CN101184163A - 成像装置 - Google Patents

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CN101184163A CNA2007101655852A CN200710165585A CN101184163A CN 101184163 A CN101184163 A CN 101184163A CN A2007101655852 A CNA2007101655852 A CN A2007101655852A CN 200710165585 A CN200710165585 A CN 200710165585A CN 101184163 A CN101184163 A CN 101184163A
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Abstract

为了提供一种能够执行多种AF方法并能令人满意地从多种AF方法中选出要用的AF方法的成像装置，本发明的成像装置包括：成像器件，用于在预定成像平面处通过成像透镜接收来自对象的光线，并对对象图像执行光电转换以生成拍摄图像；相位差检测器，用于接收来自所述对象的光线，并生成相应于所述对象图像的聚焦程度的相位差检测信号；估计值计算器，用于根据所述拍摄图像计算相应于所述对象图像的对比度的预定估计值；以及确定单元，用于从选择性使用或组合使用由所述相位差检测单元获得的所述相位差检测信号和基于所述拍摄图像的所述预定估计值的多种AF方法中，根据所述对象的图像拍摄条件来选择所述最佳AF方法。本发明可应用于数码像机领域。

Description

成像装置
相关申请的交叉参考
本发明包含于2006年11月17日向日本专利局提交的日本专利申请第2006-311729号的主题，其全部内容结合于此，作为参考。
技术领域
本发明涉及诸如数码像机的成像装置。
背景技术
已经开发出了能够执行两种自动聚焦(AF)方法(例如，能够以相对较高速度自动聚焦的相位差AF方法和能够以相对较高精度自动聚焦的对比度AF方法)的诸如数码像机的成像装置(见日本未审查专利公开申请第2001-281530号)。
根据日本未审查专利公开申请第2001-281530号，根据由操作者所执行的设置操作，来选择执行对比度AF方法的第一模式或主要执行相位差AF方法的第二模式。随后，以所选择的模式来执行AF操作。在第一模式中，当快门按钮被按下一半时，运行相位差AF方法。在第二模式中，当快门按钮被按下一半时，运行相位差AF方法，然后，当快门按钮被完全按下时，运行对比度AF方法。
发明内容
如上所述，根据日本未审查专利公开申请第2001-281530号中所描述的技术，由操作者来切换关于AF方法的设置。
但是，执行切换操作的操作者在当时经常不能够确定适当的AF方法，因此，操作者很难快速切换至适当的AF方法。
日本未审查专利公开申请第10-229516号描述了用于根据通过温度传感器所检测的温度在两种AF方法之间进行切换的技术。但是，这种技术不能令人满意地在两种AF方法之间进行切换。
因此，期望提供一种能够执行多种AF方法并能够令人满意地从多种AF方法中选出要使用的AF方法的成像装置。
根据本发明一个实施例的成像装置包括：成像器件，用于在预定成像面上通过成像透镜接收来自对象的光线，并对对象图像执行光电转换，从而生成拍摄图像；相位差检测装置，用于接收来自对象的光线，并生成对应于对象图像的聚焦程度的相位差检测信号；估计值计算装置，用于根据拍摄图像来计算对应于对象图像的对比度的预定估计值；以及确定装置，用于从选择性使用或组合使用由相位差检测装置获得的相位差检测信号和基于拍摄图像的预定估计值的多种AF方法中，根据对象的图像拍摄条件来选择最佳的AF方法。
根据本发明的该实施例，成像装置能够执行多种AF方法，并选择最适合于对象的图像拍摄条件的AF方法。因此，能够从多种AF方法中满意地选出要使用的AF方法。
附图说明
图1是成像装置的前面外观图。
图2是该成像装置的背面外观图。
图3是示出该成像装置的功能结构的方框图。
图4是处于OVF模式时该成像装置的剖视图。
图5是处于EVF模式时该成像装置的剖视图。
图6是在该成像装置中执行的整个操作的流程图。
图7是步骤SP11中执行的详细处理的流程图。
图8是步骤SP30中执行的详细处理的流程图。
图9是步骤SP40中执行的详细处理的流程图。
图10是步骤SP12中执行的详细处理的流程图。
图11是步骤SP14中执行的详细处理的流程图。
图12示出的是AF模式选择设置屏幕。
图13示出的是推荐显示设置屏幕。
图14示出的是包括推荐显示和警告显示的显示屏幕。
图15示出的是推荐显示的变型例。
图16示出的是推荐显示的另一个变型例。
图17是用于根据单个图像的对比度来确定聚焦程度的操作的流程图。
图18是示出数值例的表格。
图19是图18中所示的数值例的图示。
图20是示出对应于聚焦程度的高频对比度分量和低频对比度分量之间的关系的图示。
图21是示出根据第二实施例的成像装置的示意性结构的剖面图。
图22是示出该成像装置的功能结构的方框图。
图23是在该成像装置中执行的整个操作的流程图。
图24是步骤SP80中执行的详细处理的流程图。
图25是示出根据本发明第三实施例的成像装置的示意性结构的剖视图。
图26是示出该成像装置的变型例的示意性结构的剖视图。
具体实施方式
下面，将参照附图描述本发明的实施例。
1.第一实施例
1-1.示意性结构
图1和图2是示出根据本发明第一实施例的成像装置1(1A)的外观图。图1是成像装置1的前面外观图。图2是成像装置1的背面外观图。成像装置1A是具有可更换镜头的单镜头反光数码像机。
如图1所示，成像装置1A包括像机主体(像机体)2。可更换成像透镜单元(可更换镜头)3对于像机主体2可拆卸。
成像透镜单元3基本上包括镜筒36、设置于镜筒36中的透镜组37(见图3)、孔径光阑等。透镜组37(成像光学系统)包括沿光轴移动来改变聚焦位置的聚焦透镜等。
像机主体2的前面的中央位置具有安装成像透镜单元3的环形安装部Mt。在环形安装部Mt的附近设置有用于拆卸成像透镜单元3的释放按钮89。
像机主体2的前面的左上位置具有模式设置旋钮82，在其前面的右上位置具有控制值设置旋钮86。模式设置旋钮82被操作用来设置(切换)各种操作模式(包括肖像模式、风景模式、及全自动图像拍摄模式的图像拍摄模式、用于再现所拍摄图像的再现模式、用于与外部装置通信数据的通信模式等)。控制值设置旋钮86被操作用来设置在各个图像拍摄模式中使用的控制值。
像机主体2的前面的左端包括能够由用户抓握的把持部14。在把持部14的顶面设置有用于发布启动曝光的释放按钮11。在把持部14中设有电池容纳室和卡容纳室。电池容纳室容纳例如4节AA电池，作为像机电源。卡容纳室以可拆卸方式来容纳存储卡90(见图3)。存储卡90存储所拍摄的图像数据。
释放按钮11能够检测出自身的两种状态：半按状态(S1)和全按状态(S2)。当释放按钮11被按下一半并检测到状态S1时，执行用于获取要记录的对象的静态图像(最终拍摄图像)的准备操作。例如，执行AF控制操作和AE控制操作。当释放按钮11被进一步按下并检测到状态S2时，执行用于获取最终拍摄图像的图像拍摄操作。在图像拍摄操作中，使用成像器件5(在下面描述)对对象图像(对象的光学图像)执行曝光操作，并通过曝光操作获得的图像信号进行图像处理。
参照图2，在像机主体2的背面的右下位置处设有AF模式开关87。开关87是能够选择多种模式(在该例中，指的是三种模式MD1、MD2、及MD3)的其中一种作为AF模式的三位置滑动开关。具体而言，根据开关87中所包括的滑动部所处的位置，从包括相位差AF模式MD1、对比度AF模式MD2、及自动切换模式MD3的三种模式中选择期望的AF模式。在相位差AF模式MD1中持续使用相位差AF方法，而在对比度AF模式MD2中持续使用对比度AF方法。在自动切换模式MD3中，在相位差AF方法和对比度AF方法之间自动切换要使用的AF方法。
在图2中，在像机主体2的背面的上部中央位置处设有取景窗口(视窗)10。用户可以通过取景器窗口10观察，并通过从视觉上检查由成像透镜单元3所引导的对象的光学图像确定构图。换句话说，可以使用光学取景器来执行构图确定操作。
在根据本实施例的成像装置1A中，按时间顺序通过成像器件获得的多幅图像(实时查看图像，live view image)依次显示在背面监视器12上。操作者也能够使用以运动图像方式示出的实时查看图像来确定构图。
如下面更加详细描述的一样，根据当时所使用的AF方法等，在使用光学取景器的操作和使用实时查看显示的操作之间切换构图确定操作。
