CN109391768A - 调焦控制设备、调焦控制方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种调焦控制设备、调焦控制方法及存储介质。在调焦控制设备中，获取单元定期地获取一对焦点检测信号，焦点检测单元使用相位差来检测第一区域的焦点状态，并且在所述第一区域的焦点状态不在第一区域内的情况下使用配置在所述第一区域周边的第二区域中的相位差来检测焦点状态，以及控制单元进行控制以进行调焦控制。在第二区域的焦点状态在第二范围内的情况下，基于第二区域的焦点状态来进行调焦控制，并且在被摄体存在于近侧的情况下，与是否检测到第二区域的焦点状态无关地基于第一区域的焦点状态来进行调焦控制。

Description

调焦控制设备、调焦控制方法及存储介质

技术领域

本发明涉及调焦控制设备、调焦控制方法及存储介质，并且更特别地涉及使用摄像面相位差检测方法来进行焦点检测的调焦控制设备、调焦控制方法及存储介质。

背景技术

传统地，作为自动调焦控制(AF)方法，存在如下的摄像面相位差检测方法(摄像面相位差AF)，其中在该摄像面相位差检测方法中，基于从图像传感器获得的信号来进行相位差检测方法的调焦控制。在摄像面相位差AF中，根据通过接收穿过摄像光学系统的互相不同的出射光瞳区域的光束所获得的一对图像信号之间的相位差来计算散焦量。然后，通过使调焦透镜移动与散焦量相对应的移动量来获得聚焦状态。

在焦点调节中，除了用于指定聚焦位置的方法外，设置用于获取焦点检测所使用的信号的区域(AF框)也很重要。在拍摄运动图像时，由于主被摄体经常被放置在画面中央，因此一般采用如下的方法，其中在该方法中，将AF框设置在图像传感器画面的中央，并且通过基于AF框中的焦点检测结果驱动调焦透镜来执行调焦控制。然而，为了维持各种拍摄构图中的被摄体的聚焦状态，在被摄体移动以及由于拍摄者而发生照相机抖动等的情况下，需要在画面的宽范围上设置AF框。

此外，为了在进行摄像面相位差AF时设置更宽的AF框，需要设置更大数量的焦点检测区域(距离测量点)。此外，需要一种用于根据从所述焦点检测区域获得的数据来选择或计算要用于计算调焦透镜的移动量(调焦驱动量)的散焦量、以实现聚焦状态的方法。

在静止图像拍摄期间的摄像面相位差AF中，作为用于维持主被摄体的聚焦状态的方法，存在如下的调焦优先方法，其中在该调焦优先方法中，从多个焦点检测区域中选择指示与聚焦状态最接近的散焦量的焦点检测区域。在该调焦优先方法中，提出了如下的技术，其中该技术用于通过在预设AF框中不能检测到主被摄体的情况下设置更宽的AF框来提高主被摄体的可追踪性(参见日本特开昭63-17418)。

另外，除了将AF框设置在用户所指定的任意位置处以外，还存在如下的框设置方法，其中在该框设置方法中，设置有面部检测功能的照相机例如自动设置AF框。此外，提出了如下的技术，其中该技术使得能够根据面部检测的状态来将AF框设置为与正常AF框的形状和位置不同的形状和位置(参见日本特开2010-102041)。

根据日本特开昭63-17418的方法，在不能检测到聚焦的被摄体的情况下，通过设置更宽的AF框，可以在摄像画面的宽范围内维持聚焦的被摄体。然而，在运动图像拍摄期间切换拍摄者意图的主被摄体的场景中，需要将聚焦位置从聚焦的主被摄体切换为新的主被摄体。在调焦优先方法中，由于只要获得与聚焦状态最接近的散焦量、就维持当前主被摄体的聚焦状态，因此针对主被摄体的焦点可追踪性通过设置更宽的AF框而增加。然而，存在如下的问题：在主被摄体切换为另一被摄体的情况下，难以改变聚焦位置。明显会出现该问题的示例是聚焦于背景的场景。由于背景经常占据拍摄图像的大部分，因此即使出现新的主被摄体，只要背景包括在宽AF区域中，聚焦位置就不会切换为聚焦于该主被摄体。

此外，根据日本特开2010-102041的方法，AF框的大小根据面部检测的状态而改变。该技术在未检测到面部时的AF框大于检测到面部时的面部检测AF框的情况下是有效的，而对于用于将AF框设置在特定部分的诸如中央重点AF方法等的AF方法是无效的。例如，在由于面部检测的暂时失败、因而从主被摄体由于面部检测等而位于画面中央以外的位置处的状态切换为中央重点AF方法的情况下，可能存在捕捉到位于中央的不同被摄体的情况。

此外，手动调焦操作也具有相同的问题。例如，在中央重点AF有效期间，如果用户通过手动调焦操作而暂时手动地聚焦于中央以外的区域中的被摄体、并结束该操作，则中央重点AF方法被恢复、并且可能聚焦于位于中央的不同被摄体。

发明内容

本发明是在考虑到以上情形而作出的，并且更稳定地维持主被摄体的聚焦状态并防止焦点由于摄像面相位差检测方法的焦点检测而固定在背景上。

根据本发明，提供一种调焦控制设备，包括：获取单元，用于从图像传感器定期地获取图像信号以能够获得具有视差的一对焦点检测信号；焦点检测单元，用于使用所述一对焦点检测信号之间的相位差来检测预定的第一区域的焦点状态，并且在所述第一区域的焦点状态不在预定的第一范围内的情况下，使用从配置在所述第一区域周边的第二区域所获得的所述一对焦点检测信号之间的相位差来检测焦点状态；以及控制单元，用于进行控制，以基于所述焦点检测单元所检测到的焦点状态来进行调焦控制，其中，所述控制单元进行控制，以在所述第二区域的焦点状态在预定的第二范围内的情况下基于所述第二区域的焦点状态来进行调焦控制，并且在利用所述焦点检测单元基于所述第一区域的焦点状态判断为被摄体存在于近侧的情况下，进行控制，以与是否检测到所述第二区域的焦点状态无关地基于所述第一区域的焦点状态来进行调焦控制。

此外，根据本发明，提供一种调焦控制方法，包括：从图像传感器定期地获取图像信号以能够获得具有视差的一对焦点检测信号；使用所述一对焦点检测信号之间的相位差来检测预定的第一区域的焦点状态；在所述第一区域的焦点状态不在预定的第一范围内的情况下，使用从配置在所述第一区域周边的第二区域所获得的所述一对焦点检测信号之间的相位差来检测焦点状态；在所述第二区域的焦点状态在预定的第二范围内的情况下，进行控制以基于所述第二区域的焦点状态来进行调焦控制；以及在基于所述第一区域的焦点状态判断为被摄体存在于近侧的情况下，进行控制以与是否检测到所述第二区域的焦点状态无关地基于所述第一区域的焦点状态来进行调焦控制。

此外，根据本发明，提供一种计算机能够读取的非暂时性存储介质，所述存储介质用于存储数据处理设备能够执行的程序，其中，所述程序包括用于使所述数据处理设备作为调焦控制设备而执行的程序代码，所述调焦控制设备：获取单元，用于从图像传感器定期地获取图像信号以能够获得具有视差的一对焦点检测信号；焦点检测单元，用于使用所述一对焦点检测信号之间的相位差来检测预定的第一区域的焦点状态，并且在所述第一区域的焦点状态不在预定的第一范围内的情况下，使用从配置在所述第一区域周边的第二区域所获得的所述一对焦点检测信号之间的相位差来检测焦点状态；以及控制单元，用于进行控制，以基于所述焦点检测单元所检测到的焦点状态来进行调焦控制，其中，所述控制单元进行控制，以在所述第二区域的焦点状态在预定的第二范围内的情况下基于所述第二区域的焦点状态来进行调焦控制，并且在利用所述焦点检测单元基于所述第一区域的焦点状态判断为被摄体存在于近侧的情况下，进行控制，以与是否检测到所述第二区域的焦点状态无关地基于所述第一区域的焦点状态来进行调焦控制。

根据以下(参考附图)对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得显而易见。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出本发明的实施例，并且与说明书一起用于说明本发明的原理。

