对焦控制装置的制作方法

专利名称：对焦控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于摄像装置的对焦控制装置。
背景技术：
作为自动对焦(下面，称为“AF”)控制方式之一，已知有对比度方式。对比度方式为如下的方式一边使对焦透镜沿着其光轴方向移动一边评价被摄体的对比度，以被摄体的对比度成为极大的透镜位置作为对焦位置而使对焦透镜移动到该对焦位置。通常，对比度方式通过评价根据扫描设置于摄像部的像素部而得到的信号算出的评价值(AF评价值)来评价被摄体的对比度。作为涉及这种对比度方式的技术，有例如日本特开2007-57763号公报和日本特
开2009-21929号公报中提出的技术。日本特开2007-57763号公报中提出了如下所述的技术使用根据沿垂直方向扫描设置于摄像部的像素部而得到的信号算出的评价值和沿水平方向扫描像素部而得到的评价值的双方来控制对焦透镜的移动。并且，日本特开2007-57763号公报中还提出了如下所述的技术对更大、即高频率成分更多的评价值加权来控制对焦透镜的移动。此外，日本特开2009-21929号公报中提出了如下所述的技术在使用根据沿垂直方向扫描像素部而得到的信号算出的评价值和沿水平方向扫描像素部而得到的评价值的双方来控制对焦透镜的移动的摄像装置中，根据扫描像素部而得到的信号算出图像的动作矢量，根据该动作矢量对评价值进行加权后加上评价值，采用该相加后的评价值来控制对焦透镜的移动。这里，日本特开2007-57763号公报和日本特开2009-21929号公报中的技术的前提在于，在对焦透镜移动中垂直方向的评价值的变化和水平方向的评价值的变化均稳定。换言之，在日本特开2007-57763号公报和日本特开2009-21929号公报中，对在对焦透镜移动中产生被摄体抖动等而使评价值的变化不稳定时的对策未特别地提及。例如，人在利落地走动时头部的上下颤动容易变大。在将这样的人物作为被摄体进行拍摄的情况下，在采用日本特开2007-57763号公报中的技术或日本特开2009-21929号公报中的技术来进行AF处理时，可对水平方向的评价值进行加权。但是，在这种情况下，实际上作为评价值，稳定的是垂直方向的评价值。例如，图16是示出在拍摄利落地走动时等的头部上下颤动大的人物的情况下得到的图像的示例的图。在得到如图16所示的图像的情况下的评价值的变化如图17所示那样。具体而言，如图17所示，在第n+1帧中，水平方向的评价值较大地增加。这是因为，如图16所示，在AF区域的水平方向观察时，与其它帧的图像相比，n+1帧的图像更多地包含了脸与背景的交界部即边缘部。在得到如图17所示那样的评价值的情况下，在日本特开2007-57763号公报或日本特开2009-21929号公报的技术中，对焦透镜根据水平方向的评价值进行移动。因此，即使第n+1帧的本来的对比度并非极大，也有可能误判断成第n+1帧的对比度为极大。为了避免引起这种对比度为极大的误判断，考虑将用于确定判断结果的条件严格化。但是，在该情况下，容易在判断上花费时间。通常，为了检测对比度的极大，实际上，与对比度成为极大的对焦位置相比，需要多余地驱动对焦透镜。因此，当花费时间直至确定对焦方向的判断时，对焦透镜的多余的驱动量也变大。当对焦透镜的多余的驱动量变多时，直至AF处理完成为止所花费的时间变长。特别是，当在AF处理中进行了浏览图像显示的情况下，对焦透镜多余地驱动的部分还会影响浏览图像显示。因此，作为控制算法，优选的是，尽可能地减少对焦透镜的多余的驱动量。

发明内容
本发明的目的在于，提供即使是在摄像装置或被摄体不稳定的条件下也能够高速地进行对比度方式的自动对焦动作的对焦控制装置。为了实现上述目的，本发明的第一方式的对焦控制装置用于摄像装置，所述摄像装置具有光学系统，其具有沿光轴方向自由移动的对焦透镜，生成被摄体的光学像；和摄 像部，其具有多个像素部，拍摄所述光学像，其中，所述对焦控制装置具备评价值生成部，其根据通过沿第一方向扫描所述像素部而从所述像素部输出的第一信号，获得表示所述被摄体的对比度状态的第一评价值，并且根据通过沿与所述第一方向不同的第二方向扫描所述像素部而从所述像素部输出的第二信号，获得表示所述被摄体的对比度状态的第二评价值；以及控制部，其进行自动对焦动作，使得在使所述对焦透镜移动的状态下根据所述第一评价值和所述第二评价值的各自的变化来判断为了使所述对焦透镜对焦所需的所述对焦透镜的移动方向，在根据所述第一评价值判断的第一移动方向与根据所述第二评价值判断的第二移动方向为同一方向的情况下，使所述对焦透镜向判断为该同一方向的移动方向移动。为了实现上述目的，本发明的第二方式的对焦控制装置用于摄像装置，所述摄像装置具有光学系统，其具有沿光轴方向自由移动的对焦透镜，生成被摄体的光学像；和摄像部，其具有多个像素部，拍摄所述光学像，其中，所述对焦控制装置具备评价值生成部，其根据通过沿第一方向扫描所述像素部而从所述像素部输出的第一信号，获得表示所述被摄体的对比度状态的第一评价值，并且根据通过沿与所述第一方向不同的第二方向扫描所述像素部而从所述像素部输出的第二信号，获得表示所述被摄体的对比度状态的第二评价值；以及控制部，其进行自动对焦动作，使得在使所述对焦透镜沿光轴方向一边以预定的振幅轻微振动一边移动的状态下根据所述第一评价值和所述第二评价值的各自的变化来判断所述对焦透镜接近对焦的移动方向，并根据基于所述第一评价值而判断的第一移动方向和基于所述第二评价值而判断的第二移动方向确定移动方向使所述对焦透镜移动。为了实现上述目的，本发明的第三方式的对焦控制装置用于摄像装置，所述摄像装置具有光学系统，其具有沿光轴方向自由移动的对焦透镜，生成被摄体的光学像；和摄像部，其具有多个像素部，拍摄所述光学像，其中，所述对焦控制装置具备评价值生成部，其使提取的频率成分不同的多个滤波器分别作用于通过沿预定的方向扫描所述像素部而从所述像素部输出的信号，从而获得表示所述被摄体的对比度状态的多个评价值；不稳定状态判定部，其判定所述摄像装置的状态或被摄体的状态是否为不稳定状态；以及控制部，其进行自动对焦动作，使得在使所述对焦透镜沿光轴方向一边以预定的振幅轻微振动一边移动的状态下根据所述评价值的各自的变化来判断所述对焦透镜接近对焦的移动方向，并确定移动方向使所述对焦透镜移动，在根据所述多个评价值判断的多个第一移动方向中的至少两个方向相同的情况下，所述控制部将其确定为移动方向，在所述不稳定状态判定部判定为是不稳定状态的情况下，即使根据所述多个第一评价值判断的多个第一移动方向中的至少两个方向相同，也不将其确定为移动方向。本发明的益处将在下面的描述中详细说明，根据该描述，某种程度上是显而易见的，或可通过本发明的实践而得知。可通过下文中详细描述的实施方式及组合来实现并获得本发明的益处。


