專利名稱：調(diào)焦控制設(shè)備、攝像設(shè)備和調(diào)焦控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種調(diào)焦控制設(shè)備、攝像設(shè)備和調(diào)焦控制方法。

背景技術(shù)：
電子照相機使用的調(diào)焦控制技術(shù)中的一種調(diào)焦控制技術(shù)就是所謂的對比度檢測方案，在該方案中，通過使用最大化在攝像傳感器上所形成的被攝體圖像的亮度信號的高頻成分的調(diào)焦鏡頭位置，作為想要的被攝體圖像進入聚焦?fàn)顟B(tài)的聚焦位置，進行調(diào)焦控制。被攝體圖像的亮度信號中大量高頻成分表示被攝體圖像具有高對比度，因此，與高頻成分量低的情況相比，能夠更好地調(diào)焦。例如，參考NHK技術(shù)研究報告(1965年，第17卷，第1期，PP.21～37)。利用這類對比度檢測方案，移動調(diào)焦鏡頭以獲取多個不同調(diào)焦鏡頭位置處的被攝體圖像的高頻成分(掃描操作)，然后將調(diào)焦鏡頭移動到最大化高頻成分的位置。
然而，由于在短攝像時間間隔的所謂的連續(xù)攝像中進行掃描操作的時間有限，因而調(diào)焦被鎖定在開始連續(xù)攝像時的聚焦位置，或者限制連續(xù)攝像中的一次攝像和下一攝像之間的時間間隔中的掃描操作的調(diào)焦鏡頭的移動范圍。
除連續(xù)攝像以外，在每當(dāng)進行攝像時進行AF控制中，存在一些問題在操作者進行攝像開始請求操作時的時間和實際進行攝像時的時間之間，發(fā)生釋放時間滯后?？紤]到這些，當(dāng)希望在優(yōu)先加快釋放時間的同時進行攝像時，由于用于進行掃描操作的時間量是有限的，因而提出了將調(diào)焦鎖定在最終攝像的聚焦位置的方法(例如，參考日本特開2003-018450號公報)。另外，提出了用于在掃描操作過程中限制調(diào)焦鏡頭的移動范圍的方法(例如，參考日本特開2001-208959號公報)。
而且，提出了一種用于把焦點對準(zhǔn)運動被攝體的方法，在該方法中，在為了下一攝像進行調(diào)焦控制時，通過設(shè)置調(diào)焦鏡頭的移動范圍平均分布在當(dāng)前聚焦位置的兩側(cè)，降低調(diào)焦控制所需的時間。例如，參考日本特開2004-102135號公報。
而且，由于在連續(xù)攝像過程中在短的時間間隔連續(xù)進行攝像，因而，在許多情況下，在連續(xù)攝像中被攝體在相同方向上移動。因此，基于直到前一攝像時的被攝體的移動方向，或者基于直到前一攝像時的驅(qū)動方向，即，聚焦位置的移動方向，可以部分預(yù)測下一攝像時的聚焦位置。提出了一種使用當(dāng)前聚焦位置作為參考、利用該特征以改變調(diào)焦鏡頭的驅(qū)動范圍的分布。例如，參考日本特開2002-122773號公報。
圖16A～16C中所示的例子示出三個連續(xù)攝像時的聚焦位置。在圖16C中，基于圖16A中第二次最終攝像時和圖16B中的最終攝像時的聚焦位置的移動方向，并使用圖16B中的最終攝像時的聚焦位置作為參考，配置關(guān)于最終攝像時的聚焦位置的掃描范圍的遠側(cè)和近側(cè)分布(SC1，SC2)，以使得SC1和SC2相互不同。換句話說，將向與直到最終攝像時的移動方向相同的方向延伸的遠側(cè)或近側(cè)分布設(shè)置成寬于另一側(cè)。
通過如此基于直到最終攝像時的聚焦位置的移動方向改變調(diào)焦鏡頭的驅(qū)動范圍的分布，可以以有效方式驅(qū)動調(diào)焦鏡頭，并加速調(diào)焦操作。
然而，正如通過前述傳統(tǒng)例子所示，在一律優(yōu)先縮小釋放時間滯后時進行調(diào)焦控制存在風(fēng)險，因為可能把焦點對準(zhǔn)背景或不是主被攝體的其它被攝體，或者因為進行錯誤調(diào)焦。特別地，由于上述連續(xù)攝像的傳統(tǒng)例子僅設(shè)置遠側(cè)或近側(cè)掃描范圍分布中的一個寬于另一個，而不改變參考位置(即，最終攝像的聚焦位置)，因而該例子不能處理逐漸增大圖像平面移動速度的被攝體。更具體地，由于對于以恒定速度接近的普通被攝體，圖像平面移動速度以加速的步伐增大，因而傳統(tǒng)例子難以把焦點對準(zhǔn)以這樣的普通方式移動的被攝體。
而且，利用傳統(tǒng)方法，例如，在背景等中存在不是主被攝體的、具有非常高的對比度的被攝體，并且該被攝體在焦點檢測區(qū)域內(nèi)的情況下，檢測結(jié)果反映依賴于亮度信號的高頻成分的聚焦位置，而不是主被攝體的聚焦位置。而且，當(dāng)錯誤地把焦點對準(zhǔn)不是想要的被攝體的背景等被攝體時，出現(xiàn)一些問題。具體地，出現(xiàn)以下情況即使當(dāng)將向與直到最終攝像時的移動方向相同的方向延伸的分布的遠側(cè)或近側(cè)設(shè)置寬于另一個時，主被攝體的聚焦位置不會進入調(diào)焦鏡頭的驅(qū)動范圍，并且背景等被攝體保持聚焦。


發(fā)明內(nèi)容
考慮到以上情況做出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種能夠追隨并使得移動被攝體進入聚焦的調(diào)焦控制技術(shù)，并且當(dāng)錯誤地把焦點對準(zhǔn)主被攝體以外的被攝體時，把焦點恢復(fù)對準(zhǔn)希望的被攝體。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠判斷是否把焦點對準(zhǔn)不是想要的被攝體的被攝體的調(diào)焦控制技術(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，通過提供一種調(diào)焦控制設(shè)備實現(xiàn)上述目的，該設(shè)備包括移動范圍確定單元，其確定移動調(diào)焦鏡頭的范圍；以及控制器，使得調(diào)焦鏡頭在由移動范圍確定單元確定的范圍內(nèi)移動，基于與該范圍內(nèi)的調(diào)焦鏡頭的移動相關(guān)聯(lián)而獲得的、來自攝像單元的輸出信號，判斷聚焦?fàn)顟B(tài)，以及控制調(diào)焦鏡頭驅(qū)動器以把焦點對準(zhǔn)被攝體圖像；其中，當(dāng)把焦點對準(zhǔn)多個圖像的調(diào)焦鏡頭的位置之間的差等于或小于預(yù)定閾值時，移動范圍確定單元將寬于在該差超過該閾值的情況下所確定的范圍的范圍，確定為該范圍。
根據(jù)本發(fā)明，通過提供一種包括上述調(diào)焦控制設(shè)備和攝像單元的攝像設(shè)備，實現(xiàn)上述目的。
而且，還通過提供一種調(diào)焦控制方法實現(xiàn)上述目的，該方法包括移動范圍確定步驟，用于確定移動調(diào)焦鏡頭的范圍；以及控制步驟，用于在移動范圍確定步驟中確定的范圍中移動調(diào)焦鏡頭，基于與該范圍內(nèi)的調(diào)焦鏡頭的移動相關(guān)聯(lián)而獲得的、來自攝像單元的輸出信號，判斷聚焦?fàn)顟B(tài)，以及移動調(diào)焦鏡頭以把焦點對準(zhǔn)被攝體圖像；其中，當(dāng)把焦點對準(zhǔn)多個圖像的調(diào)焦鏡頭的位置之間的差等于或小于預(yù)定閾值時，移動范圍確定步驟將寬于在該差超過該閾值的情況下所確定的范圍的范圍，確定為該范圍。
而且，還通過提供一種調(diào)焦控制設(shè)備實現(xiàn)上述目的，該設(shè)備包括攝像單元，其光電轉(zhuǎn)換通過調(diào)焦鏡頭所形成的被攝體圖像，并獲取圖像；以及控制器，其基于與調(diào)焦鏡頭的移動相關(guān)聯(lián)從攝像單元所獲取的圖像，檢測調(diào)焦鏡頭的聚焦?fàn)顟B(tài)，并基于所檢測到的聚焦?fàn)顟B(tài)控制調(diào)焦鏡頭的位置；其中，在基于由攝像單元所獲取的圖像中的被攝體大小的變化檢測聚焦?fàn)顟B(tài)時，控制器改變移動調(diào)焦鏡頭的范圍。
而且，還通過提供一種調(diào)焦控制方法實現(xiàn)上述目的，該方法包括控制步驟，用于基于與調(diào)焦鏡頭的移動相關(guān)聯(lián)、從攝像單元所獲取的圖像，檢測調(diào)焦鏡頭的聚焦?fàn)顟B(tài)，并基于所檢測到的聚焦?fàn)顟B(tài)，控制調(diào)焦鏡頭的位置；其中，基于由攝像單元所獲取的圖像中的被攝體大小的變化，改變在檢測聚焦?fàn)顟B(tài)時移動調(diào)焦鏡頭的范圍。
而且，還通過提供一種調(diào)焦控制設(shè)備實現(xiàn)上述目的，該設(shè)備包括攝像單元，其光電轉(zhuǎn)換通過調(diào)焦鏡頭所形成的被攝體圖像，并獲取圖像；檢測單元，其從由成像單元所獲得的圖像檢測被攝體的特征信息；范圍確定單元，其確定移動調(diào)焦鏡頭的范圍；以及控制器，其基于與由范圍確定單元確定的范圍內(nèi)的調(diào)焦鏡頭的移動相關(guān)聯(lián)、從攝像單元所獲取的圖像，檢測調(diào)焦鏡頭的聚焦?fàn)顟B(tài)，并且基于所檢測到的聚焦?fàn)顟B(tài)控制調(diào)焦鏡頭的位置，以把焦點對準(zhǔn)被攝體圖像；其中，范圍確定單元根據(jù)在通過攝像所獲得的多個圖像中把焦點對準(zhǔn)被攝體的調(diào)焦鏡頭的位置，檢測聚焦預(yù)測位置；并且基于該聚焦預(yù)測位置和檢測單元的檢測結(jié)果，改變移動調(diào)焦鏡頭的范圍。
而且，還通過提供一種調(diào)焦控制方法實現(xiàn)上述目的，該方法包括檢測步驟，用于從通過光電轉(zhuǎn)換由調(diào)焦鏡頭所形成的被攝體圖像所獲得的圖像，檢測被攝體的特征信息；范圍確定步驟，用于確定移動調(diào)焦鏡頭的范圍；以及控制步驟，用于基于與在范圍確定步驟中確定的范圍內(nèi)的調(diào)焦鏡頭的移動相關(guān)聯(lián)所獲取的圖像，檢測調(diào)焦鏡頭的聚焦?fàn)顟B(tài)，并基于所檢測到的聚焦?fàn)顟B(tài)控制調(diào)焦鏡頭的位置，以把焦點對準(zhǔn)被攝體圖像；其中，在范圍確定步驟中，根據(jù)在通過攝像所獲得的多個圖像中把焦點對準(zhǔn)被攝體的調(diào)焦鏡頭的位置，檢測聚焦預(yù)測位置，并且基于聚焦預(yù)測位置和檢測步驟中的檢測結(jié)果，改變移動調(diào)焦鏡頭的范圍。
而且，還通過提供一種包括上述調(diào)焦控制設(shè)備中的任何一個和調(diào)焦鏡頭的攝像設(shè)備，實現(xiàn)上述目的。
通過以下參考附圖對典型實施例的說明，本發(fā)明的其它特點顯而易見。



圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一～第五實施例的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖； 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一和第二實施例的攝像處理的過程的流程圖； 圖3是用于說明自動調(diào)焦處理的示意圖； 圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第一和第二實施例的連續(xù)拍攝之間的AF處理的過程的流程圖； 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的掃描范圍設(shè)置處理的過程的流程圖； 圖6A和6B根據(jù)本發(fā)明的第一實施例說明對于被攝體的移動的聚焦位置和連續(xù)拍攝之間的AF處理； 圖7是示出根據(jù)本發(fā)明第一和第二實施例的掃描處理的過程的流程圖； 圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的掃描范圍設(shè)置處理的過程的流程圖； 圖9是示出根據(jù)本發(fā)明第三和第四實施例的攝像處理的過程的流程圖； 圖10是示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的連續(xù)拍攝之間的AF處理的過程的流程圖； 圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的掃描范圍設(shè)置處理的過程的流程圖； 圖12A和12B根據(jù)本發(fā)明第三實施例說明對于被攝體的移動的聚焦位置和連續(xù)拍攝之間的AF處理； 圖13是示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例的連續(xù)拍攝之間的AF處理的過程的流程圖； 圖14是示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例的掃描范圍重新設(shè)置處理的過程的流程圖； 圖15A和15B是示出根據(jù)本發(fā)明第五實施例的連續(xù)拍攝之間的AF處理的過程的流程圖；以及 圖16A～16C說明傳統(tǒng)AF處理。

