CN1849539A - 摄影透镜位置控制装置 - Google Patents

Abstract

当有森林等包含很多边缘成分的被拍摄体时，亮度值的微分值的总和最大的图像未必是聚焦在摄影者想要拍摄的物体上的图像。此外，在应聚焦的点不明确的状态下，在从大范围区域的图像得到的多个聚焦透镜位置中，应该采用哪个聚焦透镜位置，没有准则。因此，本发明提供一种摄影透镜位置控制装置，将候选的多个聚焦透镜位置处的高频成分分布信息保持起来，从该多个分布信息中选择认为分布最合适的信息，由此进行用于摄影的聚焦透镜位置的控制。此外，提供一种摄影透镜位置控制装置，将以小范围区域为基准聚焦的聚焦透镜位置作为摄影透镜位置，以便可以提高聚焦处理的正确性，并可减轻处理负荷。

Description

摄影透镜位置控制装置

                       技术领域

本发明涉及数字照相机、数字摄像机等的聚焦透镜位置的控制。

                       背景技术

以往，关于用照相机摄影时自动聚焦在被拍摄体上的功能、即所谓照相机的自动聚焦功能，公开过各种各样的技术。其中之一是所谓对比度检测方式，这是将“聚焦状态”看成是“对比度清晰的状态”的方式。

作为该方式一个具体例子，首先，在从CCD等摄像元件取出的影像信号中，作为表示对比度的信息，特别注意到亮度值的微分，当聚焦透镜(以下，将用来聚焦的透镜称作聚焦透镜)位于某一特定位置时，计算该摄影区域内的所有亮度值的微分，并计算该亮度值的微分的总和，使该亮度值的微分的总和以及与其对应的聚焦透镜位置(以下，将聚焦的聚焦透镜的位置称作聚焦透镜位置)对应起来作成曲线，根据该曲线的极大值来寻找聚焦的位置。这是因为，一般存在不聚焦时整个画面的亮度值的微分值的总和小而聚焦时亮度值的微分值的总和大的关系。

实际上，例如在求得该曲线时，一边以很小的间距使聚焦透镜旋转移动一边对亮度值进行采样，进而，按聚焦透镜位置，根据采样的亮度值实时地计算亮度值的微分的总和，通过按聚焦透镜位置反复进行同样的操作，从而可以得到聚焦透镜位置和亮度值微分的总和的关系曲线。而且，在该曲线中，将极大值的点(以下称作峰值点)作为聚焦的聚焦透镜位置。

但是，该技术存在一些问题，就是该曲线有时具有多个峰值。例如，当跟前有人而在稍后的背景中有车时，存在有聚焦在跟前的人物之上的峰值点、进而还有聚焦在稍后位置的车之上的峰值点的两个峰值点。若聚焦的聚焦透镜位置是1个、即峰值点是1个，则没有聚焦的问题，但是，当存在多个峰值点时，聚焦格外困难。

为了避免这一问题，提出了各种各样的方法。其中之一是专利文献1的技术。作为只是用来表示亮度计算上的范围的区域，在摄影区域内设定大范围区域和小范围区域的2个区域，求出各区域中包含的所有像素的亮度值的微分值的总和，并通过和上述对比度检测方式相同的步骤分别求出与大范围区域和小范围区域对应的曲线。使用这2根曲线，可以解决上述问题。

当然，因为上述2根曲线是从不同的区域中得到的，所以该曲线的形状不同。一般，小范围区域的曲线的峰值点少。因此，在从大范围区域的曲线中得到的多个峰值点中，辅助利用在小范围区域中也能够聚焦的聚焦透镜位置，由此可以从多个聚焦的聚焦透镜位置中选出1个聚焦透镜位置。

【专利文献1】特开平3-256017号公报

但是，对比度数据的值最高的图像、即亮度值的微分值的总和最高的图像不一定是聚焦在摄影者想要拍摄的物体之上的图像。例如，在被拍摄的影像中，作为被拍摄体有A先生和在其后方的由很多根杆子构成的围栏或柱群、森林等包含很多边缘成分的被拍摄体。这样一来，因其后方的边缘成分多的围栏等的对比度数据大，所以在上述对比度检测方式中，有可能聚焦在其后方的围栏等上，而作为摄影者本来想要拍摄的被拍摄体的A先生则不能很好地拍摄下来等等。这是因为利用对比度数据决定了只聚焦在一个点上的聚焦透镜位置。因此，存在例如像上述那样在想要聚焦在跟前的人物上、或想要拍摄出整体效果模糊的照片等不能与各种各样的情况或摄影者的意图等相对应的、所谓第1课题。

此外，在专利文献1公开的技术中，使用多个对比度检测区域(大范围区域、小范围区域)并将聚焦的聚焦透镜位置作为候补来决定一点。但是，因在决定聚焦透镜位置时没有考虑高频成分(对比度成分)的分布情况，故仍然存在同样不能根据情况自由选择焦点的问题。此外，因为是在小范围区域内得到最大对比度的时刻判断为聚焦，所以，还存在当小范围区域包含不同距离的被拍摄体时，就与引入大小2个范围的区域之前一样，会发生聚焦在摄影者等不希望拍摄的被拍摄体上的现象的问题。

此外，若考虑摄影的实际情况，上述专利文献1公开的技术还存在为了求出聚焦的聚焦透镜位置，为了求出处理负荷大的大范围的聚焦透镜位置，而会增加处理的负荷的第2课题。即，从经验上来看，要聚焦的被拍摄体应该在小范围区域内捕捉。也就是说，摄影一般是先有想要拍摄的被拍摄体然后聚焦在其上来进行拍摄，但在上述的大范围区域内进行聚焦的方法中，因不明确要聚焦在哪一个被拍摄体上，故不能聚焦。

此外，只要对作为拍摄对象的被拍摄体进行聚焦，就可以达到摄影的目的。这样，上述在大范围区域和小范围区域两方进行数据处理的不合理性便显现出来了。不如在大范围区域内优先进行聚焦，小范围区域的数据只作为辅助性地参考，所以聚焦变得困难。

进而，当大范围区域内有多个聚焦的聚焦透镜位置，而在小范围区域内没有明确的聚焦的聚焦透镜位置时，就不能判断从大范围区域的多个聚焦的聚焦透镜位置中选择哪一个聚焦透镜位置为好。这样，便失去了拍摄机会和按快门的机会。

                       发明内容

因此，为了解决上述第1课题，本发明的摄影透镜位置控制装置虽然最终当然只决定一点作为聚焦透镜位置，但在该决定之前，保持作为候补的多个聚焦透镜位置处的高频成分分布信息。接着，从该保持的多个与分布有关的信息中选出认为分布是最合适的信息，由此进行用于摄影的聚焦透镜位置的控制。即，本发明的特征在于：按峰值聚焦透镜位置来保持多个高频成分的分布信息并使其能够进行选择。

作为具体的结构，第1摄影透镜位置控制装置具有：峰值聚焦透镜位置信息取得部，取得上述帧内规定区域中的峰值聚焦透镜位置信息；第1累积部，将峰值聚焦透镜位置信息取得部所取得的峰值聚焦透镜位置信息和该峰值聚焦透镜位置信息所表示的聚焦透镜位置处的高频成分分布信息相关联地累积起来；选择信息取得部，根据第1累积部中累积的高频成分分布信息来取得选择信息，其中该选择信息是表示选择了第1累积部中累积的哪一个高频成分分布信息的信息；以及摄影透镜位置决定部，通过由选择信息取得部取得的选择信息来决定摄影透镜位置。

此外，作为解决上述第2课题的方法，发明了下面的摄影透镜位置控制装置。即，具有：影像信号取得部，与聚焦透镜位置相关联地从摄影区域内的大范围区域和作为大范围区域的一部分的小范围区域中取得影像信号；对比度信息取得部，与上述聚焦透镜位置相关联地从上述影像信号中取得作为表示对比度的信息的对比度信息；峰值聚焦透镜位置信息取得部，取得峰值聚焦透镜位置信息，其中该峰值聚焦透镜位置信息是表示通过上述对比度信息对比度表示峰值的聚焦透镜位置的信息；以及摄影聚焦透镜位置决定部，决定适合于摄影的聚焦透镜位置，上述摄影聚焦透镜位置决定部在上述小范围区域取得峰值聚焦透镜位置信息的情况下，根据该峰值聚焦透镜位置信息来决定摄影聚焦透镜位置，在上述小范围区域没有取得峰值聚焦透镜位置信息的情况下，根据上述大范围区域的峰值聚焦透镜位置信息来决定摄影聚焦透镜位置。

