JP2007121580A - Automatic focusing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、オートフォーカス装置に関し、特にカメラ付き携帯電話システムなどに搭載されるオートフォーカス装置に適用して有効な技術に関するものである。 The present invention relates to an autofocus device, and more particularly to a technique effective when applied to an autofocus device mounted on a camera-equipped mobile phone system or the like.
通常、デジタルカメラ等におけるオートフォーカス装置では、被写体を撮影して得られた画像信号に対して、山登り制御と呼ばれる方式を用いてピントの調整を行っている。山登り制御とは、撮像レンズの位置を移動させながら、CCD等の撮像素子から画像信号を取得し、その画像信号のフォーカスエリア内のコントラスト値がピークを示す撮像レンズの位置を探索する方式である。また、撮像レンズの移動には、ステッピングモータやリニアモータ等が使用される。 Usually, in an autofocus device in a digital camera or the like, focus adjustment is performed on an image signal obtained by photographing a subject using a method called hill climbing control. The hill-climbing control is a method of acquiring an image signal from an image sensor such as a CCD while moving the position of the imaging lens, and searching for the position of the imaging lens where the contrast value in the focus area of the image signal shows a peak. . A stepping motor, a linear motor, or the like is used for moving the imaging lens.
ところで、前記のようなオートフォーカス装置の技術について、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。 By the way, as a result of the inventor's examination of the technology of the autofocus device as described above, the following has been clarified.
例えば、前述したような山登り制御は次のように行われる。図8は、本発明の前提として検討したオートフォーカス装置において、山登り制御を用いた処理内容の一例を示す説明図である。例えば、デジタルカメラ等で被写体を捕らえ、オートフォーカス(以下、AFと略す場合有り)処理を実行すると、図8のように、まず撮像レンズ(以下、レンズと略す)が動作開始時のレンズ位置から原点位置まで移動し、原点位置の検出が行われる(S801)。 For example, the hill climbing control as described above is performed as follows. FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of processing contents using hill-climbing control in the autofocus device studied as a premise of the present invention. For example, when a subject is captured by a digital camera or the like and autofocus (hereinafter sometimes abbreviated as AF) processing is executed, the imaging lens (hereinafter abbreviated as “lens”) is first moved from the lens position at the start of operation as shown in FIG. It moves to the origin position and the origin position is detected (S801).
この原点位置は、通常、カメラ仕様上の撮像範囲である無限遠よりも遠くの位置に設定される。この位置は、レンズの移動機構上では、例えばその移動限界の箇所に設置されたストッパやフォトセンサの位置などに該当する。レンズが移動して原点位置に達すると、ストッパやフォトセンサなどからレンズ位置の制御回路に向けて信号が出力される。レンズ位置の制御回路は、この信号を受けた箇所を原点位置として認識し、その後原点位置を基準として相対的にレンズの位置を制御する。 This origin position is normally set at a position farther from infinity, which is the imaging range in the camera specifications. On the lens moving mechanism, this position corresponds to, for example, the position of a stopper or a photo sensor installed at a position where the movement is limited. When the lens moves and reaches the origin position, a signal is output from a stopper, a photo sensor, or the like to the lens position control circuit. The lens position control circuit recognizes the position that received this signal as the origin position, and then controls the position of the lens relative to the origin position.
続いて、レンズを原点位置から無限遠の位置まで移動する(S802)。この無限遠の位置からは、評価値データを取得しながらのサーチ動作が行われる(S803)。すなわち、レンズの位置を至近側へ移動しながら、その都度CCD等の撮像素子によって画像信号を取得し、この画像信号から評価値データを得る。引き続き、評価値データが頂点(合焦位置)を越えるまで、レンズの位置を至近側へ移動していく(S804)。評価データが頂点を越えたことを認識すると、先程の頂点(合焦位置)の位置までレンズを戻し(S805)、AF処理が完了する。 Subsequently, the lens is moved from the origin position to a position at infinity (S802). From this infinite position, a search operation is performed while obtaining evaluation value data (S803). That is, while moving the lens position to the closest side, an image signal is acquired by an image sensor such as a CCD each time, and evaluation value data is obtained from this image signal. Subsequently, the lens position is moved to the closest side until the evaluation value data exceeds the apex (focus position) (S804). When it is recognized that the evaluation data exceeds the vertex, the lens is returned to the position of the previous vertex (focus position) (S805), and the AF process is completed.
しかしながら、本発明者等の検討によって、図8のようなAF処理では、例えば次のような問題があることが判明した。第1に、AF処理を実行する毎に、図8のS801のように、レンズ位置を無限遠側まで移動させて原点位置の検出を行っているため、AF処理時間が長くなってしまう。第2に、図8のS803,S804のように、無限遠側から至近側へ向けてサーチ動作を行っているため、特に携帯電話システム等に搭載のデジタルカメラにおいてAF処理時間に無駄が生じている。 However, as a result of studies by the present inventors, it has been found that the AF processing as shown in FIG. 8 has the following problems, for example. First, every time AF processing is performed, since the origin position is detected by moving the lens position to the infinity side as in S801 of FIG. 8, the AF processing time becomes long. Second, since the search operation is performed from the infinity side to the close side as in S803 and S804 in FIG. 8, the AF processing time is wasted particularly in a digital camera mounted on a mobile phone system or the like. Yes.
