JP2006215285A - Autofocus system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はオートフォーカスシステムに係り、特に可変焦点距離の撮影レンズの自動ピント調整に適用されるオートフォーカスシステムに関する。 The present invention relates to an autofocus system, and more particularly to an autofocus system applied to automatic focus adjustment of a photographic lens having a variable focal length.
テレビカメラやビデオカメラで採用されるオートフォーカス(以下、AFと記載する)の方式は、コントラスト方式が一般的である。コントラスト方式のAFでは、例えば撮影される被写体画像のコントラストの高さ(鮮鋭度)が焦点評価値として映像信号の高周波成分により求められ、その焦点評価値が最大(又は極大)となるように撮影レンズのフォーカス(フォーカスレンズ)が制御される。 A contrast method is generally used as a method of autofocus (hereinafter referred to as AF) adopted in a television camera or a video camera. In contrast-type AF, for example, the contrast height (sharpness) of a subject image to be shot is obtained as a focus evaluation value from a high-frequency component of a video signal, and shooting is performed so that the focus evaluation value becomes maximum (or maximum). The focus of the lens (focus lens) is controlled.
焦点評価値が最大となるようにフォーカスを制御する方式として、焦点評価値が増加する方向にフォーカスを動かし、焦点評価値が増加しなくなる位置でフォーカスを停止させるいわゆる山登り制御方式が知られている。山登り制御方式では、一般的に、フォーカスを微小変動させるワブリングが行われ、それによって合焦方向、すなわち焦点評価値が増加する方向の検出が行われている。 As a method for controlling the focus so that the focus evaluation value is maximized, a so-called hill-climbing control method is known in which the focus is moved in a direction in which the focus evaluation value increases and the focus is stopped at a position where the focus evaluation value does not increase. . In the hill-climbing control method, in general, wobbling that slightly fluctuates the focus is performed, thereby detecting the in-focus direction, that is, the direction in which the focus evaluation value increases.
また、上述のようなワブリングは、それによるフォーカスの変動が画面上で視認できてしまうおそれや、ワブリングを行う分だけ合焦までに時間を要するという欠点があるため、ワブリングを不要にしたAFの方式として、光路長差方式と称するAFが提案されている(例えば特許文献1参照)。この光路長差方式のAFを採用したオートフォーカスシステムでは、例えば、撮影レンズ内にハーフミラーが配置され、撮影レンズに入射した被写体光の一部が本線光路からAF用光路に分岐される。本線光路には記録又は再生用の映像信号を取得するためのカメラ本体の撮像素子(本明細書では映像用撮像素子という)が配置され、その映像用撮像素子よって記録又は再生用の映像信号が取得される。一方、AF用光路には複数のAF用の撮像素子(本明細書ではAF用撮像素子という)が配置され、それらのAF用撮像素子によってAF用の映像信号が取得される。各AF用撮像素子の撮像面は、光路長が異なる位置に配置されており、各撮像面によって撮像された被写体画像のコントラストの高さを示す焦点評価値が各AF用の映像信号から求められて比較される。これによって映像用撮像素子の撮像面に対する撮影レンズのピント状態(合焦、前ピン、後ピン)、即ち、フォーカスの合焦方向が検出され、それに従ってピント状態が合焦となるように撮影レンズのフォーカスが制御される。
ところで、ズーム機能を備えた可変焦点距離の撮影レンズでは、ワイド側でフォーカスを動かすと画角が変動するいわゆるポンピングと呼ばれる現象が知られている。そのため、ズーム操作が行われている際に特にワイド側でAFによってフォーカスが変化すると、それに伴う画角変動とズーム操作による画角の変化が重畳され、カメラマンが意図した通りに画角の変更が行われない場合があった。ポンピングを防止するため、フォーカスによる画角変動を相殺するようにズームを変化させる画角補正の方法が知られているが、ズーム操作が行われているときにはそのような画角補正を行うことは困難である。 By the way, in a variable focal length photographing lens having a zoom function, a so-called pumping phenomenon is known in which the angle of view varies when the focus is moved on the wide side. Therefore, when the focus is changed by AF especially during zoom operation, the change in the angle of view and the change in the angle of view caused by the zoom operation are superimposed, and the angle of view changes as the cameraman intended. Sometimes it was not done. In order to prevent pumping, there is known a method of field angle correction that changes the zoom so as to cancel the field angle fluctuation due to focus, but such a field angle correction is not performed when a zoom operation is being performed. Have difficulty.