附图构成本说明书的一部分，例示了本发明的实施方式，并与上面的概述和下面的实施方式详细说明一起解释本发明的原理。图I是具有本发明的一个实施方式的对焦控制装置的摄像装置的结构图。 图2是示出本发明的一个实施方式的对焦控制装置的AF处理的概要的图。图3是关于本发明的一个实施方式的AF处理的流程图。图4是扫描动作时的对焦方向判断处理的一个示例的流程图。图5是示出S202的对焦方向判断的示例的图。图6是示出S204的对焦方向判断的示例的图。图7是示出S205的对焦方向判断的示例的图。图8是示出S206的对焦方向判断的示例的图。图9是示出在对焦位置所存在的方向与颤动方向为相同方向的情况下的评价值的变化的图。图10是示出在对焦位置所存在的方向与颤动方向为相反方向的情况下的评价值的变化的图。图IlA和IlB为示出判断表的示例的图。图12为颤动动作时的对焦方向判断处理的一个示例的流程图。图13是示出检测电路的输出波形的一个示例的图。图14A、14B、14C是示出利用模板匹配检测主要被摄体的移动而求出动作矢量的处理的图。图15是示出动作矢量输出的时间变化的示例及阈值、和判断为被摄体正产生抖动的范围的图。图16是示出在拍摄头部的上下颤动大的人物的情况下得到的图像的示例的图。图17是示出对头部的上下颤动大的人物的评价值的变化的示例的图。
具体实施例方式下面，参照附图来说明本发明的实施方式。图I是具有本发明的一个实施方式的对焦控制装置的摄像装置的结构图。图I所示的摄像装置具有更换镜头100和照相机主体200。在本摄像装置中，更换镜头100借助设置于照相机主体200的未图示的镜头卡口，相对于照相机主体200可自由拆装。更换镜头100具有摄像透镜101、电机驱动器102、镜头控制部103和存储部104。这里，实际的更换镜头100还具有光圈控制机构和变焦机构等，但在图I中省略图示。摄像透镜101是包括对焦透镜的光学系统，在照相机主体200的摄像元件201上生成未图示的被摄体的光学像。电机驱动器102具有电机(对焦电机)等驱动机构，根据来自镜头控制部103的控制信号使对焦透镜沿其光轴方向(图示A方向)移动。镜头控制部103是将微型计算机和控制更换镜头100内的各部件的控制电路一体化而成的LSI。镜头控制部103根据从照相机主体200的主体控制部203输出的控制信号将控制信号发送到电机驱动器102。此外，镜头控制部103根据从主体控制部203发送的同步信号和表示相对于该同步信号的相位的信息进行对焦透镜的AF处理。关于AF处理的详细情况，将在后面进行说明。存储部104按每个更换镜头100存储固有的特性信息。镜头控制部103根据主体 控制部203的要求将存储于存储部104的特性信息发送到主体控制部203。优选本实施方式中的更换镜头100为能够进行颤动(wobbling)动作的更换镜头。所谓颤动动作是指使对焦透镜沿着其光轴方向一边振动地移动一边逐渐地移动到对焦位置的动作。通常，可否进行颤动动作决定于更换镜头100内的对焦电机的性能和透镜组特性。通常，在颤动动作中，需要使对焦透镜以大约15HZ 30Hz的频率(称为“颤动频率”)沿着其光轴方向振动。因此，更换镜头100具有能够使对焦透镜以大约15Hz 30Hz振动的对焦电机，优选的是，具有达到能够进行那种比较高速的振动的程度的轻型的对焦透镜。此外，在上述的示例中，镜头控制部103是将微型计算机和控制更换镜头100内的各部件的控制电路一体化而成的LSI。但是，微型计算机和控制电路不一定需要一体化。它们也可以由多个LSI构成。照相机主体200具有摄像元件201、显示部202、主体控制部203、卡口接点204、陀螺仪传感器205和检测电路206。这里，实际的照相机主体200还具有用于供使用者指示摄影动作的释放按钮、和存储通过摄影动作而得到的图像数据的存储部等，但在图I中省略图示。摄像元件201具有像素部。像素部构成为用于将经由更换镜头100而入射的光学像转换成电信号(图像信号)的光电转换元件配置成二维状。摄像元件201由CCD图像传感器或MOS图像传感器等构成。显示部202例如设置在照相机主体200的背面。显示部202显示基于由主体控制部203根据从摄像元件201输出的图像信号而生成的显示用图像数据的图像。主体控制部203是将CPU、控制照相机主体200内的各部件的控制电路和进行各种信号处理的信号处理电路一体化而成的LSI。主体控制部203控制照相机主体200中的各部件并执行各种动作顺序。此外，主体控制部203具有作为控制部的功能，还经由镜头卡口向镜头控制部103输出控制信号以及用于取得摄像元件201的曝光动作与对焦透镜的驱动动作的同步的同步信号。主体控制部203还控制摄像元件201的动作，并将从摄像元件201输出的图像信号转换成作为数字信号的图像数据。主体控制部203还对图像数据实施白平衡控制等各种信号处理。主体控制部203还将通过各种信号处理而得到的图像数据输出到显示部202并控制显示部202中的图像的显示。并且，主体控制部203还具有作为评价值生成部的功能，还根据从摄像元件201输出的图像数据生成AF处理用的评价值。通过对图像数据实施高通滤波器(HPF)处理而提取图像数据中的高频率成分，并通过累计在预先在摄影画面中设定的AF区域内提取的高频率成分，生成评价值。此外，主体控制部203还具有作为动作矢量检测部的功能，其根据多帧中的图像数据的变化检测动作矢量。在前述的示例中，主体控制部203是将CPU、控制照相机主体200内的各部件的控制电路和进行各种信号处理的信号处理电路一体化而成的LSI。但是,也可以由多个LSI构成它们。卡口接点204设置在镜头卡口内，是用于将镜头控制部103和主体控制部203连接成能够通信的接点。作为动作检测部的一个示例而发挥功能的陀螺仪传感器205产生与两轴向的角速度相应的信号。在下面的说明中，在横向托持照相机主体200的情况下，将与地表平行的方向作为X轴，将与地表垂直的方向作为Y轴。陀螺仪传感器205构成为检测随着照相机主体200分别沿着这样定义的X轴、Y轴的方向移动的角速度。检测电路206对陀螺仪传感器205的输出信号进行滤波器处理(微分处理)等，将处理后的输出信号输出到主体控制部203。主体控制部203根据检测电路206的输出检测照相机主体200的动作量，并根据该 动作量检测照相机主体200摇摄移动或俯仰移动的情况。这里，摇摄移动表示照相机主体200沿着与地表平行的方向移动。此外，俯仰移动表示照相机主体200沿着与地表垂直的方向移动。本实施方式中的“摇摄移动”和“俯仰移动”包括如下两种情况由于使用者主动地移动照相机主体200而产生的移动、以及由于使用者无意识的例如抖动而产生的移动。主体控制部203还作为不稳定状态判定部发挥功能，所述不稳定状态判定部判定由于这样的“摇摄移动”和“俯仰移动”或抖动等而使照相机主体200不稳定的状态、或由于后述的被摄体抖动而使被摄体不稳定的状态。下面，对本实施方式的对焦控制装置的动作进行说明。图2是示出本实施方式的对焦控制装置的AF处理的概要的图。如图2所示，在本实施方式的AF处理中，摄像装置的状态转变成颤动动作状态、扫描动作状态和待机状态这三种中的任一种状态。在颤动动作状态中，进行用于使对焦透镜的位置移动到对焦位置的颤动动作。