JP3866844B2 - Autofocus device and camera - Google Patents

Autofocus device and camera Download PDF

Info

Publication number
JP3866844B2
JP3866844B2 JP31880397A JP31880397A JP3866844B2 JP 3866844 B2 JP3866844 B2 JP 3866844B2 JP 31880397 A JP31880397 A JP 31880397A JP 31880397 A JP31880397 A JP 31880397A JP 3866844 B2 JP3866844 B2 JP 3866844B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sampling
focus
evaluation value
lens
focus lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP31880397A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11153748A (en
Inventor
大介 畑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP31880397A priority Critical patent/JP3866844B2/en
Publication of JPH11153748A publication Critical patent/JPH11153748A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3866844B2 publication Critical patent/JP3866844B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、オートフォーカス装置及びカメラに関し、詳細には、ビデオカメラ,スチルカメラ等の撮像装置に適用されるオートフォーカス装置、及びビデオカメラ,スチルカメラ等のカメラに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のオートフォーカス装置としては、CCD等の撮像素子から得られる撮像信号中の高周波成分を抽出し、この高周波成分が最大となるように撮影レンズを駆動してオートフォーカス行う、いわゆる山登り方式が知られている。
【0003】
このようなオートフォーカス調節方式は、赤外線の発光/受光、あるいは焦点状態に応じて変化する像のずれ量を検出するための焦点調節用の特殊な光学部材が不要であり、遠方で近くでも距離によらずに正確にピントを合わせることができる等の長所を有する。
【0004】
しかしながら、近年、このようなオートフォーカス調節方式にも各種の改良が提案されている。例えば、特開平1−287508号公報では、焦点検出の確率を高めるため、焦点検出を始める前に焦点距離の情報に応じてレンズの初期停止位置を決定する技術が開示されている。
【0005】
また、同187516号公報では、無意味なレンズ位置設定を省略できるように、レンズ駆動を行う条件下にあることが判定された場合にレンズを初期停止位置に駆動する技術が開示されている。
【0006】
また、同280712号公報では、バックラッシュの影響をなくして正確にレンズの位置決めができるように、レンズ位置検出の情報に基づいて目標位置より行き過ぎてから後戻りさせてレンズを停止させる技術が開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、ズームレンズと呼ばれているレンズは、変倍によって撮影距離が変わらないレンズである。それに対して、バリフォーカルレンズは、変倍によって撮影距離が変わってしまうレンズである。すなわち、バリフォーカルレンズは、変倍によってボケないようにするため、フォーカスレンズを駆動する必要があった。
【0008】
しかしながら、ズームレンズと呼ばれているレンズでも、変倍によって撮影距離が完璧に変化しないレンズはほとんどないといってよいが、その変化は変倍してもファインダ上での被写体認識にはまったく問題のない程度のレベルである。この問題は、高倍率ズームレンズになるほどレンズ群数や構成枚数が多くなり、レンズ群間隔を設定するズームレンズカムが複雑になることや加工精度上の問題として認識される。
【0009】
そこで、どの変倍位置での無限と至近のフォーカスレンズの位置を含むように広くした範囲がフォーカスレンズの移動範囲として設定される。ところが、フォーカスレンズ系を移動しながらAF評価値をサンプリングし、そのサンプリング結果により合焦を判定して、フォーカスレンズ系を合焦位置に駆動するカメラにおいては、フォーカスレンズの移動範囲が広いために合焦までに時間がかかるという問題があった。
【0010】
この発明は、上述した従来例による問題を解消するため、フォーカスレンズ系を合焦位置に駆動する時間を短縮してAF実行時間の短縮化を図ったオートフォーカス装置及びカメラを得ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項1の発明に係るオートフォーカス装置は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを制御して撮像を行うオートフォーカス装置において、被写体を撮像して映像信号を得る撮像手段と、前記撮像手段により得られた映像信号に含まれる輝度信号からAF評価値を得る評価手段と、前記フォーカスレンズの位置を移動させながら前記評価手段により得られたAF評価値をサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段によりサンプリングされた前記AF評価値に基づいて合焦位置を決定し、決定された該合焦位置に前記フォーカスレンズを駆動制御する合焦手段と、前記ズームレンズの位置に対応付けて調整された前記フォーカスレンズの撮影距離が無限となる無限位置より無限側の位置、又は該調整されたフォーカスレンズの撮影距離が至近となる至近位置より至近側の位置を、前記サンプリング手段によAF評価値の ンプリング開始位置とするサンプリング開始位置設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【0012】
この請求項1の発明によれば、AF評価値のサンプリングを開始するフォーカスレンズの位置をズームレンズ系の位置に応じて変更するようにしたので、変倍位置に適したフォーカスレンズの効率的な合焦動作となり、これによって、合焦時間が短縮することからAF実行時間を短縮することが可能である。また、請求項1の発明によれば、フォーカスレンズの無限位置より無限側の位置、又は至近位置より至近側の位置からサンプリングを開始するため、無限又は至近の被写体でも確実に合焦が可能である。
【0013】
また、請求項2の発明に係るオートフォーカス装置は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを制御して撮像を行うオートフォーカス装置において、被写体を撮像して映像信号を得る撮像手段と、前記撮像手段により得られた映像信号に含まれる輝度信号からAF評価値を得る評価手段と、前記フォーカスレンズの位置を移動させながら前記評価手段により得られたAF評価値をサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段によりサンプリングされた前記AF評価値に基づいて合焦位置を決定し、決定された該合焦位置に前記フォーカスレンズを駆動制御する合焦手段と、前記ズームレンズの位置に対応付けて調整された前記フォーカスレンズの撮影距離が無限となる無限位置より無限側の位置、又は該調整されたフォーカスレンズの撮影距離が至近となる至近位置より至近側の位置を、前記サンプリング手段によAF評価値のサンプリング終了位置とするサンプリング終了位置設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【0014】
この請求項2の発明によれば、AF評価値のサンプリングを終了するフォーカスレンズの位置をズームレンズ系の位置に応じて変更するようにしたので、変倍位置に適したフォーカスレンズの効率的な合焦動作となり、これによって、合焦時間が短縮することからAF実行時間を短縮することが可能である。また、請求項2の発明によれば、フォーカスレンズの無限位置より無限側の位置、又は至近位置より至近側の位置からサンプリングで終了するため、無限又は至近の被写体でも確実に合焦が可能である。
【0015】
また、請求項3の発明に係るオートフォーカス装置は、請求項1又は2に記載のオートフォーカス装置において、前記ズームレンズの位置に応じて前記AF評価値のサンプリング動作時のサンプリング間隔を変更する移動量変更手段を、さらに備え、前記サンプリング手段は、前記移動量変更手段により変更された前記サンプリング間隔でサンプリングすること、を特徴とする。
【0016】
また、請求項4の発明に係るカメラは、請求項1乃至3のいずれか一つに記載のオートフォーカス装置を備えたことを特徴とする。
【0017】
この請求項4の発明によれば、カメラにおいて請求項1乃至3のいずれか一つに記載のオートフォーカス装置と同様の効果を得ることが可能である。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る好適な実施の形態を詳細に説明する。
まず、この発明のオートフォーカス装置を適用した撮像装置の構成について説明する。図1はこの発明の一実施の形態による撮像装置の内部構成を示すブロック図である。ここでは、撮像装置の一例といてデジタルカメラを例に挙げる。
【0019】
図1は、本実施の形態に係るオートフォーカス装置を適用したデジタルカメラの構成図である。同図において、100はデジタルカメラを示しており、デジタルカメラ100は、レンズ系101,絞り・フィルター部等を含むメカ機構102,CCD103,CDS回路104,可変利得増幅器(AGCアンプ)105,A/D変換器106,IPP107,DCT108,コーダー109,MCC110,DRAM111,PCカードインタフェース112,CPU121,表示部122,操作部123,SG(制御信号生成)部126,ストロボ装置127,バッテリ128、DC−DCコンバータ129、EEPROM130、フォーカスドライバ131、パルスモータ132,ズームドライバ133,パルスモータ134、モータドライバ135を具備して構成されている。また、PCカードインタフェース112を介して着脱可能なPCカード150が接続されている。
【0020】
レンズユニットは,レンズ101系,絞り・フィルター部等を含むメカ機構102からなり,メカ機構102のメカニカルシャッタは2つのフィールドの同時露光を行う。レンズ系101は、例えば、バリフォーカルレンズからなり、フォーカスレンズ系101aとズームレンズ系101bとで構成されている。
【0021】
フォーカスドライバ131は、CPU121から供給される制御信号に従って、パルスモータ132を駆動して、フォーカスレンズ系101aを光軸方向に移動させる。ズームドライバ131は、CPU121から供給される制御信号に従って、パルスモータ132を駆動して、ズームレンズ系101bを光軸方向に移動させる。また、モータドライバ135は、CPU121から供給される制御信号に従ってメカ機構102を駆動し、例えば、絞りの絞り値を設定する。
【0022】
CCD(電荷結合素子)103は、レンズユニットを介して入力した映像を電気信号(アナログ画像データ)に変換する。CDS(相関2重サンプリング)回路104は,CCD型撮像素子に対する低雑音化のための回路である。
【0023】
また,AGCアンプ105は,CDS回路104で相関2重サンプリングされた信号のレベルを補正する。さらにA/D変換器106は,AGCアンプ105を介して入力したCCD103からのアナログ画像データをデジタル画像データに変換する。すなわち,CCD103の出力信号は,CDS回路104およびAGCアンプ105を介し,またA/D変換器105により,最適なサンプリング周波数(例えば,NTSC信号のサブキャリア周波数の整数倍)にてデジタル信号に変換される。
【0024】
また,デジタル信号処理部であるIPP(Image Pre-Processor)107,DCT(Discrete Cosine Transform)108,およびコーダー(Huffman Encoder/Decoder)109は,A/D変換器106から入力したデジタル画像データについて,色差(Cb,Cr)と輝度(Y)に分けて各種処理,補正および画像圧縮/伸長のためのデータ処理を施す。画像圧縮・伸長部107は,例えばJPEG準拠の画像圧縮・伸長の一過程である直交変換,並びに,JPEG準拠の画像圧縮・伸長の一過程であるハフマン符号化・復号化等を行う。
【0025】
さらに,MCC(Memory Card Controller)110は、圧縮処理された画像を一旦蓄えてPCカードインタフェース112を介してPCカード150への記録,或いはPCカード150からの読み出しを行う。
【0026】
CPU121は、ROMに格納されたプログラムに従ってRAMを作業領域として使用して、操作部123からの指示、或いは図示しないリモコン等の外部動作指示に従い,上記デジタルカメラ内部の全動作を制御する。具体的には、CPU121は,撮像動作、自動露出(AE)動作、自動ホワイトバランス(AWB)調整動作や、AF動作等の制御を行う。
【0027】
また,カメラ電源はバッテリ128,例えば,NiCd,ニッケル水素,リチウム電池等から,DC−DCコンバータ129に入力され,当該デジタルカメラ内部に供給される。
【0028】
表示部122は,LCD,LED,EL等で実現されており,撮影したデジタル画像データや,伸長処理された記録画像データ等の表示を行う。操作部123は,機能選択,撮影指示,およびその他の各種設定を外部から行うためのボタンを備えている。EEPROM130には、CPU121がデジタルカメラの動作を制御する際に使用する調整データ等が書き込まれている。
【0029】
上記したデジタルカメラ100(CPU121)は、被写体を撮像して得られる画像データをPCカード150に記録する記録モードと、PCカード150に記録された画像データを表示する表示モード等を備えている。
【0030】
図2は、上記IPP107の具体的構成の一例を示す図である。IPP107は、図2に示す如く、A/D変換器106から入力したデジタル画像データをR・G・Bの各色成分に分離する色分離部1071と、分離されたR・G・Bの各画像データを補間する信号補間部1072と、R・G・Bの各画像データの黒レベルを調整するペデスタル調整部1073と、R,Bの各画像データの白レベルを調整するホワイトバランス調整部1074と、CPU121により設定されたゲインでR・G・Bの各画像データを補正するデジタルゲイン調整部1075と、R・G・Bの各画像データのγ変換を行うガンマ変換部1076と、RGBの画像データを色差信号(Cb,Cr)と輝度信号(Y)とに分離するマトリックス部1077と、色差信号(Cb,Cr)と輝度信号(Y)とに基づいてビデオ信号を作成し表示部122に出力するビデオ信号処理部1078と、を備えている。
【0031】
更に、IPP107は、ペデスタル調整部1073によるペデスタル調整後の画像データの輝度データ(Y)を検出するY演算部1079と、Y演算部1079で検出した輝度データ(Y)の所定周波数成分のみを通過させるBPF1080と、BPF1080を通過した輝度データ(Y)に応じたデジタルカウント値をAF評価値としてCPU121に出力するAF評価値回路1081と、Y演算部1079で検出した輝度データ(Y)に応じたデジタルカウント値をAE評価値としてCPU121に出力するAE評価値回路1082と、デジタルゲイン調整部1075によるゲイン調整後のR・G・Bの各画像データの輝度データ(Y)を検出するY演算部1083と、Y演算部1083で検出した輝度データ(Y)に応じたデジタルカウント値をAWB評価値としてCPU121に出力するAWB評価値回路1084と、CPU121とのインターフェースであるCPUI/F1085と、及びDCT108とのインターフェースであるDCTI/F1086等を備えている。
【0032】