具體實施例方式 設(shè)備結(jié)構(gòu) 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。在圖1中，附圖標(biāo)記1表示攝像設(shè)備，附圖標(biāo)記2表示變焦透鏡組，附圖標(biāo)記3表示調(diào)焦鏡頭組，而附圖標(biāo)記4表示光圈，其通過控制通過由變焦透鏡組2和調(diào)焦鏡頭組3構(gòu)成的攝像光學(xué)系統(tǒng)的光通量的量，控制光量，并且還控制對后面說明的固態(tài)圖像傳感器5的曝光。附圖標(biāo)記31表示由變焦透鏡組2、調(diào)焦鏡頭組3和光圈4等構(gòu)成的鏡頭鏡筒。附圖標(biāo)記5表示以具有光接收面的CCD或CMOS傳感器(以下稱為“CCD”)為代表的固態(tài)圖像傳感器，在光接收面上，形成通過攝像鏡頭鏡筒31并經(jīng)過光圈4的光量控制的光學(xué)被攝體圖像。光電轉(zhuǎn)換所形成的被攝體圖像以輸出電子圖像信號。
附圖標(biāo)記6表示圖像傳感電路，其接收由CCD 5輸出的圖像信號，并通過進行各種圖像處理生成預(yù)定格式的圖像信號；而附圖標(biāo)記7表示A/D轉(zhuǎn)換器電路，其將圖像傳感電路6生成的模擬圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(圖像數(shù)據(jù))。附圖標(biāo)記8表示臨時存儲A/D轉(zhuǎn)換器電路7輸出的圖像數(shù)據(jù)的緩沖器存儲器等存儲器(VRAM)。附圖標(biāo)記9表示D/A轉(zhuǎn)換器電路，其讀取存儲在VRAM 8中的圖像信號并將該圖像信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，并將圖像信號轉(zhuǎn)換成適于圖像顯示的格式；而附圖標(biāo)記10表示顯示模擬圖像信號的液晶顯示器(以下稱為“LCD”)等圖像顯示設(shè)備?？梢酝ㄟ^連續(xù)顯示通過VRAM 8和D/A轉(zhuǎn)換器電路9從LCD 10的CCD 5獲取的圖像，而不進行將這些圖像存儲在后面說明的存儲存儲器12中，從而實現(xiàn)電子取景器功能。
附圖標(biāo)記12表示用于存儲圖像數(shù)據(jù)的、由半導(dǎo)體存儲器等構(gòu)成的存儲存儲器?？梢允褂瞄W存等半導(dǎo)體存儲器、或具有卡狀或棒狀且對于攝像設(shè)備1可拆卸的卡型閃存等半導(dǎo)體存儲器作為存儲存儲器12?？蛇x地，可應(yīng)用各種結(jié)構(gòu)，包括硬盤或軟盤(floppy disk)等磁性存儲介質(zhì)。
附圖標(biāo)記11表示由展開電路和壓縮電路構(gòu)成的壓縮/展開電路。壓縮電路讀取臨時存儲在VRAM 8中的圖像數(shù)據(jù)，并進行壓縮處理和編碼處理等，以將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適于在存儲存儲器12中存儲的格式。展開電路進行解碼處理和展開處理等，以將存儲在存儲存儲器12中的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適于圖像顯示等的格式。例如，當(dāng)操作操作開關(guān)24(后面說明)中的模式開關(guān)(未示出)以將模式改變成圖像傳感模式，并且進一步操作釋放開關(guān)以指示曝光和記錄操作時，進行以下處理。首先，如上所述，通過壓縮/展開電路11的壓縮電路壓縮和編碼臨時存儲在VRAM 8中的圖像數(shù)據(jù)，并將其存儲在存儲存儲器12中。然后，當(dāng)將模式改變成重放模式時，開始重放操作，并進行以下處理。首先，通過壓縮/展開電路11的展開電路展開和解碼存儲在存儲存儲器12中的圖像數(shù)據(jù)，并將其臨時存儲在VRAM 8中。通過早先所述的處理由A/A轉(zhuǎn)換器電路9將臨時存儲在VRAM8中的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適于顯示的格式的模擬信號，然后作為圖像將其顯示在LCD 10上。
附圖標(biāo)記15表示具有嵌入式處理器存儲器且控制整個攝像設(shè)備1的CPU；而附圖標(biāo)記13表示基于A/D轉(zhuǎn)換器電路7輸出的數(shù)字圖像信號進行自動曝光(AE)處理的AE處理電路。AE處理電路13對由A/D轉(zhuǎn)換器電路7數(shù)字化的數(shù)字圖像信號的一個畫面的分的亮度值進行累積相加等運算處理，并根據(jù)被攝體的亮度計算AE估計值。將AE估計值輸出給CPU 15。
附圖標(biāo)記14表示基于A/D轉(zhuǎn)換器電路7輸出的數(shù)字圖像信號進行AF處理的自動調(diào)焦控制(AF)處理電路。在由A/D轉(zhuǎn)換器電路7數(shù)字化的數(shù)字圖像信號的一個畫面分中，AF處理電路14通過高通濾波器(HPF)等提取與指定為AF區(qū)域的畫面部分相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的高頻成分。另外，AF處理電路14進行累積相加等運算處理，以計算與高頻側(cè)的輪廓成分量等相對應(yīng)的調(diào)焦估計值。根據(jù)AF處理，AF處理電路14承擔(dān)檢測CCD 5所生成的圖像信號的預(yù)定高頻成分的高頻成分檢測單元的作用。AF區(qū)域可以占據(jù)單個中心位置。另外，AF區(qū)域可以占據(jù)包括中心位置和相鄰部分的多個位置、或者多個分散分布的位置。
附圖標(biāo)記16表示生成預(yù)定定時信號的定時生成器(TG)，而附圖標(biāo)記17表示驅(qū)動CCD 5的CCD驅(qū)動器。TG 16向CPU15、攝像電路6和CCD驅(qū)動器17輸出預(yù)定定時信號，從而CPU15與該定時信號同步進行各種控制。攝像電路6從TG 16接收定時信號，并與該定時信號同步進行色度信號分離等各種圖像處理。而且，CCD驅(qū)動器17從TG 16接收定時信號，并與該定時信號同步驅(qū)動CCD 5。
附圖標(biāo)記21表示驅(qū)動光圈4的光圈驅(qū)動電動機，附圖標(biāo)記18表示驅(qū)動/控制光圈驅(qū)動電動機21的第一電動機驅(qū)動電路，附圖標(biāo)記22表示驅(qū)動調(diào)焦鏡頭組3的調(diào)焦驅(qū)動電動機，而附圖標(biāo)記19表示驅(qū)動/控制調(diào)焦驅(qū)動電動機22的第二電動機驅(qū)動電路。附圖標(biāo)記23表示驅(qū)動變焦透鏡組2的變焦驅(qū)動電動機，附圖標(biāo)記20表示驅(qū)動/控制變焦驅(qū)動電動機23的第三電動機驅(qū)動電路，而附圖標(biāo)記24表示包括各種開關(guān)組的操作開關(guān)。
CPU 15分別控制第一電動機驅(qū)動電路18、第二電動機驅(qū)動電路19和第三電動機驅(qū)動電路20。結(jié)果，CPU 15通過光圈驅(qū)動電動機21、調(diào)焦驅(qū)動電動機22和變焦驅(qū)動電動機23分別驅(qū)動/控制光圈4、調(diào)焦鏡頭組3和變焦透鏡組2。更具體地，CPU15基于AE處理電路13所計算的調(diào)焦估計值等，控制第一電動機驅(qū)動電路18，以驅(qū)動光圈驅(qū)動電動機21，并進行AE控制以將光圈4的孔徑調(diào)整成適當(dāng)水平。
另外，CPU 15基于掃描AF處理度14所計算的調(diào)焦估計值信號，控制第二電動機驅(qū)動電路19，以驅(qū)動調(diào)焦驅(qū)動電動機22，并進行AF控制以將調(diào)焦鏡頭組3移動到聚焦位置。當(dāng)操作存在開關(guān)24中的變焦開關(guān)(未示出)時，響應(yīng)于此，CPU 15控制第三電動機驅(qū)動電路20，并驅(qū)動/控制變焦驅(qū)動電動機23以移動變焦透鏡組2，從而進行攝像光學(xué)系統(tǒng)的變倍操作(縮放操作)。
另外，操作開關(guān)24包括以下的主電源開關(guān)，其啟動攝像設(shè)備1，并提供電源；釋放開關(guān)，其驅(qū)動攝像操作(存儲操作)等；重放開關(guān)，其驅(qū)動重放操作，縮放開關(guān)，其發(fā)出指令以改變縮放變倍，或者，換句話說，移動變焦透鏡組2；以及等其它的。根據(jù)該實施例，將是否開關(guān)配置成兩級開關(guān)，包括第一檔(以下稱之為“SW1”)和第二檔(以下稱之為“SW2”)。在攝像操作前，SW1生成用于開始AE處理和AF處理的指令信號。SW2生成用于開始實際攝像和記錄的曝光記錄操作的指令信號。
附圖標(biāo)記25表示作為預(yù)先存儲用于進行各種控制的程序、進行各種操作所使用的數(shù)據(jù)等的電可擦寫只讀存儲器的EEPROM。附圖標(biāo)記26表示電池，28為閃光單元，27a為控制閃光單元28的閃光發(fā)射的開關(guān)電路，29為用于進行警報顯示等的LED等顯示元件，而30為用于提供音頻指南或發(fā)出警告的揚聲器。
附圖標(biāo)記33表示包括LED等光源的AF輔助發(fā)光單元，而附圖標(biāo)記32表示驅(qū)動AF輔助發(fā)光單元33的AF輔助光驅(qū)動電路。
第一實施例 以下參考圖2所示的流程圖對由根據(jù)第一實施例的且如上配置的攝像設(shè)備1所進行的攝像操作進行說明。
根據(jù)本發(fā)明的說明，將以下操作稱為掃描基于CCD 5的輸出獲取調(diào)焦估計值，同時將調(diào)焦鏡頭組3驅(qū)動到預(yù)定位置。另外，將獲取調(diào)焦估計值的調(diào)焦鏡頭的位置稱為掃描點，將掃描點之間的間隔稱為掃描間隔，將獲取的調(diào)焦估計值的數(shù)量稱為掃描點數(shù)量，并將調(diào)焦估計值所處的調(diào)焦鏡頭組3的驅(qū)動范圍稱為掃描范圍。
檔打開了攝像設(shè)備1的主電源開關(guān)，并且攝像設(shè)備1的操作模式為攝像(記錄)模式時，執(zhí)行圖2中所示的攝像處理序列。
在步驟S1，如上所述，CPU 15通過攝像電路6、A/D轉(zhuǎn)換器電路7、VRAM 8和D/A轉(zhuǎn)換器電路9，將通過攝像鏡頭鏡筒31且在CCD 5上形成為圖像的被攝體光學(xué)圖像顯示在LCD 10上。通過以預(yù)定時間間隔進行該處理，LCD 10用作為電子取景器。用戶可以通過觀察LCD 10上所顯示的圖像，確認(rèn)拍攝的場景。
在步驟S2，確認(rèn)操作開關(guān)24中的釋放開關(guān)的狀態(tài)。當(dāng)CPU15確認(rèn)拍攝者操作了釋放開關(guān)，并且打開了SW1時，則序列進入步驟S3以進行AE處理。于是，CPU 15基于AE處理電路13獲得的AE估計值，控制第一電動機驅(qū)動電路18，以通過光圈驅(qū)動電動機21控制光圈4的孔徑。更具體地，CPU 15控制光圈4，以使得當(dāng)AE估計值低時，也就是說，當(dāng)所獲得的圖像暗時，打開光圈4；而當(dāng)AE估計值高時，也就是說，當(dāng)所獲得的圖像亮?xí)r，關(guān)閉光圈4，以獲得具有適當(dāng)亮度(AE估計值)的圖像。
在步驟S4中進行AF處理。通過AF處理，獲得調(diào)焦鏡頭組3的位置，在該位置，由CCD 5所獲得的圖像信號的高頻成分最大化，因而CPU 15通過第二電動機驅(qū)動電路19控制調(diào)焦驅(qū)動電動機22，以將調(diào)焦鏡頭組3移動到所獲得的位置。以下是參考圖3的AF處理的概略說明。
通過獲得調(diào)焦鏡頭組3的位置進行AF處理，在該位置，CCD 5所生成的圖像信號所輸出的高頻成分最大化。CPU 15通過第二電動機驅(qū)動電路19控制調(diào)焦驅(qū)動電動機22，以將調(diào)焦鏡頭組3移動到與無限遠距離相對應(yīng)的位置-圖3中的“A”。以預(yù)先設(shè)置的掃描間隔掃描從無限遠距離到與每一攝像模式中所設(shè)置的最近距離相對應(yīng)的位置-圖3中的“B”的掃描范圍。在每一掃描點，AF處理電路14獲取調(diào)焦估計值。一旦結(jié)束調(diào)焦鏡頭組3的驅(qū)動，則根據(jù)所獲取的調(diào)焦估計值獲得高頻成分最大化處的位置或者，換句話說，獲得聚焦位置-圖3中的“C”，因而將調(diào)焦鏡頭組3移動到所獲得的位置。
