CN101750846A - 摄像设备 - Google Patents

Abstract

一种摄像设备，其能够在对比度评价值获取的目标位置处精确地获取评价值，由此抑制由于跳过读取聚焦位置处的对比度评价值所引起的自动调焦的精确度下降以及自动调焦时间的增加。该摄像设备从可互换镜头获取该可互换镜头的可驱动散焦量和在将调焦透镜驱动至焦点调节位置时的驱动速度至少之一。该摄像设备基于可驱动散焦量、驱动速度和用于获取焦点检测时使用的信号的摄像元件中进行电荷存储的电荷存储间隔至少之一，改变焦点检测时的镜头驱动方法。

Description

摄像设备

技术领域

本发明涉及配置有焦点检测功能的镜头可互换(lens-interchangeable)式摄像设备。

背景技术

对于AF(自动调焦)，已经采用了称为对比度型方法(登山方法或TV-AF方法)的技术。在该对比度型方法中，在沿光轴方向驱动摄像镜头中所包括的调焦透镜或者摄像元件时，获取在各驱动阶段所获得的拍摄图像的对比度作为评价值。然后，将与最高评价值相对应的透镜位置定义为聚焦位置。例如，在日本专利2821214中详细说明了该对比度型AF。

在该对比度型AF中，在多个焦点调节位置处分别获取各自根据被摄体图像的高频分量计算出的评价值，由此确定聚焦位置。此时，驱动用于移动焦点调节位置的透镜的方法包括在获取评价值的各目标位置处临时停止驱动透镜的方法(例如，参见日本特开平06-141223)、以及在连续驱动透镜时获取评价值的方法(例如，参见日本特开2002-72073)。在下文，将前者称为“步进驱动方法”，并且将后者称为“搜索驱动方法”。

在步进驱动方法中，在间歇进行相对小的散焦量的镜头驱动时，在各驱动停止位置处获取评价值。该步进驱动方法的优点在于预先确定了镜头驱动完成时镜头要停止的焦点调节位置，因此，可以在各预定的焦点调节位置处可靠地获取评价值。然而，小散焦量的镜头驱动产生进行加速或减速的时间段，因此，与以固定速度和固定散焦量进行镜头驱动的情况相比，在镜头驱动完成之前需要较长的时间。

在搜索驱动方法中，在连续进行镜头驱动以由此连续改变焦点调节位置时，以依赖于焦点检测时使用的传感器的电荷存储间隔的预定时间间隔分别获取评价值。该搜索驱动方法的优点在于除镜头驱动开始和结束以外，镜头驱动的加速或减速不明显，这使得与步进驱动方法相比，在两个评价值获取位置之间的镜头驱动所需的时间较短。然而，假定电荷存储间隔是固定的，则评价值获取距离间隔随镜头驱动速度的增加而增大。

图6A～6E是用于在步进驱动方法和搜索驱动方法之间比较评价值获取时刻和检测到的评价值的示意图。

图6A示出随焦点调节位置而变化的被摄体的评价值的输出水平的示例。附图标记601示出表示评价值的输出的波形。横轴表示焦点调节位置，并且纵轴表示依赖于焦点调节位置的对比度评价值的水平。附图标记602示出表示评价值的输出峰值水平的辅助线。

图6B示出在以速度V1搜索驱动调焦透镜的情况下的评价值获取时刻和检测到的评价值。附图标记603表示在以速度V1进行的搜索驱动期间调焦透镜每单位时间前进的散焦量。箭头604、605和606表示在以速度V1进行的搜索驱动期间的各个评价值获取时刻。附图标记607表示在将焦点检测用的传感器的电荷存储时间段设置为短、并且在紧挨相关联的评价值获取时刻之前的焦点调节位置处存储电荷的情况下，在以速度V1进行的搜索驱动期间检测到的评价值的变化。附图标记608示出表示评价值607的输出峰值水平的辅助线。附图标记609表示在将焦点检测用的传感器的电荷存储时间段设置为大致等于评价获取时间间隔的长度、并且评价值获取时刻中的两个邻近时刻之间的大致中间点对应于与所获取的评价值相关联的用于计算调焦透镜的位置的基准时刻的情况下，在以速度V1进行的搜索驱动期间检测到的评价值的变化。附图标记610示出表示评价值609的输出峰值水平的辅助线。应当注意，在图6B中，虚线示出表示评价值的输出的波形601。如图6B所示，随着电荷存储时间段变短，检测到在评价值的变化中更加即时的值。此外，当以速度V1搜索驱动调焦透镜时，评价值获取距离间隔增大，并因此更有可能检测到大大低于被摄体的对比度评价值的输出峰值水平602的评价值。

