照相机的自动调焦装置及其控制方法

1.一种照相机的自动调焦装置，其特征在于，包括：
第1调焦装置，进行第1调焦；
第2调焦装置，在上述第1调焦装置进行了第1调焦之后，进行 第2调焦；
存储装置，存储上述第1调焦装置的第1调焦结果和上述第2调 焦装置的第2调焦结果的差；以及
控制装置，进行控制以使得在连续拍摄时，由上述第1调焦装置 根据上述存储装置中存储的差来校正上述第1调焦结果，而上述第2 调焦装置不进行上述第2调焦，
上述第1调焦装置是相位差检测型，上述第2调焦装置是对比度 检测型。
2.一种照相机的自动调焦装置的控制方法，所述自动调焦装置 具有进行第1调焦的第1调焦装置以及在上述第1调焦装置进行了上 述第1调焦之后进行第2调焦的第2调焦装置，其特征在于，包括下 述步骤：
存储步骤，存储上述第1调焦结果和上述第2调焦结果的差；
控制步骤，进行控制以使得在连续拍摄时，由上述第1调焦装置 根据上述存储装置中存储的差来校正上述第1调焦结果，而上述第2 调焦装置不进行上述第2调焦，
上述第1调焦装置是相位差检测型，上述第2调焦装置是对比度 检测型。

技术领域\n本发明涉及照相机的自动调焦装置及其控制方法，特别是，涉及 一种具有相位差检测型自动调焦机构和对比度检测型自动调焦机构 的可交换镜头式的单镜头反光式电子照相机的自动调焦装置及其控 制方法。\n技术背景\n以往，作为可交换镜头式的单镜头反光式电子照相机的自动调焦 装置，一般使用相位差检测型的自动调焦装置。该型的自动调焦装置， 使用设置在照相机主体内的用于自动聚焦的散焦检测机构和镜头内 部或照相机内部的电机，进行摄影镜头的调焦用透镜的调焦操作。\n另外，还有人提出了借助于摄像元件的信号的高频成分进行对比 度检测的对比度检测型自动调焦装置、以及结合使用相位差检测型自 动调焦装置和对比度检测型自动调焦装置的自动调焦装置。\n相位差检测型自动调焦装置具有下述重要的优点，即：能够通过 一次焦点检测而获悉散焦方向和散焦量，所以自动调焦需要的时间较 少，作为可交换镜头式的单镜头反光式电子照相机，其释放时间延迟 较短。\n对比度检测型自动调焦装置，具有下述优点，即：可以借助于来 自摄像元件自身的信号进行焦点检测，因此焦点对准精度较高。\n可是，在相位差检测型自动调焦装置中，用于焦点检测的传感器 是独立于摄像元件而设置的，所以，包括交换镜头在内的部件的制造 误差、环境变化、时效变化等，会导致焦点检测用传感器的焦点对准 位置和摄像元件的焦点对准位置不同，而作为可交换镜头式的单镜头 反光式电子照相机的自动调焦装置，为了保证重要的焦点对准精度， 照相机的传感器被设得较大，因此成本变得非常高。而对比度检测型 自动调焦装置的问题在于：由于是一边重复进行使调焦用透镜等动作 来进行焦点检测这一循环，一边寻找焦点对准位置，所以，释放时间 延迟变得较长。\n而在结合使用相位差检测型自动调焦装置和对比度检测型自动 调焦装置中，则存在这样的情况，即：可以在借助于相位差检测型自 动调焦装置迅速将调焦用透镜驱动到焦点对准位置附近之后，使用对 比度检测型自动调焦装置来校正包括镜头在内的部件的制造误差、环 境变化、时效变化等所导致的误差，但是，因为需要2阶段的自动调 焦操作，所以不能增加在连续拍摄时每1秒钟可拍摄的帧数(以下称 “连拍画面数”)。\n发明内容\n本发明的目的在于提供一种照相机的自动调焦装置，能够在连续 拍摄时，既保证焦点对准的精度，又增加连拍画面数。\n为了达到上述目的，本发明的第1方案，是提供这样一种照相机 的自动调焦装置，包括：第1调焦装置，进行第1调焦；第2调焦装 置，在上述第1调焦装置进行了第1调焦之后，进行第2调焦；存储 装置，存储上述第1调焦装置的第1调焦结果和上述第2调焦装置的 第2调焦结果的差；控制装置，进行控制以使得在连续拍摄时，由上 述第1调焦装置根据上述存储装置中存储的差来校正上述第1调焦结 果，而上述第2调焦装置不进行上述第2调焦，上述第1调焦装置是 相位差检测型，上述第2调焦装置是对比度检测型。\n根据本发明的第1方案的自动调焦装置，存储上述第1调焦装置 的第1调焦结果和上述第2调焦装置的第2调焦结果的差；在连续拍 摄时，由于不进行第2调焦装置的第2调焦，而是根据存储的调焦结 果的差，对利用第1调焦装置的第1调焦的结果进行校正，所以，能 够在连续拍摄时，既保证由第2画面开始的焦点对准精度，又增加连 拍画面数。