CN104284086A - 焦点调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供焦点调节装置。在本发明的焦点调节装置中，无论放大哪个区域进行动态图像记录，都能够使AF性能和动态图像美观性的平衡成为最佳。该焦点调节装置具有放大显示摄像区域内的一部分位置的液晶显示部(207)、以及存储与伴随对焦镜头(101a)的移动而产生的光学系统的像倍率变动有关的信息的主体存储部(211)，取得放大显示的位置(S3)，取得与像倍率变动有关的信息(S5)，根据这些取得的信息控制对焦镜头摆动驱动(S7～S17)。

Description

焦点调节装置

技术领域

本发明涉及在摄像装置中放大显示或记录被摄体像的一部分并且能够进行摄影光学系统的对焦的焦点调节装置。

背景技术

广泛使用如下的焦点调节装置：通过摄像元件将光学像转换为图像信号，根据来自摄像区域内设定的焦点检测区域的图像信号生成对比度信号，通过使摄影镜头朝向该对比度信号的峰值位置移动来进行对焦。在基于该对比度方式的焦点调节装置中，一边使摄影镜头移动一边检测对比度信号的峰值位置，但是，提出了为了容易检测峰值位置方向而进行摆动(Wobbling)驱动的方案(参照日本公开专利2013-11810号公报)。并且，具有放大摄像区域的一部分并进行动态图像记录的功能的摄像装置已经普及。

如上所述，当在动态图像记录时放大摄像范围的一部分时，容易看到由于AF动作用的运动、特别是摆动动作而引起的像倍率变动。即，为了检测对比度信号的峰值位置，在摆动动作、即使摄影镜头前后微小移动时，容易看到动态图像的焦点位置偏移，而且，由于图像被放大，所以图像的美观性变差。

发明内容

本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于，提供无论放大哪个区域进行动态图像记录都能够使AF性能和动态图像美观性的平衡成为最佳的焦点调节装置。

本发明的第1方式的焦点调节装置具有摄像部，该摄像部使包含对焦镜头的光学系统的光学像在摄像元件上成像并对其进行摄像从而生成图像信号，该焦点调节装置根据与摄像区域内设定的焦点检测区域有关的焦点检测信号进行焦点调节，所述焦点调节装置具有：显示部，其放大显示上述摄像区域内的一部分区域；存储部，其存储与伴随上述对焦镜头的移动而产生的上述光学系统的像倍率变动有关的信息；以及摆动驱动控制部，其对上述对焦镜头的摆动驱动进行控制，上述摆动驱动控制部根据由上述显示部放大显示的摄像区域内的一部分区域的位置和与上述像倍率变动有关的信息，对摆动驱动进行控制。

本发明的第2方式的焦点调节装置具有摄像部，该摄像部使包含变焦镜头和对焦镜头的光学系统的光学像在摄像元件上成像并对其进行摄像从而生成图像信号，该焦点调节装置根据与摄像区域内设定的焦点检测区域有关的焦点检测信号进行焦点调节，其中，所述焦点调节装置具有：显示部，其放大显示上述摄像区域内的一部分位置；存储部，其存储与伴随上述对焦镜头的移动而产生的上述光学系统的像倍率变动有关的信息；摆动驱动控制部，其在上述摄像区域内对上述对焦镜头的摆动驱动进行控制；以及变焦位置检测部，其检测上述变焦镜头在光轴方向上的位置，上述摆动驱动控制部根据上述变焦位置、上述放大显示位置和与上述像倍率变动有关的信息，对摆动驱动进行控制。

根据本发明，能够提供无论放大哪个区域进行动态图像记录都能够使AF性能和动态图像美观性的平衡成为最佳的焦点调节装置。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的照相机的主要电气结构的框图。

图2是在本发明的一个实施方式的照相机中说明摆动控制中的振幅量和移动量的图。

图3是在本发明的一个实施方式的照相机中说明对焦位置的方向的判断的图。

图4是在本发明的一个实施方式的照相机中说明基于摆动驱动的对焦的图。

图5是在本发明的一个实施方式的照相机中说明摆动驱动中的状态迁移的图。

图6是在本发明的一个实施方式的照相机中说明像倍率变动的定义的图。

图7是在本发明的一个实施方式的照相机中说明放大中央区的情况下的像倍率变动的图。

图8是在本发明的一个实施方式的照相机中说明放大周边区的情况下的像倍率变动的图。

图9A是示出本发明的一个实施方式的照相机的动作的流程图。

图9B是示出本发明的一个实施方式的照相机的动作的流程图。

图10是在本发明的一个实施方式的照相机中说明在摆动控制的切换时使用基于像倍率变动的表的例子的图。

图11是在本发明的一个实施方式的照相机中示出通过抑制后的摆动驱动进行对焦的状况的图。

图12是在本发明的一个实施方式的照相机中示出通过抑制后的摆动驱动进行对焦的状况的图。

图13是在本发明的一个实施方式的照相机中示出摆动的振幅量与对比度的变化率之间的关系的图。

图14是在本发明的一个实施方式的照相机中说明切换区的图。

图15是在本发明的一个实施方式的照相机中说明根据摆动驱动而使放大区偏移的情况的图。

图16是在本发明的一个实施方式的照相机的变形例中示出动作的概略的流程图和示出摆动控制的选择的图表。

具体实施方式

下面，根据附图，使用应用了本发明的照相机对优选实施方式进行说明。该照相机具有使包含对焦镜头的光学系统的光学像在摄像元件201上成像并对其进行摄像从而生成图像信号的摄像部，根据与摄像区域内设定的焦点检测区域有关的焦点检测信号进行焦点调节。在焦点调节时，基于如下的所谓的爬山法进行焦点调节：根据来自摄像部的图像信号计算对比度值，将在使对焦镜头移动的同时计算出的对比度值成为峰值的位置作为对焦位置。

图1是示出本发明的一个实施方式的照相机的主要电气结构的框图。该照相机具有：更换镜头100，其具有使焦点距离可变的摄影光学系统；以及照相机主体200，其能够拆装该更换镜头。另外，在本实施方式中，更换镜头100和照相机主体200能够拆装，但是不限于此，也可以是摄影镜头和照相机主体构成为一体的照相机系统。该情况下，可以省略后述镜头侧通信部115、主体侧通信部215。并且，该情况下，也可以分别使后述主体控制部205和镜头控制部111、主体侧存储部211和镜头侧存储部113共通。

