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CN111095066B - 摄像装置及摄像装置的对焦控制方法 - Google Patents

摄像装置及摄像装置的对焦控制方法 Download PDF

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CN111095066B CN201880060179.6A CN201880060179A CN111095066B CN 111095066 B CN111095066 B CN 111095066B CN 201880060179 A CN201880060179 A CN 201880060179A CN 111095066 B CN111095066 B CN 111095066B
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lens
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Abstract

本发明提供一种能够高速化AF的摄像装置及其对焦控制方法。该摄像装置具备驱动聚焦透镜(12)的聚焦透镜驱动部(16)和使图像传感器(110)沿光轴(L)移动的图像传感器移动驱动部(120)。设定用于对焦于被摄体的聚焦透镜(12)的目标位置，并朝向目标位置移动聚焦透镜(12)。在聚焦透镜(12)到达目标位置之前移动图像传感器(110)来进行对焦。在对焦之后，以跟随聚焦透镜(12)的方式移动图像传感器(110)来维持对焦状态。

Description

摄像装置及摄像装置的对焦控制方法
技术领域
本发明涉及一种摄像装置及其对焦控制方法。
背景技术
摄像装置的AF(autofocus/自动聚焦)通过如下方式进行：利用相位差、对比度等来检测焦点状态，并根据其检测结果来移动聚焦透镜。或者，通过如下方式进行：照射红外线、超声波等来测定距被摄体为止的距离，并根据其测定结果来移动聚焦透镜。
为了高速化AF，需要高速移动聚焦透镜。然而，若高速移动聚焦透镜，则存在停止时发生过冲这一问题。为了解决该问题，专利文献1、2中提出了移动图像传感器以在聚焦透镜停止时抵消过冲的方法。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭63-093277号公报
专利文献2：日本特开2006-145813号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在专利文献1、2的方法中，为了进一步高速化AF，需要进一步高速移动聚焦透镜。然而，能够高速化的速度有限。并且，为了进一步高速移动聚焦透镜，需要大的马达、大量的电力，还存在装置大型化或耗电量增加这一问题。
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于，提供一种能够高速化AF的摄像装置及其对焦控制方法。
用于解决技术课题的手段
用于解决上述课题的方法如下。
(1)一种摄像装置，其具备：成像透镜，具有聚焦透镜；聚焦透镜驱动部，驱动聚焦透镜；图像传感器；图像传感器移动驱动部，使图像传感器沿光轴移动；驱动目标设定部，设定用于对焦于被摄体的聚焦透镜的驱动目标；聚焦透镜驱动控制部，根据通过驱动目标设定部设定的驱动目标来控制聚焦透镜的驱动；及图像传感器移动控制部，聚焦透镜驱动控制部在停止聚焦透镜的驱动之前移动图像传感器来进行对焦，在对焦之后移动图像传感器来维持对焦状态直至聚焦透镜停止为止。
根据本方式，若驱动聚焦透镜以对焦于被摄体，则图像传感器在该驱动停止之前移动，尽早地进行对焦。图像传感器在对焦之后也移动并维持对焦状态直至聚焦透镜停止为止。由此，能够缩短至对焦为止的时间，能够高速化AF。
(2)根据上述(1)所述的摄像装置，其中，聚焦透镜驱动部使聚焦透镜沿光轴移动，驱动目标设定部设定用于对焦于被摄体的聚焦透镜的目标位置作为驱动目标，聚焦透镜驱动控制部控制聚焦透镜驱动部，使聚焦透镜移动至目标位置。
根据本方式，通过使聚焦透镜沿光轴移动，进行成像透镜的焦点调节。并且，驱动目标设定为用于对焦于被摄体的聚焦透镜的目标位置。聚焦透镜驱动控制部使聚焦透镜移动至目标位置。图像传感器移动控制部在聚焦透镜到达目标位置之前移动图像传感器来进行对焦。并且，在对焦之后，以跟随并同步于聚焦透镜的移动的方式移动图像传感器来维持对焦状态。
(3)根据上述(1)或(2)所述的摄像装置，其还具备被动方式或主动方式的自动聚焦传感器，驱动目标设定部根据自动聚焦传感器的输出来设定驱动目标。
根据本方式，具备被动方式或主动方式的自动聚焦传感器，并根据该自动聚焦传感器的输出来设定用于对焦于被摄体的聚焦透镜的驱动目标。
