焦点调节装置以及焦点调节方法
【专利摘要】本发明提供焦点调节装置以及焦点调节方法，即便在检测出周期性被摄体的情况下，也能通过最小限的镜头驱动检测出真正的对焦点，实现高速的AF系统。焦点调节装置经由摄影镜头接收瞳分割后的被摄体像进行光电转换而生成像数据，根据该像数据进行焦点调节动作，具有：相位差检测部，根据像数据检测相关度高的极值；周期性被摄体判定部，在由相位差检测部检测出多个相关度高的极值的情况下判定为周期性被摄体；控制部，在判定为周期性被摄体的情况下，判定在相关度高的极值中的与最靠近当前对焦镜头位置的位置对应的极值所表示的对焦镜头位置、与当前对焦镜头位置之间的差是否在规定范围外(S23)，在判定为在规定范围外时，根据与最靠近当前对焦镜头位置的位置对应的极值进行焦点调节动作(S29)。
【专利说明】焦点调节装置以及焦点调节方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及焦点调节装置以及焦点调节方法，详细地说，涉及具有包含对焦镜头的摄影镜头，经由该摄影镜头接收瞳分割后的被摄体像并生成像数据，根据该像数据进行焦点调节的焦点调节装置以及焦点调节方法。
【背景技术】
[0002]已知有相位差AF方式的焦点调节装置，该相位差AF方式的焦点调节装置经由摄影镜头接收瞳分割后的被摄体像并生成像数据，使用该像数据进行相关运算，求出相位差，并驱动到对焦位置。在该相位差AF方式中，在被摄体像具有周期性图案的情况下，导致计算出多个对焦候选点，因此，很难取得真正的对焦目标位置。
[0003]因此，在日本公开专利2011-150179号公报(以下，称作专利文献I)中，取得当前位置以及其附近的对比度评价值，根据两者的对比度评价值的关系判定对焦方向，此外，取得镜头的当前位置的对比度评价值、以及从当前位置散焦驱动规定量后的附近位置的对比度评价值，并根据这两个对比度评价值判定对焦方向。
[0004]在当前的镜头位置处于远离对焦点附近的位置的情况下，当前镜头位置的附近的对比度评价值几乎不发生变化，有可能导致错误地进行对焦方向判定。此外，在通过对镜头散焦驱动规定量来进行对焦方向判定的情况下，会变成用于方向判定的镜头驱动，到发现真正的对焦点为止的时间会增加。
【发明内容】
[0005]本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种即便在检测出周期性被摄体的情况下，也能够通过最小限的镜头驱动检测出真正的对焦点，能够实现高速的AF系统的焦点调节装置以及焦点调节方法。
[0006]本发明的焦点调节装置具有包含对焦镜头的摄影镜头，经由该摄影镜头接收进行瞳分割后的被摄体像并进行光电转换而生成像数据，根据该像数据进行焦点调节动作，上述焦点调节装置具有:
[0007]相位差检测部，其根据上述像数据检测相关度高的极值；周期性被摄体判定部，其在由上述相位差检测部检测出多个相关度高的极值的情况下判定为是周期性被摄体；以及控制部，在判定为是周期性被摄体的情况下，该控制部判定相关度高的极值中的与最靠近当前对焦镜头位置的位置对应的极值所表示的对焦镜头位置、与当前对焦镜头位置之间的差是否在规定范围外，在判定为在规定范围外的情况下，根据与最靠近上述当前对焦镜头位置的位置对应的极值，进行焦点调节动作。
[0008]本发明的焦点调节方法是焦点调节装置中的焦点调节方法，上述焦点调节装置具有包含对焦镜头的摄影镜头，经由该摄影镜头接收进行瞳分割后的被摄体像并进行光电转换而生成像数据，根据该像数据进行焦点调节动作，在上述焦点调节方法中:根据上述像数据检测相关度高的极值，在检测出多个相关度高的极值的情况下判定为是周期性被摄体，在判定为是周期性被摄体的情况下，判定相关度高的极值中的与最靠近当前对焦镜头位置的位置对应的极值所表示的对焦镜头位置、与当前对焦镜头位置之间的差是否在规定范围夕卜，在判定为在规定范围外的情况下，根据与最靠近上述当前对焦镜头位置的位置对应的极值进行焦点调节动作。
[0009]根据本发明，能够提供一种即便在检测出周期性被摄体的情况下，也能够通过最小限的镜头驱动检测出真正的对焦点，并能够实现高速的AF系统的焦点调节装置以及焦点调节方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是示出本发明的一个实施方式的相机的主要电气结构的框图。
[0011]图2是示出本发明的一个实施方式的相机的AF运算部的详细情况的框图。
[0012]图3是示出本发明的一个实施方式的相机的摄像元件的由相位差AF检测用像素与摄像用像素构成的像素的配置的图。
[0013]图4是本发明的一个实施方式的相机的摄像元件的一个测距区域的放大图。
[0014]图5是说明本发明的一个实施方式的相机中的测距方法的图。
[0015]图6是说明本发明的一个实施方式的相机中的测距方法的图。
[0016]图7是示出在本发明的一个实施方式的相机中，相关运算结果的图形。
[0017]图8A以及图8B是示出在本发明的一个实施方式的相机中，对周期性被摄体进行测距时的相关运算方法以及相关运算结果的图。
[0018]图9A以及图9B是示出在本发明的一个实施方式的相机中，对比度评价值的一例的图形、以及示出镜头扫描的移动的图。
[0019]图1OA以及图1OB是说明在本发明的一个实施方式的相机中，镜头扫描实施后的极小值的确定的图，图1OA示出镜头扫描未实施到极近端点的情况，图1OB示出镜头扫描实施到极近端点的情况。
[0020]图1lA以及图1lB是说明在本发明的一个实施方式的相机中，在周期性被摄体的情况下，判定镜头扫描后的极小值的被摄体是否是同一被摄体的图，图1lA是判定为不是同一被摄体的情况，图1lB是判定为是同一被摄体的情况。
[0021]图12是示出在本发明的一个实施方式的相机中，从前一帧到当前帧的对比度评价值增大了的情况下的镜头驱动的一例的图。
[0022]图13是示出在本发明的一个实施方式的相机中，从前一帧到当前帧的对比度评价值减小了的情况下的镜头驱动的一例的图。
[0023]图14是示出在本发明的一个实施方式的相机中，即便进行多次镜头驱动，对比度评价值也不发生变化的情况下的镜头驱动的一例的图。
[0024]图15是示出在本发明的一个实施方式的相机中，即便进行多次镜头驱动，对比度评价值也不发生变化的情况下的镜头驱动的一例的图。
[0025]图16A以及16B是示出本发明的一个实施方式的相机的周期性被摄体对策的动作的流程图。
[0026]图17是示出本发明的一个实施方式的相机的周期性被摄体对策的动作的流程图。
[0027]图18是示出本发明的一个实施方式的相机的周期性被摄体对策的动作的流程图。
【具体实施方式】
[0028]以下，依照附图使用应用了本发明的数字相机(以下，简单记作相机)对优选实施方式进行说明。图1是示出本发明的一个实施方式的相机的主要电气结构的框图。本实施方式的相机由更换镜头镜筒10和相机主体20构成。在本实施方式中，分体构成了更换镜头镜筒10和相机主体20，但当然也可以如一般的袖珍相机那样一体构成。
[0029]在更换镜头镜筒10内配置有摄影镜头11。摄影镜头11由用于形成被摄体S的光学像的多个光学镜头构成，包含对焦镜头。此外，在更换镜头镜筒10内设置有致动器12和镜头控制部13。镜头控制部13从相机主体20内的AF运算部23接收散焦量(包含散焦方向。以下相同)，并根据这些信息进行致动器12的控制。致动器12使摄影镜头11内的对焦镜头在光轴方向上移动来进行对焦。另外，通过镜头位置检测部(未图示)检测对焦镜头位置，并经由通信部(未图示)发送到相机主体20。
