專利名稱：攝影透鏡位置控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及照相機(camera)的聚焦透鏡位置的決定、控制。
背景技術：
以往，照相機中安裝了在攝影時自動聚焦在被拍攝體上的功能、即所謂的自動聚焦功能。其中之一的自動聚焦的方式有“對比度檢測方式”，這是將“聚焦狀態(tài)”看成是“對比度清晰的狀態(tài)”的方式。作為該方式一個具體例子，有專利文獻1公開的方法。這里公開的技術是這樣一種方式，即，按每一幀(或一場)使聚焦透鏡的位置移動，按該位置取得1幀的對比度數(shù)據(jù)，作為聚焦判定值。然后，根據(jù)該聚焦判定值決定聚焦透鏡位置。
專利文獻1第2523011號專利公報但是，如上所述，在現(xiàn)有技術中按每一幀只取得1個透鏡位置的聚焦判定值。即，某透鏡位置上的聚焦判定值通過掃描該透鏡位置處的1幀內的圖像再取得成為對比度數(shù)據(jù)的基礎的影像信號來得到，該處理在各透鏡位置進行。因此，存在決定聚焦在被拍攝體的聚焦透鏡位置的處理需要時間的問題。因此，廣泛采用該對比度檢測方式的數(shù)字照相機有時會失去瞬間的拍攝機會。

發(fā)明內容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種攝影透鏡位置控制裝置，其具有影像信號取得部，取得影像信號；聚焦透鏡移動部，在取得期間內使聚焦透鏡移動，該取得期間是指上述影像信號取得部正在取得影像信號的時候；保持部，保持位置依賴影像信號；攝影透鏡位置決定部，根據(jù)位置依賴影像信號來決定用于攝影的聚焦透鏡位置即攝影透鏡位置。再有，“聚焦透鏡”是指在照相機中為了聚焦在被拍攝體上而使其位置移動的透鏡。此外，“聚焦透鏡位置”是指攝影裝置的攝影機構中的聚焦透鏡的位置。
采取上述結構的本發(fā)明，由于正當取得影像信號時使聚焦透鏡移動，所以具有下述效果，即比以往縮短了取得決定攝影透鏡位置用的影像信號的時間。因此，也能夠更可靠地捕捉瞬間的拍攝機會。
再有，本發(fā)明的照相機不僅包括拍攝靜止圖像的照相機，還包括例如拍攝活動圖像的攝像機等利用透鏡來進行聚焦的所有攝影裝置。


圖1是表示實施例1的攝影透鏡位置控制裝置的一例功能方框的圖。
圖2是用來說明實施例1的攝影透鏡位置控制裝置的影像信號取得部和聚焦透鏡移動部的關系的圖。
圖3是用來說明實施例1的攝影透鏡位置控制裝置在間歇移動時上述影像信號取得部和聚焦透鏡移動部的關系的圖。
圖4是用來說明實施例1的攝影透鏡位置控制裝置的在攝影透鏡位置決定部的攝影透鏡位置的決定的圖。
圖5是表示當將實施例1的攝影透鏡位置控制裝置安裝在照相機中時的一例裝置結構的圖。
圖6是用來說明實施例1的裝置結構例中攝影透鏡位置的決定所需的對比度數(shù)據(jù)的取得的圖。
圖7是用來說明實施例1的攝影透鏡位置控制裝置的在影像信號取得部取得的作為影像信號的CMYG信號的圖。
圖8是表示實施例1的攝影透鏡位置控制裝置的一例處理流程的流程圖。
圖9是用來說明實施例2的攝影透鏡位置控制裝置的掃描方法的圖。
圖10是用來說明實施例2的攝影透鏡位置控制裝置的掃描方法的圖。
圖11是用來說明實施例2的攝影透鏡位置控制裝置的其他掃描方法的圖。
具體實施例方式
下面，使用

本發(fā)明的實施方式。再有，本發(fā)明不限于這些實施方式，在不脫離其宗旨的范圍內，可以按各種方式來實施。
再有，實施例1主要就方案的第1、2、3、4、8、9、10項進行說明。此外，實施例2主要就方案的第5、6、7項進行說明。
(實施例1)(實施例1的概念)在實施例1中說明的是通過在正當取得影像信號時使聚焦透鏡移動來決定聚焦透鏡位置的攝影透鏡位置控制裝置。下面，說明該攝影透鏡位置控制裝置的結構。