(4)根据上述(3)所述的摄像装置，其中，自动聚焦传感器由相位差检测方式的自动聚焦传感器构成。
根据本方式，具备相位差检测方式的自动聚焦传感器，并根据该相位差检测方式的自动聚焦传感器的输出来设定用于对焦于被摄体的聚焦透镜的驱动目标。
(5)根据上述(4)所述的摄像装置，其中，自动聚焦传感器由设置于图像传感器的摄像面的多个相位差检测像素构成。
根据本方式，相位差检测方式的自动聚焦传感器由设置于图像传感器的摄像面的多个相位差检测像素构成。即，通过像面相位差方式检测焦点状态，并根据其检测结果来设定聚焦透镜的驱动目标。通过采用像面相位差方式，即使在图像传感器的移动期间，也能够直接检测散焦的方向及量。由此，能够进一步简化图像传感器的移动的控制。
(6)根据上述(1)至(5)中任一项所述的摄像装置，其中，图像传感器的基准位置设定在由成像透镜规定的法兰距的位置。
根据本方式，图像传感器的基准位置设定在由成像透镜规定的法兰距的位置。由此，能够最大限度地发挥成像透镜的光学性能。另外，这里的“法兰距的位置”中包括可实质上视为法兰距的位置的位置、即可大致视为法兰距的位置的位置。
(7)根据上述(2)的摄像装置，其中，聚焦透镜驱动控制部在使聚焦透镜在目标位置停止之前使其减速。
根据本方式，在停止聚焦透镜的驱动时进行减速。由此，能够防止过冲的发生。
(8)根据上述(7)的摄像装置，其中，图像传感器移动控制部在使聚焦透镜减速之前移动图像传感器来进行对焦。
根据本方式，图像传感器在使聚焦透镜减速之前开始移动。由此，能够缩短至对焦为止的时间，能够高速化AF。
(9)根据上述(1)至(8)中任一项所述的摄像装置，其中，图像传感器移动控制部在开始聚焦透镜的驱动的同时移动图像传感器。
根据本方式，在开始聚焦透镜的驱动的同时开始图像传感器的移动。由此，能够缩短至对焦为止的时间，能够高速化AF。另外，这里的“同时”包括可实质上视为同时的范围。即，包括与开始聚焦透镜的驱动几乎同时开始图像传感器的移动的情况。
(10)根据上述(1)至(9)中任一项所述的摄像装置，其中，图像传感器移动控制部使图像传感器移动至可移动范围的端部并使其等待。
根据本方式，图像传感器移动至可移动范围的端部并等待。由此，能够缩短至对焦为止的时间，能够高速化AF。
(11)一种摄像装置的对焦控制方法，所述摄像装置具备具有聚焦透镜的成像透镜、驱动聚焦透镜的聚焦透镜驱动部、图像传感器及使图像传感器沿光轴移动的图像传感器移动驱动部，所述摄像装置的对焦控制方法包括：设定用于对焦于被摄体的聚焦透镜的驱动目标的步骤；根据所设定的驱动目标来驱动聚焦透镜的步骤；及在停止聚焦透镜的驱动之前移动图像传感器来进行对焦，在对焦之后移动图像传感器来维持对焦状态直至聚焦透镜停止为止的步骤。
根据本方式，若驱动聚焦透镜以对焦于被摄体，则图像传感器在该驱动停止之前移动，尽早地进行对焦。图像传感器在对焦之后也移动并维持对焦状态直至聚焦透镜停止为止。由此，能够缩短至对焦为止的时间，能够高速化AF。
发明效果
根据本发明，能够高速化AF。
附图说明
图1是表示适用本发明的数码相机的一实施方式的概略结构图。
图2是表示图像传感器的概略结构的图。
图3是放大摄像面的一部分的图。
图4是表示各像素的概略结构的图。
图5是由相机控制部及透镜控制部实现的AF所涉及的功能的框图。
图6是图像传感器的移动控制的概念图。
图7是表示基于本实施方式的数码相机1的AF的处理顺序的流程图。
图8是表示AF控制的处理顺序的流程图。
图9是表示由相机控制部及透镜控制部实现的AF所涉及的功能的变形例的框图。
图10是图像传感器的移动控制的变形例的概念图。
图11是图像传感器的移动控制的另一变形例的概念图。
图12是聚焦透镜的移动控制的变形例的概念图。
图13是表示将本发明适用于3片式数码相机时的一例的图。
具体实施方式
以下，参考附图对用于实施本发明的优选方式进行详细说明。
[整体结构]
图1是表示适用本发明的数码相机的一实施方式的概略结构图。
该图所示的数码相机1为镜头可换式数码相机，其具备可换镜头10及相机主体100。
＜＜可换镜头＞＞
可换镜头10为成像透镜的一例。可换镜头10经由卡口102装卸自如地安装于相机主体100。可换镜头10组合多片透镜构成。可换镜头10具有聚焦透镜12及光圈14。可换镜头10通过使聚焦透镜12沿光轴L前后移动来进行焦点调节。并且，通过调整光圈14的开口量来调整光量。
可换镜头10具备驱动聚焦透镜12的聚焦透镜驱动部16及检测聚焦透镜12的位置的聚焦透镜位置检测部18。
聚焦透镜驱动部16例如构成为具备线性马达等致动器及其驱动电路，并且使聚焦透镜12沿光轴L前后移动。