图1是示出根据本发明的实施例的照相机系统的示意结构的框图；

图2A和2B是示出根据实施例的图像传感器的像素的一部分的结构示例的图；

图3是示出根据实施例的AF处理的流程图；

图4A和4B是示出根据实施例的AF框的示例的图；

图5是示出根据实施例的摄像面相位差AF处理的流程图；

图6是根据实施例的调焦模式转变图；

图7是示出根据实施例的聚焦驱动信息计算处理的流程图；

图8A和8B示出根据第一实施例的优先框计算处理的流程图；

图9是示出根据实施例的辅助框处理的流程图；

图10是示出根据实施例的校正框处理的流程图；

图11A是示出根据实施例的重置模式下的散焦量选择处理的流程图；

图11B是示出根据实施例的近侧重置模式下的散焦量选择处理的流程图；

图11CA和11CB示出表示根据实施例的等待模式或追踪模式下的散焦量选择处理的流程图；

图12A和12B是根据实施例的与优先框、辅助框和校正框的设置相关的概念图；

图13A～13L是用于说明第二实施例的概要的图；

图14是示出根据第二实施例的优先框计算处理的流程图；

图15是示出根据第二实施例的优先框选择处理的流程图；以及

图16是示出根据第二实施例的焦点检测框设置处理的流程图。

具体实施方式

将根据附图来详细描述本发明的典型实施例。实施例中所示的构成部分的尺寸、形状和相对位置应根据各种条件以及适于本发明的设备的结构方便地改变，并且本发明不限于这里所述的实施例。

<第一实施例>

首先，将详细描述本发明的第一实施例。在以下实施例中，数字摄像机系统将被描述为具有根据本发明的调焦控制设备的摄像设备的示例，但是本发明不限于此。另外，在以下实施例中，要聚焦的被摄体被称为“主被摄体”，并且主被摄体以外的诸如背景等的被摄体被称为“杂被摄体”。

图1是示出根据本发明的实施例的包括镜头单元和照相机主体的镜头可更换照相机系统的结构的框图。如图1所示，根据实施例的照相机系统包括镜头单元10和照相机主体20，并且总地控制镜头单元10整体的操作的镜头控制单元106与总地控制照相机整体的操作的照相机控制单元207通信数据。在本实施例中，照相机控制单元207包括诸如CPU和MPU等的处理器、以及诸如存储器等的存储单元。应当注意，可以在照相机控制单元207中设置运算电路，并且可以利用该运算电路来执行处理器所进行的一些运算功能。在本实施例中，将描述可更换镜头型照相机作为示例，但是本发明还适用于与镜头一体化的照相机。

首先，将描述镜头单元10的结构。镜头单元10具有包括固定透镜101、变焦透镜108、光圈102和调焦透镜103的摄像光学系统。光圈102由光圈驱动单元104进行驱动，并控制入射在后述的图像传感器201上的光量。调焦透镜103由调焦透镜驱动单元105进行驱动，并进行调焦控制。变焦透镜108通过由变焦透镜驱动单元109进行驱动来调节变焦。还可以使用不具有变焦功能的镜头单元10。

光圈驱动单元104、调焦透镜驱动单元105和变焦透镜驱动单元109由镜头控制单元106进行控制，并且确定光圈102的开口、调焦透镜103和变焦透镜108的位置。在用户经由镜头操作单元107来进行光圈、调焦、变焦等的操作的情况下，镜头控制单元106进行与用户操作相对应的控制。此外，镜头控制单元106根据后述的从照相机控制单元207接收到的控制命令和控制信息，来控制光圈驱动单元104、调焦透镜驱动单元105和变焦透镜驱动单元109。此外，镜头控制单元106将镜头信息(例如，与摄像光学系统有关的信息)发送至照相机控制单元207。

接着，将描述根据本实施例的具有自动调焦控制功能的照相机主体20的结构。照相机主体20被配置为能够从已穿过镜头单元10的摄像光学系统的光束获取摄像信号。使用CCD或CMOS传感器来构成图像传感器201。已穿过摄像光学系统的光束在图像传感器201的光接收面上形成图像，并且所形成的被摄体图像被光电二极管转换(光电转换)为与入射光量相对应的电荷。各个光电二极管中所累积的电荷基于根据来自照相机控制单元207的命令从定时发生器209提供的驱动脉冲而作为与电荷相对应的电压信号被顺次地从图像传感器201读出。

图2A和2B示出图像传感器201的光接收面的一部分中的像素的结构示例。在图2A和2B中，Gr或Gb指示具有绿色光谱灵敏度的像素，R指示具有红色光谱灵敏度的像素，以及B指示具有蓝色光谱灵敏度的像素。在图像传感器不与摄像面相位差AF相对应的情况下，例如，像素结构如图2A中所示具有拜尔排列(Bayer arrangement)。另一方面，在本实施例的图像传感器201中，为了进行摄像面相位差AF，各像素如图2B所示包括多个(在本实施例中为两个)光电二极管。利用该结构，通过镜头单元10入射的光束通过针对各像素所设置的微透镜(未示出)而分离并在两个光电二极管(光电二极管A和B)中的各个光电二极管上成像，从而可以获取摄像用和AF用的两种信号。即，通过将来自两个光电二极管的信号进行相加所获得的信号(图像信号A+B)是摄像信号，并且来自各个光电二极管的信号(图像信号A、图像信号B)是AF用的两个图像信号(焦点检测信号)。由于各个光电二极管接收已穿过摄像光学系统的出射光瞳的不同区域的光束，因此图像信号B相对于图像信号A具有视差。

获取这两个图像信号的方法不限于单独读出这两个图像信号中的各图像信号的方法。例如，考虑到处理负荷，读出通过将来自两个光电二极管的信号进行相加所获得的摄像信号(图像信号A+B)以及一个光电二极管的信号(例如，图像信号A)，并且根据读出的两个信号之间的差来获得另一图像信号(例如，图像信号B)。另外，可以分别读出摄像信号(图像信号A+B)和AF用的两个信号(图像信号A、图像信号B)共三种信号。

然后，在后述的AF信号处理单元204中对AF用的两个图像信号(焦点检测信号)进行相关计算，并且进行相位差检测方法的焦点检测，由此可以计算出图像偏移量和各种可靠度信息。

在本实施例中，一个像素具有两个光电二极管，但是光电二极管的数量不限于两个并且可以多于两个。此外，与摄像面相位差AF相对应的图像传感器201的结构不限于如上所述的针对一个像素设置多个光电二极管的结构，并且可以离散地设置焦点检测用的像素(例如，不同光接收区域彼此遮光的像素对)。

从图像传感器201读取的摄像信号和焦点检测信号被输入至CDS/AGC电路202，并且进行用于减少重置噪声的相关双采样、增益调节、以及信号数字化。CDS/AGC电路202将摄像信号输出至照相机信号处理单元203、AF评价值生成单元210和面部检测处理单元211，并且将焦点检测信号输出至AF信号处理单元204。

照相机信号处理单元203将从CDS/AGC电路202输出的摄像信号输出至显示单元205。显示单元205是使用LCD或有机EL等配置的显示装置(显示构件)，并显示基于摄像信号的图像。另外，在记录摄像信号的模式下，摄像信号被记录在记录单元206上。

AF信号处理单元204基于从CDS/AGC电路202输出的焦点检测信号来进行相关计算，并且计算图像偏移量以及与可靠度有关的信息。作为与可靠度有关的信息，可以使用两个图像的一致度、两个图像的锐度、对比度信息、饱和度信息和划痕(scratch)信息等。然后，将所计算出的图像偏移量和可靠度信息输出至照相机控制单元207。

AF评价值生成单元210从摄像信号提取高频成分，生成已知对比度检测方法的焦点检测用AF评价值，并将该AF评价值输出至照相机控制单元207。AF评价值表示基于来自图像传感器201的输出信号而生成的图像的锐度(对比度状态)。由于锐度根据摄像光学系统的焦点状态(聚焦程度)而变化，因此其是表示摄像光学系统的焦点状态的信号。在本实施例中，用于生成AF评价值的图像传感器上的区域包括与用于生成相位差检测用的图像信号的区域相对应的区域，但是可被设置在不同的区域中。

