JP2008197676A - Focusing device, imaging apparatus, and control method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a focusing technology by which scanning is allowed during consecutive photographing, scan setting in which improved ability to follow is achieved, and the ability to follow a moving subject is improved. <P>SOLUTION: The central position of a moving range when a focus lens is moved during consecutive photographing is computed from the position of the focus lens obtained from stored past photographing: according to the computed central position, the moving range of the focus lens is shifted to obtain a focusing state; and based on the focusing state, the focus lens is shifted to the position where the focus lens focuses on the subject. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、焦点調整技術に関する。   The present invention relates to a focus adjustment technique.

電子カメラでは、撮像素子に結像した被写体像の輝度信号の高周波成分が最大となるレンズ位置を所望する被写体像が合焦状態となる合焦位置として焦点調節を行う。被写体像の輝度信号の高周波成分が高いということは被写体像のコントラストが高いということで、低い場合に比べて焦点が合っていることを示す(以下、合焦状態を示す指標として、焦点評価値とする)。これは、いわゆるコントラスト検出方式の焦点調整技術である(例えば「NHK技術研究報告(昭和40年、第17巻、第1号、通算86号、第21頁から第37頁)」)。このようなコントラスト検出方式においては、フォーカスレンズを予め決められた範囲移動させて当該範囲の合焦状態を取得する動作であるスキャン動作を行う場合がある。そして、被写体が合焦する位置にフォーカスレンズを移動させる。   In an electronic camera, focus adjustment is performed with the lens position where the high-frequency component of the luminance signal of the subject image formed on the image sensor is maximized as the focus position where the desired subject image is in focus. A high-frequency component of the luminance signal of the subject image means that the contrast of the subject image is high, indicating that the subject is in focus compared to the case where it is low (hereinafter, the focus evaluation value is used as an index indicating the in-focus state). And). This is a so-called contrast detection type focus adjustment technique (for example, “NHK Technology Research Report (Showa 40, Vol. 17, No. 1, No. 86, pages 21 to 37)”). In such a contrast detection method, there is a case where a scanning operation, which is an operation of acquiring a focus state in the range by moving the focus lens in a predetermined range, may be performed. Then, the focus lens is moved to a position where the subject is in focus.

こうした動作を行うため、撮影間隔の短いいわゆる連続撮影においては、スキャン動作を行う時間が限られ、合焦位置を捕らえることが困難になる。また、連続撮影で次々と撮影される画像の現像や変換等の各種画像処理によりシステムの負荷が大きくなる。これらの理由により、連続撮影の際は撮像1回目のフォーカスレンズ位置でフォーカスがロックされることが多くなっている。   Since such an operation is performed, in so-called continuous shooting with a short shooting interval, the time for performing the scanning operation is limited, and it becomes difficult to capture the in-focus position. In addition, the load on the system increases due to various image processing such as development and conversion of images that are successively captured in continuous shooting. For these reasons, during continuous shooting, the focus is often locked at the focus lens position of the first imaging.

一方で、連続撮影は動く被写体を撮像することが一般的に多い。このことは、連続撮影の際の撮影回数を増やすことが技術的に可能になっていることを考慮すれば問題が大きい。すなわち、前述のようなフォーカスロックでは撮影回数が増すにつれ、動く被写体に焦点の合っていないピントの外れた画像が撮影されることになる。   On the other hand, in general, continuous shooting often captures a moving subject. This is a serious problem considering that it is technically possible to increase the number of shootings in continuous shooting. That is, in the focus lock as described above, as the number of times of shooting increases, an out-of-focus image that is not focused on the moving subject is shot.

この問題に対し、例えば、特許文献1では、連続する撮影の際、それまでの合焦位置の移動方向に基づいてスキャン範囲を異ならせることが記載されている。
特開2002−122773号公報
To deal with this problem, for example, Patent Document 1 describes that the scanning range is changed based on the movement direction of the in-focus position until the time of continuous photographing.
JP 2002-122773 A

前記の特許文献1には、走査範囲の振り分け幅を異ならせることについて開示されている。しかし、被写体の移動量が大きい場合には合焦位置がスキャン範囲から外れてしまう。   Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 discloses that the distribution width of the scanning range is made different. However, when the amount of movement of the subject is large, the in-focus position is out of the scan range.

そこで本発明の目的は、焦点状態を取得する時間を確保しつつ、動く被写体への追従性を向上させた焦点調節技術を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a focus adjustment technique that improves the followability to a moving subject while securing time for acquiring a focus state.

前述の目的を達成するために本願開示の焦点調節に係る技術的思想は、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を予め決められた範囲移動させ、当該予め決められた範囲のフォーカスレンズの移動に伴って得られる撮像手段からの出力信号に基づいて焦点状態を判断し、被写体像が合焦状態となるよう前記駆動手段を制御する制御手段と、前記制御手段によって得られたフォーカスレンズの合焦位置を記憶する記憶手段とを備え、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されているフォーカスレンズの位置に基づいて、フォーカスレンズを移動させる際の移動範囲の基準位置を演算し、当該演算された基準位置に応じて前記フォーカスレンズの移動範囲を被写体移動方向にずらす。   In order to achieve the above-described object, the technical idea related to the focus adjustment disclosed in the present application is that the focus lens driving means for driving the focus lens and the focus lens are moved in a predetermined range, and the predetermined range is adjusted. Control means for determining the focus state based on an output signal from the image pickup means obtained along with the movement of the focus lens and controlling the drive means so that the subject image is in focus, and obtained by the control means Storage means for storing the focus position of the focus lens, and the control means calculates a reference position of a moving range when the focus lens is moved based on the position of the focus lens stored in the storage means Then, the movement range of the focus lens is shifted in the subject movement direction in accordance with the calculated reference position.

また、別の技術思想は、フォーカスレンズを駆動する駆動手段と、前記フォーカスレンズを予め決められた範囲移動させ、当該予め決められた範囲のフォーカスレンズの移動に伴って得られる撮像手段からの出力信号に基づいて焦点状態を判断し、被写体像が合焦状態となるよう前記駆動手段を制御する制御手段と、複数回撮像を行うよう指示する指示手段とを備え、前記指示手段の指示があった場合、前記制御手段は、複数回のそれぞれの撮像の前に前記予め決められた範囲のフォーカスレンズの移動を所定速度で行い焦点状態を判断するとともに、当該所定速度での移動の前に当該焦点状態を判断する位置へ当該所定速度よりも速い速度で前記フォーカスレンズを移動させる。   Further, another technical idea is that an output from a driving unit that drives a focus lens and an imaging unit obtained by moving the focus lens in a predetermined range and moving the focus lens in the predetermined range. A control unit that determines the focus state based on the signal and controls the driving unit so that the subject image is in focus; and an instruction unit that instructs to perform imaging a plurality of times. In this case, the control means determines the focus state by moving the focus lens within the predetermined range at a predetermined speed before each imaging a plurality of times, and determines the focus state before moving at the predetermined speed. The focus lens is moved to a position for determining the focus state at a speed faster than the predetermined speed.

本発明の焦点調節に係る技術的思想によれば、焦点調節動作に要する時間を短くしつつ、動く被写体への追従性を従来に比して画期的に向上させることが可能となる。   According to the technical idea related to the focus adjustment of the present invention, it is possible to dramatically improve the followability to a moving subject while shortening the time required for the focus adjustment operation.

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の実施例を適用した電子カメラの主要部の構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of an electronic camera to which an embodiment of the present invention is applied.

101はズーム機構を含む撮影レンズ、102は光量を制御する絞り及びシャッター、103はAE処理部、104は後述する撮像素子上に焦点をあわせるための焦点調節光学系としてのフォーカスレンズである。105はAF処理部である。AF処理部105については後述する図4の説明において触れる。106はストロボ、107はEF処理部、108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である。   Reference numeral 101 denotes a photographing lens including a zoom mechanism, reference numeral 102 denotes an aperture and shutter for controlling the amount of light, reference numeral 103 denotes an AE processing unit, and reference numeral 104 denotes a focus lens as a focus adjustment optical system for focusing on an image sensor described later. Reference numeral 105 denotes an AF processing unit. The AF processing unit 105 will be described in the description of FIG. Reference numeral 106 denotes a strobe, 107 denotes an EF processing unit, and 108 denotes an image sensor as light receiving means or photoelectric conversion means for converting reflected light from a subject into an electric signal.