图6C示出在以低于速度V1的速度V2搜索驱动调焦透镜的情况下的评价值获取时刻和检测到的评价值。附图标记611表示在以速度V2进行的搜索驱动期间调焦透镜每单位时间前进的散焦量。箭头612、613和614表示在以速度V2进行的搜索驱动期间的各个评价值获取时刻。附图标记615表示在将焦点检测用的传感器的电荷存储时间段设置为短、并且在紧挨相关联的评价值获取时刻之前的焦点调节位置处存储电荷的情况下，在以速度V2进行的搜索驱动期间检测到的评价值的变化。此外，附图标记616示出表示评价值615的输出峰值水平的辅助线。附图标记617表示在将焦点检测用的传感器的电荷存储时间段设置为大致等于评价获取时间间隔的长度、并且评价值获取时刻中的两个邻近时刻之间的大致中间点对应于与所获取的评价值相关联的用于计算调焦透镜的位置的基准时刻的情况下，在以速度V2进行的搜索驱动期间检测到的评价值的变化。附图标记618示出表示评价值617的输出峰值水平的辅助线。应当注意，在图6C中，虚线示出表示评价值的输出的波形601。如图6C所示，随着搜索驱动速度变低，调焦轴上的评价值获取间隔变短，这使得更容易检测到接近于被摄体的对比度评价值的输出峰值水平602的评价值。

图6D示出在以比速度V2还小的速度V3搜索驱动调焦透镜的情况下的评价值获取时刻和检测到的评价值。附图标记619表示在以速度V3进行的搜索驱动期间调焦透镜每单位时间前进的散焦量。箭头620、621和622表示在以速度V3进行的搜索驱动期间的各个评价值获取时刻。附图标记623表示在将焦点检测用的传感器的电荷存储时间段设置为短、并且在紧挨相关联的评价值获取时刻之前的焦点调节位置处存储电荷的情况下，在以速度V3进行的搜索驱动期间检测到的评价值的变化。附图标记624示出表示评价值623的输出峰值水平的辅助线。附图标记625表示在将焦点检测用的传感器的电荷存储时间段设置为大致等于评价获取时间间隔的长度、并且评价值获取时刻中的两个邻近时刻之间的大致中间点对应于与所获取的评价值相关联的用于计算调焦透镜的位置的基准时刻的情况下，在以速度V3进行的搜索驱动期间检测到的评价值的变化。附图标记626示出表示评价值625的输出峰值水平的辅助线。应当注意，在图6D中，虚线示出表示评价值的输出的波形601。如图6D所示，当搜索驱动速度进一步变低时，如果电荷存储时间段短，则可以更容易检测到接近于被摄体的对比度评价值的输出峰值水平602的评价值水平，作为变化的评价值的瞬时值。

图6E示出在步进驱动调焦透镜的情况下的评价值获取时刻和检测到的评价值。在图6E中，描述步进驱动量，使得该量与调焦透镜在与以速度V3进行的搜索驱动期间的评价值获取时间间隔相对应的时间段内前进的散焦量一致。附图标记627表示通过一次步进驱动使调焦透镜前进的散焦量。箭头628、629和630表示步进驱动期间的各个评价值获取时刻，并且与步进驱动时调焦驱动的各个停止位置相对应。附图标记631表示在将焦点检测用的传感器的电荷存储时间段设置为短、并且在紧挨相关联的评价值获取时刻之前的焦点调节位置处存储电荷的情况下，在步进驱动期间检测到的评价值的变化。附图标记632示出表示评价值631的输出峰值水平的辅助线。附图标记633表示在将焦点检测用的传感器的电荷存储时间段设置为大致等于评价获取时间间隔的长度、并且评价值获取时刻中的两个邻近时刻之间的大致中间点对应于与所获取的评价值相关联的用于计算调焦透镜的位置的基准时刻的情况下，在步进驱动期间检测到的评价值的变化。附图标记634示出表示评价值633的输出峰值水平的辅助线。应当注意，在图6E中，虚线示出表示评价值的输出的波形601。如图6E所示，在步进驱动的情况下，在镜头驱动完成之后获取各个评价值，因此无论电荷存储时间段的长度如何都检测到相同的评价值。此外，在步进驱动时，在镜头驱动完成的位置处获取电荷存储结果，使得在电荷存储时间段期间调焦透镜在镜头驱动完成的位置处静止。因此，无论电荷存储时间段的长度如何，都可以获得相同的评价值。

