專利名稱：攝像設(shè)備和調(diào)焦控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用通過使用攝像裝置所生成的圖像(視 頻)來進(jìn)行調(diào)焦控制的攝像設(shè)備和調(diào)焦控制方法。
背景技術(shù)：
包括如CCD傳感器和CMOS傳感器等攝像裝置的攝像機(jī)或 數(shù)字靜止照相機(jī)通常根據(jù)視頻信號生成表示視頻的對比度狀態(tài) 的調(diào)焦評價信號(AF評價值)以進(jìn)行調(diào)焦控制，從而最大化該AF 評價值。這就是所謂的對比度自動調(diào)焦(Contrast AF)。使用如CMOS傳感器等所謂的巻簾快門(rolling shutter)方 法的攝像裝置的攝像設(shè)備可以以比傳統(tǒng)設(shè)備的速度高的速度 (以比傳統(tǒng)設(shè)備的周期短的周期)來讀取信號，并基于該信號來 生成單位圖像(幀圖像或構(gòu)成幀圖像的場圖像)。因此，還可以 以比傳統(tǒng)設(shè)備的周期短的周期來生成調(diào)焦評價信號，并且可以 提高調(diào)焦控制的精確度和響應(yīng)性。然而，當(dāng)通過使用這種可以以高速讀取的攝像裝置來拍攝 由如熒光燈等產(chǎn)生閃爍的光源照射的被攝體時，由閃爍造成的 單位圖像的每個中的亮度變動影響了調(diào)焦評價信號。日本特開2001-186407公開了 一種用于獲得已經(jīng)去除了由 熒光燈的閃爍造成的亮度變動的視頻的技術(shù)。該技術(shù)對基于從 攝像裝置讀取的信號所生成的單位圖像進(jìn)行根據(jù)亮度的增益調(diào) 整(放大)。由此可以獲得亮度變動小的視頻。然而，日本特開 2001 -186407并未考慮調(diào)焦控制(對比度AF)。如果根據(jù)通過日本特開2001-186407中公開的技術(shù)已經(jīng)減 小了亮度變動的視頻信號來生成調(diào)焦控制信號，則可能可以降低亮度變動對調(diào)焦控制信號的影響。然而，如上所述，已經(jīng)對作為用于生成調(diào)焦控制信號的基 礎(chǔ)的單位圖像進(jìn)行了增益調(diào)整。一般地增益調(diào)整后的圖像的S/N比降低?；诰哂械蚐/N比的單位圖像所生成的調(diào)焦評價信 號經(jīng)常出現(xiàn)誤差。如果使用這種調(diào)焦評價信號，則不能進(jìn)行良 好的對比度AF。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了 一種即使存在亮度變動也可進(jìn)行良好的調(diào)焦 控制的攝像設(shè)備和調(diào)焦控制方法。作為本發(fā)明的一個方面的攝像設(shè)備包括攝像裝置，用于對被攝體圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；第一圖像生成器，用于基于從所 述攝像裝置讀取的信號、對所述信號的每一讀取周期生成第一 單位圖像；檢測器，用于檢測所述第一單位圖像的亮度，并檢 測多個所述第一單位圖像中的亮度變動；第二圖像生成器，用 于當(dāng)存在所述亮度變動時根據(jù)亮度放大所述第一單位圖像以生 成第二單位圖像；以及控制器，用于基于所述第二單位圖像來 生成調(diào)焦評價信號，從而使用所述調(diào)焦評價信號來進(jìn)行調(diào)焦控 制，其中，控制器不將基于從亮度低于預(yù)定水平的亮度的所述 第 一單位圖像所生成的所述第二單位圖像的所述調(diào)焦評價信號 用于所述調(diào)焦控制，并且所述控制器將基于從亮度高于所述預(yù) 定水平的亮度的所述第一單位圖像所生成的所述第二單位圖像 的所述調(diào)焦評價信號用于所述調(diào)焦控制。