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具有自动聚焦功能的摄像装置及该摄像装置的控制方法
    【技术领域】
     本发明涉及摄像装置及其控制方法。尤其是， 本发明涉及适合于使用具有自动聚 焦功能的摄像装置的技术。背景技术
     迄今为止， 电子静态相机及视频摄像机在执行自动聚焦控制处理 ( 下文称为 AF) 时使用了这样的方法， 即将从诸如电荷耦合器件 (CCD) 等的图像传感器获得的亮度信号的 高频分量被最大化的聚焦透镜的位置， 设置作为焦点对准位置。上述方法包括已知的登山 式方法， 该登山式方法在从图像传感器获得的高频分量的水平 ( 下文称为 “焦点评价值” ) 增加的方向上移动聚焦透镜， 并且将从图像传感器获得的亮度信号的高频分量的水平被最 大化的聚焦透镜的位置， 设置作为焦点对准位置。 已知还有扫描式方法， 该扫描式方法在聚 焦透镜的整个可移动范围内驱动该聚焦透镜的同时存储焦点评价值， 并且将与所存储的焦 点评价值中的最大值相对应的聚焦透镜的位置， 设置作为焦点对准位置。 已经有这样的方法， 其在执行此类 AF 时， 通过划分聚焦透镜的可移动范围， 来执 行聚焦操作。日本专利申请特开 2002-277726 号公报公开的方法通过以下操作来执行焦点 调节， 即将扫描范围划分为第一及第二区域， 并且在普通静态图像拍摄模式下使透镜在所 述第一及第二区域中的一者内移动， 而在特定操作模式下使透镜在全部区域内移动。
     在上述的日本专利申请特开 2002-277726 号公报中， 未记载有焦点检测区域 ( 也 称为 “AF 框” )， 在该公报所提出的焦点调节装置的摄像平面中、 在所述焦点检测区域内检测 焦点评价值。然而， 存在待拍摄的不同尺寸的各种被摄体。相应地， 当将 AF 框的尺寸设置 为对于任意被摄体均恒定时， AF 框对于小的被摄体而言过大。因此， 除被摄体以外的诸如 背景等的事物可能会进入 AF 框。结果， 到被摄体的距离可能会被错误地测量。另一方面， 当 AF 框对于大的被摄体而言过小时， 在 AF 框中不能获得足够的对比度。因此， 到被摄体的 距离可能会被错误地测量。
     发明内容
     本发明针对能够适当地移动聚焦透镜并设置 AF 框使得所需被摄体像准确对焦的 摄像装置。
     根据本发明的一个方面， 提供一种摄像装置， 该摄像装置包括 ： 摄像单元， 其被构 造为对经由聚焦透镜入射于该摄像单元上的被摄体光执行光电转换， 以获取图像信号 ； 焦 点检测单元， 其被构造为基于在移动所述聚焦透镜的同时获取到的所述图像信号， 来检测 所述聚焦透镜的聚焦状态 ； 指定单元， 其被构造为接收对显示在显示画面上的被摄体的画 面内位置的指定 ； 以及控制单元， 其被构造为控制当由所述焦点检测单元检测所述聚焦状 态时的所述聚焦透镜的可移动范围， 使得如果所述指定单元未指定所述被摄体的所述画面 内位置， 则将所述聚焦透镜的所述可移动范围设置为第一范围， 而如果所述指定单元指定 了所述被摄体的所述画面内位置， 则将所述聚焦透镜的所述可移动范围设置为比所述第一范围宽的第二范围。
     根据本发明的另一方面， 提供一种摄像装置的控制方法， 所述摄像装置被构造为 对经由聚焦透镜入射的被摄体光执行光电转换， 以获取图像信号。所述控制方法包括以下 步骤 ： 基于在移动所述聚焦透镜的同时获取到的所述图像信号， 来检测所述聚焦透镜的聚 焦状态 ； 接收对显示在显示画面上的被摄体的画面内位置的指定 ； 以及控制当检测所述聚 焦状态时的所述聚焦透镜的可移动范围， 使得如果未指定所述被摄体的所述画面内位置， 则将所述聚焦透镜的所述可移动范围设置为第一范围， 而如果指定了所述被摄体的所述画 面内位置， 则将所述聚焦透镜的所述可移动范围设置为比所述第一范围宽的第二范围。
     通过以下参照附图对示例性实施例的详细描述， 本发明的其他特征及方面将变得 清楚。 附图说明 被并入说明书并构成说明书的一部分的附图， 例示了本发明的示例性实施例、 特 征及方面， 并与文字描述一起用来说明本发明的原理。
     图 1 是例示根据本发明的示例性实施例的电子相机的结构的框图。
     图 2 是例示所述电子相机的基本操作的流程图。
     图 3 是例示在图 2 中例示的所述基本操作中执行的、 选择聚焦透镜的可移动范围 的处理的流程图。
     图 4 是例示在图 3 中例示的所述处理中选择的所述聚焦透镜的所述可移动范围的 图。
     图 5 是例示在图 2 中例示的所述基本操作中执行的拍摄前 AF 确定处理的流程图。
     图 6 是例示在图 5 中例示的所述拍摄前 AF 确定处理中执行的拍摄前 AF 处理的流 程图。
     图 7 是例示在图 6 中例示的所述拍摄前 AF 处理中执行的登山模式处理的流程图。
     图 8 是例示在图 6 中例示的所述拍摄前 AF 处理中执行的监视模式处理的流程图。
