JP4438427B2 - Video camera and in-focus direction determination method - Google Patents
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Description
本発明は、ビデオカメラ及び合焦方向判定方法に関し、例えばカメラ本体部と交換式レンズ部とが着脱自在に取り付けられた放送・業務用ディジタルビデオカメラに適用して好適なものである。 The present invention relates to a video camera and an in-focus direction determination method , and is suitably applied to, for example, a broadcast / business digital video camera in which a camera body and an interchangeable lens are detachably attached.
従来、家庭用ビデオカメラにおいては、被写体との距離に応じてフォーカス調整用レンズの位置を自動的に変化させることにより当該被写体に対してフォーカスを合わせるオートフォーカス(AF)機能が搭載されており、手動によるフォーカス調整を行うことなく当該被写体に対してフォーカスを正確に合わせることができるようになされている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, home video cameras are equipped with an autofocus (AF) function that automatically adjusts the focus of the subject by automatically changing the position of the focus adjustment lens according to the distance to the subject. It is possible to accurately focus on the subject without performing manual focus adjustment (see, for example, Patent Document 1).
この家庭用ビデオカメラには、TTL(Through the Lens)山登り方式を採用しているものがあり、例えばフォーカスが合焦点から大きく外れている場合、撮像信号に含まれる高周波成分を抽出し、当該高周波成分のレベルが最大となる箇所を探索することにより、おおよその合焦点位置を探索(以下これを全体探索と呼ぶ)し得るようになされている。 Some home video cameras employ a TTL (Through the Lens) hill climbing method. For example, when the focus is greatly out of focus, a high-frequency component included in an imaging signal is extracted and the high-frequency component is extracted. By searching for a location where the level of the component is maximum, an approximate in-focus position can be searched (hereinafter referred to as an overall search).
例えば図10(A)に示すように、家庭用ビデオカメラは、フォーカス調整用レンズを、移動可能範囲の一端であるh2側から他端であるh1側まで移動させながら、フィールド周期に対応した1/60秒間隔毎に撮像した撮像信号を順次生成する。 For example, as shown in FIG. 10 (A), the home video camera moves the focus adjustment lens from the h2 side, which is one end of the movable range, to the h1 side, which is the other end. / Sequentially generate imaging signals taken every 60 seconds.
続いて家庭用ビデオカメラは、各撮像信号に含まれる高周波成分(以下これを評価値vと呼ぶ)をそれぞれ抽出し、例えばフォーカス調整用レンズの位置x3及びx4における連続した2つの当該評価値v3及びv4が共に所定の閾値vt以上で、かつその差分値vd4が所定値以下となる位置x4を当該評価値vの極大値近傍と見なし、このフォーカス調整用レンズの位置x4をおおよその合焦点位置と判定するようになされている。 Subsequently, the home video camera extracts a high-frequency component (hereinafter referred to as an evaluation value v) included in each imaging signal, and, for example, two consecutive evaluation values v3 at the positions x3 and x4 of the focus adjustment lens. And v4 are both equal to or greater than a predetermined threshold value vt, and the position x4 where the difference value vd4 is equal to or smaller than the predetermined value is regarded as the vicinity of the maximum value of the evaluation value v, and the position x4 of this focus adjustment lens is the approximate focus position It is made to judge.
ところで家庭用ビデオカメラは、全体探索を行う際の時間を短縮するためにフォーカス調整用レンズの駆動速度を速くすると、撮像間隔が1/60秒に固定されていることから、撮像時におけるフォーカス調整用レンズのそれぞれの位置間隔(以下これを全体探索移動量ΔX´と呼ぶ)も大きくなるものの、絞り値が比較的大きく焦点深度が深いことにより評価値vの特性曲線が比較的緩やかに変化しているために、連続した2つの当該評価値v3及びv4が共に所定の閾値vt以上で、かつその差分vd4が所定値以下となる位置x4をおおよその合焦点位置として見逃すことなく検出することができる。 By the way, in home video cameras, if the drive speed of the focus adjustment lens is increased in order to reduce the time for the entire search, the imaging interval is fixed at 1/60 seconds, so that focus adjustment during imaging is performed. Although the position interval of each lens (hereinafter referred to as the total search movement amount ΔX ′) also increases, the characteristic curve of the evaluation value v changes relatively slowly due to the relatively large aperture value and the deep focal depth. Therefore, it is possible to detect without missing the position x4 where the two consecutive evaluation values v3 and v4 are both equal to or larger than the predetermined threshold value vt and the difference vd4 is equal to or smaller than the predetermined value. it can.
しかし家庭用ビデオカメラは、図10(B)に示すように、絞り値が比較的小さく焦点深度が浅いときに、同様にフォーカス調整用レンズの移動速度が速く全体探索移動量ΔX´も大きいと、評価値v11〜v16によっては極大値を検出することができず、おおよその合焦点位置を見逃してしまうことになる。 However, in the home video camera, as shown in FIG. 10B, when the aperture value is relatively small and the focal depth is shallow, similarly, the movement speed of the focus adjustment lens is fast and the total search movement amount ΔX ′ is large. Depending on the evaluation values v11 to v16, the maximum value cannot be detected, and the approximate focus position is missed.
そこで家庭用ビデオカメラは、全体探索を行う際のフォーカス調整用レンズの移動速度を焦点深度に応じた最適な値に変化させるようになされており、例えば図10(C)に示すように、絞り値が小さく焦点深度が浅いときには全体探索移動量ΔX´を小さくしてフォーカス調整用レンズの移動速度を遅くすることにより、評価値v31を極大値として検出することができ、当該評価値v31に対応した位置x31をおおよその合焦点位置として認識することができる。 Therefore, home video cameras are configured to change the moving speed of the focus adjustment lens to the optimum value according to the depth of focus when performing the whole search. For example, as shown in FIG. When the value is small and the depth of focus is shallow, the evaluation value v31 can be detected as a maximum value by decreasing the overall search movement amount ΔX ′ and slowing the movement speed of the focus adjustment lens, and corresponds to the evaluation value v31. The determined position x31 can be recognized as an approximate in-focus position.
続いて家庭用ビデオカメラは、このおおよその合焦点位置と判断したフォーカス調整用レンズの位置x31に当該フォーカス調整用レンズを移動させ、さらに所定のフォーカス微調整を行うことによって最終的にフォーカスを合わせるようになされている。 Subsequently, the home video camera moves the focus adjustment lens to the position x31 of the focus adjustment lens determined to be the approximate focus position, and finally adjusts the focus by performing predetermined fine adjustment. It is made like that.
ところで家庭用ビデオカメラは、カメラ本体からレンズ部が分離し得ないように構成されているため、当該レンズ部のフォーカス調整用レンズの移動可能範囲や当該フォーカス調整用レンズを駆動するアクチュエータの応答特性等に関する各種パラメータ(以下、これをレンズパラメータと呼ぶ)を固定的な値として扱うことができる。 By the way, the home video camera is configured so that the lens unit cannot be separated from the camera body. Therefore, the movable range of the focus adjustment lens of the lens unit and the response characteristics of the actuator that drives the focus adjustment lens Etc. (hereinafter referred to as “lens parameters”) can be treated as fixed values.
従って家庭用ビデオカメラでは、このレンズパラメータに基づいて当該レンズ部におけるフォーカス調整用レンズの駆動制御を最適に行うことができ、合焦点位置の探索を短時間で実行し得るようになされている。 Therefore, in a home video camera, it is possible to optimally perform drive control of the focus adjustment lens in the lens unit based on this lens parameter, and to search for the in-focus position in a short time.
ところで、テレビジョン放送局で用いられる放送・業務用ビデオカメラにおいては、専門の撮像者(いわゆるカメラマン)が手動でフォーカスを正確に調整するようになされているためにオートフォーカス機能を搭載していなかった。 By the way, in broadcast / professional video cameras used in television broadcasting stations, a professional photographer (so-called cameraman) manually adjusts the focus manually, so it does not have an autofocus function. It was.
またこのような放送・業務用ビデオカメラでは、カメラ本体部とレンズ部(以下これを交換式レンズ部と呼ぶ)とを分離可能に構成して当該交換式レンズ部を随時交換して用いることにより、様々な状況においてそれぞれ最適な交換式レンズ部を使用して最適な映像を撮像し得るようになされている。
しかしながら、近年では、従来の標準画質(SD:Standard Definition)方式による地上アナログ放送に加えて、解像度が高い高精細画質(HD:High Definition)方式を採用したBSディジタルテレビジョン放送や地上ディジタルテレビジョン放送が開始されているため、放送・業務用ビデオカメラで撮像する際にカメラマンの目視に頼ったフォーカス調整だけでは完全にフォーカスを合わせることができなかったときに、ピントずれの生じた映像が鮮明に表示されてしまう。 In recent years, however, BS digital television broadcasting and terrestrial digital television that employ high definition image quality (HD: High Definition) with high resolution in addition to terrestrial analog broadcasting based on standard definition (SD) standard definition. Since broadcasting has started, when focusing with a cameraman's visual observation when shooting with a broadcast / professional video camera was not possible to achieve complete focus, the out-of-focus image was clear. Will be displayed.
そこで、このような放送・業務用ビデオカメラにおいても従来の家庭用ビデオカメラ等と同様にオートフォーカス機能を搭載することにより、カメラマンのフォーカス調整だけに頼るのではなく当該オートフォーカス機能も駆使してフォーカスを正確に合わせる方式が提案されている。 Therefore, by installing an autofocus function in such broadcast and commercial video cameras as well as conventional home video cameras, the autofocus function is utilized not only by the cameraman's focus adjustment. A method for accurately adjusting the focus has been proposed.
ところが、交換式レンズ部を用いる放送・業務用ビデオカメラにおいては、様々な種類の交換式オートフォーカス(AF)レンズ部が装着された場合、各交換式AFレンズ部のレンズパラメータが異なるために当該レンズパラメータの差をカメラ本体部側で吸収しなければ本来のオートフォーカス機能を正しく発揮することができないという問題があった。 However, in a broadcast / professional video camera using an interchangeable lens unit, when various types of interchangeable autofocus (AF) lens units are mounted, the lens parameters of each interchangeable AF lens unit are different. There is a problem in that the original autofocus function cannot be exhibited correctly unless the difference in lens parameters is absorbed by the camera body.
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、任意の交換式レンズ部が装着された場合でもオートフォーカス機能を適正に機能させることができるよう合焦方向を正確に判定してフォーカスを正確に合わせ得るためのビデオカメラ及び合焦方向判定方法を提案しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above points, and it is possible to accurately determine the in-focus direction so that the autofocus function can be properly functioned even when an optional interchangeable lens unit is mounted. It is intended to propose a video camera and a focusing direction determination method that can be accurately matched.
