CN101013190A - 调焦装置、摄像设备和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种调焦装置、摄像设备和控制方法。一种调焦装置包括：驱动聚焦镜头的驱动单元、控制单元和存储单元。控制单元控制驱动单元在预定范围移动聚焦镜头，基于来自摄像单元的、与聚焦镜头通过预定范围的移动相关联地取得的信号判断聚焦状态，并控制驱动单元使得被摄体的图像对焦。存储单元存储控制单元获得对焦时聚焦镜头的位置。控制单元基于在存储单元中的聚焦镜头的位置计算聚焦镜头移动范围的基准点，并响应于所计算的基准点沿被摄体移动的方向偏移聚焦镜头的移动范围。

Description

调焦装置、摄像设备和控制方法

技术领域

本发明涉及一种调焦技术。

背景技术

电子照相机执行调焦，从而将在摄像元件上形成的被摄体图像的亮度信号的高频分量最大时的镜头位置设置为所希望的被摄体的图像聚焦的对焦位置。被摄体图像的亮度信号的高频分量大表示被摄体图像的对比度高，因此，其表示该图像比高频分量小(下文中，将聚焦状态的指标表示为聚焦评价值)的情况聚焦更好。该技术是所谓的对比度检测调焦(例如，在“NHK Gijutsu KenkyuHokoku”，1965，Vol.17，No.1，(serial No.86)，pp.21-37中说明的)。对比度检测调焦可以执行扫描操作，其将聚焦镜头移动预定的范围，并在预定的范围内取得聚焦状态。在这种情况下，聚焦镜头移动到被摄体对焦的位置。

对于摄像操作之间的时间间隔短的所谓的连续拍摄操作，由于执行扫描操作所需的时间受到限制，因此很难找到聚焦位置。另外，由于例如对连续拍摄的图像的显影和转换等各种图像处理，对系统施加了巨大的负荷。因此，在连续拍摄操作期间，通常将调焦锁定在第一次摄像操作时的聚焦镜头的位置。

连续拍摄操作通常拍摄运动被摄体的图像。考虑到在连续拍摄操作中摄像操作数量的增加在技术上可行的情况，这成为一个严重的问题。一旦如上所述调焦被锁定，随着摄像操作数量的增加，将会拍摄到离焦的运动被摄体的图像。

为了解决这个问题，例如，在日本特开2002-122773号公报中说明了基于先前聚焦位置的移动方向，在连续拍摄操作中改变扫描范围的技术。

该专利文献公开了改变所划分的扫描范围的宽度。然而，当被摄体移动很大的距离时，聚焦位置偏离扫描范围。

发明内容

本发明涉及一种调焦装置，其确保取得聚焦状态所需的时间，并具有提高的跟踪运动被摄体的能力。

根据本发明的第一方面，一种调焦装置包括：聚焦镜头驱动单元，其用于驱动聚焦镜头；控制单元，其用于控制聚焦镜头驱动单元将聚焦镜头移动预定范围，基于从摄像单元输出的、与聚焦镜头在预定范围的移动相关联地取得的信号来判断聚焦状态，并控制聚焦镜头驱动单元使得被摄体的图像对焦；以及存储单元，其用于存储通过控制单元获得的对焦时聚焦镜头的位置，其中，控制单元用于基于存储在存储单元中的聚焦镜头的位置来计算聚焦镜头的移动范围的基准点，并响应于所计算的基准点使聚焦镜头的移动范围沿被摄体移动的方向偏移。

根据本发明的第二方面，一种调焦装置包括：驱动单元，其用于驱动聚焦镜头；控制单元，其用于控制驱动单元将聚焦镜头移动预定范围，基于从摄像单元输出的、与聚焦镜头在预定范围的移动相关联地取得的信号来判断聚焦状态，并控制驱动单元使得被摄体的图像对焦；以及指示单元，其用于提供执行多个摄像操作的指示，其中，当指示单元提供指示时，控制单元用于在多个摄像操作中的每一个之前以预定速度将聚焦镜头移动预定范围，判断聚焦状态，并在以预定速度移动聚焦镜头之前，以高于预定速度的速度将聚焦镜头移动到要判断聚焦状态的位置。

根据本发明的第三方面，一种摄像设备包括上述调焦装置和摄像元件。

根据本发明的第四方面，提供一种用于控制调焦装置的方法。所述调焦装置包括：聚焦镜头驱动单元，其用于驱动聚焦镜头；控制单元，其用于控制聚焦镜头驱动单元将聚焦镜头移动预定范围，基于从摄像单元输出的、与聚焦镜头在预定范围的移动相关联地取得的信号来判断聚焦状态，并控制聚焦镜头驱动单元使得被摄体的图像对焦；以及存储单元，其用于存储通过控制单元获得的对焦时聚焦镜头的位置，所述方法包括：基于存储在存储单元中的聚焦镜头的位置来计算用于移动聚焦镜头的聚焦镜头的移动范围的基准点；以及响应于所计算的基准点使聚焦镜头的移动范围沿被摄体移动的方向偏移。

根据本发明的第五方面，提供一种用于控制调焦装置的方法。所述调焦装置包括：驱动单元，其用于驱动聚焦镜头；控制单元，其用于控制驱动单元将聚焦镜头移动预定范围，基于从摄像单元输出的、与聚焦镜头在预定范围的移动相关联地取得的信号来判断聚焦状态，并控制驱动单元使得被摄体的图像对焦；以及指示单元，其用于提供执行多个摄像操作的指示，所述方法包括：当指示单元提供指示时，在多个摄像操作中的每一个之前以预定速度将聚焦镜头移动预定范围，并且判断聚焦状态；以及在以预定速度移动聚焦镜头之前，以高于预定速度的速度将聚焦镜头移动到要判断聚焦状态的位置。

根据本发明的第六方面，一种调焦装置包括：调焦单元，其用于当通过移动聚焦镜头沿关于被摄体的光轴方向进行扫描时，基于从摄像元件输出的信号检测被摄体的聚焦状态，并且响应于被摄体的聚焦状态的检测结果来调整聚焦镜头的位置，使得被摄体对焦；以及控制单元，其用于在连续拍摄操作中，通过基于当前摄像之前的摄像操作中聚焦镜头的位置移动聚焦镜头来控制调焦单元执行当前摄像操作的扫描操作，并且用于执行调焦，其中，控制单元用于在连续拍摄操作中的紧前一摄像操作和当前摄像操作之间的时间间隔比到紧前一摄像操作为止各连续摄像操作之间的每一个时间间隔长的情况下，基于紧前一摄像操作和当前摄像操作之间的间隔内的多次扫描操作来调整聚焦镜头的位置。

根据本发明的第七方面，一种调焦装置包括：调焦单元，其用于当通过移动聚焦镜头沿关于被摄体的光轴方向进行扫描时，基于从摄像元件输出的信号检测被摄体的聚焦状态，并且响应于被摄体的聚焦状态的检测结果来调整聚焦镜头的位置，使得被摄体对焦；以及控制单元，其用于在连续拍摄操作中，通过基于当前摄像之前的摄像操作中的聚焦镜头的位置移动聚焦镜头来控制调焦单元执行当前摄像操作的扫描操作，并且用于执行调焦，其中，控制单元用于在连续拍摄操作中的紧前一摄像操作和当前摄像操作之间的时间间隔比到紧前一摄像操作为止各连续摄像操作之间的每一个时间间隔长的情况下，在紧接在当前摄像操作之前，基于扫描操作来调整聚焦镜头的位置。

