CN109983382A - 聚焦控制装置、聚焦控制方法、程序和成像装置 - Google Patents

聚焦控制装置、聚焦控制方法、程序和成像装置 Download PDF

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Abstract

例如，在测距区中的散焦量大于预先设置的驱动控制判定阈值的情况下，控制单元30的聚焦驱动控制单元34执行速度优先驱动控制，该速度优先驱动控制根据由用户预先选择的驱动模式将聚焦透镜驱动到对焦位置。在测距区中的散焦量小于或等于驱动控制判定阈值的情况下，聚焦驱动控制单元34执行被摄体优先驱动控制，该被摄体优先驱动控制通过根据散焦量设置将聚焦透镜移动到对焦位置的聚焦透镜移动量来驱动聚焦透镜。可以根据用户选择的驱动模式将聚焦透镜驱动到对焦位置，并且然后可以保持对焦状态。因此，容易执行具有高自由度的自动聚焦操作。

Description

聚焦控制装置、聚焦控制方法、程序和成像装置
技术领域
本技术涉及一种聚焦控制装置、聚焦控制方法、程序和成像装置，并且使得能够容易地执行具有高自由度的自动聚焦操作。
背景技术
在现有技术中，已经基于聚焦控制装置中的测距结果执行自动聚焦操作。例如，在专利文献1中，执行基于测距结果设置聚焦透镜的移动方向和移动速度。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP 2006-301032A
发明内容
技术问题
顺便提及，即使当基于测距结果设置聚焦透镜的移动方向和移动速度时，例如，在某些情况下，在自动聚焦操作中诸如聚焦改变或聚焦精度的特性也不是用户期望的特性。
因此，本技术的目的是提供一种能够容易地执行具有高自由度的自动聚焦操作的聚焦控制装置、聚焦控制方法、程序和成像装置。
问题的解决方案
本技术的第一方面是一种聚焦控制装置，包括：聚焦驱动控制单元，被配置为当在成像画面内的测距区中检测到的散焦量大于预先设置的驱动控制判定阈值的情况下，执行速度优先驱动控制，在所述速度优先驱动控制中，以预先设置的驱动模式将聚焦透镜驱动到聚焦位置。
在本技术中，在根据通过从成像画面内的测距区中检测到散焦量或图像信号中提取高频分量计算的被摄体图像的锐度的评估值大于驱动控制判定阈值的情况下，聚焦驱动控制单元执行速度优先驱动控制，根据预先设置的驱动模式(例如，根据用户操纵设置或改变的驱动模式)设置聚焦透镜的移动速度，并将聚焦透镜驱动到聚焦位置。另外，还包括配置成存储驱动模式的驱动模式存储单元。聚焦驱动控制单元根据对聚焦透镜的用户操纵生成驱动模式，并将驱动模式存储在驱动模式存储单元中。
本技术的第二方面是一种聚焦控制装置，包括：聚焦驱动控制单元，被配置为当在成像画面内的测距区中检测到的散焦量等于或小于预先设置的驱动控制判定阈值的情况下，执行被摄体优先驱动控制，在所述被摄体优先驱动控制中，根据所述散焦量设置使聚焦透镜位于聚焦位置的聚焦透镜移动量，并且驱动聚焦透镜。
在本技术中，在成像画面内的测距区中检测到的散焦量等于或小于预先设置的驱动控制判定阈值的情况下，聚焦驱动控制单元执行被摄体优先驱动控制。在被摄体优先驱动控制中，根据散焦量设置使聚焦透镜位于聚焦位置的聚焦透镜移动量，并驱动聚焦透镜。例如，执行跟踪能力优先控制、稳定性优先控制或者精度优先控制，其中，在所述跟踪能力优先控制中，聚焦透镜移动量被设置为使得散焦量被最小化，在所述稳定性优先控制中，聚焦透镜移动量被设置为使得通过在时间方向或空间方向上平滑散焦量而获得的平滑散焦量被最小化，在所述精度优先控制中，从测距区的被摄体的捕获图像计算根据图像的锐度的评估值，并且聚焦透镜被驱动为使得所述锐度被最大化。此外，包括被配置为接收用户操纵的用户界面单元，并且聚焦驱动控制单元根据用户操纵来执行设置或改变测距区。
本技术的第三方面是一种聚焦控制装置，包括：聚焦驱动控制单元，被配置为执行根据在成像画面内的测距区中检测到的散焦量对聚焦透镜的驱动控制，以及设置测距区的区域尺寸，其中，所述聚焦驱动控制单元：在所述散焦量大于预先设置的驱动控制判定阈值的情况下，执行速度优先驱动控制，在所述速度优先驱动控制中，以预先设置的驱动模式将聚焦透镜驱动到聚焦位置；在所述散焦量等于或小于驱动控制判定阈值的情况下，执行被摄体优先驱动控制，在所述被摄体优先驱动控制中，根据所述散焦量设置使聚焦透镜位于聚焦位置的聚焦透镜移动量，并且驱动聚焦透镜；在所述散焦量大于预先设置的测距区判定阈值的情况下，将测距区设置为速度优先驱动时的测距尺寸，以及在所述散焦量等于或小于测距区判定阈值的情况下，将测距区设置为被摄体优先测距尺寸，其中所述速度优先驱动时的测距尺寸是预先设置的区域尺寸，所述被摄体优先测距尺寸是与所述速度优先驱动时的测距尺寸不同的区域尺寸。
在本技术中，在成像画面内的测距区中检测到的散焦量大于预先设置的测距区判定阈值的情况下，聚焦驱动控制单元将测距区设置为速度优先驱动时的测距尺寸，所述速度优先驱动时的测距尺寸是预先设置的区域尺寸。在散焦量等于或小于测距区判定阈值的情况下，将测距区设置为被摄体优先测距尺寸，所述被摄体优先测距尺寸是与速度优先驱动时的测距尺寸不同的区域尺寸。另外，聚焦驱动控制单元根据测距区的被摄体的运动状态来设置被摄体优先测距尺寸。例如，在测距区的被摄体是运动被摄体的情况下，被摄体优先测距尺寸被设置为大于速度优先驱动时的测距尺寸。在被摄体是静止被摄体的情况下，被摄体优先测距尺寸被设置为速度优先驱动时的测距尺寸或者小于速度优先驱动时的测距尺寸。另外，聚焦驱动控制单元根据例如被摄体的成像模式来执行被摄体优先测距尺寸的设置。在成像模式是对运动被摄体进行成像的模式的情况下，被摄体优先测距尺寸被设置为大于速度优先驱动时的测距尺寸。在成像模式是对静止被摄体进行成像的模式的情况下，被摄体优先测距尺寸被设置为速度优先驱动时的测距尺寸或者小于速度优先驱动时的测距尺寸。另外，聚焦驱动控制单元根据景深设置被摄体优先测距尺寸，并且使所述景深深的情况下的区域尺寸小于所述景深浅的情况下的区域尺寸。
本技术的第四方面是一种聚焦控制方法，包括：当在成像画面内的测距区中检测到的散焦量大于预先设置的驱动控制判定阈值的情况下，通过聚焦驱动控制单元执行速度优先驱动控制，在所述速度优先驱动控制中，以预先设置的驱动模式将聚焦透镜驱动到聚焦位置。
本技术的第五方面是一种聚焦控制方法，包括：当在成像画面内的测距区中检测到的散焦量等于或小于预先设置的驱动控制判定阈值的情况下，通过聚焦驱动控制单元执行被摄体优先驱动控制，在所述被摄体优先驱动控制中，根据散焦量设置使聚焦透镜位于聚焦位置的聚焦透镜移动量，并且驱动聚焦透镜。
本技术的第六方面是使得执行聚焦控制的计算机执行如下过程的程序：用于当在成像画面内的测距区中检测到的散焦量大于预先设置的阈值的情况下，以预先设置的驱动模式将聚焦透镜驱动到聚焦位置的过程；以及用于在所述散焦量等于或小于阈值的情况下，根据散焦量设置使聚焦透镜位于聚焦位置的聚焦透镜移动量并驱动聚焦透镜的过程。
注意，本技术的程序是例如可以由以计算机可读格式提供给能够执行各种程序和代码的通用计算机的存储介质或通信介质提供的程序，所述存储介质或通信介质例如为诸如光盘、磁盘或半导体存储器的存储介质，或诸如网络的通信介质。通过设置这种计算机可读格式的程序，在计算机上执行根据程序的处理。
