CN101295122A - 可互换镜头型数字摄像机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可互换镜头型数字摄像机。该可互换镜头型数字摄像机包括摄像机主体(1)和可互换镜头(2)。摄像机主体(1)包括控制部(16)，控制部(16)与可互换镜头(2)通信，并通过爬山法AF系统控制可互换镜头(2)的调焦。判断部(16)基于可互换镜头(2)和控制部(16)之间的通信来判断可互换镜头(2)的特性。可互换镜头(2)包括用于执行调焦的聚焦镜头(3)。聚焦镜头驱动部(4)驱动聚焦镜头。镜头控制部(5)与控制部通信，并控制聚焦镜头驱动部(4)来执行调焦。控制部(16)基于判断部(16)的判断结果来改变先前确定的聚焦镜头(3)的驱动使能范围，以执行可互换镜头(2)的调焦。

Description

可互换镜头型数字摄像机

技术领域

本发明涉及可互换镜头型数字摄像机，更具体地涉及设有自动聚焦控制装置的可互换镜头型数字摄像机。

背景技术

迄今为止，作为使用卤化银胶片或是数字类型的可互换镜头型AF单镜头反光摄像机的自动聚焦(AF)机构，在许多情况中使用直通镜头(TTL)相位差AF机构。在TTL相位差AF系统中，在摄像机主体内提供用于AF的散焦检测机构。此外，由镜头内部或摄像机内部的电动机基于散焦检测机构检测到的散焦量来驱动可互换镜头中的聚焦镜头，从而执行聚焦控制操作。此外，在紧凑型数字摄像机、视频摄像机等中，通常使用所谓的爬山法AF，所述爬山法AF用于通过使用图像拾取装置的信号的高频分量来执行对比度检测。TTL相位差AF和爬山法AF有它们自己的特性；例如，TTL相位差AF的特征在于它更快的速度，而爬山法AF的特征在于它更高的精度。因此，TTL相位差AF和爬山法AF被用于它们恰当的用途。

作为与组合了TTL相位差AF和爬山法AF的AF相关联的技术，例如在日本专利申请特开平No.7-43605中，公开了用于通过组合爬山法AF和TTL相位差AF来执行聚焦控制的技术。即，在日本专利申请特开平No.7-43605中，通过使用相位差AF来执行粗聚焦控制，然后通过使用爬山法AF来执行细聚焦控制。此外，在日本专利申请特开No.2006-23653中，公开了驱动控制序列，更具体地，依赖于TTL相位差AF检测到的对焦(in-focus)位置是在爬山法AF的扫描驱动范围内还是在爬山法AF的扫描驱动范围外来改变聚焦镜头的驱动方向等。

这里，以使得和用于胶片摄像机的镜头一样处于市场上的可互换镜头可以被安装在可互换镜头型单镜头反光数字摄像机上的方式，来配置该单镜头反光数字摄像机。一般来说，在可互换镜头中，在摄像机主体侧的聚焦检测机构为TTL相位差AF系统。为此，可互换镜头中的聚焦控制机构等被设计为用于通过对应于散焦量的镜头驱动量来驱动镜头的系统。因此，当摄像机主体侧的AF机构为爬山法AF时，所有可互换镜头并不总是照原样适合于摄像机主体。具体地说，在爬山法AF中，理论上需要将聚焦镜头驱动到对焦位置的远侧并检测被摄物图像的对比度峰值。为此，当该被摄物位于无穷远距离位置处时，需要将聚焦镜头驱动到光学无穷远距离位置的无穷远侧的位置。此外，同样，当该被摄物位于摄像机主体的最近邻处时，需要将聚焦镜头驱动到光学最近邻位置的较近侧的位置。然而，在为TTL相位差AF设计的可互换镜头中，无穷远端或最近端处的可驱动极限位置被设置在适合于TTL相位差AF的位置处，因此该极限位置并不总能适合于爬山法AF。当该极限位置不适合于爬山法AF时，使必须能够被拍摄到的位于无穷远距离位置处或最近邻位置处的被摄物移到焦点内就变得不可能。在上述现有技术中未具体描述此问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可互换镜头型数字摄像机，通过爬山法AF系统，即使在相对于包括已有可互换镜头的所有可互换镜头的无穷远距离位置处或在最近邻位置处，所述数字摄像机也能够执行高精度聚焦控制。

根据本发明的一个方面，提供了一种可互换镜头型数字摄像机，该可互换镜头型数字摄像机包括：摄像机主体，该摄像机主体包括控制部以及判断部，所述控制部与可互换镜头通信，并通过爬山法AF系统控制所述可互换镜头的调焦，所述判断部基于所述可互换镜头和所述控制部之间的通信来判断所述可互换镜头的特性；可从所述摄像机主体卸下的可互换镜头，该可互换镜头包括用于执行调焦的聚焦镜头、驱动所述聚焦镜头的聚焦镜头驱动部以及与所述控制部通信并控制所述聚焦镜头驱动部以执行调焦的镜头控制部，其中，所述控制部基于所述判断部的判断结果来改变先前确定的所述聚焦镜头的驱动使能范围，以执行所述可互换镜头的调焦。

本发明优点将在下面的描述中加以阐述，并且根据该描述将部分地显见，或者可以通过对本发明的实践来获知。通过后文中具体指出的装置和组合，可以实现并获得本发明的这些优点。

附图说明

被包含在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图，例示了本发明的实施方式，并和上面给出的一般描述以及下面给出的实施方式的详细描述一起用来解释本发明的原理。

图1是示出根据本发明第一实施方式的可互换镜头型数字摄像机的整体结构的框图；

图2是示出第二聚焦检测部的内部结构的框图；

图3是用于解释爬山法AF的概念的视图，它示出了聚焦镜头位置和AF估计值之间的关系；

图4是示出相位差AF传感器单元的结构的视图；

图5是用于解释相位差检测的概况的视图；

图6是示出图1的与相位差检测相关联的部分的细节的结构图；

图7是示出相关函数F(i)的示例的视图；

图8A和8B是用于解释第一实施方式中无穷远侧驱动极限位置和最近邻侧驱动极限位置的变化的视图；

图9是示出AF估计值历史记录的示例的视图；

图10是示出摄像机主体的控制部的主要操作的流程图；

图11是用于解释镜头类型的视图；

图12是示出驱动极限位置变化处理的流程图；

图13是示出通过爬山法AF操作执行的聚焦检测操作的细节的流程图；

图14是示出镜头控制部的操作的流程图；

图15是爬山法AF操作时的时序图；

图16是本发明第二实施方式中驱动极限位置变化2的流程图；

图17是用于解释第二实施方式中无穷远侧驱动极限位置和最近邻侧驱动极限位置的变化的视图；

图18是示出设有聚焦限制开关的可互换镜头型数字摄像机的结构的框图；

图19是用于解释第三实施方式中的中间距离的极限位置的变化的视图；以及

图20是本发明第三实施方式中的驱动极限位置变化3的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的实施方式。

[第一实施方式]

图1是示出根据本发明第一实施方式的可互换镜头型数字摄像机的整体结构的框图。图1中示出的可互换镜头型数字摄像机包括摄像机主体1和可互换镜头2。

可互换镜头2包括聚焦镜头3、镜头驱动部4、镜头控制部5、镜头接触点部8、编码器15、镜头数据存储器20以及温度传感器22。聚焦镜头3是包括在可互换镜头2的成像镜头中的镜头。通过移动聚焦镜头3来执行成像镜头的调焦。镜头驱动部4在其光轴方向上移动聚焦镜头3。当可互换镜头2被安装在摄像机主体1上时，镜头控制部5被连接到摄像机主体1，从而它可以与摄像机主体1自由通信并控制镜头驱动部4。

镜头接触点部8连接到摄像机主体1中提供的镜头接触点部8。此时，这些镜头接触点部8连接摄像机主体1中的控制部16和可互换镜头2中的镜头控制部5之间的通信线等。镜头接触点部8包括多个接触点，所述接触点用于连接从摄像机主体1向可互换镜头2提供镜头用电力的信号线，和供进行通信的时钟/数据信号和垂直同步信号使用的信号线。

