JP2008233668A - Autofocus system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はオートフォーカスシステムに係り、特にオートフォーカス(AF)制御時におけるフォーカスの移動速度(AF速度)の変更を行うオートフォーカスシステムに関する。 The present invention relates to an autofocus system, and more particularly to an autofocus system that changes a focus moving speed (AF speed) during autofocus (AF) control.
放送用又は業務用のテレビカメラにおいて、所定の被写体に対して撮影光学系が合焦状態となるように撮影光学系のフォーカスを自動で制御するオートフォーカス(AF)機能を搭載したものが知られている。また、このようなAF機能を搭載したテレビカメラのAF動作時において、フォーカスが合焦位置に移動する際のフォーカスの移動速度(AF速度)を、コントローラやPC等から調整できるようにしたものも知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Broadcast or commercial television cameras equipped with an autofocus (AF) function that automatically controls the focus of a photographic optical system so that the photographic optical system is focused on a predetermined subject are known. ing. In addition, a TV camera equipped with such an AF function can be adjusted from the controller, PC, etc. with the focus moving speed (AF speed) when the focus moves to the in-focus position. It is known (see, for example, Patent Document 1).
従来、歌番組などでフォーカスをボケた状態(非合焦状態)から合焦した状態(合焦状態)まで徐々に移動させていくというようなシーンをAFを利用して撮影する場合があり、このとき、カメラマンが意図したタイミングで合焦状態となるようにAF速度を調整することが行われている。
上記のようにAFによりフォーカスを非合焦状態から合焦状態に徐々に移行させる場合に、テレビカメラと被写体との距離に変化が無ければ、AF速度を調整することによってカメラマンが意図したタイミングで合焦状態とすることができる。しかしながら、被写体に対してテレビカメラを三脚やペデスタル等で近づけながら、又は、遠ざけながら、AFによってフォーカスを合焦状態に移行させる場合には、意図したタイミングで合焦状態となるように調整することが難しいという問題があった。 When the focus is gradually shifted from the out-of-focus state to the in-focus state by AF as described above, if there is no change in the distance between the TV camera and the subject, the AF speed is adjusted to adjust the AF speed at the timing the cameraman intended. It can be in a focused state. However, when moving the focus to the focused state by AF while moving the camera close to or away from the subject with a tripod, pedestal, etc., adjust the focus to the focused state at the intended timing. There was a problem that was difficult.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、AFによってフォーカスを非合焦状態から合焦状態に移行させる際に、被写体に対してカメラを遠近方向に移動させた場合であっても、カメラマンが意図したタイミングで合焦状態となるようにAF速度(フォーカス移動速度)を容易に調整することができるオートフォーカスシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even when the camera is moved in the perspective direction with respect to the subject when the focus is shifted from the out-of-focus state to the in-focus state by AF. An object of the present invention is to provide an autofocus system capable of easily adjusting an AF speed (focus movement speed) so that a focused state is achieved at a timing intended by a cameraman.
前記目的を達成するために、請求項1に記載のオートフォーカスシステムは、カメラの撮影光学系が合焦状態となるように該撮影光学系のフォーカスを制御するオートフォーカス制御を行うオートフォーカスシステムにおいて、前記撮影光学系が現在のピント状態から合焦状態となるまでのフォーカスの移動量に関する情報を取得するフォーカス移動量情報取得手段と、前記カメラが前記オートフォーカス手段により合焦させる被写体に対して遠近方向に停止している場合のフォーカスの移動速度を基準速度として、前記フォーカス移動量情報取得手段により取得した情報に基づいて、前記撮影光学系が現在のピント状態から合焦状態となるまでのフォーカスの移動速度を前記基準速度に対して変更するフォーカス移動速度変更手段であって、前記カメラが前記遠近方向に移動することにより、合焦状態となるまでのフォーカスの移動量が増加する場合には、フォーカスの移動速度を前記基準速度よりも速くし、フォーカスの移動量が減少する場合には、フォーカスの移動速度を前記基準速度よりも遅くするフォーカス移動速度変更手段と、を備えたことを特徴としている。 In order to achieve the object, the autofocus system according to claim 1 is an autofocus system that performs autofocus control for controlling the focus of the photographing optical system so that the photographing optical system of the camera is in focus. A focus movement amount information acquisition unit that acquires information about a movement amount of a focus until the photographing optical system changes from a current focus state to a focus state; and a subject that the camera focuses with the autofocus unit Based on the information acquired by the focus movement amount information acquisition means, using the focus movement speed when stopped in the perspective direction as a reference speed, the imaging optical system is changed from the current focus state to the in-focus state. Focus moving speed changing means for changing the moving speed of the focus with respect to the reference speed, When the amount of movement of the focus until focusing is increased by moving the camera in the perspective direction, the movement speed of the focus is made faster than the reference speed, and the amount of movement of the focus is decreased. In this case, a focus moving speed changing means for making the moving speed of the focus slower than the reference speed is provided.