     图 9 是例示在图 5 中例示的所述拍摄前 AF 确定处理中执行的 AF 框尺寸设置处理 的流程图。
     图 10A 及图 10B 是例示在图 9 中例示的所述 AF 框尺寸设置处理中执行的图像相 关性确定的图。
     图 11 是例示在图 2 中例示的所述基本操作中执行的主曝光 AF 操作的流程图。
     具体实施方式
     下面， 将参照附图， 来详细描述本发明的各种示例性实施例、 特征及方面。
     图 1 是例示根据本发明的示例性实施例的电子相机的结构的框图。参照图 1， 聚 焦透镜 101 执行焦点调节， 使得被摄体像在下述的图像传感器上对焦。聚焦透镜驱动电机 102 移动聚焦透镜 101。图像传感器 103 将来自被摄体的反射光转换为电信号。因此， 经由 聚焦透镜 101 入射在图像传感器 103 上的被摄体像光经历光电转换， 并且被转换为电信号。 模拟数字 (A/D) 转换器 104 将由图像传感器 103 输出的模拟信号转换为数字信号。
     定时信号生成单元 ( 下文称为 TG)105 生成使图像传感器 103 及 A/D 转换器 104 运行所需的定时信号。图像处理器 106 对由 A/D 转换器 104 输入的图像数据执行预定处理。 缓冲存储器 107 临时存储由图像处理器 106 处理的图像数据。
     微控制器 ( 系统控制中央处理单元 (CPU)， 下文称为 CPU)108 控制整个系统， 例如 整个拍摄序列。程序存储器 109 存储要在 CPU 108 中执行的程序。CPU 108 在根据存储在 程序存储器 109 中的程序执行处理时， 在工作存储器 110 上写入和读取必要的各种数据。
     拍摄准备指示开关 ( 下文称为 SW1)111 被操作用来指示相机执行诸如 AF 及自动 曝光控制处理 ( 下文称为 AE) 等的拍摄准备。拍摄指示开关 ( 下文称为 SW2)112 被操作用 来在 SW1 的操作之后， 指示相机执行包括主曝光及记录操作的拍摄处理。测距范围选择开 关 113 选择聚焦透镜 101 的可移动范围， 以在可聚焦范围被划分成的多个区域当中选择所 需区域。面部检测单元 114 从由通过摄像获得的图像信号代表的图像中检测面部。图像显 示单元 115 显示图像。
     操作者用手指或笔尖触摸触摸屏 116， 以指示相机 ( 即操作者向相机给出指令 ) 执 行各种类型的操作及设置。触摸屏 116 被设置为叠置于图像显示单元 115 上。假设触摸屏 116 上的位置与图像显示单元 115 的显示画面上的位置一一对应。 在以下的描述中， 在触摸 屏 116 上触摸与显示在显示单元 115 的画面上的图像或图标相对应的位置的操作， 被简单 地表述为 “触摸图像” 或 “触摸图标” 。 接下来， 下文参照图 2 中所示的流程图， 来描述根据本实施例的电子相机。图 2 中 所示的处理中的操作由系统控制 CPU 108 来控制。 首先， 在步骤 S201 中， 系统控制 CPU 108 确定用于指示拍摄准备的 SW1 的状态是 “开” 状态和 “关” 状态当中的哪个状态。如果 SW1 处于 “开” 状态 ( 步骤 S201 ： 是 )， 则处理进入到步骤 S207。否则 ( 步骤 S201 ： 否 )， 处理进 入到步骤 S202。在步骤 S202 中， CPU 108 控制光圈 ( 未示出 ) 及快门速度， 以执行 AE， 使 得要显示在图像显示单元 115 的画面上的图像的亮度适当。然后， 在步骤 S203 中， CPU 108 使相机执行自动白平衡控制处理 ( 下文称为 AWB)， 使得要显示在图像显示单元 115 的画面 上的图像具有适当的色彩平衡， 而不管光源的色温是多少。
     接下来， 在步骤 S204 中， CPU 108 根据下述过程， 来执行聚焦透镜 101 的可移动范 围的选择。然后， 在步骤 S205 中， CPU 108 根据下述过程， 来确定是否执行拍摄前 AF 操作。 在步骤 S206 中， CPU 108 使图像处理器 106 对从图像传感器 103 读取的图像信号执行预定 处理 ( 例如， 电子取景器处理 ( 下文称为 “EVF 处理” ))。接下来， CPU 108 使图像显示单元 115 显示由处理后的图像信号代表的图像。之后， 处理返回到步骤 S201。然后， 相机执行上 述处理。
     另一方面， 在步骤 S207 中， 相机根据下述过程， 来执行主曝光 AF 操作。然后， 在步 骤 S208 中， CPU 108 确定用于指示拍摄的 SW2 的状态是 “开” 状态和 “关” 状态当中的哪个 状态。如果 SW2 的状态是 “开” 状态 ( 步骤 S208 ： 是 )， 则处理进入到步骤 S209。接下来， 在 步骤 S209 中， CPU 108 使相机执行拍摄处理， 所述拍摄处理包括对图像传感器 103 的曝光、 从中的数据读取、 要由图像处理器 106 执行的图像处理， 以及处理后的数据在记录介质 ( 未 示出 ) 上的记录。