此时，主体控制部203向镜头控制部103发送指示，使得进行颤动动作。颤动动作的详细技术可以采用例如日本特开2010-9009号公报中公开的已知技术。因此，这里省略详细的说明。在执行颤动动作后，主体控制部203根据使其轻微振动时的评价值的变化来判断对焦透镜的移动方向。具体而言，主体控制部203判断评价值增加的一侧的对焦透镜的移动方向。关于该对焦方向判断的详细情况，将在后面进行说明。主体控制部203根据判断出的移动方向，向镜头控制部103发送指示，使得对焦透镜的位置逐渐地移动到对焦位置。在颤动动作状态中，在对焦位置偏离到仅靠颤动动作跟随不了被摄体的程度时，使摄像装置的状态转变成扫描动作状态。此时，主体控制部203向镜头控制部103发送指示，使得进行登山AF用的扫描动作。具体而言，主体控制部203向镜头控制部103发送指示，使得对焦透镜朝对焦位置以微小量逐步地移动。即使在该情况下，主体控制部203也对对焦透镜的移动方向进行判断。这里，在安装有能够颤动动作的更换镜头100的情况下，不使对焦透镜进行扫描到超过AF评价值的极大值的扫描动作，而通过颤动动作使对焦透镜最后与对焦位置相符。另一方面，在安装有不能进行颤动动作的更换镜头100的情况下，通过扫描动作也使对焦透镜最后与对焦位置相符。在扫描动作状态下的登山AF完成后，使摄像装置的状态转变成待机状态。在对焦透镜对焦时，摄像装置的状态成为待机状态。在待机状态中，主体控制部203对转变成待机状态前的评价值和当前的评价值进行比较，判断两者的差是否为一定以上。在转变成待机状态前的评价值与当前的评价值的差为一定以上的情况下，表示对比度状态发生了变化。在该情况下，结束待机状态。此外，即使对比度状态未发生变化，在照相机的朝向发生了较大变化的情况下，即发生摇摄移动或俯仰移动的情况下，对焦状态变差的可能性也很大。因此，在该情况下也结束待机状态。在安装有在待机状态结束时能够进行颤动动作的更换镜头100的情况下，使摄像装置的状态转变成颤动动作状态。另一方面，在安装有在待机状态结束时不能进行颤动动作的更换镜头100的情况下，使摄像装置的状态转变成扫描动作状态。在正记录动态图像等时，分开使用图2所示的三个状态的同时继续AF处理。由此，能够使焦点与被摄体保持相符。
接下来，参照图3对本实施方式的AF处理的示例进行说明。在图3所示的示例中，首先，王体控制部203开始颇动动作(SlOl)。因此，王体控制部203向镜头控制部103发送指示，使得对焦透镜轻微振动。开始颤动动作后，主体控制部203根据颤动动作中的评价值的变化进行对焦方向判断处理(S102)。关于颤动动作中的对焦方向判断处理的详细情况，将在后面进行说明。在对焦方向判断处理后，主体控制部203判断是否需要进行扫描动作(S103)。在该判断中，例如，在使用者使摄像装置进行摇摄动作或俯仰动作等而使被摄体的对焦状态较大变化时，判断为需要进行扫描动作。在S103中，在判断为需要进行扫描动作的情况下，主体控制部203开始扫描动作(S104)。开始扫描动作后，主体控制部203根据扫描动作中的评价值的变化进行对焦方向判断处理(S105)。关于扫描动作中的对焦方向判断处理，将在后面进行说明。在对焦方向判断处理后，主体控制部203判断对焦透镜是否成为对焦状态(Sioe)0 sioe的“对焦状态”是指，能够在前述的扫描状态下使对焦透镜最后与对焦位置相符的状态。因此，在S106中，判断例如评价值是否增加了能够开始颤动动作的预定值。在S106中，在判断为对焦透镜未成为对焦状态的情况下，主体控制部203返回到S104的处理而继续扫描动作。此外，在S106中，在判断为对焦透镜成为对焦状态的情况下，主体控制部203返回到SlOl的处理而进行用于使对焦透镜对焦的颤动动作。在S103中，在判断为不需要进行扫描动作的情况下，主体控制部203 —面继续颤动动作，一面判断对焦透镜是否已成为对焦状态(S107)。另外，S107的“对焦状态”是指对焦透镜达到对焦位置的状态。在S107中，在判断为对焦透镜未成为对焦状态的情况下，主体控制部203返回到SlOl的处理而继续颤动动作。此外，在S107中，在判断为对焦透镜成为对焦状态的情况下，主体控制部203结束颤动动作而成为待机状态(S108)。在成为待机状态后，主体控制部203判断评价值是否发生了变化(S109)。在S109中，在判断为评价值没有变化的情况下，主体控制部203返回到S108的处理而继续待机状态。此外，在S109中，在判断为评价值有变化的情况下，主体控制部203返回到SlOl的处理。接下来，对对焦方向判断处理的详细情况进行说明。
首先，对扫描动作时的对焦方向判断处理进行说明。在扫描动作时，通过基准的评价值AFval_base_x与进行对焦方向判断的巾贞nVD的评价值AFval_x (η)的大小关系来判断对焦透镜的移动方向(下面，称 为“扫描方向”)。基准的评价值AFval_base_x作为例如扫描动作开始时的评价值。此外，X是h、V中的任一个。“h”表示水平方向的评价值、即根据沿水平方向扫描摄像元件201的像素部而得到的图像信号算出的评价值(第一评价值)。“V”表示垂直方向的评价值、即根据沿垂直方向扫描摄像元件201的像素部而得到的图像信号算出的评价值(第二评价值)。作为对焦方向判断处理的具体的处理，判断帧nVD的评价值AFval_x (η)是否满足下面的两个条件中的任一个条件。(条件I)在巾贞nVD的评价值AFval_x(η)相对于基准的评价值AFval_base_x的增加量为阈值以上的情况下，即在满足下述(式I)的情况下，能够判断扫描方向。AFval_x(n) = AFval_base_x +阈值(式 I)在满足(条件I)的情况下，可以认为在与当前的扫描方向相同的方向存在对焦位置。因此，在判断为满足(条件I)的情况下，判断其后的帧的扫描方向与之前的扫描方向为相同方向。(条件2)在当前巾贞nVD的评价值AFval_x(η)相对于基准的评价值AFval_base_x的减少量为阈值以下的情况下，即在满足下述(式2)的情况下，能够判断扫描方向。AFval_x(n) = AFval_base_x—阈值(式 2)在满足(条件2)的情况下，可以认为在与当前的扫描方向相反的方向存在对焦位置。因此，在判断为满足(条件2)的情况下，判断其后的帧的扫描方向与之前的扫描方向为相反方向。这里，在不满足(条件I)和(条件2)中的任一条件的情况下，不能判断扫描方向。此外，关于用于判断是否满足各条件的阈值，计算出下述(式3)作为基准的阈值。阈值=AFval_base_xXCoeff(式 3)另外，(式3)中的系数Coeff例如为O. I至O. 2。图4是示出扫描动作时的对焦方向判断处理的一个示例的流程图。在图4中，主体控制部203判断是否为评价值的变化不稳定的状态(S201)。这里，S201中的评价值的变化为不稳定的状态是指，存在照相机主体200摇摄移动和俯仰移动等动作以及被摄体抖动这样的使评价值的变化不稳定的主要因素的状态。