专利名称：相机的制作方法
相关参考本申请是基于2002年4月26日提交的日本专利申请JP2002-125952和JP2002-125953，并要求享有该申请的优先权，该申请在此引为参考。
作为探测峰值位置的一种方式，已知一种称作山形上升控制法的方法和全扫描控制法。已知一种单AF模式和一种连续AF模式，其中单AF模式为只半压一种半压开关时执行自动聚焦、并且除非释放半压开关，否则一直固定焦点，在连续AF模式中，无论半压开关的操作如何，总是连续进行自动聚焦操作。
为了实现该目的，根据本发明的一个方面，提供了一种相机，该相机包括一个成像元件，通过一个摄影透镜捕获目标的图像；一个估算值计算器，根据成像元件输出的成像信号计算焦点估算值；一个选择器，从多种聚焦模式中选择一种聚焦模式；一个聚焦装置，根据焦点估算值和选取的聚焦模式执行摄影透镜的聚焦操作；和一个重启动装置，在聚焦装置执行的聚焦操作完成之后重启动进行聚焦操作；估算值存储装置，在聚焦装置执行的聚焦操作完成之后，获得并储存由估算值计算器连续算出的多个焦点估算值；和一个涨落估算器，根据储存在估算值存储装置中的多个焦点估算值估算焦点估算值中的涨落，其中当重启动装置重启动进行聚焦操作时，选择器根据涨落估算器算出的焦点估算值的涨落估算结果从多种聚焦模式中选择一种聚焦模式。
根据本发明的权利要求2，提供了一种如权利要求1所述的相机，其中多种聚焦模式中有一种利用所谓的山形上升控制法的山形上升焦点模式和一种利用所谓的全范围扫描控制法的全范围扫描焦点模式，其中山形上升焦点模式在焦点估算值的每个计算周期中焦点估算值变大的方向上移动摄影透镜的同时，寻找焦点估算值的峰值，全范围扫描焦点模式通过对摄影透镜在聚焦时的整个移动范围扫描而寻找焦点估算值的峰值。
根据本发明的权利要求3，提供了一种如权利要求2所述的相机，其中当涨落估算器判定焦点估算值的涨落为单调变化时，选择器选择山形上升焦点模式。
根据本发明的4权利要求，提供了一种如权利要求3所述的相机，其中焦点估算值的单调涨落意味着焦点估算值在给定的时间周期内单调增大或减小。
根据本发明的权利要求5，提供了一种如权利要求2所述的相机，其中当涨落估算器判定焦点估算值的涨落不为单调变化时，选择器选择全范围扫描控制模式。
根据本发明的权利要求6，提供了一种如权利要求2所述的相机，其中当涨落估算器判定焦点估算值的涨落不为单调变化时，选择器将摄影透镜移到移动范围的一端并选择山形上升焦点模式。
根据本发明的权利要求7，提供了一种如权利要求6所述的相机，其中移动范围的端部是处于最近距的一端。
根据本发明的权利要求8，提供了一种相机，包括一个成像元件，通过一个摄影透镜捕获目标的图像；一个估算值计算器，根据成像元件输出的成像信号计算焦点估算值；一个选择器，从多种聚焦模式中选择一种聚焦模式；一个聚焦装置，根据焦点估算值和选取的聚焦模式执行摄影透镜的聚焦操作；和一个重启动装置，在聚焦装置执行的聚焦操作完成之后重启动进行聚焦操作，其中还包括多种聚焦模式，这些聚焦模式中有一种利用所谓的山形上升控制法的山形上升焦点模式和一种利用所谓的全范围扫描焦点控制法的全范围扫描焦点模式，其中山形上升焦点模式在焦点估算值的每个计算周期中焦点估算值变大的方向上移动摄影透镜的同时，寻找焦点估算值的峰值，全范围扫描焦点模式通过对摄影透镜在聚焦时的整个移动范围扫描而寻找焦点估算值的峰值，其中当重启动装置重启动进行聚焦操作时，选择器选择选择器判定重启动时的焦点估算值小于给定值时的全范围扫描焦点模式。
根据本发明的权利要求9，提供了一种如权利要求8所述的相机，其中给定值是一个根据聚焦操作结束时的焦点估算值算出的值。
根据本发明的权利要求10，提供了一种相机，包括一个成像元件，通过一个摄影透镜捕获目标的图像；一个估算值计算器，根据成像元件输出的成像信号计算焦点估算值；一个选择器，从多种聚焦模式中选择一种聚焦模式；一个聚焦装置，根据焦点估算值和选取的聚焦模式执行摄影透镜的聚焦操作；和一个重启动装置，在聚焦装置执行的聚焦操作完成之后重启动进行聚焦操作，其中当重启动装置重启动进行聚焦操作时，选择器根据拍摄条件选择一种聚焦模式。
根据本发明的权利要求11，提供了一种如权利要求10所述的相机，其中拍摄条件是一个基于拍摄透镜的焦距的条件。
根据本发明的权利要求12，提供了一种如权利要求11所述的相机，其中多种聚焦模式中有一种利用所谓的山形上升控制法的山形上升焦点模式和一种利用所谓的全范围扫描控制法的全范围扫描焦点模式，其中山形上升焦点模式在焦点估算值的每个计算周期中焦点估算值变大的方向上移动摄影透镜的同时，寻找焦点估算值的峰值，全范围扫描焦点模式通过对摄影透镜在聚焦时的整个移动范围扫描而寻找焦点估算值的峰值，并且选择器判定焦距小于给定长度时选择全范围扫描焦点模式。
根据本发明的权利要求13，提供了一种如权利要求10所述的相机，其中拍摄条件是一个基于按照拍摄情形预定多种拍摄条件的多种拍摄模式的条件。
根据本发明的权利要求14，提供了一种如权利要求13所述的相机，其中多种聚焦模式中有一种利用所谓的山形上升控制法的山形上升焦点模式和一种利用所谓的全范围扫描焦点控制法的全范围扫描焦点模式，其中山形上升焦点模式在焦点估算值的每个计算周期中焦点估算值变大的方向上移动摄影透镜的同时，寻找焦点估算值的峰值，全范围扫描焦点模式通过对摄影透镜在聚焦时的整个移动范围扫描而寻找焦点估算值的峰值。
根据本发明的权利要求15，提供了一种如权利要求14所述的相机，其中当拍摄模式为肖像、特写或运动拍摄模式中的任意一种时，选择器选择山形上升焦点模式。
根据本发明的权利要求16，提供了一种如权利要求14所述的相机，其中当拍摄模式为远距离或夜景拍摄模式中的一种时，选择器选择全范围扫描焦点模式。
根据本发明的权利要求17，提供了一种相机，包括一个成像元件，通过一个摄影透镜捕获目标的图像；一个估算值计算器，根据成像元件输出的成像信号计算焦点估算值；一个选择器，从多种聚焦模式中选择一种聚焦模式；一个聚焦装置，根据焦点估算值和选取的聚焦模式执行摄影透镜的聚焦操作；和一个重启动装置，在聚焦装置执行的聚焦操作完成之后重启动进行聚焦操作，其中多种聚焦模式包括一种利用所谓的全范围扫描控制法的全范围扫描焦点模式，通过对摄影透镜在聚焦时的整个移动范围扫描而寻找焦点估算值的峰值，并且在重启动装置重启动执行聚焦操作时，当重启动时的焦点估算值相对于聚焦操作结束时的焦点估算值的涨落量大于给定值时，选择器选择全范围扫描焦点模式。
根据本发明的权利要求18，提供了一种如权利要求17所述的相机，其中给定值是一个根据聚焦操作结束时的焦点估算值算出的值。
根据本发明的权利要求19，提供了一种如权利要求17所述的相机，其中多种聚焦模式包括一种利用所谓的山形上升控制法的山形上升焦点模式，在焦点估算值的每个计算周期中焦点估算值变大的方向上移动摄影透镜的同时，寻找焦点估算值的峰值。
