JP2009244375A - Imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To secure accuracy in focusing, and to shorten the AF time, in scanning-AF where a focus lens is moved by an actuator where the position is feedback-controlled. <P>SOLUTION: The imaging apparatus includes: a focus evaluation means 130, that calculates a focus evaluation value representing the contrast state of a video from a video signal generated by using an imaging device; position control means 110 to 115, that perform the position-feedback control of the actuator 107 that drives the focus lens 106 so as to move the focus lens to a target position; and a focus control means 115, that performs an evaluation value acquiring processing to acquire a plurality of focus evaluation values, while moving the focus lens, and a focusing processing to move the focus lens to the focal position determined, based on the plurality of focus evaluation values. The position control means performs pseudo-speed control of the actuator during the evaluation value acquisition processing. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、アクチュエータを位置フィードバック制御してオートフォーカス(AF)を行うデジタルスチル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 still camera that performs position feedback control of an actuator to perform autofocus (AF).

撮像装置においてフォーカスレンズを移動させるアクチュエータとしては、ステッピングモータが使用されることが多かったが、最近では特許文献1にて開示されているように、騒音や振動の発生が少なく、高速性に優れたリニアモータが使用される場合もある。   As an actuator for moving a focus lens in an image pickup apparatus, a stepping motor is often used, but recently, as disclosed in Patent Document 1, there is little noise and vibration, and high speed is excellent. Sometimes linear motors are used.

リニアモータは、駆動対象物の現在位置(検出位置)と目標位置との偏差を零にする制御、すなわち位置フィードバック制御が行われることが前提のアクチュエータであり、フィードバックループの良好な応答特性により駆動対象物を高速移動させることができる。したがって、フォーカスレンズの駆動にリニアアクチュエータを用いることで、AFの高速化が可能となる。   A linear motor is an actuator based on the premise that position feedback control is performed so that the deviation between the current position (detected position) of the drive object and the target position is zero, that is, the feedback loop has good response characteristics. The object can be moved at high speed. Therefore, the use of a linear actuator for driving the focus lens makes it possible to increase the AF speed.

また、デジタルスチルカメラには、いわゆるスキャンAFが行われるものがある。スキャンAFでは、フォーカスレンズを無限遠端と至近端との間で移動(スキャン)させながら映像信号から映像のコントラスト状態を示す焦点評価値を複数取得する。そして、それら複数の焦点評価値に基づいて、最大の焦点評価値が得られたフォーカスレンズ位置を合焦位置と決定し、該合焦位置にフォーカスレンズを移動させる。   Some digital still cameras perform so-called scan AF. In scan AF, a plurality of focus evaluation values indicating the contrast state of an image are acquired from the image signal while moving (scanning) the focus lens between the infinity end and the close end. Based on the plurality of focus evaluation values, the focus lens position where the maximum focus evaluation value is obtained is determined as the focus position, and the focus lens is moved to the focus position.

ただし、スキャンAFを行うデジタルスチルカメラにおいて、フォーカスレンズの駆動にリニアアクチュエータを用いると、通常の位置フィードバック制御ではフォーカスレンズを所定の速度で移動させることが難しいことから、以下のような問題が生じる。すなわち、フォーカスレンズをスキャンする際のフォーカスレンズの移動速度が速すぎると、焦点評価値を取得する各フォーカスレンズ位置での正確な焦点評価値の取得が困難になる。この結果、合焦精度が低下する。   However, in a digital still camera that performs scan AF, if a linear actuator is used to drive the focus lens, it is difficult to move the focus lens at a predetermined speed in normal position feedback control, and the following problems arise. . That is, if the moving speed of the focus lens when scanning the focus lens is too fast, it is difficult to obtain an accurate focus evaluation value at each focus lens position for acquiring the focus evaluation value. As a result, the focusing accuracy decreases.

特許文献1には、リニアモータに対して、フォーカスレンズを所定平均速度で移動させるように、目標位置を所定周期(小移動量)ごとに更新しながら複数回の位置フィードバック制御を行うビデオカメラが開示されている。このような制御によって、フォーカスレンズの擬似的な速度制御が可能となる。特許文献1のビデオカメラでは、目標位置の更新周期を焦点評価値に応じて切り替えることで、合焦位置付近の領域ではフォーカスレンズを遅く移動させて合焦精度を高め、それ以外の領域ではフォーカスレンズを速く移動させてAFに要する時間を短縮している。
特許第3610176公報
Patent Document 1 discloses a video camera that performs position feedback control a plurality of times while updating a target position for each predetermined period (small movement amount) so as to move a focus lens at a predetermined average speed with respect to a linear motor. It is disclosed. Such control enables pseudo speed control of the focus lens. In the video camera of Patent Document 1, the focus lens is moved slowly in an area near the in-focus position to increase the in-focus accuracy by switching the target position update period according to the focus evaluation value, and in other areas the focus is increased. The time required for AF is shortened by moving the lens quickly.
Japanese Patent No. 3610176

しかしながら、特許文献1にて開示された擬似的速度制御は、ビデオカメラによる動画撮影に適したものであり、スキャンAFを行うデジタルスチルカメラにそのまま適用することはできない。また、静止画像を記録するデジタルスチルカメラにおいては、連続して被写体を撮像するビデオカメラとは異なり、撮影者が望むシャッタチャンスを逃さないように、AFに要する時間が可能な限り短いことが特に要求される。   However, the pseudo speed control disclosed in Patent Document 1 is suitable for moving image shooting by a video camera, and cannot be directly applied to a digital still camera that performs scan AF. Also, in a digital still camera that records a still image, unlike a video camera that continuously captures a subject, the time required for AF is particularly short so as not to miss the shutter chance desired by the photographer. Required.

本発明は、リニアモータ等、位置フィードバック制御が行われるアクチュエータによりフォーカスレンズを移動させてスキャンAFを行う撮像装置であって、良好な合焦精度を確保しつつ、AFに要する時間を短縮できるようにした撮像装置を提供する。   The present invention is an imaging apparatus that performs scan AF by moving a focus lens by an actuator that performs position feedback control, such as a linear motor, and can reduce the time required for AF while ensuring good focusing accuracy. An imaging apparatus is provided.

本発明の一側面としての撮像装置は、撮像素子を用いて生成された映像信号から映像のコントラスト状態を示す焦点評価値を算出する焦点評価手段と、フォーカスレンズを目標位置に移動させるように、該フォーカスレンズを駆動するアクチュエータの位置フィードバック制御を行う位置制御手段と、フォーカスレンズを移動させながら複数の焦点評価値を取得する評価値取得処理、及び該複数の焦点評価値に基づいて決定した合焦位置にフォーカスレンズを移動させる合焦処理を行うフォーカス制御手段とを有する。そして、位置制御手段は、評価値取得処理において、フォーカスレンズを所定平均速度で移動させるように目標位置を順次更新しながら複数回の位置フィードバック制御を行い、合焦処理において、フォーカスレンズを所定平均速度よりも速い速度で合焦位置に移動させるように、目標位置を合焦位置に固定して位置フィードバック制御を行うことを特徴とする。   An imaging apparatus according to one aspect of the present invention includes a focus evaluation unit that calculates a focus evaluation value indicating a contrast state of a video from a video signal generated using an imaging device, and a focus lens that is moved to a target position. Position control means for performing position feedback control of an actuator that drives the focus lens, evaluation value acquisition processing for acquiring a plurality of focus evaluation values while moving the focus lens, and a result determined based on the plurality of focus evaluation values Focus control means for performing a focusing process for moving the focus lens to a focal position. The position control means performs position feedback control a plurality of times while sequentially updating the target position so as to move the focus lens at a predetermined average speed in the evaluation value acquisition process. Position feedback control is performed by fixing the target position to the in-focus position so as to move to the in-focus position at a speed faster than the speed.

本発明によれば、スキャンAFにおいて複数の焦点評価値を取得する際には、擬似的な速度制御によってフォーカスレンズを正確な焦点評価値を取得可能な所定平均速度で移動させることができる。そして、フォーカスレンズを合焦位置に移動させる際には、通常の位置フィードバック制御によって高速でフォーカスレンズを移動させることができる。これにより、良好な合焦精度を確保しつつ、スキャンAFに要する時間を短縮することができる。   According to the present invention, when acquiring a plurality of focus evaluation values in scan AF, the focus lens can be moved at a predetermined average speed at which an accurate focus evaluation value can be acquired by pseudo speed control. When the focus lens is moved to the in-focus position, the focus lens can be moved at high speed by normal position feedback control. Thereby, it is possible to shorten the time required for the scan AF while ensuring good focusing accuracy.

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には、本発明の実施例1であるデジタルスチルカメラ(撮像装置)の構成を示している。   FIG. 1 shows the configuration of a digital still camera (imaging device) that is Embodiment 1 of the present invention.

該カメラの光学系は、不図示のレンズ鏡筒部内に収容されている。該光学系において、101は変倍レンズであり、光軸方向に移動することで変倍を行う。105は光量を制御する絞りであり、127は撮像素子116の露光量を制御するシャッタである。106はフォーカスレンズであり、光軸方向に移動することで焦点調節を行う。   The optical system of the camera is accommodated in a lens barrel (not shown). In this optical system, reference numeral 101 denotes a variable magnification lens, which performs variable magnification by moving in the optical axis direction. A diaphragm 105 controls the amount of light, and a shutter 127 controls the exposure amount of the image sensor 116. A focus lens 106 performs focus adjustment by moving in the optical axis direction.

102は変倍レンズ101を移動させるズームモータである。104は絞り105を駆動する絞りモータである。128はシャッタ127を開閉動作させるシャッタモータである。103はズームモータ102、絞りモータ104及びシャッタモータ128の動作を制御するモータドライバ回路であり、ズームモータ102、絞りモータ104及びシャッタモータ125に対して供給する電圧又は電流を制御する。モータドライバ回路103は、後述するシステム制御部115からの制御対象モータの駆動指示を受けて、該制御対象モータの動作を制御する。   A zoom motor 102 moves the zoom lens 101. A diaphragm motor 104 drives the diaphragm 105. Reference numeral 128 denotes a shutter motor that opens and closes the shutter 127. A motor driver circuit 103 controls the operations of the zoom motor 102, the aperture motor 104, and the shutter motor 128, and controls the voltage or current supplied to the zoom motor 102, the aperture motor 104, and the shutter motor 125. The motor driver circuit 103 receives an instruction to drive the control target motor from the system control unit 115 described later, and controls the operation of the control target motor.

