镜头控制装置和镜头控制方法与流程

本发明涉及一种镜头控制装置和镜头控制方法。

背景技术：

近年来，已经发明了用于在拍摄静止图像或运动图像的摄像设备中对调焦透镜进行控制以使得被摄体自动聚焦的自动调焦(AF)功能。然而，根据使用自动调焦功能的摄像条件，在一些情况下，可能会将透镜控制在用户不期望的聚焦位置。例如，在包括照相机壳体的云台型照相机中，在一些情况下可能聚焦在附着于照相机壳体的玻璃的废物或液滴。在对花样滑冰等进行摄像时，在一些情况下，可能聚焦于背后的观众而非聚焦于滑冰者。

已经提出了用于在上述事件中将调焦透镜仅控制在用户期望聚焦的被摄体所处的范围内的方法。在日本特开2009-15147中，提供了转移至设置了调焦可驱动范围的模式的开关，并且将调焦透镜在该开关接通的情况下移动的范围决定为调焦可驱动范围。因此，公开了使得能够在用户所期望的任意调焦可驱动范围内进行自动调焦的摄像设备。

在日本特开2006-106356中，针对相对于预先存储并设置的调焦限制位置而言位于近侧的自动调焦操作进行限制控制。此外，日本特开2006-106356公开了一种能够通过在手动调焦时不进行限制控制来对限制范围之外的被摄体进行调焦的摄像设备。

在现有技术中，在可以获取与调焦透镜有关的位置信息作为绝对位置的情况下，可以实现调焦透镜的驱动范围受限的控制(调焦限制控制)。然而，在镜头可更换的摄像设备的情况下，可能无法根据所安装的镜头来获取与调焦透镜有关的位置信息作为绝对位置，并且存在仅可以在一些脉冲相对于透镜通信中的当前位置移动的相对位置处获取位置信息的镜头。在这些镜头中，在手动操作调焦环的情况下，可能无法更新相对位置信息并且当前透镜位置可能是未知的。每当重复调焦操作时，实际驱动的脉冲的数量与作为相对位置信息而保持的脉冲的数量之间可能产生误差。此外，对于相对位置信息，还存在到达近端或远端时停止更新位置信息的镜头以及位置信息持续无限增大或减小的镜头。

在现有技术的控制方法中，难以针对这些镜头进行上述的调焦限制控制。由于这个原因，根据使用自动调焦功能的摄像条件，可能会在用户不期望的聚焦位置处进行透镜控制。

技术实现要素：

根据本发明，即使在无法获取到透镜的绝对位置的情况下，也可以防止在用户不期望的透镜位置处进行透镜控制。

根据本发明的一个方面，一种镜头控制装置，其包括：接收部件，用于接收调焦透镜的驱动范围受到限制的预定模式下的所述调焦透镜的驱动范围的至少一个端部位置的指定；获取部件，用于获取与经由所述接收部件所指定的所述预定模式下的端部位置有关的第一信息；以及控制部件，用于基于所述第一信息来对所述预定模式下的所述调焦透镜的驱动进行控制，其中，在经由所述接收部件指定了所述预定模式下的端部位置的情况下，所述控制部件将所述调焦透镜从所指定的端部位置驱动至所述调焦透镜的可移动范围的端部位置，并且所述获取部件获取与该驱动期间的驱动量相对应的信息作为所述第一信息。

根据本发明的另一方面，一种镜头控制方法，包括：接收调焦透镜的驱动范围受到限制的预定模式下的所述调焦透镜的驱动范围的至少一个端部位置的指定；将所述调焦透镜从所指定的所述预定模式下的端部位置驱动至所述调焦透镜的可移动范围的端部位置；获取与该驱动期间的驱动量相对应的信息作为与所述预定模式下的端部位置有关的第一信息；以及基于所述第一信息来对所述预定模式下的所述调焦透镜的驱动进行控制。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1A～1C是示出根据实施例的数字摄像机的外观的图。

图2是示出根据实施例的数字摄像机的框图。

图3A和3B是示出摄像元件102的光接收面的一部分的图。

图4是示出用于存储调焦限制位置的处理的流程图。

图5是示出用于存储调焦限制位置的处理的流程图。

图6是示出单次AF处理的流程图。

图7是示出单次AF处理的流程图。

图8是示出根据第二实施例的用于存储驱动脉冲数的处理的流程图。

图9A～9C是示出调焦限制有效/无效切换操作的画面转换图。

图10A～10C是示出调焦限制位置设置操作的画面转换的图。

图11是示出与调焦透镜有关的相对位置信息的图像图。

具体实施方式

以下将参考附图来说明本发明的实施例。在实施例中，将说明能够拆卸地安装镜头装置(可更换镜头)的镜头可更换数字摄像机。然而，本发明不限于该实施例，而可以使用单镜头反光照相机、镜头一体化紧凑型照相机或具有照相机功能的移动电话等。

图1A～1C是示出作为根据实施例的摄像设备的数字摄像机100的外观的图。

如图2所示，图1A～1C所示的监视器28和取景器29包括用于显示图像和各种信息的显示单元107。触发按钮61是用于给出拍摄指示的操作按钮。电源/模式开关72是用于接通电源或断开电源以及在拍摄模式和再现模式之间进行切换的操作按钮。通过诸如用于接收来自用户的各种操作的各种开关和按钮等的操作构件来形成操作面板70。连接器12是用于将视频信号从数字摄像机100输出至外部监视器或外部记录设备的连接器，并且构成外部输出I/F单元120。电池盖11是用于保持所装载的电池的盖。访问灯(access lamp)13是用于显示存储卡槽状态的灯，并且包括在显示单元107中。

图2是示出根据实施例的数字摄像机100的功能结构的示例的框图。一个或多个功能块可以通过诸如ASIC或可编程逻辑阵列(PLA)等的硬件来实现，或者可以在诸如CPU或MPU等的可编程处理器执行软件的情况下实现。可选地，一个或多个功能块还可以通过将软件和硬件进行组合来实现。因此，在以下说明中，即使在将不同功能块描述为操作实体的情况下，也可以将同一硬件实现为实体。

