CN1536384A - 摄像装置、该摄像装置的控制方法以及程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供摄像装置、该摄像装置的控制方法以及程序。该摄像装置是一种使用小型低价的手动操作用的环构件，可最优化对于该环构件的操作的线性的焦点变化的应答性，而无损该环构件的操作性的摄像装置。由环旋转检测电路(603、604)来检测聚焦环(600)的旋转操作状况。照相机微机(116)，基于环旋转检测电路(603、604)的检测结果使聚焦透镜(105)在光轴方向上移动和停止。照相机微机(116)，至少依照焦点深度，来控制对于由环旋转检测电路(603、604)检测出的聚焦环(600)的旋转操作状况的线性的焦点变化的应答性。

Description

摄像装置、该摄像装置 的控制方法以及程序

技术领域

本发明涉及一种摄像装置、该摄像装置的控制方法以及执行该控制方法的程序，尤其涉及搭载了通过手动来移动聚焦透镜的功能的摄像装置、该摄像装置的控制方法以及执行该控制方法的程序。

背景技术

以往，在民用的透镜一体化照相机中，能够实现低价化、系统的简化、透镜镜筒的小型轻量化的内聚焦式的透镜单元已成为主流。

图10是表示以往所用的内聚焦式的透镜单元的概略结构的图。在图10中，101是被固定的第1透镜组、102是进行变倍的第2透镜组、103是光圈、104是被固定的第3透镜组、105是兼具焦点调节功能和对因变倍造成的焦点面的移动进行校正的、所谓补偿功能的第4透镜组(下面称为“聚焦透镜”)，106是摄像面。

在如图10那样构成的透镜系统中，由于聚焦透镜105兼具补偿功能和焦点调节功能，故即使焦点距离相等，对焦在摄像面106上用的聚焦透镜105的位置，也因被摄体距离而异。

当在各焦点距离中使被摄体距离变化时，若对使对焦在摄像面106上用的聚焦透镜105的位置进行连续绘制，则成为图11那样的轨迹。因此，如果在变倍中，依照被摄体距离选择图11所示的对焦轨迹，并按照此对焦轨迹使聚焦透镜105移动，则可进行没有模糊的变倍。

当在这样的内聚焦式的透镜单元中，手动驱动变倍透镜或者聚焦透镜的情况下，一般设置与透镜组和透镜光轴同心圆状地设置的，并不与聚焦透镜105机械地进行联结的操作构件，电检测此操作构件的操作量，并使透镜移动与该操作量相应的量。

其中，为了实现与上述聚焦类型的操作感或者业务用照相机的操作感同样的操作感，而提案出将一体地形成在旋转环上的编码器嵌入镜筒，并电检测此编码器的旋转方向和旋转速度由此使变倍透镜或者聚焦透镜移动的、如图12A～图12D那样的方式。

图12A的600是嵌入镜筒的旋转环600，此旋转环600，与聚焦透镜104同心圆状地进行设置，并一体地形成具有梳形构造部602的编码器601。在这里，旋转环600作为与聚焦透镜105不接触地使聚焦透镜105移动的操作构件来表示，下面称为聚焦环。

在上述梳形构造部602中，设置分别具有图12B所示投光部606和受光部607的两个投受光元件(下面成为环旋转传感器)603、604，并使编码器601的梳形构造部602通过环旋转传感器603、604的投光部606和受光部607之间的沟槽部。

从而，在梳形构造部602的梳齿通过上述沟槽部时，来自投光部606的光未被入射到受光部607其输出电流大幅减少，在梳形构造部602的梳齿和梳齿之间的部分通过上述沟槽部时，来自投光部606的光被入射到受光部607其输出电流大幅增加。

若使编码器601旋转，则环旋转传感器603、604的输出信号，就如图12C或者图12D那样进行变化。即，构造为环旋转传感器603、604的位置关系，被决定成两个输出信号的相位偏差适当的量，基于输出信号的变化的周期检测旋转量或者旋转速度，基于两个输出信号的相位关系来检测旋转方向。

此外，图12C和图12D的关系是，例如若设图12C为使聚焦环600正方向旋转时的环旋转传感器603、604的输出波形，则图12D为其反旋转方向旋转时的环旋转传感器603、604的输出波形。

通过装备图12A～图12D所示的编码器601，并依照聚焦环600的旋转操作驱动步进电机等的透镜致动器，即使是内聚焦式的透镜单元，也可一边维持与上述类型的透镜单元恰好相同的操作感，一边通过电动变倍/电动聚焦来进行变倍动作/聚焦动作(例如参照日本特开平10-10405公报)。

