JP4393034B2 - 自動焦点調節方法、自動焦点調節装置及び撮像装置 - Google Patents
自動焦点調節方法、自動焦点調節装置及び撮像装置 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の自動焦点調節装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、銀塩フィルムを用いる交換レンズ式のオートフォーカス一眼レフカメラのオートフォーカス機構としては、TTL(Through The Lens)位相差オートフォーカス等が用いられている。
【0003】
このオートフォーカス機構はカメラ本体にオートフォーカスの為のデフォーカス検出機構が設けられ、交換レンズの焦点調節レンズをレンズ内若しくはカメラ内のモーターにより焦点調節動作を行なっている。
【0004】
また、ビデオカメラ等では、撮像素子の信号の高周波成分によりコントラスト検知を行う所謂山登りAFが行われている。
【0005】
TTL位相差オートフォーカスとコントラスト検知オートフォーカスは、それぞれ特徴があり、用途に応じて使い分けられている。
【0006】
特開平第5−64056号公報では、コントラスト検知オートフォーカスのみではデフォーカス方向やデフォーカス量を一回の焦点検出で知る事ができないので、コントラスト検知オートフォーカスと、TTL位相差オートフォーカスを組み合わせて行う技術が開示されている。
【0007】
また、特開平第6−225198号公報では、コントラスト検知オートフォーカスによるレンズ制御に粗調節用のフォーカスモーター制御手段と微調節用のフォーカスモーター制御手段を使い分け、迅速で安定したフォーカス制御を行う技術が開示されている。
【0008】
更に、特開平第7−284502号公報では、高速で粗調節を行う手段と低速で微調節を行う手段の連携により、焦点の粗微調節をスムーズに行う技術が開示されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例においては、以下のような欠点があり、微小デフォーカス時と大デフォーカス時における高速高精度合焦調節を両立させる事が難しかった。
【0010】
上記の特開平第5−64056号公報や特開平第6−225198号公報に記載の従来例では、焦点調節の最終精度を上げる為には、焦点位置調節の分解能を十分に細かくする必要があり、そのためには焦点調節機構を細かく制御せねばならず、調節の為の速度がどうしても犠牲になり調節速度が低くなるという問題点がある。
【0011】
また、特開平第7−284502号公報の技術では、オートフォーカスと連携を行う方法が示されていない。
【0012】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、合焦精度を向上させながら調節速度の低下を防止し、特に微小デフォーカス時の合焦調節の高速化を目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第1の焦点調節部材を駆動して焦点を粗調節する第1のアクチュエータと、第2の焦点調節部材を駆動して焦点を微調節する第2のアクチュエータとを用いた本発明の自動焦点調節方法は、位相差検出により得られた焦点ずれ量から、前記第1の焦点調節部材及び前記第2の焦点調節部材をそれぞれ単独で駆動した場合に合焦状態になるまでに必要となる前記第1のアクチュエータの駆動量と前記第2のアクチュエータの駆動量とを算出する算出工程と、前記第2のアクチュエータの駆動量が予め決められた所定範囲外にある場合に、前記第1のアクチュエータを駆動して焦点を調節し、前記第2のアクチュエータの駆動量が前記所定範囲内にある場合に、前記第2のアクチュエータを駆動して焦点を調節するように、前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータの駆動を切り換える切り換え工程とを有し、前記第1のアクチュエータを駆動して焦点を調節する場合には、前記算出工程で求めた前記第1のアクチュエータの駆動量に基づいて、前記第1のアクチュエータを駆動することにより焦点を粗調節し、前記第2のアクチュエータを駆動して焦点を調節する場合には、撮像画像のコントラストを検出し、検出したコントラストに基づいて焦点を微調節する。