為了加速掃描AF處理，設(shè)置步驟S4的掃描間隔，以使得在每一掃描間隔跳過調(diào)焦鏡頭組3的一個或多個可停止位置，不是在所有可停止位置都停下來。在這種情況下，如圖3所示，可能出現(xiàn)以下情況不是在調(diào)焦估計值最大化的點，而是代替以在調(diào)焦估計值最大化的點的前后的點a1、a2和a3，進行調(diào)焦估計值的實際獲取。在這種情況下，通過根據(jù)所獲取的調(diào)焦估計值中調(diào)焦估計值最大化的點和該點前后的點的計算，獲得聚焦位置C。
在計算聚焦位置前，估計調(diào)焦估計值的可靠性。如果可靠性充分，則計算調(diào)焦估計值最大化處的點，并且顯示“AF OK”。通過點亮顯示元件29和其它事情等，進行該顯示，同時在LCD10上顯示綠色框。另外，如果估計調(diào)焦估計值的可靠性是低可靠性，則不進行用于計算調(diào)焦估計值最大化處的點的處理，并且顯示“AF NG”。通過閃爍顯示元件2 9和其它事件等，進行該顯示，同時在LCD 10上顯示黃色框。不必說，前述的顯示方法和模式僅僅是例示性的，而絕不是限制性的。
在因此結(jié)束所進行的AF處理后，CPU 15在步驟S5檢查SW1是否仍處于打開。如果不是，則序列返回到步驟S2；如果是，則序列進入步驟S6以確認(rèn)SW2。如果關(guān)閉了SW2，則序列返回到步驟S5。如果打開了SW2，則序列進入步驟S7。
在步驟S7，將計數(shù)拍攝數(shù)量的連續(xù)拍攝計數(shù)器的值N初始化成1。在步驟S8，執(zhí)行用于記錄被攝體圖像的曝光處理。如上所述，通過攝像電路6、A/D轉(zhuǎn)換器電路7、VRAM 8和壓縮/展開電路11，將通過曝光從CCD 5所獲得的圖像信號存儲在存儲存儲器12中。
一旦結(jié)束曝光處理，則在步驟S9中將連續(xù)拍攝計數(shù)器的值增加1，并且在步驟S10中再次進行SW2的確認(rèn)。如果SW2關(guān)閉，則序列進入步驟S12以等待關(guān)閉SW1，并且終止該序列。
另一方面，如果SW2保持打開，則序列進入步驟S11以判斷是否指示連續(xù)拍攝。如果沒有指示連續(xù)拍攝，則序列返回步驟S10以等待關(guān)閉SW2，并且一旦關(guān)閉SW2，則序列在步驟S12中等待關(guān)閉SW1，并隨后結(jié)束處理。如果指示了連續(xù)拍攝，則在步驟S13中進行在攝像之間所進行的AF處理(連續(xù)拍攝之間的AF處理)。然后序列返回到步驟S8以進行曝光處理。
當(dāng)拍攝者指示連續(xù)拍攝時，進行連續(xù)拍攝之間的AF處理。如果沒有指示連續(xù)拍攝，在以下情況下，例如，拍攝者指定單拍攝像模式，則在步驟S8的曝光處理結(jié)束后，在步驟S10中檢查SW2的狀態(tài)。如果在步驟S10中發(fā)現(xiàn)SW2保持打開，則序列等待SW2改變成關(guān)閉。換句話說，在步驟S9～S13，將不進行步驟S9的曝光處理、步驟S10的連續(xù)拍攝計數(shù)器的增加和步驟S13的連續(xù)拍攝之間的AF處理。在步驟S6，如果沒有關(guān)閉SW2，則序列等待打開SW2。然而，如果在此關(guān)閉了SW1，則序列返回到步驟S1。
以下參考圖4詳細說明步驟S13中所進行的連續(xù)拍攝之間的AF處理。
由于對連續(xù)拍攝的第二和隨后的拍攝僅執(zhí)行該處理，因而該處理的初始執(zhí)行對應(yīng)于連續(xù)拍攝的第二次拍攝的處理。另外，在此連續(xù)拍攝計數(shù)器的值N為2。
在步驟S21，序列檢查當(dāng)前的攝像是否是連續(xù)拍攝的第二次拍攝。如果是第二次拍攝，也就是說，如果連續(xù)拍攝計數(shù)器的值N為2，則序列進入步驟S22。如果不是，則序列進入步驟S23。
在步驟S22，將連續(xù)拍攝的第一次拍攝的攝像時的調(diào)焦鏡頭組3的位置，即，聚焦位置FP1，設(shè)置為掃描范圍的中心Objp2。通過優(yōu)先不延長連續(xù)攝像之間的攝像間隔，進一步設(shè)置掃描范圍。更具體地，考慮從CCD 5的圖像信號的讀取時間和下一攝像操作所需的檢查時間等，確定掃描點的數(shù)量，從而使得AF操作在攝像之間結(jié)束。另外，設(shè)置能夠進行AF操作，即進行聚焦位置檢索的掃描間隔。換句話說，可以將掃描范圍表示為(掃描點-1的數(shù)量)倍數(shù)的掃描間隔的積。然而，當(dāng)所設(shè)置的掃描范圍超出整個區(qū)域，即，實現(xiàn)調(diào)焦的最近距離和無限遠距離之間的范圍時，將整個區(qū)域設(shè)置為掃描范圍。而且，當(dāng)所設(shè)置的掃描范圍的一端超出可以進行調(diào)焦的最近距離或無限遠距離時，移位掃描范圍，以使得掃描范圍不超出可以進行調(diào)焦的最近距離或無限遠距離。
一旦結(jié)束掃描范圍的設(shè)置，則序列進入步驟S31。
另一方面，如果當(dāng)前的拍攝不是第二次拍攝，則序列在步驟S23中檢查當(dāng)前的拍攝是否是連續(xù)拍攝的第三次拍攝，即，連續(xù)拍攝計數(shù)器的值N是否為3。如果是，則序列進入步驟S24。
如果當(dāng)前拍攝是第三次拍攝，則存在關(guān)于與連續(xù)拍攝的第一次和第二次拍攝相對應(yīng)的聚焦位置FP1和FP2的信息，作為聚焦位置歷史信息。因此，在步驟S24，假定連續(xù)攝像之間的時間是恒定的，則使用關(guān)于這兩個聚焦位置的信息的一次近似，預(yù)測被攝體位置，即，預(yù)測第三次拍攝的攝像的聚焦位置，并且使用公式(1)計算掃描范圍的中心位置Objp3。
ObjP3＝FP2+(FP2-FP1)×FpAdj3...(1) 參數(shù)FpAdj3對被攝體位置預(yù)測結(jié)果和最終聚焦位置進行加權(quán)，并且具有0～1范圍的值。在說明調(diào)焦鏡頭位置的圖6A和6B中，將FpAdj3設(shè)置為1。因此，基于如上所述所計算的中心位置ObjP3設(shè)置掃描范圍，并且在被攝體圖像從前一掃描范圍移動的方向上移位掃描范圍。通過優(yōu)先不延長連續(xù)攝像之間的攝像間隔，從而以與步驟S22中相同的方式設(shè)置掃描范圍。然后序列進入步驟S31。
當(dāng)在步驟S23發(fā)現(xiàn)當(dāng)前拍攝是連續(xù)攝像的第四次或隨后的拍攝時，序列進入步驟S25。在這種情況下，由于當(dāng)前的拍攝是第四次或隨后的拍攝，因而存在關(guān)于至少三個、分別用于攝像的聚焦位置FP1、FP2和FP3的信息，作為聚焦位置歷史信息。如上所述，由于連續(xù)攝像之間的時間間隔是恒定的，因而使用二次近似預(yù)測被攝體位置，即，預(yù)測當(dāng)前攝像的時的聚焦位置。例如，可以通過公式(2)計算在第四次拍攝進行攝像時的掃描范圍的中心位置Objp4。
ObjP4 ＝(FP1-3FP2+3FP3)×FpAdj4+FP3(1-FpAdj4) ＝(FP1-3FP2+2FP3)×FpAdj4+FP3...(2) 參數(shù)FpAdj4對被攝體位置預(yù)測結(jié)果和最終聚焦位置進行加權(quán)，并且具有0～1范圍的值。另外，在這種情況下，不同于第三次拍攝，不設(shè)置掃描范圍。
在步驟S26，獲得第三次拍攝的攝像的聚位置FP3和所計算的中心位置Objp4之間的差的絕對值，以用作為在光軸方向上被攝體的移動量。對于第五次和隨后的拍攝，使用所計算的中心位置和緊前一攝像的聚焦位置之間的差的絕對值，作為移動量。
在步驟S27，通過將在步驟S26所計算的被攝體在光軸方向上的移動量與預(yù)定值進行比較，對于被攝體在光軸方向上是否明顯移動進行判斷。結(jié)果，當(dāng)被攝體在光軸方向上的移動量超過預(yù)定值時，序列進入步驟S28以設(shè)置掃描范圍。在這種情況下所使用的設(shè)置方法與步驟S22和S24的相同，并且通過優(yōu)先不延長連續(xù)攝像之間的攝像間隔，進行設(shè)置。序列進入步驟S31。
另一方面，如果被攝體在光軸方向上的移動量等于或小于預(yù)定值，則序列進入步驟S29以設(shè)置掃描范圍。在這種情況下，為了消除以下所述的、移動主被攝體落在掃描范圍的外面的現(xiàn)象所引起的不利影響，進行設(shè)置以使得將移動主被攝體包括在掃描范圍中。
例如，當(dāng)在第一次拍攝的攝像時，背景占據(jù)了AF區(qū)域的大部分時，可能出現(xiàn)以下情況把焦點對準(zhǔn)了背景，并且保持聚焦。這樣的例子有以下情況在第一次拍攝的攝像過程中，背景對AF區(qū)域的高比例把焦點對準(zhǔn)了背景，并且背景隨后保持聚焦，而不是主被攝體，這是因為，背景對AF區(qū)域的比例高。當(dāng)主被攝體移動且背景對AF區(qū)域的比例增大時，移動的主被攝體會落在步驟S24等中所設(shè)置的掃描范圍外，因而禁止主被攝體進入聚焦。
基于這樣的考慮，使用步驟S27中的比較所使用的預(yù)定值以判斷連續(xù)拍攝之間的AF處理的結(jié)果是否導(dǎo)致保持聚焦背景?？紤]聚焦位置和預(yù)測位置的檢測誤差，該值能夠?qū)Ρ粩z體沒有移動進行判斷。
在步驟S29設(shè)置掃描范圍。在這種情況下，由于判斷出被攝體沒有明顯移動，因而調(diào)焦精度主要在于連續(xù)拍攝速度。因此，為了準(zhǔn)確地把焦點對準(zhǔn)被攝體，例如，設(shè)置約為步驟S28中所設(shè)置的掃描范圍的1～3倍的掃描范圍。
更具體地，以以下方式進行設(shè)置。圖5示出圖4中的步驟S29中所進行的掃描范圍設(shè)置處理的過程。
在步驟S51，設(shè)置初始掃描范圍。通過判斷掃描點的數(shù)量以使得在攝像過程中結(jié)束AF操作，并通過進一步設(shè)置能夠進行AF操作，即，進行聚焦位置檢索的掃描間隔，以與步驟S28中的相同方式進行該處理。掃描范圍是(掃描點-1的數(shù)量)和掃描間隔的積。在步驟S53，當(dāng)如此設(shè)置的掃描范圍超出整個區(qū)域，即，可以實現(xiàn)調(diào)焦的最近距離和無限遠距離之間的范圍時(步驟S52為YES)，或者當(dāng)通過移位該掃描范圍可以覆蓋整個區(qū)域時，使用整個區(qū)域作為掃描范圍。
當(dāng)前述設(shè)置不能覆蓋整個區(qū)域時(步驟S52為NO)，在步驟S54，將掃描點的數(shù)量增加1，而不改變掃描間隔。當(dāng)判斷為(掃描點的數(shù)量-1的數(shù)量)和掃描間隔的積的掃描范圍超出整個區(qū)域，或者當(dāng)通過移位該掃描范圍可以覆蓋整個區(qū)域時(步驟S55為YES)，使用整個區(qū)域作為掃描范圍(步驟S53)。
當(dāng)即使通過將掃描點的數(shù)量增加1，也不能覆蓋整個區(qū)域時，在步驟S54，設(shè)置掃描點的數(shù)量以把將掃描點的數(shù)量增加1前的掃描點的數(shù)量，即，掃描點的初始數(shù)量加倍，而不改變掃描間隔。當(dāng)確定為(掃描點的數(shù)量-1)和掃描點間隔的積的掃描范圍超出整個區(qū)域，或者當(dāng)通過移位掃描范圍可以覆蓋整個區(qū)域時(步驟S57為YES)，則使用整個區(qū)域作為掃描范圍(步驟S53)。
當(dāng)沒有覆蓋整個區(qū)域時，在步驟S58對于所設(shè)置的掃描范圍是否等于或超出整個區(qū)域的1/2進行判斷。如果是，則使用在該點所設(shè)置的掃描范圍，即，將初始掃描范圍加倍，作為掃描范圍，而不修改。另一方面，如果在步驟S58所設(shè)置的掃描范圍小于整個區(qū)域的1/2，則使用整個區(qū)域的1/2作為掃描范圍(步驟S59)。
在結(jié)束如上所述進行的掃描范圍設(shè)置處理時，在步驟S30，過程返回到圖4以將連續(xù)拍攝計數(shù)器初始化成1。結(jié)果，當(dāng)因為背景保持聚焦和其它事情，判斷出被攝體沒有移動時，將由此所進行的攝像當(dāng)作為第一次拍攝的攝像，盡管當(dāng)前的拍攝實際上不是連續(xù)拍攝中的第一次拍攝。因此，將下一攝像當(dāng)作為第二次拍攝的攝像。同樣適用于隨后的攝像。
在結(jié)束前述處理后，序列進入步驟S31。在步驟S31，根據(jù)后述的圖7所示的流程圖進行掃描，以計算調(diào)焦估計值的峰值，并且，在步驟S32，將調(diào)焦鏡頭3移動到峰位置，即，作為與計算的峰值相對應(yīng)的調(diào)焦鏡頭的位置的聚焦位置。
