JP2004286780A - Digital camera - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a digital camera capable of increasing the autofocusing speed by shortening the photographing time lag from the completion of movement of a focus lens to the execution of next processing in the case of autofocusing processing. <P>SOLUTION: The digital camera is provided with a CCD, a focus lens, a focus driving part. a clock signal supply part for generating a clock signal having one frequency selected from a plurality of frequencies, and a driving signal generation part which generates a vertical synchronizing signal with a period proportional to the clock signal generated by the clock signal supply part, and the frequency of the clock signal generated by the clock signal supply part is changed when the focus lens is moved to reach a prescribed position when photographing. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影時にフォーカスレンズを移動させて被写体像の焦点位置を調整するオートフォーカス機能を有するデジタルカメラに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、CCD(Charge Coupled Device)等の撮像素子を搭載したデジタルカメラが撮影装置として広く使われるようになってきている。デジタルカメラは、フォーカスレンズ・ズームレンズ・絞り・フィルター部・レンズを移動させる駆動系などからなるレンズユニットと、被写体像を受光し、その信号を出力するCCDと、CCDからの信号を処理する信号処理系と、液晶ディスプレイ(LCD)表示部と、電源系と、各構成部の動作を制御する制御系とが具備されたものが一般的な構成である。
【0003】
デジタルカメラによる撮影において、例えばスチル画像を撮る場合、ピント、絞り、シャッタースピード等の撮影条件が撮影結果に大きく影響する。このうち、ピントに関してはオートフォーカス機能がデジタルカメラに装備され、撮影の失敗は少なくなり、良好な画像を得ることができるようになっている。
【0004】
このオートフォーカス機能には、被写体像の合焦方式によりつぎの2つの方式に分けられる。
すなわち、1つ目の方式は、物理的にフォーカスレンズを光軸方向に連続的に移動させながら撮影用CCDにより被写体像のコントラストをモニタしておき、移動範囲の中で最もコントラストの高いフォーカスレンズの位置をCCD上に被写体像のフォーカスが合っている位置、すなわちフォーカスレンズの合焦位置として求める方式であり、コントラスト検出方式あるいはCCDオートフォーカス(CCDAF)といわれる。
【0005】
コントラスト検出方式の動作内容について、図6に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。図6は、一般的なコントラスト検出方式のデジタルカメラにおける第1レリーズ押下によるフォーカス処理の開始から被写体の画像取り込み前の露光までの動作内容を時系列で表したものである。ここでは、測距センサの出力が一連のオートフォーカス処理に作用しない山登りスキャン単独方式の動作内容を以下に説明する。
なお、山登りスキャンとは、フォーカスレンズの合焦位置を求めるために被写体像のコントラストをモニタしながら、フォーカスレンズの移動可能範囲内でそのフォーカスレンズを光軸方向に連続的に移動させることである。
【0006】
(s81)オートフォーカス機能を働かせるための第1レリーズボタンが押下され、第1レリーズ信号が発生する。
(s82)第1レリーズ信号により、フォーカスレンズが山登りスキャンの開始位置まで移動する。
(s83)フォーカスレンズの山登りスキャン開始位置への移動完了後、CCDが光学系からの被写体像のコントラストをモニタする状態(CCDAF)となり、フォーカスレンズが山登りスキャン開始位置から移動を開始する。
(s84)撮影のための第2レリーズボタンが押下され、第2レリーズ信号が発生する。
(s85)フォーカスレンズが移動可能範囲の最終位置まで移動する。
(s86)山登りスキャンの範囲内で被写体像のコントラストが最も高くなるフォーカスレンズの位置がフォーカスレンズの合焦位置として決定される。
(s87)フォーカスレンズが合焦位置に移動する。
(s88)フォーカスレンズの合焦位置への移動完了後、光学系を通した被写体像の取り込み処理が開始され、CCD上へ被写体像が露光される。
【0007】
なお、第2レリーズ信号の発生は図内の位置である必然性はなく、第1レリーズ信号発生から取り込み処理開始前の任意の位置で成立すればよい。また、図6においては山登りスキャン単独方式の場合を説明したが、ハイブリッドオートフォーカス方式の場合にも山登りスキャンに関する動作内容は上記と同様である。
【0008】
オートフォーカス機能の2つ目の方式は、被写体までの距離を測距センサで計測して、その計測結果に基づいてフォーカスレンズの合焦位置を求める方式であり、位相差検出方式などがある。
【0009】
その方式の動作内容について、図7に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。図7は、一般的な位相差検出方式のデジタルカメラにおける第1レリーズ押下によるフォーカス処理の開始から被写体の画像取り込み前の露光までの動作内容を時系列で表したものである。その動作内容を以下に説明する。
【0010】
(s91)オートフォーカス機能を働かせるための第1レリーズボタンが押下され、第1レリーズ信号が発生する。
(s92)第1レリーズ信号により、測距センサユニットがセンサ計測結果に基づいて被写体までの距離を演算し、その演算結果がフォーカスレンズの合焦位置として決定される。
(s93)フォーカスレンズが合焦位置に移動する。
(s94)撮影のための第2レリーズボタンが押下され、第2レリーズ信号が発生する。
(s95)フォーカスレンズの合焦位置への移動完了後、光学系を通した被写体像の取り込み処理が開始され、CCD上へ被写体像が露光される。
【0011】
なお、第2レリーズ信号の発生は図内の位置である必然性はなく、第1レリーズ信号発生から取り込み処理開始前の任意の位置で成立すればよい。
【0012】
また、最近では上記2つの方式のオートフォーカス機能を組み合せて、例えば測距センサユニット(測距センサと画像処理部の距離情報演算部)による粗調後に山登りスキャン方式による微調を行うハイブリッドオートフォーカス機能を搭載し、所望の被写体部位に容易にフォーカシングし得るようなカメラも登場している(例えば、特許文献1参照。)。
【0013】
【特許文献1】
特開2002−311328号公報(段落[0031]〜[0032]、図6)
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記いずれの方式のオートフォーカス機能においてもフォーカスレンズの移動が完了してからつぎの処理が行われるまでの間にVD待ちと呼ばれる無駄な待ち時間(撮影タイムラグ)が生じてしまい、オートフォーカスの高速化を阻害する問題が生じていた。VD待ちとは、オートフォーカスなどのように撮像系に関連する処理において、垂直同期信号(VD)への同期系と非同期系が混在することで発生する何も処理が行われない待ち時間のことである。
【0015】
例えば、図6のコントラスト検出方式の場合には、フォーカスレンズが山登りスキャン開始位置へ移動完了してから山登りスキャンが開始されるまでの間に、VD待ち時間t91が発生していた。さらに、フォーカスレンズが合焦位置に移動完了してから取り込み処理が開始されるまでの間にVD待ち時間t92が発生していた。
【0016】
また、図7の位相差検出方式の場合には、フォーカスレンズが合焦位置に移動完了してから取り込み処理が開始されるまでの間にVD待ち時間t93が発生していた。
【0017】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、オートフォーカス処理の際のフォーカスレンズの移動が完了してからつぎの処理が行われるまでの撮影タイムラグを短縮し、オートフォーカスの高速化が可能なデジタルカメラを提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、垂直同期信号(VD)への同期系と非同期系とが混在すること、すなわち山登りスキャン開始位置へのフォーカスレンズの移動(VD非同期)と山登りスキャンの開始(VD同期)との混在、及び合焦位置へのフォーカスレンズの移動(VD非同期)と画像取り込みの開始(VD同期)との混在により無駄な待ち時間が発生していることに着目し、垂直同期信号(VD)を調整する観点から鋭意検討を行い、本発明をなすに至った。
【0019】
すなわち、前記課題を解決するために提供する請求項1の発明に係るデジタルカメラは、撮像素子と、該撮像素子上に被写体像を結像させるフォーカスレンズと、該フォーカスレンズを光軸方向に移動させて被写体像の焦点位置を調整するフォーカス駆動部と、複数の周波数の中から選ばれる一の周波数のクロック信号を基準クロック信号として発生するクロック信号供給部と、前記撮像素子が駆動するトリガーとなる同期信号を前記基準クロック信号に比例する周期で発生する同期信号発生部とを備え、撮影時に前記フォーカスレンズが移動されて所定の位置に到達すると、前記基準クロック信号の周波数が変更されることを特徴とする。
【0020】
請求項1の発明により、オートフォーカス処理の際のフォーカスレンズの移動が完了してからつぎの処理が行われるまでの間の待ち時間を調整することが可能となり、オートフォーカスの高速化が可能となる。
なお、撮像素子が駆動するトリガーとなる同期信号は、例えば垂直同期信号(VD)が該当する。
【0021】
前記課題を解決するために提供する請求項2の発明に係るデジタルカメラは、請求項1の発明において、前記フォーカスレンズを連続的に移動させて、撮像素子が被写体像のコントラストの高いフォーカスレンズの位置を探索する山登りスキャンを行うために、前記フォーカスレンズが移動されて山登りスキャン開始位置に到達すると、前記基準クロック信号の周波数が大きくなることを特徴とする。
【0022】