本技术的第七方面是一种成像装置，包括：散焦检测单元，被配置为检测成像画面内的测距区的散焦量；包括聚焦透镜的成像光学系统；以及聚焦驱动控制单元，被配置为在所述散焦检测单元中检测到的散焦量大于预先设置的阈值的情况下，执行速度优先驱动控制，以及在所述散焦量等于或小于阈值的情况下，执行被摄体优先驱动控制，其中，在所述速度优先驱动控制中，以预先设置的驱动模式将聚焦透镜驱动到聚焦位置，在所述被摄体优先驱动控制中，根据散焦量设置使聚焦透镜位于聚焦位置的聚焦透镜移动量，并且驱动聚焦透镜。
发明的有益效果
根据本技术，在成像画面内的测距区中检测到的散焦量大于预先设置的驱动控制判定阈值的情况下，以预先设置的驱动模式执行用于将聚焦透镜驱动到聚焦位置的速度优先驱动控制。因此，能够容易地执行具有高自由度的自动聚焦操作。注意，本说明书中描述的效果仅是示例而非限制性的，并且还可以具有附加效果。
附图说明
图1是例示成像系统的配置的图。
图2是示出根据第一实施例的操作的流程图。
图3是示出设置测距区的操作的说明图(根据轻敲操纵或长按操纵设置测距区的情况)。
图4是示出设置测距区的操作的说明图(将测距框移动到期望被摄体的显示位置并设置测距区的情况)。
图5是示出设置测距区的操作的说明图(根据切换操作移动测距框并设置测距区的情况)。
图6是示出设置测距区的操作的说明图(从预先登记的测距区中选择测距区的情况)。
图7是例示可通过速度优先驱动控制选择的驱动模式的图。
图8是示出被摄体优先驱动控制的说明图。
图9是示出优先考虑精度的被摄体优先驱动控制的说明图。
图10是示出改变被摄体的操作的说明图。
图11是示出改变被摄体的另一操作的说明图。
图12是示出根据第二实施例的操作的流程图。
图13是示出测距区具有速度优先驱动时的测距尺寸的情况的说明图。
图14是示出测距区具有被摄体优先测距尺寸的情况的说明图。
图15是示出根据第二实施例的操作示例的图。
图16是示出根据第二实施例的另一操作示例的图。
图17是示出根据第三实施例的操作示例的图。
具体实施方式
在下文中，将描述用于实施本技术的模式。注意，将按以下顺序进行描述。
1.成像系统的配置
2.自动聚焦控制的第一实施例
3.自动聚焦控制的第二实施例
4.自动聚焦控制的第三实施例
5.自动聚焦控制的其他实施例
<1.成像系统的配置>
图1是例示根据本技术使用的聚焦控制装置的成像系统的配置的图。成像系统10包括成像单元20、控制单元30、用户界面(I/F)单元40、显示单元50和记录再现单元60。成像单元20生成捕获图像的图像信号和表示包括在捕获图像中的被摄体的测距结果的测距信息，并将图像信号和测距信息输出到控制单元30。另外，成像单元20生成表示透镜或光圈的控制状态的成像光学系统信息，并将成像光学系统信息输出到控制单元30。控制单元30基于来自用户界面单元40的操纵信号或测距信息、成像光学系统信息等执行成像单元20的操作控制。另外，执行由成像单元20生成的图像信号的输出控制。显示单元50基于从控制单元30输出的图像信号显示捕获图像。记录再现单元60将从控制单元30输出的图像信号记录在记录介质上。注意，成像单元20、控制单元30、显示单元50和记录再现单元60可以以集成方式安装，或者可以独立地单独安装。另外，这些单元中的仅一些(例如控制单元30、用户界面单元40和显示单元50)可以以集成方式配置。
成像单元20包括成像光学系统块21、成像光学系统驱动和处理单元22、图像传感器23、信号处理单元24和测距单元25。
成像光学系统块21包括聚焦透镜211、变焦透镜212、光圈213和快门机构214。聚焦透镜211在图像传感器23的成像表面上形成被摄体光学图像。变焦透镜212调整在图像传感器23的成像表面上形成的被摄体光学图像的尺寸。光圈213调整在图像传感器23的成像表面上形成的被摄体光学图像的亮度。快门机构214调整被摄体光学图像形成在图像传感器23的成像表面上的时段，即，调整图像传感器23的曝光时间。
成像光学系统驱动和处理单元22基于来自控制单元30的聚焦驱动控制信号驱动聚焦透镜211。另外，成像光学系统驱动和处理单元22生成聚焦透镜211的聚焦透镜位置信息，并将聚焦透镜位置信息输出到控制单元30。另外，成像光学系统驱动和处理单元22基于来自控制单元30的变焦控制信号或光圈控制信号执行驱动变焦透镜212和光圈的处理，并生成表示变焦透镜212的光圈或透镜位置的设置位置的变焦透镜位置信息或光圈设置信息，并将变焦透镜位置信息或光圈设置信息输出到控制单元30。另外，成像光学系统驱动和处理单元22对应于基于来自控制单元30的快门控制信号的指定曝光时段驱动快门机构。
图像传感器23被配置为互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器、电荷耦合器件(CCD)图像传感器等，并且经由成像光学系统块21光电转换入射在成像表面上的被摄体光以生成图像信号。图像传感器23将所生成的图像信号输出到信号处理单元24。
信号处理单元24对从图像传感器23提供的图像信号执行去噪处理、模/数(A/D)转换等。此外，信号处理单元24执行去马赛克处理、伽马校正和对白平衡、色调、饱和度、对比度等的调整处理，并将处理后的图像信号输出到控制单元30。
测距单元25生成被摄体的测距信息。测距单元25可以设置在图像传感器23中，或者可以与图像传感器23分开设置。例如，将在成像表面上设置图像表面相位差检测像素的图像传感器用作设置有测距单元25的图像传感器23。在聚焦控制中，相位差检测像素被设置在作为调整对其聚焦的被摄体区域的测距区中。图像表面相位差检测像素分别生成通过光瞳分割而分割的一个图像和另一个图像的图像信号。测距单元25使用由图像表面相位差检测像素生成的图像信号来检测所述一个图像与所述另一个图像之间的相位差。
另外，在测距单元25中，可以与图像传感器分开地设置用于自动聚焦的一对线传感器以在所述一对线传感器上形成通过光瞳分割而分割的一个图像和另一个图像，并检测形成在所述一对线传感器上的图像之间相位差。此外，作为测距单元25，可以使用能够基于输出光或无线电波的反射来测量到被摄体的距离的传感器等。
测距单元25将表示到被摄体的距离的测距信息或检测到的相位差输出到控制单元30。此外，测距单元25可以生成表示捕获图像的每个像素的景深的深度图，并将深度图作为测距信息输出到控制单元30。
控制单元30包括例如图像信号输出控制单元31、散焦检测单元32、驱动模式存储单元33、聚焦驱动控制单元34等。图像信号输出控制单元31基于来自用户界面单元40的操纵信号执行控制，其中由成像单元20生成的图像信号被输出到显示单元50、记录再现单元60、外部装置等。
散焦检测单元32基于测距信息检测表示聚焦的误差的散焦量。例如，在测距信息表示相位差的情况下，相位差可以用作散焦量，或者对应于相位差的聚焦透镜位置差可以用作散焦量。另外，在测距信息表示到被摄体的距离的情况下，当前聚焦透镜位置与由测距信息表示的距离处的被摄体对焦的聚焦透镜位置之间的差被用作散焦量。另外，在测距信息是深度图的情况下，当前聚焦透镜位置和聚焦在用测距区中的深度值表示的位置的聚焦透镜位置之间的差被用作散焦量。散焦检测单元32将从测距信息检测到的散焦量输出到聚焦驱动控制单元34。
