自動調焦裝置和包含該自動調焦裝置的圖像拾取裝置的製作方法
2023-09-17 23:49:35 3
專利名稱：自動調焦裝置和包含該自動調焦裝置的圖像拾取裝置的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及一種圖像拾取裝置，特別是涉及一種圖像拾取裝置的自動調焦裝置。本發明適用於例如根據記錄信號的格式執行最佳自動調焦控制的自動調焦裝置和圖像拾取裝置。
背景技術：
近年來，攝像機的自動調焦(AF)裝置的主流是如下類型從通過圖像拾取裝置(例如CCD)等對被攝物體圖像進行光電轉換而獲得的圖像信號中檢測屏幕的清晰度(sharpness)，以用作AF評估值，通過控制調焦透鏡的位置來執行焦點調節，以獲取最大的AF評估值。
由帶通濾波器抽取的圖像信號高頻分量的電平通常被用作AF評估值。換句話說，如圖11所示，當拍攝一通常的被攝物體時，被攝物體越被聚焦(被攝物體越靠近焦點)，AF評估值越大。因此，使電平最大的點被定義為焦點位置。同時，已知AF評估值具有這樣的特徵使帶通濾波器的中心頻率相對於圖像信號的頻帶更高時，將導致AF評估值的曲線具有尖的形狀；相對更低時，將導致其具有平緩的形狀。圖11是調焦透鏡(focuslens)的位置與圖像信號高頻和低頻分量的AF評估值之間關係的曲線圖，其中，縱軸和橫軸分別表示AF評估值和調焦透鏡的位置。
設置抽取AF評估值的帶通濾波器的頻率特徵，以使通過在焦點附近和焦深(focal depth)內移動調焦透鏡可獲得AF評估值的足夠變化(減小)，從而清楚地識別AF評估值的峰值，且即使當調焦透鏡沿遠離調焦方向移動時，在焦深程度的調焦透鏡的移動過程中，也能獲得明顯的AF評估值的差。
同時，就記錄類型而言，除了一種已知的標準清晰度(standard definition，SD)格式(720H×480V)之外，還提出了一種比已知的SD類型清晰度更高的高清晰度(highdefinitioin，HD)格式(1440H×1080V)。對應這些格式，提出了一種攝像機(vedio camera)，該攝像機從CCD的全部區域生成HD格式的圖像信號，通過使用縮小處理(reductionprocess)來從CCD的部分區域生成SD格式的另一圖像信號，並記錄這些信號。對於上述具有記錄類型互相不同的拍攝模式的攝像機，提出了通過對HD格式的圖像信號應用公用的處理來生成AF評估值，並控制調焦透鏡的位置，從而調整焦點(執行AF控制)的方法。(例如，參見日本專利公報No.7-107359)在上述專利文獻提出的方法中，不論圖像信號是何種記錄格式，都對圖像信號應用公用的處理以生成AF評估值，從而執行AF控制。因此，設置針對HD格式調整了頻率特性的帶通濾波器，以便即使在焦點附近以根據HD格式的焦深量來驅動調焦透鏡，也能獲得AF評估值的變化(減小)，從而識別到其峰值。對應於以上設置，設置焦點移動量(focus move quantity)的確定值、評估值的變化等，以執行AF控制。
然而，因為按照SD格式的圖像將以縮小方式來顯示，所以為識別屏幕上的模糊點(blur)的焦點移動量比HD格式的大。因此，對於相同的焦點移動量，與HD格式相比，SD格式的圖像信號中模糊點在顯示屏上的變化更不易識別，導致攝像者更難以注意到AF的移動。換句話說，當以與HD格式相同的方式執行SD格式的AF操作時，AF的可用性將被大大降低。
當用於SD格式的AF評估值生成處理被用於HD格式時，帶通濾波器具有高的中心頻率，而且與已知的SD格式相比，AF評估值具有更尖銳的形狀。所以，在出現大的模糊點時，難以確定焦點的方向，導致AF性能比SD格式專用的其它模式的性能差。
