DE102016113921A1

DE102016113921A1 - Bildaufnahmevorrichtung und Verfahren zur Steuerung der Bildaufnahmevorrichtung

Info

Publication number: DE102016113921A1
Application number: DE102016113921.1A
Authority: DE
Inventors: Hideyuki Hamano
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2016-07-28
Publication date: 2017-02-02
Also published as: CN106412419A; KR20170015170A; US10412330B2; GB201613038D0; JP6624834B2; US20170034463A1; GB2543128B; JP2017032787A; GB2543128A; CN106412419B

Abstract

Hinsichtlich eines oder mehrerer Paare von beruhend auf einem Signal erzeugten Bildsignalen, das von einem Bildsensor erhalten wird, wird eine Phasendifferenz der Bildsignale bestimmt und ein Defokussierausmaß beruhend auf der Phasendifferenz berechnet, die auf einem Korrelationsausmaß beruht, das während einer relativen Verschiebung der Positionen des einen oder der mehreren Paare von Bildsignalen berechnet wird. Unter Verwendung von Bildsignalen, deren erfassbarer Defokussierausmaßbereich und deren Defokussierausmaßerfassungsgenauigkeiten verschieden sind, kann der Korrelationsberechnungsaufwand zur Fokuserfassung in verschiedenen defokussierten Zuständen eines Subjekts verringert werden, für das die Fokuserfassung durchzuführen ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bildaufnahmevorrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Bildaufnahmevorrichtung.
Beschreibung der verwandten Technik
Bildaufnahmevorrichtungen (einschließlich in elektronischen Einrichtungen eingebetteter Bildaufnahmevorrichtungen), wie Digitalkameras, weisen typischerweise eine Autofokus-(AF-)Funktion auf. Bezüglich der Autofokusfunktion gibt es ein Phasendifferenzerlassungsverfahren und ein Kontrasterfassungsverfahren. Obwohl das Phasendifferenzerfassungsverfahren herkömmlicherweise einen AF-Sensor erforderte, der separat von einem Bildsensor vorgesehen ist, gibt es seit kurzem eine Autofokusfunktion, die das Phasendifferenzerfassungsverfahren mit Signalen verwendet, die von dem Bildsensor erhalten werden, und die Abbildungsebenen-Phasendifferenz-AF (”imaging-plane phase-difference AF”) genannt wird.
Das Phasendifferenzerfassungsverfahren ist dahingehend von Vorteil, dass sowohl ein Defokussierausmaß als auch eine Defokussierrichtung gleichzeitig erfasst werden können, jedoch ist eine wiederholte Ausführung einer Korrelationsberechnung unter Änderung eines relativen Verschiebungsausmaßes für ein Paar von Bildsignalen erforderlich, was in einem großen Rechenaufwand resultiert. Zum Erreichen einer Hochgeschwindigkeitsfokuserfassung und einer Verringerung des Energieverbrauchs wurde ein Vorschlag hinsichtlich einer Verringerung des Berechnungsumfangs bei dem Phasendifferenzerfassungsverfahren eingebracht.
Die japanische Patentoffenlegung Nr. 2013-54261 offenbart, dass eine Korrelationsberechnung durchgeführt wird, während ein Verschiebungsausmaß aus einem Zustand, in dem der Absolutwert des Verschiebungsausmaßes eines Paars von Bildsignalen gering ist, erhöht wird, und die Korrelationsberechnung an dem Punkt beendet wird, wenn der Extremwert des Korrelationsausmaßes erfasst wird. Mit diesem Aufbau ist es wahrscheinlicher, dass die Korrelationsberechnung unter geringerem Berechnungsaufwand als in dem Fall der Durchführung einer Berechnung für den gesamten Verschiebungsbereich beendet werden kann.
Da bei dem in der japanischen Patentoffenlegung Nr. 2013-54261 beschriebenen Verfahren die Korrelationsberechnung an dem Punkt beendet wird, wenn der Extremwert für ein Subjekt mit einem kleinen Defokussierausmaß erfasst wird, gibt es Fälle, in denen das geplante Subjekt des Fotographen nicht fokussiert werden kann.
KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht dieses Problems gemacht. Gemäß einer Ausgestaltung stellt die Erfindung eine Bildaufnahmevorrichtung zur Verringerung des Umfangs einer Korrelationsberechnung für eine Fokuserfassung bei verschiedenen defokussierten Zuständen eines Subjekts, für das eine Fokuserfassung durchzuführen ist, und ein Verfahren zur Steuerung dieser Bildaufnahmevorrichtung bereit.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Bildaufnahmevorrichtung bereitgestellt, mit einer Erzeugungseinrichtung zur Erzeugung vor Paaren von Bildsignalen beruhend auf einem von einem Bildsensor erhaltenen Signal, einer Phasendifferenzbestimmungseinrichtung, die für ein oder mehrere der Paare der Bildsignale zur Bestimmung einer Phasendifferenz der Bildsignale beruhend auf einem Korrelationsausmaß eingerichtet ist, das berechnet wird, während Positionen des einen oder der mehreren Paare der Bildsignale relativ zueinander verschoben werden, einer Berechnungseinrichtung zur Berechnung eines Defokussierausmaßes beruhend auf der durch die Phasendifferenzbestimmungseinrichtung bestimmten Phasendifferenz und einer Steuereinrichtung zur Steuerung einer Position einer Fokussierlinse beruhend auf dem Defokussierausmaß, wobei die Erzeugungseinrichtung eingerichtet ist, als die Paare der Bildsignale Signalpaare mit verschiedenen erfassbaren Defokussierausmaßreichweiten bzw. Defokussierausmaßbereichen und verschiedenen Defokussierausmaßerfassungsgenauigkeiten zu erzeugen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Bildaufnahmevorrichtung bereitgestellt, mit einer Erzeugungseinrichtung zur Erzeugung von Paaren von Bildsignalen beruhend auf einem von einem Bildsensor erhaltenen Signal, einer Phasendifferenzbestimmungseinrichtung, die für ein Paar oder mehrere der Paare der Bildsignale zur Bestimmung einer Phasendifferenz der Bildsignale beruhend auf einem Korrelationsausmaß eingerichtet ist, das berechnet wird, während Positionen des einen oder der mehreren Paare der Bildsignale relativ zueinander verschoben werden, einer Berechnungseinrichtung zur Berechnung eines Defokussierausmaßes beruhend auf der durch die Phasendifferenzbestimmungseinrichtung bestimmten Phasendifferenz und einer Steuereinrichtung zur Steuerung einer Position einer Fokussierlinse beruhend auf dem Defokussierausmaß, wobei die Erzeugungseinrichtung zur Erzeugung der Paare von Bildsignalen durch Komprimieren eines Datenvolumens eines Paars der Bildsignale, die von dem Bildsensor erhalten werden, bei verschiedenen Kompressionsraten eingerichtet ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung einer Bildaufnahmevorrichtung bereitgestellt, mit Erzeugen von Paaren von Bildsignalen beruhend auf einem von einem Bildsensor erhaltenen Signal, für ein Paar oder mehrere der Paare der Bildsignale, Bestimmen einer Phasendifferenz der Bildsignale beruhend auf einem Korrelationsausmaß, das berechnet wird, während Positionen des einen Paars oder der mehreren Paare der Bildsignale relativ zueinander verschoben werden, Berechnen eines Defokussierausmaßes beruhend auf der bestimmten Phasendifferenz und Steuern einer Position einer Fokussierlinse beruhend auf dem Defokussierausmaß, wobei unter den erzeugten Signalpaaren Signalpaare mit verschiedenen erfassbaren Defokussierausmaßbereichen und verschiedenen Defokussierausmaßerfassungsgenauigkeiten erzeugt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung einer Bildaufnahmevorrichtung bereitgestellt, mit Erzeugen von Paaren von Bildsignalen beruhend auf einem von einem Bildsensor erhaltenen Signal, für ein Paar oder mehrere der Paare der Bildsignale, Bestimmen einer Phasendifferenz der Bildsignale beruhend auf einem Korrelationsausmaß, das berechnet wird, während Positionen des einen Paars oder der mehreren Paare der Bildsignale relativ zueinander verschoben werden, Berechnen eines Defokussierausmaßes beruhend auf der bestimmten Phasendifferenz und Steuern einer Position einer Fokussierlinse beruhend auf dem Defokussierausmaß, wobei die Paare der Bildsignale durch Komprimieren eines Datenvolumens des einen oder der mehreren Paare von Bildsignalen, die von dem Bildsensor erhalten werden, bei verschiedenen Kompressionsraten erzeugt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein maschinenlesbares Medium bereitgestellt, das ein Computerprogramm speichert, das bei seiner Ausführung eine Bildaufnahmevorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens veranlasst.
Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Darstellung eines funktionalen Aufbaus einer Digitalkamera, die gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung als Bildaufnahmevorrichtung dient.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung von Abbildungsbildelementen und Fokuserfassungsbildelementen in einem Bildsensor 122 in 1.
Die 3A und 3B zeigen jeweils eine Draufsicht und eine Querschnittansicht, die einen Aufbau eines in 2 gezeigten Abbildungsbildelements schematisch darstellt.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer Übereinstimmungsbeziehung zwischen einem in den 3A und 3B gezeigten Bildelementaufbau und einer Pupilleneinteilung.
5A zeigt eine Darstellung einer Übereinstimmungsbeziehung zwischen dem Bildsensor und einer Pupilleneinteilung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
5B zeigt eine Darstellung eines Verhältnisses zwischen einem Defokussierausmaß und einer Phasendifferenz zwischen einem ersten Fokuserfassungssignal und einem zweiten Fokuserfassungssignal gemäß dem Ausführungsbeispiel.
6 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung eines Fokuserfassungsbereichs gemäß dem Ausführungsbeispiel.
7 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines gesamten Fokusanpassungsvorgangs gemäß dem Ausführungsbeispiel.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung einer Fokuserfassungssignalerzeugungsverarbeitung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
9 zeigt ein Ablaufdiagram zur Veranschaulichung einer Defokussierausmaßberechnungsverarbeitung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
10 zeigt eine Darstellung einer Einstellung einer Korrelationsberechnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
11 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung einer Defokussierausmaßberechnungsverarbeitung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Obwohl nachstehend Ausführungsbeispiele beschrieben werden, bei denen die Erfindung bei einer Digitalkamera angewendet wird, die als Bildaufnahmevorrichtung dient, ist die Erfindung bei einer beliebigen elektronischen Einrichtung anwendbar, die eine Kamera mit Autofokusfunktion enthält, die ein Phasendifferenzerfassungsverfahren verwendet. Beispiele derartiger elektronischer Einrichtungen umfassen einen Personalcomputer, ein Tabletendgerät, eine Spielkonsole, ein Mobiltelefon, einen Roboter, eine Fahraufzeichnungseinrichtung, ein Haushaltsgerät und dergleichen, sind aber nicht darauf beschränkt.
Erstes Ausführungsbeispiel
Aufbaubeschreibung – Objektiveinheit
1 zeigt ein Blockschaltbild eines funktionalen Aufbaus einer Wechselobjektiv-Digitalkamera 100, die als ein Beispiel einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dient. Die Digitalkamera 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist einen Kamerakörper 120 und eine (Wechsel-)Objektiveinheit 110 auf, Die Objektiveinheit 110 kann über eine Befestigung M am Kamerakörper 120 angebracht werden, die durch eine gepunktete Linie bezeichnet ist. Die Digitalkamera 100 muss nicht vom Wechselobjektivtyp sein.
Die Objektiveinheit 110 weist ein optisches System (eine erste Linsengruppe 101, eine Blende 102, eine zweite Linsengruppe 103 und eine Fokussierlinsengruppe (die nachstehend einfach als ”Fokussierlinse” bezeichnet wird) 104 und ein Ansteuerungs-/Steuerungssystem auf.