根据本发明的权利要求20，提供了一种相机，包括一个成像元件，通过一个摄影透镜捕获目标的图像；一个估算值计算器，根据成像元件输出的成像信号计算焦点估算值；一个选择器，从包括一种利用所谓的全范围扫描控制法的聚焦模式的多种聚焦模式中选择一种聚焦模式，通过对摄影透镜在聚焦时的整个移动范围扫描而寻找焦点估算值的峰值；一个聚焦装置，根据焦点估算值和选取的聚焦模式执行摄影透镜的聚焦操作；和一个AF选择器，选择一种所谓的连续AF模式，通过聚焦装置连续重复聚焦操作；和一个重启动装置，在聚焦装置执行的聚焦操作完成之后重启动进行聚焦操作，其中当聚焦装置不能以AF选择器选取的连续AF模式进行聚焦操作时，当由重启动装置重启动进行聚焦操作时，选择器选取利用全范围扫描控制法的聚焦模式。
根据本发明的权利要求21，提供了一种相机，包括一个成像元件，通过一个摄影透镜捕获目标的图像；一个估算值计算器，根据成像元件输出的成像信号计算焦点估算值；一个聚焦指示开关，当开关开启时指示聚焦操作；一个选择器，当聚焦指示开关开启时根据焦点估算值从第一聚焦模式或第二聚焦模式中至少选择一种聚焦模式；和一个聚焦装置，根据焦点估算值和聚焦指示开关开启时选取的一种聚焦模式执行摄影透镜的聚焦操作。
根据本发明的权利要求22，提供了一种如权利要求21所述的相机，其中第一聚焦模式是所谓的山形上升控制法，在焦点估算值的每个计算周期中焦点估算值变大的方向上移动摄影透镜的同时，寻找焦点估算值的峰值，第二聚焦模式是一种所谓的全范围扫描焦点控制法，通过对摄影透镜在聚焦时的整个移动范围扫描而寻找焦点估算值的峰值。
根据本发明的权利要求23，提供了一种如权利要求22所述的相机，其中当聚焦指示开关开启时的焦点估算值大于给定值时，选择器选择山形上升控制法。
根据本发明的权利要求24，提供了一种如权利要求22所述的相机，其中当聚焦指示开关开启时的焦点估算值小于给定值时，选择器选择全范围扫描焦点控制法。
根据本发明的权利要求25，提供了一种相机，包括一个成像元件，通过一个摄影透镜捕获目标的图像；一个估算值计算器，根据成像元件输出的成像信号计算焦点估算值；一个选择器，从第一聚焦模式或第二聚焦模式中选择至少一种聚焦模式；一个聚焦装置，根据焦点估算值和选取的一种聚焦模式执行摄影透镜的聚焦操作；一个估算值存储器，在聚焦操作结束时储存焦点估算值；一个再聚焦指示开关，当开关开启时再指示聚焦装置进行聚焦操作；和估算值比较装置，获得再聚焦指示开关开启时的焦点估算值相对于估算值存储器储存的焦点估算值的涨落量，其中当再聚焦指示开关开启时，选择器根据估算值比较装置获得的涨落量选择一种聚焦模式。
根据本发明的权利要求26，提供了一种如权利要求25所述的相机，其中第一聚焦模式是所谓的山形上升控制法，在焦点估算值的每个计算周期中焦点估算值变大的方向上移动摄影透镜的同时，寻找焦点估算值的峰值，第二聚焦模式是一种所谓的全范围扫描焦点控制法，通过对摄影透镜在聚焦时的整个移动范围扫描而寻找焦点估算值的峰值。
根据本发明的权利要求27，提供了一种如权利要求26所述的相机，其中当涨落量小于给定值时，选择器选择山形上升控制法。
根据本发明的权利要求28，提供了一种如权利要求27所述的相机，其中给定值是一个根据储存到估算值存储器中的焦点估算值获得的值。
根据本发明的权利要求29，提供了一种如权利要求26所述的相机，其中当涨落量大于给定值时，选择器选择全范围扫描焦点控制法。
根据本发明的权利要求30，提供了一种相机，包括一个成像元件，通过一个摄影透镜捕获目标的图像；一个估算值计算器，根据成像元件输出的成像信号计算焦点估算值；一个选择器，从包括一种利用所谓的全范围扫描焦点控制法的聚焦模式的多种聚焦模式中选择一种聚焦模式，通过对摄影透镜在聚焦时的整个移动范围扫描而寻找焦点估算值的峰值；一个聚焦装置，根据焦点估算值和选取的聚焦模式执行摄影透镜的聚焦操作；和一个AF选择器，选择一种所谓的连续AF模式，通过聚焦装置连续重复聚焦操作；和一个焦点指示开关，当开关开启时指示聚焦装置执行聚焦操作，其中当聚焦装置不能以AF选择器选取的连续AF模式进行聚焦操作时，选择器选取焦点指示开关开启时利用全范围扫描控制法的聚焦模式。
根据本发明的权利要求31，提供了一种如权利要求30所述的相机，其中多种聚焦模式包括一种利用所谓的山形上升控制法的聚焦模式，在焦点估算值的每个计算周期中焦点估算值变大的方向上移动摄影透镜的同时，寻找焦点估算值的峰值。
图7是根据第二实施例的图2中步骤S109的过程的流程图；图8是根据第三实施例的图2中步骤S109的过程的流程图；图9是根据第四实施例的图2中步骤S109的过程的流程图；
图10是根据第五实施例的图2中步骤S109的过程的流程图；图11是根据第六实施例的图2中步骤S109的过程的流程图；图12是根据第七实施例的图2中步骤S110的过程的流程图；图13是解释山形上升和全范围扫描聚焦控制法的原理的流程图。
对优选实施例的详细描述下面参考附图对本发明的实施例进行解释。
图1是根据本发明第一实施例的自动聚焦(AF)数字相机的功能框图。摄影透镜101是一个可互换摄影透镜，配置有储存关于透镜f数(最大孔径)等信息的ROM(未示出)。当摄影透镜101连结在相机主体的透镜架上时，主体的探测单元121读出透镜信息并将信息储存到存储单元1123中。因为摄影透镜101是一个变焦透镜，所以它包括一个用于焦点调节的聚焦透镜和一个用于改变焦距的变焦透镜。摄影透镜101由驱动器113驱动。驱动器113配置有变焦驱动机构，变焦透镜的驱动电路，焦点驱动机构和聚焦透镜的驱动电路。另外，每个电路分别受CPU112的控制。除非在此另有说明，假设根据本发明，移动摄影透镜意味着移动聚焦透镜。
摄影透镜101在成像元件103的像平面上形成一个物像。成像元件103是一个光电转换成像元件，输出一个对应于形成在像平面上的物像光强的电信号，做为光电转换成像元件，使用一个固态成像元件，如CCD或MOS(金属氧化物半导体)。成像元件103由控制抽取信号的计时的驱动器115驱动。在摄影透镜101和成像元件103之间设置光圈102。光圈102由具有光圈驱动机构及其驱动电路的驱动器114驱动。由固态成像元件103发出的图像信号输入到模拟信号处理电路104中，在该电路中进行相关的双重抽样(CDS)等处理。
由模拟信号处理电路104处理过的成像信号被A/D转换器135从模拟信号转换为数字信号。在数字信号处理电路106中对A/D转换信号进行各种图像处理，如轮廓补偿、咖玛控制等。数字信号处理电路106包括信号处理电路，如增益控制电路，AE积分电路，亮度信号建立电路、色差建立电路等。缓冲存储器105是一个能够储存象成像元件103捕获的多帧一样多的数据的闪速存储器，A/D转换数据被暂时储存到缓冲存储器105中。数字信号处理电路106读出储存到缓冲存储器105中的数据并对数据进行前述的处理，并且再把处理过的数据储存到缓冲存储器105中。
CPU112连结到数字信号处理电路106和驱动器113～115等，并执行一系列相机操作控制。CPU112的AE计算单元1121根据来自成像元件103的成像信号进行自动曝光计算，并在CPU112的AWB计算单元1122中计算白平衡调节系数。带通滤波器(BPE)1124根据设置在摄影像场的焦点探测区中的成像信号抽取响应于每种特性的高频带成分。