反之，當採用具有為SD格式配置了頻率特徵的帶通濾波器時，相對於調焦透鏡的位置，AF評估值具有更寬的形狀，因此，即使在焦點附近、在根據HD格式的焦深內驅動調焦透鏡，也不能清楚地識別焦點。
雖然對HD格式和SD格式分別需要最佳AF評估值，然而迄今為止尚無根據格式類型來生成最佳AF評估值的圖像拾取裝置和/或AF裝置。
發明內容
本發明是有鑑於以上情況而作出的，其提出了一種自動調焦裝置、圖像拾取裝置、及其控制方法，以根據拍攝模式(記錄類型)來可靠地實現定焦狀態。
根據本發明，提出了一種自動調焦裝置，包括第一信號生成裝置，用於從反射被攝物體的被攝物體光通量中生成第一視頻信號；評估值生成裝置，用於生成表示來自視頻信號的圖像的清晰度的自動調焦(AF)評估值；控制裝置，用於控制調整被攝物體光通量的焦點的位置的調焦部件，以使自動調焦評估值最大；第二信號生成裝置，用於從第一視頻信號生成對應於至少兩種互相不同的記錄格式的視頻信號；以及修改裝置，用於根據相對應的一個記錄格式來修改評估值生成裝置的特性。
根據本發明，還提供一種自動調焦裝置，包括第一信號生成裝置，用於從反射被攝物體的被攝物體光通量中生成第一視頻信號；評估值生成裝置，用於生成表示來自視頻信號的圖像的清晰度的自動調焦評估值；以及控制裝置，用於控制調整被攝物體光通量的焦點的位置的調焦透鏡，以使自動調焦評估值最大；第二信號生成裝置，用於從第一視頻信號生成對應於至少兩種互相不同的記錄格式的視頻信號；以及修改裝置，用於根據相對應的一個記錄格式來修改調焦透鏡的移動量。
根據本發明，還提供一種自動調焦裝置，包括第一信號生成裝置，用於從反射被攝物體的被攝物體光通量中生成第一視頻信號；評估值生成裝置，用於生成表示來自視頻信號的圖像的清晰度的自動調焦評估值；以及控制裝置，用於控制調整被攝物體光通量的焦點的位置的調焦透鏡，以使自動調焦評估值最大；第二信號生成裝置，用於從第一視頻信號生成對應於至少兩種互相不同的記錄格式的視頻信號；以及修改裝置，用於根據相對應的一個記錄格式來修改清晰度的水平和調焦透鏡的移動量。
根據本發明，還提供一種曝光裝置的控制方法，該方法由反射被攝物體的被攝物體光通量來生成圖像，並根據至少兩種互相不同的記錄格式來記錄圖像，用於控制被攝物體光通量的焦點，以達到定焦狀態，該方法包括步驟獲取記錄格式中的一種以記錄圖像；修改根據在獲取步驟中所獲取的記錄格式來獲取表示圖像的清晰度的自動調焦評估值的方法；以及移動焦點的位置，以使自動調焦評估值最大。
通過以下結合附圖的說明，本發明的其它特徵和優點將變得顯而易見。在所有附圖中，相同的附圖標記表示相同或相似的部件。
引入並構成說明書一部分的附圖示出了本發明的實施例，其與說明書一起用於解釋本發明的原理。
圖1是根據本發明的一個方面的圖像拾取裝置的概要框圖。
圖2是圖1所示的圖像拾取裝置中的示例CCD的概要平面圖。
圖3是圖像拾取裝置的AF控制的流程圖。
圖4是圖3中的步驟301的詳細流程圖，在該步驟中設置濾波器係數(filter factor)並獲取AF評估值。
圖5是作為帶通濾波器的有限衝擊響應(finite impulseresponse，FIR)數字濾波器的示例結構的概要框圖。
圖6是圖3中的步驟303的詳細流程圖，在該步驟中執行微驅動處理。
圖7是示出當執行微驅動處理時，所耗時間和調焦透鏡的位置之間的關係的曲線圖。
圖8是圖3中的步驟310的詳細流程圖，在該步驟中執行登山驅動處理。
圖9是當執行登山驅動處理時，調焦透鏡的操作的圖。
圖10是作為圖1所示的圖像拾取裝置的變形例的圖像拾取裝置的概要框圖。
圖11是示出對於圖像信號的高頻和低頻分量，調焦透鏡的位置和AF評估值之間的關係的圖。
具體實施例方式
將根據附圖來詳細說明本發明的實施例。各圖中相同的部分由相同數字來表示，且不再重複其說明。