かかる課題を解決するため本発明のビデオカメラにおいては、カメラ本体部と、当該カメラ本体部と着脱自在に取り付けられた交換式レンズ部とからなるビデオカメラであって、交換式レンズ部には、フォーカス調整用レンズを駆動する駆動手段と、当該フォーカス調整用レンズの駆動量を算出する駆動量演算手段と、絞りとを具え、カメラ本体部には、駆動手段を介してフォーカス調整用レンズを微小駆動させて撮像手段の撮像面における合焦方向を認識するための焦点移動量を求めるべく、撮像面における許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率とを交換式レンズ部の駆動量演算手段へ供給し、焦点移動量に応じて駆動手段によりフォーカス調整用レンズを微小駆動させた場合でも合焦方向を認識できないとき、フォーカス調整用レンズを移動可能範囲の中で順次移動させることによりおおよその合焦点位置を探索するための全体探索移動量を求めるべく、許容錯乱円径と、第1の比率よりも大きな値でなる焦点深度に対する第2の比率とを交換式レンズ部の駆動量演算手段へ供給する制御手段を具え、交換式レンズ部の駆動量演算手段は、制御手段から供給される許容錯乱円径及び焦点深度に対する第1の比率と、絞りの絞り値とに基づいてフォーカス調整用レンズの焦点移動量を算出し、又は制御手段から供給される許容錯乱円径及び焦点深度に対する第2の比率と、絞りの絞り値とに基づいてフォーカス調整用レンズの全体探索移動量を算出し、駆動手段は、合焦方向を認識するため焦点移動量に応じてフォーカス調整用レンズを微小駆動させ、又は全体探索移動量に応じてフォーカス調整用レンズを移動させ、カメラ本体部の制御手段は、そのときのフォーカス調整用レンズを介して撮像手段から得られた撮像信号に対する評価値に基づいておおよその合焦点位置を求めた後、許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率とを駆動量演算手段へ再度供給し、その結果得られる焦点移動量に応じて駆動手段によりフォーカス調整用レンズをおおよその合焦点位置から微小駆動させることにより最終的な合焦方向を判別し、評価値が所定の閾値以上であって、かつ直前の評価値との差分が所定値以下の場合に、評価値が得られたときのフォーカス調整用レンズの位置を正確な合焦点位置として最終的な位置決めを行うようにする。
In order to solve such a problem, the video camera of the present invention is a video camera including a camera body and an interchangeable lens unit detachably attached to the camera body. A drive unit for driving the focus adjustment lens, a drive amount calculation unit for calculating the drive amount of the focus adjustment lens, and a diaphragm are provided. The camera body has a small amount of focus adjustment lens via the drive unit. In order to determine the amount of focus movement for driving and recognizing the in-focus direction on the imaging surface of the imaging means, the permissible circle of confusion on the imaging surface and the first ratio to the depth of focus are calculated as the drive amount of the interchangeable lens unit. supplied to means, when it can not recognize the focusing direction even when is minutely drives the focus adjustment lens by driving means in accordance with the focal shift amount, a focus adjustment In order to obtain an overall search movement amount for searching for an approximate in-focus position by sequentially moving the lens within the movable range, the permissible circle of confusion and the focal depth which is a value larger than the first ratio are determined. comprising a control means for supplying to the interchangeable lens unit of the driving amount calculation unit and the second ratio, the driving amount calculation unit of the interchangeable lens unit, the relative permissible circle of confusion and the depth of focus is supplied from the
これにより、撮像面における許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率と、絞りの絞り値とに基づいて算出した焦点移動量に従いフォーカス調整用レンズを微小駆動させた場合でも合焦方向を認識できないときは、許容錯乱円径と、第1の比率よりも大きな値の焦点深度に対する第2の比率と、絞り値とに基づいて算出した全体探索移動量に従い速やかにおおよその合焦点位置を求め、許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率とに基づいて再度算出した焦点移動量に従い、おおよその合焦点位置からフォーカス調整用レンズを微小駆動させることにより最終的な合焦方向を正確かつ短時間のうちに判別することができ、その後に評価値が所定の閾値以上であって、かつ直前の評価値との差分が所定値以下の場合に、その評価値が得られたときのフォーカス調整用レンズの位置を正確な合焦点位置として最終的な位置決めを行うことができる。 Thereby , even when the focus adjustment lens is finely driven in accordance with the focal distance calculated based on the permissible circle of confusion on the imaging surface, the first ratio with respect to the depth of focus, and the aperture value of the aperture, the in-focus direction can be set. If it cannot be recognized, the approximate in-focus position is quickly determined according to the entire search movement amount calculated based on the permissible circle of confusion, the second ratio with respect to the depth of focus greater than the first ratio, and the aperture value. The final focus direction is determined by finely driving the focus adjustment lens from the approximate focus position in accordance with the focus movement amount calculated again based on the permissible circle of confusion and the first ratio with respect to the focus depth. If the evaluation value is equal to or higher than a predetermined threshold and the difference from the previous evaluation value is equal to or lower than the predetermined value, the evaluation value is obtained. The position of the focus adjustment lens can make the final positioning as an accurate focus position of when.
また本発明の合焦方向判別方法においては、カメラ本体部に設けられた制御手段によって、当該カメラ本体部と着脱自在に設けられた交換式レンズ部のフォーカス調整用レンズを微小移動させて撮像手段の撮像面における合焦方向を認識するための焦点移動量を求めるべく、撮像面における許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率とを当該制御部から交換式レンズ部の駆動量演算手段へ供給する第1のデータ供給ステップと、駆動量演算手段により、制御手段から供給される許容錯乱円径及び焦点深度に対する第1の比率と、当該交換式レンズ部における絞りの絞り値とに基づいてフォーカス調整用レンズの焦点移動量を算出し、合焦方向を認識するための当該焦点移動量に応じてフォーカス調整用レンズを微小駆動させる微小駆動制御ステップと、微小駆動制御ステップにより合焦方向を認識できないとき、カメラ本体部の駆動手段を介してフォーカス調整用レンズを移動可能範囲の中で順次移動させることによりおおよその合焦点位置を探索するための全体探索移動量を求めるべく、許容錯乱円径と、第1の比率よりも大きな値でなる焦点深度に対する第2の比率とを制御手段から交換式レンズ部の駆動量演算手段へ供給する第2のデータ供給ステップと、駆動量演算手段により、許容錯乱円径と、焦点深度に対する第2の比率と、絞りの絞り値とに基づいてフォーカス調整用レンズの全体探索移動量を算出し、全体探索移動量に応じてフォーカス調整用レンズを駆動手段により移動させることによりおおよその合焦点位置を求める合焦点位置取得ステップと、制御手段から再度供給される許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率と、当該絞り値とに基づいてフォーカス調整用レンズの焦点移動量を算出し、当該焦点移動量に応じてフォーカス調整用レンズをおおよその合焦点位置から微小駆動させることにより最終的な合焦方向を判別する合焦方向判別ステップと、そのときのフォーカス調整用レンズを介して撮像手段から得られた撮像信号に対する評価値が所定の閾値以上であって、かつ直前の評価値との差分が所定値以下の場合に、評価値が得られたときのフォーカス調整用レンズの位置を正確な合焦点位置として最終的な位置決めを行う位置決ステップとを有するようにする。
In the in-focus direction determining method according to the present invention, the control unit provided in the camera main body part finely moves the focus adjustment lens of the interchangeable lens part that is detachably provided from the camera main body part. In order to obtain a focus movement amount for recognizing the in-focus direction on the imaging surface, an allowable confusion circle diameter on the imaging surface and a first ratio with respect to the depth of focus are calculated from the control unit as a drive amount calculation unit for the interchangeable lens unit. a first data supplying step of supplying to the, by the driving amount calculation means, based a first ratio permissible circle of confusion and the depth of focus is supplied from the control means, to the aperture value of the aperture in the interchangeable lens unit calculating a focus moving amount of the focus adjustment lens Te, fine driving system for finely driving the focusing lens in accordance with the focal shift amount for recognizing if Asekata direction A step, when it can not recognize the focusing direction by the minute driving control step for searching an approximate focus position by sequentially moving the focus adjustment lens via the drive means of the camera body within a movable range In order to obtain the total search movement amount, the control means supplies the permissible circle of confusion diameter and the second ratio to the depth of focus, which is a value larger than the first ratio, from the control means to the drive amount calculation means of the interchangeable lens unit. The entire search movement amount of the focus adjustment lens is calculated based on the permissible circle of confusion, the second ratio with respect to the depth of focus, and the aperture value of the diaphragm by the
これにより、撮像面における許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率と、絞りの絞り値とに基づいて算出した焦点移動量に従いフォーカス調整用レンズを微小駆動させた場合でも合焦方向を認識できないときは、許容錯乱円径と、第1の比率よりも大きな値の焦点深度に対する第2の比率と、絞り値とに基づいて算出した全体探索移動量に従い速やかにおおよその合焦点位置を求め、許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率とに基づいて再度算出した焦点移動量に従い、おおよその合焦点位置からフォーカス調整用レンズを微小駆動させることにより最終的な合焦方向を正確かつ短時間のうちに判別することができ、その後に評価値が所定の閾値以上であって、かつ直前の評価値との差分が所定値以下の場合に、その評価値が得られたときのフォーカス調整用レンズの位置を正確な合焦点位置として最終的な位置決めを行うことができる。 Thereby , even when the focus adjustment lens is finely driven in accordance with the focal distance calculated based on the permissible circle of confusion on the imaging surface, the first ratio with respect to the depth of focus, and the aperture value of the aperture, the in-focus direction can be set. If it cannot be recognized, the approximate in-focus position is quickly determined according to the entire search movement amount calculated based on the permissible circle of confusion, the second ratio with respect to the depth of focus greater than the first ratio, and the aperture value. The final focus direction is determined by finely driving the focus adjustment lens from the approximate focus position in accordance with the focus movement amount calculated again based on the permissible circle of confusion and the first ratio with respect to the focus depth. If the evaluation value is equal to or higher than a predetermined threshold and the difference from the previous evaluation value is equal to or lower than the predetermined value, the evaluation value is obtained. The position of the focus adjustment lens can make the final positioning as an accurate focus position of when.
