的移动指示中，也可以由镜头侧控制部330考虑来自机身侧控制部230的移动指示而确定。

聚焦透镜361a的位置构成为能够通过透镜驱动部370a的位置检测部(编码器、电动机的脉冲信号等)来检测。

聚焦透镜361a的透镜驱动部370a优选是步进电动机、音圈电动机等比后述的抖动传感器380的分辨率精细的停止精度的部分。

抖动校正透镜361b构成为能够通过透镜驱动部370b在与光轴O交叉的方向(具有X轴方向和Y轴方向的分量的方向)上进退移动。通过抖动校正透镜361b进行移动来抑制拍摄面260S的被摄体像的抖动(像抖动)。关于抖动校正透镜361b的移动方向、移动量、移动速度等的确定，可以由镜头侧控制部330进行，也可以是，在相机机身2设置抖动传感器，并由机身侧控制部230基于由该抖动传感器产生的抖动检测信号来进行。镜头侧控制部330也能够考虑来自机身侧控制部230的指示而进行抖动校正透镜361b的移动指示。

抖动校正透镜361b的位置构成为能够通过透镜驱动部370b的霍尔元件等来检测。

镜头侧通信部340在与机身侧通信部240之间进行预定通信。镜头侧通信部340与镜头侧控制部330连接。通信内容与机身侧通信部240相关说明的内容相同。

抖动传感器380对由手抖动等引起的相机系统1的抖动进行检测。抖动传感器380包括角速度传感器380a和加速度传感器380b。抖动传感器380能够将角度抖动及平移抖动分作X轴方向分量、Y轴方向分量和Z轴方向分量来进行检测。

角速度传感器380a对通过相机机身2的旋转运动而产生的角速度进行检测。角速度传感器380a分别对例如绕与X轴平行的轴、与Y轴平行的轴、与Z轴平行的轴(光轴O)各轴的旋转进行检测，并将检测信号分别向机身侧控制部230输出。此外，也可以省略绕与Z轴平行的轴的旋转检测。

另外，加速度传感器380b对由相机机身2的平移运动产生的加速度进行检测。加速度传感器380b分别对例如与X轴平行的轴、与Y轴平行的轴及与Z轴平行的轴(光轴)O的加速度进行检测，并将检测信号分别向镜头侧控制部330输出。

＜焦点检测处理的步骤＞

参照图2对相机系统1的焦点检测处理进行说明。图2是表示聚焦透镜361a的光轴O方向的位置随时间的变化的图，横轴表示时间，纵轴表示聚焦透镜位置。AF模式设定为“C”模式。

构成为，当在时刻t0下对主开关进行接通操作时，机身侧控制部230启动。此外，机身侧控制部230在通过对操作构件280进行操作而解除睡眠动作的情况下也与主开关的接通操作时同样地启动。

启动的机身侧控制部230使从电源部250向相机系统1的各部分的供电开始，对相机机身2的各部分进行初始化。镜头侧控制部330在被从电源部250供电时启动，对可换镜头3的各部分进行初始化。在可换镜头3的初始化中也可以包括例如使聚焦透镜361a向预先确定的初始位置P移动的动作。

在相机系统1的各部分的初始化结束的时刻t1下，机身侧控制部230向拍摄元件260指示取景图像摄影的开始。在拍摄元件260在预先确定的摄影条件下开始拍摄时，图像信号处理部270a基于从拍摄元件260输出的拍摄用像素信号来进行取景图像的生成、显示、曝光运算等，AF信号处理部270b基于从拍摄元件260输出的检测用像素信号来进行焦点检测处理，计算散焦量。

在本实施方式中，从开始取景图像摄影的时刻t1到进行释放按钮的全按压操作的时刻t4为止，在与取景图像显示的帧频同步的定时下使拍摄元件260反复进行拍摄。然后，图像信号处理部270a基于从拍摄元件260输出的拍摄用像素信号来反复进行取景图像的生成、显示、曝光运算，AF信号处理部270b基于从拍摄元件260输出的检测用像素信号来反复进行散焦量的计算。曝光运算结果在下一帧的取景图像的摄影、释放按钮被进行全按压操作的情况下的正式摄影时使用。另外，基于计算出的散焦量来发送聚焦透镜361a的移动指示。

