JP2009258338A - Automatic focusing device - Google Patents

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Katsuhiro Ikeda
万博 池田
Koji Shibuno
剛治 澁野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve focusing accuracy for a subject. <P>SOLUTION: A digital camera 1 includes: an optical system 11 which forms a subject image; a diaphragm 40 which adjusts the quantity of light passing through the optical system 11; a CCD image sensor 12 which images the subject image formed by the optical system 11, to produce image data; a controller 17 which controls the optical system 11, so as to adjust a focusing state with respect to the image data in a focusing region 60 being a part of the image data produced by the CCD image sensor 12; and a controller 17 which makes the size of the focusing region 60 variable according to the adjustment state of the diaphragm 40. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、合焦領域内の画像データに対して合焦状態を調整可能な自動合焦装置に関する。   The present invention relates to an automatic focusing apparatus capable of adjusting a focusing state with respect to image data in a focusing area.

従来の自動合焦装置としては、下記の特許文献1に記載されるようなものが存在する。   As a conventional automatic focusing device, there is one as described in Patent Document 1 below.

この自動合焦装置は、より正確に自動合焦(AF)させることを目的としたものである。この自動合焦装置は、測距枠内で合焦を行なう合焦手段と、当該測距枠を使用者が注視している点に設定する設定手段と、当該設定された測距枠の大きさを焦点距離に応じて制御する制御手段と、を備えるものである。
特開平5−110925号公報
This automatic focusing device is intended to achieve automatic focusing (AF) more accurately. The automatic focusing apparatus includes a focusing unit that performs focusing within the distance measurement frame, a setting unit that sets the distance measurement frame to a point where the user is gazing, and a size of the set distance measurement frame. Control means for controlling the height according to the focal length.
JP-A-5-110925

ところで、一般的な自動合焦装置では、合焦領域の大きさが固定されている。このように合焦領域の大きさが固定されていると、被写体に対して正確に合焦できない場合がある。   By the way, in the general automatic focusing device, the size of the focusing area is fixed. If the size of the focusing area is fixed in this way, there is a case where the subject cannot be focused accurately.

例えば、図8の左の図のように、人物を撮影する場合、絞りを開放にして撮影することが多い。この場合、被写界深度が浅くなっている。そのため、被写体(人物)に対して合焦領域が大きい場合、合焦領域内で遠近差(人物と背景など)が発生する。この遠近差が、合焦を行なう時の測距誤差となり、正確に合焦ができない状態となる。   For example, as shown in the left diagram of FIG. 8, when shooting a person, the aperture is often opened. In this case, the depth of field is shallow. Therefore, when the focus area is large with respect to the subject (person), a perspective difference (such as a person and a background) occurs in the focus area. This perspective difference becomes a distance measurement error when focusing, and it is impossible to focus accurately.

一方、図8の右の図のように、風景などを撮影する場合、絞りを絞って撮影することが多い。この場合、被写界深度が深くなっている。このような場合に、撮像手段で取得された画像データに対して合焦領域の大きさが小さい場合、被写体に合焦状態は調整できるが、画像データからコントラストの高い部分を拾うことができず、コントラストの低い部分基づいて合焦状態を調整してしまう。すなわち、コントラストの高い部分を考慮して、合焦状態を調整できない。   On the other hand, as shown in the diagram on the right side of FIG. In this case, the depth of field is deep. In such a case, if the size of the focus area is small with respect to the image data acquired by the imaging means, the focus state of the subject can be adjusted, but a high-contrast portion cannot be picked up from the image data. The focus state is adjusted based on the low contrast portion. That is, the in-focus state cannot be adjusted in consideration of a high contrast portion.

そこで本発明は、上記課題を解決するために、被写体に対する合焦精度を向上させることを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to improve the focusing accuracy for a subject in order to solve the above-described problems.

本発明の自動合焦装置は、被写体像を形成する光学系と、前記光学系を通る光の量を調整する絞りと、前記形成された被写体像を撮像して画像データを生成する撮像手段と、前記生成された画像データの一部である合焦領域内の画像データに基づいて合焦状態を調整するように前記光学系を制御する合焦手段と、前記絞りの調整状態に応じて、前記合焦領域の大きさを可変にする、領域調整手段と、を備える。   An automatic focusing apparatus according to the present invention includes an optical system that forms a subject image, a diaphragm that adjusts the amount of light passing through the optical system, and an imaging unit that captures the formed subject image and generates image data. A focusing means for controlling the optical system so as to adjust a focus state based on image data in a focus area that is a part of the generated image data, and an adjustment state of the diaphragm, And an area adjusting means for making the size of the focusing area variable.

このようにすれば、絞りの調整状態に応じて、合焦領域の大きさを可変にすることができる。   In this way, the size of the focus area can be made variable according to the adjustment state of the diaphragm.

また、好ましくは、前記領域調整手段は、前記絞りの調整に応じて前記光学系を通過する光の量が大きくなるほど、前記合焦領域の大きさが小さくなるように調整する。   Preferably, the area adjustment unit adjusts the size of the in-focus area to be smaller as the amount of light passing through the optical system increases in accordance with the adjustment of the diaphragm.

