CN101387733A - 成像设备和准焦控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种成像设备和准焦控制方法，该成像设备包括：成像单元，其获取与对象相关的图像信号；驱动单元，其驱动对焦镜头；第一检测单元，其执行基于对比检测方法的对焦检测，以检测对焦镜头的准焦位置；第二检测单元，其在对焦镜头被驱动单元朝向准焦位置驱动的同时执行基于相差检测方法的对焦检测，以执行对对焦镜头的临时准焦位置进行检测的临时位置检测处理；以及准焦控制单元，其控制驱动单元来驱动对焦镜头，使之通过临时准焦位置并随后返回到准焦位置。对焦检测信息至少对于给定的位置范围来获得，并存储在预定存储单元中。基于所存储的对焦检测信息来检测准焦位置。

Description

成像设备和准焦控制方法
技术领域
本发明涉及一种成像设备，其允许基于对比(contrast)检测方法的对焦检测和基于相差检测方法的对焦检测。
背景技术
通常，诸如数字单镜头反射(SLR)摄像机的成像设备基于利用相差AF传感器来执行自动对焦控制(AF控制)的相差检测方法(相差AF)执行对焦检测。相差AF的优点是与基于对比检测方法的对焦检测(对比AF)相比对焦检测更快，在基于对比检测方法的对焦检测中，由成像元件获得的图像信号具有对比峰值水平的对焦镜头位置被检测，但是相差AF的缺点是较之对比AF更低的对焦检测精度。
已经提出了兼具相差AF和对比AF的优点的AF方法，其被称为混合AF方法。例如，日本未审查专利申请公布No.2003-7994公开了一种成像元件，其能够同时获得两个图像，用于检测相差。利用这样的成像元件，可以实现混合AF方法。
在混合AF方法中，例如，对焦镜头被快速驱动到由相差AF方法检测出的准焦(in-focus)位置，然后使得对比AF方法能够进行来执行高精度对焦检测。因此，实现了兼具两种AF方法的优点的AF控制。
发明内容
但是，上述的混合AF方法存在问题。即使对焦镜头被驱动到由相差AF方法检测的准焦位置，除非对焦镜头已经经过具有峰值对比度的位置，否则对比AF方法一直执行对焦镜头的驱动，直至检测到具有峰值对比度的位置。在此情况下，不能实现快速对焦检测。
因此，期望提供一种能够稳定执行高速和高精度对焦检测的成像设备。
根据本发明的实施方式，一种成像设备包括：成像装置，用于获取与对象相关的图像信号；驱动装置，用于驱动对焦镜头；第一检测装置，用于执行基于对比检测方法的对焦检测，以检测对焦镜头的准焦位置；第二检测装置，用于在对焦镜头被驱动装置朝向准焦位置驱动的同时执行基于相差检测方法的对焦检测，以执行对对焦镜头的临时准焦位置进行检测的临时位置检测处理；以及准焦控制装置，用于控制驱动装置来驱动对焦镜头，使之通过临时准焦位置并随后返回到准焦位置。第一检测装置包括：用于执行对焦信息获取处理的装置，所述对焦信息获取处理基于由成像装置在由驱动装置驱动的对焦镜头的各个位置处获取的图像信号，来获取对焦检测信息，所述对焦检测信息被用于基于对比检测方法的对焦检测；以及用于执行准焦位置检测处理的装置，所述准焦位置检测处理基于在对焦信息获取处理中获取的对焦检测信息，来检测准焦位置。准焦控制装置包括：确定装置，用于通过将预定的超过量加到在临时位置检测处理中检测的临时准焦位置，来确定对焦镜头的停止位置；第一驱动控制装置，用于控制对焦镜头的驱动，使得对焦镜头经过临时准焦位置移动到停止位置；对焦信息存储装置，用于获得对焦检测信息并将其存储在预定存储装置中，对焦检测信息通过在由第一驱动控制装置控制的对焦镜头的驱动过程中至少对于给定的位置范围执行对焦信息获取处理来获得；以及第二驱动控制装置，用于控制对焦镜头的驱动，使得对焦镜头到达通过基于存储在预定存储装置中的对焦检测信息而执行准焦位置检测处理所检测出的准焦位置。
根据本发明的另一个实施方式，一种用于在成像设备中将对焦镜头驱动到准焦位置的准焦控制方法(所述成像设备包括用于获取与对象相关的图像信号的成像装置以及用于驱动对焦镜头的驱动装置)包括如下步骤：执行基于对比检测方法的对焦检测，以检测对焦镜头的准焦位置；在述对焦镜头被驱动装置朝向准焦位置驱动的同时执行基于相差检测方法的对焦检测，以执行对对焦镜头的临时准焦位置进行检测的临时位置检测处理；以及控制驱动装置来驱动对焦镜头，使之通过临时准焦位置并随后返回到准焦位置。所述检测步骤包括：执行对焦信息获取处理，所述对焦信息获取处理基于由成像装置在由驱动装置驱动的对焦镜头的各个位置处获取的图像信号，来获取对焦检测信息，所述对焦检测信息用于基于对比检测方法的对焦检测；以及执行准焦位置检测处理，所述准焦位置检测处理基于在对焦信息获取处理中获取的对焦检测信息，来检测准焦位置。所述控制步骤包括：通过将预定的超过量加到在临时位置检测处理中检测的临时准焦位置，来确定对焦镜头的停止位置；驱动对焦镜头，使得对焦镜头经过临时准焦位置移动到停止位置；通过在驱动对焦镜头以使其经过临时准焦位置移动到停止位置的过程中至少对于给定的位置范围执行对焦信息获取处理，来获得对焦检测信息，以及将所获得的对焦检测信息存储在成像设备的预定存储装置中；以及通过基于存储在预定存储装置中的对焦检测信息执行准焦位置检测处理来检测准焦位置，并且将对焦镜头驱动到所检测出的准焦位置。
根据本发明的实施方式，对焦镜头的停止位置通过将预定的超过量加到通过执行基于相差检测方法的对焦检测检测的临时位置来确定。在对焦镜头被驱动以经过临时位置移动到停止位置的同时，基于由成像装置至少在给定的位置范围内的对焦镜头的各个位置处获取的图像信号，来获取对焦检测信息并且将其存储在预定存储装置中，所述对焦检测信息被用于基于对比检测方法的对焦检测。基于存储在预定存储装置中的对焦检测信息来检测准焦位置，并且对焦镜头被驱动到该准焦位置。结果，可以稳定地执行高速度和高精度的对焦检测。
附图说明
图1是示出了根据本发明的第一实施方式的成像设备的外观结构的视图；
图2是示出了成像设备的外观结构的视图；
图3是成像设备的纵向剖视图；
图4是示出了成像设备的电学结构的框图；
图5是示出了基于对比AF的准焦位置检测的视图；
图6A和6B是示出了由成像设备执行的混合AF的操作的视图；
图7是示出了成像设备的基本操作的流程图；
图8是示出了根据本发明的第二实施方式的成像设备的内部结构的纵向剖视图；
图9是示出了成像设备的电学结构的框图；
图10是示出了根据第二实施方式的成像元件的结构的视图；
图11是示出了分割成多个像素部分的绿色(G)像素的结构的视图；