但是，在上述以往的内聚焦式的透镜单元的手动操作时，若基于环旋转传感器603、604的输出信号检测聚焦环600的旋转速度，并依照该旋转速度进行焦点移动的控制，则在低速旋转操作时和高速旋转操作时变得对焦的聚焦环600的旋转位置将不同，就发生操作感与机械地连接在聚焦透镜上的聚焦环不同这样的问题。

相对于此，若将依照聚焦环600的旋转量进行移动的焦点(punt)移动量(聚焦移动量)设成线性特性，则能够使在低速旋转操作时和高速旋转操作时成为对焦的聚焦环600的旋转位置相同，可实现与机械地连接在聚焦透镜上的聚焦环相同的操作感。

但是，在将上述聚焦环600的旋转量和焦点移动量设成线性特性的情况下，就很难使相对于聚焦环600的旋转量的焦点移动量的应答性最优。

例如，在较低设定应答性以通过聚焦环600的微妙的操作可靠地使其对焦，则在从大模糊状态进行焦点进给的情况等，要求较高的应答性这样的操作状况下，如果不使聚焦环600旋转多次就不能焦点进给至对焦位置。

反之，在使应答性优先进行设定以通过聚焦环600较少的旋转量获得较大的焦点移动量，则在对焦位置附近的微妙的焦点操作中，就会发生使聚焦环600稍微旋转就越过对焦位置、使聚焦环600稍微反旋转又焦点移动至越过了对焦位置的位置这样的搜寻现象。

为了解决此问题，需要提高聚焦环600的旋转量的检测精度。为了提高此旋转量的检测精度，考虑加细图12A～图12D所示的梳形构造部602的梳齿的间距，使每次旋转的齿数增加，但由于在梳齿的机械的成形精度上有限度，故必须加大聚焦环600的直径，在小型化、低价格化这一点上就成为问题。

另外，近年来，摄像元件的小型化、多像素化推进，摄影图像的容许错乱圆变小。为此，作为编码器601所需求的性能，要求更高精细的焦点控制，希望使对于聚焦环600的旋转操作的焦点移动量的应答性更低。在此情况下，在模糊时的焦点进给中，就需要更进一步多地使聚焦环600旋转，则不能忽视操作性的劣化。

进而，在低亮度下的被摄体的摄影等中，使快门速度低速连续地进行摄影以确保充分的亮度的情况下(所谓慢快门摄影)，显示在监视器等上的摄影图像，就成为间断的(例如在快门速度1/2秒时，成为一秒钟2个画面的图像)，所以摄影者只能间断地确认对于聚焦环600的操作的焦点变化，进而已焦点变化的摄影图像，就相对聚焦环600的操作在时间上被延迟显示。

为此，即使在通常的快门速度下没有问题的环应答性，在低速的快门速度下，若依照所显示的摄影图像的对焦度使其焦点变化则摄影者自身施加伺服，结果就反复进行焦点移动的搜寻，进行焦点对合就变得极其困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用小型低价的手动操作用的环构件，可最优化对于该环构件的操作的线性的焦点变化的应答性，而无损该环构件的操作性的摄像装置、该摄像装置的控制方法以及执行该控制方法的程序。

为了达到上述目的，本发明的第1技术方案提供一种摄像装置，包括：聚焦透镜；可旋转的环构件；检测该环构件的旋转操作状况的检测装置；基于该检测装置的检测结果使聚焦透镜在光轴方向上移动和停止的控制装置；以及至少依照焦点深度，来控制对于由检测装置检测出的该环构件的旋转操作状况的线性的焦点变化的应答性的应答性控制装置。

根据与第1技术方案有关的摄像装置，就可使用小型低价的手动操作用的环构件，最优化对于该环构件的操作的线性的焦点变化的应答性，而无损该环构件的操作性。

上述摄像装置最好是，还包括，包含聚焦透镜的光学透镜组，和将经由该光学透镜组所摄影的摄影图像记录在记录介质上的记录装置；应答性控制装置，依照基于摄影图像的像素密度和记录在记录介质上的记录图像的像素密度进行了修正的焦点深度，来控制对于由检测装置检测出的环构件的旋转操作状况的线性的焦点变化的应答性。

上述摄像装置最好是，应答性控制装置，依照曝光时间，来控制对于由检测装置检测出的环构件的旋转操作状况的线性的焦点变化的应答性。

上述摄像装置最好是，应答性控制装置，作为线性的焦点变化的应答性，来控制聚焦透镜的聚焦速度的应答性。

上述摄像装置最好是，应答性控制装置，作为线性的焦点变化的应答性，来控制聚焦透镜的线性的聚焦移动量的应答性。

上述摄像装置最好是，检测装置，由光电变换式的传感器构成。

上述摄像装置最好是，检测装置，由磁式的传感器构成。

上述摄像装置最好是，环构件，沿聚焦透镜的光轴同心圆状地进行设置，并不与上述聚焦透镜机械地进行联结。

上述摄像装置最好是，聚焦透镜是内聚焦式的透镜单元。

为了达到上述目的，本发明的第2技术方案提供一种摄像装置的控制方法，所述摄像装置至少包含可旋转的环构件；检测该环构件的旋转操作状况的检测装置；以及基于该检测装置的检测结果使聚焦透镜在光轴方向上移动或停止的控制装置，该控制方法，至少依照焦点深度来控制对于由检测装置检测出的该环构件的旋转操作状况的线性的焦点变化的应答性。