编码器15根据聚焦镜头3的移动生成脉冲信号，并将所述脉冲信号输出到镜头控制部5。通过对从编码器15输出的脉冲信号进行计数，镜头控制部5识别聚焦镜头3的位置。

镜头数据存储器20在其中存储以下信息，如后面要详细描述的可互换镜头2的镜头类型、无穷远侧/最近邻侧驱动极限位置、焦距、成像使能距离、电动机类型等，并存储各种数据，如和AF相关联的各种修正值。温度传感器22连接到镜头控制部5，并且用来测量环境温度。

摄像机主体1包括半反射镜(hal fmirror)6、图像拾取装置7、相位差AF传感器单元9、LCD屏10、取景器(finder)光学系统11、第一聚焦检测部12、图像处理部13、第二聚焦检测部14、控制部16、释放开关(SW)18以及温度传感器23。

半反射镜6将来自可互换镜头2的被摄物光通量分成指向图像拾取装置7的光通量和指向相位差AF传感器单元9的光通量。图像拾取装置7将来自半反射镜6的透射光通量转换成电信号，并将该信号输出到图像处理部13。相位差AF传感器单元9光瞳划分(pupil-divide)从半反射镜6反射的光通量，并将光瞳划分的光通量转换成电信号(图像信号)，并且将该电信号输出到第一聚焦检测部12。以这样的结构，可以同时执行成像操作和相位差AF检测操作。

LCD屏10是用于安装有背光的电子取景器的显示屏。取景器光学系统11是用于观察在LCD屏10上显示的图像的光学系统。第一聚焦检测部12计算来自相位差AF传感器单元9的输出的散焦量等。图像处理部13使来自图像拾取装置7的输出信号经受各项信号处理，以生成要被拾取的图像和用于取景器的图像。在信号处理中，包括白平衡修正处理、Y处理、颜色矩阵处理等。由图像处理部13生成的用于取景器的图像被发送到LCD屏10，并被显示在LCD屏10上。此外，通过取景器光学系统11观察用于取景器的图像。此外，图像处理部13还执行用于提取图像的对比度信息的处理，以执行爬山法AF。此外，图像处理部13基于从控制部16发送的基准时钟(未示出)来生成图像拾取装置7的驱动控制信号。例如，图像处理部13生成诸如每个像素的光接收信号的积分开始/结束(曝光开始/结束)定时信号、读控制信号(水平同步信号、垂直同步信号、转移信号等)的时钟信号，并将这些生成的信号输出到图像拾取装置7。此外，垂直同步信号(后文中将垂直同步信号称为VD)还被输出到第二聚焦检测部14、控制部16以及镜头控制部5。然而，该垂直同步信号通过镜头接触点部8被输出到镜头控制部5，作为与垂直同步信号VD相符的信号VDP。

第二聚焦检测部14通过判断从图像处理部13获得的对比度信息的历史记录来输出AF估计值。这里，为计算AF估计值的区域的聚焦检测区域是屏幕中与相位差检测的聚焦检测区域相符的多个区域。

设有用于运行为控制部和判断部的功能的控制部16控制摄像机主体1的总体。此外，控制部16连接到镜头控制部5，从而它在可互换镜头2被安装在摄像机主体1上时，可以自由地与镜头控制部5通信。此外，控制部16包括存储器，并将各种修正数据存储在该存储器中。释放开关18是一种状态根据释放按钮的按压而改变的开关装置。该释放开关18由第一释放开关(1RSW)和第二释放开关(2RSW)组成。此外，当半压下释放按钮时，第一释放开关1RSW打开，从而执行诸如AF和AE的成像操作。当全按下释放按钮时，第二释放开关2RSW打开，从而执行成像操作。把通过成像操作获得的图像存储在控制部16中的非易失性存储器等中。温度传感器23连接到控制部16，以测量环境温度。

接着，下面将详细描述爬山法AF。图2是示出第二聚焦检测部14的内部结构的框图。图3是用于解释爬山法AF的概念的视图，它示出了聚焦镜头位置和AF估计值之间的关系。

如图2所示，第二聚焦检测部14中包括用于获得AF估计值的各种电路模块。在图2中示出的第二聚焦检测部14内，以下述顺序连接有A/D转换器131、高通滤光器(HPF)132、聚焦检测区域选择门133以及加法器134。图像处理部13将亮度信号输出到A/D转换器131，通过使来自图像拾取装置7的图像信号经受Y处理(用预定系数乘以图像信号的R、G和B分量并将相乘的结果相加的处理)产生所述亮度信号。此外，图像处理部13将同步信号与亮度信号一起输出到聚焦检测区选择门133、加法器134以及控制部16。

A/D转换器131将亮度信号转换成数字信号。HPF 132提取包括在被A/D转换器131转换成数字信号的亮度信号中的高频分量。图像的清晰度越高，亮度信号中包含的高频分量的量越多，因此可以通过对由HPF132提取的高频分量积分来对积分范围内的平均图像的清晰度进行数字化。通过了HPF 132的高频分量被输入到聚焦检测区选择门133。聚焦检测区选择门133是用于仅提取对应于成像屏幕上的多个聚焦检测区的信号的电路。因此，仅提取关于在聚焦检测区上成像的被摄物的信息。

把由聚焦检测区选择门133提取的数字信号输入到加法器134，并累加一个场的数字信号。把累加值作为指示图像清晰度的AF估计值输入到控制部16。控制部16通过使用AF估计值来执行已知的爬山法AF。

当执行爬山法AF时，控制部16将包括聚焦镜头3的驱动量和驱动方向的镜头驱动命令发送到可互换镜头2中的镜头控制部5。此外，镜头控制部5基于接收到的镜头驱动量和驱动方向来驱动聚焦镜头3。此外，镜头控制部5通过编码器15获取与聚焦镜头3有关的位置信息，并将该位置信息发送到控制部16。

以这种方式，控制部16通过促使聚焦镜头3执行爬山法操作来获取聚焦镜头位置信息，并通过从加法器134接收AF估计值来获得图3中示出的AF估计值曲线。AF估计值曲线是指示聚焦镜头位置P和AF估计值H之间的关系的曲线。在图3中，示出了AF估计值曲线上的三个点：(P1，H1)、(P2，H2)以及(P3，H3)。控制部16检测AF估计值变为最大值的位置(P2，H2)，并通过插值操作获得根据多个AF估计值获得的AF估计值的真实峰值位置，作为聚焦目标位置。在这之后，控制部16将聚焦镜头3移动到该聚焦目标位置。可以在无穷远端(无穷远侧驱动极限位置)和最近邻端(最近邻侧驱动极限位置)之间的区域内移动聚焦镜头3。

不需要通过累加所有聚焦检测区域中的数字信号来获得AF估计值。例如，可以采用基于预定的选择算法(例如最近邻选择)从多个聚焦检测区域中选择的聚焦检测区域，或者采用由拍摄者选择的聚焦检测区域。上面所给出的是爬山法AF的概要。

接着，下面将描述TTL相位差检测。图4是示出相位差AF传感器单元9的结构的视图。如图4中所示，相位差AF传感器单元9包括排列在期望的图像形成面(在所述面上通过聚焦镜头3形成被摄物图像)附近的视场掩模101、聚光镜头102、排列在它们后面的多孔(图4中为两个孔)孔径掩模103A和103B、包括辅助图像信息镜头的辅助光学系统104A和104B，以及进一步排列在辅助光学系统104A和104B后面的多个光电转换器件阵列105A和105B。

在图4中示出的结构中，由穿过聚焦镜头3的不同光瞳区106A和106B的光通量组成的被摄物图像被再次形成在不同的光电转换器件阵列105A和105B上。通过利用这些被摄物图像之间的相对位置关系根据聚焦镜头3的对焦状态而变化的事实来执行聚焦检测。可以通过获得这些被摄物图像之间的相关性来获取为上面描述的被摄物图像之间的相对位置关系的相位差。

