JP2009069739A - Image pickup apparatus - Google Patents

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英俊 西郡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To set a focus lens to the optimum focusing position when it is assumed that a subject is infinitely far. <P>SOLUTION: The image pickup apparatus includes: an image pickup means 103 that receives light from a subject image formed by the focus lens and converts it into an electric signal; extracting means 110 and 111 that extract a signal indicating the high frequency component of a signal photo-electrically converted on the light receiving means of the image pick-up means corresponding to a photometry area, during the drive of the focus lens in a scanning range; and focus control means 112 and 113 that detect the focusing state of the focus lens from the signal indicating the high frequency component and drive the focus lens to a focusing position. When the subject is infinitely far, a focusing state is detected by limiting the scanning range of the focus lens when the signal indicating the high frequency component is extracted. When the focusing position is obtained, the focus lens is driven to the focusing position and a focusing position for each photographing is stored. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動焦点検出機能を備えたデジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus such as a digital camera or a video camera having an automatic focus detection function.

従来より、デジタルカメラやビデオカメラなどでは、CCDなどの撮像素子から得られる輝度信号の高周波成分を信号処理し、合焦動作を行う自動焦点検出装置が用いられている(特許文献1等)。   2. Description of the Related Art Conventionally, digital cameras, video cameras, and the like have used automatic focus detection devices that perform high-frequency components of luminance signals obtained from image sensors such as CCDs and perform focusing operations (Patent Document 1, etc.).

このような自動焦点検出装置が用いられる撮像装置において、打ち上げ花火のような、被写体距離が無限遠である特定のシーンを撮影するための特定シーンモードを備えているものがある。このような場合、その特定シーンモードが設定されると、あらかじめ調節された、被写体距離が無限遠の無限遠定点調節値にフォーカスレンズを駆動し、撮影が行われる。   Some imaging apparatuses using such an automatic focus detection apparatus have a specific scene mode for shooting a specific scene where the subject distance is infinite, such as a fireworks display. In such a case, when the specific scene mode is set, the focus lens is driven to an infinite fixed point adjustment value that is adjusted in advance and the subject distance is infinite, and photographing is performed.

また、マニュアルフォーカスにおいて、被写体距離を無限遠とする場合にも、無限遠定点調節値にフォーカスレンズを駆動し、撮影が行われる。
特開2002−122773号公報
Also, in manual focus, when the subject distance is set to infinity, the focus lens is driven to the infinity fixed point adjustment value, and shooting is performed.
JP 2002-122773 A

上記従来例では次のような問題点があった。被写体が無限遠にあるとされる特定シーンモードまたはマニュアルフォーカスにおいては、無限遠定点調節値に焦点位置を設定すればよい。しかしながら、調節不良、装置の経時変化等で、無限遠定点調節値が実際の無限遠と異なる場合には、焦点ずれを起こすことがあった。   The conventional example has the following problems. In the specific scene mode or manual focus where the subject is at infinity, the focal position may be set to the infinity fixed point adjustment value. However, when the infinity fixed point adjustment value is different from the actual infinity due to poor adjustment, aging of the apparatus, etc., defocus may occur.

(発明の目的)
本発明の目的は、被写体が無限遠にあるとされる場合において、フォーカスレンズを最適な合焦位置に設定することのできる撮像装置を提供しようとするものである。
(Object of invention)
An object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of setting a focus lens to an optimum in-focus position when a subject is at infinity.

上記目的を達成するために、本発明は、被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動する駆動手段と、前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像手段と、前記フォーカスレンズが走査範囲を駆動される間、測距領域に対応する前記撮像手段の受光面で光電変換される信号の高周波成分を示す信号を抽出する抽出手段と、前記高周波成分を示す信号より前記フォーカスレンズの合焦状態を検出し、合焦位置に前記フォーカスレンズを駆動させる合焦制御手段とを有し、被写体が無限遠にあるとされる場合には、前記高周波成分を示す信号を抽出する際の前記フォーカスレンズの走査範囲を限定して前記合焦状態を検出し、合焦位置が得られた場合には、該合焦位置に前記フォーカスレンズを駆動するとともに、撮影ごとの合焦位置を記憶する撮像装置とするものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides a focus lens for adjusting the focus of a subject image, a driving means for driving the focus lens, and a subject image formed by the focus lens to receive an electrical signal. Imaging means for conversion, extraction means for extracting a signal indicating a high-frequency component of a signal photoelectrically converted on a light receiving surface of the imaging means corresponding to a distance measurement area while the focus lens is driven in a scanning range; A focus control unit that detects a focus state of the focus lens from a signal indicating a high-frequency component and drives the focus lens at a focus position, and when the subject is at infinity, When the focus state is detected by limiting the scanning range of the focus lens when extracting a signal indicating a high frequency component, and the focus position is obtained, the focus position is Drives the serial focus lens, it is an imaging device for storing the focus position of each shot.

本発明によれば、被写体が無限遠にあるとされる場合において、フォーカスレンズを最適な合焦位置に設定することができる撮像装置を提供できるものである。   According to the present invention, it is possible to provide an imaging apparatus capable of setting a focus lens at an optimum in-focus position when a subject is at infinity.

