对焦控制装置、用于控制对焦的方法以及图像采集设备的制作方法
【专利摘要】一种控制装置，包括：第一对焦透镜组；第二对焦透镜组；摆动控制单元，其生成用来控制第一对焦透镜组的摆动运动的第一摆动控制信号并且生成用来控制第二对焦透镜组的摆动运动的第二摆动控制信号；以及相位控制单元，其控制第一摆动控制信号的相位以及第二摆动控制信号的相位，其中，所述相位控制单元校正所述第一摆动控制信号的相位以使得所述第一对焦透镜组进行第一目标摆动运动并且校正所述第二摆动控制信号的相位以使得所述第二对焦透镜组进行第二目标摆动运动。
【专利说明】对焦控制装置、用于控制对焦的方法以及图像采集设备
【技术领域】
[0001 ] 本公开涉及对焦控制装置、用于控制对焦的方法以及图像采集设备。
【背景技术】
[0002]广泛地使用以数码相机和数码摄像机为代表的图像采集设备。图像采集设备通常采用在诸如电耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)之类的图像采集装置上形成图像以获得电信号的机构。这些图像采集设备配备有用于自动对焦到被摄体上的自动对焦功能。日本未审查专利申请公开第2011-242791号描述了通过对于主对焦透镜组和副对焦透镜组独立地进行不同的控制操作来确定对焦位置的技术。
【发明内容】
[0003]因为公开中描述的技术对于主对焦透镜组和副对焦透镜组独立地进行不同的控制操作，所以主对焦透镜组和副对焦透镜组不能保持它们之间的最优距离。后果是，对于信号检测的曝光效率(对焦性能)的恶化、视角的变化和像差发生，因而记录了难看的运动图像。
[0004]因此，期望提供可以在各对焦透镜组之间维持恰当距离(以下，有时恰当地称为“组间距离”)的对焦控制装置、用于控制对焦的方法以及图像采集设备。
[0005]根据本公开的实施例，例如提供包括以下的对焦控制装置:第一对焦透镜组;第二对焦透镜组；摆动控制单元，其生成用来控制第一对焦透镜组的摆动运动的第一摆动控制信号并且生成用来控制第二对焦透镜组的摆动运动的第二摆动控制信号；以及相位控制单元，其控制第一摆动控制信号的相位以及第二摆动控制信号的相位，其中，所述相位控制单元校正所述第一摆动控制信号的相位以使得所述第一对焦透镜组进行第一目标摆动运动并且校正所述第二摆动控制信号的相位以使得所述第二对焦透镜组进行第二目标摆动运动。
[0006]根据本公开的实施例，例如提供用于在对焦控制装置中控制对焦的方法，包括:生成用来控制第一对焦透镜组的摆动运动的第一摆动控制信号并且生成用来控制第二对焦透镜组的摆动运动的第二摆动控制信号；校正所述第一摆动控制信号的相位以使得所述第一对焦透镜组进行第一目标摆动运动并且校正所述第二摆动控制信号的相位以使得所述第二对焦透镜组进行第二目标摆动运动。
[0007]根据本公开的实施例，例如提供包括以下的图像采集设备:图像采集单元；第一对焦透镜组；第二对焦透镜组；摆动控制单元，其生成用来控制第一对焦透镜组的摆动运动的第一摆动控制信号并且生成用来控制第二对焦透镜组的摆动运动的第二摆动控制信号；以及相位控制单元，其控制第一摆动控制信号的相位以及第二摆动控制信号的相位，其中，设置检测区域以便对由图像采集单元捕获的图像信号进行对焦评估，所述相位控制单元校正所述第一摆动控制信号的相位以使得所述第一对焦透镜组进行第一目标摆动运动并且校正所述第二摆动控制信号的相位以使得所述第二对焦透镜组进行第二目标摆动运动，并且所述第一目标摆动运动和所述第二目标摆动运动如下设置的运动:摆动运动的部分的时段的中心与检测区域的中心像素的曝光时段基本一致。
[0008]根据本公开的实施例，例如提供包括如下的对焦控制装置:第一对焦透镜组;第二对焦透镜组；摆动控制单元，其生成用来控制第一对焦透镜组的摆动运动的第一摆动控制信号并且生成用来控制第二对焦透镜组的摆动运动的第二摆动控制信号；以及相位控制单元，其控制第一摆动控制信号的相位以及第二摆动控制信号的相位，其中，所述相位控制单元校正所述第一摆动控制信号的相位以使得所述第一对焦透镜组做出第一目标摆动运动并且对所述第二对焦透镜组校正所述第二摆动控制信号的相位以使得所述第二对焦透镜组基于所述第一摆动控制信号跟随所述第一对焦透镜组的摆动运动。
[0009]根据本公开的另一实施例，例如提供用于在对焦控制装置中控制对焦的方法，包括:生成用来控制第一对焦透镜组的摆动运动的第一摆动控制信号；生成用来控制第二对焦透镜组的摆动运动的第二摆动控制信号；控制第一摆动控制信号的相位以及第二摆动控制信号的相位；控制所述第一摆动控制信号的相位和所述第二摆动控制信号的相位；校正所述第一摆动控制信号的相位以使得所述第一对焦透镜组进行第一目标摆动运动；并且对所述第二对焦透镜组校正所述第二摆动控制信号的相位以使得所述第二对焦透镜组基于所述第一摆动控制信号跟随所述第一对焦透镜组的摆动运动。
[0010]本公开的至少一个实施例可以在第一对焦透镜组和第二对焦透镜组之间保持恰当的距离。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1图示CXD AF方法的示例。
[0012]图2是示出图像采集设备的配置的示例的框图。
[0013]图3图示处理器的功能的示例。
