УСТРОЙСТВО СЪЕМКИ ИЗОБРАЖЕНИЯ
IMAGE CAPTURING DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству съемки изображения, которое имеет функцию для коррекции информации фокусировки средства автофокусировки, где применяется фазоразностная система, например,  к однообъективной зеркальной камере.
Уровень техники
В настоящее время известны случаи, когда при использовании однообъективной зеркальной камеры, которая осуществляет фокусировку с использованием фазоразностной АФ, положение фокусировки изменяется по мере эксплуатации объектива или корпуса камеры, и точность фокусировки снижается по сравнению с той, какой она была вскоре после приобретения камеры.
В отношении объектива, возможен случай, когда положение остановки объектива, который переводится в точное положение фокусировки, смещается за счет возникновения неточности по мере эксплуатации.
В отношении корпуса камеры возможен случай, когда датчик АФ определяет положение, которое отличается от точного положения фокусировки, как положение фокусировки, поскольку угол наклона зеркала изменяется при перемещении зеркала и таким образом изменяется направление света, падающего на датчик АФ.
В вышеприведенных случаях пользователю ничего не остается, как отнести камеру мастеру по ремонту и просить его перенастроить положение фокусировки для восстановления положения фокусировки в его исходное состояние.
С целью решения вышеописанной проблемы в PTL 1, например, раскрыта функция, с помощью которой положение фокусировки, полученное с использованием фазоразностной АФ, можно автоматически корректировать с помощью системы контрастности.
Список цитированных источников
Патентный источник
PTL 1: Японская патентная публикация № 2000-292684
Раскрытие изобретения
Техническая проблема
Однако, согласно PTL 1 невозможно подтвердить точность фокусировки, полученную после того, как пользователь корректирует положение фокусировки, получаемое с использованием фазоразностной АФ.
Задача изобретения
Задача настоящего изобретения состоит в создании устройства съемки изображения, точность фокусировки которого, полученная после того, как пользователь корректирует состояние фокусировки, может подтверждаться пользователем при вычислении значения коррекции, с помощью которого информация фокусировки, получаемая средством автофокусировки фазоразностной системы, корректируется с использованием системы контрастности.
Решение задачи
Для решения вышеуказанной задачи устройство съемки изображения согласно настоящему изобретению является устройством съемки изображения, которое включает в себя первое средство автофокусировки, которое получает первую информацию фокусировки с использованием фазоразностной системы, и второе средство автофокусировки, которое получает вторую информацию фокусировки с использованием системы контрастности, причем устройство съемки изображения способно переходить в режим коррекции для первой информации фокусировки, устройство съемки изображения, включающее в себя средство управления отображением, которое управляет средством отображения, которое способно отображать вид в реальном времени, на котором отображается фотографируемое изображение, и средство управления, которое приводит в действие фокусирующую линзу и управляет ей в режиме коррекции, таким образом, что фокусирующая линза входит в сфокусированное состояние, с использованием второй информации фокусировки или скорректированной первой информации фокусировки, которая является первой информацией фокусировки, которая была скорректирована значением коррекции для первой информации фокусировки, причем значение коррекции вычисляется в соответствии с разностью между первой информацией фокусировки и второй информацией фокусировки, средство управления позволяет средству управления отображением вновь начинать отображение вида в реальном времени на средстве отображения, причем отображение вида в реальном времени прерывается в режиме коррекции.
Преимущества изобретения
Согласно настоящему изобретению, точность фокусировки, полученная после того, как пользователь корректирует состояние фокусировки, может подтверждаться пользователем при вычислении значения коррекции, с помощью которого информация фокусировки, получаемая средством автофокусировки фазоразностной системы, корректируется с использованием системы контрастности.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - блок-схема операций, демонстрирующая операцию калибровки АФ согласно настоящему изобретению.
Фиг. 2 иллюстрирует экран для перехода в режим калибровки АФ.
Фиг. 3 иллюстрирует экран, отображающий вид в реальном времени для подтверждения состояния фокусировки.