驱动模式存储单元33存储当根据由散焦检测单元32检测到的散焦量驱动聚焦透镜时的驱动模式。驱动模式可以是例如表示聚焦透镜的移动速度的驱动模式或者表示速度变化的驱动模式或者可以是用于生成驱动模式的信息，例如，指定速度和变化模式(恒定速度变化或弯曲变化等)的设置信息等。另外，驱动模式存储单元33可以存储多个驱动模式，使得用户可以选择性地使用驱动模式等。
聚焦驱动控制单元34基于来自用户界面单元40的操纵信号或测距区的散焦量以及从驱动模式存储单元33获取的驱动模式来生成聚焦驱动控制信号。聚焦驱动控制单元34将所生成的聚焦驱动控制信号输出到成像单元20并执行自动聚焦操作。另外，聚焦驱动控制单元34可以根据对成像光学系统块21的聚焦透镜211的用户操纵生成驱动模式，并将生成的驱动模式存储在驱动模式存储单元中。作为测距区的散焦量，例如，在测距区内的多个位置处获得散焦量的情况下，例如，该区的中值散焦量或者该测距区中包括的多个散焦量的平均值可以用作测距区的散焦量。注意，在图1中，散焦检测单元32与聚焦驱动控制单元34分开设置。然而，可以由聚焦驱动控制单元34基于从测距单元25获得的测距信息等来计算测距区的散焦量。
用户界面单元40包括操纵开关、触摸板等，并且将根据用户操纵的操纵信号输出到控制单元30。
显示单元50使用液晶显示元件、有机EL显示器等配置。显示单元50基于从控制单元30提供的图像信号显示由成像单元20获得的捕获图像。此外，用户界面单元40的触摸板设置在显示单元50的屏幕上，以配置图形用户界面。因此，当用户根据屏幕显示操纵触摸板时，可以实现成像系统10的各种设置、操作切换等。
记录介质固定或可拆卸地安装在记录再现单元60上，并且记录从控制单元30提供的捕获图像的图像信号。另外，记录再现单元60响应于来自控制单元30的请求读取记录的图像信号，并将图像信号输出到控制单元30。因此，可以在显示单元50上显示记录在记录再现单元60上的捕获图像。
<2.自动聚焦控制的第一实施例>
接下来，将描述自动聚焦控制的第一实施例。在第一实施例中，当被摄体在测距区中对焦时，可以执行用户期望的聚焦改变。也就是说，在成像画面内的测距区中检测到的散焦量大于预先设置的驱动控制判定阈值的情况下，聚焦驱动控制单元执行速度优先驱动控制，其中以根据预先设置的驱动模式选择的驱动模式(例如，根据用户界面单元上的用户操纵选择的驱动模式)将聚焦透镜驱动到聚焦位置。
另外，在第一实施例中，可以保持被摄体在测距区中对焦的状态。也就是说，在散焦量等于或小于驱动控制判定阈值的情况下，聚焦驱动控制单元执行被摄体优先驱动控制，其中根据散焦量设置使聚焦透镜位于聚焦位置的聚焦透镜移动量，并驱动聚焦透镜。
图2是示出根据第一实施例的操作的流程图。在步骤ST1中，聚焦驱动控制单元设置测距区。聚焦驱动控制单元34基于来自用户界面单元40的操纵信号设置成像画面内的测距区，因此处理前进到步骤ST2。
图3至图6是示出设置测距区的操作的说明图。图3示出了根据轻敲操纵或长按操作来设置测距区的情况。用户对期望被摄体OB的位置执行轻敲操纵或长按操纵。在检测到基于来自用户界面单元40的操纵信号执行轻敲操作或长按操作的情况下，聚焦驱动控制单元34设置测距区(由测距框Gr包围的区域)以便包括操纵位置。注意，测距区可以是根据轻敲操纵或长按操纵指定的点。
图4示出了将测距框移动到期望被摄体的显示位置并且设置测距区的情况。聚焦驱动控制单元34在屏幕上显示表示测距区的测距框Gr。用户执行将测距框Gr从虚线所示的位置移动到期望被摄体OB的位置的拖动操纵。在确定基于来自用户界面单元40的操纵信号执行拖动操纵的情况下，聚焦驱动控制单元34将移动之后由测距框Gr包围的区域设置为测距区。
图5示出了根据切换操纵移动测距框并设置测距区的情况。用户操纵用户界面单元40的移动键(十字键、操纵杆等)401，以将测距框Gr从虚线表示的位置移动到期望被摄体OB的位置。在检测到基于来自用户界面单元40的操作信号执行移动测距框Gr的操纵的情况下，聚焦驱动控制单元34将移动之后由测距框Gr包围的区域设置为测距区。
图6示出了从预先登记的测距区中选择测距区的情况。用户操纵用户界面单元40的选择键402以选择期望被摄体OB的位置处的测距框Gr。注意，例示了可以选择由单点划线表示的框的测距框。在检测到基于来自用户界面单元40的操纵信号执行选择测距框Gr的操纵的情况下，聚焦驱动控制单元34设置由用户选择的测距框Gr包围的区域作为测距区。
再次参考图2，在步骤ST2中，聚焦驱动控制单元获取散焦量。聚焦驱动控制单元34从散焦检测单元32获取在步骤ST1中设置的测距区中包括的被摄体的散焦量。例如，在使用其中图像表面相位差检测像素被设置在成像单元20中的图像传感器的情况下，聚焦驱动控制单元34从散焦检测单元32获取从使用测距区内的图像表面相位差检测像素计算的相位差检测到的散焦量。另外，在由测距单元25测量到被摄体的距离的情况下，聚焦驱动控制单元34从散焦检测单元32获取从到测距区内的被摄体的距离和聚焦透镜的当前位置检测到的散焦量。聚焦驱动控制单元34从散焦检测单元32获取测距区的散焦量，然后处理前进到步骤ST3。
在步骤ST3中，聚焦驱动控制单元确定散焦量是否大于驱动控制判定阈值。在步骤ST2中获取的测距区的散焦量大于预先设置的驱动控制判定阈值的情况下，聚焦驱动控制单元34使处理前进到步骤ST4。在散焦量等于或小于驱动控制判定阈值的情况下，处理前进到步骤ST5。
在步骤ST4中，聚焦驱动控制单元执行速度优先驱动控制。在聚焦驱动控制单元34执行速度优先驱动控制的情况下，聚焦驱动控制单元34生成用于以用户预先选择的驱动模式将聚焦透镜驱动到聚焦位置的聚焦驱动控制信号，并将聚焦驱动控制信号输出到成像单元20，然后处理前进到步骤ST6。
图7例示了可以通过速度优先驱动控制选择的驱动模式。图7(a)示出了聚焦透镜的移动速度恒定的情况。在用户选择聚焦透镜的移动速度快的驱动模式CVa的情况下，从聚焦位置的驱动开始时的位置Ps到聚焦位置Pf的时间(即，直到捕获图像成为其中测距区的被摄体对焦的图像的时间)缩短。另外，在用户选择移动速度慢的驱动模式CVb的情况下，直到捕获图像成为聚焦在测距区的被摄体上的图像的时间延长。
图7(b)例示了聚焦透镜的移动速度不恒定的情况。驱动模式CVc表示移动速度随时间减小的情况。在用户选择驱动模式CVc的情况下，捕获图像成为模糊减少状态随着模糊减少而变差的图像。
驱动模式CVd表示移动速度在聚焦驱动控制的驱动开始时和聚焦接近聚焦位置时比其他时段更快的情况。例如，在即使当聚焦控制开始时的模糊很大时模糊减少状态也不明显并且移动聚焦透镜的情况下，只要选择了驱动模式CVd，聚焦透镜就可以在模糊减少状态不明显的透镜位置处快速移动。另外，当聚焦透镜接近聚焦位置时，移动速度被认为是快速的。因此，例如，当模糊小且不明显时，快速实现聚焦状态。因此，当选择驱动模式CVd时，能够生成其中在实现聚焦状态之前的时段期间，模糊的变化是相当大的捕获图像。
