JP2007094023A - Focus adjustment method of focus lens and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フォーカスレンズの焦点調整方法、及びCCDやCMOSなどを備えた撮像装置に関するものである。 The present invention relates to a focus lens focus adjustment method and an imaging apparatus including a CCD, a CMOS, and the like.
CCDやCMOSイメージセンサ等の固体撮像素子を用いて撮影画像の画像データをデジタルデータとしてメモリカードに記録するデジタルカメラが普及してきている。比較的低価格のデジタルカメラには、小型軽量化を図るため、ガラスレンズに代えてプラスチックレンズが用いられている。また、現在のデジタルカメラでは、低価格のものであってもフォーカスレンズを光軸方向に自動で移動させ、焦点調整を行うオートフォーカス(AF)機能を備えたものが主流となっている。 Digital cameras that record image data of captured images as digital data on a memory card using a solid-state imaging device such as a CCD or a CMOS image sensor have become widespread. In a relatively low-priced digital camera, a plastic lens is used instead of a glass lens in order to reduce the size and weight. In addition, even today's digital cameras are mainly provided with an autofocus (AF) function for automatically adjusting the focus by moving the focus lens in the optical axis direction even if the price is low.
しかし、AF機能では、動きのある被写体に焦点を合わせることが難しい。よって、動きのある被写体を撮影する方法としては、撮影したい距離(以下、撮影予定距離)にある仮の被写体に予め焦点を合わせ、この時のレンズ位置を記憶させておき、所定操作によってフォーカスレンズを記憶させたレンズ位置に移動する方法や、撮影者が撮影予定距離を入力し、この距離に対応するレンズ位置を算出してフォーカスレンズを自動的に移動させる方法がある。しかし、上記のような方法を用いて、フォーカスレンズを予め記憶したレンズ位置や、入力された撮影予定距離に対応する設計上のレンズ位置にフォーカスレンズを移動しても、プラスチックで形成されたフォーカスレンズは温度変化によって屈折率が大きく変化してしまうので、撮影画像にピントのズレが発生するという問題がある。そのため、特許文献1では、撮影レンズを駆動させる位置を予め記憶させるフォーカスプリセット設定時と記憶させた位置に撮影レンズを移動させるフォーカスプリセット再生時にレンズ周辺の温度を検出し、この設定時と再生時の温度差に基づいて撮影レンズの位置を補正している。
しかしながら、特許文献1に記載されるカメラでは、撮影レンズの温度差に基づいて、予め設定された補正量でフォーカスレンズの合焦位置を補正しているが、撮影レンズの製造上のばらつきや、組立て誤差などによる合焦位置の補正までは行われていない。
However, the camera described in
本発明は、フォーカスレンズの製造上のばらつきなどによる合焦位置の補正することが可能なフォーカスレンズの焦点調整方法、および撮像装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a focus lens focus adjustment method and an imaging apparatus capable of correcting a focus position due to manufacturing variations of the focus lens.
上記目的を達成するために、本発明のフォーカスレンズの焦点調整方法は、撮像光学系に含まれるフォーカスレンズを、撮影者が設定した撮影距離に対応するレンズ位置に移動させ、このレンズ位置の近傍で前記フォーカスレンズの合焦位置を探索するフォーカスレンズの焦点調整方法であって、前記撮影距離に対応する前記レンズ位置を基準位置とし、前記基準位置を中心にして、前記フォーカスレンズの移動可能範囲より狭い範囲で所定の探索範囲を設定し、前記探索範囲内で前記フォーカスレンズを移動させて、前記撮影距離にある被写体の撮影画像の合焦状態を検出しながら前記フォーカスレンズの合焦位置を探索した後、この探索によって発見した合焦位置に前記フォーカスレンズを移動することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the focus lens focus adjustment method of the present invention moves the focus lens included in the imaging optical system to a lens position corresponding to the shooting distance set by the photographer, and in the vicinity of the lens position. A focus lens focus adjustment method for searching for a focus position of the focus lens at a position where the lens position corresponding to the shooting distance is a reference position and the focus lens is movable around the reference position. A predetermined search range is set in a narrower range, the focus lens is moved within the search range, and the focus position of the focus lens is determined while detecting the focus state of the captured image of the subject at the shooting distance. After the search, the focus lens is moved to the in-focus position found by the search.
また、前記撮像光学系には、ズームレンズが含まれており、前記ズームレンズの変倍に応じて予め設定された補正量に基づいて前記合焦位置の探索範囲を設定してもよい。また、前記フォーカスレンズの周辺温度を検出し、この検出した周辺温度に応じて設定された補正量に基づいて、前記探索範囲を設定してもよい。 The imaging optical system may include a zoom lens, and the in-focus position search range may be set based on a correction amount set in advance according to zooming of the zoom lens. In addition, the search lens may detect the ambient temperature of the focus lens, and set the search range based on a correction amount set according to the detected ambient temperature.