また、ズーム操作が行われている場合に限らず、画角補正によってポンピングによる画角変動を完全に防止することは困難であり、ワイド側(ポンピングが生じる焦点距離の範囲)でAFによってフォーカスが変動すると、画角補正を行っても画角がふわふわとしたように変動するという現象が生じる場合があった。 Also, not only when the zoom operation is performed, it is difficult to completely prevent the variation in the angle of view due to the pumping by the angle of view correction, and the focus is set by the AF on the wide side (the range of the focal length where the pumping occurs). If it fluctuates, there may be a phenomenon that the angle of view fluctuates even when the angle of view is corrected.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、AFを有効にしている場合であっても少なくとも操作者がズーム操作を行っている際にはその操作者の意図を妨げずに画角変更を行えるようにしたオートフォーカスシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even when AF is enabled, at least when the operator performs a zoom operation, the angle of view is not disturbed without disturbing the operator's intention. An object of the present invention is to provide an autofocus system which can be changed.
前記目的を達成するために、請求項1に記載のオートフォーカスシステムは、可変焦点距離の撮影レンズのフォーカスが合焦状態となるように自動でフォーカス制御を行うオートフォーカス制御手段と、フォーカスが移動した時に生じる撮影レンズの画角変動を補正するようにズームレンズを移動する画角補正機能と、を備えたオートフォーカスシステムにおいて、前記オートフォーカス制御手段は、前記撮影レンズのズームレンズを移動して焦点距離を変更する操作を行っている時に、前記フォーカス制御を無効にすることを特徴としている。本発明によれば、撮影レンズの焦点距離が変更中の場合、即ち、ズーミング中の場合には、AFによるフォーカス制御が無効となるため、ズーミング中のポンピングが防止され、操作者が意図した通りに画角変更を行うことができる。 In order to achieve the above object, the autofocus system according to claim 1 includes an autofocus control unit that automatically performs focus control so that a focus of a photographing lens having a variable focal length is brought into focus, and the focus moves. And an angle-of-view correction function for moving the zoom lens so as to correct a change in the angle of view of the photographic lens that occurs when the photographic lens is moved, the autofocus control means moves the zoom lens of the photographic lens. The focus control is invalidated when an operation for changing the focal length is performed. According to the present invention, when the focal length of the photographic lens is being changed, that is, during zooming, focus control by AF is invalidated, so that pumping during zooming is prevented, and as the operator intended. The angle of view can be changed.
請求項2に記載のオートフォーカスシステムは、請求項1に記載の発明において、前記オートフォーカス制御手段は、前記撮影レンズの焦点距離が所定値の範囲に設定されている場合には、前記フォーカス制御を無効にすることを特徴としている。本発明によれば、ズーミング中でない場合であっても所定の焦点距離の範囲でAFによるフォーカス制御を無効とすることができるため、ポンピングによる画角変動が生じる焦点距離の範囲等を避けてAFによるフォーカス制御を必要とする焦点距離の範囲のみをAFを実行させることができる。また、テレビ撮影では、撮影開始前に、撮影レンズの焦点距離(ズーム)をテレ側にした状態で所望の被写体にピントを合わせ、その後、ズームをワイド側(短い側)に動かしてスタンバイし、撮影開始後又は撮影開始直前に、ズームをテレ側に動かすという場合がある。この場合に、例えば、ズームがワイド側の範囲のときにAFによるフォーカス制御を無効としておけば、ズームをテレ側にしてAFによってピントを合わせたのち、ズームをワイド側にしてもAFによってピントが変化することがなく、ズームを再度テレ側にしたときに最初に合わせたピントと異なるという不具合が防止される。 The autofocus system according to a second aspect of the present invention is the autofocus system according to the first aspect, wherein the autofocus control means performs the focus control when a focal length of the photographing lens is set within a predetermined value range. It is characterized by disabling. According to the present invention, since focus control by AF can be invalidated within a predetermined focal length range even when zooming is not in progress, AF range that avoids a focal length range in which field angle fluctuations due to pumping occur can be avoided. AF can be executed only in the range of the focal length that requires focus control. Also, in TV shooting, before starting shooting, focus on the desired subject with the focal length (zoom) of the shooting lens set to the tele side, and then move the zoom to the wide side (short side) to stand by, In some cases, the zoom is moved to the telephoto side after the start of shooting or immediately before the start of shooting. In this case, for example, if the focus control by AF is disabled when the zoom is in the wide side range, the focus is adjusted by AF after the zoom is set to the tele side. There is no change, and when the zoom is set to the tele side again, the inconvenience of being different from the initial focus is prevented.