Die erste Linsengruppe 101 ist an einem Ende der Objektiveinheit 110 angeordnet, und wird derart gehalten, dass sie sich in einer Richtung der optischen Achse OA bewegen kann. Die Blende 102 weist eine Funktion einer Anpassung einer Lichtmenge zur Abbildungszeit auf, und arbeitet auch als mechanischer Verschluss zur Steuerung der Belichtungszeit beim Aufnehmen eines Stehbildes, Die Blende 102 und die zweite Linsengruppe 103 können sich in der Richtung der optischen Achse OA integral bewegen, und eine Zoomfunktion durch Bewegung in Verbindung mit der ersten Linsengruppe 101 erzielen. Die Fokussierlinse 104 kann sich auch in der Richtung der optischen Achse OA bewegen, und die Subjektentfernung (der Fokusabstand), an der die Objektiveinheit 110 fokussiert, wird durch die Position der Fokussierlinse 104 bestimmt. Demnach kann der Fokusabstand der Objektiveinheit 110 durch Steuern der Position der Fokussierlinse 104 in der Richtung der optischen Achse OA angepasst werden.
Das Ansteuerungs-/Steuersystem weist einen Zoomaktuator 111, einen Blendenaktuator 112, einen Fokusaktuator 113, eine Zoomansteuerschaltung 114, eine Blendenansteuerschaltung 115, eine Fokusansteuerschaltung 116, eine Objektiv-MPU 117 und einen Objektivspeicher 118 auf.
Die Zoomansteuerschaltung 114 steuert die erste Linsengruppe 101 und die zweite Linsengruppe 103 in der Richtung der optischen Achse OA unter Verwendung des Zoomaktuators 111 an, und steuert den Kamerawinkel des optischen Systems der Objektiveinheit 110. Die Blendenansteuerschaltung 115 steuert die Blende 120 unter Verwendung des Blendenaktuators 112 an und steuert den Öffnungsdurchmesser und Öffnen- und Schließvorgänge der Blende 102. Die Fokusansteuerschaltung 116 steuert die Fokussierlinse 104 in der Richtung der optischen Achse OA unter Verwendung des Fokusaktuators 113 an, und steuert den Fokusabstand des optischen Systems der Objektiveinheit 110. Die Fokusansteuerschaltung 116 erfasst die aktuelle Position der Fokussierlinse 104 unter Verwendung des Fokusaktuators 113.
Die Objektiveinheit-MPU (der Prozessor) 117 führt die gesamte auf die Objektiveinheit 110 bezogene Berechnung und Steuerung durch und steuert die Zoomansteuerschaltung 114, die Blendenansteuerschaltung 115 und die Fokusansteuerschaltung 116. Die Objektiv-MPU 117 ist mit einer Kamera-MPU 125 über die Befestigung M verbunden, und kommuniziert Befehle und Daten mit dieser. Beispielsweise erfasst die Objektiv-MPU 117 die Position der Fokussierlinse 104 und teilt der Kamera-MPU 125 Linsenpositionsinformationen als Antwort auf eine Anfrage von der Kamera-MPU 125 mit. Diese Linsenpositionsinformationen enthalten Informationen, wie die Position der Fokussierlinse 104 in der Richtung der optischen Achse OA, die Position einer Austrittspupille in der Richtung der optischen Achse OA und den Durchmesser der Austrittspupille in einem Zustand, in dem sich das optische System nicht bewegt, und die Position eines Linsenrands in der Richtung der optischen Achse OA und den Durchmesser des Linsenrands, der Lichtstrahlen der Austrittspupille begrenzt. Die Objektiv-MPU 117 steuert auch die Zoomansteuerschaltung 114, die Blendenansteuerschaltung 115 und die Fokusansteuerschaltung 116 gemäß einer Anfrage von der Kamera-MPU 125. Für eine automatische Fokuserfassung erforderliche optische Informationen sind vorab im Objektivspeicher 118 gespeichert. Die Kamera-MPU 125 steuert Operationen der Objektiveinheit 110 durch die Ausführung eines Programms, das beispielsweise in einem in der Kamera-MPU 125 oder dem Objektivspeicher 118 eingebetteten nichtflüchtigen Speicher gespeichert ist.
Aufbaubeschreibung – Kamerakörper
Der Kamerakörper 120 weist ein optisches System (ein optisches Tiefpassfilter 121 und einen Bildsensor 122) und ein Ansteuerungs-/Steuersystem auf. Das optische System (die erste Linsengruppe 101, die Blende 102, die zweite Linsengruppe 103 und die Fokussierlinse 104) der Objektiveinheit 110 und das optische Tiefpassfilter 121 des Kamerakörpers 120 bilden ein optisches Abbildungssystem, das ein optisches Bild eines Subjekts erzeugt.
Das optische Tiefpassfilter 121 verringert Pseudofarben und ein Moirémuster, die in einem aufgenommenen Bild auftreten. Der Bildsensor 122 ist beispielweise durch einen CMOS-Bildsensor und eine Peripherieschaltung gebildet, und weist typischerweise mehrere zehn Millionen Bildelemente auf, die in Reihen und Spalten angeordnet sind. Der Bildsensor 122 gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist eine Pupilleneinteilungsfunktion auf, und kann eine Abbildungsebenenphasendifferenzerfassungs-AF unter Verwendung von Ausgangssignalen des Bildsensors 122 erzielen. Eine Bildverarbeitungsschaltung 124 erzeugt Bilddaten für eine Phasendifferenz-AF und Bilddaten zur Anzeige, Aufzeichnung und Kontrast-AF (die nachstehend als TVAF bezeichnet wird) aus den Ausgangssignalen des Bildsensors 122.
Das Ansteuerungs-/Steuersystem weist eine Sensoransteuerschaltung 123, die Bildverarbeitungsschaltung 124, die Kamera-MPU 125, eine Anzeigeeinrichtung 126, eine Bedienschaltergruppe 127, ein Aufzeichnungsmedium 128, eine Phasendifferenz-AF-Einheit 129 und eine TVAF-Einheit 130 auf.
Die Sensoransteuerschaltung 123 steuert die Operationen des Bildsensors 122 und führt bei einem Bildsignal eine AD-Wandlung durch, das durch den Bildsensor 122 ausgegeben wird, und führt der Bildverarbeiturigsschaltung 124 und der Kamera-MPU 125 das umgewandelte Signal zu. Die Bildverarbeitungsschaltung 124 führt bei den von der Sensoransteuerschaltung 123 zugeführten Bilddaten eine allgemeine Bildverarbeitung durch, die in einer Digitalkamera durchgeführt wird, wie eine y-Umwandlung, Weißabgleichverarbeitung, Farbinterpretationsverarbeitung und Kompressionskodierverarbeitung. Die Bildverarbeitungsschaltung 124 erzeugt Bilddaten zur Anzeige, Aufzeichnung und für eine TVAF, und Bilddaten für eine Phasendifferenz-AF.
Die Kamera-MPU (der Prozessor) 125 führt die gesamte Berechnung und Steuerung hinsichtlich des Kamerakörpers 120 durch und steuert die Sensoransteuerschaltung 123, die Bildverarbeitungsschaltung 124, die Anzeigeeinrichtung 126, die Bedienschaltergruppe 127, das Aufzeichnungsmedium 128, die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 und die TVAF-Einheit 130. Die Kamera-MPU 125 ist über eine Signalleitung der Befestigung M mit der Objektiv-MPU 117 verbunden und kommuniziert Befehle und Daten mit der Objektiv-MPU 117. Die Kamera-MPU 125 fordert die Objektiv-MPU 117 zum Beschaffen optischer Informationen bzgl. der Objektiveinheit 110 und der Position der Fokussierlinse 104 auf. Die Kamera-MPU 125 fordert die Objektiv-MPU 117 auch zur Ansteuerung der Blende 102, der Fokussierlinse 104 und variabler Vergrößerungslinsen (der ersten Linsengruppe 101 und der zweiten Linsengruppe 103) auf. Die Kamera-MPU 125 weist einen ROM 125a, in dem ein Programm zur Steuerung von Operationen des Kamerakörpers 120 gespeichert ist, einen zum Laden des Programms und Speicherung von variablen verwendeten RAM 125b und einen EEPROM 125c auf, der Einstellwerte, GUI-Daten und dergleichen speichert.
Die Anzeigeeinrichtung 126 ist durch eine LCD und dergleichen gebildet, und zeigt Informationen bzgl. Aufnahmemodi, ein Vorschaubild vor einer Aufnahme und ein Bild zur Überprüfung nach einer Aufnahme, einen Menübildschirm, ein In-Fokus-Zustand-Anzeigebild (einen In-Fokus-Rahmen) bei Fokuserfassung, ein ein erfasstes Subjekt angebendes Bild (Gesichtsrahmen), Einstellwerte und dergleichen an. Die Bedienschalter-(SW-)Gruppe 127 ist eine Eingabeeinrichtungsgruppe, die einen Leistungsschalter, einen Freigabeschalter, einen Zoamvorgangsschalter, einen Aufnahmemodusauswahlschalter, eine Menütaste, eine Richtungstaste, Schalter, wie eine Ausführungstaste, Tasten und dergleichen enthält. Wenn die Anzeigeeinrichtung 126 eine Bildschirmtastfeldanzegeeinrichtung ist, ist in den Bedienschaltern auch ein Bildschirmtastfeld enthalten. Das Aufzeichnungsmedium 128 ist beispielsweise ein entfernbarer Halbleiterspeicher oder ein eingebetteter nichtflüchtiger Speicher, und speichert Daten, wie ein Stehbild, ein Bewegtbild und bei der Aufnahme erhaltenen Ton.
Die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 führt eine Fokuserfassung unter Verwendung des Phasendifferenzerfassungsverfahrens durch, wobei die Bilddaten für eine Phasendifferenz-AF durch die Bildverarbeltungsschaltung 124 erhalten werden. Insbesondere erzeugt die Bildverarbeitungsschaltung 124 Daten eines Bildes, das durch einen Lichtstrahl erzeugt wird, der durch einen eines Paars von Pupillenbereichen innerhalb einer Austrittspupille im optischen System der Objektiveinheit 110 fällt, und eines Bildes, das durch einen Lichtstrahl erzeugt wird, der durch den anderen der Pupillenbereiche fällt, als die Bilddaten für die Phasendifferenz-AF. Die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 erfasst dann ein Defokussierausmaß beruhend auf einer Phasendifferenz von Daten eines Paars von Bildern, die die Bilddaten für die Phasendifferenz-AF bilden. Die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 gemäß diesem Ausführungsbeispiel führt somit die Phasendifferenz-AF (Abbildungsebenenphasendifferenz-AF) beruhend auf der Ausgabe des Bildsensors 122 ohne die Verwendung eines dedizierten AF-Sensors durch. Die Arbeitsweise der Phasendifferenz-AF-Einheit 129 wird nachstehend näher beschrieben.
Die TVAF-Einheit 130 führt eine Fokuserfassung (TVAF) unter Verwendung des Kontrasterfassungsverfahrens beruhend auf Bilddaten für die TVAF, die durch die Bildverarbeitungsschaltung 124 erzeugt werden, und insbesondere einem AF-Bewertungswert (Kontrastinformationen bzgl. der Bilddaten) durch. Bei der TVAF wird die Position der Fokussierlinse 104, an der der AF-Bewertungswert am größten ist, als In-Fokus-Position aus Bildern erfasst, die mit der Fokussierlinse 104 an verschiedenen Positionen aufgenommen werden.
Die Digitalkamera 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann somit sowohl eine Phasendifferenz-AF als auch eine TVAF ausführen, und kann diese wahlweise oder gemeinsam entsprechend einer Situation verwenden.
Aufbaubeschreibung – Bildsensor
2 zeigt schematisch 4 Spalten × 4 Reihen von Abbildungsbildelementen unter den in Reihen und Spalten im Bildsensor 122 gemäß diesem Ausführungsbeispiel angeordneten Bildelementen. Bei dem Bildsensor 122 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist jeder fotoelektrische Umwandlungsbereich in einem Abbildungsbildelement zum Erhalten eines Signals für ein Bildelement eines aufgenommenen Bildes in einer Reihenrichtung in zwei aufgeteilt, und es kann die Ausgabe jedes fotoelektrischen Umwandlungsbereichs beschafft werden. Da die Bilddaten für eine Abbildungsebenenphasendifferenzerfassungs-AF unter Verwendung der Ausgabe jedes fotoelektrischen Umwandlungsbereichs erzeugt werden können, können individuelle fotoelektrische Umwandlungsbereiche als Fokuserfassungsbildelement betrachtet werden. Demnach kann auch ausgeführt werden, dass 2 8 Spalten × 4 Reihen von Fokuserfassungsbildelementen zeigt.