数字摄像机100具有包含图2的大部分功能块的外部结构。各种操作单元、显示单元107和外部输出单元121在数字摄像机100的正面露出。

可更换镜头101是包括多个透镜组的摄像镜头，并且除了光圈以外，可更换镜头101内部还包括调焦透镜、变焦透镜和移位透镜。

ND滤波器103安装在数字摄像机中，以调节从镜头中所包括的光圈单独入射的光量。

摄像元件102具有以二维方式排列包括光电转换元件的多个像素的结构。在摄像元件102中，像素对可更换镜头101所形成的被摄体光学图像进行光电转换，A/D转换电路进行模数转换，并且以像素为单位输出图像信号(原始图像数据)。以下将详细说明实施例中所使用的摄像元件102和相关的测距单元108。

存储器I/F单元116将从摄像元件102输出的与全部像素相对应的原始图像数据写在存储器117上，读取存储器117中所保持的原始图像数据，并且将该原始图像数据输出至图像处理单元118。

存储器117是用于存储与多个帧的全部像素相对应的原始图像数据的易失性存储介质。

图像处理单元118对从存储器I/F单元116发送来的与全部像素相对应的原始图像数据进行图像处理，以校正摄像元件102中所引起的电平差。例如，不仅使用OB区域中的像素来校正有效区域中的像素的电平，而且还使用相邻像素来校正缺陷像素。进行诸如周围光量下降的校正、颜色校正、轮廓增强、噪声去除、伽玛校正、去拜尔(debayering)以及压缩等的处理。在图像处理单元118对从摄像元件102输入的原始图像数据进行前述处理的情况下，图像处理单元118将校正后的图像数据输出至其它控制单元。

本体控制单元119包括CPU、ROM和RAM，并且CPU将ROM中所存储的程序展开在RAM的工作区域中并执行该程序，以控制数字摄像机整体的操作。本体控制单元119执行ROM中所存储的程序，以实现以下要根据实施例说明的各处理。RAM展开本体控制单元119的操作所用的常量和变量以及从ROM读取的程序。以下将说明RAM中所存储的调焦限制位置信息，但本发明不限于此。在以下要说明的实施例中，调焦限制位置信息将被描述为存储在摄像设备侧。然而，调焦限制位置信息可以存储在可更换镜头侧。

记录介质I/F单元104是记录介质105和数字摄像机之间的接口，并且控制从图像处理单元118输入的图像数据在记录介质105上的记录或者所记录的图像数据的读取。

记录介质105是包括半导体存储器的记录介质，其用于记录所拍摄视频或图像数据并且在记录介质I/F单元104的控制下进行图像数据的记录或所记录的图像数据的读取。

显示用I/F单元106对来自图像处理单元118的视频数据以及GPU 115所渲染的视频RAM(VRAM)进行重叠合成以及调整大小处理，然后将处理后的数据输出至显示单元107。在通过本体控制单元119使放大显示模式有效的情况下，显示用I/F单元106对视频数据的部分区域进行重叠合成以及调整大小处理。结果，在放大显示模式下，将与正常时相比放大了更多的视频显示在显示单元107上。因此，拍摄者可以更精确且更容易地进行MF调节操作。

显示单元107是用于显示从显示用I/F单元106输出的图像数据以确认视角的监视器或取景器。

GPU 115是用于显示摄像机的各种信息或者在VRAM中渲染菜单画面的渲染引擎。GPU 115不仅具有渲染文本字符串或图形的功能，而且还具有放大或缩小渲染功能、旋转渲染功能以及层合成功能。所渲染的VRAM具有表示透过度的α(阿尔法)通道，从而通过显示用I/F单元106对视频执行屏上显示。

以下要说明的增益控制单元109、快门控制单元110、ND控制单元111和光圈控制单元112全部是曝光控制用的块。本体控制单元119基于本体控制单元119计算图像处理单元118所输出的图像数据的亮度水平时所获得的结果或者拍摄者手动设置的操作参数，来进行这些控制单元的控制。

增益控制单元109控制摄像元件102的增益。

快门控制单元110控制摄像元件102的快门速度。

ND控制单元111经由ND滤波器103来控制入射到摄像元件102上的光量。

光圈控制单元112控制可更换镜头101的光圈。

调焦控制单元113根据本体控制单元119所维持的调焦驱动状态是AF模式(自动调焦)还是MF模式(手动调焦)，来进行不同的操作。

在MF模式下，调焦控制单元113停止控制。在这种情况下，拍摄者可以通过转动嵌入在可更换镜头101中的调焦环134来进行任意的焦点调节。手动调节调焦透镜的位置的操作不限于转动环状构件的操作，而可以是例如按钮操作或杆操作。

在AF模式下，本体控制单元119参考从图像处理单元118输出的图像数据来计算与调焦有关的调焦信息，并且调焦控制单元113基于该调焦信息来控制可更换镜头101的内部调焦透镜。更具体地，调焦控制单元113通过对可更换镜头101中的马达(例如步进马达)(未示出)进行驱动控制，来进行调焦透镜的控制。本体控制单元119还可以在图像数据的部分区域中设置AF范围，并且仅基于AF范围内的被摄体来计算与调焦有关的调焦信息。在实施例中，基于根据从摄像元件102输出的拍摄信号的高频率成分所生成的AF评价值，使用用于检测图像的对比度高的调焦透镜的位置的所谓的对比度检测方法来进行AF。

AF模式进一步包括两种操作模式。一种操作模式是单次AF模式(第一模式)，并且是仅在按下了单次AF键129的情况下进行AF控制并且在确认调焦成功或调焦失败之后停止调焦控制单元113的控制的模式。具体地，在预定范围内驱动调焦透镜的情况下获取AF评价值(扫描操作)，并且将AF评价值处于峰值时的透镜位置设置成聚焦位置。另一种操作模式是重复进行AF控制的被称为伺服AF模式或者连续AF模式的模式(第二模式)。这里，在按下了AF锁定键130以进入AF锁定状态的情况下，即使在连续AF模式下也停止调焦控制单元113的控制。通过改变菜单画面中的设置来进行两种模式之间的切换。AF操作模式不限于前述示例。