請求項3に記載のオートフォーカスシステムは、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記オートフォーカス制御手段は、前記撮影レンズに入射した被写体光を記録又は再生用の映像信号を取得するための映像用撮像素子の撮像面に入射する本線用の被写体光とオートフォーカス用の被写体光とに分割する光分割手段と、前記光分割手段によって分割されたオートフォーカス用の被写体光によって結像される被写体画像を光路長が異なる位置に配置されたオートフォーカス用撮像素子の複数の撮像面と、前記オートフォーカス用撮像素子の複数の撮像面の各々によって撮像された被写体画像のコントラストに基づいて合焦状態となるように前記撮影レンズのフォーカスを制御するフォーカス制御手段とを備えたことを特徴としている。即ち、本発明は光路長差方式のAFを採用したオートフォーカスシステムにおいて請求項1又は2の発明を適用したものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the autofocus system according to the first or second aspect, wherein the autofocus control means acquires a video signal for recording or reproducing the subject light incident on the photographing lens. The light splitting means for splitting the main line subject light incident on the imaging surface of the video image pickup device and the autofocus subject light, and imaging by the autofocus subject light split by the light splitting means Based on the contrast between the plurality of image pickup surfaces of the autofocus image pickup device and the image pickup surface of the autofocus image pickup device in which the subject image is arranged at different positions of the optical path length. And a focus control means for controlling the focus of the photographic lens so as to be in focus.That is, the present invention applies the invention of
本発明に係るオートフォーカスシステムによれば、AFを有効にしている場合であっても少なくとも操作者がズーム操作を行っている際にはその操作者の意図を妨げずに画角変更を行えるようにすることができる。 According to the autofocus system of the present invention, even when AF is enabled, at least when the operator is performing a zoom operation, the angle of view can be changed without disturbing the operator's intention. Can be.
以下、添付図面に従って本発明に係るオートフォーカスシステムの好ましい実施の形態について詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of an autofocus system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明のオートフォーカスシステムをレンズシステムの構成を示したブロック図である。同図のレンズシステムは、例えば放送用テレビカメラのカメラ本体14(カメラヘッド)にマウントによって装着されるズーム機能を備えた可変焦点距離の撮影レンズ10(光学系)と、撮影レンズ10を制御する制御系12とから構成されている。尚、撮影レンズ10と制御系12とは一部を除いて一体化されたレンズ装置として構成されている場合や、撮影レンズ10と制御系12とが別体の装置として構成される場合等のようにシステムを構成する装置の形態はどのようなものでもよい。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a lens system of an autofocus system according to the present invention. The lens system shown in FIG. 1 controls a photographic lens 10 (optical system) having a variable focal length and a zoom function that is mounted on a camera body 14 (camera head) of a broadcast television camera, for example, by a mount. And a
