自动对焦装置、自动对焦方法、以及图像拾取装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及自动对焦装置、自动对焦方法、以及图像拾取装置。根据本发明专利技术的示例性实施例的自动对焦装置被提供有评估单元、切换单元、以及更改单元。评估单元基于从对象中获得的图像数据评估在拍摄屏幕中指定的第一评估区域中的成像状态，并且确定对象是否已经移动，其中，通过镜头组形成所述对象。如果评估单元确定在第一评估区域中对象已经移动，那么切换单元切换到第二评估区域，其中，第二评估区域大于第一评估区域并且包括多个块。更改单元评估多个块中的每一个的成像状态，并且将第一评估区域更改为多个块中的一个。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自动地调整图像拾取装置中的对象的对焦状态的自动对焦技术。
技术介绍
具有包括CCD (电荷耦合器件)传感器和CMOS (互补金属氧化物半导体)传感器 的图像传感器的诸如数码静态相机和数码摄像机的图像拾取装置被投入实际使用。随着自 动对焦(AF)系统被应用于这些图像拾取装置，对比度检测系统变为是众所周知的，其使用 由图像传感器获得拍摄图像。 对比度检测系统使用如下的事实当由图像光学系统形成在图像传感器的成像表 面上的对象图像被对焦时，由成像传感器获得的拍摄图像的对比度高。更加具体地说，通过 移动对焦镜头的位置或者被包括在成像光学系统中的图像传感器的位置，在更改对象图像 的图像位置的同时，连续地获得拍摄图像。 计算指示由图像传感器连续地获得的多个拍摄图像的对比度的对比度评估。此 外，具有最大的对比度评估值的对象图像的图像位置被确定为对焦位置。例如，空间频率的 高频率分量的积分值用于对比度评估值。搜索对比度评估值的最大值以确定对焦位置的控 制算法被称为爬山(mountain-climbing)控制。 此外，存在一种即使在自动对焦期间对象已经移动也能对对象进行对焦的被建议 的技术(日本未经审查的专利申请公开No. 2007-11054(Hirai)和日本未经审查的专利申 请公开No. 2003-241065 (Tanida))。在Hirai公布的图像拾取装置中，对拍摄屏幕中的中心 和其它位置指定了多个AF区域，检测这些AF区域之间的对象的移动，并且根据对象的移动 结果，使用中心AF区域和其它的AF区域的信息确定对焦位置。然而，在上述技术中存在如 下问题着重于拍摄屏幕的中心AF区域来执行对焦操作，并且如果对象移动到除了拍摄屏 幕的中心之外的位置，则将不会对焦于用户想要对焦的对象。 在Tanida公布的自动对焦系统中，计算连续的图像数据的相同像素之间的差。然 后基于该差将具有比特定区域大的区域指定为新的AF区域。然而，如果在拍摄屏幕中检测 到多个面部区域，那么将AF区域指定为多个区域，并且使得目标对象可能没有被对焦。
技术实现思路
如上所述，本专利技术人已经发现如下问题在上述技术中，如果对象移动，那么可能 不对焦于目标对象。 本专利技术的实施例的第一示例性方面是自动对焦装置，该自动对焦装置包括评估单 元，该评估单元基于从对象获得的图像数据评估在拍摄屏幕中指定的第一评估区域中的成 像状态，并且确定对象是否已经移动，其中，通过成像光学系统形成对象；切换单元，如果评 估单元确定在第一评估区域中对象已经移动，那么该切换单元切换到第二评估区域，其中， 第二评估区域大于第一评估区域并且包括多个块；以及更改单元，该更改单元评估多个块 中的每一个的成像状态，并且将第一评估区域更改为多个块中的一个。 本专利技术的实施例的第二示例性方面是自动对焦的方法，该自动对焦的方法包括基于从对象获得的图像数据评估在拍摄屏幕中指定的第一评估区域中的成像状态，以确定对象是否已经移动，其中，通过成像光学系统形成对象；如果确定在第一评估区域中对象已经移动，那么切换到第二评估区域，其中，第二评估区域大于第一评估区域并且包括多个块；以及评估多个块中的每一个的成像状态，并且将第一评估区域更改为多个块中的一个。 