CN1249515C - 摄像装置和焦点调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提高静态画面摄影时的自动对焦性能。为实现该目的，设备包括用来指示进行静态画面摄影的指示装置，用来判定操作上述指示装置时的焦点调节装置的焦点调节状态的判定装置，和用来根据由上述判定装置判定的焦点调节状态使上述焦点调节装置至少进行2种动作的判定装置。

Description

摄像装置和焦点调节方法

技术领域

本发明涉及各种视频摄像机等的摄像装置，特别是涉及静态画面摄影时的自动焦点调节技术。

发明的背景

观察今日的摄像机的(AF)自动聚焦装置可知，主流是那种从用摄像元件等对被摄体像进行光电变换所得到的图像信号中检测出画面的清晰度作为AF评价值，并使得该AF评价值变成为最大，对聚焦透镜进行移动控制以进行焦点调节的方式。

作为AF评价值，一般地说，使用的是用某一波段的带通滤波器抽出来的图像信号的高频成分的电压电平。该图像信号的高频成分的电压电平(焦点电压电平)，在摄影通常的被摄体像的情况下，如图2所示，随着焦点的不断会聚，电压电平值增大，该电压电平值变成为最大的点，就变成为对焦位置。

根据图1详细地说明实际的视频摄像机的硬件。

在图1中，101是固定的第1组透镜，102是进行倍数变化的变倍透镜，103是快门，104是固定第2组透镜，105是兼具对伴随变倍的焦点面的移动进行修正的功能和对准的功能的聚焦补偿透镜(以下，称为聚焦透镜)。

此外，106是摄像元件(CCD)，107是对CCD106的输出进行放大的AGC。108是摄像信号处理电路，使来自AGC107的输出信号变化成与下述的动态画面记录装置109、静态画面记录装置116对应的信号。109是动态画面记录装置，作为记录介质可以使用磁带。116是静态画面记录装置，作为记录媒体可以使用半导体存储器。

110、112分别是用来使变倍透镜102、聚焦透镜105移动的电机，111、113分别是通过来自下述的摄像机AF微型计算机115的信号驱动电机110、112的驱动器。114是从CCD106的输出信号中抽出在焦点检测中使用的高频成分和辉度差成分(图像信号的辉度电平的最大值和最小值的差分)的AF评价值处理电路。

115是AF微计算机，该微型计算机进行根据AF评价值处理电路114的输出信号，借助于驱动器111、113对电机110、112进行控制的同时，根据动态画面录制启动开关117、静态画面快门开关118的ON操作，把摄像机信号处理电路108的输出信号的记录目的地切换给动态画面记录装置109，或静态画面记录装置116等的各种的控制。

AF微计算机115，具有CPU115a、ROM115b、RAM115c，CPU115a根据存储于ROM115b中的控制程序(包括与下述的各个流程对应的控制程序)进行各种处理。这时，CPU115a把RAM115c作为工作区等利用。

在图1那样地构成的摄像机系统中，AF微计算机115，通过使得AF评价处理电路14的输出信号的电平变成为最大那样地使聚焦透镜106移动，来进行自动焦点调节。此外，通过根据动态画面触发开关117的ON操作输入动态画面录制启动信号，向动态画面记录装置109发出记录指令。另一方面，通过根据静态画面快门开关118的ON操作输入快门信号，向静态画面记录装置116发出记录指令。

其次，用图3-图7，对由AF微计算机115进行的动态画面摄影时的AF控制进行详细地说明。首先，根据图3说明主要的AF处理。

AF微计算机115的CPU115a，当开始进行动态画面AF处理时(步骤S301)，首先，微驱动聚焦透镜105(步骤302)。对于该微驱动处理将在后边根据图4详细地进行说明，其次，判别通过该微驱动是否已经对焦(步骤303)。其结果，如果未对焦，则判别是否可以借助于微驱动判别对焦方向(步骤304)。

其结果是，在未能判别对焦方向的情况下，就返回步骤S302。另一方面，在已判别对焦方向的情况下，就进入步骤S305，进行使聚焦透镜高速地向AF评价值变成为最大的方向移动的所谓的登山驱动。对于该登山驱动处理，将在后边根据图6详细地进行说明。其次，判别借助于登山驱动评价值是否已超过了峰值(步骤S306)。其结果是，如果未超过峰值，则返回步骤S305，继续进行登山驱动。

另一方面，在超过了峰值的情况下，为了返回登山驱动中的AF评价值的峰值，就要逆方向地驱动聚焦透镜105(步骤S307)。然后，判别是否已到达了AF评价值的峰值(步骤S308)。其结果，在未到达峰值的情况下，就返回步骤S307，继续进行返回AF评价值的峰值的动作。另一方面，在已到达了峰值的情况下，就返回步骤S302，通过微驱动聚焦透镜105搜寻下一动态画面的对焦位置。

在步骤S303中，在判别为已经对焦的情况下，就把其对焦时的AF评价值存入到RAM115c内(步骤S309)，进行动态画面AF动作的再启动判定处理(步骤S310)。在该再启动判定处理中，比较在步骤S309中存储的本次的AF评价值和上次的AF评价值，如果存在着规定电平以上的差，则判定为有必要再启动。

其次，判别在再启动判定处理中是否已判定为有必要再启动(步骤S311)。其结果是，在判定为有必要再启动的情况下，就返回步骤302，重新开始目的为对下次的动态画面进行AF处理的微驱动。另一方面，在判定为不需进行再启动的情况下，就停止聚焦透镜105(步骤S312)。然后，为了进行对以后的动态画面的AF控制，返回步骤301，继续进行再启动判定处理。

其次，根据图4的流程图和图5，说明图3的步骤S302中的微驱动处理的详细情况。

当开始进行微驱动处理时(步骤401)，CPU115a就从AF评价值处理电路114取入AF评价值(步骤S402)。接着，判别在步骤402中取入的本次的AF评价值是否比上次的AF评价值大(步骤S403)。

