專利名稱：調(diào)焦系統(tǒng)、圖像獲取裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及調(diào)焦系統(tǒng)、圖像獲取裝置及其控制方法，并適合于應(yīng)付由于例如裝置用戶的手不穩(wěn)定而在由圖像獲取裝置獲取的目標(biāo)對(duì)像中出現(xiàn)的大的圖像晃動(dòng)(通常稱為“攝像機(jī)晃動(dòng)”)的情形。
背景技術(shù)：
用于攝像機(jī)的自動(dòng)聚焦裝置中的當(dāng)前趨勢(shì)是使用用于調(diào)焦的AF(自動(dòng)聚焦)估計(jì)值。檢測(cè)AF估計(jì)值作為來自經(jīng)圖像獲取元件等通過光電轉(zhuǎn)換目標(biāo)圖像獲得的視頻信號(hào)的攝取圖像的銳度(sharpness)。然后，控制聚焦透鏡的位置以便使AF估計(jì)值的電平最大。
作為AF估計(jì)值，通常使用由具有指定帶寬的帶通濾波器抽取的視頻信號(hào)的高頻分量的電平。當(dāng)攝取普通目標(biāo)圖像時(shí)，隨著聚焦透鏡到達(dá)焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)，AF估計(jì)值的電平增加，如圖2所示。將焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)視為AF估計(jì)值已經(jīng)達(dá)到最高電平的聚焦透鏡的位置。
另外，一些攝像機(jī)具有圖像穩(wěn)定裝置。該圖像穩(wěn)定裝置通過感測(cè)來自角速度傳感器諸如振動(dòng)陀螺儀的信號(hào)或通過從圖像信號(hào)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)向量來檢測(cè)所攝取圖像的圖像晃動(dòng)量，以及在所檢測(cè)的圖像晃動(dòng)量的基礎(chǔ)上光學(xué)地或電子地補(bǔ)償圖像晃動(dòng)。
在這種能檢測(cè)圖像晃動(dòng)的攝像機(jī)中，能利用有關(guān)圖像晃動(dòng)的信息來控制自動(dòng)聚焦。例如，日本公開專利申請(qǐng)No.Hei 10-322583(第6頁(yè)和圖2)提出只要發(fā)生大的圖像晃動(dòng)則抑制自動(dòng)聚焦。
然而，上述建議具有下述問題。如果只要發(fā)生大的圖像晃動(dòng)則掛起自動(dòng)聚焦，則自動(dòng)聚焦不能響應(yīng)在這期間發(fā)生的物距變化。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情形做出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是即使當(dāng)正在發(fā)生大的圖像晃動(dòng)時(shí)，也能允許適當(dāng)調(diào)焦。
本發(fā)明的另一目的是即使發(fā)生大的圖像晃動(dòng)，也能進(jìn)行自動(dòng)調(diào)焦以適當(dāng)?shù)仨憫?yīng)物距變化。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，通過提供一種調(diào)焦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上述目的，該調(diào)焦系統(tǒng)包括可移動(dòng)以便調(diào)整目標(biāo)圖像到圖像獲取單元的焦點(diǎn)的光學(xué)單元，該圖像獲取單元用于使目標(biāo)成像以便產(chǎn)生表示目標(biāo)圖像的信號(hào)；用于抽取由圖像獲取單元產(chǎn)生的信號(hào)的高頻分量作為第一信號(hào)的檢測(cè)單元；用于使光學(xué)單元移動(dòng)第一移動(dòng)量以便使第一信號(hào)達(dá)到最大值的移動(dòng)單元；以及用于根據(jù)在圖像獲取單元中出現(xiàn)的目標(biāo)圖像的圖像晃動(dòng)量改變第一移動(dòng)量的改變單元。