作為本發(fā)明的另 一方面的聚焦控制方法包括第 一 圖像生 成步驟，用于基于從對被攝體圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的攝像裝置讀 取的信號、對所述信號的每一讀取周期生成第一單位圖像；檢 測步驟，用于檢測所述第一單位圖像的亮度，并檢測多個所述第一單位圖像中的亮度變動；第二圖像生成步驟，用于當(dāng)存在 所述亮度變動時，根據(jù)亮度來放大所述第一單位圖像以生成第 二單位圖像；以及控制步驟，用于基于所述第二單位圖像來生 成調(diào)焦評價信號，以使用所述調(diào)焦評價信號來進(jìn)行調(diào)焦控制， 其中，所述控制步驟不將基于從亮度低于預(yù)定水平的亮度的所 述第一單位圖像所生成的所述第二單位圖像的所述調(diào)焦評價信 號用于所述調(diào)焦控制，并且所述控制步驟將基于從亮度高于所 述預(yù)定水平的亮度的所述第一單位圖像所生成的所述第二單位 圖像的所述調(diào)焦評價信號用于所述調(diào)焦控制。根據(jù)下面參考附圖對實施例的說明，本發(fā)明的其它方面將 顯而易見。


圖l是示出作為本發(fā)明實施例l的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖2是示出熒光燈的閃爍和傳感器的工作周期之間的關(guān)系 的圖。圖3是實施例1的控制設(shè)備的AF控制的流程圖。 圖4是示出作為本發(fā)明實施例2的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖5是示出實施例2中的AF控制狀態(tài)的圖。 圖6是實施例2的控制設(shè)備的AF控制的流程圖。
具體實施方式
參照附圖下面將說明本發(fā)明的典型實施例。 實施例1圖l示出作為本發(fā)明實施例l的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)。 攝像鏡頭1在攝像裝置2上形成被攝體圖像。攝像鏡頭1包括 調(diào)焦透鏡(未示出)。根據(jù)由來自微計算機(jī)9的控制信號所控制的透鏡驅(qū)動控制電路10的輸出信號S10，該調(diào)焦透鏡沿光軸的方向移動，以在被攝體上聚焦。攝像裝置2是如CMOS傳感器等光學(xué)轉(zhuǎn)換裝置。攝像裝置2 根據(jù)亮度對被攝體圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以輸出模擬圖像信號。例 如，攝像裝置2可以以500單位圖像/秒的高速度讀取信號。通過設(shè)置在A F E (模擬前端)3中A /D轉(zhuǎn)換器(未示出)，將從攝 像裝置2輸出的模擬圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號。在本實施例 中將該數(shù)字圖像信號稱作第一單位圖像。從AFE 3輸出該第一 單位圖像作為輸出信號S3。 AFE 3相當(dāng)于第一圖像生成器。本實施例中的"單位圖像"是指在攝像裝置2的每個讀取周 期中生成的1個圖^^。它不同于通過NTSC制式構(gòu)成輸出^L頻的 表示為30幀圖像/秒或60場圖像/秒的幀圖像或場圖像。然而， 在預(yù)定信號處理之后l秒內(nèi)生成的500個單位圖像中的30個單位 圖像構(gòu)成NTSC制式的場圖像的每個，并且2個場圖像構(gòu)成幀圖 像。來自攝像裝置2的信號的讀取周期不必是與500個單位圖像 /秒相對應(yīng)的周期(l/500秒)。該讀取周期僅需要比如在后面說明 的熒光燈的閃爍周期(例如，1/50秒)短即可。閃爍檢測電路(檢測器)5檢測從AFE 3順次輸入的輸出信號 S3(第 一單位圖像)的亮度。閃爍檢測電路5還檢測由在多個第一 單位圖像中生成的如焚光燈等光源的閃爍所造成的亮度變動 (以下也稱作"閃爍")。后面將說明用于檢測第一單位圖像的 亮度和閃爍的存在的方法。當(dāng)存在閃爍時，閃爍檢測電路5計算用于對第一單位圖像進(jìn) 行放大處理以校正閃爍的增益，并輸出該增益作為輸出信號 S51。當(dāng)存在閃爍時，增益的值是l或更多。當(dāng)不存在閃爍時， 閃爍檢測電路5輸出0作為輸出信號S51。后面將說明用于對閃爍進(jìn)行校正的增益計算方法。根據(jù)用于第一單位圖像的增益，閃爍檢測電路5輸出使用/ 不使用信息作為輸出信號S52,該使用/不使用信息表示是否使 用基于通過對第一單位圖像進(jìn)行放大處理所生成的第二單位圖 像的調(diào)焦評價信號。一般地，調(diào)焦評價信號也稱作AF評價值信號。將在AF評價 值最大化處的調(diào)焦透鏡位置當(dāng)作聚焦位置。因此，通過移動調(diào) 焦透鏡以最大化A F評價值可以獲得被攝體的聚焦位置。