JP2005017673A - フォーカスレンズの合焦位置探索方法、および撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フォーカスレンズの周辺温度に即応した合焦位置の補正を施す。
【解決手段】フォーカスレンズ１１ｃの周辺温度を検出する温度センサ１４を、レンズ鏡胴１２内に設置する。フォーカスレンズ１１ｃの周辺温度とフォーカスモータ３１の駆動パルスの補正量との関係を表すデータテーブルを、ＳＤＲＡＭ４６に格納する。ＣＰＵ３４は、Ａ／Ｄ変換器５６を介して温度センサ１４から送信される温度データ、およびＳＤＲＡＭ４６に格納されたデータテーブルからフォーカスモータ３１の駆動パルスの補正量を求め、この補正量に応じてフォーカスレンズ１１ｃの合焦位置の探索範囲を設定する。ＣＰＵ３４は、設定された探索範囲でフォーカスレンズ１１ｃを移動させ、ＡＦ検出回路５３で合焦状態を検出しながら合焦位置の探索を行う。
【選択図】 図５
【解決手段】フォーカスレンズ１１ｃの周辺温度を検出する温度センサ１４を、レンズ鏡胴１２内に設置する。フォーカスレンズ１１ｃの周辺温度とフォーカスモータ３１の駆動パルスの補正量との関係を表すデータテーブルを、ＳＤＲＡＭ４６に格納する。ＣＰＵ３４は、Ａ／Ｄ変換器５６を介して温度センサ１４から送信される温度データ、およびＳＤＲＡＭ４６に格納されたデータテーブルからフォーカスモータ３１の駆動パルスの補正量を求め、この補正量に応じてフォーカスレンズ１１ｃの合焦位置の探索範囲を設定する。ＣＰＵ３４は、設定された探索範囲でフォーカスレンズ１１ｃを移動させ、ＡＦ検出回路５３で合焦状態を検出しながら合焦位置の探索を行う。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォーカスレンズの合焦位置を探索する方法、および撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
撮像装置として、ＣＣＤイメージセンサ（ＣＣＤ）などの固体撮像素子で撮像した被写体画像をデジタルの画像データに変換し、内蔵メモリやメモリカードなどの記憶媒体に保存するデジタルカメラが普及している。最近のデジタルカメラでは、製品のコストダウンを図るために、ＣＣＤに被写体光を取り込む撮像レンズとして、安価で加工性に優れたプラスチックレンズを用いている。
【０００３】
プラスチックレンズには、コストパフォーマンスに利点がある反面、熱膨張率が高いために周辺温度の変化により合焦位置にズレが生じてしまうという欠点があった。この問題を解決するために、ＣＣＤの配線基板の温度を温度センサにより検出し、この検出結果から求められる撮像レンズのバックフォーカスの変化情報に基づいて、撮像レンズの合焦位置を補正する撮像装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−３０４６７８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載される装置では、温度センサの配置場所が適切でない場合や、撮像レンズの熱膨張・収縮が温度変化に即応していない場合など、適切な補正を行うことができない事態が生じるおそれがあった。
【０００６】
本発明は、周辺温度に即応した補正を施すことが可能なフォーカスレンズの合焦位置探索方法、および撮像装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載される発明は、撮像する被写体画像が合焦状態となるように、被写体距離やズームレンズの変倍に応じて光軸上を移動するフォーカスレンズの合焦位置を探索する方法において、前記フォーカスレンズの周辺温度を検出し、検出した周辺温度、および前記フォーカスレンズを移動させる際に与えられる駆動パラメータの補正量と周辺温度との関係を表すデータテーブルから前記補正量を求め、この補正量に応じて前記合焦位置の探索範囲を設定することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載される発明は、撮像する被写体画像が合焦状態となるように、被写体距離やズームレンズの変倍に応じて光軸上を移動するフォーカスレンズの合焦位置を探索する方法において、前記フォーカスレンズの周辺温度を検出し、検出した周辺温度、および前記ズームレンズの変倍位置に対するフォーカスレンズの合焦位置を示すトラッキングカーブの補正量と周辺温度との関係を表す第１データテーブルから前記トラッキングカーブの補正量を求め、この補正量で補正したトラッキングカーブを基準として設定した後、再び前記周辺温度を検出し、検出した周辺温度、および前記フォーカスレンズを移動させる際に与えられる駆動パラメータの補正量と周辺温度との関係を表す第２データテーブルから前記駆動パラメータの補正量を求め、この補正量で前記基準として設定したトラッキングカーブを補正し、補正したトラッキングカーブに応じて前記合焦位置の探索範囲を設定することを特徴とする。なお、前記第１データテーブルの温度設定範囲を、前記第２データテーブルよりも細分化することが好ましい。
【０００９】
請求項４に記載される発明は、撮像する被写体画像が合焦状態となるように、被写体距離やズームレンズの変倍に応じて光軸上を移動するフォーカスレンズの合焦位置を探索する方法において、前記ズームレンズの変倍位置に対するフォーカスレンズの合焦位置を示すトラッキングカーブを設定するとともに、そのときの前記フォーカスレンズの周辺温度を検出・記憶した後、再び前記周辺温度を検出し、記憶した周辺温度、再び検出した周辺温度、および前記トラッキングカーブの補正量と周辺温度との関係を表すデータテーブルから前記トラッキングカーブの補正量を求め、この補正量で前記設定したトラッキングカーブを補正し、補正したトラッキングカーブに応じて前記合焦位置の探索範囲を設定することを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載される発明は、撮像する被写体画像が合焦状態となるように、被写体距離やズームレンズの変倍に応じて光軸上を移動するフォーカスレンズを有する撮像装置において、前記ズームレンズおよびフォーカスレンズを保持するレンズ鏡胴内に設けられ、前記フォーカスレンズの周辺温度を検出する温度検出手段と、前記フォーカスレンズを移動させる際に与えられる駆動パラメータの補正量と周辺温度との関係を表すデータテーブルを記憶する記憶手段と、検出した周辺温度、および前記データテーブルから前記補正量を求め、この補正量に応じて前記合焦位置の探索範囲を設定する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載される発明は、撮像する被写体画像が合焦状態となるように、被写体距離やズームレンズの変倍に応じて光軸上を移動するフォーカスレンズを有する撮像装置において、前記ズームレンズおよびフォーカスレンズを保持するレンズ鏡胴内に設けられ、前記フォーカスレンズの周辺温度を検出する温度検出手段と、前記ズームレンズの変倍位置に対するフォーカスレンズの合焦位置を示すトラッキングカーブの補正量と周辺温度との関係を表す第１データテーブル、および前記フォーカスレンズを移動させる際に与えられる駆動パラメータの補正量と周辺温度との関係を表す第２データテーブルを記憶する記憶手段と、検出した周辺温度、および前記第１データテーブルから前記トラッキングカーブの補正量を求め、この補正量で補正したトラッキングカーブを基準として設定した後、再び前記温度検出手段で前記周辺温度を検出させ、検出した周辺温度、および前記第２データテーブルから前記駆動パラメータの補正量を求め、この補正量で前記基準として設定したトラッキングカーブを補正し、補正したトラッキングカーブに応じて前記合焦位置の探索範囲を設定する制御手段とを備えたことを特徴とする。なお、前記第１データテーブルの温度設定範囲を、前記第２データテーブルよりも細分化することが好ましい。また、前記記憶手段は、前記第１、第２データテーブルを別のアドレスに記憶することが好ましい。
【００１２】