图5是用于解释相位差检测的概要的视图。当将一对被摄物图像(图像A、图像B)中的一个(图5的示例中为图像A)一次偏移光电转换器件的一个像素(1位)时，获得这样的偏移量，所述偏移量使两幅图像互不重叠的区域的面积S(图像A和图像B的对应像素之间的差的绝对值的总和)最小化。即，如果图像A和图像B相互一致，则面积S不可避免地成为最小值，因此，提供该最小值的偏移量成为相位差，所述相位差为图像A和图像B相互的相对偏移量。

在利用相位差检测的这种聚焦检测装置中，成对的光瞳区的重心之间的间隔成为三角测量中的基线长度。因此，可以基于为光电转换器件上的相对偏移量的相位差来获得聚焦镜头3的聚焦偏移量。

图6是示出图1的与相位差检测相关联的部分的细节的结构图。在图6中，光电转换器件阵列105A和105B被包括在相位差AF传感器单元9中，而A/D转换器111和计算部112被包括在第一聚焦检测部12中。

通过第一聚焦检测部12的A/D转换器111将来自光电转换器件阵列105A和105B中的每个像素的模拟输出转换成数字信号。此外，计算部112由微型计算机等组成。计算部112获得通过光电转换器件阵列105A和105B接收到的图像之间的相位差，并基于获得的相位差控制聚焦镜头3。

这里，当假设光电转换器件阵列105A和105B的通过A/D转换器111转换成数字值的输出值为L(1)、L(2)，……，L(n)、R(1)、R(2)，……，R(n)，并且两幅图像的相对偏移量(相位差)＝i·p(p是像素间距)时，例如通过下面的等式(1)给出指示图像的重合度的相关函数F(i)。

$F\left(i\right)=\underset{j}{\mathrm{\Σ}}|L\left(j\right)-R(j+1)|---\left(1\right)$

如果光电转换器件阵列105A和105B上的图像相互相对偏移k个像素间距，则满足F(k)＝0。然而，由于像素噪声等，指示来自光电转换器件阵列105A和105B的图像的信号的形状很少相互一致，因此正常情况下满足F(k)＞0。

图7是示出i和F(i)之间的关系的示例的视图。这里，尽管(i，F(i))为离散数据，但是为了方便，在图7中将其示出为连续图。在i的预定范围内获得了F(i)的最小值之后，使用相关函数值在最小值前、后进行插值计算，以执行高精度检测。

上面是TTL相位差检测系统的理论解释。通过第一聚焦检测部12执行这种计算处理。

接着，下面将描述基于TTL相位差检测进行的调焦。通过第一聚焦检测部12将通过上述插值计算获得的相对偏移量(相位差)转换成聚焦偏移量。根据基于AF光学系统(包括视场掩模101、聚光镜头102、孔径掩模103A和103B以及辅助光学系统104A和104B)确定的光学特性的计算公式来执行这种转换。在这之后，执行处理，例如用于判断相位差检测是否已可以进行的可靠性判断处理、用于判断调节是否落入可以将该调节视为已对焦的范围内的判断处理、用于通过预定算法(例如最近邻选择)选择多个距离测量点的聚焦偏移量的处理等。当在可靠性判断中检测到的相位差的可靠性较低时，相位差检测被视为不可能，并通过使用LCD屏10的取景器中的显示器等来显示该事实。另外，当在可靠性判断中检测到的相位差的可靠性较低时，可以再次执行相位差检测。

在上面描述的处理之后，当结果是未对焦时，执行移动聚焦镜头3的处理以获得对焦状态。在这种情况下，基于聚焦偏移量和可互换镜头2的光学特性通过第一聚焦检测部12来计算聚焦镜头3的驱动量。控制部16将计算的镜头驱动量和镜头驱动方向发送到可互换镜头2中的镜头控制部5，作为相位差AF镜头驱动命令。此外，镜头控制部5基于接收到的镜头驱动量和驱动方向来控制镜头驱动部4，以驱动聚焦镜头3。另外，控制部16可以将包括聚焦偏移量的相位差AF镜头驱动命令发送到镜头控制部5，并且镜头控制部5可以计算聚焦镜头3的驱动量和驱动方向。

这里，当聚焦镜头3不能在驱动端(无穷远端或最近邻端)的位置处获得对焦状态，从而需要(进一步在无穷远端处沿无穷远方向，或进一步在最近邻端处沿最近邻方向)驱动聚焦镜头3越过聚焦镜头3的驱动端以获得对焦状态时，通过使用取景器显示来执行和相位差检测禁用时间相同的未对焦显示，并终止调焦操作。另外，可以导致由于聚焦检测误差较大而出现这种状态的情况。在这种情况中，可以强制设置对焦状态。

上面给出的是基于TTL相位差检测的调焦的概要。接着，下面将描述与聚焦镜头在驱动端(无穷远端、最近邻端)的操作相关联的聚焦镜头的驱动极限位置。

如图8A中所示，无穷远侧机械碰撞(bump)位置和最近邻侧机械碰撞位置相对于光学无穷远距离位置和光学最近邻位置设计有空间，所述无穷远侧机械碰撞位置和最近邻侧机械碰撞位置为与聚焦镜头驱动相关联的结构极限位置。这是因为，以针对诸如部件变化和组件变化的制造变化和诸如温度变化的环境变化的余量、针对由于其他机械原因造成的变化的余量以及针对后面描述的控制的余量来进行该设计。此外，无穷远侧驱动极限位置被设置在这样的位置处，所述位置在无穷远侧方向上相对于光学无穷远距离位置还具有余量。最近邻侧驱动极限位置被设置在这样的位置处，所述位置在最近邻侧方向上相对于光学最近邻位置还具有余量。此外，聚焦镜头的驱动范围被设置成，使该范围绝不会不能包括光学无穷远距离位置和光学最近邻位置。通过考虑误差和诸如各可互换镜头的机械变化、由于温度造成的变化的变化因素等来设置这些余量。

此外，为了防止驱动机构机械碰撞无穷远侧机械碰撞位置以及最近邻侧机械碰撞位置，无穷远侧驱动极限位置和最近邻侧驱动极限位置被设置在相对于无穷远侧机械碰撞位置与最近邻侧机械碰撞位置具有余量的位置处。

接着，下面将更具体地描述当在用于相位差AF的可互换镜头中执行爬山法AF时导致的与驱动极限位置相关联的问题。在爬山法AF中，由于系统的技术限制，仅在聚焦镜头3通过AF估计值的作为对焦位置的峰值位置(图3中的(P2，H2))一次之后，不能执行调焦。因此，在为聚焦镜头3的驱动端的无穷远距离位置和最近邻位置处，需要证实在聚焦镜头3通过AF估计值的峰值位置(理论上为光学无穷远距离位置/光学最近邻位置)一次之后获得AF估计值至少一次。然而，在按采用相位差AF系统的假设设计的可互换镜头中，未考虑上面的问题。为此，无穷远侧驱动极限位置和光学无穷远距离位置之间的间隔并不总是被确保为可以匹配爬山法AF的间隔。显然，这也适用于最近邻侧驱动极限位置和光学最近邻位置之间的间隔。

当不确保上面描述的必要间隔时，导致这样的问题，即不能使无穷远距离位置或最近邻位置处的被摄物对焦。例如，如图9中所示，当无穷远距离位置处的被摄物在聚焦目标位置(＝光学无穷远距离位置)处对焦时，还需要获得聚焦镜头位置P3处的AF估计值。然而，仅允许到无穷远侧极限位置的驱动操作，因此不能获得聚焦镜头位置P3处的AF估计值。在这种情况下，被摄物不能对焦。