當(dāng)增益比大于1的預(yù)定值小時，換句話說當(dāng)?shù)?一單位圖像的 亮度高于預(yù)定水平時，閃爍檢測電路5確定在調(diào)焦控制中使用調(diào) 焦評價信號(以下稱作"AF評價值信號")。作為亮度高于預(yù)定 水平的第 一單位圖像，圖2示出在表示為B的時間處生成的第一 單位圖像。當(dāng)增益大于該預(yù)定值時，換句話說當(dāng)?shù)谝粏挝粓D像 的亮度低于預(yù)定水平時，閃爍檢測電路5確定在調(diào)焦控制中不使 用AF評價值信號。作為亮度低于預(yù)定水平的第一單位圖像，圖 2示出在表示為A的時間處生成的第 一單位圖像。當(dāng)閃爍檢測電^各5在調(diào)焦控制中^f吏用AF評價值信號時，輸 出l作為表示使用/不使用信息的輸出信號S52。另一方面，當(dāng)閃 爍檢測電路5在調(diào)焦控制中不使用AF評價值信號時，輸出0作為 表示使用/不使用信息的輸出信號S52。當(dāng)不存在閃爍時，閃爍 檢測電路5輸出l作為使用/不使用信息。閃爍校正電路6通過乘以由來自閃爍檢測電路5的輸出信號 S51所示的增益來對從AFE 3輸出的作為輸出信號S3的第一單 位圖像進(jìn)行放大，從而生成第二單位圖像作為閃爍已被校正的 數(shù)字圖像信號。閃爍校正電路6輸出所生成的第二單位圖像作為 輸出信號S6。閃爍校正電路6相當(dāng)于第二圖像生成器。實際上， 當(dāng)增益是1時，輸出第二單位圖像而不進(jìn)行第一單位圖像的放大。然而在本實施例中，將以上情況當(dāng)作增益是l的放大處理。當(dāng)來自閃爍檢測電路5的輸出信號S51是0時，換句話說當(dāng) 不存在閃爍時，選擇器7將從AFE 3輸出的作為輸出信號S3的第 一單位圖像輸出作為輸出信號S7。另一方面，當(dāng)來自閃爍檢測 電路5的輸出信號S51不是0(增益是1或更多)時，選擇器7將在進(jìn)單位圖像輸出作為輸出信號S7。照相機(jī)信號處理電路4對作為來自選擇器7的輸出信號S7 的第一或第二單位圖像進(jìn)行如光圏校正、伽瑪校正以及白平衡 等各種信號處理，以生成構(gòu)成如上所述的輸出視頻的場圖像(或 幀圖像)。從照相機(jī)信號處理電路4輸出該輸出視頻作為要顯示 在顯示器(未示出)上的或要記錄在記錄介質(zhì)(未示出)上的輸出 信號S4。AF評價值生成電路8基于作為輸出信號S7從選擇器7輸入 的第一單位圖像(如果不存在閃爍)或第二單位圖像(如果存在閃爍)來生成A F評價值信號，以輸出該A F評價值信號作為輸出 信號S8。具體地，AF評價值生成電路8通過使用帶通濾波器提 取輸出信號S7的高頻分量來生成AF評價值信號。當(dāng)作為來自閃爍檢測電路5的輸出信號S52的使用/不使用 信息是1時，微計算機(jī)9使用基于與該使用/不使用信息相對應(yīng)的 第二單位圖像的AF評價值信號(輸出信號S8)來進(jìn)行調(diào)焦控制。 在這種情況下，微計算機(jī)9將用于移動調(diào)焦透鏡的控制信號作為 輸出信號S9輸出至透鏡驅(qū)動控制電路IO。另一方面，當(dāng)使用/ 不使用信息是0時，微計算機(jī)9不將基于與該使用/不使用信息相 對應(yīng)的第二單位圖像的AF評價值信號(輸出信號S8)用于調(diào)焦控 制。微計算機(jī)9和AF評價值生成電路8構(gòu)成控制器。接著，將說明由閃爍檢測電路5 #r測亮度和閃爍的方法。閃爍檢測電路5取第 一 單位圖像、即A F E 3的輸出信號S 3的 全部區(qū)域或預(yù)定區(qū)域中亮度值的平均值，并將該平均值當(dāng)作第 一單位圖像的亮度。閃爍檢測電路5通過將如上所述連續(xù)獲得的多個第一單位 圖像的亮度進(jìn)行比較來檢測是否存在閃爍。具體地，如圖2所示，閃爍;險測電i 各5乂人在與光源的電源頻中所包括的多個第一單位圖像的亮度獲得最大值和最小值。熒 光燈的閃爍周期比來自攝像裝置2的信號的讀取周期長。當(dāng)上面已經(jīng)獲得的最大值和最小值之間的差大于預(yù)定值 時，閃爍;險測電i 各5判斷為可能存在閃爍。另一方面，當(dāng)該差小 于預(yù)定值時，閃爍檢測電路5判斷為不存在閃爍。