摄像装置、及摄像装置控制方法、以及计算机程序转让专利
申请号 : CN200910006053.3
文献号 : CN101493567B
文献日 : 2010-12-29
发明人 : 三濑哲夫 , 根本博之
申请人 : 索尼株式会社
摘要 :
本发明提供一种摄像装置，可实现高速且正确的聚焦控制结构。该摄像装置在利用预设聚焦功能设定的聚焦透镜的预设位置的前后，根据变焦透镜的设定状态设定不同的扫描范围，在设定的扫描范围内取得AF评价值，决定聚焦位置。例如，判定变焦透镜位置位于广角侧、望远侧的哪一侧，进行对应位于广角侧和位于望远侧而不同的扫描范围的设定，决定聚焦位置。根据本结构，能够实现对应变焦位置的最佳的扫描区间设定，从而能够实现对目标被拍摄物的正确且高速的聚焦设定。
权利要求 :
1.一种摄像装置，其特征在于，具有控制部，
该控制部使聚焦透镜在预设位置的前后移动，并进行聚焦位置的检测，且该预设位置是利用预设聚焦功能设定的聚焦透镜位置，上述控制部根据变焦透镜的设定状态，将作为上述聚焦透镜的移动范围的扫描范围设定为不同的范围，取得伴随聚焦透镜在设定的扫描范围内的移动的AF评价值，根据取得的AF评价值决定聚焦位置，上述控制部判定变焦透镜位置位于由预先设定的边界位置所区分的广角侧、望远侧的哪一侧，进行针对位于广角侧的情况和位于望远侧的情况采用了不同方式的AF评价值峰值检测区间的设定处理，上述控制部
在变焦透镜的位置位于望远侧的情况下，通过把
D1＝(设定了预设位置的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)、D2＝(考虑了姿势差的设定距离)、
上述2个值D1、D2的相加值：D1+D2，设定在上述预设位置[Xm]的前后，来设定AF评价值峰值检测区间，在变焦透镜的位置位于广角侧的情况下，通过把D2＝(考虑了姿势差的设定距离)设定在上述预设位置[Xm]的前后，来设定AF评价值峰值检测区间。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，上述D2＝(考虑了姿势差的设定距离)是(1/4～1)×(景深)的范围内的距离。
3.一种摄像装置，其特征在于，具有控制部，
该控制部使聚焦透镜在预设位置的前后移动，并进行聚焦位置的检测，且该预设位置是利用预设聚焦功能设定的聚焦透镜位置，上述控制部根据变焦透镜的设定状态，将作为上述聚焦透镜的移动范围的扫描范围设定为不同的范围，取得伴随聚焦透镜在设定的扫描范围内的移动的AF评价值，根据取得的AF评价值决定聚焦位置，上述控制部，通过把
D1＝(设定了预设位置的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)、D2＝(考虑了姿势差的设定距离)、
上述2个值D1、D2中的任一较大的值D，即，D＝MAX(D1、D2)，设定在上述预设位置[Xm]的前后，来设定AF评价值峰值检测区间。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的摄像装置，其特征在于，上述控制部执行如下的处理：把包括对上述AF评价值峰值检测区间预先设定的送入量的范围设定为作为上述聚焦透镜的移动范围的扫描范围。
5.根据权利要求1或3所述的摄像装置，其特征在于，上述控制部根据设定在摄像装置的取得图像内的检波框内的对比度，计算出上述AF评价值。
6.一种摄像装置控制方法，是在摄像装置中执行的方法，其特征在于，具有聚焦控制步骤，在该步骤通过控制部使聚焦透镜在预设位置的前后移动，并进行聚焦位置的检测，且该预设位置是利用预设聚焦功能设定的聚焦透镜位置，上述聚焦控制步骤如下的步骤：根据变焦透镜的设定状态，将作为上述聚焦透镜的移动范围的扫描范围设定为不同的范围，取得伴随聚焦透镜在设定的扫描范围内的移动的AF评价值，根据取得的AF评价值决定聚焦位置，上述聚焦控制步骤具有：
判定变焦透镜位置位于由预先设定的边界位置所区分的广角侧、望远侧的哪一侧的步骤；和进行针对位于广角侧的情况和位于望远侧的情况采用了不同方式的AF评价值峰值检测区间的设定处理的步骤，上述聚焦控制步骤
在变焦透镜的位置位于望远侧的情况下，通过把
D1＝(设定了预设位置的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)、D2＝(考虑了姿势差的设定距离)、
上述2个值D1、D2的相加值：D1+D2，设定在上述预设位置[Xm]的前后，来设定AF评价值峰值检测区间，在变焦透镜的位置位于广角侧的情况下，通过把D2＝(考虑了姿势差的设定距离)设定在上述预设位置[Xm]的前后，来设定AF评价值峰值检测区间。
7.根据权利要求6所述的摄像装置控制方法，其特征在于，上述D2＝(考虑了姿势差的设定距离)是(1/4～1)×(景深)的范围内的距离。
8.一种摄像装置控制方法，是在摄像装置中执行的方法，其特征在于，具有聚焦控制步骤，在该步骤通过控制部使聚焦透镜在预设位置的前后移动，并进行聚焦位置的检测，且该预设位置是利用预设聚焦功能设定的聚焦透镜位置，上述聚焦控制步骤如下的步骤：根据变焦透镜的设定状态，将作为上述聚焦透镜的移动范围的扫描范围设定为不同的范围，取得伴随聚焦透镜在设定的扫描范围内的移动的AF评价值，根据取得的AF评价值决定聚焦位置，上述聚焦控制步骤具有如下的步骤：
通过把
D1＝(设定了预设位置的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)、D2＝(考虑了姿势差的设定距离)、
上述2个值D1、D2中的任一较大的值D，即，D＝MAX(D1、D2)，设定在上述预设位置[Xm]的前后，来设定AF评价值峰值检测区间的步骤。
9.根据权利要求6～8中任意一项所述的摄像装置控制方法，其特征在于，上述聚焦控制步骤具有进行如下处理的步骤：把包括对上述AF评价值峰值检测区间预先设定的送入量的范围设定为作为上述聚焦透镜的移动范围的扫描范围。
10.根据权利要求6或8所述的摄像装置控制方法，其特征在于，上述聚焦控制步骤具有根据设定在摄像装置的取得图像内的检波框内的对比度，计算出上述AF评价值的步骤。
说明书 :
技术领域
本发明涉及摄像装置、摄像装置控制方法、以及计算机程序。具体涉及进行聚焦控制的摄像装置、摄像装置控制方法、以及计算机程序。
背景技术
现在多数的照相机(steel camera)和摄像机(video camera)等摄像装置，都搭载有针对被拍摄物自动调焦的自动聚焦(AF)机构。例如，基于在多数照相机中使用的对比度(contrast)测量而进行的聚焦控制，判断通过镜头取得的摄像数据的对比度的高低，来决定聚焦位置。也就是，移动聚焦透镜的同时，检测图像对比度强度最大的位置，并将该位置设定为聚焦位置。此外，移动聚焦透镜的范围被称为扫描范围，一般地，将极近侧～无限远侧的范围作为扫描范围来进行透镜驱动。
并且，还广泛使用具有聚焦预设(focus preset)功能的照相机，该聚焦预设功能能够把透镜快速移动到摄影者更预先设定的聚焦预设位置，准备摄影。例如，在专利文献1(特开2004-294570号公报)、专利文献2(特开2006-64842号公报)中记载了具有预设聚焦功能的照相机。另外，在专利文献3(特开2004-53722号公报)中，公开了能够把用户希望摄影的被拍摄物距离预设在多个按键中的照相机。
使用聚焦预设功能，可快速将透镜移动到预先设定的位置后开始摄影，与利用自动聚焦(AF)功能的情况相比，可提前开始摄影的时刻。
利用自动聚焦(AF)的摄影，由于把极近侧～无限远侧的范围作为扫描范围进行透镜驱动，所以存在着到决定了聚焦位置为止需要时间的问题。另外，在例如在跟前有金属网，该金属网后面有动物，而要对动物进行摄影的情况下，在自动聚焦处理中，对金属网、动物的双方都检测出对比度的峰值，有可能拍摄出焦点在金属网上的照片。
作为解决这样的问题的结构，专利文献4(日本特开2006-349744号公报)提出了限制AF的扫描范围，分离多个被拍摄物的方法。但是，在采用该方法时，在广角侧那样的景深深的变焦位置(焦点距离)，不能明确分离多个远近被拍摄物，有可能发生把焦点调整在目标被拍摄物以外的被拍摄物上进行摄影的情况。另外，景深是指存在于1个对焦位置(焦点位置)前后的焦点对合的范围，把该范围宽的状态称为景深深。一般，光学变焦在广角侧景深深，在望远侧景深浅。
[专利文献1]日本特开2004-294570号公报
[专利文献2]日本特开2006-64842号公报
[专利文献3]日本特开2004-53722号公报
[专利文献4]日本特开2006-349744号公报