在设置多个焦点探测区的情形中，依次读出每个焦点探测区中的信号，并且由BPS1124依次执行对每个焦点探测区的抽取操作。下面解释设置一个焦点探测区的实例。
BPF1124的每个输出都被输入到估算值计算单元1125中，并且通过在估算值计算装置1125中对高频成分的绝对估算值积分而分别算出每个焦点估算值。AF计算单元1126根据这些绝对估算值通过对比法进行AE计算。CPU112利用AF计算单元1126的计算结果调节摄影透镜101的聚焦透镜位置并促成聚焦操作。
连结到CPU112的操作单元116配置有开启或关闭相机的电源开关1161、开启或关闭与释放钮及设置钮1164耦接的用在拍摄模式的选择中的全压开关1162和半压开关1163等。设置钮1164设置的拍摄模式包括后面将要解释的标准拍摄模式、风景拍摄模式、肖像拍摄模式、运动拍摄模式、特写拍摄模式和夜景拍摄模式。通过这些开关或按钮的操作，响应于操作的信号被输入到CPU112中。标号119表示电池，其电压由电压探测器120探测。标号118是一个驱动快门117的驱动器。用于AF122的辅助光在昏暗光线下照射目标。CPU112配置有储存不同数据的存储单元1123和计时器1127。计时器1127用于各种计数。根据本实施例，用于一旦获得一个焦点时重启动进行聚焦操作的计时。
由数字信号处理电路106进行不同处理的图像数据被暂时存储在缓冲存储器105中，并再经过记录/再现信号处理电路110被储存到外存储介质111中，如存储卡等。当图像数据储存到存储介质111中时，通常以给定的压缩形式压缩数据，例如以JPEG形式压缩。记录/再现信号处理电路110负责把图像数据储存到外存储介质111中时的数据压缩以及从外存储介质111读出压缩图像数据时的数据扩展。记录/再现信号处理电路110包括数据与外存储介质111之间传输的接口。
监视器109是一个用于显示拍摄的目标图像并再现储存在到外存储介质111中的图像数据的液晶显示单元。在图像被显示到监视器109上的情形中，储存到缓冲存储器105中的图像数据被读出，并且D/A转换器108将其从数字图像数据转换成模拟图像数据。然后，利用模拟/图像信号将一个图像显示到监视器109上。
通过成像元件103捕获的目标图像以两种形式显示在监视器109上。一种显示形式是这样的情形，即，不执行释放操作并通过更新捕获的目标图像在监视器上连续显示由成像元件103重复捕获的目标图像，也称作全图像。另一种显示形式是所谓的锁定图像，在释放相机快门之后的给定时间显示成像元件103捕获的图像。
在图像模糊度和对比度之间存在一种相关性。在对比法中，利用图像聚焦时对比度变为最大的原理进行聚焦操作。无论对比度高还是低，都可以根据成像信号的高频成分大小来计算。即，通过BPF1124抽取成像信号的高频成分，并令估算值计算单元1125中积分的高频成分绝对值为焦点估算值。当图像到达焦点且对比度变为最大时，此焦点估算值达到峰值。如前所述，AF计算单元1126根据焦点估算值进行AF计算。CPU112利用AF计算单元1126的计算结果调节摄影透镜101的聚焦透镜位置并促成聚焦操作。
下面参考附图2～13解释本发明实施例的相机操作。图2是电源开关1161开启时引出的主要流程。将一个程序储存到存储器(未示出)中，CPU112执行一个程序。
在步骤S101中，判断AF模式为山形上升焦点模式还是全范围扫描模式。当判定AF模式为山形上升焦点模式时，流程进行到步骤S102，并且按山形上升焦点控制法执行聚焦操作。而当判定AF模式为全范围扫描模式时，流程进行到步骤S103，并且以全范围扫描控制法执行聚焦操作。
山形上升和全范围扫描焦点控制法是根据执行自动聚焦时的各种条件相机采用的聚焦控制法。本实施例的相机配置有可由用户选择的关于自动聚焦的单AF模式和连续AF模式。单AF模式(以下称作S-AF)只有当半压开关1163被半压下时才执行AF操作，并且除非一旦目标被聚焦即释放半压，否则维持处于焦点位置。连续AF模式(以下称作C-AF)在所有时间都连续执行AF操作，无论半压开关1163的状态如何。这些模式的转换通过图1所示设置钮1164的操作来执行。通过图1中的设置钮1164的操作来执行这些模式的切换。
图2的流程结构适于S-AF或C-AF任何一种选择。因此，在步骤S101，当AF模式设置为S-AF或C-AF中的任何一种时，判断选择哪一种AF模式、即山形上升还是全范围扫描法。当针对根据本实施例的AF模式时，除非另有指明，假设以下的AF模式为山形上升焦点模式或全范围扫描焦点模式，既不是S-AF，也不是C-AF。
在继续解释图2的流程之前，先解释通过山形上升和全范围扫描控制法的聚焦模式。所谓的山形上升控制法是朝向每个焦点估算值计算周期中焦点估算值变大的方向移动摄影透镜的同时查找焦点估算值的峰值。被称作全范围扫描控制法的方法是通过在用于聚焦摄影透镜的整个透镜移动范围扫描而获得焦点估算值的峰值。山形上升法和全范围扫描控制法是公知的方法。
图1 3是解释山形上升法和全范围扫描控制法的原理的示图。L3表示将得到的目标的焦点估算值曲线。X3表示山形上升起始时的透镜位置，此时的焦点估算值为y3。例如，一旦聚焦操作开始，透镜就朝着最近距离的一端移动一给定的距离并再计算焦点估算值。在图13中，当透镜移向最近距离的一端时(但在透镜位置P之前)，获得的焦点估算值大于透镜位置x3处的焦点估算值。因此判定聚焦位置P存在于最近距离的区域中。
然后，重复一个周期，即朝向最近距离的一个区域移动透镜给定距离的同时计算每个焦点估算值。即，朝向焦点估算值变大的方向移动透镜给定距离的同时获得每次的焦点估算值。然后，将最近的焦点估算值与前面的焦点估算值比较并判断每次的焦点估算值是否减小。一旦透镜移过焦点位置，焦点估算值即减小。此时，很明显，算出的焦点估算值的最大值为y4。假设透镜位置P为焦点位置并且透镜移到焦点估算值为y4的点。即，通过探测焦点估算值的峰值，透镜移到峰值为焦点位置的位置。
另一方面，在全范围扫描控制法中，摄影透镜连续移过一个从无限远点x1到最近距点x2的给定距离单位的范围。透镜移动的同时，连续获得给定距离单位的焦点估算值。从无限远点x1到最近距点x2的范围是摄影透镜为聚焦而移动的范围。通过估算多个连续获得的焦点估算值，探测最大的焦点估算值y4。因此，探测焦点估算值的峰值，并且因为把峰值位置认做焦点位置，所以透镜移到一个位置。透镜可以从最近距点x2移到无限远点x1。