請求項９に記載される発明は、撮像する被写体画像が合焦状態となるように、被写体距離やズームレンズの変倍に応じて光軸上を移動するフォーカスレンズを有する撮像装置において、前記ズームレンズおよびフォーカスレンズを保持するレンズ鏡胴内に設けられ、前記フォーカスレンズの周辺温度を検出する温度検出手段と、検出した周辺温度、および前記ズームレンズの変倍位置に対するフォーカスレンズの合焦位置を示すトラッキングカーブの補正量と周辺温度との関係を表すデータテーブルを記憶する記憶手段と、前記トラッキングカーブを設定するとともに、前記温度検出手段でフォーカスレンズの周辺温度を検出させ、これを前記記憶手段に記憶させた後、再び前記温度検出手段で前記周辺温度を検出させ、記憶した周辺温度、再び検出した周辺温度、および前記データテーブルから前記トラッキングカーブの補正量を求め、この補正量で前記設定したトラッキングカーブを補正し、補正したトラッキングカーブに応じて前記合焦位置の探索範囲を設定する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１および図２において、本発明を適用したデジタルカメラ２の正面には、矢印方向にスライド操作自在なレンズバリア１０が設けられている。デジタルカメラ２は、レンズバリア１０を図１に示す開放位置にスライドさせることにより、撮像レンズ１１を保持するレンズ鏡胴１２が前面に繰り出し、ストロボ発光部１３が露呈して撮影可能な状態となる。撮像レンズ１１には、安価で加工性に優れたプラスチックレンズが用いられている。また、レンズ鏡胴１２の内部には、撮像レンズ１１の周辺温度を検出する温度センサ１４が設置されている。
【００１４】
撮像レンズ１１の背後には、ＣＣＤ３８（図３参照）が配置されている。ＣＣＤ３８からの撮像信号は、Ａ／Ｄ変換器４２（図３参照）によりデジタルの画像データに変換される。この画像データは、デジタルカメラ２の背面に設けられた液晶表示器（ＬＣＤ）１５で、いわゆるスルー画像として表示される。また、デジタルカメラ２には、光学ファインダを構成するファインダ対物窓１６およびファインダ接眼窓１７が設けられており、これらを通して被写体画像のフレーミングが行われる。
【００１５】
デジタルカメラ２の上面には、レリーズボタン１８が設けられている。このレリーズボタン１８は、２段階押しのスイッチとなっており、ＬＣＤ１５または光学ファインダによるフレーミングの後にレリーズボタン１８を軽く押圧（半押し）すると、自動露光調整（ＡＥ）、自動焦点調整（ＡＦ）などの各種撮影準備処理が施される。
【００１６】
撮影準備処理が施された撮像信号は、レリーズボタン１８を離すまでデータロックされる。そして、この状態でレリーズボタン１８をもう１度強く押圧（全押し）すると、撮影準備処理が施された１画面分の撮像信号が画像データに変換された後、メモリカードスロット１９に着脱自在に装填されるメモリカード２０やＳＤＲＡＭ４６（図３参照）などの記憶媒体に保存される。
【００１７】
デジタルカメラ２の背面には、ＬＣＤ１５のほかに、電源のオン／オフ切替えを行う電源ボタン２１、撮像レンズ１１のズームレンズをワイド側、テレ側に変倍するズーム操作ボタン２２、各種モードを選択するモード切替えスイッチ２３、およびＬＣＤ１５に表示されるメニュー画面内でカーソルを移動させるカーソル操作板２４からなる操作部２５（１点鎖線で囲む部分）が設けられている。
【００１８】
デジタルカメラ２では、静止画撮影を行う静止画撮影モード、動画撮影を行う動画撮影モード、撮影した画像をＬＣＤ１５に表示する再生モード、および各種設定を行うセットアップモードなどが選択可能となっており、モード切替えスイッチ２３をスライド操作させることで、これらのモードの切替えが行われる。
【００１９】
図３において、撮像レンズ１１は、主レンズ１１ａと、ズームレンズ１１ｂと、フォーカスレンズ１１ｃとから構成される。ズームレンズ１１ｂおよびフォーカスレンズ１１ｃには、ズームモータ３０およびフォーカスモータ３１が接続されている。また、絞り３３には、アイリスモータ３２が接続されている。これらのモータ３０〜３２はステッピングモータからなり、ＣＰＵ３４に接続されたモータドライバ３５〜３７から送信される駆動パルスにより動作制御され、レリーズボタン１８の半押しにより撮影準備処理を行う。
【００２０】
ズームモータ３０は、ズーム操作ボタン２２の操作に連動して、ズームレンズ１１ｂをワイド側、あるいはテレ側に移動させ（例えば１０段階）、撮像レンズ１１のズーミングを行う。フォーカスモータ３１は、被写体距離やズームレンズ１１ｂの変倍に応じてフォーカスレンズ１１ｃを移動させ、撮影条件が最適となるように撮像レンズ１１の焦点調整を行う。アイリスモータ３２は、絞り３３を動作させ、撮像レンズ１１の露光調整を行う。
【００２１】
撮像レンズ１１の背後には、撮像レンズ１１を透過した被写体光が撮像されるＣＣＤ３８が配置されている。ＣＣＤ３８には、ＣＰＵ３４によって制御されるタイミングジェネレータ（ＴＧ）３９が接続され、このＴＧ３９から入力されるタイミング信号（クロックパルス）により、電子シャッタのシャッタ速度が決定される。
【００２２】
ＣＣＤ３８から出力された撮像信号は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）４０に入力され、ＣＣＤ３８の各セルの蓄積電荷量に正確に対応したＲ、Ｇ、Ｂの画像データとして出力される。ＣＤＳ４０から出力された画像データは、増幅器（ＡＭＰ）４１で増幅され、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）４２でデジタルデータに変換される。
【００２３】
画像入力コントローラ４３は、バス４４を介してＣＰＵ３４に接続され、ＣＰＵ３４の制御命令に応じてＣＣＤ３８、ＣＤＳ４０、ＡＭＰ４１、およびＡ／Ｄ変換器４２を制御する。Ａ／Ｄ変換器４２から出力された画像データは、ＬＣＤドライバ４５を介してＬＣＤ１５に表示される。または、図示しない光学ファインダドライバを介して光学ファインダに表示される。あるいは、ＳＤＲＡＭ４６に格納される。
【００２４】
画像信号処理回路４７は、階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正処理などの各種画像処理を画像データに施す。画像信号処理回路４７で各種処理を施された画像データは、ＹＣ変換処理回路４８により輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとに変換される。圧縮伸長処理回路４９は、この変換された画像データに対して、所定の圧縮形式（例えばＪＰＥＧ形式）で画像圧縮を施す。圧縮された画像データは、メディアコントローラ５０を経由してメモリカード２０に記録される。
【００２５】
ＣＰＵ３４には、前述のレリーズボタン１８、操作部２５の他に、ＥＥＰＲＯＭ５１が接続されている。ＥＥＰＲＯＭ５１には、各種制御用のプログラムや設定情報などが記録されている。ＣＰＵ３４は、これらの情報をＥＥＰＲＯＭ５１から作業用メモリであるＳＤＲＡＭ４６に読み出して、各種処理を実行する。
【００２６】
バス４４には、露出量、すなわち電子シャッタのシャッタ速度、および絞り３３の絞り値が撮影に適切か否かを検出するとともに、ホワイトバランス補正が撮影に適切か否かを検出するＡＥ／ＡＷＢ検出回路５２と、フォーカスレンズ１１ｃの焦点調整が撮影に適切か否かを検出するＡＦ検出回路５３と、ストロボ装置５４の動作を制御するストロボ制御回路５５とが接続されている。各検出回路５２、５３は、レリーズボタン１８の半押し時に、バス４４を介してＣＰＵ３４に検出結果を逐次送信する。ＣＰＵ３４は、各検出回路５２、５３から送信される検出結果に基づいて、撮像レンズ１１、絞り３３、およびＣＣＤ３８の動作を制御する。
【００２７】
ストロボ装置５４の発光モードとしては、例えば被写体輝度が低いときに自動的にストロボ発光させる自動発光モード、被写体輝度に関わらずストロボ発光させる強制発光モード、ストロボ発光を禁止した発光禁止モードなどが選択可能となっている。
【００２８】
レンズ鏡胴１２に設置された温度センサ１４は、Ａ／Ｄ変換器５６を介してＣＰＵ３４に接続されている。温度センサ１４は、予め設定された一定周期でフォーカスレンズ１１ｃの周辺温度を検出しており、レリーズボタン１８の半押しと同期して、そのとき検出した周辺温度をＡ／Ｄ変換器５６に送信する。Ａ／Ｄ変換器５６は、送信された周辺温度をデジタルの温度データに変換し、ＣＰＵ３４に送信する。なお、このＡ／Ｄ変換器５６は、ＣＰＵ３４に内蔵されていてもよい。