また、本発明の撮像装置は、フォーカスレンズを含む撮像光学系を透過した被写体像を撮像して画像データを出力する撮像手段と、撮影者が撮影距離を入力する距離入力手段と、前記距離入力手段によって前記撮影距離が入力された際に、前記撮影距離に対応する前記フォーカスレンズのレンズ位置を基準位置とし、この基準位置を中心にして前記フォーカスレンズの移動可能範囲より狭い範囲で所定の探索範囲を設定する探索範囲設定手段と、前記フォーカスレンズを前記探索範囲内で移動させ、この移動に伴って前記撮像手段が出力する前記画像データに基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置を探索する焦点探索手段とを備え、前記焦点探索手段によって前記探索範囲内の前記合焦位置の探索が終了した後で、この探索によって発見された合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させることを特徴とするものである。 The image pickup apparatus of the present invention includes an image pickup unit that picks up a subject image that has passed through an image pickup optical system including a focus lens and outputs image data, a distance input unit through which a photographer inputs a shooting distance, and the distance input. When the photographing distance is input by the means, the lens position of the focus lens corresponding to the photographing distance is set as a reference position, and a predetermined search is performed in a range narrower than the movable range of the focus lens with the reference position as a center. A search range setting means for setting a range and the focus lens are moved within the search range, and a focus position of the focus lens is searched based on the image data output by the imaging means in accordance with the movement. Focus search means, and after the search for the in-focus position within the search range is completed by the focus search means, It is characterized in that for moving the focus lens to the in-focus position.
また、前記焦点探索手段は、前記フォーカスレンズを前記探索範囲の一端から他端まで移動させて前記合焦位置を探索してもよい。また、前記撮影光学系には、ズームレンズが含まれており、前記探索範囲設定手段は、前記ズームレンズの変倍位置に基づいて前記探索範囲を設定してもよい。また、前記撮像光学系の近傍には、前記撮像光学系の温度を検出する温度検出手段を備えており、前記探索範囲設定手段は、前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記探索範囲を設定してもよい。 Further, the focus searching means may search the in-focus position by moving the focus lens from one end to the other end of the search range. The photographing optical system may include a zoom lens, and the search range setting means may set the search range based on a zoom position of the zoom lens. In addition, a temperature detection unit that detects a temperature of the imaging optical system is provided in the vicinity of the imaging optical system, and the search range setting unit sets the search range based on a detection result of the temperature detection unit. May be.
本発明のフォーカスレンズの焦点調整方法は、撮像光学系に含まれるフォーカスレンズを、撮影者が設定した撮影距離に対応するレンズ位置に移動させ、このレンズ位置の近傍でフォーカスレンズの合焦位置を探索するフォーカスレンズの焦点調整方法であって、撮影距離に対応するレンズ位置を基準位置とし、基準位置を中心にして、フォーカスレンズの移動可能範囲より狭い範囲で所定の探索範囲を設定し、探索範囲内でフォーカスレンズを移動させて、撮影距離にある被写体の撮影画像の合焦状態を検出しながらフォーカスレンズの合焦位置を探索した後、この探索によって発見した合焦位置にフォーカスレンズを移動したので、フォーカスレンズの製造上のばらつきや組立て誤差などによって生じる撮影画像のピントのズレを防止することができる。 According to the focus lens focus adjustment method of the present invention, the focus lens included in the imaging optical system is moved to a lens position corresponding to the shooting distance set by the photographer, and the focus position of the focus lens is set in the vicinity of the lens position. A focus lens focus adjustment method for searching, wherein a lens position corresponding to a shooting distance is set as a reference position, a predetermined search range is set within a range narrower than the movable range of the focus lens with the reference position as a center, and a search is performed. Move the focus lens within the range, search the focus position of the focus lens while detecting the focus state of the captured image of the subject at the shooting distance, then move the focus lens to the focus position found by this search As a result, it is possible to prevent out-of-focus images from being shot due to variations in focus lens manufacturing or assembly errors. It is possible.
また、撮像光学系には、ズームレンズが含まれており、ズームレンズの変倍に応じて予め設定された補正量に基づいて合焦位置の探索範囲を設定したので、フォーカスレンズの合焦位置を正確に検出できるので、撮影画像のピントのズレを防止することができる。また、フォーカスレンズの周辺温度を検出し、この検出した周辺温度に応じて設定された補正量に基づいて、前記探索範囲を設定したので、温度変化によって生じる撮影画像のピントのズレを防止することができる。 In addition, the imaging optical system includes a zoom lens, and the focus position search range is set based on a correction amount set in advance according to zoom lens magnification. Therefore, it is possible to prevent the image from being out of focus. Further, the ambient temperature of the focus lens is detected, and the search range is set based on the correction amount set in accordance with the detected ambient temperature, so that it is possible to prevent a focus shift of a captured image caused by a temperature change. Can do.