其结果是，在本次的AF评价值小于上次AF评价值的情况下，就向步骤S404前进，使聚焦透镜105向与至此为止相反的方向移动规定量，在本次的AF评价值比上次的AF评价值大的情况下，就向步骤S405前进，使聚焦透镜105向至此为止的方向(顺逆方向)移动规定量。

在进行步骤S404、或步骤S405的处理之后，判别被判断为对焦方向的方向是否连续规定次数以上是同一方向，就是说，判别聚焦透镜105是否规定次数以上连续地向同一方向前进(步骤S406)。

其结果是，在规定次数以上连续地在同一方向上前进的情况下，设定已判别出为进行对焦的聚焦透镜105的移动方向(步骤407)，结束微驱动处理。另外，在用该路径结束了微驱动处理的情况下，结果就变成为可以执行图3的步骤S305的登山驱动。

另一方面，在未在规定次数以上连续地在同一方向上前进的情况下，判别聚焦透镜105是否已在大体上同一区域内规定次数以上反复进行方向反转(步骤S408)。其结果是，在未在大体上同一区域内反复进行方向反转的情况下，由于意味着聚焦透镜105尚未到达对焦位置附近，故要返回步骤S402，继续进行微驱动处理。

另一方面，在已在大体上同一区域上反复进行了方向反转的情况下，由于这意味着聚焦透镜105已经到达对焦位置附近，设定已进行对焦(步骤409)，结束微驱动处理。另外，在用该路径结束了微驱动处理的情况下，结果就变成为执行图3的步骤S310的再启动判定程序。

其次，根据图5说明上述步骤S403-S405的处理。

在图5中，在定时TA处取入对在期间A期间内积蓄在CCD106内的电荷(图像信号)的AF评价值，在定时T_B处取入对在期间B期间内积蓄在CCD106内的电荷(图像信号)的AF评价值。然后，在定时T_B处，比较AF评价值A、B，如果A＜B，则使聚焦透镜105直接沿顺方向(现在为止的方向)移动，如果A＞B，则向逆方向移动。

其次，根据图6的流程图和图7说明图3的步骤S305的登山驱动处理的细节。

当开始进行微驱动处理后(步骤601)，CPU115a首先从AF评价值处理电路114取入AF评价值(步骤S602)。接着，判别在步骤602中取入的本次的AF评价值是否比上次的AF评价值大(步骤S603)。

其结果是，如果本次的AF评价值比上次的AF评价值大，就以规定的速度向顺方向驱动聚焦透镜105(S604)，返回步骤602。

另一方面，如果本次的AF评价值比上次AF评价值小，则判别AF评价值是否已超过了峰值(步骤S605)。其结果是，如果AF评价值未超过峰值，就是说，尽管AF评价值未超过峰值，但本次的AF评价值变成为小于上次的AF评价值的情况下，作为方向错误的处理，以规定的速度在与上次相反的方向上驱动聚焦透镜105(步骤S606)，返回步骤S602。

另一方面，若AF评价值超过了峰值，就是说，在AF评价值超过了峰值的结果，本次的AF评价值变成为上次的AF评价值以下的情况下，作为存在着对焦点的处理，结束登山驱动处理(步骤S607)。另外，在象这样地结束了登山处理的情况下，结果就变成为在图3的步骤S302中，执行微驱动处理。

其次，根据图7补充说明图6中的步骤S605-S607的处理的意义。

在图7中，上侧的MA由于因AF评价值超过了峰值而使AF评价值减少了，故存在着对焦点，作为已通过了该对焦点的处理，结束登山动作，转移到微驱动动作。另一方面，下侧的MB由于AF评价值没有峰值地减少下去，故作为聚焦透镜106的移动方向错误处理，使移动方向反转，继续进行登山动作。

如上所述，摄像机AF微计算机115，通过边反复进行再启动判定→微驱动→登山驱动→微驱动→再启动判定，边对聚焦透镜105进行移动控制，以控制使得AF评价值总是为最大。

此外，在特开平07-298120号公报中提出了用辉度差成分使AF评价值归一化后再判断对焦度的方式。该方式是利用了在对焦点处辉度差成分和AF评价值的高频成分的比率变成为恒定的比率的方式，若上述比率在恒定值以上，则可判定为是对焦点附近，在比率极其之小时则可判定为是大模糊点。就是说，可以根据辉度差成分和AF评价值的比率，某种程度地判别对焦状态，可以在微驱动(振动、往复)时的振幅或登山驱动时的速度的调节中使用。

另一方面，近些年来已实现了具有静态画面摄影模式的摄像机。作为该摄像机的静态画面摄影时的AF处理，可以进行如下任何一方式的处理：根据为进行静态画面摄影而进行的快门操作，使聚焦透镜105移动到与在该时刻之前与用动态画面AF处理得到的AF评价值对应的透镜位置上，或者重新进行对焦控制。

在这里。根据图16的流程图，说明以往的静态画面摄影时的前者的AF处理。

AF微计算机115的CPU115a，在AF处理开始后(步骤S1601)，首先，进行用图3到图7说明的动态画面摄影时的AF处理(步骤S1602)。其次，判别静态画面快门开关118是否因进行ON操作而输入了静态画面快门信号(步骤S1603)。其结果是，在未输入静态画面快门信号的情况下，就返回到步骤S1602，继续进行动态画面摄影时的AF处理。

另一方面，在已输入了静态画面快门信号的情况下，就使聚焦透镜105向与用在此之前执行的动态画面摄影时的AF处理得到的最大的AF评价值对应的位置移动(步骤S1604)。然后，通过控制摄像机信号处理电路108、静态画面记录装置116进行控制的办法，记录静态画面(步骤S1605)，结束静态画面摄影时的AF处理(步骤S1606)。