图像模糊校正控制单元114使本体控制单元119参考从图像处理单元118输出的图像数据来计算运动矢量。基于所计算出的运动矢量来进行用于控制可更换镜头101内部的移位透镜的光学防振处理，以消除图像模糊。可选地，图像模糊校正控制单元114进行用于在消除了图像模糊的方向上将图像切割成运动图像的帧的电子防振处理。

外部输出I/F单元120对来自图像处理单元118的视频数据进行调整大小处理。进行适用于外部输出单元121的标准的信号转换以及控制信号的施加，并且将结果输出至外部输出单元121。

外部输出单元121是用于将视频数据输出至外部的端子，例如SDI端子或HDMI端子。可以连接监视器显示器或外部记录设备。

外部操作I/F单元122是用于根据外部操作单元123来接收控制指示并且向本体控制单元119给出通知的接口。例如，外部操作I/F单元122与红外线远程控制光接收单元、无线LAN接口或LANC相对应。

外部操作单元123将控制指示发送至外部操作I/F单元122。外部操作单元123不仅可以发送与数字摄像机100或可更换镜头101中所嵌入的单元124～135的操作相对应的指示，还可以发送与显示单元107上所显示的菜单画面有关的设置改变信息。

菜单键124～AF/MF开关135是操作单元，并且包括诸如键(按钮)或拨盘、接触型开关或环等的构件。菜单键124～AF/MF开关135接收拍摄者的操作，并且具有向本体控制单元119通知控制指示的角色。菜单键124～开始/停止键133组装在数字摄像机100中，并且调焦环134和AF/MF开关135组装在可更换镜头101中。通过菜单画面上的设置，这些操作单元的一部分还可以交换键角色或者分配不同的功能。

菜单键124指示显示单元107显示菜单画面或指示显示单元107关闭已经打开的菜单画面。

十字键125和拨盘126执行用以使得用于选择任一菜单画面上的项目的光标移动或者使得调焦的框显示在拍摄者所期望的方向上移动的指示。

设置键127执行用以选择菜单画面上光标所到达的项目或者确认各种设置操作中的任意设置操作的指示。

取消键128执行用以在菜单画面上选择了更深层级的情况下返回至紧挨的前一层级或者取消各种设置操作中的任意设置操作的指示。

在AF模式是单次AF模式的情况下，单次AF键129执行用以使调焦控制单元113驱动AF的指示。

在AF模式是连续AF的情况下，AF锁定键130执行用以停止调焦控制单元113所进行的控制或者取消控制停止状态的指示。

放大键131执行用以放大显示单元107上所显示的视频或者使视频返回至原样的指示。

显示键132执行用以改变本体控制单元119中所维持的Disp级别的指示。基于所选择的Disp级别来限制显示单元107上的各种信息显示，从而可以显示更详细的信息，或者可以更清楚地显示视频。

开始/停止键133执行用以开始或停止记录介质I/F单元104所进行的记录的指示。

在调焦驱动状态是MF模式的情况下，调焦环134可以通过移动可更换镜头101中的调焦透镜来进行焦点调节。

AF/MF开关135执行用以切换调焦驱动状态(即AF模式和MF模式)的指示。

图3A和3B是示出用作图像传感器的摄像元件102的光接收面的一部分的图，其中，图3A示出非摄像面相位差方法用的像素结构，并且图3B示出摄像面相位差方法用的像素结构。

在实施例中，如上所述，根据对比度检测方法来进行AF。然而，可以一起使用摄像面相位差AF，其中在摄像面相位差AF中，使用从摄像元件102输出的一对信号根据相位差检测方法来进行AF。

在摄像元件102中，以阵列形式来配置像素部，以使得能够进行摄像面相位差AF，其中这些像素部各自针对一个微透镜保持作为用作光电转换单元的光接收单元的两个光电二极管。因此，像素部被配置为接收用于分割可更换镜头101的出射光瞳的光束。

图3A是示出红色(R)、蓝色(B)和绿色(Gb，Gr)的拜尔阵列的示例中的图像传感器的表面的一部分的示意图作为参考的示意图。

图3B示出各自针对一个微透镜保持用作光电转换单元的两个光电二极管的像素部的示例，以与图3A中的颜色滤波器的阵列相对应。

具有这种结构的图像传感器被配置为从各像素部输出两个相位差检测信号(以下还称为A图像信号和B图像信号)。A图像来自光电二极管A，并且B图像来自光电二极管B。图像传感器还被配置为输出将两个光电二极管的信号相加的摄像的记录用信号(A图像信号+B图像信号)。在相加信号的情况下，输出与图3A中示意性描述的拜尔阵列的示例中的图像传感器的输出等效的信号。

测距单元108使用从用作图像传感器的摄像元件102输出的信号对两个图像信号相关计算，以计算诸如散焦量或各种可靠性等的信息。

在实施例中，从摄像元件102输出包括摄像用信号和两个相位差检测信号共计三个信号，但本发明不限于这种方法。例如，可以输出摄像用信号以及两个相位差AF图像信号其中之一共计两个信号。在这种情况下，使用来自摄像元件102的两个输出信号来计算作为输出相位差检测图像信号的两个信号中的另一信号。

图3B示出以阵列形式配置各自针对一个微透镜保持作为光电转换单元的两个光电二极管的像素部的示例。可选地，可以以阵列形式配置各自针对一个微透镜保持作为光电转换单元的三个以上光电二极管的像素部。可以配置光接收单元的开口位置针对微透镜而有所不同的多个像素部。即，如果可以获得能够检测到相位差的A图像信号和B图像信号这两个相位差检测信号就足够了。

第一实施例

接着，将说明用于限制调焦透镜的驱动范围的控制(调焦限制控制)。在调焦限制控制中所设置的调焦透镜的可驱动范围中，在说明中将近端的透镜位置设置成近侧调焦限制位置(近侧的近侧端部位置)，并且将远侧的透镜位置设置成远侧调焦限制位置(远侧的端部位置)。在第一实施例中，在说明中将近侧调焦限制位置和远侧调焦限制位置这两者(驱动范围的端部位置)存储为相对于近侧的机械端(以下称为近端)的相对位置，并且基于与该相对位置有关的位置信息来进行调焦限制。这里，机械端与调焦透镜的可移动范围的端部相对应。