圖1是根據本發明實施例的圖像拾取裝置1的概要框圖。如圖1所示，圖像拾取裝置1包括固定的第一透鏡組101；執行改變放大倍數的變倍(magnification-varying)透鏡102；光圈103，其用作曝光單元，以調整通過第一透鏡組101和變倍透鏡102的光量；固定的第二透鏡組104；以及焦點補償透鏡(以下稱為調焦透鏡)105，其具有補償由放大倍數的變化而導致的焦面的移動和調焦的組合功能。
圖像拾取裝置1還包括固態圖像拾取裝置106，例如電荷耦合裝置(CCD)，在該固態圖像拾取裝置106上生成通過第一透鏡組101、變倍透鏡102、光圈103、第二透鏡組104、和調焦透鏡105的被攝物體圖像，且對被攝物體圖像進行光電轉換。如圖2所示，根據本實施例的CCD 106具有用於高清晰度(HD)格式的足夠多的像素，且寬高比為16∶9。圖2是圖像拾取裝置1中的CCD 106的概要平面圖。
從圖2可看出，對於標準清晰度(SD)格式和HD格式，例如，CCD 106從一區域(1440H×1080V)生成寬高比為16∶9的HD格式(1440H×1080V)的圖像信號、和通過使用縮小處理來從一區域(例如1080H×1080V)生成寬高比為4∶3的SD格式的另一圖像信號。
返回圖1，圖像拾取裝置1還包括脈衝發生器(定時發生器(TG))107，其在預定時刻產生定時信號，以驅動CCD 106；以及CDS/AGC/A/D轉換器108(以下稱為A/D轉換器)，該轉換器108將由CCD 106光電轉換後的電信號在經採樣和增益調整後轉換為(數位化為)數字圖像信號。
圖像拾取裝置1還包括先進先出(FIFO)存儲器109和將在後面說明的相機(camera)信號處理電路110。FIFO存儲器109僅沿H方向(H-direction)從A/D轉換器108的輸出中切出位於相機信號處理電路110要使用的區域中的信號(例如，HD格式每1H上全部1440個像素，SD格式每1H僅1080個像素)，並調整時鐘定時。
相機信號處理電路110將FIFO存儲器109的輸出信號處理成對應於記錄裝置111的信號，這將在後面進行說明。相機信號處理電路110生成例如HD格式的1440H×1080V的圖像信號、和通過使用縮小處理而獲得的SD格式的720H×480V的圖像信號。
圖像拾取裝置1還包括記錄裝置111、和在HD格式與SD格式中選擇記錄模式的選擇開關112，該記錄裝置111用來記錄圖像數據，包括磁帶，光碟，半導體存儲器。
圖像拾取裝置1還包括將在下文說明的控制單元116、用作驅動調焦透鏡105的致動器(actuator)的電機113、和響應由控制單元116發出的信號而驅動電機113的驅動器(driver)114。
圖像拾取裝置1還包括AF評估值處理電路115，其提取FIFO存儲器109的輸出信號中的高頻分量，用於檢測焦點；以及控制單元116，其用來控制驅動器114，以根據AF評估值處理電路115的輸出信號來驅動調焦透鏡105。
現在將要說明圖像拾取裝置1的攝像操作。被攝物體的一定量的光通量，通過圖像拾取裝置1的第一透鏡組101和變倍透鏡102，由光圈103來調整，然後，通過第二透鏡組104和調焦透鏡105在CCD 106的光接收面形成光通量的圖像。被攝物體圖像通過CCD 106的光電轉換而被轉換為電信號，並輸出給A/D轉換器108。A/D轉換器108對接受到的信號進行各種信號處理，以生成預定信號，並將其轉換為數位訊號(圖像數據)。
在A/D轉換器108輸出的數位訊號中，僅位於信號處理電路110所使用的區域中的那部分信號被FIFO存儲器109切出，發送到信號處理電路110，被處理成對應於記錄裝置111的信號，並作為圖像信號記錄在記錄裝置111中。
