JP2006178211A - Imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus capable of attaining excellent automatic focusing performance in any interchangeable lens, in any state of the lens, in any combination with cameras and in any photographing state when the focus shift is recognized or when responsiveness is deteriorated, overshoot is caused or stability is insufficient. <P>SOLUTION: The interchangeable lens has an automatic focusing means and the minimum driving pitch of the interchangeable lens is changed according to the identification information of the camera, or the interchangeable lens has the automatic focusing means and the minimum driving pitch of the interchangeable lens is changed according to the resolved spatial frequency information of the camera, whereby the excellent automatic focusing performance is attained in any interchangeable lens, in any state of the lens, in any combination with the cameras and in any photographing state. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、交換可能なレンズ装置が装着され、静止画及び動画の撮影を行うカメラ等の撮像装置に関するものである。   The present invention relates to an imaging device such as a camera that is mounted with a replaceable lens device and that captures still images and moving images.

従来、ビデオ、カメラ等の映像入力機器に用いられている自動焦点調節方式として、CCD撮像素子等の固体撮像素子から得られる映像信号中の高周波成分を抽出し、この高周波成分が最大となるように撮影レンズを駆動して焦点を調節する、いわゆる山登り方式が知られている。このような自動焦点調節方式は、焦点調節用の特殊な光学部材が不要であり、遠方でも近くでも距離によらずに正確にピントを合わせることができるという長所を有する。
図19を参照して、山登り方式の自動焦点調節装置を簡単に説明する。
被写体からの光は、固定されている第1レンズ群110、変倍用の第2レンズ群112(以下、変倍レンズという。)、絞り114、固定されている第3レンズ群116、及び、焦点調節機能と変倍による焦点面の移動を補正する機能とを兼ね備えた第4レンズ群118(以下、フォーカシング・レンズという。)を通って、撮像素子120の撮像面(光電変換面)に入射する。
撮像素子120は撮像面上の光学像を電気信号に変換する。撮像素子120の出力信号は、CDS回路122によりサンプル・ホールドされ、AGC回路124により所定レベルに増幅され、A/D変換器126によりディジタル信号に変換される。A/D変換器126の出力信号は、図示しないカメラ信号処理回路に供給される。カメラ信号処理回路の処理内容は、本発明とは関係しない周知のものであるので、これ以上の説明を省略する。
A/D変換器126の出力は、バンドパス・フィルタ(BPF)128にも印加される。BPF128は、A/D変換器126から出力される映像データから所定の高周波成分を抽出する。BPF128の出力は、ABS回路130により全て正極性の信号に変換される。ゲート信号発生回路132は、撮影画面内での合焦検出領域内に相当する部分を指定するゲート信号を発生し、検波回路134は、ゲート信号発生回路132が出力するゲート信号に従って、ABS回路130の出力から、合焦検出領域内に相当する信号のみを検波(例えば、ピークホールド又は積分)し、AF(自動焦点調節)評価値として垂直同期信号の整数倍に同期した間隔で出力する。
マイクロコンピュータからなる主制御回路136は、検波器134の出力(AF評価値)を取り込み、合焦度に応じたフォーカシング速度と、AF評価値が増加するモータ駆動方向とを決定し、モータ駆動回路138を制御する。モータ駆動回路138は、主制御回路136からの指令に従ってフォーカス・モータ140を駆動し、フォーカシング・レンズ118を指定の位置に指定の速度で移動させる。これにより、BPF128の出力が最大になる位置に、フォーカシング・レンズ118が制御される。
主制御回路136はまた、ユーザの変倍操作に応じて、モータ駆動回路142によりズーム・モータ144を回転させ、変倍レンズ112を指定の位置まで移動させる。これにより、焦点距離を変更でき、撮影倍率が変化する。
Conventionally, as an automatic focusing method used in video input devices such as video and cameras, a high-frequency component is extracted from a video signal obtained from a solid-state image pickup device such as a CCD image pickup device, and this high-frequency component is maximized. A so-called hill-climbing system is known in which the photographic lens is driven to adjust the focus. Such an automatic focus adjustment method does not require a special optical member for focus adjustment, and has an advantage of being able to focus accurately regardless of distance regardless of distance.
With reference to FIG. 19, the hill-climbing automatic focusing apparatus will be briefly described.
The light from the subject includes a fixed first lens group 110, a variable magnification second lens group 112 (hereinafter referred to as a variable magnification lens), a diaphragm 114, a fixed third lens group 116, and The light enters the image pickup surface (photoelectric conversion surface) of the image pickup device 120 through a fourth lens group 118 (hereinafter referred to as a focusing lens) having both a focus adjustment function and a function of correcting the movement of the focal plane due to zooming. To do.
The image sensor 120 converts an optical image on the imaging surface into an electric signal. The output signal of the image sensor 120 is sampled and held by the CDS circuit 122, amplified to a predetermined level by the AGC circuit 124, and converted into a digital signal by the A / D converter 126. The output signal of the A / D converter 126 is supplied to a camera signal processing circuit (not shown). Since the processing content of the camera signal processing circuit is well-known not related to the present invention, further description thereof is omitted.
The output of the A / D converter 126 is also applied to a band pass filter (BPF) 128. The BPF 128 extracts a predetermined high frequency component from the video data output from the A / D converter 126. The output of the BPF 128 is all converted to a positive polarity signal by the ABS circuit 130. The gate signal generation circuit 132 generates a gate signal that designates a portion corresponding to the in-focus detection area in the shooting screen, and the detection circuit 134 is in accordance with the gate signal output from the gate signal generation circuit 132. From this output, only a signal corresponding to the in-focus detection region is detected (for example, peak hold or integration) and output as an AF (automatic focus adjustment) evaluation value at an interval synchronized with an integral multiple of the vertical synchronization signal.
A main control circuit 136 comprising a microcomputer takes in the output (AF evaluation value) of the detector 134, determines the focusing speed according to the degree of focus, and the motor driving direction in which the AF evaluation value increases, and the motor driving circuit 138 is controlled. The motor drive circuit 138 drives the focus motor 140 in accordance with a command from the main control circuit 136, and moves the focusing lens 118 to a specified position at a specified speed. As a result, the focusing lens 118 is controlled to a position where the output of the BPF 128 is maximized.
The main control circuit 136 also rotates the zoom motor 144 by the motor driving circuit 142 in accordance with the user's zooming operation, and moves the zoom lens 112 to a designated position. Thereby, the focal length can be changed, and the photographing magnification changes.

図20は、主制御回路136による山登り制御方式の自動焦点調節動作のフローチャートを示す。
主制御回路136は、垂直同期信号の整数倍に同期した間隔で検波器134の出力(AF評価値)を取り込みつつ、自動焦点調節制御を実行する。電源投入時又は撮影準備モードに入ったときに、AF帰還制御を起動し(S1)、AF評価値が大きくなる方向にフォーカシング・レンズ118を駆動して山登り制御を行なう(S2)。山の頂上を一度オーバーシュートしてから戻すことで山の頂点を判断し(S3)、最もレベルの高い点で停止し、再起動を待機する(S4)。AF評価値のレベルが停止時のレベルより下がったことを検出すると、AF帰還制御を再起動する(S5)。
また、BPF128により映像信号中の高域成分を抽出する方式の他に、近年、画像圧縮等で用いられる二次元直交変換器の変換結果から高域成分を抽出し、自動焦点調節に利用する構成も提案されている。
また、特開平8−327893公報にて、焦点検出光学系を変更することなく、焦点検出対象の空間周波数 の影響を排除し、常に最良像面位置に基づいた焦点調節を行う動焦点調節 装置が提案されている。
特開平8−327893公報
FIG. 20 shows a flowchart of a hill-climbing control type automatic focus adjustment operation by the main control circuit 136.
The main control circuit 136 executes automatic focus adjustment control while capturing the output (AF evaluation value) of the detector 134 at intervals synchronized with an integral multiple of the vertical synchronization signal. When the power is turned on or when the photographing preparation mode is entered, AF feedback control is started (S1), and the focusing lens 118 is driven in the direction in which the AF evaluation value increases to perform hill climbing control (S2). The peak of the mountain is determined by overshooting the mountain top once and then returning (S3), stopping at the highest level, and waiting for restart (S4). When it is detected that the level of the AF evaluation value is lower than the level at the time of stop, the AF feedback control is restarted (S5).
In addition to a method of extracting a high frequency component in a video signal by the BPF 128, a configuration in which a high frequency component is extracted from a conversion result of a two-dimensional orthogonal transformer used in recent years for image compression and used for automatic focus adjustment. Has also been proposed.
JP-A-8-327893 discloses a dynamic focus adjustment device that eliminates the influence of the spatial frequency of a focus detection target without changing the focus detection optical system and always performs focus adjustment based on the best image plane position. Proposed.
JP-A-8-327893

昨今、カメラの撮像のためにレンズのズーム化およびその高倍率化と撮像手段の高画素化、高密度化が加速しており、静止画及び動画が撮影可能で、静止画撮影においては記録画素数が選択可能なものや、動画においてもNTSC、PALといった従来のTV方式だけでなくハイビジョン方式といった撮像を行うことができる撮像装置が考案、普及してきているため、交換レンズシステムにおいてカメラおよびレンズはその発売時期により撮像手段や解像力の向上、高画質化が進み、また、様々な形態へと広がりつつある。
例えば初期の交換レンズシステムにおいては標準TV信号のみの映像記録であったものが、TV信号よりも高解像度な静止画やハイビジョンの撮影が可能カメラおよびレンズが開発、発売され、新、旧それぞれのカメラレンズが存在するようになる。これらの組合せは市場性、商品性、互換性において互いの組合せにおける撮影が問題なく行える事が好ましい。例えばカメラがHD対応で、旧レンズが標準TV用で設計されている物との組合せでも撮影が行えないとなると交換レンズシステムとしての市場性、商品性の魅力が著しく落ちてしまうからである。
In recent years, zooming of lenses and higher magnification, and higher pixel density and higher density of imaging means are accelerating for camera imaging, and still images and moving images can be taken. Since an image pickup apparatus capable of picking up an image such as a high-definition method as well as a conventional TV method such as NTSC and PAL for a video that can be selected and a moving image has been devised and spread, a camera and a lens are used in an interchangeable lens system. Depending on the release date, improvement of imaging means and resolving power and higher image quality are progressing, and it is spreading to various forms.
For example, in the early interchangeable lens system, only standard TV signals were recorded, but cameras and lenses capable of shooting still images and high-definition images higher than TV signals were developed and released. A camera lens will be present. In terms of marketability, merchantability, and compatibility, it is preferable that these combinations can be photographed without problems. For example, if the camera is HD compatible and the old lens cannot be photographed even in combination with an object designed for a standard TV, the attractiveness of the marketability and the merchantability as an interchangeable lens system will be significantly reduced.