本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例に示す通りである。   The best mode for carrying out the present invention is as shown in the following examples.

図1は本発明の一実施例に係わる撮像装置を示す構成図である。図1において、撮像装置は、画像を撮像する撮像レンズ101、被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズ102、撮像レンズ101によって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子103を有する。さらに、撮像素子103からのアナログ信号をデジタル信号にするA/D変換器104、A/D変換器104にてデジタル信号に変換された画像を表示する電子ファインダ105、デジタル化された画像を一時的に保存する画像メモリ106を有する。さらに、ホワイトバランス等の画像処理を行う画像処理部107、最終的に形成された画像を記録する画像記録部108、撮像レンズ101のズーム位置および絞り値を検出する検出部109を有する。さらに、撮像画面上の測距領域(オートフォーカス領域)に対応する撮像素子103の受光面にて光電変換される信号を抽出する第1抽出部110、該第1抽出部110にて抽出された信号の高周波成分を示す信号を抽出する第2抽出部111を有する。さらに、第2抽出部111からの抽出信号に対応する合焦位置を検出する合焦位置検出部112、フォーカスレンズ102の駆動を制御する制御部113を有する。さらには、計算記憶部114およびフォーカスレンズ制御部113により制御されるフォーカスレンズ駆動部115を有する。   FIG. 1 is a block diagram showing an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an imaging apparatus includes an imaging lens 101 that captures an image, a focus lens 102 that adjusts the focus of a subject image, and an imaging element 103 that receives a subject image formed by the imaging lens 101 and converts it into an electrical signal. Have. Furthermore, an A / D converter 104 that converts an analog signal from the image sensor 103 into a digital signal, an electronic viewfinder 105 that displays an image converted into a digital signal by the A / D converter 104, and a digitized image temporarily It has an image memory 106 for storing automatically. Furthermore, the image processing unit 107 that performs image processing such as white balance, the image recording unit 108 that records the finally formed image, and the detection unit 109 that detects the zoom position and aperture value of the imaging lens 101 are provided. Further, a first extraction unit 110 that extracts a signal that is photoelectrically converted on the light receiving surface of the image sensor 103 corresponding to a distance measurement area (autofocus area) on the imaging screen, is extracted by the first extraction unit 110. It has the 2nd extraction part 111 which extracts the signal which shows the high frequency component of a signal. Furthermore, it has the focus position detection part 112 which detects the focus position corresponding to the extraction signal from the 2nd extraction part 111, and the control part 113 which controls the drive of the focus lens 102. FIG. Furthermore, it has the focus lens drive part 115 controlled by the calculation memory | storage part 114 and the focus lens control part 113. FIG.

ここで、特性シーンモード設定部(不図示)により被写体が無限遠にあると設定されている打ち上げ花火等の特定シーンモードが設定されたとする。この場合、絞り値およびシャッタスピードを制御する不図示の制御部とフォーカスレンズ制御部113により、特定シーンモードのズーム位置に対応した、絞り値、シャッタスピード、フォーカスレンズ102の位置と制御範囲(合焦位置スキャン範囲)が設定される。計算記憶部114は、特定シーンモードに設定された場合のフォーカスレンズ102の合焦位置を記憶し、合焦位置検出部112からの信号より被写体が無限遠である場合の記憶値定点を算出する。   Here, it is assumed that a specific scene mode, such as a fireworks display, is set in which a subject is set at infinity by a characteristic scene mode setting unit (not shown). In this case, a control unit (not shown) that controls the aperture value and the shutter speed and the focus lens control unit 113 control the aperture value, the shutter speed, the position of the focus lens 102 and the control range corresponding to the zoom position of the specific scene mode. (Focal position scan range) is set. The calculation storage unit 114 stores the in-focus position of the focus lens 102 when the specific scene mode is set, and calculates a stored value fixed point when the subject is at infinity from the signal from the in-focus position detection unit 112. .

フォーカスレンズ制御部113は、合焦位置検出部112での検出情報、ズーム位置や絞り値を検出する検出部109での検出情報および計算記憶部114での記憶値定点に基づいて、フォーカスレンズ駆動部115によりフォーカスレンズ102を駆動する。これにより、被写体に対するフォーカスレンズ102の合焦位置を最適に調節することができる。   The focus lens control unit 113 drives the focus lens based on the detection information in the focus position detection unit 112, the detection information in the detection unit 109 that detects the zoom position and the aperture value, and the stored value fixed point in the calculation storage unit 114. The focus lens 102 is driven by the unit 115. Thereby, the focus position of the focus lens 102 with respect to the subject can be optimally adjusted.

次に、実際に合焦位置調節を行う手順について、図2のフローチャートを用いて説明する。   Next, the procedure for actually adjusting the focus position will be described with reference to the flowchart of FIG.