【００２９】
ＳＤＲＡＭ４６には、表１に示すデータテーブル１（ＤＴ１）が格納されている。このＤＴ１は、フォーカスレンズ１１ｃの周辺温度とフォーカスモータ３１の駆動パルスの補正量との関係を表す。なお、補正量は、撮像レンズ１１の光学設計段階で確定した値である。また、補正量の±は、適用する補正ゾーン４を基準として、被写体側（＋）、ＣＣＤ３８の撮像面側（−）にそれぞれシフトさせることを示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
ＣＰＵ３４は、Ａ／Ｄ変換器５６を介して温度センサ１４から送信される温度データ、およびＳＤＲＡＭ４６に格納されたＤＴ１からフォーカスモータ３１の駆動パルスの補正量を求め、図４に示すように、この補正量に応じてフォーカスレンズ１１ｃの合焦位置の探索範囲を設定する。ＣＰＵ３４は、フォーカスモータ３１を介して、設定された探索範囲でフォーカスレンズ１１ｃを移動させ、ＡＦ検出回路５３で合焦状態を検出しながら合焦位置の探索を行う。
【００３２】
次に、上記第１の実施形態による作用について、図５のフローチャートを参照して説明する。まず、電源ボタン２１が操作されてデジタルカメラ２の電源が投入され、ズームレンズの初期位置設定などの起動処理が行われた後、モード切替えスイッチ２３により静止画撮影モードが選択されると、撮像レンズ１１、絞り３３を介して入射した被写体光がＣＣＤ３８により光電変換され、ＣＤＳ４０でサンプリングされてＲＧＢデータとしてＡＭＰ４１に出力される。
【００３３】
ＣＤＳ４０から出力された画像データは、ＡＭＰ４１で増幅され、Ａ／Ｄ変換器４２でデジタルデータに変換される。デジタル変換された画像データは、画像入力コントローラ４３を介してＳＤＲＡＭ４６に格納され、ＬＣＤ１５にスルー画像として表示される。この状態でレリーズボタン１８が半押しされると、Ａ／Ｄ変換器５６を介して、温度センサ１４で検出された温度データがＣＰＵ３４に送信される。
【００３４】
送信された温度データ、およびＤＴ１から、ＣＰＵ３４でフォーカスモータ３１の駆動パルスの補正量が求められ、この補正量に応じてフォーカスレンズ１１ｃの合焦位置の探索範囲が設定される。そして、設定された探索範囲でフォーカスモータ３１を介してフォーカスレンズ１１ｃが移動され、ＡＦ検出回路５３で合焦状態を検出しながら合焦位置の探索が行われる。このようにすると、常に最新の温度データを用いて合焦位置の探索を行うことができる。
【００３５】
合焦位置の探索後、レリーズボタン１８の全押しにより撮影が実行される。撮影後の画像データは、画像信号処理回路４７で各種画像処理が施された後、ＹＣ変換処理回路４８により輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとに変換され、圧縮伸長処理回路４９で圧縮処理が施される。圧縮された画像データは、メディアコントローラ５０を経由してメモリカード２０に記録される。
【００３６】
続いて、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、表１に示すＤＴ１とは別のアドレスに、表２に示すデータテーブル２（ＤＴ２）がＳＤＲＡＭ４６に格納されている。このＤＴ２は、フォーカスレンズ１１ｃの周辺温度とズームレンズ１１ｂの変倍位置に対するフォーカスレンズ１１ｃの合焦位置を示すトラッキングカーブの補正量との関係を表す。なお、補正量は、表１と同様に、撮像レンズ１１の光学設計段階で確定した値であり、補正量の±は、適用する補正ゾーン６を基準として、被写体側（＋）、ＣＣＤ３８の撮像面側（−）にそれぞれシフトさせることを示す。
【００３７】
【表２】
【００３８】
第２の実施形態では、デジタルカメラ２の製品出荷前の検査調整時に、トラッキングカーブの補正を行う。まず、温度センサ１４からフォーカスレンズ１１ｃの周辺温度を取得する。取得した温度データ、およびＳＤＲＡＭ４６に格納されたＤＴ２からトラッキングカーブの補正量を求める。図６に示すように、ＣＰＵ３４は、無限遠に焦点を合わせたトラッキングカーブＴ０ を、求めた補正量分シフトさせ、補正したトラッキングカーブを基準（Ｔ１ ）として設定し、このＴ１ をＥＥＰＲＯＭ５１に記録して出荷する。
【００３９】
デジタルカメラ２の使用時、ＣＰＵ３４は、Ａ／Ｄ変換器５６を介して温度センサ１４から送信される温度データ、およびＳＤＲＡＭ４６に格納されたＤＴ１からフォーカスモータ３１の駆動パルスの補正量を求める。図７に示すように、ＣＰＵ３４は、この補正量でＴ１ を補正し、補正したトラッキングカーブＴ２ に応じて、各ズーム位置に対するフォーカスレンズ１１ｃの合焦位置の探索範囲を設定する。ＣＰＵ３４は、フォーカスモータ３１を介して、設定された探索範囲でフォーカスレンズ１１ｃを移動させ、ＡＦ検出回路５３で合焦状態を検出しながら合焦位置の探索を行う。
【００４０】
次に、上記第２の実施形態による作用について、図８および図９のフローチャートを参照して説明する。まず、図８において、デジタルカメラ２の製品出荷前の検査調整時に、温度センサ１４からフォーカスレンズ１１ｃの周辺温度が取得される。取得された温度データ、およびＳＤＲＡＭ４６に格納されたＤＴ２からトラッキングカーブの補正量が求められる。そして、ＣＰＵ３４により、無限遠に焦点を合わせたトラッキングカーブＴ０ が求めた補正量分シフトされる。補正されたトラッキングカーブは基準Ｔ１ として設定され、ＥＥＰＲＯＭ５１に記録される。
【００４１】
図９において、電源ボタン２１が操作されてデジタルカメラ２の電源が投入され、ズームレンズの初期位置設定などの起動処理が行われた後、モード切替えスイッチ２３により静止画撮影モードが選択されると、ＬＣＤ１５にスルー画像が表示される。この状態でレリーズボタン１８が半押しされると、Ａ／Ｄ変換器５６を介して温度センサ１４で検出された温度データがＣＰＵ３４に送信される。
【００４２】
送信された温度データ、およびＤＴ１から、ＣＰＵ３４でフォーカスモータ３１の駆動パルスの補正量が求められ、この補正量でＴ１ が補正される。補正されたトラッキングカーブＴ２ に応じて、各ズーム位置に対するフォーカスレンズ１１ｃの合焦位置の探索範囲が設定される。そして、設定された探索範囲でフォーカスモータ３１を介してフォーカスレンズ１１ｃが移動され、ＡＦ検出回路５３で合焦状態を検出しながら合焦位置の探索が行われる。
【００４３】
上記のような構成であると、製品出荷時の温度管理を厳密に行う必要がなくなり、製造コストを削減させることができる。また、ＤＴ１の温度設定範囲がＤＴ２よりも細分化されているので、高精度なトラッキングカーブの補正を行うことができ、デジタルカメラ２の使用時には補正処理の高速化を図ることが可能である。なお、ＤＴ２は製品出荷後には使用されないので、ＳＤＲＡＭ４６ではなく検査調整用のテスタに記憶させておいてもよい。
【００４４】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、表３に示すデータテーブル３（ＤＴ３）がＳＤＲＡＭ４６に格納されている。このＤＴ３は、フォーカスレンズ１１ｃの周辺温度とトラッキングカーブの補正量との関係を表す。なお、補正量は、表１、２と同様に、撮像レンズ１１の光学設計段階で確定した値であり、補正量の±は、適用する補正ゾーン６を基準として、被写体側（＋）、ＣＣＤ３８の撮像面側（−）にそれぞれシフトさせることを示す。
【００４５】
【表３】
【００４６】
第３の実施形態では、デジタルカメラ２の製品出荷前の検査調整時に、トラッキングカーブＴ３ （図１０参照）を設定するとともに、温度センサ１４によりそのときの周辺温度を検出し、これをＳＤＲＡＭ４６に格納する。
【００４７】
デジタルカメラ２の使用時、ＣＰＵ３４は、製品出荷時にＳＤＲＡＭ４６に格納された温度データ、およびＤＴ３から第１の補正量Ｃ１ を求める。また、Ａ／Ｄ変換器５６を介して温度センサ１４から送信される温度データ、およびＤＴ３から第２の補正量Ｃ２ を求める。図１０に示すように、ＣＰＵ３４は、Ｃ１ とＣ２ との差分をとり、製品出荷時に設定したトラッキングカーブの補正量Ｃ３ を求め、この補正量Ｃ３ でＴ３ を補正し、補正したトラッキングカーブＴ４ に応じて、各ズーム位置に対するフォーカスレンズ１１ｃの合焦位置の探索範囲を設定する。ＣＰＵ３４は、フォーカスモータ３１を介して、設定された探索範囲でフォーカスレンズ１１ｃを移動させ、ＡＦ検出回路５３で合焦状態を検出しながら合焦位置の探索を行う。