此外，當(dāng)閃爍檢測電路5判斷為可能存在閃爍時，檢測在已 經(jīng)獲得最大值的亮度的第 一單位圖像之后1/100秒時生成的第 一單位圖像的亮度，并將最大值與在1/100秒之后生成的第一單 位圖像的亮度進(jìn)行比較。當(dāng)最大值的亮度與在1/1 OO秒之后生成 的第一單位圖像的亮度相同(或差小到足夠被當(dāng)作基本上相同的亮度)時，閃爍檢測電路5判斷為存在閃爍。閃爍檢測電路5 可以將該最大值與在1/100秒之后生成的第 一單位圖像的亮度 之間的比較重復(fù)預(yù)定次數(shù)，以在每次亮度相同時判斷為存在閃 爍。接著，將說明計算用于閃爍校正的增益的方法。當(dāng)閃爍檢 測電路5判斷為存在閃爍時，進(jìn)行多個第 一單位圖像的亮度的積 分處理。進(jìn)行積分處理的第一單位圖像的數(shù)目是與電源頻率和 來自攝像裝置2的信號的讀取頻率(傳感器工作頻率)的最小公 倍數(shù)相對應(yīng)的數(shù)目。這是為了使進(jìn)行亮度的積分的第一單位圖像的數(shù)目和熒光燈的閃爍周期相匹配。閃爍檢測電路5可以在檢測閃爍時開始亮度的積分處理，還 可以通過以與電源頻率和傳感器工作頻率的最小公倍數(shù)的頻率 相對應(yīng)的周期進(jìn)行重新設(shè)置來進(jìn)行積分處理。在進(jìn)行亮度的積分處理后，閃爍檢測電路5將所獲得的積分 值除以已進(jìn)行了亮度積分的第一單位圖像的數(shù)目，以獲得多個 第 一 單位圖像的亮度平均值。閃爍檢測電路5獲得平均亮度值與 第一單位圖像的每個的亮度的平均值的比。該比對應(yīng)于用于校 正閃爍的增益并將該比輸出作為輸出信號S 51 。可以以進(jìn)行積分的每個周期來更新平均亮度值，或可以連 續(xù)地使用相同的平均亮度值，直到未檢測出閃爍為止。上述用于檢測亮度和閃爍的方法僅是一個例子，還可使用 其它方法。上述閃爍檢測電路5基于用于校正閃爍的增益是否小于預(yù) 定值來確定使用/不使用信息?？蛇x擇地，閃爍檢測電路5還可 以基于第 一 單位圖像的亮度是否高于預(yù)定水平來確定使用/不 使用信息。接著，將詳細(xì)說明由微計算機(jī)9進(jìn)行的調(diào)焦控制(AF控制) 的處理。如上所述，微計算機(jī)9使用作為閃爍檢測電路5的輸出信號 S52的使用/不使用信息和作為來自AF評價值生成電路8的輸出 信號S8的AF評價值信號，來進(jìn)行關(guān)于調(diào)焦透鏡的移動控制的計 算，以輸出控制信號。圖3示出微計算機(jī)9中的AF控制的流程圖。首先，在步驟S101中，微計算機(jī)9對設(shè)置在攝像鏡頭1內(nèi)的 調(diào)焦透鏡進(jìn)行控制以最小程度地往返驅(qū)動該攝像鏡頭(以下，稱 作"最小驅(qū)動控制")。AF評價值生成電路8基于第一或第二單位圖像來順次生成AF評價值信號。接著，在步驟S102中，微計算機(jī)9加載AF評價值信號S8。在步驟S103中，微計算機(jī)9判斷來自閃爍檢測電路5的使用 /不使用信息S52是否為0。當(dāng)使用/不使用信息S52是0時，意味 著用于對生成作為在步驟S103中加載的AF評價值信號S8的基 礎(chǔ)的第二單位圖像所使用的閃爍進(jìn)行校正的增益大于預(yù)定值， 并且意味著該第二單位圖像具有低的S/N比。因此，在這種情 況下，處理進(jìn)入至步驟S104,微計算機(jī)9讀取上次例程中存儲 在存儲器(未示出)中的AF評價值。在步驟S105中，微計算機(jī)9 將上次例程中的AF評價值存儲在存儲器中作為本次例程中的 AF評價值。換句話說，微計算機(jī)9不使用在步驟S103處即在本 次例程處加載的A F評價值信號S 8 。另一方面，當(dāng)來自閃爍檢測電路5的使用/不使用信息S52 是l時，意味著用于對生成作為AF評價值信號S8的基礎(chǔ)的第二 單位圖像所使用的閃爍進(jìn)行校正的增益小于預(yù)定值，并且意味 著該第二單位圖像具有高的S/N比。因此處理直接進(jìn)入步驟 S105,微計算機(jī)9將由在步驟S103、即本次例程中加載的AF評 價值信號S 8所示的A F評價值存儲在存儲器中作為本次例程中 的AF評價值。換句話說，微計算機(jī)9使用在步驟S103、即本次 例程中加載的AF評價值信號S8。接著，在步驟S106中，微計算機(jī)9判斷已經(jīng)被判斷為聚焦 方向的方向是否在預(yù)定次數(shù)的例程中連續(xù)相同。