本発明によれば、オートフォーカス(AF)制御により合焦させる被写体に対してカメラを遠近方向に移動させる場合であっても、カメラを停止させた状態と同じようなタイミングで合焦状態となるようにフォーカスの移動速度(AF速度)が自動で変更される。従って、カメラを停止させた状態を想定してAF速度の調整を行えば、カメラを移動させながらフォーカスを合焦状態に移行させるような場合であっても、カメラマンが意図したタイミングで合焦状態となるようにAF速度を調整することができる。 According to the present invention, even when the camera is moved in the perspective direction with respect to a subject to be focused by autofocus (AF) control, the focused state is achieved at the same timing as when the camera is stopped. Thus, the focus moving speed (AF speed) is automatically changed. Therefore, if the AF speed is adjusted assuming that the camera is stopped, even if the focus is shifted to the in-focus state while moving the camera, the in-focus state is reached at the timing that the cameraman intended. The AF speed can be adjusted so that
請求項2に記載のオートフォーカスシステムは、請求項1に記載の発明において、前記フォーカス移動量情報取得手段は、前記カメラの前記遠近方向の移動状態を検出するカメラ移動状態検出手段と、前記撮影光学系が前ピンか後ピンかのピント状態を検出するピント状態検出手段とを備え、前記フォーカス移動速度変更手段は、前記カメラ移動状態検出手段により検出された前記カメラの移動状態と、前記ピント状態検出手段により検出されたピント状態に基づいて、合焦状態となるまでのフォーカスの移動量が増加するか減少するかを判別することを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the focus movement amount information acquisition unit includes a camera movement state detection unit that detects a movement state of the camera in the perspective direction, and the photographing. A focus state detection unit that detects a focus state of whether the optical system is a front pin or a rear pin, and the focus movement speed changing unit includes the camera movement state detected by the camera movement state detection unit, and the focus state. Based on the focus state detected by the state detection means, it is characterized in determining whether the amount of movement of the focus until the in-focus state is increased or decreased.
本発明は、AF制御により合焦させる被写体に対してカメラが遠近方向に移動している場合に、合焦状態となるまでのフォーカスの移動量が増加するか減少するかを判別するための構成の一態様を示したものである。 The present invention is a configuration for determining whether or not the amount of movement of the focus until the in-focus state is increased or decreased when the camera is moving in a perspective direction with respect to a subject to be focused by AF control. The one aspect | mode is shown.
本発明に係るオートフォーカスシステムによれば、AFによってフォーカスを非合焦状態から合焦状態に移行させる際に、被写体に対してカメラを遠近方向に移動させた場合であっても、AFによってフォーカスを非合焦状態から合焦状態に移行させる際に、被写体に対してカメラを遠近方向に移動させた場合であっても、カメラマンが意図したタイミングで合焦状態となるようにAF速度(フォーカス移動速度)を容易に調整することができるようになる。 According to the autofocus system of the present invention, when the focus is shifted from the out-of-focus state to the in-focus state by the AF, the AF is focused even when the camera is moved in the perspective direction with respect to the subject. When moving the camera from the out-of-focus state to the in-focus state, even if the camera is moved in the perspective direction with respect to the subject, the AF speed (focus) (Moving speed) can be easily adjusted.
以下、添付図面に従って本発明に係るオートフォーカスシステムを実施するための最良の形態について詳説する。 Hereinafter, the best mode for carrying out an autofocus system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明が適用されるレンズシステムの構成を示したブロック図である。同図のレンズシステムは、例えば放送用又は業務用のテレビカメラのカメラ本体(図示せず)にマウントによって装着される撮影レンズ(撮影光学系)と、撮影レンズを制御する制御系とから構成されている。また、同図に示すレンズシステムでは、撮影レンズと撮影レンズの制御系の多くの構成部品とが一体化されたレンズ装置として構成されている。但し、レンズシステムを構成する装置の形態はどのようなものでもよい。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a lens system to which the present invention is applied. The lens system shown in the figure is composed of, for example, a photographing lens (photographing optical system) mounted by mounting on a camera body (not shown) of a television camera for broadcasting or business use, and a control system for controlling the photographing lens. ing. Further, the lens system shown in FIG. 1 is configured as a lens device in which a photographing lens and many components of a photographing lens control system are integrated. However, any device may be used for the lens system.
撮影レンズは、カメラ本体の撮像素子(CCD等)の撮像面に被写体像を結像する撮影光学系に関する構成部であり、鏡胴内に支持された各種光学部品により構成されている。鏡胴内には、固定された各種のレンズ群の他に、光軸方向に移動可能なレンズ群として、同図に示すフォーカスレンズ(群)FLやズームレンズ(群)ZLが配置されている。フォーカスレンズFLが移動すると、ピント位置(被写体距離)が変化し、ズームレンズZLが移動すると、像倍率(焦点距離)が変化する。また、撮影レンズには像の明るさを変更するために開閉駆動される同図に示す絞りIが配置されている。 The photographic lens is a component related to a photographic optical system that forms a subject image on an imaging surface of an imaging element (CCD or the like) of the camera body, and is configured by various optical components supported in a lens barrel. In the lens barrel, in addition to various fixed lens groups, a focus lens (group) FL and a zoom lens (group) ZL shown in the figure are arranged as a lens group movable in the optical axis direction. . When the focus lens FL moves, the focus position (subject distance) changes, and when the zoom lens ZL moves, the image magnification (focal distance) changes. In addition, the photographing lens is provided with an aperture I shown in the figure which is driven to open and close to change the brightness of the image.