また、本発明の撮像装置は、フォーカスレンズを含む撮像光学系を透過した被写体像を撮像して画像データを出力する撮像手段と、撮影者が撮影距離を入力する距離入力手段と、距離入力手段によって撮影距離が入力された際に、撮影距離に対応するフォーカスレンズのレンズ位置を基準位置とし、この基準位置を中心にしてフォーカスレンズの移動可能範囲より狭い範囲で所定の探索範囲を設定する探索範囲設定手段と、フォーカスレンズを探索範囲内で移動させ、この移動に伴って撮像手段が出力する画像データに基づいて、フォーカスレンズの合焦位置を探索する焦点探索手段とを備え、焦点探索手段によって探索範囲内の合焦位置の探索が終了した後で、この探索によって発見された合焦位置にフォーカスレンズを移動させたので、フォーカスレンズの製造上のばらつきや組立て誤差などによって生じる撮影画像のピントのズレを防止することができる。 The image pickup apparatus of the present invention includes an image pickup means for picking up a subject image that has passed through an image pickup optical system including a focus lens and outputting image data, a distance input means for a photographer to input a shooting distance, and a distance input means. When the shooting distance is input by, the lens position of the focus lens corresponding to the shooting distance is used as a reference position, and a search is performed in which a predetermined search range is set in a range narrower than the movable range of the focus lens around the reference position. A focus setting unit that includes a range setting unit and a focus searching unit that moves the focus lens within the search range and searches for the in-focus position of the focus lens based on image data output by the imaging unit in accordance with the movement. After the search for the in-focus position within the search range is completed, the focus lens is moved to the in-focus position found by this search. It is possible to prevent the shift of focus of the photographic image caused by such manufacturing variations or assembling errors of Okasurenzu.
また、焦点探索手段は、フォーカスレンズを探索範囲の一端から他端まで移動させて合焦位置を探索したので、確実に合焦位置を発見できる。また、撮影光学系には、ズームレンズが含まれており、探索範囲設定手段は、ズームレンズの変倍位置に基づいて探索範囲を設定したので、撮影画像のピントのズレを防止することができる。また、撮像光学系の近傍には、撮像光学系の温度を検出する温度検出手段を備えており、探索範囲設定手段は、温度検出手段の検出結果に基づいて探索範囲を設定したので、温度変化によって生じる撮影画像のピントのズレを防止することができる。 In addition, since the focus searching unit searches the in-focus position by moving the focus lens from one end to the other end of the search range, the in-focus position can be reliably detected. Further, the photographing optical system includes a zoom lens, and the search range setting means sets the search range based on the zooming position of the zoom lens, so that it is possible to prevent the photographed image from being out of focus. . Further, a temperature detection unit for detecting the temperature of the imaging optical system is provided in the vicinity of the imaging optical system, and the search range setting unit sets the search range based on the detection result of the temperature detection unit, so that the temperature change Therefore, it is possible to prevent a focus shift of a photographed image caused by the above.