請求項2の発明により、フォーカスレンズが山登りスキャン開始位置へ移動完了してから山登りスキャンが開始されるまでの間の撮影タイムラグが短縮され、山登りスキャンの開始を早くすることができ、オートフォーカスの高速化が可能となる。
【0023】
前記課題を解決するために提供する請求項3の発明に係るデジタルカメラは、請求項1の発明において、前記フォーカスレンズが移動されて被写体像の合焦位置に到達すると、前記基準クロック信号の周波数が大きくなることを特徴とする。
【0024】
請求項3の発明により、フォーカスレンズが合焦位置に移動完了してから取り込み処理が開始されるまでの間撮影タイムラグが短縮され、露光の開始を早くすることができ、オートフォーカスの高速化が可能となる。
【0025】
前記課題を解決するために提供する請求項4の発明に係るデジタルカメラは、撮像素子と、該撮像素子上に被写体像を結像させるフォーカスレンズと、該フォーカスレンズを光軸方向に移動させて被写体像の焦点位置を調整するフォーカス駆動部と、複数の周波数の中から選ばれる一の周波数のクロック信号を基準クロック信号として発生するクロック信号供給部と、前記撮像素子が駆動するトリガーとなる同期信号を前記基準クロック信号に比例する周期で発生する同期信号発生部とを備え、撮影時に前記フォーカスレンズが移動を開始すると、前記基準クロック信号の周波数が変更されることを特徴とする。
【0026】
請求項4の発明により、フォーカスレンズの所定位置までの移動時間を調整することで、撮影タイムラグが短縮され、オートフォーカスの高速化が可能となる。
【0027】
前記課題を解決するために提供する請求項5の発明に係るデジタルカメラは、請求項4の発明において、前記フォーカス駆動手段がパルスモータであり、前記フォーカスレンズの移動開始位置から所定の位置までの移動時間がパルスモータのパルスレートから算出され、その算出された移動時間に前記同期信号の周期が近似するように基準クロック信号の周波数が変更されることを特徴とする。
【0028】
請求項5の発明により、フォーカスレンズの所定位置までの移動時間を実態に合わせて調整することが可能となり、効果的に撮影タイムラグが短縮され、オートフォーカスの高速化が可能となる。なお、基準クロック信号の周波数変更後の同期信号の周期は、パルスモータのパルスレートから算出されるフォーカスレンズの移動開始位置から所定の位置までの移動時間よりもわずかに大きいほうが好ましい。
【0029】
前記課題を解決するために提供する請求項6の発明に係るデジタルカメラは、請求項5の発明において、前記フォーカスレンズの移動が、該フォーカスレンズを連続的に移動させて、撮像素子が被写体像のコントラストの高いフォーカスレンズの位置を探索する山登りスキャンを行うための、山登りスキャン開始位置までの移動であり、算出された移動時間に前記同期信号の周期が近似するように基準クロック信号の周波数が小さくなることを特徴とする。
【0030】
請求項6の発明により、フォーカスレンズが山登りスキャン開始位置へ移動完了してから山登りスキャンが開始されるまでの間の撮影タイムラグが短縮され、山登りスキャンの開始を早くすることができ、オートフォーカスの高速化が可能となる。さらに、基準クロック信号の周波数を小さくすることにより、従来よりも消費電力を低減させることが可能である。
【0031】
前記課題を解決するために提供する請求項7の発明に係るデジタルカメラは、請求項5の発明において、前記フォーカスレンズの移動が、被写体像の合焦位置までの移動であり、算出された移動時間に前記同期信号の周期が近似するように基準クロック信号の周波数が小さくなることを特徴とする。
【0032】
請求項7の発明により、フォーカスレンズが合焦位置に移動完了してから取り込み処理が開始されるまでの間撮影タイムラグが短縮され、露光の開始を早くすることができ、オートフォーカスの高速化が可能となる。さらに、基準クロック信号の周波数を小さくすることにより、従来よりも消費電力を低減させることが可能である。
【0033】
前記課題を解決するために提供する請求項8の発明に係るデジタルカメラは、請求項1〜7の発明において、前記基準クロック信号の周波数が変更される際に、該基準クロック信号を変更する前の同期信号周期に撮像された画像を画像表示部に出力し続けることを特徴とする。
【0034】
請求項8の発明により、基準クロック信号の周波数を切替えた期間の表示系への画像出力を切替前の画像を出し続けることで、基準クロック信号の周波数の変化により発生する画像更新レートとの不整合によって乱れた画像を表示することを避けて、正常な画像を表示することが可能となる。なお、画像表示部とは、デジタルカメラに内蔵されるモニタ表示部、あるいはデジタルカメラに接続される外部モニタ表示装置などである。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るデジタルカメラの一実施の形態における構成について図面を参照して説明する。なお、以下に示すものは実施の形態を例示するものであり、これに限定されるものではない。
図1は、本発明に係るデジタルカメラの基本的構成を示すブロック図である。
図1に示されるデジタルカメラは、
(1)測距センサ100
(2)光学系;絞りシャッタ101、フォーカスレンズ及びズームレンズを有するレンズユニット102、絞り、シャッタの動作やフォーカスレンズやズームレンズを光軸方向に移動させる光学系駆動部110
(3)撮像部;撮像素子の一態様であるCCD103、CCD103の出力信号をサンプリングし、デジタル化するCDS・A/D104、CCD103を駆動する同期信号発生部の一態様であるタイミングジェネレータ105、タイミングジェネレータ105へ基準クロック信号を送るクロック信号供給部の一態様であるクロックジェネレータ106
(4)CDS・A/D104から受けた画像データについて所定の信号処理を行う画像処理部107
(5)画像表示部;光学系、撮像部、画像処理部107を経由して出力される画像を表示する液晶ディスプレイ(LCD)108、外部モニタに接続するための外部モニタ接続ジャック109
(6)メモリ部;撮影された画像データを一時的に保持する画像データバッファメモリ111、撮影された画像データを記録する画像データ記録部113、CPU112の制御用プログラムなどを格納しておくプログラム用メモリ114
(7)制御部;CPU112、第1レリーズ信号及び第2レリーズ信号を発信するレリーズボタンなどを有する操作スイッチ115
(8)デジタルカメラ内の各部に電力を供給する電源部116
を備えている。
【0036】
測距センサ100は、デジタルカメラと被写体との間の距離情報を得るためのセンサユニットでアクティブ方式、パッシブ方式のどちらの方式でもよい。測距センサ100の出力結果は画像処理部107に含まれる測距情報演算部で演算され、距離情報が求められる。さらに、必要に応じてその情報からフォーカスレンズの合焦位置が求められる。位相差検出方式のオートフォーカスの場合には、求められた合焦位置情報に基づいて、CPU112を経由して光学系駆動部110にフォーカスレンズ移動が指示され、フォーカスレンズが合焦位置に移動する。
【0037】
光学系駆動部110は、絞りシャッタ101、レンズユニット102のフォーカスレンズやズームレンズを駆動し、撮影条件の設定等を行う。とくに、光学系駆動部110はフォーカスレンズの移動のためのフォーカス駆動部の一態様であるパルスモータとモータを駆動するドライバとを備えており、山登りスキャン方式のオートフォーカスを実施する際にはフォーカスレンズを光軸方向に移動可能な全範囲内を移動させ、モニタリングや記録画取り込み時には所定の位置あるいは合焦位置にフォーカスレンズを光軸方向に移動させる。
【0038】
クロックジェネレータ106は、複数の周波数の中から選ばれる一の周波数のクロック信号を発生して、その周波数のクロック信号を基準クロック信号としてタイミングジェネレータ105へ送信する。なお、クロックジェネレータ106と同種の機能をタイミングジェネレータ105内部に設けてもよい。
【0039】
タイミングジェネレータ105は、水平同期信号(HD)及びCCDが駆動するトリガーとなる同期信号である垂直同期信号(VD)を発生する。また、クロックジェネレータ106から受け取った基準クロック信号を基にカウントし、そのカウンタ値を基にして水平同期信号(HD)の周期を設定する。ついで、その水平同期信号(HD)のカウンタ値を基にして垂直同期信号(VD)の周期を設定する。なお、それぞれのカウンタ値は調整可能である。
【0040】
CCD103、CDS・A/D104、画像処理部107は、タイミングジェネレータ105で設定された垂直同期信号(VD)のパルス信号を駆動トリガーとして受ける。例えば、山登りスキャンの際にはフォーカスレンズが山登りスキャンの開始位置に到達した後の最初のパルス信号を受けて山登りスキャンを開始する。また、フォーカスレンズが合焦位置に到達した後の最初のパルス信号を受けて画像取り込み処理を開始する。なお、撮像素子としてはCCD103のほか、CMOSセンサでもよい。
【0041】
液晶ディスプレイ(LCD)108、外部モニタ接続ジャック109に接続した外部モニタには、OSD画像、モニタリング画像、静止画取り込み時のサムネイル画像、記録画の再生画像などが表示される。なお、画像表示部としてLCDに代えて有機エレクトロルミネッセンス(EL)としてもよい。
【0042】
基準クロック信号の周波数の変更は、所定のタイミングで画像処理部107からの指示に従い行われる。所定のタイミングとは、例えば、フォーカスレンズが山登りスキャン開始位置に到達した時点、フォーカスレンズが山登りスキャン開始位置に移動を開始する時点、フォーカスレンズが合焦位置に到達した時点、フォーカスレンズが合焦位置に移動を開始する時点などである。基準クロック信号の周波数が変更されると、タイミングジェネレータ105において、それに対応して水平同期信号(HD)及び垂直同期信号(VD)の周期が変更される。
【0043】
つぎに、本発明に係るデジタルカメラの第1の実施の形態を図2に示すタイミングチャートで説明する。図2は、山登りスキャン単独方式オートフォーカスのデジタルカメラにおける第1レリーズ押下によるフォーカス処理の開始から被写体の画像取り込み前の露光までの動作内容を時系列で表したものである。
【0044】
(s11)オートフォーカス機能を働かせるための第1レリーズボタンが押下され、第1レリーズ信号が発生する。ここでは、測距センサの出力は以降の一連のオートフォーカス処理に作用しない。
【0045】
(s12)第1レリーズ信号により、フォーカスレンズが山登りスキャンの開始位置への移動を開始する。ここでクロックジェネレータ106において、この移動開始から山登りスキャン開始の直前までが基準クロック信号の周波数CLK1から他の周波数への変更が可能な期間(クロック切替有効期間)となる。
(s13)フォーカスレンズが山登りスキャン開始位置への移動を完了する。フォーカスレンズの移動完了を検知して画像処理部107がクロックジェネレータ106に基準クロック信号の周波数の変更を指示する。
(s14)クロックジェネレータ106により、基準クロック信号の周波数がCLK1からCLK1よりも周波数の大きなCLK2に変更される。
(s15)タイミングジェネレータ105において、基準クロック信号の周波数CLK2への変更に対応して垂直同期信号(VD)の周期がVD1からVD1よりも周期の短いVD2になる。
