CN1749795A - 图像摄取装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明根据拍摄目的不同，即使图像摄取帧数或者图像摄取场数不同，也能够平稳并且高速地转换焦点检测装置。AF方式选择部分对应图像摄取信号的帧数或者场数，切换直接测距AF单元以及图像摄取信号AF检测部分的焦点检测方法。

Description

图像摄取装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及具有自动焦点检测功能的图像摄取装置及其控制方法。

背景技术

以往提出了提取图像摄取信号的高频部分，寻找其变为最大的地方(波峰的顶点)判断为聚焦点的TTL方式的自动聚焦(以下称为AF)方式。以下将该方式AF称为图像摄取信号AF。

这种方式因为不需要用于自动焦点检测的机械部件等，所以能以低成本来实现，进而，由于用图像摄取信号本身来进行焦点的判断，所以有精度高、无历时变化等特点。特别是在用高像素图像摄取元件进行拍摄等时，由于焦点精度严格，所以对于一切不受机械部件的历时变化的影响的图像摄取信号AF是非常有效的。

这种方式，为了判断波峰的顶点(hill)，即聚焦点，从一端到另一端扫描全部区域把握波峰的形状，或者进行所谓的登山(hillclimbing)动作。如果用扫描把握波峰的形状，由于能看得见焦点模糊或者聚焦的动作，所以有不适合于在动态拍摄或监视中进行预览的状态的缺点。另外，登山动作一般在动态拍摄或者监视预览动作中被经常使用，但是从远离聚焦点的透镜位置开始的情况，由于是从波峰的形状平坦的部分开始，所以很难判别波峰的顶点方向在哪里，当波峰的顶点方向错误，具有要进行去到和波峰的顶点相反的一端之后再返回等麻烦的动作，并且直到聚焦为止的时间需要花费很久这样的问题。

另一方面，使用了红外线三角测距方式(infrared triangulardistance measurement system)或者目光分配相位差检测方式(pupildivision phase difference detection system)的TTL或直接测距方式的自动聚焦(以下称为直接测距AF)因为可测定直接距离，所以不需要用于检测聚焦点位置的扫描动作、登山动作，具有可高速判别聚焦点的特点，但是需要用于自动焦点检测的机械部件等，由于用和图像摄取系统不同的系统进行测距，所以有因历时变化或者温度变化，聚焦位置容易错误，或者由于距离在图像摄取图像和测距位置上有视差发生等缺点。特别，在应用于高像素的图像摄取元件的情况下，也有因历时变化或温度变化所引起的聚焦位置错误导致严重的焦点模糊的情况。

于是，作为提高AF的性能的一个装置，提出了通过组合图像摄取信号AF和直接测距AF，组合相互优秀的地方，在高速下实现高精度的自动聚焦的混合型AF。作为这两个AF方式的选择方法，提出响应拍摄转换的操作，从外部(external)测距AF切换为图像摄取信号AF的方式(例如，参考专利文献1：特开平2001-264622)。

但是，这种方式是面向静态拍摄的，不是面向在无图像摄取转换的操作中，以追镜(panning)方式依次改变被拍摄物进行拍摄的动态拍摄。另外，提出了以两个方式检测聚焦位置，在比较了两个聚焦位置的测定结果基础上，在测定结果具有预定数目以上的不同的情况下，根据条件选择一种方式的方法(参考特开2001-264622号公报)。但是，这种方式由于检测聚焦位置，因此将进行预扫描的方式作为前提，作为动画用的AF，由于看得见扫描动作，所以获取了不需要的图像。

进而，提出了用直接测距AF，驱动到仅离前焦点/后焦点的位置规定的量之后，切换到图像摄取信号AF，在切换后不能检测出对比度情况下再次返回到直接测距AF中(参考特开2001-141984号公报)。

另外，提出了在焦点偏离很大的情况下，用相位差方式进行方向判别/监视速度控制，如果检测出了高频部分，用图像摄取信号AF进行AF(参考特开平3-81713号公报)。

另一方面，以往的拍摄动画的数字图像摄取机，由于TV的方式限于NTSC、PAL等，所以在NTSC方式下一般1秒钟大约60场(field)的隔行拍摄(60I)，或者在PAL方式下一般一秒钟大约50帧(frame)的隔行拍摄(50I)，图像摄取元件也对应该周期进行驱动。但是，近年由于TV的数字播放、高清电视播放、电影的数字拍摄等普及化，所以数字图像摄取机也能够以各种图像摄取格式进行图像摄取。