图4和图5是示出根据第一实施例的用于存储调焦限制位置的处理的流程图。在本体控制单元119基于ROM中所存储的程序来控制数字摄像机的各单元的情况下，实现流程图的操作。

这里，将说明用于存储近侧调焦限制位置的处理。用于存储远侧调焦限制位置的处理也被假定为按照这些流程图来进行。在这些流程图中，假设为镜头可更换型数字摄像机。作为可更换镜头，假设在说明中存在两种类型的镜头，其中针对这两种类型的镜头，可以在绝对位置处并且可以在相对位置处获取与调焦透镜有关的位置信息。

在步骤S401中，作为用户所进行的操作，在近侧的调焦限制设置画面中进行决定操作。在设置远侧调焦限制位置的情况下，在远侧的调焦限制画面上进行决定操作。

在步骤S402中，本体控制单元119在数字摄像机本体的显示单元107上显示设置/重置/取消这三个选项的画面。在这种状态下，在用户操作调焦环134的情况下，可以将调焦透镜驱动至任意位置(步骤S403)。在调焦透镜被驱动至用户期望指定为近侧调焦限制位置的位置的情况下，通过在画面上所显示的三个选项中选择“设置”(设置操作)来决定透镜位置(步骤S404)。

在步骤S405中，本体控制单元119判断步骤S404中所进行的用户操作是否是设置操作。

在步骤S405中判断为步骤S404中的用户操作的内容是设置操作的情况下，处理进入步骤S406。在步骤S406中，本体控制单元119判断当前安装的可更换镜头是否是在绝对位置处可以获取到与调焦透镜有关的位置信息的镜头。作为判断方法，例如，可以经由通信来从镜头获取表示可更换镜头是否是在绝对位置处可以获取到位置信息的镜头的信息以进行该判断，或者可以基于经由通信从镜头获取到的与镜头有关的识别信息(例如，与镜头有关的分类信息)来进行该判断。

在步骤S406中判断为可更换镜头是在绝对位置处不可获取与调焦透镜有关的位置信息的镜头(即可更换镜头是在相对位置处可以获取到位置信息的镜头)的情况下，处理进入步骤S407。在步骤S407中，本体控制单元119从镜头获取与当前聚焦位置N相对应的第一相对位置信息。这里，第一相对位置信息是与从(通过预先进行的重置操作而获得的)重置位置到当前聚焦位置N的驱动量(在本实施例中为驱动脉冲数)相对应的信息。以下，将驱动脉冲数简称为脉冲数。

在下一步骤S408中，在完成了第一相对位置信息的获取之后，本体控制单元119进行用于将调焦透镜驱动至近端的处理。

在步骤S409中，本体控制单元119通过判断调焦透镜是否到达端部来判断调焦透镜是否到达近端，并且继续步骤S408的驱动处理直到调焦透镜到达近端为止。

在步骤S409中判断为调焦透镜到达了端部(即调焦透镜到达了近端)的情况下，在下一步骤S410中，从镜头获取与近端处的当前聚焦位置M相对应的第二相对位置信息。这里，第二相对位置信息是与从重置位置到近端处的聚焦位置M的驱动量(在本实施例中为脉冲数)相对应的信息。在步骤S410中，本体控制单元119计算第一相对位置信息和第二相对位置信息之间的差L。该差L表示聚焦位置N相对于近端的相对位置并且表示用于将调焦透镜从近端驱动至聚焦位置N的驱动量(在本实施例中为脉冲数)。也就是说，该差L表示近侧调焦限制位置。

在下一步骤S411中，本体控制单元119判断步骤S410中所计算出的差L(即近侧调焦限制位置)相对于所设置的远侧调焦限制位置而言是否位于近侧。例如，可以通过比较相对于近端的相对位置(脉冲数)来进行该判断。

在步骤S411中判断为近侧调焦限制位置相对于远侧调焦限制位置而言没有位于近侧的情况下，处理进入步骤S412。在步骤S412中，本体控制单元119将远侧调焦限制位置初始化为与远侧的机械端(以下称为远端)相对应的值。处理进入下一步骤S413。这是因为防止了调焦限制位置的反转现象。

在步骤S411中判断为近侧调焦限制位置相对于远侧调焦限制位置而言位于近侧的情况下，处理进入下一步骤S413。

在步骤S413中，本体控制单元119存储步骤S410中所计算出的差L作为与近侧调焦限制位置有关的信息(第一信息)。也就是说，存储与从近端到聚焦位置N的驱动所需要的脉冲数有关的信息作为与近侧调焦限制位置有关的信息。在本实施例中，说明了存储与脉冲数有关的信息的情况。然而，本发明不限于存储脉冲数的情况。例如，可以存储通过将脉冲数转换成其它单位系而获得的值。

在步骤S414中，本体控制单元119使用差L(即与相对于近端的相对位置有关的信息)，来将调焦透镜从当前聚焦位置M(即近端)驱动至步骤S403和S404中所设置的聚焦位置N。在步骤S415中，本体控制单元119检测调焦透镜的驱动脉冲数，并且判断是否对调焦透镜进行了预定脉冲数(与差L相对应的脉冲数)的驱动，即判断调焦透镜是否到达原始聚焦位置N。继续进行步骤S414中的驱动处理，直到调焦透镜到达原始聚焦位置N为止。在步骤S415中判断为已经进行了预定脉冲数的驱动(即调焦透镜到达原始聚焦位置N)的情况下，处理结束。

与此相对，在步骤S406中判断为可更换镜头是在绝对位置处可以获取到与调焦透镜有关的位置信息的镜头的情况下，在下一步骤S416中，本体控制单元119从镜头获取与当前聚焦位置N相对应的绝对位置信息。这里，绝对位置信息例如是与调焦透镜的脉冲位置相对应的信息，并且是表示近侧调焦限制位置的绝对位置的信息。