このようにすれば、絞りが開放されている場合、合焦領域を小さくすることができる。そのため、例えば、人物の目に合焦領域を合わせて、合焦状態を調整できるようになる(図9の左)。これによって、測距誤差を減らすことができる。一方、絞りが絞られている場合、合焦領域を大きくすることができる。そのため、例えば、風景の大半に合焦領域を合わせて、合焦状態を調整できるようになる(図9の右)。これによって、例えば、風景において、コントラストが高い物を拾うことができ、合焦精度を向上することができる。   In this way, when the aperture is open, the focusing area can be reduced. Therefore, for example, the in-focus state can be adjusted by aligning the in-focus area with the eyes of the person (left in FIG. 9). As a result, distance measurement errors can be reduced. On the other hand, when the aperture is reduced, the focusing area can be enlarged. For this reason, for example, the in-focus state can be adjusted by aligning the in-focus area with the majority of the landscape (right in FIG. 9). Thereby, for example, an object with high contrast can be picked up in a landscape, and focusing accuracy can be improved.

また、好ましくは、前記絞りの調整状態に応じて、前記合焦領域の数を可変にする、数調整手段をさらに備える。   Preferably, it further comprises a number adjusting means for making the number of the focusing areas variable according to the adjustment state of the diaphragm.

また、好ましくは、前記数調整手段は、前記絞りの調整に応じて、前記光学系を通過する光の量が大きくなるほど、前記合焦領域の数が多くなるように調整する。   Preferably, the number adjusting means adjusts so that the number of in-focus areas increases as the amount of light passing through the optical system increases in accordance with the adjustment of the diaphragm.

このようにすれば、絞りが開放されている場合、合焦領域の数を多くすることができる。これによって、被写界深度が浅い環境において、より高い精度で合焦できる。   In this way, when the aperture is open, the number of focusing areas can be increased. Thereby, focusing can be performed with higher accuracy in an environment where the depth of field is shallow.

本発明は、被写界深度が変化した場合であっても、被写体に対して、より高い精度で合焦できる。   The present invention can focus on a subject with higher accuracy even when the depth of field changes.

(実施の形態1)
1.構成
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
(Embodiment 1)
1. Configuration Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

1−1 全体構成の概要
図1は、本実施の形態に係るデジタルカメラ1の斜視図である。図2は、本実施の形態に係るデジタルカメラ1の構成を示すブロック図である。以下、具体的に構成を説明する。
1-1 Overview of Overall Configuration FIG. 1 is a perspective view of a digital camera 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the digital camera 1 according to the present embodiment. The configuration will be specifically described below.

光学系11は、被写体からの光学信号を集光してCCDイメージセンサー12上に被写体像を形成する。光学系11は、対物レンズ111とズームレンズ112とフォーカスレンズ113を含む。   The optical system 11 collects optical signals from the subject and forms a subject image on the CCD image sensor 12. The optical system 11 includes an objective lens 111, a zoom lens 112, and a focus lens 113.

ズームレンズ112は、ズーム駆動部115によって駆動され、被写体像の写る範囲(画角)を調整する。すなわち、ズームレンズ112は、焦点距離を調整可能である。フォーカスレンズ113は、フォーカス駆動部116によって駆動され、ピントの調節を行なう。ズーム駆動部115は、ズームレンズ112を移動するためのカム機構やカム機構を駆動するためのアクチュエータなどを備えて構成され、コントローラ17からの制御に応じて、ズームレンズ112を駆動させる。フォーカス駆動部116は、フォーカスレンズ113を移動するためのカム機構やカム機構を駆動するためのアクチュエータなどを備えて構成され、コントローラ17からの制御に応じて、フォーカスレンズ113を駆動させる。   The zoom lens 112 is driven by the zoom driving unit 115 and adjusts the range (view angle) in which the subject image is captured. That is, the zoom lens 112 can adjust the focal length. The focus lens 113 is driven by the focus drive unit 116 to adjust the focus. The zoom drive unit 115 includes a cam mechanism for moving the zoom lens 112 and an actuator for driving the cam mechanism, and drives the zoom lens 112 in accordance with control from the controller 17. The focus driving unit 116 includes a cam mechanism for moving the focus lens 113 and an actuator for driving the cam mechanism, and drives the focus lens 113 in accordance with control from the controller 17.

絞り40は、5枚の羽根によって構成され、光学系11を通る光の量を調整するものである。絞り40は、絞り駆動部41によって駆動される。この絞り駆動部41は、カム機構やカム機構を駆動するためのアクチュエータなどを備えて構成され、コントローラ17からの制御に応じて、絞り40を駆動する。   The diaphragm 40 is composed of five blades and adjusts the amount of light passing through the optical system 11. The diaphragm 40 is driven by a diaphragm driver 41. The diaphragm drive unit 41 is configured to include a cam mechanism, an actuator for driving the cam mechanism, and the like, and drives the diaphragm 40 in accordance with control from the controller 17.

シャッタ50は、開けたり閉じられたりして、CCDイメージセンサー12に当たる光の量を時間的に調整するものである。シャッタ50は、絞り駆動部51によって駆動される。シャッタ駆動部51は、カム機構やカム機構を駆動するためのアクチュエータなどを備えて構成され、コントローラ17からの制御に応じて、シャッタ50を駆動する。   The shutter 50 is opened or closed to adjust the amount of light hitting the CCD image sensor 12 with time. The shutter 50 is driven by an aperture driving unit 51. The shutter drive unit 51 includes a cam mechanism and an actuator for driving the cam mechanism, and drives the shutter 50 in accordance with control from the controller 17.

