CN1787610A - 成像设备及其控制方法、执行该方法的程序及其记录介质 - Google Patents

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Abstract

公开了成像设备，包括：镜头，具有变焦透镜和聚焦透镜；图像传感器，输出镜头形成的光图像的成像结果；信号处理装置，处理成像结果以输出视频信号；检测装置，处理视频信号以输出指示聚焦程度的评估值；存储器，存储其中使用镜头的凸轮曲线来确保聚焦的图像的成像范围的数据；和控制装置，与变焦透镜协同地移动聚焦透镜；当根据变焦透镜当前位置所检测的焦深小于在变焦透镜当前位置处的成像范围时，控制装置使用评估值执行自动聚焦控制以移动聚焦透镜；当焦深大于上述成像范围时，控制装置通过凸轮曲线执行聚焦控制以移动聚焦透镜。因此，根据变焦透镜当前位置处的成像范围和焦深之间比较的结果，自动聚焦控制和通过凸轮曲线的聚焦控制彼此切换。

Description

成像设备及其控制方法、执行该方法的程序及其记录介质
技术领域
本发明涉及一种成像设备、用于该成像设备的控制方法、用于执行该控制方法的程序、和记录该程序的记录介质，并且本发明可以被应用于(例如)监测设备。根据本发明的成像设备包括控制器，其用于将根据变焦透镜的当前位置而检测的焦深与其中聚焦的图像被确保在变焦透镜的当前位置处的成像范围进行比较，并且还用于根据上述比较的结果在使用评估值的自动聚焦控制和通过凸轮(cam)曲线的聚焦控制之间进行切换，从而在使用内焦型镜头等的成像设备中对于现有技术可以显著提高调焦机构的可靠性。
背景技术
在诸如视频照相机的现有技术中的成像设备具有自动聚焦控制的功能。如日本专利公开文献No.Hei 3-220876中所公开的，例如，自动聚焦控制就是从成像结果中提取高频信号分量并且将该高频信号分量进行积分从而计算指示聚焦程度的评估值，以及通过使用该评估值的所谓爬山(hill-climbing)方法来移动聚焦透镜从而形成聚焦条件。
这种成像设备使用内焦型镜头来实现紧凑的尺寸。在内焦型镜头中，必须在执行放大和缩小操作中根据从镜头到物体的物距将聚焦透镜保持在相对于变焦透镜的适当位置。因此，在这种内焦型成像设备中，以自动聚焦控制的组合来将聚焦透镜保持在相对于变焦透镜的适当位置，从而允许对所需物体的放大成像。
存在将这种成像设备用于监视设备的情况。在这种情况中，将这种成像设备连续长时间使用，并且根据需要通过远程控制来执行放大和缩小操作。
如果在这种情况中执行通过爬山方法的自动聚焦控制，则会长时间连续地操作调焦机构，这将使得调焦机构的负载过大。结果将迅速地减低调焦机构的可靠性。
发明内容
期望提供一种使用内焦型镜头的成像设备，其可以显著地提高现有技术的调焦机构的可靠性。
期望提供一种用于成像设备的控制方法。
期望提供一种用于执行该控制方法的程序。
还期望提供记录该程序的记录介质。
根据本发明的实施方式，提供了一种成像设备，其包括：镜头，其具有变焦透镜和聚焦透镜；图像传感器，用于输出由镜头形成的光图像的成像结果；信号处理装置，用于处理成像结果以输出视频信号；检测装置，用于处理视频信号以输出指示聚焦程度的评估值；存储器，用于存储其中通过使用镜头的凸轮曲线来确保聚焦的图像的成像范围的数据；和控制装置，用于与变焦透镜协同地移动聚焦透镜；其中当根据变焦透镜的当前位置所检测的焦深小于在变焦透镜的当前位置处的成像范围时，控制装置使用评估值来执行自动聚焦控制以移动聚焦透镜；并且当焦深大于在变焦透镜的当前位置处的成像范围时，控制装置通过凸轮曲线来执行聚焦控制以移动聚焦透镜。