[0030]在相机主体20内设置有摄像元件21、图像处理部22、AF运算部23、记录部24。摄像元件21处于摄影镜头11的光轴上、且配置于被摄体像的成像位置附近。摄像元件21具备多个像素，该多个像素具有将被摄体像(光学像)转换为电信号的光电转换部。多个像素包含:构成为限制入射到像素的光束的入射方向的相位差AF检测用像素(也称作“焦点检测用像素”);以及构成为相比相位差AF检测用像素，入射到像素的光束不受限制的摄像用像素，并且多个像素二维地排列。之后将使用图3以及图4叙述摄像元件21的相位差AF检测用像素和摄像用像素的配置。
[0031]摄像元件21将从相位差AF检测用像素和摄像用像素输出的像素值输出到图像处理部22和AF运算部23。图像处理部22输入像素值内的、来自摄像用像素的像素值，进行用于实时取景显示用图像和记录用图像的图像处理。此外，图像处理部22将处理为记录用的图像数据输出到记录部24。记录部24具有可电改写的非易失性存储器，输入记录用的图像数据并进行记录。此外，图像处理部22使用像素值检测被摄体的面部，输出该面部的中心坐标位置，此外检测面部之中的眼睛等器官，输出该器官的特定坐标位置。此外，图像处理部22使用像素值进行被摄体跟踪。
[0032]AF运算部23输入像素值内的、来自相位差AF检测用像素的像素值，根据相位差AF进行AF运算。在AF运算时，根据从图像处理部22取得的中心坐标位置、特定坐标位置，设定与相位差AF检测用像素的位置对应的测距区域，对该设定的测距区域，运算散焦量和对比度评价值。根据该运算出的散焦量和对比度评价值，使摄影镜头11内的对焦镜头驱动到对焦位置。此外，在被摄体为周期性的情况下，AF运算部23进行用于运算散焦量的相关值的极值的选择以便能够驱动到真正的对焦位置。
[0033]接着，使用图2对AF运算部23的详细情况进行说明。像素值21a是从摄像元件21输出的像素值，被临时存储到SDRAM(未图示)等。
[0034]此外，在图像处理部22内设置有面部检测部22a。该面部检测部22a根据来自摄像元件21的摄像用像素的像素值，判定在被摄体像中是否存在面部，在包含有面部的情况下，检测其位置(中心坐标位置)和大小等。并且，进行右眼、左眼、鼻子等器官的检测，也检测该器官的特定坐标位置。通过面部检测部22a检测出的中心坐标和特定坐标位置输出到AF运算部23内的AF测距点设定部33。
[0035]此外，在图像处理部22内设置有跟踪部22b。该跟踪部22b根据来自摄像元件21的摄像用像素的像素值，进行被摄体的跟踪。例如，每次针对由面部检测部22a检测出的面部的位置、和由摄影者指定出的被摄体(跟踪对象)的位置从摄像元件21输出像素值时，对像素值进行比较，从而，检测同一被摄体(跟踪对象)移动到哪儿了，并由此进行跟踪。由跟踪部22b检测出的跟踪对象的中心坐标和特定坐标位置输出到AF运算部23内的AF测距点设定部33。
[0036]AF测距点设定部33根据通过面部检测部22a或者跟踪部22b检测出的中心坐标位置和特定坐标位置，设定与其对应的测距点。摄像元件21被分成多个测距区域，从该多个测距区域之中，设定位于中心坐标位置和特定坐标位置的附近的测距点，将设定的各测距点的中心坐标输出到测距区域设定部35以及对比度评价值运算部36。
[0037]相位差像素生成部34输入像素值21a内的、相位差AF检测用像素的图像数据，生成相位差AF检测用的像素列，并输出到散焦量运算部/可靠性评价部37以及周期性被摄体对策部38 (也称作测距点决定部)。
[0038]散焦量运算部/可靠性评价部37输入相位差AF检测用的像素列的图像数据，通过相位差AF法运算散焦量，将各测距区域的散焦量输出到周期性被摄体对策部38。散焦量运算部/可靠性评价部37作为相位差检测部发挥功能，其根据像数据检测相关度高的极值。之后将使用图5至图7叙述基于相位差AF的散焦量的运算以及可靠性的判定。
[0039]测距区域设定部35输入来自AF测距点设定部33的各测距区域的中心坐标，设定测距区域，并输出到周期性被摄体对策部38。在本实施方式中设置有多个测距区域，各测距区域的位置被预先固定。根据来自AF测距点设定部33的中心区域和主被摄体(例如，面部)的尺寸等信息，设定最适当的测距区域。但是，根据中心区域和主被摄体的尺寸等，有时主被摄体会跨越多个测距区域，在该情况下设定多个测距区域。
[0040]对比度评价值运算部36从像素值21a输入来自摄像用像素的像素值，此外，从AF测距点设定部33输入各测距区域的中心坐标。使用这些信息，进行对比度评价值的运算，向周期性被摄体对策部38输出各测距区域的对比度评价值。该对比度评价值使用来自摄像用像素的像素值进行运算，因此，虽然花费运算时间，但是能够求出精度更高的对比度值。对比度评价值运算部36作为对比度评价值检测部发挥功能，其根据像数据检测对比度评价值。
[0041]如上所述，周期性被摄体对策部38输入测距区域、各测距区域的对比度评价值、各测距区域的散焦量、左右开口 AF像素列，在所设定的测距区域中，计算出散焦量以使得即便是周期性的被摄体也能够得到合适的对焦点。周期性被摄体对策部38作为周期性被摄体判定部发挥功能，其在由相位差检测部检测出多个相关度高的极值的情况下，判定为周期性被摄体。之后将使用图8至图18叙述本实施方式中的周期性被摄体对策。
[0042]接着，使用图3以及图4说明摄像元件21以及测距区域。在图3所示的例子中，摄像元件21在列方向被分割为X1-X7、在行方向被分割为Y1-Y7，这些49个区域的每一个为测距区域。标号21b表示的区域通过(X1、Y1)表示。设各区域的各测距区域的中心点21c为测距区域的中心坐标。
[0043]图4示出I个测距区域的像素的配置例。如图4所示，图3所示的各测距区域的内部由相位差AF检测用像素和摄像用像素构成。
[0044]在图4所示的测距区域之中，左开口相位差AF检测用像素21d、摄像用像素21e、右开口相位差AF用像素21f交替排列。即，在最左侧的列中，L11、L21、L31、L41是左开口相位差AF用像素21d，Rll、R21、R31、R41是右开口相位差AF用像素21f，摄像用像素21e排列于两者之间。并且，从最左侧起第2列仅是摄像用像素21e。之后，交替重复地配置包含相位差AF检测用像素的列与仅由摄像用像素构成的列。
[0045]另外，在本实施方式中，是每隔I列为包含相位差AF检测用像素的列与仅由摄像用像素构成的列，但是，当然也可以在包含相位差AF检测用像素的列与包含相位差AF检测用像素的列之间配置2列以上的仅由摄像用像素构成的列。
[0046]相位差像素生成部34 (参考图2)按照每个各像素列计算来自左开口 AF检测用像素的像素值的平均值或者来自右开口 AF检测用像素的像素值的平均值，每个像素列的平均值成为AF像素列。在本实施方式中，各像素列为4个像素，因此,在按照每个各像素列相加后，除以4。即，通过以下的运算生成。
[0047]左开口 AF检测用像素列:
[0048]LI = (L11+L21+L31+L4D/4
[0049]L2 = (L12+L22+L32+L42)/4
[0050]L3 = (L13+L23+L33+L43)/4
[0051]......