其次，根据图17的流程图，对现有的静态画面摄影时的后者的AF处理进行说明。

AF微计算机115的CPU115a，在AF处理开始后(步骤S1701)，首先，进行用图3到图7说明的动态画面摄影时的AF处理(步骤S1702)。其次，判别静态画面快门开关118是否因进行ON操作而输入了静态画面快门信号(步骤S1703)。其结果是，在未输入静态画面快门信号的情况下，就返回到步骤S1702，继续进行动态画面摄影时的AF处理。

另一方面，在已输入了静态画面快门信号的情况下，就以高速使聚焦透镜105向至近(广角)方向移动(步骤S1704)。然后，判别AF评价值是否已减小(步骤S1705)，在AF评价值未减小的情况下，就返回到步骤S1707，继续向至近方向进行的透镜的移动。

另一方面，AF评价值已经减小的情况下，就高速地使聚焦透镜105向无限(长焦)方向移动(步骤S1706)。然后，监视AF评价值的变化，判别是否已超过了峰值(步骤S1707)。其结果是，在AF评价值未超过峰值的情况下，就返回到步骤S1706，继续向无限方向的透镜的移动处理。

另一方面，在AF评价值已经超过了峰值的情况下，就使聚焦透镜105向其峰值位置(对焦位置)移动(步骤S1708)。其次，进行图4的微驱动，搜寻正确的峰值位置(步骤S1709)。该微驱动处理是考虑到了即使在高速驱动中检测峰值位置，在实际的对焦位置上含有误差的情况或被摄体进行移动等的情况而进行的。

其次，通过步骤S1709的微驱动处理，判别是否已检测到了峰值位置(步骤S1710)。其结果是，在未检测到峰值位置的情况下，就返回到步骤S1709，反复进行微驱动处理。

另一方面，在已检测到峰值位置的情况下，就使聚焦透镜105向该峰值位置移动(步骤S1711)。然后，通过对摄像机信号处理电路108、静态画面记录装置116进行控制，记录静态画面(步骤S1712)，结束静态画面摄影时的AF处理(步骤S1713)。

但是，在上述现有例中，存在着下述缺点。即，在应为进行静态画面摄影的快门操作，使聚焦透镜105移动到与在该时刻之前用动态画面AF处理得到的最大的AF评价值对应的透镜位置上的情况下，虽然移动时间短，但是，在与用动态画面AF处理得到的最大AF评价值对应的透镜位置不是对焦位置的情况下，就会取入模糊状态的静态画面。

另一方面，在重新进行了对焦控制的情况下，即便是与用动态画面AF处理得到的最大的AF评价值对应的透镜位置就是对焦位置，结果要重新进行对焦控制，在取入图像之前也必然需要一定的时间，快门滞后会成为问题。

发明内容

本发明就是鉴于这样的现有技术那些问题而发明的，其课题在于提高静态画面摄影时的自动对焦性能。

为了解决上述课题，实现发明目的，本发明的设备的第1方面，其特征在于，

包括：(A)指示静态画面摄影的指示装置，(B)判定操作上述指示装置时由焦点调节装置实现的焦点调节状态的判定装置，(C)根据由上述判定装置判定的焦点调节状态使上述焦点调节装置至少进行2种动作的控制装置。

另外，本发明的设备的第2方面，其特征在于，

包括：(A)指示装置，该装置用来指示静态画面摄影，(B)判定装置，该装置判定操作上述指示装置时由焦点调节装置实现的焦点调节状态，(C)决定装置，该装置根据由上述判定装置判定的焦点调节状态，决定是将在直到上述指示装置被操作为止上述焦点调节装置所进行的第1焦点调节动作用于静态画面摄影，还是将上述指示装置被操作后上述焦点调节装置进行的与上述第1焦点调节动作不同的方式的第2焦点调节动作用于静态画面摄影。

另外，本发明的设备的第3方面，其特征在于：

包括(A)指示装置，该装置指示静态画面摄影，(B)判定装置，该装置判定操作上述指示装置时由焦点调节装置实现的焦点调节状态，(C)决定装置，该装置根据由上述判定装置判定的焦点调节状态，决定是将直到上述指示装置被操作为止上述焦点调节装置所进行的第1焦点调节动作用于静态画面摄影，还是将在上述指示装置被操作之后上述焦点调节装置进行的与上述第1焦点调节动作独立地重新进行的第2焦点调节动作用于静态画面摄影。

此外，本发明的焦点调节方法的第1方面，其特征在于，

判定在进行指示静态画面摄影的操作时由焦点调节装置实现的焦点调节状态，根据被判定后的焦点调节状，使上述焦点调节装置至少进行2种动作。

另外，本发明的焦点调节方法的第2方面，其特征在于：

判定在进行指示静态画面摄影的操作时由焦点调节装置实现的焦点调节状态，根据所判定的焦点调节状态，决定是将直到上述指示操作为止上述焦点调节装置所进行的第1焦点调节动作用于静态画面摄影，还是将在上述指示装置被操作之后上述焦点调节装置进行的与上述第1焦点调节动作不同的方式的第2焦点调节动作用于静态画面摄影。

另外，本发明的焦点调节方法的第3方面，其特征在于：

判定在进行指示静态画面摄影的操作时由焦点调节装置实现的焦点调节状态，根据所判定的焦点调节状态决定是将直到上述指示操作为止上述焦点调节装置所进行的第1焦点调节动作用于静态画面摄影，还是将在上述指示操作之后上述焦点调节装置进行的与上述第1焦点调节动作独立地重新进行的第2焦点调节动作用于静态画面摄影。

