DE102009027353A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Fokuslinse - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Fokuslinse Download PDF

Info

Publication number
DE102009027353A1
DE102009027353A1 DE102009027353A DE102009027353A DE102009027353A1 DE 102009027353 A1 DE102009027353 A1 DE 102009027353A1 DE 102009027353 A DE102009027353 A DE 102009027353A DE 102009027353 A DE102009027353 A DE 102009027353A DE 102009027353 A1 DE102009027353 A1 DE 102009027353A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
focus
value
focus lens
determination
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009027353A
Other languages
English (en)
Inventor
Sung-shik Changwon Koh
Kazuhiko Changwon Sugimoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Digital Imaging Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Digital Imaging Co Ltd filed Critical Samsung Digital Imaging Co Ltd
Publication of DE102009027353A1 publication Critical patent/DE102009027353A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32Means for focusing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32Means for focusing
    • G03B13/34Power focusing
    • G03B13/36Autofocus systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67Focus control based on electronic image sensor signals
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/55Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/16Picture reproducers using cathode ray tubes
    • H04N9/28Arrangements for convergence or focusing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

Es werden ein Verfahren zur Steuerung einer Fokuslinse, die zu einer Zielposition bewegt wird, indem ein normalisierter Fokusgraph unter Verwendung relativer Werte aus einer Mehrzahl an Fokuswerten erzeugt wird, die unter Anwendung mehrerer Filter erhalten werden, die jeweils unterschiedliche Grenzfrequenzen aufweisen, und eine Zielposition der Fokuslinse gemäß dem normalisierten Fokusgraphen vorhergesagt wird, und eine Vorrichtung, welche unter Anwendung des Verfahrens arbeitet, sowie ein Aufzeichnungsmedium zur Aufzeichnung des Verfahrens zur Verfügung gestellt. Gemäß der vorliegenden Erfindung können bei der Durchführung einer Auto-Fokus-Funktion durch Optimieren der Bewegungslinie der Fokuslinse ein übermäßiger Stromverbrauch verhindert und die Scannzeit der Fokuslinse verkürzt werden.