为了达到上述目的，本发明的第3技术方案提供一种使计算机执行摄像装置的控制方法的控制程序，所述摄像装置至少包含可旋转的环构件；检测该环构件的旋转状况的检测装置；以及基于该检测装置的检测结果使聚焦透镜在光轴方向上移动或停止的控制装置，所述控制方法具有至少依照焦点深度，来控制对于由检测装置检测出的上述环构件的旋转操作状况的线性的焦点变化的应答性的内容。

本发明上述及其他的目的、特征和优点，通过以附图为参照的下面的说明将变得更加清楚。

附图说明

图1是表示与本发明的第1实施形式有关的摄像装置的概略结构的图。

图2A图1的环旋转检测电路的连线图。

图2B相同的等价电路图。

图3A～3C是用于说明使2相脉冲4倍程以生成上下计数值的方式的图。

图4是表示第1实施形式中的基于聚焦环的旋转操作的对焦控制的流程图。

图5A是表示根据焦点距离的F值的变化的图。

图5B是表示根据光圈直径的F值的变化的图。

图5C是表示根据焦点距离的聚焦位置灵敏度的变化的图。

图6是用于说明在记录介质上记录静止图像、活动图像的情况下的记录密度的图。

图7是表示本发明的第2施形式中的基于聚焦环的旋转操作的对焦控制的流程图。

图8是表示本发明的第3施形式中的基于聚焦环的旋转操作的对焦控制的流程图。

图9A是表示第1实施形式中的对于聚焦环的旋转量的聚焦移动量的应答性的图。

图9B是表示第2实施形式中的对于聚焦环的旋转量的聚焦移动量的应答性的图。

图9C是表示第3实施形式中的对于聚焦环的旋转量的聚焦移动量的应答性的图。

图10是表示以往的内聚焦式的透镜结构的图。

图11是表示变倍中的聚焦补偿透镜的对焦点轨迹的图。

图12是用于说明一体地形成在聚焦环上的编码器的图。

具体实施方式

下面，基于附图详细地说明本发明的施形式。

图1是表示与本发明的第1实施形式有关的摄像装置的概略结构的图。

来自被摄体的光，通过被固定的第1透镜组101、进行变倍的第2透镜组102(下面称为变倍透镜)、光圈103、被固定的第3透镜组104、兼具焦点调节功能和对因变倍造成的焦点面的移动进行校正的补偿功能的第4透镜组105(下面称为聚焦透镜)，被成像在CCD等摄像元件106上。

图1所示的聚焦环600、环旋转传感器603、604与在上述以往例子中所说明的相同，具有同样的功能。环旋转检测电路137与后述的图2的电路等价。

通过上述各透镜而成像于摄像元件106的光学像，由摄像元件106进行光电变换，并作为摄像信号(摄影图像信号)用放大器110放大成最佳的信号电平，被输入到照相机信号处理电路112。在由照相机信号处理电路112变换成标准电视信号后，用放大器132放大成最佳的电平，被送往磁记录再现装置133作为摄影图像进行记录。另外，此摄影图像信号还被送往LCD显示电路134，显示在LCD135上。

此外，在LCD135上，还显示用于将摄影模式和摄影状态、警告等告知摄影者的信息。此时，由照相机微机116控制字符发生器136以取出与上述信息有关的字符信号，并用LCD显示电路134与摄影图像信号进行混合，由此在LCD135上重叠并显示上述信息和摄影图像。

另外，被输入到照相机信号处理电路112的摄像信号，可使用内部存储器进行JPEG变换处理，并记录在卡介质等静止图像记录介质114上。进而，被输入到照相机信号处理电路112的摄像信号，被输入到AF信号处理电路113，生成AF评价值。此AF评价值，由照相机微机116读出，被利用于对焦控制。

另外，照相机微机116，检测变倍开关130和AF开关131的状态，或者检测光控开关单元140的状态。光控开关单元140，在与开关的按下量相应的两个位置上分别具有开关，在半按状态下，能够通过AF在对焦位置上进行聚焦锁定。另外，在全按(深按)状态下，能够将图像取入照相机信号处理电路112内的存储器(省略图示)，并在磁记录再现装置133或静止图像记录介质114等上进行静止图像记录。