在步骤S417中，本体控制单元119判断步骤S416中所获取到的聚焦位置N(即近侧调焦限制位置)相对于远侧调焦限制位置而言是否位于近侧。可以通过将步骤S416中所获取到的近侧调焦限制位置的绝对位置与远侧调焦限制位置的绝对位置相比较来进行该判断。

在步骤S417中判断为近侧调焦限制位置相对于远侧调焦限制位置而言没有位于近侧的情况下，处理进入下一步骤S418，以防止调焦限制位置的反转现象。在步骤S418中，本体控制单元119将远侧调焦限制位置初始化成与远端相对应的值，然后处理进入下一步骤S419。

在步骤S417中判断为近侧调焦限制位置相对于远侧调焦限制位置而言位于近侧的情况下，处理进入下一步骤S419。

在步骤S419中，本体控制单元119存储步骤S416中所获取到的聚焦位置N的绝对位置信息作为与近侧调焦限制位置有关的信息，然后处理结束。

与此相对，在步骤S405中判断为步骤S404中用户所操作的内容不是设置操作的情况下，处理进入步骤S420。在步骤S420中，本体控制单元119判断步骤S404中用户所操作的内容是否是重置操作。

在步骤S420中判断为步骤S404中用户所操作的内容是重置操作的情况下，处理进入步骤S421。在步骤S421中，本体控制单元119将与近侧调焦限制位置有关的信息初始化成与近端相对应的值，然后处理结束。

在步骤S420中判断为步骤S404中用户所操作的内容不是重置操作(即该内容是取消操作)的情况下，处理结束。

图6和图7是示出单次AF处理的流程图。将参考流程图来说明基于图4和图5中所存储的调焦限制位置的实际焦点调节。在本体控制单元119基于ROM中所存储的程序来控制数字摄像机的各单元的情况下，实现流程图的操作。

在根据本实施例的单次AF中调焦限制有效的情况下，将通过用于存储调焦限制位置的处理所设置的驱动范围设置成扫描范围。在调焦限制无效的情况下，将从调焦透镜的近端到远端的范围设置成扫描范围。在图6和图7中，在说明中假设要在整个扫描范围内进行扫描操作。然而，在检测到AF评价值的峰值的情况下，可以停止扫描操作，或者在整个扫描范围内再进行了一次扫描操作之后，可以仅在峰值附近进行扫描操作。

这里，由于现有技术的调焦限制控制与能够获取与调焦透镜有关的位置信息作为绝对位置的镜头的调焦限制控制相同，因此将省略其说明。

在本实施例中，假设调焦限制位置的初始值为近端和远端。因此，在用户没有设置调焦限制位置的状态下有效地设置调焦限制的情况下，将驱动范围从近端延伸到远端。

在第一步骤S501中，作为用户所进行的操作，进行用于指示单次AF的操作。

在步骤S502中，本体控制单元119判断调焦限制当前是否处于启用(enabled)设置中。这对应于与是否对调焦限制进行了有效设置有关的判断。

在步骤S502中判断为调焦限制处于启用设置中的情况下，在下一步骤S503中，本体控制单元119获取与当前聚焦位置X相对应的第三相对位置信息。这里，第三相对位置信息是与从(通过预先进行的重置操作所获得的)重置位置到当前聚焦位置N的驱动量(在本实施例中为脉冲数)相对应的信息。

在完成该获取之后，在下一步骤S504中，本体控制单元119进行用于将调焦透镜驱动至近端的处理。在步骤S505中，本体控制单元119通过判断调焦透镜是否到达端部来判断调焦透镜是否到达近端，并且继续步骤S504的驱动处理，直到调焦透镜到达近端为止。

在步骤S505中判断为调焦透镜到达了端部(即调焦透镜到达了近端)的情况下，处理进入步骤下一步骤S506。

在步骤S506中，本体控制单元119获取与近端处的当前聚焦位置Y相对应的第四相对位置信息。这里，第四相对位置信息是与从(通过预先进行的重置操作所获得的)重置位置到近端处的当前聚焦位置Y的驱动量(在本实施例中为脉冲数)相对应的信息。计算第四相对位置信息和与步骤S503中所获取到的原始聚焦位置X相对应的第三相对位置信息之间的差Z。该差Z表示聚焦位置X相对于近端的相对位置并且表示用于将调焦透镜从近端驱动至聚焦位置X的驱动量(在本实施例中为脉冲数)。

在下一步骤S507中，本体控制单元119使用与图4和图5的流程图中所存储的差L有关的信息将调焦透镜驱动至近侧调焦限制位置。在步骤S508中，本体控制单元119检测调焦透镜的驱动脉冲数，以判断是否对调焦透镜进行了预定脉冲数(与差L相对应的脉冲数)的驱动，即判断调焦透镜是否到达近侧调焦限制位置。继续步骤S507的驱动处理，直到调焦透镜到达近侧调焦限制位置为止。

在步骤S508中判断为对调焦透镜进行了预定脉冲数的驱动(即判断为调焦透镜到达了近侧调焦限制位置)的情况下，处理进入下一步骤S509。在步骤S509中，本体控制单元119进行现有技术的单次AF处理，以在从当前的近侧调焦限制位置到远侧调焦限制位置的范围内进行焦点调节。在本实施例中，说明了从近侧向远侧进行扫描操作的情况。然而，可以从远侧向近侧进行扫描操作。在这种情况下，在步骤S507和S508中将调焦透镜驱动至远侧限制位置。通常，由于主被摄体存在于近侧的场景众多，因此存在容易检测到如下被摄体的聚焦位置的优点，其中意图要从近侧向远侧对该被摄体进行扫描操作。