107はフォーカスレンズ106を移動させるフォーカスモータである。フォーカスモータ107は、後述するようにリニアアクチュエータにより構成されている。   Reference numeral 107 denotes a focus motor that moves the focus lens 106. The focus motor 107 is composed of a linear actuator as will be described later.

116は上述した光学系により形成された被写体像を電気信号に変換する光電変換素子としての撮像素子である。撮像素子116は、CCDセンサ又はCMOSセンサにより構成される。   Reference numeral 116 denotes an image sensor as a photoelectric conversion element that converts a subject image formed by the optical system described above into an electrical signal. The image sensor 116 is configured by a CCD sensor or a CMOS sensor.

117は撮像素子116からの出力に含まれるノイズを除去するCDS回路や撮像素子116からのアナログ出力のA/D変換前に非線形増幅を行う非線形増幅回路を含むA/D変換部である。118はA/D変換部117からのデジタル信号から映像信号を生成する画像処理部である。129は画像処理部118で生成された映像信号に対してWB(ホワイトバランス)処理を行うWB処理部である。   Reference numeral 117 denotes an A / D converter including a CDS circuit that removes noise included in the output from the image sensor 116 and a non-linear amplifier circuit that performs non-linear amplification before analog output A / D conversion from the image sensor 116. An image processing unit 118 generates a video signal from the digital signal from the A / D conversion unit 117. Reference numeral 129 denotes a WB processing unit that performs WB (white balance) processing on the video signal generated by the image processing unit 118.

131はAE処理部であり、画像処理部118で生成された映像信号から得られた輝度情報又は不図示の測光ユニットにより得られた測光情報に基づいて、絞り値やシャッタ速度等のAE制御値を生成する。   Reference numeral 131 denotes an AE processing unit. Based on luminance information obtained from the video signal generated by the image processing unit 118 or photometric information obtained by a photometric unit (not shown), an AE control value such as an aperture value or a shutter speed. Is generated.

130は焦点評価手段としてのAF処理部であり、画像処理部118で生成された映像信号から高周波成分を抽出することで焦点評価値を生成し、システム制御部115に送る。焦点評価値は、映像のコントラスト状態(鮮鋭度)を示す値であり、コントラスト評価値又はAF評価値とも称される。   An AF processing unit 130 as a focus evaluation unit generates a focus evaluation value by extracting a high frequency component from the video signal generated by the image processing unit 118, and sends the focus evaluation value to the system control unit 115. The focus evaluation value is a value indicating the contrast state (sharpness) of an image, and is also referred to as a contrast evaluation value or an AF evaluation value.

119は映像信号を所定のフォーマットに変換するフォーマット変換部である。120はメモリ(DRAM)である。DRAM120は、高速バッファ又は画像の圧縮伸張処理における作業用メモリとして使用される。   A format conversion unit 119 converts the video signal into a predetermined format. Reference numeral 120 denotes a memory (DRAM). The DRAM 120 is used as a working memory in a high-speed buffer or image compression / decompression process.

121は半導体メモリや光ディスク等の記録媒体に記録用画像(静止画)を記録する画像記録部である。   An image recording unit 121 records a recording image (still image) on a recording medium such as a semiconductor memory or an optical disk.

115はシステム制御部であり、撮像シーケンスやAFシーケンス等の処理を行う。システム制御部115は、フォーカス制御手段として機能する。本実施例では、システム制御部115は、AFシーケンスとして、以下の処理を含むスキャンAFを行う。スキャンAFは、フォーカスレンズ106を移動させながら複数の焦点評価値を取得する評価値取得処理と、該複数の焦点評価値に基づいて合焦位置を決定し、該合焦位置にフォーカスレンズ106を移動させる合焦処理とを含む。また、評価値取得処理の前に、フォーカスレンズ106を該評価値取得処理の開始位置に移動させる開始処理も含む。   Reference numeral 115 denotes a system control unit that performs processing such as an imaging sequence and an AF sequence. The system control unit 115 functions as a focus control unit. In this embodiment, the system control unit 115 performs scan AF including the following processing as an AF sequence. In the scan AF, an evaluation value acquisition process for acquiring a plurality of focus evaluation values while moving the focus lens 106, a focus position is determined based on the plurality of focus evaluation values, and the focus lens 106 is moved to the focus position. Focusing process to move. In addition, before the evaluation value acquisition process, a start process for moving the focus lens 106 to the start position of the evaluation value acquisition process is also included.

108はフォーカスレンズ106の位置(現在位置)を検出するための位置エンコーダである。113及び112はそれぞれ、位置エンコーダ108からの出力を増幅及び微分する増幅回路及び微分回路である。位置エンコーダ108の出力は、システム制御部115にも供給される。   Reference numeral 108 denotes a position encoder for detecting the position (current position) of the focus lens 106. Reference numerals 113 and 112 denote an amplification circuit and a differentiation circuit for amplifying and differentiating the output from the position encoder 108, respectively. The output of the position encoder 108 is also supplied to the system control unit 115.

114は増幅回路113からの出力(フォーカスレンズ106の現在位置に対応する検出位置信号)とシステム制御部115からの出力(フォーカスレンズ106の目標位置に対応する目標信号)とを比較する比較回路である。111は比較回路114からの出力(現在位置と目標位置との偏差)を積分する積分回路である。比較回路114からの出力である偏差が零になるように位置フィードバック制御が行われる。   Reference numeral 114 denotes a comparison circuit that compares the output from the amplifier circuit 113 (detected position signal corresponding to the current position of the focus lens 106) and the output from the system control unit 115 (target signal corresponding to the target position of the focus lens 106). is there. Reference numeral 111 denotes an integration circuit that integrates the output from the comparison circuit 114 (deviation between the current position and the target position). Position feedback control is performed so that the deviation, which is an output from the comparison circuit 114, becomes zero.

110は微分回路112及び積分回路111からの出力を加算する加算回路110である。微分回路112が設けられている理由については後述する。   Reference numeral 110 denotes an adder circuit 110 that adds outputs from the differentiation circuit 112 and the integration circuit 111. The reason why the differentiation circuit 112 is provided will be described later.

増幅回路113、微分回路112、比較回路114、積分回路111及び加算回路110は、システム制御部115とともに位置制御手段としての位置制御回路を構成する。   The amplification circuit 113, the differentiation circuit 112, the comparison circuit 114, the integration circuit 111, and the addition circuit 110 constitute a position control circuit as a position control means together with the system control unit 115.

109は加算回路110からの出力に応じてフォーカスモータ107の駆動を制御するモータドライバ109である。   Reference numeral 109 denotes a motor driver 109 that controls the driving of the focus motor 107 in accordance with the output from the adder circuit 110.

122は画像表示用メモリ(以下、VRAMという)であり、123は画像や各種情報を表示する表示部であり、LCDや有機EL等により構成されている。   Reference numeral 122 denotes an image display memory (hereinafter referred to as VRAM), and reference numeral 123 denotes a display unit that displays an image and various types of information, and includes an LCD, an organic EL, or the like.

124は各種スイッチが配置された操作部である。133は電源を投入するために操作されるメインスイッチである。125はAFやAE等の撮像準備動作を開始させる撮像準備スイッチ(以下、SW1)であり、126は撮像動作(本露光)を開始させる撮像スイッチ(以下、SW2という)である。SW1及びSW2はそれぞれ、不図示のレリーズボタンの第1ストローク操作(半押し)及び第2ストローク操作(全押し)によってONされる。   An operation unit 124 is provided with various switches. 133 is a main switch operated to turn on the power. Reference numeral 125 denotes an imaging preparation switch (hereinafter referred to as SW1) for starting an imaging preparation operation such as AF and AE, and 126 denotes an imaging switch (hereinafter referred to as SW2) for starting an imaging operation (main exposure). SW1 and SW2 are turned on by a first stroke operation (half press) and a second stroke operation (full press) of a release button (not shown), respectively.

次に、フォーカスモータ107及び位置制御回路について詳しく説明する。フォーカスモータ107としてリニアモータを用いると、ステッピングモータやDCモータ等の回転タイプのアクチュエータを用いる場合のような駆動力伝達機構が不要となる。このため、フォーカスモータ107を駆動するための構成が簡略化され、カメラの小型化及び軽量化を図ることができる。   Next, the focus motor 107 and the position control circuit will be described in detail. When a linear motor is used as the focus motor 107, a driving force transmission mechanism as in the case of using a rotary type actuator such as a stepping motor or a DC motor becomes unnecessary. For this reason, the configuration for driving the focus motor 107 is simplified, and the size and weight of the camera can be reduced.

本実施例では、フォーカスモータ107として、リニアモータの1つであるムービングコイルタイプのボイスコイルモータを使用する。ボイスコイルモータを使用したフォーカスレンズ駆動機構を図2に示す。   In this embodiment, a moving coil type voice coil motor, which is one of linear motors, is used as the focus motor 107. A focus lens driving mechanism using a voice coil motor is shown in FIG.

図2に示すフォーカス駆動機構200は、図1中のフォーカスレンズ106に相当するフォーカスレンズ201を保持するレンズ保持枠202と、該レンズ保持枠202の外周に固定されたヨーク203及びコイル206とを有する。レンズ保持枠202は、ガイドバー204によって光軸方向にガイドされる。ヨーク203の一端は、カメラのレンズ鏡筒部を構成する固定筒209の内周面に接着されており、他端側の長尺部は、光軸方向に延びている。コイル206は、レンズ保持枠202に設けられたホビン205に巻き付けられている。   A focus driving mechanism 200 shown in FIG. 2 includes a lens holding frame 202 that holds a focus lens 201 corresponding to the focus lens 106 in FIG. 1, and a yoke 203 and a coil 206 that are fixed to the outer periphery of the lens holding frame 202. Have. The lens holding frame 202 is guided in the optical axis direction by the guide bar 204. One end of the yoke 203 is bonded to the inner peripheral surface of the fixed cylinder 209 constituting the lens barrel of the camera, and the long part on the other end extends in the optical axis direction. The coil 206 is wound around a hobbin 205 provided on the lens holding frame 202.