面部检测处理单元211是对从CDS/AGC电路202输出的摄像信号进行已知面部识别处理、并检测摄像画面内的人物的面部区域的电路，并将检测结果输出至照相机控制单元207。基于检测结果，照相机控制单元207在摄像画面中设置焦点检测用的区域。作为面部识别处理，已知各种方法。这些方法例如包括：用于从由图像数据所表示的各像素的色调颜色中提取肤色区域并基于与预先准备的面部轮廓板的匹配度来检测面部的方法，以及用于基于所检测到的诸如眼、鼻和嘴等的面部特征点来进行模式识别的方法等。

照相机控制单元207与照相机主体20中的各结构交换信息，并进行控制。照相机控制单元207不仅执行照相机主体20中的处理，而且还根据来自照相机操作单元208的输入来执行用户所操作的照相机功能，诸如改变电源的ON/OFF(接通/断开)状态、改变设置、开始记录、开始调焦控制、以及确认记录图像等。此外，如上所述，照相机控制单元207与镜头单元10中的镜头控制单元106交换信息，发送摄像光学系统的控制命令和控制信息，并获取镜头单元10中的信息。

接着，将参考图3来描述照相机控制单元207所执行的AF处理整体的序列。基于照相机的工作周期来定期地执行后述的步骤S301～S303的处理。

在步骤S301中，照相机控制单元207响应于用户操作而进行AF框设置处理。AF框的设置处理是设置用于获取摄像面相位差AF所用的信号的AF框的处理。

图4A和4B是示出步骤S301中所设置的AF框的示例的图。在图4A中，AF框400被配置在图像传感器201上的像素区域200中。AF框400是用于指示进行焦点检测的范围的显示框，并且是用户可在诸如显示单元205等的监视器上进行确认的框。然而，如图4B所示，分割成N×M个区域(在图4B所示的示例中为9×9)的焦点检测区域401(距离测量点)实际上以对用户不可见的方式被配置在AF框400中。

接着，在步骤S302中，照相机控制单元207进行摄像面相位差AF处理。摄像面相位差AF处理包括：针对AF框进行利用摄像面相位差方法的焦点检测的处理，以及基于焦点检测结果来计算用于将调焦透镜103驱动至聚焦位置的驱动量和方向(聚焦驱动信息)并进行聚焦驱动的处理。稍后将参考图5～12B来描述摄像面相位差AF处理的详情。

在步骤S303中，照相机控制单元207进行AF框的显示处理。进行该处理，以便于通过从视觉上显示用户在诸如显示单元205等的监视器上指定的AF框、并且明确地向用户指示要进行焦点检测的区域来对要拍摄的被摄体进行取景。在本实施例中，在内部设置通过将用户指定的AF框的范围分割成矩形区域所获得的多个焦点检测区域，然而显示单元205显示用户指定的AF框并且不显示内部设置的多个焦点检测区域。在完成显示AF框的处理时，AF处理结束。

接着，将参考图5的流程图来描述图3的步骤S302中所进行的摄像面相位差AF处理。

首先，在步骤S501中，从被配置在步骤S301中所设置的AF框400内的多个焦点检测区域401中的一个焦点检测区域401获取焦点检测信号。在步骤S502中，使步骤S501中所获取的焦点检测信号相对于彼此偏移，并且在各偏移位置处计算相关量。在步骤S503中，计算用于指示步骤S502中所计算出的相关量相对于单位偏移量的改变量的相关改变量。在步骤S504中，计算用于指示相对于步骤S503中所计算出的相关改变量最小的偏移位置的偏移量的焦点偏离量。在步骤S505中，计算用于指示步骤S504中所计算出的焦点偏离量的可靠程度的可靠度。如上所述，可靠度是基于图像信号的两个图像的一致度、以及两个图像的锐度等而计算出的值。在步骤S506中，将步骤S504中所计算出的焦点偏离量转换为调焦透镜的散焦量。

在步骤S507中，判断是否已针对步骤S301中设置的所有焦点检测区域401进行了步骤S501～S506中的处理。在尚未针对所有焦点检测区域401进行处理的情况下，处理返回至步骤S501，并且针对未处理的焦点检测区域401重复步骤S501～S506的处理。另一方面，在已针对所有焦点检测区域401进行了处理的情况下，处理进入步骤S508。

在步骤S508中，基于针对步骤S301中设置的各焦点检测区域401所计算出的散焦量来计算聚焦驱动信息。以下将参考图6～12B来描述聚焦驱动信息计算处理的详情。

在步骤S509中，使用步骤S508中所计算出的聚焦驱动信息来驱动调焦透镜103，并且处理结束。

接着，将参考图6～12B来详细描述步骤S508中所进行的聚焦驱动信息计算处理。在本实施例中，存在四种类型的调焦控制状态(以下称为“调焦模式”)：“重置模式”、“近侧重置模式”、“等待模式”以及“追踪模式”。这些模式彼此的不同之处在于：设置用于计算聚焦驱动信息的焦点检测区域的方法、以及在针对多个焦点检测区域所计算出的散焦量中选择最终要用于聚焦驱动的散焦量的方法。

重置模式是在初始状态下、或者在主被摄体发生改变并且调焦透镜103被相对大地驱动的情况下所进行的模式。在重置模式下，从如图12A所示在AF框400内部位于设置的优先框1201中的3×3焦点检测区域401的散焦量中，排除与标准偏差偏离很大的散焦量。然后，使用其余散焦量的平均值来驱动调焦透镜103。以这种方式，可以稳定地聚焦于位于优先框1201中的3×3焦点检测区域401所包含的多个被摄体中的占据大面积的被摄体。作为优先框1201，在利用面部检测处理单元211选择人物的面部区域的情况下，面部区域可被设置为优先框1201。此外，不限于面部区域，还可以检测任意被摄体，并且将优先框1201设置在被摄体区域中，或者将优先框1201设置在前次焦点检测处理中的主被摄体的区域中或将优先框1201设置在预定区域(例如，AF框400的中央部分等)中等。

追踪模式是为了追踪聚焦附近的主被摄体而相对小地驱动调焦透镜103的模式。在追踪模式下，使用在图12B所示的AF框内部400所设置的优先框1201中以及优先框1201的周边的辅助框1202中所配置的焦点检测区域401的散焦量。然后，使用优先框1201和辅助框1202中的焦点检测区域401的散焦量中的、用于指示当前聚焦状态的散焦量附近的散焦量，来驱动调焦透镜103以维持主被摄体的聚焦状态。此外，在优先框1201和辅助框1202中的焦点检测区域401中，如果可能用于计算聚焦驱动信息(例如，检测到可靠焦点偏离量)的焦点检测区域401的数量小，则进行以下控制。首先，从AF框400中提取已计算出用于指示当前聚焦状态的散焦量附近的散焦量的焦点检测区域401。然后，通过使用所提取出的焦点检测区域401的散焦量来计算聚焦驱动信息，要计算的聚焦驱动信息的精度得以提高。在追踪模式下，通过不仅使用优先框1201中的、而且还使用辅助框1202中的、并且进一步使用AF框400中的焦点检测区域401的散焦量来计算聚焦驱动信息，可以将主被摄体的聚焦状态维持在画面的大体宽范围中。此时，如果从优先框1201中的散焦量检测到在比主被摄体近的距离处存在被摄体，则模式改变为近侧重置模式。

等待模式是在位于优先框1201和辅助框1202的焦点检测区域401中暂时未检测到追踪模式下所追踪的主被摄体时从追踪模式转变成的模式。在等待模式下，与追踪模式相同，使用AF框400中所设置的优先框1201和辅助框1202中的焦点检测区域401的散焦量中的、用于指示当前聚焦状态的散焦量附近的散焦量，来驱动调焦透镜103以维持主被摄体的聚焦状态。此外，在优先框1201和辅助框1202中的焦点检测区域401中，如果可能用于计算聚焦驱动信息(例如，检测到可靠焦点偏离量)的焦点检测区域401的数量小，则进行以下控制。首先，从AF框400中提取已计算出用于指示当前聚焦状态的散焦量附近的散焦量的焦点检测区域401。然后，通过使用所提取出的焦点检测区域401的散焦量来计算聚焦驱动信息，要计算的聚焦驱动信息的精度得以提高。如果在特定时间段内检测到主被摄体，则模式转变成追踪模式，以及如果在没有检测到主被摄体的情况下等待模式持续了特定时间以上，则判断为主被摄体在画面外并且模式转变成重置模式。此时，如果从优先框1201中的散焦量检测到在比主被摄体近的距离处存在被摄体，则模式改变为近侧重置模式。