参照图2，背面监视器12设置在像机主体2的背面的中央位置处。背面监视器12包括例如彩色液晶显示器(LCD)。背面监视器12显示用于设置图像拍摄条件等的菜单屏幕。另外，在再现模式中，背面监视器12显示在存储器90中所存储的拍摄图像的再现显示。另外，依赖于所选择的AF模式，背面监视器12以运动图像的方式显示按时间顺序通过成像器件5所获取的多幅图像(实时查看图像)。
在背面监视器12的左上位置处设置有主开关81。主开关81是两位置滑动开关。当主开关81向左移动至OFF位置时，电源关闭，而当主开关81向右移动至ON位置时，电源打开。
背面监视器12的右边设有方向选择键84。方向选择键84包括环形操作按钮，并且能够单独检测在包括上、下、左、和右位置的四个位置及包括左上、右上、左下、和右下位置的另外四个位置处的操作按钮的按下操作。除上述在总共八个位置处的按下操作之外，方向选择键84也能够检测设置在中央处的按钮的按下操作。
背面监视器12的左侧设有包括用于设置菜单屏幕、删除图像等的多个按钮的设置按钮组83。
1-2.功能块
现在，将参照图3描述成像装置1A的功能。图3是示出成像装置1A的功能结构的方框图。
如图3所示，成像装置1A包括相位差AF模块(下文中简称为AF模块)20、光度计40、操作单元80、整体控制器101、反射镜机构6、快门4、成像器件5、A/D转换器电路52、数字信号处理器电路50、及图像存储器56。
AF模块20具有相位差检测功能。具体而言，AF模块20接收来自对象的光线(经过反射镜机构6的光线)，并生成相应于对象图像的聚焦程度的相位差检测信号。
光度计40具有测量对象图像的亮度，换句话说，来自对象的光的强度的功能。根据来自光度计40的输出执行AE控制操作，从而调节拍摄图像的亮度。
操作单元80包括包含释放按钮11的各种开关和按钮(见图1)。整体控制器101响应用户使用操作单元80所执行的输入操作执行各种操作。
整体控制器101包括具有CPU、存储器、ROM等的微机。整体控制器101读取ROM中存储的程序，并使CPU执行程序，从而运行各种功能。
整体控制器101执行上述程序，运行AF控制器120、显示控制器125、警告控制器126、反射镜控制器127等的功能。
AF控制器120执行AF操作，在该操作中，使用在拍摄对象图像的条件下当时最适合的其中一种AF方法来驱动成像透镜。AF控制器120包括相位差AF控制器121、对比度AF控制器122、确定器123、及驱动控制器124。
相位差AF控制器121通过相位差AF方法执行自动聚焦(AF)操作。具体而言，相位差AF控制器121根据由AF模块20获取的相位差检测信号，来执行用于确定成像透镜(具体而言，聚焦透镜)在合焦(对准焦)状态时的位置(合焦透镜位置)的合焦透镜位置确定操作。另外，相位差AF控制器121与驱动控制器124联合进行操作，执行用于移动成像透镜(聚焦透镜)至所确定的合焦透镜位置的AF驱动操作(透镜驱动操作)。
对比度AF控制器122通过对比度AF方法执行自动聚焦(AF)操作。具体而言，对比度AF控制器122执行用于获取相应于不同透镜位置的、对应多幅对象图像的对比度的估计值的估计值计算操作。然后，对比度AF控制器122执行合焦透镜位置确定操作，确定估计值被最优化(例如，最小化)的透镜位置为合焦透镜位置。另外，对比度AF控制器122与驱动控制器124联合进行操作，执行用于移动成像透镜(聚焦透镜)至所确定的合焦透镜位置的AF驱动操作。
确定器123根据拍摄对象图像的条件来确定最佳的AF方法。从包括使用相位差检测信号的相位差AF方法和使用拍摄图像的估计值的对比度AF方法的多种AF方法中选择最佳的AF方法。确定器123所执行的确定的结果(即，最佳AF方法)被显示在背面监视器12上的例如“推荐显示”中，使得操作者能够检测确定的结果。下面，将详细描述由确定器123执行的确定操作。
驱动控制器124控制透镜驱动操作。驱动控制器124使用由确定器123根据拍摄对象图像的条件从多种AF方法中选出的当时的最佳AF方法。驱动控制器124与相位差AF控制器121和/或对比度AF控制器122联合进行操作，实际驱动成像透镜。
相位差AF控制器121和对比度AF控制器122通过驱动控制器124与在成像透镜单元3中所包括的透镜控制器31进行通信，并将控制信号传输至透镜控制器31。因此，驱动透镜控制器38，从而将成像透镜单元3中的透镜组37中所包括的聚焦透镜沿光轴移动。通过在成像透镜单元3中所包括的透镜位置检测器39来检测聚焦透镜的位置。表示聚焦透镜位置的数据从透镜控制器31传输至主体中的整体控制器101。
显示控制器125控制在包括背面监视器12的显示单元上显示的显示内容。例如，在显示控制器125的控制下，示出上述推荐显示。
当AF方法切换时，警告控制器126发出警告。例如，警告控制器126与显示控制器125联合进行操作，从而控制警告显示。具体而言，如果当检测到释放按钮11的半按状态S1时当前所使用的AF方法不同于要使用的AF方法，则控制背面监视器12，显示用于通知操作者(使用者)状况的显示。由于这个警告，操作者识别出AF方法将被切换。另外，当改变AF方法时，意味着由于如上所述的AF方法和构图确定方法之间的关系，构图确定方法也被改变。因此，AF方法将要改变的警告等价于构图确定方法将要改变的警告。
反射镜控制器127控制在反射镜机构6从光路被移走的状态(反射镜收起状态)和反射镜机构6挡住光路的状态(反射镜放下状态)之间的切换操作。反射镜控制器127通过驱动反射镜切换电机(未示出)在反射镜收起状态和反射镜放下状态之间进行切换。
在这个实例中，成像器件5为CCD传感器(下文中，简称为CCD)。成像器件5在其成像平面处接收对象图像，利用光电转换效应将对象图像转换成电信号，并生成相应于最终拍摄图像的图像信号。成像器件5也被称作图像拍摄传感器(图像传感器)。
成像器件5从定时控制电路(没有被示出)接收驱动控制信号(聚集开始信号和聚集停止信号)，并响应所接收的驱动控制信号对在光接收平面(成像平面)上所形成的对象图像执行曝光操作。在曝光操作中，通过执行光电转换来执行电荷聚集。结果，获得相应于对象图像的图像信号。
通过A/D转换器电路52将通过成像器件5所获取的图像信号(模拟信号)转换成数字信号。这样所获取的数字图像信号被输入数字信号处理器电路50。
数字信号处理器电路50使从A/D转换器电路52输入的图像信号经受数字信号处理。具体而言，执行黑色电平校正处理、白平衡(WB)处理、γ校正处理等。信号处理后，图像信号(图像数据)被存储在图像存储器56中。
图像存储器56为用于临时存储所生成的图像数据的高速可存取图像存储器，并具有足够存储多个帧的图像数据的大容量。
在图像拍摄操作中，临时存储在图像存储器56中的图像数据根据需要通过整体处理器101进行图像处理(例如，压缩处理)，并被存储在存储卡90中。
1-3.构图确定处理中的部件设置
现在，将描述包括通过成像装置1A执行的构图确定操作的图像拍摄操作。如上所述，在成像装置1A中，使用包括取景器光学系统的光学取景器(也被称作光学视野取景器(OVF))能够执行构图确定操作(取景)。另外，也能够使用在背面监视器12上所显示的实时查看图像执行构图确定操作(如下所述)。因为对象光学图像被转换成电子数据并随后被可视化，所以通过成像器件5和背面监视器12所提供的取景器功能也被称作电子取景器(EVF)。
在成像装置1A中，当操作者操作开关87选择AF模式时，设定选中的AF模式，并根据选中的AF模式自动确定构图确定方法。
具体而言，如果相位差AF模式MD1被选择，则持续地选择相位差AF方法为AF方法，并且在构图确定操作中持续使用光学取景器。在这种情况下，很难使用实时查看显示来执行构图确定操作。
如果选择了对比度AF模式MD2，则持续选择对比度AF方法作为AF方法，并且在构图确定操作中持续使用实时查看显示(liveview display)。在这种情况下，很难执行使用光学取景器的构图确定操作。
如果选择了自动切换模式MD3，则成像装置1A根据拍摄对象图像的条件来选择适当的AF方法。根据所选择的AF方法确定构图确定方法。具体而言，当执行相位差AF操作时，仅能够进行使用光学取景器的构图确定操作，很难执行使用实时查看显示的构图确定操作。当执行对比度AF操作时，仅能够进行使用实时查看显示的构图确定操作，很难执行使用光学取景器的构图确定操作。
在成像装置1A中，AF方法和构图确定操作方法具有上述关系。
图4和图5为成像装置1A的剖视图。图4示出的是使用光学取景器(或OVF)的构图确定操作。图5示出的是使用实时查看显示的构图确定操作(或EVF)。
在使用光学取景器的构图确定操作中，将反射镜机构6设置为反射镜放下状态(见图4)，直至释放按钮11的状态被改变至全按状态S2。
