專利名稱:照像機的制作方法
以下優先權申請在本文中引為對比2001年9月28日提交的日本專利申請2001-302280號,2001年9月28日提交的日本專利申請2001-302281號,2001年9月28日提交的日本專利申請2001-302282號,2001年9月28日提交的日本專利申請2001-302388號。
也就是峰值位置與焦點位置匹配。相關技術中。峰值通過進行公知的所謂爬坡(hill-Climbing)(或者稱定標)聚焦操作的操作確定。連續的AF模式是,不論快門開關鈕是否按到了半途,都不停地進行AF操作,在這種模式中,在預定的時間間隔上執行爬坡聚焦操作,從而總是把焦點設定在景物上。
然而,在爬坡聚焦操作過程中,通過驅動鏡頭來計算聚焦評定值,判斷聚焦評定值是否是峰值,如果聚焦評定值不是峰值則重復同樣的處理。當預定的時間間隔內頻繁地重復進行這種爬坡聚焦操作時,電池會很快耗光電。
與相關技術中的爬坡聚焦操作相關的另一個問題在于,在景物中有相對大的變化時,啟動時鏡頭位置與峰值位置之間的不一致變得顯著,導致冗長的爬坡聚焦操作時間。
另外,還希望可以通過進行上述爬坡聚焦操作拍照聚焦了的圖像,同時讓電池耗電最小。
還有,本發明提供一種照像機,所述照像機通過利用由影像采集元件提供的影像采集信號經對比方法進行聚焦操作,并且能夠通過設定獨立于聚焦再啟動操作條件的快門開關允許條件攝取聚焦了的圖像。
而且,本發明提供一種照像機,所述照像機通過利用由影像采集元件提供的影像采集信號經對比方法進行聚焦操作,并且能夠通過依照是否發出了指示打算進行拍攝操作的拍攝準備命令調節聚焦操作再啟動的條件,拍攝聚焦了的圖像。
再有,本發明提供一種照像機,所述照像機通過利用由影像采集元件提供的影像采集信號經對比方法進行聚焦操作,并且能夠在聚焦一完成后再啟動聚焦操作時立即執行爬坡聚焦操作。
根據本發明的第一照像機含有影像采集元件,所述影像采集元件通過拍攝鏡頭采集景物圖像;評定值計算單元,所述評定值計算單元基于從影像采集元件輸出的影像采集信號計算聚焦評定值;聚焦操作單元,所述的聚焦操作單元基于聚焦評定值在拍攝鏡頭處進行聚焦操作;判斷單元,所述判斷單元判斷在聚焦操作終止后是否經歷了預定的時間長度;再啟動單元,在判斷單元確定已經否經歷了預定的時間長度后所述的再啟動單元使聚焦操作單元進行聚焦操作,以及時間調整單元,所述時間調整單元改變預定的時間長度。
在此照像機中,優選地還設有決斷單元,所述決斷單元決定依從于時間調整單元改變的預定時間長度到什么程度而時間改變條件;并且時間調節單元依從于決斷單元決定的時間改變條件改變預定的時間長度。在這種情況下,優選地還設有評定值檢測單元,所述評定值檢測單元檢測在聚焦操作結束后計算的聚焦評定值是否表明相對于聚焦操作結束時得到的聚焦評定值的改變的程度大于預定的值;并且,或者當判斷單元確定已經經歷了預定長度的時間,或者當評定值檢測單元檢測到改變的程度大于預定的值,無論這兩者哪個在先發生,所述再啟動單元允許聚焦操作單元進行聚焦操作。
根據本發明的另一照像機含有影像采集元件,所述影像采集元件通過拍攝鏡頭采集景物圖像;評定值計算單元,所述評定值計算單元基于從影像采集元件輸出的影像采集信號計算聚焦評定值;聚焦操作單元,所述的聚焦操作單元基于聚焦評定值在拍攝鏡頭處進行聚焦操作;判斷單元,所述判斷單元判斷在聚焦操作終止后由評定值計算單元計算的聚焦評定值是否表明在與預定的時間長度相符的時間間隔上,相對于聚焦操作結束時計算的聚焦評定值有大于預定值的改變;再啟動單元,在判斷單元確定發生了程度大于預定的值的改變時,所述再啟動單元允許聚焦操作單元進行聚焦操作;以及時間調節單元,所述時間調節單元改變預定的時間長度。
在此照像機中,優選地還設有決斷單元,所述決斷單元決定依從于時間調節單元改變預定的時間長度到什么程度時間改變條件;并且時間調節單元依從于決斷單元決定的時間改變條件改變預定的時間長度。
在上述的第一照像機中,優選地還設有計時器,所述計時器在初始的聚焦操作完成后開始計時;并且所述的決斷單元決定時間改變條件,從而與計時器計數的特定的時間計數前的時間長度相比,延長計時器計數的特定的時間計數后的時間長度。
還有,優選地所述決斷單元決定時間改變條件,從而按照拍攝條件或者照像機的狀態設定所述預定的時間長度。
在這種情況下,優選地所述拍攝條件是拍攝鏡頭的焦距;并且所述決斷單元確定時間變化條件,從而使得所述預定時間長度隨著焦距加大而延長。
還有優選地;所述拍攝條件包括適合于拍攝稍有運動或者根本不運動的景物的第一拍攝模式和適合于拍攝景物運動快于第一拍攝模式中的景物的第二拍攝模式;以及所述決斷單元決定時間改變條件從而較在第一拍攝模式中設定的預定時間長度縮短第二拍攝模式中預定的時間長度。在此情況下優選地,第一拍攝模式包括至少一個正常拍攝模式;一個遠景拍攝模式;一個肖像拍攝模式;一個特寫模式和一個夜拍模式,并且第二拍攝模式包括至少一個運動拍攝模式。
還有,優選地,還設有對其進行操作以調節進入影像采集元件的景物的光量的光圈;并且在該光圈設定的光圈值構成拍攝條件;并且決斷單元確定時間改變條件,從而使得隨著光圈值增加而延長預定的時間長度。
還有,優選地還設有檢測預定的景物區域亮度的光度測量單元;由所述光度測量單元檢測的亮度構成拍攝條件;并且決斷單元確定時間改變條件,從而使得隨著亮度變低而延長預定的時間長度。
還有,優選地影像采集元件包括多個像素;可以改變用于錄入影像采集元件采集的影像數據的記錄像素的數量;記錄像素的數目構成了拍攝條件;并且決斷單元確定時間改變條件,從而使得隨著記錄像素的數量減少而延長預定的時間長度。
還有,優選地還設有最大光圈F值檢測單元,所述的最大光圈F值檢測單元檢測構成拍攝條件的拍攝鏡頭的最大光圈F值;并且決斷單元確定時間改變條件,從而使得在檢測的最大光圈F值較大時延長預定的時間長度。
還有,優選地還設有電壓檢測單元,所述的電壓檢測單元檢測構成照像機狀態的照像機驅動電池的電壓;并且決斷單元確定時間改變條件,從而使得在所述電壓檢測單元檢測的電壓變小時延長預定的時間長度。
根據本發明的另一照像機含有影像采集元件,所述影像采集元件通過拍攝鏡頭采集景物圖像;評定值計算單元,所述評定值計算單元基于從影像采集元件輸出的影像采集信號計算聚焦評定值;聚焦操作單元,所述的聚焦操作單元基于聚焦評定值在拍攝鏡頭處進行聚焦操作;再啟動單元,如果在聚焦操作結束后計算的聚焦評定值表明,相對于聚焦操作結束時計算的聚焦評定值有程度大于預定的基準改變量的改變,所述再啟動單元允許聚焦操作單元進行聚焦操作;以及設定單元,所述設定單元依從于預定的條件設定基準改變量。
在此照像機中,優選地,如果在聚焦操作結束后計算的聚焦評定值表明,相對于聚焦操作結束時計算的聚焦評定值有程度大于預定的基準改變量的改變,所述再啟動單元使聚焦操作單元沿增加或減少的方向進行聚焦操作。
還優選地,僅是如果在聚焦操作結束后計算的聚焦評定值表明,相對于聚焦操作結束時計算的聚焦評定值有程度大于預定的基準改變量的改變,所述再啟動單元使聚焦操作單元沿減少的方向進行聚焦操作。
還優選地還設有選擇單元,所述選擇單元選擇是適合于拍攝稍有運動或者根本不運動的景物的第一拍攝模式,還是適合于拍攝景物運動快于第一拍攝模式中的景物的第二拍攝模式;并且所述設定單元在所述選擇單元選擇第二拍攝模式時為預定的基準改變量設定較所述選擇單元選擇第一拍攝模式時為預定的基準改變量較小的值。在此情況下優選地,第一拍攝模式包括至少一個正常拍攝模式;一個風景拍攝模式;一個肖像拍攝模式;一個特寫模式和一個夜拍模式,并且第二拍攝模式包括至少一個運動拍攝模式。
還有,優選地,還設有進行操作以調節進入影像采集元件的景物的光量的光圈;并且在光圈設定的光圈值增加時,所述設定單元步進地增加預定的基準改變量。
還有,優選地還設有檢測預定的景物區域亮度的光度測量單元;并且隨著亮度變低時所述設定單元為預定的基準改變量設定較大的值。
還有,優選地影像采集元件包括多個像素;用于錄入影像采集元件采集的影像數據的記錄像素的數量可以改變;并且隨著記錄像素變少,所述設定單元為預定的基準改變量設定較大的值。
還有,優選地還設有檢測單元,所述的檢測單元檢測拍攝鏡頭的最大光圈F值;并且隨著檢測的最大光圈F值增加,所述設定單元為預定的基準改變量設定較大的值。
還有,優選地還設有檢測單元,所述的檢測單元檢測照像機驅動電池的電壓;在所述照像機驅動電池的電壓變小時,所述設定單元為預定的基準改變量設定較大的值。
還有,優選地還設有計時器,所述計時器在初始的聚焦操作完成后開始計時;在所述計時器計數較大的時間長度時,所述設定單元為預定的基準改變量設定較大的值。
還有,優選地聚焦操作單元基于聚焦評定值在拍攝鏡頭一直在進行聚焦操作,不論快門開關鈕是否按到了半途;并且在快門開關鈕按到了半途時所述設定單元為預定的基準改變量設定比快門開關鈕沒有按到了半途時設定的值小的值。