通过采取上述结构的第1摄影透镜位置控制装置，按峰值聚焦透镜位置来保持多个高频成分在帧内的分布信息，自动或由人从候选的聚焦透镜位置中任意选择聚焦透镜位置，由此，可以决定摄影透镜位置。例如，当摄影者将要拍摄的被拍摄体放置在中央时，利用该分布信息，将高频成分分布在中央的聚焦透镜位置作为摄影透镜位置，如此等等。这样，按峰值聚焦透镜位置可以保持并选择多个作为候选的分布信息，由此，即使在帧内除了要拍摄的被拍摄体还有边缘成分强的其他的被拍摄体，也可以准确地聚焦在要拍摄的被拍摄体上。

此外，若按照第2摄影透镜位置控制装置，因为将在小范围区域中聚焦的聚焦透镜位置作为摄影透镜位置，所以，能够提高聚焦处理的正确性，此外，虽然为了在大范围区域和小范围区域两者中求出聚焦的聚焦透镜位置，而使处理的负荷变大，但是由于考虑将在小范围区域中聚焦的聚焦透镜位置作为摄影透镜位置，所以处理的负荷较小就能解决，聚焦变快，进而，通过缩短聚焦时间，可以起到不会失去拍摄机会或按快门的机会等很好的效果。

再有，本发明的照相机(camera)不仅包括拍摄静止画面的照相机，还包括例如拍摄动画的摄像机等利用透镜来聚焦的所有摄影装置。

                       附图说明

图1是表示利用实施例1的摄影透镜位置控制装置而聚焦的照片和利用现有的自动聚焦机构而聚焦的照片的图。

图2是表示实施例1的摄影透镜位置控制装置的功能方框的图。

图3是用来说明实施例1的摄影透镜位置控制装置的峰值聚焦透镜位置信息取得部中取得峰值聚焦透镜位置信息的一例流程的图。

图4是用来说明实施例1的摄影透镜位置控制装置的影像信号取得部所取得的作为影像信号的CMYG信号的图。

图5是表示实施例1的摄影透镜位置控制装置中的一例处理流程的流程图。

图6是用来说明实施例2的摄影透镜位置控制装置的扫描器的概念的图。

图7是表示实施例2的摄影透镜位置控制装置的一例积分量增大信息的图。

图8是表示在实施例2中已聚焦在要拍摄的人物上的聚焦透镜位置处图像的扫描量信息的图。

图9是表示在实施例2中已聚焦在不是要聚焦的对象的房子上的聚焦透镜位置处图像的扫描量信息的图。

图10是表示在实施例2中高频成分的重心位置与规定位置的距离的图。

图11是表示实施例2的一例将摄影透镜位置控制装置的第1累积部中累积的高频成分分布信息作为图像进行显示的图。

图12是表示实施例3的摄影透镜位置控制装置的功能方框的图。

图13是用曲线图表示实施例3的一例摄影透镜位置控制装置的第2累积部累积的高频成分指标与峰值聚焦透镜位置的关系的图。

图14是表示实施例3的摄影透镜位置控制装置中的一例处理流程的流程图。

图15是表示具备实施例4的摄影透镜位置控制装置的照相机与拍摄的被拍摄体的关系的概念图。

图16是表示实施例4的摄影透镜位置控制装置中的大范围区域和小范围区域及各自的对比度信息的概念图。

图17是表示实施例4的摄影透镜位置控制装置中的一例功能方框的图。

图18是在实施例4的摄影透镜位置控制装置的对比度信息取得部中从影像信号到对比度信息的取得的概念图。

图19是在实施例4的摄影透镜位置控制装置的对比度信息取得部中对比度信息与聚焦透镜位置的关联的概念图。

图20是表示实施例5的一例输入亮度信号的摄影透镜位置控制装置的功能方框的图。

图21是表示实施例6的一例输入RGB信号的摄影透镜位置控制装置的功能方框的图。

图22是表示实施例6的一例输入CMYG信号的摄影透镜位置控制装置的功能方框的图。

图23是表示实施例7的摄影透镜位置控制装置中的小范围区域和大范围区域的概念图。

图24是表示实施例8的摄影透镜位置控制装置中的一例有无小范围区域和大范围区域的配置变更的组合的图。

图25是表示实施例9的摄影透镜位置控制装置中的小范围区域和大范围区域的纵横比的概念图。

图26是表示在实施例10的摄影透镜位置控制装置中在大范围区域内配置了多个小范围区域的概念图。

图27是表示在实施例11的摄影透镜位置控制装置中一例配置在摄影区域内的多个大范围区域的形状的概念图。

图28是表示实施例12的一例具有中等范围区域的摄影透镜位置控制装置的功能方框的图。

图29是实施例13的摄影透镜位置控制装置的中等范围区域的概念图。

图30是表示实施例14的摄影透镜位置控制装置的多个中等范围区域的概念图。

                       具体实施方式

下面，使用附图说明本发明的实施方式。再有，本发明不限于这些实施方式，在不脱离其宗旨的范围内，可以按各种方式来实施。

再有，实施例1主要就发明方案的第1、11、12、13、14项进行说明。实施例2主要就发明方案的第2、3、4、5、6、7、8、9项进行说明。实施例3主要就发明方案的第10、11、12、13、15项进行说明。该实施例1～3就第1摄影透镜位置控制装置进行说明。

此外，实施例4主要就发明方案16等进行说明。实施例5主要就发明方案17等进行说明。实施例6主要就发明方案18和发明方案19等进行说明。实施例7主要就发明方案20等进行说明。实施例8主要就发明方案21等进行说明。实施例9主要就发明方案22等进行说明。实施例10主要就发明方案23等进行说明。实施例11主要就发明方案24等进行说明。实施例12主要就发明方案25等进行说明。实施例13主要就发明方案26等进行说明。该实施例4～13就第2摄影透镜位置控制装置进行说明。

下面，首先举出实施例说明第1摄影透镜位置控制装置。

(实施例1)(实施例1的概念)图1是表示利用本实施例的摄影透镜位置控制装置聚焦拍摄的照片(a)和利用现有的自动聚焦机构聚焦在摄影者不希望的错误的被拍摄体的照片(b)的图。如该图所示，利用本实施例的摄影透镜位置控制装置，可以拍摄出像照片(a)那样准确地聚焦在希望的被拍摄体上的照片，而不是像照片(b)那样聚焦在不是摄影者所希望的被拍摄体的“房子”上的照片。

(实施例1的结构)图2是表示本实施例的摄影透镜位置控制装置的功能方框的图。如该图所示，本实施例的摄影透镜位置控制装置(0200)是根据与聚焦透镜位置对应得到的帧内影像信号的高频成分分布来进行用于聚焦的控制的摄影透镜位置控制装置，其具有：“峰值聚焦透镜位置信息取得部”(0201)、“第1累积部”(0202)、“选择信息取得部”(0203)和“摄影透镜位置决定部”(0204)。

“影像信号”在该第1摄影透镜位置控制装置中是表示利用将透镜捕捉的光的强度等变换成电信号的CCD或CMOS图像传感器、滤色片等照相机器件生成的颜色或亮度等信号。该影像信号例如可以举出作为用亮度信号(Y)、该亮度信号和蓝色成分的差(U)、亮度信号和红色成分的差(V)这3个信息来表示颜色的信号的YUV信号，或将颜色作为红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色的组合来表现的RGB信号、或表示作为补色关系的青色(蓝)、品红色(红)、黄色(黄)、绿色(绿)这4种颜色的CMYG等。此外，该影像信号的取得例如如前所述，通过CCD或CMOS图像传感器等器件，光电二极管等将被拍摄体的各像素中的光的强度变换成亮度信号(Y)等影像信号，再进行取得。此外，该影像信号的“高频成分”是指当用频率表示该影像信号时取规定值以上的值的成分，例如，可以通过使影像信号通过带通滤波器等来取得。

再有，在本实施例中为什么要像这样取高频成分的分布，其理由如下。即，为了在聚焦时连被拍摄体的细节都能正确地表现出来，必须增强对比度，为了逼近实际，需要波长短的波形，即，需要高频成分。另一方面，为了在不聚焦时使整个影像模糊，使其由长波长的波形、即低频成分构成。因此，通过带通滤波器，只抽出影像信号的高频成分，若只使用该高频成分求得上述曲线，则可以得到峰值点突出的曲线。即，可以说，通过采用影像信号的高频成分，就能够得到容易聚焦的曲线。

此外，可以说根据上述记载的理由可以利用帧内的高频成分的积分值来表示该摄影区域内的对比度的高低。因此，该影像信号的高频成分的积分值变成一例表示后述的帧内的对比度的信息。

此外，“聚焦透镜”在照相机中，可以是为了聚焦在被拍摄体上而使其位置移动的透镜，当然也可以不限制是1块而是多块焦点一致的透镜组。“聚焦透镜位置”是指摄影装置的摄影机构中的聚焦透镜的位置，例如是用电极的脉冲数或转数或实际移动的距离等数值表示的信息。“帧”是指为了拍摄而取得影像信号的区域，与第2摄影透镜位置控制装置中的“摄影区域”的意思大致相同。