     图 3 是例示在图 2 中所示的步骤 S204 中执行的、 选择聚焦透镜 101 的可移动范围 的处理的流程图。假设聚焦透镜 101 的可移动范围通过初始化处理 ( 未例示 ) 被预先设置 为通常范围。图 3 中所示的操作由系统控制 CPU 108 来控制。
     首先， 在步骤 S301 中， CPU 108 确定聚焦透镜 101 的当前可移动范围是否是整个 范围。如果聚焦透镜 101 的当前可移动范围是整个范围 ( 步骤 S301 ： 是 )， 则 CPU 108 完成 本处理。否则 ( 步骤 S301 ： 否 )， 处理进入到步骤 S302。在步骤 S302 中， CPU 108 确定测距 范围选择开关 113 的状态是 “开” 状态和 “关” 状态当中的哪个状态。如果测距范围选择开 关 113 的状态是 “开” 状态 ( 步骤 S302 ： 是 )， 则处理进入到步骤 S303。否则 ( 步骤 S302 ： 否 )， CPU 108 完成本处理。在步骤 S303 中， CPU 108 确定聚焦透镜 101 的当前可移动范围 是否是通常范围。如果聚焦透镜 101 的可移动范围是通常范围 ( 步骤 S303 ： 是 )， 则处理进 入到步骤 S304。否则 ( 步骤 S303 ： 否 )， 处理进入到步骤 S305。
     在步骤 S304 中， CPU 108 将聚焦透镜 101 的可移动范围设置为微距范围。在步骤 S305 中， CPU 108 将聚焦透镜 101 的可移动范围设置为通常范围。图 4 例示了整个范围、 通 常范围和微距范围之间的关系。 在普通拍摄模式下， CPU 108 使透镜在通常范围和微距范围 当中的一者内移动。在下述的特定操作模式下， CPU 108 通过使透镜在整个范围内移动， 来 执行焦点调节。通常范围从无限远 ( 位置 P1) 延伸到位于距拍摄被摄体预定目标距离 ( 例 如 50 厘米 (cm)) 处的位置 P2。微距范围从位于预定目标距离处的位置 P2， 延伸到能够实 现焦点调节的最近目标距离 ( 例如， 5cm) 处的位置 P3。整个范围是通常范围与微距范围的 组合。根据本实施例， 假设在可聚焦范围内， 将限定于远距离侧 ( 对应于位置 P1 到 P2) 或 限定于近距离侧 ( 对应于位置 P2 到 P3) 的范围设置作为第一范围， 并且假设将整个可聚焦 范围设置作为第二范围。 图 5 是例示在图 2 中所示的步骤 S205 中执行的拍摄前 AF 确定处理的流程图。图 5 中所示的操作由系统控制 CPU 108 来控制。
     首先， 在步骤 S501 中， CPU 108 确定操作者是否触摸了触摸屏 116。如果操作者 触摸了触摸屏 116( 步骤 S501 ： 是 )， 则处理进入到步骤 S502。否则 ( 步骤 S501 ： 否 )， CPU 108 完成本处理。在步骤 S502 中， CPU 108 确定操作者是否触摸了取消图标来发出取消指 令。如果操作者触摸了取消图标 ( 步骤 S502 ： 是 )， 则处理进入到步骤 S513。否则 ( 步骤 S502 ： 否 )， 处理进入到步骤 S503。假设取消图标在初始化处理 ( 未例示 ) 中被预先删除。 根据本实施例， 如果发出了取消指令， 则将聚焦透镜 101 的驱动范围设置为第一范围。
     在步骤 S503 中， CPU 108 确定在图像显示单元 115 的画面上的、 与在步骤 S501 中 触摸的位置相对应的位置处， 是否显示了面部。基于由面部检测单元 114 检测到的面部的 位置及尺寸， 从由图像处理器 106 处理后的图像上， 来进行其上是否显示有面部的确定。如 果作为确定的结果， 发现其上显示有面部 ( 步骤 S503 ： 是 )， 则处理进入到步骤 S504， 在步 骤 S504 中， CPU 108 根据面部的位置及尺寸， 来设置用于检测焦点的 AF 框。另一方面， 如 果其上没有显示面部 ( 步骤 S503 ： 否 )， 则处理进入到步骤 S510， 在步骤 S510 中， CPU 108 基于在不同时刻拍摄的、 位于触摸位置处的被摄体像之间的相关度， 来设置 AF 框的位置及 尺寸。相应地， 聚焦透镜 101 的可移动范围可以在画面被触摸时与画面未被触摸时之间改 变。
     在步骤 S504 中， CPU 108 以分别与在步骤 S501 中触摸的面部的位置及尺寸相对 应的位置及尺寸， 来设置 AF 框。与 AF 框的设置同时地， CPU 108 使图像显示单元 115 以分 别与面部的位置及尺寸相对应的位置及尺寸， 来显示 AF 框。接下来， 在步骤 S505 中， CPU 108 使图像显示单元 115 显示取消图标。然后， 在步骤 S506 中， CPU 108 存储聚焦透镜 101
     的当前可移动范围。在图 3 中所示的、 选择聚焦透镜 101 的可移动范围的上述处理中， 来选 择聚焦透镜 101 的可移动范围。 将通常范围和微距范围当中的一者， 设置作为聚焦透镜 101 的可移动范围。
