焦点调节装置以及焦点调节装置的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及焦点调节装置以及焦点调节装置的控制方法，该焦点调节装置具有接收通过摄影镜头的光束进行摄像而生成图像信号的摄像元件，该焦点调节装置根据所生成的图像信号进行焦点调节。
【背景技术】
[0002]已知对基于通过摄影镜头的光束的被摄体像进行光电转换生成图像信号，根据该生成的图像信号的对比度状态进行摄影镜头的焦点调节的技术。对比度状态的检测通常是根据在摄影画面中设定的AF(自动对焦)区域的图像信号来进行的。这种情况下，在所设定的AF区域中包含被摄体的背景，在被摄体与背景图像混合存在的状态下，AF精度会降低。
[0003]于是，提出了如下的焦点检测装置，其使用通常的AF区域中包含的更小的AF区域进行焦点调节动作，从而防止在AF区域内混合存在背景且能够提高AF精度(参照日本公开专利2007-178480号公报(称作专利文献I))。
[0004]近些年来，已知既能够进行静态图像摄影又能够进行动态图像摄影的数字相机，而期望有适合于动态图像摄影的焦点调节方法。作为动态图像摄影时的焦点调节动作，通常在一旦成为对焦状态的情况下，持续检测AF区域内的图像的对比度值，当根据对比度值的变化检测到被摄体的变化时，重新开始焦点调节动作。
[0005]在上述专利文献I中，如果使用通常的AF区域或更小的AF区域来检测被摄体的变化，则容易受到被摄体的移动和手抖造成的对比度值的微妙变化的影响，而判断为被摄体频繁发生变化并进行焦点调节动作，摄影者会感到使用感不佳。
【发明内容】
[0006]本发明就是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够提高焦点调节精度和焦点调节动作的稳定性的焦点调节装置以及焦点调节装置的控制方法。
[0007]本发明的焦点调节装置具有接收通过摄影镜头的光束进行摄像而生成图像信号的摄像元件，该焦点调节装置根据上述图像信号执行焦点调节。该焦点调节装置具有:焦点检测区域设定部，其在通过上述摄像元件摄像的区域的内部设定大小不同的多个焦点检测区域；判定部，其对于上述多个焦点检测区域中的各个焦点检测区域，检测焦点检测区域内的图像信号的对比度，根据上述对比度的变化量和对比度的变化量的时间性变化判定被摄体像的变化；以及控制部，在停止了焦点调节动作时由上述判定部判定为存在被摄体像的变化的情况下，该控制部开始焦点调节动作。
[0008]本发明的焦点调节装置的控制方法中，焦点调节装置具有接收通过摄影镜头的光束进行摄像而生成图像信号的摄像元件，该焦点调节装置根据上述图像信号执行焦点调节。该焦点调节装置的控制方法包括如下步骤:在通过上述摄像元件摄像的区域的内部设定大小不同的多个焦点检测区域，对于上述多个焦点检测区域中的各个焦点检测区域，检测焦点检测区域内的图像信号的对比度，根据上述对比度的变化量和对比度的变化量的时间性变化判定被摄体像的变化，在停止了焦点调节动作时判定为存在上述被摄体像的变化的情况下，开始焦点调节动作。
[0009]发明的效果
[0010]根据本发明，可提供一种能够提高焦点调节精度和焦点调节动作的稳定性的焦点调节装置。
【附图说明】
[0011]图1是表示本发明一个实施方式的相机的主要电气结构的框图。
[0012]图2是本发明一个实施方式的相机在动态图像AF时的状态迀移图。
[0013]图3是表示在本发明一个实施方式的相机中，对应于动态图像AF的状态的AF区域的设定的图。
[0014]图4是表示在本发明一个实施方式的相机中，使用多个AF区域对转动的被摄体进行变化检测的图。
[0015]图5是表示在本发明一个实施方式的相机中，使用多个AF区域的情况下的对比度值的变化的图表。
[0016]图6是说明在本发明一个实施方式的相机中，使用多个AF区域进行变化检测的情况下的弊端的图。
[0017]图7是说明在本发明一个实施方式的相机中的确定变化检测的图。
[0018]图8是表示在本发明一个实施方式的相机中，使用大区域和小区域这2个AF区域进行变化检测的情况下的条件的图表。
[0019]图9是表示本发明一个实施方式的相机的变化检测的动作的流程图。
[0020]图10是表示本发明一个实施方式的相机的大区域变化检测的动作的流程图。
[0021]图11是表示本发明一个实施方式的相机的小区域变化检测的动作的流程图。
【具体实施方式】
[0022]以下，作为本发明一个实施方式说明用于数字相机的例子。该相机具有摄像元件，该摄像元件接收通过摄影镜头的光束进行摄像，生成图像信号，该相机根据图像信号执行焦点调节。即，该相机具有摄像部，该摄像部用于将通过摄影镜头成像的被摄体像转换为图像信号，该相机根据该转换后的图像数据，将被摄体像实时取景显示于配置在主体的背面的显示部上。摄影者观察实时取景显示，从而确定静态图像和动态图像的构图和时机。如果选择了再现模式，则能够将静态图像和动态图像再现显示于显示部上。