撮影レンズを制御する制御系は、CPU10、アンプFA、ZA、IA、モータFM、ZM、IM、ポテンショメータFP、ZP、IP、フォーカスデマンド18、ズームデマンド20、AF処理部30等から構成されている。
The control system for controlling the taking lens is composed of a
CPU10は、システム全体を統括制御しており、CPU10からD/A変換器12を介して各アンプFA、ZA、IAに駆動信号が出力されると、各モータFM、ZM、IMがその駆動信号の値(電圧)に応じた回転速度で駆動される。各モータFM、ZM、IMは、上記撮影レンズのフォーカスレンズFL、ズームレンズZL、絞りIに連結しており、各モータFM、ZM、IMが駆動されと、それらの回転速度に応じた速度でフォーカスレンズFL、ズームレンズZL、絞りIが駆動される。
The
各モータFM、ZM、IMの出力軸にはそれらの回転位置に応じた電圧信号を出力するポテンショメータFP、ZP、IPが連結されており、各ポテンショメータFP、ZP、IPからの電圧信号は、フォーカスレンズFLの位置、ズームレンズZLの位置、絞りIの位置(開口量)を示す信号としてA/D変換器14を介してCPU10に与えられる。
Potentiometers FP, ZP, and IP that output voltage signals corresponding to their rotational positions are connected to the output shafts of the motors FM, ZM, and IM. The voltage signals from the potentiometers FP, ZP, and IP are A signal indicating the position of the lens FL, the position of the zoom lens ZL, and the position (aperture amount) of the diaphragm I is given to the
従って、CPU10は、各アンプFA、ZA、IAに与える駆動信号によってフォーカスレンズFL、ズームレンズZL、絞りIの位置又は動作速度を所望の状態に制御することができるようになっている。
Therefore, the
尚、本明細書では、フォーカスレンズFLの位置又は動作速度を制御することによる撮影レンズのピント位置(被写体距離)を対象とする制御をフォーカスの制御(又はフォーカス制御)といい、ズームレンズZLの位置又は動作速度を制御することによる撮影レンズの撮影倍率(焦点距離)を対象とする制御をズームの制御(ズーム制御)という。 In this specification, the control for the focus position (subject distance) of the photographing lens by controlling the position or operation speed of the focus lens FL is called focus control (or focus control), and the zoom lens ZL Control that targets the photographing magnification (focal length) of the photographing lens by controlling the position or operation speed is called zoom control (zoom control).
同図において、フォーカスデマンド18やズームデマンド20は、撮影レンズのフォーカス(フォーカスレンズFL)やズーム(ズームレンズZL)の目標となる位置や移動速度をマニュアル操作で指定するマニュアル操作部材を備えたコントローラである。これらのフォーカスデマンド18やズームデマンド20は、例えば、撮影レンズと上記CPU10、アンプFA、ZA、IA、モータFM、ZM、IM、ポテンショメータFP、ZP、IP等が一体化されたレンズ装置に対してケーブル等で接続され、フォーカスデマンド18やズームデマンド20から送出されたアナログ信号がA/D変換器14によりデジタル信号に変換されてCPU10に読み込まれるようになっている。
In the figure, a
本実施の形態のレンズシステムでは、フォーカス制御として、マニュアルフォーカス(MF)と、オートフォーカス(AF)の制御が操作者によって操作されるAFスイッチSW1によって切り替えられるようになっている。 In the lens system according to the present embodiment, manual focus (MF) and auto focus (AF) controls are switched as focus control by an AF switch SW1 operated by an operator.
MFの制御時では、フォーカスデマンド18からのフォーカス指令信号に従ってフォーカス制御が行われる。MFの制御時にフォーカスデマンド18のマニュアル操作部材を操作すると、例えば、その操作部材の位置に対応したフォーカスの目標位置を指定するフォーカス指令信号がCPU10に与えられる。CPU10は、フォーカスの位置がそのフォーカス指令信号により指定された目標位置となるようにアンプFAに出力する駆動信号によりモータFMを制御してフォーカスレンズFLの位置を制御する。尚、AFの制御に関しては後述する。
During MF control, focus control is performed in accordance with a focus command signal from the
ズーム制御は、ズームデマンド20から与えられるズーム指令信号に従って行われる。ズームデマンド20のマニュアル操作部材を操作すると、例えば、その操作部材の位置に対応したズームの目標の移動速度を指定するズーム指令信号がCPU10に与えられる。CPU10は、ズームの移動速度がそのズーム指令信号により指定された目標の移動速度となるようにアンプZAに出力する駆動信号によりモータZMを制御してズームレンズZLの移動速度を制御する。
The zoom control is performed according to a zoom command signal given from the
尚、絞りIの制御(絞り制御)は、図示しないカメラ本体からCPU10に与えられる絞り指令信号に従って行われるようになっている。
The control of the aperture I (aperture control) is performed according to an aperture command signal given to the
AF処理部30は、カメラ本体の撮像素子により撮影された映像(画像)のコントラストを検出するための処理部であり、詳細を省略する各種回路により構成されている。AF処理部30には、カメラ本体の撮像素子により撮影されたリアルタイムの映像の映像信号が入力されるようになっており、その映像信号の各フレーム画像ごとに、画像(被写体像)のコントストを示す焦点評価値がAF処理部10により検出される。そして、AF処理部30により検出された焦点評価値がCPU10に読み取られるようになっている。
The
