專利名稱：自動(dòng)對焦方法和使用同一方法的數(shù)碼照相裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)對焦方法和使用同一方法的一種數(shù)碼照相裝置，更確切地說，涉及一種自動(dòng)對焦方法，響應(yīng)一個(gè)拍攝命令信號，通過把對焦透鏡自動(dòng)移動(dòng)到對焦位置而使照相區(qū)域?qū)梗约笆褂盟龇椒ǖ臄?shù)碼照相裝置。
背景技術(shù)：
本申請人2004年提交的、標(biāo)題為“Method of Notification ofInadequate Picture Quality”的美國專利公開號119,876公開了一種常規(guī)數(shù)碼照相裝置。在該公開材料中，響應(yīng)用戶發(fā)出的拍攝命令信號，把數(shù)碼照相裝置的對焦透鏡移動(dòng)到對焦位置，使得照相區(qū)域自動(dòng)對焦。
如果數(shù)碼照相裝置自動(dòng)地在整個(gè)拍攝區(qū)域?qū)?，那么無須對焦的大量數(shù)據(jù)有可能引起對焦不準(zhǔn)。所以，某些常規(guī)數(shù)碼照相裝置自動(dòng)地僅僅在拍攝區(qū)域的中心對焦。不過，如果一個(gè)物體不在所述照相區(qū)域的中心，那么所述數(shù)碼照相裝置就可能對所述物體對焦不準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種自動(dòng)對焦方法，其中把物體的位置置于焦點(diǎn)，而且在整個(gè)照相區(qū)域中能夠保持均衡的對焦，以及使用所述方法的數(shù)碼照相裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種自動(dòng)對焦方法，響應(yīng)一個(gè)拍攝命令信號，通過把對焦鏡頭自動(dòng)移到對焦位置而使照相區(qū)域?qū)?。所述方法包括把所述照相區(qū)域劃分為多個(gè)子區(qū)域；使所述子區(qū)域?qū)共⒌玫綄刮恢弥礑SFOC；計(jì)算所述對焦位置值DSFOC的平均對焦位置值A(chǔ)DSFOC；選擇與所述平均對焦位置值A(chǔ)DSFOC的差等于或者是小于閾值DTH的對焦位置值DSFOC；以及把對焦鏡頭移到對應(yīng)于所選定的對焦位置值DSFOC中具有最短對焦距離的對焦位置值DSFOC的對焦位置。
在所述數(shù)碼照相裝置使用的所述方法中，從所述子區(qū)域的對焦位置值DSFOC中選定的所述最終對焦位置值DSFOC接近所述平均對焦位置值A(chǔ)DSFOC，并且對焦距離短。因此，用戶期望的目標(biāo)位置將被對焦的概率高。此外，整個(gè)照相區(qū)域也都能夠保持均衡對焦。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種使用所述自動(dòng)對焦方法的數(shù)碼照相裝置。
附圖簡要說明通過參考附圖，詳細(xì)介紹本發(fā)明的若干示范性實(shí)施例，本發(fā)明的以上和其他特性以及優(yōu)點(diǎn)將更加顯而易見，其中

圖1是一幅外觀圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種數(shù)碼照相裝置的前部和頂部；圖2是一幅外觀圖，顯示了圖1中所述數(shù)碼照相裝置的背部和頂部；圖3是圖1中所述數(shù)碼照相裝置整體結(jié)構(gòu)的一幅示意圖；圖4顯示了圖1中所述數(shù)碼照相裝置的一部分結(jié)構(gòu)，入射光線照在其上；圖5是一幅流程圖，顯示了圖3所示數(shù)碼相機(jī)處理器(DCP)的一個(gè)主要算法；圖6顯示了圖5包括的一種預(yù)覽模式算法；圖7顯示了圖5包括的一種拍攝模式算法；圖8顯示了劃分成多個(gè)子區(qū)域的、圖3中一個(gè)光電轉(zhuǎn)換單元(OED)的一個(gè)照相區(qū)域；圖9是一幅曲線圖，展示了圖7所示的一種自動(dòng)對焦算法；圖10是一幅流程圖，顯示了圖7所示的一種詳細(xì)的自動(dòng)對焦算法；圖11是一幅流程圖，顯示了圖10中的S101；圖12顯示了圖11中S93和S95使用的第一和第二參考特征曲線；圖13是一幅流程圖，顯示了圖11中的S91；圖14是一幅流程圖，顯示了圖11中的S92；圖15是一幅流程圖，展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖11中的S93；圖16是一幅流程圖，展示了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，圖11中的S93。
具體實(shí)施例方式