根据本发明的第八方面，一种摄像设备包括上述调焦装置。

根据下面参考附图对典型实施例的说明，本发明的进一步特征将变得明显。

附图说明

图1是根据第一典型实施例的电子照相机的框图。

图2是根据第一典型实施例的电子照相机的操作的流程图。

图3是图2所示的连续AF(步骤S205)的子程序的流程图。

图4是图2所示的AF操作(步骤S209)的子程序的流程图。

图5示出在图4中设置扫描范围的方法。

图6是图4所示的扫描(步骤S406和S418)的子程序的流程图。

图7是图4所示的聚焦判断(步骤S407)的子程序的流程图。

图8是沿趋向无限远的方向求出单调下降的操作的流程图。

图9是沿朝向最近点的方向求出单调下降的操作的流程图。

图10是说明判断聚焦评价值的概念的图。

图11是图2和图13所示的拍摄操作的子程序的流程图。

图12示出根据第一典型实施例聚焦镜头如何移动。

图13是根据第二和第三典型实施例的一系列操作的流程图。

图14A和图14B是根据第二典型实施例的AF操作的子程序的流程图。

图15A和图15B是根据第三典型实施例的AF操作的子程序的流程图。

图16是根据第三典型实施例的拍摄操作的子程序的流程图。

具体实施方式

下面参考附图说明本发明的典型实施例。

第一典型实施例

图1是应用第一典型实施例的电子照相机的主要部分的框图。

电子照相机包括：具有变焦机构的拍摄镜头(objective takinglens)101、用于控制光量的光圈和快门102、自动曝光(AE)处理单元103、用作调节摄像元件108上的焦点的调焦光学系统的聚焦镜头104、自动调焦(AF)处理单元105、闪光灯106、闪光灯预发光(EF，pre-emission)处理单元107和用作将从被摄体反射的光转换为电信号的光检测单元或光电转换单元的摄像元件108。下面将参考图4更详细地说明AF处理单元105。

电子照相机还包括：A/D转换单元109、图像处理单元110、白平衡(WB，whiteb alance)处理单元111、格式转换单元112、高速内部存储器113(例如，随机存取存储器，下文中有时称为DRAM)、包括存储介质(例如存储卡)和其接口的图像记录单元114、用于控制系统的摄像顺序等的系统控制单元115、用于显示图像的存储器116(下文中有时称为VDRAM)、操作显示单元117、用于从外部操作照相机的操作单元118、用于选择拍摄模式(例如，节目、风景、肖像、高速快门和其它模式)的拍摄模式切换器119以及用于选择驱动模式(例如，单一拍摄、持续(连续)拍摄、自拍和其它模式)的驱动模式切换器120。连续拍摄模式是当按下并保持下面说明的摄像开关124(下文中称为SW2)时，重复图像记录的模式。A/D转换单元109包括：用于降低从摄像元件108输出的噪声的相关双采样(CDS)电路和在A/D转换之前执行的非线性放大电路。操作显示单元117显示图像、辅助操作和照相机的状态，在摄像操作期间，用作摄像屏幕并显示测距区域。

电子照相机还包括：AF模式切换器121、用于接通系统电源的主开关122、用于执行例如AF和AE的摄像准备操作的开关123(下文中称为SW1)和用于在SW1操作之后执行摄像操作的SW2。AF模式切换器121用于选择连续聚焦在被摄体上而SW1不被按下的连续AF模式，或在扫描操作之后聚焦然后保持聚焦镜头的位置的单一AF模式。

DRAM 113被用作作为临时图像存储单元的高速缓冲器或用作图像压缩和解压中的工作存储器。操作单元118可以包括：例如，用于执行例如摄像设备中拍摄功能的设置和图像再现的设置等各种设置的菜单切换器；用于对拍摄镜头的变焦操作提供指示的变焦杆(zoom lever)；以及用于选择拍摄模式或再现模式的操作模式选择开关。

下面参考图2说明以上电子照相机的操作流程。除非另外指定，操作流程的操作基于由系统控制单元115执行的控制处理。

在步骤S201，检测主开关122的状态。如果状态为接通，则处理进行到步骤S202。主开关122用于接通系统的电源。在步骤S202中，检查图像记录单元114的剩余容量。如果剩余容量为零，则处理进行到步骤S203；否则，处理进行到步骤S204。在步骤S203中，发出图像记录单元114的剩余容量为零的警告，然后处理返回步骤S201。该警告可以显示在操作显示单元117上，或可以作为从音频输出单元(未示出)发出的警告声音发出。作为选择，可以将两种指示都作为警告执行。

在步骤S204中，检测AF模式是连续AF模式还是单一AF模式。如果检测到连续AF模式，则处理进行到步骤S205。如果检测到单一AF模式，则处理进行到步骤S206。在步骤S205中，根据下面说明的图3的流程图执行连续AF。

在步骤S206中，检查SW1的状态。如果检测到的状态是接通，则处理进行到步骤S208；否则处理进行到步骤S207。SW1用于执行摄像准备操作(例如，AF和AE操作)。在步骤S207中，检查主开关122的状态。如果检测到的状态是接通，则处理进行到步骤S204；否则处理进行到步骤S201。在步骤S208中，AE处理单元103响应来自图像处理单元110的输出执行AE处理。

在步骤S209中，根据下面说明的图4的流程图执行AF操作。在步骤S210中，检查SW2的状态。如果检测到的状态是接通，则处理进行到步骤S212；否则处理进行到步骤S211。SW2用于在操作SW1之后执行摄像。在步骤S211中，检查SW1的状态。如果检测到的状态不是接通，则处理返回步骤S204；如果检测到的状态是接通，则处理返回步骤S210，其中锁定聚焦直到SW2接通或直到SW1断开。在步骤S212中，根据下面说明的图11的流程图执行拍摄操作。在步骤S213中，检查图像记录单元114的剩余容量。如果检测到的剩余容量为零，则处理进行到步骤S203；否则，处理进行到步骤S214。

在步骤S214中，检查是否已经(通过经由驱动模式切换器120的选择或作为经由拍摄模式切换器119选择的默认值)设置了连续拍摄模式。如果已经设置了连续拍摄模式，则处理进行到步骤S216；否则，处理进行到步骤S215。在步骤S215中，当SW2处于接通状态时，在操作显示单元117上显示所拍摄的图像。如果在步骤S215中，SW2处于断开状态，则处理进行到步骤S211。在步骤S216中，如果SW2不处于接通状态，则处理进行到步骤S211。如果在步骤S216中，SW2处于接通状态，则处理返回步骤S209以执行连续拍摄操作，并根据图4的流程图进行到连续拍摄模式下的AF操作。

下面参考图3的流程图说明图2的流程图的步骤S205中连续AF的子程序。图3是图2的流程图中连续AF(步骤S205)的子程序的流程图。基于系统控制单元115的控制处理，由AF处理单元105执行该子程序。

在步骤S301中，作为AF处理单元105的处理结果，取得聚焦评价值。在步骤S302中，系统控制单元115判断峰值检测标志是否为TRUE。如果峰值检测标志为TRUE，则处理进行到步骤S317；如果不是，则处理进行到步骤S303。在步骤S303中，取得聚焦镜头104的当前位置。在步骤S304中，对用于对聚焦评价值和当前位置的取得进行计数的取得计数器加一(1)。预先通过初始化(未示出)将取得计数器设为零(0)。在步骤S305中，检查取得计数器的值是否为1。如果该值为1，则处理进行到步骤S307；如果该值不为1，则处理进行到步骤S306。

在步骤S306中，检查“当前聚焦评价值”是否大于“先前的聚焦评价值”。如果“当前聚焦评价值”大于“先前的聚焦评价值”，则处理进行到步骤S307；否则处理进行到步骤S313。在步骤S307中，将当前聚焦评价值作为聚焦评价值的最大值存储在包含在系统控制单元115中的计算存储器(未示出)中。在步骤S308，将聚焦镜头104的当前位置作为该聚焦评价值的峰值位置存储在包含在系统控制单元115中的计算存储器(未示出)中。在步骤S309中，将当前聚焦评价值作为先前的聚焦评价值存储在包含在系统控制单元115中的计算存储器(未示出)中。在步骤S310中，检查聚焦镜头104的当前位置是否位于所测量的扫描范围的末端。如果聚焦镜头104的当前位置位于扫描范围的末端，则处理进行到步骤S311；否则处理进行到步骤S312。在步骤S311中，将聚焦镜头104的移动方向反转。在步骤S312中，输出用于以预定量移动聚焦镜头104的信号。