Description

  • Querverweis zu verwandter Patentanmeldung
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der Koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2008-0075327 , die am 31. Juli 2008 beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum hinterlegt wurde und deren Offenbarung durch Bezugnahme vollumfänglich enthalten ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Fokuslinse, welche innerhalb eines vorbestimmten Bereichs beweglich ist, um die Fokuslinse auf ein Objekt zu fokussieren, und eine Vorrichtung zur Steuerung der Fokuslinse unter Anwendung des Verfahrens.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • In der Vergangenheit wurden digitale Fotoapparate mit Auto-Fokus-Funktion entwickelt. Die Auto-Fokus-Funktion führt eine Fokussierung mittels einer Analyse von Bildsignalen durch, während eine Fokuslinse bewegt wird.
  • Eine Fokuslinse ist typischerweise zwischen den Begrenzungen einer Fernposition (zur Fokussierung auf entfernte Objekte) und einer Nahposition (zur Fokussierung auf nahe Objekte) beweglich. Konventionell wird die Auto-Fokus-Funktion in mehreren Schritten durchgeführt. Zunächst wird die gegenwärtige Position der Fokuslinse bestimmt, wobei eine feste Grenzposition zwischen der Nah- und Fernposition festgelegt wird. Als Nächstes wird die Fokuslinse von der festen Grenzposition zu der Fernposition bewegt. Während sich die Fokuslinse bewegt, erfasst der digitale Fotoapparat Bildsignale und analysiert diese. Dabei wird die Zielposition für die Fokuslinse bestimmt.
  • Dieses konventionelle Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung einer Auto-Fokus-Funktion haben Nachteile. Beispielsweise wird, selbst wenn sich eine Zielposition der Fokuslinse nicht zwischen der gegenwärtigen Position der Fokuslinse und der Nahposition befindet, falls die gegenwärtige Position der Fokuslinse in kurzer Entfernung zu der Nahposition liegt, die Fokuslinse bei der Bestimmung der Zielposition von der Nahposition zu der Fernposition bewegt. Obwohl im Prinzip die Bewegung der Fokuslinse zwischen der Nahposition und der gegenwärtigen Position unnötig ist, wird die Fokuslinse üblicherweise über alle möglichen Positionen hinweg bewegt. Eine unnötige Bewegung der Fokuslinse verursacht Probleme, wie beispielsweise einen übermäßigen Stromverbrauch und eine Erhöhung der Scannzeit.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Steuerung einer Fokuslinse, mit dem die Fokuslinse effizient und schnell bewegt werden kann, eine Vorrichtung, welche mit dem Verfahren arbeitet und ein Aufzeichnungsmedium, auf dem ein Programm zur Ausführung des Verfahrens aufgezeichnet ist, zur Verfügung.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung einer Fokuslinse, welche sich zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegt, bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst: Herleiten eines normalisierten Fokusgraphen aus Position der Fokuslinse versus relativem Fokuswert; Herleiten eines relativen Fokuswerts, der einer gegenwärtigen Position der Fokuslinse entspricht; Herleiten wenigstens eines normalisierten Fokusgraphen, welcher die gegenwärtige Position der Fokuslinse und den relativen Fokuswert umfasst; Vorhersagen einer Zielposition einer Fokuslinse, welche auf ein Objekt fokussiert ist, anhand des hergeleiteten normalisierten Fokusgraphen; und Bewegen der Fokuslinse zu der Zielposition.
  • Der relative Fokuswert kann ein relativer Wert eines ersten Fokuswerts gemäß einem ersten Filter, welcher eine erste Grenzfrequenz aufweist, zu einem zweiten Fokuswert gemäß einem zweiten Filter, welcher eine zweite Grenzfrequenz aufweist, sein.
  • Wenn sich die Zielposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position befindet, kann die Fokuslinse zu der Zielposition bewegt werden.
  • Die Zielposition kann eine Position der Fokuslinse sein, die einem maximalen relativen Fokuswert oder dem größten relativen Fokuswert auf dem normalisierten Fokusgraphen entspricht.
  • Wenn der relative Fokuswert als prozentualer Wert ausgedrückt wird, kann die Zielposition eine Position der Fokuslinse sein, welche einen relativen Fokuswert von 100 des normalisierten Fokusgraphen besitzt.
  • Das Verfahren kann ferner das Bestimmen einer Bewegungsstartposition und einer Bewegungsrichtung der Fokuslinse umfassen.
  • Das Verfahren kann außerdem das Durchführen einer ersten Bestimmung, ob die Zielposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt, umfassen, wobei, wenn als Ergebnis der Bestimmung die Zielposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt, die Bewegungsstartposition und die Bewegungsrichtung als gegenwärtige Position der Fokuslinse bzw. als Richtung zur Zielposition hin bestimmt werden können.
  • Wenn als Ergebnis der ersten Bestimmung die Zielposition nicht zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt, können die Bewegungsstartposition und die Bewegungsrichtung als erste Position oder zweite Position, welche nahe an der gegenwärtigen Position liegt, und eine Richtung zur ersten Position oder zweiten Position hin, welche sich von der Bewegungsstartposition unterscheidet, bestimmt werden.
  • Das Verfahren kann ferner das Durchführen einer zweiten Bestimmung, ob die gegenwärtige Position eine zentrale Position zwischen der ersten Position und der zweiten Position ist, umfassen, wenn als Ergebnis der ersten Bestimmung die Zielposition nicht zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt, wobei, wenn als Ergebnis der zweiten Bestimmung die gegenwärtige Position und die zentrale Position gleich sind, eine Bewegungsstartposition und eine Bewegungsrichtung als standardmäßig eingestellte Bewegungsstartposition und Bewegungsrichtung bestimmt werden, und, wenn als Ergebnis der zweiten Bestimmung die gegenwärtige Position und die zentrale Position nicht gleich sind, die Bewegungsstartposition und die Bewegungsrichtung als erste Position oder zweite Position, welche sich nahe an der gegenwärtigen Position befindet, bzw. eine Richtung zu der ersten Position oder der zweiten Position hin, welche sich von der Bewegungsstartposition unterscheidet, bestimmt werden.
  • Das Verfahren kann das Herleiten einer Differenz zwischen der Zielposition und der gegenwärtigen Position; das Durchführen einer ersten Bestimmung, ob ein Wert, der durch Subtrahieren der Differenz von der gegenwärtigen Position erhalten wird, kleiner ist als die erste Position; und, wenn als Ergebnis der ersten Bestimmung der Wert kleiner ist als die erste Position, das Bewegen der Fokuslinse von der gegenwärtigen Position zu einer zweiten Position umfassen.
  • Wenn als Ergebnis der ersten Bestimmung der Wert nicht kleiner ist als die erste Position, kann das Verfahren das Durchführen einer zweiten Bestimmung, ob die gegenwärtige Position kleiner ist als eine zentrale Position zwischen der ersten Position und der zweiten Position umfassen; wenn als Ergebnis der zweiten Bestimmung der Wert kleiner ist als die erste Position, kann das Verfahren das Bewegen der Fokuslinse von der ersten Position zu der zweiten Position umfassen.
  • Wenn als Ergebnis der zweiten Bestimmung der Wert nicht kleiner ist als die erste Position, kann das Verfahren das Bewegen der Fokuslinse von der zweiten Position zu der ersten Position umfassen.
  • Das Verfahren kann das Herleiten einer Differenz zwischen der Zielposition und der gegenwärtigen Position und das Durchführen einer ersten Bestimmung, ob ein Wert, der durch Addieren der Differenz zu der gegenwärtigen Position erhalten wird, größer ist als eine zweite Position umfassen; wenn als Ergebnis der ersten Bestimmung der Wert größer ist als die zweite Position, kann das Verfahren das Bewegen der Fokuslinse von der gegenwärtigen Position zu der ersten Position umfassen.
  • Wenn als Ergebnis der ersten Bestimmung der Wert nicht größer ist als die zweite Position, kann das Verfahren das Durchführen einer zweiten Bestimmung, ob die gegenwärtige Position größer ist als eine zentrale Position zwischen der ersten Position und der zweiten Position, umfassen; wenn als Ergebnis der zweiten Bestimmung der Wert größer ist als die zweite Position, kann das Verfahren das Bewegen der Fokuslinse von der zweiten Position zu der ersten Position umfassen.
  • Wenn als Ergebnis der zweiten Bestimmung der Wert nicht größer ist als die zweite Position, kann das Verfahren das Bewegen der Fokuslinse von der ersten Position zu der zweiten Position umfassen.
  • Das Verfahren kann das Herleiten eines Luminanzsignals von der gegenwärtigen Position der Fokuslinse umfassen; wenn die Abweichung des Luminanzsignals größer ist als ein Referenzwert, kann das Verfahren das Einstellen eines relativen Fokuswerts, welcher der gegenwärtigen Position der Fokuslinse, die hergeleitet werden soll, entspricht, umfassen.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium bereitgestellt, welches ein Computerprogramm zur Ausführung irgendeines der Verfahren zur Steuerung einer Fokuslinse umfasst.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Steuerung einer Fokuslinse, die von einer ersten Position zu einer zweiten Position bewegt wird, bereitgestellt, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Einheit zur Herleitung eines relativen Fokuswerts, welche einen relativen Fokuswert von einer gegenwärtigen Position der Fokuslinse herleitet; eine Einheit zur Herleitung eines normalisierten Fokusgraphen, welche wenigstens einen normalisierten Fokusgraphen, welcher die gegenwärtige Position der Fokuslinse und den relativen Fokuswert enthält, herleitet; eine Einheit zur Herleitung einer Zielposition, welche eine Zielposition der Fokuslinse, welche auf ein Objekt fokussiert ist, von dem normalisierten Fokusgraphen herleitet; und eine Einheit zur Steuerung der Fokuslinsenbewegung zur Steuerung der Fokuslinse, die zu der Zielposition bewegt wird.
  • Die Vorrichtung kann außerdem einen Speicher umfassen, welcher den normalisierten Fokusgraphen aus Position der Fokuslinse versus relativer Fokuswert speichert.
  • Der relative Fokuswert kann ein relativer Wert eines ersten Fokuswerts gemäß einem ersten Filter, welcher eine erste Grenzfrequenz aufweist, zu einem zweiten Fokuswert gemäß einem zweiten Filter, welcher eine zweite Grenzfrequenz aufweist, sein.
  • Die Vorrichtung kann eine Einheit zur Herleitung eines ersten Fokuswerts, welche den ersten Fokuswert herleitet, und eine Einheit zur Herleitung des zweiten Fokuswerts, welche den zweiten Fokuswert herleitet, umfassen.
  • Die Vorrichtung kann ferner eine Einheit zur Bestimmung der Bewegungsinformation umfassen, welche wenigstens einen Informationspunkt aus Bewegungsstartposition und Bewegungsrichtung bestimmt, um die Fokuslinse zu der Zielposition zu bewegen.
  • Die Einheit zur Bestimmung der Bewegungsinformation kann umfassen: eine erste Bestimmungseinheit zur Durchführung einer ersten Bestimmung, ob die Zielposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt; wenn als Ergebnis der ersten Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit die Zielposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt, eine Einheit zur Bestimmung der Bewegungsstartposition zur Bestimmung einer Bewegungsstartposition als gegenwärtige Position; und, wenn als Ergebnis der ersten Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit die Zielposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt, eine Einheit zur Bestimmung der Bewegungsrichtung zur Bestimmung einer Bewegungsrichtung als Richtung zu der Zielposition hin.