參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的一種數(shù)碼照相裝置1的前部包括話筒MIC、自計(jì)時(shí)指示燈11、閃光燈12、快門開關(guān)按鈕13、取景器17a、閃光燈強(qiáng)度傳感器19、電源開關(guān)31、鏡頭單元20和遙控接收器41。
在自計(jì)時(shí)模式下，自計(jì)時(shí)指示燈11工作一段設(shè)定的時(shí)間，從按下快門開關(guān)按鈕13，到開始捕獲影象。當(dāng)閃光燈12工作時(shí)，閃光燈強(qiáng)度傳感器19檢測由閃光燈12產(chǎn)生的光線強(qiáng)度，并且將檢測出的光線強(qiáng)度通過圖3中的微控制器512傳遞到圖3中的數(shù)碼相機(jī)處理器(DCP)507。遙控接收器41接收一個(gè)紅外線拍攝命令信號，并且通過所述微控制器512將所述紅外線拍攝命令信號傳遞到DCP 507。
所述快門開關(guān)按鈕13分兩級。確切地說，參考圖1和圖7，當(dāng)用戶在使用廣角變焦按鈕39W和長焦變焦按鈕39T之后，輕輕按下所述快門開關(guān)按鈕13到第一級時(shí)，就從所述快門開關(guān)按鈕13接通了第一級信號S1。然而，當(dāng)用戶完全按下所述快門開關(guān)按鈕13到第二級時(shí)，就接通了所述快門開關(guān)按鈕13的第二級信號S2。
參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)碼照相裝置1的背部包括模式撥號盤14、功能按鈕15、手動(dòng)對焦/刪除按鈕36、手動(dòng)調(diào)節(jié)/回放按鈕37、回放模式按鈕42、揚(yáng)聲器SP、監(jiān)控按鈕32、自動(dòng)對焦指示燈33、取景器17b、閃光燈備用指示燈34、彩色LCD板35、廣角變焦按鈕39W、長焦變焦按鈕39T以及外部接口單元21。
所述模式撥號盤14用于選擇數(shù)碼相機(jī)1的操作模式，比如合成拍攝模式14ML、程序拍攝模式、人物拍攝模式、夜景拍攝模式、手動(dòng)拍攝模式、運(yùn)動(dòng)圖像拍攝模式14MP、用戶設(shè)定模式14MY以及錄制模式14V。
合成拍攝模式14ML用于合成輸入影像和輔助影像。用戶設(shè)定模式14MY就是由用戶決定是設(shè)置為拍攝靜態(tài)影像還是拍攝運(yùn)動(dòng)圖像的操作模式。錄制模式14V用于僅僅錄制音頻。
功能按鈕15既用于操作數(shù)碼相機(jī)1的若干專用功能，也作為，操縱彩色LCD板35中菜單屏上活動(dòng)光標(biāo)移動(dòng)的控制按鈕。例如，在靜態(tài)或者運(yùn)動(dòng)圖像拍攝模式14MP下，用戶可以通過按下一個(gè)近拍/向下移動(dòng)按鈕15P來設(shè)定自動(dòng)逼近定焦。同時(shí)，從一個(gè)菜單/確定選擇按鈕15M選擇了一個(gè)特定選項(xiàng)之后，所述近拍/向下移動(dòng)按鈕15P還可以用于在LCD板35將所述光標(biāo)向下移動(dòng)。
當(dāng)用戶按下語音記憶/向上移動(dòng)按鈕15R時(shí)，在連續(xù)的拍攝時(shí)可以錄制10秒。同時(shí)，從所述菜單/確定選擇按鈕15M選擇了一個(gè)特定選項(xiàng)之后，所述語音記憶/向上移動(dòng)按鈕15R還可以用于在LCD板35將所述光標(biāo)向上移動(dòng)。當(dāng)活動(dòng)光標(biāo)在一個(gè)菜單選項(xiàng)上時(shí)，如果用戶按下所述菜單/確定選擇按鈕15M，就執(zhí)行與所述菜單選項(xiàng)對應(yīng)的操作。
所述手動(dòng)對焦/刪除按鈕36用于在拍攝模式下，手動(dòng)對焦和刪除。所述手動(dòng)調(diào)節(jié)/回放按鈕37用于手動(dòng)調(diào)節(jié)指定的條件，以及在回放模式下停止回放和啟動(dòng)回放。所述回放模式按鈕42用于轉(zhuǎn)換為回放或預(yù)覽模式。
所述監(jiān)控按鈕32用于控制彩色LCD板35的操作，例如，在拍攝的模式下，當(dāng)用戶按下監(jiān)控按鈕32時(shí)，影像和拍攝信息就顯示在彩色LCD板35上。當(dāng)用戶再次按下監(jiān)控器按鈕32時(shí)，就關(guān)閉彩色LCD板35。在回放模式下，當(dāng)用戶在影像文件回放的同時(shí)，按下監(jiān)控按鈕32時(shí)，所述影像文件的有關(guān)拍攝信息就顯示在彩色LCD板35上。當(dāng)用戶再次按下監(jiān)控器按鈕32時(shí)，僅僅顯示純影像。
當(dāng)對焦調(diào)節(jié)好時(shí)，所述自動(dòng)對焦指示燈33就亮起。當(dāng)圖1中的閃光燈12處于備用模式下時(shí)，閃光燈備用指示燈34就亮起。模式指示燈14L指明模式撥號盤14的選擇模式。