しかしながらこの組合せの場合、例えばカメラは高解像度なハイビジョンのため、図5に示されるように解像する空間周波数は高く従って映像信号から検出する高周波成分の抽出周波数特性も従来のTV方式と比較して高いものが必要となり、場合によっては更なる情報を要しないと適切なAFが行なえない場合も容易に想像できる。一方この例の場合レンズは標準TV用の解像度しか持たないばかりか、レンズ内にAFシステムが存在することもある。しかしながらそのAFシステムは旧来の標準TV用のものしか持っていない。
AFを行うための合焦検出手段としては前述したように映像信号中の高周波成分を抽出して行うが、その抽出する周波数はそのカメラによってあらかじめ固定されているため、例えば、前述の組合せでカメラの合焦信号をハイビジョン用に設定されていた場合、特性が合わずにAFの動作が適切なものでなくなったり、また、AFシステムがレンズの中に存在している場合は旧来のTV用のAFしか行なうことが出来ないため、適切な動作が行なえなかったり、場合によっては動作しないことも考えられる。
However, in the case of this combination, for example, since the camera is a high-definition high-definition, the spatial frequency to be resolved is high as shown in FIG. 5, and therefore the extraction frequency characteristic of the high-frequency component detected from the video signal is also compared with the conventional TV system. It can be easily imagined that appropriate AF cannot be performed unless further information is required in some cases. On the other hand, in this example, the lens not only has a resolution for standard TV, but an AF system may exist in the lens. However, the AF system has only a conventional standard TV.
As described above, the focus detection means for performing AF is performed by extracting a high-frequency component in the video signal. Since the frequency to be extracted is fixed in advance by the camera, for example, the camera can be combined with the above-described combination. If the in-focus signal is set for high-definition, the characteristics will not match and the AF operation will not be appropriate, or if the AF system is present in the lens, Since only AF can be performed, it is conceivable that an appropriate operation cannot be performed or in some cases it does not operate.

適切な動作が出来ないとはこの場合、抽出する信号の周波数が高く、また、信号のピークの幅はNTSCの場合と比べて狭く、ボケの認識される範囲も狭いのに対し、単位当たりの駆動量がNTSC用に設計されたレンズではピントのピークの焦点位置の幅、ピントのボケが認識されない範囲が広いため本当の合焦付近のピークの位置で停止できない問題が生じる。仮に光学的な解像する空間周波数がハイビジョンに対応していたとしても、この例の場合、合焦のピークでAFが停止することが出来ない場合がある。また、ハイビジョンの改造する空間周波数に合わせて映像信号の高周波成分の抽出する周波数がNTSCよりも高いと図6のようにピーク位置から離れた、ボケた場合の信号の劣化が抽出する周波数が低い場合よりも大きいため、ピンとの合う方向が検出しにくくなる。また、この点を考慮されたシステムを容易していないこの例のような旧来のNTSCに合わせたAFシステムの場合、AF動作が著しく品位が落ちる可能性がある。
つまり、解像する周波数が高い場合、駆動可能な最小ピッチは同じ光学条件の場合細かくなければならない。逆に、周波数が低い場合、必要以上に駆動ピッチが細かくても上記のような問題が生じる。以下の課題は交換レンズシステムにおけるレンズおよびカメラにおけるそれぞれの状態による空間周波数の違いから来る課題を述べる。
また、この例とは逆に、カメラは旧式のNTSCでレンズがハイビジョン用のピッチの細かい駆動を行なうものと組み合わせた場合、カメラからのAFの信号はNTSCの改造する周波数に合わせた映像信号からの抽出する周波数によりAFを行うことになり、合焦付近において、図6に示されるようにピントのピーク幅が広くまた、なだらかなため、この例のレンズのようにピッチが細かい場合ピントピークの途中でも信号変化が得られないためピークの途中でAF駆動が停止してしまう問題がある。また、ピークから離れた場合でも信号の変化が駆動ピッチが細かいため、方向の検出制度や、前述した山登り動作の途中で山を登りきれないという懸念が発生する。
また、例えば、静止画及びNTSC方式の動画が撮影可能なカメラでレンズがNTSCに合わせたAF機能を有し、カメラの合焦信号がNTSC方式の抽出する周波数に合わせ、静止画でNTSC方式よりも高画素、高密度に記録する事を想定する。
In this case, the frequency of the signal to be extracted is high, the peak width of the signal is narrower than that of NTSC, and the range in which blur is recognized is narrow. In a lens whose driving amount is designed for NTSC, there is a problem that it is impossible to stop at the peak position in the vicinity of the true focus because the focus peak width and the range where the focus blur is not recognized are wide. Even if the spatial frequency to be optically resolved corresponds to the high vision, in this case, the AF may not be stopped at the focus peak. Further, when the frequency for extracting the high frequency component of the video signal is higher than that of NTSC in accordance with the spatial frequency to be remodeled by HDTV, the frequency at which the deterioration of the signal in the case of blurring is far from the peak position as shown in FIG. 6 is low. Since it is larger than the case, it is difficult to detect the direction of the pin. In addition, in the case of an AF system adapted to the conventional NTSC such as this example in which a system that takes this point into consideration is not easy, there is a possibility that the AF operation is remarkably degraded.
That is, when the resolution frequency is high, the minimum driveable pitch must be fine under the same optical conditions. On the other hand, when the frequency is low, the above problem occurs even if the drive pitch is finer than necessary. The following issues describe the issues arising from differences in spatial frequency depending on the state of each lens and camera in the interchangeable lens system.
Contrary to this example, when the camera is combined with an old NTSC lens whose lens drives fine pitch for high vision, the AF signal from the camera is derived from a video signal that matches the frequency modified by NTSC. AF is performed by the frequency extracted by the lens, and the focus peak is wide and gentle as shown in FIG. 6 near the in-focus position. There is a problem that AF driving stops midway during the peak because no signal change can be obtained midway. In addition, since the driving change is fine in the signal even when away from the peak, there is a concern that the mountain cannot be fully climbed during the direction detection system or the above-described mountain climbing operation.
Also, for example, a camera that can shoot still images and NTSC moving images has an AF function that matches the lens to the NTSC, and the focusing signal of the camera matches the frequency extracted by the NTSC method, and still images from the NTSC method. It is also assumed that recording is performed with high pixels and high density.

図7はNTSCの解像する空間周波数特性と静止画撮影の時の高画素、高密度で記録するときの解像する空間周波数の比較を示したものである。
この図7に示されるように例えばNTSCの場合の解像する空間周波数をNTSCHz、レンズの最小駆動量もNTSCあわせたものとするとし、静止画撮影では例えばNTSCの必要な空間周波数よりも多い画素数の300万画素で撮影を行うト仮定した場合の解像する空間周波数「Stil−300」HzはNTSCでの解像する空間周波数よりも高くなる、というように異なる。ここで解像する空間周波数は図中の矢印に在るように解像可能な限界の周波数でなく、MTFの十分高い周波数を対象の解像する空間周波数とする。この決め方は任意では在るが、限界解像空間周波数の80%程度を目安とすると十分なMTFが得られる。
従ってNTSCの解像する空間周波数「NTSC」HzをAFの合焦検出のための周波数特性として300万画素の静止画を撮影する場合にその空間周波数の解像限界の違いと停止精度の違いからピントのボケが認識できてしまう場合がある。つまり、「Stil−300」Hzの被写体に対してはピントのピークの検出ができず、また、停止する位置が粗いためである。
FIG. 7 shows a comparison between the spatial frequency characteristics resolved by NTSC and the spatial frequency resolved when recording with high pixels and high density during still image shooting.
As shown in FIG. 7, for example, in the case of NTSC, the spatial frequency to be resolved is NTSC Hz, and the minimum driving amount of the lens is also NTSC. In still image shooting, for example, more pixels than the necessary spatial frequency of NTSC are used. The spatial frequency “Stil-300” Hz to be resolved in the case of assuming that shooting is performed with a number of 3 million pixels is higher than the spatial frequency to be resolved in NTSC. The spatial frequency to be resolved here is not the limit frequency that can be resolved as indicated by the arrow in the figure, but a sufficiently high frequency of the MTF is assumed to be the spatial frequency to be resolved. Although this determination method is arbitrary, a sufficient MTF can be obtained by using about 80% of the limit resolution spatial frequency as a guide.
Therefore, when shooting a still image of 3 million pixels using the NTSC resolution spatial frequency “NTSC” Hz as a frequency characteristic for AF focus detection, due to the difference in resolution limit of the spatial frequency and the difference in stop accuracy. You may be able to recognize out-of-focus blur. That is, the focus peak cannot be detected for the subject of “Still-300” Hz, and the stop position is rough.

図6に抽出周波数が高い場合におけるAF信号中の高周波成分信号出力とピント位置との関係を表す。
この図から分かるように抽出周波数の低い場合のピークの位置幅に対し、抽出周波数の高い場合のピーク位置幅は狭くなるためで、この例の場合「NTSC」Hzでピークの信号であっても必ずしも「Stil−300」Hzではピークでないためである。一方前述の場合に静止画撮影のためにAFの抽出周波数をあわせると静止画撮影においてはピントのあった撮影が良好に行えるが、動画を撮影した場合に、AF動作が動画用に抽出周波数を設定した場合と比較して図6からわかるように信号のピークの立ち上がり方が急峻なため、空間周波数の低い「NTSC」Hzでのフィルター特性だとピークから離れた場合に空間周波数「Stil−300」Hzに合わせたAFの抽出周波数が高い場合よりも信号変化が在るため、ボケ状態からの合焦位置の検出がわかりやすく、そのため応答性が劣化し、同様にピーク付近ではピークの位置幅が狭いためピーク位置をオーバーシュートし、安定性が欠くなどの問題が発生するなど固定された所定のAF信号の周波数特性ではそれぞれについての最適な結果を得ることができない。
また、レンズの性能は焦点距離、フォーカス位置、絞りによって異なり、それらはレンズの解像力変化の要因でもある。
FIG. 6 shows the relationship between the high frequency component signal output in the AF signal and the focus position when the extraction frequency is high.
As can be seen from this figure, the peak position width when the extraction frequency is high is narrower than the peak position width when the extraction frequency is low. In this example, even if the signal is a peak signal at “NTSC” Hz. This is because the peak is not necessarily “Still-300” Hz. On the other hand, if the AF extraction frequency is adjusted for still image shooting in the above case, it is possible to perform shooting with good focus in still image shooting. However, when moving images are shot, the AF operation sets the extraction frequency for moving images. As can be seen from FIG. 6, the rising of the peak of the signal is steep as compared with the case of setting, so that the filter frequency at “NTSC” Hz having a low spatial frequency has a spatial frequency “Stil-300” when it is far from the peak. “There is a signal change compared with the case where the AF extraction frequency adjusted to Hz is high, so the detection of the in-focus position from the blurred state is easy to understand, and therefore the responsiveness deteriorates. Similarly, the peak position width near the peak The frequency characteristics of fixed AF signals that are fixed, such as overshooting the peak position due to the narrowness, causing problems such as lack of stability. It is not possible to obtain a result.
In addition, the performance of the lens varies depending on the focal length, the focus position, and the aperture, and these are also factors for changing the resolution of the lens.