從下述結(jié)合附圖的實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見的，其中在整個(gè)附圖中，相同的標(biāo)記表示相同或相似的部件。


包含在說明書中并構(gòu)成其一部分的附圖結(jié)合說明書示例說明本發(fā)明的實(shí)施例，用來解釋本發(fā)明的原理。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的攝像機(jī)的各部件的框圖。
圖2是表示用于AF估計(jì)值的曲線的圖。
圖3是示例說明AF控制過程的流程圖。
圖4是示例說明用于確定是否達(dá)到聚焦對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)的精細(xì)驅(qū)動(dòng)操作的流程圖。
圖5是表示聚焦透鏡相對(duì)于時(shí)間的移動(dòng)的圖。
圖6是示例說明用于沿增加AF估計(jì)值的方向中移動(dòng)聚焦透鏡的爬山法驅(qū)動(dòng)操作的流程圖。
圖7是表示在爬山法驅(qū)動(dòng)操作期間聚焦透鏡的移動(dòng)的圖。
圖8是示例說明當(dāng)發(fā)生大的圖像晃動(dòng)時(shí)執(zhí)行的AF控制過程的一部分的流程圖。
圖9A和9B是分別示例說明在正常情況下和在發(fā)生大的圖像晃動(dòng)的情況下，聚焦透鏡的移動(dòng)的圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖，詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的攝像機(jī)VC的各部件的框圖。攝像機(jī)VC包括第一固定透鏡組101、用于可變放大率的變換器透鏡(variator lens)102、光圈103、第二固定透鏡組104，和聚焦/補(bǔ)償透鏡(在下文中稱為“聚焦透鏡”)105。聚焦透鏡105具有補(bǔ)償由可變放大率引起的焦平面的運(yùn)動(dòng)的功能和調(diào)焦功能。攝像機(jī)VC進(jìn)一步包括CCD(電荷耦合器件)106、CDS/AGC(相關(guān)雙重取樣/自動(dòng)增益控制)電路107、攝像機(jī)信號(hào)處理電路108和記錄設(shè)備109。CCD106用作圖像獲取元件。CDS/AGC電路107取樣和增益控制CCD 106的輸出。攝像機(jī)信號(hào)處理電路108將來自CDS/AGC電路107的輸出信號(hào)處理成與記錄設(shè)備109兼容的信號(hào)。記錄設(shè)備109將磁帶用作記錄介質(zhì)。
攝像機(jī)VC進(jìn)一步包括馬達(dá)110、驅(qū)動(dòng)器111、定時(shí)信號(hào)發(fā)生器(在下文中稱為“TG”)112、AF(自動(dòng)聚焦)估計(jì)值處理電路113、攝像機(jī)AF微型計(jì)算機(jī)114和監(jiān)視器設(shè)備118。馬達(dá)110用作移動(dòng)聚焦透鏡105的致動(dòng)器。驅(qū)動(dòng)器111根據(jù)來自攝像機(jī)AF微型計(jì)算機(jī)114的信號(hào)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)110。TG 112生成脈沖信號(hào)以便根據(jù)來自攝像機(jī)AF微型計(jì)算機(jī)114的設(shè)定值驅(qū)動(dòng)CCD 106。AF估計(jì)值處理電路113從CDS/AGC電路107的輸出信號(hào)抽取用在焦點(diǎn)檢測(cè)中的高頻分量。攝像機(jī)AF微型計(jì)算機(jī)114在AF估計(jì)值處理電路113的輸出信號(hào)的基礎(chǔ)上控制驅(qū)動(dòng)器111，以便驅(qū)動(dòng)聚焦透鏡105，以及向記錄設(shè)備109發(fā)出命令以便記錄圖像信號(hào)。監(jiān)視器設(shè)備118在其上顯示由攝像機(jī)信號(hào)處理電路108的輸出信號(hào)表示的圖像，以允許用戶觀察該圖像。