根據本發明的另一照像機含有影像采集元件,所述影像采集元件通過拍攝鏡頭采集景物圖像;評定值計算單元,所述評定值計算單元基于從影像采集元件輸出的影像采集信號計算聚焦評定值;聚焦操作單元,所述的聚焦操作單元基于聚焦評定值在拍攝鏡頭處進行聚焦操作;判斷單元,所述判斷單元判斷在聚焦操作終止后計算的聚焦評定值是否在允許進行聚焦操作的快門允許范圍內;快門開關允許單元,在判斷單元確了聚焦評定值是在快門開關允許范圍內時,所述快門開關允許單元使得能夠響應拍攝命令進行拍攝操作;拍攝單元,如果輸出了拍攝命令并且同時所述快門開關允許單元允許了拍攝操作時,所述拍攝單元執行拍攝操作;以及再啟動單元,所述再啟動單元基于聚焦操作結束后計算的聚焦評定值使聚焦操作單元能夠進行聚焦操作。以及在輸出拍攝命令的準備信號時,所述判斷單元進行判斷操作;并且如果基于判斷單元所做判斷結果聚焦評定值偏離快門開關允許范圍,再啟動單元執行再啟動。
在此照像機中,優選地,在沒有輸出拍攝命令的準備信號時,如果聚焦評定值偏離不同于快門開關允許范圍的再啟動禁止范圍,再啟動單元執行再啟動。在此情況下,優選地,再啟動禁止范圍寬于快門釋放允許范圍。或者,優選地,還設有設定單元,所述設定單元依從于拍攝條件設定快門開關允許范圍。
在此情況下,優選地拍攝鏡頭的焦距地是可變的,而所述焦距構成拍攝條件;并且所述設定單元按照焦距設定快門開關允許范圍。
還有優選地所述拍攝條件包括適合于拍攝稍有運動或者根本不運動的景物的第一拍攝模式和適合于拍攝景物運動快于第一拍攝模式中的景物的第二拍攝模式;并且所述設定單元在第二拍攝模式中設定的快門開關允許范圍較在第一拍攝模式中設定的快門開關允許范圍要窄。在此情況下優選地,第一拍攝模式包括至少一個正常拍攝模式;一個風景拍攝模式;一個肖像拍攝模式;一個特寫拍攝模式和一個夜拍模式,并且第二拍攝模式包括至少一個運動拍攝模式。
還有,優選地還設有進行操作以調節進入影像采集元件的景物的光量的光圈;在該光圈設定的光圈值構成拍攝條件;隨著光圈值增加,所述設定單元設定較寬的快門開關允許范圍。
還有,優選地還設有檢測預定的景物區域亮度的光度測量單元;由所述光度測量單元檢測的亮度構成拍攝條件;并且隨著亮度變低,所述設定單元設定較寬的快門開關允許范圍。
還有,優選地影像采集元件包括多個像素;用于錄入影像采集元件采集的影像數據的記錄像素的數量可以改變;記錄像素的數目構成了拍攝條件;并且隨著記錄像素的數量減少,所述設定單元設定較寬的快門開關允許范圍。
還有,優選地還設有檢測單元,所述的檢測單元檢測拍攝鏡頭的最大光圈F值;并且依從于最大光圈F值,所述設定單元設定快門開關允許范圍。
還有,優選地還設有計時器,所述計時器在預定的照像機操作完成后開始計時;在所述計時器計數較大的時間長度時,所述設定單元設定較窄的快門開關允許范圍。
根據本發明的另一照像機含有影像采集元件,所述影像采集元件通過拍攝鏡頭采集景物圖像;評定值計算單元,所述評定值計算單元基于從影像采集元件輸出的影像采集信號計算聚焦評定值;聚焦操作單元,所述的聚焦操作單元基于聚焦評定值在拍攝鏡頭處進行聚焦操作;再啟動單元,所述再啟動單元在聚焦操作結束后計算的聚焦評定值滿足再啟動的條件時使聚焦操作中單元進行聚焦操作;拍攝單元,所述拍攝單元響應拍攝準備命令進行拍攝準備操作,并且響應拍攝命令進行拍攝操作;以及調節單元,所述調節單元判斷依從于是否發出了拍攝準備命令改變再啟動的條件。
在此照像機中,優選地所述調節單元改變再啟動的條件,從而當發出了拍攝準備命令時比沒有發出了拍攝準備命令時更加容易再啟動聚焦操作。
根據本發明的另一照像機含有影像采集元件,所述影像采集元件通過拍攝鏡頭采集景物圖像;評定值計算單元,所述評定值計算單元基于從影像采集元件輸出的影像采集信號計算聚焦評定值;聚焦操作單元,所述的聚焦操作單元基于聚焦評定值在拍攝鏡頭處進行聚焦操作;判斷單元,所述判斷單元判斷在聚焦操作終止后計算的聚焦評定值是否在允許聚焦操作的快門開關允許范圍內;快門開關允許單元,在判斷單元確定了聚焦評定值是在快門開關允許范圍內時,所述快門開關允許單元能夠響應拍攝命令進行拍攝操作;拍攝單元,如果輸出了拍攝命令并且同時所述快門開關允許單元允許了拍攝操作時,所述拍攝單元執行拍攝操作。
優選地上述第一照像機還含有驅動單元,所述驅動單元沿光軸移動拍攝鏡頭;存儲單元,在驅動單元移動拍攝鏡頭的同時所述存儲單元逐個地儲存評定值計算單元計算的多個聚焦評定值,并且在計算所述多個評定值時儲存拍攝鏡頭所取的位置;以及距離設定單元,基于儲存在存儲單元中的聚焦評定值和鏡頭位置,所述距離設定單元設定再啟動聚焦操作的拍攝鏡頭移行距離。
在這種情況下,優選地,所述距離設定單元把所述距離設定為代表第一鏡頭位置與第二鏡頭位置之間的距離的值,所述第一鏡頭位置相應于基本上等于儲存在存儲單元內的聚焦評定值之中在再啟動時計算的聚焦評定值,第二鏡頭位置相應于儲存在存儲內的聚焦評定值之中的最大的聚焦評定值。
還有,優選地所述距離設定單元把所述距離設定為在再啟動時能夠把所述拍攝鏡頭向鏡頭位置的特寫一側驅動。
根據本發明的另一照像機含有影像采集元件,所述影像采集元件通過拍攝鏡頭采集景物圖像;評定值計算單元,所述評定值計算單元基于從影像采集元件輸出的影像采集信號計算聚焦評定值;驅動單元,所述驅動單元沿光軸移動拍攝鏡頭;存儲單元,驅動單元移動拍攝鏡頭的同時所述存儲單元逐個地儲存評定值計算單元計算的多個聚焦評定值,并且在計算所述多個評定值時儲存拍攝鏡頭所取的位置;聚焦操作單元,所述聚焦操作單元通過移動拍攝鏡頭進行聚焦操作,以達到最大的聚焦評定值;再啟動單元,在所述聚焦操作單元達到聚焦后,所述再啟動單元再啟動聚焦操作;以及距離設定單元,基于儲存在存儲單元中的聚焦評定值和鏡頭位置及再啟動時計算的聚焦評定值,所述設定單元設定為再啟動聚焦操作所述拍攝鏡頭要移行的距離。
圖26示出為多個設定在拍攝影像平面中的焦點檢測區域設定數字濾波系數執行的過程;圖27示出通過相應于拍攝鏡頭的MFT特性執行的濾波過程得到的聚焦評定值;圖28示出相應于多個設定在拍攝影像平面中的焦點檢測區域中的每一個檢測區域執行逐個選擇BPF的過程;圖29示出依從于拍攝鏡頭的MFT特性設定的焦點檢測區域的大小;及圖30示出另一種爬坡聚焦操作。
圖1為根據本發明的一個實施例的AF(自動聚焦)數字照像機的功能方框圖;標號101表示可更換的拍攝鏡頭,并且拍攝鏡頭101包括一個ROM(未示出),諸如最大光圈F值之類的鏡頭信息儲存在該ROM中。當拍攝鏡頭101安裝在照像機主體上的鏡頭接口(未示出)上時,由設在主體側上的檢測器121讀出鏡頭信息,并且如此讀出的鏡頭信息儲存進存儲單元1123。
要注意的是,作為變焦鏡頭的拍攝鏡頭101包括用于調節焦點位置的聚焦透鏡和用來改變焦矩的可變電動透鏡。拍攝鏡頭101由驅動器113所驅動。即驅動器113設有用于變焦鏡頭的變焦驅動機構及其驅動電路,和用于聚焦鏡頭的聚焦驅動機構及其驅動電路,并且驅動器113的各個部件由CPU112控制。
拍攝鏡頭101在影像采集元件103的影像采集表面上形成景物圖像。影像采集元件103是輸出相應于在影像采集表面上形成的景物圖像的光強度的電信號的光電轉換影像采集元件,由CCD固態影像采集元件或者MOS影像采集元件構成。影像采集元件103由控制用以提取信號的時序的驅動器115驅動。在拍攝鏡頭101與影像采集元件103之間設有光圈102。光圈102由驅動器114驅動,所述驅動器114包括光圈驅動機構及其驅動電路。由固態的影像采集元件103提供的影像采集信號輸入至模擬信號處理電路104,在此受到諸如相關的雙采樣處理(CDS處理)之類的處理。在模擬信號處理電路104受過處理的模擬影像采集信號在A/D轉換器135轉換成數字信號。
數字信號處理電路106對受過A/D轉換的信號執行各種影像處理,諸如邊緣補償和珈瑪校正。數字信號處理電路106包括諸如增益控制電路、AE總和電路、亮度信號產生電路和色差信號產生電路之類的信號處理電路。緩沖寄存器105是一種幀存儲器,其中可以儲存由影像采集元件103采集的多幀圖像的數據,并且經過A/D變換的數字信號臨時儲存在該緩沖寄存器105。數字信號處理電路106讀出儲存在緩沖寄存器105中的數據并且對這樣讀取的數據執行各種上述處理。然后把處理過的數據存回緩沖寄存器105中。
CPU112連接數字信號處理電路106、驅動器113-115等并且執行照像機操作的程序控制。CPU112內的AE計算單元1121基于影像采集元件103提供的影像信號進行自動曝光計算,而CPU112內的AWB計算單元1122計算白平衡調節系數。兩種帶通濾波器(BPF)1124A和1124B基于設定在影像采集區中的焦點檢測區內的的影像采集信號提取相應于不同特性的頻帶中的高頻成分。應當注意,如果設定多個焦點檢測區,在各焦點檢測區中的信號相繼地讀出,并且帶通濾波器(BPF)1124A和1124B對每個焦點檢測區進行提取處理。
帶通濾波器(BPF)1124A和1124B的輸出分別輸入到評定值計算單元1125A和1125B,并且評定值計算單元1125A和1125B各通過積分所述高頻成分的絕對值計算聚焦評定值。AF計算單元1126基于這些聚焦評定值用對比法進行AF計算。CPU112基于AF計算單元1126進行計算所得結果允許通過調節在拍攝鏡頭101的聚焦鏡頭位置的聚焦操作。