CCDイメージセンサー12は、光学系11によって形成された被写体像を撮像して画像データを生成する撮像手段である。CCDイメージセンサー12は、タイミングジェネレータ121から供給されるパルス信号に基づいて、被写体像を撮像し、画像データを生成する。タイミングジェネレータ121は、LSIなどの集積回路によって構成され、CCDイメージセンサー12にパルス信号を供給する。ここでタイミングジェネレータ121がCCDイメージセンサー12に供給するパルス信号は、例えば、1秒間に30回のフレーム読み出しパルス信号を供給する。これによって、CCDイメージセンサー12では、30分の1秒ごとのフレームの画像データを取得できるようになる。   The CCD image sensor 12 is an imaging unit that captures a subject image formed by the optical system 11 and generates image data. The CCD image sensor 12 captures a subject image based on the pulse signal supplied from the timing generator 121 and generates image data. The timing generator 121 is configured by an integrated circuit such as an LSI and supplies a pulse signal to the CCD image sensor 12. Here, the pulse signal that the timing generator 121 supplies to the CCD image sensor 12 supplies, for example, 30 frame readout pulse signals per second. As a result, the CCD image sensor 12 can acquire image data of a frame every 1/30 second.

ADコンバータ13は、CCDイメージセンサー12で生成された画像データをデジタルデータに変換する。   The AD converter 13 converts the image data generated by the CCD image sensor 12 into digital data.

画像処理部14は、デジタルデータに変換された画像データに対して所定の処理を施す。所定の処理としては、ガンマ変換、YC変換、電子ズーム処理、圧縮処理、伸張処理などが考えられるが、これに限定されるものではない。   The image processing unit 14 performs predetermined processing on the image data converted into digital data. As the predetermined processing, gamma conversion, YC conversion, electronic zoom processing, compression processing, expansion processing, and the like can be considered, but are not limited thereto.

バッファメモリ15は、画像処理部14で画像処理を行う際、および、コントローラ17で制御処理を行う際に、ワークメモリとして作用する。バッファメモリ15は、例えば、DRAMなどで実現可能である。   The buffer memory 15 functions as a work memory when the image processing unit 14 performs image processing and when the controller 17 performs control processing. The buffer memory 15 can be realized by, for example, a DRAM.

フラッシュメモリ16は、内蔵メモリとして用いられる。フラッシュメモリ16は、画像データが画像処理された画像データの他に、コントローラ17の制御のためのプログラムや設定値などを記憶可能である。   The flash memory 16 is used as a built-in memory. The flash memory 16 can store a program for controlling the controller 17, a setting value, and the like in addition to the image data obtained by performing image processing on the image data.

コントローラ17は、デジタルカメラ1全体を制御するための制御手段である。コントローラ17は、マイクロコンピュータで実現してもよく、ハードワイヤードな回路で実現しても良い。要するに、本発明の制御手段は、自装置を制御できるものであればよい。なお、コントローラ17の各種制御については、後述する。   The controller 17 is a control means for controlling the entire digital camera 1. The controller 17 may be realized by a microcomputer or a hard-wired circuit. In short, the control means of the present invention only needs to be able to control the own device. Various controls of the controller 17 will be described later.

カードスロット18は、メモリカード19を着脱するためのスロットである。カードスロット18は、メモリカード19を制御する機能を有するようにしてもよい。メモリカード19は、フラッシュメモリなどを内蔵する。メモリカード19は、画像処理部14によって画像処理された画像データを格納可能である。   The card slot 18 is a slot for inserting and removing the memory card 19. The card slot 18 may have a function of controlling the memory card 19. The memory card 19 includes a flash memory or the like. The memory card 19 can store the image data image-processed by the image processing unit 14.

液晶モニタ20は、画像データおよびデジタルカメラ1の各種設定等を表示する表示手段である。本発明の表示手段としては、液晶モニタに替えて、有機ELディスプレイなどを用いることもできる。   The liquid crystal monitor 20 is display means for displaying image data and various settings of the digital camera 1. As the display means of the present invention, an organic EL display or the like can be used instead of the liquid crystal monitor.

シャッタスイッチ21は、デジタルカメラ1の上面に設けられるものであり、使用者からの半押しおよび全押しを検知できるようにしたものである。使用者によって半押し又は全押し操作が行なわれると、シャッタスイッチ21は操作に応じた操作信号をコントローラ17に出力する。すなわち、シャッタスイッチ21は、合焦指示を受け付けるように構成されている。   The shutter switch 21 is provided on the upper surface of the digital camera 1 and can detect half-press and full-press from the user. When a half-press or full-press operation is performed by the user, the shutter switch 21 outputs an operation signal corresponding to the operation to the controller 17. That is, the shutter switch 21 is configured to receive a focus instruction.