注意，在速度优先驱动控制中，可以根据所获取的散焦量来设置聚焦透镜的移动量。在这种情况下，每当获取散焦量时，执行移动量的设置。因此，能够执行与设置移动速度的情况类似的操作，并且能够执行诸如图7的驱动模式的速度优先驱动控制。
以这种方式，聚焦驱动控制单元34在速度优先驱动控制时以由用户选择的驱动模式将聚焦透镜驱动到聚焦位置，并因此可以通过成像单元20生成其中进行用户期望的聚焦改变的捕获图像。因此，在对运动图像进行成像时，用户可以使用例如直到调整对测距区的被摄体的聚焦为止的模糊变化作为效果。
再次参考图2，当处理从步骤ST3前进到步骤ST5时，聚焦驱动控制单元执行被摄体优先驱动控制。在聚焦驱动控制单元34执行被摄体优先驱动控制的情况下，聚焦驱动控制单元34生成用于根据散焦量设置使聚焦透镜位于聚焦位置的聚焦透镜移动量并驱动聚焦透镜的聚焦驱动控制信号，并将聚焦驱动控制信号输出到成像单元20，然后处理前进到步骤ST6。
图8是示出被摄体优先驱动控制的说明图。在被摄体优先驱动控制中，执行优先考虑跟踪能力的聚焦控制和优先考虑稳定性的聚焦控制。
图8(a)示出了优先考虑跟踪能力的聚焦控制。在执行优先考虑跟踪能力的聚焦控制的情况下，聚焦驱动控制单元34设置聚焦透镜移动量，使得散焦量最小化，并生成聚焦驱动控制信号。因此，依次基于测距信息将聚焦透镜移动到聚焦位置(由黑色圆圈表示)，因此能够执行跟踪能力良好的自动聚焦操作。
图8(b)示出了优先考虑稳定性的聚焦控制。在执行优先考虑稳定性的聚焦控制操作的情况下，聚焦驱动控制单元34设置聚焦透镜移动量，使得通过在时间方向或空间方向上平滑散焦量而获得的平滑散焦量被最小化，并生成聚焦驱动控制信号。例如，聚焦驱动控制单元34执行计算关于散焦量的移动平均值，并且计算从当前时间开始在过去方向上的预定时段期间随时间依次获取的散焦量的平均值(平滑散焦量)。另外，聚焦驱动控制单元34设置聚焦透镜移动量，使得计算的平均值最小化，并生成聚焦驱动控制信号。因此，依次基于在平滑之后的测距信息将聚焦透镜移动到聚焦位置(由白色圆圈表示)，因此能够执行稳定性良好的自动聚焦操作。另外，在优先考虑稳定性的聚焦控制中，执行使散焦量平滑的情况。例如，即使在测距信息中发生错误的情况下，捕获图像也不太可能成为由于测距信息的错误而发生模糊的图像。注意，黑色圆圈表示基于执行平滑之前的测距信息的聚焦位置。
聚焦驱动控制单元34执行根据测距区的被摄体的运动状态优先考虑跟踪能力的聚焦控制(跟踪能力优先控制)，优先考虑稳定性的聚焦控制(稳定性优先控制)或优先考虑精度的聚焦控制(精度优先控制)，如下所述。聚焦驱动控制单元34在测距区的被摄体是运动被摄体的情况下执行优先考虑跟踪能力的聚焦控制，并且在测距区的被摄体是静止被摄体的情况下执行优先考虑稳定性的聚焦控制。通过以这种方式选择聚焦控制，成像单元20可以在被摄体移动的情况下以高精度连续地调整聚焦，并且在被摄体静止的情况下可以使得很少发生聚焦偏移。此外，聚焦驱动控制单元34可以通过确定被摄体的情况(诸如测距区的被摄体是运动被摄体还是静止被摄体)并且设置通过根据结果自适应地切换平均值的分数计算的聚焦移动量来执行跟踪能力和稳定性兼容的聚焦。
确定测距区的被摄体是运动被摄体还是静止被摄体可以是使用散焦量来执行的确定，或者可以是使用被摄体的捕获图像来执行的确定。例如，在散焦量处于聚焦状态的情况下，散焦量是小值。因此，在散焦量为小值的被摄体从测距区移动的情况下，被摄体被确定为运动被摄体。另外，在基于散焦量检测到的深度方向的变化(即，图像放大率的变化量)大于预先设置的阈值并且在从过去到现在的聚焦移动的(倾斜)趋势大于预先设置的阈值的情况下，被摄体被确定为运动被摄体。另外，在图像表面速度快于预先设置的阈值的情况下，可以将被摄体确定为运动被摄体。在使用被摄体的捕获图像的情况下，例如，执行使用测距区的被摄体图像对经过一段时间之后的捕获图像的匹配处理。在捕获图像中的匹配位置从测距区移动的情况下，确定被摄体是运动被摄体。此外，可以根据成像模式确定测距区的被摄体是运动被摄体还是静止被摄体。例如，当成像模式是被摄体人物受青睐的肖像模式时，可以确定被摄体是静止被摄体。当成像模式是在假设对具有运动的被摄体进行成像的情况下的运动模式时，可以确定被摄体是运动被摄体。
另外，在被摄体优先驱动控制中，聚焦驱动控制单元34可以执行优先考虑精度的聚焦控制。图9是示出优先考虑精度的被摄体优先驱动控制的说明图。在执行优先考虑精度的聚焦控制的情况下，聚焦驱动控制单元34改变散焦量并使用从包括测距区的评估值计算区域的图像计算的评估值。聚焦驱动控制单元34从评估值计算区域的图像信号中提取高频分量，并计算根据被摄体图像的锐度的评估值。注意，随着聚焦更接近被摄体并且被摄体图像的锐度更高，评估值被设置为更小。聚焦驱动控制单元34根据聚焦驱动控制信号移动聚焦透镜，并确定锐度增加的方向作为聚焦方向。此外，聚焦驱动控制单元34根据聚焦方向上的聚焦驱动控制信号移动聚焦透镜，并确定锐度最大的聚焦位置Pf，然后将聚焦透镜移动到聚焦位置。通过按照所谓的对比度方案(或爬升方案(climbingscheme))执行聚焦控制，成像单元20可以生成测距区的被摄体的具有高锐度的捕获图像。注意，在优先考虑精度的被摄体优先驱动控制中，移动聚焦透镜以确定聚焦位置。因此，在测距区的被摄体是静止被摄体的情况下，可以执行优先考虑精度的被摄体优先驱动控制。
再次参考图2，在步骤ST6中，聚焦驱动控制单元确定被摄体是否改变。在确定用户基于操纵信号改变调整其聚焦的被摄体的情况下或者自动改变调整其聚焦的被摄体的情况下，聚焦驱动控制单元34将处理返回到步骤ST1并通过使测距区与改变后的被摄体相对应来设置测距区。相反，在确定被摄体未被改变的情况下，聚焦驱动控制单元34将处理返回到步骤ST2，并且通过获取测距区的被摄体的散焦量使得保持测距区的被摄体对焦的状态。
图10是示出改变被摄体的操作的说明图。聚焦驱动控制单元34允许登记测距区，并且在测距区被切换到登记的测距区的情况下确定被摄体被改变。图10(a)例示了由用户预先登记的测距区，并且测距区由测距框Grs包围。图10(b)例示了当前测距区，并且测距区由测距框Gra包围。这里，当期望被摄体OB进入所登记的测距区内(由测距框Grs包围的区域内)时，用户操纵用户界面单元40的测距区读取开关403。在检测到基于来自用户界面单元40的操纵信号执行读取登记的测距区的操纵的情况下，假设聚焦驱动控制单元34将测距区从测距框Gra的区域切换到测距框Grs的区域并改变被摄体。以这种方式，聚焦驱动控制单元34允许登记测距区并允许在任何时刻读取所登记的测距区。因此，例如，在决定捕获图像的构图的情况下，将测距区登记在期望位置，并且用户读取在期望被摄体位于测距区的位置处时登记的测距区并执行测距区的切换。以这种方式，能够容易地调整对期望被摄体的聚焦。
图11是示出改变被摄体的另一操作的说明图。假设聚焦驱动控制单元34允许测距区根据用户操纵而移动，并且当测距区的移动完成时改变被摄体。图11(a)例示了移动前的测距区，并且测距区被被摄体OBa的位置处的测距框Gr包围。