[0052]Ln = (LI (n) +L2 (n) +L3 (η) +L4 (η)) /4
[0053]右开口 AF检测用像素列:
[0054]Rl = (Rll+R21+R31+R41)/4
[0055]R2 = (R12+R22+R32+R42)/4
[0056]R3 = (R13+R23+R33+R43)/4
[0057]......
[0058]Rn = (R1 (n) +R2 (n) +R3 (n) +R4 (n)) /4
[0059]此外，在图4所示的例子中，左上坐标是(XI，Yl)，右下坐标是(Xr，Yr)，测距区域中心坐标21c是(Xk，Yk)。测距区域的中心坐标(Xc[k]，Yc[k])是从面部中心坐标/特定坐标(XC0，YC0)起分别按照每个测距区域附加了任意的长度(a[k]，b[k])的位置(在本实施方式中，k = I?7)，因此，变为
[0060]Xe [k] = Xco+a[k]、Yc [k] =Yco+b[k]。
[0061]另外,k是测距区域的编号,k = 0、1、2、......、Area_num_l (Area_num:测距区域数量)O
[0062]散焦量运算部/可靠性评价部37对测距区域的中心(Xc[k]，Yc[k])加减(c[k]，d[k]) (c[k]、d[k]是按照每个区域预先确定的数值、相关运算的X、y方向范围)，定义左上坐标(XI [k], Yl [k]) = (Xe [k] -c [k], Yc [k] _d [k])、右下坐标(Xr [k]，Yr [k])=(Xe [k] +c [k]，Yc [k] +d [k])，在该范围内，进行采用图5至图7说明的、求取基于相位差AF
散焦量的运算。
[0063]图6是示出相位差AF的测距原理的图。当在摄影镜头11的光束中设置右开口 R和左开口 L，比较在摄像元件21上相当于基于仅右开口 R的光束的像素输出的像OR、以及相当于基于仅左开口 L的光束的像素输出的像OL时，在焦点未对准的情况下，两个像0R、0L错开偏移量ZR。此外，在隔开散焦量d的对焦位置上，两个像IN相一致。因此，也可求出偏移量ZR，根据偏移量ZR求出散焦量d，并根据散焦量d使摄影镜头11移动到对焦位置。另夕卜，图6中的标号G表示左右开口的重心间的距离，F表示从摄像面到光瞳的距离。
[0064]图5的(a) (b)示出与左开口相位差AF检测用像素列LI?L (η)的排列位置对应的像素值(像素边缘成分)(相当于图6的像0L)。此外，图5的(c) (d)示出与右开口相位差AF检测用像素列Rl?R(n)的排列位置对应的像素值(像素边缘成分)(相当于图6的像0R)。然后，求出投影到左右开口的像素列的被摄体像之间的相关。被摄体像的形状最相似的相位差AF检测用像素位置的差成为偏移量(视差)ZR。
[0065]偏移量例如是使与左开口的像素列对应的窗口 WL固定，使与右开口的像素列对应的窗口 WR逐个像素地错开，当对与右开口的像素列对应的窗口 WR结束移动后，接下来，使与右开口的像素列对应的窗口 WR固定，使与左开口的像素列对应的窗口 WL逐个像素地错开。根据此时的窗口 WL内的左开口相位差AF检测用像素值与窗口 WR内的右开口相位差AF检测用像素值的差值的累积值求出评价值Fm。该评价值Fm成为最小值时的错开量为偏移量ZR。
[0066]图7是示出评价值Fm为最小值的附近的相位差AF检测用像素的位置与Fm的图形。在该图形中，在相位差AF检测用像素的位置为min处，评价值Fm成为了最小。此处，由于评价值Fm是离散的数据，因此，使用最小值附近的多个评价值Fm进行插值处理，求出真正的最小值后计算偏移量ZR。
[0067]在求出偏移量ZR后，能够根据偏移量ZR，通过下述式⑴计算散焦量d。即，根据图6所示的关系，
[0068]G:ZR = F+d:d
[0069](F+d) X ZR-dG = 0
[0070]d = FX ZR/ (G-ZR)......(I)
[0071]其中，d:散焦量
[0072]F:从摄像元件到光瞳的距离
[0073]ZR:偏移量
[0074]G:左右开口的重心间的距离
[0075]散焦量运算部/可靠性评价部37使用评价值Fm的相关值斜率Fs作为相位差AF的可靠值。即，在图7所示的例子中，计算通过评价值Fm的最小值(FMIN)、和在该最小值的前后的2个Fm中的较大一个评价值FM的直线的斜率Fs [k]，作为表示可靠性的评价值，并输出。用斜率Fs[k]进行近似后的极小值ansi表示左开口与右开口的2个像的相关最高的偏移量，该值为2像间隔值。将偏移量ansi代入上述(I)式，计算散焦量d。另外，按照相关运算的运算方法，相关度最高的相关值作为极值可能成为极小值或者极大值中的任意一方。在本申请的实施方式中，设相关度最高的极值为极小值。
[0076]接着，使用图8A以及图SB，说明通过相位差AF法对周期性被摄体进行了测距的情况。图8A示出周期性被摄体的像素边缘成分(像素输出)的一例。在图8A中，上段示出横轴取AF像素位置，纵轴取左开口的AF像素列的像素边缘成分的变化。此外，下段示出横轴取AF像素位置,纵轴取右开口的AF像素列的像素边缘成分的变化。
[0077]由于是周期性被摄体，右开口的AF像素列与左开口的AF像素列均是像素边缘成分周期性地成为相同的图案。因此，如图8A所示，使左开口的AF像素列的窗口 WL固定，当在右开口的AF像素列的窗口 WRl进行相关运算时，偏移量为zl，当在窗口 WR2进行相关运算时偏移量为z2，当在窗口 WR3进行相关运算时偏移量为z3。
[0078]如图8A所示，当一边依次移动窗口 WRl?WR3，一边求出偏移量时，如图8B所示，偏移量在zl、z2、z3时成为极小值。由此，当检测出多个极小值时，无法判断出哪个是真正的极小值(即，与真正的对焦点对应的偏移量)，相位差AF方式的测距变得困难。因此，在本实施方式中，在检测出是周期性被摄体的情况下，执行用于找出真正的极小值的算法。因此，首先，检测是否是周期性被摄体。
[0079]作为本实施方式中的周期性被摄体的检测方法，根据以下的(Al)?(A3)的3点进行。
[0080](Al)相关值的极小值的总数(在2个以上)
[0081](A2)相关值的最大值Fmax与最小值Fmin的差值在阈值α以上
[0082](A3)相关值的极小值小于阈值β
[0083]在本实施方式中，在满足了上述(Al)?(A3)的全部条件的情况下判定为周期性被摄体，但是，也可以省略这些条件中的任意一个，另外追加其他条件。此外，阈值α、β可以是预先指定的固定值，还可以从外部指定，另外也可以是能够根据其他要素进行变更。
[0084]接着，使用图9Α以及图9Β，说明对比度AF与镜头扫描。在本实施方式中，在周期性被摄体的情况下，使用镜头扫描与对比度评价值来检测真正的极小值(即、与真正的对焦点对应的偏移量)。
