專利名稱：攝像設備及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各實施例涉及ー種攝像設備、該攝像設備的控制方法以及存儲介質(zhì)。各實施例所公開的其中ー個方面尤其涉及ー種具有自動調(diào)焦能力的攝像設備、具有自動調(diào)焦能力的攝像設備的控制方法以及存儲有用于控制具有自動調(diào)焦能力的攝像設備的程序形式的程序。
背景技術(shù)：
用于在諸如數(shù)字照相機等的攝像設備中實現(xiàn)自動調(diào)焦能力的一個已知方法是基 于從諸如CCD裝置等的圖像傳感器所提供的亮度信號來使調(diào)焦透鏡移動，從而對焦于被攝體。更具體地，使用圖像畫面內(nèi)所設置的焦點檢測區(qū)域中的信號的高頻成分來計算表示該焦點檢測區(qū)域內(nèi)的對比度的焦點評價值。攝像設備在沿著焦點評價值増大的方向上移動調(diào)焦透鏡的情況下，計算該焦點評價值，并且檢測該焦點評價值具有最高值的調(diào)焦透鏡的位置。采用所檢測到的調(diào)焦透鏡的位置作為對焦位置。該操作被稱為爬山AF(自動調(diào)焦)操作。然后，在對焦位置附近較小的范圍內(nèi)前后移動調(diào)焦透鏡的情況下獲取焦點評價值，以確認調(diào)焦透鏡是否處于焦點評價值具有最大值(即，焦點評價值為山形曲線的峰值)的位置。該操作被稱為“擺動(wobbling)”。在檢測到調(diào)焦透鏡沒有處于焦點評價值具有最大值的位置的情況下，攝像設備使調(diào)焦透鏡向著焦點評價值具有最大值的位置移動。這樣，攝像設備控制調(diào)焦透鏡以使其維持在對焦位置。在爬山AF操作和擺動期間，基于焦點評價值來計算調(diào)焦透鏡的當前位置處的(表示所獲得的對焦程度的)對焦度，并且根據(jù)計算出的對焦度來切換調(diào)焦透鏡的驅(qū)動條件。例如，對焦度越低，則爬山AF操作期間的調(diào)焦透鏡的移動速度被設置得越高。在擺動期間，對焦度越低，則調(diào)焦透鏡的移動距離被設置得越大。另ー方面，對焦度越高，則爬山AF操作期間的調(diào)焦透鏡的移動速度被設置得越低，而在擺動期間，對焦度越高，則一次AF控制的調(diào)焦透鏡的移動距離被設置得越小。該方法使得可以實現(xiàn)對焦度從低狀態(tài)向高狀態(tài)的快速轉(zhuǎn)變。此外，在對焦位置附近，該方法防止了調(diào)焦透鏡從對焦位置過沖。在上述的自動調(diào)焦方法中，對焦度應隨著焦點的變化而適當?shù)馗淖兪怯斜匾?。然而，如果亮度信號所包括的噪聲大，則該噪聲可能引起對焦度未按照期望的適當方式進行改變，由此可能導致自動調(diào)焦操作變得不穩(wěn)定。日本特開平8-265631公開了如下的技術(shù)根據(jù)亮度信號來適應性地改變帶通濾波器的頻率特性。當亮度高時，亮度信號包括高頻成分，因此帶通濾波器的頻率特性向著較高頻率移動，從而適當?shù)靥崛〕龈哳l成分。另ー方面，當亮度低時，亮度信號所包括的高頻成分較少，因此帶通濾波器的頻率特性向著較低頻率移動，從而提取出低頻成分。這使得可以適當?shù)孬@取允許根據(jù)場景適當?shù)剡M行自動調(diào)焦操作的焦點評價值。然而，日本特開平8-265631所公開的方法具有如下缺點需要大的電路規(guī)模來實現(xiàn)用于改變帶通濾波器的頻率特性的能力。在日本特開平8-265631所公開的技術(shù)中，通過使焦點檢測區(qū)域中的亮度信號首先通過作為具有高截止頻率的低通濾波器的TE-LPF、然后通過作為具有低截止頻率的低通濾波器的FE-LPF，來提取特定的頻率成分。通過在兩個峰值之間進行減法，計算對焦度(TE/FE峰值)。在使用峰值計算對焦度的該方法中，對焦度對于被攝體的依賴性低，并且受照相機抖動等的影響很小。然而，當如低照明場景那樣，亮度信號所包括的噪聲成分的比例很大時，不管實際上是否獲得了良好的對焦，噪聲所生成的高頻成分可能都會導致計算出的對焦度高。這可能導致對焦度未按照期望的適當方式進行改變。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到以上情況，各實施例所公開的ー個方面提供了一種即使在圖像信號所包括的噪聲比例很大時也能夠?qū)崿F(xiàn)良好對焦的攝像設備。ー個實施例還提供了一種即使在圖像信號所包括的噪聲比例很大時也獲得良好對焦的焦點調(diào)整方法。另ー實施例提供了ー種即使在圖像信號所包括的噪聲比例很大時也能夠在沒有顯著或完全沒有受到噪聲影響的情況下計算對焦度的攝像設備，并且該實施例提供了一種沒有顯著或完全沒有受到噪聲影響的焦點調(diào)整方法。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了ー種攝像設備，包括攝像部件，用于通過對被攝體圖像進行光電轉(zhuǎn)換來生成圖像信號；焦點評價值計算部件，用于計算表示所述圖像信號的對比度的焦點評價值；控制部件，用于基于所述焦點評價值來控制調(diào)焦透鏡的位置；對焦度計算部件，用于使用所述焦點評價值來計算表示對焦的程度的對焦度；以及檢測部件，用于檢測拍攝被攝體的圖像時的曝光條件，其中，所述控制部件基干與所述曝光條件相對應的對焦度，來確定所述調(diào)焦透鏡的驅(qū)動條件。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了ー種攝像設備的控制方法，包括以下步驟攝像步驟，用于通過對被攝體圖像進行光電轉(zhuǎn)換來生成圖像信號；焦點評價值計算步驟，用于計算表示所述圖像信號的對比度的焦點評價值；控制步驟，用于基于所述焦點評價值來控制調(diào)焦透鏡的位置；對焦度計算步驟，用于使用所述焦點評價值來計算表示對焦的程度的對焦度；以及檢測步驟，用于檢測拍攝被攝體的圖像時的曝光條件，其中，在所述控制步驟中，基干與所述曝光條件相對應的對焦度，來確定所述調(diào)焦透鏡的驅(qū)動條件。通過以下參考附圖對典型實施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。


圖I是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的攝像設備的主要単元的框圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的攝像設備的AF単元的框圖。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的攝像設備中所進行的AF處理的流程圖。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的攝像設備中所進行的爬山AF操作的流程圖。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的攝像設備中所進行的擺動的流程圖。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的攝像設備中所進行的對焦度選擇處理的流程圖。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的攝像設備中所進行的爬山AF操作的驅(qū)動條件確定處理的流程圖。 圖8是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的攝像設備中所進行的擺動操作的驅(qū)動條件確定處理的流程圖。
圖9A、9B和9C是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的攝像設備中所獲得的焦點評價值和對焦度隨著調(diào)焦透鏡位置的變化的圖。 圖IOA和IOB是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的攝像設備中的焦點評價值和對焦度根據(jù)不同類型的被攝體的隨著調(diào)焦透鏡位置的變化的圖。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的攝像設備的、依賴于信號放大增益的對焦度選擇處理的流程圖。圖12是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的攝像設備的、依賴于被攝體亮度的對焦度選擇處理的流程圖。