照相机微机116，根据模式开关单元107的状态，来判别是活动图像摄影还是静止图像摄影，并经由照相机信号处理电路112，来控制磁记录再现装置133或静止图像记录介质114，将适合于记录介质的图像信号供给它们。另外，照相机微机116在模式开关单元107为再现状态的情况下，还进行读出在磁记录再现装置133或静止图像记录介质114中所记录的图像并使其再现的控制。

照相机微机116，具有电机控制部118，在电机控制部118的控制下，基于计算机变倍程序119如下面那样控制变倍电机驱动器122、聚焦电机驱动器126，由此进行变倍动作。

即，电机控制部118，在AF开关131断开、变倍开关130被按下时，通过依照变倍开关130被按下的方向，在景深或者广角方向上使变倍透镜102驱动，同时使聚焦透镜105驱动来进行变倍动作。此时，电机控制部118，基于预先所存储的透镜CAM数据120将信号送往变倍电机驱动器122、聚焦电机驱动器126，对变倍电机121、聚焦电机125进行驱动控制。

另外，电机控制部118，在AF开关131接通、变倍开关130被按下时，由于需要继续保持对焦状态，故不仅参照透镜CAM数据120，还参照从AF信号处理电路113发送的AF评价值信号，边保持AF评价值信号成为最大的状态边进行变倍动作。

另外，电机控制部118，通过下面那样的电机控制，来进行对焦控制。即，电机控制部118，在AF开关131接通但变倍开关130未被按下时，按照AF程序117，将信号送往聚焦电机驱动器126以使从AF信号处理电路113发送的AF评价值信号成为最大，并经由聚焦电机125使聚焦透镜移动，由此进行自动焦点调节动作。

进而，在通过模式开关单元107设定了手动聚焦模式的情况下(在AF开关131断开变倍开关130未被按下的状态下聚焦环600进行了旋转操作的情况)，电机控制部118，依照聚焦环600的旋转操作状况，进行聚焦透镜105的移动控制，以通过手动聚焦操作来使焦点变化。

照相机微机116，通过对直接连接到电源138的开关139(相当于图2A和图2B的Vss-SW)进行开/关控制，来使对于环旋转检测电路137的电源供给开/关。

图2A和图2B是图1的环旋转检测电路137的连线图以及等价电路图。

此外，照相机微机116通过仅在手动聚焦模式时，对环旋转检测电路137进行通电，来谋求省电。

在此通电时，环旋转传感器603、604的光电二极管D(参照图2B)发光，但由于依照聚焦环600的旋转，利用编码器601的梳齿的投光/遮光被反复，故光电晶体管Tr的输出信号，成为脉冲输出(参照图3A、图3B)。

2个环旋转传感器603、604被配置成输出信号的相位偏差90度，2相脉冲输出被送往照相机微机116。在照相机微机116中，通过检测2相脉冲的相位关系，来确定旋转方向，且通过对2相脉冲的逻辑变化次数进行计数，来检测旋转量。具体来讲，通过使用作为一般的微机功能而装备的2相脉冲的事件计数功能和脉冲累加器功能，在硬件上没有读漏地生成与旋转方向和旋转量相应的上下计数值。

图3A～3C是用于说明使2相脉冲4倍程(quad-edge evaluation)以生成上下计数值的方式的图。在图3A、图3B中，示出正旋转/反旋转的不同环旋转方向的2相脉冲输出波形，图3C中示出所生成的上下计数值的示意图。

现在，当处于图中①的相位状态时，若在图3A的正旋转时相位状态变化为①→②→③→④，则环旋转传感器603、604的输出状态变化为(H，L)→(H，H)→(L，H)→(L，L)。通过此状态变化上下计数值，如图3C那样，计数值增加。

另一方面，若在图3B的反旋转时相位状态变化为①→②→③→④，则环旋转传感器603、604的输出状态变化为(H，H)→(H，L)→(L，L)→(L，H)，所以上下计数值如图3C那样，计数值减少。

事件计数器功能，通过对这些2相脉冲的状态变化进行边缘检测，在一方的边缘变化时检测另一方的H/L逻辑，硬件地进行使上下计数值相应增加1或者减少1。通过对2相脉冲的双方进行此检测，就能以4倍程的精度生成与旋转方向相应的增减计数值。

图4是表示依照用图3A～图3C的检测方法所检测出的环旋转使聚焦透镜105移动的对焦控制的流程图。此外，图4的对焦控制，同步于图像信号的垂直同步信号来进行(图7的第2实施形式、图8的第3实施形式也同样)。另外，与第1实施形式有关的对焦控制，由照相机微机116来执行(与图7的第2实施形式、图8的第3实施形式有关的对焦控制也同样)。

