ITTO20070863A1

ITTO20070863A1 - Dispositivo di regolazione del fuoco, dispositivo di formazione di immagini e metodo di regolazione del fuoco

Info

Publication number: ITTO20070863A1
Application number: IT000863A
Authority: IT
Inventors: Toguchi Masaaki
Original assignee: Elmo Co Ltd
Priority date: 2007-01-05
Filing date: 2007-11-29
Publication date: 2008-07-06
Also published as: US20080165273A1; US7932951B2; JP4989977B2; JP2008165141A

Description

DESCRIZIONE

Rivendicazione di priorità

La presente domanda rivendica la priorità in base alle domande di brevetto giapponesi N° 2007-457 depositate il 5 gennaio 2007, le cui illustrazioni sono in virtù di ciò incorporate per riferimento nella loro interezza.

Contesto

1. Campo tecnico

La presente invenzione si riferisce a una tecnologia per regolare automaticamente il fuoco di una lente.

2. Tecnica correlata

Le più recenti telecamere e videocamere hanno generalmente la funzione di messa a fuoco automatica. Una tecnologia proposta di controllo della messa a fuoco automatica fa muovere una lente di focalizzazione in un'unità di lente per massimizzare un valore di valutazione calcolato da una componente ad alta frequenza di un valore di luminanza di un'immagine catturata, come illustrato nella Figura 12 (si vedano, per esempio, i brevetti pubblici giapponesi N° H07-87377 e N° H01-125065).

Un meccanismo di movimento per muovere la lente nell'unità di lente ha generalmente un motore passopasso attrezzato con una vite conduttrice, un telaio per lenti per sostenere la lente, e una sbarra di guida per guidare il moto del telaio per lenti nella direzione dì un asse ottico. Il telaio per lenti ha una cremagliera per trasmettere la potenza del motore al telaio per lenti. La cremagliera è unita alla vite conduttrice del motore. Il motore è pilotato per far ruotare la vite conduttrice. La cremagliera converte la forza rotazionale della vite conduttrice nella forza motrice del telaio per lenti nella direzione dell'asse ottico.

Nell'unità di lente, un gioco dello snodo tra la vite conduttrice e il telaio per lenti può portare a una variazione della distanza di movimento della lente secondo la direzione di movimento della lente. Una tecnologia proposta per questo problema illustrata nel brevetto pubblico giapponese N° H08-265620 aggiunge una distanza di movimento aggiuntiva alla distanza di movimento della lente in occasione di un'inversione della direzione di movimento della lente, in modo da compensare la variazione della distanza di movimento.

Tuttavia, in occasione di un'inversione della direzione di movimento della lente, può esservi una deviazione di posizione dell'asse ottico della lente dal suo asse centrale oppure un cambiamento dell'inclinazione della lente, in aggiunta alla variazione della distanza di movimento della lente. La tecnologia proposta del riferimento sopraccitato ha difficoltà ad affrontare tale deviazione di posizione potenziale dell'asse ottico e un cambiamento di inclinazione potenziale della lente. Sommario

Tenendo in considerazione il problema legato al gioco meccanico nell'unità di lente, vi è una richiesta di permettere una messa a fuoco automatica altamente accurata di una lente.

Secondo un aspetto, l'invenzione è indirizzata a un dispositivo di regolazione del fuoco che muove una lente in una direzione di un asse ottico per regolare un fuoco della lente. Il dispositivo di regolazione del fuoco comprende: un'unità di valutazione configurata per analizzare un'immagine catturata per mezzo della lente e specificare un valore di valutazione che rappresenta uno stato focalizzato della lente; un'unità di calcolo dei valori di correzione configurata per catturare un'immagine di un soggetto specifico muovendo la lente in avanti e all'indietro , e calcolare un valore di correzione di valutazioni per correggere il valore di valutazione, in base a una differenza tra un valore di picco del valore di valutazione rilevato in un movimento in avanti della lente e un valore di picco del valore di valutazione rilevato in un moto all'indietro della lente, prima di muovere la lente per una regolazione del fuoco; un'unità di rilevazione di posizioni focalizzate configurata per correggere il valore di valutazione con il valore di correzione di valutazioni calcolato secondo una direzione di movimento della lente, e rilevare una posizione focalizzata della lente, in base al valore di valutazione corretto muovendo la lente per una regolazione del fuoco; e un'unità di controllo della messa a fuoco configurata per muovere la lente nella posizione focalizzata rilevata.

Il dispositivo di regolazione del fuoco secondo questo aspetto dell'invenzione calcola il valore di correzione di valutazioni dal valore di picco del valore di valutazione che varia secondo la direzione di movimento della lente, e rileva la posizione focalizzata della lente in base al valore di correzione di valutazioni calcolato. Anche quando l'asse ottico della lente viene deviato dal suo asse centrale secondo la direzione di movimento della lente oppure quando un'inclinazione della lente viene cambiata, questa disposizione permette di focalizzare in modo accurato la lente sul soggetto specifico con una correzione del valore di valutazione. Il valore di valutazione specificato dal valutatore può essere in base, per esempio, a una componente ad alta frequenza di un valore di luminanza oppure di valori RGB dell'immagine catturata per mezzo della lente.

La tecnica dell'invenzione non è limitata al dispositivo di regolazione del fuoco descritto sopra, bensì può essere messa in atto mediante una varietà di altre applicazioni, per esempio, un dispositivo di formazione di immagini attrezzato con tale dispositivo di regolazione del fuoco, per esempio, una telecamera o una videocamera, come anche un corrispondente metodo di regolazione del fuoco adottato .

Questi e altri scopi, caratteristiche, aspetti, e vantaggi dell'invenzione diventeranno più evidenti dalla seguente descrizione dettagliata delle forme di realizzazione preferite con i disegni allegati.

Breve descrizione dei disegni

La Figura 1 illustra la struttura schematica di una videocamera in una forma di realizzazione dell'invenzione .

La Figura 2 è un diagramma di flusso che illustra un processo di calcolo dei valori di correzione eseguito nella videocamera.

La Figura 3 è un diagramma di flusso che illustra i dettagli di un processo di rilevazione di picchi e origini.

La Figura 4 illustra una differenza nella posizione di picco di un valore di valutazione AF e una differenza nel valore di picco del valore di valutazione AF.

La Figura 5 è un diagramma di flusso che illustra un processo di inizializzazione eseguito nella videocamera.

La Figura 6 è un diagramma di flusso che illustra un processo di messa a fuoco automatica eseguito nella videocamera.

La Figura 7 è un diagramma di flusso che illustra i dettagli di un processo di ricerca in salita.

La Figura 8 è un diagramma di flusso che illustra i dettagli di un processo di stima dei valori del fuoco predittivi.

La Figura 9 è un diagramma di flusso che illustra i dettagli di un processo di stima dei valori del fuoco predittivi nella direzione più lontana .

La Figura 10 è un diagramma di flusso che illustra i dettagli di un processo di stima dei valori del fuoco predittivi nella direzione più vicina .

La Figura 11 è un diagramma di flusso che illustra i dettagli di un processo di confronto dei valori del fuoco.

La Figura 12 illustra un esempio di controllo della messa a fuoco automatica convenzionale.

Descrizione della forma di realizzazione preferita Alcuni modi per realizzare l'invenzione sono descritti di seguito nella sequenza seguente facendo riferimento ai disegni allegati:

A. Struttura di una videocamera

B. Processo di calcolo dei valori di correzione per un'impostazione di fabbrica

C. Processo di inizializzazione dell'accensione D. Processo di messa a fuoco automatica

(D-l) Processo di ricerca in salita

(D-2) Processo di stima dei valori del fuoco predittivi

(D-3) Processo di confronto dei valori del fuoco E. Altri aspetti

A. Struttura di una videocamera

La Figura 1 illustra la struttura schematica di una videocamera 10 in una forma di realizzazione dell'invenzione. Come illustrato, la videocamera 10 della forma di realizzazione comprende un'unità di lente 100, un CCD 200, un circuito AGC 310, un DSP (elaboratore di segnali digitali) di elaborazione di immagini 320, un circuito AF 330, un microelaboratore 400, e una memoria flash 600.

