CN103941522A

CN103941522A - 焦点调节装置、照相机系统及焦点调节装置的控制方法

Info

Publication number: CN103941522A
Application number: CN201410019967.4A
Authority: CN
Inventors: 伊东觉
Original assignee: Olympus Imaging Corp
Current assignee: Aozhixin Digital Technology Co ltd
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2014-01-16
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2034-01-16
Also published as: JP2014137583A; JP6137840B2; US9160919B2; CN103941522B; US20140204266A1

Abstract

本发明提供焦点调节装置、照相机系统及焦点调节装置的控制方法，根据焦点调节时的对焦镜头的移动引起的像倍率的变化来设定焦点检测区域，从而能够进行高精度的焦点调节。一种焦点调节装置，其具有摄像部，并根据与在摄像区域内设定的焦点检测区域相关的焦点检测信号进行焦点调节，所述摄像部使由包含对焦镜头的光学系统形成的光学像成像于摄像元件上而进行摄像，生成图像信号，在所述焦点调节装置中，取得与伴随对焦镜头的移动的光学系统的像倍率变化相关的信息（S21），检测对焦镜头的位置（S27、S29），并且根据对焦镜头的位置和与像倍率变化相关的信息设定焦点检测区域（S31～S39）。

Description

焦点调节装置、照相机系统及焦点调节装置的控制方法

技术领域

本发明涉及在摄像区域内设定焦点检测区域，并根据该焦点检测区域的焦点检测信号进行焦点调节的焦点调节装置以及照相机系统。

背景技术

在拍摄时，使用来自摄像元件的图像信号来调节对焦镜头的位置而使焦点对准被摄体的AF（自动焦点调节）是普遍公知的。例如关于摄像区域内的固定的AF区进行焦点检测，并根据该焦点检测信息来调节对焦镜头的位置。

在这样的焦点调节方法中，被摄体像的尺寸根据变焦镜头的变焦而发生变化，且与AF区对应的被摄体像发生变化，从而可能产生焦点调节精度降低这样的问题。针对这种问题，在日本国特开2005-025118号公报（以下称作专利文献1）所公开的镜头控制装置中，根据变焦引起的像倍率的变化而扩大/缩小AF区，从而使得在外观上看，相对于被摄体的AF区始终固定。

另外，公知有还根据对焦镜头的移动，像倍率发生变化的情况。专利文献1所公开的技术根据变焦动作引起的像倍率的变化而扩大/缩小了AF区，但未应对对焦镜头的移动引起的像倍率的变化。因此，由于焦点调节时的对焦镜头的移动引起的像倍率变化，被摄体像从AF区偏离，从而存在无法取得准确的AF信息以及AF精度降低的问题。

发明内容

本发明正是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种根据焦点调节时的对焦镜头的移动引起的像倍率的变化来设定焦点检测区域，从而能够进行高精度的焦点调节的焦点调节装置以及照相机系统。

本发明的焦点调节装置具有摄像部，并根据与在摄像区域内设定的焦点检测区域相关的焦点检测信号进行焦点调节，所述摄像部使由包含对焦镜头的光学系统形成的光学像成像于摄像元件上而进行摄像，生成图像信号，所述焦点调节装置包括：对焦镜头位置检测部，其检测上述对焦镜头的位置；存储部，其存储与上述光学系统的像倍率变化相关的信息，该光学系统的像倍率变化是伴随上述对焦镜头的移动而产生的；以及焦点检测区域设定部，其在上述摄像区域内设定焦点检测区域，其中，上述焦点检测区域设定部根据上述对焦镜头的位置和上述与像倍率变化相关的信息来设定焦点检测区域。

本发明的焦点调节装置具有摄像部，并根据与在摄像区域内设定的焦点检测区域相关的焦点检测信号进行焦点调节，所述摄像部使由包含对焦镜头的光学系统形成的光学像成像于摄像元件上而进行摄像，生成图像信号，所述焦点调节装置具备：焦点检测区域设定部，其在上述摄像区域内设定焦点检测区域；以及追踪部，其根据上述摄像部的图像信号追踪被摄体像，上述追踪部根据上述对焦镜头的移动而对位于上述焦点调节区域的被摄体像进行追踪，上述焦点检测区域设定部根据上述追踪部的追踪结果来设定焦点检测区域。

