CN103369240A - 成像装置、聚焦控制方法以及程序 - Google Patents

Abstract

本发明是成像装置、聚焦控制方法以及程序。一种成像装置包括范围寻找区域安排单元，用于通过分层来安排区域尺寸不同的范围寻找区域；范围寻找区域选择单元，用于按预定次序从安排的范围寻找区域中选择范围寻找区域；以及控制单元，用于通过针对在所述范围寻找区域选择单元中选择的范围寻找区域而生成表示聚焦度的评价值，以及根据评价值而控制聚焦透镜的位置，进行聚焦操作。

Description

成像装置、聚焦控制方法以及程序

技术领域

本技术涉及成像装置、聚焦控制方法和程序，以及能够提高聚焦精度。

背景技术

在现有技术中，一般可以在成像装置中进行自动聚焦操作。在自动聚焦操作中，例如，在取景器中显示表示被摄物的哪个部分是要聚焦的被摄物的范围寻找框，并使用对比度检测方法，或相差检测方法进行聚焦控制，以便在范围寻找框中进行聚焦。

另外，在日本待审专利申请公告第2006-58405号中，公开了当通过在正常模式与微距模式之间切换范围寻找框的尺寸进行近距摄影时，可以容易地进行对被摄物的特定部分的聚焦的技术。进一步，在日本待审专利申请公告第2010-237400号中，公开了通过在成像元件中配备聚焦检测像素，例如，一对相差AF像素，使用相差检测方法进行聚焦检测的技术。

发明内容

顺便说一下，当按照成像模式切换范围寻找框的尺寸时，在范围寻找框设置得小的成像模式中，对具有低对比度等的被摄物的聚焦变得困难。例如，当自动聚焦操作从明显模糊开始时，会变成图像对比度丧失的状态，以及当范围寻找框缩小时，无法获得与对比度相对应的评价值。于是，令人担心的是，当在移动聚焦透镜的时候试图寻找可以测量距离的点时，可能使聚焦时间显著增加。另外，还令人担心的是，当被摄物正在运动时，由于所希望被摄物在范围寻找框之外，或当在成像装置等中出现模糊时，如果范围寻找框的尺寸太小，则可能难以聚焦在所希望被摄物上。

最好是提供可以提高聚焦精度的成像装置、聚焦控制方法以及程序。

按照本技术的第一实施例，提供了一种成像装置，其包括：范围寻找区域安排单元，用于通过分层来安排区域尺寸不同的范围寻找区域；范围寻找区域选择单元，用于按预定次序从安排的范围寻找区域中选择范围寻找区域；以及控制单元，用于通过针对在所述范围寻找区域选择单元中选择的范围寻找区域而生成表示聚焦度的评价值，以及根据评价值而控制聚焦透镜的位置，进行聚焦操作。

在本技术中，通过分层来安排具有不同区域尺寸的范围寻找区域。按预定次序选择安排的范围寻找区域。例如，首先，选择区域尺寸最大的范围寻找区域。对所选范围寻找区域而生成表示聚焦度的评价值，并通过根据生成的评价值而控制聚焦透镜的位置进行聚焦操作。此后，例如，按区域尺寸从大到小的次序选择具有不同区域尺寸的范围寻找区域，并且通过根据在每个所选范围寻找区域中生成的评价值控制聚焦透镜的位置进行聚焦操作。通过每当选择范围寻找区域时生成评价值，每当生成评价值时进行聚焦透镜的位置的控制。可替代地，通过生成每个范围寻找区域中的评价值，根据所生成评价值中最小区域尺寸的范围寻找区域中的评价值进行聚焦透镜的控制。

根据用户指示的位置安排范围寻找区域。另外，可以由用户设置最大区域尺寸的范围寻找区域。进一步，也可以根据针对区域尺寸最大的范围寻找区域中的图像的图像识别结果，在区域尺寸最大的范围寻找区域中安排区域尺寸不同的范围寻找区域。

生成评价值使用配备在成像元件中的聚焦检测像素的信号来进行。当配备聚焦检测模块时，通过将聚焦检测模块的范围寻找区域设置成最大区域尺寸的范围寻找区域来进行不同区域尺寸的范围寻找区域的安排，以及当选择最大区域尺寸时，使用通过使用聚焦检测模块生成的检测信号进行评价值的生成。

在进行图像显示的显示单元中，进行将所生成评价值中最大区域尺寸的范围寻找区域或最小区域尺寸的范围寻找区域可识别地显示在所显示图像上的聚焦显示。

进一步，当在测量所选范围寻找区域中的距离的同时检测到成像装置的运动时，在所选范围寻找区域中生成的评价值变成无效的。

按照本技术的第二实施例，提供了一种聚焦控制方法，其包括：通过分层来安排区域尺寸不同的范围寻找区域；按预定次序从安排的范围寻找区域中选择范围寻找区域；以及通过针对所选范围寻找区域生成表示聚焦度的评价值，以及根据评价值控制聚焦透镜的位置，进行聚焦操作。

按照本技术的第三实施例，提供了一种使计算机进行包括如下过程的聚焦控制的程序：通过分层来安排区域尺寸不同的范围寻找区域；按预定次序从安排的范围寻找区域中选择范围寻找区域；以及通过针对所选范围寻找区域而生成表示聚焦度的评价值，以及根据评价值而控制聚焦透镜的位置，进行聚焦操作。

另外，按照本技术的程序是可以通过如下提供的程序：对于可以执行各种程序或代码的通用计算机使用计算机可读格式提供的存储媒体；通信媒体，例如，像光盘、磁盘、半导体存储器等那样的存储媒体；或像网络那样的通信媒体。通过使用计算机可读格式提供这样的程序，在计算机上进行与程序相对应的处理。

按照本技术，通过分层来安排不同区域尺寸的范围寻找区域，并按预定次序从安排的范围寻找区域中选择范围寻找区域。另外，生成针对所选范围寻找区域的表示聚焦度的评价值，以及通过根据评价值控制聚焦透镜的位置进行聚焦操作。这样，由于按多个区域尺寸进行评价值的生成，所以可能对区域尺寸小的范围寻找区域进行聚焦操作，并且与范围寻找区域具有不变区域尺寸的情况相比提高了聚焦精度。

附图说明

图1是按照第一实施例的成像装置的剖面示意图；

图2是按照第一实施例的另一种成像装置的剖面示意图；

图3是例示按照第一实施例的成像装置的电子配置的框图；

图4是描述相差检测方法的图形；

图5是示范用户设置的范围寻找框（正常框架）的图形；

图6是示范在正常框架中提供的范围寻找框的安排的图形；

图7是例示第一聚焦控制操作的流程图；

图8是例示第二聚焦控制操作的流程图；

图9是例示第三聚焦控制操作的流程图；

图10是例示第四聚焦控制操作的流程图；

图11是示范围绕用户指定的位置安排的范围寻找框的图形；

图12是例示第五聚焦控制操作的流程图；

图13是例示第六聚焦控制操作的流程图；

图14是示范使用图像识别功能的范围寻找框的安排的图形；

图15是示范范围寻找框的另一种安排的图形；

图16是按照第二实施例的成像装置的剖面示意图；

图17是例示按照第二实施例的成像装置的电子配置的框图；

图18是描述相差AF模块的范围寻找框与成像元件的范围寻找框之间的关系的图形；以及

图19是例示按照第二实施例的成像装置的聚焦控制操作的流程图。

具体实施方式

在下文中，将描述本技术的实施例。另外，该描述将按如下次序作出。

1.第一实施例

1-1.成像装置的配置

1-2.成像装置的聚焦控制操作

1-2-1.第一聚焦控制操作

1-2-2.第二聚焦控制操作

1-2-3.第三聚焦控制操作

1-2-4.第四聚焦控制操作

1-2-5.第五聚焦控制操作

1-2-6.第六聚焦控制操作

1-2-7.其他聚焦控制操作

2.第二实施例

2-1.成像装置的配置

2-2.成像装置的聚焦控制操作

1.第一实施例

在第一实施例中，将描述使用配备在成像元件中的聚焦检测像素，例如，一对相差AF像素的信号进行聚焦控制操作的情况。

1-1.成像装置的配置

图1例示了按照第一实施例的剖面示意图。成像装置10-1包括照相机主体15、和可与照相机主体15分开的可更换透镜11。

可更换透镜11起将物光引导到安排在照相机主体15中的成像元件211的拍摄光学系统的作用。可更换透镜11配有透镜单元、调整光量的光圈等，透镜单元由调整焦点的聚焦透镜、进行可变放大的变焦透镜等构成。