攝像機(jī)VC進(jìn)一步包括角速度傳感器115。該角速度傳感器115可為振動(dòng)陀螺儀并產(chǎn)生傳感器輸出，其用于攝像機(jī)AF微型計(jì)算機(jī)114來檢測(cè)圖像晃動(dòng)量。同時(shí)，在本實(shí)施例中，角速度傳感器，諸如振動(dòng)陀螺儀用于圖像晃動(dòng)檢測(cè)方法，可以采用使用圖像檢測(cè)來檢測(cè)運(yùn)動(dòng)向量的另外的配置，而不使用任何傳感器。
接著，將參考圖3至7詳細(xì)地描述攝像機(jī)AF微型計(jì)算機(jī)114的AF控制操作。首先參考圖3，描述整個(gè)AF控制過程。
在步驟S301，用于AF控制過程的處理流程開始。
在步驟S302，執(zhí)行精細(xì)驅(qū)動(dòng)操作以確定是否已經(jīng)達(dá)到焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)，以及如果沒有達(dá)到，確定在哪個(gè)方向中存在焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)。稍后參考圖4描述精細(xì)驅(qū)動(dòng)操作的詳細(xì)情況。
在步驟S303，進(jìn)行檢驗(yàn)以便查看在步驟S302是否已經(jīng)成功到達(dá)焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)。如果是，處理流程進(jìn)入步驟S309，其中執(zhí)行焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)/重啟確定過程。如果不是，處理流程進(jìn)入步驟S304。
在步驟S304，進(jìn)行檢驗(yàn)以查看在步驟S302是否已經(jīng)成功地確定用于聚焦透鏡105的驅(qū)動(dòng)方向。如果是，處理流程進(jìn)入步驟S305，其中執(zhí)行爬山法驅(qū)動(dòng)操作。如果不是，處理流程進(jìn)入步驟S302，其中繼續(xù)精細(xì)驅(qū)動(dòng)操作。
在步驟S305，執(zhí)行爬山法驅(qū)動(dòng)操作以便沿增加AF估計(jì)值的方向按預(yù)定速度驅(qū)動(dòng)聚焦透鏡105。稍后將參考圖6描述爬山法驅(qū)動(dòng)操作的詳細(xì)情況。
在步驟S306，進(jìn)行檢驗(yàn)以查看在步驟S305執(zhí)行的爬山法驅(qū)動(dòng)操作中，AF估計(jì)值是否已經(jīng)超過峰值。如果是，處理流程進(jìn)入步驟S307。如果不是，處理流程返回到步驟S305，繼續(xù)爬山法驅(qū)動(dòng)操作。
在步驟S307，使聚焦透鏡105返回到在爬山法驅(qū)動(dòng)操作中已經(jīng)找出AF估計(jì)值的峰值的位置。
在步驟S308，進(jìn)行檢驗(yàn)以查看聚焦透鏡105是否已經(jīng)返回到已找到AF估計(jì)值的峰值的位置。如果是，處理流程返回到步驟S302，恢復(fù)精細(xì)驅(qū)動(dòng)操作。如果不是，處理流程返回到步驟S307，其中繼續(xù)使聚焦透鏡105返回到峰值位置的操作。
接著，描述從步驟S309開始的焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)/重啟確定過程。
在步驟S309，保存當(dāng)聚焦透鏡105處于焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)獲得的AF估計(jì)值。
在步驟S310，接收當(dāng)前AF估計(jì)值。
在步驟S311，將在步驟S309保存的AF估計(jì)值與當(dāng)前AF估計(jì)值進(jìn)行比較來進(jìn)行檢驗(yàn)以便查看AF估計(jì)值電平中是否出現(xiàn)大的變化。如果是，處理流程進(jìn)入S302，其中恢復(fù)精細(xì)驅(qū)動(dòng)操作。如果不是，處理流程進(jìn)入步驟S312。
在步驟S312，使聚焦透鏡105停止。然后，處理流程返回到步驟S310，其中繼續(xù)焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)/重啟確定過程。
接著，參考圖4描述精細(xì)驅(qū)動(dòng)操作。