“峰值聚焦透镜位置信息取得部”(0201)具有取得峰值聚焦透镜位置信息的功能。“峰值聚焦透镜位置信息”是上述帧内规定区域(当然，该规定区域也可以是与帧相同)中表示上述高频成分的积分值为峰值时的聚焦透镜位置的信息。

图3是用来说明取得该峰值聚焦透镜位置信息的一例流程的图。该图示出将像素的亮度信号作为频率成分进行傅立叶变换处理的方法。如该图所示，首先，利用CCD等摄像元件从通过聚焦透镜的影像的光中取得作为影像信号的亮度信号。其次，在频率抽出电路中，作为频率成分从利用CCD取得的影像中抽出亮度信号(图3中的1所示，以下同样)。接着，在傅立叶变换电路中，对该亮度信号的频率成分进行傅立叶变换(2)。进而，使傅立叶变换后的亮度信号通过带通滤波器(3)，抽出该频率成分的高频成分(4)。接着，求出在范围积分值计算电路中抽出的范围(竖线部分)内的积分值(5)，开将该积分值与透镜位置相关联地作成曲线图(6)。

而且，如上所述，因可以从影像信号的高频成分的积分值中得到峰值点很明确的曲线，故可以根据该作成曲线图的积分值来决定适合拍摄的聚焦透镜位置。

而且，在这里，是在聚焦在跟前的人物上的聚焦透镜位置α和聚焦在后方的房子上的聚焦透镜位置β两处地方取得积分值的峰值。而且，现有技术的摄影透镜位置的决定中，因为将该积分值是最大值时聚焦透镜位置作为摄影透镜位置，所以有时会决定为聚焦在后方的房子上的聚焦透镜位置。但是，在本发明中，利用该峰值聚焦透镜位置信息取得部取得与两个峰值点有关的聚焦透镜位置信息，(因与后述的高频成分分布相关联地累积)，可以自动或任意选择。

“第1累积部”(0202)具有将峰值聚焦透镜位置信息取得部(0201)取得的峰值聚焦透镜位置信息和该峰值聚焦透镜位置信息所示的聚焦透镜位置处的高频成分分布信息相关联地累积起来的功能。“高频成分分布信息”是表示高频成分的分布的信息，例如，是将表示图像帧内的像素的位置的信息(分配给像素的惟一的识别序号或该像素所处的纵横像素数等)和影像信号的高频成分的强度的值关联起来的信息。

这样，通过将峰值聚焦透镜位置信息和高频成分分布信息相关联地累积起来，可以判断各峰值聚焦透镜位置处的高频成分的分布状态、即帧内的对比度分布状态。

“选择信息取得部”(0203)具有根据第1累积部(0202)中累积的高频成分分布信息来取得选择信息的功能。“选择信息”是为了决定作为适合拍摄的聚焦透镜位置的摄影透镜位置而自动生成或摄影者等任意选择的信息，例如，可以举出表示选择在第1累积部中累积的哪一个高频成分分布信息的信息。或者，还可以举出具有与其相同的意思的、例如表示已选择的聚焦透镜位置的信息或用来识别它们的信息等。再有，选择信息的取得还包含后述那样的选择信息的生成。

下面，说明该选择信息取得部中取得选择信息的一例。首先，在上述峰值聚焦透镜位置信息取得部中取得2点的峰值聚焦透镜位置信息。接着，该2点的高频成分分布信息与各自的峰值聚焦透镜位置关联后累积到第1累积部中。因此，虽然可以根据该第1累积部中累积的高频成分分布信息进行选择处理，但该选择也可以通过人工输入来取得。或者，该选择也可以利用机械进行自动选择。此外，该机械选择例如可以利用本实施例的摄影透镜位置控制装置本身具有的决定机构来进行决定，或者，也可以通过因特网或电缆等与其他计算机或照相机连接，根据从哪里选择的某些信息(例如来自测距设备的距离信息或来自因特网上的天气信息等)来进行决定。再有，关于该选择信息取得部的选择信息的取得的其他例子，在实施例2的说明中，还包括通过生成来取得的例子。

“摄影透镜位置决定部”(0204)具有根据与高频成分分布信息相关联地累积在第1累积部中的峰值聚焦透镜位置信息来决定摄影透镜位置的功能，其中该高频成分分布信息是表示由选择信息取得部(0203)取得的选择信息所选择的高频成分分布信息。这样，通过根据高频成分分布信息取得选择信息并根据该选择信息决定摄影透镜位置，由此可以决定像聚焦在摄影者希望拍摄的被拍摄体所在的部分上那样的聚焦透镜位置。再有，“摄影透镜位置”是指适合于摄影的聚焦透镜位置，与第2摄影透镜位置控制装置的“摄影聚焦透镜位置控制装置”同义。

(本实施例的影像信号的例子)再有，在上述说明中，作为影像信号，使用了亮度信号。这是因为考虑到亮度信号是最能表现上述积分值的峰值的信号。当然，作为影像信号，除了该亮度信号之外，还可以像上述那样利用由RGB表示的色信号或CMYG信号。例如，色信号RGB可以利用“Y＝0.299R+0.587G+0.114B”等变换式来变换成亮度信号Y。因此，有利用上述变换式从RGB信号计算出亮度信号的值并取得对比度信息的方法等。

此外，图4是用来说明CMYG信号的图。如该图所示，青色(蓝)是蓝—绿色，品红色(红)是红—蓝色，黄色(黄)是绿—红色。而且，从对该CMY3色添加了绿色(绿)的4色组合中减去各自的颜色，可以分割出RGB。例如，当求得红色时，红色＝黄色-绿色，红色＝品红色-蓝色的计算式成立。用来取得该CMYG信号并进行摄影的补色CCD因对光的反应的灵敏度高故有时被注重灵敏度的数字照相机采用。因此，本发明也假想将该CMYG信号作为影像信号来取得。

(实施例1的处理流程)图5是表示本实施例的一例处理流程的流程图。另外，下面示出的处理流程可以作为方法、用于在计算机执行的程序或记录有该程序的可读取的记录介质来实施。如该图所示，首先，取得峰值聚焦透镜位置信息(步骤S0501)，其次，将在上述步骤S0501中取得的峰值聚焦透镜位置信息与该峰值聚焦透镜位置信息所示的聚焦透镜位置处的高频成分分布信息相关联地累积起来(步骤S0502)。接着，根据上述步骤S0502累积的高频成分分布信息来取得选择信息(步骤S0503)。最后，通过在上述步骤S0503中取得的选择信息决定摄影透镜位置(步骤S0504)。

(实施例1的其他例子)另外，虽然在上述实施例中，在第1累积部中累积峰值聚焦透镜位置的高频成分分布信息，但也可以是将峰值聚焦透镜位置之外的其他聚焦透镜位置的高频成分分布信息与各自的聚焦透镜位置信息关联累积的方式。虽然这需要更多的累积器，但可以增加作为摄影透镜位置决定的候补聚焦透镜位置。因此，对于整体模糊(不聚焦)的照片或只聚焦在画面角落的远处的被拍摄体上的照片等，可以结合各种情况进一步决定聚焦透镜位置。

(实施例1的效果的简单说明)像上述那样，通过本实施例，可以聚焦在摄影者希望的被拍摄体上，或者可以根据各种情形进行聚焦。

(实施例2)(实施例2的概念)在本实施例中，说明在上述说明的实施例1的摄影透镜位置控制装置的选择信息取得部的选择信息的生成方面具有特征的实施例。

(实施例2的结构)这里，为了生成选择信息，“选择信息取得部”具有“高频成分指标计算单元”和“高频成分指标依存选择信息生成单元”。而且，“高频成分指标计算单元”具有计算高频成分指标的功能。

“高频成分指标”表示在与帧内规定位置的关系下的高频成分的分布，例如，可以是与距规定位置的距离有关的值(例如，距离的负1次方的值)和与该位置的高频成分的强度有关的值(例如，表示高频成分的大小的值)的乘积的值等。因此，例如若知道距作为规定位置的图像的中心点的距离和该距离下的高频成分的强度，就可以判断图像中心附近的高频成分多还是离开中心附近的高频成分多等状态。接着，利用“高频成分指标依存选择信息生成单元”，并根据高频成分指标生成选择信息。下面，说明该选择信息的生成例。

