CN102713715A - 成像装置和成像方法 - Google Patents

Abstract

一种成像装置包括：成像镜头，其获得被摄体的光学图像；成像元件，其从被摄体接收穿过成像镜头的光；对焦位置确定单元，其根据从成像元件获得的图像数据确定成像镜头的对焦位置；以及镜头移动单元，其移动成像镜头，该对焦位置确定单元包括AF操作开始位置确定单元，配置成当镜头移动单元将成像镜头驱动到预定操作开始位置时，根据图像数据计算AF估算值并根据AF估算值确定AF操作开始位置。

Description

成像装置和成像方法

技术领域

本发明涉及具有自动聚焦功能的成像装置和成像方法。特别地，本发明涉及这样的成像装置和成像方法：即使当成像装置包括具有用于聚焦的宽广驱动范围的镜头单元，其每一个也可以通过控制镜头单元的聚焦操作开始位置来减少对焦检测时间。

背景技术

普通成像装置（诸如数字照相机）具有自动聚焦在被摄体上的自动聚焦单元（下文称为AF单元）。作为用于AF单元的自动聚焦控制方法的示例，已知了登山自动聚焦方法（hill-climbing auto-focus method）（例如，参考JPS39-5265A）。在这种登山自动聚焦方法中，从成像元件所输出的图像信号中获得相邻像素的亮度差的积分值（integral value），并将该积分值用作示出对焦级别（focus level）的AF估算值。当被摄体处于对焦状态下时，图像信号中的被摄体的轮廓部分清晰，因此图像信号中相邻像素的亮度差增大。即，在对焦状态下增大AF估算值。另一方面，当被摄体处于跑焦（non-focus）状态下时，该被摄体的轮廓部分不清晰，因此图像信号中相邻像素的亮度差减小。即，在跑焦状态下AF估算值减小。

在AF单元中，在移动对焦镜头的同时，通过在那时在镜头位置中以预定定时或恒定时间间隔获得图像信号来计算AF估算值，指定AF估算值的最大值（AF估算值的峰值位置），将对焦镜头移动到AF估算值为最大值的镜头位置，然后使对焦镜头停止。因此，AF单元配置成自动聚焦在被摄体上。如上所述，登山自动聚焦方法通过检测AF估算值的峰值位置来聚焦在被摄体上。

在常规普通登山自动聚焦方法中，通过在对焦镜头的预定的整个移动范围之上移动镜头来指定可以获得最大AF估算值的镜头位置，并将该对焦镜头移动到所指定的位置。更具体地说，AF操作开始位置被用作对焦镜头的预定的移动范围的中心位置，并且对焦镜头首先移动到那个位置。在将对焦镜头从那个位置移动到某个确定方向（例如，最接近对焦位置的方向）之后，对焦镜头翻转（turn over）并移动到无穷远对焦位置的方向。在该时间期间，指定可以获得最大AF估算值的镜头位置。然而，根据这样的AF控制方法，为AF操作花很长的时间，而有可能丢失照相机会。

最近，为了解决这样的问题，已经例如在JP3851027B中提出了改进登山自动聚焦方法并以高精确度和高速度操作的AF控制方法。JP3851027B中所描述的AF控制方法是这样一种方法，其可以增大AF操作速度，并且可以通过使用按微细间隔采样AF估算值的第一模式和在直到对焦镜头靠近对焦位置以前按粗略间隔采样AF估算值而在对焦位置附近按微细间隔采样AF估算值的第二模式两者来平滑地聚焦在被摄体上。然而，在JP3851027B中所描述的AF控制方法中，由于进行两种AF控制（诸如按粗略间隔的AF控制和按微细间隔的AF控制），所以对焦操作的速度的增大不足。为此，仍然渴望对焦操作的速度的增大。

因而，提出了在JP2008-058559A中所描述的对焦调节器。这种对焦调节器配置成在曾经聚焦之后当重新调节焦点（focal point）时存储上一对焦位置上的图像，将该存储的图像与当前图像比较，如果一致性（agreement）是在预定范围之内则缩窄对焦搜索范围。然而，在JP2008-058559A中所描述的对焦调节器中，其假定存储了曾经聚焦的图像，并且其不跟踪被摄体随着时间的改变。为此，如果被摄体随着时间而改变，则JP2008-058559A中所描述的特征很可能不被使用，因此不能期望实质性的效果。

此外，所有常规自动聚焦调节器都有这样的问题：笨重的镜头在对焦位置上有很低的停止（stop）精确度，缺少按照驱动脉冲的移动，并且需要移动时间，或者有时不移动。特别地，如果镜头驱动系统的驱动机构部分具有反冲（backlash），或者对焦镜头具有宽广的驱动范围（诸如可以进行微距照相（macro photography）的镜头），则以上问题显著。

发明内容

考虑到上述常规技术，很渴望即使镜头位于移动范围的任何位置上也可以通过估计被摄体的对焦位置来平滑地将镜头移动到对焦位置的技术。

因此，本发明的目的是提供成像装置和成像方法，它们都可以通过在AF操作中将拍摄镜头移动到AF操作开始位置的同时计算AF估算值来高速地进行AF操作。

为了实现以上目的，本发明的一个实施例提供一种成像装置，其包括：成像镜头，其获得被摄体的光学图像；成像元件，其从被摄体接收穿过成像镜头的光；对焦位置确定单元，其根据从成像元件获得的图像数据确定成像镜头的对焦位置；以及镜头移动单元，其移动成像镜头，该对焦位置确定单元包括AF操作开始位置确定单元，配置成当镜头移动单元将成像镜头驱动到预定操作开始位置时，根据图像数据计算AF估算值并根据AF估算值确定AF操作开始位置。

而且，本发明的一个实施例提供一种成像方法，包括：成像步骤，其接收被摄体的光学图像并成像该被摄体的光学图像；对焦位置确定步骤，其根据在成像步骤中获得的图像数据来确定成像镜头的对焦位置；以及移动步骤，其移动成像镜头，该对焦位置确定步骤包括AF操作开始位置确定步骤，其当镜头移动步骤将成像镜头驱动到预定操作开始位置时，基于图像数据计算AF估算值，并基于AF估算值确定AF操作开始位置。