根据本发明的实施方式，提供一种用于成像设备的控制方法，该成像设备包括：镜头，其具有变焦透镜和聚焦透镜；图像传感器，用于输出由镜头形成的光图像的成像结果；信号处理装置，用于处理成像结果以输出视频信号；存储器，用于存储其中通过使用镜头的凸轮曲线来确保聚焦的图像的成像范围的数据；和控制装置，用于与变焦透镜协同地移动聚焦透镜。所述控制方法包括步骤：根据变焦透镜的当前位置来计算焦深；将通过计算步骤计算的焦深与在变焦透镜的当前位置处的成像范围进行比较；使用指示成像结果的聚焦程度的评估值来执行自动聚焦控制，从而根据通过比较步骤的比较结果在焦深小于成像范围时移动聚焦透镜；以及通过凸轮曲线来执行聚焦控制以根据通过比较步骤的比较结果在焦深大于成像范围时移动聚焦透镜。
根据本发明实施方式，提供了一种控制程序，用于使得在成像设备中提供的控制装置执行预定的处理。所述成像设备包括：镜头，其具有变焦透镜和聚焦透镜；图像传感器，用于输出由镜头形成的光图像的成像结果；信号处理装置，用于处理成像结果以输出视频信号；存储器，用于存储其中通过使用镜头的凸轮曲线来确保聚焦的图像的成像范围的数据；和控制装置，用于与变焦透镜协同地移动聚焦透镜。所述预定处理包括步骤：根据变焦透镜的当前位置来计算焦深；将通过计算步骤计算的焦深与在变焦透镜的当前位置处的成像范围进行比较；使用指示成像结果的聚焦程度的评估值来执行自动聚焦控制，从而根据通过比较步骤的比较结果在焦深小于成像范围时移动聚焦透镜；并且通过凸轮曲线来执行聚焦控制以根据通过比较步骤的比较结果在焦深大于成像范围时移动聚焦透镜。
根据本发明的实施方式，提供一种记录控制程序的记录介质，该程序用于使得在成像设备中提供的控制装置执行预定的处理。所述成像设备包括：镜头，其具有变焦透镜和聚焦透镜；图像传感器，用于输出由镜头形成的光图像的成像结果；信号处理装置，用于处理成像结果以输出视频信号；存储器，用于存储其中通过使用镜头的凸轮曲线来确保聚焦的图像的成像范围的数据；和控制装置，用于与变焦透镜协同地移动聚焦透镜。所述预定处理包括步骤：根据变焦透镜的当前位置来计算焦深；将通过计算步骤计算的焦深与在变焦透镜的当前位置处的成像范围进行比较；使用指示成像结果的聚焦程度的评估值来执行自动聚焦控制，从而根据通过比较步骤的比较结果在焦深小于成像范围时移动聚焦透镜；以及通过凸轮曲线来执行聚焦控制以根据通过比较步骤的比较结果在焦深大于成像范围时移动聚焦透镜。
根据本发明的实施方式，执行使用评估值的自动聚焦控制以在焦深小于在变焦透镜的当前位置处的成像范围时移动聚焦透镜，从而执行通过凸轮曲线的聚焦控制以在焦深大于在变焦透镜的当前位置处的成像范围时移动聚焦透镜。因此，可以将用于自动聚焦控制的时间段缩短与通过凸轮曲线的聚焦控制对应的量，从而对于现有技术可以显著地提高调焦机构的可靠性。而且，由于当焦深大于在变焦透镜的当前位置处的成像范围时执行通过凸轮的聚焦控制，所以在所需要的成像范围中能够防止图像模糊，从而使得聚焦控制在实际使用中起明显的作用。
根据本发明的实施方式，能够提供用于使用内焦型镜头的成像设备的控制方法、用于执行控制方法的程序、和记录该程序的记录介质，其中对于现有技术可以显著地提高调焦机构的可靠性。
附图说明
图1示出了在根据本发明的优选实施方式的成像设备中要由控制器执行的处理的流程图；
图2示出了成像设备的方框图；
图3示出了凸轮曲线的特征曲线；
图4示出了说明焦深的示意图；
图5示出了说明通过凸轮曲线在自动聚焦控制和聚焦控制之间进行切换的示意图；和