在用户期望调整对被摄体OBb的聚焦的情况下，用户操纵用户界面单元40的移动键401以将测距框Gr移动到期望被摄体OBb的位置。即使在检测到基于来自用户界面单元40的操纵信号执行了移动测距框Gr的操纵的情况下，聚焦驱动控制单元34也将由移动之后的测距框Gr包围的区域(如图11(b)所示)设置为测距区。以这种方式，当可以例如在未决定捕获图像的构图的情况下或者可能无法确定期望被摄体的位置的情况下移动测距区时，可以容易地调整对期望被摄体的聚焦。注意，可以在步骤ST1中的测距区的设置中执行图10和11的操作。
以这种方式，根据自动聚焦控制的第一实施例，在散焦量大于驱动控制判定阈值的情况下，执行优先考虑速度的聚焦驱动控制，使得能够生成其中可以进行用户期望的聚焦改变的捕获图像。另外，在散焦量等于或小于驱动控制判定阈值的情况下，可以优先考虑跟踪能力、稳定性或精度来执行自动聚焦操作。因此，可以执行其中优先考虑被摄体的聚焦驱动控制，使得可以高精度地保持期望被摄体对焦的状态。以这种方式，由于根据散焦量切换聚焦驱动控制，因此可以将直到对测距区的被摄体的聚焦调整之前的模糊的变化用作效果，并且可以在调整对被摄体的聚焦时持续保持调整聚焦的状态。因此，能够执行具有高自由度和高性能的自动聚焦操作。另外，聚焦驱动控制单元可以使用根据通过从图像信号中提取高频分量而计算出的被摄体图像的锐度的评估值来执行聚焦驱动控制。在这种情况下，聚焦驱动控制单元获取例如根据在包括测距区的评估值计算区域中的被摄体图像的锐度的评估值，并且将获取的评估值与为该评估值设置的驱动控制判定阈值进行比较。聚焦驱动控制单元在评估值大于预先针对其设置评估值的驱动控制判定阈值的情况下执行速度优先驱动控制，使得被摄体图像的锐度低。聚焦驱动控制单元在评估值等于或小于驱动控制判定阈值的情况下，执行被摄体优先驱动控制。以这种方式，即使在聚焦驱动控制单元中使用根据被摄体图像的锐度的评估值的情况下，成像系统也可以获得与使用散焦量的情况类似的操作效果。
<3.自动聚焦控制的第二实施例>
接下来，将描述自动聚焦控制的第二实施例。在第二实施例中，将描述根据散焦量执行切换测距区的区域尺寸的情况。在散焦量大于预先设置的测距区判定阈值的情况下，聚焦驱动控制单元将测距区设置为速度优先驱动时的测距尺寸，所述速度优先驱动时的测距尺寸是预先设置的区域尺寸。相反，在散焦量等于或小于测距区判定阈值的情况下，聚焦驱动控制单元将测距区设置为被摄体优先测距尺寸，所述被摄体优先测距尺寸是与速度优先驱动时的测距尺寸不同的区域尺寸。注意，在测距区判定阈值与驱动控制判定阈值相同的情况下，速度优先驱动时的测距尺寸是速度优先驱动控制中的测距尺寸，并且被摄体优先测距尺寸是被摄体优先驱动控制中的测距尺寸。
图12是示出根据第二实施例的操作的流程图。在步骤ST11中，聚焦驱动控制单元设置测距区。聚焦驱动控制单元34基于来自用户界面单元40的操纵信号在成像画面内设置测距区，并使处理前进到步骤ST12。注意，测距区的设置类似于上述图3至6中的设置测距区的操作来执行。
在步骤ST12中，聚焦驱动控制单元获取散焦量。聚焦驱动控制单元34从散焦检测单元32获取在步骤ST11中设置的测距区中包括的被摄体的散焦量。例如，如上述步骤ST2中那样，聚焦驱动控制单元34获取从相位差检测到的散焦量或从到测距区内的被摄体的距离、聚焦透镜的当前位置等检测到的散焦量，然后处理前进到步骤ST13。
在步骤ST13中，聚焦驱动控制单元确定散焦量是否大于测距区判定阈值。在步骤ST12中获取的测距区的散焦量大于预先设置的测距区判定阈值的情况下，聚焦驱动控制单元34使处理前进到步骤ST14。在散焦量等于或小于测距区判定阈值的情况下，处理前进到步骤ST15。
在步骤ST14中，聚焦驱动控制单元将测距区设置为速度优先驱动时的测距尺寸。聚焦驱动控制单元34将测距区设置为速度优先驱动时的测距尺寸，所述速度优先驱动时的测距尺寸是预先设置的区域尺寸。另外，聚焦驱动控制单元34基于测距区的测距结果生成用于将聚焦透镜驱动到聚焦位置的聚焦驱动控制信号，并将聚焦驱动控制信号输出到成像单元20，然后处理前进到步骤ST16。
图13是示出测距区具有速度优先驱动时的测距尺寸的情况的说明图。在成像系统10的显示单元50中，在成像画面GA中设置用户界面区域UA，并且根据用户界面区域UA的区域内的用户操纵生成操纵信号。在期望被摄体被期望对焦的情况下，用户执行将测距框设置在期望位置的操作，如上所述。聚焦驱动控制单元34将由基于操纵信号设置的测距框Gr包围的区域设置为测距区。另外，测距区的区域尺寸被设置为预先设置的速度优先驱动时的测距尺寸。聚焦驱动控制单元34基于设置的测距区的测距结果生成聚焦驱动控制信号，并将聚焦驱动控制信号输出到成像单元20。因此，捕获图像成为期望被摄体对焦的图像。
再次参考图12，在步骤ST15中，聚焦驱动控制单元将测距区设置为被摄体优先测距尺寸。聚焦驱动控制单元34将测距区设置为被摄体优先测距尺寸，所述被摄体优先测距尺寸是与速度优先驱动时的测距尺寸不同的区域尺寸。另外，聚焦驱动控制单元34基于测距区的测距结果生成聚焦控制信号，并将聚焦控制信号输出到成像单元20，然后处理前进到步骤ST16。
图14是示出考虑测距区具有被摄体优先测距尺寸的情况的说明图。当期望被摄体移动时，期望被摄体偏离作为速度优先驱动时的测距尺寸的测距区，因此可能不会使聚焦跟踪期望被摄体。因此，聚焦驱动控制单元34将测距区设置为作为大于速度优先驱动时的测距尺寸的区域尺寸的被摄体优先测距尺寸，从而使得即使当被摄体移动时聚焦也可以跟踪期望被摄体。注意，图14例示了将被摄体优先测距尺寸设置为整个成像画面的区域尺寸的情况。以这种方式，由于被摄体优先测距尺寸被设置为大于速度优先驱动时的测距尺寸的区域尺寸，因此即使当期望被摄体移动时，期望被摄体也不偏离测距区。因此，通过根据被认为是被摄体优先测距尺寸的测距区的测距结果生成聚焦控制信号并将聚焦控制信号输出到成像单元20，捕获图像成为其中即使当期望被摄体移动时也能保持被摄体对焦的状态的图像。
再次参考图12，在步骤ST16中，聚焦驱动控制单元确定被摄体是否改变。在确定用户基于操纵信号改变对焦的被摄体的情况下或者聚焦驱动控制单元34自动改变对焦的被摄体的情况下，聚焦驱动控制单元图34的处理返回到步骤ST11，并且与改变之后的被摄体相对应地设置测距区。相反，在确定被摄体未被改变的情况下，聚焦驱动控制单元34将处理返回到步骤ST12，并且通过获取相对于测距区的被摄体的散焦量使得保持测距区的被摄体对焦的状态。注意，如果与第一实施例类似地确定被摄体的改变就足够了。