  • Die Vorrichtung kann ferner eine zweite Bestimmungseinheit zur Durchführung einer zweiten Bestimmung, ob die gegenwärtige Position eine zentrale Position zwischen der ersten Position und der zweiten Position ist, umfassen, wobei, wenn als Ergebnis der ersten Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit die Zielposition nicht zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt, und, wenn als Ergebnis der zweiten Bestimmung durch die zweite Bestimmungseinheit die gegenwärtige Position nicht die zentrale Position ist, die Einheit zur Bestimmung der Bewegungsstartposition die Bewegungsstartposition als erste Position oder zweite Position, die sich nahe an der gegenwärtigen Position befindet, bestimmt; und, wenn als Ergebnis der ersten Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit die Zielposition nicht zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt, und wenn als Ergebnis der zweiten Bestimmung durch die zweite Bestimmungseinheit die gegenwärtige Position nicht die zentrale Position ist, die Einheit zur Bestimmung der Bewegungsrichtung die Bewegungsrichtung als Richtung zu der ersten Position oder zweiten Position hin, die sich von der Bewegungsstartposition unterscheidet, bestimmt.
  • Die Einheit zur Bestimmung der Bewegungsinformation kann umfassen: eine Einheit zur Herleitung einer Differenz zwischen der Zielposition und der gegenwärtigen Position; eine erste Bestimmungseinheit zur Bestimmung, ob ein Wert, der durch Addieren der Differenz zu der gegenwärtigen Position erhalten wird, kleiner ist als die erste Position; wenn als Ergebnis der Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit der Wert kleiner ist als die erste Position, eine Einheit zur Bestimmung einer Bewegungsstartposition der Fokuslinse als gegenwärtige Position; und, wenn als Ergebnis der Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit der Wert kleiner ist als die erste Position, eine Einheit zur Bestimmung einer Bewegungsrichtung der Fokuslinse als Richtung zu der zweiten Position hin.
  • Die Vorrichtung kann ferner eine zweite Bestimmungseinheit zur Bestimmung, ob die gegenwärtige Position kleiner ist als eine zentrale Position zwischen der ersten Position und der zweiten Position, umfassen, wobei, wenn als Ergebnis der Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit der Wert nicht kleiner ist als die erste Position, und als Ergebnis der Bestimmung durch die zweite Bestimmungseinheit der Wert kleiner ist als die erste Position, die Einheit zur Bestimmung der Bewegungsstartposition die erste Position als Bewegungsstartposition der Fokuslinse bestimmt, und die Einheit zur Bestimmung der Bewegungsrichtung die zweite Position als Bewegungsrichtung der Fokuslinse bestimmt, und wenn als Ergebnis der Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit der Wert nicht kleiner ist als die erste Position, und wenn als Ergebnis der Bestimmung durch die zweite Bestimmungseinheit der Wert nicht kleiner ist als die erste Position, die Einheit zur Bestimmung der Bewegungsstartposition die zweite Position als Bewegungsstartposition der Fokuslinse bestimmt, und die Einheit zur Bestimmung der Bewegungsrichtung eine Richtung zu der ersten Position hin als Bewegungsrichtung der Fokuslinse bestimmt.
  • Die Vorrichtung kann außerdem eine Einheit zur Herleitung der Luminanzabweichung zum Herleiten einer Abweichung des Luminanzsignals in der gegenwärtigen Position der Fokuslinse umfassen.
  • Die Vorrichtung kann außerdem eine Einheit zur Bestimmung der Luminanzabweichung zum Vergleichen der Abweichung des Luminanzsignals von einem Referenzwert umfassen.
  • Wenn die Abweichung des Luminanzsignals größer ist als der Referenzwert, kann die Einheit zur Bestimmung der Luminanzabweichung ein Steuersignal ausgeben, um die Einheit zur Herleitung des relativen Fokuswerts derart zu steuern, dass ein relativer Fokuswert, der der gegenwärtigen Position der Fokuslinse entspricht, hergeleitet wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die obigen und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch eine detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich, wobei:
  • die 1 und 3 ein erstes Bild und ein erstes Luminanzsignal, welches von dem ersten Bild hergeleitet ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
  • die 2 und 4 ein zweites Bild und ein zweites Luminanzsignal, welches von dem zweiten Bild hergeleitet ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
  • 5 Kurvendiagramme, die einen ersten Satz an Fokuswerten und einen zweiten Satz an Fokuswerten darstellen, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 ein Kurvendiagramm, welches normalisierte Fokuswerte darstellt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 7 ein Bild mit relativ vielen Kanten, welches zum Erhalt der normalisierten Fokuswerte verwendet werden kann, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 8 ein Bild mit relativ wenig Kanten, welches in Verbindung mit einem Bild wie in 7 veranschaulicht verwendet werden kann, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 9 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Steuerung einer Fokuslinse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 10 ein scharfes (fokussiertes) Bild und 11 einen Graphen des Kontrastbereichs, welcher dem fokussierten Bild von 10 entspricht, jeweils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
  • 12 ein leicht unscharfes (defokussiertes) Bild und 13 einen Graphen des Kontrastbereichs, der dem leicht unscharfen Bild von 12 entspricht, jeweils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
  • 14 ein unscharfes (defokussiertes) Bild und 15 einen Graphen des Kontrastbereichs, welcher dem unscharfen Bild von 14 entspricht, jeweils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
  • 16 ein Flussdiagramm ist, welches ein Verfahren zur Steuerung einer Fokuslinse gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und ein Verfahren zur Bestimmung der Bewegungsinformation der Fokuslinse und zur Bewegung der Fokuslinse gemäß der Bewegungsinformation erläutert;
  • 17 einen Graphen zur Erläuterung eines Prinzips, bei dem eine Fokuslinse gemäß dem Verfahren von 16 bewegt wird, darstellt;
  • 18 ein Flussdiagramm ist, welches ein Verfahren zur Steuerung einer Fokuslinse gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und einen Prozess zur Bestimmung der Bewegungsinformation der Fokuslinse und zur Bewegung der Fokuslinse gemäß der Bewegungsinformation erläutert;
  • 19 einen Graphen zur Erläuterung eines Prinzips, bei dem eine Fokuslinse gemäß dem Verfahren von 18 bewegt wird, darstellt;
  • 20 ein Blockdiagramm ist, welches eine Vorrichtung zur Steuerung einer Fokuslinse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 21 ein Blockdiagramm ist, welches ein Beispiel für eine Einheit zur Bestimmung der Bewegungsinformation der Vorrichtung von 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
  • 22 ein Blockdiagramm ist, welches ein weiteres Beispiel für eine Einheit zur Bestimmung der Bewegungsinformation der Vorrichtung von 20 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung detailliert mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Zielposition einer Fokuslinse unter Verwendung eines normalisierten Fokusgraphen vorhergesagt, so dass die Fokuslinse schnell zu der Zielposition bewegt werden kann. Eine Ausführungsform des Verfahrens zur Herleitung eines normalisierten Fokusgraphen ist mit Bezug auf die 1 bis 8 beschrieben.
  • 1 stellt ein erstes Bild eines Objekts (eines Tigers) dar; es handelt sich um ein relativ helles Bild. 2 ist ein zweites Bild des Objekts, wobei es sich um ein relativ dunkles Bild im Vergleich zu dem ersten Bild von 1 handelt. Das heißt, das erste Bild besitzt ein hohes Luminanzniveau, und das zweite Bild besitzt ein niedriges Luminanzniveau..
  • 3 ist ein Graph, welcher ein Luminanzsignal einer Hi-Linie in dem ersten Bild zeigt, und 4 ist ein Graph, welcher ein Luminanzsignal einer Hi-Linie in dem zweiten Bild zeigt. Bei Vergleich der zwei Graphen ist das Luminanzniveau des ersten Bilds allgemein höher als das des zweiten Bilds.
  • Da die in den 3 und 4 gezeigten Bilder unterschiedliche Luminanzniveaus aufweisen, sind, auch wenn sich die Fokuslinse in der gleichen Position befindet, ihre Fokuswerte verschieden. Demgemäß ist es unter Verwendung einer einzigen Messung eines Fokuswerts schwierig zu bestimmen, ob ein Bild scharf (fokussiert) oder unscharf (defokussiert) ist.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird ein fokussierter oder defokussierter Zustand eines Bilds unter Verwendung eines relativen Fokuswerts bestimmt. Insbesondere wird, ausgehend von dem Luminanzsignal jeder Linie in einem Bild (ähnlich wie die in den 3 und 4 gezeigten Luminanzsignallinien), ein erster Fokuswert durch Fil tern und Integrieren einer höheren Frequenzkomponente oberhalb einer ersten Grenzfrequenz hergeleitet, und ein zweiter Fokuswert durch Filtern eines Luminanzsignals und Integrieren einer niedrigeren Frequenzkomponente an einer zweiten Grenzfrequenz hergeleitet. Die gleichen Herleitungen der ersten und zweiten Fokuswerte können ebenso an einem zweiten Bild durchgeführt werden. Dadurch werden der erste Fokuswert und der zweite Fokuswert gemäß der Fokuslinse für jedes Bild erhalten.
  • In 5 sind die ersten Fokuswerte und die zweiten Fokuswerte für das erste Bild durch die durchgezogenen Linien a bzw. b dargestellt. Entsprechend sind die ersten Fokuswerte und die zweiten Fokuswerte für das zweite Bild durch die gestrichelten Linien c bzw. d dargestellt. 5 veranschaulicht somit, wie die ersten Fokuswerte und die zweiten Fokuswerte durch Filtern und Integrieren an verschiedenen Grenzfrequenzen des ersten Bilds und des zweiten Bilds erzeugt werden.
  • 6 veranschaulicht ein Beispiel, wie der relative Wert eines ersten Fokuswerts zu einem zweiten Fokuswert hergeleitet werden kann. Der Graph von 6 wird aus einer Kombination der in 5 gezeigten ersten Fokuswerte und zweiten Fokuswerte erhalten. Entsprechend kann ein normalisierter Fokusgraph aus relativem Fokuswert versus Position der Fokuslinse erhalten werden.
  • Unter Anwendung einer Mehrzahl an Fokuswerten (welche jeweils einen absoluten Fokuswert darstellen), die von einem Bild mit vielen Kanten (wie beispielsweise dem in 7 dargestellten Bild) und einem Bild mit wenigen Kanten (wie beispielsweise dem in 8 dargestellten Bild) hergeleitet wurden, können eine Mehrzahl an Fokuswerten in einem normalisierten relativen Fokuswert kombiniert werden. In einer Ausführungsform können verschiedene Luminanzniveaus ebenso in einer normalisierten relativen Fokuswertkurve kombiniert werden. In einer Ausführungsform wird ein normalisierter Fokusgraph (der in 6 gezeigten Art) unter Verwendung verschiedener Bilder und Durchführung wiederholter Experimente erhalten.
  • Nachdem der normalisierte Fokusgraph aus relativem Fokuswert versus Position der Fokuslinse hergeleitet wurde, kann die Fokuslinse schnell zu einer Zielposition bewegt werden, indem die Bilder in Bezug auf den normalisierten Fokusgraphen analysiert werden. Insbesondere wird ein Verfahren zur Steuerung einer Fokuslinse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 9 beschrieben.