圖3是圖1中數(shù)碼相機(jī)1的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4顯示了圖1數(shù)碼相機(jī)1的一部分結(jié)構(gòu)，入射光線照在其上。下面將參考圖1至圖4，介紹圖1中數(shù)碼相機(jī)1的整體結(jié)構(gòu)和操作。
包括透鏡單元20和濾光單元41的光學(xué)系統(tǒng)(OPS)以光學(xué)方式處理光線。OPS的透鏡單元20包括變焦透鏡ZL，對焦透鏡FL以及補(bǔ)償透鏡CL。
當(dāng)用戶按下用戶輸入單元(INP)中包括的廣角變焦按鈕39W或長焦變焦按鈕39T時(shí)，與廣角變焦按鈕39W或長焦變焦按鈕39T對應(yīng)的信號就傳遞到微控制器512。微控制器512控制著透鏡激勵(lì)器510，進(jìn)而運(yùn)行變焦電動(dòng)MZ，它又移動(dòng)變焦鏡頭ZL。換句話說，當(dāng)用戶按下廣角變焦按鈕39W時(shí)，變焦鏡頭ZL的焦距變短，從而放寬了視角。當(dāng)用戶按下長焦變焦按鈕39T時(shí)，變焦鏡頭ZL的焦距變長，從而縮小了視角。由于對焦透鏡FL的位置是在變焦鏡頭ZL的位置被設(shè)定的狀態(tài)下調(diào)節(jié)，所以變焦透鏡FL的位置幾乎不影響視角。
在自動(dòng)對焦模式下，所述DCP 507中內(nèi)建的主控制器通過所述微控制器512控制著透鏡激勵(lì)器510，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)變焦電機(jī)MF。確切地說，設(shè)定對焦透鏡FL的位置，在這個(gè)過程中，對焦透鏡FL的位置就是例如使影像信號的高頻成分最大之對焦電機(jī)MF的驅(qū)動(dòng)步數(shù)。下面將參考圖8至圖16，詳細(xì)介紹在自動(dòng)對焦模式下，DCP 507的操作算法。
在OPS的透鏡單元20中的補(bǔ)償透鏡CL不是單獨(dú)操作的，這是因?yàn)檠a(bǔ)償透鏡CL要補(bǔ)償整體折射率。引用號MA指明一臺驅(qū)動(dòng)光圈(未顯示)的電機(jī)。
在OPS的濾光單元41中包括的低通濾光器除去高頻光學(xué)噪聲。在OPS的濾光單元41中包括的紅外線截止濾光器阻擋入射光的紅外線成分。
電荷耦合器件或互補(bǔ)金屬氧化(CMOS)半導(dǎo)體的光電轉(zhuǎn)換單元(OEC)把來自所述OPS的光線轉(zhuǎn)換為模擬電信號。注意，DCP 507控制著計(jì)時(shí)電路502以控制OEC的操作，以及相關(guān)雙采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器(CDS-ADC)501。CDS-ADC 501處理來自O(shè)EC的模擬信號，消除高頻噪聲，調(diào)整振幅，然后將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)503為DCP 507提供時(shí)間信息。DCP 507處理來自CDS-ADC 501的數(shù)字信號并且產(chǎn)生由亮度和色度值組成的數(shù)字影像。
光源(LAMP)由所述微處理器512操作，以響應(yīng)由包括所述主控制器的DCP 507產(chǎn)生的控制信號。參考圖1和圖2，所述光源(LAMP)包括所述自計(jì)時(shí)指示燈11、所述自動(dòng)對焦指示燈33、所述模式指示燈14L以及閃光燈備用指示燈34。所述INP包括快門開關(guān)按鈕13、模式撥號盤14、功能按鈕15、監(jiān)控按鈕32、手動(dòng)對焦/刪除按鈕36、手動(dòng)調(diào)節(jié)/回放/結(jié)束按鈕37、廣角變焦按鈕39W、以及長焦變焦按鈕39T。
動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲器(DRAM)504臨時(shí)存儲來自DCP 507的數(shù)字影像信號。電可擦除和可編程只讀存儲器(EEPROM)505存儲著DCP507操作所需的算法。用戶存儲卡從存儲卡接口506處插入或移去。
來自DCP 507的數(shù)字影像信號輸入到一個(gè)LCD激勵(lì)器514中，以使得該影像顯示在彩色LCD板35上。
來自DCP 507的數(shù)字影像信號能夠通過通用串行總線(USB)連接器21a或者RS232C接口508和RS232C連接器21b傳輸，以進(jìn)行串行通信。來自DCP 507的數(shù)字影像信號也能夠通過視頻濾波器509和視頻輸出單元21c，作為視頻信號傳輸。