在图4的步骤S401中开始处理，首先读入用事件计数功能自动地进行了计数的计数值(步骤S402)。在步骤S403中，比较所读入的计数值和上次的计数值(α)，如果有变化，则设聚焦环600进行了旋转，进入步骤S406。

另一方面，如果计数值没有变化，则设聚焦环600未进行旋转，禁止聚焦透镜105的驱动(步骤S404)，将在步骤S402中所读入的计数值作为上次的计数值α进行保持(步骤S405)，结束处理(步骤S417)。

在步骤S406中，计数值与上次的计数值α相比以判别是增加还是减少，如果增加，则将聚焦透镜105的驱动方向设定成靠近方向(步骤S407)，如果减少，则将聚焦透镜105的驱动方向设定成无穷远方向(步骤S408)。

接着，从步骤S409到步骤S415，依照计数值的差分量来设定聚焦速度。然后，将聚焦驱动命令输出给电机驱动器126(步骤S416)，将在步骤S402中所读入的计数值作为上次的计数值α进行保持(步骤S405)，结束处理(步骤S417)。

接着，对从步骤S409到步骤S415的处理详细地进行说明。从步骤S409到步骤S413是用于在步骤S414中决定当前的透镜状态下的焦点深度的前处理。焦点深度表示肉眼不能识别出模糊的深度范围，一般用透镜的F值和容许错乱圆直径δ的乘法值Fδ来表达。

此Fδ，表示摄像元件106的感光面上的深度范围，相当于即便使聚焦透镜105、摄像元件106相对地进行移动也不能感知焦点变化的相对移动量。在通过聚焦透镜105的移动进行焦点调节的本实施形式的情况下，即使聚焦透镜105相应聚焦电机125的1个脉冲进行移动，若换算成摄像元件106的移动，则也只是移动不足聚焦透镜105的聚焦位置灵敏度(例如0.8)的移动量。

从而，如本实施形式那样，在通过聚焦透镜105进行焦点调节的情况下，焦点深度就为，

[数学式1]

焦点深度＝Fδ/聚焦位置灵敏度。

另外，在透镜的F值中，有在焦点距离变化中伴随通过变倍透镜102的光量变化而亮度变化的所谓可变F，和在利用光圈控制的亮度调节中所决定的F值，F值较大的某一方的F值相当于实际的透镜的亮度。

图5A、图5B中示出根据焦点距离的F值的变化，以及根据光圈直径的F值的变化的情形。此外，图5C示出根据焦点距离进行变动的聚焦透镜105的聚焦位置灵敏度的情形。

将图5A～图5C的变化状况作为查找表预先保存在照相机微机116内，将焦点距离(变倍透镜位置信息：给与图1的变倍电机121的变倍步进脉冲数)和光圈开口径(光圈位置信息：图1的编码器129的输出)作为输入变量，而获得表输出值。

返回图4，在步骤S409中，计算并决定容许错乱圆直径δ。容许错乱圆直径δ，一般在单板照相机的情况下，相当于作为摄像元件106的像素尺寸的单元尺寸的大约2倍。这是基于1个像素的大小(单元尺寸)为分辨率限度，但通过在摄像元件106之前配备光学低通滤波器，以在形成摄影图像时大于等于特定频率的重叠成分不形成莫尔条纹等的伪分辨率，来将成为分辨率限度的像素的大小设为约2个像素(大约单元尺寸×2)。在这里，设为

[数学式2]

容许错乱圆直径δ＝摄像元件的单元尺寸×2。

接着，以变倍透镜102的位置为基础，从图5A的查找表读入可变F的F值(步骤S410)，从图5B的查找表读入与光圈位置相应的F值(步骤S411)。在步骤S412中，将在步骤S410和步骤S411中所读入的F值之中，较大的F值决定为当前的光学系统F值。然后，在步骤S413中，从图5C的查找表读入与变倍透镜102的位置相应的透镜位置灵敏度，在步骤S414中，通过上述数学式1决定焦点深度。

步骤S415是作为本发明的特征的、将对于聚焦环600的旋转操作的聚焦移动量(焦点变化)的应答性，设定成用焦点深度进行了标准化的应答性的处理。

通过步骤S415的处理，由于对于聚焦环600的旋转操作的焦点的变化方法，通常依据用焦点深度进行了标准化的聚焦移动量的变化，所以在通过聚焦环600的旋转操作进行焦点对合时摄影者感到的操作感，无论在怎样的摄影场景下都一样。