下面将描述用于解决这个问题的方法的概要。

首先，在制造步骤等中将无穷远侧驱动极限位置和最近邻侧驱动极限位置预先存储在可互换镜头2中的镜头数据存储器20内。此外，当通过TTL相位差AF执行调焦时，镜头控制部5基于镜头控制部5从镜头数据存储器20中读取的无穷远侧驱动极限位置和最近邻侧驱动极限位置来执行聚焦镜头3的驱动控制。

另一方面，当通过爬山法AF来执行调焦时，在无穷远侧驱动极限位置和最近邻侧驱动极限位置被改变为用于爬山法AF的位置之后使用它们。具体地说，如图8B中所示，将无穷远侧驱动极限位置朝无穷远侧偏移改变量ΔP，并且将最近邻侧驱动极限位置朝最近邻侧偏移改变量ΔP。所述改变量ΔP是最优值根据可互换镜头的镜头类型、其光学特性、其聚焦机构等而变化的量。因此，通过用于针对每个可互换镜头计算该值的方法获得该最优值就足够了。

通过以上面描述的方式扩展聚焦镜头驱动使能区域，即使用于相位差AF的可互换镜头也能用来执行爬山法AF。

下面将描述图1中示出的可互换镜头型数字摄像机的详细操作。图10是示出图1中示出的控制部16的主要操作的流程图。在图10中，当打开电源(未示出)时，在步骤S100中，在摄像机主体1的控制部16和可互换镜头2的镜头控制部5之间开始通信。此外，读取可互换镜头2中存储的各种数据，并把该数据存储在控制部16中包括的存储器内。

首先，在步骤S101中，控制部16判断释放开关18的第一释放开关(1RSW)是否被打开。执行该判断，直到第一释放开关(1RSW)被打开，并且发出成像准备指令。当在步骤S101中判断释放开关18被打开时，在步骤S102中，控制部16确定可互换镜头2的镜头类型。通过参照在步骤S100中通过镜头通信获得的镜头类型数据来确定可互换镜头2的镜头类型。图11是示出可互换镜头2的镜头类型的视图。如图11中所示，镜头类型0的镜头是仅与相位差AF兼容的可互换镜头。镜头类型1的镜头是仅与爬山法AF兼容的可互换镜头。镜头类型2的镜头是与相位差AF和爬山法AF都兼容的可互换镜头。镜头类型和AF操作之间的对应关系如下。

镜头类型0的镜头是非常不适合于爬山法AF系统的类型的可互换镜头。换言之，因为当镜头类型0的可互换镜头被用来执行爬山法AF时，AF操作时间变得非常长，所以这种镜头在实践中不被用来执行爬山法AF。在镜头类型0的可互换镜头的情况下，仅执行相位差AF。

镜头类型1的镜头是针对爬山法AF系统最佳设计的类型的可互换镜头。在镜头类型1的可互换镜头的情况下，仅执行爬山法AF。

尽管镜头类型2的镜头是针对相位差AF系统最佳设计的类型的可互换镜头，但是它也是还可以用于爬山法AF的类型的可互换镜头。在镜头类型2的可互换镜头中，通过相位差AF执行调焦的粗调，然后，通过爬山法AF执行细调。

在步骤S103中，控制部16判断可互换镜头2是否为镜头类型1。当在步骤S103中判断可互换镜头2为镜头类型1时，控制部16执行步骤S110的处理。如上所述，镜头类型1的可互换镜头2被优化以用于爬山法AF。因此，不需要执行将在后面描述的步骤S130的“改变驱动极限位置”的处理。另一方面，当在步骤S103中判断可互换镜头2为不同于镜头类型1的镜头类型时，控制部16执行步骤S104的处理。

在步骤S104中，控制部16判断可互换镜头2是否为镜头类型0。当在步骤S104中判断可互换镜头2为镜头类型0时，控制部16执行步骤S115的处理。此外，当可互换镜头2不为镜头类型0时，即当可互换镜头2为类型2时，控制部16执行步骤S105的处理。

在步骤S105中，控制部16执行用于相位差AF的相位差检测。即，控制部16从相位差AF传感器单元9获得图像信号，并通过第一聚焦检测部12计算聚焦偏移量。此外，控制部16执行关于相位差检测是否已经可能的判断、关于检测的可靠性是否较高的判断等。在这些判断之后，控制部16将各个判断结果存储在内部存储器中作为标记等。

在步骤S106中，控制部16通过参照标记等判断是否在相位差检测中获得了高度可靠的聚焦偏移量，即是否已经检测到相位差。当在步骤S106中判断已经检测到相位差时，控制部16执行步骤S107的处理。另一方面，当在步骤S106中判断未检测到相位差时，控制部16执行步骤S130的处理。

在步骤S107中，控制部16通过参照标记等判断检测到的聚焦偏移量是否落入预定范围内。这里，步骤S107中的预定范围是预先确定为这样的值的数值，只要聚焦偏移量落入所述值的范围内，所述值就使得能够通过爬山法AF以足够高的精度并以足够高的速度执行聚焦操作。

当在步骤S107中判断聚焦偏移量未落入预定范围内时，控制部16执行步骤S108的处理。另一方面，当在步骤S107中判断聚焦偏移量落入预定范围内时，控制部16执行步骤S130的处理。

在步骤S 108中，控制部16根据获得的聚焦偏移量计算用于使聚焦镜头3进入对焦状态的聚焦镜头3的驱动量。此外，在步骤S109中，控制部16执行镜头驱动。即，控制部16将在步骤S108中计算的镜头驱动量和驱动方向发送到可互换镜头2中的镜头控制部5，作为相位差AF镜头驱动命令。一旦接收到该命令，镜头控制部5就控制镜头驱动部4驱动聚焦镜头3。

在步骤S130中，控制部16改变无穷远和最近邻驱动极限位置。如前所述，控制部16通过与镜头控制部5的通信来获得爬山法AF所需的预先存储在可互换镜头2中的镜头数据存储器20内的无穷远和最近邻侧驱动极限位置的数据。此外，基于所述数据，控制部16设置适合于爬山法AF的无穷远和最近邻侧驱动极限位置。

下面将参照图12的流程图描述步骤S130的子例程，即“改变驱动极限位置”。另外，对于改变驱动极限位置，根据可互换镜头的镜头类型和特性适当地设置改变量。

在爬山法AF中，基于聚焦镜头3在三个点位置(在每个点位置处，发生预定量的AF估计值改变)的AF估计值来执行插值处理，从而获得AF估计值的真实峰值位置。此时，聚焦镜头3的位置(在每个位置处，可以获得预定量的AF估计值改变)可以根据可互换镜头2的特性而不同。此外，通常，基于聚焦编码器的脉冲数或用于驱动的步进电动机的步进数执行聚焦镜头3的位置控制。在此位置控制中，图像在每个脉冲(步进)的图像移动量根据诸如可互换镜头2的焦距的光学条件而不同。因此，在步骤S500中，控制部16通过使用存储在可互换镜头2中的镜头数据存储器20内的诸如焦距、每单位驱动脉冲的图像移动量等数据作为参数，来计算获得与可互换镜头的特性对应的有效AF估计值所需的聚焦镜头驱动量ΔP。聚焦镜头的基准位置被设置在无穷远侧机械碰撞位置(见图8A)处，并且从该位置到最近邻侧的方向被定义为正常方向。

在步骤S501中，控制部16从当前的无穷远侧驱动极限位置中减去ΔP，以改变无穷远侧驱动极限位置。此外，在步骤S502中，控制部16将ΔP加到当前的最近邻侧驱动极限位置，以改变最近邻侧驱动极限位置。在上面的操作之后，终止子例程“改变驱动极限位置”。

现在描述返回到对图10的描述。在步骤S110中，控制部16执行爬山法AF。另外，后面将描述爬山法AF的处理。

在步骤S111中，控制部16通过参照标记等来判断作为爬山法AF操作的结果是否获得对焦状态。此外，当在步骤S111中判断获得对焦状态时，在步骤S112中，控制部16在LCD屏10上显示指示获得了对焦状态的对焦显示。另一方面，当在步骤S111中判断未获得对焦状态时，在步骤S113中，控制部16在LCD屏10上显示指示未对焦状态的显示。