这里，可以通过获得相对于所存储的各近端的相对位置信息(本实施例中的作为脉冲数的驱动量)的差，来计算近侧调焦限制位置和远侧调焦限制位置之间的差。在将调焦透镜从近侧调焦限制位置驱动至远侧调焦限制位置的情况下，可以基于差信息通过对调焦透镜进行预定脉冲数的驱动来进行应对。也就是说，在将近端设置成0、将近侧调焦限制位置设置成A、并且将远侧调焦限制位置设置成B的情况下，调焦透镜在单次AF处理中移动的范围从位置A延伸至位置B。调焦透镜移动的范围是限制范围。可以通过B–A来获得从位置A到位置B的驱动脉冲数。在对比度检测方法是AF的情况下，可以通过检索限制范围内是否存在AF评价值的峰值，来进行AF操作。

在下一步骤S510中，本体控制单元119判断前一步骤S509中是否实现了聚焦。

在步骤S510中判断为实现了聚焦的情况下，处理结束。

在步骤S510中判断为没有实现聚焦的情况下，在下一步骤S511中，本体控制单元119进行将调焦透镜驱动至近端的处理。

在步骤S512中，本体控制单元119通过判断调焦透镜是否到达端部来判断调焦透镜是否到达近端，并且继续步骤S511的驱动处理，直到调焦透镜到达近端为止。

在步骤S512中判断为调焦透镜到达了端部(即调焦透镜到达了近端)的情况下，处理进入下一步骤S513。在下一步骤S513中，本体控制单元119使用与差Z有关的信息(即相对于近端的相对位置信息(本实施例中的作为脉冲数的驱动量))，来将调焦透镜从近端驱动至原始聚焦位置X。

在步骤S514中，本体控制单元119检测调焦透镜的驱动脉冲数，以判断是否对调焦透镜进行了预定脉冲数(与差Z相对应的脉冲数)的驱动，即判断调焦透镜是否到达原始调焦限制位置X。继续步骤S513的驱动处理，直到调焦透镜到达原始调焦限制位置X为止。在步骤S514中判断为对调焦透镜进行了预定脉冲数的驱动(即判断为调焦透镜到达了原始聚焦位置X)的情况下，处理结束。

在步骤S502中判断为调焦限制处于禁用(disabled)设置的情况下(在调焦限制无效的情况下)，处理进入步骤S515。在下一步骤S515中，本体控制单元119进行用于将位置信息初始化以使得当前聚焦位置变成0位置(重置位置)的处理(重置操作)。

在步骤S516中，本体控制单元119进行现有技术的单次AF处理。这里，将从调焦透镜的近端到远端的范围设置成扫描范围。

在步骤S517中，本体控制单元119判断在前一步骤S516中是否实现了聚焦。在步骤S517中判断为实现了聚焦的情况下，处理结束。

在步骤S517中判断为没有实现聚焦的情况下，在下一步骤S518中，本体控制单元119进行用于将调焦透镜驱动至步骤S515中所设置的0位置的处理。在步骤S519中，本体控制单元119检测调焦透镜的驱动脉冲数，以判断是否对调焦透镜进行了预定脉冲数的驱动，即判断调焦透镜是否到达步骤S515中所设置的0位置。继续步骤S518的驱动处理，直到调焦透镜到达近侧调焦限制位置为止。在步骤S519中判断为对调焦透镜进行了预定脉冲数的驱动(即判断为调焦透镜到达了作为原始聚焦位置的0位置)的情况下，处理结束。

这里，作为步骤S513和S514中使调焦透镜返回至原始聚焦位置X的方法，本发明不限于使用相对于近端的差Z的方法。

在无需在步骤S511和S512中使调焦透镜返回至近端的情况下，计算差Z和步骤S511时的聚焦位置V(相对于重置位置的脉冲数)之间的差W(脉冲数)。可以使用差W来进行步骤S513和S514。

在步骤S503中，如步骤S515那样，进行位置信息的初始化处理以使得当前聚焦位置变成0位置(重置位置)(重置操作)，并且省略步骤S506的处理。从步骤S511到步骤S514的处理可以用步骤S518和S519的处理来替代。

在图6和图7中，说明了如下情况：将扫描操作开始时的限制位置(图6中的近侧限制位置)存储为相对于近端的相对位置(脉冲数)。在将扫描操作开始时的限制位置存储为相对于远端的相对位置(脉冲数)的情况下，可以在步骤S504和S505中将调焦透镜驱动至远端。

由于本实施例中使用相对位置所进行的调焦限制控制专用于单次AF，因此该调焦限制控制可能无法应用于连续AF。由于这个原因，在本实施例应用于能够使用连续AF的摄像设备的情况下，可以进行以下处理。首先，在步骤S406中判断调焦透镜是否是在绝对位置处不可获取位置信息的透镜。在判断为调焦透镜是在绝对位置处不可获取位置信息的透镜的情况下，禁止将连续AF与调焦限制一起使用。仅在判断为调焦透镜是可获取到位置信息的透镜的情况下，才允许将连续AF与调焦限制控制一起使用。

在基于与所安装的可更换镜头有关的识别信息判断为调焦透镜是在绝对位置处可获取到与调焦透镜有关的位置信息的预定类型的透镜的情况下，不进行以相对位置的调焦透镜的控制，而是进行以绝对位置的调焦透镜的控制。在这种情况下，调焦限制和连续AF可以一起使用。否则进行排他控制。

在本实施例中，描述了针对近侧调焦限制位置和远侧调焦限制位置这两者存储相对于近端的相对位置(脉冲数)的规范。然而，可以实现针对近侧调焦限制位置和远侧调焦限制位置这两者获取相对于远端的相对位置(脉冲数)的规范。

图9A～9C和图10A～10C是示出数字摄像机所进行的控制的画面转换图。在本体控制单元119基于ROM中所存储的程序来控制数字摄像机的各单元的情况下，实现画面转换操作。

图9A～9C是示出根据本实施例的调焦限制有效/无效切换操作的画面转换图。

图9A示出调焦限制有效/无效切换的顶部菜单画面。由于启用区域处于选中状态，并且调焦限制当前被禁用，因此在右侧示出Off(关闭)显示。在用户进行决定操作的情况下，画面转换成图9B。