图12是示出了利用根据第二实施方式的成像元件的相差AF的原理的视图；
图13是示出了当焦平面沿靠近成像元件的成像区域的方向偏离焦点200μm时获得的仿真结果的视图；
图14是示出了当焦平面沿靠近成像元件的成像区域的方向偏离焦点100μm时获得的仿真结果的视图；
图15是示出了在焦平面与成像区域重合的准焦状态下获得的仿真结果的视图；
图16是示出了当焦平面沿远离成像元件的成像区域的方向偏离焦点100μm时获得的仿真结果的视图；
图17是示出了当焦平面沿远离成像元件的成像区域的方向偏离焦点200μm时获得的仿真结果的视图；
图18是示出了一对图像序列的重心位置之间的差与偏离焦点的量之间的关系的图线；
图19是示出了根据本发明的第三实施方式的成像设备的内部结构的纵向剖视图；
图20是示出了成像设备中的反射镜升起状态的视图；
图21是示出了成像设备的电学结构的框图；
图22是示出了成像设备的基本操作的流程图；以及
图23是示出了成像设备的操作的视图。
具体实施方式
第一实施方式
图1和2是示出了根据本发明的第一实施方式的成像设备1A的外观结构的视图。图1和2分别是成像设备1A的正视图和后视图。
成像设备1A例如被形成为数字SLR静态摄像机，并包括摄像机主体10和可更换镜头2，所述可更换镜头2用作以可拆卸方式附装到摄像机主体10的照相镜头。
参考图1，附装了可更换镜头2的安装部分301、镜头更换按钮302、可以由使用者握持的抓握部分303、模式设置转盘305、控制值设置转盘306以及快门按钮307被设置在摄像机主体10的前侧。安装部分301位于摄像机主体10的前侧的基本中心，镜头更换按钮302位于安装部分301的右侧。模式设置转盘305位于前侧的左上部，控制值设置转盘306位于前侧的右上部。快门按钮307位于抓握部分303的上端。
参考图2，液晶显示器(LCD)311、设置按钮312、十字键选择器314以及按钮315被设置在摄像机主体10的后表面上。设置按钮312位于LCD 311的左侧，并且十字键选择器314位于LCD 311的右侧。按钮315位于十字键选择器314的中央。此外，电子取景器(EVF)316、眼罩321、主开关317、曝光校正按钮323、自动曝光(AE)锁定按钮324、闪光单元318以及连接端子部分319被设置在摄像机主体10的后表面上。EVF316被布置在相对于LCD 311的上部位置，眼罩321围绕EVF 316形成。主开关317被布置在EVF 316的左侧。曝光校正按钮323和AE锁定按钮324被布置在EVF 316的右侧，并且闪光单元318和连接端子部分319位于EVF 316的上部。
安装部分301包括连接器Ec(参见图4)和联接器75(参见图4)，连接器Ec用于提供与附装到安装部分301的可更换镜头2的电连接，联接器75用于提供与可更换镜头2的机械连接。
镜头更换按钮302是被按压来卸下附装到安装部分301的可更换镜头2的按钮。
抓握部分303是在拍摄操作过程中使用者握持成像设备1A的部分，并且具有手指形外形，以提供更合适的感受。抓握部分303包括电池接纳腔和卡接纳腔(没有示出)。电池接纳腔被设计来接纳充当摄像机电源的电池69B(参见图4)，卡接纳腔被设计来以可拆卸方式接纳存储卡67(参见图4)，以将照相图像的图像数据记录在存储卡67上。抓握部分303可以设置有抓握传感器，所述抓握传感器被配置来检测使用者是否握持抓握部分303。
模式设置转盘305和控制值设置转盘306中的每一个由可在基本平行于摄像机主体10的顶表面的平面中旋转的基本盘状的构件形成。模式设置转盘305可操作来选择成像设备1A中设置的模式或功能中的一种，诸如自动曝光(AE)控制模式、自动对焦(AF)控制模式、各种拍摄模式(如用于拍摄静态图像的静态图像拍摄模式和用于连续拍摄图像的连续拍摄模式)、以及用于再现被记录图像的再现模式。控制值设置转盘306被布置来设置用于成像设备1A中所设置的各种功能的控制值。
快门按钮307是可以被按压一半(“半按压”)并可以被进一步按压(“全按压”)的按压开关。在静态图像拍摄模式中，当快门按钮307被半按压时，在拍摄对象的静态图像之前的预拍摄操作(预拍摄操作包括对焦检测和曝光控制值的设置)被执行。然后，当快门按钮307被全按压时，拍摄操作(将成像元件101(参见图3)曝光、对由曝光所获得的图像信号应用预定的图像处理以及将所得的图像信号记录到诸如存储卡的记录介质上的一系列操作)被执行。
LCD 311包括能够显示图像的彩色液晶板。LCD 311被构造来显示由成像元件101(参见图3)所获取的图像或再现和显示被记录的图像，并且还被构造来显示用于设置成像设备1A中所设置的功能或模式的设置屏幕。可以使用有机电致发光(EL)显示器件或等离子体显示器件来代替LCD 311。
设置按钮312是***作来执行成像设备1A中所设置的功能的按钮。设置按钮312的实例包括用于设置在LCD 311上所显示的菜单屏幕上所选定的项目的选择设置开关、选择取消开关、用于切换菜单屏幕上的显示的菜单显示开关、显示开通/关断开关以及显示放大开关。
十字键选择器314具有环形构件，所述环形构件包括多个沿其圆周以相等间隔布置的按压部分(以图2中所示的三角形标记的部分)，并且对应于按压部分设置有触点(开关)(没有示出)，使得对于按压部分中的一个的按压可以被触点中的对应一个检测。按钮315位于十字键选择器314的中央。十字键选择器314和按钮315可操作来输入指令，诸如用于改变拍摄放大倍数(将变焦镜头212(参见图4)移动到广角(广)侧和移动到远景(远)侧)的指令、用于设置帧前进特征以使要再现在LCD311上的记录图像逐帧前进的指令以及用于设置拍摄条件(诸如光圈值、快门速度以及闪光灯的接通或关断)的指令。
EVF 316包括液晶板310(参见图3)，并且被配置来显示由成像元件101(参见图3)获取的图像或再现和显示被记录的图像。在实际拍摄(用于图像记录的拍摄)之前，提供实时取景(预览)显示，使得可以基于由成像元件101顺序产生的图像信号以视频形式将对象显现在EVF 316或LCD 311上。这允许使用者可视地查看将由成像元件101实际照相的对象。
主开关317由可左右滑动的两触点滑动开关形成。当主开关317被设置到左侧时，成像设备1A通电。当主开关317被设置到右侧时，成像设备1A被断电。
闪光单元318被形成为弹出式内置闪光灯。外部闪光灯等可以利用连接端子部分319附装到摄像机主体10。