[0085]图9Α示出一边使摄影镜头11中的对焦镜头在无限远端与极近端之间移动，一边计算出对比度评价值的情况的一例。对比度评价值由对比度评价值运算部36计算。S卩，对比度评价值运算部36通过将利用滤波运算(仅提取高频成分)对摄像用像素列进行处理后的值进行累积相加来进行计算。对比度评价值在所谓的登山方式的AF中被使用。在从镜头的驱动范围的端点起以端点为横轴，纵轴为对比度评价值时，一般而言，如图9Α所示，成为山形的形状。该山的峰值位置表示像素列的对比度变得最高的对焦镜头位置，被判断为对焦位置。
[0086]在因为测距结果的可靠性较低而无法进行AF时(参考使用图7来说明的Fs [k])、检测出周期性被摄体并为规定的状态时，进行镜头扫描。镜头扫描是从对焦镜头的驱动范围的端点侧起朝向其他端点侧，使对焦镜头以恒定速度移动的动作。图9B所示的例子示出从当前位置Pa朝向极近端点Pn驱动对焦镜头，进而从极近端点Pn朝向无限远端点Pf驱动的状况。一边驱动对焦镜头，一边从相位差AF检测用像素或摄像用像素取得像素值，将基于相位差AF的测距结果和对比度评价值与镜头位置相关联起来。例如，图9B中，在带倒三角形的位置处，取得像素值，从而取得测距结果和对比度评价值。在测距结果的可靠性高的位置处使对焦镜头停止，进行再测距。
[0087]接着，使用图1OA以及图10B，说明在是周期性被摄体的情况下与过去的镜头扫描的实施状况对应的极小值的选择方法。在本实施方式中，最初，在不使对焦镜头移动的状态下，通过相位差AF进行测距，在根据该结果判定为周期性被摄体的情况(参考图16A的SI?S7)下，在规定的条件下，进行镜头扫描(参考后述的图17的S41、图18的S57、S63)。
[0088]在本实施方式中，在基于相位差AF的测距开始后，在最初检测出是周期性被摄体的情况下，根据是否实施一次镜头扫描、将对焦镜头驱动到哪儿，如下述(BI) (B2)那样使极小值的选择不同。
[0089](BI)在镜头扫描未实施到极近端点的情况下，采用在极近方向上最靠近当前镜头位置的极小值。
[0090](B2)在镜头扫描实施到极近端点的情况下，采用在无限远方向上最靠近当前的镜头位置的极小值。
[0091 ] 另外，在该判定中，镜头扫描是否实施到极近端点是指在从释放按钮的半按下动作(第一释放开关接通)时起到当前时刻为止的期间内进行的镜头扫描是否到达极近端。
[0092]使用图1OA所示的一例说明上述(BI)的情况。在该图1OA所示的例子中，作为针对周期性被摄体的相关值的极小值，示出了 Mnl、Mn2、Mn3。此外，在以前，从扫描开始位置Pb向极近端点方向进行镜头扫描，但是，直到极近端点Pn镜头扫描也未结束(朝向极近侧的虚线箭头)。在这种状况下，在当前位置Pa的附近，作为极小值，存在Mn2和Mn3，但是，并不选择最靠近当前镜头位置Pa的位置处的极小值Mn2(参考指向无限远侧的虚线箭头)，而是选择在作为扫描方向的极近方向上从当前的镜头位置Pa起最近的极小值Mn3作为驱动目标位置Pol (参考指向极近侧的实线箭头、后述的图16B的S17)。
[0093]此外，使用图1OB所示的一例说明上述(B2)的情况。即便在该例子中，周期性被摄体的相关值的极小值是Mnl、Mn2、Mn3。从扫描开始位置Pb向极近端点方向(Pn方向)进行镜头扫描(指向极近侧的虚线箭头)，进而在到达极近端点之后反转驱动方向，向无限远方向(Pf方向)继续进行镜头扫描(指向无限远侧的虚线箭头)，使其处于当前位置Pa。在该状况下，在当前位置Pa的附近，作为极小值，存在Mn2和Mn3，但是，与图1OA的情况不同，由于镜头扫描实施到极近端点，因此选择在无限远方向上最靠近当前镜头位置的极小值Mn2作为驱动目标位置Po2 (参考后述的图16B的S21)。
[0094]由此，在本实施方式中，能够进行扫描动作，该扫描动作一边使对焦镜头在极近端与无限远侧之间的可移动范围内移动，一边反复取得像数据，并执行由相位差检测部(散焦量运算部/可靠性评价部37)进行的相位差检测(参考图9、图17的S41、图18的S57、S63)。在进行了扫描动作之后且判定为周期性被摄体的情况下，根据多个相关度高的极值之中的、对应的对焦镜头位置比当前对焦镜头位置靠近极近侧、并与最靠近当前对焦镜头位置的位置对应的极值，进行焦点调节动作(参考图10A、图16B的S17)。
[0095]此外，在进行扫描动作时将对焦镜头移动到极近端之后、且判定为周期性被摄体的情况下，根据多个相关度高的极值之中的、对应的对焦镜头位置比当前对焦镜头位置更位于无限远侧、并与最靠近当前对焦镜头位置的位置对应的极值，进行焦点调节动作(参考图10B、图16B的S21)。
[0096]另外，在存在多个测距区域的情况下，尽可能地选择未检测出周期性被摄体的区域。如果在由测距区域设定部35确定的区域检测出周期性被摄体，则也可以变更为其以外的测距区域(参考图16A的S9、Sll)。
[0097]接着，说明在周期性被摄体的情况下进行了相位差检测时，最近的极小值十分靠近当前的镜头位置的情况。在最近的极小值位于十分靠近当前的镜头位置的位置的情况下，该极小值越远离真正的对焦位置，则即便镜头驱动到该位置，测距结果和对比度评价值也不怎么发生变化。在该情况下，一下子将镜头驱动到最近的极小值之外的其次近的极小值的话，相位差AF的测距结果和对比度评价值会发生变化，能够用于之后的判断，这种方法较好。
[0098]图1lA是在当前位置Pa处检测出是周期性被摄体的情况，前次(之前)的对焦时的对比度评价值是Cpl，另外在当前位置Pa处的对比度评价值是Cal。在这种图1lA所示的例子中，前次与此次的对比度评价值的差值(Cpl-Cal)较大，判断为不是同一个被摄体。在该情况下，将最近的极小值之外的其次近的极小值确定为目标位置Po3。此外，在判断为是同一个被摄体的情况下，将最近的极小值确定为目标位置Po4(图11B)，对此将后述。
[0099]相反，在最近的极小值远离当前的镜头位置的情况下，将最近的极小值的位置作为对焦点，进行焦点调节动作。即，在判定为周期性被摄体的情况下，判定相关度高的极小值中与最靠近当前对焦镜头位置的位置对应的极小值所表示的对焦镜头位置、与当前对焦镜头位置之间的差是否在规定范围外，在判定出在规定范围外的情况下，根据与最靠近上述当前对焦镜头位置的位置对应的极小值，进行焦点调节动作(参考图16B的S23、S29)。对此将后述。
[0100]由此，在本实施方式中，根据对焦镜头位置的差在规定范围内还是规定范围外，确定是选择最近的极小值的位置还是选择其次近的极小值的位置。因此，在对焦镜头位置的差在规定范围内的情况下，根据其次近的极小值的位置进行焦点调节动作。但是，也考虑到有最近的极小值是真正的对焦位置的情况。因此，为了判断最近的极小值是否是真正的对焦位置，使用之前的测距信息，根据是否是相同的被摄体进行判断。另外，之前的测距信息是前次测距后进行了对焦时的信息。