并且，还广泛使用具有聚焦预设(focus preset)功能的照相机，该聚焦预设功能能够把透镜快速移动到摄影者更预先设定的聚焦预设位置，准备摄影。例如，在专利文献1(特开2004-294570号公报)、专利文献2(特开2006-64842号公报)中记载了具有预设聚焦功能的照相机。另外，在专利文献3(特开2004-53722号公报)中，公开了能够把用户希望摄影的被拍摄物距离预设在多个按键中的照相机。
使用聚焦预设功能，可快速将透镜移动到预先设定的位置后开始摄影，与利用自动聚焦(AF)功能的情况相比，可提前开始摄影的时刻。
利用自动聚焦(AF)的摄影，由于把极近侧～无限远侧的范围作为扫描范围进行透镜驱动，所以存在着到决定了聚焦位置为止需要时间的问题。另外，在例如在跟前有金属网，该金属网后面有动物，而要对动物进行摄影的情况下，在自动聚焦处理中，对金属网、动物的双方都检测出对比度的峰值，有可能拍摄出焦点在金属网上的照片。
作为解决这样的问题的结构，专利文献4(日本特开2006-349744号公报)提出了限制AF的扫描范围，分离多个被拍摄物的方法。但是，在采用该方法时，在广角侧那样的景深深的变焦位置(焦点距离)，不能明确分离多个远近被拍摄物，有可能发生把焦点调整在目标被拍摄物以外的被拍摄物上进行摄影的情况。另外，景深是指存在于1个对焦位置(焦点位置)前后的焦点对合的范围，把该范围宽的状态称为景深深。一般，光学变焦在广角侧景深深，在望远侧景深浅。
[专利文献1]日本特开2004-294570号公报
[专利文献2]日本特开2006-64842号公报
[专利文献3]日本特开2004-53722号公报
[专利文献4]日本特开2006-349744号公报
发明内容
本发明就是鉴于上述的状况而完成的，其目的是提供一种能够以短时间实现针对目标被拍摄物的正确的聚焦处理(焦点对合)的摄像装置、及摄像装置控制方法、以及计算机程序。
本发明的第1侧面，提供一种摄像装置，其特征在于，具有控制部，该控制部使聚焦透镜在预设位置的前后移动，并进行聚焦位置的检测，且该预设位置是利用预设聚焦功能设定的聚焦透镜位置，
上述控制部根据变焦透镜的设定状态，将作为上述聚焦透镜的移动范围的扫描范围设定为不同的范围，取得伴随聚焦透镜在设定的扫描范围内的移动的AF评价值，根据取得的AF评价值决定聚焦位置。
并且，在本发明的摄像装置的一个实施方式中，具有如下特征，上述控制部判定变焦透镜位置位于由预先设定的边界位置所区分的广角侧、望远侧的哪一侧，进行针对位于广角侧的情况和位于望远侧的情况采用了不同方式的AF评价值峰值检测区间的设定处理。
并且，在本发明的摄像装置的一个实施方式中，具有如下特征，上述控制部在变焦透镜的位置位于望远侧的情况下，通过把
D1＝(设定了预设位置的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)、
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)、
上述2个值D1、D2的相加值：D1+D2，设定在上述预设位置[Xm]的前后，来设定AF评价值峰值检测区间，
在变焦透镜的位置位于广角侧的情况下，通过把D2＝(考虑了姿势差的设定距离)设定在上述预设位置[Xm]的前后，来设定AF评价值峰值检测区间。
并且，在本发明的摄像装置的一个实施方式中，具有如下特征，上述D2＝(考虑了姿势差的设定距离)是(1/4～1)×(景深)的范围内的距离。
并且，在本发明的摄像装置的一个实施方式中，具有如下特征，上述控制部，通过把
D1＝(设定了预设位置的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)、
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)、
上述2个值D1、D2中的任一较大的值D，即，D＝MAX(D1、D2)，设定在上述预设位置[Xm]的前后，来设定AF评价值峰值检测区间。
并且，在本发明的摄像装置的一个实施方式中，具有如下特征，上述控制部执行如下的处理：把包括对上述AF评价值峰值检测区间预先设定的送入量的范围设定为作为上述聚焦透镜的移动范围的扫描范围。
并且，在本发明的摄像装置的一个实施方式中，具有如下特征，上述控制部根据设定在摄像装置的取得图像内的检波框内的对比度，计算出上述AF评价值。
并且，本发明的第2侧面，提供一种在摄像装置中执行的摄像装置控制方法，其特征在于，具有聚焦控制步骤，在该步骤通过控制部使聚焦透镜在预设位置的前后移动，并进行聚焦位置的检测，且该预设位置是利用预设聚焦功能设定的聚焦透镜位置，
上述聚焦控制步骤具有如下的步骤：根据变焦透镜的设定状态，将作为上述聚焦透镜的移动范围的扫描范围设定为不同的范围，取得伴随聚焦透镜在设定的扫描范围内的移动的AF评价值，根据取得的AF评价值决定聚焦位置。
并且，在本发明的摄像装置控制方法的一个实施方式中，具有如下特征，上述聚焦控制步骤具有：判定变焦透镜位置位于由预先设定的边界位置所区分的广角侧、望远侧的哪一侧的步骤；和进行针对位于广角侧的情况和位于望远侧的情况采用了不同方式的AF评价值峰值检测区间的设定处理的步骤。
并且，在本发明的摄像装置控制方法的一个实施方式中，具有如下特征，上述聚焦控制步骤在变焦透镜的位置位于望远侧的情况下，通过把
D1＝(设定了预设位置的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)、
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)、
上述2个值D1、D2的相加值：D1+D2，设定在上述预设位置[Xm]的前后，来设定AF评价值峰值检测区间，
在变焦透镜的位置位于广角侧的情况下，通过把D2＝(考虑了姿势差的设定距离)设定在上述预设位置[Xm]的前后，来设定AF评价值峰值检测区间。
并且，在本发明的摄像装置控制方法的一个实施方式中，具有如下特征，上述D2＝(考虑了姿势差的设定距离)是(1/4～1)×(景深)的范围内的距离。
并且，在本发明的摄像装置控制方法的一个实施方式中，具有如下特征，上述聚焦控制步骤具有如下的步骤：
D1＝(设定了预设位置的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)、
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)、和
通过把上述2个值D1、D2中的任一较大的值D，即，D＝MAX(D1、D2)，设定在上述预设位置[Xm]的前后，来设定AF评价值峰值检测区间。
并且，在本发明的摄像装置控制方法的一个实施方式中，具有如下特征，上述聚焦控制步骤具有进行如下处理的步骤：把包括对上述AF评价值峰值检测区间预先设定的送入量的范围设定为作为上述聚焦透镜的移动范围的扫描范围。
并且，在本发明的摄像装置控制方法的一个实施方式中，具有如下特征，上述聚焦控制步骤具有根据设定在摄像装置的取得图像内的检波框内的对比度，计算出上述AF评价值的步骤。
并且，本发明的第3侧面，提供一种在摄像装置中执行聚焦控制的计算机程序，其特征在于，具有聚焦控制步骤，在该步骤通过控制部使聚焦透镜在预设位置的前后移动，并进行聚焦位置的检测，且该预设位置是利用预设聚焦功能设定的聚焦透镜位置，
上述聚焦控制步骤具有如下的步骤：根据变焦透镜的设定状态，将作为上述聚焦透镜的移动范围的扫描范围设定为不同的范围，取得伴随聚焦透镜在设定的扫描范围内的移动的AF评价值，根据取得的AF评价值决定聚焦位置。
另外，本发明的计算机程序例如是，通过以计算机可读形式提供的存储介质、通信介质向可执行各种程序、代码的通用计算机、系统提供的程序。通过以计算机可读形式提供这样的程序，在计算机、系统上实现基于程序的处理。
关于本发明的其他目的、特征和优点，通过参照后述的本发明的实施例和基于附图的更详细的说明，可更加明确。另外，在本说明书中，所谓系统是指多个装置的逻辑集合结构，不限于各个结构的装置被组合在同一箱体内的结构。
本发明的一个实施例的结构，在把聚焦透镜的移动范围亦即扫描范围设定在利用预设聚焦功能设定的聚焦透镜的预设位置的前后时，根据变焦透镜的设定状态设定不同的扫描范围，在所设定的扫描范围内取得AF评价值，并决定聚焦位置。例如，采用的结构是，判定变焦透镜是位于广角侧还是望远侧，对应位于广角侧的情况和位于望远侧的情况，进行不同的扫描范围的设定，决定聚焦位置。根据这样的结构，能够实现对应变焦位置的最佳的扫描区间设定，从而能够实现针对目标被拍摄物的正确且高速的聚焦设定。
本发明的第1侧面，提供一种摄像装置，其特征在于，具有控制部，该控制部使聚焦透镜在预设位置的前后移动，并进行聚焦位置的检测，且该预设位置是利用预设聚焦功能设定的聚焦透镜位置，