十字釦22は、デジタルカメラ1の背面に設けられるものであり、デジタルカメラ1の各種パラメータを手動で調整できるようにしたものである。例えば、絞りの絞り値が設定可能である。この場合、十字釦の下のキーが押下されることによって、コントローラ17は、液晶モニタ20に図3のような画面を表示する。そして、使用者は、十字釦22の左右のキーを押下することによって、絞り値を選択し、十字釦22の上のキーで決定する。これによって、コントローラ17が、決定された絞り値を、受け付ける。この際、コントローラ17は、受け付けた絞り値を、現在設定されている絞り値として、バッファメモリ15に記憶する。そして、コントローラ17は、この絞り値に基づいて、絞り駆動部41を介し、絞り40を調整する。   The cross button 22 is provided on the back of the digital camera 1 so that various parameters of the digital camera 1 can be manually adjusted. For example, the aperture value of the aperture can be set. In this case, when the key below the cross button is pressed, the controller 17 displays a screen as shown in FIG. Then, the user selects the aperture value by pressing the left and right keys of the cross button 22 and determines with the keys on the cross button 22. Thus, the controller 17 receives the determined aperture value. At this time, the controller 17 stores the received aperture value in the buffer memory 15 as the currently set aperture value. Then, the controller 17 adjusts the aperture 40 via the aperture drive unit 41 based on this aperture value.

なお、本実施の形態では、手動で絞り値を設定し、絞りを調整するようにしたが、これに限らない。例えば、デジタルカメラ1の周辺の明るさを測光し、この結果に基づいて、絞りを調整するようにしてもよい。この技術は、従来から行なわれている露出制御技術であるので、説明を割愛する。また、一般的な一眼レフタイプのデジタルカメラのように、ダイヤル釦などを操作することで設定するようにしてもかまわない。   In this embodiment, the aperture value is manually set and the aperture is adjusted. However, the present invention is not limited to this. For example, the brightness around the digital camera 1 may be measured, and the aperture may be adjusted based on the result. Since this technique is a conventional exposure control technique, a description thereof will be omitted. Further, it may be set by operating a dial button or the like as in a general single-lens reflex digital camera.

1−2 本実施の形態におけるコントローラ17の制御の説明
本実施の形態におけるコントローラ17は、合焦制御と、領域調整制御を行なう。すなわち、実施の形態1においてコントローラ17は、合焦手段であり、領域調整手段である。
1-2 Description of Control of Controller 17 in the Present Embodiment The controller 17 in the present embodiment performs focus control and area adjustment control. That is, in the first embodiment, the controller 17 is a focusing unit and a region adjusting unit.

合焦手段を実現するコントローラ17は、CCDイメージセンサー12で生成された画像データの一部である合焦領域内の画像データに対して合焦状態を調整するように光学系11を制御する。なお、本実施の形態における合焦領域は、画像データの中心に設けられているものとする。しかし、これは一例であり、合焦領域は、使用者の操作によって、画像データ内を移動させるようにしてもよい。   The controller 17 that realizes the focusing means controls the optical system 11 so as to adjust the focusing state with respect to the image data in the focusing area that is a part of the image data generated by the CCD image sensor 12. Note that the focusing area in the present embodiment is provided at the center of the image data. However, this is an example, and the in-focus area may be moved in the image data by a user operation.

領域調整手段を実現するコントローラ17は、絞り40の調整状態に応じて、合焦領域の大きさを可変にする。そして、コントローラ17は、絞り40の調整に応じて光学系11を通過する光の量が大きくなるほど、合焦領域の大きさが小さくなるように調整する。   The controller 17 that realizes the area adjustment means makes the size of the focus area variable according to the adjustment state of the diaphragm 40. Then, the controller 17 adjusts so that the size of the in-focus area decreases as the amount of light passing through the optical system 11 increases in accordance with the adjustment of the diaphragm 40.

以下、具体的に各々の制御を説明する。   Hereinafter, each control will be specifically described.

1−2−1 合焦制御
コントローラ17は、CCDイメージセンサー12で撮像している追尾領域内の被写体像の合焦状態を調整するために、光学系11を制御する。本実施の形態におけるコントローラ17は、合焦状態を制御するため、以下の処理を行う。なお、コントローラ17は、山登り方式(コントラスト方式)のオートフォーカス手段によって合焦状態を調整するものである。
1-2-1. Focus Control The controller 17 controls the optical system 11 in order to adjust the focus state of the subject image in the tracking area imaged by the CCD image sensor 12. The controller 17 in the present embodiment performs the following processing to control the in-focus state. The controller 17 adjusts the in-focus state by hill-climbing (contrast) autofocus means.