【００４８】
次に、上記第３の実施形態による作用について、図１１および図１２のフローチャートを参照して説明する。まず、図１１において、デジタルカメラ２の製品出荷前の検査調整時に、トラッキングカーブＴ３ が設定されるとともに、温度センサ１４によりそのときの周辺温度が検出され、ＳＤＲＡＭ４６に格納される。
【００４９】
図１２において、電源ボタン２１が操作されてデジタルカメラ２の電源が投入され、ズームレンズの初期位置設定などの起動処理が行われた後、モード切替えスイッチ２３により静止画撮影モードが選択されると、ＬＣＤ１５にスルー画像が表示される。この状態でレリーズボタン１８が半押しされると、Ａ／Ｄ変換器５６を介して温度センサ１４で検出された温度データがＣＰＵ３４に送信される。
【００５０】
ＣＰＵ３４では、製品出荷時にＳＤＲＡＭ４６に格納された温度データ、およびＤＴ３から第１の補正量Ｃ１ が求められ、Ａ／Ｄ変換器５６を介して温度センサ１４から送信される温度データ、およびＤＴ３から第２の補正量Ｃ２ が求められる。Ｃ１ とＣ２ との差分から、製品出荷時に設定したトラッキングカーブの補正量Ｃ３ が求められ、この補正量Ｃ３ でＴ３ が補正され、補正されたトラッキングカーブＴ４ に応じて、各ズーム位置に対するフォーカスレンズ１１ｃの合焦位置の探索範囲が設定される。そして、設定された探索範囲でフォーカスモータ３１を介してフォーカスレンズ１１ｃが移動され、ＡＦ検出回路５３で合焦状態がを検出しながら合焦位置の探索が行われる。
【００５１】
上記のような構成であると、第２の実施形態と同様に、製品出荷時の温度管理を厳密に行う必要がなくなり、製造コストを削減させることができる。また、データテーブルとして、ＤＴ３を製品出荷時と使用時とで共通して用いているので、ＳＤＲＡＭ４６の記憶容量を削減させることが可能である。
【００５２】
なお、表１〜３に示す各補正量は一例であり、デジタルカメラ２の製品仕様に応じて適宜変更することが可能である。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、本発明のフォーカスレンズの合焦位置探索方法、および撮像装置によれば、フォーカスレンズの周辺温度を検出し、検出した周辺温度からフォーカスレンズを移動させる際に与えられる駆動パラメータの補正量を求め、この補正量に応じて合焦位置の探索範囲を設定するので、周辺温度に即応した補正を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したデジタルカメラの正面概観斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面概観斜視図である。
【図３】デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】適用補正ゾーンに対する合焦位置の探索範囲を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る合焦位置探索の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るフォーカス駆動パルスに対するトラッキングカーブを示す図である。
【図７】補正後のトラッキングカーブに対する合焦位置の探索範囲を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る製品出荷前のトラッキングカーブ調整の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る合焦位置探索の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係るフォーカス駆動パルスに対するトラッキングカーブを示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る製品出荷前のトラッキングカーブ調整の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る合焦位置探索の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２ デジタルカメラ
１１ 撮像レンズ
１４ 温度センサ
１５ 液晶表示器（ＬＣＤ）
１８ レリーズボタン
２０ メモリカード
２５ 操作部
３１ フォーカスモータ
３３ 絞り
３４ ＣＰＵ
３８ ＣＣＤ
４３ 画像入力コントローラ
４６ ＳＤＲＡＭ
４７ 画像信号処理回路
５１ ＥＥＰＲＯＭ
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォーカスレンズの合焦位置を探索する方法、および撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
撮像装置として、ＣＣＤイメージセンサ（ＣＣＤ）などの固体撮像素子で撮像した被写体画像をデジタルの画像データに変換し、内蔵メモリやメモリカードなどの記憶媒体に保存するデジタルカメラが普及している。最近のデジタルカメラでは、製品のコストダウンを図るために、ＣＣＤに被写体光を取り込む撮像レンズとして、安価で加工性に優れたプラスチックレンズを用いている。
【０００３】
プラスチックレンズには、コストパフォーマンスに利点がある反面、熱膨張率が高いために周辺温度の変化により合焦位置にズレが生じてしまうという欠点があった。この問題を解決するために、ＣＣＤの配線基板の温度を温度センサにより検出し、この検出結果から求められる撮像レンズのバックフォーカスの変化情報に基づいて、撮像レンズの合焦位置を補正する撮像装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−３０４６７８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載される装置では、温度センサの配置場所が適切でない場合や、撮像レンズの熱膨張・収縮が温度変化に即応していない場合など、適切な補正を行うことができない事態が生じるおそれがあった。
【０００６】
本発明は、周辺温度に即応した補正を施すことが可能なフォーカスレンズの合焦位置探索方法、および撮像装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載される発明は、撮像する被写体画像が合焦状態となるように、被写体距離やズームレンズの変倍に応じて光軸上を移動するフォーカスレンズの合焦位置を探索する方法において、前記フォーカスレンズの周辺温度を検出し、検出した周辺温度、および前記フォーカスレンズを移動させる際に与えられる駆動パラメータの補正量と周辺温度との関係を表すデータテーブルから前記補正量を求め、この補正量に応じて前記合焦位置の探索範囲を設定することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載される発明は、撮像する被写体画像が合焦状態となるように、被写体距離やズームレンズの変倍に応じて光軸上を移動するフォーカスレンズの合焦位置を探索する方法において、前記フォーカスレンズの周辺温度を検出し、検出した周辺温度、および前記ズームレンズの変倍位置に対するフォーカスレンズの合焦位置を示すトラッキングカーブの補正量と周辺温度との関係を表す第１データテーブルから前記トラッキングカーブの補正量を求め、この補正量で補正したトラッキングカーブを基準として設定した後、再び前記周辺温度を検出し、検出した周辺温度、および前記フォーカスレンズを移動させる際に与えられる駆動パラメータの補正量と周辺温度との関係を表す第２データテーブルから前記駆動パラメータの補正量を求め、この補正量で前記基準として設定したトラッキングカーブを補正し、補正したトラッキングカーブに応じて前記合焦位置の探索範囲を設定することを特徴とする。なお、前記第１データテーブルの温度設定範囲を、前記第２データテーブルよりも細分化することが好ましい。
【０００９】