上述控制部根据变焦透镜的设定状态，将作为上述聚焦透镜的移动范围的扫描范围设定为不同的范围，取得伴随聚焦透镜在设定的扫描范围内的移动的AF评价值，根据取得的AF评价值决定聚焦位置。
并且，在本发明的摄像装置的一个实施方式中，具有如下特征，上述控制部判定变焦透镜位置位于由预先设定的边界位置所区分的广角侧、望远侧的哪一侧，进行针对位于广角侧的情况和位于望远侧的情况采用了不同方式的AF评价值峰值检测区间的设定处理。
并且，在本发明的摄像装置的一个实施方式中，具有如下特征，上述控制部在变焦透镜的位置位于望远侧的情况下，通过把
D1＝(设定了预设位置的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)、
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)、
上述2个值D1、D2的相加值：D1+D2，设定在上述预设位置[Xm]的前后，来设定AF评价值峰值检测区间，
在变焦透镜的位置位于广角侧的情况下，通过把D2＝(考虑了姿势差的设定距离)设定在上述预设位置[Xm]的前后，来设定AF评价值峰值检测区间。
并且，在本发明的摄像装置的一个实施方式中，具有如下特征，上述D2＝(考虑了姿势差的设定距离)是(1/4～1)×(景深)的范围内的距离。
并且，在本发明的摄像装置的一个实施方式中，具有如下特征，上述控制部，通过把
D1＝(设定了预设位置的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)、
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)、
上述2个值D1、D2中的任一较大的值D，即，D＝MAX(D1、D2)，设定在上述预设位置[Xm]的前后，来设定AF评价值峰值检测区间。
并且，在本发明的摄像装置的一个实施方式中，具有如下特征，上述控制部执行如下的处理：把包括对上述AF评价值峰值检测区间预先设定的送入量的范围设定为作为上述聚焦透镜的移动范围的扫描范围。
并且，在本发明的摄像装置的一个实施方式中，具有如下特征，上述控制部根据设定在摄像装置的取得图像内的检波框内的对比度，计算出上述AF评价值。
并且，本发明的第2侧面，提供一种在摄像装置中执行的摄像装置控制方法，其特征在于，具有聚焦控制步骤，在该步骤通过控制部使聚焦透镜在预设位置的前后移动，并进行聚焦位置的检测，且该预设位置是利用预设聚焦功能设定的聚焦透镜位置，
上述聚焦控制步骤具有如下的步骤：根据变焦透镜的设定状态，将作为上述聚焦透镜的移动范围的扫描范围设定为不同的范围，取得伴随聚焦透镜在设定的扫描范围内的移动的AF评价值，根据取得的AF评价值决定聚焦位置。
并且，在本发明的摄像装置控制方法的一个实施方式中，具有如下特征，上述聚焦控制步骤具有：判定变焦透镜位置位于由预先设定的边界位置所区分的广角侧、望远侧的哪一侧的步骤；和进行针对位于广角侧的情况和位于望远侧的情况采用了不同方式的AF评价值峰值检测区间的设定处理的步骤。
并且，在本发明的摄像装置控制方法的一个实施方式中，具有如下特征，上述聚焦控制步骤在变焦透镜的位置位于望远侧的情况下，通过把
D1＝(设定了预设位置的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)、
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)、
上述2个值D1、D2的相加值：D1+D2，设定在上述预设位置[Xm]的前后，来设定AF评价值峰值检测区间，
在变焦透镜的位置位于广角侧的情况下，通过把D2＝(考虑了姿势差的设定距离)设定在上述预设位置[Xm]的前后，来设定AF评价值峰值检测区间。
并且，在本发明的摄像装置控制方法的一个实施方式中，具有如下特征，上述D2＝(考虑了姿势差的设定距离)是(1/4～1)×(景深)的范围内的距离。
并且，在本发明的摄像装置控制方法的一个实施方式中，具有如下特征，上述聚焦控制步骤具有如下的步骤：
D1＝(设定了预设位置的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)、
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)、和
通过把上述2个值D1、D2中的任一较大的值D，即，D＝MAX(D1、D2)，设定在上述预设位置[Xm]的前后，来设定AF评价值峰值检测区间。
并且，在本发明的摄像装置控制方法的一个实施方式中，具有如下特征，上述聚焦控制步骤具有进行如下处理的步骤：把包括对上述AF评价值峰值检测区间预先设定的送入量的范围设定为作为上述聚焦透镜的移动范围的扫描范围。
并且，在本发明的摄像装置控制方法的一个实施方式中，具有如下特征，上述聚焦控制步骤具有根据设定在摄像装置的取得图像内的检波框内的对比度，计算出上述AF评价值的步骤。
并且，本发明的第3侧面，提供一种在摄像装置中执行聚焦控制的计算机程序，其特征在于，具有聚焦控制步骤，在该步骤通过控制部使聚焦透镜在预设位置的前后移动，并进行聚焦位置的检测，且该预设位置是利用预设聚焦功能设定的聚焦透镜位置，
上述聚焦控制步骤具有如下的步骤：根据变焦透镜的设定状态，将作为上述聚焦透镜的移动范围的扫描范围设定为不同的范围，取得伴随聚焦透镜在设定的扫描范围内的移动的AF评价值，根据取得的AF评价值决定聚焦位置。
另外，本发明的计算机程序例如是，通过以计算机可读形式提供的存储介质、通信介质向可执行各种程序、代码的通用计算机、系统提供的程序。通过以计算机可读形式提供这样的程序，在计算机、系统上实现基于程序的处理。
关于本发明的其他目的、特征和优点，通过参照后述的本发明的实施例和基于附图的更详细的说明，可更加明确。另外，在本说明书中，所谓系统是指多个装置的逻辑集合结构，不限于各个结构的装置被组合在同一箱体内的结构。
本发明的一个实施例的结构，在把聚焦透镜的移动范围亦即扫描范围设定在利用预设聚焦功能设定的聚焦透镜的预设位置的前后时，根据变焦透镜的设定状态设定不同的扫描范围，在所设定的扫描范围内取得AF评价值，并决定聚焦位置。例如，采用的结构是，判定变焦透镜是位于广角侧还是望远侧，对应位于广角侧的情况和位于望远侧的情况，进行不同的扫描范围的设定，决定聚焦位置。根据这样的结构，能够实现对应变焦位置的最佳的扫描区间设定，从而能够实现针对目标被拍摄物的正确且高速的聚焦设定。
附图说明
图1是说明本发明的摄像装置的外观结构例的图。
图2是说明本发明的摄像装置的硬件结构例的图。
图3是说明作为聚焦控制中的聚焦动作而被执行的透镜驱动，AF评价值取得处理例的图。
图4是说明表示变焦透镜的位置与焦点对合的聚焦透镜的位置的对应关系的凸轮曲线的图。
图5是说明在利用聚焦预设功能的情况下，在摄像装置的监视器上表示的操作画面例的图。
图6是说明本发明中的AF评价值峰值检测区间、以及与聚焦透镜的移动范围对应的AF扫描范围的设定处理例的图。
图7是说明本发明中的AF评价值峰值检测区间、以及与聚焦透镜的移动范围对应的AF扫描范围的设定处理例的图。
图8是说明本发明中的AF评价值峰值检测区间、以及与聚焦透镜的移动范围对应的AF扫描范围的设定处理例的图。
图9是表示用于说明在本发明的摄像装置中执行的处理顺序的一例的流程的图。
图10是表示用于说明在本发明的摄像装置中执行的处理顺序的一例的流程的图。
图11是说明检波框的设定例的图。
图中：10：摄像装置；11：电源开关；12：释放开关；13：监视器；14：成像器；15：变焦按钮；16：操作按钮；17：取景器；18：聚焦透镜；19：变焦透镜；20：模式转盘；21：聚焦透镜马达(M1)；22：变焦透镜马达(M2)；25：辅助光发光部；100：摄像装置；101：聚焦透镜；102：变焦透镜；103：摄像元件；104：模拟信号处理部；105：A/D转换部；106：时序发生器(TA)；107：垂直驱动器；108：数字信号处理部；110：控制部；112：马达驱动器；113、114：马达；115：记录装置；116：取景器(EVF)；117：监控器；118：操作部；119：存储器(EEPROM)；120：存储器(ROM)；121：存储器(RAM)；301：图像；302：检波框。
图2是说明本发明的摄像装置的硬件结构例的图。
图3是说明作为聚焦控制中的聚焦动作而被执行的透镜驱动，AF评价值取得处理例的图。
图4是说明表示变焦透镜的位置与焦点对合的聚焦透镜的位置的对应关系的凸轮曲线的图。
图5是说明在利用聚焦预设功能的情况下，在摄像装置的监视器上表示的操作画面例的图。