撮影レンズ10には、本線光路の光軸Oに沿ってフォーカスレンズ(群)FL、ズームレンズ(群)ZL、絞りI、前側リレーレンズ(群)RA及び後側リレーレンズ(群)RBからなるリレーレンズ(リレー光学系)等が順に配置されている。フォーカスレンズFLやズームレンズZLは光軸方向に移動可能なレンズ群であり、フォーカスレンズFLが移動するとピント位置(被写体距離)が変化し、ズームレンズZLが移動すると、像倍率(焦点距離)が変化するようになっている。絞りIは開閉動作し、絞りIの開閉度によって像の明るさが変化する。
The photographing
撮影レンズ10に入射してこれらの本線光路の光学系を通過した被写体光はカメラ本体14に入射する。カメラ本体14には、撮影レンズ10から入射した被写体光を赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の波長に分解する色分解光学系24と、色分解された各色の被写体光の像を撮像するR、G、Bごとの映像用撮像素子(例えばCCD)が配置されている。尚、光学的に等価な光路長の位置に配置されたR、G、Bの映像用撮像素子を同図に示すように1つの映像用撮像素子26で表すものとする。映像用撮像素子26の撮像面に入射した被写体光は、映像用撮像素子26によって光電変換されてカメラ本体14内の所定の信号処理回路によって記録又は再生用の映像信号が生成される。
Subject light that has entered the
一方、撮影レンズ10のリレー光学系の前側リレーレンズRAと後側リレーレンズRBとの間には、ハーフミラー16が配置されている。このハーフミラー16によって、撮影レンズ10の本線光路からAF用光路が分岐される。撮影レンズ10に入射した被写体光のうち、ハーフミラー16を透過した被写体光は、本線用の被写体光としてそのまま光軸Oの本線光路を通過してカメラ本体14へと導かれる。ハーフミラー16で反射した被写体光は、AF用の被写体光として本線光路の光軸Oに略直交する光軸O′に沿ったAF用光路へと導かれる。尚、ハーフミラー16は、必ずしも入射光を透過光と反射光とに等しい光量比で分割するものではなく、所定の光量比で分割する(例えば透過光と反射光とに7:3の光量比で分割する)光分割手段である。
On the other hand, a
AF用光路には、上記後側リレーレンズRBと同等のAF用リレーレンズ(群)18と、ビームスプリッター20と、AF用撮像素子22A、22B(例えばCCD)が配置されている。ハーフミラー16で反射してAF用光路へと導かれた被写体光は、AF用リレーレンズ18を通過した後、ビームスプリッター20に入射する。ビームスプリッター20に入射した被写体光は、そのハーフミラー面Mで光量が等価な2つの被写体光に分岐される。ハーフミラー面Mで反射した被写体光は、一方のAF用撮像素子22Aの撮像面に入射し、ハーフミラー面Mを透過した被写体光は他方のAF用撮像素子22Bの撮像面に入射する。
In the AF optical path, an AF relay lens (group) 18 equivalent to the rear relay lens RB, a beam splitter 20, and
図2は、カメラ本体14の映像用撮像素子26とAF用撮像素子22A、22Bとを同一の光軸上に表した図である。同図に示すように、一方のAF用撮像素子22Aに入射する被写体光の光路長は、他方のAF用撮像素子22Bに入射する被写体光の光路長よりも短く設定され、映像用撮像素子26の撮像面に入射する被写体光の光路長は、その中間の長さとなるように設定されている。すなわち、1対のAF用撮像素子22A、22B(の撮像面)は、それぞれ映像用撮像素子26の撮像面に対して前後等距離dの位置となるように配置されている。
FIG. 2 is a diagram showing the
このように撮影レンズ10に配置された1対のAF用撮像素子22A、22Bによって、撮影レンズ10に入射した被写体光を映像用撮像素子26の撮像面に対して前後の等距離の位置の撮像面で撮像した場合と等価な映像信号が得られるようになっている。尚、AF用撮像素子22A、22Bはカラー映像を撮像するものである必要はなく、本実施の形態ではAF用撮像素子22A、22Bから白黒の映像信号(輝度信号)が取得されるものとする。
The pair of
