專利名稱：焦點調(diào)節(jié)設(shè)備和焦點調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠在攝像設(shè)備中使用的焦點調(diào)節(jié)設(shè)備和焦點調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)地，在電子靜態(tài)照相機和攝像機中進行自動調(diào)焦(AF)的情況下，使用這樣一種方法，在該方法中，將CCD(電荷耦合器件)等攝像元件所提供的亮度信號的高頻成分最 大的透鏡位置視為對焦(in-focus)位置。下面的掃描方法被認為是這類方法。在該掃描 方法中，當(dāng)在透鏡的整個移動范圍內(nèi)驅(qū)動該透鏡時，連續(xù)存儲基于從攝像元件獲得的亮度 信號的高頻成分所計算出的評價值(焦點評價值)，并且將由此存儲的評價值表現(xiàn)為最大 值的透鏡位置視為對焦位置。在另一方法中，在焦點評價值增大的方向上連續(xù)移動透鏡。該方法被稱為爬山方 法(以下還稱之為連續(xù)AF)。此外，日本專利No. 4，106，485公開了下面的方法。在該方法中，在攝像準(zhǔn)備操作 的指示之前執(zhí)行連續(xù)AF以保持對焦?fàn)顟B(tài)，從而限制在攝像準(zhǔn)備操作的指示之后為進行攝 像準(zhǔn)備操作而通過AF掃描方法移動的調(diào)焦透鏡的移動范圍。因此，縮短了 AF操作時間。通常，在電子靜態(tài)照相機等中，將光圈配置在攝像鏡頭中以調(diào)節(jié)從被攝體輸入的 光量。此外，通常在攝像準(zhǔn)備操作的指示之前進行自動曝光(AE)控制，以使得電子取景器 中所形成的被攝體圖像可以具有適當(dāng)?shù)牧炼取Ｔ谠揂E操作中，對光圈進行控制。當(dāng)光圈改變時，焦深改變。當(dāng)焦深改變時，即使調(diào)焦透鏡的位置保持不變，聚焦?fàn)?態(tài)也改變。當(dāng)光圈在AF掃描期間由于AE操作而移動并且焦深改變時，在光圈打開時所獲 得的焦點評價值與在光圈稍微閉合時所獲得的焦點評價值可能不相關(guān)。即使使用在不考慮 光圈狀態(tài)的情況下所獲得的焦點評價值進行焦點調(diào)節(jié)，焦點調(diào)節(jié)的精度也可能降低。此外，代替光圈可以使用ND(中性密度)濾光器。在電子靜態(tài)照相機中，鏡頭單元 可以包括多個透鏡。在這種情況下，可以將ND濾光器插入多個透鏡之間或者透鏡和攝像元 件之間，并且可以將ND濾光器可移除地插入光路中。ND濾光器被插入光路時的光路長度 不同于ND濾光器從光路移除時的光路長度。因此，即使當(dāng)在具有ND濾光器和沒有ND濾光 器這兩種狀態(tài)下調(diào)焦透鏡的位置保持不變時，聚焦?fàn)顟B(tài)在這兩種狀態(tài)之間也不同。另外，在 ND濾光器的情況下，當(dāng)在AF掃描期間由于AE操作而插入或移除ND濾光器時，由于上述相 同的原因，焦點評價值可能彼此不相關(guān)。因此，焦點調(diào)節(jié)的精度同樣降低。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，一種焦點調(diào)節(jié)設(shè)備，包括接收單元，用于接收焦點調(diào)節(jié)用的指示； 攝像單元，用于對通過調(diào)焦透鏡輸入的被攝體圖像進行攝像；設(shè)置單元，用于設(shè)置在檢測所 述調(diào)焦透鏡的聚焦?fàn)顟B(tài)時要使用的焦點檢測區(qū)域；光控制單元，用于控制入射在所述攝像 單元上的光量；以及焦點調(diào)節(jié)單元，用于檢測表示所述焦點檢測區(qū)域中的聚焦?fàn)顟B(tài)的焦點 信號，以基于所述焦點信號和與所述焦點信號相對應(yīng)的所述調(diào)焦透鏡的位置來移動所述調(diào)焦透鏡，其中，所述焦點調(diào)節(jié)單元對第一掃描操作進行控制，所述第一掃描操作用于在接收 到所述指示之前在移動所述調(diào)焦透鏡的同時檢測所述焦點信號以確定要聚焦的被攝體區(qū) 域，并且當(dāng)在所述第一掃描操作期間所述光控制單元的狀態(tài)改變時，所述焦點調(diào)節(jié)單元中 斷所述第一掃描操作。根據(jù)本發(fā)明，一種用于控制焦點調(diào)節(jié)設(shè)備的焦點調(diào)節(jié)方法，所述焦點調(diào)節(jié)設(shè)備包 括接收單元，用于接收焦點調(diào)節(jié)用的指示；攝像單元，用于對通過調(diào)焦透鏡輸入的被攝體 圖像進行攝像；以及光控制單元，用于控制入射在所述攝像單元上的光量，所述焦點調(diào)節(jié)方 法包括設(shè)置在檢測所述調(diào)焦透鏡的聚焦?fàn)顟B(tài)時要使用的焦點檢測區(qū)域；檢測步驟，用于 檢測表示所述焦點檢測區(qū)域中的聚焦?fàn)顟B(tài)的焦點信號，以基于所述焦點信號和與所述焦點 信號相對應(yīng)的所述調(diào)焦透鏡的位置來移動所述調(diào)焦透鏡，其中，在所述檢測步驟中，對第一 掃描操作進行控制，所述第一掃描操作用于在接收到所述指示之前在移動所述調(diào)焦透鏡的 同時檢測所述焦點信號以確定要聚焦的被攝體區(qū)域，并且當(dāng)在所述第一掃描操作期間所述 光控制單元的狀態(tài)改變時，中斷所述第一掃描操作。根據(jù)本發(fā)明，一種焦點調(diào)節(jié)方法，包括接收焦點調(diào)節(jié)用的指示；通過攝像單元對 通過調(diào)焦透鏡輸入的被攝體圖像進行攝像；設(shè)置在檢測所述調(diào)焦透鏡的聚焦?fàn)顟B(tài)時要使用 的焦點檢測區(qū)域；通過光控制單元控制入射在所述攝像單元上的光量；以及檢測步驟，用 于檢測表示所述焦點檢測區(qū)域中的聚焦?fàn)顟B(tài)的焦點信號，以基于所述焦點信號和與所述焦 點信號相對應(yīng)的所述調(diào)焦透鏡的位置來移動所述調(diào)焦透鏡，其中，所述檢測步驟還包括對 第一掃描操作進行控制，所述第一掃描操作用于在接收到所述指示之前在移動所述調(diào)焦透 鏡的同時檢測所述焦點信號以確定要聚焦的被攝體區(qū)域，并且當(dāng)在所述第一掃描操作期間 所述光控制單元的狀態(tài)改變時，中斷所述第一掃描操作。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1是示出根據(jù)本發(fā)明的攝像設(shè)備的實施例的結(jié)構(gòu)的框圖；圖2是示出實施例的焦點調(diào)節(jié)操作的流程圖；圖3是示出圖2中的面部檢測時的AF掃描的子例程的流程圖；圖4是示出圖3、9、12和16中的場景變化判斷的子例程的流程圖；圖5是示出圖3、10和13中的聚焦判斷的子例程的流程圖；圖6是示出圖5中的聚焦判斷的方式的圖；圖7是示出圖2中的被攝體區(qū)域識別AF掃描的子例程的流程圖；圖8是示出圖7中的AF框設(shè)置的例子的圖；圖9是示出圖7中的參考前一操作判斷用AF掃描的子例程的流程圖；圖10是示出圖9中的主被攝體區(qū)域判斷的子例程的流程圖；圖IlA 圖IlC是示出圖10中的主被攝體區(qū)域判斷的圖；圖12是示出圖7中的區(qū)域AF掃描的子例程的流程圖；圖13是示出圖12中的區(qū)域更新判斷的子例程的流程圖；圖14A和圖14B是示出圖13中的區(qū)域更新判斷的例子的圖；圖15是示出圖7中的調(diào)焦驅(qū)動的子例程的流程圖16是示出圖2中的連續(xù)AF的子例程的流程圖；圖17是示出圖2中的攝像處理的子例程的流程圖；圖18是示出圖17中的最終曝光用AF操作的子例程的流程圖；圖19是示出圖17中的最終曝光處理的子例程的流程圖；圖20是示出圖17中的最終曝光用AE操作的子例程的流程圖；圖21是示出第二實施例中在面部檢測時的AF掃描的子例程的流程圖；圖22是示出第二實施例中的圖20、23和24中的場景變化判斷的子例程的流程 圖；圖23是示出第二實施例中的參考前一操作判斷用AF掃描的子例程的流程圖；圖24是示出第二實施例中的區(qū)域AF掃描的子例程的流程圖；圖25是示出第二實施例中的最終曝光用AE操作的子例程的流程圖。