L'unità di lente 100 comprende una prima lente 110, un obiettivo zoom 120, un meccanismo a iride 130, una terza lente 140, e una lente di focalizzazìone 150, ì quali sono forniti in questa sequenza dal lato più vicino al soggetto. La prima lente 110 e la terza lente 140 sono fissate per essere fisse nell'unità di lente 100. L'obiettivo zoom 120 viene mosso nella direzione di un asse ottico per variare l'ingrandimento. Il meccanismo a iride 130 regola la quantità di luce trasmessa attraverso l'unità di lente 100. La lente di focalizzazione 150 viene mossa nella direzione dell'asse ottico per regolare la posizione focalizzata. Nella descrizione di seguito, si fa riferimento alla direzione di avvicinamento a e messa a fuoco di un soggetto come a una "direzione più vicina", mentre si fa riferimento alla direzione di allontanamento dal soggetto a infinito come a una "direzione più lontana". Nell'unità di lente 100 della forma di realizzazione, la direzione di movimento della lente di focalizzazione 150 verso il soggetto è la "direzione più vicina", e la direzione di movimento della lente di focalizzazione 150 verso il CCD 200 è la "direzione più lontana", come illustrato nella Figura 1. Nell'unità di lente del tipo a fuoco interno, l'obiettivo zoom e la lente di focalizzazione possono altresì essere denominati rispettivamente "lente variatrice" e "lente compensatrice" .

L'obiettivo zoom 120 è collegato a un motore dello zoom 510 avente una vite conduttrice per muovere l'obiettivo zoom 120 in avanti e all'indietro nella direzione dell'asse ottico. Il motore dello zoom 510 è un motore passo-passo ed è collegato al microelaboratore 400 per mezzo di un pilota dello zoom 550 per pilotare il motore dello zoom 510.

L'obiettivo zoom 120 viene mosso nella direzione dell'asse ottico nell'unità di lente 100 per variare l'ingrandimento corrispondente al numero di passi specificato dal microelaboratore 400.

La lente di focalizzazione 150 è collegata a un motore della messa a fuoco 530 avente una vite conduttrice per muovere la lente di focalizzazione 150 in avanti e all'indietro nella direzione dell'asse ottico. Il motore della messa a fuoco 530 è un motore passo-passo ed è collegato al microelaboratore 400 per mezzo di un pilota della messa a fuoco 570 per pilotare il motore della messa a fuoco 530. La lente di focalizzazione 150 viene mossa nella direzione dell'asse ottico nell'unità di lente 100 per regolare la posizione focalizzata corrispondente al numero di passi specificato dal microelaboratore 400.

Il meccanismo a iride 130 è collegato a un motore dell'iride 520 per regolare l'apertura del meccanismo a iride 130. Il motore dell'iride 520 è un galvanometro ed è collegato al microelaboratore 400 per mezzo di un pilota dell'iride 560 per pilotare il motore dell'iride 520. Il meccanismo a iride 130 regola la quantità di luce trasmessa attraverso l'unità di lente 100 in risposta a un'istruzione proveniente dal microelaboratore 400. Nella struttura di questa forma di realizzazione, i motori passopasso sono applicati al motore dello zoom 510 e al motore della messa a fuoco 530, e il galvanometro è applicato al motore dell'iride 520. Tuttavia, questi non sono tipi di motori limitativi, bensì diversi, per esempio motori de possono essere applicati al motore dello zoom 510, al motore della messa a fuoco 530, e al motore dell'iride 520.

Come menzionato in precedenza, l'obiettivo zoom 120 e la lente di focalizzazione 150 vengono mossi nella direzione dell'asse ottico nell'unità di lente 100. L'unità di lente 100 ha un primo sensore di origini 170 e un secondo sensore di origini 180 per rilevare se i rispettivi obiettivi e lenti 120 e 150 raggiungano posizioni di riferimento preimpostate specificate come loro origini. Il primo sensore di origini 170 e il secondo sensore di origini 180 sono realizzati mediante fotointerruttori e sono collegati al microelaboratore 400. Nella struttura di questa forma di realizzazione, quando l'obiettivo zoom 120 o la lente di focalizzazione 150 passa attraverso il corrispondente sensore di origini 170 o 180 dalla direzione più vicina alla direzione più lontana, un segnale di uscita del sensore di origini 170 o 180 cambia da "1" a "0". Invece, quando l'obiettivo 120 o la lente 150 passa attraverso il corrispondente sensore di origini 170 o 180 dalla direzione più lontana alla direzione più vicina, il segnale di uscita del sensore di origini 170 o 180 cambia da "0" a "1". Il microelaboratore 400 rileva questi cambiamenti di segnale e determina se l'obiettivo zoom 120 e la lente di focalizzazione 150 abbiano raggiunto le rispettive origini.

Il CCD 200 è un sensore di immagini che riceve la luce trasmessa attraverso l'unità di lente 100 e converte la luce ricevuta in un segnale elettrico.

Il circuito AGC 310 immette il segnale elettrico proveniente dal CCD 200 e amplifica il segnale elettrico immesso a un livello di uscita adeguato.

Il DSP di elaborazione di immagini 320 immette il segnale elettrico amplificato proveniente dal circuito AGC 310 ed esegue una conversione A-D del segnale elettrico di ingresso per generare dati di immagine. Il DSP di elaborazione di immagini 320 converte i dati di immagine generati in un segnale video composito oppure in un segnale video S ed emette il segnale video per mezzo di un terminale di uscita 800 a un dispositivo esterno, per esempio un monitor TV oppure un registratore di immagini. Il DSP di elaborazione di immagini 320 funziona altresì per estrarre un segnale di luminanza dai dati di immagine generati dalla conversione A-D ed emette il segnale di luminanza estratto al circuito AF 330. Il DSP di elaborazione di immagini 320 ha una varietà di altre funzioni di elaborazione di immagini, per esempio una correzione gamma e una correzione dell'apertura dei dati di immagine e una regolazione del bilanciamento del bianco.

Il circuito AF 330 ha una struttura del circuito comprendente un filtro passa-alto, un circuito del valore assoluto, un circuito porta, e un circuito rilevatore di onde. In risposta all'ingresso del segnale di luminanza proveniente dal DSP di elaborazione di immagini 320 al circuito AF 330, il filtro passa-alto estrae una componente ad alta frequenza dal segnale di luminanza immesso, e il circuito del valore assoluto specifica un valore assoluto della componente ad alta frequenza estratta. Il circuito porta considera soltanto una componente ad alta frequenza specifica in un intervallo di distanza preimpostato dal valore assoluto specificato della componente ad alta frequenza. Il circuito rilevatore di onde rileva un picco d'onda della componente ad alta frequenza specifica e genera un valore di valutazione AF. Il valore di valutazione AF generato viene emesso dal circuito AF 330 al microelaboratore 400. Il valore di valutazione AF più alto rappresenta la migliore condizione del fuoco della lente di focalizzazione 150. Il DSP di elaborazione di immagini 320 e il circuito AF 330 della forma di realizzazione sono equivalenti alla "unità di valutazione" dell'invenzione.

Il microelaboratore 400 immette il valore di valutazione AF proveniente dal circuito AF 330 e regola la posizione focalizzata della lente di focalizzazione 150 corrispondente al valore di valutazione AF immesso. Il microelaboratore 400 è collegato alla memoria flash 600. Svariati valori di correzione sono calcolati per un'impostazione di fabbrica della videocamera 10 secondo un processo di calcolo dei valori di correzione descritto di seguito, e sono registrati nella memoria flash 600. Il microelaboratore 400 della forma di realizzazione corrisponde alla "unità di calcolo dei valori di correzione", alla "unità di rilevazione di posizioni focalizzate", alla "unità di controllo della messa a fuoco", alla "unità di rilevazione di origini", alla "unità di calcolo dei valori di correzione di origini", e alla "unità di riflessione" dell'invenzione .

B. Processo di calcolo dei valori di correzione per un'impostazione di fabbrica

La Figura 2 è un diagramma di flusso che illustra un processo di calcolo dei valori di correzione eseguito dal microelaboratore 400 in un processo di ispezione di fabbrica prima della spedizione della videocamera 10. Questo processo di calcolo dei valori di correzione è eseguito per calcolare svariati valori di correzione utilizzati per un successivo processo di messa a fuoco automatica relativamente a ciascuna singola videocamera 10. Questo processo di calcolo dei valori di correzione è eseguito in uno stato di localizzazione della videocamera 10 e di un soggetto predeterminato in corrispondenza di rispettive posizioni fisse.