如上所述，在通过搜索驱动方法连续驱动调焦透镜时获取评价值的情况下，检测到的评价值水平根据调焦透镜的驱动速度和焦点检测用的传感器的电荷存储时间段而变化。另一方面，在通过步进驱动方法获取评价值、即在每次镜头驱动停止时获取评价值的情况下，检测到的各个评价值水平根据步进驱动量而变化。

在镜头可互换式摄像设备通过搜索驱动方法进行对比度型AF的情况下，调焦透镜的驱动速度根据所安装的可互换镜头而可能变得过高，使得有时不能够在目标位置处获取评价值。当调焦透镜的驱动速度过高、从而引起评价值获取距离间隔增大时，不能在能够获得聚焦位置附近的高对比度的焦点调节位置处获取评价值，这使得不能适当地检测到聚焦位置。在这种情况下，检测到的评价值的输出峰值水平低，从而由于对聚焦位置的误判断可能降低自动调焦的精确度。此外，存在以下担忧：调焦透镜在即使已通过聚焦位置之后仍继续搜索聚焦位置，这引起了自动调焦时间增加。

发明内容

本发明提供以下摄像设备，该摄像设备能够在对比度评价值获取的目标位置处精确地获取评价值，由此抑制由于跳过读取聚焦位置处的对比度评价值所引起的自动调焦的精确度下降以及自动调焦时间的增加。

本发明提供一种镜头可互换的摄像设备，其具有用于基于对比度评价值来检测被摄体的聚焦位置的焦点检测单元，所述摄像设备包括：获取单元，用于从可互换镜头获取与调焦透镜的焦点调节位置相关联的可驱动散焦量和驱动速度至少之一；以及改变单元，用于基于所述可驱动散焦量、所述驱动速度和用于获取焦点检测时使用的信号的传感器中进行电荷存储的电荷存储间隔至少之一，改变焦点检测时的镜头驱动方法。

根据以下(参考附图)对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1A和1B是作为根据本发明实施例的摄像设备的数字照相机的框图。

图2是用于解释作为根据本发明实施例的摄像设备的数字照相机中使用的距离信息的示意图。

图3是用于解释作为根据本发明实施例的摄像设备的数字照相机的对比度评价值计算电路的框图。

图4A和4B是由作为根据本发明实施例的摄像设备的数字照相机所执行的AF控制处理的流程图。

图5是用于解释由作为根据本发明实施例的摄像设备的数字照相机所使用的模式判断阈值的示意图。

图6A～6E是用于在步进驱动方法和搜索驱动方法之间比较评价值获取时刻和检测到的评价值的示意图。

具体实施方式

以下将参考示出本发明的实施例的附图来详细说明本发明。

图1A和1B是实现根据本发明实施例的摄像设备的数字照相机的框图。

如图1A和1B所示，可互换式摄像镜头100经由未示出的安装部的镜头安装机构可移除地安装至本实施例的数字照相机的照相机主单元200。该安装部配置有电触点单元107。电触点单元107具有包括通信时钟线、数据发送线和数据接收线的通信总线用的端子。这些使得能够在照相机主单元200和摄像镜头100之间进行通信。照相机主单元200经由电触点单元107与摄像镜头100进行通信，以由此控制摄像镜头100中所包括的调焦透镜101以及用于调节光量的光圈102的驱动。尽管仅示出调焦透镜101作为图1B中的摄像镜头100内的透镜，然而在摄像镜头100中还设置有变倍透镜、固定透镜等，并且镜头单元包括这些透镜。

电触点单元107不仅配置有通信总线，而且配置有将图像存储时刻从照相机主单元200发送至摄像镜头100所经由的同步信号线。

来自未示出的被摄体的未示出的光束经由摄像镜头100中包括调焦透镜101的镜头单元和光圈102被引导至照相机主单元200内的快速返回镜203。快速返回镜203以相对于光轴成倾斜关系的方式布置在拍摄光路中，使得快速返回镜203可被移动至将来自被摄体的光束向上引导至取景器光学系统的第一位置(图1A中所示)、或者移动至从拍摄光路退避的第二位置。

在快速返回镜203上反射的光束通过存在于焦平面上的取景器屏幕202、以及由五棱镜201和目镜207所形成的取景器光学系统，从而到达拍摄者的眼睛。

当使快速返回镜203向上移动至第二位置(即，从拍摄光路退避)时，来自摄像镜头100的光束经由作为机械快门的焦平面快门210和光学滤波器211到达摄像元件212。光学滤波器211具有截止红外线并仅将可见光线引导至摄像元件212的功能、以及作为光学低通滤波器的功能。焦平面快门210具有前帘幕和后帘幕，以控制来自摄像镜头100的光束的透射和遮蔽。