此外，在显示部280中显示的取景图像的画质可以是比在进行释放按钮的全按压操作时拍摄并记录的图像低的画质。

在时刻t2下，在对释放按钮开始半按压操作时，机身侧控制部230通过通信向镜头侧控制部330指示聚焦透镜361a的移动。镜头侧控制部330向透镜驱动部370a发送驱动信号，使聚焦透镜361a移动到目标位置Q。目标位置Q例如由机身侧控制部230或镜头侧控制部330基于最近获取检测用像素信号的时间点的聚焦透镜361a的位置P和使用该检测用像素信号计算出的散焦量来计算。此外，聚焦透镜361a到目标位置Q为止的移动设为在半按压操作以后开始，但也可以设为在开始取景图像摄影而发送聚焦透镜361a的移动指示时开始。另外，半按压操作设为持续到全按压操作(时刻t4)为止。

在时刻t3下，在通过与可换镜头3之间的通信而识别出聚焦透镜361a已到达目标位置Q时，机身侧控制部230指示向镜头侧控制部330追踪的开始。本实施方式中的追踪是指对对焦后的主要被摄体持续对焦。因此，机身侧控制部230继续聚焦透镜361a的移动指示的发送，镜头侧控制部330基于移动指示来使聚焦透镜361a在光轴O方向上移动。在本实施方式中，从识别出聚焦透镜361a已到达目标位置Q的时刻t3到进行释放按钮的全按压操作的时刻t4为止反复进行这样的追踪动作。即使聚焦透镜361a已到达目标位置Q，也会由于被摄体的光轴O方向上的移动、相机系统1在光轴O方向上发生抖动而使焦点位置从拍摄面260S偏移，但是，根据本实施方式，能够通过追踪动作持续对焦。

在从时刻t3到时刻t4为止的追踪中，在基于散焦量的聚焦透镜361a的移动之外，还进行基于抖动传感器380的检测信号的聚焦透镜361a的移动(光轴O方向的抖动校正)。镜头侧控制部330例如基于由抖动传感器380检测到的光轴O方向的加速度的检测信号来确定聚焦透镜361a的移动方向、移动量、移动速度。镜头侧控制部330基于确定结果而向透镜驱动部370a发送驱动信号，使聚焦透镜361a在光轴O方向上移动。由此，在基于散焦量的聚焦透镜361a的移动之外，还基于加速度的检测信号而使聚焦透镜361a移动，从而能够进行光轴O方向的抖动校正而对主要被摄体持续进行对焦。

拍摄元件260的拍摄在与取景图像显示的帧频(例如，60帧/秒)同步的定时下进行，因此能够以约十毫秒间隔计算散焦量。即，基于散焦量的聚焦透镜361a的移动能够以约十毫秒间隔进行。与此相对地，与上述帧频无关地，抖动传感器380对光轴O方向的加速度的检测能够以例如约一毫秒间隔进行检测。即，基于加速度检测信号的聚焦透镜361a的移动能够以比散焦量的检测短的间隔(例如，1/10即约一毫秒间隔)进行。

由于以上述方式构成，在从时刻t3到时刻t4为止的追踪中，在基于加速度检测信号而使聚焦透镜361a以约一毫秒间隔移动之外，还在以约十毫秒间隔(取景图像用的电荷累积间隔)计算基于相位差方式的散焦量时基于散焦量而使聚焦透镜361a移动。因此，与仅基于散焦量而使聚焦透镜361a移动的情况相比，能够进行光轴O方向的抖动校正而改善对焦的追随性。

在时刻t4下，在对释放按钮进行全按压操作时，机身侧控制部230对拍摄元件260指示正式摄影。拍摄元件260例如在基于在取景图像的显示中计算出的最近曝光运算结果的摄影条件下进行正式摄影。正式摄影中的机身侧控制部230根据曝光时间等来向镜头侧控制部330指示光轴O方向的抖动校正的开始。或者，机身侧控制部230将曝光运算结果等向镜头侧控制部330发送，镜头侧控制部330根据需要而开始光轴O方向的抖动校正。