図1および図2において、本発明を適用したデジタルカメラ2の正面には、矢印方向にスライド操作自在なレンズバリア10が設けられている。デジタルカメラ2は、レンズバリア10を図1に示す開放位置にスライドさせることにより、撮像レンズ11を保持するレンズ鏡胴12が前面に繰り出し、ストロボ発光部13が露呈して撮影可能な状態となる。撮像レンズ11には、安価で加工性に優れたプラスチックレンズが用いられている。また、レンズ鏡胴12の内部には、撮像レンズ11の周辺温度を検出する温度検出手段である温度センサ14が設置されている。
1 and 2, a
撮像レンズ11の背後には、撮像手段であるCCD38(図3参照)が配置されている。CCD38からの撮像信号は、A/D変換器42(図3参照)によりデジタルの画像データに変換される。この画像データは、図2に示すデジタルカメラ2の背面に設けられた液晶表示器(LCD)15で、いわゆるスルー画像として表示される。また、デジタルカメラ2には、光学ファインダを構成するファインダ対物窓16およびファインダ接眼窓17が設けられており、これらを通して被写体画像のフレーミングが行われる。
Behind the
デジタルカメラ2の上面には、レリーズボタン18が設けられている。このレリーズボタン18は、2段階押しのスイッチとなっており、LCD15または光学ファインダによるフレーミングの後にレリーズボタン18を軽く押圧(半押し)すると、自動露光調整(AE)、自動焦点調整(AF)などの各種撮影準備処理が施される。
A
撮影準備処理が施された撮像信号は、レリーズボタン18を離すまでデータロックされる。そして、この状態でレリーズボタン18をもう1度強く押圧(全押し)すると、撮影準備処理が施された1画面分の撮像信号が画像データに変換された後、メモリカードスロット19に着脱自在に装填されるメモリカード20やSDRAM46(図3参照)などの記憶媒体に保存される。
The image pickup signal subjected to the image pickup preparation process is data-locked until the
デジタルカメラ2の背面には、LCD15のほかに、電源のオン/オフ切替えを行う電源ボタン21、撮像レンズ11のズームレンズ11b(図3参照)をワイド側、テレ側に変倍するズーム操作ボタン22、各種モードを選択するモード切替えスイッチ23、LCD15に表示されるメニュー画面内でカーソルを移動させるカーソル操作板24、メニュー画面や各種設定処理時に設定値などを決定する決定ボタン25、および設定値などをキャンセルするキャンセルボタン26からなる操作部27(1点鎖線で囲む部分)が設けられている。なお、距離入力手段は、カーソル操作板24と決定ボタン25で構成されている。
On the back of the
デジタルカメラ2では、静止画撮影を行う静止画撮影モード、動画撮影を行う動画撮影モード、撮影した画像をLCD15に表示する再生モード、および各種設定を行うセットアップモードなどが選択可能となっており、モード切替えスイッチ23をスライド操作させることで、これらのモードの切替えが行われる。
The
図3において、撮影光学系である撮像レンズ11は、主レンズ11aと、ズームレンズ11bと、フォーカスレンズ11cとから構成される。ズームレンズ11bおよびフォーカスレンズ11cには、ズームモータ30およびフォーカスモータ31が接続されている。また、絞り33には、アイリスモータ32が接続されている。これらのモータ30〜32はステッピングモータからなり、CPU34に接続されたモータドライバ35〜37から送信される駆動パルスにより動作制御され、レリーズボタン18の半押しにより撮影準備処理を行う。
In FIG. 3, an
ポジションセンサ28は、ズームレンズ11bの光軸方向での位置を検出し、この位置データをCPU34に送信する。ポジションセンサ29は、フォーカスレンズ11cの光軸方向での位置を検出し、CPU34に位置データを送信する。
The position sensor 28 detects the position of the
ズームモータ30は、ズーム操作ボタン22の操作に連動して、ズームレンズ11bをワイド側、あるいはテレ側に移動させ(例えば13段階)、撮像レンズ11のズーミングを行う。フォーカスモータ31は、被写体距離やズームレンズ11bの変倍に応じてフォーカスレンズ11cを移動させ、撮影条件が最適となるように撮像レンズ11の焦点調整を行う。アイリスモータ32は、絞り33を動作させ、撮像レンズ11の露光調整を行う。
The
撮像レンズ11の背後には、撮像レンズ11を透過した被写体光が撮像されるCCD38が配置されている。CCD38には、CPU34によって制御されるタイミングジェネレータ(TG)39が接続され、このTG39から入力されるタイミング信号(クロックパルス)により、電子シャッタのシャッタ速度が決定される。
Behind the
CCD38から出力された撮像信号は、相関二重サンプリング回路(CDS)40に入力され、CCD38の各セルの蓄積電荷量に正確に対応したR、G、Bの画像データとして出力される。CDS40から出力された画像データは、増幅器(AMP)41で増幅され、A/D変換器(A/D)42でデジタルデータに変換される。
The imaging signal output from the
画像入力コントローラ43は、バス44を介してCPU34に接続され、CPU34の制御命令に応じてCCD38、CDS40、AMP41、およびA/D変換器42を制御する。A/D変換器42から出力された画像データは、LCDドライバ45を介してLCD15に表示される。または、図示しない光学ファインダドライバを介して光学ファインダに表示される。あるいは、SDRAM46に格納される。
The
画像信号処理回路47は、階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正処理などの各種画像処理を画像データに施す。画像信号処理回路47で各種処理を施された画像データは、YC変換処理回路48により輝度信号Yと色差信号Cr、Cbとに変換される。圧縮伸長処理回路49は、この変換された画像データに対して、所定の圧縮形式(例えばJPEG形式)で画像圧縮を施す。圧縮された画像データは、メディアコントローラ50を経由してメモリカード20に記録される。