图6示出了接续图1中所示处理的处理流程图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的优选实施方式。
图2示出了根据本发明的优选实施方式的成像设备1的方框图。成像设备1构成监视设备，其中响应于操作者的操作从遥控器(未示出)输入遥控信号SC，并且响应于该遥控信号SC来驱动镜头2以获得成像结果，根据该结果输出视频信号SV。
在该成像设备1中的镜头2将入射光聚焦在位于镜头2的下游侧的图像传感器3的成像表面上。镜头2是内焦型变焦镜头，其包括变焦透镜2A和提供在变焦透镜2A的一侧以面对图像传感器3的聚焦透镜2B。将变焦透镜2A和聚焦透镜2B进行放置从而可以分别由马达5A和5B沿着镜头2的光轴移动。由被控制器7控制的马达驱动器4来驱动马达5A和5B。分别由位置传感器6A和6B来检测变焦透镜2A的位置和聚焦透镜2B的位置，并且将由位置传感器6A和6B检测的结果发送到控制器7。因此，控制器7可以改变镜头2的放大率和从物体到镜头2的物距。而且，控制器7还可以改变镜头2中的停止器(stop)(未示出)。
例如由CCD(电荷耦合器件)固态图像传感器来构成图像传感器3，并且图像传感器3根据来自镜头2的成像结果输出图像信号S1。
提供信号处理电路8来处理从图像传感器3输出的图像信号S1并且输出视频信号SV。信号处理电路8包括AGC电路8A、位于AGC电路8A的下游侧的模拟数字转换(ADC)电路8B、和位于模拟数字转换电路8B的下游侧的信号处理部分8C。AGC电路8A修正图像信号S1的信号电平以输出经过如此电平修正的图像信号。模拟数字转换电路8B执行从AGC电路8A输出的图像信号的模拟数字转换处理，从而产生图像数据。信号处理部分8C执行从模拟数字转换电路8B输出的图像数据的拐点(knee)处理、伽玛修正处理、白平衡控制处理等，从而产生视频信号SV。因此，在通过驱动由控制器7控制的镜头2来设置的摄影(shooting)条件下，由成像设备1对所需要的物体成像，由此输出视频信号SV。
提供检测电路9以处理视频信号SV并且输出指示聚焦程度的评估值S2。检测电路9包括用于提取其频率高于视频信号SV的频率的信号分量的高通滤波器(HPF)电路9A、和用于积分来自高通滤波器电路9A的输出信号以输出评估值S2的积分电路9B。
控制器7是用于控制成像设备1的操作的微计算机。更具体地说，执行在存储器(未示出)中存储的控制程序，从而根据从信号处理电路8输出的视频信号SV的亮度电平来控制镜头2的停止，并且还根据从遥控器输入的遥控信号SC来驱动镜头2。在这一系列的处理中，控制器7根据使用从检测电路9输出的评估值S2通过爬山方法的自动聚焦控制，或者根据凸轮曲线来移动聚焦透镜2B。将指定如图3中的特征曲线所示的凸轮曲线的、用于驱动镜头2的凸轮曲线数据存储在存储器10中。
在该优选实施方式中，把用于在要被控制器7所执行的处理中使用的控制程序预先安装在成像设备1中。或者，还可以通过诸如因特网的网络下载或通过诸如光盘、磁盘、和存储卡的记录介质安装来提供控制程序。还可以广泛地使用其他各种类型的记录介质。
将凸轮曲线定义为指示在处于给定物距处连续给出聚焦的绑定(binding)条件下变焦透镜2A和聚焦透镜2B之间的位置关系的特征曲线。还将凸轮曲线称为聚焦曲线。内焦型透镜具有这种特征，即凸轮曲线根据物距变化。在成像设备1中，根据该凸轮曲线将变焦透镜2A和聚焦透镜2B彼此协同移动，从而允许对于所需要的物距在聚焦条件中的放大和缩小功能。因此，可以实现变焦跟踪。