109は撮像素子108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含むA/D変換部、110は画像処理部、111はWB処理部である。112はフォーマット変換部、113は高速な内蔵メモリ(例えばランダムアクセスメモリなど、以下DRAMと記すこともある)、114はメモリーカードなどの記録媒体とそのインターフェースからなる画像記録部、115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部、116は画像表示用メモリ(以下VRAMと記すこともある)である。117は画像表示の他、操作補助のための表示やカメラ状態の表示の他、撮影時には撮影画面と測距領域を表示する操作表示部、118はカメラを外部から操作するための操作部である。119はプログラム、風景、人物、スポーツなどの撮影モードを設定する撮影モードスイッチ、120は1枚撮影、連続撮影(連写)、セルフタイマー撮影などのドライブモード設定を行うドライブモードスイッチである。ここで、連写モードとは、後述する撮影スイッチSW2の押下されている間、画像記録を繰り返すモードである。   Reference numeral 109 denotes a CDS circuit that removes output noise of the image sensor 108 and an A / D conversion unit including a non-linear amplification circuit performed before A / D conversion, 110 an image processing unit, and 111 a WB processing unit. 112 is a format conversion unit, 113 is a high-speed built-in memory (for example, random access memory, hereinafter also referred to as DRAM), 114 is an image recording unit comprising a recording medium such as a memory card and its interface, 115 is a shooting sequence, etc. A system control unit 116 for controlling the system is an image display memory (hereinafter also referred to as VRAM). In addition to image display, 117 is an operation display unit that displays a shooting screen and a distance-measuring area at the time of shooting, and 118 is an operation unit for operating the camera from the outside. . Reference numeral 119 denotes a shooting mode switch for setting shooting modes such as a program, landscape, person, and sports, and 120 denotes a drive mode switch for setting drive modes such as single shooting, continuous shooting (continuous shooting), and self-timer shooting. Here, the continuous shooting mode is a mode in which image recording is repeated while a photographing switch SW2, which will be described later, is pressed.

121は後述するSW1を押さなくても被写体にピントを合わせる動作を続けるコンティニュアスAFモードと、スキャン動作後にピントを合わせ、その後そのフォーカスレンズ位置を維持するシングルAFモードを選択するAFモードスイッチである。122はシステムに電源を投入するためのメインスイッチ、123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)、124はSW1の操作後、撮影を行う撮影スイッチ(以下、SW2と記す)である。   Reference numeral 121 denotes an AF mode switch that selects a continuous AF mode that continues to focus on the subject without pressing SW1, which will be described later, and a single AF mode that focuses after the scanning operation and then maintains the focus lens position. is there. 122 is a main switch for powering on the system, 123 is a switch for performing a shooting standby operation such as AF and AE (hereinafter referred to as SW1), and 124 is a shooting switch for performing shooting after the operation of SW1 (hereinafter referred to as SW1). (Denoted as SW2).

前記113のDRAMは一時的な画像記憶手段としての高速バッファとして、あるいは画像の圧縮伸張における作業用メモリなどに使用される。前記118の操作部は、例えば次のようなものが含まれる。撮像装置の撮影機能や画像再生時の設定などの各種設定を行うメニュースイッチ、撮影レンズのズーム動作を指示するズームレバー、撮影モードと再生モードの動作モード切換えスイッチ、などである。   The DRAM 113 is used as a high-speed buffer as temporary image storage means, or a working memory for image compression / decompression. The operation unit 118 includes, for example, the following. There are a menu switch for performing various settings such as a shooting function of the image pickup apparatus and a setting at the time of image reproduction, a zoom lever for instructing a zoom operation of the shooting lens, an operation mode switching switch between a shooting mode and a playback mode, and the like.

以下、図2を参照しながら上記説明した電子カメラの動作フローについて詳述する。以下の動作フローは、特に明記しない限り、システム制御115が行う制御処理に基づく動作である。   Hereinafter, the operation flow of the electronic camera described above will be described in detail with reference to FIG. The following operation flow is an operation based on a control process performed by the system control 115 unless otherwise specified.

まず、ステップS201でメインスイッチ122の状態を検出し、ONであればステップS202へ進む。ここでメインスイッチ122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S202では画像記録部114の残容量を調べ、残容量が0であればステップS203へ進み、そうでなければステップS204へ進む。ステップS203では画像記録部114の残容量が0であることを警告してステップS201に戻る。警告は操作表示部117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、又はその両方を行なってもよい。   First, the state of the main switch 122 is detected in step S201, and if it is ON, the process proceeds to step S202. Here, the function of the main switch 122 is to turn on the system. In step S202, the remaining capacity of the image recording unit 114 is checked. If the remaining capacity is 0, the process proceeds to step S203, and if not, the process proceeds to step S204. In step S203, a warning is given that the remaining capacity of the image recording unit 114 is 0, and the process returns to step S201. The warning may be displayed on the operation display unit 117, a warning sound may be emitted from a voice output unit (not shown), or both may be performed.

ステップS204ではAFモードがコンティニュアスAFモードであるかシングルAFモードであるかを検出する。コンティニュアスAFモードであればステップS205へ、シングルAFモードであればステップS206へ進む。ステップS205では後述する図3のフローチャートに従ってコンティニュアスAFを行う。   In step S204, it is detected whether the AF mode is the continuous AF mode or the single AF mode. If it is the continuous AF mode, the process proceeds to step S205, and if it is the single AF mode, the process proceeds to step S206. In step S205, continuous AF is performed according to the flowchart of FIG.

ステップS206ではスイッチSW1の状態を調べ、ONであればステップS208へ進み、そうでなければステップS207へ進む。ここで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S207ではメインスイッチ122の状態を調べ、ONであればステップS204へ、そうでなければステップS201へ進む。ステップS208ではAE処理部103で画像処理部110の出力からAE処理を行う。   In step S206, the state of the switch SW1 is checked. If it is ON, the process proceeds to step S208, and if not, the process proceeds to step S207. Here, the function of SW1 is to perform a shooting standby operation such as AF or AE. In step S207, the state of the main switch 122 is checked. If it is ON, the process proceeds to step S204, and if not, the process proceeds to step S201. In step S208, the AE processing unit 103 performs AE processing from the output of the image processing unit 110.

ステップS209では後述する図4のフローチャートに従ってAF動作を行う。ステップS210はSW2の状態を調べ、ONであればステップS212へ、そうでなければステップS211へ進む。ここでSW2の機能はSW1の操作後撮影を行うことである。ステップS211ではSW1の状態を調べ、ONでなければステップS204へ戻り、ONであればステップS210へ戻ってSW2がONされるかSW1がOFFされるまでフォーカスをロックする。ステップS212では後述する図11のフローチャートに従って撮影動作を行う。ステップS213では画像記録部114の残容量を調べ、残容量が0であればステップS203へ進み、そうでなければステップS214へ進む。   In step S209, an AF operation is performed according to the flowchart of FIG. In step S210, the state of SW2 is checked. If ON, the process proceeds to step S212, and if not, the process proceeds to step S211. Here, the function of SW2 is to perform photographing after operation of SW1. In step S211, the state of SW1 is checked. If it is not ON, the process returns to step S204. If it is ON, the process returns to step S210, and the focus is locked until SW2 is turned ON or SW1 is turned OFF. In step S212, the photographing operation is performed according to the flowchart of FIG. In step S213, the remaining capacity of the image recording unit 114 is checked. If the remaining capacity is 0, the process proceeds to step S203, and if not, the process proceeds to step S214.

ステップS214では、ドライブモードスイッチ120により連続撮影モードに設定されているか、または撮影モードスイッチ119により連続撮影モードがデフォルト設定となる撮影モードに設定されているかを検出する。連続撮影モードであればステップS216へ、そうでなければステップS215へ進む。ステップS215ではSW2がONの間は撮影画像を表示部117に表示し、SW2がOFFであればステップS211へ進む。ステップS216ではSW2がONでなければステップS211へ進み、ONであれば連続撮影撮影のためステップS209へ戻り、後述する図4のフローチャートに従って連続撮影モードの際のAF動作へと進む。   In step S214, it is detected whether the continuous shooting mode is set by the drive mode switch 120 or whether the continuous shooting mode is set to the default shooting mode by the shooting mode switch 119. If it is the continuous shooting mode, the process proceeds to step S216; otherwise, the process proceeds to step S215. In step S215, the captured image is displayed on the display unit 117 while SW2 is ON. If SW2 is OFF, the process proceeds to step S211. In step S216, if SW2 is not ON, the process proceeds to step S211. If SW2 is ON, the process returns to step S209 for continuous shooting, and the process proceeds to an AF operation in the continuous shooting mode according to the flowchart of FIG.

以下、図2のフローチャートにおけるS205のコンティニュアスAFのサブルーチンについて、図3のフローチャートを参照しながら説明する。なお、図3は図2のフローチャートにおけるコンティニュアスAF(ステップS205)のサブルーチンのフローチャートであって、システム制御部115の制御処理に基づきAF処理部105等が処理を行う。   Hereinafter, the continuous AF subroutine of S205 in the flowchart of FIG. 2 will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 is a flowchart of a subroutine of continuous AF (step S205) in the flowchart of FIG. 2, and the AF processing unit 105 and the like perform processing based on the control processing of the system control unit 115.