另外，本发明的焦点调节用计算机控制程序的第1方面，其特征在于：

判定在进行指示静态画面摄影的操作时由焦点调节装置实现的焦点调节状态，根据所判定的焦点调节状态使上述焦点调节装置至少进行2种动作。

另外，本发明的焦点调节用计算机控制程序的第2方面，其特征在于：

判定在进行指示静态画面摄影的操作时由焦点调节装置实现的焦点调节状态，根据所判定的焦点调节状态，决定是将直到上述指示操作为止上述焦点调节装置所进行的第1焦点调节动作用于静态画面摄影，还是将在上述指示操作之后上述焦点调节装置进行的与上述第1焦点调节动作不同的方式的第2焦点调节动作用于静态画面摄影。

另外，本发明的焦点调节用计算机控制程序的第3方面，其特征在于：

判定在进行指示静态画面摄影的操作时达到焦点调节装置的焦点调节状态，根据所判定的焦点调节状态，决定是将直到上述指示操作为止将上述焦点调节装置所进行的第1焦点调节动作用于静态画面摄影，还是将在上述指示装置被操作之后上述焦点调节装置进行的与上述第1焦点调节动作独立地重新进行的第2焦点调节动作用于静态画面摄影。

附图的简单说明

图1示出了使用本发明的视频摄像机的硬件构成的构成图。

图2是用来说明AF评价值的说明图。

图3是表示动态画面摄影时的AF处理的概要的流程图。

图4是表示AF处理时的聚焦透镜的微驱动处理的流程图。

图5是用来说明上述微驱动处理中的聚焦透镜的移动方向的说明图。

图6是表示AF处理时的登山处理的流程图。

图7是用来说明上述登山处理时的聚焦透镜的移动方向的说明图。

图8是表示本发明的第1实施方案的静态画面摄影时的AF处理的流程图。

图9是接在图8后面的流程图。

图10是表示本发明的第2实施方案的静态画面摄影时的AF处理的流程图。

图11是接在图10后面的流程图。

图12是表示本发明的第3实施方案的静态画面摄影时的AF处理的流程图。

图13是接在图12后面的流程图。

图14是表示本发明的第4实施方案的静态画面摄影时的AF处理的流程图。

图15是接在图14后面的流程图。

图16是表示现有的静态画面摄影时的AF处理的流程图。

图17是表示现有的静态画面摄影时的另外的AF处理的流程图。

发明的实施方案

以下，根据附图说明本发明的实施方案。另外，下面叙述的各个实施方案，是适用于具有静态画面摄影模式的摄像机的实施方案，其硬件构成与图1所示的构成完全相同，故在这里省略其说明。

第1实施方案

根据图8、图9的流程图说明第1实施方案的静态画面摄影时的AF处理。

AF微计算机115的CPU115a，在AF处理开始后(步骤S801)，首先，进行用图3到图7说明的动态画面摄影时的AF处理(步骤S802)。接着，判别是否因对静态画面快门开关118进行ON操作而输入了静态画面快门信号(步骤S803)。其结果是，在未输入静态画面快门信号的情况下，就返回到步骤S802，继续进行动态画面摄影时的AF处理。

另一方面，在已输入了静态画面快门信号的情况下，判别在至此为止的动态画面摄影时的AF处理中，聚焦透镜105是否在规定时间以上处于大体上同一区域内，换句话说，判别聚焦透镜105是否在大体上同一区域内规定次数以上反复进行了方向反转(步骤S804)。

其结果是，在聚焦透镜105已在大体上同一区域内规定次数以上反复进行了方向反转的情况下，由于这意味着在至此为止的动态画面摄影时的AF处理中已检测出了对焦位置，所以，使聚焦透镜106向与在至此为止的动态画面摄影时的AF处理中得到的最大AF评价值对应的位置移动(步骤S805)。然后，通过控制摄像机信号处理电路108、静态画面记录装置116，记录静态画面(步骤S806)，结束静态画面摄影时的AF处理(步骤S807)。

另一方面，在聚焦透镜105未在大体上同一区域内规定次数以上反复进行方向反转的情况下，由于这意味着在至此为止的动态画面摄影时的AF处理中尚未检测到对焦位置，所以，以高速使聚焦透镜105向至近(宽)方向移动(步骤S808)。然后，判别AF评价值是否已减小(步骤S809)，在AF评价值未减小的情况下，就返回到步骤S808，继续进行向至近方向的透镜移动处理。

另一方面，在AF评价值已经减小的情况下，使聚焦透镜105高速地向无限(长焦)方向移动(步骤S810)。然后，监视AF评价值的变化，判别是否已超过了峰值(步骤S811)。其结果是，在AF评价值未超过峰值的情况下，就返回到步骤S810，继续进行向无限方向的透镜移动处理。

另一方面，在AF评价值已越过了峰值的情况下，使聚焦透镜105向其峰值位置(对焦位置)移动(步骤S812)。其次，进行图4的微驱动，搜寻峰值位置(步骤S813)。

该微驱动处理是考虑了即便是在高速驱动中检测峰值位置，在实际的对焦位置中含有误差的情况或被摄体进行移动等的情况而进行的。

其次，在步骤S813的微驱动处理中，判别聚焦透镜105是否已在大体上同一区域内规定次数以上反复进行方向反转(步骤S814)。其结果，在聚焦透镜105未在大体上同一区域内规定次数以上反复进行方向反转的情况下，由于意味着在步骤S813的微驱动处理中尚未检测到对焦位置，故返回到步骤S813，继续进行微驱动处理。

另一方面，在聚焦透镜105已在大体上同一区域内规定次数以上反复进行了方向反转的情况下，由于这意味着在步骤S813的微驱动处理中已检测出了对焦位置，所以，使聚焦透镜105向与在该微驱动处理中得到的最大AF评价值对应的位置移动(步骤S815)。然后，通过控制摄像机信号处理电路108、静态画面记录装置116，记录静态画面(步骤S816)，结束静态画面摄影时的AF处理(步骤S817)。