MF制御時においてAFスイッチSW1がオンされると、CPU10はフォーカス制御をAF制御に切り替え、AF処理部30から得られる焦点評価値に基づいて撮影レンズが合焦状態となるようにフォーカス制御を行う。ここで、本実施の形態では、いわゆるワンショットAFが採用されており、MF制御時において、自動復帰式のスイッチであるAFスイッチSW1が一旦オンされると、AF制御に切り替わり、AF制御により撮影レンズが合焦状態になると、自動でMF制御に復帰するようになっている。尚、MF制御とAF制御の切替えはワンショットAFの態様に限らない。例えば、一旦、AF制御に切り替えられると、MF制御への切替えが指示されるまで、継続的にAF制御が実行されるような態様であってもよいし、他の態様であってもよい。
When the AF switch SW1 is turned on during MF control, the
AF制御時において、CPU10はAF処理部30から焦点評価値を読み取り、その焦点評価値が最大(極大)となるようにフォーカス(フォーカスレンズFL)を移動させる。焦点評価値が最大となるようにするためのフォーカス制御は例えば山登り方式によって行われる。即ち、フォーカスレンズFLを至近側と無限遠側に微小量変位させるワブリングを適宜行い、そのワブリング時の各変位点での焦点評価値を比較する。これによって焦点評価値が増加する方向が検出された場合には、その方向にフォーカスレンズFLを移動させ、焦点評価値が増加する方向が検出されない場合には、合焦状態と判断して、フォーカスレンズFLを停止させる。これによって撮影レンズが合焦状態となる位置にフォーカスが設定される。尚、AF制御を行うための構成及び処理は本実施の形態で示したものに限らない。
During the AF control, the
次に、上記AF制御時におけるフォーカス移動速度(AF速度)に関する処理について説明する。 Next, processing related to the focus movement speed (AF speed) during the AF control will be described.
AF制御によりフォーカス(フォーカスレンズFL)を非合焦状態(非合焦位置)から合焦状態(合焦位置)に移行させる際のフォーカス移動速度(AF速度)は、レンズ装置、即ち、テレビカメラが停止している状態での速度と、テレビカメラが移動している状態での速度とに分けられる。 The focus movement speed (AF speed) when the focus (focus lens FL) is shifted from the out-of-focus state (the out-of-focus position) to the in-focus state (the in-focus position) by AF control is a lens device, that is, a television camera. It can be divided into a speed when the camera is stopped and a speed when the television camera is moving.
テレビカメラが停止している状態でのAF速度とは、合焦させる被写体に対してテレビカメラが遠近方向(前後方向)に停止している状態でのフォーカス移動速度を示し、このときのAF速度は、従来の任意の方法と同様に設定される。例えば、ワブリングの際の焦点評価値の変化量や絞り値などが考慮されてAF速度が設定される。また、カメラマンが所望のAF速度に設定できるように、フォーカスデマンド18等に速度調整ツマミ(速度VR)が設けられ、その速度VRの設定値に基づいてAF速度が設定されるものも知られている。
The AF speed when the TV camera is stopped refers to the focus moving speed when the TV camera is stopped in the perspective direction (front-rear direction) with respect to the subject to be focused, and the AF speed at this time Is set in the same manner as any conventional method. For example, the AF speed is set in consideration of the amount of change in the focus evaluation value during wobbling, the aperture value, and the like. It is also known that a speed adjustment knob (speed VR) is provided on the
尚、テレビカメラが停止している状態でのAF速度を特に停止時AF速度というものとする。 Note that the AF speed when the TV camera is stopped is particularly referred to as a stop-time AF speed.
一方、テレビカメラが移動している状態でのAF速度とは、合焦させる被写体に対してテレビカメラが遠近方向に移動している状態でのフォーカス移動速度を示し、このときのAF速度は、上記停止時AF速度を基準として、停止時AF速度を変更(加減)することによって設定される。詳細は後述するが、AF制御によりフォーカスを非合焦状態から合焦状態に移行させる場合に、テレビカメラが停止している状態と移動している状態とでは合焦状態となるタイミングが異なる。そこで、テレビカメラが移動している場合であっても、できるだけテレビカメラが停止している場合と同じようなタイミングで合焦状態となるように停止時AF速度に対してAF速度が自動的に変更されるようになっている。 On the other hand, the AF speed when the TV camera is moving indicates the focus movement speed when the TV camera is moving in the perspective direction with respect to the subject to be focused. It is set by changing (adjusting) the stop-time AF speed based on the stop-time AF speed. Although details will be described later, when the focus is shifted from the out-of-focus state to the in-focus state by AF control, the timing at which the television camera is stopped and in the moving state are different. Therefore, even when the TV camera is moving, the AF speed is automatically set with respect to the stop AF speed so that the in-focus state is achieved at the same timing as when the TV camera is stopped. It has been changed.