聚焦透镜位置检测部18例如由光电断路器及MR传感器(MR传感器：MagnetoResistive Sensor/磁阻效应元件)构成。光电断路器检测聚焦透镜12位于预先确定的原点位置的情况。MR传感器检测聚焦透镜12的移动量。由光电断路器检测聚焦透镜12位于原点位置的情况，由MR传感器检测从原点位置起的聚焦透镜12的移动量，由此能够检测出相对于原点位置的聚焦透镜12的位置。
可换镜头10具备驱动光圈14的光圈驱动部20。光圈14例如由可变光圈构成。光圈驱动部20构成为具备驱动可变光圈的光圈叶片的马达及其驱动电路。
可换镜头10具备控制聚焦透镜驱动部16及光圈驱动部20的驱动的透镜控制部22。透镜控制部22例如由微型计算机构成，其通过执行规定的控制程序来发挥聚焦透镜驱动控制部、光圈驱动控制部等的功能。聚焦透镜驱动控制部控制聚焦透镜驱动部16的驱动。光圈驱动控制部控制光圈驱动部20的驱动。透镜控制部22经由设置于卡口102的通信端子(未图示)与相机主体100的相机控制部150连接成能够进行通信。
＜＜相机主体＞＞
相机主体100具备图像传感器110、图像传感器移动驱动部120、图像传感器位置检测部122、图像传感器驱动部124、模拟信号处理部126、ADC(Analog-to-digitalconverter/模拟数字转换器)128、数字信号处理部130、相位差AF处理部132、存储卡接口134、存储卡136、显示部138、操作部140及相机控制部150。
＜图像传感器＞
图像传感器110接收通过可换镜头10的光来拍摄被摄体。图像传感器110例如由CCD(Charged Coupled Device，电荷耦合器件)、CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)等固体摄像元件构成。图像传感器110在其摄像面上具有多个相位差检测像素。
图2是表示图像传感器的概略结构的图。
图像传感器110具有多个像素在x方向(行方向)及y方向(列方向)上二维地排列而成的摄像面112。摄像面112具有多个AF(autofocus)区域114。AF区域114为作为能够进行对焦的区域而设定于摄像面112的区域。在图2所示的例子中，画面中央部分设定有9个AF区域114。
图3是放大摄像面的一部分的图。
摄像面112上有规律地配置有多个像素。各像素具备光电转换部，并且输出与受光量对应的信号。并且，各像素具有R(Red/红色)、G(Green/绿色)、B(Blue/蓝色)中的任一颜色的滤色器。滤色器以成为规定的排列的方式分配给各像素。图3中示出了拜耳排列的例子。另外，在该图中，在具有R的滤色器的像素(R像素)上标注了R的字符，在具有G的滤色器的像素(G像素)上标注了G的字符，在具有B的滤色器的像素(B像素)上标注了B的字符。
AF区域中配置有通常像素116及相位差检测像素118。通常像素116是指通常的摄像用像素。相位差检测像素118是指检测相位差的像素。相位差检测像素118为相位差检测方式的自动聚焦传感器的一例。除相位差检测像素以外，构成通常像素。除AF区域以外的区域中仅配置有通常像素。
在图3中，用斜线示出了相位差检测像素118。如该图所示，相位差检测像素118有规律地配置于摄像面112。
相位差检测像素118由第1相位差检测像素118A及第2相位差检测像素118B构成。第1相位差检测像素118A及第2相位差检测像素118B彼此靠近配置。在图3所示的例子中，示出了对彼此靠近的相同排列的2个行中的一个以恒定的间隔配置第1相位差检测像素118A且对另一个以恒定的间隔配置第2相位差检测像素118B的例子。尤其，示出了将排列有R像素及G像素的特定的行的特定的G像素用作相位差检测像素的情况的例子。
图4是表示各像素的概略结构的图。
各像素具有具备规定的开口部的遮光膜。图4中用白色示出了设置于各像素的遮光膜的开口部。
通常像素116具有开口部与光电转换部的中心一致的遮光膜。通常像素116接收通过可换镜头10的光瞳区域的几乎所有部分的光束。
第1相位差检测像素118A具有开口部相对于光电转换部的中心向右侧偏心的遮光膜。其结果，第1相位差检测像素118A接收通过可换镜头10的光瞳区域的不同的部分的一对光束中的一个光束。
第2相位差检测像素118B具有开口部相对于光电转换部的中心向左侧偏心的遮光膜。其结果，通过第2相位差检测像素118B接收通过可换镜头10的光瞳区域的不同的部分的一对光束中的另一个光束。
通过以上结构，获取第1相位差检测像素118A及第2相位差检测像素118B的信号，并对两者进行比较，由此能够检测出相位差量。
＜图像传感器移动驱动部＞
图像传感器移动驱动部120使图像传感器110沿光轴L前后移动。图像传感器移动驱动部120例如构成为具备压电致动器等致动器及其驱动电路。
图像传感器210在可移动范围内移动，在该可移动范围的中央设定有基准位置。基准位置设定为由可换镜头10规定的法兰距的位置。通常可换镜头10以法兰距的位置为基准进行光学设计。因此，通过使图像传感器110位于基准位置，能够使可换镜头10的光学性能最大限度地得到发挥。