即使仅列举出电视的播放方式，在480i，480p、720p、1080i的解像度下也存在60场/帧的区域或者50场/帧的区域。另外，逐行的情况下使用帧数，60帧的情况表现为60p，30帧的情况显示为30p。隔行的时候使用场数，60场的情况表现为60I，50场的情况表现为501。另外，当考虑用计算机进行动画重放，一般是用逐行拍摄比30帧少的帧数(20P、15P、10P等)的动画，另外，考虑到和胶片动画的互换性，一般是一秒钟24帧的24P的拍摄。

另外，在暗的地方进行的拍摄等是进行高感光度拍摄，这种情况下，通常是采用通过从记录场/帧数减去图像摄取装置的场/帧数，来进行长时间曝光拍摄的慢门(slow shut)拍摄的动画拍摄技术。这种情况下，为了长时间曝光，图像摄取装置的场/帧数减少，但是最终的视频信号的场/帧数一定是对应播放的方式或者电视的接口。

在来自以往的图像摄取信号AF用于动画拍摄的情况下，生成用于显示、记录的动画图像摄取信号，同时，从其中一部分得到AF的评估值，所得到的信息量依赖于图像摄取的场数/帧数。图像摄取的场数/帧数多的情况下，可进行平稳的聚焦动作，但是当场数/帧数少的时候，存在一直到聚焦为止的速度变慢，平稳聚焦动作变得很困难的缺点。另外，也存在对于活动的被拍摄物的跟踪也变慢的缺点。如果是面向静止图像的图像摄取信号AF，只在AF时通过改变在AF使用中图像摄取元件的驱动方法，可暂时地增加帧数，当是在动画拍摄中由于AF和动画记录是同时进行的，所以不可以像上述那样做。

发明内容

因此，本发明目的是根据拍摄目的，即使图像摄取帧数或者图像摄取场数不同，也能够平稳并且高速地切换焦点检测装置。

为了解决上述课题，根据本发明的第一方面，图像摄取装置其特征在于：具有根据入射光输出被拍摄物像的图像摄取信号的图像摄取装置；可变地控制上述图像摄取装置的每单位时间的图像摄取信号的输出间隔的输出间隔控制装置；检测焦点的多个焦点检测装置；控制上述多个焦点检测装置进行的焦点检测的控制装置；其中上述控制装置根据上述输出间隔控制装置检测的图像摄取信号的输出间隔，改变上述多个焦点检测装置的焦点检测方法。

根据本发明的第二个方面，是一种根据入射光输出被拍摄物像的图像摄取信号的图像摄取装置和检测的焦点的多个焦点检测装置的图像摄取装置的控制方法，其特征在于：具有可变地控制上述图像摄取装置每单位时间的图像摄取信号的输出间隔的输出间隔控制步骤；根据上述输出间隔控制步骤得到的图像摄取信号的输出间隔，切换上述多个焦点检测装置的焦点检测方法的控制步骤。

本发明的其他的特征和优点通过下面的附图来进行描述，其中相同或者相似的部分用同一附图标记表示。

附图说明

图1是表示本发明一个实施方式的概念结构图。

图2是表示本发明第一到第三实施方式共有的搭载了自动焦点检测装置的照相机的结构图。

图3是表示图2的AF信号处理单元的一个实施方式的图。

图4是用于说明本发明第一实施方式的动作的图。

图5是表示本发明第一实施方式的焦点控制单元的算法的流程图。

图6是用于说明本发明第二实施方式的动作的图。

图7是表示本发明第二实施方式的焦点控制单元的算法的流程图。

图8是用于说明本发明的第三实施方式的动作的图。

图9是表示本发明的第三实施方式的焦点控制单元的算法的流程图。

图10是用于说明图2的AF信号处理单元234的第四实施方式的内容的图。

图11是表示生成本发明第五实施方式的聚焦度信号IFA的例子的图。

图12是用于说明用于切换本发明第六实施方式的聚焦检测装置的基准信号的图。

具体实施方式

以下，参考附图详细说明适合本发明的优选的实施方式。图1是表示本发明的一实施方式的概念结构图。

101是直接距离测距单元，将距离信号D作为检测结果输出。102是图像摄取信号AF检测单元，输出图像摄取信号AF的评估值FV。103是进行使用了图像摄取信号AF评估值FV的登山动作所进行的聚焦点探索动作的登山控制单元。104是根据101的距离信号和102的图像摄取信号AF检测输出的某一个或者两个，生成AF方式选择基准信号的AF选择基准信号生成单元。105是根据104的AF选择基准信号和来自102的图像摄取信号的帧/场数来决定AF方式的选择，通过切换开关106选择直接测距AF和图像摄取信号AF检测，向107透镜驱动单元传输的AF方式选择单元。

