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CN1731268A - 自动对焦方法和使用自动对焦方法的数字照相装置 - Google Patents

自动对焦方法和使用自动对焦方法的数字照相装置 Download PDF

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CN1731268A
CN1731268A CNA2005100064184A CN200510006418A CN1731268A CN 1731268 A CN1731268 A CN 1731268A CN A2005100064184 A CNA2005100064184 A CN A2005100064184A CN 200510006418 A CN200510006418 A CN 200510006418A CN 1731268 A CN1731268 A CN 1731268A
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Abstract

提供一种自动对焦方法，其中响应拍摄命令信号，通过自动移动对焦镜头到焦点位置使拍摄区域聚焦，并提供使用该方法的数字照相装置。该方法包括：将拍摄区域划分成多个子区域；对子区域对焦并获得焦点位置值；如果在相同水平位置的子区域具有相同的焦点位置值，就选择该相同的焦点位置值；如果在相同垂直位置的子区域有相同的焦点位置值，就选择该相同的焦点位置值；以及将对焦镜头移动到所选择的焦点位置值中对应于具有最短对焦距离的焦点位置值的对焦位置。

Description

自动对焦方法和使用 自动对焦方法的数字照相装置
本申请系根据并且要求2004年8月24日在韩国知识产权局申请的专利申请No.10-2004-00619502003-207765的优先权，在此包含其整个内容作为参考。
技术领域
本发明涉及自动对焦方法和使用自动对焦方法的数字照相装置，更具体言之，是涉及响应拍摄命令信号，通过使对焦镜头自动移动到焦点位置而使拍摄区域聚焦的自动对焦方法，以及使用该方法的数字照相装置。
背景技术
一种传统的数字照相装置公开在本申请人于2004年申请的题为“画面质量不足的告知方法”的美国专利公布No.119,876，在该公开中，数字照相装置的一个对焦镜头(focal lens)响应用户产生的拍摄命令信号移动到焦点位置，以使拍摄区自动聚焦。
如果一个数字照相装置是对整个拍摄区域自动对焦(focus)，那么在对焦时会有大量对焦不需要的数据有可能引起对焦不准。因此，有些传统数字照相装置只对拍摄区域的中心自动对焦。如果拍摄对象不在拍摄区域的中心，数字照相装置的对拍摄对象的精确对焦就会失败。
发明内容
本发明提供一种自动对焦方法，其中可使拍摄对象的位置聚焦，并且可在整个拍摄区域保持平衡对焦，而且还提供一种使用此方法的数字照相装置。
根据本发明的一个方面，提供一种自动对焦方法，其中响应拍摄命令信号，通过自动移动对焦镜头到焦点位置使拍摄区域聚焦。该方法包括：将拍摄区域划分成多个子区域；对子区域对焦并获得焦点位置值；如果在相同水平位置的子区域具有相同的焦点位置值，就选择该相同的焦点位置值；如果在相同垂直位置的子区域有相同的焦点位置值，就选择该相同的焦点位置值；以及将对焦镜头移动到所选择的焦点位置值中对应于具有最短对焦距离的焦点位置值的对焦位置。
在数字照相装置使用的这一方法中，从多个子区域的焦点位置值选择的最终焦点位置值通常应用于一个水平方向或一个垂直方向并且对焦距离最短。有很大可能按用户期望使拍摄对象的位置聚焦。另外，可以在整个拍摄区域保持平衡对焦。
根据本发明的另一个方面，提供使用此自动对焦方法的数字照相装置。
附图说明
本发明的上述和其它特征和优点通过结合参考附图对实施例的详细描述将变成显而易见，其中：
图1是根据本发明的数字照相装置的前视和顶视透视图；
图2是图1的数字照相装置的后视和顶视透视图；
图3是图1的数字照相装置的整体构造示意图；
图4示出图1的数字照相装置的光入射到的部分的结构；
图5是示出图3中示出的数字照相机处理器(DCP)的主算法的流程图；
图6示出图5中包括的预览模式算法；
图7示出图5中包括的拍摄模式算法；
图8示出分成多个子区域的图3的光电转换单元(OEC)的拍摄区域；