针对每个不同的预定的物距，将凸轮曲线数据存储在存储器10中。在图3所示的例子中，将与1cm到无穷的十二个物距分别对应的十二条凸轮曲线的凸轮曲线数据存储在存储器10中。将凸轮曲线数据提供为通过在预定的间距(pitch)处采样变焦透镜2A的可移动范围并且记录相对于变焦透镜2A的位置的聚焦透镜2B的位置而获得的离散数据。
在成像设备1中，根据通过在安装时设置的或通过在工厂发货时针对目的地设置的凸轮曲线，将聚焦的图像确保范围(之后称为“成像范围”)存储到存储器10中。在图3所示的例子中，将成像范围设置到12cm到2m的物距范围，并且将指定与12cm的物距对应的凸轮曲线和与2m的物距对应的凸轮曲线的凸轮曲线数据，作为成像范围的数据存储到存储器10。在下面的说明中，将与定义成像范围的两个物距之中较大的一个对应的凸轮曲线称为“远限曲线”，而将与剩下的较小物距对应的凸轮曲线称为“近限曲线”。
当将成像设备1通电时，控制器7执行通过爬山方法的自动聚焦控制以开始驱动镜头2并且输出视频信号SV。更具体地说，控制器7从检测电路9获得对于每个帧的评估值S2并且检测在帧之间的评估值S2中的不同，然后根据上面所检测的帧之间的不同在评估值S2增加的方向中移动聚焦透镜2B。
如上所述由控制器7根据自动聚焦控制来移动聚焦透镜2B，并且在给定时间间隔处执行图1所示的处理的流程，从而将根据自动聚焦控制的聚焦透镜2B的移动改变为根据凸轮曲线的聚焦透镜2B的移动。
参照图1，控制器7在步骤SP1开始该处理流程，在其后的步骤SP2中确定是否保持聚焦条件。在变焦透镜2A随着通过基于从检测电路9获得的评估值S2的爬山方法在自动聚焦控制中在该移动的范围内的评估值的峰值而移动的情况下，由控制器7检测聚焦条件。以这种方式，使得根据在变焦透镜2A的移动期间的评估值S2的改变来确定聚焦条件。但是，在能够确保实际足够的特征的范围内还可以广泛地应用其他各种确定方法。
如果在步骤SP2中的答案是否定的，则控制器7重复步骤SP2的判断从而等待通过自动聚焦控制的聚焦条件的形成。在另一方面，如果在步骤SP2中的答案是肯定的，则程序从步骤SP2行进到步骤SP3以计算焦深。
在通过使用镜头来形成图像的情况中，在图4所示的像平面上仅仅出现一个准确的聚焦位置。但是，在出现聚焦位置的像平面的两侧的预定范围内模糊量较小，所以可以将在该预定范围内形成的图像当作实际上在聚焦条件内。通过具有被放在中心的聚焦位置的焦深δ来表示这种范围。由(F数)乘以(允许的模糊圈(circle ofconfusion)的直径，∈)来表示这种焦深δ，其中允许的模糊圈表示允许的最大模糊量。由被设计来输出由镜头形成的图像作为成像结果的处理系统的分辨率来确定允许的模糊圈的直径，∈。更具体地说，由图像传感器3的像素间距来唯一地确定该直径∈。
控制器7根据由位置传感器6A检测的变焦镜头2A的位置和停止的控制量来计算镜头2的F数，并且然后根据上面计算的F数和由图像传感器3的像素间距预先设置的直径∈来计算焦深δ。
参照回图1，程序行进到步骤SP4以确定通过上面计算的焦深δ的范围是否覆盖成像范围。更具体地说，检测在远限曲线和近限曲线上与变焦透镜2A的当前位置对应的聚焦透镜2B的位置，并且确定聚焦透镜2B的位置之间的差是否小于或等于焦深δ。
在内焦型镜头中，如图5所示，通过放大操作增加凸轮曲线之间的间隔，并且增加用于聚焦的聚焦透镜2B的可移动距离。在放大操作中的放大率大于或等于给定值的情况中，在步骤SP4的答案变成否定。在这种情况中，程序行进到步骤SP5以结束该处理，然后继续根据通过爬山方法的自动聚焦控制来驱动镜头2。