以这种方式，在散焦量大于测距区判定阈值的情况下，聚焦驱动控制单元34将测距区设置为速度优先驱动时的测距尺寸并执行聚焦控制。相反，在散焦量等于或小于测距区判定阈值的情况下，聚焦驱动控制单元34将测距区设置为大于速度优先驱动时的测距尺寸的被摄体优先测距尺寸，并执行聚焦控制。因此，不仅可以对期望被摄体调整聚焦，而且还可以使聚焦更可靠地跟踪运动被摄体。因此，能够容易地执行稳定的自动聚焦操作。另外，在被摄体的运动方向或运动量明显的情况下，可以将被摄体优先测距尺寸的测距区设置在与当测距区的标准位置(例如，中间位置)在运动方向上移动或者由被摄体的运动量移动时移动的被摄体相对应的位置。另外，聚焦驱动控制单元可以使用表示通过从图像信号中提取高频分量而计算出的被摄体图像的锐度的评估值来执行切换测距区的区域尺寸。在这种情况下，聚焦驱动控制单元获取根据包括例如测距区的评估值计算区域的被摄体图像的锐度的评估值，并且将针对评估值设置的测距区判定阈值与所获取的评估值进行比较。聚焦驱动控制单元在评估值大于测距区判定阈值的情况下，将测距区设置为速度优先驱动时的测距尺寸，使得被摄体图像的锐度低。聚焦驱动控制单元在评估值等于或小于测距区判定阈值的情况下，将测距区设置为被摄体优先测距尺寸。以这种方式，即使在聚焦驱动控制单元中使用根据被摄体图像的锐度的评估值的情况下，成像系统也可以获得与使用散焦量的情况类似的操作效果。
图15是示出根据第二实施例的操作示例的图。图15(a)例示了在聚焦控制操作开始之前的捕获图像。由于在该图像中被摄体OB没有聚焦，因此被摄体OB的图像模糊。如图15(b)所示，使用测距框Gr作为被摄体OB的位置，将期望被摄体OB设置为包括在测距区中。此时的测距区的测距尺寸被设置为测距结果表示被摄体OB的散焦量的尺寸，例如，速度优先驱动时的测距尺寸。当以这种方式设置测距区时，聚焦驱动控制单元基于例如测距区的散焦量来执行聚焦驱动控制，并且捕获图像成为被摄体OB不模糊的图像，如图14(c)所示。另外，由于被摄体OB对焦，并且因此散焦量等于或小于测距区判定阈值，如图15(d)所示，测距区被改变为大于速度优先驱动时的测距尺寸的被摄体优先测距尺寸。因此，即使当被摄体OB移动时，也可以使聚焦跟踪被摄体OB。因此，捕获图像成为被摄体OB不模糊的图像。
另外，在将测距区设置为大于速度优先驱动时的测距尺寸的被摄体优先测距尺寸的情况下，聚焦驱动控制单元34可以根据景深调整区域尺寸。在景深深的情况下，难以根据散焦量将期望被摄体与另一被摄体分开。因此，例如，当将被摄体优先测距尺寸设置为整个成像画面时，将聚焦调整到与期望被摄体不同的其他被摄体上。因此，担心聚焦驱动控制单元34不使聚焦跟踪移动的期望被摄体。图16是示出根据第二实施例的另一操作示例的图。图16(a)例示了测距区被设置为速度优先驱动时的测距尺寸并且被摄体OBc对焦的状态。被摄体OBc和被摄体OBd的景深深，因此难以根据散焦量将被摄体OBc与被摄体OBd分开。因此，如图16(b)所示，当被摄体优先测距尺寸大于速度优先驱动时的测距尺寸并且被摄体OBc和被摄体OBd包括在测距区中时，被摄体OBd对焦，因此担心捕获图像成为被摄体OBc模糊的图像。
另外，在景深浅的情况下，能够根据散焦量容易地将期望被摄体与另一被摄体分开。因此，例如，即使当被摄体优先测距尺寸是整个成像画面时，也难以调整对与期望被摄体不同的另一被摄体的聚焦，并且聚焦驱动控制单元34使聚焦容易地跟踪移动的期望被摄体。
因此，与景深浅的情况下相比，在景深深的情况下，聚焦驱动控制单元34进一步减小被摄体优先测距尺寸。具体地，与焦距大的情况下或光圈值小的情况下相比，在焦距短的情况下或者在光圈值大的情况下，被摄体优先测距尺寸进一步减小。以这种方式，通过根据景深设置被摄体优先测距尺寸，能够可靠地使聚焦跟踪期望的运动被摄体。例如，如图16(c)所示，在被摄体优先测距尺寸大于速度优先驱动时的测距尺寸并且景深深的情况下，可以通过将被摄体优先测距尺寸设置为小于整个成像画面的尺寸来连续地生成被摄体OBc不模糊的捕获图像。
<4.自动聚焦控制的第三实施例>
顺便提及，在上述第二实施例中，被摄体优先测距尺寸被设置为大于速度优先驱动时的测距尺寸，使得聚焦可以跟踪运动被摄体。然而，在存在旨在精确定位在静止被摄体或被摄体中的部分的情况下，不需要将被摄体优先测距尺寸设置为大于速度优先驱动时的测距尺寸。具体地，优选地以高精度对静止被摄体执行聚焦控制，使得图像中的模糊小。因此，在第三实施例中，在测距区中包括的被摄体静止的情况下或者在测距区中包括的被摄体中期望调整聚焦的位置是精确定位的情况下，被摄体优先测距尺寸被设置为速度优先驱动时的测距尺寸或小于速度优先驱动时的测距尺寸，从而以高精度执行聚焦控制。
聚焦驱动控制单元34执行图12中所示的处理。在步骤ST15中将测距区设置为被摄体优先测距尺寸的情况下，在被摄体是运动被摄体的情况下，被摄体优先测距尺寸被设置为大于速度优先驱动时的测距尺寸，并且在被摄体是静止被摄体的情况下，被摄体优先测距尺寸被设置为速度优先驱动时的测距尺寸或者小于速度优先驱动时的测距尺寸。如第一实施例中那样，被摄体是静止被摄体还是运动被摄体的确定可以是基于散焦量、捕获图像的匹配处理、成像模式等执行的确定。
在被摄体优先测距尺寸被设置为小于速度优先驱动时的测距尺寸的情况下，聚焦驱动控制单元34使用对焦的被摄体作为标准或使用作为速度优先驱动时的测距尺寸的测距区的中心作为标准来减小区域。另外，聚焦驱动控制单元34可以设置表示包括在作为速度优先驱动时的测距尺寸的测距区中的被摄体的特征的特征点，使得特征点被包括在被摄体优先测距尺寸的测距区中。图17示出了根据第三实施例的操作示例。如图17(a)所示，假设被摄体(人物)OB的整个面部被包括在由例如测距框Gr表示的速度优先驱动时的测距尺寸的测距区中。这里，在被摄体静止并且被摄体优先测距尺寸被设置为小于速度优先驱动时的测距尺寸的情况下，如图17(b)所示，测距框Gr被设置在表示被摄体的特征的特征点处，例如，瞳孔的位置处。
以这种方式，在散焦量等于或小于测距区判定阈值的情况下，当测距区被设置为小于速度优先驱动时的测距尺寸的被摄体优先测距尺寸时，可以对被摄体的特征点执行聚焦控制。此时，由于当测距区被设置为较小时测距区中的测距分数小，因此引起散焦的变化。因此，如下所述，在驱动控制判定阈值和测距区判定阈值被设置为相等值并且组合并执行根据第一实施例的聚焦驱动控制的情况下，散焦量等于或小于测距区判定阈值。当测距区被设置为小于速度优先驱动时的测距尺寸时，可以在被摄体优先驱动控制中执行精度优先控制。以这种方式，可以以更高的精度且稳定地执行聚焦控制。因此，成像单元20可以生成其中模糊在期望被摄体中进一步减少的捕获图像。
<5.自动聚焦控制的其他实施例>
成像系统可以组合实现上述实施例，而不限于单独实现上述实施例的情况。例如，在组合第一实施例和第二实施例的情况下，测距区被设置为速度优先驱动时的测距尺寸，并且当散焦量和评估值大时，执行速度优先驱动控制。因此，不仅可以由成像单元20调整对期望被摄体的聚焦，而且还可以由成像单元20生成其中直到聚焦为止的聚焦改变为用户期望的聚焦改变的捕获图像。此外，当散焦量或者评估值减小时，将测距区设置为大于速度优先驱动时的测距尺寸的被摄体优先测距尺寸，并且执行被摄体优先驱动控制。因此，成像单元20可以生成其中以高精度可靠地保持期望被摄体对焦的状态的捕获图像。