従ってレンズの状態からAFのために必要な周波数特性もそれぞれの状態によって変化してくる。例えば焦点距離については図9に示すようにワイドとテレでは解像する空間周波数が異なる。一般にワイドではテレよりも被写体像が細かくなるため解像する空間周波数はテレよりも高い。昨今ズームの高倍率化が進む中でワイド端とテレ端の解像する空間周波数の差は大きくなりやすい傾向にある。
図9ではワイドでの解像する空間周波数は3MHzに対しテレでは0.5MHzのレンズがあったとする。この場合AFのために必要な周波数特性はワイドはテレより高いものが必要となり、テレではワイドで必要な高い周波数特性は必要としない。仮にテレの必要な周波数に設定した場合、ワイドにおいてAF結果はピントボケが認識できてしまう場合が発生しやすい。
図6に抽出周波数が高い場合のAFの高周波成分の信号の出力とピントの位置の関係を表したように抽出周波数の低い場合のピークの位置幅に対し、抽出周波数の高い場合のピーク位置幅は狭くなるためで、この例の場合テレでの解像する空間周波数でAFの抽出周波数特性としてもそのピークの信号が必ずしもワイドでのピーク位置ではないためである。逆にワイドの必要な周波数に設定しテレでAFを行った場合、ボケからの応答性や合焦付近でのピーク位置検出にテレ用で設定した場合よりも時間が掛かり、安定しないといった問題が発生する。
図6に示されるように信号のピークの立ち上がり方が急峻なため、空間周波数の低いテレでの空間周波数をAFの周波数特性にしたときと比較するとピークから離れた場合に空間周波数をワイドに合わせてAFの周波数特性を高くした場合よりも信号変化が在るため、ボケ状態からの合焦位置の検出がわかりやすく、そのため応答性が劣化したり、同様にピーク付近ではピークの位置幅が狭いためピーク位置をオーバーシュートしてしまったり、安定性が欠くなどの問題が発生するなど固定された所定のAF信号の周波数特性ではそれぞれについての最適な結果を得ることができない。
また、絞りによってレンズの解像力は変化する。
Therefore, the frequency characteristics necessary for AF change from the state of the lens depending on each state. For example, as for the focal length, as shown in FIG. 9, the spatial frequency to be resolved differs between wide and tele. In general, since the subject image is finer than that of tele at wide, the spatial frequency to be resolved is higher than that of tele. With the recent increase in zoom magnification, the difference in spatial frequency between the wide end and the tele end tends to increase.
In FIG. 9, it is assumed that there is a lens with a spatial frequency of 3 MHz for resolution at wide and 0.5 MHz for tele. In this case, the frequency characteristics required for AF need to be higher than that of tele, and high frequency characteristics necessary for tele are not required. If the frequency required for tele is set, the AF result is likely to be out of focus in the wide range.
FIG. 6 shows the relationship between the output of the high-frequency component signal of AF when the extraction frequency is high and the focus position, and the peak position width when the extraction frequency is high compared to the peak position width when the extraction frequency is low. This is because, in this example, the peak signal is not necessarily the wide peak position as the AF extraction frequency characteristic at the spatial frequency resolved by tele. On the other hand, when AF is performed with the telescope set to a wide required frequency, there is a problem that it takes more time and is not stable than when telescope is used to detect the responsiveness from blur and the peak position near the focus. appear.
As shown in FIG. 6, since the signal peak rises sharply, the spatial frequency is adjusted to be wide when it is far from the peak as compared with the case where the spatial frequency at the low spatial frequency is set to the AF frequency characteristic. Since the signal changes more than when the AF frequency characteristics are increased, the detection of the in-focus position from the blurred state is easy to understand, and as a result, the responsiveness deteriorates, and similarly the peak position width is narrow near the peak. For this reason, it is impossible to obtain an optimum result for each of the fixed frequency characteristics of a predetermined AF signal, such as overshooting the peak position or problems such as lack of stability.
The resolving power of the lens changes depending on the stop.

図10に示されるように絞りのFNoによって解像する空間周波数は異なり、開放付近での必要な周波数と絞り込み付近での必要周波数は異なる。例えばFナンバー2〜32まで変化可能なしぼりがあると仮定する。
図10に示されるようにF2での解像する空間周波数は2MHz、F8では3.5MHz、F16では1MHzとするとAFのために必要な周波数特性はF8ではF2やF16より高い周波数が必要となり、また、F16ではF2やF8などで必要な高い周波数特性は必要としない。仮にF16の必要な周波数に設定した場合、F2やF8においてAF結果はピントボケが認識できてしまう場合が発生しやすい。
図6に抽出周波数が高い場合のAFの高周波成分の信号の出力とピントの位置の関係を表したように抽出周波数の低い場合のピークの位置幅に対し、抽出周波数の高い場合のピーク位置幅は狭くなるためで、この例の場合F16での解像する空間周波数でAFの周波数特性としてもそのピークの信号が必ずしもF8やF2でのピーク位置ではないためである。逆にF8の必要な周波数に設定しF2やF16でAFを行った場合、ボケからの応答性や合焦付近でのピーク位置検出にF2はF2用やF16はF16用で設定した場合よりも時間が掛かり、安定しないといったといった問題が発生する。
図6に示されるように信号のピークの立ち上がり方が急峻なため、空間周波数の低いF16での空間周波数をAFの周波数特性にするとピークから離れた場合に空間周波数F8に合わせてAFの抽出周波数を高くした場合よりも信号変化が在るため、ボケ状態からの合焦位置の検出がわかりやすく、そのため応答性が劣化したり、同様にピーク付近ではピークの位置幅が狭いためピーク位置をオーバーシュートしてしまったり、安定性が欠くなどの問題が発生するなど固定された所定のAF信号の周波数特性ではそれぞれについての最適な結果を得ることができない。
更に、フォーカス位置によってレンズの解像力は変化することがある。
As shown in FIG. 10, the spatial frequency to be resolved differs depending on the FNo of the stop, and the required frequency near the open position and the required frequency near the stop are different. For example, it is assumed that there is an aperture that can change from F number 2 to 32.
As shown in FIG. 10, when the spatial frequency to be resolved at F2 is 2 MHz, F8 is 3.5 MHz, and F16 is 1 MHz, the frequency characteristics required for AF are higher than F2 and F16 in F8. Further, F16 does not require the high frequency characteristics necessary for F2 and F8. If the required frequency of F16 is set, it is likely that the AF result will be out of focus in F2 or F8.
FIG. 6 shows the relationship between the output of the high-frequency component signal of AF when the extraction frequency is high and the focus position, and the peak position width when the extraction frequency is high compared to the peak position width when the extraction frequency is low. This is because, in this example, the signal at the peak is not necessarily the peak position at F8 or F2 even in the frequency characteristic of AF at the spatial frequency resolved at F16 in this example. On the other hand, when AF is performed with F2 or F16 with the required frequency set to F8, F2 is set for F2 and F16 is set for F16 for detecting responsiveness from blur and peak position near the focus. Problems such as time consuming and unstable.
As shown in FIG. 6, since the signal peak rises steeply, if the spatial frequency at F16, which has a low spatial frequency, is set to the AF frequency characteristic, the AF extraction frequency is adjusted to the spatial frequency F8 when it is far from the peak. Since there is a signal change compared to when the value is increased, the detection of the in-focus position from the blurred state is easy to understand, and as a result, the responsiveness deteriorates. With the fixed frequency characteristics of the predetermined AF signal, such as shooting and problems such as lack of stability, optimal results for each cannot be obtained.
Furthermore, the resolving power of the lens may change depending on the focus position.

図11はフォーカスの位置における解像する空間周波数が異なる例である。無限端での解像する空間周波数は3MHzに対し至近端では1.5MHzのレンズがあったとする。この場合AFのために必要な周波数特性は無限端は至近端より高いものが必要となり、至近端では無限端で必要な高い周波数特性は必要としない。仮に至近端の必要な周波数に設定した場合、無限端においてAF結果はピントボケが認識できてしまう場合が発生しやすい。
図6に抽出周波数が高い場合のAFの高周波成分の信号の出力とピントの位置の関係を表したように抽出周波数の低い場合のピークの位置幅に対し、抽出周波数の高い場合のピーク位置幅は狭くなるためで、この例の場合至近端での解像する空間周波数でAFの周波数特性としてもそのピークの信号が必ずしも無限端でのピーク位置ではないためである。逆に無限端の必要な周波数に設定し至近端でAFを行った場合、ボケからの応答性や合焦付近でのピーク位置検出に至近端用に設定した場合よりも時間が掛かり、安定しないといった問題が発生する。
図6に示されるように信号のピークの立ち上がり方が急峻なため、空間周波数の低い至近端での空間周波数をAFの抽出周波数にするとピークから離れた場合に空間周波数無限端に合わせてAFの周波数特性を高くした場合よりも信号変化が在るため、ボケ状態からの合焦位置の検出がわかりやすく、そのため応答性が劣化したり、同様にピーク付近ではピークの位置幅が狭いためピーク位置をオーバーシュートしてしまったり、安定性が欠くなどの問題が発生するなど固定された所定のAF信号の周波数特性ではそれぞれについての最適な結果を得ることができない。
また、前述したようにカメラの静止画及び動画や撮像する状態、画素数、圧縮比などのカメラの撮像状態から必要なAFの解像する空間周波数と、レンズの焦点距離、絞り、フォーカスなどのレンズの状態から必要なAFの解像するための空間周波数特性が得られる場合、それらを比較し、例えばカメラの撮像状態からの周波数がレンズの状態からの必要な周波数特性よりも高い場合に、カメラの撮像状態からの周波数でAFを行ったとしてもレンズにはその高さまでの周波数数特性は必要でないだけでなく、レンズの状態からの必要な周波数特性でAFを行った場合と比較して、合焦までに時間が掛かり、安定しないといった問題が発生する。
また、カメラの撮像状態からの周波数がレンズの状態からの必要な周波数特性よりも低い場合に、レンズの状態からの必要な周波数特性でAFを行ったとしてもカメラにはその高さまでの周波数数特性は必要でないだけでなく、カメラの撮像状態からの周波数でAFを行った場合と比較して、合焦までに時間が掛かり、安定しないといった問題が発生する。
FIG. 11 is an example in which the spatial frequency to be resolved at the focus position is different. It is assumed that the spatial frequency to be resolved at the infinite end is 3 MHz and there is a 1.5 MHz lens at the closest end. In this case, the frequency characteristic required for AF needs to be higher at the infinite end than at the close end, and the high frequency characteristic required at the infinite end is not required at the close end. If the required frequency at the closest end is set, the AF result at the infinite end is likely to be out of focus.
FIG. 6 shows the relationship between the output of the high-frequency component signal of AF when the extraction frequency is high and the focus position, and the peak position width when the extraction frequency is high compared to the peak position width when the extraction frequency is low. This is because, in this example, the signal at the peak is not necessarily the peak position at the infinite end as the frequency characteristic of the AF at the spatial frequency to be resolved at the closest end in this example. Conversely, when AF is performed at the near end by setting the required frequency at the infinite end, it takes more time than when it is set for the near end to detect the peak position near the focus and the response from blur, Problems such as instability occur.
As shown in FIG. 6, since the signal peak rises steeply, if the spatial frequency at the close end where the spatial frequency is low is set as the AF extraction frequency, the AF is matched to the infinite end of the spatial frequency when moving away from the peak. Since there is a signal change compared with the case where the frequency characteristic is high, the detection of the in-focus position from the blurred state is easy to understand, so that the responsiveness deteriorates, and similarly, the peak position width is narrow near the peak. With the fixed frequency characteristics of a predetermined AF signal, such as problems such as overshooting the position and lack of stability, it is not possible to obtain an optimum result for each.
In addition, as described above, the camera's imaging state, such as the camera's still and moving images, the number of pixels, and the compression ratio, the necessary AF resolution, the lens focal length, aperture, focus, etc. If the spatial frequency characteristics for resolving the required AF are obtained from the lens state, compare them, for example, when the frequency from the imaging state of the camera is higher than the necessary frequency characteristic from the lens state, Even if AF is performed at the frequency from the camera imaging state, the lens does not need to have frequency characteristics up to its height, but compared to the case where AF is performed at the required frequency characteristic from the lens state. , It takes time to focus and there is a problem that it is not stable.
In addition, when the frequency from the imaging state of the camera is lower than the necessary frequency characteristic from the lens state, even if AF is performed with the necessary frequency characteristic from the lens state, the camera will have the number of frequencies up to that height. Not only is the characteristic not necessary, but there is a problem that it takes time to focus and is not stable as compared with the case where AF is performed at a frequency from the imaging state of the camera.