撮影レンズ10のフォーカスレンズFL、ズームレンズZL等は図1の制御系12によって電動で制御されるようになっている。フォーカスレンズFL、ズームレンズZLにはそれぞれモータFM、ZMやポテンショメータFP、ZPが連結されており、各モータFM、ZMの回転速度等を制御系12の制御部30によって制御すると共に、各ポテンショメータFP、ZPによって検出されるフォーカスレンズFL、ズームレンズZLの各位置情報を制御部30に与えることによって、フォーカスレンズFL、ズームレンズZLの位置や動作速度が制御部30によって制御されるようになっている。尚、絞りIの制御も制御部30によって行われるが説明は省略する。
The focus lens FL, zoom lens ZL, and the like of the photographing
フォーカスレンズFLの制御(フォーカス制御)として、例えば、マニュアルフォーカス(MF)モードとオートフォーカス(AF)モードが図示しないスイッチによって選択できるようになっており、MFモードの場合、制御部30は例えばカメラマン等によってマニュアル操作されるフォーカスデマンド34からの指令信号に従ってフォーカスレンズFLを制御する。一方、AFモードの場合、制御部30は詳細を後述するAF処理部32からの焦点評価値情報に基づいてフォーカスレンズFLを制御し、被写体に自動でピントを合わせる。尚、AFモードであってもMFの操作(フォーカスデマンド34でのマニュアル操作)が行われた場合には、それを優先してMFの操作に従ってフォーカスレンズFLを制御するようにしてもよい。
As the control (focus control) of the focus lens FL, for example, a manual focus (MF) mode and an auto focus (AF) mode can be selected by a switch (not shown). In the MF mode, the
ズームレンズZLの制御(ズーム制御)では、制御部30は、カメラマン等によってマニュアル操作されるズームデマンド36からの指令信号に従ってズームレンズZLを制御する。
In the control of the zoom lens ZL (zoom control), the
次に、AFモードの制御について説明する。AFモードでは制御部30はAF用撮像素子22A、22Bによって撮影された被写体画像のコンラストの高さを示す焦点評価値をAF処理部32から取得する。図3は、AF処理部32の構成を示したブロック図である。図2で示したように映像用撮像素子26の撮像面に対して光学的に前後等距離の位置に撮像面が配置された1対のAF用撮像素子22A、22BではAF用光路を通過して各撮像面に結像された被写体画像がフィールド周期で電気信号に変換され、映像信号として出力されている。そして、それらの映像信号はAF処理部32に入力されるようになっている。尚、AF用撮像素子22Aから得られる映像信号をchAの映像信号といい、AF用撮像素子22Bから得られる映像信号をchBの映像信号という。
Next, the AF mode control will be described. In the AF mode, the
AF処理部32は、chAの映像信号を処理するためのA/D変換器50A、ハイパスフィルタ(HPF)52A、ゲート回路54A、加算回路56Aと、chBの映像信号を処理するためのA/D変換器50B、ハイパスフィルタ(HPF)52B、ゲート回路54B、加算回路56Bとから構成されている。chAの映像信号を処理するための各回路50A〜56Aと、chBの映像信号を処理するための各回路50B〜56Bとでは同一の処理が施されるため、chAの映像信号に対する各回路50A〜56Aの処理のみを説明すると、AF処理部32に入力されたchAの映像信号は、まず、A/D変換器50Aによりデジタル信号に変換される。次に、その映像信号は、HPF52Aによって高域周波数成分の信号のみが抽出される。その高域周波数成分の映像信号は続いてゲート回路54Aに入力され、撮影範囲(画面)内に設定された所定のAFエリア(例えば画面中央の矩形エリア)に対応する範囲内の映像信号のみが抽出される。そして、ゲート回路54Aによって抽出されたAFエリア内の映像信号は加算回路56Aに入力され、1フィールド分(1画面分)ずつ積算される。
The
このようにして各加算回路56A、56Bで得られる積算値は、それぞれAF用撮像素子22A、22Bで撮像された被写体画像のコントラストの高さを示す焦点評価値であり、それぞれ、制御部30に読み込まれる。尚、chAの映像信号から得られた焦点評価値をchAの焦点評価値といい、chBの映像信号から得られた焦点評価値をchBの焦点評価値という。
The integrated values obtained by the adding
制御部30は、AF処理部32から取得したchAとchBの焦点評価値に基づいて映像用撮像素子26に対する撮影レンズ10のピント状態を検出する。ピント状態の検出は、次のような原理で行われる。図4は、横軸に撮影レンズのフォーカスレンズFL(フォーカス)の位置(フォーカス位置)、縦軸に焦点評価値をとり、ある被写体を撮影した際のフォーカス位置と焦点評価値との関係を例示した図である。図中実線で示す曲線A、Bは、それぞれchA、chBの映像信号から得られるchAとchBの焦点評価値をフォーカス位置に対して示している。一方、図中点線で示す曲線Cは、映像用撮像素子26から得られた映像信号により焦点評価値を求めたと仮定した場合の焦点評価値をフォーカス位置に対して示している。