Фиг. 4 - блок-схема операций, демонстрирующая другую операцию калибровки АФ.
Фиг. 5 - блок-схема операций, демонстрирующая операцию изменения значения коррекции согласно настоящему изобретению.
Фиг. 6 иллюстрирует экран, отображающий вид в реальном времени для изменения значения коррекции.
Фиг. 7 - вид в разрезе принципиальной конструкции, когда зеркала обращены вниз.
Фиг. 8 - вид в разрезе принципиальной конструкции, когда зеркала обращены вверх.
Фиг. 9 - блок-схема операций, демонстрирующая другую операцию калибровки АФ.
Осуществление изобретения
Ниже описан вариант осуществления настоящего изобретения.
Вариант осуществления
В качестве устройства съемки изображения согласно настоящему изобретению будет описана цифровая однообъективная зеркальная камера со сменным объективом.
На фиг. 7 и фиг. 8 показаны схематичные виды в разрезе конструкции цифровой однообъективной зеркальной камеры согласно варианту осуществления.
Оптическая система 10 съемки изображения, размещенная в объективе 1, включает в себя один или более блоков линз и способна изменять фокусное расстояние или положение фокуса за счет перемещения всех или некоторых из блоков линз.
Средство 11 привода объектива является средством привода, которое перемещает все или некоторые из блоков линз, включенных в оптическую систему 10 съемки изображения, для регулировки состояния фокусировки.
Средство 12 обнаружения состояния объектива - это средство обнаружения, которое обнаруживает фокусное расстояние, то есть положение трансфокации и положение фокуса, оптической системы 10 съемки изображения.
Кроме того, средство 13 управления объективом - это средство управления, которое управляет всем объективом 1, в том числе, средством 14 памяти объектива, выполненным в виде ПЗУ и т.п.
Разъем 15 - это разъем, который предусмотрен для объектива 1 и корпуса 2 камеры, и когда объектив 1 и корпус 2 камеры соединены друг с другом, через разъем 15 осуществляется передача различных типов информации и подача питания.
Главное зеркало 20 образовано полузеркалом и способно поворачиваться в соответствии с рабочим состоянием камеры. При наблюдении объекта через оптический видоискатель главное зеркало 20 располагается под наклоном на оптическом пути фотографирования и отклоняет световой поток из объектива 1, направляя световой поток в оптическую систему видоискателя, которая будет описана ниже (фиг. 7). В случае фотографирования или отображения вида в реальном времени, главное зеркало 20 уходит с оптического пути фотографирования, позволяя световому потоку из объектива 1 направляться на датчик 24 изображения, который будет описан ниже (фиг. 8).
Вспомогательное зеркало 21 поворачивается совместно с главным зеркалом 20. Когда главное зеркало 20 располагается под наклоном на оптическом пути фотографирования, вспомогательное зеркало 21 отклоняет световой поток, пропущенный через главное зеркало 20, направляя световой поток на датчик 22 АФ, который будет описан ниже (фиг. 7). В случае фотографирования или отображения вида в реальном времени, вспомогательное зеркало 21 уходит с оптического пути фотографирования, поворачиваясь совместно с главным зеркалом 20 (фиг. 8).
Датчик 22 АФ включает в себя вторичную линзу формирования изображения, матричный датчик, включающий в себя множество ПЗС или КМОП-датчиков, и пр. Датчик 22 АФ способен обнаруживать точку фокусировки с использованием общеизвестной фазоразностной системы.
Затвор 23 используется для управления падением светового потока из объектива 1 на датчик 24 изображения, который будет описан ниже. Затвор 23 обычно находится в закрытом состоянии (фиг. 7) и переходит в открытое состояние во время фотографирования и отображения вида в реальном времени (фиг. 8).
Датчик 24 изображения включает в себя КМОП-датчик изображения и периферийную схему КМОП-датчика изображения.