成像元件211等配备在照相机主体15中。作为成像元件211，使用CMOS图像传感器（互补金属氧化物半导体图像传感器），其中将由例如光电二极管构成的多个像素二维安排成矩阵，并在每个像素的光接收表面上安排滤色片。另外，在成像元件中配备聚焦检测像素，例如，多对相差AF像素。

将显示单元27配备在照相机主体15的后面上。作为显示单元27，配备了监视单元271或取景器272。显示单元27使用液晶显示元件，或EL（电致发光）显示元件等构成。显示单元27进行在成像装置10-1中成像的图像的显示、记录图像的再现显示等，并显示安装在成像装置10-1上的功能、模式设置屏幕等。另外，当在进行主要拍摄之前确定构图（定框架）时，显示单元27还进行实时取景（预览）的显示。

图2是按照第一实施例的另一种成像装置的剖面示意图。成像装置10-1包括照相机主体15、和可与照相机主体15分开的可更换透镜11。

在成像装置10-1中，在照相机主体15中配备了半透明帘（半反射镜）16、成像元件211等。半透明帘16使通过可更换透镜11的物光的一部分透过，输入到成像元件211，另一方面，使其他光经由五棱镜（未示出）等从取景器17输出。

图3是例示按照第一实施例的成像装置的电子配置的框图。将透镜控制单元12配备在可更换透镜11中。另外，将成像单元21、A/D转换单元22、信号处理单元23、图像存储器24、记录再现单元25、操作单元26、显示单元27、和照相机控制单元30配备在照相机主体15中。

可更换透镜11的透镜控制单元12与照相机主体15的照相机控制单元30进行通信，并将表示，例如，可更换透镜11的焦距、透镜位置等的信息信号发送给照相机控制单元30。另外，透镜控制单元12通过从照相机控制单元30接收例如聚焦透镜的驱动信号，并根据接收的驱动信号驱动聚焦透镜来移动聚焦透镜。

照相机主体15的成像单元21包括上述成像元件211、和驱动成像元件211的元件驱动单元（未示出）。成像元件211如上所述，由CMOS图像传感器等形成，并且由元件驱动单元利用像成像元件211的曝光操作、读出成像元件211中的每个像素的信号等那样的操作控制来运行。元件驱动单元根据从照相机控制单元30输出的参考时钟生成预定定时信号等，将该信号等输出到成像元件211，并控制成像元件211的操作。另外，成像单元21对从成像元件211输出的模拟图像信号进行预定模拟信号处理，例如，噪声消除处理、增益调整等，并将模拟信号处理之后的图像信号输出到A/D转换单元22。

A/D转换单元22通过将信号转换成数字图像信号，将从成像单元21供应的模拟图像信号输出到信号处理单元23。

信号处理单元23对A/D转换单元22供应的图像信号进行各种照相机信号处理。例如，信号处理单元23进行像白平衡调整、伽马校正等那样的处理，并将经过处理的图像信号输出到图像存储器24。

图像存储器24是当处在成像模式下时，临时存储从信号处理单元23输出的图像数据的存储器，并用作使用照相机控制单元30对图像数据进行预定处理的工作区。另外，当处在再现模式下时，临时存储从记录再现单元25读出的图像数据。

记录再现单元25将图像信号记录到记录媒体，例如，可拆卸存储卡等中。另外，记录再现单元25读出记录在记录媒体中的图像信号。

操作单元26包括快门按钮、各种操作开关等，生成与用户操作相对应的操作信号，并将操作信号输出到照相机控制单元30。

显示单元27使用液晶显示元件，或EL（电致发光）显示元件等构成，并进行成像图像和记录图像的显示、实时取景（预览）的显示、功能、设置屏幕的显示等。

照相机控制单元30使用CPU（中央处理单元）、存储控制程序等的ROM（只读存储器）、临时存储数据的RAM（随机存取存储器）等构成。CPU执行在ROM中存储的控制程序，并控制每个单元，以便成像装置10-1的操作变成与用户操作相对应的操作。

另外，照相机控制单元30使用配备在成像元件中的该对相差AF像素进行聚焦控制。在使用来自该对相差AF像素的信号的聚焦控制，即，使用相差检测方法的聚焦控制中，根据来自该对相差AF像素的信号，从相差AF像素的图像的相差中确定聚焦误差的量值。例如，如图4所示，从相差AF像素1和相差AF像素2的图像的相差中确定聚焦误差的量值。在这样的相差检测方法中，由于当范围寻找区域被设置得小时，近被摄物和远被摄物不会在范围寻找区域中混合，所以可以高精确地进行聚焦控制。例如，在图4中，当通过使由点划线表示的范围小于由实线表示的范围，从用点划线表示的范围中，或从比由点划线表示的范围小的由虚线表示的范围中计算相差时，可以提高聚焦精度。于是，照相机控制单元30通过分层来安排区域尺寸不同的范围寻找区域，并安排的范围寻找区域选择范围寻找区域，并对所选范围寻找区域生成表示聚焦度的评价值。另外，通过根据针对最小区域尺寸的范围寻找区域生成的所生成评价值来控制聚焦透镜的位置，并进行聚焦操作，可以提高聚焦精度。

为了进行聚焦控制，照相机控制单元30包括，例如，范围寻找框安排单元31、范围寻找框选择单元32、框架显示控制单元33、和元件AF控制单元34。另外，范围寻找框安排单元31、范围寻找框选择单元32、框架显示控制单元33、和元件AF控制单元34对应于权利要求书中的范围寻找区域安排单元、范围寻找区域选择单元、区域显示控制单元、和控制单元。

范围寻找框安排单元31依照用户操作安排表示范围寻找区域的范围寻找框。另外，范围寻找框安排单元31通过分层来安排范围寻找区域不同的范围寻找框。例如，通过在范围寻找框中提供范围寻找区域小的一个或多个范围寻找框，通过分层安排范围寻找框。另外，通过提供大尺寸的范围寻找区域以便包括范围寻找框，可以通过分层在范围寻找区域中安排不同尺寸的范围寻找框。

例如，如图5所例示，当用户设置范围寻找框时，范围寻找框安排单元31如图6所例示，在用户设置的范围寻找框（下文称为“正常框架”）中提供范围寻找区域尺寸小的范围寻找框。另外，在图6中，示范了通过分层来提供范围寻找区域尺寸小的两个范围寻找框的情况，将在正常框架中提供的范围寻找框（用点划线表示的框架）设置成“中等框架”，以及将在中等框架中提供的范围寻找框（用虚线表示的框架）设置成“小框架”。

范围寻找框选择单元32选择在范围寻找框安排单元31中安排的范围寻找框。例如，范围寻找框选择单元32依照预定次序选择范围寻找框。

框架显示控制单元33进行聚焦框架的显示，以便可以利用聚焦操作确定任何范围寻找区域中的被摄物。

元件AF控制单元34从成像元件211获取与用户设置的正常框架、或通过在范围寻找框选择单元32中选择的范围寻找框表示的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号。元件AF控制单元34根据获得的信号生成表示聚焦度的评价值，根据评价值控制聚焦透镜的位置，并进行聚焦操作。