撮像装置の不図示の電源スイッチがONされた後、打ち上げ花火等の被写体が無限遠にあるような特定のシーンを撮影するための特定シーンモードが不図示の特性シーンモード設定部により設定されたとする。この場合、まず、ステップ#201にて、特定シーンモードに設定されてから所定回数(M回)合焦したか否かを判定する。所定回数合焦していれば後述のステップ#211へ進むが、所定回数未満であった場合はステップ#202へ進み、ここでは特定シーンモードによる撮影が所定のリセット回数(B回)、リセット(図3にて後述)されたか否かを判定する。所定のリセット回数リセットされていた場合は後述のステップ#210へ進むが、所定のリセット回数以下の場合はステップ#203へ進み、ここでは合焦位置スキャン範囲(高周波成分を示す信号を抽出するためのフォーカスレンズ走査範囲)を限定する。合焦位置スキャン範囲は、特定シーンモードの被写体距離が無限遠であるので、無限遠近傍のみとなる。   After a power switch (not shown) of the image pickup apparatus is turned on, a specific scene mode for shooting a specific scene where a subject such as a fireworks display is at infinity is set by a characteristic scene mode setting unit (not shown). . In this case, first, in step # 201, it is determined whether or not the camera has been focused a predetermined number of times (M times) after the specific scene mode is set. If the predetermined number of times of in-focus has been achieved, the process proceeds to step # 211 to be described later. If the number of times is less than the predetermined number, the process proceeds to step # 202. Here, the shooting in the specific scene mode is performed for a predetermined number of resets (B times) and reset ( It is determined whether it has been described later with reference to FIG. If the predetermined number of resets has been reset, the process proceeds to step # 210, which will be described later. If the number of resets is less than the predetermined number of resets, the process proceeds to step # 203, and here the focus position scan range (in order to extract a signal indicating a high frequency component) The focus lens scanning range). The focus position scan range is only in the vicinity of infinity because the subject distance in the specific scene mode is infinity.

次のステップ#204では、スイッチSW1がONされているか否かを判定し、ONされていなければステップ#201に戻るが、ONされている場合にはステップ#205へ進み、上記限定された合焦位置スキャン範囲において合焦位置スキャンを行う。そして、次のステップ#206にて、合焦位置スキャンの結果、合焦位置信号が得られたか否かを判定する。ここで、合焦位置信号が得られた場合は後述のステップ#212へ進む。しかし、合焦位置が得られなかった場合にはステップ#207へ進む。そして、ここでは予め計算記憶部112に記憶されている、詳しくは後述の図4もしくは図5の処理時に記憶される記憶値定点にフォーカスレンズ102を移動させ、その位置をメモリに記憶する。   In the next step # 204, it is determined whether or not the switch SW1 is turned on. If the switch SW1 is not turned on, the process returns to step # 201. A focus position scan is performed in the focus position scan range. In the next step # 206, it is determined whether or not a focus position signal is obtained as a result of the focus position scan. If an in-focus position signal is obtained, the process proceeds to step # 212 described later. However, if the in-focus position cannot be obtained, the process proceeds to step # 207. In this case, the focus lens 102 is moved in advance to a stored value fixed point stored in advance in the calculation storage unit 112, more specifically, stored in the process of FIG. 4 or FIG. 5 described later, and the position is stored in the memory.

次のステップ#208では、スイッチSW2がONされているか否かを判定し、ONされていればステップ#214へ進み、撮影動作を行う。スイッチSW2がONされていなければステップ#209へ進み、スイッチSW1の状態を判定し、該スイッチSW1がOFFであればステップ#201に戻る。一方、スイッチSW2がONのままであればフォーカスレンズ102の位置を保持したままスイッチSW1の状態を判定するステップ#208へ戻る。   In the next step # 208, it is determined whether or not the switch SW2 is turned on. If it is turned on, the process proceeds to step # 214 to perform a photographing operation. If the switch SW2 is not turned on, the process proceeds to step # 209 to determine the state of the switch SW1, and if the switch SW1 is turned off, the process returns to step # 201. On the other hand, if the switch SW2 remains ON, the process returns to step # 208 for determining the state of the switch SW1 while maintaining the position of the focus lens 102.

上記ステップ#201において、過去に特定シーンモードによる撮影時に所定回数(M回)合焦していたと判定した場合は上記したようにステップ#211へ進む。そして、このステップ#211では、統計的に十分なデータ量が蓄積されたとして過去の合焦位置の平均値を算出し、記憶して、過去の合焦位置の平均値へフォーカスレンズ102を移動させる。その後はステップ#208へ進む。   If it is determined in step # 201 that the camera has been focused a predetermined number of times (M times) during shooting in the specific scene mode in the past, the process proceeds to step # 211 as described above. In step # 211, assuming that a statistically sufficient amount of data has been accumulated, an average value of past in-focus positions is calculated, stored, and the focus lens 102 is moved to the average value of past in-focus positions. Let Thereafter, the process proceeds to step # 208.

上記ステップ#202にて、特定シーンモードによる撮影が所定のリセット回数(B回)だけリセットされたと判定した場合は上記したようにステップ#210へ進む。そして、このステップ#210では、過去に信頼性のある無限遠に対する記憶値定点を記憶しているとして、該記憶値定点にフォーカスレンズ102を移動させる。その後はステップ#208へ進む。   If it is determined in step # 202 that the shooting in the specific scene mode has been reset a predetermined number of times (B times), the process proceeds to step # 210 as described above. In step # 210, assuming that a stored value fixed point for infinity that is reliable in the past is stored, the focus lens 102 is moved to the stored value fixed point. Thereafter, the process proceeds to step # 208.

