JP2006189621A - Automatic focusing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動合焦装置に関し、特に電子スチルカメラやビデオカメラ等に利用される自動合焦装置に関する。 The present invention relates to an automatic focusing device, and more particularly to an automatic focusing device used for an electronic still camera, a video camera, and the like.
電子スチルカメラやビデオカメラなどでは、CCDなどの撮像素子から得られる輝度信号の高周波成分を信号処理し、合焦動作を行う自動焦点検出装置が用いられている。この自動焦点検出装置において、各画面内に設定された測距領域内の信号の高周波成分を積分することにより最もコントラストの多いレンズ位置を検出し合焦点を求めている。 In an electronic still camera, a video camera, and the like, an automatic focus detection device that performs a focusing operation by processing a high-frequency component of a luminance signal obtained from an image sensor such as a CCD is used. In this automatic focus detection apparatus, the lens position with the highest contrast is detected by integrating the high frequency components of the signals in the distance measurement area set in each screen, and the focal point is obtained.
この様な積分型の検出方法の場合、測距領域の面積が大きすぎると、測距領域内に被写体距離の異なる被写体が同時に存在する場合に誤測距を起こしやすい問題があるのだが、逆に測距領域の面積が小さすぎると、合焦検出動作と撮影動作の間に撮像装置と被写体の一方あるいは両方が移動してしまった場合、意図しない部分に焦点が合ってしまうといった問題があるため、撮影時の撮像装置と被写体の相対的な位置移動も考慮に入れた測距領域を設定する必要がある。 In such an integral detection method, if the area of the distance measurement area is too large, there is a problem that erroneous distance measurement is likely to occur when subjects with different object distances exist at the same time. If the area of the distance measurement area is too small, if one or both of the imaging device and the subject move between the focus detection operation and the shooting operation, there is a problem that an unintended portion is focused. For this reason, it is necessary to set a distance measurement area that takes into account the relative positional movement between the imaging device and the subject at the time of shooting.
又、別の従来例としては、例えば特許文献1をあげることが出来る。
前述した撮影時の撮像装置と被写体の相対的な位置移動は、撮像装置が三脚等の固定部材で固定され、静止していると見なされるような撮影条件では、考慮する必要のないものである。この様な撮影条件の時は、測距領域内に距離の異なる被写体が同時に存在することによる誤測距を防止するため、充分測距領域の面積を小さなものにする必要がある。例を図1に示すと、測距領域が図に示す点線のように人物の手前にあるテーブルや、人物の立つ位置より後ろの壁等を含んでしまっている場合である。この様な撮影状態では、図の実線のようなより面積の小さい測距領域を利用する方が望ましい。 The relative positional movement between the imaging device and the subject at the time of shooting described above is not necessary to be taken into account under shooting conditions in which the imaging device is fixed by a fixing member such as a tripod and is considered to be stationary. . Under such shooting conditions, it is necessary to sufficiently reduce the area of the distance measurement area in order to prevent erroneous distance measurement due to the simultaneous existence of subjects with different distances in the distance measurement area. For example, FIG. 1 shows a case where the distance measurement area includes a table in front of the person as shown by a dotted line in the figure, a wall behind the position where the person stands, and the like. In such a photographing state, it is desirable to use a distance measuring area having a smaller area as shown by a solid line in the figure.
本発明の目的は撮像装置が固定され、静止していると見なされるような場合には、測距領域の面積を小さくし、領域内に被写体距離の異なる被写体が存在することによる誤測距を防止することができる自動合焦装置を提供することにある。 The object of the present invention is to reduce the distance measurement area when the imaging device is fixed and considered to be stationary, and to prevent erroneous distance measurement due to the presence of subjects with different subject distances in the region. An object of the present invention is to provide an automatic focusing device that can be prevented.
前述の目的を達成するために、請求項1の自動合焦装置は、撮像装置が静止していることを検出する静止検出手段と、被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、撮影画面上に設定された一つまたは複数の測距領域に対応する前記撮像素子受光面の信号から被写体の高周波成分を示す信号を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によるそれぞれの測距領域の出力信号に対して合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記合焦位置検出手段からの検出情報に基づいて合焦すべき測距領域を選択する合焦領域選択手段と、前記合焦領域選択手段により選択された測距領域の合焦位置に前記フォーカスレンズを駆動するよう前記フォーカスレンズ駆動手段を制御する制御手段とを有し、前記静止検出手段の検出結果に基づいて、前記測距領域の面積を小さくする事を特徴とする。
In order to achieve the above-described object, an automatic focusing device according to
前述の目的を達成するために、請求項2の自動合焦装置は、請求項1の発明において、前記静止検出手段は,前記撮像装置内に設けられた三脚等の固定部材への設置手段に連動して動作することを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the automatic focusing device according to a second aspect is the invention according to the first aspect, wherein the stationary detection means is an installation means on a fixing member such as a tripod provided in the imaging device. It is characterized by operating in conjunction.
前述の目的を達成するために、請求項3の自動合焦装置は、請求項1の発明において、前記静止検出手段は,前記撮像装置内に設けられた角速度センサであることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, the automatic focusing device according to the first aspect is characterized in that the stationary detection means is an angular velocity sensor provided in the imaging apparatus.