(s16)垂直同期信号(VD)の周期が通常よりも短くなることにより、パルス信号の発生が周期VD1の場合よりも早く発生する。したがって、VD待ち時間がt1となり、図6に示す常時周期VD1の場合のVD待ち時間t91よりもVD待ち時間が短縮される。なお、このパルス信号の発生直後にクロック切替有効期間が終了し、基準クロック信号の周波数はCLK1に戻り、それに伴って推力同期信号(VD)の周期もVD1に戻る。
【0046】
(s17)フォーカスレンズの山登りスキャン開始位置への移動完了後の垂直同期信号(VD)の最初のパルス信号で山登りスキャンが開始される。すなわち、CCDが光学系からの被写体像のコントラストをモニタする状態(CCDAF)となり、フォーカスレンズが山登りスキャン開始位置から移動を開始する。
(s18)撮影のための第2レリーズボタンが押下され、第2レリーズ信号が発生する。
(s19)フォーカスレンズが移動可能範囲の最終位置まで移動する。
(s1a)山登りスキャンの範囲内で被写体像のコントラストが最も高くなるフォーカスレンズの位置がフォーカスレンズの合焦位置として決定される。
【0047】
(s1b)フォーカスレンズが合焦位置に移動を開始する。ここでクロックジェネレータ106において、この移動開始から取り込み処理開始の直前までがクロック切替有効期間となる。
(s1c)フォーカスレンズが合焦位置への移動を完了する。フォーカスレンズの移動完了を検知して画像処理部107がクロックジェネレータ106に基準クロック信号の周波数の変更を指示する。
(s1d)クロックジェネレータ106により、基準クロック信号の周波数がCLK1からCLK1よりも周波数の大きなCLK3に変更される。
(s1e)タイミングジェネレータ105において、基準クロック信号の周波数CLK3への変更に対応して垂直同期信号(VD)の周期がVD1からVD1よりも周期の短いVD3になる。
(s1f)垂直同期信号(VD)の周期が通常よりも短くなることにより、パルス信号の発生が周期VD1の場合よりも早く発生する。したがって、VD待ち時間がt2となり、図6に示す常時周期VD1の場合のVD待ち時間t92よりも待ち時間が短縮される。なお、このパルス信号の発生直後にクロック切替有効期間が終了し、基準クロック信号の周波数はCLK1に戻り、それに伴って推力同期信号(VD)の周期もVD1に戻っている。
【0048】
(s1g)フォーカスレンズの合焦位置への移動完了後の垂直同期信号(VD)の最初のパルス信号で光学系を通した被写体像の取り込み処理が開始され、CCD上へ被写体像が露光される。
【0049】
第1の実施の形態においては、山登りスキャン開始位置へのフォーカスレンズ移動直後に、基準クロック信号の周波数をCLK1からCLK2に切替えることでVD待ちの短縮化を実現している(VD2<VD1、t1<t91)。また、合焦位置へのフォーカスレンズ移動直後に、基準クロック信号の周波数をCLK1からCLK3に切替えることでVD待ちの短縮化を実現している(VD3<VD1、t2<t92)。このシーケンスにより、オートフォーカスの高速化の効果が得られる。
【0050】
なお、LCD108や外部モニタ接続ジャック109に接続した外部モニタには、基準クロック信号の周波数が切り替わっている期間、すなわち上記ステップs14〜s16、s1e〜s1fの期間は、周波数切り替わり前の画像が出力され続けるようにするとよい。これにより基準クロック信号の周波数の変化により発生する画像更新レートとの不整合によって乱れた画像を表示することが回避できる。
【0051】
図2においては、基準クロック信号の周波数の1つ目の切替タイミングを山登りスキャン開始位置へのフォーカスレンズ移動完了後(ステップs13)としたが、山登りスキャン開始位置へのフォーカスレンズ移動開始時(ステップs12)のタイミングとしてもよい。また、基準クロック信号の周波数の2つ目の切替タイミングを合焦位置へのフォーカスレンズ移動完了後(ステップs1c)としたが、合焦位置へのフォーカスレンズ移動開始時(ステップs1b)のタイミングとしてもよい。
【0052】
ただし、周波数の切替タイミングは1つ目、2つ目のタイミングともに図2で示したタイミングとする方がデジタルカメラの電源部116への負荷軽減の点で好ましい。電源部116への負荷の大きい基準クロック信号の周波数が大きくなるシーケンスと、同じく電源部116への負荷の大きいフォーカスレンズ移動用のパルスモータ駆動のシーケンスとが重なり、過渡的な電圧降下が発生してデジタルカメラが自動終了しやすくなることが回避できるからである。
【0053】
つぎに、本発明に係るデジタルカメラの第2の実施の形態を図3に示すタイミングチャートで説明する。図3は、図2と同様に山登りスキャン単独方式オートフォーカスのデジタルカメラにおける第1レリーズ押下によるフォーカス処理の開始から被写体の画像取り込み前の露光までの動作内容を時系列で表したものである。
【0054】
(s21)オートフォーカス機能を働かせるための第1レリーズボタンが押下され、第1レリーズ信号が発生する。ここでは、測距センサの出力は以降の一連のオートフォーカス処理に作用しない。
【0055】
(s22)第1レリーズ信号により、フォーカスレンズが山登りスキャンの開始位置への移動を開始する。
(s23)フォーカスレンズが山登りスキャンの開始位置への移動を開始してから最初の垂直同期信号(VD)のパルス信号発生の時点で、画像処理部107がクロックジェネレータ106に基準クロック信号の周波数の変更を指示する。
(s24)クロックジェネレータ106により、基準クロック信号の周波数がCLK1からCLK1よりも周波数の小さなCLK4に変更される。
この周波数CLK4は、フォーカスレンズの移動開始位置(現在位置)から山登りスキャン開始位置までの距離に対する移動時間がフォーカスレンズを移動させるパルスモータのパルスレートから算出され、その算出された移動時間に垂直同期信号(VD)のパルス信号の周期が近似するように求められている。詳しくは、フォーカスレンズの移動時間からフォーカスレンズの移動開始時点から最初の垂直同期信号(VD)のパルス信号発生の時点までの時間を差し引いた残りの時間に対して、基準クロック信号の周波数変更後の垂直同期信号(VD)のパルス信号の一周期が同じかわずかに大きくなるように周波数が求められる。
(s25)タイミングジェネレータ105において、基準クロック信号の周波数CLK4への変更に対応して垂直同期信号(VD)の周期がVD1からVD1よりも周期の長いVD4になる。
(s26)垂直同期信号(VD)の周期が通常よりも長くなることにより、パルス信号の発生が周期VD1の場合よりも遅くなる。
(s27)山登りスキャン開始位置にフォーカスレンズの移動が完了し、その直後に垂直同期信号(VD)のパルス信号が発生する。これにより図6に示す常時周期VD1の場合のVD待ち時間t91よりもVD待ち時間が大幅に短縮される。なお、このパルス信号の発生直後にクロック切替有効期間が終了し、基準クロック信号の周波数はCLK1に戻り、それに伴って推力同期信号(VD)の周期もVD1に戻る。
【0056】
(s28)フォーカスレンズの山登りスキャン開始位置への移動完了後の垂直同期信号(VD)の最初のパルス信号で山登りスキャンが開始される。
(s29)撮影のための第2レリーズボタンが押下され、第2レリーズ信号が発生する。
(s2a)フォーカスレンズが移動可能範囲の最終位置まで移動する。
(s2b)山登りスキャンの範囲内で被写体像のコントラストが最も高くなるフォーカスレンズの位置がフォーカスレンズの合焦位置として決定される。
【0057】
(s2c)フォーカスレンズが合焦位置に移動を開始する。
(s2d)フォーカスレンズが合焦位置への移動を開始してから最初の垂直同期信号(VD)のパルス信号発生の時点で、画像処理部107がクロックジェネレータ106に基準クロック信号の周波数の変更を指示する。
(s2e)クロックジェネレータ106により、基準クロック信号の周波数がCLK1からCLK1よりも周波数の小さなCLK5に変更される。この周波数CLK5の求め方はステップs24での周波数CLK4の求め方と同様である。
(s2f)タイミングジェネレータ105において、基準クロック信号の周波数CLK5への変更に対応して垂直同期信号(VD)の周期がVD1からVD1よりも周期の長いVD5になる。
(s2g)垂直同期信号(VD)の周期が通常よりも長くなることにより、パルス信号の発生が周期VD1の場合よりも遅くなる。
(s2h)合焦位置にフォーカスレンズの移動が完了し、その直後に垂直同期信号(VD)のパルス信号が発生する。これにより図6に示す常時周期VD1の場合のVD待ち時間t92よりもVD待ち時間が大幅に短縮される。なお、このパルス信号の発生直後にクロック切替有効期間が終了し、基準クロック信号の周波数はCLK1に戻り、それに伴って推力同期信号(VD)の周期もVD1に戻る。
【0058】
(s2i)フォーカスレンズの合焦位置への移動完了後の垂直同期信号(VD)の最初のパルス信号で光学系を通した被写体像の取り込み処理が開始され、CCD上へ被写体像が露光される。
【0059】
第2の実施の形態においては、山登りスキャン開始位置へのフォーカスレンズ移動期間に垂直同期信号(VD)のLow期間を有するときに、基準クロック信号の周波数をCLK1からCLK4に切替えることで垂直同期信号(VD)のLow期間をフォーカスレンズ移動終了直後に遅延させてVD待ちの短縮化を実現している(VD4>VD1)。また、合焦位置へのフォーカスレンズ移動期間に垂直同期信号(VD)のLow期間を有するときに、基準クロック信号の周波数をCLK1からCLK5に切替えることで垂直同期信号(VD)のLow期間を遅延させてVD待ちの短縮化を実現している(VD5>VD1)。このシーケンスにより、電源部116に対して負荷の大きいフォーカスレンズの移動のためのパルスモータ駆動時に基準クロック信号の周波数が小さく(低速)になるので、オートフォーカスの高速化とともに電源持続性の改善の効果が得られる。
【0060】
なお、LCD108や外部モニタ接続ジャック109に接続した外部モニタには、基準クロック信号の周波数が切り替わっている期間、すなわち上記ステップs24〜s27、s2e〜s2hの期間は、周波数切り替わり前の画像が出力され続けるようにするとよい。これにより基準クロック信号の周波数の変化により発生する画像更新レートとの不整合によって乱れた画像を表示することが回避できる。
【0061】
つぎに、本発明に係るデジタルカメラの第3の実施の形態を図4に示すタイミングチャートで説明する。図4は、位相差検出方式オートフォーカスのデジタルカメラにおける第1レリーズ押下によるフォーカス処理の開始から被写体の画像取り込み前の露光までの動作内容を時系列で表したものである。
【0062】
(s31)オートフォーカス機能を働かせるための第1レリーズボタンが押下され、第1レリーズ信号が発生する。
(s32)第1レリーズ信号により、測距センサ100がセンサ計測結果に基づいて被写体までの距離を演算し、その演算結果がフォーカスレンズの合焦位置として決定される。
(s33)フォーカスレンズがステップs32で決定された合焦位置に移動を開始する。
(s34)撮影のための第2レリーズボタンが押下され、第2レリーズ信号が発生する。
(s35)フォーカスレンズが合焦位置への移動を完了する。フォーカスレンズの移動完了を検知して画像処理部107がクロックジェネレータ106に基準クロック信号の周波数の変更を指示する。