本发明的照相机系统由更换镜头和能够拆装上述更换镜头的照相机主体部构成，上述更换镜头具有包含对焦镜头的光学系统，在所述照相机系统中，上述更换镜头具有：对焦镜头位置检测部，其检测上述对焦镜头的位置；以及存储部，其存储与上述光学系统的像倍率变化相关的信息，该光学系统的像倍率变化是伴随上述对焦镜头的移动而产生的，上述照相机主体部具有：摄像部，其使由上述光学系统形成的光学像成像于摄像元件上而进行摄像，生成摄像区域的图像信号；焦点检测区域设定部，其在上述摄像区域内设定焦点检测区域；以及焦点调节部，其基于根据上述焦点检测区域内的上述图像信号而计算的焦点检测信号进行焦点调节，上述焦点检测区域设定部根据上述对焦镜头位置检测部输出的对焦镜头的位置和上述存储部输出的与像倍率变化相关的信息来设定焦点检测区域。

本发明的控制方法是焦点调节装置的控制方法，所述焦点调节装置具有：摄像部，其使由包含对焦镜头的光学系统形成的光学像成像于摄像元件上而进行摄像，生成摄像区域内的图像信号；以及存储部，其存储与上述光学系统的像倍率变化相关的信息，该光学系统的像倍率变化是伴随上述对焦镜头的移动而产生的，所述焦点调节装置根据与在上述摄像区域内设定的焦点检测区域相关的焦点检测信号进行焦点调节，在所述焦点调节装置的控制方法中，按照上述对焦镜头的移动，根据上述对焦镜头的位置和上述与像倍率变化相关的信息而变更预先指定的第1焦点检测区域，来设定第2焦点检测区域，根据与第2焦点检测区域相关的焦点检测信号进行焦点调节。

根据本发明，可提供一种根据焦点调节时的对焦镜头的移动引起的像倍率的变化来设定焦点检测区域，从而能够进行高精度的焦点调节的焦点调节装置以及照相机系统。

附图说明

图1是示出本发明一个实施方式的照相机的主要电气结构的框图。

图2是示出按下了本发明一个实施方式的照相机的1R时的动作的流程图。

图3是示出本发明一个实施方式的照相机的像倍率AF区变更的动作的流程图。

图4A、图4B是说明本发明一个实施方式的照相机中对焦镜头与摄像面中的成像位置之间的关系的图。

图5是说明本发明一个实施方式的照相机中像倍率变化引起的AF区移动的图。

图6A、图6B是示出本发明一个实施方式的照相机中AF区的位置的图。

图7A、图7B是说明本发明一个实施方式的照相机中存在像倍率信息时的像移动量的估计和AF区的移动的图。

图8A、图8B、图8C是说明本发明一个实施方式的照相机中不存在像倍率信息时的AF区的校正的图。

具体实施方式

以下，依照附图使用应用了本发明的照相机对优选实施方式进行说明。本发明的优选的一个实施方式的照相机是数字照相机。该照相机具有摄像部，该摄像部使通过光学系统形成的光学像成像在摄像元件上，并生成基于该光学像的图像信号。并且，在根据与在摄像区域内设定的焦点检测区域相关的焦点检测信号，将光学系统从无限远移动到极近侧或者从极近移动到无限远侧的同时，从摄像部取得图像信号，并根据该图像信号，利用登山伺服（对比度AF）方式进行光学系统的焦点调节。此外，在能够取得光学系统的像倍率变化信息的情况下，能够使用像倍率变化信息，根据光学系统的对焦镜头的位置变化来改变焦点检测区域。

图1是示出本发明一个实施方式的照相机的主要电气结构的框图。本实施方式的照相机由镜头镜筒1和照相机主体10构成。可以将镜头镜筒1和照相机主体10分体构成，并且当然也可以如一般的紧凑型照相机那样构成为一体。

镜头镜筒1内具有摄影镜头2、镜头驱动电机3、电机驱动电路4、镜头侧CPU5、镜头信息部6和镜头位置检测部7。

摄影镜头2包含对焦镜头，由用于形成被摄体的光学像的多个光学透镜构成，是定焦镜头或变焦镜头。摄影镜头2的对焦镜头被镜头驱动电机3在摄影镜头2的光轴方向上驱动。镜头驱动电机3与电机驱动电路4连接，依照来自镜头侧CPU5的控制信号进行镜头驱动电机3的驱动控制。