前述の目的を達成するために、請求項4の自動合焦装置は、撮像装置が静止していることを検出する静止検出手段と、被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、撮影画面上に設定された一つまたは複数の測距領域に対応する前記撮像素子受光面の信号から被写体の高周波成分を示す信号を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によるそれぞれの測距領域の出力信号に対して合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記合焦位置検出手段からの検出情報に基づいて合焦すべき測距領域を選択する合焦領域選択手段と、前記合焦領域選択手段により選択された測距領域の合焦位置に前記フォーカスレンズを駆動するよう前記フォーカスレンズ駆動手段を制御する制御手段とを有し、前記静止検出手段の検出結果に基づいて、複数ある前記測距領域のうちの一部の測距領域のより面積の小さい部分を測距領域とする事を特徴とする。 In order to achieve the above-described object, an automatic focusing device according to claim 4 includes a stationary detection unit that detects that the imaging device is stationary, a focus lens that performs focus adjustment of a subject image, and the focus lens. A focus lens driving means for driving; an image sensor for converting an object image formed by the focus lens into an electric signal; and light receiving by the image sensor corresponding to one or a plurality of distance measuring areas set on a photographing screen. An extraction means for extracting a signal indicating a high-frequency component of the object from the surface signal; an in-focus position detection means for detecting an in-focus position with respect to an output signal of each ranging area by the extraction means; and the in-focus position A focus area selection means for selecting a distance measurement area to be focused on the basis of detection information from the detection means, and a focus area of the focus detection area selected by the focus area selection means. Control means for controlling the focus lens driving means to drive the focus lens, and based on the detection result of the stationary detection means, the area of a part of the plurality of distance measuring areas is more It is characterized in that a small portion is used as a ranging area.
前述の目的を達成するために、請求項5の自動合焦装置は、請求項4の発明において、前記静止検出手段は,前記撮像装置内に設けられた三脚等の固定部材への設置手段に連動して動作することを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the automatic focusing device according to claim 5 is the invention according to claim 4, wherein the stationary detection means is a means for installing on a fixing member such as a tripod provided in the imaging device. It is characterized by operating in conjunction.
前述の目的を達成するために、請求項6の自動合焦装置は、請求項4の発明において、前記静止検出手段は,前記撮像装置内に設けられた角速度センサであることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to a sixth aspect of the present invention, in the automatic focusing device of the fourth aspect, the stationary detection means is an angular velocity sensor provided in the imaging apparatus.
前述の目的を達成するために、請求項7の自動合焦装置は、撮像装置が静止していることを検出する静止検出手段と、被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、撮影画面上に設定された一つまたは複数の測距領域に対応する前記撮像素子受光面の信号から被写体の高周波成分を示す信号を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によるそれぞれの測距領域の出力信号に対して合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記合焦位置検出手段からの検出情報に基づいて合焦すべき測距領域を選択する合焦領域選択手段と、前記合焦領域選択手段により選択された測距領域の合焦位置に前記フォーカスレンズを駆動するよう前記フォーカスレンズ駆動手段を制御する制御手段とを有し、前記静止検出手段の検出結果に基づいて、前記測距領域とは別途設けられた合計面積のより小さい一つまたは複数の領域を測距領域とする事を特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, an automatic focusing device according to a seventh aspect includes a stationary detection means for detecting that the imaging device is stationary, a focus lens for adjusting the focus of a subject image, and the focus lens. A focus lens driving means for driving; an image sensor for converting an object image formed by the focus lens into an electric signal; and light receiving by the image sensor corresponding to one or a plurality of distance measuring areas set on a photographing screen. An extraction means for extracting a signal indicating a high-frequency component of the object from the surface signal; an in-focus position detection means for detecting an in-focus position with respect to an output signal of each ranging area by the extraction means; and the in-focus position A focus area selection means for selecting a distance measurement area to be focused on the basis of detection information from the detection means, and a focus area of the focus detection area selected by the focus area selection means. Control means for controlling the focus lens driving means to drive the focus lens, and based on the detection result of the stationary detection means, one or a plurality of smaller total areas provided separately from the ranging area It is characterized in that this area is a ranging area.
前述の目的を達成するために、請求項8の自動合焦装置は、請求項7の発明において、前記静止検出手段は,前記撮像装置内に設けられた三脚等の固定部材への設置手段に連動して動作することを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the automatic focusing device according to claim 8 is the invention according to claim 7, wherein the stationary detection means is installed on a fixing member such as a tripod provided in the imaging device. It is characterized by operating in conjunction.
前述の目的を達成するために、請求項9の自動合焦装置は、請求項7の発明において、前記静止検出手段は,前記撮像装置内に設けられた角速度センサであることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to a ninth aspect of the present invention, in the invention of the seventh aspect, the stationary detection means is an angular velocity sensor provided in the imaging device.
請求項1、請求項2および請求項1、請求項3の自動合焦装置によれば、撮像装置が固定され、静止していると見なされるような撮影条件の場合、測距領域の面積を小さくするため、領域内に被写体距離の異なる被写体が存在することによる誤測距を防止することができる。
According to the automatic focusing device of
請求項4、請求項5および請求項4、請求項6の自動合焦装置によれば、撮像装置が固定され、静止していると見なされるような撮影条件の場合、複数ある測距領域のうちの一部の測距領域のより面積の小さい部分を測距領域とするため、領域内に焦点距離の異なる被写体が存在することによる誤測距を防止することができる。 According to the automatic focusing device of claims 4, 5 and 4, and 6, in the case of an imaging condition in which the imaging device is fixed and considered to be stationary, a plurality of ranging areas are Since the smaller area of some of the distance measurement areas is used as the distance measurement area, erroneous distance measurement due to the presence of subjects having different focal lengths in the area can be prevented.