[0023]此外，本实施方式的相机根据从摄像部取得的图像信号取得对比度值，进行摄影镜头的焦点调节以使该对比度值成为峰值。在进行焦点调节时，在摄影镜头到达对焦位置后，根据基于AF区域的图像信号的对比度值的变化量和时间性变化量，判定是否重新开始焦点调节动作。
[0024]图1是表示本发明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100和相机主体200构成。另外，在本实施方式中是更换镜头式的相机，然而不限于此，也可以是镜头镜筒与相机主体构成为一体的相机。
[0025]在更换镜头100内设有摄影镜头101、电动机驱动电路103、镜头控制电路105、存储器107、镜头通信电路109。
[0026]摄影镜头101具有对焦镜头，由用于形成被摄体的光学像的多个光学镜头构成，是单焦点镜头或变焦镜头。摄影镜头101的对焦镜头被电动机驱动电路103沿摄影镜头101的光轴方向驱动。电动机驱动电路103按照来自镜头控制电路105的控制信号进行驱动控制。
[0027]存储器107具有可电改写的非易失性存储器，存储更换镜头100的各种数据、例如焦点距离信息、光圈信息、摄影镜头101的光学特性、各种调整值等。此外，存储器107还存储镜头控制电路105的控制用的程序。
[0028]镜头控制电路105具有CPU (Central Processing Unit:中央处理单元)，还具有由 ASIC (Applicat1n Specific Integrated Circuit:专用集成电路)和 DSP (DigitalSignal Processor:数字信号处理器)等构成的周边电路，其按照存储于存储器107中的程序，与相机主体200内的主体控制电路205进行通信，进行更换镜头100内的控制。镜头通信电路109经由相机主体200内的主体通信电路213，与主体控制电路205进行通信。
[0029]在相机主体200内设有摄像元件201、摄像元件IF电路203、主体控制电路205、液晶显示器207、相机操作开关209、存储器211、主体通信电路213。
[0030]在摄影镜头101的光轴上的形成被摄体的光学像的位置上配置有摄像元件201。摄像元件201将通过摄影镜头101形成的光学像转换为图像信号。即，在摄像元件201中，构成各像素的光电二极管二维地呈矩阵状配置，各光电二极管产生对应于受光量的光电转换电流，该光电转换电流通过与各光电二极管连接的电容器进行电荷蓄积。
[0031]摄像元件IF电路203进行摄像元件201的电荷蓄积控制和图像信号的读出控制等。摄像元件IF电路203从摄像元件201的电容器中将蓄积电荷作为图像信号重复读出。该读出的图像信号(也称作图像数据)被输出给主体控制电路205。
[0032]主体控制电路205具有CPU (Central Processing Unit:中央处理单元)，还具有由 ASIC (Applicat1n Specific Integrated Circuit:专用集成电路)和 DSP (DigitalSignal Processor:数字信号处理器)等构成的周边电路，其按照存储于存储器211中的程序，进行相机主体200和更换镜头100的整体控制。此外，主体控制电路205从摄像元件IF电路203输入图像信号，求出对比度值，经由镜头控制电路105进行摄影镜头101的焦点调节动作以使得该对比度值成为峰值。后面使用图2至图9叙述该焦点调节动作的详细情况。此外，主体控制电路205根据图像信号生成实时取景显示用的图像数据，并且生成记录用的图像数据，进而读出记录于记录介质中的图像数据，生成再现显示用的图像数据。
[0033]此外，主体控制电路205发挥作为焦点检测区域设定部的功能，其在通过摄像元件201摄像的区域的内部设定大小不同的多个焦点检测区域(例如，参照图9的S1、S7)。焦点检测区域可以例如后述的图3所示为小区域25和大区域27。
[0034]此外，主体控制电路205作为判定部发挥功能，其对于多个焦点检测区域中的各个区域检测焦点检测区域内的图像信号的对比度，根据对比度的变化量和对比度的变化量随时间性的变化判定被摄体像的变化。如后面使用图2所述，在本实施方式中，一旦成为对焦状态，则停止焦点调节动作，通过判定部判定是否被摄体像的变化大而需要重新开始焦点调节动作(例如，参照图2的变化检测15、图9至图11)。对比度的变化量指的是从开始被摄体像的对比度的检测起所变化的量，例如在后述的图5、图7中，在小区域对比度值31低于对比度阈值C-Thl、C-Th2的情况下判定为存在被摄体像的变化大的可能性。另外，存在对比度的变化量的时间性的