聚焦控制装置和聚焦控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供聚焦控制装置和聚焦控制方法。即使在被拍摄体中存在点光源的情况下或在判定点光源的有无时错误地将通常的被拍摄体错误判定为点光源的情况下，也能够较短地抑制聚焦透镜的驱动时间，进行快速的聚焦动作。根据图像内的高亮度区域和低亮度区域的信息，计算最优的聚焦透镜工作范围，根据高亮度区域和低亮度区域的变化量，连续地改变聚焦透镜工作范围，同时驱动聚焦透镜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别涉及较短地抑制聚焦透镜的驱动时间，能够快速进行聚焦动作的。
技术介绍
在监视用照相机、DVD(Digital Versatile Disc :数字通用光盘)照相机等诸多的摄像装置中装载有自动调整聚焦的自动聚焦(AutoFocus :以下简称为AF)功能。 在现有技术中，针对摄像装置的自动聚焦，多种多样的方式被提案、实用化。其中，一般较广泛地利用对比度检测方式，该方式对通过摄像元件摄得的图像信号实施处理，检测出图像信号的对比度信号。 存在于对被拍摄体进行摄像时的轮廓部分等中的图像信号的高频成分，聚焦越精 确则变得越大。这与被拍摄体的轮廓部分的明亮部与暗部的亮度级差、即对比度变大的情 况同等。对比度检测方式是利用此性质的方式，为了使焦点聚焦于期望的被拍摄体，向图像 信号的高频成分较大的方向控制聚焦透镜即可。 该检测方式也被称为登山方式。如果在使聚焦透镜移动的同时，利用HPF(High Pass Filter :高通滤波器)从在各透镜位置摄得的图像信号抽出高频成分计算AF评价值， 则显现正确的聚焦位置的AF评价值成为最顶峰(山的顶点)这样的山峰特性。 此处，在为截止频率较高的HPF的情况下，针对夜景等存在点光源的被拍摄体能 够获得稳定的AF评价值的峰值(AF评价值的山峰)，但是针对对比度低的被拍摄体，AF评 价值的顶峰的倾斜缓慢，难以获得正确的焦点位置(AF评价值为峰值的透镜位置)。在为截 止频率较低的HPF的情况下，针对对比度低的被拍摄体能够获得AF评价值的峰值，但是针 对夜景等存在点光源的被拍摄体，容易产生被称为疑似顶峰的伪峰值，难以获得正确的焦 点位置。 与此相关，专利文献1公开了如下方法在判定在聚焦区域内同时存在高亮度区 域和低亮度区域的情况下，当作存在点光源，将HPF的截止频率从较低的设定变更为较高 的设定，提高聚焦精度。 此外，专利文献2公开了如下方法对于如夜景那样出现多个点光源的被拍摄体， 根据高亮度图像在摄得的被拍摄体像中所占的比例进行AF评价值的修正，根据该修正AF 评价值确定聚焦点。 专利文献1 :日本特开2007-108412号公报 专利文献2 :日本特开2005-122016号公报
技术实现思路
图1是表示聚焦位置与对比度信号(AF信号)的关系的特性图。在无点光源的通 常的被拍摄体条件下，如图1(a)所示，较低地设定截止频率，在聚焦位置检测出AF信号的 峰值，进行聚焦。0012] 但是，在存在点光源的被拍摄体的条件下，当如图1(b)所示那样较低地设定截止 频率时，由于点光源的影响，如图1(b)的例l所示那样，周边的山峰的峰值变得比正确的聚 焦位置的山峰的峰值大，或如图l(b)的例2所示那样，产生多个山峰，正确的聚焦位置的山 峰的峰值消失，导致透镜被向错误的方向驱动，不能聚焦。在此情况下，如果如图l(c)所示 那样较高地设定截止频率，则虽然AF信号的山峰特性的明显性变小，但能够获得一个陡峭 的山峰特性，多能够聚焦。 但是，当在无点光源的通常的被拍摄体条件中较高地设定截止频率时，产生如下 问题，即，如图l(d)所示，AF信号的山峰的倾斜缓慢，为小的山峰特性，因此，至聚焦为止的 时间变长，或难以发现山峰的峰值位置，不能在正确的聚焦位置聚焦。 如上所述，在存在点光源的被拍摄体条件中，较高地设定截止频率时适于调焦距， 在不存在点光源的被拍摄体条件中，较低地设定截止频率时适于调焦距，但是难以辨别在 被拍摄体中是否包括点光源。 另一方面，作为辨别在被拍摄体中是否包括点光源的技术，虽然已知利用摄像区 域内的高亮度区域信息、低亮度区域信息，或其组合信息等判定点光源的有无的技术，但是 难以可靠地判定存在点光源、或无点光源。 