Der Bildsensor 122 ist mit Primärfarben-Bayer-Array-Filtern mit 2 Reihen × 2 Spalten von Abbildungselementen als Wiederholungseinheit 200 versehen. Die Wiederholungseinheit 200 wird durch 2 Abbildungsbildelemente 200G, die jeweils mit einem G-(Grün-)Farbfilter versehen sind, ein Abbildungsbildelement 200R, das mit einem R-(Rot-)Farbfilter versehen ist, und durch ein Abbildungselement 200B gebildet, das mit einem B-(Blau-)Farbfilter versehen ist. Bei dieser Beschreibung wird manchmal die Farbe eines vorgesehenen Farbfilters als Farbe eines Abbildungselements bezeichnet. Wenn ein Bildelement nur als ”ein Bildelement” bezeichnet ist, bezieht sich dies auf ein Abbildungsbildelement. Beispielsweise sind die Bildelemente 200G grüne Bildelemente, das Bildelement 200R ist ein rotes Bildelement und das Bildelement 200B ist ein blaues Bildelement. Wie in einem Bildelement oben rechts in 2 dargestellt, weist jedes Abbildungsbildelement eine fotoelektrische Umwandlungseinheit auf, die vertikal gleichmäßig in zwei geteilt ist, und die linke Hälfte und die rechte Hälfte der fotoelektrischen Umwandlungseinheit kann jeweils als erstes Fokuserfassungsbildelement 201 und zweites Fokuserfassungsbildelement 202 verwendet werden. Wenn ein Bildelement als Abbildungsbildelement verwendet wird, wird ein Signal als Abbildungssignal verwendet, das durch Addieren der durch die zwei fotoelektrischen Umwandlungseinheiten erhaltenen Signale erhalten wird.
Durch das Anordnen einer großen Anzahl der Arrays aus 4 × 4 Abbildungsbildelementen (8 × 4 Fokuserfassungsbildelementen) gemäß 2 auf einer Abbildungsebene des Bildsensors 122 kann eine Fokuserfassung unter Verwendung des Abbildungsebenenphasendifferenzerfassungsverfahrens, bei dem verschiedene Positionen eines Bildschirms als Fokuserfassungsbereiche verwendet werden, durchgeführt werden, während ein aufgenommenes Bild beschafft wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass der Abstand (Zyklus) P der Abbildungselemente in der horizontalen und der vertikalen Richtung 4 μm beträgt, und die Anzahl der Bildelemente N 5575 in der horizontalen Richtung × 3725 in der vertikalen Richtung = ungefähr 20,75 Millionen Bildelemente beträgt. Obwohl der Abstand P der Fokuserfassungsbildelemente in der vertikalen Richtung derselbe wie bei den Abbildungsbildelementen ist, wird angenommen, dass der Abstand P_AF in der horizontalen Richtung 2 μm beträgt, und demnach die Anzahl der Fokuserfassungsbildelemente N_AF 11150 in der horizontalen Richtung × 3725 in der vertikalen Richtung = ungefähr 41,50 Millionen Bildelemente beträgt.
Eine Draufsicht eines in 2 gezeigten Abbildungselements (hier 200G), die von einer Lichtaufnahmeebenenseite (Seite + z) des Bildsensors betrachtet wird, ist in 3A gezeigt, und sein Querschnitt entlang einer Geraden a-a in 3a betrachtet von der Seite –y aus ist in 3B gezeigt.
Wie in den 3A und 3B gezeigt, ist in dem Bildelement 200G gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Mikrolinse 305 zum Sammeln von einfallendem Licht zu der Lichtaufnahmeseite jedes Bildelements gebildet, und eine fotoelektrische Umwandlungseinheit 301 und eine fotoelektrische Umwandlungseinheit 302 sind als Ergebnis der Teilung einer fotoelektrischen Umwandlungseinheit in N_H (zwei) in der x-Richtung und in N_V (eins) in der y-Richtung gebildet. Die fotoelektrischen Umwandlungsabschnitte 301 und 302 entsprechen jeweils dem ersten Fokuserfassungsbildelement 201 und dem zweiten Fokuserfassungsbildelement 202.
Die fotoelektrischen Umwandlungsabschnitte 301 und 302 können nach Bedarf jeweils als pin-Fotodiode mit einer intrinsischen Schicht zwischen einer p-Schicht und einer n-Schicht oder pn-Übergangsfotodiode unter Weglassung einer intrinsischen Schicht gebildet sein.
In jedem Bildelement ist ein Farbfilter 306 zwischen der Mikrolinse 305 und den fotoelektrischen Umwandlungsabschnitten 301 und 302 gebildet. Der spektrale Transmissionsgrad des Farbfilters kann zwischen dem ersten Fokuserfassungsbildelement 201 und dem zweiten Fokuserfassungsbildelement 202 verschieden sein, oder das Farbfilter kann nach Bedarf weggelassen werden.
Das auf das Bildelement 200G in den 3A und 3B einfallende Licht wird durch die Mikrolinse 305 gesammelt und durch das Farbfilter 306 geteilt und wird danach durch die fotoelektrische Umwandlungseinheit 301 und die fotoelektrische Umwandlungseinheit 302 aufgenommen.
In den fotoelektrischen Umwandlungseinheiten 301 und 302 werden entsprechend der Menge an aufgenommenem Licht paarweise ein Elektron und eine Leerstelle erzeugt und durch eine Verarmungsschicht voneinander getrennt, und danach werden negativ geladene Elektronen in der n-Schicht akkumuliert, und Leerstellen werden über eine p-Schicht 300 zur Außenseite des Bildsensors 122 entladen, die mit einer (nicht gezeigten) Konstantspannungsquelle verbunden ist.
Die in der n-Schicht akkumulierten Elektronen in den fotoelektrischen Umwandlungseinheiten 301 und 302 werden über ein Transfergate zu einem elektrostatischen Kapazitätsabschnitt übertragen (fließendes Diffundieren, ”Floating Diffusion”: FD), und werden in ein Spannungssignal umgewandelt.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer Übereinstimmungsbeziehung zwischen dem in den 3A und 3B gezeigten Bildelementaufbau und einer Pupilleneinteilung gemäß diesem Ausführungsbeispiel. In 4 sind die x-Achse und die y-Achse des Querschnitts bzgl. der 3A und 3B invertiert, um diese Achsen mit den Koordinatenachsen der Austrittspupillenebene zu verknüpfen.
In 4 ist ein erster Teilpupillenbereich 501 des ersten Fokuserfassungsbildelements 201 mit der Lichtaufnahmeebene der fotoelektrischen Umwandlungseinheit 301 grob konjugiert, deren Schwerpunkt aufgrund der Mikrolinse 305 in der –x-Richtung aus der Mitte verschoben ist, und stellt einen Pupillenbereich dar, in dem Licht in dem ersten Fokuserfassungsbildelement 201 aufgenommen werden kann. In dem ersten Teilpupillenbereich 501 des ersten Fokuserfassungsbildelements 201 ist der Schwerpunkt in die +x-Seite der Pupillenebene dezentriert.
In 4 ist ein zweiter Teilpupillenbereich 502 des zweiten Fokuserfassungsbildelements 202 grob mit der Lichtaufnahmeebene der fotoelektrischen Umwandlungseinheit 302 konjugiert, deren Schwerpunkt in der +x-Richtung aufgrund der Mikrolinse 304 dezentriert ist, und stellt einen Pupillenbereich dar, in dem Licht in dem zweiten Fokuserfassungsbildelement 202 aufgenommen werden kann. In dem zweiten Teilpupillenbereich 502 des zweiten Fokuserfassungsbildelements 202 ist der Schwerpunkt zur –x-Seite der Pupillenebene dezentriert.
Ferner ist ein Pupillenbereich 500 in 4 ein Pupillenbereich, in dem Licht durch das gesamte Bildelement 200G aufgenommen werden kann, wobei der Bereich eine Kombination aus der fotoelektrischen Umwandlungseinheit 301 und der fotoelektrischen Umwandlungseinheit 302 (dem ersten Fokuserfassungsbildelement 201 und dem zweiten Fokuserfassungsbildelement 202) ist.
5A zeigt eine schematische Darstellung einer Übereinstimmungsbeziehung zwischen dem Bildsensor gemäß diesem Ausführungsbeispiel und der Pupilleneinteilung. Lichtstrahlen, die durch verschiedene Teilpupillenbereiche gefallen sind, d. h., den ersten Teilpupillenbereich 501 und den zweiten Teilpupillenbereich 502, fallen auf jeweiligen (Abbildungs-)Bildelementen des Bildsensors von einer Abbildungsebene 800 an verschiedenen Winkeln ein, und werden durch die fotoelektrischen Umwandlungseinheiten 301 und 302 aufgenommen, die durch Teilen einer fotoelektrischen Umwandlungseinheit in zwei erhalten werden. Obwohl der Pupillenbereich bei diesem Ausführungsbeispiel einer horizontalen Pupillenteilung in zwei unterzogen wird, kann nach Bedarf auch eine vertikale Pupillenteilung durchgeführt werden.
In dem Bildsensor 122 sind Abbildungsbildelemente angeordnet, die jeweils das erste Fokuserfassungsbildelement 201 zur Aufnahme des Lichtstrahls, der durch den ersten Teilpupillenbereich 501 in dem optischen Bilderzeugungssystem gegangen ist, und das zweite Fokuserfassungsbildelement 202 zur Aufnahme des Lichtstrahls aufweisen, der durch den zweiten Teilpupillenbereich 502 in dem optischen Bilderzeugungssystem gegangen ist, der von dem ersten Teilpupillenbereich verschieden ist. Demnach empfängt jedes Abbildungsbildelement Lichtstrahlen, die durch den Pupillenbereich 500 gegangen sind, der eine Kombination des ersten Teilpupillenbereichs 502 und des zweiten Teilpupillenbereichs 502 in dem optischen Bilderzeugungssystem ist.
Das Abbildungsbildelement, das erste Fokuserfassungsbildelement und das zweite Fokuserfassungsbildelement können als separate Bildelemente konfiguriert sein, was gegenüber einer Konfiguration bevorzugt wird, bei der alle im Bildsensor 122 vorgesehenen Bildelemente jeweils eine Vielzahl von fotoelektrischen Umwandlungseinheiten aufweisen. Alternativ dazu können Abbildungsbildelemente jeweils mit einer fotoelektrischen Umwandlungseinheit und Fokuserfassungsbildelemente (die auch als Abbildungsbildelemente verwendet werden können) jeweils mit zwei fotoelektrischen Umwandlungseinheiten angeordnet sein.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kombiniert die Bildverarbeitungsschaltung 124 eine Vielzahl von Signalen, die durch Addierung der Ausgabe von vier ersten Fokuserfassungsbildelementen 201 in jeder Wiederholungseinheit der in 2 gezeigten Farbfilter erhalten werden, um ein Bildsignal für eine Phasendifferenz-AF zu erzeugen (das nachstehend als Bild A bezeichnet wird). Die Bildverarbeitungsschaltung 124 kombiniert auch eine Vielzahl von Signalen, die durch Addieren der Ausgabe von vier zweiten Fokuserfassungsbildelementen 202 in jeder Wiederholungseinheit der Farbfilter erhalten wird, um ein anderes Bildsignal für eine Phasendifferenz-AF zu erzeugen (das nachstehend als Bild B bezeichnet wird). Ein Paar der Bilder A und B bildet die Bilddaten für eine Phasendifferenz-AF. Ein Signal, in dem jeweilige Farbkomponenten von R, G und B wiedergegeben sind, kann durch Addieren der Ausgabe desselben Typs der Fokuserfassungsbildelemente erhalten werden, die in einer Wiederholungseinheit der Farbfilter vorhanden sind, und daher kann dieses Signal als Helligkeitssignal behandelt werden, bei dem die Spektralempfindlichkeit eine geringe Abweichung aufweist. Beim Erhalten eines aufgenommenen Bildes wird ein Signal für jede Bildelementeinheit beschafft, das durch Addieren der Ausgabe des ersten Fokuserfassungsbildelements 201 und der Ausgabe des zweiten Fokuserfassungsbildelements 202 erhalten wird.