近侧重置模式是本实施例的特征，并且是在判断为优先框1201中所检测到的主被摄体位于比当前聚焦位置近的距离处的情况下从追踪模式或等待模式转变成的模式。在本实施例中，通过判断优先框1201中的3×3焦点检测区域401的散焦量中的、用于指示表示比聚焦位置近的距离的散焦量的焦点检测区域401的数量是否大于预定数量，来判断在比当前聚焦位置近的距离处是否存在被摄体。如果判断为在比当前聚焦位置近的距离处存在被摄体，则在近侧重置模式中，不使用辅助框1202中的散焦量，而仅使用优先框1201中的散焦量来计算聚焦驱动信息。通过以这种方式缩窄用于计算聚焦驱动信息的范围，即使聚焦于诸如背景等的杂被摄体并且模式一度转变成追踪模式，也可以通过捕捉优先框1201中的主被摄体来聚焦于该主被摄体。这使得可以防止例如保持聚焦于背景的问题。作为用于判断在比当前聚焦位置近的距离处是否存在被摄体的另一方法，在使用辅助框1202中的散焦量进行调焦控制的情况下，判断方法可以如下这样进行。即，将优先框1201中的散焦量与辅助框1202中的散焦量进行比较，并且判断优先框1201中的散焦量是否指示更近的距离。

此外，在以上参考图12A和12B的描述中，优先框1201被设置在画面中央，并且辅助框1202被设置在与优先框1201邻接的位置处，然而，本发明不限于此。另外，优先框1201的大小被解释为大于辅助框1202，然而，优先框1201的大小可以等于或小于辅助框1202的大小。

接着，将参考图6的调焦模式转变图来描述调焦模式之间的转变。附图标记601和602表示从重置模式或近侧重置模式向追踪模式的转变。在这种情况下，在判断为聚焦驱动信息计算处理的过程中所计算出的优先框1201的散焦量落在相对于指示聚焦状态的值的预定焦点深度的范围内的情况下进行转变。注意，这里所使用的预定焦点深度可以是固定值，或者可以根据焦距、被摄体距离、以及光圈的状态而动态改变。

附图标记603和604表示追踪模式和等待模式之间的转变。这里，基于优先框1201和辅助框1202的焦点检测区域401中的散焦量，判断主被摄体是否在优先框1201和辅助框1202的区域中。然后，在等待模式下判断为存在主被摄体的情况下，模式如转变603所示转变成追踪模式，以及在追踪模式下判断为不存在主被摄体的情况下，模式如转变604所示转变成等待模式。

附图标记605和606表示从近侧重置模式和等待模式向重置模式的转变。这里，基于优先框1201和辅助框1202中的焦点检测区域的散焦量，判断优先框1201和辅助框1202的区域内不存在主被摄体的状态是否持续了预定时间段以上，并且在判断为主被摄体不存在持续了预定时间段以上的情况下，进行该转变。作为预定时间段，通过考虑主被摄体进入和离开优先框1201和辅助框1202的区域的情况以及主被摄体在其由于照相机抖动等的影响因而离开该区域之后立即返回的情况，期望将该时间段设置成使得向重置模式的转变不会频繁发生。

附图标记607和608表示从等待模式和追踪模式向近侧重置模式的转变，并且在判断为优先框1201的区域中所捕捉到的主被摄体位于比当前聚焦位置近的距离处的情况下进行该转变。

接着，参考图7的流程图，将详细描述聚焦驱动信息计算处理的流程。应当注意，基于照相机的工作周期来在照相机控制单元207中定期地执行后述的步骤S701～S707的处理。

在步骤S701中，进行优先框计算处理。这里，基于优先框1201的焦点检测区域401中的计算出具有高可靠度的焦点偏离量的焦点检测区域中的散焦量，计算后述的步骤S705中所要进行的针对各调焦模式的散焦量选择处理中所要选择的散焦量。以下将参考图8A和8B来描述步骤S701中的优先框计算处理的详情。

在步骤S702中，判断上述的四个调焦模式中的哪一个调焦模式是当前调焦模式。如果所判断出的调焦模式是追踪模式或等待模式，则执行步骤S703和S704。如果所判断出的调焦模式是重置模式或近侧重置模式，则处理在无需执行步骤S703和S704的处理的情况下进入步骤S705。

在步骤S703中，根据步骤S701中所进行的优先框计算处理的计算结果来判断是否要使用辅助框1202。在要使用辅助框1202的情况下，基于辅助框1202中的焦点检测区域401的散焦量来计算后述的步骤S705中所要进行的针对各焦点模式的散焦量选择处理中所要选择的散焦量。以下将参考图9来描述步骤S703中的辅助框处理的详情。

在步骤S704中，根据步骤S701中所进行的优先框计算处理的计算结果来进行校正框处理。以下参考图10来详细描述校正框处理的详情。简而言之，判断是否要使用校正框的散焦量。如果要使用校正框的散焦量，则计算校正框的散焦量。应当注意，校正框可以是比优先框1201和辅助框1202的区域大的区域，并且在本实施例中，通过假设整个AF框400是校正框来进行说明。

在步骤S705中，进行用以根据调焦模式来选择要使用步骤S701～S704中所计算出的散焦量中的哪一个的散焦量选择处理。此外，基于透镜的驱动状态、聚焦状态以及所计算出的散焦量等来选择下一调焦模式。以下将参考图11A～11CB来描述步骤S705中所进行的针对各调焦模式的散焦量选择处理的详情。

在步骤S706中，基于步骤S705中所选择的散焦量，计算用于将调焦透镜103驱动至聚焦位置的诸如透镜的驱动量和驱动方向等的聚焦驱动信息，并且处理进入步骤S707。在步骤S707中，将步骤S705中所选择的调焦模式设置为下一调焦模式，并且处理终止。

接着，将参考图8A和8B来描述步骤S701中所进行的优先框计算处理的详情。在步骤S801中，将优先框1201的焦点检测区域401中的计算出高可靠度的散焦量的焦点检测区域设置为后续处理中所要使用的候选区域，并且处理进入步骤S802。因此，通过针对焦点检测结果排除具有低可靠度的焦点检测区域、并选择获得稳定焦点检测结果的焦点检测区域中的散焦量，可以防止朝向错误位置或者沿着错误方向驱动调焦透镜103，并且防止模糊。另外，可以减少处理时间。这里，具体地，通过将可靠度与预定阈值进行比较来设置候选区域。

在步骤S802中，判断在步骤S801中所设置的候选区域的散焦量中、计算出相对于当前焦点状态在预定焦点深度内的散焦量的焦点检测区域的数量是否等于或大于阈值TH1。在数量等于或大于阈值TH1的情况下，处理进入步骤S803，以及在数量小于阈值TH1的情况下，处理进入步骤S805。将阈值TH1设置作为调焦模式的上述转变中的、从重置模式或近侧重置模式向追踪模式的转变条件，以基于优先框1201的焦点检测区域中有多少焦点检测区域落在聚焦范围内来判断是否要进行转变。在本实施例中，阈值TH1被假设为3，但是其可以是1至优先框1201中的焦点检测区域的数量(在本实施例中为9)的范围内的固定值，或者可以是根据情形的变量。如果阈值TH1例如为1，则指示在优先框1201的焦点检测区域401中的任一焦点检测区域401处于聚焦范围内的情况下都进行向追踪模式的转变。相反，如果阈值TH1例如为9，则意味着除非优先框1201中的全部9个焦点检测区域401都处于聚焦范围内，否则不进行向追踪模式的转变。