在从时刻t4到时刻t5为止的追踪中，仅进行上述聚焦透镜361a的基于抖动传感器380的检测信号的移动。即，以约一毫秒间隔进行聚焦透镜361a的基于加速度检测信号的移动。由于这样构成，在不进行散焦量的计算的正式摄影中也能够进行光轴O方向的抖动校正而对主要被摄体持续对焦。

在时刻t5下，机身侧控制部230使拍摄元件260结束正式摄影。由此，图像信号处理部270a基于从拍摄元件260输出的拍摄用像素信号来生成记录用的图像。此时，机身侧控制部230也可以向镜头侧控制部330指示正式摄影的结束。镜头侧控制部330可以伴随着正式摄影的结束而暂时结束焦点抖动校正，也可以继续进行加速度检测而继续进行焦点抖动校正。

图3是将图2的追踪中的波形的一部分放大而得到的图，横轴表示时间，纵轴表示聚焦透镜位置。时刻t31、t32、t33、t34各自处于图2的时刻t3与t4之间，且是从机身侧控制部230接收到基于散焦量的聚焦透镜361a的移动指示的镜头侧控制部330向透镜驱动部370a输出驱动信号的定时，与上述帧频同步。

在时刻t31、t32、t33、t34下示出的两重圈是基于机身侧控制部230与上述帧频同步地计算出的散焦量的聚焦透镜361a的目标位置，称为第一目标位置。即使暂时对焦，在被摄体沿光轴O方向移动等而使相机系统1在光轴O方向上抖动时，焦点位置也会发生偏移而产生散焦量。因此，与帧频同步地反复计算的第一目标位置在时刻t31、t32、t33、t34下各自不同。

假设仅基于第一目标位置来使聚焦透镜361a移动，则聚焦透镜361a遵循虚线51所示的轨迹。具体地说，在从时刻t31、t32、t33、t34的各时刻到延迟时间DLY之后，聚焦透镜361a到达第一目标位置。延迟时间DLY相当于从镜头侧控制部330向透镜驱动部370a输出驱动信号起到聚焦透镜361a实际到达第一目标位置为止的移动时间，由移动距离、移动速度决定。

黑色的点是镜头侧控制部330基于由抖动传感器380检测到的光轴O方向的加速度的检测信号而计算出的聚焦透镜361a的目标位置，称为第二目标位置。如上所述，在本实施方式中，在基于散焦量的聚焦透镜361a的移动之外，还进行基于加速度的检测信号的聚焦透镜361a的移动。因此，镜头侧控制部330在使聚焦透镜361a移动到第一目标位置之后，还使聚焦透镜361a朝向第二目标位置移动。镜头侧控制部330在从相机机身2接收基于散焦量的移动指示并完成向第一目标位置的移动直到接收下一个基于散焦量的移动指示为止的期间进行光轴O方向的抖动校正。

在使聚焦透镜361a向第一目标位置及第二目标位置移动的情况下，聚焦透镜361a遵循实线52所示的轨迹。第二目标位置与实线52之间的偏差相当于从镜头侧控制部330向透镜驱动部370a输出驱动信号起到聚焦透镜361a实际到达第二目标位置为止的移动时间。

此外，镜头侧控制部330在时刻t31、t32、t33、t34下计算第一目标位置和第二目标位置这双方的情况下，以第一目标位置为优先地使聚焦透镜361a移动。因此，在本实施方式中，在时刻t31、t32、t33、t34下第一目标位置与第二目标位置一致，但在不一致的情况下镜头侧控制部330使聚焦透镜361a移动到第一目标位置。镜头侧控制部330在从时刻t31、t32、t33、t34起经过延迟时间DLY为止的期间(直到聚焦透镜361a移动到第一目标位置为止的期间)不考虑第二目标位置而考虑第一目标位置。另外，镜头侧控制部330在同时刻的第一目标位置与第二目标位置不一致的情况下也可以将其差分作为校正值用于以后的第二目标位置的计算。另外，镜头侧控制部330也可以以第一目标位置为原点来计算第二目标位置。在基于加速度的检测信号的聚焦透镜361a的移动量为相对量的情况下，镜头侧控制部330也可以每当计算第一目标位置时更新用于计算第二目标位置的原点。