All'avvio del processo di calcolo dei valori di correzione, il microelaboratore 400 dà innanzitutto un'istruzione al pilota della messa a fuoco 570 di pilotare il motore della messa a fuoco 530 e muovere la lente di focalizzazione 150 verso un'estremità nella direzione più vicina nel suo intervallo mobile (fase S1000). In seguito, il microelaboratore 400 imposta la direzione di movimento della lente di focalizzazione 150 alla direzione più lontana (fase S1010) . Secondo una procedura effettiva, il microelaboratore 400 fornisce un indicatore che rappresenta la direzione di movimento della lente di focalizzazione 150. La direzione di movimento della lente di focalizzazione 150 è impostata alla direzione più lontana impostando il valore "1" sull'indicatore, mentre è impostata alla direzione più vicina impostando il valore "0" sull'indicatore. Il microelaboratore 400 fa riferimento all'impostazione di questo identificatore e imposta prontamente la direzione di movimento della lente di focalizzazione 150 in una successiva serie di elaborazioni .

Dopo avere impostato la direzione di movimento della lente di focalizzazione 150 alla direzione più lontana, il microelaboratore 400 muove la lente di focalizzazione 150 nella direzione più lontana e rileva un picco del valore di valutazione AF e la posizione dell'origine della lente di focalizzazione 150 (fase S1020). Tale rilevazione è eseguita secondo un "processo di rilevazione di picchi e origini" descritto di seguito in dettaglio.

La Figura 3 è un diagramma di flusso che illustra i dettagli del processo di rilevazione di picchi e origini. All'avvio del processo di rilevazione di picchi e origini, il microelaboratore 400 esegue il controllo di ricerca in salita noto (illustrato, per esempio, nel brevetto pubblico giapponese N° H01-125065) in corrispondenza della posizione attuale della lente di focalizzazione 150, e rileva se vi è un picco del valore di valutazione AF immesso proveniente dal circuito AF 330 (fase S1100). In risposta alla rilevazione di un picco (fase S1100: sì), il microelaboratore 400 ottiene dal circuito AF 330 il valore di valutazione AF in corrispondenza della posizione della rilevazione del picco e specifica la posizione della lente di focalizzazione 150 sulla rilevazione del picco (fase S1110). Invece, nel caso di nessuna rilevazione di un picco (fase S1100: no), l'elaborazione della fase S1110 viene saltata. La posizione della lente di focalizzazione 150 è specificata secondo l'accumulo della distanza di movimento (il numero di passi) istruita al motore della messa a fuoco 530 da parte del microelaboratore 400.

Successivamente, il microelaboratore 400 controlla il secondo sensore di origini 180 per rilevare se la lente di focalizzazione 150 abbia raggiunto la sua origine (fase S1120). In risposta alla rilevazione dello spostamento della lente di focalizzazione 150 verso l'origine (fase S1120: sì), il microelaboratore 400 specifica la posizione della lente di focalizzazione 150 in corrispondenza di questo momento (fase S1130). Invece, nel caso di nessuna rilevazione dello spostamento della lente di focalizzazione 150 verso l'origine (fase S1120: no), l'elaborazione della fase S1130 viene saltata.

In seguito, il microelaboratore 400 determina se sia il picco del valore di valutazione AF, sia lo spostamento della lente di focalizzazione 150 verso l'origine siano stati rilevati mediante la serie di elaborazioni di cui sopra (fase S1140). In conseguenza di una non rivelazione di almeno uno o l'altro tra il picco del valore di valutazione AF e lo spostamento della lente di focalizzazione 150 verso l'origine (fase S1140: no), la lente di focalizzazione 150 viene mossa di un passo nella direzione di movimento attuale (fase S1150). In seguito, il flusso di elaborazione viene riportato alla fase S1100 e ripete l'elaborazione dalla fase S1100 alla fase S1130 fino a una rilevazione sia del picco del valore di valutazione AF, sia dello spostamento della lente di focalizzazione 150 verso l'origine. In conseguenza della rilevazione sia del picco del valore di valutazione AF, sia dello spostamento della lente di focalizzazione 150 verso l'origine (fase S1140: sì), il flusso di elaborazione fa terminare il processo di rilevazione di picchi e origini, e procede alla fase S1030 nel processo di calcolo dei valori di correzione della Figura 2.

Facendo nuovamente riferimento al diagramma di flusso della Figura 2, dopo la rilevazione del picco del valore di valutazione AF e dello spostamento della lente di focalizzazione 150 verso l'origine secondo il processo di rilevazione di picchi e origini descritto sopra, il microelaboratore 400 memorizza i rispettivi parametri ottenuti mediante la serie di elaborazioni di cui sopra in una RAM interna del microelaboratore 400 (fase S1030). Qui, i parametri memorizzati comprendono:

(1) un valore di picco Sf del valore di valutazione AF rilevato muovendo la lente di focalizzazione 150 dalla direzione più vicina alla direzione più lontana;

(2) una posizione PSf della lente di focalizzazione 150 in corrispondenza della rilevazione del picco, e

(3) una posizione ORGf della lente di focalizzazione 150 m corrispondenza della rilevazione dello spostamento della lente di focalizzazione 150 verso l'origine.

In seguito, il microelaboratore 400 muove la lente di focalizzazione 150 verso l'altra estremità nella direzione più lontana nel suo intervallo mobile (fase S1040) e imposta la direzione di movimento della lente di focalizzazione 150 nella direzione più vicina (fase S1050). Successivamente, il microelaboratore 400 esegue nuovamente il processo di rilevazione di picchi e origini della Figura 3 (fase S1060) e memorizza i rispettivi parametri ottenuti mediante la serie di elaborazioni nella RAM interna del microelaboratore (fase S1070). Qui, i parametri memorizzati comprendono:

(1) un valore di picco Sn del valore di valutazione AF rilevato muovendo la lente di focalizzazione 150 dalla direzione più lontana alla direzione più vicina;

(2) una posizione PSn della lente di focalizzazione 150 in corrispondenza della rilevazione del picco, e

(3) una posizione ORGn della lente di focalizzazione 150 in corrispondenza della rilevazione dello spostamento della lente di focalizzazione 150 verso l'origine.

Dopo una memorizzazione dei parametri comprendenti il valore di valutazione AF e le rispettive posizioni della lente di focalizzazione 150 ottenuti muovendo la lente di focalizzazione 150 dalla direzione più vicina alla direzione più lontana, e muovendo la lente di focalizzazione 150 dalla direzione più lontana alla direzione più vicina, il microelaboratore 400 calcola una differenza BS nella posizione di picco del valore di valutazione AF e una differenza BI nella posizione dell'origine provocata da un'inversione della direzione di movimento della lente di focalizzazione 150 da questi parametri secondo Equazioni (1) e (2) date di seguito (fase S1080):

BS = PSn - PSf (1) BI = ORGn - ORGf (2)

Il microelaboratore 400 scrive le differenze di posizione calcolate BS e BI, il valore di picco Sf del valore di valutazione AF muovendo la lente di focalizzazione 150 nella direzione più lontana, e il valore di picco Sn del valore di valutazione AF muovendo la lente di focalizzazione 150 nella direzione più vicina, come valori di correzione all'interno della memoria flash 600 (fase S1090) e fa terminare il processo di calcolo dei valori di correzione della Figura 2.