The image
CPU34には、前述のレリーズボタン18、操作部27の他に、EEPROM51が接続されている。EEPROM51には、各種制御用のプログラムや設定情報などが記録されている。CPU34は、これらの情報をEEPROM51から作業用メモリであるSDRAM46に読み出して、各種処理を実行する。
In addition to the
バス44には、露出量、すなわち電子シャッタのシャッタ速度、および絞り33の絞り値が撮影に適切か否かを検出するとともに、ホワイトバランス補正が撮影に適切か否かを検出するAE/AWB検出回路52と、フォーカスレンズ11cの焦点調整が撮影に適切か否かを検出するAF検出回路53と、ストロボ装置54の動作を制御するストロボ制御回路55とが接続されている。
The
AE/AWB検出回路52は、A/D変換器41から出力される画像データに基づいて、被写体の輝度値を検出し、この検出結果をCPU34に送信する。CPU34は、送信された輝度値に基づいて、CCD38の露光量が最適となるように電子シャッタのシャッタ速度と、絞り33の絞り値を制御して自動露出調整を行う。
The AE /
AF検出回路53は、A/D変換器42でデジタル化された画像データのコントラストに基づいて、被写体の焦点整合状態を検出し、その検出結果をAF評価値としてCPU34に送信する。CPU34は、このAF評価値が最大(ピーク)となる位置にフォーカスレンズ11cを移動させて、自動焦点調整が行われる。なお、AE/AWB出回路52及びAF検出回路53は、レリーズボタン18の半押し時に、バス44を介してCPU34に検出結果を逐次送信する。
The
ストロボ制御回路55は、AE/AWB検出回路52によって得られたAE評価値に基づいて、被写体輝度が低い時にはストロボ装置54に発光信号を送信する。ストロボ装置54はこの発光信号に基づいてストロボを発光させる。
The
レンズ鏡胴12に設置された温度センサ14は、A/D変換器56を介してCPU34に接続されている。温度センサ14は、予め設定された一定周期でフォーカスレンズ11cの周辺温度を検出しており、詳しくは後述する撮影予定距離を設定する際の決定ボタンの押圧操作と同期して、そのとき検出した周辺温度をA/D変換器56に送信する。A/D変換器56は、送信された周辺温度をデジタルの温度データに変換し、CPU34に送信する。なお、このA/D変換器56は、CPU34に内蔵されていてもよい。
The
デジタルカメラ2には、静止画撮影モード下において、通常(オート)撮影モード、マニュアル撮影モードなどのほかに、撮影予定距離(撮影者が撮影したい距離)を入力することで、撮影予定距離にある被写体へ合焦位置へフォーカスレンズ11cが自動的に移動するプリセット撮影モードを備えている。なお、本実施形態ではプリセット撮影モードについての説明を行うが、他の各撮影モードは公知なのでその説明は省略する。
In the
プリセット撮影モードが選択されると、図4に示すように、LCD15にはスルー画像59とともに、プリセット撮影モードであることを示すモード表示60と、距離バー61と、カーソル62が表示される。距離バー61は、被写体までの距離を示しており、その一端は0.6mに対応しており、他端は∞の距離に対応している。また、距離バー61には、予め所定の間隔で目盛りが15箇所設けられている。なお、距離バー61の1目盛りに対応する距離や、目盛りの個数は適宜に設定することが好ましい。
When the preset shooting mode is selected, as shown in FIG. 4, a
カーソル62は、カーソル操作板24の左右部分の押圧操作により距離バー61に沿って移動する。カーソル操作板24が一回押圧操作されると、カーソル62は距離バー61の1目盛り分移動する。このカーソル62の移動操作により、撮影者は撮影予定距離の設定を行う。この撮影予定距離は、カーソル62を移動させた後、決定ボタン25の操作によって設定される。また、一度設定した撮影予定距離をキャンセルする場合は、キャンセルボタン26の操作が行われ、再びカーソル操作板24によって撮影予定距離を選択することができる。
The
また、カーソルに62によって撮影予定距離が設定されると、CPU34に設けられた探索範囲設定部34aは、この撮影予定距離に対応するフォーカスレンズ11cのレンズ位置を算出する。そして、図5に示すように、算出したレンズ位置をフォーカスレンズ11cの移動範囲65内に基準位置Aとして設定する。次に、探索範囲設定部34aは、基準位置Aを中心にして探索範囲の設定を行う。この探索範囲の設定は、表1に示すデータテーブル1(DT1)、及び表2に示すデータテーブル2(DT2)、及び表3に示すデータテーブル3(DT3)を用いて設定される。
When the scheduled shooting distance is set by the
DT1〜DT3は、SDRAM46に格納されている。DT1は、ズームレンズ11bの位置とフォーカスモータ36の駆動量(パルス)の関係を示す。DT1に示されているPはズームレンズ11cの位置を示しており、P1はテレ側の端部の位置であり、P13はワイド側の端部の位置である。DT2は、フォーカスレンズ11cの周辺温度とフォーカスモータ31の駆動量(パルス)の関係を示す。DT3は、ズームレンズ11bの位置と基準位置の補正量(パルス)とフォーカスモータ31の駆動量(パルス)との関係を示す。なお、駆動量の±は、基準位置Aを中心として、被写体側(+)で、CCD38側(−)にそれぞれシフトさせることを示す。
DT1 to DT3 are stored in the
図5に示すように、距離バー61とカーソル62によって撮影予定距離の決定に伴って、探索範囲設定部34aがフォーカスレンズ11cの移動範囲65内で基準位置A(撮影予定距離)を設定すると、CPU34は基準位置Aにある被写体の輝度値とEEPROM51に予め格納されている閾値とを比較する。この時、輝度値が閾値より大きいと判定された場合、探索範囲設定部34aはポジションセンサ28から送信されたズームレンズ11bの位置データPとDT1を用いて探索範囲B−Cを設定し、さらに温度センサ14から送信された温度データTとDT2を用いて探索範囲B−Cの補正を行い、補正後の探索範囲D−Eを設定する。焦点探索手段であるCPU34は、フォーカスモータ31を介して、設定された補正後の探索範囲D−Eの一端から他端までフォーカスレンズ11cを移動させ、AF検出回路53で合焦状態を検出しながら合焦位置の探索を行う。