具體實施例方式以下將與附圖相結(jié)合地進ー步詳細說明本發(fā)明的各實施例。各實施例所公開的ー個特征可以作為通常被描述為流程圖、時序圖、結(jié)構(gòu)圖或框圖的處理而進行說明。盡管流程圖或時序圖可以將操作或事件作為順序處理進行說明，然而這些操作也可以并行或同時進行或者這些事件也可以并行或同時發(fā)生。流程圖中的操作并非都是必須的。另外，操作或事件的順序可以重新排列。當處理的操作完成吋，終止該處理。處理可以對應干方法，程序，過程，制作或制造方法，由設備、機器或邏輯電路所進行的操作的序列等。攝像設備的整體結(jié)構(gòu)首先，說明根據(jù)本實施例的攝像設備I的整體結(jié)構(gòu)。圖I是示意性示出根據(jù)本實施例的攝像設備I的結(jié)構(gòu)的框圖。系統(tǒng)控制単元115例如包括中央處理單元(CPU)、隨機存取存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。系統(tǒng)控制単元115根據(jù)預先存儲在ROM中的程序，同時使用RAM作為工作區(qū)域來控制攝像設備I的整體操作。注意，以下所述的處理主要是系統(tǒng)控制単元115通過執(zhí)行計算機程序(軟件)來進行的。作為控制部件的系統(tǒng)控制単元115基于自動調(diào)焦(AF)単元105所計算出的焦點評價值來檢測對焦位置，并且控制調(diào)焦透鏡控制単元104以使調(diào)焦透鏡移動，從而進行AF調(diào)整處理。焦點評價值是表示焦點檢測區(qū)域內(nèi)的對比度的值。攝像透鏡101可以是具有變焦功能的普通攝像透鏡。光圈/快門控制單元102對光圈和快門進行控制，以控制光量。調(diào)焦透鏡控制単元104對調(diào)焦透鏡的驅(qū)動進行控制，以使得圖像聚焦于圖像傳感器108上。光圈/快門控制単元102包括諸如透鏡等的光學元件以及諸如光圈和快門等的機械元件等，而調(diào)焦透鏡控制単元104包括用于驅(qū)動上述各元件的裝置。這些裝置包括致動器，用于驅(qū)動光學元件和機械元件；電路，用于控制致動器；以及數(shù)字-模擬Φ/Α)轉(zhuǎn)換器等。發(fā)光設備(閃光燈)106向外發(fā)光，以調(diào)整被攝體亮度。當EF (電子閃光燈)單元107接收到來自系統(tǒng)控制單元115的“閃光燈開啟(FLASH ON) ”信號吋，EF単元107控制發(fā)光設備(閃光燈)106以發(fā)光。注意，當系統(tǒng)控制単元115判斷為需要從發(fā)光設備(閃光燈)106發(fā)光時,將閃光燈開啟信號從系統(tǒng)控制單兀115發(fā)送至EF單元107。圖像傳感器108可以使用用于將入射光轉(zhuǎn)換為電信號的光感測裝置或光電轉(zhuǎn)換裝置來實現(xiàn)。更具體地，圖像傳感器108可以是用于將入射光轉(zhuǎn)換為電信號并將由此得到的電信號作為圖像信號輸出的諸如電荷耦合器件(CCD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)成像器等的光電轉(zhuǎn)換元件。攝像處理單元109包括相關(guān)雙采樣器(CDS)電路、非線性放大器以及模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。⑶S電路通過使用相關(guān)雙采樣方法來去除圖像傳感器108的輸出噪聲。非線性放大器在CDS電路去除了噪聲之后，對圖像信號進行放大(控制増益)。模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器將圖像信號從模擬格式轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。圖像傳感器108和攝像處理單元109構(gòu)成了用于在拍攝被攝體的圖像時獲取圖像信號的攝像單元。
圖像處理單元110對圖像信號(圖像數(shù)據(jù))進行諸如伽瑪校正和邊緣校正等的圖像處理。圖像處理單元110還在WB(擺動)単元111的控制下，對圖像信號進行白平衡處理。格式轉(zhuǎn)換單元112將所提供的圖像信號轉(zhuǎn)換為適合于通過(稍后所述的)圖像存儲單元114存儲在存儲介質(zhì)中或者適合于顯示在(稍后所述的)操作/顯示單元117上的格式。動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM) 113是高速內(nèi)部存儲器(例如，隨機存取存儲器)。使用DRAM113作為用作用于臨時存儲圖像信號的存儲單元的高速緩沖器。DRAM 113還用作用于對圖像信號進行壓縮或解壓縮的處理時的工作存儲器。圖像存儲單元114能夠存儲圖像信號。圖像存儲單元114包括諸如存儲卡等的存儲介質(zhì)以及該存儲介質(zhì)的接ロ。自動曝光(AE)単元103基于從(包括圖像傳感器108和攝像處理單元109的)攝像單元所提供的圖像信號，來計算表示被攝體的亮度的測光值。也就是說，AE単元103和攝像處理單元109用作用于檢測拍攝被攝體的圖像時的曝光條件的檢測部件。AE単元103確定信號増益，以使得當被攝體亮度低時，適當?shù)胤糯髨D像信號以實現(xiàn)適當?shù)钠毓鈼l件。換句話說，AE単元103確定信號増益，從而對圖像信號進行校正以實現(xiàn)適當?shù)钠毓??；贏E単元103所計算出的測光值，系統(tǒng)控制単元115控制光圈/快門控制単元102以及攝像處理單元109的非線性放大器。因此，系統(tǒng)控制単元115以上述方式自動控制曝光。換句話說，系統(tǒng)控制単元115使用檢測單元所檢測到的曝光條件來進行AE控制。AF単元105從(包括圖像傳感器108和攝像處理單元109的)攝像單元所提供的圖像信號中提取高頻成分，并且計算焦點評價值。用作圖像顯示存儲器的視頻隨機存取存儲器(VRAM) 116被配置為存儲圖像信號等。操作/顯示單元117被配置為顯示圖像、用于輔助操作的信息以及表示照相機的狀態(tài)的信息等。在攝像操作期間，所拍攝的圖像可以顯示在操作/顯示單元117上。主開關(guān)(主SW) 118是用于接通/斷開根據(jù)本實施例的攝像設備的電源的開關(guān)。第一開關(guān)(SWl) 119是用于控制包括AF操作和AE操作等的拍攝準備操作(用于準備進行拍攝的操作)的開關(guān)。如果在操作了第一開關(guān)119之后操作第二開關(guān)(SW2) 120，則拍攝圖像。AF 單元接著，以下更進ー步詳細說明AF單元105。圖2是示意性示出AF單元105的結(jié)構(gòu)的框圖。AF単元105包括焦點檢測門121、帶通濾波器(BPF) 122、最大線值檢測器(線最大)123、線積分器124、峰值保持単元(峰值保持)125以及線標準化器126。AF単元105還包括低通濾波器(LPF) 127、最大線值檢測器(線最大)128、最小線值檢測器(線最小)129以及峰值保持単元(峰值保持)131。AF単元105還包括加法器130以及兩個除法器132和 133。將從(包括圖像傳感器108和攝像處理單元109的)攝像單元所輸出的圖像信號ImgSrc輸入至ー個或多個焦點檢測門121。注意,在圖2所示的例子中，AF單元105具有ー個焦點檢測門121。焦點檢測門121從(包括圖像傳感器108和攝像處理單元109的)攝像單元所提供的輸入圖像信號ImgSrc中提取畫面中的特定區(qū)域(焦點檢測區(qū)域)內(nèi)的圖像信號。將所提取的圖像信號發(fā)送至帶通濾波器(BPF) 122和低通濾波器(LPF) 127。帶通濾波器(BPF) 122進ー步從所提供的圖像信號中提取特定的高頻成分(特定頻帶的頻率成分)。最大線值檢測器(線最大)123從帶通濾波器(BPF) 122所提取的高頻成分，檢測各水平線的最大值。線積分器(線Itg) 124沿著焦點檢測門121所提取的垂直線，對最大線值檢測器123所檢測到的各個水平線的最大值進行積分。因此，生成焦點評價值FV。