CN103209297A - 摄像设备及其方法、镜头设备及其方法和摄像系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种摄像设备及其方法、镜头设备及其方法和摄像系统。在以能够拆卸的方式安装镜头单元的照相机单元中，照相机控制单元将用于使调焦透镜移动至与如下聚焦点相对应的位置的驱动命令发送至镜头控制单元，其中该聚焦点是通过使用TVAF信号处理单元根据摄像信号生成的焦点调焦用的评价值所检测到的。照相机控制单元在进行中心移动时从镜头设备获取表示图像倍率变化量的数据，由此响应于相对于聚焦点附近的调焦透镜的移动量的图像倍率变化量来对调焦透镜进行控制，从而抑制与摄像信号相对应的图像的散焦模糊。

Description

摄像设备及其方法、镜头设备及其方法和摄像系统

技术领域

本发明涉及适合用在具有可更换镜头单元的诸如摄像机等的摄像设备中的自动焦点调节技术。

背景技术

近年来，如下的摄像机用AF(自动调焦)装置已成为主流，其中这些AF装置通过根据摄像信号检测图像的清晰度来确定AF评价值，并且使调焦透镜移动至AF评价值变为最高的位置，由此进行焦点调节。以下将上述方法称为“TVAF方法”。作为TVAF评价值，通常使用利用预定频带的带通滤波器所提取的视频图像信号的高频成分水平。在利用摄像系统拍摄被摄体的情况下，如图2A所示，TVAF评价值随着调焦透镜逐渐聚焦而增大并且在聚焦点处达到最大。换句话说，图2A示出聚焦程度随着远离聚焦点而变低。图2B示出用于基于调焦透镜以微小间隔振动时获得的TVAF评价值的变化来判断聚焦方向的操作(以下称为“往复运动操作”)。在该往复运动操作中，该透镜的运动对拍摄画面的影响并不明显，因而该往复运动操作特别适用于拍摄运动图像的照相机。“往复运动操作”还被称为“摆动操作”。

另一方面，在可更换镜头系统的情况下，在所使用的一些镜头单元中，在进行往复运动操作时图像倍率变化大，由此调焦透镜的运动对拍摄画面的影响可能明显。日本特开2010-271697公开了具有可更换镜头单元的自动焦点调节型摄像机中所使用的设备，其中该设备将与图像倍率变化有关的信息从镜头单元传递至照相机单元，由此限制往复运动操作期间的振动振幅。

在日本特开2010-271697公开的设备所进行的AF操作中，响应于图像倍率变化来限制振动振幅，因而往复运动操作所获得的TVAF评价值之间的差减小。结果，在用于生成TVAF评价值的S/N(信噪)比下降的情况下，方向检测精度下降。

此外，在镜头可更换型摄像设备中所进行的自动调焦(AF)控制中，如日本专利3943609所公开的那样，摄像设备(照相机本体)生成表示视频图像的对比度状态(即，摄像光学系统的焦点状态)的焦点信号。一般地，使可更换镜头(镜头单元)基于从照相机本体获取到的焦点信号来移动调焦透镜，由此进行AF控制。

在使用焦点信号的AF控制中，通过调焦透镜在近方向和无限远方向上进行微小量的往返驱动(以下称为“微小振动”)来检测焦点信号的增减，从而判断作为焦点信号增加的调焦透镜的移动方向的聚焦方向。然后，调焦透镜的微小振动的中心位置(以下称为“振动中心”)在聚焦方向上移动。在振动中心向着聚焦方向的移动重复了预定次数的情况下，判断为该方向是真的聚焦方向，并且通过使调焦透镜以恒定速度在聚焦方向上移动来搜索焦点信号最大的调焦位置。将该操作称为AF控制期间的“爬山驱动”。该“爬山驱动”还被称为“爬峰驱动”。在聚焦位置附近再次进行调焦透镜的微小振动，由此判断调焦透镜是否处于聚焦状态。

在这种情况下，由于照相机本体生成符合所安装的镜头单元的特性的焦点信号并且利用该镜头单元进行AF控制，因此利用照相机本体和镜头单元的组合来确定通过AF控制进行聚焦的精度。

然而，近年来，设置在照相机本体侧的诸如CMOS传感器等的摄像元件的像素数已急剧增加。由于焦深在像素间距精细的摄像元件中较浅，因此根据该新近趋势需要提高聚焦的精度。

然而，作为用于使调焦透镜移动的致动器，一般经常使用驱动分辨率受到限制的步进马达等。因而，调焦透镜的位置控制分辨率也受到限制。在这种情况下，在针对像素间距精细的摄像元件的浅焦深而在聚焦位置附近进行调焦透镜的微小振动(还包括振动中心的移动)的情况下，发生摄像元件所拍摄的图像接近或远离聚焦状态的调焦波动。

图27示出爬山驱动期间的调焦透镜的运动，其中在横轴上标绘调焦透镜位置(调焦位置)并且在纵轴上标绘焦点信号值。该焦点信号随着其接近聚焦位置而形成值增大的钟形状。在爬山驱动期间，调焦透镜以恒定速度向着焦点信号值为最大(峰值)的聚焦位置移动，从而搜索该聚焦位置。

对于图27的A所示的调焦透镜的移动，焦点信号超过其峰值而开始减少，因而判断为调焦透镜已通过其聚焦位置，由此结束爬山驱动。然后，调焦透镜返回至焦点信号到达其峰值的位置，由此开始微小振动。另一方面，对于图27的B所示的调焦透镜的移动，焦点信号在没有到达其峰值的情况下开始减少，因而判断为已将不适当方向设置为聚焦方向并且使调焦透镜的移动方向反转由此继续爬山驱动。在利用爬山驱动检测到焦点信号值到达其峰值的聚焦位置之后的微小振动中，进行关于调焦透镜位置是否落在图27中示出的阴影区域所表示的焦深的范围内的聚焦判断。在调焦透镜处于聚焦的情况下，调焦透镜停止并且AF控制结束。

图28示出在聚焦判断用的调焦透镜的聚焦位置附近如何进行该调焦透镜的微小振动，其中在横轴上标绘时间并且在纵轴上标绘调焦透镜位置(调焦位置)。细的横点线表示调焦透镜可以停止的位置(与致动器的控制分辨率相对应的位置)并且阴影区域表示焦深的范围。焦深相对于由双点链线所表示的振动中心(这里为聚焦位置)在近方向和无限远方向上具有等间隔的宽度。将微小振动时的振动振幅量和振动中心的移动量设置得小于焦深的范围。

图28示出：在调焦透镜正从振动中心向着近侧和无限远侧移动与步进马达的一个驱动步进量相对应的振动振幅量期间，如何使与步进马达的一个驱动步进量相对应的移动量的振动中心重复移动。在振动中心连续落在焦深的范围内达到预定次数(例如三次)的情况下，进行聚焦判断并且停止调焦透镜的移动。

这里，将振动中心移动时调焦透镜的移动量设置为振动振幅量与振动中心的移动量相加得到的量(相加移动量)。因而，如图28的中央附近所示，包括振动中心的移动的调焦透镜的移动之后的位置不期望地超过焦深的范围，由此用户可能会识别出图像的调焦波动。

在可以通过将振动振幅和中心移动量设置得极小来将包括振动中心的移动的调焦透镜的移动量设置得小的情况下，可以在浅焦深的宽度内使调焦透镜进行充分的微小振动，由此用户不会识别出图像的调焦波动。

然而，振动振幅量和振动中心的移动量各自的最小值是通过与步进马达的驱动分辨率相对应的调焦透镜的位置控制分辨率所确定的，因而无法设置得过小。即使可以将振动振幅和振动中心的移动量设置得小，AF控制中的调焦透镜在聚焦方向上的移动也变得缓慢，这导致AF控制的应答性下降。

发明内容

本发明的摄像设备能够在镜头更换型摄像设备中使图像倍率变化对画面的影响不明显的同时，实现性能劣化较少的自动焦点调节操作的控制。

另外，即使在将本发明的摄像设备与各种类型的可更换型镜头进行组合的情况下，本发明的摄像设备也在确保针对AF控制的良好应答性的同时，实现由于焦深浅的情况下的调焦透镜的微小振动所引起的图像的调焦波动的控制。

根据本发明的第一方面，提供一种摄像设备，用于与包括调焦透镜的镜头设备进行通信，所述摄像设备包括：信号处理部件，用于根据摄像元件所获得的摄像信号来生成焦点调节用的评价值；发送部件，用于发送与所述调焦透镜的振动中心和振动振幅相对应的信息，其中所述镜头设备被配置为基于接收到的与所述振动中心和所述振动振幅相对应的信息来使所述调焦透镜振动；照相机控制部件，用于将驱动命令发送至所述镜头设备，其中所述驱动命令用于使所述调焦透镜移动至与通过使用所述评价值检测到的聚焦点相对应的位置；以及获取部件，用于从所述镜头设备获取表示图像倍率变化量的数据，其中，在进行用于使所述调焦透镜的振动中心沿着检测到的聚焦方向移动的中心移动的情况下，在相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量是第一变化量时，与第二变化量的情况相比，所述照相机控制部件减小所述振动振幅，其中所述第一变化量大于所述第二变化量。

根据本发明的第二方面，提供一种摄像设备，用于与包括调焦透镜的镜头设备进行通信，所述摄像设备包括：信号处理部件，用于根据摄像元件所获得的摄像信号来生成焦点调节用的评价值；发送部件，用于向所述镜头设备发送与所述调焦透镜的振动中心和振动振幅相对应的信息，从而使所述镜头设备的所述调焦透镜振动；照相机控制部件，用于将驱动命令发送至所述镜头设备，其中所述驱动命令用于使所述调焦透镜移动至与通过使用所述评价值检测到的聚焦点相对应的位置；以及获取部件，用于从所述镜头设备获取表示图像倍率变化量的数据，其中，所述照相机控制部件能够在第一模式和第二模式下工作，所述第一模式用于基于在所述调焦透镜沿着光轴方向振动时所获得的所述评价值的变化来检测聚焦方向并且进行使所述调焦透镜的振动中心沿着检测到的聚焦方向移动的中心移动，所述第二模式用于通过使所述调焦透镜移动来搜索评价值的峰值并且使所述调焦透镜移动至与基于所述峰值的聚焦点相对应的位置，以及在相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量大于阈值的情况下，所述照相机控制部件禁止所述第一模式。

根据本发明的第三方面，提供一种镜头设备，用于与摄像设备进行通信，所述摄像设备包括：信号处理部件，用于根据摄像元件所获得的摄像信号来生成焦点调节用的评价值；以及照相机控制部件，用于将驱动命令发送至所述镜头设备，其中所述驱动命令用于使调焦透镜移动至与通过使用所述评价值检测到的聚焦点相对应的位置，所述镜头设备包括：发送部件，用于将表示相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量的数据发送至所述摄像设备，其中周期性地重复该图像倍率变化量的发送；以及镜头控制部件，用于从所述照相机控制部件接收与所述调焦透镜的振动中心和振动振幅相对应的信息，并且基于接收到的与所述振动中心和所述振动振幅相对应的信息来使所述调焦透镜振动，其中周期性地重复该信息的接收，其中，所述镜头控制部件使所述振动中心移动，并且在相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量是第一变化量的情况下，与第二变化量的情况相比减小所述振动振幅，其中所述第一变化量大于所述第二变化量。

根据本发明的第四方面，提供一种摄像设备所进行的方法，所述摄像设备用于以能够拆卸的方式安装包括调焦透镜的镜头设备，所述方法包括以下步骤：根据所述摄像设备的摄像元件所获得的摄像信号来生成焦点调节用的评价值；发送与所述调焦透镜的振动中心和振动振幅相对应的信息，从而使所述镜头设备基于接收到的与所述振动中心和所述振动振幅相对应的信息来使所述调焦透镜振动；将驱动命令发送至所述镜头设备，其中所述驱动命令用于使所述调焦透镜移动至与通过使用所述评价值检测到的聚焦点相对应的位置；从所述镜头设备获取表示图像倍率变化量的数据；以及在进行用以使所述调焦透镜的振动中心沿着检测到的聚焦方向移动的中心移动的情况下，在相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量是第一变化量时，与第二变化量的情况相比减小所述振动振幅，其中所述第一变化量大于所述第二变化量。

根据本发明的第五方面，提供一种摄像设备所进行的方法，所述摄像设备用于以能够拆卸的方式安装配备有调焦透镜的镜头设备，所述方法包括以下步骤：根据所述摄像设备的摄像元件所获得的摄像信号来生成焦点调节用的评价值；将与所述调焦透镜的振动中心和振动振幅相对应的信息发送至所述镜头设备，其中所述镜头设备被配置为基于接收到的与所述振动中心和所述振动振幅相对应的信息来使所述调焦透镜振动；将驱动命令发送至所述镜头设备，其中所述驱动命令用于使所述调焦透镜移动至与通过使用所述评价值检测到的聚焦点相对应的位置；从所述镜头设备获取表示图像倍率变化量的数据；判断步骤，用于使用表示图像倍率变化量的数据、使所述调焦透镜进行振动所用的振动振幅、以及中心移动量，来判断聚焦点附近的相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量是否大于阈值；在所述判断步骤中判断为相对于所述振动振幅的图像倍率变化量大于阈值的情况下，进行如下驱动控制，其中该驱动控制用于通过基于在所述调焦透镜沿着光轴方向在没有振动的情况下进行移动时所获得的所述评价值的变化对聚焦方向进行检测，来确定所述调焦透镜的驱动方向；以及在所述判断步骤中判断为相对于所述振动振幅的图像倍率变化量等于或小于阈值的情况下，基于在所述调焦透镜沿着所述光轴方向进行振动时所获得的所述评价值的变化来检测聚焦方向，并且进行用于使所述调焦透镜的振动中心沿着检测到的聚焦方向移动的驱动控制。

根据本发明的第六方面，提供一种镜头设备所进行的方法，所述镜头设备用于与摄像设备进行通信，所述摄像设备包括：信号处理部件，用于根据摄像元件所获得的摄像信号来生成焦点调节用的评价值；以及照相机控制部件，用于将驱动命令发送至所述镜头设备，其中所述驱动命令用于使调焦透镜移动至与通过使用所述评价值检测到的聚焦点相对应的位置，所述方法包括以下步骤：将表示相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量的数据发送至所述摄像设备，其中周期性地重复该图像倍率变化量的发送；从所述照相机控制部件周期性地接收与所述调焦透镜的振动中心和振动振幅相对应的信息；基于接收到的与所述振动中心和所述振动振幅相对应的信息来使所述调焦透镜振动；以及在使所述振动中心移动、并且相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量是第一变化量的情况下，与第二变化量的情况相比减小所述振动振幅，其中所述第一变化量大于所述第二变化量。