在更换镜头100内配置有构成摄影光学系统的对焦镜头101a、变焦镜头101b(统称这些摄影镜头时称为101)。对焦镜头101a也可以是变焦镜头101b的一部分，变焦镜头101a和变焦镜头101b的配置、片数、材料、形状没有特别限定。并且，摄影镜头101不是必须具有变焦功能。在摄影镜头不具有变焦功能的情况下，后述变焦驱动部107、变焦位置检测部109、变焦环117不是必要结构。通过对焦驱动部103，对焦镜头101a能够沿着光轴O方向移动。通过对焦镜头101a的位置的变更，焦点位置变化。通过对焦镜头位置检测部105检测该对焦镜头101a的位置，并将其输出到镜头控制部111。

并且，通过变焦驱动部107，变焦镜头101b能够沿着光轴O方向移动。通过变焦镜头101b的位置的变更，焦点距离变化。通过变焦位置检测部109检测该变焦镜头101b的位置，并将其输出到镜头控制部111。变焦环117以转动自如的方式配置在更换镜头镜筒的外周，通过用户手动进行转动操作，变更变焦镜头101b的位置，焦点距离变化。另外，也可以根据其他方法变更变焦镜头101b的位置。

镜头侧存储部113是闪存等非易失性的可电擦写的存储器。在镜头侧存储部113中存储有镜头控制部111中执行的控制用程序、更换镜头100的各种调整值。并且，镜头侧存储部113还存储与伴随对焦镜头101a的移动而引起的摄影光学系统的像倍率变动有关的信息。作为与像倍率变动有关的信息，存储为变焦位置处的对焦镜头101a的每个驱动量的像倍率变动、或表示摄像区域内的放大记录的区域的位置与像倍率变动之间的关系的表或换算式。

镜头侧通信部115经由通信端子而与主体侧通信部215连接，进行主体控制部205与镜头控制部111之间的通信。镜头侧存储部113中存储的与像倍率变动有关的信息经由镜头侧通信部115发送到照相机主体200内的主体控制部205，暂时存储在主体侧存储部211中。

镜头控制部111根据镜头侧存储部113中存储的程序，并且根据来自照相机主体200内的主体控制部205的控制命令，进行更换镜头100内的控制。

在能够拆装更换镜头100的照相机主体200内配置有摄像元件201、摄像元件接口(以下称为“摄像元件IF”)电路203、主体控制部205、液晶显示部207、照相机操作开关209、主体侧存储部211、图像处理部213、主体侧通信部215。另外，液晶显示部207、照相机操作开关209、主体侧存储部211、图像处理部213不是必须设置在照相机主体200中，也可以设置在照相机主体200以外的电子设备中。在更换镜头100安装在照相机主体200上时，主体侧通信部215经由通信端子和镜头侧通信部115而与镜头控制部111进行通信。

摄像元件201被配置在摄影镜头101的光轴O上的形成有被摄体像的位置，对被摄体像进行光电转换，将图像信号输出到摄像元件IF电路203。摄像元件IF电路203从摄像元件201中读出图像信号，进行AD转换等信号处理，将其输出到主体控制部205。摄像元件201和摄像元件IF电路203作为如下的摄像部发挥功能：该摄像部使包含对焦镜头的光学系统的光学像在摄像元件上成像并对其进行摄像从而生成图像信号。

液晶显示部207与主体控制部205连接，具有作为显示部的功能。液晶显示部207根据来自摄像元件201的图像数据进行实时取景显示，并且，读出记录介质(未图示)中记录的图像数据进行再现显示，并且进行菜单画面等各种控制画面的显示。并且，放大显示摄像元件201的摄像区域内的一部分位置。另外，液晶显示部不限于液晶面板，当然也可以使用有机EL等其他显示面板。

照相机操作开关209是用于供用户对照相机进行各种指示的操作部件，例如配置有电源开关、释放按钮、动态图像按钮(Rec按钮)、放大按钮、菜单开关、十字按钮、OK按钮等。检测这些照相机操作开关的操作状态，将其输出到主体控制部205。

主体侧存储部211与主体控制部205连接，包括可擦写的非易失性存储器。主体侧存储部211存储主体控制部205的控制用程序，并且还暂时存储从镜头侧存储部113读出的更换镜头100的各种调整值、以及与伴随对焦镜头101a的移动而产生的摄影光学系统的像倍率变动有关的信息。作为与该像倍率变动有关的信息，暂时存储为表示摄像区域内的放大记录的区域的位置与像倍率变动之间的关系的表或换算式。

图像处理部213对从摄像元件IF电路203输出的图像数据实施光学黑(OB)减法处理、白平衡(WB)校正、拜尔数据的情况下进行的同时化处理、伽马/颜色再现处理、彩色矩阵运算、噪声降低(NR)处理、边缘强调处理等图像处理，将其输出到主体控制部205。

主体控制部205具有CPU等控制部，根据主体侧存储部211中存储的程序进行照相机主体200的控制，并且，与镜头控制部111进行通信，进行照相机系统整体的控制。

主体控制部205、镜头控制部111和对焦驱动部103协作而作为摆动驱动控制部发挥功能。该摆动驱动控制部在摄像元件201内的摄像区域内对对焦镜头101a的摆动驱动进行控制，并且，在摆动驱动时，根据放大记录的区域的位置和与像倍率变动有关的信息进行控制。

接着，对摆动控制进行说明。摆动控制是指如下的控制：每当取得1帧的图像数据时，在无限远方向和最近方向上交替微小驱动对焦镜头101a，使振幅的中心位置逐渐移动，由此进行焦点的微调整，并且判定对焦位置的方向。在本实施方式的摆动控制中具有振幅量和移动量这2个参数。并且，在摆动控制中，一边状态迁移到扫描驱动状态或待机状态等不同的驱动状态，一边进行AF(自动对焦：自动焦点调节)。