請求項４に記載される発明は、撮像する被写体画像が合焦状態となるように、被写体距離やズームレンズの変倍に応じて光軸上を移動するフォーカスレンズの合焦位置を探索する方法において、前記ズームレンズの変倍位置に対するフォーカスレンズの合焦位置を示すトラッキングカーブを設定するとともに、そのときの前記フォーカスレンズの周辺温度を検出・記憶した後、再び前記周辺温度を検出し、記憶した周辺温度、再び検出した周辺温度、および前記トラッキングカーブの補正量と周辺温度との関係を表すデータテーブルから前記トラッキングカーブの補正量を求め、この補正量で前記設定したトラッキングカーブを補正し、補正したトラッキングカーブに応じて前記合焦位置の探索範囲を設定することを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載される発明は、撮像する被写体画像が合焦状態となるように、被写体距離やズームレンズの変倍に応じて光軸上を移動するフォーカスレンズを有する撮像装置において、前記ズームレンズおよびフォーカスレンズを保持するレンズ鏡胴内に設けられ、前記フォーカスレンズの周辺温度を検出する温度検出手段と、前記フォーカスレンズを移動させる際に与えられる駆動パラメータの補正量と周辺温度との関係を表すデータテーブルを記憶する記憶手段と、検出した周辺温度、および前記データテーブルから前記補正量を求め、この補正量に応じて前記合焦位置の探索範囲を設定する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載される発明は、撮像する被写体画像が合焦状態となるように、被写体距離やズームレンズの変倍に応じて光軸上を移動するフォーカスレンズを有する撮像装置において、前記ズームレンズおよびフォーカスレンズを保持するレンズ鏡胴内に設けられ、前記フォーカスレンズの周辺温度を検出する温度検出手段と、前記ズームレンズの変倍位置に対するフォーカスレンズの合焦位置を示すトラッキングカーブの補正量と周辺温度との関係を表す第１データテーブル、および前記フォーカスレンズを移動させる際に与えられる駆動パラメータの補正量と周辺温度との関係を表す第２データテーブルを記憶する記憶手段と、検出した周辺温度、および前記第１データテーブルから前記トラッキングカーブの補正量を求め、この補正量で補正したトラッキングカーブを基準として設定した後、再び前記温度検出手段で前記周辺温度を検出させ、検出した周辺温度、および前記第２データテーブルから前記駆動パラメータの補正量を求め、この補正量で前記基準として設定したトラッキングカーブを補正し、補正したトラッキングカーブに応じて前記合焦位置の探索範囲を設定する制御手段とを備えたことを特徴とする。なお、前記第１データテーブルの温度設定範囲を、前記第２データテーブルよりも細分化することが好ましい。また、前記記憶手段は、前記第１、第２データテーブルを別のアドレスに記憶することが好ましい。
【００１２】
請求項９に記載される発明は、撮像する被写体画像が合焦状態となるように、被写体距離やズームレンズの変倍に応じて光軸上を移動するフォーカスレンズを有する撮像装置において、前記ズームレンズおよびフォーカスレンズを保持するレンズ鏡胴内に設けられ、前記フォーカスレンズの周辺温度を検出する温度検出手段と、検出した周辺温度、および前記ズームレンズの変倍位置に対するフォーカスレンズの合焦位置を示すトラッキングカーブの補正量と周辺温度との関係を表すデータテーブルを記憶する記憶手段と、前記トラッキングカーブを設定するとともに、前記温度検出手段でフォーカスレンズの周辺温度を検出させ、これを前記記憶手段に記憶させた後、再び前記温度検出手段で前記周辺温度を検出させ、記憶した周辺温度、再び検出した周辺温度、および前記データテーブルから前記トラッキングカーブの補正量を求め、この補正量で前記設定したトラッキングカーブを補正し、補正したトラッキングカーブに応じて前記合焦位置の探索範囲を設定する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１および図２において、本発明を適用したデジタルカメラ２の正面には、矢印方向にスライド操作自在なレンズバリア１０が設けられている。デジタルカメラ２は、レンズバリア１０を図１に示す開放位置にスライドさせることにより、撮像レンズ１１を保持するレンズ鏡胴１２が前面に繰り出し、ストロボ発光部１３が露呈して撮影可能な状態となる。撮像レンズ１１には、安価で加工性に優れたプラスチックレンズが用いられている。また、レンズ鏡胴１２の内部には、撮像レンズ１１の周辺温度を検出する温度センサ１４が設置されている。
【００１４】
撮像レンズ１１の背後には、ＣＣＤ３８（図３参照）が配置されている。ＣＣＤ３８からの撮像信号は、Ａ／Ｄ変換器４２（図３参照）によりデジタルの画像データに変換される。この画像データは、デジタルカメラ２の背面に設けられた液晶表示器（ＬＣＤ）１５で、いわゆるスルー画像として表示される。また、デジタルカメラ２には、光学ファインダを構成するファインダ対物窓１６およびファインダ接眼窓１７が設けられており、これらを通して被写体画像のフレーミングが行われる。
【００１５】
デジタルカメラ２の上面には、レリーズボタン１８が設けられている。このレリーズボタン１８は、２段階押しのスイッチとなっており、ＬＣＤ１５または光学ファインダによるフレーミングの後にレリーズボタン１８を軽く押圧（半押し）すると、自動露光調整（ＡＥ）、自動焦点調整（ＡＦ）などの各種撮影準備処理が施される。
【００１６】
撮影準備処理が施された撮像信号は、レリーズボタン１８を離すまでデータロックされる。そして、この状態でレリーズボタン１８をもう１度強く押圧（全押し）すると、撮影準備処理が施された１画面分の撮像信号が画像データに変換された後、メモリカードスロット１９に着脱自在に装填されるメモリカード２０やＳＤＲＡＭ４６（図３参照）などの記憶媒体に保存される。
【００１７】
デジタルカメラ２の背面には、ＬＣＤ１５のほかに、電源のオン／オフ切替えを行う電源ボタン２１、撮像レンズ１１のズームレンズをワイド側、テレ側に変倍するズーム操作ボタン２２、各種モードを選択するモード切替えスイッチ２３、およびＬＣＤ１５に表示されるメニュー画面内でカーソルを移動させるカーソル操作板２４からなる操作部２５（１点鎖線で囲む部分）が設けられている。
【００１８】
デジタルカメラ２では、静止画撮影を行う静止画撮影モード、動画撮影を行う動画撮影モード、撮影した画像をＬＣＤ１５に表示する再生モード、および各種設定を行うセットアップモードなどが選択可能となっており、モード切替えスイッチ２３をスライド操作させることで、これらのモードの切替えが行われる。
【００１９】
図３において、撮像レンズ１１は、主レンズ１１ａと、ズームレンズ１１ｂと、フォーカスレンズ１１ｃとから構成される。ズームレンズ１１ｂおよびフォーカスレンズ１１ｃには、ズームモータ３０およびフォーカスモータ３１が接続されている。また、絞り３３には、アイリスモータ３２が接続されている。これらのモータ３０〜３２はステッピングモータからなり、ＣＰＵ３４に接続されたモータドライバ３５〜３７から送信される駆動パルスにより動作制御され、レリーズボタン１８の半押しにより撮影準備処理を行う。
【００２０】
ズームモータ３０は、ズーム操作ボタン２２の操作に連動して、ズームレンズ１１ｂをワイド側、あるいはテレ側に移動させ（例えば１０段階）、撮像レンズ１１のズーミングを行う。フォーカスモータ３１は、被写体距離やズームレンズ１１ｂの変倍に応じてフォーカスレンズ１１ｃを移動させ、撮影条件が最適となるように撮像レンズ１１の焦点調整を行う。アイリスモータ３２は、絞り３３を動作させ、撮像レンズ１１の露光調整を行う。
【００２１】
撮像レンズ１１の背後には、撮像レンズ１１を透過した被写体光が撮像されるＣＣＤ３８が配置されている。ＣＣＤ３８には、ＣＰＵ３４によって制御されるタイミングジェネレータ（ＴＧ）３９が接続され、このＴＧ３９から入力されるタイミング信号（クロックパルス）により、電子シャッタのシャッタ速度が決定される。
【００２２】
ＣＣＤ３８から出力された撮像信号は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）４０に入力され、ＣＣＤ３８の各セルの蓄積電荷量に正確に対応したＲ、Ｇ、Ｂの画像データとして出力される。ＣＤＳ４０から出力された画像データは、増幅器（ＡＭＰ）４１で増幅され、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）４２でデジタルデータに変換される。