更具體地，作為焦點評價值計算部件的AF単元105在圖像信號的特定區(qū)域(焦點檢測區(qū)域)內(nèi)，計算表示圖像信號的對比度的焦點評價值。因此，AF単元105用作“焦點評價值計算部件”。焦點 評價值FV用于根據(jù)本實施例的攝像設備I中所進行的自動調(diào)焦(AF)操作。線標準化器(線標準化)126將線積分器(線Itg) 124沿著垂直方向計算出的積分值除以垂直方向的線數(shù)量。結(jié)果，獲得了相對于與ー個像素的輸出水平相對應的值進行了標準化后的標準化焦點評價值(標準化FV)。也就是說,標準化焦點評價值(標準化FV)=(焦點評價值FVV(垂直方向的線數(shù)量)。標準化焦點評價值(標準化FV)用于計算稍后將要進行說明的第二對焦度(FRatio2)。峰值保持単元(峰值保持)125計算作為最大線值檢測器(線最大)123所輸出的值中的、由焦點檢測門121所提取的線內(nèi)的峰值的峰值FV。更具體地，首先，最大線值檢測器123檢測所提取的區(qū)域內(nèi)所包括的所有水平線中的各水平線的最大亮度值。然后，峰值保持単元125計算各個水平線的最大亮度值中的最大值(峰值FV)。該峰值FV用于計算稍后將要進行說明的第一對焦度(FRatiol)。低通濾波器(LPF) 127從焦點檢測門121所提取的圖像信號ImgSrc中去除高頻成分(特定頻帶中的成分)。最大線值檢測器(線最大)128檢測通過了低通濾波器127的各水平線的最大亮度值。最小線值檢測器(線最小)129檢測通過了低通濾波器127的各水平線的最小亮度值。加法器130計算各水平線的最大值和最小值之間的差(即，最大值-最小值)。峰值保持単元131檢測表示焦點檢測門121內(nèi)的水平線中的最大-最小差的最大值的峰值MM。注意，峰值MM大致表示焦點檢測門121內(nèi)的最大對比度值。第一除法器133將峰值焦點評價值(峰值FV)除以峰值匪。結(jié)果，獲得了第一對焦度(FRatiol)。也就是說，第一對焦度(FRatiol)是通過第一除法器133將峰值焦點評價值(峰值FV)除以峰值MM而計算出的。第二除法器132將標準化焦點評價值(標準化FV)除以峰值MM。結(jié)果，獲得了第二對焦度(FRatio2)。也就是說，第二對焦度(FRatio2)是通過第二除法器132將標準化焦點評價值(標準化FV)除以峰值MM而計算出的。如上所述，作為對焦度計算部件的AF単元105通過使用焦點評價值FV來計算表示對焦的程度的第一對焦度(FRatiol)。AF單元105還使用焦點評價值FV來計算與第一對焦度不同的第二對焦度(FRatio2)。盡管在圖2所示的例子中，AF單元105包括ー個焦點檢測門121，然而AF單元105可以包括多個焦點檢測門121。在AF単元105包括多個焦點檢測門121的情況下，需要設置與各個焦點檢測門121相關(guān)聯(lián)的多個電路，以使得焦點評價值FV、第一對焦度(FRatiol)和第二對焦度(FRatio2)各自具有與各個焦點檢測門121相對應的多個值。系統(tǒng)控制單元115可以根據(jù)條件從上述多個信號中選擇ー個特定信號，并且基于所選擇的信號進行自動調(diào)焦操作，或者系統(tǒng)控制単元115也可以基于多個信號來進行自動調(diào)焦操作。接著，以下將說明焦點評價值計算部件(根據(jù)本發(fā)明實施例的攝像設備I的系統(tǒng)控制單元115的AF單元105)所計算出的焦點評價值FV、第一對焦度(FRatiol)和第二對焦度(FRatio2)的變化的方式。對焦度是表示對被攝體進行對焦的程度的指標。對焦度是像素之間的亮度差的函數(shù)。通常，對焦得越好，則對焦度越高。圖9A、9B和9C是示出根據(jù)本實施例的攝像設備的焦點評價值和對焦度的變化的方式的圖。更具體地，圖9A示出可能在調(diào)焦透鏡從(圖像明顯處于離焦狀態(tài)的)離焦位置向著對焦位置移動時所發(fā)生的焦點評價值FV的變化的例子。圖9B示出可能在調(diào)焦透鏡從離焦位置向著對焦位置移動時所發(fā)生的第一對焦度(FRatiol)的變化的例子。圖9C示出可能在調(diào)焦透鏡從離焦位置向著對焦位置移動時所發(fā)生的第二對焦度(FRatio2)的變化的例子。在這些圖中，“情況A”示出拍攝普通被攝體的圖像的情況。“情況B”示出拍攝對 比度低干“情況A”的被攝體的情況。“情況C”示出在低照明條件下拍攝被攝體的圖像且對所獲得的圖像信號進行放大的情況。如圖9A所示，對焦位置處的焦點評價值FV根據(jù)被攝體的類型和攝像條件(諸如被攝體亮度、照度和焦距等)而極大地改變。如圖9B所示，在情況A和情況B中，第一對焦度(FRatiol)隨著調(diào)焦透鏡靠近對焦位置而増大。情況A中的第一對焦度(FRatiol)的值通常大于情況B中的第一對焦度(FRatiol)的值。如圖所示，在情況A和情況B中，第一對焦度(FRatiol)趨向于根據(jù)被攝體的對比度而改變。也就是說，通常，對焦度趨向于根據(jù)被攝體的對比度而改變。換句話說，可以期望對焦度根據(jù)被攝體的對比度而改變。另ー方面，在情況C中，與情況A和情況B不同，第一對焦度(FRatiol)在調(diào)焦透鏡位置的寬的范圍內(nèi)通常具有較高的值。如上所述，圖像信號進行放大的情況下的第一對焦度(FRatiol)可以以與普通(期望)方式不同的方式進行改變。這是因為第一對焦度(FRatiol)是使用從峰值保持単元125所輸出的峰值焦點評價值(峰值FV)而計算出的。也就是說，基于峰值焦點評價值(峰值FV)所計算出的第一對焦度(FRatiol)對于帶通濾波器(BPF) 122的輸出的變化是敏感的。同時，以上述方式計算出的第一對焦度(FRatiol)很強烈地受到包括在圖像信號ImgSrc內(nèi)的噪聲所引起的高頻成分的影響。另ー方面，如圖9C所示，在所有情況A、B和C中，第二對焦度(FRatio2)趨向于根據(jù)被攝體的對比度而改變。這是因為第二對焦度(FRatio2)是使用標準化焦點評價值(標準化FV)而計算出的。也就是說，基于利用線標準化器126進行標準化后的焦點評價值FV來計算標準化焦點評價值(標準化FV)。利用線標準化器126所計算出的標準化焦點評價值(標準化FV)等同于峰值焦點評價值(峰值FV)。在計算第二對焦度(FRatio2)吋，線積分器124在垂直方向上對值進行積分，因此使信號的變化平均化，并且第二對焦度(FRatio2)變化得緩和。第二對焦度(FRatio2)受到包括在圖像信號ImgSrc內(nèi)的噪聲所引起的高頻成分的影響降低，因此可以在不受噪聲影響的情況下提取本來的變化。根據(jù)本實施例，攝像設備I根據(jù)要拍攝的場景，適當?shù)剡x擇特性不同的第一對焦度(FRatiol)或第二對焦度(FRatio2)。這使得攝像設備能夠進行根據(jù)本實施例的高可靠性和高精度的自動調(diào)焦操作。AF 操作接著，說明記錄運動圖像時所進行的AF操作。圖3是示出AF操作的流程圖。圖3所示的AF操作可以根據(jù)存儲在系統(tǒng)控制単元115的ROM等中的計算機程序(軟件)來進行。更具體地，在通過操作主開關(guān)118接通電源以啟動根據(jù)本實施例的攝像設備I之后，AF操作可以主要通過系統(tǒng)控制單元115來進行。系統(tǒng)控制単元115基于檢測単元所檢測到的曝光條件來選擇第一對焦度或第二對焦度。系統(tǒng)控制単元115使用所選擇的對焦度來確定調(diào)焦透鏡的驅(qū)動條件。在啟動之后，根據(jù)本實施例的攝像設備I的系統(tǒng)控制単元115周期性地獲取焦點評價值。首先，在操作S1-1，進行擺動。稍后將詳細說明擺動操作。在操作S1-2中，判斷調(diào)焦透鏡是否處于對焦位置。在判斷為調(diào)焦透鏡處于對焦位置的情況下(即，在操作S1-2的回答為“是”的情況下)，處理進入操作S1-8。另ー方面，在判斷為調(diào)焦透鏡未處于對焦位置的情況下(即，在操作S1-2的回答為“否”的情況下)，處理進行操作S1-3。在操作S1-3中，判斷對焦位置所處的方向是哪ー個。也就是說，判斷對焦位置是位于相對于調(diào)焦透鏡的當前位置的前向還是后向。