コントローラ17は、予め設定されたフォーカスレンズ113の稼動範囲で、フォーカスレンズ113を稼動させる。これに伴って、コントローラ17は、画像処理部14から画像データを連続的に取得する。そして、コントローラ17は、画像処理部14から連続的に入力された画像データ(合焦領域内)を解析する。この際、コントローラ17は、入力された画像に対して、画像の境界の明瞭さや微細な部分の描写能力を表す度合いである鮮鋭度を算出する。そしてコントローラ17は、連続的にされる画像の中から、最も鮮鋭度が最大となる画像を選択する。次に、コントローラ17は、選択された画像が取得できるフォーカスレンズ113の位置を検出し、フォーカスレンズ113の現在位置に基づいて、フォーカスレンズ113の移動量を決定する。フォーカスレンズ113の移動量が決定されると、フォーカスレンズ113を移動するため、フォーカスレンズ駆動部116に移動量を含む信号を出力する。なお、フォーカスレンズ113の現在位置の検出方法は、どのような方法であってもよいが、好ましくは、フォーカスレンズ113に位置センサを設け、光学系11におけるフォーカスレンズ113の現在位置を検出し、この現在位置の情報をコントローラ17に出力するようにするとよい。   The controller 17 operates the focus lens 113 within a preset operating range of the focus lens 113. Accordingly, the controller 17 continuously acquires image data from the image processing unit 14. Then, the controller 17 analyzes the image data (in-focus area) continuously input from the image processing unit 14. At this time, the controller 17 calculates the sharpness, which is a degree representing the clarity of the boundary of the image and the depiction ability of a fine portion, with respect to the input image. Then, the controller 17 selects an image having the maximum sharpness from among the images that are made continuous. Next, the controller 17 detects the position of the focus lens 113 from which the selected image can be acquired, and determines the amount of movement of the focus lens 113 based on the current position of the focus lens 113. When the movement amount of the focus lens 113 is determined, a signal including the movement amount is output to the focus lens driving unit 116 in order to move the focus lens 113. Any method may be used to detect the current position of the focus lens 113. Preferably, a position sensor is provided in the focus lens 113, and the current position of the focus lens 113 in the optical system 11 is detected. The current position information may be output to the controller 17.

1−2−2 領域調整制御
コントローラ17は、絞り40を調整されているF値に基づいて、合焦領域60の大きさを調整する。例えば、図4のように、絞りが開放側(例えば、F3.5)に設定されている場合、コントローラ17は、画面内に対して合焦領域60の大きさを小さくする。また、絞りが絞り側(例えば、F4.4)に設定されている場合、画面内に対して合焦領域60の大きさを大きくする。なお、絞りが開放側に調整されたからといって、必ずしも合焦領域を大きくしなければならないというわけではない。例えば、絞り値がF4.0と絞り値がF4.4では、合焦領域の大きさを同じ大きさに調整し、絞り値がF3.5では、合焦領域の大きさを、絞り値F4.0よりも小さくするようにしてもよい。ここで、このコントローラ17が利用するF値(絞り値)は、バッファメモリ15に記憶されているものを読み出すことで対応可能である。これに限られず、コントローラ17が、絞り駆動部41から絞り値を受信して、対応してもよい。この場合、絞り駆動部は、絞り値を記憶するか、または、絞りの状態(絞り値)を検知することで、絞り値を出力することが可能である。
1-2-2 Area Adjustment Control The controller 17 adjusts the size of the focusing area 60 based on the F value in which the diaphragm 40 is adjusted. For example, as shown in FIG. 4, when the aperture is set to the open side (for example, F3.5), the controller 17 reduces the size of the focusing area 60 with respect to the screen. Further, when the aperture is set on the aperture side (for example, F4.4), the size of the focusing area 60 is increased with respect to the screen. Note that just because the aperture is adjusted to the open side does not necessarily mean that the in-focus area has to be enlarged. For example, when the aperture value is F4.0 and the aperture value is F4.4, the size of the focus area is adjusted to the same size, and when the aperture value is F3.5, the size of the focus area is set to the aperture value F4. It may be made smaller than 0.0. Here, the F value (aperture value) used by the controller 17 can be dealt with by reading the data stored in the buffer memory 15. However, the present invention is not limited to this, and the controller 17 may receive an aperture value from the aperture drive unit 41 and respond accordingly. In this case, the aperture drive unit can output the aperture value by storing the aperture value or detecting the aperture state (aperture value).

なお、本実施の形態では、絞りの調整状態に応じて、合焦領域の大きさを調整するように構成した。これに限られず、コントローラ17が、絞りの調整状態に応じて、合焦領域60aの数を調整するようにしてもよい。例えば、図5の左の図のように、絞り値がF4.0に設定されている状態から、F3.5に設定された場合、合焦領域60aの数を9個に増やす。このようにすれば、被写界深度が浅い環境において、合焦領域を複数設けるようにしたので、より高い精度で合焦できる。この場合、コントローラ17が、絞りの調整状態に応じて、合焦領域の数を可変にする、数調整手段である。   In the present embodiment, the size of the focus area is adjusted in accordance with the adjustment state of the diaphragm. However, the present invention is not limited to this, and the controller 17 may adjust the number of in-focus areas 60a in accordance with the diaphragm adjustment state. For example, as shown in the left diagram of FIG. 5, when the aperture value is set to F3.5 from the state where the aperture value is set to F4.0, the number of in-focus areas 60a is increased to nine. In this way, in the environment where the depth of field is shallow, a plurality of in-focus areas are provided, so that in-focus can be achieved with higher accuracy. In this case, the controller 17 is a number adjusting unit that makes the number of in-focus areas variable according to the aperture adjustment state.