另外，当组合第一和第三实施例并且驱动控制判定阈值和测距区判定阈值被设置为相等值时，如上所述，测距区被设置为速度优先驱动时的测距尺寸，并且在大的散焦量时执行速度优先驱动控制。因此，不仅可以由成像单元20调整对期望被摄体的聚焦，而且还可以由成像单元20生成其中直到聚焦为止的聚焦改变为用户期望的聚焦改变的捕获图像。此外，当散焦量减小时，将测距区设置为速度优先驱动时的测距尺寸或者小于速度优先驱动时的测距尺寸的被摄体优先测距尺寸，并且执行被摄体优先驱动控制。因此，成像单元20可以生成其中以高精度保持期望被摄体的特征部分以高精度对焦的状态的捕获图像。注意，驱动控制判定阈值和测距区判定阈值可以被预先设置为预定值，或者可以被认为能够根据用户操纵、被摄体的成像模式、被摄体的运动状态等来设置或改变。例如，即使当在期望被摄体对焦之后在深度方向上移动被摄体时，也需要将驱动控制判定阈值设置为在某种程度上大以便继续聚焦状态。然而，当存在散焦量在驱动控制判定阈值内的多个被摄体时，难以将期望被摄体与其他被摄体分开。因此，将被摄体作为静止被摄体时的驱动控制判定阈值设置为小于被摄体为运动被摄体时的驱动控制判定阈值。
此外，当第一至第三实施例的组合中散焦量减小时，可以根据被摄体是运动被摄体还是静止被摄体来执行最佳聚焦控制。
以这种方式，当第一实施例和聚焦控制结合第二或第三实施例执行时，能够容易地执行具有高自由度和高精度的稳定的自动聚焦操作。
这里描述的一系列处理可以由硬件、软件或其组合来执行。在通过软件执行处理的情况下，处理可以通过将处理序列被记录在其中的程序安装在嵌入专用硬件中的计算机的存储器中来执行，或者可以通过将程序安装在可以执行各种处理的通用计算机来执行。
例如，程序可以预先记录在作为记录介质的硬盘、固态驱动器(SSD)或只读存储器(ROM)上。或者，程序可以临时或永久地存储(记录)在可移除记录介质(诸如软盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘(MO)盘、数字通用盘(DVD)、蓝光光盘(注册商标)(BD)、磁盘或半导体存储卡)上。这种可移除记录介质可以作为所谓的封装软件设置。
另外，程序不仅可以从可移除记录介质安装在计算机上，而且可以经由诸如LAN(局域网)或因特网的网络从下载站点无线地或有线地传输到计算机。在这样的计算机中，可以接收以上述方式传输的程序并将其安装在诸如内置硬件的记录介质上。
注意，本说明书中描述的效果仅仅是示例，而不是限制性的；并且可以展示未描述的其他效果。本技术不被解释为限于本技术的上述实施例。本技术的实施例以示例的形式公开了本技术，并且显而易见的是，本领域技术人员可以在不脱离本技术的主旨的情况下对实施例进行修改或替换。换句话说，为了确定本技术的要点，应该考虑权利要求。
另外，本技术的聚焦控制装置也可以如下配置。
(1)一种聚焦控制装置，包括：
聚焦驱动控制单元，被配置为当在成像画面内的测距区中检测到的散焦量大于预先设置的驱动控制判定阈值的情况下，执行速度优先驱动控制，在所述速度优先驱动控制中，以预先设置的驱动模式将聚焦透镜驱动到聚焦位置。
(2)根据(1)所述的聚焦控制装置，
其中，驱动模式表示聚焦透镜的移动速度，以及
聚焦驱动控制单元根据驱动模式设置聚焦透镜的移动速度。
(3)根据(1)或(2)所述的聚焦控制装置，还包括：
驱动模式存储单元，被配置为存储驱动模式，
其中，聚焦驱动控制单元根据对聚焦透镜的用户操纵产生驱动模式，并将驱动模式存储在驱动模式存储单元中。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的聚焦控制装置，包括：
用户界面单元，被配置为接收用户操纵，
其中，聚焦驱动控制单元根据用户操纵执行设置或改变驱动模式。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的聚焦控制装置，其中，聚焦驱动控制单元在根据通过从图像信号中提取高频分量计算的被摄体图像的锐度的评估值大于驱动控制判定阈值的情况下，执行速度优先驱动控制。
(6)一种聚焦控制装置，包括：
聚焦驱动控制单元，被配置为当在成像画面内的测距区中检测到的散焦量等于或小于预先设置的驱动控制判定阈值的情况下，执行被摄体优先驱动控制，在所述被摄体优先驱动控制中，根据所述散焦量设置使聚焦透镜位于聚焦位置的聚焦透镜移动量，并且驱动聚焦透镜。
(7)根据(6)所述的聚焦控制装置，其中，在所述被摄体优先驱动控制中，所述聚焦驱动控制单元执行跟踪能力优先控制、稳定性优先控制或者精度优先控制，其中，在所述跟踪能力优先控制中，聚焦透镜移动量被设置为使得所述散焦量被最小化，在所述稳定性优先控制中，聚焦透镜移动量被设置为使得通过在时间方向或空间方向上平滑所述散焦量而获得的平滑散焦量被最小化，在所述精度优先控制中，从测距区的被摄体的捕获图像计算表示图像的锐度的评估值，并且聚焦透镜被驱动为使得所述锐度被最大化。
(8)根据(7)所述的聚焦控制装置，其中，所述聚焦驱动控制单元根据测距区的被摄体的运动状态来执行所述跟踪能力优先控制、所述稳定性优先控制或所述精度优先控制。
(9)根据(6)至(8)中任一项所述的聚焦控制装置，包括：
用户界面单元，被配置为接收用户操纵，
其中，聚焦驱动控制单元根据用户操纵执行设置或改变测距区。
(10)一种聚焦控制装置，包括：
聚焦驱动控制单元，被配置为执行根据在成像画面内的测距区中检测到的散焦量对聚焦透镜的驱动控制，以及设置测距区的区域尺寸，
其中，所述聚焦驱动控制单元在所述散焦量大于预先设置的驱动控制判定阈值的情况下，执行速度优先驱动控制，在所述速度优先驱动控制中，以预先设置的驱动模式将聚焦透镜驱动到聚焦位置，
在所述散焦量等于或小于驱动控制判定阈值的情况下，执行被摄体优先驱动控制，在所述被摄体优先驱动控制中，根据所述散焦量设置使聚焦透镜位于聚焦位置的聚焦透镜移动量，并且驱动聚焦透镜，
在所述散焦量大于预先设置的测距区判定阈值的情况下，将测距区设置为速度优先驱动时的测距尺寸，所述速度优先驱动时的测距尺寸是预先设置的区域尺寸，以及
在所述散焦量等于或小于测距区判定阈值的情况下，将测距区设置为被摄体优先测距尺寸，所述被摄体优先测距尺寸是与所述速度优先驱动时的测距尺寸不同的区域尺寸。
(11)根据(10)所述的聚焦控制装置，其中，所述聚焦驱动控制单元根据测距区的被摄体的运动状态来设置所述被摄体优先测距尺寸。
(12)根据(11)所述的聚焦控制装置，其中，在所述被摄体是运动被摄体的情况下，所述聚焦驱动控制单元使所述被摄体优先测距尺寸大于速度优先驱动时的测距尺寸。
(13)根据(11)或(12)所述的聚焦控制装置，其中，在所述被摄体是静止被摄体的情况下，所述聚焦驱动控制单元使所述被摄体优先测距尺寸为速度优先驱动时的测距尺寸或小于速度优先驱动时的测距尺寸。
(14)根据(10)所述的聚焦控制装置，其中，所述聚焦驱动控制单元根据被摄体的成像模式设置所述被摄体优先测距尺寸。
(15)根据(14)所述的聚焦控制装置，其中，在所述成像模式是对运动被摄体进行成像的模式的情况下，所述聚焦驱动控制单元使所述被摄体优先测距尺寸大于速度优先测距尺寸。
(16)根据(14)或(15)所述的聚焦控制装置，其中，在所述成像模式是对静止被摄体进行成像的模式的情况下，所述聚焦驱动控制单元使所述被摄体优先测距尺寸为速度优先驱动时的测距尺寸或小于速度优先驱动时的测距尺寸。
(17)根据(10)至(16)中任一项所述的聚焦控制装置，其中，所述聚焦驱动控制单元根据景深设置所述被摄体优先测距尺寸，并且使所述景深深的情况下的区域尺寸小于所述景深浅的情况下的区域尺寸。