在步骤S803中，在步骤S801中所设置的候选区域中，从候选区域中排除计算出相对于当前焦点状态的预定焦点深度以外的散焦量的焦点检测区域。作为结果，候选区域的剩余散焦量全部都处于相对于当前焦点状态的预定焦点深度内，并且调焦透镜103被相对小地驱动以追踪聚焦状态附近的主被摄体的追踪模式变得可能。

在步骤S804中，将作为优先框计算处理的计算结果的返回值设置为1，并且处理进入步骤S806。另一方面，在步骤S805中，将作为优先框计算处理的计算结果的返回值设置为0，并且处理进入步骤S806。辅助框处理、校正框处理等的流程根据这里所设置的返回值而不同，并且稍后将描述其详情。

在步骤S806中，判断候选区域的数量是否等于或大于阈值TH2。如果该数量等于或大于阈值TH2，则处理进入步骤S807。如果该数量小于阈值TH2，则处理进入步骤S813，其中将作为优先框计算处理的计算结果的返回值设置为-1，并且将该处理作为错误状态终止。将阈值TH2设置为用于确定优先框计算处理中所要使用的候选区域的最小数量的阈值。在本实施例中，阈值TH2将被描述为2，但是其可以是1至优先框1201内的焦点检测区域401的数量(在本实施例中为9)的范围内的固定值，或者可以是根据情形的变量。注意，在阈值TH2小的情况下，这指示如果优先框1201中的焦点检测区域401中的、用作候选区域的焦点检测区域的数量小，则判断为错误。

在步骤S807中，计算步骤S806时剩余的候选区域的散焦量的平均散焦量DefAve，并且处理进入步骤S808。

在步骤S808中，判断候选区域的全部散焦量是否都在相对于步骤S807中所计算出的平均散焦量DefAve的预定量内。如果判断为并非全部散焦量都在预定量内，则处理进入步骤S809。如果判断为全部散焦量都在预定量内，则处理进入步骤S812。

在步骤S809中，从候选区域中排除步骤S808时的剩余候选区域中的、具有与步骤S807中所计算出的平均散焦量DefAve的差最大的散焦量的焦点检测区域，并且处理进入步骤S810。

在步骤S810中，判断步骤S809之后剩余的候选区域的数量是否小于或等于阈值TH2。在候选区域的数量小于或等于阈值TH2之前，处理返回至步骤S807，并且重复步骤S807～步骤S809的处理，以及在候选区域的数量变得等于或小于阈值TH2的情况下，处理进入步骤S811。重复步骤S807～步骤S810的处理，直到候选区域的全部数量变得等于或小于阈值TH2、或者作为步骤S808的判断条件的候选区域的全部散焦量都落在相对于平均散焦量DefAve的预定量内为止。作为结果，即使在候选区域的散焦量由于被摄体的远近冲突等而偏离的情况下，也可以使用可能与获得相同的焦点检测结果的焦点检测区域中的主被摄体相对应的焦点检测结果。因此，可以计算稳定的散焦量。

在步骤S811中，计算步骤S810时剩余的候选区域的散焦量的平均散焦量DefAve，并且处理进入步骤S812。在步骤S812中，优先框计算处理返回步骤S804或S805中所设置的作为优先框计算处理的计算结果的返回值、步骤S807～S811中所计算出的作为Def1的平均散焦量DefAVe、以及剩余候选区域的数量，并且处理终止。

接着，将参考图9来描述图7的步骤S703中所进行的作为本发明的特征的辅助框处理的详情。

在步骤S901中，判断图8A和8B的流程中所设置的优先框计算处理的返回值是否是0或-1。如果判断为返回值是0或-1，则处理进入步骤S902。如果判断为返回值不是0或-1，则处理进入步骤S907，辅助框有效标志被设置为0，并且处理终止。

优先框计算处理的返回值不是0或-1的情况指示以下状态。换句话说，在优先框1201中存在具有在聚焦范围内的散焦量的焦点检测区域的情况下，照相机在追踪模式下进行工作，并且保持在优先框1201中检测到主被摄体，并维持聚焦状态。

另一方面，优先框计算处理的返回值是0或-1的情况指示以下状态。换句话说，在优先框1201中不存在具有在聚焦范围内的散焦量的焦点检测区域的情况下，照相机在重置模式下进行工作，并且进行调焦控制以聚焦于优先框1201内的被摄体。此外，返回值是0或-1的情况还指示在照相机在追踪模式或等待模式下进行工作时优先框1201中检测到的被摄体消失的状态。在这种情况下，通过从步骤S902起的处理，可以在是否维持使用辅助框1202的追踪模式之间进行切换。

在步骤S902中，在与优先框1201邻接的辅助框1202中的焦点检测区域中，具有在相对于当前焦点状态的预定焦点深度内的散焦量的焦点检测区域被设置为候选区域，并且处理进入步骤S903。在步骤S903中，判断步骤S902中是否设置了至少一个候选区域。如果存在一个或多个候选区域，处理进入步骤S904。如果不存在候选区域，则处理进入步骤S907(其中辅助框有效标志被设置为0)，并且处理终止。

在步骤S904中，计算步骤S902中所设置的辅助框1202中的候选区域的散焦量的平均散焦量Def2。在步骤S905中，判断优先框1201的焦点检测区域401中的、具有相对于当前焦点状态在预定焦点深度以上的指示近侧的散焦量的焦点检测区域的数量是否等于或小于预定数量。如果该数量等于或小于预定数量，则处理进入步骤S906。如果该数量大于预定数量，则处理进入步骤S907(其中辅助框有效标志被设置为0)，并且处理终止。在具有在预定焦点深度以上的指示近侧的散焦量的焦点检测区域的数量大的情况下，这指示另一被摄体出现在优先框1201中的近侧。在该情况下，不使用辅助框1202，并且仅基于优先框1201内的焦点检测区域的散焦量来进行调焦控制。通过这样做，如果在聚焦于诸如背景等的杂被摄体的状态下、照相机在追踪模式下进行工作，则调焦模式转变为近侧重置模式，从而使得更容易聚焦于最近被摄体。

在步骤S906中，将辅助框有效标志设置为1，并且处理终止。如上所述，通过根据情形使用辅助框1202的散焦量来进行调焦控制，可以使聚焦状态维持在画面的宽范围中。

接着，将参考图10来描述图7的步骤S704中所进行的作为本发明的特征的校正框处理的详情。

在步骤S1001中，判断图8A和8B的流程中所设置的优先框计算处理的返回值是否是1、以及候选区域的数量是否等于或小于预定数量。如果判断是肯定的，则处理进入步骤S1002，以及如果不是，则处理进入步骤S1003。这里，判断候选区域的数量是否等于或小于预定数量的原因如下。首先，如果存在许多候选区域，则即使焦点检测区域的散焦量变化，由于最后使用平均值，因此也可以在一定程度上抑制变化。另一方面，如果候选区域的数量小，则由于变化的影响变大，因此判断是否要使用周边焦点检测区域的焦点检测结果来校正变化。应当注意，预定数量可以是固定值，或者可以根据调焦模式而改变。例如，可以在使用辅助框1202的焦点检测结果的追踪模式下使用与其它模式不同的预定数量，并且在追踪模式下，由于候选区域的数量小，因此预定数量可被设置得较大，以使得更经常地校正焦点检测结果。在重置模式的情况下，由于期望仅使用优先框1201的焦点检测结果来获得散焦量，因此预定数量可被设置得较小，以不使用校正框。

在步骤S1002中，基于优先框计算处理中所计算出的平均散焦量Def1，设置后述的步骤S1007的处理中所要使用的阈值。

在步骤S1003中，判断图9的流程中所设置的辅助框有效标志是否是1。如果标志为1，则流程进入步骤S1004；如果标志为0，则处理进入步骤S1005。在步骤S1004中，基于辅助框处理中所计算出的平均散焦量Def2来设置步骤S1007的处理中所要使用的阈值。

在步骤S1005中，判断图8A和8B的流程中所设置的优先框计算处理的返回值是否是0或-1。如果为0或-1，则处理进入步骤S1006，以及如果不是，则处理进入步骤S1011。在步骤S1006中，基于预定焦点深度来设置步骤S1007的处理中所要使用的阈值。

