[发明专利]摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及摄像机等的摄像装置中的自动对焦(auto focus)控制。

背景技术

作为内置在数码摄像机等中的自动对焦的方法，已知有对比度方式和色差方式等。在对比度方式中，检测所拍摄的图像的对比度，对各个位置的对比度进行比较，由此来确定被拍摄体和透镜位置的焦点相一致的位置。在采用该方法时，需要检测出对比度达到最大值时的透镜位置。

此外，在色差方式中，利用光的R(红色)分量、G(绿色)分量和B(蓝色)分量的各个分量的透镜的焦点位置各不相同这一现象，根据各种颜色的高频分量的大小的比较结果来检测焦点对准位置(专利文献1)。

在摄像机中，通常使用红色LED(波长700nm)等作为辅助光的光源，所以焦点会因透镜的色差而变得模糊，因此，摄像机中的微处理器在红色LED发光时进行焦点修正，使得在闪光灯正式发光时焦点正好对准。在如上所述在昏暗的背景中拍摄静止图像时采用内置有AF辅助光的闪光灯的系统中，还已知有在利用自动对焦来进行对焦时，使AF辅助光(红色LED，波长700nm等)发光，由此来进行焦点修正的方法(专利文献2)。

透镜具有除了可见光以外还拾取近红外光的特点。不过，通过使用截止人的肉眼看不见的近红外光的滤光器，能够做到只将可见光反映在图像中。此时，由于绿色分量的波长是可见光中的位于中间部分的波长，并且所要拍摄的图像中的RGB的对比度通常也比较平均，所以通常以绿色分量为基准来进行焦点的调整。在以绿色分量为基准进行焦点调整的方法中，不直接使用原始的图像信号作为生成对比度信号时使用的图像信号，而是使用通过在原始图像信号的RGB分量中的各个分量分别乘以红色用的增益、绿色用的增益和蓝色用的增益而发生了变化的图像信号，通过将该变换时使用的绿色用的增益设定为大于红色用的增益和蓝色用的增益来增加绿色分量的比例。一般来说，作为其变换式，采用下式所示的变换式。

变换后的图像信号的红色分量的亮度＝红色用的增益×原始图像信号的红色分量的亮度……(1)

变换后的图像信号的绿色分量的亮度＝绿色用的增益×原始图像信号的绿色分量的亮度……(2)

变换后的图像信号的蓝色分量的亮度＝蓝色用的增益×原始图像信号的蓝色分量的亮度……(3)

亮度＝0.3R(红色的亮度的明亮程度)+0.59G(绿色的亮度的明亮程度)+0.11B(蓝色的亮度的明亮程度)……(4)

其中，通常将红色用的增益∶绿色用的增益∶蓝色用的增益的比例设定为＝0.3∶0.59∶0.11，作为红色用的增益，使用0.3这一比例，作为绿色用的增益，使用0.59这一比例，作为蓝色用的增益，使用0.11这一比例(或者使用分别乘以3倍而得到的0.9，1.77，0.33的比例)。并且，使用该变换后的图像信号来生成对比度信号，通过检测对比度信号达到最大值时的透镜位置来进行对焦。

采用上述方法时，由于不需要进行复杂的计算，所以能够缩短计算时间，因此很多透镜都采用了该方法。此外，由于人的灵敏度与绿色分量相接近，所以根据绿色进行对焦，还具有使得与人的灵敏度相吻合的含义。

在先技术文献

专利文献

专利文献1日本特开2009-103800号公报

专利文献2日本特开平11-174521号公报

IR截止滤光器27是使可见光通过并且对近红外光(IR)进行截止的滤光器。通过将IR截止滤光器27设定为OFF，能够拾取近红外光，所以摄像机所捕捉到的图像中的红色分量会增加。可是，如果通过这一方法来进行焦点的修正，则在IR截止滤光器处于OFF状态(除去了IR截止滤光器)时，由于红色分量会增加，所以在根据绿色分量进行焦点修正时，会发生因焦点对不准而使图像出现模糊的情况。该现象在拆除了IR截止滤光器的情况下变得尤为明显。

图2是对焦位置的示意图。由于绿色分量的焦点位置在RGB的中间，所以在通常的图像中，根据绿色光，在焦点距离(G)41的位置处进行焦点调整时，可以获得最佳的焦点。可是，在除去了IR截止滤光器的场合，在所拾取的图像中含有大量的红色分量的情况下，优选在焦点距离(R)40处进行对焦，而在现有的方法中，由于在焦点距离G(41)处进行对焦，所以会发生因焦点对不准而使图像出现模糊的情况。

此外，还存在成本和系统等方面的问题，有时会出现难以在自动对焦上采用辅助光等的情况。

发明内容

本发明提供一种系统，使得在IR截止滤光器OFF的情况下对拾取了大量的近红外光的图像进行自动对焦时，能够进行最佳的焦点修正。