使用图2～图4对摆动控制中的振幅量和移动量这2个参数进行说明。

图2的(a)是说明振幅量的图，图2的(b)是说明移动量的图。如图2的(a)所示，振幅量A是沿着光轴在无限远方向和最近方向上周期地交替驱动对焦镜头101a时的驱动量。振幅量A越大，越容易检测对比度的变化量，越容易进行方向判断，但是，容易看到由于摆动而引起的图像变化。相反，振幅量A越小，越不容易看到由于摆动而引起的图像变化，但是，不容易检测对比度的变化量，方向判断较难。

如图2的(b)所示，移动量B是使对焦镜头101a逐渐向振幅的中心位置移动而进行对焦时的移动量。该移动量B越大，越能够迅速地移动到对比度值的峰值位置，所以，能够快速进行对焦，但是，容易看到由于摆动而引起的图像变化。相反，移动量较小时，对焦变慢，但是，不容易看到由于摆动而引起的图像变化。

图3示出通过摆动控制进行扫描驱动的方向判断的例子，横轴是对焦镜头101a的位置，第1纵轴(左端的纵轴)是时间，第2纵轴(右端的纵轴)是对比度值。并且，第1轴示出基于对焦镜头101a的摆动驱动Wo1、Wo2的对焦镜头101a的位置，第2轴示出对于镜头位置的对比度C的大小。图3的(a)示出振幅量较小的情况下的摆动驱动，图3的(b)示出振幅量较大的情况下的摆动驱动。

在图3的(a)所示的例子中，对焦镜头101a在镜头位置L1与L2之间进行摆动驱动Wo1。并且，在该图3的(a)所示的例子中，由于1次摆动驱动Wo1中的振幅量较小，所以，此时得到的对比度值的变化量ΔC1也较小，对焦镜头101a的扫描驱动的方向判断较难。

在图3的(b)所示的例子中，对焦镜头101a在镜头位置L1与L3(L3>L2)之间进行摆动驱动Wo2。并且，在该图3的(b)所示的例子中，由于1次摆动驱动Wo2中的振幅量较大，所以，此时得到的对比度值的变化量ΔC2也较大，对焦镜头101的扫描驱动的方向判断容易。摆动驱动的振幅量较大时，可取得的对比度的差增大，容易进行方向判断。该方向判断的结果，可以进行扫描驱动而大幅进行镜头驱动，也可以设定摆动移动量而逐渐进行对焦。

图4示出通过摆动驱动进行对焦的例子，与图3同样，横轴是对焦镜头101a的位置，第1纵轴(左端的纵轴)是时间，第2纵轴(右端的纵轴)是对比度值。并且，第1轴示出基于对焦镜头101a的摆动驱动Wo3、Wo4的对焦镜头101a的位置，第2轴示出对于对焦镜头101a的位置的对比度C的大小。图4的(a)示出移动量较小的情况下的摆动驱动，图4的(b)示出移动量较大的情况下的摆动驱动。

在图4的(a)、(b)所示的例子中，在对焦镜头移动的同时进行摆动驱动Wo3、Wo4，进行对焦。按照每帧，向最近侧和无限远侧交替进行镜头驱动，并取得对比度信息，根据对比度信息，对焦镜头朝向峰值位置移动(参照区域Q1、Q3)。当根据对比度信息判断为通过了峰值位置时(参照区域Q2、Q4)，使摆动驱动的驱动方向反转，进行控制以使得在峰值位置处对焦镜头101a稳定。

在本实施方式中，根据镜头的像倍率变动和摄像区域内的放大记录的位置，对摆动控制的2个参数(振幅量和移动量)进行变更。

在使用摆动控制的AF中，如图5所示，存在3个状态，一边在这些状态之间迁移一边实施AF。图5示出动态图像AF中的状态迁移，存在摆动状态、扫描状态、待机状态这3个状态。摆动状态是指，如上所述，在无限远方向和最近方向上交替微小驱动对焦镜头101a。并且，扫描状态是指朝向对比度值的峰值位置驱动对焦镜头101a。并且，待机状态是指不进行摆动和扫描的状态。

如图5所示，通过摆动驱动来判断对焦镜头101a的驱动方向(参照图3)，当方向判断完成时迁移到扫描状态。并且，当通过扫描状态检测到对比度值的峰值位置时，通过摆动驱动进行对焦判断，当通过摆动驱动完成对焦判断时，成为待机状态。

接着，使用图6对像倍率变动进行说明。像倍率变动是指由于对焦镜头101a的驱动而产生的成像位置的每单位变化量的像倍率的变化率。在图6中，摄像面PL1是摄像元件201上的平面，平面PL2是对焦镜头101a的假想面。目前，对焦镜头101a从P1到P2移动了δd时的摄像范围从AR1变化为AR2。像倍率的变化率是AR1与AR2之比。δd近似地对应于成像位置的变化量。因此，相对于δd的AR1与AR2之比相当于像倍率变动。

在本实施方式中，从由摄像元件201摄像得到的区域中放大一部分区域，在液晶显示部207中进行显示，并且在记录介质中记录动态图像的图像数据。该情况下，根据放大记录的区域的位置，对焦镜头101a驱动时的像摄像范围的变动量不同。使用图7和图8对这点进行说明。图7示出对摄像区域的中央附近的区域进行放大的情况，图8示出对摄像区域的周边的区域进行放大的情况。

对图7所示从假想面PL2的中央附近的区AR3放大为区AR4的情况以及图8所示从假想面PL2的周边的区AR5放大为AR6的情况进行比较时，在对周边区进行放大的情况下，摄像范围的变动量较大。

因此，在本实施方式中，为了防止由于摆动驱动而引起的图像的劣化，考虑放大记录的区域的位置和光学系统的像倍率变动，对摆动驱动的禁止、抑制、许可(通常摆动)进行切换。

接着，使用图9A、9B所示的流程图对本实施方式的摆动控制进行说明。通过主体控制部205对照相机主体200内的各部进行控制，并经由镜头控制部111对更换镜头100内的各部进行控制，从而执行图9A和图9B所示的流程。为了进行动态图像拍摄，用户按下动态图像按钮(Rec按钮)，从而开始进行该流程。