在操作S1-3中關(guān)于對焦位置的方向的判斷沒有完成的情況下(即，操作S1-3的回答為“否”)，處理返回至操作Sl-I以繼續(xù)進行擺動。另ー方面，在操作S1-3中完成了關(guān)于對焦位置的方向的判斷的情況下(S卩，操作S1-3的回答為“是”)，處理進入操作S1-4。在操作S1-4中，進行爬山AF操作。在爬山AF操作中，調(diào)焦透鏡以比擺動操作時的速度高的速度，沿著焦點評價值増大的方向移動。稍后將詳細說明爬山AF操作。然后，在操作S1-5中，判斷在爬山AF操作中是否使調(diào)焦透鏡驅(qū)動越過焦點評價值的峰值。在操作S1-5中判斷為尚未到達焦點評價值的峰值的情況下(即，操作S1-5的回答為“否”)，處理返回至操作S1-4以繼續(xù)爬山AF操作。在操作S1-5中判斷為已使調(diào)焦透鏡驅(qū)動越過焦點評價值的峰值的情況下(即，在操作S1-5的回答為“是”的情況下)，處理進入操作S1-6。在操作S1-6中，系統(tǒng)控制單元115控制調(diào)焦透鏡控制單元104，以使調(diào)焦透鏡向著焦點評價值達到其峰值的位置移動。也就是說，將調(diào)焦透鏡沿著反方向移動了使調(diào)焦透鏡移動越過該峰值的距離。然后，在操作S1-7中，判斷是否完成了使調(diào)焦透鏡移動至焦點評價值達到其峰值的位置。如果判斷為該移動完成(即，在操作S1-7的回答為“是”的情況下)，則處理返回至操作S1-1。在判斷為該移動尚未完成的情況下(即，在操作S1-7的回答為“否”的情況下)，處理在操作S1-7等待，直到完成了該移動為止。在操作S1-2判斷為調(diào)焦透鏡處于對焦位置的情況下(即，操作S1-2的回答為“是”)，處理跳轉(zhuǎn)至操作S1-8。在操作S1-8中，將處于對焦狀態(tài)的焦點評價值存儲在DRAM113中。存儲在DRAM 113中的焦點評價值用于操作S1-9和操作S1-10，以判斷是否重新啟動焦點調(diào)整操作。在操作S1-9中判斷是否重新啟動焦點調(diào)整操作時,將操作S1-8中所存儲的處于對焦狀態(tài)的焦點評價值與最新的焦點評價值進行比較。在操作S1-10中，基于操作S1-9中關(guān)于是否重新啟動的判斷結(jié)果，判斷是否滿足重新啟動的條件。更具體地，如果操作S1-8中所存儲的處于對焦狀態(tài)的焦點評價值和最新的焦點評價值之間的差等于或大于預定值，則判斷為滿足重新啟動焦點調(diào)整操作的條件。在操作S1-10中判斷為滿足重新啟動的條件的情況下(即，在操作S1-10的回答為“是”的情況下)，處理返回至操作Sl-I 以重新啟動焦點調(diào)整操作。另ー方面，在判斷為沒有滿足重新啟動的條件的情況下(即，操作S1-10的回答為“否”)，處理返回至操作S1-9。在這種情況下，基于周期性獲取到的焦點評價值來重復進行關(guān)于重新啟動的判斷。也就是說，對焦點評價值的變化進行監(jiān)視。在AF操作中，如上所述，根據(jù)本實施例的攝像設備I的系統(tǒng)控制単元115繼續(xù)進行擺動操作、爬山AF操作和重新啟動判斷。通過以上述方式進行AF操作，系統(tǒng)控制単元115對調(diào)焦透鏡進行控制，從而維持對焦狀態(tài)。爬山AF操作接著，以下將更進一步詳細說明爬山AF操作。爬山AF操作是以比用于檢測對焦位置的擺動操作時的速度高的速度所進行的AF操作。更具體地，在爬山AF操作中，以預定速度移動調(diào)焦透鏡，從而基于所獲取到的焦點評價值的増大/降低來確定對焦位置。圖4是示出爬山AF操作的處理的流程圖。在操作S2-1中，系統(tǒng)控制單元115從AF單元105獲取焦點評價值。在操作S2_2中，系統(tǒng)控制単元115執(zhí)行對焦度選擇處理。在對焦度選 擇處理中，選擇在下一操作S2-3、即在爬山AF操作的驅(qū)動條件確定處理中要使用的對焦度。在操作S2-3中，系統(tǒng)控制單元115執(zhí)行爬山AF操作的驅(qū)動條件確定處理。爬山AF操作的驅(qū)動條件確定處理是用于確定爬山AF操作中的調(diào)焦透鏡的驅(qū)動條件的處理。在爬山AF操作的驅(qū)動條件確定處理中，確定驅(qū)動調(diào)焦透鏡時的驅(qū)動速度和驅(qū)動方向(或目標位置)。稍后將更進一步詳細說明對焦度選擇處理和爬山AF操作的驅(qū)動條件確定處理。在操作S2-4中，系統(tǒng)控制單元115基于操作S2_l中所獲取的焦點評價值和在這之前所獲取的焦點評價值，來判斷焦點評價值所形成的山的形狀(圖的曲線的形狀)。更具體地，如果所獲取的焦點評價值在預定次數(shù)的獲取過程中連續(xù)増大，并且之后出現(xiàn)下降，則判斷為已經(jīng)檢測到山的峰值位置(以下稱之為峰值位置)。另ー方面，如果在調(diào)焦透鏡沿著相同方向移動時，所獲取的焦點評價值在預定次數(shù)內(nèi)連續(xù)下降，則判斷為調(diào)焦透鏡正遠離山的峰值而移動。在判斷為調(diào)焦透鏡正遠離山的峰值而移動的情況下，判斷為滿足使調(diào)焦透鏡的驅(qū)動方向反轉(zhuǎn)的條件。注意，在沒有獲取到確定山的形狀所需的盡可能多的焦點評價值的情況下，或者在難以清楚地判斷焦點評價值是正在増大還是降低的情況下，在維持當前驅(qū)動條件的情況下繼續(xù)爬山AF操作。在操作S2-5中，基于操作S2-4中的判斷結(jié)果，系統(tǒng)控制単元115判斷是否滿足使調(diào)焦透鏡的驅(qū)動方向反轉(zhuǎn)的條件。如果滿足該條件(即，操作S2-5的回答為“是”)，則處理進入操作S2-7。在操作S2-7中，在系統(tǒng)控制單元115的控制下，調(diào)焦透鏡控制單元104設置調(diào)焦透鏡的驅(qū)動方向，以使其與緊挨在之前的方向相反。然后，調(diào)焦透鏡控制単元104沿著新設置的方向驅(qū)動調(diào)焦透鏡。另ー方面，在操作S2-5中判斷為沒有滿足使方向反轉(zhuǎn)的條件的情況下(即，操作S2-5的回答為“否”)，處理進入操作S2-6。在操作S2-6中，沿著與之前的方向相同的方向驅(qū)動調(diào)焦透鏡。注意，在上述的操作S2-6和操作S2-7中，系統(tǒng)控制單元115根據(jù)操作S2_3中確定出的爬山AF驅(qū)動條件來驅(qū)動調(diào)焦透鏡。更具體地，系統(tǒng)控制単元115沿著操作S2-3中確定出的方向(或者向著操作S2-3中確定出的目標位置)，以操作S2-3中確定出的驅(qū)動速度來移動調(diào)焦透鏡。注意，在開始時，使處于停止的調(diào)焦透鏡沿著擺動時所檢測到的方向進行移動。在第二次及隨后的驅(qū)動中，基于操作S2-3中確定出的條件來確定調(diào)焦透鏡的驅(qū)動方向和驅(qū)動速度。因此，系統(tǒng)控制単元115以上述方式進行爬山AF操作。擺動接著，說明擺動。擺動是用于檢測對焦位置或者調(diào)焦透鏡向著對焦位置要進行驅(qū)動的方向的AF操作。在擺動中，逐步驅(qū)動調(diào)焦透鏡，以使得調(diào)焦透鏡每一歩移動預定距離，并且基于所獲得的焦點評價值的増大或降低來檢測對焦位置或向著對焦位置進行驅(qū)動的方向。圖5是示出根據(jù)本實施例的攝像設備中所進行的擺動處理的流程圖。