さらに本発明のビデオカメラにおいては、カメラ本体部と、当該カメラ本体部と着脱自在に取り付けられた交換式レンズ部とからなるビデオカメラであって、交換式レンズ部には、フォーカス調整用レンズを駆動する駆動手段と、当該フォーカス調整用レンズの駆動量を算出する駆動量演算手段とを具え、カメラ本体部には、駆動手段を介してフォーカス調整用レンズを微小駆動させて撮像手段の撮像面における合焦方向を認識するための焦点移動量を求めるべく、撮像面における許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率と、絞りの絞り値とを交換式レンズ部の駆動量演算手段へ供給し、焦点移動量に応じて駆動手段によりフォーカス調整用レンズを微小駆動させた場合でも合焦方向を認識できないとき、フォーカス調整用レンズを移動可能範囲の中で順次移動させることによりおおよその合焦点位置を探索するための全体探索移動量を求めるべく、許容錯乱円径と、第1の比率よりも大きな値でなる焦点深度に対する第2の比率と、絞り値とを交換式レンズ部の上記駆動量演算手段へ供給する制御手段を具え、交換式レンズ部の駆動量演算手段は、制御手段から供給される許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率と、絞りの絞り値とに基づいてフォーカス調整用レンズの焦点移動量を算出し、又は制御手段から供給される許容錯乱円径と、記焦点深度に対する第2の比率と、絞りの絞り値とに基づいてフォーカス調整用レンズの全体探索移動量を算出し、駆動手段は、合焦方向を認識するため焦点移動量に応じてフォーカス調整用レンズを微小駆動させ、又は全体探索移動量に応じてフォーカス調整用レンズを移動させ、カメラ本体部の制御手段は、そのときのフォーカス調整用レンズを介して撮像手段から得られた撮像信号に対する評価値に基づいておおよその合焦点位置を求めた後、許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率と、絞りの絞り値とを駆動量演算手段へ再度供給し、その結果得られる焦点移動量に応じて駆動手段によりフォーカス調整用レンズをおおよその合焦点位置から微小駆動させることにより最終的な合焦方向を判別し、評価値が所定の閾値以上であって、かつ直前の評価値との差分が所定値以下の場合に、評価値が得られたときのフォーカス調整用レンズの位置を正確な合焦点位置として最終的な位置決めを行うようにする。 Furthermore, the video camera of the present invention is a video camera comprising a camera main body and an interchangeable lens unit that is detachably attached to the camera main body, and the focus adjustment lens is provided on the interchangeable lens unit. A driving unit for driving and a driving amount calculating unit for calculating a driving amount of the focus adjustment lens, and the camera main body is driven by the driving unit to finely drive the focus adjustment lens to thereby capture the imaging surface of the imaging unit. to determine the focus movement amount for recognizing the focusing direction in a permissible circle of confusion on the imaging plane, a first ratio of the focal depth, the driving amount calculation unit of the interchangeable lens unit and the aperture of the aperture supplied, when it can not recognize the focusing direction even when is minutely drives the focus adjustment lens by driving means in accordance with the focal shift amount, shifting the focus adjusting lens In order to obtain an overall search movement amount for searching for an approximate in-focus position by sequentially moving within a possible range, a second value with respect to the permissible circle of confusion diameter and a focal depth that is larger than the first ratio is obtained. the ratio, comprising a control means for supplying to said driving amount calculation unit of the interchangeable lens unit and the aperture value, the drive amount calculating device of the interchangeable lens unit, and the permissible circle of confusion that is supplied from the control means, the depth of focus Calculating the amount of focal movement of the focus adjustment lens based on the first ratio to the aperture and the aperture value of the diaphragm , or the allowable confusion circle diameter supplied from the control means, and the second ratio to the focal depth, based on the diaphragm aperture value to calculate the overall search movement amount of the focus adjustment lens, driving means, the focus adjustment lens according to the focus movement amount in order to recognize the focusing direction is minutely driven, or the entire probe The focus adjustment lens is moved in accordance with the amount of movement, and the control means of the camera body unit is configured to obtain an approximate in-focus position based on an evaluation value with respect to the imaging signal obtained from the imaging means via the focus adjustment lens at that time. Then, the permissible circle of confusion, the first ratio to the depth of focus, and the aperture value of the aperture are supplied again to the drive amount calculation means, and the focus adjustment is performed by the drive means according to the focus movement amount obtained as a result. When the final focusing direction is determined by micro-driving the objective lens from the approximate focus position, and the evaluation value is equal to or greater than a predetermined threshold and the difference from the previous evaluation value is equal to or less than the predetermined value The final positioning is performed by setting the position of the focus adjustment lens when the evaluation value is obtained as an accurate in-focus position .
これにより、撮像面における許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率と、絞りの絞り値とに基づいて算出した焦点移動量に従いフォーカス調整用レンズを微小駆動させた場合でも合焦方向を認識できないときは、許容錯乱円径と、第1の比率よりも大きな値の焦点深度に対する第2の比率と、絞り値とに基づいて算出した全体探索移動量に従い速やかにおおよその合焦点位置を求め、許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率とに基づいて再度算出した焦点移動量に従い、おおよその合焦点位置からフォーカス調整用レンズを微小駆動させることにより最終的な合焦方向を正確かつ短時間のうちに判別することができ、その後に評価値が所定の閾値以上であって、かつ直前の評価値との差分が所定値以下の場合に、その評価値が得られたときのフォーカス調整用レンズの位置を正確な合焦点位置として最終的な位置決めを行うことができる。 Thereby , even when the focus adjustment lens is finely driven in accordance with the focal distance calculated based on the permissible circle of confusion on the imaging surface, the first ratio with respect to the depth of focus, and the aperture value of the aperture, the in-focus direction can be set. If it cannot be recognized, the approximate in-focus position is quickly determined according to the entire search movement amount calculated based on the permissible circle of confusion, the second ratio with respect to the depth of focus greater than the first ratio, and the aperture value. The final focus direction is determined by finely driving the focus adjustment lens from the approximate focus position in accordance with the focus movement amount calculated again based on the permissible circle of confusion and the first ratio with respect to the focus depth. If the evaluation value is equal to or higher than a predetermined threshold and the difference from the previous evaluation value is equal to or lower than the predetermined value, the evaluation value is obtained. The position of the focus adjustment lens can make the final positioning as an accurate focus position of when.
また本発明の合焦方向判別方法においては、カメラ本体部に設けられた制御手段によって、当該カメラ本体部と着脱自在に設けられた交換式レンズ部のフォーカス調整用レンズを微小移動させて撮像手段の撮像面における合焦方向を認識するための焦点移動量を求めるべく、撮像面における許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率と、絞りの絞り値とを当該制御部から交換式レンズ部の駆動量演算手段へ供給する第1のデータ供給ステップと、駆動量演算手段により、制御手段から供給される許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率と、絞り値とに基づいてフォーカス調整用レンズの焦点移動量を算出し、合焦方向を認識するための当該焦点移動量に応じてフォーカス調整用レンズを微小駆動させる微小駆動制御ステップと、微小駆動制御ステップにより合焦方向を認識できないとき、カメラ本体部の駆動手段を介してフォーカス調整用レンズを移動可能範囲の中で順次移動させることによりおおよその合焦点位置を探索するための全体探索移動量を求めるべく、許容錯乱円径と、第1の比率よりも大きな値でなる焦点深度に対する第2の比率と、絞りの絞り値とを制御手段から交換式レンズ部の駆動量演算手段へ供給する第2のデータ供給ステップと、駆動量演算手段により、許容錯乱円径と、焦点深度に対する第2の比率と、絞り値とに基づいてフォーカス調整用レンズの全体探索移動量を算出し、全体探索移動量に応じてフォーカス調整用レンズを駆動手段により移動させることによりおおよその合焦点位置を求める合焦点位置取得ステップと、制御手段から再度供給される許容錯乱円径と、焦点深度に対する上記第1の比率と、絞りの絞り値とに基づいてフォーカス調整用レンズの焦点移動量を算出し、当該焦点移動量に応じてフォーカス調整用レンズをおおよその合焦点位置から微小駆動させることにより最終的な合焦方向を判別する合焦方向判別ステップと、そのときのフォーカス調整用レンズを介して撮像手段から得られた撮像信号に対する評価値が所定の閾値以上であって、かつ直前の評価値との差分が所定値以下の場合に、評価値が得られたときのフォーカス調整用レンズの位置を正確な合焦点位置として最終的な位置決めを行う位置決ステップとを有するようにする。 In the in-focus direction determining method according to the present invention, the control unit provided in the camera main body part finely moves the focus adjustment lens of the interchangeable lens part that is detachably provided from the camera main body part. In order to obtain the amount of focus movement for recognizing the in-focus direction on the image pickup surface, the permissible circle of confusion on the image pickup surface, the first ratio to the depth of focus, and the aperture value of the stop are interchangeable from the control unit. a first data supply step of supplying to the driving amount calculation means parts by the driving amount calculation means, and permissible circle of confusion that is supplied from the control unit, a first ratio of the depth of focus, on the basis of the aperture value calculating a focus moving amount of the focus adjustment lens, and the minute driving control step of finely driving the focusing lens in accordance with the focal shift amount for recognizing if Asekata direction, microcrystalline When the focus control direction cannot be recognized by the drive control step, the entire search movement for searching the approximate focus position is performed by sequentially moving the focus adjustment lens within the movable range via the drive means of the camera body. In order to obtain the amount, the permissible circle of confusion, the second ratio with respect to the depth of focus, which is a value larger than the first ratio, and the aperture value of the stop are supplied from the control means to the drive amount calculation means of the interchangeable lens unit. The entire search movement amount of the focus adjustment lens is calculated based on the permissible circle of confusion, the second ratio with respect to the focal depth, and the aperture value by the second data supply step and the driving amount calculation means. An in-focus position acquisition step for obtaining an approximate in-focus position by moving the focus adjustment lens by the driving means according to the search movement amount; A focus movement amount of the focus adjustment lens is calculated based on the supplied permissible circle of confusion, the first ratio with respect to the depth of focus, and the aperture value of the stop, and the focus adjustment lens according to the focus movement amount A focus direction determination step for determining the final focus direction by micro-driving the lens from the approximate focus position, and an evaluation value for the image signal obtained from the image pickup means via the focus adjustment lens at that time When the difference from the previous evaluation value is less than or equal to a predetermined value that is equal to or greater than a predetermined threshold value, the final positioning is performed with the position of the focus adjustment lens when the evaluation value is obtained as an accurate in-focus position. A positioning step to be performed .
これにより、撮像面における許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率と、絞りの絞り値とに基づいて算出した焦点移動量に従いフォーカス調整用レンズを微小駆動させた場合でも合焦方向を認識できないときは、許容錯乱円径と、第1の比率よりも大きな値の焦点深度に対する第2の比率と、絞り値とに基づいて算出した全体探索移動量に従い速やかにおおよその合焦点位置を求め、許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率とに基づいて再度算出した焦点移動量に従い、おおよその合焦点位置からフォーカス調整用レンズを微小駆動させることにより最終的な合焦方向を正確かつ短時間のうちに判別することができ、その後に評価値が所定の閾値以上であって、かつ直前の評価値との差分が所定値以下の場合に、その評価値が得られたときのフォーカス調整用レンズの位置を正確な合焦点位置として最終的な位置決めを行うことができる。 Thereby , even when the focus adjustment lens is finely driven in accordance with the focal distance calculated based on the permissible circle of confusion on the imaging surface, the first ratio with respect to the depth of focus, and the aperture value of the aperture, the in-focus direction can be set. If it cannot be recognized, an approximate in-focus position is quickly determined according to the entire search movement amount calculated based on the permissible circle of confusion, the second ratio with respect to the focal depth greater than the first ratio, and the aperture value. The final focus direction is determined by finely driving the focus adjustment lens from the approximate focus position in accordance with the focus movement amount calculated again based on the permissible circle of confusion and the first ratio with respect to the focus depth. If the evaluation value is equal to or higher than a predetermined threshold and the difference from the previous evaluation value is equal to or lower than the predetermined value, the evaluation value is obtained. The position of the focus adjustment lens can make the final positioning as an accurate focus position of when.