まずステップS301では、AF処理部105での処理の結果、焦点評価値を取得する。ステップS302では、システム制御部115が、ピーク検出フラグがTRUEであるかどうかを調べ、TRUEであればステップS317へ進み、TRUEでなければステップS303へ進む。ステップS303では、フォーカスレンズ104の現在位置を取得する。ステップS304では、焦点評価値の取得及びフォーカスレンズ104の現在位置の取得をカウントするための取得カウンタに1を加える。この取得カウンタは、初期化動作(図示略)において予め0に設定されているものとする。ステップS305では、取得カウンタの値が1かどうかを調べ、取得カウンタの値が1ならば、ステップS307へ進み、取得カウンタの値が1でなければステップS306へ進む。   First, in step S301, a focus evaluation value is acquired as a result of processing in the AF processing unit 105. In step S302, the system control unit 115 checks whether the peak detection flag is TRUE. If it is TRUE, the system control unit 115 proceeds to step S317, and if not TRUE, the system control unit 115 proceeds to step S303. In step S303, the current position of the focus lens 104 is acquired. In step S304, 1 is added to the acquisition counter for counting acquisition of the focus evaluation value and acquisition of the current position of the focus lens 104. This acquisition counter is set to 0 in advance in an initialization operation (not shown). In step S305, it is checked whether or not the value of the acquisition counter is 1. If the value of the acquisition counter is 1, the process proceeds to step S307, and if the value of the acquisition counter is not 1, the process proceeds to step S306.

ステップS306では、「今回の焦点評価値」が「前回の焦点評価値」よりも大きいかどうかを調べる。「今回の焦点評価値」が「前回の焦点評価値」よりも大きければステップS307へ進み、そうでなければステップS313へ進む。ステップS307では、今回の焦点評価値を焦点評価値の最大値としてシステム制御部115に内蔵される図示しない演算メモリに記憶する。ステップS308では、フォーカスレンズ104の現在の位置を焦点評価値のピーク位置としてシステム制御部115に内蔵される図示しない演算メモリに記憶する。ステップS309では、今回の焦点評価値を前回の焦点評価値としてシステム制御部115に内蔵される図示しない演算メモリに記憶する。ステップS310では、フォーカスレンズ104の現在位置が測距のスキャン範囲の端にあるかどうかを調べる。フォーカスレンズ104の現在位置がスキャン範囲の端にあれば、ステップS311へ進み、そうでなければステップS312へ進む。ステップS311では、フォーカスレンズ104の移動方向を反転する。ステップS312では、フォーカスレンズ104を所定量移動するよう信号を出力する。   In step S306, it is checked whether “current focus evaluation value” is larger than “previous focus evaluation value”. If “current focus evaluation value” is larger than “previous focus evaluation value”, the process proceeds to step S307; otherwise, the process proceeds to step S313. In step S307, the current focus evaluation value is stored as a maximum focus evaluation value in a calculation memory (not shown) built in the system control unit 115. In step S308, the current position of the focus lens 104 is stored in a calculation memory (not shown) built in the system control unit 115 as the peak position of the focus evaluation value. In step S309, the current focus evaluation value is stored as a previous focus evaluation value in a calculation memory (not shown) built in the system control unit 115. In step S310, it is checked whether or not the current position of the focus lens 104 is at the end of the distance measurement scan range. If the current position of the focus lens 104 is at the end of the scan range, the process proceeds to step S311; otherwise, the process proceeds to step S312. In step S311, the moving direction of the focus lens 104 is reversed. In step S312, a signal is output to move the focus lens 104 by a predetermined amount.

ステップS313では、「焦点評価値の最大値−今回の焦点評価値」が所定量より大きいかどうかを調べる。「焦点評価値の最大値−今回の焦点評価値」が所定量より大きければステップS314へ進み、そうでなければステップS309へ進む。ここで「焦点評価値の最大値−今回の焦点評価値」が所定量より大きいこと、即ち最大値から所定量減少していれば、その最大値に対応するピーク位置を合焦位置とみなす。ステップS314では、前記ステップS308で記憶した焦点評価値の最大値に対応するピーク位置へフォーカスレンズ104を移動させる。ステップS315では、ピーク検出フラグをTRUEとする。ステップS316では、取得カウンタを0とする。   In step S313, it is checked whether or not “maximum focus evaluation value−current focus evaluation value” is greater than a predetermined amount. If “the maximum value of the focus evaluation value−the current focus evaluation value” is larger than the predetermined amount, the process proceeds to step S314; otherwise, the process proceeds to step S309. Here, if “the maximum value of the focus evaluation value−the current focus evaluation value” is larger than the predetermined amount, that is, if the predetermined value is decreased from the maximum value, the peak position corresponding to the maximum value is regarded as the in-focus position. In step S314, the focus lens 104 is moved to the peak position corresponding to the maximum focus evaluation value stored in step S308. In step S315, the peak detection flag is set to TRUE. In step S316, the acquisition counter is set to zero.

ステップS317では、システム制御部115が今回の焦点評価値が焦点評価値の最大値に対して所定割合以上変動したかどうかを調べる。所定割合以上の大きな変動をしていればステップS319へ進み、小さな変動であればステップS318へ進む。ステップS318ではフォーカスレンズ104の位置をそのまま保持する。ステップS319では、焦点評価値が最大となるフォーカスレンズ位置を再び求め直すため、ピーク検出フラグをFALSEとし、焦点評価値の最大値およびピーク位置をリセットする。   In step S317, the system control unit 115 checks whether or not the current focus evaluation value has changed by a predetermined ratio or more with respect to the maximum focus evaluation value. If there is a large change of a predetermined ratio or more, the process proceeds to step S319, and if it is a small change, the process proceeds to step S318. In step S318, the position of the focus lens 104 is held as it is. In step S319, the peak detection flag is set to FALSE to reset the focus lens position at which the focus evaluation value is maximized, and the maximum value and peak position of the focus evaluation value are reset.

以上のようにして、コンティニュアスAF動作では常に合焦状態となるようにフォーカスレンズを駆動する。   As described above, the focus lens is driven so as to be always in focus in the continuous AF operation.

以下、図2のフローチャートにおけるステップS209のAF動作のサブルーチンについて、図4のフローチャートおよび図5を参照しながら説明する。ここに、図4は図2のフローチャートにおけるAF動作(ステップS209)のサブルーチンのフローチャートであって、システム制御部115の制御処理に基づく。また、図5はスキャン範囲設定方法を説明する図で、横軸に撮影回数、縦軸にフォーカスレンズの位置を示したものである。   Hereinafter, the subroutine of the AF operation in step S209 in the flowchart of FIG. 2 will be described with reference to the flowchart of FIG. 4 and FIG. FIG. 4 is a flowchart of the AF operation (step S209) subroutine in the flowchart of FIG. 2 and is based on the control processing of the system control unit 115. FIG. 5 is a diagram for explaining a scan range setting method, in which the horizontal axis indicates the number of times of photographing and the vertical axis indicates the position of the focus lens.

まずステップS401では、ドライブモードスイッチ120により連続撮影モードに設定されているか、または撮影モードスイッチ119により連続撮影モードがデフォルト設定となる撮影モードに設定されているかを調べる。連続撮影モードであればステップS412へ、そうでなければステップS402へ進む。   First, in step S401, it is checked whether the continuous shooting mode is set by the drive mode switch 120 or whether the continuous shooting mode is set to the default shooting mode by the shooting mode switch 119. If it is the continuous shooting mode, the process proceeds to step S412; otherwise, the process proceeds to step S402.

ステップS402ではAFモードスイッチ121によりAFモード設定がコンティニュアスAFモードであるかシングルAFモードであるかを調べる。コンティニュアスAFモードであればステップS403へ、コンティニュアスAFモードでなければステップS405へ進む。ステップS403では、前述の図3のフローチャートにおけるピーク検出フラグがTRUEであるかどうかを調べる。TRUEであればステップS404へ進み、TRUEでなければステップS405へ進む。   In step S402, the AF mode switch 121 checks whether the AF mode setting is the continuous AF mode or the single AF mode. If it is the continuous AF mode, the process proceeds to step S403, and if it is not the continuous AF mode, the process proceeds to step S405. In step S403, it is checked whether or not the peak detection flag in the flowchart of FIG. 3 is TRUE. If it is TRUE, the process proceeds to step S404, and if it is not TRUE, the process proceeds to step S405.