As shown in FIG. 5, when the search
また、輝度値が閾値以下と判定された場合は、図6に示すように、探索範囲設定部34aは、ポジションセンサ28から送信されたズームレンズ11bの位置データPとDT3を用いて基準位置Aを補正し、補正後の基準位置A1を設定する。さらに、補正後の基準位置A1を中心に探索範囲B1−C1を設定する。そして、温度センサ14から送信された温度データTとDT2を用いて設定された探索範囲B1−C1の補正を行い、補正後の探索範囲F−Gを設定する。補正された探索範囲F−Gが設定されると、CPU34はフォーカスモータ31を介して、設定された補正後の探索範囲F−Gの一端から他端までフォーカスレンズ11cを移動させ、AF検出回路53で合焦状態を検出しながら合焦位置の探索を行う。
If it is determined that the luminance value is equal to or less than the threshold value, the search
次に、上記構成のデジタルカメラによる作用について、図7及び図8のフローチャートを参照して説明する。まず、デジタルカメラ2の電源が投入され、ズームレンズ11bの初期位置設定などの起動処理が行われた後、静止画撮影モード下でプリセット撮影モードが選択されると、図4に示すように、LCD45にはスルー画像59とともにモード表示60、距離バー61、カーソル62が表示される。
Next, the operation of the digital camera having the above configuration will be described with reference to the flowcharts of FIGS. First, after the
撮影者は、カーソル操作板24の操作により、撮影予定距離に対応する位置までカーソル62を距離バー61に沿って移動させる。この時、カーソル62が1目盛り分移動する毎に、目盛りに対応する撮影距離が表示されることが好ましい。そして、カーソル61の移動後に決定ボタン25の押圧操作によって撮影予定位置が設定される。これにより、図5に示すように、撮影予定距離に対応したフォーカスレンズ11cのレンズ位置がフォーカスレンズ11cの移動範囲65内に基準位置Aとして設定される。
The photographer moves the
基準位置Aが設定されると、CPU34は基準位置Aに対応するレンズ位置にフォーカスレンズ11cを移動する。そして、AE/AWB検出回路52は、基準位置Aで得られた画像データから被写体の輝度値を検出してCPU34に送信する。CPU34は、EEPROM51に予め記憶されている閾値とこの輝度値とを比較する。
When the reference position A is set, the
図7に示すように、CPU34によって輝度値が閾値以上であると判定されると、探索範囲設定部34aはポジションセンサ28から送信されたズームレンズ11bの位置データPとDT1(表1参照)を用いてフォーカスモータ31の駆動量を求め、図5に示すように基準位置Aを中心にして探索範囲B―Cを設定する。次に、温度センサ14から送信された温度データTとDT2(表2参照)からフォーカスモータ31の補正量を求め、この補正量に応じて補正した探索範囲D−Eを設定する。そして、CPU34は、フォーカスモータ31の制御を行い、フォーカスレンズ11cを探索範囲D―Eの一端Dから他端Eに移動させながら、探索範囲D―E内で合焦状態(AF評価値)の検出を行いながら合焦位置の探索を行う。一端Dから他端Eまでの移動が終了すると、CPU34は探索によって発見された合焦位置にフォーカスレンズ11cを移動させ、プリセット撮影準備処理を終了する。
As shown in FIG. 7, when the
また、図8に示すように、CPU34によって輝度値が閾値より低いと判定されると、探索範囲設定部34aはポジションセンサ28から送信されたズームレンズ11bの位置データPとDT3(表1参照)を用いて、図6に示すように、基準位置Aを補正して基準位置A1を設定する。そして、探索範囲設定部34aは、ズームレンズ11bの位置データPに基づいてDT3からフォーカスモータ31の駆動量を求め、補正した基準位置A1を中心にして探索範囲B1―C1を設定する。
As shown in FIG. 8, when the
次に、温度センサ14から送信された温度データTとDT2(表2参照)からフォーカスモータ31の補正量を求めて探索範囲B1−C1を補正し、補正後の探索範囲F−Gを設定する。そして、CPU34は、フォーカスモータ31を制御して、フォーカスレンズ11cを探索範囲F―Gの一端Fから他端Gまで移動させる。このフォーカスレンズ11cの移動に伴ってAF検出回路53は、探索範囲F―G内のAF評価値を検出し、CPU34に送信する。
Next, the correction amount of the
CPU34は、EEPROM51に予め記憶されている所定値を読み出し、CPU34に送信されたAF評価値と所定値とを比較する。この比較によって、探索範囲F−G内で検出されたAF評価値が所定値上であるとCPU34によって判定された場合は、探索範囲F−G内で検出されたAF評価値の最大位置にフォーカスレンズ11cを移動させ、プリセット撮影準備処理を終了する。また、AF評価値が所定値より低いと判定された場合には、CPU34は、フォーカスレンズ11cを補正された基準位置A1に移動させ、プリセット撮影準備処理を終了する。
The
なお、合焦位置へフォーカスレンズ11cの移動が終了した際には、音声やLED15への表示などによって、プリフォーカス撮影準備処理が終了したことを撮影者に報知することが好ましい。
Note that when the movement of the