上記ステップ#205にて限定された合焦位置スキャン範囲において合焦位置スキャンを行い、次のステップ#206にて、合焦位置信号が得られたと判定した場合は上記したようにステップ#212へ進む。そして、このステップ#212では、合焦信号が予め調節された無限遠に対して一定値(±XX)内にあるか否かを判定する。この結果、一定値内にあると判定した場合はステップ#213へ進み、合焦位置検出が無限遠に対して誤差が少ないとしてその位置を記憶し、合焦回数をカウントアップ(M=M+1)する。そして、ステップ#208へ進む。一方、一定値内にないと判定した場合には、合焦位置が無限遠に対して誤差が大きいとして、無限遠としての合焦位置は記憶せずにステップ#208へ進む。   If the focus position scan is performed in the focus position scan range limited in step # 205, and it is determined in the next step # 206 that the focus position signal is obtained, the process proceeds to step # 212 as described above. move on. In step # 212, it is determined whether or not the focus signal is within a predetermined value (± XX) with respect to infinity adjusted in advance. As a result, if it is determined that the value is within a certain value, the process proceeds to step # 213, where the position of the in-focus position is detected as being small with respect to infinity, the position is stored, and the in-focus count is counted up (M = M + 1). To do. Then, the process proceeds to step # 208. On the other hand, if it is determined that the in-focus position is not within a certain value, it is determined that there is a large error with respect to the focus position at infinity, and the focus position at infinity is not stored and the process proceeds to step # 208.

次に、記憶値定点のリセットの手順について、図3のフローチャートで述べる。なお、この動作は図2のステップ#201の前に行われ、経時変化等による無限遠位置のずれをキャンセルするためのものである。   Next, the procedure for resetting the stored value fixed point will be described with reference to the flowchart of FIG. This operation is performed before step # 201 in FIG. 2, and is for canceling the shift of the infinity position due to a change with time.

撮像装置の電源の状態を調べ、電源がOFFであればステップ#304へ進むが、ONであればステップ#302へ進み、ここでは一定時間が経過したか否かを判定する。一定時間が経過していればステップ#304へ進むが、一定時間経過していなければステップ#303へ進み、ここでは温度変化が一定値以上あるか否かを判定する。温度変化が一定値以上ある場合はステップ#304へ進むが、温度変化が一定値以上ない場合は、無限遠の位置の時間、温度による記憶値定点の変化は発生していないとしてリセットは行わず、リセット動作を終了する。   The power supply state of the imaging apparatus is checked. If the power is off, the process proceeds to step # 304. If the power is on, the process proceeds to step # 302, where it is determined whether a certain time has elapsed. If the fixed time has elapsed, the process proceeds to step # 304. If the fixed time has not elapsed, the process proceeds to step # 303, where it is determined whether or not the temperature change is greater than or equal to a certain value. If the temperature change is equal to or greater than a certain value, the process proceeds to step # 304. If the temperature change is not equal to or greater than the certain value, the reset of the stored value fixed point due to the time at infinity and the temperature has not occurred. The reset operation is finished.

撮像装置の電源がOFF(#301のYES)、または電源がON、かつ、一定時間が経過している(#302のYES)、もしくは温度変化が一定値以上であった場合(#303のYES)には、上記したようにステップ#304へ進む。ステップ#304では、無限遠の記憶値定点位置が変化している可能性がある(機械的な位置ドリフトが生じ、電気的な記憶値との差が生じるため)ので、過去の合焦回数を0(M=0)にリセットする。そして、次のステップ#305にて、そのときのフォーカスレンズ102の位置を記憶し、続くステップ#306にて、リセットカウンタを加算(+1)する。   When the power of the imaging device is OFF (YES in # 301), the power is ON, and a certain time has passed (YES in # 302), or the temperature change is equal to or greater than a certain value (YES in # 303) ), The process proceeds to step # 304 as described above. In step # 304, the stored value fixed point position at infinity may have changed (because a mechanical position drift occurs and a difference from the electrical stored value occurs). Reset to 0 (M = 0). In the next step # 305, the current position of the focus lens 102 is stored, and in the subsequent step # 306, the reset counter is added (+1).

次のステップ#307では、リセットカウンタの値が一定値を超えているか否かを判定し、一定値を超えていればステップ#308へ進む。そして、このステップ#308では、十分な無限遠の記憶値定点の量が得られているとして、過去のリセット時のフォーカスレンズ102の位置の平均値を算出し、記憶値定点とする。そして、この記憶値定点リセット動作を終了する。   In the next step # 307, it is determined whether or not the value of the reset counter exceeds a certain value. If it exceeds the certain value, the process proceeds to step # 308. In Step # 308, assuming that a sufficient amount of stored value fixed point at infinity has been obtained, an average value of the position of the focus lens 102 at the time of past resetting is calculated and set as a stored value fixed point. Then, the stored value fixed point reset operation is terminated.