[0101]根据以下的(Cl)到(C5)进行该是否是同一个被摄体的判断。
[0102](Cl)对焦判断时的对比度评价值
[0103](C2)周期性被摄体的检测结果
[0104](C3)AF像素列(相位差AF检测用像素列)的边缘成分(规定范围内的最大值与最小值的差值)。
[0105](C4)对焦判断的结果
[0106](C5)进行了前次测距(焦点检测)的时刻
[0107]另外，这些条件可以省略一部分，此外也可以加入其他条件。
[0108]上述的(Cl)到(C5)具体而言例如是按如下所述判定是否是同一个被摄体。
[0109](Cl)是预先存储在前次的焦点检测时检测出的对比度评价值，如果与在此次的被摄体的状态下检测出的对比度评价值的差在规定值以下，则判定为是同一个被摄体。
[0110](C2)是预先存储作为前次的焦点检测时的周期性被摄体的检测结果的极小值的数值和数量，如果在此次检测时检测出是周期性被摄体，则对该极小值的数值和数量进行比较，如果差在规定范围内，则判定为是同一个被摄体。
[0111](C3)是预先存储前次的焦点检测时的AF像素列的边缘成分，如果与在此次的被摄体的状态下取得的AF像素列的边缘成分的差在规定值以下，则判定为是同一个被摄体。
[0112](C4)是预先存储前次判断为对焦时的从(Cl)到(C3)的参数，比较此次的焦点检测时检测出的从(Cl)到(C3)的参数的一部分或者全部，在判断为差较小的情况下，判定为是与判断为对焦时同一个被摄体。
[0113](C5)是预先存储进行了前次测距(焦点检测)的时刻，在与进行了在此次的被摄体的状态下的测距(焦点检测)的时刻的差在规定范围以内的情况下，参考从上述(Cl)到(C4)的一部分或者全部来进行判定。在超过规定时间的情况下判定为不是同一个被摄体。
[0114]使用图1lB说明根据是否是同一个被摄体，来选择哪一个极小值作为对焦位置。图1IB是在当前位置Pa处检测为周期性被摄体的情况，并且最近的极小值位于十分靠近当前的镜头位置的位置的情况，前次(之前)的对焦时的对比度评价值是Cp2，此外，当前位置Pa处的对比度评价值是Ca2。在这种图1lB所示的例子中，前次与此次的对比度评价值的差值(Cp2-Ca2)较小，判断为是同一个被摄体。在该情况下，将最近的极小值确定为目标位置 Po4。
[0115]由此，在本实施方式中，在相关度高的极值中的与最靠近当前对焦镜头位置的位置对应的极值所表示的对焦镜头位置、与当前对焦镜头位置之间的差在规定范围内的情况下，在由被摄体变化检测部检测出被摄体像发生了变化的情况下，根据相关度高的极值中的与靠当前对焦镜头位置第2近的位置对应的极值，进行焦点调节动作(参考图16B的S23、S25、S27)。
[0116]另外，被摄体变化检测部根据像数据检测被摄体像是否相对于前次的对焦时的被摄体像发生了变化。也可根据上述的(Cl)?(C5)等检测该变化。例如，如图1lB那样，也可以根据对比度评价值(由对比度评价值运算部36进行运算)的变化进行检测(Cl)，除此之外，例如，也可以根据像数据的边缘成分(从摄像用像素列或者相位差AF检测元件列起的规定范围中的图像信号的最大值与最小值的差值)检测变化(C3)。
[0117]接着，使用图12至图15说明在对周期性被摄体进行AF动作时，从最初的位置起驱动对焦镜头至与相关值的极小值对应的位置，根据每个对焦镜头位置的对比度评价值进行镜头驱动的方向。
[0118]图12示出从前一帧到当前帧的对比度评价值增大了的情况中的镜头驱动方法的一例。对焦镜头从最初的位置Pll起依次向极近侧移动到与相关值的极小值(A点、B点)对应的位置P12、P13，在各自的位置处获得对比度评价值CU、C12、C13。在极近侧的与最近的极小值A点对应的位置P12处取得的对比度评价值C12相比在位置Pll处取得的对比度评价值Cll稍微增高。由此，判定为对焦位置处于极近侧的方向，并且使对焦镜头向极近侧的与第2近的极小值B点对应的位置P13移动。然后，在与第2近的极小值B点对应的位置P13处取得的对比度评价值C13相比对比度评价值C11、C12大幅度增高，此外，几乎相当于对比度评价值的峰值，在位置P13处成为对焦。
[0119]图13示出从前一帧到当前帧的对比度评价值减小了的情况中的镜头驱动方法的一例。当对焦镜头在位置P21处取得对比度评价值C21时，向无限远侧移动，在位置P22处取得对比度评价值C22。之后反转驱动方向，向极近侧移动，在位置P23处取得对比度评价值C23，并在该位置成为对焦。从最初的位置P21起移动到与极小值B点对应的位置P22而获得的对比度评价值C22相比对比度评价值C21略微变小，对比度评价值减小。由此，判定为对焦点处于相反的驱动方向，在位置P22处反转驱动方向，使其向位于无限远侧(与此次的镜头方向相反的方向)的、与极小值A点对应的位置P23移动。然后，在位置P23处取得的对比度评价值C23相比C22、C21大幅度增高，几乎相当于对比度评价值的峰值，在位置P23处成为对焦。
[0120]图14示出即便进行多次镜头驱动，对比度评价值也不发生变化的情况中的镜头驱动方法的一例。在该例子中，在即便向相同方向进行规定次数镜头驱动，对比度评价值也不发生变化的情况下，进行镜头扫描。在图14中，是一种在最初的位置P31、以及与相关值的极小值(A、B、C点)对应的位置P32、P33、P34处，分别获得对比度评价值C31、C32、C33、C34，但是这些值不发生变化的情况。例如，相当于较大地远离对焦点，处于散焦中的状态。在该情况下，进行镜头扫描，在镜头扫描中，一边驱动对焦镜头，一边使用来自相位差AF检测用像素和摄像用像素的像素信号计算基于相位差AF的测距结果和对比度评价值，将这些的值与镜头位置相关联起来。
[0121]图15是示出即便进行多次镜头驱动，对比度评价值也不发生变化的情况中的镜头驱动方法的其他又一例。在该例子中，在向无限远侧进行镜头驱动中的状态下，无限远方向上不存在极小值的情况下，使镜头驱动方向反转朝向极近侧进行镜头扫描。在图15中，是一种在最初的位置P41、以及与相关值的极小值(A点、B点)对应的P42、P43处，分别获得对比度评价值C41、C42、C43，但是这些值不发生变化的情况。在该情况下，使镜头的驱动方向从无限远侧向极近侧反转后进行镜头扫描。这是基于一般而言主要被摄体位于近距离侧的概率较高这一极近优先的思路。在镜头扫描中，一边驱动对焦镜头，一边使用来自相位差AF检测用像素和摄像用像素的像素信号，计算基于相位差AF的测距结果和对比度评价值，将这些的值与镜头位置相关联起来。