プリセット撮影準備処理が終了すると、撮影者は、動きのある被写体が撮影予定距離に達するタイミングを見計らってレリーズボタン18を押圧することにより撮影が実行される。この時、ズームレンズ11bの位置や、フォーカスレンズ11cの周辺の温度、被写体の輝度値などの撮影条件と入力された撮影予定位置に基づいて探索範囲を設定し、この探索範囲内で発見した合焦位置にフォーカスレンズ11cをセットしたので、製造上のばらつきや、組立て誤差により影響を受けることがない。よって、良好な撮影画像を得ることができる。
When the preset photographing preparation process is completed, the photographer performs photographing by pressing the
そして、撮影後の画像データは、画像信号処理回路47で各種画像処理が施された後、YC変換処理回路48により輝度信号Yと色差信号Cr、Cbとに変換され、圧縮伸長処理回路49で圧縮処理が施される。圧縮された画像データは、メディアコントローラ50を経由してメモリカード20に記録される。
The captured image data is subjected to various image processing by the image
また、上記実施形態では、撮影者の撮影予定位置の入力に基づいて基準位置が設定された後、被写体の輝度値を検出し、この輝度値が閾値以上の場合に、DT1を用いて探索範囲を設定しており、また輝度値が閾値より低い時には、DT3を用いて探索範囲を設定しているが、これに限らず、輝度値が閾値以上の場合にDT3を用いて、輝度値が閾値より低い場合にDT1を用いて探索範囲を設定してもよい。この場合は、適宜に補正量などを変更することが好ましい。また、輝度値の大きさに関係なく、DT1またはDT3のどちらか一方を用いて探索範囲を設定してもよい。 In the above embodiment, after the reference position is set based on the photographer's planned shooting position input, the luminance value of the subject is detected, and when this luminance value is equal to or greater than the threshold value, the search range is determined using DT1. When the luminance value is lower than the threshold value, the search range is set using DT3. However, the present invention is not limited to this, and when the luminance value is equal to or higher than the threshold value, the luminance value is set to the threshold value using DT3. If it is lower, the search range may be set using DT1. In this case, it is preferable to change the correction amount or the like as appropriate. Also, the search range may be set using either DT1 or DT3 regardless of the magnitude of the luminance value.
なお、上記実施形態では、撮影者によって撮影予定位置が設定された際に、撮影予定位置に対応したフォーカスレンズ11cのレンズ位置(基準位置)で得られた画像データに基づいて検出された被写体の輝度値と閾値とを比較し、この比較結果によってDT1またはDT3を用いて探索範囲を設定しているが、被写体の輝度値の検出を行わず、基準位置が設定された際にこの基準位置を中心としてズームレンズ11bの位置データPとDT1またはDT3のいずれかを用いて探索範囲を設定してもよい。
In the above-described embodiment, when the planned shooting position is set by the photographer, the object detected based on the image data obtained at the lens position (reference position) of the
また、温度センサ14によってフォーカスレンズ11cの周辺温度を検出し、この検出された温度データTとDT2を用いて探索範囲の補正を行っているが、温度データとDT2を用いた探索範囲の補正は行わず、ズームレンズ11cの位置PとDT1を用いて設定した探索範囲内で合焦位置の検出を行ってもよい。
In addition, the temperature around the
なお、上記実施形態で用いたDT1〜DT3に設定されているズームレンズ11bの位置や、フォーカスモータ31の駆動量(パルス)や、補正量(パルス)は、適宜に設定変更することが好ましい。
In addition, it is preferable that the position of the
なお、本実施形態では、デジタルカメラを用いて説明したが、これに限らず、デジタルビデオカメラや、携帯電話機やPDA(Personal Digital Assistance)などの電子機器に内蔵される撮像装置などに本発明を用いてもよい。 Although the present embodiment has been described using a digital camera, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to a digital video camera, an imaging device built in an electronic device such as a mobile phone or a PDA (Personal Digital Assistance). It may be used.
