CN102111551A

CN102111551A - 摄像设备及其控制方法

Info

Publication number: CN102111551A
Application number: CN2010106210058A
Authority: CN
Inventors: 本宫英育
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2009-12-25
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2030-12-27
Also published as: US20110157456A1; JP5427024B2; CN102111551B; US8605201B2; JP2011137887A

Abstract

本发明提供一种摄像设备及其控制方法，该摄像设备包括：摄像单元，用于对由摄像光学系统所形成的被摄体的图像进行光电转换以生成图像信号；生成单元，用于根据由所述摄像单元所生成的图像信号，生成表示所述摄像光学系统的对焦状态的评价值；调整单元，用于通过调整所述摄像单元和所述摄像光学系统中包括的调焦透镜的相对位置以最大化由所述生成单元所生成的评价值来进行焦点检测；以及判断单元，用于在所述调整单元进行所述焦点检测期间，判断所述被摄体是否存在于比预定距离短的范围内的、所述摄像光学系统的预先定义的特定区域中。

Description

摄像设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种摄像设备及其控制方法。

背景技术

数字摄像机和数字静态照相机等的一些摄像设备具有用于允许选择正常摄像模式或微距摄像模式的所谓的微距摄像功能。这类摄像设备使用户(操作者)通过目测来估计与被摄体的距离，并且通过选择器按钮等选择其中一种摄像模式。当用户选择微距摄像模式时，到被摄体的距离(即，摄像设备和被摄体之间的距离)短。因此，例如通过使电子闪光灯的发光量小于正常摄像模式下的发光量来进行微距摄像模式特有的控制。

在具有微距摄像功能的摄像设备中，让用户来选择正常摄像模式或微距摄像模式，这降低了用户的便利性(可用性)。另外，当被摄体就在附近时，用户可能忘记选择微距摄像模式。

日本特开2007-225713号公报提出了一种用于基于表示图像信号的锐度(对比度)的AF评价值(焦点信号)或调焦透镜(聚焦透镜)的位置来自动选择正常摄像模式或微距摄像模式的技术。在日本特开2007-225713号公报中，在正常摄像模式下，当通过在光轴方向上移动调焦透镜所获得的AF评价值小于预定基准值时，或者当AF评价值的峰值在使近距离的被摄体对焦的一侧时，判断为被摄体存在于微距区域中(最近侧)。

然而，如日本特开2007-225713号公报那样，如果仅基于AF评价值或调焦透镜的位置来判断被摄体是否存在于微距区域，则可能发生判断错误。

更具体地，如果AF评价值由于亮度的急剧变化而改变，例如，如果AF评价值在调焦透镜的驱动方向为最近方向时增大，则即使被摄体未处于最近测，也错误地判断为被摄体处于该最近侧。在拍摄低对比度的被摄体或暗处的被摄体时，AF评价值缓慢变化。由于该原因，无法获得大于预定基准值的AF评价值，并且发生判断错误。注意，可以通过基于对焦状态下的调焦透镜的位置(即，调焦透镜的停止位置)判断被摄体是否存在于微距区域来防止该判断错误。然而，在这种情况下，该判断需要等待调焦透镜的停止。因此，判断被摄体是否存在于微距区域需要长的时间。

发明内容

本发明提供一种用于提高判断被摄体是否存在于微距区域的精度并缩短该判断所需的时间的新技术。

根据本发明的第一方面，提供一种摄像设备，包括：摄像单元，用于对由摄像光学系统所形成的被摄体的图像进行光电转换以生成图像信号；生成单元，用于根据由所述摄像单元所生成的图像信号，生成表示所述摄像光学系统的对焦状态的评价值；调整单元，用于使用第一驱动和第二驱动，通过调整所述摄像单元和所述摄像光学系统中包括的调焦透镜的相对位置以最大化由所述生成单元所生成的评价值来进行焦点检测，其中，所述第一驱动以第一驱动量沿着光轴方向驱动所述调焦透镜，所述第二驱动以大于所述第一驱动量的第二驱动量沿着所述光轴方向驱动所述调焦透镜；以及判断单元，用于在所述调整单元进行所述焦点检测期间，判断所述被摄体是否存在于比预定距离短的范围内的、所述摄像光学系统的预先定义的特定区域中，其中，当所述调焦透镜位于相对于与所述预定距离相对应的阈值更靠近最近侧的区域中，所述调整单元使用所述第一驱动来驱动所述调焦透镜，并且所述调焦透镜往复通过所述评价值的同一峰值位置不少于预定的基准次数时，所述判断单元判断为所述被摄体存在于所述特定区域中。

根据本发明的第二方面，本发明提供一种摄像设备，包括：摄像单元，用于对由摄像光学系统所形成的被摄体的图像进行光电转换以生成图像信号；生成单元，用于根据由所述摄像单元所生成的图像信号，生成表示所述摄像光学系统的对焦状态的评价值；调整单元，用于使用第一驱动和第二驱动，通过调整所述摄像单元和所述摄像光学系统中包括的调焦透镜的相对位置以最大化由所述生成单元所生成的评价值来进行焦点检测，其中，所述第一驱动以第一驱动量沿着光轴方向驱动所述调焦透镜，所述第二驱动以大于所述第一驱动量的第二驱动量沿着所述光轴方向驱动所述调焦透镜；以及显示单元，用于在所述调整单元进行所述焦点检测期间，显示所述被摄体存在于比预定距离短的范围内的、所述摄像光学系统的预先定义的特定区域中，其中，所述显示单元不显示所述被摄体存在于所述特定区域中，直到所述调焦透镜往复通过所述评价值的同一峰值位置不少于预定次数为止。