【0014】
また、本発明の自動焦点調節装置は、第1の焦点調節部材を駆動して焦点を粗調節する第1のアクチュエータと、第2の焦点調節部材を駆動して焦点を微調節する第2のアクチュエータと、焦点ずれ量を検出する位相差検出手段と、撮影画像のコントラストを検出するコントラスト検出手段と、前記位相差検出手段により検出された焦点ずれ量から、前記第1の焦点調節部材及び前記第2の焦点調節部材をそれぞれ単独で駆動した場合に合焦状態になるまでに必要となる前記第1のアクチュエータの駆動量と前記第2のアクチュエータの駆動量とを算出し、前記第2のアクチュエータの駆動量が予め決められた所定範囲内にあるかどうかを判断する判断手段と、前記第2のアクチュエータの駆動量が予め決められた所定範囲外にある場合に、前記第1のアクチュエータの駆動量に基づいて前記第1のアクチュエータを駆動して焦点を調節し、前記第2のアクチュエータの駆動量が前記所定範囲内にある場合に、前記コントラスト検出手段により検出されたコントラストに基づいて前記第2のアクチュエータを駆動して焦点を調節するように、前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータの駆動を切り換え制御する制御手段とを有する。
【0015】
更に、本発明の撮像装置は、上記の自動焦点調節装置と、カメラ本体と、前記カメラ本体に着脱可能なレンズユニットとを有する。
【0016】
上記構成によれば、焦点距離の微調節を行う第2の調節手段により調節可能な範囲内であれば、微小調節用の調節手段のみでフォーカス調整を行うので、起動から停止に時間のかかる粗調節用の調節手段の使用を可能な限り減らすことができるため、微小デフォーカス時の合焦時間の短縮が可能となる。
【0020】
上記構成によれば、コントラストAFと位相差AFの信頼性の高い方の結果を採用し合焦信頼性を向上させることが可能になる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
(第1の実施形態)
【0024】
図1は本発明の第1の実施形態におけるレンズ交換式のデジタルスチルカメラの構成を示す図で、本発明の粗調節用アクチュエーターと微調節用アクチュエーターの両方を交換レンズに搭載した例を示す。
【0025】
図1において、1はデジタルスチルカメラ本体、2は交換レンズである。交換レンズ2にはフォーカスレンズ3が含まれ、フォーカスレンズ3により焦点調節がなされる。なお、図1ではレンズ1枚のみを示しているが、交換レンズ2は実際には複数のレンズから成るものである。
【0026】
6はフォーカス鏡筒5を光軸方向に調節する第1の焦点調節部、4はフォーカスレンズ3をフォーカス鏡筒5内で光軸方向に調節する第2の焦点調節部であって、フォーカスレンズ3と第2の焦点調節部4はフォーカス鏡筒5に保持されている。本実施形態においては、第1の焦点調節部6は粗調節用、第2の焦点調節部4は微調節用であり、それぞれアクチュエーターなどから成る。従って、上記構成では、フォーカスレンズ3は第1及び第2の焦点調節部6、4の何れによっても調節可能になっている。また、第2の焦点調節部4はフォーカス鏡筒5とフォーカスレンズ3の相対位置関係を示す位置エンコーダーを有している。7はレンズコントロール回路で、デジタルスチルカメラ本体1と通信すると共に、第1焦点調節部6と第2の焦点調節部4を制御する。
【0027】
8はハーフミラー、9は撮像素子、10は位相差AFセンサーである。
【0028】
ハーフミラー8は撮影光束を撮像素子9と位相差AFセンサー10に分割する。この構成により、撮像動作と位相差AF検出動作を同時に行うことが出来る。
11は、バックライトを内蔵した電子ビューファインダー用のLCDパネル、12は、LCDパネル11を観察するためのファインダー光学系、13は、位相差AFセンサー10の出力から焦点ずれ量を算出する第1の合焦評価部、14は、画像処理部である。画像処理部14は、撮像素子9の出力信号を処理し、画像のコントラスト情報を取り出すと共に、ホワイトバランス、γ処理、カラーマトリックス処理等を行い、撮影画像とファインダー用の画像を形成する。画像処理部14により形成されたファインダー用の画像はLCDパネル11に送られ、LCDパネル11に表示されたファインダー用の画像はファインダー光学系12を介して観察される。