附图说明

包括附图来提供对本发明的进一步理解，并且附图合并在说明书中来构成该说明书的一部分。附图图示本发明的实施例，并且与本说明书一起用于解释本发明的原理。

图1提供图示作为根据本发明的实施例的成像装置的数字相机的示例的正面视图。

图2提供图1中的数字相机的平视图。

图3提供图1中的数字相机的背面视图。

图4提供图示图1中的数字相机的电控制系统的示例的方框图。

图5提供在图1中的数字相机的LCD上显示的普通AF框的视图。

图6提供图示图1中的数字相机的AF操作的流程图。

图7提供在根据本发明的成像装置的实施例1中的对焦镜头开始扫描处理的流程图。

图8提供在实施例1中的对焦镜头速度设置处理的流程图。

图9提供在实施例1中的操作开始位置确定处理的流程图。

图10提供在实施例1中的AF处理的流程图。

图11提供每个都图示AF估算值的曲线图：曲线图A图示被摄体亮度为LV10的情况，而曲线图B图示被摄体亮度为LV8的情况。

图12提供每个都图示其中图11中的AF估算值被平滑微分的结果的曲线图：曲线图A图示被摄体亮度为LV10的情况，而曲线图B图示被摄体亮度为LV8的情况。

图13提供每个都图示在实施例1中对焦镜头开始扫描时的AF估算值的曲线图：曲线图A图示AF估算值的峰值检测，而曲线图B图示AF估算值的单调下降。

图14提供每个都图示其中图13中的AF估算值被平滑微分的结果的曲线图：曲线图A图示AF估算值的峰值检测，而曲线图B图示AF估算值的单调下降。

图15提供在根据本发明的成像装置的实施例2中的AF操作开始位置确定处理的流程图。

图16提供在根据本发明的成像装置的实施例3中的对焦镜头开始扫描处理的流程图。

图17提供在实施例3中的对焦镜头速度设置处理的流程图。

图18提供在根据本发明的成像装置的实施例4中的对焦镜头开始扫描处理的流程图。

图19提供在实施例4中的对焦镜头临时位置设置处理的流程图。

图20提供图示图像数据装载时的VD信号、对焦镜头的驱动定时、消除电快门的电荷的脉冲定时和曝光定时的定时图。

具体实施方式

在下文为将参考附图描述根据本发明的成像装置和成像方法的实施例。

图1-图3提供作为根据本发明的实施例的成像装置的示例的数字相机的外观的示例。图1提供正面视图，图2提供平视图，而图3提供背面视图。

参考图1，作为成像装置的外壳的相机主体CB的正面包括闪光发射器3、光学取景器（finder）的物面4、遥控接收器6和包括成像镜头的镜头筒单元7。相机主体CB的一侧面包括存储卡舱（room）和电池舱的盖子2。

参考图2，相机主体CB的顶面包括快门按钮SW1、模式拨盘SW2和副液晶显示器1（sub-LCD）（在下文为LCD）。

参考图3，相机主体CB的背侧包括光学取景器4的目镜部分、AF发光二级管8（在下文为LED）、闪光（strobe）LED 9、LCD 10、电源开关13、在广角方向上的变焦开关SW3、在远距照相方向上的变焦开关SW4、用于设置和释放自拍定时器的开关SW5、菜单开关SW6、用于设置闪光灯和光标的向上移动的开关7、用于光标的向右移动的开关SW8、显示器开关SW9、用于光标的宏（macro）和向下移动的开关SWI0、用于确认图像和光标的向左移动的开关SW11、OK开关SW12和快速存取开关SW13。

接下来，将描述根据图4所示的实施例的成像装置的功能模块的示例。成像装置的各种操作（处理）由配置为IC（集成电路）等数字信号处理器104（在下文为DSP 104）控制。DSP 104包括CCD（电荷耦合器件）信号处理第一模块104-1、CCD信号处理第二模块104-2、CPU（中央处理单元）模块104-3、本地SRAM（静态随机存取存储器）104-4、USB（通用串行总线）模块104-5、串行模块104-6、JPEG编解码（CODEC）模块104-7、大小调整（RESIZE）模块104-8、TV信号显示模块104-9和存储卡控制器模块104-10。每个模块都经由总线连接。该DSP 104用作自动聚焦检测器、镜头移动单元和AF操作开始位置确定单元。

DSP 104的外部部分包括存储RAW-RGB图像数据、YUV图像数据和JPEG图像数据的SDRAM（同步随机存取存储器）103、RAM 107、内部存储器120和在其中存储控制程序的ROM 108。这些部分经由总线连接到DSP104。

镜头筒单元7包括具有变焦镜头7-1a的变焦光学系统7-1、具有对焦镜头7-2a的对焦光学系统7-2、具有孔径光阑7-3a的孔径光阑单元7-3以及具有机械快门7-4a的机械快门单元7-4。变焦光学系统7-1、对焦光学系统7-2、孔径光阑单元7-3和机械快门单元7-4分别由变焦马达7-1b、作为对焦镜头移动部分的对焦马达7-2b、孔径光阑马达7-3b和机械快门马达7-4b驱动。这些变焦马达7-1b、对焦马达7-2b、孔径光阑马达7-3b和机械快门马达7-4b由马达驱动器7-5驱动，而马达驱动器7-5由DSP 104的CPU模块104-3控制。

镜头筒单元7的变焦镜头7-1a和对焦镜头7-2a构成用于将被摄体光学图像聚焦在作为成像元件的CCD 101的成像表面上的成像镜头。CCD 101将被摄体光学图像转换为电图像信号，并将该电信号输出到F/E-IC（前端IC）102。F/E-IC 102包括CDS（相关双采样部分）102-1、AGC（自动增益控制器）102-2和A/D（analogue digita1；模拟/数字）转换器102-3，对每一个图像信号进行预定处理，将图像信号转换为数字信号，并将数字信号输出到DSP 104的CCD信号第一处理模块104-1。这些信号处理操作经由TG（timing generator；定时发生器）102-4、由从DSP 104的CCD信号第一处理模块104-1输出的VD.HD（垂直驱动和水平驱动）信号控制。CCD信号第一处理模块104-1对经由从CCD101的F/E-IC 102输入的数字图像数据进行诸如白平衡调节和γ调节之类的信号处理，并输出VD信号和HD信号。

DSP 104的CPU模块104-3控制进行声音记录操作的声音记录电路115-1。该声音记录电路115-1根据CPU模块104-3的指令记录由麦克风115-3转换并由麦克风放大器115-2放大了的声音信号。CPU模块104-3控制声音再现电路116-1。声音再现电路116-1按照CPU模块104-3的指令，将记录在存储器中的声音信号输出到音频放大器116-2。该声音信号由音频放大器116-2放大并输出扬声器116-3，并从扬声器116-3再现该声音。CPU模块104-3通过控制闪光电路114来从闪光发射器3发射照明光。CPU模块104-3控制测量被摄体距离的测距（ranging）单元5。

除此而外，由于成像装置如上所述那样根据图像数据进行AF控制，所以不是总需要由测距单元5来测量被摄体距离，在这种情况下，可以省掉测距单元5。由测距单元5，可以将被摄体距离的测量信息用于在闪光电路114中控制闪光灯发光。而且，测距单元5的被摄体距离的测量信息根据图像数据可以补充地（supplementarily）用于对焦控制。