例如，采用C卡口的可换镜头的法兰距为17.526mm。并且，采用CS卡口的可换镜头的法兰距为12.5mm。
＜图像传感器位置检测部＞
图像传感器位置检测部122检测相对于基准位置的图像传感器110的位置。图像传感器位置检测部122例如由涡流传感器等位移传感器构成。
＜图像传感器驱动部＞
图像传感器驱动部124在基于相机控制部150的控制下驱动图像传感器110。图像传感器110被图像传感器驱动部124驱动来拍摄图像。
＜模拟信号处理部＞
模拟信号处理部126捕获从图像传感器110输出的每一像素的模拟的图像信号来实施规定的信号处理(例如，相关双采样处理、放大处理等)。
＜ADC＞
ADC128将从模拟信号处理部126输出的模拟的图像信号转换为数字的图像信号来输出。
＜数字信号处理部＞
数字信号处理部130捕获数字的图像信号来实施规定的信号处理(例如，灰度转换处理、白平衡校正处理、伽玛校正处理、同步化处理、YC转换处理等)，从而生成图像数据。
＜相位差AF处理部＞
相位差AF(autofocus)处理部132从由用户指定的AF区域114获取第1相位差检测像素118A及第2相位差检测像素118B的信号，并对所获取的信号进行相关运算处理来计算相位差量。然后，根据计算出的相位差量来计算散焦的方向及量。
＜存储卡接口及存储卡＞
存储卡接口134在基于相机控制部150的控制下对安装于卡槽中的存储卡136进行数据的读写。
＜显示部＞
显示部138显示包括图像的各种信息。显示部138构成为具备液晶显示器、有机EL显示器(EL：ElectroLuminescent，电致发光)等显示器件及其驱动电路。
除已拍摄的图像以外，显示部138中还显示实时取景。实时取景是指，实时显示图像传感器110捕获的图像的功能。通过显示实时取景，能够一边在显示部138中确认图像一边进行拍摄。并且，显示部138还可用作进行各种设定时的用户界面。
＜操作部＞
操作部140包括释放按钮、电源开关、摄像模式转盘、快门速度转盘、曝光校正转盘、指令转盘、菜单按钮、十字键、确定按钮、取消按钮、删除按钮等作为数码相机的通常的操作机构，其将与操作对应的信号输出至相机控制部150。
释放按钮由能够进行所谓的半按及全按的两段触按式按钮构成，用半按输出S1ON信号，用全按输出S2ON信号。
＜相机控制部＞
相机控制部150为统一控制数码相机1的整体的动作的控制部。相机控制部150例如由微型计算机构成，其通过执行规定的程序来提供各种功能。
图5是由相机控制部及透镜控制部实现的AF所涉及的功能的框图。
如图5所示，相机控制部150通过执行规定的程序来发挥目标位置设定部150a、AF(autofocus)控制部150b及图像传感器移动控制部150c的功能。并且，透镜控制部22通过执行规定的程序来发挥聚焦透镜驱动控制部22a的功能。
目标位置设定部150a为驱动目标设定部的一例。目标位置设定部150a根据通过相位差AF处理部132求出的散焦的方向及量来设定用于对焦于被摄体的聚焦透镜12的目标位置。
AF控制部150b将通过目标位置设定部150a设定的目标位置的信息通知给聚焦透镜驱动控制部22a，向聚焦透镜驱动控制部22a输出驱动指令。并且，AF控制部150b向图像传感器移动控制部150c通知目标位置的信息，并通知转移到AF控制的情况。
聚焦透镜驱动控制部22a根据来自AF控制部150b的驱动指令来进行使聚焦透镜12移动至目标位置的控制。具体而言，根据通过聚焦透镜位置检测部18检测出的聚焦透镜12的当前位置的信息来控制聚焦透镜驱动部16，使聚焦透镜12移动至目标位置。
并且，聚焦透镜驱动控制部22a将通过聚焦透镜位置检测部18检测出的聚焦透镜12的当前位置的信息输出至图像传感器移动控制部150c。
图像传感器移动控制部150c根据聚焦透镜12的目标位置的信息、从聚焦透镜驱动控制部22a输出的聚焦透镜12的当前位置的信息及图像传感器110的当前位置的信息来控制图像传感器移动驱动部120，控制图像传感器110的移动。具体而言，以在聚焦透镜12到达目标位置之前进行对焦的方式移动图像传感器110，在对焦之后，以跟随并同步于聚焦透镜12的移动的方式移动图像传感器110来维持对焦状态。
图6是图像传感器的移动控制的概念图。
在该图中，符号L1表示由可换镜头10形成的被摄体的像的移动轨迹，符号L2表示图像传感器110的移动轨迹(摄像面的移动轨迹)。由可换镜头10形成的被摄体的像的位置通过使聚焦透镜12沿光轴L前后移动而移动。由可换镜头10形成的被摄体的像的位置通过位于图像传感器110的摄像面上来进行对焦。
聚焦透镜12根据通过相位差AF处理部132求出的散焦的方向及量来设定目标位置。该目标位置设定为由可换镜头10形成的被摄体的像的位置位于处于基准位置的图像传感器110的摄像面上。因此，通过从当前的位置将聚焦透镜12移动至目标位置，由可换镜头10形成的被摄体的像移动至位于基准位置的图像传感器110的摄像面的位置。