根据本发明的第七方面，提供一种摄像系统，包括如上所述的摄像设备和如上所述的镜头设备。

通过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1是示出用于结合图2A~10说明本发明的第一实施例的包括镜头单元和摄像设备的摄像系统的结构的示例的框图。

图2A是示出TVAF评价值的示例的图。

图2B是示出往复运动操作的示例的图。

图3是示出与TVAF控制相关联的处理的示例的流程图。

图4是示出用于对微小驱动方式进行切换的处理的示例的流程图。

图5是示出与相减方式的微小驱动相关联的处理的示例的流程图。

图6是示出与相加方式的微小驱动相关联的处理的示例的流程图。

图7A和图7B是示出微小驱动的图。

图8是示出用于结合图9说明爬山驱动的处理的前半部分的流程图。

图9是示出接续图8的处理的后半部分的流程图。

图10是示出爬山驱动的说明图。

图11是示出用于结合图12和13说明本发明第一实施例的变形例的微小驱动方式切换处理的示例的流程图。

图12是示出根据第一实施例的微小驱动处理的示例的流程图。

图13是示出根据第一实施例的微小驱动操作的说明图。

图14是示出用于结合图15和16说明本发明第一实施例的另一变形例的与TVAF控制相关联的处理的前半部分的示例的流程图。

图15是示出根据第一实施例的接续图14的处理的后半部分的流程图。

图16是示出根据第一实施例的与微小驱动相关联的处理的示例的流程图。

图17是示出根据本发明第二实施例的摄像机的结构的框图。

图18是示出用于结合图19说明根据第二实施例的AF控制的处理的前半部分的流程图。

图19是示出用于结合图18说明根据第二实施例的AF控制的处理的后半部分的流程图。

图20是示出根据第二实施例的相减方式的微小振动控制的流程图。

图21是示出根据第二实施例的相加方式的微小振动控制的流程图。

图22是示出根据第二实施例的相减方式的微小振动控制的概念图。

图23是示出根据第二实施例的相加方式的微小振动控制的概念图。

图24是示出根据第二实施例的变形例的摄像机的结构的框图。

图25是示出用于结合图26说明根据第二实施例的变形例的AF控制的处理的前半部分的流程图。

图26是示出用于结合图25说明根据第二实施例的变形例的AF控制的处理的后半部分的流程图。

图27是示出AF控制期间的爬山驱动控制的概念图。

图28是示出焦深和进行微小振动的调焦透镜的位置之间的关系的图。

图29是示出焦深和进行相减方式的微小振动的调焦透镜的位置之间的关系的图。

图30是示出考虑到各调焦透镜位置的调焦位置灵敏度的微小振动控制的概念图。

图31是示出表示各调焦透镜位置的调焦位置灵敏度的表数据的示例的图。

具体实施方式

以下将参考附图来说明本发明的优选实施例。

第一实施例

图1是示出作为根据本发明第一实施例的包括镜头单元和作为摄像设备的摄像机的摄像系统的结构的示例的框图。该摄像设备包括能够安装/拆卸的镜头单元117以及通过安装有镜头单元117来使用的用作本体的照相机单元118。换句话说，镜头单元117相对于照相机单元118能够安装/拆卸并且构成所谓的可更换镜头系统。

从被摄体反射的光穿过摄像光学系统，由此聚焦于设置在照相机单元118内的摄像元件106上，其中该摄像光学系统包括固定的第一透镜组101、可移动的第二透镜组102、光圈103、固定的第三透镜组104和可移动的第四透镜组105，所有这些组件均设置在镜头单元117内。第二透镜组102进行变焦操作。第四透镜组(以下称为“调焦透镜”)105包括焦点调节功能和用于补偿由于变焦操作所引起的焦平面的移动的补偿功能这两者。

摄像元件106是由CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器等构成的光电转换元件。摄像元件106进行光电转换得到的摄像信号被放大器107放大至最佳水平，然后输出至照相机信号处理单元108。照相机信号处理单元108对从放大器107获得的输出信号应用各种图像处理，由此生成视频图像信号。显示单元109包括液晶显示装置(LCD)等，并且根据从照相机信号处理单元108获得的视频图像信号来显示图像。记录单元110将从照相机信号处理单元108获得的视频图像信号记录在诸如半导体存储器等的记录介质中。

TVAF门113用于仅使从放大器107获得的所有像素的输出信号中焦点检测所用的区域内的信号穿过。TVAF信号处理单元114是评价值生成单元，其中该评价值生成单元从穿过了TVAF门113的信号中提取高频成分并且生成TVAF评价值信号作为自动焦点调节控制所需的信号，由此将所生成的TVAF评价值信号输出至照相机控制单元116。该TVAF评价值信号表示基于摄像元件106的输出信号所生成的视频图像的清晰度(对比度状态)。由于清晰度可以根据摄像光学系统的焦点状态而改变，因此由TVAF评价值信号所表示的值(TVAF评价值)代表表示摄像光学系统的焦点状态的焦点调节信息。图2A是示出调焦透镜105的位置和TVAF评价值之间的关系的示例的图，其中在横轴上标绘调焦透镜105的位置，并且在纵轴上标绘TVAF评价值。TVAF评价值到达其峰值的情况下调焦透镜105的位置(以下称为“峰值位置”)与聚焦点相对应。

用作控制单元的照相机控制单元116控制整个摄像设备的操作。照相机控制单元116控制TVAF门113从而以摄像画面的预定百分比设置TVAF框，并且基于从TVAF信号处理单元114获取到的TVAF评价值信号来进行TVAF控制。将来自照相机控制单元116的调焦透镜105的驱动命令发送至镜头控制单元115。

图1示出镜头单元117内的驱动单元及其控制单元。变焦驱动单元111驱动第二透镜组102，并且调焦驱动单元112驱动调焦透镜105。变焦驱动单元111和调焦驱动单元112各自包括诸如步进马达、DC马达、振动马达或音圈马达等的致动器。镜头控制单元115从照相机控制单元116接收调焦透镜105的驱动命令，根据该命令来控制调焦驱动单元112，并且使调焦透镜105在光轴方向上移动由此进行焦点调节。此外，镜头控制单元115将从调焦驱动单元112获取到的与调焦透镜105有关的位置信息发送至照相机控制单元116。

接着，将参考图3~图10来说明照相机控制单元116所进行的TVAF控制。优选根据设置在照相机控制单元116内的存储器中所存储的计算机程序来执行该TVAF控制。

如图3所示，在步骤S401中，该处理开始。在步骤S402中，进行用于以微小间隔驱动调焦透镜105的微小驱动操作。该微小驱动操作与第一模式相对应，其中在该第一模式中，照相机控制单元116进行用于使调焦透镜的振动中心沿着通过TVAF评价值变化所检测到的聚焦方向进行移动的中心移动。在该操作中，可以进行关于调焦透镜105是否处于聚焦状态的聚焦判断或者关于在调焦透镜105处于非聚焦状态的情况下聚焦点存在于哪个方向的方向判断。以下将参考图4来详细说明该操作。在步骤S403中，进行关于是否成功进行了聚焦判断的判断处理。在成功进行了聚焦判断的情况下，该处理进入步骤S408。在没有成功进行聚焦判断的情况下，该处理进入步骤S404。在步骤S404中，进行关于是否成功进行了方向判断的判断处理。在成功进行了方向判断的情况下，该处理进入步骤S405并且进行爬山驱动。在没有成功进行方向判断的情况下，该处理返回至步骤S402。

在步骤S405中，沿着所确定的方向以预定速度执行针对调焦透镜105的爬山驱动。该爬山驱动与第二模式相对应，其中在该第二模式中，照相机控制单元116通过使调焦透镜移动来搜索评价值的峰值并且使调焦透镜移动至与聚焦点相对应的位置。进行如下处理，其中该处理用于通过使TVAF评价值与从镜头控制单元115获取到的调焦透镜位置相关联来搜索调焦透镜105的峰值位置。以下将参考图8和9来进行详细说明。在下一步骤S406中，照相机控制单元116与镜头控制单元115进行通信，从而使调焦透镜105向着爬山驱动操作期间的TVAF评价值表示其峰值的调焦透镜位置(峰值位置)返回。在步骤S407中，照相机控制单元116与镜头控制单元115进行通信以获取与调焦透镜105有关的位置信息，从而判断调焦透镜105是否已返回至峰值位置。在判断为调焦透镜105已返回至峰值位置的情况下，该处理返回至步骤S402并且再次进行微小驱动操作。在判断为调焦透镜105没有返回至峰值位置的情况下，该处理返回至步骤S406并且继续进行用于使调焦透镜105返回至峰值位置的操作。

接着，将说明从步骤S408起的聚焦停止和重新启动判断处理。在步骤S408中，照相机控制单元116获取TVAF评价值。在步骤S409中，照相机控制单元116与镜头控制单元115进行通信，从而使调焦透镜105向着被判断为聚焦位置的调焦透镜位置进行移动。在步骤S410中，照相机控制单元116从镜头控制单元115获取与调焦透镜105有关的位置信息，由此判断调焦透镜105是否已移动至与TVAF控制的聚焦点相对应的峰值位置。在调焦透镜105已移动至与聚焦点相对应的峰值位置的情况下，该处理进入步骤S411，而在调焦透镜105没有移动至与聚焦点相对应的峰值位置的情况下，该处理返回至步骤S408。

在步骤S411中，照相机控制单元116使调焦透镜105停止在与聚焦点相对应的峰值位置并且存储聚焦点处的TVAF评价值。在步骤S412中，照相机控制单元116从TVAF信号处理单元114获取新的TVAF评价值。在步骤S413中，通过将步骤S411中所存储的TVAF评价值与步骤S412中获取到的最新TVAF评价值进行比较，来进行用于判断TVAF评价值的波动范围是否大于阈值的处理。在TVAF评价值的波动范围大于阈值的情况下，照相机控制单元116判断为被摄体已改变，并且该处理返回至步骤S402，然后照相机控制单元116重新开始微小驱动操作。在TVAF评价值的波动范围等于或小于阈值的情况下，该处理返回至步骤S412。

接着，将参考图4来说明微小驱动操作。在步骤S501中，该处理开始。在步骤S502中，照相机控制单元116响应于由光圈和变焦位置等所确定的焦深来计算微小驱动期间的振动振幅和中心移动振幅。该振动振幅是往复运动操作期间通过使调焦透镜105振动来进行驱动控制时的往复运动宽度。该中心移动振幅是改变调焦透镜105的振动中心时的振动中心的移动距离。在图像倍率变化较大的情况下，进行以下控制切换处理以使得不会从视觉上在画面上识别出微小驱动的影响。

在步骤S503中，照相机控制单元116将由摄像元件106的像素间距等确定的与容许模糊圆直径有关的数据发送至镜头控制单元115，并且从镜头控制单元115接收针对各焦深的与图像倍率变化有关的数据。在步骤S512中，当TVAF评价值较小时，照相机控制单元116使预定的图像倍率变化量的阈值“th”增大。其原因是：在被摄体图像发生大的模糊时(在聚焦程度较低时)，图像倍率变化不会成为问题。在步骤S504中，照相机控制单元116响应于步骤S502中所确定的振动振幅和中心移动振幅以及步骤S503中获取到的针对各焦深的与图像倍率变化有关的数据来对微小驱动方式进行判断。

这里，图7A和7B示出在聚焦点附近如何进行往复运动操作。尽管以下将说明详细内容，但在往复运动操作中，调焦透镜总是沿着光轴方向前后振动，并且振动的中心在聚焦方向上移动由此重复地进行用于使调焦透镜超过并返回至聚焦点的操作。可以基于聚焦点附近的调焦透镜振动期间调焦透镜位于近端位置时的透镜位置和调焦透镜位于无限远端位置时的透镜位置之间的差相对于焦深的比率，来确定由于这两个调焦透镜位置之间的差所引起的图像倍率变化量。图7A和7B所示的近侧的虚线和无限远侧的虚线之间的区域与调焦透镜位于近端位置时的透镜位置和调焦透镜位于无限远端位置时的透镜位置之间的差相对应。

在图4所示的步骤S504中，响应于这些判断结果来执行三分支处理。以下判断处理中所使用的第一阈值是阈值1并且该判断处理中所使用的第二阈值是阈值2，其中阈值1小于阈值2。在相对于聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差的图像倍率变化量大于阈值1、并且微小驱动的影响出现在所拍摄图像上的情况下(参见图4中的“(>阈值1)”)，该处理进入步骤S505。在步骤S505中，照相机控制单元116以第一驱动方式(以下称为“相减方式”)进行微小驱动。以下将说明相减方式的微小驱动的详细内容。此外，在步骤S504中，将相对于聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差的图像倍率变化量与阈值2进行比较。在图像倍率变化量大于阈值2并且微小驱动的影响出现在所拍摄图像上的情况下(参见图4中的“(>阈值2)”)，该处理进入步骤S513。在步骤S513中照相机控制单元116限制中心移动振幅，并且该处理进入步骤S505且照相机控制单元116以相减方式进行微小驱动。另一方面，在相对于聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差的图像倍率变化量等于或小于阈值1、并且受到微小驱动影响的所拍摄图像的外观不会存在问题的情况下，该处理进入步骤S506。照相机控制单元116以第二驱动方式(以下称为“相加方式”)进行微小驱动。以下将说明相加方式的微小驱动的详细内容。换句话说，在图像倍率变化量是大于第二变化量的第一变化量(阈值1或2)的情况下，振动振幅减小，而在相对于调焦透镜的移动量的图像倍率变化量等于或小于第二变化量的情况下，振动振幅增大。

如上所述，在本实施例中，在相对于聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差的图像倍率变化较大的情况下，照相机控制单元116使用相减方式的微小驱动。另一方面，在相对于聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差的图像倍率变化较小的情况下，照相机控制单元116切换成用以使用相加方式的微小驱动的处理。这样，在图像倍率变化较大的情况下，可以抑制由于聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差而对所拍摄图像的外观所产生的不利影响。