固定筒209の内周におけるヨーク203に対向した位置には、光軸方向に延びるヨーク207が接着により固定されている。ヨーク207には、マグネット208が接着されている。ヨーク203とヨーク207(及びマグネット208)の間には、コイル206が配置されている。ヨーク203,207、マグネット208及びコイル206(ボビン205)によって、ボイスコイルモータが構成される。   A yoke 207 extending in the optical axis direction is fixed by adhesion at a position facing the yoke 203 on the inner periphery of the fixed cylinder 209. A magnet 208 is bonded to the yoke 207. A coil 206 is disposed between the yoke 203 and the yoke 207 (and the magnet 208). The yokes 203 and 207, the magnet 208, and the coil 206 (bobbin 205) constitute a voice coil motor.

ヨーク203とヨーク207の間は、レンズ鏡筒部の半径方向に磁場が形成された状態となっている。コイル206に電流を流すと、コイル206を光軸方向に移動させる駆動力が発生する。このため、ホビン205を一体に構成しているレンズ保持枠202が、これにより保持されているフォーカスレンズ201とともに光軸方向に移動する。   A magnetic field is formed between the yoke 203 and the yoke 207 in the radial direction of the lens barrel. When a current is passed through the coil 206, a driving force for moving the coil 206 in the optical axis direction is generated. Therefore, the lens holding frame 202 integrally forming the hobbin 205 moves in the optical axis direction together with the focus lens 201 held thereby.

コイル206の片側には、基準電圧が印加されている。モータドライバ109は、コイル206の反対側(基準電圧が印加されていない側)に、基準電圧に対して正又は負となる電圧を印加することにより、コイル206に流れる電流の極性を切り替える。これにより、フォーカスモータ107(つまりはフォーカスレンズ106)の駆動方向を変更することができる。また、コイル206に印加する電圧のレベルを変化させることで、フォーカスレンズ106の駆動量を変更することができる。   A reference voltage is applied to one side of the coil 206. The motor driver 109 switches the polarity of the current flowing through the coil 206 by applying a voltage that is positive or negative with respect to the reference voltage to the opposite side of the coil 206 (the side where the reference voltage is not applied). Thereby, the drive direction of the focus motor 107 (that is, the focus lens 106) can be changed. Further, the drive amount of the focus lens 106 can be changed by changing the level of the voltage applied to the coil 206.

フォーカスモータ107は、前述した位置制御回路による位置フィードバック制御が行われる。微分回路112によってフォーカスレンズ106の移動速度(微分回路112の微分結果)をフィードバックしているのは、フィードバックループ制御系を安定させるためである。また、フォーカスレンズ106の急激な移動を抑制することで、表示部123に表示される自然な映像の取得を可能とするとともに、フォーカスレンズ106がその移動可能な範囲を超えてレンズ鏡筒部内の他の部材に衝突することを防ぐためである。   The focus motor 107 is subjected to position feedback control by the position control circuit described above. The reason why the moving speed of the focus lens 106 (the differentiation result of the differentiation circuit 112) is fed back by the differentiation circuit 112 is to stabilize the feedback loop control system. In addition, by suppressing the rapid movement of the focus lens 106, it is possible to acquire a natural image displayed on the display unit 123, and the focus lens 106 exceeds the movable range within the lens barrel unit. This is to prevent collision with other members.

システム制御部115からは、比較回路114に対して、前述した目標信号が供給される。フォーカスレンズ106の現在位置と目標位置との相関関係がDRAM120にデータテーブルとして予め記憶されている。システム制御部115は、位置エンコーダ108により得られるフォーカスレンズ106の検出位置信号(現在位置情報)と目標位置とに応じて該データテーブルを参照することにより、目標信号を生成する。   The target signal described above is supplied from the system control unit 115 to the comparison circuit 114. The correlation between the current position of the focus lens 106 and the target position is stored in advance in the DRAM 120 as a data table. The system control unit 115 generates a target signal by referring to the data table according to the detection position signal (current position information) of the focus lens 106 obtained by the position encoder 108 and the target position.

次に、本実施例における主としてシステム制御部115での処理(撮像シーケンスやAFシーケンス等)について、図3〜図17を用いて説明する。これらの処理は、システム制御部115に内蔵されたメモリに格納されたコンピュータプログラムに従って実行される。   Next, processing (imaging sequence, AF sequence, etc.) mainly in the system control unit 115 in the present embodiment will be described with reference to FIGS. These processes are executed according to a computer program stored in a memory built in the system control unit 115.

図6は本発明の実施例1に係わる電子撮像装置の撮影準備動作及び撮影動作を示したフローチャートである。まず、ステップS301において、システム制御部115は、SW1(125)の状態を調べ、ONであればステップS302へ進み、OFFであればステップS301に戻る。   FIG. 6 is a flowchart showing a shooting preparation operation and a shooting operation of the electronic imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. First, in step S301, the system control unit 115 checks the state of SW1 (125). If it is ON, the system control unit 115 proceeds to step S302. If it is OFF, the system control unit 115 returns to step S301.

ステップS302では、システム制御部115は、AE処理部131にAF用のAE処理を行わせ、絞り値やシャッタ速度等のAE制御値をAF動作に適した値に設定する。そして、ステップS303では、システム制御部115は、通常のAF動作(スキャンAF)を行う。このAF動作については後述する。   In step S302, the system control unit 115 causes the AE processing unit 131 to perform AE processing for AF, and sets AE control values such as an aperture value and a shutter speed to values suitable for the AF operation. In step S303, the system control unit 115 performs a normal AF operation (scan AF). This AF operation will be described later.

次に、ステップS304では、システム制御部115は、ステップS303でのAF動作が終了した状態で、AE処理部131に本露光用AE処理を行わせる。前述したステップS302では、AF動作に適した絞り値やシャッタ速度が設定されたが、ここでは実際に記録される記録用画像の取得(本露光)に適した絞り値やシャッタ速度が設定される。   Next, in step S304, the system control unit 115 causes the AE processing unit 131 to perform the main exposure AE process in a state where the AF operation in step S303 is completed. In step S302 described above, an aperture value and a shutter speed suitable for the AF operation are set. Here, an aperture value and a shutter speed suitable for acquisition of a recording image to be actually recorded (main exposure) are set. .

次に、ステップS305では、システム制御部115は、再びSW1(125)の状態を調べ、ONであればステップS306へ進み、OFFであればステップS301に戻る。   Next, in step S305, the system control unit 115 checks the state of SW1 (125) again. If it is ON, the process proceeds to step S306, and if it is OFF, the process returns to step S301.

ステップS306では、システム制御部115は、SW2(126)の状態を調べる。SW2(126)がONであれば次のステップS307に進み、OFFであればステップS305に戻る。   In step S306, the system control unit 115 checks the state of SW2 (126). If SW2 (126) is ON, the process proceeds to the next step S307, and if SW2 (126) is OFF, the process returns to step S305.

ステップS307では、システム制御部115は、合焦が得られた状態で、撮像(本露光)処理を行う。この撮像処理については後述する。   In step S307, the system control unit 115 performs an imaging (main exposure) process in a state where focus is obtained. This imaging process will be described later.

図6のステップS307で示した撮像処理について、図11のフローチャートを用いて詳しく説明する。まず、ステップS801では、システム制御部115は、モータドライバ103を通じて絞り105及びシャッタ127を制御し、静止画記録のための撮像素子116の露光を行う。ステップS802では、システム制御部115は、A/D変換部117に撮像素子116に蓄積された電荷(アナログ信号)を読み出させる。   The imaging process shown in step S307 of FIG. 6 will be described in detail using the flowchart of FIG. First, in step S <b> 801, the system control unit 115 controls the aperture 105 and the shutter 127 through the motor driver 103 to expose the image sensor 116 for recording a still image. In step S <b> 802, the system control unit 115 causes the A / D conversion unit 117 to read out charges (analog signal) accumulated in the image sensor 116.

次にステップS803では、システム制御部115は、A/D変換部117にアナログ信号をデジタル信号に変換させる。さらに、ステップS804では、システム制御部115は、画像処理回路118にA/D変換部117から出力されたデジタル信号に対する各種画像処理を行わせ、画像信号を生成させる。また、システム制御部115は、WB処理部129に画像信号に対するWB調整を行わせる。   In step S803, the system control unit 115 causes the A / D conversion unit 117 to convert an analog signal into a digital signal. In step S804, the system control unit 115 causes the image processing circuit 118 to perform various types of image processing on the digital signal output from the A / D conversion unit 117, and generates an image signal. In addition, the system control unit 115 causes the WB processing unit 129 to perform WB adjustment on the image signal.

そして、ステップS805では、システム制御部115は、フォーマット変換部119に、WB調整後の出力画像信号(静止画)を静止画記録に適したJPEG等の所定のフォーマットに圧縮させる。   In step S805, the system control unit 115 causes the format conversion unit 119 to compress the output image signal (still image) after WB adjustment into a predetermined format such as JPEG suitable for still image recording.

最後に、ステップS806では、システム制御部115は、圧縮された画像信号を画像記録部121を通じて記録媒体に書き込み、保存する。   Finally, in step S806, the system control unit 115 writes and stores the compressed image signal in the recording medium through the image recording unit 121.

次に、図6のステップS303でのAF動作(スキャンAF)について、図7のフローチャートを用いて説明する。   Next, the AF operation (scan AF) in step S303 in FIG. 6 will be described using the flowchart in FIG.