假设现在在时间T0开始了AF控制。在时间T0，图像传感器110位于基准位置。
聚焦透镜12从时间T0开始朝向目标位置移动。图像传感器110也与聚焦透镜12同时或几乎同时开始移动而从时间T0开始移动。此时，图像传感器110以迎接被摄体的像的方式开始移动。即，朝向被摄体的像的位置开始移动。例如，在被摄体的像的位置位于比基准位置更靠被摄体侧(前侧)的情况下，朝向被摄体侧(前侧)移动图像传感器110。另一方面，在被摄体的像的位置位于比基准位置更靠像面侧(后侧)的情况下，朝向像面侧(后侧)移动图像传感器110。
如此，通过朝向被摄体的像的位置移动图像传感器110，能够在聚焦透镜12到达目标位置之前进行对焦。
在图像传感器110在对焦之前到达可移动范围的端部的情况下，在该端部的位置停止图像传感器110的移动并使其等待。图6所示的例子中，示出了图像传感器110早于进行对焦到达可移动范围的端部的情况，示出了在时间T1到达可移动范围的端部的情况。此时，图像传感器110在可移动范围的端部停止并等待。
当在可移动范围的端部等待时，被摄体的像的位置最终到达图像传感器110的摄像面的位置。由此，进行对焦。图像传感器移动控制部150c根据相对于目标位置的聚焦透镜12的当前位置的信息及图像传感器110的当前位置的信息来判定是否进行对焦。图6所示的例子中，示出了在时间T2进行对焦的情况。
在对焦之后，进行跟随处理直至聚焦透镜12的移动停止为止。即，以跟随并同步于聚焦透镜12的移动的方式移动图像传感器110。由此，摄像面跟随并同步于被摄体的像的位置的移动而移动，维持对焦状态。
另外，在停止时发生过冲的情况下，移动图像传感器110，以抵消该过冲。是否存在过冲能够根据聚焦透镜12的移动特性事先求出。
图6中，示出了聚焦透镜12的移动在时间T3停止的情况。聚焦透镜12的目标位置设定为被摄体的像成像于位于基准位置的图像传感器110。因此，通过聚焦透镜12移动至目标位置，图像传感器110也返回到基准位置。
如此，图像传感器移动控制部150c进行如下控制：在聚焦透镜12到达目标位置之前移动图像传感器110来尽早地进行对焦，在对焦之后，以跟随并同步于聚焦透镜12的移动的方式移动图像传感器110来维持对焦状态。
[作用]
图7是表示基于本实施方式的数码相机的AF的处理顺序的流程图。
首先，进行初始设定(步骤S11)。具体而言，进行使图像传感器110位于基准位置的处理。
之后，判定是否存在AF执行的指示。AF执行通过半按释放按钮来指示。若半按释放按钮，则S1ON信号从操作部140输入至相机控制部150，指示AF执行。因此，根据是否存在S1ON信号来判定是否执行AF(步骤S12)。
若输入S1ON信号来指示AF执行，则首先检测散焦的方向及量(步骤S13)。散焦的方向及量根据相位差检测像素118的输出通过相位差AF处理部132来检测。相位差AF处理部132从由用户指定的AF区域114获取第1相位差检测像素118A及第2相位差检测像素118B的信号，计算散焦的方向及量。AF区域114的选择通过操作部140来进行。
若检测出散焦的方向及量，则根据其检测结果来设定聚焦透镜12的目标位置(步骤S14)。目标位置设定部150a根据通过相位差AF处理部132求出的散焦的方向及量来设定用于对焦于被摄体的聚焦透镜12的目标位置。
若设定目标位置，则执行AF控制(步骤S15)。
图8是表示AF控制(对焦控制方法)的处理顺序的流程图。
首先，驱动聚焦透镜驱动部16，朝向目标位置移动聚焦透镜12(步骤S21)。与此同时，驱动图像传感器移动驱动部120，朝向进行对焦的方向移动图像传感器110(步骤S22)。
通过图像传感器110朝向进行对焦的方向移动，在聚焦透镜12到达目标位置之前进行对焦。即，被摄体的像在聚焦透镜12到达目标位置之前位于图像传感器110的摄像面上。图像传感器移动控制部150c根据相对于目标位置的聚焦透镜12的当前位置和图像传感器110的当前位置来判定是否进行对焦(步骤S23)。
若判定为已进行对焦，则图像传感器移动控制部150c开始跟随处理(步骤S24)。即，聚焦透镜12在对焦之后也朝向目标位置移动，因此以跟随并同步于该聚焦透镜12的移动的方式移动图像传感器110。由此，继续维持对焦状态。
之后，判定聚焦透镜12是否到达目标位置(步骤S25)。若到达目标位置，则聚焦透镜驱动部16的驱动停止，聚焦透镜12停止(步骤S26)。而且，图像传感器移动驱动部120的驱动停止，图像传感器110停止(步骤S27)。另外，在聚焦透镜12停止时发生过冲的情况下，移动图像传感器110来停止，以抵消该过冲。
通过以上一系列的工序来完成AF的处理。之后，若全按释放按钮，则执行记录用摄像处理。