特别是，由于依照焦点距离变化和光圈状态变化进行变化的透镜的F值变得越大，就能够越高地设定对于聚焦环600的旋转操作的聚焦移动量(焦点变化)的应答性，所以可均一地保持肉眼可见的模糊变化不变，同时兼顾通过较少的旋转操作的焦点进给，和对焦位置附近的微妙的焦点对合。

在步骤S415中，依照聚焦环600的旋转使聚焦速度变化，以使聚焦透镜以预定的特性移动。聚焦速度用在一秒间移动的步进电机(聚焦电机125)的脉冲数来表达，单位是脉冲/sec、所谓的pps。在本实施形式中，在聚焦环600的旋转操作成为最小量的情况下的每1个垂直同步期间的聚焦移动量，就成为焦点深度的1/4。即，在焦点深度内就存在4个点的对焦停止位置。

因此，聚焦速度Fsp，用下面的数学式3计算出。这里，与垂直同步频率相乘是为了换算成pps单位系，用1个脉冲移动量来除焦点深度是为了换算成脉冲单位体系。

[数学式3]

Fsp＝1/4×(焦点深度)/(1个脉冲移动量)×(垂直同步频率)×(旋转量(|计数值-α|))

第1实施形式中的对于聚焦环600的旋转的聚焦移动量(聚焦速度)的应答特性，就成为图9A那样。由于对聚焦环600的旋转聚焦移动量以线性特征进行变化，所以不论缓慢旋转还是迅速旋转聚焦环600，都可在聚焦环600的同一旋转位置上，获得相同的焦点状态。

另外，由于可随着焦点深度变深，如1102那样提高应答特性1101，所以即使在焦点对合时的微妙操作中，也可一边在焦点深度内确保4个点的对焦停止位置，一边使其对快速的焦点进给响应良好地进行应答，而不用多次旋转聚焦环600。

接着，对本发明第2实施形式进行说明。

在第2实施形式中，将对于聚焦环600的旋转操作的聚焦移动量(焦点变化)的应答性，设定成以与摄影图像的像素密度和记录在记录介质上的记录图像的像素密度之比相应的实质的焦点深度进行了标准化的应答性。

例如，在向卡介质等的静止图像记录中，由于记录摄像元件106的全部像素，故焦点深度就等于在第1实施形式中所说明的容许错乱圆直径，但在活动图像记录时，由于在带介质等中仅记录由DV格式所规定的像素，故实质的焦点深度，就依照摄影图像的像素密度和记录在记录介质上的记录图像的像素密度之比进行变化。

例如，如图6所示那样若以200万像素的摄像元件106为例，则在静止图像记录时，由于原样记录1652H×1244V的200万像素(参照图6的1201)，故容许错乱圆直径用摄像元件106的单元尺寸进行决定，相对于此，在活动图像记录时，被缩小成1280H×960V的122万像素(参照图6的1202)，并作为DV格式的720H×480V(参照图6的1203)来进行记录，故在摄影者观看所记录的图像时，就实质相当于单元尺寸在水平方向放大了1280/720倍大小的容许错乱圆直径。

也就是，在活动图像记录时，由于能够将容许错乱圆直径放大1280/720倍，故与静止图像记录时相比，就可提高对于聚焦环600的旋转操作的聚焦移动量(焦点变化)的应答性，同时若不按此容许错乱圆直径的增大量来相应提高上述的应答性，则成为即使在反方向旋转聚焦环600，用监视器等也不能感知焦点移动的结果。

基于图7的流程图来说明，考虑了以上事项的伴随聚焦环600的旋转操作的与第2实施形式有关的对焦控制。

此外，在这里，仅说明与第1实施形式不同的部分，系统结构及其他与第1实施形式相同的地方的说明就省略。另外，在图7的流程图中，在与图4的流程图相同的处理步骤上附加相同的步骤编号。

图7的步骤S702至S415是用于决定对于聚焦环600的旋转操作的聚焦移动量(焦点变化)的应答性的处理步骤，在从步骤S702到步骤S414的处理中，依照摄影图像的像素密度和记录在记录介质上的记录图像的像素密度之比来决定实质的焦点深度，在步骤S415的处理中，与第1实施形式同样地决定与实质焦点深度相应的聚焦速度。

在步骤S702中，按照摄影模式计算出记录在实际的记录介质上的实质容许错乱圆直径。此实质容许错乱圆直径，用在上述数学式2的右项上乘以缩小比率的下述数学式4来计算出。

[数学式4]

实质容许错乱圆直径δ＝(摄像元件的单元尺寸×2)

×(切出像素密度)/(记录像素密度)。

这里，像素密度例如相当于每个视角的像素数，切出像素密度相当于切出视角(摄像元件106的对角长)的像素数。例如在摄像元件106为上述200万像素的情况下，水平方向的摄像元件106的像素密度，在静止图像记录时为1652像素，在活动图像记录时为1280像素。