眼罩321是C形遮光构件，其具有遮光性能并且能够阻挡外部光进入EVF 316。
曝光校正按钮323是用于手动调节曝光值(光圈值或快门速度)的按钮。AE锁定按钮324是用于固定曝光的按钮。
可更换镜头2用作接收来自对象的光(光学图像)所通过的镜头窗，并且还用作照相光学***用于将对象光引导到设置在摄像机主体10中的成像元件101中。可更换镜头2可以通过按压上述的镜头更换按钮302而被从摄像机主体10拆下。
可更换镜头2包括具有多个沿光轴LT串列布置的镜头的透镜组21(见图4)。透镜组21包括配置来执行调焦的对焦镜头211(见图4)以及配置来执行可变放大的变焦镜头212(见图4)。对焦镜头211和变焦镜头212被沿光轴LT(见图3)的方向驱动，以分别执行调焦和可变放大。可更换镜头2还在可更换镜头2的镜筒的外周上的特定位置包括操作环，使其可沿镜筒的外周表面旋转。响应于手动操作或自动操作，变焦镜头212根据操作环的旋转方向和旋转量沿光轴LT方向移动，并且被设定到与变焦镜头212移动到的位置相对应的变焦倍数(拍摄放大倍数)。
下面将描述成像设备1A的内部结构。图3是成像设备1A的纵向剖视图。如图3所示，摄像机主体10包括成像元件101、反射镜单元103以及相差AF模块107。
反射镜单元103被形成为反射构件，其在可更换镜头2被附装到摄像机主体10的情况下，在可更换镜头2中所包含的透镜组21的光轴LT上，将对象光朝向设置在摄像机主体10的上部中的成像元件101反射。反射镜单元103被固定地安装在摄像机主体10中。
反射镜单元103包括主反射镜1031和副反射镜1032。副反射镜1032位于主反射镜1031的后侧。穿过可更换镜头2的对象光被主反射镜1031向上反射，同时穿过可更换镜头2的对象光的一部分透射通过主反射镜1031。透射通过主反射镜1031的该部分对象光被副反射镜1032反射，并且对象光的被反射部分进入相差AF模块107。
成像元件101被置于垂直于图3所示的Y轴的平面(XZ面)中，并且接收由主反射镜1031反射的对象光。成像元件101由例如具有Bayer图案的互补金属氧化物半导体(CMOS)彩色面传感器(CMOS成像元件)实现。在Bayer图案中，多个具有光电二极管的像素以二维方式布置成矩阵，并且具有不同光谱特性的红(R)、绿(G)和蓝(B)彩色滤光器以1：2：1的比例布置在各个像素的光接收表面上。成像元件(图像传感器)101产生与通过可更换镜头2形成的对象光学图像有关的红(R)、绿(G)和蓝(B)颜色分量的模拟电信号(图像信号)，并且将其输出作为R、G和B颜色图像信号。
快门单元40被置于成像元件101的前方。快门单元40被形成为机械焦平面快门，其被配置来执行被朝向成像元件101引导的对象光的光路打开操作和光路阻挡操作。如果成像元件101是可以完全电子化关闭的成像元件101，则快门单元40可以被省略。
相差AF模块107被形成为包括距离测量元件的AF传感器，距离测量元件被配置来检测关于对象的对焦信息。相差AF模块107被置于反射镜单元103的底部，并且执行基于相差检测方法的对焦检测(此后称为“相差AF”)，以检测准焦位置。
EVF 316包括液晶板310和目镜106。液晶板310被形成为例如能够显示图像的彩色液晶板，并且能够显示由成像元件101所获取的图像。目镜106将显示在液晶板310上的对象图像引向EVF 316外部。利用EVF316的上述构造，使用者可以可视地查看将被成像元件101照相的对象。
图4是示出了成像设备1A的电学结构的框图。在图4中，与图1-3中所示的相同或相似的构件被赋予相同的标号。为便于描述，首先将描述可更换镜头2的电学结构。
除了形成上述照相光学***的透镜组21之外，可更换镜头2还包括镜头驱动机构24、镜头位置检测单元25、镜头控制单元26以及光圈驱动机构27。
在透镜组21中，对焦镜头211、变焦镜头212和光圈23沿光轴LT(见图3)的方向保持在镜筒中，在成像元件101上接收和形成对象的光学图像，光圈23被配置来调节入射在设置在摄像机主体10中的成像元件101上的光的量。在AF控制中，设置在可更换镜头2中的AF致动器71M沿光轴LT方向驱动对焦镜头211，以执行对焦控制。
对焦驱动控制单元71A被配置来基于从主控制单元62通过镜头控制单元26提供的AF控制信号产生用于AF致动器71M的驱动控制信号，该信号对于将对焦镜头211移动到准焦位置是必需的。AF致动器71M包括步进电机，并且将镜头驱动力施加到镜头驱动机构24。
镜头驱动机构24例如包括螺旋面(helicoid)和使得螺旋面旋转的齿轮。响应于接收自AF致动器71M的驱动力，镜头驱动机构24沿平行于光轴LT的方向驱动对焦镜头211或任何其它合适的部件。对焦镜头211的移动方向和移动量分别根据AF致动器71M的旋转方向和旋转速度来确定。
镜头位置检测单元25包括编码器板和编码器刷，编码器板具有多个在透镜组21的可移动范围内沿光轴LT方向以预定间距限定的码图案，所述编码器刷在与编码器板以可滑动方式接触的情况下与透镜组21一起移动。镜头位置检测单元25被构造来检测对焦控制过程中透镜组21的移动量。由镜头位置检测单元25检测的镜头位置例如以脉冲数的形式输出。
镜头控制单元26包括例如微型计算机，所述微型计算机具有内置存储器，诸如存储控制程序的只读存储器(ROM)或存储关于状态信息的数据的快闪存储器。
镜头控制单元26具有通过连接器Ec执行与摄像机主体10的主控制单元62的通信的通信功能。因此，透镜组21的状态信息数据(诸如焦长、出瞳位置、光圈数、准焦距离以及环境光的量)以及由镜头位置检测单元25检测的对焦镜头211的位置信息可以被传送到主控制单元62。而且，例如，可以从主控制单元62接收关于对焦镜头211的驱动量的数据。
光圈驱动机构27被配置来响应于通过联接器75从光圈驱动致动器76M接收的驱动力，而改变光圈23的光圈直径。
下面将描述摄像机主体10的电学结构。除了上述诸如成像元件101和快门单元40的部件之外，摄像机主体10还包括模拟前端(AFE)5、图像处理单元61、图像存储器614、主控制单元62、闪光电路63、操作单元64、视频随机访问存储器(VRAM)65(65a和65b)、卡接口(I/F)66、存储卡67、通信I/F68、电源电路69、电池69B、快门驱动控制单元73A、快门驱动致动器73M、光圈驱动控制单元76A以及光圈驱动致动器76M。
如上所述，成像元件101由CMOS彩色面传感器形成。下述的定时控制电路51控制成像操作，诸如成像元件101的曝光操作的开始(结束)、成像元件101中包含的各个像素的输出选择、以及像素信号的读取。
