專(zhuān)利名稱(chēng)：照相機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)變焦照相機(jī)。
背景技術(shù)：
已知的照相機(jī)把攝像元件輸出的攝像信號(hào)分別輸入到具有不同的低頻截止頻率的2個(gè)高通濾波器，并基于分別從各高通濾波器輸出的信號(hào)進(jìn)行焦點(diǎn)檢測(cè)。例如，特公平7-112254號(hào)公報(bào)中所記載的照相機(jī)，把各高通濾波器輸出的信號(hào)分別進(jìn)行累計(jì)且當(dāng)各累計(jì)值的比(相對(duì)比)為規(guī)定值以上時(shí)判斷為對(duì)焦?fàn)顟B(tài)。
上述的照相機(jī)假設(shè)焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值的極大值在變焦鏡頭位置的移動(dòng)范圍，即最近端～∞(無(wú)限遠(yuǎn))端之間，因此很難判斷位于上述最近端及其附近的被攝物體的對(duì)焦?fàn)顟B(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種能夠正確地判斷主要被攝物體的對(duì)焦?fàn)顟B(tài)的自動(dòng)聚焦照相機(jī)。
本發(fā)明的照相機(jī)，具備通過(guò)攝影鏡頭對(duì)被攝物體進(jìn)行攝像的攝像元件；從攝像元件的變焦區(qū)域?qū)?yīng)的像素的攝像信號(hào)中除去第1頻率以下頻率成分的第1濾波裝置；從攝像信號(hào)中除去高于第1頻率且低于第2頻率的頻率成分的第2濾波裝置；生成能夠移動(dòng)變焦鏡頭的鏡頭驅(qū)動(dòng)信號(hào)的鏡頭驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成裝置；分別在每個(gè)變焦鏡頭的規(guī)定位置上運(yùn)算被第1濾波裝置除去頻率成分后的第1攝像信號(hào)的累計(jì)值、以及被第2濾波裝置除去頻率成分后的第2攝像信號(hào)的累計(jì)值的評(píng)價(jià)值運(yùn)算裝置；基于被評(píng)價(jià)值運(yùn)算裝置運(yùn)算出的第1攝像信號(hào)的累計(jì)值以及第2攝像信號(hào)的累計(jì)值中的任一方而運(yùn)算對(duì)焦鏡頭位置的鏡頭位置運(yùn)算裝置；和基于變焦鏡頭規(guī)定位置中的第1攝像信號(hào)的累計(jì)值變化、以及第2攝像信號(hào)的累計(jì)值變化來(lái)判斷被鏡頭位置運(yùn)算裝置算出的對(duì)焦位置真?zhèn)蔚呐袛嘌b置。
當(dāng)(a)第1攝像信號(hào)累計(jì)值的最大值對(duì)應(yīng)的第1鏡頭位置和與第1鏡頭位置相鄰的第2鏡頭位置之間的第1攝像信號(hào)累計(jì)值的變化、以及(b)第1鏡頭位置與第2鏡頭位置之間的第2攝像信號(hào)累計(jì)值的變化之比大于預(yù)先設(shè)定的判斷閾值時(shí)，希望判斷裝置能把被鏡頭位置運(yùn)算裝置算出的對(duì)焦位置判斷為真。
當(dāng)(A)第1攝像信號(hào)累計(jì)值的最大值對(duì)應(yīng)的第1鏡頭位置和與第1鏡頭位置相鄰的第2鏡頭位置之間的第1攝像信號(hào)累計(jì)值的變化大于規(guī)定值，且(B)第1鏡頭位置與第2鏡頭位置之間的第1攝像信號(hào)累計(jì)值的變化與第1鏡頭位置與第2鏡頭位置之間的第2攝像信號(hào)累計(jì)值的變化之比大于預(yù)先設(shè)定的判斷閾值時(shí)，希望判斷裝置能把被鏡頭位置運(yùn)算裝置算出的對(duì)焦位置判斷為真。
在第1攝像信號(hào)累計(jì)值的最大值對(duì)應(yīng)的第1鏡頭位置和與第1鏡頭位置相鄰的第2鏡頭位置之間的第1攝像信號(hào)累計(jì)值的變化小于第1規(guī)定值的情況下，當(dāng)?shù)?鏡頭位置和與第2鏡頭位置相鄰的第3鏡頭位置之間的第1攝像信號(hào)累計(jì)值的變化小于其值大于第1規(guī)定值的第2規(guī)定值時(shí)，希望判斷裝置能把被鏡頭位置運(yùn)算裝置算出的對(duì)焦位置判斷成偽。
希望第1鏡頭位置最好是變焦鏡頭的移動(dòng)范圍中最近端所對(duì)應(yīng)的位置。


圖1為對(duì)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的自動(dòng)變焦(AF)電子照相機(jī)的主要部分構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明的框圖。
圖2為表示變焦鏡頭位置與焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值之間關(guān)系的一個(gè)例子的圖。