【００２３】
画像入力コントローラ４３は、バス４４を介してＣＰＵ３４に接続され、ＣＰＵ３４の制御命令に応じてＣＣＤ３８、ＣＤＳ４０、ＡＭＰ４１、およびＡ／Ｄ変換器４２を制御する。Ａ／Ｄ変換器４２から出力された画像データは、ＬＣＤドライバ４５を介してＬＣＤ１５に表示される。または、図示しない光学ファインダドライバを介して光学ファインダに表示される。あるいは、ＳＤＲＡＭ４６に格納される。
【００２４】
画像信号処理回路４７は、階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正処理などの各種画像処理を画像データに施す。画像信号処理回路４７で各種処理を施された画像データは、ＹＣ変換処理回路４８により輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとに変換される。圧縮伸長処理回路４９は、この変換された画像データに対して、所定の圧縮形式（例えばＪＰＥＧ形式）で画像圧縮を施す。圧縮された画像データは、メディアコントローラ５０を経由してメモリカード２０に記録される。
【００２５】
ＣＰＵ３４には、前述のレリーズボタン１８、操作部２５の他に、ＥＥＰＲＯＭ５１が接続されている。ＥＥＰＲＯＭ５１には、各種制御用のプログラムや設定情報などが記録されている。ＣＰＵ３４は、これらの情報をＥＥＰＲＯＭ５１から作業用メモリであるＳＤＲＡＭ４６に読み出して、各種処理を実行する。
【００２６】
バス４４には、露出量、すなわち電子シャッタのシャッタ速度、および絞り３３の絞り値が撮影に適切か否かを検出するとともに、ホワイトバランス補正が撮影に適切か否かを検出するＡＥ／ＡＷＢ検出回路５２と、フォーカスレンズ１１ｃの焦点調整が撮影に適切か否かを検出するＡＦ検出回路５３と、ストロボ装置５４の動作を制御するストロボ制御回路５５とが接続されている。各検出回路５２、５３は、レリーズボタン１８の半押し時に、バス４４を介してＣＰＵ３４に検出結果を逐次送信する。ＣＰＵ３４は、各検出回路５２、５３から送信される検出結果に基づいて、撮像レンズ１１、絞り３３、およびＣＣＤ３８の動作を制御する。
【００２７】
ストロボ装置５４の発光モードとしては、例えば被写体輝度が低いときに自動的にストロボ発光させる自動発光モード、被写体輝度に関わらずストロボ発光させる強制発光モード、ストロボ発光を禁止した発光禁止モードなどが選択可能となっている。
【００２８】
レンズ鏡胴１２に設置された温度センサ１４は、Ａ／Ｄ変換器５６を介してＣＰＵ３４に接続されている。温度センサ１４は、予め設定された一定周期でフォーカスレンズ１１ｃの周辺温度を検出しており、レリーズボタン１８の半押しと同期して、そのとき検出した周辺温度をＡ／Ｄ変換器５６に送信する。Ａ／Ｄ変換器５６は、送信された周辺温度をデジタルの温度データに変換し、ＣＰＵ３４に送信する。なお、このＡ／Ｄ変換器５６は、ＣＰＵ３４に内蔵されていてもよい。
【００２９】
ＳＤＲＡＭ４６には、表１に示すデータテーブル１（ＤＴ１）が格納されている。このＤＴ１は、フォーカスレンズ１１ｃの周辺温度とフォーカスモータ３１の駆動パルスの補正量との関係を表す。なお、補正量は、撮像レンズ１１の光学設計段階で確定した値である。また、補正量の±は、適用する補正ゾーン４を基準として、被写体側（＋）、ＣＣＤ３８の撮像面側（−）にそれぞれシフトさせることを示す。
【００３０】
【表１】
ＣＰＵ３４は、Ａ／Ｄ変換器５６を介して温度センサ１４から送信される温度データ、およびＳＤＲＡＭ４６に格納されたＤＴ１からフォーカスモータ３１の駆動パルスの補正量を求め、図４に示すように、この補正量に応じてフォーカスレンズ１１ｃの合焦位置の探索範囲を設定する。ＣＰＵ３４は、フォーカスモータ３１を介して、設定された探索範囲でフォーカスレンズ１１ｃを移動させ、ＡＦ検出回路５３で合焦状態を検出しながら合焦位置の探索を行う。
【００３２】
次に、上記第１の実施形態による作用について、図５のフローチャートを参照して説明する。まず、電源ボタン２１が操作されてデジタルカメラ２の電源が投入され、ズームレンズの初期位置設定などの起動処理が行われた後、モード切替えスイッチ２３により静止画撮影モードが選択されると、撮像レンズ１１、絞り３３を介して入射した被写体光がＣＣＤ３８により光電変換され、ＣＤＳ４０でサンプリングされてＲＧＢデータとしてＡＭＰ４１に出力される。
【００３３】
ＣＤＳ４０から出力された画像データは、ＡＭＰ４１で増幅され、Ａ／Ｄ変換器４２でデジタルデータに変換される。デジタル変換された画像データは、画像入力コントローラ４３を介してＳＤＲＡＭ４６に格納され、ＬＣＤ１５にスルー画像として表示される。この状態でレリーズボタン１８が半押しされると、Ａ／Ｄ変換器５６を介して、温度センサ１４で検出された温度データがＣＰＵ３４に送信される。
【００３４】
送信された温度データ、およびＤＴ１から、ＣＰＵ３４でフォーカスモータ３１の駆動パルスの補正量が求められ、この補正量に応じてフォーカスレンズ１１ｃの合焦位置の探索範囲が設定される。そして、設定された探索範囲でフォーカスモータ３１を介してフォーカスレンズ１１ｃが移動され、ＡＦ検出回路５３で合焦状態を検出しながら合焦位置の探索が行われる。このようにすると、常に最新の温度データを用いて合焦位置の探索を行うことができる。
【００３５】
合焦位置の探索後、レリーズボタン１８の全押しにより撮影が実行される。撮影後の画像データは、画像信号処理回路４７で各種画像処理が施された後、ＹＣ変換処理回路４８により輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとに変換され、圧縮伸長処理回路４９で圧縮処理が施される。圧縮された画像データは、メディアコントローラ５０を経由してメモリカード２０に記録される。
【００３６】
続いて、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、表１に示すＤＴ１とは別のアドレスに、表２に示すデータテーブル２（ＤＴ２）がＳＤＲＡＭ４６に格納されている。このＤＴ２は、フォーカスレンズ１１ｃの周辺温度とズームレンズ１１ｂの変倍位置に対するフォーカスレンズ１１ｃの合焦位置を示すトラッキングカーブの補正量との関係を表す。なお、補正量は、表１と同様に、撮像レンズ１１の光学設計段階で確定した値であり、補正量の±は、適用する補正ゾーン６を基準として、被写体側（＋）、ＣＣＤ３８の撮像面側（−）にそれぞれシフトさせることを示す。
【００３７】
【表２】
第２の実施形態では、デジタルカメラ２の製品出荷前の検査調整時に、トラッキングカーブの補正を行う。まず、温度センサ１４からフォーカスレンズ１１ｃの周辺温度を取得する。取得した温度データ、およびＳＤＲＡＭ４６に格納されたＤＴ２からトラッキングカーブの補正量を求める。図６に示すように、ＣＰＵ３４は、無限遠に焦点を合わせたトラッキングカーブＴ０ を、求めた補正量分シフトさせ、補正したトラッキングカーブを基準（Ｔ１ ）として設定し、このＴ１ をＥＥＰＲＯＭ５１に記録して出荷する。
【００３９】
デジタルカメラ２の使用時、ＣＰＵ３４は、Ａ／Ｄ変換器５６を介して温度センサ１４から送信される温度データ、およびＳＤＲＡＭ４６に格納されたＤＴ１からフォーカスモータ３１の駆動パルスの補正量を求める。図７に示すように、ＣＰＵ３４は、この補正量でＴ１ を補正し、補正したトラッキングカーブＴ２ に応じて、各ズーム位置に対するフォーカスレンズ１１ｃの合焦位置の探索範囲を設定する。ＣＰＵ３４は、フォーカスモータ３１を介して、設定された探索範囲でフォーカスレンズ１１ｃを移動させ、ＡＦ検出回路５３で合焦状態を検出しながら合焦位置の探索を行う。
【００４０】
次に、上記第２の実施形態による作用について、図８および図９のフローチャートを参照して説明する。まず、図８において、デジタルカメラ２の製品出荷前の検査調整時に、温度センサ１４からフォーカスレンズ１１ｃの周辺温度が取得される。取得された温度データ、およびＳＤＲＡＭ４６に格納されたＤＴ２からトラッキングカーブの補正量が求められる。そして、ＣＰＵ３４により、無限遠に焦点を合わせたトラッキングカーブＴ０ が求めた補正量分シフトされる。補正されたトラッキングカーブは基準Ｔ１ として設定され、ＥＥＰＲＯＭ５１に記録される。