具體實施例方式下面將根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明的各種實施例。在圖1中，附圖標(biāo)記101表示包括變焦機構(gòu)的攝像鏡頭。附圖標(biāo)記102表示用于 控制入射光量的光圈/快門。附圖標(biāo)記103表示包括用于驅(qū)動光圈/快門的驅(qū)動部的AE 處理部。附圖標(biāo)記104表示用于對下述攝像元件進行調(diào)焦的調(diào)焦透鏡。附圖標(biāo)記105表示 包括調(diào)焦透鏡104用驅(qū)動部的AF處理部。附圖標(biāo)記106表示電子閃光燈單元。附圖標(biāo)記 107表示電子閃光燈(EF)處理部。附圖標(biāo)記108表示用于將來自被攝體的反射光轉(zhuǎn)換成電信號的攝像元件或成像 器。附圖標(biāo)記109表示包括CDS (相關(guān)雙采樣)電路和非線性放大電路的A/D轉(zhuǎn)換部，其中， CDS電路用于消除來自攝像元件108的輸出中的噪聲，非線性放大電路用于進行A (模擬)/ D (數(shù)字)轉(zhuǎn)換之前的處理。附圖標(biāo)記110表示用于進行下面的處理和其它處理的圖像處理 部根據(jù)攝像元件的輸出信號計算被攝體的亮度信號，并且提取亮度信號的特定頻帶的信 號成分以獲取焦點評價值。附圖標(biāo)記111表示W(wǎng)B (白平衡)處理部。附圖標(biāo)記112表示格 式轉(zhuǎn)換部。附圖標(biāo)記113表示隨機存取存儲器等高速內(nèi)置存儲器(還稱之為DRAM)?？梢允?用DRAM 113作為用于臨時存儲圖像數(shù)據(jù)的高速緩沖存儲器或者圖像壓縮解壓縮用的工作 存儲器。附圖標(biāo)記114表示包括存儲卡等記錄介質(zhì)及其接口的圖像記錄部。附圖標(biāo)記115 表示用于在攝像序列等操作中控制整個系統(tǒng)的系統(tǒng)控制部(CPU)。附圖標(biāo)記116表示圖像 顯示用存儲器(VRAM)。附圖標(biāo)記117表示操作顯示部，該操作顯示部不僅顯示圖像，而且還顯示輔助操 作的指示、示出照相機狀態(tài)的指示、以及示出攝像時的攝像畫面或圖像平面和焦點檢測區(qū) 域的指示。附圖標(biāo)記118表示用于從外部操作照相機的操作部。例如，操作部118包括攝像功能的設(shè)置和圖像重放的設(shè)置等各種設(shè)置用的菜單開關(guān)、用于指示攝像鏡頭的變焦操作的 變焦桿、以及用于在攝像模式和重放模式之間改變工作模式的工作模式改變開關(guān)。附圖標(biāo) 記119表示用于對面部檢測模式進行0N(打開)或OFF(關(guān)閉)設(shè)置的攝像模式開關(guān)等。附圖標(biāo)記120表示用于接通系統(tǒng)的電源的主開關(guān)。附圖標(biāo)記121表示用于指示進行AF操作和AE操作等攝像待機操作的攝像待機開關(guān)(SW1)。在操作了該SW1(121)時，確 定攝像用調(diào)焦透鏡104的對焦位置。下面將說明該確定的過程。附圖標(biāo)記122表示用于在 操作了 SWl之后指示進行攝像的攝像開關(guān)(SW2)。附圖標(biāo)記123表示面部檢測模塊，該面部檢測模塊123通過使用由圖像處理部110 處理后的圖像信號進行面部檢測，并且將檢測到的一個面部或多個面部的信息(位置、大 小和可靠性)提供至CPU 115。附圖標(biāo)記124表示運動被攝體檢測部，該運動被攝體檢測 部124檢測圖像平面中的被攝體或背景是否正在運動，并且將運動被攝體信息提供至CPU 115。更具體地，將由圖像處理部110處理后的圖像信號中的按時間序列配置的兩個圖像 彼此進行比較，并且根據(jù)比較結(jié)果的差異信息，檢測被攝體/背景的運動被攝體信息(運動 量、位置和范圍)。附圖標(biāo)記125表示角速度傳感器，該角速度傳感器125用于檢測照相機 的角速度，并且將照相機運動的信息提供至CPU 115。通過使用角速度傳感器，還可以檢測 照相機的姿態(tài)(即，垂直姿態(tài)或水平姿態(tài))。附圖標(biāo)記126表示用作減少從被攝體輸入的 光量的光控制部的ND濾光器。ND濾光器受AE處理部103的控制，并且可以通過驅(qū)動裝置 (未示出)將其可移除地插入光路中。將參考圖2的流程圖說明本實施例的電子照相機的操作。在步驟S201，CPU 115判 斷用于指示進行攝像準(zhǔn)備的SWl的狀態(tài)(0N/0FF)。當(dāng)該狀態(tài)為ON時，步驟進入步驟S213。 當(dāng)該狀態(tài)為OFF時，步驟進入步驟S202。在步驟S202，判斷場景穩(wěn)定性。在步驟S203，檢 查步驟S202中的攝像場景的穩(wěn)定性判斷。當(dāng)判斷為攝像場景穩(wěn)定時，步驟進入步驟S204。 如果判斷為不穩(wěn)定，則步驟返回至步驟S201。這里，攝像場景的穩(wěn)定狀態(tài)是要拍攝的被攝體 和照相機保持穩(wěn)定從而可以適當(dāng)?shù)剡M行攝像的狀態(tài)。例如，當(dāng)通過角速度傳感器125檢測 到的照相機的運動量低于給定量時，可以認為照相機的狀態(tài)是穩(wěn)定的。在步驟S204，檢查被攝體亮度是否在給定值以下。當(dāng)被攝體亮度低于給定值時，步 驟進入步驟S205。如果不低于給定值，則步驟進入步驟S206。在步驟S205，進行低亮度用 AF框設(shè)置。這里，AF框是圖像平面中獲得焦點評價值的區(qū)域。此外，焦點評價值是通過A/ D轉(zhuǎn)換部109將從攝像元件108讀取的模擬圖片圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號、并通過圖像處理 部110從數(shù)字信號提取亮度信號的高頻信號成分而獲得的值。將該評價值與調(diào)焦透鏡104 和AF框的位置相對應(yīng)地存儲在CPU 115中。獲得焦點評價值是指為了 AF處理部105的AF 控制中的判斷而讀取存儲在CPU115中的焦點評價值。當(dāng)亮度低時，可能延長曝光時間。因 此，在AF掃描中幾乎不能確保充分的AF精度。因此，在本實施例中，當(dāng)亮度低時，省略對被 攝體區(qū)域的識別或確定以及面部檢測用掃描，并且在圖像平面的中央部分附近設(shè)置具有給 定大小的單個AF框。在步驟S206，CPU 115將用于測量掃描次數(shù)的計數(shù)器的計數(shù)設(shè)置成零(0)，并且將 其存儲在DRAM 113中。在步驟S207，面部檢測模塊123檢查是否檢測到面部。當(dāng)檢測到 面部時，步驟進入步驟S208。如果沒有檢測到面部，則步驟進入步驟S209。在步驟S208， 根據(jù)下述過程進行面部檢測時的AF掃描(參見圖3)。然后，步驟進入步驟S210。在步驟 S209，根據(jù)下述過程進行用于確定被攝體區(qū)域的AF掃描(參見圖7)。在步驟S210，根據(jù)下 述過程進行連續(xù)AF(參見圖16)。這里，可選地，可以在不進行連續(xù)AF的情況下僅進行一次與所確定的被攝體區(qū)域 有關(guān)的調(diào)焦操作，或者可以僅確定被攝體區(qū)域。在這種情況下，步驟隨后進行接著的第二掃描操作。在步驟S211，進行場景不穩(wěn)定性判斷。在步驟S212，檢查在步驟S211中攝像場景 是否被判斷為不穩(wěn)定。當(dāng)場景被判斷為不穩(wěn)定時，步驟進入步驟S201。如果判斷為穩(wěn)定，則 步驟進入步驟S210。這里，攝像場景的不穩(wěn)定狀態(tài)是被攝體或照相機的狀態(tài)是不穩(wěn)定的以 致不能實現(xiàn)適當(dāng)?shù)臄z像的狀態(tài)。例如，通過角速度傳感器125檢測到的照相機的運動量大 于給定量，或者與前一亮度相比亮度的變化量大于給定量，或者由面部檢測模塊123檢測 到的面部檢測狀態(tài)(即，檢測到或者未檢測到面部)發(fā)生改變。在這種情況下，判斷為攝像 場景改變(即，場景不穩(wěn)定)。在用于指示攝像準(zhǔn)備的SWl的狀態(tài)處于ON時，步驟從步驟S201進入步驟S213。在步驟S213，將聚焦程度判斷標(biāo)志設(shè)置為FALSE (假)。在步驟S214，根據(jù)下述過程進行攝 像處理(參見圖17)。在上述操作期間，AE處理部103基于來自CPU 115的控制信號，控制光圈/快門 102。通過這種AE操作使得顯示在操作顯示部117上的圖像的亮度適當(dāng)。圖3是在圖2的步驟S208中的面部檢測時的AF掃描的流程圖。在步驟S401，基 于通過面部檢測模塊123檢測到的面部信息(位置和大小)設(shè)置AF框。在步驟S402，CPU 115獲取光圈102的當(dāng)前F值，并將其存儲在DRAM 113中。在步驟S403，AF處理部105將 調(diào)焦透鏡104移動至掃描開始位置。這里，例如，基于根據(jù)檢測到的面部大小所估計出的與 被攝體人物的距離，確定掃描開始位置。在步驟S404，CPU 115將與調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位 置相對應(yīng)的焦點評價值存儲在DRAM 113中。在步驟S405，CPU 115獲得調(diào)焦透鏡的當(dāng)前位 置的數(shù)據(jù)，并且將當(dāng)前位置的數(shù)據(jù)存儲在DRAM 113中。