镜头信息部6存储有镜头镜筒1的各种数据，例如短焦点侧的焦距信息、长焦点侧的焦距信息、当前设定的焦距信息、光圈信息、摄影镜头的光学特性信息和调整值信息等。作为光学特性信息，存储有像倍率变化率信息。该像倍率变化率信息是与伴随对焦镜头的移动的光学系统的像倍率变化相关的信息。此外，像倍率还根据距离镜头中心的像高位置而不同，因此还具有与像高位置对应的信息，作为像倍率变化率信息。镜头信息部6与镜头侧CPU5连接，根据来自镜头侧CPU5的请求输出镜头信息。

镜头位置检测部7检测摄影光学系统2的对焦镜头2a（参照图4）的位置。作为对焦镜头的位置检测方法，例如可以通过与对焦镜头的移动联动的绝对值编码器进行检测，并且还可以通过基准位置检测部和相对位置检测用的编码器进行检测。此外，在镜头驱动电机3是步进电机的情况下，还可以检测输入到步进电机的输入脉冲数。在检测输入脉冲数的情况下，镜头侧CPU5发挥镜头位置检测部的功能。

镜头侧CPU5进行镜头镜筒1内的整体控制。尤其是，镜头CPU5输入来自照相机侧CPU20的镜头控制信号，并通过电机驱动电路4、镜头驱动电机3进行对焦镜头的对焦。并且将存储在镜头信息部6中的各种信息、和通过镜头位置检测部7检测出的对焦镜头位置信息输出到照相机侧CPU20。

照相机主体10具有：摄像元件11；摄像信号处理电路12；与该摄像信号处理电路12连接的AF评价值计算电路13；AE评价值计算电路14；图像处理电路15；模式匹配电路16；照相机侧CPU20；与该照相机侧CPU20连接的存储器21、操作部24和显示电路22；以及与该显示电路22连接的显示装置23等。

在摄影镜头1的光轴上、形成有被摄体的光学像的位置处配置有摄像元件11。摄像元件11进行通过摄影镜头1形成的光学像的摄像。摄像元件11将构成各像素的光电二极管二维地配置成矩阵状，各光电二极管产生与受光量对应的光电转换电流，该光电转换电流利用与各光电二极管连接的电容器来蓄积电荷。

摄像信号处理电路12进行摄像元件11的电荷蓄积控制和图像信号的读出控制等。摄像信号处理电路12从摄像元件11反复读出图像信号，并将该读出的图像信号（也称作图像数据）输出到AF评价值计算电路13、AE评价值计算电路14、图像处理电路15、模式匹配电路16和照相机侧CPU20。

每当从摄像信号处理电路12输出图像数据时，AF评价值计算电路13从图像数据中提取高频成分来计算AF评价值（对比度值），并将该AF评价值输出到照相机侧CPU20。作为AF评价值，例如能够根据相邻的像素的亮度差等进行计算。此外，在AF评价值的计算时，按照每个规定的焦点检测区域（也称作AF区）进行AF评价值的计算。规定的焦点检测区域由多个像素构成。

AE评价值计算电路14根据来自摄像信号处理电路12的图像数据，计算与被摄体亮度对应的AE评价值，并将AE评价值输出到照相机侧CPU20。

图像处理电路15对由摄像信号处理电路12处理后的图像数据进行灰度校正、白平衡校正、噪声去除校正、边缘强调校正、阴影校正和基于摄影镜头的像差信息的像差校正运算等图像处理。此外，还进行图像处理以用于实时取景显示。还进行图像数据压缩处理，以成为针对静态图像和动态图像的规定的记录形式。

模式匹配电路16使用由摄像信号处理电路12处理后的图像数据，进行模式匹配处理以用于被摄体追踪。即，从摄像元件11按照每帧输出图像数据，因此当设定了被摄体追踪模式时，通过对上次帧与此次帧的图像数据进行比较，来检测追踪对象的移动位置。当使用了多个图像数据时，能够始终追随追踪对象，并且能够进行自动焦点调节以对追踪对象对准焦点。

存储器21是闪速ROM等可电改写的非易失性存储器，存储在照相机侧CPU20中执行的程序和各种调整值等。并且存储器21还包含DRAM或SDRAM等易失性存储器，用于暂时存储图像数据和控制命令等各种数据。

显示电路22从照相机侧CPU20输入图像数据，并进行显示装置23中的图像显示的控制。显示装置23具有TFT（Thin Film Transistor：薄膜晶体管）液晶或有机 EL等的显示监视器，配置于照相机主体10的主体背面等上。此外，还可以设置经由目镜部进行显示的电子取景器（EVF）作为显示装置23。该显示装置23进行拍摄时的实时取景显示、已拍摄的图像数据的再现显示、用于拍摄条件等的设定的菜单画面等的显示。