AFE 5被配置来向成像元件101提供定时脉冲，以执行预定操作，并且对从成像元件101输出的图像信号(一组对应于由CMOS面传感器的各个像素接收的光束的模拟信号)应用预定的信号处理，以将其转换为数字信号，所述数字信号然后被输出到图像处理单元61。AFE 5包括定时控制电路51、信号处理单元52以及模数(A/D)转换单元53。
定时控制电路51基于从主控制单元62输出的基准时钟信号产生预定的定时脉冲(诸如垂直扫描脉冲φVn、水平扫描脉冲φVm以及用于产生复位信号的脉冲φVr)，并且将其输出到成像元件101以控制成像元件101的成像操作。通过向信号处理单元52和A/D转换单元53输出预定的定时脉冲，信号处理单元52和A/D转换单元53的操作受到控制。
信号处理单元52被配置来对从成像元件101输出的模拟图像信号应用预定的模拟信号处理。信号处理单元52包括相关双采样(CDS)电路、自动增益控制(AGC)电路以及箝位电路。A/D转换单元53被配置来基于从定时控制电路51输出的定时脉冲，来将从信号处理单元52输出的模拟R、G和B图像信号转换成多位(例如12位)的数字图像信号。
图像处理单元61被配置来对从AFE5输出的图像数据执行预定的信号处理，以创建图像文件，并且图像处理单元61包括黑度校正电路611、白平衡(WB)控制电路612以及伽马校正电路613。由图像处理单元61接收的图像数据与成像元件101的读操作同步地写到图像存储器614。此后，写入图像存储器614的图像数据被访问，并且在图像处理单元61的各个模块中的经受处理。
黑度校正电路611被配置来将由A/D转换单元53获得的经A/D转换的数字R、G和B图像信号的黑度校正为基准黑度。
白平衡控制电路612被配置来依照光源基于基准白度执行红(R)、绿(G)和蓝(B)颜色分量的数字信号的电平转换(白平衡(WB)调节)。就是说，白平衡控制电路612基于从主控制单元62提供的WB调节数据，指定根据亮度或色度数据将被估计为被照相对象中的白色部分的部分，并且确定指定部分中的R、G和B颜色分量的平均值以及G/R比和G/B比。平均值、G/R比和G/B比被用作R和B校正增益，以执行电平校正。
伽马校正电路613被配置来校正经WB调节的图像数据的灰度特性。具体地，伽马校正电路613利用针对每一个颜色分量预先设定的伽马校正表对图像数据的电平进行非线性转变，并且执行偏移调节。
图像存储器614是在摄像模式中临时存储从图像处理单元61输出的图像数据和被主控制单元62用作用于对图像数据执行预定处理的工作区域的存储器。在再现模式中，图像存储器614临时存储从存储卡67读出的图像数据。
主控制单元62例如包括具有内置存储单元(诸如存储控制程序的ROM或者临时存储数据的RAM)的微型计算机，并且被配置来控制成像设备1A的各个部件。
闪光电路63被配置来在闪光拍摄模式中将从闪光单元318或连接到连接端子部分319的外部闪光灯发出的光的量控制到由主控制单元62指定的光的量。
操作单元64包括如上所述的模式设置转盘305、控制值设置转盘306、快门按钮307、设置按钮312、十字键选择器314、按钮315以及主开关317，并且被配置来将操作信息输入到主控制单元62。
VRAM 65a和65b是分别具有与LCD 311和EVF 316的像素数相对应的图像信号存储容量的缓冲存储器，并且分别被设置在主控制单元62与LCD 311之间和主控制单元62与EVF316之间。卡I/F 66是允许存储卡67和主控制单元62之间的信号发送和接收的接口。存储卡67是存储由主控制单元62产生的图像数据的记录介质。通信I/F 68是配置来使图像数据和其它合适的数据能够向个人计算机或任何其它合适的外部装置传送的接口。
电源电路69例如由恒压电路形成，并且产生用于驱动整个成像设备1A的电压，所述成像设备1A包括控制单元(诸如主控制单元62)、成像元件101以及各种其它驱动单元。成像元件101在从主控制单元62提供到电源电路69的控制信号的控制下被激励。电池69B包括诸如碱性电池的一次电池和诸如镍金属氢化物可充电电池的二次电池，并且充当向整个成像设备1A供电的电源。
快门驱动控制单元73A被配置来基于从主控制单元62提供的控制信号产生用于快门驱动致动器73M的驱动控制信号。快门驱动致动器73M是驱动快门单元40打开和关闭的致动器。
光圈驱动控制单元76A被配置来基于从主控制单元62提供的控制信号产生用于光圈驱动致动器76M的驱动控制信号。光圈驱动致动器76M通过联接器75将驱动力施加到光圈驱动机构27。
摄像机主体10还包括对比AF计算电路77，其基于从黑度校正电路611输出的经黑度校正的图像数据，计算对于基于对比检测方法的对焦检测(对比AF)来说必需的对比AF估计值(此后也称为“AF估计值”)。就是说，在对比AF计算电路77中，执行基于在由AF致动器71M驱动的对焦镜头211的各个位置处由成像元件101获得的图像信号来确定和获得AF估计值(对焦检测信息)的处理(对焦信息获取处理)。AF估计值例如通过如下方式来确定：读取在拍摄范围的一部分(例如，中心部分)中所指定的AF区域内的给定像素组(例如，G像素组)的像素信号，并且计算AF区域内给定像素组中的相邻像素之间的差的绝对值的总和。
在AF控制中，主控制单元62执行如下处理：基于由对比AF计算电路77确定的AF估计值和由镜头位置检测单元25检测的对焦镜头211的位置信息，利用对比AF检测对焦镜头211的准焦位置。
下面将详细描述由具有上述结构的成像设备1A执行的AF控制。
成像设备1A具有能够并行地同时执行利用相差AF模块107的相差AF和利用对比AF计算电路77的对比AF的结构，或能够执行混合AF的结构。就是说，成像设备1A能够执行并行处理，所述并行处理包括利用相差AF方法检测准焦位置(临时准焦位置，如下所述)的处理(临时位置检测处理)和基于在由AF致动器71M驱动的对焦镜头211的各个位置处由成像元件101产生的图像信号获得AF估计值(对焦检测信息)的处理(对焦信息获取处理)。
相差AF方法允许较高速度的对焦检测，但是可能导致2μm或更大的焦深的对焦检测偏差(误差)，导致低的检测精度。因此，在成像设备1A的混合AF中，为了确定对焦镜头211的准焦位置，利用采用AF致动器71M朝向准焦位置驱动的对焦镜头211执行用于检测对焦镜头211的临时准焦位置(此后也称为“临时准焦位置”)的相差AF处理(临时位置检测处理)，然后在临时位置附近所确定的AF估计值的历史中获得峰值AF估计值的位置被指定为最终获得的准焦位置(最终准焦位置)。