一方、上記ステップ#307にて、リセットカウンタの値が一定値以下であると判定した場合には、未だ十分な無限遠の記憶値定点の量が得られないとして、フォーカスレンズ102の位置の平均値は算出せず、リセット動作を終了する。   On the other hand, if it is determined in step # 307 that the value of the reset counter is equal to or less than a certain value, it is still determined that the amount of the stored value fixed point at infinity is not sufficient, and the average position of the focus lens 102 is The value is not calculated and the reset operation is terminated.

次に、記憶値定点の平均値算出について、図4のフローチャートを用いて説明する。なお、この動作は、図2のステップ#211にて行われる。   Next, calculation of the average value of the stored value fixed points will be described using the flowchart of FIG. This operation is performed in step # 211 in FIG.

まず、ステップ#401にて、撮影回数(N)が0(撮像装置が出荷された後、初めて使用される状態)であるか否かを判定し、0(N=0)であればステップ#410へ進み、ここではリセット回数が0であるか否かを判定する。判定の結果、リセット回数が0であればステップ#411へ進み、この場合は撮像装置が始めて使用される場合であるので、該撮像装置の組み立て調節時の調節値を記憶値定点とする。一方、リセット回数が0以外の場合はステップ#412へ進み、撮像装置に過去の測定実績があるので、組み立て調節時の調節値より確からしい前回の記憶値定点を用いる。   First, in step # 401, it is determined whether or not the number of times of photographing (N) is 0 (a state in which the imaging device is used for the first time after being shipped). If 0 (N = 0), step # 401 is determined. In step 410, it is determined whether or not the number of resets is zero. If the number of resets is 0 as a result of the determination, the process proceeds to step # 411. In this case, since the imaging apparatus is used for the first time, the adjustment value at the time of assembly adjustment of the imaging apparatus is used as a stored value fixed point. On the other hand, if the number of resets is other than 0, the process proceeds to step # 412. Since the imaging apparatus has a past measurement result, the previous stored value fixed point that is more likely than the adjustment value at the time of assembly adjustment is used.

上記ステップ#401にて撮影回数(N)が0より大きい場合はステップ#402へ進み、ここでは撮影回数(N)が統計的データとして信頼できる例えば10回等の所定の回数(C)以下であるか否かを判定する。判定の結果、撮影回数(N)が所定の回数(C)以下(N≦C)であればステップ#403へ進む。そして、撮影回数ごとのフォーカスレンズ102の位置の平均値を算出し、これを記憶値定点とし、次のステップ#404にて、撮影回数のカウンタを加算(N=N+1)する。   If the number of times of photographing (N) is greater than 0 in step # 401, the process proceeds to step # 402, where the number of times of photographing (N) is less than a predetermined number of times (C) such as 10 that can be trusted as statistical data. It is determined whether or not there is. As a result of the determination, if the number of photographing (N) is equal to or less than the predetermined number (C) (N ≦ C), the process proceeds to step # 403. Then, the average value of the position of the focus lens 102 for each number of photographing is calculated, and this is used as a stored value fixed point. In the next step # 404, a counter for the number of photographing is added (N = N + 1).

上記ステップ#402にて、撮影回数が所定の回数を超えると判定した場合はステップ#405以降へ進み、統計的な処理が可能なフォーカスレンズ102の位置の量が集まったとして、以下のような処理を行う。   If it is determined in step # 402 that the number of shootings exceeds the predetermined number, the process proceeds to step # 405 and subsequent steps, and the amount of the position of the focus lens 102 that can be statistically processed is gathered. Process.

つまり、ステップ#405では、撮影時に記憶された被写体距離のうち、最遠、または最近の距離と判定されたものは無限遠に対しての誤差が大きいとして、統計的な処理の対象から外す。そして、次のステップ#406にて、平均値とσ(標準偏差)を算出し、続くステップ#407にて、平均値±σに入らない被写体距離を排除する。そして、次のステップ#408にて、再度、平均値を求め、これを記憶値定点とし、次のステップ#409にて、撮影回数のカウンタを加算(N=N+1)する。   In other words, in step # 405, the subject distance stored at the time of photographing is determined to be the farthest or most recent distance, and is excluded from the statistical processing target because the error with respect to infinity is large. Then, in the next step # 406, an average value and σ (standard deviation) are calculated, and in a subsequent step # 407, subject distances that do not fall within the average value ± σ are excluded. Then, in the next step # 408, the average value is obtained again, and this is used as a stored value fixed point. In the next step # 409, a counter for the number of photographing is added (N = N + 1).

このように無限遠に対しての誤差が大きい値を排除することで、被写体距離が無限遠の場合のフォーカスレンズ102の位置の精度を向上させることができる。   Thus, by eliminating a value having a large error with respect to infinity, the accuracy of the position of the focus lens 102 when the subject distance is infinity can be improved.