在山形上升控制法中，当聚焦操作从焦点位置P附近开始时，例如如图13所示，立即探测到焦点位置P并可以在很短的时间内完成聚焦操作。但是，如果通过山形上升控制法扫描从无限远点x1到最近距点x2的整个范围，则与全范围扫描控制法相比，山形上升控制法将花费很长的时间。假如在透镜移过整个距离的情形中全范围扫描控制法在一个很短的时间里完成。图3是解释通过山形上升控制法的聚焦模式的流程图。在图3的步骤S201中，从成像元件103中读出成像信号。在步骤S202中，A/D转换器135把成像信号由数字信号转换成模拟信号。在步骤S203，BPF1124抽取成像信号的高频成分。在步骤S204中，焦点估算单元1125对高频成分的绝对值积分。在步骤S205，CPU112把积分值储存到一个存储器(未示出)中做为焦点估算值。在步骤S206，CPU112判断是否探测到焦点估算值的峰值。探测焦点估算值峰值的一个方法是，当此时获得的焦点估算值小于前一个估算值时，判定前一个焦点估算值就是探测到的峰值。在步骤S206中CPU112探测到焦点估算值峰值的情形中，流程进行到步骤S207。在步骤S207，摄影透镜101移到峰位置并结束此山形上升控制法的过程。
在步骤S206，在CPU112判定还没有探测到焦点估算值峰值时，流程进行到步骤S208。在步骤S208，CPU112促使驱动器113移动摄影透镜101一个给定的距离。山形上升控制法在该方法开始时探测焦点估算值变大的方向，并且摄影透镜101再在每个周期中向该方向移动给定的距离。在步骤S209中，判断摄影透镜101是否到达透镜的一端。即，判断摄影透镜101是否到达无限远点x1或最近距点x2，它们是用于聚焦摄影透镜的移动范围的一端。在步骤S209，当判定摄影透镜101还没有到达透镜的一端时，流程返回到步骤S201并再重复过程。另一方面，在步骤S209，当判定摄影透镜101已经到达透镜的一端时，流程进行到步骤S210。在步骤S210，摄影透镜101移到给定的位置并结束过程。即，这意味着在透镜的一端不能探测到焦点估算值的峰值。例如，是由于较低的对比度。换言之，目标处于低对比度。
图4是解释全范围扫描控制法中聚焦操作的流程图。在步骤S300中，CPU112促使驱动器113将摄影透镜101移到无限远点x1。在步骤S301中，从成像元件103中读出成像信号。在步骤S302中，A/D转换器135把成像信号从模拟信号转换成数字信号。在步骤S303中，BPF1124抽取成像信号的高频成分。在步骤S304中，估算单元1125对成像信号高频成分的绝对值积分。在步骤S305中，CPU112把积分值储存到存储器中做为焦点估算值。
在步骤S306中，CPU112促使驱动器113移动摄影透镜101一给定的距离。在步骤S307中，判断摄影透镜101是否到达最近距点x2，并当判定摄影透镜101还未到达最近距点x2时，流程返回到步骤S301并重复过程。因此，在摄影透镜101从无限远点x1移向最近距点x2一给定距离时，可以获得每次的焦点估算值。即，可以通过扫描聚焦摄影透镜101时使用的整个移动范围来获得每个焦点估算值。
在前述内容中解释了摄影透镜101移到无限远点x1并再移到最近距点x2的例子。但是，透镜移动可以是其它的往返方式。即，摄影透镜可以首先移到最近距点x2，再移到无限远点x1。当选择全范围扫描控制法时，可以向着此时判定摄影透镜101位置的一个较近端移动透镜。
在步骤S307中，当CPU112判定摄影透镜101到达最近距点x2时，流程进行到步骤S308。在步骤S308，停止摄影透镜101的移动。在步骤S309中，判断是否至少有一个焦点估算值大于给定值。当判定至少一个焦点估算值大于给定值时，流程进行到步骤S310。但当没有一个焦点估算值大于给定值时，流程进行到步骤S311。在步骤S311，摄影透镜101移到给定位置。没有一个焦点估算值大于给定值意味着目标为低对比度。在步骤S310，CPU112估算在步骤S305储存到存储器中的多个焦点估算值并探测焦点估算值的峰位置。当有多个峰位置时，选择最近距点的峰位置。在有多个目标的情形中，假设最近距点处的目标一般是一个处于典型拍摄模式的拍摄靶。这就是为什么选择最近距点的峰位置的原因。在步骤S312，摄影透镜101移到一个选择的位置并结束过程。
顺便说一下，可以把山形上升控制法称作反馈控制法，全范围扫描控制法也称作开路控制法。
再回到图2。
在步骤S104中，摄影透镜101停在焦点位置或是给定点处。当从步骤S102或S103开始流程时，停止摄影透镜101在山形上升控制法或步骤S103的全范围扫描控制法中的移动。在步骤S105，获得摄影透镜101停止处的焦点估算值并将其储存到存储器中。在步骤S106，判断是否开启了半压开关1163。当判定未开启半压开关1163时，流程进行到步骤S107。在步骤S107，判断是否需要重启动进行聚焦操作。在设置C-AF的情形中，在所有时间里重复聚焦操作除非关闭半压开关1163。在计时器1127算出的一个时间单位里执行这种重复的聚焦操作。在步骤S107，根据计时器1127进行的计数，判断是否需要重启动进行下一个聚焦操作。当计时器1127判定还没有经过给定时间时，由于不需要重启动，流程进行到步骤S108。在步骤S108，判断相机的电源开关1161是否关闭。在步骤S108，当判定相机电源关闭时，过程结束。但当判定电源还没有关闭时，流程返回到步骤S105并重复过程。在步骤S107，当判定需要重启动进行聚焦操作时，流程进行到步骤S109。在步骤S109，根据条件选择山形上升聚焦模式或全范围扫描聚焦模式，并且以选取的聚焦模式进行聚焦控制。
图5是解释步骤S109的过程的流程图。在步骤S401中，判断前述的聚焦操作是否探测到一个峰值点。即，判断是否探测到焦点估算值的峰值。当没有探测到，则归因于低对比度等。当判断出在步骤S401探测到峰值，则流程进行到步骤S402。在步骤S402，判断摄影透镜101停止处的焦点估算值涨落是否是单调的。摄影透镜101在前面的聚焦操作处停止之后，直到在步骤S207判定需要重启动进行聚焦操作，在步骤S105，以给定的计时和时间顺序获得多个焦点估算值并储存到存储器中。CPU112根据储存在存储器中的多个焦点估算值估算焦点估算值的涨落。
例如，估算焦点估算值的涨落是单调增大还是减小。计算在每个点处获得的焦点估算值的差值(单位时间的变化)，并当差值符号恒定时断定为单调涨落。当差值符号为+或-时，认做非单调涨落。更具体地说，计算多个获得的每个焦点估算值与前一个焦点估算值之差，并当差值符号全一样时，令焦点估算值的涨落为单调涨落。但当符号的变化次数为一或多于给定数，则令焦点估算值的涨落为非单调涨落。
在步骤S402，当焦点估算值的涨落判定为单调时，流程进行到步骤S403并执行山形上升聚焦模式。在步骤S402，当判定焦点估算值的涨落为非单调时，流程进行到步骤S404并执行全范围扫描聚焦模式。山形上升和全范围扫描聚焦模式如图3-4所示。但在步骤S401中，当判定没有探测到峰位置时，流程进行到步骤S404并执行全范围扫描聚焦模式。结束图5中的过程之后，流程返回到步骤S104并重复过程。
因此，当需要重启动进行聚焦操作时，可以在焦点估算值的涨落还不是单调的情况下执行全范围扫描聚焦模式。在焦点估算值的涨落还不是单调的情况下，目标由于移动镜头、合成变化等而变化的可能性很高。在此情况下，选择全范围扫描聚焦模式而不是山形上升聚焦模式能够快速聚焦的可能性很大。