根据图3可以得出，与仅在取景图像显示的定时下使聚焦透镜361a向第一目标位置移动的虚线51相比，使聚焦透镜361a还向第二目标位置移动的实线52的对焦的追随性较佳。

＜流程图的说明＞

关于在上述的相机系统1中进行的处理的步骤，参照图4及图5的流程图来进行说明。在图4的步骤S10中，当在相机机身2中装填未图示的电池时，通过机身侧控制部230检测作为操作构件220中的一个的主开关的操作，判定是否进行了电源接通操作。机身侧控制部230在检测到电源接通操作的情况下对步骤S10进行肯定判定并进入到步骤S20。机身侧控制部230在未检测到电源接通操作的情况下对步骤S10进行否定判定并重复该判定处理。

在步骤S20中，机身侧控制部230使得从电源部250向相机系统1的各部分开始供电并进入到步骤S30。在步骤S30中，机身侧控制部230或镜头侧控制部330指示可换镜头3的抖动传感器380(角速度传感器380a及加速度传感器380b)的启动。在步骤S40中，机身侧控制部230使焦点检测装置启动并进入到步骤S50。焦点检测装置的启动也可以是例如针对近拍摄元件260、信号处理部270的初始设定。在步骤S50中，机身侧控制部230向可换镜头3发送将聚焦透镜361a初始化的指示。聚焦透镜361a的初始化也可以是检测原点位置开始向初始位置P的移动、当前位置的检测。

在步骤S60中，机身侧控制部230向拍摄元件260指示取景图像摄影的开始并进入到步骤S70。在开始取景图像摄影时，在步骤S70中，机身侧控制部230基于从拍摄元件260输出的拍摄用像素信号，通过图像信号处理部270a来进行取景图像的生成、显示、曝光运算等，基于从拍摄元件260输出的检测用像素信号，通过AF信号处理部270b来计算散焦量。

机身侧控制部230也可以基于计算出的散焦量向可换镜头3发送聚焦透镜361a的移动指示。可换镜头3也可以基于接收到的移动指示来计算第一目标位置(相当于图2的目标位置Q)并使聚焦透镜361a移动。

在步骤S80中，机身侧控制部230判定是否对释放按钮进行了半按压操作。机身侧控制部230在进行了半按压操作的情况下对步骤S80进行肯定判定并进入到图5的步骤S90。机身侧控制部230在未进行半按压操作的情况下对步骤S80进行否定判定并返回到步骤S70。返回到步骤S70的机身侧控制部230基于重新从拍摄元件260输出的拍摄用像素信号，通过图像信号处理部270a来进行上述取景图像的生成、显示、曝光运算等，基于重新从拍摄元件260输出的检测用像素信号，通过AF信号处理部270b来计算上述散焦量。

在图5的步骤S90中，机身侧控制部230向镜头侧控制部330指示聚焦透镜361a的移动并进入到步骤S100。由此，镜头侧控制部330向透镜驱动部370a发送驱动信号，使聚焦透镜361a移动到第一目标位置。

在步骤S100中，机身侧控制部230判定是否对焦。机身侧控制部230在例如根据重新输出的检测用像素信号而计算出的散焦量处于允许范围内时对步骤S100进行肯定判定并进入到步骤S110。机身侧控制部230在散焦量超出允许范围的情况下对步骤S100进行否定判定并返回到步骤S90，以基于帧频的间隔进行散焦量的计算和对焦判定。

在步骤S110中，机身侧控制部230判定AF模式是“S”模式还是“C”模式。机身侧控制部230在设定成“C”模式的情况下向可换镜头3发送“C”模式的追踪开始指示，并进入到步骤S120。另外，机身侧控制部230在设定成“S”模式的情况下向可换镜头3发送“S”模式的追踪开始指示，并进入到步骤S220。

“C”模式的追踪相当于参照图2来说明的从时刻t3到时刻t4为止的追踪。在步骤S110中，机身侧控制部230向镜头侧控制部330发送使光轴O方向的抖动校正开始的指示。由此，在步骤S120中，通过镜头侧控制部330来计算上述第二目标位置。在步骤S130中，镜头侧控制部330向透镜驱动部370a发送驱动信号，使聚焦透镜361a移动到第二目标位置。