そこで、本発明の目的は、オートフォーカス装置において、その処理時間を短縮することにある。本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 Therefore, an object of the present invention is to shorten the processing time in an autofocus device. The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。 Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
本発明によるオートフォーカス装置は、撮像レンズと、撮像レンズを介して入力された画像を電気信号に変換するセンサ回路と、撮像レンズの位置を至近側および/または無限遠側に向けて移動させるモータと、モータの制御やセンサ回路から取得した電気信号の処理を行う制御回路とを含むものとなっている。この制御回路は、具体的には、モータの制御によって撮像レンズを移動させ、この移動に伴ってセンサ回路から電気信号を逐次取得し、取得した各電気信号の大きさを比較することで撮像レンズの合焦位置を特定するような処理を行う。 An autofocus device according to the present invention includes an imaging lens, a sensor circuit that converts an image input via the imaging lens into an electrical signal, and a motor that moves the position of the imaging lens toward the near side and / or the infinity side. And a control circuit that performs control of the motor and processing of electric signals acquired from the sensor circuit. Specifically, the control circuit moves the imaging lens by controlling the motor, sequentially acquires electrical signals from the sensor circuit along with the movement, and compares the magnitudes of the acquired electrical signals to obtain the imaging lens. A process for specifying the in-focus position is performed.
ここで、本発明の一つの特徴は、制御回路が、オートフォーカス装置の電源投入後に、モータの制御によって撮像レンズを移動させ、この撮像レンズの移動過程で原点位置を検出し、以降電源供給が継続している間は、この検出した原点位置を基準に各処理を行い、原点位置の検出を再度行わないことにある。したがって、撮像レンズの合焦位置を特定するというオートフォーカス処理を行う際には、この電源投入後に1度だけ検出した原点位置を基準位置として相対関係で合焦位置を特定する。なお、原点位置とは、撮像レンズの移動機構上の特定箇所に予め固定的に定まっている位置である。 Here, one feature of the present invention is that the control circuit moves the imaging lens by controlling the motor after turning on the power of the autofocus device, detects the origin position in the process of moving the imaging lens, and thereafter supplies power. While the process continues, each process is performed based on the detected origin position, and the origin position is not detected again. Therefore, when performing the autofocus process of specifying the in-focus position of the imaging lens, the in-focus position is specified in a relative relationship with the origin position detected only once after the power is turned on as the reference position. The origin position is a position that is fixed in advance at a specific location on the moving mechanism of the imaging lens.
前述したように従来技術においては、オートフォーカス処理を行う度に原点位置の検出が行われていたが、本発明のように電源投入後に1度だけ原点位置の検出を行うようにすることで、オートフォーカス処理に要する時間を短縮できる。 As described above, in the prior art, the origin position is detected every time the autofocus process is performed, but by detecting the origin position only once after turning on the power as in the present invention, The time required for autofocus processing can be shortened.
また、本発明の他の特徴は、前述した合焦位置を特定する過程で行う撮像レンズの移動を、至近側から無限遠側に向かう方向で行うことにある。これによって、特に至近側の画像を対象に撮像することが多いカメラ付携帯電話システムなどにおいて、オートフォーカス処理に要する時間を短縮できる。 Another feature of the present invention resides in that the movement of the imaging lens performed in the process of specifying the in-focus position described above is performed in the direction from the closest side to the infinity side. As a result, the time required for autofocus processing can be shortened particularly in a camera-equipped cellular phone system that often captures images on the near side.
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、オートフォーカス処理に要する時間を短縮できる。 If the effect obtained by a representative one of the inventions disclosed in the present application is briefly described, the time required for the autofocus process can be shortened.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.