(實施例1的結構)圖1是表示本實施例的攝影透鏡位置控制裝置的功能方框的圖。如該圖所示，本實施例的“攝影透鏡位置控制裝置”(0100)具有“影像信號取得部”(0101)、“聚焦透鏡移動部”(0102)、“保持部”(0103)和“攝影透鏡位置決定部”(0104)。首先，按照上述結構說明本實施例的攝影透鏡位置控制裝置的結構要素。
“影像信號取得部”(0101)具有取得影像信號的功能?！坝跋裥盘枴笔侵赣蓪⑼哥R捕捉到的光的強度等變換成電信號的CCD或CMOS成像器、濾色片等照相機器件生成的、表示顏色或亮度等的信號。該影像信號例如可以舉出作為用亮度信號(Y)、該亮度信號和紅色成分的差(U)、亮度信號和藍色成分的差(V)3個信息表示顏色的信號的YUV信號，或是將顏色作為紅(R)、綠(G)、藍(B)三原色的組合來表現(xiàn)的RGB信號，或是表示作為補色關系的青色(藍)、品紅色(紅)、黃色(黃)、綠色(綠)這4種顏色的CMYG信號等。
此外，在該影像信號取得部的取得例如如前所述，利用CCD或CMOS成像器等器件，光電二極管等將被拍攝體的各像素中的光的強度變換成亮度信號(Y)等的影像信號，再進行取得。
“聚焦透鏡移動部”(0102)具有在取得期間內使聚焦透鏡移動的功能?！叭〉闷陂g”是指影像信號取得部(0101)正在取得影像信號的時候，例如可以舉出用來取得1幀部分的影像信號的期間等。圖2是用來說明上述影像信號取得部和該聚焦透鏡移動部的關系的圖。如該圖所示，在影像信號取得部像箭頭所示那樣掃描由CCD或CMOS成像器取得的影像，并取得各像素(圖中從像素0到像素1000)的影像信號。而且，這時，如圖中的線圖所示，一邊利用聚焦透鏡移動部使聚焦透鏡位置(用縱軸表示)移動，一邊取得從像素0到像素1000(用橫軸表示)的影像信號。
或者，也可以是該影像信號取得時的聚焦透鏡的移動是間歇移動，當該間歇移動的聚焦透鏡處于停止狀態(tài)時進行影像信號的取得。“間歇移動”是指按規(guī)定的間隔交替重復移動狀態(tài)和停止狀態(tài)。圖3是用來說明該間歇移動時的上述影像信號取得部和該聚焦透鏡移動部的關系的圖。如該圖所示，首先，在聚焦透鏡位置α時，進行箭頭(1)所示部分的掃描并取得影像信號。然后，使聚焦透鏡移動，在該移動過程中進行箭頭(2)所示部分的掃描。接著，在移動目的地的聚焦透鏡位置β處進行箭頭(3)所示部分的掃描和影像信號的取得。接著，同樣，使聚焦透鏡移動至位置γ，在該移動過程中，進行箭頭(4)的部分的掃描，然后，聚焦透鏡在位置γ進行箭頭(5)所示部分的掃描和影像信號的取得。
此外，利用該間歇移動進行的位置依賴影像信號的取得，可以換言之說成取得位置依賴影像信號的處理次數(shù)比N幀多。即，可以有在2幀期間取得3個位置依賴影像信號的方式。
這樣，與以往在1個聚焦透鏡位置上對整個1幀進行掃描來取得影像信號相比，在本實施例中，因為在1幀期間內一邊使聚焦透鏡位置移動或作間歇移動，一邊取得影像信號，所以，能夠縮短影像信號的取得處理的時間。
再有，該聚焦透鏡移動部例如可以是內置在照相機主體(body)中的主體內移動裝置，也可以是搭載在交換透鏡內的透鏡內移動裝置。此外，該移動裝置也可以由例如驅動電路簡單的直流電機或將振動變成旋轉力的超聲波電機等和控制該電機的轉數(shù)的微處理器等控制電路來實現(xiàn)。
“保持部”(0103)具有保持位置依賴影像信號的功能。“位置依賴影像信號”是指將影像信號取得部(0101)所取得的影像信號與由聚焦透鏡移動部(0102)移動的聚焦透鏡位置關聯(lián)起來的信息。影像信號如上所述，例如是由亮度信號(Y)、RGB信號或CMYG信號等表示的信號，聚焦透鏡位置例如可以舉出用電機的脈沖數(shù)、轉數(shù)或透鏡實際移動距離等的數(shù)值表示的信息。在該保持部中，將這些信息關聯(lián)起來作為位置依賴影像信號進行保持。另外，該保持部例如可以由存儲器等記錄介質來實現(xiàn)。