圖3為對(duì)于通過(guò)CPU所進(jìn)行的AF處理流程進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。
圖4為表示當(dāng)主要被攝物體存在于最近端對(duì)應(yīng)位置(距離)時(shí)的變焦鏡頭位置與焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值之間關(guān)系的一個(gè)例子的圖。
圖5為表示當(dāng)主要被攝物體存在于從最近端對(duì)應(yīng)位置偏照相機(jī)一側(cè)時(shí)的變焦鏡頭位置與焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值之間關(guān)系的一個(gè)例子的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1為對(duì)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的自動(dòng)變焦(AF)電子照相機(jī)的主要部分構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明的框圖。在圖1中，電子照相機(jī)具有鏡頭單元1、攝像元件2、A/D轉(zhuǎn)換器3、存儲(chǔ)器4、圖像處理電路5、控制電路8、CPU12、電機(jī)13、變焦控制機(jī)構(gòu)14。
鏡頭單元1包括未圖示的變焦鏡頭。變焦鏡頭調(diào)節(jié)焦點(diǎn)位置使得被攝物體通過(guò)鏡頭單元1在攝像元件2的攝像面上成像。通過(guò)電機(jī)13驅(qū)動(dòng)變焦控制機(jī)構(gòu)14使得變焦機(jī)構(gòu)14在光軸方向上進(jìn)退移動(dòng)變焦鏡頭。電機(jī)13根據(jù)從CPU12輸出的鏡頭驅(qū)動(dòng)信號(hào)被驅(qū)動(dòng)。
攝像元件2由例如二維CCD圖像傳感器等構(gòu)成。攝像元件2攝錄攝像面上的被攝物體后輸出各像素所對(duì)應(yīng)的攝像信號(hào)。從攝像元件2輸出的攝像信號(hào)的信號(hào)級(jí)根據(jù)入射到各像素的光強(qiáng)不同而不同。如果被攝物體的亮度很高從而入射光超過(guò)了構(gòu)成像素的光電二極管的飽和受光級(jí)，那么對(duì)應(yīng)該像素而輸出的攝像信號(hào)則作為飽和級(jí)信號(hào)輸出。當(dāng)入射光比光電二極管的飽和受光級(jí)更強(qiáng)時(shí)，攝像信號(hào)級(jí)與入射光等級(jí)無(wú)關(guān)，而作為飽和級(jí)輸出。而且，攝像元件2也可以代替CCD而采用MOS傳感器以及CID等構(gòu)成?？刂齐娐?生成對(duì)應(yīng)于攝像元件2的定時(shí)信號(hào)而發(fā)送到攝像元件2。
由攝像元件2輸出的攝像信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器3轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器4中。圖像處理電路5以規(guī)定方式(例如，JPEG)對(duì)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器4中的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理后把該圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到外部存儲(chǔ)電路6中。圖像處理電路5也可以進(jìn)行讀出外部存儲(chǔ)電路6中存儲(chǔ)的壓縮數(shù)據(jù)而進(jìn)行拉伸時(shí)的拉伸處理。外部存儲(chǔ)電路6由例如存儲(chǔ)卡等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件構(gòu)成。
CPU12包括，AE/AWB電路7、帶通濾波器(BPF)9A以及9B、累計(jì)電路10A、10B以及10C、和AF電路11。CPU12與控制電路8以及存儲(chǔ)器4等相連，從而進(jìn)行電子照相機(jī)的焦點(diǎn)檢測(cè)(AF)和測(cè)光(AE)以及白平衡調(diào)整(AWB)等各種運(yùn)算與照相機(jī)工作的指令控制。由未圖示的操作部件給CPU12輸入各種操作信號(hào)。CPU12根據(jù)由操作部件輸入的操作信號(hào)而綜合管理電子照相機(jī)的焦點(diǎn)檢測(cè)控制、曝光控制、以及色彩平衡控制。
AE/AWB電路7可進(jìn)行周知的曝光運(yùn)算以及白平衡調(diào)整。白平衡調(diào)整處理是對(duì)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器4中的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行的。