図1は、本発明の一実施の形態によるオートフォーカス装置を搭載した携帯電話システムの構成例を示すブロック図である。図1の携帯電話システムは、例えば、外部インタフェースとして、音声入力部100、音声出力部101、アンテナ102、LCD(Liquid Crystal Display)103およびレンズ部104などを備え、加えてこれらの外部インタフェースを制御する各種LSIが備わっている。音声インタフェースLSI105は、A/D,D/Aコンバータ等を含み、音声入力部100および音声出力部101を制御する。高周波インタフェースLSI106は、変調/復調機能等を含み、アンテナ102を介して電波の送受信を行う。液晶コントローラLSI107は、駆動ドライバ等を含み、LCD103を制御する。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a mobile phone system equipped with an autofocus device according to an embodiment of the present invention. 1 includes, for example, an
ベースバンドLSI108は、音声インタフェースLSI105および高周波インタフェースLSI106との間で各種ベースバンド信号の入出力を行う。カメラ信号処理LSI110は、レンズ部104の制御を含めて撮像に関する様々な処理を行う。アプリケーションプロセッサLSI109は、バス113を介して、ベースバンドLSI108、液晶コントローラLSI107、カメラ信号処理LSI110、不揮発性メモリLSI111および揮発性メモリLSI112との間で信号を送受信し、これらのLSIの制御を行う。
The
このような構成において、カメラ信号処理LSI110とレンズ部104が撮像機能を備えたカメラ部114を構成しており、このカメラ部114が、本実施の形態のオートフォーカス装置(またはその主要部)に該当する。図2は、図1の携帯電話システムにおいて、そのカメラ部(オートフォーカス装置)の詳細な構成例を示すブロック図である。
In such a configuration, the camera
図2に示すカメラ部114には、例えば、撮像レンズ(レンズ)104aと、CCD等の撮像素子を含むセンサ回路104bと、ステッピングモータ等のレンズ駆動用モータ104cと、カメラ信号処理LSI110などが含まれている。カメラ信号処理LSI110は、カメラ回路110aと、画像スケール調整回路110bと、ディジタルインタフェース回路110cと、揮発性メモリ回路110dと、CPU(Central Processing Unit)回路110eなどから構成され、これらの回路は互いにバス110fで接続されている。
The
レンズ104aを介して得た画像は、センサ回路104bによって画像信号(電気信号)に変換される。カメラ回路110aは、この画像信号からハイパスフィルタ等によって高周波成分を抽出し、それを積分平均して合焦状態を評価するための評価値データを算出する。画像スケール調整回路110bは、カメラ回路110aからの画像データに対して必要に応じてズームアップ/ダウンのスケール調整を行う。このスケール調整が行われた画像データは、ビデオ出力としてディジタルインタフェース110cを介して出力され、この出力データは、例えば、図1のアプリケーションプロセッサLSI109〔液晶コントローラLSI107〕等に送られる。
An image obtained through the lens 104a is converted into an image signal (electric signal) by the sensor circuit 104b. The
CPU回路110eは、例えば、カメラ回路110aから合焦状態を評価する評価値データを取得し、このデータを用いてオートフォーカス処理(AF処理)の演算等を行う。そして、CPU回路110eは、この演算結果をもとにレンズ駆動用モータ104cを駆動し、レンズ104aの位置を合焦状態となる位置に移動させる。
For example, the
図3は、図2のカメラ部(オートフォーカス装置)において、その処理内容の一例を示す説明図である。図4は、図2のカメラ部(オートフォーカス装置)において、その処理内容の他の一例を示す説明図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of processing contents in the camera unit (autofocus device) of FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing another example of the processing contents in the camera unit (autofocus device) of FIG.
本実施の形態のオートフォーカス装置は、自身の電源が投入された際に一度だけ、図3のS301,S302からなる原点位置検出動作を行う。具体的には、カメラ部114の電源投入後、例えば図1のアプリケーションプロセッサLSI109より図2のCPU回路110eに向けて、IIC I/Fを使用して原点位置検出実行コマンドが発行される。このコマンドを受信すると、図2のCPU回路110eは、レンズ駆動用モータ104cを駆動してレンズ104aを移動させる。これによって、例えば前回の電源遮断時の位置から無限遠より先の原点位置に向けてレンズ104aが移動し、原点位置に到達した時点でレンズの移動機構によって原点位置検出信号が出力される(S301)。
The autofocus device of the present embodiment performs the origin position detection operation consisting of S301 and S302 in FIG. 3 only once when its own power is turned on. Specifically, after the
原点位置検出信号を受けたCPU回路110eは、原点位置を認識し、予めこの原点位置からの相対値(ステッピングモータの場合はステップ数)によって定まる至近側の特定位置に向けて、レンズ104aを移動させる(S302)。なお、電源投入時にS301,S302のような原点位置検出動作を一度行った後は、電源が遮断されるまでの間、AF処理に伴う再度の原点検出動作は行わない。すなわち、AF処理が行われる際は、原点検出動作は行わずに、図4のS401に示すように、最初にレンズ位置を至近側の特定位置に戻す処理が行われる。
Upon receiving the origin position detection signal, the
図4のS401のように、AF処理毎にレンズ104aの位置を前回の合焦位置から至近側の特定位置に戻した後は、前述した山登り制御を用いたサーチ動作を開始する。ここでは、前述した図8と異なり、至近側から無限遠側の方向にレンズ104aを一定のレンズ駆動ステップ数で移動させる。その時、併せて図2のカメラ回路110aで算出された評価値データをCPU回路110eにて取得し、評価値データの大きさを比較しながら最も評価値データの大きいレンズ位置を検索する(S402,S403)。この検索によって、最も評価値データの大きいレンズ位置を合焦位置として定め、この合焦位置にレンズ位置を戻す(S404)。
After returning the position of the lens 104a to the specific position on the near side from the previous focus position for each AF process as in S401 of FIG. 4, the search operation using the hill climbing control described above is started. Here, unlike FIG. 8 described above, the lens 104a is moved by a fixed number of lens driving steps from the closest side to the infinity side. At that time, evaluation value data calculated by the
以上のように、従来技術のAF処理では、図8のようにまず原点位置検出動作を実行していたが、本実施の形態のAF処理では、カメラ電源投入時に一度だけ原点位置検出動作を行い、それ以降の通常のAF処理では原点位置検出動作は行わない。これにより原点位置検出動作にかかる時間分、AF処理に要する時間を短縮可能となる。 As described above, in the conventional AF processing, the origin position detection operation is first executed as shown in FIG. 8, but in the AF processing of the present embodiment, the origin position detection operation is performed only once when the camera is turned on. In the subsequent normal AF processing, the origin position detection operation is not performed. As a result, the time required for the AF process can be reduced by the time required for the origin position detection operation.