如上所述，根据本实施方式的数码相机1，在聚焦透镜12到达目标位置之前使图像传感器110朝向进行对焦的方向移动，因此能够尽早地进行对焦。由此，能够缩短至进行对焦为止的时间，能够高速化AF。
[变形例]
＜＜图像传感器的移动控制的变形例＞＞
在上述实施方式中，构成为根据聚焦透镜12的目标位置的信息、聚焦透镜12的当前位置的信息及图像传感器110的当前位置的信息来控制图像传感器110的移动，但图像传感器110的移动控制的方式并不限定于此。例如，也可以构成为根据通过相位差AF处理部132检测出的散焦的方向及量来控制图像传感器110的移动。
图9是表示由相机控制部及透镜控制部实现的AF所涉及的功能的变形例的框图。
相位差AF处理部132连续地检测散焦的方向及量，并将其检测结果输出至图像传感器移动控制部150c。
图像传感器移动控制部150c根据通过相位差AF处理部132检测出的散焦的方向及量来控制图像传感器110的移动。即，控制图像传感器110的移动，使得散焦量成为0。
根据本方式，不需要聚焦透镜12的位置信息，因此在未假设从透镜侧向相机侧发送位置信息的情况下也能够实现。并且，还能够简化图像传感器110的移动控制的处理。
并且，在上述实施方式中，在开始聚焦透镜12的驱动的同时移动了图像传感器110，但移动图像传感器110的定时并不限定于此。
图10是图像传感器的移动控制的变形例的概念图。
在图10所示的例子中，对准由可换镜头10形成的被摄体的像到达图像传感器110的可移动范围的端部的定时来移动了图像传感器110。
图11是图像传感器的移动控制的另一变形例的概念图。
图11中，示出了由可换镜头10形成的被摄体的像存在于图像传感器110的可移动范围内的情况的图像传感器110的移动控制的例子。此时，在驱动聚焦透镜12的同时移动图像传感器110。由此，能够尽早地进行对焦。在对焦之后，以跟随并同步于聚焦透镜12的移动的方式移动图像传感器110。
＜＜聚焦透镜的移动控制的变形例＞＞
在上述实施方式中，在使聚焦透镜12朝向目标位置移动时，以恒定速度进行了移动，但也可以构成为使聚焦透镜12在目标位置停止之前减速。由此，能够防止过冲的发生。
图12是聚焦透镜的移动控制的变形例的概念图。
在该图中，符号L1表示由可换镜头10形成的被摄体的像的移动轨迹，符号L2表示图像传感器110的移动轨迹。由可换镜头10形成的被摄体的像的移动轨迹L1与聚焦透镜12的移动轨迹一致。
聚焦透镜12在时间T0开始移动，并在时间T3到达目标位置。如图12所示，在到达目标位置之前使聚焦透镜12减速。在图12所示的例子中，在时间Tx减速之后，在时间T3到达目标位置。此时，图像传感器110以在使聚焦透镜12减速之前进行对焦的方式控制移动。在图12所示的例子中，构成为在时间T2进行对焦之后，使聚焦透镜12减速。
开始减速的位置设定在由可换镜头10形成的被摄体的像的位置进入图像传感器110的可移动范围之后。由此，至少能够在开始减速之前通过图像传感器110的移动来对焦于被摄体。
＜＜自动聚焦传感器的变形例＞＞
在上述实施方式中，将设置于图像传感器110的摄像面112的相位差检测像素118用作自动聚焦传感器，但自动聚焦传感器的结构并不限定于此。能够采用被动方式、主动方式等公知的自动聚焦传感器。作为被动方式，除利用相位差的方式以外，还能够采用利用对比度的方式的自动聚焦传感器。利用对比度的方式的自动聚焦传感器能够将图像传感器用作自动聚焦传感器。并且，作为主动方式的自动聚焦传感器，能够采用照射红外线、超声波等来测定距离的方式的自动聚焦传感器。
并且，在上述实施方式中，沿x方向以恒定的间隔配置了相位差检测像素，但也可以沿y方向以恒定的间隔配置。并且，也可以沿x方向及y方向以恒定的间隔配置。
并且，在上述实施方式中，仅在设定于画面中央的AF区域配置了相位差检测像素，但配置相位差检测像素的区域并不限定于此。也可以构成为配置于整个画面。
＜＜聚焦透镜的变形例＞＞
在上述实施方式中，使聚焦透镜沿光轴前后移动而进行了焦点调节，但成像透镜的焦点调节机构并不限定于此。此外，还能够将液体透镜、液晶透镜等用作聚焦透镜。在液体透镜及液晶透镜中，利用折射率变化来进行焦点调节。
在将液体透镜用于聚焦透镜的情况下，聚焦透镜驱动部通过改变施加于液体透镜的电压(驱动电压)来改变液体透镜的折射率。此时，作为驱动目标，设定用于对焦于被摄体的液体透镜的折射率。图像传感器移动控制部在成为目标折射率之前移动图像传感器来进行对焦。在对焦之后，以跟随并同步于基于折射率的变化的焦点的变动的方式移动图像传感器。
同样地，在将液晶透镜用于聚焦透镜的情况下，聚焦透镜驱动部通过改变施加于液晶透镜的电压(驱动电压)来改变液晶透镜的折射率。此时，作为驱动目标，设定用于对焦于被摄体的液晶透镜的折射率。图像传感器移动控制部在成为目标折射率之前移动图像传感器来进行对焦。在对焦之后，以跟随并同步于基于折射率的变化的焦点的变动的方式移动图像传感器。