請求項7、請求項8および請求項7、請求項9の自動合焦装置によれば、撮像装置が固定され、静止していると見なされるような撮影条件の場合、別途設けられた合計面積のより小さい一つまたは複数の領域を測距領域とするため、領域内に被写体距離の異なる被写体が存在することによる誤測距を防止することができる。 According to the automatic focusing device of claims 7, 8 and 7, and 9, the total area provided separately in the case of shooting conditions in which the imaging device is fixed and considered to be stationary Since one or a plurality of areas having a smaller distance than the distance measurement area is used as the distance measurement area, erroneous distance measurement due to the presence of subjects having different object distances in the area can be prevented.
以上説明したように、請求項1、請求項2および請求項1、請求項3の自動合焦装置によれば、撮像装置が固定され、静止していると見なされるような撮影条件の場合、測距領域の面積を小さくするため、領域内に被写体距離の異なる被写体が存在することによる誤測距を防止することができる。
As described above, according to the automatic focusing device of
請求項4、請求項5および請求項4、請求項6の自動合焦装置によれば、撮像装置が固定され、静止していると見なされるような撮影条件の場合、複数ある測距領域のうちの一部の測距領域のより面積の小さい部分を測距領域とするため、領域内に焦点距離の異なる被写体が存在することによる誤測距を防止することができる。 According to the automatic focusing device of claims 4, 5 and 4, and 6, in the case of an imaging condition in which the imaging device is fixed and considered to be stationary, a plurality of ranging areas are Since the smaller area of some of the distance measurement areas is used as the distance measurement area, erroneous distance measurement due to the presence of subjects having different focal lengths in the area can be prevented.
請求項7、請求項8および請求項7、請求項9の自動合焦装置によれば、撮像装置が固定され、静止していると見なされるような撮影条件の場合、別途設けられた合計面積のより小さい一つまたは複数の領域を測距領域とするため、領域内に被写体距離の異なる被写体が存在することによる誤測距を防止することができる。 According to the automatic focusing device of claims 7, 8 and 7, and 9, the total area provided separately in the case of shooting conditions in which the imaging device is fixed and considered to be stationary Since one or a plurality of areas having a smaller distance than the distance measurement area is used as the distance measurement area, erroneous distance measurement due to the presence of subjects having different object distances in the area can be prevented.
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。図2は、本発明の第1の実施例を適用した電子カメラの構成を示すブロック図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the electronic camera to which the first embodiment of the present invention is applied.
201は固定レンズ、202は光量を制御する絞り及びシャッター、203は絞り及びシャッターを動かすモータ、204はモータ203を駆動して絞り及びシャッター202を動かすメカ系駆動回路、205は後述する撮像素子上に焦点をあわせるためのフォーカスレンズ、206はフォーカスレンズ205のリセット位置を検出するフォトインタラプタ、207はフォーカスレンズ205を駆動するモータ、208はモータ207を駆動してフォーカスレンズを動かすフォーカスレンズ駆動回路、209は被写体からの反射光を電気信号に変換する受光手段又は光電変換手段としての撮像素子、210は撮像素子209を動作させるために必要なタイミング信号を発生するタイミング信号発生回路、211は撮像素子209の出力ノイズを除去するCDS回路やA/D変換前に行う非線形増幅回路を備えた前置処理回路、212はA/D変換器、213はバッファメモリ、214はメモリの読み書きやDRAMのリフレッシュ動作を制御するメモリコントローラ、215は撮影シーケンスなどシステムを制御するシステム制御用CPU、216は操作補助のための表示やカメラの状態の表示の他、撮影時には撮影画面と測距領域を表示する操作表示部、217はカメラを外部から操作するための操作部、218は電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ(EEPROM)、219は後述する拡張ユニットとのインターフェース、220は電子カメラ本体に接続して各種処理や操作を行うための着脱自在な拡張ユニット、221は後述する記録媒体との接続のためのインターフェース、222はメモリーカードやハードディスクなどの記録媒体、223はシステムに電源を投入するためのメインスイッチ、224はAFやAE等の撮影スタンバイ動作を行うためのスイッチ(以下SW1と記す)、225はSW1の操作後、撮影を行う撮影スイッチ(以下SW2と記す)、226は撮影モードを設定するモードスイッチ、227はフラッシュ、及び228はLED等を光源とする投光手段としての補助光源、229はカメラが静止していることを検出する静止検出センサで、カメラが三脚等の固定部材に取り付けられるのと連動して、静止しているか否かを検出する。