具体而言，如图4所示，反射镜机构6设置在从成像透镜单元3延伸至成像器件5的光路(成像光路)上。反射镜机构6包括主反射镜61(主反射面)，用于将来自成像光学系统的光线向上反射。主反射镜61是例如允许来自成像光学系统的光线部分通过的半透明反射镜(half mirror)。反射镜机构6还包括次反射镜62(次反射面)，用于将通过主反射镜61的光线向下反射。通过次反射镜62所向下反射的光线被引导至生成相位差检测信号的AF模块20。
参照图4，包含在反射镜机构6中的主反射镜61和次反射镜62被设置在来自成像透镜单元3的对象图像的光路上。在这种状态下，对象图像通过主反射镜61、五面镜65、及目镜67被引导至取景器窗口10。因此，包括主反射镜61、五面镜65、及目镜67的取景器光学系统能够将观察光束引导至取景器窗口10，观察光束为从成像光学系统所发射的光束，并被主反射镜61反射。到达放置在五面镜65和目镜67之间的光学元件68(半透明反射镜)的部分光线通过光学元件68被反射，并被引导至光度计40。
在使用实时查看显示的构图确定操作中，反射镜机构6被设置为反射镜收起状态(见图5)，直至释放按钮11的状态被改变至全按状态S2。在这种情况下，来自成像透镜单元3的对象图像被输入至成像器件5。
具体而言，如图5所示，反射镜机构6被从成像光路移开。更具体来说，主反射镜61和次反射镜62被向上移动，从而不挡住来自成像光学系统的光线(对象图像)。来自成像透镜单元3的光线通过处于打开状态的快门4，到达成像器件5。成像器件5通过执行光电转换生成基于所接收光的对象图像信号。因此，来自对象的光线通过成像透镜单元3被引导至成像器件5，使得对象图像(图像数据)能够被拍摄。
成像器件5以预定的时间间隔来拍摄基于入射光的对象图像。使用以时间序列所拍摄的图像来呈现实时查看显示。另外，根据相应于不同透镜位置的多幅图像执行对比度AF操作。
不管构图确定方法如何，当释放按钮11的状态被改变至全按状态S2时，反射镜机构6被设置为反射镜收起状态(见图5)，并且启动曝光操作。从而，执行获取要记录的对象的静态图像(最终拍摄图像)的操作。
具体而言，如图5所示，在曝光操作过程中，反射镜机构6被从成像光路中移开。更具体来说，主反射镜61和次反射镜62被向上移动，从而不挡住来自成像光学系统的光线(对象图像)。在快门4被打开时，来自成像透镜单元3的光线到达成像器件5。成像器件5执行光电转换，从而根据所接收的光束生成对象图像信号。因此，来自对象的光线通过成像透镜单元3到达成像器件5，使得对象的拍摄图像(所拍摄的图像数据)能够被获取。
1-4.操作
整体操作
图6～图11是成像装置1A执行的操作的流程图。图6是整体操作的流程图，图7～图11分别是图6中的步骤SP11、SP30、SP40、SP12、及SP14中执行的详细操作的流程图。
首先，将参照图6描述整体操作。
当通过主开关81的操作打开电源并通过模式选择旋钮82的操作选择“图像拍摄模式”时，执行图6的操作。
同时假设已经通过预定操作确定(更新)了AF模式选择设置、推荐模式显示(推荐显示)设置、及警告设置。
如上所述，响应操作者所执行的AF模式选择操作来确定(更新)AF模式选择设置。
尽管在这个实例中使用开关87选择AF模式，但是本发明不被限制于此。例如，如图12所示，也可以通过使用显示屏(AF模式选择设置屏)G1和方向选择键84的AF模式选择操作来更新AF模式选择设置。在图12所示的屏幕G1中，从包括相位差AF模式MD1(图12中的“相位差AF方法”)、对比度AF模式MD2(图12中的“视频AF方法”)、及自动切换模式MD3的三种模式中选择自动切换模式MD3(在图12中被描述为“自动选择方法”)。在相位差AF模式MD 1中，始终使用相位差AF方法。在对比度AF模式MD2中，始终使用对比度AF方法。在自动切换模式MD3中，从包括相位差AF方法和对比度AF方法的多种AF方法中自动选择AF方法。
另外，在成像装置1A中，根据使用图13中所示的显示屏(推荐显示设置屏)G2和方向选择键84所执行的推荐显示选择操作，确定(更新)推荐显示设置。具体而言，首先，在左、右、上、或下方向上操作方向选择键84，从而通过在屏幕G2上移动光标CR选择期望的选项。随后，按下方向选择键84中央处的按钮，从而完成期望选项的选择。图13示出了推荐显示被打开的状态。
关于警告显示(下面描述)的ON/OFF状态的设置也响应于操作者所执行的设置操作而更新。
在进行上述设置后，执行图6的操作。
如图6所示，重复步骤SP11～SP16，直至在步骤SP17中确定释放按钮11的状态被改变至半按状态S1为止。不启动成像透镜被驱动的AF驱动操作，直至在步骤SP17中确定释放按钮11的状态被改变至半按状态S1为止，换句话说，当步骤SP11～SP16被重复时。当确定释放按钮11的状态被改变至半按状态S1时，在步骤SP18中执行成像透镜被实际驱动的AF驱动操作。随后，在步骤SP19中确定释放按钮11的状态是否被改变至全按状态S2。如果确定释放按钮11不处于全按状态S2，则处理返回步骤SP11，并且重复步骤SP11～SP18。如果确定释放按钮11处于全按状态S2，则处理前进至步骤SP20，其中，涉及曝光操作的图像拍摄操作被启动。
AF方法确定处理
参照图6，在步骤SP11中执行用于确定最佳AF方法的处理。在步骤SP11中，根据与对象图像被拍摄的条件相对应的各种检测结果，从多种AF方法中选择最佳AF方法。下面，将详细描述该确定处理。
AF方法校正处理
在步骤SP12中，根据通过AF模式选择操作所预先确定的AF模式选择设置，校正在步骤SP11中获得的确定结果。从而，确定将要在步骤SP18的AF驱动操作中实际使用的AF方法。
具体而言，参照图10，如果根据AF模式选择设置而设定了相位差AF模式MD 1或对比度AF模式MD2，则不管步骤SP11中获得的确定结果如何，相应的AF方法都被设置为将要在实际的AF控制操作(步骤SP18)中使用的AF方法。如果设定的是相位差AF模式MD1，则相位差AF方法被确定为在步骤SP18中的实际AF控制操作(步骤SP51和SP54)中要使用的AF方法。如果设定的是对比度AF模式MD2，则对比度AF方法被确定为在步骤SP18中的实际AF控制操作(步骤SP51和步骤SP55)中要被使用的AF方法。
如果根据AF模式选择设置而设定的是自动切换模式MD3，则使用在步骤SP11中得到的确定结果。具体而言，如果在步骤SP11中确定相位差AF方法为最佳AF方法，则“相位差AF方法”被选择为在步骤SP18中的实际AF控制操作(步骤SP51、SP52、及SP54)中要被使用的AF方法。如果在步骤SP11中对比度AF方法被确定为最佳AF方法，则“对比度AF方法”被选择为在步骤SP18中的实际AF控制操作(步骤SP51、SP53、及SP55)中将要使用的AF方法。如果组合方法(接下来描述)在步骤SP11中被确定为最佳AF方法，则“组合AF方法”被选择为在步骤SP18中的实际AF控制操作(步骤SP51和SP56)中要使用的AF方法。
在“组合方法”中，相位差AF方法和对比度AF方法都被用到。在使用组合方法的AF操作的实例中，首先，使用相位差AF方法执行AF驱动操作(见图4)。随后，改变反射镜机构6的设置，使用对比度AF方法执行AF驱动操作(见图5)。
在“组合方法”中，结合使用通过AF模块20获得的相位差检测信号和相应于对比度的估计值。相反，在“相位差AF方法”中，对于通过AF模块20获得的相位差检测信号和相应于对比度的估计值，选择使用由AF模块20获得的相位差检测信号。类似地，在“对比度AF方法”中，对于由AF模块20获得的相位差检测信号和相应于对比度的估计值，选择使用相应于对比度的估计值。
推荐显示
再次参照图6，在步骤SP11和SP12后，如果“推荐显示设置”被设置为ON，则显示推荐显示(步骤SP13和SP14)。如果“推荐显示设置”被设置为OFF，则不显示推荐显示。
图11是推荐显示处理(步骤SP14)中所执行的详细操作的流程图。在步骤SP14中，在背面监视器12上显示步骤SP11中得到的确定结果。
参照图11，如果确定最佳AF方法为相位差AF方法，则在背面监视器12上示出表示最佳AF方法为“对比度AF方法”的消息(步骤SP61和SP64)。
如果确定最佳AF方法为对比度AF方法，则在背面监视器12上示出表示最佳AF方法为“对比度AF方法”的消息(步骤SP62和SP65)。
如果确定最佳AF方法为使用相位差AF方法和对比度AF方法的组合方法，则在背面监视器12上示出表示最佳AF方法为“组合(相位差AF+对比度AF)方法”的消息(步骤SP63和SP66)。
图14示出了“推荐显示”的实例。参照图14，在背面监视器12的顶侧附近的显示区D1中示出字符串“相位差AF”，意味着所推荐的AF方法为“相位差AF方法”。如果呈现出的是实时查看显示，则字符串“相位差AF”可以被叠加在实时查看图像上。如果使用光学取景器执行构图确定，则可以在显示区D1之外的区域显示各种图像拍摄信息。