     接下来， 在步骤 S507 中， CPU 108 将聚焦透镜 101 的可移动范围设置为整个范围。 在步骤 S508 中， CPU 108 根据下述过程， 来执行拍摄前 AF 处理。在步骤 S509 中， CPU 108 将拍摄前 AF 状态设置为操作中状态， 并且将拍摄前 AF 状态存储在工作存储器 110 中。假 设在初始化处理 ( 未例示 ) 中， 当拍摄前 AF 处理被停止时， 预先设置拍摄前 AF 状态。
     另一方面， 作为在步骤 S503 中确定其上没有显示面部的结果， 拍摄前 AF 确定处理 进入到步骤 S510 中， 在步骤 S510 中 CPU 108 根据下述过程来执行 AF 框尺寸设置处理。然 后， 在步骤 S511 中， CPU 108 确定是否在步骤 S510 中的 AF 框尺寸设置处理中成功设置了 AF 框。如果成功设置了 AF 框 ( 步骤 S511 ： 是 )， 则拍摄前 AF 确定处理进入到步骤 S505。 否则 ( 步骤 S511 ： 否 )， 拍摄前 AF 确定处理进入到步骤 S512。
     在步骤 S512 中， CPU 108 确定在步骤 S509 或后述的步骤 S514 中设置的拍摄前 AF 状态。如果拍摄前 AF 状态是操作中状态 ( 步骤 S512 ： 是 )， 则拍摄前 AF 确定处理进入到步 骤 S513。否则 ( 步骤 S512 ： 否 )， CPU 108 完成本处理。在步骤 S513 中， CPU 108 停止拍摄 前 AF 处理。在步骤 S514 中， CPU 108 将拍摄前 AF 状态设置为停止状态。另外， CPU 108 使 工作存储器 110 存储拍摄前 AF 状态。然后， 在步骤 S515 中， CPU 108 将聚焦透镜 101 的可 移动范围设置为在步骤 S506 中存储的范围。接下来， 在步骤 S516 中， CPU 108 删除在步骤 S505 中显示的取消图标。 如参照图 5 所描述的， 在本实施例中， CPU 108 根据触摸屏 116 是否被触摸， 来选择 聚焦透镜 101 的可移动范围。也就是说， 如果触摸屏 116 被触摸 ( 步骤 S501 ： 是 )， 则 CPU 108 将聚焦透镜 101 的可移动范围设置为整个范围。 另一方面， 如果取消图标被触摸 ( 步骤 S502 ： 是 )， 则 CPU 108 将聚焦透镜 101 的可移动范围重新设置为对其初始设置的可移动范 围。当尽管触摸屏 116 被触摸 ( 步骤 S501 ： 是 )、 但 CPU 108 对 AF 框的设置失败时 ( 步骤 S511 ： 否 )， CPU 108 控制聚焦透镜 101 的可移动范围不被改变。
     图 6 是例示在图 5 中所示的步骤 S508 中执行的拍摄前 AF 确定处理的流程图。在 拍摄前 AF 处理中， 假设执行登山式 AF。图 6 中所示的操作由系统控制 CPU 108 来控制。
     首先， 在步骤 S601 中， CPU 108 确定登山完成标志的值是否是 “真” 。 如果登山完成 标志的值是 “真” ( 步骤 S601 ： 是 )， 则拍摄前 AF 处理进入到步骤 S603。否则 ( 步骤 S601 ： 否 )， 处理进入到步骤 S602。假设登山完成标志的值在初始化处理 ( 未例示 ) 中被预先设 置为 “假” 。在步骤 S602 中， CPU 108 在下述的登山模式下执行 AF 操作。在步骤 S603 中， CPU 108 在下述的监视模式下执行 AF 操作。
     图 7 是例示在图 6 中所示的步骤 S602 中执行的登山模式处理的流程图。图 7 中 所示的操作由系统控制 CPU 108 来控制。首先， 在步骤 S701 中， CPU 108 使 A/D 转换器 104 将作为图像传感器 103 的输出信号的、 代表被摄体的亮度的特定频带的信号， 转换为数字 信号。然后， CPU 108 使 A/D 转换器 104 将其输出提供给图像处理器 106。因此， CPU 108 使图像处理器 106 提取亮度信号的高频分量。CPU 108 使工作存储器 110 将提取的高频分 量存储作为代表焦点评价值的信号。
     然后， 登山模式处理进入到步骤 S702， 在步骤 S702 中， CPU 108 获取聚焦透镜 101
     的当前位置。CPU 108 使工作存储器 110 存储获取到的聚焦透镜 101 的当前位置。如果使 用步进式电机作为聚焦透镜驱动电机 102， 则 CPU 108 对从聚焦透镜 101 的初始位置 ( 未示 出 ) 生成的驱动脉冲数进行计数， 并且将所计数的数量设置作为其当前位置。