在步骤S1007中，将校正框中的焦点检测区域401中的、具有在步骤S1002、S1004或S1006中所设置的阈值内的散焦量的焦点检测区域设置为候选区域，并且处理进入步骤S1008。步骤S1002、S1004或S1006中所设置的阈值是用于确定在校正框的焦点检测区域的散焦量中、要用于校正的散焦量与当前捕捉的被摄体的散焦量的接近程度的值。在阈值小的情况下，这指示仅使用与聚焦状态接近的散焦量来进行校正。

在步骤S1008中，判断步骤S1007中所设置的候选区域的数量是否等于或大于预定数量。在该数量等于或大于预定数量的情况下，处理进入步骤S1009，并且在该数量小于预定数量的情况下，处理进入步骤S1011。在步骤S1009中，计算步骤S1007中所设置的候选区域的散焦量的平均散焦量Def3。

在步骤S1010中，将校正框有效标志设置为1，以指示已经使用校正框的焦点检测结果计算出散焦量，并且处理终止。在步骤S1011中，将校正框有效标志设置为0，以指示未使用校正框的焦点检测结果计算出散焦量，并且处理终止。

在本实施例中，如果校正框中的焦点检测结果也小于预定数量，则将校正框有效标志设置为0，不进行校正处理，并且基于优先框1201的结果来进行后续处理。可选地，可以使调焦透镜暂时停止以不进行调焦控制。

接着，将参考图11A～11CB来描述图7的S705中所进行的针对各调焦模式的散焦量选择处理的详情。

图11A是在调焦模式是重置模式的情况下的散焦量选择处理的流程图，图11B是在调焦模式是近侧重置模式的情况下的散焦量选择处理的流程图，以及图11CA和11CB示出在调焦模式是等待模式或追踪模式的情况下的散焦量选择处理的流程图。以下将详细描述各处理。

在图11A的步骤S1101中，判断图8A和8B的流程中所设置的优先框计算处理的返回值是否是0。如果判断为是0，则处理进入步骤S1102，而如果判断为不是0，则处理进入步骤S1103。

在步骤S1102中，作为用于计算用于将调焦透镜103驱动至聚焦位置的诸如透镜的驱动量和驱动方向等的聚焦驱动信息的散焦量(所选择的散焦量)，选择优先框计算处理中所计算出的平均散焦量Def1。

在步骤S1104中，判断步骤S1102中所选择的散焦量是否在相对于当前焦点状态的预定焦点深度内。如果散焦量在预定焦点深度内，则处理进入步骤S1105，而如果散焦量大于预定焦点深度，则处理进入步骤S1106。在步骤S1105中，选择追踪模式作为下一调焦模式，并且处理终止。

另一方面，在步骤S1103中，将所选择的散焦量设置为错误，并且处理进入S1106。在步骤S1106中，选择重置模式作为下一调焦模式，并且处理终止。

在图11B的步骤S1111中，判断图8A和8B的流程中所设置的优先框计算处理的返回值是否是1。如果判断为是1，则处理进入步骤S1112，而如果判断为不是1，则处理进入步骤S1113。

在步骤S1112中，如重置模式下那样，选择优先框计算处理中所计算出的平均散焦量Def1作为所选择的散焦量。

在步骤S1114中，判断步骤S1112中所选择的散焦量是否在相对于当前焦点状态的预定焦点深度内。如果散焦量在预定焦点深度内，则处理进入步骤S1115，而如果散焦量大于预定焦点深度，则处理进入步骤S1116。在步骤S1115中，选择追踪模式作为下一调焦模式，并且处理终止，以及在步骤S1116中，选择近侧重置模式作为下一调焦模式，并且处理终止。

另一方面，在步骤S1113中，将所选择的散焦量设置为错误，并且处理进入S1117。在步骤S1117中，选择重置模式作为下一调焦模式，并且处理终止。

在图11CA的步骤S1120中，判断图8A和8B的流程中所设置的优先框计算处理的返回值是否是1、以及候选区域的数量是否等于或大于预定数量。如果判断是肯定的，则处理进入步骤S1121，以及如果不是，则处理进入步骤S1122。在步骤S1121中，选择优先框计算处理中所计算出的平均散焦量Def1作为所选择的散焦量，并且处理进入步骤S1126。

在步骤S1122中，判断辅助框有效标志是否是1。如果标志是1，则流程进入步骤S1123；如果标志不是1，则处理进入步骤S1124。在步骤S1123中，选择辅助框处理中所计算出的平均散焦量Def2作为所选择的散焦量，并且处理进入步骤S1126。

在步骤S1124中，判断校正框有效标志是否是1。如果标志是1，则流程进入步骤S1125；如果标志不是1，则处理进入步骤S1127。在步骤S1125中，选择校正框处理中所计算出的平均散焦量Def3作为所选择的散焦量，并且处理进入步骤S1126。在步骤S1126中，选择追踪模式作为下一调焦模式，并且处理进入步骤S1131。

在步骤S1127中，将所选择的散焦量设置为错误，并且处理进入S1128。在步骤S1128中，判断等待模式作为调焦模式是否持续了预定时间段，如果是，则处理进入步骤S1129，而如果不是，则处理进入步骤S1130。在步骤S1129中，选择等待模式作为下一调焦模式，并且处理进入步骤S1131。另一方面，在步骤S1130中，选择重置模式作为下一调焦模式，并且处理终止。

在步骤S1131中，在优先框1201的焦点检测区域401中，判断具有相对于当前焦点状态在预定焦点深度以上的指示近侧的散焦量的焦点检测区域的数量是否等于或大于预定数量。在数量等于或大于预定数量的情况下，处理进入步骤S1132，而在数量小于预定数量的情况下，处理进入步骤S1133。在步骤S1132中，近侧判断标志被设置为1。在步骤S1133中，近侧判断标志被设置为0，并且处理终止。

在步骤S1134中，判断步骤S1132或S1133中所设置的近侧判断标志是1的状态是否持续了预定时间段以上。如果该状态持续了预定时间段以上，则处理进入步骤S1135，而如果该状态持续了不到预定时间段，则处理终止。在步骤S1135中，选择近侧重置模式作为下一调焦模式，并且处理终止。

根据如上所述的第一实施例，在摄像面相位差焦点检测期间在画面的宽区域中进行焦点检测，并且可以继续更稳定地聚焦于主被摄体、并防止焦点固定在背景上。

<第二实施例>

接着，将详细描述本发明的第二实施例。在第二实施例中，优先框检测处理与以上在第一实施例中参考图8A和8B所述的处理不同。由于第二实施例除以上这点以外与第一实施例相同，因此将省略说明，并且以下将描述优先框检测处理。

图13A～13C是用于说明第二实施例中所要解决的问题的图。图13A示出面部AF状态。杂被摄体1300是无限远侧的被摄体，并且位于画面中央附近。主被摄体1301是人物，并且位于远离画面中央的位置处。主被摄体1301处于面部检测处理单元211检测到面部、并且面部AF框1302被设置为AF框的状态。

图13B示出图13A中的主被摄体面向侧面的状态。如果被摄体面向侧面，则可能存在利用轮廓的面部检测不成功、且不能设置面部AF框1302的情况。在这种情况下，AF控制从面部AF切换为中央重点AF。

图13C示出在图13B所示的状态下将状态切换为中央重点AF的状态。将AF框400以及参考图12A和12B所述的优先框1201设置在画面中央，并且对位于画面中央的杂被摄体1300进行调焦操作。

如上所述，在由于一些影响因而暂时没有检测到主被摄体的面部的情况下，转变成中央重点AF。因此，即使存在主被摄体，也存在聚焦于画面中央的杂被摄体的情况。

图13D～13F是用于说明第二实施例中的面部检测AF的效果的图。图13D示出面部AF状态。由于图13D与图13A相同，因此将省略其说明。

图13E示出图13D中的主被摄体面向侧面的状态。在该状态下，配置AF框400，并且针对各焦点检测区域401进行焦点检测处理。然后，使用焦点检测结果来选择与当前聚焦状态接近的焦点检测区域。图13E中的阴影部分是作为所选择的焦点检测区域的焦点检测区域1304。