ここで、各制御について説明する。AE制御においては、AE評価値が基準値になるようにシャッタ速度とAGCとが制御される。この実施の形態では、一例として絞りを固定(F4;Av4)として説明する。
【0033】
また、AF制御においては、シャッタ速度及びゲインが設定された後、AF M(パルスモータ)が1Vd期間に規定パルス駆動される。この規定パルス駆動の間に、IPP内で得られたデジタル映像信号が処理されて輝度信号が得られる。この輝度信号の中からフィルタ手段により高周波成分を積分してAF評価値が求められる。このAF評価値のピークが合焦となる。
【0034】
ズーム制御においては、現在のフォーカス位置が後述する設定値「fp far calc」(無限)から設定値「fp near calc」(至近;約0.2m)までのどの位置(距離)にあるかを比で求められる。フォーカス位置は、ズーム駆動に併せてそのズームポイントでの「fp far def」と「fp near def」から同じ比になるフォーカス位置に駆動され、バリフォーカルレンズのズームによるピントずれが補正される。
【0035】
次に、調整値である各設定値について説明する。図3は設定値を説明する図である。オートフォーカスでは、図3に示した如く、00〜08までの9ズームステップ(ポジション)のバリフォーカルレンズを用いて行われるものとする。また、撮影距離範囲は、無限から約0.2mであるが、ワイドのみ約0.01mとする。
【0036】
図3に示したテーブルには、各ズームステップに対して6種類の設定値として「ccdaf drv data」,「fp far def」,「fp near def」,「fp far calc」,「fp near calc」,「nml smp」が対応付けられている。なお、図3中の各設定値は16進表示とする。
【0037】
ここで、「ccdaf drv data」は、AF評価値をサンプリングする時の各サンプリングのフォーカスレンズ系の移動量(パルス数)を示す。「fp far def」は、各ズームステップでのAF評価値サンプリングスタート位置を示し、フォーカス繰り出しパルス数「fp inf def」の位置を基準とした差分がデータとして入力されている。
【0038】
「fp near def」は、各ズームステップでのAF評価値サンプリングエンド位置を示し、フォーカス繰り出しパルス数「fp inf def」の位置を基準とした差分がデータとして入力されている。「fp far calc」は、各ズームステップでの無限位置を示し、フォーカス繰り出しパルス数「fp inf def」の位置を基準とした差分がデータとして入力されている。
【0039】
「fp near calc」は、各ズームステップでの0.2m位置を示し、フォーカス繰り出しパルス数「fp inf def」の位置を基準とした差分がデータとして入力されている。「nml smp」は、AF評価値のサンプリング結果によらずに必ずAF評価値のサンプリングを実行する全域サンプリングフォーカスレンズ系移動を行うサンプリング数を示している。
【0040】
なお、「fp inf def」とは、フォーカスの無限側目メカ端からワイドのAF評価値サンプリングスタートまでのフォーカス繰り出しパルス数を示している。
【0041】
続いて、動作について説明する。図4はオートフォーカス動作を行うための設定動作を説明するフローチャートであり、図5はオートフォーカス動作を説明するフローチャートである。
【0042】
図4において、fp far init=フォーカス繰り出しパルス数(fp inf def)−AF評価値サンプリングスタート位置(fp far def[zoom])、fp near init=フォーカス繰り出しパルス数(fp inf def)+AF評価値サンプリングエンド位置(fp near def[zoom])、fp home=(fp far init)−(fp home def)、そして、nml smp def=nml smp[zoom]である。ここで、zoomは9ズームステップのポジションで、zoom=0のときに、「ワイド」となり、zoom=4のときに、「ミーン」となり、zoom=8のときに、「テレ」となる。
【0043】
図4に示した動作では、まず、ズーム位置とズーム駆動パルス数とを合わせてズームリセットが行われた後、フォーカス位置とフォーカス駆動パルス数とを合わせてフォーカスリセットが行われる。ズームリセット,フォーカスリセットはそれぞれメカ端にまで駆動することで実施される。
【0044】
メカ端に駆動する以上のパルス数で駆動した後の位置は規定のパルス数位置として決定される。ここで、フォーカスの場合には、near側のメカ端でfp max=205パルスとなる。また、メカ端に駆動する時の最後のパルス出力のデータは、fp home stateとして調整時に設定される。続いて、フォーカスが常焦点位置(約2.5m)に設定され、さらにズームが実施される。
【0045】
続いて図5に示した動作が開始される。図5に示した動作モードは、オートフォーカスモードである。オートフォーカスの場合には、まずAF初期設定(ccdaf init set)が実行され(ステップS1)、第1レリーズが操作される。このとき、設定されているズームポイントでの常焦点位置(約2.5m)を調整値から計算し、AF作動する。続いて、AF用AEの設定(ccdaf ae set)が行われる(ステップS2)。
【0046】
そして、処理がステップS3へ移行すると、フォーカスをホームポジションHP(fp home)に駆動する。続くステップS4では、フォーカスが初期位置INIT(fp far init)へ駆動される。このように、フォーカスがホームポジションHPから初期位置INITへ駆動されることで、バックラッシュ(fp b rash=8(パルス))を取り除くことができる。
【0047】
そして、処理はステップS5へ移行する。AF評価値サンプリング時のフォーカス駆動が垂直同期信号Vdに同期して行われる。その際、フォーカスは各サンプリングのフォーカスレンズ系の移動量(ccdaf drv data)分ずつ駆動する。このとき、フォーカスの駆動は、AF評価値の値(ピークなどの情報)に関係なく、near位置(nml smp分のAF評価値をサンプリングするまでで、フォーカスの駆動量としては、(ccdaf drv data)*(nml smp)となる)まで行われる。これは通常の撮影距離範囲内(無限から約0.5m)である。
【0048】
ここでは、通常の撮影距離範囲内でサンプリングしたAF評価値からピーク位置やAF評価値の増減データなどが計算され、通常の撮影距離範囲内に合焦位置があるかの判定が下される。マクロの撮影距離範囲内で合焦を行う場合にも、フォーカスレンズは合焦位置からバックラッシュを取り除く位置までフォーカスを駆動後に合焦位置に駆動される。
【0049】
この後、処理はステップS6へ移行する。ステップS6において、通常の撮影距離範囲内に合焦位置がある場合、AF評価値のサンプリングが中止され、合焦位置からバックラッシュを取り除く位置までフォーカスが駆動された後に、フォーカスが合焦位置に駆動される。
【0050】
また、通常の撮影距離範囲内に合焦位置がない場合、マクロの撮影距離範囲内(約0.5mから約0.2m)のAF評価値のサンプリングが実施される(マクロ;fp near initまで)。ただし、マクロの撮影距離範囲内では、ピークを検出した時点でAF評価値のサンプリングが中止される。
【0051】
この後、処理はステップS7へ移行する。ステップS7においてフォーカスの駆動がオフ(fcsm off)されることで、本処理が終了する。
【0052】
次に、ズーム位置とフォーカス位置との関係について説明する。図6はフォーカス位置調整用のZFテーブルを示す図、図7は図6のZF(ズームフォーカス)テーブルをグラフ化して示す図、図8はAF評価値サンプリングタイミングとフォーカスパルスモータ駆動タイミングとの対応関係を示すタイミングチャートである。
【0053】
ZFテーブルは、ズーム位置に対するフォーカス位置を調整する時に使用されるものである。図6に示したZFテーブルは、No.0,No.1,No.2の3例を示している。いずれの例も、無限と至近(例えば20cm)の2基準に対してワイド(W)端…ミーン(M)…テレ(T)端までの間で9つのポジションが割り当てられる。各ポジションには、パルス数ZPと調整値(f(mm))とが対応付けられる。このZFテーブルはROMなどに記憶保持される。
【0054】
図7において、No.0のグラフとして無限基準A0−1と至近基準B0−1とが示され、No.1のグラフとして無限基準A1−1と至近基準B1−1とが示され、No.2のグラフとして無限基準A2−1と至近基準B2−1とが示されている。以上のグラフから、無限を基準とする場合よりも至近を基準とした場合の方がパルス数が低くなる。
【0055】
また、図8(a)は、垂直同期信号Vdが1/30Hz(33mS)のNTSCに関するタイミングチャートを示している。同図(b)は、Vdが1/25Hz(40mS)のPAL(テレビ:TV)に関するタイミングチャートを示している。同図(c)は、垂直同期信号Vdが1/36Hz(28mS)のPAL(液晶:LCD)に関するタイミングチャートを示している。
【0056】
以上のタイミングチャートによれば、垂直同期信号Vdのパルス間隔の広がりに伴ってAF評価値サンプリングタイミングSTとフォーカスパルスモータ駆動タイミングWT(ワイド)及びTT(テレ)の各パルス間隔が変更される。すなわち、図8(a)のNTSCを基準してみると、NTSCでは1/30Hzであるのに対して8図(b)のPAL(TV)が1/25Hzとなってパルス幅が大きくなる。したがって、NTSCの場合よりもPAL(TV)の方がAF評価値サンプリングST及びフォーカスパルスモータ駆動タイミングWTおよびTTのパルス間隔を広くとることになる。
【0057】
一方、図8(a)のNTSCを基準してみると、NTSCでは1/30Hzであるのに対して図8(c)のPAL(LCD)が1/36Hzとなってパルス幅が小さくなる。したがって、NTSCの場合よりもPAL(LCD)の方がAF評価値サンプリングST及びフォーカスパルスモータ駆動タイミングWTおよびTTのパルス間隔を狭くとることになる。
【0058】
次に、ドライバについて詳述する。図9はズームパルスモータ及びフォーカスパルスモータのドライバを示す回路図、図10はパルスモータ駆動ICの真理値表を示す図、そして、図11は図9に示したドライバにおけるオートフォーカス実行時のパルス波形をシミュレーションによって示すタイミングチャートである。図9において、フォーカスドライバ131とズームドライバ133とは、図9に示した真理値表に従って入出力の関係を規定する。
【0059】
図10に示した真理値表に従えば、フォーカスドライバ131及びズームドライバ133は、自回路のイネーブル信号を“L”(ロー)としている場合には、入力(IN1,2)はなく、待機状態となることから、出力(OUT1,2,3,4)はオフとなる。一方、イネーブル信号を“H”(ハイ)としている場合には、入力のIN1とIN2との論理関係から、駆動して出力のOUT1〜4が2相励磁の変化を生じる出力となる。ここで、図11(a),(b),(c)には、それぞれAF実行時のワイド操作,ミーン操作時,テレ操作時のパルス波形が示されている。以上のパルス波形を比較すると、ワイド,ミーン,テレの順でイネーブル時間が長くなり、それに伴ってドライバの駆動時間も長くなる。
【0060】
以上説明したように、この実施の形態によれば、AF評価値のサンプリングを開始するフォーカスレンズの位置をズームレンズ系の位置に応じて変更するようにしたので、変倍位置に適したフォーカスレンズの効率的な合焦動作となる。これによって、合焦時間が短縮することからAF実行時間を短縮することが可能である。
【0061】
また、AF評価値のサンプリングを終了するフォーカスレンズの位置をズームレンズ系の位置に応じて変更するようにしたので、変倍位置に適したフォーカスレンズの効率的な合焦動作となる。これによって、合焦時間が短縮することからAF実行時間を短縮することが可能である。
【0062】
また、この実施の形態によるオートフォーカス装置は、特にバリフォーカルレンズに有効なため、各変倍位置に合った高速なAF実行が可能となる。
【0063】
また、「fp far calc」が計算上(調整上)の無限であり、「fp near calc」が計算上(調整上)の至近であるが、実際のAF評価値のサンプリングを開始する又は終了するフォーカスレンズ位置は調整誤差等を含めた「fp far def」(無限)から「fp near def」(至近)までとしているので、無限,至近の被写体でも確実に合焦が可能である。
【0064】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、AF評価値のサンプリングを開始又は終了するフォーカスレンズの位置をズームレンズ系の位置に応じて変更するようにしたので、変倍位置に適したフォーカスレンズの効率的な合焦動作となり、これによって、合焦時間が短縮することからAF実行時間を短縮することが可能である。さらに、この発明によれば、フォーカスレンズの無限位置より無限側の位置、又は至近位置においてもサンプリングを行うので、無限又は至近の被写体でも確実に合焦が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施の形態による撮像装置の内部構成を示すブロック図である。
【図2】 実施の形態によるIPPの具体的構成の一例を示す図である。
【図3】 実施の形態による設定値を説明する図である。
【図4】 実施の形態によるオートフォーカス動作を行うための設定動作を説明するフローチャートである。
【図5】 実施の形態によるオートフォーカス動作を説明するフローチャートである。
【図6】 実施の形態においてズーム位置に対するフォーカス位置を調整する時に使用するZFテーブルを示す図である。
【図7】 図5のZFテーブルをグラフ化して示す図である。
【図8】 実施の形態においてAF評価値サンプリングタイミングとフォーカスパルスモータ駆動タイミングとの対応関係を示すタイミングチャートである。
【図9】 実施の形態によるズームパルスモータ及びフォーカスパルスモータのドライバを示す回路図である。
【図10】 図8に示したドライバにおいてパルスモータ駆動ICの真理値表を示す図である。
【図11】 図8に示したドライバにおけるオートフォーカス実行時のパルス波形をシミュレーションによって示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
101a フォーカスレンズ
101b ズームレンズ
103 CCD
104 CDS
105 AGCアンプ
106 A/D
107 IPP
121 CPU
123 操作部
130 EEPROM
131 フォーカスドライバ
133 ズームドライバ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  This invention is an autofocus device.And cameraIn detail, an autofocus device applied to an imaging device such as a video camera or a still cameraCameras such as video cameras and still camerasAbout.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, as this type of autofocus device, so-called hill-climbing is performed in which a high-frequency component is extracted from an image pickup signal obtained from an image sensor such as a CCD, and auto-focusing is performed by driving a photographing lens so that this high-frequency component becomes maximum The method is known.
[0003]