1-2.成像装置的聚焦控制操作

1-2-1.第一聚焦控制操作

随后，将描述成像装置的聚焦控制操作。图7是例示第一聚焦控制操作的流程图。在步骤ST1中，照相机控制单元30进行范围寻找框的设置。范围寻找框安排单元31根据来自操作单元26的操作信号，按照用户操作设置范围寻找框（正常框架）。另外，范围寻找框安排单元31在在正常框架中设置了中等框架和小框架之后转到步骤ST2。

在步骤ST2中，照相机控制单元30使用正常框架进行范围寻找。元件AF控制单元34获取与正常框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成表示聚焦度的评价值，例如，范围寻找值，并转到步骤ST3。

在步骤ST3中，照相机控制单元30确定是否使用正常框架获得了范围寻找值。当使用正常框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST6，当未获得范围寻找值时，例如，当由于焦点偏差大，不可能生成范围寻找值时，转到步骤ST4。

在步骤ST4中，照相机控制单元30在移动聚焦透镜的同时使用正常框架进行范围寻找。元件AF控制单元34通过生成驱动信号，并将该信号输出到透镜控制单元12移动聚焦透镜。另外，元件AF控制单元34获取与正常框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，然后转到步骤ST5。

在步骤ST5中，照相机控制单元30确定是否使用正常框架获得了范围寻找值。当使用正常框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST6，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST5，并通过假设未聚焦的状态进行随后处理。

在步骤ST6中，照相机控制单元30按照范围寻找值进行透镜驱动。元件AF控制单元34通过根据范围寻找值控制聚焦透镜的位置进行聚焦操作。也就是说，元件AF控制单元34通过按照范围寻找值生成驱动信号，并将该信号输出到透镜控制单元12，在将范围寻找区域设置成正常框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置，然后转到步骤ST7。

在步骤ST7中，照相机控制单元30使用中等框架进行范围寻找。范围寻找框选择单元32选择中等框架作为范围寻找框。元件AF控制单元34获取与中等框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，然后转到步骤ST8。

在步骤ST8中，照相机控制单元30确定是否使用中等框架获得了范围寻找值。当使用中等框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST9，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST13。

在步骤ST9中，照相机控制单元30按照范围寻找值进行透镜驱动。元件AF控制单元34通过根据范围寻找值控制聚焦透镜的位置进行聚焦操作。也就是说，元件AF控制单元34通过按照范围寻找值生成驱动信号，并将该信号输出到透镜控制单元12，在将范围寻找区域设置成中等框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置，然后转到步骤ST10。

在步骤ST10中，照相机控制单元30使用小框架进行范围寻找。范围寻找框选择单元32选择小框架作为范围寻找框。元件AF控制单元34获取与小框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，然后转到步骤ST11。

在步骤ST11中，照相机控制单元30确定是否使用小框架获得了范围寻找值。当使用小框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST12，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST13。

在步骤ST12中，照相机控制单元30按照范围寻找值进行透镜驱动。元件AF控制单元34通过根据范围寻找值控制聚焦透镜的位置进行聚焦操作。也就是说，元件AF控制单元34通过按照范围寻找值生成驱动信号，并将该信号输出到透镜控制单元12，在将范围寻找区域设置成小框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置，然后转到步骤ST13。

在步骤ST13中，照相机控制单元30使用正常框架进行聚焦框架的显示。框架显示控制单元33使用正常框架进行表示聚焦状态的聚焦框架的显示。例如，框架显示控制单元33将正常框架的性质，例如，显示颜色、线型等切换成聚焦状态，并转到步骤ST14。

在步骤ST14中，照相机控制单元30通过假设聚焦的状态进行随后处理。

这样，在成像装置10-1中，通过按范围尺寸大的范围寻找框的次序选择范围寻找框进行范围寻找，并且每当获得范围寻找值时，就根据范围寻找值移动聚焦透镜。于是，由于可以使用较小范围寻找框进行聚焦操作，所以与只使用正常框架进行范围寻找的情况相比，可以提高聚焦精度。另外，通过获得与正常框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号生成范围寻找值，根据范围寻找值进行聚焦操作，以及在将范围寻找区域设置成正常框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置。于是，即使在区域尺寸小于正常框架的范围寻找框中进行范围寻找时未生成范围寻找值，也可以保证与只使用正常框架进行范围寻找的现有技术中的成像装置相同的聚焦精度。

1-2-2.第二聚焦控制操作

随后，作为第二聚焦控制操作，将描述可以识别哪种范围寻找框成为根据从范围寻找框中获得的范围寻找值进行的透镜驱动的基础的聚焦控制操作。

图8是例示第二聚焦控制操作的流程图。在步骤ST21中，照相机控制单元30设置范围寻找框。范围寻找框安排单元31根据来自操作单元26的操作信号，按照用户操作设置范围寻找框（正常框架）。另外，范围寻找框安排单元31在在正常框架中设置了中等框架和小框架之后转到步骤ST22。

在步骤ST22中，照相机控制单元30使用正常框架进行范围寻找。元件AF控制单元34通过获取与正常框架的范围寻找相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，并转到步骤ST23。

在步骤ST23中，照相机控制单元30确定是否使用正常框架获得了范围寻找值。当使用正常框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST26，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST24。

在步骤ST24中，照相机控制单元30在移动聚焦透镜的同时使用正常框架进行范围寻找。元件AF控制单元34通过生成驱动信号，并将该信号输出到透镜控制单元12移动聚焦透镜。另外，元件AF控制单元34通过获取与正常框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，然后转到步骤ST25。

在步骤ST25中，照相机控制单元30确定是否使用正常框架获得了范围寻找值。当使用正常框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST26，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST35，并通过假设未聚焦的状态进行随后处理。

在步骤ST26中，照相机控制单元30按照范围寻找值进行透镜驱动。元件AF控制单元34根据范围寻找值进行聚焦操作，在将范围寻找区域设置成正常框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置，然后转到步骤ST27。

在步骤ST27中，照相机控制单元30使用中等框架进行范围寻找。范围寻找框选择单元32选择中等框架作为范围寻找框。元件AF控制单元34通过获取与中等框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，然后转到步骤ST28。

在步骤ST28中，照相机控制单元30确定是否使用中等框架获得了范围寻找值。当使用中等框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST29，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST33。

在步骤ST29中，照相机控制单元30按照范围寻找值进行透镜驱动。元件AF控制单元34根据范围寻找值进行聚焦操作，在将范围寻找区域设置成中等框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置，然后转到步骤ST30。

在步骤ST30中，照相机控制单元30使用小框架进行范围寻找。范围寻找框选择单元32选择小框架作为范围寻找框。元件AF控制单元34通过获取与小框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，然后转到步骤ST31。

在步骤ST31中，照相机控制单元30确定是否使用小框架获得了范围寻找值。当使用小框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST32，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST33。

在步骤ST32中，照相机控制单元30按照范围寻找值进行透镜驱动。元件AF控制单元34根据范围寻找值进行聚焦操作，在将范围寻找区域设置成小框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置，然后转到步骤ST33。