ここで、図1に示すように、レンズ装置には、合焦させる被写体に対する遠近方向へのテレビカメラの移動状態を検出するための姿勢センサ40(例えば加速度センサ)が設置される。そして、姿勢センサ40の検出信号がCPU10に読み込まれ、その検出信号に基づいてテレビカメラの移動状態(移動速度や移動量)が検出されるようになっている。CPU10は、そのテレビカメラの移動状態と、現在のピント状態(前ピンか後ピンか)とにより、撮影レンズが合焦状態となるまでのフォーカスの移動量に関する情報を取得し、その情報とROM44に事前に格納されているデータを用いて、又は、所定の計算式を用いてAF速度の変更量を求めるようにしている。尚、現在のピント状態は、例えば、焦点評価値が増加する方向としてフォーカスを移動させる合焦方向により判断される。
Here, as shown in FIG. 1, the lens device is provided with a posture sensor 40 (for example, an acceleration sensor) for detecting the moving state of the television camera in the perspective direction with respect to the subject to be focused. Then, the detection signal of the
また、レンズ装置には姿勢センサ40の感度を変更する姿勢センサ感度変更部42が設けられている。この姿勢センサ感度変更部42は、姿勢センサ40の検出信号に対するCPU10での読取りの感度を変更するもので、例えば姿勢センサ感度変更部42の操作ツマミの位置を操作すると、その操作ツマミの操作位置がCPU10に読み取られ、その操作位置に応じて姿勢センサ40の検出信号に対する読取りの感度が変更される。これによって、CPU10において認識されるテレビカメラの移動状態をカメラマンが意図的に可変することができ、その結果、間接的にテレビカメラが移動している状態で自動的に設定されるAF速度をカメラマンが意図的に変更することができるようになっている。
The lens device is provided with a posture sensor
また、AF速度の変更は、例えば、CPU10においてフォーカスを制御する際のAFゲインの値を変更することによって行われる。即ち、フォーカスレンズFLを駆動するモータFMのアンプFA(図1参照)にCPU10から出力する駆動信号の値はモータFMの回転速度を示しており、その駆動信号の値を求める算出式に所定のゲイン(AFゲイン)を含めると共に、そのAFゲインの値を変更することによって、フォーカスの移動速度が変更される。本実施の形態では、停止時AF速度でフォーカスを移動させる場合のAFゲインを1とし、AFゲインを1に対して変更することによってテレビレンズが移動している状態でのフォーカス移動速度が変更されるものとする。尚、所定時間ごとにフォーカスレンズFLの移動位置(目標位置)を決めてフォーカスレンズFLを移動させるような制御を行う場合には、その目標位置までの移動距離を所定倍すると共に、その倍率を変更することによってAF速度を変更することもできる。
The AF speed is changed by changing the value of the AF gain when the
尚、姿勢センサ40や姿勢センサ感度変更部42は、レンズ装置以外の部分、例えば、フォーカスデマンド18等のコントローラや、テレビカメラを支持する三脚やペデスタル等に設置してもよい。更に、姿勢センサ40と同等の情報を三脚の制御情報により取得するようにしてもよい。更に、姿勢センサを複数の箇所に設置した場合、例えば、レンズ装置とフォーカスデマンド18等のコントローラに設けた場合に、いずれのセンサ出力を有効にするかを選択する選択スイッチを設けて選択可能としてもよいし、コントローラとレンズとの間のインターフェース信号を利用して判別してもよい。また、通信によって判別を行っても良い。
Note that the
以下、AF速度の変更に関するCPU10での処理手順について説明する。図2は、AF速度の変更におけるCPU10の概略処理手順を示したフローチャートである。AFスイッチSW1がオンされてMF制御からAF制御への切替えが指示されると、CPU10は、まず、フォーカスデマンド18等に設けられた速度VR等の停止時AF速度を決定する際に必要な情報を読み込む(ステップS10)。これによってテレビカメラが停止している状態での停止時AF速度を決定する。
Hereinafter, a processing procedure in the
次に、姿勢センサ40の出力を読み込み(ステップS12)、被写体に対する遠近方向へのテレビカメラの移動距離を計算する(ステップS14)。続いて、姿勢センサ感度変更部42の出力を読み込み(ステップS16)、その出力値に応じた感度で姿勢センサ40の出力を読み取った場合の移動距離を再計算する。
Next, the output of the
次に、撮影レンズの現在のピント状態を判断する(ステップS18)。即ち、AF制御の開始に伴い、焦点評価値が増加するフォーカスの移動方向(合焦方向)が検出され、その方向により現在のピント状態が前ピンか後ピンかが判断される。続いて、そのピント状態と、ステップS14で求めた移動距離とに基づいて停止時AF速度を変更し、テレビカメラが移動している状態でのフォーカス移動速度を算出する。そしてその算出したフォーカス移動速度でフォーカス(フォーカスレンズFL)を駆動するためのAFゲインの値を計算する(ステップS20)。 Next, the current focus state of the taking lens is determined (step S18). That is, with the start of AF control, the focus movement direction (focusing direction) in which the focus evaluation value increases is detected, and it is determined from the direction whether the current focus state is the front focus or the rear focus. Subsequently, the AF speed at stop is changed based on the focus state and the movement distance obtained in step S14, and the focus movement speed when the television camera is moving is calculated. Then, an AF gain value for driving the focus (focus lens FL) at the calculated focus movement speed is calculated (step S20).
図3は、AF速度をどのように変更するかの判断手順を示したフローチャートである。まず、フォーカスの移動が無いか否か、即ち、合焦状態か否かを判断する(ステップS30)。YESと判断した場合には、AF速度、即ち、フォーカス移動速度の変更を行わない(ステップS32)。ステップS30においてNOと判定した場合、即ち、非合焦状態の場合には、続いて、現在のピント状態が前ピンか否かを判定する(ステップS34)。 FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for determining how to change the AF speed. First, it is determined whether or not there is no focus movement, that is, whether or not it is in focus (step S30). If YES is determined, the AF speed, that is, the focus movement speed is not changed (step S32). If NO is determined in step S30, that is, if the in-focus state is present, it is subsequently determined whether or not the current focus state is the front pin (step S34).