在根據本發明的爬坡式AF照像機中,單個焦點檢測區可以設在拍攝影像平面中心,或者將多個焦點檢測區既可以設置成在軸也可以設置成離軸。如果單個焦點檢測區設在光軸上,計算兩個聚焦評定值,并且把這兩個聚焦評定值儲存在AF計算單元1126中。圖21示出多個焦點檢測區。在拍攝影像平面300中設定五個焦點檢測區,即在光軸上的區C、沿水平方向與光軸有預定距離設置的離軸區R和L、沿豎直方向與光軸有預定距離設置的離軸區U和D。對于這五個聚焦檢測區中的每一個,評定值計算單元1125A和1125B積分經過了前文所述兩種帶通濾波器的聚焦檢測影像信號中的高頻成分的絕對值。聚焦檢測區內進行的積分稱作區內積分,而經這樣的積分得到的值是聚焦評定值。因此,多點自動聚焦的照像機基于10個區的內部積分值在AF計算單元1126進行爬坡AF,從而使拍攝鏡頭101聚焦。
在連接到CPU112操作單元116,提供進行操作以開/關照像機電源的電源開關1161、通過與快門開關鈕互鎖而開/關的全按開關1162和半按開關1163,以及用于選擇拍攝模式的設定鈕1164等等。可以通過設定鈕1164設定的拍攝模式包括正常拍攝模式;風景拍攝模式;肖像拍攝模式;特寫模式和夜拍模式。當操作這些開關和按鈕之一時,與操作相應的信號輸入到CPU112。
標號119表示電池,電池的電壓由電壓檢測單元120檢測。標號118表示驅動快門117的驅動器。另外,在亮度低時AF輔助燈122為景物照明。CPU112包括儲存各種數據的存儲單元1123,和計時器1127。在取消快門開關鈕的半按操作時,或者如下文所述的在開電源后達到第一焦點后,平常稱為半按計時器的計時器1127開始計數。當完成計數后,停止耗電的負荷,或者以省電模式驅動負荷。
在數字信號處理電路106進行的各種處理所得到的影像數據先儲存進緩沖寄存器105,然后經記錄/重放信號處理電路110記錄進諸如存儲卡之類的外存儲媒介111。要記錄進存儲媒介111的影像數據一般用特殊壓縮格式,例如JPEG格式進行壓縮。記錄/重放信號處理電路110壓縮要記錄進外存儲媒介111的影像數據,并且還在從存儲媒介111讀取壓縮的影像數據時執行數據解壓處理。記錄/重放信號處理電路110包括接口,經此接口實現與存儲媒介111的數據通信。
還采用監視器109在重放記錄在存儲媒介111中的影像數據時顯示影像,所述監視器109是用于顯示采集的景物影像的液晶顯示器。在監視器109顯示影像時,讀出儲存在緩沖寄存器105中的影像數據,并且在D/A轉換器108把數字影像數據轉換成模擬影像信號。
可以用以下的兩個顯示模式中的任一個在監視器109顯示影像采集元件103采集的景物影像。顯示模式之一是所謂的經影像顯示模式不進行快門開關操作地顯示影像,其中順序地刷新顯示以跟上由影像采集元件103反復采集的景物影像。另一個顯示模式是凍結影像顯示模式,其中在照像機處進行快門開關操作后的一個預定的時間長度上顯示影像采集元件103采集的景物影像。
在對比方法中,聚焦通過利用影像模糊程度與對比度之間的關連性實現聚焦,從而在實現聚焦時影像的對比度為其最高值。對比度水平可以按照影像采集信號中的高頻成分的電平評估。也就是,通過BPF1124A和1124B提取影像采集信號中的高頻成分,并且聚焦評定值通過在評定值計算單元1125A和1125B積分高頻成分的絕對值得到。當達到聚焦時這些聚焦評定值達到峰值,并且對比度為其最高值。如前文所述,AF計算單元1126基于聚焦評定值進行AF計算。CPU112基于AF計算單元1126進行計算所得結果允許通過調節在拍攝鏡頭的聚焦鏡頭位置進行聚焦操作。(照像機操作的說明)下面參照2-10所示的流程圖說明照像機的操作。當開啟圖1中的電源開關時,圖2所示流程圖中的處理開始。在步驟S100中,測量含在來自CCD103的影像采集信號中的噪音。圖9和圖10示出步驟S100中執行的處理的特殊例子。在圖9所示的第一個例子中,當圖1的快門117在步驟S1001中關閉后在步驟1002中采集影像。盡管這時由快門117阻擋的景物的光沒有進入CCD103,CCD103還是輸出非常小的噪音信號,屬于暗電流等。然后,基于CCD103輸出的信號計算聚焦評定值,并且把計算結果儲存進存儲單元1123。這些結果稱為噪音電平ΔS。接著在步驟S1003打開快門117。
在圖10所示的第二例子中,在照像機調節過程中測量噪音電平。在步驟S1101,打開快門117。在步驟S1102進行拍攝操作并且計算聚焦評定值(噪音電平)。把計算出的噪音電平存儲進存儲單元1123。接著,在步驟S1103關閉快門117。
在步驟S1103中計算的聚焦評定值可以認為是代表與聚焦評定值對應的噪音電平。圖11中的曲線L0代表相對于聚焦鏡頭的改變的透鏡位置的聚焦評定值,并且經此計算得到的聚焦評定值含有噪音電平ΔS。因此,由從計算的聚焦評定值減去噪音電平ΔS得到的差用作實際的聚焦評定值。通過以此方式從聚焦評定值中去除噪音電平,可以達到更加準確的聚焦操作。在有多個焦點檢測區時,從相應于各個焦點檢測區得到的聚焦評定值減去噪音電平ΔS。
在圖2中,從CCD103讀出影像采集信號,并且在步驟101把這樣讀出的影像采集信號在A/D轉換器135進行A/D轉換。另外,從數字信號處理電路106取出影像信號存入緩沖寄存器105中,并且通過利用影像信號進行的AE計算來計算景物的亮度。在步驟S102中,判斷在AE計算單元1121計算的景物亮度是否等于或者小于預定的量。換言之,判斷景物亮度是否低。如果在步驟S102確定景物亮度等于或者小于預定的量,操作前進到步驟S103,而如果確定景物亮度高于預定的量,操作前進到步驟108。
如果操作從步驟S102轉至步驟S103,在步驟S103判斷是否增益設定值在上限。基于所述增益設定值在數字信號處理電路106中放大從A/D轉換器135輸出的影像信號。如果在步驟103中確定增益設定值沒有在上限,操作轉向步驟104,把增益設定值升高一級。例如,如果ISO靈敏度(速度)當前設定到100,就把所述靈敏度提高一級到200。然后操作從步驟104返回步驟102,以判斷在增益設定值改變后景物亮度是否等于或小于預定的量。另一方面,如果在步驟103增益設定值在上限,即如果確定確定ISO靈敏度設定值到了最高等級(例如800),在步驟S106中AF輔助燈122亮。應當注意,輔助燈直到聚焦操作完成前保持發光。
在下面的步驟S106中,判斷對于從CDD103輸出的影像采集信號的幀速度設定值是否在其下限。如果在步驟S106確定幀速度設定值在下限,操作轉到進行步驟S108,而如果確定幀速度設定值不在下限,操作轉到進行步驟S107。在后一種情況下,在步驟S107中把幀速度下降一個等級后,操作再返回步驟S102。即,由于景物的亮度低,在步驟S107中通過降低幀速度而延長了CCD103處的存儲時間。如同增益設定值的情況,可以預先得到多個幀速度設定值。在步驟S108,通過利用光耦合器或者類似器件檢測拍攝鏡頭101的絕對位置,并且確定鏡頭的基準位置。
該實施例中達到的照像機可以設置成單AF模式(S-AF),在所述單AF模式中,只有在半按壓開關1163已經按下一半時才進行AF操作,并且一達到聚焦后,聚焦狀態就保持到取消半按壓操作,也可以設置成連續AF模式(C-AF),在所述連續AF模式中,不論是否到已經進行了半按壓操作都連續地進行AF操作。操作圖1中所示的設定鈕1164是用于從這兩個模式之一切換到另一個。在步驟S109中,判斷照像機是設在C-AF還是設在S-AF,并且如果確認照像機設在S-AF,操作轉向步驟S110。在步驟S110中,判斷是否已經進行了半按操作,并且如果確定沒有進行半按操作,操作返回步驟S109,而如果確定已經進行了半按操作,操作返回步驟S111。另一方面,如果在步驟S109確定照像機設在C-AF,操作轉向步驟S111。在步驟S111中把聚焦透鏡移動到其初始位置之后,操作轉向圖3所示的步驟S112。所述初始位置可以是無限遠側的末端位置也可以是特寫側(近側)的末端位置。
在從圖3的步驟S112至步驟S115的處理過程中,在整個的鏡頭位置范圍上對聚焦評定值采樣。即進行全程掃描。首先在步驟S112中拍攝鏡頭101處的聚焦透鏡開始移動。例如,鏡頭的位置從無限遠側的末端位置向特寫側的末端位置移動。在步驟S113,評定值計算單元1125A通過利用在BPF1124A處理焦點檢測區內的影像采集信號得到的信號進行區域內部積分,而評定值計算單元1125B通過利用在BPF1124B處理焦點檢測區內的影像采集信號得到的信號進行區域內部積分。這些計算結果分別地儲存進存儲單元1123,存儲位置對應于改變的鏡頭采樣位置。如果有多個聚焦檢測區域,儲存的聚焦評定值的數量就是聚焦檢測區數量的兩倍。在步驟S114,判斷鏡頭位置是否到達了特寫側的末端位置。如果在步驟S114確定鏡頭位置已到達了特寫側的末端位置,操作轉向步驟S115以停止鏡頭驅動。另一方面,如果在步驟S114確定鏡頭位置沒有到達特寫側的末端位置,操作返回到步驟S113,再次計算并且儲存聚焦評定值。從而,經過步驟S112至步驟S115的進行的處理,與在特寫側的末端位置到無限遠側末端位置之間鏡頭位置的每個采樣位置相對應的聚焦評定值都儲存進存儲單元1123中。