在步骤ST33中，照相机控制单元30使用可以经过范围寻找的最小框架进行聚焦框架的显示。当使用框架显示控制单元33获得范围寻找值时，进行使用小框架表示聚焦状态的聚焦框架的显示。另外，例如，当可以使用中等框架获得范围寻找值时，而不可以使用小框架获得范围寻找值时，框架显示控制单元33进行使用中等框架表示聚焦状态的聚焦框架的显示。进一步，当可以使用正常框架获得范围寻找值时，而不可以使用中等框架和小框架获得范围寻找值时，框架显示控制单元33进行使用正常框架表示聚焦状态的聚焦框架的显示。这样，照相机控制单元30可以在在范围寻找框安排单元31中安排的每种范围寻找框中按照范围寻找结果进行聚焦框架的显示，并转到步骤ST34。

在步骤ST34中，照相机控制单元30通过假设聚焦的状态进行随后处理。

这样，在成像装置10-1中，通过按降序选择区域尺寸大的范围寻找框进行范围寻找，并且每当获得范围寻找值时，就根据范围寻找值移动聚焦透镜。于是，由于可以使用较小范围寻找框进行聚焦操作，所以与只使用正常框架进行范围寻找的情况相比，可以提高聚焦精度。另外，由于使用获得范围寻找值的最小范围寻找框进行聚焦框架的显示，所以对于用户可以更具体地确定聚焦在哪个范围寻找区域上。

1-2-3.第三聚焦控制操作

随后，在第三聚焦控制操作中，将描述减少驱动聚焦透镜的次数的情况。图9是例示第三聚焦控制操作的流程图。在步骤ST41中，照相机控制单元30设置范围寻找框。范围寻找框安排单元31根据来自操作单元26的操作信号，按照用户操作设置范围寻找框（正常框架）。另外，范围寻找框安排单元31在在正常框架中设置了中等框架和小框架之后转到步骤ST42。

在步骤ST42中，照相机控制单元30使用正常框架进行范围寻找。元件AF控制单元34通过获取与正常框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，并转到步骤ST43。

在步骤ST43中，照相机控制单元30确定是否使用正常框架获得了范围寻找值。当使用正常框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST46，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST44。

在步骤ST44中，照相机控制单元30在移动聚焦透镜的同时使用正常框架进行范围寻找。元件AF控制单元34通过生成驱动信号，并将该信号输出到透镜控制单元12移动聚焦透镜。另外，元件AF控制单元34通过获取与正常框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，然后转到步骤ST45。

在步骤ST45中，照相机控制单元30确定是否使用正常框架获得了范围寻找值。当使用正常框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST46，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST53，并通过假设未聚焦的状态进行随后处理。

在步骤ST46中，照相机控制单元30按照范围寻找值进行透镜驱动。元件AF控制单元34根据范围寻找值进行聚焦操作，在将范围寻找区域设置成正常框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置，然后转到步骤ST47。

在步骤ST47中，照相机控制单元30使用中等框架进行范围寻找。范围寻找框选择单元32选择中等框架作为范围寻找框。元件AF控制单元34通过获取与中等框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，然后转到步骤ST48。

在步骤ST48中，照相机控制单元30确定是否使用中等框架获得了范围寻找值。当使用中等框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST49，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST51。

在步骤ST49中，照相机控制单元30使用小框架进行范围寻找。范围寻找框选择单元32选择小框架作为范围寻找框。元件AF控制单元34通过获取与小框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，然后转到步骤ST50。

在步骤ST50中，照相机控制单元30按照获得范围寻找值的最小框架的范围寻找值进行透镜驱动。例如，当获得使用中等框架和小框架的各自范围寻找值时，元件AF控制单元34根据使用小框架进行范围寻找获得的范围寻找值进行聚焦操作，并且在将范围寻找区域设置成小框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置。另外，例如，当通过使用中等框架的范围寻找获得范围寻找值，而通过使用小框架的范围寻找未获得范围寻找值时，元件AF控制单元34根据使用中等框架的范围寻找值进行聚焦操作，并且在将范围寻找区域设置成中等框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置。元件AF控制单元34就这样驱动聚焦透镜，然后转到步骤ST51。

在步骤ST51中，照相机控制单元30使用正常框架进行聚焦框架的显示。框架显示控制单元33使用正常框架进行表示聚焦状态的聚焦框架的显示，并转到步骤ST52。

在步骤ST52中，照相机控制单元30通过假设聚焦的状态进行随后处理。

这样，在成像装置10-1中，通过使用区域的尺寸不同的范围寻找框进行范围寻找，以及通过按照获得范围寻找值的最小框架的范围寻找值进行透镜驱动，可以减少透镜驱动的次数。另外，由于可以使用较小范围寻找框进行聚焦操作，所以与只使用正常框架进行范围寻找的情况相比，可以提高聚焦精度。

1-2-4.第四聚焦控制操作

在上述第三聚焦控制操作中，描述了将范围寻找从中等框架切换到小框架的情况，但是，也可以从小框架切换到中等框架。在第四聚焦控制操作中，将描述从小框架切换到中等框架的情况。

图10是例示第四聚焦控制操作的流程图。在步骤ST61中，照相机控制单元30设置范围寻找框。范围寻找框安排单元31根据来自操作单元26的操作信号，按照用户操作设置范围寻找框（正常框架）。另外，范围寻找框安排单元31在正常框架中设置中等框架和小框架，然后转到步骤ST62。

在步骤ST62中，照相机控制单元30使用正常框架进行范围寻找。元件AF控制单元34通过获取与正常框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，并转到步骤ST63。

在步骤ST63中，照相机控制单元30确定是否使用正常框架获得了范围寻找值。当使用正常框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST66，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST64。

在步骤ST64中，照相机控制单元30在移动聚焦透镜的同时使用正常框架进行范围寻找。元件AF控制单元34通过生成驱动信号，并将该信号输出到透镜控制单元12移动聚焦透镜。另外，元件AF控制单元34通过获取与正常框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，然后转到步骤ST65。

在步骤ST65中，照相机控制单元30确定是否使用正常框架获得了范围寻找值。当使用正常框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST66，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST74，并通过假设未聚焦的状态进行随后处理。

在步骤ST66中，照相机控制单元30按照范围寻找值进行透镜驱动。元件AF控制单元34根据范围寻找值进行聚焦操作，在将范围寻找区域设置成正常框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置，然后转到步骤ST67。

在步骤ST67中，照相机控制单元30使用小框架进行范围寻找。范围寻找框选择单元32选择小框架作为范围寻找框。元件AF控制单元34通过获取与小框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，然后转到步骤ST68。

在步骤ST68中，照相机控制单元30确定是否使用小框架获得了范围寻找值。当未获得小框架中的范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST69，当获得范围寻找值时，转到步骤ST71。

在步骤ST69中，照相机控制单元30使用中等框架进行范围寻找。范围寻找框选择单元32选择中等框架作为范围寻找框。元件AF控制单元34通过获取与中等框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，然后转到步骤ST70。

在步骤ST70中，照相机控制单元30确定是否使用中等框架获得了范围寻找值。当未获得中等框架中的范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST72，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST71。

在步骤ST71中，照相机控制单元30按照获得的范围寻找值进行透镜驱动。例如，当通过使用小框架进行范围寻找获得范围寻找值时，元件AF控制单元34根据范围寻找值进行聚焦操作，并且在将范围寻找区域设置成小框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置。另外，例如，当通过使用中等框架的范围寻找获得范围寻找值，而通过使用小框架的范围寻找未获得范围寻找值时，元件AF控制单元34根据使用中等框架的范围寻找值进行聚焦操作，并且在将范围寻找区域设置成中等框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置。元件AF控制单元34通过以这种方式驱动聚焦透镜来转到步骤ST72。