ここで、図4には、テレビカメラ60の位置と、合焦させる被写体(人物)62の位置と、テレビカメラ60で現在合焦している被写体の位置(ピント位置)との関係が示されており、同図(A)において、ピント位置がB点に設定されている場合のように合焦方向が無限遠方向の場合には前ピンと判定され、ピント位置がA点に設定されている場合のように合焦方向が至近方向の場合には後ピンと判断される。
Here, FIG. 4 shows the relationship between the position of the
図4(A)においてピント位置がB点に設定されているような場合に、ステップS34においてYESと判定すると、続いてテレビカメラが被写体に近づいたか否かを判定する(ステップS36)。図4(A)の状態に対して、テレビカメラ60が被写体62に近づいた場合には、図4(B)のような状態に変化する。この場合には、ステップS36においてYESと判定される。このとき図4(A)においてB点に設定されていたピント位置が、テレビカメラ60の移動に伴って被写体62に近づいているため、フォーカス移動速度を遅くする(ステップS38)。即ち、テレビカメラの移動により、合焦状態となるまでのフォーカスの移動量が減少したため、その分、フォーカス移動速度を遅くし、合焦状態となるタイミングがテレビカメラの移動によって大きく変化するのを軽減する。
In the case where the focus position is set to point B in FIG. 4A, if it is determined as YES in step S34, it is subsequently determined whether or not the TV camera has approached the subject (step S36). When the
ステップS36においてNOと判定した場合、即ち、図4(A)の状態に対して、図4(C)のような状態に変化した場合には、図4(A)においてB点に設定されていたピント位置が、テレビカメラ60の移動に伴って被写体62から遠ざかっているため、フォーカス移動速度を速くする(ステップS40)。即ち、テレビカメラの移動により、合焦状態となるまでのフォーカスの移動量が増加したため、その分、フォーカス移動速度を速くし、合焦状態となるタイミングがテレビカメラの移動によって大きく変化するのを軽減する。
When NO is determined in step S36, that is, when the state shown in FIG. 4A is changed to the state shown in FIG. 4C, the point B is set in FIG. 4A. Since the focus position moves away from the subject 62 with the movement of the
ステップS34においてNOと判定した場合、即ち、図4(A)の状態においてピント位置がA点に設定されているような場合には、続いて、テレビカメラが被写体に近づいたか否かを判定する(ステップS42)。図4(A)の状態に対して、図4(B)のような状態に変化した場合には、ステップS42においてYESと判定される。このとき図4(A)においてA点に設定されていたピント位置が、テレビカメラ60の移動に伴って被写体62から遠ざかっているため、フォーカス移動速度を速くする(ステップS44)。即ち、テレビカメラの移動により、合焦状態となるまでのフォーカスの移動量が増加したため、その分、フォーカス移動速度を速くし、合焦状態となるタイミングがテレビカメラの移動によって大きく変化するのを軽減する。
If NO is determined in step S34, that is, if the focus position is set to point A in the state of FIG. 4A, it is subsequently determined whether or not the TV camera has approached the subject. (Step S42). If the state shown in FIG. 4A changes to the state shown in FIG. 4B, YES is determined in step S42. At this time, since the focus position set at the point A in FIG. 4A moves away from the subject 62 with the movement of the
ステップS42においてNOと判定した場合、即ち、図4(A)の状態に対して、図4(C)のような状態に変化した場合には、図4(A)においてA点に設定されていたピント位置が、テレビカメラ60の移動に伴って被写体62に近づいているため、フォーカス移動速度を遅くする(ステップS46)。即ち、テレビカメラの移動により、合焦状態となるまでのフォーカスの移動量が減少したため、その分、フォーカス移動速度を遅くし、合焦状態となるタイミングがテレビカメラの移動によって大きく変化するのを軽減する。
When NO is determined in step S42, that is, when the state shown in FIG. 4A is changed to the state shown in FIG. 4C, the point A is set in FIG. 4A. Since the focused position approaches the subject 62 as the
以上のようにフォーカス移動速度(AF速度)を変更することによって、テレビカメラが移動している場合であっても、テレビカメラが停止している場合と同様のタイミングでフォーカスを合焦状態に設定することができる。 By changing the focus movement speed (AF speed) as described above, even when the TV camera is moving, the focus is set to the in-focus state at the same timing as when the TV camera is stopped. can do.