为了判断这样的状态，在S201中，判断例如通过检测电路206检测出的照相机主体200的动作量或主体控制部203计算出的动作矢量是否超过预定的阈值。在超过阈值的情况下，主体控制部203判断为是不稳定状态。关于S201中的判断的详细情况，将在后面进行说明。在S201中，在判断为评价值的变化未处于不稳定的状态的情况下，主体控制部203使阈值小于基准值(例如成为基准的阈值的1/2倍)，并进行基于水平方向的评价值的对焦方向判断和基于垂直方向的评价值的对焦方向判断。并且，主体控制部203判断根据基于水平方向的评价值的对焦方向判断而判断出的扫描方向与根据基于垂直方向的评价值的对焦方向判断而判断出的扫描方向是否为同一方向(S202)。图5是示出S202的对焦方向判断的示例的图。图5示出了使对焦透镜的位置从对焦方向判断的开始位置PO逐渐向被摄体距离为近距离的方向移动时的示例。下面，将被摄体距离为近距离的对焦透镜的移动方向称为近距离方向。相反地，将被摄体距离为远距离的对焦透镜的移动方向称为远距离方向。在图5的示例中，主体控制部203分别将透镜位置PO处的水平方向的评价值和垂直方向的评价值设为基准的评价值AFval_base_h、AFval_base_v。并且,主体控制部203 —面使对焦透镜的位置向透镜位置PU P2、P3……移动，使得与摄像元件201的摄像帧同步，一面获取评价值。每当获取评价值时，主体控制部203就判断评价值AFval_h (η)和AFval_v (η)是否满足(条件I)和(条件2)中的任一条件。在图5的示例中，透镜位置Pl处的水平方向的评价值AFval_h(I)超过(基准的评价值AFval_base_h +阈值/2),透镜位置Pl处的垂直方向的评价值AFval_v(l)也超过(基准的评价值AFval_base_v +阈值/2)。在该情况下,主体控制部203通过基于水平方向的评价值的对焦方向判断和基于垂直方向的评价值的对焦方向判断这两方面而判断为满足(条件I)。此外，由于通过基于水平方向的评价值的对焦方向判断和基于垂直方向的评价值的对焦方向判断这两方面满足(条件I)，因此主体控制 部203判断为通过基于水平方向的评价值的对焦方向判断和基于垂直方向的评价值的对焦方向判断分别判断出的扫描方向为同一方向、即与之前的扫描方向为同一方向。在S202中，在判断为扫描方向相同的情况下，主体控制部203最终确定对焦方向判断(S203)。在该情况下，也可以采用基于水平方向的评价值的对焦方向判断的结果和基于垂直方向的评价值的对焦方向判断的结果中的任一结果作为最终的扫描方向。在最终确定对焦方向判断后，主体控制部203进入到图3中的S106的处理。一旦确定对焦方向判断后，能够省略其后的对焦方向判断处理。在S202中，在判断为扫描方向不相同的情况下，主体控制部203将阈值作为基准值来进行基于水平方向的评价值的对焦方向判断和基于垂直方向的评价值的对焦方向判断。并且，主体控制部203判断能否通过基于水平方向的评价值的对焦方向判断和基于垂直方向的评价值的对焦方向判断中的至少任一个对焦方向判断来判断扫描方向(S204)。图6是示出S204的对焦方向判断的示例的图。在S204中也是，主体控制部203判断评价值AFval_h (η)和AFval_v(n)是否满足(条件I)和(条件2)中的任一条件。在图6的示例中，透镜位置P3的垂直方向的评价值AFval_v(3)超过(基准的评价值AFval_base_V +阈值)。在该情况下，主体控制部203通过基于垂直方向的评价值的对焦方向判断而判断为满足(条件I)、即扫描方向与之前的扫描方向为同一方向。在S204中，在判断为通过基于水平方向的评价值的对焦方向判断和基于垂直方向的评价值的对焦方向判断中的至少任一对焦方向判断能够判断扫描方向的情况下，主体控制部203进入到S203中的处理，最终确定对焦方向判断。在该情况下，最终的扫描方向采用在基于水平方向的评价值的对焦方向判断和基于垂直方向的评价值的对焦方向判断中的能够判断扫描方向的一方的对焦方向判断的结果。在通过两方面的对焦方向判断均能够判断扫描方向的情况下，例如使通过基于垂直方向的评价值的对焦方向判断而判断出的扫描方向优先。在最终确定对焦方向判断后，主体控制部203进入到图3中的S106的处理。在S204中，在判断为通过基于水平方向的评价值的对焦方向判断和基于垂直方向的评价值的对焦方向判断均无法判断扫描方向的情况下，主体控制部203返回到S201的处理。在该情况下，在下一帧中，执行从S201开始的处理。
在S201中，在判断为评价值的变化处于不稳定的状态的情况下，主体控制部203将阈值作为基准值来进行基于水平方向的评价值的对焦方向判断和基于垂直方向的评价值的对焦方向判断。并且，主体控制部203判断通过基于水平方向的评价值的对焦方向判断而得到的扫描方向和通过基于垂直方向的评价值的对焦方向判断而得到的扫描方向是否为同一方向(S205)。图7是示出S205的对焦方向判断的示例的图。在S205中也是，主体控制部203判断评价值AFval_h(n)和AFval_v(n)是否满足(条件I)和(条件2)中的任一条件。在图7的不例中，透镜位置P3处的水平方向的评价值AFval_h(3)超过(基准的评价值AFval_base_h +阈值)，透镜位置P3处的垂直方向的评价值AFval_v(3)也超过(基准的评价值AFval_base_v +阈值)。在该情况下，由于主体控制部203通过基于水平方向的评价值的对焦方向判断和基于垂直方向的评价值的对焦方向判断这两方面满足(条件1)，因此主体控制部203判断为扫描方向为同一方向、即扫描方向与之前的扫描方向为同一方向。在S205中，在判断为扫描方向相同的情况下，主体控制部203进入到S203的处理
而最终确定对焦方向判断。在该情况下，也可以采用基于水平方向的评价值的对焦方向判断的结果和基于垂直方向的评价值的对焦方向判断的结果中的任一结果作为最终的扫描方向。在最终确定对焦方向判断后，主体控制部203进入到图3中的S106的处理。在S205中，在判断为扫描方向不相同的情况下，主体控制部203使阈值大于基准值(例如成为基准的阈值的2倍)，并进行基于水平方向的评价值的对焦方向判断和基于垂直方向的评价值的对焦方向判断。并且，主体控制部203判断能否通过基于水平方向的评价值的对焦方向判断和基于垂直方向的评价值的对焦方向判断中的至少任一个对焦方向判断来判断扫描方向(S206)。图8是示出S206的对焦方向判断的示例的图。例如，在AF处理成要与利落地走动着的人物的头部对焦的情况下，如图8所示，水平方向的评价值反复增减。在这种情况下，通过仅采用垂直方向的评价值的对焦方向判断来确定最终的对焦方向判断。在图8的示例中，透镜位置P4处的垂直方向的评价值AFval_v (4)超过(基准的评价值AFval_base_v +阈值X2)。在该情况下，主体控制部203通过基于垂直方向的评价值的对焦方向判断而判断为满足(条件I)、即扫描方向与之前的扫描方向为同一方向。