Verhältnis zwischen Defokussierausmaß und Phasendifferenz zwischen Bildern
Nachstehend wird ein Verhältnis zwischen einem Defokussierausmaß des optischen Systems und einer Phasendifferenz zwischen einem Paar von Bildern A und B beschrieben, das Bilddaten für eine Phasendifferenz-AF bildet und durch die Bildverarbeitungsschaltung 124 gemäß diesem Ausführungsbeispiel erzeugt wird. 5B zeigt eine schematische Darstellung eines Verhältnisses zwischen einem Defokussierausmaß und einer Phasendifferenz zwischen dem ersten Fokuserfassungssignal (Bild A) und dem zweiten Fokuserfassungssignal (Bild B). Der Bildsensor 122 ist an der Abbildungsebene 800 angeordnet, und die Austrittspupille des optischen Abbildungssystems ist in zwei geteilt, d. h., in den ersten Teilpupillenbereich 502 und den zweiten Teilpupillenbereich 502, wie es unter Bezugnahme auf die 4 und 5A beschrieben ist.
Die Größe |d| eines Defokussierausmaßes d ist der Abstand von der Bilderzeugungsposition eines Subjekts zu der Abbildungsebene 800. Ein negatives Defokussierausmaß d (d < 0) bedeutet einen vorderen Brennpunktzustand, in dem sich die Bilderzeugungsposition des Subjekts an der Subjektseite relativ zur Abbildungsebene 800 befindet, und ein positives Defokussierausmaß d (d > 0) bedeutet einen hinteren Brennpunktzustand, in dem sich die Bilderzeugungsposition des Subjekts an der gegenüberliegenden Seite des Subjekts relativ zur Abbildungsebene 800 befindet. Das Defokussierausmaß d ist 0, wenn ein fokussierter Zustand vorliegt, in dem sich die Bilderzeugungsposition des Subjekts auf der Abbildungsebene 800 befindet. 5A zeigt ein Beispiel, in dem sich ein Subjekt 801 in einem fokussierten Zustand (d = 0) befindet, und sich ein Subjekt 802 in dem vorderen Brennpunktzustand (d < 0) befindet. Der vordere Brennpunktzustand (d < 0) und der hintere Brennpunktzustand (d > 0) werden insgesamt als defokussierter Zustand (|d| > 0) bezeichnet.
Im vorderen Brennpunktzustand (d < 0) wird ein Lichtstrahl aus Lichtstrahlen vom Subjekt 802, der durch den ersten Teilpupillenbereich 501 (zweiten Teilpupillenbereich 502) gefallen ist, zuerst an einer Position an der Subjektseite relativ zur Abbildungsebene 800 gesammelt. Danach erweitert sich dieser Lichtstrahl auf eine Breite Γ1 (Γ2) mit einer Schwerpunktposition G1 (G2) des Lichtstrahls als Mitte, und wird ein unscharfes Bild auf der Abbildungsebene 800. Das unscharfe Bild wird an jedem einer Vielzahl von Bildelementen, das dieses unscharfe Bild empfängt, durch das erste Fokuserfassungsbildelement 201 (zweite Fokuserfassungsbildelement 202) in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dann erzeugt die Phasendifferenz-AF-Einheit wie vorstehend beschrieben das erste Fokuserfassungssignal (Bild A) aus dem Signal von dem ersten Fokuserfassungsbildelement 201 und das zweite Fokuserfassungssignal (Bild B) aus dem Signal von dem zweiten Fokuserfassungsbildelement 202. Demnach wird das Bild A (Bild B) als Subjektbild, in dem das Subjekt 802 unscharf ist, mit der Breite Γ1 (Γ2) in der Schwerpunktposition G1 (G2) auf der Abbildungsebene 800 aufgezeichnet.
Die Unschärfebreite Γ1 (Γ2) des Subjektbildes erhöht sich grob proportional zur Erhöhung einer Größe |d| des Defokussierausmaßes d. Gleichermaßen erhöht sich auch eine Größe |p| der Phasendifferenz p (= Differenz G1 – G2 zwischen den Schwerpunktpositionen der Lichtstrahlen) der Subjektbilder zwischen dem ersten Fokuserfassungssignal und dem zweiten Fokuserfassungssignal proportional zur Erhöhung der Größe |d| des Defokussierausmaßes d. Im hinteren Brennpunktzustand (d > 0) ist das Verhältnis zwischen der Größe |d| des Defokussierausmaßes, der Unschärfebreite des Subjektbildes und der Phasendifferenz p abgesehen von der Richtung einer Bildverschiebung zwischen dem Bild A und dem Bild B ähnlich, die zum vorderen Brennpunktzustand entgegengesetzt ist.
Demnach erhöht sich die Größe der Phasendifferenz zwischen dem Bild A und dem Bild B mit der Erhöhung des Ausmaßes des Defokussierausmaßes.
Fokuserfassung
[Fokuserfassungsbereich]
Zuerst wird ein Fokuserfassungsbereich beschrieben, der ein Bildelementbereich des Bildsensors 122 ist, der zur Erzeugung des ersten Fokuserfassungssignals und des zweiten Fokuserfassungssignals verwendet wird. In 6 sind Fokuserfassungsbereiche, die in einem effektiven Bildelementbereich 1000 des Bildsensors 122 eingestellt sind, über Indikatoren der Fokuserfassungsbereiche gelegt, die auf der Anzeigeeinrichtung 126 zum Zeitpunkt der Fokuserfassung angezeigt werden. Obwohl drei Fokuserfassungsbereiche in der Reihenrichtung und drei Fokuserfassungsbereiche in der Spaltenrichtung gezeigt sind, d. h., bei diesem Ausführungsbeispiel insgesamt neun Fokuserfassungsbereiche eingestellt sind, ist dies lediglich ein Beispiel, und es können mehr oder weniger Fokuserfassungsbereiche eingestellt sein. Die Fokuserfassungsbereiche müssen auch nicht mit gleichen Intervallen eingestellt sein. Fernen können die Position und die Größe der Fokuserfassungsbereiche in dem Fall dynamisch eingestellt sein, in dem jedes Bildelement in dem effektiven Bildelementbereich 1000 das erste Fokuserfassungsbildelement und das zweite Fokuserfassungsbildelement wie im Bildsensor 122 aufweist. Beispielsweise kann ein gegebener Bereich als Fokuserfassungsbereich mit einer vom Benutzer als Mitte bestimmten Position eingestellt sein.
In 6 ist ein Fokuserfassungsbereich, der der n-te in der Reihenrichtung und der m-te in der Spaltenrichtung ist, mit A(n, m) bezeichnet, und ein Indikator mit rechteckiger Rahmenform, der den Fokuserfassungsbereich A(n, m) angibt, ist als I(n, m) bezeichnet. Das Bild A und das Bild B, die zur Erfassung des Defokussierausmaßes in einem Fokuserfassungsbereich verwendet werden, werden beruhend auf den Signalen erzeugt, die von dem erstem Fokuserfassungsbildelement 201 und dem zweiten Fokuserfassungsbildelement 202 in diesem Fokuserfassungsbereich erhalten werden. Der Indikator I(n, m) wird üblicherweise derart angezeigt, dass er einem Liveansichtbild überlagert ist.
[Fokuserfassung]
Als nächstes wird ein Fokuserfassungsvorgang der Digitalkamera 100 unter Verwendung eines in 7 gezeigten Ablaufdiagramms beschrieben, der hauptsächlich durch die Kamera-MPU 125 erzielt wird. Diese Verarbeitung wird bei einer Liveansichtanzeige (bei der Aufnahme eines anzuzeigenden Bewegtbildes) durchgeführt, wie bei einer Bereitschaft für eine Aufnahme und bei der Aufzeichnung eines Bewegtbildes (wenn ein aufzuzeichnendes Bewegtbild aufgenommen wird).
In Schritt S501 überprüft die Kamera-MPU 125, ob eine Anweisung zum Starten des Fokuserfassungsvorgangs über die Bedienschaltergruppe 127 eingegeben wurde oder nicht, und die Kamera-MPU 125 geht mit der Verarbeitung zu Schritt S502 weiter, wenn eine Anweisung eingegeben wurde, oder wartet, wenn keine Anweisung eingegeben wurde. Ein Auslöser für die Kamera-MPU 125 zum Fortschreiten der Verarbeitung zu Schritt S502 ist nicht auf die Eingabe der Anweisung zum Starten einer Fokuserfassung beschränkt, und kann auch das Starten einer Liveansichtanzeige oder Bewegtbildaufzeichnung sein.
In Schritt S502 beschafft die Kamera-MPU 125 verschiedene Arten von Objektivinformationen über die Befestigung M von der Objektiv-MPU 117, wie die F-Zahl der Objektiveinheit 110, Linsenrandinformationen, die Fokussierlinsenposition, das Fokussierkorrekturausmaß und das maximale Defokussierausmaß.
In Schritt S503 weist die Kamera-MPU 125 die Bildverarbeitungsschaltung 124 zur Erzeugung des ersten Fokuserfassungssignals (Bild A) und des zweiten Fokuserfassungssignals (Bild B) aus den Bildelementdaten in dem Fokuserfassungsbereich in Rahmen-(bzw. Vollbild-)bilddaten an, die sequentiell ausgelesen werden. Die Bildverarbeitungsschaltung 124 erzeugt das Bild A und das Bild B gemäß der Anweisung und gibt diese Bilder zu der Kamera-MPU 125 aus. Wie nachstehend beschrieben erzeugt die Bildverarbeitungsschaltung 124 bei diesem Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Paaren des Bildes A und des Bildes B.
In Schritt S504 führt die Kamera-MPU 125 die durch die Bildverarbeitungsschaltung 124 erzeugte Vielzahl der Paare des Bildes A und des Bildes B der Phasendifferenz-AF-Einheit 129 zu. Die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 wendet eine bekannte Korrelationsberechnung bei jedem Paar des Bildes A und des Bildes B zur Berechnung der Phasendifferenz an. Die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 bestimmt auch die Zuverlässigkeit der erfassten Phasendifferenzen, und wandelt eine der Vielzahl der erhaltenen Phasendifferenzen in ein Defokussierausmaß um. Die Einzelheiten dieses Prozesses werden nachstehend beschrieben. Die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 gibt das erhaltene Defokussierausmaß zu der Kamera-MPU 125 aus.
In Schritt S505 berechnet die Kamera-MPU 125 eine Ansteuerrichtung und das Ausmaß der Ansteuerung der Fokussierlinse 104 der Objektiveinheit 110 beruhend auf dem von der Phasendifferenz-AF-Einheit 129 in Schritt S504 erhaltenen Defokussierausmaß, Wenn die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 bestimmt, dass die Fokuserfassung unmöglich ist, hält die Kamera-MPU 125 die Fokussierlinse 104 an. Alternativ dazu veranlasst die Kamera-MPU 125 den Ansteuermodus der Fokussierlinse 104 zum Übergehen in einen Suchansteuermodus, und berechnet das Objektivansteuerausmaß zur Ansteuerung des Objektivs mit einem gegebenen Ausmaß. Beispielsweise bestimmt die Kamera-MPU 125 die Ansteuerung der Fokussierlinse 104 mit einem gegebenen Ausmaß in einer Richtung, in der das Subjekt wahrscheinlich vorhanden ist, beispielsweise zu der nahen Seite, was vorab festgelegt ist.
In Schritt S506 überträgt die Kamera-MPU 125 die Informationen bzgl. der Ansteuerrichtung und des Ausmaßes der Ansteuerung der Fokussierlinse 104 zu der Fokusansteuerschaltung 116 über die Befestigung M und die Objektiv-MPU 117. Die Fokusansteuerschaltung 116 steuert die Fokussierlinse 104 beruhend auf den empfangenen Informationen bzgl. der empfangenen Ansteuerrichtung und des Ausmaßes der Ansteuerung an. Somit wird eine Fokusanpassung der Objektiveinheit 110 durchgeführt. Der Prozess in 7 kann gleichermaßen für den nächsten und die folgenden Rahmen der Bewegtbilddaten durchgeführt werden.