当按下Rec按钮时，首先，判定是否是放大记录模式(S1)。当按下照相机操作开关209中的动态图像按钮(Rec按钮)时，首先，判定是否是放大记录模式。在本实施方式中，当对照相机操作开关209中的放大按钮进行操作时，设定放大记录模式。另外，放大记录模式的设定不限于此，例如，当然也可以通过在菜单画面等中进行设定等其他方法进行设定。

在步骤S1中的判定结果为放大记录模式的情况下，接着，取得放大记录的区域的坐标(S3)。可以根据照相机操作开关209中的十字按钮的操作来设定放大记录的区域的位置。在该步骤中，取得放大记录的区域的中心位置的坐标。可以将该放大记录的区域的中心位置的坐标作为放大记录的区域的位置。另外，放大记录的区域的设定不限于十字按钮，例如也可以通过触摸面板进行设定。并且，放大记录的区域的范围可以固定，但是，也可以根据用户的指示而更大或更小。

在步骤S3中取得放大记录的区域的坐标后，接着，取得安装镜头的像倍率变动(S5)。所安装的更换镜头100的像倍率变动存储在镜头侧存储部113中，该存储的像倍率变动在照相机主体200与更换镜头100之间的通信中，经由镜头控制部111、镜头侧通信部115、主体侧通信部215发送到主体控制部205。

在取得安装镜头的像倍率变动后，接着，进行各区范围的计算处理(S7)。在该步骤中，根据像倍率变动将摄像区域内划分为摆动禁止、摆动抑制、通常摆动这3个切换区。将摆动禁止区(或简称为禁止区)摆动抑制区(或简称为抑制区)和通常摆动区(或简称为通常区)统称为摆动控制切换区。如后所述，在本实施方式中，在进行摆动控制时，根据放大区的位置(坐标)选择摆动禁止、摆动抑制、通常摆动这3个摆动控制切换区中的任意一方，根据该选择结果进行AF控制。

对该摆动控制中的切换区进行说明。如后述图14、图15所示，放大记录的区域的范围可以是矩形，并且也可以是圆形等其他形状。摆动控制切换区(摆动禁止区、摆动抑制区、通常摆动区)的中心分别与放大记录的摄像区域的中心相同。

也可以使用图10所示的基于像倍率变动率的表来决定摆动控制切换区的设定。在该图10所示的例子中，将像倍率变动分类为4个阶段，根据放大区的位置划分为通常摆动区、摆动抑制区、摆动禁止区。例如，在像倍率变动为0.15％以上的情况下，通常摆动区是从摄像中心起的10％的区域，摆动抑制区是从摄像中心起的50％的区中除去通常摆动区以外的区域，摆动禁止区在摆动抑制区的外侧(参照图14)。

并且，在摆动控制切换区的设定时，也可以根据像倍率变动进行计算。在决定了像倍率变动后，可以根据下述(1)式计算通常区的从摄像中心起的范围。

wob_nor_area＝wob_nor_area_ref×(wob_mag_swing_ref/wob_mag_swing)···(1)

这里，

wob_nor_area：通常摆动区的从摄像中心起的范围[％]

wob_nor_area_ref：通常摆动区的从摄像中心起的范围的基准值[％]

wob_mag_swing：像倍率变动率[％]

wob_mag_swing_ref：像倍率变动率的基准值[％]

在像倍率变动为0.2％时，如下所述，通常区的从摄像中心起的范围wob_nor_area为10％。

10[％]＝40[％]×(0.05[％]/0.20[％])

这里，wob_nor_area_ref＝40[％]，wob_mag_swing_ref＝0.05[％]。

并且，在更换镜头100为变焦镜头的情况下，由于像倍率变动根据焦点距离而变化，所以，从更换镜头100中取得与焦点距离对应的像倍率变动，进行区域的切换。即，在镜头侧存储部113中预先存储有与焦点距离对应的像倍率变动，读出与由变焦位置检测部109检测到的焦点距离对应的像倍率变动，通过通信发送到照相机主体200。在照相机主体200中，根据上述表或换算式设定为通常摆动区、摆动抑制区、摆动禁止区。

另外，根据变焦镜头在光轴方向上的位置，在像倍率变动的值没有变化的情况下，也可以按照变焦镜头在光轴方向上的不同位置而具有表或换算式，由此进行设定。

并且，也可以根据放大倍率对摆动控制切换区的尺寸进行校正。例如，也可以将放大倍率4倍作为基准，当放大倍率较大时，减小通常摆动区，当放大倍率较小时，增大通常摆动区。

基于该放大倍率的通常摆动区的尺寸校正的计算式例如可以如下述(2)式那样。

wob_nor_area_correct＝wob_nor_area×(mag_ratio_ref/mag_ratio)···(2)

这里，

wob_nor_area_correct：根据放大倍率进行校正后的通常区的从摄像中心起的范围[％]

mag_ratio：放大倍率[无单位]

mag_ratio_ref：放大倍率的基准值[无单位]

在放大倍率为8倍时，如下所述，通常摆动区的从摄像中心起的范围为10％。

10[％]＝20[％]×(4/8)

这里，wob_nor_area＝20[％]，mag_ratio_ref＝4。

返回图9A，在步骤S7中进行各区范围的计算处理后，接着，判定是否是摆动禁止区(S9)。这里，根据步骤S7中进行计算处理后的各区范围，根据当前的放大记录的区域的位置和像倍率变动，判定所设定的放大记录的区域是否位于摆动禁止区中。

在步骤S9中的判定结果为位于摆动禁止区中的情况下，选择无摆动AF(S13)。该情况下，由于像倍率变动较大、且放大记录的区域位于摄像区域的周边的区域中等，当进行摆动驱动时，画质劣化。因此，在进行AF时，不进行摆动驱动。

在步骤S9中的判定结果为不是摆动禁止区的情况下，接着，判定是否是摆动抑制区(S11)。这里，根据当前的放大记录的区域的位置和像倍率变动，判定所设定的放大记录的区域是否位于摆动抑制区中。