如上所述，在第1实施方案中，由于在已指示进行静态画面的摄影和记录的情况下，在被认为在目前为止进行的动态画面AF处理中已检测到了对焦位置的情况下，就立即使聚焦透镜105移动到该对焦位置，停止AF处理，记录静态画面，使得无快门滞后的摄影成为可能。

另一方面，在已指示进行静态画面的摄影和记录的情况下，在被认为在至此为止进行的动态画面AF处理中尚未检测出对焦位置的情况下，由于以高速检测对焦位置并使聚焦透镜105向该对焦位置移动，停止AF处理，记录静态画面，故不会记录模糊状态的静态画面。

第2实施方案

其次，根据图10、图11的流程图说明第2实施方案中的静态画面摄影时的AF处理。

AF微计算机115的CPU115a，在AF处理开始后(步骤S1001)，首先，进行用图3到图7说明的动态画面摄影时的AF处理(步骤S1002)。其次，判别是否因对静态画面快门开关118的ON操作而输入了静态画面快门信号(步骤S1003)。其结果是，在未输入静态画面快门信号的情况下，就返回到步骤S1002，继续进行动态画面摄影时的AF处理。

另一方面，在已输入了静态画面快门信号的情况下，在至此为止的动态画面摄影时的AF处理中，判别聚焦透镜105是否在在规定时间以上处于大体上同一区域内，换句话说，判别聚焦透镜105是否已在大体上同一区域内规定次数以上反复进行了方向反转(步骤S1004)。

其结果是，在聚焦透镜105已在大体上同一区域内规定次数以上反复进行了方向反转的情况下，由于这意味着在至此为止的动态画面摄影时的AF处理中已检测出了对焦位置，所以，使聚焦透镜106向与在至此为止的动态画面摄影时的AF处理中得到的最大AF评价值对应的位置移动(步骤S1005)。然后，通过摄像机信号处理电路108、静态画面记录装置116，记录静态画面(步骤S1006)，结束静态画面摄影时的AF处理(步骤S1007)。

另一方面，在聚焦透镜105尚未在大体上同一区域内规定次数以上的反复进行方向反转的情况下，就向步骤S1008前进，判别现在的透镜位置是否在对焦位置附近。该判别处理，要根据辉度差成分与高频成分的比率进行。

在步骤S1008中，在判别现在的透镜位置在对焦位置附近的情况下，就是说，在中等程度模糊的情况下，就进行图4的微驱动，搜寻峰值位置(步骤S1009)。其次，在步骤S1009的微驱动处理中，判别聚焦透镜105是否已在大体上同一区域内规定次数以上反复进行了方向反转(步骤S1010)。

其结果，在聚焦透镜105未在大体上同一区域内规定次数以上反复进行方向反转的情况下，由于意味着在步骤S813的微驱动处理中尚未检测到对焦位置，所以，返回步骤S1009，继续驱动处理。另一方面，在聚焦透镜105已在大体上同一区域内规定次数以上反复进行了方向反转的情况下，由于这意味着在步骤S1009的微驱动处理中已检测到调焦位置，所以，使聚焦透镜105向与在该微驱动处理中得到的最大的AF评价值对应的透镜位置移动(步骤S1011)。然后，通过控制摄像机信号处理电路108、静态画面记录装置116，记录静态画面(步骤S1012)，结束静态画面摄影时的AF处理(步骤S1013)。

在步骤S1008中，在判别现在的透镜位置为不在对焦位置的附近的情况下，就是说，在是特别模糊的情况下，就以高速使聚焦透镜105向至近(广角)方向移动(步骤S1014)。然后，判别AF评价值是否已减小(步骤S1015)，在AF评价值未减小的情况下，就返回到步骤S1014，继续进行向至近方向的透镜移动处理。

另一方面，AF评价值已经减小的情况下，就高速地使聚焦透镜105向无限(长焦)方向移动(步骤S1016)。然后，监视AF评价值的变化，判别是否已超过了峰值(步骤S1017)。其结果，在AF评价值未超过峰值的情况下，就返回到步骤S1016，继续进行向无限方向的透镜移动处理。

另一方面，在AF评价值已越过了峰值的情况下，就使聚焦透镜105向该峰值位置移动(步骤S1018)。然后进行上述步骤S1019以后的处理。

如上所述，在第2实施方案中，由于在已指示进行静态画面的摄影和记录的情况下，在被认为到被指示为止进行的动态画面AF处理中已检测到了对焦位置的情况下，就立即使聚焦透镜105移动到该对焦位置，停止AF处理，记录静态画面，故可使无快门滞后的摄影成为可能。

另一方面，在已指示进行静态画面的摄影和记录的情况下，在被认为到被指示为止进行的动态画面AF处理中聚焦透镜105未在调焦位置附近时，(特别模糊的情况下)，由于以高速检测对焦位置并使聚焦透镜105向该对焦位置移动，停止AF处理，记录静态画面，故即使是在操作静态画面快门时为特别模糊状态，也可以迅速地记录无模糊的静态画面。

另外，在已指示进行静态画面的摄影和记录的情况下，在被认为到被指示为止进行的动态画面AF处理中聚焦透镜已位于调焦位置附近时(中度模糊的情况下)，由于通过微驱动检测出调焦位置，使聚焦透镜105移动到该调焦位置，停止AF处理，记录静态画面，所以，可以迅速地记录无模糊的静态画面。

第3实施方案

根据图12、图13的流程图说明第3实施方案的静态画面摄影时的AF处理。

另外，第3实施方案是考虑到了如下的情况的实施方案。就是说，在第1、第2实施方案中，在动态画面AF处理时，在在同一区域内聚焦透镜105已在规定次数以上反复进行了方向反转的情况下，由于聚焦透镜105位于对焦点上的可能性高，故在已指示进行静态画面的摄影和记录的情况下，根据在动态画面AF处理中是否已在同一区域内规定次数以上反复进行了方向反转，切换AF动作。