在执行了步骤S112或S113中的处理之后，在步骤S114中，控制部16执行成像序列。当全按下释放按钮、打开释放开关18的第二释放开关(2RSW)并发出执行成像操作的指令时，执行该成像序列。当启动成像序列时，启动图像拾取装置7的曝光。此外，在使通过曝光获得的图像信号经受图像处理之后，控制部16将已处理的图像存储在内部非易失性存储器等内。在终止成像序列之后，流程返回到步骤S101，并等待第一释放开关(1RSW)的打开。

此外，当在步骤S104中判断可互换镜头2为镜头类型0时，在步骤S115中，控制部16执行相位差检测。即，控制部16从相位差AF传感器单元9获得图像信号，并通过第一聚焦检测部12计算聚焦偏移量。此外，控制部16执行用于判断相位差检测是否已经可能的判断、用于判断检测可靠性是否较高的判断等。在执行这些判断之后，控制部16将判断结果存储在内部存储器中作为标记等。

在步骤S116中，控制部16通过参照标记等判断是否在相位差检测中获得了高度可靠的聚焦偏移量，即是否已经检测到相位差。当在步骤S116中判断已经检测到相位差时，控制部16执行步骤S117的处理。另一方面，当在步骤S116中判断未检测到相位差时，控制部16执行步骤S121的处理。即，在步骤S121中，控制部在LCD屏10上显示指示未对焦状态的显示。

在步骤S117中，控制部16通过参照标记等判断检测到的聚焦偏移量是否落入预定范围内。这里，步骤S117中的预定范围是预先确定为这样的值的数值，只要检测到的聚焦偏移量落入所述值的范围内，所述值允许视为获得了对焦状态。当在步骤S117中判断聚焦偏移量未落入预定范围内时，控制部16执行步骤S118的处理。另一方面，当在步骤S117中判断聚焦偏移量落入预定范围内时，控制部16执行步骤S120的处理。即，控制部16在LCD屏10上显示指示已经获得了对焦状态的对焦显示。

在步骤S118中，控制部16根据获得的聚焦偏移量计算用于使聚焦镜头3进入对焦状态的聚焦镜头3的驱动量。在步骤S119中，控制部16促使镜头驱动被执行。即，控制部16将在步骤S118中计算的镜头驱动量和驱动方向发送到可互换镜头2中的镜头控制部5，作为相位差AF镜头驱动命令。一旦接收到该命令，镜头控制部5就控制镜头驱动部4驱动聚焦镜头3。

在执行步骤S 120或S121的处理之后，在步骤S114中，控制部16执行成像序列。

如上所述，在镜头类型0的情况下，仅执行相位差AF，在镜头类型1的情况下，仅执行爬山法AF，而在镜头类型2的情况下，首先通过相位差AF执行调焦的粗调，然后通过爬山法AF执行调焦的细调。

图13是示出通过爬山法AF操作执行的聚焦检测操作的细节的流程图。在步骤S200中，控制部16判断是否已经执行相位差AF。当在步骤S200中判断已经执行相位差AF时，控制部16执行步骤S201的处理。另一方面，当在步骤S200中判断尚未执行相位差AF时，控制部16执行步骤S202的处理。

在步骤S201中，控制部16设置爬山法AF的扫描范围。在此情况中以这样的方式设置扫描范围，即把聚焦镜头3的当前位置设置为所述扫描范围的中心位置，并且所述扫描范围包括中心位置前、后的多个ΔX。另外，ΔX是预先确定为这样的范围的扫描范围，所述范围使得能够通过爬山法AF以足够高的精度和足够高的速度执行聚焦操作。该ΔX被存储在可互换镜头2中的镜头数据存储器20内，并被控制部16读取和使用。此外，ΔX是通过诸如可互换镜头2的焦距、聚焦镜头3的位置(距离)、相位差检测的可靠度等参数来进行适当改变的数值。在步骤S202中，控制部16把扫描范围设置为可以移动聚焦镜头3的整个区域，即控制部16把扫描范围设置为从最近邻侧驱动极限位置到无穷远侧驱动极限位置。这是因为，很可能未提前执行相位差AF，并且聚焦镜头3未定位在对焦位置附近。另外，把在步骤S201或S202中设置的扫描范围发送到镜头控制部5，并通过镜头控制部5执行扫描范围的实际操作判断。

在步骤S203中，控制部16将预定命令发送到镜头控制部5。一旦接收到该命令，镜头控制部5就控制镜头驱动部4来将聚焦镜头3从当前聚焦镜头位置移向更靠近当前聚焦镜头位置的扫描范围端。

在步骤S204中，控制部16将爬山法AF镜头驱动命令发送到镜头控制部5，以促使镜头控制部5启动聚焦镜头3的扫描操作。在步骤S205中，控制部16从图像处理部13获取通过图像处理部13在与垂直同步信号VD同步的预定定时获得的针对爬山法AF的AF估计值。

在步骤S206中，控制部16判断是否已经接收到来自图像处理部13的垂直同步信号VD的下一个上升。当在步骤S206中判断已经接收到垂直同步信号VD的上升时，控制部16从镜头控制部5获取聚焦镜头3的位置数据。

在步骤S220中，控制部16通过参照来自镜头控制部5的标记或数据来判断聚焦镜头3是否已经到达无穷远侧驱动极限位置或最近邻侧驱动极限位置。当在步骤S220中判断聚焦镜头3已经到达无穷远侧驱动极限位置或最近邻侧驱动极限位置时，控制部16停止爬山法AF并执行步骤S215的处理。另一方面，当在步骤S220中判断聚焦镜头3尚未到达无穷远侧驱动极限位置或最近邻侧驱动极限位置时，控制部16执行步骤S208的处理。

在步骤S208中，控制部16将在步骤S205中获取的AF估计值和在步骤S207中获取的聚焦镜头3的位置数据存储在内部存储器内，作为AF估计值历史记录。上面描述的AF估计值历史记录的示例如图9中所示。此时，如前所述，通常在聚焦镜头3的驱动端不能获得AF估计值。然而，如图9中所示，通过根据考虑到改变量ΔP而改变的无穷远侧驱动极限位置执行爬山法AF可以在无穷远端检测到AF估计值的峰值。另外，图9中示出的聚焦镜头3的位置P1、P2以及P3之间的间隔(P2-P1)、(P3-P2)被设置为使它们等于获取有效AF估计值所需的聚焦镜头驱动量ΔP。

在步骤S209中，控制部16参考AF估计值历史记录，来判断聚焦镜头3是否已经过对焦点(AF估计值的峰值)位置。当在步骤S209中判断聚焦镜头3已经过对焦点位置时，控制部16执行步骤S211的处理。另一方面，当在步骤S209中判断聚焦镜头3尚未经过对焦点位置时，控制部16执行步骤S210的处理。

在步骤S210中，控制部16判断聚焦镜头3的位置是否落入在步骤S201或S202中设置的范围内。当在步骤S210中判断要扫描的区域保留为未完成扫描时，控制部16执行步骤S205的处理。另一方面，当在步骤S210中判断不存在要扫描的剩余区域时，控制部16执行步骤S214的处理。在从步骤S205到S210的循环中，继续移动聚焦镜头3。此时，通过重复上面的处理来执行对爬山法AF中聚焦镜头3的峰值位置的搜索。

当在步骤S209中判断聚焦镜头3已经过对焦点位置时，控制部16将镜头停止命令发送到镜头控制部5，以促使镜头控制部5停止聚焦镜头3。在步骤S212中，控制部16通过插值处理根据AF估计值历史记录获得聚焦镜头3对应于峰值位置的详细位置。此外，控制部16将聚焦镜头3对应于峰值位置的位置的数据发送到镜头控制部5。镜头控制部5促使镜头驱动部4将聚焦镜头3移动到从控制部16发送的数据的位置。在获得峰值位置的插值处理中，通过执行例如计算处理来获得峰值位置，通过基于AF估计值历史记录中关于三个点(P1，H1)、(P2，H2)以及(P3，H3)的信息进行的线性插值来执行所述计算处理。在步骤S213中，控制部16将作为爬山法AF的结果获得的峰值位置的AF估计值存储在存储器内，来终止该处理，随后返回到主例程。