在步骤S505和S506的处理之后，该处理进入步骤S507，并且照相机控制单元116对被判断为聚焦方向的方向是否连续预定次数保持相同进行判断。在照相机控制单元116判断出被判断为聚焦方向的方向连续预定次数保持相同的情况下，该处理进入步骤S508，否则该处理进入步骤S509。在步骤S509中，照相机控制单元116判断调焦透镜105是否已在同一区域内重复地往返移动了预定次数。在调焦透镜105已在同一区域内重复地往返移动了预定次数的情况下，该处理进入步骤S510，否则该处理返回至步骤S503。

在步骤S508中，照相机控制单元116判断为方向判断成功，并且该处理进入步骤S511。这一系列处理结束并且处理进入爬山驱动。在步骤S510中，照相机控制单元116判断为聚焦判断成功，并且该处理进入步骤S511。这一系列处理结束并且处理进入重新启动判断。

在本实施例中，在相对于聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差的图像倍率变化较大的情况下，利用以下要说明的相减方式来进行用于通过减去振幅来实现中心移动的微小驱动操作。在相对于该差的图像倍率变化较小的情况下，利用以下要说明的相加方式来进行用于通过相加振幅来实现中心移动的微小驱动操作。通过对驱动方式进行切换，可以在图像倍率变化较大的情况下，减少微小驱动期间焦点状态的变化对画面的不利影响。在相对于聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差的图像倍率变化较小的情况下，可以在不会损坏应答性的情况下实现AF性能。

接着，将参考图5来说明相减方式的微小驱动操作。在步骤S601中，该处理开始。在步骤S602中，照相机控制单元116判断当前变量Mode的值是否为0。Mode是将控制状态的差异以0~3进行表示的内部变量。在值为0的情况下，该处理进入步骤S603，而在值非0的情况下，该处理进入步骤S606。

在步骤S603中，照相机控制单元116将TVAF评价值保存作为无限远侧TVAF评价值。以下要说明的TVAF评价值是基于Mode的值等于1时、在调焦透镜105保持停留在无限远侧期间累积在摄像元件106中的电荷的评价值。在步骤S604中，Mode值增加1，并且该处理进入步骤S605且该处理结束。在Mode值变为4的情况下，该值恢复为0。

在步骤S606中，照相机控制单元116判断当前Mode值是否为1。在当前Mode值为1的情况下，该处理进入步骤S607并且照相机控制单元116执行用于向着无限远侧驱动调焦透镜105的处理。在当前Mode值非1的情况下，该处理进入步骤S612。在步骤S607中，将Mode值为0时所获得的无限远侧TVAF评价值与Mode值为2时所获得的近侧TVAF评价值进行比较。在近侧TVAF评价值大于无限远侧TVAF评价值的情况下，该处理进入步骤S608。在近侧TVAF评价值等于或小于无限远侧TVAF评价值的情况下，该处理进入步骤S609。

在步骤S608中，照相机控制单元116进行“驱动振幅=振动振幅-中心移动振幅”的设置，从而将中心移动时的驱动振幅限制为小于振动时的振幅。换句话说，通过减少调焦透镜105在无限远方向上的驱动量来进行向着近方向的中心移动。这样，可以限制微小驱动期间的驱动振幅，因而可以进行焦点调节控制，以使得由于微小驱动所引起的焦点状态的变化没有出现在画面上。接着，该处理进入步骤S610，并且照相机控制单元116删除与TVAF评价值有关的历史信息，并且使用在通过微小驱动的中心移动之后获取到的TVAF评价值来判断下一次的中心移动。然后，该处理进入步骤S611。

在步骤S609中，照相机控制单元116进行“驱动振幅=振动振幅”的设置并且该处理进入步骤S611。在步骤S611中，照相机控制单元116向镜头控制单元115发送驱动命令从而根据步骤S608或步骤S609中所确定的驱动振幅来在无限远方向上驱动调焦透镜105。然后，该处理进入步骤S604。

在步骤S606中照相机控制单元116判断为当前Mode值非1的情况下，该处理进入步骤S612，并且照相机控制单元116判断当前Mode值是否为2。在当前Mode值为2的情况下，该处理进入步骤S613，而在当前Mode值非2的情况下，该处理进入步骤S614。在步骤S613中，照相机控制单元116将获取到的TVAF评价值保存作为近侧TVAF评价值。该TVAF评价值是基于根据Mode值为3时、在调焦透镜105保持停留在近侧期间累积在摄像元件106中的电荷所生成的视频图像信号来计算的。接下来，在步骤S604中，Mode值增加1。在Mode值变为4的情况下，该值恢复为0。该处理进入步骤S605并且该处理结束。

在步骤S614和后续步骤中，执行用于在近方向上驱动调焦透镜105的处理。在步骤S614中，将Mode值为0时所获得的无限远侧TVAF评价值(参见步骤S603)与Mode值为2时所获得的近侧TVAF评价值(参见步骤S613)进行比较。在无限远侧TVAF评价值大于近侧TVAF评价值的情况下，该处理进入步骤S615，而在无限远侧TVAF评价值等于或小于近侧TVAF评价值的情况下，该处理进入步骤S616。

在步骤S615中，照相机控制单元116进行“驱动振幅=振动振幅-中心移动振幅”的设置。换句话说，通过减少调焦透镜105向着近方向的驱动量来进行向着无限远方向的中心移动。这样，可以限制微小驱动期间的驱动振幅，因而可以进行焦点调节控制，以使得由于焦深浅的情况下的微小驱动所引起的焦点状态的变化没有出现在画面上。在下一步骤S617中，照相机控制单元116删除与TVAF评价值有关的历史信息，并且根据在由于微小驱动操作所引起的中心移动之后获取到的TVAF评价值来判断下一次的中心移动。在无限远侧AF评价值没有增大的情况下，在步骤S616中，照相机控制单元116进行“驱动振幅=振动振幅”的设置。在步骤S616和S617之后，该处理进入步骤S618，并且照相机控制单元116向镜头控制单元115发送驱动命令从而根据步骤S615或步骤S616中所确定的驱动振幅来在近方向上驱动调焦透镜105。然后，该处理进入步骤S604。

图7A示出调焦透镜操作的时间分布的示例，其中在横轴上标绘时间且在纵轴上标绘调焦透镜位置，并且使用摄像元件106的垂直同步信号的一个周期作为单位时间。这里，EV_A、EV_B和EV_C各自表示TVAF评价值。

照相机控制单元116在时刻T_A处获取针对第一时间段内累积在摄像元件106中的电荷(参见阴影椭圆形)的TVAF评价值EV_A。接着，照相机控制单元116在时刻T_B处获取针对第二时间段内累积在摄像元件106中的电荷的TVAF评价值EV_B。此外，照相机控制单元116在时刻T_C处获取针对第三时间段内累积在摄像元件106中的电荷的TVAF评价值EV_C。在时刻T_C之后，进行用于比较TVAF评价值EV_A、EV_B和EV_C的处理。在照相机控制单元116判断为“EV_B>EV_A”并且“EV_B>EV_C”的情况下，照相机控制单元116进行用于使振动中心移动的驱动控制，而在不满足该条件的情况下，振动中心没有移动。在振动中心移动之后，照相机控制单元116使调焦透镜105在新的中心位置处前后振动，并且获取新的TVAF评价值由此判断是否需要中心移动。该方式的特征是：最大驱动振幅保持为振动振幅，并且通过使调焦透镜105在用以实现中心移动的位置处前后振动来获取新的TVAF评价值，由此减少透镜驱动位置的过度超过。在该示例中，聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差是3与Fδ/4的乘积。

接着，将参考图6所示的流程图来说明相加方式的微小驱动操作。步骤S702~步骤S705的处理与图5所示的步骤S602~步骤S605的处理相同。图6所示的步骤S706的处理与图5所示的步骤S606的处理相同。图6所示的步骤S711和步骤S712的处理与图5所示的步骤S612和步骤S613的处理相同。以下将主要说明与图5所示的处理不同的步骤S707~S710以及步骤S713~S716的处理。

在步骤S701中，该处理开始。在步骤S702中判断为当前Mode值非0并且在步骤S706中进一步判断为当前Mode值为1的情况下，该处理进入步骤S707。在步骤S707中，将无限远侧TVAF评价值(参见步骤S703)与近侧TVAF评价值(参见步骤S712)进行比较。在无限远侧TVAF评价值大于近侧TVAF评价值的情况下，该处理进入步骤S708，而在无限远侧TVAF评价值等于或小于近侧TVAF评价值的情况下，该处理进入步骤S709。在步骤S708中，照相机控制单元116进行“驱动振幅=振动振幅+中心移动振幅”的设置，即将中心移动时的驱动振幅设置为等于或大于振动时的振幅。照相机控制单元116通过增加无限远方向上的驱动量来进行调焦透镜的振动中心在无限远方向上的移动。在步骤S709中，照相机控制单元116进行“驱动振幅=振动振幅”的设置。在步骤S708或步骤S709之后，该处理进入步骤S710，并且照相机控制单元116向镜头控制单元115发送驱动命令，从而根据步骤S708或步骤S709中所确定的驱动振幅来在无限远方向上驱动调焦透镜105。然后，该处理进入步骤S704并且Mode值增加1。

另一方面，在步骤S706中，在判断为当前Mode值非1的情况下，该处理进入步骤S711。在步骤S711中，在判断为当前Mode值非2的情况下，该处理进入步骤S713。在步骤S713中，将无限远侧TVAF评价值(参见步骤S703)与近侧TVAF评价值(参见步骤S712)进行比较。在近侧TVAF评价值大于无限远侧TVAF评价值的情况下，该处理进入步骤S714，而在近侧TVAF评价值等于或小于无限远侧TVAF评价值的情况下，该处理进入步骤S715。在步骤S714中，照相机控制单元116进行“驱动振幅=振动振幅+中心移动振幅”的设置。照相机控制单元116通过增加近方向上的驱动量来进行调焦透镜的振动中心在近方向上的移动。在步骤S715中，照相机控制单元116进行“驱动振幅=振动振幅”的设置。在步骤S714或步骤S715之后，该处理进入步骤S716，并且照相机控制单元116向镜头控制单元115发送驱动命令，从而根据步骤S714或步骤S715中所确定的驱动振幅来在近方向上驱动调焦透镜105。

图7B示出调焦透镜操作的时间分布的示例，其中横轴和纵轴的设置与图7A所示的设置相同。照相机控制单元116在时刻T_A、T_B和T_C处分别获取TVAF评价值EV_A、EV_B和EV_C。在时刻T_C之后，进行用于比较TVAF评价值EV_A、EV_B和EV_C的处理。在照相机控制单元116判断为“EV_A>EV_B”并且“EV_C>EV_B”的情况下，照相机控制单元116使振动中心移动，而在不满足该条件的情况下，振动中心不移动。在该方式中，最大驱动振幅是“振动振幅+中心移动振幅”的总和并且连续进行中心移动。因而，在调焦透镜105在同一方向上连续移动的情况下，可以快速地进行焦点调节。在该示例中，聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差为Fδ。

接着，将参考图8和9所示的流程图来说明爬山驱动操作。在步骤S901中，该处理开始。在步骤S902中，照相机控制单元116获取TVAF评价值。在步骤S903中，照相机控制单元116与镜头控制单元115进行通信，由此获取与调焦透镜105有关的位置信息。在步骤S904中，照相机控制单元116设置爬山驱动速度。注意，进行如下处理，其中该处理用于在焦深较浅时将驱动速度设置得较低，并且在焦深较深时将驱动速度设置得较高。这样，清晰度的变化量大致恒定，并且不会带来不自然感。

在步骤S905中，照相机控制单元116将步骤S902中获取到的TVAF评价值与前次的TVAF评价值进行比较。照相机控制单元116判断当前TVAF评价值和前次TVAF评价值之间的差是否小于预定量(阈值)。在当前TVAF评价值比前次TVAF评价值小了预定量的情况下，该处理进入图9所示的步骤S912，而在当前TVAF评价值并非比前次TVAF评价值小了预定量的情况下，该处理进入步骤S906。这里，该预定量是考虑到TVAF评价值的S/N(信噪)比所确定的判断基准值，并且在通过固定被摄体使调焦透镜位置恒定的条件下将该预定量设置为等于或大于TVAF评价值的波动范围。在没有进行这些设置的情况下，调焦透镜位置可能受到TVAF评价值的波动影响，由此无法在正确的方向上进行爬山驱动。

在步骤S906中，进行用于判断调焦透镜105是否已到达无限远端的处理。该无限远端是通过设计所确定的调焦透镜105的可移动范围中离无限远侧最近的端位置。在调焦透镜105已到达无限远端的情况下，该处理进入步骤S907，而在调焦透镜105没有到达无限远端的情况下，该处理进入步骤S908。

在步骤S908中，进行用于判断调焦透镜105是否已到达近端的处理。该近端是通过设计所确定的调焦透镜105的可移动范围中离近侧最近的端位置。在调焦透镜105已到达近端的情况下，该处理进入步骤S909，而在调焦透镜105没有到达近端的情况下，该处理进入图9所示的步骤S910。在步骤S907和S909中，设置用于存储驱动方向发生反转的端的标志。在步骤S907中，设置无限远端标志。在步骤S909中，设置近端标志。然后，该处理进入图9所示的步骤S914。在步骤S914中，调焦透镜105通过使驱动方向反转成反方向来继续爬山驱动。

在图9所示的步骤S910中，照相机控制单元116确定沿着与前次的方向相同的正方向以步骤S904中所确定的速度进行调焦透镜105的爬山驱动。在步骤S911中，照相机控制单元116将所确定的驱动命令发送至镜头控制单元115，并且该处理返回至步骤S902由此继续处理。

在步骤S912中，进行用于判断TVAF评价值是否超过其峰值位置而开始减少的处理。如果TVAF评价值并没有在超过其峰值的情况下减少，则该处理进入步骤S913。在调焦透镜105超过峰值位置并且TVAF评价值减少的情况下，该处理进入步骤S915，由此结束爬山驱动。然后，该处理进入步骤S916。这一系列处理结束并且处理进入微小驱动操作。在步骤S913中，判断TVAF评价值是否连续减少了预定次数。在判断为TVAF评价值连续减少了预定次数的情况下，该处理进入步骤S914，否则该处理进入步骤S910。

在步骤S914中，照相机控制单元116确定沿着与前次的方向相反的方向以步骤S904中所确定的速度进行调焦透镜105的爬山驱动。然后，该处理进入步骤S911，并且照相机控制单元116将步骤S914中所确定的驱动命令发送至镜头控制单元115。