図6に示されるように信号のピークの立ち上がり方が急峻なため、抽出周波数の低い方の抽出周波数をAFの抽出周波数にするとピークから離れた場合に抽出周波数の高い方に合わせてAFの抽出周波数を高くした場合よりも信号変化が在るため、ボケ状態からの合焦位置の検出がわかりやすく、そのため応答性が劣化したり、同様にピーク付近ではピークの位置幅が狭いためピーク位置をオーバーシュートしてしまったり、安定性が欠くなどの問題が発生するなど必要以上に高く周波数を設定することがある。
以上のように、前述したが、解像する周波数が高い場合、駆動可能な最小ピッチは同じ光学条件の場合細かくなければならない。逆に、周波数が低い場合、必要以上に駆動ピッチが細かくても上記のような問題が生じる。以下の課題は交換レンズシステムにおけるレンズおよびカメラにおけるそれぞれの状態による空間周波数の違いから来る課題を述べる。
このように装着されるレンズにはレンズの種類やレンズの状態により、カメラはカメラの種類やカメラの撮影状態により解像する周波数や駆動可能な又は駆動させる最小の量が異なることで生じる様々な課題を述べた。
そこで、本発明は、ピントのボケが認識できてしまう場合や、応答性が劣化したり、オーバーシュートしてしまったり、安定性が欠く場合に、どのような交換レンズ及びそのレンズ状態及びカメラとの組合せ、撮影状態においても良好な自動焦点調節性能を実現できる撮影装置を提供することを目的とする。
As shown in FIG. 6, since the signal peak rises steeply, if the extraction frequency with the lower extraction frequency is set to the AF extraction frequency, AF extraction is performed in accordance with the higher extraction frequency when moving away from the peak. Since there is a signal change compared to when the frequency is increased, the detection of the in-focus position from the blurred state is easy to understand.Therefore, the responsiveness deteriorates, and similarly, the peak position is narrow because the peak position width is narrow near the peak. The frequency may be set higher than necessary due to problems such as overshoot and lack of stability.
As described above, when the resolution frequency is high, the minimum driveable pitch must be fine under the same optical conditions. On the other hand, when the frequency is low, the above problem occurs even if the drive pitch is finer than necessary. The following issues describe the issues arising from differences in spatial frequency depending on the state of each lens and camera in the interchangeable lens system.
Depending on the type of lens and the state of the lens, the camera mounted in this way has various resolutions and the minimum amount that can be driven or driven depending on the type of camera and the shooting state of the camera. The problem was stated.
Therefore, the present invention is not limited to the case where the out-of-focus blur can be recognized, the responsiveness deteriorates, the camera overshoots, or lacks stability. An object of the present invention is to provide a photographing apparatus capable of realizing good autofocusing performance even in the combination and photographing state.

上記の目的を達成するために第1の本発明の撮影装置は、被写体像を結像し、識別情報を有する交換可能なレンズと、
前記レンズにて結像された像を撮像する撮像手段と前記像を電気信号に変換し、前記電気信号から所定の周波数を抽出し、前記像の合焦度を検出する合焦検出手段とを有するカメラ部と、とを有し、
前記交換可能なレンズの最小駆動ピッチは前記カメラの識別情報によって変更し、
あるいは
前記交換可能なレンズの最小駆動ピッチは前記カメラの解像する空間周波数情報によって変更し、
あるいは
前記交換可能なレンズの最小駆動ピッチは前記カメラの情報によって変更し、
あるいは
前記交換可能なレンズの最小駆動ピッチは前記レンズの情報によって変更し、
あるいは
前記交換可能なレンズの最小駆動ピッチは前記カメラの情報及び前記レンズの情報によって変更することを特徴とする撮影装置。
In order to achieve the above object, a photographing apparatus according to a first aspect of the present invention includes an interchangeable lens that forms a subject image and has identification information;
Imaging means for picking up an image formed by the lens, and focus detection means for converting the image into an electric signal, extracting a predetermined frequency from the electric signal, and detecting a degree of focus of the image. And having a camera unit,
The minimum drive pitch of the interchangeable lens is changed according to the identification information of the camera,
Alternatively, the minimum drive pitch of the interchangeable lens is changed according to spatial frequency information resolved by the camera,
Alternatively, the minimum drive pitch of the interchangeable lens is changed according to the information of the camera,
Alternatively, the minimum driving pitch of the interchangeable lens is changed according to the information of the lens,
Alternatively, the minimum driving pitch of the interchangeable lens is changed according to the information on the camera and the information on the lens.

さらに、第2の本発明の撮影装置は、被写体像を結像し、撮像を行う交換可能なレンズと、
前記レンズにて結像された像を撮像する撮像手段を有するカメラと、
撮像画の合焦度を検出する合焦検出手段と、
焦点調節を行うための焦点調節手段と、
前記合焦検出手段の出力と前記焦点調節手段を制御し自動的に焦点調節を行う自動焦点調節手段と、から成り、
前記カメラは、前記交換可能なレンズの最小駆動ピント移動量から前記合焦検出手段の抽出する周波数を変更し、
あるいは、
前記カメラは、前記交換可能なレンズの情報により可変する最小駆動ピント移動量から、前記合焦検出手段の抽出する周波数を変更し、
あるいは、
前記カメラは、前記交換可能なレンズのレンズ情報により可変する最小駆動ピント移動量およびカメラの撮影状態から、前記合焦検出手段の抽出する周波数を変更することを特徴とする。
Furthermore, the imaging device of the second aspect of the present invention includes an interchangeable lens that forms a subject image and performs imaging.
A camera having an image pickup means for picking up an image formed by the lens;
Focus detection means for detecting the degree of focus of the captured image;
A focus adjusting means for performing focus adjustment;
An automatic focus adjustment unit that automatically adjusts the focus by controlling the output of the focus detection unit and the focus adjustment unit;
The camera changes the frequency extracted by the focus detection means from the minimum driving focus movement amount of the interchangeable lens,
Or
The camera changes the frequency extracted by the focus detection unit from the minimum driving focus movement amount that is variable according to the information of the interchangeable lens,
Or
The camera is characterized in that the frequency extracted by the focus detection unit is changed based on a minimum driving focus movement amount variable according to lens information of the interchangeable lens and a shooting state of the camera.

さらに、第3の本発明の撮影装置は、被写体像を結像し、撮像を行う交換可能なレンズと、
前記レンズにて結像された像を撮像する撮像手段を有するカメラと、
撮像画の合焦度を検出するための合焦検出手段と、
焦点調節を行うための焦点調節手段と、
前記合焦検出手段の出力と前記焦点調節手段を制御し自動的に焦点調節を行う自動焦点調節手段と、から成り、
前記交換可能なレンズの情報から解像する空間周波数を求める空間周波数検出機能を有し、
前記カメラは前記撮像手段の撮像状態から解像する空間周波数を求める空間周波数検出機能を有し、
前記合焦検出手段は、抽出する周波数の変更が可能で前記光学系の解像する空間周波数と前記撮像手段の解像する空間周波数と比較し、低い方の解像する空間周波数から前記合焦検出手段の抽出する周波数と前記交換レンズの最小駆動量を変更し、
あるいは、
前記合焦検出手段は、抽出する周波数の変更が可能で前記光学系の解像する空間周波数と前記撮像手段の解像する空間周波数と比較し、低い方の解像する空間周波数を前記合焦検出手段の抽出する周波数と前記交換レンズの最小駆動量とすることを特徴とする。
Furthermore, an imaging device according to a third aspect of the present invention includes an interchangeable lens that forms a subject image and performs imaging.
A camera having an image pickup means for picking up an image formed by the lens;
Focus detection means for detecting the degree of focus of the captured image;
A focus adjusting means for performing focus adjustment;
An automatic focus adjustment unit that automatically adjusts the focus by controlling the output of the focus detection unit and the focus adjustment unit;
Having a spatial frequency detection function for obtaining a spatial frequency to be resolved from information of the interchangeable lens;
The camera has a spatial frequency detection function for obtaining a spatial frequency to be resolved from the imaging state of the imaging means,
The focus detection unit is capable of changing a frequency to be extracted, and compares the spatial frequency resolved by the optical system with the spatial frequency resolved by the imaging unit, and the focus is detected from the lower spatial frequency resolved. Change the frequency extracted by the detection means and the minimum driving amount of the interchangeable lens,
Or
The focus detection unit can change a frequency to be extracted, and compares a spatial frequency resolved by the optical system with a spatial frequency resolved by the imaging unit, and determines a lower spatial frequency to be resolved. The frequency extracted by the detecting means and the minimum driving amount of the interchangeable lens are used.