(选择信息的生成例之一)首先，在说明的生成例中，上述高频成分指标计算单元具有扫描器。该“扫描器”具有将帧内规定的位置作为扫描开始位置来扫描高频成分的强度的功能。而且，如图6所示，作为规定的位置，若将“帧的中心点”作为扫描开始位置，则扫描器例如自该中心点开始呈涡旋状取得高频成分分布信息。由此，可以算出从中心点开始的高频成分指标，可以知道从中心点开始的高频成分的分布状态。因此，当在中心附近有要拍摄的被拍摄体时，例如高频成分指标的值大时，可以判定该值大的峰值聚焦透镜位置就是应选择的聚焦透镜位置。即，通过采用这样的方法，可以拍摄出准确地聚焦在该被拍摄体上的图像。

当然，即使对于同样将中心点作为扫描开始位置的情况，也可以首先从中心点开始向某个方向线性扫描规定的距离，其次再以别的角度进行线性扫描，并重复上述步骤，从而进行扫描。

或者，同样如图6所示，也可以是扫描器从作为规定的位置的帧内左上方开始按顺序进行扫描的方式。多数数字照相机采用的CCD在其结构上按行检测出(输出)摄影元件(像素)按传水桶方式(BucketRelay)取得的影像信号，所以这时，可以采用这样的扫描方法。

此外，该摄影透镜控制装置也可以具有设定该规定位置、即扫描器开始扫描的位置(扫描开始位置)的“规定位置设定部”。利用该规定位置设定部，例如摄影者等可以任意指定该扫描开始位置，因此，本实施例的摄影透镜位置控制装置可以根据摄影者的爱好对帧内位置上的被拍摄体进行聚焦。再有，可以举出：该规定位置设定部例如可以使用由摄影者选择“中央聚焦模式”或“左端聚焦模式”等预先准备好的多种模式的设定方法，或摄影者操作指示器在显示器上进行指定的设定方法等。或者，也可以通过微处理器并利用基于累积的数据或经验规则的设定条件或因天气等因素而变化的设定条件等来自动进行设定。

而且，在生成例之一中，为了知道高频成分的分布状态，高频成分指标计算部计算出积分量增大信息。“积分量增大信息”是指作为高频成分指标表示沿扫描器的扫描路径的影像信号的高频成分的积分值增大的信息，例如是影像信号的高频成分的积分值的斜率等。而且，“高频成分指标依存选择信息生成单元”的特征是生成选择信息，该选择信息根据该积分量增大信息选择积分值增大最大的高频成分分布信息。

图7是示出一例该积分量增大信息的图。如该图所示，在聚焦透镜位置x上，曲线的斜率(积分值的变化率)大，即，随着扫描位置离开例如作为规定的位置的中心，高频成分的积分值较大地增大。另一方面，在聚焦透镜位置y上，曲线的斜率(与x相比)小，即，随着扫描位置离开中心，高频成分的积分值只增大很小一点。而且，对其余的聚焦透镜位置也同样进行，将其增大斜率最大的作为选择信息生成。这时，通过在扫描路径的某一定范围内取积分值的变化率(斜率)，可以算出例如中央附近一带等的规定范围内的高频成分的强度的集合值(积分值)。通过按聚焦透镜位置来比较该集合值，可以生成用来决定规定位置附近(本例中的中心附近)处的对比度较强的聚焦透镜位置的选择信息。

(选择信息的生成例之二)该生成例之二也使用上述说明了的“扫描器”。具体地说，其特征在于：计算出扫描量信息作为高频成分指标，利用“高频成分指标依存选择信息生成单元”生成选择扫描量信息最小的高频成分分布信息的选择信息。“扫描量信息”是指表示影像信号的高频成分的最大值出现之前的扫描器的扫描量的信息，例如，可以是影像信号的高频成分的最大值出现之前扫描的像素数的值等。

图8是表示已聚焦在要拍摄的人物上的聚焦透镜位置下的图像的扫描量信息的图。如该图所示，例如，当将中心点作为规定的位置呈涡旋状扫描时，扫描量和高频成分的强度的关系可以画成下图所示的曲线。另一方面，图9是表示已聚焦在不是要聚焦的对象的房子上的聚焦透镜位置下的图像的扫描量信息的图。如该图所示，当同样将中心点作为规定的位置呈涡旋状扫描时，扫描量和高频成分的强度的关系可以画成下图所示的曲线。这样，如上所述对比度强、即聚焦且边缘成分强的被拍摄体部分(图像部分)表现出很强的高频成分，所以，当从中心点开始扫描时，在聚焦在中心点附近的被拍摄体的帧中，较早地、即在扫描量少的阶段出现高频成分的最大值。因此，在该生成例中，也可以生成用来决定聚焦在规定位置附近的物体上的聚焦透镜位置的选择信息。

当然，若聚焦在房子上，可以将作为扫描开始位置的规定位置设定在左上方。再有，在预先将最大值设定成根据经验规则等得出的适当的值等情况下，可以暂时对整个帧进行扫描，根据其结果就能知道最大值等，由此可以取得最大值。

(选择信息的生成例之三)该生成例之三的特征在于：高频成分指标是重心偏差信息，“高频成分指标依存选择信息生成单元”生成选择该重心偏差信息表示最小值的高频成分分布信息的选择信息。“重心偏差信息”是指表示高频成分的重心位置和规定位置的距离的信息。一个该重心偏差信息计算的例子是将作为表示各点(像素)的方向的值Pi和表示强度的值Mi(Mi×Pi)的积分值除以Mi的积分值的方法。

图10是表示高频成分的重心位置和规定位置的距离的图。如该图所示，当中心附近有高频成分强的物体时，该图像的重心位置变成图10(1)的点b1所示的位置。另一方面，当边缘附近有高频成分强的物体时，该图像的重心位置变成图10(2)的点b2所示的位置。因此，若将规定的位置设为中心点a，则表示a-b间的距离的重心偏差信息表示图10(1)这一方呈现较小的值。因此，该生成例可以生成用来决定聚焦在规定位置附近的聚焦透镜位置的选择信息。

(其他选择信息的取得例)下面说明的取得例的特征在于：通过向作为操作者的摄影者等提示各聚焦透镜位置上的图像，使操作者选择希望的聚焦透镜位置，并取得该选择信息。具体地说，选择信息取得部具有将第1累积部累积的高频成分分布信息作为图像进行显示的“高频成分分布图像显示单元”。而且，特征在于：在“选择输入单元”中，根据上述高频成分分布图像显示单元显示的高频成分分布图像，从操作者那里取得选择信息。

图11是表示一例将第1累积部累积的高频成分分布信息作为图像进行显示的图。如该图所示，根据由各聚焦透镜位置处的高频成分分布信息指示的帧内规定区域的各位置的高频成分的大小进行逆运算，使二值化图像在作为高频成分分布图像显示单元的照相机的液晶显示器等上显示。摄影者看到该图像，向选择输入单元输入指示，若聚焦在人物上则输入(a)，若聚焦在房子上则输入(b)。由此，摄影者可以从视觉上判断聚焦透镜位置的聚焦情况，从而选择所希望的聚焦透镜位置。

当然，显示的图像也可以不是二值化图像，而是具有和实际拍摄的图像同等的颜色表现等的图像。这时，可以通过使高频成分分布信息包含各位置的颜色信息再进行累积来实现。因此，若使用本取得例，可以提供现有的自动聚焦照相机所没有的、容易拍摄出故意使焦点模糊的照片的功能。

(实施例2的效果的简单说明)如上所述，可以利用各种方法生成、取得选择信息，因此，可以进行符合各种需要和情况的摄影。

(实施例3)(实施例3的概念)本实施例的特征在于：不像实施例1的摄影透镜位置控制装置那样，累积根据帧内的位置表示高频成分的分布的信息、即作为2维信息的高频成分分布信息，而是累积在与帧内规定位置的关系下表示高频成分的分布的信息、即作为1维信息的高频成分指标，所以，还具有减小累积存储器量的功能。在实施例1中，为了比较多个峰值聚焦透镜位置或规定的各聚焦透镜位置下的高频成分分布信息，必须进行累积。因此，其存储器量累算增大，所以，通过减小累积存储器量，可以实现装置的小型、轻便和低成本化等。

(实施例3的结构)图12是表示本实施例的摄影透镜位置控制装置的功能方框的图。如该图所示，本实施例的摄影透镜位置控制装置(1200)具有“峰值聚焦透镜位置信息取得部”(1201)、“高频成分指标计算部”(1202)、“第2累积部”(1203)、“选择信息取得部”(1204)和“摄影透镜位置决定部”(1205)。再有，因“峰值聚焦透镜位置信息取得部”(1201)、“选择信息取得部”(1204)和“摄影透镜位置决定部”(1205)在上述实施例1中已有记载，故省略其说明。