次に、上記した平均値を用いる記憶値定点の算出とは異なる、記憶値定点の算出の他の例を、図5のフローチャートを用いて説明する。   Next, another example of the calculation of the stored value fixed point, which is different from the calculation of the stored value fixed point using the above average value, will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、ステップ#501にて、撮影回数(N)が0であるか否かを判定し、0(N=0)であればステップ#507へ進み、ここではリセット回数が0であるか否かを判定する。判定の結果、リセット回数が0であればステップ#508へ進み、この場合は撮像装置が始めて使用される場合であるので、該撮像装置の組み立て調節時の調節値を記憶値定点とする。一方、リセット回数が0以外の場合はステップ#509へ進み、撮像装置に過去の測定実績があるので、組み立て調節時の調節値より確からしい前回の記憶値定点を用いる。   First, in step # 501, it is determined whether or not the number of times of photographing (N) is 0. If 0 (N = 0), the process proceeds to step # 507, where it is determined whether or not the number of times of resetting is zero. Determine. If the number of resets is 0 as a result of the determination, the process proceeds to step # 508. In this case, since the imaging apparatus is used for the first time, the adjustment value at the time of assembly adjustment of the imaging apparatus is used as a stored value fixed point. On the other hand, if the number of resets is other than 0, the process proceeds to step # 509, and since the imaging apparatus has a past measurement result, the previous stored value fixed point that is more likely than the adjustment value at the time of assembly adjustment is used.

上記ステップ#501にて撮影回数(N)が0以上より大きい場合はステップ#502へ進み、ここでは撮影回数(N)が所定の回数(C)以下であるか否かを判定する。判定の結果、撮影回数(N)が所定の回数(C)以下(N≦C)であればステップ#503へ進み、撮影回数ごとのフォーカスレンズ102の位置の最遠値が無限遠に最も近い値だとして記憶値定点とする。そして、次のステップ#504にて、撮影回数のカウンタを加算(N=N+1)する。   If the number of times of photographing (N) is greater than or equal to 0 in step # 501, the process proceeds to step # 502, where it is determined whether or not the number of times of photographing (N) is equal to or less than a predetermined number (C). As a result of the determination, if the number of photographing (N) is equal to or less than the predetermined number (C) (N ≦ C), the process proceeds to step # 503, and the farthest value of the position of the focus lens 102 for each number of photographing is closest to infinity. As a value, the stored value is fixed. Then, in the next step # 504, a counter for the number of photographing is added (N = N + 1).

上記ステップ#502にて、撮影回数が所定の回数(C)を超えると判定した場合はステップ#505以降へ進み、統計的な処理が可能となるので、以下のような処理を行う。   If it is determined in step # 502 that the number of shootings exceeds the predetermined number (C), the process proceeds to step # 505 and subsequent steps, and statistical processing is possible. Therefore, the following processing is performed.

つまり、ステップ#505にて、撮影時に記憶された被写体距離のうち、最遠のものは統計的な分布の端にあるものとし、精度が低いと予想されるので、最遠から2番目に遠いものを記憶値定点とする。そして、次のステップ#506にて、撮影回数のカウンタを加算(N=N+1)する。   In other words, in step # 505, the farthest subject distance stored at the time of shooting is assumed to be at the end of the statistical distribution, and the accuracy is expected to be low. Is a fixed point of memory value. In the next step # 506, a counter for the number of photographing is added (N = N + 1).

この場合にも、無限遠に対しての誤差が大きい値を排除しているので、被写体距離が無限遠の場合のフォーカスレンズ102の位置の精度を向上させることができる。   Also in this case, since the value with a large error with respect to infinity is excluded, the accuracy of the position of the focus lens 102 when the subject distance is infinity can be improved.

なお、図4及び図5で説明した記憶値定点の算出については、撮像装置のズームポジションごと、または、絞り値ごとに行う。このことにより、撮像装置の撮像光学系の特性にあった、無限遠の被写体距離に対するフォーカスレンズ102の位置の精度を向上させることができる。   The calculation of the stored value fixed point described with reference to FIGS. 4 and 5 is performed for each zoom position or aperture value of the imaging apparatus. As a result, the accuracy of the position of the focus lens 102 with respect to an infinite subject distance can be improved in accordance with the characteristics of the imaging optical system of the imaging apparatus.

また、このような処理は被写体が無限遠にあるような特定のシーンを撮影するための特定シーンモードに限らず、撮影者がマニュアルで無限遠にフォーカスを調節する場合においても同じ効果を得ることができる。   Such processing is not limited to a specific scene mode for shooting a specific scene where the subject is at infinity, and the same effect can be obtained when the photographer manually adjusts the focus to infinity. Can do.

上記実施例の撮像装置は、被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズ102を有する。さらに、フォーカスレンズ102が走査範囲を駆動される間、フォーカス駆動部115と、フォーカスレンズ102によって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子103とを有する。さらに、フォーカスレンズ102を駆動しながら、測距領域に対応する撮像素子103の受光面で光電変換される信号の高周波成分を示す信号を抽出する第1抽出部110および第2抽出部111を有する。さらに、高周波成分を示す信号よりフォーカスレンズ102の合焦状態を検出し、合焦位置にフォーカスレンズ102を駆動する合焦位置検出部112、計算記憶部114および制御部113を有する。   The image pickup apparatus according to the above embodiment includes a focus lens 102 that adjusts the focus of a subject image. Further, while the focus lens 102 is driven in the scanning range, the focus driving unit 115 and the image sensor 103 that receives a subject image formed by the focus lens 102 and converts it into an electric signal. Furthermore, it has the 1st extraction part 110 and the 2nd extraction part 111 which extract the signal which shows the high frequency component of the signal photoelectrically converted by the light-receiving surface of the image pick-up element 103 corresponding to a ranging area while driving the focus lens 102. . Furthermore, it has a focus position detection unit 112, a calculation storage unit 114, and a control unit 113 that detect the in-focus state of the focus lens 102 from a signal indicating a high-frequency component and drive the focus lens 102 to the focus position.