以下、本発明の自動合焦装置の第1の実施例の動作を図3、及び図4を参照しながら詳述する。ここに図3は、本発明の自動合焦装置の動作を表すフローチャートであり、図4(A)は本発明第1の実施例における通常撮影時の測距領域を示す図であり、図4(B)は本発明の第1の実施例における静止状態撮影時の測距領域を示す図である。図4(A)、図4(B)に実線で示す測距領域は操作表示部216に表示される測距領域であり、また点線で示す測距領域は操作表示部216には表示されない測距領域である。
Hereinafter, the operation of the first embodiment of the automatic focusing apparatus of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3 and FIG. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the automatic focusing apparatus of the present invention, and FIG. 4A is a diagram showing the distance measurement area at the time of normal photographing in the first embodiment of the present invention. (B) is a diagram showing a distance measurement area at the time of still state shooting in the first embodiment of the present invention. A distance measurement area indicated by a solid line in FIGS. 4A and 4B is a distance measurement area displayed on the
まず、ステップS301でメインスイッチ223の状態を検出し、ONであればステップS302へ進む。ここに、メインスイッチ223の機能はシステムに電源を投入することである。ステップS302では記録媒体222の残容量を調べ、残容量が被写体を記録するのに充分であればステップS304へ進み、そうでなければステップS303へ進む。ステップS303では記録媒体222の残容量が不充分であることを警告してステップS301に戻る。警告は操作表示部216に表示するか又は図示しない音声出力部から警告音を出すか、又はその両方をおこなってもよい。ステップS304では後述する図5のフローチャートに従ってフォーカスレンズ205をリセットする。
First, in step S301, the state of the
ステップS305では静止検出センサ229によりカメラが静止しているかを検出し、静止していればステップS307へ進み、そうでなければステップS306へ進む。
In step S305, whether or not the camera is stationary is detected by the
ステップS306では、撮像素子209の撮影画面内での測距領域は通常撮影時に設定された図4(A)の実線で示す測距領域を、システム制御用CPU215に内蔵される図示しない演算メモリに記憶し、図4(A)に実線で示すような測距領域を操作表示部216に表示する。ステップS307では静止検出センサ229によりカメラが静止していると検出されたため、通常撮影時より小さな面積をもつ図4(B)の実線で示す測距領域を、システム制御用CPU215に内蔵される図示しない演算メモリに記憶し、図4(B)に実線で示すような測距領域を操作表示部216に表示する。
In step S306, the distance measurement area in the shooting screen of the
ステップS308ではスイッチSW1の状態を調べ、ONであればステップS310へ進み、そうでなければステップS309へ進む。ここに、SW1の機能は、AFやAEなどの撮影スタンバイ動作を行うことである。ステップS309ではメインスイッチ223の状態を調べ、ONであればステップS305へ、そうでなければステップS301へ進む。ステップS310では撮像素子209の出力信号から被写体輝度を算出する。ステップS311では後述する図6のフローチャートに従ってAF動作を行う。この時、被写体輝度が所定値より低い場合には補助光源228を被写体に向けて所定時間投光する。
In step S308, the state of the switch SW1 is checked. If it is ON, the process proceeds to step S310, and if not, the process proceeds to step S309. Here, the function of SW1 is to perform a shooting standby operation such as AF or AE. In step S309, the state of the
ステップS312はSW2の状態を調べ、ONであればステップS314へ、そうでなければステップS313へ進む。ここに、SW2の機能はSW1の操作後撮影を行うことである。ステップS313ではSW1の状態を調べ、ONであればステップS312へ戻り、そうでなければステップS305へ戻る。ステップS314では後述する図7のフローチャートにしたがって撮影動作をおこなう。ステップS315では記録媒体222の残容量を調べ、残容量が被写体を記録するのに充分であればステップS316へ進み、そうでなければステップS303へ進む。ステップS316ではSW2の状態を調べ、ONでなければステップS313へ進む。
In step S312, the state of SW2 is checked. If ON, the process proceeds to step S314; otherwise, the process proceeds to step S313. Here, the function of SW2 is to perform photographing after operation of SW1. In step S313, the state of SW1 is checked. If ON, the process returns to step S312; otherwise, the process returns to step S305. In step S314, a photographing operation is performed according to the flowchart of FIG. In step S315, the remaining capacity of the
以下、図5のフローチャートを参照しながら図3におけるステップS304のフォーカスレンズのリセットについて説明する。ここに、図5は、図3のフローチャートにおけるフォーカスレンズのリセットの動作(ステップS304)のフローチャートである。 Hereinafter, the focus lens reset in step S304 in FIG. 3 will be described with reference to the flowchart in FIG. FIG. 5 is a flowchart of the focus lens reset operation (step S304) in the flowchart of FIG.