在步驟S406，CPU 115判斷用于指示攝像準(zhǔn)備的SWl的狀態(tài)(0N/0FF)。當(dāng)該狀態(tài) 為ON時，完成當(dāng)前處理，并且步驟進入圖2的步驟S213。當(dāng)該狀態(tài)為OFF時，步驟進入步驟 S407。在步驟S407，根據(jù)下述過程進行場景變化判斷(參見圖4)。場景變化判斷是根據(jù)被 攝體或照相機的狀態(tài)判斷攝像場景是否改變的處理。在步驟S408，CPU 115檢查調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置是否與掃描結(jié)束位置一致。當(dāng) 兩者一致時，步驟進入步驟S410。如果不一致，則步驟進入步驟S409。這里，例如，基于根 據(jù)檢測到的面部大小所估計出的與被攝體人物的距離來確定掃描結(jié)束位置。在步驟S409， AF處理部105將調(diào)焦透鏡104向著掃描結(jié)束位置移動給定量，然后步驟返回至步驟S404。 在步驟S410，根據(jù)下述過程執(zhí)行聚焦判斷(參見圖5)。在步驟S411，檢查步驟S410中的聚焦判斷是否是〇判斷。當(dāng)聚焦判斷是〇判斷 時，步驟進入步驟S412。如果不是，則步驟進入步驟S415。這里，當(dāng)被攝體的對比度充分并 且被攝體存在于掃描距離范圍內(nèi)時，做出〇判斷。在步驟S412，計算在步驟S404所獲得的焦點評價值最大的對焦位置。在步驟 S413，AF處理部105將調(diào)焦透鏡104移動至步驟S412中計算出的對焦位置。在步驟S414， 將峰值檢測標(biāo)志設(shè)置為TRUE (真)。預(yù)先將峰值檢測標(biāo)志設(shè)置為FALSE。在步驟S415，由于判斷不是〇判斷，即被攝體的對比度不充分或者被攝體存在于 掃描距離范圍外，因而AF處理部105將調(diào)焦透鏡104移動至預(yù)先存儲在DRAM 113中的位 置(固定點)。這里，將固定點設(shè)置成被攝體的存在可能性高的距離。例如，如果檢測到人 物面部，則固定點為根據(jù)檢測到的面部大小所估計出的人物的距離。
圖4是示出圖3的步驟S407以及下述的圖9的步驟Sl 107、圖12的步驟S1406和 圖16的步驟S2107中的場景變化判斷的流程圖。在步驟S501，檢查由面部檢測模塊123檢 測到的面部檢測狀態(tài)是否改變。當(dāng)面部檢測狀態(tài)改變時，完成當(dāng)前判斷處理，并且步驟返回 至圖2的步驟S201。如果面部檢測狀態(tài)沒有改變，則步驟進入步驟S502。這里，根據(jù)是否 檢測到面部來判斷面部檢測狀態(tài)。換句話說，如果在前一場景變化判斷時檢測到面部而在 當(dāng)前場景變化判斷時沒有檢測到面部，則判斷為面部檢測狀態(tài)改變。在步驟S502，檢查由角速度傳感器125檢測到的照相機的運動量 是否大于給定 量。當(dāng)運動量大于給定量時，完成當(dāng)前判斷處理，并且步驟返回至圖2的S201。如果運動量 不大于給定量，則步驟進入步驟S503。在步驟S503，檢查當(dāng)前是否進行下述的連續(xù)AF。當(dāng)進行連續(xù)AF時，步驟進入步驟 S504。在步驟S504，判斷被攝體亮度的差是否低于給定值。被攝體亮度差是在前一場景變 化判斷和當(dāng)前場景變化判斷中所獲得的被攝體亮度值之間的差。如果被攝體亮度值的差 大，則判斷為場景改變。當(dāng)被攝體亮度差低于給定值時，完成當(dāng)前判斷處理。當(dāng)被攝體亮度 差不低于給定量時，完成當(dāng)前判斷處理，并且步驟返回至圖2的步驟S201。當(dāng)不執(zhí)行連續(xù)AF時，步驟進入步驟S505。在步驟S505，檢查曝光時間是否大于 給定時間。當(dāng)曝光時間大于給定時間時，完成當(dāng)前判斷處理，并且步驟返回至圖2的步驟 S201。這是因為，當(dāng)曝光時間大于給定時間時，獲取焦點評價值的間隔延長，因而不能確保 充分的AF精度。當(dāng)曝光時間不大于給定時間時，步驟進入步驟S506。在步驟S506，CPU 115獲得光圈102的當(dāng)前F值，并且將其存儲在DRAM 113中。 在步驟S507，將在步驟S506所存儲的光圈102的當(dāng)前F值與在圖3的步驟S402、圖9的步 驟SllOl或圖12的步驟S1401所存儲的光圈102的F值進行比較。在步驟S508，基于步驟 S507的比較結(jié)果，檢查光圈102的F值的變化量是否大于給定量。當(dāng)該變化量大于給定量 時，步驟進入步驟S509。如果不大于，則完成當(dāng)前處理。在這種情況下，例如，以兩段形式設(shè) 置該給定量。在步驟S506 S508將光圈102的當(dāng)前F值與掃描之前所存儲的F值進行比 較的原因是由于在執(zhí)行上述AF處理時同時進行AE處理，因而存在光圈值隨著AE處理的 結(jié)果而改變的可能性。在步驟S509，使掃描次數(shù)的計數(shù)加一(1)。在圖2的步驟S206中將掃描次數(shù)的該 計數(shù)預(yù)先初始化成零(0)。在步驟S510，檢查掃描次數(shù)的計數(shù)是否大于給定值。當(dāng)該計數(shù) 大于給定值時，完成當(dāng)前處理。如果不大于，則步驟進入步驟S511。例如，此時的給定值為 三(3)。在步驟S511，檢查面部檢測模塊123是否檢測到面部。當(dāng)檢測到面部時，完成當(dāng)前 判斷處理，并且步驟進入圖3的步驟S402。如果沒有檢測到面部，則完成當(dāng)前判斷處理，并 且步驟進入下述圖7的步驟S809。因此，將開始AF掃描之前和正在進行AF掃描時的光圈102的F值彼此進行比較， 并且當(dāng)變化量大于給定量時，再次進行以上第一掃描操作。因此，消除了由第一掃描操作期 間光圈變化所引起的焦點評價值的變化的影響。此外，測量掃描次數(shù)，以使得不會重復(fù)第一 掃描操作超過預(yù)定次數(shù)。因此，可以防止掃描的無限重復(fù)。下面將參考圖5和圖6說明圖3的步驟S410以及下述的圖10的步驟S1201和圖 13的步驟S1501中的聚焦判斷的子例程。在橫軸表示調(diào)焦透鏡位置并且縱軸表示焦點評價值的情況下，除存在遠近被攝體的沖突等的情況以外，焦點評價值以圖6所示的山形的形式而改變。因此，可以通過根據(jù)最大和最小焦點評價值之間的差、傾斜具有大于給定值(Slope Thr)的傾斜度的傾斜部分的 長度、以及該傾斜部分的斜率或傾斜度對山形進行判斷，來執(zhí)行聚焦判斷。將聚焦判斷的結(jié)果作為下面的〇判斷和X判斷來提供。〇判斷被攝體的對比度充分，并且被攝體存在于掃描距離范圍內(nèi)。X判斷被攝體的對比度不充分，或者被攝體存在于掃描距離范圍外。此外，在X判斷中，在被攝體存在于廣角側(cè)的掃描距離范圍外的情況下，使用Δ 判斷。參考圖6說明用于判斷山形的上述傾斜部分的長度L和該傾斜部分的斜率SL/L。 SL表示傾斜部分的山高度。點D和E表示可以認為傾斜從山頂(點Α)開始持續(xù)至的點， 并且L是點D和E之間的山寬度?？梢哉J為傾斜持續(xù)的范圍是連續(xù)存在焦點評價值比點A 處的焦點評價值低給定量(Slope Thr)以上的掃描點的范圍。掃描點是在從掃描開始點到 掃描結(jié)束點連續(xù)移動調(diào)焦透鏡期間獲得焦點評價值的點。上述SL等于SL1+SL2，其中，SLl 是點A和點D處的焦點評價值之間的差，SL2是點A和點E處的焦點評價值之間的差。在圖5的流程圖中，在步驟S601，獲得最大和最小的焦點評價值。然后，在步驟 S602,獲得焦點評價值達到最大的掃描點，并且步驟進入步驟S603。在步驟S603，根據(jù)掃描 點和焦點評價值獲得山形判斷用的L和SL，并且步驟進入步驟S604。在步驟S604，判斷山形是否在廣角側(cè)向上傾斜結(jié)束。對于在廣角側(cè)向上傾斜結(jié)束 的“是”判斷，應(yīng)當(dāng)滿足下面兩個條件。一個條件是焦點評價值最大的掃描點出現(xiàn)在給定掃 描范圍中的廣角側(cè)端。另一個條件是廣角側(cè)端的掃描點處的焦點評價值和位置從廣角側(cè)端 向著遠攝側(cè)移動一個點的掃描點處的焦點評價值之間的差大于給定值。當(dāng)做出在廣角側(cè)向 上傾斜結(jié)束的“是”判斷時，步驟進入步驟S609。如果沒有做出在廣角側(cè)向上傾斜結(jié)束的 “是”判斷，則步驟進入步驟S 605。在步驟S605，判斷山形是否在遠攝側(cè)向上傾斜結(jié)束。對于在遠攝側(cè)向上傾斜結(jié)束 的“是”判斷，應(yīng)當(dāng)滿足下面兩個條件。一個條件是焦點評價值最大的掃描點出現(xiàn)在給定掃 描范圍中的遠攝側(cè)端。另一個條件是遠攝側(cè)端的掃描點處的焦點評價值和位置從遠攝側(cè)端 向著廣角側(cè)移動一個點的掃描點處的焦點評價值之間的差大于給定值。當(dāng)做出在遠攝側(cè)向 上傾斜結(jié)束的“是”判斷時，步驟進入步驟S608。如果沒有做出在遠攝側(cè)向上傾斜結(jié)束的 “是”判斷，則步驟進入步驟S606。在步驟S606，在傾斜度大于給定值的傾斜部分的長度L在給定值以上、傾斜部分 的傾斜度的平均值SL/L在給定值以上、并且最大(Max)和最小(Min)焦點評價值之間的 差在給定值以上的情況下，步驟進入步驟S607。如果不是，則步驟進入步驟S608。在步驟 S607，由于所獲得的焦點評價值具有山形，被攝體具有對比度，并且可以進行聚焦判斷，因 而判斷出結(jié)果為〇判斷。在步驟S608，由于所獲得的焦點評價值不具有山形，被攝體不具有 對比度，并且不能進行聚焦判斷，因而判斷出結(jié)果為X判斷。在步驟S609，由于盡管所獲得 的焦點評價值不具有山形，但是存在向著廣角側(cè)的向上傾斜，并且峰值有可能存在于廣角 側(cè)，因而判斷出結(jié)果為Δ判斷。由此進行聚焦判斷。圖7是圖2的步驟S209中的被攝體區(qū)域識別或確定AF掃描的流程圖。這里，進 行用于確定圖像平面上的主被攝體區(qū)域的AF掃描。