また、本実施の形態のAF処理では、従来技術のAF処理と異なり、至近側から無限遠側に向けて合焦位置のサーチ動作を行っている。この結果、至近側に有る被写体に対して、合焦精度は従来技術のままで、合焦時間を短縮することが可能となる。したがって、前述した原点位置検出動作の省略と併用することで特に至近側合焦時に大幅なAF処理時間の短縮が実現できる。例えば、携帯電話システム等に搭載のデジタルカメラでは、至近側の被写体に対して撮像する場合が多いため、このようなシステムでは、前述した効果が特に顕著なものとなる。 Also, in the AF processing of the present embodiment, unlike the AF processing of the prior art, a focus position search operation is performed from the closest side to the infinity side. As a result, it is possible to reduce the focusing time for the subject on the close side while maintaining the focusing accuracy as in the prior art. Therefore, when used in combination with the omission of the origin position detection operation described above, the AF processing time can be significantly shortened particularly when focusing on the closest side. For example, a digital camera mounted on a mobile phone system or the like often captures an image of a subject on the near side, and in such a system, the effects described above are particularly remarkable.
さらに、逆光状態で被写体を撮影した時などに、評価値データの頂点がサーチ範囲内に2つ発生する場合について、従来技術のAF処理では無限遠からサーチしていた為、被写体では無く背景(無限遠側)に合焦していたが、至近側からサーチする事により被写体(至近側)に合焦する効果も得られる。 Furthermore, when the subject is photographed in a backlight condition, when two vertices of the evaluation value data are generated within the search range, the AF processing of the prior art searches from infinity, so the background (infinite Although focusing on the far side), the effect of focusing on the subject (near side) can be obtained by searching from the near side.
ところで、前述した図3および図4のような処理は、例えば、図2のCPU回路110eのプログラム処理によって実現される。図5は、図2のCPU回路が行うプログラム処理において、そのメインルーチンの一例を示すフロー図である。図6は、図5のメインルーチンにおいて、そのサブルーチンの処理の一例を示すフロー図である。図7は、図6のサブルーチンにおいて、更なるサブルーチンの処理の一例を示すフロー図である。なお、これらのプログラムは、例えばCPU回路110e内蔵のROM等に格納される。
Incidentally, the processes shown in FIGS. 3 and 4 described above are realized by, for example, a program process of the
図5においては、AF制御処理が実行され(S501)、次いでその他のカメラ制御処理が実行され(S502)、更にこれらの処理が繰り返し行われている。S501のAF制御処理は、例えば、図6のような処理内容となっている。図6では、まず、V同期フラグの有無を検出する(S601)。V同期フラグは、V(垂直)同期信号により起動される割り込み処理内でセットされる。これによって、S501のAF制御処理は、V同期信号に同期した処理となる。S601でV同期フラグが有った場合は、V同期フラグをクリアする(S602)。無かった場合はS608によって図5のメインルーチンに復帰し、S502の処理へと続く。 In FIG. 5, AF control processing is executed (S501), then other camera control processing is executed (S502), and these processing are repeated. The AF control process in S501 has the process contents as shown in FIG. 6, for example. In FIG. 6, first, the presence or absence of the V synchronization flag is detected (S601). The V synchronization flag is set in an interrupt process activated by a V (vertical) synchronization signal. Thus, the AF control process in S501 is a process synchronized with the V synchronization signal. If there is a V synchronization flag in S601, the V synchronization flag is cleared (S602). If not, the process returns to the main routine of FIG. 5 at S608 and continues to the process of S502.