此外，“高频成分指标计算部”(1202)和实施例2记载的相同，“第2累积部”(1203)具有取代实施例1说明的第1累积部中的高频成分分布信息而将由高频成分指标计算部算出的高频成分指标与峰值聚焦透镜位置关联累积的功能。图13是用曲线图表示一例该第2累积部累积的高频成分指标与峰值聚焦透镜位置的关系的图。这样，当聚焦在某被拍摄体上时高频成分指标出现峰值，例如在选择信息取得部取得该呈现峰值的高频成分指标作为选择信息。

(实施例3的处理流程)图14是表示本实施例的一例处理流程的流程图。如该图所示，首先，取得峰值聚焦透镜位置信息(步骤S1401)。此外，计算出高频成分指标(步骤S1402)。其次，将在上述步骤S1401中取得的峰值聚焦透镜位置信息与该峰值聚焦透镜位置信息指示的聚焦透镜位置处在上述步骤S1402中算出的高频成分指标关联累积起来(步骤S1403)。接着，根据上述步骤S1403累积的高频成分指标来取得选择信息(步骤S1404)。最后，利用在上述步骤S1404中取得的选择信息决定摄影透镜位置(步骤S1405)。

(实施例3的效果的简单说明)像上述那样，本实施例的摄影透镜位置控制装置通过累积作为1维信息的高频成分指标，可以减小累积存储器量，因此，可以实现例如装置的小型、轻便和低成本化等。

以上，说明了第1摄影透镜位置控制装置。

接着，下面举出实施例来说明第2摄影透镜位置控制装置。

(实施例4)(实施例4的概念)图15和图16是表示本实施例的概念的图。本实施例涉及摄像机等聚焦的自动聚焦技术。假定是像对图15所示的人、房子和山等进行拍摄那样的情况。图16示出表示影像信号的亮度值的微分的总和以及聚焦透镜位置的关系的曲线。在大范围区域内，如摄像影像(b)所示，因被拍摄体有人、房子和山3种，故在3处进行聚焦，因此，表示亮度值的微分的总和的曲线(a)具有3个峰值。与此对应，在小范围区域内，如摄像图像(d)所示，因被拍摄体只有人，故在1处进行聚焦，因此，表示亮度值的微分的总和的曲线(c)也只有1个峰值。再有，在这里，亮度值的微分也可以是亮度值的差分。活用小范围区域的特性，在小范围区域内捕捉想要聚焦的物体，并聚焦在该被拍摄体上，大范围区域作为辅助手段使用，以上就是本实施例的概念。

(实施例4的结构)图17是本实施例的摄影透镜位置控制装置的功能方框图。

(整体结构)本实施例是具有“影像信号取得部”(1702)、“对比度信息取得部”(1703)、“峰值聚焦透镜位置信息取得部”(1704)和“摄影透镜位置决定部”(1705)的摄影透镜位置控制装置。

(实施例4的结构说明)“大范围区域”是摄影区域的一部分，进而，作为大范围区域的一部分区域有“小范围区域”。此外，大范围区域和小范围区域的形状不限，可以是长方形、正方形或圆形等。

“影像信号取得部”具有与聚焦透镜位置关联从摄影区域内的大范围区域和作为大范围区域的一部分的小范围区域取得影像信号的功能。“聚焦透镜”和第1摄影透镜位置控制装置中的聚焦透镜一样，是指用来聚焦的透镜，“聚焦透镜位置”也一样，是指作为摄影装置的摄像机或数字照相机等的摄影机构中的聚焦透镜位置。此外，当从大范围区域和小范围区域取得影像信号时，使影像信号和聚焦透镜位置相关联。

“对比度信息取得部”具有与上述聚焦透镜位置相关联地从上述影像信号中取得表示对比度的信息的对比度信息的功能。“对比度信息”是表示对比度的信息。这里，作为对比度信息，其从概念上可以包括下述的“由从CCD取得的影像信号形成的信息”、“由对该影像信号进行傅立叶变换后的结果形成的信息”、“使由该傅立叶变换后的结果构成的信息通过带通滤波器后取得的信息”、“对通过该带通滤波器取得的信息进行规定的积分所得到的结果”等中的任何一种信息。

这里，利用图18和图19示出从取得影像信号到取得对比度信息的流程，并进而举出各种例子来说明对比度信息的取得。“取得对比度信息”是指取得表示对比度的信息。该取得的过程如实施例1记载的那样，例如，对利用上述影像信号取得部取得的影像信号(图18的1)进行傅立叶变换后(图18的2)，使用带通滤波器只抽出高频成分(图18的3)，求出该高频成分的积分值(图18的4)，以聚焦透镜位置作为横轴、以高频成分的积分值作为纵轴作成曲线图(图19的5)，由此，可以取得对比度信息。

再有，傅立叶变换之前的影像信号也可以是从相邻像素间的影像信号的示值的差分得到的“加工后的影像信号”。其理由是上述“加工后的影像信号”与“未加工的影像信号”相比，一般具有容易抽出被拍摄体的边缘成分的倾向。被拍摄体的边缘是指轮廓。轮廓处影像的亮度值的变化几乎都很剧烈，即，亮度值的微分变大。因此，当采用相邻像素间的影像信号的示值的微分作为影像信号时，可以将轮廓部分微分值最大的情况判断为已聚焦好的情况。准确地讲，轮廓和被拍摄体的位置不相等，但可以认为大致相等。因此，当判断在被拍摄体的轮廓部分已聚焦时，也可以认为在被拍摄体上也聚焦了。因此，进行傅立叶变换之前的信号也可以是“加工后的影像信号”。

此外，另一个取得对比度信息的方法是取得相邻像素的亮度值的差分，分别对小范围区域和大范围区域求出聚焦透镜位置和各区域内的亮度值的差分的总和的关系。从这样处理得到的曲线可以取得峰值点。进而，通过决定阈值并只对比该阈值大的亮度值的差分取各自区域内的总和，可以得到具有更明确的峰值点的曲线。这是因为，由于被拍摄体的轮廓部分的亮度值变化大，所以亮度值的差分变大。若使用适当指定的阈值且只采用比该阈值大的亮度值的差分，则可以抽出与该轮廓部分的亮度值的差分有关的信息。一般，因为如果被拍摄体的轮廓部分在聚焦点上，则被拍摄体也在聚焦点上，所以，若取得与该轮廓部分的亮度值的差分的总和有关的信息，就可以取得对比度信息。

“峰值聚焦透镜位置信息取得部”和第1摄影透镜位置控制装置中的峰值聚焦透镜位置信息取得部一样，具有取代峰值聚焦透镜位置信息的功能。“峰值聚焦透镜位置信息”是表示利用上述对比度信息对比度表示峰值的聚焦透镜位置的信息。例如，如图19所示，表示与峰值1、峰值2、峰值3对应的聚焦透镜位置的信息称作峰值聚焦透镜位置信息。

“摄影聚焦透镜位置决定部”决定摄影聚焦透镜位置。摄影聚焦透镜位置是指适合摄影的聚焦透镜位置。即，具有下述功能：当在上述小范围区域内取得峰值聚焦透镜位置信息时，根据该峰值聚焦透镜位置信息决定摄影聚焦透镜位置，当在上述小范围区域内未取得峰值聚焦透镜位置信息时，根据上述大范围区域的峰值聚焦透镜位置信息决定摄影聚焦透镜位置。在本实施例的摄影聚焦透镜位置决定部中，小范围区域的峰值聚焦透镜位置信息比大范围区域的峰值聚焦透镜位置信息优先。在本实施例中，作为一个例子，当小范围区域的峰值聚焦透镜位置信息是1个时，可以将根据该峰值聚焦透镜位置信息求得的峰值聚焦透镜位置作为摄影聚焦透镜位置。此外，当小范围区域的峰值聚焦透镜位置信息有多个时，可以将根据最跟前的峰值聚焦透镜位置信息求得的峰值聚焦透镜位置作为摄影聚焦透镜位置。此外，当在小范围区域未得到峰值聚焦透镜位置信息时，即，当上述对比度信息的值和聚焦透镜位置关联得到的曲线没有形成明确的山峰形状时，优先将大范围区域的峰值聚焦透镜位置作为摄影聚焦透镜位置来决定。当大范围区域的峰值聚焦透镜位置信息有多个时，作为一个例子，也可以将与聚焦在最跟前的图像的状态对应的峰值聚焦透镜位置作为摄影聚焦透镜位置来决定。

(实施例4的效果的简单说明)若按照本实施例，会起到能够准确地聚焦在被拍摄体上的效果。

(实施例5)本实施例主要以实施例4为基础，其特征在于实施例4的影像信号是亮度信号。

(实施例5的结构)图20是表示本实施例的功能的方框图。

(整体结构)本实施例是具有“影像信号取得部”(2002)、“对比度信息取得部”(2003)、“峰值聚焦透镜位置信息取得部”(2004)和“摄影透镜位置决定部”(2005)的“摄影透镜位置控制装置”(2001)，其特征在于影像信号是亮度信号。