音頻處理器513能夠把來自話筒MIC的聲音傳遞到DCP 507或者揚(yáng)聲器SP。此外，音頻處理器513也能夠把來自DCP507的音頻信號輸出到揚(yáng)聲器SP。微控制器512響應(yīng)來自閃光燈強(qiáng)度傳感器19的信號，控制著閃光燈控制器511的操作，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)閃光燈12。
圖5是一幅流程圖，展示了圖3所示的DCP 507的主要算法。下面將參考圖1至圖5，介紹DCP 507的主要算法。
當(dāng)數(shù)碼照相裝置1通電時(shí)，DCP 507被初始化(S1)。初始化(S1)之后，DCP 507執(zhí)行預(yù)覽模式(S2)。在所述預(yù)覽模式下，影像輸入顯示在顯示板35上。下面將參考圖6，詳細(xì)介紹與所述預(yù)覽模式有關(guān)的操作。
當(dāng)輕輕按下快門開關(guān)按鈕13時(shí)，第一級信號S1被發(fā)送到DCP507上。所以，DCP 507將工作模式設(shè)置為拍攝模式(S3)。然后，DCP 507執(zhí)行拍攝模式(S4)。下面將參考圖7詳細(xì)地介紹拍攝模式算法。
如果輸入INP產(chǎn)生的、與設(shè)置模式對應(yīng)的信號(S5)，就執(zhí)行設(shè)置模式，響應(yīng)INP的輸入信號，設(shè)置操作條件(S6)。如果不產(chǎn)生終止信號(S7)，DCP 507就繼續(xù)執(zhí)行下面的步驟。
如果回放模式按鈕42在INP中產(chǎn)生一個(gè)信號(S8)，就會執(zhí)行回放模式(S9)。在回放模式下，響應(yīng)從INP輸入的信號來設(shè)定操作條件，并且執(zhí)行回放。如果回放模式按鈕42再次產(chǎn)生一個(gè)信號，就重復(fù)以上步驟。
圖6展示了圖5所示預(yù)覽模式(S2)的算法。下面將參考圖1至圖3以及圖6，介紹所述預(yù)覽模式(S2)算法。
DCP 507執(zhí)行自動(dòng)白平衡(AWB)并且設(shè)定有關(guān)白平衡的參數(shù)(S201)。DCP 507執(zhí)行自動(dòng)曝光和自動(dòng)變焦(S202和S203)。
DCP 507對輸入影像數(shù)據(jù)執(zhí)行伽馬校正(S204)，并且對伽馬校正后的影像數(shù)據(jù)調(diào)整比例，以符合顯示標(biāo)準(zhǔn)(S205)。DCP 507把調(diào)整好比例的輸入影像數(shù)據(jù)從一種RGB(紅、綠、藍(lán))格式轉(zhuǎn)換為亮度色度格式(S206)。DCP 507根據(jù)分辨率以及在何處顯示輸入影像數(shù)據(jù)處理輸入影像數(shù)據(jù)，并且對輸入影像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波(S207)。
DCP 507把輸入影像數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲在圖3的DRAM 504中(S208)。DCP 507對臨時(shí)存儲在圖3的DRAM 504中的數(shù)據(jù)和屏幕上顯示(OSD)的數(shù)據(jù)進(jìn)行合成(S209)。DCP 507將合成的影像數(shù)據(jù)從RGB格式轉(zhuǎn)換為亮度色度格式(S210)，并且通過圖3的LCD激勵(lì)器514輸出轉(zhuǎn)換過格式的影像數(shù)據(jù)(S211)。
圖7展示了圖5所示拍攝模式(S4)的算法。下面將參考圖1至圖3和圖7介紹拍攝模式(S4)的算法。當(dāng)來自快門開關(guān)按鈕13的第一級信號S1接通時(shí)，拍攝模式算法就開始了。注意，圖4中變焦鏡頭ZL的當(dāng)前位置已經(jīng)設(shè)定。
DCP 507檢測存儲卡中的剩余記錄空間(S4101)，判斷存儲卡是否有足夠的空間以記錄數(shù)字影像信號(S4102)。如果存儲卡沒有足夠的記錄空間，DCP 507就指明存儲卡空間不足，并且停止執(zhí)行拍攝模式(S4103)。如果存儲卡有足夠的記錄空間，就執(zhí)行以下步驟。
DCP 507根據(jù)當(dāng)前的拍攝條件設(shè)置白平衡，并且設(shè)置與白平衡有關(guān)的若干參數(shù)(S4104)。在自動(dòng)曝光模式下(S4105)，DCP 507通過測量入射光的亮度，計(jì)算光圈(未顯示)開口的程度，把計(jì)算出的開口程度輸出到微控制器512中，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)光圈電機(jī)MA，并且設(shè)定曝光時(shí)間(S4106)。在自動(dòng)對焦模式下(S4107)，DCP 507執(zhí)行自動(dòng)對焦并驅(qū)動(dòng)對焦透鏡FL(S4108)。下面將參考圖8至16詳細(xì)介紹自動(dòng)對焦算法。