[0014]图4图示根据第一实施例的运动的示例。
[0015]图5A图示了与组间距离关联的问题，而图5B图示了通过本公开的第一实施例实现的效果的示例。
[0016]图6是用于描述根据第一实施例的处理流程的流程图。
[0017]图7图示了根据第二实施例的运动的示例。
[0018]图8是用于描述根据第二实施例的处理流程的流程图。
【具体实施方式】
[0019]参考附图，将在下面描述本公开的实施例。将以以下顺序给出描述。
[0020]1、第一实施例
[0021]2、第二实施例
[0022]3、修改
[0023]注意，以下实施例和修改仅为优选示例，且并非旨在将该公开的特征限制到此。
[0024]1、第一实施例
[0025][用于控制自动对焦功能的方法]
[0026]出于使得此公开易于理解的目的，将从用于控制自动对焦功能的方法的示例开始描述。主要的用来控制自动对焦功能的方法是例如所谓的CCDAF方法的方法，其根据从图像采集设备的检测区域提取的对比度、高频分量和其他因素计算对焦评估值，随后调整对焦透镜的位置，从而所计算的对焦值达到其最高水平。
[0027]当对焦透镜置于焦点位置时，与对焦透镜的位置有关的对焦评估值达到其最大值。因此，控制对焦透镜的位置以获得最大对焦评估值可以实现自动对焦。为了确定对焦透镜应当在哪个方向移动来达到焦点位置，进行运动，所谓的摆动。进行摆动以轻微地振动对焦透镜但是尚不足以影响图像，由此获得对焦评估值的变化分量(差分分量dy/dx)。
[0028]在摆动中，首先在第一时段期间在远离图像采集装置的方向上将对焦透镜移动特定距离，随后在第二时段期间停止特定时间段。然后，在第三时段期间在靠近图像采集装置的方向上将对焦透镜移动特定距离，随后在第四时段期间停止特定时间段。重复从第一时段到第四时段的这一系列操作。将第一到第四时段(不分顺序)定义为摆动周期。
[0029]在第二时段和第四时段的每一个中检测对焦评估值，并且计算这些值之间的差异以获得由摆动产生的对焦评估值的变化分量(即，差分分量dy/dx)。通过判断变化分量为正还是负来确定要在哪个方向上移动对焦透镜以达到焦点位置。
[0030]如图1示意性地示出那样，以CCDAF方法控制对焦透镜，并且对焦透镜经历摆动运动。在与例如一个视场或一帧对应的定时进行用于控制获取对焦评估值的定时、控制透镜的移动、指示进行驱动的操作以及一些其他操作。在此实施例中，应在与一帧对应的定时执行这些操作。
[0031]在CCDAF方法的控制中，前述摆动运动可以防止透镜在焦点位置附近不规则的振荡。然而，因为摆动运动的周期短，所以在驱动对焦透镜等中的延迟可能不能及时校正。另夕卜，对于每一个都包括不同尺寸和数量的对焦透镜的对焦透镜组来说难以以使得驱动变化一致的方式校正。为了解决该问题，在本公开的示例中，多个对焦透镜组全部经历摆动运动以产生相同的目标驱动运动。下面将详细描述本公开的示例。
[0032][图像采集设备的配置]
[0033]图2是示出根据第一实施例的图像采集设备100的配置的框图。图像采集设备100是例如具有捕获运动图像的功能的数码相机、数码摄像机等。如图2所示，图像采集设备100包括图像采集装置101、模拟信号处理单元102、模数(A/D)转换单元103、数字信号处理单元104、监视器105、记录装置106、闪存单元107和操作单元108。图像采集设备100进一步包括控制单元130和透镜块200。控制单元130包括处理器131、电可擦出可编程只读存储器(EEPROM) 132、只读存储器(ROM) 133和随机存取存储器(RAM) 134。
[0034]透镜块200包括变焦透镜201、第一对焦透镜组202、第二对焦透镜组203、防抖透镜204和调整曝光的光阑(包括快门)205。图像采集设备100进一步包括控制透镜块200和图像采集装置101的每一个组件的控制机构。更具体地，图像采集设备100包括控制变焦透镜201的变焦控制单元111、控制对焦透镜组202的对焦控制单元112、控制对焦透镜组203的对焦控制单元113、控制防抖透镜204的防抖控制单元114、控制光阑205的曝光控制单元115以及控制图像采集装置101的图像采集装置控制单元116。
[0035]控制单元130和图像采集设备100的各组件经由总线150彼此连接。下面是各组件的描述。
[0036]使用透镜块200来在图像采集装置101的成像表面上形成被摄体的图像。构成透镜块200的透镜沿着来自被摄体的光(恰当时称为被摄体光)的光轴基本上一条直线地对准。术语“基本上一条直线地”表示允许已经穿过透镜块200的光进入图像采集装置101的布置。因而，透镜的中心和图像采集装置101的中心不必共线布置。透镜块200可以包括部分地在预定方向上反射被摄体光的镜面器件。
[0037]在光轴的方向上移动变焦透镜201允许以可调整方式对被摄体进行缩放。类似地，在光轴的方向上移动对焦透镜组202和对焦透镜组203允许以可调整方式对焦被摄体。每一个对焦透镜组202和对焦透镜组203包括一个或多个透镜。尽管透镜块200在此实施例中包括两个对焦透镜组，但是可以包括3个或更多个对焦透镜组。