在S206中，在判断为通过基于水平方向的评价值的对焦方向判断和基于垂直方向的评价值的对焦方向判断中的至少任一对焦方向判断能够判断扫描方向的情况下，主体控制部203进入到S203中的处理，最终确定对焦方向判断。在该情况下，最终的扫描方向采用在基于水平方向的评价值的对焦方向判断和基于垂直方向的评价值的对焦方向判断中的能够判断扫描方向的一方的对焦方向判断的结果。在通过两方面的对焦方向判断均能够判断扫描方向的情况下，例如使通过基于垂直方向的评价值的对焦方向判断而判断出的扫描方向优先。在最终确定对焦方向判断后，主体控制部203进入到图3中的S106的处理。此外，在S206中，在判断为基于水平方向的评价值的对焦方向判断和基于垂直方向的评价值的对焦方向判断均无法确定对焦方向判断的情况下，主体控制部203返回到S201的处理。在该情况下，在下一帧中，执行从S201开始的处理。如以上说明的那样，在扫描动作时的对焦方向判断处理中，首先，判断基于水平方向的评价值的对焦方向判断的结果与基于垂直方向的评价值的对焦方向判断的结果是否为同一方向。通过考虑基于两个方向的评价值的对焦方向判断的结果来最终地确定对焦方向判断，能够进行可靠性高的对焦方向判断。并且，此时，即使在基于各方向的评价值的对焦方向判断中使用于判断扫描方向的阈值小于基准的阈值，也能够在不损害对焦方向判断的可靠性的情况下抑制产生对扫描方向的误判断或伪对焦的可能性。并且，通过减小阈值，能够提前判断扫描方向。因此，还可提前确定例如扫描方向为反方向等的判断，能够在更短的时间内改变扫描方向。由此，能够抑制向反方向不必要地驱动透镜。通过这样的作用，例如在AF处理中的浏览图像显示中，能够缩短显示焦点没对准的图像的时间。相对于此，在仅通过一个方向的评价值来最终地确定对焦方向判断的情况下，与采用两个方向的评价值来进行最终的对焦方向判断的确定的情况相比，增大了用于判断扫描方向的阈值。由此，虽然会在判断扫描方向上花费时间，但能够担保对焦方向判断的可靠性，能够抑制产生对扫描方向的误判断或伪对焦的可能性。并且，虽然在评价值的变化为不稳定状态时也进行与评价值的变化不是不稳定状态时同样的判断，但在评价值的变化为不稳定状态的情况下，与评价值的变化不是不稳定状态的情况相比，增大了用于判断扫描方向的阈值。由此，虽然会在判断扫描方向上花费时 间，但能够担保对焦方向判断的可靠性，能够抑制产生对扫描方向的误判断或伪对焦的可能性。接下来，对颤动动作时的对焦方向判断处理进行说明。在颤动动作的情况下，与扫描动作时不同，根据成为对焦方向判断的对象的当前帧nVD的评价值与其前一帧的帧(η -
1)VD和其前两帧的帧(η - 2)VD的评价值的大小关系来确定对焦方向判断。具体而言，根据以下的(式4)中所示的评价值变化量AFval_dlt_x (x为hl、h2、h3、v)来确定对焦方向判断。AF_val_dlt_x(n)={AFval_x(η) — AFval_x(η — I)} — {AFval_x(η — I)—AFval_x (η — 2)}(式 4)这里，“h”表示水平方向的评价值。“V”表示垂直方向的评价值。此外，“h”的下脚标“1”、“2”、“3”表示用于生成评价值的HPF处理中的截止频率的种类。在本实施方式的示例中，“I”的截止频率最低，“3”的截止频率最高。图9是示出在对焦位置所存在的方向与颤动方向为相同方向(例如被摄体存在于近距离方向，使得朝近距离方向进行颤动动作)的情况下的评价值的变化的图。此外，图10是示出在对焦位置所存在的方向与颤动方向为相反方向(例如被摄体存在于远距离方向，使得朝近距离方向进行颤动动作)的情况下的评价值的变化的图。在颤动动作中，一面使对焦透镜以轻微振动的方式移动，一面搜索对焦位置。这里，若使颤动频率与摄像帧同步，则在帧nVD中得到评价值时的对焦透镜的移动方向与在(n - 2)VD中得到评价值时的对焦透镜的移动方向为相同方向。此外，在颤动动作中，使对焦透镜逐渐地向评价值增加的方向移动。因此，若评价值变化量AFval_dlt_x(n)为正值，则如图9所示，可判断被摄体存在于与当前的颤动方向(该图的Wob_move)相同的方向。相反地，若评价值变化量AFval_dlt_x(n)为负值,则如图10所示,可判断被摄体存在于与当前的颤动方向(该图的Wob_move)相反的方向。这样，根据评价值变化量AFval_dlt_x(η)的符号来判断颤动方向。实际上，在评价值变化量AFval_dlt_x(n)为预定的正的阈值以上的情况下，判断为其后的颤动方向与之前的颤动方向为相同方向，在评价值变化量AFval_dlt_x (η)为预定的负的阈值以下的情况下，判断为其后的颤动方向与之前的颤动方向为相反方向。此外，在评价值变化量AFval_dlt_x (η)均未超过正负阈值的情况下,无法判断颤动方向。这里，若照相机主体200和被摄体均被固定等而使评价值的变化稳定，则评价值变化量 AFval_dlt_hl (η)、AFval_dlt_h2 (η)、AFval_dlt_h3 (η)和 AFval_dlt_v (n)的符号成为相同。这是因为，在该情况下，评价值的变化大致取决于对焦透镜的位置变化。相对于此，若评价值的变化不稳定，则AFval_dlt_hl (η)、AFval_dlt_h2 (η)、AFval_dlt_h3 (η)和AFval_dlt_v(η)的符号未必相同。例如，在想要与利落地走动着的人物的头部对焦的情况下，如图8所示，即使未执行颤动动作，水平方向的评价值也反复增 减。相对于此，垂直方向的评价值取决于透镜位置的变化而发生变化。当在这样的状况下执行颤动动作时，水平方向的评价值变化量AFval_dlt_hl (η)、AFval_dlt_h2 (η)、AFval_dlt_h3 (η)不仅由于颤动动作而变化,还受到头部的上下颤动的影响而变化。另一方面，垂直方向的评价值变化量AFval_dlt_v几乎不受到头部的上下颤动的影响。因此，在颤动动作中，在最终确定对焦方向判断时，若使采用垂直方向的评价值变化量的对焦方向判断的结果最优先，则能够使对焦方向判断的可靠性最高，从而能够降低产生对颤动方向的误判断或伪对焦的可能性。此外，可使HPE处理的截止频率不同来得到评价值变化量AFval_dlt_hI (η)、AFval_dlt_h2 (η)、AFval_dlt_h3 (n)。并且，在HPE处理的截止频率高的情况下，即使受到头部的上下颤动的影响，若相对于被摄体的对焦状态差，则也无法提取超过截止频率那样的高频率成分，评价值变化量也几乎不变化。因此，在颤动动作时，在最终确定对焦方向判断时，若使采用截止频率高的评价值变化量的对焦方向判断的结果优先，则能够确保对焦方向判断的可靠性，从而能够降低产生对颤动方向的误判断或伪对焦的可能性。根据以上的观点，主体控制部203采用图IlA和图IlB所示的判断表来最终确定对焦方向判断。图IlA和图IlB所示的判断表预先被存储在设置于主体控制部203的存储器中，其对用于最终确定对焦方向判断的条件进行了分项。在图IlA和图IlB的示例中，对焦方向判断的可靠性按号码从小到大的顺序而依次增高。