まず、ステップS401では、システム制御部115は、評価値取得処理によりフォーカスレンズ106の位置と対応付けながら複数の焦点評価値をサンプリングする際のサーチ範囲を設定する。本実施例では、図4に丸囲み2の矢印で示すように、サーチ範囲での1度のフォーカスレンズ106の移動(以下、スキャン動作という)で複数の焦点評価値をサンプリングする。また、サーチ範囲は、無限遠端から特定の至近距離(至近端でもよいし、至近端よりも無限遠側の位置でもよい)とする。   First, in step S401, the system control unit 115 sets a search range for sampling a plurality of focus evaluation values while associating with the position of the focus lens 106 by the evaluation value acquisition process. In this embodiment, as indicated by the circled arrow 2 in FIG. 4, a plurality of focus evaluation values are sampled by one movement of the focus lens 106 in the search range (hereinafter referred to as a scanning operation). The search range is a specific close distance from the infinity end (may be the close end or a position on the infinity side from the close end).

次に、ステップS402では、システム制御部115は、図4に丸囲み1の矢印で示すように、ステップS401で設定したサーチ範囲におけるスキャン動作の開始位置にフォーカスレンズ106を移動させる開始処理を行う。本実施例では、開始位置は無限遠端とする。   Next, in step S402, the system control unit 115 performs start processing for moving the focus lens 106 to the start position of the scanning operation in the search range set in step S401, as indicated by the circled arrow 1 in FIG. . In the present embodiment, the starting position is the infinity end.

ここで、本実施例では、フォーカスレンズ106の駆動方法、すなわちフォーカスモータ107の制御方法について、2つの制御モードを使い分ける。1つは位置制御モードであり、もう1つは擬似速度制御モードである。位置制御モードはスキャンAFのうち開始処理と合焦処理において、擬似速度制御モードは評価値取得処理においてそれぞれ設定(選択)される。合焦処理でのフォーカスレンズ106の移動は、図4に丸囲み3の矢印で示している。   Here, in this embodiment, two control modes are selectively used for the drive method of the focus lens 106, that is, the control method of the focus motor 107. One is a position control mode, and the other is a pseudo speed control mode. The position control mode is set (selected) in the start process and the focusing process in the scan AF, and the pseudo speed control mode is set (selected) in the evaluation value acquisition process. The movement of the focus lens 106 during the focusing process is indicated by an arrow of a circle 3 in FIG.

なお、位置制御モードでのフォーカスモータ107の制御も擬似速度制御モードでのフォーカスモータ107の制御も、フォーカスレンズ106を目標位置に移動させるように該フォーカスレンズ106を駆動する位置フィードバック制御である。   Note that both the control of the focus motor 107 in the position control mode and the control of the focus motor 107 in the pseudo speed control mode are position feedback controls for driving the focus lens 106 so as to move the focus lens 106 to the target position.

位置制御モードでは、フォーカスモータ107の位置フィードバック制御のために構成されたフィードバックループの応答特性により決定される移動速度で、固定された目標位置にフォーカスレンズ106を移動させるようにフォーカスモータ107を制御する。ここにいう「固定された目標位置」とは、フォーカスモータ107の駆動終了まで更新されない目標位置を意味し、本実施例では、スキャン動作の開始位置と、サンプリングされた複数の焦点評価値に基づいて決定された合焦位置である。駆動終了まで目標位置が更新されないことにより、フォーカスレンズ106は、その移動開始位置から一気に目標位置)に移動することになる。   In the position control mode, the focus motor 107 is controlled to move the focus lens 106 to a fixed target position at a moving speed determined by a response characteristic of a feedback loop configured for position feedback control of the focus motor 107. To do. Here, the “fixed target position” means a target position that is not updated until the drive of the focus motor 107 is completed. In this embodiment, the “fixed target position” is based on the start position of the scanning operation and a plurality of sampled focus evaluation values. The in-focus position determined by Since the target position is not updated until the end of driving, the focus lens 106 moves from the movement start position to the target position at once.

なお、以下の説明において「合焦位置」には、実際にピントが合うフォーカスレンズ位置だけでなく、それが得られないために複数の焦点評価値に基づいて暫定的に決定されたフォーカスレンズ位置も含む。   In the following description, the “focus position” includes not only the focus lens position that is actually in focus but also the focus lens position that is provisionally determined based on a plurality of focus evaluation values because it cannot be obtained. Including.

位置制御モードでのシステム制御部115の処理について図12のフローチャートを用いて説明する。なお、図12は、位置制御モードでの処理と擬似速度制御モードでの処理を併せて示している。   The process of the system control unit 115 in the position control mode will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 12 shows both the processing in the position control mode and the processing in the pseudo speed control mode.

ステップS901では、システム制御部115は、フォーカスモータ107に対する擬似速度制御モードでの駆動要求がされているか否かを判断する。擬似速度制御モードでの駆動要求ではない場合、すなわち位置制御モードでの駆動要求である場合には、ステップS906に進む。   In step S <b> 901, the system control unit 115 determines whether or not the focus motor 107 is requested to be driven in the pseudo speed control mode. If it is not a drive request in the pseudo speed control mode, that is, if it is a drive request in the position control mode, the process proceeds to step S906.

ステップS906では、システム制御部115は、目標位置をスキャン動作の開始位置又は合焦位置に固定し、該目標位置にフォーカスレンズ106を移動させるように、比較回路114に目標位置に対応する駆動電圧信号を出力する。これにより、フォーカスレンズ106は、後述する擬似速度制御モードでの平均移動速度よりも速い速度で目標位置に一気に移動する。   In step S906, the system control unit 115 fixes the target position at the scan operation start position or the focus position, and causes the comparison circuit 114 to drive the driving voltage corresponding to the target position so as to move the focus lens 106 to the target position. Output a signal. As a result, the focus lens 106 moves at a stroke to the target position at a speed faster than the average movement speed in a pseudo speed control mode described later.

擬似速度制御モードでは、評価値取得処理においてフォーカスレンズ106をスキャン動作の開始位置から最終目標位置であるスキャン動作の終了位置に移動させる際に、フォーカスレンズ106が所定時間後に終了位置に到達するように目標位置を順次更新する。本実施例では、垂直同期期間よりも速い周期で、n回(複数回)、目標位置が更新される。なお、ここにいうn回には、最初の目標位置の設定も1回の更新として含む。これにより、n回の位置フィードバック制御によってフォーカスレンズ106が最終目標位置に到達することになる。   In the pseudo speed control mode, when the focus lens 106 is moved from the start position of the scan operation to the end position of the scan operation, which is the final target position, in the evaluation value acquisition process, the focus lens 106 reaches the end position after a predetermined time. The target position is updated sequentially. In the present embodiment, the target position is updated n times (multiple times) at a cycle faster than the vertical synchronization period. Note that n times here include setting of the first target position as one update. As a result, the focus lens 106 reaches the final target position by n position feedback controls.

擬似速度制御モードでのシステム制御部115の処理について図12のフローチャートを用いて説明する。   The processing of the system control unit 115 in the pseudo speed control mode will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップS901にて擬似速度制御モードでの駆動要求であると判断されると、ステップS902に進む。ステップS902では、システム制御部115は、フォーカスレンズ106の現在位置が最終目標位置であるか否かを判断する。現在位置が最終目標位置である場合には、そのまま処理を終了する。一方、フォーカスレンズ106の現在位置が最終目標位置に到達していない場合には、ステップ903に進む。   If it is determined in step S901 that the drive request is in the pseudo speed control mode, the process proceeds to step S902. In step S902, the system control unit 115 determines whether or not the current position of the focus lens 106 is the final target position. If the current position is the final target position, the process ends. On the other hand, if the current position of the focus lens 106 has not reached the final target position, the process proceeds to step 903.

ステップS903では、システム制御部115は、1回の位置フィードバック制御当たりのフォーカスレンズ106の移動量ΔFを算出する。この移動量ΔFは、フォーカスレンズの106の移動開始位置と最終目標位置(移動終了位置)との差と、スキャン動作におけるフォーカスレンズの106の所定平均速度Vfとから、以下の式(1)により算出される。   In step S903, the system control unit 115 calculates the movement amount ΔF of the focus lens 106 per position feedback control. This movement amount ΔF is calculated by the following equation (1) from the difference between the movement start position and the final target position (movement end position) of the focus lens 106 and the predetermined average speed Vf of the focus lens 106 in the scanning operation. Calculated.

ΔF=Vf/n …(1)
次に、ステップS904では、システム制御部115は、フォーカスレンズ106の現在位置をF0として、今回の位置フィードバック制御によってフォーカスレンズ106を移動させる目標位置Fxを、以下の式(2)により算出する。
ΔF = Vf / n (1)
Next, in step S904, the system control unit 115 calculates the target position Fx for moving the focus lens 106 by the current position feedback control, using the following expression (2), with the current position of the focus lens 106 as F0.

Fx=F0±ΔF …(2)
式(2)における符号「±」は、スキャン動作においてフォーカスレンズ106を至近方向に移動させる場合は「+」となり、無限遠方向に移動させる場合は「−」となる。
Fx = F0 ± ΔF (2)
The sign “±” in Expression (2) is “+” when the focus lens 106 is moved in the closest direction during the scanning operation, and “−” when the focus lens 106 is moved in the infinity direction.

そして、ステップS905では、システム制御部115は、ステップS904で得られた目標位置Fxに相当する駆動電圧信号を比較回路114に供給する。これにより、フォーカスレンズ106が目標位置Fxまで移動する。この後、ステップS902に戻る。   In step S905, the system control unit 115 supplies a drive voltage signal corresponding to the target position Fx obtained in step S904 to the comparison circuit 114. As a result, the focus lens 106 moves to the target position Fx. Thereafter, the process returns to step S902.

システム制御部115は、ステップS902でフォーカスレンズ106の現在位置が最終目標位置に到達するまでステップS903〜ステップS905の処理をn回繰り返す。   The system control unit 115 repeats the processing from step S903 to step S905 n times until the current position of the focus lens 106 reaches the final target position in step S902.

n回のうち1回の位置フィードバック制御ごとのフォーカスレンズ106の移動速度は、フィードバックループの応答特性によって決定される移動速度となるが、1垂直同期期間単位での平均移動速度はVfになる。つまり、図3の左側の図に示すように、位置制御モードでは、フィードバックループの応答特性によって決定される速い速度でフォーカスレンズ106を移動させる。これに対し、擬似速度制御モードでは、周期的な目標位置の更新によって位置制御モードでの移動速度より低速の所定平均速度にてフォーカスレンズ106を移動させる。   The moving speed of the focus lens 106 for each position feedback control out of n times is a moving speed determined by the response characteristic of the feedback loop, but the average moving speed in one vertical synchronization period is Vf. That is, as shown in the left diagram of FIG. 3, in the position control mode, the focus lens 106 is moved at a high speed determined by the response characteristic of the feedback loop. On the other hand, in the pseudo speed control mode, the focus lens 106 is moved at a predetermined average speed lower than the movement speed in the position control mode by periodically updating the target position.