图9B示出调焦限制有效/无效切换所用的选择画面。此时，在用户进行On(开启)或Off的决定操作的情况下，画面转换成图9A或图9C。

图9C示出用户进行图9B中的On的决定操作的情况下的调焦限制有效/无效切换所用的顶部菜单画面。由于启用了调焦限制，因此在右侧示出On显示。

在与调焦限制相对应的可更换镜头中，仅在设置为AF模式的情况下，可以进行调焦限制有效/无效切换画面的转换。因此，在MF模式下不显示调焦限制有效/无效切换画面，并且可以防止用户产生即使在MF模式下也可以进行调焦限制的误解。

在将可更换镜头的设置从AF模式切换成MF模式的情况下，关闭调焦限制(使调焦限制无效)。

在关闭摄像设备之后，可以在随后起动时使调焦限制启用状态初始化，然后可以关闭调焦限制。仅在识别出与所安装的可更换镜头有关的信息并且确定可更换镜头与先前设置了调焦限制的镜头为同一镜头(识别信息相匹配)的情况下，调焦限制启用状态可以保持不变。在这种情况下，与同调焦限制有关的信息相关联地存储与可更换镜头有关的识别信息，并且使用与所安装的可更换镜头有关的识别信息相关联的与调焦限制有关的信息来控制调焦限制。

图10A～10C是示出根据本实施例的调焦限制位置设置操作的画面转换图。

图10A示出调焦限制位置设置操作的顶部菜单画面。此时，在用户进行决定操作的情况下，该画面转换成图10B。在图10A中，Far(远)区域处于选中状态，并且可以从该状态起设置远侧调焦限制位置。由于当前没有设置远侧调焦限制位置，因此在右侧示出重置显示。在设置了近侧调焦限制位置的情况下，可以选择Near(近)区域。可以分别设置远侧调焦限制位置和近侧调焦限制位置，或者可以仅设置远侧调焦限制位置和近侧调焦限制位置其中一个。

图10B示出调焦限制位置设置操作所用的选择画面。此时，在用户针对设置、重置和取消进行决定操作的情况下，画面转换成图10A或图10C。图10B的显示与步骤S402的画面显示相对应。

图10C示出用户进行图10B中的设置的决定操作的情况下的调焦限制位置设置操作所用的顶部菜单画面。由于当前设置了远侧调焦限制位置，因此在右侧示出设置显示。

操作画面的显示形式不限于图9A～9C和图10A～10C所示的示例，而可以进行适当变形。

在与调焦限制相对应的可更换镜头中，仅设置为AF模式的情况下，可以进行调焦限制位置设置操作画面的转换。因此，在MF模式下不显示调焦限制位置设置操作画面，并且可以防止用户产生即使在MF模式下也可以进行调焦限制的误解。

在可更换镜头的设置从AF模式切换成MF模式的情况下，关闭调焦限制。

在关闭摄像设备之后，可以在随后起动时使调焦限制位置信息初始化。仅在识别出与所安装的可更换镜头有关的信息并且确定可更换镜头与先前设置了调焦限制的镜头为同一镜头的情况下，可以在无需改变的情况下应用调焦限制位置信息。

根据本实施例，如上所述，将相对于近端的相对位置(本实施例中的作为脉冲数的驱动量)存储为调焦限制位置。因此，可以基于相对位置信息进行调焦限制控制。因此，即使在绝对位置处不可获取调焦透镜的位置的情况下，也可以防止透镜被控制在用户不期望的聚焦位置。

第二实施例

在第二实施例中，存储了与近侧调焦限制位置处和远侧调焦限制位置处在其它机械端用作标准时的相对位置有关的信息。以下将说明在相对于近端的相对位置(脉冲数)处存储近侧调焦限制位置以及在相对于远端的相对位置处存储远侧调焦限制位置、并且基于位置信息(脉冲数)来进行调焦限制的情况。摄像设备的结构和调焦限制位置设置操作的画面显示与第一实施例相同，因而将省略其说明。

这里所需的信息是在将调焦透镜从可移动范围的近端(近侧的端部位置)驱动至远端(远侧的端部位置)的情况下的最大驱动脉冲数。在单次AF处理中计算驱动范围的情况下，假设近侧调焦限制位置存在于A相对于近端的相对位置处，并且假设远侧调焦限制位置存在于B相对于远端的相对位置处。在远端相对于近端的相对位置(即最大驱动脉冲数)是C的情况下，可以按照如下方式获得调焦限制的范围。这里，假设A是从近端到近侧调焦限制位置的脉冲数，并且假设B是从远端到远侧调焦限制位置的脉冲数。在近端为0的情况下，近侧调焦限制位置是A并且远侧调焦限制位置是(C–B)。调焦透镜在单次AF处理中移动的范围(即限制范围)从位置A延伸至位置(C–B)，并且可以获得从位置A到位置(C–B)的驱动脉冲数(C–B)–A。

图8是示出根据第二实施例的用于存储从近端到远端的驱动脉冲数的处理的流程图。该处理是在进行用于存储调焦限制位置的处理之前所进行的处理。在本体控制单元119基于ROM中所存储的程序控制数字摄像机的各单元的情况下，实现流程图的操作。

这里，在说明中，在用户将调焦限制从禁用切换成启用的情况下，自动地计算从近端到远端的驱动脉冲数。在流程图中，假设为镜头可更换数字摄像机。作为可更换镜头，在说明中，假设存在可以在绝对位置处获取到与调焦透镜有关的位置信息以及仅可以在相对位置处获取到与调焦透镜有关的位置信息的两种类型的镜头。

在第一步骤S601中，作为用户所进行的操作，进行使调焦限制从禁用切换成启用的操作。

在下一步骤S602中，本体控制单元119判断当前安装的可更换镜头是否是在绝对位置处可获取到与调焦透镜有关的位置信息的镜头。判断方法与图4中的步骤S406的判断方法相同。

在步骤S602中判断为当前安装的可更换镜头是在绝对位置处可获取到与调焦透镜有关的位置信息的镜头的情况下，处理结束。

在步骤S602中判断为可更换镜头是在绝对位置处不可获取与调焦透镜有关的位置信息的镜头(即可更换镜头是在相对位置处可获取到位置信息的镜头)的情况下，处理进入步骤S603。在步骤S603中，本体控制单元119判断是否已经获取到从近端到远端的驱动脉冲数。