在步骤S313中，检查“聚焦评价值的最大值-当前聚焦评价值”的值是否大于预定的量。如果“聚焦评价值的最大值-当前聚焦评价值”的值大于预定的量，则处理进行到步骤S314；否则处理进行到步骤S309。如果“聚焦评价值的最大值-当前聚焦评价值”的值大于预定的量，即，当前聚焦评价值从最大值下降了预定的量或更多，则认为对应于该最大值的峰值位置是聚焦位置。在步骤S314中，将聚焦镜头104移动到与在步骤S308中存储的聚焦评价值的最大值相对应的峰值位置。在步骤S315中，将峰值检测标志设置为TRUE。在步骤S316中，将取得计数器设置为0。

在步骤S317中，系统控制单元115检查当前聚焦评价值是否已经从聚焦评价值的最大值变化了预定的比率或更多。如果当前聚焦评价值已经显著地变化了预定的比率或更多，则处理进行到步骤S319；如果当前聚焦评价值变化了很小，则处理进行到步骤S318。在步骤S318中，将聚焦镜头104保持在当前位置。在步骤S319中，为了重新计算聚焦评价值最高的聚焦镜头104的位置，将峰值检测标志设置为FALSE，并复位聚焦评价值的最大值和与其相对应的峰值位置。

如上所述，连续AF操作驱动聚焦镜头104，使得聚焦镜头104连续地对焦。

下面参考图4和图5说明在图2的流程图的步骤S209中的AF操作的子程序。图4是图2的流程图中的AF操作(步骤S209)的子程序的流程图。基于系统控制单元115的控制处理执行该子程序。图5示出了设置扫描范围的方法。在图5中，水平轴表示摄像次数，垂直轴表示聚焦镜头的位置。

在步骤S401中，检查是否已经(通过经由驱动模式切换器120的选择或作为经由拍摄模式切换器119选择的默认值)设置了连续拍摄模式。如果已经设置了连续拍摄模式，则处理进行到步骤S412；否则处理进行到步骤S402。

在步骤S402中，检查由AF模式切换器121选择的AF模式是连续AF模式还是单一AF模式。如果检测到的AF模式是连续AF模式，则处理进行到步骤S403；如果不是，则处理进行到步骤S405。在步骤S403中，检查图3的流程图中的峰值检测标志是否为TRUE。如果该峰值检测标志为TRUE，则处理进行到步骤S404；如果不是，则处理进行到步骤S405。

在步骤S404中，将提高调焦精度作为主要目标，设置以聚焦镜头的当前位置为中心具有预定的窄扫描宽度的扫描范围。这是因为，由于连续AF操作，聚焦镜头位于聚焦评价值最高的聚焦位置的附近。

在步骤S404中设置扫描范围，从而满足根据下面说明的图7的流程图执行的聚焦判断所需的扫描数据的数量，以免具有不必要长的扫描时间。扫描期间的聚焦镜头的速度从一次扫描到另一次扫描可能发生变化。例如，因为在邻近最近点的一侧图像平面速度更高，所以在邻近最近点的一侧的扫描操作可以具有更高的聚焦镜头的速度。

在步骤S405中，将与所选的模式相对应的全部可扫描区域设置为扫描范围。

在步骤S406中，根据下面说明的图6的流程图执行在步骤S404或S405中设置的扫描范围上的扫描操作。在步骤S407中，响应于在步骤S406中所取得的聚焦状态，根据下面说明的图7的流程图执行聚焦判断。

在步骤S408中，如果在步骤S407中的聚焦判断的结果是“○”，则处理进行到步骤S409；如果结果是“×”，则处理进行到步骤S410。下面将说明结果“○”和“×”的详细内容。在步骤S410中，检查对所选择的模式下的全部可扫描区域的扫描是否已经完成。如果扫描已经完成，则处理进行到步骤S411；如果扫描没有完成，则处理返回步骤S405。在步骤S409中，将聚焦镜头104移动到下面说明的、在步骤S406或在步骤S418的扫描操作中所计算的峰值位置。在步骤S411中，将聚焦镜头104移动到称为固定点的预置位置。

上述AF操作对应于当没有选择连续拍摄模式时执行的AF操作，并根据所选择的AF模式(连续AF模式或单一AF模式)改变扫描范围的设置。接下来，在下面说明当选择连续拍摄模式时执行的AF操作。

在步骤S412中，系统控制单元115检查当前摄像操作是否是连续拍摄操作中的第一次。如果当前摄像操作是第一次，则处理进行到步骤S403；否则，处理进行到步骤S413。在连续拍摄操作的第一次摄像操作的情况下，AF操作与连续AF操作中相同。这旨在通过在步骤S404中设置比经由步骤S405所设置的扫描范围更窄的扫描范围，来减少释放时间延迟。

在步骤S413中，系统控制单元115检查当前摄像操作是否是连续拍摄操作中的第二次。如果当前摄像操作是第二次，则处理进行到步骤S414；否则处理进行到步骤S415。在步骤S414中，将第一次摄像操作中聚焦镜头104的位置(峰值位置“FP1”)设置为作为扫描范围的基准点的中心位置“ObjP2”。设置扫描范围，从而使不增加连续摄像操作之间的时间间隔优先。考虑到在连续摄像操作之间的时间间隔内执行处理所需的时间，例如从摄像元件读取图像信号所需的时间和检查下一次摄像操作所需的时间，设置扫描范围，使得AF操作在连续摄像操作之间的间隔内完成。

在步骤S415中，系统控制单元115检查当前摄像操作是否是连续拍摄操作中的第三次。如果当前摄像操作是第三次，则处理进行到步骤S416；否则，处理进行到步骤S417。在步骤S416中，由于存在连续拍摄操作中的第一和第二次摄像操作的两个聚焦位置(峰值位置FP1和FP2)的信息作为聚焦位置的历史信息，假设连续摄像操作之间的时间间隔是恒定的，通过以由式(1)表示的一阶近似对被摄体距离的预测(预测第三次摄像操作的峰值位置)来计算作为扫描范围的基准点的中心位置“ObjP3”：

ObjP3＝FP2+(FP2-FP1)×FpAdj3    ……    (1)

参数FpAdj(n)是用于对被摄体距离的预测结果和紧前一聚焦位置分配权重的参数，并且取从0到1的值。对于图5中所示的聚焦位置的位置，FpAdj(n)是一(1)。基于所计算的中心位置ObjP3设置扫描范围，使得扫描范围从先前的扫描范围朝向被摄体的图像移动的方向偏移。

在步骤S417中，由于存在至少三个聚焦位置的信息作为聚焦位置的历史信息，假设连续摄像操作之间的时间间隔是恒定的，通过由式(2)表示的二阶近似对被摄体距离的预测(当前摄像操作的峰值位置)来计算作为扫描范围的基准点的中心位置“ObjP4”：

ObjP4＝(FP1-3FP2+3FP3)×FpAdj4+FP3(1-FpAdj4)

＝(FP1-3FP2+2FP3)×FpAdj4+FP3    ……    (2)

基于所计算的中心位置ObjP4设置扫描范围，使得扫描范围从先前的扫描范围朝向被摄体的图像移动的方向偏移。类似地，对于第五次和随后的连续摄像操作，通过由式(3)表示的二阶近似对被摄体距离的预测(当前摄像操作的峰值位置)来计算作为各扫描范围中的每一个的基准点的各中心位置中的每一个“ObjP(n)”：

ObjP(n)＝(FP(n-1)-3FP(n-2)+2FP(n))×FpAdj(n)+

FP(n-1) ……  (3)