【0029】
15は第2の合焦評価部で、画像処理部14から得られるコントラスト情報の履歴を判断することで合焦評価値を出力する。16はカメラコントロール回路でデジタルスチルカメラ本体1の全体を制御する。17はレンズインターフェース回路で、交換レンズ2のレンズコントロール回路7と信号の授受を行う。18はレリーズスイッチである。レリーズスイッチ18の押下に応じて撮影された画像は、不揮発メモリ(不図示)等に記憶される。
【0030】
次に、上記構成を有するデジタルスチルカメラの動作を図2のフローチャートを用いて説明する。
【0031】
不図示の電源が投入されると、ステップS101で、カメラコントロール回路16は初期化動作を開始し、レンズインターフェース回路17を介してレンズコントロール回路7に初期リセットの指令を送る。初期リセット指令を受けたレンズコントロール回路7は第2の焦点調節部4によりフォーカスレンズ3をフォーカス鏡筒5の所定位置Xini(以降、「リセット位置」と呼ぶ。)に移動する。本実施形態では、センター位置に移動している。ステップS102で、フォーカス鏡筒5内におけるフォーカスレンズ3の位置Xiniを現在のフォーカスレンズの位置Xpとして不図示のメモリに記憶する。ここでは、センターである事を記憶する。
【0032】
ステップS103でレリーズスイッチ18の半押しなどにより、スイッチSW1がONされ、撮影準備が指示されるまで待つ。スイッチSW1がONされると、ステップS104に進み、記憶されているフォーカス鏡筒5内における現在のフォーカスレンズ3の位置Xp(電源オン直後は、Xp=Xini)を取得し、無限・至近方向への可動範囲を算出する。ここで、現在のフォーカスレンズ3の位置Xpのから無限方向端までの可動距離をXinf、至近方向端までの可動距離をXnearとする。
【0033】
次にステップS105で位相差AFセンサー10から信号を取得し、第1の合焦評価部13により焦点ずれ量を算出する。ステップS106で得られた焦点ずれ量から、焦点ずれ量を合焦状態にする為に第1の焦点調節部6と第2の焦点調節部4による焦点調節をそれぞれ単独で行った場合に、どれだけの駆動が必要になるか算出する。算出した第1の焦点調節部6の駆動量をX1、第2の焦点調節部4の駆動量をX2とする。
【0034】
ステップS107で、ステップS106で算出された第2の焦点調節部4の必要駆動量X2に、位相差AFの想定誤差量Xdと、コントラストAFを行う範囲の半分に相当する確認量Xafを加え、その値がフォーカス鏡筒5内におけるフォーカスレンズ3の可動範囲内にあるかどうかを判断することで、微調節可能範囲で確実に合焦可能かどうかを判断する。ここでは、X2の値が無限方向の時は、(X2+Xd+Xaf)<Xinf、X2の値が至近方向の時は、(X2+Xd+Xaf)<Xnear」可動かどうかを判断する。
【0035】
上記関係式を満足し、第2の焦点調節部4の駆動量X2が微調節可能範囲に含まれていればステップS114に、微調節可能範囲を超えていればステップS108に進む。
【0036】
ステップS108では、フォーカス鏡筒5内におけるフォーカスレンズ3の所定位置(リセット位置)Xiniと、フォーカス鏡筒5内の現在位置Xpの差分だけX1の駆動量を補正する。このようにして得られる最終駆動量をX1’とする。ステップS109で、最終駆動量X1’をレンズコントロール回路7に送る。レンズコントロール回路7は第1の焦点調節部6によりフォーカス鏡筒5の駆動を開始する。
【0037】
ステップS110で、微調節用の第2の焦点調節部4がリセット位置XiniにあればステップS113に進む。一方、リセット位置Xiniに無ければステップS111に進み、レンズインターフェース回路17を介してレンズコントロール回路7に初期リセットの指令を送る。初期リセット指令を受けたレンズコントロール回路7は第2の焦点調節部4によりフォーカスレンズ3をフォーカス鏡筒5のリセット位置Xiniに移動する。
【0038】
上記動作により、フォーカス鏡筒5の駆動中に、フォーカスレンズ3のフォーカス鏡筒5のリセット位置Xiniへのリセット動作が平行して行われる。また、フォーカス鏡筒5の駆動量X1’はリセット動作によるフォーカスレンズ3の移動量を加味しているので、リセット動作により駆動量が不適正になる事も防止している。次にステップS112で、フォーカス鏡筒5内におけるフォーカスレンズ3の現在位置Xp(ここでは、Xp=Xini)を記憶する。