應當注意,拍攝鏡頭101的聚焦透鏡從特寫側的末端位置向無限遠側末端位置移行的同時,在預定的采樣時間間隔上對焦點檢測區中的影像采樣,以計算聚焦評定值。然而也可以在每個鏡頭位置停止鏡頭的移動,并且取焦點檢測影像信號計算每個停止處的聚焦評定值。
在步驟S116,對于已經計算了的各個聚焦評定值進行特殊種類的加權處理。圖12和13示出加權處理的例子。圖12示出加權曲線,以水平軸代表鏡頭位置而豎直軸代表加權量。無限遠側的末端位置定在水平軸的原點,而的特寫側末端位置定在水平軸正方向的最遠側。圖12中的用于AF模式的加權曲線中在特寫的末端位置的景物優先,這條曲線是直線,在特寫的末端位置的權重定為1而向無限遠側權重變小。
如果圖13中曲線L1代表的聚焦評定值如圖12所示地加權,就得到曲線L2所代表的校正的聚焦評定值。應當注意,因為聚焦評定值作為離散數據得到,曲線L1和L2通過內插法得到。曲線L1和L2各包括兩個峰值,并且在曲線L1的無限遠側峰值P2處的聚焦評定值大于在曲線L2的特寫側峰值P1處的聚焦評定值。另一方面,在經過加權處理得到的聚焦評定值曲線L2中,特寫側峰值P11的聚焦評定值大于無限遠側峰值P12處的聚焦評定值。從而當相應于最大聚焦評定值的鏡頭位置要設定為焦點位置時,選擇表示特寫側的峰值P11的位置。因此,圖12所示的加權曲線適用于特寫拍攝操作,諸如宏觀結構照像操作或者肖像拍攝操作。
當如圖21所示設定多個焦點檢測區時,可按如下所述實現加權。
1.在肖像拍攝模式中,把中心處焦點檢測區C中的聚焦評定值加權到最大程度。
2.如果設有檢測照像機姿態的姿態傳感器,則依從于檢測的照像機姿態加權多個焦點檢測區。
例如,在肖像拍攝模式中,基于由姿態傳感器檢測的照像機姿態,把中心焦點檢測區C中的聚焦評定值和沿豎直方向設定在焦點檢測區C上方的周圍焦點檢測區U的聚焦評定值加權到最大程度。
圖14示出另一個可以在遠景拍攝模式中使用的加權曲線的例子。在鏡頭位置x1加權曲線階躍改變,使相對于鏡頭位置x1在特寫側的加權量較比在無限遠側的加權量下降。另外,圖15示出可以在閃光拍攝模式中使用的加權曲線,其中用電子閃光單元進行拍攝操作,使相對于鏡頭位置x2的特寫側的加權量提高,與在遠景拍攝模式中所用的加權曲線相反。取決于電子閃光單元的導向器數目的鏡頭位置x2按照照明光能夠達到的地方設定。
再參見圖3,在步驟S117判斷通過BPF1124A得到的聚焦評定值A是否大于允許聚焦操作的下限。如果在步驟S117確定聚焦評定值大于所述的下限,操作轉向步驟S118,而如果確定聚焦評定值等于或者小于所述的下限,操作轉向步驟S121。如果操作從步驟S117進行到步驟S121,在步驟S121判斷具有不同于從BPF1124A得到的聚焦評定值的平均頻率或者帶寬等等的通過BPF1124B得到的聚焦評定值B是否大于允許聚焦操作的下限。如果在步驟S121確定聚焦評定值大于所述的下限,操作轉向步驟S118,而如果確定聚焦評定值小于或者等于所述的下限,操作轉向步驟S122。在步驟122中判斷景物的對比度是低的,這是因為聚焦評定值A和B都小于或者等于所述的下限,因此,把聚焦透鏡移動到預定的鏡頭位置。
如果操作從步驟S117或者步驟S121轉到步驟S118,根據超過下限的聚焦評定值A或者B選擇特寫側峰值。例如,如果是圖13中的曲線L2所代表的聚焦評定值,在峰值P11處的鏡頭位置選作為特寫側峰值。在步驟S119中,把聚焦透鏡移動到相應于在步驟S118中選取的特寫側峰值的鏡頭位置。在步驟S120得到鏡頭移動后的聚焦評定值以重新確認已經達到的聚焦狀態。以此方式通過步驟S111至S120的處理進行全程掃描聚焦操作。在全程掃描聚焦操作中,通過掃描整個范圍得到聚焦評定值,在所述的范圍上,移動拍攝鏡頭,或者更加具體地是聚焦鏡頭以便聚焦,從而可以確認聚焦評定值的峰值。
如果如圖21所示有多個焦點檢測區,在步驟S117把所有的確定為大于預定值的聚焦評定值A都儲存進存儲器中。類似地在步驟S121把所有的確定為大于預定值的聚焦評定值B都儲存進存儲器中。然后,如果有多個評定值A和B儲存進存儲器,就選擇在這些聚焦評定值中表明最靠近特寫側末端的鏡頭位置峰值的焦點檢測區。
接著,在圖4的步驟S123中,判斷照像機中的AF模式設定值是C-AF模式還是S-AF模式。如果步驟S123中確定照像機中設定在C-AF模式,操作轉到圖5中所示的S130,而如果確定照像機中設定在S-AF模式,操作轉到步驟S124。首先說明設定是S-AF模式的情況,也就是操作從步驟S123轉到S124的情況。在步驟S124中,在步驟S120中確認的聚焦位置實現AF鎖定。
一旦在步驟S124中實現了AF鎖定,在下面的步驟S125中設定指出快門開關允許狀態的標志。如果在接通全按開關1162時設定所述快門開關允許標志,就啟動拍攝操作。在步驟S126中判斷是否接通了半按開關1163,并且,如果是維持半按狀態,并因此做出肯定判斷(YES),操作轉向步驟S127,如果是取消了半按狀態,并因此做出否定判斷(NO),操作轉向步驟S129。如果操作從步驟S126轉向步驟S127,在步驟S127判斷是否接通了全按開關1162。如果在步驟S127進行了肯定判斷(YES),操作轉向步驟S128以進行拍攝操作然后再返回步驟123。另一方面,如果操作從步驟S126轉向步驟S129,則在步驟S129判斷AF模式設定值是C-AF還是S-AF。如果在步驟S129判斷AF模式設定值是C-AF,操作返回步驟123,而如果判斷AF模式設定值是S-AF,操作返回圖2中的步驟109。
下面說明照像機設定為C-AF時執行的處理過程,即從圖5中的步驟S123轉至步驟S130的操作。在步驟S130中,圖1中的計時器1127開始計數。接著,在步驟S131中停止聚焦透鏡驅動。在步驟S132中判斷是否定接通了半按開關1163。如果在步驟S132中確定接通了全按開關1162,操作轉向步驟S132。如果確定沒有進行半按開關的操作,操作轉向步驟S138。
如果半按開關1163維持在斷開狀態而操作從步驟S132轉向步驟S138,按照拍攝條件等等,在步驟S138設定再啟動時要用的再啟動時間間隔和聚焦評定值的基準改變量。這些拍攝條件包括以下所列的(a)-(h),但是基本原理總是采用在不需要再啟動因此頻繁進行AF操作的條件下把所述的時間間隔和基準改變量設定到較大的值。從而可以降低由于頻繁地再啟動造成的電池功率消耗。在(a)-(h)中所述的設定細節可以全部結合使用,或可以選用其中的某些。
(a)拍攝模式例如在景物幾乎不移動或者稍有移動的遠景拍攝模式和肖像拍攝模式中,因此其中聚焦評定值的峰值位置只有很小的移動,與正常拍攝模式設定值相比,把所述的時間間隔和基準改變量設定到較大的值。相反,在景物快速運動的體育拍攝模式中,聚焦評定值的峰值位置會有大的變化,因此與正常拍攝模式的設定值相比,把所述的時間間隔和基準改變量設定到較小的值,以能夠進行頻繁的再啟動。另外在特寫拍攝模式和夜景拍攝模式中,與正常拍攝模式的設定值相比把所述的時間間隔和基準改變量設定到較大的值。
(b)光圈102處的光圈值由于隨著光圈值設定得較大,也就是,隨著光圈的直徑下降,景深會增加,隨著光圈值增加而把所述的時間間隔和基準改變量設定到較大的值。所述的時間間隔和基準改變量按照光圈值步進地設定。盡管可以按照兩個步驟,把所述的時間間隔和基準改變量各設定到兩個值之一,也就是高值和低值,還是用至少三步以上設定這兩者的每個更加有利。
(c)景物亮度應當在景物亮度變小時把所述的時間間隔和基準改變量設定為較大的值。例如,一旦景物亮度變得小于預定的值,就應當把所述的時間間隔和基準改變量設定為較大的值。
(d)記錄像素的數量可以提取CCD103處所有像素的影像采集信號進行影像處理,也可以只進行像素數據的子采樣,或者說精選,以只提取某些影像采集信號。在進行對像素數據的子采樣時,記錄像素的數量少于CCD103處全部像素數量。例如,如果像素的全部數量是2048×1536,通過子采樣可以把記錄像素的數量設定為1024×768(XGA長度)或640×480(VGA長度)。因此,當記錄像素的數量少、并因而影像分辨率下降時,把所述的時間間隔和基準改變量設定為較大的值。另外,可以按照壓縮比而不是按照記錄像素的數目設定所述的時間間隔和基準改變量。例如在壓縮比高時把所述的時間間隔和基準改變量設定為比壓縮比低時設定的值大的值。
(e)電池電壓電池電壓變低時,把所述的時間間隔和基準改變量設定為較大的值。例如電池電壓低于預定的值時把所述的時間間隔和基準改變量設定為較大的值,從而降低電池耗電。
(f)拍攝鏡頭101的最大光圈F值因為在拍攝鏡頭101的變焦操作中最大光圈F值改變,應當隨著最大光圈F值增加把所述的時間間隔和基準改變量設定為較大的值。因為在不同的單個聚焦鏡頭之間最大光圈F值不同,應當相應于當前安裝的鏡頭的F值對所述的時間間隔和基準改變量進行調整。在具有整體式鏡頭的照像機中設定所述的時間間隔和基準改變量時也采用同樣的原則。