基于所计算的中心位置ObjP(n)设置扫描范围，使得扫描范围从先前的扫描范围朝向被摄体的图像移动的方向偏移。在步骤S418中，根据下面说明的图6的流程图执行扫描。在步骤S409中，将聚焦镜头104移动到峰值位置(这可以是先前摄像操作的峰值位置)。

对于第二次和随后的连续摄像操作，不执行步骤S407中的聚焦判断。这是因为，即使在图7的流程图中聚焦判断的结果是“×”，在先前摄像操作的峰值位置执行的摄像操作也比将聚焦镜头104驱动到固定点之后执行的摄像操作更可能减少模糊。

在关于第一典型实施例的上述说明中，对于第一次摄像操作(在步骤S412中为“是”)，处理切换到与连续AF模式相同的模式。作为选择，通过在连续拍摄模式下执行以下处理，可以计算第一次摄像操作的中心位置。即，在已经设置了连续拍摄模式的情况下，在图2的步骤S204中，预先设置将处理切换到连续AF模式。在这种情况下，通过基于在SW1之前的先前聚焦的焦点的信息进行计算，从连续拍摄操作的第一次摄像操作预测中心位置。

以下参考图6的流程图，说明在图4的流程图中示出的扫描操作(步骤S406和S418)的子程序。图6是图4的流程图中的扫描操作(步骤S406和S418)的子程序的流程图。基于系统控制单元115的控制处理，执行该子程序。

在步骤S601中，将聚焦镜头104以比在扫描操作期间的速度高的速度移动到扫描开始位置。

在第一典型实施例中，将扫描开始位置设置在所设置的扫描范围的第一端。与第一典型实施例不同，扫描开始位置可以是除扫描范围末端之外的点。然而，在这种情况下，扫描操作可能因此需要更长的时间。在步骤S602中，将与在摄像区域中所设置的AF框相对应的区域的聚焦评价值和聚焦镜头104的位置存储在包含在系统中的计算存储器(未示出)中。在步骤S603中，检查聚焦镜头104的位置是否是扫描结束位置。如果聚焦镜头104的位置是扫描结束位置，则处理进行到步骤S605；否则，处理进行到步骤S604。将扫描结束位置设置在所设置的扫描范围的第二端。在步骤S604中，沿预定的方向以预定的量驱动和移动聚焦镜头104。在步骤S605中，基于在步骤S602中存储的聚焦评价值和聚焦镜头104的位置，计算与聚焦评价值的最大值相对应的聚焦镜头104的峰值位置。

图12示出在连续拍摄操作期间聚焦镜头相对于时间如何移动。对于第一次摄像操作，系统控制单元115控制聚焦镜头使得聚焦镜头以比扫描操作期间的速度高的速度从其当前位置a1移动到扫描开始位置a2。然后，从扫描开始位置a2开始扫描操作。聚焦镜头在峰值位置FP1停止。对于第二次摄像操作，系统控制单元115控制聚焦镜头使得聚焦镜头以比扫描操作期间的速度高的速度从作为峰值位置FP1的当前位置b1移动到扫描开始位置b2。此外，聚焦镜头以高速从作为第二次摄像操作的峰值位置FP2的当前位置c1移动到通过上述方式计算的扫描开始位置c2。

类似地，聚焦镜头以比随后的扫描操作期间的速度高的速度从位置d1移动到位置d2。因此，可以确保充分的扫描范围，即使当被摄体的距离变化很大时，调焦也可以以很高的精度跟踪被摄体。

下面参考图7到图10，说明图4的流程图所示的聚焦判断(步骤S407)的子程序。

图10通过用水平轴表示聚焦镜头的位置，用垂直轴表示聚焦评价值，示出了山型聚焦状态。基于聚焦评价值的最大值和最小值之间的差、以恒定值(SlopeThr)或更大的倾斜度倾斜的段的长度以及倾斜段的倾斜度，判断聚焦评价值是否呈现与其相似的山形状态。通过该处理执行聚焦判断。聚焦判断的结果输出为下面说明的“○”或“×”。

标记“○”表示被摄体可以从与聚焦评价值的峰值位置相对应的位置聚焦。标记“×”表示被摄体的对比度不足或被摄体位于扫描范围之外的区域。

如图10所示，将从山的顶部(点A)的倾斜延续到的点定义为点D和E，将点D和E之间的距离定义为山的宽度L，将在点A和D的聚焦评价值之间的差定义为SL1，将在点A和E的聚焦评价值之间的差定义为SL2，将SL1和SL2之和定义为SL。

图7是在图4的流程图中示出的聚焦判断(步骤S407)的子程序的流程图。基于系统控制单元115的控制处理执行该子程序。

在步骤S701中，求出聚焦评价值的最大值max、其最小值min和提供最大值的扫描点io。接下来，在步骤S702中，将表示聚焦评价值的山的宽度的变量L和表示山的倾斜度的变量SL复位为零。在步骤S703中，检查提供最大值的扫描点io是否位于被扫描的预定范围的无限远侧端。如果扫描点io不位于无限远侧端，则处理进行到步骤S704，其中检查沿趋向于无限远的方向的单调下降。如果扫描点io位于无限远侧端，则处理跳过该处理进行到步骤S705。

这里，说明步骤S704中检查沿趋向于无限远的方向的单调下降的处理。图8示出了该处理的流程图。

在步骤S801中，将计数器变量i复位到io。在步骤S802中，将扫描点i处的聚焦评价值的值d[i]与朝向无限远处移动一个扫描点的扫描点i-1处的聚焦评价值的值d[i-1]之间的差与预定的值SlopeThr相比较。如果d[i]-d[i-1]≥SlopeThr，则判断为沿趋向无限远的方向出现单调下降，处理进行到步骤S803。在步骤S803中，通过下式更新表示以恒定的值或更大的倾斜度倾斜的段的长度的变量L(山的宽度)以及表示在单调下降区间的下降量的变量SL：

L＝L+1

SL＝SL+(d[i]-d[i-1])

在步骤S802中，如果d[i]-d[i-1]＜SlopeThr，则判断为沿趋向无限远的方向没有出现单调下降，沿趋向无限远的方向检查单调下降的处理完成，处理进行到步骤S705。

相反，如果检查沿趋向无限远的方向单调下降的处理继续，则处理进行到步骤S804。在步骤S804中，设置i＝i-1，即，将要被检测的点朝向无限远侧移动一个扫描点。在步骤S805中，检查计数器的值i是否是在被扫描的预定范围的无限远侧端的值(＝0)。如果计数器的值i是0，即，检测单调下降的起点达到被扫描的预定范围中无限远侧端，则检查沿趋向无限远方向的单调下降的处理完成，处理进行到步骤S705。

如上所述，从i＝io开始，检查沿趋向无限远的方向的单调下降。

在步骤S705中，检查提供最大值的扫描点io是否位于被扫描的预定范围中最近点侧端。如果扫描点io不位于最近点侧端，则处理进行到步骤S706，在其中检查沿朝向最近点的方向的单调下降。如果扫描点io位于最近点侧端，则处理跳过该处理进行到步骤S707。

这里，说明在步骤S706中检查沿朝向最近点的方向的单调下降的处理。图9示出了该处理的流程图。

在步骤S901中，将计数器变量i复位为io。在步骤S902中，将在扫描点i处的聚焦评价值的值d[i]与在朝向最近点移动一个扫描点的扫描点i+1处的聚焦评价值的值d[i+1]之间的差与预定的值SlopeThr相比较。如果d[i]-d[i+1]≥SlopeThr，则判断为沿朝向最近点的方向出现单调下降，处理进行到步骤S903。在步骤S903中，通过下式更新表示以恒定的值或更大的倾斜度倾斜的段的长度的变量L(山的宽度)以及表示在单调下降区间的下降量的变量SL：

L＝L+1

SL＝SL+(d[i]-d[i+1])

在步骤S902中，如果d[i]-d[i+1]＜SlopeThr，则判断为沿朝向最近点的方向没有出现单调下降，检查沿朝向最近点的方向的单调下降的处理完成，处理进行到步骤S707。