在另一方面，如果在步骤SP4的答案是肯定的，则程序从步骤SP4行进到步骤SP6。在步骤SP6，通过使用在存储器10中存储的凸轮曲线数据将在远限曲线上的采样点向近限曲线转移与单边焦深(＝焦深δ的1/2)对应的量，从而计算位置数据。然后，如上计算的位置数据经历内插处理，从而获得驱动凸轮曲线。
而且，停止自动聚焦控制以切换整个操作，从而根据如上获得的驱动凸轮曲线来驱动聚焦透镜2B。因此，控制器7切换整个操作，从而沿着远限曲线驱动聚焦透镜2B以确保焦深。之后，程序行进到步骤SP5并且结束该处理。
因此，在具有低放大率的给定范围中停止通过爬山方法的自动聚焦控制，并且替代地执行通过凸轮曲线的聚焦控制。因此，与总执行自动聚焦控制的情况比较，可以减少对于调焦机构的负载从而提高可靠性。
在如上所述控制器7切换整个操作从而执行通过凸轮曲线的聚焦控制的情况中，取代在图1所示的处理流程而以给定的时间间隔重复地执行图6所示的处理流程，从而根据需要停止通过凸轮曲线的聚焦控制以重新开始自动聚焦控制。
参照图6，控制器7在步骤SP11开始该处理流程，之后在步骤SP12如在步骤SP3中一样计算焦深δ。之后，程序行进到步骤SP13以如步骤SP4一样确定通过如上计算的焦深δ的范围是否覆盖成像范围。
如果在步骤SP13的答案是肯定的，则程序行进到步骤SP14以结束该处理，然后继续根据通过凸轮曲线的聚焦控制来驱动聚焦透镜2B。
在另一方面，如果在步骤SP13的答案是否定的，则程序从步骤SP13行进到步骤SP15以停止通过凸轮曲线的聚焦控制并且重新开始自动聚焦控制。之后，程序行进到步骤SP14以结束该处理。
在操作中，由在成像设备1中的内焦型镜头2(见图2)形成的光图像经历图像传感器3的光电转换，从而通过图像信号S1获得成像结果。然后由信号处理电路8来处理图像信号S1以产生视频信号SV。然后将视频信号SV发送到远端，从而允许在远端监视所期望的物体。而且，控制器7从在远端提供的遥控器接收遥控信号SC，以根据遥控信号SC来移动镜头2的变焦透镜2A，从而允许在远端的对镜头2的放大率的控制和另一个成像结果向远端的传输。
在这一系列的处理中，由检测电路9来处理从信号处理电路8输出的视频信号SV，以产生指示聚焦程度的评估值S2。将该评估值S2输入到控制器7。在控制器7，根据通过爬山方法的自动聚焦控制来移动镜头2的聚焦透镜2B从而评估值S2增加。通过将内焦型镜头2应用于成像设备1，成像设备1可以在总体上减小尺寸。而且，在保持变焦透镜2A和聚焦透镜2B之间的适当位置关系的同时可以执行放大和缩小操作。
在通过爬山方法的自动聚焦控制中，总是移动聚焦透镜2B。因此，在这种检测设备中总是执行自动聚焦控制，与聚焦透镜2B的移动相关的对于调焦机构的负载变得很显著，从而导致调焦机构的可靠性的下降。
为了解决这种问题，将根据本发明的成像设备1设计为执行图1的处理。即，当通过自动聚焦控制形成镜头2的聚焦条件时，通过使用该F数(见图1和4)来计算当前焦深δ和计算镜头2的当前F数。在焦深δ范围内，不会观察到模糊。在根据本发明的处理中，将焦深δ和被预先设置的成像范围彼此进行比较，并且确定在变焦透镜2A和聚焦透镜2B的当前位置处是否能够覆盖该成像范围而不发生模糊。
如果焦深δ小于成像范围，在变焦透镜2A和聚焦透镜2B的当前位置处不能覆盖该成像范围而不发生模糊。因此，继续使用评估值的自动聚焦控制。
在另一方面，如果焦深δ大于成像范围，在变焦透镜2A和聚焦透镜2B的当前位置处能够覆盖该成像范围而不发生模糊。在这种情况中，停止使用评估值的自动聚焦控制并且执行通过凸轮曲线的聚焦控制以移动聚焦透镜2B。而且，当在通过凸轮曲线的聚焦控制期间焦深δ变得小于成像范围时，停止通过凸轮曲线的聚焦控制以重新开始自动聚焦控制(见图6)。