本発明の撮影装置によれば、前記交換可能なレンズは前記自動合焦手段を有し、前記交換可能なレンズの最小駆動ピッチは前記カメラの識別情報によって変更し、
あるいは
前記交換可能なレンズは前記自動合焦手段を有し、前記交換可能なレンズの最小駆動ピッチは前記カメラの解像する空間周波数情報によって変更することを特徴とする。
さらに、前記カメラは、前記交換可能なレンズの最小駆動ピント移動量から前記合焦検出手段の抽出する周波数を変更し、
あるいは、
前記カメラは、前記交換可能なレンズのレンズ状態により可変する最小駆動ピント移動量から、前記合焦検出手段の抽出する周波数を変更し、
あるいは、
前記カメラは、前記交換可能なレンズのレンズ状態により可変する最小駆動ピント移動量およびカメラの撮影状態から、前記合焦検出手段の抽出する周波数を変更することを特徴とする。
さらに、前記交換可能なレンズと前記カメラはそれぞれ通信するための通信手段を有し、
前記カメラは前記合焦検出手段の抽出している周波数を前記交換レンズに通信する。
前記交換可能なレンズは前記光学系の光学情報から解像する空間周波数を求める空間周波数検出機能を有し、
前記カメラは撮像手段の撮像状態から解像する空間周波数を求める空間周波数検出機能を有し、
前記合焦検出手段は、抽出する周波数の変更が可能で前記光学系の解像する空間周波数と前記撮像手段の解像する空間周波数と比較し、低い方の解像する空間周波数から前記合焦検出手段の抽出する周波数と前記交換レンズの最小駆動量を変更し、
あるいは、
前記合焦検出手段は、抽出する周波数の変更が可能で前記光学系の解像する空間周波数と前記撮像手段の解像する空間周波数と比較し、低い方の解像する空間周波数を前記合焦検出手段の抽出する周波数と前記交換レンズの最小駆動量とする。
以上の構成により、ピントのボケが認識できてしまう場合や、応答性が劣化したり、オーバーシュートしてしまったり、安定性が欠く場合に、どのような交換レンズ及びそのレンズ状態及びカメラとの組合せ、撮影状態においても良好な自動焦点調節性能を実現できる。
According to the photographing apparatus of the present invention, the replaceable lens has the automatic focusing means, and the minimum drive pitch of the replaceable lens is changed according to the identification information of the camera,
Alternatively, the interchangeable lens has the automatic focusing means, and the minimum driving pitch of the interchangeable lens is changed according to spatial frequency information resolved by the camera.
Further, the camera changes the frequency extracted by the focus detection means from the minimum drive focus movement amount of the interchangeable lens,
Or
The camera changes the frequency extracted by the focus detection means from the minimum driving focus movement amount that varies depending on the lens state of the interchangeable lens,
Or
The camera is characterized in that the frequency extracted by the focus detection means is changed based on a minimum driving focus movement amount that varies depending on a lens state of the interchangeable lens and a photographing state of the camera.
Further, the interchangeable lens and the camera each have communication means for communicating,
The camera communicates the frequency extracted by the focus detection means to the interchangeable lens.
The interchangeable lens has a spatial frequency detection function for obtaining a spatial frequency resolved from the optical information of the optical system,
The camera has a spatial frequency detection function for obtaining a spatial frequency to be resolved from the imaging state of the imaging means,
The focus detection unit is capable of changing a frequency to be extracted, and compares the spatial frequency resolved by the optical system with the spatial frequency resolved by the imaging unit, and the focus is detected from the lower spatial frequency resolved. Change the frequency extracted by the detection means and the minimum driving amount of the interchangeable lens,
Or
The focus detection unit can change a frequency to be extracted, and compares a spatial frequency resolved by the optical system with a spatial frequency resolved by the imaging unit, and determines a lower spatial frequency to be resolved. The frequency extracted by the detection means and the minimum driving amount of the interchangeable lens are used.
With the above configuration, when an out-of-focus blur can be recognized, when responsiveness deteriorates, overshoots, or lacks stability, any interchangeable lens, its lens state, and camera Good autofocusing performance can be achieved even in combination and shooting conditions.

以下、本発明を、その実施例に基づいて、図面を参照して説明する。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings based on the embodiments.

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。
交換可能なレンズであるレンズ部200は、レンズマウント201a及びカメラマウント202aを介してカメラ部201に着脱される。
被写体からの光は、固定されている第1レンズ群10、変倍レンズ12、絞り14、固定されている第3レンズ群16、及び、フォーカシング・レンズ18を通って、撮像素子20の撮像面(光電変換面)に入射する。撮像素子20は、撮像面上の光学像を電気信号に変換する。撮像素子20の出力信号は、CDS回路22によりサンプル・ホールドされ、AGC回路24により所定レベルに増幅され、A/D変換器26によりディジタル信号に変換される。A/D変換器26の出力信号は、図示しないカメラ信号処理回路に供給される。
A/D変換器26の出力は、AFプリプロセス回路28に入力する。AFプリプロセス回路28は、詳細は後述するが、AF評価値を生成し、マイクロコンピュータからなるカメラ主制御回路31に供給する。主制御回路31は、AFプリプロセス回路28の出力(AF評価値)を取り込み、カメラマウント及びレンズマウントを介しレンズ主制御回路30に通信にて出力する。レンズ主制御回路30は合焦度に応じたフォーカシング速度と、AF評価値が増加するモータ駆動方向とを決定し、モータ駆動回路32を制御する。モータ駆動回路32は、主制御回路31からの指令に従ってフォーカス・モータ34を駆動し、フォーカシング・レンズ18を指定の位置に指定の速度で移動させる。これにより、AF評価値が最大になる位置に、フォーカシング・レンズ18が制御される。
レンズ主制御回路30はまた、ユーザの変倍操作に応じて、モータ駆動回路36によりズーム・モータ38を回転させ、変倍レンズ12を指定の位置まで移動させる。これにより、焦点距離を変更でき、撮影倍率が変化する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic block diagram of an embodiment of the present invention.
A lens unit 200 that is an interchangeable lens is attached to and detached from the camera unit 201 via a lens mount 201a and a camera mount 202a.
Light from the subject passes through the fixed first lens group 10, the variable magnification lens 12, the stop 14, the fixed third lens group 16, and the focusing lens 18, and then the imaging surface of the imaging device 20. Incident on the (photoelectric conversion surface). The image sensor 20 converts an optical image on the imaging surface into an electric signal. The output signal of the image sensor 20 is sampled and held by the CDS circuit 22, amplified to a predetermined level by the AGC circuit 24, and converted into a digital signal by the A / D converter 26. The output signal of the A / D converter 26 is supplied to a camera signal processing circuit (not shown).
The output of the A / D converter 26 is input to the AF preprocess circuit 28. The AF preprocess circuit 28 generates an AF evaluation value and supplies it to a camera main control circuit 31 composed of a microcomputer, details of which will be described later. The main control circuit 31 takes in the output (AF evaluation value) of the AF preprocess circuit 28 and outputs it to the lens main control circuit 30 through communication via the camera mount and the lens mount. The lens main control circuit 30 determines the focusing speed according to the degree of focus and the motor drive direction in which the AF evaluation value increases, and controls the motor drive circuit 32. The motor drive circuit 32 drives the focus motor 34 in accordance with a command from the main control circuit 31, and moves the focusing lens 18 to a designated position at a designated speed. Thereby, the focusing lens 18 is controlled to a position where the AF evaluation value becomes maximum.
The lens main control circuit 30 also rotates the zoom motor 38 by the motor drive circuit 36 according to the user's magnification operation, and moves the magnification lens 12 to a designated position. Thereby, the focal length can be changed, and the photographing magnification changes.

図2は、AFプリプロセス回路28の一例の概略構成ブロック図を示し、図3は、画面内の合焦検出領域と、合焦検出領域内の画素構成の説明図である。1フレーム又は1フィールドの画面54内に合焦検出領域56が設定される。合焦検出領域56は複数の水平ライン58からなり、各水平ライン58は複数の画素60からなる。
図2に基づいて説明する。ライン・メモリ40はA/D変換器26の出力データから、合焦検出領域56の1水平ラインの画素データP0,P1,・・・,Pnを記憶する。離散コサイン変換(DCT)回路42はライン・メモリ40に記憶される1水平ラインの画像データを直交変換し、周波数領域データF0,F1,・・・,Fnを出力する。重み付け回路44は、DCT回路42の出力に、各周波数成分がほぼ均一のレベルになるように予め決められた定数K0〜Knを乗算する。即ち、重み付け回路44は、k0×P0、K1×P1、・・・及びKn×Pnを出力する。
所定周波数成分抽出回路46は重み付け回路44の出力k0×P0、K1×P1、・・・及びKn×Pnから、主制御回路30により指令される成分のみを抽出して出力する。ライン・ピーク・ホールド回路48は、所定周波数成分抽出回路46から出力される1ライン分の出力の内の最大値をホールドし、1水平ライン毎にホールド値を次の水平ラインの最大値で更新する。
加算器50及びレジスタ52はアキュムレータを構成している。このアキュムレータは垂直方向の積分回路として機能し、ライン・ピーク・ホールド回路48の出力を累積加算する。即ち、当初、レジスタ52にはゼロをセットしておく。そして、加算器50はライン・ピーク・ホールド回路48の出力にレジスタ52の出力を加算し、加算結果をレジスタ52に書き込む。これを合焦検出領域56の全水平ライン58について実行することで、合焦検出領域の全水平ライン58の所定周波数成分の最大値の累積値がレジスタ52に格納される。レジスタ52の記憶値が、AF評価値として主制御回路30に供給される。
FIG. 2 shows a schematic block diagram of an example of the AF preprocess circuit 28, and FIG. 3 is an explanatory diagram of a focus detection area in the screen and a pixel configuration in the focus detection area. A focus detection area 56 is set in the screen 54 of one frame or one field. The focus detection area 56 includes a plurality of horizontal lines 58, and each horizontal line 58 includes a plurality of pixels 60.
This will be described with reference to FIG. The line memory 40 stores pixel data P0, P1,..., Pn of one horizontal line in the focus detection area 56 from the output data of the A / D converter 26. A discrete cosine transform (DCT) circuit 42 orthogonally transforms image data of one horizontal line stored in the line memory 40, and outputs frequency domain data F0, F1,. The weighting circuit 44 multiplies the output of the DCT circuit 42 by predetermined constants K0 to Kn so that each frequency component has a substantially uniform level. That is, the weighting circuit 44 outputs k0 × P0, K1 × P1,..., And Kn × Pn.
The predetermined frequency component extraction circuit 46 extracts and outputs only the component commanded by the main control circuit 30 from the outputs k0 × P0, K1 × P1,..., And Kn × Pn of the weighting circuit 44. The line peak hold circuit 48 holds the maximum value of the output for one line output from the predetermined frequency component extraction circuit 46, and updates the hold value for each horizontal line with the maximum value of the next horizontal line. To do.
The adder 50 and the register 52 constitute an accumulator. This accumulator functions as an integration circuit in the vertical direction, and cumulatively adds the outputs of the line peak hold circuit 48. That is, initially, the register 52 is set to zero. The adder 50 adds the output of the register 52 to the output of the line peak hold circuit 48 and writes the addition result in the register 52. By executing this operation for all horizontal lines 58 in the focus detection area 56, the accumulated value of the maximum value of the predetermined frequency components of all the horizontal lines 58 in the focus detection area is stored in the register 52. The stored value of the register 52 is supplied to the main control circuit 30 as an AF evaluation value.