图2是表示搭载了后述本发明的第一至第三实施方式共有的自动焦点检测装置的照相机的结构的图。这里所说的照相机是总称拍摄动画或静止画面，并存储在磁带、固体存储器、光盘或磁盘等的各种媒体中的、所谓的视频摄像机或者数码静态照相机等，一般称之为照相机。照相机内的各单元经由总线258被连接，各单元具有由主CPU251控制的结构。

透镜单元201中具有固定1群透镜202、变焦透镜211、光圈203、固定3群透镜221、聚焦透镜231，由这些光学部件通过在图像摄取元件241上成像进行被拍摄物的图像摄取。

变焦控制单元213按照主CPU251的指示，经由变焦马达212驱动变焦透镜211。

在图像摄取元件241上所成的图像，用图像摄取元件241进行光电变换，用图像摄取信号处理单元242将其整理为图像信号，并且图像摄取信号TVS被输入到AF信号处理电路234。在AF信号处理电路234中制作用于登山AF控制的FV信号和表示聚焦度IFA信号，并向聚焦控制单元233输入。

另外一方面，外部测距AF检测模块230，通过由外部测距AF用目光分配光学系统238检测在相位差检测器239上所成的两个被拍摄物图像的相位差，来计算到被拍摄物的距离信号D，输入到聚焦控制单元233。在聚焦点控制单元233上根据外部测距AF距离信号D和图像摄取信号AF评估值FV/聚焦度IFA，通过经由聚焦马达232驱动聚焦透镜231，实现自动聚焦(AF)。

在图像摄取信号处理单元242中整理的图像信号暂时被存储在RAM254中。存储在RAM254中的图像信号用图像压缩解压电路253进行压缩处理，并存储在图像记录媒体257中。与此平行，存储在RAM254中的图像信号用图像处理单元252缩小·放大处理成合适的大小，通过在监视显示器250中显示，以实时方式对拍摄者反馈拍摄图像。另外，在拍摄之后通过在监视显示器仅以规定时间显示拍摄图像，可进行拍摄图像的确认。

操作开关256中具有电源开关、变焦开关、释放(release)开关、监视显示器ON/OFF开关等。电源开关进行照相机的电源ON/OFF，变焦开关是用于进行驱动变焦的指示。

释放开关具有两段按压的结构，将第一段称为SW1，第二段称为SW2。在静止图像拍摄中，在SW1上进行来自拍摄待机的还原或者拍摄开始准备的指示(例如、自动聚焦的开始、测光(photometry)开始指示)，在SW2上指示进行拍摄，并指示将图像记录到图像记录媒体257中。另外，在动画拍摄的情况下，通过操作一次SW2，开始记录，通过在记录状态下再次操作，停止记录。监视显示器ON/OFF开关用于切换是否向监视显示器250显示处于图像摄取状态的图像。

电源管理单元260检查连接到其上的电池259的电源状态，对电池进行充电、电源管理。

在这些动作之前，当照相机从OFF状态起动，则存储在闪存255中的程序被加载到RAM254的一部分中，主CPU251按照加载到该RAM254中的程序进行动作。以上是搭载了自动焦点检测装置的照相机的结构说明。

(第一实施方式)

然后，说明本发明的第一实施方式。

图3是表示图2的AF信号处理单元234的一个实施方式的图。来自图像摄取信号处理单元242的图像摄取信号TVS，通过用1个或者多个测距栅仅提取出画面内的一部分的图像摄取信号，用带通滤波器(BPF)302仅提取规定的高频成分，用检波器303进行峰值保持(peak holding)或者积分等检波处理，来输出图像摄取信号AF评估值FV，并向聚焦控制单元233输出。