应当注意，当快速返回镜203向上移动至第二位置时，辅助镜(未示出)以相对于快速返回镜203折叠的状态，也从拍摄光路退避。使快速返回镜203向上移动至第二位置不仅用于静止图像拍摄，而且用于实时取景。

根据本实施例的数字照相机的照相机主单元200包括控制数字照相机的整体操作的系统控制器230。系统控制器230例如由CPU或MPU来实现，并且控制下文所述的电路等的操作。系统控制器230经由电触点单元107，使用通信总线与摄像镜头100中的镜头控制器108进行通信。与系统控制器230相同，镜头控制器108例如由CPU或MPU来实现，并且控制摄像镜头100中的电路等的操作。

在系统控制器230和镜头控制器108之间进行通信时，从系统控制器230发送用于驱动或停止调焦透镜101的命令、驱动调焦透镜101的量和要求的驱动速度、驱动光圈102的量以及用于发送各种镜头侧数据的请求。另一方面，镜头控制器108发送表示是否正在驱动调焦透镜101、光圈102等的状态信息以及开放F值、焦距和可设置的驱动速度等的各种镜头侧参数。

在调焦控制时，系统控制器230将与镜头驱动方向、镜头驱动量和镜头驱动速度有关的指令通信至镜头控制器108。在接收到来自系统控制器230的镜头驱动命令时，镜头控制器108使镜头驱动控制器104控制用于沿光轴方向驱动调焦透镜101以进行聚焦的透镜驱动机构103。透镜驱动机构103具有步进马达或DC马达作为驱动源。

在接收到来自系统控制器230的光圈驱动命令时，镜头控制器108使光圈控制/驱动部106控制用于驱动光圈102的光圈驱动机构105，以由此驱动光圈102直到指定值为止。

系统控制器230还连接至快门控制器215、连接有测光传感器208的测光单元209、镜驱动机构213和快门充电机构214。快门控制器215根据来自系统控制器230的信号，控制焦平面快门210的前帘幕和后帘幕的行进驱动。此外，系统控制器230将镜头驱动命令发送至镜头控制器108，以经由镜头驱动控制器104控制透镜驱动机构103。这使得在摄像元件212上形成被摄体图像。

照相机D SP 227包括针对对比度型AF的对比度值计算的电路块、针对检测被摄体的运动的运动向量计算的电路块以及用于判断AF框的显示大小和位置的电路块。在下文将详细说明这些电路块。连接至照相机DSP 227的部件包括定时生成器219和经由选择器222的A/D转换器217。视频存储器221和工作存储器226也连接至照相机DSP 227。

基于来自确定数字照相机的整体操作用的定时的定时生成器219的信号，通过来自以像素为单位控制水平驱动和垂直驱动的驱动器218的输出来驱动摄像元件212。这使得摄像元件212将被摄体图像光电转换成图像信号，并输出所生成的图像信号。经由基于来自系统控制器230的信号选择信号的选择器222，将来自A/D转换器217的输出输入至存储器控制器228，并将这些输出全部传送至作为帧存储器的DRAM 229。

在摄像机或致密型数字照相机中，在预拍摄状态下将如以上所获得的结果(以帧为单位)定期传送至视频存储器221，由此监视器显示部220进行取景器显示(实时取景)等。在单镜头反光数字照相机中，在拍摄之前摄像元件212被快速返回镜203和焦平面快门210遮光，使得不能够进行实时取景显示。

因此，通过接通实时取景模式开关235，使快速返回镜203向上移动以从拍摄光路退避，然后使焦平面快门210进入开放状态，由此使得能够进行实时取景操作。此外，在实时取景期间由照相机DSP 227或系统控制器230对来自摄像元件212的图像信号进行处理，由此可以获得与关联图像的清晰度相对应的对比度评价值。因而，可以使用这些评价值来进行对比度型AF。

在拍摄期间，基于来自系统控制器230的控制信号从DRAM229读出各帧的像素数据，并且在已由照相机DSP 227对像素数据进行图像处理之后将其临时存储在工作存储器226中。然后，由压缩/扩展部225基于预定的压缩格式对工作存储器226中所存储的像素数据进行压缩，并将压缩后的像素数据存储在外部非易失性存储器(外部存储器)224中。通常，非易失性存储器224由闪速存储器等来实现。非易失性存储器227还可以例如由硬盘或磁盘来实现。