  • Zunächst wird ein Luminanzsignal in einer gegenwärtigen Position der Fokuslinse (S11) hergeleitet. Dann wird die Größe einer Abweichung des Luminanzsignals bestimmt, d. h., ob die Abweichung des Luminanzsignals größer ist als ein vorbestimmter Referenzwert (S12). In diesem Schritt wird ebenso bestimmt, ob die Abweichung des Luminanzsignals dem Referenzwert entspricht. Die Abweichung des Luminanzsignals von dem vorbestimmten Referenzwert kann unter Verwendung verschiedener Einheiten bestimmt werden, wie beispielsweise die Breite der Standardabweichung des Luminanzsignals oder die Fläche des angrenzenden Bereichs unterhalb des Luminanzsignals. Durch diesen Schritt kann bestimmt werden, ob ein Objekt vorliegt oder nicht. Wenn kein Objekt vorliegt (d. h., wenn ein Luminanzsignal hoher Frequenz nicht detektiert wird), kann ein Prozess zum Vorhersagen einer Zielposition der Fokuslinse unnötig sein. Die Fokuslinse kann unter Anwendung eines konventionellen Verfahrens ohne Durchführen des Prozesses zum Vorhersagen der Zielposition bewegt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Fokuslinse überhaupt nicht bewegt werden.
  • Die 10 bis 15 veranschaulichen ein Beispiel, wie eine Zielposition einer Fokuslinse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berechnet wird. Die 10, 12 und 14 zeigen jeweils ein Bild von einem Objekt, welches allmählich stärker defokussiert wird. In 10 ist das Bild des Objekts fokussiert. In 14 ist das Bild des Objekts defokussiert. In 12 befindet sich das Bild des Objekts in einem Zustand zwischen fokussiert und defokussiert. Die 11, 13 und 15 zeigen jeweils ein Histogramm des Kontrastbereichs in Ver bindung mit jeder der 10, 12 bzw. 14. Wie aus einem Vergleich dieser Figuren ersichtlich ist, besitzt ein fokussiertes Bild im Allgemeinen einen breiteren Kontrastbereich. Umgekehrt besitzt ein defokussiertes Bild einen relativ engen Kontrastbereich.
  • Unter Verwendung eines Histogramms kann in dem Fall eines geringen Kontrasts, d. h., in dem Fall einer geringen Luminanzabweichung, bestimmt werden, dass kein Objekt vorliegt. Wenn kein Objekt vorliegt, ist ein Prozess zur Vorhersage einer Zielposition der Fokuslinse unnötig. Demgemäß wird unter Verwendung eines Histogramms bestimmt, ob eine Standardabweichung (oder anderes Maß) des Luminanzsignals größer ist als ein vorbestimmter Referenzwert.
  • Wenn die Abweichung des Luminanzsignals größer ist als der Referenzwert, schreitet das Verfahren zum nächsten Schritt (S13) fort (siehe 9). Wenn jedoch die Abweichung des Luminanzsignals kleiner ist als der vorbestimmte Referenzwert, endet das Verfahren.
  • Ein erster Fokuswert und ein zweiter Fokuswert werden unter Verwendung des Luminanzsignals hergeleitet (S13). Der erste Fokuswert kann durch Integrieren einer Hochfrequenzkomponente, die durch Anwenden einer ersten Grenzfrequenz auf das Luminanzsignal erhalten wird, erhalten werden. Der zweite Fokuswert kann durch Integrieren einer Hochfrequenzkomponente, die durch Anwenden einer zweiten Grenzfrequenz, welche kleiner ist als die erste Grenzfrequenz, auf das Luminanzsignal erhalten wird, erhalten werden. Der erste Fokuswert und der zweite Fokuswert stellen absolute Fokuswerte für eine Bildeingabe in einer gegenwärtigen Position der Fokuslinse dar.
  • Nachdem die absoluten ersten und zweiten Fokuswerte erhalten wurden, wird in dem nächsten Schritt ein relativer Fokuswert hergeleitet (S14). Mit dem relativen Fokuswert wird wenigstens ein normalisierter Fokusgraph aus der gegenwärtigen Position der Fokuslinse und dem relativen Fokuswert hergeleitet. Die Zielposition der Fokuslinse wird dann aus dem normalisierten Fokusgraphen hergeleitet (S15). Der normalisierte Fokusgraph kann im Voraus gespeichert werden.
  • Die Zielposition kann eine Position der Fokuslinse sein, die einem maximalen relativen Fokuswert oder einem größten relativen Fokuswert in dem normalisierten Fokusgraphen entspricht. Wenn der relative Fokuswert des normalisierten Fokusgraphen als prozentualer Wert dargestellt ist, kann die Position der Fokuslinse einen relativen Fokuswert von 100 besitzen. Schließlich wird die Fokuslinse zu der Zielposition hin bewegt (S16). In anderen Ausführungsformen kann das Verfahren zur Steuerung der Fokuslinse ferner das Herleiten der Zielposition der Fokuslinse und das anschließende Bestimmen der Bewegungsinformation unter Verwendung der Zielposition umfassen.
  • Im Folgenden wird ein Verfahren zur Bestimmung der Bewegungsinformation detailliert in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. In derartigen Ausführungsformen umfasst die Bewegungsinformation eine Bewegungsstartposition und eine Bewegungsrichtung.
  • 16 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zur Steuerung einer Fokuslinse zeigt und ein Verfahren zur Bestimmung der Bewegungsinformation erläutert.
  • Gemäß 16 wird, nachdem eine Zielposition vorhergesagt und hergeleitet wurde, bestimmt, ob sich die Zielposition innerhalb eines Bereichs befindet, in dem die Fokuslinse bewegt werden kann. Insbesondere wird, wenn die Fokuslinse zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegt wird, bestimmt, ob die Zielposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt (S21). Im Zusammenhang mit diesen Ausführungsformen ist die erste Position eine Position der Fokuslinse, an der ein Objekt an der Position „unendlich” vorliegt, und die zweite Position ist eine Position der Fokuslinse, an der ein Objekt an einer nahen Position vorliegt.
  • Wenn die Zielposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt, wird eine Bewegungsstartposition als gegenwärtige Position bestimmt, und eine Bewegungsrichtung wird als Richtung zu der Zielposition hin bestimmt (S22). Dann wird die Fokuslinse gemäß der Bewegungsinformation, die in Schritt S21 bestimmt wurde, bewegt (S23).
  • Wenn die Zielposition nicht zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt, wird bestimmt, ob die gegenwärtige Position der Fokuslinse eine zentrale Position ist (S24). Hier gibt die zentrale Position den zentralen Wert zwischen der ersten Position und der zweiten Position an.
  • Wenn die Zielposition und die zentrale Position gleich sind, wird eine Standardbewegungsinformation eingestellt (S25). Die Standardbewegungsinformation bezeichnet eine funktionale Bewegungsinformation, die zuvor eingestellt wurde, wenn keine Bewegungsinformation bestimmt wurde. Beispielsweise kann, wenn zuvor festgelegt wurde, dass die Fokuslinse von der ersten Position zu der zweiten Position bewegt wird, die Bewegungsstartposition die erste Position sein und die Bewegungsrichtung gemäß der Standardbewegungsinformation eine Richtung zu der zweiten Position hin sein. Dann wird die Fokuslinse gemäß der Bewegungsinformation, die standardmäßig festgelegt wurde, bewegt (S23).
  • Wenn die Zielposition und die zentrale Position nicht gleich sind, kann die Bewegungsstartposition als erste Position oder zweite Position, die nahe an der gegenwärtigen Position liegt, bestimmt werden, und die Bewegungsrichtung kann als Richtung zu der ersten Position oder der zweiten Position hin, welche sich von der Bewegungsstartposition unterscheidet, bestimmt werden (S26). Dann kann die Fokuslinse gemäß der bestimmten Bewegungsinformation bewegt werden (S23).
  • Wenn sich die Zielposition nicht zwischen der ersten Position und der zweiten Position befindet (d. h., sie liegt nicht an einer Position, zu der die Fokuslinse bewegt werden kann), ist es erforderlich, die Fokuslinse durch alle möglichen Positionen zwischen der ersten Position und der zweiten Position zu bewegen. Demgemäß wird für die schnelle Bewegung der Fokuslinse die erste Position oder die zweite Position, die nahe an der gegenwärtigen Position liegt, bestimmt, und es kann die Position der fokussierten Fokuslinse ermittelt werden, während die Fokuslinse von der nahen Position zu einer Grenzposition, die sich von der Bewegungsstartposition unterscheidet, bewegt wird.
  • Wenn sich eine Mehrzahl an Zielpositionen zwischen der ersten Position und der zweiten Position befinden, kann das Verfahren zur Steuerung der Fokuslinse ferner ein Verfahren des bevorzugten Scannens in eine Richtung zu der Zielposition aus der Mehrzahl an Zielpositionen, welche sich nahe an der gegenwärtigen Position befindet, oder ein Verfahren des Scannens in eine Richtung zu der Zielposition, zu der manuell oder automatisch ein Prioritätsbefehl ausgegeben wird, umfassen.
  • Im Folgenden wird eine Ausführungsform des Verfahrens zur Steuerung der Fokuslinse von 16 mit Bezug auf 17 beschrieben. Wie in 17 dargestellt, kann die Fokuslinse von einer ersten Position B1 zu einer zweiten Position B2 bewegt werden und ist in einer gegenwärtigen Position P positioniert. Es wird ein relativer Fokuswert R0 für die gegenwärtige Position P der Fokuslinse hergeleitet, so dass ein normalisierter Fokusgraph, welcher die gegenwärtige Position P der Fokuslinse und den relativen Fokuswert R0 beinhaltet, erhalten wird. In der vorliegenden Ausführungsform können die ersten und zweiten normalisierten Fokusgraphen X1 und X2 erhalten werden, und eine Zielposition T kann unter Verwendung der ersten und zweiten normalisierten Fokusgraphen X1 und X2 hergeleitet werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Position der Fokuslinse, welche den relativen Fokuswert von 100 aufweist, als Zielposition T vorhergesagt. Die Zielposition T des ersten normalisierten Fokusgraphen X1 befindet sich nicht zwischen der ersten Position B1 und der zweiten Position B2, die Zielposition T des zweiten normalisierten Fokusgraphen X2 liegt jedoch zwischen der ersten Position B1 und der zweiten Position B2. Die Zielposition T von wenigstens einem der ersten und zweiten normalisierten Fokusgraphen X1 und X2 kann zwischen der ersten Position B1 und der zweiten Position B2 positioniert sein.
  • Wenn sich die Zielposition T zwischen der ersten Position B1 und der zweiten Position B2 befindet, können eine Bewegungsstartposition und eine Bewegungsrichtung als gegenwärtige Position P bzw. Richtung (→) zu der Zielposition T hin bestimmt werden. Dann kann die Fokuslinse gemäß der bestimmten Bewegungsstartposition und Bewegungsrichtung bewegt werden.
  • Wenn sich die Zielposition T zwischen der ersten Position B1 und der zweiten Position B2 befindet, wird bestimmt, ob die gegenwärtige Position P und eine zentrale Position C gleich sind, oder ob die gegenwärtige Position P größer als die zentrale Position C ist. Wenn die gegenwärtige Position P und die zentrale Position C gleich sind, kann die Fokuslinse gemäß der Standardbewegungsinformation, die zuvor eingestellt wurde, bewegt werden. Wenn die gegenwärtige Position P und die zentrale Position C nicht gleich sind, kann die Fokuslinse von der ersten Position B1 oder der zweiten Position B2, welche sich nahe an der gegenwärtigen Position P befindet, zu der zweiten Position B2 oder der ersten Position B1 hin bewegt werden.
  • 18 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zur Steuerung einer Fokuslinse gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und einen Prozess zur Bestimmung der Bewegungsinformation erläutert. Gemäß 18 wird, nachdem die Zielposition vorhergesagt und hergeleitet wurde, eine Differenz Δ zwischen der gegenwärtigen Position und der Zielposition der Fokuslinse hergeleitet (S31). Anschließend wird bestimmt, ob ein Wert, der durch Subtrahieren der Differenz Δ von der gegenwärtigen Position erhalten wird, kleiner ist als die erste Position (S32).
  • Wenn der Wert kleiner ist als die erste Position, können eine Bewegungsstartposition und eine Bewegungsrichtung als die gegenwärtige Position bzw. Richtung zu der zweiten Position hin bestimmt werden (S33). Wenn der Wert kleiner ist als die erste Position, liegt die Zielposition in einem Bereich, in dem die Fokuslinse nicht scannen kann. Demgemäß kann, da das Suchen nach einer fokussierten Position durch Be wegen der Fokuslinse von der gegenwärtigen Position in eine Richtung zu der ersten Position hin bedeutungslos ist, die Fokuslinse in eine Richtung zu der zweiten Position hin, die sich von der ersten Position unterscheidet, scannen. Dann kann die Fokuslinse gemäß der bestimmten Bewegungsstartposition und Bewegungsrichtung bewegt werden (S34).