具体地，当快门按钮307被半按压并且AF控制开始时，首先，对焦镜头211基于相差AF中获得的检测结果被快速地朝向准焦位置驱动，并且预定的偏移量α(例如，数十微米(μm)到数百微米(μm))被加到由相差AF方法检测的临时准焦位置上，以确保对焦镜头211可以经过临时准焦位置。同时，在AF控制开始之后，由成像元件101顺序地获得用于确定AF估计值的图像信号，由对比AF计算电路77确定基于所获得的图像信号的AF估计值。由镜头位置检测单元25检测的对焦镜头211的各个位置和基于在各个位置处所获得的图像信号的AF估计值被彼此关联地存储在例如主控制单元62的RAM中。
在以上述方式将对焦镜头211驱动超过由相差AF方法检测的临时准焦位置达到偏移量α之后，停止驱动对焦镜头211。于是，可以可靠地获得图5所示的对焦镜头211的位置与AF估计值之间的关系，其中AF估计值单调递增到峰值Qk，然后单调递减。因此，可以由对比AF方法准确地检测最终准焦位置。
具体地，对焦镜头211的最终准焦位置Pf可以基于在图5所示的峰值Qk附近的AF估计值Dn-1、Dn和Dn+1以及对焦镜头211的位置Pn-1、Pn和Pn+1利用下面的方程(1)给出的二次插值近似来确定：
Pf = D n - 1 ( P n + 1 2 - P n 2 ) + D n ( P n - 1 2 - P n + 1 2 ) + D n + 1 ( P n 2 - P n - 1 2 ) 2 { D n - 1 ( P n + 1 - P n ) + D n ( P n - 1 - P n + 1 ) + D n + 1 ( P n - P n - 1 ) } · · · ( 1 )
对焦镜头211被驱动到由此确定的最终准焦位置Pf，从而实现高精度的AF控制。利用上述的混合AF，可以实现高速AF控制，这将在下面进行描述。
图6A和6B是示出了成像设备1A的混合AF操作的视图。在图6A和6B中，横坐标表示AF控制开始之后的时间。在图6A中，纵坐标表示对焦镜头211的驱动速度(的绝对值)。在图6B中，纵坐标表示AF估计值。在图6B中，由对比AF计算电路77顺序地确定的AF估计值以黑色圆点绘出。
如上所述，在成像设备1A的混合AF中，通过将偏移量α加到由相差AF方法检测的临时准焦位置，对焦镜头211被驱动以可靠地经过准焦位置，然后对焦镜头211被驱动回到基于AF估计值的历史由对比AF方法所确定的最终准焦位置。
具体地，在对焦镜头211被从在AF控制开始时设定的镜头位置移动到通过将偏移量α加到临时准焦位置所确定的停止位置时，如图6A中所示的实曲线Fa所示的，如果到准焦位置的距离较大，则对焦镜头211的驱动速度可以被设为高速。因此，可以减少从对焦镜头211的驱动开始到结束的时间。对焦镜头211的驱动终止的位置等于通过将偏移量α加到临时准焦位置所确定的位置。因此，如图6B中所示的实曲线Fc所示，经过了峰值AF估计值Fp。
因此，当对焦镜头211被驱动到将偏移量α加到临时准焦位置所确定的停止位置时，对于包括一定位置范围的对焦镜头211的移动范围获得AF估计值。然后，所获得的AF估计值被顺序地存储在主控制单元62的RAM中。在对焦镜头211达到停止位置之后，基于存储在主控制单元62的RAM中的AF估计值历史通过对比AF方法检测最终准焦位置。对焦镜头211被驱动回到所确定的最终准焦位置(如图6A中的实曲线Fb所示的)，由此完成了基于混合AF的AF控制。
另一方面，在仅仅利用对比AF方法执行AF控制的情形中，如图6A中的虚曲线Ga所示的，对焦镜头211被以较低的速度驱动，直至检测到准焦位置(或者峰值AF估计值)。在此情况下，从对焦镜头211的驱动开始到结束的时间长于上述的基于混合AF的AF控制。如图6B中的虚曲线Gc所示的，因为对焦镜头211在经过了峰值AF估计值Gp之后停止，所以对焦镜头211被驱动回到(如图6A中的虚曲线Gb所示的)基于AF估计值的历史所指定的最终准焦位置。由此完成AF控制。
因此，在成像设备1A的混合AF操作中，对焦镜头211被以较高的速度驱动到停止位置，并且基于在此驱动操作过程中得到的AF估计值的历史来执行对比AF，所述停止位置是通过将偏移量α加到由相差AF方法检测的临时准焦位置所确定的。因此，可以实现与仅仅基于对比AF方法的AF控制相比更为快速的AF控制。
下面将具体描述能够执行这样的混合AF操作的成像设备1A的操作。
图7是示出了成像设备1A的基本操作的流程图。图7所示的成像设备1A的操作具体对应于在快门按钮307被半按压之后的AF控制操作，并且由主控制单元62执行。
在步骤ST1中，响应于相差AF模块107的输出信号，基于相差AF方法的对焦镜头211的驱动开始。
在步骤ST2中，在对焦镜头211的驱动过程中在对焦镜头211的各个位置处获得用于对比AF方法的AF估计值，并且将AF估计值存储在主控制单元62的RAM中。用于获得和存储AF估计值(对焦检测信息)的处理可以在由相差AF方法检测临时准焦位置之前开始，因为成像设备1A能够执行混合AF，即相差AF模块107和成像元件101两者能够同时接收对象光。
在步骤ST2中获得AF估计值的处理中，优选地，基于在成像元件101的像素读取周期被设为240帧/秒(fps)的情况下所获得的图像信号来确定AF估计值。如果考虑设置在可更换镜头2中的透镜组21的驱动速度，将像素读取周期设置为240fps允许对焦镜头211的驱动间距可以为从场深(焦深)的约两倍到约四倍的范围，得到较为恰当的驱动间距。
在步骤ST3中，确定是否完成了将对焦镜头211驱动到通过将偏移量α加到由相差AF方法检测的临时准焦位置所确定的位置(停止位置)。就是说，确定对焦镜头211是否到达了通过将偏移量α加到临时准焦位置所确定的停止位置。如果对焦镜头211的驱动已完成，则处理进行到步骤ST4。如果驱动还没有完成，则处理返回到步骤ST2。
在步骤ST4，基于在步骤ST2中获得和存储的AF估计值的历史，通过对比AF方法检测对焦镜头211的最终准焦位置。在此情况下，例如，方程(1)被用于确定最终准焦位置Pf。
在步骤ST5中，对焦镜头211被驱动到在步骤ST4中检测的最终准焦位置。
在步骤ST6中，确定是否完成了将对焦镜头211驱动到最终准焦位置。就是说，确定对焦镜头211是否到达了最终准焦位置。如果对焦镜头211的驱动被完成，则退出该流程，AF控制结束。如果驱动还没有完成，则处理返回到步骤ST5。
