[发明专利]摄像装置中的焦点调节方法及焦点调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及在摄像装置中，使用通过例如CCD等摄像元件获得的图像信来将摄像镜头设定在对焦位置的焦点调节方法及焦点调节装置。

背景技术

以往，如图6(a)所示，公知有使用了登山方式(山登り方式)的焦点调节方法，在照相机等摄像装置201中，检测被摄像的图像投影光的对比度，并移动摄像光学系统进行焦点调节以使光的对比度变为最大。

摄像装置201被构成为：通过摄像镜头202将被摄体203的像引导到CCD等摄像元件204转换为电信号，并在焦点检测部205中检测对比度。

如图6(b)所示，登山方式的焦点调节方法为如下方法：摄像镜头202和摄像元件204等摄像光学系统相对于被摄体203处于对焦点位置时，被摄体203的像的对比度变为最大，如果产生散焦(焦点偏移)，对比度会降低，因而调节摄像镜头202的位置，以对比度特性的顶点为目标。

此外，公知有在调节焦点时，计测被摄像的被摄体像的MTF(Modulation Transfer Function：调制传递函数)来调节焦点的方法。具体地说，具有计测伴随摄像镜头的移动的MTF的变化，设定摄像镜头的位置，以使预定的空间频率的MTF为最大的焦点调节方法(例如，参照专利文献1和专利文献2)。

【专利文献1】日本特开昭62-284314号公报

【专利文献2】日本特开2005-258360号公报

但是，依照如以往的登山方式求出对比度的最大值和MTF的最大值的焦点调节方法，一般必须通过光轴方向的对焦位置使摄像镜头向两侧往返移动，以检测对比度为最佳的位置，所以有可能为了焦点调节而损害操作性(即，与使摄像镜头向一个方向移动来进行调节的方法作比较有可能损害了操作性)。而且，当相对于散焦量的对比度特性和MTF特性在峰值点附近接近于平坦而不能明确表示峰值点时，也有可能不易于高精度地调节摄像镜头的对焦位置。

发明内容

所以，本发明的目的在于提供一种在摄像装置中，在光轴方向上移动摄像镜头来调节对焦位置时，即使被摄像的对比度特性和MTF特性中的焦点评价值的峰值点不清楚，也可以高精度地调节对焦位置，并且能够容易进行调节的焦点调节方法。

为了达到上述目的而完成的第1方面所述的发明是一种摄像装置中的焦点调节方法，该摄像装置使用了摄像镜头和摄像元件，上述摄像镜头将被摄体像引导至上述摄像元件；上述摄像元件对通过上述摄像镜头引导的上述被摄体像进行光电转换，并输出图像信号；该焦点调节方法在上述摄像装置中，沿连接上述被摄体和上述摄像元件的光轴移动上述摄像镜头，对被引导至上述摄像元件的上述被摄体像进行对焦，该焦点调节方法的特征在于，在上述光轴上，隔着上述被摄体的目标位置在前后设定具有被划分成白色和黑色的摄像图案的第一测试图和第二测试图；在上述光轴方向上移动上述摄像镜头，并分别针对上述第一测试图和第二测试图，与上述摄像镜头的移动量相对应地求出在上述摄像元件上成像的上述摄像图案的焦点评价值；设定上述摄像镜头的位置，以使上述第一测试图的焦点评价值和上述第二测试图的焦点评价值一致。

根据第1方面所述的摄像装置中的焦点调节方法，在光轴上，隔着被摄体的目标位置在前后设定具有被划分成白色和黑色的摄像图案的第一测试图和第二测试图，在光轴方向上移动摄像镜头，分别针对第一测试图和第二测试图，与摄像镜头的移动量相对应地求出在摄像元件上成像的摄像图案的焦点评价值，并设定摄像镜头的位置，以使第一测试图的焦点评价值和第二测试图的焦点评价值一致，因此，即使通过摄像镜头所摄像的被摄体像的焦点评价值的峰值点不清楚，也可以高精度地调节对焦位置，并且能够容易进行其调节。

即，沿光轴移动摄像镜头，只要将第一测试图的焦点评价值和第二测试图的焦点评价值一致时的摄像镜头的位置设定为对焦位置即可，因此与以往的登山方式相比较，可以高精度地求出对焦位置，并且可以缩短其调节时间。

此外，第1方面所述的摄像装置中的焦点调节方法如第2方面所述的发明那样，通过隔着与上述光轴正交的正交线，对称配置上述第一测试图和上述第二测试图，并配置到各自不重合的位置，可以同时对沿光轴分离的第一测试图和第二测试图进行摄像，焦点调节容易而且可以高精度地检测摄像镜头的对焦位置。