图10示出爬山驱动操作期间的调焦透镜105的运动。在图10所示的符号A中，TVAF评价值超过其峰值而开始减少。因而，照相机控制单元116判断为透镜位置已通过了与峰值位置相对应的聚焦点，并且结束该爬山驱动操作。该处理进入微小驱动操作。另一方面，在图10所示的符号B中，由于TVAF评价值在没有发现峰值的情况下减少，因此照相机控制单元116使驱动方向发生反转，由此继续爬山驱动操作。

如上所述，调焦透镜105在重复“重新启动判断→微小驱动→爬山驱动→微小驱动→重新启动判断”的序列的情况下进行移动。摄像设备通过进行焦点调节控制以使得TVAF评价值总是为其峰值，来维持聚焦状态。

根据第一实施例，在可更换镜头系统中，照相机单元从镜头单元接收表示图像倍率变化量的数据，由此响应于该数据来对微小驱动的驱动方式进行切换。这样，可以在图像倍率变化在画面上不明显的同时，实现性能劣化较少的自动焦点调节操作。

第一实施例的变形例

接着，将说明本发明第一实施例的变形例。该变形例的摄像设备的结构与图1所示的第一实施例的结构相同。使用与第一实施例中所使用的附图标记相同的附图标记来表示该变形例的组件，并且将省略针对这些组件的详细说明。以下将说明与第一实施例的不同之处。注意，这里在描述第一实施例的变形例时应用的省略了上述已针对各元件的详细说明的方法同样适用于以下所述的其它实施例。

图11是示出根据本发明第一实施例的变形例的照相机控制单元116所进行的AF控制中的微小驱动操作的控制的流程图，并且与第一实施例的图4相对应。除微小驱动操作以外的操作与参考图3、6、8和9所述的操作相同。

在步骤S1101中，该处理开始。在步骤S1102中，照相机控制单元116响应于由光圈和变焦位置等所确定的焦深，来计算振动振幅和中心移动振幅。在步骤S1103中，照相机控制单元116与镜头控制单元115进行通信，并且将基于摄像元件106的像素间距或与其它属性相关联的其它值所确定的与容许模糊圆直径有关的数据发送至镜头控制单元115。此外，照相机控制单元116从镜头控制单元115获取针对各焦深的与图像倍率变化有关的数据。在步骤S1112中，当TVAF评价值较小时，照相机控制单元116使预定的图像倍率变化量的阈值“th”增加。其原因是：在被摄体图像发生大的模糊时(在聚焦程度较低时)，图像倍率变化不会成为问题。

在步骤S1104中，照相机控制单元116响应于步骤S1102中所确定的振动振幅和中心移动振幅以及步骤S1103中获取到的针对各焦深的与图像倍率变化有关的数据，来对微小驱动方式进行判断。这里，图7A和7B示出在聚焦点附近如何进行往复运动操作。由聚焦点附近的调焦透镜振动期间调焦透镜位于近端位置时的透镜位置和调焦透镜位于无限远端位置时的透镜位置之间的差所引起的图像倍率变化量是通过这两个调焦透镜位置之间的差相对于焦深的比来确定的。在本实施例中，对第一驱动方式(以下称为“振动较小微小驱动”)和第二驱动方式进行切换。换句话说，在相对于聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差的图像倍率变化量大于阈值、因而受到微小驱动影响的所拍摄图像的外观存在问题的情况下，该处理进入步骤S1106并且进行振动较小微小驱动。以下将参考图12来说明振动较小微小驱动的详细内容。

另一方面，在相对于聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差的图像倍率变化量等于或小于阈值、因而受到微小驱动影响的所拍摄图像的外观不会存在问题的情况下，该处理进入步骤S1105。在步骤S1105中，进行前述的相加方式的微小驱动。在本实施例中，尽管采用相加方式作为第二驱动方式，但还可以根据规格来采用相减方式。如上所述，响应于相对于聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差的图像倍率变化量是否大于阈值，来对驱动方式进行切换。这样，在图像倍率变化较大的情况下，可以抑制可能会对画面产生不利影响的焦点状态变化。然而，在这种情况下，仅可以获得由于调焦透镜在一个方向上移动而引起的TVAF评价值的变化。因而，与调焦透镜105在两个方向上振动的情况相比，方向判断的可靠性较低。作为对比，在相对于聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差的图像倍率变化较小的情况下，可以通过振动来获取TVAF评价值在前后这两个方向上的变化，由此可以可靠地实现AF控制。

在步骤S1105和S1106之后，该处理进入步骤S1107。步骤S1107~S1111的处理与图4中所述的步骤S507~S511的处理相同，因而将省略针对这些处理的说明。

接着，将参考图12来说明振动较小微小驱动操作。在步骤S1201中，该处理开始。在步骤S1202中，照相机控制单元116通过对TVAF门113进行控制来设置TVAF框，并且从TVAF信号处理单元114获取TVAF评价值。在步骤S1203中，照相机控制单元116将步骤S1202中获取到的TVAF评价值与前次TVAF评价值进行比较。在当前TVAF评价值大于前次TVAF评价值的情况下，该处理进入步骤S1204，而在当前TVAF评价值等于或小于前次TVAF评价值的情况下，该处理进入步骤S1205。在步骤S1204中，照相机控制单元116向镜头控制单元115发送驱动命令，从而使调焦透镜105沿着与前次的方向相同的正方向驱动了预定量。另一方面，在步骤S1205中，照相机控制单元116向镜头控制单元115发送驱动命令，从而使调焦透镜105沿着与前次的方向相反的方向驱动了预定量。在步骤S1204和S1205之后，该处理进入步骤S1206的返回处理。

图13示出振动较小微小驱动操作中的调焦透镜操作的时间分布的示例，其中在横轴上标绘时间并且在纵轴上标绘调焦透镜位置。在时刻T_A处获取针对第一时间段内累积在摄像元件106中的电荷的TVAF评价值EV_A。接着，在时刻T_B处获取针对第二时间段内累积在摄像元件106中的电荷的TVAF评价值EV_B。在时刻T_B之后，照相机控制单元116将TVAF评价值EV_A与TVAF评价值EV_B进行比较。在EV_A<EV_B的情况下，照相机控制单元116使调焦透镜105原样沿着正方向移动，而在EV_A>EV_B的情况下，照相机控制单元116使调焦透镜105在反方向上移动。这里，调焦透镜105的驱动量是如下程度的量并且是基于焦深所确定的：不会由于一次移动时的调焦透镜的运动而从视觉上识别出画面上的摄像变化。在本方式中，在没有使调焦透镜105振动的情况下，仅可以获得使调焦透镜105在一个方向上移动时的TVAF评价值的变化。因而，与调焦透镜105在两个方向上振动的情况相比，方向判断的可靠性低。然而，聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差并没有改变，而且调焦透镜105没有振动，因而本方式由于图像倍率变化几乎不明显而存在优势。

除了第一实施例的效果以外，第一实施例的变形例可以提供如下效果：在相对于聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差的图像倍率变化量大于阈值的情况下，将驱动方式切换为振动较小微小驱动。这样，可以在图像倍率变化的影响不明显的同时实现AF操作。

第一实施例的另一变形例

接着，将说明本发明第一实施例的另一变形例。将参考图14和15来说明另一变形例的照相机控制单元116所进行的TVAF控制。除了图14和15与第一实施例所述的图3相对应并且图16与图4相对应以外，另一变形例的处理与第一实施例的处理相同。

在图14所示的步骤S1401中，该处理开始。在步骤S1402中，照相机控制单元116响应于由光圈和变焦位置等确定的焦深来计算振动振幅和中心移动振幅。在步骤S1403中，照相机控制单元116与镜头控制单元115进行通信，将由摄像元件106的像素间距或者与其它属性相关联的其它值所确定的与容许模糊圆直径有关的数据发送至镜头控制单元115，并且从镜头控制单元115接收针对各焦深的与图像倍率变化有关的数据。在步骤S1424中，当TVAF评价值较小时，照相机控制单元116使预定的图像倍率变化量的阈值“th”增加。其原因是：在被摄体图像发生大的模糊时(在聚焦程度较低时)，图像倍率变化不会成为问题。

在步骤S1404中，照相机控制单元116响应于步骤S1402中所确定的振动振幅和中心移动振幅以及步骤S1403中获取到的针对各焦深的与图像倍率变化有关的数据，来对驱动方式进行判断。在相对于聚焦点附近的调焦透镜振动期间调焦透镜位于近端位置时的透镜位置和调焦透镜位于无限远端位置时的透镜位置之间的差的图像倍率变化量可以由调焦透镜位于近端位置时的透镜位置和调焦透镜位于无限远端位置时的透镜位置之间的差相对于焦深的比来确定。在相对于聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差的图像倍率变化量大于阈值的情况下，照相机控制单元116使该处理进入步骤S1405。在相对于聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差的图像倍率变化量等于或小于阈值的情况下，照相机控制单元116使该处理进入步骤S1408。

在步骤S1405中，进行作为第一模式的微小驱动操作。接着，进行聚焦判断，即执行用于判断调焦透镜105是否处于聚焦状态并且在调焦透镜105处于非聚焦状态的情况下聚焦点存在于哪个方向的处理。换句话说，在步骤S1406中，照相机控制单元116判断是否成功进行了聚焦判断。在照相机控制单元116判断为成功进行了聚焦判断的情况下，该处理进入步骤S1414。在照相机控制单元116判断为没有成功进行聚焦判断的情况下，该处理进入步骤S1407。在步骤S1407中，照相机控制单元116判断是否成功进行了方向判断。在成功进行了方向判断的情况下，该处理进入步骤S1408，并且照相机控制单元116进行作为第二模式的爬山驱动。在步骤S1407中没有成功进行方向判断的情况下，该处理返回至步骤S1405。在步骤S1408中，照相机控制单元116进行用于使调焦透镜105沿着步骤S1405中所确定的方向按预定速度以爬山驱动方式进行移动的驱动控制。此时，照相机控制单元116通过使TVAF评价值与从镜头控制单元115获取到的调焦透镜位置相关联，来搜索TVAF评价值到达其峰值的调焦透镜位置(峰值位置)。

在图15所示的步骤S1409中，照相机控制单元116向镜头控制单元115发送驱动命令，从而使调焦透镜105向着爬山驱动操作期间的峰值位置进行移动。在步骤S1410中，照相机控制单元116与镜头控制单元115进行通信以获取与调焦透镜105有关的位置信息。照相机控制单元116判断调焦透镜105是否已返回至峰值位置。在调焦透镜105已返回至峰值位置的情况下，该处理进入步骤S1411，而在调焦透镜105没有返回至峰值位置的情况下，该处理返回至步骤S1409。在步骤S1411中，照相机控制单元116响应于由光圈和变焦位置等确定的焦深来计算振动振幅和中心移动振幅。

在下一步骤S1412中，照相机控制单元116与镜头控制单元115进行通信，将由与摄像元件106有关的像素间距或其它参数所确定的与容许模糊圆直径有关的数据发送至镜头控制单元115，并且从镜头控制单元115接收针对各焦深的与图像倍率变化有关的数据。在步骤S1425中，当TVAF评价值较小时，照相机控制单元116使预定的图像倍率变化量的阈值“th”增加。其原因是：在被摄体图像发生大的模糊时(在聚焦程度较低、或者换句话说被摄体没有明显聚焦时)，图像倍率变化不会成为问题。在步骤S1413中，照相机控制单元116通过使用振动振幅、中心移动量、以及针对各焦深的与图像倍率变化有关的数据来判断图像倍率变化是否大于阈值。在由于聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差所引起的图像倍率变化量等于或小于阈值的情况下，该处理返回至图14所示的步骤S1405并且进行微小驱动操作。在由于聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差所引起的图像倍率变化量超过阈值的情况下，该处理进入步骤S1417，并且照相机控制单元116使调焦透镜105停止。换句话说，在由于聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差所引起的图像倍率变化量大于阈值的情况下，禁止微小驱动操作。

接着，将说明在该处理从图14所示的步骤S1406进入步骤S1414的情况下的聚焦停止和重新启动判断处理。在步骤S1414中，照相机控制单元116获取TVAF评价值。在步骤S1415中，照相机控制单元116向镜头控制单元115发送驱动命令，从而使调焦透镜105向着被判断为聚焦的调焦透镜位置进行移动。在步骤S1416中，照相机控制单元116从镜头控制单元115接收与调焦透镜105有关的位置信息，由此判断调焦透镜105是否已移动至与基于该TVAF评价值的聚焦点相对应的峰值位置。在照相机控制单元116判断为调焦透镜105已移动至该峰值位置的情况下，该处理进入图15所示的S1417，否则该处理返回至步骤S1414。在步骤S1417中，照相机控制单元116使调焦透镜105停止在与聚焦点相对应的峰值位置并且存储聚焦点处的TVAF评价值。在步骤S1418中，照相机控制单元116获取新的TVAF评价值。在步骤S1419中，照相机控制单元116响应于由光圈和变焦位置等确定的焦深来计算振动振幅和中心移动振幅。

在步骤S1420中，照相机控制单元116将由摄像元件106的像素间距等确定的与容许模糊圆直径有关的数据发送至镜头控制单元115，并且从镜头控制单元115接收针对各焦深的与图像倍率变化有关的数据。在步骤S1426中，当TVAF评价值较小时，照相机控制单元116使预定的图像倍率变化量的阈值“th”增加。其原因是：在被摄体图像发生大的模糊时(在聚焦程度较低时)，图像倍率变化不会成为问题。在步骤S1421中，照相机控制单元116通过使用振动振幅、中心移动量、以及针对各焦深的与图像倍率变化有关的数据来判断图像倍率变化是否大于阈值。在由于聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差所引起的图像倍率变化量大于阈值的情况下，该处理进入步骤S1422。在由于聚焦点附近的调焦透镜振动期间位于近端的调焦透镜位置和位于无限远端的调焦透镜位置之间的差所引起的图像倍率变化量等于或小于阈值的情况下，该处理进入步骤S1423。

在步骤S1422中，照相机控制单元116将步骤S1417中所存储的TVAF评价值与步骤S1418中获取到的最新TVAF评价值进行比较，并且通过计算这两个TVAF评价值之间的差的量来确定TVAF评价值的变化量，由此判断TVAF评价值的变化量是否大于第一阈值th1。在TVAF评价值的变化量大于第一阈值th1(预定值)的情况下，照相机控制单元116判断为被摄体已改变并且该处理返回至图14所示的步骤S1408，然后照相机控制单元116进行爬山驱动操作。在TVAF评价值的变化量等于或小于第一阈值th1的情况下，该处理返回至步骤S1418。