相反，如果检查沿朝向最近点的方向的单调下降的处理继续，则处理进行到步骤S904。在步骤S904中，设置i＝i+1，即，将要被检测的点朝向最近点移动一个扫描点。在步骤S905中，检查计数器的值i是否是在被扫描的预定范围的最近点侧端的值(＝N)。如果计数器的值i是N，即，检测单调下降的起点达到被扫描的预定范围的最近点侧端，则检查沿朝向最近点的方向的单调下降的处理完成，处理进行到步骤S707。

如上所述，从i＝io开始，检查沿朝向最近点的方向的单调下降。

当检查沿趋向无限远的方向的单调下降和沿朝向最近点的方向的单调下降的处理完成时，通过比较各种系数和各阈值判断“○”或“×”，检查所取得的聚焦评价值是否是山型的。

在步骤S707中，如果提供聚焦评价值的最大值的扫描点io位于被扫描的预定范围中的最近点侧端，在作为扫描范围中的最近点侧端的扫描点n处的聚焦评价值的值d[n]和在朝向无限远处移动一个扫描点的扫描点n-1处的聚焦评价值的值d[n-1]之差等于或大于预定的值SlopeThr时，处理进行到步骤S711。否则，处理进行到步骤S708。在步骤S708，如果提供聚焦评价值的最大值的扫描点io位于被扫描的预定范围中的无限远侧端，并且如果在作为扫描范围中的无限远侧端的扫描点0处的聚焦评价值的值d[0]和在从扫描点0朝向最近点移动一个扫描点的扫描点1处的聚焦评价值的值d[1]之差等于或大于预定的值SlopeThr，则处理进行到步骤S711。否则，处理进行到步骤S709。

在步骤S709中，如果以恒定值或更大的倾斜度倾斜的段的长度L等于或大于预定的值Lo，倾斜段的倾斜度的平均值SL/L等于或大于预定的值SLo/Lo，并且聚焦评价值的最大和最小值之间的差等于或大于预定的值，则处理进行到步骤S710。否则，处理进行到步骤S711。在步骤S710中，因为取得了山型聚焦评价值，从而对被摄体的调焦是可实现的，判断结果是“○”。在步骤S711中，由于所取得的聚焦评价值不是山型的，从而对被摄体的调焦是无法实现的，判断结果是“×”。

如上所述，执行图4的流程图的步骤S407中的聚焦判断。

参考图11的流程图，说明在图2的流程图的步骤S212中的拍摄操作的子程序。图11是在图2的流程图中的拍摄操作(步骤S212)的子程序的流程图。基于系统控制单元115的控制处理，执行该子程序。

在步骤S1101中，测量被摄体的亮度。在步骤S1102中，响应于在步骤S1101所测量的被摄体的亮度，摄像元件108曝光。在摄像元件108的表面上形成的图像被光电转换为模拟信号。在步骤S1103中，将该模拟信号发送到A/D转换单元109，在经过例如对从摄像元件108输出的噪声的噪声降低和非线性处理的预处理之后将该模拟信号转换为数字信号。在步骤S1104中，通过WB处理单元111调整从A/D转换单元109输出的信号的白平衡，并在图像处理单元110中将该信号处理为适当的输出图像信号。在步骤S1105中，通过格式转换单元112将输出图像信号的格式转换为JPEG格式或其它格式，并将其临时存储在DRAM 113中。在步骤S1106中，将DRAM 113中的数据传输到例如照相机中的存储器或安装在照相机中的存储卡的外部存储介质，并将其存储在其中。

如上所述，在窄的范围内对扫描宽度的设置不局限于设置统一的扫描宽度。例如，如果通过对被摄体的预测所确定的扫描中心位置远离紧前一摄像位置，因为判断出被摄体的移动量大，所以在连续摄像操作内的时间间隔能够完成AF操作的范围内增加扫描宽度可能是有效的。如果聚焦优先并且允许扩大连续摄像操作之间的时间间隔，则对扫描宽度的设置并不局限于上述设置。

在以上的说明中，计算扫描范围的中心位置ObjP(n)。然而，扫描范围的中心位置可被任意的位置所替代，只要该位置是定义扫描范围的基准点即可。例如，可以计算从扫描范围的中心位置朝向远处侧偏移了预定位置的位置。可以使用适合于计算的基准点。

在以上说明中，可以根据扫描操作的时间长度和扫描期间聚焦镜头的速度确定扫描范围。

如上所述，在第一典型实施例中说明的调焦技术基于关于过去的聚焦位置的历史信息来预测被摄体的移动。这时，通过计算扫描范围的中心位置，该调焦技术可以具有提高的跟踪运动被摄体的能力。

第二典型实施例

图13是根据第二典型实施例的电子照相机的一系列操作的流程图。

在步骤S1201中，检测主开关122的状态。如果检测到的状态是接通，则处理进行到步骤S1202。主开关122用于接通系统的电源。在步骤S1202中，检查图像记录单元114的剩余容量。如果检测到的剩余容量为零，则处理进行到步骤S1203；否则，处理进行到步骤S1204。在步骤S1203中，发出图像记录单元114的剩余容量为零的警告，然后处理返回步骤S1201。该警告可以显示在操作显示单元117上，或可以作为从音频输出单元(未示出)发出的警告声音输出。作为选择，两种指示都可以作为警告执行。

在步骤S1204，作为在S1202中判断图像记录单元114的剩余容量不为零的结果，检查AF模式是连续AF模式还是单一AF模式。如果检测到连续AF模式，则处理进行到步骤S1205。如果检测到单一AF模式，则处理进行到步骤S1206。在步骤S1205中，根据图3的流程图执行连续AF模式。

在下一步骤S1206中，检查SW1的状态。如果检测到的状态是接通，则处理进行到步骤S1208；否则处理进行到步骤S1207。SW1用于执行摄像准备操作(例如，AF和AE操作)。在步骤S1207中，检查主开关122的状态。如果检测到的状态是接通，则处理返回步骤S1204；否则处理返回步骤S1201。

当处理进行到步骤S1208时，AE处理单元103基于从图像处理单元110的输出执行AE处理。在下一步骤S1209，设置AFN＝1，其中AFN表示在连续拍摄操作中AF扫描的次数。在下一步骤S1210中，根据下面说明的图14A和14B的流程图执行AF操作。在步骤S1211中，检查SW2的状态。如果检测到的状态是接通，则处理进行到步骤S1214；否则处理进行到步骤S1212。SW2用于在操作SW1之后执行摄像。

在步骤S1212，检查SW1的状态。如果检测到的状态不是接通，则处理返回步骤S1204。如果检测到的状态是接通，在步骤S1213中设置AFN＝2，然后处理返回步骤S1211，其中将聚焦锁定直到SW2接通或直到SW1断开。

在步骤S1214中，作为在步骤S1211中判断为SW2处于接通状态的结果，根据图11的流程图执行拍摄操作。在下一步骤S1215，检查图像记录单元114的剩余容量。如果检测到的剩余容量是零，则处理进行到步骤S1203；否则处理进行到步骤S1216。在步骤S1216中，检查是否已经(通过经由驱动模式切换器120选择或作为经由拍摄模式切换器119选择的默认值)设置了连续拍摄模式。如果已经设置了连续拍摄模式，则处理进行到步骤S1218；否则，处理进行到步骤S1217。

当处理进行到步骤S1217时，尽管SW2处于接通状态，但是在操作显示单元117上显示所拍摄的图像。如果在步骤S1217中，SW2处于断开状态，则处理进行到步骤S1212。在步骤S1218中，如果SW2不处于接通状态，则处理进行到步骤S1212。在步骤S1218，如果SW2处于接通状态，则处理进行到步骤S1210以执行连续拍摄操作，并根据下面说明的图14A和14B的流程图进行连续拍摄模式下的AF操作。