但是，被摄景深，由于长焦侧比广角侧浅，故长焦侧与广角侧比较对焦范围变窄，出现模糊概率增高。因此，就像第1、第2实施方案那样，在使对焦判定用的方向反转次数，长焦侧与广角侧为同一的情况下，如果作为该对焦判定用的方向反转次数设定为小值时，则在长焦侧发生模糊的可能性就会增高，反之，如果设定为大值，则虽然在长焦侧发生模糊的可能性就会降低，但是在广角侧进行对焦点的检测处理的情况，却会过度地增多。

于是，在第3实施方案中，为了解决该问题，进行了下述AF处理。

即，AF微计算机115的CPU115a，在AF处理开始后(步骤S1201)，首先，进行用图3到图7说明的动态画面摄影时的AF处理(步骤S1202)。其次，判别是否因进行了静态画面快门开关118的ON操作而输入了静态画面快门信号(步骤S1203)。其结果是，在未输入静态画面快门信号的情况下，就返回到步骤S1202，继续进行动态画面摄影时的AF处理。

另一方面，在已输入了静态画面快门信号的情况下，就判别现在的聚焦透镜105的位置是否在长焦侧(步骤S1204)。其结果，如果是在长焦侧，则判别在至此为止的动态画面摄影时的AF处理中，聚焦透镜105是否在规定时间以上处于大体上同一区域内，换句话说，判别聚焦透镜105是否已在大体上同一区域内规定次数以上反复进行了方向反转(步骤S1205)。

其结果是，在聚焦透镜105已在大体上同一区域内N次以上反复进行了方向反转的情况下，由于这意味着在至此为止的动态画面摄影时的AF处理中已检测出了对焦位置，故使聚焦透镜106向与在至此为止的动态画面摄影时的AF处理中得到的最大AF评价值对应的位置移动(步骤S1206)。然后，通过对摄像机信号处理电路108、静态画面记录装置116进行控制，记录静态画面(步骤S1207)，结束静态画面摄影时的AF处理(步骤S1208)。

另一方面，在聚焦透镜105尚未在大体上同一区域内N次以上的反复进行方向反转的情况下，由于意味着在至此为止的动态画面摄影时的AF处理中尚未检测出对焦位置，故向步骤S1210前进，以高速使聚焦透镜105向至近(广角)方向移动。

此外，在步骤S1204中，在判别现在的透镜位置是广角侧的情况下，判别聚焦透镜105是否已在大体上同一区域内反复进行了规定次数(M次，N＞M)以上的方向反转(步骤S1209)。如上所述，通过设定为N＞M，通过判定在景深浅的长焦侧，在方向反转次数多的情况下为对焦，而在被摄景深深的广角侧，在比广角侧少的方向反转次数处判定为对焦，使得在长焦侧和广角侧的双方中，都可以提高对焦/非对焦的判别精度。

用步骤S1209，在判别聚焦透镜105已在大体上同一区域内规定次数(M次)以上反复进行了方向反转的情况下，由于这意味着在目前为止的动态画面摄影时的AF处理中已检测到了对焦位置，故向上述步骤S1206下后前进。另一方面，在未在大体上同一区域内规定次数(M次)以上反复进行方向反转的情况下，由于意味着在目前为止的动态画面摄影时的AF处理中尚未检测到对焦位置，故要向步骤S1210前进，使聚焦透镜105高速地向至近(广角)方向移动。

在使聚焦透镜105高速地向至近(广角)方向移动之后，判别AF评价值是否已减小(步骤S1211)，在AF评价值未减小的情况下，就返回到步骤S1210，继续进行向至近方向的透镜移动处理。

另一方面，在AF评价值已经减小的情况下，就使聚焦透镜105高速地向无限(长焦)方向移动(步骤S1212)。然后，监视AF评价值的变化，判别是否已超过了峰值(步骤S1213)。其结果是，在AF评价值未超过峰值的情况下，就返回到步骤S1212，继续进行向无限方向的透镜移动处理。

另一方面，在AF评价值已越过了峰值的情况下，就使聚焦透镜105向其峰值位置(对焦位置)移动(步骤S1214)。其次，进行图4的微驱动，搜寻峰值位置(步骤S1215)。该微驱动处理是考虑了即便是在高速驱动中检测峰值位置，在实际的对焦位置中也含有误差的情况或被摄体进行移动的情况而进行。

其次，在步骤S1215的微驱动处理中，判别聚焦透镜105是否已在大体上同一区域内规定次数(在该情况下的次数是任意的)以上反复进行方向反转(步骤S1216)。

其结果是，在聚焦透镜105未在大体上同一区域内规定次数以上反复进行方向反转的情况下，在步骤S1215的微驱动处理中尚未检测到对焦位置，故返回到步骤S1215，继续进行微驱动处理。

另一方面，在聚焦透镜105已在大体上同一区域内规定次数以上反复进行了方向反转的情况下，在步骤S1215的微驱动处理中已检测出了对焦位置，故使聚焦透镜105向与在该微驱动处理中得到的最大AF评价值对应的透镜位置移动(步骤S1217)。然后，通过对摄像机信号处理电路108、静态画面记录装置116进行控制，记录静态画面(步骤S1218)，结束静态画面摄影时的AF处理(步骤S1219)。

如上所述，在第3实施方案中，通过根据指示进行静态画面的摄影和记录时的焦点距离改变对焦判定用的阈值(方向反转次数)，可提高对焦/非对焦的判别精度。

此外，与第1实施方案同样，在认为在至此为止进行的动态画面AF处理中已检测到了对焦位置的情况下，就使聚焦透镜105立即移动到该对焦位置，停止AF处理，记录静态画面，故可以进行无快门滞后的摄影，在已指示进行静态画面的摄影和记录的情况下，在认为在至此为止进行的动态画面AF处理中未检测到对焦位置的情况下，就高速地检测对焦位置并使聚焦透镜105移动到该对焦位置，停止AF处理，记录静态画面，故不会记录模糊状态的静态画面。