另外，通过了测距栅301的TVS用低通滤波器304去掉高频成分，用行最大值电路305检测水平一行的亮度最大值，用行最小值电路306检测水平一行的亮度最小值。用加法器307算出水平一行的最大值和最小值的差(最大值-最小值)，用峰值保持电路308检测测距栅内的所有行的最大值-最小值的峰值MM。这大约相当于测距栅内的对比度的最大值。通过用MM对每个测距栅除FV，算出每个测距框的聚焦度IFA。

测距栅301是多个的情况下，与此相连的电路也成为多个，AF评估值FV/聚焦度IFA也成为多个信号，在聚焦控制单元233上，从多个信号中根据条件选择，根据多个信号进行自动聚焦动作。

图4是用于说明本实施方式的动作的图。

图像摄取信号AF评估值FV根据被拍摄物的种类或者拍摄条件(被拍摄物亮度、照度、焦距等)在聚焦点上的等级(level)大幅变化。图4的FV(A)表示从拍摄到一般的被拍摄物A的情况下的很模糊(非聚焦)到聚焦点为止，移动聚焦透镜231时的信号的变化。另一方面，FV(B)是高对比度的被拍摄物B的情况的信号变化，FV(C)是低对比度的被拍摄物或者低照度被拍摄物C的情况的信号变化。

与此相对，聚焦度IFA在被拍摄物是A、B、C的任意一种情况下，在聚集点上的等级是基本相同的等级。因此，不论是A、B、C任意一个被拍摄物，如果用公共的阈值判断聚集度IFA等级，则出现同样程度的模糊情况。图像摄取信号在通常的拍摄状态下(帧速率/场速率是60/秒左右的情况)，通过用TH1从外部测距AF切换成图像摄取信号AF，在以往同等程度模糊的情况的位置上，从相位差检测AF平稳地替换到图像摄取信号AF，使用图像摄取信号AF快速到达聚焦点。

另一方面，图像摄取信号的帧速率(1秒钟内的帧数)低的情况(30P、24P、慢门拍摄等)为了使其快速到达聚焦点，由于使用图像摄取信号AF进行的控制速度变慢，需要在离聚焦点更近的位置切换。进而，在帧速率低的情况下，通过用TH2从外部测距AF切换到图像摄取信号AF，可和在帧速率高的情况一样平稳地快速到达聚焦点。

然后，使用图5的流程图说明本实施方式的聚焦控制单元233的算法。从步骤S501开始，在步骤S502上首先将1代入表示AF状态的AFMODE中。在步骤S503上，同步进行图像摄取信号处理电路242的图像摄取信号处理、AF信号处理电路234的AF信号处理、相位差检测电路239的相位差检测处理。

在步骤S504上，从AF信号处理电路234中取得FV信号和IFV信号，从相位差检测电路239中取得距离信号D。在步骤S505上，根据AFMODE，分支到步骤S511、步骤S521、步骤S531。最初，因为AFMODE是1，所以分支到步骤S511。

在步骤S511上，根据在步骤S504上取得的距离信号D和现在的聚焦透镜231的位置，决定透镜的驱动方向和速度。即，决定方向和速度，以使得在透镜接近距离信号D的位置的方向上，在距离远时高速，在距离近时低速。如果距离信号D和现在的透镜位置一致，则决定停止透镜驱动速度。

在步骤S512上，检查现在的图像摄取信号的帧速率，在601或者60P等的帧速率高的情况下进入步骤S513，在30P、24P、慢门拍摄等的帧速率低的情况下进入步骤S514。在步骤S513上，将在步骤S504上取得的IFA的等级和阈值TH11进行比较。当比TH1小的时候进入步骤S541，大的时候，因为在聚焦附近，所以在步骤S515上，将2代入AFMODE，进入步骤S541。

在步骤S541上，以所决定的马达速度和方向驱动透镜，进到步骤S503后，以和图像摄取元件的读出周期(图像摄取信号处理周期)同步反复上述操作。另一方面，在步骤S514上，将在步骤S504上取得的IFA的等级和阈值TH2进行比较。当比TH2小时，进到步骤S541，当大时，因为在聚焦附近，所以在步骤S515将2代入AFMODE，进到步骤S541。

然后，在步骤S505上，AFMODE是2的情况下，分支到步骤S521。在步骤S521上，进行判断在步骤S504上取得的图像摄取AF信号FV是增加还是减少(因为是和图像摄取元件241的上次的读出结果进行增减比较，所以在算法中未作描述，但是保持着上次的FV值)。