  • Wenn der Wert nicht kleiner ist als die erste Position, wird bestimmt, ob die gegenwärtige Position der Fokuslinse kleiner ist als die zentrale Position C (S35). Hier bezeichnet die zentrale Position C den zentralen Wert zwischen der ersten Position und der zweiten Position, wie oben beschrieben.
  • Wenn der Wert nicht kleiner ist als die erste Position, befindet sich die Zielposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position. Demgemäß wird die erste Position oder die zweite Position, die sich nahe an der gegenwärtigen Position der Fokuslinse befindet, bestimmt, und eine Bewegungslinie der Fokuslinse kann durch Bewegen der Fokuslinse von nah zu fern optimiert werden.
  • Wenn die gegenwärtige Position kleiner ist als die zentrale Position, können die Bewegungsstartposition und die Bewegungsrichtung als erste Position, welche sich nahe an der gegenwärtigen Position der Fokuslinse befindet, bzw. als Richtung zu der zweiten Position hin, die sich von der ersten Position unterscheidet, bestimmt werden (S36). Anschließend kann die Fokuslinse gemäß der bestimmten Bewegungsstartposition und Bewegungsrichtung bewegt werden (S34).
  • Wenn der Wert nicht kleiner ist als die gegenwärtige Position und die gegenwärtige Position der Fokuslinse nicht kleiner ist als die zentrale Position, können die Bewegungsstartposition und die Bewegungsrichtung als zweite Position, welche sich nahe an der gegenwärtigen Position der Fokuslinse befindet, bzw. erste Position, die sich von der zweiten Position unterscheidet, bestimmt werden (S37). Anschließend kann die Fokuslinse gemäß der bestimmten Bewegungsstartposition und Bewegungsrichtung bewegt werden (S34).
  • 19 stellt einen Graphen dar zur Erläuterung eines Prinzips, in dem eine Fokuslinse gemäß dem Verfahren von 18 bewegt wird. Gemäß 19 kann die Fokuslinse von der ersten Position B1 zu der zweiten Position B2 bewegt werden und befindet sich in der gegenwärtigen Position P. Es wird ein relativer Fokuswert R0 versus gegenwärtige Position P der Fokuslinse hergeleitet, so dass ein normalisierter Fokusgraph, welcher die gegenwärtige Position P des Fokus und den relativen Fokuswert R0 beinhaltet, abgeleitetet wird. In der vorliegenden Ausführungsform können zwei normalisierte Fokusgraphen X3 und X4 hergeleitet werden, und die Zielpositionen T1 und T2 werden unter Verwendung der normalisierten Fokusgraphen X3 und X4 vorhergesagt. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Fokuslinsenposition, welche einen relativen Fokuswert von 100 aufweist, als Zielposition vorhergesagt. Es werden Differenzen Δ zwischen der gegenwärtigen Position P der Fokuslinse und jeder der Zielpositionen T1 und T2 hergeleitet. Anschließend wird bestimmt, ob ein Wert, der durch Subtrahieren der Differenz Δ von der gegenwärtigen Position P erhalten wird, kleiner ist als die erste Position B1 oder größer als die zweite Position B2. Diese Beispiele dienen der Bestimmung, ob sich die Zielpositionen T1 und T2 zwischen der ersten Position B1 und der zweiten Position B2 befinden. Wenn der Wert kleiner ist als die erste Position B1, liegen die Zielpositionen T1 und T2 in einem Bereich, der nicht größer ist als die erste Position B1. Wenn der Wert größer ist als die zweite Position B2, liegen die Zielpositionen T1 und T2 in einem Bereich, der die zweite Position B2 überschreitet. Das heißt, wenn der Wert kleiner ist als die erste Position B1 oder größer als die zweite Position B2, wird bestimmt, dass die Zielpositionen T1 und T2 in einem Bereich liegen, in dem die Fokuslinse nicht scannen kann. Wenn bestimmt wird, dass die Zielpositionen T1 und T2 in einem Bereich liegen, in dem die Fokuslinse nicht scannen kann, kann die Bewegungsstartposition als gegenwärtige Position P bestimmt werden. Ebenso kann, wenn die Zielpositionen T1 und T2 in einem Bereich liegen, der nicht die erste Position B1 überschreitet, die Bewegungsrichtung als Richtung zu der zweiten Position B2 hin bestimmt werden. Ebenso kann, wenn die Zielposition T in einem Bereich liegt, der die zweite Position B2 überschreitet, die Bewegungsrichtung als Richtung zu der ersten Position B1 hin bestimmt werden. Wenn die Zielposition T zwischen der ersten Position B1 und der zweiten Position B2 liegt, kann, wenn der Wert nicht kleiner ist als die erste Position B1 oder nicht größer als die zweite Position B2, die erste Position B1 oder die zweite Position B2, welche nahe an der gegenwärtigen Position P liegt, als Bewegungsstartposition bestimmt werden, und eine Richtung zu der ersten Position B1 oder der zweiten Position B2 hin, welche sich von der Bewegungsstartposition unterscheidet, kann als Bewegungsrichtung bestimmt werden. Die Fokuslinse kann gemäß der bestimmten Bewegungsstartposition und Bewegungsrichtung bewegt werden. Wenn sich die Zielpositionen T1 und T2 zwischen der ersten Position B1 und der zweiten Position B2 befinden, wird bestimmt, ob die gegenwärtige Position P und die zentrale Position C gleich sind, oder ob die gegenwärtige Position P größer ist als die zentrale Position C. Wenn die gegenwärtige Position P und die zentrale Position gleich sind, wird die Fokuslinse gemäß der Bewegungsinformation, die standardmäßig eingestellt wurde, bewegt. Wenn die gegenwärtige Position P und die zentrale Position C nicht gleich sind, kann die Fokuslinse von der ersten Position B1 oder der zweiten Position B2, welche sich nahe an der gegenwärtigen Position P befindet, zu einer anderen zweiten Position B2 oder ersten Position B1 bewegt werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann, wenn der Wert, der durch Subtrahieren der Differenz Δ von der ersten Position P erhalten wurde, nicht kleiner ist als die erste Position B1 oder nicht größer als die zweite Position B2, ein Verfahren zur Bestimmung, ob die gegenwärtige Position P und die zentrale Position gleich sind, ebenso enthalten sein. Wie in 16 dargestellt, kann, wenn die gegenwärtige Position und die zentrale Position gleich sind, die Fokuslinse gemäß der Bewe gungsinformation, die standardmäßig eingestellt wurde, bewegt werden.
  • In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen werden die Zielposition, die gegenwärtige Position oder der Wert, der durch Subtrahieren der Differenz Δ von der gegenwärtigen Position erhalten wurde, mit einem Referenzwert verglichen. Jedoch ist der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf einen Fall beschränkt, in dem der Wert hoch, niedrig, der gleiche oder Ähnliches ist. Beispielsweise stellt in dem Flussdiagramm von 16 S21 den Prozess dar, in dem bestimmt wird, ob sich die Zielposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position befindet; die vorliegende Erfindung muss jedoch nicht auf die Bestimmung beschränkt sein, ob die Zielposition innerhalb eines Bereichs liegt, welcher größer ist als die erste Position und kleiner als die zweite Position. Gleichfalls muss die vorliegende Erfindung nicht auf die Bestimmung beschränkt sein, ob sich die Zielposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position befindet, die gemäß der in S21 von 16 gezeigten Gleichung durchgeführt wird. Die Gleichung stellt ein Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, und es kann jede beliebige Gleichung, mit der die obige Bestimmung durchgeführt werden kann, verwendet werden. Des Weiteren kann bei der Bestimmung der Zielposition in der obigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Gleichung auf unterschiedliche Weise dargestellt werden. Beispielsweise wird in S32 von 18 bestimmt, dass der Wert, der durch Subtrahieren der Differenz Δ von der gegenwärtigen Position erhalten wird, kleiner ist als die erste Position; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Somit kann bestimmt werden, dass ein Wert, der durch Addieren der Differenz Δ zu der gegenwärtigen Position erhalten wird, größer ist als die zweite Position. Ebenso kann S35 das Bestimmen, ob die gegenwärtige Position größer ist als die zentrale Position in S35, beinhalten. Das heißt, um einen Vergleich und eine Bestimmung, wie in der vorliegenden Erfindung beschrieben, durchzuführen, stellt die in S21 von 16 gezeigte Gleichung eine beispielhafte Ausführungsform dar. Die vorliegende Erfindung kann eine beliebige Gleichung, mit der der Vergleich und die Bestimmung durchgeführt werden können, beinhalten.
  • Für eine praktische industrielle Anwendung der zuvor beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können ebenso geeignete Grenzen in Betracht gezogen werden. Beispielsweise kann, wenn die gegenwärtige Position als Bewegungsstartposition bestimmt wird, anstelle einer akkuraten gegenwärtigen Position eine Position, die durch Subtrahieren oder Addieren eines vorbestimmten Grenzwerts von oder zu der gegenwärtigen Position erhalten wird, als Bewegungsstartposition unter Berücksichtigung einer Grenze bestimmt werden.
  • 20 ist ein Blockdiagramm, welches eine Vorrichtung zur Steuerung einer Fokuslinse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Gemäß 20 steuert eine Steuervorrichtung 100 die Bewegung einer Fokuslinse 210.
  • Die Steuervorrichtung 100 umfasst eine Einheit 110 zur Herleitung eines ersten Fokuswerts und eine Einheit 120 zur Herleitung eines zweiten Fokuswerts. Die Einheit 110 zur Herleitung eines ersten Fokuswerts umfasst einen ersten Hochpassfilter (HPF) 111 und eine erste Integrationseinheit 112. Der erste HPF 111 filtert nur eine Hochfrequenzkomponente gemäß einer ersten Grenzfrequenz. Die erste Integrationseinheit 112 leitet einen ersten Fokuswert durch Integrieren der gefilterten Hochfrequenzkomponente her.
  • Die Einheit 120 zur Herleitung eines zweiten Fokuswerts umfasst einen zweiten HPF 121 und eine zweite Integrationseinheit 122. Der zweite HPF 121 filtert eine Hochfrequenzkomponente durch Anwenden einer zweiten Grenzfrequenz, die sich von der ersten Grenzfrequenz unterscheidet. Die zweite Integrationseinheit 122 leitet einen zweiten Fokuswert durch Integrieren der gefilterten Hochfrequenzkomponente her.
  • Licht, welches von einem Objekt reflektiert wird, erreicht eine Bildaufnahmevorrichtung 220 durch die Fokuslinse 210. Die Bildaufnahmevorrichtung 220 konvertiert ein empfangenes Lichtsignal in ein elektrisches Signal und gibt das elektrische Signal an einen analogdigitalen Konverter (ADC) 230 aus. Der ADC 230 digitalisiert das elektrische Signal. Das digitale Signal, welches Information über die Luminanz enthält, kann als Luminanzsignal bezeichnet werden. Die Eingabe der Luminanzsignale durch die Fokuslinse 210, welche in einer vorbestimmten Position positioniert sind, werden jeweils in die Einheit 110 zur Herleitung des ersten Fokuswerts und die Einheit 120 zur Herleitung des zweiten Fokuswerts eingegeben, um den ersten Fokuswert und den zweiten Fokuswert herzuleiten.
  • Eine Einheit 130 zur Herleitung und Bestimmung der Standardabweichung bestimmt die Anwesenheit eines Objekts durch Analyse des Luminanzsignals. Im Detail leitet die Einheit 130 zur Herleitung und Bestimmung der Standardabweichung eine Luminanzsignalabweichung, bevorzugt eine Standardabweichung, her, um zu bestimmen, ob die Standardabweichung größer ist als ein vorbestimmter Referenzwert oder diesen übersteigt. Wenn die Standardabweichung größer ist als der vorbestimmte Referenzwert oder diesen übersteigt, wird bestimmt, dass ein zu fokussierendes Objekt vorliegt. Anschließend steuert die Einheit 130 zur Herleitung und Bestimmung der Standardabweichung die Durchführung späterer Prozesse zur Bewegung der Fokuslinse 210 durch Ausgabe eines Steuersignals, welches der Bestimmung entspricht.