S602でV同期フラグをクリア後、AF制御用コマンドの受信有無を判定する(S603)。コマンドが有った場合は、AF制御用の各種パラメータを設定し(S604)、次いで評価値検出範囲の設定を行う(S605)。具体的には、例えば、S604でAF動作中フラグをオンに設定し、S605で、図2のセンサ回路104bからカメラ回路110aを介して得られる画像フレームの中からフォーカスエリアを設定する。その後は、カメラ回路110aから、このフォーカスエリアに対する評価値データを取得し(S606)、AF合焦演算処理(S607)へと移行する。一方、S603でAF制御用コマンドを受信しなかった場合は、AF動作中フラグがオンかオフかを判定し(S609)、オンの場合は、S606へ移行し、オフの場合は、S608を介して図5のメインルーチンへ復帰する。
After clearing the V synchronization flag in S602, it is determined whether or not an AF control command is received (S603). If there is a command, various parameters for AF control are set (S604), and then an evaluation value detection range is set (S605). Specifically, for example, the AF operation flag is set to ON in S604, and in S605, a focus area is set from an image frame obtained from the sensor circuit 104b in FIG. 2 via the
S607のAF合焦演算処理では、図7に示すように、まず、AF制御用コマンドの一つである原点位置検出実行コマンドの受信有無を判定する(S701)。この原点位置検出実行コマンドは、図3で述べたようにカメラ部の電源投入後に、例えば図1のアプリケーションプロセッサLSI109等から発行される。原点位置検出実行コマンドを受信した場合は、S702において原点位置検出済フラグのオン/オフが判定され、受信しない場合は、S708において原点位置検出済フラグのオン/オフが判定される。
In the AF focusing calculation process in S607, as shown in FIG. 7, first, it is determined whether or not an origin position detection execution command, which is one of AF control commands, has been received (S701). This origin position detection execution command is issued from, for example, the
S702において、原点位置検出済フラグがオンの場合は、S717によって図6のサブルーチンに復帰し、その後図6のサブルーチン内で図5のメインルーチンに復帰する。一方、原点位置検出済フラグがオフの場合は、S703においてAF動作モードが初期位置移動に設定されているかを判定する。カメラ部の電源投入直後の場合、S702における原点位置検出済フラグはオフ、S703におけるAF動作モードは初期位置移動に設定されていない状態となっている。したがって、この場合は、S704,S705において、前述した図3のS301のように、原点位置へレンズを移動する処理が行われる。 If the origin position detected flag is ON in S702, the process returns to the subroutine of FIG. 6 in S717, and then returns to the main routine of FIG. 5 in the subroutine of FIG. On the other hand, if the origin position detected flag is off, it is determined in S703 whether the AF operation mode is set to the initial position movement. Immediately after the camera unit is turned on, the origin position detected flag in S702 is off, and the AF operation mode in S703 is not set to the initial position movement. Therefore, in this case, in S704 and S705, a process of moving the lens to the origin position is performed as in S301 of FIG. 3 described above.
S704では、原点位置を検出するためのモータ駆動ステップ数が設定される。具体的には、例えば、図2のレンズ駆動用モータ104cに対して、図3のS301のように、レンズを無限遠側の方向に移動させるためのある程度大きいステップ数が設定される。S705では、AF動作モードが初期位置移動に設定される。その後、S716において、モータ駆動要求フラグをオンにすることで、図2のレンズ駆動用モータ104cがこの設定したステップ数に応じた駆動を開始する。このモータ駆動要求フラグは、V同期信号に同期して行われるタイマ割り込み処理内で使用される。タイマ割り込み処理内では、モータ駆動要求フラグがオンならば、CPU110eからモータ駆動用のパルスが出力される。
In S704, the number of motor drive steps for detecting the origin position is set. Specifically, for example, a somewhat large number of steps for moving the lens in the direction toward infinity is set for the lens driving motor 104c in FIG. 2, as in S301 in FIG. In S705, the AF operation mode is set to the initial position movement. Thereafter, in S716, the motor drive request flag is turned on, so that the lens drive motor 104c in FIG. 2 starts driving according to the set number of steps. This motor drive request flag is used in timer interrupt processing performed in synchronization with the V synchronization signal. In the timer interrupt process, if the motor drive request flag is on, the
なお、原点位置までレンズを移動させる際は、必ずしもV同期信号の1周期分で完了するとは限らず、複数周期分を要することがある。このような場合でも、S716のタイマ割り込み処理内で、原点位置を検出するまでの間、複数周期に亘ってレンズが原点位置に向けて移動する。原点位置を検出した場合は、モータ駆動要求フラグがオフとなり、この割り込み処理を抜ける。 Note that when moving the lens to the origin position, it is not always completed in one cycle of the V synchronization signal, and a plurality of cycles may be required. Even in such a case, the lens moves toward the origin position over a plurality of periods until the origin position is detected in the timer interrupt process of S716. When the origin position is detected, the motor drive request flag is turned off and the interrupt process is exited.