(s36)クロックジェネレータ106により、基準クロック信号の周波数がCLK1からCLK1よりも周波数の大きなCLK6に変更される。
(s37)タイミングジェネレータ105において、基準クロック信号の周波数CLK6への変更に対応して垂直同期信号(VD)の周期がVD1からVD1よりも周期の短いVD6になる。
(s38)垂直同期信号(VD)の周期が通常よりも短くなることにより、パルス信号の発生が周期VD1の場合よりも早く発生する。したがって、VD待ち時間がt3となり、図7に示す常時周期VD1の場合のVD待ち時間t93よりも待ち時間が短縮される。なお、このパルス信号の発生直後にクロック切替有効期間が終了し、基準クロック信号の周波数はCLK1に戻り、それに伴って推力同期信号(VD)の周期もVD1に戻っている。
(s39)フォーカスレンズの合焦位置への移動完了後の垂直同期信号(VD)の最初のパルス信号で光学系を通した被写体像の取り込み処理が開始され、CCD上へ被写体像が露光される。
【0063】
第3の実施の形態においては、合焦位置へのフォーカスレンズ移動直後に、基準クロック信号の周波数をCLK1からCLK6に切替えることでVD待ちの短縮化を実現している(VD6<VD1、t3<t93)。このシーケンスにより、オートフォーカスの高速化の効果が得られる。
【0064】
なお、フォーカスレンズが合焦位置に移動し、取り込み処理が開始されるまでの期間内に基準クロック信号の周波数が切り替わるため、LCD108や外部モニタ接続ジャック109に接続した外部モニタには周波数切り替わり前の画像が出力され続けるようにするとよい。詳しくは、上記ステップs33の動作後からステップs38までの期間内に実施するとよい。これにより基準クロック信号の周波数の変化により発生する画像更新レートとの不整合によって乱れた画像を表示することが回避できる。
【0065】
図4においては、基準クロック信号の周波数の切替タイミングを合焦位置へのフォーカスレンズ移動完了後(ステップs35)としたが、合焦位置へのフォーカスレンズ移動開始時(ステップs33)のタイミングとしてもよい。
【0066】
ただし、周波数の切替タイミングは図4で示したタイミングとする方がデジタルカメラの電源部116への負荷軽減の点で好ましい。電源部116への負荷の大きい基準クロック信号の周波数が大きくなるシーケンスと、同じく電源部116への負荷の大きいフォーカスレンズ移動用のパルスモータ駆動のシーケンスとが重なり、過渡的な電圧降下が発生してデジタルカメラが自動終了しやすくなることが回避できるからである。
【0067】
つぎに、本発明に係るデジタルカメラの第4の実施の形態を図5に示すタイミングチャートで説明する。図5は、図4と同様に位相差検出方式オートフォーカスのデジタルカメラにおける第1レリーズ押下によるフォーカス処理の開始から被写体の画像取り込み前の露光までの動作内容を時系列で表したものである。
【0068】
(s41)オートフォーカス機能を働かせるための第1レリーズボタンが押下され、第1レリーズ信号が発生する。
(s42)第1レリーズ信号により、測距センサ100がセンサ計測結果に基づいて被写体までの距離を演算し、その演算結果がフォーカスレンズの合焦位置として決定される。
(s43)フォーカスレンズがステップs42で決定された合焦位置に移動を開始する。
(s44)フォーカスレンズが合焦位置への移動を開始してから最初の垂直同期信号(VD)のパルス信号発生の時点で、画像処理部107がクロックジェネレータ106に基準クロック信号の周波数の変更を指示する。
(s45)クロックジェネレータ106により、基準クロック信号の周波数がCLK1からCLK1よりも周波数の小さなCLK7に変更される。
この周波数CLK7は、フォーカスレンズの移動開始位置(現在位置)から合焦位置までの距離に対する移動時間がフォーカスレンズを移動させるパルスモータのパルスレートから算出され、その算出された移動時間に垂直同期信号(VD)のパルス信号の周期が近似するように求められている。詳しくは、フォーカスレンズの移動時間からフォーカスレンズの移動開始時点から最初の垂直同期信号(VD)のパルス信号発生の時点までの時間を差し引いた残りの時間に対して、基準クロック信号の周波数変更後の垂直同期信号(VD)のパルス信号の一周期が同じかわずかに大きくなるように周波数が求められる。
(s46)タイミングジェネレータ105において、基準クロック信号の周波数CLK5への変更に対応して垂直同期信号(VD)の周期がVD1からVD1よりも周期の長いVD5になる。
(s47)垂直同期信号(VD)の周期が通常よりも長くなることにより、パルス信号の発生が周期VD1の場合よりも遅くなる。
(s48)撮影のための第2レリーズボタンが押下され、第2レリーズ信号が発生する。
(s49)合焦位置にフォーカスレンズの移動が完了し、その直後に垂直同期信号(VD)のパルス信号が発生する。これにより図7に示す常時周期VD1の場合のVD待ち時間t93よりもVD待ち時間が大幅に短縮される。なお、このパルス信号の発生直後にクロック切替有効期間が終了し、基準クロック信号の周波数はCLK1に戻り、それに伴って推力同期信号(VD)の周期もVD1に戻る。
(s4a)フォーカスレンズの合焦位置への移動完了後の垂直同期信号(VD)の最初のパルス信号で光学系を通した被写体像の取り込み処理が開始され、CCD上へ被写体像が露光される。
【0069】
第4の実施の形態においては、合焦位置へのフォーカスレンズ移動期間に垂直同期信号(VD)のLow期間を有するときに、基準クロック信号の周波数をCLK1からCLK7に切替えることで垂直同期信号(VD)のLow期間を遅延させてVD待ちの短縮化を実現している(VD7>VD1)。これにより、オートフォーカスの高速化とともに電源持続性の改善の効果が得られる。
【0070】
なお、フォーカスレンズが合焦位置に移動し、取り込み処理が開始されるまでの期間内に基準クロック信号の周波数が切り替わるため、LCD108や外部モニタ接続ジャック109に接続した外部モニタには周波数切り替わり前の画像が出力され続けるようにするとよい。詳しくは、上記ステップs43の動作前、ステップs42の動作中からステップs49までの期間内に実施するとよい。これにより基準クロック信号の周波数の変化により発生する画像更新レートとの不整合によって乱れた画像を表示することが回避できる。
【0071】
【発明の効果】
上述したように、請求項1の発明によれば、オートフォーカス処理の際のフォーカスレンズの移動が完了してからつぎの処理が行われるまでの間の待ち時間を調整することにより、オートフォーカスの高速化が実現できる。
請求項2の発明によれば、フォーカスレンズが山登りスキャン開始位置へ移動完了してから山登りスキャンが開始されるまでの間の撮影タイムラグが短縮されることにより、山登りスキャンの開始を早くすることができる。
請求項3の発明によれば、フォーカスレンズが合焦位置に移動完了してから取り込み処理が開始されるまでの間撮影タイムラグが短縮されることにより、露光の開始を早くすることができる。
請求項4の発明によれば、フォーカスレンズの所定位置までの移動時間を調整することにより、撮影タイムラグを短縮できる。
請求項5の発明によれば、フォーカスレンズの所定位置までの移動時間を実態に合わせて調整することにより、効果的に撮影タイムラグを短縮できる。
請求項6の発明によれば、フォーカスレンズが山登りスキャン開始位置へ移動完了してから山登りスキャンが開始されるまでの間の撮影タイムラグが短縮され、山登りスキャンの開始を早くすることができる。さらに、クロック信号の周波数を小さくすることにより、従来よりも消費電力を低減させることもできる。
請求項7の発明によれば、フォーカスレンズが合焦位置に移動完了してから取り込み処理が開始されるまでの間撮影タイムラグが短縮され、露光の開始を早くすることができる。さらに、クロック信号の周波数を小さくすることにより、従来よりも消費電力を低減させることもできる。
請求項8の発明によれば、クロック信号の周波数を切替えた期間の表示系への画像出力を切替前の画像を出し続けることにより、クロック信号の周波数の変化により発生する画像更新レートとの不整合によって乱れた画像を表示することを避けて、正常な画像を表示できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図2】本発明に係るデジタルカメラの第1の実施の形態を示すタイミングチャートである。
【図3】本発明に係るデジタルカメラの第2の実施の形態を示すタイミングチャートである。
【図4】本発明に係るデジタルカメラの第3の実施の形態を示すタイミングチャートである。
【図5】本発明に係るデジタルカメラの第4の実施の形態を示すタイミングチャートである。
【図6】従来のコントラスト検出方式のデジタルカメラにおけるオートフォーカスに関するタイミングチャートである。
【図7】従来の位相差検出方式のデジタルカメラにおけるオートフォーカスに関するタイミングチャートである。
【符号の説明】
100 測距センサ
101 絞り・シャッタ
102 レンズユニット
103 CCD
104 CDS・A/D
105 タイミングジェネレータ
106 クロックジェネレータ
107 画像処理部
108 LCD(液晶ディスプレイ)
109 外部モニタ接続ジャック
110 光学系駆動部
111 画像データバッファメモリ
112 CPU
113 画像データ記録部
114 プログラム用メモリ
115 操作系スイッチ
116 電源部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital camera having an autofocus function for adjusting a focal position of a subject image by moving a focus lens during photographing.
[0002]
[Prior art]
In recent years, digital cameras equipped with an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) have come to be widely used as photographing apparatuses. A digital camera has a lens unit that includes a focus lens, zoom lens, aperture, filter unit, and a drive system that moves the lens, a CCD that receives a subject image and outputs the signal, and a signal that processes the signal from the CCD. A general configuration includes a processing system, a liquid crystal display (LCD) display unit, a power supply system, and a control system that controls the operation of each component.