La Figura 4 illustra una differenza nella posizione di picco del valore di valutazione AF e una differenza nel valore di picco del valore di valutazione AF. Il grafico della Figura 4 illustra la posizione della lente di focalizzazione 150 sull'ascissa, e il valore di valutazione AF sull'ordinata. Come illustrato, può esservi una lieve differenza tra la posizione della lente PSf, in corrispondenza del picco del valore di valutazione AF rilevato muovendo la lente di focalizzazione 150 dalla direzione più lontana alla direzione più vicina, e la posizione della lente PSn, in corrispondenza del picco di valutazione AF rilevato muovendo la lente di focalizzazione 150 dalla direzione più vicina alla direzione più lontana. Tale differenza della posizione della lente può essere provocata da un gioco del meccanismo di movimento della lente di focalizzazione 150. La lente di focalizzazione 150 può avere l'asse ottico deviato dal suo asse centrale oppure può avere un'inclinazione secondo la direzione di movimento della lente di focalizzazione 150. Ciò porta a una differenza tra i valori di picco Sf e Sn del valore di valutazione AF. Le variazioni di questi parametri sono intrinseche a ciascuna singola videocamera 10. Di conseguenza, il processo di calcolo dei valori di correzione registra i parametri intrinseci a ciascuna singola videocamera 10 come valori di correzione nella memoria flash 600 per un'impostazione di fabbrica. Un successivo processo di messa a fuoco automatica si riferisce ai valori di correzione registrati per regolare in modo accurato la posizione focalizzata come descritto più avanti.

C. Processo di inizializzazione dell'accensione

La Figura 5 è un diagramma di flusso che illustra un processo di inizializzazione eseguito dal microelaboratore 400 a ogni operazione di accensione della videocamera 10 da parte dell'utente dopo la spedizione .

All'avvio del processo di inizializzazione, il microelaboratore 400 specifica la posizione attuale della lente di focalizzazione 150 e determina se la posizione attuale specificata della lente di focalizzazione 150 sia localizzata nella direzione più lontana oppure nella direzione più vicina relativamente all'origine (fase S1200). Come menzionato in precedenza, il secondo sensore di origini 180 considera soltanto uno dei due valori "1" e "0". Pertanto, la lente di focalizzazione 150 è certamente determinata essere localizzata o nella direzione più lontana oppure nella direzione più vicina .

In conseguenza della determinazione nella fase S1200 che la posizione attuale della lente di focalizzazione 150 è localizzata nella direzione più vicina relativamente all'origine, il microelaboratore 400 imposta la direzione di movimento della lente di focalizzazione 150 alla direzione più lontana (fase S1210) . Per contro, in conseguenza della determinazione nella fase S1200 che la posizione attuale della lente di focalizzazione 150 è localizzata nella direzione più lontana relativamente all'origine, il microelaboratore 400 imposta la direzione di movimento della lente di focalizzazione 150 alla direzione più vicina (fase S1220).

Successivamente, il microelaboratore 400 controlla il secondo sensore di origini 180 per rilevare se la lente di focalizzazione 150 abbia raggiunto la posizione dell'origine (fase S1230). In conseguenza di una non rilevazione dello spostamento della lente di focalizzazione 150 verso l'origine (fase S1230: no), il microelaboratore 400 muove la lente di focalizzazione 150 di un passo nella direzione di movimento impostata o nella fase S1210 oppure nella fase S1220 (fase S1240). In seguito, il flusso di elaborazione ritorna alla fase S1230 per rilevare nuovamente lo spostamento della lente di focalizzazione 150 verso l'origine.

In conseguenza di una rilevazione dello spostamento della lente di focalizzazione 150 verso l'origine (fase S1230: sì), il microelaboratore 400 specifica una posizione Rn oppure Rf della lente di focalizzazione 150 in corrispondenza di questo momento (fase S1250). In seguito, la lente di focalizzazione 150 viene mossa di un numero di passi preimpostato nella direzione di movimento attuale, e la direzione di movimento della lente di focalizzazione 150 viene invertita (fase S1260). La posizione della lente di focalizzazione 150 specificata nella fase S1250 è espressa come la "posizione Rn" nel caso di rilevazione dello spostamento verso l'origine muovendo la lente di focalizzazione 150 nella direzione più vicina, ed è espressa come la "posizione Rf" nel caso di rilevazione dello spostamento verso l'origine muovendo la lente di focalizzazione 150 nella direzione più lontana.

Il microelaboratore 400 rileva nuovamente se la lente di focalizzazione 150 ha raggiunto la posizione dell'origine (fase S1270). In conseguenza di una non rilevazione dello spostamento della lente di focalizzazione 150 verso l'origine (fase S1270: no), il microelaboratore 400 muove la lente di focalizzazione 150 di un passo nella direzione di movimento invertita nella fase S1260 (fase S1280). In seguito, il flusso di elaborazione ritorna alla fase S1270 per rilevare nuovamente lo spostamento della lente di focalizzazione 150 verso l'origine.

In conseguenza di una rilevazione dello spostamento della lente di focalizzazione 150 verso l'origine (fase S1270: sì), il microelaboratore 400 specifica la posizione Rf oppure Rn della lente di focalizzazione 150 in corrispondenza di questo momento (fase S1290). Successivamente, il microelaboratore 400 legge i parametri BS e BI scritti nella memoria flash 600 mediante il processo di calcolo dei valori di correzione eseguito per l'impostazione di fabbrica, e calcola un valore di correzione del gioco BL per correggere un disallineamento posizionale della lente di focalizzazione 150, che è provocato da un'inversione della direzione di movimento, da questi parametri BS e BI e dalle posizioni specificate Rf e Rn secondo Equazioni (3) e (4) date di seguito (fase S1300):

BP = Rn - Rf (3) BL = BS (BP - BI) (4)

Il microelaboratore 400 memorizza il valore di correzione del gioco BL nella RAM interna del microelaboratore 400 (fase S1310) e fa terminare il processo di inizializzazione.

L'Equazione 3 dà una deviazione di posizione BP dell'origine della lente di focalizzazione 150 al momento dell'accensione della videocamera 10. Il risultato della sottrazione della differenza BI nella posizione dell'origine rilevata per l'impostazione di fabbrica dalla deviazione di posizione calcolata BP rappresenta una quantità di cambiamento nella posizione dell'origine mediante invecchiamento. Un'aggiunta della quantità di cambiamento mediante invecchiamento alla differenza BS nella posizione di picco del valore di valutazione AF rilevato per l'impostazione di fabbrica dà il valore di correzione del gioco BL, il che è idoneo allo stato attuale dell'unità di lente 100.

D. Processo di messa a fuoco automatica

La Figura 6 è un diagramma di flusso che illustra un processo di messa a fuoco automatica eseguito dal microelaboratore 400 durante la cattura di un'immagine di un soggetto dopo il completamento del processo di inizializzazione spiegato sopra.

All'avvio del processo di messa a fuoco automatica, il microelaboratore 400 fa ruotare fuori piano la lente di focalizzazione 150 per identificare la direzione di ricerca in salita del valore di valutazione AF e imposta la direzione di ricerca in salita identificata alla direzione di movimento della lente di focalizzazione 150 (fase S1400). L'azione di far ruotare fuori piano la lente di focalizzazione 150 fa oscillare minutamente la lente di focalizzazione 150 a un'ampiezza fissa tra la direzione più vicina e la direzione più lontana. La direzione di ricerca in salita o la direzione in aumento del valore di valutazione AF è identificata in base a una variazione nel valore di valutazione AF provocata facendo ruotare fuori piano la lente di focalizzazione 150.

In seguito, il microelaboratore 400 determina se una frequenza di rilevazione di una "posizione focalizzata" (a cui più avanti si fa riferimento come a una "frequenza di rilevazione di posizioni focalizzate") nell'elaborazione delle fasi da S1420 a S1440 (descritte più avanti) abbia raggiunto un numero di volte predeterminato, per esempio 5 volte (fase S1410). Quando la frequenza di rilevazione dì posizioni focalizzate non ha ancora raggiunto il numero di volte predeterminato (fase S1410: no), si prevede che lo stato focalizzato sarà instabile. Successivamente, il microelaboratore 400 esegue un processo di stima dei valori del fuoco predittivi (fase S1420), un processo di ricerca in salita (fase S1430) , e un processo di confronto dei valori del fuoco (fase S1440) . In seguito, il flusso di elaborazione ritorna alla fase S1410 per determinare nuovamente se la frequenza di rilevazione di posizioni focalizzate abbia raggiunto il numero di volte predeterminato. Quando la frequenza di rilevazione di posizioni focalizzate ha raggiunto il numero di volte predeterminato (fase S1410: sì), si prevede che lo stato focalizzato sarà stabile. Di conseguenza, il microelaboratore 400 muove la lente di focalizzazione 150 nella posizione focalizzata rilevata (fase S1450) e fa terminare il processo di messa a fuoco automatica.