     接下来， 处理进入到步骤 S703， 在步骤 S703 中， CPU 108 将获取计数器的值加 1。 假设获取计数器的值在初始化处理 ( 未例示 ) 中被预先设置为 0。然后， 在步骤 S704 中， CPU 108 确定获取计数器的值是否是 1。如果获取计数器的值是 1( 步骤 S704 ： 是 )， 则处理 进入到步骤 S706。否则 ( 步骤 S704 ： 否 )， 处理进入到步骤 S705。
     在步骤 S705 中， CPU 108 将在步骤 S701 中获取到的本次焦点评价值， 与在下述的 步骤 S708 中存储在工作存储器 110 中的前次焦点评价值进行比较。如果本次焦点评价值 大于前次焦点评价值 ( 步骤 S705 ： 是 )， 则处理进入到步骤 S706。否则 ( 步骤 S705 ： 否 )， 处理进入到步骤 S713。
     在步骤 S706 中， CPU 108 使工作存储器 110 将本次焦点评价值存储作为焦点评价 值的最大值。接下来， 在步骤 S707 中， CPU 108 使工作存储器 110 将聚焦透镜 101 的当前 位置存储作为焦点评价值的峰值位置。在步骤 S708 中， CPU 108 使工作存储器 110 将在步 骤 S701 中获取到的本次焦点评价值， 存储作为前次焦点评价值。
     在步骤 S709 中， CPU 108 确定聚焦透镜 101 的当前位置是否处于聚焦透镜 101 的 可移动范围的端部。如果聚焦透镜 101 的当前位置处于聚焦透镜 101 的可移动范围的端部 ( 步骤 S709 ： 是 )， 则处理进入到步骤 S710。否则 ( 步骤 S709 ： 否 )， 处理进入到步骤 S712。 如果将聚焦透镜 101 的可移动范围设置为整个范围， 则聚焦透镜 101 的可移动范围的端部 是图 4 中所示的无限远 ( 即位置 P1) 或最近位置 ( 即位置 P3)。 如果将聚焦透镜 101 的可移 动范围设置为通常范围， 则聚焦透镜 101 的可移动范围的端部是图 4 中所示的无限远 ( 即 位置 P1) 或位置 P2。 另一方面， 如果将聚焦透镜 101 的可移动范围设置为微距范围， 则聚焦 透镜 101 的可移动范围的端部是图 4 中所示的位置 P2 或最近位置 ( 即位置 P3)。
     在步骤 S710 中， CPU 108 反转聚焦透镜 101 的移动方向。在步骤 S711 中， CPU 108 将获取计数器的值设置为 0。在步骤 S712 中， CPU 108 使聚焦透镜 101 移动预定距离。
     在步骤 S713 中， CPU 108 确定 “通过从在步骤 S706 中存储在工作存储器 110 中的 焦点评价值的最大值中、 减去在步骤 S701 中获取到的本次焦点评价值而获得的值” 是否大 于预定量。如果获得的值大于预定量 ( 步骤 S713 ： 是 )， 则处理进入到步骤 S714。否则 ( 步 骤 S713 ： 否 )， 处理进入到步骤 S708。
     如果 “通过从在步骤 S706 中存储在工作存储器 110 中的焦点评价值的最大值中、 减去在步骤 S701 中获取到的本次焦点评价值而获得的值” 大于预定量 ( 步骤 S713 ： 是 )， 即如果本次焦点评价值从最大值减少预定量 ( 步骤 S713 ： 是 )， 则 CPU 108 将最大值当作焦 点在峰值位置处的值。然后， 处理进入到步骤 S714。在步骤 S714 中， CPU 108 使聚焦透镜 101 移动至存储在工作存储器 110 中的焦点评价值的峰值位置。接下来， 在步骤 S715 中， CPU 108 将登山完成标志的值设置为 “真” 。接下来， 在步骤 S716 中， CPU 108 将获取计数器 的值设置为 0。
     图 8 是例示图 6 中所示的步骤 S603 中的监视模式下的操作的流程图。CPU 108 被 构造为在监视模式下、 在不移动聚焦透镜 101 的情况下获取焦点评价值， 并且在所获取的 焦点评价值改变时重新开始登山模式。图 8 中所示的操作由系统控制 CPU 108 来控制。首先， 在步骤 S801 中， CPU 108 使 A/D 转换器 104 在聚焦透镜 101 被固定至被设 置为峰值位置的透镜位置的同时， 将从图像传感器 103 读取的模拟视频信号转换为数字信 号。然后， CPU 108 使图像处理器 106 从 A/D 转换器 104 的输出中， 来提取亮度信号的高频 分量。另外， CPU 108 使工作存储器 110 将由提取出的高频分量代表的值， 存储作为焦点评 价值。接下来， 在步骤 S802 中， CPU 108 检查初始值获取标志的值是否是 “真” 。如果初始 值获取标志的值是 “真” ( 步骤 S802 ： 是 )， 则监视模式处理进入到步骤 S803。如果初始值 获取标志的值不是 “真” ( 步骤 S802 ： 否 )， 则处理进入到步骤 S809。假设初始值获取标志 在初始化处理 ( 未例示 ) 中被设置为 “假” 。在步骤 S803 中， CPU 108 确定在步骤 S801 中 获取到的本次焦点评价值与在步骤 S809 中存储在工作存储器 110 中的前次焦点评价值的 差的绝对值是否大于预定量。如果差的绝对值大于预定量 ( 步骤 S803 ： 是 )， 则处理进入到 步骤 S804。否则 ( 步骤 S803 ： 否 )， 处理进入到步骤 S808。