當(dāng)來自快門開關(guān)按鈕13的第一級信號S1接通時(shí)(S4109)，DCP507執(zhí)行下列步驟。
DCP 507確定第二級信號S2是否接通(S4110)。如果第二級信號S2沒有接通，就意味著用戶沒有把快門開關(guān)按鈕13按至第二級以拍攝一張照片。那么，DCP 507就重新執(zhí)行S4105至S4110的步驟。
如果第二級信號S2接通了，就意味著用戶把快門開關(guān)按鈕13完全地按至第二級。那么，DCP 507就在存儲卡中創(chuàng)建一個(gè)影像文件(S4111)。下一步，DCP 507捕捉一個(gè)影像(S4112)。換句話說，DCP 507從CDS-ADC 501中接收影像數(shù)據(jù)。然后，DCP 507對接收到的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮(S4113)。DCP 507在所述影像文件中保存壓縮后的影像數(shù)據(jù)(S4114)。
圖8展示了圖3中OEC的拍攝區(qū)域FR在自動(dòng)對焦(圖7的S4108)期間被DCP 507劃分為子區(qū)域A1至A25。圖9是一幅曲線圖，展示了圖7所示的一種自動(dòng)對焦算法(S4108)。圖10是一幅流程圖，顯示了圖7所示的一種詳細(xì)的自動(dòng)對焦算法(S4108)。
參看圖9，DS是圖4所示對焦透鏡FL的驅(qū)動(dòng)步數(shù)，F(xiàn)V是一個(gè)對焦值，正比于影像信號中包含的高頻量。DS1是與設(shè)定的最大距離對應(yīng)的對焦透鏡FL的驅(qū)動(dòng)步數(shù)。DSFOC是與最大對焦值FVMAX對應(yīng)的對焦透鏡FL的驅(qū)動(dòng)步數(shù)。DSS是與設(shè)定的最小距離對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)步數(shù)。
現(xiàn)在將參考圖8至圖10介紹自動(dòng)對焦算法(圖7的S4108)。DCP 507在DS1與DSS之間的掃描范圍之內(nèi)，掃描子區(qū)域A1到A25，獲得A1到A25的最大對焦值FVMAX以及與最大對焦值FVMAX對應(yīng)的對焦位置值DSFOC(即對焦透鏡FL的驅(qū)動(dòng)步數(shù))(S101)。后面將參考圖11至圖16，詳細(xì)地介紹S101。
DCP 507通過平均子區(qū)域A1至A25的對焦位置值DSFOC，得到平均對焦位置值A(chǔ)DSFOC(S102)。DCP 507通過平均子區(qū)域A1至A25的最大對焦值FVMAX，得到平均最大對焦值A(chǔ)FVMAX(S103)。
DCP 507選擇其對焦位置值DSFOC與所述平均對焦位置值A(chǔ)DSFOC的差等于或小于閾值DTH的子區(qū)域(S104)。從所述選定的子區(qū)域中，DCP 507選擇其對焦位置值DSFOC等于或者大于所述平均最大對焦值A(chǔ)FVMAX的子區(qū)域(S105)。
DCP 507從選定的子區(qū)域中選擇具有最短對焦距離的特定子區(qū)域，并且將所述特定子區(qū)域的對焦位置值DSFOC輸出到所述微控制器512(S106)。微控制器512據(jù)此控制透鏡激勵(lì)器510以驅(qū)動(dòng)對焦電機(jī)MF。所以，對焦透鏡FL被移動(dòng)到最終對焦位置。
根據(jù)所述自動(dòng)對焦方法，從子區(qū)域A1至A25的對焦位置值DSFOC中選定的最終定焦位置值DSFOC接近所述平均對焦位置值A(chǔ)DSFOC，并且對焦距離最短。所以，用戶所期望之物體的位置被對焦的概率高。此外，在整個(gè)拍攝區(qū)域FR中能夠保持均衡對焦。
圖11是一幅流程圖，展示了一種算法，用于在拍攝區(qū)域FR劃分的子區(qū)域A1至A25之一中，獲取最大對焦值FVMAX和對焦位置值DSFOC(圖10的S101)。圖12展示了在圖11的S93和S95中使用的第一和第二參考特征曲線。
參看圖12，DS是圖4中對焦透鏡FL的驅(qū)動(dòng)步數(shù)，F(xiàn)V是對焦值。C1是第一參看特征曲線，C2是第二參考特征曲線。BDS是將要最終設(shè)定的、最大對焦值FVMAX附近的區(qū)域，在此使用第二參考特征曲線C2。ADS和CDS是使用第一參考特征曲線C1的區(qū)域?，F(xiàn)在將參考圖11和圖12，介紹在一個(gè)區(qū)域中獲得最大對焦值FVMAX和對焦位置值DSFOC的算法。
DCP 507為了自動(dòng)對焦而初始化(S91)。DCP 507執(zhí)行無須使用輔助光源的掃描，無論目標(biāo)周圍照明的亮度如何(S92)。