本発明によれば、撮像面における許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率と、絞りの絞り値とに基づいて算出した焦点移動量に従いフォーカス調整用レンズを微小駆動させた場合でも合焦方向を認識できないときは、許容錯乱円径と、第1の比率よりも大きな値の焦点深度に対する第2の比率と、絞り値とに基づいて算出した全体探索移動量に従い速やかにおおよその合焦点位置を求め、許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率とに基づいて再度算出した焦点移動量に従い、おおよその合焦点位置からフォーカス調整用レンズを微小駆動させることにより最終的な合焦方向を正確かつ短時間のうちに判別することができ、その後に評価値が所定の閾値以上であって、かつ直前の評価値との差分が所定値以下の場合に、その評価値が得られたときのフォーカス調整用レンズの位置を正確な合焦点位置として最終的な位置決めを行い得るビデオカメラを実現することができる。 According to the present invention, even when the focus adjustment lens is micro-driven in accordance with the focal distance calculated based on the allowable confusion circle diameter on the imaging surface , the first ratio to the focal depth, and the aperture value of the diaphragm. If the focal direction cannot be recognized, the approximate search speed is quickly determined according to the total search movement amount calculated based on the permissible circle of confusion, the second ratio with respect to the depth of focus greater than the first ratio, and the aperture value. The focus position is obtained, and the focus adjustment lens is finely driven from the approximate focus position according to the focus movement amount calculated again based on the permissible circle of confusion and the first ratio with respect to the focus depth. When the focus direction can be determined accurately and in a short time, and the evaluation value is equal to or greater than a predetermined threshold and the difference from the previous evaluation value is equal to or less than the predetermined value, the evaluation value The resulting position of the focus adjustment lens when the it is possible to realize a video camera capable of performing final positioning as an accurate focus position.
また本発明によれば、撮像面における許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率と、絞りの絞り値とに基づいて算出した焦点移動量に従いフォーカス調整用レンズを微小駆動させた場合でも合焦方向を認識できないときは、許容錯乱円径と、第1の比率よりも大きな値の焦点深度に対する第2の比率と、絞り値とに基づいて算出した全体探索移動量に従い速やかにおおよその合焦点位置を求め、許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率とに基づいて再度算出した焦点移動量に従い、おおよその合焦点位置からフォーカス調整用レンズを微小駆動させることにより最終的な合焦方向を正確かつ短時間のうちに判別することができ、その後に評価値が所定の閾値以上であって、かつ直前の評価値との差分が所定値以下の場合に、その評価値が得られたときのフォーカス調整用レンズの位置を正確な合焦点位置として最終的な位置決めを行い得る合焦方向判定方法を実現することができる。 Further, according to the present invention, even when the focus adjustment lens is micro-driven in accordance with the focal distance calculated based on the permissible circle of confusion on the imaging surface , the first ratio to the focal depth, and the aperture value of the diaphragm. When the in-focus direction cannot be recognized, the approximate search speed is promptly approximated according to the entire search movement amount calculated based on the permissible circle of confusion, the second ratio with respect to the depth of focus greater than the first ratio, and the aperture value. The focal position is obtained, and the focus adjustment lens is finely driven from the approximate focal position according to the focal distance calculated again based on the permissible circle of confusion and the first ratio to the focal depth. The in-focus direction can be determined accurately and in a short period of time. After that, when the evaluation value is equal to or greater than a predetermined threshold and the difference from the previous evaluation value is equal to or less than the predetermined value, the evaluation is performed. It is possible to realize a focus direction determination method the position of the focus adjustment lens when the value is obtained may perform final positioning as an accurate focus position.
以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(1)オートフォーカス機能付ビデオカメラの全体構成
図1及び図2において、1は全体としてHDVS(High Definition Video System)対応の放送・業務用に用いられる本発明のオートフォーカス機能付ビデオカメラを示し、カメラ本体部2と交換式AF(Auto Focus)レンズ部3とが着脱自在に取り付けられて構成されている。
(1) Overall Configuration of Video Camera with Autofocus Function In FIGS. 1 and 2,
カメラ本体部2にはハンドル状の把持部4が設けられると共に、音声集音用のマイクロフォン5及びビューファインダ6が設けられている。
The
交換式AFレンズ部3では、フォーカス調整用レンズ(図示せず)が後玉の位置に内蔵され、鏡筒11にフォーカスリング9が取り付けられた構成のレンズ部7と、当該フォーカスリング9に対するユーザの操作に応じて当該フォーカス調整用レンズを動かすことによりフォーカス調整するためのレンズコントロールユニット8によって構成されている。なおレンズ部7にはフード12が取り付けられている。
In the interchangeable
また交換式AFレンズ部3のレンズコントロールユニット8は、カメラ本体部2に対して取り付けられた状態で当該カメラ本体部2から電力の供給を受け、その電力を基にフォーカス調整等を実行するようになされている。
The lens control unit 8 of the interchangeable
このような構成のオートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、交換式AFレンズ部3を着脱自在に取り外すことが可能な構成であるため、当該交換式AFレンズ部3とはズーム比率の異なる他の交換式AFレンズ部と容易に交換して用いることができるようになされている。
The
またオートフォーカス機能付ビデオカメラ1では、交換式AFレンズ部3のレンズコントロールユニット8にオートフォーカスモードとマニュアルフォーカスモードとを交互に切り換えるために切換スイッチ10が設けられており、これによりカメラマンの希望に応じてオートフォーカスモードとマニュアルフォーカスモードとを切り換えることができるようになされている。
In the
オートフォーカス機能付ビデオカメラ1では、オートフォーカスモードに設定されている場合には、レンズコントロールユニット8の制御によって自動的にフォーカス調整を行うようになされているが、マニュアルフォーカスモードに設定されているときには、カメラマンによるフォーカスリング9の回転操作に応じて交換式AFレンズ部3に内蔵されているフォーカス調整用レンズ(図示せず)を動かしてフォーカス調整するようになされている。
In the
因みにオートフォーカス機能付ビデオカメラ1では、HDVS対応で画質が従来のSD(Standard Definition)方式よりも一段と鮮明になったために、わずかなピントずれであってもそれが映像に表れてしまうことを防止するべく、マニュアルフォーカスモードであってもカメラマンのフォーカス調整操作を補正するオートフォーカス機能が設けられている。
By the way, the
(2)オートフォーカス機能付ビデオカメラ1の回路構成
図3に示すように、オートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、カメラ本体部2に対して交換式AFレンズ部3がチャッキングマウント(図示せず)を介して装着されると、電気的接続点29を介して当該カメラ本体部2と交換式AFレンズ部3との間に通信路30が形成されるようになされている。
(2) Circuit Configuration of
カメラ本体部2は、固体撮像素子26、当該固体撮像素子26によって得られる撮像信号に対して所定の信号処理を施す信号処理部27及び交換式AFレンズ部3によるフォーカス調整を制御するための制御部28を有している。
The
一方、交換式AFレンズ部3は、制御部28の制御に応じてフォーカスコントローラ25によりアクチュエータ23を介してフォーカス調整用レンズ21を矢印h1又はh2方向へ駆動したり、モータ24を介して絞り22の開閉状態を制御するようになされている。
On the other hand, the interchangeable
(3)フォーカス調整処理手順
オートフォーカス機能付ビデオカメラ1においては、図4に示すように、ルーチンRT1の開始ステップから入って次のサブルーチンSRT1へ移り、最初にフォーカス調整用レンズ21を微小範囲内で駆動させることにより合焦方向を認識する。
(3) Focus Adjustment Processing Procedure In the
このときオートフォーカス機能付ビデオカメラ1では、フォーカス調整用レンズ21が合焦位置とはかけ離れた位置に存在するために合焦方向を全く認識し得ないときには次のサブルーチンSRT2へ移り、フォーカス調整用レンズ21が動き得る移動可能範囲内でおおよその合焦点位置がいずれに存在するのかを全体探索し、次のサブルーチンSRT3へ移る。
At this time, in the
因みにオートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、サブルーチンSRT1で合焦方向を認識することができるときにはサブルーチンSRT4へ直接移行して最終的に合焦点位置を探索するようになされている。
Incidentally, the
サブルーチンSRT3においてオートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、全体探索によっておおよその合焦点位置を探索した後に、再度フォーカス調整用レンズ21を微小駆動することにより合焦方向を認識し、次のサブルーチンSRT4へ移る。
In the subroutine SRT3, the
サブルーチンSRT4においてオートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、最終的に合焦点位置を探索し、その合焦点位置にフォーカス調整用レンズ21を位置させることにより、わずかなピントずれもないように被写体にピントを合わせ、フォーカス調整処理手順を終了するようになされている。
In the subroutine SRT4, the
このようにオートフォーカス機能付ビデオカメラ1においては、フォーカス調整処理手順として大きくサブルーチンSRT1〜SRT4に分けることができ、以下、そのサブルーチンSRT1〜SRT4についてそれぞれ説明する。
Thus, in the
(4)微小レンズ駆動
サブルーチンSRT1における微小レンズ駆動すなわちウォブリングについて図5を用いて説明する。このカメラ本体部2においては、まず交換式AFレンズ部3のフォーカス調整用レンズ21及び絞り22を介して固体撮像素子26の撮像面に形成される許容錯乱円径d及び焦点深度2Δxに対する任意の比率aを制御部28により通信路30経由で交換式AFレンズ部3のフォーカスコントローラ25へ送出するようになされている。
(4) Microlens Drive The microlens drive, that is, wobbling in the subroutine SRT1, will be described with reference to FIG. In the
ここで許容錯乱円について簡単に説明する。一般的にレンズを通った光は焦点面上に点像を作るが、この点像はある直径をもった円でありボケ円とも呼ぶ。このボケ円の直径が小さい程、肉眼で見てピントが鮮鋭と認められ、直径があまり大きくなるとぼけた状態となり、人間に知覚されないボケ円の限界値を表すものが許容錯乱円であり、その直径を示したものが許容錯乱円径dである。なお許容錯乱円径dは、光学系や固体撮像素子26の解像度により一意に決まる値でもある。
Here, the permissible circle of confusion will be briefly described. Generally, light passing through a lens creates a point image on the focal plane. This point image is a circle having a certain diameter and is also called a blurred circle. The smaller the diameter of this blur circle is, the sharper the focus is recognized with the naked eye, and the larger the diameter is, the more blurry state is, and the permissible circle of confusion represents the limit value of the blur circle that is not perceived by humans. The diameter is the allowable circle of confusion circle d. The permissible circle of confusion d is also a value that is uniquely determined by the resolution of the optical system and the solid-
一方、焦点深度についても簡単に説明する。ある距離にピントを合わせたとき、ピントを合わせた被写体の前後の物も実用上差しつかえない程度に鮮明に写り、この被写体側のピントの合う範囲が被写界深度であるのに対し、焦点側でも焦点を境にして等間隔で前後に鮮明に結像する範囲があり、これが焦点深度2Δxである。 On the other hand, the depth of focus will be briefly described. When focusing on a certain distance, objects before and after the focused subject are clearly visible to the extent that they can be used practically, and the focus range on the subject side is the depth of field, while There is also a range where the image is clearly imaged at the front and rear at equal intervals on the side, which is the depth of focus 2Δx.