工业适用性
依照根据本技术的聚焦控制装置、聚焦控制方法、程序和成像装置，能够当在成像画面内的测距区中检测到的散焦量大于预先设置的驱动控制判定阈值的情况下，执行速度优先驱动控制，在所述速度优先驱动控制中，以预先设置的驱动模式将聚焦透镜驱动到聚焦位置。因此，能够容易地执行具有高自由度的自动聚焦操作。因此，聚焦控制装置、聚焦控制方法、程序和成像装置适用于具有捕获运动图像的功能的摄像机或数码相机。
附图标记列表
10 成像系统
20 成像单元
21 成像光学系统块
22 成像光学系统驱动和处理单元
23 图像传感器
24 信号处理单元
25 测距单元
30 控制单元
31 图像信号输出控制单元
32 散焦检测单元
33 驱动模式存储单元
34 聚焦驱动控制单元
40 用户界面(I/F)单元
50 显示单元
60 记录再现单元
211 聚焦透镜
212 变焦透镜
213 光圈
214 快门机构
401 移动键
402 选择键
403 测距区读数开关

Claims (21)

1.一种聚焦控制装置，包括：
聚焦驱动控制单元，被配置为当在成像画面内的测距区中检测到的散焦量大于预先设置的驱动控制判定阈值的情况下，执行速度优先驱动控制，在所述速度优先驱动控制中，以预先设置的驱动模式将聚焦透镜驱动到聚焦位置。
2.根据权利要求1所述的聚焦控制装置，
其中，驱动模式表示聚焦透镜的移动速度，以及
聚焦驱动控制单元根据驱动模式设置聚焦透镜的移动速度。
3.根据权利要求2所述的聚焦控制装置，还包括：
驱动模式存储单元，被配置为存储驱动模式，
其中，聚焦驱动控制单元根据对聚焦透镜的用户操纵产生驱动模式，并将驱动模式存储在驱动模式存储单元中。
4.根据权利要求1所述的聚焦控制装置，包括：
用户界面单元，被配置为接收用户操纵，
其中，聚焦驱动控制单元根据用户操纵执行设置或改变驱动模式。
5.根据权利要求1所述的聚焦控制装置，其中，聚焦驱动控制单元在根据通过从图像信号中提取高频分量计算的被摄体图像的锐度的评估值大于驱动控制判定阈值的情况下，执行速度优先驱动控制。
6.一种聚焦控制装置，包括：
聚焦驱动控制单元，被配置为当在成像画面内的测距区中检测到的散焦量等于或小于预先设置的驱动控制判定阈值的情况下，执行被摄体优先驱动控制，在所述被摄体优先驱动控制中，根据所述散焦量设置使聚焦透镜位于聚焦位置的聚焦透镜移动量，并且驱动聚焦透镜。
7.根据权利要求6所述的聚焦控制装置，其中，在所述被摄体优先驱动控制中，所述聚焦驱动控制单元执行跟踪能力优先控制、稳定性优先控制或者精度优先控制，其中，在所述跟踪能力优先控制中，聚焦透镜移动量被设置为使得所述散焦量被最小化，在所述稳定性优先控制中，聚焦透镜移动量被设置为使得通过在时间方向或空间方向上平滑所述散焦量而获得的平滑散焦量被最小化，在所述精度优先控制中，从测距区的被摄体的捕获图像计算根据图像的锐度的评估值，并且聚焦透镜被驱动为使得所述锐度被最大化。
8.根据权利要求6所述的聚焦控制装置，其中，所述聚焦驱动控制单元根据测距区的被摄体的运动状态来执行所述跟踪能力优先控制、所述稳定性优先控制或所述精度优先控制。
9.根据权利要求6所述的聚焦控制装置，包括：
用户界面单元，被配置为接收用户操纵，
其中，聚焦驱动控制单元根据用户操纵执行设置或改变测距区。
10.一种聚焦控制装置，包括：
聚焦驱动控制单元，被配置为执行根据在成像画面内的测距区中检测到的散焦量对聚焦透镜的驱动控制，以及设置测距区的区域尺寸，
其中，所述聚焦驱动控制单元在所述散焦量大于预先设置的驱动控制判定阈值的情况下，执行速度优先驱动控制，在所述速度优先驱动控制中，以预先设置的驱动模式将聚焦透镜驱动到聚焦位置，
在所述散焦量等于或小于驱动控制判定阈值的情况下，执行被摄体优先驱动控制，在所述被摄体优先驱动控制中，根据所述散焦量设置使聚焦透镜位于聚焦位置的聚焦透镜移动量，并且驱动聚焦透镜，
在所述散焦量大于预先设置的测距区判定阈值的情况下，将测距区设置为速度优先驱动时的测距尺寸，所述速度优先驱动时的测距尺寸是预先设置的区域尺寸，以及
在所述散焦量等于或小于测距区判定阈值的情况下，将测距区设置为被摄体优先测距尺寸，所述被摄体优先测距尺寸是与所述速度优先驱动时的测距尺寸不同的区域尺寸。
11.根据权利要求10所述的聚焦控制装置，其中，所述聚焦驱动控制单元根据测距区的被摄体的运动状态来设置所述被摄体优先测距尺寸。
12.根据权利要求11所述的聚焦控制装置，其中，在所述被摄体是运动被摄体的情况下，所述聚焦驱动控制单元使所述被摄体优先测距尺寸大于速度优先测距尺寸。
13.根据权利要求11所述的聚焦控制装置，其中，在所述被摄体是静止被摄体的情况下，所述聚焦驱动控制单元使所述被摄体优先测距尺寸为速度优先测距尺寸或小于速度优先测距尺寸。
14.根据权利要求10所述的聚焦控制装置，其中，所述聚焦驱动控制单元根据被摄体的成像模式设置所述被摄体优先测距尺寸。
15.根据权利要求14所述的聚焦控制装置，其中，在所述成像模式是对运动被摄体进行成像的模式的情况下，所述聚焦驱动控制单元使所述被摄体优先测距尺寸大于速度优先测距尺寸。
16.根据权利要求14所述的聚焦控制装置，其中，在所述成像模式是对静止被摄体进行成像的模式的情况下，所述聚焦驱动控制单元使所述被摄体优先测距尺寸为速度优先测距尺寸或小于速度优先测距尺寸。
17.根据权利要求10所述的聚焦控制装置，其中，所述聚焦驱动控制单元根据景深设置所述被摄体优先测距尺寸，并且使所述景深深的情况下的区域尺寸小于所述景深浅的情况下的区域尺寸。
18.一种聚焦控制方法，包括：
当在成像画面内的测距区中检测到的散焦量大于预先设置的驱动控制判定阈值的情况下，通过聚焦驱动控制单元执行速度优先驱动控制，在所述速度优先驱动控制中，以预先设置的驱动模式将聚焦透镜驱动到聚焦位置。
19.一种聚焦控制方法，包括：
当在成像画面内的测距区中检测到的散焦量等于或小于预先设置的驱动控制判定阈值的情况下，通过聚焦驱动控制单元执行被摄体优先驱动控制，在所述被摄体优先驱动控制中，根据散焦量设置使聚焦透镜位于聚焦位置的聚焦透镜移动量，并且驱动聚焦透镜。
20.一种使得执行焦距控制的计算机执行如下过程的程序：
用于当在成像画面内的测距区中检测到的散焦量大于预先设置的阈值的情况下，以预先设置的驱动模式将聚焦透镜驱动到聚焦位置的过程；以及
用于在散焦量等于或小于阈值的情况下，根据散焦量设置使聚焦透镜位于聚焦位置的聚焦透镜移动量并驱动聚焦透镜的过程。
21.一种成像装置，包括：
散焦检测单元，被配置为检测成像画面内的测距区的散焦量；
包括聚焦透镜的成像光学系统；以及
聚焦驱动控制单元，被配置为在所述散焦检测单元中检测到的散焦量大于预先设置的阈值的情况下，执行速度优先驱动控制，以及在在散焦量等于或小于阈值的情况下，执行被摄体优先驱动控制，其中，在所述速度优先驱动控制中，以预先设置的驱动模式将聚焦透镜驱动到聚焦位置，在所述被摄体优先驱动控制中，根据散焦量设置使聚焦透镜位于聚焦位置的聚焦透镜移动量，并且驱动聚焦透镜。
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