如果在步骤S521上FV增加的情况，进入到步骤S541，未增加的情况，进入到步骤S522。在步骤S522上，逆转透镜的驱动方向，在步骤S523上判别通过FV的峰值之后是否减少。在步骤S523上判断为未通过峰值的情况，进入到步骤S541，判断为通过了峰值的情况进入到步骤S524。

在步骤S524上，将3代入AFMODE。在步骤S505上，当AFMODE判断为是3的情况下，进入到步骤S531。在步骤S531上，透镜返回到FV的峰值位置并停止(聚焦)。在步骤S532上，监视在FV的峰值的位置上(聚焦位置)的FV等级是否变化的同时，监视距离信号D离聚焦位置是否变化。未变化的情况进入步骤S541，变化了的情况下，在步骤S533将1代入AFMODE，进入到步骤S541(再起动)。

(第二实施方式)

然后，说明本发明的第二实施方式。

图6是用于说明本发明的第二实施方式的动作的图。在本实施方式上，在通常拍摄状态下(帧速率或者场速率是60/秒左右的情况下)，图像摄取信号按照在第一实施方式上已经说明的那样，直到规定的聚焦度前使用外测相位差检测，在聚焦附近使用图像摄取信号AF检测聚焦点。另一方面，图像摄取信号的帧速率低的情况下(30P、24P、慢门拍摄等)，首先执行外测相位差检测引导到用外测相位差检测所检测到的聚集点上，在用外测相位差聚焦后，用图像摄取信号AF再次进行聚焦点检测。

然后，关于本实施方式的算法，使用图7进行说明。另外，在图7中，因为在和图5相同标记的步骤是作同样的工作，所以省略说明。在步骤S701上，根据在步骤S504上取得的距离信号D和现在的聚焦透镜231的位置，决定透镜的驱动方向和速度。即，决定方向和速度，使得在透镜接近距离信号D的位置的方向上，距离远的情况下高速，距离近的情况下低速。如果距离信号D和现在的透镜位置一致，则决定停止透镜的驱动速度。

在步骤S702上，调查现在的图像摄取信号的帧速率，在60I或者60P等的帧速率高的情况下进入步骤S703，30P、24P、慢门拍摄等帧速率低的情况下进入步骤S704。

在步骤S703上，将在步骤S504上取得的IFA的等级和阈值TH1进行比较。当比TH1小的情况下进入步骤S541，当大的情况下，因为在聚焦附近，所以在步骤S705上将2代入AFMODE，进入步骤S541。

在步骤S541上，以所决定的马达的速度和方向驱动透镜，进入到步骤S503之后，以和图像摄取元件的读出周期(图像摄取信号的处理周期)同步反复上述操作。另一方面在步骤S704上，判别在步骤S504上取得的距离信号D离现在的聚焦透镜231的位置是否聚焦。聚焦的情况下进入步骤S705，非聚焦的情况下，反复进到步骤S541。

(第三实施方式)

然后，说明本发明的第三实施方式。

图8是用于说明本发明的第三实施方式的动作的图。在本实施方式下，在通常拍摄状态(帧速率或者场速率是60/秒左右的情况)下，图像摄取信号按照在第一实施方式中已经说明的那样，直到规定的聚焦度之前使用外测相位差检测进行检测，在聚焦附近用图像摄取信号AF检测聚焦点。另一方面，图像摄取信号的帧速率极低的情况(慢门拍摄、30P、24P、15P、10P、5P等)，仅用外测相位差检测将透镜引导到用外测相位差检测的聚焦点上来完成聚焦。

然后，关于本发明的第三实施方式的算法，使用图9进行说明。另外，在图9上，因为和图5相同的标记的步骤是作相同的动作，所以省略说明。在步骤S911上，根据在步骤S504上取得的距离信号D和现在的聚焦透镜231的位置，决定透镜的驱动方向和速度。也就是决定方向和速度，以使得在透镜靠近距离信号D的位置的方向上，在距离远的情况下高速，在距离近的情况下低速的方式。如果距离信号D和现在的透镜位置一致的话，因为认为是聚焦，所以决定停止透镜驱动速度。