[0038]防抖透镜204是用来校正相机抖动的透镜。基于由角速度传感器(未示出)提供的传感器信息生成用来校正相机抖动的校正信息。例如，控制单元130生成校正信息。向转而控制防抖透镜204的防抖控制单元114提供校正信息，从而防抖透镜204启动相机抖动校正。光阑205调整入射到图像采集装置101的被摄体光的量。
[0039]作为图像采集单元的示例的图像采集装置101是例如在其中二维地布置像素的传感器。图像采集装置101和后级的模/数信号处理单元102、104可以看作图像采集单元。对每一个像素在不同定时进行曝光的CMOS图像传感器是图像采集装置101的说明性示例。当然，C⑶可以用于图像采集装置101。
[0040]图像采集装置101与垂直同步信号的时段同步地采集被摄体的图像，并且对被摄体的光学图像(使其经由在图像采集装置101的前方提供的透镜块200和原色滤光器(从图2省略)入射在其上)进行光电转换，以生成成像信号。图像采集装置101向模拟信号处理单元102输出所生成的成像信号。图像采集装置101在图像采集装置控制单元116的控制下进行一些处理，包括成像信号生成处理。例如，图像采集装置101在由图像采集装置控制单元116指示的定时生成成像信号。替代地，图像采集装置101可以配置为在图像采集装置控制单元116的控制下移动以校正相机抖动。
[0041]模拟信号处理单元102对从图像采集装置101馈入的模拟图像数据进行相关双采样(⑶S)处理，以提高信噪比(S/N)。此外，模拟信号处理单元102进行自动增益控制(AGC)处理以控制增益。经历模拟信号处理单元102的模拟信号处理的模拟图像数据被馈入到A/D转换单元103。A/D转换单元103将模拟图像数据转换为数字图像数据。将数字图像数据馈入数字信号处理单元104。
[0042]数字信号处理单元104例如包括数字信号处理器(DSP)。数字信号处理单元104进行预定数字图像处理。示例性数字图像处理包括YC-分离处理、白平衡处理、内插处理、伽马校正处理、色彩校正处理、边缘增强处理、色调重现处理、降噪处理等。将由YC-分离处理分离的亮度信号Y经由总线150馈入到控制单元130的处理器131。
[0043]将已经经历数字信号处理单元104的处理的图像数据例如馈入到转而基于图像数据显示图像的监视器105。监视器105包括诸如液晶显示(IXD)面板和有机电致发光(EL)面板之类的显示面板以及用于驱动显示面板的驱动器。除了图像数据之外，监视器105显示通过其设置图像采集设备100的各种设置的菜单以及其他条目。
[0044]将已经经历数字信号处理单元104的处理的图像数据例如馈入到转而存储图像数据的记录装置106。如果图像数据是运动图像数据，则已经经历数字信号处理单元104的处理的图像数据压缩为诸如AVCHD (高清晰度高级视频编解码)(注册商标)的压缩编码格式并且存储在记录装置106中。如果图像采集设备100可以采集静态图像，则将静态图像数据压缩为(诸如JPEG (联合图像专家组))的压缩编码格式，并且存储在记录装置106。
[0045]记录装置106是内置于图像采集设备100的记录装置和可卸除地安装到图像采集设备100的记录装置中的至少一个。示例性记录装置106可以是硬盘、闪存、光盘、磁光盘等。通过拍摄获得的图像数据在数字信号处理单元104的控制下存储在记录装置106中。例如，用户可以基于用户的意愿来选择内部存储器和外部存储器的哪个被用来存储图像数据。
[0046]闪存107是例如非易失性存储器。闪存单元107存储图像采集设备100的设置信息等。
[0047]在图像采集设备100上提供的按钮、转盘、开关等集中地称为操作单元108。响应于用户在操作单元108上进行的操纵，设置图像采集设备100的各种设置和成像操作。前述监视器105可以是用作操作单元108的触摸屏。
[0048]控制单元130控制图像采集设备100的每一个组件并且例如包括诸如中央处理单元(CPU)的处理器131、EEPR0M132、R0M133和RAM134。处理器131进行计算和控制操作以控制图像采集设备100的每一个组件。EEPR0M132和RAM134用作分配用于由处理器131进行的操作的工作区域并且用作临时数据存储区域。EEPR0M132例如存储从对焦控制单元112和对焦控制单元113提供的对焦透镜组202以及其他组的位置信息和驱动运动历史。ROMl33例如存储要由处理器131执行的程序。
[0049]控制单元130的处理器131生成控制信号以控制透镜块200的每一个透镜。处理器131例如生成变焦透镜控制信号以控制变焦透镜201。控制单元130进一步生成对焦透镜控制信号以控制对焦透镜组202和对焦透镜组203。对焦透镜控制信号例如包括用来控制除了摆动运动之外的对焦透镜的移动的移动控制信号以及用来控制对焦透镜的摆动运动的摆动控制信号。
[0050]将描述用于透镜块200的控制系统。变焦控制单元111例如包括驱动机构(诸如驱动变焦透镜201的步进电机)和微计算机。微计算机能够经由总线150与处理器131通信。例如，处理器131通过该通信向变焦控制单元111的微计算机馈入变焦透镜控制信号。变焦控制单元111的驱动机构响应于变焦透镜控制信号而致动，以移动变焦透镜201到依据变焦透镜控制信号的位置。另外，变焦控制单元111通过该通信向处理器131馈入变焦透镜201的位置信息。
