攝像裝置、攝像方法以及對(duì)焦控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種攝像裝置、攝像方法以及對(duì)焦控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在監(jiān)視攝像機(jī)和攝影機(jī)等眾多的攝像裝置中搭載有自動(dòng)調(diào)整焦點(diǎn)的自動(dòng)對(duì)焦功能。作為上述自動(dòng)對(duì)焦功能中的合焦方式，有對(duì)比度方式，其利用攝影影像的對(duì)比度信號(hào)的振幅變?yōu)樽畲笾档奈恢檬呛辖?正好對(duì)焦)狀態(tài)這一原理來調(diào)整焦點(diǎn)。
[0003]在攝像裝置中，通過使對(duì)焦透鏡沿著其光軸方向移動(dòng)，攝影影像模糊或者焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)，而對(duì)比度信號(hào)的振幅也隨之發(fā)生變化。在最基本的對(duì)比度方式中，先使對(duì)焦透鏡沿著其光軸方向移動(dòng)，然后根據(jù)移動(dòng)前后的對(duì)比度信號(hào)的振幅的大小來檢測合焦的方向，并使對(duì)焦透鏡朝該方向移動(dòng)。
[0004]作為本技術(shù)領(lǐng)域的【背景技術(shù)】，有特開2006-023339號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)。在該公報(bào)中記載有以下內(nèi)容:“數(shù)碼相機(jī)IA具有根據(jù)圖像數(shù)據(jù)判定攝影背景是否為夜景背景的判定單元。當(dāng)在作為分幀(framing)區(qū)域FR的中央部分的第一部分(AF區(qū)域AR等)存在高亮度部且在分幀區(qū)域中在第二部分(斜線部分MR等)存在低亮度部時(shí)，判定單元將攝影背景判定為是夜景背景”(參照摘要)。
[0005]可是，在對(duì)汽車的前照燈或者街燈等強(qiáng)光源進(jìn)行攝影時(shí)，如圖12所示，產(chǎn)生對(duì)比度信號(hào)的振幅在焦點(diǎn)沒有對(duì)準(zhǔn)的對(duì)焦位置變得最大的現(xiàn)象。
[0006]圖12表示在被攝體上存在點(diǎn)光源時(shí)的與對(duì)焦透鏡位置相對(duì)的對(duì)比度信號(hào)的值。如該圖所示，在被攝體上存在點(diǎn)光源時(shí)，在與本來的合焦位置相比在Near(近)側(cè)或Far (遠(yuǎn))側(cè)或這兩側(cè)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)疑似峰。因此，在存在點(diǎn)光源時(shí)，受到該疑似峰的影響，有時(shí)對(duì)焦透鏡無法到達(dá)被攝體的本來的合焦位置。
[0007]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-023339號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]在存在這樣的點(diǎn)光源的情況的自動(dòng)對(duì)焦控制中，受到疑似峰的影響，對(duì)焦透鏡無法位于本來的對(duì)焦位置，因此在拉近或者推遠(yuǎn)時(shí)，焦點(diǎn)模糊成為問題。尤其是在夜間，在從對(duì)低倍率且大范圍進(jìn)行攝影的狀態(tài)的情況、到對(duì)包括前照燈的汽車的號(hào)碼牌進(jìn)行拉近或者對(duì)街燈附近的被攝體進(jìn)行拉近的情況下，要考慮焦點(diǎn)模糊的問題。
[0011]在上述專利文獻(xiàn)I中，記載有在夜景背景的攝影時(shí)預(yù)先使對(duì)焦透鏡移動(dòng)到無限遠(yuǎn)處?？墒?，沒有公開在此后進(jìn)行拉近動(dòng)作時(shí)如何使對(duì)焦透鏡動(dòng)作，從而可能產(chǎn)生在存在點(diǎn)光源的情況下的變焦中的焦點(diǎn)模糊。
[0012]本發(fā)明是考慮以上的點(diǎn)而作出的，提出一種攝像裝置，相對(duì)于對(duì)比度方式的自動(dòng)對(duì)焦控制，改善針對(duì)點(diǎn)光源的拉近或者推遠(yuǎn)中的焦點(diǎn)模糊。
[0013]解決方案
[0014]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種攝像裝置，具有沿著光軸方向移動(dòng)而進(jìn)行變焦動(dòng)作的變焦透鏡以及沿著光軸方向移動(dòng)而進(jìn)行焦點(diǎn)調(diào)節(jié)的對(duì)焦透鏡，根據(jù)與被攝體的距離相對(duì)應(yīng)的追蹤曲線來驅(qū)動(dòng)所述對(duì)焦透鏡，所述攝像裝置的特征在于，具有控制部，所述控制部在變焦動(dòng)作中，根據(jù)攝像裝置的輸出圖像中的高亮度像素?cái)?shù)相對(duì)變焦倍率的高亮度像素?cái)?shù)變化率，并且按照與進(jìn)行變焦動(dòng)作前的被攝體的距離相對(duì)應(yīng)的追蹤曲線來判定是否驅(qū)動(dòng)對(duì)焦透鏡。