操作部24包含设置于照相机上的各种操作部件，检测各种操作部件的操作状态，并将检测信号发送到照相机侧CPU20。作为各种操作部件，有电源按钮、释放按钮、动态图像按钮、菜单按钮、十字按钮、确定按钮和再现按钮等。

操作部24内的释放按钮具有第一释放开关和第二释放开关这2级开关。当半按下释放按钮时，第一释放开关接通，当在半按下后进一步按下而全按下时，第二释放开关接通。当第一释放开关接通时，照相机侧CPU20执行AE处理和AF处理等拍摄准备处理序列。并且，当第二释放开关接通时，照相机侧CPU20执行拍摄处理序列，进行拍摄。

照相机侧CPU20控制照相机整体，依照存储在存储器21中的程序，基于来自操作部24的检测信号和来自其他电路的信号，进行各部件的控制。

照相机侧CPU20具有作为在摄像区域内设定焦点检测区域的焦点检测区域设定部的功能。该焦点检测区域设定部根据对焦镜头2a的位置和存储在镜头信息部6中的与像倍率变化相关的信息，变更焦点检测区域。之后将使用图2的步骤S9和图3叙述该焦点检测区域的变更。另外，焦点检测区域（AF区）设定可以由拍摄者预先设定，并且还可以自动设定为由图像处理电路15检测出的面部的位置等。

照相机侧CPU20作为追踪部发挥作用，其与模式匹配电路16协作，根据摄像部的图像信号追踪被摄体像。在焦点检测区域的位置大于规定的像高位置的情况下，该追踪部针对位于上述焦点调节区域的被摄体像，根据上述对焦镜头的移动而进行追踪。并且此时，上述焦点检测区域设定部根据追踪部的追踪结果设定焦点检测区域。此外，追踪部通过进行与摄像部输出的多个图像信号相关的模式匹配处理来进行追踪动作。之后将使用图2的步骤S13和图8B叙述与该对焦镜头的移动对应的被摄体追踪。

此外，在本实施方式中，照相机侧CPU20与模式匹配电路16协作发挥作用的追踪部在不能进行追踪动作的情况下变更焦点检测区域的尺寸。之后将使用图2的步骤S15和图8C叙述该焦点检测区域的尺寸变更。

接着，使用图2和图3所示的流程图说明本发明一个实施方式的照相机的AF区设定的动作。依照存储在存储器21中的程序，由照相机侧CPU20执行这些流程。

在对操作部24的释放按钮进行了操作、从而第一释放开关接通时，开始图2所示的1R按下的流程。首先，进行是否存在像倍率变化率信息的判定（S1）。在镜头镜筒1是更换式镜头的情况下，存在镜头镜筒1的镜头信息部6中存在像倍率变化率信息和不存在像倍率变化率信息的情况。因此，用该步骤判定是否可利用像倍率变化率信息。另外，在镜头镜筒1与照相机主体10构成为一体、且存在像倍率变化率信息的情况下，仅执行后述的步骤S9即可。

在步骤S1中的判定结果是存在像倍率变化率信息的情况下，根据像倍率进行AF区的变更（S9）。这里，根据像倍率改变AF区的位置和尺寸。AF区最初可以由拍摄者预先设定，并且还可以自动设定为由图像处理电路15检测出的面部的位置等。此外，在第一释放开关接通时，执行登山伺服式的AF，此时，为了AF进行对焦镜头的扫描动作，从而像倍率发生变化。此外，在步骤S9中，根据像倍率的变化率变更最初设定的AF区的位置和尺寸。之后将使用图3叙述与该像倍率对应的AF区的变更动作。

在步骤S1中的判定结果是不存在像倍率变化率信息的情况下，进行焦距是否在规定值以下的判定（S3）。一般而言，像倍率的变化在短焦点侧表现为较大，反之在长焦点侧，像倍率的变化较小。因此，在长焦点侧，即使对焦镜头移动，不用移动AF区就足够了。在该步骤S3中，从镜头侧CPU5输入当前设定的焦距信息进行判定。此外，用于判定的规定值只要是能够判断是否需要根据对焦镜头的移动进行AF区的变更的程度的焦距即可。

在步骤S3中的判定结果是焦距为规定值以下的情况下，判定AF区位置是否在规定像高以上（S5）。一般像倍率的变化较大的区域是像高较大的区域，在像高较小的区域中，像倍率的变化较小。因此，在像高较小的区域中，即使对焦镜头移动，不用移动AF区就足够了。在该步骤中，根据当前设定的AF区的中心位置的像高进行判定。另外，像高是从摄影镜头2的光轴中心到AF区的中心位置的距离。