在步骤S140中，镜头侧控制部330判定是否在步骤S90之后从相机机身2接收到基于散焦量的聚焦透镜361a的移动指示。如上所述，散焦量的计算每隔约十毫秒(取景图像显示的定时)进行。镜头侧控制部330在重新接收聚焦透镜361a的移动指示时对步骤S140进行肯定判定并进入到步骤S150。镜头侧控制部330在未重新接收到上述聚焦透镜361a的移动指示的情况下对步骤S140进行否定判定并返回到步骤S120。返回到步骤S120的镜头侧控制部330反复进行基于光轴O方向的加速度检测信号的聚焦透镜361a的移动(光轴O方向的抖动校正)。

在步骤S150中，镜头侧控制部330基于上述聚焦透镜361a的移动指示来计算第一目标位置并进入到步骤S160。在步骤S150中计算的第一目标位置相当于图3所示的第一目标位置。在步骤S160中，镜头侧控制部330向透镜驱动部370a发送驱动信号，使聚焦透镜361a移动到第一目标位置。

在步骤S170中，镜头侧控制部330判定是否释放按钮被全按压操作而从相机机身2接收到开始正式摄影的信号。镜头侧控制部330在接收到正式摄影开始信号的情况下对步骤S170进行肯定判定并进入到步骤S180。镜头侧控制部330在未接收正式摄影开始信号的情况下对步骤S170进行否定判定并返回到步骤S120。返回到步骤S120的镜头侧控制部330继续进行上述的“C”模式的追踪。

在步骤S180中，机身侧控制部230对拍摄元件260指示正式摄影的开始。拍摄元件260例如在基于在取景图像的显示中计算出的最近曝光运算结果的摄影条件下进行正式摄影。

在接收到正式摄影开始信号之后，镜头侧控制部330反复进行参照图2来说明的从时刻t4到时刻t5为止的追踪，换句话说，反复进行基于光轴O方向的加速度检测信号的聚焦透镜361a的移动。由此，在步骤S260中，通过镜头侧控制部330来计算上述第二目标位置。在步骤S270中，镜头侧控制部330向透镜驱动部370a发送驱动信号，使聚焦透镜361a移动到第二目标位置。

在步骤S280中，机身侧控制部230判定正式摄影是否结束。机身侧控制部230例如在拍摄元件260的曝光时间满足被设定为正式摄影的拍摄条件的曝光时间时向可换镜头3发送表示正式摄影的完成的正式摄影完成信号，对步骤S280进行肯定判定并进入到步骤S290。机身侧控制部230在拍摄元件260的曝光时间不满足被设定为正式摄影的拍摄条件的曝光时间的情况下对步骤S280进行否定判定，并返回到步骤S260。接收到正式摄影完成信号的可换镜头3停止与AF模式相对应的光轴O方向的抖动校正。因此，直到在步骤S280中接收正式摄影完成信号为止，镜头侧控制部330持续进行基于光轴O方向的加速度检测信号的聚焦透镜361a的移动。

在步骤S290中，机身侧控制部230通过图像信号处理部270a对从拍摄元件260输出的拍摄用像素信号进行图像处理并进入到步骤S300。在步骤S300中，机身侧控制部230使图像处理后的图像的数据以预定文件形式记录在未图示的存储介质中，并结束图5的处理。

“S”模式的追踪与参照图2来说明的从时刻t4到时刻t5为止的追踪相同。在“S”模式的情况下，在步骤S110中，机身侧控制部230向镜头侧控制部330发送指示，指示基于光轴O方向的加速度的检测信号来使聚焦透镜361a移动的追踪。由此，在步骤S220中，通过镜头侧控制部330来计算上述第二目标位置。在步骤S230中，镜头侧控制部330向透镜驱动部370a发送驱动信号，使聚焦透镜361a移动到第二目标位置。

在步骤S240中，镜头侧控制部330判定是否释放按钮被全按压操作而从相机机身2接收到开始正式摄影的信号。镜头侧控制部330在接收到正式摄影开始信号的情况下对步骤S240进行肯定判定并进入到步骤S250。镜头侧控制部330在未接收正式摄影开始信号的情况下对步骤S240进行否定判定并返回到步骤S220。返回到步骤S220的镜头侧控制部330继续进行上述的“S”模式的追踪。