[0003]
When shooting with a digital camera, for example, when taking a still image, shooting conditions such as focus, aperture, and shutter speed greatly affect the shooting result. Among these, with regard to focusing, a digital camera is equipped with an autofocus function, so that shooting failures are reduced and a good image can be obtained.
[0004]
This autofocus function can be divided into the following two methods according to the subject image focusing method.
That is, in the first method, the contrast of the subject image is monitored by the photographing CCD while the focus lens is physically moved continuously in the optical axis direction, and the focus lens having the highest contrast in the moving range. Is determined as the position where the subject image is focused on the CCD, that is, the focus position of the focus lens, which is called a contrast detection method or CCD autofocus (CCDAF).
[0005]
The operation content of the contrast detection method will be described with reference to the timing chart shown in FIG. FIG. 6 shows, in a time series, the operation contents from the start of focus processing by pressing the first release to exposure before capturing an image of a subject in a general contrast detection type digital camera. Here, the operation content of the hill-climbing scan single method in which the output of the distance measuring sensor does not act on a series of autofocus processes will be described.
The hill-climbing scan is to continuously move the focus lens in the optical axis direction within the movable range of the focus lens while monitoring the contrast of the subject image in order to obtain the focus position of the focus lens. .
[0006]
(S81) The first release button for operating the autofocus function is pressed, and a first release signal is generated.
(S82) The focus lens moves to the hill-climbing scan start position by the first release signal.
(S83) After the movement of the focus lens to the hill-climbing scan start position is completed, the CCD enters a state of monitoring the contrast of the subject image from the optical system (CCDAF), and the focus lens starts moving from the hill-climbing scan start position.
(S84) A second release button for photographing is pressed, and a second release signal is generated.
(S85) The focus lens moves to the final position in the movable range.
(S86) The position of the focus lens where the contrast of the subject image is highest within the range of the hill-climbing scan is determined as the focus position of the focus lens.
(S87) The focus lens moves to the in-focus position.
(S88) After the movement of the focus lens to the in-focus position is completed, a subject image capturing process through the optical system is started, and the subject image is exposed onto the CCD.
[0007]
The generation of the second release signal is not necessarily at the position in the drawing, and it may be established at an arbitrary position from the generation of the first release signal to the start of the capturing process. Although the case of the hill-climbing scan single method has been described with reference to FIG. 6, the operation content regarding the hill-climbing scan is the same as that described above even in the case of the hybrid autofocus method.
[0008]
The second method of the autofocus function is a method of measuring the distance to the subject with a distance measuring sensor and obtaining the in-focus position of the focus lens based on the measurement result, such as a phase difference detection method.
[0009]
The operation content of this method will be described with reference to the timing chart shown in FIG. FIG. 7 shows the operation contents in time series from the start of focus processing by pressing the first release to exposure before capturing an image of a subject in a general phase difference detection type digital camera. The operation content will be described below.
[0010]
(S91) The first release button for operating the autofocus function is pressed, and a first release signal is generated.
(S92) Based on the first release signal, the distance measuring sensor unit calculates the distance to the subject based on the sensor measurement result, and the calculation result is determined as the focus position of the focus lens.
(S93) The focus lens moves to the in-focus position.
(S94) The second release button for photographing is pressed, and a second release signal is generated.
(S95) After the movement of the focus lens to the in-focus position is completed, the subject image capturing process through the optical system is started, and the subject image is exposed onto the CCD.
[0011]
The generation of the second release signal is not necessarily at the position in the figure, and it may be established at an arbitrary position from the generation of the first release signal to the start of the capturing process.
[0012]
Recently, a hybrid autofocus function that combines the autofocus functions of the above two methods to perform fine adjustment by a hill-climbing scan method after rough adjustment by, for example, a distance measurement sensor unit (distance information calculation unit of the distance measurement sensor and the image processing unit). There is also a camera that can easily focus on a desired subject part (see, for example, Patent Document 1).
[0013]
[Patent Document 1]
JP 2002-31328 A (paragraphs [0031] to [0032], FIG. 6)
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in any of the above-described autofocus functions, a wasteful waiting time (shooting time lag) called VD wait occurs between the time when the movement of the focus lens is completed and the next processing is performed. There was a problem that hindered the speeding up of the system. The VD wait is a waiting time during which no processing is performed due to a mixture of a synchronous system and an asynchronous system for a vertical synchronization signal (VD) in processing related to an imaging system such as autofocus. It is.
[0015]
For example, in the case of the contrast detection method shown in FIG. 6, the VD waiting time t91 occurs between the time when the focus lens is completely moved to the hill-climbing scan start position and the time when the hill-climbing scan is started. Furthermore, a VD waiting time t92 has occurred between the completion of the movement of the focus lens to the in-focus position and the start of the capture process.
[0016]
Further, in the case of the phase difference detection method of FIG. 7, a VD waiting time t93 occurs between the time when the focus lens is moved to the in-focus position and the time when the capturing process is started.
[0017]
The present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and shortens the shooting time lag from the completion of the movement of the focus lens during the autofocus process until the next process is performed, and the autofocus. An object of the present invention is to provide a digital camera capable of increasing the speed.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention are that the synchronization system and the asynchronous system to the vertical synchronization signal (VD) are mixed, that is, the movement of the focus lens to the hill-climbing scan start position (VD asynchronous) and the start of the hill-climbing scan (VD synchronization). Paying attention to the fact that there is a wasteful waiting time due to mixing and mixing of the focus lens to the in-focus position (VD asynchronous) and the start of image capture (VD synchronization), the vertical synchronization signal (VD) is From the viewpoint of adjustment, intensive studies have been made and the present invention has been made.
[0019]
In other words, a digital camera according to the first aspect of the present invention provided to solve the above problem includes an imaging device, a focus lens for forming a subject image on the imaging device, and moving the focus lens in the optical axis direction. A focus driving unit that adjusts the focal position of the subject image, a clock signal supply unit that generates a clock signal having one frequency selected from a plurality of frequencies as a reference clock signal, a trigger that is driven by the imaging device, A synchronization signal generation unit that generates a synchronization signal with a period proportional to the reference clock signal, and the frequency of the reference clock signal is changed when the focus lens is moved and reaches a predetermined position during photographing. It is characterized by.
[0020]
According to the first aspect of the present invention, it is possible to adjust the waiting time from the completion of the movement of the focus lens in the autofocus process until the next process is performed, and the autofocus speed can be increased. Become.
Note that, for example, a vertical synchronization signal (VD) corresponds to the synchronization signal serving as a trigger for driving the image sensor.
[0021]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a digital camera according to the second aspect of the present invention. The digital camera according to the first aspect of the present invention is configured so that the focus lens is continuously moved so that the imaging element has a high contrast of the subject image. In order to perform a hill-climbing scan for searching for a position, the frequency of the reference clock signal increases when the focus lens is moved to reach a hill-climbing scan start position.
[0022]
According to the second aspect of the present invention, the photographing time lag between the time when the focus lens is moved to the hill-climbing scan start position and the time when the hill-climbing scan is started can be shortened. High speed is possible.
[0023]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a digital camera according to a third aspect of the present invention, wherein the frequency of the reference clock signal is reached when the focus lens is moved and reaches a focus position of a subject image. Is increased.
[0024]
According to the invention of claim 3, the photographing time lag is shortened from the completion of the movement of the focus lens to the in-focus position until the capturing process is started, the start of exposure can be accelerated, and the speed of autofocus can be increased. It becomes possible.
[0025]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a digital camera according to a fourth aspect of the present invention, wherein an imaging device, a focus lens that forms a subject image on the imaging device, and the focus lens are moved in the optical axis direction. A focus drive unit that adjusts the focal position of the subject image, a clock signal supply unit that generates a clock signal having one frequency selected from a plurality of frequencies as a reference clock signal, and synchronization that serves as a trigger for driving the image sensor And a synchronization signal generator for generating a signal in a cycle proportional to the reference clock signal, and the frequency of the reference clock signal is changed when the focus lens starts moving during photographing.
[0026]
According to the invention of claim 4, by adjusting the moving time of the focus lens to a predetermined position, the photographing time lag is shortened, and the speed of autofocus can be increased.
[0027]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a digital camera according to a fifth aspect of the present invention, wherein the focus driving means is a pulse motor, and the focus lens is moved from a movement start position to a predetermined position. The moving time is calculated from the pulse rate of the pulse motor, and the frequency of the reference clock signal is changed so that the period of the synchronization signal approximates the calculated moving time.
[0028]
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to adjust the movement time of the focus lens to a predetermined position in accordance with the actual situation, effectively reducing the photographing time lag and increasing the speed of autofocus. The period of the synchronization signal after the frequency change of the reference clock signal is preferably slightly longer than the movement time from the focus lens movement start position calculated from the pulse rate of the pulse motor to the predetermined position.
[0029]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the digital camera according to the sixth aspect of the present invention, wherein the movement of the focus lens continuously moves the focus lens so that the image sensor is a subject image. Is a movement up to a hill-climbing scan start position for searching for a hill-climbing scan to search for the position of a high-contrast focus lens, and the frequency of the reference clock signal is such that the period of the synchronization signal approximates the calculated movement time It is characterized by becoming smaller.
[0030]
According to the sixth aspect of the present invention, the photographing time lag between the time when the focus lens is moved to the hill-climbing scan start position and the time when the hill-climbing scan is started can be shortened, and the start of the hill-climbing scan can be made faster. High speed is possible. Furthermore, by reducing the frequency of the reference clock signal, it is possible to reduce the power consumption as compared with the prior art.
[0031]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the digital camera according to the seventh aspect of the present invention, wherein the movement of the focus lens is a movement to the in-focus position of the subject image, and the calculated movement is performed. The frequency of the reference clock signal is reduced so that the period of the synchronization signal approximates the time.
[0032]
According to the seventh aspect of the present invention, the photographing time lag is shortened from the completion of the movement of the focus lens to the in-focus position until the capturing process is started, the start of exposure can be made earlier, and the speed of autofocus can be increased. It becomes possible. Furthermore, by reducing the frequency of the reference clock signal, it is possible to reduce the power consumption as compared with the prior art.