在步驟S801，檢查是否執(zhí)行電子變焦。當(dāng)進行電子變焦時，步驟進入步驟S802。如 果不進行電子變焦，則步驟進入步驟S803。在步驟S802，進行電子變焦用的AF框設(shè)置。這 里，在電子變焦中，擴大圖像平面的中央?yún)^(qū)域，并且將擴大后的區(qū)域顯示在操作顯示部117 上。此時，由于擴大了攝像元件108上的窄的區(qū)域，因而由數(shù)量小于不執(zhí)行電子變焦時的圖 像的像素數(shù)量的像素構(gòu)成顯示在操作顯示部117上的圖像。因此，如果進行AF框設(shè)置以使 得電子變焦時顯示在操作顯示部117上的圖像中的框比率與不執(zhí)行電子變焦時顯示在操 作顯示部117上的圖像中的框比率相同，則執(zhí)行電子變焦時的AF框中的像素數(shù)量變得小于 不執(zhí)行電子變焦時的AF框中的像素數(shù)量。因此，在電子變焦時，焦點評價值的信噪比降低。 因此，使AF框設(shè)置在執(zhí)行電子變焦時和不執(zhí)行電子變焦時之間不同。在步驟S803，在圖像平面上設(shè)置NXN個AF框。例如，在N = 5并且將AF框在水 平和垂直方向上的長度設(shè)置為圖像平面在水平和垂直方向上的長度的10%的情況下，如圖 8所示設(shè)置AF框?？梢钥紤]圖像平面中主被攝體的存在可能性來設(shè)置N或AF框大小。此 夕卜，可以使AF框在水平和垂直方向上的數(shù)量彼此不同。 在步驟S804，進行參考前一操作的判斷。在參考前一操作的判斷中，判斷當(dāng)前攝像 場景與前一 AF掃描的攝像場景相比改變的程度。例如，可以通過在前一 AF掃描操作中是否 確定了被攝體區(qū)域、當(dāng)前透鏡位置是否比給定位置更靠近廣角端、前一 AF掃描操作和當(dāng)前 AF掃描操作之間的時間差是否在給定時間內(nèi)、或者照相機的當(dāng)前姿態(tài)是否與照相機的前一 姿態(tài)相同，來執(zhí)行該判斷。在步驟S805，當(dāng)基于步驟S804的參考前一操作的判斷的結(jié)果判斷為當(dāng)前攝像場 景大致與前一攝像場景相同時，步驟進入步驟S806。如果不相同，則步驟進入步驟S809。在 步驟S806，根據(jù)下述過程進行參考前一操作判斷用的AF掃描(參見圖9)。在步驟S807，檢 查在步驟S806的參考前一操作判斷用的AF掃描中是否識別出了主被攝體區(qū)域。當(dāng)確定了 主被攝體區(qū)域時，步驟進入步驟S808。如果沒有確定主被攝體區(qū)域，則步驟進入步驟S809。在步驟S808，將峰值檢測標(biāo)志設(shè)置為TRUE。在步驟S809，根據(jù)下述過程進行區(qū)域 AF掃描(參見圖12)。在步驟S810，檢查在步驟S809的區(qū)域AF掃描中是否識別出了主被 攝體區(qū)域。當(dāng)識別出了主被攝體區(qū)域時，步驟進入步驟S808。如果沒有識別出主被攝體區(qū) 域，則步驟進入步驟S811。在步驟S811，進行均勻性判斷。在均勻性判斷中，對均勻平面的 狀態(tài)進行檢查，其中，在均勻平面中，圖像平面不具有亮度差，并且即使進行AF操作，也由 于缺少對比度而不能精確地獲取焦點評價值的峰值。在均勻平面的狀態(tài)下，如果每當(dāng)攝像 場景變得穩(wěn)定時都重復(fù)圖2中步驟S 209的被攝體區(qū)域識別AF掃描，則浪費地重復(fù)圖像平 面的聚焦?fàn)顟B(tài)的變化。該重復(fù)非常麻煩。因此，在均勻性判斷流程中，如果檢測到均勻平面 的狀態(tài)，則停止調(diào)焦透鏡104的移動，直到做出均勻平面的狀態(tài)的“否”判斷為止。在步驟S812，由于在步驟S809的區(qū)域AF掃描中沒有確定主被攝體區(qū)域，因而將 AF框設(shè)置為圖像平面中預(yù)先準(zhǔn)備的預(yù)定區(qū)域。該預(yù)定區(qū)域是可能存在主被攝體的區(qū)域。這 里，將該區(qū)域設(shè)置在圖像平面的中央?yún)^(qū)域。在步驟S813，根據(jù)下述過程執(zhí)行調(diào)焦驅(qū)動(參見 圖 15)。圖9是圖7中步驟S806的參考前一操作判斷用的AF掃描的流程圖。在步驟Sl 101， CPU 115獲取光圈102的當(dāng)前F值，并且將其存儲在DRAM 113中。在步驟S1102，將掃描范 圍設(shè)置為調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置周圍的第一范圍。這里，由于判斷為場景大致與前一攝像場景相同，因而第一掃描范圍為窄的范圍。在步驟S1103，將調(diào)焦透鏡104移動至掃描開 始位置。在步驟S1104，A/D轉(zhuǎn)換部109將從攝像元件108讀取的模擬圖片圖像信號轉(zhuǎn)換成 數(shù)字信號，圖像處理部110從該數(shù)字信號提取亮度信號的高頻成分，并且通過CPU 115將該 高頻成分存儲為焦點評價值。在步驟S1105，CPU 115獲得調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置，并且 執(zhí)行對該位置的數(shù)據(jù)的存儲。在步驟S1106，CPU 115判斷用于指示進行攝像準(zhǔn)備的SWl的狀態(tài)(ON/OFF)。當(dāng) 該狀態(tài)為ON時，完成當(dāng)前處理，并且步驟進入圖2的步驟S213。當(dāng)該狀態(tài)為OFF時，步驟進 入步驟S1107。在步驟S1107，執(zhí)行上述圖4的場景變化判斷。在步驟S1108，CPU 115檢查 調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置是否與掃描結(jié)束位置一致。當(dāng)這兩個位置彼此一致時，步驟進入 步驟S1109。如果不一致， 則步驟進入步驟S1110。在步驟S1109，進行下述的主被攝體區(qū)域 判斷(參見圖10)。在步驟Sl 110，AF處理部105將調(diào)焦透鏡104向著掃描結(jié)束方向移動 給定量，然后步驟返回至步驟S1104。圖10是圖9的步驟Sl 109和下述圖12的步驟S1412的主被攝體區(qū)域判斷的流程 圖。在主被攝體區(qū)域判斷中，判斷是否確定了圖像平面中的主被攝體區(qū)域。圖IlA 圖IlC 示出圖10中的主被攝體區(qū)域判斷的例子。在該例子中，將AF框的大小設(shè)置成圖像平面的 10%,N = 5，將掃描范圍設(shè)置為0 500的范圍，并且將給定深度范圍設(shè)置為士 10。這里， 掃描范圍和給定深度范圍的數(shù)字是用于表示調(diào)焦透鏡104的位置的數(shù)字。這些數(shù)字對應(yīng)于 用作調(diào)焦透鏡104的驅(qū)動電動機的步進電動機(未示出)的脈沖數(shù)，并且它們的值隨著調(diào) 焦透鏡104接近廣角端而增大。在步驟S1201，對所設(shè)置的每一 AF框進行上述圖5的聚焦判斷。例如，在每一 AF 框中，假定聚焦判斷結(jié)果為圖IlA所示的結(jié)果。在步驟S1202，計算并存儲各AF框中的焦點 評價值的峰值位置(PeakPos)。例如，對于每一 AF框，假定峰值位置計算結(jié)果為圖IlB所示 的結(jié)果。在步驟S1203，檢查AF框的數(shù)量是否是一個(1)。當(dāng)設(shè)置了單個AF框時，步驟進 入步驟S1214。如果不是設(shè)置了單個AF框，則步驟進入步驟S1204。在步驟S1204，從廣角端開始對中央M X M個框中的AF框的PeakPos進行排序。 