图6是说明本发明中的AF评价值峰值检测区间、以及与聚焦透镜的移动范围对应的AF扫描范围的设定处理例的图。
图7是说明本发明中的AF评价值峰值检测区间、以及与聚焦透镜的移动范围对应的AF扫描范围的设定处理例的图。
图8是说明本发明中的AF评价值峰值检测区间、以及与聚焦透镜的移动范围对应的AF扫描范围的设定处理例的图。
图9是表示用于说明在本发明的摄像装置中执行的处理顺序的一例的流程的图。
图10是表示用于说明在本发明的摄像装置中执行的处理顺序的一例的流程的图。
图11是说明检波框的设定例的图。
图中：10：摄像装置；11：电源开关；12：释放开关；13：监视器；14：成像器；15：变焦按钮；16：操作按钮；17：取景器；18：聚焦透镜；19：变焦透镜；20：模式转盘；21：聚焦透镜马达(M1)；22：变焦透镜马达(M2)；25：辅助光发光部；100：摄像装置；101：聚焦透镜；102：变焦透镜；103：摄像元件；104：模拟信号处理部；105：A/D转换部；106：时序发生器(TA)；107：垂直驱动器；108：数字信号处理部；110：控制部；112：马达驱动器；113、114：马达；115：记录装置；116：取景器(EVF)；117：监控器；118：操作部；119：存储器(EEPROM)；120：存储器(ROM)；121：存储器(RAM)；301：图像；302：检波框。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的摄像装置、摄像装置控制方法、以及计算机程序进行详细说明。
首先，首先，参照图1、图2，对本发明的摄像装置的一构成例进行说明。图1是表示本发明的一实施例的摄像装置10的外观的图。图1中(a)是摄像装置10的俯视图，(b)是主视图，(c)是后视图。(a)以截面图表示了俯视图的透镜部分。摄像装置10具有：电源开关11；释放开关12，起到设定图像取入时刻的触发单元、亦即快门的作用；监视器13，显示要由摄像装置拍摄的图像(通过图像)和操作信息等；作为摄像元件(CCD)的成像器14；变焦按钮15，用于进行变焦控制；操作按钮16，输入各种操作信息；取景器17，用于确认要由摄像装置拍摄的图像(通过图像)；聚焦透镜18，在聚焦调整中被驱动；变焦透镜19，在进行变焦调整时被驱动；模式转盘20，用于设定摄影模式；聚焦透镜马达(M1)21，用于驱动聚焦透镜18；变焦透镜马达(M2)22，用于驱动变焦透镜19。
在取景器17及监视器13上显示被拍摄物图像。取景器17及监视器13例如由LCD构成，将通过透镜的被拍摄物图像作为动态图像而显示出来。该动态图像被称为通过图像。用户确认取景器17或监视器13，来确认要拍摄的目标被拍摄物，并按压作为快门的释放开关12，由此，来执行图像的记录处理。
参照图2对本发明的摄像装置100的内部构成进行说明。本发明的摄像装置，是具有自动聚焦功能的摄像装置。透过聚焦透镜101、变焦透镜102的入射光，例如输入到CCD(Charge Coupled Device)等摄像元件103，在摄像元件103中被进行光电转换。光电转换数据被输入到模拟信号处理部104，在模拟信号处理部104中被进行噪声除去等处理，在A/D转换部105中被转换成数字信号。在A/D转换部105中进行了数字转换的数据，例如被记录在由闪速存储器等构成的记录设备115中。进而，显示在监视器117、取景器(EVF)116上。在监视器117、取景器(EVF)116中，不论是否进行拍摄，都将透过透镜的图像显示为通过画面。
操作部118作为操作部，包含有：释放开关12，存在于参照图1进行了说明的照相机主体；变焦按钮15；操作按钮16，输入各种操作信息；用于设定摄影模式的模式转盘20等。控制部110具有CPU，依据预先保存在存储器(ROM)120等中的程序进行摄像装置执行的各种处理的控制。存储器(EEPROM)119是非易失性存储器，保存有图像数据，各种辅助信息、程序等。存储器(ROM)120保存控制部(CPU)110使用的程序和运算参数等。存储器(RAM)121保存控制部(CPU)110中使用的程序、和在程序的执行中适当变化的参数等。
马达驱动器112驱动与聚焦透镜101对应地设定的聚焦透镜驱动马达113、与变焦透镜102对应地设定的变焦透镜驱动马达114。垂直驱动器107，驱动摄像元件(CCD)103。时序发生器106生成摄像元件103和模拟信号处理部104的处理时刻的控制信号，对这些各处理部的处理时刻进行控制。
下面，参照图3，对在本发明的摄像装置中执行的作为自动聚焦(AF)控制处理的一例的基于对比度测量的自动聚焦处理进行说明。基于对比度测量的聚焦控制是判断通过透镜取得的摄像数据的对比度的高低，来决定聚焦位置的技术。
使用在摄像机和照相机中取得的图像的对比度的大小信息，进行聚焦控制。例如，把摄影图像的特定区域设定为聚焦控制用的信号取得区域(空间频率抽出区域)。该区域被称为检波框(测距框)。例如进行把摄影图像的多个小区域设定为检波框的处理。检波框区域的对比度越高，焦点越对合，如果对比度低，则判定为聚焦有偏差，通过把透镜驱动到使对比度更高的位置，来判别聚焦位置。
具体地讲，应用如下的方法：提取作为特定区域的检波框的高频成分，生成所提取的高频成分的积分数据，基于所生成的高频成分的积分数据，判定对比度的高低。也就是，使聚焦透镜向多个位置移动的同时，取得多幅图像，对各图像的亮度信号进行以高通滤波为代表的滤波处理，由此，得到表示各图像的对比度强度的AF评价值。此时，当在某个聚焦位置存在对了焦的被拍摄物的情况下，针对聚焦透镜位置的AF评价值描绘成图3所示的曲线。该曲线的峰值位置P1、亦即图像的对比度值最大的位置是对焦位置。在该方式中，可以只以显现在作为数字照相机的摄像元件的成像器上的图像的信息为基础进行对焦动作，除了摄像光学系统以外，不需要具有测距光学系统，所以，在如今的数字照相机中被广泛地采用。
但是，在利用把极近侧～无限远侧的范围作为扫描范围进行透镜驱动的自动聚焦功能的情况下，存在着在聚焦位置的决定中需要时间的问题。在本发明的摄像装置中，在包括由摄影者预先设定的聚焦预设位置的限定范围内，使聚焦透镜移动，取得AF评价值。通过在该被限定的短的扫描区间进行AF评价值的峰值位置检测，可实现高速且正确的聚焦点，即对焦位置的检测。
如参照图1、图2所说明的那样，在摄像装置中，有通过变焦控制移动的变焦透镜、和在聚焦控制时移动的聚焦透镜，但变焦透镜的位置与焦点对合的聚焦透镜的位置之间存在对应关系。下面，参照图4，说明该对应关系。
图4是用横轴代表变焦透镜的位置(广角端～长焦端)、用纵轴代表聚焦透镜的位置(无限远侧～极近侧)，来表示对多个不同的被拍摄物距离(0.5m、1.0m、3.0m、7.0m、∞)的每个距离焦点对合的，即成为对焦点的聚焦透镜位置的轨迹的图。该图中描绘的曲线被称为凸轮曲线。
例如，在用户使用聚焦预设功能，设定了至被拍摄物的距离，并操作了变焦透镜的情况下，通过使聚焦透镜沿着该曲线(凸轮曲线)移动，可把聚焦透镜设定在聚焦位置。
在利用聚焦预设功能的情况下，在摄像装置的监视器中显示如图5所示那样的操作画面。如图5所示，作为能够被作为被拍摄物距离选择的候补，显示出0.5m、1.0m、3.0m、7.0m、∞，用户可以从这些距离候补中选择至被拍摄物的距离。用户可进一步利用变焦控制，进行变焦透镜的操作。
例如，在用户选择了0.5m的距离作为被拍摄物距离进行了变焦控制的情况下，只要按照图4所示的曲线(0.5m)设定聚焦透镜的位置，即可在用户设定的被拍摄物距离(0.5m)拍摄焦点对合的图像。例如，在把变焦透镜位置设定在图4所示的(A)的位置时，聚焦透镜的位置被设定在(B)。该位置成为在0.5m的位置有被拍摄物时的对焦位置。在用户选择了1.0m作为被拍摄物距离，并进行了变焦控制的情况下，按照图4所示的曲线(1.0m)来决定聚焦透镜的位置。
利用该凸轮曲线，只要用户推定的被拍摄物距离正确，即可拍摄出焦点对合的图像。但是，存在用户的推定距离与实际距离的差，而且，如图5所示，可被作为被拍摄物距离选择的候补有限(0.5m、1.0m、3.0m、7.0m、∞)，因此，不能确保肯定是在正确的对焦点的摄影。
在本发明的摄像装置中，在包括用户设定的聚焦预设位置的前后范围内，设定限定的AF评价值峰值检测区间，在包括该AF评价值峰值检测区间的限定范围内使聚焦透镜移动，检测出AF评价值的峰值，由于，决定正确的对焦位置，即聚焦透镜的设定位置。
下面，参照图6、图7，对该AF评价值峰值检测区间的设定处理、以及与聚焦透镜的移动范围对应的AF扫描范围进行说明。在本发明的一个实施例的摄像装置中，设定根据变焦状态，即变焦透镜的设定而不同的AF评价值峰值检测区间。
具体是，例如图6所示那样，分为
(a)望远侧(长焦端侧)；