[0015]發(fā)明效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種攝像裝置，相對(duì)于對(duì)比度方式的自動(dòng)對(duì)焦控制，改善針對(duì)點(diǎn)光源的拉近或者推遠(yuǎn)中的焦點(diǎn)模糊。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)施方式的攝像裝置I的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2表不變焦追蹤曲線的一例。
[0019]圖3表示在被攝體的焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)下進(jìn)行拉近時(shí)的輸出圖像。
[0020]圖4表示在被攝體的焦點(diǎn)沒有對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)下進(jìn)行拉近時(shí)的輸出圖像。
[0021]圖5是表示輸出畫面中的與變焦倍率相對(duì)的高亮度像素?cái)?shù)的圖。
[0022]圖6是表示對(duì)高亮度被攝體進(jìn)行了變焦的情況下的高亮度像素?cái)?shù)增加率和變焦倍率的圖。
[0023]圖7表示在高亮度被攝體的焦點(diǎn)沒有對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)下進(jìn)行推遠(yuǎn)時(shí)的輸出圖像。
[0024]圖8表示輸出畫面中的與變焦倍率相對(duì)的高亮度像素?cái)?shù)。
[0025]圖9表示對(duì)高亮度被攝體進(jìn)行了推遠(yuǎn)的情況下的高亮度像素?cái)?shù)減少率和變焦倍率的圖。
[0026]圖10是以在拉近前位于無限遠(yuǎn)處的包括高亮度部的被攝體為例根據(jù)追蹤曲線對(duì)本實(shí)施例的動(dòng)作進(jìn)行說明的圖。
[0027]圖11是說明被攝體位于無限遠(yuǎn)處時(shí)的本實(shí)施方式的自動(dòng)對(duì)焦控制處理的流程圖。
[0028]圖12表示被攝體上存在點(diǎn)光源時(shí)的與對(duì)焦透鏡位置相對(duì)的對(duì)比度信號(hào)的值。
[0029]符號(hào)說明
[0030]I…攝像裝置，2…透鏡單元，5…對(duì)焦透鏡組，6…透鏡原點(diǎn)檢測器，8…攝像元件，12…攝像機(jī)信號(hào)處理部，15…對(duì)比度信號(hào)生成部，16…高通濾波器電路，17…積分器，19…控制部，20...內(nèi)部存儲(chǔ)器，VF...對(duì)比度信號(hào)
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下利用附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0032](I)本實(shí)施方式的攝像裝置的結(jié)構(gòu)
[0033]圖1是本實(shí)施方式的攝像裝置I的結(jié)構(gòu)圖。
[0034]在攝像裝置I中，透鏡單元2具有對(duì)來自被攝體的光束進(jìn)行變焦的變焦透鏡組3、用于調(diào)整受光光量的光圈4以及具有焦點(diǎn)調(diào)節(jié)功能的對(duì)焦透鏡組5。
[0035]另外，在透鏡單元2中設(shè)置有例如由光遮斷器等構(gòu)成的透鏡原點(diǎn)檢測器6以及溫度檢測器7。透鏡原點(diǎn)檢測器6檢測變焦透鏡組3和對(duì)焦透鏡組5的絕對(duì)位置，將檢測結(jié)果作為透鏡絕對(duì)位置信息發(fā)送到控制部19或者能夠與攝像裝置I進(jìn)行通信的外部系統(tǒng)。另夕卜，溫度檢測器7檢測透鏡單元2內(nèi)的溫度，將檢測結(jié)果作為透鏡單元內(nèi)溫度信息發(fā)送到搭載在攝像裝置I中的控制部19或者能夠與攝像裝置I進(jìn)行通信的外部系統(tǒng)。并且，透鏡單元2具有分別驅(qū)動(dòng)變焦透鏡組3、光圈4以及對(duì)焦透鏡組5的馬達(dá)26?28。馬達(dá)26?28能夠根據(jù)分別來自馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器23?25的馬達(dá)控制信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0036]接下來，攝像元件8將被攝體的光學(xué)像成像到由CCD等構(gòu)成的攝像元件8的受光面。