この知覚限界のぼけが起こっている際の前側、後側における焦点はずれ量の和を2Δxとするとき、レンズの収差を無視すると焦点はずれ量Δxは、許容錯乱円径dと絞り22の絞り値FNOとを基に、次式
When the sum of the defocus amounts on the front side and the rear side when the blur of the perception limit occurs is 2Δx, the defocus amount Δx is the allowable confusion circle diameter d and the aperture value of the
として算出することができる。 Can be calculated as
従ってフォーカスコントローラ25は、カメラ本体部2の制御部28から供給された許容錯乱円径d及び焦点深度2Δxに対する比率aと、絞り22の絞り値FNOとを基に、次式
Accordingly, the
で示される焦点移動量Δx´を算出し、アクチュエータ23によってフォーカス調整用レンズ21を焦点移動量Δx´だけ微小駆動するようになされている。
The focus movement amount Δx ′ shown in FIG. 4 is calculated, and the
因みに、焦点深度2Δxに対する比率aは、0<a<1の範囲で任意に決定される値であり、これにより焦点移動量Δx´が焦点はずれ量Δxを超えてしまってピントはずれが生じることをカメラマンに認識させることがないようになされている。 Incidentally, the ratio a with respect to the focal depth 2Δx is a value arbitrarily determined within the range of 0 <a <1, and this indicates that the focal shift amount Δx ′ exceeds the defocus amount Δx, resulting in out of focus. It is designed to prevent the photographer from recognizing it.
ところでウォブリングする意味は、フォーカスが合焦状態であるのか否かはフォーカス調整用レンズ21の現在位置から当該フォーカス調整用レンズ21を前後に動かしてみて、その結果得られる撮像信号の変化を検出しなければ判断することができないからである。
By the way, the meaning of wobbling is to determine whether the focus is in focus or not by moving the
その結果、カメラ本体部2の信号処理部27は、交換式AFレンズ部3の内部に設けられたフォーカス調整用レンズ21及び絞り22によって取り込まれた被写体像を固体撮像素子26に結像し、その結果得られる撮像信号についてAF検出部27Aで撮像信号の高周波成分を抽出し、その抽出結果を制御部28へ送出する。
As a result, the
制御部28は、TTL(Through the Lens)山登り方式を前提とし、固体撮像素子26からフィールド周期に対応した1/60秒周期で得た撮像信号の高周波成分のレベルを評価値として抽出し、当該撮像信号の高周波成分のレベルがより大きくなる方向h1又はh2に合焦点が存在すると判断することにより、合焦方向を認識し得るようになされている。
The
これにより制御部28は、フォーカス調整用レンズ21の現在位置からいずれの方向h1又はh2に動かせば合焦状態が得られるのかの認識結果を基に、最終的にフォーカス調整用レンズ21を所定の送り速度で駆動することにより合焦状態を得るようになされている。
As a result, the
これら一連の処理の流れを図6のシーケンスチャートで示すと、ステップSP1においてカメラ本体部2は、まず焦点深度2Δxに対する任意の比率aと許容錯乱円径dを交換式AFレンズ部3のフォーカスコントローラ25へ通信路30経由で送出し、次のステップSP2へ移って処理を終了する。
When the flow of these series of processes is shown in the sequence chart of FIG. 6, in step SP1, the
一方、ステップSP11において交換式AFレンズ部3は、カメラ本体部2から供給された焦点深度2Δxに対する任意の比率a及び許容錯乱円径dと、当該交換式AFレンズ部3が有する絞り22の絞り値FNOとを基に、(2)式に従って焦点移動量Δx´を算出し、次のステップSP12へ移る。
On the other hand, in step SP11, the interchangeable
ステップSP12において交換式AFレンズ部3は、実際のフォーカス調整用レンズ21を駆動するアクチュエータ23の駆動利得や光学系の利得を考慮した実際の駆動量L1を焦点移動量Δx´に基づいて計算し、次のステップSP13へ移る。
In step SP12, the interchangeable
ステップSP13において交換式AFレンズ部3は、駆動量L1に応じたパルスを生成してフィールド周期に対応した1/60秒毎にアクチュエータ23へ与えることによりフォーカス調整用レンズ21をh1又はh2方向へウォブリングし、次のステップSP14へ移って処理を終了する。
In step SP13, the interchangeable
このとき交換式AFレンズ部3は、1/60秒毎にフォーカス調整用レンズ21をh1又はh2方向へウォブリングし、そのときフォーカス調整用レンズ21及び絞り22を介して取り込まれた被写体像をカメラ本体部2の固体撮像素子26の撮像面に結像する。
At this time, the interchangeable
カメラ本体部2の制御部28は、固体撮像素子26から1/60秒毎に順次得られる撮像信号の高周波成分のレベルを比較し、当該撮像信号の高周波成分のレベルが大きくなるh1又はh2方向を合焦方向であると認識し得るようになされている。
The
なお交換式AFレンズ部3は、このときフォーカス調整用レンズ21を1/60秒毎にh1又はh2方向へそれぞれ1度ずつウォブリングするのではなく、当該フォーカス調整用レンズ21を1/60秒毎にh1又はh2方向へ何度もウォブリングすることにより、カメラ本体部2の制御部28で行う合焦方向の認識結果の精度を一段と向上し得るようになされている。
At this time, the interchangeable
(5)合焦点位置の全体探索
ところでオートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、上述したサブルーチンSRT1の微小レンズ駆動によって合焦方向を認識できなかった場合に、フォーカス調整用レンズ21の現在位置付近に合焦点位置が存在しないと判断し、サブルーチンSRT2において当該フォーカス調整用レンズ21の移動可能範囲の中からおおよその合焦点位置の探索(以下、これを全体探索と呼ぶ)を行うようになされている。
(5) Overall Search for In-Focus Position By the way, the
オートフォーカス機能付ビデオカメラ1の制御部28についてもTTL山登り方式を前提として全体探索を行うようになされており、フォーカス調整用レンズ21を移動可能範囲のh2方向(図3)における端点からh1方向における端点へ順次移動させ、フィールド周期に対応した1/60秒周期で固体撮像素子26から順次取得する撮像信号の高周波成分のレベル(評価値v)をそれぞれ抽出して比較し、当該評価値vのレベルが最も高くなる極大値を示すフォーカス調整用レンズ21の位置を、おおよその合焦点位置であると判定するようになされている。
The
ここでオートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、全体探索を行う際に、フォーカス調整用レンズ21の移動速度を上げることによって、できるだけ短い時間で当該合焦点位置を検出し、オートフォーカス機能の応答時間を短縮させる必要がある。
Here, the
しかしながらオートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、撮像間隔がフィールド周期に対応した1/60秒毎に固定されているため、例えば図10(B)に示したように、フォーカス調整用レンズ21を移動させる際の移動速度を上げると、1回の撮像信号を取得してから次の撮像信号を取得するまでの当該フォーカス調整用レンズ21の移動量、すなわち全体探索移動量ΔX´が大きくなって評価値vの極大値を見落とす可能性がある。
However, in the
従ってオートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、全体探索移動量ΔX´を最適な値にすることによってフォーカス調整用レンズ21の移動速度を調整し、できるだけ短時間で全体探索を行って評価値vの極大値を見落とすことなくおおよその合焦点位置を確実に検出する必要がある。
Therefore, the
ところで図10(A)及び(B)に示したように、オートフォーカス機能付ビデオカメラ1が1/60秒に固定された撮像間隔で取得した評価値v1〜v4と評価値v11〜v16とは、焦点深度が深い場合と浅い場合とでそれぞれ異なった値となる。
By the way, as shown in FIGS. 10A and 10B, the evaluation values v1 to v4 and the evaluation values v11 to v16 acquired by the
このためオートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、例えば図10(A)に示したように焦点深度が比較的深い場合に、評価値vの極大値を見落とさない程度の移動速度でフォーカス調整用レンズ21を動かすべく全体探索移動量ΔX´を調整しているが、図10(B)に示したように焦点深度が比較的浅い場合に、評価値v11〜v16の特性曲線の変化が急峻であるため、当該全体探索移動量ΔX´に基づいた移動速度でフォーカス調整用レンズ21を移動させると当該評価値v11〜v16だけでは極大値を見落としてしまう可能性がある。
For this reason, the
ここでオートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、このように焦点深度が比較的浅い場合には、図10(C)に示したように全体探索移動量ΔX´を小さくすると、フォーカス調整用レンズ21の移動速度を小さくすることができ、その場合探索時間が長くかかるものの、極大値近傍の評価値v31を見落とすことなく検出することができる。
Here, in the
すなわちオートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、焦点深度に比例して全体探索移動量ΔX´を調整すればよいことになるので、ここで焦点深度に対する任意の比率bを用いた次式
In other words, the
に従って焦点深度(2Δx)の1/2となる焦点はずれ量Δxと比率bとの積として当該全体探索移動量ΔX´を算出することができる。 Accordingly, the total search movement amount ΔX ′ can be calculated as the product of the defocus amount Δx and the ratio b which is ½ of the focal depth (2Δx).
ところでオートフォーカス機能付ビデオカメラ1においては、焦点深度(2Δx)の1/2の値である焦点はずれ量Δxと、許容錯乱円径d(図5)と、絞り22の絞り値FNOとの間には、上述したような(1)式の関係が成立する。
By the way, in the
ここで、上述した(3)式にこの(1)式の関係を適用することにより、全体探索移動量ΔX´は、次式 Here, by applying the relationship of the equation (1) to the above-described equation (3), the total search movement amount ΔX ′ is expressed by the following equation:
として表すことができる。 Can be expressed as
ところで、オートフォーカス機能付ビデオカメラ1では、許容錯乱円径dが固定的な値であることにより、この全体探索移動量ΔX´は比率bの値及び絞り22の絞り値FNOに比例することになる。
By the way, in the
ここで、比率bは0<bの範囲で任意に決定される値であるが、仮に比率bが比較的大きい場合、全体探索移動量ΔX´も大きくなるため、全体探索に必要な時間を短くすることができるものの、撮像間隔が1/60秒であるため、極大値近傍の評価値v31を見落とす可能性が高くなってしまう。 Here, the ratio b is a value arbitrarily determined within the range of 0 <b. However, if the ratio b is relatively large, the overall search movement amount ΔX ′ also increases, and therefore the time required for the overall search is shortened. However, since the imaging interval is 1/60 second, there is a high possibility that the evaluation value v31 near the maximum value is overlooked.
反対に比率bが比較的小さい場合は、全体探索移動量ΔX´が小さくなるため、全体探索に必要な時間が長くなるものの、極大値近傍の評価値v31を見落とす可能性を低く抑えることができる。 On the other hand, when the ratio b is relatively small, the total search movement amount ΔX ′ is small, so that the time required for the total search becomes long, but the possibility of overlooking the evaluation value v31 in the vicinity of the maximum value can be kept low. .