以相同方式，對于第五個和隨后的拍攝的連續(xù)攝像，即，在連續(xù)拍攝計數(shù)器的值N大于或等于5的情況下，使用二次近似，在圖4的步驟S25中，預(yù)測被攝體位置，也就是說，預(yù)測當(dāng)前攝像時的聚焦位置，并且使用以下的公式(3)計算掃描范圍的中心位置Objp(n)。因此，基于如上所計算的中心位置Objp(n)設(shè)置掃描范圍，并且在被攝體圖像移動的方向上從前一掃描范圍移位掃描范圍。
ObjP(n) ＝(FP(n-3)-3FP(n-2)+2FP(n-1))×FpAdj(n)+FP(n-1) ...(3) 然而，按照第四次拍攝的攝像，當(dāng)被攝體的移動量小于或等于預(yù)定值時，序列從步驟S29進入步驟S30，并且設(shè)置掃描范圍以使得可靠地把焦點對準(zhǔn)被攝體。
盡管進行這樣的處理將導(dǎo)致連續(xù)拍攝速度的單位時間進行攝像的拍攝數(shù)量的減少，但是將可靠地把焦點對準(zhǔn)主被攝體。由于連續(xù)拍攝速度，即，單位時間進行攝像的拍攝的數(shù)量不是問題，因而，相比而言，當(dāng)被攝體實際上沒有移動，或者甚至當(dāng)移動，但不是明顯移動時，于是可以設(shè)置寬的掃描范圍。原因是對于具有輕微移動的被攝體，掃描過程中畫面內(nèi)的主被攝體幾乎保持不變，而且在許多情況下被攝體移動是最小的，即使當(dāng)連續(xù)拍攝的攝像間隔相對寬時。
如上所述，可以消除由于上述原因所導(dǎo)致的不利影響其中，把焦點對準(zhǔn)背景而不是移動主被攝體。
以下參考圖6A和6B說明上述操作。圖6A示出焦點追隨主被攝體的例子，而圖6B示出以下的例子由于首先把焦點對準(zhǔn)背景，因而在連續(xù)攝像的起始階段，焦點不追隨主被攝體。
以下是使用圖6A中所示的場景作為例子的說明。公式(1)中所示的參數(shù)FpAdj(n)是用于對被攝體位置預(yù)測結(jié)果和最終聚焦位置進行加權(quán)的參數(shù)，并且具有0～1范圍的值。在示出調(diào)焦鏡頭位置的圖6A和6B中，將FpAdj(n)設(shè)置為1。
當(dāng)打開SW1以啟動一系列攝像操作時，通過圖2的步驟S4中所進行的AF處理，判斷第一次拍攝的攝像的聚焦位置FP1。
如參考步驟S22所述，如圖4所示，對于圖2的步驟S13中所進行的連續(xù)拍攝的第二次拍攝的AF處理，使用第一次拍攝的聚焦位置FP1作為第二次拍攝的攝像時被攝體的預(yù)測移動位置Objp2。如上所述，基于預(yù)測的移動位置Objp2設(shè)置掃描范圍，即，圖6A中所示的箭頭的范圍，并且在該掃描范圍中進行掃描。結(jié)果，判斷第二次拍攝的聚焦位置FP2。
對于第三次拍攝的連續(xù)拍攝主見到AF處理，如參考圖4所示的步驟S24所述，使用公式(1)，根據(jù)第一次拍攝的聚焦位置FP1和第二次拍攝的聚焦位置FP2，判斷第三次拍攝的攝像時的被攝體的預(yù)測移動位置Objp3。以與第二次拍攝的攝像中的相同的方式設(shè)置掃描范圍，并且在該掃描范圍中進行掃描。結(jié)果，判斷第三次拍攝的聚焦位置FP3。
對于第四次拍攝的連續(xù)拍攝之間的AF處理，如參考圖4所示的步驟S25所述，使用公式(2)，根據(jù)第一次、第二次和第三次拍攝各自的聚焦位置FP1、FP2和FP3，判斷第四次拍攝的攝像時被攝體的預(yù)測移動位置Objp4。然后判斷被攝體在光軸方向上的移動量，即，第三次拍攝的攝像的聚焦位置FP3和第四次拍攝的攝像時的掃描范圍的中心位置Objp4之間的差的絕對值。
如圖6A所示，當(dāng)該值大于或等于預(yù)定值時，設(shè)置掃描范圍使得以被攝體的預(yù)測移動位置Objp4周圍為中心，并且在該掃描范圍中進行掃描。結(jié)果，判斷第四次拍攝的聚焦位置FP4。
對于隨后的攝像，以相同方式判斷聚焦位置。更具體地，對于第n次拍攝的攝像，使用公式(3)，根據(jù)第n-3次、第n-2次和第n-1次拍攝各自的聚焦位置，判斷第n次拍攝的攝像時的被攝體的預(yù)測移動位置Objpn。然后判斷被攝體在光軸方向上的移動量，即，第n-1次拍攝的攝像的聚焦位置FP(n-1)和第n次拍攝的攝像時的掃描范圍的中心位置Objpn之間的差的絕對值。如果該值大于或等于預(yù)定值，則設(shè)置掃描范圍以圍繞著被攝體的預(yù)測移動位置Objpn，并且在該掃描范圍中進行掃描，以判斷聚焦位置FPn。
另一方面，如圖6B所示，當(dāng)?shù)谌闻臄z的攝像的聚焦位置FP3和第四次拍攝的攝像時的掃描范圍的中心位置Objp4之間的差的絕對值小于預(yù)定值時，例如，可能把焦點對準(zhǔn)靜止的背景，如上所述。因此，設(shè)置掃描范圍以可以可靠地把焦點對準(zhǔn)被攝體。這樣做，將掃描范圍設(shè)置成在被攝體的移動量大于或等于預(yù)定值時的掃描范圍的1～3倍的范圍。然后進行掃描。結(jié)果，如圖6B所示，判斷聚焦位置FP4。將由此所進行的攝像當(dāng)作為連續(xù)攝像的第一次拍攝。
當(dāng)如圖6B所示，首先把焦點對準(zhǔn)背景時，通過掃描第四次拍攝的攝像的相對寬的掃描范圍，可以獲得正確聚焦位置。
在圖6B的情況下，對于第五次拍攝的連續(xù)拍攝之間的AF處理，使用第四次拍攝的聚焦位置FP4作為第五次拍攝的攝像時的被攝體的預(yù)測移動位置Objp5。然后以與第二次拍攝的攝像中相同的方式設(shè)置掃描范圍，并且在該掃描范圍(圖6B中所示的箭頭的范圍)中進行掃描，以判斷聚焦位置FP5。
對于第六次拍攝的連續(xù)拍攝之間的AF處理，使用公式(1)，根據(jù)第四次拍攝的聚焦位置FP4和第五次拍攝的聚焦位置FP5，判斷第六次拍攝的攝像時的被攝體的預(yù)定移動位置Objp6。然后以與第三次拍攝的攝像中相同的方式設(shè)置掃描范圍，并且在該掃描范圍中進行掃描。結(jié)果，判斷第六次拍攝的聚焦位置FP6。
對于第七次拍攝的連續(xù)拍攝之間的AF處理，使用公式(2)，根據(jù)第四次、第五次和第六次拍攝的聚焦位置，判斷第七次拍攝的攝像時的被攝體的預(yù)測移動位置Objp7。然后判斷被攝體在光軸方向上的移動量(第六次拍攝的攝像的聚焦位置和第七次拍攝的攝像時的掃描范圍的中心位置Objp7之間的差的絕對值)。
當(dāng)該值等于或大于預(yù)定值時，設(shè)置掃描范圍以圍繞著被攝體的預(yù)測移動位置Objp7，并且在該范圍中進行AF以判斷聚焦位置FP7。
對于隨后的攝像，以相同的方式判斷聚焦位置。
接著，參考圖7所示的流程圖說明圖4中所示的流程圖中的掃描操作(步驟S31)。
首先，在步驟S71，以高于掃描速度的速度將調(diào)焦鏡頭組3移動到掃描開始位置。
在該第一實施例中，將掃描開始位置設(shè)置在所設(shè)置的掃描范圍的一端。在步驟S72，對于每一掃描點，將在攝像區(qū)域內(nèi)所設(shè)置的AF區(qū)域的調(diào)焦估計值和調(diào)焦鏡頭組3的位置存儲在嵌入在CPU 15中的、未示出的處理存儲器中。在步驟S73，序列檢查鏡頭位置是否在掃描完成位置。如果是，序列進入步驟S75，而如果不是，則進入步驟S74。將上述掃描完成位置設(shè)置在所設(shè)置的掃描范圍的另一端。在步驟S74，驅(qū)動調(diào)焦鏡頭組3，并將其向掃描完成位置移動到下一掃描點，并且序列返回到步驟S72。
一旦結(jié)束掃描范圍的掃描，在步驟S75，根據(jù)在步驟S72所存儲的調(diào)焦估計值和鏡頭位置，計算與具有最大調(diào)焦估計值的位置相對應(yīng)的調(diào)焦鏡頭組3的聚焦位置。
如上所述，根據(jù)第一實施例，可以消除由于把焦點對準(zhǔn)背景而不是移動主被攝體而在連續(xù)攝像過程導(dǎo)致的不利影響，并且可以更可靠地把焦點對準(zhǔn)主被攝體。
盡管上述第一實施例說明了在掃描過程中調(diào)焦鏡頭組3停止在每一掃描點，但是本發(fā)明不局限于該配置。例如，可以控制該設(shè)備以以預(yù)定時間間隔從CCD 5讀取圖像信號，以獲取調(diào)焦估計值，同時以恒定速度驅(qū)動調(diào)焦鏡頭組3。
第二實施例 接著說明本發(fā)明的第二實施例。
在本發(fā)明的第二實施例中，用于設(shè)置圖4所示的步驟S29的連續(xù)攝像中的第四次和隨后的拍攝的方法，不同于第一實施例。在第二實施例中，當(dāng)在步驟S27判斷出被攝體在光軸方向上的移動量等于或小于預(yù)定值時，根據(jù)該移動量等判斷連續(xù)拍攝之間的AF處理的容許時間，并且基于該容許時間設(shè)置掃描點的數(shù)量和掃描范圍。其它處理與針對上述第一實施例所述的處理相同，并且省略對其的說明?，F(xiàn)參考圖8說明根據(jù)第二實施例的步驟S29中所進行的處理。
首先，在步驟S81，判斷移動量ΔFP。對于第四次拍攝的連續(xù)拍攝之間的AF處理，使用公式(2)，根據(jù)第一次、第二次和第三次拍攝的聚焦位置FP1、FP2和FP3，判斷第四次拍攝的攝像時的被攝體的預(yù)測移動位置Objp4。將該值和第三次拍攝的攝像時的聚焦位置FP3之間的差的絕對值設(shè)置為被攝體在光軸方向上的移動量ΔFP。
當(dāng)ΔFP為“0”時(步驟S82為YES)，將整個區(qū)域設(shè)置為掃描范圍(步驟S83)。
當(dāng)ΔFP不是“0”時使用公式(4)，在步驟S84中判斷連續(xù)拍攝之間的AF處理的容許時間Ts。
Ts＝Tso×ΔFPmax/ΔFP...(4) 其中，ΔFpmax表示假定的圖像平面的最大移位速度，而Tso表示ΔFpmax時的基準(zhǔn)AF時間?；鶞?zhǔn)AF時間是以下時間在該時間中，移動被攝體的圖像平面的移動量等于或小于預(yù)定值，或者，更具體地，等于或小于一個深度。換句話說，當(dāng)圖像平面的移動量為ΔFpmax時，由于基準(zhǔn)AF時間Tso內(nèi)圖像平面的移動量等于或小于一個深度，因而與連續(xù)拍攝過程中通過AF所判斷的聚焦位置的偏離等于或小于一個深度。結(jié)果，可以判斷處于聚焦?fàn)顟B(tài)。
在步驟S85，在如下獲得掃描點的數(shù)量Nsp后， Nsp＝INT(Ts/signal read rate) 將掃描點的數(shù)量Nsp乘以使得可以進行AF操作(聚焦位置檢索)的掃描間隔，并判斷掃描范圍。在這種情況下，INT()表示舍去置于()中的值的小數(shù)部分。
當(dāng)掃描范圍超出整個區(qū)域，即，實現(xiàn)調(diào)焦的最近距離和無限遠距離之間的范圍時(步驟S86為YES)，則將整個區(qū)域設(shè)置為掃描范圍(步驟S83)。
如上所述，根據(jù)第二實施例，當(dāng)被攝體在光軸方向上移動時，可以在連續(xù)拍攝的過程中的AF的容許時間內(nèi)，進行連續(xù)拍攝之間的AF處理。
盡管上述第二實施例說明了根據(jù)ΔFP是否為0而改變用于設(shè)置掃描范圍的方法，但是本發(fā)明不局限于該配置。由于判斷被攝體是否在光軸方向上移動對于該第二實施例就足夠了，因而，當(dāng)考慮聚焦位置檢測誤差等時，不必要將ΔFP與0進行比較，并且，可以象在第一實施例中一樣，改為將ΔFP與預(yù)定值進行比較。
第三實施例 接著參考圖9所示的流程圖說明根據(jù)第三實施例的攝像設(shè)備1所進行的攝像操作。第三實施例的攝像設(shè)備1基本上具有與圖1所示的相同的結(jié)構(gòu)，除外在該第三實施例中，使用CMOS傳感器作為圖像傳感器5。另外，以CMOS驅(qū)動器代替CCD驅(qū)動器17。
當(dāng)打開了攝像設(shè)備1的主電源開關(guān)，且攝像設(shè)備1的操作模式是攝像(記錄)模式時，執(zhí)行圖9所示的攝像處理序列。
圖9所示的攝像處理序列與圖2所示的攝像處理序列的不同在于隨著曝光處理進行面部檢測。
在步驟S8′，在結(jié)束曝光處理時，進行面部檢測。為了判斷被攝體的移動的預(yù)測是否正確，進行該面部檢測，并且，即使當(dāng)拍攝者關(guān)閉了面部檢測功能時，也進行該面部檢測。另外，曝光前的且顯示在EVF上的圖像用于面部檢測。在進行面部檢測后，記錄檢測的有效性(面部檢測是否成功)。在檢測成功的情況下，還記錄所檢測到的面部的大小和畫面上的位置。
由于步驟S8′中所進行的處理以外的處理與參考圖2針對第一實施例所述的處理相同，因而省略對其的說明。
現(xiàn)參考圖10詳細說明根據(jù)第三實施例在步驟S13所進行的連續(xù)拍攝之間的AF處理。