在上述的成像设备1A中，对焦镜头211的停止位置通过将偏移量(超过量)α加到由相差AF方法检测的临时准焦位置来确定，并且对焦镜头211被驱动经过临时准焦位置，并且到达上述的停止位置。然后，基于在对焦镜头211的驱动过程中获得的AF估计值的历史，通过对比AF方法检测对焦镜头211的最终准焦位置。因此，可以稳定地执行高精度和高速度的对焦检测。
此外，在成像设备1A中，偏移量α被设置为使得相差AF方法所导致的对焦检测误差可以被吸收(例如，偏移量α被设为等于或大于对焦检测误差的值(以微米(μm)计))。因此，甚至还可以使用具有低的对焦检测精度的相差AF模块107，由此节省了相差AF模块的成本。
第二实施方式
根据本发明第二实施方式的成像设备1B具有与图1-2所示的第一实施方式的成像设备1A相似的外观结构，但是具有不同的内部结构。
图8是示出了成像设备1B的内部结构的纵向剖视图。
成像设备1B包含具有相差AF功能的成像元件101P(其细节将在下面描述)。因此，在成像设备1B中，设置在第一实施方式的成像设备1A中的相差AF模块107(参见图3)被省略。
此外，在成像设备1B中，设置在成像设备1A(参见图3)中的反射镜单元103也被省略。由于没有反射镜单元103，成像元件101P和快门单元40被布置在垂直于可更换镜头2的光轴LT的平面中。
下面将描述具有上述内部结构的成像设备1B的电学结构。
图9是示出了成像设备1B的电学结构的框图。
成像设备1B的电学结构与第一实施方式的成像设备1A的(参见图4)相似，但与成像设备1A的不同之处在于，设置相差AF计算电路78来代替相差AF模块107。
相差AF计算电路78是这样的部分：该部分被配置来基于从黑度校正电路611输出的经黑度校正的图像数据执行相差AF所必需的计算。
下面将详细描述利用相差AF计算电路78通过成像元件101P执行的AF控制。
成像设备1B被配置来允许相差AF，在所述相差AF中，透过(通过)出瞳的不同部分的透射光束被成像元件101P接收以执行对焦检测。下面将描述成像元件101P的构造和利用成像元件101P的相差AF的原理。
图10是示出了成像元件101P的结构的视图。
成像元件101P包含R像素11r、G像素11g和B像素11b，其被构造成使得红(R)、绿(G)和蓝(B)彩色滤光器被布置在光电二极管上，并且像素11(11r、11g和11b)中的每一个具有单一的微透镜ML。在图10中，为了便于说明，相邻的微透镜被示出为具有交叠部分。但是实际上，微透镜ML被布置为彼此不交叠。
G像素11g包含多个沿Gr线L1(沿水平方向)排列的G像素11gr和多个沿Gb线L2排列的G像素11gb。每一个沿Gr线L1排列的G像素11gr被沿Gr线L1方向分成八个像素部分。就是说，在每一个G像素11gr中，如图11所示，八个光电转换单元111-118被沿Gr线L1的方向排列，并且光电转换单元111-118中的每一个具有独立的光电二极管，使得通过光电转换累积的电荷可以被读取。成像元件101P被构造来在被分成多个像素部分的G像素11gr和没有被分成多个像素部分的像素(即，G像素11gb、R像素11r以及B像素11b)之间以不同的方式读取电荷，使得电荷可以被同时读取。被分成多个像素部分的G像素11gr此后被称为“分割G像素”(也被简称为“分割像素”)，没有被分成多个像素部分的G像素11gb此后被称为“未分割G像素”(也被简称为“未分割像素”)。
接着，将描述利用包含分割G像素11gr的成像元件101P的相差AF的原理。
图12是示出了利用成像元件101P的相差AF的原理的视图。
在可更换镜头2的实际光圈被设为例如F5.6的情况下，在每一个分割G像素11gr中，通过出瞳Ep的右部的光通量Ta透过绿颜色滤光器12，并且被聚焦在光电转换单元113上，所述光电转换单元113是从分割G像素11gr的左端开始的第三个，通过出瞳Ep的左部的光通量Tb透过绿颜色滤光器12，并且被聚焦在光电转换单元116上，所述光电转换单元116是从分割G像素11gr的左端开始的第六个(即从右端开始的第三个)。就是说，包括未分割G像素11gb、R像素11r以及B像素11b在内的多个未分割像素接收通过可更换镜头2的出瞳Ep的整个区域的对象光通量，而多个分割G像素11gr接收通过可更换镜头2的出瞳Ep的一对局部区域的对象光通量Ta和Tb。从光电转换单元113获得的接收光数据此后被称为“A型数据”，从光电转换单元116获得的接收光数据此后被称为“B型数据”。下面将参考图13-17描述相差AF的原理。图13-17示出了A型数据和B型数据，其例如从排列在Gr线L1中的一条上的多个分割G像素11gr(参见图10)获得。
图13是示出了当焦平面沿靠近成像元件101P的成像区域的方向偏离焦点200μm时获得的仿真结果的视图，图14是示出了当焦平面沿靠近成像区域的方向偏离焦点100μm时获得的仿真结果的视图。图15是示出了在焦平面与成像区域重合的准焦状态下获得的仿真结果的视图。图16是示出了当焦平面沿远离成像区域的方向偏离焦点100μm时获得的仿真结果的视图，图17是示出了当焦平面沿远离成像区域的方向偏离焦点200μm时获得的仿真结果的视图。在图13-17中，横轴表示沿Gr线L1的方向的分割G像素11gr的位置，纵坐标表示光电转换单元113和116的输出。此外，在图13-17中，图线Ga1-Ga5(如实线所示)表示A型数据，图线Gb1-Gb5(如虚线所示)表示B型数据。
参考图13-17，由“A型”图线Ga1-Ga5表示的A型图像序列与由“B型”图线Gb1-Gb5表示的B型图像序列之间的比较可见，偏离焦点的量越大，在Gr线L1的方向上在A型图像序列和B型图像序列之间产生的偏移量(偏差量)就越大。
图18所示的图线Gd表示这样的一对图像序列(即，A型和B型图像序列)之间的偏移量和偏离焦点的量之间的关系。在图18中，横坐标表示以毫米(mm)为单位的偏离焦点的量，纵坐标表示B型图像序列的重心位置与A型图像序列的重心位置的差异(以像素数量计)。每一个图像序列的重心位置Xg例如利用如下的方程(2)来确定：
Xg = X 1 Y 1 + X 2 Y 2 + - - - - - + X n Y n Y 1 + Y 2 + - - - - - + Y n · · · ( 2 )
其中X1-Xn表示从例如沿Gr线L1的左端开始的像素位置，Y1-Yn表示来自位于位置X1-Xn的像素的输出值。