  Such an autofocus adjustment method does not require a special optical member for focus adjustment for detecting the amount of image deviation that changes according to the light emission / light reception of the infrared rays or the focus state, and it is a distance even at a long distance. It has the advantage of being able to focus accurately without depending on.
[0004]
  In recent years, however, various improvements have been proposed for such an autofocus adjustment method. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-287508 discloses a technique for determining an initial stop position of a lens according to focal length information before starting focus detection in order to increase the probability of focus detection.
[0005]
  Japanese Patent No. 187516 discloses a technique for driving a lens to an initial stop position when it is determined that the lens driving condition is satisfied so that meaningless lens position setting can be omitted.
[0006]
  Japanese Patent No. 280712 discloses a technique for stopping the lens by moving backward from the target position based on the lens position detection information and then returning backward so that the lens can be accurately positioned without the influence of backlash. ing.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
  By the way, in general, a lens called a zoom lens is a lens whose photographing distance does not change by zooming. On the other hand, a varifocal lens is a lens whose shooting distance changes due to zooming. In other words, the varifocal lens needs to drive the focus lens in order to prevent blur due to zooming.
[0008]
  However, even with a lens called a zoom lens, it can be said that there are almost no lenses whose shooting distance does not change completely due to zooming, but even if the change is zoomed, there is no problem with object recognition on the viewfinder. There is no level. This problem is recognized as an increase in the number of lens groups and the number of components as the zoom lens becomes higher in magnification, complicating the zoom lens cam for setting the lens group interval, and a problem in processing accuracy.
[0009]
  Therefore, a range widened to include the infinite and close focus lens positions at any zoom position is set as the focus lens movement range. However, in a camera that samples the AF evaluation value while moving the focus lens system, determines the in-focus based on the sampling result, and drives the focus lens system to the in-focus position, the movement range of the focus lens is wide. There was a problem that it took time to focus.
[0010]
  The present invention eliminates the problems caused by the above-described conventional example, and shortens the time for driving the focus lens system to the in-focus position to shorten the AF execution time.And cameraThe purpose is to obtain.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-described problems and achieve the object, an autofocus device according to a first aspect of the present invention captures an image of a subject in an autofocus device that performs imaging by controlling a zoom lens and a focus lens.FilmAn imaging means for obtaining an image signal, and obtained by the imaging means;FilmAn evaluation unit that obtains an AF evaluation value from a luminance signal included in the image signal; a sampling unit that samples the AF evaluation value obtained by the evaluation unit while moving the position of the focus lens;A focusing position is determined based on the AF evaluation value sampled by the sampling means, and the focusing means for driving and controlling the focus lens at the determined focusing position is associated with the position of the zoom lens. A position on the infinite side from an infinite position where the shooting distance of the adjusted focus lens is infinite, or a position on the near side from a close position where the shooting distance of the adjusted focus lens is close,By the sampling meansRuAF evaluation valueS Sampling start position setting means as a sampling start position;It is provided with.
[0012]
  According to the first aspect of the present invention, since the position of the focus lens for starting sampling of the AF evaluation value is changed according to the position of the zoom lens system, the focus lens suitable for the zoom position can be efficiently Since the focusing operation is performed, and the focusing time is shortened, the AF execution time can be shortened.According to the first aspect of the present invention, sampling is started from a position on the infinity side of the focus lens, or a position on the near side of the closest position, so that even an infinite or close subject can be focused reliably. is there.
[0013]
  According to a second aspect of the present invention, there is provided an autofocus apparatus for capturing an image of a subject in the autofocus apparatus that performs imaging by controlling a zoom lens and a focus lens.FilmAn imaging means for obtaining an image signal, and obtained by the imaging means;FilmAn evaluation unit that obtains an AF evaluation value from a luminance signal included in the image signal; a sampling unit that samples the AF evaluation value obtained by the evaluation unit while moving the position of the focus lens;A focusing position is determined based on the AF evaluation value sampled by the sampling means, and the focusing means for driving and controlling the focus lens at the determined focusing position is associated with the position of the zoom lens. A position on the infinite side from an infinite position where the shooting distance of the adjusted focus lens is infinite, or a position on the near side from a close position where the shooting distance of the adjusted focus lens is close,By the sampling meansRuAF evaluation valueA sampling end position setting means as a sampling end position;It is provided with.
[0014]
  According to the second aspect of the present invention, since the position of the focus lens where sampling of the AF evaluation value is finished is changed according to the position of the zoom lens system, the focus lens suitable for the zoom position can be efficiently used. Since the focusing operation is performed, and the focusing time is shortened, the AF execution time can be shortened.According to the second aspect of the present invention, sampling ends from a position on the infinity side of the focus lens, or a position closer to the closest position than the closest position, so that even an infinite or close subject can be focused reliably. is there.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the autofocus device according to the first or second aspect, the movement for changing the sampling interval during the sampling operation of the AF evaluation value according to the position of the zoom lens. It further comprises an amount changing means, wherein the sampling means samples at the sampling interval changed by the movement amount changing means.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a camera comprising the autofocus device according to any one of the first to third aspects.
[0017]
According to the invention of claim 4, it is possible to obtain an effect similar to that of the autofocus device according to any one of claims 1 to 3 in the camera.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