また全体探索移動量ΔX´は、(4)式からも明らかなように比率bの値を固定したとしても絞り22の絞り値FNOの変化に比例して変化する。
The overall search movement amount ΔX ′ changes in proportion to the change of the aperture value FNO of the
このためオートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、絞り22の絞り値FNOが最大・最小の範囲内で任意の値に設定されたとしても、全体探索を確実且つ短時間で実行し得るように、比率bを最適な値に設定するようになされている。
For this reason, the
ちなみにオートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、この全体探索において、比率bとして上述した微小レンズ駆動における比率a(0<a<1)よりも大きな値(例えばb=20)に設定することにより、(4)式に従って得られる全体探索移動量ΔX´を、上述した(2)式に従って得られる焦点移動量Δx´よりも大きな値とすることができる。
Incidentally, the
そこでカメラ本体部2の制御部28(図3)は、上述した許容錯乱円径d及び焦点深度に対する比率b(例えばb=20)を、全体探索移動量ΔX´を計算させるべく交換式AFレンズ3のフォーカスコントローラ25へ送出する。
Therefore, the control unit 28 (FIG. 3) of the
フォーカスコントローラ25は、カメラ本体部2の制御部28から供給された許容錯乱円径dおよび焦点深度に対する比率bと、絞り22の絞り値FNOとを基に、(4)式に従って全体探索移動量ΔX´を算出し、アクチュエータ23によって当該全体探索移動量ΔX´だけフォーカス調整用レンズ21を移動させる。
The
続いてカメラ本体部2の信号処理部27は、交換式AFレンズ部3の内部に設けられたフォーカス調整用レンズ21及び絞り22によって取り込まれた被写体像を固体撮像素子26に結像し、その結果撮像間隔(1/60秒)毎に得られる撮像信号についてAF検出部27Aで評価値v(撮像信号の高周波成分のレベル)をそれぞれ抽出し、その抽出結果を制御部28へ送出する。
Subsequently, the
そして制御部28は、取得した評価値vを用いてフォーカス調整用レンズ21の現在位置付近に合焦点位置があるか否かを判定し、当該現在位置付近に合焦点位置が無い場合は、当該評価値vの極大値を検出するまで、撮像間隔(1/60秒)毎に交換式AFレンズ部3のフォーカスコントローラ25への許容錯乱円径dおよび焦点深度に対する比率bを繰り返して送出し、極大値近傍の評価値vを検出した時点でおおよその合焦点位置を検出できたと判別してこの全体探索を終了する。
Then, the
例えば図10(C)において、オートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、撮像間隔(1/60秒)毎に、フォーカス調整用レンズ21を最もh2側の位置x21から順次h1側へ移動させながら評価値v21、v22、…を取得していく。
For example, in FIG. 10C, the
そしてオートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、フォーカス調整用レンズ21を位置x31へ移動させて評価値v31を得た時点において連続する2つの評価値v30及びv31が共に所定の閾値vt以上で、且つその差分値vd31が所定値以下となるので、当該評価値v31が評価値vの極大値近傍の値であると判定し、当該評価値v31を取得した当該位置x31をおおよその合焦点位置であると判別する。
Then, the
これら一連の処理を図7のシーケンスチャートで示すと、ステップSP31においてカメラ本体部2は、許容錯乱円径d及び焦点深度に対する任意の比率bを交換用AFレンズ3のフォーカスコントローラ25へ通信路30経由で送出し、次のステップSP32へ移って処理を終了する。
When this series of processing is shown in the sequence chart of FIG. 7, in step SP31, the
一方、ステップSP41において交換用AFレンズ3は、カメラ本体部2から供給された焦点深度に対する任意の比率b及び許容錯乱円径dと、当該交換用AFレンズ3が有する絞り22の絞り値FNOとを基に、(4)式に従って全体探索移動量ΔX´を算出し、次のステップSP42へ移る。
On the other hand, in step SP41, the
ステップSP42において交換用AFレンズ3は、実際のフォーカス調整用レンズ21を駆動するアクチュエータ23の駆動利得や光学系の利得を考慮した実際の駆動量L2を全体探索移動量ΔX´に基づいて計算し、次のステップSP43へ移る。
In step SP42, the
ステップSP43において交換用AFレンズ3は、駆動量L2に応じたパルスを生成してフィールド周期に対応した1/60秒毎にアクチュエータ23へ与えることによりフォーカス調整用レンズ21を駆動して駆動量L2だけ移動させ、次のステップSP44へ移って処理を終了する。
In step SP43, the
そして交換用AFレンズ3は、1/60秒毎にフォーカス調整用レンズ21を駆動量L2だけ移動させながら、当該フォーカス調整用レンズ21及び絞り22を介して取り込まれた被写体像をカメラ本体部2の固体撮像素子26の撮像面に結像する。
Then, the
カメラ本体部2の制御部28は、フォーカス調整用レンズ21を移動可能範囲のh2側の端点から順次移動させながら、固体撮像素子26から1/60秒毎に順次得られる撮像信号の高周波成分のレベル(すなわち評価値v)をそれぞれ比較し、連続する2つの当該評価値vが共に所定の閾値vt以上で、且つその差分値が所定値以下となるフォーカス調整用レンズ21の位置を、おおよその合焦点位置であると判別する。
The
この結果オートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、最適に設定された比率b(例えばb=20)を用いた場合、絞り22の絞り値FNOが大きく焦点深度が深いときに(図10(A))、(4)式に従って全体探索移動量ΔX´を比較的大きい値とすることによって、フォーカス調整用レンズ21の移動速度を速くして、1/60秒に固定された比較的少ない撮像間隔(すなわち比較的短い時間)でおおよその合焦点位置x4を検出することができる。
As a result, when the optimally set ratio b (for example, b = 20) is used, the video camera with an
またオートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、同じ比率b(b=20)を用いた場合でも、絞り22の絞り値FNOが小さく焦点深度が浅いときに(図10(C))、(4)式に従って全体探索移動量ΔX´を比較的小さい値とすることによって、フォーカス調整用レンズ21の移動速度を遅くして、1/60秒に固定された比較的多い撮像間隔(すなわち比較的長い時間)によりおおよその合焦点位置x31を確実に検出することができる。
Further, in the
(6)再度の微小レンズ駆動
オートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、サブルーチンSRT2の全体探索によっておおよその合焦点位置を検出した後、サブルーチンSRT3において再度上述のサブルーチンSRT1の微小レンズ駆動を実行することにより合焦方向を判別する。
(6) Micro lens driving again The
(7)合焦点位置探索
そしてオートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、上述した微小レンズ駆動によってフォーカス調整用レンズ21の現在位置からの合焦方向を認識すると、合焦点位置探索サブルーチンSRT4に従って、当該フォーカス調整用レンズ21を合焦点位置に正確に移動させる。
(7) In-focus position search When the
合焦点位置探索サブルーチンSRT4では、上述した合焦点位置の全体探索サブルーチンSRT2と同様に、図7のシーケンスチャートに従った処理を行うが、このときの焦点深度に対する比率bの値は、上述した合焦点位置の全体探索における比率bの値(b=20)よりも小さい値(例えばb=2)に設定される。 In the in-focus position search subroutine SRT4, similarly to the above-described in-focus position overall search subroutine SRT2, the process according to the sequence chart of FIG. 7 is performed. It is set to a value (for example, b = 2) smaller than the value of the ratio b (b = 20) in the overall search for the focal position.
このため、フォーカスコントローラ25が上述した(4)式に従って算出した全体探索移動量ΔX´は、上述した合焦点位置の全体探索の場合よりも小さい値となり、すなわちフォーカス調整用レンズ21を駆動する際の移動速度も小さくなる。
Therefore, the overall search movement amount ΔX ′ calculated by the
例えばカメラ本体部2の制御部28は、図10(C)の場合、上述した合焦点位置の全体探索サブルーチンSRT2によっておおよその合焦点位置を位置x31であると判別し、さらに微小レンズ駆動サブルーチンSRT3によって合焦方向が当該位置x31よりもh2側であると認識する。
For example, in the case of FIG. 10C, the
次に交換式レンズ部3のフォーカスコントローラ25は、図10(C)の評価値vの極大値付近を拡大した図8に示すように、制御部28から取得した許容錯乱円径d及び焦点深度に対する比率bの値(b=2)に基づいて全体探索移動量ΔX´を計算して、フォーカス調整用レンズ21を撮像間隔である1/60秒の間に位置x31よりも当該全体探索移動量ΔX´だけh2側の位置x41へ移動させる。
Next, the
このとき制御部28は、フォーカス調整用レンズ21の現在の位置x41において取得した評価値v41と直前の評価値v31との差分値vd41を算出し、当該評価値v41及び当該直前の評価値v31が共に所定の閾値vt以上であって、かつ当該差分値vd41が所定値以下であるか否かの判定を逐次行う。
At this time, the
この場合、評価値v41及び直前の評価値v31が共に所定の閾値vt以上であるものの差分値vd41が所定値以下ではないため、制御部28は、現在のフォーカス調整用レンズ21の位置(x41)は合焦点位置では無いと判定する。
In this case, although both the evaluation value v41 and the immediately preceding evaluation value v31 are equal to or greater than the predetermined threshold value vt, the difference value vd41 is not equal to or less than the predetermined value, so the
その後制御部28は、撮像間隔である1/60秒毎に上述した一連の処理を繰り返すことにより、当該制御部28から送出する許容錯乱円径d及び焦点深度に対する比率b(b=2)に基づいて、フォーカスコントローラ25によってフォーカス調整用レンズ21を位置x41から位置x44へと順次移動させていく。
Thereafter, the
そして制御部28は、フォーカス調整用レンズ21を位置x44まで移動させた時点において、信号処理部27のAF検出部27Aから取得した現在の評価値v44と直前の評価値v43とが共に所定の閾値vt以上であり、且つその差分値vd44が所定値以下となるので、当該評価値v44を取得した現在の位置x44が合焦点位置であると判別し、最終的な合焦点位置探索を終了する。
Then, when the
このようにオートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、フォーカスコントローラ25によって、撮像間隔である1/60秒毎にフォーカス調整用レンズ21を少しずつ移動させながら合焦点位置を探索していくことができるので、最終的に当該フォーカス調整用レンズ21を正確に合焦点位置に移動させることができ、その結果、被写体に対して正確にピントを合わせることができる。
As described above, the
(8)動作及び効果
以上の構成において、オートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、どのようなレンズ特性を有する交換式AFレンズ部3がカメラ本体部2に装着された場合であっても、フォーカス調整用レンズ21及び絞り22を介して固体撮像素子26の撮像面に形成される許容錯乱円径d及び焦点深度2Δxに対する任意の比率aを制御部28により通信路30経由で交換式AFレンズ部3のフォーカスコントローラ25へ送出することにより、カメラマンがピントずれを認識できない範囲で当該フォーカス調整用レンズ21をウォブリングさせて合焦方向を判別するための焦点移動量Δx´を当該交換式AFレンズ部3のフォーカスコントローラ25に対して算出させることができる。
(8) Operation and Effect In the above configuration, the
そして交換式AFレンズ部3のフォーカスコントローラ25は、上述した(2)式に従って焦点移動量Δx´を算出し、カメラマンがピントずれを認識できない範囲でフォーカス調整用レンズを微小駆動させて合焦方向を判別するためのアクチュエータの駆動量L1を当該焦点移動量Δx´を基に計算することができるので、その駆動量L1に応じてフォーカス調整用レンズ21をウォブリングすることができる。
Then, the
このことは、カメラ本体部2から見れば、どのようなレンズ特性を有する交換式AFレンズ部3が装着された場合であっても、許容錯乱円径d及び焦点深度2Δxに対する任意の比率aを交換式AFレンズ部3のフォーカスコントローラ25へ送出するだけで、フォーカス調整用レンズ21をウォブリングさせて合焦方向を判別することができることになり、オートフォーカス機能付ビデオカメラ1の汎用性を一段と向上させることができる。