帶通濾波器9A以及9B是從分別存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器4的圖像處理前的圖像數(shù)據(jù)中與焦點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域(變焦區(qū)域)對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)中抽出高頻成分的濾波器。通過(guò)帶通濾波器(BPF)9A、9B進(jìn)行濾波處理后的圖像數(shù)據(jù)與濾波處理前相比除去了低頻成分特別是直流成分。帶通濾波器9A具有第1低頻截止頻率，而帶通濾波器9B具有高于第1低頻截止頻率的第2低頻截止頻率。在本實(shí)施方式中，把具有被帶通濾波器9A除去了低頻成分的圖像數(shù)據(jù)的頻率帶域稱(chēng)作帶域1，而把具有被帶通濾波器9B除去了低頻成分的圖像數(shù)據(jù)的頻率帶域稱(chēng)作帶域2。且具有濾波處理前的圖像數(shù)據(jù)的頻率帶域稱(chēng)作帶域3。
累計(jì)電路10A、10B以及10C對(duì)于分別包含在變焦區(qū)域中的像素進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的累計(jì)值運(yùn)算。累計(jì)電路10A對(duì)帶域1的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì)。累計(jì)電路10B對(duì)帶域2的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì)。累計(jì)電路10C對(duì)帶域3的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì)。各累計(jì)電路為了累計(jì)高頻成分的差分而累計(jì)圖像數(shù)據(jù)的絕對(duì)值。根據(jù)累計(jì)電路10C中得出的累計(jì)值等價(jià)于照原樣累計(jì)了攝像元件的攝像信號(hào)的值，且該累計(jì)值中包含表示被攝物體亮度的信息。因此，累計(jì)電路10C中得出的累計(jì)值可使用于需要亮度信息的運(yùn)算等。
AF電路11利用累計(jì)電路10A以及10B算出的累計(jì)值得出焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值。圖2為表示攝影鏡頭1內(nèi)的未圖示的變焦鏡頭位置與焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值之間關(guān)系的一個(gè)例子的圖。在圖2中，橫軸為變焦鏡頭的位置，而縱軸為焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值。焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值為最大的鏡頭位置D1是相對(duì)主要被攝物體的變焦鏡頭的對(duì)焦位置。
焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值的運(yùn)算，例如把變焦鏡頭從∞(無(wú)限遠(yuǎn))端移動(dòng)至最近端而進(jìn)行。當(dāng)AF電路11重復(fù)算出焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值時(shí)的運(yùn)算速度，可根據(jù)攝像元件2的攝像時(shí)間、濾波處理以及累計(jì)值運(yùn)算所需的時(shí)間而決定。因此，把焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值的每一個(gè)運(yùn)算速度都轉(zhuǎn)換成離散數(shù)據(jù)而進(jìn)行圖示從而能在圖2中以黑點(diǎn)表示。AF電路11對(duì)包含焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值的最大點(diǎn)的3點(diǎn)P1～P3進(jìn)行所謂3點(diǎn)內(nèi)插運(yùn)算從而算出焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值曲線的極大點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的鏡頭位置D1。鏡頭位置D1對(duì)應(yīng)于經(jīng)過(guò)最大點(diǎn)P2與點(diǎn)P3而傾斜度為α的直線以及經(jīng)過(guò)點(diǎn)P1而傾斜度為-α的直線的交點(diǎn)。該鏡頭位置D1為能使根據(jù)攝像元件2攝錄的被攝物體不發(fā)生邊緣模糊且圖像的對(duì)比度最大的位置。