图9是示出在图7中示出的自动对焦算法的示图；
图10是示出在图7中示出的详细的自动对焦算法的流程图；
图11是详细示出在图10中示出的附加搜索算法的流程图；
图12是示出图10的S101的流程图；
图13是示出在图12的S93和S95中使用的第一和第二参考特性曲线；
图14是示出图12中的S91的流程图；
图15是示出图12中的S92的流程图；
图16是示出根据本发明的一实施例的图12中的S93的流程图；
图17是示出根据本发明的另一实施例的图12中的S93的流程图。
具体实施方式
参照图1，根据本发明的数字照相装置1的前部包含麦克风MIC，自动计时器灯11，闪光灯12，快门释放按钮13，取景器17a，闪光强度传感器19，电源开关31，镜头单元20和远程接收器41。
在自动计时模式时，自动记时器灯11工作时间为从快门按钮13按下时起到信息开始被捕获为止的设定时间。当闪光灯12工作时，闪光强度传感器19感测闪光灯12产生的光强度后，通过图3的微控制器512将感测的该光强度传送到数字照相机处理器(DCP)507。远程接收器41接收红外拍摄命令信号并且通过微控制器512将红外拍摄命令信号传送到DCP 507。
快门按钮13有两个档位(level)。具体言之，可参见图1和图7，当在操作广角变焦按钮39W和远摄变焦按钮39T后，用户轻按快门释放按钮13到达第一档位，来自快门释放按钮13的第一档位信号S1接通。而当用户完全按下释放按钮13使其到达第二档位时，快门释放按钮13的第二档位信号S2接通。
参照图2，根据本发明的数字照相机1的背面包括模式标度盘14，功能按钮15，手动对焦/删除按钮36，手动调节/再现按钮37，再现模式按钮42，扬声器SP，监视按钮32，自动对焦灯33，取景器17b，闪光待机灯34，彩色LCD(液晶显示)屏35，广角变焦按钮39W，远摄变焦按钮39T和外部接口单元21。
模式标度盘14用于选择数字照相机1的操作模式，如合成拍摄模式14ML、程序拍摄模式、特征拍摄模式、夜视拍摄模式、手动拍摄模式、运动画面拍摄模式14MP、用户设定模式14MY以及记录模式14V。
合成拍摄模式14ML用于合成输入图像和支持图像。用户设定模式14MY是一种操作模式，在这种模式中用户决定用于拍摄静止图像或运动画面拍摄模式的设定。记录模式14V只用于记录音频。
功能按钮15用于数字照相机1的特定功能的操作及用于管理活动光标在彩色LCD屏35的菜单屏幕上的移动的控制按钮的操作。例如，在静止或运动画面拍摄模式14MP中，用户可以按下微距/下移(move-down)按钮15P来设定自动近距(proximity)对焦。另外，在由菜单/选择确认按钮15M选择特定选项之后，微距/下移按钮15P可以用于使光标在液晶显示屏35向下移动。
当用户按下话音记录(voice-memo)/上移按钮15R时，可以在连续拍摄时进行10秒钟的记录。另外，在由菜单/选择确认按钮15M选择特定选项之后，话音记录/上移按钮15R可以用于使光标在LCD屏35上向上移动。如果在活动光标位于菜单项上时，用户按下菜单/选择确认按钮15M，就执行相应菜单项的操作。
手动对焦/删除按钮36用于在拍摄模式中手动对焦或删除。手动调节/再现按钮37用于手动调节规定条件以及用于在再现模式中停止或再现。再现模式按钮42用于改变到再现或预览模式。
监视按钮32是用于控制彩色LCD屏35的操作。例如，在拍摄模式，当用户按下监视按钮32，图像和拍摄信息显示在彩色LCD屏35上。当用户再次按压监视按钮32时，彩色LCD屏35被关闭。在再现模式，当图像文件正在再现时用户按下监视按钮32时，关于图像文件的拍摄信息显示在彩色显示屏35上。当用户再次按下监视按钮32时，仅纯图像被显示。
当焦点调节好时，自动对焦灯33工作。当图1的闪光灯(flash)12处于待机模式时，闪光待机灯34工作。模式指示灯14L指示模式标度盘14所选择的模式。
图3是图1中的数字照相机1的整个构造的示意图。图4示出图1的数字照相机1的光入射到的部分的结构。图1中的数字照相机1的整个结构和操作通过参考图1和4说明如下。
包括镜头(lens)单元20和一个滤光器单元(filter unit)41的光学系统(OPS)以光学方式处理光。OPS的镜头单元20包括变焦镜头ZL，对焦镜头FL和补偿镜头CL。