以S表示排序的數(shù)量。在下面的說明中，假定M= 3。圖IlA 圖IlC中以粗實線圍繞的 9(3X3)個框為中央MXM個框。這里，不能計算出在步驟S1201的聚焦判斷中判斷為X判 斷的AF框的峰值位置，因而從要排序的AF框排除這種AF框。例如，在圖IlB的情況下，將 從廣角端開始的排序結(jié)果表示為410、400、400、400、100、100、100和90，并且排序數(shù)量S為 S = 8。在步驟S1205，將用于表示在步驟S1202計算出的MXM個框的峰值位置相對于廣 角端的順序的計數(shù)P設(shè)置為一(1)。在步驟S1206，將按照排序順序的第P個PeakPos設(shè)置 為PeakPosP。例如，在圖IlB的情況下，當(dāng)P = 1時，PeakPosP = 410。在步驟S1207，在中 央MX M個AF框中，檢測相對于PeakPosP框在給定深度范圍內(nèi)的具有〇判斷的AF框的塊， 并且存儲構(gòu)成該塊的AF框的數(shù)量和位置。這里，在該塊中，例如，滿足上述條件的AF框在 水平和垂直方向上相互鄰接。在存在多個塊的情況下，可以考慮AF框的數(shù)量和各塊的位置 而選擇它們中的一個。在步驟S1208，在中央N X N個AF框中，檢測相對于PeakPosP框在給定深度范圍內(nèi) 的具有〇判斷的AF框的塊，使得在該塊中包含中央MXM個AF框中的至少一個框。并且，存儲構(gòu)成該塊的AF框的數(shù)量和位置。例如，在圖IlA和圖IlB所示的判斷結(jié)果的情況下， 檢測到圖IlC所示的包括灰色框的塊。
在步驟S1209，檢查在步驟S1207或S1208中檢測到的塊是否包括中央框。當(dāng)該塊 包括中央框時，步驟進入步驟S1215。如果不包括，則步驟進入步驟S1210。在步驟S1210， 檢查在步驟S1207或S1208中檢測到的塊是否至少包括MXM個框中給定數(shù)量的框。當(dāng)該 塊至少包括MXM個框中給定數(shù)量的框時，步驟進入步驟S1215。否則步驟進入步驟S1211。 在步驟S1211，檢查在步驟S1207或S1208中檢測到的塊是否至少包括中央MXM個框中的 一個框并且至少包括NXN個框中給定數(shù)量的框。當(dāng)該塊至少包括中央MXM個框中的一 個框并且至少包括NXN個框中給定數(shù)量的框時，步驟進入步驟S1215。否則步驟進入步驟 S1212。在步驟S1212，使計數(shù)P加一(1)。在步驟S1213，檢查計數(shù)P是否大于排序數(shù)量S。 當(dāng)計數(shù)P大于排序數(shù)量S時，步驟進入步驟S1217。如果不大于，則步驟返回至步驟S1206。在步驟S1214，檢查步驟S1201的聚焦判斷結(jié)果是否是〇判斷。當(dāng)該結(jié)果為〇判斷 時，步驟進入步驟S1215。如果不是，則步驟進入步驟S1217。在步驟S1215，對主被攝體區(qū) 域的確定做出“是”判斷。在步驟S1216，將構(gòu)成該塊的AF框判斷為主被攝體區(qū)域并選擇這 些AF框，并且完成當(dāng)前判斷處理。在由此設(shè)置的AF框僅包括一個(1個)框的情況下，選 擇這一框。在步驟S1217，判斷為不能確定主被攝體區(qū)域，并且完成當(dāng)前判斷處理。圖12是圖7中的步驟S809的區(qū)域AF掃描的流程圖。區(qū)域是指通過分割可聚焦 距離范圍所形成的多個范圍中的每個范圍。在步驟S1401，CPU 115獲得光圈102的當(dāng)前F值，并且將其存儲在DRAM 113中。 在步驟S1402，將調(diào)焦透鏡104移動至掃描開始位置。這里，例如，掃描開始位置是遠攝端的 位置。在步驟S1403，A/D轉(zhuǎn)換部109將從攝像元件108讀取的模擬圖片圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù) 字信號，圖像處理部110從該數(shù)字信號提取亮度信號的高頻成分，并且CPU 115將該高頻成 分作為焦點評價值執(zhí)行存儲。在步驟S1404，CPU 115獲得調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置，并且 對該位置的數(shù)據(jù)執(zhí)行存儲。在步驟S1405，CPU 115判斷用于指示進行攝像準(zhǔn)備的SWl的狀態(tài)(ON/OFF)。當(dāng) 該狀態(tài)為ON時，完成當(dāng)前處理，并且步驟進入圖2的步驟S213。當(dāng)該狀態(tài)為OFF時，步驟進 入步驟S1406。在步驟S1406，執(zhí)行上述圖4的場景變化判斷。在步驟S1407，CPU 115檢查 調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置是否與預(yù)先設(shè)置的區(qū)域的邊界位置相一致。當(dāng)這兩個位置彼此一 致時，步驟進入步驟S1408。如果不一致，則步驟進入步驟S1410。在步驟S1408，根據(jù)下述 過程進行區(qū)域更新判斷(參見圖13)。這里，區(qū)域更新是指在掃描與新區(qū)域相鄰的區(qū)域之后 掃描該新區(qū)域。在步驟S1409，基于步驟S1408的判斷結(jié)果，檢查是否確定要進行區(qū)域更新。當(dāng)確 定要進行區(qū)域更新時，步驟進入步驟S1410。如果確定不進行區(qū)域更新，則步驟進入步驟 S1412。在步驟S1410，CPU 115檢查調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置是否與掃描結(jié)束位置一致。當(dāng) 這兩個位置彼此一致時，步驟進入步驟S1412。如果不一致，則步驟進入步驟S1411。在步 驟S1411，將調(diào)焦透鏡104向著掃描結(jié)束方向移動給定量，然后步驟返回至步驟S1403。在 步驟S1412，進行上述圖10的主被攝體區(qū)域判斷。圖13是圖12中步驟S1408的區(qū)域更新判斷的流程圖。在區(qū)域更新判斷中，判斷 在掃描方向的正向位置中是否存在主被攝體。也就是說，判斷是否要繼續(xù)AF掃描。圖14A和圖14B示出圖13的區(qū)域更新判斷的例子。在該例子中，將AF框的大小設(shè)置成圖像平面 的百分之十(10% )，N= 5并且M= 3。在步驟S1501，對所設(shè)置的每一 AF框進行上述圖5的聚焦判斷。例如，假定在每一 AF框中獲得如圖14A所示的聚焦判斷結(jié)果。在步驟S1502，檢查是否進行直到最終區(qū)域為 止的掃描。當(dāng)進行直到最終區(qū)域為止的掃描時，步驟進入步驟S1512。如果不是，則步驟進 入步驟S1503。在步驟S1503，檢查是否存在〇判斷框。當(dāng)存在〇判斷框時，步驟進入步驟 S1504。如果不存在，則步驟進入步驟S1511。在步驟S1504，檢查中央框的判斷是否是A判斷。當(dāng)中央框的判斷是A判斷時，步 驟進入步驟S1511。如果不是，則步驟進入步驟S1505。在步驟S1505，檢查在中央MXM個 框中是否存在至少給定數(shù)量的A判斷框的塊。當(dāng)存在該塊時，步驟進入步驟S1511。如果 不存在該塊，則步驟進入步驟S1506。在圖14A和圖14B的例子中，將該給定數(shù)量設(shè)置為二 (2)。在步驟S1506，檢查是否存在至少包括中央MXM個框中的一個框并且至少包括NXN 個框中給定數(shù)量的A判斷框的塊。當(dāng)這種塊存在時，步驟進入步驟S1511。如果不存在，則 步驟進入步驟S1507。在圖14A和圖14B的例子中，將該給定數(shù)量設(shè)置為四(4)。在步驟 S1507，檢查是否存在至少包括中央MXM個框中給定數(shù)量的〇判斷框的塊。當(dāng)這種塊存在 時，步驟進入步驟S1512。如果不存在，則步驟進入步驟S1508。在圖14A和圖14B的例子 中，該給定數(shù)量為五(5)。在步驟S1508，檢查中央框是否是X判斷框。當(dāng)中央框是X判斷框時，步驟進入 步驟S1511。如果不是，則步驟進入步驟S1509。在步驟S1509，檢查是否存在至少包括中央 MXM個框中給定數(shù)量的A判斷或X判斷框的塊。當(dāng)存在這種塊時，步驟進入步驟S1511。 如果不存在，則步驟進入步驟S1510。在圖14A和圖14B的例子中，將該給定數(shù)量設(shè)置為二 (2)。在步驟S1510，檢查是否存在至少包括中央MXM個框中的一個框并且至少包括NXN 個框中給定數(shù)量的A判斷或X判斷框的塊。當(dāng)存在這種塊時，步驟進入步驟S1511。如果 不存在，則步驟進入步驟S1512。在圖14A和圖14B的例子中，該給定數(shù)量為四(4)。在步 驟S1511，判斷為要進行區(qū)域更新，并且完成當(dāng)前判斷處理。