(实施例5的结构说明)关于影像信号取得部、对比度信息取得部、峰值聚焦透镜位置信息取得部和摄影透镜位置决定部，因和实施例4的基本功能相同，故省略其说明。而且，本实施例的“影像信号”和前述的一样，是亮度信号。亮度信号是作为前述影像信号的一种成分的亮度信号。再有，亮度信号除了通常的亮度信号之外，相邻像素的亮度信号的值的微分称作“加工后的亮度信号”，也包含在上述亮度信号中。

(实施例5的效果的简单说明)若按照本实施例，起到了增加用于求出峰值聚焦透镜位置的变化的效果。

(实施例6)本实施例主要以实施例4为基础，其特征在于实施例4的影像信号是RGB信号中的任1个或2个以上的组合，或者是CMYG信号中的任1个或2个以上的组合。

(实施例6的结构)图21和图22是表示本实施例的功能方框图。

(整体结构)本实施例是具有“影像信号取得部”(2102)、“对比度信息取得部”(2103)、“峰值聚焦透镜位置信息取得部”(2104)和“摄影透镜位置决定部”(2105)的“摄影透镜位置控制装置”(2101)，其特征在于影像信号是RGB信号(图21(A))中的任1个或2个以上的组合，或者是CMYG信号(图22(A))中的任1个或2个以上的组合。

(实施例6的结构说明)关于影像信号取得部、对比度信息取得部、峰值聚焦透镜位置信息取得部和摄影透镜位置决定部，因和实施例4的基本功能相同，故省略其详细说明。

“RGB信号”如前所述，是作为影像信号的三要素的红绿蓝三原色各自的信号。“RGB信号中的任1个或2个以上的组合”是指在上述三原色中，或是红绿蓝单独的信号，或是红绿、红蓝、蓝绿的二个组合的信号，或是红绿蓝三原色组合的信号。上述组合是指对各信号的示值进行加权后再相加。

“CMYG信号”如前所述，是与RGB有补色关系的青色、品红色、黄色、绿色4种颜色各自的信号。“CMYG信号中的任1个或2个以上的组合”是指在上述4种颜色中，或是青、品红、黄、绿单独的信号，或是青品红、青黄、青绿、品红黄、品红绿、黄绿的二个组合的信号，或是青品红黄、青品红绿、青黄绿、品红黄绿的三个组合的信号、或是青品红黄绿四色组合的信号。上述组合是指对各信号的示值进行加权后再相加。

(实施例6的效果的简单说明)若按照本实施例，起到了增加用于决定峰值聚焦透镜位置的变化的效果。

(实施例7)本实施例主要以实施例4至实施例6中的某一实施例为基础，其特征在于实施例4中说明的小范围区域配置在上述大范围区域的中心部。

(实施例7的结构)图23是表示本实施例的小范围区域和大范围区域的概念图。

(整体结构)本实施例是具有影像信号取得部、对比度信息取得部、峰值聚焦透镜位置信息取得部和摄影透镜位置决定部的摄影透镜位置控制装置，其特征在于上述小范围区域(2302)配置在上述大范围区域(2301)的中心部。

(实施例7的结构说明)关于影像信号取得部、对比度信息取得部、峰值聚焦透镜位置信息取得部和摄影透镜位置决定部，因和实施例1的基本功能相同，故省略其说明。“小范围区域”配置在大范围区域的中心部。一个例子是小范围区域是长方形，其对角线2303的交点2305是小范围区域的中心2305。此外，大范围区域2301也是长方形，同样，其对角线2304的交点2305是大范围区域的中心2305。当小范围区域和大范围区域共有该交点2305时，称小范围区域位于大范围区域的中心部。只是，因设置在严格意义上的中心部很困难，故所谓中心部包含大致的中心部。但是，这里未对大范围区域的位置本身进行定义。即，大范围区域虽然在摄影区域内，但没有被定义成一定在摄影区域的中心，所以，不一定非得在摄影区域的中心，因此，虽然小范围区域配置在大范围区域的中心部，但小范围区域也不一定在摄影区域的中心部。

(实施例7的效果的简单说明)若按照本实施例，会起到即使要聚焦的被拍摄体偏离摄影区域的中心部也可以进行聚焦的效果。

(实施例8)本实施例主要以实施例4至实施例7中的某一实施例为基础，其特征在于还具有改变上述小范围区域或/和大范围区域的配置的配置变更部。

(实施例8的结构)图24是有无小范围区域和大范围区域的配置变更的组合图。

(整体结构)本实施例是具有影像信号取得部、对比度信息取得部、峰值聚焦透镜位置信息取得部和摄影透镜位置决定部的摄影透镜位置控制装置，其特征在于还具有改变上述小范围区域或/和大范围区域的配置的配置变更部。配置变更部具体地说例如具有改变用来使从CCD取得的影像信号与大范围区域或小范围区域关联的信息的功能。下面实施例9的区域形状变更部也具体地利用同样的功能实现。再有，除了利用改变用于上述关联的信息的功能实现本配置变更部，还可以考虑多种具体方法，例如，利用一种类似于开关元件的东西，在从CCD取得的影像信号中只截出一部分，以此来实现同样的功能等。

(实施例8的结构说明)关于影像信号取得部、对比度信息取得部、峰值聚焦透镜位置信息取得部和摄影透镜位置决定部，因和实施例4的基本功能相同，故省略其详细说明。

“配置变更部”改变上述小范围区域或/和大范围区域的配置。有4种组合，它们是：小范围区域可变大范围区域也可变的情况2401、小范围区域固定大范围区域可变2402、小范围区域可变大范围区域固定2403、小范围区域和大范围区域都固定2404。此外，小范围区域固定大范围区域可变的情况中还包括当小范围区域固定在摄影区域内时与大范围区域的相对位置关系也固定的情况。即，伴随大范围区域的配置变更，小范围区域的位置也变更。此外，小范围区域可变大范围区域固定的情况2406还包括小范围区域与大范围区域的相对位置关系固定的情况。即，还包括伴随小范围区域的配置变更大范围区域的位置也成为配置变更的情况。

这时，虽然有伴随小范围区域的配置变更大范围区域超出摄影区域的情况，但是，作为防止该超出的对策，作为一例可以考虑进行如下处理，例如，在忽略超出部分的情况下，当超出时，使大范围区域从超出部分缩回到的摄影区域，或者，不使大范围区域超出，将摄影区域作为限制值，当为该值以上时使其不能动作。在本实施例中，还包括将其作为特例处理的情况。

(实施例8的效果的简单说明)按照本实施例，起到即使在聚焦困难的情况下通过改变小范围区域和大范围区域的位置也可以进行聚焦的效果。

(实施例9)本实施例主要以实施例7或实施例8为基础，其特征在于还具有改变上述小范围区域或/和大范围区域的大小或/和纵横比的区域形状变更部。

(实施例9的结构)图25是关于小范围区域和大范围区域的纵横比的概念图。

(整体结构)本实施例是具有影像信号取得部、对比度信息取得部、峰值聚焦透镜位置信息取得部和摄影透镜位置决定部的摄影透镜位置控制装置，其特征在于还具有改变上述小范围区域2502或/和大范围区域2501的大小或/和纵横比2506的区域形状变更部。

(实施例9的结构说明)关于影像信号取得部、对比度信息取得部、峰值聚焦透镜位置信息取得部和摄影透镜位置决定部，因和实施例4的基本功能相同，故省略其详细说明。“区域形状变更部”改变上述小范围区域或/和大范围区域的大小或/和纵横比。小范围区域和大范围区域的参数不仅有实施例8的配置，进而还有各范围区域的大小和纵横比这2个参数。在本实施例中，还包括大小和纵横比相互相关的情况。例如，有决定面积后就能决定纵横比的情况。此外，还有当小范围和大范围可以自由变更时小范围超出大范围的情况。在本实施例中，还包括为了禁止上述情况的发生而对小范围进行限制使其不超出大范围的情况。当然，本实施例还包括不设置这样的限制而可以自由决定小范围区域和大范围区域的情况。

(实施例9的效果的简单说明)按照本实施例，起到了下述效果：在像实施例8那样即使改变位置也难以聚焦的情况下，可以找到可聚焦的小范围区域或/和大范围区域的纵横比或大小。

(实施例10)本实施例主要以实施例4到实施例6中的某一实施例为基础，其特征在于在上述一个大范围区域中配置多个上述小范围区域。

(实施例10的结构)图26是本实施例的大范围区域内配置多个小范围区域的概念图。

(整体结构)本实施例是具有影像信号取得部、对比度信息取得部、峰值聚焦透镜位置信息取得部和摄影透镜位置决定部的摄影透镜位置控制装置，其特征在于：在上述大范围区域2601或2610中配置多个上述小范围区域2602～2609。