Экран 30 фокусировки располагается на первичной зоне формирования изображения для объектива 1. Экран 30 фокусировки имеет линзу Френеля (конденсорную линзу) на стороне падения, и изображение объекта (изображение в видоискателе) формируется на отображающей стороне экрана 30 фокусировки. Пентапризма 31 используется для изменения оптического пути видоискателя и преобразует изображение объекта, сформированное на отображающей поверхности экрана 30 фокусировки, в прямое изображение.
Окуляр 32 конфигурирован так, что его оптическая сила подстраивается к зрению пользователя в то время, когда пользователь смотрит через видоискатель. Здесь оптическая система, включающая в себя экран 30 фокусировки, пентапризму 31 и окуляр 32, называется оптической системой видоискателя.
Датчик АЭ 33 образован фотодиодами, которые соответствуют многосегментным зонам в зоне съемки изображения, и измеряет яркость изображения объекта, сформированного на отображающей поверхности экрана 30 фокусировки.
Средство 40 управления камерой управляет корпусом 2 камеры, а также всей камерой, включающей в себя объектив 1. Микрокомпьютер, например, используется как средство 40 управления камерой. Датчик 22 АФ и средство 40 управления камерой составляют первое средство автофокусировки (средство обнаружения фокальной точки), которое получает первую информацию фокусировки посредством фазоразностной системы.
Цифровое средство 41 управления осуществляет различные операции управления данных изображения, и контроллер памяти, например, используется как цифровое средство 41 управления. Цифровое средство 41 управления может включать в себя средство автофокусировки системы контрастности (средство обнаружения фокальной точки), которое обнаруживает контрастность изображения, сфотографированного датчиком 24 изображения, и определяет положение сфокусированного фокуса (именуемое ниже положением фокусировки) с использованием значения оценки контрастности. Цифровое средство 41 управления образует второе средство автофокусировки (средство обнаружения фокальной точки), которое получает вторую информацию фокусировки с использованием системы контрастности.
Средство 42 памяти камеры сохраняет настройки, используемые для осуществления различных операций управления, данные регулировки и пр., и флэш-память используется как средство 42 памяти камеры.
Жидкокристаллический монитор 43 отображает изображение фотографируемого объекта или различные типы информации фотографирования. Жидкокристаллический монитор 43 представляет средство отображения, которое отображает вид в реальном времени для подтверждения состояния фокусировки при переходе в режим калибровки АФ (режим коррекции информации фокусировки).
Хотя это не показано на фиг. 7 и фиг. 8, жидкокристаллический монитор 43 снабжен кнопкой «установить» и кнопкой «отменить». При нажатии кнопки «установить», отображаемой на жидкокристаллическом мониторе 43, можно осуществлять такие операции, как определение или выбор. С другой стороны, при нажатии кнопки «отменить», отображаемой на жидкокристаллическом мониторе 43, можно осуществлять такие операции, как возврат в предыдущее состояние или выход из конкретного режима.
Цифровое средство 41 управления включает в себя средство вычисления, которое вычисляет значение коррекции на основании разности между двумя выходами, один из которых получается с использованием системы контрастности, и другой из которых применяется средством 40 управления камерой с использованием фазоразностной системы на основании выхода датчика 22 АФ. Разность, вычисленная средством вычисления, сохраняется в средстве 42 памяти камеры как значение коррекции.
Камера согласно этому варианту осуществления может переходить в режим калибровки АФ, в котором камера вычисляет сохраняет вышеописанное значение коррекции.
Далее будет описана функция для выполнения коррекции фазоразностной АФ (далее - калибровки АФ).
Способ перемещения линзы в положение фокусировки, полученное после коррекции положения фокусировки, получаемого системой обнаружения разности фаз
На фиг. 1 показана блок-схема операций, демонстрирующая операцию калибровки АФ согласно варианту осуществления.
До начала последовательности операций сначала требуется операция для определения объекта. После определения объекта начинается калибровка АФ. Начальный экран в это время показан на фиг. 2.
Калибровка АФ начинается по команде пользователя. Когда камера находится в вышеописанном режиме калибровки АФ, пользователь нажимает кнопку 205 «начать», представленную на фиг. 2 для запуска калибровки АФ. Фиг. 2 иллюстрирует рамку 201 отображения названия режима, где отображается микрорегулировка АФ, которая является альтернативным названием режима калибровки АФ, название 202 объектива, калибровку 203, индекс 204 значения коррекции и кнопку 206 «отменить».