このようにして、レンズが原点位置に達し、原点位置のストッパ、フォトセンサ等が発生した信号によって図2のCPU110eが原点位置を検出すると、S717から図6および図5のルーチンに戻り、図6の各処理を経て、再び図7のS607のAF合焦演算処理が行われる。今度は、S701,S702を経てS703に達した時点で、前述したS705でAF動作モードを初期位置移動に設定したため、S706,S707側に移行する。
In this way, when the lens reaches the origin position and the
このS706,S707の処理は、図3のS302の処理に該当する。S706では、至近側に移動するためのモータ駆動ステップ数が設定される。S707では、原点位置検出済フラグがオンに設定される。その後、S716において、モータ駆動要求フラグをオンにすることで、図2のレンズ駆動用モータ104cがこの設定したステップ数に応じた駆動を開始する。すなわち、S706においては、検出した原点位置を基準に至近側の特定位置までの相対的なステップ数が設定されるため、レンズは、S716での割り込み処理によってこのステップ数分移動し、至近側の特定位置で停止する。レンズが停止すると、モータ駆動要求フラグがオフとなり、S716の割り込み処理を抜け、S717から図6および図5のルーチンに戻る。 The processing in S706 and S707 corresponds to the processing in S302 in FIG. In S706, the number of motor drive steps for moving to the closest side is set. In S707, the origin position detected flag is set to ON. Thereafter, in S716, the motor drive request flag is turned on, so that the lens drive motor 104c in FIG. 2 starts driving according to the set number of steps. That is, in S706, since the relative number of steps up to the specific position on the near side is set based on the detected origin position, the lens moves by this number of steps by the interrupt processing in S716, and the near side is moved. Stop at a specific position. When the lens is stopped, the motor drive request flag is turned off, the interrupt process of S716 is exited, and the process returns from S717 to the routines of FIGS.
このように、電源投入後の原点位置検出実行コマンドに対応して、原点位置を検出し、レンズを至近側の特定位置(初期位置)に移動した以降、図1のアプリケーションプロセッサLSI109は、電源供給が継続する間、原点位置検出実行コマンドを発生せず、画像に対するオートフォーカス実行命令となる通常のAF制御用コマンドを発生する。なお、仮に原点位置検出実行コマンドを再度発生した場合でも、S707において原点位置検出済フラグをオンに設定したため、S702からS717に直接移行する処理となり、実質原点位置の検出は行われない。
As described above, in response to the origin position detection execution command after the power is turned on, the origin position is detected, and after moving the lens to the specific position (initial position) on the closest side, the
アプリケーションプロセッサLSI109が撮像に伴い通常のAF制御用コマンドを発生すると、図6のS603〜S605において、各種設定が行われ、S607のAF合焦演算処理が行われる。この場合のAF合焦演算処理では、図7のS701からS708に移行する処理となり、S708において原点位置検出済フラグの有無が判定される。原点位置検出済フラグがオフの場合は、S717を介して図6および図5のルーチンに戻る。一方、前述したS707の処理を経た後は、原点位置検出済フラグがオンとなっているため、S709に移行する。
When the
S709では、AF動作モードがサーチ移動か否かが判定される。サーチ移動の場合は、S712に移行し、サーチ移動でない場合は、S710,S711の処理に移行する。このS710,S711の処理は、前述した図4のS401の処理に該当し、レンズの位置を前回合焦位置から至近側の特定位置に戻す処理となる。S710では、レンズを至近側の特定位置に戻すためのモータ駆動ステップ数が設定される。S711では、AF動作モードがサーチ移動に設定される。その後、S716においてモータ駆動要求フラグをオンにすると、割り込み処理内でレンズが至近側の特定位置に向けて移動し、この位置に到達した時点でモータ駆動要求フラグがオフとなり、割り込み処理を抜ける。 In S709, it is determined whether or not the AF operation mode is search movement. If it is a search movement, the process proceeds to S712. If it is not a search movement, the process proceeds to S710 and S711. The processing of S710 and S711 corresponds to the processing of S401 in FIG. 4 described above, and is processing for returning the lens position from the previous focusing position to a specific position on the closest side. In S710, the number of motor drive steps for returning the lens to the specific position on the near side is set. In S711, the AF operation mode is set to search movement. Thereafter, when the motor drive request flag is turned on in S716, the lens moves toward the specific position on the near side in the interrupt process, and when reaching this position, the motor drive request flag is turned off and the interrupt process is exited.