本發(fā)明的特征在于，在以上的焦點(diǎn)檢測(cè)處理中判斷從∞端至最近端之間得出的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值的最大點(diǎn)是否為對(duì)焦位置即焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值曲線的極大值。
對(duì)于以上在AF電子照相機(jī)的CPU12中進(jìn)行的AF處理，參照?qǐng)D3的流程圖進(jìn)行說(shuō)明。圖3中的處理，根據(jù)例如從未圖示的釋放開(kāi)關(guān)發(fā)出的半押操作信號(hào)輸入到CPU12時(shí)開(kāi)始。在步驟#1中，CPU12對(duì)處理中所需的信號(hào)進(jìn)行初始化后進(jìn)入步驟#2。
在步驟#2中，CPU12設(shè)定搜索位置后進(jìn)入步驟#3。在本實(shí)施方式中，分別把搜索起始位置設(shè)定為∞端而搜索結(jié)束位置設(shè)定為最近端。而且，也可以把搜索起始位置設(shè)定為最近端而搜索結(jié)束位置設(shè)定為∞端。在步驟#3中，CPU12向電機(jī)13輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而使變焦鏡頭(未圖示)移動(dòng)到搜索起始位置而進(jìn)入步驟#4。
在步驟#4中，CPU12設(shè)定鏡頭移動(dòng)速度后進(jìn)入步驟#5。變焦鏡頭從搜索起始位置到搜索結(jié)束位置的移動(dòng)時(shí)間，根據(jù)該移動(dòng)速度而決定。若放慢鏡頭移動(dòng)速度，圖2中的圖示數(shù)就會(huì)增多，若加快鏡頭移動(dòng)速度，圖示數(shù)便會(huì)減少。因此，鏡頭移動(dòng)速度優(yōu)選設(shè)定為構(gòu)成焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值曲線的“山”的圖示數(shù)至少為3點(diǎn)以上。
在步驟#5中，CPU12分別得出累計(jì)電路10A以及10B的累計(jì)值后分別在AF電路11內(nèi)存儲(chǔ)表示變焦鏡頭位置相關(guān)的信息。然后，進(jìn)入步驟#6。變焦鏡頭位置例如通過(guò)在變焦控制機(jī)構(gòu)14中輸入表示鏡頭位置的信息而得出。
在步驟#6中，CPU12向電機(jī)13輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)后進(jìn)入步驟#7。由此，變焦鏡頭以上述鏡頭移動(dòng)速度開(kāi)始驅(qū)動(dòng)。在步驟7中，CPU12判斷變焦鏡頭位置是否為搜索結(jié)束端。CPU12在變焦鏡頭位置為搜索結(jié)束端時(shí)肯定步驟#7而進(jìn)入步驟#8，而變焦鏡頭位置為未達(dá)到搜索結(jié)束端時(shí)否定步驟#7而返回到步驟#5。
根據(jù)以上步驟#5～步驟#7的處理，可以在變焦鏡頭位置從搜索起始端移動(dòng)至搜索結(jié)束端期間得到表示焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值曲線的多個(gè)焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值。在這里，構(gòu)成焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值曲線的多個(gè)焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值稱(chēng)作焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值履歷。焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值履歷可得出至少由帶域1的圖像數(shù)據(jù)的信息與帶域2的圖像數(shù)據(jù)的信息等2組。
在步驟#8中，CPU12判斷出帶域1的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值的最大值(最大評(píng)價(jià)值)是否大于預(yù)先設(shè)定的判斷閾值。CPU12在最大評(píng)價(jià)值為判斷閾值以上時(shí)肯定步驟#8而進(jìn)入步驟#9，而最大評(píng)價(jià)值為小于判斷閾值時(shí)則否定步驟#8而進(jìn)入步驟#16。當(dāng)進(jìn)入步驟#9的情況是從被攝物體得到焦點(diǎn)檢測(cè)處理所需要的對(duì)比度的情況，而進(jìn)入步驟#16的情況是未從被攝物體得到焦點(diǎn)檢測(cè)處理所需要的對(duì)比度的情況。