  • Eine Einheit 140 zur Herleitung eines relativen Fokuswerts erhält den ersten Fokuswert und den zweiten Fokuswert von der Einheit 110 zur Herleitung des ersten Fokuswerts bzw. der Einheit 120 zur Herleitung des zweiten Fokuswerts und leitet ihre relativen Werte her. Die Einheit 140 zur Herleitung des relativen Fokuswerts kann einen relativen Wert eines ersten Fokuswerts versus einem zweiten Fokuswert herleiten.
  • Eine Einheit 150 zur Herleitung eines normalisierten Fokusgraphen leitet wenigstens einen normalisierten Fokusgraphen, welcher eine gegenwärtige Position der Fokuslinse 210, die von der Antriebseinheit 240 bereitgestellt wird und den abgeleiteten relativen Fokuswert beinhaltet, her.
  • Eine Einheit 160 zur Herleitung der Zielposition sagt eine Zielposition anhand des normalisierten Fokusgraphen vorher. Die Zielposition kann eine Position sein, die einem maximalen Punkt oder größtem Punkt auf dem normalisierten Fokusgraphen entspricht, oder eine Position der Fokuslinse, die einem relativen Fokuswert von 100 entspricht, wenn der relative Fokuswert in Prozent dargestellt wird.
  • Eine Einheit 180 zur Steuerung der Fokuslinsenbewegung kann die Antriebseinheit 240 derart steuern, dass sich die Fokuslinse entsprechend der Zielposition bewegt. Nachdem eine Einheit 170 zur Bestimmung der Bewegungsinformation die Bewegungsinformation, wie beispielsweise eine Bewegungsstartposition oder eine Bewegungsrichtung, unter Verwendung der Zielposition bestimmt hat, kann die Einheit 180 zur Steuerung der Fokuslinsenbewegung die Bewegung der Fokuslinse gemäß der Bewegungsinformation steuern.
  • Die Fokuslinsen-Steuervorrichtung 100 umfasst eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 190, welche die gesamten Komponenten verarbeitet, und einen Speicher 195, der die Daten, Operationsergebnisse usw., die erforderlich sind, um die Komponenten, die zur Bewegung der Fokuslinse verwendet werden, zu betreiben, temporär speichert.
  • Die Einheit 170 zur Bestimmung der Bewegungsinformation, welche eine der obigen Komponenten darstellt, wird im Folgenden detailliert beschrieben.
  • Eine Einheit 170a zur Bestimmung der Bewegungsinformation stellt eine Ausführungsform der Einheit 170 zur Bestimmung der Bewegungsinformation dar und kann gemäß 21 eine erste Bestimmungseinheit 171, eine zweite Bestimmungseinheit 172, eine Einheit 173 zur Bestimmung der Bewegungsstartposition und eine Einheit 174 zur Bestimmung der Bewegungsrichtung umfassen.
  • Die erste Bestimmungseinheit 171 bestimmt, ob die Zielposition zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position liegt, d. h., ob sie an einer Grenze liegt, an der die Fokuslinse bewegbar ist.
  • Die zweite Bestimmungseinheit 172 bestimmt, ob eine gegenwärtige Position der Fokuslinse und eine zentrale Position gleich sind. Hierbei bezeichnet die zentrale Position die Mitte zwischen der ersten Position und der zweiten Position. In Anbetracht industrieller Anwendung kann es sich bei der zentralen Position nicht nur um eine spezifische Position, sondern auch um eine Position innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, der eine vorbestimmte Grenze beinhaltet, handeln.
  • Wenn als Ergebnis der Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit 171 die Zielposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt, bestimmt die Einheit 173 zur Bestimmung der Bewegungsstartposition eine Bewegungsstartposition als gegenwärtige Position, und die Einheit 174 zur Bestimmung der Bewegungsrichtung bestimmt eine Bewegungsrichtung als Richtung zu der Zielposition hin.
  • Wenn als Ergebnis der Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit 171 die Zielposition nicht zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt, bestimmt die zweite Bestimmungseinheit 172, ob die gegenwärtige Position und die zentrale Position gleich sind. Wenn als Ergebnis der Bestimmung durch die zweite Bestimmungseinheit 172 die gegenwärtige Position und die zentrale Position gleich sind, verwenden die Einheit 173 zur Bestimmung der Bewegungsstartposition und die Einheit 174 zur Bestimmung der Bewegungsrichtung die standardmäßig eingestellte Information.
  • Wenn als Ergebnis der Bestimmung durch die zweite Bestimmungseinheit 172 die gegenwärtige Position und die zentrale Position nicht gleich sind, bestimmt die Einheit 173 zur Bestimmung der Bewegungsstartposition eine Bewegungsstartposition als erste Position oder zweite Position, welche nahe an der gegenwärtigen Position der Fokuslinse liegt, und die Einheit 174 zur Bestimmung der Bewegungsrichtung bestimmt eine Bewegungsrichtung als Richtung zur ersten Position oder zweiten Position hin, welche sich von der Bewegungsstartposition unterscheidet. Beispielsweise kann, wenn die Einheit 173 zur Bestimmung der Bewegungsstartposition die Bewegungsstartposition als erste Position bestimmt, die Einheit 174 zur Bestimmung der Bewegungsrichtung die Bewegungsrichtung als Richtung zur zweiten Position hin bestimmen.
  • Eine Einheit 170b zur Bestimmung einer Bewegungsinformation stellt eine weitere Ausführungsform der Einheit 170 zur Bestimmung der Bewegungsinformation von 20 dar und kann eine Einheit 175 zur Herleitung einer Differenz Δ, eine erste Bestimmungseinheit 176, eine zweite Bestimmungseinheit 177, eine Einheit 178 zur Bestimmung der Bewegungsstartposition und eine Einheit 179 zur Bestimmung der Bewegungsrichtung umfassen.
  • Die Einheit 175 zur Herleitung einer Differenz Δ leitet eine Differenz zwischen der vorhergesagten Zielposition und der gegenwärtigen Position her.
  • Die erste Bestimmungseinheit 176 bestimmt, ob ein Wert, der durch Subtrahieren der Differenz Δ von der gegenwärtigen Position erhalten wird, kleiner ist als die erste Position. Außerdem kann die erste Bestimmungseinheit 176 bestimmen, ob ein Wert, der durch Addieren der Differenz Δ zu der gegenwärtigen Position erhalten wird, größer ist als die zweite Position.
  • Die zweite Bestimmungseinheit 177 kann bestimmen, ob die gegenwärtige Position der Fokuslinse kleiner ist als die zentrale Position.
  • Wenn als Ergebnis der Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit 176 der Wert, der durch Subtrahieren der Differenz Δ von der gegenwärtigen Position erhalten wird, kleiner ist als die erste Position, kann die Einheit 178 zur Bestimmung der Bewegungsstartposition eine Bewegungsstartposition als gegenwärtige Position bestimmen, und die Einheit 179 zur Bestimmung der Bewegungsrichtung kann eine Bewegungsrichtung als Richtung zu der zweiten Position hin bestimmen. Wenn als Ergebnis der Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit 176 der Wert, der durch Addieren der Differenz Δ zu der gegenwärtigen Position erhalten wird, größer ist als die zweite Position, kann außerdem die Einheit 178 zur Bestimmung der Bewegungsstartposition die gegenwärtige Position als Bewegungsstartposition bestimmen, und die Einheit 179 zur Bestimmung der Bewegungsrichtung kann eine Richtung zu der ersten Position hin als Bewegungsrichtung bestimmen.
  • Wenn als Ergebnis der Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit 176 der Wert, der durch Subtrahieren der Differenz Δ von der gegenwärtigen Position erhalten wird, kleiner ist als die erste Position, oder wenn der Wert, der durch Addieren der Differenz Δ zu der gegenwärtigen Position erhalten wird, größer ist als die zweite Position, bestimmt die zweite Bestimmungseinheit 177, ob die gegenwärtige Position kleiner ist als die zentrale Position.
  • Wenn als Ergebnis der Bestimmung durch die zweite Bestimmungseinheit 177 die gegenwärtige Position kleiner ist als die zentrale Position, bestimmt die Einheit 178 zur Bestimmung der Bewegungsstartposition die Bewegungsstartposition als erste Position nahe an der gegenwärtigen Position, und die Einheit 179 zur Bestimmung der Bewegungsrichtung bestimmt die Bewegungsrichtung als Richtung zu der zweiten Position hin, welche sich von der Bewegungsstartposition unterscheidet.
  • Wenn als Ergebnis der Bestimmung durch die zweite Bestimmungseinheit 177 die gegenwärtige Position nicht kleiner ist als die zentrale Position, bestimmt die Einheit 178 zur Bestimmung der Bewegungsstartposition die Bewegungsstartposition als zweite Position nahe an der gegenwärtigen Position, und die Einheit 179 zur Bestimmung der Bewegungsrichtung bestimmt die Bewegungsrichtung als Richtung zu der ersten Position hin, welche sich von der Bewegungsstartposition unterscheidet.
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann außerdem eine dritte Bestimmungseinheit zur Bestimmung, ob die gegenwärtige Position der Fokuslinse und die zentrale Position gleich sind, enthalten sein. Wenn sie gleich sind, können die Einheit 178 zur Bestimmung der Bewegungsstartposition und die Einheit 179 zur Bestimmung der Bewegungsrichtung als standardmäßig eingestellte Information bestimmt werden. Wenn im Gegensatz dazu die gegenwärtige Position der Fokuslinse und die zentrale Position nicht gleich sind, kann die Bestimmung durch die zweite Bestimmungseinheit 177 vorgenommen werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein normalisierter Fokusgraph unter Verwendung relativer Werte aus einer Mehrzahl an Fokuswerten, welche unterschiedliche Grenzfrequenzen aufweisen, erhalten, und eine Zielposition einer Fokuslinse gemäß dem normalisierten Fokusgraphen vorhergesagt. Auf diese Weise kann die Fokuslinse effizient und schnell gesteuert werden, um sich zur Zielposition hin zu bewegen.
  • Entsprechend kann durch Optimieren der Bewegungslinie der Fokuslinse ein übermäßiger Stromverbrauch verhindert und die Scannzeit der Fokuslinse verkürzt werden.
  • Die Erfindung kann ebenso als computerlesbarer Code auf einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium ausgeführt sein. Bei dem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium handelt es sich um eine beliebige Datenspeichervorrichtung, welche Daten speichern kann, die nachfolgend durch ein Computersystem gelesen werden können. Zu Beispielen für computerlesbare Aufzeichnungsmedien zählen ROM („read-only memory”), RAM („random-access memory”), CD-ROM's, magnetische Bänder, Floppy-Disks, optische Datenspeichervorrichtungen und Trägerwellen (wie beispielsweise Datenübertragung über das Internet). Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann ebenso über ein mit Computersystemen verbundenes Netzwerk verteilt sein, so dass der computerlesbare Code in verteilter Form gespeichert und ausgeführt wird. Ebenso können funktionelle Programme, Codes und Code-Segmente zur Ausführung der vorliegenden Erfindung leicht durch Programmierer mit Kenntnis auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Erfindung gehört, konstruiert werden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung insbesondere mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben wurde, erkennt ein Fachmann auf diesem Gebiet, dass verschiedene Änderungen in Form und Detail durchgeführt werden können, ohne dass der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, wie er durch die folgenden Ansprüche definiert ist, verlassen wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - KR 10-2008-0075327 [0001]