その後は、S717を介して図6および図5のルーチンに戻り、今度は、図6のS603→S609→S606の処理を経て、S607のAF合焦演算処理が行われる。この場合のAF合焦演算処理では、S711でAF動作モードをサーチ移動に設定したため、図7のS701→S708→S709の処理を経て、S712に移行する。S712では、前述したS606の処理の中でCPU110eがカメラ回路110aから取得した評価値データが、以前のS606の処理の中で取得した評価値データと比較して連続して減少しているか否かが判定される。連続して減少している場合は、S714,S715に移行し、そうでない場合は、S713に移行する。
Thereafter, the process returns to the routines of FIGS. 6 and 5 via S717, and this time through the processes of S603 → S609 → S606 of FIG. 6, the AF focusing calculation process of S607 is performed. In the AF focusing calculation process in this case, since the AF operation mode is set to search movement in S711, the process proceeds to S712 through the processes of S701 → S708 → S709 in FIG. In S712, whether or not the evaluation value data acquired by the
S713の処理は、前述した図4のS402,S403の処理に該当する。S713では、サーチ用のモータ駆動ステップ数が設定され、その後S716において、モータ駆動要求フラグがオンとなる。ここでは、例えば、至近側の特定位置から無限遠側に向けて、1ステップずつ移動するように設定する。そうすると、S716の割り込み処理内で、1ステップ移動する毎にモータ駆動要求フラグがオフとなって割り込み処理を抜け、S717を介して図6および図5のルーチンに戻ることになる。その後は、図6のS603→S609→S606の処理によって、図2のレンズ104aを1ステップ移動した状態で、再びセンサ回路104bおよびカメラ回路110aを介して評価値データを取得する。
The process of S713 corresponds to the processes of S402 and S403 in FIG. In S713, the number of motor drive steps for search is set, and then in S716, the motor drive request flag is turned on. Here, for example, it is set to move one step at a time from the specific position on the near side toward the infinity side. Then, the motor drive request flag is turned off each time one step is moved in the interrupt process of S716, the interrupt process is exited, and the process returns to the routines of FIGS. 6 and 5 via S717. Thereafter, evaluation value data is acquired again via the sensor circuit 104b and the
そして、S607のAF合焦演算処理の中で、図7のS701→S708→S709の処理を経て再びS712の中で評価値データの比較判定が行われる。このような処理によると、図4のS403のように評価値データが連続して減少するまで逐次レンズの移動が行われることになる。S712において、評価値データが連続して減少していることを認識すると、S714,S715の処理が行われる。このS714,S715の処理は、図4のS404の処理に該当する。 Then, in the AF focusing calculation process of S607, the evaluation value data is compared and determined again in S712 through the processes of S701 → S708 → S709 in FIG. According to such processing, the lens is sequentially moved until the evaluation value data continuously decreases as in S403 of FIG. In S712, when it is recognized that the evaluation value data continuously decreases, the processes of S714 and S715 are performed. The processing of S714 and S715 corresponds to the processing of S404 in FIG.
S714では、評価値データが最も大きかった位置(すなわち合焦位置)に戻る為に必要なモータ駆動ステップ数が設定される。S715では、AF動作中フラグがオフに設定される。その後、S716において、モータ駆動要求フラグをオンにすると、割り込み処理内でレンズが合焦位置に移動し、モータ駆動要求フラグをオフにして割り込み処理を抜ける。これによって、オートフォーカス処理が完了する。以降は、S715においてAF動作中フラグをオフにしたため、図6のS609→S608に移行する処理となり、次回の撮像が行われるまではレンズの移動が行われない。 In S714, the number of motor drive steps necessary to return to the position where the evaluation value data is the largest (that is, the focus position) is set. In S715, the AF operation flag is set to OFF. After that, when the motor drive request flag is turned on in S716, the lens moves to the in-focus position within the interrupt process, and the motor drive request flag is turned off to exit the interrupt process. This completes the autofocus process. Thereafter, since the AF operation flag is turned off in S715, the process proceeds from S609 to S608 in FIG. 6, and the lens is not moved until the next imaging is performed.
以上、図5〜図8で述べたような処理プログラムを図2のCPU110eに実行させることで、図3のように電源投入後に1度だけ原点位置の検出を行う処理や、その後の撮像処理に際し、図4のようにこの検出した原点位置を用いて至近側から無限遠側に向けて山登り制御を行う処理が実現可能となる。これによって、AF処理に要する時間を短縮できる。
As described above, by causing the
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
例えば、これまでの説明では、レンズ駆動用モータとしてステッピングモータを使用する例で説明を行ったが、これに限らず、移動ステップに対して一意にレンズ位置が決まるモータであれば同様に適用可能である。 For example, in the above description, the stepping motor is used as the lens driving motor. However, the present invention is not limited to this, and any motor that can uniquely determine the lens position with respect to the moving step can be applied. It is.
本発明のオートフォーカス装置は、特に、カメラ付き携帯電話システムに適用して有益な技術であり、これに限らず、単体のデジタルカメラなどを含めて広く適用可能である。 The autofocus device of the present invention is a technique that is particularly useful when applied to a camera-equipped mobile phone system, and is not limited to this, and can be widely applied to a single digital camera or the like.