CPU模块104-3电连接到布置在DSP 104之外的副CPU 109。副CPU 109经由LCD驱动器111控制副LCD 1的显示。副CPU 109电连接到AF LED 8、闪光LED 9、遥控光接收器6、具有开关SW1-SW13的操作部分和蜂鸣器113。

USB模块104-5电连接到USB连接器122。串行模块104-6经由串行驱动器电路123-1电连接到RS-232C连接器123-2。TV信号显示模块104-9经由LCD驱动器117电连接到LCD 10。TV信号显示模块104-9经由视频放大器118电连接到视频插孔119。存储卡控制器模块104-10电连接到存储卡插槽121的接触点。如果存储卡提供在该存储卡插槽121中，则存储卡电连接到该卡的接触点，并且存储卡控制器模块104-10电连接到该存储卡。

接下来，将描述如上所述地构造的成像装置的操作。通过将如图1-图3所示的模式拨盘SW2设置到记录模式，以记录模式启动（activate）成像装置。如果CPU模块104-3经由副CPU 109检测到包括在图4中的操作部分（SW1-SW13）中的模式拨盘SW2的记录模式导通（turn on），则设置模式拨盘SW2的记录模式。然后，CPU模块104-3控制马达驱动器7-5，并移动镜头筒单元7到可拍摄（shootable）位置。而且，CPU模块104-3导通每一个部分（诸如CCD 101、F/E-1C 102和LCD监视器10），并开始每一个部分的操作。如果每一个部分被导通，则取景器模式的操作开始。

在取景器模式下，由从被摄体经由镜头筒单元7的成像镜头进入作为成像元件的CCD 101的光，被摄体图像聚焦在CCD 101的光接收表面上。被摄体图像由CCD 101转换为电信号、并作为RGB的模拟信号输出到CDS 102-1。RGB的模拟信号经由AGC（自动增益控制电路）102-2发送到A/D转换器102-3。该RGB的模拟信号由A/D转换器102-3转换为RGB的数字信号（RGB图像数据）。该RGB图像数据在提供在DSP 104中的CCD信号第二处理模块104-2中的YUV转换器中转换为YUV图像数据。该YUV图像数据记录在作为帧存储器的SDRAM 103中。该CCD信号第二处理模块104-2对RGB图像数据进行适当的处理（诸如滤波处理），并将RGB图像数据转换成YUV图像数据。该YUV图像数据由CPU模块104-3读取。读取的YUV图像数据经由TV（电视）信号显示模块104-9、视频放大器118和视频插孔119输出到TV。而且，读取的YUV图像数据经由LCD驱动器117输出到LCD 10。这种处理以1/30秒间隔进行，并变成在要在TV或LCD 10上显示的图像每1/30秒更新的取景器模式下的显示。

如果按下操作部分的快门按钮SW1，则根据在CCD信号第一处理模块104-1中装载的RGB图像数据来计算示出在至少一部分屏幕上的对焦级别的AF估算值以及示出曝光级别的AF估算值。所述AF估算值由CPU模块104-3读取，并由自动聚焦检测器用于对焦检测处理（AF处理）。

已聚焦被摄体图像在其边缘部分是清晰的，因此包括在图像数据中的空间频率的高频分量变成最大。通过利用被摄体图像数据计算出来的AF估算值被设置成反映包括在图像数据中的空间频率的高频分量的电平（level）的值。因此，在其中这种AF估算值变成最大值的、获得图像数据的对焦镜头7-2a的位置变成对焦位置。也就是说，根据AF估算值，可以指定对焦位置。除此而外，当在其中该AF估算值变成最大值的、对焦镜头7-2a的多个位置（峰值位置）存在时，考虑到峰值位置上的AF估算值的大小和该峰值位置周围的位置上的AF估算值的变化（增大和减小）的级别，进行将最可靠的峰值位置用作对焦位置的AF操作。

可以根据被摄体图像中的预定范围（AF处理区域）内的RGB图像数据计算AF估算值。图5图示在取景器模式下显示在LCD 10上的图像。在图5中，显示在LCD 10的中心部分的帧的内部部分是成像装置中的AF处理区域。例如，在被摄体图像的中心上在水平方向上长度的40%和垂直方向上长度的30%的区域被设置为这种AF处理区域的示例。

接下来，将描述对焦镜头7-2a的驱动定时与AF处理中的AF估算值计算定时之间的关系。以与一个VD信号对应的预定对焦驱动量来进行对焦镜头7-2a的驱动。当对焦马达7-2b为脉冲马达时，例如，驱动脉冲的数量对应于对焦驱动量。通过以与VD信号脉冲的下降沿对应的预定脉冲速率、根据预定数量的驱动脉冲来驱动对焦镜头7-2a，结束对焦镜头7-2a的一次驱动。对应于接下来要输出的VD信号脉冲的下降沿，再次进行对焦镜头7-2a的预定义驱动。如上所述，在同步到VD信号（即，帧周期）的同时，进行对焦镜头7-2a的驱动。

图20是图示VD信号、对焦镜头7-2a的对焦驱动定时、电快门中的电荷消除脉冲（SUB）的定时以及以30fps帧速率拍摄被摄体图像时的曝光定时的定时图。在图20中，如果产生一个VD信号（参考图20中的信号A），则由该VD信号产生驱动对焦镜头7-2a的两个脉冲（参考图20中的信号D）。根据与该两个驱动脉冲对应的驱动量来驱动对焦镜头7-2a，并移动该对焦镜头7-2a。由VD信号，产生预定数量的电荷消除脉冲（SUB）（参考图20中的信号B），根据SUB的数量进行在CCD 101中的电荷的消除处理。在结束电荷消除处理之后，进行曝光处理（参考图20中的信号C）。由该曝光处理，将该被摄体图像作为RGB图像数据装载。根据该RGB图像数据来计算AF估算值。驱动脉冲的数量是可变的，并且根据焦距、对焦镜头的伸展量（对焦镜头驱动范围）等变化。如上所述，在同步到VD信号的同时，在对焦镜头7-2a的驱动范围之内进行该实施例中的AF处理。

[实施例1]

接下来，将描述成像装置以及成像装置的成像方法的实施例1。首先，将通过利用图6中的流程图来描述在按下快门按钮SW1时的AF操作。最开始，在按下快门按钮SW1时的AF操作中，确认是否按下了快门按钮SW1（6-1）。如果按下了快门按钮SW1，则进行对焦镜头开始扫描处理（6-2）。这种处理是本实施例的特征之一，因此将通过利用图7中的流程图详细描述该对焦镜头开始扫描处理。