(g)拍攝鏡頭的焦距應當隨著拍攝鏡頭的焦距增加縮短所述的時間間隔。對較大焦距的鏡頭實現最大焦點。
(h)計時器1127計時的經歷時間長度隨著經歷較長的時間長度,應當把所述的時間間隔和基準改變量設定為較大的值。
如果有可能,最好依各個條件發生的變化步進式地設定所述的時間間隔和基準改變量。
下面說明按照計時器1127計時的經歷時間長度設定所述的時間間隔和再啟動電平的例子。按照其它條件設定所述的時間間隔和再啟動電平所采用的方法在后文詳細說明。圖16示出經歷時間長度與再啟動時間間隔之間的關系。例如,著經歷時間長度小于30秒,把所述的時間間隔設定為1秒,而經歷時間長度等于或者大于30秒卻小于60秒時,把所述的時間間隔設定為2秒。以此方式,相應于經歷時間長度每增加30秒時,把所述的時間間隔延長1秒。換言之,隨著經歷時間長度的增加,再啟動發生的次數減少。圖17示出經歷時間與評定值的改變程度之間的關系。將經歷時間t1后的基準改變量Δa2設定為大于經歷時間t1前的基準改變量Δa1。從而,再啟動發生不像經歷時間t1后那么容易。應當注意,如圖18所示,結合聚焦狀態中的峰值y,把基準改變量Δa(=Δa1、Δa2)設定為達到Δa=k1.y。k1表示滿足k1<1的常數。
接著在步驟S139中,判斷是否需要再啟動操作。可以用于這種判斷的方法的例子示于圖6-8中。在圖6所示的例子中,根據否經歷了再啟動時間間隔Δt來判斷是否需要再啟動操作。如果步驟S139中判斷還沒有經歷了Δt,操作返回步驟131,而,如果判斷已經經歷了Δt,操作轉向步驟S140。在圖7所示的例子中,圖5的步驟139包括兩個程序步驟,即步驟S1391和步驟S1392。聚焦評定值的計算不停地基于從CCD103輸出的信號進行,并且在步驟S1391中判斷不停地計算的聚焦評定值是否相對于儲存在存儲單元1123中的聚焦評定值峰值改變了基準改變量Δa或者以上。
圖19示出聚焦評定值隨時間的變化,垂直軸代表聚焦評定值而水平軸代表時間。把鏡頭移動到聚焦評定值峰值位置,并且在時間點t2停止鏡頭驅動。如果在時間點t2后景物移動,聚焦評定值的改變如L21或L22所示。然后,在圖7中的步驟S1391判斷聚焦評定值改變了基準改變量Δa或者以上時,操作轉向圖5中所示的步驟S140,而如果判斷聚焦評定值的改變程度小于基準改變量Δa時,操作轉步驟S1392。在步驟1392中判斷是否經歷了再啟動時間間隔Δt,如果判斷經歷了再啟動時間間隔Δt,操作轉至步驟S140,而如果判斷還沒有經歷再啟動時間間隔Δt,操作返回步驟S131。
圖8代表判斷方法的第三例,在其中步驟S129包括兩個程序步驟,即步驟S1391和步驟S1392。在步驟S1391中,判斷是否經歷了再啟動時間間隔Δt,如果判斷經歷了再啟動時間間隔Δt,操作轉至步驟S1394,而如果判斷還沒有經歷再啟動時間間隔Δt,操作返回步驟S131。在步驟S1394中,判斷當前的聚焦評定值是否相對于儲存在存儲單元1123中的聚焦評定值峰值改變了基準改變量Δa或者以上,如果在步驟S1394中確定聚焦評定值改變了基準改變量Δa或者以上,操作轉向步驟S140,而如果判斷沒有發生這種程度的改變時,操作返回步驟S131。應當注意,在步驟S1391和步驟S139中所用的基準改變量Δa直到計時器1127計數的經歷時間長度達到時間點t1時為Δa1,而一旦經歷時間達到t1,基準改變量Δa1就變成Δa2,如圖17所示。
如果在在步驟S139中確定需要再啟動后操作轉向步驟S140,就在步驟S140執行公知技術的爬坡聚焦操作。圖20示出爬坡聚焦操作的原理,圖中L3表示將從景物得到的聚焦評定值曲線。X3指出在爬坡開始時的鏡頭位置,同時y3代表相應于此鏡頭位置的聚焦評定值。在啟動了聚焦操作后,例如向前移動鏡頭,也就是向特寫側移動鏡頭,并且在新的位置計算聚焦評定值。因為這樣得到的聚焦評定值大于圖20中的鏡頭位置x3處的聚焦評定值,確定焦點位置P是在特寫側。以此方式當沿增加聚焦評定值的方向移動鏡頭時,一旦鏡頭移動超過焦點位置P聚焦評定值就變小。因為這樣計算的聚焦評定值的峰值是y4,相應于y4的鏡頭位置P估計為焦點位置,并且,因此,把鏡頭移動到與聚焦評定值y4相應的位置。換言之,爬坡聚焦操作是,通過移動拍攝鏡頭確認聚焦評定值的峰值,或者更加具體地,在每個計算聚焦評定值的計算周期內,沿聚焦評定值增加的方向移動鏡頭。
應當注意,在步驟140中執行的爬坡聚焦過程中,可以如步驟S116中按照聚焦鏡頭位置加權聚焦評定值,或者可以不加權處理直接使用已經計算出的聚焦評定值。
在下面的步驟S141中判斷是否確定了焦點位置并且達到了聚焦。因為不總是經過步驟S140中執行的爬坡操作確定焦點位置,如果確定還沒有達到聚焦,操作轉向步驟S142,以把聚焦透鏡移動到預定的位置,然后操作返回到步驟S131。相反,如果在步驟S141確定已經達到聚焦,操作返回步驟S131。應當注意,由在爬坡聚焦操作過程中得到到的聚焦評定值數據取代儲存在存儲單元1123中的聚焦評定值。把從爬坡AF操作過程中得到到聚焦評定值數據儲存在與步驟S113中儲存經全程掃描得到的聚焦評定值數據的區域不同的區域。
另一方面,如果操作從步驟S1322轉向步驟S133,在步驟S133判斷是否有在快門開關允許范圍內的聚焦評定值。如圖18所示,快門開關允許范圍落在相對于峰值y的y-Δb和y+Δb之間。Δb設定k2.y。k2是滿足k2<k1的常數。應當注意,如后文所述,如果聚焦評定值相對于峰值y等于或小于y-Δb或者等于或大于y+Δb就執行再啟動。
如果在步驟S133中確定聚焦評定值在快門開關允許范圍內,操作就返回圖4中所示的步驟S124,而如果確定聚焦評定值在快門開關允許范圍之外,操作轉向步驟S134,在其中執行類似于步驟S140的爬坡操作。在步驟S135中,如步驟S141中那樣判斷是否已經通過爬坡操作達到了聚焦。如果在步驟S135確定已經達到了聚焦,操作轉向圖4中的步驟S124,而如果確定沒有達到聚焦,操作轉向步驟S136以把鏡頭移動到預定的位置。然后操作轉向圖4中的步驟S124。
應當注意,在本實施例中,如果聚焦評定值落在以聚焦評定值峰值y為中心的預定寬度2Δa之外就執行再啟動,如圖18所示。從而,如果由于搖動照像機改變了拍攝組合,可以通過AF計算單元1126再啟動聚焦操作,并且從而增加聚焦評定值。然而可以僅在聚焦評定值變得低于y-Δb值時再啟動操作,而當聚焦評定值增加時根本不會再啟動操作。換言之,可以僅參照為較低的聚焦評定值設定的值來判斷是否執行再啟動。對于快門開關允許范圍,也可以把y-Δb設定為快門開關允許值,從而僅當聚焦評定值等于或大于快門開關允許值時允許快門開關工作。
如上所述,在本實施例中因為在焦點位置的變化相對小的拍攝條件下,或者在不需要很高的聚焦準確性的拍攝條件下,通過調節再啟動時間間隔和寬度2Δa延長了再啟動時間,所以降低了再啟動操作所必須的電池耗電。另外,當電池電量降低,從而電壓降低時,再啟動間隔延長以達到類似的優點。
上述的快門開關允許范圍也可以按照各種拍攝條件調整,如構成再啟動允許條件的時間間隔和基準改變量。例如,可以如下面所示地調整。
(a)拍攝模式因為例如在景物幾乎不移動或者稍有移動的遠景拍攝模式、肖像拍攝模式或特寫拍攝模式中要對良好聚焦給以優先權,與正常拍攝模式相比,應當將快門開關允許范圍設定得較窄。相反,在拍攝快速運動的景物的體育拍攝模式中要給快門開關以優先權,因此與正常拍攝模式相比把快門開關允許范圍設定得較寬,以能夠容易進行快門開關。
(b)光圈102處的光圈值由于隨著光圈值變大景深會增加,所以隨著光圈值的增加,即光圈直徑變小應當加寬快門開關允許范圍。
(c)景物亮度應當在景物亮度變小時把快門開關允許范圍設定得較寬。例如,一旦景物亮度變得小于預定的值,就是說景物變暗時,必須增加在CCD的存儲時間長度,并且因為這會降低信號讀取速度,在再啟動后要用較長的時間達到聚焦。因此在這種條件下把快門開關允許范圍設定得較寬,從而很容易通過禁止頻繁地再啟動允許快門開關工作。
(d)記錄像素的數量按照從提取影像采集信號的CCD103的記錄像素數量,如果記錄像素的數量小,也就是說降低影像的分辨率時,就把快門開關允許范圍設寬。按另一種方式,可以按照壓縮率而不是記錄像素的數量設定快門開關允許范圍。例如在壓縮比高時把所述快門開關允許范圍設定為比壓縮比低時的值大的值。
(e)拍攝鏡頭101的最大光圈F值因為在拍攝鏡頭101的變焦操作中最大光圈F值改變,應當隨著最大光圈F值增加把快門開關允許范圍設定為較寬。因為在不同的單個聚焦鏡頭之間最大光圈F值不同,應當按照當前安裝的鏡頭的F值調整快門開關允許范圍。在具有整體式的鏡頭的照像機中設定快門開關允許范圍時也采用同樣的原則。
(f)計時器1127計數的經歷時間長度應當隨著經歷時間長度增加縮窄所述的快門開關允許范圍。