Per comodità di spiegazione, il processo di ricerca in salita della fase S1430 è descritto prima del processo di stima dei valori del fuoco predittivi della fase S1420.

(D-l) Processo di ricerca in salita

La Figura 7 è un diagramma di flusso che illustra i dettagli del processo di ricerca in salita eseguito nella fase S1430 nel processo di messa a fuoco automatica della Figura 6. All'avvio del processo di ricerca in salita, il microelaboratore 400 immette il valore di valutazione AF in corrispondenza della posizione attuale della lente di focalizzazione 150 (fase S1500) e aggiorna il massimo del valore di valutazione AF quando il valore di valutazione AF immesso recentemente è maggiore rispetto ai valori di valutazione AF immessi precedentemente (fase S1510).

Successivamente, il microelaboratore 400 determina se il valore di valutazione AF immesso nella fase S1500 passi attraverso il suo picco (fase S1520). Il passaggio attraverso il picco è rilevato quando il valore di valutazione AF immesso nella fase S1500 diventa minore rispetto al valore massimo aggiornato nella fase S1510 per la prima volta. In risposta a una rilevazione del passaggio del valore di valutazione AF attraverso il suo picco (fase S1520: sì), si determina che la posizione attuale della lente di focalizzazione 150 è la posizione focalizzata. In seguito, il microelaboratore 400 aumenta la frequenza di rilevazione di posizioni focalizzate (fase S1530), ottiene la posizione della lente di focalizzazione 150 e il valore di valutazione AF in corrispondenza di questo momento (fase S1540), ed esce dal processo di ricerca in salita .

Invece, nel caso di una non rilevazione del passaggio del valore di valutazione AF attraverso il picco (fase S1520: no), il microelaboratore 400 muove la lente di focalizzazione 150 di un passo nella direzione di movimento attuale (fase S1550), e riporta il flusso di elaborazione alla fase S1500. Questa serie di elaborazioni permette una rilevazione del picco del valore di valutazione AF muovendo gradualmente la lente di focalizzazione 150.

(D-2) Processo di stima dei valori del fuoco predittivi

La Figura 8 è un diagramma di flusso che illustra i dettagli del processo di stima dei valori del fuoco predittivi eseguito nella fase S1420 nel processo di messa a fuoco automatica della Figura 6. Il processo di stima dei valori del fuoco predittivi stima il valore di picco del valore di valutazione AF e la posizione della lente dì focalizzazione 150 in corrispondenza del picco, i quali saranno rilevati nel processo di ricerca in salita eseguito successivamente al processo di stima dei valori del fuoco predittivi.

All'avvio del processo di stima dei valori del fuoco predittivi, il microelaboratore 400 determina se la frequenza di rilevazione di posizioni focalizzate attuale non sia inferiore a una volta (fase S1600). Quando la frequenza di rilevazione di posizioni focalizzate attuale è inferiore a una volta, vale a dire uguale a 0 (fase S1600: no), il processo di ricerca in salita non è ancora stato eseguito per certo. Di conseguenza, è impossibile ottenere il valore di valutazione AF e la posizione della lente di focalizzazione 150, i quali sono essenziali per una stima dei valori predittivi. Di conseguenza, il microelaboratore 400 esce dal processo di stima dello stato focalizzato predittivo e si sposta verso il processo di ricerca in salita descritto sopra.

Invece, quando la frequenza di rilevazione di posizioni focalizzate attuale non è inferiore a una volta (fase S1600: sì), il microelaboratore 400 inverte la direzione di movimento della lente di focalizzazione 150 (fase S1610). Tale inversione permette di muovere la lente di focalizzazione 150 nella direzione che va attraverso il valore di picco nuovamente nella direzione di movimento invertita in un ciclo successivo del processo di ricerca in salita. Una procedura preferibile della fase S1610 fa muovere la lente di focalizzazione 150 di un numero di passi preimpostato nella direzione di movimento originaria, prima di un'inversione della direzione di movimento della lente di focalizzazione 150. Questa disposizione garantisce un'inversione della direzione di movimento della lente di focalizzazione 150 dopo il passaggio della lente di focalizzazione 150 attraverso il valore di picco.

Dopo l'inversione della direzione di movimento della lente di focalizzazione 150, il microelaboratore 400 identifica se la direzione di movimento invertita della lente di focalizzazione 150 sia la direzione più vicina oppure la direzione più lontana (fase S1620). Quando la direzione di movimento identificata della lente di focalizzazione 150 è la direzione più lontana, un processo di stima dei valori predittivi nella direzione più lontana è eseguito (fase S1630) come descritto di seguito. Quando la direzione di movimento identificata della lente di focalizzazione 150 è la direzione più vicina, un processo di stima dei valori predittivi nella direzione più vicina è eseguito (fase S1640) come descritto di seguito. In conseguenza di un completamento o del processo di stima dei valori predittivi nella direzione più lontana oppure del processo di stima dei valori predittivi nella direzione più vicina, il microelaboratore 400 esce dal processo di stima dei valori del fuoco predittivi .

La Figura 9 è un diagramma di flusso che illustra i dettagli del processo di stima dei valori predittivi nella direzione più lontana eseguito nella fase S1630 nel processo di stima dei valori del fuoco predittivi della Figura 8. All'avvio del processo di stima dei valori predittivi nella direzione più lontana, il microelaboratore 400 determina innanzitutto se la direzione di ricerca in salita identificata facendo ruotare fuori piano la lente di focalizzazione 150 (a cui si fa riferimento più avanti come alla "direzione identificata mediante rotazione fuori piano") nella fase S1400 nel processo di messa a fuoco automatica della Figura 6 sia la direzione più vicina oppure la direzione più lontana (fase S1700).

Quando nella fase S1700 si determina che la direzione identificata mediante rotazione fuori piano è la direzione più vicina, la direzione di ricerca in salita originaria è opposta alla direzione di movimento impostata della lente di focalizzazione 150. Ciò significa che la lente di focalizzazione 150 deve essere invertita dalla direzione di movimento originaria alla direzione di movimento impostata. Nel caso di un'inversione della lente di focalizzazione 150, può esservi un disallineamento della posizione di picco della lente di focalizzazione 150 a causa del gioco del meccanismo di movimento della lente di focalizzazione 150, oppure un cambiamento dell'inclinazione della lente di focalizzazione 150. Di conseguenza, il microelaboratore 400 calcola un valore di picco predittivo del valore di valutazione AF (a cui si fa riferimento più avanti come a un "valore di valutazione del fuoco predittivo" EE) e un valore predittivo della posizione della lente di focalizzazione 150 in corrispondenza del picco (a cui si fa riferimento più avanti come a una "posizione della lente di focalizzazione predittiva" EP), i quali saranno rilevati in un ciclo successivo del processo di ricerca in salita. Il valore di valutazione del fuoco predittivo EE e la posizione della lente di focalizzazione predittiva EP sono calcolati dai parametri Sn e Sf scritti nella memoria flash 600 e dal valore di correzione del gioco BL calcolato nel processo di inizializzazione secondo Equazioni (5) e (6) date di seguito (fasi S1710 e S1720):

