CN1291261C - 摄像装置和摄像装置的聚焦控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种摄像装置具有：输出聚焦评价值信号的第一检测器；和输出与所述聚焦评价值信号不同的检测信号的第二检测器。另外，该摄像装置还具有：进行控制所述聚焦透镜的驱动的第一控制，以便根据所述聚焦评价值信号来探索所述聚焦透镜的对焦位置的控制器。所述控制器在进行所述第一控制后，根据来自所述第二检测器的检测信号来求出表示来自对焦状态的变化状态的变化信息，至少根据所述变化信息进行有关第一控制的再执行的处理。能提高对焦探索控制的再执行判定的精度，按照对焦后的状况变化来可靠地维持对焦状态。

Description

摄像装置和摄像装置的聚焦控制方法
技术领域
本发明涉及摄像装置的聚焦控制。
背景技术
摄影机的自动聚焦(AF)主要使用所谓的TV-AF方式。在该TV-AF方式中，从通过摄像元件等把被拍照物像进行光电变换而取得的图象信号，通过带通滤波器抽出表示图象的清晰度的高频成分，驱动并控制聚焦透镜以便探索该值即AF评价值变为最大的位置。如图5所示，AF评价值变为最大的位置是对焦位置。
当这样取得对焦位置时，存储此时的AF评价值。然后，把对焦后取得的AF评价值和存储的AF评价值比较(再起动判定)，如果存在给定电平以上的差，就再起动基于TV-AF的AF控制(再执行)。
这样，在摄影机的TV-AF方式中，一边重复AF控制的起动→再起动判定→AF控制的再起动→再起动判定，一边驱动并控制聚焦透镜，从而在动画摄影中，控制为AF评价值总为最大。
另外，在AF方式中，存在使用外部测距传感器的外部测距方式。其中，例如在被动方式中，把来自被拍照物的光束分割为2，分别用2个感光传感器(行传感器)感光，运算来自2个传感器的信号的相关。然后，运算用行传感器的几象素的变化量，相关变为最大，根据该变化量，用三角测量的原理能取得测距信息。另外，作为主动方式，存在：使用超声波传感器，从超声波的传播速度测定距离的方式；使用红外线传感器进行三角测量，从而求出距离的方式。
还存在称作TTL(Through the Taking lens)相位差检测方式的AF方式。在该相位差检测方式中，把通过透镜的出射光瞳的光束分割为2，通过一组感光传感器分别把分割为2的光束感光。然后，通过检测按照感光量而输出的信号(相位差)的偏移量即光束的分割方向的相对位置偏移量，求出摄影透镜的散焦量，根据散焦量，直接求出向聚焦透镜的对焦位置的驱动量和驱动方向。这样，在相位差检测方式中，如果通过感光传感器，一度进行电荷的存储动作，就能取得向聚焦透镜的对焦位置的驱动量和驱动方向，所以高速的焦点调节成为可能。
但是，在特开2002-258147号公报和特开平5-64056号公报中提出组合所述外部测距方式或相位差检测方式和TV-AF方式，进行AF的方式。它们通过外部测距方式或相位差检测方式计算直至聚焦透镜的对焦位置的驱动量和驱动方向，使聚焦透镜移动到对焦位置，使用TV-AF方式进行焦点修正，以高精度取得对焦。
如上所述，在TV-AF方式下，即使变为对焦状态，如果存在AF评价值的变动，就再起动。此时，AF评价值的差分大时和小时的处理动作是相同的。因此，当到被拍照物的距离大幅度变化时，为了达到对焦状态，有时需要长时间。
另外，当到被拍照物的距离变化，但是在AF评价值中未产生差时，例如当为距离改变的真的被拍照物不同的物体，进行对焦时，有可能不进行对真的被拍照物的TV-AF的再起动，无法维持对焦状态。
发明内容
本发明的目的之一在于：提供当进行使用聚焦评价信号进行对焦位置探索的聚焦控制(例如TV-AF方式)时，能提高对焦探索控制的再执行(再起动)判定的精度，与对焦后的状况变化对应，可靠地维持对焦状态的摄像装置及其控制方法。
本发明的目的之一在于：提供当到被拍照物的距离大幅度地变化时，在对焦探索控制的再执行时，能高速地取得对焦状态的摄像装置及其控制方法。