在步骤S603中判断为没有获取到从近端到远端的驱动脉冲数的情况下，在下一步骤S604中，本体控制单元119获取与当前聚焦位置A相对应的第五相对位置信息。这里，第五相对位置信息是与从重置位置到聚焦位置A的驱动量(在本实施例中为驱动脉冲数)相对应的信息。在完成了该获取之后，在下一步骤S605中，本体控制单元119进行将调焦透镜驱动至近端的处理。在步骤S606中，本体控制单元119通过判断调焦透镜是否到达端部来判断调焦透镜是否到达近端，并且继续步骤S605的驱动处理、直到调焦透镜到达近端为止。

在步骤S606中判断为调焦透镜到达了端部(即调焦透镜到达了近端)的情况下，在下一步骤S607中，本体控制单元119获取与当前近端处的聚焦位置B相对应的第六相对位置信息。这里，第六相对位置信息是与从重置位置到近端处的聚焦位置B的驱动量(在本实施例中为脉冲数)相对应的信息。然后，计算并存储与步骤S604中所获取到的原始聚焦位置A相对应的第五相对位置信息和第六相对位置信息之间的差C。该差C表示聚焦位置A相对于近端的相对位置并且表示用于将调焦透镜从近端驱动至聚焦位置A的驱动量(在本实施例中为脉冲数)。

在步骤S608中，本体控制单元119进行将位置信息初始化以使得当前聚焦位置(即近端)为0位置(重置位置)的处理(重置处理)，并且随后处理进入步骤S609。在下一步骤S609中，本体控制单元119进行用于将调焦透镜驱动至远端的处理。

在步骤S610中，本体控制单元119通过判断调焦透镜是否到达端部来判断调焦透镜是否到达远端，并且继续步骤S609的驱动处理、直到调焦透镜到达远端为止。

在步骤S610中判断为调焦透镜到达了端部(即调焦透镜到达了远端)的情况下，在下一步骤S611中，本体控制单元119获取并存储与当前聚焦位置D相对应的第六相对位置信息。第六相对位置信息是与从近端到远端的驱动脉冲数(最大脉冲数)相对应的信息(第二信息)。

在步骤S612中，本体控制单元119使用与步骤S607中所获取到的差C有关的信息，来将调焦透镜从远端驱动至原始聚焦位置A。这里，调焦透镜当前位于远端，并且差C是相对于近端的相对位置(脉冲数)。因此，可以通过计算从近端到远端的最大驱动脉冲数D(差C)来获得驱动脉冲数，并且可以将调焦透镜驱动至原始聚焦位置A。

在步骤S613中，本体控制单元119检测调焦透镜的驱动脉冲数，判断是否对调焦透镜进行了预定脉冲数的驱动(即判断调焦透镜是否到达原始聚焦位置A)，并且继续步骤S612的驱动处理、直到调焦透镜到达原始聚焦位置A为止。在步骤S613中判断为进行了预定脉冲数的驱动(即调焦透镜到达原始聚焦位置A)的情况下，处理结束。

用于存储调焦限制位置的处理和单次AF处理与图4～7相同，因而这里将省略其详细说明。与第一实施例不同，在存储远端调焦限制位置的情况下，在步骤S408中将调焦透镜驱动至远端，并且获取远端调焦限制位置作为相对于远端的相对位置信息(脉冲数)。在进行单次AF处理的情况下，进行向近端调焦限制位置的驱动。随后，使用最大驱动脉冲数和远端调焦限制位置的相对位置之间的差来计算直到远端调焦限制位置的驱动脉冲，并且进行扫描操作。

在本实施例中，可以存储近侧调焦限制位置作为相对于远端的相对位置(脉冲数)。在这种情况下，假设远侧调焦限制位置存在于A相对于近端的相对位置处，并且假设近侧调焦限制位置存在于B相对于远端的相对位置处。在远端相对于近端的相对位置(即最大驱动脉冲数)是C的情况下，可以按照如下方式获得调焦限制的范围。这里，假设A是从近端到远侧调焦限制位置的脉冲数，并且假设B是从远端到近侧调焦限制位置的脉冲数。

在近端为0的情况下，远侧调焦限制位置是A并且近侧调焦限制位置是(C–B)。调焦透镜在单次AF处理中移动的范围(即限制范围)从位置(C–B)延伸到位置A，并且可以获得从位置(C–B)到位置A的驱动脉冲数A–(C–B)。

在本实施例中，如上所述，存储了与近侧调焦限制位置处和远侧调焦限制位置处在其它机械端用作标准时的相对位置(驱动脉冲数)有关的信息。因此，在本实施例中，还可以基于相对位置信息来进行调焦限制控制。因此，即使在绝对位置处不可获取调焦透镜的位置的情况下，也可以防止透镜被控制在用户不期望的聚焦位置。

图11是上述的与调焦透镜有关的相对位置信息的图像图。

这里，在使用变焦透镜或可变焦点透镜(变焦距透镜)来调节焦距的情况下，存在根据变焦位置(焦距)而发生焦点面移动的可更换镜头。另一方面，已知有如下校正方式：通过利用凸轮使透镜组非直线移动来进行校正的机械校正型、计算折射力的平衡并且即使在变焦时也恒定保持焦点面的光学校正型、以及通过照相机侧的自动调焦功能来进行焦点面移动的校正的电子校正型。还存在调焦透镜的可移动范围根据变焦位置而变化的可更换镜头。在变焦透镜的位置相对于可更换镜头移动的情况下，可以将调焦限制位置初始化，或者可以改变作为相对于调焦限制位置(即近端)的相对距离的驱动脉冲数。此时，由于可变量针对各可更换镜头有所不同，因此需要在数字摄像机本体中存储各镜头的特性。可选地，例如，可以根据变焦透镜的位置，针对远摄侧和广角侧各自获取并存储调焦限制位置信息(脉冲数)。

其它实施例

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

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

本申请要求2015年7月29日提交的日本专利申请2015-149274的优先权，这里通过引用将其全部内容包含于此。