2.動作
次に、このように構成されたデジタルカメラ1の自動合焦動作を図6のフローチャートを用いて説明する。本実施の形態では、デジタルカメラ1が静止画撮影モードに設定された状態で説明する。静止画撮影モードは、デジタルカメラ1によって静止画の撮影を可能にするものである。以下、動作を説明する。
2. Operation Next, the automatic focusing operation of the digital camera 1 configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. In the present embodiment, the digital camera 1 will be described in a state where the still image shooting mode is set. In the still image shooting mode, a still image can be shot by the digital camera 1. The operation will be described below.

この静止画撮影モードでは、合焦動作と、撮影動作が並列して動作している。   In the still image shooting mode, the focusing operation and the shooting operation are performed in parallel.

まず、合焦動作を説明する。コントローラ17は、使用者からシャッタスイッチ21が半押し操作を受け付けたか否かを判別する(S1)。ステップS1の処理は、使用者がシャッタスイッチ21を半押し操作するまで繰り返し行なわれる。なお、本実施の形態では、シャッタスイッチ21が半押し操作を受け付ける前に、十字釦22による絞り値の設定を行なうようにしている。   First, the focusing operation will be described. The controller 17 determines whether or not the shutter switch 21 has received a half-press operation from the user (S1). The process of step S1 is repeated until the user presses the shutter switch 21 halfway. In the present embodiment, the aperture value is set by the cross button 22 before the shutter switch 21 accepts the half-press operation.

コントローラ17は、シャッタスイッチ21が半押し操作を受け付けた場合、バッファメモリ15から絞り値を読み出す(S2)。なお、バッファメモリ15に絞り値が記憶されていない場合、絞り駆動部41から絞り値を取得する。このようにバッファメモリ15から絞り値を読み出すようにすれば、絞り駆動部41から取得する場合と比べて、容易に絞り値を取得できるので、処理時間の短縮を図れる。   When the shutter switch 21 accepts the half-press operation, the controller 17 reads the aperture value from the buffer memory 15 (S2). If the aperture value is not stored in the buffer memory 15, the aperture value is acquired from the aperture drive unit 41. If the aperture value is read out from the buffer memory 15 in this way, the aperture value can be easily obtained as compared with the case where the aperture value is acquired from the aperture drive unit 41, so that the processing time can be shortened.

そして、コントローラ17は、取得した絞り値に基づいて、合焦領域60の大きさを調整する(S3)。その後、コントローラ17は、調整された合焦領域60内の画像データに対して合焦状態を調整する(S4)。   And the controller 17 adjusts the magnitude | size of the focusing area | region 60 based on the acquired aperture value (S3). Thereafter, the controller 17 adjusts the in-focus state for the image data in the adjusted in-focus area 60 (S4).

これによって、絞りの調整状態に応じて、合焦領域の大きさを調整できる。また、この調整された合焦領域に基づいて、合焦状態を調整できる。   Thereby, the size of the focus area can be adjusted according to the adjustment state of the diaphragm. Further, the focus state can be adjusted based on the adjusted focus area.

次に、撮影動作を説明する。   Next, the photographing operation will be described.

コントローラ17は、使用者からシャッタスイッチ21が全押し操作を受け付けたか否かを判別する(T1)。ステップT1の処理は、使用者がシャッタスイッチ21を全押し操作するまで繰り返し行なわれる。   The controller 17 determines whether or not the shutter switch 21 has received a full-press operation from the user (T1). The process of step T1 is repeated until the user fully presses the shutter switch 21.

コントローラ17は、シャッタスイッチ21が全押し操作を受け付けた場合、被写体像の撮影を行う(T2)。簡単に撮影の動作を説明する。まず、コントローラ17は、CCDイメージセンサー12を制御して、被写体像の撮像を行なう。そして、CCDイメージセンサー12で生成された画像データは、ADコンバータや画像処理部を介して、コントローラ17に入力される。その後、コントローラ17は、この画像データをメモリカード19に記憶する。   When the shutter switch 21 receives the full-press operation, the controller 17 captures a subject image (T2). The shooting operation will be briefly described. First, the controller 17 controls the CCD image sensor 12 to capture a subject image. The image data generated by the CCD image sensor 12 is input to the controller 17 via an AD converter and an image processing unit. Thereafter, the controller 17 stores this image data in the memory card 19.

3.まとめ
上述したように、本実施の形態のデジタルカメラ1は、被写体像を形成する光学系11と、光学系11を通る光の量を調整する絞り40と、光学系11によって形成された被写体像を撮像して画像データを生成するCCDイメージセンサー12と、CCDイメージセンサー12で生成された画像データの一部である合焦領域60内の画像データに対して合焦状態を調整するように光学系11を制御するコントローラ17と、絞り40の調整状態に応じて、合焦領域60の大きさを可変にする、コントローラ17と、を備える。
3. Summary As described above, the digital camera 1 of the present embodiment includes the optical system 11 that forms a subject image, the diaphragm 40 that adjusts the amount of light passing through the optical system 11, and the subject image formed by the optical system 11. Optical image so as to adjust the in-focus state with respect to the image data in the focusing area 60 which is a part of the image data generated by the CCD image sensor 12 A controller 17 that controls the system 11 and a controller 17 that makes the size of the focusing area 60 variable according to the adjustment state of the diaphragm 40 are provided.

このようにすれば、絞りの調整状態に応じて、合焦領域の大きさを可変にすることができる。   In this way, the size of the focus area can be made variable according to the adjustment state of the diaphragm.