該步驟判斷微 計算機(jī)9是否成功地判斷了聚焦方向。聚焦方向是聚焦位置相對 于當(dāng)前調(diào)焦透鏡的位置的方向。聚焦方向是由在預(yù)定次數(shù)的例 程中AF評價值持續(xù)增加這 一 情況來判斷的。如果被判斷為聚焦 方向的方向在預(yù)定次數(shù)中相同，換句話說，如果^l計算機(jī)9成功 地判斷了聚焦方向，則微計算機(jī)9進(jìn)入至步驟S120以進(jìn)行"登山控制"。如果沒有，則微計算機(jī)9進(jìn)入至步驟S107。在步驟S107中，微計算機(jī)9判斷在預(yù)定次數(shù)的例程中調(diào)焦 透鏡是否在同 一 區(qū)域內(nèi)往返移動。該步驟判斷微計算機(jī)9是否成 功地進(jìn)行了聚焦判斷。在同一區(qū)域內(nèi)往返移動意味著AF評價值 相對于最大值交替地反復(fù)增加和減少，且調(diào)焦透鏡大致位于聚 焦位置處。換句話說，這意味著微計算機(jī)9成功地進(jìn)行了聚焦判 斷。如果調(diào)焦透鏡在預(yù)定次數(shù)的例程中在同 一 區(qū)域內(nèi)往返移動 (微計算機(jī)9成功地進(jìn)行了聚焦判斷)，則微計算機(jī)9進(jìn)入步驟 SllO。反之，則微計算機(jī)9返回步驟S101以進(jìn)行"最小驅(qū)動控 制，，。在"登山控制，，中，微計算機(jī)9在步驟S120處加載來自AF 評價值生成電路8的AF評價值信號S8。在步驟S121中，微計算機(jī)9判斷來自閃爍檢測電路5的使用 /不使用信息S52是否為0。當(dāng)使用/不使用信息S52是0時，如以 上所述，意味著用于對生成作為AF評價值信號S8的基礎(chǔ)的第二 單位圖像所使用的閃爍進(jìn)行校正的增益大于預(yù)定值，且該第二 單位圖像具有低的S/N比。在這種情況下處理進(jìn)入步驟S122， 微計算機(jī)9讀取在上兩次例程中獲得的AF評價值。然后，微計 算機(jī)9將上上次的A F評價值和上次的A F評價值之間的差值與上 次的AF評價值相加。在步驟S123中，微計算機(jī)9將該相加結(jié)果 存儲在存儲器中作為本次例程中的AF評價值。也就是說，微計 算機(jī)9不使用本次例程中在步驟S120處加載的AF評價值信號 S8。另一方面，當(dāng)使用/不使用信息S52是l時，如上所述，意味 著用于對生成作為AF評價值信號S8的基礎(chǔ)的第二單位圖像所 使用的閃爍進(jìn)行校正的增益小于預(yù)定值，且該第二單位圖像具 有高的S/N比。因此，微計算機(jī)9直接進(jìn)入步驟S123,并將由在本次例程的步驟S120中加載的AF評價值信號S8所表示的AF評 價值存儲在存儲器中作為本次例程中的AF評價值。換句話說， 微計算機(jī)9使用在本次例程的步驟S120中加載的AF評價值信號 S8。接著，在步驟S124中，微計算機(jī)9判斷在步驟S123中存儲 的本次例程中的AF評價值是否大于上次例程中的AF評價值。如 果本次例程中的A F評價值大于上次例程中的A F評價值，則意味 著調(diào)焦透鏡沿聚焦方向移動。因此，微計算機(jī)9將用于使調(diào)焦透 鏡沿與上次例程的方向相同的方向(正向方向)移動預(yù)定量的控 制信號輸出作為輸出信號S9。另一方面，如果本次例程中的AF 評價值小于上次例程中的A F評價值，則意味著調(diào)焦透鏡沿與聚 焦方向相反的方向移動。因此，微計算機(jī)9將用于使調(diào)焦透鏡沿 與上次例程的方向相反的方向移動預(yù)定量的控制信號輸出作為 輸出信號S9。然后，微計算機(jī)9返回步驟S101以進(jìn)行"最小驅(qū)動控制"。 在步驟S110中，微計算機(jī)9加載來自AF評價值生成電路8 的AF評價值信號S8。在步驟S111中，微計算機(jī)9判斷來自閃爍檢測電路5的使用/ 不使用信息S52是否為0。當(dāng)使用/不使用信息S52是0時，如上所 述，作為AF評價值信號S8的基礎(chǔ)的第二單位圖像具有低的S/N 比。因此該處理進(jìn)入步驟S112,微計算機(jī)9從存儲器讀取在上 次例程中獲得的AF評價值。然后，微計算機(jī)9將上次例程中的 AF評價值存儲在存儲器中作為本次例程中的AF評價值。