ステップS404では、合焦精度を向上させることを主な目的として現在のフォーカスレンズ位置を中心とした所定の狭いスキャン幅のスキャン範囲を設定する。コンティニュアスAF動作により焦点評価値が最大値を示す合焦位置付近にフォーカスレンズが位置するためである。   In step S404, a scan range having a predetermined narrow scan width centered on the current focus lens position is set mainly for the purpose of improving the focusing accuracy. This is because the focus lens is positioned in the vicinity of the in-focus position where the focus evaluation value shows the maximum value by the continuous AF operation.

ここでS404でのスキャン範囲の設定は、後述する図7のフローチャートによる合焦判定に必要なスキャンデータ数を満たすと同時に、スキャン時間が不必要に長くならないように設定する。また、スキャン中のフォーカスレンズの速度は、スキャンごとに変えてもかまわない。例えば、至近側のスキャン動作の際には、フォーカスレンズの速度を速くするようにしても構わない。これは、至近側ではより像面速度が速くなることを考慮したものである。   Here, the setting of the scan range in S404 is set so as to satisfy the number of scan data necessary for focus determination according to the flowchart of FIG. 7 described later and at the same time, the scan time is not unnecessarily increased. Further, the speed of the focus lens during scanning may be changed for each scan. For example, the speed of the focus lens may be increased during the scanning operation on the near side. This takes into account that the image plane speed is higher on the close side.

一方ステップS405では、設定されたモードに対応するスキャン可能範囲全域をスキャン範囲に設定する。   On the other hand, in step S405, the entire scannable range corresponding to the set mode is set as the scan range.

ステップS406では、後述する図6のフローチャートに従って、ステップS404もしくはステップS405で設定されたスキャン範囲のスキャン動作を行う。ステップS407では、ステップS406で取得した合焦状態から後述する図7のフローチャートにしたがって合焦判定を行う。   In step S406, a scan operation of the scan range set in step S404 or step S405 is performed according to the flowchart of FIG. In step S407, in-focus determination is performed from the in-focus state acquired in step S406 according to the flowchart of FIG.

ステップS408では、ステップS407における合焦判定の結果が「○」であればステップS409へ進み、「×」であればステップS410へ進む。ステップS410では、設定されたモードにおけるスキャン可能範囲全域のスキャンが済んでいるかを調べる。全域スキャン済みであればステップS411へ進み、全域スキャン未完了であればステップS405へ戻る。ステップS409では、ステップS406または後述のステップS418のスキャン動作において計算したピーク位置へフォーカスレンズ104を移動する。ステップS411では定点と呼ばれるあらかじめ設定された位置へフォーカスレンズ104を移動する。   In step S408, if the result of focus determination in step S407 is “◯”, the process proceeds to step S409, and if “x”, the process proceeds to step S410. In step S410, it is checked whether or not the entire scanable range in the set mode has been scanned. If the entire area scan has been completed, the process proceeds to step S411. If the entire area scan has not been completed, the process returns to step S405. In step S409, the focus lens 104 is moved to the peak position calculated in the scan operation in step S406 or step S418 described later. In step S411, the focus lens 104 is moved to a preset position called a fixed point.

ここまでのAF動作は連続撮影モードでない撮像の際のAF動作に相当し、設定されたAFモード(コンティニュアスAFモード、シングルAFモード)によってスキャン範囲の設定が変更されている。一方、次に連続撮影モードが設定されている場合のAF動作を説明する。   The AF operation so far corresponds to the AF operation at the time of imaging other than the continuous shooting mode, and the setting of the scan range is changed depending on the set AF mode (continuous AF mode, single AF mode). On the other hand, the AF operation when the continuous shooting mode is set will be described next.

ステップS412では、システム制御部115が連続撮影の1回目の撮像であるかどうか調べる。連続撮影の1回目であればステップS403へ進み、連続撮影の1回目の撮像でなければステップS413へ進む。連続撮影の1回目の際は、コンティニュアスAFと同じ動作となる。これはステップS404においてS405を経由する場合よりも狭いスキャン範囲が設定され、レリーズタイムラグが短くなることを期待している。   In step S <b> 412, the system control unit 115 checks whether it is the first continuous shooting. If it is the first continuous shooting, the process proceeds to step S403. If it is not the first continuous shooting, the process proceeds to step S413. In the first continuous shooting, the operation is the same as that of continuous AF. This expects that a narrower scan range is set in step S404 than in the case via S405, and the release time lag is shortened.

ステップS413では、システム制御部115が連続撮影の2回目であるかどうか調べる。連続撮影の2回目であればステップS414へ進み、連続撮影の2回目でなければステップS415へ進む。ステップS414では、連続撮影の1回目の撮像の際のフォーカスレンズ104の位置(ピーク位置FP1)をスキャン範囲の基準位置として中心ObjP2として設定する。スキャン範囲は連続撮影の際の撮像間時間を延ばさないことを優先して設定される。これは、連続撮影間内に行われる処理、例えば撮像素子からの画像信号の読み出し時間や、次の撮影動作のためのチェック時間等を考慮して、撮影間にAF動作が終了することができるスキャン範囲を設定する。   In step S413, the system control unit 115 checks whether or not it is the second continuous shooting. If it is the second continuous shooting, the process proceeds to step S414, and if it is not the second continuous shooting, the process proceeds to step S415. In step S414, the position (peak position FP1) of the focus lens 104 at the time of the first continuous imaging is set as the center ObjP2 as the reference position of the scan range. The scan range is set with priority given not to extend the time between images during continuous shooting. This is because the AF operation can be completed between shootings in consideration of processing performed during continuous shooting, for example, the readout time of the image signal from the image sensor and the check time for the next shooting operation. Set the scan range.

ステップS415では、システム制御部115が連続撮影の3回目であるかどうか調べる。連続撮影の3回目であればステップS416へ進み、連続撮影の3回目でなければステップS417へ進む。ステップS416では、合焦位置履歴情報として連続撮影の1回目、2回目の2つの合焦位置(ピーク位置FP1、FP2)に関する情報がある。連続撮影間の時間は一定であるとして、1次近似により被写体距離の予測(3回目の撮像の際のピーク位置の予測)を行ってスキャン範囲の基準位置として中心位置ObjP3を式(1)より求める。
ObjP3=FP2+(FP2−FP1)×FpAdj3 (1)
なおパラメータFpAdj(n)は、被写体距離の予測の結果と直前の合焦位置の重み付け設定のパラメータであり、0〜1の値をとる。図5のフォーカスレンズ位置を示す図はFpAdj(n)を1としている。このようにして演算された中心位置ObjP3に基づいてスキャン範囲が設定され、前回のスキャン範囲から被写体像が移動する方向にずらされる。
In step S415, the system control unit 115 checks whether or not it is the third continuous shooting. If it is the third continuous shooting, the process proceeds to step S416, and if it is not the third continuous shooting, the process proceeds to step S417. In step S416, there is information on the two in-focus positions (peak positions FP1, FP2) of the first and second continuous shooting as the in-focus position history information. Assuming that the time between continuous shooting is constant, subject distance prediction (prediction of peak position at the time of the third imaging) is performed by primary approximation, and the center position ObjP3 is obtained as a reference position of the scan range from Equation (1). Ask.
ObjP3 = FP2 + (FP2-FP1) × FpAdj3 (1)
The parameter FpAdj (n) is a parameter for setting the weighting of the result of the object distance prediction and the immediately previous in-focus position, and takes a value of 0 to 1. In the drawing showing the focus lens position in FIG. 5, FpAdj (n) is 1. A scan range is set based on the center position ObjP3 calculated in this way, and the subject image is shifted from the previous scan range in the moving direction.