在步骤S11中的判定结果为放大记录的区域的位置是摆动抑制区的情况下，选择抑制AF(S15)。

这里，当进行与通常摆动驱动相同的驱动时，画质劣化，所以进行抑制后的摆动驱动。使用图11～图13对该抑制后的摆动驱动进行说明。

图11示出通过控制摆动控制中的移动量来进行抑制后的摆动的例子。如图11的(a)所示，当在通常摆动区的情况下通过摆动驱动使对焦镜头101a前后移动10pls(pulse)的量时，在摆动抑制区中，使对焦镜头101a移动1～9pls的量。该情况下，也可以与像倍率变动或放大记录的区域的位置的坐标成比例地变更抑制率。另外，pls表示通过摆动驱动而被驱动的对焦镜头101a的移动量，在使用步进电动机作为对焦驱动部109的情况下，pls表示步进电机的驱动步数，此外，在使用DC电动机等电动机作为对焦驱动部109的情况下，pls表示由对焦位置检测部105中的光遮断器或光反射器检测到的脉冲数。

图11的(b)、(c)示出通过摆动驱动进行对焦的情况的一例，图11的(b)示出移动量为1的情况，并且，图11的(c)示出移动量为2的情况。由图可知，图11的(b)的摆动移动量D小于图11的(c)的摆动移动量E。

通过减小摆动移动量，摆动的总移动量减小，不容易看到由于摆动驱动而引起的图像劣化。

因此，通过减小摆动驱动时的移动量，能够抑制摆动。

图12示出通过控制摆动驱动的振幅量来进行抑制后的摆动的例子。与图11的情况同样，在图12中，当在放大记录的区域的位置为通常摆动区的情况下通过摆动驱动使对焦镜头101a前后移动10pls的量时(参照图12的(a))，在摆动抑制区中，也使对焦镜头101a移动1～9pls的量。该情况下，也可以与像倍率变动或放大记录的区域的位置的坐标成比例地变更抑制率。

图12的(b)、(c)示出通过摆动驱动进行对焦的情况的一例，图12的(b)示出振幅量为1的情况，并且，图12的(c)示出振幅量为3的情况。由图可知，图12的(b)的摆动移动量F小于图12的(c)的摆动移动量G。通过减小摆动振幅量，摆动的总移动量减小，不容易看到由于摆动驱动而引起的图像劣化。因此，通过减小摆动驱动时的振幅量，能够抑制摆动。

通过这样进行摆动抑制，能够使AF性能和画质的平衡良好。但是，在抑制摆动时，由于减小摆动的移动量或振幅量，基于摆动的方向判断变难。因此，在本实施方式中，在抑制区中减小扫描驱动的方向判断用的阈值。使用图13对其进行说明。

图13的(a)示出振幅量较小的情况下的摆动驱动，图13的(b)示出振幅量较大的情况下的摆动驱动。如图13的(a)所示，当振幅量减小时，可检测的对比度的变化量为ΔC1，如图13的(b)所示，在振幅量较大的情况下，可检测的对比度的变化量为ΔC2(ΔC1<ΔC2)。即，在振幅量较小的情况下，可检测的对比度的变化量减小，扫描驱动的方向判断困难。

因此，在本实施方式中，当振幅量减小时，减小扫描驱动的方向判断用的阈值，由此容易进行方向判断。镜头侧存储部113也可以存储用于在摆动驱动时决定对焦镜头101a的位置的移动方向的规定的阈值。规定的阈值例如是对比度的变化量。

在决定对焦镜头101a的移动方向时，在像倍率变动为规定值以上的情况下，根据摄像区域内的放大记录的区域的位置，将用于决定摆动驱动的对焦镜头101a的位置的移动方向的阈值设为与像倍率变动小于规定值的情况相比较小即可。具体而言，在像倍率变动为规定值以上的情况下，如果放大记录的区域的位置为摆动抑制区，则减小阈值即可。更具体而言，在像倍率变动为规定值以上的情况下，放大记录的区域的位置越靠周边，越减小阈值即可。该情况下，例如，使放大记录的区域的位置为摆动抑制区的情况下的阈值小于放大记录的区域的位置为通常摆动区的情况下的阈值即可。

并且，也可以存储用于在扫描驱动时决定对焦镜头101a的位置的移动方向的规定的阈值。规定的阈值例如是对比度的变化量。

也可以是，在决定对焦镜头101a的移动方向时，在像倍率变动为规定值以上的情况下，根据摄像区域内的放大记录的区域的位置，将用于决定扫描驱动的对焦镜头101a的位置的驱动方向的阈值设为与像倍率变动小于规定值的情况相比较小。具体而言，例如，在像倍率变动为规定值以上的情况下，如果放大记录的区域的位置为抑制区，则减小阈值即可。更具体而言，在像倍率变动为规定值以上的情况下，放大记录的区域的位置越靠周边，越减小阈值即可。该情况下，例如，使放大记录的区域的位置为摆动抑制区的情况下的阈值小于放大记录的区域的位置为通常摆动区的情况下的阈值即可。

返回图9A的流程图，在步骤S11中的判定结果为不是摆动抑制区的情况下、或步骤S1中的判定结果为不是放大记录模式的情况下，选择通常摆动AF(S17)。这里，选择伴随通常摆动驱动的AF。

这样，在步骤S13～S17中，选择禁止、抑制或容许摆动驱动的AF。即，如图14所示，将包含放大记录的区域的中心坐标的摆动控制切换区作为该放大记录的区域的摆动控制切换区。

在图14所示的例子中，在摄像区域的中心配置矩形状的通常摆动区WoAr1，在其外侧配置矩形状的摆动抑制区WoAr2，进一步在其外侧配置矩形状的摆动禁止区WoAr3。

在图14中，放大记录的区域En是放大并进行动态图像记录的区。并且，摄像区域201a表示通过摄像元件201进行摄像的区域。摆动禁止区WoAr3是动态图像摄像区域内的周边区域，是在AF控制中不使用摆动的区域。摆动抑制区WoAr2位于摆动禁止区与通常摆动区的中间，是抑制摆动振幅或摆动控制中的移动量的区域。通常摆动区WoAr1位于动态图像拍摄区域内的中心部，是进行通常摆动控制的区域。

在图14的(a)所示的例子中，由于放大记录的区域En的中心坐标EnC位于摆动控制区WoAr2中，所以选择摆动抑制AF。并且，在图14的(b)所示的例子中，由于放大区En的中心坐标EnC位于通常摆动区WoAr1中，所以选择通常摆动AF。