这里，图IlA和图IlB中的“水平1，，、“水平2”和“水平3”分别表示与采用评价值变化量AFval_dlt_hl(n)的对焦方向判断有关的条件、与采用AFval_dlt_h2 (η)的对焦方向判断有关的条件以及与采用AFval_dlt_h3(n)的对焦方向判断有关的条件。“垂直”表示与采用评价值变化量AFval_dlt_v的对焦方向判断有关的条件。“相同”表示同一项号码中的通过采用标有“相同”的评价值变化量的对焦方向判断而判断出的颤动方向全部相同。“ O”表示通过采用该评价值变化量的对焦方向判断能够判断颤动方向。“一”表示通过采用该评价值变化量的对焦方向判断无论能否判断颤动方向都可以。“确定”表示能够最终确定对焦方向判断。“不确定”表示无法最终确定对焦方向判断。图12为颤动动作时的对焦方向判断处理的一个示例的流程图。在图12中，主体控制部203判断评价值的变化是否为不稳定状态(S301)。S301的判断与S201的判断同样地进行即可。关于判断的详细情况，将在后面进行说明。在S301中，在判断为评价值的变化并非不稳定状态的情况下，主体控制部203采用第一判断表来判断颤动方向(S302)。在S302的判断中，主体控制部203判断采用评价值变化量AFval_dlt_hl (η)的对焦方向判断的结果、采用评价值变化量AFval_dlt_h2 (η)的对焦方向判断的结果、采用评价值变化量AFval_dlt_h3(n)的对焦方向判断的结果和采用评价值变化量AFval_dlt_v (η)的对焦方向判断的结果是否满足图IlA所示的9项条件中的任一项。如图IlA所示，在第一判断表中，若满足“I” “9”中的任一项的条件，则能够最终确定对焦方向判断。下面，对采用第一判断表的判断具体地进行说明。主体控制部203首先按项目号码从小到大的顺序判断是否满足图IIA中的“ I” “4”的条件。例如，在判断“ I”的条件时，主体控制部203判断通过采用垂直方向的评价值变化量AFval_dlt_v(n)的对焦方向判断而判断出的颤动方向与通过采用水平方向的评价值变化量AFval_dlt_h3(n)和AFval_dlt_h2(n)的对焦方向判断而判断出的颤动方向是否为同一方向。在判断为是同一方向的情况下，主体控制部203判断通过采用垂直方向的评价值变化量AFval_dlt_v (η)的对焦方向判断而判断出的颤动方向为最终的颤动方向。在判断为不满足“I”的条件的情况下，与判断“I”的条件同样地，主体控制部203判断是否满足“2”的条件。之后同样地，主体控制部203依次判断是否满足“3”的条件、是否满足“4”的条件。 此外，在判断为“I” “4”中的条件均不满足的情况下，主体控制部203判断是否满足图IlA中的“5”的条件。即，主体控制部203判断通过采用水平方向的评价值变化量AFval_dlt_h3(n)的对焦方向判断而判断出的颤动方向与通过采用水平方向的评价值变化量AFval_dlt_h2(n)的对焦方向判断而确定的颤动方向是否为同一方向。在判断为是同一方向的情况下，主体控制部203确定通过采用水平方向的评价值变化量AFval_dlt_h3(n)的对焦方向判断而确定的颤动方向作为最终的颤动方向。此外，在判断为不满足“5”的条件的情况下，主体控制部203按项目号码从小到大的顺序判断是否满足图IlA中的“6” “9”的条件。例如，在判断“6”的条件时，主体控制部203判断通过采用垂直方向的评价值变化量AFval_dlt_v (η)的对焦方向判断能否确定颤动方向。在判断为能够确定颤动方向的情况下，主体控制部203确定那时的通过采用垂直方向的评价值变化量AFval_dlt_v (η)的对焦方向判断而确定的颤动方向作为最终的颤动方向。在判断为不满足“6”的条件的情况下，与判断“6”的条件同样地，主体控制部203判断是否满足“7”的条件。之后同样地，主体控制部203依次判断是否满足“8”的条件、是否满足“9”的条件。在S301中，在判断为评价值的变化为不稳定状态的情况下，主体控制部203采用第二判断表来判断颤动方向(S303)。在S303的判断中，主体控制部203判断采用评价值变化量AFval_dlt_hl (η)的对焦方向判断的结果、采用评价值变化量AFval_dlt_h2 (η)的对焦方向判断的结果、采用评价值变化量AFval_dlt_h3(n)的对焦方向判断的结果和采用评价值变化量AFval_dlt_v (η)的对焦方向判断的结果是否满足图IlB所示的9项条件中的任一项。如图IlB所示，第二判断表中的9项条件与图IlA所示的第一判断表中的条件是相同的。因此，也基本上与采用第一判断表的判断同样地执行采用第二判断表的判断。但是，如图IlB所示，在第二判断表中，若不满足“I” “4”的条件，则判断为最终无法确定对焦方向判断。即，在评价值的变化为不稳定状态的情况下，由于产生对颤动方向的误判断或伪对焦的可能性高，因此在通过采用水平方向的评价值变化量的对焦方向判断而判断出的颤动方向与通过采用垂直方向的评价值变化量的对焦方向判断而判断出的颤动方向为同一方向的情况下最终确定对焦方向判断。在S302或S303之后，主体控制部203判断是否能够最终确定对焦方向判断(S304)。在S304中，在判断为能够最终确定对焦方向判断的情况下，主体控制部203进入到图3中的S103的处理。此外，在S304中，在判断为无法最终确定对焦方向判断的情况下，主体控制部203返回到S301的处理。在该情况下，在下一帧中，执行从S301开始的处理。如以上说明的那样，在颤动动作时的对焦方向判断处理中，首先，按对焦方向判断的可靠性从高到低的顺序判断基于水平方向的评价值变化量的对焦方向判断的结果与基于垂直方向的评价值变化量的对焦方向判断的结果是否为同一方向。通过考虑基于两个方向的评价值变化量的对焦方向判断的结果来最终确定对焦方向判断，能够进行可靠性高的对焦方向判断。这里，与扫描动作时的对焦方向判断处理同样地，在颤动动作时的对焦方向判断处理中，也可以使用于判断颤动方向的阈值小于基准的阈值来判断颤动方向。