当用户按下包含在用户输入单元(INP)中的广角变焦按钮39W或远摄变焦按钮39T时，一个对应于广角变焦按钮39W或远摄变焦按钮39T的信号传送到微控制器512。微控制器512控制一个镜头驱动器510，从而使变焦电机MZ工作，该变焦电机使变焦镜头ZL移动。换言之，当用户按下广角变焦按钮39W时，变焦镜头ZL的焦距变短，因而视角变宽，而当用户按下远摄变焦镜头按钮39T时，变焦镜头ZL的焦距变长，因而视角变窄。因为对焦镜头FL的位置是在变焦镜头ZL的位置被设定的状态下进行调节的，视角几乎不受对焦镜头FL的位置的影响。
在自动对焦模式，内置于DCP 507中的主控制器通过微控制器512控制镜头驱动器510，由此驱动对焦电机MF，特别是，对焦镜头FL的位置被移动，并且，在此过程中，对焦镜头FL的位置，例如，具有图像信号的最大量高频分量的对焦电机MF的驱动步数被设定。在自动对焦模式中的DCP 507的操作算法将参照图8至17予以详细说明。
在OPS的镜头单元20中的补偿镜头CL是不单独工作的，因为补偿镜头CL是对于整个折射率进行补偿。标号MA指示用于驱动孔径(未示出)的一个电机。
包括在OPS的滤光器单元41中的光学低通滤波器消除高频光学噪声。包括在OPS的滤光器单元中的红外截止滤光器阻止入射光中的红外分量。
电荷耦合器件或互补金属氧化物(CMOS)半导体的光电转换单元(OEC)将来自OPS的光转变成模拟电信号。此处，DCP 507控制定时电路502以便控制OEC和相关二重采样器与模数转换器(CDS-ADC)501的操作。CDS-ADC 501处理来自OEC的模拟信号，消除高频噪声，调节幅度，然后将模拟信号转换成数字信号。
实时时钟(RTC)503为DCP 507提供时间信息。DCP 507处理来自CDS-ADC 501的数字信号并生成由亮度和色度值组成的数字图像。
响应包括主控制器的DCP 507产生的控制信号，光源(LAMP)由微控制器512操作。参见图1和图2，光源(LAMP)包括自动计时器灯11，自动对焦灯33，模式指示灯14L以及闪光待机灯34。INP包括快门释放按钮13，模式标度盘14，功能按钮15，监视器按钮32，手动对焦/删除按钮36，手动调节/再现/终止按钮37，广角变焦按钮39W和远摄变焦按钮39T。
动态随机存储器(DRAM)504暂存来自DCP 507的数字图像信号。电可擦除和可编程只读存储器(EEPROM)507存储DCP 507工作所需要的算法。用户存储卡可插入到存储卡接口506或从其中取出。
来自DCP 507的数字图像信号输入到LCD驱动器514以便在彩色LCD屏35上显示。
来自DCP 507的数字图像信号可以通过用于串行通信的通用串行总线(USB)连接器21a或者RS232C接口508和RS232C连接器21b进行传送。并且来自DCP 507的数字图像信号也可以通过视频滤波器509和视频输出单元21c作为视频信号传送。
音频处理器513可以将来自MIC的声音转送到DCP 507或扬声器SP。此外，音频处理器513可以将来自DCP 507的音频信号输出到扬声器SP。微控制器512响应来自闪光强度传感器19的信号来控制闪光灯控制器511的工作，由此驱动闪光灯12。
图5是示出图3中示出的数字照相机处理器DCP 507的主算法的流程图。下面参照图1至5对DCP 507的主算法予以说明。
当数字照相装置1的电源接通时，DCP 507初始化(S1)。在初始化(S1)之后，DCP 507执行预览模式(S2)。在预览模式中，输入图像在显示屏35上显示。后面将参照图6对有关预览模式的操作予以详细描述。
当轻按快门释放按钮13时，第一档位信号S1被送到DCP 507。于是，DCP 507将操作模式设定为拍摄模式(S3)。然后，DCP 507执行拍摄模式(S4)。参考图7对拍摄模式算法予以详细说明。
当对应于设定模式INP生成的信号被输入时(S5)，执行该设定模式，以响应INP的输入信号设定操作条件(S6)。当终止信号没有产生时，DCP 507就继续执行下面的步骤(S7)
当在INP(S8)中通过再现模式按钮42产生一个信号时，执行再现模式(S9)。在再现模式中，响应来自INP的输入信号设定工作条件，并执行再现模式。当通过再现模式按钮42再次产生信号时(S10)，重复上述步骤。
图6示出包含在图5中的预览模式(2)的算法。预览模式(S2)的算法将结合参考图1至3和图6进行说明。