  First, the configuration of an imaging apparatus to which the autofocus apparatus of the present invention is applied will be described. FIG. 1 is a block diagram showing an internal configuration of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. Here, a digital camera is taken as an example of an imaging apparatus.
[0019]
  FIG. 1 is a configuration diagram of a digital camera to which an autofocus device according to this embodiment is applied. In the figure, reference numeral 100 denotes a digital camera. The digital camera 100 includes a lens system 101, a mechanical mechanism 102 including an aperture / filter unit, a CCD 103, a CDS circuit 104, a variable gain amplifier (AGC amplifier) 105, an A / A. D converter 106, IPP 107, DCT 108, coder 109, MCC 110, DRAM 111, PC card interface 112, CPU 121, display unit 122, operation unit 123, SG (control signal generation) unit 126, strobe device 127, battery 128, DC-DC A converter 129, an EEPROM 130, a focus driver 131, a pulse motor 132, a zoom driver 133, a pulse motor 134, and a motor driver 135 are provided. A detachable PC card 150 is connected via the PC card interface 112.
[0020]
  The lens unit includes a mechanical mechanism 102 including a lens 101 system, a diaphragm / filter unit, and the mechanical shutter of the mechanical mechanism 102 performs simultaneous exposure of two fields. The lens system 101 is composed of, for example, a varifocal lens, and includes a focus lens system 101a and a zoom lens system 101b.
[0021]
  The focus driver 131 drives the pulse motor 132 according to the control signal supplied from the CPU 121 to move the focus lens system 101a in the optical axis direction. The zoom driver 131 drives the pulse motor 132 according to the control signal supplied from the CPU 121 to move the zoom lens system 101b in the optical axis direction. Further, the motor driver 135 drives the mechanical mechanism 102 in accordance with a control signal supplied from the CPU 121, and sets, for example, an aperture value of the aperture.
[0022]
  A CCD (charge coupled device) 103 converts an image input via the lens unit into an electrical signal (analog image data). A CDS (correlated double sampling) circuit 104 is a circuit for reducing the noise of the CCD type image pickup device.
[0023]
  In addition, the AGC amplifier 105 corrects the level of the signal that has been correlated and sampled by the CDS circuit 104. Further, the A / D converter 106 converts analog image data from the CCD 103 input via the AGC amplifier 105 into digital image data. That is, the output signal of the CCD 103 is converted into a digital signal through the CDS circuit 104 and the AGC amplifier 105 and by the A / D converter 105 at an optimum sampling frequency (for example, an integer multiple of the subcarrier frequency of the NTSC signal). Is done.
[0024]
  Further, an IPP (Image Pre-Processor) 107, a DCT (Discrete Cosine Transform) 108, and a coder (Huffman Encoder / Decoder) 109, which are digital signal processing units, are provided for digital image data input from the A / D converter 106. Data processing for various processing, correction, and image compression / decompression is performed separately for color difference (Cb, Cr) and luminance (Y). The image compression / decompression unit 107 performs, for example, orthogonal transformation, which is a process of JPEG-compliant image compression / decompression, and Huffman encoding / decoding, which is a process of JPEG-compliant image compression / decompression.
[0025]
  Further, an MCC (Memory Card Controller) 110 temporarily stores the compressed image and records it on the PC card 150 or reads it from the PC card 150 via the PC card interface 112.
[0026]
  The CPU 121 uses the RAM as a work area according to a program stored in the ROM, and controls all the operations inside the digital camera according to an instruction from the operation unit 123 or an external operation instruction such as a remote controller (not shown). Specifically, the CPU 121 controls an imaging operation, an automatic exposure (AE) operation, an automatic white balance (AWB) adjustment operation, an AF operation, and the like.
[0027]
  Camera power is input from a battery 128, such as NiCd, nickel metal hydride, or lithium battery, to the DC-DC converter 129 and supplied to the digital camera.
[0028]
  The display unit 122 is implemented by an LCD, LED, EL, or the like, and displays captured digital image data, decompressed recorded image data, and the like. The operation unit 123 includes buttons for externally performing function selection, shooting instruction, and other various settings. In the EEPROM 130, adjustment data and the like used when the CPU 121 controls the operation of the digital camera are written.
[0029]
  The digital camera 100 (CPU 121) described above has a recording mode for recording image data obtained by imaging a subject on the PC card 150, a display mode for displaying image data recorded on the PC card 150, and the like.
[0030]
  FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a specific configuration of the IPP 107. As shown in FIG. 2, the IPP 107 includes a color separation unit 1071 that separates digital image data input from the A / D converter 106 into R, G, and B color components, and separated R, G, and B images. A signal interpolation unit 1072 that interpolates data, a pedestal adjustment unit 1073 that adjusts the black level of each of the R, G, and B image data, a white balance adjustment unit 1074 that adjusts the white level of each of the R and B image data, , A digital gain adjustment unit 1075 that corrects R, G, and B image data with a gain set by the CPU 121, a gamma conversion unit 1076 that performs γ conversion of the R, G, and B image data, and an RGB image A matrix unit 1077 that separates data into color difference signals (Cb, Cr) and luminance signals (Y), and a video signal based on the color difference signals (Cb, Cr) and luminance signals (Y). It includes a video signal processing unit 1078 to be output to the form display unit 122, a.
[0031]
  Furthermore, the IPP 107 passes only a predetermined frequency component of the Y operation unit 1079 that detects the luminance data (Y) of the image data after the pedestal adjustment by the pedestal adjustment unit 1073 and the luminance data (Y) detected by the Y operation unit 1079. BPF 1080 to be output, an AF evaluation value circuit 1081 that outputs a digital count value corresponding to the luminance data (Y) that has passed through BPF 1080 to the CPU 121 as an AF evaluation value, and luminance data (Y) detected by the Y operation unit 1079 An AE evaluation value circuit 1082 that outputs a digital count value to the CPU 121 as an AE evaluation value, and a Y calculation unit that detects luminance data (Y) of each of R, G, and B image data after gain adjustment by the digital gain adjustment unit 1075 1083 and the digital data corresponding to the luminance data (Y) detected by the Y operation unit 1083. And AWB evaluation value circuit 1084 which outputs a cement value to CPU 121 as the AWB evaluation value, and a CPUI / F1085 is an interface with the CPU 121, and the DCTI / F1086 such an interface with the DCT108.