From the viewpoint of the
以上の構成によれば、オートフォーカス機能付ビデオカメラ1は、どのようなレンズ特性を有する交換式AFレンズ部3がカメラ本体部2に装着された場合であっても、当該交換式AFレンズ部3側でウォブリングのための焦点移動量Δx´を算出させて合焦方向を判別することができるので、装着される交換式AFレンズ部の種類に係わらずオートフォーカス機能を適正に機能させることができる。
According to the above configuration, the
(9)他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、図3に示したように交換式AFレンズ部3の中に絞り22を有するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図9に示すようにカメラ本体部2の中に絞り22を有するようにしても良い。
(9) Other Embodiments In the above-described embodiment, the case where the interchangeable
この場合、カメラ本体部2の制御部28は、許容錯乱円径d、焦点深度2Δxに対する比率aに加えて絞り22の絞り値FNOを交換式AFレンズ部3のフォーカスコントローラ25へ通信路30経由で送信することにより、交換式AFレンズ部3ではフォーカスコントローラ25により(2)式に従って焦点移動量Δx´を算出し、当該焦点移動量Δx´に基づき算出し駆動量L1に応じてフォーカス調整用レンズ21をウォブリングすることができる。
In this case, the
また上述の形態においては、許容錯乱円径d及び焦点深度2Δxに対する任意の比率aを制御部28から電気的接続点29及び通信路30経由で交換式AFレンズ部3のフォーカスコントローラ25へ送出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ブルートゥース通信方式やIEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11g等の無線通信方式により交換式AFレンズ部3のフォーカスコントローラ25へ送出するようにしても良い。
In the above-described embodiment, an arbitrary ratio a to the allowable confusion circle diameter d and the focal depth 2Δx is sent from the
さらに上述の実施の形態においては、固体撮像素子26からフィールド周期に対応した1/60秒周期で取得した撮像信号の高周波成分のレベルを評価値として用いることにより合焦方向を判別するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、フレーム周期に対応した1/30秒周期で取得した撮像信号の高周波成分のレベルを評価値として用いることにより合焦方向を判別するようにしても良い。
Furthermore, in the above-described embodiment, the in-focus direction is determined by using the level of the high-frequency component of the imaging signal acquired from the solid-
さらに上述の実施の形態においては、駆動手段としてのアクチュエータ23と、駆動量演算手段としてのフォーカスコントローラ25と、絞りとしての絞り22とによってビデオカメラの交換式レンズ部を構成し、制御部としての制御部28によってカメラ本体部を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の回路構成でなる駆動手段と、駆動量演算手段と、絞りとによってビデオカメラの交換式レンズ部を構成し、その他種々の回路構成でなる制御部によってビデオカメラのカメラ本体部を構成するようにしても良い。
Further, in the above-described embodiment, the interchangeable lens unit of the video camera is configured by the
本発明のビデオカメラは、交換式AFレンズを装着可能な家庭用ビデオカメラや監視用ビデオカメラ等にも適用することができる。 The video camera of the present invention can also be applied to a home video camera or a surveillance video camera to which an interchangeable AF lens can be attached.
1……オートフォーカス機能付ビデオカメラ、2……カメラ本体部、3……交換式AFレンズ部、21……フォーカス調整用レンズ、22……絞り、23……アクチュエータ、25……フォーカスコントローラ、27……信号処理部、28……制御部、30……通信路。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記交換式レンズ部には、フォーカス調整用レンズを駆動する駆動手段と、当該フォーカス調整用レンズの駆動量を算出する駆動量演算手段と、絞りとを具え、
上記カメラ本体部には、上記駆動手段を介して上記フォーカス調整用レンズを微小駆動させて撮像手段の撮像面における合焦方向を認識するための焦点移動量を求めるべく、上記撮像面における許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率とを上記交換式レンズ部の上記駆動量演算手段へ供給し、上記焦点移動量に応じて上記駆動手段により上記フォーカス調整用レンズを微小駆動させた場合でも上記合焦方向を認識できないとき、上記フォーカス調整用レンズを移動可能範囲の中で順次移動させることによりおおよその合焦点位置を探索するための全体探索移動量を求めるべく、上記許容錯乱円径と、上記第1の比率よりも大きな値でなる上記焦点深度に対する第2の比率とを上記交換式レンズ部の上記駆動量演算手段へ供給する制御手段を具え、
上記交換式レンズ部の上記駆動量演算手段は、上記制御手段から供給される上記許容錯乱円径及び上記焦点深度に対する第1の比率と、上記絞りの絞り値とに基づいて上記フォーカス調整用レンズの上記焦点移動量を算出し、又は上記制御手段から供給される上記許容錯乱円径及び上記焦点深度に対する第2の比率と、上記絞りの絞り値とに基づいて上記フォーカス調整用レンズの上記全体探索移動量を算出し、上記駆動手段は、上記合焦方向を認識するため上記焦点移動量に応じて上記フォーカス調整用レンズを微小駆動させ、又は上記全体探索移動量に応じて上記フォーカス調整用レンズを移動させ、
上記カメラ本体部の上記制御手段は、そのときの上記フォーカス調整用レンズを介して上記撮像手段から得られた撮像信号に対する評価値に基づいて上記おおよその合焦点位置を求めた後、上記許容錯乱円径と、上記焦点深度に対する第1の比率とを上記駆動量演算手段へ再度供給し、その結果得られる上記焦点移動量に応じて上記駆動手段により上記フォーカス調整用レンズを上記おおよその合焦点位置から微小駆動させることにより最終的な上記合焦方向を判別し、上記評価値が所定の閾値以上であって、かつ直前の評価値との差分が所定値以下の場合に、上記評価値が得られたときの上記フォーカス調整用レンズの位置を正確な合焦点位置として最終的な位置決めを行う
ビデオカメラ。 A video camera comprising a camera body and an interchangeable lens part detachably attached to the camera body,
The interchangeable lens unit includes a drive unit that drives a focus adjustment lens, a drive amount calculation unit that calculates a drive amount of the focus adjustment lens, and a diaphragm.
In the camera body, an allowable confusion on the imaging surface is obtained in order to obtain a focal shift amount for recognizing the in-focus direction on the imaging surface of the imaging means by minutely driving the focus adjustment lens via the driving means. When the circle diameter and the first ratio with respect to the depth of focus are supplied to the drive amount calculation unit of the interchangeable lens unit, and the focus adjustment lens is finely driven by the drive unit according to the focus movement amount However, when the in-focus direction cannot be recognized, the allowable confusion circle diameter is calculated in order to obtain an overall search movement amount for searching for an approximate in-focus position by sequentially moving the focus adjustment lens within the movable range. When the control hand to supply a second ratio with respect to the focal depth made with greater than said first ratio to said driving amount calculation means of the interchangeable lens unit The equipped,
The drive amount calculation means of the interchangeable lens unit is configured to adjust the focus adjustment lens based on the permissible circle of confusion and the first ratio to the depth of focus supplied from the control means, and the aperture value of the stop. the calculated focus movement amount, or the second ratio with respect to the circle of confusion diameter and the depth of focus is supplied from the control unit, the whole of the aperture of the aperture value and the focus adjusting lens on the basis of the calculating a search movement amount, the drive means, is minutely drives the focus adjustment lens according to the focus movement amount for recognizing the focus direction, or for the focus adjustment in response to the overall search movement amount Move the lens,
The control means of the camera main body obtains the approximate in-focus position based on an evaluation value for the image pickup signal obtained from the image pickup means via the focus adjustment lens at that time, and then the allowable confusion. The circle diameter and the first ratio with respect to the depth of focus are supplied again to the drive amount calculation means, and the focus adjustment lens is moved to the approximate focus by the drive means according to the focus movement amount obtained as a result. When the final focus direction is determined by minute driving from the position, and the evaluation value is equal to or greater than a predetermined threshold and the difference from the previous evaluation value is equal to or less than the predetermined value, the evaluation value is The final positioning is performed with the position of the focus adjustment lens when obtained as an accurate in-focus position.
Video camera.