     在步骤 S804 中， CPU 108 将变化计数器的值加 1。 假设变化计数器的值在初始化处 理 ( 未例示 ) 中被预先设置为 0。然后， 在步骤 S805 中， CPU 108 确定变化计数器的值是否 大于预定值。如果变化计数器的值大于预定值 ( 步骤 S805 ： 是 )， 则处理进入到步骤 S806。 否则 ( 步骤 S805 ： 否 )， CPU 108 完成本次处理， 并且准备监视模式下的下次处理。 在步骤 S806 中， CPU 108 将登山完成标志的值设置为 “假” 。登山完成标志的值的 该设置意味着焦点评价值在预定时间段内的变化大于预定值。另外， 其这一设置意味着这 类变化发生了预定次数。因此， CPU 108 确定利用登山模式下的 AF 操作 ( 聚焦操作 ) 而获 得的峰值位置是不可靠的。为了重新开始登山模式下的 AF 操作， CPU 108 将登山完成标志 的值设置为 “假” 。接下来， 在步骤 807 中， CPU 108 将初始值获取标志的值设置为 “假” 。然 后， 在步骤 S808 中， CPU 108 将变化计数器的值设置为 0。
     在步骤 S809 中， CPU 108 使工作存储器 110 将在本次聚焦之后获得的本次焦点评 价值， 存储作为前次焦点评价值。接下来， 在步骤 S810 中， CPU 108 将初始值获取标志的值 设置为 “真” 。
     图 9 是例示在图 5 中所示的步骤 S510 中执行的 AF 框尺寸设置处理的流程图。该 处理是通过确定位于触摸屏 116 上被操作者触摸的位置处的被摄体的位置及尺寸， 来设置 AF 框。图 9 中所示的操作由系统控制 CPU 108 来控制。
     首先， 在步骤 S901 中， CPU 108 在画面上与操作者在触摸屏上的触摸位置相对应 的位置处， 设置具有最小尺寸的确定框。CPU 108 设置此时的框尺寸， 使得框的宽度和高度 各自例如是画面的宽度和高度中相关者的 30％。接下来， 在步骤 S902 中， CPU 108 确定在 步骤 S901 中设置的确定框内的图像之间的相关性。通过对确定框内的、 用作代表分别在不 同时刻曝光的两个图像的数据的像素数据之间进行比较， 来进行其间相关性的确定。
     图 10A 及图 10B 是例示在步骤 S902 中执行的相关性确定方法的图。图 10A 及图 10B 例示了分别代表在不同时刻曝光的两个图像的图像数据。如图 10A 及图 10B 所示， 字 母 “T” 被显示在由图像数据分别代表的各图像中。每个方块代表图像传感器 103 的相关像 素。由于以下原因， 在由图 10A 所示的图像数据代表的图像与由图 10B 所示的图像数据代 表的图像的各图像中， 字母 “T” 的位置是不同的。也就是说， 在执行图像曝光的不同时刻， 图 10A 和图 10B 中分别例示的图像互不相同。因此， 由于相机或拍摄被摄体的位置的轻微 移动， 而改变了各图像中的字母 “T” 的位置。
     将图 10A 中所示的图像数据叠加在图 10B 中所示的图像数据上。然后， 将图 10B 中所示的图像数据相对于图 10A 中所示的图像数据， 向上、 向下、 向左及向右逐像素地 ( 对 应于逐方块地 ) 移动。另外， 每当图 10B 中所示的图像数据被移动一个像素 ( 对应于一个 方块 ) 时， 计算通过移动图 10B 中所示的图像数据而获得的图像的各像素与由图 10A 中所 示的图像数据代表的图像的相关像素之间的像素值的差。当从图 10B 中所示的图像中的位 置移动后的字母 “T” 的位置与图 10A 中所示的图像中的字母 “T” 的位置不一致时， 它们之 间的像素值的差的总和是大的。当图 10B 中所示的图像中的字母 “T” 的位置与图 10A 中所 示的图像中的字母 “T” 的位置一致时， 它们之间的像素值的差的总和是小的。
     从图 10A 与图 10B 之间的比较中可以了解到， 当图 10B 中所示的图像数据向上移 动两个像素 ( 对应于两个方块 ) 并向左移动两个像素 ( 对应于两个方块 ) 时， 通过移动图 像数据而获得的图像中的字母 “T” 的位置与图 10A 中所示的图像中的字母 “T” 的位置一 致。因此， 如果当代表两个图像之一的图像数据被逐像素地 ( 对应于逐方块地 )、 移动到移 动后的图像数据与代表另一图像的图像数据一致的特定位置时， 它们之间的像素值的差的 总和小于预定值， 并且如果当两个图像之一位于其他位置时， 它们之间的像素值的差的总 和大于预定值， 则 CPU 108 确定获得了这两个图像之间的相关性。另一方面， 如果图像的对 比度低， 例如图像的颜色只有白色， 从而不管怎样相互移动图像， 像素值的差的总和都是小 的， 则 CPU 108 确定未获得这两个图像之间的相关性。 在步骤 S903 中， CPU 108 基于步骤 S902 中的确定的结果， 来确定是否获得了相关 性。如果获得了相关性 ( 步骤 S903 ： 是 )， 则处理进入到步骤 S904。否则 ( 步骤 S903 ： 否 )， 处理进入到步骤 S906。在步骤 S904 中， CPU 108 将 AF 框的位置及尺寸分别设置为确定框 的位置及尺寸。接下来， 在步骤 S905 中， CPU 108 确定 AF 框被成功设置。另外， CPU 108 使 工作存储器 110 存储代表 AF 框设置成功的信息。