The
同図において、ピント状態が合焦となるのは、曲線Cで示す映像用撮像素子26の焦点評価値が最大(極大)となるときのフォーカス位置F0にフォーカスが設定された場合である。もし、撮影レンズ10のフォーカスがその合焦位置F0よりも至近側のフォーカス位置F1に設定されている場合には、chAの焦点評価値は、フォーカス位置F1に対応する曲線Aの値VA1となり、chBの焦点評価値は、フォーカス位置F1に対応する曲線Bの値VB1となる。この場合、図から分かるようにchAの焦点評価値VA1の方が、chBの焦点評価値VB1よりも大きくなる。このことから、chAの焦点評価値VA1の方が、chBの焦点評価値VB1よりも大きい場合には、フォーカスが合焦位置F0よりも至近側に設定されている状態、すなわち、前ピンの状態であることが分かる。
In the figure, the focus state is in focus when the focus is set at the focus position F0 when the focus evaluation value of the
一方、撮影レンズ10のフォーカスが合焦位置F0よりも無限遠側のフォーカス位置F2に設定されている場合には、chAの焦点評価値は、フォーカス位置F2に対応する曲線Aの値VA2となり、chBの焦点評価値は、フォーカス位置F2に対応する曲線Bの値VB2となる。この場合、chAの焦点評価値VA2の方が、chBの焦点評価値VB2よりも小さくなる。このことから、chAの焦点評価値VA2の方が、chBの焦点評価値VB2よりも小さい場合には、フォーカスが合焦位置F0よりも無限遠側に設定されている状態、すなわち、後ピンの状態であることが分かる。
On the other hand, when the focus of the photographing
これに対して、撮影レンズ10のフォーカスがフォーカス位置F0、即ち、合焦位置に設定されている場合には、chAの焦点評価値は、フォーカス位置F0に対応する曲線Aの値VA0となり、chBの焦点評価値は、フォーカス位置F0に対応する曲線Bの値VB0となる。この場合、chAの焦点評価値VA0とchBの焦点評価値VB0は等しくなる。このことから、chAの焦点評価値VA0とchBの焦点評価値VB0とが等しい場合にはフォーカスが合焦位置F0に設定されている状態、すなわち、合焦状態であることが分かる。
On the other hand, when the focus of the photographing
制御部30は、このようにchAとchBの焦点評価値によって撮影レンズ10の現在のピント状態が映像用撮像素子26に対して前ピン、後ピン、合焦のいずれの状態であるかを検出しながらフォーカスレンズFLを制御する。例えば、chAとchBの焦点評価値から検出したピント状態が前ピンの場合にはフォーカスレンズFLを無限遠方向に移動させ、ピント状態が後ピンの場合にはフォーカスレンズFLを至近方向に移動させる。そして、ピント状態が合焦の場合には、フォーカスレンズFLを停止させる。これによって、撮影レンズ10のピント状態が合焦状態となる位置にフォーカスレンズFLが移動して停止する。尚、このようにchAとchBの焦点評価値に基づいて撮影レンズのフォーカスを制御し合焦させるAFの方式を光路長差方式と称している。また、ピント状態の検出(認識)は実際の処理上では必ずしも必要ではなく、chAとchBの焦点評価値から合焦のためのフォーカスレンズFLの移動方向を検出することができる。
In this way, the
次に、AFモード時においてズーム操作が行われた場合の制御部30の処理について説明する。撮影レンズ10のズーム(ズームレンズZL)がワイド側に設定されている状態(焦点距離が短いとき)では、フォーカス位置が変化すると画角が変動するいわゆるポンピングと呼ばれる現象が生じる。図5は、撮影レンズ10の焦点距離の全可変範囲に対してフォーカスが所定量変化したときのポンピングによる画角変動の大きさの一例を示した図である。同図に示すように焦点距離がワイド側に設定されているときにポンピングによる画角変動が生じると共にワイド端に近づくほど画角変動が大きくなる。この現象は撮影レンズ10の焦点距離が長いもの(ズーム倍率が大きいもの)程、顕著に現れる。
Next, processing of the