Claims (29)

  1. Verfahren zur Steuerung einer Fokuslinse, die sich zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegt, wobei das Verfahren umfasst: Herleiten eines normalisierten Fokusgraphen aus einer Position der Fokuslinse versus einem relativen Fokuswert; Herleiten eines relativen Fokuswerts, welcher einer gegenwärtigen Position der Fokuslinse entspricht; Herleiten wenigstens eines normalisierten Fokusgraphen, welcher die gegenwärtige Position der Fokuslinse und den relativen Fokuswert umfasst; Vorhersagen einer Zielposition einer Fokuslinse, welche auf ein Objekt fokussiert ist, anhand des hergeleiteten normalisierten Fokusgraphen; und Bewegen der Fokuslinse zu der Zielposition.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der relative Fokuswert ein relativer Wert eines ersten Fokuswerts gemäß einem ersten Filter, welcher eine erste Grenzfrequenz aufweist, zu einem zweiten Fokuswert gemäß einem zweiten Filter, welcher eine zweite Grenzfrequenz aufweist, ist.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei, wenn sich die Zielposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position befindet, die Fokuslinse zu der Zielposition bewegt wird.
  4. Verfahren gemäß Anspruch, wobei die Zielposition eine Position der Fokuslinse ist, die einem maximalen relativen Fokuswert oder dem größten relativen Fokuswert auf dem normalisierten Fokusgraphen entspricht.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei, wenn der relative Fokuswert in Prozent ausgedrückt wird, die Zielposition eine Position der Fokuslinse ist, die einen relativen Fokuswert von 100 des normalisierten Fokusgraphen aufweist.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 1, welches außerdem das Bestimmen einer Bewegungsstartposition und einer Bewegungsrichtung der Fokuslinse umfasst.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 6, welches außerdem das Durchführen einer ersten Bestimmung, ob die Zielposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt, umfasst, wobei, wenn als Ergebnis der Bestimmung die Zielposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt, die Bewegungsstartposition und die Bewegungsrichtung als gegenwärtige Position der Fokuslinse bzw. Richtung zu der Zielposition hin bestimmt werden.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei, wenn als Ergebnis der ersten Bestimmung die Zielposition nicht zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt, die Bewegungsstartposition und die Bewegungsrichtung als erste Position oder zweite Position, welche nahe an der gegenwärtigen Position liegt, und die Richtung zu der ersten Position oder zweiten Position hin, welche sich von der Bewegungsstartposition unterscheidet, bestimmt werden.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 7, welches außerdem das Durchführen einer zweiten Bestimmung umfasst, ob die gegenwärtige Position eine zentrale Position zwischen der ersten Position und der zweiten Position ist, wenn als Ergebnis der ersten Bestimmung die Zielposition nicht zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt, wobei, wenn als Ergebnis der zweiten Bestimmung die gegenwärtige Position und die zentrale Position gleich sind, eine Bewegungsstartposition und eine Bewegungsrichtung als standardmäßig eingestellte Bewegungsstartposition und Bewegungsrichtung bestimmt werden, und, wenn als Ergebnis der zweiten Bestimmung die gegenwärtige Position und die zentrale Position nicht gleich sind, die Bewegungsstartposition und die Bewegungsrichtung als erste Position oder zweite Position, welche nahe an der gegenwärtigen Position liegt, bzw. Richtung zu der ersten Position oder zweiten Position hin, welche sich von der Bewegungsstartposition unterscheidet, bestimmt werden.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 1, umfassend: Herleiten einer Differenz zwischen der Zielposition und der gegenwärtigen Position; Durchführen einer ersten Bestimmung, ob ein Wert, der durch Subtrahieren der Differenz von der gegenwärtigen Position erhalten wird, kleiner ist als die erste Position; und, wenn als Ergebnis der ersten Bestimmung der Wert kleiner ist als die erste Position, Bewegen der Fokuslinse von der gegenwärtigen Position zu einer zweiten Position.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 10, umfassend: wenn als Ergebnis der ersten Bestimmung der Wert nicht kleiner ist als die erste Position, Durchführen einer zweiten Bestimmung, ob die gegenwärtige Position kleiner ist als eine zentrale Position zwischen der ersten Position und der zweiten Position; und, wenn als Ergebnis der zweiten Bestimmung der Wert kleiner ist als die erste Position, Bewegen der Fokuslinse von der ersten Position zu der zweiten Position.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 11, welches, wenn als Ergebnis der zweiten Bestimmung der Wert nicht kleiner ist als die erste Position, das Bewegen der Fokuslinse von der zweiten Position zu der ersten Position umfasst.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 1, umfassend: Herleiten einer Differenz zwischen der Zielposition und der gegenwärtigen Position; Durchführen einer ersten Bestimmung, ob ein Wert, der durch Addieren der Differenz zu der gegenwärtigen Position erhalten wird, größer ist als eine zweite Position; und, wenn als Ergebnis der ersten Bestimmung der Wert größer ist als die zweite Position, Bewegen der Fokuslinse von der gegenwärtigen Position zu der ersten Position.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 13, umfassend: wenn als Ergebnis der ersten Bestimmung der Wert nicht größer ist als die zweite Position, Durchführen einer zweiten Bestimmung, ob die gegenwärtige Position größer ist als eine zentrale Position zwischen der ersten Position und der zweiten Position; und, wenn als Ergebnis der zweiten Bestimmung der Wert größer ist als die zweite Position, Bewegen der Fokuslinse von der zweiten Position zu der ersten Position.
  15. Verfahren gemäß Anspruch 14, umfassend, wenn als Ergebnis der zweiten Bestimmung der Wert nicht größer ist als die zweite Position, das Bewegen der Fokuslinse von der ersten Position zu der zweiten Position.
  16. Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend: Herleiten eines Luminanzsignals von der gegenwärtigen Position der Fokuslinse; und, wenn die Abweichung des Luminanzsignals größer ist als ein Referenzwert, Steuern eines relativen Fokuswerts, entsprechend der herzuleitenden gegenwärtigen Position der Fokuslinse.
  17. Computerlesbares Aufzeichnungsmedium, welches ein Computerprogramm zur Ausführung des Verfahrens von Anspruch 1 umfasst.
  18. Vorrichtung zur Steuerung einer Fokuslinse, die von einer ersten Position zu einer zweiten Position bewegt wird, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Einheit zur Herleitung eines relativen Fokuswerts, welche einen relativen Fokuswert aus einer gegenwärtigen Position der Fokuslinse herleitet; eine Einheit zur Herleitung eines normalisierten Fokusgraphen, welche wenigstens einen normalisierten Fokusgraphen, der die gegenwärtige Position der Fokuslinse und den relativen Fokuswert umfasst, herleitet; eine Einheit zur Herleitung einer Zielposition, welche eine Zielposition der Fokuslinse, welche auf ein Objekt fokussiert ist, aus dem normalisierten Fokusgraphen herleitet; und eine Einheit zur Steuerung der Fokuslinsenbewegung, welche die Fokuslinse steuert, um sie zur Zielposition zu bewegen.
  19. Vorrichtung gemäß Anspruch 18, welche außerdem einen Speicher umfasst, der den normalisierten Fokusgraphen aus einer Position der Fokuslinse versus einem relativen Fokuswert speichert.
  20. Vorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei der relative Fokuswert ein relativer Wert eines ersten Fokuswerts gemäß einem ersten Filter, welcher eine erste Grenzfrequenz aufweist, zu einem zweiten Fo kuswert gemäß einem zweiten Filter, welcher eine zweite Grenzfrequenz aufweist, ist.
  21. Vorrichtung gemäß Anspruch 20, umfassend: eine Einheit zur Herleitung eines ersten Fokuswerts, welche den ersten Fokuswert herleitet; und eine Einheit zur Herleitung eines zweiten Fokuswerts, welche den zweiten Fokuswert herleitet.
  22. Vorrichtung gemäß Anspruch 18, welche außerdem eine Einheit zur Bestimmung der Bewegungsinformation umfasst, die eine Bewegungsstartposition und/oder eine Bewegungsrichtung bestimmt, um die Fokuslinse zu der Zielposition zu bewegen.
  23. Vorrichtung gemäß Anspruch 22, wobei die Einheit zur Bestimmung der Bewegungsinformation umfasst: eine erste Bestimmungseinheit zur Durchführung einer ersten Bestimmung, ob die Zielposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt; wenn als Ergebnis der ersten Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit die Zielposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt, eine Einheit zur Bestimmung der Bewegungsstartposition, die eine Bewegungsstartposition als gegenwärtige Position bestimmt; und, wenn als Ergebnis der ersten Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit die Zielposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt, eine Einheit zur Bestimmung der Bewegungsrichtung, die eine Bewegungsrichtung als Richtung zur Zielposition hin bestimmt.
  24. Vorrichtung gemäß Anspruch 23, weiterhin umfassend: eine zweite Bestimmungseinheit zur Durchführung einer zweiten Bestimmung, ob die gegenwärtige Position eine zentrale Position zwischen der ersten Position und der zweiten Position ist; wenn als Ergebnis der ersten Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit die Zielposition nicht zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt; und wenn als Ergebnis der zweiten Bestimmung durch die zweite Bestimmungseinheit die gegenwärtige Position nicht die zentrale Position ist, die Einheit zur Bestimmung der Bewegungsstartposition die Bewegungsstartposition als erste Position oder zweite Position, die sich nahe an der gegenwärtigen Position befindet, bestimmt; und, wenn als Ergebnis der ersten Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit die Zielposition nicht zwischen der ersten Position und der zweiten Position liegt, und wenn als Ergebnis der zweiten Bestimmung durch die zweite Bestimmungseinheit die gegenwärtige Position nicht die zentrale Position ist, die Einheit zur Bestimmung der Bewegungsrichtung die Bewegungsrichtung als Richtung zu einer ersten Position oder zweiten Position hin, welche sich von der Bewegungsstartposition unterscheidet, bestimmt.
  25. Vorrichtung gemäß Anspruch 22, wobei die Einheit zur Bestimmung der Bewegungsinformation umfasst: eine Einheit zur Herleitung einer Differenz, welche eine Differenz zwischen der Zielposition und der gegenwärtigen Position herleitet; eine erste Bestimmungseinheit, welche bestimmt, ob ein Wert, der durch Addieren der Differenz zu der gegenwärtigen Position erhalten wird, kleiner ist als die erste Position; wenn als Ergebnis der Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit der Wert kleiner ist als die erste Position, eine Einheit zur Bestimmung der Bewegungsstartposition eine Bewegungsstartposition der Fokuslinse als gegenwärtige Position bestimmt; und, wenn als Ergebnis der Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit der Wert kleiner ist als die erste Position, eine Einheit zur Bestimmung der Bewegungsrichtung eine Bewegungsrichtung der Fokuslinse als Richtung zu der zweiten Position hin bestimmt.
  26. Vorrichtung gemäß Anspruch 25, weiterhin umfassend eine zweite Bestimmungseinheit, welche bestimmt, ob die gegenwärtige Position kleiner ist als eine zentrale Position zwischen der ersten Position und der zweiten Position, wobei, wenn als Ergebnis der Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit der Wert nicht kleiner ist als die erste Position, und wenn als Ergebnis der Bestimmung durch die zweite Bestimmungseinheit der Wert kleiner ist als die erste Position, die Einheit zur Bestimmung der Bewegungsstartposition die erste Position als Bewegungsstartposition der Fokuslinse bestimmt, und die Einheit zur Bestimmung der Bewegungsrichtung die zweite Position als Bewegungsrichtung der Fokuslinse bestimmt, und, wenn als Ergebnis der Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit der Wert nicht kleiner ist als die erste Position, und wenn als Ergebnis der Bestimmung durch die zweite Bestimmungseinheit der Wert nicht kleiner ist als die erste Position, die Einheit zur Bestimmung der Bewegungsstartposition die zweite Position als Bewegungsstartposition der Fokuslinse bestimmt, und die Einheit zur Bestimmung der Bewegungsrichtung eine Richtung zu der ersten Position hin als Bewegungsrichtung der Fokuslinse bestimmt.
  27. Vorrichtung gemäß Anspruch 18, ferner umfassend eine Einheit zur Herleitung einer Luminanzabweichung, welche eine Abweichung eines Luminanzsignals in der gegenwärtigen Position der Fokuslinse herleitet.
  28. Vorrichtung gemäß Anspruch 27, ferner umfassend eine Einheit zur Bestimmung der Luminanzabweichung, welche die Abweichung des Luminanzsignals mit einem Referenzwert vergleicht.
  29. Vorrichtung gemäß Anspruch 28, wobei, wenn die Abweichung des Luminanzsignals größer ist als der Referenzwert, die Einheit zur Bestimmung der Luminanzabweichung ein Steuersignal ausgibt, um die Einheit zur Herleitung eines relativen Fokuswerts derart zu steuern, dass ein relativer Fokuswert, der der gegenwärtigen Position der Fokuslinse entspricht, hergeleitet wird.
DE102009027353A 2008-07-31 2009-06-30 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Fokuslinse Withdrawn DE102009027353A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080075327A KR101442615B1 (ko) 2008-07-31 2008-07-31 포커스 렌즈의 제어 방법, 상기 방법에 따라 작동하는포커스 렌즈의 제어 장치, 및 상기 방법을 기록한 기록매체
KR10-2008-0075327 2008-07-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009027353A1 true DE102009027353A1 (de) 2010-02-04