在步驟#9中，CPU12進(jìn)行3點(diǎn)內(nèi)插運(yùn)算從而算出帶域1的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值履歷曲線的極大點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的鏡頭位置D1。具體講，搜索帶域1的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值履歷的最大值A(chǔ)Fva11[MaxLpos]，并利用最大值A(chǔ)Fva11[MaxLpos]以及與其兩側(cè)相鄰的3點(diǎn)而進(jìn)行3點(diǎn)內(nèi)插運(yùn)算。在圖2的例子中，點(diǎn)P2對(duì)應(yīng)最大值A(chǔ)Fva11[MaxLpos]。而且，當(dāng)最大值A(chǔ)Fva11[MaxLpos]所對(duì)應(yīng)的鏡頭位置(最大評(píng)價(jià)位置)為最近端時(shí)，把最大評(píng)價(jià)位置設(shè)為鏡頭位置D1。CPU12算出鏡頭位置D1后進(jìn)入步驟#10。
在步驟10中，CPU12判斷出最大評(píng)價(jià)位置是否為最近端。CPU12在最大評(píng)價(jià)位置為最近端時(shí)肯定步驟#10而進(jìn)入步驟#12，而最大評(píng)價(jià)位置不是最近端時(shí)否定步驟#10而進(jìn)入步驟#11。當(dāng)進(jìn)入步驟#11時(shí)，可認(rèn)為已判斷出了極大點(diǎn)即算出的鏡頭位置D1為對(duì)焦位置。當(dāng)進(jìn)入步驟#12時(shí)，則認(rèn)為還未判斷出極大點(diǎn)，從而算出的鏡頭位置D1也并非是對(duì)焦位置。
在步驟11中，CPU12向電機(jī)13輸出鏡頭驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而把變焦鏡頭(未圖示)從搜索結(jié)束位置移動(dòng)至鏡頭位置D1而結(jié)束圖3中的處理。
在步驟#12中，CPU12根據(jù)以下方式算出“帶域2的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值變化”以及“帶域1的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值變化”之比RR。CPU12算出帶域1的最大評(píng)價(jià)值A(chǔ)Fva11[MaxLpos]與1個(gè)相鄰(∞側(cè))評(píng)價(jià)值A(chǔ)Fva11[MaxLpos-1]間的鄰接差分SL1。CPU12算出帶域2的最大評(píng)價(jià)值A(chǔ)Fva12[MaxLpos]與1個(gè)相鄰(∞側(cè))評(píng)價(jià)值A(chǔ)Fva12[MaxLpos-1]間的鄰接差分SL2。CPU12進(jìn)一步算出鄰接差分比RR＝SL2/SL1。CPU12算出比RR后進(jìn)入步驟#13。而且，鄰接差分比RR不取絕對(duì)值而連同符號(hào)一起算出。
在步驟13中，CPU12判斷出鄰接差分SL1的大小即帶域1的帶域1的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值變化(傾斜度)是否小于預(yù)先設(shè)定的判斷閾值(例如1000)。CPU12在鄰接差分的絕對(duì)值|SL1|≤1000成立時(shí)肯定步驟#13而進(jìn)入步驟#15，而當(dāng)|SL1|≤1000不成立時(shí)則否定步驟#13而進(jìn)入步驟#14。當(dāng)進(jìn)入步驟#15的情況是最大評(píng)價(jià)值A(chǔ)Fva11[MaxLpos]可能在焦點(diǎn)評(píng)價(jià)履歷曲線的極大值至規(guī)定范圍內(nèi)的情況。當(dāng)進(jìn)入步驟#14的情況是需要進(jìn)一步進(jìn)行處理的情況。
在步驟#14中，CPU12判斷出鄰接差分比RR是否大于預(yù)先設(shè)定的判斷閾值(例如，+0.45)。CPU12在RR≥+0.45成立時(shí)肯定步驟#14而進(jìn)入步驟#11，而當(dāng)RR≥+0.45不成立時(shí)則否定步驟#14而進(jìn)入步驟#16。當(dāng)進(jìn)入步驟#11的情況是可認(rèn)為算出的鏡頭位置D1為對(duì)焦位置的情況(真判斷)。當(dāng)進(jìn)入步驟#16的情況是不能認(rèn)為算出的鏡頭位置D1是對(duì)焦位置的情況(偽判斷)。