     在步骤 S906 中， CPU 108 确定当前确定框的尺寸是否是最大的。如果当前确定框 的尺寸是最大的 ( 步骤 S906 ： 是 )， 则处理进入到步骤 S907。否则 ( 步骤 S906 ： 否 )， CPU 108 进入到步骤 S908。设置最大尺寸， 使得确定框的宽度和高度各自例如是画面的宽度和 高度的相关者的 50％。在步骤 S907 中， CPU 108 确定 AF 框设置失败。在步骤 S908 中， CPU 108 将确定框的尺寸增加到次较大尺寸。当确定框的当前尺寸使得其宽度和高度各自是画 面的宽度和高度的相关者的 30％时， 采用确定框的次较大尺寸， 使得其宽度和高度各自是 画面的宽度和高度的相关者的 40％。
     图 11 是例示图 2 中所示的步骤 S207 中的主曝光 AF 操作的流程图。图 11 中所示 的操作由系统控制 CPU 108 来控制。
     首先， 在步骤 S1101 中， CPU 108 确定聚焦透镜 101 的可移动范围是否被设置为整 个范围。如果聚焦透镜 101 的可移动范围被设置为整个范围 ( 步骤 S1101 ： 是 )， 则执行操 作的处理进入到步骤 S1103。否则 ( 步骤 S1101 ： 否 )， 处理进入到步骤 S1102。在图 3 中所 示的步骤 S304 及 S305 中， 以及在图 5 中所示的步骤 S507 及 S515 中， 设置聚焦透镜 101 的 可移动范围。在步骤 S1102 中， CPU 108 确定聚焦透镜 101 的可移动范围是否被设置为微 距范围。如果聚焦透镜 101 的可移动范围被设置为微距范围 ( 步骤 S1102 ： 是 )， 则处理进 入到步骤 S1104。否则 ( 步骤 S1102 ： 否 )， 处理进入到步骤 S1105。
     在步骤 S1103 中， CPU 108 将聚焦透镜 101 开始用于获取焦点评价值的扫描的扫
     描开始位置以及聚焦透镜 101 结束扫描的扫描结束位置， 分别设置为位置 P1 及 P3。在步 骤 S1104 中， CPU 108 将扫描开始位置及扫描结束位置分别设置为位置 P2 及 P3。在步骤 S1105 中， CPU 108 将扫描开始位置及扫描结束位置分别设置为位置 P1 及 P2。图 4 例示了 位置 P1、 P2 及 P3 之间的位置关系。如果步骤 S1103 直到 S1105 中的一者中的处理完成， 则 处理进入到步骤 S1106。
     在步骤 S1106 中， CPU 108 使聚焦透镜 101 移动到在步骤 S1103、 S1104 或 S1105 中设置的扫描开始位置。接下来， 在步骤 S1107 中， CPU108 使 A/D 转换器 104 将从图像传感 器 103 读取的模拟视频信号转换为数字信号。然后， CPU 108 使图像处理器 106 从 A/D 转 换器 104 的输出中， 提取亮度信号的高频分量。接下来， CPU 108 使工作存储器 110 将由提 取出的分量代表的值， 存储作为焦点评价值。
     接下来， 在步骤 S1108 中， CPU 108 获取聚焦透镜 101 的当前位置。然后， CPU 108 使工作存储器 110 存储获取到的聚焦透镜 101 的当前位置。如果使用步进式电机作为聚焦 透镜驱动电机 102， 则 CPU 108 对从初始位置 ( 未示出 ) 生成的驱动脉冲数进行计数， 并且 将计数的数量设置作为聚焦透镜 101 的当前位置。接下来， 在步骤 S1109 中， CPU 108 检查 在步骤 S1108 中获取到的聚焦透镜 101 的当前位置， 是否与在步骤 S1103、 S1104 或 S1105 中设置的扫描结束位置相同。如果聚焦透镜 101 的当前位置与扫描结束位置相同 ( 步骤 S1109 ： 是 )， 则处理进入到步骤 S1111。 否则 ( 步骤 S1109 ： 否 )， 处理进入到步骤 S1110。 在 步骤 S1110 中， CPU 108 使聚焦透镜 101 朝扫描器结束位置移动预定距离。 在步骤 S1111 中， CPU 108 从在步骤 S1107 中获取到的焦点评价值中， 提取最大焦 点评价值， 即焦点评价值的峰值。接下来， 在步骤 S1112 中， CPU 108 从在步骤 S1108 中获 取到的聚焦透镜 101 的位置中， 提取与在步骤 S1111 中提取出的焦点评价值的峰值相对应 的聚焦透镜 101 的位置， 即与峰值相对应的透镜 101 的位置。在步骤 S1113 中， CPU 108 使 聚焦透镜 101 移动到在步骤 S1112 中提取出的峰值的位置。