在步骤ST72中，照相机控制单元30使用正常框架进行聚焦框架的显示。框架显示控制单元33使用正常框架进行表示聚焦状态的聚焦框架的显示，并转到步骤ST73。

在步骤ST73中，照相机控制单元30通过假设聚焦的状态进行随后处理。

这样，在成像装置10-1中，即使通过将范围寻找框的尺寸从大范围寻找框切换到小范围寻找框进行范围寻找，通过根据获得范围寻找值的最小框架的范围寻找值移动聚焦透镜，与只使用正常框架进行范围寻找的情况相比，也可以提高聚焦精度。

1-2-5.第五聚焦控制操作

另外，在上述实施例中，描述了用户在被摄物的所希望位置上设置正常框架，并进行聚焦控制操作的情况，但是，也可以让用户指定聚焦位置，成像装置10-1根据指定的位置安排范围寻找框。例如，将触控板作为，例如，操作单元26用在监视单元271的屏幕上，由用户根据触摸位置安排范围寻找框。另外，通过在屏幕上提供光标显示等，根据通过光标显示等指定的位置安排范围寻找框。例如，如图11所例示，当安排范围寻找框时，围绕用户指定的位置安排正常框架、中等框架和小框架。

图12是例示第五聚焦控制操作的流程图。在步骤ST81中，照相机控制单元30确定指定的位置。照相机控制单元30根据来自操作单元26的操作信号确定用户指定的位置，并转到步骤ST82。

在步骤ST82中，照相机控制单元30根据用户指定的位置安排范围寻找框。范围寻找框安排单元31围绕在步骤ST81中确定的用户指定的位置安排正常框架、中等框架、和小框架，然后转到步骤ST83。

在步骤ST83中，照相机控制单元30使用正常框架进行范围寻找。元件AF控制单元34通过获取与正常框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，并转到步骤ST84。

在步骤ST84中，照相机控制单元30确定是否使用正常框架获得了范围寻找值。当获得了正常框架中的范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST84，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST85。

在步骤ST85中，照相机控制单元30在移动聚焦透镜的同时使用正常框架进行范围寻找。元件AF控制单元34通过生成驱动信号，并将该信号输出到透镜控制单元12移动聚焦透镜。另外，元件AF控制单元34通过获取与正常框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，然后转到步骤ST86。

在步骤ST86中，照相机控制单元30确定是否使用正常框架获得了范围寻找值。当使用正常框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST87，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST96，并通过假设未聚焦的状态进行随后处理。

在步骤ST87中，照相机控制单元30按照范围寻找值进行透镜驱动。元件AF控制单元34根据范围寻找值进行聚焦操作，在将范围寻找区域设置成正常框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置，然后转到步骤ST88。

在步骤ST88中，照相机控制单元30使用中等框架进行范围寻找。范围寻找框选择单元32选择中等框架作为范围寻找框。元件AF控制单元34通过获取与中等框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，然后转到步骤ST89。

在步骤ST89中，照相机控制单元30确定是否使用中等框架获得了范围寻找值。当获得中等框架中的范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST90，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST94。

在步骤ST90中，照相机控制单元30按照范围寻找值进行透镜驱动。元件AF控制单元34根据范围寻找值进行聚焦操作，在将范围寻找区域设置成中等框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置，然后转到步骤ST91。

在步骤ST91中，照相机控制单元30使用小框架进行范围寻找。范围寻找框选择单元32选择小框架作为范围寻找框。元件AF控制单元34通过获取与小框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，然后转到步骤ST92。

在步骤ST92中，照相机控制单元30确定是否使用小框架获得了范围寻找值。当使用小框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST93，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST94。

在步骤ST93中，照相机控制单元30按照范围寻找值进行透镜驱动。元件AF控制单元34根据范围寻找值进行聚焦操作，在将范围寻找区域设置成小框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置，然后转到步骤ST94。

在步骤ST94中，照相机控制单元30使用正常框架进行聚焦框架的显示。框架显示控制单元33使用正常框架进行表示聚焦状态的聚焦框架的显示，并转到步骤ST95。

在步骤ST95中，照相机控制单元30通过假设聚焦的状态进行随后处理。

这样，即使根据用户指定的位置进行范围寻找，也可以与第一到第四聚焦控制操作类似地提高聚焦精度。

另外，在第五聚焦控制操作中，描述了在使用正常框架进行聚焦操作之后，根据通过使用中等框架、或小框架的范围寻找生成的范围寻找值进行聚焦操作的情况，但是，例如，也可以首先使用小框架进行范围寻找。例如，当不可能通过使用小框架的范围寻找获得范围寻找值时，使用中等框架进行范围寻找。另外，当不可能通过使用中等框架的范围寻找获得范围寻找值时，使用正常框架进行范围寻找。通过以这种方式选择范围寻找框，也可以使用首先获得的范围寻找值进行聚焦操作。

1-2-6.第六聚焦控制操作

同时，如果范围寻找框小，则当移动成像装置时所希望被摄物在范围寻找框外面，并担心可能无法进行适当聚焦操作。因此，在第六聚焦控制操作中，将描述进行聚焦控制操作以便不受成像装置的移动（例如，成像装置的模糊等）影响的情况。当检测成像装置的移动时，例如，通过在成像装置中配备加速度传感器等，根据传感器信号检测移动。另外，也可以通过在成像装置的信号处理单元23中计算全局运动矢量，根据计算的全局运动矢量检测移动。

图13是例示第六聚焦控制操作的流程图。在步骤ST101中，照相机控制单元30设置范围寻找框。范围寻找框安排单元31根据来自操作单元26的操作信号，按照用户操作设置范围寻找框（正常框架）。另外，范围寻找框安排单元31在正常框架中设置中等框架和小框架，然后转到步骤ST102。

在步骤ST102中，照相机控制单元30使用正常框架进行范围寻找。元件AF控制单元34通过获取与正常框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，并转到步骤ST103。

在步骤ST103中，照相机控制单元30确定是否使用正常框架获得了范围寻找值。当使用正常框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST106，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST104。

在步骤ST104中，照相机控制单元30在移动聚焦透镜的同时使用正常框架进行范围寻找。元件AF控制单元34通过生成驱动信号，并将该信号输出到透镜控制单元12移动聚焦透镜。另外，元件AF控制单元34通过获取与正常框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，然后转到步骤ST105。

在步骤ST105中，照相机控制单元30确定是否使用正常框架获得了范围寻找值。当使用正常框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST106，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST117，并通过假设未聚焦的状态进行随后处理。

在步骤ST106中，照相机控制单元30按照范围寻找值进行透镜驱动。元件AF控制单元34根据范围寻找值进行聚焦操作，在将范围寻找区域设置成小框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置，然后转到步骤ST107。

在步骤ST107中，照相机控制单元30使用中等框架进行范围寻找。范围寻找框选择单元32选择中等框架作为范围寻找框。元件AF控制单元34通过获取与中等框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，然后转到步骤ST108。

在步骤ST108中，照相机控制单元30确定是否使用中等框架获得了范围寻找值。当使用中等框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST109，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST115。

在步骤ST109中，照相机控制单元30确定在进行范围寻找的时候是否存在运动。当在进行范围寻找的时候成像装置10-1在运动时，照相机控制单元30转到步骤ST115，因为担心由于所希望被摄物在范围寻找框外面，范围寻找框可能表示有关与所希望被摄物不同的被摄物的范围寻找值。例如，当表示成像装置的运动的加速度传感器的传感器输出、在信号处理单元中计算的全局运动矢量等大于阈值时，确定成像装置10-1在运动。另外，当在进行范围寻找的时候成像装置10-1未运动时，照相机控制单元30转到步骤ST110。

在步骤ST110中，照相机控制单元30按照范围寻找值进行透镜驱动。元件AF控制单元34根据范围寻找值进行聚焦操作，在将范围寻找区域设置成中等框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置，然后转到步骤ST111。