如果推荐除相位差AF方法之外的AF方法，则在显示区D1中示出所推荐的AF方法的名称。
“推荐显示”被示出的方式不限于上述方式。例如，如图15所示，可以显示所有三种AF方法的名称，并且可以通过在AF方法名称的左侧所提供的其中一个检查区中放置检查标记(例如，红圈)表示所选择的AF方法。可替换地，如图16所示，可以显示全部三种AF方法的名称，并且可以通过以最大的符号示出所选AF方法的名称来表示选中的AF方法。
如果如上所述地提供推荐显示，则操作者能够检查对应于拍摄对象图像的当前条件的最佳AF方法。因此，操作者能够将AF方法切换至最佳AF方法。
例如，在选择了相位差AF模式MD1或对比度AF模式MD2的情况下，通过确定器123所确定的最佳AF方法可以被显示在推荐显示上，从而提示操作者切换AF模式。当相位差AF模式MD1或对比度AF模式MD2被选择时，可能有比相应于当前所选择的AF模式的AF方法更合适的AF方法。在这种情况下，操作者能够执行切换操作，来选择该最佳AF方法被持续使用的模式。
另外，当选择自动切换模式MD3时，可以通知操作者在AF操作中使用最佳AF。因此，操作者能够根据需要切换至相位差AF模式MD1或对比度AF模式MD2。
警告显示
在步骤SP15中，确定警告显示设置是否被设置为ON。如果警告显示设置被设置为ON，则在步骤SP16中显示警告显示。如果警告显示设置被设置为OFF，则处理进入步骤SP17，而不显示警告显示。在步骤SP16中，仅当选择自动切换模式MD3时执行警告操作。如果选择了其它模式MD1和MD2的其中一种，则不执行警告操作。
在成像装置1A中，可以通过其他设置操作来设置在自动切换模式MD3中主要使用实时查看显示还是光学取景器。在下面的说明中，假设通过由操作者执行的设置操作选择了其中一个构图确定操作。
在成像装置1A中，当要执行实时查看显示时，如图5所示，反射镜机构6的主反射镜61和次反射镜62被从光路上移开，使得来自对象的光线可以到达成像器件5。另一方面，虽然在图4所示的状态中AF模块20能够检测到相位差信号，但难以在图5所示的状态中执行相位差检测信号。因此，在成像装置1A中，很难同时执行实时查看显示操作和使用相位差AF方法的AF操作。这里，将考虑的是当在成像装置1A中设置自动切换模式MD3时相位差AF方法被确定为步骤SP11中的最佳AF方法的情况。在这种情况下，如果当显示实时查看显示时将释放按钮11按下一半并因此启动AF操作，则显示实时查看显示的状态(图5)被改变成能够执行相位差AF方法的状态(图4)。因此，实时查看显示被停止。
因此，当显示实时查看显示(图5)时，当设置了自动切换模式MD3时，并且当相位差AF方法被确定为步骤SP11中的最佳AF方法时，成像装置1A发出警告。该警告表示AF方法将被切换至相位差AF方法，即，实时查看显示将被停止。由于这个警告，操作者会想到当释放按钮11被按下一半并且AF操作被启动时实时查看显示将被停止。因此，能够防止当实时查看显示突然停止时带给操作者惊讶。
另外，在成像装置1A中，当如图5所示将主反射镜61从光路中移开时，很难通过取景器窗口10观看对象图像。在使用光学取景器的构图确定操作中，反射镜机构6的主反射镜61和次反射镜62被放置在光路上，从而如图4所示，使来自对象的光线通过五面镜65到达取景器窗口10。另一方面，尽管在图5所示的状态下成像器件5能够捕获对象图像，但因为来自对象的光线没有到达成像器件5，所以成像器件5很难在图4所示的状态下捕获到对象图像。因此，在成像装置1A中，很难同时执行使用光学取景器的构图确定操作和使用对比度AF方法的AF操作。这里，将要考虑的是到当在成像装置1A中设置了自动切换模式MD3时对比度AF方法被确定为步骤SP11中的最佳AF方法的情况。在这种情况下，如果当执行使用光学取景器的构图确定操作时将释放按钮11按下一半并因此启动AF操作，则执行使用光学取景器的构图确定操作的状态(图4)被改变成能够执行对比度AF的状态(图5)。因此，使用光学取景器的构图确定操作被停止。
因此，当执行使用光学取景器的构图确定操作(图4)时，当设置了自动切换模式MD3时，并且当对比度AF方法被确定为步骤SP11中的最佳AF方法时，成像装置1A发出警告。该警告表示AF方法将被切换至对比度AF方法，即，使用光学取景器的构图确定操作将被停止。由于这个警告，操作者会想到当释放按钮11被按下一半并且AF操作被启动时使用光学取景器的构图确定操作将被停止。因此，能够防止当使用光学取景器的构图确定操作被突然停止时带给操作者惊讶。
图14示出了警告显示的实例。参照图14，在显示区D1的右侧提供表示点光源的圆形警告区D2。可以通过打开(或闪烁)在警告区D2中表示的点光源来显示警告显示。
当如图4所示执行使用光学取景器的构图确定操作时，操作者很难直观检查背面监视器12。因此，优选提供能够通过取景器窗口10直观检查的其他警告显示。例如，可以在通过光学取景器所显示的对象图像可视区周围的区域中提供警告显示灯等。可替换地，可以发布听得见的警告来代替警告显示。
在成像装置1A中，当使用相位差AF方法和对比度AF方法执行自动聚焦操作(AF操作)时，连续建立图4所示的状态和图5所示的状态。因此，存在一段时间，其中，不管当前是否设置了图4所示的状态或图5所示的状态，构图确定操作中只有一个能够执行。因此，在本实施例中，当组合方法被确定为最佳AF方法时，也发出上述警告。
AF驱动操作和图像拍摄操作
当在步骤SP17中确定释放按钮11的状态被改变至半按状态S1时，在步骤SP18中执行成像透镜被实际驱动的AF驱动操作。
使用在步骤SP12中被选择为将要实际使用的AF方法的AF方法来执行AF驱动操作。例如，如果在步骤SP12中选择相位差AF方法，则在步骤SP18中所执行的AF驱动操作(见图4)中使用相位差AF方法。如果在步骤SP12中选择对比度AF方法，则在步骤SP18中所执行的AF驱动操作(见图5)中使用对比度AF方法。如果在步骤SP12中选择组合方法，则在步骤SP18中所执行的AF驱动操作中使用组合方法。
因此，根据对象图像被拍摄的条件，使用最佳AF方法执行聚焦透镜被驱动的AF驱动操作。因此，能够令人满意地切换AF方法。
随后，除非在步骤SP19中确定释放按钮11的状态被改变至全按状态S2，处理仍将返回步骤SP11，并且重复执行SP11～SP18。如果在步骤SP19中确定释放按钮11的状态被改变至全按状态S2，则处理前进至步骤SP20，其中，在图5所示的状态下执行曝光操作被执行的主图像拍摄操作。
1-5.确定处理
根据AF方法的分支处理
接下来，将参照图7所示的流程图来描述在步骤SP11中所执行的确定处理。执行该确定处理，以根据对象图像被拍摄的条件来确定最佳AF方法。如上所述，在推荐显示操作(步骤SP14)、警告操作(步骤SP16)、及AF驱动操作(步骤SP18)中使用在确定处理中获得的确定结果。
首先，在步骤SP21和SP22中，分别确定是否能够使用相位差AF方法和是否能够使用对比度AF方法。
如上所述，在成像装置1A中，通过操作者所执行的设置操作来设定在构图确定操作中主要使用光学取景器还是实时查看显示。直至释放按钮11的状态被改变至半按状态S1，都根据该设置来执行使用光学取景器或实时查看显示的构图确定操作。
如果进行设置从而使用光学取景器来执行构图确定操作，则如图4所示，能够通过使用AF模块20的相位差检测方法来执行合焦透镜位置的确定处理。简而言之，能够执行相位差AF方法。但是，在图4所示的状态(反射镜放下的状态)中，很难使来自对象的光线入射到成像器件5上。因此，很难使用入射至成像器件5的对象光线通过对比度方法来执行合焦透镜位置的确定处理。简而言之，很难执行对比度AF。
如果进行设置从而使用实时查看显示来执行构图确定操作，则如图5所示，能够使用入射至成像器件5的对象光线通过对比度方法来执行合焦透镜位置的确定处理。简而言之，能够执行对比度AF方法。但是，在图5所示的状态(反射镜收起的状态)中，很难使来自对象的光线入射到AF模块20上。因此，很难通过使用AF模块20的相位差检测方法来执行合焦透镜位置的确定处理。简而言之，很难执行相位差AF方法。
当成像装置1A处于图4所示的状态时(例如，当进行设置使得使用光学取景器来执行构图确定操作时)，确定在步骤SP21中能够执行相位差AF方法。随后，处理前进至步骤SP30。
当成像装置1A处于图5所示的状态时(例如，当进行设置使得使用实时查看显示来执行构图确定操作时)，确定在步骤SP22中能够执行对比度AF。随后，处理前进至步骤SP40。
当状态在图4所示的状态和图5所示的状态之间被改变时，存在一段时间，其中，尽管这段时间非常短，但是不能执行相位差AF方法，也不能执行对比度AF方法。在这段时间中，在步骤SP23中确定“不能进行AF”，并执行例外处理。例如，如果确定“不能进行AF”，则在下面的步骤中不显示推荐显示，也不显示警告显示。