【００４１】
図９において、電源ボタン２１が操作されてデジタルカメラ２の電源が投入され、ズームレンズの初期位置設定などの起動処理が行われた後、モード切替えスイッチ２３により静止画撮影モードが選択されると、ＬＣＤ１５にスルー画像が表示される。この状態でレリーズボタン１８が半押しされると、Ａ／Ｄ変換器５６を介して温度センサ１４で検出された温度データがＣＰＵ３４に送信される。
【００４２】
送信された温度データ、およびＤＴ１から、ＣＰＵ３４でフォーカスモータ３１の駆動パルスの補正量が求められ、この補正量でＴ１ が補正される。補正されたトラッキングカーブＴ２ に応じて、各ズーム位置に対するフォーカスレンズ１１ｃの合焦位置の探索範囲が設定される。そして、設定された探索範囲でフォーカスモータ３１を介してフォーカスレンズ１１ｃが移動され、ＡＦ検出回路５３で合焦状態を検出しながら合焦位置の探索が行われる。
【００４３】
上記のような構成であると、製品出荷時の温度管理を厳密に行う必要がなくなり、製造コストを削減させることができる。また、ＤＴ１の温度設定範囲がＤＴ２よりも細分化されているので、高精度なトラッキングカーブの補正を行うことができ、デジタルカメラ２の使用時には補正処理の高速化を図ることが可能である。なお、ＤＴ２は製品出荷後には使用されないので、ＳＤＲＡＭ４６ではなく検査調整用のテスタに記憶させておいてもよい。
【００４４】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、表３に示すデータテーブル３（ＤＴ３）がＳＤＲＡＭ４６に格納されている。このＤＴ３は、フォーカスレンズ１１ｃの周辺温度とトラッキングカーブの補正量との関係を表す。なお、補正量は、表１、２と同様に、撮像レンズ１１の光学設計段階で確定した値であり、補正量の±は、適用する補正ゾーン６を基準として、被写体側（＋）、ＣＣＤ３８の撮像面側（−）にそれぞれシフトさせることを示す。
【００４５】
【表３】
第３の実施形態では、デジタルカメラ２の製品出荷前の検査調整時に、トラッキングカーブＴ３ （図１０参照）を設定するとともに、温度センサ１４によりそのときの周辺温度を検出し、これをＳＤＲＡＭ４６に格納する。
【００４７】
デジタルカメラ２の使用時、ＣＰＵ３４は、製品出荷時にＳＤＲＡＭ４６に格納された温度データ、およびＤＴ３から第１の補正量Ｃ１ を求める。また、Ａ／Ｄ変換器５６を介して温度センサ１４から送信される温度データ、およびＤＴ３から第２の補正量Ｃ２ を求める。図１０に示すように、ＣＰＵ３４は、Ｃ１ とＣ２ との差分をとり、製品出荷時に設定したトラッキングカーブの補正量Ｃ３ を求め、この補正量Ｃ３ でＴ３ を補正し、補正したトラッキングカーブＴ４ に応じて、各ズーム位置に対するフォーカスレンズ１１ｃの合焦位置の探索範囲を設定する。ＣＰＵ３４は、フォーカスモータ３１を介して、設定された探索範囲でフォーカスレンズ１１ｃを移動させ、ＡＦ検出回路５３で合焦状態を検出しながら合焦位置の探索を行う。
【００４８】
次に、上記第３の実施形態による作用について、図１１および図１２のフローチャートを参照して説明する。まず、図１１において、デジタルカメラ２の製品出荷前の検査調整時に、トラッキングカーブＴ３ が設定されるとともに、温度センサ１４によりそのときの周辺温度が検出され、ＳＤＲＡＭ４６に格納される。
【００４９】
図１２において、電源ボタン２１が操作されてデジタルカメラ２の電源が投入され、ズームレンズの初期位置設定などの起動処理が行われた後、モード切替えスイッチ２３により静止画撮影モードが選択されると、ＬＣＤ１５にスルー画像が表示される。この状態でレリーズボタン１８が半押しされると、Ａ／Ｄ変換器５６を介して温度センサ１４で検出された温度データがＣＰＵ３４に送信される。
【００５０】
ＣＰＵ３４では、製品出荷時にＳＤＲＡＭ４６に格納された温度データ、およびＤＴ３から第１の補正量Ｃ１ が求められ、Ａ／Ｄ変換器５６を介して温度センサ１４から送信される温度データ、およびＤＴ３から第２の補正量Ｃ２ が求められる。Ｃ１ とＣ２ との差分から、製品出荷時に設定したトラッキングカーブの補正量Ｃ３ が求められ、この補正量Ｃ３ でＴ３ が補正され、補正されたトラッキングカーブＴ４ に応じて、各ズーム位置に対するフォーカスレンズ１１ｃの合焦位置の探索範囲が設定される。そして、設定された探索範囲でフォーカスモータ３１を介してフォーカスレンズ１１ｃが移動され、ＡＦ検出回路５３で合焦状態がを検出しながら合焦位置の探索が行われる。
【００５１】
上記のような構成であると、第２の実施形態と同様に、製品出荷時の温度管理を厳密に行う必要がなくなり、製造コストを削減させることができる。また、データテーブルとして、ＤＴ３を製品出荷時と使用時とで共通して用いているので、ＳＤＲＡＭ４６の記憶容量を削減させることが可能である。
【００５２】
なお、表１〜３に示す各補正量は一例であり、デジタルカメラ２の製品仕様に応じて適宜変更することが可能である。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、本発明のフォーカスレンズの合焦位置探索方法、および撮像装置によれば、フォーカスレンズの周辺温度を検出し、検出した周辺温度からフォーカスレンズを移動させる際に与えられる駆動パラメータの補正量を求め、この補正量に応じて合焦位置の探索範囲を設定するので、周辺温度に即応した補正を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したデジタルカメラの正面概観斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面概観斜視図である。
【図３】デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】適用補正ゾーンに対する合焦位置の探索範囲を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る合焦位置探索の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るフォーカス駆動パルスに対するトラッキングカーブを示す図である。
【図７】補正後のトラッキングカーブに対する合焦位置の探索範囲を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る製品出荷前のトラッキングカーブ調整の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る合焦位置探索の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係るフォーカス駆動パルスに対するトラッキングカーブを示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る製品出荷前のトラッキングカーブ調整の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る合焦位置探索の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２ デジタルカメラ
１１ 撮像レンズ
１４ 温度センサ
１５ 液晶表示器（ＬＣＤ）
１８ レリーズボタン
２０ メモリカード
２５ 操作部
３１ フォーカスモータ
３３ 絞り
３４ ＣＰＵ
３８ ＣＣＤ
４３ 画像入力コントローラ
４６ ＳＤＲＡＭ
４７ 画像信号処理回路
５１ ＥＥＰＲＯＭ
Claims (9)
- 撮像する被写体画像が合焦状態となるように、被写体距離やズームレンズの変倍に応じて光軸上を移動するフォーカスレンズの合焦位置を探索する方法において、
前記フォーカスレンズの周辺温度を検出し、
検出した周辺温度、および前記フォーカスレンズを移動させる際に与えられる駆動パラメータの補正量と周辺温度との関係を表すデータテーブルから前記補正量を求め、
この補正量に応じて前記合焦位置の探索範囲を設定することを特徴とするフォーカスレンズの合焦位置探索方法。 - 撮像する被写体画像が合焦状態となるように、被写体距離やズームレンズの変倍に応じて光軸上を移動するフォーカスレンズの合焦位置を探索する方法において、