このようなポンピングを防止するため、例えば、フォーカス位置が変化した場合に、ポンピングによる画角変動を相殺するようにズームを自動で変化させて画角補正を行う方法が知られている。しかしながら、ズームデマンド36でのズーム操作に従ってズームレンズZLを移動させている際(ズーミング中)にはこの画角補正を行うことは困難であり、ズームレンズZLが移動している際に、上記AFによってフォーカス位置が変化すると、ポンピングによる画角変動によって操作者が意図したズーム操作通りに画角が変更されないという不具合が生じる。 In order to prevent such pumping, for example, a method is known in which when the focus position changes, the angle of view is corrected by automatically changing the zoom so as to cancel out the fluctuation of the angle of view due to pumping. However, when the zoom lens ZL is moved in accordance with the zoom operation on the zoom demand 36 (during zooming), it is difficult to perform this field angle correction. When the zoom lens ZL is moved, the AF When the focus position is changed by the above, there is a problem that the angle of view is not changed according to the zoom operation intended by the operator due to the fluctuation of the angle of view due to pumping.
そこで、本実施の形態では、AFモード時であっても、ズームデマンド36でのズーム操作に従ってズームレンズZLを移動させている際(焦点距離の変更中)には、AFによるフォーカス制御を無効にし(AFによるフォーカスレンズFLの動作を停止)、ズーミング中にポンピングが生じないようにすると共に、ズーミング中での画角補正を不要としている。 Therefore, in the present embodiment, even in the AF mode, when the zoom lens ZL is moved according to the zoom operation on the zoom demand 36 (while changing the focal length), the focus control by AF is disabled. (The operation of the focus lens FL by AF is stopped), pumping is prevented from occurring during zooming, and field angle correction during zooming is unnecessary.
図6は、AFモード時における制御部30のAFの実行判断の手順を示したフローチャートであり、まず、ズームデマンド36でのズーム操作に従ってズームレンズZLを移動させているか否か、即ち、ズーミング中か否かを判定する(ステップS10)。NOと判定した場合には、AFによるフォーカス制御を有効(AF有効)にする(ステップS12)。即ち、上述のようにAF処理部32から取得したchAとchBの焦点評価値に基づいてフォーカスレンズFLを制御する。
FIG. 6 is a flowchart showing the AF execution determination procedure of the
一方、ステップS10においてYESと判定した場合には、AFによるフォーカス制御を無効(AF無効)にし、フォーカスレンズFLの位置を固定する(ステップS14)。AFを無効にする際に、制御部30は、AF処理部32から取得した焦点評価値に基づいて検出したピント状態(合焦方向)にかかわらず、フォーカスレンズFLを移動させずにフォーカスレンズFLの位置を固定するようにしてもよいし、ピント状態の検出処理を行うのを停止してもよい。また、AF処理部32からの焦点評価値の取得を停止してもよい。尚、ズーミング中のMFの操作に対しては、AFと同様に無効にしてもよいし、又は、MFの操作に従ってフォーカスレンズFLを移動させるようにしてもよい。
On the other hand, if YES is determined in step S10, the focus control by AF is disabled (AF disabled), and the position of the focus lens FL is fixed (step S14). When invalidating the AF, the
以上のようにズーミング中にはAFによるフォーカス制御が無効となるため、操作者の意図通りにズーミングを行うことができる。 As described above, since the focus control by AF becomes invalid during zooming, zooming can be performed as intended by the operator.