在操作S 3-1中，系統(tǒng)控制單元115從AF單元105獲取焦點評價值。在操作S3-2中，系統(tǒng)控制單元115使用操作S3-1中所獲取的焦點評價值來執(zhí)行對焦度選擇處理。在對焦度選擇處理中，選擇在操作S3-3中的擺動操作的驅(qū)動條件確定處理中使用的對焦度。操作S3-3中的擺動操作的驅(qū)動條件確定處理是用于確定擺動處理中的調(diào)焦透鏡的驅(qū)動條件的處理。更具體地，確定擺動時的調(diào)焦透鏡的移動距離。稍后將更進一步詳細說明對焦度選擇處理和擺動操作的驅(qū)動條件確定處理。在操作S3-4中，系統(tǒng)控制單元115判斷操作S3_l中所獲取的焦點評價值和在這之前所獲取的焦點評價值所形成的山的形狀(圖的曲線的形狀)。更具體地，系統(tǒng)控制単元115將本次所獲取的焦點評價值與前次所獲取的焦點評價值進行比較，并且判斷是否發(fā)生了等于或大于預定值的量的増大或降低。如果在調(diào)焦透鏡沿著當前方向移動的情況下檢測到焦點評價值降低，則判斷為滿足使方向反轉(zhuǎn)的條件。注意，將滿足使方向反轉(zhuǎn)的條件所處的位置存儲預定次數(shù)。所存儲的滿足使方向反轉(zhuǎn)的條件所處的位置用于如稍后將要進行說明的操作S3-9中的判斷。另ー方面，當焦點評價值的増大連續(xù)發(fā)生時，測量所發(fā)生的次數(shù)(計數(shù)器值)。如果焦點評價值的増大連續(xù)發(fā)生預定次數(shù)，則判斷為在調(diào)焦透鏡沿著當前驅(qū)動方向進ー步移動的情況下焦點評價值將會達到其峰值。因此，在這種情況下，將調(diào)焦透鏡的驅(qū)動方向設置為當前驅(qū)動方向。如上所述，在操作S3-4中，系統(tǒng)控制單元115檢測擺動時焦點評價值所形成的山的形狀(圖的曲線的形狀)。在操作S3-5中，系統(tǒng)控制単元115判斷是否滿足使擺動操作時的調(diào)焦透鏡的驅(qū)動方向反轉(zhuǎn)的條件。在操作S3-4中的檢測表示滿足使方向反轉(zhuǎn)的條件的情況下(即，在操作S3-5的回答為“是”的情況下)，處理進入操作S3-7。在操作S3-7中，系統(tǒng)控制單元115控制調(diào)焦透鏡控制単元104，以使調(diào)焦透鏡沿著與之前的驅(qū)動方向相反的方向移動了預定距離。另一方面，在操作S3-5中判斷為沒有滿足使方向反轉(zhuǎn)的條件的情況下(即，在操作S3-5的回答為“否”的情況下)，處理進入操作S3-6。在操作S3-6中，系統(tǒng)控制単元115控制調(diào)焦透鏡控制単元104，以使調(diào)焦透鏡沿著與之前的驅(qū)動方向相同的方向移動了預定距離。在操作S3-6和操作S3-7中，調(diào)焦透鏡控制單元104根據(jù)操作S3_3確定出的驅(qū)動條件來使調(diào)焦透鏡移動。更具體地，調(diào)焦透鏡控制単元104使調(diào)焦透鏡移動了操作S3-3中所確定出的距離。注意，在操作S3-6和操作S3-7中，以預定的固定速度驅(qū)動調(diào)焦透鏡。在操作S3-8中，系統(tǒng)控制単元115判斷調(diào)焦透鏡是否沿著相同方向連續(xù)驅(qū)動了預定次數(shù)。該判斷是基于操作S3-4中測量出的次數(shù)(計數(shù)器值)而進行的。在判斷為沿著相同方向連續(xù)進行了預定次數(shù)的驅(qū)動的情況下(即，操作S3-8的回答為“是”)，處理進入操作S3-11。在操作S3-11中，判斷為焦點評價值的峰值處于調(diào)焦透鏡的當前驅(qū)動方向的前方。因此，確定出調(diào)焦透鏡向著焦點評價值的峰值要進行驅(qū)動的方向。另ー方面，在操作S3-8中沒有判斷為沿著相同方向連續(xù)進行了預定次數(shù)的驅(qū)動的情況下(即，在操作S3-8的回答為“否”的情況下)，處理進入操作S3-9。在操作S3-9中，判斷在執(zhí)行預定次數(shù)的操作S3-5的過程中調(diào)焦透鏡是否仍保持在相同區(qū)域內(nèi)。該判斷可以是基干與操作S3-4中所存儲的驅(qū)動方向反轉(zhuǎn)位置有關(guān)的信息而進行的。在操作S3-9中沒有判斷為在執(zhí)行預定次數(shù)的操作S3-5的過程中調(diào)焦透鏡仍保持在相同區(qū)域的情況下(即，操作S3-9的回答為“否”)，擺動處理結(jié)束。另ー方面，在判斷為在執(zhí)行預定次數(shù)的操作S3-5的過程中調(diào)焦透鏡仍保持在相同區(qū)域的情況下(即，在操作S3-9的回答為“是”的情況下)，處理進入操作S3-10。在操作S3-10中，系統(tǒng)控制單元115判斷為調(diào)焦透鏡處于對焦位置。當焦點評價值在焦點評價值的山峰附近的較小范圍內(nèi)交替地或近似交替地增大和降低時，進行如上所述的處理。以上說明了根據(jù)本實施例的攝像設備I中所進行的擺動。對焦度詵擇處理
接著，說明對焦度選擇處理。圖6是示出對焦度選擇處理的流程圖。在爬山AF操作的操作S2-2(圖4)中以及在擺動的操作S3-2(圖5)中進行對焦度選擇處理。進行對焦度選擇處理，以選擇對焦度。對焦度用于確定爬山AF操作和擺動時的調(diào)焦透鏡的驅(qū)動條件。在操作S4-1中，系統(tǒng)控制單元115從AE單元103和攝像處理單元109 (檢測單元)獲取當前的曝光條件。這里所獲取的曝光條件包括AE単元103所確定的信號増益和表示被攝體的亮度的被攝體亮度。注意，系統(tǒng)控制単元115所獲取的曝光條件可以包括AE単元103所確定的信號增益和表示被攝體的亮度的被攝體亮度的至少之一。在操作S4-2中，系統(tǒng)控制単元115判斷信號增益是否大于預定值α。通常，當被攝體的亮度高時，可以在可控的快門速度范圍內(nèi)實現(xiàn)適當?shù)钠毓?，因此將信號増益設置為O。另ー方面，當被攝體的亮度低時，難以在可控的快門速度范圍內(nèi)實現(xiàn)適當?shù)钠毓?，因此將信號增益設置得較高。注意，在本實施例中，將預定值α設置為O。因此，在操作S4-2中判斷為信號増益等于或低于預定值的情況下，即在可以適當?shù)乜刂破毓舛鴽]有對信號進行放大的情況下(即，操作S4-2的回答為“否”)，處理進入操作S4-3。在操作S4-3中，系統(tǒng)控制単元115將對焦度設置為第一對焦度FRatiol。注意，第一對焦度(FRatiol)是通過AF単元(圖2)的輸出所給出的。在操作S4-2中判斷為信號増益大于預定值α的情況下(即，在操作S4_2的回答為“是”的情況下)，處理進入操作S4-4。在操作S4-4中，基于操作S4-1中所獲取的被攝體亮度，判斷被攝體亮度是否低于預定值β。在本實施例中，將預定值β設置為可通過AE單元103進行追蹤的被攝體亮度的下限值。在操作S4-4中判斷為被攝體亮度等于或高于預定值β的情況下(即，在操作S4-4的回答為“否”的情況下)，處理進入操作S4-5。在操作S4-5中，系統(tǒng)控制単元115將對焦度設置為第二對焦度(FRatio2)。注意，第二對焦度(FRatio2)是通過AF単元105 (圖2)的輸出所提供的。在操作S4-4中判斷為被攝體亮度低于預定值β的情況下(即，在操作S4-4的回答為“是”的情況下)，處理進入操作S4-6。在操作S4-6中，將對焦度設置為第三對焦度(FRatio3)。注意，第三對焦度(FRatio3)與第一對焦度(FRatiol)和第二對焦度(FRatio2)不同，并且第三對焦度的值是不確定的。因此，對于高亮度場景，選擇第一對焦度(FRatiol)作為對焦度，以容易地檢測信號的變化。當場景的亮度低但仍然足以進行AF操作時，選擇第二對焦度(FRatio2)作為對焦度，以避免噪聲的影響。對于具有與可以進行AF操作的范圍的下限接近的低亮度的場景，選擇第三對焦度(FRatio3)作為對焦度。在選擇了第三對焦度(FRatio3)的情況下，SP當對焦度不確定時，這意味著對焦度的可靠性低。如上所述，根據(jù)要拍攝的場景適當?shù)剡x擇對焦度。