本发明的第一技术方案，提供了一种摄像装置，其特征在于：具有：对由包含聚焦透镜的摄影光学系统形成的被拍照物像进行光电变换的摄像元件；根据该摄像元件的输出信号的给定频率成分，来输出表示所述摄影光学系统的焦点状态的聚焦评价值信号的第一检测器；输出表示来自对焦状态(in-focus state)的变化状态的变化信息之运算中所用的信号的第二检测器；和进行控制所述聚焦透镜的驱动的第一控制，以便根据所述聚焦评价值信号来探索所述聚焦透镜的对焦位置的控制器；所述控制器在进行所述第一控制后，根据来自所述第二检测器的检测信号来求出表示来自对焦状态的变化状态的变化信息，至少根据所述变化信息来进行有关所述第一控制的再执行的处理。
本发明的第二技术方案，提供了一种聚焦控制方法，由摄像装置执行，该摄像装置具有：对由包含聚焦透镜的摄影光学系统形成的被拍照物像进行光电变换的摄像元件，其特征在于：包括：根据所述摄像元件的输出信号的给定频率成分，来生成表示所述摄影光学系统的焦点状态的聚焦评价值信号的第一步骤；输入表示来自对焦状态的变化状态的变化信息之运算中所用的信号的第二步骤；进行控制所述聚焦透镜的驱动的第一控制，以便根据所述聚焦评价值信号来探索所述聚焦透镜的对焦位置的第三步骤；在进行所述第一控制后，根据所述第二步骤中的信号来求出表示来自对焦状态的变化状态的信息即变化信息的第四步骤；和至少根据所述变化信息来进行有关所述第一控制的再执行的处理的第五步骤。
通过参照附图的以下的具体的实施例的说明，本发明的摄像装置和控制方法的特征变得明确。
附图说明
下面简要说明附图。
图1是表示本发明实施例1的摄影机的系统结构的框图。
图2是表示本发明实施例2的摄影机的系统结构的框图。
图3是表示实施例1的TV-AF的控制算法的程序框图。
图4是表示实施例1的TV-AF的再起动判定和设定处理的算法的程序框图。
图5是表示基于TV-AF方式的自动聚焦的原理的曲线图。
图6是表示以往的TV-AF的再起动处理的算法的程序框图。
图7是三角测量的原理图。
图8是相关运算的原理图。
具体实施方式
首先，预先说明本发明的实施例中使用的用语。作为“有关第一控制的再执行的处理”，能列举出：根据变化信息，决定是否再执行第一控制即对焦探索控制的处理；根据变化信息，再执行对焦探索控制前，决定是否进行对焦驱动量控制(根据变化信息，求出向聚焦透镜的对焦位置的驱动量，根据该驱动量，控制聚焦透镜的驱动)的处理。另外，也有：根据聚焦评价值信号，控制所述对焦驱动量控制的聚焦透镜的驱动速度的处理；根据变化信息，控制所述对焦驱动量控制中的聚焦透镜的驱动速度的处理。
作为所述“处理”，还有根据变化信息中的表示变化方向的信息，控制对焦探索控制的再执行时的聚焦透镜的驱动开始方向的处理。
另外，作为“第二检测器”，能使用：输出用于检测到被拍照物的距离的检测信号的检测器；分割通过摄影光学系统的光，感光，从而输出与该摄影光学系统的焦点状态相应的相位差信号。
另外，作为“表示来自对焦状态的变化状态的变化信息”，能使用：有关实际位置对聚焦透镜的对焦位置的差和方向的信息；相位差检测方式中使用的从感光传感器输出的信号的相位差信息；从该相位差信号取得的有关摄影光学系统的散焦量和方向的信息；有关从对焦状态的偏移(变化)的信息。
在说明本发明的实施例前，说明本发明的前提计数即TV-AF(对焦探索控制)的概要。图6表示TV-AF的控制程序框图。
在图6中，如果开始TV-AF控制(步骤(在图中，称作Step)301)，则微驱动聚焦透镜105(步骤302)。“微驱动”是以给定微量把聚焦透镜向无限远方向和至近方向往返驱动，观察AF评价信号的变化(AF评价信号的增加)，检测对焦位置存在的方向的控制。在该微驱动中，判别为对焦方向的方向在连续给定次数变为相同时，把该方向判别为对焦位置的方向。另外，当聚焦透镜在给定次数中在同一区域中重复往返时，把该区域判定为对焦位置。此时，转移到后面描述的再起动判定处理。
接着，在步骤303中，确定通过所述微驱动，是否进行对焦判定。如果进行了对焦判定，就在步骤304中。确定通过微驱动，是否判别对焦方向。
如果未进行对焦方向判别，就返回步骤302，再度进行微驱动。而如果进行对焦方向判别，就进入步骤305，开始“梯度法驱动”。
在此，在“梯度法驱动”中，根据基于上述微驱动的方向判别结果，向AF评价值增大的方向，每次以给定驱动量驱动聚焦透镜。然后，在步骤306中，判别AF评价值是否超过峰值。即判别此前增加的AF评价值是否下降。
当判别AF评价值超过峰值时，进入步骤307，当未判别为超过峰值时，返回步骤305，继续进行梯度法驱动。