上記駆動量演算手段により、上記制御手段から供給される上記許容錯乱円径及び上記焦点深度に対する第1の比率と、当該交換式レンズ部における絞りの絞り値とに基づいて上記フォーカス調整用レンズの上記焦点移動量を算出し、上記合焦方向を認識するための当該焦点移動量に応じて上記フォーカス調整用レンズを微小駆動させる微小駆動制御ステップと、
上記微小駆動制御ステップにより上記合焦方向を認識できないとき、上記カメラ本体部の駆動手段を介して上記フォーカス調整用レンズを移動可能範囲の中で順次移動させることによりおおよその合焦点位置を探索するための全体探索移動量を求めるべく、上記許容錯乱円径と、上記第1の比率よりも大きな値でなる上記焦点深度に対する第2の比率とを上記制御手段から上記交換式レンズ部の上記駆動量演算手段へ供給する第2のデータ供給ステップと、
上記駆動量演算手段により、上記許容錯乱円径と、上記焦点深度に対する第2の比率と、上記絞りの絞り値とに基づいて上記フォーカス調整用レンズの上記全体探索移動量を算出し、上記全体探索移動量に応じて上記フォーカス調整用レンズを上記駆動手段により移動させることにより上記おおよその合焦点位置を求める合焦点位置取得ステップと、
上記制御手段から再度供給される上記許容錯乱円径と、上記焦点深度に対する上記第1の比率と、当該絞り値とに基づいて上記フォーカス調整用レンズの上記焦点移動量を算出し、当該焦点移動量に応じて上記フォーカス調整用レンズを上記おおよその合焦点位置から微小駆動させることにより最終的な上記合焦方向を判別する合焦方向判別ステップと、
そのときの上記フォーカス調整用レンズを介して上記撮像手段から得られた撮像信号に対する評価値が所定の閾値以上であって、かつ直前の評価値との差分が所定値以下の場合に、上記評価値が得られたときの上記フォーカス調整用レンズの位置を正確な合焦点位置として最終的な位置決めを行う位置決ステップと
を有する合焦方向判定方法。 The control means provided in the camera body, for recognizing the in-focus direction in the imaging plane of the imaging means the camera main body and detachably provided with interchangeable lens unit for focus adjustment lens by minute movement A first data supply step for supplying a permissible circle of confusion on the imaging surface and a first ratio with respect to the depth of focus from the control unit to the drive amount calculation unit of the interchangeable lens unit in order to obtain a focal movement amount ; ,
By the driving amount calculation means, a first ratio of the allowable circle of confusion and the depth of focus is supplied from said control means, of the focus adjustment lens on the basis of the aperture of the aperture in the interchangeable lens unit calculating the focus shift amount, and the minute driving control step of finely driving the focusing lens in accordance with the focal shift amount for recognizing the coupling Asekata direction,
When the in-focus direction cannot be recognized by the minute drive control step, an approximate in-focus position is searched by sequentially moving the focus adjustment lens within the movable range via the driving means of the camera body. In order to obtain the total search movement amount for the above-mentioned, the permissible circle of confusion and the second ratio with respect to the depth of focus, which is larger than the first ratio, are used to drive the interchangeable lens unit from the control means. A second data supply step for supplying to the quantity calculation means;
The drive amount calculation means calculates the overall search movement amount of the focus adjustment lens based on the allowable circle of confusion, the second ratio with respect to the depth of focus, and the aperture value of the aperture. An in-focus position acquisition step of obtaining the approximate in-focus position by moving the focus adjustment lens by the driving means in accordance with a search movement amount;
Based on the permissible circle of confusion supplied again from the control means, the first ratio with respect to the depth of focus, and the aperture value, the focus movement amount of the focus adjustment lens is calculated, and the focus movement is calculated. An in-focus direction determining step of determining the final in-focus direction by minutely driving the focus adjustment lens from the approximate in-focus position according to the amount;
The evaluation is performed when the evaluation value for the imaging signal obtained from the imaging means through the focus adjustment lens at that time is equal to or greater than a predetermined threshold and the difference from the previous evaluation value is equal to or less than the predetermined value. A focusing direction determination method including a positioning step of performing final positioning using the position of the focus adjustment lens when the value is obtained as an accurate focusing position .
上記交換式レンズ部には、フォーカス調整用レンズを駆動する駆動手段と、当該フォーカス調整用レンズの駆動量を算出する駆動量演算手段とを具え、
上記カメラ本体部には、上記駆動手段を介して上記フォーカス調整用レンズを微小駆動させて撮像手段の撮像面における合焦方向を認識するための焦点移動量を求めるべく、上記撮像面における許容錯乱円径と、焦点深度に対する第1の比率と、絞りの絞り値とを上記交換式レンズ部の上記駆動量演算手段へ供給し、上記焦点移動量に応じて上記駆動手段により上記フォーカス調整用レンズを微小駆動させた場合でも上記合焦方向を認識できないとき、上記フォーカス調整用レンズを移動可能範囲の中で順次移動させることによりおおよその合焦点位置を探索するための全体探索移動量を求めるべく、上記許容錯乱円径と、上記第1の比率よりも大きな値でなる上記焦点深度に対する第2の比率と、上記絞り値とを上記交換式レンズ部の上記駆動量演算手段へ供給する制御手段を具え、
上記交換式レンズ部の上記駆動量演算手段は、上記制御手段から供給される上記許容錯乱円径と、上記焦点深度に対する第1の比率と、上記絞りの絞り値とに基づいて上記フォーカス調整用レンズの上記焦点移動量を算出し、又は上記制御手段から供給される上記許容錯乱円径と、記焦点深度に対する第2の比率と、上記絞りの絞り値とに基づいて上記フォーカス調整用レンズの上記全体探索移動量を算出し、上記駆動手段は、上記合焦方向を認識するため上記焦点移動量に応じて上記フォーカス調整用レンズを微小駆動させ、又は上記全体探索移動量に応じて上記フォーカス調整用レンズを移動させ、
上記カメラ本体部の上記制御手段は、そのときの上記フォーカス調整用レンズを介して上記撮像手段から得られた撮像信号に対する評価値に基づいて上記おおよその合焦点位置を求めた後、上記許容錯乱円径と、上記焦点深度に対する第1の比率と、上記絞りの絞り値とを上記駆動量演算手段へ再度供給し、その結果得られる上記焦点移動量に応じて上記駆動手段により上記フォーカス調整用レンズを上記おおよその合焦点位置から微小駆動させることにより最終的な上記合焦方向を判別し、上記評価値が所定の閾値以上であって、かつ直前の評価値との差分が所定値以下の場合に、上記評価値が得られたときの上記フォーカス調整用レンズの位置を正確な合焦点位置として最終的な位置決めを行う
ビデオカメラ。 A video camera comprising a camera body and an interchangeable lens part detachably attached to the camera body,
The interchangeable lens unit includes a driving unit that drives a focus adjustment lens, and a driving amount calculation unit that calculates a driving amount of the focus adjustment lens.
In the camera body, an allowable confusion on the imaging surface is obtained in order to obtain a focal shift amount for recognizing the in-focus direction on the imaging surface of the imaging means by minutely driving the focus adjustment lens via the driving means. and the circle diameter, and the first ratio with respect to the focal depth, and a diaphragm aperture value supplied to the driving amount calculation means of the interchangeable lens unit, the focus adjustment lens by said driving means in accordance with the focal shift amount If the focus direction cannot be recognized even when the lens is driven minutely, the entire search movement amount for searching the approximate focus position is obtained by sequentially moving the focus adjustment lens within the movable range. The permissible circle of confusion, the second ratio with respect to the depth of focus, which is a value larger than the first ratio, and the aperture value are set to Comprising a control means for supplying to the momentum calculating means,
The drive amount calculation unit of the interchangeable lens unit is configured to adjust the focus based on the permissible circle of confusion supplied from the control unit, the first ratio to the depth of focus, and the aperture value of the aperture. The focus movement amount of the focus adjustment lens is calculated based on the allowable confusion circle diameter supplied from the control means, the second ratio to the focal depth, and the aperture value of the aperture. The total search movement amount is calculated, and the driving means finely drives the focus adjustment lens according to the focus movement amount in order to recognize the focus direction , or the focus according to the total search movement amount. Move the adjustment lens,
The control means of the camera main body obtains the approximate in-focus position based on an evaluation value for the image pickup signal obtained from the image pickup means via the focus adjustment lens at that time, and then the allowable confusion. The circle diameter, the first ratio to the depth of focus, and the aperture value of the aperture are supplied again to the drive amount calculation means, and the focus adjustment amount is adjusted by the drive means according to the focus movement amount obtained as a result. The final focusing direction is determined by minutely driving the lens from the approximate focus position, and the evaluation value is equal to or greater than a predetermined threshold value and the difference from the previous evaluation value is equal to or less than the predetermined value. In this case, final positioning is performed by using the position of the focus adjustment lens when the evaluation value is obtained as an accurate in-focus position.
Video camera.
上記駆動量演算手段により、上記制御手段から供給される上記許容錯乱円径と、上記焦点深度に対する第1の比率と、上記絞り値とに基づいて上記フォーカス調整用レンズの上記焦点移動量を算出し、上記合焦方向を認識するための当該焦点移動量に応じて上記フォーカス調整用レンズを微小駆動させる微小駆動制御ステップと、
上記微小駆動制御ステップにより上記合焦方向を認識できないとき、上記カメラ本体部の駆動手段を介して上記フォーカス調整用レンズを移動可能範囲の中で順次移動させることによりおおよその合焦点位置を探索するための全体探索移動量を求めるべく、上記許容錯乱円径と、上記第1の比率よりも大きな値でなる上記焦点深度に対する第2の比率と、上記絞りの絞り値とを上記制御手段から上記交換式レンズ部の上記駆動量演算手段へ供給する第2のデータ供給ステップと、
上記駆動量演算手段により、上記許容錯乱円径と、上記焦点深度に対する第2の比率と、上記絞り値とに基づいて上記フォーカス調整用レンズの上記全体探索移動量を算出し、上記全体探索移動量に応じて上記フォーカス調整用レンズを上記駆動手段により移動させることにより上記おおよその合焦点位置を求める合焦点位置取得ステップと、
上記制御手段から再度供給される上記許容錯乱円径と、上記焦点深度に対する上記第1の比率と、上記絞りの絞り値とに基づいて上記フォーカス調整用レンズの上記焦点移動量を算出し、当該焦点移動量に応じて上記フォーカス調整用レンズを上記おおよその合焦点位置から微小駆動させることにより最終的な上記合焦方向を判別する合焦方向判別ステップと、
そのときの上記フォーカス調整用レンズを介して上記撮像手段から得られた撮像信号に対する評価値が所定の閾値以上であって、かつ直前の評価値との差分が所定値以下の場合に、上記評価値が得られたときの上記フォーカス調整用レンズの位置を正確な合焦点位置として最終的な位置決めを行う位置決ステップと
を有する合焦方向判定方法。 The control means provided in the camera body, for recognizing the in-focus direction in the imaging plane of the imaging means the camera main body and detachably provided with interchangeable lens unit for focus adjustment lens by minute movement In order to obtain the amount of focus movement, the permissible circle of confusion on the imaging surface, the first ratio with respect to the depth of focus, and the aperture value of the stop are supplied from the control unit to the drive amount calculation means of the interchangeable lens unit . 1 data supply step;
Calculated by the driving amount calculation means, and the permissible circle of confusion diameter supplied from the control unit, a first ratio of the depth of focus, the focus movement amount of the focus adjustment lens on the basis of the above aperture and a fine driving control step of finely driving the focusing lens in accordance with the focal shift amount for recognizing the coupling Asekata direction,
When the in-focus direction cannot be recognized by the minute drive control step, an approximate in-focus position is searched by sequentially moving the focus adjustment lens within the movable range via the driving means of the camera body. In order to obtain the total search movement amount for the above, the permissible circle of confusion, the second ratio with respect to the depth of focus, which is a value larger than the first ratio, and the aperture value of the diaphragm are determined from the control means. A second data supply step for supplying to the drive amount calculation means of the interchangeable lens unit;
The drive amount calculation means calculates the overall search movement amount of the focus adjustment lens based on the permissible circle of confusion, the second ratio to the depth of focus, and the aperture value. An in-focus position acquisition step for obtaining the approximate in-focus position by moving the focus adjustment lens by the driving means according to the amount;
Based on the permissible circle of confusion supplied again from the control means, the first ratio with respect to the depth of focus, and the aperture value of the diaphragm, the focus movement amount of the focus adjustment lens is calculated, An in-focus direction determining step of determining the final in-focus direction by minutely driving the focus adjustment lens from the approximate in-focus position according to a focus movement amount;
The evaluation is performed when the evaluation value for the imaging signal obtained from the imaging means through the focus adjustment lens at that time is equal to or greater than a predetermined threshold and the difference from the previous evaluation value is equal to or less than the predetermined value. A focusing direction determination method including a positioning step of performing final positioning using the position of the focus adjustment lens when the value is obtained as an accurate focusing position .
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