在對焦度選擇處理中，如上所述，使用第一對焦度、第二對焦度和檢測單元所檢測到的曝光條件，系統(tǒng)控制単元115選擇驅(qū)動調(diào)焦透鏡時所使用的對焦度。也就是說，使用曝光條件、第一對焦度(FRatiol)和第二對焦度(FRatio2)，系統(tǒng)控制単元115判斷第一對焦度(FRatiol)是否可靠。在系統(tǒng)控制単元115判斷為第一對焦度(FRatiol)可靠的情況下，選擇第一對焦度(FRatiol)作為驅(qū)動調(diào)焦透鏡時所使用的對焦度。另ー方面，在系統(tǒng)控制単元115判斷為第一對焦度(FRatiol)不可靠的情況下，選擇第二對焦度(FRatio2)作為 驅(qū)動調(diào)焦透鏡時所使用的對焦度。在這種情況下，系統(tǒng)控制単元115進ー步判斷第二對焦度是否可靠。在系統(tǒng)控制単元115判斷為第二對焦度(FRatio2)不可靠的情況下，選擇第三對焦度(FRatio3)作為驅(qū)動調(diào)焦透鏡時所使用的對焦度。當選擇了第三對焦度(FRatio3)時，對焦度不可靠。爬山AF操作的驅(qū)動條件確定處理接著，以下更進一歩詳細說明根據(jù)本實施例的攝像設備I的爬山AF操作的驅(qū)動條件確定處理。圖7是示出爬山AF操作的驅(qū)動條件確定處理的流程圖。在爬山AF操作的驅(qū)動條件確定處理中，確定爬山AF操作時的調(diào)焦透鏡的驅(qū)動條件。如圖7所述，在爬山AF操作的驅(qū)動條件確定處理中的操作S5-1及隨后的步驟中，根據(jù)對焦度選擇處理中所選擇的對焦度來使處理流程分支。在操作S5-1中，系統(tǒng)控制単元115判斷所選擇的對焦度是否是第三對焦度(FRatio3)，即判斷對焦度是否是不確定的。在所選擇的對焦度是第三對焦度(FRatio3)的情況下，即當對焦度不確定時(即，在操作S5-1的回答為“是”的情況下)，處理進入操作S5-5。在操作S5-5中，系統(tǒng)控制單元115將爬山AF操作時的調(diào)焦透鏡的移動速度(爬山速度)設置為預定值SPEED3。在操作S5-1中沒有判斷為對焦度是第三對焦度(FRatio3)的情況下，即當沒有判斷為對焦度不確定時(即，在操作S5-1回答為“否”的情況下)，處理進入操作S5-2。在操作S5-2中，系統(tǒng)控制單元115判斷所選擇的對焦度是否大于預定值Y。注意，在本實施例中，對焦度在與對焦位置靠近的范圍內(nèi)接近1.0，并且隨著遠離對焦點，對焦度降低，因此將預定值Y設置為0.5。在操作S5-2中判斷為對焦度大于預定值Y的情況下，處理進入操作S5-3。在操作S5-3中，系統(tǒng)控制単元115將爬山AF操作時的調(diào)焦透鏡的移動速度設置為預定值SPEED1。另一方面，在操作S5-2中判斷為對焦度等于或小于預定值Y的情況下(即，操作S5-2的回答為“否”)，處理進入操作S5-4。在操作S5-4中，系統(tǒng)控制単元115將爬山AF操作時的調(diào)焦透鏡的移動速度設置為預定值SPEED2。注意，SPEEDUSPEED2 和 SPEED3 的值滿足 SPEEDl < SPEED3 < SPEED2。也就是說，SPEEDl小于SPEED2，并且SPEED3介于SPEED I和SPEED2之間。在本實施例中，確定SPEEDl,以使得在調(diào)焦透鏡以SPEEDl驅(qū)動了圖像傳感器108重復生成圖像信號的ー個周期的情況下，使調(diào)焦透鏡移動與焦點深度的一半相對應的距離。該設置使得可以防止或抑制對焦位置附近的過沖。確定SPEED2，以使得在以SPEED2驅(qū)動調(diào)焦透鏡的情況下，調(diào)焦透鏡移動與焦點深度的2倍相對應的距離，從而快速從離焦狀態(tài)恢復。另ー方面，設置SPEED3，以使得調(diào)焦透鏡移動與焦點深度相對應的距離。SPEED3被設置為這種值是因為針對速度并沒有基于對焦度而進行切換的場景，使用SPEED3。通過將SPEED3設置為這種值，使得可以防止對焦位置附近的過沖，并且可以容易地檢測離焦狀態(tài)下的信號的變化。如上所述，系統(tǒng)控制単元115控制爬山AF操作時的調(diào)焦透鏡的移動速度，以使得該移動速度隨著所選擇的對焦度的增大而降低，反之該移動速度隨著所選擇的對焦度的降低而増大。當選擇了第三對焦度(FRatio3)時，系統(tǒng)控制單元115將爬山AF操作時的調(diào)焦透鏡的移動速度設置為SPEED3。SPEED3具有介于選擇了第一對焦度(FRatiol)時所選擇的調(diào)焦透鏡的移動速度SPEEDl和 選擇了第二對焦度(FRatio2)時所選擇的調(diào)焦透鏡的移動速度SPEED2之間的任意值。調(diào)焦透鏡控制単元104根據(jù)所設置的調(diào)焦透鏡的移動速度來控制調(diào)焦透鏡的驅(qū)動。如上所述，在沒有判斷為對焦度的可靠性低的情況下(如場景的亮度高的情況一祥)，根據(jù)對焦度來選擇調(diào)焦透鏡的移動速度。更具體地，根據(jù)對焦度來選擇SPEEDl或SPEED2作為調(diào)焦透鏡的移動速度，以適當?shù)貦z測焦點評價值的形狀。另ー方面，在場景的亮度低由此對焦度的可靠性低的情況下，并沒有根據(jù)對焦度來選擇調(diào)焦透鏡的移動速度，而是選擇不同的移動速度。這是因為難以區(qū)別如下兩種情況盡管場景的亮度高但由于圖像的模糊而引起低對比度的情況；以及盡管圖像沒有模糊但由于低亮度而引起低對比度的情況。換句話說，這是因為難以判斷低對比度是由于亮度高的圖像的模糊還是由于沒有模糊的圖像的低亮度所引起的。圖IOA是示出針對亮度高的被攝體A和亮度低的被攝體B這兩個不同的被攝體的、根據(jù)對焦度控制調(diào)焦透鏡的移動速度的情況下的焦點評價值隨著調(diào)焦透鏡位置的變化的圖。圖IOB是示出針對被攝體A的對焦度和針對被攝體B的對焦度的圖。當調(diào)焦透鏡處于對焦度判斷處理開始的(圖IOB中由“當前位置”所表示的)開始位置時，被攝體A和被攝體B這兩者均處于低對焦度狀態(tài)。在被攝體A的情況下，當根據(jù)對焦度來控制調(diào)焦透鏡的移動速度時，可以獲得用以識別焦點評價值曲線的形狀所需的盡可能多的焦點評價值。另一方面，在被攝體B的情況下，當根據(jù)對焦度來控制調(diào)焦透鏡的移動速度時，對焦度保持在低狀態(tài)，因此調(diào)焦透鏡的移動速度維持在與對焦度判斷處理開始時所采用的速度相同的速度(較高的速度)。在這種情況下，存在無法獲取用以判斷焦點評價值曲線的形狀所需的盡可能多的焦點評價值、尤其是靠近峰值位置的范圍內(nèi)的焦點評價值的可能性?？紤]以上情況，在本實施例中，攝像設備I具有用于控制調(diào)焦透鏡的移動速度的兩種模式。在一種模式中，根據(jù)對焦度來控制調(diào)焦透鏡的移動速度，而在另一種模式中，調(diào)焦透鏡的移動速度并沒有依賴于對焦度。根據(jù)情況的不同來適當?shù)剡x擇這兩種模式的其中ー種。以上說明了根據(jù)本實施例的攝像設備I的爬山AF操作的驅(qū)動條件確定處理。擺動操作的驅(qū)動條件確定處理接著，以下說明根據(jù)本實施例的攝像設備I中的擺動操作的驅(qū)動條件確定處理。圖8是示出根據(jù)本實施例的攝像設備I中所進行的擺動操作的驅(qū)動條件確定處理的流程圖。進行擺動操作的驅(qū)動條件確定處理，以確定擺動操作時的調(diào)焦透鏡的驅(qū)動條件。在擺動處理(圖5)的操作S3-3中進行擺動操作的驅(qū)動條件確定處理。包括操作S6-1及隨后步驟的擺動操作的驅(qū)動條件確定處理是根據(jù)對焦度選擇處理中所選擇的對焦度而進行分支的。在操作S6-1中，系統(tǒng)控制單元115判斷所選擇的對焦度是否是第三對焦度(FRatio3)，即判斷對焦度是否是不確定的。在所選擇的對焦度是第三對焦度(FRatio3)的情況下，即當對焦度不確定時(即，在操作S6-1的回答為“是”的情況下)，處理進入操作S6-5。在操作S6-5中，系統(tǒng)控制単元115將擺動處理時的調(diào)焦透鏡的移動距離設置為預定值STEP3。另ー方面，在沒有判斷為對焦度是第三對焦度(FRatio3)的情況下，即當沒有判斷為對焦度不確定時(即，操作S6-1的回答為“否”)，處理進入操作S6-2。在操作S6-2中，系統(tǒng)控制單元115判斷所選擇的對焦度是否大于預定值、。在操作S6-2中判斷為所選擇的對焦度大于預定值Y的情況下(即，在操作S6-2的回答為“是”的情況下)，處理進入操作S6-3。在操作S6-3中，系統(tǒng)控制単元115將調(diào)焦透鏡的移動距離設置為與STEP3不同的預定值STEP1。在操作S6-2中判斷為所選擇的對焦度不大于預定值Y的情況下(即，在判斷為所選擇的對焦度等于或小于預定值Y情況下)(即，操作S6-2的回答為“否”)，處理進入操作S6-4。在操作S6-4中，系統(tǒng)控制単元115將調(diào)焦透鏡移動的移動距離設置為不同于STEPl和STEP3的預定值STEP2。擺動操作時的調(diào)焦透鏡的移動距離的值STEP I、STEP2和STEP3被選擇為滿足STEPl < STEP3 < STEP2。也就是說，STEPl 小于 STEP2,并且 STEP3 介于 STEPl 和 STEP2 之間。在本實施例中，為了實現(xiàn)對焦位置附近的高精度控制，將STEPl設置為與焦點深度的一半相對應的調(diào)焦透鏡的移動距離的值。