在步骤307中，因为聚焦透镜超过AF评价值变为最大(峰值)的位置给定驱动量，所以该聚焦透镜向与此前相反的方向返回给定驱动量。然后，在步骤308中，再度判别AF评价值是否达到峰值。结果，当未达到峰值时，返回步骤307，继续返回AF评价值的峰值的动作。当达到峰值时，在此变为对焦位置。
如果这样确定对焦位置，就返回步骤302，微驱动聚焦透镜，查找下一动画真帧的对焦位置。
而在步骤303中，如果判别为进行了对焦判别，就停止聚焦透镜105(步骤313)，把对焦时的AF评价值存储到未图示的存储器(步骤309)中。然后，进行再起动判定的处理。
在再起动判定的处理中，首先在步骤310中，取得这次(最新)的AF评价值。然后在步骤311中，求出存储在存储器中的上次的AF评价值和在步骤310中取得的这次的AF评价值的差(变动量)，如果该变动量大于给定值，就再度执行TV-AF(再起动)，所以返回步骤302，开始微驱动，探索新的对焦位置。
当AF评价值的变动量为给定值以下时，作为维持对焦状态的聚焦透镜，把聚焦透镜维持在停止的状态(步骤312)，返回步骤310，再取的新的AF评价值。
下面，参照附图来说明本发明的实施例。
(实施例1)
图1表示本发明实施例的摄像机(摄像装置)的结构。须指出的是，在本实施例中，说明摄影透镜一体型的摄影机，但是本发明也能应用于能安装摄影透镜的摄影机。此时，由后面描述的相机/AF微机生成的控制信号与摄影透镜内的微机通信，相机/AF微机通过该透镜微机控制聚焦透镜部件的驱动。另外，在本实施例中，说明摄影机，但是本发明也能应用于数字相机等各种摄像装置。该事实在后面描述的实施例2中也同样。
在图1中，101是第一固定透镜部件，102是进行变焦的透镜部件(以下称作变焦透镜部件)，103是光阑，104是第二固定透镜部件，105是同时具有焦点调节功能和修正变焦引起的像面移动的所谓补偿功能的透镜部件(以下，称作聚焦透镜部件)。由这些透镜部件构成的摄影光学系统是由从物体一侧(图的左侧)按顺序具有正、负、正、正的光学放大倍数的4个透镜部件构成的后聚焦系统。须指出的是，虽然记载为各透镜部件由一个透镜构成，但是实际上，可以由一个透镜构成，也可以由多个透镜构成。
变焦透镜102和聚焦透镜105分别由聚焦电机110和聚焦电机(聚焦电动机)111向光轴方向(图的左右方向)驱动。
来自被拍照物的入射光通过透镜部件和光阑101～105，在摄像元件106上成像。摄像元件106是CCD传感器或CMOS传感器等光电变换元件，把形成在摄像面上的被拍照物像变换为电信号。从摄像元件106输出的电信号由CDS/AGC电路107采样，调整增益，输入到相机信号处理电路108中。
相机信号处理电路108对从CDS/AGC电路107输入的信号进行给定的处理，生成适合于记录部件109和监视部件115的记录和显示的图象信号。记录部件109把输入的图象信号记录到记录媒体(磁带、光盘、半导体存储器等)中。监视部件115根据输入的图象信号，在电子取景器或液晶面板等的显示器上显示被拍照物图象。
而CDS/AGC电路107的图象信号输出也输出到AF门112。在AF门112中，在相当于全画面的图象信号中选择聚焦控制中使用的画面范围的信号，向AF信号处理电路(第一检测电路)113输出。在此，聚焦控制中使用的画面范围能任意设定，可以设定多个范围。
AF信号处理电路113从输入的图象信号从输入的图象信号抽出基于TV-AF方式的聚焦控制中使用的高频成分或从该高频成分生成的亮度差成分(图象信号的亮度电平的最大值和最小值的差分)等的AF评价值信号(聚焦价值信号)，把它向相机(照相机)/AF微机(微型计算机)114输出。AF评价信号表示基于来自摄像元件106的输出信号的图象的清晰度，但是清晰度根据摄影光学系统的焦点状态变化，所以结果上，变为表示摄影光学系统的焦点状态的信号。
相机/AF微机114向聚焦电机111输出控制信号，每次以微量驱动聚焦透镜部件105，从而查找AF评价值变为最大电平(最大值或其附近的值)的聚焦透镜部件105的位置(对焦位置)。该聚焦控制是“TV-AF控制”(对焦探索控制：第一控制)，包含所述“微驱动”和“梯度法驱动”。
相机/AF微机114负责摄影机全体的控制。所述AF信号处理电路113的输出和后面描述的外部测距部件(第二检测部件)126的输出输入到相机/AF微机114中，在AF控制的运算中使用。相机/AF微机114按照该运算结果，向所述聚焦电机111输出控制信号，驱动聚焦透镜部件105。