図3の右側の図は、左側の図における擬似速度制御モードでのフォーカスレンズ106の移動軌跡を示している。図中の細線は、位置フィードバック制御の繰り返しによる実際のフォーカスレンズ106の移動軌跡を示し、太線は、実際の移動軌跡を均した見かけ上のフォーカスレンズ106の移動軌跡を示す。   The right diagram in FIG. 3 shows the movement locus of the focus lens 106 in the pseudo speed control mode in the left diagram. The thin line in the figure shows the actual movement locus of the focus lens 106 by repeating the position feedback control, and the thick line shows the apparent movement locus of the focus lens 106 obtained by leveling the actual movement locus.

次に、図8を用いて、フォーカスレンズ106を評価値取得処理(スキャン動作)の開始位置に移動させるための開始処理について説明する。   Next, a start process for moving the focus lens 106 to the start position of the evaluation value acquisition process (scan operation) will be described with reference to FIG.

まず、ステップS501では、システム制御部115は、フォーカスモータ107の制御モードを「位置制御モード」に設定する。   First, in step S501, the system control unit 115 sets the control mode of the focus motor 107 to “position control mode”.

次に、ステップS502では、システム制御部115は、図6のステップS401で決定したサーチ範囲におけるスキャン動作の開始位置にフォーカスレンズ106を移動させるように、フォーカスモータ107を位置制御モードで制御する。   Next, in step S502, the system control unit 115 controls the focus motor 107 in the position control mode so as to move the focus lens 106 to the start position of the scanning operation in the search range determined in step S401 of FIG.

次に、ステップS503では、システム制御部115は、フォーカスレンズ106がスキャン動作の開始位置に到達してか否かを確認し、到達していれば処理を終了する。到達してないければ、再びステップS503に戻り、フォーカスレンズ106がスキャン動作の開始位置に到達するのを待つ。   Next, in step S503, the system control unit 115 checks whether or not the focus lens 106 has reached the start position of the scanning operation, and ends the process if it has reached. If not, the process returns to step S503 and waits for the focus lens 106 to reach the start position of the scanning operation.

図7において、ステップS402で開始処理が終了すると、ステップS403に進み、評価値取得処理(スキャン動作)を行う。図10を用いて、評価値取得処理について説明する。   In FIG. 7, when the start process ends in step S402, the process proceeds to step S403, and an evaluation value acquisition process (scan operation) is performed. The evaluation value acquisition process will be described with reference to FIG.

まず、ステップS701では、システム制御部115は、フォーカスモータ107の制御モードを「擬似速度制御モード」に設定する。   First, in step S701, the system control unit 115 sets the control mode of the focus motor 107 to the “pseudo speed control mode”.

次に、ステップS702では、システム制御部115は、現在がフォーカスレンズ106の駆動タイミングであるか否かを判断する。具体的には、焦点評価値は所定周期でAF処理部130で算出されるため、その周期に同期したタイミングであるか否かを判断する。フォーカスレンズ106の駆動タイミングでなければ、再びステップS702に戻り、駆動タイミングになるのを待つ。フォーカスレンズ106の駆動タイミングである場合は、ステップS703に進む。   Next, in step S <b> 702, the system control unit 115 determines whether the current timing is the driving timing of the focus lens 106. Specifically, since the focus evaluation value is calculated by the AF processing unit 130 in a predetermined cycle, it is determined whether or not the timing is synchronized with the cycle. If it is not the drive timing of the focus lens 106, the process returns to step S702 again to wait for the drive timing. If it is the driving timing of the focus lens 106, the process proceeds to step S703.

ステップS703では、システム制御部115は、図12に示した擬似速度制御モードでフォーカスモータ107の制御を行い、フォーカスレンズ106の移動(スキャン動作)を開始する。スキャン動作での平均移動速度は、フォーカスレンズ106を移動させながら周期的に焦点評価値を必要な精度(正確さ)で取得できるように予め設定されている。   In step S703, the system control unit 115 controls the focus motor 107 in the pseudo speed control mode shown in FIG. 12, and starts moving the focus lens 106 (scanning operation). The average moving speed in the scanning operation is set in advance so that the focus evaluation value can be periodically acquired with necessary accuracy (accuracy) while moving the focus lens 106.

次に、ステップS704では、システム制御部115は、現時点がフォーカスレンズ106の位置情報の取得タイミングであるか否かを判断する。取得タイミングでなければステップS704に戻り、取得タイミングを待つ。取得タイミングであるならば、次のステップS705に進む。   In step S <b> 704, the system control unit 115 determines whether or not the current time is the acquisition timing of the position information of the focus lens 106. If it is not the acquisition timing, the process returns to step S704 to wait for the acquisition timing. If it is the acquisition timing, the process proceeds to the next step S705.

ステップS705では、システム制御部115は、この時点で位置エンコーダ108を通じて検出されたフォーカスレンズ106の位置情報を取得し、これをDRAM120に記憶させる。   In step S <b> 705, the system control unit 115 acquires the position information of the focus lens 106 detected through the position encoder 108 at this time, and stores it in the DRAM 120.

次に、ステップS706では、システム制御部115は、現時点が焦点評価値の取得タイミングであるかを否かを判断し、取得タイミングでなければステップS706に戻り、取得タイミングを待つ。取得タイミングであるならば、次のステップS707に進む。   Next, in step S706, the system control unit 115 determines whether or not the current time is the acquisition timing of the focus evaluation value. If not, the process returns to step S706 and waits for the acquisition timing. If it is the acquisition timing, the process proceeds to the next step S707.

ステップS707では、システム制御部115は、AF処理部130からこの時点での焦点評価値を取得する。そして、取得した焦点評価値をステップS705で取得したフォーカスレンズ106の位置と対応付けてDRAM120に記憶させる。   In step S <b> 707, the system control unit 115 acquires the focus evaluation value at this point from the AF processing unit 130. Then, the acquired focus evaluation value is stored in the DRAM 120 in association with the position of the focus lens 106 acquired in step S705.

次に、ステップS708では、システム制御部115は、フォーカスレンズ106がスキャン動作の終了位置に到達したか否かを判断する。到達していなければステップS704に戻り、フォーカスレンズ106の位置と焦点評価値を取得して、これら対応付けてDRAM120に記憶させる処理を繰り返す(ステップS704〜S707)。終了位置に到達した場合は、そこで評価値取得処理を終了する。   In step S708, the system control unit 115 determines whether the focus lens 106 has reached the end position of the scanning operation. If not, the process returns to step S704, and the process of acquiring the position of the focus lens 106 and the focus evaluation value and storing them in association with each other in the DRAM 120 is repeated (steps S704 to S707). If the end position is reached, the evaluation value acquisition process ends there.

以上の評価値取得処理によって、サーチ範囲内で所定間隔の複数のフォーカスレンズ位置に対応した複数の焦点評価値が取得される。システム制御部115は、次に、図7のステップS404に進み、該複数の焦点評価値に基づいて合焦位置を算出する処理を行う。   Through the above evaluation value acquisition processing, a plurality of focus evaluation values corresponding to a plurality of focus lens positions at predetermined intervals within the search range are acquired. Next, the system control unit 115 proceeds to step S404 in FIG. 7 and performs a process of calculating a focus position based on the plurality of focus evaluation values.

この合焦位置算出処理について、図13〜図16を用いて説明する。サーチ範囲で取得された焦点評価値は、遠近競合等の特殊な場合を除けば、横軸にフォーカスレンズ位置をとり、縦軸に焦点評価値をとると、その変化の軌跡を示す形状が、図16に示すような山状になる。このため、焦点評価値の変化の軌跡が山状になっているか否かを、焦点評価値の最大値と最小値の差、上記軌跡のうち所定値(SlopeThr)以上の勾配で傾斜している部分の長さ、及び傾斜している部分の勾配から判定する。そして、焦点評価値の変化軌跡が山状である場合には、合焦位置を算出できるか否かを示す合焦可否判定を行うことができる。   This in-focus position calculation process will be described with reference to FIGS. The focus evaluation value acquired in the search range, except for special cases such as perspective conflicts, takes the focus lens position on the horizontal axis and the focus evaluation value on the vertical axis, and the shape indicating the trajectory of the change is as follows: It becomes a mountain shape as shown in FIG. Therefore, whether or not the locus of change in the focus evaluation value is mountain-shaped is inclined with a difference between the maximum value and the minimum value of the focus evaluation value, and a gradient equal to or greater than a predetermined value (SlopeThr) in the locus. It is determined from the length of the part and the slope of the inclined part. When the change locus of the focus evaluation value is mountain-shaped, it is possible to determine whether or not the focus can be determined, which indicates whether or not the focus position can be calculated.

合焦可否判定の判定結果は、以下のように○,×,△で表される。   The determination result of the in-focus determination is represented by ◯, ×, △ as follows.

○:焦点評価値の変化軌跡が山状になっており、焦点評価値が最大となるフォーカスレンズ位置(ピーク位置)を合焦位置とすることができる。   ○: The change locus of the focus evaluation value has a mountain shape, and the focus lens position (peak position) at which the focus evaluation value is maximum can be set as the focus position.

×:被写体のコントラストが低くて焦点評価値の変化の軌跡が山状になっておらず、合焦位置を算出できない。   X: The contrast of the subject is low, the locus of the change in the focus evaluation value is not mountain-shaped, and the in-focus position cannot be calculated.

△:サーチ範囲に対応する被写体距離の範囲外に被写体が存在する(合焦位置が存在する方向がサーチ範囲よりも近距離方向である場合は△NEARとし、遠距離方向である場合は△FARとする)。   Δ: A subject exists outside the subject distance range corresponding to the search range (ΔNEAR if the direction where the in-focus position exists is nearer than the search range, and ΔFAR if the direction is far away And).