以下参考图14A和14B的流程图，说明在图13的步骤S1210中的AF操作的子程序。

在步骤S1301中，设置StFlg＝FALSE，其中StFlg表示闪光灯是否正在充电。在下一步骤S1302中，检查是否已经(通过经由驱动模式切换器120选择或作为经由拍摄模式切换器119选择的默认值)设置了连续拍摄模式。如果已经设置了连续拍摄模式，则处理进行到步骤S1315；否则处理进行到步骤S1303。

在步骤S1303中，检查由AF模式切换器121选择的AF模式是连续AF模式还是单一AF模式。如果检测到的AF模式是连续AF模式，则处理进行到步骤S1304；如果是单一AF模式，则处理进行到步骤S1306。在步骤S1304中，检查在图3的流程图中的峰值检测标志是否为TRUE。如果该峰值检测标志为TRUE，则处理进行到步骤S1305；如果为FALSE，则处理进行到步骤S1306。

在步骤S1305中，因为聚焦镜头104位于聚焦评价值最高的聚焦位置的附近，由于连续AF操作，将提高调焦精度作为主要目标，因此设置了以聚焦镜头的当前位置为中心的窄的扫描范围。设置该扫描范围，从而满足根据图7的流程图执行聚焦判断所需的扫描数据的数量，并且避免具有不必要长的扫描时间。相反，当处理进行到步骤S1306时，将与所选的模式相对应的全部可扫描区域设置为扫描范围。

在下一步骤S1307中，根据图6的流程图执行在步骤S1305或S1306中所设置的扫描范围上的扫描操作。在下一步骤S1308中，基于在步骤S1307存储的扫描数据，根据图7的流程图执行聚焦判断。在下一步骤S1309中，如果在步骤S1308中的聚焦判断的结果是“○”，则处理进行到步骤S1310。在步骤S1310中，设置AFN＝AFN+1，然后处理进行到步骤S1311。在步骤S1311中，将聚焦镜头104移动到下面说明的在步骤S1307或在步骤S1324的扫描操作中所计算的峰值位置。然后，处理进行到下面说明的步骤S1325。

如果在步骤S1309的聚焦判断结果是“×”，则处理进行到步骤S1312。在步骤S1312中，检查与所选择的模式相对应的全部AF可执行区域的扫描是否已经完成。如果扫描已经完成，则处理进行到步骤S1313。在步骤S1313中，设置AFN＝AFN+1，然后处理进行到步骤S1314。在步骤S1314中，将聚焦镜头104移动到称为固定点的预置位置。然后，处理返回图13的流程图。如果在步骤S1312中，尚未完成对全部区域的扫描，则处理返回步骤S1307。

如果在步骤S1302中已经设置了连续拍摄模式，则如上所述，处理进行到步骤S1315。在步骤S1315中，检查表示连续拍摄操作中的AF操作的次数的AFN是否为1。如果AFN为1，则处理进行到步骤S1304；如果AFN不为1，则处理进行到步骤S1316。在连续拍摄模式下的第一次摄像操作的情况下，由于无法基于过去聚焦位置的历史数据来预测被摄体，因此该AF操作与连续AF中相同。这旨在通过在步骤S1305中设置更窄的扫描范围，来减少释放时间延迟。因此，在连续拍摄模式下，将连续AF模式设置为默认值是有效的。

在步骤S1316中，检查是否AFN＝2。如果AFN＝2，则处理进行到步骤S1317；如果不是，则处理进行到步骤S1318。在步骤S1317中，设置在第一次摄像操作中的聚焦镜头104的位置作为扫描范围的中心位置。当设置扫描范围的宽度使得不增加连续摄像操作之间的时间间隔优先时，在用作缓冲器的DRAM113具有足够的可用容量的状态下，扫描范围的最大宽度是在连续摄像操作之间的间隔内完成AF操作的扫描宽度。在该步骤S1317中，由于不存在关于被摄体移动的信息，因此设置上述扫描范围的最大宽度。更具体地，将取得能够进行图7的流程图中的聚焦判断的扫描数据的数量所需的时间、移动到扫描开始位置所需的时间、在完成扫描后移动到聚焦位置所需的时间和进行各种计算所需的时间的总和设置为小于连续摄像操作之间的每一个时间间隔。

在步骤S1318中，作为在步骤S1316判断为AFN不是2的结果，检查对于下一次摄像操作使闪光灯106发光所需的电能是否已经充好。如果需要等待充电完成，则在步骤S1319中设置StFlg＝TRUE，然后处理进行到步骤S1321。如果在步骤S1318中，所需的电能已经充好，则在步骤S1320中设置StFlg＝FALSE，然后处理进行到步骤S1321。在步骤S1321中，检查是否AFN＝3。如果AFN＝3，则处理进行到步骤S1322；如果不是，则处理进行到步骤S1323。

在步骤S1322中，作为在步骤S1321中判断为AFN＝3的结果，由于存在第一和第二次连续摄像操作的两个聚焦位置(FP1和FP2)的信息作为聚焦位置的历史信息，通过以由式(3)表示的一阶近似对被摄体的预测来计算扫描范围的中心位置ObjP3：

ObjP3＝FP2+(FP2-FP1)×FpAdj3  ……  (3)

参数FpAdj(n)是用于对被摄体的预测结果和紧前一聚焦位置分配权重的参数，并且取从0到1的值。对于图5中所示的聚焦位置的位置，FpAdj(n)是1。

在步骤S1323中，由于存在至少三个先前的聚焦位置(FP1、FP2和FP3)的信息作为聚焦位置的历史信息，通过由式(4)表示的二阶近似对被摄体的预测来计算扫描范围的中心位置ObjP4：

ObjP4＝(FP1-3FP2+3FP3)×FpAdj4+FP3×(1-FpAdj4)

＝(FP1-3FP2+2 FP3)×FpAdj4+FP3  ……  (4)

然后，在下一步骤S1324中，根据图6的流程图执行扫描操作，处理进行到步骤S1310。在步骤S1310中，设置AFN＝AFN+1，然后处理进行到步骤S1311。

对于第二次和随后的连续摄像操作，不执行聚焦判断。这是因为，即使在图7的流程图中聚焦判断的结果是“×”，在先前的摄像操作的峰值位置执行的摄像操作也比将聚焦镜头104驱动到固定点之后的摄像操作更可能减少模糊。同时，不进行聚焦显示。设置以上的扫描范围，从而满足以下说明的聚焦判断所需的扫描点的数量，并且使得扫描所需的时间不是不必要的长。

当处理经由步骤S1310和S1311进行到步骤S1325时，则检查是否StFlg＝TRUE。如果StFlg＝TRUE，则处理进行到步骤S1318；如果不是，则AF操作的子程序完成。

将StFlg＝TRUE时在步骤S1322和S1323中的扫描宽度设置为最后满足StFlg＝FALSE时的扫描宽度。

根据第二典型实施例，即使因为需要等待闪光灯充电的完成而导致到下一次摄像操作的时间间隔在以相等的时间间隔执行的连续拍摄操作中不可避免地增加，照相机也可以通过以相等的时间间隔执行AF扫描操作，来在下一次摄像操作中跟踪运动被摄体并可以继续预测运动被摄体。

第三典型实施例

第二典型实施例说明了对于以下状态的典型处理，其中，在到下一次摄像操作的时间间隔在以相等的时间间隔执行的连续拍摄操作中不可避免地增加的情况下，可以在下一次摄像操作开始的时间之前执行AF操作。然而，如果AF操作不能在下一次摄像操作开始的时间之前执行(例如，在缓冲存储器满了的情况下)，即使使用第二实施例也不能执行对运动被摄体的预测。

第三典型实施例说明了对于以下状态的典型处理，其中，到下一次摄像操作的时间间隔在以相等的时间间隔执行的连续拍摄操作中不可避免地增加，并且在下一次摄像操作开始的时间之前不能执行AF操作。第三典型实施例与第二典型实施例的不同之处仅在于第二典型实施例的图13中的步骤S1210中的AF操作和步骤S1214中的拍摄。