在步驟S1512，判斷為不進行區(qū) 域更新，并且完成當(dāng)前判斷處理。例如，在N = 5并且M = 3的情況下，該塊為圖14B中以灰色示出的區(qū)域，并且判 斷為要進行區(qū)域更新。圖15是圖7中步驟S813的調(diào)焦驅(qū)動的流程圖。在步驟S2001，檢查是否識別出了 主被攝體區(qū)域。當(dāng)確定了主被攝體區(qū)域時，步驟進入步驟S2002。如果沒有，則步驟進入步 驟S2003。在步驟S2002，將焦點驅(qū)動至所選擇的AF框中的廣角端位置，并且完成當(dāng)前處理。 在步驟S2003，檢查在中央MXM個框中是否存在〇判斷框。當(dāng)存在〇判斷框時，步驟進入步 驟S2004。如果不存在，則步驟進入步驟S2005。在步驟S2004，將焦點驅(qū)動至中央MXM個 框中的〇判斷框的廣角端位置，并且完成當(dāng)前處理。在步驟S2005，將調(diào)焦透鏡驅(qū)動至預(yù)先 存儲的位置(固定點)，并且完成當(dāng)前處理。這里，例如，固定點是被攝體的存在可能性高的 距離位置。圖16是圖2中步驟S210的連續(xù)AF的流程圖。在步驟S2101，將聚焦程度判斷標(biāo) 志設(shè)置為TRUE。在步驟S2102，對于所設(shè)置的每一 AF框，獲得焦點評價值。在步驟S2103，檢查所設(shè)置的AF框的數(shù)量是否為一個(1)。當(dāng)AF框為一個時，步
14驟進入步驟S2105。如果不是，則步驟進入步驟S2104。在步驟S2104，將通過使用作為主被 攝體區(qū)域所選擇的AF框的焦點評價值計算出的評價值重新設(shè)置為在步驟S2105以后所使 用的焦點評價值。因此，即使攝像場景改變，并且圖像平面中的主被攝體區(qū)域改變，也可以 計算出圖像平面中的主被攝體區(qū)域的焦點評價值。在步驟S2105，基于該焦點評價值計算聚焦程度。在本實施例中，基于該焦點評價 值，將聚焦程度分成高、中和低三個程度。在步驟S2106，CPU 115判斷用于指示進行攝像 準(zhǔn)備的SW1的狀態(tài)(0N/0FF)。當(dāng)該狀態(tài)為ON時，完成當(dāng)前處理，并且步驟進入圖2的步驟 S213。當(dāng)該狀態(tài)為OFF時，步驟進入步驟S2107。在步驟S2107，進行上述圖4的場景變化 判斷。在步驟S2108，檢查峰值檢測標(biāo)志是否為TRUE。當(dāng)為TRUE時，步驟進入步驟S2125。 當(dāng)為FALSE時，步驟進入步驟S2109。在步驟S2109，獲取調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置。在步驟 S2110，使用于對焦點評價值和調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置的獲取進行計數(shù)的獲取計數(shù)加一 (1)。在初始化操作中，將該計數(shù)預(yù)先設(shè)置為零(0)。在步驟S2111，檢查獲取計數(shù)的值是否 為一(1)。當(dāng)該值為一時，步驟進入步驟S2114。如果該值不是一，則步驟進入步驟S2112。在步驟S2112，檢查當(dāng)前焦點評價值是否大于前一焦點評價值。當(dāng)前者大于后者 時，步驟進入步驟S2113。如果不是，則步驟進入步驟S2120。在步驟S2113，使增量計數(shù)加 一(1)。在步驟S2114，將當(dāng)前焦點評價值設(shè)置為焦點評價值的最大值，并且將其存儲在內(nèi) 置于CPU 115中的運算存儲器(未示出)中。在步驟S2115，將調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置 設(shè)置為與焦點評價值的峰值相對應(yīng)的位置，并且將其存儲在內(nèi)置于CPU 115中的運算存儲 器中。在步驟S2116，將當(dāng)前焦點評價值設(shè)置為前一焦點評價值，并且將其存儲在內(nèi)置于 CPU 115中的運算存儲器中。在步驟S2117，檢查調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置是否在調(diào)焦透鏡 移動范圍的端部。當(dāng)當(dāng)前位置在端部時，步驟進入步驟S2118。如果不是，則步驟進入步驟 S2119。在步驟S2118，反轉(zhuǎn)調(diào)焦透鏡104的運動方向。在步驟S2119，將調(diào)焦透鏡104移動 給定量。在步驟S2120，檢查“(焦點評價值的最大值)_(當(dāng)前焦點評價值)”是否大于給定 值。當(dāng)該差大于給定值時，步驟進入步驟S2121。如果不是，則步驟進入步驟S2116。這里， 如果該差大于給定值，即當(dāng)前焦點評價值小于最大值超過給定值時，將最大值當(dāng)作為與焦 點峰值位置相對應(yīng)的值。在步驟S2121，檢查增量計數(shù)是否大于零(0)。當(dāng)增量計數(shù)大于0 時，步驟進入步驟S2122。如果不是，則步驟進入步驟S2116。在步驟S2122，將調(diào)焦透鏡104 移動至與在步驟S2115所存儲的焦點評價值的最大值相對應(yīng)的峰值位置。在步驟S2123，將 峰值檢測標(biāo)志設(shè)置為TRUE。在步驟S2124，將獲取計數(shù)設(shè)置為零(0)。在步驟S2125，檢查當(dāng)前焦點評價值相對于焦點評價值的最大值是否改變了給定 比率以上。當(dāng)當(dāng)前焦點評價值改變了給定比率以上時，步驟進入步驟S2127。如果當(dāng)前焦點 評價值沒有改變給定比率以上，則步驟進入步驟S2126。在步驟S2126，調(diào)焦透鏡104的位 置保持不變。在步驟S2127，為了再次尋找焦點評價值變成最大值的調(diào)焦透鏡的位置，將峰 值檢測標(biāo)志設(shè)置為FALSE，并且復(fù)位焦點評價值的最大值和峰值位置。在步驟S2128，復(fù)位 增量計數(shù)。如上所述，在連續(xù)AF操作中，驅(qū)動調(diào)焦透鏡以使主被攝體保持處于對焦?fàn)顟B(tài)。圖17是圖2中步驟S214的攝像處理的流程圖。在步驟S2301，根據(jù)下述過程進行最終曝光用的AE處理(參見圖20)。在步驟S2302，根據(jù)下述過程進行最終曝光用的AF 操作(參見圖18)。在步驟S2303，CPU 115判斷攝像開關(guān)SW2 (122)的狀態(tài)(0N/0FF)。當(dāng) 該狀態(tài)為ON時，步驟進入步驟S2305。當(dāng)該狀態(tài)為OFF時，步驟進入步驟S2304。在步驟 S2304，判斷用于指示進行攝像準(zhǔn)備的SW1的狀態(tài)(0N/0FF)。當(dāng)該狀態(tài)為ON時，步驟進入步 驟S2303。當(dāng)該狀態(tài)為OFF時，完成當(dāng)前處理。在步驟S2305，根據(jù)下述過程進行最終曝光 處理(參見圖19)，并且完成當(dāng)前處理。圖20是圖17的步驟S2301的最終曝光用的AE操作的流程圖。在步驟S2701，使 攝像元件108曝光。在步驟S2702，從攝像元件108讀取圖像數(shù)據(jù)。在步驟S2703，根據(jù)在步 驟S2702中讀取的圖像數(shù)據(jù)計算被攝體亮度。在步驟S2704，基于在步驟S2703中計算出的 被攝體亮度確定光圈102的F值，并且對光圈驅(qū)動裝置(未示出)進行控制以確定該F值。 在步驟S2705，基于在步驟S2703中計算出的被攝體亮度設(shè)置快門速度。在步驟S2706，基 于在步驟S2703中計算出的被攝體亮度設(shè)置用于將圖像數(shù)據(jù)的亮度水平乘以給定數(shù)值的 增碰。圖18是圖17中的步驟S2302的最終曝光用的AF操作的流程圖。在步驟S2401， 進行最終曝光用的AF框設(shè)置。在步驟S2402，檢查主被攝體檢測標(biāo)志是否為TRUE。當(dāng)該標(biāo) 志為TRUE時，步驟進入步驟S2403。如果不為TRUE，則步驟進入步驟S2409。在步驟S2403， 檢查在圖16的步驟S2105中計算出的聚焦程度是否為高。當(dāng)聚焦程度為高時，步驟進入步 驟S2404。如果不是，則步驟進入步驟S2405。在步驟S2404，將掃描范圍設(shè)置成調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置周圍的第一范圍(1)。 這里，判斷為由于連續(xù)AF操作因而主被攝體近似處于對焦?fàn)顟B(tài)，即調(diào)焦透鏡的位置靠近與 焦點評價值的峰值相對應(yīng)的對焦位置，并且設(shè)置窄的掃描范圍。