在操作ST111中，照相机控制单元30使用小框架进行范围寻找。范围寻找框选择单元32选择小框架作为范围寻找框。元件AF控制单元34通过获取与小框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，然后转到步骤ST112。

在步骤ST112中，照相机控制单元30确定是否使用小框架获得了范围寻找值。当使用小框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST113，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST115。

在步骤ST113中，照相机控制单元30确定在进行范围寻找的时候是否存在运动。当在进行范围寻找的时候成像装置10-1在运动时，照相机控制单元30转到步骤ST115，另外，当在进行范围寻找的时候成像装置10-1未运动时，照相机控制单元30转到步骤ST114。

在步骤ST114中，照相机控制单元30按照范围寻找值进行透镜驱动。元件AF控制单元34根据范围寻找值进行聚焦操作，在将范围寻找区域设置成小框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置，然后转到步骤ST115。

在步骤ST115中，照相机控制单元30使用正常框架进行聚焦框架的显示。框架显示控制单元33使用正常框架进行表示聚焦状态的聚焦框架的显示，并转到步骤ST116。

在步骤ST116中，照相机控制单元30通过假设聚焦的状态进行随后处理。

这样，当在进行范围寻找的时候存在运动时，成像装置10-1使范围寻找值无效，不进行基于成像装置在运动时获得的范围寻找值的聚焦透镜驱动。于是，可以抑制聚焦在与所希望被摄物不同的被摄物上。另外，由于通过使用区域尺寸不同的范围寻找框进行范围寻找，可以使用较小范围寻找框进行聚焦操作，所以与只使用正常框架进行范围寻找的情况相比可以提高聚焦精度。

1-2-7．其他聚焦控制操作

另外，当在成像装置10-1中提供图像识别功能时，可以使用图像识别结果设置范围寻找框。例如，当通过图像识别检测到要聚焦的被摄物包括在用户设置的正常框架中时，可以通过按照要聚焦的被摄物的尺寸、地点等设置比正常框架小的范围寻找框进行范围寻找。图14示范了使用图像识别结果安排范围寻找框的情况。例如，当作为图像识别进行脸部认识，以及将眼睛位置设置成要聚焦的被摄物的位置时，如果眼睛包括在正常框架中，则按照眼睛的尺寸或地点，围绕眼睛位置安排范围寻找框，并如上所述进行范围寻找。

这样的话，可以设置与要聚焦的被摄物相对应的范围寻找框，并且可以容易地和高精度地聚焦在所希望被摄物上。

另外，如图15所例示，在范围寻找框的安排中，可以通过在范围寻找框中提供多个区域尺寸小的范围寻找框来进行范围寻找。当以这种方式提供多个范围寻找框时，存在获得多个不同范围寻找值的情况。于是，元件AF控制单元34可以按照使用统计处理计算的范围寻找值，或通过进行统计处理，或范围寻找值的优先级的设置获得的高优先级的范围寻找值进行透镜驱动。例如，在统计处理中进行均值、中值等的计算。另外，例如，当设置优先级时，将表示最接近值的范围寻找值设置成具有最高优先级的范围寻找值。

2.第二实施例

在成像装置中，存在不仅使用配备相差像素的成像元件，而且与成像元件分开地使用聚焦检测模块，例如，相差AF模块的情况。因此，在第二实施例中，将描述使用配备在成像元件中的聚焦检测像素的信号、和来自与成像元件分开配备的聚焦检测模块的信号进行聚焦控制操作的情况。

2-1.成像装置的配置

图16例示了按照第二实施例的成像装置的剖面示意图。成像装置10-2包括照相机主机15、和可与照相机主体15分开的可更换透镜11。

可更换透镜11起将物光引导到安排在照相机主体15中的成像元件211的拍摄光学系统的作用。可更换透镜11配有透镜单元、调整光量的光圈等，透镜单元由调整焦点的聚焦透镜、进行可变放大的变焦透镜等构成。

在照相机主体15中配备了半透明帘（半反射镜）16、成像元件211、相差AF模块28等。

半透明帘16通过透射使通过可更换透镜11的物光的一部分输入到成像元件211中，通过反射该光线使其他光输出到相差AF模块28。

在成像元件211中，例如，将通过包括光电二极管构成的多个像素二维安排成矩阵，并使用在每个像素的光接收表面上安排滤色片的CMOS图像传感器（互补金属氧化物半导体图像传感器）。另外，在成像元件中配备聚焦检测像素，例如，多对相差AF像素。

相差AF模块28配有通过事先固定在屏幕上安排的对范围寻找框进行聚焦检测的该对相差AF像素，被配置成通过从相差AF模块28输出的信号生成每个范围寻找框的范围寻找值。另外，由于当进行成像等时可以接收来自半透明帘16的反射光，相差AF模块28能够不引起成像单元21工作地进行聚焦检测。

将显示单元27配备在照相机主体15的后面上。作为显示单元27，配备了监视单元271或取景器272。显示单元27使用液晶显示元件，或EL（电致发光）显示元件等构成。显示单元27进行使用成像装置10-1成像的图像的显示、记录图像的再现显示等，并显示安装在成像装置10-1上的功能、模式设置屏幕等。另外，在进行主要拍摄之前，显示单元27进行预览显示等。

图17是例示成像装置的电子配置的框图。可更换透镜11配有透镜控制单元12。另外，照相机主体15配有成像单元21、A/D转换单元22、信号处理单元23、图像存储器24、记录再现单元25、操作单元26、显示单元27、相差AF模块28、和照相机控制单元30。

可更换透镜11的透镜控制单元12与照相机主体15的照相机控制单元30进行通信，并将表示例如可更换透镜11的焦距、透镜位置等的信息信号发送给照相机控制单元30。另外，透镜控制单元12通过从照相机控制单元30接收例如聚焦透镜的驱动信号，并根据接收的驱动信号驱动聚焦透镜来移动聚焦透镜。

照相机主体15的成像单元21包括上述成像元件211、和驱动成像元件211的元件驱动单元（未示出）。成像元件211如上所述，由CMOS图像传感器等形成，并且由元件驱动单元利用像成像元件211的曝光操作、读出成像元件211中的每个像素的信号等那样的操作控制来运行。元件驱动单元根据从照相机控制单元30输出的参考时钟生成预定定时信号等，将该信号输出到成像元件211，并控制成像元件211的操作。另外，成像单元21对从成像元件211输出的模拟图像信号进行预定模拟信号处理，例如，噪声消除处理、增益调整等，并将模拟信号处理之后的图像信号输出到A/D转换单元22。

A/D转换单元22通过将信号转换成数字图像信号，将从成像单元21供应的模拟图像信号输出到信号处理单元23。

信号处理单元23对A/D转换单元22供应的图像信号进行各种照相机信号处理。例如，信号处理单元23进行像黑度校正、白平衡调整、伽马校正等那样的处理，并将经过处理的图像信号输出到图像存储器24。

图像存储器24是当处在成像模式下时，临时存储从信号处理单元23输出的图像数据的存储器，并用作使用照相机控制单元30对图像数据进行预定处理的工作区。另外，当处在再现模式下时，临时存储从记录再现单元25读出的图像数据。

记录再现单元25将图像信号记录到记录媒体，例如，可拆卸存储卡等中。另外，记录再现单元25读出记录在记录媒体中的图像信号。

操作单元26包括快门按钮、各种操作开关等，生成与用户操作相对应的操作信号，并将操作信号输出到照相机控制单元30。

显示单元27使用液晶显示元件、或EL（电致发光）显示元件等构成，进行成像图像和记录图像的显示、实时取景（预览）的显示、功能、模式设置屏幕的显示等。

如上所述，相差AF模块28配有通过事先固定在屏幕上安排的对范围寻找框进行聚焦检测的该对相差AF像素。图18例示了相差AF模块28中的范围寻找框（用虚线表示）与成像元件的范围寻找框（用实线表示）之间的关系。相差AF模块28将在与范围寻找框相对应配备的该对相差AF像素中生成的信号输出到照相机控制单元30。