外部测距部件126是外测式即不使用通过摄影光学系统的光，计测到被拍照物的距离，输出与距离相应的信号的类型的传感器。作为外部测距部件126，能使用被动方式的距离传感器。在被动方式的测距方式下，把来自被拍照物的光束分割为2，分别使一组行传感器对这些分割为2的光束感光。然后，通过检测按照感光量输出的信号的偏移量即光束的分割方向的相对偏移量，根据三角测量方向，求出到被拍照物的距离。
图7和图8分别表示基于三角测距的距离运算的原理图。在图7中，201是被拍照物，202是第一光路用的成像透镜，203是第一光路用的行传感器，204是第二光路用的成像透镜，205是第二光路用的行传感器。行传感器203、204设置为离开基线长度B。来自被拍照物201的光中，通过成像透镜202，通过第一光路的光在行传感器203上成像，通过成像透镜204，通过第二光路的光在行传感器205上成像。在此，图8表示从收到通过第一和第二光路而成像的两个被拍照物像的行传感器203、205读出的信号的例子。2个行传感器离开基线长度B，所以从图7可知，被拍照物像信号只偏移象素数X。因此，一边错开象素，一边计算2个信号S1、S2的相关，求出相关变为最大的象素错开量，从而能计算X。从X、基线长度B、成像用透镜202、204的焦距f，通过
L＝B×f/X
用三角测量的原理求出导被拍照物的距离L。
另外，除了这样的被动方式的测距方式，作为主动方式的测距方式，存在：从使用超声波传感器测定超声波的传播速度求出距离的方式；小型相机中经常使用的运用向被拍照物投射的红外线的三角测距方式等。但是，本发明的第二检测器并不局限于这些测距方式。
相机/AF微机114根据通过来自外部测距部件126的检测信号而检测或测定的到被拍照物的距离信息、摄影光学系统的焦点距离信息，计算用于取得对焦的聚焦透镜部件105的位置，或者从表数据读出，计算现在的聚焦透镜部件105的位置对于该对焦位置的差分和方向。以下把该位置的差分和方向的计算结果称作变化信息。
在此，能从来自检测变焦透镜部件102的位置的未图示的位置传感器的输出或从变焦电机110的基准位置开始的驱动脉冲计数值取得焦点距离。另外，能从来自检测聚焦透镜部件105的位置的未图示的位置传感器的输出或从聚焦电机111的基准位置开始的驱动脉冲计数值取得聚焦透镜部件105的位置。
须指出的是，从所述位置的差分以及方向的运算结果(变化信息)能取得用于把聚焦透镜部件105驱动到对焦位置的驱动量和驱动方向。而且，在此把按照该驱动量和驱动方向驱动聚焦透镜部件105的控制方式称作第二控制即“对焦驱动量的控制”。
下面，参照图3和图4，详细说明用相机/AF微机114进行的TV-AF控制。而且，在图3和图4中，带相同圆圈符号的部分表示彼此相连。另外，有关与在前提技术中说明的步骤相同的步骤，付与相同的符号，简单说明。
在图3中，如果在步骤301中开始控制动作，相机/AF微机114进行“微驱动”，在该微驱动中，判别是否判定对焦(步骤302)和是否判别对焦方向(步骤304)。当未进行对焦判定，但是进行了方向判别时，进行“梯度法驱动”(步骤305)，把聚焦透镜部件105向AF评价值变为峰值的位置(对焦位置)驱动(步骤306～308)。然后，返回步骤302，如果在步骤303中判定对焦，就进入步骤312，停止聚焦透镜部件105，结束TV-AF控制的第一次动作。
接着，为了判定是否进行TV-AF控制的再起动(再执行)，在步骤309中，把在第一次TV-AF控制中对焦时的AF评价值(峰值)存储在未图示的存储器中。然后，进行后面描述的再起动判定和设定处理。
图4表示再起动判定和设定处理的内容。首先，相机/AF微机114根据来自外部测距部件126的检测信号，取得到被拍照物的距离信息(步骤820)。然后，在步骤821中，如上所述，根据该距离信息计算包含聚焦透镜部件105的现在位置(实际位置)的偏移量(变化量)、表示从现在位置观察对焦方向位于哪个方向的偏移方向(变化方向)的变化信息。
接着，在步骤309中，取得这次(最新)的AF评价值。