在步骤S1423中，照相机控制单元116将步骤S1417中所存储的TVAF评价值与步骤S1418中获取到的最新TVAF评价值进行比较，并且通过计算这两个TVAF评价值之间的差的量来确定TVAF评价值的变化量，由此判断TVAF评价值的变化量是否大于第二阈值th2。在TVAF评价值的变化量大于第二阈值th2(预定值)的情况下，照相机控制单元116判断为被摄体已改变并且该处理返回至图14所示的步骤S1405，然后照相机控制单元116进行微小驱动操作。在TVAF评价值的变化量等于或小于第二阈值th2的情况下，该处理返回至步骤S1418。这里，将第一阈值和第二阈值设置成第一阈值大于第二阈值即“th1>th2”的关系。换句话说，如果图像倍率变化较大，则仅在被摄体已可靠地改变的情况下才进行爬山驱动操作，而如果图像倍率变化较小，则在存在被摄体已改变的任何可能性的情况下进行微小驱动操作。这样，如果图像倍率变化较大，则可以禁止微小驱动并且可以降低重新启动的频率，由此可以防止由于调焦透镜105的非故意运动所引起的图像倍率变化变得明显。

接着，将参考图16来说明微小驱动操作。在步骤S1501中，该处理开始。在步骤S1502中，照相机控制单元116响应于由光圈和变焦位置等确定的焦深，来计算振动振幅和中心移动振幅。在步骤S1503中，照相机控制单元116进行相加方式的微小驱动。注意，还可以根据规格来采用相减方式的微小驱动。步骤S1504~S1508的处理与图4所示的步骤S507~S511的处理相同，因而将省略针对这些处理的说明。

除了第一实施例的效果以外，第一实施例的该另一变形例还可以提供如下效果：在图像倍率变化较大的情况下，禁止微小驱动并且降低重新启动的频率。这样，可以在图像倍率变化的影响不明显的同时实现AF操作。

第二实施例

图17示出由根据本发明第二实施例的摄像设备和可更换镜头构成的镜头更换型照相机系统的结构。附图标记L100表示用作可更换镜头的镜头单元。附图标记C100表示用作摄像设备的照相机本体。镜头单元L100相对于照相机本体C100能够安装或拆卸。

镜头单元L100供给(发送)与以下要说明的调焦透镜的位置控制分辨率(调焦致动器的驱动分辨率)、调焦透镜的位置灵敏度和光圈值相对应的信息(F值)。照相机本体C100基于从镜头单元L100接收到的信息来计算(以下要说明的)调焦透镜的微小振动时的振动振幅量和振动中心的移动量。照相机本体C100还使用从镜头单元L100接收到的信息以及与摄像元件的容许模糊圆直径有关的信息来计算焦深。照相机本体C100响应于关于调焦透镜利用以下要说明的该调焦透镜的相加移动量的移动是否移动到基于焦深所设置的预定范围外的判断结果，来对AF控制期间的微小振动时的中心移动方式进行切换。镜头单元L100从照相机本体C100接收所选择的中心移动方式，由此使用该中心移动方式来控制振动中心的移动。以下将说明该中心移动方式。

在图17中，从被摄体所反射的光穿过设置在镜头单元L100内的摄像光学系统，由此在设置在照相机本体C100内的摄像元件C101上形成被摄体图像。摄像光学系统从被摄体侧起依次包括：固定的第一透镜组L101；变倍透镜L102，用于通过在光轴方向上进行移动来进行变倍；光圈L103，用于调整光量；以及固定的第二透镜组L104。此外，该摄像光学系统还包括调焦透镜L105，其中调焦透镜L105具有用于补偿与变焦操作相关联的像面波动的功能以及调焦功能。利用调焦致动器L107使调焦透镜L105沿着光轴方向移动，其中该调焦致动器L107包括步进马达、DC马达、振动马达或音圈马达等。

在图17中，尽管将各透镜组描述为包括一个透镜，但各透镜组实际可以包括一个透镜或多个透镜。在本实施例中，尽管将说明后焦点型的摄像光学系统，但也可以采用前焦点型的摄像光学系统。

另一方面，在照相机本体C100中，摄像元件C101是由CCD传感器或CMOS传感器构成的光电转换元件并且通过对被摄体图像进行光电转换来输出模拟信号。还可以对红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的三原色各自设置摄像元件C101。

附图标记C102表示用于对摄像元件C101的输出进行采样并且进一步对该输出进行增益调整和数字转换的CDS/AGC/AD转换器。附图标记C103表示照相机信号处理电路，其中该照相机信号处理电路C103通过对来自CDS/AGC/AD转换器C102的输出信号进行各种图像处理来生成图像信号。设置在照相机信号处理电路C103内的附图标记C1031是AF信号处理电路。

AF信号处理电路C1031在从CDS/AGC/AD转换器C102获得的摄像元件C101的所有像素的输出信号中的焦点检测用区域内的像素的输出信号中，提取根据高频成分或高频信号所生成的亮度差成分等，由此生成焦点信号。该焦点信号还被称为“对比度评价值信号”，并且表示基于来自摄像元件C101的输出信号要生成的图像的清晰度(对比度状态)。由于清晰度可以根据摄像光学系统的焦点状态而改变，因此由此得到的焦点信号是表示摄像光学系统的焦点状态的信号。AF信号处理电路C1031与焦点信号生成单元相对应。

附图标记C104表示用于显示来自照相机信号处理电路C103的图像信号的显示装置。附图标记C105表示记录装置，其中该记录装置C105将来自照相机信号处理电路C103的图像信号记录在诸如磁带、光盘或半导体存储器等的记录介质中。附图标记C106是照相机微计算机(摄像设备控制单元：以下称为“照相机微计算机”)。照相机微计算机C106基于来自照相机信号处理电路C103的输出，将AF控制中所使用的信息输出至设置在镜头单元L100内的镜头微计算机(镜头控制单元：以下称为“镜头微计算机”)L106。

在本实施例中，AF控制是如下控制，其中该控制用于使调焦透镜L105在使焦点信号(的值)增减的方向(近/无限远方向)上振动了微小量，并且使调焦透镜L105的振动中心在使焦点信号(的值)增加的聚焦方向上移动。在以下说明中，将微小量的振动称为“微小振动”，并且将该微小振动的振幅量称为“振动振幅量”。将微小振动的中心称为“振动中心”，将微小振动的中心的移动称为“中心移动”，并且将微小振动的中心的移动量称为“中心移动量”。

AF控制中所使用的信息(以下称为“AF控制信息”)包括诸如微小振动的操作步进数、聚焦方向、振动振幅量、振动中心移动的方向(近/无限远方向上的聚焦方向：以下称为“中心移动方向”)、振动中心的移动量以及中心移动方式等的信息。

注意，AF控制主要由设置在照相机微计算机C106内的AF控制单元C1061来进行。以下将说明AF控制单元C1061的操作的详细内容。

能够与照相机微计算机C106进行信息的接收或发送的镜头微计算机L106从照相机微计算机C106接收AF控制信息。在镜头微计算机L106内设置了镜头固有数据存储单元L1061。镜头固有数据存储单元L1061存储镜头单元固有数据，其中该镜头单元固有数据包括与调焦致动器L107的驱动分辨率(即，调焦透镜L105的位置控制分辨率)有关的信息以及与调焦透镜L105的位置灵敏度有关的信息等。

此外，在镜头微计算机L106内设置了调焦透镜控制单元L1062。调焦透镜控制单元L1062基于存储在镜头固有数据存储单元L1061中的数据以及从AF控制单元C1061接收到的AF控制信息，来计算用于使调焦透镜L105移动的目标位置和目标速度。响应于这些计算结果来控制调焦致动器L107的驱动。这样，对调焦透镜L105的位置进行控制，从而获得聚焦状态。

接着，将参考图18~23来说明镜头微计算机L106(主要是调焦透镜控制单元L1062)和照相机微计算机C106(主要是AF控制单元C1061)所进行的AF控制。图18是示出镜头微计算机L106和照相机微计算机C106所进行的AF控制的流程图。镜头微计算机L106和照相机微计算机C106优选分别根据所执行的计算机程序来执行AF控制。

在步骤L201中，镜头微计算机L106将与调焦致动器L107的驱动分辨率(调焦透镜L105的位置控制分辨率)以及对应于微小振动的振动中心的调焦透镜L105的位置灵敏度有关的信息发送至照相机微计算机C106。

在以下说明中，将调焦致动器L107的驱动分辨率和调焦透镜L105的位置控制分辨率统称为“调焦控制参数”。例如，调焦控制分辨率高表示调焦透镜L105针对调焦致动器L107的每一个驱动步进量的移动量小。此外，调焦透镜L105的位置灵敏度是调焦移动量相对于调焦透镜L105的移动量的比率，并且在以下说明中，将与微小振动的振动中心相对应的调焦透镜L105的位置灵敏度简称为“调焦位置灵敏度”。例如，调焦位置灵敏度高表示相对于调焦透镜L105的移动量的调焦移动量大。

在同一步骤L201中，镜头微计算机L106进一步将根据光圈L103的光圈值所确定的摄像光学系统的F值发送至照相机微计算机C106。然后，该处理进入步骤L202。

另一方面，在步骤C201中，照相机微计算机C106获取由照相机信号处理电路C103内所设置的AF信号处理电路C1031所生成的焦点信号。

接着，在步骤C202中，照相机微计算机C106判断是否已从镜头微计算机L106接收到调焦控制分辨率、调焦位置灵敏度和F值。仅在已接收到上述信息的情况下，该处理才进入步骤C203。

在步骤C203中，照相机微计算机C106使用根据摄像元件C101的大小及其像素数确定的一个像素的大小(像素间距)所计算出的容许模糊圆直径δ以及接收到的F值，来计算焦深Fδ。然后，该处理进入步骤C204。

在步骤C204中，照相机微计算机C106基于调焦控制分辨率和调焦位置灵敏度，将由于AF控制中调焦透镜L105的微小振动所引起的摄像元件C101的摄像面上的散焦量(像面振幅量)转换成振动振幅量。此外，照相机微计算机C106基于调焦控制分辨率和调焦位置灵敏度，将由于中心移动所引起的摄像面上的散焦量(像面中心移动量)转换成中心移动量。然后，该处理进入步骤C205。

这里，通常，像面振幅量和像面中心移动量是基于焦深Fδ而设置的，并且被设置为比焦深Fδ小的值，由此图像上没有出现任何模糊。例如，像面振幅量被假定为通过将焦深Fδ乘以预定比率α(<1)所获得的值。此时，考虑到调焦控制分辨率ΔF(即，调焦透镜L105针对调焦致动器L107的每一个驱动步进量的移动量)和调焦位置灵敏度γc，通过公式(1)来计算振动振幅量。

振动振幅量=(Fδ×α/γc)/ΔF        (1)

此外，像面中心移动量被假定为通过将焦深Fδ乘以预定比率β(<1)所获得的值。此时，考虑到调焦控制分辨率ΔF和调焦位置灵敏度γc，通过公式(2)来计算中心移动量。

中心移动量=(Fδ×β/γc)/ΔF        (2)

在调焦控制分辨率ΔF较大(分辨率粗劣)的情况下或者在调焦位置灵敏度γ较高的情况下，调焦透镜L105可以停止在焦深Fδ的范围(以下称为“焦深范围”)内的位置范围变小。即使利用较少数量的驱动步进次数来驱动调焦致动器L107，调焦透镜L105移动超过焦深范围(移动到焦深的范围外)的可能性也较高。

在步骤C205中，照相机微计算机C106判断作为通过将步骤C204计算出的振动振幅量与中心移动量相加所获得的相加移动量的调焦移动量是否超过焦深范围，即判断调焦透镜L105是否移动超过焦深范围。该焦深范围与基于焦深所设置的预定范围相对应。在照相机微计算机C106判断为调焦透镜L105移动超过焦深范围的情况(第二情况)下，该处理进入步骤C206，而在照相机微计算机C106判断调焦透镜L105没有移动超过焦深范围的情况(第一情况)下，该处理进入步骤C207。换句话说，在使用像素间距精细并且容易变为浅焦深的摄像元件C101的照相机本体中，在以粗劣的调焦控制分辨率进行微小振动的情况下，对中心移动方式进行切换以使得不会发生中心移动时图像的调焦波动。在本实施例中，存在以下要说明的相减方式和相加方式这两种中心移动方式。

如图28所示，在中心移动时使调焦透镜L105移动了上述调焦移动量并且调焦透镜L105移动超过焦深范围的情况下，该处理进入步骤C206并且照相机微计算机C106选择相减方式。以下将详细说明该相减方式。在步骤C206中，照相机微计算机C106生成包括作为中心移动方式的相减方式的前述的AF控制信息。

另一方面，在即使调焦透镜L105的移动量与上述调焦移动量相同而焦深也较深的情况下，换句话说，在相对于焦深范围的调焦控制分辨率充分小(精细)的情况下，调焦透镜L105移动超过焦深范围的可能性低。即使调焦透镜L105移动超过焦深范围，超过焦深范围的移动量也小。因而，中心移动时图像的调焦波动不会发生或者不明显。在这种情况下，该处理进入步骤C207并且照相机微计算机C106选择相加方式。以下还将详细说明该相加方式。在步骤C207中，照相机微计算机C106生成包括作为中心移动方式的相加方式的前述的AF控制信息。

在步骤C208中，照相机微计算机C106进行聚焦方向判断和聚焦判断，并且该处理进入步骤C209。聚焦方向判断是如下的判断：在向着通过调焦透镜L105的微小振动所检测到的使焦点信号增加的聚焦方向的中心移动连续进行预定次数的情况下，判断为聚焦方向是真的聚焦位置存在的方向。在进行了聚焦方向判断的情况下，进行如下爬山驱动，其中该爬山驱动用于在使调焦透镜L105以恒定速度在聚焦方向上移动期间，搜索焦点信号到达其峰值的聚焦位置。爬山驱动的操作是众所周知的，因而将省略针对该爬山驱动操作的详细说明。

此外，在通过爬山驱动找到聚焦位置的情况下，照相机微计算机C106再次对调焦透镜L105进行微小振动，并且监视焦点信号的增减。聚焦判断是如下判断：利用微小振动已在同一范围内重复了预定次数这一事实，判断为聚焦位置是真的聚焦位置。