(b)广角侧(广角端侧)
2种，设定根据各个状态而不同的AF评价值峰值检测区间。
如图7所示，根据变焦透镜的位置来区分(a)望远侧(长焦端侧)、(b)广角侧(广角端侧)。把变焦透镜的设定位置利用预先设定的边界位置(Z2)进行2分割，在变焦透镜被设定在图7所示的Z1～Z2的位置的情况下，设为(b)广角侧(广角端侧)，在变焦透镜被设定在图7所示的Z2～Z3的位置的情况下，设为(a)望远侧(长焦端侧)。边界位置(Z2)根据摄像装置被设定为适宜的值，例如设定为倍率＝3倍的变焦透镜位置等。
返回图6，说明AF评价值峰值检测区间的设定处理例。在图6所示的(a)望远侧(长焦端侧)、(b)广角侧(广角端侧)的每个表示的中心位置(Xm)是根据聚焦预设功能设定的聚焦透镜位置。即，作为用户推定至被拍摄物的距离，并作为根据参照图5说明的设定画面进行了距离选择的结果所设定的聚焦透镜位置。
该聚焦透镜位置(Xm)成为图4所示的曲线(凸轮曲线)上的位置。即，如以上参照图4说明的那样，成为根据用户所选择的被拍摄物距离、和通过用户所操作的变焦控制确定的变焦透镜的位置所决定的聚焦透镜位置。
在本发明的摄像装置中，以该聚焦透镜的预设位置(Xm)为中心，在前后设定AF评价值峰值检测区间(p1～p2)。如图6所示，
在(a)望远侧(长焦端侧)，通过把
D1＝(设定了预设位置[Xm]的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)
这2个值D1、D2的相加值：D1+D2
设定在Xm的前后，来设定AF评价值峰值检测区间(p1～p2)。AF评价值峰值检测区间(p1～p2)是在根据D1＝与相邻凸轮曲线的距离×(1/2)决定的区间(c1～c2)加上了考虑了姿势差的区间而得到的区间。
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)是考虑到摄像装置的倾斜预先设定的值，例如，应用在1个对焦位置(焦点位置)的前后存在的焦点已对合的范围亦即景深，
设定为D2＝姿势差＝(1/4～1)×(景深)的范围内的值。
例如，可设定为D2＝0.5×景深。另外，如以上说明的那样，一般光学变焦在广角侧的景深深，在望远侧的景深浅，因此，对于D2的值也可以根据变焦透镜位置而采用不同的值。
如图6中(a)所示，把在根据
D1＝(设定了预设位置[Xm]的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)
这2个值D1、D2的相加值设定的AF评价值峰值检测区间(p1～p2)的前后进一步设定了送入量的区间，设定为使聚焦透镜移动的AF扫描范围(s1～s2)。为了进行AF评价值的峰值检测，需要判断是否形成有峰值，送入量就是为了AF评价值的推移判定而设定的。聚焦透镜在AF扫描范围(s1～s2)内移动，进行基于上面参照图3说明的对比度测量的AF评价值的检测，在检测出AF评价值的峰值的情况下，进行把该位置设定为聚焦点(对焦位置)的处理。
下面，参照图7，说明(a)望远侧(长焦端侧)的AF扫描范围(s1～s2)的设定例。
图7所示的Xm、c1、c2、s1、s2的各个点与图6中(a)所示的Xm、c1、c2、s1、s2的各个点对应。图7中，作为一例，表示用户所选择的被拍摄物距离为1.0m时的处理例。
图7所示的Xm是利用聚焦预设功能设定的聚焦透镜位置。即，作为用户推定至被拍摄物的距离，并根据参照图5说明的设定画面进行了距离选择的结果所设定的聚焦透镜位置。
以基于用户的聚焦透镜位置(Xm)为中心，在前后设定，
根据D1＝与相邻凸轮曲线的距离×(1/2)决定的区间(c1～c2)，进一步加上考虑了姿势差的区间，设定AF评价值峰值检测区间(p1～p2)，并且把设定了送入量的区间设定为使聚焦透镜移动的AF扫描范围(s1～s2)。
另外，例如构成为，在基于用户的聚焦透镜位置(Xm)被设定在图7所示的0.5m的凸轮曲线和∞的端部的凸轮曲线上的情况下，虽然在一方不能设定D1＝与相邻凸轮曲线的距离×(1/2)，但在这种情况下，将与设定了D1＝与相邻凸轮曲线的距离×(1/2)的方向相同的距离设定在另一方。
下面，参照图6中(b)，对把变焦透镜设定在(b)广角侧(广角端侧)的情况的处理例进行说明。
在这种情况下，如图6中(b)所示，把
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)
设定在Xm的前后，来设定AF评价值峰值检测区间(p3～p4)。
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)是如上面说明的那样考虑摄像装置的倾斜而预先设定的值，例如，应用在1个对焦位置(焦点位置)的前后存在的焦点已对合的范围亦即景深，
设定为D2＝姿势差＝(1/4～1)×(景深)的范围内的值。
例如，可设定为D2＝0.5×景深。另外，如以上说明的那样，一般光学变焦在广角侧的景深深，在望远侧的景深浅，因此，对于D2的值也可以根据变焦透镜位置而设为不同的值。
如图6中(b)所示，把在根据
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)
设定的AF评价值峰值检测区间(p3～p4)的前后进一步设定了送入量的区间，设定为使聚焦透镜移动的AF扫描范围(s3～s4)。为了如上述那样进行AF评价值的峰值检测，需要判别是否形成有峰值，送入量就是为了AF评价值的推移判定而设定的。聚焦透镜在AF扫描范围(s3～s4)内移动，进行基于以上参照图3说明的对比度测量的AF评价值的检测，在检测出AF评价值的峰值的情况下，进行把该位置设定为聚焦点(对焦位置)的处理。
在上述实施例中，说明了如下例：在变焦设定处于(a)望远侧(长焦端侧)的情况下，构成为，如图6中(a)所示那样，根据
D1＝(设定了预设位置[Xm]的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)、
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)
这些D1、D2的相加值，设定AF评价值峰值检测区间，
在(b)广角侧(广角端侧)的情况下，构成为，如图6中(b)所示那样，根据D2＝(考虑了姿势差的设定距离)设定AF评价值峰值检测区间。
作为其他的设定例，例如也可以如图8所示那样，
在全部变焦设定区域中，把AF评价值峰值检测区间设定为
D1＝(设定了预设位置[Xm]的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)、和
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)
中任一大的值。即，作为
D＝MAX(D1，D2)
求出D1＝与相邻凸轮曲线的距离×(1/2)、D2＝姿势差的任一大的值(D)，设定把该D设定在利用聚焦预设功能设定的聚焦透镜位置[Xm]两边的AF评价值峰值检测区间(px～py)，进一步追加送入量，来设定AF扫描范围(sx～sy)。
下面，参照图9所示的流程图，对在本发明的摄像装置中执行的聚焦控制处理顺序进行说明。图9所示的流程在图2所示的摄像装置100的控制部110的控制下执行。例如，由控制部110执行被保存在存储器120中的聚焦控制程序。
首先，在步骤S101中，执行AF评价值峰值检测区间和AF扫描范围的决定处理。下面，参照图10的流程，说明该步骤S101的处理的详细顺序。
图10的流程相当于参照图6、图7说明的处理，与下述的例对应，即，在变焦设定位于
(a)望远侧(长焦端侧)的情况下，构成为，如图6中(a)所示那样，根据
D1＝(设定了预设位置[Xm]的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)、
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)、
这些D1、D2的相加值，设定AF评价值峰值检测区间，
在(b)广角侧(广角端侧)的情况下，构成为，如图6中(b)所示那样，根据D2＝(考虑了姿势差的设定距离)设定AF评价值峰值检测区间。
首先，在步骤S201中，取得预设聚焦位置[Xm]。该预设聚焦位置[Xm]是如上面说明的那样，作为用户推定至被拍摄物的距离，根据参照图5说明的设定画面进行了距离选择的结果所设定的聚焦透镜位置，成为参照图4说明的凸轮曲线上的点。