[0122]由此，在本实施方式中，在检测出周期性被摄体的情况下，从最初的位置起驱动对焦镜头，根据每个对焦镜头位置的对比度评价值确定进行镜头驱动的方向。因此，即便是检测出周期性被摄体的情况下，也能够通过最小限的镜头驱动检测出真正的对焦点。此外，如图13所示，在根据与靠对焦最近的位置对应的极值或者与第2近的位置对应的极值执行了焦点调节动作之后，通过周期性被摄体检测部(周期性被摄体对策部38)再次判定为周期性被摄体的情况下(参考后述的图16A的S7)，判定对比度评价值的变化(图17的S31、图18的S51)，在该对比度评价值减小了的情况下，根据与靠对焦最近的位置对应的极小值、或者与第2近的位置对应的极小值、和与相对于对焦位置在反方向的焦点偏差对应的极小值(图18的S55)进行焦点调节动作。
[0123]接着，使用图16A至图18所示的流程图，说明本实施方式的周期性被摄体对策的动作。未图示的CPU等根据存储在非易失性存储器(未图示)中的程序控制图1、2所示的各部，从而执行该流程。
[0124]在进入图16A至图18所示的周期性被摄体对策的流程后，首先，进行周期性被摄体的检测(SI)。在此，如使用图8A以及图SB所说明地，使用来自相位差AF检测用像素列的像素信号进行相关运算，按照(Al)?(A3)的检测条件，进行周期性被摄体的检测。
[0125]在进行周期性被摄体的检测后，接着，判定是否检测出多个极小值(S3)。在此，根据在步骤SI中的周期性被摄体检测中检测出的相关运算的结果，判定是否存在多个极小值。在该判定结果是未检测出多个极小值的情况下，不是周期性被摄体，因此，结束周期性被摄体对策的流程。
[0126]在步骤S3中的判定结果是检测出多个极小值的情况下，接着，进行对比度评价值的更新(S5)。在此，根据来自摄像用像素的像素信号计算使用图9A来说明的对比度评价值。
[0127]在进行对比度评价值的更新后，接着，判定检测出周期性被摄体是否是第I次
(S7)。在到达对焦点之前，有时进行数次测距动作，在该步骤中，判定检测出周期性被摄体是否是在释放按钮的半按下之后首次检测出。
[0128]在步骤S7中的判定结果是周期性被测体的检测是第I次的情况下，接着，判定是否存在多个测距区域(S9)。在测距区域设定部35中，根据与来自脸部检测部22a等的测距对象的中心坐标相关的信息设定测距区域，但是，有时在此时设定多个测距区域。在该步骤中，判定是否由测距区域设定部35设定了多个测距区域。
[0129]在步骤S9中的判定结果是设定了多个测距区域的情况下，在通过测距区域设定部选择出的区域以外，选择不是周期性被摄体的区域(Sll)。由于在SI中的周期性被摄体检测中，按照所设定的每个测距区域进行相关运算，因此，在该步骤中，根据相关运算结果，选择没有周期性被摄体的测距区域。虽然未图示，但是，在选择了没有周期性被摄体的测距区域的情况下，结束周期性被摄体对策流程。
[0130]在步骤S9中的判定结果是没有多个测距区域的情况下，或者在进行步骤Sll中的区域选择(虽然未图示，但这是无法选择出不是周期性被摄体的区域的情况)后，接着，进行是否实施了 I次镜头扫描的判定(S13)。在此，判定是否在释放按钮的半按下后，进行了使用图9A以及图9B来说明的镜头扫描。
[0131]在步骤S13中的判定结果是实施了 I次镜头扫描的情况下，判定是否未驱动到镜头扫描端点(S15)。如使用图1OA以及图1OB所说明地，即便在进行了镜头扫描的情况下，极小值的选择也根据是否驱动到了极近端点而不同。在此，根据对焦镜头的驱动历史进行判定。
[0132]在步骤S15中的判定结果是未驱动到镜头扫描端点的情况下，选择在极近方向上最近的极小值(S17)。在此，如使用图1OA所说明地，选择在极近方向上最近的极小值。
[0133]另一方面，在步骤S15中的判定结果是驱动到了镜头扫描端点的情况下，判定是否与镜头扫描极近端点抵接(S19)。在此，如使用图1OB所说明地，在无限远方向上也选择最近的极小值。
[0134]在步骤S17或者S21中进行了极小值的选择后，或者在步骤S13中的判定结果是I次都未实施镜头扫描的情况、或者在步骤S19中的判定结果是未与镜头扫描极近端点抵接的情况下，接着，判定最近的极小值是否靠近当前的镜头位置(S23)。如上所述，在最近的极小值位于十分靠近当前的镜头位置的位置处时，该极小值越远离真正的对焦位置，则即便向该位置进行镜头驱动，测距结果和对比度评价值也不太发生变化。因此，在本实施方式中，根据最近的极小值是否距离当前的镜头位置在规定范围内，使极小值的选择不同。在该步骤中，使用在步骤SI中检测出的相关值运算的结果与当前的镜头位置的信息进行判定。
[0135]在步骤S23中的判定结果是最近的最小值与当前的镜头位置在规定范围内的情况下，根据之前的测距信息进行判断，判定是否与前次的被摄体发生了变化(S25)。如采用图1lA以及图1lB所说明地，如果最近的极小值是同一被摄体，则可能是真正的对焦位置。因此，在该步骤中，使用之前的测距信息等(Cl?C5的条件等)进行判断。其结果，在如图1lA所示地当前镜头位置中的被摄体与之前(前次)的被摄体不是同一个的情况下，选择最近的极小值之外的其次近的极小值，在如图1lB所示地当前镜头位置中的被摄体与之前(前次)的被摄体为同一个的情况下，选择最近的极小值，
[0136]在步骤S25中的判定结果为“是”的情况下，选择最近的极小值之外的其次近的极小值(S27)。在该情况下，由于如图1lA所示地当前镜头位置中的被摄体与之前(前次)的被摄体不是同一个，因此，选择最近的极小值之外的其次近的极小值。
[0137]在步骤S23中的判定结果是最近的极小值不在距离当前的镜头位置的规定范围内的情况下，或者在步骤S25中的判定结果为“否”的情况下，选择最近的极小值(S29)。
[0138]返回步骤S7，在该步骤中的判定结果是检测出周期性被摄体不是第I次的情况(gp，第2次或第2次以后的情况)下，判定对比度评价值是否增大到了阈值以上(S31)。在使用图9A来说明的对比度评价值增大到了阈值以上的情况下，可以说接近了图9A所示的峰值(对焦位置)。
[0139]在该步骤S31中的判定结果是对比度评价值增大到了阈值以上的情况下，接着，判定最近的极小值是否接近当前的镜头位置(S33)。在此，根据在步骤SI中检测出的相关值与此时的对焦镜头位置信息，判定最近的极小值是否在当前镜头位置的规定范围内。
[0140]在步骤S33中的判定结果是最近的极小值靠近了当前的镜头位置的情况下，选择最近的极小值(S35)。由于对比度评价值增大到阈值以上，而且，最近的极小值在距离当前镜头位置的规定范围内，因此，选择该极小值。
[0141]在步骤S33中的判定结果是最近的极小值未靠近当前的镜头位置的情况下，接着，判定在镜头驱动方向是否存在极小值(S37)。在此，根据对焦镜头的驱动方向、和在步骤SI中检测出的相关值进行判定。
[0142]在步骤S37中的判定结果是在镜头驱动方向存在极小值的情况下，接着，判定向相同方向进行的镜头驱动的次数是否在Y以上(S39)。在该判定结果是未向相同方向进行Y以上次的镜头驱动的情况下，选择在镜头驱动过来的方向上最近的极小值(S43)。由于存在最近的极小值是对焦位置的可能性，因此，选择该最近的极小值。