[0033]
The digital camera according to an eighth aspect of the present invention provided to solve the above-described problem is the digital camera according to the first to seventh aspects of the present invention, wherein the frequency of the reference clock signal is changed before the reference clock signal is changed. An image picked up in the synchronization signal period is continuously output to the image display unit.
[0034]
According to the eighth aspect of the present invention, the image output to the display system during the period in which the frequency of the reference clock signal is switched continues to be output as the image before switching, so that the image update rate generated by the change in the frequency of the reference clock signal is not affected. A normal image can be displayed while avoiding displaying an image disturbed by the alignment. The image display unit is a monitor display unit built in the digital camera or an external monitor display device connected to the digital camera.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a configuration of an embodiment of a digital camera according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, what is shown below illustrates embodiment and is not limited to this.
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a digital camera according to the present invention.
The digital camera shown in FIG.
(1) Ranging sensor 100
(2) Optical system: an aperture shutter 101, a lens unit 102 having a focus lens and a zoom lens, an operation of the aperture and shutter, and an optical system drive unit 110 that moves the focus lens and the zoom lens in the optical axis direction.
(3) Image pickup unit: CCD 103 which is an aspect of the image sensor, CDS A / D 104 which samples and digitizes the output signal of CCD 103, timing generator 105 which is an aspect of the synchronization signal generation part which drives CCD 103, timing A clock generator 106 which is an embodiment of a clock signal supply unit that sends a reference clock signal to the generator 105
(4) An image processing unit 107 that performs predetermined signal processing on the image data received from the CDS / A / D 104.
(5) Image display unit: an optical system, an imaging unit, a liquid crystal display (LCD) 108 for displaying an image output via the image processing unit 107, and an external monitor connection jack 109 for connecting to an external monitor
(6) Memory unit; an image data buffer memory 111 that temporarily stores captured image data, an image data recording unit 113 that records captured image data, a program for storing a control program for the CPU 112, and the like Memory 114
(7) Control unit: CPU 112, operation switch 115 having a release button for transmitting the first release signal and the second release signal.
(8) Power supply unit 116 that supplies power to each unit in the digital camera
It has.
[0036]
The distance measuring sensor 100 is a sensor unit for obtaining distance information between a digital camera and a subject, and may be either an active method or a passive method. The output result of the distance measuring sensor 100 is calculated by a distance information calculating unit included in the image processing unit 107 to obtain distance information. Furthermore, the focus position of the focus lens is obtained from the information as necessary. In the case of phase difference detection type autofocus, based on the obtained focus position information, the focus lens movement is instructed to the optical system drive unit 110 via the CPU 112, and the focus lens moves to the focus position. .
[0037]
The optical system drive unit 110 drives the aperture shutter 101 and the focus lens and zoom lens of the lens unit 102 to set shooting conditions and the like. In particular, the optical system drive unit 110 includes a pulse motor that is one mode of the focus drive unit for moving the focus lens and a driver that drives the motor. The lens is moved within the entire range movable in the optical axis direction, and the focus lens is moved in the optical axis direction to a predetermined position or in-focus position at the time of monitoring or capturing a recorded image.
[0038]
The clock generator 106 generates a clock signal having one frequency selected from a plurality of frequencies, and transmits the clock signal having the frequency to the timing generator 105 as a reference clock signal. Note that the same type of function as the clock generator 106 may be provided in the timing generator 105.
[0039]
The timing generator 105 generates a horizontal synchronizing signal (HD) and a vertical synchronizing signal (VD) which is a synchronizing signal that is a trigger for driving the CCD. Further, counting is performed based on the reference clock signal received from the clock generator 106, and the period of the horizontal synchronizing signal (HD) is set based on the counter value. Next, the period of the vertical synchronizing signal (VD) is set based on the counter value of the horizontal synchronizing signal (HD). Each counter value can be adjusted.
[0040]
The CCD 103, the CDS / A / D 104, and the image processing unit 107 receive the pulse signal of the vertical synchronization signal (VD) set by the timing generator 105 as a drive trigger. For example, in a hill-climbing scan, the hill-climbing scan is started in response to the first pulse signal after the focus lens reaches the hill-climbing scan start position. Also, the image capturing process is started upon receiving the first pulse signal after the focus lens reaches the in-focus position. The image sensor may be a CMOS sensor in addition to the CCD 103.
[0041]
On an external monitor connected to a liquid crystal display (LCD) 108 and an external monitor connection jack 109, an OSD image, a monitoring image, a thumbnail image at the time of taking a still image, a playback image of a recorded image, and the like are displayed. The image display unit may be organic electroluminescence (EL) instead of the LCD.
[0042]
The frequency of the reference clock signal is changed according to an instruction from the image processing unit 107 at a predetermined timing. The predetermined timing is, for example, when the focus lens reaches the hill-climbing scan start position, when the focus lens starts moving to the hill-climbing scan start position, when the focus lens reaches the in-focus position, and when the focus lens is in focus For example, when to start moving to a position. When the frequency of the reference clock signal is changed, the timing generator 105 changes the period of the horizontal synchronizing signal (HD) and the vertical synchronizing signal (VD) correspondingly.
[0043]
Next, a first embodiment of the digital camera according to the present invention will be described with reference to a timing chart shown in FIG. FIG. 2 shows the operation contents in time series from the start of focus processing by pressing the first release to exposure before capturing an image of a subject in a hill-climbing scan single-system autofocus digital camera.
[0044]
(S11) The first release button for operating the autofocus function is pressed, and a first release signal is generated. Here, the output of the distance measuring sensor does not affect the subsequent series of autofocus processes.
[0045]
(S12) In response to the first release signal, the focus lens starts to move to the hill-climbing scan start position. Here, in the clock generator 106, a period (clock switching valid period) in which the reference clock signal can be changed from the frequency CLK1 to another frequency from the start of the movement to immediately before the start of the hill-climbing scan.
(S13) The focus lens completes the movement to the hill-climbing scan start position. Upon detecting the completion of the movement of the focus lens, the image processing unit 107 instructs the clock generator 106 to change the frequency of the reference clock signal.
(S14) The clock generator 106 changes the frequency of the reference clock signal from CLK1 to CLK2 having a higher frequency than CLK1.
(S15) In the timing generator 105, the period of the vertical synchronizing signal (VD) is changed from VD1 to VD2, which is shorter than VD1, in response to the change of the reference clock signal to the frequency CLK2.
(S16) Since the cycle of the vertical synchronizing signal (VD) becomes shorter than usual, the pulse signal is generated earlier than in the case of the cycle VD1. Therefore, the VD waiting time becomes t1, and the VD waiting time is shorter than the VD waiting time t91 in the case of the constant cycle VD1 shown in FIG. Note that the clock switching valid period ends immediately after the generation of the pulse signal, the frequency of the reference clock signal returns to CLK1, and accordingly, the cycle of the thrust synchronizing signal (VD) also returns to VD1.
[0046]
(S17) The hill-climbing scan is started by the first pulse signal of the vertical synchronization signal (VD) after the movement of the focus lens to the hill-climbing scan start position is completed. That is, the CCD is in a state of monitoring the contrast of the subject image from the optical system (CCDAF), and the focus lens starts moving from the hill-climbing scan start position.
(S18) A second release button for photographing is pressed, and a second release signal is generated.
(S19) The focus lens moves to the final position in the movable range.
(S1a) The position of the focus lens where the contrast of the subject image is highest within the range of the hill-climbing scan is determined as the focus position of the focus lens.
[0047]
(S1b) The focus lens starts moving to the in-focus position. Here, in the clock generator 106, the clock switching valid period is from the start of the movement to immediately before the start of the capturing process.
(S1c) The focus lens completes moving to the in-focus position. Upon detecting the completion of the movement of the focus lens, the image processing unit 107 instructs the clock generator 106 to change the frequency of the reference clock signal.
(S1d) The clock generator 106 changes the frequency of the reference clock signal from CLK1 to CLK3 having a higher frequency than CLK1.
(S1e) In the timing generator 105, the period of the vertical synchronizing signal (VD) is changed from VD1 to VD3 having a shorter period than VD1 in response to the change of the reference clock signal to the frequency CLK3.
(S1f) Since the period of the vertical synchronizing signal (VD) becomes shorter than usual, the generation of the pulse signal occurs earlier than in the case of the period VD1. Therefore, the VD waiting time becomes t2, which is shorter than the VD waiting time t92 in the case of the constant cycle VD1 shown in FIG. Note that the clock switching valid period ends immediately after the generation of the pulse signal, the frequency of the reference clock signal returns to CLK1, and accordingly, the cycle of the thrust synchronizing signal (VD) also returns to VD1.
[0048]
(S1g) The subject image capturing process through the optical system is started by the first pulse signal of the vertical synchronizing signal (VD) after the movement of the focus lens to the in-focus position is completed, and the subject image is exposed onto the CCD. .
[0049]
In the first embodiment, the VD wait time is shortened by switching the frequency of the reference clock signal from CLK1 to CLK2 immediately after the focus lens moves to the hill-climbing scan start position (VD2 <VD1, t1). <T91). Further, immediately after the focus lens is moved to the in-focus position, the frequency of the reference clock signal is switched from CLK1 to CLK3, so that the waiting time for VD is shortened (VD3 <VD1, t2 <t92). By this sequence, the effect of speeding up autofocus can be obtained.
[0050]
The external monitor connected to the LCD 108 and the external monitor connection jack 109 outputs the image before the frequency change during the period when the frequency of the reference clock signal is switched, that is, during the above steps s14 to s16 and s1e to s1f. It is good to continue. As a result, it is possible to avoid displaying an image that is disturbed due to a mismatch with the image update rate generated by the change in the frequency of the reference clock signal.
[0051]
In FIG. 2, the first switching timing of the frequency of the reference clock signal is set after the focus lens movement to the hill-climbing scan start position is completed (step s13). It may be the timing of s12). In addition, the second switching timing of the frequency of the reference clock signal is after completion of the movement of the focus lens to the in-focus position (step s1c), but as the timing at the start of the movement of the focus lens to the in-focus position (step s1b). Also good.