(他の実施の形態)
本発明の実施の形態として、実施の形態1を例示した。しかし、本発明は、実施の形態1に限定されず、他の実施の形態においても実現可能である。そこで、本発明の他の実施の形態を以下まとめて説明する。
(Other embodiments)
Embodiment 1 was illustrated as embodiment of this invention. However, the present invention is not limited to the first embodiment, and can be implemented in other embodiments. Therefore, other embodiments of the present invention will be described collectively below.

本発明の実施の形態1では、撮像手段としてCCDイメージセンサー12を例示した。しかし、CCDイメージセンサー12に替えて、他の撮像手段を用いてもよい。他の撮像手段としては、例えば、CMOSイメージセンサーなどを用いてもよい。CMOSイメージセンサーを用いることにより、消費電力を低減できる。すなわち、撮像手段は、被写体像を撮像して画像データを生成するものである。CCDイメージセンサーに替えて、CMOSイメージセンサーを用いると、撮像手段から出力される画像データにのるノイズを減らすことができる。   In the first embodiment of the present invention, the CCD image sensor 12 is exemplified as the imaging means. However, other imaging means may be used instead of the CCD image sensor 12. As another imaging means, for example, a CMOS image sensor or the like may be used. By using a CMOS image sensor, power consumption can be reduced. In other words, the image pickup means picks up a subject image and generates image data. If a CMOS image sensor is used instead of the CCD image sensor, noise on the image data output from the imaging means can be reduced.

また、本発明の実施の形態1では、タイミングジェネレータ121がCCDイメージセンサー12に供給するパルス信号を、例えば、1秒間に30回のフレーム読み出しパルス信号を供給するように構成したが、これに限られない。例えば、1秒間に50回や60回のパルス信号を供給するようにしてもよい。要するに、タイミングジェネレータは、フレーム読み出しのためのパルス信号を供給できるものであればよい。   In the first embodiment of the present invention, the pulse signal supplied from the timing generator 121 to the CCD image sensor 12 is configured to supply, for example, 30 frame readout pulse signals per second. I can't. For example, the pulse signal may be supplied 50 times or 60 times per second. In short, the timing generator only needs to be able to supply a pulse signal for frame reading.

また、本発明の実施の形態1では、ステップS1の前に、絞り値の設定をできるようにしているが、これに限られない。   In Embodiment 1 of the present invention, the aperture value can be set before step S1, but the present invention is not limited to this.

また、本発明の実施の形態1では、手動で設定された絞り値に基づいて、合焦領域の大きさを調整する動作を説明した。しかし、例えば、他の実施例として、以下の方法が考えられる。これは、デジタルカメラが自動で設定した絞り値に基づいて、合焦領域の大きさを調整するものである。この場合、例えば、図5のステップS1でシャッタスイッチが半押しを受け付けた後に、絞り値など露出制御を行なうようにする。このようにすれば、露出制御で設定された絞り値を、ステップS2で取得できる。これによって、自動で設定した絞り値に基づいて、合焦領域の大きさを調整することができる。   In the first embodiment of the present invention, the operation of adjusting the size of the in-focus area based on the manually set aperture value has been described. However, for example, the following method can be considered as another embodiment. This is to adjust the size of the focusing area based on the aperture value automatically set by the digital camera. In this case, for example, after the shutter switch accepts half-pressing in step S1 in FIG. 5, exposure control such as an aperture value is performed. In this way, the aperture value set in the exposure control can be acquired in step S2. Thereby, the size of the focus area can be adjusted based on the automatically set aperture value.

また、本発明の実施の形態1では、図6のように、シャッタスイッチが半押し操作された際に、合焦領域の大きさを調整するようにしたが、これに限られない。例えば、図6のように、絞りの調整が変更された際に、合焦領域の大きさを調整するようにしてもよい。以下、具体的に合焦動作を説明する。   In the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, the size of the in-focus area is adjusted when the shutter switch is half-pressed, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 6, when the aperture adjustment is changed, the size of the focus area may be adjusted. Hereinafter, the focusing operation will be specifically described.

まず、コントローラ17は、静止画撮影モードに設定されると、ステップS2のように絞り値を取得する(U1)。そして、コントローラ17は、ステップS3のように、取得した絞り値に基づいて、合焦領域60を調整する(U2)。   First, when the still image shooting mode is set, the controller 17 acquires an aperture value as in step S2 (U1). And the controller 17 adjusts the focusing area | region 60 based on the acquired aperture value like step S3 (U2).

そして、コントローラ17は、絞りの調整が変更されたか否かを判別する(U3)。絞りの調整が変更された場合、ステップU1に処理を移行する。一方、絞りの調整が変更されていない場合、コントローラ17は、ステップS1のように、シャッタスイッチが半押し信号を受け付けたか否かを判別する(U4)。シャッタスイッチが半押し操作を受け付けていない場合、ステップU3の処理に移行する。一方、シャッタスイッチが半押し操作を受け付けた場合、ステップS4のように、コントローラ17は、合焦制御を行なう(U5)。   Then, the controller 17 determines whether or not the aperture adjustment has been changed (U3). If the aperture adjustment has been changed, the process proceeds to step U1. On the other hand, if the aperture adjustment has not been changed, the controller 17 determines whether or not the shutter switch has received a half-press signal as in step S1 (U4). If the shutter switch has not accepted the half-press operation, the process proceeds to step U3. On the other hand, when the shutter switch accepts a half-press operation, the controller 17 performs focusing control as in step S4 (U5).