根据本发明的第三方面，提供一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括：摄像单元，用于对由摄像光学系统所形成的被摄体的图像进行光电转换以生成图像信号；生成单元，用于根据由所述摄像单元所生成的图像信号，生成表示所述摄像光学系统的对焦状态的评价值；以及调整单元，用于使用第一驱动和第二驱动，通过调整所述摄像单元和所述摄像光学系统中包括的调焦透镜的相对位置以最大化由所述生成单元所生成的评价值来进行焦点检测，其中，所述第一驱动以第一驱动量沿着光轴方向驱动所述调焦透镜，所述第二驱动以大于所述第一驱动量的第二驱动量沿着所述光轴方向驱动所述调焦透镜，所述控制方法包括以下步骤：判断步骤，用于在所述调整单元进行所述焦点检测期间，判断所述被摄体是否存在于比预定距离短的范围内的、所述摄像光学系统的预先定义的特定区域中，其中，在所述判断步骤中，当所述调焦透镜位于相对于与所述预定距离相对应的阈值更靠近最近侧的区域中，所述调整单元使用所述第一驱动来驱动所述调焦透镜，并且所述调焦透镜往复通过所述评价值的同一峰值位置不少于预定的基准次数时，判断为所述被摄体存在于所述特定区域中。

根据本发明的第四方面，提供一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括：摄像单元，用于对由摄像光学系统所形成的被摄体的图像进行光电转换以生成图像信号；生成单元，用于根据由所述摄像单元所生成的图像信号，生成表示所述摄像光学系统的对焦状态的评价值；以及调整单元，用于使用第一驱动和第二驱动，通过调整所述摄像单元和所述摄像光学系统中包括的调焦透镜的相对位置以最大化由所述生成单元所生成的评价值来进行焦点检测，其中，所述第一驱动以第一驱动量沿着光轴方向驱动所述调焦透镜，所述第二驱动以大于所述第一驱动量的第二驱动量沿着所述光轴方向驱动所述调焦透镜，所述控制方法包括以下步骤：显示步骤，用于在所述调整单元进行所述焦点检测期间，显示所述被摄体存在于比预定距离短的范围内的、所述摄像光学系统的预先定义的特定区域中，其中，在所述显示步骤中，不显示所述被摄体存在于所述特定区域中，直到所述调焦透镜往复通过所述评价值的同一峰值位置不少于预定次数为止。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它方面将变得明显。

附图说明

图1是示出根据本发明实施例的摄像设备的结构的示意图；

图2是用于说明图1所示的摄像设备的自动调焦控制的流程图；

图3是用于详细说明图2的步骤S210的调焦透镜的微驱动(microdriving)的流程图；

图4A和4B是示出微驱动中调焦透镜的驱动状态的时序图；

图5是用于详细说明图2的步骤S224中的调焦透镜的爬山驱动(hill-climbing driving)的流程图；

图6是示出爬山驱动中调焦透镜的驱动状态的图；

图7是示出图1所示的摄像设备中变倍透镜的位置和调焦透镜的位置之间的关系的图；

图8是示出图1所示的摄像设备中调焦透镜的位置和AF评价值之间的关系的图；

图9是示出AF评价值的变化和调焦透镜的驱动状态之间的关系的图；

图10是示出AF评价值的峰值位置(对焦位置)附近的调焦透镜的驱动状态的图；

图11是用于说明图1所示的摄像设备的微距区域判断的流程图；

图12是示出图1所示的摄像设备的显示单元上所显示的微距区域判断结果的例子的图；

图13是示出在拍摄正常被摄体时所生成的AF评价值以及在拍摄低对比度被摄体或暗处的被摄体时所生成的AF评价值的例子的图；

图14是示出AF评价值和作为微距区域判断条件之一的基准次数之间的关系的图；

图15是用于说明图1所示的摄像设备的微距区域判断的流程图。

具体实施方式

下面参考附图说明本发明的优选实施例。注意，相同附图标记在整个附图中表示相同构件，并且不进行分别说明。

图1是示出根据本发明实施例的摄像设备1的结构的示意图。以具有微距摄像功能的数字照相机为例实现摄像设备1，其中，微距摄像功能用于允许选择正常摄像模式或微距摄像模式作为用于拍摄被摄体的摄像模式。

摄像设备1包括第一固定透镜102、在光轴方向上移动以进行变倍的变倍透镜104、光圈106、第二固定透镜108和调焦透镜(焦点补偿透镜)110。注意，在本实施例中，调焦透镜110具有调焦功能以及用于校正变倍时的焦平面移动的功能。第一固定透镜102、变倍透镜104、光圈106、第二固定透镜108和调焦透镜110构成用于形成被摄体图像的摄像光学系统10。