本説明において、フォトインタラプタ206の位置と出力の関係を図8に示すようにフォーカスレンズ205がフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して無限端側にあるときはフォトインタラプタ206の出力は“Lo”、至近端側にあるときは“Hi”になるものとする。
In this description, the relationship between the position of the photointerrupter 206 and the output is shown in FIG. 8, and when the
まず、ステップS501ではフォトインタラプタ206の出力の状態を調べて、“Lo”であればステップS502へ進み、そうでなければステップS503へ進む。ステップS502では、ステップS501でフォトインタラプタ206の出力によりフォーカスレンズ205はフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して無限端側にあると判断されるのでフォーカスレンズ205を至近端側へ1ステップ移動する。ステップS503ではフォトインタラプタ206の出力の状態を調べ、“Hi”であればステップS504へ進み、そうでなければステップS505へ進む。ステップS504では、ステップS503でフォトインタラプタ206の出力によりフォーカスレンズ205はフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して至近端側にあると判定されるので、フォーカスレンズ205を無限端側へ1ステップ移動する。
First, in step S501, the output state of the photo interrupter 206 is checked. If “Lo”, the process proceeds to step S502, and if not, the process proceeds to step S503. In step S502, it is determined that the
このようにしてフォーカスレンズ205をリセットした場合の動作について説明する。
The operation when the
まず、メインスイッチ223をONにしたときのフォーカスレンズ205の位置がフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して無限端側にあった場合、フォトインタラプタ206の出力は“Lo”であるので図5のステップS501、ステップS502によってフォーカスレンズ205はフォトインタラプタ206の出力が“Hi”になるまで至近端側へ1ステップずつ移動される。図8のフォトインタラプタ出力切り替え位置を越えたところでフォトインタラプタ206の出力は“Hi”に切り替わるので、今度は図5のステップS503、ステップS504にしたがってフォトインタラプタ206の出力が“Lo”になるまで無限端側へ1ステップずつ移動される。こうして最終的にはフォーカスレンズ205は図8のリセット位置で止まる。メインスイッチ223をONにしたときのフォーカスレンズ205の位置がフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して至近端側にあった場合は、無限端側へのみフォーカスレンズ205を移動してフォトインタラプタ206の出力が“Lo”になったら止める。こうして前述のメインスイッチ223をONにしたときのフォーカスレンズ205の位置がフォトインタラプタ出力切り替え位置に対して無限端側にあった場合と同様に、最終的にはフォーカスレンズ205は図8のリセット位置に止まる。
First, when the position of the
以下、図6のフローチャートを参照しながら図3のフローチャートにおけるステップS311のAF動作のサブルーチンを説明する。AF動作は撮像素子から得られる信号の高域成分(以下、焦点評価値と記す)のピーク検出により行われる。ここに図6は、図3のフローチャートにおけるAF動作(ステップS311)のサブルーチンのフローチャート図である。 Hereinafter, the subroutine of the AF operation in step S311 in the flowchart of FIG. 3 will be described with reference to the flowchart of FIG. The AF operation is performed by detecting a peak of a high frequency component (hereinafter referred to as a focus evaluation value) of a signal obtained from the image sensor. FIG. 6 is a flowchart of the subroutine of the AF operation (step S311) in the flowchart of FIG.
まず、ステップS601ではフォーカスレンズ205をスキャン開始位置に移動する。
First, in step S601, the
ここではスキャン開始位置を測距範囲における無限端に設定するものとする。ステップS602では、ステップS306またはステップS307で記憶した測距領域の焦点評価値とフォーカスレンズ205の位置を記憶する。フォーカスレンズ205の位置の検出はフォーカスレンズ駆動モータ207にステッピングモータを用いている場合は、リセット位置検出用のフォトインタラプタ206によって検出されるリセット位置からの相対位置として検出される。ステップS603ではレンズ位置が終了位置にあるかどうかを調べ、終了位置であればステップS605へ、そうでなければステップS604へ進む。ここではスキャン終了位置を測距範囲における至近端に設定するものとする。ステップS604ではフォーカスレンズ205を駆動して至近方向へ所定量動かす。
Here, it is assumed that the scan start position is set to an infinite end in the distance measurement range. In step S602, the focus evaluation value of the distance measurement area stored in step S306 or step S307 and the position of the
ステップS605では測距領域毎にステップS602で記憶した焦点評価値の最大値を求め、その時のフォーカスレンズ205の位置を抽出する。ステップS606ではステップS306またはステップS307で記憶した測距領域が複数である場合、おのおのの測距領域についてステップS605で求めた焦点評価値の最大値とそのレンズ位置の組合せから、合焦すべき測距領域を予め設定された演算により選択するものであるが、本実施例では測距領域が一つしかないためここでは何も行わない。ステップS607ではステップS605で焦点評価値が最大値を示した位置へフォーカスレンズ205を移動する。
In step S605, the maximum focus evaluation value stored in step S602 is obtained for each distance measurement area, and the position of the
以下、図7のフローチャートを参照しながら図3のフローチャートにおけるステップS314の撮影動作のサブルーチンを説明する。ここに、図7は、図3のフローチャートにおける撮影動作(ステップS314)のサブルーチンのフローチャートである。 Hereinafter, the subroutine of the photographing operation in step S314 in the flowchart of FIG. 3 will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 7 is a flowchart of the subroutine of the photographing operation (step S314) in the flowchart of FIG.
まず、ステップS701では被写体輝度を測定する。ステップ702ではステップS701で測定した被写体輝度に応じて撮像素子209への露光を行う。ステップS703では前置処理回路211にて撮像素子209の出力ノイズ除去やA/D変換前に行う非線形処理などを行う。ステップS704では前置処理回路211からのアナログ信号をデジタル信号に変換する。ステップS705ではA/D変換器212からの出力データをメモリコントローラ214を介してバッファメモリ213内のデータを一時的に格納する。ステップS706ではバッファメモリ213内のデータをメモリコントローラ214、記録インターフェース221を介してカメラ本体に装着されたメモリカードなどの記録媒体222へ転送する。
First, in step S701, the subject brightness is measured. In
以上説明したようにカメラの制御を行うことにより、本実施例を使用した電子スチルカメラ等はカメラが静止していることが検出された場合には、測距領域の面積を小さくし、領域内に被写体距離の異なる被写体が存在することによる誤測距を防止し、より精度の良い測距が可能となる。 As described above, by controlling the camera, the electronic still camera or the like using this embodiment reduces the area of the distance measurement area when the camera is detected to be stationary. Thus, it is possible to prevent erroneous ranging due to the presence of subjects having different subject distances, and to perform ranging with higher accuracy.