在步骤S250中，机身侧控制部230对拍摄元件260指示正式摄影的开始。拍摄元件260例如在基于在取景图像的显示中计算出的最近曝光运算结果的摄影条件下进行正式摄影。接收到正式摄影的开始信号之后的处理与上述的步骤S260到步骤S300的处理相同，因此省略说明。

根据上述的实施方式，获得如下的作用效果。

(1)本实施方式的焦点检测装置使用第一目标位置和第二目标位置来使聚焦透镜361a移动，因此能够抑制焦点抖动而提高对焦的精度。另外，本实施方式的焦点检测装置如果接收到基于散焦量的聚焦透镜361a的移动指示则使聚焦透镜361a移动到第一目标位置，如果未接收到移动指示则使聚焦透镜361a移动到第二目标位置，因此能够有效地进行光轴O方向的抖动校正。

(2)由于第一信息的检测所需的时间(例如约十毫秒)比第二信息的检测所需的时间(例如约一毫秒)长，能够通过基于第二信息使聚焦透镜361a向第二目标位置移动的调焦来对基于第一信息使聚焦透镜361a向第一目标位置移动的调焦进行校正。

(3)如果存在第一信息的输入，则机身侧控制部230基于第一信息且不基于第二信息来运算移动量，因此，在存在第一信息和第二信息这双方的输入的情况下，能够优先进行基于第一信息使聚焦透镜361a向第一目标位置移动的调焦。

(4)由于具备对表示拍摄光学系统360的调焦状态的相位差进行检测并作为第一信息输出的AF信号处理部270b，能够精度良好地进行基于第一信息使聚焦透镜361a向第一目标位置移动的调焦。

(5)由于具备至少对拍摄光学系统360的光轴O方向的抖动进行检测并作为第二信息输出的抖动传感器380，能够通过基于光轴O方向的抖动使聚焦透镜361a向第二目标位置移动的调焦对基于第一信息使聚焦透镜361a向第一目标位置移动的调焦的间隔进行校正。

如下这样的变形也在本发明的范围内，也能够将变形例中的一个或多个与上述的实施方式组合。

(变形例1)

在光轴O方向的抖动校正中也可以对聚焦透镜361a的移动量设置限制。例如，也可以设定对光轴O方向的抖动校正中的向第二目标位置移动的聚焦透镜361a的移动量进行限制的预定阈值。另外，光轴O方向的抖动校正中的向第二目标位置移动的聚焦透镜361a的移动量也可以被限制成，不超过基于从相机机身2接收到的移动指示(散焦量)而计算的向第一目标位置移动的聚焦透镜361a的移动量。另外，光轴O方向的抖动校正中的向第二目标位置移动的聚焦透镜361a的移动量也可以被限制成，不超过基于在此之前接收到的至少一个的移动指示而计算的向第一目标位置移动的聚焦透镜361a的移动量。

向上述第二目标位置移动的聚焦透镜361a的移动量的限制值也可以通过对向上述第一目标位置移动的聚焦透镜361a的移动量赋予系数来设定。另外，向上述第二目标位置移动的聚焦透镜361a的移动量的限制值也可以根据拍摄光学系统360的景深来设定。图6是表示变形例1中的聚焦透镜361a的光轴方向的位置随时间的变化的图，且是与图3相同的时间段的放大图。

变形例1的镜头侧控制部330对向第二目标位置移动的聚焦透镜361a的移动量进行限制，使得不会超出以第一目标位置为中心的预定范围。具体地说，将向第二目标位置移动的聚焦透镜361a的移动量相对于由机身侧控制部230计算出的第一目标位置在至近侧及无限远侧各自限制在范围α(宽度W1＝2α)内。

例如，在图6的从时刻t32到t33为止的时间内，以黑色的点示出的第二目标位置超出比第一目标位置靠至近侧的范围α。镜头侧控制部330将第二目标位置超出范围α的情况下的聚焦透镜361a的移动量限制在上述α。由此，聚焦透镜361a遵循以实线52示出的轨迹，如标号Q1所示地，聚焦透镜361a的移动量被限制在比第一目标位置靠至近侧的范围α内。