図4は、ライン・メモリ40、DCT回路42、重み付け回路46及び所定周波数成分抽出回路46におけるデータの変遷の一例を示す。図4(a)はライン・メモリ40に格納されるデータ列、同(b)はDCT回路42から出力されるデータ列、図4(c)は重み付け回路42の出力データ列を示す。
図4(d),(e)及び(f)は、所定周波数成分抽出回路46の出力例である。DCT回路42の出力F0〜Fnでは、F0が直流成分付近の最も低い周波数成分で、F1,F2,・・・の順で徐々に周波数が高くなり、Fnが最も高い周波数成分になる。
カメラ主制御回路31はレンズ主制御回路30に通信でカメラの識別信号を送る。これはあらかじめ決めてある番号やカメラのスペックを表すものなど識別可能な情報であれば特に限定するものではない。
本発明において、レンズはAFのための駆動量をカメラこの識別信号によって変更することができる。
例えば交換可能で記録方式や撮影方式が例えばNTSCやハイビジョンというように異なるカメラが複数種類有り、それらにおいてAFを行なう場合にそれぞれのカメラに合ったAFがあらかじめ分かっている場合はカメラの識別情報からそれぞれに合わせたAFを行なうものである。
これによりどの組合せでも良好なAFをおこなうことが実現できる。
FIG. 4 shows an example of data transition in the line memory 40, the DCT circuit 42, the weighting circuit 46, and the predetermined frequency component extraction circuit 46. 4A shows a data string stored in the line memory 40, FIG. 4B shows a data string output from the DCT circuit 42, and FIG. 4C shows an output data string of the weighting circuit 42.
4D, 4E, and 4F are output examples of the predetermined frequency component extraction circuit 46. FIG. In the outputs F0 to Fn of the DCT circuit 42, F0 is the lowest frequency component near the DC component, the frequency gradually increases in the order of F1, F2,..., And Fn becomes the highest frequency component.
The camera main control circuit 31 sends a camera identification signal to the lens main control circuit 30 by communication. This is not particularly limited as long as it is identifiable information such as a predetermined number or information indicating camera specifications.
In the present invention, the lens can change the driving amount for AF by the camera's identification signal.
For example, there are a plurality of types of cameras that can be exchanged and have different recording methods and shooting methods such as NTSC and Hi-Vision, and when performing AF in these, if the AF suitable for each camera is known in advance, from the camera identification information AF corresponding to each is performed.
As a result, it is possible to realize good AF with any combination.

図12にフローを示す。S1201においてカメラ主制御回路31はレンズに識別情報を送信する。S1202においてカメラの識別情報からフォーカスの最小駆動ピッチを判定し、S1203において決定する。
この機能により、AFを行なう際に映像信号からの抽出する周波数が異なる場合でも容易に対応することが出来、良好なAFが行なえる。
仮に抽出する周波数が低く駆動ピッチが細かい場合は図6に示されるように合焦のピーク付近での信号変化が少ないためピーク位置の検出が行いにくく、ボケが残りやすい。
一方、抽出する周波数が高い場合はボケ時の信号変化が少ないためボケからの応答性が鈍くなってしまうといった問題があり、本実施例によってどのカメラとレンズの組合せにおいてもこの問題が解決できる。
S1203においてはレンズの状態であるF値や焦点距離、フォーカス位置やそれらの組合わせ、また、それらから得られる解像度情報を加味し最小駆動ピッチを求められる。
また、カメラからの情報は識別情報だけでなく前述した動画か静止画、NTSCやハイビジョンといったテレビ方式、あるいは記録画素、密度、圧縮率等といった撮影状態をカメラからの情報とすることで求められることはいうまでもない。静止画のときは静止画の、動画のときは動画の、NTSCのときはNTSCの、ハイビジョンのときはハイビジョンの、記録画素、密度、圧縮率などの情報それぞれから、あるいは組合せで求めることができるようになるため様々な記録フォーマット、撮影状態、撮影条件にも対応が可能となる。ビデオカメラや一眼レフカメラといった境界を一気になくす画期的な手法であることが推測できる。また次世代メディアといわれる記録媒体の登場、撮影方式、圧縮方式など予期せぬ将来のカメラの撮影や環境変化に対しても対応が可能となる可能性が大きい為レンズが先行で発売されていて、後日発売されるカメラであっても従来方式だけに対応したシステムに縛られることなく最新のカメラの性能を充分発揮させることを可能とするものである。従って、レンズの駆動ピッチのレンジは出来るだけ幅広いことが望まれるのはいうまでもない。つまり、レンズ発売の近い時点でのシステムの必要分解能以上での駆動が可能な、あるいは光学性能的に必要な最小駆動分解能での駆動ピッチを有することが可能なレンズであることが重要な事項となりえるのはいうまでもない。
AF時の最小駆動ピッチについては前述しているが、図示しないマニュアルフォーカス機能を有し、マニュアルフォーカス駆動の最小分解能となる最小駆動ピッチを前述したカメラの情報やレンズの状態によって変更可能とすることも容易に想像ができる。必要以上に分解能が細かすぎてなかなかピントの変化が分かりにくかったり、または逆に粗すぎてピントのピークを超えてしまったり、止められないといった問題の発生は前述した説明からも容易に想像できるため、それらの課題の解決に効果を発揮するのは言うまでも無い。
最小駆動ピッチとは、最小単位の駆動量でありまた、単位時間あたりの最小駆動量として定義するとしてもよい。これによりマニュアルフォーカス時に常に最適なフォーカス動作が実現できる。
FIG. 12 shows the flow. In S1201, the camera main control circuit 31 transmits identification information to the lens. In S1202, the minimum focus driving pitch is determined from the camera identification information, and determined in S1203.
With this function, even when the frequency extracted from the video signal is different when performing AF, it is possible to easily cope with it, and good AF can be performed.
If the frequency to be extracted is low and the drive pitch is fine, as shown in FIG. 6, since the signal change near the focus peak is small, it is difficult to detect the peak position, and blurring tends to remain.
On the other hand, when the frequency to be extracted is high, there is a problem that the response from blurring becomes dull because there is little signal change at the time of blurring, and this embodiment can solve this problem in any combination of camera and lens.
In step S1203, the minimum drive pitch can be obtained by taking into account the F value, the focal length, the focus position, the combination thereof, and the resolution information obtained from them.
The information from the camera is not only the identification information but also the above-mentioned moving image or still image, the television system such as NTSC or Hi-Vision, or the shooting state such as the recording pixel, density, compression rate, etc., as information from the camera. Needless to say. It can be obtained from information such as recording pixels, density, compression rate, etc., or a combination of still images for still images, moving images for moving images, NTSC for NTSC, and high-definition for high-definition images. Therefore, it is possible to cope with various recording formats, shooting conditions, and shooting conditions. It can be inferred that this is an epoch-making technique that eliminates boundaries such as video cameras and single-lens reflex cameras at once. In addition, since there is a high possibility that it will be possible to respond to unexpected future camera shooting and environmental changes such as the appearance of recording media called next generation media, shooting methods, compression methods, etc., lenses have been released in advance. Even if the camera is to be released later, it is possible to fully demonstrate the performance of the latest camera without being bound by a system that supports only the conventional method. Accordingly, it goes without saying that the lens drive pitch range is desired to be as wide as possible. In other words, it is an important matter that the lens can be driven at a resolution higher than the required resolution of the system at the time of lens sale or has a driving pitch at the minimum driving resolution required for optical performance. Needless to say.
The minimum drive pitch at the time of AF has been described above, but it has a manual focus function (not shown), and the minimum drive pitch that becomes the minimum resolution of manual focus drive can be changed according to the above-described camera information and lens status. Can be easily imagined. Since the resolution is too fine than necessary, it is difficult to understand the change in focus, or on the contrary, it is too coarse to exceed the focus peak, and it is easy to imagine the occurrence of problems that can not be stopped from the above explanation. Needless to say, it is effective in solving these problems.
The minimum drive pitch is a minimum unit drive amount, and may be defined as a minimum drive amount per unit time. As a result, an optimum focus operation can always be realized during manual focus.

次に、本発明の実施例2について説明する。
本発明は、レンズの状態と撮影の状態を加味し、解像する空間周波数を求め映像信号からの抽出する高周波成分の帯域とレンズの駆動ピッチを求めるものである。説明のための図13に示し図1と同一部分は同じ符号を付し説明は省略する。
図13に示されるように撮影状態検出手段87は、静止画及び動画、撮像する画像のサイズ、画素数、圧縮率、画素密度などの撮影状態を検出し、それぞれカメラ主制御回路31に入力される。また、レンズの状態はレンズ主制御回路30に入力される。例えば同じレンズ、撮像手段であっても、レンズの状態や撮影モード、圧縮率で、解像可能な空間周波数も異なってくる。撮影の状態が静止画200万画素圧縮無しで解像する空間周波数が10MHzとしても、レンズの状態がテレ端無限F8の場合に解像する空間周波数が0.5MHZであるとすると、AFのための映像信号の抽出する周波数は0.5MHzでよい。空間周波数が高く抽出する周波数高くすると合焦ピーク付近以外では信号の変化が少ないためボケ時の合焦方向が見つけにくいなどの問題が有り、AFのための映像信号の抽出する高周波成分の周波数帯域は低いほうがボケ時の信号変化が得られることから比較すると応答性が良くなるため必要以上に抽出周波数は高く設定したくない。従って、レンズが駆動すべき最小の分解能は0.5MHzでの分解能で良いということになる。駆動ピッチは、絞りなどの状態で焦点深度が深い場合ほど振動量は多くなるが、開放付近などで深度が浅い場合に単位駆動当たりのピント変化が大きくなるため駆動量を小さくする。従って、この最小駆動はレンズが開放のときにその精度が求められることになる。また、改造する空間周波数が低ければ必要以上に細かく動かすことは無く、また、AF性能からも、改造する空間周波数から映像信号の高周波成分の抽出する周波数を変更する場合、ピークでの停止が行なえず、山の途中で止まる等の問題があり、最小駆動ピッチと前記抽出する周波数はAFを行う際に合わせて決めておく必要がる。これは本発明の主旨でもある。
従って、解像する空間周波数はレンズの特性及び撮像の状態を加味して求め、その周波数から必要な最小分解能を決定することでどのような撮像手段におけるカメラでも、どのような光学性能を持つレンズとの組合せにおいても、常に最適なAFを行えるようにするものである。
Next, Example 2 of the present invention will be described.
In the present invention, a spatial frequency to be resolved is obtained by taking into account a lens state and a photographing state, and a high frequency component band to be extracted from a video signal and a lens driving pitch are obtained. In FIG. 13 for explanation, the same parts as those in FIG.
As shown in FIG. 13, the shooting state detection unit 87 detects shooting states such as still images and moving images, the size of the captured image, the number of pixels, the compression rate, the pixel density, and the like, and is input to the camera main control circuit 31. The The lens state is input to the lens main control circuit 30. For example, even with the same lens and imaging means, the resolvable spatial frequency varies depending on the lens state, shooting mode, and compression rate. Even if the spatial frequency for resolving a still image without compression of 2 million pixels is 10 MHz, if the spatial frequency for resolving when the lens is in the tele end infinite F8 is 0.5 MHZ, AF The video signal may be extracted at a frequency of 0.5 MHz. If the spatial frequency is high and the frequency to be extracted is high, there is a problem that the focus direction at the time of blurring is difficult to find because there is little change in the signal except near the focus peak, and the frequency band of the high-frequency component that is extracted from the video signal for AF Since the signal change at the time of blurring is obtained when the value is lower, the response is better, so it is not desirable to set the extraction frequency higher than necessary. Therefore, the minimum resolution to be driven by the lens may be 0.5 MHz. The drive pitch increases as the depth of focus is deeper in a state such as an aperture, but the amount of vibration increases, but when the depth is shallow near the open position or the like, the focus change per unit drive increases, so the drive amount is reduced. Therefore, this minimum drive requires accuracy when the lens is open. Also, if the spatial frequency to be modified is low, it will not be moved more finely than necessary. Also, from the AF performance, when changing the frequency from which the high-frequency component of the video signal is extracted from the spatial frequency to be modified, it is possible to stop at the peak. However, there is a problem of stopping in the middle of a mountain, and the minimum drive pitch and the frequency to be extracted must be determined in accordance with AF. This is also the gist of the present invention.
Therefore, the spatial frequency to be resolved is determined by taking into account the characteristics of the lens and the state of imaging, and by determining the necessary minimum resolution from the frequency, a lens having any optical performance in any imaging device. Even in combination, the optimum AF can always be performed.