现在参考图7，在对焦镜头开始扫描处理中，首先，进行对焦镜头临时位置设置处理（7-1）。临时位置是前一阶段中对焦镜头7-2a的位置，其确定开始AF操作的对焦镜头7-2a的位置（AF操作开始位置），并且是预定操作开始位置。当进行后续AF处理时，作为对焦镜头7-2a的移动方向，不受对焦镜头7-2a的驱动机构的反冲影响的方向或不需要消除反冲的方向是可取的。由于在该实施例中的对焦镜头7-2a的移动方向是从近程侧（close rangeside）朝向无穷远侧的方向，所以在后续AF处理中的对焦镜头7-2a的驱动方向是近程侧→无穷远侧方向。因此，在本实施例中，临时位置需要定位在近程侧，以便将临时位置设置在在作为近程侧的位置的30cm的位置处聚焦在被摄体上的对焦镜头的位置中。

接下来，进行对焦镜头速度设置处理（7-2）。在对焦镜头速度设置中，根据AF估算值的计算间隔来进行对焦镜头速度设置。由于在本实施例的成像装置的取景器模式下的帧速率是30fps，所以将对焦镜头设置到以1/30（秒）间隔来计算AF估算值而需要的速度。图8图示对焦镜头速度设置处理的流程图。在图8中，根据焦距设置对焦镜头速度（脉冲速率）。确定焦距是否小于预定值（均值）（8-1），并且如果焦距小于预定值，则将脉冲速率设置到100pps（8-2）。另一方面，如果焦距是预定值或更大，则将脉冲速率设置到500pps（8-3）。关于该脉冲速率的值，如果对焦镜头位置处于近程侧，则最好该脉冲速率可对应于对焦镜头的位置变化，例如，增大脉冲速率。因为假定了具有变焦功能的镜头，所以当进行对焦镜头速度设置处理时考虑以上焦距。如果使用单一对焦镜头筒单元，则例如可以将脉冲速率固定到100pps。在本实施例中，以上预定值（均值）假定在35mm胶片等效下的80mm。

返回图7，接下来开始对焦镜头的驱动（7-3）。在开始对焦镜头的驱动之后，等待（put on hold）VD信号（7-4），并且关于每一个VD信号拍摄被摄体图像。然后，基于该被摄体图像的RGB图像数据，计算AF估算值（7-5）。也就是说，对焦镜头在同步到VD信号的同时，被移动到预定方向，并且计算AF估算值。如上所述，通过关于对焦镜头的每一个位置计算AF估算值，在基于AF估算值确定AF操作开始位置之后，可以将对焦镜头移动到那个位置。

接下来，进行AF操作开始位置确定处理（7-6）。通过利用图9中的流程图来描述AF操作开始位置确定处理（7-6）的具体示例。首先，计算当前AF估算值与上一AF估算值之间的差。然后，确定该差是否是0或更大（9-1）。如果该差大于0，则确定该AF估算值被增大，并且增大标志变成ON（9-2）。与此同时，重置减小计数到0（9-3），然后，结束对焦镜头驱动开始位置确定处理。另一方面，如果该差小于0，则确定该AF估算值减小，并且将1加到减少计数（9-4）。接下来，确定增大标志是否是ON（9-5）。如果增大标志是ON，即，如果AF估算值在AF估算值增大之后减小，则在减小计数的数字大于2（9-6）时确定检测到AF估算值的峰值，并且AF估算值的峰值检测标志变成ON（9-7）。如果在9-5的步骤中增大标志不是ON，则确定减小计数是否大于4（9-9）。如果减小计数大于4，则确定AF估算值变成单调减小状态，因为AF估算值已经通过了峰值。如上所述，在AF估算值的峰值检测标志变成ON或单调减小标志变成ON之后，进行AF操作开始位置确定处理（9-8）。

关于AF操作开始位置确定处理，如果AF估算值的峰值检测标志是ON，则将计算上一AF估算值的位置设置到AF操作开始位置。而且，如果单调减小标志是ON，则将计算上一AF估算值之前一个AF估算值的位置设置到AF操作开始位置。图13的曲线图A图示在AF操作的峰值检测中的AF操作波形，而图13的曲线图B图示在AF操作的单调减小中的AF操作波形。在每一个曲线图中，由白圆圈图示的位置是开始位置。在对焦镜头开始扫描处理中，由于对焦镜头的移动精确度受对焦镜头的驱动机构的反冲影响，所以如果在该开始扫描处理中确定了对焦位置，则关于对焦检测精确度的问题显露出来了。在这个实施例中，对焦镜头开始扫描处理仅仅确定作为下一处理的AF操作开始位置，并且分开确定对焦位置，以便可以提高对焦精确度。

返回图7，在确定了AF操作开始位置之后（7-6），确定当前位置是否到达临时位置（7-7）。如果当前位置还没有到达临时位置（7-7中的“是”），则进一步进行AF操作开始位置确定处理（7-8）。在这种情况下，如果确定了AF操作开始位置，即，峰值检测标志是ON或单调减小标志是ON，则进行朝向AF操作开始位置的移动处理（7-9），并结束对焦镜头开始扫描处理。在朝向AF操作开始位置的移动处理（7-9）中，在处理开头对焦镜头7-2a仍然移动时，进行对焦镜头7-2a的停止操作（stop operation），并再次开始对焦镜头7-2a朝向AF操作开始位置的移动。另一方面，如果对焦镜头7-2a在该处理的开头是停止的，则开始对焦镜头7-2a朝向AF操作开始位置的移动。如果不确定AF操作开始位置（7-8中的“否”），则再次等待VD信号，计算AF估算值，并重复该AF操作开始位置确定处理。在7-7的步骤中，如果对焦镜头7-2a的当前位置=临时位置（7-7中的“否”），则在朝向AF操作开始位置的移动处理（7-9）中，将临时位置设置为AF操作开始位置，并且结束该对焦镜头开始扫描处理。上述对焦镜头开始扫描处理是本发明的特征。

在进行了以上处理之后，进行在图6中的流程图中所示的AF处理（6-3）。在图10中图示了AF处理的具体示例。在图10中，首先，该流程等待直到（由CPU模块104-3）检测到VD信号的下降沿（10-1）为止。在检测到VD信号的下降沿之后，根据预定数量的脉冲驱动对焦马达7-2b，并移动对焦镜头7-2a（10-2）。在移动了对焦镜头7-2a之后，获得图像信号。由根据该图像信号的RGB图像数据，计算AF估算值（10-3）。然后，进行AF估算值的平滑微分计算（smooth differential calculation）处理（10-4）。至于AF估算值的平滑微分计算处理，在所计算出来的AF估算值是X[0]、与X[0]比在a数量之前获得的AF估算值是X[-a]、与X[0]比在a数量之后获得的AF估算值是X[a]和针对每一个AF估算值的加权系数是b1、b2、…的情况下，可以由Y[0]=∑[i=0→a]（X[i]-X[-i]）×bi来获得平滑微分值Y[0]。