如果用戶設(shè)定了所述物體離所述對焦透鏡FL為第一距離之內(nèi)，例如30至80厘米的情況下所用的近拍模式，所述DCP 507就掃描與所述第一距離對應(yīng)的所述對焦透鏡FL的區(qū)域。反之，如果用戶設(shè)定了所述物體離所述對焦透鏡FL超過所述第一距離，例如80厘米至無限遠(yuǎn)的情況下所用的正常模式，所述DCP 507就掃描與超過所述第一距離的距離對應(yīng)的所述對焦透鏡FL的區(qū)域。
在掃描步驟(S92)的近拍模式掃描或正常模式掃描期間，所述DCP 507就輸出所述對焦電機(jī)MF(圖3)的第一驅(qū)動(dòng)步數(shù)，例如8個(gè)驅(qū)動(dòng)步中每一個(gè)的影像信號中包含的高頻成正比的對焦值FV。無論何時(shí)只要輸出了一個(gè)對焦值FV，就更新最大對焦值FVMAX。
無論何時(shí)只要獲得了一個(gè)對焦值FV(S92)，就根據(jù)圖12的第一參考特征曲線C1判斷輸出的對焦值FV是上升了，還是下降了(S93)。更確切地說，如果當(dāng)前對焦值FV比所述最大對焦值FVMAX下降比例的百分比大于基于所述第一參考特征曲線C1的第一參考百分比，DCP 507就判定當(dāng)前對焦值FV已經(jīng)下降了。否則，DCP 507就判定輸出對焦值FV已經(jīng)上升了。
第一參考特征曲線C1的第一參考百分比是低百分之10至20，這是因?yàn)楫?dāng)前對焦值FV的位置非?？赡懿辉趯⒁罱K設(shè)置的最大對焦值FVMAX位置的周圍，相鄰位置的對焦值之間的差異不大。
如果判定了輸出的對焦值FV已經(jīng)下降了(S94)，當(dāng)前的最大對焦值FVMAX的位置就視為在對焦透鏡FL的整個(gè)移動(dòng)范圍中最大對焦值FVMAX的位置。所以，DCP 507參考圖12中第二參考特征曲線C2，檢驗(yàn)最大對焦值FVMAX的位置(S95)。在這種情況下，停止掃描過程中的近拍模式掃描或正常模式掃描(S20)，對于第二驅(qū)動(dòng)步數(shù)，例如1個(gè)驅(qū)動(dòng)步——它比第一驅(qū)動(dòng)步數(shù)小——中的每一個(gè)，掃描最大對焦值FVMAX位置的附近區(qū)域。因此，設(shè)定了對焦透鏡FL的最終位置。
確切地說，對于對焦電機(jī)MF的每個(gè)驅(qū)動(dòng)步，DCP 507輸出一個(gè)對焦值FV，它正比于影像信號中包含的高頻量。無論何時(shí)只要輸出了一個(gè)對焦值FV，就更新最大對焦值FVMAX。
無論何時(shí)只要獲得了一個(gè)對焦值FV(S92)，就根據(jù)圖12的第二參考特征曲線C2判斷輸出的對焦值FV是上升了，還是下降了(S93)。更確切地說，如果當(dāng)前對焦值FV比所述最大對焦值FVMAX下降比例的百分比大于基于所述第二參考特征曲線C2的第二參考百分比，DCP 507就判定當(dāng)前對焦值FV已經(jīng)下降了。否則，DCP 507就判定當(dāng)前對焦值FV已經(jīng)上升了(參見圖16或圖17)。
第二特征曲線C2的第二參考百分比大于第一參考百分比，這是因?yàn)樵谧罱K的最大對焦值位置的周圍，相鄰位置的對焦值之間的差異大。如果判定了當(dāng)前的對焦值FV已經(jīng)下降了(S94)，當(dāng)前的最大對焦值FVMAX的位置就視為在對焦透鏡FL的整個(gè)移動(dòng)范圍中最大對焦值FVMAX的位置。
如果沒有判定當(dāng)前的對焦值FV已經(jīng)下降(S94)，當(dāng)前的最大對焦值FVMAX的位置就不視為在對焦透鏡FL的整個(gè)移動(dòng)范圍中最大對焦值FVMAX的位置。所以就執(zhí)行掃描步驟(S92)和其下的步驟。
圖13是一幅流程圖，展示了圖11的S91。參考圖13，如果用戶設(shè)定了近拍模式(S911)，對焦透鏡FL開始移動(dòng)的起始位置所對應(yīng)的對焦電機(jī)MF的定位步數(shù)被設(shè)定為離一個(gè)物體30厘米所對應(yīng)的定位步數(shù)。對焦透鏡FL停止移動(dòng)的終點(diǎn)位置所對應(yīng)的對焦電機(jī)MF的定位步數(shù)被設(shè)定為離所述物體80厘米所對應(yīng)的位置步數(shù)。對焦電機(jī)MF的驅(qū)動(dòng)步數(shù)被設(shè)定為8，對焦透鏡FL的邊界位置所對應(yīng)的對焦電機(jī)MF的定位步數(shù)被設(shè)定為對焦透鏡FL的終點(diǎn)位置所對應(yīng)的對焦電機(jī)MF的定位步數(shù)加上驅(qū)動(dòng)步數(shù)(8)乘以2(S912)。另外，也可以不使用邊界位置。