例如，在判定聚焦区域内同时存在高亮度区域和低亮度区域的情况下，在看作存在点光源而切换HPF的截止频率的情况下，即使在通常的被拍摄体条件中白色的被拍摄体(或接近白色的被拍摄体)也接近照相机所摄得的信号的饱和等级，因此错误判定为高亮度区域的可能性高，此外，黑色的被拍摄体(或接近黑色的被拍摄体)也因同样的理由而错误判定为低亮度区域的可能性高。当发生错误判定时，存在不能设定适于被拍摄体条件的截止频率的情况，至聚焦为止所需的时间变长，或者在最坏的情况下不能聚焦。 本专利技术是鉴于以上的问题而完成的，其目的在于提供一种聚焦控制装置和聚焦控制方法，其例如即使在存在点光源的情况或错误地将通常的被拍摄体错误判定为点光源的情况下，也能够较短地抑制聚焦透镜的驱动时间，进行快速的聚焦动作。 解决上述问题的本专利技术是控制对被拍摄体进行摄像的摄像装置的聚焦的聚焦控制装置，其包括对来自上述被拍摄体的光束进行聚光的聚焦透镜组；在光轴方向驱动该聚焦透镜组的电机驱动器；接收来自上述聚焦透镜组的光束，对该光束进行光电变换，并作为影像信号输出的摄像元件；从上述影像信号中抽出亮度信号的高频成分，生成对比度信号的对比度信号生成部；从上述影像信号抽出亮度信号的高亮度区域，生成高亮信号的高亮信号生成部；和自动聚焦控制部，其根据通过该高亮信号生成部抽出的高亮信号设定上述聚焦透镜组的驱动范围，根据通过上述对比度信号生成部抽出的对比度信号控制上述电机驱动器。 此外，本专利技术涉及一种聚焦控制方法，其对进行摄像的影像信号的聚焦进行控制， 该聚焦控制方法包括具有规定的聚焦调整范围的聚焦调整步骤；从上述影像信号中抽出 规定的截止频率以上的高频成分，并生成对比度信号的对比度信号生成步骤；从上述影像 信号抽出亮度信号的高亮度区域和低亮度区域，生成高亮信号的高亮信号生成步骤；使用 在该高亮信号生成步骤生成的高亮信号判定上述亮度信号的高亮度区域的有无的第一判 定步骤；和在该第一判定步骤中的判定结果是判定为有高亮度区域的情况下，使用通过上 述高亮信号生成步骤生成的高亮信号，判定上述亮度信号的低亮度区域的有无的第二判定步骤。上述对比度信号生成步骤的用于抽出上述高频成分的截止频率，在上述第一判定步 骤判定为有高亮度区域且在第二判定步骤判定为有低亮度区域的情况下被设定得最高，在 上述第一判定步骤判定为无高亮度区域的情况下被设定得最低。上述聚焦调整步骤的聚焦 调整范围，在上述第一判定步骤判定为有高亮度区域且在第二判定步骤判定为有低亮度区 域的情况下被设定得最窄，在上述第一判定步骤判定为无高亮度区域的情况下被设定得最宽o 专利技术的效果 根据本专利技术，能够实现一种，其例如即使在存在点 光源的情况或错误地将通常的被拍摄体错误判定为点光源的情况下，也能够较短地抑制聚 焦透镜的驱动时间，进行快速的聚焦动作，其效果为能够向用户提供高品质的图像。附图说明图1是表示聚焦位置与AF信号的关系的特性图。图2是表示本专利技术的一个实施例中的摄像装置的整体结构的框图。图3是截止频率规定表和AF信号的说明图。图4是存在点光源的情况下的图像与像素数分布的说明图。图5是本专利技术的一个实施例中的自动聚焦控制的流程图。图6是表示可变焦距透镜与聚焦透镜动作范围的关系的特性图。符号的说明1 :摄像装置；2 :透镜单元；5 :聚焦透镜组；6 :透镜原点检测电路；8 :摄像元件；12 :照相机信号处理部；15A、15B:对比度信号生成部;16A、16B :HPF电路;17A、17B :本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚焦控制装置，其控制对被拍摄体进行摄像的摄像装置的聚焦，该聚焦控制装置的特征在于，包括：对来自所述被拍摄体的光束进行聚光的聚焦透镜组；在光轴方向驱动该聚焦透镜组的电机驱动器；接收来自所述聚焦透镜组的光束，对该光束进行光电变换，并作为影像信号输出的摄像元件；从所述影像信号中抽出亮度信号的高频成分，生成对比度信号的对比度信号生成部；从所述影像信号抽出亮度信号的高亮度区域，生成高亮信号的高亮信号生成部；和自动聚焦控制部，其根据通过该高亮信号生成部抽出的高亮信号设定所述聚焦透镜组的驱动范围，根据通过所述对比度信号生成部抽出的对比度信号控制所述电机驱动器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大野秀治，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]