以下参考图15A和15B说明在第三典型实施例中图13的步骤S1210中的AF操作的另一个子程序。

图15A和15B是根据第三典型实施例的电子照相机的AF操作的处理的流程图。

在步骤S1401中，检查是否已经(通过经由驱动模式切换器120选择或作为经由拍摄模式切换器119选择的默认值)设置了连续拍摄模式。如果已经设置了连续拍摄模式，则处理进行到步骤S1412；否则处理进行到步骤S1402。

在步骤S1402中，检查由AF模式切换器121选择的AF模式是连续AF模式还是单一AF模式。如果检测到的AF模式是连续AF模式，则处理进行到步骤S1403；如果是单一AF模式，则处理进行到步骤S1405。在步骤S1403中，检查在图3的流程图中的峰值检测标志是否为TRUE。如果该峰值检测标志为TRUE，则处理进行到步骤S1404；如果为FALSE，则处理进行到步骤S1405。

在步骤S1404中，因为聚焦镜头104位于聚焦评价值最高的聚焦位置的附近，由于连续AF操作，将提高调焦精度作为主要目标，因此设置了以聚焦镜头的当前位置为中心的窄的扫描范围。设置该扫描范围，从而满足根据图7的流程图执行聚焦判断所需的扫描数据的数量，并且避免具有不必要长的扫描时间。相反，当处理进行到步骤S1405时，将与所选的模式相对应的全部AF可执行区域设置为扫描范围。

在下一步骤S1406中，根据图6的流程图执行在步骤S1404或S1405中所设置的扫描范围上的扫描操作。在下一步骤S1407中，基于在步骤S1406中存储的扫描数据，根据图7的流程图执行聚焦判断。在下一步骤S1408中，如果在步骤S1407中的聚焦判断的结果是“○”，则处理进行到步骤S1409；如果结果是“×”，则处理进行到步骤S1410。在步骤S1410中，检查与所选择的模式相对应的全部AF可执行区域的扫描是否已经完成。如果全部区域的扫描已经完成，则处理进行到步骤S1411；如果尚未完成全部区域的扫描，则处理返回步骤S1406。在步骤S1411中，将聚焦镜头104移动到称为固定点的预置位置。当处理从步骤S1408进行到步骤S1409时，则将聚焦镜头104移动到下面说明的、在步骤S1406或在步骤S1421的扫描操作中所计算的峰值位置。然后，处理进行到下面说明的步骤S1422。

如果在步骤S1401中已经设置了连续拍摄模式，则如上所述，处理进行到步骤S1412。在步骤S1412中，检查是否AFN＝1，其中AFN表示连续拍摄操作中的AF操作的次数。如果AFN＝1，则处理进行到步骤S1403；如果不是，则处理进行到步骤S1413。在连续拍摄模式中的第一次摄像操作的情况下，由于无法基于过去聚焦位置的历史数据来预测被摄体，因此该AF操作与连续AF中相同。这旨在通过在步骤S1404中设置更窄的扫描范围，来减少释放时间延迟。因此，在连续拍摄模式下，将连续AF模式设置为默认值是有效的。

在步骤S1413，检查是否AFN＝2。如果AFN＝2，则处理进行到步骤S1416；如果不是，则处理进行到步骤S1415。在步骤S1416中，将第一次摄像操作中聚焦镜头104的位置设置为扫描范围的中心位置。当设置扫描范围的宽度使得不增加连续摄像操作之间的时间间隔优先时，在用作缓冲器的DRAM 113具有足够的可用容量的状态下，扫描范围的最大宽度是在连续摄像操作之间的间隔内完成AF操作的扫描宽度。在该步骤S1416中，由于不存在关于被摄体移动的信息，因此设置上述扫描范围的最大宽度。更具体地，将取得能够进行图7的流程图中的聚焦判断的扫描数据的数量所需的时间、移动到扫描开始位置所需的时间、在完成扫描之后移动到聚焦位置所需的时间和进行各种计算所需的时间的总和设置为小于连续摄像操作之间的每一个时间间隔。

当处理从步骤S1413进行到步骤S1415时，则在下面描述的图16中的拍摄操作的子程序中检查DRAM 113是否变满(是否BfFlg＝TRUE)。如果BfFlg＝TRUE，则处理进行到步骤S1420；如果不是，则处理进行到步骤S1417。在步骤S1417中，检查是否AFN＝3。如果AFN＝3，则处理进行到步骤S1418；如果不是，则处理进行到步骤S1419。

在步骤S1418中，由于存在第一和第二次连续摄像操作的两个聚焦位置(FP1和FP2)的信息作为聚焦位置的历史信息，通过由式(5)表示的一阶近似对被摄体的预测来计算扫描范围的中心位置ObjP3：

ObjP3＝FP 2+(FP2-FP1)×FpAdj3  ……  (5)

参数FpAdj(n)是用于对被摄体的预测结果和紧前一聚焦位置分配权重的参数，取从0到1的值。对于图5中所示的聚焦位置的位置，FpAdj(n)是1。

在步骤S1419中，由于存在至少三个先前的聚焦位置(FP1、FP2和FP3)的信息作为聚焦位置的历史信息，通过由式(6)表示的二阶近似对被摄体的预测来计算扫描范围的中心位置ObjP4：

ObjP4＝(FP1-3FP2+3FP3)×FpAdj4+FP3×(1-FpAdj4)

＝(FP1-3FP2+2FP3)×FpAdj4+FP3  ……  (6)

在步骤S1420中，由于DRAM 113是满的(没有可用的空间)，因此当前摄像操作和紧前一摄像操作之间的时间间隔比在聚焦位置的历史信息中先前两次摄像操作之间的时间间隔长，因此先前两个聚焦位置的信息不能在近似表达式中使用。因此，将紧前一摄像操作中的聚焦镜头的位置设置为扫描范围的中心。此外，由于无法对运动被摄体进行预测，这时的扫描范围是从在步骤S1418和S1419的扫描范围扩大α倍(α＞1)，从而使照相机能够跟踪运动的被摄体。

在步骤S1421中，根据图6的流程图执行扫描操作，处理进行到步骤S1409。在步骤S1409中，将聚焦镜头104移动到峰值位置。对于第二次和随后的连续摄像操作，不执行聚焦判断。这是因为，即使在图7的流程图中的聚焦判断的结果是“×”，在先前的摄像操作的峰值位置的摄像操作也比将聚焦镜头104驱动到固定点之后的摄像操作更可能减少模糊。同时，不进行聚焦显示。

当处理经由步骤S1409进行到步骤S1422时，则检查是否BfFlg＝TRUE。如果BfFlg＝TRUE，则处理进行到步骤S1423；如果不是，则AF操作的子程序完成。在步骤S1423中，设置BfFlg＝FALSE和AFN＝2，然后AF操作的子程序完成。

下面参考图16说明第三典型实施例中图13的步骤S1214中拍摄操作的另一个子程序。图16是根据第三典型实施例的电子照相机的拍摄操作的流程图。

在步骤S1501中，将BfFlg设置为FALSE，其中BfFlg表示DRAM 113是否是满的。在下一步骤S1502中，测量被摄体的亮度。在随后的步骤S1503中，响应于在步骤S1502所测量的被摄体的亮度，摄像元件108曝光。在摄像元件108的表面上形成的图像被光电转换为模拟信号。在步骤S1504中，将该模拟信号发送到A/D转换单元109，在经过例如对从摄像元件108输出的噪声的噪声降低和非线性处理的预处理之后将该模拟信号转换为数字信号。