然后，在步骤S202中，判定预设聚焦位置[Xm]是在望远侧(长焦端侧)，还是在广角侧(广角端侧)。如上面参照图7说明的那样，利用预先设定的边界位置(Z2)，将变焦透镜的设定位置2分割，在变焦透镜被设定在图7所示的Z1～Z2的位置的情况下，设定为(b)极近侧(广角端侧)，在变焦透镜被设定在图7所示的Z2～Z3的位置的情况下，设定为(a)望远侧(长焦端侧)。边界位置(Z2)可根据摄像装置设定为适宜的值，例如倍率＝3倍的变焦透镜位置等。
在步骤S202中，在判定为预设聚焦位置[Xm]位于望远侧(长焦端侧)的情况下，进入步骤S203。在步骤S203中，首先，如参照图6中(a)说明的那样，把
D1＝(设定了预设位置[Xm]的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)、
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)、
这些D1、D2的相加值：D1+D2，
设定在预设聚焦位置[Xm]前后，并设定AF评价值峰值检测区间(p1～p2)。并且，把在AF评价值峰值检测区间(p1～p2)的前后进一步设定了送入量的区间，设定为使聚焦透镜移动的AF扫描范围(s1～s2)。
另一方面，在步骤S202中，在判定为预设聚焦位置[Xm]位于广角侧(广角端侧)的情况下，进入步骤S204。在步骤S204中，如参照图6中(b)说明的那样，把
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)
该值D2设定在预设聚焦位置[Xm]前后，设定AF评价值峰值检测区间(p3～p4)。并且把在AF评价值峰值检测区间(p3～p4)的前后进一步设定了送入量的区间，设定为使聚焦透镜移动的AF扫描范围(s3～s4)。
通过这些处理，完成了图9的流程中的步骤S101的处理，即，AF评价值峰值检测区间和AF扫描范围的决定处理。然后，在步骤S102中，在所决定的AF扫描范围内使聚焦透镜移动，进行AF评价值的峰值检测。该处理是上面的参照图3说明的基于对比度的AF评价值取得处理。
另外，根据设定在图像的一部分上的检波框内的对比度进行AF评价值的取得。例如，如图11所示那样，对于在图像301内部设定的多个检波框302的每个，取得基于对比度的AF评价值。
在步骤S103中，判定在进行了AF评价值的取得的全部检波框中是否小于预先设定的规定的对比度值。在小于的情况下，判断为未得到被作为聚焦位置而判定的AF评价值，并进入步骤S107，使聚焦透镜移动到根据用户设定的距离信息设定的预设聚焦位置[Xm]，然后结束处理。
另一方面，在步骤S103中，在进行了AF评价值的取得的全部检波框中检测出不低于预先设定的规定的对比度值的检波框的情况下，进入步骤S104。
在步骤S104中，把在最接近预设聚焦设定位置[Xm]的位置具有AF评价值峰值的“检波框”的AF评价值峰值位置，作为“聚焦位置”取得。然后，在步骤S105中，判定所取得的聚焦位置是否在步骤S101中设定的AF评价值峰值检测范围内。在不在范围内的情况下，进入步骤S107，使聚焦透镜移动到根据用户设定的距离信息设定的预设聚焦位置[Xm]，然后结束处理。
另一方面，在步骤S105中，在判定为所取得的聚焦位置在AF评价值峰值检测范围内的情况下，进入步骤S106，使聚焦透镜移动到所检测出的AF评价值的峰值位置，然后结束处理。
这样，在本发明的摄像装置中，能够根据变焦位置对为了取得AF评价值的聚焦透镜的驱动范围采用不同的设定，可有效防止易混的AF评价值的峰值混合被检测出的状态，可正确且高速地焦点对合在用户作为目标的被拍摄物上。而且，通过限定扫描范围，不仅可实现高速的聚焦设定，而且可削减伴随聚焦透镜的驱动的电力消耗。
另外，本发明可适用于数字式照相机，数字式摄像机，带照相机的移动电话等各种机器。
以上，参照特定的实施例对本发明进行了详细说明。但不言而喻，在不脱离本发明的主导思想的范围内，本技术领域人员可进行实施例的修正和替代。即，实施例只是说明本发明的一个示例，不是对本发明的限定。应参考权利要求书的内容对本发明的主导思想进行判断。
另外，在说明书中说明的一系列的处理可通过硬件、或软件、或者两者的组合结构执行。在执行基于软件的处理的情况下，可以把记录了处理顺序的程序安装到被组装在专用硬件中的计算机内的存储器中执行，或者，把程序安装到可执行各种处理的通用计算机中执行。例如，可以把程序预先记录在记录介质中。从记录介质安装到计算机中，或者通过例如LAN(Local Area Network)、互联网等网络接收程序，安装到内置的硬盘等记录介质中。
另外，说明书中记载的各种处理，不仅可按照记载的时序执行，而且也可以根据执行处理的装置的处理能力或根据需要，并行或独立执行。另外，在本说明书中，所谓系统是指多个装置的逻辑集合结构，不限于各个装置被配置在同一箱体内的结构。
如以上说明的那样，本发明的一个实施例的结构，在把聚焦透镜的移动范围亦即扫描范围设定在利用预设聚焦功能设定的聚焦透镜的预设位置的前后时，根据变焦透镜的设定状态设定不同的扫描范围，在设定的扫描范围内取得AF评价值，决定聚焦位置。例如，采用的结构是，判定变焦透镜是位于广角侧还是望远侧，对应位于广角侧的情况和位于望远侧的情况，进行不同的扫描范围的设定，决定聚焦位置。根据这样的结构，能够实现对应变焦位置的最佳的扫描区间设定，从而能够实现对目标被拍摄物的正确且高速的聚焦设定。
首先，首先，参照图1、图2，对本发明的摄像装置的一构成例进行说明。图1是表示本发明的一实施例的摄像装置10的外观的图。图1中(a)是摄像装置10的俯视图，(b)是主视图，(c)是后视图。(a)以截面图表示了俯视图的透镜部分。摄像装置10具有：电源开关11；释放开关12，起到设定图像取入时刻的触发单元、亦即快门的作用；监视器13，显示要由摄像装置拍摄的图像(通过图像)和操作信息等；作为摄像元件(CCD)的成像器14；变焦按钮15，用于进行变焦控制；操作按钮16，输入各种操作信息；取景器17，用于确认要由摄像装置拍摄的图像(通过图像)；聚焦透镜18，在聚焦调整中被驱动；变焦透镜19，在进行变焦调整时被驱动；模式转盘20，用于设定摄影模式；聚焦透镜马达(M1)21，用于驱动聚焦透镜18；变焦透镜马达(M2)22，用于驱动变焦透镜19。
在取景器17及监视器13上显示被拍摄物图像。取景器17及监视器13例如由LCD构成，将通过透镜的被拍摄物图像作为动态图像而显示出来。该动态图像被称为通过图像。用户确认取景器17或监视器13，来确认要拍摄的目标被拍摄物，并按压作为快门的释放开关12，由此，来执行图像的记录处理。
参照图2对本发明的摄像装置100的内部构成进行说明。本发明的摄像装置，是具有自动聚焦功能的摄像装置。透过聚焦透镜101、变焦透镜102的入射光，例如输入到CCD(Charge Coupled Device)等摄像元件103，在摄像元件103中被进行光电转换。光电转换数据被输入到模拟信号处理部104，在模拟信号处理部104中被进行噪声除去等处理，在A/D转换部105中被转换成数字信号。在A/D转换部105中进行了数字转换的数据，例如被记录在由闪速存储器等构成的记录设备115中。进而，显示在监视器117、取景器(EVF)116上。在监视器117、取景器(EVF)116中，不论是否进行拍摄，都将透过透镜的图像显示为通过画面。
操作部118作为操作部，包含有：释放开关12，存在于参照图1进行了说明的照相机主体；变焦按钮15；操作按钮16，输入各种操作信息；用于设定摄影模式的模式转盘20等。控制部110具有CPU，依据预先保存在存储器(ROM)120等中的程序进行摄像装置执行的各种处理的控制。存储器(EEPROM)119是非易失性存储器，保存有图像数据，各种辅助信息、程序等。存储器(ROM)120保存控制部(CPU)110使用的程序和运算参数等。存储器(RAM)121保存控制部(CPU)110中使用的程序、和在程序的执行中适当变化的参数等。
马达驱动器112驱动与聚焦透镜101对应地设定的聚焦透镜驱动马达113、与变焦透镜102对应地设定的变焦透镜驱动马达114。垂直驱动器107，驱动摄像元件(CCD)103。时序发生器106生成摄像元件103和模拟信号处理部104的处理时刻的控制信号，对这些各处理部的处理时刻进行控制。
下面，参照图3，对在本发明的摄像装置中执行的作为自动聚焦(AF)控制处理的一例的基于对比度测量的自动聚焦处理进行说明。基于对比度测量的聚焦控制是判断通过透镜取得的摄像数据的对比度的高低，来决定聚焦位置的技术。
使用在摄像机和照相机中取得的图像的对比度的大小信息，进行聚焦控制。例如，把摄影图像的特定区域设定为聚焦控制用的信号取得区域(空间频率抽出区域)。该区域被称为检波框(测距框)。例如进行把摄影图像的多个小区域设定为检波框的处理。检波框区域的对比度越高，焦点越对合，如果对比度低，则判定为聚焦有偏差，通过把透镜驱动到使对比度更高的位置，来判别聚焦位置。