由于對于連續(xù)拍攝的第二次和隨后的拍攝執(zhí)行該處理，因而該處理的初始執(zhí)行對應(yīng)于連續(xù)拍攝的第二次拍攝的處理。此時的連續(xù)拍攝計數(shù)器的值N為2。
在步驟S401，序列檢查當(dāng)前的攝像是否是連續(xù)拍攝的第二次拍攝。如果是第二次拍攝(如果連續(xù)拍攝計數(shù)器的值為2)，則序列進入步驟S402。如果不是，則序列進入步驟S403。
在步驟S402，將連續(xù)拍攝的第一次拍攝的攝像時的調(diào)焦鏡頭組3的位置(聚焦位置FP1)設(shè)置為掃描范圍的中心Objp2。通過優(yōu)先不延長連續(xù)攝像之間的攝像間隔，進一步設(shè)置掃描范圍。更具體地，考慮在連續(xù)拍攝過程中所進行的處理，例如，從CMOS 5的圖像信號的讀取時間和下一攝像操作所需的檢查時間等，判斷掃描點的數(shù)量，從而使得在攝像之間結(jié)束AF操作。另外，設(shè)置使得能夠進行AF操作(聚焦位置檢索)的掃描間隔。更具體地，掃描范圍為(掃描點的數(shù)量-1)和掃描間隔的積。然而，當(dāng)所設(shè)置的掃描范圍超出整個區(qū)域(實現(xiàn)調(diào)焦的最近距離和無限遠距離之間的區(qū)域)時，將整個區(qū)域設(shè)置為掃描范圍。而且，當(dāng)所設(shè)置的掃描范圍的一端超出可以進行調(diào)焦的最近距離或無限遠距離時，移位掃描范圍，以使得掃描范圍不超出可以進行調(diào)焦的最近距離或無限遠距離。如果結(jié)束掃描范圍的設(shè)置，則序列進入步驟S413。
另一方面，如果當(dāng)前攝像不是第二次拍攝，則序列在步驟S403中檢查當(dāng)前攝像是否是連續(xù)拍攝的第三次拍攝(連續(xù)拍攝計數(shù)器的值N是否為3)。如果是，則序列進入步驟S404。如果不是，則序列進入步驟S405。如果當(dāng)前拍攝是第三次拍攝，則存在關(guān)于與連續(xù)拍攝的第一次和第二次拍攝相對應(yīng)的兩個聚焦位置(FP1、FP2)的信息，作為聚焦位置歷史信息。因此，在步驟S404，假定連續(xù)攝像之間的時間是恒定的，根據(jù)關(guān)于這兩個聚焦位置的信息，使用一次近似預(yù)測被攝體位置(預(yù)測第三次拍攝的攝像的聚焦位置)，并且通過公式(1)計算掃描范圍的中心位置Objp3，其中，在該掃描范圍中，預(yù)測聚焦?fàn)顟B(tài)。
ObjP3＝FP2+(FP2-FP1)×FpAdj3...(1) 在這種情況下，預(yù)測聚焦?fàn)顟B(tài)的上述位置(預(yù)測的聚焦位置)表示調(diào)焦鏡頭組3的位置和/或位置組，例如，預(yù)測在下一攝像時進入聚焦的掃描范圍的中心位置。
參數(shù)FpAdj3用于對被攝體位置預(yù)測結(jié)果和最終聚焦位置進行加權(quán)，并且具有0～1范圍的值。在示出調(diào)焦鏡頭位置的圖12A和12B中，將FpAdj3設(shè)置為1?；谌缟纤嬎愕闹行奈恢肙bjp3設(shè)置掃描范圍，并且在被攝體圖像從前一掃描范圍移動的方向上移位該掃描范圍。通過優(yōu)先不延長連續(xù)攝像之間的攝像間隔，以與步驟S402中的相同方式，設(shè)置掃描范圍。然后序列進入步驟S413。
在步驟S405，序列檢查第一次拍攝的攝像緊前的面部檢測是否成功。如果第一次拍攝的攝像緊前的面部檢測成功，則序列進入步驟S406。如果第一次拍攝的攝像緊前的面部檢測沒有成功，則序列進入步驟S410以設(shè)置掃描范圍，并且隨后進入步驟S413。換句話說，第一次拍攝的攝像緊前的面部檢測沒有成功的情況意味著非?？赡鼙粩z體不是人。因此，不進行以下判斷基于面部檢測結(jié)果的被攝體的移動的預(yù)測是否是正確的。這是因為，即使檢測到了面部，偶然檢測到的面部很可能是不是主被攝體的人的面部，并且存在使用該面部檢測結(jié)果可能導(dǎo)致錯誤判斷的擔(dān)憂。
在步驟S410，由于當(dāng)前攝像是第四次或隨后的拍攝，因而存在關(guān)于至少三個聚焦位置FP1、FP2和FP3的信息，作為聚焦位置歷史信息。因此，假定連續(xù)攝像之間的時間間隔是恒定的，使用二次近似預(yù)測被攝體位置(預(yù)測當(dāng)前攝像時的聚焦位置)。例如，可以通過公式(2)，計算在進行第四次拍攝的攝像時的掃描范圍的中心位置Objp4?；谌缟纤嬎愕闹行奈恢肙bjp4，設(shè)置掃描范圍，并且在被攝體圖像從前一掃描范圍移動的方向上移位該掃描范圍。
ObjP4 ＝(FP1-3FP2+3FP3)×FpAdj4+FP3(1-FpAdj4) ＝(FP1-3FP2+2FP3)×FpAdj4+FP3...(2) 以與步驟S402和S404中所設(shè)置的相同的方式設(shè)置掃描范圍，并且通過優(yōu)先不延長連續(xù)攝像之間的攝像間隔進行設(shè)置。然后序列進入步驟S413。
在步驟S406～S408，根據(jù)面部檢測結(jié)果(面部信息)獲得距離被攝體的距離的變化，并且還根據(jù)聚焦位置的變化，獲得距離被攝體的距離的變化。首先，在步驟S406，使用第三次拍攝的攝像緊前的、作為圖像顯示在LCD 10上的圖像進行面部檢測。然后，在步驟S407，序列檢查面部檢測是否成功。如果面部檢查成功，則序列進入步驟S408，而如果沒有成功，則序列進入步驟S410。在步驟S408，獲得所檢測到的面部的大小和畫面上的位置。隨后，根據(jù)面部大小獲得距離被攝體的距離的變化。如果以Size(1)和Size(3)表示根據(jù)第一次和第三次拍攝緊前的圖像分別獲得的面部大小，并且以L(1)表示第一次拍攝時距離被攝體的距離，則可以將距離變化ΔLK表示為 ΔLK＝Size(I)/Size(3)×L(1)-L(1) 可以根據(jù)聚焦位置獲得攝像時距離被攝體的距離。通過參考基于生產(chǎn)照相機時所進行的調(diào)整結(jié)果而創(chuàng)建的、表示調(diào)焦鏡頭位置和距離聚焦被攝體的距離之間的關(guān)系的表，進行從聚焦位置到距離被攝體的距離的轉(zhuǎn)換。在生產(chǎn)中，針對多個距離進行AF，并且根據(jù)所獲得的聚焦調(diào)焦鏡頭位置創(chuàng)建表示調(diào)焦鏡頭位置和距離聚焦被攝體的距離之間的關(guān)系的表。如果針對第一次和第三次拍攝所進行的面部檢測所檢測到的面部的數(shù)量均為一個，則使用所檢測到的面部的面部信息。相反，如果存在多個面部，則使用在第一次和第三次拍攝圖像之間具有最近畫面上的位置的面部。如果在這兩個圖像之間的遠近相同的位置處存在多個面部，則使用距離畫面的中心最近的面部。
而且，在步驟S408，根據(jù)連續(xù)拍攝的第一次和第三次拍攝的攝像時的聚焦位置，獲得從第一次拍攝到第三次拍攝距離被攝體的距離的變化。如果分別以L(1)和LAF(3)表示距離第一次和第三次拍攝的被攝體的距離，則可以將距離變化ΔLAF表示為 ΔLAF＝LAF(3)-L(1) 在步驟S409，相互比較在步驟S408分別獲得的距離變化ΔLK和距離變化ΔLAF。結(jié)果，如果這兩個距離變化之間的差小于預(yù)定值，則判斷出被攝體移動的預(yù)測是正確的(可靠性高)，并且序列進入步驟S410以設(shè)置掃描中心和掃描范圍。換句話說，當(dāng)這兩個距離變化之間的差小于預(yù)定值時，判斷出掃描中心同樣是適當(dāng)?shù)?可靠性高)。
如果這兩個距離變化不十分相等，則序列進入步驟S411以重新設(shè)置掃描范圍。換句話說，當(dāng)這兩個距離變化之間的差大于預(yù)定值時，判斷出被攝體移動預(yù)測是不正確的(可靠性低)。在該點，還判斷出掃描中心也是不正確的(可靠性低)。如前對于第一實施例所述，為了消除由于移動主被攝體落在掃描范圍外并因此不能把焦點對準(zhǔn)移動主被攝體而導(dǎo)致的不利影響，必須設(shè)置在該點所設(shè)置的掃描范圍，以包括移動主被攝體。
因此，在步驟S411，考慮到焦距、攝像距離、以及假定的被攝體的移動速度等，為了準(zhǔn)確地把焦點對準(zhǔn)被攝體，設(shè)置約為在步驟S404中所設(shè)置的掃描范圍1～3倍的掃描范圍。后面將參考圖11詳細說明該范圍設(shè)置。
在結(jié)束步驟S411的處理時，在步驟S412將連續(xù)拍攝計數(shù)器N初始化成1。結(jié)果，當(dāng)判斷出由于背景保持聚焦和其它事情被攝體沒有移動時，將在該點所進行的攝像當(dāng)作為第一次拍攝的攝像，盡管當(dāng)前的拍攝實際上不是連續(xù)拍攝中的第一次拍攝。因此，將下一攝像當(dāng)作為第二次拍攝的攝像。同樣適用于隨后的攝像。
在結(jié)束以上處理后，序列進入步驟S413。在步驟S413，根據(jù)上述圖7所示的流程圖進行掃描，以計算調(diào)焦估計值的峰值，并且在步驟S414，將調(diào)焦鏡頭組3移動到作為與所計算的峰值相對應(yīng)的調(diào)焦鏡頭的位置的峰位置。
對于連續(xù)攝像的第二次和隨后拍攝，即使當(dāng)判斷非聚焦?fàn)顟B(tài)時，將調(diào)焦鏡頭組3移動到前一聚焦位置，而不是固定點。這是因為，考慮到在連續(xù)拍攝過程中被攝體存在于較小的圖像平面位置中，因此，更可能通過將調(diào)焦鏡頭驅(qū)動到前一聚焦位置(調(diào)焦鏡頭驅(qū)動位置)而不是固定點，可能獲得聚焦圖像 以上說明了直到第四次拍攝的攝像過程中的調(diào)焦控制操作，現(xiàn)給出對于第四次和隨后拍攝的調(diào)焦控制操作的簡要說明。
對于連續(xù)拍攝的第五次和隨后拍攝(連續(xù)拍攝計數(shù)器的值N等于或大于5)，使用二次近似，預(yù)測被攝體位置(預(yù)測當(dāng)前攝像時的峰位置)，并且使用公式(3)，計算掃描范圍的中心位置ObjP(n)?；谌缟纤嬎愕闹行奈恢肙bjP(n)設(shè)置掃描范圍，并且在被攝體圖像從前一掃描范圍移動的方向上移位該掃描范圍。
ObjP(n) ＝(FP(n-3)-3FP(n-2)+2FP(n-1))×FpAdj(n)+FP(n-1) ...(3) 然而，以與第四次拍攝的攝像中相同的方式，當(dāng)根據(jù)聚焦位置所獲得的距離變化不近似等于根據(jù)面部檢測結(jié)果所獲得的距離變化時，進行步驟S411和S412的處理，并且范圍掃描范圍，以可靠地把焦點對準(zhǔn)被攝體。
盡管進行這樣的處理會引起連續(xù)拍攝中單位時間所進行的拍攝的數(shù)量的減少，但是會可靠地把焦點對準(zhǔn)主被攝體。結(jié)果，可以消除由于把焦點對準(zhǔn)背景而不是移動主被攝體的上述原因所引起的不利影響。
現(xiàn)參考圖12A和12B說明上述操作。圖12A示出焦點追隨主被攝體的情況的例子，而圖12B示出以下的例子由于首先把焦點對準(zhǔn)背景，并且在連續(xù)拍攝的初始階段焦點不追隨主被攝體。
首先使用圖12A所示的場景作為例子給出說明。公式(1)所示的參數(shù)FpAdj(n)是用于對被攝體位置預(yù)測結(jié)果和最終聚焦位置進行加權(quán)的參數(shù)，并且具有0～1范圍的值。在示出調(diào)焦鏡頭位置的圖12A和12B中，將FpAdj(n)設(shè)置為1。
當(dāng)打開SW1以啟動一系列攝像操作時，通過圖2中的步驟S4中所進行的AF處理，獲得第一次拍攝的攝像的聚焦位置FP1。而且，使用曝光緊前所顯示的圖像進行面部檢測。
對于圖2的步驟S13中所進行的連續(xù)拍攝的第二次拍攝的AF處理，使用第一次拍攝的聚焦位置FP1作為第二次拍攝的攝像時的被攝體的預(yù)測移動位置Objp2。然后，通過判斷掃描點的數(shù)量以使得再攝像之間結(jié)束AF操作，并通過進一步設(shè)置使得能夠進行AF操作(聚焦位置檢索)的掃描間隔，設(shè)置掃描范圍。掃描范圍為(掃描點的數(shù)量-1)和掃描間隔的積。當(dāng)如此設(shè)置的掃描范圍超出整個區(qū)域，或者當(dāng)通過移位該掃描范圍可以覆蓋整個區(qū)域時，使用整個區(qū)域(實現(xiàn)調(diào)焦的最近距離和無限遠距離之間的范圍)作為掃描范圍。在如此設(shè)置的掃描范圍(圖12A和12B所示箭頭的范圍)中進行調(diào)焦控制(AF處理)。結(jié)果，獲得聚焦位置FP2。
對于連續(xù)拍攝的第三次拍攝的AF處理，使用公式(1)，根據(jù)第一次拍攝的聚焦位置FP1和第二次平時的聚焦位置FP2，獲得第三次拍攝的攝像時的被攝體的預(yù)測移動位置Objp3。然后以與第二次拍攝的攝像中的相同的方式設(shè)置掃描范圍，并且在所設(shè)置的掃描范圍(圖12A和12B中所示的箭頭的范圍)中進行AF。結(jié)果，獲得聚焦位置FP3。