主制御回路30及び31は空間周波数検出機能及び抽出周波数判定機能を有し、図14、図15に示すように内蔵するROM30a、31a等に抽出周波数判定データを保有しており、撮像状態及びレンズ状態から内蔵ROM30a,31a等に記憶される抽出周波数判定データに従い、所定周波数成分抽出回路46にどの帯域の周波数成分データを抽出させるかを決定させる。
例えばカメラはレンズからの指示で抽出周波数を決定する場合、図16のフローを用いて説明する。
S1601においてカメラは撮影状態を読み込みS1602において解像する空間周波数または、映像信号から抽出すべき周波数をレンズに送信し、S1603においてレンズはレンズの状態を読み込み、S1604において得られる解像する空間周波数またはそこから得られる映像信号から抽出する周波数を比較し、S1605においてそれらの低いほうを抽出する周波数としてカメラに指示し、S1606においてカメラはその指示に従って信号を得、S1607でレンズは求められた解像する空間周波数から最小駆動量を求め、レンズのF値の状態を加味してAFの駆動量を決定する。
The main control circuits 30 and 31 have a spatial frequency detection function and an extraction frequency determination function, and have extraction frequency determination data in the built-in ROMs 30a and 31a as shown in FIGS. In accordance with the extracted frequency determination data stored in the built-in ROMs 30a, 31a, etc. from the state, the predetermined frequency component extraction circuit 46 determines which band of frequency component data is to be extracted.
For example, when the camera determines the extraction frequency in accordance with an instruction from the lens, a description will be given using the flow of FIG.
In S1601, the camera reads the shooting state and transmits the spatial frequency to be resolved in S1602 or the frequency to be extracted from the video signal to the lens. In S1603, the lens reads the lens state and obtains the spatial frequency to be resolved or obtained in S1604. The frequencies extracted from the video signal obtained therefrom are compared, and in S1605, the lower one is extracted as the frequency to be extracted. In S1606, the camera obtains a signal according to the instruction, and in S1607, the lens obtains the obtained resolution. The minimum drive amount is obtained from the spatial frequency to be determined, and the AF drive amount is determined in consideration of the F value state of the lens.

また、カメラはレンズからレンズ情報を得ても良く、図17のフローで説明すると、S1701においてレンズ主制御回路30はレンズ状態を読み込み、S1702においてレンズ状態における解像する空間周波数または映像信号から抽出する周波数情報を取得、S1703においてカメラ主制御回路31に送信し、S1704においてカメラ主制御回路31は撮影状態を読み込み、S1705において撮影状態から解像する空間周波数または映像信号から抽出する周波数を検出し、S1703で得たレンズ状態からの情報と比較し、S1706においてそれらの低いものを抽出する周波数として信号を得ても良い。
あるいは、自動合焦手段はカメラ内部にあり、速度と方向、駆動量といったAF駆動情報をレンズに通信し、AFを行なう、いわゆる一眼レフタイプのカメラにおいても容易に応用はできる。
In addition, the camera may obtain lens information from the lens. In the flow of FIG. 17, the lens main control circuit 30 reads the lens state in S1701, and extracts it from the spatial frequency or video signal to be resolved in the lens state in S1702. Frequency information to be transmitted is transmitted to the camera main control circuit 31 in S1703. The camera main control circuit 31 reads the shooting state in S1704, and detects the spatial frequency resolved from the shooting state or the frequency extracted from the video signal in S1705. Compared with the information from the lens state obtained in S1703, a signal may be obtained as a frequency for extracting those low ones in S1706.
Alternatively, the automatic focusing means can be easily applied to a so-called single-lens reflex type camera in which AF driving information such as speed, direction, and driving amount is communicated to the lens and AF is performed.

図18のフローで説明すると、S1801においてレンズ主制御回路30はレンズ状態を読み込み、S1802においてレンズ状態における解像する空間周波数または映像信号からの抽出する周波数情報を取得、S1803においてカメラ主制御回路31に送信し、S1804においてカメラ主制御回路31は撮影状態を読み込み、S1805において撮影状態から解像する空間周波数または映像信号から抽出する周波数を検出し、S1803で得たレンズ状態からの情報と比較し、S1806においてそれらの低いものを抽出する周波数として信号を得、AFを行う。
いずれの場合も抽出周波数判定データはレンズ情報と撮影状態における解像する空間周波数を含み、空間周波数検出機能及び抽出周波数判定機能を有し現在の撮影状態から解像する空間周波数を検出、求め、その周波数を含む帯域を選択するように所定周波数成分抽出回路46に出力する。選択する周波数帯域はこのレンズの空間周波数そのものでも構わない。上限下限を超える場合は上限値、下限値に設定するのはいうまでもない。
例えばレンズ情報からワイド端・F8・無限端、撮影状態が動画,NTSCの場合、レンズ情報からは5MHz、撮像状態からは3MHzと得られるとすると、3MHz<5MHzなので、解像する周波数は3MHzと求められる。
従ってこの場合、所定周波数成分抽出回路46に抽出する周波数帯域を3MHzと指示する。このときの解像する空間周波数は解像する限界の周波数ではなく、MTFの十分な周波数であり、例えば解像限界周波数の80%程度のものである。
そうすることにより以上の例ではレンズ情報+撮像状態においてのAF結果は撮像状態のみの解像する空間周波数よりも低い周波数帯域でのAFでなく、レンズ情報+撮像情報の解像する空間周波数にあわせているためピントボケが認識できてしまうことがなくなる。
18, the lens main control circuit 30 reads the lens state in S1801, acquires the spatial frequency to be resolved in the lens state or the frequency information extracted from the video signal in S1802, and the camera main control circuit 31 in S1803. In step S1804, the camera main control circuit 31 reads the shooting state, detects the spatial frequency resolved from the shooting state or the frequency extracted from the video signal in step S1805, and compares it with the information from the lens state obtained in step S1803. In S1806, signals are obtained as frequencies for extracting those low ones, and AF is performed.
In any case, the extracted frequency determination data includes the lens information and the spatial frequency to be resolved in the shooting state, and has a spatial frequency detection function and an extraction frequency determination function to detect and obtain the spatial frequency to be resolved from the current shooting state. It outputs to the predetermined frequency component extraction circuit 46 so that the band containing the frequency may be selected. The frequency band to be selected may be the spatial frequency itself of this lens. Needless to say, if the upper and lower limits are exceeded, the upper and lower limits are set.
For example, when the lens information is wide end, F8, infinite end, the shooting state is moving image, and NTSC, if 5 MHz is obtained from the lens information and 3 MHz is obtained from the imaging state, the resolution frequency is 3 MHz because 3 MHz <5 MHz. Desired.
Therefore, in this case, the predetermined frequency component extraction circuit 46 is instructed to extract a frequency band of 3 MHz. The spatial frequency to be resolved at this time is not a resolution limit frequency but a sufficient frequency of MTF, for example, about 80% of the resolution limit frequency.
By doing so, in the above example, the AF result in the lens information + imaging state is not the AF in the frequency band lower than the spatial frequency in which only the imaging state is resolved, but the spatial frequency in which the lens information + imaging information is resolved. Since they are combined, it will not be possible to recognize out-of-focus.

図6に抽出周波数が高い場合のAFの高周波成分の信号の出力とピントの位置の関係を表したように抽出周波数の低い場合のピークの位置幅に対し、抽出周波数の高い場合のピーク位置幅は狭くなるために、この例の場合テレでの解像する空間周波数でAFの周波数特性としてもそのピークの信号が必ずしもレンズ情報+撮像情報でのピーク位置ではないためであったが、レンズ情報+撮像情報はレンズ情報+撮像情報の解像する空間周波数に抽出する周波数とすることでこの問題を解決できる。
また、この場合においてはレンズ情報+撮像情報の解像する空間周波数に応じて抽出する周波数帯域を指示することで、ボケからの応答性や合焦付近でのピーク位置検出にレンズ情報用で設定した場合よりも時間が掛かり、安定しないといった問題を解決することができる。
図6にあるような抽出周波数の低い圧縮有り撮影においても抽出周波数の高い圧縮無し撮影の周波数にあわせた周波数を抽出した場合に信号のピークの立ち上がり方が急峻なため、空間周波数の低い撮像状態のみでの空間周波数をAFの周波数特性にしたときと比較するとピークから離れた場合に空間周波数を圧縮無し撮影に合わせてAFの周波数特性を高くした場合よりも信号変化が在るため、ボケ状態からの合焦位置の検出がわかりやすく、そのため応答性が劣化し、同様にピーク付近ではピークの位置幅が狭いためピーク位置をオーバーシュートし、安定性が欠くなどの問題が発生するといった問題があったが、レンズ情報+撮像情報の解像する空間周波数のどちらか低い方にあわせた抽出する周波数とすることでこの問題を解決できる。
FIG. 6 shows the relationship between the output of the high-frequency component signal of AF when the extraction frequency is high and the focus position, and the peak position width when the extraction frequency is high compared to the peak position width when the extraction frequency is low. This is because in this example, the peak signal is not necessarily the peak position in the lens information + imaging information as the AF frequency characteristics at the spatial frequency resolved by tele in this example. This problem can be solved by setting the + imaging information to the lens information and the frequency extracted to the spatial frequency at which the imaging information is resolved.
Also, in this case, by specifying the frequency band to be extracted according to the resolution of lens information + imaging information resolution, it is set for lens information to detect responsiveness from blur and peak position detection near the focus. The problem that it takes more time and is not stable can be solved.
In the case of shooting with compression with a low extraction frequency as shown in FIG. 6, when the frequency corresponding to the frequency of non-compression shooting with a high extraction frequency is extracted, the signal peak rises sharply, so that the imaging state has a low spatial frequency. Compared to the case where the spatial frequency alone is set to the AF frequency characteristic, there is a signal change when the spatial frequency is away from the peak compared to the case where the spatial frequency is made higher than the case where the AF frequency characteristic is increased in accordance with non-compression shooting. In-focus position detection is easy to understand, so the responsiveness deteriorates.Similarly, the peak position width is narrow near the peak, causing problems such as overshooting the peak position and lack of stability. However, this problem can be solved by setting the frequency to be extracted according to the lower of the spatial frequency to resolve the lens information + imaging information. .