ステップS417では、合焦位置履歴情報として少なくとも3回の合焦位置に関する情報がある。したがって、連続撮影間の時間は一定であるとすれば、2次近似により被写体距離の予測(今回の撮像の際のピーク位置の予測)を行ってスキャン範囲の基準位置として中心位置ObjP4を式(2)より求める。このようにして演算された中心位置ObjP4に基づいてスキャン範囲が設定され、前回のスキャン範囲から被写体像が移動する方向にずらされる。
ObjP4=(FP1−3FP2+3FP3)×FpAdj4+FP3(1−FpAdj4)
=(FP1−3FP2+2FP3)×FpAdj4+FP3 (2)
同様にして5回目以降の連続撮影の際には、2次近似により被写体距離の予測(今回の撮像の際のピーク位置の予測)を行ってスキャン範囲の基準位置として中心位置ObjP(n)を式(3)より求める。このようにして演算された中心位置ObjP(n)に基づいてスキャン範囲が設定され、前回のスキャン範囲から被写体像が移動する方向にずらされる。
ObjP(n)=(FP(n−1)−3FP(n−2)+2FP(n))×FpAdj(n)+FP(n−1) (3)
そして、ステップS418において、後述する図6のフローチャートに従ってスキャンを行い、ステップS409でピーク位置(前回の撮影の際のピーク位置の場合もある。)へフォーカスレンズ104を移動する。
In step S417, there is information on at least three in-focus positions as the in-focus position history information. Therefore, if the time between continuous shootings is constant, subject distance prediction (prediction of peak position at the time of current imaging) is performed by quadratic approximation, and the center position ObjP4 is expressed as an equation ( 2) Find from. A scan range is set based on the center position ObjP4 calculated in this manner, and the subject image is shifted from the previous scan range in the moving direction.
ObjP4 = (FP1-3FP2 + 3FP3) × FpAdj4 + FP3 (1-FpAdj4)
= (FP1-3FP2 + 2FP3) × FpAdj4 + FP3 (2)
Similarly, in the fifth and subsequent continuous shooting, subject distance prediction (prediction of peak position at the time of current imaging) is performed by secondary approximation, and the center position ObjP (n) is used as the reference position of the scan range. Obtained from equation (3). A scan range is set based on the center position ObjP (n) calculated in this way, and the subject image is shifted from the previous scan range in the moving direction.
ObjP (n) = (FP (n−1) −3FP (n−2) + 2FP (n)) × FpAdj (n) + FP (n−1) (3)
In step S418, scanning is performed according to the flowchart of FIG. 6 described later, and in step S409, the focus lens 104 is moved to the peak position (may be the peak position in the previous shooting).

なお、連続撮影の2回目以降においては、ステップS407のような合焦判定を行わない。これは、後述する図7のフローチャートによる合焦判定結果が「×」となるような場合であっても、定点へフォーカスレンズ104を駆動して撮影するよりも、前回の撮影の際のピーク位置で撮影した方がボケの小さい可能性が高いと考えられるためである。   It should be noted that the focus determination as in step S407 is not performed after the second continuous shooting. This is because even when the focus determination result according to the flowchart of FIG. 7 to be described later is “×”, the peak position at the time of the previous shooting is taken rather than shooting by driving the focus lens 104 to the fixed point. This is because it is considered that there is a high possibility of blurring when shooting with the camera.

また、上記実施例の説明においては、1回目の撮影である場合において(S412)、コンティニュアスAFモードと同様のモードへ移行するとした。この点、連続撮影モードの際に次のようにすることによって、1回目の撮影の際の中心位置の演算を行うことができる。すなわち、連続撮影モードが設定されている場合には、図2のS204においてコンティニュアスAFモードへ移行するよう予め設定することである。このようにすれば、SW1の前の合焦点の情報から、連続撮影の際の1回目から中心位置を演算で求めて予測することができる。   In the description of the above embodiment, in the case of the first shooting (S412), the mode is shifted to the same mode as the continuous AF mode. In this regard, by performing the following in the continuous shooting mode, the center position for the first shooting can be calculated. That is, when the continuous shooting mode is set, setting is made in advance so as to shift to the continuous AF mode in S204 of FIG. In this way, the center position can be calculated and predicted from the first time during continuous shooting from the information on the focal point before SW1.

以下、図6のフローチャートを参照しながら図4のフローチャートにおけるスキャン動作(ステップS406、ステップS418)のサブルーチンを説明する。ここに図6は、図4のフローチャートにおけるスキャン動作(ステップS406、ステップS418)のサブルーチンのフローチャート図で、システム制御部115の制御処理に基づく。   Hereinafter, the subroutine of the scanning operation (steps S406 and S418) in the flowchart of FIG. 4 will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 6 is a flowchart of the subroutine of the scanning operation (steps S406 and S418) in the flowchart of FIG. 4 and is based on the control processing of the system control unit 115.

まず、ステップS601ではフォーカスレンズ104をスキャン開始位置にスキャン動作中の速度より速い速度で移動する。   First, in step S601, the focus lens 104 is moved to a scan start position at a speed faster than the speed during the scan operation.

スキャン開始位置は、本実施例においては、設定されたスキャン範囲の一端に設定される。なお、本実施例のように一端としない場合も考えられるが、その分スキャン動作に時間を要してしまう場合がある。ステップS602では、撮像領域内に設定されるAFフレームに対応する領域の焦点評価値とフォーカスレンズ104の位置をシステム制御部115に内蔵される図示しない演算メモリに記憶する。ステップS603ではレンズ位置がスキャン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。前記スキャン終了位置は、設定されたスキャン範囲の他端に設定される。ステップS604ではフォーカスレンズ104を駆動して所定の方向へ所定量動かす。ステップS605では、ステップS602で記憶した焦点評価値とそのレンズ位置から、焦点評価値が最大となる位置に対応するフォーカスレンズのピーク位置を計算する。   In this embodiment, the scan start position is set at one end of the set scan range. Although there may be a case where it is not one end as in the present embodiment, there is a case where time is required for the scanning operation. In step S602, the focus evaluation value of the area corresponding to the AF frame set in the imaging area and the position of the focus lens 104 are stored in a calculation memory (not shown) built in the system control unit 115. In step S603, it is checked whether or not the lens position is at the scan end position. If it is the end position, the process proceeds to step S605; The scan end position is set at the other end of the set scan range. In step S604, the focus lens 104 is driven and moved in a predetermined direction by a predetermined amount. In step S605, the peak position of the focus lens corresponding to the position where the focus evaluation value is maximized is calculated from the focus evaluation value stored in step S602 and its lens position.

図12は、連続撮影の際の、フォーカスレンズの移動を時間遷移で表わした図である。すなわち、1回目の撮影の際には、フォーカスレンズの現在位置a1からスキャン開始位置a2へスキャン動作中の速度より速い速度で移動するようシステム制御部115が制御する。その後、スキャン開始位置a2からスキャン動作を行う。これにより、フォーカスレンズがピーク位置FP1において停止し、2回目の撮影の際には当該FP1が現在のフォーカスレンズ位置b1としてスキャン開始位置b2までスキャン動作中の速度より速い速度で移動するようシステム制御部115が制御する。さらに、2回目の撮影の際のピーク位置FP2をフォーカスレンズの現在位置C1として、上述したようにして算出されたスキャン開始位置C2へ高速に移動させる。   FIG. 12 is a diagram showing the movement of the focus lens in the time of continuous shooting by time transition. That is, at the time of the first shooting, the system control unit 115 controls the focus lens to move from the current position a1 to the scan start position a2 at a speed higher than the speed during the scanning operation. Thereafter, the scanning operation is performed from the scanning start position a2. As a result, the focus lens stops at the peak position FP1, and at the time of the second shooting, the FP1 moves as the current focus lens position b1 to the scan start position b2 at a speed faster than the speed during the scanning operation. The unit 115 controls. Further, the peak position FP2 at the time of the second photographing is set as the current position C1 of the focus lens, and is moved to the scan start position C2 calculated as described above at high speed.

同様にして、d1からd2においても、その後のスキャン動作よりも高速にフォーカスレンズを移動させる。このようにすることにより、スキャン範囲を十分に確保でき、かつ被写体距離が大きく移動するような場合においても追従性の高い焦点調節を行うことができる。   Similarly, in d1 to d2, the focus lens is moved faster than the subsequent scanning operation. By doing so, it is possible to secure a sufficient scan range and perform focus adjustment with high follow-up even when the subject distance moves greatly.

以下、図7〜図10を参照しながら図4のフローチャートにおける合焦判定(ステップS407)のサブルーチンを説明する。   The in-focus determination subroutine (step S407) in the flowchart of FIG. 4 will be described below with reference to FIGS.

図10に、横軸にフォーカスレンズ位置、縦軸に焦点評価値をとった山状の合焦状態を表わす図を示す。このような山状に焦点評価値が現れているか否かを、焦点評価値の最大値と最小値の差、一定値(SlopeThr)以上の傾きで傾斜している部分の長さ、傾斜している部分の勾配から判断する。これにより、合焦判定を行う。合焦判定における判定結果は、以下に示すように「○」、「×」で出力される。   FIG. 10 shows a mountain-shaped in-focus state where the horizontal axis represents the focus lens position and the vertical axis represents the focus evaluation value. Whether or not the focus evaluation value appears in such a mountain shape is determined by the difference between the maximum value and the minimum value of the focus evaluation value, the length of the inclined portion with an inclination greater than a certain value (SlopeThr), and the inclination. Judging from the slope of the part. Thereby, in-focus determination is performed. The determination result in the focus determination is output as “◯” or “×” as shown below.