Als nächstes wird eine durch die Bildverarbeitungsschaltung 124 in Schritt S503 in 7 durchgeführte Signalerzeugungsverarbeitung unter Verwendung des in 8 gezeigten Ablaufdiagramms beschrieben.
Zuerst erzeugt die Bildverarbeitungsschaltung 124 in Schritt S5031 ein Paar von Fokuserfassungssignalen unter Verwendung der Ausgabe des ersten Fokuserfassungsbildelements 201 und des zweiten Fokuserfassungsbildelements 202, die jedes Bildelement in dem Fokuserfassungsbereich aufweist. Wie vorstehend beschrieben addiert die Bildverarbeitungsschaltung 124 zuerst die Ausgabe des ersten Fokuserfassungsbildelements 201 (zweiten Fokuserfassungsbildelements 202) in jeder Wiederholungseinheit der Farbfilter, und kombiniert danach die Ausgabe in der Fokuserfassungsrichtung und erzeugt das Bild A (Bild B), das ein Bildsignal zur Fokuserfassung ist.
Als nächstes korrigiert die Bildverarbeitungsschaltung 124 in Schritt S5032 das in Schritt S5031 erzeugte Paar der Bildsignale. Beispielsweise enthält diese Korrektur eine Korrektur einer Pegeldifferenz zwischen den Bildsignalen, die durch eine Verringerung in der Umgebungslichtmenge (Vignettierung) im optischen System verursacht wird, und eine Korrektur eines festen Musterrauschens, das durch Variationen in der Bildelementempfindlichkeit verursacht wird. Die Bildverarbeitungsschaltung 124 speichert die Bildsignale nach Korrektur vorübergehend zum Beispiel im RAM 125b der Kamera-MPU 125.
In Schritt S5033 liest die Bildverarbeitungsschaltung 124 die Bildsignale nach Korrektur aus dem RAM 125b aus und erzeugt erste Signale. Die ersten Signale sind ein Paar von Bildsignalen, die durch Reduzierung eines Datenvolumens des Bildes A nach Korrektur und des Bildes B nach Korrektur erhalten werden, und die Bildverarbeitungsschaltung 124 erzeugt die ersten Signale zum Beispiel durch Ausdünnen der Daten oder Ersetzen einer Vielzahl von Sätzen angrenzender Daten durch einen repräsentativen Wert.
Beispielsweise wird angenommen, dass die ersten Signale mit einem Datenvolumen, das auf ein Drittel komprimiert wurde, durch Ersetzen von drei aufeinanderfolgenden Sätzen von Daten durch einen repräsentativen Wert (hier einem Durchschnittswert) erzeugt werden. Unter der Annahme, dass das Bild A nach Korrektur und das Bild B nach Korrektur jeweils durch A(k) und B(k) ausgedrückt werden, wobei k eine ganze Zahl ist, die 1 ≤ k ≤ P erfüllt, werden in diesem Fall die ersten Signale A2(m) und B2(m), wobei m eine ganze Zahl ist, die 1 ≤ m ≤ Q erfüllt, durch die nachstehenden Gleichungen (1) und (2) ausgedrückt wird. A2(m) = (A(m) + A(m + 1) + A(m + 2))/3 (1) B2(m) = (B(m) + B(m + 1) + B(m + 2))/3 (2)
Mit diesen Gleichungen ist die Anzahl von Sätzen von Daten, die die ersten Signale A2(m) und B2(m) bilden, auf ungefähr P/3 komprimiert (reduziert). Die Bildverarbeitungsschaltung 124 speichert die ersten Signale beispielsweise im RAM 125b der Kamera-MPU 125.
In Schritt S5034 liest die Bildverarbeitungsschaltung 124 erneut die Bildsignale nach Korrektur aus dem RAM 125b aus und erzeugt zweite Signale. Die zweiten Signale sind ein Paar von Bildsignalen, die durch Verkleinern des Datenvolumens der Bilder A und B nach Korrektur erhalten werden, wobei das Ausmaß, mit dem das Datenvolumen reduziert wurde, kleiner als im Fall der ersten Signale ist. Wenn das Datenvolumen nicht reduziert wird, kann die Bildverarbeitungsschaltung 124 das gelesene Bild A und Bild B nach Korrektur unverändert als die zweiten Signale verwenden. Unter der Annahme, dass das Bild A und das Bild B nach Korrektur jeweils durch A(k) und B(k) ausgedrückt werden, wobei k eine ganze Zahl ist, die 1 ≤ k ≤ P erfüllt, werden die zweiten Signale A3(n) und B3(n), in denen n eine ganze Zahl ist, die 1 ≤ n ≤ P erfüllt, durch die nachstehenden Gleichungen (3) und (4) ausgedrückt. A3(n) = A(n) (3) B3(n) = B(n) (4)
Die Bildverarbeitungsschaltung 124 speichert die zweiten Signale beispielsweise im RAM 125b der Kamera-MPU 125.
Die Datenkompressionsrate (Datenvolumen nach Kompression/Datenvolumen vor Kompression in %) der in den Schritten S5033 und S5034 erzeugten ersten Signale und zweiten Signale ist nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt. Beispielsweise kann eine Konfiguration angewendet werden, bei der bei hoher Datenkompressionsrate eines Aufzeichnungsbildes das Datenvolumen der ersten Signale auf 1/6 und das Datenvolumen der zweiten Signale auf 1/2 komprimiert ist.
Nach Beenden der Erzeugung der zweiten Signale in Schritt S5034 beendet die Bildverarbeitungsschaltung 124 die Fokuserfassungssignalerzeugungsverarbeitung.
Als nächstes wird eine durch die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 in Schritt S504 in 7 durchgeführte Defokussierausmaßerfassungsverarbeitung unter Verwendung des Ablaufdiagramms in 9 beschrieben.
In Schritt S5041 führt die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 eine Korrelationsberechnung (erste Korrelationsberechnung) bei dem Bild A und dem Bild B der ersten Signale aus den von der Kamera-MPU 125 zugeführten ersten Signalen und zweiten Signalen durch. Bei der Durchführung der Korrelationsberechnung stellt die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 die Anzahl der Sätze der Daten in einem Sichtfeld und die Anzahl der Sätze von Verschiebungsdaten ein. Die Daten im Sichtfeld entsprechen einem Fenster bei der Durchführung der Korrelationsberechnung und bestimmen das Ausmaß des Bereichs, für den eine Fokuserfassung durchzuführen ist. Erhöht sich die Anzahl der Sätze von Daten in dem Sichtfeld, kann die Zuverlässigkeit eines Korrelationsberechnungsergebnisses verbessert werden, während wahrscheinlich eine Verschiebung eines Fokus zwischen entfernten und nahen Subjekten auftritt, wenn im Fokuserfassungsbereich Subjekte an verschiedenen Entfernungen vorhanden sind. Eine ”Fokusverschiebung zwischen entfernten und nahen Subjekten” bezieht sich auf ein Phänomen, bei dem das Defokussierausmaß nicht erfasst werden kann, oder das Defokussierausmaß eines inkorrekten Subjekts erfasst wird, wenn die Korrelationsberechnung bei Bildsignalen durchgeführt wird, die mit Subjekten an verschiedenen Entfernungen assoziiert sind.
Zur Erfassung eines genauen Defokussierausmaßes bei Unterdrückung des Auftretens einer Fokusverschiebung zwischen entfernten und nahen Subjekten muss ein bei der Korrelationsberechnung zu verwendender geeigneter Bereich (Abschnitt) für das Bild A und das Bild B beruhend auf Informationen wie Subjektgröße und Brennweite (Kamerawinkel des optischen Systems) eingestellt werden. Die Größe dieses Bereichs wird durch die Anzahl der Sätze von Daten im Sichtfeld bestimmt, und die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 kann beispielsweise die Anzahl der Sätze von Daten im Sichtfeld durch Bezugnehmen auf eine Tabelle einstellen, in der die Anzahl von Sätzen von Daten im Sichtfeld für jede Kombination von Typen und Werten vorbestimmter Parameter registriert ist. Die Anzahl von Sätzen von Verschiebungsdaten entspricht einem maximalen Verschiebungsausmaß bei der Berechnung des Korrelationsausmaßes unter Änderung einer relativen Position zwischen dem Bild A und dem Bild B. Erhöht sich das maximale Verschiebungsausmaß des Bildes A und des Bildes B bei der Berechnung des Korrelationsausmaßes, kann das Defokussierausmaß für ein merklich unscharfes Subjekt erfasst werden, jedoch erhöht sich der zur Berechnung des Korrelationsausmaßes erforderliche Berechnungsumfang, und die zur Fokuserfassung erforderliche Zeit verlängert sich.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel die Kompressionsrate für die ersten Signale größer als die der zweiten Signale ist, ist die Anzahl der Sätze von Verschiebungsdaten, die demselben Verschiebungsausmaß des Nachkompressionsbildes A und des Nachkompressionsbildes B entspricht, kleiner als die der zweiten Signale. Aus diesem Grund wird die Korrelationsberechnung unter Einstellung der Anzahl der Sätze von Verschiebungsdaten durchgeführt, die einem größeren Verschiebungsausmaß als dem bei der Korrelationsberechnung für die zweiten Signale entsprechen, und eine Fokuserfassung wird in einem breiteren Defokussierbereich durchgeführt.
Ein bei der ersten Korrelationsberechnung zu verwendendes Korrelationsausmaß COR1(h) kann beispielsweise durch nachstehende Gleichung (5) berechnet werden.
In Gleichung 5 entspricht W1 der Anzahl von Sätzen von Daten im Sichtfeld, und hmax entspricht der Anzahl von Sätzen von Verschiebungsdaten. Die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 erhält ein Korrelationsausmaß COR1(h) für jedes Verschiebungsausmaß h, und erhält danach den Wert eines Verschiebungsausmaßes h, bei dem die Korrelation zwischen dem Bild A und dem Bild B am größten ist, d. h. ein Verschiebungsausmaß h, bei dem das Korrelationsausmaß COR1 (h) am kleinsten ist (d. h. ein der Phasendifferenz zwischen dem Bild A und dem Bild B entsprechendes Verschiebungsausmaß). Obwohl das Verschiebungsausmaß h bei der Berechnung des Korrelationsausmaßes COR1(h) eine ganze Zahl ist, wird im Fall des Erhaltens des Verschiebungsausmaßes h, bei dem das Korrelationsausmaß COR1(h) am kleinsten ist, eine Interpolationsverarbeitung durchgeführt, und es wird ein Wert (reeller Wert) in einer Unterbildelementeinheit erhalten, um die Genauigkeit des Defokussierausmaßes zu verbessern.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Verschiebungsausmaß, bei dem sich das Vorzeichen eines Differenzwerts des Korrelationsausmaßes COR1 ändert, als Verschiebungsausmaß h (Unterbildelementeinheit) berechnet, bei dem das Korrelationsausmaß COR1(h) am kleinsten ist.
Zuerst berechnet die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 einen Differenzwert DCOR1 des Korrelationsausmaßes gemäß nachstehender Gleichung (6). DCOR1(h) =COR1(h) – COR1(h – 1) (6)
Dann erhält die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 ein Verschiebungsausmaß dh1, bei dem sich das Vorzeichen des Differenzausmaßes ändert, unter Verwendung des Differenzwertes DCOR1 des Korrelationsausmaßes. Unter der Annahme, dass der Wert h unmittelbar vor dem Wechsel des Vorzeichens des Differenzausmaßes h1 ist, und der Wert von h, bei dem sich das Vorzeichen ändert, h2 ist (h2 = h1 + 1), berechnet die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 das Verschiebungsausmaß dh1 gemäß nachstehender Gleichung (7). dh1 = h1 + |DCOR1(h1)|/|DCOR1(h1) – DCOR1(h2)| (7)
Wie vorstehend beschrieben berechnet die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 das Verschiebungsausmaß dh1 in der Einheit eines Unterbildelements, bei dem die Korrelation zwischen dem Bild A und dem Bild B der ersten Signale am größten ist, und beendet die Verarbeitung in Schritt S5041. Das Verfahren zur Berechnung einer Phasendifferenz zwischen zwei eindimensionalen Bildsignalen ist nicht auf das vorstehend beschriebene Verfahren beschränkt, und kann ein beliebiges bekanntes Verfahren sein.