图13F示出在图13E所示的状态下将面部检测AF切换为(中央)重点AF的状态。在现有技术中，优先框1201被配置在画面中央，然而在第二实施例中，优先框1305被配置在图13E中所检测到的焦点检测区域1304的一部分中。作为结果，可以对面向侧面的主被摄体1303进行AF控制。

以这种方式，通过在切换AF控制时配置AF框400、选择与聚焦状态接近的框、以及改变优先框1201的位置，即使在面部检测不稳定的情形下，也可以保持聚焦于主被摄体上。

此外，第二实施例在手动调焦操作中也是有效的。图13G～13I是用于说明手动调焦操作中的问题的图。

图13G示出利用中央重点AF对杂被摄体1307进行调焦操作的状态。主被摄体1306是近侧的被摄体，并且其位于远离画面中央的位置处。由于主被摄体1306在画面中央以外，因此该主被摄体1306不会变成中央重点AF的对象被摄体。

图13H示出通过外部手动调焦操作来进行控制以聚焦于图13G中的主被摄体1306的状态。这是通过用户操作镜头操作单元107的聚焦环等来将焦点从杂被摄体1307改变为主被摄体1306的状态。在这种情况下，如果用户判断为区域1308所指示的部分处于聚焦，则用户停止调焦操作。

图13I示出在图13H所示的状态下将手动调焦操作切换为中央重点AF的状态。将参考图12A和12B所述的优先框1201设置在画面中央，并且对杂被摄体1307进行调焦控制。

如上所述，即使在用户进行调焦操作并且聚焦于位于远离画面中央的位置处的被摄体的情况下，当用户结束调焦操作时，也再次进行中央重点AF，并且即使存在要聚焦的被摄体、也再次聚焦于位于画面中央的杂被摄体1307。

图13J～13L是用于说明第二实施例中的手动调焦操作时的效果的图。图13J示出利用中央重点AF对杂被摄体1307进行调焦控制的状态。由于图13J与图13G相同，因此将省略其说明。

图13K示出通过手动调焦操作来进行控制以聚焦于图13J中的主被摄体1306的状态。在该状态下，设置AF框400，并且进行焦点检测处理。根据焦点检测结果，选择与当前聚焦状态接近的焦点检测区域。存在多个选择的多个焦点检测区域，并且图13K中的阴影区域是聚焦检测区域1309。

图13L示出在图13K所示的状态下将手动调焦操作切换为(中央)重点AF的状态。优先框1201被配置在图13K中所检测到的聚焦检测区域1309中。以这种方式，即使在通过手动调焦操作来改变被摄体的情况下，也可以对用户瞄准的被摄体进行AF控制。

以这种方式，通过在切换AF控制时以及在调焦操作结束时选择与当前聚焦状态接近的框、并且改变优先框1201的位置，可以连续地聚焦于用户瞄准的主被摄体上。

接着，将参考图14～16的流程图来描述用于实现以上控制的处理。图14是用于说明优先框计算处理的流程图。在该处理中，向上述的图8A和8B的处理添加步骤S1401的优先框选择处理。由于步骤S1401以外的处理与图8A和8B中的处理相同，因此未示出步骤S806和后续步骤的处理，向相同的处理赋予相同的步骤编号，并且省略这些处理的说明。

接着，参考图15，将描述步骤S1401中所进行的优先框选择处理。在步骤S1500中，判断是否切换模式。如果不切换模式，则处理返回至图14的处理，以及如果切换模式，则处理进入步骤S1501。在步骤S1501中，判断前一模式是否是预定模式。在第二实施例中，预定模式包括面部检测AF模式和手动调焦(MF)模式。如果模式是预定模式，则处理进入步骤S1502，以及如果不是，则处理进入步骤S1504。

在步骤S1502中，进行用于设置焦点检测框的处理。这里，从焦点检测区域401中检测前次焦点检测处理中所聚焦的焦点检测区域，并且基于所检测到的焦点检测区域来设置焦点检测框。以下参考图16来详细描述该处理。

在步骤S1503中，将优先框1201设置在步骤S1502中所设置的焦点检测框中。在步骤S1504中，判断优先框1201是否被设置在中央(初始位置)。如果优先框1201被设置在中央，则处理结束，以及如果不是，则处理进入步骤S1505。

在步骤S1505中，判断所设置的优先框1201的散焦量是否等于或大于阈值。在第二实施例中，阈值被设置为焦点深度的5倍，并且在发生与焦点深度的5倍以上相对应的模糊的情况下，判断为被摄体已经改变，并且处理进入步骤S1507。如果散焦量小于阈值，则处理进入步骤S1506。

在步骤S1506中，判断为被摄体尚未改变，维持优先框1201，并且处理终止。在步骤S1507中，存在被摄体已经改变的可能性，因此使优先框1201返回至画面中央、并且处理终止。

接着，将参考图16来描述步骤S1502中所进行的焦点检测框设置处理。在步骤S1601中，判断前一模式是否是面部检测AF模式。如果是面部检测AF模式，则处理进入步骤S1602，否则，处理进入步骤S1608。

在步骤S1602中，判断主被摄体是否留在画面中。在该处理中，根据面部的移动量和位置来判断面部框是否由于主被摄体移出画面而消失、或者主被摄体是否留在画面中。基于以下两个条件是否均满足来进行判断。

判断(1)：面部框沿垂直方向或水平方向的移动量超过预定量的情况

判断(2)：在切换模式时的面部框的位置在画面边缘的情况

判断(1)旨在判断人物的移动的有无，以及判断(2)旨在判断人物在移动的过程中是否消失在画面以外。

这里，作为示例，假设判断(1)中的预定量是画面的1/3。如果判断(1)和判断(2)这两者均不满足，则判断为主被摄体留在画面中，并且处理转移至步骤S1603；否则，处理转移至步骤S1607。

在步骤S1603中，从AF框400获取与前次面部框的位置相对应的焦点检测区域的散焦量。在下一步骤S1604中，使用步骤S1603中所获取的散焦量，检测聚焦范围内的焦点检测区域的数量。在步骤S1605中，判断步骤S1604中所检测到的焦点检测区域的数量是否等于或大于预定数量。这是验证被摄体的可能性的处理。这里，作为示例，将预定数量设置为与面部框的面积的一半以上相对应的框数。如果步骤S1604中所检测到的焦点检测区域的数量等于或大于预定数量，则处理进入步骤S1606；否则，处理进入步骤S1607。

在步骤S1606中，将焦点检测框(3×3的焦点检测区域)设置在与面部框的位置相对应的框的周围，并且处理终止。在步骤S1607中，将中央框(3×3焦点检测区域)设置为焦点检测框。

另一方面，在步骤S1608中，判断前一模式是否是MF模式，并且如果是MF模式，则处理进入步骤S1609；否则，处理进入步骤S1607。

在步骤S1609中，获取AF框400中的全部焦点检测区域401(9×9)的散焦量，并且在步骤S1610中，检测全部焦点检测区域401中的、在聚焦范围内的焦点检测区域。在步骤S1611中，判断在聚焦范围内是否存在预定数量以上的邻接焦点检测区域。这是验证被摄体的可能性的处理。这里，作为示例，预定数量为2以上。如果在聚焦范围内存在预定数量以上的邻接焦点检测区域，则处理进入步骤S1614，否则，处理进入步骤S1612。

在步骤S1612中，根据全部焦点检测区域401的焦点检测结果，检测在相对于当前焦点位置在预定焦点深度内的焦点检测区域。这里，作为示例，预定焦点深度是三深度。该处理针对如下的主被摄体：该主被摄体由于已移动，因而在切换模式时不再处于聚焦状态。然后，在步骤S1613中，判断在三深度内是否存在预定数量以上的邻接焦点检测区域。这里，作为示例，预定数量为2以上。如果在三深度内存在预定数量以上的邻接焦点检测区域，则处理进入步骤S1614，否则，处理进入步骤S1607。

在步骤S1614中，设置以聚焦范围内或三深度内的预定数量以上的邻接焦点检测区域的中心为中心的焦点检测框(3×3焦点检测区域)，并且处理终止。

应当注意，在第二实施例中，焦点检测框被设置为3×3焦点检测区域，这是因为焦点检测框被设置为具有与优先框1201相同的大小。焦点检测框的大小可以根据优先框的大小而改变。

