JP2009145913A - 電子式カメラ及び自動フォーカス方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ビデオカメラ10は、フォーカスレンズ21及びレンズ駆 動部22を有するレンズユニット11と、C−MOSイメージセンサ12と、被写体像の合焦の度数を示す焦点評価値を生成する焦点評価値検出部15と、コントローラ16とを備えている。コントローラ16は、ニア側に一定距離分移動するニア側駆動、一定時間停止するニア側停止動作、ファー側に一定距離分移動するファー側駆動、ファー側で一定時間停止するファー側停止動作の一連の動作を、2×nフィールド期間毎に繰り返すウォブリング動作制御を、フォーカスレンズ21に対して行う。コントローラ16は、ウォブリング動作中の焦点評価値の変化量を算出して合焦へ向かう方向を判断する。コントローラ16は、フォーカス検波領域の画素の露光期間の中心タイミングが、ニア側停止動作期間及びファー側停止動作期間の中心タイミングと一致するようにウォブリング制御をする。
【選択図】図1
Description
以下、オートフォーカス制御の際に必要となるフォーカスレンズ21の移動制御信号の算出手順(ステップS1〜ステップS8)について、図3を参照して説明をする。なお、以下に説明するステップS1〜ステップS8の処理は、ウォブリング動作においてコントローラ16が1フィールド毎に行うものである。
式(1)において、hsは、垂直同期信号からC−MOSイメージセンサ12の特定領域の最初の画素の読み出しタイミングまでの期間である。例えばC−MOSイメージセンサ12が画面左端上端から画面右端下端まで画面順次走査を行って画素の信号の読み出しを行う場合であれば、hsは、垂直同期信号から、特定領域の左端上端画素(図2(A)〜(C)の画素s)の読み出しタイミングまでの期間である。
次に、フォーカスレンズ21を一定速度で移動させて焦点評価値が最大となる位置を検出するスキャン動作について説明する。このオートフォーカス制御は、撮像を行っている最中にコントローラ16がフォーカスレンズ21の移動制御信号を出力することにより行われる。このスキャン動作によるオートフォーカス制御は、上述のウォブリング動作と同様に、焦点評価値を検出するための画素の露光期間中にフォーカスレンズ21を移動させないようにするものである。
なお、この式(2)は上述した(1)と同様であるが、nは、スキャン動作の周期の1周期をTとしたとき、n=T/v(nは自然数)となる値であり、dは、スキャン動作による移動時間である。
次に、コントラストの弱い被写体に対して照射する補助光源17の発光動作について説明する。この発光動作も、上述したウォルブリング動作やスキャン動作と同様に発光期間の中心タイミングと、特定領域の中央の画素の露光期間の中心タイミングとを一致させて補助光源17を発光させるか、又は焦点評価値を検出するための全ての画素の露光期間中に補助光源17を発光させることにより、正確で高速なオートフォーカス制御を行うことができる。
Claims (4)
- 二次元配列された複数の光電変換素子を有し、二次元配列された各光電変換素子を順次走査して露光させ、各光電変換素子から電気信号を順次走査して読み出すことにより画像信号を生成するイメージセンサと、
被写体像を集光して上記イメージセンサに照射する光学系と、被写体像のフォーカス位置を調整するためのフォーカスレンズと、上記フォーカスレンズをニア側及びファー側に移動させる移動制御部とを備えたレンズ部と、
フォーカスレンズを一定方向に一定距離分移動する駆動動作と、駆動動作の後一定時間停止する停止動作の一連の動作を繰り返すスキャン動作を行わせるためスキャン制御信号を生成するスキャン制御部と、
画面内の所定領域の画像信号に基づき、被写体像の合焦の度数を示す焦点評価値を生成する合焦評価値算出部と、
上記焦点評価値に基づき合焦となるように上記フォーカスレンズを移動させるとともに、上記スキャン制御信号に基づき上記移動制御部を駆動する駆動部とを備え、
上記スキャン制御部は、
上記画面内の所定領域の中央の画素が露光している期間の中心タイミングが、上記停止動作の期間の略中心のタイミングとなるように、スキャン制御信号を生成すること
を特徴とする電子式カメラ。 - 二次元配列された複数の光電変換素子を有し、二次元配列された各光電変換素子を順次走査して露光させ、各光電変換素子から電気信号を順次走査して読み出すことにより画像信号を生成するイメージセンサと、
被写体像を集光して上記イメージセンサに照射する光学系と、被写体像のフォーカス位置を調整するためのフォーカスレンズと、上記フォーカスレンズをニア側及びファー側に移動させる移動制御部とを備えたレンズ部と、
フォーカスレンズを一定方向に一定距離分移動する駆動動作と、駆動動作の後一定時間停止する停止動作の一連の動作を繰り返すスキャン動作を行わせるためスキャン制御信号を生成するスキャン制御部と、
画面内の所定領域の画像信号に基づき、被写体像の合焦の度数を示す焦点評価値を生成する合焦評価値算出部と、
上記焦点評価値に基づき合焦となるように上記フォーカスレンズを移動させるとともに、上記スキャン制御信号に基づき上記移動制御部を駆動する駆動部とを備え、
上記スキャン制御部は、
上記焦点評価値を生成するための画素が露光している期間が、上記停止動作の期間内となるように、上記スキャン制御信号を生成すること
を特徴とする電子式カメラ。 - 二次元配列された複数の光電変換素子を有し、二次元配列された各光電変換素子を順次走査して露光させ、各光電変換素子から電気信号を順次走査して読み出すことにより画像信号を生成するイメージセンサを用いた電子式カメラの自動フォーカス方法において、
被写体像のフォーカス位置を調整するためのフォーカスレンズが、一定方向に一定距離分移動する駆動動作と、駆動動作の後一定時間停止する停止動作の一連の動作を繰り返すスキャン動作をし、
画面内の所定領域の画像信号に基づき、被写体像の合焦の度数を示す焦点評価値を生成し、
上記焦点評価値に基づき合焦となるように上記フォーカスレンズを移動して、フォーカス調整を行うものであって、
さらに、上記スキャン動作は、上記画面内の所定領域の中央の画素が露光している期間の中心タイミングが、上記停止動作の期間の略中心のタイミングとなっていること
を特徴とする自動フォーカス方法。 - 二次元配列された複数の光電変換素子を有し、二次元配列された各光電変換素子を順次走査して露光させ、各光電変換素子から電気信号を順次走査して読み出すことにより画像信号を生成するイメージセンサを用いた電子式カメラの自動フォーカス方法において、
被写体像のフォーカス位置を調整するためのフォーカスレンズが、一定方向に一定距離分移動する駆動動作と、駆動動作の後一定時間停止する停止動作の一連の動作を繰り返すスキャン動作をし、
画面内の所定領域の画像信号に基づき、被写体像の合焦の度数を示す焦点評価値を生成し、
上記焦点評価値に基づき合焦となるように上記フォーカスレンズを移動して、フォーカス調整を行うものであって、
さらに、上記スキャン動作は、上記焦点評価値を生成するための画素が露光している期間が、上記停止動作の期間内となっていること
を特徴とする自動フォーカス方法。
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