被FIFO存儲器109切出的圖像信號除了輸出至上述信號處理電路110以外，還輸出給AF評估值處理電路115。在接收到信號後，AF評估值處理電路115利用帶通濾波器等提取出高頻分量，並計算AF評估值。如前所述，AF評估值處理電路115具有高頻提取單元，用來在執行AF控制的步驟中，檢測由CCD106生成的圖像信號的預定的高頻分量。
定時發生器(TG)107向CCD 106輸出預定的定時信號。響應於接收到的定時信號，與定時信號同步驅動CCD 106。
控制單元116通過控制驅動器114，使用電機113來驅動調焦透鏡105。也就是說，根據AF評估值處理電路115計算出的AF評估值，控制單元116通過控制驅動器114來驅動電機113，並執行AF控制，以將調焦透鏡105移至焦點位置。
現在將參考圖3～圖9來詳細說明由圖像拾取裝置1的控制單元116所執行的AF控制。圖3是圖像拾取裝置1中執行的AF控制300的流程圖。
圖3是圖像拾取裝置1中執行的AF控制300的流程圖。控制單元116通過設置濾波器係數來改變AF評估值處理電路115中的帶通濾波器的頻率特徵(將在下文說明)，並從AF評估值處理電路115中獲取AF評估值(步驟301)。現將參考圖4來說明AF評估值的獲取和濾波器係數的設置。圖4是步驟301的詳細流程圖，在該步驟中執行濾波器係數的設置和AF評估值的獲取。
首先，確定HD格式和SD格式模式中的哪一個被選作圖像拾取裝置1的拍攝模式(步驟3011)。雖然在本實施例中以圖像拾取裝置1確定是否選擇HD格式模式作為例子，但是，本領域技術人員應能理解，該裝置也可確定是否選擇SD格式模式。
如果圖像拾取裝置1的拍攝模式是HD格式模式，則執行用於HD格式的濾波器設置(步驟3012)；如果是SD格式模式(即，不是HD格式模式)，則執行用於SD格式的濾波器設置(步驟3013)。同時，濾波器設置單元改變AF評估值處理電路115中的帶通濾波器的設置值。尤其是，當帶通濾波器是圖5所示的有限衝擊響應(FIR)數字濾波器時，可通過改變圖5所示的值h0到h4來改變帶通濾波器的設置值。雖然在本實施例中以有限衝擊響應(FIR)數字濾波器作為帶通濾波器的例子，但帶通濾波器並不局限於此，其也可以是無限衝擊響應(infinite impulse response，IIR)數字濾波器、或能實施本發明的其它任何類型的濾波器。圖5是作為帶通濾波器的例子的有限衝擊響應(FIR)數字濾波器的概要框圖。
返回圖4，在完成了設置濾波器後，對應於設置後的濾波器(即，對應於HD格式模式或SD格式模式)獲取AF評估值(步驟3014)，步驟301的處理結束。例如，執行增益調整以使根據HD格式和SD模式的AF評估值的峰值互相一致。
通過步驟3011到3013，AF評估值生成處理的特性可隨著根據互相不同的HD和SD格式模式中任一種拍攝模式的變化而變化，從而為各拍攝模式提供最佳AF評估值。
因此，在SD格式模式中，設置帶通濾波器的頻率特徵，以提供與已知的SD格式的特性相似的AF評估值特徵，從而獲得與SD格式專用的濾波器模式類似的AF性能。
反之，在HD格式模式中，通過設置帶通濾波器的中心頻率高於SD格式模式中的中心頻率，以便獲得比SD格式下AF評估值的特性形狀更尖的帶通濾波器特性形狀，當在焦點附近、在焦深內根據HD格式來驅動對焦透鏡105時，焦點被清楚地識別，從而可靠地實現了定焦。
返回圖3，在完成了濾波器係數的設置和AF評估值的獲取後，確定圖像拾取裝置1是否處於微驅動模式(步驟302)。如果是，則執行微驅動處理(步驟303)；如果否，則流程進入步驟309，該步驟將在下文中說明。