“攝影透鏡位置決定部”(0104)具有根據(jù)在保持部(0103)保持的位置依賴影像信號來決定用于攝影的聚焦透鏡位置即攝影透鏡位置的功能。圖4是用來說明在該攝影透鏡位置決定部的攝影透鏡位置的決定的圖。首先，根據(jù)由上述說明的各結構要素取得的影像信號來計算出每個聚焦透鏡位置的對比度數(shù)據(jù)(聚焦判定值)。而且，如該圖所示，按透鏡位置描繪出該計算出的對比度數(shù)據(jù)。這一來，因在聚焦透鏡位置y上繪出峰值(繪出的對比度數(shù)據(jù)的斜率由正轉成負)，故將成為該峰值的聚焦透鏡位置y決定為對比度最強、即聚焦的攝影透鏡位置。當然，這只是一個例子，例如，當出現(xiàn)多個峰值時，可以選定該峰值中的最大點，也可以決定峰值中跟前(透鏡聚焦在跟前的被拍攝體上)的點作為聚焦透鏡位置。再有，關于從影像信號取得對比度數(shù)據(jù)的方法，將在后述的照相機裝置的安裝中予以說明。
上面，說明了本實施例的攝影透鏡位置控制裝置的結構要素。接著，示出當將本實施例的攝影透鏡位置控制裝置安裝在照相機中時的具體裝置結構例，并就對比度數(shù)據(jù)的取得進行說明。
圖5表示當將本實施例的攝影透鏡位置控制裝置安裝在照相機中時的一例裝置結構。再有，在本裝置結構例中，作為上述已說明的結構要素的“影像信號取得部”由圖5中的“CCD”(0502)來實現(xiàn)。而且，利用作為“聚焦透鏡移動部”的“驅動裝置”(0508)，一邊使聚焦透鏡移動或間歇移動，一邊在CCD中取得影像信號。而且，使該影像信號與聚焦透鏡位置相關聯(lián)，再將其作為位置依賴影像信號保持在作為“保持部”的“存儲器”(省略圖示)中。而且，根據(jù)該位置依賴影像信號，并利用圖5中的“頻率抽出電路”(0503)、“傅立葉變換電路”(0504)、“帶通濾波器”(0505)和“范圍積分值計算電路”(0506)的處理來計算出對比度數(shù)據(jù)。而且，作為“攝影透鏡位置決定部”的“透鏡位置決定電路”(0507)能夠根據(jù)該對比度數(shù)據(jù)決定攝影透鏡位置，并通過“驅動裝置”使聚焦透鏡移動到該決定的聚焦透鏡位置上并進行聚焦。
圖6是用來說明上述裝置結構例中攝影透鏡位置的決定所需的對比度數(shù)據(jù)(聚焦判定值)的取得的圖。該圖示出將像素的亮度信號作為頻率成分進行傅立葉變換的處理方法。如該圖所示，首先，利用“CCD”(0502)從通過了“聚焦透鏡”(0501)的影像的光中取得作為影像信號的亮度信號。其次，利用“頻率抽出電路”(0503)從由CCD取得的影像中將亮度信號作為頻率成分抽出(用圖6中的1表示，下同)。接著，在“傅立葉變換電路”(0504)中，對該亮度信號的頻率成分進行傅立葉變換(2)。進而，使傅立葉變換后的亮度信號通過“帶通濾波器”(0505)(3)，抽出該頻率成分的高頻成分、即成為對比度的部分(4)。接著，在“范圍積分值計算電路”(0506)中求出成為對比度數(shù)據(jù)的、抽出了的范圍(豎線部分)的積分值(5)，將該積分值作為對比度數(shù)據(jù)，與透鏡位置關聯(lián)作圖(6)。
利用這樣計算出來的對比度數(shù)據(jù)來決定攝影透鏡位置，但是，在本裝置中，因影像信號的取得是一邊利用“驅動裝置”使聚焦透鏡移動或間歇移動而一邊進行的，故該取得處理可以比以往更快地進行。因此，最終的攝影透鏡位置的決定處理也可以比以往更快地進行。
