JP5984595B2 - Automatic focusing apparatus, control method therefor, and imaging apparatus - Google Patents
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本発明は、自動合焦装置及びその制御方法に関する。また本発明は、自動合焦装置を備える撮像装置に関する。 The present invention relates to an automatic focusing device and a control method thereof. The present invention also relates to an imaging device including an automatic focusing device.
従来、電子スチルカメラなどでは、CCDなどの撮像素子から得られる輝度信号に基づいてフォーカスレンズ位置を動かすことで、被写体に焦点を合わせる自動合焦(AF)装置が用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electronic still camera or the like uses an automatic focusing (AF) device that focuses on a subject by moving a focus lens position based on a luminance signal obtained from an image sensor such as a CCD.
自動合焦装置では、例えば、撮影モードごとに予め決められた、フォーカスレンズ駆動範囲(以下、スキャン範囲と呼ぶ)を有する。そして、スキャン範囲内でフォーカスレンズを駆動させている間に所定の周期でサンプリングした画像信号から算出した焦点評価値が最大となるフォーカスレンズ位置を、合焦位置として検出する(このフォーカスレンズ動作を以下、AFスキャンと呼ぶ)。 The automatic focusing device has, for example, a focus lens drive range (hereinafter referred to as a scan range) that is predetermined for each shooting mode. Then, the focus lens position at which the focus evaluation value calculated from the image signal sampled at a predetermined period while the focus lens is driven within the scan range is maximized is detected as the in-focus position (this focus lens operation is performed). Hereinafter referred to as AF scan).
AFスキャンを行う場合、まず所定のAFスキャン開始位置へフォーカスレンズを駆動する。AFスキャン開始位置は通常、スキャン範囲の一端である。AFスキャン開始位置で焦点評価値を取得したあと、所定の方向へフォーカスレンズの駆動を開始するが、AFスキャン開始位置へフォーカスレンズを駆動した直後は、図7に示すように、時間間隔StTの間、フォーカスレンズが振動している。そのため、フォーカスレンズの振動中にサンプリングした画像信号から算出した焦点評価値は、振動によるブレやピント変動によって、フォーカスレンズが振動していない状態でサンプリングした画像信号から算出した焦点評価値よりも低い値となってしまう。一方、その後実行されるAFスキャン動作では、フォーカスレンズを停止させないため、焦点評価値は上述したような停止時のレンズ振動を受けない。 When performing an AF scan, first, the focus lens is driven to a predetermined AF scan start position. The AF scan start position is usually one end of the scan range. After the focus evaluation value is acquired at the AF scan start position, the focus lens starts to be driven in a predetermined direction. Immediately after the focus lens is driven to the AF scan start position, as shown in FIG. During this time, the focus lens vibrates. Therefore, the focus evaluation value calculated from the image signal sampled during the vibration of the focus lens is lower than the focus evaluation value calculated from the image signal sampled in a state where the focus lens is not oscillating due to vibration and focus fluctuation due to vibration. Value. On the other hand, in the AF scan operation executed thereafter, since the focus lens is not stopped, the focus evaluation value does not receive the lens vibration at the time of stop as described above.
AFスキャン中、フォーカスレンズは動いてはいるが、等速駆動であればレンズ駆動による画像信号への影響は各レンズ位置でサンプリングしたそれぞれの画像信号に対してほぼ一律である。従って、各画像信号について取得した焦点評価値から算出した焦点評価値のピーク位置に対してレンズ駆動が与える影響は小さい。 Although the focus lens is moving during AF scanning, if the lens is driven at a constant speed, the influence of the lens drive on the image signal is almost uniform for each image signal sampled at each lens position. Therefore, the influence of lens driving on the peak position of the focus evaluation value calculated from the focus evaluation value acquired for each image signal is small.