在步驟S401，開始用于精細(xì)驅(qū)動(dòng)操作的處理流程。
在步驟S402，進(jìn)行檢驗(yàn)以查看當(dāng)前模式是否為“模式0”。如果是，處理流程進(jìn)入步驟S403，其中執(zhí)行在最小物距端上的透鏡位置中的過程。如果不是，處理流程進(jìn)入步驟S411。
(最小物距端的透鏡位置中的過程)在步驟S403，從AF估計(jì)值處理電路113接收AF估計(jì)值。這一AF估計(jì)值是在“模式2”(稍后描述)中，當(dāng)聚焦透鏡105位于無窮遠(yuǎn)距離端時(shí)，從由存儲(chǔ)在CCD 106中的電荷產(chǎn)生的視頻信號(hào)獲得的AF估計(jì)值。
在步驟S404，將在步驟S403中接收的AF估計(jì)值存儲(chǔ)為無窮遠(yuǎn)距離端AF估計(jì)值。
在步驟S405，進(jìn)行檢驗(yàn)以查看聚焦透鏡105的、已經(jīng)預(yù)定的連續(xù)多次被判斷為是接近焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)的方向的各驅(qū)動(dòng)方向是否相同。如果是，處理流程進(jìn)入步驟S407。如果不是，處理流程進(jìn)入步驟S406。
在步驟S406，進(jìn)行檢驗(yàn)以查看聚焦透鏡105是否在預(yù)定區(qū)內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)預(yù)定多次。如果是，處理流程進(jìn)入步驟S408。如果不是，處理流程進(jìn)入步驟S409，其中，使表示當(dāng)前模式編號(hào)的參數(shù)加1(當(dāng)達(dá)到“4”時(shí)，該參數(shù)返回到“0”。)。然后，處理流程返回到步驟S402。
在步驟S407，認(rèn)為已經(jīng)成功地確定聚焦透鏡105的驅(qū)動(dòng)方向。處理流程進(jìn)入步驟S410，其中精細(xì)驅(qū)動(dòng)操作結(jié)束。然后，處理流程進(jìn)入爬山法驅(qū)動(dòng)操作。
在步驟S408，認(rèn)為已經(jīng)成功達(dá)到焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)。處理流程進(jìn)入步驟S410，其中，精細(xì)驅(qū)動(dòng)操作結(jié)束。然后，處理流程進(jìn)入焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)/重啟確定過程。
在步驟S411，進(jìn)行檢驗(yàn)以查看當(dāng)前模式是否為“模式1”。如果是，處理流程進(jìn)入步驟S412，其中執(zhí)行用于將聚焦透鏡105向無窮遠(yuǎn)距離端驅(qū)動(dòng)的過程。如果不是，處理流程進(jìn)入步驟S417。
(用于將聚焦透鏡105向無窮遠(yuǎn)距離端驅(qū)動(dòng)的過程)在步驟S412，計(jì)算用在精細(xì)驅(qū)動(dòng)操作中的振動(dòng)振幅和中心偏移振幅。盡管在此未詳細(xì)地描述，通常在焦深的基礎(chǔ)上確定振幅，即，如果焦深為淺，使振幅較小，以及如果焦深為深，使振幅較大。
在步驟S413，將在“模式0”(如上所述)時(shí)獲得的無窮遠(yuǎn)距離端AF估計(jì)值與在“模式2”(稍后描述)時(shí)獲得的最小物距端AF估計(jì)值進(jìn)行比較。如果無窮遠(yuǎn)距離端AF估計(jì)值大于最小物距端AF估計(jì)值，處理流程進(jìn)入步驟S414。如果無窮遠(yuǎn)距離端AF估計(jì)值等于或小于最小物距端AF估計(jì)值，處理流程進(jìn)入步驟S415。
在步驟S414，如下設(shè)置驅(qū)動(dòng)振幅驅(qū)動(dòng)振幅＝振動(dòng)振幅+中心偏移振幅。
在步驟S415，如下設(shè)置驅(qū)動(dòng)振幅驅(qū)動(dòng)振幅＝振動(dòng)振幅。
在步驟S416，以在步驟S414或S415設(shè)置的驅(qū)動(dòng)振幅將聚焦透鏡105向無窮遠(yuǎn)距離端驅(qū)動(dòng)。