在步驟S2405，檢查在步驟 S2105中計算出的聚焦程度是否為中。當(dāng)聚焦程度為中時，步驟進入步驟S2406。如果不 是，則步驟進入步驟S2407。在步驟S2406，將掃描范圍設(shè)置成調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置周 圍的第二范圍(2)。這里，判斷為盡管由于連續(xù)AF操作因而調(diào)焦透鏡的位置處于對焦位置 附近，但是聚焦程度不是很高，并且將掃描范圍設(shè)置成比第一掃描范圍寬的窄范圍。在步驟 S2407，檢查調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置是否處于微距(macro)區(qū)域。當(dāng)當(dāng)前位置處于微距區(qū) 域時，步驟進入步驟S2408。如果不是，則步驟進入步驟S2409。在步驟S2408，將掃描范圍 設(shè)置成微距區(qū)域中預(yù)先存儲的第三范圍(3)。在步驟S2409，將掃描范圍設(shè)置成作為整個焦 點可檢測范圍的預(yù)先存儲的第四范圍(4)。 在步驟S2501，將調(diào)焦透鏡104移動至掃描開始位置。假定掃描開始位置為在步 驟S2404、S2406、S2408或S2409中設(shè)置的掃描范圍的端部位置。在步驟S2502，A/D轉(zhuǎn)換部 109將從攝像元件108讀取的模擬圖片圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，圖像處理部110從該數(shù)字 信號提取亮度信號的高頻成分，并且CPU 115將該高頻成分作為焦點評價值執(zhí)行存儲。在 步驟S2503，CPU 115獲得調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置，并執(zhí)行對該位置的數(shù)據(jù)的存儲。在步 驟S2504，CPU 115檢查調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置是否與掃描結(jié)束位置一致。當(dāng)這兩個位置 一致時，步驟進入步驟S2506。如果不一致，則步驟進入步驟S2505。在步驟S2505，AF處理 部105將調(diào)焦透鏡104向著掃描結(jié)束方向移動給定量，然后步驟返回至步驟S2502。在步 驟S2506，根據(jù)在步驟S2502中存儲的焦點評價值及其透鏡位置，計算焦點評價值的峰值位 置。并且，在步驟S2411，將調(diào)焦透鏡104移動至在步驟S2506中計算出的峰值位置。
如參考圖17、18和20所述，由于在最終曝光用的AE操作中設(shè)置光圈102之后進 行最終曝光用的AF操作，因而在最終曝光用的AF操作中，光圈102沒有改變。因此，不存 在光圈變化的影響，從而無需再次進行AF掃描。圖19是圖17中的步驟S2305的最終曝光處理的流程圖。在步驟S2601中的攝像 元件108的曝光之后，在步驟S2602中讀取累積在攝像元件108中的數(shù)據(jù)。在步驟S2603， A/D轉(zhuǎn)換部109將從攝像元件108讀取的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。在步驟S2604，圖像處 理部110對從A/D轉(zhuǎn)換部109輸出的數(shù)字信號執(zhí)行各種類型的圖像處理。在步驟S2605， 在CPU 115的控制下，根據(jù)JPEG等格式對在步驟S2604中處理后的圖像進行壓縮。在步驟 S2606，在CPU 115的控制下，將在步驟S2605中壓縮后的數(shù)據(jù)提供至圖像記錄部114并且 將該數(shù)據(jù)記錄在圖像記錄部114中。如上所述，在第一實施例中，在按下用作用于指示確定聚焦?fàn)顟B(tài)的部件的SW1之 前的面部檢測用AF掃描和被攝體區(qū)域確定AF掃描中，如果掃描期間光圈102的F值的變 化大于給定量，則再次進行該掃描。因而，可以消除由第一掃描操作期間的光圈變化引起的 焦點評價值的變化的影響。此外，由于對掃描次數(shù)進行計數(shù)以使得不對該掃描重復(fù)超過給 定次數(shù)，因而可以防止該掃描的無限重復(fù)。此外，如圖17所示，由于在最終曝光用的AE操 作中設(shè)置光圈102之后進行最終曝光用的AF操作，因而在包括第二掃描操作的最終曝光用 的AF操作期間，光圈102沒有改變。因此，消除了光圈變化的影響，從而無需再次進行AF 掃描。將說明第二實施例。在第一實施例中，在按下SW1 (121)之前的面部檢測用AF掃 描和被攝體區(qū)域識別AF掃描中，如果掃描期間光圈102的F值的變化大于給定量，則再次 進行該掃描。代替這種操作，在第二實施例中，如果ND濾光器的狀態(tài)改變，則再次進行該掃 描。將說明第二實施例的操作。圖21是與第一實施例的圖3中的AF掃描相對應(yīng)的第二實施例中的面部檢測時的 AF掃描的流程圖。在步驟S2801，基于由面部檢測模塊123檢測到的面部信息(位置和大 小)設(shè)置AF框。在步驟S2802，CPU 115獲取ND濾光器126的當(dāng)前狀態(tài)，并且將其存儲在 DRAM 113中。ND濾光器的狀態(tài)是指將ND濾光器插入光路還是從光路移除該ND濾光器。步 驟S2803 步驟S2815的步驟與圖3中的步驟S403 步驟S415的步驟相同。圖22是第二實施例中的場景變化判斷的流程圖。步驟S2901 步驟S2905的步 驟與圖4中的步驟S501 步驟S505的步驟相同。在步驟S2906，CPU 115獲得ND濾光器 126的當(dāng)前狀態(tài)，并且將其存儲在DRAM 113中。在步驟S2907，將在步驟S2906中存儲的ND 濾光器126的當(dāng)前狀態(tài)與在圖21的步驟S2802、下述的圖23的步驟S3001、或者下述的圖 24的步驟S3101中存儲的ND濾光器126的狀態(tài)進行比較。在步驟S2908，基于步驟S2907 的比較結(jié)果檢查ND濾光器126的狀態(tài)是否改變。當(dāng)ND濾光器126的狀態(tài)改變時，步驟進 入步驟S2909。如果沒有改變，則完成當(dāng)前處理。步驟S2909及其后的步驟與圖4的步驟 S509及其后的步驟相同。圖23是第二實施例中的參考前一操作判斷用AF掃描的流程圖。在步驟S3001， CPU 115獲得ND濾光器126的當(dāng)前狀態(tài)，并且將其存儲在DRAM 113中。步驟S3002及其后 的步驟與圖9的步驟S1102及其后的步驟相同。圖24是第二實施例中的區(qū)域AF掃描的流程圖。在步驟S3101，CPU 115獲得ND濾光器126的當(dāng)前狀態(tài)，并且將其存儲在DRAM 113中。步驟S3102及其后的步驟與圖12 的步驟S1402及其后的步驟相同。圖25是第二實施例中的最終曝光用的AE操作的流程圖。步驟S3201 步驟S3203 的步驟與圖20中的步驟S2701 步驟S2703的步驟相同。在步驟S3204，基于在步驟S3203 中計算出的被攝體亮度，將ND濾光器126插入光路或者從光路移除該ND濾光器126。步驟 S3205和S3206與圖20的步驟S2705和S2706相同。如上所述，在第二實施例中，在按下SW1之前的面部檢測用AF掃描和被攝體區(qū)域 識別AF掃描中，如果ND濾光器126的狀態(tài)改變，則再次進行該掃描。因此，可以消除由于 第一掃描操作期間ND濾光器126的狀態(tài)的改變而引起的焦點評價值的變化的影響。此外， 由于對掃描次數(shù)進行計數(shù)以使得不對該掃描重復(fù)超過給定次數(shù)，因而可以防止掃描的無限 重復(fù)。此外，由于在最終曝光用的AE操作中設(shè)置ND濾光器126之后進行最終曝光用的AF 操作，因而在包括第二掃描操作的最終曝光用的AF操作期間，ND濾光器126的狀態(tài)沒有改 變。因此，消除了 ND濾光器的狀態(tài)的變化的影響，從而無需再次進行AF掃描。除在本文中另外說明外，附圖中以邊框或塊的形式示出的各種組件均是公知的， 并且它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和操作對于實現(xiàn)或使用本發(fā)明、或者對于本發(fā)明最佳方式的說明來說 并不是關(guān)鍵的。盡管已經(jīng)參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)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。本申請要求2009年2月17日提交的日本專利申請2009-034112的優(yōu)先權(quán)，其全 部內(nèi)容通過引用包含于此。
權(quán)利要求