在微驅動處理中，通過以在屏幕上不易注意到的微小幅度來移動調焦透鏡105，來確定是否實現了定焦。如果沒有實現定焦，則確定向哪個方向驅動調焦透鏡105以實現定焦，即焦點在哪個方向。現在將參考圖6詳細說明微驅動處理。圖6是執行微驅動處理的步驟303的詳細流程圖由圖6可看出，首先確定當前模式是否為零(步驟3031)。如果是，則執行最近側的透鏡位置處的處理；如果否，流程進入步驟3034，該步驟將在下文中說明。
在最近側的透鏡位置處的處理中，首先將AF評估值存儲為無限遠側AF評估值(步驟3032)。同時，此處所說的AF評估值是基於當調焦透鏡105置於模式2下的無限遠側時由CCD106中的帶電電荷產生的圖像信號，模式2將在下文中說明。接著，模式向上計數(步驟3033)，並結束微驅動處理(在最近側的透鏡位置處的處理)。當模式向上計數的結果等於或大於4時，模式復位到0。
如果在步驟3031中確定當前模式不是0，則確定當前模式是否為1(步驟3034)。如果是，則執行將透鏡驅動至無限遠側的處理。如果否，則流程進入步驟3046，該步驟將在下文中說明。
在將透鏡驅動至無限遠的處理中，首先確定HD和SD格式模式中的哪一個被選為圖像拾取裝置1的拍攝模式(步驟3035)。雖然在本實施例中，以確定圖像拾取裝置1是否是HD格式模式作為例子，但是事實上，本領域技術人員應能理解，也可以確定是否是SD格式模式。
如果圖像拾取裝置1的拍攝模式是HD格式模式，計算用於HD格式模式的振動幅度(vibration amplitude)和中心移動幅度(步驟3036)。這些幅度中的每一個一般相對於焦深而被設置，以使在屏幕不易察覺。
如果圖像拾取裝置1的拍攝模式是SD格式模式(即，拍攝模式不是HD格式模式)，計算用於SD格式模式的振動幅度和中心移動幅度(步驟3037)。這些幅度一般相對於焦距並考慮到縮小處理而被設置，以使在屏幕上不易覺察。
在完成了HD格式或SD格式的振動幅度和中心移動幅度的計算之後，比較模式0中無限遠側的AF評估值和模式3中最近側的AF評估值(對應於HD或SD模式)(步驟3038)，模式3將在下文中說明。
如果在步驟3038中確定無限遠側的AF評估值大於最近側的AF評估值，則透鏡的驅動幅度被設為(振動幅度+中心移動幅度)(步驟3039)。如果確定無限遠側的AF評估值小於最近側的AF評估值，則透鏡驅動幅度被設為振動幅度(步驟3040)。
隨後，按照在步驟3039或3040中確定的驅動幅度，向無限遠側驅動調焦透鏡105(步驟3041)。在驅動調焦透鏡105時，確定所確定的調焦方向是否在一預定的連續次數內均相同(步驟3042)。
如果是，則確定調焦方向(步驟3043)，流程進入步驟3033。如果否，進一步確定調焦透鏡105是否在相同區域內重複了預定次數(步驟3044)。
如果否，模式向上計數(步驟3033)，並結束微驅動處理。如果是，執行焦點確定(步驟3045)，並且流程進入步驟3033。
如果在步驟3034中確定當前模式不是1，則確定當前模式是否為2(步驟3046)。如果是，執行在無限遠透鏡位置的處理。如果否，流程進入步驟3048，該步驟將在下文中說明。
在無限遠透鏡位置的過程中，所獲取的AF評估值存儲為最近側AF評估值(步驟3047)，並且流程進入步驟3033。同時，此處所說的AF評估值是基於當調焦透鏡105置於模式0中的最近側時由CCD 106中的帶電電荷產生的圖像信號。
如果在步驟3046中確定當前模式不是2，則確定為模式3。然後，確定HD和SD格式模式中的哪一種被選作圖像拾取裝置1的拍攝模式(步驟3048)。
如果HD格式模式被選中，計算用於HD格式模式的振動幅度和中心移動幅度(步驟3049)。這些幅度一般相對於焦深而被設置，以使在屏幕上不易覺察。
如果SD格式模式被選中(即，拍攝模式不是HD格式模式)，計算用於SD格式模式的振動幅度和中心移動幅度(步驟3050)。這些幅度一般相對於焦深並考慮到縮小處理而被設置，以使在屏幕上不易覺察。