在步骤S3中的判定结果是焦距不在规定值以下的情况下，或者在步骤S5中的判定结果是AF区位置不在规定像高以上的情况下，使AF区固定（S11）。如上所述，在执行步骤S11的情况下，像倍率的变化均较小，是没有必要根据对焦镜头的移动来变更AF区的状态。因此，使当前设定的AF区固定而不进行变更。

在步骤S5中的判定结果是AF区位置为规定像高以上的情况下，判定能否进行模式匹配（S7）。在设定了被摄体追踪模式的情况下，模式匹配电路16检测追踪对象的位置，因此照相机侧CPU20进行自动焦点调节以将焦点对准到该位置。在该步骤S7中判定是否设定了被摄体追踪模式，且能否通过模式匹配电路16进行追踪对象的模式匹配。

在步骤S7中的判定结果是能够进行模式匹配的情况下，AF区位置追踪且追随区内（摄像区域内）的被摄体（S13）。在该步骤中，由于能进行模式匹配，因此根据追随被摄体的位置使AF区移动。

在步骤S7中的判定结果是不能进行模式匹配的情况下，使AF区位置固定，扩大AF区尺寸（S15）。在该步骤中，在不改变最初设定的AF区的位置的情况下增大了AF区尺寸。因此，像倍率伴随对焦镜头的移动而发生变化，由此即使与最初的AF区对应的被摄体的位置发生了移动，由于AF区尺寸增大，仍然包含了与最初的AF区对应的被摄体。

在步骤S9～S15中，当设定了AF区位置时，结束该流程。

在说明像倍率AF区变更的流程之前，使用图4A、图4B和图5说明与对焦镜头的移动对应的AF区的变更。图4A示出AF开始时的对焦镜头2a的位置（基准位置），图4B示出AF动作中的对焦镜头2a的位置。当对焦镜头2a处于基准位置Ps时，如图4A所示，被摄体A在摄像面B上成像于像高Hs的位置处。此外，在AF动作中使对焦镜头移动、从而对焦镜头2a如图4B所示那样位于Pa的情况下，被摄体A在摄像面B上成像于像高Ha的位置处。

图5示出摄像元件11的摄像面上的AF区的移动。AF区31示出AF开始时的AF区的位置，处于从摄影镜头2的光轴中心O起的像高Hs的位置处，并且尺寸为区尺寸Ss。并且AF区32示出了在AF动作中对焦镜头2a移动后的位置处的AF区的位置，处于从光轴中心O起的像高Ha的位置处，并且尺寸为区尺寸Sa。由于对焦镜头2a移动，AF区移动了像倍率变化引起的AF区移动量L。

接着，使用图3所示的流程图说明步骤S9的像倍率AF区变更的详细动作。在该像倍率AF区变更的流程中，对应于对焦镜头的位置，使用像倍率，根据像倍率而改变AF区的位置和尺寸。

在进入像倍率AF区变更的流程后，首先取得每单位像面距离的像倍率Z（S21）。每单位像面距离的像倍率Z被存储在镜头信息部6中，因此取得该像倍率Z。

在取得了像倍率Z后，接着取得AF开始时AF区尺寸Ss（S23）。这里，第一释放开关接通，取得AF动作开始时的AF区尺寸Ss（参照图5）。在AF动作开始时将AF区尺寸Ss存储到存储器21中即可。

在取得AF开始时的AF区尺寸Ss后，接着取得AF开始时AF区像高Hs（S25）。这里，根据AF动作开始时的AF区的位置，取得AF区的像高Hs（参照图5）。根据AF区的位置，将像高Hs预先存储到表中，可以通过参照表而求出AF区的像高Hs，并且还可以根据AF区的x坐标和y坐标用运算求出。

在取得AF开始时的AF区像高Hs后，接着取得AF开始时对焦镜头位置Ps（S27）。这里，由镜头位置检测部7取得图4A所示的对焦镜头位置Ps。只要在AF动作开始时将对焦镜头位置Ps存储到存储器21中即可。