本专利技术的实施例的第三示例性方面是图像拾取装置，该图像拾取装置包括成像单元，该成像单元对对象进行拍摄，以生成图像数据，其中，通过成像光学系统形成所述对象；评估单元，该评估单元基于图像数据评估在拍摄屏幕中指定的第一评估区域中的成像状态，并且确定对象是否已经移动；切换单元，如果评估单元确定在第一评估区域中对象已经移动，那么该切换单元切换到第二评估区域，其中，第二评估区域大于第一评估区域并且包括多个块；更改单元，该更改单元评估多个块中的每一个的成像状态，并且将第一评估区域更改为多个块中的一个；以及控制单元，该控制单元根据由更改单元更改的第一评估区域的成像状态，执行成像光学系统的对焦操作。 这使能够随着对象的移动，而将第一评估区域移动到对象已经移动的位置。因此 即使对象移动也能够对用户设为目标的对象进行对焦。附图说明 结合附图，从某些示例性实施例的以下描述中，以上和其它示例性方面、优点和特 征将更加明显，其中 图1是示出根据本专利技术的示例性实施例的图像拾取装置的框图； 图2是示出根据本专利技术的示例性实施例的图像拾取装置的AF控制单元的框图； 图3是描述了通过根据本专利技术的示例性实施例的图像拾取装置的自动对焦过程 的流程图；以及 图4A至图4D解释由根据本专利技术的示例性实施例的图像拾取装置确定的评估区域 的示例。具体实施例方式在下文中，参考附图描述合并了本专利技术的具体示例性实施例。在附图中，为了解释 清楚，相同的标号表示相同的组件，同时适当地省略对其的详细描述。 参考图1解释根据本专利技术的第一示例性实施例的图像拾取装置10的构造。图1 是示出根据本示例性实施例的图像拾取装置10的主要构造的框图。如图1中所示，图像拾 取装置10被提供有镜头组1、传感器2、图像处理单元3、AF控制单元4、镜头驱动单元5、以 及显示单元6。在下文中，依次解释图1中包括的各个组件。 在图1中，作为成像光学系统的镜头组l，在稍后描述的传感器2的成像表面上形 成对象图像。镜头组l由多个光学镜头组组成，并且包括对焦镜头ll。通过稍后描述的镜 头驱动单元5，对焦镜头11能够在将镜头组1连接至传感器2的光轴方向中移动。 传感器2光电地转换经由镜头组1进入的光学信号，并且输出模拟图像信号。传 感器2包括图像传感器21、模拟信号处理单元22、以及A/D转换单元23。例如，传感器2是 CCD(电荷耦合器件)图像传感器，和CM0S(互补式M0S)图像传感器等等。 模拟信号处理单元22执行诸如放大和对从图像传感器输出的模拟图像信号的噪 音进行消除的处理。A/D转换单元23采样从模拟信号处理单元22输出的模拟图像信号，以 生成图像数据作为数字图像信号。图像处理单元3对从传感器2中的A/D转换单元23提 供的图像数据执行诸如色彩校正、白平衡调整、以及伽玛校正等等的图像处理。 AF控制单元4使用从图像处理单元3提供的图像，通过对比度检测系统自动地对 焦。更加具体地说，AF控制单元4评估由传感器2生成并且在拍摄屏幕内指定的第一评估 区域中的成像状态，并且确定对焦镜头11的位置使得与图像数据中的第一评估区域相对 应的区域的对比度变为最大值。 第一评估区域是包括用户想要对焦的对象图像的区域。在执行自动对焦之前的早 期，例如，可以将拍摄屏幕的基本上中心的部分指定为第一评估区域。用户调整图像拾取装 置的位置，使得对象落入到第一评估区域中，并且然后，例如，将快门按钮半按。能够计算第 一评估区域中的对比度。注意的是，如稍后所述，在本专利技术中，第一评估区域随着对象图像 的移动而移动。 镜头驱动单元5在AF控制单元4的控制下在光轴方向中移动对焦镜头11。