接着，在步骤822中，判定在步骤821中取得的变化信息中的偏移量是否比第一给定值大。在此，“第一给定值”是与此后判别的AF评价值的变动量大小无关，与TV-AF控制的再起动成为必要即视为产生对于对焦状态的焦点偏移的偏移量的最小值对应的值。
从聚焦透镜部件105的对焦位置的偏移量比第一给定值还大表示只此现在的聚焦透镜部件105的位置就从对焦位置偏移某程度的量。此时，在基于TV-AF控制的对焦位置的探索中，在判别为对焦前有可能需要长时间。因此，在本实施例中，此时，在TV-AF控制的再起动前，进行所述“对焦驱动量的控制”。
但是，也存在到被拍照物的距离变化，但是在现状的图象中判别为未发生模糊(AF评价值的变动量小)的状况。例如，对于与距离改变的真的被拍照物不同的对象物，进行对焦的情形。但是，此时因为被拍照物距离变化，所以不认为是正确的对焦位置，所以有必要把聚焦透镜部件105移动到正确的对焦位置。但是，此时如果以过高速度移动聚焦透镜部件105，图象就有可能大幅度模糊，所以希望把驱动速度设定为较低的速度。
因此，相机/AF微机114在步骤822中判别偏移量比第一给定值大时，首先进入步骤311，求出刚才存储在存储器中的上次的AF评价值和步骤310中取得的这次的AF评价值的差(变动量)，判别该变动量是否比第二给定值大。在此，“第二给定值”在TV-AF控制中视为对焦范围的AF评价值变动量中设定为最大值。
AF评价值变动量比第二给定值大时，进入步骤823。当从聚焦透镜部件105的对焦位置的偏移量比第一给定值大，并且AF评价值的变动量比第二给定值大时，在现在的聚焦透镜部件105的位置，摄影光学系统的焦点状态从对焦状态大幅度偏移。即有必要使聚焦透镜部件105移动较大的量。因此，为了以高速把聚焦透镜部件105驱动到对焦位置附近，在步骤823中，把“对焦驱动量控制”中的聚焦透镜部件105的驱动速度(即聚焦电机111的驱动速度)设定为可设定的速度范围中的最大速度和给定的中间速度之间的速度(第一驱动速度)。此时的驱动速度的设定按照步骤821中求出的偏移量的大小，即偏移量越大，设定越高的速度。另外，可以总设定最大速度。
而在步骤311中，当AF评价值的变动量为第二给定值以下时，进入步骤824，把“对焦驱动量控制”中的聚焦透镜部件105的驱动速度设定为可设定的速度范围中的比所述给定中间速度还慢的速度(第二驱动速度)。即通过慢慢驱动聚焦透镜部件105，防止图象大幅度模糊，并向正确的对焦位置移动。
而且，如果在步骤823、824中设定驱动速度，就进入步骤825，从变化信息中的偏移量计算聚焦透镜部件105到对焦位置的驱动量(或从表数据读出)，按计算的驱动量，把聚焦透镜部件105向与变化信息中的偏移方向相同的方向驱动(步骤826)。据此，聚焦透镜部件105移动到应该通过TV-AF探索的对焦位置附近。
然后，进入图3的步骤302，再执行(再起动)TV-AF的“微驱动”和“梯度法驱动”。据此，能使聚焦透镜部件105向新(正确)对焦位置高速移动。
另外，在步骤822中，当变化信息中的偏移量为第一给定值以下时，进入步骤830，判别AF评价值的变动量是否比所述第二给定值还大。
当判别AF评价值的变动量比第二给定值还大时，不进行所述“对焦驱动量控制”而立刻再起动TV-AF，但是此前在步骤831中，判别变化信息中的偏移方向(对焦位置相对于现在位置的方向)是否为极近侧。如果是极近侧，就进入步骤832，把TV-AF的“微驱动”中聚焦透镜部件105的驱动开始方向设定为极近侧。如果偏移方向是无限远一侧，就把“微驱动”中聚焦透镜部件105的驱动开始方向设定为无限远一侧。
据此，在TV-AF的再起动的“微驱动”中，聚焦透镜部件105不会暂时向错误的方向驱动，能在短时间中使聚焦透镜部件105向目标的对焦位置移动。
而在步骤830中，当AF评价值的变动量为第二给定值以下时(变化信息中的偏移量为第一给定值以下，并且AF评价值的变动量为所述第二给定值以下时)，维持正确的对焦位置，进入步骤834，不进行TV-AF的再起动(即禁止再起动)，返回步骤820，重复再起动判定的处理。
(实施例2)
图2是表示本发明实施例2的摄影机(摄像装置)的系统结构的框图。在本实施例中，有关与所述实施例1公共的构成要素，付与和实施例1相同的符号，代替说明。
在实施例1中，说明使用外部测距部件126作为第二检测部件的情形，但是在本实施例中，说明采用TTL(内测)相位差检测部件的情形。