【0039】
ステップS113では、駆動量X1’の駆動が完了していればステップS105へ戻り、完了していなければ駆動を継続する。
【0040】
一方、ステップS107で微調節のみにより焦点調節が可能であると判断されるとステップS114に進み、検出された最終合焦位置の前後ΔXの範囲を第2の焦点調節部4によりサーチし、コントラストAFの評価値を得ると共に、最適位置に第2の焦点調節部4を停止させる。ここで、サーチ範囲はΔX=Xd+Xafであり、位相差AFの検出誤差をカバーし、なおかつコントラストAF時にピーク確認を行う事の可能な最小限の領域に設定してある。なお、ステップS114における微調節処理の内容は、図3のフローチャートを参照して詳細に後述する。
【0041】
ステップS115では図3に示す後述する処理により得られるピーク評価値がコントラストAFにより得られた値かどうかを判断し、コントラストAFにより得られた値あればステップS117へ、コントラストAFにより得られた値でなければステップS116に進む。
【0042】
ステップS116で、例えば図5に示すような、位相差AFのみで合焦させたことを示す表示を行う。
【0043】
図5において、24はシャッター速度表示、25は絞り値表示、26は測距エリア表示、27が位相差AFのみで合焦させたことを示す表示である。
【0044】
一方、ステップS117では、例えば図4で示すような、コントラストAFにより合焦させた事を示す表示を行う。図4において、20はシャッター速度表示、21は絞り値表示、22は測距エリア表示、23がコントラストAFにより合焦させたことを示す表示である。
【0045】
ステップS116及びS117における表示後、ステップS118に進む
【0046】
次に、ステップS118において、フォーカス鏡筒5内におけるフォーカスレンズ3の現在位置Xpを記憶する。
【0047】
上記手順による合焦後、レリーズスイッチ18の全押しなどにより、撮影が指示されると、ステップS119において通常の撮影シーケンスによる撮影が行われる。撮影終了後、ステップS103に戻る。
【0048】
図3は、ステップS114で行われる第2の焦点調節部4による合焦検出動作の手順を示すフローチャートである。
【0049】
まずステップS201で、コントラストAFのサーチ範囲を設定する。サーチ範囲は、ステップS105で位相差AFにより得られた駆動量X2だけフォーカスレンズ3を駆動した後のレンズ位置を中心位置とし、その前後ΔXに設定される。なお、ΔXは前述した通りである。
【0050】
ステップS202で、現在位置から、サーチ範囲端の近い側に第2の焦点調節部4を制御してフォーカスレンズ3を移動し、ステップS203で移動後の位置でコントラストAFの評価値を取り込む。
【0051】
ステップS204で、ステップS203で取得した評価値とフォーカスレンズ3の位置を評価値履歴として記憶する。
【0052】
ステップS205で、評価値履歴を参照し、合焦点(評価値のピーク値)を通過したか確認する。通過していればステップS208へ、通過していなければステップS206に進む。
【0053】
ステップS206でステップS201で設定されたサーチ範囲を全てサーチし終わったかどうかを判断し、終わっていればステップS210へ、サーチする領域が残っていればステップS207に進み、第2の焦点調節部4を制御して、フォーカスレンズ3の位置を更新する。更新後、ステップS203に戻る。
【0054】
上記ステップS203〜ステップS207の処理を繰り返すことで、コントラストAFのピーク探索が行われる。
【0055】
ステップS208では、評価値履歴からピーク位置を示した位置に第2の焦点調節部4を移動し、ステップS209でコントラストAFの結果であるピーク評価値を記憶して処理を終了後、メインルーチンに戻る。
【0056】
一方、合焦点(ピーク値)を得ることなく(ステップS205でNO)、サーチ範囲での処理を終了した場合(ステップS206でNO)はステップS210に進み、サーチ範囲の中心位置、すなわち駆動量X2だけ移動した位置に、第2の焦点調節部4によりフォーカスレンズ3を移動する。これは、位相差AFの結果の中心値の位置に移動した事と等価である。
【0057】