摄像设备1还包括图像传感器15、CDS/AGC/AD电路单元20、FIFO存储器25、信号处理单元30和记录单元35。图像传感器15由例如用以光电转换通过摄像光学系统10所形成的被摄体图像的CCD传感器或CMOS传感器构成。CDS/AGC/AD电路单元20采样来自图像传感器15的输出，调整该输出的增益，并且数字化该信号。FIFO存储器25从自CDS/AGC/AD电路单元20输出的信号，仅提取水平(H)方向上的要由信号处理单元30使用的区域中的信号，并且调整时钟定时。信号处理单元30对从FIFO存储器25输出的信号进行各种类型的图像处理以生成图像信号(视频信号)。记录单元35将从信号处理单元30输出的图像信号记录在磁带、光盘或半导体存储器等记录介质中。

摄像设备1还包括生成驱动脉冲以驱动图像传感器15的驱动脉冲生成单元40和沿着光轴方向驱动调焦透镜110的镜头驱动单元45。镜头驱动单元45由步进马达、DC马达、振动马达或音圈马达等致动器构成。

摄像设备1包括生成单元50，生成单元50从FIFO存储器25的输出信号提取高频成分或亮度差成分(从FIFO存储器25输出的信号的亮度水平的最大值和最小值之间的差)，生成AF评价值(调焦信号)，并将所生成的AF评价值输入给控制单元70。AF评价值表示基于图像传感器15的输出信号所生成的图像的锐度(对比度)。锐度根据摄像光学系统10的对焦状态(调焦状态)而改变。因此，AF评价值表示摄像光学系统10的对焦状态。

摄像设备1还包括操作单元55、显示单元60、电子闪光灯单元65和控制单元70。操作单元55包括例如用于接收来自用户(操作者)的操作(指示)的各种类型的按钮以及显示单元60上所设置的触摸面板。在本实施例中，通过操作单元55将摄像模式选择(即，正常摄像模式和微距摄像模式之间的切换)等输入给控制单元70。显示单元60由例如LCD构成，以显示与从信号处理单元30输出的图像信号相对应的图像或者摄像设备1的状态(例如，所设置的状态或摄像状态)。在本实施例中，显示单元60还进行显示以通知用户在摄像光学系统10的微距区域中存在被摄体。当拍摄暗处的被摄体时，电子闪光灯单元65利用光(即，发光)照射被摄体。

控制单元70包括CPU和存储器等，并且控制摄像设备1的整体操作。例如，控制单元70控制显示单元60的图像显示以及电子闪光灯单元65的发光的定时和发光量。控制单元70还经由镜头驱动单元45调整调焦透镜110的位置，以最大化由生成单元50所生成的AF评价值，由此进行焦点检测(自动调焦控制)。在本实施例中，控制单元70在焦点检测期间判断在短于预定距离的范围中的摄像光学系统10的微距区域中是否存在被摄体，这将在后面详细说明。下面将该判断称为微距区域判断。

参考图2说明摄像设备1的自动调焦控制。注意，通过如上所述使控制单元70总体控制摄像设备1的各单元来执行摄像设备1的自动调焦控制。

在步骤S202，控制单元70在生成单元50中设置自动调焦(AF)框的位置和大小。AF框表示FIFO存储器25的输出信号中用于AF评价值生成的区域。因此，当设置AF框的位置和大小时，根据FIFO存储器25的输出信号中包括在AF框中的信号来生成AF评价值。

在步骤S204，控制单元70在生成单元50中设置具有不同提取特性的多个带通滤波器。注意，提取特性是带通滤波器的频率特性。设置带通滤波器意为设置(改变)生成单元50的带通滤波器的滤波系数。

在步骤S206，控制单元70获取由生成单元50生成的AF评价值。注意，步骤S206中获取的AF评价值以预定比率相加，并在后面的处理中使用。

在步骤S208，控制单元70判断自动调焦控制下的调焦透镜110的当前驱动模式是否是微驱动模式(第一驱动)。在微驱动模式下，沿着光轴方向微驱动(以第一驱动量驱动)调焦透镜110。如果调焦透镜110的驱动模式是微驱动模式，则处理进入步骤S210。另一方面，如果调焦透镜110的驱动模式不是微驱动模式，则处理进入步骤S222。

在步骤S210，控制单元70经由镜头驱动单元45在焦深内微驱动调焦透镜110，从而调整调焦透镜110的位置以最大化AF评价值。此时，控制单元70检测摄像光学系统10是否处于对焦状态，并且还检测对焦位置存在于最近侧和无限远侧中的哪一侧(即，检测对焦方向)。

在步骤S212，控制单元70判断在微驱动调焦透镜110时(S210)是否检测到摄像光学系统10的对焦状态。如果未检测到摄像光学系统10的对焦状态，则处理进入步骤S214。如果检测到摄像光学系统10的对焦状态，则处理进入步骤S218。

在步骤S214，控制单元70判断在微驱动调焦透镜110时(S210)是否检测到对焦方向。如果未检测到对焦方向，则在保持微驱动模式作为调焦透镜110的驱动模式的同时，处理返回到步骤S202。如果检测到对焦方向，则处理进入步骤S216。

在步骤S216，控制单元70将调焦透镜110的驱动模式改变成爬山驱动模式(第二驱动)。在爬山驱动模式下，以大于微驱动模式下的驱动量的驱动量(大于第一驱动量的第二驱动量)沿着光轴方向驱动调焦透镜110。

在步骤S218，控制单元70将摄像光学系统10的对焦状态下的AF评价值存储在存储器中。在步骤S220，控制单元70将调焦透镜110的驱动模式改变成再启动判断模式。