照相机控制单元30使用CPU（中央处理单元）、存储控制程序等的ROM（只读存储器）、临时存储数据的RAM（随机存取存储器）等构成。CPU执行在ROM中存储的控制程序，并控制每个单元，以便成像装置10-2的操作变成与用户操作相对应的操作。

另外，照相机控制单元30使用来自配备在成像元件中的该对相差AF像素的信号、和来自相差AF模块28的信号进行聚焦控制。

为了进行聚焦操作，照相机控制单元30包括，例如，范围寻找框安排单元31、范围寻找框选择单元32、框架显示控制单元33、元件AF控制单元34、和模块AF控制单元35。另外，元件AF控制单元34和模块AF控制单元35对应于权利要求书中的控制单元。

范围寻找框安排单元31依照用户操作安排表示范围寻找区域的范围寻找框。另外，范围寻找框安排单元31通过分层来安排范围寻找区域不同的范围寻找框。例如，通过在在相差AF模块28中按照用户操作选择的范围寻找框中提供区域尺寸小的一个或多个范围寻找框，通过分层来安排范围寻找框。

范围寻找框选择单元32选择在范围寻找框安排单元31中安排的范围寻找框。例如，范围寻找框选择单元32按照预定次序选择范围寻找框。

框架显示控制单元33进行聚焦框架的显示，以便可以利用聚焦操作确定任何范围寻找区域中的被摄物。

元件AF控制单元34从成像元件211获取与表示在在范围寻找框选择单元32中选择的范围寻找框中的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成表示聚焦度的评价值，根据评价值控制聚焦透镜的位置，并进行聚焦操作。

模块AF控制单元35从相差AF模块28获取与用户从在相差AF模块28中事先设置的范围寻找框中选择的范围寻找框相对应的该对相差AF像素的信号。另外，模块AF控制单元35根据获得的信号生成表示聚焦度的评价值，并通过根据评价值控制聚焦透镜的位置进行聚焦操作。

2-2.成像装置的聚焦控制操作

随后，将描述成像装置的聚焦控制操作。图19是例示按照第二实施例的成像装置的聚焦控制操作的流程图。在步骤ST121中，照相机控制单元30从相差AF模块的范围寻找框中选择正常框架。范围寻找框安排单元31根据来自操作单元26的操作信号，从相差AF模块28的范围寻找框中设置用户选择的框架作为正常框架，并转到步骤ST122。

在步骤ST122中，照相机控制单元30设置范围寻找框。范围寻找框安排单元31在在步骤ST121中选择的正常框架中设置中等框架和小框架，并转到步骤ST123。例如，在图18中，当选择相差AF模块中的范围寻找框AF作为正常框架时，如实线所示在正常框架中设置中等框架和小框架。

在步骤ST123中，照相机控制单元30使用正常框架进行范围寻找。模块AF控制单元35通过从相差AF模块28获取与正常框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，并转到步骤ST124。

在步骤ST124中，照相机控制单元30确定是否使用正常框架获得了范围寻找值。当使用正常框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST127，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST125。

在步骤ST125中，照相机控制单元30在移动聚焦透镜的同时使用正常框架进行范围寻找。模块AF控制单元35通过生成驱动信号，并将该信号输出到透镜控制单元12移动聚焦透镜。另外，模块AF控制单元35通过获取与正常框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，然后转到步骤ST126。

在步骤ST126中，照相机控制单元30确定是否使用正常框架获得了范围寻找值。当使用正常框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST127，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST136，并通过假设未聚焦的状态进行随后处理。

在步骤ST127中，照相机控制单元30按照范围寻找值进行透镜驱动。模块AF控制单元34根据范围寻找值进行聚焦操作，在将范围寻找区域设置成正常框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置，然后转到步骤ST128。

在步骤ST128中，照相机控制单元30使用中等框架进行范围寻找。范围寻找框选择单元32选择中等框架作为范围寻找框。元件AF控制单元34通过获取与中等框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，然后转到步骤ST129。

在步骤ST129中，照相机控制单元30确定是否使用中等框架获得了范围寻找值。当获得中等框架中的范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST130，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST134。

在步骤ST130中，照相机控制单元30按照范围寻找值进行透镜驱动。元件AF控制单元34根据范围寻找值进行聚焦操作，在将范围寻找区域设置成中等框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置，然后转到步骤ST131。

在步骤ST131中，照相机控制单元30使用小框架进行范围寻找。范围寻找框选择单元32选择小框架作为范围寻找框。元件AF控制单元34通过获取与小框架的范围寻找区域相对应的该对相差AF像素的信号，生成范围寻找值，然后转到步骤ST132。

在步骤ST132中，照相机控制单元30确定是否使用小框架获得了范围寻找值。当使用小框架获得了范围寻找值时，照相机控制单元30转到步骤ST133，当未获得范围寻找值时，转到步骤ST134。

在步骤ST133中，照相机控制单元30按照范围寻找值进行透镜驱动。元件AF控制单元34根据范围寻找值进行聚焦操作，在将范围寻找区域设置成小框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置，然后转到步骤ST134。

在步骤ST134中，照相机控制单元30使用正常框架进行聚焦框架的显示。框架显示控制单元33使用正常框架进行表示聚焦状态的聚焦框架的显示，并转到步骤ST135。

在步骤ST135中，照相机控制单元30通过假设聚焦状态进行随后处理。

当以这种方式配备相差AF模块28时，如果从相差AF模块的范围寻找框中选择范围寻找框，则在所选范围寻找框中安排中等框架和小框架，并通过获得配备在成像装置中的该对相差AF像素的信号生成范围寻找值。另外，根据获取范围寻找值的最小框架的范围寻找值进行聚焦操作。于是，与只使用相差AF模块进行范围寻找的情况相比，可以提高聚焦精度。另外，根据使用相差AF模块的范围寻找框进行范围寻找而生成的范围寻找值进行聚焦操作，并且在将范围寻找区域设置成正常框架的区域的时候将聚焦透镜移动到聚焦位置。于是，即使当使用区域尺寸比正常框架小的范围寻找框进行范围寻找时未生成范围寻找值，也可以保证与只使用相差AF模块28的情况相同的聚焦精度。

描述在说明书中的一系列处理可以由软件、硬件、或两者的组合来执行。当通过软件进行处理时，记录处理序列的程序通过安装在内置在专用硬件中的计算机中的存储器中来执行。可替代地，可以通过将程序安装在能够进行各种处理的通用计算机中来执行。

例如，可以事先将程序记录在作为记录媒体的硬盘、或ROM（只读存储器）上。可替代地，可以将程序临时或永久地存储（记录）在像软盘、CD-ROM（致密盘只读存储器）、MO（磁光）盘、DVD（数字多功能盘）、磁盘、和半导体存储卡那样的可换式记录媒体中。这样的可换式记录媒体可以作为所谓的软件包来提供。

另外，除了从可换式记录媒体安装到计算机中以外，也可以无线地，或通过像LAN（局域网）、或互联网那样的网络有线地将程序从下载站发送到计算机。计算机能够接收以这种方式发送的程序，并将程序安装在诸如嵌入式硬盘那样的记录媒体上。

另外，本技术不应该被理解为局限于上述实施例。这些实施例以例子的形式公开了本技术，并且，例如，分层结构的数量或范围寻找框的形状、框架的数量、相差AF模块的范围寻找框等不局限于上述实施例。也就是说，本领域的普通技术人员理所当然可以不偏离本技术的范围地进行实施例的修改或替换，并且应该提及权利要求书，以便确定本技术的范围。