另一方面，当在步骤S210中判断终止扫描范围内的处理时，控制部16将聚焦镜头3移动到扫描起始位置。之后，在步骤S215中，控制部16将已经不能通过爬山法AF进行检测的事实作为标记等存储在存储器内，以终止该处理，然后返回到主例程。

接着，下面将参照图14的镜头控制部5的操作流程图描述可互换镜头2的操作。在图14中，当打开摄像机主体1的电源(未示出)时，从摄像机主体1侧经由镜头接触点部8向可互换镜头2提供电力。对可互换镜头2提供了用于镜头的电力，因此可互换镜头2中的每个部分被初始化，从而镜头控制部5变为可操作。此外，在步骤S300中，镜头控制部5等待来自控制部16的通信请求。

当在步骤S300中从控制部16接收到通信请求时，镜头控制部5执行步骤S301的处理。在步骤S301中，镜头控制部5从控制部16接收命令。

在步骤S302中，镜头控制部5判断从控制部16接收到的命令是否为针对爬山法AF的镜头驱动命令。当在步骤S302中判断接收到的命令不是针对爬山法AF的镜头驱动命令时，在步骤S303中，镜头控制部5判断接收到的命令是否为针对相位差AF的镜头驱动命令。当在步骤S303中判断接收到的命令不是针对相位差AF的镜头驱动命令时，在步骤S304中，镜头控制部5判断接收到的命令是否为初始通信命令。此外，当在步骤S304中判断接收到的命令不是初始通信命令时，在步骤S305中，镜头控制部5将接收到的命令视为上述命令之外的其它命令，并执行对应的处理。省略了对该处理的细节的描述。

开始，在打开镜头电源之后，从控制部16将初始通信命令发送到镜头控制部5。在这种情况下，在步骤S308中，镜头控制部5执行与控制部16的初始通信。在该初始通信中，执行可互换镜头2中的初始设置，并且把存储在可互换镜头2中的各种数据发送到控制部16。可互换镜头2中的各种数据包括诸如镜头类型、焦距、成像使能距离、聚焦镜头极限位置、电动机类型等信息以及与AF相关联的各种修正值等。在步骤S308的初始通信终止之后，流程返回到步骤S300，并且等待来自控制部的通信请求。

此外，当在步骤S303中判断接收到的命令是针对相位差AF的镜头驱动命令时，在步骤S306中，镜头控制部5基于包括在相位差AF镜头驱动命令中的镜头驱动量和驱动方向来驱动聚焦镜头3。此外，当完成镜头驱动时，在步骤S307中，镜头控制部5将镜头驱动完成通知发送到摄像机主体1的控制部16。之后，镜头控制部5返回到步骤S300，并等待来自控制部16的通信请求。

此外，当在步骤S302中判断接收到的命令是针对爬山法AF的镜头驱动命令时，在步骤S309中及以后，镜头控制部5启动针对爬山法AF的镜头驱动。在步骤S320中，镜头控制部5通过参照编码器15的输出数据来判断聚焦镜头3是否已经到达无穷远侧驱动极限位置或最近邻侧驱动极限位置。当在步骤S320中判断聚焦镜头3已经到达无穷远侧驱动极限位置或最近邻侧驱动极限位置时，在步骤S315中，镜头控制部5立即停止对聚焦镜头3的驱动，以避免聚焦镜头3的驱动机构的机械碰撞。此外，镜头控制部5通过诸如设置预定标记等的处理来存储聚焦镜头3已经到达无穷远侧驱动极限位置或最近邻侧驱动极限位置的事实。在与摄像机主体1通信时，镜头控制部5将标记数据发送到控制部16。

另一方面，当在步骤S320中判断聚焦镜头3尚未到达无穷远侧驱动极限位置或最近邻侧驱动极限位置时，在步骤S310中，镜头控制部5判断是否已经出现与垂直同步信号VD同步的信号VDP的下降。之后，镜头控制部5等待信号VDP的下降的到来。当在步骤S310中判断检测到信号VDP的下降时，在步骤S311中，镜头控制部5获取编码器15的指示聚焦镜头3的位置的输出数据。在随后的步骤S312中，镜头控制部5判断信号VDP的上升是否已经到来。之后，镜头控制部5等待信号VDP的上升的到来。当在步骤S312中判断检测到信号VDP的上升时，在步骤S313中，镜头控制部5将从编码器15获取的聚焦镜头3的位置数据发送到控制部16。在随后的步骤S314中，镜头控制部5判断是否已经接收到镜头停止命令。当已经接收到镜头停止命令时，在步骤S315中，镜头控制部5停止对聚焦镜头3的驱动。

另一方面，当在步骤S314中判断尚未接收到镜头停止命令时，镜头控制部5返回到步骤S310，并等待信号VDP的下降。之后，重复步骤S310到S314的操作，直到接收到镜头停止命令为止。

在图15中示出了表示这种爬山法AF操作的定时图。下面将参照该定时图进一步描述爬山法AF。

当摄像机主体1的控制部16开始爬山法AF处理时，从控制部16向镜头控制部5发送镜头驱动命令。一旦接收到该命令，镜头控制部5开始镜头驱动。即，镜头控制部5促使镜头驱动部4驱动聚焦镜头3。此时，编码器15生成伴随聚焦镜头3移动的脉冲信号，并将该脉冲信号输出到镜头控制部5。通过对该脉冲信号计数，镜头控制部5获取聚焦镜头3的位置数据。

在摄像机主体1中，在到对应于图像处理部13生成的垂直同步信号VD的预定时刻的时间内操作图像拾取装置7。在对图像拾取装置7执行曝光(EXP)之后，图像处理部13对来自图像拾取装置7的输出信号执行读取(READ)。此外，第二聚焦检测部14与图像处理部13对来自图像拾取装置7的输出信号执行读取(READ)同步地执行对AF估计值的检测(IAF)。另外，预先设置AF估计值的计算完成时刻，从而在垂直同步信号VD上升之前完成计算。

在摄像机主体1中的AF估计值检测操作期间，镜头控制部5等待与图像处理部13生成的垂直同步信号VD同步的信号VDP的下降。当输入该信号VDP的下降时，镜头控制部5根据此时已经计数过的来自编码器15的脉冲信号的脉冲数获取聚焦镜头3的位置数据。之后，镜头控制部5等待信号VDP的上升。当输入该信号VDP的上升时，镜头控制部5将获取的聚焦镜头3的位置数据发送到控制部16。

在检测到AF估计值之后，控制部16等待垂直同步信号VD的上升。当输入垂直同步信号VD的上升时，控制部16接收从镜头控制部5发送来的聚焦镜头3的位置数据。以这种方式，控制部16可以与垂直同步信号VD的上升同步地获取聚焦镜头3的位置数据。

在爬山法AF操作时，在聚焦镜头3的驱动期间重复执行上面描述的操作。此外，当镜头停止命令从控制部16发送到镜头控制部5时，镜头控制部5停止聚焦镜头3的驱动。

如上所述，在本实施方式中，当通过使用具有针对相位差AF系统优化设计并且也可以用于爬山法AF的类型(本实施方式中为类型2)的可互换镜头来执行爬山法AF时，和正常情况相比，把存储在可互换镜头2中的无穷远侧驱动极限位置和最近邻侧驱动极限位置进一步偏移到扩展侧。因此，在包括相位差AF可互换镜头的所有可互换镜头中，在无穷远距离位置或最近邻位置处使得能够通过爬山法AF进行高精度调焦。另外，在本实施方式中，作为示例示出了装备有相位差AF系统和爬山法AF系统两种结构的摄像机主体1。然而，针对相位差AF系统的结构不是必需的，并且本实施方式还可以应用于仅装备有爬山法AF系统的摄像机主体1。