连接至系统控制器230的显示部231利用液晶显示装置、LED(发光二极管)或有机EL等的显示装置，显示由下文中所述的开关元件所配置或选择的照相机工作状态。操作开关232是在进行与照相机主单元200的各种配置项有关的输入操作时使用的操作构件。释放开关SW1(233)用于开始例如测光/焦点检测区域中的拍摄准备操作。释放开关SW2(234)用于开始拍摄操作(电荷存储和电荷读取操作)。实时取景模式开关用于控制实时取景显示的ON/OFF(打开/关闭)。

另一方面，在作为镜头单元的摄像镜头100中，镜头控制器108配置有存储器109。存储器109存储与摄像镜头100的焦距和开放光圈值等有关的性能信息、作为用于识别摄像镜头100的独有信息的镜头ID(识别)信息以及表示随焦点调节位置而变化的从焦点调节位置到镜头端的距离的距离信息。此外，将从系统控制器230所通信的信息存储在存储器109中。尽管下文中进行了说明，然而在对比度型AF期间根据来自同步信号线的存储定时信号来锁存多个镜头位置信息，并且存储器109还用于存储镜头位置信息。

应当注意，通过将摄像镜头100安装至照相机主单元200时进行的初始通信，将性能信息和ID信息发送至系统控制器230，并且系统控制器230使EEPROM 223存储这些信息。

此外，摄像镜头100配置有用于检测与调焦透镜101有关的位置信息的透镜位置信息检测器部110。由镜头控制器108来读取由透镜位置信息检测器部110所检测到的多个透镜位置信息。这些透镜位置信息用于控制调焦透镜101的驱动，或者经由电触点单元107被发送至系统控制器230。

例如，由用于检测构成透镜驱动机构103的马达的旋转脉冲数的脉冲编码器来实现透镜位置信息检测器部110。将透镜位置信息检测器部110的输出连接至镜头控制器108内未示出的硬件计数器，并且当驱动调焦透镜101时，由硬件计数器对与调焦透镜101有关的位置信息进行计数。镜头控制器108通过访问其内所设置的硬件计数器的寄存器并读取该寄存器中所存储的计数器值，来读取镜头位置信息。

图2是用于解释距离信息的概要的示意图。

参考图2，假定调焦透镜101现在位于最近距离端和无限端之间的中途处，并且位于与最近距离端相距距离Nk且与无限端相距距离Fk的位置处。在这种情况下，包括相对最近距离端的距离Nk和相对无限端的距离Fk的一对信息定义与调焦透镜101的位置有关的区段距离信息，并将该区段距离信息与各个焦点调节位置相关联地存储在镜头控制器108中。镜头控制器108经由透镜位置信息检测器部110识别调焦透镜101的当前位置，并且响应于来自照相机主单元200的输出请求，将与调焦透镜101的当前位置相关联的区段距离信息作为距离信息而输出。

接着，将参考图3来说明照相机DSP 227中的对比度值计算用的电路块。

如上所述，由摄像元件212所生成的电图像信号被CDS/AGC电路216所放大，并由A/D转换器217将其转换成数字信号，并经由选择器222将数字化后的图像数据输入至照相机DSP 227。

为了计算对比度型AF所需的与清晰度相关联的对比度评价值，首先，经由照相机DSP 227中的DSP内部存储器241将输入至照相机DSP 227的图像数据输入至焦点检测区域提取块242。焦点检测区域提取块242对全屏图像数据进行裁剪以获得仅主被摄体附近的区域中的图像，从而将所获得的图像传送至下游的对比度评价值计算块243。优选焦点检测区域具有在长度方向上相当于画面的外框的1/5～1/10的大小。应当注意，可以由系统控制器230经由焦点检测区域提取块242来配置画面中焦点检测区域的位置以及该焦点检测区域的垂直和水平大小。

接着，将参考图4A和4B所示的流程图来说明根据本实施例的数字照相机的主要部分的操作。除非另外说明，在系统控制器230的控制下进行以下所述的AF控制处理。

参考图4A和4B，当通过按下释放开关SW1发出AF开始命令时，开始该AF控制处理。应当注意，代替释放开关SW1，可以按下操作开关232。此外，假定已经接通照相机主单元200的电源，并且照相机主单元200当前正在进行实时取景操作。

首先，在步骤S401中，从驱动器218获取与摄像元件212的电荷存储间隔有关的信息。然后，在下一步骤S402中，从镜头控制器108获取与可设置的最小镜头驱动速度有关的信息。在下一步骤S403中，获取镜头ID信息，该镜头ID信息包含表示所安装的镜头(摄像镜头100)是否能够输出与从当前的焦点调节位置到焦点端的距离有关的距离信息的信息。