2 デジタルカメラ
11 撮影レンズ
11b ズームレンズ
11c フォーカスレンズ
14 温度センサ
15 LCD
24 カーソル操作板
34 CPU
34a 探索範囲設定部
38 CCD
52 AE/AWB検出回路
53 AF検出回路
61 距離バー
62 カーソル
2
24
34a Search
52 AE /
Claims (7)
前記撮影距離に対応する前記レンズ位置を基準位置とし、
前記基準位置を中心にして、前記フォーカスレンズの移動可能範囲より狭い範囲で所定の探索範囲を設定し、
前記探索範囲内で前記フォーカスレンズを移動させて、前記撮影距離にある被写体の撮影画像の合焦状態を検出しながら前記フォーカスレンズの合焦位置を探索した後、この探索によって発見した合焦位置に前記フォーカスレンズを移動することを特徴とするフォーカスレンズの焦点調整方法。 This is a focus lens focus adjustment method in which a focus lens included in an imaging optical system is moved to a lens position corresponding to a shooting distance set by a photographer, and a focus position of the focus lens is searched in the vicinity of the lens position. And
The lens position corresponding to the shooting distance is a reference position,
Centering on the reference position, a predetermined search range is set in a range narrower than the movable range of the focus lens,
The in-focus position found by this search after moving the focus lens within the search range and searching for the in-focus position of the focus lens while detecting the in-focus state of the captured image of the subject at the imaging distance A focus lens focus adjustment method, wherein the focus lens is moved to the center.
前記ズームレンズの変倍に応じて予め設定された補正量に基づいて前記合焦位置の探索範囲を設定することを特徴とする請求項1記載のフォーカスレンズの焦点調整方法。 The imaging optical system includes a zoom lens,
2. The focus lens focus adjustment method according to claim 1, wherein a search range for the in-focus position is set based on a correction amount set in advance according to zooming of the zoom lens.
撮影者が撮影距離を入力する距離入力手段と、
前記距離入力手段によって前記撮影距離が入力された際に、前記撮影距離に対応する前記フォーカスレンズのレンズ位置を基準位置とし、この基準位置を中心にして前記フォーカスレンズの移動可能範囲より狭い範囲で所定の探索範囲を設定する探索範囲設定手段と、
前記フォーカスレンズを前記探索範囲内で移動させ、この移動に伴って前記撮像手段が出力する前記画像データに基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置を探索する焦点探索手段と、を備え、
前記焦点探索手段によって前記探索範囲内の前記合焦位置の探索が終了した後で、この探索によって発見された合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させることを特徴とする撮像装置。 An image pickup means for picking up a subject image transmitted through an image pickup optical system including a focus lens and outputting image data;
Distance input means for the photographer to input the shooting distance;
When the shooting distance is input by the distance input unit, the lens position of the focus lens corresponding to the shooting distance is set as a reference position, and the focus lens is set in a range narrower than the movable range of the focus lens. Search range setting means for setting a predetermined search range;
A focus search unit that moves the focus lens within the search range and searches for a focus position of the focus lens based on the image data output by the imaging unit along with the movement;
An image pickup apparatus, wherein after the search for the in-focus position within the search range is completed by the focus search means, the focus lens is moved to the in-focus position found by the search.
前記探索範囲設定手段は、前記ズームレンズの変倍位置に基づいて前記探索範囲を設定することを特徴とする請求項4または5記載の撮像装置。 The photographing optical system includes a zoom lens,
6. The imaging apparatus according to claim 4, wherein the search range setting unit sets the search range based on a zoom position of the zoom lens.
前記探索範囲設定手段は、前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記探索範囲を設定することを特徴とする請求項4ないし6いずれか記載の撮像装置。
In the vicinity of the imaging optical system, a temperature detection means for detecting the temperature of the imaging optical system is provided,
The imaging device according to claim 4, wherein the search range setting unit sets the search range based on a detection result of the temperature detection unit.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8233075B2 (en) | 2007-05-24 | 2012-07-31 | Gyrus Acmi, Inc. | User-aided auto-focus |
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CN106686373A (en) * | 2015-11-10 | 2017-05-17 | 群光电子股份有限公司 | Automatic focusing test system and method |
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-
2005
- 2005-09-29 JP JP2005283486A patent/JP2007094023A/en active Pending
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