说明以上平滑微分计算方程的具体示例。当通过利用当前AF估算值（X[0]）附近的三个估算值来获得平滑微分值Y[0]时，使用以下公式。

Y[0]=（X[-l]-X[l]）×1+（X[-2]-X[2]）×2+（X[-3]-X[3]）×3

关于加权系数（bi=1，2，3...），接近当前AF估算值X[0]的AF估算值（例如，X[1]）是小系数，而远离的AF估算值（例如，X[3]）是大系数。更具体地说，关于加权系数，如果与当前值（X[0]）的相关度小，则使用大值。除此而外，具体系数值不限于以上示例。

如上所述，通过基于根据对焦镜头7-2a的移动计算出来的AF估算值的相关性（relativity）来获得以上平滑微分值，指定AF估算值的峰值，并且确定对焦位置。除此而外，以上方程用于通过利用三个估算值计算平滑微分，但用于这种计算的AF估算值的数量不限于三个。

由于需要多个AF估算值以便获得平滑微分值，所以在紧接在AF操作的开头之后或紧接在对焦镜头7-2a的驱动结束范围之前的AF估算值获得定时中，可以不进行平滑微分计算。因此，在AF处理的开头之后，在计算出可以进行平滑微分计算的AF估算值之后，开始平滑微分计算处理。而且，通过利用已经获得的AF估算值进行内插来计算平滑微分计算所需要的AF估算值，进行平滑微分计算处理。

图11和图12分别图示了在同步到VD信号的同时计算出来的AF估算值的示例以及基于AF估算值计算出来的平滑微分值的示例。图11图示在AF处理中该AF估算值的变化。在图11中的每一个曲线图中，垂直轴图示AF估算值的大小，而水平轴图示对焦镜头7-2a的位置。图11中的曲线图A图示被摄体亮度为LV10的情况，而图11中的曲线图B图示被摄体亮度为LV8的情况。也就是说，图11中的曲线图B涉及在具有小于曲线图A的光量（lightvolume）的环境（黑）下计算出来的AF估算值。因此，在图11中的曲线图B中所示的示例中，由于相邻像素之间的亮度差很微小，所以噪声的影响增大，AF估算值变化，并且产生多个峰值。如果AF估算值的峰值为仅仅一个（如图11的曲线图A中所示），则对焦镜头在那个峰值上的位置被设置为对焦位置。另一方面，如果如图11的曲线图B中所示那样存在多个峰值，则不能简单地确定哪个峰值被设置为对焦位置。

图12提供每一个都图示图11中所示的AF估算值的平滑微分值的曲线图。在每一个曲线图中，水平轴图示对焦镜头7-2a的位置，而垂直轴图示平滑微分值的大小。图12的曲线图A图示根据图11的曲线图A中所示的AF估算值计算出来的平滑微分值。图12的曲线图B图示根据图11的曲线图B中所示的AF估算值计算出来的平滑微分值。如图12的曲线图A和B所示，直到计算出预定数量的AF估算值为止，不计算平滑微分值。在计算出预定数量的AF估算值之后计算出来的平滑微分值随对焦镜头7-2a的移动而变化，并且参考数字（reference number）在一定位置上翻转。这种翻转的位置对应于在其中AF估算值变成峰值的对焦镜头。也就是说，在其中由以上方程计算平滑微分值的参考数字的对焦镜头的位置（即，在其中平滑微分值变成零的对焦镜头的位置）变成AF估算值的峰值。如上所述，通过指定在其上平滑微分值的参考数字翻转的对焦镜头的位置，即使存在AF估算值的多个峰值，也可以确定对焦位置。

在图10中，用平滑微分计算值进行AF估算值的峰值检测处理（10-5）。这是检测在其上平滑微分值的参考数字翻转的对焦镜头的位置的处理。在AF估算值的峰值检测处理中，确定是否没有检测到AF估算值的峰值（10-6）。如果没有检测到AF估算值的峰值（10-6中的“是”），则确定对焦镜头7-2a的当前位置是否到达结束位置（10-7）。如果对焦镜头7-2a的位置未到达结束位置（10-7中的“是”），则该流程返回10-1的步骤，并且再次进行AF估算值峰值检测处理。另一方面，如果当前对焦镜头7-2a的位置到达结束位置（10-7中的“否”），则结束该AF处理。如果在峰值检测处理中检测到峰值（10-6中的“否”），则结束该AF处理。

返回图6，在AF处理（6-3）之后，进行对焦位置确定处理（6-4）。如果在AF处理中检测到AF估算值的峰值，则在其上AF估算值变成峰值的对焦镜头的位置被确定为对焦位置。另一方面，如果没有检测到AF估算值的峰值，则将预定位置确定为对焦位置（作为AF操作的不可能实现性（unenforceability））。这种预定位置是聚焦在分开大约2.5m的被摄体上的对焦镜头7-2a的位置。最后，进行朝向对焦镜头的对焦位置的移动处理（6-5）。

根据上述实施例1，在朝向AF操作开始位置移动对焦镜头的同时计算AF估算值，并且事先确认被摄体的聚焦状态，以便可以增大后续AF操作的速度。实施例1对于在其中驱动范围可以很大并且DC马达可以用作驱动源的镜头筒是有效的。

[实施例2]

接下来，将描述成像装置和使用成像装置的成像方法的实施例2。按下快门按钮SW1时的AF操作与实施例1的操作相同。在图6中，首先，确定快门按钮SW1是否按下（6-1）。如果快门按钮SW1被按下，则进行对焦镜头开始扫描处理（6-2）。已经使用图7所示的流程图描述了对焦镜头开始扫描处理，因此省略其描述。接下来，进行对焦镜头速度设置处理（7-2）。这种对焦镜头速度设置已经使用图8中的流程图描述了，因此也省略其描述。

接下来，开始对焦镜头的驱动（7-3）。在开始对焦镜头的驱动之后，等待VD信号的输出（7-4），并关于每一个VD信号拍摄被摄体图像。然后，基于被摄体图像的RGB图像数据，计算AF估算值（7-5）。也就是说，在同步到VD信号的同时，对焦镜头移动到预定方向，并计算AF估算值。如上所述，通过关于对焦镜头的每一个位置计算AF估算值，在基于AF估算值确定AF操作开始位置之后，可以将对焦镜头移动到那个位置。