另一方面，由于记录像素密度，成为记录图像的视角下的像素数，故在静止图像记录时为1652像素，在活动图像记录时为720像素，因为在活动图像记录时成为1280/720倍，所以容许错乱圆直径就实质上变大。

由于在活动图像切出不是缩小而是1倍时，切出像素数为720H×480V，故实质容许错乱圆直径与静止图像的情况相同。反之在扩大切出的情况下，实质容许错乱圆直径就变小。

第2实施形式中的对于聚焦环600的旋转的聚焦移动量的应答特性，成为图9B那样。即，切出处理的缩小率越大，实质焦点深度就越深，就可提高应答性。

这样，在第2实施形式中，由于将基于用摄像元件106的像素间距所决定的容许错乱圆直径和光学系统的F值的焦点深度，变换成与记录在记录介质上的记录图像的像素密度相应的换算成实质的容许错乱圆直径的实质的焦点深度，故可依照记录图像的像素分辨率来最优化对于聚焦环600的旋转的聚焦移动量(聚焦速度)的应答特性。

例如，在记录摄像元件106的全部有效像素的静止图像摄影中，由于像素分辨率较高，故依照摄像元件106的像素间距进行细密的焦点进给的应答，在缩小有效像素的一部分以480(V)×720(H)的DV格式进行带记录的活动图像摄影时，由于摄像元件106的像素分辨率明显变粗，所以通过依照较粗的像素间距换算值使聚焦环600旋转，就能够均一地保持对于聚焦环600的旋转的模糊变化不变地提高在活动图像摄影时多用的焦点进给的应答性。

接着，对本发明的第3实施形式进行说明。

在第3实施形式中，即使是低速快门等的长时间曝光条件，也通过聚焦环600实现平滑的焦点对合。在第3实施形式中也仅说明与第1、第2实施形式不同的部分，系统结构及其他与第1、第2实施形式相同的地方的说明就省略。

基于图8的流程图来说明，伴随聚焦环600的旋转操作的与第2实施形式有关的对焦控制。此外，在图8的流程图中，在与图4、图7的流程图相同的处理步骤上附加相同的步骤编号。

图8的步骤S702至S802是用于决定对于聚焦环600的旋转操作的聚焦移动量(焦点变化)的应答性的处理步骤，在从步骤S702到步骤S414的处理中，按照记录在记录介质上的记录图像的像素密度来决定实质的焦点深度(与上述第2实施形式相同)，在步骤S802中，决定与实质焦点深度、以及曝光时间相应的聚焦速度。

在步骤S802中计算聚焦速度的计算公式，为用曝光场数除上述数学式3的右项的下述数学式5。

[数学式5]

Fsp＝1/4×(焦点深度)/(1个脉冲移动量)×(垂直同步频率)×(旋转量(|计数值-α|))/(曝光场数)

这里，曝光场数是由摄影时的快门速度所决定的曝光场数，例如在NTSC的照相机中快门速度为1/60sec～高速快门速度时，设定1场的曝光场，在1/30sec的快门速度时，设定2场的曝光场数，在1/2sec的低速快门速度时，设定30场的曝光场数。

这样，由于随着快门速度变得低速而设定较大的曝光场数，故如图9所示那样，结果对于聚焦环600的旋转的聚焦移动量(聚焦速度)的应答特性就相应地低下。即，越是长时间曝光，每个单位旋转操作的聚焦移动量就越减少。

由此，在低亮度下的被摄体的摄影等中，使快门速度低速进行摄影以确保充分的亮度的摄影模式的情况下，显示在监视器等上的摄影图像，就成为间断的(例如在快门速度1/2秒时，成为一秒钟2个画面的图像)，由于摄影者只能间断地进行对于聚焦环600的旋转操作的焦点变化的确认，若摄影者依照显示画面使其对焦则摄影者自身施加伺服，结果就可简单地使焦点对合而不用反复进行焦点移动的搜寻。

此外，本发明并不限定于上述第1～第3实施形式，例如虽然在第1～第3实施形式中，假定照相机和透镜进行了一体化的摄像装置，但也能适用于可交换透镜的交换透镜类型的摄像装置。

另外，虽然在第1～第3实施形式中，作为与手动操作有关的聚焦环600的旋转传感器，使用光学传感器进行了说明，但也可以使用磁传感器。在此情况下，磁传感器，例如取代图6、图12A～图12D的梳齿形状部602而在圆周上配置用预定的磁化间距进行了磁化的磁石，取代相位关系被保持的2组光中断器元件(环旋转传感器)603、604而配置MR传感器等的2相磁阻元件，将作为这些磁阻元件的输出信号的大致正弦波强度信号和大致余弦波强度信号，用比较器等信号处理电路波形整形成2相脉冲信号并进行输出，由此就可进行同样的聚焦环的旋转检测。