本発明の実施例1の概略構成ブロック図である。It is a schematic block diagram of Example 1 of the present invention. AFプリプロセス回路の一例の概略構成ブロック図である。It is a schematic block diagram of an example of an AF preprocess circuit. 画面内の合焦検出領域と合焦検出領域内の画素構成の説明図である。It is explanatory drawing of the pixel structure in the focus detection area in a screen, and a focus detection area. ライン・メモリ40、DCT回路42、重み付け回路46及び所定周波数成分抽出回路46におけるデータ特性図である。4 is a data characteristic diagram in the line memory 40, the DCT circuit 42, the weighting circuit 46, and the predetermined frequency component extraction circuit 46. FIG. 映像信号から検出する高周波成分の抽出周波数特性図である。It is an extraction frequency characteristic view of a high frequency component detected from a video signal. 抽出周波数が高い場合のAFの高周波成分の信号の出力とピントの位置の関係図である。FIG. 6 is a relationship diagram between the output of a high-frequency component signal of AF and the focus position when the extraction frequency is high. NTSCの解像する空間周波数特性と静止画撮影の時の高画素、高密度で記録するときの解像する空間周波数の比較図である。It is a comparison diagram of the spatial frequency characteristics resolved by NTSC and the spatial frequency resolved when recording with high pixels and high density during still image shooting. AFの解像する空間周波数の周波数特性図である。It is a frequency characteristic figure of the spatial frequency which AF resolves. ワイドとテレの解像する空間周波数特性図である。It is a spatial frequency characteristic diagram which resolves wide and tele. 絞りのFNoによって解像する空間周波数特性図である。It is a spatial frequency characteristic figure resolved by FNo of a stop. フォーカスの位置における解像する空間周波数特性図である。It is a spatial frequency characteristic diagram to be resolved at the focus position. 本発明の実施例1の動作フロー図である。It is an operation | movement flowchart of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2の概略構成ブロック図である。It is a schematic block diagram of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2を構成する主制御回路の説明図である。It is explanatory drawing of the main control circuit which comprises Example 2 of this invention. 本発明の実施例2を構成する主制御回路の説明図である。It is explanatory drawing of the main control circuit which comprises Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の動作フロー図である。It is an operation | movement flowchart of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の動作フロー図である。It is an operation | movement flowchart of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の動作フロー図である。It is an operation | movement flowchart of Example 2 of this invention. 従来例の山登り方式の自動焦点調節装置の構成図である。It is a block diagram of the automatic focus adjustment apparatus of the mountain climbing system of a prior art example. 従来例の山登り制御方式の主制御回路による自動焦点調節動作のフローチャートである。It is a flowchart of the automatic focus adjustment operation | movement by the main control circuit of the hill-climbing control system of a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

10:第1レンズ群、12:変倍レンズ、14:絞り、16:第3レンズ群、18:フォーカシング・レンズ、20:撮像素子、22:CDS回路、24:AGC回路、26:A/D変換器、28:AFプリプロセス回路、30:レンズ主制御回路、31:カメラ主制御回路、200:レンズ部、201a:レンズマウント、201:カメラ部、202a:カメラマウント。 10: First lens group, 12: Variable magnification lens, 14: Aperture, 16: Third lens group, 18: Focusing lens, 20: Image sensor, 22: CDS circuit, 24: AGC circuit, 26: A / D Converter: 28: AF preprocess circuit, 30: Lens main control circuit, 31: Camera main control circuit, 200: Lens unit, 201a: Lens mount, 201: Camera unit, 202a: Camera mount

Claims (8)

被写体像を結像し、
識別情報を有する交換可能なレンズと、
前記レンズにて結像された像を撮像する撮像手段と前記像を電気信号に変換し、前記電気信号から所定の周波数を抽出し、前記像の合焦度を検出する合焦検出手段とを有するカメラ部と、とを有し、
前記交換可能なレンズの最小駆動ピッチは前記カメラの識別情報によって変更し、
あるいは
前記交換可能なレンズの最小駆動ピッチは前記カメラの解像する空間周波数情報によって変更し、
あるいは
前記交換可能なレンズの最小駆動ピッチは前記カメラの情報によって変更し、
あるいは
前記交換可能なレンズの最小駆動ピッチは前記レンズの情報によって変更し、
あるいは
前記交換可能なレンズの最小駆動ピッチは前記カメラの情報及び前記レンズの情報によって変更することを特徴とする撮影装置。
Form a subject image,
An interchangeable lens having identification information;
Imaging means for picking up an image formed by the lens, and focus detection means for converting the image into an electric signal, extracting a predetermined frequency from the electric signal, and detecting a degree of focus of the image. And having a camera unit,
The minimum drive pitch of the interchangeable lens is changed according to the identification information of the camera,
Alternatively, the minimum drive pitch of the interchangeable lens is changed according to spatial frequency information resolved by the camera,
Alternatively, the minimum drive pitch of the interchangeable lens is changed according to the information of the camera,
Alternatively, the minimum driving pitch of the interchangeable lens is changed according to the information of the lens,
Alternatively, the minimum driving pitch of the interchangeable lens is changed according to the information on the camera and the information on the lens.
被写体像を結像し、撮像を行う交換可能なレンズと、
前記レンズにて結像された像を撮像する撮像手段を有するカメラと、
撮像画の合焦度を検出する合焦検出手段と、
焦点調節を行うための焦点調節手段と、
前記合焦検出手段の出力と前記焦点調節手段を制御し自動的に焦点調節を行う自動焦点調節手段と、から成り、
前記カメラは、前記交換可能なレンズの最小駆動ピント移動量から前記合焦検出手段の抽出する周波数を変更し、
あるいは、
前記カメラは、前記交換可能なレンズの情報により可変する最小駆動ピント移動量から、前記合焦検出手段の抽出する周波数を変更し、
あるいは、
前記カメラは、前記交換可能なレンズのレンズ情報により可変する最小駆動ピント移動量およびカメラの撮影状態から、前記合焦検出手段の抽出する周波数を変更することを特徴とする撮影装置。
An interchangeable lens that forms and captures a subject image;
A camera having an image pickup means for picking up an image formed by the lens;
Focus detection means for detecting the degree of focus of the captured image;
A focus adjusting means for performing focus adjustment;
An automatic focus adjustment unit that automatically adjusts the focus by controlling the output of the focus detection unit and the focus adjustment unit;
The camera changes the frequency extracted by the focus detection means from the minimum driving focus movement amount of the interchangeable lens,
Or
The camera changes the frequency extracted by the focus detection unit from the minimum driving focus movement amount that is variable according to the information of the interchangeable lens,
Or
The imaging apparatus, wherein the camera changes a frequency extracted by the focus detection unit from a minimum driving focus movement amount variable according to lens information of the interchangeable lens and an imaging state of the camera.
被写体像を結像し、
撮像を行う交換可能なレンズと、
前記レンズにて結像された像を撮像する撮像手段を有するカメラと、
撮像画の合焦度を検出するための合焦検出手段と、
焦点調節を行うための焦点調節手段と、
前記合焦検出手段の出力と前記焦点調節手段を制御し自動的に焦点調節を行う自動焦点調節手段と、から成り、
前記交換可能なレンズの情報から解像する空間周波数を求める空間周波数検出機能を有し、
前記カメラは前記撮像手段の撮像状態から解像する空間周波数を求める空間周波数検出機能を有し、
前記合焦検出手段は、抽出する周波数の変更が可能で前記光学系の解像する空間周波数と前記撮像手段の解像する空間周波数と比較し、低い方の解像する空間周波数から前記合焦検出手段の抽出する周波数と前記交換レンズの最小駆動量を変更し、
あるいは、
前記合焦検出手段は、抽出する周波数の変更が可能で前記光学系の解像する空間周波数と前記撮像手段の解像する空間周波数と比較し、低い方の解像する空間周波数を前記合焦検出手段の抽出する周波数と前記交換レンズの最小駆動量とすることを特徴とする撮影装置。
Form a subject image,
An interchangeable lens for imaging;
A camera having an image pickup means for picking up an image formed by the lens;
Focus detection means for detecting the degree of focus of the captured image;
A focus adjusting means for performing focus adjustment;
An automatic focus adjustment unit that automatically adjusts the focus by controlling the output of the focus detection unit and the focus adjustment unit;
Having a spatial frequency detection function for obtaining a spatial frequency to be resolved from information of the interchangeable lens;
The camera has a spatial frequency detection function for obtaining a spatial frequency to be resolved from the imaging state of the imaging means,
The focus detection unit is capable of changing a frequency to be extracted, and compares the spatial frequency resolved by the optical system with the spatial frequency resolved by the imaging unit, and the focus is detected from the lower spatial frequency resolved. Change the frequency extracted by the detection means and the minimum driving amount of the interchangeable lens,
Or
The focus detection unit can change a frequency to be extracted, and compares a spatial frequency resolved by the optical system with a spatial frequency resolved by the imaging unit, and determines a lower spatial frequency to be resolved. An imaging apparatus characterized in that the frequency extracted by the detection means and the minimum drive amount of the interchangeable lens are used.
前記レンズの情報は、レンズの状態、焦点距離情報、フォーカス位置情報、絞り位置情報、レンズ解像度情報、焦点距離、フォーカス、絞りのいずれから得られる請求項1から3のいずれかに記載の撮影装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the lens information is obtained from any of a lens state, focal length information, focus position information, aperture position information, lens resolution information, focal length, focus, and aperture. . 前記カメラの情報は、カメラの撮影状態、静止画撮影または動画撮影であるかどうかの状態、撮像密度、撮像画素数、撮像圧縮率、記録密度、記録画素数のいずれかであり、あるいは、静止画撮影時あるいは動画撮影時の記録画素数、圧縮率、あるいは、静止画撮影時あるいは動画撮影時の記録画素数及び圧縮率である請求項1から3のいずれかに記載の撮影装置。   The camera information is any one of the shooting state of the camera, whether it is still image shooting or moving image shooting, imaging density, number of imaging pixels, imaging compression rate, recording density, number of recording pixels, or still 4. The photographing apparatus according to claim 1, wherein the number of recording pixels and the compression rate at the time of image shooting or moving image shooting are the number of recording pixels and the compression rate at the time of still image shooting or moving image shooting. 前記交換レンズ系ズームレンズで、前記レンズの情報は焦点距離情報を含み、焦点距離がワイドなときはテレよりも抽出する周波数が高周波特性とする請求項1から3のいずれかに記載の撮影装置。   4. The photographing apparatus according to claim 1, wherein in the interchangeable lens system zoom lens, the information of the lens includes focal length information, and when the focal length is wide, the frequency extracted from the tele has high frequency characteristics. . 前記自動合焦機能が機能するときの前記最小駆動ピッチを求める請求項1に記載の撮影装置。   The photographing apparatus according to claim 1, wherein the minimum driving pitch when the automatic focusing function is functioned. 手動フォーカス調節手段を有し、手動でフォーカス調節が行なわれるときの前記最小駆動ピッチを求める請求項1記載の撮影装置。   The photographing apparatus according to claim 1, further comprising a manual focus adjustment unit, wherein the minimum drive pitch is obtained when the focus is manually adjusted.
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