DCP 507执行自动白平衡(AWB)并设定与白平衡相关的参数(S201)。DCP 507执行自动曝光和自动对焦(S202和S203)。
DCP 507对输入的图像数据执行γ(伽玛)校正(S204)并对经过γ校正的图像数据进行标度(scale)以满足显示标准(S205)。DCP 507将标度过的输入图像数据从RGB(红、绿和兰)格式变换为亮度色度格式(S206)。DCP 507，根据分辨率和显示输入图像数据的地点，对输入图像数据进行处理并且对输入图像数据进行滤波(S207)。
DCP 507暂时存储图3的DRAM 504中的输入信息数据(S208)。DCP 507将暂存于图3中的DRAM 504中的数据和屏幕显示数据(OSD)合成。DCP 507将RGB格式的合成信息数据转换为亮度色度格式(S210)并借助图3的LCD驱动器514将经过转换的格式的图像数据输出(S211)。
图7示出图5中示出的拍摄模式(S4)算法。拍摄模式(S4)算法将参考图1到图3和图7予以说明。当来自快门释放按钮13第一档位信号接通时拍摄模式算法开始。此处，图4的变焦镜头ZL的现在位置已经设定。
DCP 507检查存储卡中剩余的记录空间(S4101)和判定存储卡中是否有足够的空间用于记录数字图像信号(S4102)。当存储卡没有足够的记录空间时，DCP 507指示存储卡空间不足并且停止执行拍摄模式(S4103)。当存储卡有足够的记录空间时，执行下面的步骤。
DCP 507按照现有的拍摄条件设定白平衡，以及设定与白平衡有关的参数(S4104)。在自动曝光模式(S4105)中，DCP 507通过测量入射光亮度计算出孔径(未示出)的开度，并将计算出的开度输出到微控制器512，从而驱动孔径电机MA，并设定曝光时间(S4106)。在自动对焦模式(S4107)中，DCP 507执行自动对焦并且驱动对焦镜头FL(S4108)。自动对焦算法将参考图8到图17予以说明。
当来自快门释放按钮13的第一档位信号S1接通时(S4109)，DCP 507执行下一个步骤。
DCP 507确认第二档位信号S2是否接通(S4110)。当第二档位信号S2没有接通时，就意味着用户没有将快门释放按钮13按到第二档位以进行拍摄。于是，DCP 507再次执行S4105至S4110。
当第二档位信号S2接通时，这就意味着用户完全将快门释放按钮13按到第二档位。于是，DCP 507在存储卡中创建一个图像文件(S4111)。其后，DCP 507捕获一个图像(S4112)。换言之，DCP507接收来自CDS-ADC 501的图像。于是，DCP 507压缩接收到的图像数据(S4113)。DCP 507在此图像文件中存储该被压缩的图像数据(S4114)。
图8示出在自动对焦期间(图7的S4108)被DCP 507分为多个子区域A1至A25的图3的光电转换单元(OEC)的拍摄区域FR。图9是示出在图7中示出的自动对焦算法的示图(S4108)。图10是示出在图7中示出的详细的自动对焦算法的流程图(S4108)。
参照图9，DS是图4中示出的对焦镜头FL驱动步数，并且FV是与图像信号中所包含的高频分量成比例的焦点值。DS1是对应于一个设定的最大距离的对焦镜头FL的驱动步数。DSFOC是对应于设定的最最大焦点值FVMAX的对焦镜头FL的驱动步数。DSS是对应于设定的最小距离的驱动步数。
下面参照图8至10说明自动对焦算法(图7的4108)。DCP 507在DS1至DSS之间的扫描区内扫描子区A1至A25，并且获得最大焦点值FVMAX和对于A1至A25的对应于最大焦点位置值FVMAX的焦点位置值DSFOC(也就是对焦镜头FL的驱动步数)(S101)。后面将参照图12至17对S101予以详细描述。
如果在同一水平位置的五个子区具有相同焦点位置值DSFOC(S102)，DCP 507选择这个焦点位置值DSFOC(S103)。例如，如果在图8中示出的子区A1至A5有相同的焦点位置值DSFOC，DCP 507选择这个焦点位置值DSFOC。另外，如果子区A16至A20具有相同焦点位置值DSFOC，DCP 507选择这个焦点位置值DSFOC。
类似地，如果在同一垂直位置五个子区有相同焦点位置值DSFOC(S104)，DCP 507选择此焦点位置值DSFOC(S105)。例如，如果在图8中示出的子区A2、A7、A12、A17、和A22有相同焦点位置值DSFOC，DCP 507选择这个焦点位置值DSFOC。另外，如果子区A3、A8、A13、A18和A23有相同焦点位置值DSFOC，DCP 507选择这个焦点位置值DSFOC。