尚、フォーカス移動速度をどの程度変更するかについては、例えば、テレビカメラの移動によって変化したフォーカスの移動量の変化分に応じた速度分だけフォーカス移動速度を変更すればよい。即ち、停止時AF速度でフォーカスを一定時間Tだけ移動させたときのフォーカスの移動量X0に対して、その一定時間Tにおいてテレビカメラが移動したことにより変化した合焦状態までのフォーカスの移動量の変化分(変化量DX)を加算又は減算し(移動量が増加した場合には正の値の変化量DX、移動量が減少した場合には負の値の変化量DXとする場合にはいずれも加算)、それによって得られたフォーカスの移動量(X0+DX)が、変更したフォーカス移動速度での一定時間Tの間での移動量となるようにする。そして、合焦状態となるまでの間、所定時間ごとにこのようなフォーカス移動速度の変更を繰り返し行えば、テレビカメラが移動している状態において合焦状態となるタイミングを、テレビカメラが停止していると仮定した場合において合焦状態となるタイミングに略一致させることができる。 Note that as to how much the focus moving speed is changed, for example, the focus moving speed may be changed by a speed corresponding to a change in the focus moving amount changed by the movement of the television camera. That is, with respect to the focus movement amount X0 when the focus is moved for a certain time T at the stop AF speed, the movement amount of the focus to the in-focus state changed by the movement of the TV camera at the certain time T. The amount of change (change amount DX) is added or subtracted (when the movement amount increases, a positive value change DX, and when the movement amount decreases, a negative value change DX) Both are added), and the movement amount (X0 + DX) of the focus obtained thereby becomes a movement amount during a fixed time T at the changed focus movement speed. If the focus moving speed is repeatedly changed every predetermined time until the in-focus state is reached, the TV camera stops the timing when the in-focus state is reached while the TV camera is moving. It is possible to substantially match the timing when the in-focus state is reached.
また、テレビカメラが移動している場合に合焦状態となるタイミングと、テレビカメラが停止して場合に合焦状態となるタイミングとが完全に一致するようにAF速度を変更しなくてもよく、上記のようにテレビカメラの移動によって合焦状態となるまでのフォーカスの移動量が増加した場合にはAF速度を速くし、テレビカメラの移動によって合焦状態となるまでのフォーカスの移動量が減少した場合にはAF速度を遅くすることによって、テレビカメラが移動している場合に合焦状態となるタイミングが大きく変化することを軽減すればよい。 Also, it is not necessary to change the AF speed so that the timing when the TV camera is in focus and the timing when the TV camera is stopped and the timing when the TV camera is stopped completely match. If the amount of focus movement until the in-focus state is increased by the movement of the TV camera as described above, the AF speed is increased, and the amount of focus movement until the in-focus state is reached by the movement of the TV camera is If it decreases, the AF speed may be slowed to reduce the significant change in the in-focus timing when the TV camera is moving.
以上、上記実施の形態では、AF制御として、非合焦状態において合焦位置が把握できない場合について説明したが、所定の測距手段によって被写体までの距離を測定し、その被写体距離に対応する位置にフォーカスを移動させることによって合焦させる測距方式のAF制御を採用した場合には、姿勢センサ40のようなセンサを用いてテレビカメラの移動状態を検出することは不要である。
As described above, in the above-described embodiment, the case where the in-focus position cannot be grasped in the out-of-focus state has been described as the AF control. However, the distance to the subject is measured by a predetermined distance measuring unit, and the position corresponding to the subject distance In the case of adopting a distance measuring AF control for focusing by moving the focus, it is not necessary to detect the moving state of the television camera using a sensor such as the
例えば測距方式として位相差方式が周知であり、位相差方式のような測距方式のAF制御を採用した場合におけるAF速度の変更に関する処理を図5のフローチャートで説明する。 For example, a phase difference method is well known as a distance measurement method, and a process related to changing the AF speed when the AF control of the distance measurement method such as the phase difference method is employed will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず、測距手段を用いて被写体までの距離(被写体距離)を算出する(ステップS60)。続いて現在のフォーカス位置を読み込む(ステップS62)。これによって、現在のピント状態から合焦状態となるまでのフォーカスの移動量に関する情報が取得される。次いで、フォーカス移動目標時間を読み込む(ステップS64)。ここで、フォーカス移動目標時間は、フォーカスが現在時点から合焦状態となるまでの時間を示し、例えば、その初期値(AF制御が開始(AFスイッチSW1がオン)されてから合焦状態となるまでの時間)は、所定の操作入力手段によりカメラマンが設定するものとし、ボリュームのような操作入力手段により感覚的に値を設定するようにしてもよいし、数値を入力するようにしてもよい。 First, the distance to the subject (subject distance) is calculated using the distance measuring means (step S60). Subsequently, the current focus position is read (step S62). As a result, information regarding the amount of movement of the focus from the current focus state to the in-focus state is acquired. Next, the focus movement target time is read (step S64). Here, the focus movement target time indicates the time from when the focus is in the in-focus state to the in-focus state. For example, the initial value (after the AF control is started (the AF switch SW1 is turned on) is in the in-focus state. The time until the camera is set by a predetermined operation input means, and a value may be set sensuously by an operation input means such as a volume, or a numerical value may be input. .
次に、フォーカス移動速度を算出する(ステップS66)。ここで、フォーカス移動速度は、現在のフォーカス位置に対して被写体距離に対応したフォーカス位置(合焦位置)にフォーカスが到達するまでの時間がフォーカス移動目標時間となるような速度に設定する。 Next, the focus movement speed is calculated (step S66). Here, the focus movement speed is set to a speed at which the time until the focus reaches the focus position (focus position) corresponding to the subject distance with respect to the current focus position becomes the focus movement target time.