一種焦點調(diào)節(jié)設(shè)備，包括接收單元，用于接收焦點調(diào)節(jié)用的指示；攝像單元，用于對通過調(diào)焦透鏡輸入的被攝體圖像進行攝像；設(shè)置單元，用于設(shè)置在檢測所述調(diào)焦透鏡的聚焦?fàn)顟B(tài)時要使用的焦點檢測區(qū)域；光控制單元，用于控制入射在所述攝像單元上的光量；以及焦點調(diào)節(jié)單元，用于檢測表示所述焦點檢測區(qū)域中的聚焦?fàn)顟B(tài)的焦點信號，以基于所述焦點信號和與所述焦點信號相對應(yīng)的所述調(diào)焦透鏡的位置來移動所述調(diào)焦透鏡，其中，所述焦點調(diào)節(jié)單元對第一掃描操作進行控制，所述第一掃描操作用于在接收到所述指示之前在移動所述調(diào)焦透鏡的同時檢測所述焦點信號以確定要聚焦的被攝體區(qū)域，并且當(dāng)在所述第一掃描操作期間所述光控制單元的狀態(tài)改變時，所述焦點調(diào)節(jié)單元中斷所述第一掃描操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦點調(diào)節(jié)設(shè)備，其特征在于，所述焦點調(diào)節(jié)單元對第二掃描操作進行控制，所述第二掃描操作用于在接收到所述指 示時，基于所確定出的要聚焦的被攝體區(qū)域的信息，在移動所述調(diào)焦透鏡的同時檢測所述 焦點信號，以進行所述調(diào)焦透鏡的焦點調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦點調(diào)節(jié)設(shè)備，其特征在于，所述焦點調(diào)節(jié)單元在中斷所述 第一掃描操作之后再次進行所述第一掃描操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焦點調(diào)節(jié)設(shè)備，其特征在于，當(dāng)所述第一掃描操作的次數(shù)超 過預(yù)定次數(shù)時，所述焦點調(diào)節(jié)單元不中斷所述第一掃描操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焦點調(diào)節(jié)設(shè)備，其特征在于，當(dāng)所述接收單元接收到焦點調(diào) 節(jié)用的指示時，所述焦點調(diào)節(jié)單元基于用于根據(jù)從所述攝像單元所提供的信號計算被攝體 的亮度的計算單元的輸出來控制所述光控制單元，并且進行所述第二掃描操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦點調(diào)節(jié)設(shè)備，其特征在于，所述光控制單元為光圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦點調(diào)節(jié)設(shè)備，其特征在于，所述光控制單元為ND濾光器。
8.一種用于控制焦點調(diào)節(jié)設(shè)備的焦點調(diào)節(jié)方法，所述焦點調(diào)節(jié)設(shè)備包括接收單元， 用于接收焦點調(diào)節(jié)用的指示；攝像單元，用于對通過調(diào)焦透鏡輸入的被攝體圖像進行攝像； 以及光控制單元，用于控制入射在所述攝像單元上的光量，所述焦點調(diào)節(jié)方法包括設(shè)置在檢測所述調(diào)焦透鏡的聚焦?fàn)顟B(tài)時要使用的焦點檢測區(qū)域； 檢測步驟，用于檢測表示所述焦點檢測區(qū)域中的聚焦?fàn)顟B(tài)的焦點信號，以基于所述焦 點信號和與所述焦點信號相對應(yīng)的所述調(diào)焦透鏡的位置來移動所述調(diào)焦透鏡，其中，在所述檢測步驟中，對第一掃描操作進行控制，所述第一掃描操作用于在接收到 所述指示之前在移動所述調(diào)焦透鏡的同時檢測所述焦點信號以確定要聚焦的被攝體區(qū)域， 并且當(dāng)在所述第一掃描操作期間所述光控制單元的狀態(tài)改變時，中斷所述第一掃描操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的焦點調(diào)節(jié)方法，其特征在于，在所述檢測步驟中，對第二掃描操作進行控制，所述第二掃描操作用于在接收到所述 指示時，基于所確定出的要聚焦的被攝體區(qū)域的信息，在移動所述調(diào)焦透鏡的同時檢測所 述焦點信號，以進行所述調(diào)焦透鏡的焦點調(diào)節(jié)。
10.一種焦點調(diào)節(jié)方法，包括 接收焦點調(diào)節(jié)用的指示；通過攝像單元對通過調(diào)焦透鏡輸入的被攝體圖像進行攝像；設(shè)置在檢測所述調(diào)焦透鏡的聚焦?fàn)顟B(tài)時要使用的焦點檢測區(qū)域；通過光控制單元控制入射在所述攝像單元上的光量；以及檢測步驟，用于檢測表示所述焦點檢測區(qū)域中的聚焦?fàn)顟B(tài)的焦點信號，以基于所述焦 點信號和與所述焦點信號相對應(yīng)的所述調(diào)焦透鏡的位置來移動所述調(diào)焦透鏡，其中，所述檢測步驟還包括對第一掃描操作進行控制，所述第一掃描操作用于在接收 到所述指示之前在移動所述調(diào)焦透鏡的同時檢測所述焦點信號以確定要聚焦的被攝體區(qū) 域，并且當(dāng)在所述第一掃描操作期間所述光控制單元的狀態(tài)改變時，中斷所述第一掃描操 作。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的焦點調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述檢測步驟還包括對第二掃描操作進行控制，所述第二掃描操作用于在接收到所 述指示時，基于所確定出的要聚焦的被攝體區(qū)域的信息，在移動所述調(diào)焦透鏡的同時檢測 所述焦點信號，以進行所述調(diào)焦透鏡的焦點調(diào)節(jié)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的焦點調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述檢測步驟還包括在中斷 所述第一掃描操作之后再次進行所述第一掃描操作。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的焦點調(diào)節(jié)方法，其特征在于，當(dāng)所述第一掃描操作的次數(shù) 超過預(yù)定次數(shù)時，所述檢測步驟不中斷所述第一掃描操作。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的焦點調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述檢測步驟還包括當(dāng)接收 到焦點調(diào)節(jié)用的指示時，基于用于根據(jù)從所述攝像單元所提供的信號計算被攝體的亮度的 計算單元的輸出來控制所述光控制單元，并且進行所述第二掃描操作。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的焦點調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述光控制單元為光圈。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的焦點調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述光控制單元為ND濾光器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種焦點調(diào)節(jié)設(shè)備和焦點調(diào)節(jié)方法。該焦點調(diào)節(jié)設(shè)備包括接收單元，用于接收焦點調(diào)節(jié)用的指示；攝像單元，用于對通過調(diào)焦透鏡輸入的被攝體圖像進行攝像；設(shè)置單元，用于設(shè)置在檢測調(diào)焦透鏡的聚焦?fàn)顟B(tài)時要使用的焦點檢測區(qū)域；光控制單元，用于控制入射在攝像單元上的光量；以及焦點調(diào)節(jié)單元，用于檢測表示焦點檢測區(qū)域中的聚焦?fàn)顟B(tài)的焦點信號，以基于該焦點信號和與該焦點信號相對應(yīng)的調(diào)焦透鏡的位置來移動調(diào)焦透鏡。
文檔編號G02B7/36GK101806950SQ20101011712
公開日2010年8月18日 申請日期2010年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者荻野宏幸 申請人:佳能株式會社