显示 单元6顺序地显示从传感器2输出的拍摄图像(通过镜头图像)、在完成自动对焦之后的通 过镜头图像、以及通过快门按钮(未示出)的用户操作而获得的拍摄图像。此外，显示单元 6显示稍后描述的第一评估区域、第二评估区域、以及AF目标区域。例如，显示单元6能够 为这些区域中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动对焦装置，包括：评估单元，所述评估单元基于从对象获得的图像数据评估在拍摄屏幕中指定的第一评估区域中的成像状态，并且确定所述对象是否已经移动，所述对象是通过成像光学系统形成的；切换单元，如果所述评估单元确定在所述第一评估区域中所述对象已经移动，那么所述切换单元切换到第二评估区域，所述第二评估区域大于所述第一评估区域并且包括多个块；以及更改单元，所述更改单元评估所述多个块中的每一个的成像状态，并且将所述第一评估区域更改为所述多个块中的一个。

【技术特征摘要】
JP 2008-12-8 2008-311775一种自动对焦装置，包括评估单元，所述评估单元基于从对象获得的图像数据评估在拍摄屏幕中指定的第一评估区域中的成像状态，并且确定所述对象是否已经移动，所述对象是通过成像光学系统形成的；切换单元，如果所述评估单元确定在所述第一评估区域中所述对象已经移动，那么所述切换单元切换到第二评估区域，所述第二评估区域大于所述第一评估区域并且包括多个块；以及更改单元，所述更改单元评估所述多个块中的每一个的成像状态，并且将所述第一评估区域更改为所述多个块中的一个。2. 根据权利要求l所述的自动对焦装置，其中，如果所述评估单元确定在所述第一评 估区域中所述对象没有移动，那么不更改所述第一评估区域。3. 根据权利要求1所述的自动对焦装置，其中所述更改单元 计算所述多个块中的每一个的对比度，并且将所述第一评估区域更改为所述多个块当中具有最高的对比度的块。4. 根据权利要求2所述的自动对焦装置，其中所述更改单元 计算所述多个块中的每一个的对比度，并且将所述第一评估区域更改为所述多个块当中具有最高的对比度的块。5. 根据权利要求1所述的自动对焦装置，其中所述更改单元 计算所述多个块中的每一个的对比度，并且将所述第一评估区域更改为在所述多个块当中的如下块所述块具有的对比度与在确 定在所述第一评估区域中所述对象是否已经移动之前获得的所述第一评估区域的对比度 相近。6. 根据权利要求2所述的自动对焦装置，其中所述更改单元 计算所述多个块中的每一个的对比度，并且将所述第一评估区域更改为在所述多个块当中的如下块所述块具有的对比度与在确 定在所述第一评估区域中所述对象是否已经移动之前获得的所述第一评估区域的对比度 相近。7. —种自动对焦的方法，包括基于从对象获得的图像数据评估在拍摄屏幕中指定的第一评估区域中的成像状态，以 确定所述对象是否已经移动，所述对象是通过成像光学系统形成的；如果确定在所述第一评估区域中所述对象已经移动，那么切换到第二评估区域，所述 第二评估区域大于所述第一评估区域并且包括多个块；以及评估所述多个块中的每一个的成像状态，并且将所述第一评估区域更改为所述多个块 中的一个。8. 根据权利要求7所述的方法，其中，如果确定在所述第一评估区域中所述对象没有 移动，那么不更改所述第一评估区域。9. 根据权利要求7所述的方法，进一步包括计算所述多个块中的每一个的对比度；并且将所述第一评估区域更改为所述多个块当中具有最高的对比度的块。10. 根据权利要求8所述的方法，进一步包括 计算所述多个块中的每一个的对比度；并且将所述第一评估区域更改为所述多个块当中具有最高的对比度的块。11. 根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉山实辉雄，
申请(专利权)人：恩益禧电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]