在下一步骤S404中，判断镜头是否能够输出与从当前的焦点调节位置到焦点端的距离有关的距离信息。如果镜头能够输出该距离信息，则处理进入步骤S405，在该步骤S405中，基于该距离信息来确定根据预定规则进行扫描的行进方向(移动方向)。该预定规则可以是已知的算法，并且可以朝向近焦点端(最近距离端)开始扫描以优选自动聚焦近景，或者可以朝向远焦点端(无限端)开始扫描以优选自动聚焦远景。在确定了行进方向之后，处理进入步骤S407，在该步骤S407中，获取沿行进方向到焦点端的距离。然后，处理进入步骤S408。应当注意，到焦点端的距离表示从当前的焦点调节位置到最近距离端的距离Nk或者从当前的焦点调节位置到无限端的距离Fk。

另一方面，如果在步骤S404中判断为镜头不能够输出距离信息，则处理进入步骤S406。在步骤S406中，首先，估计出在朝向最近距离端的一侧上存在被摄体的可能性较高，并且将行进方向设置为朝向最近距离端。在确定了行进方向之后，处理进入下文所述的步骤S412。

在步骤S407之后的步骤S408中，判断是否满足以下表达式(1)。

D＜T×Va×N    ...(1)

该表达式(1)用于判断在以当前镜头驱动速度沿行进方向朝向焦点端进行搜索驱动时是否可以获取对比度评价值模式判断所需的评价值。D表示沿行进方向从当前焦点调节位置到焦点端的距离，T表示焦点检测用的摄像元件212的电荷存储时间段，并且Va表示当前的镜头驱动速度。此外，N表示对比度评价值模式判断所需的评价值获取位置的数量(即，评价值的必需数量)。在简单检测评价值的最大值的情况下，将N设置为3(N＝3)。在检测包括邻近焦点调节位置处的值的评价值的峰值的情况下，将N设置为大于3(N＞3)。应当注意，模式判断是使用例如3个邻近位置(N＝3)处各自的评价值来判断是评价值朝向最近距离端单调增加、评价值朝向无限端单调增加、还是评价值已达到其峰值(即，评价值的曲线的凸起变化)。

如果在步骤S408中判断为不满足表达式(1)，则处理进入步骤S411，从而以当前的镜头驱动速度继续搜索驱动。

另一方面，如果满足表达式(1)，则处理进入步骤S409，在步骤S409中判断是否满足以下表达式(2)。

D≥T×Vb×N    ...(2)

应当注意，Vb表示最小镜头驱动速度，并且D、T和N表示与表达式(1)中相同的项。表达式(2)用于判断在以最小镜头驱动速度沿行进方向朝向焦点端进行搜索驱动时是否可以获取对比度评价值模式判断所需的评价值。

如果满足表达式(2)，则处理进入步骤S410，相反如果不满足表达式(2)，则处理进入步骤S412。

如果判断为可以通过将镜头驱动速度设置为最小镜头驱动速度Vb来获取对比度评价值模式判断所需的评价值，则如上所述处理从步骤S409进入步骤S410。在步骤S410中，降低镜头驱动速度以满足表达式(2)，然后处理进入步骤S411。在步骤S411中，选择搜索驱动方法作为镜头驱动方法，然后处理进入步骤S413。在步骤S413中，设置适合于搜索驱动速度(Va或Vb)的模式判断阈值。搜索驱动速度越高，将模式判断阈值设置为越大。

现在，将参考图5来给出对根据搜索驱动速度设置模式判断阈值的说明。

在图5中，附图标记501示出表示聚焦位置附近的对比度评价值的最大值的轨迹。附图标记502表示以镜头驱动速度Va所进行的搜索驱动，并且由箭头的长度来表示每单位时间的移动量。附图标记503表示以低于镜头驱动速度Va的镜头驱动速度Vb所进行的搜索驱动，并且由箭头的长度来表示每单位时间的移动量。附图标记504表示步进驱动，并且由箭头的长度来表示每步的移动量(驱动量)。应当注意，在本实施例中，作为用于移动焦点位置的透镜驱动方法，选择性地采用以上在背景技术部分详细说明的步进驱动方法和搜索驱动方法各自的技术。

附图标记505表示评价值的模式判断阈值的例子，并且根据每一从获取对比度评价值到获取下一个对比度评价值的预定时间段的移动量，针对以镜头驱动速度Va所进行的搜索驱动设置该模式判断阈值。当评价值的峰值的高度至少等于模式判断阈值时，判断为峰值表示聚焦位置。更具体地，当评价值的变化量超过模式判断阈值时，将此时的评价值判断为峰值，并且当出现非常陡峭的峰值时，估计出不存在其它更陡峭的峰值，并最终将该峰值看作为表示聚焦位置的峰值。实际上，将模式判断阈值设置为充分大的值。类似地，附图标记506表示评价值的模式判断阈值，根据每预定时间段的移动量，针对以镜头驱动速度Vb进行的搜索驱动设置该模式判断阈值，并且附图标记507表示评价值的模式判断阈值，根据每步的移动量，针对步进驱动设置该模式判断阈值。