如果两个或更多的焦点位置值DSFOCes从S103和S105中选出，DCP 507选择一个在所选择的焦点位置值DSFOCes中具有最短对焦距离(focal distance)的焦点位置值DSFOC，并且将该焦点位置值DSFOC输出到微控制器512(S106)。据此，微控制器512控制镜头驱动器510以驱动对焦电机MF，对焦电机MF将对焦镜头FL移动到最终的焦点位置。
如果仅有一个焦点位置值DSFOC从S103和S105中选出，DCP 507将该所选择的焦点位置值DSFOC输出到微控制器512(S106)。据此，微控制器512控制镜头驱动器510以驱动对焦电机MF，对焦电机MF将对焦镜头FL移动到最终焦点位置。
如果焦点位置值DSFOC没有从S103和S105中选出，就进行附加的搜索(S108)。图11是详细示出在图10中示出的附加搜索算法的流程图。下面将参照图8、9和图11对附加的搜索算法(S108)予以说明。
如果在同一水平位置5个子区中有四个具有相同的焦点位置值DSFOC，DCP 507就选择这个焦点位置值DSFOC，并且如果在同一垂直位置五个子区中有四个具有相同的焦点位置值DSFOC，DCP 507就选择该焦点位置值DSFOC(S111和S112)。
例如，如果图8中示出的在同一水平区中的子区A2至A5(但不包括A1)具有相同的焦点位置值DSFOC，DCP 507就选择这个焦点位置位DSFOC。与此类似，如果在图8中示出的在同一水平区中的子区A16和A18至A20(但不包括A17)，DCP 507就选择该焦点位置值DSFOC。
与此同时，如果在图8中所示的在同一垂直区中的于区A2、A7、A12、和A17(但不包括A22)有相同的焦点位置值DSFOC时，DCP 507选择该焦点位置值DSFOC。与此类似，如果在图8中示出的同一垂直区中的子区A4、A9、A19和A24(但不包括A14)具有相同的焦点位置值DSFOC，DCP 507就选择该焦点位置值DSFOC。
DCP从S112中所选择的焦点位置值DSFOCes中选择一个焦点位置值DSFOC4，该焦点位置值与在相同水平位置除四个子区外的一个区的焦点位置值DSFOOC1的差值等于或者小于一个阈值DTH1。DCP从S112中所选择的焦点位置值DSFOCes中选择一个焦点位置值DSFOC4，该焦点位置值与在相同垂直位置的除四个子区外的一个子区的焦点位置值DSFOOC1的差值等于或者小于一个阈值DTH1(S113和S114)。
DCP 507最终从在S114中选择出的焦点位置值DSFOCes中选择一个具有最短的对焦距离的焦点位置值DSFOC并且将此焦点位置值DSFOC输出到微控制器512(S115)。据此，微控制器512控制镜头驱动器510以驱动对焦电机MF，该电机移动对焦镜头到最终的焦点位置。
如果没有选择到满足S111和S113的条件的焦点位置值DSFOC，就进行附加的搜索。
如果在同一水平位置之中的五个区中有三个具有相同焦点位置值DSFOC，则DCP 507选择该焦点位置值DSFOC，并且如果在相同垂直位置五个子区中有三个具有相同位置对焦值DSFOC，则DCP 507选择此焦点位置值DSFOC(S116和S117)。
例如，如果子区A17至A19(但不包括A16和A20)，在图8中示出的同一水平区中具有相同的焦点位置值DSFOC，则DCP 507选择该焦点位置值DSFOC。同样，如果子区A22、A25和A25(但不包括A21和A23)在图8中所示的同一水平区之中具有相同的焦点位置值DSFOC，则DCP 507选择焦点位置值DSFOC。
同时，如果子区A2、A7和A12(但不包括A17和A22)在图8中示出的在相同垂直区中具有相同焦点位置值DSFOC，则DCP 507选择该焦点位置值DSFOC，同样，如果子区A9、A19和A24(但不包括A4和A14)在图8中示出的相同垂直区之中具有相同的焦点位置值DSFOC，则DCP 507选择该焦点位置值DSFOC。
DCP从S117中所选择的焦点位置值DSFOCes中选择一个焦点位置值DSFOC3，该焦点位置值与在相同水平位置的五个子区中的两个子区的平均焦点位置值DSFOOC2的差值等于或者小于一个阈值DTH2。DCP从S117中所选择的焦点位置值DSFOCes中选择一个焦点位置值DSFOC3，该焦点位置值与在相同垂直位置的五个子区中的两个子区的平均焦点位置值DSFOOC2的差值等于或者小于一个阈值DTH2(S118和S119)。