在步骤S222，控制单元70判断自动调焦控制下的调焦透镜110的当前驱动模式是否是爬山驱动模式。如果调焦透镜110的驱动模式是爬山驱动模式，则处理进入步骤S 224。另一方面，如果调焦透镜110的驱动模式不是爬山驱动模式，则处理进入步骤S232。

在步骤S224，控制单元70经由镜头驱动单元45驱动调焦透镜110，从而调整调焦透镜110的位置以最大化AF评价值。更具体地，在使AF评价值更大的方向上驱动调焦透镜110，并且检测AF评价值的峰值位置。

在步骤S226，控制单元70判断在调焦透镜110的爬山驱动时(S224)是否检测到AF评价值的峰值位置。如果未检测到AF评价值的峰值位置，则在保持爬山驱动模式作为调焦透镜110的驱动模式的同时，处理返回到步骤S202。如果检测到AF评价值的峰值位置，则处理进入步骤S228。

在步骤S228，控制单元70将与AF评价值的峰值位置相对应的调焦透镜110的位置设置为调焦透镜110的目标位置。在步骤S230，控制单元70将调焦透镜110的驱动模式改变成停止模式。在停止模式下，向着步骤S228中设置的目标位置驱动调焦透镜110。

在步骤S232，控制单元70判断自动调焦控制下的调焦透镜110的当前驱动模式是否是停止模式。如果调焦透镜110的驱动模式是停止模式，则处理进入步骤S234。另一方面，如果调焦透镜110的驱动模式不是停止模式(如果驱动模式是再启动判断模式)，则处理进入步骤S238。

在步骤S234，控制单元70判断调焦透镜110是否到达(停留于)步骤S228中设置的目标位置。如果调焦透镜110未到达步骤S228中设置的目标位置，则在保持停止模式作为调焦透镜110的驱动模式的同时，处理返回到步骤S202。如果调焦透镜110已到达步骤S228中设置的目标位置，则处理进入步骤S236。

在步骤S236，控制单元70将调焦透镜110的驱动模式改变成微驱动模式。

在步骤S238，控制单元70将在步骤S218存储在存储器中的AF评价值与当前的AF评价值进行比较，并且判断变化量(步骤S218中存储在存储器中的AF评价值和当前的AF评价值之间的差)是否等于或大于预定量。如果AF评价值的变化量等于或大于预定量(换句话说，调焦透镜110未处于对焦状态)，则处理进入步骤S240。另一方面，如果AF评价值的变化量小于预定量(换句话说，调焦透镜110几乎处于对焦位置，并且保持对焦状态)，则处理返回到步骤S202。在步骤S240，控制单元70将调焦透镜110的驱动模式改变成微驱动模式。

参考图3详细说明步骤S210的调焦透镜110的微驱动。在步骤S302，控制单元70确认当前计数器值是否为0。如果当前计数器值是0，则处理进入步骤S304。另一方面，如果当前计数器值不是0，则处理进入步骤S306。

在步骤S304，作为在调焦透镜110位于最近侧时的处理，控制单元70将AF评价值存储在存储器中。在步骤S304存储在存储器中的AF评价值是根据与在调焦透镜110位于无限远侧时累积在图像传感器15上的电荷相对应的图像信号所生成的AF评价值。

在步骤S306，控制单元70确认当前计数器值是否为1。如果当前计数器值是1，则处理进入步骤S308以将调焦透镜110驱动至无限远侧。另一方面，如果当前计数器值不是1，则处理进入步骤S318。

在步骤S308，控制单元70计算振动振幅和中心移动振幅。注意，通常将这些振幅设置在焦深内。

在步骤S310，控制单元70判断步骤S304中存储在存储器中的AF评价值(无限远侧的AF评价值)是否大于步骤S320中存储在存储器中的AF评价值(最近侧的AF评价值)。如果无限远侧的AF评价值大于最近侧的AF评价值，则处理进入步骤S312。如果无限远侧的AF评价值不大于最近侧的AF评价值，则处理进入步骤S314。

在步骤S312，控制单元70将步骤S308计算出的振动振幅和中心移动振幅的总和设置为调焦透镜110的驱动振幅。在步骤S314，控制单元70将步骤S308计算出的振动振幅设置为调焦透镜110的驱动振幅。

在步骤S316，控制单元70经由镜头驱动单元45以步骤S312或S314所设置的驱动振幅在无限远方向(无限远侧)上驱动调焦透镜110。

在步骤S318，控制单元70确认当前计数器值是否为2。如果当前计数器值是2，则处理进入步骤S320。另一方面，如果当前计数器值不是2，则处理进入步骤S322。

在步骤S320，作为在调焦透镜110位于无限远侧时的处理，控制单元70将AF评价值存储在存储器中。步骤S320中存储在存储器中的AF评价值是根据与调焦透镜110位于最近侧时累积在图像传感器15上的电荷相对应的图像信号所生成的AF评价值。

在步骤S322，控制单元70计算振动振幅和中心移动振幅。如上所述，通常将这些振幅设置在焦深内。

在步骤S324，控制单元70判断在步骤S320存储在存储器中的AF评价值(最近侧的AF评价值)是否大于在步骤S304存储在存储器中的AF评价值(无限远侧的AF评价值)。如果最近侧的AF评价值大于无限远侧的AF评价值，则处理进入步骤S326。如果最近侧的AF评价值不大于无限远侧的AF评价值，则处理进入步骤S328。