[0052]
However, the frequency switching timing is preferably the timing shown in FIG. 2 for both the first timing and the second timing in terms of reducing the load on the power supply unit 116 of the digital camera. A sequence in which the frequency of the reference clock signal with a large load on the power supply unit 116 increases and a pulse motor driving sequence for moving the focus lens with a large load on the power supply unit 116 overlap, and a transient voltage drop occurs. This is because it can be avoided that the digital camera tends to end automatically.
[0053]
Next, a second embodiment of the digital camera according to the present invention will be described with reference to a timing chart shown in FIG. FIG. 3 shows the operation contents in time series from the start of the focus process by pressing the first release to the exposure before capturing the image of the subject in the hill-climbing scan single-system autofocus digital camera as in FIG.
[0054]
(S21) A first release button for operating the autofocus function is pressed, and a first release signal is generated. Here, the output of the distance measuring sensor does not affect the subsequent series of autofocus processes.
[0055]
(S22) In response to the first release signal, the focus lens starts to move to the hill-climbing scan start position.
(S23) At the time when the first vertical synchronizing signal (VD) pulse signal is generated after the focus lens starts moving to the hill-climbing scan start position, the image processing unit 107 sends the frequency of the reference clock signal to the clock generator 106. Direct change.
(S24) The clock generator 106 changes the frequency of the reference clock signal from CLK1 to CLK4 having a smaller frequency than CLK1.
This frequency CLK4 is calculated from the pulse rate of the pulse motor that moves the focus lens with respect to the distance from the focus lens movement start position (current position) to the hill-climbing scan start position, and is vertically synchronized with the calculated movement time. The period of the pulse signal of the signal (VD) is required to approximate. Specifically, after changing the frequency of the reference clock signal, the remaining time obtained by subtracting the time from the focus lens movement time to the time when the pulse signal of the first vertical synchronization signal (VD) is generated from the movement time of the focus lens is subtracted. The frequency is determined so that one cycle of the pulse signal of the vertical synchronizing signal (VD) is the same or slightly larger.
(S25) In the timing generator 105, the period of the vertical synchronization signal (VD) is changed from VD1 to VD4 having a longer period than VD1 in response to the change of the reference clock signal to the frequency CLK4.
(S26) Since the period of the vertical synchronizing signal (VD) becomes longer than usual, the generation of the pulse signal becomes slower than in the case of the period VD1.
(S27) The movement of the focus lens is completed at the hill-climbing scan start position, and a pulse signal of the vertical synchronization signal (VD) is generated immediately after that. As a result, the VD waiting time is significantly shortened compared to the VD waiting time t91 in the case of the constant cycle VD1 shown in FIG. Note that the clock switching valid period ends immediately after the generation of the pulse signal, the frequency of the reference clock signal returns to CLK1, and accordingly, the cycle of the thrust synchronizing signal (VD) also returns to VD1.
[0056]
(S28) The hill-climbing scan is started by the first pulse signal of the vertical synchronization signal (VD) after the movement of the focus lens to the hill-climbing scan start position is completed.
(S29) A second release button for photographing is pressed, and a second release signal is generated.
(S2a) The focus lens moves to the final position in the movable range.
(S2b) The position of the focus lens where the contrast of the subject image is highest within the range of the hill-climbing scan is determined as the focus position of the focus lens.
[0057]
(S2c) The focus lens starts moving to the in-focus position.
(S2d) The image processing unit 107 changes the frequency of the reference clock signal to the clock generator 106 when the pulse signal of the first vertical synchronization signal (VD) is generated after the focus lens starts moving to the in-focus position. Instruct.
(S2e) The clock generator 106 changes the frequency of the reference clock signal from CLK1 to CLK5 having a smaller frequency than CLK1. The method for obtaining the frequency CLK5 is the same as the method for obtaining the frequency CLK4 in step s24.
(S2f) In the timing generator 105, the period of the vertical synchronizing signal (VD) is changed from VD1 to VD5 having a longer period than VD1 in response to the change of the reference clock signal to the frequency CLK5.
(S2g) Since the period of the vertical synchronizing signal (VD) becomes longer than usual, the generation of the pulse signal becomes slower than in the case of the period VD1.
(S2h) The movement of the focus lens at the in-focus position is completed, and a pulse signal of the vertical synchronization signal (VD) is generated immediately after that. As a result, the VD waiting time is significantly shortened compared to the VD waiting time t92 in the case of the constant cycle VD1 shown in FIG. Note that the clock switching valid period ends immediately after the generation of the pulse signal, the frequency of the reference clock signal returns to CLK1, and accordingly, the cycle of the thrust synchronizing signal (VD) also returns to VD1.
[0058]
(S2i) The object image capturing process through the optical system is started by the first pulse signal of the vertical synchronizing signal (VD) after the movement of the focus lens to the in-focus position is completed, and the object image is exposed onto the CCD. .
[0059]
In the second embodiment, when the focus lens movement period to the hill-climbing scan start position has a low period of the vertical synchronization signal (VD), the vertical synchronization signal is switched by switching the frequency of the reference clock signal from CLK1 to CLK4. (VD4> VD1) is realized by delaying the low period of (VD) immediately after the movement of the focus lens is completed (VD4> VD1). Further, when the focus lens movement period to the in-focus position has a low period of the vertical synchronization signal (VD), the low period of the vertical synchronization signal (VD) is delayed by switching the frequency of the reference clock signal from CLK1 to CLK5. Thus, the waiting time for VD is shortened (VD5> VD1). With this sequence, the frequency of the reference clock signal becomes small (low speed) when the pulse motor is driven to move the focus lens with a heavy load with respect to the power supply unit 116, so that the auto sustain speed and the power supply sustainability can be improved. An effect is obtained.
[0060]
The external monitor connected to the LCD 108 and the external monitor connection jack 109 outputs the image before the frequency change during the period when the frequency of the reference clock signal is switched, that is, during the above steps s24 to s27 and s2e to s2h. It is good to continue. As a result, it is possible to avoid displaying an image that is disturbed due to a mismatch with the image update rate that occurs due to a change in the frequency of the reference clock signal.
[0061]
Next, a third embodiment of the digital camera according to the present invention will be described with reference to a timing chart shown in FIG. FIG. 4 shows the operation contents in time series from the start of focus processing by pressing the first release to exposure before capturing an image of a subject in a phase difference detection type autofocus digital camera.
[0062]
(S31) The first release button for operating the autofocus function is pressed, and a first release signal is generated.
(S32) Based on the first release signal, the distance measuring sensor 100 calculates the distance to the subject based on the sensor measurement result, and the calculation result is determined as the focus position of the focus lens.
(S33) The focus lens starts moving to the in-focus position determined in step s32.
(S34) The second release button for photographing is pressed, and a second release signal is generated.
(S35) The focus lens completes moving to the in-focus position. Upon detecting the completion of the movement of the focus lens, the image processing unit 107 instructs the clock generator 106 to change the frequency of the reference clock signal.
(S36) The clock generator 106 changes the frequency of the reference clock signal from CLK1 to CLK6 having a higher frequency than CLK1.
(S37) In the timing generator 105, the period of the vertical synchronizing signal (VD) is changed from VD1 to VD6 having a shorter period than VD1 in response to the change of the reference clock signal to the frequency CLK6.
(S38) Since the cycle of the vertical synchronizing signal (VD) becomes shorter than usual, the generation of the pulse signal occurs earlier than in the case of the cycle VD1. Therefore, the VD waiting time becomes t3, which is shorter than the VD waiting time t93 in the case of the constant cycle VD1 shown in FIG. Note that the clock switching valid period ends immediately after the generation of the pulse signal, the frequency of the reference clock signal returns to CLK1, and accordingly, the cycle of the thrust synchronizing signal (VD) also returns to VD1.
(S39) The object image capturing process through the optical system is started by the first pulse signal of the vertical synchronizing signal (VD) after the movement of the focus lens to the in-focus position is completed, and the object image is exposed onto the CCD. .
[0063]
In the third embodiment, the VD wait time is shortened by switching the frequency of the reference clock signal from CLK1 to CLK6 immediately after the focus lens moves to the in-focus position (VD6 <VD1, t3 < t93). By this sequence, the effect of speeding up autofocus can be obtained.
[0064]
Since the frequency of the reference clock signal is switched within the period from when the focus lens is moved to the in-focus position and the capturing process is started, the external monitor connected to the LCD 108 or the external monitor connection jack 109 has a frequency before the frequency switch. It is advisable to keep outputting images. Specifically, it may be performed within the period from the operation of step s33 to step s38. As a result, it is possible to avoid displaying an image that is disturbed due to a mismatch with the image update rate that occurs due to a change in the frequency of the reference clock signal.
[0065]
In FIG. 4, the frequency switching timing of the reference clock signal is set after the focus lens movement to the in-focus position is completed (step s35). However, the timing when the focus lens movement to the in-focus position is started (step s33) is also possible. Good.
[0066]
However, the frequency switching timing is preferably the timing shown in FIG. 4 in terms of reducing the load on the power supply unit 116 of the digital camera. A sequence in which the frequency of the reference clock signal with a large load on the power supply unit 116 increases and a pulse motor driving sequence for moving the focus lens with a large load on the power supply unit 116 overlap, and a transient voltage drop occurs. This is because it can be avoided that the digital camera tends to end automatically.
[0067]
Next, a fourth embodiment of the digital camera according to the present invention will be described with reference to a timing chart shown in FIG. FIG. 5 shows the operation contents in time series from the start of the focus processing by pressing the first release to the exposure before capturing the subject image in the phase difference detection type autofocus digital camera as in FIG.
[0068]
(S41) The first release button for operating the autofocus function is pressed, and a first release signal is generated.
(S42) Based on the first release signal, the distance measuring sensor 100 calculates the distance to the subject based on the sensor measurement result, and the calculation result is determined as the focus position of the focus lens.
(S43) The focus lens starts moving to the in-focus position determined in step s42.
(S44) At the time when the first vertical synchronizing signal (VD) pulse signal is generated after the focus lens starts moving to the in-focus position, the image processing unit 107 changes the frequency of the reference clock signal to the clock generator 106. Instruct.
(S45) The clock generator 106 changes the frequency of the reference clock signal from CLK1 to CLK7 having a smaller frequency than CLK1.