在步骤S912上，检查现在的图像摄取信号的帧速率，当在60I、60P等的帧速率高的情况下进入步骤S913，当30P、24P、15P、10P、5P、慢门拍摄等帧速率极低的情况下进入步骤S915，判断是否聚焦。在步骤S915上判断为不是聚焦的情况下，进入步骤S541，继续AFMODE为1的动作。另一方面，当判断为是聚焦的情况下，进入步骤S916，停止了马达之后，进入步骤S541。这种情况也保持AFMODE为1继续动作。在步骤S913上，将在步骤S504上取得的IFA的等级和阈值TH1进行比较。当比TH1小的时候，进入步骤S541，大的时候，因为在聚焦附近，所以在步骤S914上，将2代入AFMODE中，进入步骤S541。在步骤S541上，以所决定的马达速度和方向驱动透镜，进入到步骤S503之后，以和图像摄取元件读出周期(图像摄取信号处理周期)同步反复上述操作。

(第四实施方式)

然后，说明本发明的第四实施方式。

本发明的第四实施方式是使用其他的方式实施用于判别第一到第三实施方式的聚焦度的IFA信号的生成方法的例子。

图10是说明图2的AF信号处理单元234的第四实施方式的内容的图。来自图像摄取信号处理单元242的图像摄取信号TVS通过以一个或者多个测距栅301提取仅是画面内一部分的图像摄取信号，用带通滤波器(BPF)302只提取规定的高频部分，用检波器303进行峰值保持或者积分等检波处理，输出图像摄取信号AF评估值FV，向聚焦控制单元233输出的部分是和第一实施方式相同的。

另一方面，通过了测距栅301的TVS是带通滤波器1(BPF1)1001/带通滤波器2(BPF2)1002，通过分别只提取规定的高频成分，用检波器1003、1004进行峰值保持或者积分等检波处理，用除法器求BPF1/BPF2，计算每个测距框的聚焦度IFA。

另外，BPF1的频率是根据提取比BPF2的频率高的频率来选定特性。在测距栅301是多个的情况下，与其连接的电路也成为多个，AF评估值FV/聚焦度IFA也成为多个信号，在聚焦控制单元233上，从多个信号中根据条件选择，根据多个信号进行自动聚焦动作。使用FV、IFA、D的算法因为和第一到第三实施方式相同，所以省略说明。

(第五实施方式)

然后，说明本发明的第五实施方式。

第五实施方式是进一步用其他方式实施用于判别第一到第三实施方式的聚焦度的IFA信号的生成方法的例子。

在第五实施方式中，是由FV生成聚焦度信号IFA的例子。在图11上，从被拍摄物A的模糊(非聚焦)到聚焦的变化是FV(A)。将这个取微分所得定义为FV(A)′，以在聚焦点上变为0的方式变化。进一步微分所得定义为FV(A)″，在CP2变为0，在聚焦点也变为0。使用这个在CP2变为0的特性进行切换，从而以直到CP2为止，用外测相位差AF，从CP2到聚焦点使用图像摄取信号AF进行AF。也即将FV(A)″的符号作为聚焦度信号IFA使用。关于算法，对于第一到第三实施方式，IFA的判别方法，除了不是和TH1比较，而是FV(A)″的符号的比较以外没有不同点，所以省略说明。

(第六实施方式)

然后，说明本发明的第六实施方式。

第六实施方式是代替用于判别第一实施方式的聚焦度的IFA信号，使用从外测相位差检测单元230输出的距离信号D的情况的实施方式。

在本实施方式中，用距离信号D和在聚焦透镜位置上的被拍摄物距离的差的绝对值替代IFA，求聚焦度。图12表示纵轴是聚焦度，横轴是聚焦透镜位置。在通常的拍摄状态下(帧速率或者场速率大约60/秒的情况)，图像摄取信号通过用TH3从外部测距AF切换到图像摄取信号AF，从相位差检测AF平稳地切换到图像摄取信号AF，用图像摄取信号AF快速到达聚焦点。

另一方面，图像摄取信号的帧速率低的情况下(30P、24P、慢门拍摄等)为了快速到达聚焦点，由于使用图像摄取信号AF的控制速度变慢，需要在更接近聚集点的位置上切换。进而，在帧速率低的情况下，通过用TH4从外部测距AF切换到图像摄取信号AF，可以使和在帧速率高的情况同样平稳地并且快速到达聚焦点。

另外，当然和第二实施方式、第三实施方式同样，本实施方式的聚焦度，可适用于代替IFA。

最后，在第一到第六实施方式中，作为直接测定距离的直接测距AF方式的一个例子，用外测的相位差检测来说明，但是当然也可以用TTL的相位差检测，或者也可以通过接受投射到被拍摄物上的红外线，由三角测距原理求得被拍摄物的距离的红外AF。