このように、AFスキャン動作において取得する焦点評価値のうち、AFスキャン開始位置で取得した焦点評価値のみ、他のレンズ位置と異なったレンズ挙動中に取得した値となる。焦点評価値を取得するレンズ位置は離散的であるため、焦点評価値の補間曲線を用いて焦点評価値がピークとなるフォーカスレンズ位置を求めることが多い。AFスキャン開始位置で取得した焦点評価値がレンズ振動の影響を受けて本来の値と異なる場合、例えば図8に示すように、補間曲線の形状が影響を受け、焦点評価値のピーク位置が実際の合焦位置からずれてしまう。 As described above, among the focus evaluation values acquired in the AF scan operation, only the focus evaluation value acquired at the AF scan start position is a value acquired during lens behavior different from other lens positions. Since the lens position from which the focus evaluation value is acquired is discrete, the focus lens position at which the focus evaluation value reaches a peak is often obtained using an interpolation curve of the focus evaluation value. When the focus evaluation value acquired at the AF scan start position is different from the original value due to the influence of lens vibration, for example, as shown in FIG. 8, the shape of the interpolation curve is affected, and the peak position of the focus evaluation value is actually Will shift from the in-focus position.
また、図9に示すように、停止状態から所定の速度Vsでのフォーカスレンズの駆動を開始した直後(駆動開始0から時間AcTまでの間)は加速している状態であり、その間は所定の速度Vsよりも遅い速度(例えばVf)となる。AFスキャン中のフォーカスレンズの速度が異なると、レンズ駆動による、サンプリングした画像信号への影響が異なる。所定のフォーカスレンズ速度Vsで駆動中にサンプリングした焦点評価値は、例えば図10に示すように、Vsよりも遅いフォーカスレンズ速度Vfで駆動中にサンプリングした焦点評価値よりも低い値となる。これは焦点評価値が高周波成分に依存し、またフォーカスレンズ速度が速い方が、レンズ駆動によるローパス効果が高くなるためである。 Further, as shown in FIG. 9, immediately after the focus lens is started to be driven at a predetermined speed Vs from the stop state (between the start of driving 0 and time AcT), the state is accelerating. The speed is slower than the speed Vs (for example, Vf). When the speed of the focus lens during AF scanning is different, the influence on the sampled image signal due to lens driving is different. For example, as shown in FIG. 10, the focus evaluation value sampled during driving at a predetermined focus lens speed Vs is lower than the focus evaluation value sampled during driving at a focus lens speed Vf slower than Vs. This is because the focus evaluation value depends on the high-frequency component, and the faster the focus lens speed, the higher the low-pass effect due to lens driving.
AFスキャン中の速度がレンズ位置によって異なると、レンズ駆動が焦点評価値に与える影響が一律とならない。そのため、所定のフォーカスレンズ速度とは異なる速度でフォーカスレンズが移動中に得られた焦点評価値を補間演算に用いてピーク位置を求めると、図10に示すように、実際の合焦位置とずれてしまう。なお、図10では、図8と同様に、最初の焦点評価値はレンズ振動の影響を受けて本来の値と異なっている。 If the speed during AF scanning varies depending on the lens position, the influence of lens driving on the focus evaluation value is not uniform. Therefore, when the peak position is obtained by using the focus evaluation value obtained while the focus lens is moving at a speed different from the predetermined focus lens speed for the interpolation calculation, as shown in FIG. End up. In FIG. 10, as in FIG. 8, the initial focus evaluation value differs from the original value due to the influence of lens vibration.
特許文献1では、クイックリターン方式のミラーを採用するカメラにおいて、ミラーバウンドによるフォーカスレンズの振動が収まるまでAF動作の開始を待つようにして、フォーカスレンズの振動によるAF精度の低下を防いでいる。
In
しかし、特許文献1の方法では、フォーカスレンズの振動が収まるまでAF動作を開始しない。そのため、特許文献1の方法を適用して、上述したAFスキャン開始位置へフォーカスレンズを駆動した後の振動が収まるまでAFスキャンの開始を待つようにすると、待ち時間の分だけAF時間が長くなってしまうという問題がある。また、特許文献1では、フォーカスレンズの駆動速度の差異が焦点評価値に与える影響については何ら考慮されていない。
However, in the method of
本発明はこのような従来技術の課題に鑑みなされたもので、AF精度とAF動作速度の少なくとも一方を改善することが可能な自動合焦装置および制御方法ならびに撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide an automatic focusing device, a control method, and an imaging device capable of improving at least one of AF accuracy and AF operation speed. To do.