接下来，进行AF操作开始位置确定处理（7-6）。这种处理是实施例2的特征。图15图示实施例2中的AF操作开始位置确定处理（7-6）的具体示例。参考图15，首先，确定AF估算值的计数数量是否大于2（15-1）。这是因为计算平滑微分所需要的AF估算值的数量至少是3。如果AF估算值计数小于2（15-1中的“否”），则在将1加到估算计数之后结束该处理（15-6）。另一方面，如果AF估算值计数大于2，则进行平滑微分计算（15-2）。平滑微分计算被图示在实施例1中。接下来，确定平滑微分值是否大于0（15-3）。如果平滑微分值大于0（15-3中的“是”），确定平滑微分值增大，并且增大标志变成ON（15-4）。而且，将那时的减小计数重置到0（15-5）。

如果在以上15-3的步骤中平滑微分值低于0（15-3中的“否”），则将1加到减小计数（15-7）。接下来，确定增大标志是否为ON（15-8）。如果增大标志是ON，则确定减小的计数的数量（15-9）。如果减小的计数大于2（15-9中的“是”），则AF估算值的峰值检测标志变成ON（15-10）。这时的波长变成图14的曲线图A中所示的示例，并且当检测到AF估算值的峰值时的平滑微分值从正值改变到负值，并且参考数字翻转。当增大标志不是ON时（15-8中的“否”），确定减小的计数是否大于4（15-12）。如果减小的计数大于4（15-12中的“是”），则确定到被摄体的对焦位置已经通过了，并且远距侧确定标志变成ON（15-13）。这种确定基于通过被摄体位置之后的平滑微分值已经是如图14的曲线图B中所示的负值的属性。当AF估算值的峰值检测标志或远距侧确定标志是ON时，进行AF操作开始位置确定处理（15-11）。关于AF操作开始位置确定处理，当AF估算值的峰值检测标志是ON时，计算上一AF估算值的位置被设置到AF操作开始位置。当远距侧确定标志是ON时，将计算上一AF估算值的位置之前一位置设置到AF操作开始位置。与实施例1的差别在于平滑微分值用于替代AF操作开始位置确定处理中的AF估算值。因此，可以以高精度进行AF操作。

返回图7，如果在其中当前位置还没有到达临时位置（7-7中的“是”）的状态下确定了AF操作开始位置（7-8中的“是”），即，AF估算值的峰值检测标志是ON或远距侧确定标志是ON，则进行朝向AF操作开始位置的移动处理（7-9），并且结束对焦镜头开始扫描处理。在朝向AF操作开始位置的移动处理（7-9）中，在处理开头对焦镜头7-2a仍然移动时，进行对焦镜头7-2a的停止操作，并再次开始对焦镜头7-2a朝向AF操作开始位置的移动。另一方面，在对焦镜头7-2a在该处理的开头是停止的时，开始对焦镜头7-2a朝向AF操作开始位置的移动。当不确定AF操作开始位置（7-8中的“否”）时，再次等待VD信号，计算AF估算值，并重复该AF操作开始位置确定处理。在以上7-7的步骤中，如果对焦镜头7-2a的当前位置=对焦镜头的临时位置（7-7中的“否”），则在朝向AF操作开始位置的移动处理（7-9）中，将临时位置设置为AF操作开始位置，并且结束该对焦镜头开始扫描处理。上述对焦镜头开始扫描处理是实施例2的特征。

如果对焦镜头开始扫描处理结束，则进行AF处理（6-3）、对焦位置确定处理（6-4）和朝向对焦镜头的对焦位置的移动处理（6-5），并结束成像装置的自动聚焦调节操作。AF处理（6-3）、对焦位置确定处理（6-4）和朝向对焦镜头的对焦位置的移动处理（6-5）与实施例1的那些对应处理相同，因此省略其详细描述。

[实施例3]

将描述成像装置和使用成像装置的成像方法的实施例3。按下快门按钮SW1时的AF操作与实施例2的操作相同。在图6中，首先，确定快门按钮SW1是否按下（6-1）。如果快门按钮SW1被按下，则进行对焦镜头开始扫描处理（6-2）。这种对焦镜头开始扫描处理是本实施例的特征。在下文，将通过利用图16中的流程图来描述这种对焦镜头开始扫描处理。

参考图16，在对焦镜头开始扫描处理中，首先，进行对焦镜头的临时位置设置处理（16-1）。该临时位置是在确定开始AF操作的对焦镜头7-2a的位置（AF操作开始位置）的前一步骤中的对焦镜头7-2a的临时位置。当进行后续AF处理时，不受对焦镜头7-2a的反冲影响的方向或不需要消除反冲的方向最好作为对焦镜头7-2a的移动方向。由于本实施例中的对焦镜头7-2a的移动方向是从近程侧朝向无穷远侧的方向，所以在AF操作中对焦镜头7-2a的驱动方向是近程侧→无穷远距离侧方向。因此，需要在近程侧上定位临时位置，以便临时位置被设置到与30cm的位置对应的对焦镜头的位置，在本实施例中其是近程侧的位置。

接下来，进行对焦镜头速度设置处理（16-2）。在对焦镜头速度设置处理中，根据AF估算值的计算间隔进行对焦镜头速度设置。在这种对焦镜头速度设置处理中，基于临时位置与当前位置之间的差来确认对焦镜头7-2a的移动范围和移动量。关于是否进行对焦镜头的速度设置和后续对焦镜头开始扫描的确定是本实施例的特征。这种特征将使用图17中的流程图进行描述。

参考图17，首先，确定对焦镜头的临时位置与当前位置之间的差（17-1）。如果这个差例如大于100个脉冲的距离（17-1中的“是”），则脉冲速率被设置到100pps（17-2），并且对焦镜头开始扫描标志变成ON（17-3）。另一方面，如果以上差小于100脉冲（17-1中的“否”），则脉冲速率被设置到1000pps（17-4），并且对焦镜头开始扫描标志变成OFF（17-5）。也就是说，在本实施例，如果该差大于预定值（17-1中的“是”），则通过以低脉冲速率（即，低速度）驱动对焦镜头来计算AF估算值。另一方面，如果以上差低于预定值（17-1中的“否”），则AF估算值的数量很小，并且通过进行开始扫描不增加任何东西。因而，不进行开始扫描，并且对焦镜头以高脉冲速率（即，高速度）移动到临时位置。以上操作是本实施例的特征。当进行对焦镜头开始扫描时，对焦镜头的速度被设置到100pps。然而，这可以类似于实施例1和2，按照焦距或拍摄模式改变。关于在不进行对焦镜头开始扫描时的高脉冲速率的设置值，该值不限于1000pps，并且可以改变。