另外，将通常拍摄表现为60P、60I，帧速率低的情况表现为30P、24P、20P、15P、10P、慢门拍摄，但是这里仅是一个例子，不管隔行/逐行，除此之外的帧速率也可以，也会有1秒钟的帧的个数不是整数的情况。根据地域，60P、60I变成50P、50I，30P变成25P。另外，为了实施方式说明方便，用通常拍摄和帧速率低的两个情况的切换来说明，但是当然可以根据帧速率，分多个情况，设定多个阈值，也可以根据帧速率连续地设定阈值。

以上，根据上述实施方式，可适当地切换在可改变图像摄取帧数或者场数的图像摄取装置上的直接测距AF和图像摄取信号AF，在特定真正的焦点的自动焦点检测装置上，根据图像摄取信号或者直接测距AF检测聚焦度，通过根据上述拍摄的帧数或者场数以及聚焦度，从直接测距AF切换到图像摄取信号AF，对应拍摄目的，无论怎么样设定图像摄取帧数、图像摄取场数，在那些所有的图像摄取条件下，具有对所有的被拍摄物都能够平稳并且高速地从直接测距AF切换到图像摄取信号测距AF，从而将透镜引导到聚集点的效果。

另外，在规定的图像摄取帧数或者场数的时候，用直接测距AF装置使上述光学系统聚焦后，通过用图像摄取信号AF特定真的聚焦点，即使是对图像摄取信号AF不利的图像摄取条件，对于所有的被拍摄物具有可平稳且高速地从直接测距AF切换到图像摄取信号AF，从而将透镜引导到聚焦点的效果。

进而，在规定的图像摄取帧数或者场数时，通过只用直接测距AF装置特定聚焦点，即使是在对图像摄取信号不利的图像摄取条件下，对所有的被拍摄物，具有可平稳并且高速地从直接测距AF切换到图像摄取信号AF从而将透镜引导到聚焦点的效果。

根据上述实施方式，因为具有对应图像摄取装置的每单位时间的图像摄取信号的输出间隔，切换多个焦点检测装置的焦点检测方法的结构，所以例如对应不同拍摄目的，即使图像摄取帧数或者图像摄取场数不同，也可平稳并且高速地切换焦点检测装置。

另外，本发明的目的当然也可以通过向系统或者装置提供记录了实现上述实施方式功能的软件的程序代码的存储介质，该系统或者装置的计算机(或者CPU、MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码来实现。

这种情况下，从存储介质中读出的程序代码自身实现上述的实施方式的功能，存储程序代码自身以及该程序代码的存储介质构成本发明。

作为用于提供程序代码的存储介质，例如可以使用软磁盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储卡、ROM等。

另外，当然也包含通过执行计算机读出的程序代码，不仅能够实现上述的实施方式的功能，而且根据该程序代码的指示，在计算机上工作的OS(基本系统或者操作系统)等执行实际处理的一部分或者全部，根据该处理实现上述实施方式的功能的情况。

进而，当然也包含从存储介质中读出的程序代码，写入到插入到计算机上的功能扩展板或者连接到计算机上的功能扩展单元上具有的存储器之后，根据该程序代码的指示，该功能扩展板或者功能扩展单元上具有的CPU等执行实际处理的一部分或者全部，根据该处理实现上述的实施方式的功能的情况。

在不被背离其的主旨和范围的情况下，尽管本发明有多种不同的实施方式，很容易理解本发明不仅仅限于上述的实施方式。

Claims (13)

1.一种图像摄取装置，其特征在于，具有：

根据入射光输出被拍摄物像的图像摄取信号的图像摄取装置；

可变地控制上述图像摄取装置的每单位时间的图像摄取信号的输出间隔的输出间隔控制装置；

检测焦点的多个焦点检测装置；

控制上述多个焦点检测装置所进行的焦点的检测的控制装置；

其中上述控制装置对应于上述输出间隔控制装置控制的图像摄取信号的输出间隔，改变基于上述多个焦点检测装置的焦点检测方法。

2.如权利要求1所述的图像摄取装置，其特征在于：

上述多个焦点检测装置包含基于测距结果的第1焦点检测装置和基于图像摄取信号的高频部分的第2焦点检测装置，

上述控制装置对应于上述输出间隔控制装置控制的图像摄取信号的输出间隔，通过使从上述第1焦点检测装置向上述第2焦点检测装置切换的定时不同，改变焦点的检测方法。

3.如权利要求1所述的图像摄取装置，其特征在于：还具有

根据从上述图像摄取装置输出的图像摄取信号，计算聚焦度的聚焦度计算装置，

上述多个焦点检测装置包含基于测距结果的第1焦点检测装置和基于图像摄取信号的高频部分的第2焦点检测装置，上述控制装置比较由上述聚焦度计算装置计算出的聚焦度和规定的聚焦度，根据其比较结果，从上述第1焦点检测装置切换到上述第2焦点检测装置。