具体地讲，应用如下的方法：提取作为特定区域的检波框的高频成分，生成所提取的高频成分的积分数据，基于所生成的高频成分的积分数据，判定对比度的高低。也就是，使聚焦透镜向多个位置移动的同时，取得多幅图像，对各图像的亮度信号进行以高通滤波为代表的滤波处理，由此，得到表示各图像的对比度强度的AF评价值。此时，当在某个聚焦位置存在对了焦的被拍摄物的情况下，针对聚焦透镜位置的AF评价值描绘成图3所示的曲线。该曲线的峰值位置P1、亦即图像的对比度值最大的位置是对焦位置。在该方式中，可以只以显现在作为数字照相机的摄像元件的成像器上的图像的信息为基础进行对焦动作，除了摄像光学系统以外，不需要具有测距光学系统，所以，在如今的数字照相机中被广泛地采用。
但是，在利用把极近侧～无限远侧的范围作为扫描范围进行透镜驱动的自动聚焦功能的情况下，存在着在聚焦位置的决定中需要时间的问题。在本发明的摄像装置中，在包括由摄影者预先设定的聚焦预设位置的限定范围内，使聚焦透镜移动，取得AF评价值。通过在该被限定的短的扫描区间进行AF评价值的峰值位置检测，可实现高速且正确的聚焦点，即对焦位置的检测。
如参照图1、图2所说明的那样，在摄像装置中，有通过变焦控制移动的变焦透镜、和在聚焦控制时移动的聚焦透镜，但变焦透镜的位置与焦点对合的聚焦透镜的位置之间存在对应关系。下面，参照图4，说明该对应关系。
图4是用横轴代表变焦透镜的位置(广角端～长焦端)、用纵轴代表聚焦透镜的位置(无限远侧～极近侧)，来表示对多个不同的被拍摄物距离(0.5m、1.0m、3.0m、7.0m、∞)的每个距离焦点对合的，即成为对焦点的聚焦透镜位置的轨迹的图。该图中描绘的曲线被称为凸轮曲线。
例如，在用户使用聚焦预设功能，设定了至被拍摄物的距离，并操作了变焦透镜的情况下，通过使聚焦透镜沿着该曲线(凸轮曲线)移动，可把聚焦透镜设定在聚焦位置。
在利用聚焦预设功能的情况下，在摄像装置的监视器中显示如图5所示那样的操作画面。如图5所示，作为能够被作为被拍摄物距离选择的候补，显示出0.5m、1.0m、3.0m、7.0m、∞，用户可以从这些距离候补中选择至被拍摄物的距离。用户可进一步利用变焦控制，进行变焦透镜的操作。
例如，在用户选择了0.5m的距离作为被拍摄物距离进行了变焦控制的情况下，只要按照图4所示的曲线(0.5m)设定聚焦透镜的位置，即可在用户设定的被拍摄物距离(0.5m)拍摄焦点对合的图像。例如，在把变焦透镜位置设定在图4所示的(A)的位置时，聚焦透镜的位置被设定在(B)。该位置成为在0.5m的位置有被拍摄物时的对焦位置。在用户选择了1.0m作为被拍摄物距离，并进行了变焦控制的情况下，按照图4所示的曲线(1.0m)来决定聚焦透镜的位置。
利用该凸轮曲线，只要用户推定的被拍摄物距离正确，即可拍摄出焦点对合的图像。但是，存在用户的推定距离与实际距离的差，而且，如图5所示，可被作为被拍摄物距离选择的候补有限(0.5m、1.0m、3.0m、7.0m、∞)，因此，不能确保肯定是在正确的对焦点的摄影。
在本发明的摄像装置中，在包括用户设定的聚焦预设位置的前后范围内，设定限定的AF评价值峰值检测区间，在包括该AF评价值峰值检测区间的限定范围内使聚焦透镜移动，检测出AF评价值的峰值，由于，决定正确的对焦位置，即聚焦透镜的设定位置。
下面，参照图6、图7，对该AF评价值峰值检测区间的设定处理、以及与聚焦透镜的移动范围对应的AF扫描范围进行说明。在本发明的一个实施例的摄像装置中，设定根据变焦状态，即变焦透镜的设定而不同的AF评价值峰值检测区间。
具体是，例如图6所示那样，分为
(a)望远侧(长焦端侧)；
(b)广角侧(广角端侧)
2种，设定根据各个状态而不同的AF评价值峰值检测区间。
如图7所示，根据变焦透镜的位置来区分(a)望远侧(长焦端侧)、(b)广角侧(广角端侧)。把变焦透镜的设定位置利用预先设定的边界位置(Z2)进行2分割，在变焦透镜被设定在图7所示的Z1～Z2的位置的情况下，设为(b)广角侧(广角端侧)，在变焦透镜被设定在图7所示的Z2～Z3的位置的情况下，设为(a)望远侧(长焦端侧)。边界位置(Z2)根据摄像装置被设定为适宜的值，例如设定为倍率＝3倍的变焦透镜位置等。
返回图6，说明AF评价值峰值检测区间的设定处理例。在图6所示的(a)望远侧(长焦端侧)、(b)广角侧(广角端侧)的每个表示的中心位置(Xm)是根据聚焦预设功能设定的聚焦透镜位置。即，作为用户推定至被拍摄物的距离，并作为根据参照图5说明的设定画面进行了距离选择的结果所设定的聚焦透镜位置。
该聚焦透镜位置(Xm)成为图4所示的曲线(凸轮曲线)上的位置。即，如以上参照图4说明的那样，成为根据用户所选择的被拍摄物距离、和通过用户所操作的变焦控制确定的变焦透镜的位置所决定的聚焦透镜位置。
在本发明的摄像装置中，以该聚焦透镜的预设位置(Xm)为中心，在前后设定AF评价值峰值检测区间(p1～p2)。如图6所示，
在(a)望远侧(长焦端侧)，通过把
D1＝(设定了预设位置[Xm]的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)
这2个值D1、D2的相加值：D1+D2
设定在Xm的前后，来设定AF评价值峰值检测区间(p1～p2)。AF评价值峰值检测区间(p1～p2)是在根据D1＝与相邻凸轮曲线的距离×(1/2)决定的区间(c1～c2)加上了考虑了姿势差的区间而得到的区间。
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)是考虑到摄像装置的倾斜预先设定的值，例如，应用在1个对焦位置(焦点位置)的前后存在的焦点已对合的范围亦即景深，
设定为D2＝姿势差＝(1/4～1)×(景深)的范围内的值。
例如，可设定为D2＝0.5×景深。另外，如以上说明的那样，一般光学变焦在广角侧的景深深，在望远侧的景深浅，因此，对于D2的值也可以根据变焦透镜位置而采用不同的值。
如图6中(a)所示，把在根据
D1＝(设定了预设位置[Xm]的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)
这2个值D1、D2的相加值设定的AF评价值峰值检测区间(p1～p2)的前后进一步设定了送入量的区间，设定为使聚焦透镜移动的AF扫描范围(s1～s2)。为了进行AF评价值的峰值检测，需要判断是否形成有峰值，送入量就是为了AF评价值的推移判定而设定的。聚焦透镜在AF扫描范围(s1～s2)内移动，进行基于上面参照图3说明的对比度测量的AF评价值的检测，在检测出AF评价值的峰值的情况下，进行把该位置设定为聚焦点(对焦位置)的处理。
下面，参照图7，说明(a)望远侧(长焦端侧)的AF扫描范围(s1～s2)的设定例。
图7所示的Xm、c1、c2、s1、s2的各个点与图6中(a)所示的Xm、c1、c2、s1、s2的各个点对应。图7中，作为一例，表示用户所选择的被拍摄物距离为1.0m时的处理例。
图7所示的Xm是利用聚焦预设功能设定的聚焦透镜位置。即，作为用户推定至被拍摄物的距离，并根据参照图5说明的设定画面进行了距离选择的结果所设定的聚焦透镜位置。
以基于用户的聚焦透镜位置(Xm)为中心，在前后设定，
根据D1＝与相邻凸轮曲线的距离×(1/2)决定的区间(c1～c2)，进一步加上考虑了姿势差的区间，设定AF评价值峰值检测区间(p1～p2)，并且把设定了送入量的区间设定为使聚焦透镜移动的AF扫描范围(s1～s2)。
另外，例如构成为，在基于用户的聚焦透镜位置(Xm)被设定在图7所示的0.5m的凸轮曲线和∞的端部的凸轮曲线上的情况下，虽然在一方不能设定D1＝与相邻凸轮曲线的距离×(1/2)，但在这种情况下，将与设定了D1＝与相邻凸轮曲线的距离×(1/2)的方向相同的距离设定在另一方。
下面，参照图6中(b)，对把变焦透镜设定在(b)广角侧(广角端侧)的情况的处理例进行说明。
在这种情况下，如图6中(b)所示，把
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)
设定在Xm的前后，来设定AF评价值峰值检测区间(p3～p4)。
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)是如上面说明的那样考虑摄像装置的倾斜而预先设定的值，例如，应用在1个对焦位置(焦点位置)的前后存在的焦点已对合的范围亦即景深，
设定为D2＝姿势差＝(1/4～1)×(景深)的范围内的值。
例如，可设定为D2＝0.5×景深。另外，如以上说明的那样，一般光学变焦在广角侧的景深深，在望远侧的景深浅，因此，对于D2的值也可以根据变焦透镜位置而设为不同的值。