本实施例的摄影光学系统由从物体一侧(图的左侧)按顺序配置的第一固定透镜部件101、变焦透镜部件102、聚焦透镜部件105、光阑103和成像透镜部件120构成。由这些透镜部件构成的摄影光学系统是由从物体一侧按顺序具有正、负、负、正的光学放大倍数的4个透镜部件构成的后聚焦系统。须指出的是，在图中虽然记载为各透镜部件由一个透镜构成，但是实际上，可以由一个透镜构成，也可以由多个透镜构成。
另外，121是配置在聚焦透镜部件105和光阑103之间，进行用于自动聚焦的光分割，把一方的分割光通过子平面镜122向后面描述的相位差检测部件引导的半棱镜。
相位差检测部件由使来自子平面镜122的光束成像的AF成像透镜123、具有用于相位差检测方式的一对行传感器(AF传感器)124的AF电路125构成。
相机/AF微机114通过AF电路125，从表示成像在一对AF传感器124上的2像的偏移量的相位差信号，计算作为变化信息的摄影光学系统的焦点偏移量(散焦量)和焦点偏移方向(散焦方向)。
须指出的是，在这样的结构的摄影机中，光阑103在动画摄影中实际在工作，所以在光阑103的跟前，有必要通过半棱镜121把入射到摄影光学系统中的光束分割。
在本实施例中，能使用与实施例1中说明的同样的算法，进行TV-AF的再起动判定处理。即代替根据外部测距部件126的输出信号计算的聚焦透镜部件105的对于对焦位置的偏移量和偏移方向，对于在图4的步骤822、825和831中使用的变化信息(在步骤821中计算的变化信息)，使用根据相位差信号计算的散焦量和散焦方向。
须指出的是，在所述各实施例中当在图3的步骤830中进行AF评价值得变动量判定时，按照AF评价值的变动量的大小，使“微驱动”时的驱动速度变化。此时，当AF评价值的变动量的超过第二给定值的量大时，使驱动速度高，当超过的量小时，把驱动速度设定得低。据此，通过TV-AF的再起动，能使聚焦透镜部件105迅速移动到对焦位置。
另外，在步骤822中，当变化信号中的偏移量为第一给定值以下时，因为被拍照物距离的变化小，所以判断从对焦位置的偏移小。因此，把步骤830中的判定阈值即第二给定值设定为很小，能把AF评价值的变动差作为判断材料更显著地观察。据此，能提高对焦精度。
另外，在实施例1中，能按各焦点距离把聚焦透镜部件105相对于被拍照物距离的位置存储在设置在微机114外的外部存储器或设置在微机114内的内部存储区中，在实施例2中，按各焦点距离，把聚焦透镜部件105对于焦点偏移量(散焦量)存储在设置在微机114外的外部存储器或设置在微机114内的内部存储区中。据此，在求出聚焦透镜部件105的驱动量的步骤825中，可以只读出存储的数据，所以与使用运算式进行计算时相比，能加速处理动作。
在步骤822中的聚焦透镜部件105对于对焦位置的偏移量的判定中，也能用以焦点深度为基准的关系表示。此时，预先按照各焦点距离和光阑值，在外部存储或内部存储区中存储偏移量或相位差和焦点深度的关系。据此，是否对焦的判定处理速度提高。另外，虽然未发生这么大的模糊，但是，能防止大幅度驱动聚焦透镜部件105等进行错误动作。此时，如果焦点距离缩短，则焦点深度变浅，所以小的偏移量就发生模糊，如果焦点距离长则焦点深度变深，所以小的偏移量不发生模糊。
如上所述，根据所述各实施例，通过在从TV-AF的对焦时的再起动处理中，使用通过外测距离检测方式或相位差检测方式取得的从对焦状态的变化信息、AF评价值等2个判断材料，能可靠进行再起动的判定。
而且，当再起动必要时，通过外测距离检测方式或相位差检测方式取得的偏移量(变化信息)比第一给定值大，并且AF评价值为比第二给定值大时，根据该偏移量，设定在TV-AF的再起动之前进行的对焦驱动量控制中的聚焦透镜部件105的驱动速度。据此，能缩短直到此后进行的TV-AF的时间，并且，能得到更正确的对焦位置。另外，当通过外测距离检测方式或相位差检测方式取得的偏移量比第一给定值大，并且AF评价值为比第二给定值小时，降低对焦驱动量控制中的聚焦透镜部件105的驱动速度，抑制模糊的发生，同时向对焦位置移动，从而能提高对焦状态的稳定性，并且能使透镜向正确的对焦位置驱动。