根据这种处理，可以将用于自动聚焦控制的时间段缩短与通过凸轮曲线的聚焦控制对应的量。因此，可以对应地减少对于调焦机构的负载从而提高调焦机构的可靠性。而且，还可以减小功率消耗。
在通过凸轮曲线的聚焦控制中，焦深大于成像范围，从而在成像范围中不发生模糊。因此，在所需要的成像范围中可以防止模糊以在实际使用中显著地影响聚焦控制。
在根据本发明的成像设备1中，由远限凸轮曲线和近限凸轮曲线来限定成像范围，并且通过将远限凸轮曲线向近限凸轮曲线移动单边焦深来产生驱动凸轮曲线。然后，根据该驱动凸轮曲线将聚焦透镜2B与变焦透镜2A的移动协同移动。因此，执行根据本发明的通过凸轮曲线的聚焦控制，从而根据远限凸轮曲线来移动聚焦透镜2B。结果，在将与无穷物距对应的凸轮曲线指派到远限凸轮曲线的情况中，可以执行聚焦控制，从而不确保在无穷处的焦深，因此可以在更宽的范围中获得聚焦条件并且由此可以输出高质量的成像结果。
用上面的结构，将根据变焦透镜的位置的焦深和在变焦透镜的这个位置处的成像范围彼此进行比较，并且根据这个比较的结果，使用评估值的自动聚焦控制和通过凸轮曲线的聚焦控制互相切换。因此，在使用内焦型镜头的成像设备中，对于现有技术可以明显地提高调焦机构的可靠性。
而且，通过根据指定成像范围的远限凸轮曲线来执行通过凸轮曲线的聚焦控制，可以在宽范围中获得聚焦条件从而输出高质量的成像结果。
在上面优选实施方式中，将与十二条凸轮曲线对应的凸轮曲线数据存储在存储器中。这种结构仅仅是示例性的，并且本发明并不限于此。例如，可以将与限定成像范围的仅仅两条凸轮曲线对应的凸轮曲线数据存储在存储器中。在这种情况中，可以减少存储器的容量。
在上述的优选实施方式中，自动聚焦控制和通过凸轮曲线的聚焦控制简单地彼此切换。作为替代，当在自动聚焦控制中获得聚焦条件时，可以停止自动聚焦控制。在这种情况中，可以进一步减少对于调焦机构的负载从而进一步提高可靠性并且进一步减小功率消耗。
而且，虽然在上述的优选实施方式中自动聚焦控制和通过凸轮曲线的聚焦控制彼此切换，本发明并不限于这种切换操作模式，而是可以添加用于仅仅执行自动聚焦控制的另一种操作模式，并且可以通过遥控信号来将这些操作模式彼此切换。在这种情况中，即使在缩小条件中的成像范围之外也可以获得没有模糊的成像结果。
虽然在上面的优选实施方式中预先设置了成像范围，但是还可以通过遥控来改变成像范围。
虽然在上面的优选实施方式中根据远限凸轮曲线产生驱动凸轮曲线以移动聚焦透镜，但是根据需要还可以基于近限凸轮曲线来产生驱动凸轮曲线。作为另一个修改，可以通过将远限凸轮曲线和近限凸轮曲线进行平均来产生驱动凸轮曲线。而且，在实际使用中可以显著地防止模糊的情况中，可以根据包括在成像范围中的任何一条凸轮曲线来移动聚焦透镜。
虽然在上面优选实施方式中将本发明应用于构成监视设备的成像设备，但是还可以将本发明广泛地应用于各种成像设备。
而且，可以将本发明可被实现成用于这种成像设备的控制方法、用于执行该控制方法的程序、和记录该程序的记录介质。
虽然已经参照具体实施方式来描述了本发明，但是这些描述是说明性的并且不应该被理解为限制本发明的范围。在不偏离由所附的权利要求所限定的本发明的范围和精神的条件下，本领域的普通技术人员可以进行各种修改和变动。

Claims (5)

1.一种成像设备，包括：
镜头，其具有变焦透镜和聚焦透镜；
图像传感器，用于输出由所述镜头形成的光图像的成像结果；
信号处理装置，用于处理所述成像结果以输出视频信号；