也就是 說，微計算機(jī)9不使用在本次例程中在步驟S110處加載的AF評 價值信號S8。當(dāng)使用/不使用信息S52是l時，如上所述，作為AF評價值 信號S8的基礎(chǔ)的第二單位圖像具有高的S/N比。因此該處理直接進(jìn)入步驟S113，微計算機(jī)9將由在本次例程的步驟S110中加 載的A F評價值信號S 8所表示的A F評價值存儲在存儲器中作為 本次例程中的AF評價值。也就是說，微計算機(jī)9使用在本次例 程的步驟S110中加載的AF評^N直信號S8。接著，在步驟S114中，微計算機(jī)9將本次例程中的AF評價 值與上次例程中的AF評價值進(jìn)行比較，并判斷該差(變動)是否 大于預(yù)定值。如果該差大于預(yù)定值，則微計算機(jī)9返回步驟S101 以進(jìn)行"最小驅(qū)動控制"。另一方面，如果該差小于預(yù)定值，則 調(diào)焦透鏡處于聚焦?fàn)顟B(tài)。因此，微計算機(jī)9輸出用于停止調(diào)焦透 鏡的操作的控制信號作為輸出信號S 9 。重復(fù)該操作直到A F評價 值的變動大于預(yù)定值為止。如上述，在本實施例中，如果通過對具有低亮度水平的第 一單位圖像進(jìn)行的閃爍校正(放大處理)已經(jīng)獲得具有低S/N比 的第二單位圖像，則不將基于第二單位圖像上的AF評價值用于 調(diào)焦控制。相反地，僅使用基于高S/N比或高可信度的第二單 位圖像的AF評價值來進(jìn)行調(diào)焦控制。因此，在使用可以以高速 讀取的攝像裝置的攝像設(shè)備中，即使存在光源的閃爍也可進(jìn)行 良好的AF控制。更詳細(xì)地，攝像設(shè)備不使用通過從攝像裝置高速讀取信號 所順次獲得的AF評價值中、基于通過閃爍校正已經(jīng)降低了 S/N 比的圖像的AF評價值。代替地，攝像設(shè)備僅使用基于S/N比良 好的圖像的AF評價值。在這種情況下，由于根據(jù)攝像裝置的高 速讀取周期而AF評價值的生成周期極短，因此即使不使用基于 S/N比已經(jīng)降低的圖像的AF評價值，也可達(dá)到良好的AF特性。實施例2圖4示出作為本發(fā)明的實施例2的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)。在圖4 中，與實施例l(圖l)的元件相同的元件由與實施例l的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記來表示，并在本實施例中省略對這些元件的說 明。在本實施例中，AF評價值生成電路81和微計算機(jī)91的操作 分別不同于AF評價值生成電路8和樣i計算才幾9的才喿作。因此，本 實施例的說明將著重這些才喿作。在本實施例中AF評〗介值生成電 路81和纟斂計算才幾91也構(gòu)成控制器。AF評價值生成電路81輸入來自選擇器7的輸出信號S7、來 自閃爍檢測電路5的輸出信號S52以及來自微計算機(jī)91的輸出 信號S91。 AF評價值生成電路81基于從選擇器7作為輸出信號S7 輸入的第 一 單位圖像(如果不存在閃爍)或第二單位圖像(如果 存在閃爍)來生成AF評價值信號，并在下面的情況下將其輸出 作為輸出信號S81。在AF評價值生成電路81中，當(dāng)來自閃爍^r測電路5的輸出 信號(使用/不使用信息)S 5 2是1時，意味著不存在閃爍或閃爍校 正(放大處理)的增益小于預(yù)定值且第二單位圖像的S/N比高。在 這種情況下，AF評價值生成電路81將由所生成的AF評價值信號 所表示的AF評價值存儲在存儲器(未示出)中。另一方面，當(dāng)閃爍檢測電路5的輸出信號S52是0時，意味 著閃爍校正(放大處理)的增益大于預(yù)定值并且第二單位圖像的 S/N比低。在這種情況下，AF評價值生成電路81不生成AF評價 信號。換句話說，微計算機(jī)91不將基于該第二單位圖像的AF評 價值信號用于AF控制。在這種情況下，AF評價值生成電路81根據(jù)表示來自微計算 機(jī)91的AF控制狀態(tài)的輸出信號S91從存儲器中讀取在上次AF 控制例程中存儲的AF評價值。AF評價值生成電路81生成根據(jù)該 AF評價值和AF控制狀態(tài)的AF評價值，并將其輸出作為輸出信 號S81。所輸出的AF評價值存儲在存儲器中。圖5示出AF控制狀態(tài)?？v軸表示AF評價值且橫軸表示調(diào)焦 透鏡位置。