對于連續(xù)拍攝的第四次拍攝的AF處理，序列首先檢查第一次拍攝的攝像時所進行的面部檢測是否成功。如果成功了(這里僅說明假定成功了的情況)，使用第三次拍攝的曝光緊前所顯示的圖像進行面部檢測。然后，根據(jù)第一次和第三次拍攝各自的面部檢測結(jié)果(面部大小)Size(1)和Size(3)、以及第一次拍攝的攝像時距離被攝體的距離L(1)，可以如下計算距離變化ΔLK ΔLK＝Size(1)/Size(3)×L(1)-L(1) 接著，根據(jù)第三次拍攝的聚焦位置獲得第三次拍攝的距離被攝體的距離LAF(3)，從而可以如下計算距離變化ΔLAF ΔLAF＝LAF(3)-L(1) 在圖6A的情況下，由于適當(dāng)追隨被攝體，因而可以認(rèn)為ΔLK和ΔLAF大約相等。因此，在這種情況下，設(shè)置掃描范圍(圖12A所示的箭頭的范圍)以圍繞著被攝體的預(yù)測移動位置Objp4，并且在該掃描范圍中進行AF。結(jié)果，獲得聚焦位置FP4。使用公式(2)，根據(jù)第一次、第二次和第三次拍攝的聚焦位置，獲得預(yù)測移動位置Objp4。對于隨后的攝像以相同方式獲得聚焦位置。更具體地，對于第n次拍攝的攝像，使用第n-1次拍攝的曝光緊前所顯示的圖像，進行面部檢測。根據(jù)面部檢測結(jié)果獲得距離變化ΔLK，而根據(jù)第一次和第n-1次拍攝的聚焦位置獲得距離變化ΔLAF。當(dāng)認(rèn)為這兩個距離變化ΔLK和ΔLAF大約相等時，設(shè)置掃描范圍(圖16A所示的箭頭的范圍)以圍繞著被攝體的預(yù)測移動位置Objp4，并且在該掃描范圍中進行AF。結(jié)果，獲得聚焦位置FPn。
使用公式(3)，根據(jù)第n-3次、第n-2次和n-1次拍攝的聚焦位置，獲得預(yù)測移動位置Objpn。
另一方面，當(dāng)如圖6B所示，沒有使得追隨被攝體時，ΔLK和ΔLAF的計算結(jié)果不大約相等。在這種情況下，考慮到焦距、攝像距離、以及假定的被攝體的移動速度等，為了準(zhǔn)確把焦點對準(zhǔn)被攝體，設(shè)置約為這兩個距離變化大約相等情況下的掃描范圍的1～3倍的掃描范圍，并且進行AF。結(jié)果，如圖6B所示，獲得聚焦位置FP 4。將在該點所進行的攝像當(dāng)作為連續(xù)拍攝的第一次拍攝。
當(dāng)如圖6B所示，首先把焦點對準(zhǔn)背景時，由于檢測到ΔLK和ΔLAF之間的差巨大，并且在相對寬的掃描范圍上進行掃描AF，因而，可以獲得準(zhǔn)確的聚焦位置。在圖6B的情況下，對于連續(xù)拍攝的第五次拍攝的AF處理，使用第四次拍攝的聚焦位置FP4作為第五次拍攝的攝像時的被攝體的預(yù)測移動位置Objp5。然后以與第二次拍攝的攝像中相同的方式設(shè)置掃描范圍，并且在該掃描范圍(圖6B所示的箭頭的范圍)中進行AF以判斷聚焦位置FP5。對于連續(xù)拍攝的第六次拍攝的AF處理，使用公式(1)，根據(jù)第四次拍攝的聚焦位置FP4和第五次拍攝的聚焦位置FP5，獲得第六次拍攝的攝像時的被攝體的預(yù)測移動位置Objp6。然后，以與第三次拍攝的攝像中相同的方式設(shè)置掃描范圍，并且在該掃描范圍(圖6B所示的箭頭的范圍)中進行AF。結(jié)果，獲得聚焦位置FP6。對于連續(xù)拍攝的第七次拍攝的AF處理，使用公式(2)，根據(jù)第四次、第五次和第六次拍攝的聚焦位置，獲得第七次拍攝的攝像時的被攝體的預(yù)測移動位置Objp7。根據(jù)面部檢測結(jié)果獲得距離變化ΔLK，而還根據(jù)第四次和第六次拍攝的聚焦位置獲得距離變化ΔLAF。當(dāng)可認(rèn)為這兩個距離變化ΔLK和ΔLAF大約相等時，設(shè)置掃描范圍(圖6B所示的箭頭的范圍)以圍繞著被攝體的預(yù)測移動位置Objp7，并且在該掃描范圍中進行AF以判斷聚焦位置FP7。對于隨后的攝像，以相同方式獲得聚焦位置。
現(xiàn)參考圖11說明圖10的步驟S411中所進行的掃描范圍設(shè)置。圖11是示出該處理的過程的圖。
首先，在步驟S501，設(shè)置初始掃描范圍。
通過判斷掃描點的數(shù)量以使得AF操作在攝像之間結(jié)束，并通過進一步設(shè)置使得能夠進行AF操作(聚焦位置檢索)的掃描間隔，以與步驟S402、S404和S410中的相同的方式進行該設(shè)置。掃描范圍是(掃描點的數(shù)量-1)和掃描間隔的積。在步驟S502，序列檢查如上所設(shè)置的掃描范圍是否超出整個區(qū)域、或者判斷該范圍是否覆蓋整個區(qū)域。當(dāng)所計算的掃描范圍超出整個區(qū)域(實現(xiàn)調(diào)焦的最近距離和無限遠距離之間的范圍)時，或者當(dāng)通過移位所計算的掃描范圍可以覆蓋整個區(qū)域時，將整個區(qū)域設(shè)置為掃描范圍(步驟S503)。
當(dāng)以上設(shè)置不足以覆蓋整個區(qū)域時，序列進入步驟S504。在步驟S504，將掃描點的數(shù)量增大1，而不改變掃描間隔。然后，序列檢查根據(jù)(掃描點的數(shù)量-1)和掃描間隔的積所獲得的掃描范圍是否超出整個區(qū)域(實現(xiàn)調(diào)焦的最近距離和無限遠距離之間的范圍)、或者判斷通過移位該掃描范圍是否可以覆蓋整個區(qū)域(步驟S505)。如果可以覆蓋整個區(qū)域，則序列進入步驟S503，從而將整個區(qū)域設(shè)置為掃描范圍。
另一方面，當(dāng)即使在將掃描點的數(shù)量增大1后也沒有覆蓋整個區(qū)域時，序列進入步驟S506。在步驟S506，改變掃描點的數(shù)量以加倍在步驟S504中將掃描點的數(shù)量增大1前的掃描點的數(shù)量(初始掃描點的數(shù)量)，而不改變掃描間隔。然后，序列再次檢查根據(jù)(掃描點數(shù)量-1)和掃描間隔的積所獲得的掃描范圍是否超出整個區(qū)域(實現(xiàn)調(diào)焦的最近距離和無限遠距離之間的范圍)、或者判斷通過移位該掃描范圍是否可以覆蓋整個區(qū)域。如果可以覆蓋整個區(qū)域，則序列進入步驟S503，從而將整個區(qū)域設(shè)置為掃描范圍。
如果沒有覆蓋整個區(qū)域，則序列進入步驟S508。在步驟S508，對于所設(shè)置的掃描范圍是否等于或大于1/2整個區(qū)域進行判斷。如果是，則使用在該點所設(shè)置的掃描范圍(加倍初始掃描范圍)作為掃描范圍(步驟S510)。如果在步驟S508中所設(shè)置的掃描范圍小于1/2整個區(qū)域，則使用1/2整個區(qū)域作為掃描范圍(步驟S509)。以上述方式結(jié)束步驟S411的處理。
如上所述，根據(jù)第三實施例，可以消除由于把焦點對準(zhǔn)背景等而不是主被攝體所導(dǎo)致的攝像過程中的不利影響，并且更可靠地把焦點對準(zhǔn)主被攝體。
盡管第三實施例說明了在掃描過程中在每一掃描點停止調(diào)焦鏡頭組3的情況，但是本發(fā)明不局限于此配置。例如，可以控制該設(shè)備以以預(yù)定時間間隔從CMOS 5讀取圖像信號，以獲得去調(diào)焦估計值，同時以恒定速度驅(qū)動調(diào)焦鏡頭組3。
另外，在第三實施例中，基于通過面部檢測所獲得的面部大小的變化，判斷被攝體移動的預(yù)測是否正確。然而，本發(fā)明不局限于此配置，可以配置該設(shè)備，以根據(jù)通過面部檢測所獲得的面部大小估計距離被攝體的距離，計算距離被攝體的距離的變化，并將如此計算的距離變化與根據(jù)攝像時的聚焦位置所計算的距離變化進行比較。
第四實施例 本發(fā)明的第四實施例與第三實施例的不同在于“在結(jié)束第二次拍攝的攝像時，進行被攝體移動的預(yù)測是否正確的判斷”和“使用面部檢測結(jié)果判斷連續(xù)拍攝過程中進行AF時的掃描中心”。
圖13示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例的連續(xù)拍攝之間的AF處理的過程。與第三實施例相似，由于僅對連續(xù)拍攝的第二次和隨后的拍攝執(zhí)行該處理，因而該處理的初始執(zhí)行對應(yīng)于連續(xù)拍攝的第二次拍攝的處理。該點的連續(xù)拍攝計數(shù)器的值N為2。在步驟S801，序列檢查當(dāng)前攝像是否是連續(xù)拍攝的第二次拍攝。如果是連續(xù)拍攝的第二次拍攝(連續(xù)拍攝計數(shù)器的值N為2)，則序列進入步驟S802。如果不是，則序列進入步驟S803。
在步驟S802，將連續(xù)拍攝的第一次拍攝的攝像時的調(diào)焦鏡頭組3的位置(聚焦位置FP1)設(shè)置為掃描范圍的中心Objp2。隨后，以與第三實施例中的相同方式設(shè)置掃描范圍。當(dāng)結(jié)束掃描范圍的設(shè)置時，序列進入步驟S813。
在步驟S803，序列檢查第一次拍攝緊前的面部檢測是否成功。如果第一次拍攝緊前的面部檢測沒有成功，則序列進入步驟S808。如果檢測成功了，則序列進入步驟S804，并且使用第二次拍攝的攝像緊前的、作為圖像顯示在LCD 10上的圖像，進行面部檢測。然后，在步驟S805，序列檢查面部檢測是否成功。如果面部檢測沒有成功，則序列進入步驟S808。如果成功了，則序列進入步驟S806。
如果面部檢測成功了，則獲得所檢測到的面部的大小和畫面上的位置。然后，根據(jù)面部大小獲得距離被攝體的距離的變化。為此所使用的具體方法與第三實施例相似。換句話說，如果以Size(1)和Size(2)表示第一次和第二次拍攝所進行的面部檢測各自的結(jié)果(面部大小)，而以L(1)表示第一次拍攝時距離被攝體的距離，則可以將距離變化ΔLK表示為 ΔLK＝Size(1)/Size(2)×L(1)-L(1) 如果第一次和第二次拍攝所進行的面部檢測所檢測到的面部的數(shù)量均為一個，則使用所檢測到的面部的面部檢測信息。相反，如果存在多個面部，則使用在第一次和第三次拍攝圖像之間具有最近畫面上位置的面部。如果在這兩個圖像之間的遠近相同的位置存在多個面部，則使用距離畫面中心最近的面部。
接著，根據(jù)連續(xù)拍攝的第一次和第二次拍攝的攝像時的聚焦位置，獲得從第一次拍攝到第二次拍攝距離被攝體的距離的變化。為此所使用的具體方法與第三實施例相似，其中，如果以L(1)和LAF(2)分別表示第一次和第二次拍攝中距離被攝體的距離，則可以將距離變化ΔLAF表示為 ΔLAF＝LAF(2)-L(1) 在步驟S807，相互比較在步驟S806所分別獲得的距離變化ΔLK和ΔLAF。結(jié)果，如果這兩個距離變化之間的差小，則判斷被攝體移動的預(yù)測是正確的，并且序列進入步驟S808。在步驟S808，序列檢查當(dāng)前的拍攝是否是連續(xù)拍攝的第三次拍攝(連續(xù)拍攝計數(shù)器的值N是否為3)。如果是，則序列進入步驟S809。如果不是(如果當(dāng)前的攝像是第四次或隨后的拍攝)，則序列進入步驟S810。
如果當(dāng)前的拍攝是第三次拍攝，則存在關(guān)于與連續(xù)拍攝的第一次和第二次拍攝相對應(yīng)的兩個聚焦位置(FP1、FP2)的信息，作為聚焦位置歷史信息。因此，在步驟S809，假定連續(xù)攝像之間的時間是恒定的，則根據(jù)關(guān)于這兩個聚焦位置的信息，通過一次近似預(yù)測被攝體位置(預(yù)測第三次拍攝的攝像的聚焦位置)，并且使用公式(1)計算掃描范圍的中心位置Objp3。
ObjP3＝FP2+(FP2-FP1)×FpAdj3...(1) 參數(shù)FpAdj3是用于對被攝體位置預(yù)測結(jié)果和最終聚焦位置進行加權(quán)，并且具有0～1范圍的值。因此，基于如上所計算的中心位置Objp3設(shè)置掃描范圍，并且在被攝體圖像從前一掃描范圍移動的方向上移位該掃描范圍。為此所使用的具體方法與第三實施例相同。當(dāng)結(jié)束掃描范圍的設(shè)置時，序列進入步驟S813。
在步驟S810，由于當(dāng)前拍攝是第四次或隨后的拍攝，因而存在關(guān)于至少三個聚焦位置的信息，作為聚焦位置歷史信息。因此，假定連續(xù)攝像之間的時間間隔是恒定的，使用二次近似預(yù)測被攝體位置(預(yù)測當(dāng)前攝像時的聚焦位置)。例如，可以通過公式(2)計算在第四次拍攝進行攝像時的掃描范圍的中心位置Objp4。因此，基于如上所計算的中心位置Objp4，設(shè)置掃描范圍，并且在被攝體圖像從前一掃描范圍移動的方向上移位該掃描范圍。
ObjP4 ＝(FP1-3FP2+3FP3)×FpAdj4+FP3(1-FpAdj4) ＝(FP1-3FP2+2FP3)×FpAdj4+FP3...(2) 為此所使用的具體方法與第三實施例的相同。然后序列進入步驟S813。
另一方面，如果在步驟S807中這兩個距離變化不大約相等，則序列進入步驟S811。重新設(shè)置掃描中心和掃描范圍。