ステップS211でコントラストAFが不能であった事を記憶して処理を終了し、メインルーチンに戻る。
【0058】
なお、電源オンのまま2コマ目以降が撮影される場合は、ステップS118で記憶された現在のレンズ位置Xpを基準にステップS107の判断が行われる。この為、被写体(若しくはカメラ)が前後に多少の範囲で動いているだけであれば、第2の焦点調節部4の範囲のみで焦点調節が可能である。
【0059】
上記の通り、第1の焦点調節部6により合焦位置近傍までの粗調節を行い、第2の焦点調節部4は最終合焦の為の微調節動作に用いられる。
【0060】
なお、本実施形態の構成では、上記機能を達成するために第1及び第2の焦点調節部6、4に異なる特性を持たせている。第2の焦点調節部4は片寄せをおこないガタの影響を排除すると共に焦点調節ピッチが細かく設定されている。一方、第1の焦点調節部6は高速動作を最優先に設定されており、駆動負荷低減の為にガタも多くなっている。また焦点調節ピッチも粗くなっている。この為、反転時のバックラッシュ量が大きく、また微調節もできなくなっている。
【0061】
本発明は、粗調節用の第1の焦点調節部6と微調節用の第2の焦点調節部4のそれぞれの使い分けにあたり、予想合焦位置までの絶対量が検出可能な位相差AF手段により検出された必要移動量と、記憶された微調節可能範囲との比較を行い、微調節で対応できるときには粗調節用の第1の焦点調節部6を使用せずに第2の焦点調節部4のみで合焦を試みる。この為、小駆動時にはかえって駆動時間のかかる第1の焦点調節部6を小駆動時に使用せずに済ませる事が可能となり、小駆動の合焦時間が向上する。
【0062】
また、上記第1の実施形態においては、位相差AFとコントラストAFを併用し高速化と高精度化を図っているが、被写体によりコントラストAFが不能であった場合、位相差AFの目標位置に合焦点を移動すると共に、合焦表示の形態を変えて使用者に伝える。これにより、使用者が現在の合焦状態を的確に判断する事が可能となる。
【0063】
なお、上記第1の実施形態においては、鏡筒5内におけるフォーカスレンズ3の現在位置を記憶したが、これに限るものではなく、鏡筒5内でのフォーカスレンズ3の正方向、逆方向への移動による微調節可能範囲を記憶しても良い。
(第2の実施形態)
【0064】
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。上記第1の実施形態においては、微調節をフォーカスレンズ3の鏡筒5内の駆動により行っていたが、第2の実施形態では、撮像素子の位置、すなわち、焦点面を微小駆動することにより、焦点の微調節を行う。
【0065】
図6は本発明の第2の実施形態におけるレンズ交換式のデジタルスチルカメラの構成を示す図で、本発明の粗調節用アクチュエーターを交換レンズ側に、微調節用アクチュエーターをカメラ本体側に搭載した例を示す。
【0066】
図6において、51はデジタルスチルカメラ本体、52は交換レンズである。交換レンズ52にはフォーカスレンズ53が含まれ、フォーカスレンズ53により焦点調節がなされる。
【0067】
54はフォーカスレンズ53を光軸方向に調節する第1の焦点調節部、55はデジタルスチルカメラ本体51と通信すると共に、第1の焦点調節部54をコントロールするレンズコントロール回路である。
【0068】
56はハーフミラー、57は撮像素子、58は第2の焦点調節部であり、撮像素子57を光軸方向に調節する。59は位相差AFセンサーである。ハーフミラー56は撮影光束を撮像素子57への光束と位相差AFセンサー59への光束とに分割する。この構成により、撮像動作と位相差AF検出動作を同時に行うことができる。
【0069】
本第2の実施形態においては、交換レンズ側の第1の焦点調節部54は粗調節用、デジタルスチルカメラ本体側の第2の焦点調節部58は微調節用に用いられる。
【0070】
60は、バックライトを内蔵した、電子ビューファインダー用のLCDパネル、61は、LCDパネル60を観察するためのファインダー光学系、62は、位相差AFセンサー59の出力から焦点ずれ量を算出する第1の合焦評価部、63は、画像処理部である。画像処理部63は、撮像素子57の出力信号を処理し、画像のコントラスト情報を取り出すと共に、ホワイトバランス、γ処理、カラーマトリックス処理等を行い、撮影画像とファインダー用の画像を形成する。画像処理部63により形成されたファインダー用の画像はLCDパネル60に送られ、LCDパネル60に表示されたファインダー用の画像はファインダー光学系61を介して観察される。
