JP2003337280A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
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- JP2003337280A JP2003337280A JP2002144927A JP2002144927A JP2003337280A JP 2003337280 A JP2003337280 A JP 2003337280A JP 2002144927 A JP2002144927 A JP 2002144927A JP 2002144927 A JP2002144927 A JP 2002144927A JP 2003337280 A JP2003337280 A JP 2003337280A
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- Japan
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- image pickup
- optical system
- focus
- lens
- focusing
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- Pending
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
のごみやちりを非合焦として、干渉に耐え得る撮影を可
能にする。 【解決手段】 合焦用のレンズを含む撮影光学系1と、
該撮影光学系から入射された光学像を光電変換する撮像
素子2と、該撮像光学系の焦点距離と該合焦レンズ位置
関係に関する情報を記憶するための記憶手段とを有し、
被写体の明るさに応じて該撮像光学系の絞り制御を行う
撮像装置において、前記情報から被写界深度を算出し、
該撮影光学系のレンズ近傍が非合焦となるように制御す
る合焦制御手段14を備える。
Description
を備えたビデオカメラ、電子スチルカメラ等の撮像装置
に関するものである。
制御では、被写体距離を測距する方式が主に利用されて
いるが、ビデオカメラ、電子スチルカメラ等の光電変換
撮像素子を用いるカメラでは、主に該光電変換撮像素子
から得られる画像信号を利用する方式が採用されてい
る。この画像信号を利用した自動合焦方式としては、山
登り方式など各種の方式が提案されている(特開昭62
−103616号公報等)。
群より後方のレンズ群を移動させてフォーカスを行う、
いわゆるリアフォーカス方式を採用した例が色々と提案
されている。これは、リアフォーカス方式が比較的小型
軽量のレンズ群を移動させるので、レンズ群の駆動力が
小さくてすみ、かつ、迅速な焦点合わせができるのでオ
ートフォーカスシステムとの相性がいい等の特徴がある
ためである。
や特開昭62−24213号公報や特開昭63−247
316号公報、そして特開平4−43311号公報で
は、物体側より順に正の屈折力の第1群、負の屈折力の
第2群、正の屈折力の第3群、正の屈折力の第4群の4
つのレンズ群を有し、第2群を移動させて変倍を行い、
変倍に伴う像面変動を第4群を移動させて補正すると共
にフォーカスを行っている。
将来的にますます高画質化、撮影光学系の高倍率化が進
むにつれて、撮影の幅を広げるために各種機能の高性能
化がますます要求されている。
強く、それに伴う各種機能の高性能化が要望されてい
る。ところが、従来の撮像装置の機能において撮影光学
系だけを広角化していくといくつもの問題が発生してく
る。
系の間に浮遊しているゴミやちりが写るという問題があ
る。また、更に厳しい条件では撮影光学系近傍に存在す
るゴミやちりが写る現象も発生してくる。
もので、被写体に合焦しつつ空気中や撮影光学系近傍の
ゴミやちりを非合焦として、鑑賞に耐えうる撮影が可能
になる自動合焦制御システムを備えた撮像装置を提供す
ることを目的とする。
成するために、合焦用のレンズを含む撮影光学系と、該
撮影光学系から入射された光学像を光電変換する撮像素
子と、該撮像光学系の焦点距離と該合焦レンズ位置関係
に関する情報を記憶するための記憶手段を有し、被写体
の明るさに応じて該撮像光学系の絞り制御を行う撮像装
置において、前記情報から被写界深度を算出し、該撮影
光学系のレンズ近傍が非合焦となるように制御する合焦
制御手段とを備えたことを特徴とする撮像装置を提供す
るものである。
影光学系と、該撮影光学系から入射された光学像を光電
変換する撮像素子と、該撮像光学系の焦点距離と該合焦
レンズ位置関係に関する情報を記憶するための記憶手段