上述の目的は、AFスキャンの開始位置からフォーカスレンズを駆動し、異なるフォーカスレンズ位置で撮像された画像データに基づく焦点評価値から焦点評価値のピーク位置を算出する自動合焦装置であって、AFスキャンの開始位置を、予め定められた初期スキャン範囲の開始位置よりも外側の位置であって、フォーカスレンズがAFスキャンの開始位置から初期スキャン範囲の開始位置に至るまでに少なくとも1つの焦点評価値が算出される位置に設定する設定手段と、フォーカスレンズがAFスキャンの開始位置に駆動されるとAFスキャンを開始する制御手段と、AFスキャンが終了するまでの間に得られた焦点評価値のうち、最初に算出された焦点評価値を用いずに焦点評価値のピーク位置を算出するピーク算出手段と、を有することを特徴とする自動合焦装置によって達成される。 The above-described object is an automatic focusing device that drives a focus lens from an AF scan start position and calculates a peak position of a focus evaluation value from a focus evaluation value based on image data captured at different focus lens positions. The start position of the AF scan is located outside the start position of the predetermined initial scan range, and at least one focus evaluation is performed until the focus lens reaches the start position of the initial scan range from the start position of the AF scan. setting means for setting a position value is calculated, when the focus lens is Ru is driven to the start position of the AF scan and control means for starting the AF scan, the focus evaluation values obtained until AF scanning is completed And a peak calculation means for calculating a peak position of the focus evaluation value without using the focus evaluation value calculated first. It is achieved by an automatic focusing device, characterized in that.
このような構成により、本発明によれば、AF精度とAF動作速度の少なくとも一方を改善することが可能となる。 With such a configuration, according to the present invention, it is possible to improve at least one of AF accuracy and AF operation speed.
以下、添付図面を参照して、本発明の例示的な実施形態について詳細に説明する。図1は本発明の実施形態に係る自動合焦装置を適用した撮像装置の一例としてのデジタルカメラの機能構成例を示すブロック図である。なお、本発明に係る自動合焦装置は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラのような撮像装置はもとより、撮像装置を内蔵もしくは接続可能な任意の装置に適用可能である。このような装置には、携帯電話機、コンピュータ、ゲーム機、タブレット端末、家電製品、車両など様々なものが含まれる。
なお、自動合焦装置にはフォーカスレンズの駆動を制御する機能があれば足り、フォーカスレンズやその駆動機構は含まれなくてよい。
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration example of a digital camera as an example of an imaging apparatus to which an automatic focusing apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. The automatic focusing device according to the present invention can be applied not only to an imaging device such as a digital camera or a digital video camera, but also to any device in which the imaging device can be incorporated or connected. Such devices include various devices such as mobile phones, computers, game machines, tablet terminals, home appliances, and vehicles.
Note that the automatic focusing device only needs to have a function of controlling the driving of the focus lens, and the focus lens and its driving mechanism need not be included.