【0071】
64は第2の合焦評価部で、画像処理部63から得られるコントラスト情報の履歴を判断することで合焦評価値を出力する。
【0072】
65はカメラコントロール回路でデジタルスチルカメラ本体51の全体をコントロールする。
【0073】
66はレンズインターフェース回路で、交換レンズ52のレンズコントロール回路55と信号の授受を行う。67はレリーズスイッチである。レリーズスイッチ66の押下に応じて撮影された画像は、不揮発メモリ(不図示)等に記憶される。
【0074】
上記構成を有するデジタルスチルカメラの動作は、上記第1実施形態にて図2及び図3を参照して説明した動作の内、鏡筒5内のフォーカスレンズ3の位置移動を撮像素子57の位置駆動に置き換えたものであるため、ここでは詳しい説明を省略する。
【0075】
なお、上記第1及び第2の実施形態においては、デジタルスチルカメラにおける焦点検出装置及び方法について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、本発明の焦点検出装置及び方法を、ビデオカメラ、ビデオスチルカメラ、一眼レフカメラ、レンズシャッタカメラ、監視カメラなど、種々の形態の撮像装置、更には、それら撮像装置に適用される装置、方法に対しても適用可能である。
【0076】
【他の実施形態】
なお、本発明は、複数の機器(例えばカメラ本体、レンズユニットなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、レンズ一体型のデジタルカメラなど)に適用してもよい。
【0077】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。ここでプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、ROM、RAM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、CD−ROM、CD−R、DVD、光ディスク、光磁気ディスク、MOなどが考えられる。
【0078】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0079】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した図2および図3に示すフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【0080】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、合焦精度を向上させながら調節速度の低下を防止し、特に微小デフォーカス時の合焦調節の高速化をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態におけるレンズ交換式のデジタルスチルカメラの構成を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施形態におけるデジタルスチルカメラの動作を示すフローチャートである。
【図3】本発明の第1の実施形態における微調節動作を示すフローチャートである。
【図4】本発明の第1の実施形態における合焦表示の一例を示す図である。
【図5】本発明の第1の実施形態における合焦表示の一例を示す図である。
【図6】本発明の第2の実施形態におけるレンズ交換式のデジタルスチルカメラの構成を示す図である。
【符号の説明】
1、51 デジタルスチルカメラ本体
2、52 交換レンズ
3、53 フォーカスレンズ
4、58 第2の焦点調節部
5 フォーカス鏡筒
6、54 第1の焦点調節部
7、55 レンズコントロール回路
8、56 ハーフミラー
9、57 撮像素子
10、59 位相差AFセンサー
11、60 LCDパネル
12、61 ファインダー光学系
13、62 第1の合焦評価部
14、63 画像処理部
15、64 第2の合焦評価部
16、65 カメラコントロール回路
17、66 レンズインターフェース回路
18、67 レリーズスイッチ
Claims (10)