在成像装置1A中，如果当自动切换模式MD3被选择时释放按钮11的状态被改变至半按状态S1，则使用在步骤SP12中所确定的AF方法。当使用相位差AF方法时，成像装置1A被设置为图4所示的状态。当使用对比度AF时，成像装置1A被设置为图5所示的状态。随后，执行AF驱动操作。因此，当释放按钮11处于半按状态S1时，根据在步骤SP12中所确定的AF方法，确定处理前进至步骤SP30还是前进至步骤SP40。
当取消释放按钮11的半按状态S1时，重启相应于操作者所进行的设置的构图确定操作。随后，根据成像装置1A是处于图4所示的状态还是处于图5所示的状态，来确定处理前进至步骤SP30还是前进至步骤SP40。
步骤SP30
接下来，将参照图8在下面描述在步骤SP30中所执行的详细操作。
当成像装置1A处于图4所示的状态时执行步骤SP30。确定器123根据由能够在当前状态下使用的传感器(AF模块20和光度计40)获得的检测信息来检查对象图像被拍摄的图像拍摄条件。随后，确定器123确定对应于该图像拍摄条件的最佳AF方法。
在步骤SP31中，确定是否满足条件C1。当通过AF模块20接收的光量小于预定阈值TH1并且通过光度计40接收的光量小于预定阈值TH2时，条件C1满足。如果条件C1被满足，则确定对象处于黑暗场所，并且处理前进至步骤SP36，其中，相位差AF方法被确定为最佳AF方法。因此，当对象处于黑暗场所时，适用于光量很小的场合的相位差AF方法能够被确定为最佳AF方法。特别地，如果AF模块20和光度计40从对象的不同部分接收光线，则根据对象不同部分处的亮度来执行确定。因此，能够更准确地确定是否由于亮度不足而很难执行使用对比度AF方法的聚焦操作。如果条件C1不被满足，则处理前进至步骤SP32。
在步骤SP32中，确定是否满足条件C2。当存在根据AF模块20获得的相位差检测信号所检测的多个合焦透镜位置时，条件C2满足。由于相位差AF方法的原理，所以如果对象为网格状对象，则由于网格状对象相邻部分的影响，很难令人满意地确定合焦透镜位置。结果，检测到多个合焦透镜位置。因此，如果条件C2被满足，则确定这样的状态已经发生，并且处理前进至步骤SP37。在步骤SP37中，对比度AF方法被确定为最佳AF方法。如果对比度AF方法被确定为最佳AF方法，则能够比使用相位差AF方法的情况更精确地确定合焦透镜位置。因此，在对象的灰阶值周期性高频(空间频率)改变的情况下(例如，在对象具有网格形状的情况下)，对比度AF被确定为最佳AF方法。如果条件C2没有被满足，则处理前进至步骤SP33。
在步骤SP33中，确定是否满足条件C3。当散焦量DF大于预定阈值TH3时，条件C3满足。计算散焦量DF，作为通过使用AF模块20的相位差AF方法而确定为合焦透镜位置的透镜位置与成像透镜的当前透镜位置之间的差(位移)。确定这样所确定的散焦量DF是否大于预定阈值TH3。如果条件C3被满足，则考虑散焦量DF相对较大的图像拍摄条件，并且处理前进至步骤SP36，其中，提供相对高的AF速度的相位差AF方法被确定为最佳AF方法。因此，当对象具有相对较大的散焦并且透镜位置要移动较长的距离到达合焦位置时，提供相对高的AF速度的相位差AF方法能够被确定为最佳AF方法。结果，能够高速执行AF操作。如果条件C3没有被满足，则处理前进至步骤SP34。
在步骤SP34中，确定条件C4是否被满足。当通过AF模块20所接收的对象图像的对比度高于预定阈值TH4时，条件C4被满足。如果条件C4被满足，则确定通过AF模块20所获取的对象图像相对较清晰，并且通过相位差AF方法能够满意地确定合焦透镜位置。因此，处理前进至步骤SP36，其中，提供相对高的AF速度的相位差AF方法被确定为最佳AF方法。如果条件C4不被满足，则处理前进至步骤SP35。
在步骤SP35中，确定条件C5是否被满足。当通过AF模块20接收的对象图像的对比度小于预定阈值TH5(＜TH4)时，条件C5被满足。如果条件C5被满足，则确定通过AF模块20所获取的对象图像没有清晰到足以使用相位差AF方法确定合焦透镜位置的程度。因此，处理前进至步骤S37，其中，提供更高精确度的对比度AF方法被确定为最佳AF方法。如果条件C5没有被满足，则处理前进至步骤SP38。
当通过AF模块20所获取的对象图像不是不清晰到放弃使用相位差AF方法的地步，而是没有清晰到能够仅使用相位差AF方法执行合焦确定时，处理前进至步骤SP38。换句话说，当通过AF模块20所获取的对象图像中等清晰时，处理前进至步骤SP38。
考虑到上述状态，“组合方法”被确定为步骤SP38中的最佳AF方法。
在“组合方法”被用在步骤SP18中的AF驱动操作中的情况下，首先，使用相位差AF方法确定合焦透镜位置，并且成像透镜被移动至所确定的合焦透镜位置附近的位置。随后，通过对比度AF方法移动聚焦透镜。
更具体来说，首先，在图4所示的状态下，聚焦透镜被移动至通过相位差AF方法所确定的合焦透镜位置附近的位置。随后，反射镜机构6被移动至图5所示的位置。随后，当在不同的透镜位置处确定对应于对比度AF方法的估计值时，聚焦透镜被连续移动。相应于通过估计值的曲线峰值的透镜位置(峰值透镜位置)被确定为最终合焦透镜位置。随后，聚焦透镜被移动至这样所确定的峰值透镜位置。因此，使用相位差AF方法将成像透镜高速移动至合焦透镜位置附近的位置，并且随后使用对比度AF方法执行透镜位置的精细调节。结果，能够有效地执行AF操作。
在自动切换模式MD3被设置为AF模式并且将“相位差AF方法”确定为步骤SP30中的最佳AF方法(步骤SP36)的情况下，不需要改变在步骤SP18中执行的AF驱动操作中的反射镜机构6的状态。因此，不需要改变构图确定方法。如果“对比度AF方法”或“组合方法”被确定为步骤SP30中的最佳AF方法(步骤SP37或SP38)，则在步骤SP18中所执行的AF驱动操作中，反射镜机构6的状态被从图4所示的状态改变至图5所示的状态。因此，构图确定方法被改变。因此，上述警告操作被执行，使得构图确定方法的这种改变能够被操作者想到。
步骤SP40
接下来，将参照图9在下面描述步骤SP40中所执行的详细操作。
当成像装置1A处于图5所示的状态时，执行步骤SP40。确定器123根据由在当前状态下能够被使用的传感器(成像器件5)所获取的检测信息检查拍摄对象图像的图像拍摄条件。随后，确定器123确定对应于图像拍摄条件的最佳AF方法。
在步骤SP41中，确定条件C6是否被满足。当通过成像器件5所接收的光量小于预定阈值TH6时，条件C6被满足。如果条件C6被满足，则确定对象处于黑暗场所并且处理前进至步骤SP36，其中，相位差AF方法被确定为最佳AF方法。因此，当对象处于黑暗场所时，适用于光量较小的相位差AF方法能够被确定为最佳AF方法。如果条件C6不被满足，则处理前进至步骤SP42。
在步骤SP42中，使用不同空间频率的两种差动滤波器获取关于在某一时刻通过成像器件5所获取的单个图像(对象图像)的对比度信息。随后，将通过高频差动滤波器FA获得的对比度信息(高频对比度分量)与通过低频差动滤波器FB获得的对比度信息(低频对比度分量)相互比较。随后，根据检测结果检测出对象的聚焦程度，并确定聚焦程度是否高于预定程度。下面，将描述在这个处理中所使用的确定方法。
如果根据比较结果确定聚焦程度高于预定程度，则确定条件C7被满足，并且处理前进至步骤SP37。在步骤SP37中，对比度AF方法被确定为最佳AF方法。当使用对比度AF方法时，成像透镜能够被更精确地移动至合焦透镜位置。
如果条件C7不被满足，则处理前进至步骤SP43，并基本上使用相位差AF方法。因此，如果聚焦程度低于预定程度，则提供相对高的AF速度的相位差AF方法被基本上确定为最佳AF方法。
在步骤SP43中，确定条件C8是否被满足。当通过成像器件5接收的对象图像的对比度低于预定阈值TH8时，条件C8被满足。
如果条件C7和C8都不被满足，则处理前进至步骤SP38，其中，不仅使用相位差AF方法而且使用对比度AF方法的组合方法被确定为最佳AF方法。
在条件C7不被满足而条件C8满足的情况下，确定通过成像器件5所获取的对象图像不够清晰从而足以通过使用由成像器件5拍摄的图像的对比度AF方法来确定合焦透镜位置。因此，处理前进至步骤SP36，并且相位差AF方法被确定为最佳AF方法。
在自动切换模式MD3被设置为AF模式并且“对比度AF方法”被确定为步骤SP40中的最佳AF方法(步骤SP37)的情况下，不需要改变在步骤SP18中所执行的AF驱动操作中的反射镜机构6的状态。因此，不需要改变构图确定方法。如果“相位差AF方法”或“组合方法”被确定为步骤SP40中的最佳AF方法(步骤SP36或SP38)，则在步骤SP18中所执行的AF驱动操作中，反射镜机构6的状态被从图5所示的状态改变至图4所示的状态。因此，构图确定方法被改变。因此，上述警告操作被执行，使得构图确定方法中的这种改变能够被操作者想到。