(实施例10的结构说明)关于影像信号取得部、对比度信息取得部、峰值聚焦透镜位置信息取得部和摄影透镜位置决定部，因和实施例4的基本功能相同，故省略其详细说明。在本实施例的一个大范围区域内配置多个“小范围区域”。当配置多个小范围区域时，各小范围的纵横比和大小可以自由配置。本实施例也包括配置形状相同的规则正确的小范围区域。实施例10可以是与实施例9不同的方式。

(实施例10的效果的简单说明)按照本实施例，通过在多个小范围中选择想要聚焦的小范围，可以在选择的小范围内决定聚焦的摄影透镜位置。此外，在本实施例中，可以从配置在大范围区域内的多个小范围中进而选择多个小范围，并将其作为一个小范围重新进行定义，对该重新定义的小范围计算聚焦透镜位置，通过和实施例4同样的处理来决定摄影透镜位置。

(实施例11)本实施例主要以实施例10为基础，其特征在于在实施例10的摄影区域内配置多个上述的大范围区域。

(实施例11的结构)图27是表示一例在本实施例的摄影区域内配置的多个大范围区域的形状的概念图。

(整体结构)本实施例是具有影像信号取得部、对比度信息取得部、峰值聚焦透镜位置信息取得部和摄影透镜位置决定部的摄影透镜位置控制装置，其特征在于在摄影区域内配置多个上述大范围区域。

(实施例11的结构说明)关于影像信号取得部、对比度信息取得部、峰值聚焦透镜位置信息取得部和摄影透镜位置决定部，因和实施例4的基本功能相同，故省略其详细说明。在本实施例的摄影区域内配置多个“大范围区域”。配置多个大范围区域是指准备各种各样的大范围。其形状如图27所示，可以包括各种各样的形状。可以包括纵横比大的大范围区域2701、纵横比小的大范围区域2702、椭圆形的大范围区域2703和星形的大范围区域2704等。此外，还包括大范围是没有中央部分的圆环形状的大范围区域2705。此外，还包括分成2个区域的大范围区域。此外，还包括2个区域重叠且可以对重叠的部分进行二重积分的大范围区域2706。此外，本实施例还包括小范围区域不是大范围区域中的一部分的情况。这时，还包括小范围区域的一部分与大范围区域重叠、小范围区域全部不在大范围区域之内的情况。

(实施例11的效果的简单说明)按照本实施例，起到可以自由选择大范围区域、进而增加了聚焦的变化而容易进行聚焦的效果。

(实施例12)本实施例是一种摄影透镜位置控制装置，具有包含上述小范围区域且包含在上述大范围区域之内的中等范围区域，上述取得部、高频影像信号抽出部、积分信号生成部与上述小范围区域及大范围区域的影像信号同样地处理上述中等范围区域的影像信号，上述摄影聚焦透镜位置决定部按照小范围区域、中等范围区域、大范围区域的顺序决定摄影透镜位置的决定的优先顺序。

(实施例12的结构)图28是本实施例的功能方框图，图29是中等范围区域的概念图。

(整体结构)本实施例是具有“影像信号取得部”(2802)、“对比度信息取得部”(2803)、“峰值聚焦透镜位置信息取得部”(2804)和“摄影透镜位置决定部”(2805)的“摄影透镜位置控制装置”(2801)，其特征在于具有中等范围区域2902，上述取得部、高频影像信号抽出部、积分信号生成部与上述小范围区域2903及大范围区域2901的影像信号同样地处理上述中等范围区域2902的影像信号，上述摄影聚焦透镜位置决定部2805按照小范围区域1103、中等范围区域1102、大范围区域1101的顺序决定摄影透镜位置的决定的优先顺序。

(实施例12的结构说明)关于影像信号取得部、对比度信息取得部、峰值聚焦透镜位置信息取得部和摄影透镜位置决定部，因和实施例4的基本功能相同，故省略其详细说明。

“中等范围区域”包含上述小范围区域且包含在上述大范围区域之内。在该中等范围区域中，上述取得部、高频影像信号抽出部、积分信号生成部也和上述小范围区域及大范围区域的影像信号一样，处理上述中等范围区域的影像信号。摄影透镜位置决定部按照小范围区域、中等范围区域、大范围区域的顺序决定摄影透镜位置的决定的优先顺序。本实施例中的中等范围区域也可以定义成限于实施例8的情况。通过3级聚焦，当在小范围区域不能算出聚焦透镜位置时，便在中等范围区域算出聚焦透镜位置，这样可以得到更多的信息，由此可以实现可靠的聚焦。此外，关于该中范围的大小、中范围的配置和中范围的形状，和实施例11一样，可以包括各种各样的方式。

(实施例12的效果的简单说明)按照本实施例，起到下述效果：通过新定义中等范围区域，当在小范围区域不能聚焦等情况下，可以辅助地使用该中等范围区域，因此，容易进行聚焦。

(实施例13)本实施例主要以实施例12为基础，其特征在于上述中等范围区域进而由具有包含关系的多个中等范围区域形成。

(实施例13的结构)图30是多个中等范围区域的概念图。

(整体结构)本实施例是一种摄影透镜位置控制装置，具有：影像信号取得部、对比度信息取得部、峰值聚焦透镜位置信息取得部和摄影透镜位置决定部，上述中等范围区域还具有由具有包含关系的多个种范围区域形成的中等范围区域，上述取得部、高频影像信号抽出部、积分信号生成部与上述小范围区域及大范围区域的影像信号同样地处理上述中等范围区域的影像信号，上述摄影透镜位置决定部按照小范围区域、中等范围区域、大范围区域的顺序决定摄影透镜位置的决定的优先顺序。其特征在于：上述中等范围区域3002作为一个例子，进而由具有包含关系的多个中等范围区域3003、3004、3005、3006形成。

(实施例13的结构说明)关于影像信号取得部、对比度信息取得部、峰值聚焦透镜位置信息取得部、摄影聚焦透镜位置决定部、中等范围区域、上述取得部和高频影像信号抽出部及积分信号生成部与上述小范围区域及大范围区域的影像信号同样地处理上述中等范围区域的影像信号、摄影透镜位置决定部，因它们均与实施例4、实施例5、实施例10的基本功能相同，故省略其详细说明。本实施例的“中等范围区域”由具有包含关系的多个中等范围区域形成。多个中等范围具有包含关系例如是指存在多个作为大范围的一部分的中等范围，该中等范围还具有作为其中的一部分的中等范围，进而，该中等范围的一部分又具有中等范围，在第n个中等范围的一部分内包含小范围。

(实施例13的效果的简单说明)这样，就起到了通过设置多个中等范围可以除去噪声从而得到连续聚焦在景色上的独特的聚焦结构的效果。

以上，说明了第2摄影透镜位置控制装置。

Claims (26)

1.一种摄影透镜位置控制装置，根据与聚焦透镜位置对应得到的帧内影像信号的高频成分分布来进行用于聚焦的控制，其特征在于，具有：

峰值聚焦透镜位置信息取得部，取得上述帧内规定区域中的峰值聚焦透镜位置信息，其中该信息是表示上述高频成分的积分值为峰值的聚焦透镜位置的信息；

第1累积部，将峰值聚焦透镜位置信息取得部所取得的峰值聚焦透镜位置信息和高频成分分布信息相关联地累积起来，其中该高频成分分布信息是表示该峰值聚焦透镜位置信息所表示的聚焦透镜位置处的上述高频成分分布的信息；

选择信息取得部，根据第1累积部中累积的高频成分分布信息来取得选择信息，其中该选择信息是表示选择了第1累积部中累积的哪一个高频成分分布信息的信息；以及

摄影透镜位置决定部，根据与高频成分分布信息相关联地累积在第1累积部中的峰值聚焦透镜位置信息来决定作为用于摄影的聚焦透镜位置的摄影透镜位置，其中该高频成分分布信息是表示由选择信息取得部取得的选择信息所选择的高频成分分布信息。

2.权利要求1记载的摄影透镜位置控制装置，其特征在于，

高频成分分布信息是表示高频成分的大小的信息，其中该高频成分是对帧内规定区域中各位置的高频成分，

选择信息取得部具有：高频成分指标计算单元，计算出在与帧内规定位置的关系下表示高频成分的分布的高频成分指标；以及高频成分指标依存选择信息生成单元，根据高频成分指标来生成选择信息。