返回图16，在对焦镜头速度设置处理之后，开始对焦镜头的驱动（16-3）。在开始对焦镜头的驱动之后，如果对焦镜头开始扫描标志是ON（16-4中的“是”），等待VD信号（16-5），并且关于每一个VD信号拍摄被摄体图像。基于被摄体图像的RGB图像数据，计算AF估算值（16-6）。如上所述，通过关于对焦镜头的每一个位置计算AF估算值，在基于AF估算值确定了AF操作开始位置之后，可以将对焦镜头移动到那个位置。另一方面，如果对焦镜头开始扫描标志是OFF（16-4中的“否”），该流程移动到朝向AF操作开始位置的移动处理（16-10）。在这种情况下，在朝向AF操作开始位置的移动处理（16-10）中，在临时位置设置处理（16-1）中设置的镜头位置被设置为AF操作开始位置，并且结束对焦镜头开始扫描处理。

如果计算了AF估算值（16-6），则接下来，进行AF操作开始位置确定处理（16-7）。该AF操作开始位置确定处理（16-7）与实施例2中描述的图15中所示的流程图的操作相同，因此省略其描述。

参考图16，在AF操作开始位置确定处理（16-7）之后，确定当前位置是否到达临时位置（16-8）。如果当前位置还没有到达临时位置（16-8中的“是”），则进行AF操作开始位置确定处理（16-9）。在这种情况下，如果确定了AF操作开始位置（16-9中的“是”），即，峰值检测标志是ON，或远距侧确定标志是ON，则进行朝向AF操作开始位置的移动处理（16-10），并且结束该对焦镜头开始扫描处理。在朝向AF操作开始位置的移动处理（16-10）中，当对焦镜头7-2a在该处理开头仍然移动，进行对焦镜头7-2a的停止操作，并且开始对焦镜头7-2a朝向AF操作开始位置的移动。另一方面，当对焦镜头7-2a在该处理的开头停止时，开始对焦镜头7-2a朝向操作开始位置的移动。如果不确定AF操作开始位置（16-9中的“否”），则再次等待VD信号（16-5），计算AF估算值，并且重复AF操作开始位置确定处理。如果对焦镜头7-2a的当前位置=对焦镜头的临时位置（16-8中的“否”），则在朝向AF操作开始位置的移动处理（16-10）中，临时位置，即，在临时位置设置处理（16-1）中设置的镜头位置被设置到AF操作开始位置，并且结束该对焦镜头开始扫描处理。

如果结束了图16中所示的对焦镜头开始扫描处理（图6中的步骤6-2），则进行图6中所示的AF处理（6-3）。AF处理的具体示例与在图10中已经描述了的流程图的操作相同。也就是说，首先，进行直到检测到VD信号的下降沿之前都等待VD信号的处理（10-1）。在检测到VD信号的下降沿之后，根据预定脉冲的数量来驱动对焦马达7-2b，并且移动对焦镜头7-2a（10-2）。在移动了对焦镜头7-2a之后，获得图像信号，并基于根据图像信号的RGB图像数据来计算AF估算值（10-3）。接下来，通过利用该AF估算值，进行平滑微分计算处理（10-4）。AF估算值的平滑微分计算处理与在实施例1中描述的计算处理相同。

用平滑微分计算值进行AF估算值的峰值检测处理（10-5）。这是检测在其上平滑微分值的参考数字量翻转的对焦镜头的位置的处理。在AF估算值的峰值检测处理中，确定是否没有检测到AF估算值的峰值（10-6）。如果没有检测到AF估算值的峰值（10-6中的“是”），则确定对焦镜头7-2a的当前位置是否到达结束位置（10-7）。如果对焦镜头7-2a的当前位置没有到达结束位置（10-7中的“是”），则该流程返回10-1的步骤，并再次进行AF估算值的峰值检测处理。另一方面，如果对焦镜头7-2a的当前位置到达结束位置（10-7中的“否”），则结束AF处理。如果在峰值检测处理（10-6）中检测到峰值（10-6中的“否”），则结束AF处理。

返回图6，进行对焦位置确定处理（6-4）。如果在AF处理中检测到AF估算值的峰值，在其上AF估算值变成峰值的对焦镜头的位置被确定为对焦位置。另一方面，如果没有检测到AF估算值的峰值，则作为AF操作的不可能实现性，将预定位置确定为对焦位置。这种预定位置是聚焦在分开大约2.5m的被摄体上的对焦镜头7-2a的位置。最后，进行朝向对焦镜头的对焦位置的移动处理（6-5）。

[实施例4]

将描述成像装置和使用成像装置的成像方法的实施例4。按下快门按钮SW1时的AF处理与每一个实施例中的操作相同。在图6中，通过按下快门按钮SW1进行的对焦镜头开始扫描处理是本实施例的特征。在下文，将通过利用图18中的流程图来描述该对焦镜头开始扫描处理。

现在参考图18，在对焦镜头开始扫描处理中，首先，进行对焦镜头的临时位置设置处理（18-1）。该临时位置是在确定开始AF操作的对焦镜头7-2a的位置（AF操作开始位置）的前一步骤中的对焦镜头7-2a的临时位置，以及预定操作位置。当进行AF处理时，不受对焦镜头7-2a的驱动机构的反冲影响的方向和不需要消除反冲的方向最好作为对焦镜头7-2a的移动方向。由于本实施例中的对焦镜头7-2a的移动方向是从近程侧朝向无穷远侧的方向，所以在AF操作中对焦镜头7-2a的驱动方向是近程侧→无穷远侧方向。因此，需要将临时位置放置到近程侧，以便临时位置被设置到与作为近程侧的位置的30cm的位置对应的对焦镜头的位置。

图19图示本实施例中的对焦镜头临时位置设置处理的流程图。在图19中，如果当前位置与临时位置之间的差大于100个脉冲的距离（19-1中的“是”），则结束该处理。如果当前位置与临时位置之间的差小于100个脉冲的距离（19-1中的“否”），则当前位置+100个脉冲的距离的位置是临时位置（19-2）。如果该临时位置超出最接近的位置（closest position）（在下文为对焦限制器位置）（19-3中的“是”），则对焦限制器位置被设置到临时位置，并结束该处理（19-4）。如果该临时位置低于对焦限制器位置（19-3中的“否”），则留下该临时位置并结束该处理（19-4）。关于这种对焦镜头临时位置设置处理，如果接近作为近程侧的30cm定位当前位置，对焦镜头开始扫描范围减小，并且AF估算值的计算变成很困难。因此，临时位置转变到近程侧，以便进行对焦镜头开始扫描。进而，保证对焦镜头开始扫描中所需要的AF估算值的数量，以便可以确定AF操作开始位置。在19-1的步骤中，假设当前位置与临时位置之间的差大于100个脉冲的距离。然而，该差不限于此，因为它可以根据成像装置的焦距和规格而变化。

接下来，进行对焦镜头速度设置处理（18-2）。在对焦镜头速度设置处理中，根据AF估算值的计算间隔，设置对焦镜头的速度。由于在该实施例中在成像装置的取景器模式下的帧速率是30fps，所以设置以1/30秒间隔计算AF估算值的所需要的对焦速度。这种处理图示在图8中，并且与之前的实施例相同，因此省略其描述。