返回图9A的流程图，当在步骤S13～S17中选择任意一个AF后，接着，开始进行动态图像记录(S19)。这里，在摄像元件IF电路203或图像处理部213等中对来自摄像元件201的图像信号实施图像处理以用于动态图像记录，将其记录在记录介质中。

在开始进行动态图像记录后，接着，进行AF处理(S21)。这里，根据在步骤S13～S17中选择的AF，根据来自摄像元件201的图像信号计算对比度值，使对焦镜头101a移动并进行对焦，以使得对比度值成为峰值。此时，根据步骤S13～S17中的选择来进行摆动控制。

在步骤S21中进行AF处理后，在步骤S23以后判定在动态图像记录中拍摄状态是否变化。首先，判定放大记录的区域是否发生了变化(S23)。这里，在能够变更放大记录的区域的位置的情况下，根据十字按钮等放大记录的区域的位置变更用的操作部件的操作状态，来判定放大记录的区域的位置是否发生了变化。并且，在能够变更放大记录的区域的大小的情况下，根据操作部件的操作状态进行判定。在哪种情况下，都取得伴随放大记录的区域的变更的坐标位置。在该判定结果为放大记录的区域发生了变化的情况下，返回步骤S9，进行前述处理。即，进行与放大记录的区域的变化对应的摆动控制。

在步骤S23中的判定结果为放大记录的区域没有变化的情况下，接着，判定变焦状态是否发生了变化(S25)。在变焦镜头中，当焦点距离变化时，像倍率变动也变化。因此，在变焦镜头安装时，在检测到焦点距离的变化时，再次计算像倍率变动，重新设定摆动控制切换区，判定放大记录的区域是摆动控制切换区内的哪个区，切换摆动控制。在该步骤中，根据来自更换镜头100内的变焦位置检测部109的焦点距离信息进行判定。在该判定结果为焦点距离发生了变化的情况下，返回步骤S5，进行前述处理。即，进行与焦点距离的变化对应的摆动控制。

在步骤S25中的判定结果为变焦状态没有变化的情况下，接着，判定是否成为放大记录模式(S27)。

在步骤S1中的判定结果不是放大记录模式、在选择通常摆动AF并进行动态图像记录的过程中，当用户操作放大按钮等时，被变更为放大记录模式。在该步骤中，根据操作部件等的操作状态判定是否成为了放大记录模式。在该判定结果为成为了放大记录模式的情况下，返回步骤S3，进行所述处理。

如果步骤S27中的判定结果不是切换为放大记录模式，则判定动态图像记录是否结束(S29)。用户在要结束动态图像记录的情况下，再次进行操作动态图像按钮等的动态图像记录结束操作，所以，根据这些操作部件的操作状态进行判定。

在步骤S29中的判定结果为未结束动态图像记录的情况下，返回步骤S21。在该期间内，进行基于步骤S13～S17中选择出的摆动控制的AF处理，根据步骤S23～S27中检测到的拍摄状态的变化来变更处理。另一方面，在步骤S29中的判定结果为结束了动态图像记录的情况下，结束图9A、9B所示的流程。

接着，对图9A、9B所示的流程图的执行中、用于检测摆动控制成为待机状态的情况下的拍摄环境的状态变化的阈值的变更进行说明。如使用图5说明的那样，在使用本实施方式的摆动控制的AF控制中，在摆动控制处于待机状态的情况下，当检测到拍摄环境的状态变化时，迁移到摆动状态。在像倍率变动较大的条件下，当放大记录的区域位于摆动禁止区或摆动抑制区中时，可以增大用于检测拍摄环境的状态变化的阈值。由此，由于不容易迁移到摆动状态，所以，抑制了由于像倍率变动而引起的图像观察性变差，可以使动态图像AF的美观性优良。

这里，作为从待机状态迁移到摆动状态的拍摄环境的状态变化，例如存在下述的变化。

(1)对比度信息的变化

(2)摄像范围的运动矢量的变化

(3)使用陀螺仪传感器等的照相机朝向平移方向或倾斜方向的运动的变化

在检测到上述这样的状态变化时，在放大记录的区域位于摆动禁止区或摆动抑制区中的情况下，通过增大从待机状态迁移到摆动状态时的阈值，能够不容易迁移到摆动控制。例如，在对比度信息变化的情况下，与放大记录区位于通常摆动区中的情况下的阈值相比，减小位于摆动禁止区或摆动抑制区中的情况下的阈值，在从对焦状态大幅偏离的情况下，进行基于摆动控制的AF控制。

并且，在本实施方式中，摆动驱动控制部(主体控制部205、镜头控制部111、对焦驱动部103等)以规定频度执行摆动驱动。并且，在像倍率变动为规定值以上的情况下，与像倍率变动小于规定值的情况相比，根据摄像区域内的放大记录的区域的位置，可以减小执行摆动驱动的频度。具体而言，例如，在像倍率变动为规定值以上的情况下，如果放大记录的区域的位置为抑制区，则减小摆动驱动的频度即可。更具体而言，在像倍率变动为规定值以上的情况下，放大记录的区域的位置越靠近周边，越减小摆动驱动的频度即可。该情况下，例如，使放大记录的区域的位置为摆动抑制区的情况下的摆动驱动的频度小于放大记录的区域的位置为通常摆动区的情况下的摆动驱动的频度即可。

并且，也可以根据摆动驱动的运动来偏移放大记录的区域。也可以根据由于摆动驱动而引起的对焦镜头101a的位置的变化，使放大记录的区域在中心和周边方向之间移动，从而防止由于像倍率变动而引起的记录动态图像的美观性的降低。

图15示出根据摆动驱动的运动来偏移放大记录的区域的状况。图15的(a)示出摄像区域201a的放大记录的区域En，在放大记录时，根据对焦镜头101a的位置的变化，如图15的(b)所示，也可以使放大记录的区域从En移动到En1、En2。关于该移动，使放大记录的区域的图像的切出位置偏移即可。

即，在本实施方式中，在像倍率变动为规定值以上的情况下，根据摄像区域内的放大记录的区域的位置，在由于摆动驱动的镜头位置的移动而使像移动时，与该像的移动对应地，使摄像区域内的放大记录的区域的位置与生成摄像区域内的一部分的切出图像的位置一致。