На этапе S101 фокусировка на объект осуществляется с использованием системы обнаружения контрастности (альтернативное название системы контрастности).
На этапе S102 средство 40 управления камерой передает сигнал на средство 13 управления объективом для перемещения фокусирующей линзы в заданное положение с помощью средства 11 привода объектива.
На этапе S103 сигнал контрастности изображения, полученный от датчика 24 изображения, обнаруживается цифровым средством 41 управления.
На этапе S104 небольшое перемещение фокусирующей линзы на этапе S102 и обнаружение контрастности на этапе S103 повторяются, пока не будет достигнуто заданное количество N повторений.
На этапе S105 цифровое средство 41 управления определяет положение фокуса, при котором получается сигнал изображения, имеющий наивысшую контрастность из N результатов обнаружения контрастности, как положение фокусировки, и передает сигнал на средство 40 управления камерой. Средство 40 управления камерой принимает информацию положения в это время от средства 12 обнаружения состояния объектива с помощью средства 13 управления объективом и формирует информацию положения фокусировки. В итоге высокое значение оценки контрастности, которое удовлетворяет определенным условиям, преобразуется в положение фокуса, которое рассматривается как положение фокусировки.
На этапе S106 средство 40 управления камерой предписывает датчику 22 АФ обнаруживать фокальную точку с использованием фазоразностной АФ и формирует информацию положения фокусировки путем прибавления значения к информации положения фокуса от средства 12 обнаружения состояния объектива, причем значение получается путем преобразования результата, обнаруженного в это время, т.е. величины сдвига фокальной точки (величины расфокусировки), в величину перемещения фокусирующей линзы в направлении фокусировки.
На этапе S107 средство 40 управления камерой предписывает цифровому средству 41 управления вычислять значение коррекции положения фокусировки, которое равно разности между информацией положения фокусировки, определенного цифровым средством 41 управления как положение фокусировки, и информацией положения фокусировки, полученной из результатов обнаружения датчика 22 АФ.
На этапе S108, значение коррекции положения фокусировки, вычисленное цифровым средством 41 управления, сохраняется в средстве 42 памяти камеры.
На этапе S109, информация положения фокусировки, сформированная на этапе S106, корректируется значением коррекции положения фокусировки, хранящимся в средстве 42 памяти камеры.
На этапе S110, средство 40 управления камерой передает сигнал на средство 13 управления объективом для перемещения фокусирующей линзы в положение фокусировки, скорректированное на этапе S109, с помощью средства 11 привода объектива. На этом этапе, вычисляется величина сдвига фокальной точки (величина расфокусировки), полученная с использованием фазоразностной АФ, величина сдвига фокальной точки (величина расфокусировки) корректируется значением коррекции положения фокусировки, хранящимся в средстве 42 памяти камеры, и фокусирующая линза перемещается в соответствии со скорректированным значением. Каждое из вычисления, коррекции и перемещения осуществляется, по меньшей мере, дважды. Когда эти операции осуществляются два или более раз, можно устранить сдвиг от целевого положения вследствие неточности детали привода (шестерни, электродвигателя или другого компонента) фокусирующей линзы.
На этапе S111, отображение вида в реальном времени, прерванное в связи с переходом в режим калибровки АФ, вновь начинается, благодаря чему изображение вида в реальном времени отображается на жидкокристаллическом мониторе 43. Поскольку фокусируемый объектив перемещается в соответствии с значением коррекции положения фокусировки, и перемещение фокусирующей линзы осуществляется по меньшей мере дважды на этапе S110, можно отображать вид в реальном времени с высокой степенью фокусировки.