- 第1の焦点調節部材を駆動して焦点を粗調節する第1のアクチュエータと、第2の焦点調節部材を駆動して焦点を微調節する第2のアクチュエータとを用いた自動焦点調節方法であって、
位相差検出により得られた焦点ずれ量から、前記第1の焦点調節部材及び前記第2の焦点調節部材をそれぞれ単独で駆動した場合に合焦状態になるまでに必要となる前記第1のアクチュエータの駆動量と前記第2のアクチュエータの駆動量とを算出する算出工程と、
前記第2のアクチュエータの駆動量が予め決められた所定範囲外にある場合に、前記第1のアクチュエータを駆動して焦点を調節し、前記第2のアクチュエータの駆動量が前記所定範囲内にある場合に、前記第2のアクチュエータを駆動して焦点を調節するように、前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータの駆動を切り換える切り換え工程とを有し、
前記第1のアクチュエータを駆動して焦点を調節する場合には、前記算出工程で求めた前記第1のアクチュエータの駆動量に基づいて、前記第1のアクチュエータを駆動することにより焦点を粗調節し、前記第2のアクチュエータを駆動して焦点を調節する場合には、撮像画像のコントラストを検出し、検出したコントラストに基づいて焦点を微調節することを特徴とする自動焦点調節方法。 - 第1の焦点調節部材を駆動して焦点を粗調節する第1のアクチュエータと、
第2の焦点調節部材を駆動して焦点を微調節する第2のアクチュエータと、
焦点ずれ量を検出する位相差検出手段と、
撮影画像のコントラストを検出するコントラスト検出手段と、
前記位相差検出手段により検出された焦点ずれ量から、前記第1の焦点調節部材及び前記第2の焦点調節部材をそれぞれ単独で駆動した場合に合焦状態になるまでに必要となる前記第1のアクチュエータの駆動量と前記第2のアクチュエータの駆動量とを算出し、前記第2のアクチュエータの駆動量が予め決められた所定範囲内にあるかどうかを判断する判断手段と、
前記第2のアクチュエータの駆動量が予め決められた所定範囲外にある場合に、前記第1のアクチュエータの駆動量に基づいて前記第1のアクチュエータを駆動して焦点を調節し、前記第2のアクチュエータの駆動量が前記所定範囲内にある場合に、前記コントラスト検出手段により検出されたコントラストに基づいて前記第2のアクチュエータを駆動して焦点を調節するように、前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータの駆動を切り換え制御する制御手段と
を有することを特徴とする自動焦点調節装置。 - 前記第2の焦点調節部材はフォーカスレンズであって、前記第1の焦点調節部材は、前記フォーカスレンズを含むレンズ鏡筒であって、前記第2のアクチュエータは、前記フォーカスレンズを前記レンズ鏡筒内で駆動することを特徴とする請求項2に記載の自動焦点調節装置。
- 前記第1の焦点調節部材はフォーカスレンズであって、前記第2の焦点調節部材は、撮影対象物の光学像を電気信号に変換する為の撮像素子であることを特徴とする請求項2に記載の自動焦点調節装置。
- 前記コントラスト検出手段の検出結果に基づく焦点の調節の結果、合焦点の信頼性が低い場合には、前記位相差検出手段による検出結果に基づいて焦点の調節を行うことを特徴とする請求項2に記載の自動焦点調節装置。
- 前記位相差検出手段及び前記コントラスト検出手段のいずれに基づいて焦点を調節したかを通知する通知手段を更に有することを特徴とする請求項2に記載の自動焦点調節装置。
- 請求項2に記載の自動焦点調節装置と、
カメラ本体と、
前記カメラ本体に着脱可能なレンズユニットと
を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記第1及び第2のアクチュエータが前記レンズユニットに搭載されていることを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。
- コンピュータに、請求項1に記載の自動焦点調節方法の各工程を実行させるためのプログラム。
- 請求項9に記載のプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
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