另外，本技术中的成像装置也可以按如下构成。

（1）一种成像装置，其包括：范围寻找区域安排单元，用于通过分层来安排区域尺寸不同的范围寻找区域；范围寻找区域选择单元，用于按预定次序从安排的范围寻找区域中选择范围寻找区域；以及控制单元，用于通过针对在所述范围寻找区域选择单元中选择的范围寻找区域而生成表示聚焦度的评价值，以及根据评价值而控制聚焦透镜的位置，进行聚焦操作。

（2）如公开在（1）中的成像装置，其中所述范围寻找区域选择单元首先从安排的范围寻找区域中选择区域尺寸最大的范围寻找区域，然后选择其他区域尺寸的范围寻找区域，以及所述控制单元根据针对首先选择的范围寻找区域生成的评价值来控制聚焦透镜的位置，并且根据在此后在范围寻找区域选择单元中选择的每个范围寻找区域中生成的评价值来控制聚焦透镜的位置。

（3）如公开在（2）中的成像装置，其中所述范围寻找区域选择单元按作为预定次序的最大区域尺寸的次序来选择范围寻找区域，以及所述控制单元通过每当在所述范围寻找区域选择单元中选择范围寻找区域时生成评价值，控制聚焦透镜的位置。

（4）如公开在（2）中的成像装置，其中所述控制单元在在所述范围寻找区域选择单元中选择的每个范围寻找区域中生成评价值，并根据生成的评价值中最小区域尺寸的范围寻找区域中的评价值来控制聚焦透镜的位置。

（5）如公开在（1）到（4）的任何一项中的成像装置，进一步包括接收来自用户的操作的操作单元，其中所述范围寻找区域安排单元根据用户指示的位置来安排范围寻找区域。

（6）如公开在（1）到（4）的任何一项中的成像装置，进一步包括接收来自用户的操作的操作单元，其中所述范围寻找区域安排单元使用户将范围寻找区域设置成最大尺寸区域。

（7）如公开在（1）到（6）的任何一项中的成像装置，其中所述控制单元使用配备在成像元件中的聚焦检测像素的信号来生成评价值。

（8）如公开在（7）中的成像装置，进一步包括聚焦检测模块，其中所述范围寻找区域安排单元通过将所述聚焦检测模块的范围寻找区域设置成最大区域尺寸的范围寻找区域来安排区域尺寸不同的范围寻找区域，以及当在所述范围寻找区域选择单元中选择最大区域尺寸的范围寻找区域时，所述控制单元使用在所述聚焦检测模块中生成的检测信号来生成评价值。

（9）如公开在（1）到（8）的任何一项中的成像装置，其中所述范围寻找区域安排单元根据针对最大区域尺寸的范围寻找区域的图像的图像识别结果来安排区域尺寸不同的范围寻找区域。

（10）如公开在（1）到（9）的任何一项中的成像装置，进一步包括进行图像显示的显示单元，以及区域显示控制单元，用于将范围寻找区域显示在显示于所述显示单元上的图像上，其中所述区域显示控制单元显示所生成评价值中最大区域尺寸的范围寻找区域、或最小区域尺寸的范围寻找区域。

（11）如公开在（1）到（10）的任何一项中的成像装置，其中，当在测量在所述范围寻找区域选择单元中选择的范围寻找区域中的距离的同时检测到成像装置在运动时，所述控制单元使在所选范围寻找区域中生成的评价值无效。

本公开包含与公开在2012年4月6日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2012-087172中的主题有关的主题，特此通过引用并入其全部内容。

本领域的普通技术人员应该明白，只要在所附权利要求书或其等效物的范围之内，视设计要求和其它因素而定，可以作出各种各样的修改、组合、分组合和变更。

Claims (13)

1.一种成像装置，其包含：

范围寻找区域安排单元，用于通过分层来安排区域尺寸不同的范围寻找区域；

范围寻找区域选择单元，用于按预定次序从安排的范围寻找区域中选择范围寻找区域；以及

控制单元，用于通过针对在所述范围寻找区域选择单元中选择的范围寻找区域而生成表示聚焦度的评价值，以及根据评价值而控制聚焦透镜的位置，进行聚焦操作。

2.按照权利要求1所述的成像装置，

其中所述范围寻找区域选择单元首先从安排的范围寻找区域中选择区域尺寸最大的范围寻找区域，然后选择其他区域尺寸的范围寻找区域，以及

其中所述控制单元根据针对首先选择的范围寻找区域生成的评价值来控制聚焦透镜的位置，并且根据在此后在范围寻找区域选择单元中选择的每个范围寻找区域中生成的评价值来控制聚焦透镜的位置。

3.按照权利要求2所述的成像装置，

其中所述范围寻找区域选择单元按作为预定次序的最大区域尺寸的次序来选择范围寻找区域，以及

其中所述控制单元通过每当在所述范围寻找区域选择单元中选择范围寻找区域时生成评价值，控制聚焦透镜的位置。

4.按照权利要求2所述的成像装置，

其中所述控制单元在在所述范围寻找区域选择单元中选择的每个范围寻找区域中生成评价值，并根据生成的评价值中最小区域尺寸的范围寻找区域中的评价值来控制聚焦透镜的位置。

5.按照权利要求1所述的成像装置，进一步包含：

接收来自用户的操作的操作单元，

其中所述范围寻找区域安排单元根据用户指示的位置来安排范围寻找区域。

6.按照权利要求1所述的成像装置，进一步包含：

接收来自用户的操作的操作单元，

其中所述范围寻找区域安排单元使用户将范围寻找区域设置成最大尺寸区域。

7.按照权利要求1所述的成像装置，

其中所述控制单元使用配备在成像元件中的聚焦检测像素的信号来生成评价值。

8.按照权利要求7所述的成像装置，进一步包含：

聚焦检测模块，

其中所述范围寻找区域安排单元通过将所述聚焦检测模块的范围寻找区域设置成最大区域尺寸的范围寻找区域来安排区域尺寸不同的范围寻找区域，以及

其中当在所述范围寻找区域选择单元中选择最大区域尺寸的范围寻找区域时，所述控制单元使用在所述聚焦检测模块中生成的检测信号来生成评价值。

9.按照权利要求1所述的成像装置，

其中所述范围寻找区域安排单元根据针对最大区域尺寸的范围寻找区域的图像的图像识别结果来安排区域尺寸不同的范围寻找区域。

10.按照权利要求1所述的成像装置，进一步包含：

进行图像显示的显示单元；以及

区域显示控制单元，用于将范围寻找区域显示在显示于所述显示单元上的图像上，

其中所述区域显示控制单元显示所生成评价值中最大区域尺寸的范围寻找区域、或最小区域尺寸的范围寻找区域。

11.按照权利要求1所述的成像装置，

其中，当在测量在所述范围寻找区域选择单元中选择的范围寻找区域中的距离的同时检测到成像装置在运动时，所述控制单元使在所选范围寻找区域中生成的评价值无效。

12.一种聚焦控制方法，其包含：

通过分层来安排区域尺寸不同的范围寻找区域；

按预定次序从安排的范围寻找区域中选择范围寻找区域；以及

通过针对所选的范围寻找区域而生成表示聚焦度的评价值，以及根据评价值而控制聚焦透镜的位置，进行聚焦操作。

13.一种使计算机进行聚焦控制的程序，

所述聚焦控制包括如下过程：

通过分层来安排区域尺寸不同的范围寻找区域；

按预定次序从安排的范围寻找区域中选择范围寻找区域；以及

通过针对所选的范围寻找区域而生成表示聚焦度的评价值，以及根据评价值而控制聚焦透镜的位置，进行聚焦操作。

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