[0143]另一方面，在步骤S39中的判定结果是向相同方向进行镜头驱动的次数在Y以上的情况下，进行镜头扫描(S41)。由于即便向相同方向驱动了 Y以上次也未到达对焦的情况下，在附近不存在对焦位置的可能性较高，因此，进行使用图9B来说明的镜头扫描。在此，一边从对焦镜头的驱动范围的端点朝向端点，以恒定速度移动对焦镜头，一边由对比度评价值运算部36计算对比度评价值。
[0144]返回步骤S31，在该判定结果是对比度评价值未增大到阈值以上的情况下，接着，判定对比度评价值是否减小到阈值以下(S51)。在使用图9A来说明的对比度评价值减小到阈值以下的情况下，可以说远离了图9A所示的峰值(对焦位置)。
[0145]在步骤S53中的判定结果是对比度评价值减小到阈值以下的情况下，接着，判定是否在与镜头驱动方向相反的方向上存在极小值(S53)。在此，根据至此为止的对焦镜头的驱动方向信息、和在步骤SI中检测出的相关值，判定是否在与驱动方向相反的方向上存在极小值。
[0146]在步骤S53中的判定结果是在与驱动方向相反的方向上存在极小值的情况下，选择在与镜头驱动方向相反的方向上最近的极小值(S55)。由于对比度评价值减小，在当前的驱动方向上不存在与对焦位置对应的极值，因此，选择与驱动方向相反的方向的极小值。
[0147]在步骤S53中的判定结果是在与驱动方向相反的方向上不存在极小值的情况下，进行镜头扫描(S57)。由于在与驱动方向相反的方向上不存在极小值的情况下，在附近不存在对焦位置的可能性较高，因此，进行使用图9B来说明的镜头扫描。在此，一边从对焦镜头的驱动范围的端点朝向端点，以恒定速度移动对焦镜头，一边由对比度评价值运算部36计算对比度评价值。
[0148]返回步骤S51，该判定结果是对比度评价值未减小到阈值以下的情况是如下的情况:由于步骤S31、S51中的判定结果是对比度评价值增大到阈值以上、没有减小到阈值以下，因此，如图14、15所示，对比度评价值在规定范围内变化。在该情况下，首先，判定是否在镜头驱动方向上存在极小值(S59)。在该判定结果是在镜头驱动方向上存在极小值的情况下，判定向相同方向进行镜头驱动的次数是否在Y以上(S61)。
[0149]在步骤S59中的判定结果是在镜头驱动方向上不存在极小值的情况下，或者步骤S61中的判定结果是向相同方向进行镜头驱动的次数在Y以上的情况下，进行镜头扫描(S63)。这些情况是图14、图15所示的状态，并进行镜头扫描。
[0150]在步骤S61中的判定结果是向相同方向进行镜头驱动的次数不在Y以上的情况下，选择在镜头驱动过来的方向上最近的极小值(S65)。由于在该情况下，在镜头驱动方向上存在极小值，此外，向相同方向进行镜头驱动的次数未达到Y，因此，选择在驱动方向上最近的极小值。
[0151]当在步骤S27、S29、S35、S43、S55、S65中进行了极小值的选择后，或者，在步骤S41、S57、S63中进行了镜头扫描后，结束周期性被摄体对策的流程。在进行了极小值的选择的情况下，向与极小值对应的镜头位置驱动对焦镜头，再次进行基于相位差AF的测距。在对焦镜头对焦之前，每次进行基于相位差AF的测距时重复进行该周期性被摄体对策的流程。此外，当进行了镜头扫描时，在到达对焦之前，进行基于所谓的登山法的自动焦点调节。
[0152]如以上所说明那样，在本发明的一个实施方式中，也可以在判定为周期性被摄体的情况下(图16A的S1、S3)，判定相关度高的极值中的与最靠近对焦的位置对应的极小值所示的对焦镜头位置、与当前对焦镜头位置的差是否在规定范围外(图16B的S23)，在判定为在规定范围外的情况下，根据与靠上述对焦最近的位置对应的极值，进行焦点调节动作(图16B的S29)。因此，即便在检测出周期性被摄体的情况下，也能够通过最小限的镜头驱动检测出真正的对焦点，并能够实现高速的AF系统。
[0153]另外，在本发明的一个实施方式中，为了进行相位差AF检测，采用在摄像元件21上配置了相位差AF检测用像素的所谓的像面相位差AF。但是，不限于此，当然也可以与摄像元件21分开地设置相位差检测部。
[0154]此外，在本发明的一个实施方式中，作为用于摄影的设备，使用数字相机进行了说明，但是作为相机，可以是数字单反相机和袖珍数字相机，可以是摄像机、电影摄影机这样的运动图像用的相机，并且当然可以是内置在移动电话、便携信息终端PDA (PersonalDigital Assist:个人数字助理)、个人计算机(PC)、平板型计算机、游戏设备等中的相机。无论是哪种设备，只要是采用相位差AF的设备，则能够应用本发明。
[0155]此外，在本说明书中说明的技术中的、主要以流程图说明的控制大多能够通过程序进行设定，有时也收纳在记录介质和记录部中。记录到该记录介质、记录部的方法可以在产品出货时记录，也可以使用所发布的记录介质，也可以是经由网络下载。
[0156]此外，关于权利要求、说明书和附图中的动作流程，即使为了方便，使用“首先”、“接着”等表现顺序的语言进行了说明，但在没有特别进行说明的场所，不是指必须按该顺序进行实施。
[0157]本发明不直接限定为上述各实施方式，在实施阶段能够在不脱离其主旨的范围内对结构要素进行变形并具体化。此外，能够通过上述实施方式公开的多个结构要素的适当组合形成各种发明。例如，可以删除实施方式所示的全部结构要素中的几个结构要素。并且，可适当组合不同实施方式的结构要素。
【权利要求】
1.一种焦点调节装置，其具有包含对焦镜头的摄影镜头，经由该摄影镜头接收进行瞳分割后的被摄体像并进行光电转换而生成像数据，根据该像数据进行焦点调节动作，上述焦点调节装置具有: 相位差检测部,其根据上述像数据检测相关度高的极值； 周期性被摄体判定部，其在由上述相位差检测部检测出多个相关度高的极值的情况下判定为是周期性被摄体；以及 控制部，在判定为是周期性被摄体的情况下，该控制部判定相关度高的极值中的与最靠近当前对焦镜头位置的位置对应的极值所表示的对焦镜头位置、与当前对焦镜头位置之间的差是否在规定范围外，在判定为在规定范围外的情况下，根据与最靠近上述当前对焦镜头位置的位置对应的极值，进行焦点调节动作。
2.根据权利要求1所述的焦点调节装置，其中， 上述焦点调节装置具有被摄体变化检测部，该被摄体变化检测部根据上述像数据检测被摄体像是否相对于前次的对焦时的被摄体像发生了变化， 在相关度高的极值中的与最靠近当前对焦镜头位置的位置对应的极值所表示的对焦镜头位置、与当前对焦镜头位置之间的差在规定范围内的情况下，当由上述被摄体变化检测部检测出被摄体像发生了变化时，上述控制部根据上述相关度高的极值中的与离当前对焦镜头位置第2近的位置对应的极值，进行焦点调节动作。
3.根据权利要求2所述的焦点调节装置，其中， 上述被摄体变化检测部根据对比度评价值检测是否发生了变化，其中，该对比度评价值根据上述像数据计算出。