在步骤S326，控制单元70将步骤S322计算出的振动振幅和中心移动振幅的总和设置为调焦透镜110的驱动振幅。在步骤S328，控制单元70将步骤S322计算出的振动振幅设置为调焦透镜110的驱动振幅。

在步骤S330，控制单元70经由镜头驱动单元45以步骤S326或S328所设置的驱动振幅在最近方向(最近侧)上驱动调焦透镜110。

在步骤S332，控制单元70判断在步骤S316或S330驱动调焦透镜110时是否在相同方向上连续预定次数检测到对焦位置。如果在相同方向上连续预定次数检测到对焦位置，则处理进入步骤S334，并且控制单元70判断为检测到摄像光学系统10的对焦方向。另一方面，如果没有在相同方向上连续预定次数检测到对焦位置，则处理进入步骤S336。

在步骤S336，控制单元70判断调焦透镜110是否往复通过AF评价值的峰值位置预定次数。如果调焦透镜110往复通过AF评价值的峰值位置预定次数，则处理进入步骤S338，并且控制单元70判断为检测到摄像光学系统10的对焦状态。更具体地，将调焦透镜11往复通过预定次数的AF评价值的峰值位置判断为对焦位置，并且停止驱动调焦透镜110。另一方面，如果调焦透镜110没有往复通过AF评价值的峰值位置预定次数，则处理进入步骤S340。

在步骤S340，如果当前计数器值是0或1，则控制单元70将计数器值增大1。如果当前计数器值是3，则控制单元70将计数器值恢复成0。

图4A和4B是示出微驱动中调焦透镜110的驱动状态的时序图。图4A示出图像信号的垂直同步信号。图4B示出时间和调焦透镜110的位置之间的关系。参考图4A和4B，在时刻T_A，控制单元70获取根据与在标记L_A的时刻累积在图像传感器15上的电荷相对应的图像信号所生成的AF评价值EV_A。类似地，在时刻T_B，控制单元70获取根据与在标记L_B的时刻累积在图像传感器15上的电荷相对应的图像信号所生成的AF评价值EV_B。在时刻T_C，控制单元70将AF评价值EV_A和AF评价值EV_B进行比较，并且仅当AF评价值EV_B较大时才移动振动的中心。注意，以焦深为基准，将微驱动中调焦透镜110的驱动量设置成用户在所拍摄图像中几乎无法识别的量。

参考图5详细说明步骤S224中的调焦透镜110的爬山驱动。在步骤S502，控制单元70判断当前AF评价值是否大于前一AF评价值。如果当前AF评价值大于前一AF评价值，则处理进入步骤S504。如果当前AF评价值不大于前一AF评价值，则处理进入步骤S506。

在步骤S504，控制单元70经由镜头驱动单元45在正向(即，与至此为止驱动调焦透镜110的方向相同的方向)上驱动调焦透镜110。

在步骤S506，控制单元70判断当前AF评价值是否超过峰值(最大值)而减小。如果当前AF评价值没有超过峰值而减小，则处理进入步骤S508。如果当前AF评价值超过峰值而减小，则处理进入步骤S510。

在步骤S508，控制单元70经由镜头驱动单元45在反向(即，与至此为止驱动调焦透镜110的方向相反的方向)上驱动调焦透镜110。在步骤S510，控制单元70判断为检测到AF评价值的峰值位置。

图6是示出爬山驱动中调焦透镜110的驱动状态的图。参考图6，当在范围D_A驱动调焦透镜110时(驱动方向为箭头的方向)，由于AF评价值增大，因而保持沿着正向的爬山驱动。当在范围D_B驱动调焦透镜110时(驱动方向为箭头的方向)，AF评价值超过峰值位置而减小。在这种情况下，控制单元70判断为检测到峰值位置(对焦位置)。控制单元70使调焦透镜110一直返回至峰值位置之后，将调焦透镜110的驱动模式改变成微驱动模式。另一方面，当在范围D_C驱动调焦透镜110时(驱动方向为箭头的方向)，AF评价值在峰值位置之前减小。在这种情况下，控制单元70反转调焦透镜110的驱动方向以在反向上保持爬山驱动。

如上所述，在摄像设备1的自动调焦控制中，调整调焦透镜110的位置以使用微驱动和爬山驱动最大化AF评价值，并且保持摄像光学系统10的对焦状态。

下面说明摄像设备1的微距区域判断。注意，如上所述，控制单元70进行微距区域判断。

首先说明基本微距区域判断。图7是示出变倍透镜104的位置和调焦透镜110的位置之间的关系的图。参考图7，调焦透镜110的驱动范围根据变倍透镜104的位置而变化，并且被摄体距离(焦距)相对于调焦透镜110的驱动量的灵敏度也根据变倍透镜104的位置而变化。因此，需要根据变倍透镜104的位置设置针对调焦透镜110的位置的微距区域。

图8是示出调焦透镜110的位置和AF评价值之间的关系的图。图8示意性示出在将变倍透镜104设置到特定位置时从最近侧向无限远侧驱动调焦透镜110时的AF评价值的变化。

微距区域判断的第一条件是调焦透镜110是否位于微距区域。在图8中，将相对于阈值Th1更靠近最近侧的区域设置为微距区域。因此，调焦透镜110必须位于相对于阈值Th1更靠近最近侧的位置。注意，将与用于定义摄像光学系统10的微距区域的距离被摄体的预定距离相对应的值设置为阈值Th1。