\n为了达到上述目的，本发明的第2方案，是提供一种照相机的自 动调焦装置的控制方法，该自动调焦装置具有进行第1调焦的第1调 焦装置以及在上述第1调焦装置进行上述第1调焦之后进行第2调焦 的第2调焦装置，该控制方法具有下述步骤：存储步骤，存储上述第 1调焦结果和上述第2调焦结果的差；控制步骤，进行控制以使得在 连续拍摄时，由上述第1调焦装置根据上述存储装置中存储的差来校 正上述第1调焦结果，而上述第2调焦装置不进行上述第2调焦，上 述第1调焦装置是相位差检测型，上述第2调焦装置是对比度检测型。\n根据第2方案的控制方法，能得到和上述第1方案相同的效果。\n本发明的其他目的，特征和优点，通过下述的结合附图的详细说 明而得以明确。\n附图说明\n图1是表示具有本发明的第1实施方式的自动调焦装置的电子照 相机的概略结构的框图，表示电子照相机在取景器观察状态的情况。\n图2是表示在曝光状态的图1的电子照相机的概略结构的框图。\n图3是表示由设置在图1的电子照相机中的自动调焦装置所执行 的自动调焦处理的流程图。\n具体实施方式\n下面，参照附图说明本发明的实施方式。\n图1是表示具有本发明的第1实施方式的自动调焦装置的电子照 相机的概略结构的框图，表示电子照相机在取景器观察状态的情况。\n本实施方式中的电子照相机，是使用大尺寸的固体摄像元件，由 一次成像进行摄影的可交换镜头式的单镜头反光式数字静态照相机。 另外，该电子照相机使用的摄影镜头，是使用银盐照片的自动聚焦单 镜头反光式照相机用的摄影镜头。\n在图1中，电子照相机由后述的照相机主体5和可拆装(交换) 地安装在照相机主体5上的摄影镜头1组成。在图1中，电子照相机 处于取景器观察状态。图2表示电子照相机处于曝光状态的情况。\n摄影镜头1具备：摄影光学系统2，有调焦用透镜；镜头驱动装 置3，驱动调焦用透镜来调节摄影光学系统2的焦点位置；镜头控制 电路4，控制镜头驱动装置3。\n照相机主体5，主要由下述构成：第一反射镜6，中央部分设置 为半反射镜，部分反射来自摄影光学系统2的被拍摄物图像的光，并 使其原封不动地通过；取景器屏7，分别在下面形成使由第1反射镜 6引导的被拍摄物图像成像的扩散面，而在上面形成使成像后的被拍 摄物图像聚光的菲涅尔透镜；五角棱镜8，反射在取景器屏7上聚光 了的被拍摄物图像；取景器9，将由五角棱镜8反射的被拍摄物图像 作为取景器图像观察；第2反射镜10，反射透过了第1反射镜6的被 拍摄物图像。\n此外，照相机主体5，在第2反射镜10的后面具有遮断成像光束 的焦平面快门14；在焦平面快门14的后面，具有使来自摄影镜头2 的被拍摄物图像成像的CCD或者CMOS等固体摄像元件15；并且， 具有没有图示的释放开关。该释放开关包括第1行程开关SW1和第2 行程开关SW2，操纵半行程的第一行程位置(第1行程开关SW1： 开)和全行程的第2行程位置(第2行程开关SW2：开)。电子照相 机，在第1行程进行焦点对准操作，在第2行程进行快门操作。\n第1反射镜6及第2反射镜10、和焦平面快门14，在电子照相 机处于观察状态时，被展现为如图1所示；在电子照相机处于曝光状 态时，如图2所示，各反射镜上升或者退避。\n此外，照相机主体5，如图1所示，具有：相位差检测型的AF 传感器11，检测透过第1反射镜6并被第2反射镜反射的被拍摄物图 像；第1调焦装置12，从AF传感器11的输出信号计算出焦点的偏 差；照相机控制电路13，收容由第1调焦装置12计算出的焦点偏差， 发送给镜头控制电路4。\n镜头控制电路4，根据由第1调焦装置12计算出的焦点偏差，借 助于镜头驱动装置3来驱动摄影光学系统2的调焦用透镜，进行摄影 光学系统2的焦点对准。\n利用上述相位差检测型AF传感器11的输出，根据摄影光学系统 2的散焦方向和散焦量，能够迅速进行焦点对准操作。可是，在该焦 点对准精度中，包含由包括摄影镜头1在内的部件的制造误差、环境 变化、时效变化等所导致的误差。\n另外，照相机主体5，如图2所示，具有下述：图像处理装置16， 处理使摄影光学系统2的被拍摄物图像成像的固体摄像元件15的输 出信号，取出图像的对比度信息，而且，进行白平衡、γ处理、色彩 矩阵(color-matrix)处理等，形成摄影图像；第2调焦装置17，根据 从图像处理装置16得到的图像对比度信息，计算出焦点的偏差；存 储装置18，存储第1调焦装置12的调焦结果和第2调焦装置17的调 焦结果的差。\n照相机控制电路13，除上述功能外，还具有这样的功能：收容由 第2调焦装置17计算出的焦点偏差，发送给镜头控制电路4。