然后，處理流程進(jìn)入步驟S405和其后的步驟，前面已經(jīng)描述過。
在步驟S417，進(jìn)行檢驗(yàn)以查看當(dāng)前模式是否為“模式2”。如果是，處理流程進(jìn)入步驟S418，其中執(zhí)行在無窮遠(yuǎn)距離端透鏡位置中的過程。如果不是，處理流程進(jìn)入步驟S420。
(在無窮遠(yuǎn)距離端透鏡位置中的過程)在步驟S418，從AF估計(jì)值處理電路113接收AF估計(jì)值。這一估計(jì)值是當(dāng)在“模式0”(如上所述)中，聚焦透鏡105位于最小物距端時(shí)，從由存儲(chǔ)在CCD 106中的電荷產(chǎn)生的視頻信號(hào)獲得的AF估計(jì)值。
在步驟S419，將在步驟S418接收的AF估計(jì)值存儲(chǔ)為最小物距端AF估計(jì)值。
然后，處理流程進(jìn)入步驟S405以及其后的步驟，前面已經(jīng)描述過。
(用于將聚焦透鏡105向最小物距端驅(qū)動(dòng)的過程)在步驟S420，計(jì)算用在精細(xì)驅(qū)動(dòng)操作中的振動(dòng)振幅和中心偏移振幅。盡管在此未詳細(xì)地描述，通常在焦深的基礎(chǔ)上確定振幅，即，如果焦深為淺，使振幅較小，如果焦深為深，使振幅較大。
在步驟S421，將在“模式2”(如上所述)時(shí)獲得的最小物距端AF估計(jì)值與在“模式0”(如上所述)時(shí)獲得的無窮遠(yuǎn)距離端AF估計(jì)值進(jìn)行比較。如果最小物距端AF估計(jì)值大于無窮遠(yuǎn)距離端AF估計(jì)值，處理流程進(jìn)入步驟S422。如果最小物距端AF估計(jì)值等于或小于無窮遠(yuǎn)距離端AF估計(jì)值，處理流程進(jìn)入步驟S423。
在步驟S422，如下設(shè)置驅(qū)動(dòng)振幅驅(qū)動(dòng)振幅＝振動(dòng)振幅+中心偏移振幅。
在步驟S423，如下設(shè)置驅(qū)動(dòng)振幅驅(qū)動(dòng)振幅＝振動(dòng)振幅。
在步驟S424，按在步驟S422或S423設(shè)置的驅(qū)動(dòng)振幅將聚焦透鏡105向最小物距端驅(qū)動(dòng)。
然后，處理流程進(jìn)入步驟S405和其后的步驟，在前面已經(jīng)描述過。
圖5表示聚焦透鏡105相對(duì)于時(shí)間的上述行為。在圖5中，橫坐標(biāo)軸表示時(shí)間，以及縱坐標(biāo)軸表示聚焦透鏡105的位置。在圖5的上面部分中表示的向下投影的周期圖形表示包括在視頻信號(hào)中的垂直同步信號(hào)。參考圖5，在時(shí)間點(diǎn)TA，接收在時(shí)間周期A期間由存儲(chǔ)在CCD 106中的電荷(用陰影線表示)產(chǎn)生的AF估計(jì)值EVA，以及在時(shí)間點(diǎn)TB，接收在時(shí)間周期B期間由存儲(chǔ)在CCD 106中的電荷(也用陰影線表示)產(chǎn)生的AF估計(jì)值EVB。在時(shí)間點(diǎn)TC，將AF估計(jì)值EVA與AF估計(jì)值EVB比較。如果EVB＞EVA，振動(dòng)中心偏離。另一方面，如果EVA≥EVB，振動(dòng)中心不偏移。
接著，將參考圖8、9A和9B，描述本發(fā)明的主要特征。圖8表示在圖4中所示的步驟S412或S420的處理流程的詳細(xì)情況。
在步驟S801，開始用于驅(qū)動(dòng)振幅計(jì)算過程的處理流程。
在步驟S802和S803，分別計(jì)算振動(dòng)振幅和中心偏移振幅。基于焦深，能將振動(dòng)振幅設(shè)置成這種移動(dòng)量，即，其導(dǎo)致允許確定聚焦透鏡105的驅(qū)動(dòng)方向的AF估計(jì)值中的振動(dòng)?；诮股睿€能將中心偏移振幅設(shè)置成允許聚焦透鏡105不延遲地響應(yīng)物距中的變化的移動(dòng)量。
在步驟S804，檢測(cè)圖像晃動(dòng)量以便進(jìn)行有關(guān)圖像晃動(dòng)量是否大于預(yù)定水平的檢驗(yàn)。如果圖像晃動(dòng)量不大于預(yù)定水平，處理流程進(jìn)入步驟S806。如果圖像晃動(dòng)量大于預(yù)定水平，處理流程進(jìn)入步驟S805。