對(duì)成像在受光面的被攝體的光學(xué)像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，將所得的攝像信號(hào)輸出到噪聲去除部9。在噪聲去除部9中，實(shí)施規(guī)定的噪聲去除處理，之后輸出至自動(dòng)增益控制電路部(AGC:Auto Gain Controller (自動(dòng)增益控制部))10。然后，在自動(dòng)增益控制電路部10中，影像信號(hào)被放大到最適當(dāng)?shù)牡燃?jí)，并在被輸出到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路部(A/D)ll而進(jìn)行了數(shù)字轉(zhuǎn)換后，作為數(shù)字?jǐn)z像信號(hào)被輸出到攝像機(jī)信號(hào)處理部12。
[0037]攝像機(jī)信號(hào)處理部12具有信號(hào)轉(zhuǎn)換處理部13、AE(Auto Exposure,自動(dòng)曝光)信號(hào)生成部14以及對(duì)比度信號(hào)生成部15。信號(hào)轉(zhuǎn)換電路13對(duì)從模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(A/D)ll輸入的數(shù)字?jǐn)z像信號(hào)實(shí)施規(guī)定的信號(hào)處理，從而將數(shù)字?jǐn)z像信號(hào)變換為例如以 NTSC (Nat1nal Televis1n Standards Committee,國家電視標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì))規(guī)格或者PAL (Phase Alternating Line,逐行倒相)規(guī)格等規(guī)定的電視方式為基準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)電視信號(hào)而輸出到外部。另外，在AE信號(hào)生成部14中，根據(jù)所輸入的電視信號(hào)，生成與當(dāng)前的攝影影像的明亮度、透鏡單元2的光圈4的打開程度以及自動(dòng)增益控制的增益等相對(duì)應(yīng)的信號(hào)等級(jí)的自動(dòng)光圈(Auto Iris)信號(hào)AE，并將其發(fā)送到控制部19。
[0038]此外，在攝像機(jī)信號(hào)處理部12中設(shè)置有由HPF(高通濾波器電路)16和積分器17構(gòu)成的對(duì)比度信號(hào)生成部15。HPF電路16能夠自由變更截止頻率的值，生成任意的比截止頻率小的對(duì)比度信號(hào)VF，并輸出到積分器17。積分器17對(duì)輸入了的對(duì)比度信號(hào)VF進(jìn)行積分，輸出到控制部19。此外，由HPF電路16和積分器17構(gòu)成的對(duì)比度信號(hào)生成部15能夠從輸出圖像的任意區(qū)域獲取值。
[0039]控制部19構(gòu)成為具有未圖示的CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)以及內(nèi)部存儲(chǔ)器20等信息處理資源?？刂撇?9根據(jù)儲(chǔ)存在內(nèi)部存儲(chǔ)器20中的自動(dòng)光圈數(shù)據(jù)處理程序(AEP)21以及自動(dòng)對(duì)焦數(shù)據(jù)處理程序(AFP) 22來計(jì)算作為針對(duì)由自動(dòng)光圈信號(hào)AE識(shí)別的當(dāng)前的攝影影像的明亮度、透鏡單元2的光圈4的打開程度以及自動(dòng)增益控制的增益等的評(píng)價(jià)值的自動(dòng)光圈評(píng)價(jià)值，并且獲取作為對(duì)比度信號(hào)VF的值的自動(dòng)對(duì)焦評(píng)價(jià)值。
[0040]此外，控制部19根據(jù)自動(dòng)對(duì)焦評(píng)價(jià)值檢測合焦方向以及合焦位置，并且生成根據(jù)檢測結(jié)果的第三馬達(dá)控制信號(hào)，并將其輸出到第三馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器電路部25。這樣，第三馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器電路25根據(jù)第三馬達(dá)控制信號(hào)對(duì)使透鏡單元2的對(duì)焦透鏡組5沿著其光軸方向移動(dòng)的第三馬達(dá)28進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。由此進(jìn)行自動(dòng)對(duì)焦控制。
[0041]另外，控制