在步驟#15中，CPU12算出帶域1的最大評(píng)價(jià)值A(chǔ)Fva11[MaxLpos]的1個(gè)相鄰(∞側(cè))評(píng)價(jià)值A(chǔ)Fva11[MaxLpos-1]與2個(gè)相鄰(∞側(cè))評(píng)價(jià)值(Max-2)Lposl間的鄰接差分SL3。CPU12進(jìn)一步判斷出鄰接差分SL3的大小即帶域1的帶域1的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值變化(傾斜度)是否大于預(yù)先設(shè)定的判斷閾值(例如1500)。CPU12在鄰接差分的絕對(duì)值|SL3|≥1500成立時(shí)肯定步驟#15而進(jìn)入步驟#11，而當(dāng)|SL3|≥1500不成立時(shí)則否定步驟#15而進(jìn)入步驟#16。當(dāng)進(jìn)入步驟#11的情況是可認(rèn)為算出的鏡頭位置D1為對(duì)焦位置的(真判斷)情況。當(dāng)進(jìn)入步驟#16的情況是不能認(rèn)為算出的鏡頭位置D1為對(duì)焦位置的(偽判斷)情況。
在步驟16中，CPU12向電機(jī)13輸出鏡頭驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而把變焦鏡頭(未圖示)從搜索結(jié)束位置移動(dòng)至預(yù)先設(shè)定的默認(rèn)位置而結(jié)束圖3中的處理。將變焦鏡頭移動(dòng)到默認(rèn)位置上的情況是被攝物體的對(duì)比度很低而無(wú)法算出鏡頭位置的情況以及不能認(rèn)為算出的鏡頭位置是正確的對(duì)焦位置(焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值履歷曲線的極大點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的鏡頭位置)的情況。
總結(jié)以上說(shuō)明的實(shí)施方式。
(1)利用變焦區(qū)域所對(duì)應(yīng)的攝像信號(hào)算出焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值的自動(dòng)變焦電子照相機(jī)根據(jù)以下方式進(jìn)行焦點(diǎn)檢測(cè)處理。，從攝像信號(hào)中除去第1截止頻率以下的低頻成分的帶域1的攝像信號(hào)的累計(jì)值、以及除去大于第1截止頻率的第2截止頻率以下的低頻成分的帶域2的攝像信號(hào)的累計(jì)值可以通過(guò)把變焦鏡頭從∞端移動(dòng)至最近端而分別對(duì)應(yīng)多個(gè)鏡頭位置而得出。照相機(jī)利用這些累計(jì)值得出每個(gè)帶域的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值。如果帶域1的最大評(píng)價(jià)位置與變焦鏡頭的最近端對(duì)應(yīng)(肯定步驟#10的判斷)，照相機(jī)則進(jìn)一步判斷是否是正確的對(duì)焦位置(步驟#12～#15)。由此，特別是能夠正確地檢測(cè)出是否在最近端對(duì)焦。
對(duì)上述(1)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖4為表示，當(dāng)主要被攝物體存在于最近端對(duì)應(yīng)位置(距離)時(shí)的變焦鏡頭位置與焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值之間關(guān)系的一個(gè)例子的圖。在圖4中圖示了從∞端至最近端之間7點(diǎn)(RP1～RP7)的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值數(shù)據(jù)。曲線41為帶域1的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值履歷曲線，曲線42為帶域2的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值履歷曲線，而曲線43為對(duì)應(yīng)鄰接差分比RR的曲線。在圖4的例子中，可以把帶域1的最大評(píng)價(jià)位置(點(diǎn)RP7所對(duì)應(yīng)的鏡頭位置)當(dāng)作對(duì)焦位置(對(duì)焦鏡頭位置)。圖5為表示，當(dāng)主要被攝物體存在于從最近端對(duì)應(yīng)位置偏照相機(jī)一側(cè)時(shí)的變焦鏡頭位置與焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值之間關(guān)系的一個(gè)例子的圖。在圖5中曲線51為帶域1的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值履歷曲線，曲線52為帶域2的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值履歷曲線，而曲線53為對(duì)應(yīng)鄰接差分比RR的曲線。在圖5的例子中，帶域1的最大評(píng)價(jià)位置(點(diǎn)RP7所對(duì)應(yīng)的鏡頭位置)與對(duì)焦位置不同。這樣，會(huì)有焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值履歷的最大值并非一定為對(duì)焦位置的情況出現(xiàn)。本發(fā)明的照相機(jī)可在如圖5的情況下把最近端判斷為非對(duì)焦位置。