此外，在颤动动作时的对焦方向判断处理中，按可靠性从高到低的顺序，并用截止频率不同的多个水平方向的评价值变化量来进行对焦方向判断。由此，能够担保对焦方向判断的可靠性，能够抑制产生对颤动方向的误判断或伪对焦的可能性。这里，在本实施方式中，求出截止频率不同的三种水平方向的评价值变化量来进行对焦方向判断。但是，既可以求出截止频率不同的两种水平方向的评价值变化量来进行对焦方向判断，也可以求出截止频率不同的四种以上的水平方向的评价值变化量来进行对焦方向判断。接下来，对S201和S301的判断的详细情况进行说明。如前述那样，在S201和S301中判断的评价值的变化为不稳定的状态是指，存在照相机主体200摇摄移动和俯仰移动等动作以及被摄体抖动这样的使评价值的变化不稳定的主要因素的状态。首先，对基于照相机主体200摇摄移动和俯仰移动等动作的判断进行说明。在本实施方式中，在例如陀螺仪传感器205的输出(检测电路206的输出)满足下述的任一条件的情况下，产生了摇摄移动或俯仰移动，判断为评价值的变化为不稳定的状态。(条件3)abs (X)兰摇摄·俯仰产生判断阈值Th/摄像透镜101的焦距(条件4)abs (y)兰摇摄·俯仰产生判断阈值Th/摄像透镜101的焦距(式5)这里，(式5)中的abs (X)为通过陀螺仪传感器205检测出的X轴方向的角速度的大小(绝对值)，abs (y)为通过陀螺仪传感器205检测出的Y轴方向的角速度的大小。此外，(式5)中的焦距是作为构成摄像透镜101的整个光学系统的焦距。阈值Th除以焦距是为了利用焦距使阈值标准化。优选摇摄·俯仰产生判断阈值Th根据是动态图像记录时的AF处理中还是动态图像记录时以外(例如静态图像记录时)的AF处理中而改变。这里，检测电路206对例如从陀螺仪传感器205输出的角速度信号进行二次微分(例如高通滤波器(HPF)处理)后累计其输出，并进行再次的HPF处理。在该情况下，实际的检测电路206的输出成为如图13所示的加速度那样的波形。如图13所示，检测电路206(陀螺仪传感器205)的输出值在摇摄移动或俯仰移动刚结束后较大地偏向相反方向。当在这样的抑制期间内进行S201和S301的判断时，则成为导致误判断的原因。因此，优选在满足下述条件的抑制期间内不执行S201和S301的判断。
(条件5)摇摄移动和俯仰移动的结束判断完成后的经过时间在一定时间以下且abs (DetAxis)的符号保持与开始时的符号反转的状态而不复原的期间但是，即使在抑制期间内，在满足下述条件的情况下，也判断为已开始摇摄移动或俯仰移动。(条件6)abs(DetAxis,当前)兰max {abs (DetAxis,从摇摄移动或俯仰移动开始后到结束的期间)}这里，abs (DetAxis,当前)是当前的陀螺仪传感器输出，max {abs (DetAxis,从摇摄移动或俯仰移动开始后到结束的期间)}是从判断摇摄移动或俯仰移动开始后到结束的判断完成的期间的VD期间内的陀螺仪传感器输出的绝对值的最大值。此外，VD期间是指用图13中的横轴表示的同步信号的输出期间。下面，对基于被摄体抖动的判断进行说明。在本实施方式中，例如通过检测动作矢量来检测被摄体抖动。获取多帧的图像数据，通过模板匹配等求出此次帧的关注图像(被摄 体)在前次帧内存在于哪个位置，并算出该关注图像的移动量和移动方向，从而求出动作矢量。另外，还能够通过检测动作矢量来检测前述的摇摄移动、俯仰移动。图14A 图14C示出了利用模板匹配检测被摄体的移动而求出动作矢量的处理。在例如多个AF目标区域等摄影画面内的多个区域同时检测出动作矢量。如图14A所示，例如AF目标区域301 311分别设定在用于检测动作矢量的模板中。例如，将(η — I)帧内的一个AF目标区域306内的图像作为关注图像。此时，算出从(η — I)帧到η帧之间的关注图像的移动量和移动方向作为动作矢量。例如，当在图14Α所示的(η — I)帧中存在于AF目标区域306内的被摄体在图14Β所示的η帧中移动到标号401的位置的情况下，动作矢量为图14Β中的箭头A所示的动作矢量。如图14C所示那样地针对多个AF目标区域计算这样的动作矢量。以下示出了基于如图14C所示那样计算出的动作矢量的判断的条件。在满足下述的任一条件的情况下，判断为产生了被摄体抖动，是评价值的变化不稳定的状态。(条件7)abs(动作矢量输出[X])3被摄体抖动产生判断阈值Thb/摄像透镜焦距(条件8)abs(动作矢量输出[Y])3被摄体抖动产生判断阈值Thb/摄像透镜焦距这里，X、Y是用X轴成分和Y轴成分来表示被摄体的动作矢量。此外，abs ()表示计算绝对值。此外，在两式的右边，由于被摄体抖动产生判断阈值Thb除以摄像透镜的焦距，因此利用焦距使阈值标准化。由此，能够在不影响摄像透镜的焦距的情况下对被摄体抖动进行检测。图15示出了动作矢量输出的时间变化的示例及阈值、和判断为被摄体正产生抖动的范围。在图15的示例中，虚线之间的部分是判断为被摄体正产生抖动的部分。本领域技术人员容易想到附加的益处和改良。因此，在更广的方面本发明不限于这里公开和描述的具体特性和代表性的实施例。因而，在不脱离所附的权利要求书及其对应文件所限定的总的发明思想的主旨和范围的情况下可进行各种变更。
权利要求
1.一种对焦控制装置，其用于摄像装置，所述摄像装置具有光学系统，其具有沿光轴方向自由移动的对焦透镜，生成被摄体的光学像；和摄像部，其具有多个像素部，拍摄所述光学像， 所述对焦控制装置具备 评价值生成部，其根据通过沿第一方向扫描所述像素部而从所述像素部输出的第一信号，获得表示所述被摄体的对比度状态的第一评价值，并且根据通过沿与所述第一方向不同的第二方向扫描所述像素部而从所述像素部输出的第二信号，获得表示所述被摄体的对比度状态的第二评价值；以及 控制部，其进行自动对焦动作，使得在使所述对焦透镜移动的状态下根据所述第一评价值和所述第二评价值各自的变化来判断为了使所述对焦透镜对焦所需的所述对焦透镜的移动方向，在根据所述第一评价值判断的第一移动方向与根据所述第二评价值判断的第二移动方向为同一方向的情况下，使所述对焦透镜向判断为该同一方向的移动方向移动。
2.根据权利要求I所述的对焦控制装置，其中， 所述控制部通过判断所述第一评价值的变化量超过第一阈值来判断所述对焦透镜的移动方向为所述第一移动方向，并且通过判断所述第二评价值的变化量超过第二阈值来判断所述对焦透镜的移动方向为所述第二移动方向。
3.根据权利要求2所述的对焦控制装置，其中， 在所述控制部判断为所述第一移动方向和所述第二移动方向不是同一方向的情况下，通过判定所述第一评价值的变化量超过大于所述第一阈值的第三阈值来判断所述对焦透镜的移动方向为所述第一移动方向，并且通过判定所述第二评价值的变化量超过大于所述第二阈值的第四阈值来判断所述对焦透镜的移动方向为所述第二移动方向。
4.根据权利要求3所述的对焦控制装置，其中， 所述控制部进行自动对焦动作，使得所述对焦透镜向所述对焦透镜的移动方向为所述第一移动方向的判断和为所述第二移动方向的判断中能够判断的移动方向移动。
5.根据权利要求2所述的对焦控制装置，其中， 所述对焦控制装置具有不稳定状态判定部，该不稳定状态判定部判定所述摄像装置的状态或被摄体的状态是否为不稳定状态， 在所述不稳定状态判定部判定为是不稳定状态的情况下，通过判定所述第一评价值的变化量超过大于所述第一阈值的第五阈值来判断所述对焦透镜的移动方向是所述第一移动方向，并且通过判定所述第二评价值的变化量超过大于所述第二阈值的第六阈值来判断所述对焦透镜的移动方向是所述第二移动方向。
6.根据权利要求5所述的对焦控制装置，其中， 在所述控制部判断为所述第一移动方向和所述第二移动方向不是同一方向的情况下，通过判定所述第一评价值的变化量超过大于所述第五阈值的第七阈值来判断所述对焦透镜的移动方向为所述第一移动方向，并且通过判定所述第二评价值的变化量超过大于所述第六阈值的第八阈值来判断所述对焦透镜的移动方向为所述第二移动方向，所述控制部进行自动对焦动作，使得所述对焦透镜向为所述第一移动方向的判断和为所述第二移动方向的判断中能够判断的移动方向移动。