在步驟S805，由于認(rèn)為晃動(dòng)量為大的圖像晃動(dòng)對(duì)AF估計(jì)值產(chǎn)生大的影響，增加在步驟S802時(shí)設(shè)置的振動(dòng)振幅，以便能使由聚焦透鏡105的位置的差異產(chǎn)生的AF估計(jì)值的變化較大。
在步驟S806，用于驅(qū)動(dòng)振幅計(jì)算過程的處理流程結(jié)束。
圖9A和9B表示根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例的聚焦透鏡105的行為。圖9A表示在正常情況下，聚焦透鏡105相對(duì)于時(shí)間的位置，以及圖9B表示在發(fā)生大的圖像晃動(dòng)的情況下，聚焦透鏡105相對(duì)于時(shí)間的位置。橫坐標(biāo)軸表示時(shí)間以及縱坐標(biāo)軸表示聚焦透鏡105的位置。每個(gè)雙箭頭線表示振動(dòng)振幅，以及每個(gè)具有正方形基點(diǎn)的箭頭線表示振動(dòng)中心的偏移量(即，中心偏移振幅)。
當(dāng)發(fā)生大的圖像晃動(dòng)時(shí)，僅增加振動(dòng)振幅(由雙箭頭線表示)。因此，由于中心偏移量未改變，聚焦透鏡105的平均位置的偏移行為(用虛線表示)在時(shí)間方面與當(dāng)沒有發(fā)生圖像晃動(dòng)時(shí)獲取的沒有不同。在這種情況下，能獲得由聚焦透鏡105的位置方面較大的差異產(chǎn)生的兩個(gè)AF估計(jì)值。
相反，如果替代地增加中心偏移量，則聚焦透鏡105的平均位置的變化變大，以致存在聚焦透鏡105的位置偏離對(duì)應(yīng)于焦深的范圍的增大的可能性。在這種情況下，不利的、不穩(wěn)定的聚焦?fàn)顟B(tài)將頻繁發(fā)生。
接著，將參考圖6描述爬山法驅(qū)動(dòng)操作。
在步驟S601，開始用于爬山法驅(qū)動(dòng)操作的處理流程。
在步驟S602，從AF估計(jì)處理電路113接收AF估計(jì)值。
在步驟S603，進(jìn)行檢驗(yàn)以便查看在步驟S602接收的AF估計(jì)值是否大于在前AF估計(jì)值。如果是，處理流程進(jìn)入步驟S604。如果不是，處理流程進(jìn)入步驟S606。
在步驟S604，在正向方向中(即，與在前一個(gè)相同的方向)，按預(yù)定速度以爬山方式驅(qū)動(dòng)聚焦透鏡105。然后處理流程進(jìn)入步驟S605，當(dāng)前處理結(jié)束。
在步驟S606，進(jìn)行檢驗(yàn)以查看在通過峰值后，AF估計(jì)值是否已經(jīng)減小。如果不是，處理流程進(jìn)入步驟S607。如果是，處理流程進(jìn)入步驟S605，其中當(dāng)前處理結(jié)束。在這種情況下，處理流程進(jìn)入精細(xì)驅(qū)動(dòng)操作。
在步驟S607，在向后方向中(即，在與在前一個(gè)相反的方向)，按預(yù)定速度以爬山方式驅(qū)動(dòng)聚焦透鏡105。然后，處理流程進(jìn)入步驟S605，當(dāng)前處理結(jié)束。
圖7表示在上述爬山法驅(qū)動(dòng)操作期間聚焦透鏡105的行為。在圖7中，實(shí)線曲線C表示由于從通過峰值后AF估計(jì)值減少，認(rèn)為找到焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)，因此，爬山法驅(qū)動(dòng)操作結(jié)束以及進(jìn)入精細(xì)驅(qū)動(dòng)操作。另一方面，虛線曲線D表示由于在未通過峰值的情況下AF估計(jì)值減小，認(rèn)為錯(cuò)誤地判斷了聚焦透鏡105的驅(qū)動(dòng)方向，因此，在使聚焦透鏡105的驅(qū)動(dòng)方向倒轉(zhuǎn)后，處理流程繼續(xù)爬山法驅(qū)動(dòng)操作。