[0032]
  Here, each control will be described. In the AE control, the shutter speed and the AGC are controlled so that the AE evaluation value becomes the reference value. In this embodiment, a description will be given assuming that the diaphragm is fixed (F4; Av4) as an example.
[0033]
  In the AF control, after the shutter speed and the gain are set, the AFM (pulse motor) is driven by a specified pulse in a 1 Vd period. During the prescribed pulse drive, the digital video signal obtained in the IPP is processed to obtain a luminance signal. An AF evaluation value is obtained by integrating high frequency components from the luminance signal by the filter means. The peak of this AF evaluation value is in focus.
[0034]
  In zoom control, the ratio of which position (distance) the current focus position is from a set value “fp far calc” (infinite), which will be described later, to a set value “fp near calc” (closest; about 0.2 m) Is required. The focus position is driven to a focus position having the same ratio from “fp far def” and “fp near def” at the zoom point together with the zoom drive, and the focus shift due to the zoom of the varifocal lens is corrected.
[0035]
  Next, each set value that is an adjustment value will be described. FIG. 3 is a diagram for explaining the set values. As shown in FIG. 3, the autofocus is performed using a varifocal lens having 9 zoom steps (positions) from 00 to 08. The shooting distance range is from infinity to about 0.2 m, but only wide is about 0.01 m.
[0036]
  In the table shown in FIG. 3, “ccdaf drv data”, “fp far def”, “fp near def”, “fp far calc”, and “fp near calc” are set as six types of setting values for each zoom step. , “Nml smp”. Each set value in FIG. 3 is displayed in hexadecimal.
[0037]
  Here, “ccdaf drv data” indicates the amount of movement (number of pulses) of the focus lens system for each sampling when the AF evaluation value is sampled. “Fp far def” indicates an AF evaluation value sampling start position at each zoom step, and a difference based on the position of the focus extension pulse number “fp inf def” is input as data.
[0038]
  “Fp near def” indicates the AF evaluation value sampling end position at each zoom step, and a difference based on the position of the focus extension pulse number “fp inf def” is input as data. “Fp far calc” indicates an infinite position in each zoom step, and a difference based on the position of the focus extension pulse number “fp inf def” is input as data.
[0039]
  “Fp near calc” indicates a 0.2 m position in each zoom step, and a difference based on the position of the focus extension pulse number “fp inf def” is input as data. “Nml smp” indicates the number of samplings for performing the entire-range sampling focus lens system movement in which the AF evaluation value is always sampled regardless of the AF evaluation value sampling result.
[0040]
  Note that “fp inf def” indicates the number of focus extension pulses from the infinite side mechanical end of the focus to the start of wide AF evaluation value sampling.
[0041]
  Subsequently, the operation will be described. FIG. 4 is a flowchart for explaining the setting operation for performing the autofocus operation, and FIG. 5 is a flowchart for explaining the autofocus operation.
[0042]
  In FIG. 4, fp far init = number of focus extension pulses (fp inf def) −AF evaluation value sampling start position (fp far def [zoom]), fp near init = number of focus extension pulses (fp inf def) + AF evaluation value sampling End position (fp near def [zoom]), fp home = (fp far init) − (fp home def), and nml smp def = nml smp [zoom]. Here, zoom is a position of 9 zoom steps. When zoom = 0, “zoom” becomes “wide”, when zoom = 4, “mean”, and when zoom = 8, “tele”.
[0043]
  In the operation shown in FIG. 4, first, zoom reset is performed by combining the zoom position and the zoom drive pulse number, and then focus reset is performed by combining the focus position and the focus drive pulse number. Zoom reset and focus reset are performed by driving to the mechanical end.
[0044]
  The position after driving with the number of pulses greater than that driven to the mechanical end is determined as the prescribed pulse number position. Here, in the case of focus, fp max = 205 pulses at the near mechanical end. The last pulse output data when driving to the mechanical end is set as fp home state at the time of adjustment. Subsequently, the focus is set to the normal focus position (about 2.5 m), and further zooming is performed.
[0045]
  Subsequently, the operation shown in FIG. 5 is started. The operation mode shown in FIG. 5 is an autofocus mode. In the case of autofocus, first, AF initial setting (ccdaf init set) is executed (step S1), and the first release is operated. At this time, the normal focus position (about 2.5 m) at the set zoom point is calculated from the adjustment value, and the AF operation is performed. Subsequently, the AF AE is set (ccdaf ae set) (step S2).
[0046]
  When the process proceeds to step S3, the focus is driven to the home position HP (fp home). In the subsequent step S4, the focus is driven to the initial position INIT (fp far init). As described above, the focus is driven from the home position HP to the initial position INIT, so that the backlash (fp b brush = 8 (pulse)) can be removed.
[0047]
  Then, the process proceeds to step S5. Focus drive during AF evaluation value sampling is performed in synchronization with the vertical synchronization signal Vd. At this time, the focus is driven by the amount of movement (ccdaf drv data) of the focus lens system for each sampling. At this time, the focus drive is performed until the AF evaluation value corresponding to nml smp is sampled regardless of the value of the AF evaluation value (information such as a peak). The focus drive amount is (ccdaf drv data ) * (Becoming nml smp)). This is within the normal shooting distance range (from infinite to about 0.5 m).
[0048]
  Here, the peak position, the increase / decrease data of the AF evaluation value, and the like are calculated from the AF evaluation values sampled within the normal shooting distance range, and it is determined whether the in-focus position is within the normal shooting distance range. Even when focusing is performed within the macro shooting distance range, the focus lens is driven to the in-focus position after driving the focus from the in-focus position to a position for removing backlash.
[0049]
  Thereafter, the process proceeds to step S6. In step S6, when the in-focus position is within the normal shooting distance range, the AF evaluation value sampling is stopped, and the focus is driven from the in-focus position to the position where the backlash is removed, and then the focus is moved to the in-focus position. Driven.
[0050]
  In addition, when there is no in-focus position within the normal shooting distance range, AF evaluation value sampling within the macro shooting distance range (about 0.5 m to about 0.2 m) is performed (macro; up to fp near init) ). However, within the macro shooting distance range, sampling of the AF evaluation value is stopped when a peak is detected.