DCP 507最终从在S119中选择出的焦点位置值DSFOCes中选择一个具有最短的对焦距离的焦点位置值DSFOC，并且将此焦点位置值DSFOC输出到微控制器512(S115)。据此，微控制器512控制镜头驱动器510以驱动对焦电机MF，该电机移动对焦镜头到最终的焦点位置。
如果没有选择到满足S116和S118的条件的焦点位置值DSFOC，DCP 507就执行出错处理，如输出一个出错信号(S120)。
图12是示出用来获得拍摄区域FR分成的子区A1至A25(图10的S101)之中的一个的最大焦点值FVMAX和焦点位置值DSFOC的算法的流程图。图13是示出在图12的S93和S95中使用的第一和第二参考特性曲线。
参考图13，DS是图4中示出的对焦镜头FL驱动步数，并且FV是焦点值。C1是第一参考特性曲线，C2是第二参考特性曲线。BDS是其中使用第二参考特性曲线的要最终设定的最大焦点值FVMAX周围的区域。ADS和CDS是其中使用第一参考特性曲线的区域。
下面参考图12和13对用于获得一个区域的最大焦点值FVMAX和焦点位置值DSFOC的算法予以描述。
为自动对焦初始化DCP 507(S91)。DCP 507不使用支持光源执行扫描，不管拍摄对象周围的强度和亮度如何(S92)。
如果用户针对拍摄对象在第一距离之内的情况(比如，距离对焦镜头30至80厘米)设定微距模式，DCP 507扫描与第一距离对应的对焦镜头FL的区域。反之，如果用户针对拍摄对象在第一距离之外的情况(比如，距离对焦镜头80厘米至无限)设定正常模式，DCP 507扫描与第一距离之外的距离对应的对焦镜头FL的区域。
在扫描步骤的微距模式扫描或正常模式扫描期间(92)，DCP 507对于对焦电机MF的每个第一驱动步数(first number of drivingsteps)，比如，8个驱动步，输出与图像信号中所包含的高频分量成比例的焦点值FV(图3)。每当焦点值FV输出时，最大焦点值FVMAX被更新。
每当获得一个焦点值FV时(S92)，就根据图12的第一参考特性曲线C1确定输出的焦点值FV是否增加或减小(S93)。更具体言之，如果输出的焦点值FV相对最大焦点值FVMAX的减小率的百分比大于基于第一参考特性曲线C1的第一参考百分比时，DCP 507就确定输出的焦点值FV增加。
第一参考特性曲线C1的第一参考百分比低到10～20％，因为当前的焦点值FV的位置不处在要最终设定的最大焦点值FVMAX的位置的周围的几率很高，并且如果不处在要最终设定的最大焦点值FVMAX的位置的周围，相邻位置的焦点值之间的差值小。
如果确定输出的焦点值FV减小(S94)，就将当前最大焦点值FVMAX的位置看作是在对焦镜头FL移动的整个范围中的最大焦点值FVMAX的位置。因此，DCP 507参考图12的第二参考特性曲线C2来检查最大焦点值FVMAX的位置(S95)。在此情况下，停止扫描过程的微距模式扫描或正常模式扫描(S20)，并且DCP 507对于比第一驱动步数小的每个第二驱动步数，比如，一个驱动步，对最大焦点值FVMAX的位置周围的区域进行扫描。
每当获得一个焦点值FV时(S92)，就根据图12的第二参考特性曲线C2确定输出的焦点值FV是否增加或减小(S93)。更具体言之，如果输出的焦点值FV相对最大焦点值FVMAX的减小率的百分比大于基于第二参考特性曲线C2的第二参考百分比时，DCP 507就确定当前焦点值FV减小。否则，DCP 507就确定输出的焦点值FV增加(见图16或17)。
第二特性曲线C2的参考百分率比第一参考百分率大，因为围绕最终最大对焦值FVMAX的相邻位置的焦点值之间的差值大。如果确定当前焦点位置值FV减小(S94)，则当前最大对焦值FVMAX被看作是在对焦镜头FL移动的整个范围中的最大焦点位置FVMAX的位置。
如果确定当前焦点位置值FV未减小(S94)，则不将当前最大对焦值FVMAX的位置看作是在对焦镜头FL移动的整个范围中的最大焦点位置FVMAX的位置。因此，执行扫描步骤(S92)及其后续步骤。