當完成了對HD或SD模式的振動幅度和中心移動幅度的計算之後，比較模式0中的無限遠側AF評估值和模式2中的最近側AF評估值(步驟3051)。
在步驟3051中，如果確定最近側AF評估值大於無限遠側AF評估值，則透鏡的驅動幅度設為(振動幅度+中心移動幅度)(步驟3052)；如果確定最近側AF評估值小於無限遠側AF評估值，透鏡驅動幅度設為振動幅度(步驟3053)。
隨後，使用在步驟3052或步驟3053中確定的驅動幅度，向最近側驅動調焦透鏡105(步驟3054)，且流程進入步驟3042。
圖7示出了調焦透鏡105的操作與在步驟3031到3054中執行的微驅動處理所用的時間的關係。在圖7中，橫軸和縱軸分別表示時間和調焦透鏡105的位置。而且，圖中上半部分所示的、向下突出的周期性波形表示圖像信號的垂直同步信號。
由圖7可看出，分別對應於在時間周期A和B內在CCD 106中充電的電荷(圖中橢圓所示)的AF評估值EVA和EVB，在控制單元116中在時刻TA和TB獲取。在時刻TC，相互比較AF評估值EVA和EVB。如果EVB大於EVA，則移動振動中心；如果EVA大於EVB，則不移動振動中心。同時，圖7所示的調焦透鏡105的移動相對於焦深而被設置，以使在屏幕上不易覺察。
返回圖3，在微驅動處理(步驟303)完成後，確定定焦(步驟3045)是否實現(步驟304)。如果是，則存儲定焦狀態下的AF評估值(步驟305)，並且流程進入重起確定模式(步驟306)。
如果否，確定在微驅動處理(步驟303)中是否執行了調焦方向的確定(步驟3043)(步驟307)。如果是，流程進入登山驅動模式(步驟308)。如果否，流程返回步驟302，繼續微驅動處理。
在步驟302中，如果確定圖像拾取裝置1不處於微驅動模式，則確定圖像拾取裝置1是否處於登山驅動模式下(步驟309)。如果是，執行登山驅動處理(步驟310)，如果否，流程進入步驟314，該步驟將在下文中說明。
在登山驅動處理中，以預定的速度沿AF評估值增大的方向驅動調焦透鏡105。現參考圖8來說明登山驅動處理。
圖8是圖3中步驟S310所執行的登山驅動處理的詳細流程圖。由圖8可看出，首先確定AF評估值是否大於上一個值(步驟3101)。如果是，以預定的速度向上一方向驅動調焦透鏡105進行登山，然後結束登山驅動處理。
如果在步驟3101中確定AF評估值小於上一個值，則接下來確定AF評估值是否越過了其峰值(步驟3103)。如果是，結束登山驅動處理。反之，如果在沒有越過其峰值的情況下AF評估值減小，則以預定的速度沿著與上一方向相反的方向驅動調焦透鏡105登山(步驟S3104)，然後結束登山驅動處理。
圖9示出了當執行登山驅動處理時，調焦透鏡105的操作。在圖9中，橫軸和縱軸分別表示調焦透鏡105的位置和AF評估值。參考圖9，在操作α中，因為AF評估值越過了其峰值，然後減小，因而確定存在焦點，則結束登山驅動處理，且操作轉向微驅動處理。然而，在操作β中，因為AF評估值未越過其峰值而減小，因而確定調焦透鏡105以錯誤的方向移動，則反轉方向，然後繼續登山驅動處理。
返回圖3，在完成了登山驅動處理(步驟310)後，確定在登山驅動處理中AF評估值是否越過了其峰值(步驟311)。如果否，流程返回步驟301，繼續登山驅動處理。
如果是，在步驟310執行的登山驅動處理中設置調焦透鏡105，以便返回至AF評估值為峰值的位置(步驟312)，然後流程進入停止模式(步驟313)。