[0051]
  Thereafter, the process proceeds to step S7. In step S7, the focus drive is turned off (fcsm off), and the process is terminated.
[0052]
  Next, the relationship between the zoom position and the focus position will be described. 6 is a diagram showing a focus position adjustment ZF table, FIG. 7 is a graph showing the ZF (zoom focus) table of FIG. 6, and FIG. 8 is a correspondence between AF evaluation value sampling timing and focus pulse motor drive timing. It is a timing chart which shows a relationship.
[0053]
  The ZF table is used when adjusting the focus position with respect to the zoom position. The ZF table shown in FIG. 0, No. 1, No. 1 2 shows three examples. In any example, nine positions are assigned to the wide (W) end, the mean (M), and the tele (T) end with respect to two standards of infinite and close (for example, 20 cm). Each position is associated with a pulse number ZP and an adjustment value (f (mm)). This ZF table is stored and held in a ROM or the like.
[0054]
  In FIG. Infinite standard A0-1 and closest standard B0-1 are shown as a graph of 0. Infinite Standard A1-1 and Closest Standard B1-1 are shown as a graph of No. 1, The infinite reference A2-1 and the closest reference B2-1 are shown as a graph of 2. From the above graph, the number of pulses is lower in the case of using the close range as a reference than in the case of using infinity as a reference.
[0055]
  FIG. 8A shows a timing chart regarding NTSC in which the vertical synchronization signal Vd is 1/30 Hz (33 mS). FIG. 5B shows a timing chart relating to PAL (television: TV) whose Vd is 1/25 Hz (40 mS). FIG. 3C shows a timing chart regarding a PAL (liquid crystal: LCD) whose vertical synchronizing signal Vd is 1/36 Hz (28 mS).
[0056]
  According to the above timing chart, the pulse intervals of the AF evaluation value sampling timing ST and the focus pulse motor drive timing WT (wide) and TT (tele) are changed as the pulse interval of the vertical synchronization signal Vd increases. That is, when the NTSC in FIG. 8A is taken as a reference, the NTSC is 1/30 Hz, whereas the PAL (TV) in FIG. 8B is 1/25 Hz and the pulse width is increased. Accordingly, the pulse interval between the AF evaluation value sampling ST and the focus pulse motor drive timings WT and TT is wider in the PAL (TV) than in the case of NTSC.
[0057]
  On the other hand, when the NTSC in FIG. 8A is taken as a reference, the NTSC is 1/30 Hz, whereas the PAL (LCD) in FIG. Therefore, the pulse interval between the AF evaluation value sampling ST and the focus pulse motor drive timings WT and TT is narrower in the PAL (LCD) than in the case of NTSC.
[0058]
  Next, the driver will be described in detail. 9 is a circuit diagram showing a driver of the zoom pulse motor and the focus pulse motor, FIG. 10 is a diagram showing a truth table of the pulse motor driving IC, and FIG. 11 is a pulse at the time of autofocus execution in the driver shown in FIG. It is a timing chart which shows a waveform by simulation. In FIG. 9, the focus driver 131 and the zoom driver 133 define the input / output relationship according to the truth table shown in FIG.
[0059]
  According to the truth table shown in FIG. 10, the focus driver 131 and the zoom driver 133 have no input (IN1, 2) when the enable signal of their own circuit is “L” (low), and the standby state Therefore, the outputs (OUT1, 2, 3, 4) are turned off. On the other hand, when the enable signal is set to “H” (high), the outputs OUT1 to OUT4 are driven to generate an output in which two-phase excitation changes due to the logical relationship between the inputs IN1 and IN2. Here, FIGS. 11A, 11B, and 11C show pulse waveforms during wide operation, mean operation, and tele operation during AF execution, respectively. Comparing the above pulse waveforms, the enable time becomes longer in the order of wide, mean, and tele, and accordingly, the driving time of the driver becomes longer.
[0060]
  As described above, according to this embodiment, since the position of the focus lens that starts sampling of the AF evaluation value is changed according to the position of the zoom lens system, the focus lens suitable for the zoom position Efficient focusing operation. Thereby, since the focusing time is shortened, the AF execution time can be shortened.
[0061]
  In addition, since the position of the focus lens that finishes sampling the AF evaluation value is changed according to the position of the zoom lens system, the focus lens can be efficiently focused on the zoom position. Thereby, since the focusing time is shortened, the AF execution time can be shortened.
[0062]
  In addition, since the autofocus device according to this embodiment is particularly effective for a varifocal lens, it is possible to perform high-speed AF in accordance with each zoom position.
[0063]
  In addition, “fp far calc” is infinite in calculation (adjustment) and “fp near calc” is close in calculation (adjustment), but sampling of the actual AF evaluation value is started or ended. Since the focus lens position ranges from “fp far def” (infinite) to “fp near def” (closest) including adjustment errors and the like, it is possible to reliably focus on an infinite and close subject.
[0064]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, since the position of the focus lens at which sampling of the AF evaluation value starts or ends is changed according to the position of the zoom lens system, the focus lens suitable for the zoom position Thus, since the focusing time is shortened, the AF execution time can be shortened.Furthermore, according to the present invention, sampling is performed even at a position on the infinity side of the focus lens, or at a close position, so that it is possible to reliably focus on an infinite or close subject.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an internal configuration of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a specific configuration of an IPP according to an embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating set values according to an embodiment.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a setting operation for performing an autofocus operation according to the embodiment.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an autofocus operation according to the embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating a ZF table used when adjusting a focus position with respect to a zoom position in the embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing the ZF table of FIG. 5 in a graph.
FIG. 8 is a timing chart showing a correspondence relationship between AF evaluation value sampling timing and focus pulse motor driving timing in the embodiment;
FIG. 9 is a circuit diagram illustrating drivers of a zoom pulse motor and a focus pulse motor according to an embodiment.
10 is a diagram showing a truth table of a pulse motor driving IC in the driver shown in FIG. 8. FIG.
11 is a timing chart showing, by simulation, a pulse waveform when autofocus is executed in the driver shown in FIG.
[Explanation of symbols]
101a Focus lens
101b Zoom lens
103 CCD
104 CDS
105 AGC amplifier
106 A / D
107 IPP
121 CPU
123 Operation unit
130 EEPROM
131 Focus driver
133 Zoom driver