在步骤C209中，照相机微计算机C106将步骤C206和C207中所设置的AF控制信息发送至镜头微计算机L106。然后，该处理返回至步骤C201。

接着，将参考图20所示的流程图来说明相减方式的AF控制。在步骤C301中，照相机微计算机C106对当前微小振动操作步进数进行判断。在当前步进数为0的情况下，该处理进入步骤C302，否则该处理进入步骤C303。

在步骤C302中，照相机微计算机C106存储调焦透镜L105位于近侧时进行的处理中所使用的焦点信号。这里，该焦点信号是根据调焦透镜L105位于无限远侧时摄像元件C101的输出信号所生成的信号。

在步骤C303中，照相机微计算机C106对当前操作步进数进行判断。在当前操作步进数为1的情况下，该处理进入步骤C304以及后续步骤，否则该处理进入步骤C307。

在步骤C304中，照相机微计算机C106将步骤C302中所存储的无限远侧焦点信号的水平(值)与以下要说明的步骤C308中所存储的近侧焦点信号的水平进行比较。在近侧焦点信号的水平大于无限远侧焦点信号的水平的情况下，该处理进入步骤C305，而在无限远侧焦点信号的水平大于近侧焦点信号的水平的情况下，该处理进入步骤C306。

在步骤C305中，照相机微计算机C106将AF控制信息中的中心移动方向设置为“无限远方向”。

在步骤C306中，照相机微计算机C106将中心移动方向设置为“无”。在以下处理中，照相机微计算机C106将包括与中心移动方向有关的信息的AF控制信息发送至镜头微计算机L106。这样，照相机微计算机C106使镜头微计算机L106基于该AF控制信息来控制调焦致动器L107的驱动(调焦透镜L105的位置)。

在步骤C307中，照相机微计算机C106对当前操作步进数进行判断。在当前操作步进数为2的情况下，该处理进入步骤C308，由此进行调焦透镜位于无限远侧时的处理，否则该处理进入步骤C309。

在步骤C308中，照相机微计算机C106存储调焦透镜L105位于无限远侧时进行的处理中所使用的焦点信号。这里，该焦点信号是根据调焦透镜L105位于近侧时摄像元件C101的输出信号所生成的信号。

在步骤C309中，照相机微计算机C106将步骤C308中所存储的近侧焦点信号的水平与步骤C302中所存储的无限远侧焦点信号的水平进行比较。在无限远侧焦点信号的水平大于近侧焦点信号的水平的情况下，该处理进入步骤C310，而在近侧焦点信号的水平大于无限远侧焦点信号的水平的情况下，该处理进入步骤C311。

在步骤C310中，照相机微计算机C106将AF控制信息中的中心移动方向设置为“近方向”。在步骤C311中，照相机微计算机C106将中心移动方向设置为“无”。

在步骤C312中，照相机微计算机C106使微小振动操作步进数增加1。在当前操作步进数为3的情况下，当前操作步进数代替进一步增加而是被清除为0。

接着，将参考图21所示的流程图来说明相加方式的AF控制。在步骤C401中，照相机微计算机C106对当前微小振动操作步进数进行判断。在当前步进数为0的情况下，该处理进入步骤C402，否则该处理进入步骤C403。

在步骤C402中，照相机微计算机C106存储调焦透镜L105位于近侧时进行的处理中所使用的焦点信号。这里，该焦点信号是根据调焦透镜L105位于无限远侧时摄像元件C101的输出信号所生成的信号。

在步骤C403中，照相机微计算机C106对当前操作步进数进行判断。在当前操作步进数为1的情况下，该处理进入步骤C404以及后续步骤，否则该处理进入步骤C407。

在步骤C404中，照相机微计算机C106将步骤C402中所存储的无限远侧焦点信号的水平(值)与以下要说明的步骤C408中所存储的近侧焦点信号的水平进行比较。在无限远侧焦点信号的水平大于近侧焦点信号的水平的情况下，该处理进入步骤C405，而在近侧焦点信号的水平大于无限远侧焦点信号的水平的情况下，该处理进入步骤C406。

在步骤C405中，照相机微计算机C106将AF控制信息中的中心移动方向设置为“无限远方向”。

在步骤C406中，照相机微计算机C106将中心移动方向设置为“无”。在以下处理中，照相机微计算机C106将包括与中心移动方向有关的信息的AF控制信息发送至镜头微计算机L106。这样，照相机微计算机C106使镜头微计算机L106基于该AF控制信息来控制调焦致动器L107的驱动(调焦透镜L105的位置)。

在步骤C407中，照相机微计算机C106对当前操作步进数进行判断。在当前操作步进数为2的情况下，该处理进入步骤C408，否则该处理进入步骤C409。

在步骤C408中，照相机微计算机C106存储调焦透镜L105位于无限远侧时进行的处理中所使用的焦点信号。这里，该焦点信号是根据调焦透镜L105位于近侧时摄像元件C101的输出信号所生成的信号。

在步骤C409中，照相机微计算机C106将步骤C408中所存储的近侧焦点信号的水平与步骤C402中所存储的无限远侧焦点信号的水平进行比较。在近侧焦点信号的水平大于无限远侧焦点信号的水平的情况下，该处理进入步骤C410，而在无限远侧焦点信号的水平大于近侧焦点信号的水平的情况下，该处理进入步骤C411。

在步骤C410中，照相机微计算机C106将AF控制信息中的中心移动方向设置为“近方向”。在步骤C411中，照相机微计算机C106将中心移动方向设置为“无”。

在步骤C412中，照相机微计算机C106使微小振动操作步进数增加1。在当前操作步进数为3的情况下，将当前操作步进数清除为0。

该说明返回至镜头微计算机L106所进行的图19所示的处理。在步骤L202中，镜头微计算机L106判断是否已从安装有镜头单元L100的照相机本体C100内所设置的照相机微计算机C106接收到前述的AF控制信息。仅在已接收到上述信息的情况下，该处理才进入步骤L203。

在步骤L203中，镜头微计算机L106判断接收到的AF控制信息中所包括的中心移动方式是相减方式还是相加方式。在中心移动方式是相减方式的情况下，该处理进入步骤L204，而在中心移动方式是相加方式的情况下，该处理进入步骤L205。

在步骤L204中，镜头微计算机L106从接收到的AF控制信息中所包括的振动振幅量“a”减去中心移动量“b”，由此计算调焦移动量作为相减移动量。换句话说，使用以下关系来计算该调焦移动量：调焦移动量=振动振幅量“a”-中心移动量“b”。

另一方面，在步骤L205中，镜头微计算机L106将中心移动量“b”与接收到的AF控制信息中所包括的振动振幅量“a”相加，由此计算调焦移动量作为相加移动量。换句话说，使用以下关系来计算该调焦移动量：调焦移动量=振动振幅量“a”+中心移动量“b”。

在步骤L206中，镜头微计算机L106使用所计算出的调焦移动量来计算调焦透镜L105的目标位置和移动速度，并且该处理进入步骤L207。

在步骤L207中，镜头微计算机L106通过根据所计算出的目标位置和移动速度对调焦致动器L107的驱动进行控制，来使调焦透镜L105移动。然后，该处理返回至步骤L201。

图29示出利用相减方式移动了所计算出的调焦移动量的调焦透镜L105的位置和焦深范围之间的关系，其中在横轴上标绘时间并且在纵轴上标绘调焦透镜L105的位置(调焦位置)。横点线表示与调焦控制分辨率相对应的调焦透镜L105可以停止的位置。

在图29中，将焦深范围设置为针对调焦透镜L105的移动量所计算出的四个脉冲的长度，而将振动振幅量设置为从振动中心向着近侧和无限远侧这两侧的一个脉冲的长度(总计为两个脉冲)。使振动中心在近侧和无限远侧之间重复移动。

在相减方式的AF控制中的中心移动时，对通过从振动振幅量减去中心移动量所获得的调焦移动量(两个脉冲)进行设置。换句话说，在相减方式的AF控制中，将调焦移动量设置为小于通过将中心移动量与振动振幅量相加所获得的调焦移动量(三个脉冲)，其中该调焦移动量(三个脉冲)是在利用相加方式的中心移动时所设置的。

换句话说，在相加方式中，使调焦透镜L105在与作为聚焦方向的中心移动方向相同的方向上移动了振动振幅量(两个脉冲)+中心移动量(一个脉冲)。作为对比，在相减方式中，使调焦透镜L105在与中心移动方向相反的方向上移动了通过从振动振幅量(两个脉冲)减去中心移动量(一个脉冲)所获得的量。

借助于相减方式的AF控制，在中心移动时使振动中心沿着聚焦方向进行移动的同时，与相加方式的AF控制中的调焦移动量相比，可以将调焦移动量设置得较小，由此可以降低使调焦透镜L105移动到浅焦深的范围外的可能性。结果，可以确保由于调焦透镜L105的包括中心移动的微小振动所引起的图像的调焦波动不会发生或者不明显。

在相减方式中使调焦透镜L105在与中心移动方向相反的方向上移动了微小振动的量的情况下，优选地，防止了利用此时焦点信号的变化来判断聚焦方向。

另一方面，通过相加方式的AF控制使中心移动时的调焦移动量充分增大，由此可以确保针对AF控制的良好应答性。

图22示出在相减方式的AF控制下对调焦透镜L105进行微小振动的情况，其中在横轴上标绘时间并且在纵轴上标绘调焦透镜L105的位置(调焦位置)，并且使用摄像元件C101所生成的视频图像信号的垂直同步信号的一个周期作为单位时间。

在时刻T_A处，照相机微计算机C106获取根据时刻A处累积在摄像元件C101内的电荷(参见阴影椭圆形)所生成的焦点信号EV_A。在时刻T_B处，照相机微计算机C106获取根据时刻B处累积在摄像元件C101内的电荷所生成的焦点信号EV_B。此外，在时刻T_C处，照相机微计算机C106获取根据时刻C处累积在摄像元件C101内的电荷所生成的焦点信号EV_C。

在时刻T_C处，照相机微计算机C106将焦点信号EV_A、EV_B和EV_C彼此进行比较。在照相机微计算机C106判断为EV_B>EV_A并且EV_B>EV_C的情况下，照相机微计算机C106进行中心移动，而在不满足该条件的情况下，不进行中心移动。图22示出EV_B>EV_A并且EV_B>EV_C时如何使振动中心向着近侧进行量“b”的移动，其中调焦透镜L105从透镜位置LPB移动至近侧透镜位置LPC时所获得的移动量等于振动振幅量“a”-中心移动量“b”的量。换句话说，通过将振动中心移动的方向和调焦透镜L105移动的实际方向彼此相同时所获得的调焦移动量设置为振动振幅量“a”-中心移动量“b”的量，来进行振动中心的移动。

在进行中心移动之后，通过针对新的振动中心向调焦透镜L105施加微小振动来获取新的焦点信号，然后判断是否进行中心移动。这样，尽管聚焦判断完成之前的时间段与相加方式的AF控制中要采用的时间段相比略有增加，但在同一方向上连续进行中心移动的次数减少，由此如图29所示，可以减少调焦透镜L105的包括中心移动的移动量。

换句话说，在相减方式中，调焦透镜L105的最大振幅量等于振动振幅量，并且对调焦透镜L105从中心移动之后所获得的振动中心起进行微小振动，由此获取新的焦点信号。因而，可以实现如下的AF控制，其中在该AF控制中，防止了由于焦点信号开始减少时的延迟判断而导致调焦透镜L105出现过冲，或者由于调焦透镜L105的移动大大超过焦深范围所引起的图像的调焦波动不会发生或不明显。

图23示出在相加方式的AF控制下对调焦透镜L105进行微小振动的情况。与图22相同，在横轴上标绘时间并且在纵轴上标绘调焦透镜L105的位置(调焦位置)，并且使用垂直同步信号的一个周期作为单位时间。

与图22相同，在时刻T_A处，照相机微计算机C106获取根据时刻A处累积在摄像元件C101内的电荷(参见阴影椭圆形)所生成的焦点信号EV_A。在时刻T_B处，照相机微计算机C106获取根据时刻B处累积在摄像元件C101内的电荷所生成的焦点信号EV_B。此外，在时刻T_C处，照相机微计算机C106获取根据时刻C处累积在摄像元件C101内的电荷所生成的焦点信号EV_C。

在时刻T_C处，照相机微计算机C106将焦点信号EV_A、EV_B和EV_C彼此进行比较。在照相机微计算机C106判断为EV_A>EV_B并且EV_C>EV_B的情况下，照相机微计算机C106进行中心移动，而在不满足该条件的情况下，不进行中心移动。图23示出EV_A>EV_B并且EV_C>EV_B时如何使振动中心向着近侧进行量“b”的移动，其中调焦透镜L105从透镜位置LPB移动至近侧透镜位置LPC时所获得的移动量等于振动振幅量“a”+中心移动量“b”的量。换句话说，通过将振动中心移动的方向和调焦透镜L105移动的实际方向彼此相反时所获得的调焦移动量设置为振动振幅量“a”+中心移动量“b”的量，来进行振动中心的移动。

在相加方式中，调焦透镜L105的最大振幅量等于振动振幅量和中心移动量的总和，并且连续进行中心移动。结果，调焦透镜L105可能由于焦点信号开始减少时的延迟判断而出现过冲。然而，在使调焦透镜L105沿着同一方向连续移动的情况下，可以快速地实现聚焦状态。因而，可以确保针对AF控制的良好应答性。

如上所述，根据本实施例，在照相机本体C100的焦深较浅的情况下，与焦深较深的情况相比，将微小振动期间的中心移动时的调焦移动量设置得较小(选择相减方式)。这样，即使镜头单元L100的调焦控制分辨率较为粗劣，也可以避免如下情况的出现：由于调焦透镜L105移动超过浅焦深的范围所引起的图像的调焦波动的发生或图像的明显调焦波动。另外，在焦深较深的情况下，与焦深较浅的情况相比，将微小振动期间的中心移动时的调焦移动量设置得较大(选择相加方式)，因而可以进行展现出良好应答性的AF控制。因此，即使在将各种类型的镜头单元与照相机本体进行组合的情况下，也在确保针对AF控制的良好应答性的同时能够抑制由于调焦透镜的微小振动所引起的调焦波动。