在上述本实施方式中，像倍率变动仅由安装镜头的变焦位置决定，将该值存储在镜头侧存储部113中，通过通信通知给照相机主体200，变更摆动控制。但是，在所安装的更换镜头100中存储有各变焦位置的光学像面的不同区域的像倍率变动的情况下，也能够应用本发明，使用图16对该变形例进行说明。该情况下，根据不同放大区坐标的像倍率变动来决定摆动控制。

图16的(a)示出不取得图9A、图9B所示的不同放大区坐标的像倍率变动的值的情况下的动作流程。由于图16的(a)中的步骤编号是图9A、9B中的步骤编号，所以，省略各步骤的详细说明。

图16的(b)示出以不同放大区坐标的像倍率变动的值为主的情况下的动作流程。与图16的(a)相比，不同之处在于代替步骤S5而追加步骤S4，所以，以不同之处为中心进行说明。另外，在本变形例中，在镜头存储部113中，根据变焦位置和坐标而存储有像倍率变动，这些信息能够通过镜头通信发送到照相机主体。

在取得放大区坐标后(S3)，取得所安装的更换镜头100的不同放大区坐标的像倍率变动(S4)。这里，从照相机主体向更换镜头100发送放大区坐标，从更换镜头100取得不同放大区坐标的像倍率变动。

在步骤S4中取得不同放大区坐标的像倍率变动后，计算各区范围(S7)，选择摆动控制(S13～S17)，开始进行动态图像记录(S19)。

在步骤S13～S17中的摆动控制的选择时，可以使用图16的(c)所示的表进行选择。在图16的(c)所示的例子中，根据基于步骤S4中取得的放大记录的区域的不同坐标的像倍率变动而计算出的像移动量，来选择无摆动AF、摆动抑制AF、通常摆动AF。

如以上说明的那样，在本发明的某个方式的实施方式中，具有：镜头存储部113，其存储与在放大记录摄像元件201的摄像区域内的一部分区域时伴随对焦镜头101a的移动而产生的光学系统的像倍率变动有关的信息；以及摆动驱动控制部(主体控制部205、镜头控制部111、对焦驱动部103等)，其在摄像区域内控制对焦镜头101a的摆动驱动，摆动驱动控制部根据放大记录的区域的位置和与像倍率变动有关的信息对摆动驱动进行控制(参照图9A的S3～S17)。因此，无论放大摄像区域内的哪个区域进行动态图像记录，都能够使AF性能和动态图像美观性的平衡成为最佳。即，根据放大记录的区域的位置和像倍率变动选择最佳的摆动驱动，使AF性能和动态图像美观性的平衡成为最佳。

并且，在本发明的一个实施方式中，在像倍率变动为规定值以上的情况下，摆动驱动控制部根据摄像区域内的放大记录的区域的位置禁止摆动驱动(参照图9A的S3、S5、S7、S9、S13)。该情况下，禁止摆动驱动，防止了动态图像美观性变差。

并且，在本发明的一个实施方式中，在像倍率变动为规定值以上的情况下，与像倍率变动小于规定值的情况相比，摆动驱动控制部根据摄像区域内的放大记录的区域的位置，减小摆动驱动的振幅(参照图9A的S3、S5、S7、S11、S15、图12)。该情况下，通过进行抑制摆动驱动，防止了动态图像美观性变差，并且确保了AF性能。

并且，在本发明的一个实施方式中，在像倍率变动为规定值以上的情况下，与上述像倍率变动小于规定值的情况相比，摆动驱动控制部根据摄像区域内的放大记录的区域的位置，减小上述摆动驱动的振幅的中心的镜头位置的移动量(参照图4、图9A的S3、S5、S7、S11、S15、图11)。该情况下，通过进行抑制摆动驱动，防止了动态图像美观性变差，并且确保了AF性能。

并且，在本发明的一个实施方式中，在使用阈值决定上述镜头位置的移动方向的情况下，在像倍率变动为规定值以上的情况下，与像倍率变动小于规定值的情况相比，根据摄像区域内的放大记录的区域的位置，减小用于决定摆动驱动的镜头位置的移动方向的阈值(参照图13)。由此，即使通过减小摆动的移动量或振幅量而抑制了摆动，也能够准确进行扫描的方向判断。

并且，在本发明的一个实施方式中，摆动驱动控制部(主体控制部205、镜头控制部111、对焦驱动部103等)以规定频度执行摆动驱动，在像倍率变动为规定值以上的情况下，与像倍率变动小于规定值的情况相比，根据摄像区域内的放大记录的区域的位置，减少执行摆动驱动的频度。由此，能够减少执行摆动驱动的频度。

并且，在本发明的一个实施方式中，主体存储部211将像倍率变动的信息存储为表示摄像区域内的放大记录的区域的位置与像倍率变动之间的关系的表或换算式。在使用表的情况下，能够缩短运算时间，并且，在使用换算式的情况下，能够节约存储器。

并且，在本发明的一个实施方式中，在像倍率变动为规定值以上的情况下，摆动驱动控制部根据摄像区域内的放大记录的区域的位置，通过摆动驱动的镜头位置的移动而使像移动。结合该像的移动，使上述摄像区域内的显示部中的显示位置与生成摄像区域内的一部分的切出图像的位置一致。因此，即使由于摆动驱动而使像的位置移动，也能够使图像的切出位置移动，所以成为稳定的图像。

并且，在本发明的一个实施方式中，光学系统包含变焦镜头和对焦镜头，具有检测变焦镜头在光轴方向上的位置的变焦位置检测部109，摆动驱动控制部根据变焦位置、放大记录的区域的位置和与像倍率变动有关的信息，对摆动驱动进行控制。因此，即使是变焦镜头，也能够根据放大记录的区域的位置和像倍率变动选择最佳的摆动驱动，使AF性能和动态图像美观性的平衡成为最佳。

并且，在本发明的一个实施方式中，根据放大记录的区域来变更摆动控制的内容。在该变更时，在放大记录的区域是接近中心部的区域时，如通常那样执行摆动驱动，在放大区为周边的区域的情况下，进行抑制了摆动的控制。