Claims (4)

ズームレンズ及びフォーカスレンズを制御して撮像を行うオートフォーカス装置において、
被写体を撮像して映像信号を得る撮像手段と、
前記撮像手段により得られた映像信号に含まれる輝度信号からAF評価値を得る評価手段と、
前記フォーカスレンズの位置を移動させながら前記評価手段により得られたAF評価値をサンプリングするサンプリング手段と、
前記サンプリング手段によりサンプリングされた前記AF評価値に基づいて合焦位置を決定し、決定された該合焦位置に前記フォーカスレンズを駆動制御する合焦手段と、
前記ズームレンズの位置に対応付けて調整された前記フォーカスレンズの撮影距離が無限となる無限位置より無限側の位置、又は該調整されたフォーカスレンズの撮影距離が至近となる至近位置より至近側の位置を、前記サンプリング手段によAF評価値のサンプリング開始位置とするサンプリング開始位置設定手段と、
を備えたことを特徴とするオートフォーカス装置。
In an autofocus device that controls the zoom lens and the focus lens to perform imaging,
Imaging means for obtaining movies image signal by imaging an object,
And evaluation means for obtaining the AF evaluation value from the luminance signal contained in the resulting Film image signal by the image pickup means,
Sampling means for sampling the AF evaluation value obtained by the evaluation means while moving the position of the focus lens;
Focusing means for determining a focus position based on the AF evaluation value sampled by the sampling means, and driving and controlling the focus lens at the determined focus position;
An infinite position from an infinite position where the shooting distance of the focus lens adjusted in association with the position of the zoom lens is infinite, or a position closer to the close side than a close position where the shooting distance of the adjusted focus lens is close position, the sampling start position setting means for the sampling start position of the by that AF evaluation value to the sampling means,
An autofocus device characterized by comprising:
ズームレンズ及びフォーカスレンズを制御して撮像を行うオートフォーカス装置において、
被写体を撮像して映像信号を得る撮像手段と、
前記撮像手段により得られた映像信号に含まれる輝度信号からAF評価値を得る評価手段と、
前記フォーカスレンズの位置を移動させながら前記評価手段により得られたAF評価値をサンプリングするサンプリング手段と、
前記サンプリング手段によりサンプリングされた前記AF評価値に基づいて合焦位置を決定し、決定された該合焦位置に前記フォーカスレンズを駆動制御する合焦手段と、
前記ズームレンズの位置に対応付けて調整された前記フォーカスレンズの撮影距離が無限となる無限位置より無限側の位置、又は該調整されたフォーカスレンズの撮影距離が至近となる至近位置より至近側の位置を、前記サンプリング手段によAF評価値のサンプリング終了位置とするサンプリング終了位置設定手段と、
を備えたことを特徴とするオートフォーカス装置。
In an autofocus device that controls the zoom lens and the focus lens to perform imaging,
Imaging means for obtaining movies image signal by imaging an object,
And evaluation means for obtaining the AF evaluation value from the luminance signal contained in the resulting Film image signal by the image pickup means,
Sampling means for sampling the AF evaluation value obtained by the evaluation means while moving the position of the focus lens;
Focusing means for determining a focus position based on the AF evaluation value sampled by the sampling means, and driving and controlling the focus lens at the determined focus position;
A position on the infinite side from the infinite position where the shooting distance of the focus lens adjusted in association with the position of the zoom lens is infinite, or a position closer to the close side than the closest position where the shooting distance of the adjusted focus lens is close position, and the sampling end position setting means to the sampling end position of the by that AF evaluation value to the sampling means,
An autofocus device characterized by comprising:
前記ズームレンズの位置に応じて前記AF評価値のサンプリング動作時のサンプリング間隔を変更する移動量変更手段を、さらに備え、A moving amount changing means for changing a sampling interval at the time of the sampling operation of the AF evaluation value according to the position of the zoom lens;
前記サンプリング手段は、前記移動量変更手段により変更された前記サンプリング間隔でサンプリングすること、  The sampling means sampling at the sampling interval changed by the movement amount changing means;
を特徴とする請求項1又は2に記載のオートフォーカス装置。  The autofocus device according to claim 1, wherein
請求項1乃至3のいずれか一つに記載のオートフォーカス装置を備えたことを特徴とするカメラ。A camera comprising the autofocus device according to any one of claims 1 to 3.
JP31880397A 1997-11-19 1997-11-19 Autofocus device and camera Expired - Lifetime JP3866844B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31880397A JP3866844B2 (en) 1997-11-19 1997-11-19 Autofocus device and camera