在步骤S1505中，通过WB处理单元111调整从A/D转换单元109输出的信号的白平衡，并在图像处理单元110中将该信号处理为适当的输出图像信号。在下一步骤S1506中，通过格式转换单元112将输出图像信号的格式转换为JPEG格式或其它格式，并将其临时存储在DRAM113中。在下一步骤S1507中，检查DRAM 113是否是满的。如果DRAM 113是满的，则处理进行到步骤S1509；如果DRAM 113具有足够的可用容量，则拍摄操作的子程序完成。在步骤S1509中，设置BfFlg＝TRUE。在下一步骤S1510中，将DRAM 113中的数据传输到例如照相机中的存储器或安装在照相机中的存储卡的外部存储介质，并将其存储在其中。

根据第三典型实施例，即使到下一次摄像操作的时间间隔在以相等的时间间隔执行的连续拍摄操作中不可避免地增加，并且在下一次摄像操作开始的时间之前不能执行AF操作，照相机也可以通过扩大聚焦镜头104的扫描范围来跟踪运动的被摄体。因此，即使在这种情况下，照相机也可以跟踪下一次摄像操作中的运动的被摄体，并继续对运动的被摄体的预测。

尽管已经参考典型实施例对本发明进行了说明，但可以理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求的范围符合最宽的解释，从而包含全部这样的变形、等同结构和功能。

Claims (16)

1.一种调焦装置，包括：

聚焦镜头驱动单元，其用于驱动聚焦镜头；

控制单元，其用于控制所述聚焦镜头驱动单元将所述聚焦镜头移动预定范围，基于从摄像单元输出的、与所述聚焦镜头在所述预定范围的移动相关联地取得的信号来判断聚焦状态，并控制所述聚焦镜头驱动单元使得被摄体的图像对焦；以及

存储单元，其用于存储通过所述控制单元获得的对焦时所述聚焦镜头的位置，

其中，所述控制单元用于基于存储在所述存储单元中的所述聚焦镜头的位置来计算所述聚焦镜头的移动范围的基准点，并响应于所计算的基准点使所述聚焦镜头的移动范围沿被摄体移动的方向偏移。

2.根据权利要求1所述的调焦装置，其特征在于，当使所述聚焦镜头的移动范围沿被摄体移动的方向偏移时，所述控制单元用于使所述聚焦镜头的移动范围移动比基于所述基准点的计算的移动范围更宽的范围并判断聚焦状态。

3.根据权利要求1所述的调焦装置，其特征在于，所述控制单元用于存储所述聚焦镜头对焦时的位置，并基于所存储的所述聚焦镜头的位置计算所述基准点。

4.根据权利要求1所述的调焦装置，其特征在于，所述控制单元用于在连续拍摄操作中计算所述基准点。

5.一种调焦装置，包括：

驱动单元，其用于驱动聚焦镜头；

控制单元，其用于控制所述驱动单元将所述聚焦镜头移动预定范围，基于从摄像单元输出的、与所述聚焦镜头在所述预定范围的移动相关联地取得的信号来判断聚焦状态，并控制所述驱动单元使得被摄体的图像对焦；以及

指示单元，其用于提供执行多个摄像操作的指示，

其中，当所述指示单元提供所述指示时，所述控制单元用于在所述多个摄像操作中的每一个之前以预定速度将所述聚焦镜头移动所述预定范围，判断聚焦状态，并在以所述预定速度移动所述聚焦镜头之前，以高于所述预定速度的速度将所述聚焦镜头移动到要判断聚焦状态的位置。

6.根据权利要求5所述的调焦装置，其特征在于，所述控制单元用于在每一次以所述预定速度移动所述聚焦镜头之前移动所述聚焦镜头，使得与被摄体的移动相关联地使以所述预定速度移动的范围偏移。

7.一种摄像设备，包括：

根据权利要求1所述的调焦装置；以及

摄像元件。

8.一种摄像设备，包括：

根据权利要求5所述的调焦装置；以及

摄像元件。

9.一种用于控制调焦装置的方法，所述调焦装置包括：聚焦镜头驱动单元，其用于驱动聚焦镜头；控制单元，其用于控制所述聚焦镜头驱动单元将所述聚焦镜头移动预定范围，基于从摄像单元输出的、与所述聚焦镜头在所述预定范围的移动相关联地取得的信号来判断聚焦状态，并控制所述聚焦镜头驱动单元使得被摄体的图像对焦；以及存储单元，其用于存储通过所述控制单元获得的对焦时所述聚焦镜头的位置，所述方法包括：

基于存储在所述存储单元中的所述聚焦镜头的位置来计算用于移动所述聚焦镜头的所述聚焦镜头的移动范围的基准点；以及

响应于所计算的基准点使所述聚焦镜头的移动范围沿被摄体移动的方向偏移。

10.一种用于控制调焦装置的方法，所述调焦装置包括：驱动单元，其用于驱动聚焦镜头；控制单元，其用于控制所述驱动单元将所述聚焦镜头移动预定范围，基于从摄像单元输出的、与所述聚焦镜头在所述预定范围的移动相关联地取得的信号来判断聚焦状态，并控制所述驱动单元使得被摄体的图像对焦；以及指示单元，其用于提供执行多个摄像操作的指示，所述方法包括：

当所述指示单元提供所述指示时，

在所述多个摄像操作中的每一个之前以预定速度将所述聚焦镜头移动所述预定范围，并且判断聚焦状态；以及

在以所述预定速度移动所述聚焦镜头之前，以高于所述预定速度的速度将所述聚焦镜头移动到要判断聚焦状态的位置。

11.一种调焦装置，包括：

调焦单元，其用于当通过移动聚焦镜头沿关于被摄体的光轴方向进行扫描时，基于从摄像元件输出的信号检测被摄体的聚焦状态，并且响应于被摄体的聚焦状态的检测结果来调整所述聚焦镜头的位置，使得被摄体对焦；以及

控制单元，其用于在连续拍摄操作中，通过基于当前摄像之前的摄像操作中所述聚焦镜头的位置移动所述聚焦镜头来控制所述调焦单元执行当前摄像操作的扫描操作，并且用于执行调焦，

其中，所述控制单元用于在连续拍摄操作中的紧前一摄像操作和当前摄像操作之间的时间间隔比到紧前一摄像操作为止各连续摄像操作之间的每一个时间间隔长的情况下，基于紧前一摄像操作和当前摄像操作之间的间隔内的多次扫描操作来调整所述聚焦镜头的位置。

12.根据权利要求11所述的调焦装置，其特征在于，在所述控制单元不能在紧接在连续拍摄操作中的当前摄像操作之前基于所述扫描操作调整所述聚焦镜头的位置的情况下，所述控制单元扩大通过移动所述聚焦镜头进行的所述扫描操作的范围，并基于在扩大后的范围的所述扫描操作来调整所述聚焦镜头的位置。

13.一种调焦装置，包括：

调焦单元，其用于当通过移动聚焦镜头沿关于被摄体的光轴方向进行扫描时，基于从摄像元件输出的信号检测被摄体的聚焦状态，并且响应于被摄体的聚焦状态的检测结果来调整所述聚焦镜头的位置，使得被摄体对焦；以及

控制单元，其用于在连续拍摄操作中，通过基于当前摄像之前的摄像操作中的所述聚焦镜头的位置移动所述聚焦镜头来控制所述调焦单元执行当前摄像操作的扫描操作，并且用于执行调焦，

其中，所述控制单元用于在连续拍摄操作中的紧前一摄像操作和当前摄像操作之间的时间间隔比到紧前一摄像操作为止各连续摄像操作之间的每一个时间间隔长的情况下，在紧接在当前摄像操作之前，基于所述扫描操作来调整所述聚焦镜头的位置。

14.根据权利要求13所述的调焦装置，其特征在于，在所述控制单元不能在紧接在连续拍摄操作中的当前摄像操作之前基于所述扫描操作调整所述聚焦镜头的位置的情况下，所述控制单元扩大通过移动所述聚焦镜头进行的所述扫描操作的范围，并基于在扩大后的范围的所述扫描操作来调整所述聚焦镜头的位置。

15.一种摄像设备，其包括根据权利要求11所述的调焦装置。

16.一种摄像设备，其包括根据权利要求13所述的调焦装置。

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