This frequency CLK7 is calculated from the pulse rate of the pulse motor that moves the focus lens with respect to the distance from the focus lens movement start position (current position) to the in-focus position, and the vertical synchronization signal is added to the calculated movement time. The period of the (VD) pulse signal is required to be approximated. Specifically, after changing the frequency of the reference clock signal, the remaining time obtained by subtracting the time from the focus lens movement time to the time when the pulse signal of the first vertical synchronization signal (VD) is generated from the movement time of the focus lens is subtracted. The frequency is determined so that one cycle of the pulse signal of the vertical synchronizing signal (VD) is the same or slightly larger.
(S46) In the timing generator 105, the period of the vertical synchronization signal (VD) is changed from VD1 to VD5 having a longer period than VD1 in response to the change of the reference clock signal to the frequency CLK5.
(S47) Since the period of the vertical synchronizing signal (VD) becomes longer than usual, the generation of the pulse signal is delayed as compared with the case of the period VD1.
(S48) The second release button for photographing is pressed, and a second release signal is generated.
(S49) The movement of the focus lens is completed at the in-focus position, and a pulse signal of the vertical synchronizing signal (VD) is generated immediately after that. As a result, the VD waiting time is significantly shortened compared to the VD waiting time t93 in the case of the constant cycle VD1 shown in FIG. Note that the clock switching valid period ends immediately after the generation of the pulse signal, the frequency of the reference clock signal returns to CLK1, and accordingly, the cycle of the thrust synchronizing signal (VD) also returns to VD1.
(S4a) The subject image capturing process through the optical system is started by the first pulse signal of the vertical synchronizing signal (VD) after the movement of the focus lens to the in-focus position is completed, and the subject image is exposed onto the CCD. .
[0069]
In the fourth embodiment, when the focus lens movement period to the in-focus position has a Low period of the vertical synchronization signal (VD), the frequency of the reference clock signal is switched from CLK1 to CLK7 to change the vertical synchronization signal ( (VD7> VD1) is realized by delaying the Low period of (VD). As a result, the effect of improving the power supply sustainability as well as increasing the speed of autofocus can be obtained.
[0070]
Since the frequency of the reference clock signal is switched within the period from when the focus lens is moved to the in-focus position and the capturing process is started, the external monitor connected to the LCD 108 or the external monitor connection jack 109 has a frequency before the frequency switch. It is advisable to keep outputting images. In detail, it is good to implement before the operation | movement of the said step s43 within the period from the operation | movement of step s42 to step s49. As a result, it is possible to avoid displaying an image that is disturbed due to a mismatch with the image update rate that occurs due to a change in the frequency of the reference clock signal.
[0071]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, by adjusting the waiting time from the completion of the movement of the focus lens during the autofocus process until the next process is performed, High speed can be realized.
According to the second aspect of the present invention, it is possible to speed up the start of the hill-climbing scan by shortening the photographing time lag between the completion of the movement of the focus lens to the hill-climbing scan start position and the start of the hill-climbing scan. it can.
According to the third aspect of the present invention, it is possible to speed up the start of exposure by shortening the photographing time lag from the completion of the movement of the focus lens to the in-focus position until the capturing process is started.
According to the invention of claim 4, the photographing time lag can be shortened by adjusting the movement time of the focus lens to a predetermined position.
According to the fifth aspect of the present invention, the photographing time lag can be effectively shortened by adjusting the movement time of the focus lens to the predetermined position according to the actual situation.
According to the sixth aspect of the present invention, the imaging time lag from when the focus lens is completely moved to the hill-climbing scan start position to when the hill-climbing scan is started is shortened, and the hill-climbing scan can be started earlier. Furthermore, by reducing the frequency of the clock signal, it is possible to reduce power consumption as compared with the prior art.
According to the seventh aspect of the present invention, the photographing time lag is shortened from the completion of the movement of the focus lens to the in-focus position until the capturing process is started, so that the exposure can be started earlier. Furthermore, by reducing the frequency of the clock signal, it is possible to reduce power consumption as compared with the prior art.
According to the eighth aspect of the present invention, the image output to the display system during the period in which the frequency of the clock signal is switched is continued to be output before switching, so that the image update rate caused by the change in the frequency of the clock signal is not affected. A normal image can be displayed by avoiding displaying an image disturbed by the alignment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a digital camera according to the present invention.
FIG. 2 is a timing chart showing the first embodiment of the digital camera according to the present invention.
FIG. 3 is a timing chart showing a second embodiment of the digital camera according to the present invention.
FIG. 4 is a timing chart showing a third embodiment of the digital camera according to the present invention.
FIG. 5 is a timing chart showing a fourth embodiment of the digital camera according to the present invention.
FIG. 6 is a timing chart relating to autofocus in a conventional digital camera of a contrast detection method.
FIG. 7 is a timing chart relating to autofocus in a conventional digital camera using a phase difference detection method.
[Explanation of symbols]
100 Ranging sensor
101 Aperture / Shutter
102 Lens unit
103 CCD
104 CDS / A / D
105 Timing generator
106 Clock generator
107 Image processing unit
108 LCD (Liquid Crystal Display)
109 External monitor connection jack
110 Optical system drive unit
111 Image data buffer memory
112 CPU
113 Image data recording unit
114 Program memory
115 Operation switch
116 Power supply

Claims (8)

撮像素子と、該撮像素子上に被写体像を結像させるフォーカスレンズと、該フォーカスレンズを光軸方向に移動させて被写体像の焦点位置を調整するフォーカス駆動部と、複数の周波数の中から選ばれる一の周波数のクロック信号を基準クロック信号として発生するクロック信号供給部と、前記撮像素子が駆動するトリガーとなる同期信号を前記基準クロック信号に比例する周期で発生する同期信号発生部とを備え、
撮影時に前記フォーカスレンズが移動されて所定の位置に到達すると、前記基準クロック信号の周波数が変更されることを特徴とするデジタルカメラ。
An image sensor, a focus lens that forms a subject image on the image sensor, a focus drive unit that adjusts the focus position of the subject image by moving the focus lens in the optical axis direction, and a plurality of frequencies A clock signal supply unit that generates a clock signal having one frequency as a reference clock signal, and a synchronization signal generation unit that generates a synchronization signal that is a trigger to be driven by the imaging device in a cycle proportional to the reference clock signal. ,
A digital camera, wherein the frequency of the reference clock signal is changed when the focus lens is moved to reach a predetermined position during photographing.
前記フォーカスレンズを連続的に移動させて、撮像素子が被写体像のコントラストの高いフォーカスレンズの位置を探索する山登りスキャンを行うために、前記フォーカスレンズが移動されて山登りスキャン開始位置に到達すると、前記基準クロック信号の周波数が大きくなることを特徴とする請求項1に記載のデジタルカメラ。When the focus lens is moved to reach a hill-climbing scan start position in order to perform a hill-climbing scan in which the focus lens is continuously moved and the image sensor searches for the position of the focus lens with a high contrast of the subject image, The digital camera according to claim 1, wherein the frequency of the reference clock signal is increased. 前記フォーカスレンズが移動されて被写体像の合焦位置に到達すると、前記基準クロック信号の周波数が大きくなることを特徴とする請求項1に記載のデジタルカメラ。The digital camera according to claim 1, wherein the frequency of the reference clock signal increases when the focus lens is moved to reach a focus position of a subject image. 撮像素子と、該撮像素子上に被写体像を結像させるフォーカスレンズと、該フォーカスレンズを光軸方向に移動させて被写体像の焦点位置を調整するフォーカス駆動部と、複数の周波数の中から選ばれる一の周波数のクロック信号を基準クロック信号として発生するクロック信号供給部と、前記撮像素子が駆動するトリガーとなる同期信号を前記基準クロック信号に比例する周期で発生する同期信号発生部とを備え、
撮影時に前記フォーカスレンズが移動を開始すると、前記基準クロック信号の周波数が変更されることを特徴とするデジタルカメラ。
An image sensor, a focus lens that forms a subject image on the image sensor, a focus drive unit that adjusts the focus position of the subject image by moving the focus lens in the optical axis direction, and a plurality of frequencies A clock signal supply unit that generates a clock signal having one frequency as a reference clock signal, and a synchronization signal generation unit that generates a synchronization signal that is a trigger to be driven by the imaging device in a cycle proportional to the reference clock signal. ,
A digital camera, wherein the frequency of the reference clock signal is changed when the focus lens starts to move during photographing.
前記フォーカス駆動手段がパルスモータであり、
前記フォーカスレンズの移動開始位置から所定の位置までの移動時間がパルスモータのパルスレートから算出され、その算出された移動時間に前記同期信号の周期が近似するように基準クロック信号の周波数が変更されることを特徴とする請求項4に記載のデジタルカメラ。
The focus driving means is a pulse motor;
The movement time from the movement start position of the focus lens to a predetermined position is calculated from the pulse rate of the pulse motor, and the frequency of the reference clock signal is changed so that the period of the synchronization signal approximates the calculated movement time. The digital camera according to claim 4.
前記フォーカスレンズの移動が、該フォーカスレンズを連続的に移動させて、撮像素子が被写体像のコントラストの高いフォーカスレンズの位置を探索する山登りスキャンを行うための、山登りスキャン開始位置までの移動であり、算出された移動時間に前記同期信号の周期が近似するように基準クロック信号の周波数が小さくなることを特徴とする請求項5に記載のデジタルカメラ。The movement of the focus lens is a movement to a hill-climbing scan start position for continuously moving the focus lens and performing a hill-climbing scan in which the imaging device searches for the position of the focus lens with a high contrast of the subject image. 6. The digital camera according to claim 5, wherein the frequency of the reference clock signal is reduced so that the period of the synchronization signal approximates the calculated movement time. 前記フォーカスレンズの移動が、被写体像の合焦位置までの移動であり、算出された移動時間に前記同期信号の周期が近似するように基準クロック信号の周波数が小さくなることを特徴とする請求項5に記載のデジタルカメラ。The movement of the focus lens is movement to an in-focus position of a subject image, and the frequency of the reference clock signal is reduced so that the period of the synchronization signal approximates the calculated movement time. 5. The digital camera according to 5. 前記基準クロック信号の周波数が変更される際に、該基準クロック信号を変更する前の同期信号周期に撮像された画像を画像表示部に出力し続けることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一に記載のデジタルカメラ。8. When the frequency of the reference clock signal is changed, the image picked up in the synchronization signal period before the reference clock signal is changed is continuously output to the image display unit. A digital camera according to one.
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