[0051]对焦控制单元112例如包括驱动机构(诸如驱动对焦透镜组202的步进电机)和微计算机。该微计算机能够经由总线150与处理器131通信。例如，对焦控制单元112通过该通信向处理器131馈入对焦透镜组202的位置信息。
[0052]处理器131通过该通信向对焦控制单元112的微计算机馈入移动控制信号和摆动控制信号。对焦控制单元112依据对焦透镜控制信号移动对焦透镜组202到预定位置。此夕卜，对焦控制单元112响应于摆动控制信号使得对焦透镜组202摆动。
[0053]对焦控制单元113例如包括驱动机构(诸如驱动对焦透镜组203的步进电机)和微计算机。该微计算机能够经由总线150与处理器131通信。例如，对焦控制单元113通过该通信向处理器131馈入对焦透镜组203的位置信息。
[0054]处理器131通过该通信向对焦控制单元113的微计算机馈入移动控制信号和摆动控制信号。对焦控制单元113依据对焦透镜控制信号移动对焦透镜组203到预定位置。此夕卜，对焦控制单元113响应于摆动控制信号使得对焦透镜组203摆动。
[0055]防抖控制单元114基于由处理器131馈入的校正信息移动防抖透镜204。防抖透镜204在预定方向上的移动可选地校正相机抖动。
[0056]曝光控制单元115控制在光阑205中包括的孔径和快门，从而光阑205打开和关闭。根据被摄体的亮度恰当地控制孔径值和快门速度。例如，由处理器131进行此控制。处理器131向控制光阑205的曝光控制单元115馈入曝光控制信号，从而光阑205具有恰当的孔径和快门速度。
[0057]图像采集装置控制单元116控制图像采集装置101。在图像采集装置控制单元116的控制下，图像采集装置101通过对经由透镜块200入射的被摄体的光学图像进行光电转换来生成成像信号，并且致动原色滤光器和电子快门。相机抖动可以由图像采集装置控制单元116校正，该图像采集装置控制单元116响应于由处理器131进行的控制恰当地控制图像采集装置101的位置。
[0058][处理器功能的示例]
[0059]图3图示了处理器131的功能的示例。图3所示的功能仅为处理器131的某些功能，并且处理器131具有各种功能来控制图像采集设备100的每一个组件。在图3中，省略了总线150和一些其他组件。处理器131例如包括门单元140、检测器141和驱动控制器142来实现这些功能。
[0060]将作为在数字信号处理单元104中通过YC分离处理而获得的分离信号的亮度信号Y输入到处理器131的门单兀140。门单兀140基于从数字信号处理单兀104传输的亮度信号Y，仅提取从在屏幕内预设的检测区域获得的信号。门单元140向检测器141输出所提取的信号。
[0061]检测器141从由门单元140输入的信号提取高频分量，对高频分量进行整流和检测，并且进行计算以确定自动对焦控制所需的对焦评估值。检测器141将确定出的对焦评估值输出到驱动控制器142。
[0062]驱动控制器142对各个透镜的控制单元和图像采集装置控制单元生成控制信号。驱动控制器142基于对焦评估值计算对焦透镜组202和对焦透镜组203的移动量。另外，驱动控制器142对于对焦透镜组202和对焦透镜组203生成摆动控制信号。简而言之，包括驱动控制器142的处理器131用作摆动控制单元。此外，驱动控制器142生成用来控制由摆动运动之外的运动引起的对焦透镜的移动的移动控制信号。
[0063]此外，驱动控制器142至少改变摆动控制信号和移动控制信号的相位。简而言之，包括驱动控制器142的处理器131用作相位控制单元。同样，驱动控制器142可以配置为控制摆动控制信号和移动控制信号的幅度。
[0064]驱动控制器142还可以配置为例如基于通过操作单元108输入的手动对焦指令信号、变焦指令信号、手动/自动对焦切换信号和其他信号生成对焦镜头控制信号和变焦镜头控制信号。
[0065]至此已经描述了图像采集设备100的配置的示例。图像采集设备100通过基于由检测器141计算的对焦评估值，自动地设置对焦透镜组202和对焦透镜组203在对焦位置上而实现了自动对焦。通过采用例如CCDAF方法可以实施自动对焦。在CCDAF方法中，根据对焦评估值计算对焦位置，并且产生摆动以识别对焦透镜组202和对焦透镜组203移动到对焦位置的方向。
[0066][CCDAF 控制方法]
[0067]参考图4，将描述根据第一实施例的CCDAF控制方法。在CCDAF中，对焦透镜可以利用除了摆动运动之外的运动而移动；然而，图4仅示出了运动中的摆动分量。
[0068]如图4所示，对由图像采集装置101获得的成像信号设置检测区域。通常，在中心处的被摄体往往认为是重要的，因而，检测区域通常设置在成像信号的中心附近。在曝光检测区域尤其是检测区域中的中心像素以评估用于自动对焦的焦点的时段期间，优选的是，不摆动对焦透镜组202以便定位精确的对焦位置。