ここで、図16には、山状の軌跡で変化する焦点評価値をA〜Eとして示している。変化軌跡の頂上(A)から傾斜が続いていると認められる焦点評価値をD,Eとし、DとE間の幅を焦点評価値の山の幅Lとする。また、AとD間の差SL1とAとE間の差SL2との和であるSL1+SL2を、焦点評価値の山の勾配SLとする。   Here, in FIG. 16, focus evaluation values that change along a mountain-shaped locus are shown as A to E. The focus evaluation values that are recognized to be inclined from the top (A) of the change locus are D and E, and the width between D and E is the width L of the focus evaluation value peak. Further, SL1 + SL2, which is the sum of the difference SL1 between A and D and the difference SL2 between A and E, is defined as the slope SL of the focus evaluation value.

図13のフローチャートは、ステップS404における合焦位置算出処理を示している。   The flowchart in FIG. 13 illustrates the in-focus position calculation process in step S404.

まず、ステップS1000において、システム制御部115は、評価値取得処理によって取得した複数の焦点評価値のうち最大値maxと最小値minを求めるとともに、最大値maxを与えるフォーカスレンズ位置(スキャンポイントともいう)ioを求める。   First, in step S1000, the system control unit 115 obtains a maximum value max and a minimum value min among a plurality of focus evaluation values acquired by the evaluation value acquisition process, and also provides a focus lens position (also called a scan point) that gives the maximum value max. ) Find io.

次に、ステップS1001では、システム制御部115は、焦点評価値の山の幅(変数)Lと山の勾配(変数)SLをともに零に初期化する。   In step S1001, the system control unit 115 initializes both the peak width (variable) L and the mountain gradient (variable) SL of the focus evaluation value to zero.

次に、ステップS1002では、システム制御部115は、焦点評価値の最大値maxを与えるスキャンポイントioが、スキャン動作を行ったサーチ範囲における遠距離側の端(本実施例では、無限遠端)か否かを確認する。遠距離側端でないならばステップS1003に進み、遠距離側端である場合は、ステップS1003をスキップとしてステップS1004に進む。   Next, in step S1002, the system control unit 115 determines that the scan point io giving the maximum focus evaluation value max is the far end in the search range where the scan operation is performed (in this embodiment, the infinity end). Check whether or not. If it is not the far end, the process proceeds to step S1003. If it is the far end, the process skips step S1003 and proceeds to step S1004.

ステップS1003では、システム制御部115は、焦点評価値の無限遠方向への単調減少を調べる。   In step S1003, the system control unit 115 checks the monotonic decrease of the focus evaluation value in the infinity direction.

ここで、ステップS1003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、図14のフローチャートを用いて説明する。   Here, the processing for checking the monotonic decrease in the infinity direction in step S1003 will be described with reference to the flowchart of FIG.

まずステップS1100では、システム制御部115は、カウンタ変数iをioに初期化する。次のステップS1101では、システム制御部115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側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]との差を求める。そして、この差を所定値SlopeThrと比較する。   First, in step S1100, the system control unit 115 initializes the counter variable i to io. In the next step S1101, the system controller 115 determines the focus evaluation value d [i] at the scan point i and the focus evaluation value d [1] at the scan point i-1 that is infinity one scan point from i. i-1] is obtained. Then, this difference is compared with a predetermined value SlopeThr.

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定し、ステップS1102に進む。ステップS1102では、システム制御部115は、焦点評価値がSlopeThr以上の傾きで傾斜している部分の長さ(山の幅)Lと、単調減少区間における減少量(勾配)SLを、以下の式(3)を用いて更新する。そして、ステップS1103に進む。   If d [i] −d [i−1] ≧ SlopeThr, it is determined that a monotone decrease in the infinity direction has occurred, and the process proceeds to step S1102. In step S1102, the system control unit 115 calculates the length (mountain width) L of the portion where the focus evaluation value is inclined with a slope equal to or larger than SlopeThr and the amount of decrease (gradient) SL in the monotonically decreasing section as Update using (3). Then, the process proceeds to step S1103.

L=L+1
SL=SL+(d[i]−d[i−1]) …(3)
一方、d[i]−d[i−1]≧SlopeThrでなければ、システム制御部115は、無限遠方向への単調減少は生じていないと判定し、本処理を終了して、図13のステップS1004へ進む。
L = L + 1
SL = SL + (d [i] -d [i-1]) (3)
On the other hand, if d [i] −d [i−1] ≧ SlopeThr is not satisfied, the system control unit 115 determines that no monotonic decrease in the infinity direction has occurred, ends the present process, and returns to FIG. The process proceeds to step S1004.

ステップS1103では、システム制御部115は、i=i−1として、無限遠方向への単調減少を調べる点を1スキャンポイント分無限遠側に移動させる。そして、次のステップS1104では、システム制御部115は、カウンタ変数iがサーチ範囲における遠距離側端を示す値(=0)になったか否かをチェックする。カウンタ変数iの値が0、すなわち単調減少を調べる点がサーチ範囲におけるスキャン動作の開始位置に達すると、無限遠方向への単調減少を調べる処理を終了する。そして、図13のステップS1104に進む。以上のようにして、i=ioから無限遠方向への単調減少を調べる。   In step S1103, the system control unit 115 sets i = i−1 and moves the point for checking the monotonic decrease in the infinity direction to the infinity side by one scan point. In next step S1104, the system control unit 115 checks whether or not the counter variable i has become a value (= 0) indicating the far end in the search range. When the value of the counter variable i is 0, that is, when the point for checking monotonic decrease reaches the start position of the scanning operation in the search range, the processing for checking monotonic decrease in the infinity direction is ended. Then, the process proceeds to step S1104 in FIG. As described above, the monotonic decrease from i = io to infinity is examined.

図13において、ステップS1004では、焦点評価値の最大値maxを与えるスキャンポイントioがサーチ範囲における近距離側の端位置(ここでは、至近端とする)か否かを調べる。至近端でないならばステップS1005へ進み、焦点評価値の至近方向への単調減少を調べる。また、至近端である場合はこの処理をスキップして、ステップS1006に進む。   In FIG. 13, in step S1004, it is checked whether or not the scan point io that gives the maximum focus evaluation value max is the end position on the near side in the search range (here, the closest end). If it is not the close end, the process proceeds to step S1005, and the monotonous decrease in the focus evaluation value in the close direction is checked. If it is the close end, this process is skipped and the process proceeds to step S1006.

ここで、ステップS1005における焦点評価値の至近方向への単調減少を調べる処理について、図15のフローチャートを用いて説明する。   Here, the processing for checking the monotonic decrease of the focus evaluation value in the closest direction in step S1005 will be described with reference to the flowchart of FIG.

まずステップS1200では、システム制御部115は、カウンタ変数iをioに初期化する。次のステップS1201では、システム制御部115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側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]との差を求める。そして、この差を所定値SlopeThrと比較する。   First, in step S1200, the system control unit 115 initializes the counter variable i to io. In the next step S1201, the system control unit 115 sets 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 closer to the scan point i by one scan point. Find the difference. Then, this difference is compared with a predetermined value SlopeThr.

d[i]−d[i+1]≧SlopeThrであれば、システム制御部115は、至近方向への単調減少が生じていると判定して、ステップS1202に進む。ステップS1202では、システム制御部115は、焦点評価値がSlopeThr以上の傾きで傾斜している部分の長さ(山の幅)Lと、単調減少区間における減少量(勾配)SLを、以下の式(4)を用いて更新する。そして、ステップS1203に進む。   If d [i] −d [i + 1] ≧ SlopeThr, the system control unit 115 determines that a monotonic decrease in the closest direction has occurred, and proceeds to step S1202. In step S1202, the system control unit 115 calculates the length (mountain width) L of the portion where the focus evaluation value is inclined with a slope equal to or greater than SlopeThr and the amount of decrease (gradient) SL in the monotonically decreasing section as Update using (4). Then, the process proceeds to step S1203.

L=L+1
SL=SL+(d[i]−d[i+1]) …(4)
一方、d[i]−d[i+1]≧SlopeThrでなければ、システム制御部115は、焦点評価値の至近方向への単調減少は生じていないと判定し、至近方向への単調減少を調べる処理を終了して、図13のステップS1006へ進む。
L = L + 1
SL = SL + (d [i] -d [i + 1]) (4)
On the other hand, if d [i] −d [i + 1] ≧ SlopeThr is not satisfied, the system control unit 115 determines that the focus evaluation value has not monotonously decreased in the close direction, and checks the monotonic decrease in the close direction. And the process proceeds to step S1006 in FIG.

ステップS1203では、システム制御部115は、i=i+1として、至近方向への単調減少を調べる点を1スキャンポイント分至近側に移動させる。そして、次のステップS1204では、システム制御部115は、カウンタ変数iがサーチ範囲における近距離側端(至近端)を示す値(=N)になったか否かをチェックする。カウンタ変数iの値がN、すなわち単調減少を調べる点がサーチ範囲におけるスキャン動作の終了位置に達すると、至近方向への単調減少を調べる処理を終了する。そして、図13のステップS1006に進む。以上のようにして、i=ioから至近方向への単調減少を調べる。   In step S1203, the system control unit 115 sets i = i + 1 and moves the point for checking the monotonic decrease in the closest direction to the closest side by one scan point. In the next step S1204, the system control unit 115 checks whether or not the counter variable i has reached a value (= N) indicating the near end (closest end) in the search range. When the value of the counter variable i is N, that is, the point at which the monotonic decrease is checked reaches the end position of the scanning operation in the search range, the process of checking the monotonic decrease in the closest direction is terminated. Then, the process proceeds to step S1006 in FIG. In this way, the monotonic decrease from i = io in the closest direction is examined.