当通过外测距离检测方式或相位差检测方式取得的偏移量比第一给定值小，并且AF评价值为比第二给定值大时，按照由外测距离检测方式或相位差检测方式取得的偏移方向，设定再起动的TV-AF(微驱动)中的聚焦透镜部件105的驱动开始方向，从而聚焦透镜部件105能向对焦位置正确开始移动。此时，按照AF评价值的变动量的大小，使微驱动的驱动速度变化，从而能进行更快速的再起动处理。
换句话说，根据所述各实施例，至少参照根据与聚焦评价值信号不同的信号(与被拍照物距离相应的信号或相位差信号)而取得的变化信息，进行有关对焦探索控制(TV-AF控制)的再执行的各种处理，所以即使产生象以往只用对焦探索控制无法对应的状况变化，也能正确维持对焦状态。
具体地说，根据变化信息决定是否再执行对焦探索控制，从而在以往的再执行(再起动)判定中，未进行再起动的状况下，也能再执行对焦探索控制。
另外，通过根据变化信息，决定再执行对焦探索控制前是否进行对焦驱动量控制，即使到被拍照物的距离大幅度变化时，首先以高速使聚焦透镜移动到对焦位置附近，通过此后的对焦探索控制，移动到对焦位置，所以能以短时间取得精度高的对焦状态。
另外，根据聚焦评价值信号或变化信息，控制所述对焦驱动量控制中的聚焦透镜的驱动速度，能进行适合于应该驱动聚焦透镜的量的速度的聚焦透镜驱动。因此，能避免在驱动小驱动量时，由于高速驱动聚焦透镜，发生对于对焦位置的走过(即发生模糊)，或由于以低速驱动大的驱动量，需要长时间才到达对焦。
而且，根据变化信息中的表示变化方向的信息来控制对焦探索控制的再执行时的聚焦透镜的驱动开始方向，据此，在再执行时的初期，不会弄错聚焦透镜的驱动方向，能以更短的时间获得对焦状态。

Claims (22)

1.一种摄像装置，其特征在于：具有：
对由包含聚焦透镜的摄影光学系统形成的被拍照物像进行光电变换的摄像元件；
根据该摄像元件的输出信号的给定频率成分，来输出表示所述摄影光学系统的焦点状态的聚焦评价值信号的第一检测器；
输出表示来自对焦状态的变化状态的变化信息之运算中所用的信号的第二检测器；和
进行控制所述聚焦透镜的驱动的第一控制，以便根据所述聚焦评价值信号来探索所述聚焦透镜的对焦位置的控制器；
所述控制器在进行所述第一控制后，根据来自所述第二检测器的检测信号来求出表示来自对焦状态的变化状态的变化信息，至少根据所述变化信息来进行有关所述第一控制的再执行的处理。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：
作为所述处理，所述控制器至少根据所述变化信息来决定是否再执行所述第一控制。
3.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于：
当所述变化信息中表示变化量的值比第一给定值大时，所述控制器再执行所述第一控制。
4.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于：
所述控制器在所述变化信息中表示变化量的值比第一给定值小，并且所述聚焦评价值信号的变动量比第二给定值大时，再执行所述第一控制，当表示所述变化量的值比所述第一给定值小，并且所述聚焦评价值信号的变动量比所述第二给定值小时，禁止所述第一控制的再执行。
5.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：
所述控制器根据所述变化信息来求出所述聚焦透镜向对焦位置的驱动量，并根据该驱动量来进行控制该聚焦透镜的驱动的第二控制；
作为所述处理，根据所述变化信息来决定在再执行所述第一控制前是否进行所述第二控制。
6.根据权利要求5所述的摄像装置，其特征在于：
所述控制器在所述变化信息中表示变化量的值比第一给定值大时，在再执行所述第一控制前进行所述第二控制。
7.根据权利要求6所述的摄像装置，其特征在于：
所述控制器根据所述聚焦评价值信号来控制所述第二控制中的所述聚焦透镜的驱动速度。
8.根据权利要求7所述的摄像装置，其特征在于：
当所述聚焦评价值信号的变动量大于第二给定值时，所述控制器把所述聚焦透镜的驱动速度设定为第一驱动速度，当所述聚焦评价值信号的变动量小于所述第二给定值时，所述控制器把所述聚焦透镜的驱动速度设定为比所述第一驱动速度还低的第二驱动速度。
9.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：