另ー方面，為了使得可以快速從離焦狀態(tài)恢復，將STEP2設置為與焦點深度的2倍相對應的調(diào)焦透鏡的移動距離的值。將STEP3設置為與焦點深度相對應的調(diào)焦透鏡的移動距離的值。STEP3被設置為這種值是因為針對移動距離并沒有基于對焦度而進行切換的場景，使用STEP3。通過將STEP3設置為這種值，使得可以實現(xiàn)對焦位置附近的高精度控制，并且還可以容易地檢測離焦狀態(tài)下的信號的變化。也就是說，對擺動操作時的調(diào)焦透鏡的移動距離進行設置，以使得該移動距離隨著所選擇的對焦度的増大而變小，反之該移動距離隨著所選擇的對焦度的降低而變大。當選擇了第三對焦度(FRatio3)時，系統(tǒng)控制単元115將擺動操作時的調(diào)焦透鏡的移動距離設置為STEP3JTEP3具有介于選擇了第一對焦度(FRatiol)時所選擇的調(diào)焦透鏡的移動距離STEPl和選擇了第二對焦度(FRatio2)時所選擇的調(diào)焦透鏡的移動距離STEP2之間的任意值。調(diào)焦透鏡控制単元104根據(jù)所確定的調(diào)焦透鏡的移動距離來控制調(diào)焦透鏡的驅(qū)動。如上所述，在判斷為對焦度的可靠性不低的情況下(如場景的亮度高的情況ー樣)，根據(jù)對焦度來選擇調(diào)焦透鏡的移動距離。也就是說，根據(jù)對焦度來選擇STEPl或STEP2作為調(diào)焦透鏡的移動距離，以適當?shù)貦z測焦點評價值的形狀。另ー方面，由于與爬山AF操作的驅(qū)動條件確定處理中的理由相同的理由，因而在場景的亮度低由此對焦度的可靠性低的情況下，并沒有根據(jù)對焦度來選擇調(diào)焦透鏡的移動距離，而是選擇與STEPl和STEP2不同的STEP3作為移動距離。以上述方式進行根據(jù)本實施例的攝像設備I中的擺動操作的驅(qū)動條件確定處理。如上所述，當選擇了第三對焦度(FRatio3)吋，系統(tǒng)控制単元115將爬山AF操作時的調(diào)焦透鏡的移動速度設置為SPEED3。SPEED3介于選擇了第一對焦度(FRatiol)時所選擇的調(diào)焦透鏡的移動速度SPEEDl和選擇了第二對焦度(FRatio2)時所選擇的調(diào)焦透鏡的移動速度SPEED2之間。調(diào)焦透鏡控制単元104根據(jù)所設置的調(diào)焦透鏡的移動速度來控制調(diào)焦透鏡的驅(qū)動。此外，當選擇了第三對焦度(FRatio3)時，系統(tǒng)控制単元115將擺動操作時的調(diào)焦透鏡的移動距離設置為STEP3。STEP3具有介于選擇了第一對焦度(FRatiol)時所選擇的調(diào)焦透鏡的移動距離STEPl和選擇了第二對焦度(FRatio2)時所選擇的調(diào)焦透鏡的移動距離STEP2之間的任意值。調(diào)焦透鏡控制単元104根據(jù)所設置的調(diào)焦透鏡的移動距離來控制調(diào)焦透鏡的驅(qū)動。
如上所述，當選擇了第三對焦度(FRatio3)時，系統(tǒng)控制単元115將調(diào)焦透鏡的驅(qū)動條件設置為介于選擇了第一對焦度的情況下所采用的驅(qū)動條件和選擇了第二對焦度的情況下所采用的驅(qū)動條件之間的任意值，并且調(diào)焦透鏡控制単元104根據(jù)所確定的驅(qū)動條件來控制調(diào)焦透鏡的驅(qū)動。盡管已經(jīng)參考各實施例詳細說明了本發(fā)明，但是可以理解，本發(fā)明并不局限于所公開的實施例，并且也可以在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下進行各種變形。注意，任意這種變形都落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，在上述實施例中，爬山AF操作時的調(diào)焦透鏡的移動速度或擺動操作時的調(diào)焦透鏡的移動距離根據(jù)對焦度而被設置為預定 值的其中之一?？蛇x地，可以將調(diào)焦透鏡的移動速度或移動距離設置為并非是預定的而是根據(jù)不同情況所計算出的值。更具體地，在所選擇的對焦度介于預定值之間的情況下，可以將調(diào)焦透鏡的移動速度或移動距離設置為根據(jù)預定值通過線性插值所計算出的中間值。此外，可以對圖6所示的處理進行如圖11或圖12所示的變形。圖11是示出可選實施例的攝像設備的僅根據(jù)信號放大增益的對焦度選擇處理的流程圖。圖12是示出可選實施例的攝像設備的僅根據(jù)被攝體亮度的對焦度選擇處理的流程圖。在圖11所示的例子中，根據(jù)信號増益與預定值α I和α 2的比較來切換對焦度，其中可以將α I設置為0，并且可以將α 2設置為AE単元103可設置的最大容許值。在圖12所示的例子中，根據(jù)被攝體亮度與預定值β I和β 2的比較來切換對焦度，其中可以將β I設置為AE単元103開始放大信號時的被攝體亮度，并且可以將β 2設置為采用最大容許增益時的被攝體亮度。注意，在這些例子中，僅對圖6中的操作S4-2和操作S4-4進行了變形，而其它步驟是相同的。其它實施例還可以利用讀出并執(zhí)行記錄在存儲器裝置上的程序以進行上述實施例的功能的系統(tǒng)或設備的計算機(或者CPU或MPU等裝置)和通過下面的方法實現(xiàn)本發(fā)明的各方面，其中，系統(tǒng)或設備的計算機通過例如讀出并執(zhí)行記錄在存儲器裝置上的程序以進行上述實施例的功能來進行上述方法的各步驟。為此，例如，通過網(wǎng)絡或者通過用作存儲器裝置的各種類型的記錄介質(zhì)(例如，計算機可讀介質(zhì))將該程序提供給計算機。本發(fā)明所公開的各方面可以由設備、機器、方法、處理、或如下的制造品來實現(xiàn)，其中，該制造品包括具有被機器或處理器執(zhí)行時使該機器或處理器進行如上所述的操作的程序或指令的非瞬態(tài)存儲介質(zhì)。該方法可以是計算機化的方法，以利用計算機、機器、處理器或可編程裝置來進行上述操作。該方法中的操作涉及表示機器或特定設備(例如，文檔編輯設備、文檔)的物理對象或?qū)嶓w。另外，該方法中的操作將元件或部件從ー種狀態(tài)變換為另ー種狀態(tài)。該變換被具體化且關(guān)注于文檔編輯。該變換提供了諸如提取布局變量、調(diào)整布局變量的值和顯示文檔等的不同功能或用途。另外，一個實施例的元件可以由硬件、固件、軟件或其任意組合來實現(xiàn)。術(shù)語“硬件”通常是指諸如電子、電磁、光學、電光學、機械和電機械部件等的具有物理結(jié)構(gòu)的元件。硬件實現(xiàn)可以包括模擬或數(shù)字電路、裝置、處理器、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、或者光學、電機械、電磁或電子裝置。術(shù)語“軟件”通常是指邏輯結(jié)構(gòu)、方法、過程、程序、例程、處理、算法、公式、函數(shù)和表達式等。軟件實現(xiàn)通常包括將上述元件(例如，邏輯結(jié)構(gòu)、方法、過程、程序)實現(xiàn)為指令代碼和/或嵌入ー個或多個存儲裝置且可由上述處理器、CPU/MPU或可編程裝置執(zhí)行和/或訪問的數(shù)據(jù)元件。術(shù)語“固件”通常是指以硬件結(jié)構(gòu)(例如，閃速存儲器)實現(xiàn)或體現(xiàn)的邏輯結(jié)構(gòu)、方法、過程、程序、例程、處理、算法、公式、函數(shù)和表達式等。固件的例子可以包括微代碼、可寫入控制存儲器和微編程結(jié)構(gòu)。當在軟件或固件中實現(xiàn)時，實施例的元件可以是代碼段，以進行所需的任務。軟件/固件可以包括用以執(zhí)行一個實施例所述的操作的實際代碼或用以仿真或模擬這些操作的代碼。實施例的全部或部分可以通過各種方式根據(jù)特定特征和功能的應用來實現(xiàn)。這些方式可以包括硬件、軟件、固件、或其任意組合。硬件、軟件或固件元件可以具有彼此耦接的多個模塊或単元。硬件模塊/単元通過機械、電氣、光學、電磁或任意物理連接與另ー模塊/單元耦接。軟件模塊/単元通過函數(shù)、過程、方法、子程序或子例程調(diào)用、跳轉(zhuǎn)、鏈接、參數(shù)、變量以及自變量傳遞和函數(shù)返回等與另ー模塊耦接。