图14是示出图12中的S91的流程图。参看图14，如果用户设置微距模式(S911)，就将与对焦镜头FL开始移动的开始位置相对应的对焦电机MF的位置步数(number of position step)设定为与距离拍摄对象相距30厘米对应的位置步数。将与对焦镜头FL停止移动的结束位置相对应的对焦电机MF的位置步数设定为与距离拍摄对象相距80厘米对应的位置步数。对焦电机MF的驱动步数设定为8，并且将对应于对焦镜头FL的边界位置的对焦电机MF的位置步数设定为与对焦镜头FL的结束位置相对应的对焦电机MF的位置步数加上驱动步数(8)乘以2(S912)。或者，也可不使用边界位置。
如果用户设定的是正常模式(S911)，就将与对焦镜头FL的开始位置相对应的对焦电机MF的位置步数设定为与距离拍摄对象相距无限远的位置步数。将与对焦镜头FL的结束位置相对应的对焦电机MF的位置步数设定为与距离拍摄对象相距80厘米对应的位置步数。对焦电机MF的驱动步数设定到8，并且将对应于对焦镜头FL的边界位置的对焦电机MF的位置步数设定为与对焦镜头FL的结束位置相对应的对焦电机MF的位置步数减去驱动步数(8)乘以2(S913)。也可不使用边界位置。
DCP 507使用微控制器512驱动对焦电机MF并移动镜头FL到开始位置(S914)。
图15是示出图12的S92的流程图，参照图15，DCP 507使用微控制器512驱动对焦电机MF到预定的驱动步数，从而，移动对焦镜头FL(S926)。
DCP 507使用微控制器512驱动孔径电机MA，并且使图4的OEC曝光(S922)。DCP 507处理从CDS-ADC 501接收的帧数据并输出一个与包含于帧数据中的高频量成比例的焦点值FV。
DCP 507将当前焦点值FV更新为输出的对焦值FV(S924)。如果更新的当前对焦值FV大于最大对焦值FVMAX(S925)，DCP 507就将该最大对焦值FVMAX更新为更新的当前对焦值，并且，因此将最大对焦值位置更新为当前焦点值位置(S926)。
图16是示出根据本发明的实施方式的图12的S93的流程图。参照图16，DCP 507使用公式(1)计算当前对焦值FV相对最大焦点值FVMAX的减小率(S931)：
Figure A20051000641800191
如果将差值乘以100所得到的减小率比第一参考特性曲线C1的第一参考百分比RTH大，DCP 507就确定当前对焦值FV减小(S932和S934)。如果不是，则DCP 507确定不同的结果(S932和S933)。
图17是示出根据本发明的另一实施例的图12中的S93的流程图。下面将参考图17中描述S93。图17中示出的S93的实施例使得能够更精确地确定是否总焦点值FV比图16中所示的S93的实施例增加还是减小。
如果当前焦点值FV比先前的焦点值大，DCP 507就确定当前总(overall)焦点值FV增加并结束S93(S121和S124)。如果当前焦点值FV比先前的值小，则DCP 507执行下述步骤。
DCP 507利用公式1计算减小率(S122)。如果以百分比表示的减小率比从第一参考特性曲线C1得到的第一参考百分比RTH大，DCP507就确定当前焦点值FV减小(S123和S125)。如果不是，则DCP507确定不同的结果(S123和S124)。
如上所述，根据自动对焦方法和使用该方法的数字照相装置，从多个子区的焦点位置值之中选出的最终焦点位置值通常应用到水平方向或垂直方向，并且具有短焦距。因此，有很大可能按用户期望使拍摄对象的位置聚焦。另外，可以在整个拍摄区域保持平衡对焦。
虽然对本发明只参考示例实施例进行了具体描述和说明，但具有本领域技术人员能够理解，在不脱离由后附的权利要求的范围的情况下可在形式和细节上进行各种改变和修改。

Claims (8)

1.一种自动对焦方法，其中响应拍摄命令信号，通过自动移动对焦镜头到焦点位置使拍摄区域聚焦，该方法包括：
(a)把拍摄区域分成具有共同水平位置的多个水平子区域和具有共同垂直位置的多个垂直子区域；
(b)对水平和垂直子区域获得焦点位置值；
(c)如果所有的水平子区域都有相同的第一焦点位置值，从水平子区域中选择第一焦点位置值；
(d)如果所有的垂直子区域都有相同的第二焦点位置，从垂直子区域中选择第二焦点位置值；
(e)从第一和第二焦点位置值中选择具有最短焦距的特定焦点位置值；以及
(f)将对焦镜头移动到与对应于所述特定焦点位置值的焦点位置。
2.如权利要求1所述的方法，其中如果仅一个焦点位置值在(c)和(d)中被选出，在对焦镜头被移动到对应于所选的焦点位置值的焦点位置。