基于各种对比度信息的合焦确定操作
现在，将描述用于使用由单个图像获得的两种对比度信息(低频分量和高频分量)来确定聚焦程度的方法。
图17是通过执行步骤SP70中的确定方法而进行的详细操作的流程图。图18是示出数值例的表格，而图19是相应于图18中所示的数值例的图示。图20是示出对应于聚焦程度的高频对比度分量和低频对比度分量之间的关系的图示。
参照图17，在步骤SP71中，拍摄到图像G。随后，在步骤SP72中，拍摄图像G经受使用具有相对较高的频率的差动滤波器FA(也被称作高频滤波器)的滤波处理，从而获取数据DA。另外，在步骤SP73中，拍摄图像G也经受使用具有相对较低的频率的差动滤波器FB(也被称作低频滤波器)的滤波处理，从而获取数据DB。随后，在步骤SP74中，确定数据DB中的最大值与数据DA中的最大值的比值RC。
如果比值RC小于阈值THe并且数据DA的代表值(例如，最大值)大于阈值THd，则确定聚焦程度高于预定值，换句话说，对象几乎被聚焦(步骤SP75、SP76、及SP77)。在其它情况下，确定聚焦程度低于预定程度，换句话说，对象没有对准焦(步骤SP78)。
图18示出了表示在三个透镜位置处获得的图像的状态的数值例。这里，为简单起见，示出的是一维像素阵列。
参照图18，最左栏块L1示出的是相应于“合焦状态”的数值。中央栏块L2示出相应于对象稍微没对准焦的“轻度散焦状态”的数值。最右栏块L3示出相应于对象进一步没对准焦的“散焦状态”的数值。
栏块L1中的左栏包括第一至第十五像素位置处像素的像素值(灰阶值)30、45、68、...、38。处于合焦状态的像素阵列的像素值被绘成图1 9所示的图表中的曲线LC1。通过使像素阵列的像素值经受使用高频滤波器FA(1，0，-1)的滤波处理来获取数据DA。这样获得的数据DA被显示在图18中的栏块L1中的中间栏，并且被绘制成图19中的曲线LH1。通过使相应于曲线LC1的像素阵列的像素值经受使用低频滤波器FB(1，0，0，0，-1)的滤波处理来获取数据DB。这样获得的数据DB被绘制成图19中的曲线LL1。在图18中，在栏块L1的倒数第二行中示出在合焦状态中数据DB的最大值(441)与数据DA的最大值(285)的比值RC(1.44)。
类似地，栏块L2的左栏包括第一至第十五像素位置处像素的像素值(灰阶值)。处于“轻度散焦状态”的像素阵列的像素值被绘成图19所示的视图中的曲线LC2。通过使像素阵列的像素值经受使用高频滤波器FA的滤波处理而获得的数据DA被显示在图18中的栏块L2中的中间栏，并且被绘制成图19中的曲线LH2。通过使相应于曲线LC2的像素阵列的像素值经受使用低频滤波器FB的滤波处理而获得的数据DB被显示在图18中的栏块L2中的右栏中，并被绘制成图19中的曲线LL2。在图18中，在栏块L2的倒数第二行中示出“轻度散焦状态”中数据DB的最大值(195)与数据DA的最大值(129)的比值RC(1.51)。
类似地，栏块L3的左边栏包括第一至第十五像素位置处像素的像素值(灰阶值)。处于“散焦状态”的像素阵列的像素值被绘成图19所示的视图中的曲线LC3。通过使像素阵列的像素值经受使用高频滤波器FA的滤波处理所获取的数据DA被显示在图18中的栏块L3中的中间栏，并且被绘制成图19中的曲线LH3。通过使相应于曲线LC3的像素阵列的像素值经受使用低频滤波器FB的滤波处理所获取的数据DB被显示在图18中的栏块L3中的右栏中，并被绘制成图19中的曲线LL3。在图18中，在栏块L3的倒数第二行中示出“散焦状态”中数据DB的最大值(82)与数据DA的最大值(51)的比值RC(1.60)。
图20是示出数据DA和DB根据透镜位置而改变的方式的视图。参照图20，当透镜位置接近合焦透镜位置XP时，数据DA和DB彼此相对比较接近。随着透镜位置从合焦透镜位置XP被移向远处，数据DA和DB之间的差也随着增大。因此，随着透镜位置远离合焦透镜位置XP，低频对比度分量与高频对比度分量的比值也随之增大。例如，当最大值被用作两个频率对比度分量的每一个的代表值时，低频对比度分量的最大值MB与高频对比度分量的最大值MA的比值RC(＝MB/MA)随着透镜位置远离合焦透镜位置XP而增大。参照图18，在合焦状态下，比值RC为1.44，随着聚焦程度的降低，比值RC逐渐增加至1.51和1.60。
这里，使用上述原理，当比值RC低于预定阈值THe(例如，1.50)时，确定聚焦程度高于预定程度。
在这个实例中，也考虑数据DA的代表值(最大值)是否大于阈值THd。因此，也能检查拍摄图像是否具有相对较高的对比度。图20示出了阈值THd可变的情况。但是，也可以将阈值THd设置为固定值。
在上述实施例中，最大值被用作各个频率对比度分量的代表值。但是，代表值不限于此。例如，和值也可以被用作各个频率对比度分量的代表值。在图18中，最下行示出各种状态下所获取的数据DB的和值与数据DA的和值的比值。当这个比值RD低于预定阈值THe时，也可以确定获得合焦状态(例如，1.57)。
2.第二实施例
2-1.结构
在第一实施例中，成像装置1A不能够同步执行相位差AF方法和对比度AF方法。与此相反，根据第二实施例的成像装置1B能够同步执行相位差AF方法和对比度AF方法。在下面的说明中，将主要说明与第一实施例的差异。
图21是示出根据第二实施例的成像装置1B的结构的示意性剖视图。图22是示出成像装置1B的功能结构的方框图。
参照图21和图22，成像装置1B在取景器光学系统中额外包括成像器件(副图像传感器)7。除作为主图像传感器的成像器件5之外，还包括成像器件7。通过使用通过成像器件7所拍摄的图像，能够显示实时查看显示，并且可以执行对比度AF方法。
成像装置1B处于图21所示的状态，直至释放按钮11的状态被改变至全按状态S2为止(即，当构图确定操作被执行时)。具体而言，类似于图4所示的状态，主反射镜61被放置在从成像透镜单元3延伸至成像器件5的光路(成像光路)上。通过主反射镜61所反射的光线入射在五面镜65上，五面镜65将光线方向改变至取景器窗口10。因此，能够执行使用光学取景器的构图确定操作。
成像装置1B在从五面镜65至取景器窗口10延伸的光路上进一步包括光学元件(半透明反射镜)68。通过主反射镜61所反射的光线入射在改变光线方向的五面镜65上。随后，通过光学元件68改变来自五面镜65的部分光线的方向，使得这部分光线在与指向取景器窗口10的方向不同的方向上传播，并通过光学元件(半透明反射镜)69至成像器件7。到达光学元件69的光线部分被光学元件69反射，并到达光度计40。
成像器件7的结构类似于成像器件5，并且例如被用于生成显示实时查看显示的图像信号(运动图像)。但是，成像器件7不需要与成像器件5具有相同的像素数，并且可以具有比成像器件5更少的像素数。
通过成像器件7所获取的图像信号经受了与对通过成像器件5所获取的图像信号所执行的那些信号处理类似的信号处理。具体而言，通过A/D转换器电路将通过成像器件7获得的图像信号转换成数字数据，通过数字信号处理器电路50使其经受预定的图像处理，并将其存储在图像存储器56中。
以时间序列拍摄并被存储在图像存储器56中的图像被连续从图像存储器56读取，并在背面监视器12上被依次显示。因此，图像能够以运动图像(实时查看显示)的方式被显示。因此，操作者能够使用实时查看显示来执行构图确定操作。
可以通过确定利用成像器件7所拍摄的多幅图像的对比度的估计值并确定估计值被最优化的透镜位置为合焦透镜位置来执行合焦透镜位置确定操作。随后，可以通过将聚焦透镜移动至所确定的合焦透镜位置来执行AF驱动操作。因此，成像装置1B能够执行使用由成像器件7获得的图像的对比度AF。
通过主反射镜61的光线通过次反射镜62被向下反射，并入射在AF模块20上。AF模块20根据入射在其上的光线生成相位差检测信号。通过使用相位差检测信号可以执行用于确定合焦透镜位置的合焦透镜位置确定操作和用于移动聚焦透镜的AF驱动操作。因此，成像装置1B能够执行使用AF模块20获得的相位差检测信号的相位差AF方法。
如上所述，能够同步执行使用实时查看显示的构图确定操作和使用光学取景器的构图确定操作，直至释放按钮11的状态被改变至全按状态S2为止。另外，可以使用相位差AF方法和对比度AF方法两种方法，直至释放按钮11的状态被改变至全按状态S2为止。
当释放按钮11的状态被改变至全按状态S2时，类似于图5所示的状态，反射镜机构6被设置为反射镜收起状态，使得能够通过成像器件5执行曝光操作。成像器件5对在快门4被打开时所接收的对象图像执行光电转换，从而生成对象的图像信号。因此，能够获取对象的最终拍摄图像(拍摄图像数据)。
2-1.操作
图23和图24是成像装置1B执行的操作的流程图。图23是整体操作的流程图，图24是在图23的步骤SP80中执行的详细操作的流程图。