AF控制狀態(tài)有3種狀態(tài)即"方向判斷狀態(tài)"、"登山狀態(tài)" 和"頂峰搜索狀態(tài)"。當(dāng)來自微計算機(jī)91的輸出信號S91表示"方 向判斷狀態(tài)"時，意味著微計算機(jī)91進(jìn)行調(diào)焦透鏡的"最小驅(qū) 動控制"。在這種情況下，AF評價值生成電^各81讀取在上次例 程中存儲在存儲器中的AF評價值，并將其輸出作為輸出信號 S81。當(dāng)來自微計算機(jī)91的輸出信號S91表示"登山狀態(tài)"時， 意味著調(diào)焦透鏡沿一個方向持續(xù)運動。在這種情況下，AF評價 值生成電路81從存儲器讀取在上兩次例程中獲得的A F評價值。 然后，AF評價值生成電路81將上上次和上次的AF評價值的AF 評價值之間的差值與上次的AF評價值相加。AF評價值生成電路 81將輸出信號S 81即該相加結(jié)果輸出作為本次例程中的A F評價 值。當(dāng)來自微計算機(jī)91的輸出信號S91表示"頂峰搜索狀態(tài)" 時，與"方向判斷狀態(tài)"的情況相同，調(diào)焦透鏡重復(fù)最小驅(qū)動。 因此，AF評價值生成電路81從存儲器讀取上次例程的AF評價 值，并將其作為輸出信號S81輸出。微計算機(jī)91基于來自AF評價值生成電路81的輸出信號(AF 評價值)S81將用于AF控制的控制信號S92輸出至透鏡驅(qū)動控制 電路IO。圖6示出本實施例中微計算機(jī)91的AF控制的流程圖。在圖6 的步驟中，與實施例1(圖3)的步驟相同的步驟由與實施例l的附 圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記來表示，并在本實施例中省略對這些步 驟的說明。在步驟S101后，微計算機(jī)91在步驟S201加載來自AF評價值生成電路81的輸出信號(AF評價值)S81,并在步驟S202中將其 存儲在存儲器中。然后，微計算機(jī)91判斷是否在步驟S106中成 功地判斷了聚焦方向并在步驟S107中成功地進(jìn)行了聚焦判斷。 如果微計算機(jī)91未能成功地進(jìn)行聚焦方向和聚焦判斷，則在步 驟S203中輸出表示"方向判斷狀態(tài)"的輸出信號S91。如果微計算機(jī)91在步驟S106中成功地判斷了聚焦方向，則 該處理進(jìn)入步驟S220,并輸出表示"登山狀態(tài)"的輸出信號S91 以進(jìn)行"登山控制"。然后，微計算機(jī)91在步驟S221加載來自AF評價值生成電路 81的輸出信號(AF評價值)S81,并在步驟S123中將該AF評價值 存儲在存儲器中。在這之后，纟鼓計算機(jī)91進(jìn)行步驟S124和S125或S126的處 理，并返回步驟SIOI。在本實施例中，在步驟S125和S126來自 微計算機(jī)91的輸出信號是控制信號S 9 2 。信號的內(nèi)容與實施例1 中控制信號S9的內(nèi)容相同。這也同樣適用于后面說明的步驟 S115。該處理進(jìn)入步驟S210，微計算機(jī)91輸出表示"頂峰搜索狀態(tài)" 的輸出信號S91。然后，微計算機(jī)91在步驟S211加載AF評價值 生成電路81的輸出信號(AF評價值)S81,并在步驟S113中將該 AF評價值存儲在存儲器中。微計算機(jī)91經(jīng)過步驟S113和S114返回步驟S101,或者經(jīng)過 步驟S113、 S114和S115返回步驟S210。在本實施例中，與實施例l的情況相同，如果通過對具有低 亮度水平的第 一 單位圖像進(jìn)行的閃爍校正(放大處理)已經(jīng)獲得 具有低S/N比的第二單位圖像，則微計算機(jī)91不將基于第二單 位圖像的AF評價值用于調(diào)焦控制。相反地，僅使用基于具有高S /N比或高可信度的第二單位圖像上的A F評價值來進(jìn)行調(diào)焦控 制。因此，在使用可以以高速讀取的攝像裝置的攝像設(shè)備中， 即使存在光源的閃爍也可進(jìn)行良好的A F控制。根據(jù)上述實施例，當(dāng)存在多個第一單位圖像中的亮度變動 時，攝像設(shè)備使用根據(jù)亮度高于預(yù)定值的第 一單位圖像生成的 第二單位圖像、換句話說使用基于具有良好的S/N比的圖像所 生成的調(diào)焦評價信號，來進(jìn)行調(diào)焦控制。因此，通過使用可以 以高速讀取的攝像裝置的攝像設(shè)備可以進(jìn)行具有高精確度的調(diào) 焦控制(對比度AF)。發(fā)明的實踐中可^皮以各種方式變更或f'務(wù)改。本申請要求2007年6月11日提交的日本專利2007-153506 的外國優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容在此通過引用而包含于此。