第4实施方案

根据图14、图15说明第4实施方案的静态画面摄影时的AF处理。

另外，第4实施方案是考虑到了如下的情况的实施方案。即，第1、第2实施方案中，将在指示进行静态画面摄影和记录之后马上进行的对焦判定处理时使用的方向反转次数，和在用来重新检测对焦点的微驱动处理之后进行的对焦判定处理时使用的方向反转次数设定为同一值。

但是，如果作为这些对焦判定用的方向反转次数设定小的值，则在指示进行静态画面的摄影和记录之后马上进行的对焦判定处理中，有时候会因误判而使模糊固定，而当为了避免该模糊固定反过来设定大的值时，结果就会需要很长的时间再次检测对焦点。

于是，在第4实施方案中，为了解决该问题，进行了如下AF处理。

即，AF微计算机115的CPU115a，在AF处理开始后(步骤S1401)，首先，进行用图3到图7说明的动态画面摄影时的AF处理(步骤S1402)。其次，判别是否因进行静态画面快门开关118的ON操作而输入了静态画面快门信号(步骤S1403)。其结果，在未输入静态画面快门信号的情况下，就返回到步骤S1402，继续进行动态画面摄影时的AF处理。

另一方面，在已输入了静态画面快门信号的情况下，就判别在至此为止的动态画面摄影时的AF处理中，聚焦透镜105是否在在规定时间以上处于大体上同一区域内，换句话说，判别聚焦透镜105是否是大体上同一区域内规定次数(N次)以上反复进行了方向反转(步骤S1404)。

其结果是，在聚焦透镜105已在大体上同一区域内次以上反复进行了方向反转的情况下，由于这意味着在至此为止的动态画面摄影时的AF处理中已检测出了对焦位置，故使聚焦透镜105向与在至此为止的动态画面摄影时的AF处理中得到的最大AF评价值对应的位置移动(步骤S1405)。然后，通过对摄像机信号处理电路108、静态画面记录装置116进行控制，记录静态画面(步骤81406)，结束静态画面摄影时的AF处理(步骤S1407)。

另一方面，在聚焦透镜105未在大体上同一区域内N次以上反复进行方向反转的情况下，由于这意味着在至此为止的动态画面摄影时的AF处理中尚未检测到对焦位置，故以高速使聚焦透镜105向至近(广角)方向移动(步骤S1408)。然后，判别AF评价值是否已减小(步骤S1409)，在AF评价值未减小的情况下，就返回到步骤S1408，继续进行向至近方向的透镜移动处理。

另一方面，在AF评价值已经减小的情况下，就使聚焦透镜105高速地向无限(长焦)方向移动(步骤S1410)。然后，监视AF评价值的变化，判别是否已超过了峰值(步骤S1411)。其结果是，在AF评价值未超过峰值的情况下，就返回到步骤S1410，继续进行向无限方向的透镜移动处理。

另一方面，在AF评价值已越过了峰值的情况下，就使聚焦透镜105向其峰值位置(对焦位置)移动(步骤S1412)。其次，进行图4的微驱动，搜寻峰值位置(步骤S1413)。该微驱动处理是考虑了即使是在高速驱动中检测峰值位置，在实际的对焦位置中也含有误差的情况或被摄体进行移动的情况而进行。

其次，在步骤S1413的微驱动处理中，判别聚焦透镜105是否已在大体上同一区域内规定次数(M次，N＞M)以上反复进行方向反转(步骤S1414)。

如上所述，之所以将在指示进行静态画面的摄影和记录之后马上进行的对焦判定处理时使用的方向反转次数(N次)设定得比在为重新检测对焦点的微驱动处理之后进行的对焦判定处理时使用的方向反转次数(M次)大，是因为与在指示进行静态画面摄影和记录之后的瞬间相比，为了重新检测对焦点而进行的微驱动处理之后，聚焦透镜105位于对焦点附近的概率高的缘故。

如上所述，设定为N＞M，在指示进行静态画面摄影和记录之后马上进行的对焦判定处理中，就可以避免因误判而产生的模糊固定，也可以迅速地进行重新进行的对焦点的检测处理。

在步骤S1414中，在已判别聚焦透镜105未在大体上同一区域内M次以上反复进行了方向反转的情况下，由于意味着在步骤S1413的微驱动处理中尚未检测到对焦位置，故要返回到步骤S1413，继续进行微驱动处理。

另一方面，在聚焦透镜105已在大体上同一区域内M次以上反复进行方向反转的情况下，由于意味着在步骤1413的微驱动处理中已检测到了对焦位置，故使聚焦透镜105移动到与在该微驱动处理中得到的最大的AF评价值对应的透镜位置(步骤S1415)。然后，通过对摄像机信号处理电路108、静态画面记录装置116进行控制，记录静态画面(步骤S1416)，结束静态画面摄影时的AF处理(步骤S1417)。

如上所述，在第4实施方案中，通过将在指示进行静态画面的摄影和记录之后马上进行的对焦判定处理时使用的方向反转次数(N次)设定得比在目的为重新检测对焦点的微驱动处理之后进行的对焦判定处理时使用的方向反转次数(M次)大，在指示进行静态画面摄影和记录之后马上进行的对焦判定处理中，就可以避免因误判而产生的模糊固定，还可以迅速地进行重新进行的对焦点的检测处理。