如上所述，為獲得和維持焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)，攝像機(jī)AF微型計(jì)算機(jī)114進(jìn)行操作，以便通過使聚焦透鏡105在移動(dòng)的同時(shí)重復(fù)上述過程，即按以下順序進(jìn)行的過程焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)/重啟確定過程-精細(xì)驅(qū)動(dòng)操作-爬山法驅(qū)動(dòng)操作-精細(xì)驅(qū)動(dòng)操作-焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)/重啟確定過程…，從而使AF估計(jì)值達(dá)到預(yù)定值，例如最大值。
利用上述結(jié)構(gòu)的攝像機(jī)，在發(fā)生大的圖像晃動(dòng)的拍攝狀態(tài)下，當(dāng)由于圖像晃動(dòng)AF估計(jì)值的改變?cè)黾?即噪聲增加)時(shí)，使聚焦透鏡105的移動(dòng)量增加一樣多。因此，使由于聚焦透鏡105的移動(dòng)引起的AF估計(jì)值的變化增加以便增加AF估計(jì)值的S/N比。因此，能提高確定移動(dòng)聚焦透鏡105的方向的精確度。
本發(fā)明能應(yīng)用于由多個(gè)設(shè)備(例如主機(jī)、接口、閱讀器、打印機(jī))構(gòu)成的系統(tǒng)或包括單個(gè)設(shè)備(例如，復(fù)印機(jī)、傳真機(jī))的裝置。
另外，通過將存儲(chǔ)有用于執(zhí)行上述過程的程序代碼的存儲(chǔ)介質(zhì)提供給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或裝置(例如個(gè)人計(jì)算機(jī))、由該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或裝置的CPU或MPU從存儲(chǔ)介質(zhì)讀取程序代碼，然后執(zhí)行該程序，也能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
在這種情況下，從存儲(chǔ)介質(zhì)讀取的程序代碼實(shí)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)施例的功能，并且存儲(chǔ)程序代碼的存儲(chǔ)介質(zhì)構(gòu)成本發(fā)明。
另外，存儲(chǔ)介質(zhì)，諸如軟盤、硬盤、光盤、磁光盤、CD-ROM、CD-R、磁帶、非易失型存儲(chǔ)器卡以及ROM均能用于提供程序代碼。
此外，除通過執(zhí)行由計(jì)算機(jī)讀取的程序代碼實(shí)現(xiàn)的根據(jù)上述實(shí)施例的功能外，本發(fā)明包括在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的OS(操作系統(tǒng))等等根據(jù)程序代碼的設(shè)計(jì)執(zhí)行整個(gè)過程的一部分以及實(shí)現(xiàn)根據(jù)上述實(shí)施例的功能的情形。
此外，本發(fā)明還包括在將從存儲(chǔ)介質(zhì)讀取的程序代碼寫入插入計(jì)算機(jī)中的功能擴(kuò)展卡或在連接到計(jì)算機(jī)的功能擴(kuò)展單元中提供的存儲(chǔ)器中后，包含在功能擴(kuò)展卡或該單元內(nèi)的CPU等等根據(jù)程序代碼的設(shè)計(jì)執(zhí)行部分或全部過程以及實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的功能的情形。
在本發(fā)明應(yīng)用于上述存儲(chǔ)介質(zhì)的情況下，存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于在本實(shí)施例中描述的流程圖的程序代碼。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，能進(jìn)行各種改變和改進(jìn)。因此，為告知公眾本發(fā)明的范圍，產(chǎn)生了下述權(quán)利要求書。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)焦系統(tǒng)，包括光學(xué)單元，其可移動(dòng)以便將目標(biāo)圖像的焦點(diǎn)調(diào)整到圖像獲取單元，所述圖像獲取單元用于使目標(biāo)成像以便產(chǎn)生表示所述目標(biāo)圖像的信號(hào)；檢測(cè)單元，用于抽取由所述圖像獲取單元產(chǎn)生的信號(hào)的高頻分量作為第一信號(hào)；移動(dòng)單元，用于使所述光學(xué)單元移動(dòng)第一移動(dòng)量，以便使所述第一信號(hào)達(dá)到最大值；以及改變單元，用于根據(jù)在所述圖像獲取單元中出現(xiàn)的目標(biāo)圖像的圖像晃動(dòng)量來改變所述第一移動(dòng)量。