在取得AF开始时对焦镜头位置Ps后，接着取得AF中对焦镜头位置Pa（S29）。这里，在AF动作开始后，由镜头位置检测部7取得图4B所示的对焦镜头位置Pa。

在取得AF中对焦镜头位置Pa后，接着计算AF中的像倍率Za（相对于Ps的Pa）（S31）。这里，使用在步骤S21中取得的像倍率Z、在步骤S27中取得的AF开始时对焦镜头位置Ps和在步骤S29中取得的AF中对焦镜头位置Pa，利用下述（1）式计算AF中的像倍率Za。

Za＝1＋Z×（Ps-Pa）…(1）

在计算出AF中的像倍率Z后，接着计算AF中的AF区像高Ha（S33）。这里，使用在步骤S25中取得的AF开始时AF区像高Hs、和在步骤S31中计算出的像倍率Za，利用下述（2）式计算AF中的AF区像高Ha。

Ha＝Hs×Za…（2）

在计算出AF中的AF区像高Ha后，接着计算AF中的AF区尺寸Sa（S35）。这里，使用在步骤S23中取得的AF开始时AF区尺寸Ss、和在步骤S31中计算出的像倍率Za，利用下述（3）式计算AF中的AF区尺寸Sa。

Sa＝Ss×Za…（3）

在计算出AF中的AF区尺寸Sa后，接着进行坐标转换（S37）。这里，在步骤S33中，将计算出的AF区像高Ha转换为XY平面位置的坐标。即，使用AF区像高 Ha与AF开始时AF区像高Hs的比率，将已知的AF开始时AF区的XY平面位置的坐标转换为AF区像高Ha的XY平面位置的坐标（参照图5）。此外，根据在步骤S35中计算出的AF区尺寸Sa，转换为AF区的外缘位置（矩形的4角的坐标）。

在进行了坐标转换后，接着进行AF区的设定（S39）。这里，使用在步骤S37中进行的坐标转换的结果，进行AF区的设定。即，如上述图5那样设定新的AF区32。在进行AF区设定后，返回到原来的流程。

由此，在像倍率AF区变更的流程中，变更AF区（焦点检测区域）的位置，特别变更为与像倍率对应的位置。即，取得与伴随对焦镜头2a的移动的光学系统的像倍率变化相关的信息（像倍率Z）（S21），取得对焦镜头的位置Ps、Pa的位置信息（S27、S29），并使用这些信息计算出AF中的像倍率Za（S31）。然后，使用该像倍率Za计算AF中的AF区像高Ha（S33），并使用像高Ha设定新的AF区的位置（S37、S39）。

此外，在像倍率AF区变更的流程中，改变AF区（焦点检测区域）的尺寸，特别变更为与像倍率对应的尺寸。即，使用在步骤S31中计算出的像倍率Za计算AF中的AF区尺寸Sa（S35），并使用AF区尺寸Sa设定新的AF区的尺寸（S37、S39）。

另外，在本实施方式的像倍率AF区变更的流程中，变更新的AF区的位置和尺寸，但在即使仅变更任意一方，作为AF区而言也足够的情况下，可以不进行位置和尺寸这两者的变更。

接着，使用图6A、图6B说明本实施方式中的使用了像倍率变化率的AF区的变更。图6A示出显示在摄像元件11的摄像面上、或者显示在显示装置23上的被摄体像的整体构图。此外，图6B是图6A的左上角的由虚线围住的部分的放大图。此外，在该例中，使焦点对准AF区33。

当为了使焦点对准图6A的AF区33而驱动对焦镜头2a时，由于像倍率的变化，被摄体在像高方向上移动。即，当对焦镜头2a朝无限远侧移动时，位于AF区33的被摄体朝图中箭头a的方向移动。并且当对焦镜头2a朝极近侧移动时，位于AF区33的被摄体朝图中箭头b的方向移动。

由此，在对焦镜头2a为了对焦而移动时，位于最初的AF区内的被摄体也移动。如果此时不使AF区移动，则对焦的被摄体不同，成为伪对焦。因此，在本实施方式中，在图2的步骤S9中根据像倍率进行了AF区的变更（参照图3）。因此，即使对焦镜头2a移动，也针对同一被摄体设定AF区。

图7示出AF区的位置和区尺寸的变化情形。在图7A中，当对焦镜头2a朝无限远端移动了时，AF区33朝无限远端处的估计AF区34的位置移动，并且尺寸也如图示那样缩小。此外，当对焦镜头2a朝极近端移动了时，AF区33朝极近端处的估计AF区35的位置移动，并且尺寸也如图示那样扩大。