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31880397A JP3866844B2 (en) 1997-11-19 1997-11-19 Autofocus device and camera

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11153748A JPH11153748A (en) 1999-06-08
JP3866844B2 true JP3866844B2 (en) 2007-01-10

Family

ID=18103123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31880397A Expired - Lifetime JP3866844B2 (en) 1997-11-19 1997-11-19 Autofocus device and camera

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3866844B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4023457B2 (en) * 2004-03-02 2007-12-19 ソニー株式会社 Autofocus control device and method, recording medium, and program
JP4029296B2 (en) * 2004-03-02 2008-01-09 ソニー株式会社 Autofocus control device and method, recording medium, and program
JP5963523B2 (en) * 2012-04-26 2016-08-03 キヤノン株式会社 LENS DEVICE, IMAGING SYSTEM, IMAGING DEVICE, AND CONTROL METHOD

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11153748A (en) 1999-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3851027B2 (en) Autofocus device and camera
JP3607509B2 (en) Autofocus device
US20050001924A1 (en) Image capturing apparatus
JP5380784B2 (en) Autofocus device, imaging device, and autofocus method
US11314040B2 (en) Lens apparatus, camera system, and lens driving method
JPH11215426A (en) Automatic focusing system
JPH0946570A (en) Image pickup device
JP4160664B2 (en) Autofocus device, camera, and in-focus position determination method
JP2001221945A (en) Automatic focusing device
JP3866844B2 (en) Autofocus device and camera
JP2009092961A (en) Focusing position control device, focusing position control method, and focusing position control program
JP5105298B2 (en) Imaging apparatus and program thereof
JP2004145022A (en) Digital camera
JP3761318B2 (en) Imaging device adjustment system
JP2004085964A (en) Automatic focusing device, digital camera, and portable information input device
JPH11155094A (en) Autofocusing device
JP5123010B2 (en) Imaging apparatus, imaging method, and program for causing computer included in imaging apparatus to execute imaging method
JP4803375B2 (en) Imaging apparatus and program thereof
JP2004120015A (en) Imaging apparatus
JP3954879B2 (en) Imaging device
JP2008067136A (en) Imaging device and imaging method
JPH11155095A (en) Auto-focusing device
JP3997746B2 (en) Digital still camera
JP2006162943A (en) Automatic focusing control method and automatic focusing controller
JP5093376B2 (en) Imaging apparatus and program thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051025

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051221

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061003

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061006

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101013

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111013

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121013

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131013

Year of fee payment: 7

EXPY Cancellation because of completion of term