上述實施例中,接通了半按開關1163操作后達到聚焦以后,在圖4的步驟S124中,通過實現AF鎖定鎖定了鏡頭。然而在某些情況下不需要鎖定鏡頭。在圖22所示的第二實施例的過程程序考慮了這樣的情況。應當注意,圖22中所示的過程代替了圖5所示的過程。因此,在圖22所示的過程中略去了圖5中從(3)返回到步驟S124的處理過程。
在圖22中與圖5相同的步驟以同樣的步驟號表示,并且以下的說明集中在第二實施例的區別特征上。在步驟S132中確定半按開關1163在斷開狀態之后,在步驟S501判斷全按開關1162是否接通。如果全按開關1162接通,在步驟S502執行拍攝操作處理,然后操作返回到圖4中所示的步驟S123。然而,如果全按開關1162為斷開狀態,操作轉向步驟S503,以把基準改變量Δa設定到Δa11然后轉向步驟S139。
另一方面,如果在步驟S132確定半按下開關1163已經接通,則在步驟S504啟動半按下計時器。然后,如果在步驟S505確定全按下開關1162已經接通,則在步驟S502執行拍攝操作處理,然后操作返回到圖4中所示的步驟S123。如果全按下開關1162處在斷開狀態,則操作轉向到步驟S506,以設定基準改變量Δa為Δa12(<Δa11),然后轉向到步驟S139。因為半按開關1163接通狀態表示出進行拍攝操作的企圖,降低基準改變量Δa以易于再啟動聚焦操作。結果可以用更好的聚焦拍攝景物。相反,半按下開關1163斷開狀態表示拍攝人員沒有進行拍攝操作的企圖,因此不易于再啟動聚焦操作,從而降低電池耗電。
如果在步驟S141中確定通過爬坡聚焦操作還沒有達到聚焦,在步驟S142中把聚焦鏡頭移動到預定的位置。然后,如果確定在半按計時器發生了時間到期,在步驟S507中判斷全按開關1162是在接通狀態還是斷開狀態。如果全按開關1162已經在接通狀態,在步驟S502執行拍攝操作過程,然后操作返回圖4的步驟S123。如果在步驟S507中判斷發生了時間到期,操作轉移到半按定時器關閉處理。
如參照圖21所述,在根據本發明的爬坡式AF照像機中可以設定五個焦點檢測區。進入這五個焦點檢測區的光通量通過拍攝鏡頭101的不同區域,并且它們是與拍攝鏡頭101固有的MTF(調制轉遞功能)兼容的光通量類型。如圖23所示,隨著影像高度增加,可更換鏡頭的MFT特性變減小,并且它們表現出取決于空間頻率(圖23中的10/mm、40mm等)和方向的不同趨勢。也就是,拍攝鏡頭101相應于光軸上的焦點檢測區C、左和右離軸焦點檢測區R和L及上和下離軸焦點檢測區U和D有不同的MFT特性。進一步的說明參照示出相應于特定空間頻率的MFT特性的圖24給出。Mc表示相應于光軸上的焦點檢測區C的MFT特性,Mrl表示出相應于左和右離軸焦點檢測區R和L的MFT特性,而Mud表示相應于上和下離軸焦點檢測區U和D的MFT特性。
如前面對相關技術的說明所述,當使用均勻的參照圖形進行焦點檢測時,聚焦檢測區的透射率依MFT特性而不同。圖25示出通過使用不同焦點檢測區域作為參數確定的空間頻率與透射率之間的關系。因為不同的空間頻率特性表現在不同的焦距區域中,計算出的聚焦評定值在不同的焦距區域中也不同。因此為各個區域在帶通濾波器設定不同的數字濾波系數。更加準確地,通過對于區域C、區域R和L及區域U和D中的每一個選擇三種濾波系數之一來使用帶通濾波器,用于提高基于按照MTF特性計算的聚焦評定值進行的AF的準確性。
從三種數字濾波系數進行選擇如下。在拍攝鏡頭101的ROM中,儲存了圖24所示的拍攝鏡頭101的固有的MTF特性。在安裝拍攝鏡頭的鏡頭安裝單元的照像機側上設有電觸點,并且經此電觸點檢測ROM中的MTF特性數據。相應于不同的MFT的數字濾波器系數的表儲存在照像機主體上的存儲單元1123中。在照像機主體一側的BPF1124A和1124B中設定有數字濾波器系數。
在步驟S201中,從拍攝鏡頭101的ROM讀出圖24所示的MTF特性。在步驟S201中相應于離軸的周圍焦點檢測區域中的影像高度計算MTF。在步驟S203中,從儲存在CPU112的存儲單元1123的表中讀出與計算的MFT相應的數字濾波器系數。在步驟S204中,把如此讀取的數字濾波器系數設定在BPF1124A和1124B中。
這里假定使用單個濾波器計算對于給定景物的聚焦評定值。在此情況下,從周圍聚焦檢測區的輸出L102低于從中心聚焦檢測區的輸出L101,如圖27所示。
因此,當計算光軸上的焦點檢測區C的聚焦評定值時,這種數字濾波器系數在BPF1124A和1124B中設定,使與光軸上的焦點檢測區C相應的聚焦評定值每個都達到圖27的實線L102代表的特性。通過以此方式調節BPF特性,在比較多個聚焦檢測區的聚焦評定值時可以消除MTF特性的影響。應當注意,這種使用不同數字濾波器系數達到的BPF特性調節等效于減小其帶通范圍。
在不使用可更換鏡頭101的照像機中,通過圖28中所示的流程圖中的過程從BPF1-3中選擇要使用的BPF。在步驟S301中,確定要計算聚焦評定值的區域。如果確定要對中心聚焦檢測區C計算聚焦評定值,操作轉到步驟S302以選擇BPF1。如果確定要對上和下檢測區D和U計算聚焦評定值,操作轉到步驟S302以選擇BPF2。如果確定要對左和右離軸焦點檢測區R和L計算聚焦評定值,操作轉到步驟S303以選擇BPF3。彼此不同的預定的空間頻帶中的影像信號的數字濾波器系數各自預先地在BPF之一中設定。應當注意因為鏡頭MTF特性也依拍攝鏡頭101的焦矩改變,也應當通過考慮焦距來設定數字濾波器系數。
取代改變數字濾波器系數,也可以按照MTF特性增加周圍焦距區域的大小,如圖29所示。在這種情況下,MTF特性也從可更換的鏡頭處的ROM中讀取,并且讀出與聚焦檢測區例如Mrl或Mud中影像高度相應的MTF。然后按照MTF的量設定聚焦檢測區域的大小。在固定鏡頭的情況下,預先確定周圍聚焦檢測區的大小。應當注意,每個焦點檢測區R和L的中心點以及每個焦點檢測區U和D的中心點與圖21中的每個焦點檢測區R和L的中心點以及每個焦點檢測區U和D的中心點是一致的。
另外,通過使用在BPF設定的用于具有均勻的大小的聚焦檢測區域的均勻的數字濾波器系數計算的聚焦評定值可以乘以與MTF特性的倒數相對應的校正系數(加權系數)。換言之,以此方式,將低MTF的聚焦檢測區的加權量設定得大于高MTF的聚焦檢測區的加權量。
下面說明圖21所示的具有多點自動聚焦區域的照像機中聚焦透鏡的再啟動操作。已經說明了一個例子,其中,在圖5中的步驟S318中,按照各種拍攝條件設定代表再啟動電平范圍的特定基準改變量Δa,并且如果在參照圖7和8中的步驟S139中,聚焦評定值表明有大于基準改變量Δa的偏差,就執行再啟動。這種再啟動操作可以通過不斷地監測預選的聚焦檢測區中的聚焦評定值執行。然而,如果在照像機中存在多點自動聚焦區,可以基于以下的算法執行再啟動。
1)如果相應于并非選取的聚焦檢測區的各個聚焦檢測區計算的聚焦評定值之一表明在完成聚焦操作后有預定程度的改變時執行再啟動。
2)如果相應于并非選取的聚焦檢測區的各個聚焦檢測區的聚焦評定值之一表明在完成聚焦操作后相對于為選取的聚焦檢測區計算的聚焦評定值有等于或者大于預定改變率的改變時執行再啟動。
3)如果相應于并非選取的聚焦檢測區的各個聚焦檢測區的聚焦評定值之一表明在完成聚焦操作后有等于或者大于預定改變率的改變時執行再啟動。
4)如果相應于并非選取的聚焦檢測區的各個聚焦檢測區的聚焦評定值的絕對值之一表明在完成聚焦操作后有預定程度的改變時執行再啟動。
由于是在有多個聚焦檢測區時并在并非選取的聚焦檢測區的聚焦檢測區之內有聚焦評估值起伏時執行再啟動,可以容易地達到對主景物的聚焦調節。
應當注意,圖30所示的爬坡聚焦操作可以與圖20所示的爬坡聚焦操作結合執行。在圖30中的每個點各指示一個在拍攝鏡頭101處的聚焦調節狀態,所述聚焦調節狀態是按照鏡頭位置和聚焦評定值確定的。曲線L40是在聚焦操作完成時得到的聚焦評定值曲線,P40指示曲線L40的峰值,而y指示峰值處的聚焦評定值。因為在聚焦操作完成后停止鏡頭驅動,并且鏡頭位置保持在P,在聚焦評定值改變時指示聚焦調節狀態的點平行于豎直軸移動。點M代表聚焦操作完成后經過再啟動時間間隔Δt后的聚焦調節狀態,表明在鏡頭位置保持不變的情況下,聚焦評定值從y到y(Δt)的改變。
如果到景物的距離改變非常小,可以預料在改變后得到的聚焦評定值曲線L41A或者L41B在形狀上非常相似于聚焦評定值曲線L40。因此,在本實施例中,如果在經歷了再啟動時間間隔Δt時得到聚焦評定值y(Δt),相應的聚焦評定值曲線假定取為L41A或者L41B。然后把聚焦鏡頭移動到曲線L41A或者L41B的峰值位置x5或x6以從新的鏡頭位置再啟動爬坡聚焦操作。
由曲線L40代表的聚焦評定值數據(鏡頭位置和聚焦評定值)在聚焦操作完成時儲存進存儲單元1123。相應于數據中的各種聚焦評定值中的最大聚焦評定值的鏡頭位置是位置P,而相應于等于(或者大致等于)點M的聚焦評定值y(Δt)的聚焦評定值(點N1或者N2處的聚焦評定值)的鏡頭位置是峰值位置x5或x6。當位置P與位置x5或x6之差的絕對值是d時,如果假定的聚焦評定值曲線是L41A,應當把鏡頭向無限遠側移動距離d,以再啟動聚焦操作,而如果假定的聚焦評定值曲線是L41B時,應當把鏡頭向特寫側移動距離d,以再啟動聚焦操作。