另外，图7A中仅示出了AF开始时的AF区33、无限远端的AF区34和极近端的AF区35。但是，如图7B所示，在对焦镜头2a的驱动中，每当从摄像元件11输出1帧的图像数据时，通过图3所示的像倍率AF区变更的流程重新设定AF区。AF评价值计算电路13使用该重新设定的AF区的图像数据，计算AF评价值（对比度值），求出AF评价值的最大值，并确定对焦点。

接着，使用图8A-图8C说明不存在像倍率变化信息的情况下的AF区的变更。图8A示出根据像高的尺寸确定是否进行AF区的校正的例子。如在图2的S5的判定中说明的那样，像倍率的变化较大的区域是像高较大的区域，在像高较小的区域中，像倍率的变化较小。因此，在从光轴中心O起的规定的像高范围内（图中的虚线内侧），不进行AF区的校正。此外，在从光轴中心O起的规定的像高范围外（图中的虚线外侧），进行AF区的校正。作为AF区的校正，例如有图2的步骤S13、S15那样的方法。在图8A所示的例子中，AF区33处于虚线的外侧，因此进行AF区的校正。

图8B示出通过被摄体追踪进行AF区的校正的例子。如在图2的S13中说明的那样，根据追随被摄体的位置使AF区进行了移动。在图8B所示的例子中，依照通过模式匹配电路16计算出的被摄体追踪的移动量c、d使AF区36、37移动。

图8C示出通过AF区扩大而防止被摄体脱离AF区的情况的例子。如在图2的S15中说明的那样，在不改变AF区的位置的情况下增大了AF区尺寸。即使AF区的位置伴随对焦镜头2a的移动而发生了移动，由于扩大了AF区38的尺寸，从而防止了被摄体脱离AF区。

如以上所说明的那样，在本发明的一个实施方式中，根据对焦镜头的位置和与像倍率变化相关的信息设定了焦点检测区域（图3的S33、S39）。因此，根据焦点调节时的对焦镜头的移动引起的像倍率的变化而设定焦点检测区域，从而能够进行高精度的焦点调节。

此外，在本发明的一个实施方式中，在焦点检测区域的位置大于规定的像高位置的情况下（图2的S5），针对位于焦点调节区域的被摄体像，根据对焦镜头的移动进行追踪，并根据追踪结果设定焦点检测区域（图2的S13）。因此，根据焦点调节时的对焦镜头的移动引起的像倍率的变化而设定焦点检测区域，从而能够进行高精度的焦点调节。

另外，在本发明的一个实施方式中，作为在AF动作中对焦镜头移动的方式，说明了登山伺服方式，但不限于该方式，只要是在AF动作中对焦镜头移动的AF方式，都能够应用本发明。

此外，在本发明的一个实施方式中，即使在无法取得像倍率变化率信息的情况下，也用各种方法进行了AF区的校正，但也可以不进行图2所示的AF区的全部校正而仅进行一部分，并且当然还可以增加其他校正。

此外，在本实施方式中，作为用于拍摄的设备，使用数字照相机进行了说明，但是作为照相机，可以是数字单反照相机、无反射镜照相机和紧凑型数字照相机，也可以是摄像机、电影摄影机那样的动态图像用的照相机，并且还可以是内置在移动电话、智能手机、便携信息终端（PDA：Personal Digital Assist：个人数字助理）或游戏设备等中的照相机。无论是哪种设备，只要是在AF动作中对焦镜头移动的设备，都能够应用本发明。

此外，关于权利要求、说明书和附图中的动作流程，即使为了方便，使用“首先”、“接着”等表现顺序的语言进行了说明，但在没有特别进行说明的场所，不是指必须按该顺序进行实施。

本发明不直接限定为上述各实施方式，在实施阶段能够在不脱离其主旨的范围内对结构要素进行变形并具体化。此外，能够通过上述实施方式公开的多个结构要素的适当组合形成各种发明。例如，可以删除实施方式所示的全部结构要素中的几个结构要素。并且，可适当组合不同实施方式的结构要素。

Claims

1.一种焦点调节装置，其具有摄像部，并根据与在摄像区域内设定的焦点检测区域相关的焦点检测信号进行焦点调节，所述摄像部使由包含对焦镜头的光学系统形成的光学像成像于摄像元件上而进行摄像，生成图像信号，所述焦点调节装置包括：