Dann führt die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 in Schritt S5042 eine Korrelationsberechnung (zweite Korrelationsberechnung) bei dem Bild A(A3) und dem Bild B(B3) der zweiten Signale durch. Auch hier stellt die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 die Anzahl an Sätzen von Daten im Sichtfeld und die Anzahl an Sätzen von Verschiebungsdaten ein. Die Anzahl an Sätzen von Daten im Sichtfeld wird unter Berücksichtigung einer Verschiebung des Fokus zwischen fernen und nahen Subjekten und der Defokussiererfassungsgenauigkeit wie vorstehend beschrieben eingestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel stellt die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 die Anzahl an Sätzen von Daten im Sichtfeld, das grob demselben Bereich wie dem Bereich entspricht, der der Anzahl an Sätzen von Daten im Sichtfeld entspricht, das zur Zeit der ersten Korrelationsberechnung eingestellt wird, für das Vorkompressionsbild A und das Vorkompressionsbild B ein. Wenn der Startpunkt der bei der Korrelationsberechnung zu verwendenden Signale dem ersten Signal und dem zweiten Signal gemein ist, kann dies durch Einstellen der Anzahl an Sätzen von Daten im Sichtfeld erreicht werden, das unter Berücksichtigung eines Unterschieds in der Kompressionsrate erhalten wird. Da bei diesem Ausführungsbeispiel die ersten Signale auf 1/3 der zweiten Signale komprimiert wurden, muss die Anzahl der Sätze der Daten im Sichtfeld bei der zweiten Korrelationsberechnung nur 3 Mal die Anzahl der Sätze von Daten im Sichtfeld bei der ersten Korrelationsberechnung betragen.
Somit wird bei der Korrelationsberechnung für die ersten Signale und der Korrelationsberechnung für die zweiten Signale die Anzahl von Sätzen von Daten im Sichtfeld zum Abzielen auf grob denselben Bereich in den Vorkompressionsbildsignalen eingestellt, und so können zwei Korrelationsberechnungsergebnisse umgeschaltet und verwendet werden. Zielen die zwei Korrelationsberechnungen auf unterschiedliche Bereiche in den Vorkompressionsbildsignalen ab, besteht die Möglichkeit, dass die jeweiligen Korrelationsberechnungsergebnisse auf unterschiedliche Subjekte abzielen, und im Fall einer Ansteuerung der Fokussierlinse während eines Umschaltens der zwei Korrelationsberechnungsergebnisse ändert sich manchmal das Subjekt, auf das die Fokussierlinse fokussiert. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die erste Korrelationsberechnung und die zweite Korrelationsberechnung beruhend auf demselben Bereich der Bildsignale durchgeführt, obwohl die Reichweite des erfassbaren Defokussierausmaßes unterschiedlich ist, und daher können diese Korrelationsberechnungen gemäß dem Grad der Fokussierung umgeschaltet und verwendet werden.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel die Kompressionsrate der zweiten Signale geringer als die der ersten Signale ist, weisen die zweiten Signale Komponenten höherer Frequenz als die ersten Signale auf. Daher kann eine relativ große Phasendifferenz pro Einheitsdefokussierausmaß ungeachtet des Einflusses einer Abweichung des optischen Systems und der F-Zahl sichergestellt werden, und ein genaueres Defokussierausmaß kann gegenüber einem Fall erfasst werden, in dem die ersten Signale verwendet werden. Da andererseits das Datenvolumen der zweiten Signale größer als das der ersten Signale ist, ist der Berechnungsumfang zum Erhalten des Korrelationsausmaßes für jedes Verschiebungsausmaß der zweiten Signale größer als der der ersten Signale. Da ferner die Anzahl der Verschiebungen der zweiten Signale zum Erhalten des Korrelationsausmaßes, das einem Bereich desselben Defokussierausmaßes entspricht, größer als die der ersten Signale ist, wenn dieselbe Anzahl von Sätzen von Verschiebungsdaten bei der zweiten Korrelationsberechnung wie bei der ersten Korrelationsberechnung eingestellt ist, erhöht sich ferner der Berechnungsumfang. Dementsprechend ist die Anzahl an Sätzen von Verschiebungsdaten bei der zweiten Korrelationsberechnung kleiner als bei der ersten Korrelationsberechnung eingestellt, und das Defokussierausmaß wird in einem engeren Bereich erfasst.
Die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 berechnet ein Korrelationsausmaß COR2(g) und einen Differenzwert DCOR2(g) des Korrelationsausmaßes, die bei der zweiten Korrelationsberechnung verwendet werden, auf die gleiche Weise wie das Korrelationsausmaß COR1(h) und den Differenzwert des Korrelationsausmaßes DCOR1(h) abgesehen davon, dass die Werte der Anzahl der Sätze von Daten im Sichtfeld W und die Anzahl der Sätze von Verschiebungsdaten hmax verschieden sind. Die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 berechnet auch ein Verschiebungsausmaß dh2 in einer Einheit eines Unterbildelements, bei dem die Korrelation zwischen dem Bild A und dem Bild B der zweiten Signale am größten ist, auf die gleiche Weise wie dh1.
Als nächstes bewertet die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 in Schritt S5043 die Zuverlässigkeit des zweiten Korrelationsberechnungsergebnisses. Die Zuverlässigkeitsbewertung kann beispielsweise beruhend auf der Größe des minimalen Werts von COR2(g) und der Größe von DCOR2(g) nahe dem Verschiebungsausmaß dh2 durchgeführt werden. Da ein kleinerer minimaler Wert von COR2(g) einen größeren Koinzidenzgrad zwischen dem Signal von Bild A und dem Signal von Bild B angibt, kann die Zuverlässigkeit des Korrelationsberechnungsergebnisses als höher bewertet werden, wenn der minimale Wert von COR2(g) kleiner ist. Eine größere Größe von DCOR2(g) gibt eine größere Änderung im Korrelationsausmaß bzgl. des Verschiebungsausmaßes an, und daher ist die Genauigkeit des Verschiebungsausmaßes dh2 in der Unterbildelementeinheit groß, und die Zuverlässigkeit des Korrelationsberechnungsergebnisses kann gleichermaßen als hoch bewertet werden. Die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 bewertet die Zuverlässigkeit des Korrelationsberechnungsergebnisses unter Verwendung eines oder mehrerer dieser Werte. Im Fall der Verwendung einer Vielzahl von Werten bei der Bewertung kann das Korrelationsberechnungsergebnis als zuverlässig bewertet werden (d. h., die Zuverlässigkeit ist hoch), wenn beispielsweise einzelne Werte bis zu einem gewissen Ausmaß zuverlässig sind, und zumindest einer der Werte einer hohen Zuverlässigkeit entspricht. Diese Bewertungskriterien sind lediglich ein Beispiel, und es können andere Bewertungskriterien angewendet werden.
Wird in Schritt S5043 bestimmt, dass das zweite Korrelationsergebnis zuverlässig ist, geht die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 mit der Verarbeitung zu Schritt S5045 und wendet eine vorbestimmte Empfindlichkeit bei dem Verschiebungsausmaß (d. h., der Phasendifferenz) an, das durch die zweite Korrelationsberechnung erhalten wird, um das Defokussierausmaß zu berechnen. Die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 gibt dann das berechnete Defokussierausmaß zu der Kamera-MPU 125 aus und beendet die Verarbeitung. Wie vorstehend beschrieben ist bei der die zweiten Signale verwendenden zweiten Korrelationsberechnung der erfassbare Defokussierbereich enger als bei der ersten Korrelationsberechnung, die die ersten Signale verwendet, jedoch ist die Erfassungsgenauigkeit höher. Wenn das zweite Korrelationsberechnungsergebnis zuverlässig ist, wird das Defokussierausmaß daher vorzugsweise unter Verwendung des zweiten Korrelationsberechnungsergebnisses anstelle des ersten Korrelationsberechnungsergebnisses erfasst.
Wird andererseits in Schritt S5043 bestimmt, dass das zweite Korrelationsberechnungsergebnis nicht zuverlässig ist (d. h., die Zuverlässigkeit ist gering), geht die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 mit der Verarbeitung zu Schritt S5044 und bewertet die Zuverlässigkeit des ersten Korrelationsberechnungsergebnisses. Obwohl die Zuverlässigkeitsbewertung auf die gleiche Weise wie bei dem zweiten Korrelationsberechnungsergebnis durchgeführt werden kann, können die Bewertungskriterien lockerer als die für das zweite Korrelationsberechnungsergebnis verwendeten sein. Wird bestimmt, dass das erste Korrelationsberechnungsergebnis zuverlässig ist (d. h., die Zuverlässigkeit ist hoch), geht die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 mit der Verarbeitung zu Schritt S5046 und wendet eine vorbestimmte Empfindlichkeit bei dem Verschiebungsausmaß (d. h., der Phasendifferenz) an, die bei der ersten Korrelationsberechnung erhalten wird, um das Defokussierausmaß zu berechnen. Die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 gibt dann das berechnete Defokussierausmaß zur Kamera-MPU 125 aus und beendet die Verarbeitung. Da bestimmt wurde, dass das zweite Korrelationsberechnungsergebnis nicht zuverlässig ist, wird gefolgert, dass der defokussierte Zustand keine Fokussierung an einem nahen Subjekt angibt (d. h., das Defokussierausmaß groß ist). Demnach wird das Defokussierausmaß unter Verwendung des Ergebnisses der ersten Korrelationsberechnung erfasst, bei dem der erfassbare Defokussierbereich größer als bei der zweiten Korrelationsberechnung ist.
Wird in Schritt S5044 bestimmt, dass das erste Korrelationsberechnungsergebnis auch nicht zuverlässig ist (d. h., dass die Zuverlässigkeit gering ist), geht die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 mit der Verarbeitung zu Schritt S5047, bestimmt, dass die Fokuserfassung unmöglich ist, teilt der Kamera-MPU 125 diese Bestimmung mit, und beendet die Verarbeitung.
Somit wird bei diesem Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Paaren von Signalen mit unterschiedlichen Kompressionsraten aus dem ersten Fokuserfassungssignal und dem zweiten Fokuserfassungssignal erzeugt, und eine Phasendifferenz jedes Signalpaars wird erfasst. Dann wird das Defokussierausmaß beruhend auf der Phasendifferenz des Signalpaars berechnet, deren Kompressionsrate unter den Phasendifferenzen niedriger (bzw. am niedrigsten) ist, die als sehr zuverlässig bestimmt wurden. Nachstehend werden Vorteile dieser Konfiguration beschrieben.
10 zeigt eine Darstellung von Kombinationen der Anzahl an Sätzen von Daten im Sichtfeld W und der Anzahl von Sätzen von Verschiebungsdaten hmax, die bei diesem Ausführungsbeispiel bei der ersten Korrelationsberechnung und der zweiten Korrelationsberechnung verwendet werden. Da die ersten Signale, für die die erste Korrelationsberechnung durchgeführt wird, Signale sind, die durch Komprimieren der Fokuserfassungssignale (Bild A und Bild B) auf 1/3 in der Phasendifferenzerfassungsrichtung erhalten werden, beträgt die Anzahl von Sätzen von Daten in einem Sichtfeld W1 1/3 der Anzahl der Sätze von Daten in einem Sichtfeld W2 bei der zweiten Korrelationsberechnung. Die Größen der Abschnitte der Fokuserfassungssignale, denen die jeweilige Anzahl von Sätzen von Daten in dem Sichtfeld W1 und W2 entsprechen, sind allerdings auf grob die gleichen eingerichtet. Außerdem ist bei der ersten Korrelationsberechnung ein Verschiebungsdatenausmaß S1 derart eingestellt, dass die Erfassung eines größeren Defokussierausmaßes (oder einer größeren Phasendifferenz) als bei der zweiten Korrelationsberechnung möglich ist. Aus diesem Grund ist das Verhältnis S1/W1 der Anzahl an Sätzen von Verschiebungsdaten S1 bzgl. der Anzahl von Sätzen von Daten im Sichtfeld W1 größer eingestellt als das Verhältnis S2/W2 der Anzahl an Sätzen von Verschiebungsdaten S2 zur Anzahl von Sätzen von Daten im Sichtfeld W2 bei der zweiten Korrelationsberechnung.