を有し、被写体の明るさに応じて該撮像光学系の絞り制
御を行う撮像装置において、前記情報から被写界深度を
算出し、合焦範囲が該被写体から無限遠側になるように
制御する合焦制御手段とを備えたことを特徴とする撮像
装置を提供するものである。
て、合焦範囲を制御するとき、合焦レンズを制御するこ
とを特徴とする。また、本発明では、前記撮像装置にお
いて、合焦範囲を制御するとき、該撮影光学系の絞り
(FNo)を制御することを特徴とする。また、本発明
では、前記撮像装置は、前記被写体の距離を測定する測
距手段を有し、前記合焦制御手段は、前記算出した被写
界深度と前記測距手段の出力に応じて、該撮影光学系の
レンズ近傍が非合焦となるように制御することを特徴と
する。さらに本発明では、前記撮像装置は、前記被写体
の距離を測定する測距手段を有し、前記合焦制御手段
は、前記算出した被写界深度と前記測距手段の出力に応
じて、合焦範囲が該被写体から無限遠側になるように制
御することを特徴とする。
て、合焦レンズを制御するとき、該合焦レンズは無限遠
側に移動する制御をすることを特徴とする。
て、被写界深度の算出には、該撮影光学系の焦点距離と
適正露出時のFNoの情報をもとに演算する制御とルー
チンを含んでいることを特徴とする。また、本発明で
は、前記撮像装置において、前記記憶手段に被写界深度
のデータをテーブルデータで予め記憶しておき、被写界
深度の算出には、該撮影光学系の焦点距離とFNoの情
報をもとに予め記憶してあるテーブルデータから引き出
すことを特徴とする。また本発明では、前記撮像装置に
おいて、被写界深度の算出には、該撮影光学系の焦点距
離とFNoの情報をもとに演算することを特徴としてい
る。
広角端の焦点距離をfW、該撮像素子の有効像円半径を
Yとしたとき、 0.4<Y/fW<3 なる条件式を満足することを特徴としている。
換可能な光学系により構成されていることを特徴とす
る。また、本発明では、前記撮影光学系は、コンバータ
を装着することができ、前記撮像装置はコンバータを装
着したことを認識し、かつ演算を行う合焦制御手段を備
えたことを特徴としている。
参照しながら具体的に説明する。
の第1の形態に係る撮像装置の概略構成を示すブロック
図である。図1において、1は光学系であり、4つのレ
ンズ群よりなる4群構成のリアフォーカスズームレンズ
(以下、RFZレンズと称する)により構成されてい
る。すなわち、RFZレンズ1は、固定レンズ群である
第1レンズ群(以下、前玉と称する)101、移動レン
ズ群であり変倍機能を有する第2のレンズ群(以下、バ
リエータと称する)102、固定レンズ群である第3の
レンズ群(以下、アフォーカルと称する)103、およ
び移動レンズ群でありフォーカス機能と変倍動作に伴う
結像面位置の変動とを補正するコンペンセータとしての
機能を有する第4のレンズ群(以下、フォーカスコンペ
レンズと称する)により構成されている。
換素子2への入射光量を調節するための絞り、4は絞り
3の開口度を変化させるための絞り駆動部、5は絞り3
の位置を検出する絞り位置検出部、6は絞り位置検出部
5の出力信号に基づいて絞り3の開口度(絞り量)を検
出する検出回路、7は本撮像装置による撮像動作を統括
的に制御する制御部である。
により構成され、図示省略したCPU、ROM、RAM
を有している。CPUは、ROMに記憶された制御プロ
グラムに従って、RAMをワークエリア等として利用し
ながら、AF処理のためのバリエータ102、フォーカ
スコンペレンズ104の移動制御等の各種動作を制御す
る。
ォーカスコンペレンズ104を移動させるためのステッ
ピングモータ等のモータであり、これらモータ8、9
は、それぞれモータドライバ10、11により駆動され
る。12は光電変換素子2の出力信号を増幅させるアン
プ、13は増幅された信号をNTSC映像信号等の映像
信号に変換するプロセス回路である。
像信号によりAF動作させるAF制御部である。なお、
AF法としては、山登り式などが提案されているが、そ
の基本原理は、例えば、特開昭62−103616号公
報等によって周知となっているため、ここでは詳細な説
明は省略する。また、15は被写体の距離を測定する測
距回路(センサー)であり、その出力である被写体の距
離の情報を制御部7に出力する。
示したものである。ここで「合焦の中心から深度いっぱ
いまでのフォーカス範囲」を「ΔFP」とすると、図中
「ΔFP−1.8」はF−NOがF1.8、また、図中
「ΔFP−16」はF−NOがF16のときのものであ
り、このΔFPはF−NOが大きくなるほど大きくなる
ことがわかる。