所述控制器根据所述变化信息来求出所述聚焦透镜向对焦位置的驱动量，根据该驱动量来进行控制所述聚焦透镜的驱动的第二控制，并且在所述第一控制之前进行所述第二控制；
作为所述处理，根据所述变化信息来控制所述第二控制中的所述聚焦透镜的驱动速度。
10.根据权利要求9所述的摄像装置，其特征在于：
所述变化信息中的表示变化量的值越大，则所述控制器把所述第二控制中的所述聚焦透镜的驱动速度设定得越高。
11.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：
作为所述处理，所述控制器根据所述变化信息中的表示变化方向的信息，来控制所述第一控制的再执行时的所述聚焦透镜的驱动开始方向。
12.根据权利要求11所述的摄像装置，其特征在于：
所述控制器在所述变化信息中的表示变化量的值比第一给定值小，并且所述聚焦评价值信号的变动量比第二给定值大时，控制所述聚焦透镜的驱动开始方向。
13.根据权利要求11所述的摄像装置，其特征在于：
所述控制器按照所述聚焦评价值信号的变动量来控制所述第一控制中的所述聚焦透镜的驱动速度。
14.根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于：
所述控制器按照有关所述摄影光学系统的焦点深度的信息来变更所述第一给定值。
15.根据权利要求4所述的摄像装置，其特征在于：
所述控制器按照有关所述摄影光学系统的焦点深度的信息来变更所述第一给定值。
16.根据权利要求6所述的摄像装置，其特征在于：
所述控制器按照有关所述摄影光学系统的焦点深度的信息来变更所述第一给定值。
17.根据权利要求12所述的摄像装置，其特征在于：
所述控制器按照有关所述摄影光学系统的焦点深度的信息来变更所述第一给定值。
18.根据权利要求1～17中任意一项所述的摄像装置，其特征在于：
所述第二检测器输出用于检测到被拍照物的距离的检测信号。
19.根据权利要求1～17中任意一项所述的摄像装置，其特征在于：
所述第二检测器把通过所述摄影光学系统的光分割后进行感光，据此，输出与所述摄影光学系统的焦点状态相应的相位差信号。
20.一种聚焦控制方法，由摄像装置执行，该摄像装置具有：对由包含聚焦透镜的摄影光学系统形成的被拍照物像进行光电变换的摄像元件，其特征在于：包括：
根据所述摄像元件的输出信号的给定频率成分，来生成表示所述摄影光学系统的焦点状态的聚焦评价值信号的第一步骤；
输入表示来自对焦状态的变化状态的变化信息之运算中所用的信号的第二步骤；
进行控制所述聚焦透镜的驱动的第一控制，以便根据所述聚焦评价值信号来探索所述聚焦透镜的对焦位置的第三步骤；
在进行所述第一控制后，根据所述第二步骤中的信号来求出表示来自对焦状态的变化状态的信息即变化信息的第四步骤；和
至少根据所述变化信息来进行有关所述第一控制的再执行的处理的第五步骤。
21.一种摄像装置，其特征在于：具有：
对由包含聚焦透镜的摄影光学系统形成的被拍照物像进行光电变换的摄像元件；
根据该摄像元件的输出信号的给定频率成分，来输出表示所述摄影光学系统的焦点状态的聚焦评价值信号的第一检测器；
输出表示来自对焦状态的变化状态的变化量之运算中所用的信号的第二检测器；和
进行控制所述聚焦透镜的驱动的第一控制，以便根据所述聚焦评价值信号来探索所述聚焦透镜的对焦位置的控制器；
所述控制器在进行所述第一控制后，根据由来自所述第二检测器的检测信号所求出的从对焦状态开始的变化量，来进行有关所述第一控制的再执行的处理。
22.一种聚焦控制方法，由摄像装置执行，该摄像装置具有：对由包含聚焦透镜的摄影光学系统形成的被拍照物像进行光电变换的摄像元件，其特征在于：包括：
根据摄像元件的输出信号的给定频率成分，来生成表示所述摄影光学系统的对焦状态的聚焦评价值信号的第一步骤；
输入表示来自对焦状态的变化状态的变化量之运算中所用的信号的第二步骤；
进行控制所述聚焦透镜的驱动的第一控制，以便根据所述聚焦评价值信号来探索所述聚焦透镜的对焦位置的第三步骤；和
在进行所述第一控制后，根据由所述第二步骤中的信号所求出的从对焦状态开始的变化量，来进行有关所述第一控制的再执行的处理的第四步骤。
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