如果用戶設(shè)定了正常模式(S911)，對焦透鏡FL的起始位置所對應(yīng)的對焦電機(jī)MF的定位步數(shù)被設(shè)定為離所述物體無限遠(yuǎn)所對應(yīng)的定位步數(shù)。對焦透鏡FL的終點(diǎn)位置所對應(yīng)的對焦電機(jī)MF的定位步數(shù)被設(shè)定為離所述物體80厘米所對應(yīng)的位置步數(shù)。對焦電機(jī)MF的驅(qū)動(dòng)步數(shù)被設(shè)定為8，對焦透鏡FL的邊界位置所對應(yīng)的對焦電機(jī)MF的定位步數(shù)被設(shè)定為對焦透鏡FL的終點(diǎn)位置所對應(yīng)的對焦電機(jī)MF的定位步數(shù)減去驅(qū)動(dòng)步數(shù)(8)乘以2(S913)?？梢圆皇褂眠吔缥恢?。
DCP 507使用微控制器512驅(qū)動(dòng)對焦電機(jī)MF，將對焦透鏡FL移動(dòng)到所述起始位置(S914)。
圖14是一幅流程圖，展示了圖11的S92。參考圖14，DCP 507使用微控制器512驅(qū)動(dòng)對焦電機(jī)MF至預(yù)定的驅(qū)動(dòng)步數(shù)，進(jìn)而移動(dòng)對焦透鏡FL(S921)。
DCP 507使用微控制器512驅(qū)動(dòng)光圈電機(jī)Ma，使圖4的OEC曝光(S922)。DCP 507對從CDS-ADC 501接收的幀數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并且輸出一個(gè)對焦值FV，它正比于所述幀數(shù)據(jù)中的高頻含量(S923)。
DCP 507把當(dāng)前對焦值FV更新為輸出的對焦值FV(S924)。如果更新后的當(dāng)前對焦值FV大于最大定焦值FVMAX(S925)，DCP 507就把最大對焦值FVMAX更新為所述更新后的當(dāng)前對焦值FV，最大的對焦值位置相應(yīng)地更新為所述當(dāng)前的對焦值位置(S926)。
圖15是一幅流程圖，展示了圖11的S93，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。參考圖15，DCP 507使用下式計(jì)算最大對焦值FVMAX與當(dāng)前對焦值FV之間的下降比例(S931)D=FVMAX-FVFVMAX---(1)]]>式中D為差異。把所述差異乘以100，如果得到的百分比差異大于第一參考特征曲線C1的第一參考百分比RTH，DCP 507就判定所述當(dāng)前對焦值FV已經(jīng)下降了(S932和S934)。否則，DCP 507就判定已經(jīng)上升了(S932和S933)。
圖16是一幅流程圖，展示了圖11的S93，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。現(xiàn)在將參考圖16介紹S93。圖16所示S93的實(shí)施例判斷所述當(dāng)前對焦值FV是已經(jīng)上升還是下降了的準(zhǔn)確度能夠高于圖15所示S93的實(shí)施例。
如果所述當(dāng)前對焦值FV大于前一個(gè)對焦值，DCP 507就判定所述當(dāng)前對焦值FV已經(jīng)上升了并且結(jié)束S93(S121和S124)。如果所述當(dāng)前對焦值FV小于前一個(gè)值，DCP 507就執(zhí)行以下步驟。
DCP 507用公式1計(jì)算下降比例(S122)。如果表示為百分比的下降比例大于所述第一參考特征曲線C1的第一參考百分比RTH，DCP507就判定所述當(dāng)前定焦值FV已經(jīng)下降了(S123和S125)。否則，DCP507就判定已經(jīng)上升了(S123和S124)。
如上所述，根據(jù)所述自動(dòng)對焦方法以及使用同一方法的數(shù)碼照相裝置，從子區(qū)域A1至A25的對焦位置值DSFOC中選定的最終定焦位置值DSFOC接近所述平均對焦位置值A(chǔ)DSFOC，并且對焦距離最短。所以，用戶所期望之物體的位置被對焦的概率高。此外，在整個(gè)拍攝區(qū)域中都能夠保持均衡對焦。
雖然已經(jīng)參考若干示范實(shí)施例，具體地顯示和介紹了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會理解，在不脫離以下的權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍的情況下，在其形式和細(xì)節(jié)上可以作出多種改變。