前記フォーカスレンズの周辺温度を検出し、
検出した周辺温度、および前記ズームレンズの変倍位置に対するフォーカスレンズの合焦位置を示すトラッキングカーブの補正量と周辺温度との関係を表す第１データテーブルから前記トラッキングカーブの補正量を求め、
この補正量で補正したトラッキングカーブを基準として設定した後、再び前記周辺温度を検出し、
検出した周辺温度、および前記フォーカスレンズを移動させる際に与えられる駆動パラメータの補正量と周辺温度との関係を表す第２データテーブルから前記駆動パラメータの補正量を求め、
この補正量で前記基準として設定したトラッキングカーブを補正し、補正したトラッキングカーブに応じて前記合焦位置の探索範囲を設定することを特徴とするフォーカスレンズの合焦位置探索方法。 - 前記第１データテーブルの温度設定範囲を、前記第２データテーブルよりも細分化したことを特徴とする請求項２に記載のフォーカスレンズの合焦位置探索方法。
- 撮像する被写体画像が合焦状態となるように、被写体距離やズームレンズの変倍に応じて光軸上を移動するフォーカスレンズの合焦位置を探索する方法において、
前記ズームレンズの変倍位置に対するフォーカスレンズの合焦位置を示すトラッキングカーブを設定するとともに、そのときの前記フォーカスレンズの周辺温度を検出・記憶した後、再び前記周辺温度を検出し、
記憶した周辺温度、再び検出した周辺温度、および前記トラッキングカーブの補正量と周辺温度との関係を表すデータテーブルから前記トラッキングカーブの補正量を求め、
この補正量で前記設定したトラッキングカーブを補正し、補正したトラッキングカーブに応じて前記合焦位置の探索範囲を設定することを特徴とするフォーカスレンズの合焦位置探索方法。 - 撮像する被写体画像が合焦状態となるように、被写体距離やズームレンズの変倍に応じて光軸上を移動するフォーカスレンズを有する撮像装置において、
前記ズームレンズおよびフォーカスレンズを保持するレンズ鏡胴内に設けられ、前記フォーカスレンズの周辺温度を検出する温度検出手段と、
前記フォーカスレンズを移動させる際に与えられる駆動パラメータの補正量と周辺温度との関係を表すデータテーブルを記憶する記憶手段と、
検出した周辺温度、および前記データテーブルから前記補正量を求め、
この補正量に応じて前記合焦位置の探索範囲を設定する制御手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。 - 撮像する被写体画像が合焦状態となるように、被写体距離やズームレンズの変倍に応じて光軸上を移動するフォーカスレンズを有する撮像装置において、
前記ズームレンズおよびフォーカスレンズを保持するレンズ鏡胴内に設けられ、前記フォーカスレンズの周辺温度を検出する温度検出手段と、
前記ズームレンズの変倍位置に対するフォーカスレンズの合焦位置を示すトラッキングカーブの補正量と周辺温度との関係を表す第１データテーブル、および前記フォーカスレンズを移動させる際に与えられる駆動パラメータの補正量と周辺温度との関係を表す第２データテーブルを記憶する記憶手段と、
検出した周辺温度、および前記第１データテーブルから前記トラッキングカーブの補正量を求め、
この補正量で補正したトラッキングカーブを基準として設定した後、再び前記温度検出手段で前記周辺温度を検出させ、
検出した周辺温度、および前記第２データテーブルから前記駆動パラメータの補正量を求め、
この補正量で前記基準として設定したトラッキングカーブを補正し、補正したトラッキングカーブに応じて前記合焦位置の探索範囲を設定する制御手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。 - 前記第１データテーブルの温度設定範囲を、前記第２データテーブルよりも細分化したことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
- 前記記憶手段は、前記第１、第２データテーブルを別のアドレスに記憶することを特徴とする請求項６または７に記載の撮像装置。
- 撮像する被写体画像が合焦状態となるように、被写体距離やズームレンズの変倍に応じて光軸上を移動するフォーカスレンズを有する撮像装置において、
前記ズームレンズおよびフォーカスレンズを保持するレンズ鏡胴内に設けられ、前記フォーカスレンズの周辺温度を検出する温度検出手段と、
検出した周辺温度、および前記ズームレンズの変倍位置に対するフォーカスレンズの合焦位置を示すトラッキングカーブの補正量と周辺温度との関係を表すデータテーブルを記憶する記憶手段と、
前記トラッキングカーブを設定するとともに、前記温度検出手段でフォーカスレンズの周辺温度を検出させ、これを前記記憶手段に記憶させた後、再び前記温度検出手段で前記周辺温度を検出させ、
記憶した周辺温度、再び検出した周辺温度、および前記データテーブルから前記トラッキングカーブの補正量を求め、
この補正量で前記設定したトラッキングカーブを補正し、補正したトラッキングカーブに応じて前記合焦位置の探索範囲を設定する制御手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003182171A JP2005017673A (ja) | 2003-06-26 | 2003-06-26 | フォーカスレンズの合焦位置探索方法、および撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003182171A JP2005017673A (ja) | 2003-06-26 | 2003-06-26 | フォーカスレンズの合焦位置探索方法、および撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005017673A true JP2005017673A (ja) | 2005-01-20 |
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ID=34182629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003182171A Pending JP2005017673A (ja) | 2003-06-26 | 2003-06-26 | フォーカスレンズの合焦位置探索方法、および撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005017673A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007156304A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Canon Inc | カメラ、カメラシステムおよび交換レンズ装置 |
| WO2008078150A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-07-03 | Nokia Corporation | Calculating camera lens position information |
| JP2010091997A (ja) * | 2008-09-10 | 2010-04-22 | Nikon Corp | 電子機器 |
| CN102262335A (zh) * | 2010-05-28 | 2011-11-30 | 株式会社日立制作所 | 摄像装置 |
| JPWO2018221034A1 (ja) * | 2017-06-02 | 2020-04-02 | ソニー株式会社 | フォーカス制御装置、フォーカス制御方法、プログラムおよび撮像装置 |
| CN115665550A (zh) * | 2022-10-20 | 2023-01-31 | 山东神戎电子股份有限公司 | 一种低慢小目标跟踪系统中聚焦标定及调整方法 |
-
2003
- 2003-06-26 JP JP2003182171A patent/JP2005017673A/ja active Pending
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