これによって、絞りの調整が変更された際に、合焦領域の大きさを調整できるようになる。   This makes it possible to adjust the size of the focus area when the aperture adjustment is changed.

すなわち、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施できる。   That is, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various modes.

本発明は、合焦領域内の画像データに対して自動合焦可能な自動合焦装置に適用可能である。具体的には、デジタルカメラ、ムービー、カメラ付き携帯端末等に利用できる。   The present invention can be applied to an automatic focusing device that can automatically focus on image data in a focusing area. Specifically, it can be used for digital cameras, movies, mobile terminals with cameras, and the like.

本発明の実施の形態にかかるデジタルカメラの斜視図1 is a perspective view of a digital camera according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態にかかるデジタルカメラの構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the digital camera concerning embodiment of this invention 本発明の実施の形態1にかかる絞りの設定画面の一例を説明するための図The figure for demonstrating an example of the setting screen of the aperture | diaphragm | restriction concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1にかかる絞りの調整状態に応じて合焦領域の大きさの調整を説明するための図The figure for demonstrating adjustment of the magnitude | size of a focus area | region according to the adjustment state of the aperture_diaphragm | restriction concerning Embodiment 1 of this invention. 他の実施の形態の絞りの調整状態に応じて、合焦領域の数の調整を説明するための図The figure for demonstrating adjustment of the number of focusing area | regions according to the adjustment state of the aperture_diaphragm | restriction of other embodiment. 本発明の実施の形態1にかかるデジタルカメラの動作例を説明するフローチャート1 is a flowchart for explaining an operation example of the digital camera according to the first embodiment of the present invention. 他の実施の形態にかかるデジタルカメラの動作例を説明するためのフローチャートFlowchart for explaining an operation example of a digital camera according to another embodiment 従来の課題を説明するための図A diagram for explaining a conventional problem 本発明の実施の形態におけるデジタルカメラの使用例を説明するための図The figure for demonstrating the usage example of the digital camera in embodiment of this invention

符号の説明Explanation of symbols

1 デジタルカメラ
11 光学系
112 ズームレンズ
113 フォーカスレンズ
115 ズーム駆動部
116 フォーカス駆動部
12 CCDイメージセンサー
121 タイミングジェネレータ
13 ADコンバータ
14 画像処理部
15 バッファメモリ
17 コントローラ
19 メモリカード
20 液晶モニタ
21 シャッタスイッチ
40 絞り
41 絞り駆動部
50 シャッタ
51 シャッタ駆動部
60、60a 合焦領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Digital camera 11 Optical system 112 Zoom lens 113 Focus lens 115 Zoom drive part 116 Focus drive part 12 CCD image sensor 121 Timing generator 13 AD converter 14 Image processing part 15 Buffer memory 17 Controller 19 Memory card 20 Liquid crystal monitor 21 Shutter switch 40 Aperture 41 Aperture Drive Unit 50 Shutter 51 Shutter Drive Unit 60, 60a Focusing Area

Claims (4)

被写体像を形成する光学系と、
前記光学系を通る光の量を調整する絞りと、
前記形成された被写体像を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
前記生成された画像データの一部である合焦領域内の画像データに基づいて合焦状態を調整するように前記光学系を制御する合焦手段と、
前記絞りの調整状態に応じて、前記合焦領域の大きさを可変にする、領域調整手段と、
を備える自動合焦装置。
An optical system for forming a subject image;
A diaphragm for adjusting the amount of light passing through the optical system;
Imaging means for capturing the formed subject image and generating image data;
Focusing means for controlling the optical system so as to adjust a focusing state based on image data in a focusing area that is a part of the generated image data;
An area adjusting means for changing a size of the in-focus area according to an adjustment state of the diaphragm;
An automatic focusing device comprising:
前記領域調整手段は、
前記絞りの調整に応じて、前記光学系を通過する光の量が大きくなるほど、
前記合焦領域の大きさが小さくなるように調整する、
請求項1に記載の自動合焦装置。
The region adjusting means includes
As the amount of light passing through the optical system increases in accordance with the adjustment of the diaphragm,
Adjusting the size of the in-focus area to be small,
The automatic focusing device according to claim 1.
前記絞りの調整状態に応じて、前記合焦領域の数を可変にする、数調整手段をさらに備える、
請求項1に記載の自動合焦装置。
In accordance with the adjustment state of the diaphragm, further comprising a number adjusting means for changing the number of the focus areas.
The automatic focusing device according to claim 1.
前記数調整手段は、
前記絞りの調整に応じて、前記光学系を通過する光の量が大きくなるほど、
前記合焦領域の数が多くなるように調整する、
請求項3に記載の自動合焦装置。
The number adjusting means is
As the amount of light passing through the optical system increases in accordance with the adjustment of the diaphragm,
Adjust the number of in-focus areas to be large,
The automatic focusing device according to claim 3.
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