除下面几点之外，图23的操作类似于第一实施例的操作(见图6)。即，代替步骤SP11的处理来执行步骤SP80的处理，并且步骤SP15和SP16的处理被省去。
由于成像装置1B具有上述结构，所以即使当AF方法被改变时也不需要改变构图确定方法。因此，在第二实施例中，如图23所示，不执行警告操作(步骤SP15和SP16)。
在根据第二实施例的成像装置1B中，不管使用两种构图确定方法中的哪一种，都既能使用来自AF模块20的相位差检测信号，也能使用图像的对比度估计值。因此，在第二实施例中，为确定最佳AF方法，执行与步骤SP11的处理不同的步骤SP80的处理。
下面，将参照图24描述步骤SP80中所执行的处理。步骤SP80的处理是以基本上将相位差AF方法列为优先的概念为基础的。在对比度AF方法中，在包括合焦透镜位置两边的区域的范围内移动透镜。因此，在使用对比度AF方法的操作中，首先，对象图像看起来非常清晰，随后有点模糊，最后再次变得非常清晰。换句话说，发生过调和回调。当使用相位差AF方法时，不会发生这种情况。因此，相位差AF方法给操作者带来的不适更少。另外，相位差AF方法提供比对比度AF方法更高的AF速度。
除了考虑由成像器件7接收的光量、并且还考虑到通过AF模块20和光度计40接收的光量之外，步骤SP81类似于步骤SP31。具体而言，确定条件C11是否被满足。如果通过AF模块20所接收的光量小于预定阈值TH1、通过光度计40所接收的光量小于预定阈值TH2、并且通过成像器件7所接收的光量小于预定阈值TH11，则条件C11被满足。如果条件C11被满足，则确定对象处于非常黑暗的场所，并且处理前进至步骤SP88，其中，相位差AF方法被确定为最佳AF方法。如果条件C11不被满足，则处理前进至步骤SP82。
在步骤SP82中，执行类似于步骤SP32中所执行的处理。具体而言，如果条件C2被满足，即，如果存在多个根据通过AF模块20所获取的相位差检测信号所检测的合焦透镜位置，则处理前进至步骤SP89，其中，对比度AF方法被确定为最佳AF方法。如果对比度AF方法被使用，则能够比使用相位差AF方法的情况更精确地确定合焦透镜位置。如果条件C2不被满足，则处理前进至步骤SP83。
在步骤SP83中，执行类似于步骤SP33中所执行的处理。具体而言，确定条件C3是否被满足，即，确定散焦量DF是否大于预定阈值TH3。
如果条件C3被满足，则处理前进至步骤SP88，其中，提供相对高的AF速度的相位差AF方法被确定为最佳AF方法。因此，当对象具有很大散焦时，提供相对高的AF速度的相位差AF方法能够被确定为最佳AF方法。结果，能够高速执行AF操作。
如果条件C3不被满足，则处理前进至步骤SP84。
在步骤SP84中，执行基于两个条件的确定处理。
当散焦量DF小于预定阈值TH12(＜TH3)时，第一条件C12被满足。计算散焦量DF，作为使用AF模块20通过相位差AF方法被确定为合焦透镜位置的透镜位置与成像透镜的当前透镜位置之间的差(位移)。可以将条件C12当作用于确定是否通过相位差AF方法获得了合焦状态的条件。阈值TH12可以等于阈值TH3。
当根据通过上述两种空间频率滤波器FA和FB所获取的对比度信息确定聚焦程度低于预定程度时，第二条件C13被满足。可以将条件C13作为用于确定是否根据不同种类的对比度信息(这种情况下是两种对比度信息)来获得了合焦状态的条件。
在步骤SP84中，确定条件C14是否被满足。如果条件C12和C13都被满足，则条件C14被满足。如果条件C14被满足，则处理前进至步骤SP89，其中，对比度AF被确定为最佳AF方法。当条件C14被满足时，基于由AF模块20执行的相位差检测结果的散焦量DF小于阈值TH12，并且根据通过两种空间频率滤波器FA和FB获得的对比度信息确定散焦程度低于预定程度。换句话说，根据两种对比度信息，确定通过相位差AF方法获得了合焦状态，并且没有通过聚焦状态确定操作获得合焦状态。
当使用条件C12时，能够降低对比度AF方法的使用频率。换句话说，能够提高相位差AF方法的使用频率。例如，当通过相位差AF方法所计算的散焦量DF大于阈值TH12并且确定没有获得合焦状态时，在步骤SP84～SP87中基本上使用相位差AF方法。
另外，当附加使用条件C13时，能够进一步降低对比度AF方法的使用频率。如果确定根据不同种类的对比度信息通过聚焦状态确定操作获得了合焦状态，则对象处于合焦区。因此，不需要使用对比度AF方法执行AF操作。因此，代替使用对比度AF方法，基本上使用相位差AF方法作为最佳AF方法。如果确定根据不同种类的对比度信息通过聚焦状态确定操作没有获得合焦状态，则通过使用比相位差AF方法更精确的对比度方法，能够提高聚焦程度。
如果条件C14不被满足，则处理前进至步骤SP85。
在步骤SP85中，执行类似于步骤SP34中所执行的处理。具体而言，确定条件C4是否被满足，即，确定AF模块20接收的对象图像的对比度是否高于预定阈值TH4。如果条件C4被满足，则处理前进至步骤SP88，其中，相位差AF方法被确定为最佳AF方法。如果条件C4不被满足，则处理前进至步骤SP86。
在步骤SP86中，执行类似于步骤SP43中执行的处理。具体而言，在步骤SP86中，确定条件C16是否被满足。当通过成像器件7所接收的对象图像的对比度低于预定阈值TH16时，条件C16被满足。如果条件C16被满足，则确定通过成像器件7所获取的对象图像没有清晰到能够使用成像器件7获得的图像通过对比度AF方法来确定合焦透镜位置。因此，处理前进至步骤SP88，其中，相位差AF方法被确定为最佳AF方法。如果条件C16不被满足，则处理前进至步骤SP87。
在步骤SP87中，执行类似于步骤SP35中执行的处理。具体而言，在步骤SP87中，确定条件C5是否被满足，即，确定通过AF模块20所接收的对象图像的对比度是否低于预定阈值TH5(＜TH4)。如果条件C5被满足，则确定由AF模块20获得的对象图像不够清晰，以至于能够使用相位差AF方法来确定合焦透镜位置。因此，处理前进至步骤SP89，其中提供高精确度的对比度AF方法被确定为最佳AF方法。如果条件C5不被满足，则处理前进至步骤SP90。
在步骤SP90中，不仅使用相位差AF方法而且使用对比度AF方法的组合方法被确定为最佳AF方法。步骤SP90中所选择的“组合方法”类似于步骤SP38中所选择的方法。根据步骤SP38所选择的组合方法，不同时执行相位差AF和对比度AF。但是，本发明不限于此。例如，在如第二实施例中一样能够同时执行相位差AF和对比度AF的情况下，可以使用如下所述的组合方法。
即，聚焦透镜被移动至通过相位差AF方法所确定的合焦透镜位置，并且当聚焦透镜被移动时，在每个透镜位置获取用于对比度AF方法的估计值。随后，相应于通过将用于对比度AF方法的估计值绘图所获取的曲线的峰值的透镜位置被确定为最终的合焦透镜位置，并且聚焦透镜被移动至所确定的峰值透镜位置。如果在检测到相应于估计值峰值的峰值透镜位置之前聚焦透镜到达了通过相位差AF方法确定的合焦透镜位置，则继续对比度AF操作。具体而言，AF驱动操作被执行，其中，当计算估计值时通过移动透镜来检测峰值透镜位置。如果在透镜到达通过相位差AF方法所确定的合焦透镜位置之前检测到峰值透镜位置，则透镜被移动至峰值透镜位置，并且完成AF驱动操作。因此，能够更快速地完成AF驱动操作。
可以使用上述组合方法来执行AF操作。
3.第三实施例
类似于第二实施例，根据第三实施例的成像装置能够同时执行相位差AF方法和对比度AF方法。在下面的说明中，将主要说明与第二实施例的不同。
图25是根据第三实施例的成像装置1C的结构的剖视图。成像装置1C不具有光学取景器，并且使用实时查看显示确定构图。
成像装置1C处于图25所示的状态，直至释放按钮11的状态被改变至全按状态S2为止，即，当执行构图确定操作时。具体而言，主反射镜61被放置在从成像透镜单元3至成像器件5延伸的光路(成像光路)上。通过主反射镜61所反射的光线入射在将光线方向改变至朝向成像器件5的五面镜65上。与从成像透镜单元3至成像器件5延伸的光路(成像光路)平行并与通过主反射镜61所反射的光线的光轴垂直地放置成像器件5。
在成像装置1C中，在构图确定操作中，通过图像拾取器件5连续拍摄图像。成像装置1C使用通过成像器件5所拍摄的图像来显示实时查看显示。
能够通过确定对应于由成像器件5所获取的多幅图像的对比度的估计值并确定估计值被最优化的透镜位置为合焦透镜位置，来执行合焦透镜位置确定操作。随后，能够通过将聚焦透镜移动至所确定的透镜位置来执行AF驱动操作。因此，成像装置1C能够执行使用通过成像器件5获得的图像的对比度AF。