2.一種圖像獲取裝置，包括圖像獲取單元，用于經(jīng)光學(xué)單元使目標(biāo)成像，以便產(chǎn)生表示目標(biāo)圖像的信號(hào)；檢測(cè)單元，用于抽取由所述圖像獲取單元產(chǎn)生的信號(hào)的高頻分量作為第一信號(hào)；移動(dòng)單元，用于使所述光學(xué)單元移動(dòng)第一移動(dòng)量，以便使所述第一信號(hào)達(dá)到最大值；以及改變單元，用于根據(jù)在所述圖像獲取單元中出現(xiàn)的目標(biāo)圖像的圖像晃動(dòng)量來改變所述第一移動(dòng)量。
3.一種用于圖像獲取裝置的控制方法，所述圖像獲取裝置具有用于經(jīng)光學(xué)單元使目標(biāo)成像以便產(chǎn)生表示目標(biāo)圖像的信號(hào)的圖像獲取單元，所述控制方法包括檢測(cè)步驟，用于抽取由所述圖像獲取單元產(chǎn)生的信號(hào)的高頻分量作為第一信號(hào)；移動(dòng)步驟，用于使所述光學(xué)單元移動(dòng)第一移動(dòng)量以便使所述第一信號(hào)達(dá)到最大值；以及改變步驟，用于根據(jù)在所述圖像獲取單元中出現(xiàn)的目標(biāo)圖像的圖像晃動(dòng)量來改變所述第一移動(dòng)量。
4.一種調(diào)焦系統(tǒng)，包括檢測(cè)單元，用于抽取由用于使目標(biāo)成像的圖像獲取單元產(chǎn)生的信號(hào)的高頻分量作為第一信號(hào)；光學(xué)單元，其可移動(dòng)以便將目標(biāo)圖像的焦點(diǎn)調(diào)整到所述圖像獲取單元；第一計(jì)算單元，用于計(jì)算用來移動(dòng)所述光學(xué)單元的第一移動(dòng)量；第二計(jì)算單元，用于計(jì)算除了所述第一移動(dòng)量以外的、用來移動(dòng)所述光學(xué)單元的第二移動(dòng)量；用于調(diào)焦的調(diào)焦單元，其通過沿其光軸以由所述第一計(jì)算單元計(jì)算的第一移動(dòng)量向后和向前搖動(dòng)所述光學(xué)單元，以及通過使所述光學(xué)單元的振動(dòng)中心偏移由所述第二計(jì)算單元計(jì)算的所述第二移動(dòng)量，從而移動(dòng)所述光學(xué)單元以使所述第一信號(hào)達(dá)到最大值；用于檢測(cè)在所述圖像獲取單元中出現(xiàn)的目標(biāo)圖像的圖像晃動(dòng)量的單元；以及改變單元，用于根據(jù)所檢測(cè)的圖像晃動(dòng)量改變由所述第一計(jì)算單元計(jì)算的所述第一移動(dòng)量。
全文摘要
一種調(diào)焦系統(tǒng)，包括可移動(dòng)以便將目標(biāo)圖像的焦點(diǎn)調(diào)整到用于使目標(biāo)成像以便產(chǎn)生表示目標(biāo)圖像的信號(hào)的圖像獲取單元的光學(xué)單元；用于抽取由圖像獲取單元產(chǎn)生的信號(hào)的高頻分量作為第一信號(hào)的檢測(cè)單元；用于使光學(xué)單元移動(dòng)第一移動(dòng)量以便使第一信號(hào)達(dá)到最大值的移動(dòng)單元；以及用于根據(jù)在圖像獲取單元中出現(xiàn)的目標(biāo)圖像的圖像晃動(dòng)量改變第一移動(dòng)量的改變單元。
文檔編號(hào)H04N5/232GK1577039SQ200410058680
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月28日
發(fā)明者保田仁志 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社