(本實施例的影像信號的例子)再有，在上述裝置結構例中使用亮度信號作為影像信號。這是因為考慮到亮度信號是最能表現(xiàn)上述積分值的峰值的信號。當然，作為影像信號，除該亮度信號之外，還可以使用由RGB表示的色信號或CMYG信號。例如，色信號RGB可以利用“Y＝0.299R+0.587G+0.114B+16”等變換式變換成亮度信號Y。因此，可以舉出利用上述變換式從RGB信號計算出亮度信號的值并取得對比度信息的方法等。此外，圖7是用來說明CMYG信號的圖。如該圖所示，青色(藍)是藍綠色、品紅色(紅)是紅藍色、黃色(黃)是綠紅色。而且，從在該CMY 3色上加上綠色(綠)后的4種顏色的組合中減去各個顏色，就可以分割出RGB。例如，為了求出紅色，紅色＝黃色-綠色，紅色＝品紅色-藍色的計算式成立。因取得該CMYG信號的補色CCD對光反應的靈敏度好，故大多采用在重視靈敏度的數(shù)字照相機中。因此，本發(fā)明也設想將該CMYG信號作為影像信號來取得的情況。
(實施例1的處理流程)圖8是表示本實施例的一例處理流程的流程圖。再有，以下所示的處理流程可以作為方法、計算機執(zhí)行用的程序或記錄有該程序的可讀取的記錄介質來加以實施。如該圖所示，首先，開始聚焦透鏡的移動(步驟S0801)。此外，開始影像信號的取得(步驟S0802)。接著，保持位置依賴影像信號，該信號是將在上述步驟S0802中取得的影像信號與在上述步驟S0801中移動后的聚焦透鏡位置關聯(lián)起來的信息(步驟S0803)。其次，結束在上述步驟S0801中開始的聚焦透鏡的移動(步驟S0804)。此外，結束在上述步驟S0802中開始的影像信號的取得(步驟S0805)。最后，根據(jù)在上述步驟S0803中保持的位置依賴影像信號來決定攝影透鏡位置(步驟S0806)。
(實施例1的效果的簡單說明)如上所述，通過本實施例，可以更快地決定對被拍攝體聚焦的聚焦透鏡位置，因此，還能夠提高捕捉瞬間的拍攝機會的可能性。
(實施例2)(實施例2的概念)在實施例2中，關于實施例1的攝影透鏡位置控制裝置，就對取得該影像信號時的掃描方法作出限定的攝影透鏡位置控制裝置進行說明。具體地說，本實施例的攝影透鏡位置控制裝置的影像信號取得部具有縱向掃描單元，通過對縱橫排列成矩陣狀的攝像元件進行縱向掃描來取得影像信號?；蛘撸哂袡M向掃描單元，通過對縱橫排列成矩陣狀的攝像元件進行橫向掃描來取得影像信號。
(實施例2的結構)實施例2的基本結構和在實施例1中說明了的攝影透鏡位置控制裝置一樣，省略其說明。而且，其特征點是該影像信號取得部具有“縱向掃描單元”或“橫向掃描單元”。
圖9是用來說明本實施例的掃描方法的圖。如該圖所示，當在例如“向藍天的上方拍攝飛機”等情況下進行橫向掃描時，有可能像曲線圖所示那樣不能很好地檢測出對比度數(shù)據(jù)的峰值。這是因為本實施例基于一邊移動透鏡一邊進行掃描的特性，當在掃描開始點、即聚焦透鏡的移動開始點附近存在邊緣成分很強的被拍攝體(飛機)時，尚未聚焦的情況較多，故有可能算不出較強的對比度數(shù)據(jù)。而且，還有個原因是由于在其后的天或云中幾乎沒有邊緣成分，所以還是算不出較強的對比度數(shù)據(jù)。因此，在本實施例中，如圖10所示，具有對縱橫排列成矩陣狀的攝像元件進行縱向掃描的縱向掃描單元。由此，即使在上述那樣的情況下，也可計算出具有很強的峰值的對比度數(shù)據(jù)。
圖11是用來說明本實施例的其他掃描方法的圖。如該圖11的(1)所示，當在例如“向藍天的左側拍攝火箭”等情況下這次和上述例子相反地進行縱向掃描時，也同樣有可能不能很好地檢測出對比度數(shù)據(jù)的峰值。因此，在本實施例的其他例子中，如圖11的(2)所示，具有對縱橫排列成矩陣狀的攝像元件進行橫向掃描的橫向掃描單元。由此，即使在上述那樣的情況下，也可計算出具有很強的峰值的對比度數(shù)據(jù)。