另外，在本发明的一个实施方式中，说明了在动态图像的记录时进行摆动控制的情况，但是不限于此，例如，当然也可以在进行实时取景显示时伴有摆动控制。

并且，在本发明的一个实施方式中，作为摆动控制切换区，存在禁止区、抑制区、通常区这3个分类，但是，也可以消除其中1个区而仅为其他2个区，并且，也可以追加通过其他控制进行处理的区。

并且，在本发明的一个实施方式中，说明了将更换镜头安装在照相机主体上的类型的照相机，但是不限于此，在镜头镜筒固定在照相机主体上的情况下，也能够应用本发明。

并且，在本发明的一个实施方式中，作为拍摄用的设备，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，也可以是小型数字照相机，还可以是摄像机、摄影机那样的动态图像用的照相机，进而，还可以是便携电话、智能手机、便携信息终端(PDA：Personal Digital Assist)、游戏设备等中内置的照相机。无论哪种，只要是进行摆动控制的设备，就能够应用本发明。

并且，关于本说明书中说明的技术中、主要以流程图说明的控制，大多能够通过程序进行设定，有时也收纳在记录介质或记录部中。关于在该记录介质、记录部中进行记录的方法，可以在产品出厂时记录，也可以利用所发布的记录介质，还可以经由互联网进行下载。

并且，关于权利要求书、说明书和附图中的动作流程，即使为了方便而使用“首先”、“接着”等表现顺序的语言进行了说明，在没有特别说明的场所，并不意味着必须按照该顺序进行实施。

本发明不限于上述实施方式，能够在实施阶段在不脱离其主旨的范围内对结构要素进行变形并具体化。并且，通过上述实施方式所公开的多个结构要素的适当组合，能够形成各种发明。例如，可以删除实施方式所示的全部结构要素中的若干个结构要素。进而，可以适当组合不同实施方式的结构要素。

Claims (10)

1.一种焦点调节装置，该焦点调节装置具有摄像部，该摄像部使包含对焦镜头的光学系统的光学像在摄像元件的摄像区域上成像并对其进行摄像从而生成图像信号，在放大记录上述摄像区域内的一部分区域时，该焦点调节装置根据与上述摄像区域内设定的焦点检测区域有关的焦点检测信号进行焦点调节，所述焦点调节装置具有：

存储部，其存储与伴随上述对焦镜头的移动而产生的上述光学系统的像倍率变动有关的信息；以及

摆动驱动控制部，其对上述对焦镜头的摆动驱动进行控制，

上述摆动驱动控制部根据上述摄像区域内的放大记录的区域的位置和与上述像倍率变动有关的信息，对摆动驱动进行控制。

2.根据权利要求1所述的焦点调节装置，其中，

在上述像倍率变动为规定值以上的情况下，上述摆动驱动控制部根据上述摄像区域内的放大记录的区域的位置，禁止上述摆动驱动。

3.根据权利要求1所述的焦点调节装置，其中，

在上述像倍率变动为规定值以上的情况下，上述摆动驱动控制部根据上述摄像区域内的放大记录的区域的位置，将上述摆动驱动的振幅设定为与上述像倍率变动小于规定值的情况相比较小。

4.根据权利要求1所述的焦点调节装置，其中，

在上述像倍率变动为规定值以上的情况下，上述摆动驱动控制部根据上述摄像区域内的放大记录的区域的位置，将上述摆动驱动的振幅中心的镜头位置的移动量设为与上述像倍率变动小于规定值的情况相比较小。

5.根据权利要求1所述的焦点调节装置，其中，

在使用阈值决定上述镜头位置的移动方向的情况下，在上述像倍率变动为规定值以上的情况下，上述摆动驱动控制部根据上述摄像区域内的放大记录的区域的位置，将用于决定上述摆动驱动的上述镜头位置的移动方向的阈值设定为与上述像倍率变动小于规定值的情况相比较小。

6.根据权利要求1所述的焦点调节装置，其中，

所述焦点调节装置具有扫描驱动控制部，该扫描驱动控制部对上述对焦镜头的扫描驱动进行控制，

在使用阈值决定上述镜头位置的移动方向的情况下，在上述像倍率变动为规定值以上的情况下，上述扫描驱动控制部根据上述摄像区域内的放大记录的区域的位置，将用于决定上述扫描驱动的镜头位置的移动方向的阈值设定为与上述像倍率变动小于规定值的情况相比较小。

7.根据权利要求1所述的焦点调节装置，其中，

上述摆动驱动控制部以规定频度执行上述摆动驱动，在上述像倍率变动为规定值以上的情况下，根据上述摄像区域内的放大记录的区域的位置，将执行上述摆动驱动的频度设定为与上述像倍率变动小于规定值的情况相比较小。

8.根据权利要求1所述的焦点调节装置，其中，

上述存储部将上述像倍率变动的信息存储为表示上述摄像区域内的放大记录的区域的位置与上述像倍率变动之间的关系的表或换算式。

9.根据权利要求1所述的焦点调节装置，其中，

所述焦点调节装置还具有显示部，该显示部放大显示上述摄像区域内的一部分的位置，

在上述像倍率变动为规定值以上的情况下，上述摆动驱动控制部根据上述摄像区域内的放大记录的区域的位置，在由于上述摆动驱动的镜头位置的移动而使像移动时，与该像的移动对应地，使上述摄像区域内的放大记录的区域的位置与生成上述摄像区域内的一部分的切出图像的位置一致。

10.一种焦点调节装置，该焦点调节装置具有摄像部，该摄像部使包含变焦镜头和对焦镜头的光学系统的光学像在摄像元件的摄像区域上成像并对其进行摄像从而生成图像信号，在放大记录上述摄像区域内的一部分区域时，该焦点调节装置根据与上述摄像区域内设定的焦点检测区域有关的焦点检测信号进行焦点调节，所述焦点调节装置具有：

存储部，其存储与伴随上述对焦镜头的移动而产生的上述光学系统的像倍率变动有关的信息；

摆动驱动控制部，其在上述摄像区域内对上述对焦镜头的摆动驱动进行控制；以及

变焦位置检测部，其检测上述变焦镜头在光轴方向上的位置，

上述摆动驱动控制部根据上述变焦位置、上述摄像区域内的放大记录的区域的位置和与上述像倍率变动有关的信息，对摆动驱动进行控制。