なお、前述の説明では、静止検出センサは、カメラが三脚等の固定部材に取り付けられるのと連動して、静止しているか否かを検出する構成になっているが、これをカメラ内に設けられた角速度センサを利用し、カメラの一定時間内の移動量によって静止しているか否かを検出してもよい。この構成を図12に示す。図に示すように、静止検出センサ229は、角速度センサ1201と積分回路1202より構成される。角速度センサ1201によって検出された角速度は積分回路1202により積分され、ある一定時間内の移動量が求まる。この移動量として検出された値がCPU215で処理され,移動量がある閾値以下であることをもって静止状態が検出される。この角速度検出センサは、カメラの防振目的等のものと併用しても良い。
In the above description, the stationary detection sensor is configured to detect whether or not the camera is stationary in conjunction with the camera being attached to a fixing member such as a tripod. The detected angular velocity sensor may be used to detect whether the camera is stationary based on the amount of movement of the camera within a certain time. This configuration is shown in FIG. As shown in the figure, the
以下、図9を参照しながら本発明の自動合焦装置の第2の実施例について、第1の実施例と同様に電子カメラに用いた場合について説明する。ここに図9(A)は本発明の第2の実施例における通常撮影時の測距領域を示す図であり、図9(B)は本発明の第2の実施例における静止状態撮影時の測距領域を示す図である。本実施例のように、測距領域が複数あることにより主被写体が撮影画面中央になくてもAFロックなどの手順を踏まずに主被写体に合焦でき、かつ即写性を備えることができる。 Hereinafter, the second embodiment of the automatic focusing device of the present invention will be described with reference to FIG. 9 in the case where it is used in an electronic camera as in the first embodiment. FIG. 9A is a diagram showing a distance measuring area at the time of normal photographing in the second embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a diagram at the time of stationary state photographing in the second embodiment of the present invention. It is a figure which shows a ranging area. As in this embodiment, since there are a plurality of distance measuring areas, the main subject can be focused without taking steps such as AF lock even if the main subject is not at the center of the shooting screen, and instant shooting can be provided. .
図9(A)、図9(B)に実線で示す領域がCPU215に測距領域として記憶され、操作表示部216に表示される測距領域である。第2の実施例は以下に示す動作をすることを特徴とする。
Regions indicated by solid lines in FIGS. 9A and 9B are distance measurement regions that are stored in the
第2の実施例も図3のフローチャートに従って制御を行う。第1の実施例と同じ動作を行う部分の説明は省略する。ステップS306において撮像素子209の撮影画面内での測距領域は図9(A)に実線で示すような測距領域として、システム制御用CPU215に内蔵される図示しない演算メモリに記憶され操作表示部216へ表示される。ステップS307では静止検出センサ229により図9(A)より面積の小さい図9(B)の実線で示す領域を測距領域として、システム制御用CPU215に内蔵される図示しない演算メモリに記憶し、操作表示部216に表示される。
The second embodiment also performs control according to the flowchart of FIG. A description of the same operation as that of the first embodiment is omitted. In step S306, the distance measurement area on the imaging screen of the
また、ステップS311のAF動作のサブルーチンでは以下に示す動作をする。 In the AF operation subroutine in step S311, the following operation is performed.
まず、ステップS601ではフォーカスレンズ205をスキャン開始位置に移動する。
First, in step S601, the
ここではスキャン開始位置を測距範囲における無限端に設定するものとする。ステップS602では、ステップS306またはステップS307で記憶した全ての測距領域毎の焦点評価値とフォーカスレンズ205の位置を記憶する。フォーカスレンズ205の位置の検出はフォーカスレンズ駆動モータ207にステッピングモータを用いている場合は、リセット位置検出用のフォトインタラプタ206によって検出されるリセット位置からの相対位置として検出される。ステップS603ではレンズ位置が終了位置にあるかどうかを調べ、終了位置であればステップS605へ、そうでなければステップS604へ進む。ここではスキャン終了位置を測距範囲における至近端に設定するものとする。ステップS604ではフォーカスレンズ205を駆動して至近方向へ所定量動かす。
Here, it is assumed that the scan start position is set to an infinite end in the distance measurement range. In step S602, the focus evaluation value and the position of the
ステップS605では複数の測距領域毎にステップS602で記憶した焦点評価値の最大値を求め、その時のフォーカスレンズ205の位置を抽出する。ステップS606ではステップS306またはステップS307で記憶した複数の測距領域について、ステップS605で求めた焦点評価値の最大値とそのレンズ位置の組み合わせから、合焦すべき測距領域を予め設定された演算により選択する。ステップS607ではステップS606で選択された測距領域において、焦点評価値が最大値を示した位置へフォーカスレンズ205を移動する。
In step S605, the maximum focus evaluation value stored in step S602 is obtained for each of the plurality of distance measurement areas, and the position of the
以上説明したようにカメラの制御を行うことにより、本実施例を使用した測距領域が図9に示すような複数ある電子スチルカメラ等において、カメラが静止していることが検出された場合には、測距領域の面積を小さくし、領域内に被写体距離の異なる被写体が存在することによる誤測距を防止し、より精度の良い測距が可能となる。 When it is detected that the camera is stationary in the electronic still camera or the like having a plurality of ranging areas using the present embodiment as shown in FIG. 9 by controlling the camera as described above. This reduces the area of the distance measurement area, prevents erroneous distance measurement due to the presence of subjects with different subject distances in the area, and enables more accurate distance measurement.