当焦点估算值的涨落为单调时，不清楚是否有目标或到目标的拍摄距离的变化，但到目标的拍摄距离变化的可能性很大。因此，选择山形上升聚焦模式。换一种方式，如果仅有到目标的拍摄距离改变，则山形上升聚焦模式可以实现快速聚焦。因此，当重启动进行聚焦操作时，确保掌握目标的变化并且响应于目标的变化可选择适当的聚焦模式。结果，可以实现快速聚焦(自动聚焦)。
图2是甚至在相机拍摄者选择如前所述的S-AF或C-AF中任意一种的情况下可应用的流程图。因此，无论AF模式为S-AF还是C-AF，当在步骤S401判定没有探测到峰位置时，流程进行到步骤S404并且进行全范围扫描聚焦模式。因此，选择适于低对比度的聚焦模式使得能够快速聚焦。
接下来，解释在步骤S106判断半压开关1163开启的实例。在C-AF模式下如前所述，以给定的时间间隔重复聚焦操作直到半压开关1163开启。当半压开关1163开启时，此时立即执行聚焦操作并锁定焦点(AF锁定)。然后，短期不间断地开启全压开关1162并在此聚焦点拍摄图片。在S-AF模式中，在前一个焦点处锁定摄影透镜101直到开启半压开关。当半压开关1163开启时，立即再在此刻进行聚焦操作并锁定焦点(AF锁定)。在AF锁定之后，当全压开关1162开启时，在此焦点拍摄图片。
在步骤S106，当判定半压开关1163开启时，流程进行到步骤S110。在步骤S110，响应于拍摄条件选择山形上升聚焦或全范围扫描模式，并且按选取的聚焦模式进行聚焦控制。
图6是步骤S110的过程流程图。在步骤S501，判断前面的聚焦操作是否探测到一个峰点。即当不能探测到峰值时，可能是由于低对比度。在步骤S501，当判定探测到峰值时流程进行到步骤S502。
在步骤S502，当半压开关1163开启时，判断焦点估算值V2是否大于或小于给定值K。在步骤S502，当判定焦点估算值V2小于给定值K(V2＜K)时，流程进行到步骤S503并执行全范围扫描聚焦模式。在步骤S502，当判定焦点估算值V2大于给定值K(V2≥K)时，流程进行到步骤S504并执行山形上升聚焦模式。山形上升和全范围扫描聚焦模式如图3和4所示。但在步骤S501，当没有探测到峰点时，流程进行到步骤S503并执行全范围扫描聚焦模式。图6所示的过程结束之后流程进行到图2的步骤S111。
在步骤S111，停止摄影透镜101。停止以山形上升和全范围扫描聚焦模式移动的摄影透镜101。在步骤S112，判断全压开关1162是否开启。当在步骤S112判定开关1162开启时，流程进行到步骤S113并执行摄影处理。在步骤S112，当判定全压快关1162没有开启时，流程进行到步骤S114并判断半压开关1163是否关闭。在步骤S114，当判定半压开关1163没有关闭时，流程返回到步骤S112并重复过程。当在步骤S113结束摄影过程并在步骤S114判定半压开关1163被关闭时，流程回到步骤S105并重复过程。
因此，当半压开关1163打开时的焦点估算值小于给定值时，进行全范围扫描聚焦模式的选择。在焦点估算值小于给定值的情况下，有很大的可能性在目标中发生可以注意得到的变化。因此，全范围扫描聚焦模式的选择很大可能能够快速扫描。相反，当焦点估算值大于给定值时，即使焦点估算值变化，透镜位于焦点附近的可能性也很大。在此情况下，山形上升聚焦模式的选择具有很大的可能性能够快速聚焦。因此，当通过开启半压开关1163重启动进行聚焦操作时，因为可以响应于目标的变化选择适当的聚焦模式，所以可以实现快速聚焦(自动聚焦)。
在山形上升聚焦模式中，当摄影透镜101接近焦点时，可以快速聚焦。但在山形上升聚焦模式中，在目标中没有看得到的变化的情况下，假设除了远距离的原始目标外，在近距处出现另一个目标，并且它们彼此竞争，例如，近距的拍摄目标可能不被聚焦。在此情况下，全范围扫描聚焦模式比山形上升聚焦法费时，但当已经获得覆盖整个移动范围的全部焦点估算值时，全范围扫描聚焦模式有一个优点，那就是全范围扫描能使摄影透镜聚焦到靶目标上，即使长距和短距目标彼此竞争也是如此。
甚至当拍摄者选择前述的S-AF或C-AF中任意一种模式时都可以应用图2的流程。因此，无论设置任何AF模式，S-AF还是C-AF，当在图6的步骤S501判定没有探测到峰点时，流程进行到步骤S504并执行全范围扫描聚焦模式。即，甚至在C-AF模式，如果以低对比度执行前面的聚焦操作，则当开启半压开关1163时选择全范围扫描聚焦模式。
第二实施例与第一实施例的不同之处仅在于图5的内容。因为第二实施例的其它内容与第一实施例的相同，所以在此省去对它们的解释。在下面的解释中，当合适时分别参考第一实施例中使用的相关附图。图7是图2中步骤S109的过程流程图，是一个对应于第一实施例的图5所示实施例的过程。
图7中的步骤S601～S603与图5中的步骤S401～S403相同。只有图5的步骤S404和图7的步骤S604不同，下面对此不同给予解释。
在步骤S602中，当判定焦点估算值的涨落不是单调时，流程进行到步骤S604。并且当在步骤S601没有探测到峰点时，流程进行到步骤S604。在步骤S604，选择从透镜的一端开始的山形上升聚焦模式。
即，虽然在第一实施例的步骤S404选择了全范围扫描聚焦模式，但第二实施例选择从透镜的一端开始的山形上升聚焦模式。当焦点估算值中的涨落不是单调时，有很大可能性由于移动镜头、合成变化等在目标中存在变化。在此情况下，选择从透镜的一端而非目前的透镜位置开始的山形上升聚焦模式很可能实现快速聚焦。另外，当在聚焦操作中探测到焦点位置时，从透镜一端开始的山形上升聚焦模式能够实现比扫描整个全部移动范围的全范围扫描聚焦模式更快的聚焦。
因此，当重启动进行聚焦操作时，因为可以响应于目标的变化选择一种合适的聚焦模式，所以可以实现快速聚焦(自动聚焦)。
第三实施例与第一实施例的不同之处在于图5的内容。因为第三实施例的其它内容与第一实施例的相同，所以在此省去对他们的解释。在下面的解释中，合适时分别参考用在第一实施例中的相关附图。图8是图2中步骤S109的过程流程图，是一个对应于第一实施例的图5实施例的过程。
在步骤S701中，判断前面的聚焦操作是否探测到焦点。换言之，判断前面的聚焦操作是否探测到焦点估算值的峰值。当不能探测到峰值时，是由于低对比度等。在步骤S701，当判定探测到峰值时，流程进行到步骤S702。
在步骤S702，判断重启动进行聚焦操作时的焦点估算值V2是否小于给定值K。在步骤S702，当判定焦点估算值V2小于给定值K(V2＜K)时，流程进行到步骤S704，并且执行全范围扫描聚焦模式。在步骤S702，当判定焦点估算值V2大于给定值K(V2≥K)时，流程进行到步骤S703并执行山形上升聚焦模式。山形上升聚焦模式和全范围扫描聚焦模式如图3和4所示。相反，当在步骤S701没有探测到峰点时，流程进行到步骤S704并执行全范围扫描聚焦模式。
当重启动聚焦操作时的焦点估算值V2小于给定值K时，选择全范围扫描聚焦模式。