4.根据权利要求2所述的焦点调节装置，其中， 上述被摄体变化检测部根据在由上述周期性被摄体判定部判定为周期性被摄体的情况下的相关度高的极值的数值、或者极值的数量来判定是否发生了变化。
5.根据权利要求2所述的焦点调节装置，其中， 上述被摄体变化检测部根据上述像数据的边缘成分检测是否发生了变化。
6.根据权利要求2所述的焦点调节装置，其中， 在相关度高的极值中的与最靠近当前对焦镜头位置的位置对应的极值所表示的对焦镜头位置与当前对焦镜头位置之间的差在规定范围内的情况下，当由上述被摄体变化检测部检测出被摄体像未发生变化时，上述控制部根据在上述相关度高的极值中的与最靠近当前对焦镜头位置的位置对应的极值，进行焦点调节动作。
7.根据权利要求2所述的焦点调节装置，其中， 上述焦点调节装置具有根据上述像数据检测对比度评价值的对比度评价值检测部， 在根据与最靠近上述当前对焦镜头位置的位置对应的极值、或者与第2近的位置对应的极值执行了焦点调节动作后，由上述周期性被摄体检测部再次判定为周期性被摄体的情况下，上述控制部判定上述对比度评价值的变化，在该对比度评价值减小了的情况下，根据与如下的焦点偏差对应的极值进行焦点调节动作，该焦点偏差相比与最靠近上述当前对焦镜头位置的位置对应的极值、或者与第2近的位置对应的极值，相对于对焦位置位于相反方向。
8.根据权利要求1所述的焦点调节装置，其中， 上述焦点调节装置具有根据上述像数据检测对比度评价值的对比度评价值检测部， 在根据与最靠近上述当前对焦镜头位置的位置对应的极值、或者与第2近的位置对应的极值执行了焦点调节动作后，在由上述周期性被摄体检测部再次判定为周期性被摄体的情况下，上述控制部判定上述对比度评价值的变化，在该对比度评价值减小了的情况下，根据与相对于与最靠近上述当前对焦镜头位置的位置对应的极值位于相反方向上的焦点偏差对应的极值，进行焦点调节动作。
9.根据权利要求1所述的焦点调节装置，其中， 上述控制部能够进行扫描动作，该扫描动作一边使上述对焦镜头在极近端与无限远端之间的可移动范围内移动，一边反复取得上述像数据，并执行由上述相位差检测部进行的相位差检测， 在进行了上述扫描动作之后且判定为是周期性被摄体的情况下，上述控制部根据上述多个相关度高的极值中的如下的极值进行焦点调节动作，该极值所对应的对焦镜头位置相比当前对焦镜头位置更靠近极近侧，且是最靠近当前对焦镜头位置的位置。
10.根据权利要求9所述的焦点调节装置，其中， 在进行上述扫描动作时使上述对焦镜头移动到极近端之后，且判定为是周期性被摄体的情况下，上述控制部根据上述多个相关度高的极值中的如下的极值进行焦点调节动作，该极值所对应的对焦镜头位置相比当前对焦镜头位置更靠近无限远侧、且是最靠近当前对焦镜头位置的位置。
11.一种焦点调节装置中的焦点调节方法，该焦点调节装置具有包含对焦镜头的摄影镜头，经由该摄影镜头接收进行瞳分割后的被摄体像并进行光电转换而生成像数据，根据该像数据进行焦点调节动作， 在上述焦点调节方法中: 根据上述像数据检测相关度高的极值， 在检测出多个上述相关度高的极值的情况下判定为是周期性被摄体， 在判定为是周期性被摄体的情况下，判定相关度高的极值中的与最靠近当前对焦镜头位置的位置对应的极值所表示的对焦镜头位置、与当前对焦镜头位置之间的差是否在规定范围外，在判定为在规定范围外的情况下，根据与最靠近上述当前对焦镜头位置的位置对应的极值进行焦点调节动作。
12.根据权利要求11所述的焦点调节方法，其中， 在上述相关度高的极值中的与最靠近当前对焦镜头位置的位置对应的极值所表示的对焦镜头位置与当前对焦镜头位置之间的差在规定范围内的情况下，根据上述像数据检测被摄体像是否从前次的对焦时的被摄体像发生了变化， 在检测出被摄体像发生了变化的情况下，根据上述相关度高的极值中的与离当前对焦镜头位置第2近的位置对应的极值，进行焦点调节动作。
13.根据权利要求12所述的焦点调节方法，其中， 根据对比度评价值检测是否发生了变化，其中，该对比度评价值根据上述像数据计算出。
14.根据权利要求12所述的焦点调节方法，其中， 根据在判定为周期性被摄体的情况下的相关度高的极值的数值、或者极值的数量判定是否发生了变化。
15.根据权利要求12所述的焦点调节方法，其中， 根据上述像数据的边缘成分检测是否发生了变化。
16.根据权利要求12所述的焦点调节方法，其中， 在上述相关度高的极值中的与最靠近当前对焦镜头位置的位置对应的极值所表示的对焦镜头位置与当前对焦镜头位置之间的差在规定范围内的情况下，根据上述像数据检测被摄体像是否相对于前次的对焦时的被摄体像发生了变化， 在检测出被摄体像未发生变化的情况下，根据上述相关度高的极值中的与最靠近当前对焦镜头位置的位置对应的极值，进行焦点调节动作。
17.根据权利要求12所述的焦点调节装置，其中， 根据与最靠近上述当前对焦镜头位置的位置对应的极值、或者与第2近的位置对应的极值执行焦点调节动作， 在执行了上述焦点调节动作之后，当再次判定为是周期性被摄体的情况下，根据上述像数据检测对比度评价值并判定对比度评价值的变化， 在该对比度评价值减小了的情况下，根据与相对于与离上述当前对焦镜头位置第2近的位置对应的极值位于相反方向上的焦点偏差对应的极值，进行焦点调节动作。
18.根据权利要求11所述的焦点调节方法，其中， 根据与最靠近上述当前对焦镜头位置的位置对应的极值、或者与第2近的位置对应的极值执行焦点调节动作， 在执行了上述焦点调节动作之后，当再次判定为是周期性被摄体的情况下，根据上述像数据检测对比度评价值并判定对比度评价值的变化， 在该对比度评价值减小了的情况下，根据与相对于与最靠近上述当前对焦镜头位置的位置对应的极值位于相反方向上的焦点偏差对应的极值，进行焦点调节动作。
19.根据权利要求11所述的焦点调节方法，其中， 能够进行扫描动作，该扫描动作一边使上述对焦镜头在极近端与无限远端之间的可移动范围内移动，一边反复取得上述像数据，执行上述被摄体像的相位差检测， 在进行了上述扫描动作之后且判定为是周期性被摄体的情况下，根据上述多个相关度高的极值中的如下的极值进行焦点调节动作，该极值所对应的对焦镜头位置相比当前对焦镜头位置更靠近极近侧，且是最靠近当前对焦镜头位置的位置。
20.根据权利要求19所述的焦点调节方法，其中， 在进行上述扫描动作时使上述对焦镜头移动到极近端之后，且判定为是周期性被摄体的情况下，根据上述多个相关度高的极值中的、如下的极值进行焦点调节动作，该极值所对应的对焦镜头位置相比当前对焦镜头位置更靠近无限远侧、且是最靠近当前对焦镜头位置的位置。
【文档编号】H04N5/232GK104519275SQ201410504906
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】山崎幸惠, 功刀和正, 小俣芳信, 菊地哲央 申请人:奥林巴斯株式会社