以下、図10を参照しながら本発明の自動合焦装置の第3の実施例について、第1の実施例と同様に電子カメラに用いた場合について説明する。ここに図10(A)は本発明の第3の実施例における通常撮影時の測距領域を示す図であり、図10(B)は本発明の第3の実施例における静止状態撮影時の測距領域を示す図である。本実施例では、通常撮影時には、複数の測距領域を設け、主被写体が撮影画面中央にない場合の即写性を備えるとともに、静止状態撮影時には画面の中央に測距領域を設けることで、より高い測距精度を得ることができる。 Hereinafter, the case where the third embodiment of the automatic focusing apparatus of the present invention is used in an electronic camera as in the first embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 10A is a diagram showing a distance measuring area during normal photographing in the third embodiment of the present invention, and FIG. 10B is a diagram during stationary state photographing in the third embodiment of the present invention. It is a figure which shows a ranging area. In this embodiment, during normal shooting, a plurality of distance measurement areas are provided, providing quick shooting when the main subject is not in the center of the shooting screen, and providing a distance measurement area in the center of the screen when shooting in a stationary state. Higher ranging accuracy can be obtained.
図10(A)、図10(B)に実線で示す測距領域は、後述のステップS306及びステップS307においてシステム制御CPU215に記憶され操作表示部216に表示される測距領域である。第3の実施例は以下に示す動作をすることを特徴とする。
10A and 10B are distance measurement areas that are stored in the
第3の実施例も図3のフローチャートに従って制御を行う。第1の実施例と同じ動作を行う部分の説明は省略する。ステップS306ではステップS305において通常撮影時と判断された複数の測距領域(図10(A)に実線で示す)についてCPU215に記憶し操作表示部216に表示する。ステップS307ではステップS305において静止状態撮影時と判断された一つの測距領域(図10(B)に実線で示す)について、CPU215に記憶し操作表示部216に表示する。
The third embodiment also performs control according to the flowchart of FIG. A description of the same operation as that of the first embodiment is omitted. In step S306, a plurality of distance measurement areas (indicated by solid lines in FIG. 10A) determined as normal shooting in step S305 are stored in the
また、ステップS311のAF動作のサブルーチンでは以下に示す動作をする。ステップS602では、ステップS306またはステップS307で記憶した全ての測距領域毎の焦点評価値とフォーカスレンズ205の位置を記憶する。ステップS606ではステップS306またはステップS307で記憶した全ての測距領域について、ステップS605で求めた焦点評価値の最大値とそのレンズ位置の組み合わせから、合焦すべき測距領域を予め設定された演算により選択する。
In the AF operation subroutine in step S311, the following operation is performed. In step S602, the focus evaluation value and the position of the
以上説明したようにカメラの制御を行うことにより、本実施例を使用した測距領域が図10に示すような電子スチルカメラ等において、カメラが静止していることが検出された場合には、測距領域の面積を小さくし、領域内に被写体距離の異なる被写体が存在することによる誤測距を防止し、より精度の良い測距が可能となる。 As described above, by controlling the camera, in the electronic still camera or the like as shown in FIG. 10 in which the distance measurement area using this embodiment is detected, the camera is stationary. By reducing the area of the distance measurement area, it is possible to prevent erroneous distance measurement due to the presence of subjects having different subject distances within the area, and it is possible to perform distance measurement with higher accuracy.
以下、図11を参照しながら本発明の自動合焦装置の第4の実施例について、第1の実施例と同様に電子カメラに用いた場合について説明する。ここに図11(A)は本発明の第3の実施例における通常撮影時の測距領域を示す図であり、図11(B)は本発明の第3の実施例における静止状態撮影時の測距領域を示す図である。本実施例では、通常撮影時には、複数の測距領域を設け、主被写体が撮影画面中央にない場合の即写性を備えるとともに、静止状態撮影時には通常撮影時とは別の測距領域を画面の中央よりに複数設けることで、画面中央付近にある主被写体への即写性をも備えることができる。 Hereinafter, the case where the fourth embodiment of the automatic focusing device of the present invention is used in an electronic camera as in the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11A is a diagram showing a distance measuring area at the time of normal photographing in the third embodiment of the present invention, and FIG. 11B is a diagram at the time of still state photographing in the third embodiment of the present invention. It is a figure which shows a ranging area. In this embodiment, a plurality of distance measurement areas are provided during normal shooting, providing instant shooting when the main subject is not at the center of the shooting screen, and a distance measurement area different from that during normal shooting is displayed on the screen during still shooting. By providing a plurality from the center of the screen, it is possible to provide a quick image to the main subject near the center of the screen.
第4の実施例も図3のフローチャートに従って制御を行う。第1の実施例と同じ動作を行う部分の説明は省略する。ステップS306ではステップS305において通常撮影時と判断された複数の測距領域(図11(A)に実線で示す)を、システム制御用CPU215に内蔵される図示しない演算メモリに記憶し、操作表示部216へ表示する。ステップS307ではステップS305において静止状態撮影時と判断された複数の測距領域(図11(B)に実線で示す)を、システム制御用CPU215に内蔵される図示しない演算メモリに記憶し、操作表示部216へ表示する。
The fourth embodiment also performs control according to the flowchart of FIG. A description of the same operation as that of the first embodiment is omitted. In step S306, a plurality of distance measuring areas (indicated by solid lines in FIG. 11A) determined as normal shooting in step S305 are stored in a calculation memory (not shown) incorporated in the
また、ステップS311のAF動作のサブルーチンでは以下に示す動作をする。ステップS606ではステップS306またはステップS307で記憶した複数の測距領域について、ステップS605で求めた焦点評価値の最大値とそのレンズ位置の組み合わせから、合焦すべき測距領域を予め設定された演算により選択する。 In the AF operation subroutine in step S311, the following operation is performed. In step S606, for a plurality of distance measurement areas stored in step S306 or step S307, a predetermined distance measurement area to be focused is calculated from the combination of the maximum focus evaluation value obtained in step S605 and its lens position. Select by.