如果在步驟309中確定圖像拾取裝置1不處於登山驅動模式，則確定圖像拾取裝置1是否處於停止模式(步驟314)。如果是，進一步確定AF評估值是否返回至AF評估值為峰值時的調焦透鏡105的位置(步驟315)。如果是，流程進入微驅動模式(步驟316)。如果否，繼續進行使AF評估值返回到其峰值的處理而不進行改變，然後流程返回步驟301。如果圖像拾取裝置不處於停止模式(步驟314)，則流程進入步驟317，執行下面的調焦和重起確定處理的步驟。
在調焦和重起確定處理中，首先通過比較AF評估值和最近的評估值來確定AF評估值是否發生了顯著變化(步驟317)。如果是，流程進入微驅動模式(步驟318)。如果否，(例如，AF評估值沒有改變)，則流程停止而不發生變化，然後返回到步驟301。
如上所述，控制單元116控制調焦透鏡105的驅動，以使在重複重起確定處理、微驅動處理、登山驅動處理、和停止處理的同時，總能獲得AF評估值的最大值，從而維持定焦狀態。
現參考圖10，說明作為圖像拾取裝置1的變形例的圖像拾取裝置1A。圖10是圖像拾取裝置1A的概要框圖。如圖10所示，圖像拾取裝置1A包括第一透鏡組101；變倍透鏡102；光圈103；第二透鏡組104；調焦透鏡105；CCD 106；脈衝發生器(TG)107；A/D轉換器108；先進先出(FIFO)存儲器109；相機信號處理電路110；記錄裝置111；選擇開關112；電機113；驅動器114；AF評估值處理電路115A；以及控制單元116。
AF評估值處理電路115A提取相機信號處理電路110的輸出信號中的高頻分量，以用於檢測焦點。在本實施例中，因為SD格式的信號在經過縮小處理後被輸入AF評估值處理電路115A，所以其採樣周期與圖像拾取裝置1中的不同。同樣，考慮到採樣頻率，AF評估值處理電路115A中的帶通濾波器也必須以不同方式來設置。所以，濾波器係數被設置為能提取出與圖像拾取裝置1中HD格式和SD格式中相對應的格式相同的頻帶。
由控制單元116執行的AF控制與圖3到圖9中說明的相同，唯一區別在於AF評估值處理電路115A的輸入。
根據圖像拾取裝置1和1A、以及圖像拾取裝置1和1A中執行的AF控制300，AF評估值生成處理的特性可根據互相不同的HD格式和SD格式模式下的拍攝模式中的任一種而改變，因而為各拍攝模式提供了最佳AF評估值。
因此，在SD格式模式下，圖像拾取裝置1和1A可設置帶通濾波器的特性，以使AF評估值具有與已知的SD格式模式相同的特性，從而實現了與SD格式專用的模式相同的AF性能。
反之，在HD格式模式下，通過使帶通濾波器的中心頻率高於SD格式模式的中心頻率，以實現比根據SD格式的AF評估值的形狀更尖的帶通濾波器的特性的形狀，當在焦點附近、在焦深內驅動調焦透鏡105時，焦點被清楚地識別，從而可靠地實現定焦。
根據本發明的實施例，提供了一種能根據拍攝模式(記錄類型)可靠實現定焦的自動調焦裝置和圖像拾取裝置。
在說明本發明的實施例時，應能理解，本發明不局限於這些實施例，在發明的精神的範圍內，能夠作出各種改變和變形。
本發明不局限於根據前述實施例的裝置，還適用於包括多個裝置的系統或包括單個裝置的裝置。
應能理解，本發明的內容也能這樣實現向系統或裝置提供包含能實現上述實施例的功能的軟體程序代碼的存儲介質(記錄介質)，以使系統或裝置的計算機(CPU或MPU)讀取並且執行該程序代碼。在這種情況下，因為從存儲介質讀取的程序代碼本身執行上述實施例的功能，所以存儲程序代碼的存儲介質構成了本發明。
軟盤、硬碟、磁光碟、CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW、磁帶、非易失性存儲卡、ROM等可作為提供程序代碼的存儲介質。可替代地，該程序代碼也可通過網絡來下載。
本領域技術人員也能意識到，本發明不僅包括通過執行由計算機讀取的程序代碼來實現上述實施例的功能的情況，還包括如下情況由運行在計算機上的作業系統(OS)等根據程序代碼的指令來執行部分或全部實際處理，以實現上述實施例的功能。