軟件模塊/単元與另ー模塊/單元耦接，以接收變量、參數(shù)、自變量和指針等，以及/或者生成或傳遞結(jié)果、更新后的變量和指針等。固件模塊/単元通過上述的硬件和軟件耦接方法的任意組合與另ー模塊/單元耦接。硬件、軟件或固件模塊/単元可以與另一硬件、軟件或固件模塊/単元中的任ー個耦接。模塊/單元還可以是軟件驅(qū)動器或與運行在平臺上的操作系統(tǒng)進行互相的接ロ。模塊/単元 還可以是用以配置、設置、初始化數(shù)據(jù)以及與硬件裝置進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收的硬件驅(qū)動器。設備可以包括硬件、軟件和固件模塊/単元的任意組合。盡管已經(jīng)參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應該理解，本發(fā)明不局限于所公開的典型實施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.ー種攝像設備，包括 攝像部件，用于通過對被攝體圖像進行光電轉(zhuǎn)換來生成圖像信號； 焦點評價值計算部件，用于計算表示所述圖像信號的對比度的焦點評價值； 控制部件，用于基于所述焦點評價值來控制調(diào)焦透鏡的位置； 對焦度計算部件，用于使用所述焦點評價值來計算表示對焦的程度的對焦度；以及 檢測部件，用于檢測拍攝被攝體的圖像時的曝光條件， 其中，所述控制部件基干與所述曝光條件相對應的對焦度，來確定所述調(diào)焦透鏡的驅(qū)動條件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設備，其特征在于，所述曝光條件包括所述圖像信號的信號増益和被攝體亮度的至少之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的攝像設備，其特征在干， 所述對焦度計算部件計算第一對焦度和與所述第一對焦度不同的第二對焦度，以及 所述控制部件基于根據(jù)所述曝光條件所選擇的對焦度，來確定所述調(diào)焦透鏡的驅(qū)動條件。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設備，其特征在干， 所述曝光條件包括所述圖像信號的信號増益，以及 所述控制部件確定所述調(diào)焦透鏡的驅(qū)動條件，以使得在所述信號増益對應于第一值的情況下，基于使用所述圖像信號的高頻成分的峰值所計算出的對焦度來確定所述驅(qū)動條件，而在所述信號増益對應于比所述第一值大的第二值的情況下，基于使用通過針對多個線對所述圖像信號的高頻成分在各個線中的峰值進行積分所確定出的值而計算出的對焦度來確定所述驅(qū)動條件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的攝像設備，其特征在干，在與所述信號増益相對應的對焦度大于第二情況下的對焦度的第一情況下，所述控制部件將所述調(diào)焦透鏡的驅(qū)動速度設置為比所述第二情況下的驅(qū)動速度小的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝像設備，其特征在于，在所述信號増益對應于比所述第二值大的第三值的情況下，所述控制部件將所述調(diào)焦透鏡的驅(qū)動速度設置為介于所述第一情況下的值和所述第二情況下的值之間的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的攝像設備，其特征在于，在與所述信號増益相對應的對焦度大于第二情況下的對焦度的第一情況下，所述控制部件將所述調(diào)焦透鏡的驅(qū)動量設置為比所述第二情況下的驅(qū)動量小的值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的攝像設備，其特征在于，在所述信號増益對應于比所述第二值大的第三值的情況下，所述控制部件將所述調(diào)焦透鏡的驅(qū)動量設置為介于所述第一情況下的值和所述第二情況下的值之間的值。
9.ー種攝像設備的控制方法，包括以下步驟 攝像步驟，用于通過對被攝體圖像進行光電轉(zhuǎn)換來生成圖像信號； 焦點評價值計算步驟，用于計算表示所述圖像信號的對比度的焦點評價值； 控制步驟，用于基于所述焦點評價值來控制調(diào)焦透鏡的位置； 對焦度計算步驟，用于使用所述焦點評價值來計算表示對焦的程度的對焦度；以及 檢測步驟，用于檢測拍攝被攝體的圖像時的曝光條件，其中，在所述控制步驟中，基干與所述曝光條件相對應的對焦度，來確定所述調(diào)焦透鏡的驅(qū)動條件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述曝光條件包括所述圖像信號的信號増益和被攝體亮度的至少之一。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的控制方法，其特征在干， 在所述對焦度計算步驟中，計算第一對焦度和與所述第一對焦度不同的第二對焦度，以及 在所述控制步驟中，基于根據(jù)所述曝光條件所選擇的對焦度，來確定所述調(diào)焦透鏡的驅(qū)動條件。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在干， 所述曝光條件包括所述圖像信號的信號増益，以及 在所述控制步驟中，在所述信號増益對應于第一值的情況下，基于使用所述圖像信號的高頻成分的峰值所計算出的對焦度來確定所述驅(qū)動條件，而在所述信號増益對應于比所述第一值大的第二值的情況下，基于使用通過針對多個線對所述圖像信號的高頻成分在各個線中的峰值進行積分所確定出的值而計算出的對焦度來確定所述驅(qū)動條件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制方法，其特征在于，在所述控制步驟中，在與所述信號増益相對應的對焦度大于第二情況下的對焦度的第一情況下，將所述調(diào)焦透鏡的驅(qū)動速度設置為比所述第二情況下的驅(qū)動速度小的值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，其特征在于，在所述控制步驟中，在所述信號增益對應于比所述第二值大的第三值的情況下，將所述調(diào)焦透鏡的驅(qū)動速度設置為介于所述第一情況下的值和所述第二情況下的值之間的值。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制方法，其特征在于，在所述控制步驟中，在與所述信號増益相對應的對焦度大于第二情況下的對焦度的第一情況下，將所述調(diào)焦透鏡的驅(qū)動量設置為比所述第二情況下的驅(qū)動量小的值。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的控制方法，其特征在于，在所述控制步驟中，在所述信號增益對應于比所述第二值大的第三值的情況下，將所述調(diào)焦透鏡的驅(qū)動量設置為介于所述第ー情況下的值和所述第二情況下的值之間的值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種攝像設備及其控制方法。該攝像設備包括攝像單元，用于通過對被攝體圖像進行光電轉(zhuǎn)換來生成圖像信號；焦點評價值計算單元，用于計算表示所述圖像信號的對比度的焦點評價值；控制單元，用于基于所述焦點評價值來控制調(diào)焦透鏡的位置；對焦度計算單元，用于使用所述焦點評價值來計算表示對焦的程度的對焦度；以及檢測單元，用于檢測拍攝被攝體的圖像時的曝光條件。所述控制單元基于與所述曝光條件相對應的對焦度，來確定所述調(diào)焦透鏡的驅(qū)動條件。
文檔編號G02B7/34GK102629984SQ20121002353
公開日2012年8月8日 申請日期2012年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月2日
發(fā)明者木本賢志 申請人:佳能株式會社