＜＜图像传感器移动驱动部的变形例＞＞
在上述实施方式中，构成为使用压电致动器使图像传感器210沿光轴L移动，但图像传感器移动驱动部的结构并不限定于此。此外，例如能够采用线性马达、进给丝杆机构等公知的直动式驱动机构使图像传感器210沿光轴L移动。
＜＜图像传感器的基准位置的变形例＞＞
在上述实施方式中，将图像传感器的基准位置设定在可移动范围的中央，但设定为基准位置的位置并不限定于此。例如，也可以将基准位置设定在比可移动范围的中央更靠被摄体侧(前侧)的位置，并且，也可以将基准位置设定在像面侧(后侧)的位置。并且，也可以构成为用户能够任意设定。另外，如上所述，通过将基准位置设定在可移动范围的中央，能够提高跟随性。
并且，在上述实施方式中，将基准位置设定在法兰距的位置，但也可以设定在不同于法兰距的位置。另外，如上所述，通过将基准位置设定在法兰距的位置，能够在基准位置对焦时使可换镜头的光学性能最大限度地得到发挥。
并且，也能够构成为基准位置可变。例如，能够构成为参考过去的被摄体的对焦时的图像传感器的位置信息来适当切换基准位置。并且，也能够构成为根据被摄体来适当切换基准位置。例如，能够构成为根据被摄体的移动方向等来适当切换基准位置。例如，对沿一方向移动的被摄体在与成像点的移动方向相反的方向上设定基准位置。
＜＜摄像部的变形例＞＞
在上述实施方式中，以将本发明适用于单片式数码相机的情况为例进行了说明，但本发明也能够适用于多片式相机。
图13是表示将本发明适用于3片式数码相机时的一例的图。
如该图所示，3片式数码相机在摄像部中具备分色棱镜310及3个图像传感器210R、210G、210B。
分色棱镜310将入射于入射面310a的光分解成R(Red)光、G(Green)光及B(Blue)光这3种颜色的光。经分解的3种颜色的光分别从R光出射面310r、G光出射面310g、B光出射面310b射出。
3个图像传感器由接收R光的图像传感器210R、接收G光的图像传感器210G及接收B光的图像传感器210B构成。
接收R光的图像传感器210R与R光出射面310r对向配置，接收从R光出射面310r射出的R光。
接收G光的图像传感器210G与G光出射面310g对向配置，接收从G光出射面310g射出的G光。
接收B光的图像传感器210B与B光出射面310b对向配置，接收从B光出射面310b射出的B光。
3个图像传感器210R、210G、210B分别配置于距分色棱镜310的入射面310a的光路长度相同的位置。
3个图像传感器210R、210G、210B经由未图示的安装架一体地安装于分色棱镜310。将分色棱镜310与图像传感器210R、210G、210B一体化的单元称为摄像单元330。图像传感器移动驱动部220x使摄像单元330沿光轴L前后移动。并且，图像传感器位置检测部222x检测相对于基准位置的摄像单元330的位置。
＜＜摄像装置的变形例＞＞
在上述实施方式中，以将本发明适用于数码相机的情况为例进行了说明，但本发明的适用并不限定于此。此外，例如还能够适用于摄像机、电视摄像机、电影摄影机等，而且还能够同样地适用于具备摄像功能的电子设备(例如，移动电话、智能手机、平板电脑、笔记本电脑等)。
＜＜其他变形例＞＞
在上述实施方式中，由微型计算机构成了驱动目标设定部、聚焦透镜驱动控制部、图像传感器移动控制部等，但用于实现这些功能的硬件结构并不限定于此。能够由各种处理器构成。各种处理器中包括发挥执行软件(程序)来进行各种处理的处理部的功能的常用的处理器即CPU、FPGA(FPGA：Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)等能够在制造之后变更电路结构的处理器即PLD(PLD：Programmable Logic Device，可编程逻辑器件)、具有ASIC(ASIC：Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)等为了执行特定的处理而专门设计的电路结构的处理器即专用电路等。
一个处理部可以由这些各种处理器中的一个构成，也可以由相同种类或不同种类的两个以上的处理器构成。例如，可以由多个FPGA构成，也可以由CPU及FPGA的组合构成。
并且，也可以由一个处理器构成多个处理部。作为由一个处理器构成多个处理部的例子，第1，如客户端、服务器等计算机所代表，有如下方式：由一个以上的CPU和软件的组合构成一个处理器，并由该处理器发挥多个处理部的功能。第2，如片上系统(SoC：SystemOn Chip)等所代表，有如下方式：使用由一个IC芯片(IC：Integrated Circuit，集成电路)来实现包括多个处理部的系统整体的功能的处理器。如此，各种处理部使用一个以上的上述各种处理器来构成为硬件结构。