100 音声入力部
101 音声出力部
102 アンテナ
103 LCD
104 レンズ部
104a レンズ
104b センサ回路
104c レンズ駆動用モータ
105 音声インタフェースLSI
106 高周波インタフェースLSI
107 液晶コントローラLSI
108 ベースバンドLSI
109 アプリケーションプロセッサLSI
110 カメラ信号処理LSI
110a カメラ回路
110b 画像スケール調整回路
110c ディジタルインタフェース回路
110d 揮発性メモリ回路
110e CPU回路
110f バス
111 不揮発性メモリLSI
112 揮発性メモリLSI
113 バス
114 カメラ部
DESCRIPTION OF
104 Lens portion 104a Lens 104b Sensor circuit 104c
106 High-frequency interface LSI
107 LCD controller LSI
108 Baseband LSI
109 Application processor LSI
110 Camera signal processing LSI
112 Volatile memory LSI
113
Claims (5)
前記撮像レンズを介して入力された画像を電気信号に変換するセンサ回路と、
前記撮像レンズの位置を至近側および/または無限遠側に向けて移動させるモータと、
前記モータの制御によって前記撮像レンズを移動させ、前記移動に伴って前記センサ回路から前記電気信号を逐次取得し、前記取得した複数の前記電気信号を比較することで前記撮像レンズの合焦位置を特定する制御回路とを含むオートフォーカス装置であって、
前記制御回路は、前記オートフォーカス装置の電源投入後に、前記モータの制御によって前記撮像レンズを移動させ、前記撮像レンズの移動過程で、前記撮像レンズの位置を制御する際の基準位置であり予め固定的に定まっている原点位置を検出し、前記原点位置の検出後、前記オートフォーカス装置の電源供給が継続している間に行う撮像に際しては、前記原点位置の検出を再度行わずに、前記電源投入後に検出した原点位置に基づいて前記合焦位置の特定を実行することを特徴とするオートフォーカス装置。 An imaging lens;
A sensor circuit that converts an image input through the imaging lens into an electrical signal;
A motor that moves the position of the imaging lens toward the near side and / or the infinity side;
The imaging lens is moved under the control of the motor, the electrical signal is sequentially acquired from the sensor circuit as the movement is performed, and the in-focus position of the imaging lens is compared by comparing the plurality of the acquired electrical signals. An autofocus device including a control circuit for specifying,
The control circuit is a reference position for controlling the position of the imaging lens in the moving process of the imaging lens by moving the imaging lens by controlling the motor after turning on the power of the autofocus device, and is fixed in advance. When the imaging is performed while the power supply of the autofocus device continues after the detection of the origin position, the origin position is not detected again, and the power source is detected. An autofocus device characterized in that the in-focus position is specified based on an origin position detected after being turned on.
前記合焦位置を特定する過程で行われる前記撮像レンズの移動は、前記至近側から前記無限遠側に向かう方向で行われることを特徴とするオートフォーカス装置。 The autofocus device according to claim 1, further comprising:
The autofocus device, wherein the movement of the imaging lens performed in the process of specifying the in-focus position is performed in a direction from the closest side toward the infinity side.
前記モータは、ステッピングモータであることを特徴とするオートフォーカス装置。 The autofocus device according to claim 2, wherein
The autofocus device, wherein the motor is a stepping motor.
前記原点位置は、無限遠側に設置され、
前記制御回路は、前記原点位置の検出後、前記オートフォーカス装置の電源供給が継続している間に行う撮像に際しては、まず、前記原点位置から相対的に定まる前記至近側の特定位置に前記撮像レンズを移動させ、その後、前記至近側の特定位置から前記無限遠側に向けて徐々に前記撮像レンズを移動させながら前記合焦位置を特定していくことを特徴とするオートフォーカス装置。 The autofocus device according to claim 2, wherein
The origin position is set on the infinity side,
When the imaging is performed while the power supply of the autofocus device is continued after the detection of the origin position, the control circuit first takes the imaging at a specific position on the near side relatively determined from the origin position. An autofocus device characterized by moving a lens, and then specifying the in-focus position while gradually moving the imaging lens from the specified position on the near side toward the infinity side.
前記撮像レンズを介して入力された画像を電気信号に変換するセンサ回路と、
前記撮像レンズの位置を至近側および/または無限遠側に向けて移動させるモータと、
前記モータの制御によって前記撮像レンズを移動させ、前記移動に伴って前記センサ回路から前記電気信号を逐次取得し、前記取得した複数の前記電気信号を比較することで前記撮像レンズの合焦位置を特定する制御回路とを含むオートフォーカス装置であって、
前記合焦位置を特定する過程で行われる前記撮像レンズの移動は、前記至近側から前記無限遠側に向かう方向で行われることを特徴とするオートフォーカス装置。 An imaging lens;
A sensor circuit that converts an image input through the imaging lens into an electrical signal;
A motor that moves the position of the imaging lens toward the near side and / or the infinity side;
The imaging lens is moved under the control of the motor, the electrical signal is sequentially acquired from the sensor circuit as the movement is performed, and the in-focus position of the imaging lens is compared by comparing the plurality of the acquired electrical signals. An autofocus device including a control circuit for specifying,
The autofocus device, wherein the movement of the imaging lens performed in the process of specifying the in-focus position is performed in a direction from the closest side toward the infinity side.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005312117A JP2007121580A (en) | 2005-10-27 | 2005-10-27 | Automatic focusing device |
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JP (1) | JP2007121580A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010057308A (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Panasonic Corp | Drive device and image capturing apparatus with the same |
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US8427570B2 (en) | 2009-03-26 | 2013-04-23 | Olympus Corporation | Focus position control apparatus and camera |
-
2005
- 2005-10-27 JP JP2005312117A patent/JP2007121580A/en active Pending
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