     因此， 通过根据触摸屏 116 是否被触摸来选择聚焦透镜 101 的可移动范围， 可以执 行更能够反映操作者意图的操作。也就是说， 因为通过操作者对触摸屏 116 的触摸来明确 地识别关注的被摄体， 所以能够设置适合于被摄体的 AF 框。相应地， 本示例性实施例能够 减少所谓的远近冲突， 即由远距离被摄体和近距离被摄体两者均位于 AF 框中的状况导致 的错误距离测量。 此外， 可以在不考虑远近冲突的情况下， 在聚焦透镜的宽的可移动范围内 执行 AF 操作。
     另一方面， 如果触摸屏 116 不被触摸， 则关注的被摄体不被明确识别。因此， 将聚 焦透镜的可移动范围划分为通常范围和微距范围。因此， 即使当远距离被摄体和近距离被 摄体两者均位于 AF 框中时， 也能够通过限制聚焦透镜的可移动范围， 来防止远近冲突。结 果， 能够减少错误距离测量。
     在上述示例性实施例中， 根据触摸屏 116 是否被触摸， 来选择聚焦透镜 101 的可移 动范围。当触摸屏 116 被触摸时， 相机的构造使得由操作者来指定所需被摄体的位置， 并且 设置用于检测焦点的 AF 框。当触摸屏 116 不被触摸时， 相机的构造使得不由操作者来指定 所需被摄体的位置， 并且在系统控制 CPU 108 的控制下自动设置 AF 框。然而， 根据本发明 的摄像装置不限于此。 例如， 可以从根据本发明的摄像装置中省去触摸屏 116。 在这种情况 下， 根据本发明的摄像装置可以构造如下。即， 将光标显示在图像显示单元 115 的画面上。
     当操作者操作诸如箭头键、 按钮或旋钮等的操作部件时， 系统控制 CPU 108 接收到操作者 对操作部件执行的操作。根据操作者发出的指令， 光标的位置发生移动。当由操作者发出 确定 AF 框的位置的指令时， AF 框被设置在由指令指定的位置处。显示在图像显示单元 115 的画面上的光标通过十字形或矩形的图形来指示指定位置即可。
     更具体地说， 在图 5 中所示的步骤 S501 中， CPU 108 确定诸如箭头键、 按钮或旋钮 (dial) 等的操作部件是否被操作。 如果操作部件被操作 ( 步骤 S501 ： 是 )， 则拍摄前 AF 确定 处理进入到步骤 S502。否则 ( 步骤 S501 ： 否 )， CPU 108 完成本处理。在步骤 S502 中， CPU 108 确定操作者是否执行了取消操作来发出取消指令。如果操作者执行了取消操作 ( 步骤 S502 ： 是 )， 则处理进入到步骤 S513。否则 ( 步骤 S502 ： 否 )， 处理进入到步骤 S503。在步 骤 S503 中， CPU 108 确定当通过在步骤 S501 中对操作部件进行操作而确定了被摄体的位 置时， 在图像显示单元 115 的画面上的光标的位置处是否显示了面部。 CPU 108 基于由面部 检测部 114 从由图像处理器 106 处理后的图像中检测出的面部的位置及尺寸， 来确定其上 是否显示了面部。如果作为步骤 S503 中的确定的结果， 发现其上显示了面部 ( 步骤 S503 ： 是 )， 则处理进入到步骤 S504。如果在与通过对操作部件进行操作而确定的被摄体的位置 相对应的位置处未显示面部 ( 步骤 S503 ： 否 )， 则处理进入到步骤 S510， 以基于分别在不同 时刻拍摄的被摄体位置处的被摄体像之间的相关度， 来设置 AF 框的位置及尺寸。这样， 可 以由未指定被摄体的位置时的聚焦透镜 101 的可移动范围， 改变为利用显示画面上的光标 指定了被摄体的位置时的聚焦透镜 101 的可移动范围。
     在步骤 S504 中， CPU 108 设置位置及尺寸分别与显示在步骤 S501 中指定的位置 处的面部的位置及尺寸相对应的 AF 框。与 AF 框的设置同时地， CPU 108 使图像显示单元 115 显示位置及尺寸分别与面部的位置及尺寸相对应的图标 ( 框 )。然后， 与以上参照图 5 所进行的描述类似地， 执行步骤 S505 直到 S516 中的处理。
     本发明能够通过执行以下处理来实现。 也就是说， 经由计算机可读存储介质， 将实 现上述实施例的功能的软件 ( 计算机程序 ) 提供给系统或装置。然后， 所述系统或装置的 计算机 ( 或 CPU 或微处理器单元 (MPU)) 读取并执行所述计算机程序。
     虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述， 但是应当理解， 本发明不局限于所 公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释， 以使其涵盖所有的变 形例、 等同结构及功能。