3.如权利要求1所述的方法，如果在(c)和(d)中未选出焦点位置值时，所述方法还包括：
(g)如果在一个水平行中除了一个以外的所有水平子区域都具有相同的焦点位置值，从每个水平行选择各焦点位置值；
(h)如果在一个垂直行中除了一个以外的所有垂直子区域都具有相同的焦点位置值，从每个垂直行选择各焦点位置值；
(i)如果在水平行中所选择的焦点位置值和未选择的焦点位置值之间的差值等于或小于阈值，从在(g)中所选择的焦点位置值中进行选择；
(j)如果在垂直行中所选择的焦点位置值和未选择的焦点位置值之间的差值等于或小于阈值，从在(h)中所选择的焦点位置值中进行选择；
(k)从在(i)和(j)中所选择的焦点位置值中选择一个特定的具有最短焦距的焦点位置值；以及
(l)将对焦镜头移动到对应于一个特定焦点位置值的焦点位置。
4.如权利要求1所述的方法，如果在(g)和(h)中未选出焦点位置值，则所述方法还包括：
(m)如果在一个水平行除两个之外的所有水平子区域都具有相同的焦点位置值，从每个水平行中选择各焦点位置值；
(n)如果在一个水平行除两个之外的所有垂直子区域都具有相同的焦点位置值，从每个垂直行中选择各焦点位置值；
(o)如果在水平行中所选择的焦点位置值和未选择的焦点位置值之间的差值等于或小于阈值，从在(m)中所选择的焦点位置值中选择；
(p)如果在垂直行中所选择的焦点位置值和未选择的焦点位置值之间的差值等于或小于阈值，从在(n)中所选择的焦点位置值中选择；
(q)从在(o)和(p)中所选择的焦点位置值中选择一个特定的具有最短焦距的焦点位置值；和
(r)移动对焦镜头到达一个对应于该特定焦点位置值的焦点位置。
5.一种使用自动对焦方法的数字照相装置，在该方法中，响应拍摄命令信号，通过自动移动对焦镜头到焦点位置使拍摄区域聚焦，该方法包括：
(a)把拍摄区域分成具有共同水平位置的多个水平子区域和具有共同垂直位置的多个垂直子区域；
(b)对水平和垂直子区域获得焦点位置值；
(c)如果所有的水平子区域都有相同的第一焦点位置值，从水平子区域中选择第一焦点位置值；
(d)如果所有的垂直子区域都有相同的第二焦点位置，从垂直子区域中选择第二焦点位置值；
(e)从第一和第二焦点位置值中选择具有最短焦距的特定焦点位置值；以及
(f)将对焦镜头移动到与对应于所述特定焦点位置值的焦点位置。
6.如权利要求5所述的数字照相装置，其中如果仅一个焦点位置值在(c)和(d)中被选出，在对焦镜头被移动到对应于所选的焦点位置值的焦点位置。
7.如权利要求5所述的数字照相装置，如果在(c)和(d)中未选出焦点位置值时，该方法还包括：
(g)如果在一个水平行中除了一个以外的所有水平子区域都具有相同的焦点位置值，从每个水平行选择各焦点位置值；
(h)如果在一个垂直行中除了一个以外的所有垂直子区域都具有相同的焦点位置值，从每个垂直行选择各焦点位置值；
(i)如果在水平行中所选择的焦点位置值和未选择的焦点位置值之间的差值等于或小于阈值，从在(g)中所选择的焦点位置值中进行选择；
(j)如果在垂直行中所选择的焦点位置值和未选择的焦点位置值之间的差值等于或小于阈值，从在(h)中所选择的焦点位置值中进行选择；
(k)从在(i)和(j)中所选择的焦点位置值中选择一个特定的具有最短焦距的焦点位置值；以及
(l)将对焦镜头移动到对应于一个特定焦点位置值的焦点位置。
(l)移动对焦镜头到达与一个特定焦点位置相对应的焦点位置。
8.如权利要求7所述的数字照相装置，如果在(g)和(h)中未选出焦点位置值，则该方法还包括：
(m)如果在一个水平行除两个之外的所有水平子区域都具有相同的焦点位置值，从每个水平行中选择各焦点位置值；
(n)如果在一个水平行除两个之外的所有垂直子区域都具有相同的焦点位置值，从每个垂直行中选择各焦点位置值；
(o)如果在水平行中所选择的焦点位置值和未选择的焦点位置值之间的差值等于或小于阈值，从在(m)中所选择的焦点位置值中选择；
(p)如果在垂直行中所选择的焦点位置值和未选择的焦点位置值之间的差值等于或小于阈值，从在(n)中所选择的焦点位置值中选择；
(q)从在(o)和(p)中所选择的焦点位置值中选择一个特定的具有最短焦距的焦点位置值；和
(r)移动对焦镜头到达一个对应于该特定焦点位置值的焦点位置。
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