对焦镜头位置检测部，其检测上述对焦镜头的位置；

存储部，其存储与上述光学系统的像倍率变化相关的信息，该光学系统的像倍率变化是伴随上述对焦镜头的移动而产生的；以及

焦点检测区域设定部，其在上述摄像区域内设定焦点检测区域，其中，

上述焦点检测区域设定部根据上述对焦镜头的位置和上述与像倍率变化相关的信息来设定焦点检测区域。

2.根据权利要求1所述的焦点调节装置，其中，

上述焦点检测区域设定部根据上述焦点检测区域的像高而改变所设定的焦点检测区域的尺寸。

3.根据权利要求1所述的焦点调节装置，其中，

上述焦点检测区域设定部根据焦点检测区域的像高而变更所设定的焦点检测区域的位置。

4.一种焦点调节装置，其具有摄像部，并根据与在摄像区域内设定的焦点检测区域相关的焦点检测信号进行焦点调节，所述摄像部使由包含对焦镜头的光学系统形成的光学像成像于摄像元件上而进行摄像，生成图像信号，所述焦点调节装置具备：

焦点检测区域设定部，其在上述摄像区域内设定焦点检测区域；以及

追踪部，其根据上述摄像部的图像信号追踪被摄体像，

上述追踪部根据上述对焦镜头的移动而对位于上述焦点调节区域的被摄体像进行追踪，上述焦点检测区域设定部根据上述追踪部的追踪结果来设定焦点检测区域。

5.根据权利要求4所述的焦点调节装置，其中，

在上述焦点检测区域的位置大于规定的像高位置的情况下，上述焦点检测区域设定部根据上述追踪部的追踪结果来设定焦点检测区域，

在上述焦点检测区域的位置小于规定的像高位置的情况下，上述焦点检测区域设定部不变更焦点检测区域。

6.根据权利要求4所述的焦点调节装置，其中，

上述追踪部通过进行与上述摄像部输出的多个图像信号相关的模式匹配处理来进行追踪动作。

7.根据权利要求4所述的焦点调节装置，其中，

在上述追踪部不能进行追踪动作的情况下，上述焦点检测区域设定部变更上述焦点检测区域的尺寸。

8.根据权利要求4所述的焦点调节装置，其中，

上述光学系统包含变焦光学系统，

所述焦点调节装置具有检测上述光学系统的焦距的焦距检测部，

在上述焦距大于规定值的情况下，上述焦点检测区域设定部根据上述追踪部的追踪结果来设定焦点检测区域。

9.一种照相机系统，其由更换镜头和能够拆装上述更换镜头的照相机主体部构成，上述更换镜头具有包含对焦镜头的光学系统，在所述照相机系统中，

上述更换镜头具有：

对焦镜头位置检测部，其检测上述对焦镜头的位置；以及

存储部，其存储与上述光学系统的像倍率变化相关的信息，该光学系统的像倍率变化是伴随上述对焦镜头的移动而产生的，

上述照相机主体部具有：

摄像部，其使由上述光学系统形成的光学像成像于摄像元件上而进行摄像，生成摄像区域的图像信号；

焦点调节部，其基于根据上述焦点检测区域内的上述图像信号而计算的焦点检测信号进行焦点调节，

上述焦点检测区域设定部根据上述对焦镜头位置检测部输出的对焦镜头的位置和上述存储部输出的与像倍率变化相关的信息来设定焦点检测区域。

10.根据权利要求9所述的照相机系统，其中，

11.根据权利要求9所述的照相机系统，其中，

上述焦点检测区域设定部根据上述焦点检测区域的像高而变更所设定的焦点检测区域的位置。

12.一种焦点调节装置的控制方法，所述焦点调节装置具有：摄像部，其使由包含对焦镜头的光学系统形成的光学像成像于摄像元件上而进行摄像，生成摄像区域内的图像信号；以及存储部，其存储与上述光学系统的像倍率变化相关的信息，该光学系统的像倍率变化是伴随上述对焦镜头的移动而产生的，所述焦点调节装置根据与在上述摄像区域内设定的焦点检测区域相关的焦点检测信号进行焦点调节，在所述焦点调节装置的控制方法中，

按照上述对焦镜头的移动，根据上述对焦镜头的位置和上述与像倍率变化相关的信息而变更预先指定的第1焦点检测区域，来设定第2焦点检测区域，根据与第2焦点检测区域相关的焦点检测信号进行焦点调节。

13.根据权利要求12所述的控制方法，其中，

根据上述预先指定的焦点检测区域的像高，变更上述第1焦点检测区域的位置来设定第2焦点检测区域。

14.根据权利要求12所述的控制方法，其中，

根据上述预先指定的焦点检测区域的像高，变更上述第1焦点检测区域的尺寸来设定第2焦点检测区域。