[第二实施方式]

接着，下面将描述本发明的第二实施方式。在第一实施方式中，对于无穷远侧驱动极限位置，从存储在可互换镜头2中的镜头数据存储器20内的无穷远侧驱动极限位置中减去ΔP，并将获得的位置设置为新的无穷远侧驱动极限位置。此外，对于最近邻侧驱动极限位置，将ΔP加到存储在镜头数据存储器20内的最近邻侧驱动极限位置，并将获得的位置设置为新的最近邻侧驱动极限位置。当把无穷远侧驱动极限位置或最近邻侧驱动极限位置改变为朝无穷远侧机械碰撞位置或最近邻侧机械碰撞位置偏移ΔP量的位置时，则可能无穷远侧驱动极限位置或最近邻侧驱动极限位置在被偏移ΔP量之后与无穷远侧机械碰撞位置或最近邻侧机械碰撞位置重叠。在这种情况下，聚焦镜头3与无穷远侧(或最近邻侧)机械碰撞位置碰撞。此外，在这种情况下，聚焦镜头3的位置受到约束。因此，可能爬山法AF的精度降低，或者可能机械结构被聚焦镜头3的机械碰撞损坏。

因此，在第二实施方式中，通过根据图16中示出的控制部16的子例程(即“改变驱动极限位置2”)的流程图执行处理来采取针对上面的问题的对策。另外，执行“改变驱动极限位置2”的处理，来替换图12中示出的“改变驱动极限位置”的处理。此外，对于可互换镜头2和摄像机主体1的结构，可以照原样使用图1中示出的结构。

在图16中的步骤S600中，控制部16通过使用存储在可互换镜头2中的镜头数据存储器20内的诸如焦距、每个单位驱动脉冲的图像移动量等的数据作为参数，来根据可互换镜头2的特性计算获取有效AF估计值所需要的聚焦镜头3的驱动量ΔP。聚焦镜头3的基准位置被设置在无穷远侧机械碰撞位置(见图8A)处，并且从该位置到最近邻侧的方向被定义为正常方向。

在步骤S601中，控制部16判断从光学无穷远距离位置减去当前的无穷远侧驱动极限位置所获得的值是否大于或等于ΔP。当在步骤S601中判断通过从光学无穷远距离位置减去当前的无穷远侧驱动极限位置所获得的值不大于或等于ΔP时，在步骤S602中，控制部16将通过从光学无穷远距离位置减去ΔP所获得的值设置为新的无穷远侧驱动极限位置。

另一方面，当在步骤S601中判断通过从光学无穷远距离位置减去当前的无穷远侧驱动极限位置所获得的值大于或等于ΔP时，或者在步骤S602之后，控制部16判断通过从当前最近邻侧驱动极限位置减去光学最近邻位置所获得的值是否大于或等于ΔP。当在步骤S603中判断通过从当前最近邻侧驱动极限位置减去光学最近邻位置所获得的值不大于或等于ΔP时，在步骤S604中，控制部16将通过把ΔP加到光学最近邻位置所获得的值设置为新的最近邻侧驱动极限位置。

此外，当通过从当前最近邻侧驱动极限位置减去光学最近邻位置所获得的值大于或等于ΔP时，或者在步骤S604之后，控制部16终止图16的处理。

通过上面描述的第二实施方式的处理，如图17中所示，通过从光学无穷远距离位置减去ΔP所获得的位置被设置为无穷远侧驱动极限位置，而通过把ΔP加到光学最近邻位置所获得的位置被设置为最近邻侧驱动极限位置。因此，可以减小聚焦镜头3到达无穷远侧机械碰撞位置或最近邻侧机械碰撞位置的可能性，同时扩展聚焦镜头3的驱动范围。因此，可以在无穷远距离位置或最近邻位置处高精度地执行爬山法AF，同时减小机械结构被聚焦镜头3与该结构的机械碰撞损坏的可能性。

[其他修改实施例]

下面将描述第一和第二实施方式的修改实施例。当可互换镜头2不由金属构成而由塑料构成时，环境温度会使镜头框架变形，并且无穷远侧机械碰撞位置/最近邻侧机械碰撞位置或光学无穷远距离位置/光学最近邻位置在某些情况下会变化。

因此，可以在控制部16的存储器内存储对应于可互换镜头的镜头类型的温度修正数据，可以在可互换镜头2和摄像机主体1中分别提供温度传感器22和23，在AF时可以通过温度传感器22和23获取环境温度信息，并且可以基于温度修正数据和环境温度信息来修正无穷远侧/最近邻侧驱动极限位置。

此外，在第一实施方式中，即使当聚焦镜头3已经到达改变后的无穷远侧驱动极限位置或最近邻侧驱动极限位置，并且不能保证对应于ΔP的聚焦镜头位置间隔时，也可以通过改变插值方法来使爬山法AF有效。在一般的插值处理中，通过执行由已知线性插值基于AF估计值历史记录中关于三个点(P1，H1)、(P2，H2)以及(P3，H3)的信息进行的运算处理来获得峰值位置。在这种情况下，对于聚焦镜头3的位置，要求满足条件(P1-P2)＝(P2-P3)。相反，在本修改实施例中，即使当给出条件(P1-P2)≠(P2-P3)时，也可以通过使用诸如拉格朗日插值等的已知插值方法执行插值处理来计算峰值位置。

[第三实施方式]

接着，下面将描述本发明的第三实施方式。在各种可互换镜头中，它们中的一些具有用于使摄像者为提高调焦速度而有意约束聚焦镜头3的驱动范围的功能。例如，在一些情况下，在可互换镜头2中设有聚焦限制开关21，作为图18中示出的约束部的实施例。当在具有例如300mm焦距的长焦镜头中可以调焦的范围为“从无穷远距离位置到2m(最近邻位置)”时，该聚焦限制开关21是这样的操作构件，所述操作构件使得能够选择可以调焦的范围为“从无穷远距离位置到8m”或“从8m到2m(最近邻位置)”。在具有相对较长焦距的长焦镜头和广角镜头中经常采用这种聚焦限制开关21。

例如，当被摄物位于无穷远距离位置并且聚焦镜头3位于最近邻位置时，该被摄物远未对焦。此时，不可能通过相位差AF进行聚焦检测，并且因为执行所谓的镜头扫描操作，所以调焦的时间变长。此外，在同一条件下，即使在爬山法AF系统中，调焦以达到AF估计值的峰值所需要的时间也变长。因此，摄像者可以通过聚焦限制开关21来预先设置对应被摄物距离的聚焦镜头3的驱动范围。

第三实施方式是这样的示例，其中将本发明应用于可互换镜头设有聚焦限制开关21的摄像机。

在第三实施方式中，如图19中所示，聚焦镜头3的驱动范围被划分成无穷远侧(A区)和最近邻侧(B区)。可以通过聚焦限制开关21选择三种类型区域(即，无穷远和最近邻之间的正常区域，以及聚焦镜头3的驱动范围受约束的A区和B区)中的一个区域。

当要执行爬山法AF时，改变聚焦镜头3的驱动范围，使得即使在A区和B区之间的边界附近也可以执行合适的爬山法AF。更具体地说，在A区中，将改变量ΔP1加到改变之前的A/B区驱动极限位置，以设置改变之后的A区聚焦镜头驱动使能驱动范围。另外，对于符号，到最近邻的方向为正。此外，在B区中，从改变之前的A/B区驱动极限位置减去改变量ΔP2，以设置改变之后的B区聚焦镜头驱动使能驱动范围。