Экран, отображающий вид в реальном времени в это время, представлен на фиг. 3. Когда индекс 204 указывает положение +10 в примере, показанном на фиг. 3, значение коррекции, отображаемое на экране, равно +10. Здесь пользователь может подтвердить значение коррекции и точность фокусировки, соответствующую значению коррекции, наблюдая вид в реальном времени, отображаемый на жидкокристаллическом мониторе 43. Фиг. 3 иллюстрирует кнопку 207 подтверждения, которая отображается на экране, когда экран отображает вид в реальном времени, и когда пользователь нажимает кнопку 207 подтверждения, значение коррекции фиксируется.
На этом калибровка АФ заканчивается.
Способ перемещения линзы в положение фокусировки, полученное с использованием системы обнаружения контрастности
На этапе S110, фокусирующая линза перемещается в положение, полученное коррекцией положения фокусировки, получаемого с использованием фазоразностной АФ. В связи с этим, фокусирующая линза может перемещаться в положение фокусировки, полученное с использованием системы обнаружения контрастности. Последовательность операций калибровки АФ в этом случае представлена на фиг. 4. Последовательность операций, представленная на фиг. 4, следует за последовательностью операций, представленной на фиг. 1.
Положение фокусировки, полученное с использованием системы обнаружения контрастности на этапе S305, заранее сохраняется в средстве 42 памяти камеры или ОЗУ и извлекается на этапе S309 на фиг. 4.
На этапе S310, средство 40 управления камерой передает сигнал на средство 13 управления объективом для перемещения фокусирующей линзы в положение фокусировки, извлеченное на этапе S309, с помощью средства 11 привода объектива.
Здесь было приведено описание способа на этапе S310, где линза перемещается в положение фокусировки, полученное с использованием системы обнаружения контрастности. В связи с этим, поскольку калибровка АФ осуществляется для осуществления коррекции фазоразностной АФ, способ на этапе S110 предпочтителен, когда линза перемещается в положение фокусировки, полученное путем осуществления коррекции фазоразностной АФ. Дело в том, что, хотя линза перемещается к положению фокусировки, полученному с использованием системы обнаружения контрастности, вид в реальном времени отображается в то время как степень фокусировки несколько снижена по сравнению со случаем вышеописанного примера вследствие неточности детали привода (шестерни, электродвигателя или другого компонента) объектива. Однако снижение степени фокусировки можно допустить, поскольку отображение вида в реальном времени визуально распознается через небольшой задний монитор или подвижный монитор, который обычно соединен с камерой.
Способ получения положения фокусировки с использованием системы обнаружения разности фаз после приближения линзы к положению фокусировки, полученному с использованием системы обнаружения контрастности
На этапе 106, показанном на фиг. 1, информацию положения фокусировки получают с использованием фазоразностной системы после обнаружения контрастности и до приведения линзы в движение. Здесь, информацию положения фокусировки можно получить с использованием фазоразностной системы после приведения линзы в движение для приближения к положению фокусировки в соответствии с информацией положения фокусировки, получаемой с использованием системы обнаружения контрастности на этапе S105. Последовательность операций калибровки АФ в этом случае представлена на фиг. 4. Последовательность операций на фиг. 9 следует за последовательностью операций на фиг. 1.
Линза приводится в движение для приближения к положению фокусировки, получаемому с использованием системы обнаружения контрастности на этапе S905, в соответствии с информацией положения фокусировки (этап S920). Затем на этапе S906 информация положения фокусировки формируется с использованием фазоразностной системы.
Согласно последовательности операций, представленной на фиг. 9, обнаружение положения фокусировки с использованием фазоразностной системы можно осуществлять с высокой точностью. Дело в том, что изображение, полученное в это время, менее размыто, чем изображение, полученное в то время, когда заканчивается перемещение линзы для обнаружения контрастности. Таким образом, множество вычислений величины сдвига фокальной точки (величины расфокусировки) с использованием фазоразностной АФ и множество коррекций величины сдвига фокальной точки (величины расфокусировки), произведенные на этапе S110 последовательности операций на фиг. 1, становятся ненужными. Конечно, вычисление и коррекцию можно осуществлять несколько раз, что проиллюстрировано в последовательности операций на фиг. 1.