デジタルカメラ100は、ズーム機構を含む撮影レンズ101と、光量を制御する絞り及びシャッター102、撮影レンズ101を撮像素子107の撮像面に合焦させるためのフォーカスレンズ104、フォーカスレンズ104を駆動するモータ105を有する。撮像素子107は、たとえばCCDまたはCMOSイメージセンサであり、被写体像を画素単位の電気信号に変換する。A/D変換部108は、撮像素子107の出力信号に対してノイズ除去を適用したり、非線形増幅処理を適用したりした後、デジタル信号に変換する。
The
AE処理部103は、システム制御部113の制御に従って絞り及びシャッター102の動作を制御する。AF処理部106は、システム制御部113の制御に従ってモータ105を制御し、フォーカスレンズ104を駆動する。また、フォーカスレンズ104の位置を検出し、システム制御部113に通知する。画像処理部109は、A/D変換部108の出力するデジタル信号に対して色補間処理、ホワイトバランス調整処理などの画像処理を適用して画像データを生成する。
The AE
フォーマット変換部110は、RGB形式の画像データをYCrCr形式に変換する。
DRAM111は高速な内蔵メモリであり、一時的な画像記憶手段としての高速バッファとして、あるいは画像の圧縮伸張における作業用メモリなどに使用される。
The
The
画像記録部112はメモリーカードなどの記録媒体とそのインターフェースからなり、画像データを所定のファイルシステムに従って記録する。システム制御部113は、例えばCPUやMPU等のプログラマブルプロセッサであり、予め記憶されたプログラムを実行することにより、後述する自動合焦制御を始めとしたデジタルカメラ100の動作全体を制御する。画像表示用メモリ(以下VRAM)114は、表示用の画像データを記憶するメモリである。画像表示部115は、画像表示の他、操作補助のための表示やカメラ状態の表示の他、撮影時には撮影画面と、焦点検出領域を表す指標を表示する。
The
操作部116はスイッチ、ボタン、タッチパネルなど、デジタルカメラ100に外部から指示を与えるための入力デバイス群である。操作部116には、例えば次のようなものが含まれる。撮像装置の撮影機能や画像再生時の設定などの各種設定を行うメニュースイッチ、撮影レンズのズーム動作を指示するズームレバー、撮影モードと再生モードの動作モード切換えスイッチ。撮影モードスイッチ117は、マクロモード、遠景モード、スポーツモードなど、デジタルカメラ100が有する撮影モードを指定するために用いられる。本実施形態のデジタルカメラ100は、撮影モードに応じて焦点検出する距離範囲やAF動作などが変更されてもよい。
The
メインスイッチ118は、デジタルカメラ100に電源を投入したり電源を切断するために用いられる。SW1 119およびSW2 120は例えばレリーズスイッチの押下状態によってONするスイッチである。例えばSW1 119はレリーズスイッチの半押し状態でONし、SW2 120はレリーズスイッチの全押し状態でONする。SW1 119のONは、AFやAE等の撮影スタンバイ動作の開始指示であり、SW2 120のONは撮影指示である。なお、SW1 119およびSW2 120がONする条件は、レリーズボタンの押下状態に限らず、操作部116に含まれる入力デバイスの、撮影スタンバイ動作の開始を指示するための操作、撮影開始を指示するための操作であってよい。
The
(デジタルカメラ100の動作概要)
図2は、デジタルカメラ100における、SW1 119およびSW2 120の状態とAE処理、AF動作、撮影動作との関係を示すフローチャートである。ここでは、電源が投入されると、撮像素子107によって動画撮影を開始し、撮影した動画を画像表示部115に表示することで、画像表示部115を電子ビューファインダーとして機能させるものとする。また、動画撮影は撮影動作が開始されるまで、所定のフレームレートで継続されるものとする。
(Operation overview of the digital camera 100)
FIG. 2 is a flowchart showing the relationship between the state of
まず、S201でAE処理部103が画像処理部109の出力から得られる被写体輝度等に基づいて、露出条件を予め設定されたプログラム線図などに従って決定するAE処理を行う。S202でシステム制御部113はSW1 119の状態を調べ、ONであればS203へ、そうでなければS201へ処理を進める。S203でシステム制御部113は、後述するAF動作を行う。ここで、AF動作中の露出条件(シャッター速度、絞り、感度)は、直前のS201のAE処理で決定する。S204でシステム制御部113は、SW1 119の状態を調べ、ONであればS205へ、そうでなければS201へ処理を進める。S205でシステム制御部113は、SW2 120の状態を調べ、ONであればS206へ、そうでなければS204へ処理を進める。S206でシステム制御部113は、撮影動作を行い、S201へ処理を進める。
First, in S201, the
(AF動作の全体)
図3は、図2におけるS203のAF動作の詳細を説明するフローチャートである。
まず、S301でシステム制御部113は、画面内の所定の領域に焦点検出領域を設定する。焦点検出領域は例えば予め設定された領域に設定したり、人物の顔など特定の被写体に対応する領域に設定したりすることができる。
(Overall AF operation)
FIG. 3 is a flowchart for explaining the details of the AF operation in S203 in FIG.