4.如权利要求3所述的图像摄取装置，其特征在于：

上述控制装置对应于上述输出间隔控制装置控制的图像摄取信号的输出间隔，使成为和由上述聚集度计算装置计算出的聚集度进行比较的比较对象的上述规定的聚焦度不同。

5.如权利要求4所述的图像摄取装置，其特征在于：

上述控制装置，在图像摄取信号的输出间隔是第1规定输出间隔的情况下，将第1规定的聚焦度作为和由上述聚焦度计算装置计算出的聚焦度进行比较的比较对象，在图像摄取信号的输出间隔是比上述第1规定的输出间隔低的第2规定输出间隔的情况下，将比上述第1规定的聚焦度更接近聚集点的第2规定的聚集度，作为和由上述聚焦度计算装置计算出的聚集度进行比较的比较对象。

6.如权利要求1所述的图像摄取装置，其特征在于：

上述控制装置，在图像摄取信号的输出间隔是第1规定的输出间隔的情况下，比较由上述聚焦度计算装置计算出的聚焦度和上述规定的聚焦度，对应该比较结果，从上述第1焦点检测装置切换到上述第2焦点检测装置，

图像摄取信号的输出间隔是比上述第1的规定的输出间隔低的第2规定的输出间隔的情况下，通过驱动聚焦透镜的聚焦透镜驱动装置将上述聚焦透镜移动到由上述第1焦点检测装置检测出的焦点位置之后，从上述第1焦点检测装置切换到第2焦点检测装置。

7.如权利要求1所述的图像摄取装置，其特征在于：

上述控制装置，在图像摄取信号的输出间隔是第1规定的输出间隔情况下，比较由上述聚焦度计算装置计算出的聚集度和上述规定的聚焦度，对应该比较结果，从上述第1焦点检测装置切换到上述第2焦点检测装置，在图像摄取信号的输出间隔是比第1规定的输出间隔低的第2规定输出间隔的情况下，直到从上述第1焦点检测装置检测出的焦点位置为止，由驱动聚焦透镜的聚集透镜驱动装置驱动上述聚焦透镜实现聚焦。

8.如权利要求3所述的图像摄取装置，其特征在于：

上述聚焦度计算装置，根据从上述图像摄取装置输出的图像摄取信号的亮度的最大值和最小值，计算与该图像摄取信号相关的聚焦度。

9.如权利要求3所述的图像摄取装置，其特征在于：

上述聚焦度计算装置含有用于提取从上述图像摄取装置输出的图像摄取信号的各个不同的高频部分的多个带通滤波器，根据由上述多个带通滤波器分别提取出的高频部分，计算与相应的图像摄取信号相关的聚焦度。

10.如权利要求9所述的图像摄取装置，其特征在于：

上述聚焦度计算装置根据由上述多个带通滤波器分别提取出的高频部分的比，计算与该图像摄取信号相关的聚焦度。

11.如权利要求3所述的图像摄取装置，其特征在于：

上述聚焦度计算装置根据将从上述图像摄取装置输出的图像摄取信号的高频部分进行二次微分后得到的值，计算与该图像摄取信号相关的聚焦度。

12.如权利要求3所述的图像摄取装置，其特征在于：

上述聚焦度计算装置根据该图像摄取信号图像摄取时的测距结果，计算出与该图像摄取信号相关的聚焦度。

13.一种具有根据入射光输出被拍摄物的图像摄取信号的图像摄取装置和检测焦点的多个焦点检测装置的图像摄取装置的控制方法，其特征在于：具有

可变地控制上述图像摄取装置每单位时间的图像摄取信号的输出间隔的输出间隔控制步骤；

根据上述输出间隔控制步骤得到的图像摄取信号的输出间隔，切换上述多个焦点检测装置的焦点检测方法的控制步骤。

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