(實施例2的效果的簡單說明)這樣，通過使在實施例1中說明了的攝影透鏡位置控制裝置具有縱向掃描單元或橫向掃描單元，就可以適應寬范圍的情況來對被拍攝體進行聚焦。
(實施例2的其他例子)此外，進而實施例2的攝影透鏡位置控制裝置也可以具有縱向掃描單元和橫向掃描單元這兩方。而且，還可以具有切換該縱向掃描單元和橫向掃描單元的掃描方向切換單元。該“掃描方向切換單元”例如可以通過根據(jù)按壓開關等攝影者的意圖來進行切換的裝置來加以實現(xiàn)。此外，當不能很好地檢測出對比度數(shù)據(jù)的峰值(上述斜率從正向負的變化的絕對值小于規(guī)定值等)時，也可以由自動切換的裝置來實現(xiàn)?；蛘?，也可以在利用縱向掃描單元計算出掃描結果之后，利用該掃描方向切換單元來執(zhí)行橫向掃描單元進行的掃描，根據(jù)由縱橫雙方的掃描結果導出的對比度數(shù)據(jù)來決定攝影透鏡位置。
因此，可以適應范圍更寬的、各種各樣的情況來對被拍攝體進行聚焦。
權利要求
1.一種攝影透鏡位置控制裝置，其特征在于，具有影像信號取得部，取得影像信號；聚焦透鏡移動部，在取得期間內使聚焦透鏡移動，該取得期間是指上述影像信號取得部正在取得影像信號的時候；保持部，保持位置依賴影像信號，該信號是將上述影像信號取得部所取得的影像信號與由上述聚焦透鏡移動部移動的聚焦透鏡位置關聯(lián)起來的信息；以及攝影透鏡位置決定部，根據(jù)在上述保持部保持的位置依賴影像信號來決定用于攝影的聚焦透鏡位置即攝影透鏡位置。
2.權利要求1記載的攝影透鏡位置控制裝置，其特征在于，上述取得期間是用來取得1幀部分的影像信號的期間。
3.權利要求1或2記載的攝影透鏡位置控制裝置，其特征在于，上述聚焦透鏡的移動是間歇移動。
4.權利要求3記載的攝影透鏡位置控制裝置，其特征在于，上述位置依賴影像信號是上述間歇移動的聚焦透鏡處于停止狀態(tài)時所取得的影像信號。
5.權利要求1至4的任何一項記載的攝影透鏡位置控制裝置，其特征在于，上述影像信號取得部具有縱向掃描單元，通過對縱橫排列成矩陣狀的攝像元件進行縱向掃描來取得影像信號。
6.權利要求1至4的任何一項記載的攝影透鏡位置控制裝置，其特征在于，上述影像信號取得部具有橫向掃描單元，通過對縱橫排列成矩陣狀的攝像元件進行橫向掃描來取得影像信號。
7.權利要求5或6記載的攝影透鏡位置控制裝置，其特征在于，上述影像信號取得部具有掃描方向切換單元，切換上述縱向掃描單元和上述橫向掃描單元。
8.權利要求1至7的任何一項記載的攝影透鏡位置控制裝置，其特征在于，上述影像信號是亮度信號。
9.權利要求1至8的任何一項記載的攝影透鏡位置控制裝置，其特征在于，上述影像信號是RGB信號。
10.權利要求1至8的任何一項記載的攝影透鏡位置控制裝置，其特征在于，上述影像信號是CMYG信號。
全文摘要
在現(xiàn)有的對比度檢測方式中，通過在各透鏡位置處掃描各透鏡位置的1幀內的圖像再取得影像信號并計算出聚焦判定值從而來決定攝影透鏡位置。因此，決定聚焦在被拍攝體上的聚焦透鏡位置的處理就需要時間。為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種攝影透鏡位置控制裝置，其具有影像信號取得部，取得影像信號；聚焦透鏡移動部，在上述影像信號取得部正在取得影像信號時使聚焦透鏡移動；保持部，保持位置依賴影像信號；以及攝影透鏡位置決定部，根據(jù)位置依賴影像信號來決定攝影透鏡位置。這樣，因正當取得影像信號時使聚焦透鏡移動，故可以比以往縮短取得決定攝影透鏡位置用的影像信號的時間。
文檔編號G02B7/36GK1856724SQ200480027478
公開日2006年11月1日 申請日期2004年9月3日 優(yōu)先權日2003年9月22日
發(fā)明者竹田光彥, 林宏之 申請人:夏普株式會社