图20是示出对应于图12的“改变驱动极限位置”的子例程“改变驱动极限位置3”的操作的流程图。

在图20的步骤S700中，控制部16首先执行图16中示出的“改变驱动极限位置2”。在随后的步骤S701中，控制部16从镜头控制部5接收关于聚焦限制开关21的位置信息。此外，控制部16判断在A区和B区中的一个中是否设置了聚焦限制开关21。当在A区和B区中都没有设置聚焦限制开关21时，即当在步骤S701中判断设置了无穷远和最近邻之间的正常区时，控制部16终止图20的处理。

另一方面，当在步骤S701中判断在A区和B区中的任一个中设置了聚焦限制开关21时，控制部16通过使用存储在可互换镜头2中的镜头数据存储器20内的诸如焦距、每个单位驱动脉冲的图像移动量等数据作为参数，来根据可互换镜头2的特性计算获得有效AF估计值所需要的聚焦镜头驱动量ΔP1和ΔP2。

在步骤S703中，控制部16判断在A区内是否设置有聚焦限制开关21。当在步骤S703中判断在A区内设置了聚焦限制开关21时，控制部16执行步骤S704的处理。另一方面，当在B区内设置了聚焦限制开关21时，控制部16执行步骤S705的处理。

在步骤S704中，控制部16把通过将ΔP1加到改变之前的A区驱动极限位置而获得的值设置为改变之后的A区驱动极限位置，并终止图20的处理。此外，在步骤S705中，控制部16把通过从改变之前的B区驱动极限位置减去ΔP2而获得的值设置为改变之后的B区驱动极限位置，并终止图20的处理。

如上所述，在第三实施方式中，在改变聚焦镜头3的驱动极限位置后执行爬山法AF。这使得即使当AF估计值在A区和B区之间的位于光学无穷远距离位置和光学最近邻位置中间的边界附近具有峰值时，也可以检测到AF估计值的峰值。因此，可以执行合适的爬山法AF。

本领域技术人员容易发现额外的优点和修改。因此，就更广的方面而言，本发明并不限于这里示出和描述的具体细节和典型实施方式。因此，在不偏离所附权利要求及其等同物所限定的一般发明概念的精神或范围的情况下，可以做出各种修改。

Claims (12)

1、一种可互换镜头型数字摄像机，其特征在于，该可互换镜头型数字摄像机包括：

摄像机主体，该摄像机主体包括：

控制部，该控制部与可互换镜头通信，并通过爬山法AF系统控制所述可互换镜头的调焦；和

判断部，该判断部基于所述可互换镜头和所述控制部之间的通信来判断所述可互换镜头的特性，

可从所述摄像机主体上卸下的可互换镜头，该可互换镜头包括：

用于执行调焦的聚焦镜头；

驱动所述聚焦镜头的聚焦镜头驱动部；以及

镜头控制部，该镜头控制部与所述控制部通信，并控制所述聚焦镜头驱动部来执行调焦，其中

所述控制部基于所述判断部的判断结果来改变先前确定的所述聚焦镜头的驱动使能范围，以执行所述可互换镜头的调焦。

2、根据权利要求1所述的可互换镜头型数字摄像机，其特征在于，

所述可互换镜头包括存储部，所述存储部存储与所述聚焦镜头的所述驱动使能范围相关联的数据，并且

所述控制部通过所述镜头控制部读取存储在所述存储部中的所述与所述聚焦镜头的所述驱动使能范围相关联的数据，并改变读取到的所述与所述聚焦镜头的所述驱动范围相关联的数据，从而改变所述聚焦镜头的所述驱动使能范围。

3、根据权利要求1所述的可互换镜头型数字摄像机，其特征在于，

所述可互换镜头包括存储部，所述存储部存储多类与所述聚焦镜头的所述驱动使能范围相关联的数据，并且

所述控制部通过所述镜头控制部读取存储在所述存储部中的所述与所述聚焦镜头的所述驱动使能范围相关联的数据，并从读取到的所述多类与所述聚焦镜头的所述驱动使能范围相关联的数据中选择一类数据，以改变所述聚焦镜头的所述驱动使能范围。

4、根据权利要求1所述的可互换镜头型数字摄像机，其特征在于，

所述可互换镜头包括存储部，所述存储部存储多类与所述聚焦镜头的所述驱动使能范围相关联的数据，并且

所述控制部通过所述镜头控制部读取存储在所述存储部中的所述与所述聚焦镜头的所述驱动使能范围相关联的数据，并且

通过预定计算，根据读取到的所述多类与所述聚焦镜头的所述驱动范围相关联的数据获得所述聚焦镜头的驱动使能范围，以将所述聚焦镜头的驱动使能范围改变为所获得的所述聚焦镜头的驱动使能范围。

5、根据权利要求2或3所述的可互换镜头型数字摄像机，其特征在于，所述与所述聚焦镜头的所述驱动使能范围相关联的数据为与无穷远距离位置和最近邻位置相关联的数据。

6、根据权利要求4所述的可互换镜头型数字摄像机，其特征在于，所述控制部以朝所述无穷远侧和所述最近邻侧扩展所述聚焦镜头的所述驱动使能范围的方式，改变所述与所述聚焦镜头的所述驱动使能范围相关联的数据。

7、根据权利要求2到4中的任一项所述的可互换镜头型数字摄像机，其特征在于，

所述可互换镜头还包括机械约束部，所述机械约束部将所述聚焦镜头的所述驱动使能范围机械约束在所述无穷远附近的位置和所述最近邻位置处，并且

当所述聚焦镜头的改变后的驱动使能范围超过所述机械约束部的约束位置时，所述控制部将所述聚焦镜头的所述改变后的驱动使能范围约束到所述约束位置。

8、根据权利要求1所述的可互换镜头型数字摄像机，其特征在于，

所述摄像机主体还包括感测环境温度的温度感测部，并且

所述控制部通过所述镜头控制部读取存储在所述存储部中的所述与所述聚焦镜头的所述驱动使能范围相关联的数据，并基于所述温度感测部感测到的温度来修正读取到的所述与所述聚焦镜头的所述驱动范围相关联的数据，从而改变所述聚焦镜头的所述驱动使能范围。

9、根据权利要求1所述的可互换镜头型数字摄像机，其特征在于，

所述可互换镜头还包括感测环境温度的温度感测部，并且

所述控制部通过所述镜头控制部读取存储在所述存储部中的所述与所述聚焦镜头的所述驱动使能范围相关联的数据，并基于所述温度感测部感测到的温度来修正读取到的所述与所述聚焦镜头的所述驱动范围相关联的数据，从而改变所述聚焦镜头的所述驱动使能范围。

10、根据权利要求2到4中的任一项所述的可互换镜头型数字摄像机，其特征在于，该可互换镜头型数字摄像机还包括聚焦限制操作设置部，通过所述聚焦限制操作设置部，用手动操作来设置所述聚焦镜头的驱动使能范围，其中

所述与所述聚焦镜头的所述驱动使能范围相关联的数据为用于约束由所述聚焦限制操作设置部设置的所述聚焦镜头的所述驱动使能范围的数据。

11、根据权利要求1所述的可互换镜头型数字摄像机，其特征在于，所述判断部基于所述可互换镜头与所述控制部之间的通信来判断所述可互换镜头是与所述相位差AF系统兼容的可互换镜头，还是与所述爬山法AF系统兼容的可互换镜头，或者是与所述相位差AF系统和所述爬山法AF系统都兼容的可互换镜头。

12、根据权利要求11所述的可互换镜头型数字摄像机，其特征在于，

所述可互换镜头还包括存储部，所述存储部存储所述与所述聚焦镜头的所述驱动使能范围相关联的数据，并且

当所述判断部判断所述可互换镜头是与所述相位差AF系统和所述爬山法AF系统都兼容的可互换镜头时，所述控制部通过所述镜头控制部读取存储在所述存储部中的所述与所述聚焦镜头的所述驱动使能范围相关联的数据，并改变读取到的所述与所述聚焦镜头的所述驱动范围相关联的数据，从而改变所述聚焦镜头的所述驱动使能范围并执行所述爬山法AF。

Images