第二条件是AF评价值的峰值位置是否位于相对于阈值Th1更靠近最近侧的区域。AF评价值的峰值位置是图像中的被摄体对比度为最大的位置。因此，如果AF评价值的峰值位置位于相对于阈值Th1更靠近最近侧的区域中，则被摄体存在于微距区域中。因此，检测到AF评价值的峰值位置，由此进行了微距区域判断。

例如，参考图8，AF评价值E_M的峰值位置P1处于相对于阈值Th1更靠近最近侧的区域中。这意为被摄体存在于微距区域中(即，拍摄微距区域中的被摄体)。另一方面，AF评价值E_N的峰值位置处于相对于阈值Th1更靠近无限远侧的区域中。这意为被摄体未存在于微距区域(即，拍摄微距区域外部的被摄体)。

然而，如上所述，如果仅基于AF评价值或调焦透镜110的位置进行微距区域判断，则发生判断错误的可能性大。在图8中，通过从无限远侧向最近侧驱动调焦透镜110来生成AF评价值。然而，当拍摄运动图像时，由于图像模糊，因而无法从无限远侧向最近侧驱动调焦透镜110。实际上，在如图2所示的自动调焦控制下指定了AF评价值的峰值位置。

在本实施例中，考虑到调焦透镜110的驱动状态进行微距区域判断。如上所述，将调焦透镜110的驱动状态粗略地分成微驱动和爬山驱动。根据AF评价值的变化来对调焦透镜110进行微驱动或爬山驱动。

图9是示出AF评价值的变化和调焦透镜110的驱动状态之间的关系的图。例如，在位置P_A附近微驱动位于最近侧的调焦透镜110，从而检测AF评价值增大的方向(对焦方向)。在检测到AF评价值增大的方向之后，在位置P_B附近爬山驱动调焦透镜110，从而检测AF评价值的峰值位置。在AF评价值从预定值稍微减小的位置处，停止调焦透镜110的爬山驱动。另外，在对焦位置附近的位置P_C处微驱动调焦透镜110，从而检测对焦位置。

如图9所示，爬山驱动下的调焦透镜110的驱动范围比微驱动下的驱动范围宽。因此，在调焦透镜110的爬山驱动期间，指定调焦透镜110的位置以进行微距区域判断是非常困难的，结果导致判断错误。为防止此，在本实施例中，仅在微驱动调焦透镜110时，使微距区域判断中被摄体存在于微距区域的判断有效。

图10是示出AF评价值的峰值位置(对焦位置)附近的调焦透镜110的驱动状态的图。如上所述，当调焦透镜110往复通过AF评价值的峰值位置预定次数时，将该峰值位置判断为对焦位置，并且停止驱动调焦透镜110。在本实施例中，微距区域判断的条件包括调焦透镜110往复通过AF评价值的峰值位置的次数。更具体地，在微距区域判断的条件中包括调焦透镜110是否往复通过AF评价值的峰值位置基准次数以上这一条件。

例如，假定微距区域判断的条件不包括调焦透镜110往复通过AF评价值的峰值位置的次数。在这种情况下，当调焦透镜110位于微距区域中，并且在爬山驱动模式期间由于AF评价值因一些原因而减小从而模式改变成微驱动模式时，可能错误地判断为被摄体处于微距区域中。为防止这类判断错误，在改变成微驱动模式之后，对调焦透镜110往复通过AF评价值的同一峰值位置的次数K进行计数。当次数K达到基准次数N时，在判断为调焦透镜110位于对焦位置附近时进行微距区域判断。

注意，将基准次数N设置在小于对焦位置判断所需的调焦透镜往复通过AF评价值的峰值位置的预定次数M(不包括)且大于0的范围内(0＜N＜M)。判断对焦位置、停止驱动调焦透镜110然后进行微距区域判断是不实际的，因此该判断需要长时间。当通过将基准次数N设置成小于预定次数M的值来执行微距区域判断时，可以缩短该判断所需的时间。然而，需要进行足够的校验并将基准次数N设置成不会引起判断错误的这种值。控制单元70可以自动设置基准次数N。因此，控制单元70用作用于设置基准次数N的计数设置单元。可选地，用户可以经由操作单元55设置基准次数N。

参考图11详细说明摄像设备1的微距区域判断。在步骤S1102，控制单元70判断调焦透镜110是否位于微距区域中。如果调焦透镜110位于微距区域中，则处理进入步骤S1104。如果调焦透镜110未处于微距区域中，则处理进入步骤S1110。

在步骤S1104，控制单元70判断是否微驱动调焦透镜110。如果微驱动调焦透镜110，则处理进入步骤S1106。如果没有微驱动调焦透镜110，则处理进入步骤S1110。

在步骤S1106，控制单元70判断调焦透镜110是否往复通过AF评价值的同一峰值位置基准次数以上。如果调焦透镜110往复通过AF评价值的同一峰值位置基准次数以上，则处理进入步骤S1108。如果调焦透镜110没有往复通过AF评价值的同一峰值位置基准次数以上，则处理进入步骤S1110。