EE = PEAK*(Sf/Sn) (5) EP = POS - BL (6) ;;Nelle Equazioni (5) e (6), "PEAK" rappresenta il valore di picco del valore di valutazione AF rilevato nel ciclo precedente del processo di ricerca in salita, e "POS" rappresenta la posizione della lente di focalizzazione 150 in corrispondenza del picco rilevato nel ciclo precedente del processo di ricerca in salita. Il valore di valutazione del fuoco predittivo EE è dato secondo l'Equazione (5) moltiplicando il valore di picco del valore di valutazione AF (PEAK) rilevato nel ciclo precedente del processo di ricerca in salita per il rapporto tra il valore di picco Sf del valore di valutazione AF muovendo la lente di focalizzazione 150 nella direzione più lontana e il valore di picco SN del valore di valutazione AF muovendo la lente di focalizzazione 150 nella direzione più vicina, i quali sono ottenuti nel processo di calcolo dei valori di correzione per l'impostazione di fabbrica. La posizione della lente di focalizzazione predittiva EP è data secondo l'Equazione (6) sottraendo il valore di correzione del gioco BL calcolato nel processo di inizializzazione dalla posizione della lente di focalizzazione 150 in corrispondenza del picco (POS) rilevato nel ciclo precedente del processo di ricerca in salita. Tali calcoli stimano in modo accurato il valore di picco del valore di valutazione AF e la posizione della lente di focalizzazione 150 in corrispondenza del picco, i quali saranno rilevati nel ciclo successivo del processo di ricerca in salita. ;Quando nella fase S1700 si determina che la direzione identificata mediante rotazione fuori piano è la direzione più lontana, la direzione di ricerca in salita originaria è identica alla direzione di movimento impostata della lente di focalizzazione 150. Ciò significa che la lente di focalizzazione 150 deve essere mossa nella direzione più lontana impostata che è identica alla direzione di movimento originaria. Di conseguenza, non vi è alcun disallineamento della posizione di picco della lente di focalizzazione 150 a causa del gioco del meccanismo di movimento della lente di focalizzazione 150, né alcun cambiamento dell'inclinazione della lente di focalizzazione 150. Di conseguenza, il microelaboratore 400 calcola il valore di valutazione del fuoco predittivo EE e la posizione della lente di focalizzazione predittiva EP secondo Equazioni (7) e (8) date di seguito (fasi S1730 e S1740): ;;EE PEAK (7) ;EP POS (8) ;;Il valore di picco del valore di valutazione AF (PEAK) e la posizione della lente di focalizzazione 150 in corrispondenza del picco (POS) rilevati nel ciclo precedente del processo di ricerca in salita sono impostati direttamente al valore di valutazione del fuoco predittivo EE e alla posizione della lente di focalizzazione predittiva EP secondo le Equazioni (7) e (8). Il processo di stima dei valori predittivi nella direzione più lontana è fatto terminare dopo un calcolo del valore di valutazione del fuoco predittivo EE e della posizione della lente di focalizzazione predittiva EP. ;La Figura 10 è un diagramma di flusso che illustra i dettagli del processo di stima dei valori predittivi nella direzione più vicina eseguito nella fase S1640 nel processo di stima dei valori del fuoco predittivi della Figura 8. All'avvio del processo di stima dei valori predittivi nella direzione più vicina, il microelaboratore 400 determina innanzitutto se la direzione identificata mediante rotazione fuori piano sia la direzione più vicina oppure la direzione più lontana (fase S1800). Quando la direzione identificata mediante rotazione fuori piano è la direzione più vicina, la lente di focalizzazione 150 deve essere mossa nella direzione più vicina impostata che è identica alla direzione di movimento originaria. Di conseguenza, il microelaboratore 400 calcola il valore di valutazione del fuoco predittivo EE e la posizione della lente di focalizzazione predittiva EP secondo le Equazioni (7) e (8) date sopra (fasi S1810 e S1820). Come spiegato sopra, il valore di picco del valore di valutazione AF (PEAK) e la posizione della lente di focalizzazione 150 in corrispondenza del picco (POS) rilevati nel ciclo precedente del processo di ricerca in salita sono impostati direttamente al valore di valutazione del fuoco predittivo EE e alla posizione della lente di focalizzazione predittiva EP secondo le Equazioni (7 ) e ( 8 ) . ;Quando la direzione identificata mediante rotazione fuori piano è la direzione più lontana, la lente di focalizzazione 150 deve essere invertita dalla direzione di movimento originaria alla direzione di movimento impostata. Nel caso di un'inversione della lente di focalizzazione 150, può esservi un disallineamento della posizione di picco della lente di focalizzazione 150 a causa del gioco del meccanismo di movimento della lente di focalizzazione 150, oppure un cambiamento dell'inclinazione della lente di focalizzazione 150. Di conseguenza, il microelaboratore 400 calcola il valore di valutazione del fuoco predittivo EE e la posizione della lente di focalizzazione predittiva EP secondo Equazioni (9) e (10) date di seguito (fasi S1830 e S1840): ;;EE = PEAK*(Sn/Sf) ( 9 )

EP = POS BL (10)

Il processo di stima dei valori predittivi nella direzione più vicina è fatto terminare dopo un calcolo del valore di valutazione del fuoco predittivo EE e della posizione della lente di focalizzazione predittiva EP.

Il valore di valutazione del fuoco predittivo EE è dato secondo l'Equazione (9) moltiplicando il valore di picco del valore di valutazione AF (PEAK) rilevato nel ciclo precedente del processo di ricerca in salita per il rapporto tra il valore di picco Sn del valore di valutazione AF muovendo la lente di focalizzazione 150 nella direzione più vicina e il valore di picco Sf del valore di valutazione AF muovendo la lente di focalizzazione 150 nella direzione più lontana, i quali sono ottenuti nel processo di calcolo dei valori di correzione per l'impostazione di fabbrica. La posizione della lente di focalizzazione predittiva EP è data secondo l'Equazione (10) aggiungendo il valore di correzione del gioco BL calcolato nel processo di inizializzazione alla posizione della lente di focalizzazione 150 in corrispondenza del picco (POS) rilevato nel ciclo precedente del processo di ricerca in salita. Tali calcoli stimano in modo accurato il valore di picco del valore di valutazione AF e la posizione della lente di focalizzazione 150 in corrispondenza del picco, i quali saranno rilevati nel ciclo successivo del processo di ricerca in salita .

(D—3) Processo di confronto dei valori del fuoco La Figura 11 è un diagramma di flusso che illustra i dettagli del processo di confronto dei valori del fuoco eseguito nella fase S1440 nel processo di messa a fuoco automatica della Figura 6. Il processo di confronto dei valori del fuoco confronta il valore di picco del valore di valutazione AF e la posizione della lente di focalizzazione 150 in corrispondenza del picco rilevato nel processo di ricerca in salita della Figura 7 con i valori predittivi calcolati nel processo di stima dei valori del fuoco predittivi delle Figure da 8 a 10.

All'avvio del processo di confronto dei valori del fuoco, il microelaboratore 400 determina innanzitutto se la frequenza di rilevazione di posizioni focalizzate attuale non sia inferiore a due volte (fase S1900). Il processo di ricerca in salita è sempre eseguito prima di questo processo di confronto dei valori del fuoco nel processo di messa a fuoco automatica della Figura 6. Pertanto, la frequenza di rilevazione di posizioni focalizzate è una volta in corrispondenza del minimo. Tuttavia, quando la frequenza di rilevazione di posizioni focalizzate è una volta, i valori predittivi non sono ancora stati calcolati, come chiaramente compreso dal processo di messa a fuoco automatica della Figura 6 e dal processo di stima dei valori del fuoco predittivi della Figura 8. Quando la frequenza di rilevazione di posizioni focalizzate è inferiore a due volte ed è uguale a una volta (fase S1900: no), il flusso di elaborazione fa terminare immediatamente il processo di confronto dei valori del fuoco della Figura 11 e viene riportato al processo di messa a fuoco automatica della Figura 6.

Quando la frequenza di rilevazione di posizioni focalizzate non è inferiore a due volte (fase S1900: sì), è consentito un confronto con i valori predittivi. Di conseguenza, il microelaboratore 400 confronta il valore di valutazione del fuoco predittivo EE calcolato nel processo di stima dei valori del fuoco predittivi con il valore di picco del valore di valutazione AF rilevato nel processo di ricerca in salita, confrontando contemporaneamente la posizione della lente di focalizzazione predittiva EP calcolata nel processo di stima dei valori del fuoco predittivi con la posizione della lente di focalizzazione 150 in corrispondenza del picco rilevato nel processo di ricerca in salita (fase S1910) . Quando il confronto mostra che le rispettive differenze tra ì valori rilevati e i corrispondenti valori predittivi non sono entro intervalli predeterminati, si determina che i valori rilevati sono incompatibili con i valori predittivi (fase S1920: no). In seguito, la frequenza di rilevazione di posizioni focalizzate è ripristinata a una volta (fase S1930). L'incompatibilità tra i valori rilevati (valori osservati) e i valori predittivi suggerisce un cambiamento di posizione del soggetto. Di conseguenza, la frequenza di rilevazione di posizioni focalizzate incrementata nella fase S1540 nel processo di ricerca in salita della Figura 7 è ripristinata a "1", e il processo di messa a fuoco automatica della Figura 6 è eseguito nuovamente.