じてフォーカスレンズの停止位置をこのΔFP相当ある
いはΔFPに準じた所定の量、またはΔFPに応じた任
意の量だけ無限側に移動させることで、必要以上に最短
合焦距離よりも近距離の被写体にピントが合うことを避
け、被写体に合焦しつつ空気中や撮影光学系近傍のゴミ
やちりを非合焦として、鑑賞に耐えうる撮影を可能とさ
せるものである。
からズーム位置を読み込み、302において絞り検出回
路6の出力から現在のF−Noを読み込み、303にお
いてセンサー15の出力から被写体の距離(合焦距離)
を読み込み、304においてズーム位置および絞り値か
らフォーカスレンズのΔFPを計算し、305において
ΔFPの範囲全体を無限側に移動させる位置である無限
側移動位置(以下FPPと称す)を被写体距離に応じて
算出し、306において現在のフォーカス位置を読込
み、307において現在のフォーカス位置がFPPであ
った場合はフローを抜け、FPPより至近側である場合
は、308においてFPPまでフォーカスを駆動させ
る。
から計算すると述べたが、ΔFPを予め制御手段内にズ
ーム位置および絞り値に対応させてテーブルとして持
ち、それらに対応させてΔFPを引き出すようにしても
構わない。また、この情報は任意に書換えが可能な記憶
手段に持つようにしても構わない。これによって制御性
を製品形態に合わせることを可能としたり、光学特性に
応じて任意に変えられるといった等の効果が得られる。
離をfW、該撮像素子の有効像円半径をYとしたとき、 0.4<Y/fW<3 ………(1) なる条件式を満足することを特徴としている。
短くなると実用の撮影光学系で合焦の制御を行うのが困
難になってくる。逆に下限値を超えて焦点距離が長くな
るとゴミやちりを撮影することは少なくなり特別な合焦
制御を必要としない。
おける目的は実施の第1の形態と同一であり、実施の第
1の形態とは交換可能なレンズ構成である点において異
なる。
概略構成を示すブロック図であり、図1と共通する部分
には同一の符号を付して説明を省略する。実施の第2の
形態に係る撮像装置は、交換レンズタイプの撮像装置で
あり、カメラユニット40のカメラユニット制御部16
は、プロセス回路13にて生成された映像信号中、絞り
動作のための信号などを、カメラ接点17及びレンズ接
点18を介して、レンズユニット30のレンズユニット
制御部7に送信する。レンズユニット制御部7は、カメ
ラユニット制御部16から送信された信号に基づいて、
AF制御や絞り制御を行い、ズーム位置、フォーカス位
置、絞り位置(絞り値)、被写体の距離情報などをカメ
ラユニット制御部16に送信する。
スレンズの駆動範囲を制限し、必要以上に最短合焦距離
よりも近距離の被写体にピントが合うことを避け、被写
体に合焦しつつ空気中や撮影光学系近傍のゴミやちりを
非合焦として、鑑賞に耐えうる撮影を可能とさせるもの
である。
からズーム位置を読み込み、502において絞り検出回
路6の出力から現在のF−Noを読み込み、503にお
いてセンサー15の出力から被写体の距離(合焦距離)
を読込み、504においてズーム位置および絞り値から
フォーカスレンズのΔFPを計算し、505においてΔ
FPの範囲全体を無限側に移動させる位置である無限側
移動位置(以下FPPと称す)を被写体距離に応じて算
出し、506において現在のフォーカス位置を読込み、
507において現在のフォーカス位置がFPPであった
場合はフローを抜け、FPPでなかった(至近側であ
る)場合は、508においてFPPまでフォーカスを駆
動させる。
から計算すると述べたが、ΔFPを予め制御手段内にズ
ーム位置および絞り値に対応させてテーブルとして持
ち、それらに対応させてΔFPを引き出すようにしても
構わない。また、この情報は任意に書換えが可能な記憶
手段に持つようにしても構わない。これによって制御性
を製品形態に合わせることを可能としたり、光学特性に
応じて任意に変えられるといった等の効果が得られる。
れぞれ異なったデータを持ち、それぞれのレンズの特性
に応じて制御を行えばよい。例えば、広角系のレンズは
前述したように前記課題が発生しやすいため特に本発明
では有効である。また、ズームレンズのように広角から
望遠までをカバーする交換レンズや、望遠系の場合は被
写体深度から、被写体の合焦位置あるいは焦点距離位置
によっては前述した課題の発生することがないこともあ
り、レンズ個々の焦点距離によってΔFPの至近側の位
置のFPPへの移動の有無や移動を行う焦点位置範囲を
予め決めてもよい。焦点位置など被写界深度とレンズ合
焦範囲によっては本実施例を適宜行うようにするなど、
その活用は特に限定するものではない。