以上説明したようにカメラの制御を行うことにより、本実施例を使用した図12に示すような電子スチルカメラ等において、カメラが静止していることが検出された場合には、測距領域の面積を小さくし、領域内に被写体距離の異なる被写体が存在することによる誤測距を防止し、より精度の良い測距が可能となる。 As described above, by controlling the camera, in an electronic still camera or the like as shown in FIG. By reducing the area, it is possible to prevent erroneous distance measurement due to the presence of subjects having different subject distances in the region, and more accurate distance measurement is possible.
(B)本発明第1の実施例における静止状態撮影時の測距領域を示す図。
(B)本発明第2の実施例における静止状態撮影時の測距領域を示す図。
(B)本発明第3の実施例における静止状態撮影時の測距領域を示す図。
(B)本発明第4の実施例における静止状態撮影時の測距領域を示す図。
201 固定レンズ
202 絞り及びシャッター
203 モータ
204 メカ駆動回路
205 フォーカスレンズ
206 フォトインタラプタ
207 モータ
208 フォーカスレンズ駆動回路
209 撮像素子
210 タイミング信号処理回路
211 前置処理回路
212 A/D変換器
213 バッファメモリ
214 メモリコントローラ
215 マイクロコントローラ
216 操作表示部
217 操作部
218 不揮発性メモリ
219 インターフェース
220 拡張ユニット
221 インターフェース
222 記録媒体
223 メインスイッチ
224 スイッチ
225 撮影スイッチ
226 モードスイッチ
227 フラッシュ
228 補助光源
229 静止検出センサ
1201 角速度センサ
1202 積分回路
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記静止検出手段の検出結果に基づいて、前記測距領域の面積を小さくする事を特徴とする自動合焦装置。 A stationary detection unit that detects that the imaging device is stationary, a focus lens that performs focus adjustment of a subject image, a focus lens driving unit that drives the focus lens, and a subject image formed by the focus lens. An image sensor for converting into an electrical signal, an extraction means for extracting a signal indicating a high-frequency component of a subject from a signal on the light-receiving surface of the image sensor corresponding to one or a plurality of ranging areas set on a photographing screen, A focus position detecting means for detecting a focus position with respect to an output signal of each distance measurement area by the extraction means, and a distance measurement area to be focused is selected based on detection information from the focus position detection means. A focus area driving means for driving the focus lens to a focus position of a focus detection area selecting means and a focus detection area selected by the focus area selection means; And control means for controlling,
An automatic focusing device characterized in that an area of the distance measurement area is reduced based on a detection result of the stationary detection means.
前記静止検出手段の検出結果に基づいて、複数ある前記測距領域のうちの一部の測距領域のより面積の小さい部分を測距領域とする事を特徴とする自動合焦装置。 A stationary detection unit that detects that the imaging device is stationary, a focus lens that performs focus adjustment of a subject image, a focus lens driving unit that drives the focus lens, and a subject image formed by the focus lens. An image sensor for converting into an electrical signal, an extraction means for extracting a signal indicating a high-frequency component of a subject from a signal on the light-receiving surface of the image sensor corresponding to one or a plurality of ranging areas set on a photographing screen, A focus position detecting means for detecting a focus position with respect to an output signal of each distance measurement area by the extraction means, and a distance measurement area to be focused is selected based on detection information from the focus position detection means. A focus area driving means for driving the focus lens to a focus position of a focus detection area selecting means and a focus detection area selected by the focus area selection means; And control means for controlling,
An automatic focusing device characterized in that, based on the detection result of the stationary detection means, a smaller area of a part of the plurality of distance measurement areas is used as a distance measurement area.
前記静止検出手段の検出結果に基づいて、前記測距領域とは別途設けられた合計面積のより小さい一つまたは複数の領域を測距領域とする事を特徴とする自動合焦装置。 A stationary detection unit that detects that the imaging device is stationary, a focus lens that performs focus adjustment of a subject image, a focus lens driving unit that drives the focus lens, and a subject image formed by the focus lens. An image sensor for converting into an electrical signal, an extraction means for extracting a signal indicating a high-frequency component of a subject from a signal on the light-receiving surface of the image sensor corresponding to one or a plurality of ranging areas set on a photographing screen, A focus position detecting means for detecting a focus position with respect to an output signal of each distance measurement area by the extraction means, and a distance measurement area to be focused is selected based on detection information from the focus position detection means. A focus area driving means for driving the focus lens to a focus position of a focus detection area selecting means and a focus detection area selected by the focus area selection means; And control means for controlling,
An automatic focusing device characterized in that, based on the detection result of the stationary detection means, one or a plurality of areas having a smaller total area provided separately from the distance measuring area are used as the distance measuring area.
Priority Applications (1)
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