即，镜 头控制电路4，根据由第2调焦装置17计算出的焦点偏差，借助于镜 头驱动装置3，驱动摄影光学系统2的调焦用透镜，使摄影光学系统 2焦点对准。\n图3是表示由设置在图1的电子照相机中的自动调焦装置执行的 自动调焦处理的流程图。\n首先，当释放开关的第1行程开关SW1接通、在第1行程位置 (在步骤S1中，是)时，照相机控制电路13，将用“1”表示释放开 关在第1行程的标志1ST设置为“1”(步骤S2)之后，执行(步骤 S3)相位差自动调焦(相位差AF)。在步骤S3中，第1调焦装置 12，从AF传感器11的输出信号计算出焦点的偏差量；照相机控制电 路13，根据计算出的偏差量，经由摄影镜头1的镜头控制电路4，移 动摄影光学系统2的调焦用透镜，使摄影光学系统2对焦在相位差 AF的焦点对准位置。\n接着，照相机控制电路13，判断标志1ST是否是“1”(步骤S4)。 判断释放开关是否继续处在第1行程位置(步骤S5)。\n当步骤S5的判断结果为释放开关不在第1行程位置时(在步骤 S5中，否)，就反复进行步骤S1以后的处理。但是，当释放开关继 续处在第1行程位置时候(在步骤S5中，是)，判断释放开关是否 在第2行程位置第2行程开关SW2是否为接通(步骤S6)。\n当步骤S6的判断结果为释放开关不在第2行程位置时，反复进 行步骤S5以后的处理；另一方面，当释放开关处在第2行程位置时 (在步骤S6中，是)，照相机控制电路13，为了开始摄影顺序，进 行用于使第1反射镜6和第2反射镜10以及焦平面快门14退避到摄 影位置(图2的位置)的反射镜上升(步骤S7)。\n接着，照相机控制电路13，判断标志1ST是否是“1”(步骤S8)。 最初，因为标志被设为“1”，所以执行对比度检测自动聚焦(TVAF) (步骤S9)。在步骤S9中的TVAF中，图像处理装置16，从固体摄 像元件15高速读出与AF传感器被取出的位置(视场角位置)对应的 部分的图像，取出图像对比度信息；第2调焦装置17，根据图像对比 度信息计算出焦点的偏差量；然后，照相机控制电路13，根据计算出 的焦点的偏差量，经由镜头控制电路4，移动摄影光学系统2的调焦 用透镜，使摄影光学系统合焦在TVAF的焦点对准位置上。\n在步骤S9的TVAF结束而摄影光学系统2到达与固体摄像元件 15对应的焦点对准位置的时刻，将相位差AF的焦点对准位置(调焦 的结果)和TVAF的焦点对准位置(调焦的结果)的差存储在存储装 置18中(步骤S10)。\n接着，摄影镜头1的没有图示的光圈缩小到设定光圈值，正式驱 动固体摄像元件15，借助于电子快门来控制曝光时间并进行曝光操作 (步骤S11)。此时，用图像处理装置16进行白平衡、γ处理、色 彩矩阵处理等，形成摄影图像。\n此外，关闭焦平面快门14，使回复到遮断状态，使镜头1的光圈 回复到开放位置，并且，使第1反射镜6和第2反射镜10回复到取 景器观察状态(步骤S12)。\n其后，将标志1ST复位至“0”(步骤S13)，将在步骤11中形 成的摄影图像存储到非易失性存储器中。\n在接下来的步骤S14中，在摄影图像记录结束后，判断释放开关 是否直接继续处在第1行程位置(步骤S14)。当释放开关从第1行 程位置返回到了原来的位置时，结束该处理；另一方面，当释放开关 继续处于第1行程位置时(在步骤S14中，是)，为了进行连续拍摄， 而反复进行步骤S3以后的处理。\n在步骤S3以后的处理中，在连续拍摄时(在步骤S14中，是)， 因为标志1ST被复位至“0”(步骤S13)，所以在相位差AF执行(步 骤S3)以后，根据步骤S4的判断结果，进入步骤S15。为了校正在 步骤S10中存储的相位差AF的焦点对准位置和TVAF的焦点对准位 置的差，使摄影光学系统2移动并执行AF校正。然后，根据步骤S8 的判断结果，跳过步骤S9、S10，不执行TVAF，就在步骤S11中进 行曝光操作。\n根据上述图3的处理，存储相位差AF的焦点对准位置和TVAF 的焦点对准位置的差，在连续拍摄时，不进行TVAF，而根据存储的 差来校正相位差AF的焦点对准位置。所以，能够在连续拍摄时，可 以对第2画面及之后的画面，既保证焦点对准精度又增加连拍画面数。\n另外，在上述实施方式中，在相位差AF执行后，执行连续摄影 时的AF校正。但是，在连续拍摄时的相位差AF的执行时，进行包 括校正在内的摄影镜头的驱动，这样能够缩短整个驱动的时间，所以， 是优选的。