そして、ステップS66において算出したフォーカス移動速度でフォーカスを駆動する(ステップS68)。以上の処理を繰り返すと共に、フォーカス移動目標時間として、本処理を開始した時点(フォーカス移動目標時間として初期値を設定した時点)からの経過時間を初期値から減算した値に設定する。これによって、テレビカメラが移動している場合であっても、停止している場合と同じタイミングでフォーカスが合焦状態に設定される。尚、本実施の形態ではフォーカス移動目標時間を設定したが、上記実施の形態と同様にテレビカメラが停止している状態での停止時AF速度を設定して、テレビレンズが移動している場合であっても、テレビカメラが停止している場合と同様のタイミングでフォーカスが合焦状態となるようにすることもできる。即ち、フォーカス移動目標時間として、停止時AF速度でフォーカスを合焦位置まで移動させるために要する時間を設定すればよい。 Then, the focus is driven at the focus movement speed calculated in step S66 (step S68). While repeating the above process, the focus movement target time is set to a value obtained by subtracting the elapsed time from the time when this process was started (the time when the initial value was set as the focus movement target time) from the initial value. Thereby, even when the television camera is moving, the focus is set to the in-focus state at the same timing as when the television camera is stopped. In this embodiment, the focus movement target time is set, but when the TV lens is moving by setting the AF speed at the stop when the TV camera is stopped as in the above embodiment. Even so, the focus can be brought into focus at the same timing as when the television camera is stopped. In other words, the time required to move the focus to the in-focus position at the AF speed at the time of stop may be set as the focus movement target time.
また、測距手段を用いて被写体距離を検出する場合には、テレビカメラが移動することによって被写体距離が変化する場合に限らず、被写体が移動することによって被写体距離が変化する場合であっても、図5のフローチャートの処理で適切にAF速度を変更することができる。即ち、測距手段を用いたAF制御においては、テレビカメラが被写体に対して遠近方向に移動した場合を想定したAF速度の変更は、テレビカメラが実際に移動した場合のみではなく被写体が移動することによってテレビカメラが被写体に対して相対的に遠近方向に移動した場合にも有効な処理であり、本願発明はテレビカメラを実際に移動させる場合の使用に限定されるものではない。 Further, when the subject distance is detected using the distance measuring means, the subject distance is not limited to change due to the movement of the television camera, but may be a case where the subject distance changes due to the subject movement. The AF speed can be appropriately changed by the processing of the flowchart of FIG. That is, in the AF control using the distance measuring means, the change of the AF speed assuming that the television camera moves in the perspective direction with respect to the subject moves the subject not only when the television camera actually moves. Thus, the processing is effective even when the television camera moves in the perspective direction relative to the subject, and the present invention is not limited to use when the television camera is actually moved.
10…CPU、18…フォーカスデマンド、20…ズームデマンド、30…AF処理部、40…姿勢センサ、60…テレビカメラ、62…被写体、FL…フォーカスレンズ(群)、ZL…ズームレンズ(群)、I…絞り、FM、ZM、IM…モータ、FP、ZP、IP…ポテンショメータ、SW1…AFスイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記撮影光学系が現在のピント状態から合焦状態となるまでのフォーカスの移動量に関する情報を取得するフォーカス移動量情報取得手段と、
前記カメラが前記オートフォーカス手段により合焦させる被写体に対して遠近方向に停止している場合のフォーカスの移動速度を基準速度として、前記フォーカス移動量情報取得手段により取得した情報に基づいて、前記撮影光学系が現在のピント状態から合焦状態となるまでのフォーカスの移動速度を前記基準速度に対して変更するフォーカス移動速度変更手段であって、前記カメラが前記遠近方向に移動することにより、合焦状態となるまでのフォーカスの移動量が増加する場合には、フォーカスの移動速度を前記基準速度よりも速くし、フォーカスの移動量が減少する場合には、フォーカスの移動速度を前記基準速度よりも遅くするフォーカス移動速度変更手段と、
を備えたことを特徴とするオートフォーカスシステム。 In an autofocus system that performs autofocus control for controlling the focus of the photographing optical system so that the photographing optical system of the camera is in focus,
Focus movement amount information acquisition means for acquiring information on the movement amount of the focus until the photographing optical system changes from the current focus state to the in-focus state;
Based on the information acquired by the focus movement amount information acquisition unit, the focus movement speed when the camera is stopped in the perspective direction with respect to the subject to be focused by the autofocus unit is used as the reference speed. Focus moving speed changing means for changing the moving speed of the focus from the current focus state to the in-focus state with respect to the reference speed, the camera moving in the perspective direction, When the amount of movement of the focus until it reaches the focus state increases, the movement speed of the focus is made faster than the reference speed, and when the amount of movement of the focus decreases, the movement speed of the focus is made higher than the reference speed. A focus movement speed changing means that also slows down,
An autofocus system characterized by comprising
前記フォーカス移動速度変更手段は、前記カメラ移動状態検出手段により検出された前記カメラの移動状態と、前記ピント状態検出手段により検出されたピント状態に基づいて、合焦状態となるまでのフォーカスの移動量が増加するか減少するかを判別することを特徴とする請求項1のオートフォーカスシステム。 The focus movement amount information acquisition unit includes a camera movement state detection unit that detects a movement state of the camera in the perspective direction, and a focus state detection unit that detects a focus state of whether the photographing optical system is a front pin or a rear pin. With
The focus movement speed changing unit is configured to move the focus until the in-focus state is reached based on the movement state of the camera detected by the camera movement state detection unit and the focus state detected by the focus state detection unit. 2. The autofocus system according to claim 1, wherein it is determined whether the amount increases or decreases.
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