在重启动进行聚焦操作时的焦点估算值V2小于给定值K时，很可能目标会发生显著的变化。因此，选择全范围扫描聚焦模式提供很大的可能性能够快速聚焦。当重启动进行聚焦操作时的焦点估算值V2大于给定值K时，即使焦点估算值V2涨落，透镜也很可能与焦点相邻。在此情况下，选择山形上升聚焦提供很大可能性能够快速聚焦。因此，当以C-AF模式重启动进行聚焦操作时，因为可以响应于目标的变化选择合适的聚焦模式，所以可以实现快速聚焦(自动聚焦)。假设给定值K是一个前面焦点处的焦点估算值V1乘以固定系数a的值。即是一个根据结束前面的聚焦操作时的焦点估算值算出的值，或是一个与结束前面的聚焦操作时的焦点估算值有给定比例的值。因此，判断与前面的焦点状态比目标是否有显著的变化。a是一个可通过各种实验和模拟算出的数据。
第四实施例与第一实施例的不同之处在于图5的内容。因为第四实施例的其它内容与第一实施例的相同，所以在此省去对它们的解释。在下面的解释中，合适时分别参考用在第一实施例中的相关附图。图9是图2中步骤S109的过程流程图，是一个对应于第一实施例的图5实施例的过程。
在步骤S801中，判断前面的聚焦操作是否探测到焦点。换言之，判断前面的聚焦操作是否探测到焦点估算值的峰值。当不能探测到峰值时，是由于低对比度等。在步骤S801，当判定探测到峰值时，流程进行到步骤S802。
在步骤S802，计算重启动进行聚焦操作时的焦点估算值V2与前面的焦点处焦点估算值V1之差ΔV、即焦点估算值的涨落量ΔV。判断焦点估算值涨落量ΔV是否小于或大于给定值K。在步骤S802，当判定焦点估算值涨落量ΔV小于给定值K(ΔV＜K)时，流程进行到步骤S804并执行山形上升聚焦模式。在步骤S802，当判定焦点估算值涨落量ΔV大于给定值K(ΔV≥K)时，流程进行到步骤S803并执行全范围扫描聚焦模式。山形上升聚焦模式和全范围扫描聚焦模式如图3和4所示。在步骤S801，当判定没有探测到峰值时，流程进行到步骤S803并执行全范围扫描聚焦模式。因此，在重启动进行聚焦操作时的焦点估算值涨落量ΔV大于给定值K的情况下，选择全范围扫描聚焦模式。在重启动进行聚焦操作时的焦点估算值涨落量ΔV大于给定值K时，很可能目标会发生显著的变化。因此，选择全范围扫描聚焦模式具有很大的可能性能够快速聚焦。另一方面，当重启动进行聚焦操作时的焦点估算值涨落量ΔV小于给定值K时，即使焦点估算值V2涨落，透镜也很可能与焦点相邻。在此情况下，选择山形上升聚焦模式提供很大可能性能够快速聚焦。因此，当以C-AF模式等重启动进行聚焦操作时，因为可以响应于目标的变化选择合适的聚焦模式，所以可以实现快速聚焦(自动聚焦)。
参考结束前面的聚焦操作时的焦点估算值，焦点估算值涨落量ΔV可以描述为重启动时的焦点估算值涨落量。令给定值K是一个由焦点估算值V1乘以固定系数a的值。因此，可以判断与前面的聚焦状态相比，目标是否有显著的变化。a是一个可以通过各种实验及模拟而获得的数据。
第五实施例与第一实施例的不同之处在于图5的内容。因为第五实施例的其它内容与第一实施例的相同，所以在此省去对他们的解释。在下面的解释中，合适时分别参考用在第一实施例中的相关附图。图10是图2中步骤S109的过程流程图，是一个对应于第一实施例的图5实施例的过程。
在步骤S901中，判断前面的聚焦操作是否探测到焦点。换言之，判断是否探测到焦点估算值的峰值。当不能探测到峰值时，是由于低对比度等。在步骤S901，当判定探测到峰值时，流程进行到步骤S902。在步骤S902，判断作为拍摄条件之一的摄影透镜101的焦距是否较大。在步骤S902，当判定焦距大于给定长度时，流程进行到步骤S904并执行山形上升聚焦模式。在步骤S902中，当判定焦距小于给定长度时，流程进行到步骤S903并且执行全范围扫描聚焦模式。山形上升聚焦模式和全范围扫描聚焦模式如图3和4所示。在步骤S901，当判定没有探测到峰值时，流程进行到步骤S903并执行全范围扫描聚焦模式。当摄影透镜101的焦距小于给定值时，场深变深并且背景中的目标易于被聚焦。为了避免这样，选择全范围扫描聚焦模式并将透镜聚焦到最近距目标上。即，当有多个峰值时，最近距的峰值被聚焦。并当焦距小于给定值(短焦距)时，因为摄影透镜101的移动非常小，所以可以在很短的时间内进行聚焦操作，即使采用全范围扫描聚焦模式。甚至在山形上升聚焦模式和全范围扫描聚焦模式之间没有聚焦速度差异的情况下，也已获得全范围扫描聚焦模式情形中的全部焦点估算值。因此，即使无限远处和最近距处的目标分别彼此竞争，也可以实现对最近距目标的精确聚焦。
另外，当焦距小于给定值时，因为场深变大，所以锐聚焦的区域扩展。这意味着焦点估算值大于给定值的区域很宽。在山形上升聚焦模式中，为了将透镜移过焦点的移动量减为最小，当焦点估算值大于给定值时可以使摄影透镜101的移动量变小。因此，利用小于给定值的焦距，山形上升聚焦模式将需要时间来实现聚焦。从前面的观点看，当焦距小于给定长度时使用全范围扫描聚焦法是有效的。
因此，通过掌握摄影透镜101的焦距差，适当推测目标的变化。结果，因为可以响应于目标的变化选择适当的聚焦模式，所以可以获得快速聚焦(自动聚焦)。
第六实施例与第一实施例的不同之处在于图5的内容。因为第六实施例的其它内容与第一实施例的相同，所以在此省去对他们的解释。在下面的解释中，合适时分别参考用在第一实施例中的相关附图。图11是图2中步骤S109的过程流程图，是一个对应于第一实施例的图5实施例的过程。
在步骤S1001中，判断前面的聚焦操作是否探测到峰点。换言之，判断前面的聚焦操作是否探测到焦点估算值的峰值。当不能探测到峰值时，是由于低对比度等。在步骤S1001，当判定探测到峰值时，流程进行到步骤S1002。
在步骤S1002，判断作为拍摄条件之一的摄影模式是#1拍摄模式还是#2拍摄模式。一般地说，有标准拍摄模式、远距拍摄模式、肖像拍摄模式、运动拍摄模式、特写拍摄模式和夜景拍摄模式。#1拍摄模式包括肖像、运动和特写拍摄模式。在肖像模式和运动模式中，因为目标处于运动中，所以需要跟踪运动。在特写模式中，因为从相机到目标的拍摄距离易于改变，所以必须响应于改变并实现快速聚焦操作。即，#1拍摄模式是目标移动或者拍摄距离易于变化的模式。另一方面，#2拍摄模式包括远距拍摄模式和夜景拍摄模式。这些模式中的目标是不移动的。即，#2拍摄模式是拍摄距离难于改变的一种模式。
在步骤S1002，当判定一种模式为#1拍摄模式时，流程进行到步骤S1004并且执行山形上升聚焦模式。在步骤S1002，当判定一种模式为#2拍摄模式时，流程进行到步骤S1003并执行全范围扫描聚焦模式。山形上升聚焦模式和全范围扫描聚焦模式如图3和4所示。在步骤S1001，当判定没有探测到峰点时，流程进行到步骤S1003并执行全范围扫描聚焦模式。因此，通过掌握拍摄模式之间的差异，适当推测目标的变化，并且可以响应于拍摄模式的变化选择适当的聚焦模式。结果，可以响应于目标的移动或拍摄距离的变化获得快速聚焦(自动聚焦)。可以说，#1拍摄模式是目标处于近距离的模式，#2拍摄模式是目标处于远距离的模式。有这样一种趋势，在目标处于近距离的模式中，目标易于变得脱离焦点，在目标处于远距离的拍摄模式中，目标难于脱离焦点。