В этом случае, после получения информации положения фокусировки с использованием фазоразностной системы на этапе S920, информация положения фокусировки, сформированная на этапе S906, корректируется на этапе S909 значением коррекции положения фокусировки, хранящимся в средстве 42 памяти камеры. Этот этап осуществляется аналогично этапу S109 на фиг. 1.
На этапе S910 таким же образом, как и на этапе S110, средство 40 управления камерой передает сигнал на средство 13 управления объективом для перемещения фокусирующей линзы в положение фокусировки, скорректированное на этапе S909, с помощью средства 11 привода объектива.
Изменение значения коррекции пользователем
Далее будет описан случай, когда пользователь изменяет значение коррекции после осуществления калибровки АФ. На Фиг. 5 показана блок-схема операций, демонстрирующая, что значение коррекции может изменяться пользователем.
На этапе S501, осуществляется последовательность этапов операции калибровки АФ, представленных на фиг. 1 или фиг. 4. В этом случае, экран, который отображает вид в реальном времени на этапе S111 или этапе S311, представлен на фиг. 6.
На этапе S502, пользователь может изменять значение коррекции. Пользователь изменяет значение коррекции в направлении вперед или в направлении назад, нажимая кнопку изменения значения коррекции (вперед) 208 или кнопку изменения значения коррекции (назад) 209, которая отображается на экране, показанном на фиг. 6. В случае, когда изменение не требуется, пользователь подтверждает значение коррекции, нажимая кнопку 207 подтверждения. В это время, пользователь может изменять значение коррекции, подтверждая изображение объекта, отображаемое как вид в реальном времени, поскольку отображение вида в реальном времени вновь начинается на этапе S111 на фиг. 1.
На этапе S503 выполняется определение, изменилось ли значение коррекции на этапе S502. В случае, когда значение коррекции изменилось, последовательность операций переходит к этапу S504. В случае, когда значение коррекции не изменилось, последовательность операций переходит к этапу S505.
На этапе S504, средство 40 управления камерой передает сигнал на средство 13 управления объективом в соответствии с величиной изменения значения коррекции для перемещения фокусирующей линзы с помощью средства 11 привода объектива. На этапе S505, значение коррекции сохраняется в средстве 42 памяти камеры.
В вышеприведенном варианте осуществления, можно получить следующие эффекты.
Пользователь может подтверждать точность фокусировки, осуществляемой с использованием фазоразностной АФ, после калибровки АФ, перемещая линзу в положение фокусировки, полученное коррекцией положения фокусировки, получаемого с использованием фазоразностной АФ, и затем отображая изображение в это время.
Кроме того, поскольку пользователь может изменять значение коррекции, подтверждая точность фокусировки, пользователь может осуществлять коррекцию фазоразностной АФ по своему желанию.
Хотя средство, которое включает в себя датчик 22 АФ и средство 40 управления камерой, описано как первое средство автофокусировки, применяющее фазоразностную систему, настоящее изобретение этим не ограничивается. Фазоразностное средство автофокусировки, где применяется фазоразностная система поверхности съемки изображения, в которой пиксели обнаружения фокальной точки расположены в зоне обнаружения фокальной точки на поверхности съемки изображения датчика 24 изображения, также может применяться как первое средство автофокусировки.
Настоящее изобретение не ограничивается вышеописанным вариантом осуществления и допускает различные изменения или модификации, не выходящие за рамки сущности или объема настоящего изобретения. Таким образом, чтобы довести объем настоящего изобретения до сведения общественности, ниже представлена формула изобретения.
По настоящей заявке испрашивается приоритет на основании заявки на патент Японии № 2011-067813, поданной 25 марта 2011 г., которая настоящим в полном объеме включена в настоящее описание путем ссылки.
Перечень ссылочных позиций
22 датчик АФ
24 датчик изображения
40 средство управления камерой
41 цифровое средство управления
43 жидкокристаллический монитор
207 кнопка подтверждения
208 кнопка изменения значения коррекции (вперед)
209 кнопка изменения значения коррекции (назад).