而且，更具体而言，这些各种处理器的硬件结构为组合半导体元件等电路元件而成的电路。
符号说明
1-数码相机，10-可换镜头，12-聚焦透镜，14-光圈，16-聚焦透镜驱动部，18-聚焦透镜位置检测部，20-光圈驱动部，22-透镜控制部，22a-聚焦透镜驱动控制部，100-相机主体，102-卡口，110-图像传感器，112-摄像面，114-AF区域，116-通常像素，118-相位差检测像素，118A-第1相位差检测像素，118B-第2相位差检测像素，120-图像传感器移动驱动部，122-图像传感器位置检测部，124-图像传感器驱动部，126-模拟信号处理部，128-ADC(模拟数字转换器)，130-数字信号处理部，132-相位差AF处理部，134-存储卡接口，136-存储卡，138-显示部，140-操作部，150-相机控制部，150a-目标位置设定部，150b-AF控制部，150c-图像传感器移动控制部，210B-图像传感器，210G-图像传感器，210R-图像传感器，220x-图像传感器移动驱动部，222x-图像传感器位置检测部，310-分色棱镜，310a-入射面，310b-B光出射面，310g-G光出射面，310r-R光出射面，330-摄像单元，L-光轴，L1-由可换镜头形成的被摄体的像的移动轨迹，L2-图像传感器的移动轨迹，S11～S15-AF的处理顺序，S21～S27-AF控制的处理顺序。

Claims (8)

1.一种摄像装置，其具备：
成像透镜，具有聚焦透镜；
聚焦透镜驱动部，驱动所述聚焦透镜；
图像传感器；
图像传感器移动驱动部，使所述图像传感器沿光轴移动；
驱动目标设定部，设定用于对焦于被摄体的所述聚焦透镜的驱动目标；
聚焦透镜驱动控制部，根据通过所述驱动目标设定部设定的所述驱动目标来控制所述聚焦透镜的驱动；及
图像传感器移动控制部，在所述聚焦透镜驱动控制部停止所述聚焦透镜的驱动之前移动所述图像传感器来进行对焦，在对焦之后移动所述图像传感器来维持对焦状态直至所述聚焦透镜停止为止,
所述聚焦透镜驱动部使所述聚焦透镜沿光轴移动，
所述驱动目标设定部设定用于对焦于被摄体的所述聚焦透镜的目标位置作为所述驱动目标，
所述聚焦透镜驱动控制部控制所述聚焦透镜驱动部，使所述聚焦透镜移动至所述目标位置,
所述聚焦透镜驱动控制部在使所述聚焦透镜在所述目标位置停止之前使其减速,
所述图像传感器移动控制部在使所述聚焦透镜减速之前移动所述图像传感器来进行对焦。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其还具备被动方式或主动方式的自动聚焦传感器，
所述驱动目标设定部根据所述自动聚焦传感器的输出来设定所述驱动目标。
3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，
所述自动聚焦传感器由相位差检测方式的自动聚焦传感器构成。
4.根据权利要求3所述的摄像装置，其中，
所述自动聚焦传感器由设置于所述图像传感器的摄像面的多个相位差检测像素构成。
5.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
所述图像传感器的基准位置设定在由所述成像透镜规定的法兰距的位置。
6.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
所述图像传感器移动控制部在开始所述聚焦透镜的驱动的同时移动所述图像传感器。
7.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
所述图像传感器移动控制部使所述图像传感器移动至可移动范围的端部并使其等待。
8.一种摄像装置的对焦控制方法，所述摄像装置具备具有聚焦透镜的成像透镜、驱动所述聚焦透镜的聚焦透镜驱动部、图像传感器及使所述图像传感器沿光轴移动的图像传感器移动驱动部，所述摄像装置的对焦控制方法包括：
设定用于对焦于被摄体的所述聚焦透镜的驱动目标的驱动目标设定步骤；
根据所设定的所述驱动目标来驱动所述聚焦透镜的聚焦透镜驱动控制步骤；及
在停止所述聚焦透镜的驱动之前移动所述图像传感器来进行对焦，在对焦之后移动所述图像传感器来维持对焦状态直至所述聚焦透镜停止为止的图像传感器移动控制步骤,
所述聚焦透镜驱动部，使所述聚焦透镜沿光轴移动，
在所述驱动目标设定步骤中，设定用于对焦于被摄体的所述聚焦透镜的目标位置作为所述驱动目标，
在所述聚焦透镜驱动控制步骤中，控制所述聚焦透镜驱动部，使所述聚焦透镜移动至所述目标位置,
在所述聚焦透镜驱动控制步骤中，在使所述聚焦透镜在所述目标位置停止之前使其减速,
在所述图像传感器移动控制步骤中，在使所述聚焦透镜减速之前移动所述图像传感器来进行对焦。
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