范围α也可以是由镜头侧控制部330设定的值。在图6中，镜头侧控制部330在一次半按压持续的期间(时刻t3～t4)内将范围α设定为固定值，但也可以每当计算第一目标位置时改变范围α。即，镜头侧控制部330也可以使在时刻t31下设定的范围α、在时刻t32下设定的范围α、在时刻t33下设定的范围α和在时刻t34下设定的范围α各自不同。另外，范围α也可以设为与到第一目标位置为止的距离相对应的值。例如，由于到时刻t33下的第一目标位置为止的移动量比到时刻t31下的第一目标位置为止的移动量大，也可以将时刻t33～t34之间的范围α设定为比时刻t31～t32之间的范围α大。

另外，范围α也可以在半按压时和全按压时不同。镜头侧控制部330也可以将全按压时的范围α设定成比半按压时的范围α小。另外，镜头侧控制部330也可以在取景图像中也进行光轴O方向的抖动校正。

另外，范围α设定成以第一目标位置为中心靠至近侧和无限侧，但也可以在至近侧和无限侧使范围不同。

(变形例2)

图7是表示变形例2中的聚焦透镜361a的光轴方向的位置随时间的变化的图，且是与图3相同的时间段的放大图。

变形例2的镜头侧控制部330在第二目标位置相对于由机身侧控制部230计算出的第一目标位置连续预定次数超出至近侧或无限远侧的范围β(宽度W2＝2β)时，暂停基于加速度检测信号的聚焦透镜361a的移动，仅进行基于通过相位差方式而计算出的散焦量的聚焦透镜361a的移动，换句话说，仅进行向第一目标位置的移动。

例如，在图7的从时刻t32到t33为止的时间内，以黑色的点示出的第二目标位置连续两次超出比第一目标位置靠至近侧的范围β。镜头侧控制部330在第二目标位置连续两次超出范围β的情况下，使聚焦透镜361a向第二目标位置的的移动暂停。该暂停例如在从暂停起到接收到下一个移动指示的时刻t33之后，持续到抖动传感器380的检测结果不再超出范围β预定次数为止。

在图7的情况下，在下一帧的时刻t33到t34下以黑色的点示出的第二目标位置多次处在范围β内。因此，镜头侧控制部330在再接收到下一个移动指示的时刻t34下使聚焦透镜361a向第二目标位置的移动再次开始。到再次开始为止的时间、条件能够适当改变。

由于以上述方式构成，聚焦透镜361a遵循以实线52示出的轨迹，如标号Q2所示地，聚焦透镜361a的移动量被限制成不会距基于即刻前接收到的移动指示而计算出的第一目标位置相隔太远。

上述的变形例1、变形例2的镜头侧控制部330在聚焦透镜361a向基于第二信息而运算出的第二目标位置移动时，将其移动量限制成不超出以基于第一信息而运算出的第一目标位置为中心的预定范围(相对于第一目标位置在至近侧及无限远侧的范围α、范围β)。由于以上述方式构成，能够通过基于作为第二信息的光轴O方向的加速度检测信号使聚焦透镜361a向第二目标位置移动的调焦，适当地对基于作为第一信息的散焦量使聚焦透镜361a向第一目标位置移动的调焦的间隔进行校正。

此外，向第二目标位置移动的聚焦透镜361a的移动范围及其中心也可以考虑移动指示的履历来进行计算。另外，也可以考虑基于移动指示而计算出的第一目标位置的变动的履历。

(变形例3)

镜头侧控制部330在来自相机机身2的移动指示的发送周期较长的情况下也可以进行光轴O方向的抖动校正(向第二目标位置的移动)。在F值(与光圈构件的开径相对应)较大时、对较暗的被摄体进行摄影的情况下等，拍摄元件260累积电荷需要花费时间，因此光轴O方向的抖动校正是有效的。

另外，也可以是，镜头侧控制部330在检测到较大的光轴O方向的抖动的情况下，判断为被摄体发生移动等构图改变，暂时停止向第二目标位置的移动，等待下一个第一目标位置的计算。

(变形例4)