換句話說，使用面部檢測結(jié)果改變掃描中心。另外，為了消除由于移動主被攝體落在掃描范圍外面所導(dǎo)致的不利影響，進行設(shè)置以使得將移動主被攝體包括在掃描范圍中。更具體地，為了確保即使在被攝體移動后也把焦點對準(zhǔn)被攝體，設(shè)置約為在步驟S809中所設(shè)置的掃描范圍1～2倍的掃描范圍。在結(jié)束步驟S811的處理時，在步驟S812將連續(xù)拍攝計數(shù)器N初始化成1。結(jié)果，當(dāng)判斷出由于背景保持聚焦和其它時間因而被攝體沒有移動時，將在該點所進行的攝像當(dāng)作為第一次拍攝的攝像，盡管該拍攝實際上不是連續(xù)拍攝中的第一次拍攝。同樣適用于隨后的攝像。
在結(jié)束以上處理后，序列進入步驟S813。在步驟S813，根據(jù)早前在第一實施例中所述的圖7所示的流程圖進行掃描，以計算調(diào)焦估計值的峰值，并且在步驟S814，將調(diào)焦鏡頭組3移動到峰位置。
現(xiàn)參考圖14說明在步驟S811中所進行的掃描中心和掃描范圍的重新設(shè)置的具體過程。由于步驟S501～S507的處理與參考圖11在第三實施例中所述的處理相同，因而省略對其的說明。如果在步驟S507前所設(shè)置的掃描范圍既沒有超過也沒有覆蓋整個區(qū)域，則根據(jù)面部檢測結(jié)果在步驟S908獲得掃描中心位置。
首先，通過參考根據(jù)在照相機生產(chǎn)時所進行的挺住結(jié)果所創(chuàng)建的、表示調(diào)焦鏡頭位置和距離聚焦被攝體的距離之間的關(guān)系的表，根據(jù)第一次拍攝的AF結(jié)果(聚焦位置)，獲得距離被攝體的距離L(1)。
接著，根據(jù)第一次和第二次拍攝的面部檢測結(jié)果，如下計算第三次拍攝的掃描中心的距離被攝體的距離L(3) L(3)＝2L(2)-L(1)， 其中，L(2)＝Size(1)/Size(2)*L(1)，Size(1)、Size(2)分別是根據(jù)第一次和第二次拍攝的面部檢測結(jié)果所獲得的面部大小。
然后，通過參考表示調(diào)焦鏡頭位置和距離聚焦被攝體之間的關(guān)系的表，根據(jù)掃描中心的距離L(3)，獲得掃描中心的調(diào)焦鏡頭位置Objp3。
在該點，如果掃描中心基于面部大小信息改變了，則考慮調(diào)焦控制誤差和中心位置的檢測誤差，加倍掃描范圍。
對于于第四次和隨后的拍攝的攝像，使用三個緊前的面部檢測結(jié)果(面部大小)、Size(n-1)-8·Size(n-2)+3·Size(n-3)和根據(jù)當(dāng)前拍攝前的第三次拍攝的攝像時的聚焦位置所獲得的距離被攝體的距離L(n-3)，根據(jù)二次函數(shù)，獲得掃描中心的距離被攝體的距離L(n)。為了該目的，使用下面的公式。
L(n)＝Size(n-3)/Size(n)×L(n-3)， 其中，Size(n)＝6·Size(n-1)-8·Size(n-2)+3·Size(n-3)，而Size(n-1)、Size(n-2)和Size(n-3)分別表示根據(jù)當(dāng)前拍攝前的一、二和三個拍攝的面部檢測結(jié)果所獲得的面部大小。
通過參考表示調(diào)焦鏡頭位置和距離聚焦被攝體的距離之間的關(guān)系的表，根據(jù)掃描中心的距離被攝體的距離L(n)，計算掃描中心的調(diào)焦鏡頭位置Objpn。
由于掃描中心同樣基于面部大小信息改變了，因而考慮調(diào)焦控制誤差和中心位置的檢測誤差，加倍掃描范圍。
如上所述，根據(jù)第四實施例，可以消除由于把焦點對準(zhǔn)背景等而不是主被攝體所導(dǎo)致的攝像過程中的不利影響，而且可以更可靠地把焦點對準(zhǔn)主被攝體。
當(dāng)ΔLK和ΔLAF的計算結(jié)果不大約相等時，為了確保把焦點對準(zhǔn)被攝體，還配置第四實施例以基于面部大小信息改變掃描中心和重新設(shè)置掃描范圍。相反，當(dāng)與根據(jù)面部大小信息所獲得的距離被攝體的距離相對應(yīng)的調(diào)焦鏡頭位置的可靠性足夠高時，可以僅改變掃描位置，而不改變掃描范圍的寬度。在這種情況下，由于還移動了掃描中心，因而，在用于檢測聚焦?fàn)顟B(tài)的操作中，調(diào)焦鏡頭的移動大于普通(前一)移動量。
第五實施例 本發(fā)明的第五實施例與第三實施例的不同在于根據(jù)面部檢測是否成功切換用于在連續(xù)拍攝之間進行AF處理的掃描范圍。
現(xiàn)參考圖15A和15B提供對于連續(xù)拍攝之間的AF處理的詳細說明。使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖10中所示的、根據(jù)第三實施例的連續(xù)拍攝之間的AF處理的流程所示出的處理相似的處理，并且省略對其的說明。
當(dāng)在步驟S405和S407中面部檢測沒有成功時，序列進入步驟S415。由于當(dāng)前拍攝是第四次或隨后的拍攝，因而存在關(guān)于至少三個分別用于攝像的聚焦位置FP1、FP2和FP3的信息，作為聚焦位置歷史信息。由于連續(xù)攝像之間的時間間隔是恒定的，因而使用二次近似預(yù)測被攝體位置(預(yù)測當(dāng)前攝像時的聚焦位置)。例如，可以通過上述公式(2)計算在第四次拍攝進行攝像時的掃描范圍的中心位置Objp4。
在這種情況下，與直到第三次拍攝不同，不設(shè)置掃描范圍。
接著，在步驟S416，獲得第三次拍攝的攝像的聚焦位置FP3和所計算的中心位置Objp4之間的差的絕對值，以用作為被攝體在光軸上的移動量。對于第五次和隨后的拍攝，使用所計算的中心位置和該中心位置緊前的攝像的聚焦位置之間的差的絕對值，作為移動量。
在步驟S417，通過將在步驟S416中所計算的被攝體在光軸方向上的移動量和預(yù)定值進行比較，對于被攝體是否在光軸方向上明顯移動進行判斷。結(jié)果，當(dāng)被攝體在光軸方向上的移動量超過預(yù)定值時，序列進入步驟S418以設(shè)置掃描范圍。這種情況下所使用的設(shè)置方法與在步驟S402和S404中所使用的相同，并且通過優(yōu)先不延長連續(xù)攝像之間的攝像間隔，進行設(shè)置。然后序列進入步驟S413。
另一方面，如果被攝體在光軸方向上移動量等于或小于預(yù)定值，則序列進入步驟S419以設(shè)置掃描范圍。在這種情況下，為了消除由于移動主被攝體落在掃描范圍外面這一現(xiàn)象所導(dǎo)致的不利影響，進行設(shè)置以將移動主被攝體包括在掃描范圍中。
例如，當(dāng)背景占據(jù)了第一次拍攝的攝像時的AF區(qū)域的大部分時，存在以下情況把焦點對準(zhǔn)了背景，并且背景保持聚焦。這樣的例子有以下情況在第一次拍攝的攝像過程中，背景對于AF區(qū)域的高比例把焦點對準(zhǔn)了背景，并且背景隨后保持聚焦，而不是主被攝體，因為背景對于AF區(qū)域的比例高。然后，當(dāng)主被攝體移動，并且背景對于Af區(qū)域的比例增大時，移動主被攝體將落在在步驟S404等中所設(shè)置的掃描范圍外，從而禁止被攝體進入聚焦。
考慮到這些，使用在步驟S417中的比較所使用的預(yù)定值，以判斷連續(xù)拍攝之間的AF處理的結(jié)果是否導(dǎo)致保持把焦點對準(zhǔn)背景?？紤]聚焦位置和預(yù)測位置的檢測誤差等，該值使得能夠判斷被攝體沒有移動。
在步驟S419中設(shè)置掃描范圍。在這種情況下，由于判斷出被攝體沒有明顯移動，因而調(diào)焦精度主要在于連續(xù)拍攝速度。因此，為了更準(zhǔn)確地把焦點對準(zhǔn)被攝體，例如，設(shè)置約為在步驟S418中所設(shè)置的掃描范圍的1～3倍的掃描范圍。
更具體地，以早前參考圖5對于第一實施例所述的方式，設(shè)置掃描范圍。
在結(jié)束如上所述的掃描范圍設(shè)置處理時，序列返回到圖15B以在步驟S420中將連續(xù)拍攝計數(shù)器N初始化成1。結(jié)果，當(dāng)判斷出由于背景保持聚焦和其它事情因而被攝體沒有移動時，將在該點所進行的攝像當(dāng)作為第一次拍攝的攝像，盡管當(dāng)前拍攝不是連續(xù)拍攝中的第一次拍攝。因此，將下一攝像當(dāng)作為第二次拍攝的攝像。同樣適用于隨后的攝像。
在結(jié)束以上處理后，序列進入步驟S413。在步驟S413，根據(jù)早前所述的圖7所示的流程圖，進行掃描，以計算調(diào)焦估計值的峰值，并且在步驟S414中，將調(diào)焦鏡頭組3移動到作為與所計算的峰值相對應(yīng)的調(diào)焦鏡頭的位置的峰位置(聚焦位置)。
以相同方式，對于連續(xù)拍攝的第五和隨后的拍攝(連續(xù)拍攝計數(shù)器的值N等于或大于5)，在圖15的步驟S415中，使用二次近似預(yù)測被攝體位置(預(yù)測當(dāng)前攝像時的聚焦位置)，并且使用上述公式(3)計算掃描范圍的中心位置Objp(n)。因此，基于如上所計算的中心位置ObjP(n)設(shè)置掃描范圍，并且在被攝體圖像從前一掃描范圍移動的方向上移位該掃描范圍。
然而，以與第四次拍攝的攝像中的相同方式，當(dāng)被攝體的移動量等于或小于預(yù)定值時，序列從步驟S419進入步驟S420，并設(shè)置掃描范圍以使得可靠地把焦點對準(zhǔn)被攝體。
盡管進行這樣的處理將導(dǎo)致連續(xù)拍攝中單位時間所進行的拍攝數(shù)量的減少，但是將可靠地把焦點對準(zhǔn)主被攝體。由于當(dāng)被攝體實際上沒有移動時，或者即使當(dāng)移動但不是明顯移動時，連續(xù)拍攝的速度(單位時間所進行的拍攝的數(shù)量)相對不是問題，因而可以設(shè)置寬的掃描范圍。這是由于以下情況對于輕微移動的被攝體，掃描過程中畫面內(nèi)的主被攝體的位置幾乎保持不動，并且在任何情況下，即使當(dāng)連續(xù)拍攝的攝像間隔相對寬時，被攝體移動是最小的。
根據(jù)以上處理，可以消除由于上述的把焦點對準(zhǔn)背景而不是移動主被攝體的原因所導(dǎo)致的不利影響。
如上所述，配置第三和第四實施例以進行聚焦位置檢測操作，并且在獲取聚焦位置后連續(xù)進行多個圖像的攝像。在這樣的操作過程中，根據(jù)在先前各攝像時所獲得一個或多個聚焦位置，粗略預(yù)測直到相關(guān)攝像點的聚焦位置，并且基于粗略預(yù)測的聚焦位置，進行準(zhǔn)確聚焦位置的檢索(聚焦位置的掃描)。這樣增大了對于以恒定速度逼進的被攝體等一般被攝體的調(diào)焦能力。
另外，當(dāng)主被攝體是人時，進行以下的判斷根據(jù)上述預(yù)測的攝像時粗略預(yù)測的聚焦位置所計算的距離變化是否完全與根據(jù)面部檢測單元所判斷的面部大的變化所預(yù)測的距離變化相等。當(dāng)這兩個距離變化不相等時，在寬于這兩個距離變化相等的情況下的范圍的范圍內(nèi)，或者在整個區(qū)域(無限遠到相對最近距離)內(nèi)(無限遠到相對最近距離)，進行聚焦位置的檢索(聚焦位置的掃描)。當(dāng)錯誤地把焦點對準(zhǔn)背景時，聚焦位置實質(zhì)上保持不變，并且這兩個距離變化不一致。因此，在這種情況下，可以通過在相對寬的范圍或者整個區(qū)域(無限遠到相對最近距離)內(nèi)進行聚焦位置檢索，把焦點對準(zhǔn)移動主被攝體。
在這種情況下，在攝像之間所進行的準(zhǔn)確聚焦位置檢索所需的時間增加。結(jié)果，盡管在獲得初始聚焦位置后連續(xù)進行多個圖像的攝像時，單位時間內(nèi)所進行的拍攝的數(shù)量將減少，但是，對于涉及到調(diào)焦，將獲得正確的調(diào)焦位置，并且會提高圖像質(zhì)量。
配置第三～第五實施例，例如，以根據(jù)背景保持聚焦這樣的預(yù)測結(jié)果改變(加寬)掃描范圍。然而，本發(fā)明不局限于此例子。例如，當(dāng)預(yù)測到背景保持聚焦時，可以控制該設(shè)備以通過參考聚焦位置歷史信息或面部信息(面部大小和位置等)移動掃描范圍的中心位置。
另外，盡管配置第三～第五實施例以使用面部信息中的面部大小信息首先計算距離被攝體的距離的變化，但是可以配置本發(fā)明以基于圖像平面內(nèi)的面部位置計算距離被攝體的距離的變化。而且，可以配置上述實施例以基于面部信息判斷所計算的聚焦位置是否是主被攝體的聚焦位置。然而，這樣的判斷的基礎(chǔ)不必局限于面部信息。例如，代替地可以使用整個被攝體的大小或位置等特征信息。