ところで、上記実施の形態において、ズーミング中でない場合であっても上記ポンピングが生じる焦点距離の範囲にズームレンズZLが設定されているときには、AFによってフォーカス位置が変化するとポンピングが生じる。ズーミング中でない場合には上述のようにポンピングによる画角変動を相殺するようにズームを変化させることによって画角補正を行うことができる。しかしながら、ワイド側では、個別の被写体を多く含み、AFによって頻繁にフォーカス位置が変動することがあるため、画角補正を行っていても画角変動に対する画角補正の追従性の遅れから、画角変動が視認される場合がある。そこで、ワイド側でのAFの必要性の低さから、例えば、ポンピングが生じる焦点距離の範囲にズームレンズZLが設定されているときにはAFによるフォーカス制御を無効にするようにしてもよい。これによれば、AFによるポンピングが生じないため画角が安定する。尚、焦点距離の全可変範囲のうち、どの値の範囲に設定されている場合にAFによるフォーカス制御を無効とするかは、ポンピングが生じる範囲以外(例えば、AFの必要性が低い範囲等)であってもよいし、ユーザが所望の値範囲に変更できるようにしてもよい。 By the way, in the above embodiment, when the zoom lens ZL is set in the range of the focal length where the pumping occurs even when not zooming, the pumping occurs when the focus position is changed by AF. When zooming is not in progress, the angle of view can be corrected by changing the zoom so as to cancel out the fluctuation of the angle of view due to pumping as described above. However, on the wide side, there are many individual subjects, and the focus position may fluctuate frequently due to AF. Angular variation may be visible. Therefore, for example, when the zoom lens ZL is set in the range of the focal length where pumping occurs, focus control by AF may be invalidated because of the low necessity of AF on the wide side. According to this, since the pumping by AF does not occur, the angle of view is stabilized. It should be noted that out of all the variable ranges of the focal length, the range of the focus control by AF that is set to be invalid is a range other than the range where pumping occurs (for example, a range in which the necessity of AF is low). Alternatively, the user may be able to change to a desired value range.
以上、上記実施の形態では、AFの方式として光路長差方式を採用した場合について説明したが、本発明は、光路長差方式以外の方式の任意のAFを採用したシステムに適用できる。 In the above embodiment, the case where the optical path length difference method is adopted as the AF method has been described. However, the present invention can be applied to a system employing any AF other than the optical path length difference method.
また、上記実施の形態のようにズーミング中等に自動的にAFを無効にするようなモードと、常時AFを有効にするモードを所定のスイッチによってユーザが選択できるようにしてもよい。 Further, a mode in which AF is automatically disabled during zooming as in the above embodiment and a mode in which AF is always enabled may be selected by a user with a predetermined switch.
10…撮影レンズ、12…制御系、14…カメラ本体、16…ハーフミラー、18…AF用リレーレンズ(群)、20…ビームスプリッター、22A、22B…AF用撮像素子、24…色分解光学系、26…映像用撮像素子、30…制御部、32…AF処理部、34…フォーカスデマンド、36…ズームデマンド、50A、50B…A/D変換器、52A、52B…ハイパスフィルタ(HPF)、54A、54B…ゲート回路、56A、56B…加算回路、FL…フォーカスレンズ(群)、ZL…ズームレンズ(群)、I…絞り、RA…前側リレーレンズ(群)、RB…後側リレーレンズ(群)、FM、ZM…モータ、FP、ZP…ポテンショメータ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記オートフォーカス制御手段は、前記撮影レンズのズームレンズを移動して焦点距離を変更する操作を行っている時に、前記フォーカス制御を無効にすることを特徴とするオートフォーカスシステム。 Auto focus control means that automatically performs focus control so that the focus of the photographic lens with variable focal length is in focus, and moves the zoom lens so as to correct fluctuations in the angle of view of the photographic lens that occurs when the focus moves In an autofocus system equipped with an angle of view correction function,
The autofocus control unit invalidates the focus control when performing an operation of changing a focal length by moving a zoom lens of the photographing lens.
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