如图6中(b)所示，把在根据
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)
设定的AF评价值峰值检测区间(p3～p4)的前后进一步设定了送入量的区间，设定为使聚焦透镜移动的AF扫描范围(s3～s4)。为了如上述那样进行AF评价值的峰值检测，需要判别是否形成有峰值，送入量就是为了AF评价值的推移判定而设定的。聚焦透镜在AF扫描范围(s3～s4)内移动，进行基于以上参照图3说明的对比度测量的AF评价值的检测，在检测出AF评价值的峰值的情况下，进行把该位置设定为聚焦点(对焦位置)的处理。
在上述实施例中，说明了如下例：在变焦设定处于(a)望远侧(长焦端侧)的情况下，构成为，如图6中(a)所示那样，根据
D1＝(设定了预设位置[Xm]的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)、
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)
这些D1、D2的相加值，设定AF评价值峰值检测区间，
在(b)广角侧(广角端侧)的情况下，构成为，如图6中(b)所示那样，根据D2＝(考虑了姿势差的设定距离)设定AF评价值峰值检测区间。
作为其他的设定例，例如也可以如图8所示那样，
在全部变焦设定区域中，把AF评价值峰值检测区间设定为
D1＝(设定了预设位置[Xm]的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)、和
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)
中任一大的值。即，作为
D＝MAX(D1，D2)
求出D1＝与相邻凸轮曲线的距离×(1/2)、D2＝姿势差的任一大的值(D)，设定把该D设定在利用聚焦预设功能设定的聚焦透镜位置[Xm]两边的AF评价值峰值检测区间(px～py)，进一步追加送入量，来设定AF扫描范围(sx～sy)。
下面，参照图9所示的流程图，对在本发明的摄像装置中执行的聚焦控制处理顺序进行说明。图9所示的流程在图2所示的摄像装置100的控制部110的控制下执行。例如，由控制部110执行被保存在存储器120中的聚焦控制程序。
首先，在步骤S101中，执行AF评价值峰值检测区间和AF扫描范围的决定处理。下面，参照图10的流程，说明该步骤S101的处理的详细顺序。
图10的流程相当于参照图6、图7说明的处理，与下述的例对应，即，在变焦设定位于
(a)望远侧(长焦端侧)的情况下，构成为，如图6中(a)所示那样，根据
D1＝(设定了预设位置[Xm]的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)、
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)、
这些D1、D2的相加值，设定AF评价值峰值检测区间，
在(b)广角侧(广角端侧)的情况下，构成为，如图6中(b)所示那样，根据D2＝(考虑了姿势差的设定距离)设定AF评价值峰值检测区间。
首先，在步骤S201中，取得预设聚焦位置[Xm]。该预设聚焦位置[Xm]是如上面说明的那样，作为用户推定至被拍摄物的距离，根据参照图5说明的设定画面进行了距离选择的结果所设定的聚焦透镜位置，成为参照图4说明的凸轮曲线上的点。
然后，在步骤S202中，判定预设聚焦位置[Xm]是在望远侧(长焦端侧)，还是在广角侧(广角端侧)。如上面参照图7说明的那样，利用预先设定的边界位置(Z2)，将变焦透镜的设定位置2分割，在变焦透镜被设定在图7所示的Z1～Z2的位置的情况下，设定为(b)极近侧(广角端侧)，在变焦透镜被设定在图7所示的Z2～Z3的位置的情况下，设定为(a)望远侧(长焦端侧)。边界位置(Z2)可根据摄像装置设定为适宜的值，例如倍率＝3倍的变焦透镜位置等。
在步骤S202中，在判定为预设聚焦位置[Xm]位于望远侧(长焦端侧)的情况下，进入步骤S203。在步骤S203中，首先，如参照图6中(a)说明的那样，把
D1＝(设定了预设位置[Xm]的凸轮曲线与相邻凸轮曲线的距离)×(1/2)、
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)、
这些D1、D2的相加值：D1+D2，
设定在预设聚焦位置[Xm]前后，并设定AF评价值峰值检测区间(p1～p2)。并且，把在AF评价值峰值检测区间(p1～p2)的前后进一步设定了送入量的区间，设定为使聚焦透镜移动的AF扫描范围(s1～s2)。
另一方面，在步骤S202中，在判定为预设聚焦位置[Xm]位于广角侧(广角端侧)的情况下，进入步骤S204。在步骤S204中，如参照图6中(b)说明的那样，把
D2＝(考虑了姿势差的设定距离)
该值D2设定在预设聚焦位置[Xm]前后，设定AF评价值峰值检测区间(p3～p4)。并且把在AF评价值峰值检测区间(p3～p4)的前后进一步设定了送入量的区间，设定为使聚焦透镜移动的AF扫描范围(s3～s4)。
通过这些处理，完成了图9的流程中的步骤S101的处理，即，AF评价值峰值检测区间和AF扫描范围的决定处理。然后，在步骤S102中，在所决定的AF扫描范围内使聚焦透镜移动，进行AF评价值的峰值检测。该处理是上面的参照图3说明的基于对比度的AF评价值取得处理。
另外，根据设定在图像的一部分上的检波框内的对比度进行AF评价值的取得。例如，如图11所示那样，对于在图像301内部设定的多个检波框302的每个，取得基于对比度的AF评价值。
在步骤S103中，判定在进行了AF评价值的取得的全部检波框中是否小于预先设定的规定的对比度值。在小于的情况下，判断为未得到被作为聚焦位置而判定的AF评价值，并进入步骤S107，使聚焦透镜移动到根据用户设定的距离信息设定的预设聚焦位置[Xm]，然后结束处理。
另一方面，在步骤S103中，在进行了AF评价值的取得的全部检波框中检测出不低于预先设定的规定的对比度值的检波框的情况下，进入步骤S104。
在步骤S104中，把在最接近预设聚焦设定位置[Xm]的位置具有AF评价值峰值的“检波框”的AF评价值峰值位置，作为“聚焦位置”取得。然后，在步骤S105中，判定所取得的聚焦位置是否在步骤S101中设定的AF评价值峰值检测范围内。在不在范围内的情况下，进入步骤S107，使聚焦透镜移动到根据用户设定的距离信息设定的预设聚焦位置[Xm]，然后结束处理。
另一方面，在步骤S105中，在判定为所取得的聚焦位置在AF评价值峰值检测范围内的情况下，进入步骤S106，使聚焦透镜移动到所检测出的AF评价值的峰值位置，然后结束处理。
这样，在本发明的摄像装置中，能够根据变焦位置对为了取得AF评价值的聚焦透镜的驱动范围采用不同的设定，可有效防止易混的AF评价值的峰值混合被检测出的状态，可正确且高速地焦点对合在用户作为目标的被拍摄物上。而且，通过限定扫描范围，不仅可实现高速的聚焦设定，而且可削减伴随聚焦透镜的驱动的电力消耗。
另外，本发明可适用于数字式照相机，数字式摄像机，带照相机的移动电话等各种机器。
以上，参照特定的实施例对本发明进行了详细说明。但不言而喻，在不脱离本发明的主导思想的范围内，本技术领域人员可进行实施例的修正和替代。即，实施例只是说明本发明的一个示例，不是对本发明的限定。应参考权利要求书的内容对本发明的主导思想进行判断。
另外，在说明书中说明的一系列的处理可通过硬件、或软件、或者两者的组合结构执行。在执行基于软件的处理的情况下，可以把记录了处理顺序的程序安装到被组装在专用硬件中的计算机内的存储器中执行，或者，把程序安装到可执行各种处理的通用计算机中执行。例如，可以把程序预先记录在记录介质中。从记录介质安装到计算机中，或者通过例如LAN(Local Area Network)、互联网等网络接收程序，安装到内置的硬盘等记录介质中。
另外，说明书中记载的各种处理，不仅可按照记载的时序执行，而且也可以根据执行处理的装置的处理能力或根据需要，并行或独立执行。另外，在本说明书中，所谓系统是指多个装置的逻辑集合结构，不限于各个装置被配置在同一箱体内的结构。
如以上说明的那样，本发明的一个实施例的结构，在把聚焦透镜的移动范围亦即扫描范围设定在利用预设聚焦功能设定的聚焦透镜的预设位置的前后时，根据变焦透镜的设定状态设定不同的扫描范围，在设定的扫描范围内取得AF评价值，决定聚焦位置。例如，采用的结构是，判定变焦透镜是位于广角侧还是望远侧，对应位于广角侧的情况和位于望远侧的情况，进行不同的扫描范围的设定，决定聚焦位置。根据这样的结构，能够实现对应变焦位置的最佳的扫描区间设定，从而能够实现对目标被拍摄物的正确且高速的聚焦设定。