接下来，开始对焦镜头的驱动（18-3）。在对焦镜头的驱动的开始，等待VD信号的输出（18-4），关于每一个VD信号拍摄被摄体图像。根据被摄体图像的RGB图像数据，计算AF估算值（18-5）。如上所述，通过关于对焦镜头的每一个位置计算AF估算值，在基于该AF估算值确定AF操作开始位置之后，可以将对焦镜头移动到那个位置。

接下来，进行AF操作开始位置确定处理（18-6）。这种处理与实施例2中的AF操作开始位置确定处理相同，并且根据图15中所示的流程图进行。因此，省略了AF操作开始位置确定处理的具体描述。

返回图18，如果当前位置还没有到达结束位置（18-7中的“是”）并且确定了AF操作开始位置（18-8中的“是”），也就是说，如果峰值检测标志是ON或单调减小标志是ON，则进行朝向AF操作开始位置的移动处理（18-9）并结束该处理。在朝向AF操作开始位置的移动处理（18-9）中，当对焦镜头7-2a在该处理的开头仍然移动时，进行对焦镜头7-2a的停止操作，并再次开始对焦镜头7-2a朝向AF操作开始位置的移动。另一方面，当对焦镜头7-2a在该处理的开头停止时，开始对焦镜头7-2a朝向AF操作开始位置的移动。如果不确定AF操作开始位置（18-8中的“否”），则再次等待VD信号，计算AF估算值，并重复该AF操作开始位置确定处理。如果对焦镜头7-2a移动到临时位置（18-7中的“否”），则将当前位置+100个脉冲的距离的位置重置为临时位置（18-10）。

如果临时位置低于对焦限制器位置（18-11中的“否”），则确定是否确定了AF操作开始位置（18-8）。如果临时位置超出对焦限制器位置（18-11中的“是”），则对焦限制器位置被重置到AF操作开始位置（18-12），并且进行朝向AF操作开始位置的移动处理（18-9）。如上所述，直到确定了AF操作开始位置为止，可以连续进行对焦镜头开始扫描，并且可以在AF操作之前确认对被摄体的对焦状态。在朝向AF操作开始位置的移动处理（18-9）中，对焦镜头被移动到所设置的AF操作开始位置，并且结束该对焦镜头开始扫描处理。如上所述，对焦镜头开始扫描处理是实施例4的特征。

如果对焦镜头开始扫描处理结束，则进行AF处理（6-3）、对焦位置确定处理（6-4）和朝向对焦镜头的对焦位置的移动处理（6-5），并且结束成像装置的AF操作。AF处理（6-3）、对焦位置确定处理（6-4）和朝向对焦镜头的对焦位置的移动处理（6-5）的具体示例与实施例1中所描述的那些相同，因此省略那些描述。

根据本发明的实施例，通过在改变镜头的移动速度、移动区域等的同时进行AF操作，可以提供能够高速进行AF操作的成像装置和成像方法。根据本发明的实施例，通过对应于各种拍摄条件灵活改变镜头的移动速度，可以提供能够高速进行AF操作的成像装置和成像方法。

根据本发明的实施例的成像装置和成像方法不仅可以应用到数字相机，而且可以应用到被集成到手机的摄像头以及各种类型的摄像头。根据本发明的实施例的成像装置和成像方法，由于可以减少自动聚焦所需要的时间，所以可以轻松实现以想要的成像定时成像。

根据本发明的实施例，由于自动聚焦检测器根据图像数据计算AF估算值，并且AF操作开始位置确定单元在镜头移动单元开始拍摄镜头朝向AF操作开始位置的驱动的同时，确定AF操作开始位置，所以可以高速地进行AF操作。

虽然以上已经描述了本发明的实施例，当本发明不限于此。应该理解，本领域技术人员可以在所述实施例中做出变更，而不脱离本发明的范围。

本申请基于并要求于2009年12月2日提交的日本专利申请No.2009-274606和于2010年10月4日提交的日本专利申请No.2010-225096的优先权，它们的公开通过引用整体地合并在此。

Claims (12)

1.一种成像装置，包括：

成像镜头，其获得被摄体的光学图像；

成像元件，其从被摄体接收穿过成像镜头的光；

对焦位置确定单元，其根据从成像元件获得的图像数据确定成像镜头的对焦位置；以及

镜头移动单元，其移动成像镜头，

其中，该对焦位置确定单元包括AF操作开始位置确定单元，配置成当镜头移动单元将成像镜头驱动到预定操作开始位置时，根据图像数据计算AF估算值并根据AF估算值确定AF操作开始位置。

2.根据权利要求1的成像装置，其中，该AF操作开始位置确定单元根据该预定操作开始位置确定该AF操作开始位置。

3.根据权利要求1的成像装置，其中，在该成像镜头由该镜头移动单元驱动到该AF操作开始位置时的移动方向是不受包含在该镜头移动单元中的镜头的驱动机构的反冲影响的方向。

4.根据权利要求1的成像装置，其中，该AF操作开始位置确定单元通过确定该AF估算值的增大或减小来确定该AF操作开始位置。

5.根据权利要求1的成像装置，其中，该AF操作开始位置确定单元根据基于AF估算值计算出来的平滑微分计算结果来确定该AF操作开始位置。

6.根据权利要求1-5之一的成像装置，其中，该AF操作开始位置确定单元根据预定条件改变该成像镜头借助于由该镜头移动单元的移动速度。

7.根据权利要求6的成像装置，其中，该预定条件是该成像镜头的当前位置限定的条件。

8.根据权利要求6的成像装置，其中，该预定条件是该成像装置的拍摄模式限定的条件。

9.根据权利要求6的成像装置，其中，该预定条件是该成像镜头的焦距限定的条件。

10.根据权利要求2的成像装置，其中，当该预定操作开始位置接近该成像镜头的移动范围的限制位置时，该AF操作开始位置确定单元将该预定操作开始位置转变到与该成像镜头的当前位置分开的方向。

11.根据权利要求10的成像装置，其中，该限制位置处在近程侧时，该AF操作开始位置确定单元将该预定操作开始位置转变到近程侧。

12.一种成像方法，包括：

成像步骤，其接收被摄体的光学图像并成像该被摄体的光学图像；

对焦位置确定步骤，其根据在成像步骤中获得的图像数据来确定成像镜头的对焦位置；以及

移动步骤，其移动成像镜头，

其中，该对焦位置确定步骤包括AF操作开始位置确定步骤，其当该镜头移动步骤将该成像镜头驱动到预定操作开始位置时，基于该图像数据计算AF估算值并基于该AF估算值确定AF操作开始位置。

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