權(quán)利要求
1.一種攝像設(shè)備，包括攝像裝置，用于對被攝體圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；第一圖像生成器，用于基于從所述攝像裝置讀取的信號、對所述信號的每一讀取周期生成第一單位圖像；檢測器，用于檢測所述第一單位圖像的亮度，并檢測多個所述第一單位圖像中的亮度變動；第二圖像生成器，用于當(dāng)存在所述亮度變動時根據(jù)亮度放大所述第一單位圖像以生成第二單位圖像；以及控制器，用于基于所述第二單位圖像來生成調(diào)焦評價信號，從而使用所述調(diào)焦評價信號來進(jìn)行調(diào)焦控制，其中，控制器不將基于從亮度低于預(yù)定水平的亮度的所述第一單位圖像所生成的所述第二單位圖像的所述調(diào)焦評價信號用于所述調(diào)焦控制，并且所述控制器將基于從亮度高于所述預(yù)定水平的亮度的所述第一單位圖像所生成的所述第二單位圖像的所述調(diào)焦評價信號用于所述調(diào)焦控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像設(shè)備，其特征在于， 發(fā)生所述亮度變動周期地發(fā)生，以及 所述亮度變動的周期比來自所述攝像裝置的信號的讀取周期長。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像設(shè)備，其特征在于， 所述亮度變動的周期是照射被攝體的光源的閃爍的周期。
4. 一種調(diào)焦控制方法，包括第一圖像生成步驟，用于基于從對被攝體圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn) 換的攝像裝置讀取的信號、對所述信號的每一讀取周期生成第 一單位圖像；檢測步驟，用于檢測所述第一單位圖像的亮度，并檢測多 個所述第一單位圖像中的亮度變動；第二圖像生成步驟，用于當(dāng)存在所述亮度變動時，根據(jù)亮度來放大所述第一單位圖像以生成第二單位圖像；以及控制步驟，用于基于所述第二單位圖像來生成調(diào)焦評價信 號，以使用所述調(diào)焦評價信號來進(jìn)行調(diào)焦控制，其中，所述控制步驟不將基于從亮度低于預(yù)定水平的亮度 的所述第一單位圖像所生成的所述第二單位圖像的所述調(diào)焦評 價信號用于所述調(diào)焦控制，并且所述控制步驟將基于從亮度高 于所述預(yù)定水平的亮度的所述第一單位圖像所生成的所述第二 單位圖像的所述調(diào)焦評價信號用于所述調(diào)焦控制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種攝像設(shè)備和調(diào)焦控制方法。攝像設(shè)備包括第一圖像生成器(3)，基于從攝像裝置讀取的信號、在該信號的每一讀取周期中生成第一單位圖像；檢測器(5)，檢測第一單位圖像的亮度并檢測多個第一單位圖像中的亮度變動；第二圖像生成器(6)，如果存在亮度變動則根據(jù)亮度放大第一單位圖像以生成第二單位圖像；以及控制器(8)或(9)，基于第二單位圖像來生成調(diào)焦評價信號，以使用該調(diào)焦評價信號來進(jìn)行調(diào)焦控制。控制器不將基于根據(jù)亮度低于預(yù)定水平的亮度的第一單位圖像所生成的第二單位圖像的調(diào)焦評價信號用于聚焦控制，并且控制器將基于亮度高于預(yù)定水平的亮度的第一單位圖像所生成的第二單位圖像的聚焦評價信號用于聚焦控制。
文檔編號H04N5/232GK101325657SQ20081009978
公開日2008年12月17日 申請日期2008年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月11日
發(fā)明者太田誠 申請人:佳能株式會社