「○」は、焦点評価値のピーク位置から、被写体の焦点調節が可能である。「×」は、被写体のコントラストが不十分、もしくはスキャンした距離範囲外の距離に被写体が位置する。   “◯” indicates that the focus of the subject can be adjusted from the peak position of the focus evaluation value. “X” indicates that the contrast of the subject is insufficient or the subject is located at a distance outside the scanned distance range.

ここで図10に示すように、山の頂上(A点)から傾斜が続いていると認められる点をD点、E点とし、D点とE点の幅を山の幅L、A点とD点の焦点評価値の差SL1とA点とE点の焦点評価値の差SL2の和SL1+SL2をSLとする。   Here, as shown in FIG. 10, points that are recognized to be inclined from the top of the mountain (point A) are point D and point E, and the width of point D and point E is the width of mountain L and point A. The sum SL1 + SL2 of the focus evaluation value difference SL1 at point D and the focus evaluation value difference SL2 between point A and point E is SL.

図7は、図4のフローチャートにおける合焦判定(ステップS407)のサブルーチンのフローチャートで、システム制御部115の制御処理に基づく。   FIG. 7 is a flowchart of the focus determination (step S407) subroutine in the flowchart of FIG. 4 and is based on the control processing of the system control unit 115.

まずステップS701において、焦点評価値の最大値と最小値、及び最大値を与えるスキャンポイントioを求める。次にステップS702では、焦点評価値の山の幅を表す変数L、山の勾配を表す変数SLをともに零に初期化する。ステップS703では、最大値を与えるスキャンポイントioがスキャンを行った所定範囲における遠側端の位置か否かを調べ、遠側端位置でないならばステップS704へ進み無限遠方向への単調減少を調べる。遠側端位置であったならば、この処理をスキップしステップS705に進む。   First, in step S701, the maximum and minimum focus evaluation values and the scan point io that gives the maximum value are obtained. In step S702, a variable L representing the peak width of the focus evaluation value and a variable SL representing the mountain gradient are both initialized to zero. In step S703, it is checked whether or not the scan point io giving the maximum value is the far end position in the predetermined range where the scan was performed. If not, the process proceeds to step S704 and the monotonic decrease in the infinity direction is checked. . If it is the far end position, this process is skipped and the process proceeds to step S705.

ここでステップS704における無限遠方向への単調減少を調べる処理について説明する。図8にそのフローチャートを示す。   Here, the processing for checking the monotonic decrease in the infinity direction in step S704 will be described. The flowchart is shown in FIG.

まずステップS801において、カウンタ変数iをioに初期化する。ステップS802では、スキャンポイントiにおける焦点評価値の値d[i]と、iより1スキャンポイント分無限遠よりのスキャンポイントi−1における焦点評価値の値d[i−1]の差を所定値SlopeThrと比較する。d[i]−d[i−1]>=SlopeThrであれば、無限遠方向への単調減少が生じていると判断し、ステップS803に進む。そして、焦点評価値が一定値以上の傾きで傾斜している部分の長さ(山の幅)を表す変数L、単調減少区間における減少量を表す変数SLを以下の式に従い更新する。
L = L+1、
SL= SL+(d[i]−d[i−1])
一方、d[i]−d[i−1]>=SlopeThrでなければ、無限遠方向への単調減少は生じていないと判断し、無限遠方向への単調減少をチェックする処理を終了し、ステップS705へ進む。
First, in step S801, a counter variable i is initialized to io. In step S802, the difference between the focus evaluation value d [i] at the scan point i and the focus evaluation value d [i-1] at the scan point i-1 that is one scan point away from i at a predetermined distance is predetermined. Compare with the value SlopeThr. If d [i] −d [i−1]> = SlopeThr, it is determined that a monotonic decrease in the infinity direction has occurred, and the process proceeds to step S803. Then, a variable L that represents the length (mountain width) of the portion where the focus evaluation value is inclined with a slope equal to or greater than a certain value and a variable SL that represents the amount of decrease in the monotonically decreasing section are updated according to the following equations.
L = L + 1,
SL = SL + (d [i] -d [i-1])
On the other hand, if d [i] −d [i−1]> = SlopeThr, it is determined that no monotonic decrease in the infinity direction has occurred, and the process for checking the monotonic decrease in the infinity direction is terminated. The process proceeds to step S705.

無限遠方向への単調減少をチェックする処理を継続する場合はステップS804へ進み、i=i−1として、検出をする点を1スキャンポイント無限遠側に移す。ステップS805では、カウンタiがスキャンを行った所定範囲における遠側端位置の値(=0)になったかどうかをチェックする。カウンタiの値が0、すなわち単調減少を検出する開始点がスキャンを行った所定範囲における遠側端位置に達したならば、無限遠方向への単調減少をチェックする処理を終了し、ステップS705へ進む。   When the process of checking the monotonic decrease in the infinity direction is continued, the process proceeds to step S804, and i = i−1 is set, and the point to be detected is moved to the one scan point infinity side. In step S805, it is checked whether or not the counter i has reached the value (= 0) of the far end position in the predetermined range in which scanning has been performed. If the value of the counter i is 0, that is, if the starting point for detecting the monotonic decrease has reached the far side end position in the predetermined range where the scan has been performed, the processing for checking the monotonic decrease in the infinity direction ends, and step S705 is completed. Proceed to

以上のようにしてi=ioから無限遠方向への単調減少をチェックする。   As described above, the monotonic decrease from i = io to infinity is checked.

ステップS705では、最大値を与えるスキャンポイントioがスキャンを行った所定範囲における至近端の位置か否かを調べ、至近端位置でないならばステップS706へ進み至近端方向への単調減少を調べる。至近端位置であったならば、この処理をスキップしステップS707に進む。   In step S705, it is checked whether or not the scan point io giving the maximum value is the closest end position in the predetermined range where the scan is performed. If not, the process proceeds to step S706 and monotonously decreases in the near end direction. Investigate. If it is the close end position, this process is skipped and the process proceeds to step S707.

ここでステップS706における至近端方向への単調減少を調べる処理について説明する。図9にそのフローチャートを示す。   Here, the processing for checking the monotonic decrease toward the closest end in step S706 will be described. The flowchart is shown in FIG.

まずステップS901において、カウンタ変数iをioに初期化する。ステップS902では、スキャンポイントiにおける焦点評価値の値d[i]と、iより1スキャンポイント分至近端よりのスキャンポイントi+1における焦点評価値の値d[i+1]の差を所定値SlopeThrと比較する。d[i]−d[i+1]>=SlopeThrであれば、至近端方向への単調減少が生じていると判断し、ステップS903に進む。そして、焦点評価値が一定値以上の傾きで傾斜している部分の長さ(山の幅)を表す変数L、単調減少区間における減少量を表す変数SLを以下の式に従い更新する。
L = L+1、
SL= SL+(d[i]−d[i+1])
一方、d[i]−d[i+1]>=SlopeThrでなければ、至近端方向への単調減少は生じていないと判断し、至近端方向への単調減少をチェックする処理を終了し、ステップS707へ進む。
First, in step S901, the counter variable i is initialized to io. In step S902, the difference between the focus evaluation value d [i] at the scan point i and the focus evaluation value d [i + 1] at the scan point i + 1 from the nearest end by one scan point from i is defined as a predetermined value SlopeThr. Compare. If d [i] -d [i + 1]> = SlopeThr, it is determined that a monotonic decrease in the closest end direction has occurred, and the process proceeds to step S903. Then, a variable L that represents the length (mountain width) of the portion where the focus evaluation value is inclined with a slope equal to or greater than a certain value and a variable SL that represents the amount of decrease in the monotonically decreasing section are updated according to the following equations.
L = L + 1,
SL = SL + (d [i] -d [i + 1])
On the other hand, if d [i] −d [i + 1]> = SlopeThr, it is determined that no monotonic decrease in the closest end direction has occurred, and the process of checking the monotonic decrease in the close end direction is terminated. The process proceeds to step S707.

至近端方向への単調減少をチェックする処理を継続する場合はステップS904へ進み、i=i+1として、検出をする点を1スキャンポイント至近端側に移す。ステップS905では、カウンタiがスキャンを行った所定範囲における至近端位置の値(=N)になったかどうかをチェックする。カウンタiの値がN、すなわち単調減少を検出する開始点がスキャンを行った所定範囲における至近端位置に達したならば、至近端方向への単調減少をチェックする処理を終了し、ステップS707へ進む。   When the process of checking the monotonic decrease in the near end direction is continued, the process proceeds to step S904, i = i + 1 is set, and the point to be detected is moved to the one scan point closest end side. In step S905, it is checked whether or not the counter i has reached the value (= N) of the closest end position in a predetermined range in which scanning has been performed. If the value of the counter i is N, that is, the start point for detecting the monotonic decrease has reached the closest end position in the predetermined range in which scanning has been performed, the processing for checking the monotonic decrease toward the close end is terminated, The process proceeds to S707.