根据如上所述的第二实施例，即使在从主被摄体在面部检测模式或手动调焦模式等下位于画面中央以外的位置处的状态例如切换为中央重点AF方法的情况下，也可以保持捕捉到被摄体。

其它实施例

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

虽然已经参考典型实施例描述了本发明，但应当理解，本发明不限于所公开的典型实施例。以下权利要求书的范围应被给予最广泛的理解，以便包含所有这样的修改以及等同结构和功能。

Claims (18)

1.一种调焦控制设备，包括：

获取单元，用于从图像传感器定期地获取图像信号以能够获得具有视差的一对焦点检测信号；

焦点检测单元，用于使用所述一对焦点检测信号之间的相位差来检测预定的第一区域的焦点状态，并且在所述第一区域的焦点状态不在预定的第一范围内的情况下，使用从配置在所述第一区域周边的第二区域所获得的所述一对焦点检测信号之间的相位差来检测焦点状态；以及

控制单元，用于进行控制，以基于所述焦点检测单元所检测到的焦点状态来进行调焦控制，

其中，所述控制单元进行控制，以在所述第二区域的焦点状态在预定的第二范围内的情况下基于所述第二区域的焦点状态来进行调焦控制，并且在利用所述焦点检测单元基于所述第一区域的焦点状态判断为被摄体存在于近侧的情况下，进行控制，以与是否检测到所述第二区域的焦点状态无关地基于所述第一区域的焦点状态来进行调焦控制。

2.根据权利要求1所述的调焦控制设备，其中，所述焦点检测单元将所述第一区域分割成多个焦点检测区域，针对所述多个焦点检测区域中的各焦点检测区域使用所述一对焦点检测信号之间的相位差来获得散焦量，并且在具有在预定的第三范围以上的指示近侧的散焦量的焦点检测区域的数量大于预定数量的情况下，判断为被摄体存在于近侧。

3.根据权利要求2所述的调焦控制设备，其中，所述第三范围是基于焦点深度而确定的。

4.根据权利要求1所述的调焦控制设备，其中，在所述控制单元进行控制以基于所述第二区域的焦点状态来进行调焦控制的情况下，所述焦点检测单元针对所述第一区域和所述第二区域使用所述一对焦点检测信号之间的相位差来获取散焦量，并且在所述第一区域的散焦量与所述第二区域的散焦量相比指示更近侧的情况下，判断为被摄体存在于近侧。

5.根据权利要求4所述的调焦控制设备，其中，在所述第一区域的散焦量与所述第二区域的散焦量相比在预定焦点深度以上并指示更近侧的情况下，所述焦点检测单元判断为所述被摄体存在于近侧。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的调焦控制设备，其中，所述焦点检测单元将所述第一区域分割成多个焦点检测区域，针对所述多个焦点检测区域中的各焦点检测区域使用所述一对焦点检测信号之间的相位差来获得散焦量，并且在散焦量在所述第一范围内的焦点检测区域的数量等于或大于第一阈值的情况下，使用所述第一区域中的散焦量在所述第一范围内的焦点检测区域的散焦量来进行焦点检测。

7.根据权利要求6所述的调焦控制设备，其中，在所述第一区域中的散焦量在所述第一范围内的焦点检测区域的数量小于所述第一阈值的情况下，所述焦点检测单元将所述第二区域分割成多个焦点检测区域，针对所述第二区域的多个焦点检测区域中的各焦点检测区域使用所述一对焦点检测信号之间的相位差来获得散焦量，并且在所述第二区域中的散焦量在所述第二范围内的焦点检测区域的数量等于或大于第二阈值的情况下，使用所述第二区域中的散焦量在所述第二范围内的焦点检测区域的散焦量来进行焦点检测。

8.根据权利要求7所述的调焦控制设备，其中，在所述第二区域中的散焦量在所述第二范围内的焦点检测区域的数量小于所述第二阈值的情况下，所述焦点检测单元将包括所述第一区域和所述第二区域的第三区域分割成多个焦点检测区域，针对所述第三区域中的多个焦点检测区域中的各焦点检测区域使用所述一对焦点检测信号之间的相位差来获得散焦量，并且使用所述第三区域中的散焦量在预定的第四范围内的焦点检测区域的散焦量来进行焦点检测。

9.根据权利要求8所述的调焦控制设备，其中，在所述第三区域中的散焦量在所述第四范围内的焦点检测区域的数量小于第三阈值的情况下，所述焦点检测单元判断为焦点检测失败。

10.根据权利要求1所述的调焦控制设备，其中，所述第一范围和所述第二范围是基于焦点深度而确定的。

11.根据权利要求6所述的调焦控制设备，其中，还包括第一设置单元，所述第一设置单元用于检测预定被摄体并将所述第一区域设置在所检测到的被摄体的区域的位置处。

12.根据权利要求11所述的调焦控制设备，其中，在检测到所述被摄体的状态改变为未检测到所述被摄体的状态、并且所述第一区域中的散焦量在所述第一范围内的焦点检测区域的数量小于所述第一阈值的情况下，所述第一设置单元将所述第一区域改变为预定区域。

13.根据权利要求6所述的调焦控制设备，其中，还包括第二设置单元，所述第二设置单元用于将所述第一区域设置在外部指定的位置处。

14.根据权利要求13所述的调焦控制设备，其中，在所述位置的外部指定终止的情况下，所述第二设置单元将包括所述第一区域和所述第二区域的第三区域分割成多个焦点检测区域，针对所述第三区域中的多个焦点检测区域中的各焦点检测区域使用所述一对焦点检测信号之间的相位差来获得散焦量，并且在所述第三区域中的任意焦点检测区域满足预定条件的情况下，所述焦点检测单元使用所述第三区域中的满足所述预定条件的焦点检测区域的散焦量来进行焦点检测。

15.根据权利要求14所述的调焦控制设备，其中，在所述第三区域中没有焦点检测区域满足所述条件的情况下，所述第二设置单元将所述第一区域设置为预定区域。

16.根据权利要求14所述的调焦控制设备，其中，所述条件是：所述第三区域中的散焦量小于第四范围的预定数量以上的焦点检测区域彼此邻接。

17.一种调焦控制方法，包括：

从图像传感器定期地获取图像信号以能够获得具有视差的一对焦点检测信号；

使用所述一对焦点检测信号之间的相位差来检测预定的第一区域的焦点状态；

在所述第一区域的焦点状态不在预定的第一范围内的情况下，使用从配置在所述第一区域周边的第二区域所获得的所述一对焦点检测信号之间的相位差来检测焦点状态；

在所述第二区域的焦点状态在预定的第二范围内的情况下，进行控制以基于所述第二区域的焦点状态来进行调焦控制；以及

在基于所述第一区域的焦点状态判断为被摄体存在于近侧的情况下，进行控制以与是否检测到所述第二区域的焦点状态无关地基于所述第一区域的焦点状态来进行调焦控制。

18.一种计算机能够读取的非暂时性存储介质，所述存储介质用于存储数据处理设备能够执行的程序，其中，所述程序包括用于使所述数据处理设备作为调焦控制设备而执行的程序代码，所述调焦控制设备：

获取单元，用于从图像传感器定期地获取图像信号以能够获得具有视差的一对焦点检测信号；

焦点检测单元，用于使用所述一对焦点检测信号之间的相位差来检测预定的第一区域的焦点状态，并且在所述第一区域的焦点状态不在预定的第一范围内的情况下，使用从配置在所述第一区域周边的第二区域所获得的所述一对焦点检测信号之间的相位差来检测焦点状态；以及

控制单元，用于进行控制，以基于所述焦点检测单元所检测到的焦点状态来进行调焦控制，

其中，所述控制单元进行控制，以在所述第二区域的焦点状态在预定的第二范围内的情况下基于所述第二区域的焦点状态来进行调焦控制，并且在利用所述焦点检测单元基于所述第一区域的焦点状态判断为被摄体存在于近侧的情况下，进行控制，以与是否检测到所述第二区域的焦点状态无关地基于所述第一区域的焦点状态来进行调焦控制。