そして、被写体が無限遠にあるとされる場合は、高周波成分を示す信号を抽出する際のフォーカスレンズ102の走査範囲(合焦位置スキャン範囲)を限定して合焦状態を検出する。そして、合焦位置が得られた場合には、合焦位置にフォーカスレンズ102を駆動するとともに、撮影ごとの合焦位置を記憶するようにしている。   If the subject is at infinity, the focusing state is detected by limiting the scanning range (focusing position scanning range) of the focus lens 102 when extracting a signal indicating a high frequency component. When the in-focus position is obtained, the focus lens 102 is driven to the in-focus position and the in-focus position for each photographing is stored.

また、本実施例では、合焦位置が得られなかった場合には、過去複数回の無限遠での合焦位置のうち、最も遠い合焦位置をフォーカスレンズ102の合焦位置とする(図5のステップ#503)。そして、該合焦位置にフォーカスレンズ102を駆動するようにしている。   In this embodiment, when the in-focus position cannot be obtained, the farthest in-focus position at a plurality of infinite distances in the past is set as the in-focus position of the focus lens 102 (see FIG. Step # 503 of 5). The focus lens 102 is driven to the in-focus position.

あるいは、合焦信号が得られなかった場合には、過去複数回の無限遠での合焦位置から、限定されたフォーカスレンズ102の走査範囲内での平均を求めて、その平均位置を合焦位置とする(図4のステップ#403)。そして、該合焦位置にフォーカスレンズ102を駆動するようにしている。   Alternatively, if a focus signal is not obtained, an average within the scanning range of the limited focus lens 102 is obtained from a plurality of past focus positions at infinity, and the average position is focused. Position (step # 403 in FIG. 4). The focus lens 102 is driven to the in-focus position.

あるいは、合焦信号が得られなかった場合には、過去複数回の無限遠での合焦位置から無限遠に対応するフォーカスレンズ102の位置を統計的に求め、その位置を合焦信位置とする(図4のステップ#405〜#408、図5のステップ#505)。そして、該合焦位置にフォーカスレンズ102を駆動するようにしている。   Alternatively, when the focus signal is not obtained, the position of the focus lens 102 corresponding to infinity is statistically obtained from a plurality of past focus positions at infinity, and the position is determined as the focus position. (Steps # 405 to # 408 in FIG. 4 and Step # 505 in FIG. 5). The focus lens 102 is driven to the in-focus position.

また、本実施例では、合焦信号が得られた場合の前記撮影ごとの複数の合焦位置の記憶を、一定の時間経過もしくは一定の温度変化でリセットする(#302〜#305)ようにしている。   In this embodiment, the storage of the plurality of in-focus positions for each photographing when the in-focus signal is obtained is reset after a certain time has elapsed or a certain temperature change (# 302 to # 305). ing.

また、本実施例では、フォーカスレンズ102の走査範囲の限定は、当該撮像装置のズームポジションと絞り値の少なくとも一方に応じて設定するようにしている。   In this embodiment, the limit of the scanning range of the focus lens 102 is set according to at least one of the zoom position and the aperture value of the imaging apparatus.

なお、上記の被写体が無限遠にあるとされる場合とは、無限遠を撮影するための特定シーンモードが設定された場合、もしくは、マニュアル操作により被写体距離が無限遠に設定される場合である。   The case where the subject is at infinity is when a specific scene mode for shooting at infinity is set, or when the subject distance is set at infinity by manual operation. .

(本発明と実施例の対応)
フォーカスレンズ102が本発明のフォーカスレンズに、フォーカス駆動部115が駆動手段に、撮像素子103が撮像手段に、第1抽出部110および第2抽出部111が抽出手段に、それぞれ相当する。また、合焦位置検出部112、計算記憶部114および制御部113が本発明の合焦制御手段に相当する。
(Correspondence between the present invention and the embodiment)
The focus lens 102 corresponds to the focus lens of the present invention, the focus driving unit 115 corresponds to the driving unit, the imaging element 103 corresponds to the imaging unit, and the first extraction unit 110 and the second extraction unit 111 correspond to the extraction unit. Further, the focus position detection unit 112, the calculation storage unit 114, and the control unit 113 correspond to the focus control means of the present invention.

以上のような構成の撮像装置とすることにより、被写体が無限遠にあるとされる場合において、フォーカスレンズ102を最適な合焦位置に設定することが可能となる。   By using the imaging apparatus having the above-described configuration, the focus lens 102 can be set to an optimum in-focus position when the subject is at infinity.