在上述的实施方式中，作为第一目标位置的基础的第一信息由机身侧控制部230计算，并被输入到作为第一输入部来发挥功能的镜头侧控制部330。另外，作为上述第二目标位置的基础的第二信息被输入到作为第二输入部来发挥功能的镜头侧控制部330。即，利用相机机身2来进行散焦量的计算，且利用可换镜头3来进行基于散焦量的聚焦透镜361a的移动量的计算和基于光轴O方向的抖动的聚焦透镜361a的移动量的计算，但能够适当改变。

例如也可以利用相机机身2来进行基于散焦量的聚焦透镜361a的移动量的计算，还可以是，可换镜头3对从相机机身2发送的移动量进行微调整。

另外，构成为利用可换镜头3来进行基于光轴O方向的抖动的聚焦透镜361a的移动量的计算，但也可以在相机机身2进行基于光轴O方向的抖动的聚焦透镜361a的移动量的计算，还可以在相机机身2侧计算考虑到散焦量和光轴O方向的抖动这双方的聚焦透镜361a的移动量，并向可换镜头3发送。在该情况下，也可以将抖动传感器380设置于相机机身2。另外，也可以构成为将抖动传感器380配置在相机机身2和可换镜头3这双方。

另外，说明了作为加速度检测部来发挥功能的抖动传感器380具有多个检测轴的例子，但抖动传感器380至少对光轴O方向的抖动进行检测即可。再有就是，说明了抖动传感器380具有对角速度进行检测的功能的例子，但抖动传感器380至少对光轴O方向的加速度进行检测即可。

进而，抖动传感器380也可以由陀螺仪传感器、加速度传感器以外的其他传感器构成。

在上述内容中说明了各种实施方式及变形例，但本发明不限于这些内容。在本发明的技术思想的范围内考虑到的其他方式也包含在本发明的范围内。

如下优先权基础申请的公开内容作为引用文列入于此。

日本特愿2018-203100号(2018年10月29日申请

标号说明

1…相机系统、2…相机机身、3…可换镜头、230…机身侧控制部、260…拍摄元件、270b…AF信号处理部、330…镜头侧控制部、360…拍摄光学系统、361a…聚焦透镜、O…光轴

Claims (9)

1.一种运算装置，运算对拍摄光学系统的焦点位置进行调节的聚焦透镜的光轴方向的移动量，其中，所述运算装置具备：

第一输入部，反复被输入第一信息，该第一信息是与对所述拍摄光学系统所成的像进行拍摄的拍摄面和所述焦点位置之间的偏差相关的信息；

第二输入部，以比所述第一信息被输入的间隔短的间隔反复被输入第二信息，该第二信息是与所述拍摄光学系统的光轴方向的抖动相关的信息；以及

运算部，基于所述第一信息及所述第二信息中的至少一个来运算所述移动量，

所述运算部在从所述第一信息被输入起到下一个所述第一信息被输入为止的期间，基于所述第二信息来运算所述移动量。

2.根据权利要求1所述的运算装置，其中，

所述第一输入部以与所述拍摄面上的电荷累积时间相对应的间隔反复被输入所述第一信息。

3.根据权利要求1或2所述的运算装置，其中，

如果存在所述第一信息的输入，则所述运算部基于所述第一信息且不基于所述第二信息来运算所述移动量。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的运算装置，其中，

所述第一输入部被输入通过相位差检测方式计算出的散焦量作为所述第一信息。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的运算装置，其中，

所述运算装置具备第二检测部，该第二检测部至少对所述拍摄光学系统的光轴方向的抖动进行检测并作为所述第二信息输出。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的运算装置，其中，

所述运算部将基于所述第二信息运算出的所述移动量限制成不超出与基于所述第一信息运算出的移动量相对应的范围。

7.一种可换镜头，其中，具备：

权利要求1至6中的任一项所述的运算装置；以及

所述拍摄光学系统。

8.一种相机机身，其中，具备：

权利要求1至6中的任一项所述的运算装置；以及

所述拍摄面。

9.一种拍摄装置，其中，具备：

权利要求1至6中的任一项所述的运算装置；

所述拍摄光学系统；以及

所述拍摄面。

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