第七实施例与第一实施例的不同之处在于图6的半压开关开启时AF模式选择的内容。因为第七实施例的其它内容与第一实施例的相同，所以在此省去对他们的解释。在下面的解释中，合适时分别参考用在第一实施例中的相关附图。图12是图2中步骤S110的过程流程图，是一个对应于第一实施例的图6实施例的过程。
在步骤S1101中，判断前面的聚焦操作是否探测到焦点。换言之，判断前面的聚焦操作是否探测到焦点估算值的峰值。当不能探测到峰值时，是由于低对比度等。在步骤S1101，当判定探测到峰值时，流程进行到步骤S1102。
在步骤S1102，判断开启半压开关1163时的焦点估算值V2和前面的聚焦操作时的焦点估算值V1之差的绝对值是大于还是小于给定值K。前面聚焦操作中的焦点估算值V1已被储存到存储器中。在步骤S1102，当判定差值绝对值小于给定值K(|V1-V2|≤K)时，流程进行到步骤S1104并执行山形上升聚焦模式。在步骤S1102，当判定差值绝对值大于给定值K(|V1-V2|≥K)时，流程进行到步骤S1103并执行全范围扫描聚焦模式。山形上升聚焦模式和全范围扫描聚焦模式如图3和4所示。另一方面，当在步骤S1101没有探测到峰值时，流程进行到步骤S1103并执行全范围扫描聚焦模式。
因此，当差值绝对值大于给定值K时，选择全范围扫描聚焦模式。在差值绝对值大于给定值K的情况下，有很大可能性目标显著地改变。因此，使用全范围扫描聚焦模式提供很大可能性实现快速聚焦。相反，当差值绝对值不大于或小于给定值K时，即使焦点估算值V2涨落，也有很大可能性透镜接近焦点。在此情况下，使用山形上升聚焦模式提供很大可能性实现快速聚焦。因此，在开启半压开关1163时的聚焦操作中，因为可以响应于目标的变化选择合适的聚焦模式，所以可以获得快速聚焦(自动聚焦)。
焦点估算值的差值绝对值可以说是焦点估算值的变化量。假设给定值K是焦点估算值V1乘以固定系数γ的值。利用这个公式，可以判断目标与前面的聚焦状态相比是否显著地变化。γ是可通过各种实验和模拟而得到的数据。
在前面的实施例中，以使用数字静态相机为例，但不必将实例限定在数字静态相机上。本发明可以应用到所有的通过对比法，利用成像元件如CCD等进行聚焦操作的相机。
在判断涨落的状态时，解释了实施例使用差值符号的实例，但本发明不必局限于此例。可以通过其它的方式判断涨落状态。即可以利用任何能够探测焦点估算值涨落是否为单调的方式。
关于重启动进行聚焦操作，解释了前述实施例以C-AF模式按给定的时间间隔重启动进行聚焦操作的实例，但本发明不限于该实施例。聚焦操作可以响应于焦点估算值的水平是高于还是低于特定水平重启动。即，作为以C-AF模式重复聚焦操作的重启动条件，可以接受任何条件，并且本发明不限于以C-AF模式重启动。本发明可以应用到每种情形，即相机中一旦透镜移动停止，就需要重启动进行聚焦操作。在前面的实施例中解释了这样一个实例，通过带通滤波器抽取高频成分，并且通过对抽取的高频成分绝对值积分而获得焦点估算值，但本发明不限于此例。高通滤波器可以抽取高频成分。另外，也可以用其它的方法计算焦点估算值。即，可以使用任何能够根据成像元件捕获的成像信号算出的焦点估算值估算焦点状态的方法。
在前述中，解释了各种实施例和改型，但本发明不限于此。在本发明范围和实质内的任何其它实施例、改型、等价分布等都包括在本发明之内。
权利要求
1.一种相机，包括一个成像元件，通过一个摄影透镜捕获目标的图像；一个估算值计算器，根据成像元件输出的成像信号计算焦点估算值；一个选择器，从多种聚焦模式中选择一种聚焦模式；一个聚焦装置，根据焦点估算值和选取的聚焦模式执行摄影透镜的聚焦操作；和一个重启动装置，在聚焦装置执行的聚焦操作完成之后重启动进行聚焦操作；估算值存储装置，在聚焦装置执行的聚焦操作完成之后，获得并储存由估算值计算器连续算出的多个焦点估算值；和一个涨落估算器，根据储存在估算值存储装置中的多个焦点估算值估算焦点估算值中的涨落，其中当重启动装置重启动进行聚焦操作时，选择器根据涨落估算器算出的焦点估算值的涨落估算结果从多种聚焦模式中选择一种聚焦模式。
2.如权利要求1所述的相机，其中多种聚焦模式中有一种利用所谓的山形上升控制法的山形上升焦点模式，在焦点估算值的每个计算周期中焦点估算值变大的方向上移动摄影透镜的同时，寻找焦点估算值的峰值，和一种利用所谓的全范围扫描控制法的全范围扫描焦点模式，通过对摄影透镜在聚焦时的整个移动范围扫描而寻找焦点估算值的峰值。
3.如权利要求2所述的相机，其中当涨落估算器判定焦点估算值的涨落为单调变化时，选择器选择山形上升焦点模式。
4.如权利要求3所述的相机，其中焦点估算值为单调涨落意味着焦点估算值在给定的时间周期内单调增大或减小。
5.如权利要求2所述的相机，其中当涨落估算器判定焦点估算值的涨落不为单调变化时，选择器选择全范围扫描控制模式。
6.如权利要求2所述的相机，其中当涨落估算器判定焦点估算值的涨落不为单调变化时，选择器将摄影透镜移到移动范围的一端并选择山形上升焦点模式。
7.如权利要求6所述的相机，其中移动范围的端部是处于最近距的一端。
8.一种相机，包括一个成像元件，通过一个摄影透镜捕获目标的图像；一个估算值计算器，根据成像元件输出的成像信号计算焦点估算值；一个选择器，从多种聚焦模式中选择一种聚焦模式；一个聚焦装置，根据焦点估算值和选取的聚焦模式执行摄影透镜的聚焦操作；和一个重启动装置，在聚焦装置执行的聚焦操作完成之后重启动进行聚焦操作，其中多种聚焦模式具有一种利用所谓的山形上升控制法的山形上升焦点模式，在焦点估算值的每个计算周期中焦点估算值变大的方向上移动摄影透镜的同时，寻找焦点估算值的峰值，和一种利用所谓的全范围扫描控制法的全范围扫描焦点模式，通过对摄影透镜在聚焦时的整个移动范围扫描而寻找焦点估算值的峰值，并且当重启动装置重启动进行聚焦操作时，在选择器判定重启动时的焦点估算值小于给定值时选择器选择全范围扫描焦点模式。
9.如权利要求8所述的相机，其中给定值是一个根据聚焦操作结束时的焦点估算值算出的值。
10.一种相机，包括一个成像元件，通过一个摄影透镜捕获目标的图像；一个估算值计算器，根据成像元件输出的成像信号计算焦点估算值；一个选择器，从多种聚焦模式中选择一种聚焦模式；一个聚焦装置，根据焦点估算值和选取的聚焦模式执行摄影透镜的聚焦操作；和一个重启动装置，在聚焦装置执行的聚焦操作完成之后重启动进行聚焦操作，其中当重启动装置重启动进行聚焦操作时，选择器根据拍摄条件选择一种聚焦模式。
11.如权利要求10所述的相机，其中拍摄条件是一个基于拍摄透镜的焦距的条件。
12.如权利要求11所述的相机，其中多种聚焦模式具有一种利用所谓的山形上升控制法的山形上升焦点模式，在焦点估算值的每个计算周期中焦点估算值变大的方向上移动摄影透镜的同时，寻找焦点估算值的峰值；和一种利用所谓的全范围扫描焦点控制法的全范围扫描焦点模式，通过对摄影透镜在聚焦时的整个移动范围扫描而寻找焦点估算值的峰值，其中当选择器判定焦距小于给定长度时，选择器选择全范围扫描焦点模式。