[0069]另外，设置对焦透镜组202以便以良好曝光效率地驱动。这里的良好曝光效率意味着以最大幅度曝光检测区域中的中心像素的曝光时段与摆动运动的部分的时段的中心一致或基本一致，具体地，与一系列摆动运动期间的对焦透镜组202的停止时段的中心一致或基本一致。基本上一致意味着曝光时段的中心和摆动运动的部分的时段的中心之间的时间差小于阈值。检测区域中的中心像素的曝光时段和对焦透镜组202的停止时段的中心的一致或基本一致可以统称为“基本一致”。[0070]曝光时段根据亮度和一些其他因素而变化；然而，驱动控制器142可以基于用来控制虹膜和快门速度的亮度控制信息以及检测区域的位置和尺寸，沿着检测区域的中心线识别曝光时段和曝光时段的中心。
[0071]图4的部分(A)图示具有最高曝光效率的对焦透镜组的驱动运动(恰当地称为“目标驱动运动”)。图4的部分(B)图示了对焦透镜组202的当前摆动控制信号。如果对焦透镜组202使得摆动运动匹配目标驱动运动，则摆动控制信号的相移量为O。然而，由于控制延迟、拍摄环境、组件的老化以及其他各种因素，对焦透镜组202的摆动运动可能从目标驱动运动偏移。出于校正该偏移的目的，校正摆动控制信号的相位。例如，在图4的部分(B)中示出的当前摆动控制信号具有相对于目标驱动运动偏移了 a的相位，来校正驱动对焦透镜组202中的延迟。
[0072]图4的部分(C)示出了当对焦透镜组202基于图4的部分(B)所示的摆动控制信号摆动时的对焦透镜组202的驱动运动历史。如果对焦透镜组202响应于图4的部分(B)中的摆动控制信号而驱动，则例如，对焦透镜组202延迟在于，相对于目标驱动运动移动了^。例如，通过在对焦透镜组202的停止时段的中心进行定时的比较来做出对焦透镜组202的目标驱动运动和实际驱动运动之间的比较。替代地，每当获取驱动运动历史时，可以将对焦透镜组202的位置与由目标驱动运动指示的位置进行比较。
[0073]对焦透镜组202相对目标驱动运动的延迟说明了摆动控制信号的相移量(a )不恰当。为了校正偏移量，下一摆动控制信号的相位以等同于驱动运动延迟的P偏移。具体地，相对于目标驱动，下一摆动控制信号的相位偏移了( a+0 )。如图4的部分(D)所示，对焦透镜组202响应于摆动控制信号以(a + P )的相移量摆动。
[0074]前述控制可以允许对焦透镜组202做出匹配目标驱动运动的摆动运动。如图5A所示，仅对一些对焦透镜组(例如对焦透镜组202)做出的控制在对焦透镜组之间的距离上产生差异，如以距离C^dyd3所示。然而，在构成对焦透镜组202的对焦透镜的每一个和构成对焦透镜组203的对焦透镜的每一个上实行前述控制。换言之，驱动每一个对焦透镜以实现目标驱动运动。因此，如图5B所示，恰当的组间距离(Cltl)可以维持并且可以防止由组间距离的变化弓I起的视角的变化和相差。
[0075][第一实施例的处理流程]
[0076]参考图6中的流程图，将描述根据第一实施例的处理流程。将在以下描述中描述的处理由处理器131执行，除非另有说明。
[0077]在步骤S10，计算对焦透镜组202的目标驱动运动。例如，处理器131基于用来控制虹膜和快门速度的亮度控制信息以及检测区域的位置和尺寸，确定曝光时段和检测区域中的中心像素的曝光时段。然后，处理前进到步骤S11。
[0078]在步骤S11，处理器131获取对焦透镜组202的位置信息。将指示对焦透镜组202的位置的位置信息从对焦控制单元112馈入到处理器131。例如，每次一帧地获取对焦透镜组202的位置信息。代替一帧的单位，对焦透镜组202的位置信息可以以预定间隔获取。将所获取的对焦透镜组202的位置信息存储在EEPR0M132中作为驱动运动历史。然后，处理前进到步骤S12。
[0079]在步骤S12，确定是否已经获取了摆动运动的一个周期的对焦透镜组202的位置信息。如果尚未获取摆动运动的一个周期的对焦透镜组202的位置信息，则处理返回到步骤S11。如果已经获取了摆动运动的一个周期的对焦透镜组202的位置信息，则处理前进到步骤S13。
[0080]对焦透镜组202以摆动运动以及摆动运动之外的运动(例如，CCDAF运动)而移动。在步骤S13,与摆动运动相关的移动分量和与其他运动相关的运动分量彼此分尚以提取与摆动运动相关的移动分量。然后，处理前进到步骤S14和步骤S15。
[0081]在步骤S14和S15，基于在步骤S13提取的摆动分量估计摆动的相位和幅度，并且获取对焦透镜组202的驱动运动历史。然后，处理前进到步骤S16。在步骤S16，从步骤Sll到步骤S15的处理重复预定次数，并且确定摆动的相位和幅度是否已经估计了预定次数。尽管出于增强处理可靠性的目的，多次重复从步骤Sll到步骤S15的处理，但是不必多次进行处理。恰当地设置进行处理的次数来实现改进的处理可靠性。在从步骤Sll到步骤S15的处理已经进行预定次数之后，处理前进到步骤S17。
[0082]在步骤S17，使用滤波器等来平均通过预定次数的进行处理而获得的相位和幅度的估计值。将相位和幅度的平均值存储在例如EEPR0M132中。然后，处理前进到步骤S18。在步骤S18，确定对焦透镜组202已经实际做出的驱动运动的相位是否从目标确定运动的相位偏移以及偏移了多少。为了校正所确定的偏移，以预定偏移量偏移当前摆动控制信号的相位，来校正摆动控制信号。将所校正的摆动控制信号馈入对焦控制单元112。基于摆动控制信号致动对焦控制单元112,来允许对焦透镜组202进行摆动运动。在控制自动对焦的同时多次进行图6中所示的处理。例如，以周期为基础地进行图6中所示的处理。