圖20和30中不同的爬坡操作應當如以下所述地執行。例如,在圖5中所示的步驟S140中進行初始爬坡操作過程中,可以采用圖30所示的方法,而在重復進行的隨后的爬坡操作中可以采用圖20所示的方法。另外,如果在再啟動得到的聚焦評定值與儲存在存儲單元1123中的聚焦評定值的峰值之間的差等于或者大于預定的量時可以采用圖30所示的方法,而在所述的差小于預定的量時可以采用圖20所示的方法。
應當注意,通過爬坡聚焦操作得到的聚焦評定值數據儲存進存儲單元1123,此數據與在步驟S113中儲存進存儲器中的通過全程采樣操作得到的數據無關。通過爬坡聚焦操作得到的、并且然后儲存進存儲單元1123的聚焦評定值數據用每次進行爬坡聚焦操作得到的的最新數據刷新。另外,構成曲線L40的存儲在存儲器中的數據多半是相應于接近峰值的位置的數據,并且基于在步驟S131中得到的并且儲存進存儲單元1123的數據來估計對應于中間范圍和較低范圍的分布。
應當注意,如果在開始爬坡聚焦操作后通過假定聚焦評定值曲線(是曲線L41A)并因此向無限遠側移動鏡頭距離d而計算出的聚焦評定值為小于y(Δt)的y′,則應當推導出實際的聚焦評定值曲線類似于曲線L41B,并且因此,應當立即向特寫側把鏡頭移動距離2d以便從重新調節的位置開始爬坡聚焦操作。在以此方式把鏡頭移動距離d后再啟動聚焦操作時,可以從至少接近于峰值位置的點開始爬坡聚焦操作,即使實際的聚焦評定值曲線形狀與曲線L41B稍有不同亦是如此。結果可以在較短的時間長度內達到聚焦,從而能夠快速聚焦。
如上所述,在本實施例中實施的照像機中,可以在達到聚焦后再啟動聚焦操作時能夠調節代表再啟動時間間隔的特定時間長度,只有在按照拍攝條件和照像機狀態所必須再啟動時才進行再啟動。結果進行再啟動的頻度降低了,從而達到降低再啟動所必須的電池耗電程度。
另外,通過按照拍攝條件和照像機狀態調節所述代表再啟動時間間隔的特定時間長度,可以避免由于再啟動造成的對電池的浪費性消耗。
進而,通過改變按照各種條件不進行再啟動聚焦操作的評定值范圍的寬度,在例如拍攝在其中景物幾乎不移動的風景時,或者光圈值大并且景深大的時候,可以降低再啟動的頻度,結果可以把再啟動造成的對電池的浪費性消耗減至最小。
另外,因為基于在完成先前的聚焦操作后計算的聚焦評定值執行聚焦操作,并且基于聚焦評定值確定聚焦調節狀態在可接受的范圍內時允許快門開頭操作,可以得到良好聚焦的照片。特別是,通過基于聚焦評定值對再啟動加以嚴格的限制,可以以良好的聚焦進行拍照,同時防止不必要的電池耗電。
因為基于在完成先前的聚焦操作后計算的聚焦評定值執行聚焦操作,并且按照是否發出了拍攝準備命令調節再啟動聚焦操作的條件,可以完成反映拍攝者意愿的理想的聚焦操作。
而且,因為按照聚焦評定值和儲存在存儲單元中的鏡頭位置及在再啟動時得到的聚焦評定值設定為再啟動要移動拍攝鏡頭的距離,可以從較接近于聚焦評定值峰值的鏡頭位置再啟動聚焦操作。結果,可以縮短達到聚焦需要的時間長度,以能夠快速聚焦。
盡管參照本發明用于使用可更換鏡頭的數字照像機的實施例進行了說明,本發明也可以用于使用整體式鏡頭的數字照像機。只要景物影像是通過影像采集元件采集的并且通過對比方法執行AF操作,本發明還可以用于溴化銀膠片的照像機。應當注意,本發明還可以結合單一聚焦鏡頭使用。
而且本發明還可以用于具有CCD攝影機的移動電話或者移動終端等等,或者處理動態影像的攝像機。換言之,本發明可以用于任何包括影像采集元件并且通過對比方法進行聚焦操作的各種類型攝影機。
上述實施僅為舉例,并且可以不偏離本發明的精神和范圍地進行各種修改。
權利要求
1.一種照像機,含有影像采集元件,所述影像采集元件通過拍攝鏡頭采集景物圖像;評定值計算單元,所述評定值計算單元基于從影像采集元件輸出的影像采集信號計算聚焦評定值;聚焦操作單元,所述的聚焦操作單元基于聚焦評定值在拍攝鏡頭處進行聚焦操作;判斷單元,所述判斷單元判斷在聚焦操作終止后是否經歷了預定的時間長度;再啟動單元,如果判斷單元確定已經經過了預定的時間長度,所述的再啟動單元使聚焦操作單元進行聚焦操作;以及時間調節單元,所述時間調節單元改變預定的時間長度。
2.如權利要求1所述的照像機,還含有決斷單元,所述決斷單元依從于時間調節單元改變預定的時間長度而決定時間改變條件;其中時間調節單元依從于決斷單元決定的時間改變條件而改變預定的時間長度。
3.如權利要求2所述的照像機,還含有評定值檢測單元,所述評定值檢測單元檢測在聚焦操作結束后計算的聚焦評定值是否表明相對于聚焦操作結束時得到的聚焦評定值的改變的程度大于預定的值,其中不管是判斷單元確定已經經歷了預定的時間長度,還是評定值檢測單元檢測到改變的程度大于預定的值,無論這兩者哪個在先發生,所述再啟動單元允許聚焦操作單元進行聚焦操作。
4.一種照像機,含有影像采集元件,所述影像采集元件通過拍攝鏡頭采集景物圖像;評定值計算單元,所述評定值計算單元基于從影像采集元件輸出的影像采集信號計算聚焦評定值;聚焦操作單元,所述的聚焦操作單元基于聚焦評定值在拍攝鏡頭處進行聚焦操作;判斷單元,所述判斷單元判斷在聚焦操作終止后由評定值計算單元計算的聚焦評定值是否表明在與預定的時間長度相符的時間間隔上,相對于聚焦操作結束時計算的聚焦評定值有大于預定值程度的改變;再啟動單元,在判斷單元確定發生了程度大于預定的值的改變時,所述再啟動單元允許聚焦操作單元進行聚焦操作;以及時間調節單元,所述時間調節單元改變預定的時間長度。
5.如權利要求4所述的照像機,還含有決斷單元,所述決斷單元依從于時間調節單元改變預定的時間長度到什么程度,決定時間改變條件,其中時間調節單元依從于決斷單元決定的時間改變條件改變預定的時間長度。
6.如權利要求2所述的照像機,還含有計時器,所述計時器在初始的聚焦操作完成后開始計時,其中所述的決斷單元決定時間改變條件,從而和計時器計時的特定的時間計數前的時間長度相比,延長了計時器計時的特定的時間計數后的時間長度。
7.如權利要求2所述的照像機,其中所述決斷單元決定時間改變條件,從而按照拍攝條件或者照像機的狀態設定所述預定的時間長度。
8.如權利要求7所述的照像機,其中所述拍攝條件是拍攝鏡頭的焦距;并且所述決斷單元確定時間變化條件,從而隨著焦距加大而延長所述預定時間長度。
9.如權利要求7所述的照像機,其中所述拍攝條件包括適合于拍攝稍有運動或者根本不運動的景物的第一拍攝模式和適合于拍攝景物運動快于第一拍攝模式中的景物的第二拍攝模式;以及所述決斷單元決定時間改變條件,從而和在第一拍攝模式中設定的預定時間長度相比,縮短了第二拍攝模式中預定的時間長度。
10.如權利要求9所述的照像機,第一拍攝模式至少包括正常拍攝模式;遠景拍攝模式;肖像拍攝模式;特寫模式和夜拍模式,并且第二拍攝模式至少包括運動拍攝模式。
11.如權利要求7所述的照像機,還含有進行操作以調節進入影像采集元件的景物的光量的光圈,其中對該光圈設定的光圈值構成拍攝條件;并且決斷單元確定時間改變條件,從而使得隨著光圈值增加而延長預定的時間長度。
12.如權利要求7所述的照像機,還含有檢測預定的景物區域亮度的光度測量單元,其中由所述光度測量單元檢測的亮度構成拍攝條件;并且決斷單元確定時間改變條件,從而使得隨著亮度變低而延長預定的時間長度。
13.如權利要求7所述的照像機,所述影像采集元件包括多個像素;可以改變用于錄入由影像采集元件采集的影像數據的記錄像素的數量;記錄像素的數量構成拍攝條件;并且決斷單元確定時間改變條件,從而使得隨著記錄像素的數量減少而延長預定的時間長度。
14.如權利要求7所述的照像機,還含有最大光圈F值檢測單元,所述的最大光圈F值檢測單元檢測構成拍攝條件的拍攝鏡頭的最大光圈F值,其中決斷單元確定時間改變條件,從而使得在檢測的最大光圈F值較大時延長預定的時間長度。
15.如權利要求7所述的照像機,還含有電壓檢測單元,所述的電壓檢測單元檢測構成照像機狀態的照像機驅動電池的電壓,其中決斷單元確定時間改變條件,從而使得在所述電壓檢測單元檢測的電壓變小時延長預定的時間長度。
16.一種照像機,含有影像采集元件,所述影像采集元件通過拍攝鏡頭采集景物圖像;評定值計算單元,所述評定值計算單元基于從影像采集元件輸出的影像采集信號計算聚焦評定值;聚焦操作單元,所述的聚焦操作單元基于聚焦評定值在拍攝鏡頭處進行聚焦操作;再啟動單元,如果在聚焦操作結束后計算的聚焦評定值表明,相對于聚焦操作結束時計算的聚焦評定值有程度大于預定的基準改變量的改變,所述再啟動單元使聚焦操作單元進行聚焦操作;以及設定單元,所述設定單元依從于預定的條件設定基準改變量。
17.如權利要求16所述的照像機,如果在聚焦操作結束后計算的聚焦評定值表明,相對于聚焦操作結束時計算的聚焦評定值有程度大于預定的基準改變量的改變,所述再啟動單元使聚焦操作單元沿增加或減少的方向進行聚焦操作。
18.如權利要求16所述的照像機,如果在聚焦操作結束后計算的聚焦評定值表明,相對于聚焦操作結束時計算的聚焦評定值有程度大于預定的基準改變量的改變,所述再啟動單元使聚焦操作單元沿減少的方向進行聚焦操作。