而且，盡管使用緊湊型數(shù)字照相機的例子說明了第三～第五實施例，但是，本發(fā)明還適用于數(shù)字?jǐn)z像機和數(shù)字SLR的相差A(yù)F?，F(xiàn)給出具體說明。連續(xù)拍攝的第二次拍攝的攝像的預(yù)測被攝體位置取與第一次拍攝的攝像時調(diào)焦鏡頭組3的位置相對應(yīng)的預(yù)測被攝體位置。另外，可以根據(jù)關(guān)于與第一次和第二次拍攝相對應(yīng)的兩個聚焦位置的信息，通過使用一次近似進行被攝體位置預(yù)測，獲得連續(xù)拍攝的第三次拍攝的攝像的預(yù)測被攝體位置。而且，可以根據(jù)作為聚焦位置歷史信息的、關(guān)于用于至少三個攝像的聚焦位置的信息，通過使用二次近似進行被攝體位置預(yù)測，獲得連續(xù)拍攝的第四次和隨后的拍攝的攝像的預(yù)測被攝體位置。據(jù)這些結(jié)果，如果被攝體在光軸方向上的移動量等于或小于預(yù)定值，則控制該設(shè)備以檢測連續(xù)拍攝之間的AF處理的結(jié)果是否導(dǎo)致保持背景聚焦。這樣使得能夠?qū)τ谑欠襁m當(dāng)把焦點對準(zhǔn)主被攝體進行判斷。另外，以與第三和第四實施例中的相同方式，根據(jù)每一攝像時所進行的面部檢測處理的結(jié)果(面部大小)，預(yù)測被攝體移動，并且可以進行以下判斷該距離變化是否大約等于根據(jù)聚焦位置所計算的距離被攝體的距離的變化。根據(jù)這些判斷結(jié)果，控制該設(shè)備以檢測連續(xù)拍攝之間的AF處理的結(jié)果是否導(dǎo)致保持背景聚焦。這樣使得能夠?qū)τ谑欠襁m當(dāng)把焦點對準(zhǔn)主被攝體進行判斷。使用這些預(yù)測結(jié)果，例如，首先將調(diào)焦鏡頭移動到在相差A(yù)F過程所預(yù)測的聚焦位置，然后基于來自AF傳感器的信號執(zhí)行相差A(yù)F。結(jié)果，由于可以在調(diào)焦鏡頭處于聚焦位置的附近的情況下進行微調(diào)，因而可以提高精度。
另外，如上所述，可以根據(jù)聚焦位置歷史信息或面部檢測結(jié)果估計是否適當(dāng)把焦點對準(zhǔn)主被攝體、或者估計是否把焦點對準(zhǔn)希望的被攝體以外的其它地方。結(jié)果，通過使用關(guān)于是否把焦點對準(zhǔn)希望的被攝體以外的地方的信息，可以預(yù)先進行相差A(yù)F或進行調(diào)整，從而把焦點對準(zhǔn)更為想要的被攝體。
而且，配置第五實施例，以當(dāng)面部檢測成功時，以與第三實施例中的相同方式進行連續(xù)拍攝之間的AF處理。然而，當(dāng)在第五實施例中面部檢測成功時，可以配置代替以與第四實施例中的相同方式進行連續(xù)拍攝之間的AF處理。
盡管參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不局限于所公開的典型實施例。以下權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改和等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)焦控制設(shè)備，包括
移動范圍確定單元，其確定移動調(diào)焦鏡頭的范圍；以及
控制器，其使得調(diào)焦鏡頭在由所述移動范圍確定單元確定的范圍內(nèi)移動；基于與所述范圍內(nèi)的調(diào)焦鏡頭的移動相關(guān)聯(lián)而獲得的、來自攝像單元的輸出信號，判斷聚焦?fàn)顟B(tài)；以及控制調(diào)焦鏡頭驅(qū)動器以把焦點對準(zhǔn)被攝體圖像；
其中，當(dāng)把焦點對準(zhǔn)多個圖像的調(diào)焦鏡頭的位置之間的差等于或小于預(yù)定閾值時，所述移動范圍確定單元將寬于在該差超過該閾值的情況下所確定的范圍的范圍，確定為該范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)焦控制設(shè)備，其特征在于，當(dāng)該差等于或小于該閾值時，所述移動范圍確定單元將可用于判斷聚焦?fàn)顟B(tài)的調(diào)焦鏡頭的整個可驅(qū)動范圍，確定為該范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)焦控制設(shè)備，其特征在于，除該差等于或小于該閾值的情況以外，所述移動范圍確定單元確定該范圍，以使得所述控制器在預(yù)定時間量內(nèi)完成獲得聚焦?fàn)顟B(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的調(diào)焦控制設(shè)備，其特征在于，當(dāng)該差超過該閾值時，所述移動范圍確定單元還基于被攝體的圖像平面的移動量，確定該范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)焦控制設(shè)備，其特征在于，所述移動范圍確定單元確定該范圍，同時將調(diào)焦鏡頭的可驅(qū)動范圍設(shè)置為該范圍的上限。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)焦控制設(shè)備，其特征在于，該閾值是基于至少聚焦位置和預(yù)測位置的檢測誤差的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)焦控制設(shè)備，其特征在于，該閾值為0。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)焦控制設(shè)備，其特征在于，在連續(xù)拍攝過程中，所述移動范圍確定單元基于以下比較結(jié)果確定該范圍對于通過攝像所獲得的多個圖像實現(xiàn)聚焦?fàn)顟B(tài)的情況下的調(diào)焦鏡頭的位置和該閾值之間的差的比較結(jié)果。
9.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)焦控制設(shè)備和所述的攝像單元的攝像設(shè)備。
10.一種調(diào)焦控制方法，包括
移動范圍確定步驟，用于確定移動調(diào)焦鏡頭的范圍；以及
控制步驟，用于在所述移動范圍確定步驟中確定的范圍中移動調(diào)焦鏡頭；基于與該范圍內(nèi)的調(diào)焦鏡頭的移動相關(guān)聯(lián)而獲得的、來自攝像單元的輸出信號，判斷聚焦?fàn)顟B(tài)；以及移動調(diào)焦鏡頭以把焦點對準(zhǔn)被攝體圖像；
其中，當(dāng)把焦點對準(zhǔn)多個圖像的調(diào)焦鏡頭的位置之間的差等于或小于預(yù)定閾值時，所述移動范圍確定步驟將寬于在該差超過該閾值的情況下所確定的范圍的范圍，確定為該范圍。
11.一種調(diào)焦控制設(shè)備，包括
攝像單元，其光電轉(zhuǎn)換通過調(diào)焦鏡頭所形成的被攝體圖像，并獲取圖像；以及
控制器，其基于與調(diào)焦鏡頭的移動相關(guān)聯(lián)從所述攝像單元所獲取的圖像，檢測調(diào)焦鏡頭的聚焦?fàn)顟B(tài)，并基于所檢測到的聚焦?fàn)顟B(tài)控制調(diào)焦鏡頭的位置；
其中，在基于由所述攝像單元所獲取的圖像中的被攝體大小的變化檢測聚焦?fàn)顟B(tài)時，所述控制器改變移動調(diào)焦鏡頭的范圍。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的調(diào)焦控制設(shè)備，其特征在于，當(dāng)該圖像中的被攝體大小的變化大于基于多個攝像時的聚焦位置的變化時，使得檢測調(diào)焦鏡頭的聚焦?fàn)顟B(tài)時的調(diào)焦鏡頭的移動量大于移動量。
13.一種調(diào)焦控制設(shè)備，包括
攝像單元，其光電轉(zhuǎn)換通過調(diào)焦鏡頭所形成的被攝體圖像，并獲取圖像；
檢測單元，其從由所述成像單元所獲得的圖像檢測被攝體的特征信息；
范圍確定單元，其確定移動調(diào)焦鏡頭的范圍；以及
控制器，基于與由所述范圍確定單元確定的范圍內(nèi)的調(diào)焦鏡頭的移動相關(guān)聯(lián)、從所述攝像單元所獲取的圖像，檢測調(diào)焦鏡頭的聚焦?fàn)顟B(tài)，并且基于所檢測到的聚焦?fàn)顟B(tài)控制調(diào)焦鏡頭的位置，以把焦點對準(zhǔn)被攝體圖像；
其中，所述范圍確定單元根據(jù)在通過攝像所獲得的多個圖像中把焦點對準(zhǔn)被攝體的調(diào)焦鏡頭的位置，檢測聚焦預(yù)測位置；并且基于該聚焦預(yù)測位置和所述檢測單元的檢測結(jié)果，改變移動調(diào)焦鏡頭的范圍。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的調(diào)焦控制設(shè)備，其特征在于，被攝體的特征信息是被攝體的大小。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的調(diào)焦控制設(shè)備，其特征在于，當(dāng)被攝體的大小改變時，與被攝體的大小保持不變的情況相比，所述范圍確定單元加寬移動調(diào)焦鏡頭的范圍。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的調(diào)焦控制設(shè)備，其特征在于，當(dāng)攝像的被攝體大小的變化大于聚焦預(yù)測位置的變化時，與攝像的被攝體大小的變化小于聚焦預(yù)測位置的變化的情況相比，所述范圍確定單元加寬移動調(diào)焦鏡頭的范圍。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的調(diào)焦控制設(shè)備，其特征在于，所述范圍確定單元基于被攝體大小信息確定將把調(diào)焦鏡頭移動到的位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的調(diào)焦控制設(shè)備，其特征在于，與檢測到被攝體的特征信息的情況相比，在所述檢測單元沒有檢測到被攝體的特征信息的情況下，所述范圍確定單元提供更寬的調(diào)焦鏡頭的移動范圍。
19.一種包括根據(jù)權(quán)利要求11或13所述的調(diào)焦控制設(shè)備和所述調(diào)焦鏡頭的攝像設(shè)備。
20.一種調(diào)焦控制方法，包括
控制步驟，用于基于與調(diào)焦鏡頭的移動相關(guān)聯(lián)、從所述攝像單元所獲取的圖像，檢測調(diào)焦鏡頭的聚焦?fàn)顟B(tài)，并基于所檢測到的聚焦?fàn)顟B(tài)，控制調(diào)焦鏡頭的位置；
其中，基于由所述攝像單元所獲取的圖像中的被攝體大小的變化，改變在檢測聚焦?fàn)顟B(tài)時移動調(diào)焦鏡頭的范圍。
21.一種調(diào)焦控制方法，包括
檢測步驟，用于從通過光電轉(zhuǎn)換由調(diào)焦鏡頭所形成的被攝體圖像所獲得的圖像，檢測被攝體的特征信息；
范圍確定步驟，用于確定移動調(diào)焦鏡頭的范圍；以及
控制步驟，用于基于與在所述范圍確定步驟中確定的范圍內(nèi)的調(diào)焦鏡頭的移動相關(guān)聯(lián)所獲取的圖像，檢測調(diào)焦鏡頭的聚焦?fàn)顟B(tài)，并基于所檢測到的聚焦?fàn)顟B(tài)控制調(diào)焦鏡頭的位置，以把焦點對準(zhǔn)被攝體圖像；
其中，在所述范圍確定步驟中，根據(jù)在通過攝像所獲得的多個圖像中把焦點對準(zhǔn)被攝體的調(diào)焦鏡頭的位置，檢測聚焦預(yù)測位置，并且基于聚焦預(yù)測位置和所述檢測步驟中的檢測結(jié)果，改變移動調(diào)焦鏡頭的范圍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種調(diào)焦控制設(shè)備、攝像設(shè)備和調(diào)焦控制方法。所述方法設(shè)置移動調(diào)焦鏡頭的范圍；在所設(shè)置的范圍內(nèi)移動調(diào)焦鏡頭；基于與該范圍內(nèi)的調(diào)焦鏡頭的移動相關(guān)聯(lián)而獲得的、來自攝像單元的輸出信號，判斷聚焦?fàn)顟B(tài)；并且驅(qū)動調(diào)焦鏡頭，以把焦點對準(zhǔn)被攝體圖像。當(dāng)把焦點對準(zhǔn)多個圖像的調(diào)焦鏡頭的位置之間的差等于或小于預(yù)定閾值時，將該范圍設(shè)置成寬于在該差超過該閾值的情況下的范圍。
文檔編號H04N5/225GK101118369SQ20071012965
公開日2008年2月6日 申請日期2007年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月1日
發(fā)明者小西一樹 申請人:佳能株式會社