通过主反射镜61的光线通过次反射镜62被向下反射，并入射在AF模块20上。AF模块20根据入射在其上的光线生成相位差检测信号。能够通过使用该相位差检测信号来执行用于确定合焦透镜位置的合焦透镜位置确定操作和用于将聚焦透镜移动至合焦透镜位置的AF驱动操作。因此，成像装置1C能够执行使用由AF模块20获得的相位差检测信号的相位差AF方法。光学元件(半透明反射镜)72被放置在次反射镜62和AF模块20之间。入射在光学元件72上的部分光线通过光学元件72被反射，并到达光度计40。但是，光度计40的结构不限于此。例如，也可以设置光度计40，从而接收从主反射镜61传播至成像器件5的部分光线。
如上所述，相位差AF方法和对比度AF方法都可以被使用，直至释放按钮11的状态被改变至全按状态S2。
当释放按钮11的状态被改变至全按状态S2时，成像器件5对在当快门4被打开时所接收的对象图像执行光电转换，从而生成对象的图像信号。因此，能够获得对象的最终所拍摄图像(拍摄图像数据)。
根据第三实施例的成像装置1C的操作基本上与根据第二实施例的成像装置1B的操作相同。第三实施例的操作与第二实施例的操作不同之处在于：显示实时查看显示，并使用由成像器件5获得的图像而不是由成像器件7获得的图像来执行对比度AF。
成像装置1C也提供与通过根据第二实施例的成像装置1B所得到的效果类似的效果。
4.变型例
尽管已经描述了本发明的实施例，但是本发明不限于上述说明。
例如，在第一实施例中，通过成像透镜单元3中设置的透镜驱动器38驱动成像透镜单元3中所包括的透镜组37。但是，本发明不限于此。具体而言，如图26所示，可以在成像装置1C的主体中提供机械驱动器(机械驱动机构)48，并且可以通过机械驱动器48驱动成像透镜单元3中所包括的透镜组37。
在上述实施例中，如果自动切换模式被选择为AF模式，则通过确定器123确定最佳AF方法，并在推荐显示上表示出来。随后，在AF控制操作中自动使用最佳AF方法。但是，本发明不限于此。例如，在通过确定器123确定了最佳AF方法之后，可以自动执行使用最佳AF方法的AF控制操作，而不在推荐显示上显示确定结果。可替换地，在通过确定器123确定最佳AF方法之后，仅可执行在推荐显示上显示确定结果的处理。
另外，在上述实施例中，从包括“相位差AF方法”(其中，使用由AF模块20获得的相位差检测信号)、“对比度AF方法”(其中，使用相应于对比度的估计值)、以及“组合方法”(其中，组合使用“相位差AF方法”和“对比度AF方法”)的三种AF方法中选择最佳AF方法。但是，本发明不限于此。例如，也可以从包括“相位差AF方法”和“对比度AF方法”的两种AF方法中选择最佳AF方法。可替换地，也可以从包括“相位差AF方法”和“组合方法”的两种AF方法中或从包括“对比度AF方法”和“组合方法”的两种AF方法中选择最佳AF方法。
应该了解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (15)

1.一种成像装置，包括：
成像器件，用于在预定成像平面处通过成像透镜接收来自对象的光线，并对对象图像执行光电转换以生成拍摄图像；
相位差检测装置，用于接收来自所述对象的光线，并生成对应于所述对象图像的聚焦程度的相位差检测信号；
估计值计算装置，用于根据所述拍摄图像来计算对应于所述对象图像的对比度的预定估计值；以及
确定装置，用于从选择性使用或组合使用由所述相位差检测装置获得的所述相位差检测信号和基于所述拍摄图像的所述预定估计值的多种AF方法中，根据所述对象的图像拍摄条件来选择最佳AF方法。
2.根据权利要求1所述的成像装置，还包括：
显示装置，用于显示由所述确定装置执行的确定的结果。
3.根据权利要求1所述的成像装置，还包括：
驱动控制装置，用于通过使用被所述确定装置选择为所述最佳AF方法的AF方法驱动所述成像透镜来执行AF操作。
4.根据权利要求1所述的成像装置，还包括：
光度计，用于测量来自所述对象的光线的强度；
其中，当由所述相位差检测装置接收的光量以及由所述光度计接收的光量小于相应的阈值时，所述确定装置确定使用所述相位差检测信号的AF方法为所述最佳AF方法。
5.根据权利要求1所述的成像装置，其中，当所述相位差检测装置检测到存在多个合焦透镜位置时，所述确定装置确定使用所述预定估计值的AF方法为所述最佳AF方法。
6.根据权利要求1所述的成像装置，其中，当当前透镜位置与通过所述相位差检测信号确定为合焦透镜位置的透镜位置之间的差值大于预定阈值时，所述确定装置确定使用所述相位差检测信号的AF方法为最佳AF方法。
7.根据权利要求1所述的成像装置，其中，当使用所述拍摄图像的低频对比度分量与高频对比度分量之间的比较结果而检测出的聚焦程度大于预定程度时，所述确定装置确定使用所述预定估计值的AF方法为所述最佳AF方法。
8.根据权利要求7所述的成像装置，其中，当使用所述拍摄图像的所述低频对比度分量与所述高频对比度分量之间的所述比较结果而检测出的所述聚焦程度小于预定程度时，所述确定装置确定使用所述相位差检测信号的AF方法为所述最佳AF方法。
9.根据权利要求1所述的成像装置，其中，当当前透镜位置与通过所述相位差检测信号确定为合焦透镜位置的透镜位置之间的差值小于预定阈值、并且使用所述拍摄图像的低频对比度分量和高频对比度分量之间的比较结果而检测出的聚焦程度小于预定程度时，所述确定装置确定使用所述预定估计值的AF方法为所述最佳AF方法。
10.根据权利要求3所述的成像装置，其中，所述成像装置不能同时执行所述对象图像的实时查看显示操作和使用利用了所述相位差检测信号的第一AF方法的AF操作，并且
其中，所述成像装置还包括：
警告控制装置，用于当执行所述对象图像的所述实时查看显示操作的同时通过所述确定装置确定所述第一AF方法为所述最佳AF方法时，发出构图确定方法将被改变的警告。
11.根据权利要求3所述的成像装置，还包括：
主反射面，可移动地放置在来自所述成像透镜的所述对象图像的光路上；
显示装置，用于当所述主反射面被从所述光路上移开时，
依次显示由所述成像器件以时间序列而获取的多幅图像；以及
警告控制装置，用于发出构图确定方法将被改变的警告，并且
其中，所述相位差检测装置在所述主反射面被从所述光路上移开的状态下不检测所述相位差检测信号，并且，所述相位差检测装置在所述主反射面放置在所述光路上的状态下，使用通过所述主反射面的光线的一部分来检测所述相位差检测信号，并且
其中，在所述主反射面被从所述光路移开的状态下，所述显示装置依次显示所述多幅图像时，如果所述确定装置确定使用所述相位差检测信号的第一AF方法为所述最佳AF方法，则所述警告控制装置发出所述警告。
12.根据权利要求3所述的成像装置，其中，所述成像装置不能同时执行基于光学取景器的构图确定操作和基于利用所述预定估计值的AF方法的AF操作，并且
其中，所述成像装置还包括：
警告控制装置，用于在使用所述光学取景器的所述构图确定操作正在执行的情况下，如果所述确定装置确定使用所述预定估计值的AF方法为所述最佳AF方法时，发出构图确定方法将被改变的警告。
13.根据权利要求3所述的成像装置，还包括：
主反射面，可移动地放置在来自所述成像透镜的所述对象图像的光路上；
取景器光学系统，能够将被放置在所述光路上的所述主反射面反射并作为观察光束的光束引导至取景器窗口；以及
警告控制装置，用于发出以构图确定方法将被改变为内容的警告，并且
其中，当所述主反射面被从所述光路上移开时，所述取景器光学系统不能够将所述对象图像引导至所述取景器窗口，
其中，当所述主反射面被放置在所述光路上时，所述成像器件能够生成所述拍摄图像，但当所述主反射面被从所述光路上移开时，所述成像器件不能生成所述拍摄图像，并且
其中，在所述主反射面被放置在所述光路上的情况下，如果所述确定装置确定使用所述预定估计值的AF方法为所述最佳AF方法，则所述警告控制装置发出所述警告。
14.根据权利要求1所述的成像装置，还包括：
设置装置，用于对从包括第一模式、第二模式和第三模式的多种模式中选出的AF模式并进行设置，其中，在所述第一模式中持续使用利用所述相位差检测信号的第一AF方法，在所述第二模式中持续使用利用所述预定估计值的第二AF方法，在所述第三模式中选择性使用所述多种AF方法中的一种。
15.一种成像装置，包括：
成像器件，用于在预定成像平面处通过成像透镜接收来自对象的光线，并对对象图像执行光电转换以生成拍摄图像；
相位差检测器，用于接收来自所述对象的光线，并生成对应于所述对象图像的聚焦程度的相位差检测信号；
估计值计算器，用于根据所述拍摄图像来计算对应于所述对象图像的对比度的预定估计值；以及
确定单元，用于从选择性使用或组合使用由所述相位差检测器获得的所述相位差检测信号和基于所述拍摄图像的所述预定估计值的多种AF方法中，根据所述对象的图像拍摄条件来选择最佳AF方法。
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