(2)通過(guò)2系統(tǒng)的判斷處理(步驟#13和#14、以及步驟#13和#15)可以判斷出是否在最近端對(duì)焦。當(dāng)最近端的鄰接差分SL1(圖4中的點(diǎn)RP7以及RP6的級(jí)別差)很大，且最近端的鄰接差分比RR(圖4中的曲線43的值)為判斷閾值以上時(shí)，步驟#13和#14的處理進(jìn)行對(duì)焦判斷(進(jìn)入步驟#11)。鄰接差分比RR具有，其值在對(duì)焦位置上變大而遠(yuǎn)離對(duì)焦位置就變小的性質(zhì)。鄰接差分比RR進(jìn)一步具有，在帶域1以及帶域2雙方的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值很小的狀態(tài)下，由噪聲影響導(dǎo)致正負(fù)的符號(hào)變化的性質(zhì)。通常當(dāng)鄰接差分SL1很大時(shí)，多為構(gòu)成焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值履歷曲線中“山”的傾斜途中的情況，因而僅由鄰接差分SL1大小是很難判斷對(duì)焦位置。在本發(fā)明中根據(jù)把具有上述性質(zhì)的鄰接差分比RR值包含在判斷處理中，使得能夠在圖4所示的狀態(tài)下正確地判斷出最近端為對(duì)焦位置(真對(duì)焦)。
(3)當(dāng)最近端的鄰接差分SL1(圖5中的點(diǎn)RP7以及RP6的級(jí)別差)很大，且最近端相鄰的鄰接差分SL3(圖5中的點(diǎn)RP6以及RP5的級(jí)別差)小于判斷閾值時(shí)，步驟#13和#15中的處理進(jìn)行非對(duì)焦判斷(進(jìn)入步驟#16)。通常如果逐漸遠(yuǎn)離焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值履歷曲線的極大點(diǎn)，鄰接差分SL1變小且進(jìn)而相鄰的鄰接差分SL3也變小。與此相反，若在焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值履歷的極大點(diǎn)的附近，只有鄰接差分SL1變小而相鄰的鄰接差分SL3則變大。在本發(fā)明中根據(jù)把鄰接差分SL1以及鄰接差分SL3的雙值包含在判斷處理中，使得能夠在圖5所示的狀態(tài)下判斷出最近端為非對(duì)焦位置(偽對(duì)焦)。
上述的步驟#13、#14以及#15中作出肯定判斷的條件，不限于上述的各個(gè)判斷閾值，也可以適當(dāng)?shù)刈兏?br> CPU12利用暫時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器4中的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行了濾波處理以及累計(jì)處理，但也可以依次輸入從A/D轉(zhuǎn)換器3輸出的數(shù)據(jù)而進(jìn)行濾波處理以及累計(jì)處理。
在上述的說(shuō)明中，當(dāng)帶域1的最大評(píng)價(jià)位置為對(duì)應(yīng)于變焦鏡頭的最近端(肯定步驟#10的判斷)時(shí)進(jìn)行步驟#12～#15的處理。代替這種方法，也可以省略(跳躍)步驟#10而進(jìn)入步驟#12。
在步驟#9中，CPU12算出了帶域1的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值履歷曲線的極大點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的鏡頭位置D1。代替這種方法，也可以利用帶域2的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值履歷曲線而算出對(duì)應(yīng)該極大點(diǎn)的鏡頭位置。
在步驟#11中，移動(dòng)變焦鏡頭的同時(shí)也可以通過(guò)LED等顯示出表示對(duì)焦的狀態(tài)。
在步驟#16中，移動(dòng)變焦鏡頭的同時(shí)也可以通過(guò)LED等顯示出表示非對(duì)焦的狀態(tài)。
不限于電子照相機(jī)，也可以在銀鹽照相機(jī)的焦點(diǎn)檢測(cè)裝置中適用本發(fā)明。
如上所述，本發(fā)明的照相機(jī)可以在每個(gè)變焦鏡頭的位置上分別求出通過(guò)不同濾波器的攝像信號(hào)的累計(jì)值，從而基于產(chǎn)生雙方累計(jì)值的鏡頭位置之間的變化判斷出對(duì)焦?fàn)顟B(tài)。由此，例如，可以判斷主要被攝物體從最近端接近照相機(jī)一側(cè)時(shí)等的非對(duì)焦?fàn)顟B(tài)。