被写体に合焦しつつ空気中や撮影光学系近傍のゴミやち
りを非合焦として、鑑賞に耐えうる撮影が可能となる。
である。
ーチャートである。
である。
ーチャートである。
Claims (6)
- 【請求項1】 合焦用のレンズを含む撮影光学系と、該
撮影光学系から入射された光学像を光電変換する撮像素
子と、該撮像光学系の焦点距離と該合焦レンズ位置関係
に関する情報を記憶するための記憶手段とを有し、被写
体の明るさに応じて該撮像光学系の絞り制御を行う撮像
装置において、前記情報から被写界深度を算出し、該撮
影光学系のレンズ近傍が非合焦となるように制御する合
焦制御手段を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 【請求項2】 合焦用のレンズを含む撮影光学系と、該
撮影光学系から入射された光学像を光電変換する撮像素
子と、該撮像光学系の焦点距離と該合焦レンズ位置関係
に関する情報を記憶するための記憶手段とを有し、被写
体の明るさに応じて該撮像光学系の絞り制御を行う撮像
装置において、前記情報から被写界深度を算出し、合焦
範囲が該被写体から無限遠側になるように制御する合焦
制御手段を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 【請求項3】 前記撮像装置において、合焦範囲を制御
するとき、合焦レンズを制御することを特徴とする請求
項1または2に記載の撮像装置。 - 【請求項4】 前記撮像装置において、合焦範囲を制御
するとき、該撮影光学系の絞り(FNo)を制御するこ
とを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の撮像
装置。 - 【請求項5】 前記撮像装置は、前記被写体の距離を測
定する測距手段を有し、前記合焦制御手段は、前記算出
した被写界深度と前記測距手段の出力に応じて、該撮影
光学系のレンズ近傍が非合焦となるように制御すること
を特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 【請求項6】前記撮像装置は、前記被写体の距離を測定
する測距手段を有し、前記合焦制御手段は、前記算出し
た被写界深度と前記測距手段の出力に応じて、合焦範囲
が該被写体から無限遠側になるように制御することを特
徴とする請求項2に記載の撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002144927A JP2003337280A (ja) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002144927A JP2003337280A (ja) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | 撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003337280A true JP2003337280A (ja) | 2003-11-28 |
Family
ID=29704454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002144927A Pending JP2003337280A (ja) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | 撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003337280A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8611426B2 (en) | 2005-06-29 | 2013-12-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Image-sensing apparatus |
-
2002
- 2002-05-20 JP JP2002144927A patent/JP2003337280A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8611426B2 (en) | 2005-06-29 | 2013-12-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Image-sensing apparatus |
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