[0083]在构成对焦透镜组203的各个对焦透镜上进行从步骤SlO到步骤S18的类似处理。例如，当拍摄运动图像时，对焦透镜组202和对焦透镜组203进行摆动运动。对焦透镜组202和对焦透镜组203做出与目标驱动运动一致或基本一致的驱动运动。做出匹配目标驱动运动的驱动运动的各个对焦透镜组可以维持它们之间的恰当距离。尽管与此示例中对焦透镜组202和对焦透镜组203的目标驱动运动设置为相同，但是也可以对它们设置不同的目标驱动运动。[0084]2、第二实施例
[0085]接着，将描述第二实施例。根据第二实施例的图像采集设备是例如以与在第一实施例的描述中出现的图像采集设备100的方式相同的方式配置的，并且因而不重复相同的描述。
[0086][第二实施例的总结]
[0087]参考图7，将做出关于第二实施例的处理的简要描述。如图7所示，对于对焦透镜组202进行与第一实施例的处理相同的处理。总而言之，估计对焦透镜组202的当前驱动运动相对于目标驱动运动的偏移，并且基于所估计的结果调整用于对焦透镜组202的摆动控制信号的相位(图7的部分(A)到(D))。另外，校正用于对焦透镜组203的摆动控制信号，从而对焦透镜组203跟随对焦透镜组202的实际驱动运动。
[0088]在图7中，在部分(C)所示的对焦透镜组202的驱动运动历史和部分(E)所示的对焦透镜组202的驱动运动历史之间的比较示出了相位上的偏移Y。当偏移为0时，在部分(C)中的驱动运动历史(波形)和部分(D)中的驱动运动历史(波形)之间的相关性变得最大。为了实现最大相关值，偏移用于对焦透镜组203的摆动控制信号的相位。在此示例中，将用于对焦透镜组203的摆动控制信号的相移量设置为Y。
[0089]通过在第一实施例中描述的处理，校正对焦透镜组202的驱动运动中的延迟以及驱动运动的过量或不足，以便驱动对焦透镜组202以匹配目标驱动运动。如果对焦透镜组202和对焦透镜组203具有相同的目标驱动运动，则驱动对焦透镜组203以跟随对焦透镜组202的驱动运动，由此控制对焦透镜组203的驱动运动以匹配目标驱动运动。控制对焦透镜组202和对焦透镜组203以匹配它们的目标驱动运动允许对焦透镜组202和对焦透镜组203维持它们之间的恰当距离。
[0090][第二实施例的处理流程]
[0091]参考图8中的流程图，将描述根据第二实施例的处理。要对于对焦透镜组202进行的处理(从步骤SlO到步骤S18)与第一实施例的那些处理相同，并且因而不重复相同的描述。
[0092]一般地，对于对焦透镜组203进行与对于对焦透镜组202进行的处理相同的处理。在步骤S21，处理器131获取对焦透镜组203的位置信息。将指示对焦透镜组203的位置的位置信息从对焦控制单元113馈入到处理器131。例如，每次一帧地获取对焦透镜组203的位置信息。代替一帧的单位，对焦透镜组203的位置信息可以以预定间隔获取。将所获取的对焦透镜组203的位置信息存储在EEPR0M132中作为驱动运动历史。然后，处理前进到步骤S22。
[0093]在步骤S22，确定是否已经获取了摆动运动的一个周期的对焦透镜组203的位置信息。如果尚未获取摆动运动的一个周期的对焦透镜组203的位置信息，则处理返回到步骤S20。如果已经获取了摆动运动的一个周期的对焦透镜组203的位置信息，则处理前进到步骤S22。
[0094]对焦透镜组203以摆动运动以及摆动运动之外的运动(例如，CCDAF运动)而移动。在步骤S22,与摆动运动相关的移动分量和与其他运动相关的运动分量彼此分尚以提取与摆动运动相关的移动分量。然后，处理前进到步骤S23和步骤S24。
[0095]在步骤S23和S24，基于在步骤S22提取的摆动分量估计摆动的相位和幅度。如同对焦透镜组202的情况，出于增强处理可靠性的目的，从步骤S20到步骤S24的处理可以重复预定次数。可以平均通过预定次数的进行处理而获得的相位和幅度。然后，处理前进到步骤S25。
[0096]在步骤S25，对于对焦透镜组202进行的从步骤Sll到步骤S18的处理确定对焦透镜组202的驱动运动历史(图7的部分(C))。另一方面，对于对焦透镜组203进行的从步骤S20到步骤S24的处理确定对焦透镜组203的驱动运动历史(图7的部分(E))。在步骤S25，将对焦透镜组202的驱动运动历史与对焦透镜组203的驱动运动历史进行比较，以确定它们的相关性。然后处理前进到步骤S26。
[0097]在步骤S26，校正用于对焦透镜组203的摆动控制信号以增加在步骤S25确定的相关性。例如，为了实现最高相关性，换言之，为了使得对焦透镜组203进行摆动运动以跟随对焦透镜组202的摆动运动，校正用于对焦透镜组203的摆动控制信号。将所校正的摆动控制信号馈入到对焦控制单元113。基于所馈入的摆动控制信号致动对焦控制单元113以允许对焦透镜组203进行摆动运动。
[0098]可以对于对焦透镜组203进行对于对焦透镜组202进行的类似处理，并且反之亦然。
[0099]3、修改
[0100]前面已经描述了本公开的实施例；然而，本公开应当不限制于前述实施例并且可以做出各种修改。