本発明の一実施例に係わる撮像装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the imaging device concerning one Example of this invention. 本発明の一実施例に係わる撮像装置に係わる被写体が無限遠と設定された場合の合焦位置調節時の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement at the time of focus position adjustment when the to-be-photographed object concerning the imaging device concerning one Example of this invention is set to infinity. 本発明の一実施例に係わる撮像装置に係わる合焦位置調節での記憶値定点のリセット動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the reset operation | movement of the stored value fixed point in the focus position adjustment concerning the imaging device concerning one Example of this invention. 本発明の一実施例に係わる撮像装置に係わる記憶値定点の算出動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the calculation operation | movement of the memory | storage value fixed point concerning the imaging device concerning one Example of this invention. 図4の記憶値定点の算出とは異なる、他の記憶値定点の算出例について説明するためのフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart for explaining another calculation example of stored value fixed points different from the calculation of stored value fixed points in FIG. 4.

符号の説明Explanation of symbols

101 撮像レンズ
102 フォーカスレンズ
103 撮像素子
109 検出部
110 第1抽出部
111 第2抽出部
112 合焦位置検出部
113 フォーカスレンズ制御部
114 計算記憶部
115 フォーカスレンズ駆動部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Image pickup lens 102 Focus lens 103 Image pick-up element 109 Detection part 110 1st extraction part 111 2nd extraction part 112 Focus position detection part 113 Focus lens control part 114 Calculation memory | storage part 115 Focus lens drive part

Claims (8)

被写体像の焦点調節を行うフォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを駆動する駆動手段と、
前記フォーカスレンズによって結像された被写体像を受光して電気信号に変換する撮像手段と、
前記フォーカスレンズが走査範囲を駆動される間、測距領域に対応する前記撮像手段の受光面で光電変換される信号の高周波成分を示す信号を抽出する抽出手段と、
前記高周波成分を示す信号より前記フォーカスレンズの合焦状態を検出し、合焦位置に前記フォーカスレンズを駆動させる合焦制御手段とを有し、
被写体が無限遠にあるとされる場合には、前記高周波成分を示す信号を抽出する際の前記フォーカスレンズの走査範囲を限定して前記合焦状態を検出し、合焦位置が得られた場合には、該合焦位置に前記フォーカスレンズを駆動するとともに、撮影ごとの合焦位置を記憶することを特徴とする撮像装置。
A focus lens that adjusts the focus of the subject image;
Driving means for driving the focus lens;
Imaging means for receiving a subject image formed by the focus lens and converting it into an electrical signal;
An extraction means for extracting a signal indicating a high-frequency component of a signal photoelectrically converted by a light receiving surface of the imaging means corresponding to a distance measurement area while the focus lens is driven in a scanning range;
A focus control unit that detects a focus state of the focus lens from a signal indicating the high-frequency component and drives the focus lens to a focus position;
When the subject is at infinity, the focus state is detected by limiting the scanning range of the focus lens when extracting the signal indicating the high frequency component, and the focus position is obtained In the imaging apparatus, the focus lens is driven to the in-focus position, and the in-focus position for each photographing is stored.
前記合焦位置が得られなかった場合には、過去複数回の無限遠での合焦位置のうち、最も遠い合焦位置を前記合焦位置とし、該合焦位置に前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   If the in-focus position is not obtained, the farthest in-focus position at the infinite distance in the past is set as the in-focus position, and the focus lens is driven to the in-focus position. The imaging apparatus according to claim 1. 前記合焦信号が得られなかった場合には、過去複数回の無限遠での合焦位置から限定された前記フォーカスレンズの走査範囲内での平均を求めて、該平均位置を前記合焦位置とし、該合焦位置に前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   When the in-focus signal is not obtained, an average is obtained from a plurality of in-focus positions at infinity in the scanning range of the focus lens, and the average position is determined as the in-focus position. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the focus lens is driven to the in-focus position. 前記合焦信号が得られなかった場合には、過去複数回の無限遠での合焦位置から無限遠に対応する前記フォーカスレンズの位置を統計的に求め、該位置を前記合焦位置とし、該合焦位置に前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   When the in-focus signal is not obtained, the position of the focus lens corresponding to infinity is statistically obtained from a plurality of in-focus positions at infinity in the past, and the position is set as the in-focus position. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the focus lens is driven to the in-focus position. 前記被写体が無限遠にあるとされる場合とは、無限遠を撮影するための特定シーンモードが設定された場合であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the case where the subject is at infinity is a case where a specific scene mode for photographing infinity is set. 前記被写体が無限遠にあるとされる場合とは、マニュアル操作により被写体距離が無限遠に設定される場合であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the case where the subject is at infinity is a case where the subject distance is set to infinity by a manual operation. 前記合焦信号が得られた場合の前記撮影ごとの合焦位置の記憶を、一定の時間経過もしくは一定の温度変化でリセットすることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the memory of the focus position for each photographing when the focus signal is obtained is reset after a certain time has elapsed or a certain temperature change. 前記フォーカスレンズの走査範囲の限定は、当該撮像装置のズームポジションと絞り値の少なくとも一方に応じて設定されることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the limit of the scanning range of the focus lens is set according to at least one of a zoom position and an aperture value of the imaging apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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