在步骤S1108，控制单元70判断为被摄体存在于摄像光学系统10的微距区域中。在步骤S1110，控制单元70判断为被摄体未存在于摄像光学系统10的微距区域中。

在步骤S1112，控制单元70将微距区域判断的结果显示在显示单元60上。例如，如图12所示，当拍摄微距区域中的被摄体OT时，在显示单元60的画面的一部分处显示用于将被摄体OT存在于微距区域通知给用户的图标IC。图12的显示仅是例子，并且仅需要通知用户在微距区域中存在被摄体。如果被摄体未存在于微距区域中，则类似地显示图标等以将其通知给用户。注意，当被摄体未存在于微距区域中时，可以以正常摄像模式拍摄该被摄体，并且并非特别需要将其通知给用户的显示。

控制单元70还可以根据微距区域判断的结果将摄像设备1的摄像模式设置成正常摄像模式或微距摄像模式。因此，控制单元70用作用于设置摄像模式的模式设置单元。更具体地，在判断为被摄体未存在于微距区域中时，控制单元70设置正常摄像模式。在判断为被摄体存在于微距区域中时，控制单元70设置微距摄像模式。因此，进行了微距摄像模式特有的控制。

例如，基于周围暗度设置电子闪光灯单元65的发光量以适当地拍摄人等被摄体。由于电子闪光灯单元65的发光量对微距区域中的被摄体来说太大，因而发生强光区细节损失等。为防止此现象，如果判断为被摄体存在于微距区域中，则设置微距摄像模式，并且使得发光量小于正常状态(正常摄像模式)下的发光量。这使得即使在被摄体存在于微距区域时，也可以适当地拍摄微距区域中的被摄体，而不会引起强光区细节损失。

如上所述，在摄像设备1中，微距区域判断的条件包括调焦透镜110的驱动状态和调焦透镜110往复通过AF评价值的峰值位置的次数。当调焦透镜110位于微距区域中，微驱动调焦透镜110，并且调焦透镜110往复通过AF评价值的同一峰值位置基准次数以上时，判断为被摄体存在于微距区域中。如果调焦透镜110没有位于微距区域中，爬山驱动调焦透镜110，或者调焦透镜110没有往复通过AF评价值的同一峰值位置基准次数以上，则判断为被摄体未存在于微距区域中。因此，摄像设备1提高了微距区域判断的精度，并且缩短了判断所需的时间。

注意，当拍摄低对比度被摄体或暗处的被摄体时，与在拍摄正常被摄体时所获得的AF评价值相比，所生成的AF评价值没有明显的峰值，并且整体缓慢变化(最大值和最小值之间的差小)。图13是示出在拍摄正常被摄体时所生成的AF评价值E_α和在拍摄低对比度被摄体或暗处的被摄体时所生成的AF评价值E_β的例子的图。AF评价值E_β不具有陡峭的峰值。即使可以检测到峰值位置(对焦位置)，也不一定是正确的，因而导致较差的微距区域判断精度。

在本实施例中，当拍摄低对比度被摄体或暗处的被摄体时，改变与调焦透镜110往复通过AF评价值的峰值位置的次数有关的条件，即上述基准次数。参考图14详细说明基准次数的改变。如图14所示，假设Ev1是在拍摄正常被摄体时所生成的AF评价值的最大值和最小值之间的差，并且假设Ev2是在拍摄低对比度被摄体或暗处的被摄体时所生成的AF评价值的最大值和最小值之间的差。在这种情况下，控制单元70对于具有最大值和最小值之间的差Ev1的AF评价值设置N作为基准次数，并且对于具有最大值和最小值之间的差Ev2的AF评价值设置N′(N＜N′)作为基准次数。也就是说，最大值和最小值之间的差越小，则将基准次数设置得越大。这使得即使在拍摄低对比度被摄体或暗处的被摄体时也防止微距区域判断精度的降低。

参考图15详细说明考虑到拍摄低对比度被摄体或暗处的被摄体的摄像设备1的微距区域判断。注意，图15的步骤S1502和S1504与图11的步骤S1102和S1104相同，并且这里省略对其的详细说明。

在步骤S1506，控制单元70根据AF评价值的最大值和最小值之间的差，设置作为微距区域判断的条件(与调焦透镜110往复通过AF评价值的峰值位置的次数有关的条件)的基准次数。

在步骤S1508，控制单元70判断调焦透镜110是否往复通过AF评价值的同一峰值位置在步骤S1506所设置的基准次数以上。如果调焦透镜110往复通过AF评价值的同一峰值位置基准次数以上，则处理进入步骤S1510。另一方面，如果调焦透镜110没有往复通过AF评价值的同一峰值位置基准次数以上，则处理进入步骤S1512。

在步骤S1510，控制单元70判断为被摄体存在于摄像光学系统10的微距区域中。在步骤S1512，控制单元70判断为被摄体未存在于摄像光学系统10的微距区域中。在步骤S1514，如图11的步骤S1112那样，控制单元70将微距区域判断的结果显示在显示单元60上。

因此，基准次数根据AF评价值的最大值和最小值之间的差而改变。当被摄体的对比度低时，增大基准次数以设置更严格的微距区域判断条件。这使得即使在AF评价值不具有明显峰值并且在微距区域判断中容易发生判断错误时(在拍摄低对比度被摄体或暗处的被摄体时)也防止微距区域判断精度的降低。

注意，在上述实施例中，当被摄体的对比度低时，使微距区域判断条件更加严格。然而，当被摄体的对比度低时，控制单元可以始终判断为被摄体未存在于微距区域中。这使得能够防止判断错误。