19.如權利要求16所述的照像機,還含有選擇單元,所述選擇單元選擇是適合于拍攝稍有運動或者根本不運動的景物的第一拍攝模式,還是適合于拍攝景物運動快于第一拍攝模式中的景物的第二拍攝模式,其中所述設定單元在所述選擇單元選擇第二拍攝模式時,為預定的基準改變量設定比所述選擇單元選擇第一拍攝模式時設定的值小的值。
20.如權利要求19所述的照像機,其中第一拍攝模式至少包括正常拍攝模式;風景拍攝模式;肖像拍攝模式;特寫模式和一個夜拍模式,并且第二拍攝模式至少包括運動拍攝模式。
21.如權利要求16所述的照像機,還含有進行操作以調節進入影像采集元件的景物的光量的光圈,其中對光圈設定的光圈值增加時,所述設定單元階躍地增加預定的基準改變量。
22.如權利要求16所述的照像機,還含有檢測預定的景物區域亮度的光度測量單元,其中隨著亮度變低,所述設定單元為預定的基準改變量設定較大的值。
23.如權利要求16所述的照像機,其中所述影像采集元件包括多個像素;用于錄入影像采集元件采集的影像數據的記錄像素的數量可以改變;并且隨著記錄像素的數量變少,所述設定單元為基準改變量設定較大的值。
24.如權利要求16所述的照像機,還含有檢測單元,所述的檢測單元檢測拍攝鏡頭的最大光圈F值,其中隨著檢測的最大光圈F值增加,所述設定單元為基準改變量設定較大的值。
25.如權利要求16所述的照像機,還含有檢測單元,所述的檢測單元檢測照像機驅動電池的電壓,其中隨著所述照像機驅動電池的電壓變小,所述設定單元為基準改變量設定較大的值。
26.如權利要求16所述的照像機,還含有計時器,所述計時器在初始的聚焦操作完成后開始計時;其中在所述計時器計數較大的時間長度時,所述設定單元為基準改變量設定較大的值。
27.如權利要求16所述的照像機,聚焦操作單元一直都基于聚焦評定值在拍攝鏡頭處進行聚焦操作,不論快門開關鈕是否按到了半途;并且在快門開關鈕按到了半途時所述設定單元為基準改變量設定比快門開關鈕沒有按到半途時設定的值小的值。
28.一種照像機,含有影像采集元件,所述影像采集元件通過拍攝鏡頭采集景物圖像;評定值計算單元,所述評定值計算單元基于從影像采集元件輸出的影像采集信號計算聚焦評定值;聚焦操作單元,所述的聚焦操作單元基于聚焦評定值在拍攝鏡頭處進行聚焦操作;判斷單元,所述判斷單元判斷在聚焦操作終止后計算的聚焦評定值是否在允許聚焦操作的快門開關允許范圍內;快門開關允許單元,在判斷單元確定了聚焦評定值是在快門開關允許范圍內時,所述快門開關允許單元能夠響應拍攝命令進行拍攝操作;拍攝單元,如果輸出了拍攝命令并且同時所述快門開關允許單元允許了拍攝操作,所述拍攝單元執行拍攝操作;以及再啟動單元,所述再啟動單元基于聚焦操作結束后計算的聚焦評定值使聚焦操作單元能夠進行聚焦操作,其中在輸出拍攝命令的準備信號時,所述判斷單元進行判斷操作;并且如果聚焦評定值偏離基于判斷單元所做出的判斷結果的快門開關允許范圍,再啟動單元執行再啟動。
29.如權利要求28所述的照像機,在沒有輸出拍攝命令的準備信號時,如果聚焦評定值偏離不同于快門開關允許范圍的再啟動禁止范圍,再啟動單元執行再啟動。
30.如權利要求29所述的照像機,再啟動禁止范圍寬于快門開關允許范圍。
31.如權利要求29所述的照像機,還含有設定單元,所述設定單元依從拍攝條件設定快門開關允許范圍。
32.如權利要求31所述的照像機,其中拍攝鏡頭的焦距是可變的,而所述焦距構成拍攝條件;并且所述設定單元根據焦距設定快門開關允許范圍。
33.如權利要求31所述的照像機,其中所述拍攝條件包括適合于拍攝稍有運動或者根本不運動的景物的第一拍攝模式和適合于拍攝景物運動快于第一拍攝模式中的景物的第二拍攝模式;并且所述設定單元在第二拍攝模式中設定的快門開關允許范圍較在第一拍攝模式中設定的快門開關允許范圍要窄。
34.如權利要求33所述的照像機,其中第一拍攝模式至少包括正常拍攝模式;風景拍攝模式;肖像拍攝模式;特寫模式和夜拍模式,并且第二拍攝模式包括至少運動拍攝模式。
35.如權利要求31所述的照像機,還含有進行操作以調節進入影像采集元件的景物的光量的光圈;其中對該光圈設定的光圈值構成拍攝條件;隨著光圈值增加,所述設定單元設定較寬的快門開關允許范圍。
36.如權利要求31所述的照像機,還含有檢測預定的景物區域亮度的光度測量單元,其中所述光度測量單元檢測的亮度構成拍攝條件;并且隨著亮度變低,所述設定單元設定較寬的快門開關允許范圍。
37.如權利要求31所述的照像機,其中影像采集元件包括多個像素;用于錄入影像采集元件采集的影像數據的記錄像素的數量可以改變;并且隨著記錄像素的數量減少,所述設定單元設定較寬的快門開關允許范圍。
38.如權利要求31所述的照像機,還含有檢測單元,所述的檢測單元檢測拍攝鏡頭的最大光圈F值;和設定單元,依從于最大光圈F值,所述設定單元設定快門開關允許范圍。
39.如權利要求31所述的照像機,還含有計時器,所述計時器在初始的聚焦操作完成后開始計時,其中在所述計時器計數較大的時間長度時,所述設定單元設定較窄的快門開關允許范圍。
40.一種照像機,含有影像采集元件,所述影像采集元件通過拍攝鏡頭采集景物圖像;評定值計算單元,所述評定值計算單元基于從影像采集元件輸出的影像采集信號計算聚焦評定值;聚焦操作單元,所述的聚焦操作單元基于聚焦評定值在拍攝鏡頭處進行聚焦操作;再啟動單元,所述再啟動單元在聚焦操作結束后計算的聚焦評定值滿足再啟動的條件時使聚焦操作單元進行聚焦操作;拍攝單元,所述拍攝單元響應拍攝準備命令進行拍攝準備操作,并且響應拍攝命令進行拍攝操作;以及調節單元,所述調節單元依從于是否發出了拍攝準備命令而改變再啟動的條件。
41.如權利要求40所述的照像機,所述調整單元改變再啟動的條件,從而當發出了拍攝準備命令時比沒有發出拍攝準備命令時更加容易再啟動聚焦操作。
42.一種照像機,含有影像采集元件,所述影像采集元件通過拍攝鏡頭采集景物圖像;評定值計算單元,所述評定值計算單元基于從影像采集元件輸出的影像采集信號計算聚焦評定值;聚焦操作單元,所述的聚焦操作單元基于聚焦評定值在拍攝鏡頭處進行聚焦操作;判斷單元,所述判斷單元判斷在聚焦操作終止后計算的聚焦評定值是否在允許聚焦操作的快門開關允許范圍內;快門開關允許單元,如果判斷單元確定了聚焦評定值是在快門開關允許范圍內,所述快門開關允許單元能夠響應拍攝命令進行拍攝操作;以及拍攝單元,如果輸出了拍攝命令并且同時所述快門開關允許單元允許了拍攝操作,所述拍攝單元執行拍攝操作。
43.如權利要求1所述的照像機,還含有驅動單元,所述驅動單元沿光軸移動拍攝鏡頭;存儲單元,在驅動單元移動拍攝鏡頭的同時,所述存儲單元逐個地儲存評定值計算單元計算的多個聚焦評定值,并且在計算所述多個評定值時儲存拍攝鏡頭所取的位置;以及距離設定單元,基于儲存在存儲單元中的聚焦評定值和鏡頭位置以及在再啟動時計算的聚焦評定值,所述距離設定單元設定聚焦操作再啟動的拍攝鏡頭移行距離。
44.如權利要求43所述的照像機,其中所述距離設定單元把所述距離設定為代表第一鏡頭位置與第二鏡頭位置之間的距離的值,所述第一鏡頭位置相應于實質上等于儲存在存儲單元內的聚焦評定值之中在再啟動時計算的聚焦評定值,第二鏡頭位置相應于儲存在存儲單元內的聚焦評定值之中的最大的聚焦評定值。
45.如權利要求43所述的照像機,其中所述距離設定單元把所述距離設定為,使得在再啟動時能夠把所述拍攝鏡頭向鏡頭位置的特寫側驅動。
46.一種照像機,含有影像采集元件,所述影像采集元件通過拍攝鏡頭采集景物圖像;評定值計算單元,所述評定值計算單元基于從影像采集元件輸出的影像采集信號計算聚焦評定值;驅動單元,所述驅動單元沿光軸移動拍攝鏡頭;存儲單元,在驅動單元移動拍攝鏡頭的同時,所述存儲單元逐個地儲存評定值計算單元計算的多個聚焦評定值,并且在計算所述多個評定值時儲存拍攝鏡頭所取的位置;聚焦操作單元,所述聚焦操作單元通過移動拍攝鏡頭進行聚焦操作,以達到最大的聚焦評定值;再啟動單元,在由所述聚焦操作單元實現聚焦后,所述再啟動單元再啟動聚焦操作單元;以及距離設定單元,基于儲存在存儲單元中的聚焦評定值和鏡頭位置及再啟動時計算的聚焦評定值,所述設定單元為再啟動聚焦操作單元設定所述拍攝鏡頭要移行的距離。
全文摘要
一種照像機含有影像采集元件,所述影像采集元件通過拍攝鏡頭采集景物圖像;評定值計算單元,所述評定值計算單元基于從影像采集元件輸出的影像采集信號計算聚焦評定值;聚焦操作單元,所述的聚焦操作單元基于聚焦評定值在拍攝鏡頭處進行聚焦操作;判斷單元,所述判斷單元判斷在聚焦操作終止后是否經歷了預定的時間長度;再啟動單元,在判斷單元確定已經經歷了預定的時間長度后所述的再啟動單元使聚焦操作單元進行聚焦操作;以及時間調節單元,所述時間調節單元改變預定的時間長度。
文檔編號H04N5/232GK1409168SQ0214443
公開日2003年4月9日 申請日期2002年9月27日 優先權日2001年9月28日
發明者渡邊利巳, 前田敏彰, 日比野秀臣, 太田雅 申請人:株式會社尼康, 株式會社尼康技術工房