[0101]尽管在上述实施例中在图像的中心设置检测区域，但是该检测区域可以依据要在成像区域中对焦的位置和尺寸而位于其他位置。
[0102]除了在前述实施例中校正的摆动控制信号的相位，摆动控制信号的幅度也可以调整以匹配目标驱动运动。例如，在第二实施例中，可以对于对焦透镜组203进行与对于对焦透镜组202进行的幅度控制相同的幅度控制。
[0103]当比较各对焦透镜组的多个驱动运动历史时，可以仅对摆动的停止时段的中心做出比较或每当获得驱动运动历史时做出比较。也可以以相同的方式做出对焦透镜组的驱动运动历史与目标驱动运动的比较。
[0104]依据曝光时间(快门速度)的目标驱动运动可以存储在EEPROM等中。目标驱动可以配置为依据曝光时间获得。
[0105]此外，本公开除了装置之外还可以通过方法、程序和记录介质实现。
[0106]应当注意，以上实施例和修改的配置和处理可以尽可能恰当地组合，只要不出现技术冲突。在步骤中描述为示例的处理的顺序可以在没有技术冲突的范围内恰当地改变。
[0107]本公开可应用于所谓的云系统，其中，作为示例示出的处理在多个装置上分发并进行。本公开可以通过能够进行在实施例和修改中描述为示例的处理的系统或能够至少进行作为示例描述的处理的一部分的装置而实现。
[0108]本公开可以具有如下配置。
[0109][I] 一种对焦控制装置，包括:
[0110]第一对焦透镜组；
[0111]第二对焦透镜组；
[0112]摆动控制单元，其生成用来控制第一对焦透镜组的摆动运动的第一摆动控制信号并且生成用来控制第二对焦透镜组的摆动运动的第二摆动控制信号；以及
[0113]相位控制单元，其控制第一摆动控制信号的相位以及第二摆动控制信号的相位，其中，
[0114]所述相位控制单元
[0115]校正所述第一摆动控制信号的相位以使得所述第一对焦透镜组做出第一目标摆动运动并且
[0116]校正所述第二摆动控制信号的相位以使得所述第二对焦透镜组做出第二目标摆动运动。
[0117][2]如在[I]中所述的对焦控制装置，其中
[0118]设置检测区域以便对于由图像采集单元捕获的图像信号进行对焦评估，并且
[0119]所述第一目标摆动运动和所述第二目标摆动运动是如下设置的运动:所述摆动运动的部分的各部分的中心与所述检测区域中的中心像素的曝光时段基本一致。
[0120][3]如在[I]或[2]中所述的对焦控制装置，其中
[0121]所述相位控制单元
[0122]基于第一当前摆动控制信号确定所述第一对焦透镜组的摆动运动，并且基于所确定的摆动运动和所述第一摆动运动之间的比较结果校正所述第一摆动控制信号的相位，并且
[0123]基于第二当前摆动控制信号确定所述第二对焦透镜组的摆动运动，并且基于所确定的摆动运动和所述第二摆动运动之间的比较结果校正所述第二摆动控制信号的相位。
[0124][4]如在[3]中所述的对焦控制装置，其中
[0125]所述相位控制单元
[0126]将所确定的摆动运动的部分的时段的中心与所述第一摆动运动的部分的时段的中心进行比较，并且
[0127]将所确定的摆动运动的部分的时段的中心与所述第二摆动运动的部分的时段的中心进行比较。
[0128][5] 一种用于在对焦控制装置中控制对焦的方法，包括:
[0129]生成用来控制第一对焦透镜组的摆动运动的第一摆动控制信号；
[0130]生成用来控制第二对焦透镜组的摆动运动的第二摆动控制信号；
[0131]控制所述第一摆动控制信号的相位和所述第二摆动控制信号的相位；
[0132]校正所述第一摆动控制信号的相位以使得所述第一对焦透镜组做出第一目标摆动运动并且校正所述第二摆动控制信号的相位以使得所述第二对焦透镜组做出第二目标摆动运动。
[0133][6] 一种图像采集设备，包括:
[0134]图像采集单元；
[0135]第一对焦透镜组；
[0136]第二对焦透镜组；
[0137]摆动控制单元，其生成用来控制第一对焦透镜组的摆动运动的第一摆动控制信号并且生成用来控制第二对焦透镜组的摆动运动的第二摆动控制信号；以及
[0138]相位控制单元，其控制第一摆动控制信号的相位以及第二摆动控制信号的相位，其中，
[0139]设置检测区域以便对于由图像采集单元捕获的图像信号进行对焦评估，并且
[0140]所述相位控制单元
[0141]校正所述第一摆动控制信号的相位以使得所述第一对焦透镜组进行第一目标摆动运动，并且
[0142]校正所述第二摆动控制信号的相位以使得所述第二对焦透镜组进行第二目标摆动运动，并且
[0143]所述第一目标摆动运动和所述第二目标摆动运动如下设置的运动:摆动运动的各部分的时段的中心与检测区域的中心像素的曝光时段基本一致。
[0144][7] 一种对焦控制装置，包括:
[0145]第一对焦透镜组；
[0146]第二对焦透镜组；
[0147]摆动控制单元，其生成用来控制第一对焦透镜组的摆动运动的第一摆动控制信号并且生成用来控制第二对焦透镜组的摆动运动的第二摆动控制信号；以及
[0148]相位控制单元，其控制第一摆动控制信号的相位以及第二摆动控制信号的相位，其中，
[0149]所述相位控制单元
[0150]校正所述第一摆动控制信号的相位以使得所述第一对焦透镜组做出第一目标摆动运动并且