本領域技術人員也能意識到，本發明還包括這樣的情況當從存儲介質讀取的程序代碼被寫在插入計算機的擴展卡中或連接到計算機的擴展單元所包含的存儲器中後，部分或全部實際處理由包含在擴展卡或擴展單元中的CPU等根據程序代碼的指令來執行，通過這些處理實現了上述實施例的功能。
雖然本發明是參考實施例來進行說明的，但應理解，本發明不局限於所公開的實施例。相反，本發明旨在覆蓋在所附權利要求的精神和範圍內的各種修改和等同替換。以下權利要求的範圍應按最寬的範圍來解釋，以包含全部這些修改和等同結構和功能。
權利要求
1.一種自動調焦裝置，包括第一信號生成裝置，用於從反射被攝物體的被攝物體光通量中生成第一視頻信號；評估值生成裝置，用於生成表示來自視頻信號的圖像的清晰度的自動調焦評估值；以及控制裝置，用於控制調整被攝物體光通量的焦點的位置的調焦部件，以使自動調焦評估值最大，該自動調焦裝置包括第二信號生成裝置，用於從第一視頻信號生成對應於至少兩種互相不同的記錄格式的視頻信號；以及修改裝置，用於根據相對應的一個記錄格式來修改評估值生成裝置的特性。
2.根據權利要求1所述的自動調焦裝置，其特徵在於評估值生成裝置包括帶通濾器，其特性是帶通濾波器的頻率特徵。
3.根據權利要求2所述的自動調焦裝置，其特徵在於帶通濾波器為數字濾波器。
4.根據權利要求3所述的自動調焦裝置，其特徵在於數字濾波器為有限衝擊響應型或無限衝擊響應型。
5.一種自動調焦裝置，包括第一信號生成裝置，用於從反射被攝物體的被攝物體光通量中生成第一視頻信號；評估值生成裝置，用於生成表示來自視頻信號的圖像的清晰度的自動調焦評估值；以及控制裝置，用於控制調整被攝物體光通量的焦點的位置的調焦透鏡，以使自動調焦評估值最大，該自動調焦裝置包括第二信號生成裝置，用於從第一視頻信號生成對應於至少兩種互相不同的記錄格式的視頻信號；以及修改裝置，用於根據相對應的一個記錄格式來修改調焦透鏡的移動量。
6.一種自動調焦裝置，包括第一信號生成裝置，用於從反射被攝物體的被攝物體光通量中生成第一視頻信號；評估值生成裝置，用於生成表示來自視頻信號的圖像的清晰度的自動調焦評估值；以及控制裝置，用於控制調整被攝物體光通量的焦點的位置的調焦透鏡，以使自動調焦評估值最大，該自動調焦裝置包括第二信號生成裝置，用於從第一視頻信號生成對應於至少兩種互相不同的記錄格式的視頻信號；以及修改裝置，用於根據相對應的一個記錄格式來修改清晰度的水平和調焦透鏡的移動量。
7.一種曝光裝置的控制方法，該方法由反射被攝物體的被攝物體光通量來生成圖像，並根據至少兩種互相不同的記錄格式來記錄圖像，用於控制被攝物體光通量的焦點，以達到定焦狀態，該方法包括步驟獲取記錄格式中的一種以記錄圖像；修改根據在獲取步驟中所獲取的記錄格式來獲取表示圖像的清晰度的自動調焦評估值的方法；以及移動焦點的位置，以使自動調焦評估值最大。
8.根據權利要求7所述的曝光裝置的控制方法，其特徵在於在獲取自動調焦評估值時，還包括步驟根據記錄格式來修改濾波器係數，以對圖像應用濾波處理；以及通過以修改後的濾波器係數進行濾波處理，來計算最大自動調焦評估值。
全文摘要
本發明提供一種自動調焦裝置和包含該自動調焦裝置的圖像拾取裝置。提出了自動調焦裝置和可靠實現按照記錄格式定焦的圖像拾取裝置。在每一個裝置中，對應拍攝模式，即記錄類型，通過修改表示圖像清晰度的AF評估值生成過程來實現自動焦點調節。
文檔編號H04N5/232GK1713063SQ200510077030
公開日2005年12月28日 申請日期2005年6月15日 優先權日2004年6月15日
發明者保田仁志 申請人:佳能株式會社