3.权利要求2记载的摄影透镜位置控制装置，其特征在于，高频成分指标计算单元具有：扫描器，将帧内的规定位置作为扫描开始位置来扫描高频成分分布信息。

4.权利要求3记载的摄影透镜位置控制装置，其特征在于，

高频成分指标计算单元计算出积分量增大信息作为高频成分指标，其中该积分量增大信息是表示沿扫描器扫描路径的影像信号的高频成分积分值增大的信息，

高频成分指标依存选择信息生成单元生成选择信息，其中该选择信息利用积分量增大信息选择增大最大的高频成分分布信息。

5.权利要求3记载的摄影透镜位置控制装置，其特征在于，

高频成分指标计算单元计算出扫描量信息作为高频成分指标，其中该扫描量信息是表示影像信号的高频成分出现最大值之前的扫描器的扫描量的信息，

高频成分指标依存选择信息生成单元生成用于选择扫描量信息最小的高频成分分布信息的选择信息。

6.权利要求2记载的摄影透镜位置控制装置，其特征在于，

高频成分指标是重心偏差信息，其中该重心偏差信息是表示高频成分的重心位置与规定位置的距离的信息，

高频成分指标依存选择信息生成单元生成用于选择重心偏差信息表示最小值的高频成分分布信息的选择信息。

7.权利要求2至6的任一项记载的摄影透镜位置控制装置，其特征在于，规定位置是帧的中心点。

8.权利要求2至6的任一项记载的摄影透镜位置控制装置，其特征在于，具有：设定规定位置的规定位置设定部。

9.权利要求1记载的摄影透镜位置控制装置，其特征在于，

高频成分分布信息是表示高频成分的大小的信息，其中该高频成分是对帧内规定区域中各位置的高频成分，

选择信息取得部具有：高频成分分布图像显示单元，将第1累积部中累积的高频成分分布信息作为图像进行显示；以及选择输入单元，用于根据上述高频成分分布图像显示单元所显示的高频成分分布图像来从操作者那里取得选择信息。

10.一种摄影透镜位置控制装置，根据与聚焦透镜位置对应得到的帧内影像信号的高频成分分布来进行用于聚焦的控制，其特征在于，具有：

峰值聚焦透镜位置信息取得部，取得上述帧内规定区域中的峰值聚焦透镜位置信息，其中该信息是表示上述高频成分的积分值为峰值的聚焦透镜位置的信息；

高频成分指标计算部，计算出高频成分指标，其中该指标是在与帧内规定位置的关系下表示上述高频成分的分布的指标；

第2累积部，将峰值聚焦透镜位置信息取得部所取得的峰值聚焦透镜位置信息和高频成分指标相关联地累积起来，其中该高频成分指标是在该峰值聚焦透镜位置信息所表示的聚焦透镜位置处通过高频成分指标计算部计算出来的；

选择信息取得部，根据第2累积部中累积的高频成分指标来取得选择信息，其中该选择信息是表示选择了第2累积部中累积的哪一个高频成分指标的信息；以及

摄影透镜位置决定部，根据与高频成分指标相关联地累积在第2累积部中的峰值聚焦透镜位置信息来决定作为用于摄影的聚焦透镜位置的摄影透镜位置，其中该高频成分指标是表示由选择信息取得部取得的选择信息所选择的高频成分指标。

11.权利要求1至10中的任一项记载的摄影透镜位置控制装置，其特征在于，影像信号是亮度信号。

12.权利要求1至10中的任一项记载的摄影透镜位置控制装置，其特征在于，影像信号是用RGB信号的任1个或2个以上的组合而得到的信号。

13.权利要求1至10中的任一项记载的摄影透镜位置控制装置，其特征在于，影像信号是用CMYG信号的任1个或2个以上的组合而得到的信号。

14.一种摄影透镜位置控制方法，其是一种聚焦控制方法，根据与聚焦透镜位置对应得到的帧内影像信号的高频成分分布来进行用于聚焦的控制，其特征在于，具有：

峰值聚焦透镜位置信息取得步骤，取得上述帧内规定区域中的峰值聚焦透镜位置信息，其中该信息是表示上述高频成分的积分值为峰值的聚焦透镜位置的信息；

第1累积步骤，将峰值聚焦透镜位置信息取得步骤所取得的峰值聚焦透镜位置信息和高频成分分布信息相关联地累积起来，其中该高频成分分布信息是表示该峰值聚焦透镜位置信息所表示的聚焦透镜位置处的上述高频成分分布的信息；

选择信息取得步骤，根据累积步骤中累积的高频成分分布信息来取得选择信息，其中该选择信息是表示选择了累积步骤中累积的哪一个高频成分分布信息的信息；以及

摄影透镜位置决定步骤，根据与高频成分分布信息相关联地在累积步骤中累积的峰值聚焦透镜位置信息来决定作为用于摄影的聚焦透镜位置的摄影透镜位置，其中该高频成分分布信息是表示由选择信息取得步骤取得的选择信息所选择的高频成分分布信息。

15.一种摄影透镜位置控制方法，其是一种聚焦控制方法，根据与聚焦透镜位置对应得到的帧内影像信号的高频成分分布来进行用于聚焦的控制，其特征在于，具有：

峰值聚焦透镜位置信息取得步骤，取得上述帧内规定区域中的峰值聚焦透镜位置信息，其中该信息是表示上述高频成分的积分值为峰值的聚焦透镜位置的信息；

高频成分指标计算步骤，计算出高频成分指标，其中该指标是在与帧内规定位置的关系下表示上述高频成分的分布的指标；

第2累积步骤，将峰值聚焦透镜位置信息取得步骤所取得的峰值聚焦透镜位置信息和高频成分指标相关联地累积起来，其中该高频成分指标是在该峰值聚焦透镜位置信息所表示的聚焦透镜位置处通过高频成分指标计算步骤计算出来的；

选择信息取得步骤，根据累积步骤中累积的高频成分指标来取得选择信息，其中该选择信息是表示选择了累积步骤中累积的哪一个高频成分指标的信息；以及

摄影透镜位置决定步骤，根据与高频成分指标相关联地在累积步骤中累积的峰值聚焦透镜位置信息来决定作为用于摄影的聚焦透镜位置的摄影透镜位置，其中该高频成分指标是表示由选择信息取得步骤取得的选择信息所选择的高频成分指标。

16.一种摄影透镜位置控制装置，其特征在于，具有：

影像信号取得部，与聚焦透镜位置相关联地从摄影区域内的大范围区域和作为大范围区域的一部分的小范围区域中取得影像信号；

对比度信息取得部，与上述聚焦透镜位置相关联地从上述影像信号中取得作为表示对比度的信息的对比度信息；

峰值聚焦透镜位置信息取得部，取得峰值聚焦透镜位置信息，其中该峰值聚焦透镜位置信息是表示通过上述对比度信息对比度表示峰值的聚焦透镜位置的信息；以及

摄影聚焦透镜位置决定部，决定适合于摄影的聚焦透镜位置，

上述摄影聚焦透镜位置决定部在上述小范围区域取得峰值聚焦透镜位置信息的情况下，根据该峰值聚焦透镜位置信息来决定摄影聚焦透镜位置，在上述小范围区域没有取得峰值聚焦透镜位置信息的情况下，根据上述大范围区域的峰值聚焦透镜位置信息来决定摄影聚焦透镜位置。

17.权利要求16记载的摄影透镜位置控制装置，其特征在于，影像信号是亮度信号。

18.权利要求16记载的摄影透镜位置控制装置，其特征在于，影像信号是RGB信号的任1个或2个以上的组合。

19.权利要求16记载的摄影透镜位置控制装置，其特征在于，影像信号是CMYG信号的任1个或2个以上的组合。

20.权利要求16至19中的任一项记载的摄影透镜位置控制装置，其特征在于，上述小范围区域配置在上述大范围区域的中心部。

21.权利要求16至19中的任一项记载的摄影透镜位置控制装置，其特征在于，还具有改变上述小范围区域或/和大范围区域的配置的配置变更部。

22.权利要求20或21记载的摄影透镜位置控制装置，其特征在于，具有改变上述小范围区域或/和大范围区域的大小或/和纵横比的区域形状变更部。

23.权利要求16至19中的任一项记载的摄影透镜位置控制装置，其特征在于，在一个上述大范围区域中配置多个上述小范围区域。

24.权利要求23记载的摄影透镜位置控制装置，其特征在于，在摄影区域内配置多个上述大范围区域。

25.一种摄影透镜位置控制装置，其特征在于，

具有包含上述小范围区域且被包含在上述大范围区域之内的中等范围区域，

具有上述影像信号取得部和对比度信息取得部，将上述中等范围区域的影像信号与上述小范围区域及大范围区域的影像信号同样地进行处理，

上述摄影聚焦透镜位置决定部按照小范围区域、中等范围区域、大范围区域的顺序来决定摄影透镜位置的决定的优先顺序。

26.权利要求25记载的摄影透镜位置控制装置，其特征在于，上述中等范围区域进而由具有包含关系的多个中等范围区域构成。

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