在不離開(kāi)本發(fā)明精神和范圍的前體下，可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種照相機(jī)，具備通過(guò)攝影鏡頭對(duì)被攝物體進(jìn)行攝像的攝像元件；從所述攝像元件的變焦區(qū)域?qū)?yīng)像素的攝像信號(hào)中除去第1頻率以下的頻率成分的第1濾波裝置；從所述攝像信號(hào)中除去高于所述第1頻率的第2頻率以下的頻率成分的第2濾波裝置；生成移動(dòng)變焦鏡頭的鏡頭驅(qū)動(dòng)信號(hào)的鏡頭驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成裝置；分別在每個(gè)所述變焦鏡頭的規(guī)定位置上運(yùn)算出通過(guò)所述第1濾波裝置除去所述頻率成分后的第1攝像信號(hào)的累計(jì)值、以及通過(guò)第2濾波裝置除去所述頻率成分后的第2攝像信號(hào)的累計(jì)值的評(píng)價(jià)值運(yùn)算裝置；基于由所述評(píng)價(jià)值運(yùn)算裝置算出的所述第1攝像信號(hào)的累計(jì)值以及所述第2攝像信號(hào)的累計(jì)值的任一方算出對(duì)焦鏡頭位置的鏡頭位置運(yùn)算裝置；和基于所述變焦鏡頭的規(guī)定位置之間的所述第1攝像信號(hào)的累計(jì)值變化、以及所述第2攝像信號(hào)的累計(jì)值變化判斷出，由所述鏡頭位置運(yùn)算裝置算出的對(duì)焦位置的真?zhèn)蔚呐袛嘌b置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照相機(jī)，當(dāng)(a)所述第1攝像信號(hào)累計(jì)值的最大值對(duì)應(yīng)的第1鏡頭位置和與所述第1鏡頭位置相鄰的第2鏡頭位置之間的所述第1攝像信號(hào)累計(jì)值的變化、以及(b)所述第1鏡頭位置與所述第2鏡頭位置之間的所述第2攝像信號(hào)累計(jì)值的變化之比大于預(yù)先設(shè)定的判斷閾值時(shí)，所述判斷裝置將所述鏡頭位置運(yùn)算裝置算出的對(duì)焦位置判斷為真。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照相機(jī)，當(dāng)(A)所述第1攝像信號(hào)累計(jì)值的最大值對(duì)應(yīng)的第1鏡頭位置和與所述第1鏡頭位置相鄰的第2鏡頭位置之間的所述第1攝像信號(hào)累計(jì)值的變化大于規(guī)定值，且(B)所述第1鏡頭位置與所述第2鏡頭位置之間的所述第1攝像信號(hào)累計(jì)值的變化與所述第1鏡頭位置與所述第2鏡頭位置之間的所述第2攝像信號(hào)累計(jì)值的變化之比大于預(yù)先設(shè)定的判斷閾值時(shí)，所述判斷裝置把所述鏡頭位置運(yùn)算裝置算出的對(duì)焦位置判斷為真。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照相機(jī)，在所述第1攝像信號(hào)累計(jì)值的最大值對(duì)應(yīng)的第1鏡頭位置和與所述第1鏡頭位置相鄰的第2鏡頭位置之間的所述第1攝像信號(hào)累計(jì)值的變化小于第1規(guī)定值的情況下，當(dāng)所述第2鏡頭位置和與所述第2鏡頭位置相鄰的第3鏡頭位置之間的所述第1攝像信號(hào)累計(jì)值的變化小于其值大于所述第1規(guī)定值的第2規(guī)定值時(shí)，所述判斷裝置把所述鏡頭位置運(yùn)算裝置算出的對(duì)焦位置判斷成偽。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至權(quán)利要求4的任一項(xiàng)所述的照相機(jī)，所述第1鏡頭位置是對(duì)應(yīng)所述變焦鏡頭的移動(dòng)范圍的最近端的位置。
全文摘要
CPU驅(qū)動(dòng)電機(jī)使變焦鏡頭從∞端移動(dòng)至最近端而得出分別對(duì)應(yīng)多個(gè)鏡頭位置的根據(jù)帶通濾波器從攝像元件的攝像信號(hào)中除去第1截止頻率以下成分的帶域1的攝像信號(hào)的累計(jì)值、以及根據(jù)帶通濾波器除去第2截止頻率以下成分的帶域2的攝像信號(hào)的累計(jì)值。CPU利用這些累計(jì)值得出每個(gè)帶域的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值。CPU如果進(jìn)一步認(rèn)為帶域1的最大評(píng)價(jià)值對(duì)應(yīng)鏡頭的最近端位置，便判斷出是否在最近端對(duì)焦。CPU將最近端的帶域1的鄰接差分、鄰接差分比、以及最近端相鄰的帶域1的鄰接差分用于判斷。
文檔編號(hào)G02B7/28GK1523437SQ200410004168
公開(kāi)日2004年8月25日 申請(qǐng)日期2004年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月17日
發(fā)明者渡邊利巳 申請(qǐng)人:株式會(huì)社尼康