这样的磁传感器，与在使用了光学传感器的情况下所需要的梳齿形状部602相比，就能够高精度地检测聚焦环600的旋转状况(旋转方向、旋转量、旋转速度)。

如以上所说明那样，根据本发明，就能实现使用小型低价的手动操作用的环构件，可最优化对于该环构件的操作的线性的焦点变化的应答性，而无损该环构件的操作性的摄像装置。

另外无需赘言，本发明的目的也可以这样达到，即通过将记录了实现上述实施形式的功能的软件程序代码的存储介质(或记录介质)提供给系统或者装置，该系统或者装置的计算机(或CPU和MPU)读出并执行保存在存储介质中的程序代码。

在此情况下，从存储介质读出的程序代码自身就将实现上述实施形式的功能，该程序代码以及存储了该程序代码的存储介质就将构成本发明。

另外无需赘言，不仅包含通过计算机执行所读出的程序代码，上述实施形式的功能得以实现的情况，还包含基于该程序代码的指示，在计算机上运行的操作系统(OS)等进行实际处理的一部分或者全部，通过该处理上述实施形式的功能得以实现的情况。

进而无需赘言，还包含当从存储介质读出的程序代码，被写入到插入计算机的功能扩展卡和/或连接到计算机的功能扩展单元上所具备的存储器以后，基于该程序代码的指示，该功能扩展卡和/或功能扩展单元上所具备的CPU等进行实际处理的一部分或者全部，通过该处理上述实施形式的功能得以实现的情况。

另外，上述程序，只要能够用计算机实现上述实施形式的功能即可，其形式也可以具有对象代码、由解释程序所执行的程序、被供给OS的脚本数据等形式。

作为供给对应于上述图4、图7、图8所示的流程图的程序的记录介质，例如RAM、NV-RAM、软盘(FLOPPY)(注册商标)、光盘、磁光盘、CD-ROM、MO、CD-R、CD-RW、DVD(DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡、其他的ROM等只要能够存储上述程序即可。或者，上述程序也可以通过从连接到因特网、商用网络、或局域网等的未图示的其他计算机和数据库等进行下载来供给。

Claims (11)

1.一种摄像装置，其特征在于，包括：

聚焦透镜；

可旋转的环构件；

检测该环构件的旋转操作状况的检测装置；

基于该检测装置的检测结果使上述聚焦透镜在光轴方向上移动和停止的控制装置；以及

至少依照焦点深度，来控制对于由上述检测装置检测出的上述环构件的旋转操作状况的线性的焦点变化的应答性的应答性控制装置。

2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：

还包括，包含上述聚焦透镜的光学透镜组，和将经由该光学透镜组所摄影的摄影图像记录在记录介质上的记录装置；

上述应答性控制装置，依照基于上述摄影图像的像素密度和记录在上述记录介质上的记录图像的像素密度进行了修正的焦点深度，来控制对于由上述检测装置检测出的上述环构件的旋转操作状况的线性的焦点变化的应答性。

3.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：

上述应答性控制装置，依照曝光时间，来控制对于由上述检测装置检测出的上述环构件的旋转操作状况的线性的焦点变化的应答性。

4.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：

上述应答性控制装置，作为上述线性的焦点变化的应答性，来控制上述聚焦透镜的聚焦速度的应答性。

5.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：

上述应答性控制装置，作为上述线性的焦点变化的应答性，来控制上述聚焦透镜的线性的聚焦移动量的应答性。

6.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：

上述检测装置，由光电变换式的传感器构成。

7.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：

上述检测装置，由磁式的传感器构成。

8.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：

上述环构件，沿聚焦透镜的光轴同心圆状地进行设置，并不与上述聚焦透镜机械地进行联结。

9.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：

上述聚焦透镜是内聚焦式的透镜单元。

10.一种摄像装置的控制方法，所述摄像装置至少包含可旋转的环构件；检测该环构件的旋转操作状况的检测装置；以及基于该检测装置的检测结果使聚焦透镜在光轴方向上移动或停止的控制装置，该控制方法的特征在于：

至少依照焦点深度来控制对于由上述检测装置检测出的上述环构件的旋转操作状况的线性的焦点变化的应答性。

11.一种使计算机执行摄像装置的控制方法的控制程序，所述摄像装置至少包含可旋转的环构件；检测该环构件的旋转操作状况的检测装置；以及基于该检测装置的检测结果使聚焦透镜在光轴方向上移动或停止的控制装置，其特征在于：

所述控制方法具有至少依照焦点深度来控制对于由上述检测装置检测出的上述环构件的旋转操作状况的线性的焦点变化的应答性的内容。

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