换句话说，在本发明中，判断调焦透镜在移动了相加移动量的情况下是否移动到基于通过使用可更换镜头的F值计算出的焦深所设置的预定范围外。在判断为调焦透镜即使移动了相加移动量也没有移动到预定范围外的情况下，使调焦透镜移动该相加移动量，由此可以确保针对AF控制的良好应答性。另一方面，在判断为调焦透镜在移动了相加移动量的情况下移动到预定范围外时，使振动中心在调焦透镜没有移动到焦深范围外的情况下沿着聚焦方向进行移动，由此可以避免图像的调焦波动。如上所述，即使在将本发明的摄像设备与各种类型的可更换镜头进行组合的情况下，也可以确保针对AF控制的良好应答性，由此可以将由于焦深浅的情况下的调焦透镜的微小振动所引起的图像的调焦波动设置成用户不会识别出的调焦波动。

在本实施例中，已说明了如下情况：根据调焦透镜L105在移动了作为振动振幅量与中心移动量的总和的相加移动量时是否移动超过焦深范围，来将驱动方式切换为相加方式或相减方式。然而，还可以根据调焦透镜L105是否移动超过相对于焦深范围的预定比率的范围(基于焦深所设置的预定范围)，来将驱动方式切换为相加方式或相减方式。

第二实施例的变形例

在第二实施例中，已说明了如下情况：照相机本体基于从镜头单元接收到的镜头单元固有数据来计算调焦透镜的振动振幅量、中心移动量和焦深，并且使用所计算出的信息对AF控制中所使用的中心移动方式进行切换。然而，照相机本体所计算出的振动振幅量和中心移动量是基于摄像面上的散焦量(像面振幅量和像面中心移动量)、考虑到当前振动中心处的调焦位置灵敏度所计算出的值。

换句话说，这些值并未考虑调焦透镜在移动了振动振幅量之后的位置以及调焦透镜在中心移动之后的位置处的位置灵敏度。因而，可能无法精确地判断实际的调焦透镜位置是否已超过焦深范围。因此，即使在对振动振幅量进行设置以使得微小振动期间的焦点信号的变化在近侧和无限远侧之间相等的情况下，优选地，也通过考虑依赖于调焦透镜的位置的调焦位置灵敏度的变化，基于中心移动之后的调焦位置灵敏度来计算振动振幅量。

在本发明的第二实施例中，按照如上所述计算出更期望的振动振幅量。图30示出本实施例的AF控制中的微小振动时的调焦透镜位置和调焦位置灵敏度之间的关系，其中在横轴上标绘时间并且在纵轴上标绘调焦透镜位置(调焦位置)。横点线表示与调焦控制分辨率相对应的调焦透镜可以停止的位置。

在图30中，第一次中心移动之后的振动中心(调焦位置L2)处的调焦位置灵敏度γ2被假定为该第一次中心移动之前的振动中心(调焦位置L1)处的调焦位置灵敏度γ1的2/3。此外，第二次中心移动之后的振动中心(透镜位置L3)处的调焦位置灵敏度γ3被假定为该第二次中心移动之前的振动中心(透镜位置L1)处的调焦位置灵敏度γ1的1/2。此外，第一次中心移动和第二次中心移动之后的振动振幅量(振幅2、振幅3)分别被假定为第一次中心移动和第二次中心移动之前的振动振幅量(振幅1)的1.5倍和2倍。

在第二实施例中，已说明了对调焦透镜在包括中心移动的移动之后的位置进行控制以使得几乎没有超过焦深范围的情况。然而，如图30所示，在向着近侧的中心移动之后的振动振幅量可能实际增加。在这种情况下，即使采用相减方式，调焦透镜位置也超过焦深范围，由此用户可能会识别出图像的调焦波动。

换句话说，如第二实施例所述，即使仅考虑到当前振动中心处的调焦位置灵敏度γc来计算相加移动量、然后基于该相加移动来将中心移动方式切换为相减方式，调焦透镜的位置实际也可能超过焦深范围。

因而，在第二实施例的变形例中，不仅考虑到当前振动中心处的调焦位置灵敏度，还考虑到调焦透镜移动之后的位置处的位置灵敏度。在预先已知各调焦透镜位置的位置灵敏度的情况下，可以高精度地计算出调焦透镜在移动了振动振幅量之后的位置以及调焦透镜在中心移动之后的位置处的振动振幅量和中心移动量。因而，可以与第二实施例的首先说明的变形例相比更加精确地判断调焦透镜是否移动超过焦深范围。

如图31所示，调焦位置灵敏度是针对各变倍透镜位置(变焦位置)和各调焦透镜位置(调焦位置)所确定的镜头单元固有数据。如图31所示，可以将调焦位置灵敏度数据作为与多个变焦位置和多个调焦位置相对应的调焦位置灵敏度表数据存储在存储器中。

在图31所示的表数据中，变焦位置(焦距)配置在变量“v”改变的行方向上，并且调焦位置(被摄体距离)配置在变量“n”改变的列方向上。利用n=0来表示无限远的被摄体距离，并且随着变量“n”的增大，被摄体距离向着近端侧改变。此外，利用v=0来表示广角端。焦距随着变量“v”的增大而增加，并且利用v=s来表示远摄端。利用γ、v和n的乘积来表示与变焦位置v和调焦位置n相对应的调焦位置灵敏度。

在将这种表数据从镜头单元提供(发送)至照相机本体的情况下，照相机本体可以与第二实施例相比更加精确地判断调焦透镜是否移动超过焦深范围。然而，调焦位置灵敏度的数据量庞大，因而在每次更换可更换镜头时经由通信将该表数据发送至照相机本体是不现实的。另外，由于调焦位置灵敏度不仅由调焦透镜的位置来确定还由与其它透镜的关系来确定，因此难以将与包括各种类型的光学系统的多个可更换镜头相对应的表数据预先存储在照相机本体内所设置的存储器中。

因此，在本实施例中，将摄像元件的容许模糊圆直径和AF控制信息(微小振动驱动操作步进数、中心移动方向和散焦量)等从照相机本体发送至镜头单元。镜头单元基于从照相机本体接收到的信息来计算调焦透镜的移动量，由此对调焦透镜的位置进行控制。此外，镜头单元使用诸如调焦控制分辨率或调焦位置灵敏度等的镜头单元固有数据以及从照相机本体获取到的AF控制信息，来判断是否对中心移动方式进行切换。在对中心移动方式进行切换的情况下，将切换指示从镜头单元发送至照相机本体。照相机本体接收到该指示，由此对中心移动方式进行切换。

图24示出由根据本发明第二实施例的变形例的可更换镜头和摄像设备构成的镜头更换型照相机系统的结构。附图标记L100'表示用作可更换镜头的镜头单元。附图标记C100'表示用作摄像设备的照相机本体。镜头单元L100'相对于照相机本体C100'能够安装或拆卸。在本变形例中，在镜头微计算机L106'内设置了AF控制改变指示单元L1063。AF控制改变指示单元L1063基于存储在镜头固有数据存储单元L1061中的镜头单元固有数据和调焦透镜控制单元L1062所生成的AF控制信息，来判断是否切换(改变)AF控制中所使用的中心移动方式。AF控制改变指示单元L1063将改变指示发送至照相机本体C100′中所设置的照相机微计算机C106'内的AF控制单元C1061。其它结构与图17所示的结构相同，利用相同的附图标记来指定与图17所示的组件相同的组件，并且将省略针对这些组件的说明。

接着，将参考图25和26所示的流程图来说明镜头微计算机L106'(主要是调焦透镜控制单元L1062)和照相机微计算机C106'(主要是AF控制单元C1061)所进行的AF控制。镜头微计算机L106'和照相机微计算机C106'根据计算机程序来执行AF控制。

在步骤L801中，镜头微计算机L106'判断是否已从照相机微计算机C106'接收到容许模糊圆直径δ。仅在已接收到容许模糊圆直径δ的情况下，该处理才进入步骤L802。

另一方面，在步骤C801中，照相机微计算机C106'获取设置在照相机信号处理电路C103内的AF信号处理电路C1031所生成的焦点信号。

在步骤C802中，照相机微计算机C106'将与容许模糊圆直径δ有关的信息发送至镜头微计算机L106'。

在步骤C803中，照相机微计算机C106'判断是否已从镜头微计算机L106'提供了以下要说明的中心移动方式改变指示。在已提供了该改变指示的情况下，该处理进入步骤C804，而在没有提供该改变指示的情况下，该处理进入步骤C805。

在步骤C804中，照相机微计算机C106'使用步骤C801中获取到的焦点信号来进行第二实施例中所述的相减方式的AF控制。然后，设置如下的AF控制信息，其中该AF控制信息包括诸如AF控制中的微小驱动的操作步进数、中心移动方向(无限远方向/近方向)、像面上的散焦量(像面振幅量和像面中心移动量)以及中心移动方式等的信息。

在步骤C805中，照相机微计算机C106'使用步骤C801中获取到的焦点信号来进行第二实施例中所述的相加方式的AF控制，由此以与步骤C804同样的方式设置AF控制信息。

在步骤C806中，照相机微计算机C106'进行上述的聚焦方向判断和聚焦判断，并且该处理进入步骤C807。

在步骤C807中，照相机微计算机C106'将步骤C804和C805中所设置的AF控制信息发送至镜头微计算机L106'。

另一方面，在步骤L802中，镜头微计算机L106'基于从照相机微计算机C106'接收到的容许模糊圆直径δ和由光圈值所确定的F值，来计算焦深Fδ。

进入图26，在步骤L803中，镜头微计算机L106'判断是否已从照相机微计算机C106'接收到上述的AF控制信息。仅在已接收到上述的AF控制信息的情况下，该处理才进入步骤L804。

在步骤L804中，镜头微计算机L106'基于接收到的AF控制信息以及镜头固有数据存储单元L1061中所存储的调焦控制分辨率和调焦位置灵敏度，来计算振动振幅量和中心移动量。然后，该处理进入步骤L805。

例如，像面振幅被假定为通过将焦深Fδ乘以预定比率α(<1)所获得的值。此时，考虑到调焦控制分辨率ΔF以及与变焦位置v和调焦位置n相对应的调焦位置灵敏度γvn，可以通过公式(3)来计算振动振幅量。

振动振幅量=(Fδ×α/γvn)/ΔF        (3)

此外，像面中心移动量被假定为通过将焦深Fδ乘以预定比率β(<1)所获得的值。此时，考虑到调焦控制分辨率ΔF以及与变焦位置v和调焦位置n相对应的调焦位置灵敏度γvn，可以通过公式(4)来计算中心移动量。

中心移动量=(Fδ×β/γvn)/ΔF        (4)

在步骤L805中，镜头微计算机L106'判断从照相机微计算机C106'接收到的中心移动方式是相减方式还是相加方式。在中心移动方式是相减方式的情况下，该处理进入步骤L806，而在中心移动方式是相加方式的情况下，该处理进入步骤L807。

在步骤L806中，镜头微计算机L106'从接收自照相机微计算机C106'的AF控制信息中所包括的振动振幅量中减去中心移动量，由此计算调焦移动量作为相减移动量。换句话说，使用以下关系来计算该调焦移动量：调焦移动量=振动振幅量-中心移动量。

与第二实施例相同，在相减方式的AF控制中的中心移动时，设置了通过从振动振幅量中减去中心移动量所获得的调焦移动量(两个脉冲)。换句话说，在相减方式的AF控制中，将调焦移动量设置为小于通过将中心移动量与振动振幅量相加所获得的调焦移动量(三个脉冲)，其中该调焦移动量(三个脉冲)是在利用相加方式的中心移动时所设置的。

换句话说，在相减方式中，使调焦透镜L105在与中心移动方向相反的方向上移动了通过从振动振幅量(两个脉冲)减去中心移动量(一个脉冲)所获得的量。

这样，在振动中心沿着聚焦方向移动的情况下，与相加方式的AF控制的情况相比，可以将调焦移动量设置得较小，由此可以降低使调焦透镜L105移动到浅焦深的范围外的可能性。结果，可以确保由于调焦透镜L105的包括中心移动的微小振动所引起的图像的调焦波动不会发生或者不明显。

另一方面，在步骤L807中，镜头微计算机L106'将从照相机微计算机C106'接收到的AF控制信息中所包括的振动振幅量“a”与中心移动量“b”相加，由此计算调焦移动量作为相加移动量。换句话说，使用以下关系来计算该调焦移动量：调焦移动量=振动振幅量“a”+中心移动量“b”。

如上所述，在相加方式中，使调焦透镜L105在与中心移动方向相同的方向上移动了振动振幅量(两个脉冲)+中心移动量(一个脉冲)。这样，包括中心移动的调焦移动量充分增大，由此可以确保针对AF控制的良好应答性。

在步骤L808中，镜头微计算机L106'判断作为通过将振动振幅量与中心移动量相加所获得的相加移动量的调焦移动量是否超过焦深范围，即判断调焦透镜L105是否移动超过焦深范围。该焦深范围与基于焦深所设置的预定范围相对应。在镜头微计算机L106'判断为调焦透镜L105移动超过焦深范围的情况(第二情况)下，该处理进入步骤L809，而在镜头微计算机L106'判断为调焦透镜L105没有移动超过焦深范围的情况(第一情况)下，该处理进入步骤L810。

在步骤L809中，镜头微计算机L106'将用于使中心移动方式从相加方式改变为相减方式的指示发送至照相机微计算机C106'。

在步骤L810中，镜头微计算机L106'根据所计算出的调焦移动量来计算调焦透镜L105的目标位置和移动速度，并且该处理进入步骤L811。

在步骤L811中，镜头微计算机L106'通过根据所计算出的目标位置和移动速度控制调焦致动器L107的驱动，来使调焦透镜L105移动。然后，该处理返回至步骤L801。

另一方面，在步骤C808中，照相机微计算机C106'接收从镜头微计算机L106'发送来的中心移动方式改变指示。照相机微计算机C106'响应于该改变指示，在步骤C803~C805的处理中将中心移动方式切换为相减方式或相加方式。

如上所述，在本变形例中，将容许模糊圆直径和AF控制信息从照相机本体C100'提供至镜头单元L100'。然后，镜头单元L100'使用该信息来计算焦深范围和调焦移动量，由此基于所计算出的这两者之间的关系来判断由于调焦透镜的包括中心移动的微小振动所引起的图像的调焦波动是否发生(是否明显)。此外，镜头单元L100'基于这些判断结果来发送用于对中心移动方式进行切换的指示。这样，即使在照相机本体C100'的焦深较浅并且镜头单元L100'的调焦控制分辨率粗劣的情况下，也可以如下情况的出现：由于调焦透镜的包括中心移动的微小振动所引起的图像的调焦波动的发生或者图像的明显调焦波动。另一方面，在焦深较深的情况下，可以确保针对AF控制的良好应答性。