如图18中示出的图线Gd所示的，偏离焦点的量与图像序列对的重心位置之间的差成比例关系。当偏离焦点的量由DF(μm)表示，而重心位置之间的差由C(μm)表示时，上述关系由如下的方程(3)定义：
DF＝k×C…(3)
其中k代表表示图18所示的图线Gd的梯度Gk(如虚线所示)的系数。系数k可以在制造测试等过程中预先获得。
因此，通过相差AF计算电路78确定与从分割G像素11gr获得的A型数据和B型数据有关的重心位置之间的差(相差)。然后，利用方程(3)计算偏离焦点的量，并且与计算出的偏离焦点的量对应的驱动量被应用到对焦镜头211。因此，可以实现允许对焦镜头211快速移动到检测出的对焦位置(临时准焦位置)的AF控制。偏离焦点的量与对焦镜头211的驱动量之间的关系由附装到摄像机主体10的可更换镜头2的设计值唯一地限定。
在成像设备1B中，基于从每一个分割像素11gr的接收了透过图12所示的出瞳Ep中的局部区域对的对象光通量Ta和Tb的光电转换单元113和116输出的电荷信号，产生图像序列对，并且检测Gr线L1的方向上图像序列对之间的偏差量(偏移量)，以执行相差AF。
上述的成像设备1B允许利用成像元件101P的分割G像素11gr的相差AF，并且还允许利用成像元件101P的未分割G像素11gb的对比AF。
换句话说，与成像设备1A相似，成像设备1B可以提供混合AF。在基于该混合AF方法的AF控制中，类似于图7的流程图所示的第一实施方式的操作被执行，以实现与第一实施方式的成像设备1A相似的优点。
第三实施方式
根据本发明第三实施方式的成像设备1C具有与图1-2所示的第一实施方式的成像设备1A相似的外观结构，但是具有不同的内部结构。
图19是示出了成像设备1C的内部结构的纵向剖视图。
成像设备1C被形成为具有光学取景器的普通数字SLR摄像机。成像设备1C具有摄像机主体10，其中，结构与第一实施方式中相似的成像元件101、快门单元40以及相差AF模块107被设置在所述摄像机主体10中。还设置有结构与成像设备1A的反射镜单元103相似的反射镜单元103P以及取景器单元(取景器光学***)102。与第一实施方式不同，成像元件101和快门单元40被布置在与可更换镜头2的光轴LT垂直的平面中。
反射镜单元103P包含结构与第一实施方式的反射镜单元103相似的主反射镜1031和副反射镜1032。与第一实施方式的反射镜单元103不同的是，反射镜单元103P还包含旋转轴1033。
反射镜单元103P被形成为快速返回反射镜。在曝光等期间，如图20所示，反射镜单元103P关于充当旋转支点的旋转轴1033翻起(反射镜升起状态)。在此状态下，副反射镜1032被折叠以基本与主反射镜1031平行地平放。这允许来自可更换镜头2的对象光到达成像元件101而不被反射镜单元103P阻挡，使得成像元件101暴露于所述的光。当成像元件101的成像操作结束时，反射镜单元103P返回到原始位置(图19所示的位置)(反射镜放倒状态)。
取景器单元102包含结构与第一实施方式中相似的目镜106，以及五角棱镜105以及光学取景器(OVF)316P。五角棱镜105是具有五边形横截面的棱镜，其中，从五角棱镜105的下表面进入的对象光学图像被内反射，使得光学图像被上下和左右折返，以形成直立图像。目镜106将由五角棱镜105形成为直立图像的对象图像引到OVF 316P外部。利用此结构，取景器单元102充当用于允许使用者在拍摄等待(standby)模式期间可视地查看对象的光学取景器。
下面将描述具有上述内部结构的成像设备1C的电学结构。
图21是示出了成像设备1C的电学结构的框图。
成像设备1C的电学结构与第一实施方式的成像设备1A(参见图4)的相似。因为如上所述设置了OVF 316P，所以在成像设备1A中设置的EVF 316和VRAM 65b(参见图4)被省略。
成像设备1C还包含被配置来驱动反射镜单元103P的反射镜驱动致动器72M和反射镜驱动控制单元72A。
反射镜驱动控制单元72A被配置来产生用于与拍摄操作的定时同步地驱动反射镜驱动致动器72M的驱动信号。反射镜驱动致动器72M是驱动反射镜单元103P旋转到水平位置(反射镜升起位置)或倾斜位置(反射镜放倒位置)的致动器。
与上述的成像设备1A和1B不同，具有上述结构的成像设备1C不允许同时的相差AF和对比AF。换句话说，成像设备1C不允许包括利用相差AF方法检测临时准焦位置的处理(临时位置检测处理)和基于在由AF致动器71M驱动的对焦镜头211的各个位置处由成像元件101产生的图像信号获得AF估计值(对焦检测信息)的处理(对焦信息获取处理)在内的并行处理。但是，如同成像设备1A和1B一样，成像设备1C也可以通过执行下述的操作来实现高速和高精度AF控制。
图22是示出了成像设备1C的基本操作的流程图。图22所示的成像设备1C的操作具体对应于在快门按钮307被半按压之后的AF控制操作，并且由成像设备1C的主控制单元62执行。图23是示出了成像设备1C的操作的、与图6B相对应的视图。
在步骤ST11中，与图7所示的步骤ST1一样，响应于相差AF模块107的输出信号开始基于相差AF方法的对焦镜头211驱动。在此情况下，反射镜单元103P处于图19所示的反射镜放倒状态。因此，成像元件101不能接收对象光或者说不能获得用于对比AF方法的AF估计值。
在步骤ST12中，由相差AF方法检测对焦镜头211的临时准焦位置。
在步骤ST13中，反射镜驱动致动器72M将反射镜单元103P驱动到图20所示的反射镜升起状态。在反射镜升起状态下，相差AF模块107不能接收对象光，并且不能进行相差AF方法。但是，成像元件101能够接收对象光，并能够进行对比AF方法。
在步骤ST14中，与在图7中所示的步骤ST2一样，在对焦镜头211的驱动过程中在对焦镜头211的各个位置处获得用于对比AF方法的AF估计值，并且将AF估计值存储在主控制单元62的RAM中。如图23所示，用于获得AF估计值的处理在由相差AF方法检测了临时准焦位置之后开始，就是说在估计了准焦位置时开始。在获得AF估计值的时间段中的对焦镜头211的驱动不使用对比AF方法来控制，而是通过简单地将对焦镜头211驱动到停止位置(通过将偏移量α加到临时准焦位置所确定的位置)来控制(开环控制)。
利用步骤ST14的处理，至少对于一定的位置范围，获得对焦镜头211的各个位置的AF估计值。
在步骤ST15-步骤ST18中，执行与图7所示的步骤ST3-ST6相似的处理。