Im Fall der in 10 gezeigten Kompressionsrate muss die Anzahl von Sätzen von Verschiebungsdaten auf drei Mal S1 eingestellt werden, damit bei der zweiten Korrelationsberechnung ein Defokussierausmaß in einem Bereich ähnlich dem bei der ersten Korrelationsberechnung erfasst werden kann. Dadurch können sowohl ein breiter Defokussiererfassungsbereich eingestellt als auch eine genaue Fokuserfassung durchgeführt werden, jedoch ist die Anzahl von Verschiebungsberechnungen gleich +/–3 × S1. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden sowohl eine Verringerung des Berechnungsumfangs als auch die Sicherstellung der Berechnungsgenauigkeit mit einer kleineren Anzahl von Verschiebungen (S1 + S2) erreicht, indem der zu erfassende Defokussierbereich und die Erfassungsgenauigkeit mittels mehrerer Korrelationsberechnungen sichergestellt werden.
Da die jeweils bei der ersten Korrelationsberechnung und der zweiten Korrelationsberechnung verwendeten ersten Signale und zweiten Signale aus Bildsignalen erzeugt werden, die zur gleichen Zeit erzeugt werden, kann zwischen zwei Korrelationsberechnungsergebnissen umgeschaltet werden, und können diese verwendet werden, ohne dass sie durch eine Änderung eines Subjekts über die Zeit beeinflusst sind. Im vorstehenden Fall ist die zweite Korrelationsberechnung, die sehr genau ist, beispielsweise zur Verwendung in einem Defokussierbereich eingerichtet, der eine Fokussierung an einem nahen Subjekt angibt. In einer Umgebung aber, wo das S/N-Verhältnis nicht gut ist, wie in einer Umgebung mit geringer Beleuchtung, gibt es Fälle, in denen eine genaue Erfassung mit dem Ergebnis der ersten Korrelationsberechnung erzielt werden kann, bei dem die Kompressionsrate hoch ist. Sind demnach vorbestimmte Bedingungen erfüllt, und wird bestimmt, dass das erste Korrelationsberechnungsergebnis zuverlässig ist, kann ein Aufbau angewendet werden, bei dem das erste Korrelationsberechnungsergebnis zur Berechnung des Defokussierausmaßes bevorzugt verwendet wird.
Obwohl bei diesem Ausführungsbeispiel eines der zwei Arten von Korrelationsberechnungsergebnissen ausgewählt und verwendet wird, können drei oder mehr Arten von Korrelationsberechnungsergebnissen berechnet werden. So können Korrelationsberechnungsergebnisse erhalten werden, die spezifischeren Kombinationen des zu erfassenden Defokussierbereichs und der Erfassungsgenauigkeit entsprechen, und es kann auch eine weitere Verringerung des Berechnungsumfangs erreicht werden. Obwohl das Defokussierausmaß nach der Auswahl einer der Phasendifferenzen berechnet wird, kann auch ein Aufbau angewendet werden, bei dem die Defokussierausmaße jeweils aus individuellen Phasendifferenzen berechnet werden, und eines dieser Defokussierausmaße ausgewählt wird. Werden beispielsweise drei oder mehr Korrelationsberechnungsergebnisse (oder Phasendifferenzen) berechnet, wird die Zuverlässigkeit in absteigender Reihenfolge der Defokussierausmaßerfassungsgenauigkeit bewertet, und das Defokussierausmaß kann beruhend auf der Phasendifferenz berechnet werden, die als erste als zuverlässig bestimmt wird (d. h., bei der die Zuverlässigkeit hoch ist).
Wie vorstehend beschrieben, wird bei diesem Ausführungsbeispiel bei der Fokuserfassung unter Verwendung des Phasendifferenzerfassungsverfahrens, bei dem Ausgangssignale der Fokuserfassungsbildelemente verwendet werden, das Defokussierausmaß beruhend auf einem der Ergebnisse einer Vielzahl von Korrelationsberechnungen erfasst, bei denen der erfassbare Defokussierbereich und die Fokuserfassungsgenauigkeit verschieden sind. Beispielsweise wird das Defokussierausmaß unter Verwendung eines der Ergebnisse von Korrelationsberechnungen hinsichtlich einer Vielzahl von Paaren von Signalen mit verschiedenen Datenvolumina erfasst, wobei gilt: je größer der erfassbare Defokussierbereich, desto geringer die Fokuserfassungsgenauigkeit. Dadurch kann die Genauigkeit, die für das Defokussierausmaß geeignet ist, mit geringerem Berechnungsumfang verglichen mit dem Fall erreicht werden, bei dem eine hohe Erfassungsgenauigkeit über einen breiten Defokussiererfassungsbereich unter Verwendung einer Korrelationsberechnung erhalten wird.
Zweites Ausführungsbeispiel
Nachstehend wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Verwendung von 11 beschrieben. Das erste Ausführungsbeispiel wendet eine Konfiguration an, bei der individuelle Korrelationsberechnungsergebnisse erhalten werden, und danach ein Korrelationsberechnungsergebnis (d. h., Phasendifferenz) entsprechend der Zuverlässigkeit ausgewählt wird. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird andererseits eine Korrelationsberechnung, die auszuführen ist, vor der Durchführung einer Korrelationsberechnung aus einer Vielzahl von Korrelationsberechnungen ausgewählt, wodurch der Berechnungsumfang stärker als bei dem ersten Ausführungsbeispiel reduziert werden kann. Da die bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen 1 bis 7 auch für das zweite Ausführungsbeispiel gelten, wird auf eine erneute Beschreibung verzichtet.
11 zeigt ein Ablaufdiagramm einer durch die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 durchgeführten Defokussierausmaßberechnungsverarbeitung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
In Schritt S6041 beschafft die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 die Objektivinformationen beispielsweise vom RAM 125b der Kamera-MPU 125. Die Objektivinformationen sind Informationen, die die Kamera-MPU 125 über die Objektiv-MPU 117 beispielsweise in Schritt S5002 beschafft, und sind Informationen über die F-Zahl der Objektiveinheit 110, das Korrekturausmaß eines Fokuserfassungsergebnisses, den Bereich, in dem die Fokusanpassung durchgeführt werden kann (maximales Defokussierausmaß), und dergleichen. Die Kamera-MPU 125 beschafft die Objektivinformationen von der Objektiv-MPU 117, beispielsweise wenn die Digitalkamera 100 gestartet wird, und wenn die Objektiveinheit 110 ersetzt wird, und speichert die Objektivinformationen beispielsweise in einem vorbestimmten Bereich des RAM 125b. Die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 beschafft Fokuserfassungsbereichsinformationen. Die Fokuserfassungsbereichsinformationen sind Informationen über die Position des aktuell eingestellten Fokuserfassungsbereichs (Bildhöhe), und können vom RAM 125b der Kamera-MPU 125 oder dem internen Speicher der Phasendifferenz-AF-Einheit 129 beschafft werden.
Als nächstes bestimmt oder wählt die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 in Schritt S6042 die auszuführende Korrelationsberechnung (oder ein Signalpaar, für das die Korrelationsberechnung durchzuführen ist) aus. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel kann auch im zweiten Ausführungsbeispiel eine Korrelationsberechnung mit verschiedenen erfassbaren Defokussierbereichen und einer Fokuserfassungsgenauigkeit durchgeführt werden, jedoch führt die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 die Korrelationsberechnung für das bestimmte Signalpaar aus, das beruhend auf den in Schritt S6041 beschafften Informationen ausgewählt wird. Dadurch kann der zur Erfassung des Defokussierausmaßes erforderliche Korrelationsberechnungsaufwand verringert werden.
Je größer beispielsweise die F-Zahl des optischen Systems ist, desto kürzer ist die Grundlinienlänge des bei der Fokuserfassung verwendeten Signals, und daher erhöht sich die zur Berechnung des Defokussierausmaßes aus der Phasendifferenz (dem Verschiebungsausmaß dh) verwendete Empfindlichkeit, die bei der Korrelationsberechnung erhalten wird. Je größer die Empfindlichkeit ist, desto breiter ist der erfassbare Bereich bzw. die erfassbare Reichweite für denselben Bereich des Verschiebungsausmaßes. Ist daher beispielsweise die F-Zahl der beschafften Objektivinformationen größer oder gleich einem vorbestimmten Wert, bestimmt die Phasendifferenz-AF-Einheit 129, dass eine genaue Defokussiererfassung in einem breiten Bereich nur mit der zweiten Korrelationsberechnung durchgeführt werden kann, und kann lediglich die zweite Korrelationsberechnung ausführen. Da sich die Empfindlichkeit nicht nur aufgrund der F-Zahl sondern auch der Bildhöhe des Fokuserfassungsbereichs ändert, kann auch eine Konfiguration angewendet werden, bei der bestimmt wird, dass nur die zweite Korrelationsberechnung auszuführen ist, wenn nicht nur die F-Zahl sondern auch die Bildhöhe eine vorbestimmte Bedingung erfüllen. Die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 kann auch nur die Ausführung der zweiten Korrelationsberechnung bestimmen, wenn das maximale Defokussierausmaß der Fotografierlinse kleiner als ein vorbestimmtes Ausmaß ist, und nur mit der zweiten Korrelationsberechnung gehandhabt werden kann.
Ist andererseits das Ausmaß der Korrektur des Fokuserfassungsergebnisses klein, gibt dies an, dass die Abweichung des optischen Systems gering ist. Wenn demnach beispielsweise die Größe des Korrekturausmaßes angibt, dass die Abweichung des optischen Systems bis zu einem Grad gering ist, mit dem die Fokuserfassungsgenauigkeiten, die hinsichtlich der ersten Korrelationsberechnung und der zweiten Korrelationsberechnung jeweils erwartet werden können, ungefähr gleich sind, kann die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 lediglich die Ausführung der ersten Korrelationsberechnung bestimmen.
Die auszuführende Korrelationsberechnung kann beruhend auf anderen Informationen als den Objektivinformationen und den Fokuserfassungsbereichsinformationen ausgewählt werden. Beispielsweise beschafft die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 Informationen über die aktuelle Subjekthelligkeit von der Kamera-MPU 125, und wenn die Durchschnittshelligkeit kleiner als ein gegebener Wert ist, kann die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 bestimmen, dass das S/N-Verhältnis des Bildes aufgrund einer Umgebung mit geringer Beleuchtung nicht gut ist, und nur die Ausführung der ersten Korrelationsberechnung bestimmen.
In Schritt S6043 führt die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 die Korrelationsberechnung für das ausgewählte oder bestimmte Signalpaar durch, wie sie in den Schritten S5041 und S5042 im ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird. In Schritt S6044 bestimmt die Phasendifferenz-AF-Einheit 129, ob das Korrelationsberechnungsergebnis zuverlässig ist oder nicht (d. h., ob die Zuverlässigkeit hoch ist), wie es in S5043 und S5044 durchgeführt wird. Wird bestimmt, dass das Korrelationsberechnungsergebnis zuverlässig ist, geht die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 mit der Verarbeitung zu Schritt S6045, berechnet das Defokussierausmaß aus dem Korrelationsberechnungsergebnis wie in den Schritten S5045 und S5046 im ersten Ausführungsbeispiel, gibt das berechnete Defokussierausmaß zur Kamera-MPU 125 aus und beendet die Verarbeitung.