如图5所示，根据每一从获取对比度评价值到获取下一个对比度评价值的预定时间段的移动量，针对相关联的驱动设置对比度评价值的模式判断阈值505～507中的各模式判断阈值。

再次参考图4B，在步骤S413中设置模式判断阈值之后，处理进入步骤S414。在步骤S414中，开始用于在执行在步骤S411中所选择的搜索驱动时进行对比度评价的扫描操作。

另一方面，在步骤S406或S409之后的步骤S412中，选择步进驱动作为镜头驱动方法，从而在对比度评价值获取的目标位置处必定获得评价值。在确定了镜头驱动方法之后，处理进入步骤S413，在该步骤S413中，设置适合于步进驱动的模式判断阈值。然后，处理进入步骤S414，在该步骤S414中，开始用于在执行在步骤S412中选择的步进驱动时进行对比度评价的扫描操作。

在下一步骤S415中，通过扫描操作检测对比度评价值的峰值，并且如果该峰值的评价值大于预定的峰值判断阈值，则判断为已经成功地检测到聚焦位置。如果判断为已经成功地检测到聚焦位置，则处理进入步骤S416，并且向聚焦位置控制调焦透镜101的驱动，之后终止AF操作。另一方面，如果在步骤S415中判断为没有成功地检测到聚焦位置，则立即终止本处理。

在本实施例中，在步骤S409中判断在通过将镜头驱动速度设置为最小镜头驱动速度沿行进方向朝向焦点端进行搜索驱动时是否可以获取对比度评价值模式判断所需的评价值。然而，这不是限制性的，并且可以仅基于沿行进方向从当前的焦点调节位置到焦点端的距离，或者可选地，仅基于最小镜头驱动速度或当前所设置的镜头驱动速度，以简化的方式来判断是否可以获取对比度评价值模式判断所需的评价值。此外，可选地，可以仅基于焦点检测用的摄像元件212的电荷存储间隔来判断是否可以获取对比度评价值模式判断所需的评价值。这些变形适合于所安装的可互换镜头未配备有用于基于等式(1)或(2)进行判断的所有判断装置的情况，或者期望减少信息获取的处理从而减轻系统控制器230的处理负荷的情况。

在本实施例中，如果可互换式摄像镜头不能够输出与到焦点端的距离有关的距离信息，则毫无例外地选择步进驱动方法作为镜头驱动方法。然而，即使当可互换式摄像镜头不能够输出与到焦点端的距离有关的距离信息时，如果可以获得与从最近距离端到无限端的整个调焦可移动范围有关的信息，则可以基于整个调焦可移动范围的长度简单地判断是否可以获取对比度评价值模式判断所需的评价值。

此外，在本实施例中，镜头控制器108将与调焦透镜101的当前位置相对应的距离信息作为散焦量而输出。然而，这不是限制性的，并且可以配置方法，使得由基于镜头控制器108内未示出的硬件计数器的计数的数值(驱动脉冲计数)来表示距离信息，并将该数值输出至照相机主单元200。在这种情况下，可以由系统控制器230将该数值解码成散焦量。这使得可以简化可互换式摄像镜头100的结构，使得可以在为单个照相机主单元200设置多个摄像镜头100时实现合理的系统结构。

如上所述，根据本实施例，可以安装可互换镜头的镜头可互换式摄像设备配置有用于基于对比度评价值来检测聚焦位置的对比度型焦点检测功能。在该类型的摄像设备中，从安装至摄像设备的可互换镜头获取相对于调焦透镜的焦点调节位置的可互换镜头的可驱动散焦量和驱动速度中的至少一个。然后，基于可驱动散焦量、镜头驱动速度和用于获取焦点检测时使用的信号的摄像元件212的电荷存储间隔中的至少一个，来改变焦点检测用的镜头驱动方法。应当注意，镜头驱动方法一般表示连续进行镜头驱动直到要求停止镜头驱动为止的作为第一驱动方法的搜索驱动方法，或者以与所要求的驱动值相对应的量进行镜头驱动的作为第二驱动方法的步进驱动方法。