Family

ID=41461837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009027353A Withdrawn DE102009027353A1 (de) 2008-07-31 2009-06-30 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Fokuslinse

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8237845B2 (de)
KR (1) KR101442615B1 (de)
DE (1) DE102009027353A1 (de)
GB (1) GB2466529B (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011116734A1 (de) 2011-10-19 2013-04-25 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Verfahren zum Ermitteln eines fokussierten Bildabstands eines optischen Sensors eines Koordinatenmessgeräts
WO2015176888A1 (de) * 2014-05-19 2015-11-26 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Verbessertes autofokusverfahren für ein koordinatenmessgerät
DE102015117756A1 (de) 2015-10-19 2017-04-20 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Verfahren zum Ermitteln eines fokussierten Bildabstands eines optischen Sensors eines Koordinatenmessgeräts

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101594000B1 (ko) 2009-12-02 2016-02-26 삼성전자주식회사 포커스 렌즈의 이동 방향을 결정하는 오토포커싱 방법, 상기 방법을 기록한 기록 매체, 오토포커싱 장치
US8488117B2 (en) * 2010-10-10 2013-07-16 Applied Materials Israel, Ltd. Inspection system and method for fast changes of focus
KR101795604B1 (ko) * 2011-11-24 2017-11-09 삼성전자주식회사 자동 초점 조절 장치 및 그 제어방법
JP6253245B2 (ja) * 2013-04-17 2017-12-27 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像方法
US9903806B2 (en) * 2013-12-17 2018-02-27 Nanometrics Incorporated Focusing system with filter for open or closed loop control
US20180315271A1 (en) * 2017-05-01 2018-11-01 Shadecraft, Inc. Intelligent or Automated Vending Machine

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080075327A (ko) 2007-02-12 2008-08-18 주식회사 엘 앤 에프 발광 다이오드 백라이트 유닛의 휘도 및 색 온도 제어 시스템

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69127112T2 (de) 1990-02-28 1998-03-05 Sanyo Electric Co Automatisches Fokussierungsgerät zur automatischen Fokusanpassung in Abhängigkeit von Videosignalen
JPH0682675A (ja) 1992-09-03 1994-03-25 Nikon Corp オートフォーカスカメラ
JP2002122776A (ja) 2000-10-17 2002-04-26 Sharp Corp オートフォーカス制御装置、それを備えたデジタルスチルカメラとデジタルビデオカメラおよびオートフォーカス制御方法、並びにオートフォーカス制御プログラムを記録した記録媒体
DE10360489A1 (de) * 2002-12-27 2004-07-29 Fuji Photo Optical Co. Ltd. Autofokussystem
JP2004258088A (ja) 2003-02-24 2004-09-16 Fuji Photo Optical Co Ltd オートフォーカスシステム
JP4510436B2 (ja) 2003-12-10 2010-07-21 キヤノン株式会社 自動焦点調整装置及びこれを有する撮像装置
JP4578334B2 (ja) * 2005-06-22 2010-11-10 富士フイルム株式会社 撮像レンズの合焦位置決定装置およびその方法
JP4747003B2 (ja) * 2005-06-22 2011-08-10 富士フイルム株式会社 自動合焦制御装置およびその制御方法
JP2007310009A (ja) * 2006-05-16 2007-11-29 Olympus Imaging Corp デジタルカメラ及びカメラシステム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080075327A (ko) 2007-02-12 2008-08-18 주식회사 엘 앤 에프 발광 다이오드 백라이트 유닛의 휘도 및 색 온도 제어 시스템

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011116734A1 (de) 2011-10-19 2013-04-25 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Verfahren zum Ermitteln eines fokussierten Bildabstands eines optischen Sensors eines Koordinatenmessgeräts
DE102011116734B4 (de) * 2011-10-19 2013-06-06 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Verfahren zum Ermitteln eines fokussierten Bildabstands eines optischen Sensors eines Koordinatenmessgeräts
WO2015176888A1 (de) * 2014-05-19 2015-11-26 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Verbessertes autofokusverfahren für ein koordinatenmessgerät
DE102014107044A1 (de) 2014-05-19 2015-12-03 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Verbessertes Autofokusverfahren für ein Koordinatenmessgerät
DE102014107044B4 (de) * 2014-05-19 2016-01-14 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Verbesserte Autofokusverfahren für ein Koordinatenmessgerät sowie Koordinatenmessgerät
US10527404B2 (en) 2014-05-19 2020-01-07 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Auto-focus method for a coordinate measuring device
DE102015117756A1 (de) 2015-10-19 2017-04-20 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Verfahren zum Ermitteln eines fokussierten Bildabstands eines optischen Sensors eines Koordinatenmessgeräts
WO2017067903A1 (de) 2015-10-19 2017-04-27 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Verfahren zum ermitteln eines fokussierten bildabstands eines optischen sensors eines koordinatenmessgeräts

Also Published As

Publication number Publication date
US8237845B2 (en) 2012-08-07
GB0909654D0 (en) 2009-07-22
KR20100013696A (ko) 2010-02-10
GB2466529A (en) 2010-06-30
GB2466529B (en) 2012-01-11
KR101442615B1 (ko) 2014-09-23
US20100026879A1 (en) 2010-02-04
GB2466529A8 (en) 2011-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009027353A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Fokuslinse
DE102009029478B4 (de) System und Verfahren für einen schnellen ungefähren Fokus
DE2655525C3 (de) Verfahren zur Erweiterung des Schärfentiefebereiches fiber die durch die konventionelle Abbildung gegebene Grenze hinaus sowie Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
DE102008018449A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Fokussieren und Bildabtastsystem
DE112013004507T5 (de) Bildverarbeitungsvorrichtung, Bilderfassungsvorrichtung, Bildverarbeitungsverfahren, Programm und Aufzeichnungsmedium
DE3735091A1 (de) Automatisches fokussierverfahren
DE102014102080A1 (de) Verfahren zur Bildaufnahme und Bildaufnahmesystem
DE102005034597A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Erzeugung einer Tiefenkarte
DE102013201980B4 (de) Verfahren zur Fokuseinstellung und entsprechendes Bilderfassungsgerät
DE102015110326A1 (de) Bildverarbeitungsvorrichtung, Verfahren zum Steuern derselben und Speichermedium
DE102012201696A1 (de) Bildverarbeitungsvorrichtung, zugehöriges Steuerverfahren, Programm und Aufzeichnungsmedium
DE102018101035A1 (de) Bildstabilisierungsvorrichtung und steuerverfahren dafür, bildaufnahmevorrichtung und speichermedium
DE102013017099A1 (de) Auf interpolation inverser brennpunktstatistiken basierende tiefenschätzung
DE102016216795A1 (de) Verfahren zur Ermittlung von Ergebnisbilddaten
DE60320053T2 (de) Bildaufnahmegerät
DE69031025T2 (de) Automatisches Fokussierungsgerät für automatische Fokusanpassung in Abhängigkeit von Videosignalen
DE102020131808A1 (de) Vorrichtung zur Unterstützung von Kalibrierungsvorgängen bei Industriekameras
DE10338248A1 (de) Kamerasystem und Fokusinformation-Anzeigeeinrichtung
DE102013224704A1 (de) Verfahren zur automatischen Fokussierung einer Kamera
DE102010007730A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen eines geeigneten Auswerteparameters für ein Fluoreszenzmikroskop
DE102010039431A1 (de) Vorrichtung zur Unterstützung einer Fokussierung einer Kamera
DE102016121668A1 (de) Automatische Identifizierung medizinisch relevanter Videoelemente
DE102022109916A1 (de) Systeme und verfahren zur schnellen automatischen einstellung von industriellen festsicht-kameras
DE69027878T2 (de) Automatisches Fokusjustiergerät
WO2021175739A1 (de) Steuerungssystem für ein mikroskop, mikroskopanordnung und verfahren zur bildgebenden positionierungsunterstützung

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: SAMSUNG ELECTRONICS CO., LTD., SUWON-SI, GYEON, KR

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SAMSUNG ELECTRONICS CO., LTD., SUWON-SI, KR

Free format text: FORMER OWNER: SAMSUNG DIGITAL IMAGING CO., LTD., SUWON, KYONGGI, KR

Effective date: 20110225

R082 Change of representative

Representative=s name: DR. RALF KOTITSCHKE, DE

Representative=s name: KOTITSCHKE & HEURUNG PARTNERSCHAFT MBB PATENT-, DE

Representative=s name: KOTITSCHKE & HEURUNG PARTNERSCHAFT MBB, DE

Representative=s name: KOTITSCHKE & HEURUNG PARTNERSCHAFT, DE

R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: G02B0007280000

Ipc: H04N0005232000

R120 Application withdrawn or ip right abandoned