以上のようにしてi=ioから至近端方向への単調減少をチェックする。   As described above, the monotonic decrease from i = io toward the near end is checked.

無限遠方向および至近端方向への単調減少をチェックする処理が終了したならば、得られた焦点評価値が山状になっているか否か、諸係数をそれぞれのしきい値と比較し、○×の判定を行う。   When the process of checking the monotonic decrease in the infinity direction and the near-end direction is completed, whether the obtained focus evaluation value is mountain-like or not is compared with each threshold value, Make a judgment of ○ ×.

ステップS707において、焦点評価値の最大値を与えるスキャンポイントioがスキャンを行った所定範囲における至近端であり、かつ至近端スキャンポイントnにおける焦点評価値の値d[n]と、nより1スキャンポイント分無限遠よりのスキャンポイントn−1における焦点評価値の値d[n−1]の差が、所定値SlopeThr以上であればステップS711へ進む。そうでなければステップS708へ進む。ステップS708では、焦点評価値の最大値を与えるスキャンポイントioがスキャンを行った所定範囲における遠側端であり、かつ遠側端スキャンポイント0における焦点評価値の値d[0]と、0より1スキャンポイント分至近端よりのスキャンポイント1における焦点評価値の値d[1]の差が、所定値SlopeThr以上であればステップS711へ進む。そうでなければステップS709へ進む。   In step S707, the scan point io giving the maximum focus evaluation value is the closest end in the predetermined range where the scan was performed, and the focus evaluation value d [n] at the closest end scan point n is calculated from n. If the difference in the focus evaluation value d [n-1] at the scan point n-1 from infinity for one scan point is equal to or greater than the predetermined value SlopeThr, the process proceeds to step S711. Otherwise, the process proceeds to step S708. In step S708, the scan point io giving the maximum focus evaluation value is the far end in the predetermined range where the scan was performed, and the focus evaluation value d [0] at the far end scan point 0 is 0. If the difference in the focus evaluation value d [1] at the scan point 1 from the closest end for one scan point is greater than or equal to the predetermined value SlopeThr, the process proceeds to step S711. Otherwise, the process proceeds to step S709.

ステップS709では、一定値以上の傾きで傾斜している部分の長さLが所定値Lo以上であり、かつ傾斜している部分の傾斜の平均値SL/Lが所定値SLo/Lo以上であり、かつ焦点評価値の最大値と最小値の差が所定値以上であれば、ステップS710へ進む。そうでなければステップS711へ進む。ステップS710では、得られた焦点評価値が山状となっていて、被写体の焦点調節が可能であるため判定結果を「○」としている。ステップS711では、得られた焦点評価値が山状となっておらず、被写体の焦点調節が不可能であるため判定結果を「×」としている。   In step S709, the length L of the portion inclined with a gradient equal to or greater than a certain value is equal to or greater than a predetermined value Lo, and the average value SL / L of the gradient of the inclined portion is equal to or greater than the predetermined value SLo / Lo. If the difference between the maximum and minimum focus evaluation values is greater than or equal to a predetermined value, the process proceeds to step S710. Otherwise, the process proceeds to step S711. In step S710, the obtained focus evaluation value has a mountain shape, and the determination result is “◯” because the focus of the subject can be adjusted. In step S711, since the obtained focus evaluation value is not mountain-shaped and the focus of the subject cannot be adjusted, the determination result is “x”.

以上のようにして、図4のフローチャートにおけるステップS407の合焦判定を行う。   As described above, the focus determination in step S407 in the flowchart of FIG. 4 is performed.

以下、図11のフローチャートを参照しながら図2のフローチャートにおけるステップS212の撮像動作のサブルーチンを説明する。ここに図11は、図2のフローチャートにおける撮影動作(ステップS212)のサブルーチンのフローチャートで、システム制御部115の制御処理に基づく。   Hereinafter, the subroutine of the imaging operation in step S212 in the flowchart of FIG. 2 will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 11 is a flowchart of the subroutine of the photographing operation (step S212) in the flowchart of FIG. 2, and is based on the control process of the system control unit 115.

まず、ステップS1101では被写体輝度を測定する。ステップS1102ではステップS1101で測定した被写体輝度に応じて撮像素子108への露光を行う。撮像素子面上に結像された像は光電変換されてアナログ信号となり、ステップS1103にてA/D変換部109へと送られ、撮像素子108の出力ノイズ除去や非線形処理などの前処理の後にデジタル信号に変換される。ステップS1104では、A/D変換部109からの出力信号をWB処理部111により画像処理部110でホワイトバランス調整し、適正な出力画像信号とする。ステップS1105では、出力画像信号をフォーマット変換部112でJPEGフォーマット等への画像フォーマット変換を行い、DRAM113に一時的に記憶する。ステップS1106では、DRAM113内のデータを画像記録部114にてカメラ内のメモリ、またはカメラに装着されたメモリカードなどの外部記憶媒体へと転送し記憶する。   First, in step S1101, the subject brightness is measured. In step S1102, the image sensor 108 is exposed according to the subject brightness measured in step S1101. The image formed on the image sensor surface is photoelectrically converted into an analog signal, which is sent to the A / D converter 109 in step S1103, and after preprocessing such as output noise removal and nonlinear processing of the image sensor 108. Converted to a digital signal. In step S1104, the output signal from the A / D conversion unit 109 is white balance adjusted by the image processing unit 110 by the WB processing unit 111 to obtain an appropriate output image signal. In step S 1105, the output image signal is converted into an image format such as a JPEG format by the format converter 112 and temporarily stored in the DRAM 113. In step S1106, the data in the DRAM 113 is transferred and stored in the image recording unit 114 to an external storage medium such as a memory in the camera or a memory card attached to the camera.

上記説明した狭い範囲のスキャン幅の設定は、一律なスキャン幅設定に限られるものではない。例えば、被写体予測によるスキャン中心位置が直前撮影位置と離れていた場合には、被写体移動量が大きいと考えられるため、連続撮影撮影間隔内にAF動作が終了する範囲内でスキャン幅を広く設定することも有効である。また、合焦することを優先し連続撮影間隔時間は延ばしてもよいのであれば、上記のようなスキャン範囲幅設定は制限されない。   The setting of the narrow scan width described above is not limited to the uniform scan width setting. For example, if the scan center position based on subject prediction is far from the previous shooting position, the subject movement amount is considered to be large, so the scan width is set wide within the range where the AF operation ends within the continuous shooting shooting interval. It is also effective. In addition, the above-described scan range width setting is not limited as long as focusing can be prioritized and the continuous shooting interval time may be extended.

また、上記説明において、スキャン範囲の中心位置ObjP(n)を演算したが、必ずしもスキャン範囲の中心位置でなくてもスキャン範囲を定義する基準位置であれば良い。例えば、スキャン範囲の中心位置からテレ側に所定位置ずれた位置としても構わない。演算上好適な基準位置とすることができる。   In the above description, the center position ObjP (n) of the scan range is calculated. However, it may be a reference position that defines the scan range, not necessarily the center position of the scan range. For example, a position shifted by a predetermined position from the center position of the scan range to the tele side may be used. A reference position suitable for calculation can be obtained.

また、上記説明において、スキャン範囲の決定方法は、スキャン動作の時間とスキャン中のフォーカスレンズの速度から決定してもよい。   In the above description, the method for determining the scan range may be determined from the time of the scan operation and the speed of the focus lens during the scan.

以上説明したように本実施例に記載の焦点調節技術によれば、それまでの合焦位置の履歴に基づき被写体移動予測を行う。この際、スキャン範囲の中心位置を演算することで、動く被写体への追従性を向上させた焦点調節技術を提供することが可能となる。   As described above, according to the focus adjustment technique described in the present embodiment, the subject movement prediction is performed based on the history of the focus position so far. At this time, by calculating the center position of the scan range, it is possible to provide a focus adjustment technique with improved followability to a moving subject.