Quando il confronto della fase S1910 mostra che le rispettive differenze tra i valori rilevati e i corrispondenti valori predittivi sono entro gli intervalli predeterminati, si determina che i valori rilevati sono compatibili con i valori predittivi (fase S1920: sì). In seguito, il flusso di elaborazione esce dal processo di confronto dei valori del fuoco senza ripristinare la frequenza di rilevazione di posizioni focalizzate. Di conseguenza, la frequenza di rilevazione di posizioni focalizzate non viene cambiata dal valore incrementato nella fase S1540 nel processo di ricerca in salita della Figura 7. La compatibilità tra i valori rilevati e i valori predittivi non suggerisce alcun cambiamento di posizione del soggetto.

In conseguenza di un completamento del processo di confronto dei valori del fuoco, il microelaboratore 400 riporta l'elaborazione al processo di messa a fuoco automatica della Figura 6 e determina se la frequenza di rilevazione di posizioni focalizzate abbia raggiunto il numero di volte predeterminato. In risposta all'incremento della frequenza di rilevazione di posizioni focalizzate al numero di volte predeterminato, si prevede che lo stato focalizzato sarà stabile. Il processo di messa a fuoco è fatto terminare dopo lo spostamento della lente di focalizzazione 150 nella posizione della lente in corrispondenza del picco del valore di valutazione AF rilevato nel processo di ricerca in salita .

Come descritto sopra, la videocamera 10 della forma di realizzazione raggiunge la messa a fuoco automatica correggendo una variazione del valore di valutazione AF secondo la direzione di movimento della lente di focalizzazione 150, come anche nel gioco della lente di focalizzazione 150 e nel suo meccanismo di movimento. Anche nel caso di una deviazione dell'asse ottico della lente di focalizzazione 150 dal suo asse centrale secondo la direzione di movimento della lente di focalizzazione 150 oppure nel caso di un cambiamento dell'inclinazione, la tecnica della forma di realizzazione permette una regolazione della posizione focalizzata in modo accurato, tenendo in sufficiente considerazione il gioco meccanico e la variazione potenziali.

Nella forma di realizzazione descritta sopra, i parametri per correggere il gioco e la variazione potenziali nella videocamera 10 sono calcolati per l'impostazione di fabbrica e sono memorizzati nella memoria flash 600 prima della spedizione della videocamera 10. Anche quando ciascuna singola videocamera 10 ha un differente gioco meccanico dell'unità di lente 100, la posizione focalizzata è regolabile in base ai parametri intrinseci alla videocamera 10.

Nella forma di realizzazione descritta sopra, i parametri per correggere il gioco potenziale nella videocamera 10 sono calcolati nel processo di inizializzazione della videocamera 10, come anche nell'impostazione di fabbrica prima della spedizione.

Il valore di correzione del gioco finale è ottenuto secondo i parametri calcolati per l'impostazione di fabbrica e i parametri calcolati nel processo di inizializzazione . La posizione focalizzata è regolabile, tenendo in considerazione anche un gioco potenziale con l'invecchiamento. Questa disposizione raggiunge in modo desiderabile una messa a fuoco automatica altamente accurata.

Nella forma di realizzazione descritta sopra, i parametri per correggere il gioco potenziale nella videocamera 10 sono calcolati in anticipo nel processo di inizializzazione. Di conseguenza, non vi è alcuna necessità di calcolare un qualsiasi valore di correzione nel processo di messa a fuoco automatica. Questa disposizione abbrevia in modo desiderabile il tempo richiesto per la messa a fuoco automatica .

La forma di realizzazione esaminata sopra deve essere considerata sotto tutti gli aspetti come illustrativa e non limitativa. Possono esservi molti cambiamenti, modifiche, e alterazioni senza allontanarsi dall'ambito o spirito delle caratteristiche principali della presente invenzione. Per esempio, malgrado la forma di realizzazione si riferisca all'operazione di messa a fuoco automatica della videocamera 10, la tecnica di controllo della forma di realizzazione è altresì applicabile all'operazione di messa a fuoco automatica di una telecamera .

La procedura della forma di realizzazione corregge il valore di valutazione AF e il gioco durante la stima dei valori predittivi nel processo di stima dei valori del fuoco predittivi. Una possibile modifica può correggere il valore di valutazione AF osservato, anziché correggere il valore di valutazione AF durante la stima dei valori predittivi. In questa modifica, il processo di stima dei valori del fuoco predittivi imposta il valore di picco del valore di valutazione AF e la posizione della lente di focalizzazione 150 in corrispondenza del picco rilevato nel ciclo precedente del processo di ricerca in salita ai valori predittivi, indipendentemente dalla direzione di movimento della lente di focalizzazione 150. Invece, il valore di picco del valore di valutazione AF e la posizione della lente di focalizzazione 150 in corrispondenza del picco effettivamente rilevato nel processo di ricerca in salita sono corretti secondo la direzione di movimento della lente di focalizzazione 150. Questa procedura di controllo modificata permette una regolazione accurata della posizione focalizzata, come la procedura di controllo della forma di realizzazione .

E. Altri aspetti

L'invenzione può essere realizzata nei seguenti aspetti. Per esempio, in un'applicazione preferibile del dispositivo di regolazione del fuoco, l'unità di calcolo dei valori di correzione calcola un valore di correzione della posizione focalizzata per correggere la posizione focalizzata, in base a una differenza tra una posizione della lente in corrispondenza del valore di picco del valore di valutazione rilevato nel moto in avanti della lente e una posizione della lente in corrispondenza del valore di picco del valore di valutazione rilevato nel moto all'indietro della lente. L'unità di rilevazione di posizioni focalizzate corregge una posizione attuale della lente con il valore di correzione della posizione focalizzata calcolato secondo la direzione di movimento della lente, e rileva la posizione focalizzata della lente in base alla posizione corretta della lente e al valore di valutazione corretto .

Il dispositivo di regolazione del fuoco di questa applicazione corregge sia il valore di valutazione, sia la posizione della lente secondo la direzione di movimento della lente e rileva la posizione focalizzata della lente in base al valore di valutazione corretto e alla posizione corretta della lente. Questa disposizione permette in modo efficace che la lente venga focalizzata sul soggetto in modo accurato.

In una forma di realizzazione preferibile, il dispositivo di regolazione del fuoco secondo un aspetto dell'invenzione comprende inoltre: un'unità di rilevazione di origini che rileva che la lente raggiunge una posizione di riferimento preimpostata come posizione di un'origine; un'unità di calcolo dei valori di correzione di origini che muove la lente in avanti e all'indietro e calcola un valore di correzione delle posizioni di origine per correggere la posizione dell'origine, in base a una differenza tra una posizione rilevata dell'origine nel moto in avanti della lente e una posizione rilevata dell'origine nel moto all'indietro della lente; e un'unità di riflessione che controlla il calcolatore di valori di correzione della posizioni di origine per calcolare il valore di correzione delle posizioni di origine nell'impostazione di fabbrica prima della spedizione del dispositivo di regolazione del fuoco e un tempo di accensione dopo la spedizione del dispositivo di regolazione del fuoco, ed effettua una variazione nel valore di correzione delle posizioni di origine riflessa sul valore di correzione di posizioni focalizzate.

Il dispositivo di regolazione del fuoco di questa forma di realizzazione induce in modo desiderabile un cambiamento di posizione dell'origine della lente con l'invecchiamento dopo la spedizione che si riflette sulla rilevazione della posizione focalizzata della lente. Pertanto, questa disposizione permette di focalizzare la lente sul soggetto con la più elevata accuratezza.

In un'altra applicazione preferibile del dispositivo di regolazione del fuoco, l'unità di rilevazione di posizioni focalizzate rileva provvisoriamente un valore di picco del valore di valutazione, muove la lente in avanti e all'indietro attorno al valore di picco rilevato provvisoriamente e, quando una frequenza di rilevazione di un valore di picco non variato raggiunge un numero di volte predeterminato, specifica una posizione della lente in corrispondenza del valore di picco non variato alla posizione focalizzata della lente.