检测装置，用于处理所述视频信号以输出指示聚焦程度的评估值；
存储器，用于存储其中通过使用所述镜头的凸轮曲线来确保聚焦的图像的成像范围的数据；和
控制装置，用于与所述变焦透镜协同地移动所述聚焦透镜；
其中当根据所述变焦透镜的当前位置所检测的焦深小于在所述变焦透镜的所述当前位置处的所述成像范围时，所述控制装置使用所述评估值来执行自动聚焦控制以移动所述聚焦透镜；并且
当所述焦深大于在所述变焦透镜的所述当前位置处的所述成像范围时，所述控制装置通过所述凸轮曲线来执行聚焦控制以移动所述聚焦透镜。
2.根据权利要求1所述的成像设备，其中根据所述凸轮曲线的所述聚焦透镜的移动是基于指定所述成像范围的远限凸轮曲线的。
3.一种用于成像设备的控制方法，该成像设备包括：镜头，其具有变焦透镜和聚焦透镜；图像传感器，用于输出由所述镜头形成的光图像的成像结果；信号处理装置，用于处理所述成像结果以输出视频信号；存储器，用于存储其中通过使用所述镜头的凸轮曲线来确保聚焦的图像的成像范围的数据；和控制装置，用于与所述变焦透镜协同地移动所述聚焦透镜；
所述控制方法包括步骤：
根据所述变焦透镜的当前位置来计算焦深；
将通过所述计算步骤计算的所述焦深与在所述变焦透镜的所述当前位置处的所述成像范围进行比较；
使用指示所述成像结果的聚焦程度的评估值来执行自动聚焦控制，从而根据通过所述比较步骤的比较结果在所述焦深小于所述成像范围时移动所述聚焦透镜；以及
通过所述凸轮曲线来执行聚焦控制以根据通过所述比较步骤的比较结果在所述焦深大于所述成像范围时移动所述聚焦透镜。
4.一种控制程序，用于使得在成像设备中提供的控制装置执行预定的处理；
所述成像设备包括：
镜头，其具有变焦透镜和聚焦透镜；
图像传感器，用于输出由所述镜头形成的光图像的成像结果；
信号处理装置，用于处理所述成像结果以输出视频信号；
存储器，用于存储其中通过使用所述镜头的凸轮曲线来确保聚焦的图像的成像范围的数据；和
控制装置，用于与所述变焦透镜协同地移动所述聚焦透镜；
所述预定处理包括步骤：
根据所述变焦透镜的当前位置来计算焦深；
将通过所述计算步骤计算的所述焦深与在所述变焦透镜的所述当前位置处的所述成像范围进行比较；
使用指示所述成像结果的聚焦程度的评估值来执行自动聚焦控制，从而根据通过所述比较步骤的比较结果在所述焦深小于所述成像范围时移动所述聚焦透镜；以及
通过所述凸轮曲线来执行聚焦控制以根据通过所述比较步骤的比较结果在所述焦深大于所述成像范围时移动所述聚焦透镜。
5.一种记录控制程序的记录介质，该程序用于使得在成像设备中提供的控制装置执行预定的处理，
所述成像设备包括：
镜头，其具有变焦透镜和聚焦透镜；
图像传感器，用于输出由所述镜头形成的光图像的成像结果；
信号处理装置，用于处理所述成像结果以输出视频信号；
存储器，用于存储其中通过使用所述镜头的凸轮曲线来确保聚焦的图像的成像范围的数据；和
控制装置，用于与所述变焦透镜协同地移动所述聚焦透镜；
所述预定处理包括步骤：
根据所述变焦透镜的当前位置来计算焦深；
将通过所述计算步骤计算的所述焦深与在所述变焦透镜的所述当前位置处的所述成像范围进行比较；
使用指示所述成像结果的聚焦程度的评估值来执行自动聚焦控制，从而根据通过所述比较步骤的比较结果在所述焦深小于所述成像范围时移动所述聚焦透镜；以及
通过所述凸轮曲线来执行聚焦控制以根据通过所述比较步骤的比较结果在所述焦深大于所述成像范围时移动所述聚焦透镜。
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