図13のステップS1006において、システム制御部115は、焦点評価値の最大値maxを与えるスキャンポイントioがスキャン動作を行ったサーチ範囲における至近端であり、かつd[n]−d[n−1]≧SlopeThrであるか否かを判別する。ここで、d[n]は至近端のスキャンポイントnにおける焦点評価値の値であり、d[n−1]はnより1スキャンポイント分無限遠側のスキャンポイントn−1における焦点評価値である。d[n]−d[n−1]≧SlopeThrであればステップS1012に進み、そうでなければステップS1007に進む。   In step S1006 in FIG. 13, the system control unit 115 determines that the scan point io that gives the maximum focus evaluation value max is the closest end in the search range in which the scan operation is performed, and d [n] −d [n−. 1] It is determined whether or not SlopeThr. Here, d [n] is the value of the focus evaluation value at the nearest scan point n, and d [n−1] is the focus evaluation value at the scan point n−1 that is one scan point away from n. It is. If d [n] −d [n−1] ≧ SlopeThr, the process proceeds to step S1012; otherwise, the process proceeds to step S1007.

ステップS1007では、システム制御部115は、焦点評価値の最大値maxを与えるスキャンポイントioがスキャン動作を行ったサーチ範囲における無限遠側端であり、かつd[0]−d[1]≧SlopeThrであるか否かを判別する。ここで、d[0]は無限遠側端のスキャンポイント0における焦点評価値の値であり、d[1]は0より1スキャンポイント分至近側のスキャンポイント1における焦点評価値の値である。d[0]−d[1]≧SlopeThrであればステップS1011に進み、そうでなければステップS1008に進む。   In step S1007, the system control unit 115 sets the scan point io giving the maximum focus evaluation value max to the infinity side end in the search range in which the scan operation is performed, and d [0] −d [1] ≧ SlopeThr. It is determined whether or not. Here, d [0] is the value of the focus evaluation value at the scan point 0 at the infinity side end, and d [1] is the value of the focus evaluation value at the scan point 1 closer to one scan point than 0. . If d [0] −d [1] ≧ SlopeThr, the process proceeds to step S1011. Otherwise, the process proceeds to step S1008.

ステップS1008では、SlopeThr以上の勾配の部分の長さ(山の幅)Lが所定値Lo以上で、かつ該勾配の平均値SL/Lが所定値SLo/Lo以上で、さらに焦点評価値の最大値maxと最小値minの差が所定値以上か否かを判別する。L≧Lo、SL/L≧SLo/Lo、かつmax−min≧所定値であれば、ステップS1009に進み、そうでなければステップS1010へ進む。   In step S1008, the length (mountain width) L of the slope portion equal to or greater than SlopeThr is equal to or greater than the predetermined value Lo, the average value SL / L of the gradient is equal to or greater than the predetermined value SLo / Lo, and the maximum focus evaluation value is reached. It is determined whether or not the difference between the value max and the minimum value min is greater than or equal to a predetermined value. If L ≧ Lo, SL / L ≧ SLo / Lo, and max−min ≧ predetermined value, the process proceeds to step S1009; otherwise, the process proceeds to step S1010.

ステップS1009では、システム制御部115は、合焦可否判定結果を○とする。そして、焦点評価値の最大値maxとこれを与えるスキャンポイントに隣接する1又は複数のスキャンポイントの焦点評価値とを用いて補間演算を行い、真の最大の焦点評価値を求め、これを与えるスキャンポイント(ピーク位置)である合焦位置を算出する。この合焦位置が、実際にピントが合うフォーカスレンズ位置として、後述する図9における「合焦位置」に決定される。   In step S <b> 1009, the system control unit 115 sets the in-focus availability determination result as ◯. Then, interpolation calculation is performed using the maximum focus evaluation value max and the focus evaluation value of one or a plurality of scan points adjacent to the scan point to which the focus evaluation value is given, and the true maximum focus evaluation value is obtained and given. An in-focus position that is a scan point (peak position) is calculated. This in-focus position is determined as a “focus position” in FIG. 9 described later as the focus lens position that is actually in focus.

ステップS1010では、システム制御部115は、合焦可否判定結果を×とする。この場合は、焦点距離や撮像モードに応じた特定の距離に対応するフォーカスレンズ位置が暫定的な合焦位置として、図9における「合焦位置」に決定される。   In step S1010, the system control unit 115 sets the in-focus availability determination result to x. In this case, the focus lens position corresponding to a specific distance corresponding to the focal length and the imaging mode is determined as the “focus position” in FIG. 9 as a temporary focus position.

ステップS1011では、サーチ範囲よりも無限遠側に合焦位置があることを示す△FARを合焦可否判定結果とし、ステップS1012では、サーチ範囲よりも至近側に合焦位置があることを示す△NEARを合焦可否判定結果とする。この場合、サーチ範囲における焦点評価値が大きい側の端位置が、暫定的な合焦位置として、図9における「合焦位置」に決定される。以上のようにして、合焦位置算出処理を終了する。   In step S1011, ΔFAR, which indicates that the in-focus position is located on the infinity side of the search range, is used as the focus determination result, and in step S1012, the in-focus position is indicated on the closest side of the search range. NEAR is used as a result of determining whether or not focusing is possible. In this case, the end position on the side where the focus evaluation value is large in the search range is determined as the “focus position” in FIG. 9 as the temporary focus position. As described above, the in-focus position calculation process ends.

次に、フォーカスレンズ106を合焦位置に移動させる処理(合焦処理)について、図9を用いて説明する。この処理は、基本的には図12で説明したスキャン動作の開始位置への移動処理と同様であるが、目標位置が図7のステップS404で決定した合焦位置である点が異なる。   Next, a process of moving the focus lens 106 to the in-focus position (focusing process) will be described with reference to FIG. This process is basically the same as the movement process to the start position of the scan operation described in FIG. 12, except that the target position is the in-focus position determined in step S404 in FIG.

図9のステップS601では、システム制御部115は、フォーカスモータ107の制御モードを「位置制御モード」に設定する。   In step S601 of FIG. 9, the system control unit 115 sets the control mode of the focus motor 107 to “position control mode”.

次に、ステップS602では、システム制御部115は、図13のステップS1009〜S1012で決定された合焦位置にフォーカスレンズ106を移動させるようにフォーカスモータ107を位置制御モードで制御する。これにより、フォーカスレンズ106は、擬似速度制御モードでの平均移動速度よりも速い速度で目標位置である合焦位置に一気に移動する。   Next, in step S602, the system control unit 115 controls the focus motor 107 in the position control mode so as to move the focus lens 106 to the in-focus position determined in steps S1009 to S1012 of FIG. As a result, the focus lens 106 moves at a stroke to the in-focus position that is the target position at a speed faster than the average movement speed in the pseudo speed control mode.

次に、ステップS603では、システム制御部115は、フォーカスレンズ106が合焦位置に到達したか否かを確認し、到達していれば処理を終了する。到達してないければ、ステップS603に戻り、フォーカスレンズ106の移動完了を待つ。こうして図6のステップS303でのAF動作が終了し、撮像処理(本露光)が可能な状態となる。   Next, in step S603, the system control unit 115 checks whether or not the focus lens 106 has reached the in-focus position, and ends the process if it has reached. If not, the process returns to step S603 to wait for the movement of the focus lens 106 to be completed. Thus, the AF operation in step S303 in FIG. 6 is completed, and the imaging process (main exposure) is possible.

これまで説明した処理によるフォーカスレンズ位置の時間的な変化を図示すると、図5のようになる。すなわち、まずフォーカスモータ107が位置制御モードで制御されてフォーカスレンズ106がスキャン動作の開始位置に高速で移動する(開始処理)。次に、フォーカスモータ107が疑似速度制御モードで制御されて、開始処理よりも低速である所定平均速度でフォーカスレンズ106がスキャン動作を行う(評価値取得処理)。そして、フォーカスモータ107が位置制御モードで制御されて、フォーカスレンズ106が合焦位置に高速で移動する(合焦処理)。   FIG. 5 shows a temporal change in the focus lens position by the processing described so far. That is, first, the focus motor 107 is controlled in the position control mode, and the focus lens 106 moves at high speed to the start position of the scan operation (start process). Next, the focus motor 107 is controlled in the pseudo speed control mode, and the focus lens 106 performs a scanning operation at a predetermined average speed that is lower than the start process (evaluation value acquisition process). Then, the focus motor 107 is controlled in the position control mode, and the focus lens 106 moves to the in-focus position at high speed (in-focus processing).

このように、AF動作において単にフォーカスレンズ106を目標位置に移動させればよい開始処理と合焦処理では、通常の位置フィードバック制御により、フォーカスレンズ106をフィードバックループの応答特性に従って高速移動させる。これにより、AF動作に要する時間を短縮することができる。一方、フォーカスレンズ106を移動させながら焦点評価値を取得する評価値取得処理においては、複数回の位置フィードバック制御による疑似的な速度制御によって、開始処理と合焦処理に比べてフォーカスレンズ106の移動速度を下げる。これにより、正確な焦点評価値を取得することができ、最終的な合焦精度を向上させることができる。   As described above, in the start process and the focusing process that simply move the focus lens 106 to the target position in the AF operation, the focus lens 106 is moved at high speed according to the response characteristic of the feedback loop by normal position feedback control. Thereby, the time required for the AF operation can be shortened. On the other hand, in the evaluation value acquisition process of acquiring the focus evaluation value while moving the focus lens 106, the movement of the focus lens 106 compared to the start process and the focusing process is performed by pseudo speed control by a plurality of position feedback controls. Reduce speed. Thereby, an accurate focus evaluation value can be acquired, and final focusing accuracy can be improved.

上記実施例1では、AF動作を、開始処理、評価値取得処理及び合焦処理という最も基本的な処理のみを含むように説明したが、本発明はこれに限定されない。   In the first embodiment, the AF operation has been described so as to include only the most basic processes of the start process, the evaluation value acquisition process, and the focusing process, but the present invention is not limited to this.