Nel dispositivo di regolazione del fuoco di questa applicazione, la posizione focalizzata della lente è rilevata quando la frequenza di rilevazione del valore di picco non variato ha raggiunto il numero di volte predeterminato. Questa disposizione impedisce in modo efficace l'operazione di messa a fuoco in uno stato focalizzato instabile con un cambiamento di posizione oppure un cambiamento di aspetto del soggetto. Pertanto, la lente può essere focalizzata sul soggetto con la più elevata accuratezza .

In una struttura preferibile del dispositivo di regolazione del fuoco di questa applicazione, l'unità di rilevazione di posizioni focalizzate stima un valore di picco predittivo del valore di valutazione in corrispondenza di una posizione focalizzata della lente rilevata in un successivo moto della lente in una direzione di movimento successiva, in base a un valore di picco del valore di valutazione in corrispondenza di una posizione focalizzata della lente rilevata in un precedente moto della lente in una direzione di movimento precedente, e al valore di correzione di valutazioni calcolato, e non rileva alcuna variazione del valore di picco quando un valore di picco effettivo del valore di valutazione rilevato nel successivo moto della lente nella direzione di movimento successiva è compatibile con il valore di picco predittivo stimato.

Nel dispositivo di regolazione del fuoco di questa struttura, viene stimato il valore di picco predittivo del valore di valutazione rilevato nel successivo moto della lente nella direzione di movimento successiva, in base al valore di picco del valore di valutazione rilevato nel precedente moto della lente nella direzione di movimento precedente, e al valore di correzione di valutazioni calcolato. Pertanto, si determina se la lente sia focalizzata, in base al valore di picco predittivo stimato del valore di valutazione. Questa disposizione permette una rilevazione accurata della posizione focalizzata della lente.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo dì regolazione del fuoco che muove una lente in una direzione dì un asse ottico per regolare un fuoco della lente, il dispositivo dì regolazione del fuoco comprendendo: un'unità di valutazione configurata per analizzare un'immagine catturata per mezzo della lente e specificare un valore di valutazione che rappresenta uno stato focalizzato della lente; un'unità di calcolo dei valori di correzione configurata per catturare un'immagine di un soggetto specifico muovendo la lente in avanti e all'indietro, e calcolare un valore di correzione di valutazioni per correggere il valore di valutazione, in base a una differenza tra un valore di picco del valore di valutazione rilevato in un moto in avanti della lente e un valore di picco del valore di valutazione rilevato in un moto all'indietro della lente, prima di muovere la lente per una regolazione del fuoco; un'unità di rilevazione di posizioni focalizzate configurata per correggere il valore di valutazione con il valore di correzione di valutazioni calcolato secondo una direzione di movimento della lente, e rilevare una posizione focalizzata della lente, in base al valore di valutazione corretto muovendo la lente per una regolazione del fuoco, e un'unità di controllo della messa a fuoco configurata per muovere la lente nella posizione focalizzata rilevata.
2. Dispositivo di regolazione del fuoco secondo la rivendicazione 1, in cui l'unità di calcolo dei valori di correzione calcola un valore di correzione di posizioni focalizzate per correggere la posizione focalizzata, in base a una differenza tra una posizione della lente in corrispondenza del valore di picco del valore di valutazione rilevato nel moto in avanti della lente e una posizione della lente in corrispondenza del valore di picco del valore di valutazione rilevato nel moto all'indietro della lente, e l'unità di rilevazione di posizioni focalizzate corregge una posizione attuale della lente con il valore di correzione di posizioni focalizzate calcolato secondo la direzione di movimento della lente, e rileva la posizione focalizzata della lente in base alla posizione corretta della lente e al valore di valutazione corretto.
3 . Dispositivo di regolazione del fuoco secondo la rivendicazione 2, il dispositivo di regolazione del fuoco comprendendo inoltre: un'unità di rilevazione di origini configurata per rilevare che la lente raggiunge una posizione di riferimento preimpostata come posizione di un 'origine; un'unità di calcolo dei valori di correzione di origini configurata per muovere la lente in avanti e all 'indietro e calcolare un valore di correzione delle posizioni di origine per correggere la posizione dell'origine, in base a una differenza tra una posizione rilevata dell'origine nel moto in avanti della lente e una posizione rilevata dell'origine nel moto all'indietro della lente, e un'unità di riflessione configurata per controllare l'unità di calcolo dei valori di correzione di origini per calcolare il valore di correzione delle posizioni di origine in un'impostazione di fabbrica prima di una spedizione del dispositivo di regolazione del fuoco, e su un tempo di accensione dopo la spedizione del dispositivo di regolazione del fuoco, ed effettuare una variazione nel valore di correzione delle posizioni di origine riflessa sul valore di correzione di posizioni focalizzate.
4. Dispositivo di regolazione del fuoco secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui l'unità di rilevazione di posizioni focalizzate rileva provvisoriamente un valore di picco del valore di valutazione, muove la lente in avanti e all'indietro attorno al valore di picco rilevato provvisoriamente e, quando una frequenza di rilevazione di un valore di picco non variato raggiunge un numero di volte predeterminato, specifica una posizione della lente in corrispondenza del valore di picco non variato alla posizione focalizzata della lente.
5. Dispositivo di regolazione del fuoco secondo la rivendicazione 4, in cui l'unità di rilevazione di posizioni focalizzate stima un valore di picco predittivo del valore di valutazione in corrispondenza di una posizione focalizzata della lente rilevata in un successivo moto della lente in una direzione di movimento successiva, in base a un valore di picco del valore di valutazione in corrispondenza di una posizione focalizzata della lente rilevata in un precedente moto della lente in una direzione di movimento precedente, e al valore di correzione di valutazioni calcolato, e non rileva alcuna variazione del valore di picco quando un valore di picco effettivo del valore di valutazione rilevato nel successivo moto della lente nella direzione di movimento successiva è compatibile con il valore di picco predittivo stimato.
6. Dispositivo di regolazione del fuoco secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui l'unità di valutazione specifica il valore di valutazione, in base a una componente ad alta frequenza dell'immagine catturata.
7. Dispositivo di formazione di immagini che muove una lente in una direzione di un asse ottico per regolare un fuoco della lente, il dispositivo di formazione di immagini comprendendo: un'unità di valutazione configurata per analizzare un'immagine catturata per mezzo della lente e specificare un valore di valutazione che rappresenta uno stato focalizzato della lente; un'unità di calcolo dei valori di correzione configurata per catturare un'immagine di un soggetto specifico muovendo la lente in avanti e all'indietro, e calcolare un valore di correzione di valutazioni per correggere il valore di valutazione, in base a una differenza tra un valore di picco del valore di valutazione rilevato in un moto in avanti della lente e un valore di picco del valore di valutazione rilevato in un moto all'indietro della lente, prima dì muovere la lente per una regolazione del fuoco; un'unità di rilevazione di posizioni focalizzate configurata per correggere il valore di valutazione con il valore di correzione di valutazioni calcolato secondo una direzione di movimento della lente, e rilevare una posizione focalizzata della lente, in base al valore di valutazione corretto muovendo la lente per una regolazione del fuoco, e un'unità di controllo della messa a fuoco configurata per muovere la lente nella posizione focalizzata rilevata, e un'unità di formazione di immagini configurata per catturare l'immagine per mezzo della lente focalizzata.
8. Metodo di regolazione del fuoco che muove una lente in una direzione di un asse ottico per regolare un fuoco della lente, il metodo di regolazione del fuoco comprendendo: analizzare un'immagine catturata per mezzo della lente e specificare un valore di valutazione che rappresenta uno stato focalizzato della lente; catturare un'immagine di un soggetto specifico muovendo la lente in avanti e all'indietro, e calcolare un valore di correzione di valutazioni per correggere il valore dì valutazione, in base a una differenza tra un valore di picco del valore di valutazione rilevato in un moto in avanti della lente e un valore di picco del valore di valutazione rilevato in un moto all'indietro della lente, prima di muovere la lente per una regolazione del fuoco; correggere il valore di valutazione con il valore di correzione di valutazioni calcolato secondo una direzione di movimento della lente, e rilevare una posizione focalizzata della lente, in base al valore di valutazione corretto muovendo la lente per una regolazione del fuoco, e muovere la lente nella posizione focalizzata rilevata .