利用上述成像设备1C的操作，可以实现与第一实施方式的成像设备1A或第二实施方式的成像设备1B相似的优点。
修改形式
在上述实施方式中的偏移量(超过量)不一定要以对焦镜头211从临时准焦位置移动的距离的形式来设置，并且可以以对焦镜头211从临时准焦位置开始移动的时间长度的形式来设置。
本领域的技术人员应该理解到，可以想到各种修改、组合、子组合和替换形式，这取决于设计要求和其它因素，只要这些修改、组合、子组合和替换形式在权利要求的范围和其等同物内即可。
相关申请的交叉引用
本发明包含与2007年9月11日向日本专利局提出的日本专利申请JP2007-235150相关的主题，该申请的全部内容通过引用被包含于此。

Claims (5)

1.一种成像设备，包括：
成像装置，用于获取与对象相关的图像信号；
驱动装置，用于驱动对焦镜头；
第一检测装置，用于执行基于对比检测方法的对焦检测，以检测所述对焦镜头的准焦位置；
第二检测装置，用于在所述对焦镜头被所述驱动装置朝向所述准焦位置驱动的同时执行基于相差检测方法的对焦检测，以执行对所述对焦镜头的临时准焦位置进行检测的临时位置检测处理；以及
准焦控制装置，用于控制所述驱动装置来驱动所述对焦镜头，使之通过所述临时准焦位置并随后返回到所述准焦位置，
其中，所述第一检测装置包括
用于执行对焦信息获取处理的装置，所述对焦信息获取处理基于由所述成像装置在由所述驱动装置驱动的所述对焦镜头的各个位置处获取的图像信号，获取对焦检测信息，所述对焦检测信息被用于基于所述对比检测方法的对焦检测，以及
用于执行准焦位置检测处理的装置，所述准焦位置检测处理基于在所述对焦信息获取处理中获取的所述对焦检测信息，来检测所述准焦位置，并且
其中，所述准焦控制装置包括
确定装置，用于通过将预定的超过量加到在所述临时位置检测处理中检测的所述临时准焦位置，来确定所述对焦镜头的停止位置，
第一驱动控制装置，用于控制所述对焦镜头的驱动，使得所述对焦镜头经过所述临时准焦位置移动到所述停止位置，
对焦信息存储装置，用于获得对焦检测信息并将其存储在预定存储装置中，所述对焦检测信息是通过在由所述第一驱动控制装置控制的所述对焦镜头的所述驱动过程中至少对于给定的位置范围执行所述对焦信息获取处理来获得的，以及
第二驱动控制装置，用于控制所述对焦镜头的驱动，使得所述对焦镜头到达通过基于存储在所述预定存储装置中的所述对焦检测信息而执行所述准焦位置检测处理所检测出的准焦位置。
2.根据权利要求1所述的成像设备，其中，所述对焦信息获取处理和所述临时位置检测处理不能并行地执行，并且
其中，在所述对焦信息存储装置中，在所述临时位置检测处理中检测了所述临时准焦位置之后，开始所述对焦信息获取处理。
3.根据权利要求1所述的成像设备，其中，所述对焦信息获取处理和所述临时位置检测处理能够并行执行，并且
其中，在所述对焦信息存储装置中，在所述临时位置检测处理中检测所述临时准焦位置之前，开始所述对焦信息获取处理。
4.一种用于在成像设备中将对焦镜头驱动到准焦位置的准焦控制方法，所述成像设备包括用于获取与对象相关的图像信号的成像装置以及用于驱动所述对焦镜头的驱动装置，所述准焦控制方法包括如下步骤：
执行基于对比检测方法的对焦检测，以检测所述对焦镜头的准焦位置；
在所述对焦镜头被所述驱动装置朝向所述准焦位置驱动的同时，执行基于相差检测方法的对焦检测，以执行对所述对焦镜头的临时准焦位置进行检测的临时位置检测处理；以及
控制所述驱动装置来驱动所述对焦镜头，使之通过所述临时准焦位置并随后返回到所述准焦位置，
其中，所述检测步骤包括
执行对焦信息获取处理，所述对焦信息获取处理基于由所述成像装置在由所述驱动装置驱动的所述对焦镜头的各个位置处获取的图像信号，来获取对焦检测信息，所述对焦检测信息被用于基于所述对比检测方法的对焦检测，以及
执行准焦位置检测处理，所述准焦位置检测处理基于在所述对焦信息获取处理中获取的所述对焦检测信息，来检测所述准焦位置，并且
其中，所述控制步骤包括
通过将预定的超过量加到在所述临时位置检测处理中检测的所述临时准焦位置，来确定所述对焦镜头的停止位置，
驱动所述对焦镜头，使得所述对焦镜头经过所述临时准焦位置移动到所述停止位置，
通过在驱动所述对焦镜头以使其经过所述临时准焦位置移动到所述停止位置的过程中至少对于给定的位置范围执行所述对焦信息获取处理，来获得对焦检测信息，并将所获得的对焦检测信息存储在所述成像设备的预定存储装置中，以及
通过基于存储在所述预定存储装置中的所述对焦检测信息执行所述准焦位置检测处理来检测所述准焦位置，并且将所述对焦镜头驱动到所检测出的准焦位置。
5.一种成像设备，包括：
成像单元，其配置为获取与对象相关的图像信号；
驱动单元，其配置为驱动对焦镜头；
第一检测单元，其配置为执行基于对比检测方法的对焦检测，以检测所述对焦镜头的准焦位置；
第二检测单元，其配置为在所述对焦镜头被所述驱动单元朝向所述准焦位置驱动的同时执行基于相差检测方法的对焦检测，以执行对所述对焦镜头的临时准焦位置进行检测的临时位置检测处理；以及
准焦控制单元，其配置为控制所述驱动单元来驱动所述对焦镜头，使之通过所述临时准焦位置并随后返回到所述准焦位置，
其中，所述第一检测单元包括
配置为执行对焦信息获取处理的单元，所述对焦信息获取处理基于由所述成像单元在由所述驱动单元驱动的所述对焦镜头的各个位置处获取的图像信号，来获取对焦检测信息，所述对焦检测信息用于基于所述对比检测方法的对焦检测，以及
配置为执行准焦位置检测处理的单元，所述准焦位置检测处理基于在所述对焦信息获取处理中获取的所述对焦检测信息，来检测所述准焦位置，并且
其中，所述准焦控制单元包括
确定单元，其配置为通过将预定的超过量加到在所述临时位置检测处理中检测的所述临时准焦位置，来确定所述对焦镜头的停止位置，
第一驱动控制单元，其配置为控制所述对焦镜头的驱动，使得所述对焦镜头经过所述临时准焦位置移动到所述停止位置，
对焦信息存储单元，其配置为获得对焦检测信息并将其存储在在预定存储装置中，所述对焦检测信息是通过在由所述第一驱动控制单元控制的所述对焦镜头的所述驱动过程中至少对于给定的位置范围执行所述对焦信息获取处理来获得的，以及
第二驱动控制单元，其配置为控制所述对焦镜头的驱动，使得所述对焦镜头到达通过基于存储在所述预定存储单元中的所述对焦检测信息而执行所述准焦位置检测处理所检测出的准焦位置。
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