具体地，进行以下判断以执行对比度值AF：基于所安装的可互换镜头的可驱动散焦量、镜头驱动速度和摄像元件212的电荷存储间隔中的至少一个，判断在镜头驱动期间是否可以在各个期望的焦点调节位置处获取对比度评价值(步骤S409)。应当注意，“期望的焦点调节位置”表示使得能够以足够小从而不会在模式判断期间跳过读取峰值的散焦距离间隔进行评价值获取所期望的位置(间隔)。使用等式(2)，以判断是否能够在搜索驱动期间在期望的焦点调节位置处获取对比度评价值。当判断为不能够进行对比度评价值获取时，将镜头驱动方法切换至在目标对比度评价值获取位置处能够精确地停止镜头驱动的作为第二驱动方法的步进驱动(间歇驱动)方法(步骤S409～S412)。

另一方面，当可以进行对比度评价值获取时，降低驱动速度(步骤S409～S411)，由此进行搜索驱动，即通过第一驱动方法的镜头驱动。换言之，可以从多个速度中选择用于移动焦点调节位置的镜头驱动速度，并因此当能够在期望的焦点调节位置处获取对比度评价值时，改变用于通过第一驱动方法来移动焦点调节位置的镜头驱动速度。

可驱动散焦量表示焦点检测期间沿调焦驱动方向直到调焦驱动极限(焦点端)为止的散焦量，或者焦点检测期间在整个调焦可移动范围(从最近距离端到无限端)中的散焦量。

摄像镜头100输出焦点检测期间沿调焦驱动方向直到调焦驱动极限(焦点端)为止的驱动值(驱动脉冲计数)，并且照相机主单元200获取该驱动值，并基于该驱动值计算可驱动散焦量。

用于拍摄静止图像的摄像元件212还用作用于获取焦点检测时使用的信号的传感器部件。

在检测聚焦位置时使用的阈值根据镜头驱动方法之间的切换而变化。

因而，本实施例使得可以在期望的焦点调节位置处精确地获取对比度评价值，并因此可以提供能够抑制由于跳过读取聚焦位置处的对比度评价值所引起的自动调焦的精确度下降以及自动调焦时间的增加的数字照相机。

还可以通过读出并执行存储装置上所记录的程序以进行上述实施例的功能的系统或设备的计算机(或者CPU或MPU等的装置)以及通过以下方法来实现本发明的方面，其中，由系统或设备的计算机通过例如读出并执行存储装置上所记录的程序以进行上述实施例的功能，来进行该方法的步骤。为了该目的，例如，经由网络或者从用作存储装置的各种类型的记录介质(例如，计算机可读介质)向计算机提供该程序。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改以及等同结构和功能。

本申请要求2008年12月12日提交的日本专利申请2008-316330的优先权，在此通过引用包含其全部内容。

Claims (8)

1.一种镜头可互换的摄像设备，其具有用于基于对比度评价值来检测被摄体的聚焦位置的焦点检测单元，所述摄像设备包括：

获取单元，用于从可互换镜头获取与调焦透镜的焦点调节位置相关联的可驱动散焦量和驱动速度至少之一；以及

改变单元，用于基于所述可驱动散焦量、所述驱动速度和用于获取焦点检测时使用的信号的传感器中进行电荷存储的电荷存储间隔至少之一，改变焦点检测时的镜头驱动方法。

2.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述获取单元获取焦点检测期间沿调焦驱动方向直到调焦驱动极限为止的散焦量，作为所述可驱动散焦量。

3.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述获取单元获取焦点检测期间的整个调焦可移动范围的散焦量，作为所述可驱动散焦量。

4.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述获取单元从所述可互换镜头获取焦点检测期间沿调焦驱动方向直到调焦驱动极限为止的驱动值，并且基于所获取的驱动值来计算所述可驱动散焦量。

5.根据权利要求4所述的摄像设备，其特征在于，所述镜头驱动方法是连续进行镜头驱动直到要求停止镜头驱动为止的第一驱动方法、或者以与所获取的驱动值相对应的量进行镜头驱动的第二驱动方法。

6.根据权利要求5所述的摄像设备，其特征在于，所述改变单元基于所述可驱动散焦量、所述驱动速度和所述电荷存储间隔至少之一，选择所述第一驱动方法和所述第二驱动方法之一。

7.根据权利要求5所述的摄像设备，其特征在于，所述驱动速度的设置能够从多个速度中选择，以及

其中，所述改变单元基于所述可驱动散焦量、所述驱动速度和所述电荷存储间隔至少之一，改变所述第一驱动方法中的驱动速度。

8.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述焦点检测单元根据所述改变单元对所述镜头驱动方法的改变，改变检测聚焦位置时所使用的阈值。

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