还可以通过读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能的系统或设备的计算机(或者CPU或MPU等的装置)以及通过以下方法来实现本发明的各方面，其中系统或设备的计算机通过例如读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能来进行该方法的各步骤。由于该目的，例如经由网络或者从用作存储器装置的各种类型的记录介质(例如，计算机可读介质)向计算机提供该程序。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims

1.一种摄像设备，包括：

摄像单元，用于对由摄像光学系统所形成的被摄体的图像进行光电转换以生成图像信号；

生成单元，用于根据由所述摄像单元所生成的图像信号，生成表示所述摄像光学系统的对焦状态的评价值；

调整单元，用于使用第一驱动和第二驱动，通过调整所述摄像单元和所述摄像光学系统中包括的调焦透镜的相对位置以最大化由所述生成单元所生成的评价值来进行焦点检测，其中，所述第一驱动以第一驱动量沿着光轴方向驱动所述调焦透镜，所述第二驱动以大于所述第一驱动量的第二驱动量沿着所述光轴方向驱动所述调焦透镜；以及

判断单元，用于在所述调整单元进行所述焦点检测期间，判断所述被摄体是否存在于比预定距离短的范围内的、所述摄像光学系统的预先定义的特定区域中，

其中，当所述调焦透镜位于相对于与所述预定距离相对应的阈值更靠近最近侧的区域中，所述调整单元使用所述第一驱动来驱动所述调焦透镜，并且所述调焦透镜往复通过所述评价值的同一峰值位置不少于预定的基准次数时，所述判断单元判断为所述被摄体存在于所述特定区域中。

2.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，还包括显示单元，所述显示单元用于在所述判断单元判断为所述被摄体存在于所述特定区域中时，进行显示以通知所述被摄体存在于所述特定区域中。

3.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，还包括模式设置单元，所述模式设置单元用于将所述摄像单元的摄像模式设置成正常摄像模式和微距摄像模式之一，

当所述判断单元判断为所述被摄体存在于所述特定区域中时，所述模式设置单元设置所述微距摄像模式。

4.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，还包括计数设置单元，所述计数设置单元用于设置所述基准次数，

其中，当所述调焦透镜往复通过所述同一峰值位置不少于预定次数时，所述调整单元将所述同一峰值位置确定为对焦位置，以及

所述计数设置单元将所述基准次数设置在0至所述预定次数的范围内，其中所述基准次数不包括0且不包括所述预定次数。

5.根据权利要求4所述的摄像设备，其特征在于，由所述生成单元所生成的评价值的最大值和最小值之间的差越小，所述计数设置单元将所述基准次数设置得越大。

6.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，当由所述生成单元所生成的评价值的最大值和最小值之间的差小于阈值时，所述判断单元不判断为所述被摄体存在于所述特定区域中。

7.一种摄像设备，包括：

显示单元，用于在所述调整单元进行所述焦点检测期间，显示所述被摄体存在于比预定距离短的范围内的、所述摄像光学系统的预先定义的特定区域中，

其中，所述显示单元不显示所述被摄体存在于所述特定区域中，直到所述调焦透镜往复通过所述评价值的同一峰值位置不少于预定次数为止。

8.一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括：摄像单元，用于对由摄像光学系统所形成的被摄体的图像进行光电转换以生成图像信号；生成单元，用于根据由所述摄像单元所生成的图像信号，生成表示所述摄像光学系统的对焦状态的评价值；以及调整单元，用于使用第一驱动和第二驱动，通过调整所述摄像单元和所述摄像光学系统中包括的调焦透镜的相对位置以最大化由所述生成单元所生成的评价值来进行焦点检测，其中，所述第一驱动以第一驱动量沿着光轴方向驱动所述调焦透镜，所述第二驱动以大于所述第一驱动量的第二驱动量沿着所述光轴方向驱动所述调焦透镜，所述控制方法包括以下步骤：

判断步骤，用于在所述调整单元进行所述焦点检测期间，判断所述被摄体是否存在于比预定距离短的范围内的、所述摄像光学系统的预先定义的特定区域中，

其中，在所述判断步骤中，当所述调焦透镜位于相对于与所述预定距离相对应的阈值更靠近最近侧的区域中，所述调整单元使用所述第一驱动来驱动所述调焦透镜，并且所述调焦透镜往复通过所述评价值的同一峰值位置不少于预定的基准次数时，判断为所述被摄体存在于所述特定区域中。

9.一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括：摄像单元，用于对由摄像光学系统所形成的被摄体的图像进行光电转换以生成图像信号；生成单元，用于根据由所述摄像单元所生成的图像信号，生成表示所述摄像光学系统的对焦状态的评价值；以及调整单元，用于使用第一驱动和第二驱动，通过调整所述摄像单元和所述摄像光学系统中包括的调焦透镜的相对位置以最大化由所述生成单元所生成的评价值来进行焦点检测，其中，所述第一驱动以第一驱动量沿着光轴方向驱动所述调焦透镜，所述第二驱动以大于所述第一驱动量的第二驱动量沿着所述光轴方向驱动所述调焦透镜，所述控制方法包括以下步骤：

显示步骤，用于在所述调整单元进行所述焦点检测期间，显示所述被摄体存在于比预定距离短的范围内的、所述摄像光学系统的预先定义的特定区域中，

其中，在所述显示步骤中，不显示所述被摄体存在于所述特定区域中，直到所述调焦透镜往复通过所述评价值的同一峰值位置不少于预定次数为止。