例えば、図17に示すように、まず全サーチ範囲で粗いフォーカスレンズ位置間隔で第1の評価値取得処理を行う(図中の丸囲み1)。次に、第1の評価値取得処理で得られた焦点評価値が高いサーチ範囲において細かいフォーカスレンズ位置間隔で第2の評価値取得処理を行うようにしてもよい(図中の丸囲み3)。これにより、より高精度に合焦位置を算出することができる。   For example, as shown in FIG. 17, first, a first evaluation value acquisition process is performed with a coarse focus lens position interval in the entire search range (circle 1 in the figure). Next, the second evaluation value acquisition process may be performed at fine focus lens position intervals in the search range where the focus evaluation value obtained by the first evaluation value acquisition process is high (circle 3 in the figure). . Thereby, the in-focus position can be calculated with higher accuracy.

この場合、第1及び第2の評価値取得処理ではいずれも、疑似速度制御モードでフォーカスモータが制御される。そして、より正確な焦点評価値が必要となる第2の評価値取得処理でのフォーカスレンズの移動速度(所定平均速度)を、第1の評価値取得処理での移動速度よりも遅くするとよい。   In this case, in both the first and second evaluation value acquisition processes, the focus motor is controlled in the pseudo speed control mode. Then, the moving speed (predetermined average speed) of the focus lens in the second evaluation value acquisition process that requires a more accurate focus evaluation value may be slower than the moving speed in the first evaluation value acquisition process.

また、第1の評価値取得処理の終了位置から第2の評価値取得処理の開始位置へのフォーカスレンズの移動(図中の丸囲み3)に際しては、位置制御モードでフォーカスモータが制御される。第2の評価値取得処理の終了位置から該第2の評価値取得処理により決定された合焦位置へのフォーカスレンズの移動(図中の丸囲み4)においても、位置制御モードでフォーカスモータが制御される。   When the focus lens is moved from the end position of the first evaluation value acquisition process to the start position of the second evaluation value acquisition process (circle 3 in the figure), the focus motor is controlled in the position control mode. . Also in the movement of the focus lens from the end position of the second evaluation value acquisition process to the in-focus position determined by the second evaluation value acquisition process (circled 4 in the figure), the focus motor operates in the position control mode. Be controlled.

以上説明した実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、上記各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。   The above-described embodiments are merely representative examples, and various modifications and changes can be made to the above-described embodiments when implementing the present invention.

例えば、スキャンAF以外のAF動作においても、最短時間でのフォーカスレンズ移動が要求される処理であるかフォーカスレンズの擬似的な速度制御が要求される処理であるかに応じて、位置制御モードと疑似速度制御モードとを切り替えるようにしてもよい。   For example, even in an AF operation other than scan AF, the position control mode can be changed depending on whether the focus lens movement is required in the shortest time or the pseudo speed control of the focus lens is required. The pseudo speed control mode may be switched.

さらに、上記実施例では、光学系(レンズ)一体型の撮像装置について説明したが、本発明は、レンズ交換型の撮像装置にも適用することができる。   Furthermore, in the above-described embodiments, the optical system (lens) integrated imaging apparatus has been described. However, the present invention can also be applied to an interchangeable lens imaging apparatus.

本発明の実施例1である撮像装置の構成を示すブロック図。1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus that is Embodiment 1 of the present invention. 実施例1の撮像装置におけるボイスコイルモータを用いたフォーカスレンズ駆動機構を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating a focus lens driving mechanism using a voice coil motor in the imaging apparatus according to the first embodiment. 実施例1における位置制御モードと擬似速度制御モードを説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating a position control mode and a pseudo speed control mode in the first embodiment. 実施例1における焦点評価値とフォーカスレンズの動作の関係を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a focus evaluation value and an operation of a focus lens in Embodiment 1. 実施例1のAF動作におけるフォーカスレンズ位置の時間的変化と制御モードとの関係を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a temporal change in the focus lens position and a control mode in the AF operation of the first embodiment. 実施例1における撮像シーケンスを示すフローチャート。3 is a flowchart illustrating an imaging sequence according to the first embodiment. 実施例1におけるAFシーケンスを示すフローチャート。3 is a flowchart showing an AF sequence in the first embodiment. AFシーケンス中の開始処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the start process in AF sequence. AFシーケンス中の合焦処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the focusing process in AF sequence. AFシーケンス中の評価値取得処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the evaluation value acquisition process in AF sequence. 撮像シーケンス中の撮像処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the imaging process in an imaging sequence. AFシーケンス中の位置制御モードと擬似速度制御モードの切替え処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the switching process of the position control mode and pseudo speed control mode in AF sequence. AFシーケンス中の合焦可否判定処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the focusing availability determination process in AF sequence. AFシーケンス中における焦点評価値の無限遠端方向での単調減少を調べる処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the process which investigates the monotone decrease in the infinity end direction of the focus evaluation value in AF sequence. AFシーケンス中における焦点評価値の至近方向での単調減少を調べる処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the process which investigates the monotone decrease in the near direction of the focus evaluation value in an AF sequence. 合焦可否判定処理と焦点評価値との関係を説明する図。The figure explaining the relationship between a focusing availability determination process and a focus evaluation value. 本発明の実施例2である撮像装置における焦点評価値とフォーカスレンズの動作の関係を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a focus evaluation value and an operation of a focus lens in an imaging apparatus that is Embodiment 2 of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

106 フォーカスレンズ
107 フォーカスモータ
108 位置エンコーダ
109 モータドライバ
110 加算回路
111 積分回路
112 微分回路
113 増幅回路
114 比較回路
115 システム制御部
125 SW1
126 SW2

106 Focus lens 107 Focus motor 108 Position encoder 109 Motor driver 110 Addition circuit 111 Integration circuit 112 Differentiation circuit 113 Amplification circuit 114 Comparison circuit 115 System control unit 125 SW1
126 SW2

Claims (3)

撮像素子を用いて生成された映像信号から映像のコントラスト状態を示す焦点評価値を算出する焦点評価手段と、
フォーカスレンズを目標位置に移動させるように、該フォーカスレンズを駆動するアクチュエータの位置フィードバック制御を行う位置制御手段と、
前記フォーカスレンズを移動させながら複数の前記焦点評価値を取得する評価値取得処理、及び前記複数の焦点評価値に基づいて決定した合焦位置に前記フォーカスレンズを移動させる合焦処理を行うフォーカス制御手段とを有し、
前記位置制御手段は、
前記評価値取得処理において、前記フォーカスレンズを所定平均速度で移動させるように前記目標位置を順次更新しながら複数回の前記位置フィードバック制御を行い、
前記合焦処理において、前記フォーカスレンズを前記所定平均速度よりも速い速度で前記合焦位置に移動させるように、前記目標位置を前記合焦位置に固定して前記位置フィードバック制御を行うことを特徴とする撮像装置。
Focus evaluation means for calculating a focus evaluation value indicating a contrast state of a video from a video signal generated by using an image sensor;
Position control means for performing position feedback control of an actuator that drives the focus lens so as to move the focus lens to a target position;
Focus control for performing evaluation value acquisition processing for acquiring a plurality of focus evaluation values while moving the focus lens, and focusing processing for moving the focus lens to a focus position determined based on the plurality of focus evaluation values Means,
The position control means includes
In the evaluation value acquisition process, the position feedback control is performed a plurality of times while sequentially updating the target position so as to move the focus lens at a predetermined average speed.
In the focusing process, the position feedback control is performed with the target position fixed at the focusing position so that the focus lens is moved to the focusing position at a speed faster than the predetermined average speed. An imaging device.
前記アクチュエータは、リニアアクチュエータであ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 actuator is a linear actuator. 前記フォーカス制御手段は、前記評価値取得処理を行う前に、前記フォーカスレンズを該評価値取得処理の開始位置に移動させる開始処理を行い、
前記位置制御手段は、前記開始処理において、前記目標位置を前記開始位置に固定して前記位置フィードバック制御を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
The focus control unit performs a start process of moving the focus lens to a start position of the evaluation value acquisition process before performing the evaluation value acquisition process,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the position control unit performs the position feedback control while fixing the target position at the start position in the start process.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014200160A (en) * 2013-03-14 2014-10-23 株式会社リコー Transport device, and control method and control program for transport device
JP2017026911A (en) * 2015-07-24 2017-02-02 キヤノン株式会社 Imaging apparatus and control method therefor, program, and storage medium
JP2017138414A (en) * 2016-02-02 2017-08-10 ソニー株式会社 Interchangeable lens, driving method, and electronic apparatus
JP2018117494A (en) * 2017-01-20 2018-07-26 日本電産株式会社 Motor stop control method and motor stop control device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06133203A (en) * 1992-10-20 1994-05-13 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd Automatic focal position detector and automatic focusing device provided with it
JPH10164417A (en) * 1996-12-03 1998-06-19 Canon Inc Image-pickup device, its control method, storage medium and lens controller
JP2007033811A (en) * 2005-07-26 2007-02-08 Canon Inc Position controller, imaging device, and position control method
JP2007206433A (en) * 2006-02-02 2007-08-16 Canon Inc Focusing apparatus, imaging apparatus, and control method
JP2007225897A (en) * 2006-02-23 2007-09-06 Fujifilm Corp Focusing position determination device and method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06133203A (en) * 1992-10-20 1994-05-13 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd Automatic focal position detector and automatic focusing device provided with it
JPH10164417A (en) * 1996-12-03 1998-06-19 Canon Inc Image-pickup device, its control method, storage medium and lens controller
JP2007033811A (en) * 2005-07-26 2007-02-08 Canon Inc Position controller, imaging device, and position control method
JP2007206433A (en) * 2006-02-02 2007-08-16 Canon Inc Focusing apparatus, imaging apparatus, and control method
JP2007225897A (en) * 2006-02-23 2007-09-06 Fujifilm Corp Focusing position determination device and method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014200160A (en) * 2013-03-14 2014-10-23 株式会社リコー Transport device, and control method and control program for transport device
JP2017026911A (en) * 2015-07-24 2017-02-02 キヤノン株式会社 Imaging apparatus and control method therefor, program, and storage medium
JP2017138414A (en) * 2016-02-02 2017-08-10 ソニー株式会社 Interchangeable lens, driving method, and electronic apparatus
US10698296B2 (en) 2016-02-02 2020-06-30 Sony Corporation Interchangeable lens and driving method thereof, and electronic apparatus
JP2018117494A (en) * 2017-01-20 2018-07-26 日本電産株式会社 Motor stop control method and motor stop control device

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