First, in S301, the
S302でシステム制御部113は、撮影モードスイッチ117で設定されている撮影モードや、撮影レンズ101の焦点距離(画角)に応じた初期スキャン範囲を設定する。
S303でシステム制御部113は、後述するAFスキャン開始位置StartPosを算出する。
S304でシステム制御部113は、AF処理部106を通じてモータ105を動作させ、フォーカスレンズ104をS303で算出したAFスキャン開始位置StartPosへ駆動する。
In step S <b> 302, the
In step S303, the
In step S304, the
S305でシステム制御部113は、S303のAFスキャン開始位置StartPos算出処理において設定されるレンズ駆動待ちFlg(フラグ)がTRUEかどうかを調べ、TRUEであればS306へ、そうでなければS307へ処理を進める。
S306でシステム制御部113は、フォーカスレンズ104を所定時間だけ停止させる。これは、S304においてフォーカスレンズ104をAFスキャン開始位置StartPosへ駆動し、停止させた後、フォーカスレンズの振動が後述するS307で取得する焦点評価値に影響を与えてしまうのを防ぐための処理である。ここで、所定時間は、例えば予め測定した、フォーカスレンズ104の振動幅が所定範囲内に収まるまでの時間であってよい。または、フォーカスレンズ104の位置がAFスキャン開始位置StartPosから所定の範囲内に所定時間収まっていることが判断できるまでの時間としてもよい。
In step S305, the
In step S306, the
S307でシステム制御部113は、S301で設定した焦点検出領域内の画像データから、焦点評価値を、フォーカスレンズ104をAFスキャン開始位置StartPosで停止させた状態で取得する。焦点評価値の取得方法に特に制限は無く、公知の方法から適切なものを用いることができる。
In step S307, the
S308でシステム制御部113は、AF処理部106を通じて現在のフォーカスレンズ104の位置を取得する。
S309でシステム制御部113は、予め設定した所定の速度Vsで所定の方向にフォーカスレンズ104の駆動を行うようAF処理部106に指示する。AF処理部106は指示された方向および速度でフォーカスレンズ104を駆動するようモータ105を制御する。
In step S <b> 308, the
In step S309, the
S310でシステム制御部113は、S301で設定した焦点検出領域内の画像データから焦点評価値を取得する。
S311でシステム制御部113は、AF処理部106を通じて現在のフォーカスレンズ104の位置を取得する。
S312でシステム制御部113は、S311で取得した現在のフォーカスレンズ104の位置が、S302で設定したAFスキャン範囲内にあるかどうかを調べ、AFスキャン範囲内にあればS310へ、そうでなければS313へ処理を進める。
In step S310, the
In step S <b> 311, the
In step S312, the
ここで、S310〜S312の一連の動作は、現在のフレームレートにおける1フレーム分の時間で行われるものとする。またシステム制御部113は、S307で取得した焦点評価値とS308で取得したレンズ位置、S310で取得した焦点評価値とS311で取得したレンズ位置、をそれぞれ対応付け、後述するS314の焦点評価値のピーク位置算出で用いる。例えばシステム制御部113は、i番目(iは0以上の整数)に取得した焦点評価値、レンズ位置をそれぞれafVal[i]、Pos[i]として、取得した焦点評価値の総数DataCntに等しい数、例えばDRAM111に格納しておく。
Here, it is assumed that the series of operations from S310 to S312 is performed in a time corresponding to one frame at the current frame rate. In addition, the
なお、AF動作中、フォーカスレンズ104は連続して移動している。そのため、システム制御部113は、対応するフレームを撮影した露光時間の中心のタイミングでのフォーカスレンズ104の位置を算出して焦点評価値と対応付ける。
During the AF operation, the
S313でシステム制御部113は、AF処理部106を通じてフォーカスレンズ104の駆動を停止する。
S314でピーク算出手段としてのシステム制御部113は、S307およびS310で取得した焦点評価値と、対応するフォーカスレンズ104の位置(S308、S311で取得)を用いて、焦点評価値のピーク位置を算出する。焦点評価値のピーク位置算出の詳細は後述する。
S315でシステム制御部113は合焦判定を行う。
S316でシステム制御部113は、S314で求めた焦点評価値のピーク位置に対応するレンズ位置へフォーカスレンズ104を駆動するようAF処理部106に指示し、AF動作を終了する。
In step S <b> 313, the
In step S314, the
In step S315, the
In step S316, the
(AFスキャン開始位置StartPosの算出処理)
図4は、図3のS303で行うAFスキャン開始位置StartPosの算出処理の詳細を説明するフローチャートである。
ここでは、AFスキャン開始位置StartPosが現在のフォーカスレンズ位置よりも遠側方向で、かつS309におけるAFスキャン時のレンズ駆動方向が近側方向である場合を例として、AF動作について説明する。
(Calculation process of AF scan start position StartPos)
FIG. 4 is a flowchart for explaining the details of the AF scan start position StartPos calculation process performed in S303 of FIG.
Here, the AF operation will be described by taking as an example a case where the AF scan start position StartPos is in the far side direction from the current focus lens position and the lens driving direction during AF scan in S309 is the near side direction.