另外，本发明并不限于上述第1-4实施方案，也可以把这些实施方案适当地组合起来。在上述第1-4实施方案中，作为在动态画面摄影时可以得到的对焦信息，虽然使用的是聚焦透镜的反转移动次数，但是，也可以使用，例如从CCD得到的图像信号中的高频成分或该高频成分与辉度差成分之间的比率的对焦度为基础的评价值等。

以上是本发明的各个实施方案的说明，但本发明的并不限于在以上各个实施方案中所公开的内容，只要是可以实现在权利要求中所示的那些功能或者实施方案的构成所具有的那些功能的，不论什么形态都可以应用。

例如，以上的实施方案的软件构成和硬件构成，可以适当置换。

此外，也可以把以上的各个实施方案或根据需要把这些技术特征组合起来。

此外，本发明权利要求书的构成，或实施方案的构成的全部或者一部分，既可以形成一个装置，也可以与别的装置进行结合，还可以变成为构成装置的要素。

另外，本发明，适用于可对动态画面摄影的摄像机，或数字照相机等的电子照相机，可换镜头的照相机、单反射照相机、透镜快门照相机、监视摄像机等种种的形态的照相机，以及照相机以外的摄像装置或光学装置、其它的装置，以及可以在这些摄像机、摄像装置、光学装置、其它的装置中使用的装置、方法、计算机程序，和构成它们的要素。

如上所述，根据上述实施方案，可以迅速地对已对焦的静态画面进行摄影，可以提高静态画面摄影时的自动对焦性能。

Claims (15)

1.一种可进行静态画面摄影设备，该设备包括以下装置：

(A)根据聚焦透镜的移动检测对焦位置的焦点调节装置；

(B)指示进行上述静态画面摄影的指示装置；

(C)当在动态画面用AF中调节焦点之际操作了上述指示装置的情况下，进行下述的第1模式和第2模式的至少2种动作的控制装置，所述的第1模式是不进行由上述焦点调节装置进行的再次的对焦位置的检测的模式，所述的第2模式是进行由上述焦点调节装置进行的焦点位置的检测的模式；

根据在上述动态画面用AF中上述聚集透镜是否在规定时间以上处于大体同一区域内，来切换上述第1模式和第2模式。

2.如根据权利要求1所述的设备，其中上述控制装置，当在上述动态画面摄影中上述聚焦透镜在规定时间以上处于大体同一区域内的情况下，根据直到上述指示装置被操作为止为使上述焦点调节装置进行焦点调节动作所得到的数据，使上述焦点调节装置进行动作。

3.如根据权利要求1所述的设备，其中上述控制装置，当在上述动态画面摄影中上述聚集透镜没有在规定时间以上处于大体同一区域内的情况下，根据直到上述指示装置被操作为止为使上述焦点调节装置进行焦点调节动作所得到的数据，使上述焦点调节装置进行动作。

4.如根据权利要求1所述的设备，其中，上述控制装置，当在上述动态画面摄影中上述聚集透镜没有在规定时间以上处于大体同一区域内的情况下，在以第1速度使上述焦点调节装置动作之后，用比该第1速度低速的第2速度使之动作以进行焦点调节动作。

5.如根据权利要求1所述的设备，其中，上述判定装置判定的上述指示装置被操作时的由上述焦点调节装置进行的焦点调节状态，是在动态画面摄像状态下的焦点调节状态。

6.如根据权利要求1所述的设备，其中，上述设备包括摄像装置。

7.如根据权利要求1所述的设备，其中，上述设备包括照相机。

8.一种摄像设备，它是具有动态画面模式和静态画面模式的摄像设备，其具备：

指示装置，该装置指示进行静态画面摄影，

在上述动态画面模式中调节焦点之际操作了上述指示装置的情况下，决定是在到上述指示装置被操作为止上述焦点调节装置进行的第1焦点调节动作的附近进行微小驱动的第1模式，还是在比该第1模式更宽的范围内驱动聚集透镜的第2模式的决定装置；

上述第1模式是在上述动态画面模式中对焦的情况，上述第2模式是在上述动态画面模式中没对焦的情况。

9.如根据权利要求8所述的设备，其中，上述决定装置，在由上述判定装置判定的焦点调节状态是规定电平或以上的对焦状态的情况下，决定将上述第1焦点调节动作用于静态画面摄影。

10.如根据权利要求8所述的设备，其中，上述决定装置，在由上述判定装置判定的焦点调节状态不是规定电平或以上的对焦状态的情况下，决定将上述第2焦点调节动作用于静态画面摄影。

11.如根据权利要求8所述的设备，其中，作为上述第2模式，在用第1速度进行焦点调节动作之后，用比该第1速度高速的第2速度进行焦点调节动作。

12.如根据权利要求8所述的设备，其中，上述设备包括摄像装置。

13.如根据权利要求8所述的设备，其中，上述设备包括照相机。

14.一种焦点调节方法，包括以下步骤：

当在动态画面用AF中调节焦点之际指示进行静止画面摄影的指示装置被操作的情况下，根据聚集透镜的移动进行下述的第1模式和第2模式的至少2种动作，所述的第1模式是不进行由检测对焦位置的焦点调节装置进行的再次的对焦位置的检测的模式，所述的第2模式是进行由上述焦点调节装置进行的焦点位置的检测的模式；

根据在上述动态画面用AF中上述聚集透镜是否在规定时间以上处于大体同一区域内，来切换上述第1模式和第2模式。

15.一种焦点调节方法，包括以下步骤：

当在上述动态画面模式中调节焦点之际操作了指示进行静止画面摄影的指示装置的情况下，根据在上述指示装置被操作之前聚集透镜的移动，决定是在检测对焦位置的焦点调节装置进行的第1焦点调节动作的附近进行微小驱动的第1模式，还是在比该第1模式更宽的范围内驱动聚集透镜的第2模式；

上述第1模式是在上述动态画面模式中对焦的情况，上述第2模式是在上述动态画面模式中没有对焦的情况。

Images