Wenn in Schritt S6045 andererseits bestimmt wird, dass das Korrelationsberechnungsergebnis nicht zuverlassig ist (d. h., dass die Zuverlässigkeit gering ist), geht die Phasendifferenz-AF-Einheit 129 mit der Verarbeitung zu Schritt S6046, bestimmt wie in Schritt S5047 im ersten Ausführungsbeispiel, dass die Fokuserfassung unmöglich ist, und teilt der MPU 125 diese Bestimmung mit.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird eine einer Vielzahl von Korrelationsberechnungen mit unterschiedlichem erfassbarem Defokussierbereich und Fokuserfassungsgenauigkeiten ausgewählt und ausgeführt, und das Defokussierausmaß wird beruhend auf dem Ergebnis der ausgeführten Korrelationsberechnung erfasst. Daher können dieselben Wirkungen wie mit dem ersten Ausführungsbeispiel mit geringerem Berechnungsaufwand erreicht werden.
Weitere Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiele der Erfindung können auch mit einem Computer eines Systems oder einer Vorrichtung, der auf einem Speichermedium (das vollständiger auch als ”nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium” bezeichnet werden kann) aufgezeichnete computerausführbare Anweisungen (beispielsweise ein Programm oder mehrere Programme) zur Durchführung der Funktionen der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele ausliest und ausführt, und/oder eine Schaltung oder mehrere Schaltungen (beispielsweise eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung, ”Application Specific Integrated Circuit” (ASIC)) zur Durchführung der Funktionen der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele enthält, und durch ein durch den Computer des Systems oder der Vorrichtung durchgeführtes Verfahren beispielsweise durch Auslesen und Ausführen der computerausführbaren Anweisungen aus dem Speichermedium zur Durchführung der Funktionen der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele und/oder Steuern der einen Schaltung oder der mehreren Schaltungen zur Durchführung der Funktionen der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele realisiert werden. Der Computer kann einen oder mehrere Prozessoren (beispielsweise eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU), Mikroverarbeitungseinheit (MPU)) umfassen, und kann ein Netzwerk separater Computer oder separater Prozessoren zum Auslesen und Ausführen der computerausführbaren Anweisungen enthalten. Die computerausführbaren Anweisungen können dem Computer beispielsweise von einem Netzwerk oder dem Speichermedium bereitgestellt werden. Das Speichermedium kann beispielsweise eine Festplatte, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen Nurlesespeicher (ROM), einen Speicher verteilter Rechensysteme, eine optische Scheibe (wie eine Kompaktdisk (CD), Digital Versatile Disk (DVD) oder Blu-ray Disc (BD)^TM), eine Flashspeichereinrichtung, eine Speicherkarte und dergleichen enthalten.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt ist.
Hinsichtlich eines oder mehrerer Paare von beruhend auf einem Signal erzeugten Bildsignalen, das von einem Bildsensor erhalten wird, wird eine Phasendifferenz der Bildsignale bestimmt und ein Defokussierausmaß beruhend auf der Phasendifferenz berechnet, die auf einem Korrelationsausmaß beruht, das während einer relativen Verschiebung der Positionen des einen oder der mehreren Paare von Bildsignalen berechnet wird. Unter Verwendung von Bildsignalen, deren erfassbarer Defokussierausmaßbereich und deren Defokussierausmaßerfassungsgenauigkeiten verschieden sind, kann der Korrelationsberechnungsaufwand zur Fokuserfassung in verschiedenen defokussierten Zuständen eines Subjekts verringert werden, für das die Fokuserfassung durchzuführen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2013-54261 [0004, 0005]

Claims

Bildaufnahmevorrichtung (100) mit einer Erzeugungseinrichtung (124) zur Erzeugung von Paaren von Bildsignalen beruhend auf einem von einem Bildsensor (122) erhaltenen Signal, einer Phasendifferenzbestimmungseinrichtung (129), die für ein Paar oder mehrere Paare der Paare der Bildsignale zur Bestimmung einer Phasendifferenz der Bildsignale beruhend auf einem Korrelationsausmaß eingerichtet ist, das berechnet wird, während Positionen des einen oder der mehrere Paare der Bildsignale relativ verschoben werden, einer Berechnungseinrichtung (129) zur Berechnung eines Defokussierausmaßes beruhend auf der durch die Phasendifferenzbestimmungseinrichtung (129) bestimmten Phasendifferenz und einer Steuereinrichtung (125) zur Steuerung einer Position einer Fokussierlinse beruhend auf dem Defokussierausmaß, wobei die Erzeugungseinrichtung (124) eingerichtet ist, als die Paare von Bildsignalen Signalpaare mit verschiedenen erfassbaren Defokussierausmaßbereichen und verschiedenen Defokussierausmaßerfassungsgenauigkeiten zu erzeugen.
Bildaufnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Phasendifferenzbestimmungseinrichtung (129) zur Bestimmung der Phasendifferenz für jedes der Vielzahl der Paare von Bildsignalen eingerichtet ist, und die Berechnungseinrichtung (129) zur Berechnung des Defokusierausmaßes beruhend auf einer einer Vielzahl von Phasendifferenzen eingerichtet ist, die durch die Phasendifferenzbestimmungseinrichtung (129) bestimmt werden.
Bildaufnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 2, ferner mit einer Bewertungseinrichtung (125) zur Bewertung der Zuverlässigkeit der Phasendifferenz, wobei die Berechnungseinrichtung (129) zur Berechnung des Defokussierausmaßes beruhend auf einer einer Vielzahl der Phasendifferenzen eingerichtet ist, die durch die Phasendifferenzbestimmungseinrichtung (129) bestimmt werden, wobei die eine Phasendifferenz der Vielzahl der Phasendifferenzen beruhend auf ihrer Zuverlässigkeit ausgewählt wird.
Bildaufnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 3, wobei die Berechnungseinrichtung (129) zur Bestimmung, ob jede der Vielzahl der durch die Phasendifferenzbestimmungseinrichtung erfassten Phasendifferenzen zuverlässig ist, wobei die Bestimmung von einer Phasendifferenz für ein Bildsignal mit der höchsten Erfassungsgenauigkeit für das Defokussierausmaß an durchgeführt wird, und zur Berechnung des Defokussierausmaßes beruhend auf einer Phasendifferenz eingerichtet ist, die als zuverlässig bestimmt wird.
Bildaufnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Phasendifferenzbestimmungseinrichtung (129) zur Erfassung der Phasendifferenz für nur eines der Paare von Bildsignalen eingerichtet ist, und die Berechnungseinrichtung (129) zur Berechnung des Defokussierausmaßes beruhend auf der durch die Phasendifferenzbestimmungseinrichtung erfassten Phasendifferenz eingerichtet ist.
Bildaufnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 5, ferner mit einer Auswahleinrichtung (125) zur Auswahl eines der Paare der Bildsignale, wobei die Phasendifferenzbestimmungseinrichtung (129) zur Bestimmung der Phasendifferenz für das eine Paar der Bildsignale eingerichtet ist, das durch die Auswahleinrichtung ausgewählt wird.
Bildaufnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 6, wobei die Auswahleinrichtung (125) zur Durchführung der Auswahl beruhend auf einer F-Zahl einer Objektiveinheit eingerichtet ist.
Bildaufnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 7, wobei die Erzeugungseinrichtung (124) zur Erzeugung der Paare der Bildsignale beruhend auf einem Signal eingerichtet ist, das von einem Bildelement in einem voreingestellten Fokuserfassungsbereich erhalten wird, und die Auswahleinrichtung (125) zur Durchführung der Auswahl beruhend auf Informationen über eine Position des Fokuserfassungsbereichs zusätzlich zu der F-Zahl eingerichtet ist.
Bildaufnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 6, wobei die Auswahleinrichtung zur Durchführung der Auswahl beruhend auf Informationen über eine Größe einer Abweichung eines optischen Systems einer Objektiveinheit eingerichtet ist.
Bildaufnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 6 wobei die Auswahleinrichtung zur Durchführung der Auswahl beruhend auf Informationen über eine Helligkeit eines Subjekts eingerichtet ist.
Bildaufnahmevorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Erzeugungseinrichtung (124) zur Erzeugung der Paare der Bildsignale durch Komprimieren eines Datenvolumens eines Paars der Bildsignale, die von dem Bildsensor erhalten werden, mit verschiedenen Kompressionsraten eingerichtet ist.
Bildaufnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 11, wobei die Phasendifferenzbestimmungseinrichtung (129) eingerichtet ist zum Einstellen eines bei der Berechnung des Korrelationsausmaßes zu verwendenden Bereichs und einer maximalen Phasendifferenz einer relativen Position für ein Paar von Bildsignalen, für das das Korrelationsausmaß zu berechnen ist, und Berechnen des Korrelationsausmaßes, wobei die Phasendifferenzbestimmungseinrichtung zur Einstellung des Bereichs für jedes der Vielzahl der Paare der Bildsignale derart eingerichtet ist, dass jeder Bereich demselben Bereich des einen Paars der Bildsignale entspricht, die vom Bildsensor erhalten werden.
Bildaufnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 12, wobei die Phasendifferenzbestimmungseinrichtung (129) zur Einstellung der maximalen Phasendifferenz und des Bereichs derart eingerichtet ist, dass ein Verhältnis der maximalen Phasendifferenz im Bereich sich mit Erhöhung der Kompressionsrate eines Bildsignals erhöht.
Bildaufnahmevorrichtung (100) mit einer Erzeugungseinrichtung (124) zur Erzeugung von Paaren von Bildsignalen beruhend auf einem von einem Bildsensor erhaltenen Signal, einer Phasendifferenzbestimmungseinrichtung (129), die für ein Paar oder mehrere Paare der Paare der Bildsignale zur Bestimmung einer Phasendifferenz der Bildsignale beruhend auf einem Korrelationsausmaß eingerichtet ist, das während relativer Verschiebung von Positionen des einen oder der mehreren Paare der Bildsignale berechnet wird, einer Berechnungseinrichtung (129) zur Berechnung eines Defokussierausmaßes beruhend auf der durch die Phasendifferenzbestimmungseinrichtung bestimmten Phasendifferenz, und einer Steuereinrichtung (125) zur Steuerung einer Position einer Fokussierlinse beruhend auf dem Defokussierausmaß, wobei die Erzeugungseinrichtung zur Erzeugung der Paare der Bildsignale durch Komprimieren eines Datenvolumens eines Paars der Bildsignale, die vom Bildsensor erhalten werden, bei verschiedenen Kompressionsraten eingerichtet ist.
Verfahren zur Steuerung einer Bildaufnahmevorrichtung, mit Erzeugen von Paaren von Bildsignalen beruhend auf einem von einem Bildsensor erhaltenen Signal, für ein Paar oder mehrere Paare der Paare der Bildsignale, Bestimmen einer Phasendifferenz der Bildsignale beruhend auf einem Korrelationsausmaß, das während relativer Verschiebung von Positionen des einen oder der mehreren Paare der Bildsignale berechnet wird, Berechnen eines Defokussierausmaßes beruhend auf der bestimmten Phasendifferenz und Steuern einer Position einer Fokussierlinse beruhend auf dem Defokussierausmaß, wobei unter den erzeugten Signalpaaren Signalpaare mit verschiedenen erfassbaren Defokussierausmaßbereichen und verschiedenen Defokussierausmaßerfassungsgenauigkeiten erzeugt werden.
Verfahren zur Steuerung einer Bildaufnahmevorrichtung, mit Erzeugen von Paaren von Bildsignalen beruhend auf einem von einem Bildsensor erhaltenen Signal, für ein Paar oder mehrere Paare der Paare der Bildsignale, Bestimmen einer Phasendifferenz der Bildsignale beruhend auf einem Korrelationsausmaß, das während relativen Verschiebens von Positionen des einen oder der mehreren Paare der Bildsignale berechnet wird, Berechnen eines Defokussierausmaßes beruhend auf der bestimmten Phasendifferenz und Steuern einer Position einer Fokussierlinse beruhend auf dem Defokussierausmaß, wobei die Paare der Bildsignale durch Komprimieren eines Datenvolumens eines Paars der von dem Bildsensor erhaltenen Bildsignale mit verschiedenen Kompressionsraten erzeugt werden.
Maschinenlesbares Medium, das ein Computerprogramm speichert, das bei Ausführung eine Bildaufnahmevorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 15 oder 16 veranlasst.