因此，即使在将各种类型的镜头单元与照相机本体进行组合的情况下，也可以在确保针对AF控制的良好应答性的同时抑制由于调焦透镜的微小振动所引起的调焦波动。

如上所述，根据这些实施例的摄像设备，可以提供能够在抑制由于调焦透镜的微小振动所引起的图像的调焦波动的同时进行展现出良好应答性的AF控制的摄像设备和可更换镜头。

还可以通过读出并执行记录在存储器装置上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等装置)和通过下面的方法来实现本发明的各方面，其中，系统或设备的计算机通过例如读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能来进行上述方法的各步骤。由于该原因，例如经由网络或者通过用作存储器装置的各种类型的记录介质(例如，计算机可读介质)将该程序提供给计算机。

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、等同结构和功能。

本申请要求2012年1月13日提交的日本专利申请2012-004559和2012年1月13日提交的日本专利申请2012-004531的优先权，在此通过引用包含这些专利申请的全部内容。

Claims (25)

1.一种摄像设备，用于与包括调焦透镜的镜头设备进行通信，所述摄像设备包括：

信号处理部件，用于根据摄像元件所获得的摄像信号来生成焦点调节用的评价值；

发送部件，用于发送与所述调焦透镜的振动中心和振动振幅相对应的信息，其中所述镜头设备被配置为基于接收到的与所述振动中心和所述振动振幅相对应的信息来使所述调焦透镜振动；

照相机控制部件，用于将驱动命令发送至所述镜头设备，其中所述驱动命令用于使所述调焦透镜移动至与通过使用所述评价值检测到的聚焦点相对应的位置；以及

获取部件，用于从所述镜头设备获取表示图像倍率变化量的数据，

其中，在进行用于使所述调焦透镜的振动中心沿着检测到的聚焦方向移动的中心移动的情况下，在相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量是第一变化量时，与第二变化量的情况相比，所述照相机控制部件减小所述振动振幅，其中所述第一变化量大于所述第二变化量。

2.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述第二变化量表示阈值，并且在相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量等于或小于所述阈值的情况下，所述照相机控制部件增大所述振动振幅。

3.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，在判断为所述聚焦点附近的相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量大于所述第一变化量的情况下，所述照相机控制部件将驱动方式改变为第一驱动方式，而在判断为所述聚焦点附近的相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量等于或小于所述第二变化量的情况下，所述照相机控制部件将驱动方式改变为第二驱动方式，其中在所述第一驱动方式中，将中心移动时的驱动振幅限制为小于振动时的振幅，而在所述第二驱动方式中，能够将中心移动时的驱动振幅设置为大于振动时的振幅。

4.根据权利要求3所述的摄像设备，其中，在将驱动方式改变为所述第一驱动方式的情况下，所述照相机控制部件从振动时的振幅减去作为所述振动中心的移动宽度的中心移动振幅，而在将驱动方式改变为所述第二驱动方式的情况下，所述照相机控制部件将所述中心移动振幅与振动时的振幅相加。

5.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，在所述聚焦点附近的相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量大于阈值的情况下，所述照相机控制部件通过将前次焦点评价值与当前焦点评价值进行比较来确定驱动方向，并且使所述调焦透镜沿着所确定的方向移动预定量。

6.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，在所述聚焦点附近的相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量大于阈值的情况下，所述照相机控制部件进行如下驱动控制，其中该驱动控制用于通过基于在所述调焦透镜沿着光轴方向在没有振动的情况下进行移动时所获得的所述评价值的变化对聚焦方向进行检测，来确定所述调焦透镜的驱动方向，以及

在判断为所述聚焦点附近的相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量等于或小于所述阈值的情况下，所述照相机控制部件进行用于通过基于在所述调焦透镜沿着所述光轴方向振动时所获得的所述评价值的变化对聚焦方向进行检测、来确定所述调焦透镜的驱动方向的驱动控制，并且进行用于使所述调焦透镜的振动中心沿着检测到的聚焦方向移动的驱动控制。

7.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，在所述聚焦点附近的相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量大于阈值的情况下，所述照相机控制部件进行用以在聚焦判断之后使所述调焦透镜向着与所述聚焦点相对应的位置移动的控制，然后从所述信号处理部件中获取评价值，并且在判断为该评价值与前次获取到的评价值之间的差量等于或小于阈值的情况下，所述照相机控制部件进行用以禁止所述调焦透镜的振动或移动的控制。

8.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述照相机控制部件向所述镜头设备发送容许模糊圆的数据，并且相应地从所述镜头设备接收所述镜头设备基于发送来的所述容许模糊圆的数据所计算出的、表示针对各焦深的图像倍率变化量的数据。

9.一种摄像设备，用于与包括调焦透镜的镜头设备进行通信，所述摄像设备包括：

信号处理部件，用于根据摄像元件所获得的摄像信号来生成焦点调节用的评价值；

发送部件，用于向所述镜头设备发送与所述调焦透镜的振动中心和振动振幅相对应的信息，从而使所述镜头设备的所述调焦透镜振动；

照相机控制部件，用于将驱动命令发送至所述镜头设备，其中所述驱动命令用于使所述调焦透镜移动至与通过使用所述评价值检测到的聚焦点相对应的位置；以及

获取部件，用于从所述镜头设备获取表示图像倍率变化量的数据，

其中，所述照相机控制部件能够在第一模式和第二模式下工作，所述第一模式用于基于在所述调焦透镜沿着光轴方向振动时所获得的所述评价值的变化来检测聚焦方向并且进行使所述调焦透镜的振动中心沿着检测到的聚焦方向移动的中心移动，所述第二模式用于通过使所述调焦透镜移动来搜索评价值的峰值并且使所述调焦透镜移动至与基于所述峰值的聚焦点相对应的位置，以及

在相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量大于阈值的情况下，所述照相机控制部件禁止所述第一模式。

10.根据权利要求9所述的摄像设备，其中，所述照相机控制部件使所述调焦透镜停止在聚焦点，然后在所述评价值的波动范围大于预定值的情况下重新开始所述调焦透镜的驱动，以及

在所述照相机控制部件使用从所述镜头设备获得的表示图像倍率变化量的数据、所述调焦透镜的振动振幅以及中心移动量，判断为聚焦点附近的相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量大于阈值的情况下，所述照相机控制部件将所述预定值增大至比该图像倍率变化量等于或小于所述阈值的情况下的预定值大的值。

11.根据权利要求9或10所述的摄像设备，其中，所述照相机控制部件响应于被摄体图像的聚焦程度来改变由于图像倍率变化而对焦点调节控制进行切换所用的所述阈值。

12.一种镜头设备，用于与摄像设备进行通信，所述摄像设备包括：信号处理部件，用于根据摄像元件所获得的摄像信号来生成焦点调节用的评价值；以及照相机控制部件，用于将驱动命令发送至所述镜头设备，其中所述驱动命令用于使调焦透镜移动至与通过使用所述评价值检测到的聚焦点相对应的位置，所述镜头设备包括：

发送部件，用于将表示相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量的数据发送至所述摄像设备，其中周期性地重复该图像倍率变化量的发送；以及

镜头控制部件，用于从所述照相机控制部件接收与所述调焦透镜的振动中心和振动振幅相对应的信息，并且基于接收到的与所述振动中心和所述振动振幅相对应的信息来使所述调焦透镜振动，其中周期性地重复该信息的接收，

其中，所述镜头控制部件使所述振动中心移动，并且在相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量是第一变化量的情况下，与第二变化量的情况相比减小所述振动振幅，其中所述第一变化量大于所述第二变化量。

13.根据权利要求12所述的镜头设备，其中，所述第二变化量表示阈值，并且在相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量等于或小于所述阈值的情况下，增大所述振动振幅。

14.根据权利要求12所述的镜头设备，其中，所述镜头控制部件从所述照相机控制部件接收容许模糊圆的数据，基于所述容许模糊圆的数据来计算表示针对各焦深的图像倍率变化量的数据，并且将所计算出的数据发送至所述照相机控制部件。

15.根据权利要求12所述的镜头设备，其中，图像倍率变化量的发送的时间段和与所述振动中心和所述振动振幅相对应的信息的接收的时间段相同。

16.根据权利要求12所述的镜头设备，其中，在所述照相机控制部件判断为所述聚焦点附近的相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量是所述第一变化量的情况下，所述照相机控制部件将驱动方式改变为第一驱动方式，而在所述照相机控制部件判断为所述聚焦点附近的相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量等于或小于所述第二变化量的情况下，所述照相机控制部件将驱动方式改变为第二驱动方式，其中在所述第一驱动方式中，将中心移动时的驱动振幅限制为小于振动时的振幅，而在所述第二驱动方式中，能够将中心移动时的驱动振幅设置为大于振动时的振幅。

17.根据权利要求16所述的镜头设备，其中，在所述照相机控制部件将驱动方式改变为所述第一驱动方式的情况下，所述照相机控制部件从振动时的振幅减去作为所述振动中心的移动宽度的中心移动振幅，而在所述照相机控制部件将驱动方式改变为所述第二驱动方式的情况下，所述照相机控制部件将所述中心移动振幅与振动时的振幅相加。

18.根据权利要求12所述的镜头设备，其中，在所述照相机控制部件判断为所述聚焦点附近的相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量大于阈值的情况下，所述照相机控制部件通过将前次评价值与当前评价值进行比较来确定驱动方向，并且使所述调焦透镜沿着所确定的方向移动预定量。

19.根据权利要求12所述的镜头设备，其中，在所述照相机控制部件判断为所述聚焦点附近的相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量大于阈值的情况下，所述照相机控制部件进行如下驱动控制，其中该驱动控制用于通过基于在所述调焦透镜沿着光轴方向在没有振动的情况下进行移动时所获得的所述评价值的变化对聚焦方向进行检测，来确定所述调焦透镜的驱动方向，以及

在所述照相机控制部件判断为所述聚焦点附近的相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量等于或小于阈值的情况下，所述照相机控制部件基于在所述调焦透镜沿着所述光轴方向振动时所获得的所述评价值的变化来检测聚焦方向，并且进行用于使所述调焦透镜的振动中心沿着检测到的聚焦方向移动的驱动控制。

20.根据权利要求12所述的镜头设备，其中，在所述聚焦点附近的相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量为所述第一变化量的情况下，所述照相机控制部件进行用以在聚焦判断之后使所述调焦透镜向着与所述聚焦点相对应的位置移动的控制，然后从所述信号处理部件中获取评价值，并且在所述照相机控制部件判断为该评价值与前次获取到的评价值之间的差量等于或小于阈值的情况下，所述照相机控制部件禁止所述调焦透镜的振动或移动。

21.根据权利要求12所述的镜头设备，其中，所述照相机控制部件向所述镜头设备发送容许模糊圆的数据，并且从所述镜头设备接收基于所述容许模糊圆的数据所计算出的、表示针对各焦深的图像倍率变化量的数据。

22.一种摄像设备所进行的方法，所述摄像设备用于以能够拆卸的方式安装包括调焦透镜的镜头设备，所述方法包括以下步骤：

根据所述摄像设备的摄像元件所获得的摄像信号来生成焦点调节用的评价值；

发送与所述调焦透镜的振动中心和振动振幅相对应的信息，从而使所述镜头设备基于接收到的与所述振动中心和所述振动振幅相对应的信息来使所述调焦透镜振动；

将驱动命令发送至所述镜头设备，其中所述驱动命令用于使所述调焦透镜移动至与通过使用所述评价值检测到的聚焦点相对应的位置；

从所述镜头设备获取表示图像倍率变化量的数据；以及

在进行用以使所述调焦透镜的振动中心沿着检测到的聚焦方向移动的中心移动的情况下，在相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量是第一变化量时，与第二变化量的情况相比减小所述振动振幅，其中所述第一变化量大于所述第二变化量。

23.一种摄像设备所进行的方法，所述摄像设备用于以能够拆卸的方式安装配备有调焦透镜的镜头设备，所述方法包括以下步骤：

根据所述摄像设备的摄像元件所获得的摄像信号来生成焦点调节用的评价值；

将与所述调焦透镜的振动中心和振动振幅相对应的信息发送至所述镜头设备，其中所述镜头设备被配置为基于接收到的与所述振动中心和所述振动振幅相对应的信息来使所述调焦透镜振动；

将驱动命令发送至所述镜头设备，其中所述驱动命令用于使所述调焦透镜移动至与通过使用所述评价值检测到的聚焦点相对应的位置；

从所述镜头设备获取表示图像倍率变化量的数据；

判断步骤，用于使用表示图像倍率变化量的数据、使所述调焦透镜进行振动所用的振动振幅、以及中心移动量，来判断聚焦点附近的相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量是否大于阈值；

在所述判断步骤中判断为相对于所述振动振幅的图像倍率变化量大于阈值的情况下，进行如下驱动控制，其中该驱动控制用于通过基于在所述调焦透镜沿着光轴方向在没有振动的情况下进行移动时所获得的所述评价值的变化对聚焦方向进行检测，来确定所述调焦透镜的驱动方向；以及

在所述判断步骤中判断为相对于所述振动振幅的图像倍率变化量等于或小于阈值的情况下，基于在所述调焦透镜沿着所述光轴方向进行振动时所获得的所述评价值的变化来检测聚焦方向，并且进行用于使所述调焦透镜的振动中心沿着检测到的聚焦方向移动的驱动控制。

24.一种镜头设备所进行的方法，所述镜头设备用于与摄像设备进行通信，所述摄像设备包括：信号处理部件，用于根据摄像元件所获得的摄像信号来生成焦点调节用的评价值；以及照相机控制部件，用于将驱动命令发送至所述镜头设备，其中所述驱动命令用于使调焦透镜移动至与通过使用所述评价值检测到的聚焦点相对应的位置，所述方法包括以下步骤：

将表示相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量的数据发送至所述摄像设备，其中周期性地重复该图像倍率变化量的发送；

从所述照相机控制部件周期性地接收与所述调焦透镜的振动中心和振动振幅相对应的信息；

基于接收到的与所述振动中心和所述振动振幅相对应的信息来使所述调焦透镜振动；以及

在使所述振动中心移动、并且相对于所述调焦透镜的移动量的图像倍率变化量是第一变化量的情况下，与第二变化量的情况相比减小所述振动振幅，其中所述第一变化量大于所述第二变化量。

25.一种摄像系统，包括根据权利要求1所述的摄像设备和根据权利要求12所述的镜头设备。

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