[0151]校正所述第二对焦透镜组的所述第二摆动控制信号的相位以使得所述第二对焦透镜组基于所述第一摆动控制信号跟随所述第一对焦透镜组的摆动运动。
[0152][8] 一种用于在对焦控制装置中控制对焦的方法，包括:
[0153]生成用来控制第一对焦透镜组的摆动运动的第一摆动控制信号；
[0154]生成用来控制第二对焦透镜组的摆动运动的第二摆动控制信号；
[0155]控制所述第一摆动控制信号的相位和所述第二摆动控制信号的相位；
[0156]校正所述第一摆动控制信号的相位以使得所述第一对焦透镜组进行第一目标摆动运动，
[0157]校正所述第二对焦透镜组的所述第二摆动控制信号的相位以使得所述第二对焦透镜组基于所述第一摆动控制信号跟随所述第一对焦透镜组的摆动运动。
[0158]本技术包含涉及公开在于2012年9月14日向日本专利局提交的日本优先专利申请JP2012-202470的主题的主题，其整体内容通过引用并入于此。
【权利要求】
1.一种对焦控制装置，包括: 第一对焦透镜组； 第二对焦透镜组； 摆动控制单元，其生成用来控制第一对焦透镜组的摆动运动的第一摆动控制信号并且生成用来控制第二对焦透镜组的摆动运动的第二摆动控制信号；以及 相位控制单元，其控制第一摆动控制信号的相位以及第二摆动控制信号的相位，其中， 所述相位控制单元 校正所述第一摆动控制信号的相位以使得所述第一对焦透镜组进行第一目标摆动运动并且 校正所述第二摆动控制信号的相位以使得所述第二对焦透镜组进行第二目标摆动运动。
2.如权利要求1所述的对焦控制装置，其中 设置检测区域以便对于由图像采集单元捕获的图像信号进行对焦评估，并且所述第一目标摆动运动和所述第二目标摆动运动是如下设置的运动:所述摆动运动的各部分的时段的中心与所述检测区域中的中心像素的曝光时段基本一致。
3.如权利要求1所述的对焦控制装置，其中 所述相位控制单元 基于第一当前摆动控制信号确定所述第一对焦透镜组的摆动运动，并且基于所确定的摆动运动和所述第一摆动运 动之间的比较结果校正所述第一摆动控制信号的相位，并且基于第二当前摆动控制信号确定所述第二对焦透镜组的摆动运动，并且基于所确定的摆动运动和所述第二摆动运动之间的比较结果校正所述第二摆动控制信号的相位。
4.如权利要求3所述的对焦控制装置，其中 所述相位控制单元 将所确定的摆动运动的部分的时段的中心与所述第一摆动运动的部分的时段的中心进行比较，并且 将所确定的摆动运动的部分的时段的中心与所述第二摆动运动的部分的时段的中心进行比较。
5.一种用于在对焦控制装置中控制对焦的方法，包括: 生成用来控制第一对焦透镜组的摆动运动的第一摆动控制信号； 生成用来控制第二对焦透镜组的摆动运动的第二摆动控制信号； 控制所述第一摆动控制信号的相位和所述第二摆动控制信号的相位； 校正所述第一摆动控制信号的相位以使得所述第一对焦透镜组进行第一目标摆动运动；并且 校正所述第二摆动控制信号的相位以使得所述第二对焦透镜组进行第二目标摆动运动。
6.一种图像采集设备，包括: 图像采集单元； 第一对焦透镜组； 第二对焦透镜组；摆动控制单元，其生成用来控制第一对焦透镜组的摆动运动的第一摆动控制信号并且生成用来控制第二对焦透镜组的摆动运动的第二摆动控制信号；以及 相位控制单元，其控制第一摆动控制信号的相位以及第二摆动控制信号的相位，其中， 设置检测区域以便对于由图像采集单元捕获的图像信号进行对焦评估，并且 所述相位控制单元 校正所述第一摆动控制信号的相位以使得所述第一对焦透镜组进行第一目标摆动运动，并且 校正所述第二摆动控制信号的相位以使得所述第二对焦透镜组进行第二目标摆动运动，并且 所述第一目标摆动运动和所述第二目标摆动运动如下设置的运动:摆动运动的各部分的时段的中心与检测区域的中心像素的曝光时段基本一致。
7.一种对焦控制装置，包括: 第一对焦透镜组； 第二对焦透镜组； 摆动控制单元，其生成用来控制第一对焦透镜组的摆动运动的第一摆动控制信号并且生成用来控制第二对焦透镜组的摆动运动的第二摆动控制信号；以及 相位控制单元，其控制第一摆动控制信号的相位以及第二摆动控制信号的相位，其中， 所述相位控制单元 校正所述第一摆动控制信号的相位以使得所述第一对焦透镜组进行第一目标摆动运动并且 校正所述第二对焦透镜组的所述第二摆动控制信号的相位以使得所述第二对焦透镜组基于所述第一摆动控制信号跟随所述第一对焦透镜组的摆动运动。
8.一种用于在对焦控制装置中控制对焦的方法，包括: 生成用来控制第一对焦透镜组的摆动运动的第一摆动控制信号； 生成用来控制第二对焦透镜组的摆动运动的第二摆动控制信号； 控制所述第一摆动控制信号的相位和所述第二摆动控制信号的相位； 校正所述第一摆动控制信号的相位以使得所述第一对焦透镜组进行第一目标摆动运动， 校正所述第二对焦透镜组的所述第二摆动控制信号的相位以使得所述第二对焦透镜组基于所述第一摆动控制信号跟随所述第一对焦透镜组的摆动运动。
【文档编号】H04N5/232GK103685929SQ201310421537
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2012年9月14日
【发明者】小泽纯, 新宅英滋, 渡边隆治, 种冈一仁, 杉浦守 申请人:索尼公司