実施例における電子カメラの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electronic camera in an Example. 実施例における電子カメラの動作を表すフローチャート図である。It is a flowchart figure showing operation | movement of the electronic camera in an Example. 図2におけるコンティニュアスAF(S205)のサブルーチンのフローチャート図である。FIG. 3 is a flowchart of a subroutine of continuous AF (S205) in FIG. 図2におけるAF動作(S209)のサブルーチンのフローチャート図である。FIG. 3 is a flowchart of a subroutine of AF operation (S209) in FIG. 図4におけるスキャン範囲設定方法の説明図である。It is explanatory drawing of the scanning range setting method in FIG. 図4におけるスキャン(S406、S418)のサブルーチンのフローチャート図である。FIG. 5 is a flowchart of a scan (S406, S418) subroutine in FIG. 図4における合焦判定(S407)のサブルーチンのフローチャート図である。FIG. 5 is a flowchart of a subroutine for focus determination (S407) in FIG. 無限遠方向の単調減少を求める動作の説明図である。It is explanatory drawing of the operation | movement which calculates | requires the monotonous decrease | decrease in an infinite direction. 至近端方向の単調減少を求める動作の説明図である。It is explanatory drawing of the operation | movement which calculates | requires the monotone decrease of a near end direction. 焦点評価値の判定の概念を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the concept of determination of a focus evaluation value. 図4における撮影動作のサブルーチンのフローチャート図である。FIG. 5 is a flowchart of a shooting operation subroutine in FIG. 4. 本実施例におけるフォーカスレンズ移動の遷移図である。It is a transition diagram of focus lens movement in the present embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

101 撮影レンズ
102 絞り及びシャッター
103 AE処理部
104 フォーカスレンズ
105 AF処理部
106 ストロボ
107 EF処理部
108 撮像素子
109 A/D変換部
110 画像処理部
111 WB処理部
112 フォーマット変換部
113 DRAM
114 画像記録部
115 システム制御部
116 VRAM
117 操作表示部
118 操作部
119 撮影モードスイッチ
120 ドライブモードスイッチ
121 AFモードスイッチ
122 メインスイッチ
123 撮影スタンバイスイッチ
124 撮影スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Shooting lens 102 Aperture and shutter 103 AE processing unit 104 Focus lens 105 AF processing unit 106 Strobe 107 EF processing unit 108 Image sensor 109 A / D conversion unit 110 Image processing unit 111 WB processing unit 112 Format conversion unit 113 DRAM
114 Image recording unit 115 System control unit 116 VRAM
117 Operation display unit 118 Operation unit 119 Shooting mode switch 120 Drive mode switch 121 AF mode switch 122 Main switch 123 Shooting standby switch 124 Shooting switch

Claims (9)

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を予め決められた範囲移動させ、当該予め決められた範囲のフォーカスレンズの移動に伴って得られる撮像手段からの出力信号に基づいて焦点状態を判断し、被写体像が合焦状態となるよう前記駆動手段を制御する制御手段と、
前記制御手段によって得られたフォーカスレンズの合焦位置を記憶する記憶手段とを備え、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されているフォーカスレンズの位置に基づいて、フォーカスレンズを移動させる際の移動範囲の基準位置を演算し、当該演算された基準位置に応じて前記フォーカスレンズの移動範囲を被写体移動方向にずらすことを特徴とする焦点調節装置。
Focus lens driving means for driving the focus lens;
The focus lens is moved in a predetermined range, a focus state is determined based on an output signal from the imaging means obtained along with the movement of the focus lens in the predetermined range, and the subject image is in a focused state. Control means for controlling the drive means to be
Storage means for storing the focus position of the focus lens obtained by the control means,
The control means calculates a reference position of a moving range when the focus lens is moved based on the position of the focus lens stored in the storage means, and the focus lens of the focus lens is calculated according to the calculated reference position. A focus adjusting apparatus characterized by shifting a moving range in a subject moving direction.
前記制御手段は、前記フォーカスレンズの移動範囲を被写体移動方向にずらす際に、前記基準位置の演算に基づく移動範囲よりも広い範囲移動させ、焦点状態を判断することを特徴とする請求項1記載の焦点調節装置。   2. The control unit according to claim 1, wherein when the movement range of the focus lens is shifted in a subject movement direction, the control unit moves a range wider than the movement range based on the calculation of the reference position to determine a focus state. Focusing device. 前記制御手段は、合焦状態の際のフォーカスレンズの位置を記憶しておき、当該記憶されているフォーカスレンズの位置に基づいて、前記基準位置を演算することを特徴とする請求項1または2に記載の焦点調節装置。   The control means stores the position of the focus lens in a focused state, and calculates the reference position based on the stored position of the focus lens. The focus adjustment device described in 1. 前記制御手段は、連続撮影の際に、前記基準位置の演算を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の焦点調節装置。   The focus adjustment apparatus according to claim 1, wherein the control unit calculates the reference position during continuous shooting. フォーカスレンズを駆動する駆動手段と、
前記フォーカスレンズを予め決められた範囲移動させ、当該予め決められた範囲のフォーカスレンズの移動に伴って得られる撮像手段からの出力信号に基づいて焦点状態を判断し、被写体像が合焦状態となるよう前記駆動手段を制御する制御手段と、
複数回撮像を行うよう指示する指示手段とを備え、
前記指示手段の指示があった場合、前記制御手段は、複数回のそれぞれの撮像の前に前記予め決められた範囲のフォーカスレンズの移動を所定速度で行い焦点状態を判断するとともに、当該所定速度での移動の前に当該焦点状態を判断する位置へ当該所定速度よりも速い速度で前記フォーカスレンズを移動させることを特徴とする焦点調節装置。
Driving means for driving the focus lens;
The focus lens is moved in a predetermined range, a focus state is determined based on an output signal from the imaging means obtained along with the movement of the focus lens in the predetermined range, and the subject image is in a focused state. Control means for controlling the drive means to be
An instruction means for instructing to perform imaging a plurality of times,
When there is an instruction from the instruction means, the control means judges the focus state by moving the focus lens within the predetermined range at a predetermined speed before each of the plurality of imaging operations, and determines the focus state. A focus adjustment apparatus, wherein the focus lens is moved at a speed faster than the predetermined speed to a position where the focus state is determined before the movement at.
前記所定速度での移動範囲が被写体の移動に伴ってずれるよう当該それぞれの所定速度での移動の前に前記フォーカスレンズを移動させることを特徴とする請求項4に記載の焦点調節装置。   5. The focus adjustment apparatus according to claim 4, wherein the focus lens is moved before the movement at each predetermined speed so that the movement range at the predetermined speed is shifted as the subject moves. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の焦点調節装置と、さらに撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。   An imaging apparatus comprising: the focus adjustment apparatus according to claim 1; and an imaging element. 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を予め決められた範囲移動させ、当該予め決められた範囲のフォーカスレンズの移動に伴って得られる撮像手段からの出力信号に基づいて焦点状態を判断し、被写体像が合焦状態となるよう前記駆動手段を制御する制御手段と、前記制御手段によって得られたフォーカスレンズの合焦位置を記憶する記憶手段とを備えた焦点調節装置の制御方法であって、
前記記憶手段に記憶されているフォーカスレンズの位置に基づいて、フォーカスレンズを移動させる際の移動範囲の基準位置を演算し、当該演算された基準位置に応じて前記フォーカスレンズの移動範囲を被写体移動方向にずらすよう制御することを特徴とする制御方法。
A focus lens driving means for driving the focus lens, and a focus state based on an output signal from the imaging means obtained by moving the focus lens in a predetermined range and moving the focus lens in the predetermined range Control of the focus adjustment apparatus including control means for controlling the drive means so that the subject image is in focus, and storage means for storing the focus position of the focus lens obtained by the control means. A method,
Based on the position of the focus lens stored in the storage means, the reference position of the movement range when moving the focus lens is calculated, and the subject is moved in the movement range of the focus lens according to the calculated reference position. A control method characterized by controlling to shift in a direction.
フォーカスレンズを駆動する駆動手段と、前記フォーカスレンズを予め決められた範囲移動させ、当該予め決められた範囲のフォーカスレンズの移動に伴って得られる撮像手段からの出力信号に基づいて焦点状態を判断し、被写体像が合焦状態となるよう前記駆動手段を制御する制御手段と、複数回撮像を行うよう指示する指示手段とを備えた焦点調節装置の制御方法であって、
前記指示手段の指示があった場合、複数回のそれぞれの撮像の前に前記予め決められた範囲のフォーカスレンズの移動を所定速度で行い焦点状態を判断するとともに、当該所定速度での移動の前に当該焦点状態を判断する位置へ当該所定速度よりも速い速度で前記フォーカスレンズを移動させることを特徴とする制御方法。
A focus unit is determined based on an output signal from a driving unit that drives the focus lens and an image signal obtained by moving the focus lens within a predetermined range and moving the focus lens within the predetermined range. And a control method for the focus adjustment apparatus, comprising: a control unit that controls the driving unit so that a subject image is in focus; and an instruction unit that instructs to perform imaging a plurality of times.
When there is an instruction from the instruction means, the focus lens within a predetermined range is moved at a predetermined speed before each imaging for a plurality of times to determine the focus state, and before the movement at the predetermined speed. And moving the focus lens to a position for determining the focus state at a speed faster than the predetermined speed.
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