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)對焦方法，響應(yīng)拍攝命令信號，通過把對焦鏡頭自動(dòng)移到對焦位置而使照相區(qū)域?qū)梗龇椒òò阉稣障鄥^(qū)域劃分為多個(gè)子區(qū)域；對于所述子區(qū)域，獲得若干對焦位置值DSFOC；對于所述子區(qū)域的所述對焦位置值DSFOC，計(jì)算平均對焦位置值A(chǔ)DSFOC；選擇第一組子區(qū)域，所述第一組子區(qū)域的對焦位置值DSFOC與所述平均對焦位置值A(chǔ)DSFOC的差是等于或小于閾值DTH的一個(gè)值；從所述第一組子區(qū)域中選擇具有最短對焦距離的特定子區(qū)域；以及把所述對焦鏡頭移動(dòng)到對應(yīng)于所述特定子區(qū)域的所述對焦位置值DSFOC的對焦位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，按下快門開關(guān)按鈕時(shí)，產(chǎn)生所述拍攝命令信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述對焦位置值DSFOC是移動(dòng)所述對焦透鏡的對焦電機(jī)的驅(qū)動(dòng)步數(shù)。
4.一種自動(dòng)對焦方法，響應(yīng)拍攝命令信號，通過把對焦鏡頭自動(dòng)移到對焦位置而使照相區(qū)域?qū)梗龇椒òò阉稣障鄥^(qū)域劃分為多個(gè)子區(qū)域；對于所述子區(qū)域，獲得若干最大對焦值FVMAX；對于所述子區(qū)域，獲得對應(yīng)于所述最大對焦值FVMAX的若干對焦位置值DSFOC；對于所述子區(qū)域的所述對焦位置值DSFOC，計(jì)算平均對焦位置值A(chǔ)DSFOC；對于所述子區(qū)域的所述最大對焦值FVMAX，計(jì)算平均最大對焦值A(chǔ)FVMAX；選擇第一組子區(qū)域，所述第一組子區(qū)域的對焦位置值DSFOC與所述平均對焦位置值A(chǔ)DSFOC的差是等于或小于閾值DTH的一個(gè)值；從所述第一組所選子區(qū)域中選擇第二組子區(qū)域，所述第二組子區(qū)域的對焦位置值DS(FOC)等于或大于所述平均最大對焦值A(chǔ)FVMAX；從所述第二組子區(qū)域中選擇具有最短對焦距離的特定子區(qū)域；以及把所述對焦鏡頭移動(dòng)到對應(yīng)于所述特定子區(qū)域的所述對焦位置值DSFOC的對焦位置。
5.一種數(shù)碼拍攝裝置，它使用的自動(dòng)對焦方法響應(yīng)拍攝命令信號，通過把對焦鏡頭自動(dòng)移到對焦位置而使照相區(qū)域?qū)梗龅姆椒òò阉稣障鄥^(qū)域劃分為多個(gè)子區(qū)域；對于所述子區(qū)域，獲得若干對焦位置值DSFOC；對于所述子區(qū)域的所述對焦位置值DSFOC，計(jì)算平均對焦位置值A(chǔ)DSFOC；選擇第一組子區(qū)域，所述第一組子區(qū)域的對焦位置值DSFOC與所述平均對焦位置值A(chǔ)DSFOC的差是等于或小于閾值DTH的一個(gè)值；從所述第一組子區(qū)域中選擇具有最短對焦距離的特定子區(qū)域；以及把所述對焦鏡頭移動(dòng)到對應(yīng)于所述特定子區(qū)域的所述對焦位置值DSFOC的對焦位置。
6.一種數(shù)碼拍攝裝置，它使用的自動(dòng)對焦方法響應(yīng)拍攝命令信號，通過把對焦鏡頭自動(dòng)移到對焦位置而使照相區(qū)域?qū)?，所述的方法包括把所述照相區(qū)域劃分為多個(gè)子區(qū)域；對于所述子區(qū)域，獲得若干最大對焦值FVMAX；對于所述子區(qū)域，獲得對應(yīng)于所述最大對焦值FVMAX的若干對焦位置值DSFOC；對于所述子區(qū)域的所述對焦位置值DSFOC，計(jì)算平均對焦位置值A(chǔ)DSFOC；對于所述子區(qū)域的所述最大對焦值FVMAX，計(jì)算平均最大對焦值A(chǔ)FVMAX；選擇第一組子區(qū)域，所述第一組子區(qū)域的對焦位置值DSFOC與所述平均對焦位置值A(chǔ)DSFOC的差是等于或小于閾值DTH的一個(gè)值；從所述第一組所選子區(qū)域中選擇第二組子區(qū)域，所述第二組子區(qū)域的對焦位置值DS(FOC)等于或大于所述平均最大對焦值A(chǔ)FVMAX；從所述第二組子區(qū)域中選擇具有最短對焦距離的特定子區(qū)域；以及把所述對焦鏡頭移動(dòng)到對應(yīng)于所述特定子區(qū)域的所述對焦位置值DSFOC的對焦位置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種自動(dòng)對焦方法，響應(yīng)一個(gè)拍攝命令信號，通過把對焦鏡頭自動(dòng)移到對焦位置而使照相區(qū)域?qū)梗灰约笆褂盟龇椒ǖ囊环N數(shù)碼照相裝置。所述方法包括把所述照相區(qū)域劃分為多個(gè)子區(qū)域；使所述子區(qū)域?qū)共⒌玫綄刮恢弥礑S
文檔編號G03B13/32GK1731267SQ20051000382
公開日2006年2月8日 申請日期2005年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月6日
發(fā)明者李定鎬 申請人:三星Techwin株式會社