7.根据权利要求5所述的对焦控制装置，其中，所述对焦控制装置还具备动作检测部，该动作检测部检测所述摄像装置的动作量， 在通过所述动作检测部检测出的动作量大于预定值的情况下，所述不稳定状态判定部判断为是不稳定状态。
8.根据权利要求5所述的对焦控制装置，其中， 所述对焦控制装置还具备动作矢量检测部，该动作矢量检测部根据来自所述像素部的输出信号检测动作矢量， 在通过所述动作矢量检测部检测出的动作矢量大于预定值的情况下，所述不稳定状态判定部判断为是不稳定状态。
9.一种对焦控制装置，其用于摄像装置，所述摄像装置具有光学系统，其具有沿光轴方向自由移动的对焦透镜，生成被摄体的光学像；和摄像部，其具有多个像素部，拍摄所述光学像，其中，· 所述对焦控制装置具备 评价值生成部，其根据通过沿第一方向扫描所述像素部而从所述像素部输出的第一信号，获得表示所述被摄体的对比度状态的第一评价值，并且根据通过沿与所述第一方向不同的第二方向扫描所述像素部而从所述像素部输出的第二信号，获得表示所述被摄体的对比度状态的第二评价值；以及 控制部，其进行自动对焦动作，使得在使所述对焦透镜沿光轴方向一边以预定的振幅轻微振动一边移动的状态下根据所述第一评价值和所述第二评价值各自的变化来判断所述对焦透镜接近对焦的移动方向，并根据基于所述第一评价值而判断的第一移动方向和基于所述第二评价值而判断的第二移动方向确定移动方向，使所述对焦透镜移动。
10.根据权利要求9所述的对焦控制装置，其中， 所述控制部根据第一差和第二差来判断所述对焦透镜的移动方向，所述第一差为位于作为所述对焦透镜的轻微振动的一端的第一位置时的所述第一评价值与位于作为轻微振动的另一端的第二位置时的所述第一评价值之间的差，所述第二差为位于作为所述对焦透镜的轻微振动的一端的第一位置时的所述第二评价值与位于作为轻微振动的另一端的第二位置时的所述第二评价值之间的差。
11.根据权利要求10所述的对焦控制装置，其中， 所述控制部计算第三差，并根据作为所述第三差与所述第一差之间的差的第四差来判断移动方向，所述第三差为位于作为所述对焦透镜的轻微振动的另一端的第二位置时的所述第一评价值与位于作为与所述第一位置不同的轻微振动的一端的第三位置时的所述第一评价值之间的差， 并且计算第五差，并根据作为所述第五差与所述第二差之间的差的第六差来判断移动方向，所述第五差为位于作为所述对焦透镜的轻微振动的另一端的第二位置时的所述第二评价值与位于作为与所述第一位置不同的轻微振动的一端的第三位置时的所述第二评价值之间的差。
12.根据权利要求9所述的对焦控制装置，其中， 所述评价值生成部具有提取信号的、频率成分不同的多个滤波器，使所述多个滤波器分别作用于通过沿第一方向扫描所述像素部而从所述像素部输出的第一信号来计算多个第一评价值，在根据所述多个第一评价值判断的第一移动方向和所述第二移动方向相同的情况下，所述控制部将其确定为移动方向。
13.根据权利要求12所述的对焦控制装置，其中， 所述多个滤波器为具有不同的截止频率的高通滤波器。
14.根据权利要求9所述的对焦控制装置，其中， 所述对焦控制装置具有不稳定状态判定部，该不稳定状态判定部判定所述摄像装置的状态或被摄体的状态是否为不稳定状态， 在所述不稳定状态判定部判定为不是不稳定状态的情况下，所述控制部根据基于所述多个第一评价值而判断的多个第一移动方向和基于所述第二评价值而判断的第二移动方向中的任一个方向来确定移动方向，在所述不稳定状态判定部判定为是不稳定状态的情况下，所述控制部不根据基于所述多个第一评价值而判断的多个第一移动方向和基于所述第二评价值而判断的第二移动方向中的任一个方向来确定移动方向。
15.根据权利要求14所述的对焦控制装置，其中， 所述对焦控制装置还具备动作检测部，该动作检测部检测所述摄像装置的动作量， 在通过所述动作检测部检测出的动作量大于预定值的情况下，所述不稳定状态判定部判定为是不稳定状态。
16.根据权利要求14所述的对焦控制装置，其中， 所述对焦控制装置还具备动作矢量检测部，该动作矢量检测部根据来自所述像素部的输出信号检测动作矢量， 在通过所述动作矢量检测部检测出的动作矢量大于预定值的情况下，所述不稳定状态判定部判定为是不稳定状态。
17.一种对焦控制装置，其用于摄像装置，所述摄像装置具有光学系统，其具有沿光轴方向自由移动的对焦透镜，生成被摄体的光学像；和摄像部，其具有多个像素部，拍摄所述光学像，其中， 所述对焦控制装置具备 评价值生成部，其使提取的频率成分不同的多个滤波器分别作用于通过沿预定的方向扫描所述像素部而从所述像素部输出的信号，从而获得表示所述被摄体的对比度状态的多个评价值； 不稳定状态判定部，其判定所述摄像装置的状态或被摄体的状态是否为不稳定状态；以及 控制部，其进行自动对焦动作，使得在使所述对焦透镜沿光轴方向一边以预定的振幅轻微振动一边移动的状态下根据所述评价值各自的变化来判断所述对焦透镜接近对焦的移动方向，并确定移动方向使所述对焦透镜移动， 在根据所述多个评价值判断的多个第一移动方向中的至少两个方向相同的情况下，所述控制部将其确定为移动方向， 在所述不稳定状态判定部判定为是不稳定状态的情况下，即使根据所述多个第一评价值判断的多个第一移动方向中的至少两个方向相同，也不将其确定为移动方向。
18.根据权利要求17所述的对焦控制装置，其中， 所述多个滤波器为具有不同的截止频率的高通滤波器。
19.根据权利要求17所述的对焦控制装置，其中， 所述对焦控制装置还具备动作检测部，该动作检测部检测所述摄像装置的动作量，在通过所述动作检测部检测出的动作量大于预定值的情况下，所述不稳定状态判定部判定为是不稳定状态。
20.根据权利要求17所述的对焦控制装置，其中， 所述对焦控制装置还具备动作矢量检测部，该动作矢量检测部根据来自所述像素部的输出信号检测动作矢量， 在通过所述动作矢量检测部检测出的动作矢量大于预定值的情况下，所述不稳定状态判定部判定为是不稳定状态。
全文摘要
本发明提供对焦控制装置，该对焦控制装置包括评价值生成部和控制部。评价值生成部根据通过沿第一方向扫描摄像部的像素部而从所述像素部输出的第一信号，得到表示被摄体的对比度状态的第一评价值，并且根据通过沿与所述第一方向不同的第二方向扫描所述像素部而从所述像素部输出的第二信号，得到表示所述被摄体的对比度状态的第二评价值。控制部在使对焦透镜移动的状态下根据所述第一评价值和所述第二评价值的各自的变化来判断对焦透镜的移动方向，在根据所述第一评价值判断的第一移动方向与根据所述第二评价值判断的第二移动方向为同一方向的情况下，使所述对焦透镜向判断为该同一方向的移动方向移动。
文档编号G02B7/36GK102890329SQ201210253518
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月20日 优先权日2011年7月21日
发明者菊地哲央 申请人:奥林巴斯映像株式会社