13.如权利要求10所述的相机，其中拍摄条件是一个基于按照拍摄情形预定多种拍摄条件的多种拍摄模式的条件。
14.如权利要求13所述的相机，其中多种聚焦模式具有一种利用所谓的山形上升控制法的山形上升焦点模式，在焦点估算值的每个计算周期中焦点估算值变大的方向上移动摄影透镜的同时，寻找焦点估算值的峰值，和一种利用所谓的全范围扫描焦点控制法的全范围扫描焦点模式，通过对摄影透镜在聚焦时的整个移动范围扫描而寻找焦点估算值的峰值。
15.如权利要求14所述的相机，其中当拍摄模式为肖像、特写或运动拍摄模式中的任意一种时，选择器选择山形上升焦点模式。
16.如权利要求14所述的相机，其中当拍摄模式为远距离或夜景拍摄模式中的一种时，选择器选择全范围扫描焦点模式。
17.一种相机，包括一个成像元件，通过一个摄影透镜捕获目标的图像；一个估算值计算器，根据成像元件输出的成像信号计算焦点估算值；一个选择器，从多种聚焦模式中选择一种聚焦模式；一个聚焦装置，根据焦点估算值和选取的聚焦模式执行摄影透镜的聚焦操作；和一个重启动装置，在聚焦装置执行的聚焦操作完成之后重启动进行聚焦操作，其中多种聚焦模式包括一种利用所谓的全范围扫描控制法的全范围扫描焦点模式，通过对摄影透镜在聚焦时的整个范围扫描而寻找焦点估算值的峰值，并且在重启动装置重启动执行聚焦操作时，当重启动时的焦点估算值相对于聚焦操作结束时的焦点估算值的涨落量大于给定值时，选择器选择全范围扫描焦点模式。
18.如权利要求17所述的相机，其中给定值是一个根据聚焦操作结束时的焦点估算值获得的值。
19.如权利要求17所述的相机，其中多种聚焦模式包括一种利用所谓的山形上升控制法的山形上升焦点模式，在焦点估算值的每个计算周期中焦点估算值变大的方向上移动摄影透镜的同时，寻找焦点估算值的峰值。
20.一种相机，包括一个成像元件，通过一个摄影透镜捕获目标的图像；一个估算值计算器，根据成像元件输出的成像信号计算焦点估算值；一个选择器，从包括一种利用所谓的全范围扫描控制法的聚焦模式的多种聚焦模式中选择一种聚焦模式，通过对摄影透镜在聚焦时的整个移动范围扫描而寻找焦点估算值的峰值；一个聚焦装置，根据焦点估算值和选取的聚焦模式执行摄影透镜的聚焦操作；和一个AF选择器，选择一种所谓的连续AF模式，通过聚焦装置连续重复聚焦操作；和一个重启动装置，在聚焦装置执行的聚焦操作完成之后重启动进行聚焦操作，其中当聚焦装置不能够以AF选择器选取的连续AF模式进行聚焦操作时，当由重启动装置重启动进行聚焦操作时，选择器选取利用全范围扫描控制法的聚焦模式。
21.一种相机，包括一个成像元件，通过一个摄影透镜捕获目标的图像；一个估算值计算器，根据成像元件输出的成像信号计算焦点估算值；一个聚焦指示开关，当开关开启时指示聚焦操作；一个选择器，当聚焦指示开关开启时根据焦点估算值从第一聚焦模式或第二聚焦模式中选择至少一种聚焦模式；和一个聚焦装置，根据焦点估算值和聚焦指示开关开启时选取的一种聚焦模式执行摄影透镜的聚焦操作。
22.如权利要求21所述的相机，其中第一聚焦模式是所谓的山形上升控制法，在焦点估算值的每个计算周期中焦点估算值变大的方向上移动摄影透镜的同时，寻找焦点估算值的峰值，第二聚焦模式是一种所谓的全范围扫描焦点控制法，通过对摄影透镜在聚焦时的整个移动范围扫描而寻找焦点估算值的峰值。
23.如权利要求22所述的相机，其中当聚焦指示开关开启时的焦点估算值大于给定值时，选择器选择山形上升控制法。
24.如权利要求22所述的相机，其中当聚焦指示开关开启时的焦点估算值小于给定值时，选择器选择全范围扫描焦点控制法。
25.一种相机，包括一个成像元件，通过一个摄影透镜捕获目标的图像；一个估算值计算器，根据成像元件输出的成像信号计算焦点估算值；一个选择器，从第一聚焦模式或第二聚焦模式中选择至少一种聚焦模式；一个聚焦装置，根据焦点估算值和选取的一种聚焦模式执行摄影透镜的聚焦操作；一种估算值存储器，在聚焦操作结束时储存焦点估算值；一个再聚焦指示开关，当开关开启时再指示聚焦装置进行聚焦操作；和估算值比较装置，获得再聚焦指示开关开启时的焦点估算值相对于估算值存储器储存的焦点估算值的涨落量，其中当再聚焦指示开关开启时，选择器根据估算值比较装置获得的涨落量选择一种聚焦模式。
26.如权利要求25所述的相机，其中第一聚焦模式是所谓的山形上升控制法，在焦点估算值的每个计算周期中焦点估算值变大的方向上移动摄影透镜的同时，寻找焦点估算值的峰值，第二聚焦模式是一种所谓的全范围扫描焦点控制法，通过对摄影透镜在聚焦时的整个移动范围扫描而寻找焦点估算值的峰值。
27.如权利要求26所述的相机，其中当涨落量小于给定值时，选择器选择山形上升控制法。
28.如权利要求27所述的相机，其中给定值是一个根据储存到估算值存储器中的焦点估算值获得的值。
29.如权利要求26所述的相机，其中当涨落量大于给定值时，选择器选择全范围扫描焦点控制法。
30.一种相机，包括一个成像元件，通过一个摄影透镜捕获目标的图像；一个估算值计算器，根据成像元件输出的成像信号计算焦点估算值；一个选择器，从包括一种利用所谓的全范围扫描焦点控制法的聚焦模式的多种聚焦模式中选择一种聚焦模式，通过对摄影透镜在聚焦时的整个移动范围扫描而寻找焦点估算值的峰值；一个聚焦装置，根据焦点估算值和选取的聚焦模式执行摄影透镜的聚焦操作；和一个AF选择器，选择一种所谓的连续AF模式，通过聚焦装置连续重复聚焦操作；和一个聚焦指示开关，当开关开启时指示聚焦装置执行聚焦操作，其中当聚焦装置不能以AF选择器选取的连续AF模式进行聚焦操作时，选择器选取聚焦指示开关开启时利用全范围扫描控制法的聚焦操作。
31.如权利要求30所述的相机，其中多种聚焦模式包括一种利用所谓的山形上升控制法的聚焦模式，在焦点估算值的每个计算周期中焦点估算值变大的方向上移动摄影透镜的同时，寻找焦点估算值的峰值。
全文摘要
一种相机，包括一个成像元件，通过一个摄影透镜捕获目标的图像；一个估算值计算器，根据成像元件输出的成像信号计算焦点估算值；一个选择器，从多种聚焦模式中选择一种聚焦模式；一个聚焦装置，根据焦点估算值和选取的聚焦模式执行摄影透镜的聚焦操作；和一个重启动装置，在聚焦装置执行的聚焦操作完成之后重启动进行聚焦操作；估算值存储装置，在聚焦装置执行的聚焦操作完成之后，获得并储存由估算值计算器连续算出的多个焦点估算值；和一个涨落估算器，根据储存在估算值存储装置中的多个焦点估算值估算焦点估算值中的涨落，其中当重启动装置重启动进行聚焦操作时，选择器根据涨落估算器算出的焦点估算值的涨落估算结果从多种聚焦模式中选择一种聚焦模式。
文档编号H04N5/232GK1453626SQ03122200
公开日2003年11月5日 申请日期2003年4月25日 优先权日2002年4月26日
发明者渡边利巳, 前田敏彰, 日比野秀臣, 太田雅 申请人:株式会社尼康, 株式会社尼康技术工房