まず、S401でシステム制御部113は、S302で設定した初期スキャン範囲の遠端レンズ位置PosFと近端レンズ位置PosNを取得する。これらのレンズ位置は、初期スキャン範囲が固定であれば予め記憶しておくことができる。また、初期スキャン範囲が例えば現在のフォーカスレンズ位置に対する相対範囲であれば、現在のフォーカスレンズ位置から算出することができる。もちろん、他の方法で取得してもよい。
First, in step S401, the
S402でシステム制御部113は、S307で取得する焦点評価値と、その後S310で順次取得する焦点評価値のうち、ピーク位置算出に用いない焦点評価値の数(削除するスキャン点数)MaxDelPointを取得する。ここで、削除するスキャン点数MaxDelPointは、上述したフォーカスレンズ104の駆動停止後の振動や所定の駆動速度に満たない駆動速度の影響を受ける期間の長さと、サンプリング周期とから予め設定しておくことができる。
In S402, the
例えば、所定の駆動速度に満たない駆動速度の影響を受ける焦点評価値の数(スキャン点数)は、図9のAcTと焦点評価値のサンプリング周期とを用いて予め算出して設定しておく。あるいは、AFスキャン中に検出したレンズ位置よりレンズ加速度もしくはレンズ速度を算出し、レンズ加速度が0近傍に達するまでの期間や、レンズ速度が所定速度に達するまでの期間と、サンプリング周期とを用いても良い。なお、フォーカスレンズ104の駆動停止後の振動の影響を受ける焦点評価値の数は、レンズ駆動待ちFlg=TRUEの場合は0であり、レンズ駆動待ちFlg=FALSEの場合は1である。従って、S402を最初に処理する場合には、レンズ駆動待ちFlgの初期値に応じてなお、フォーカスレンズ104の駆動停止後の振動の影響を受ける焦点評価値の数を決定する。システム制御部113は、削除するスキャン点数MaxDelPointを、所定の駆動速度に満たない駆動速度の影響を受ける焦点評価値の数と、駆動停止後の振動の影響を受ける焦点評価値の数の合計として設定することができる。
For example, the number of focus evaluation values (the number of scan points) affected by a drive speed that does not satisfy a predetermined drive speed is calculated and set in advance using AcT in FIG. 9 and the focus evaluation value sampling period. Alternatively, the lens acceleration or lens speed is calculated from the lens position detected during the AF scan, and the period until the lens acceleration reaches near zero, the period until the lens speed reaches a predetermined speed, and the sampling period are used. Also good. Note that the number of focus evaluation values affected by the vibration after the driving of the
S403でシステム制御部113は、AFスキャン間隔(焦点評価値を求めるフォーカスレンズ位置の間隔)ScanIntを例えば内蔵する不揮発性メモリなどから取得する。
S404でシステム制御部113は、フォーカスレンズ104の駆動可能範囲の端であるFarLimitPosを例えば内蔵する不揮発性メモリなどから取得する。
S405でシステム制御部113は、AFスキャン開始位置StartPosに、初期スキャン範囲の遠端レンズ位置PosFを設定する。
S406でシステム制御部113は、レンズ振動待ちFlgをTRUEに初期化する。
S407でシステム制御部113は、実際に削除するスキャン点数DelPointを0に初期化する。
In step S403, the
In step S <b> 404, the
In step S405, the
In S406, the
In step S407, the
S408でシステム制御部113は、実削除スキャン点数DelPointが削除スキャン点数MaxDelPoint以上かどうかを調べ、そうであればS412へ、そうでなければS409へ処理を進める。
S409でシステム制御部113は、StartPos−ScanInt×(DelPoint+1)がFarLimitPos以上かどうかを調べ、そうであればS410へ、そうでなければS413へ処理を進める。
S410でシステム制御部113は、実削除スキャン点数DelPointをインクリメント(1増加)させる。
S411でシステム制御部113は、スキャン開始位置StartPosに、StartPos−ScanInt×DelPointを設定し、処理をS408に進める。
In step S408, the
In step S409, the
In S410, the
In step S411, the
実削除スキャン点数DelPointが削除スキャン点数MaxDelPoint以上の場合、S412でシステム制御部113は、レンズ振動待ちFlgをFALSEに設定する。
S413でシステム制御部113は、この時点で設定されているスキャン開始位置StartPosから、初期スキャン範囲の近端レンズ位置PosNまでの範囲をスキャン範囲として設定し、S304へ処理を進める。このように、フォーカスレンズの可動範囲を超えない範囲で、初期スキャン範囲の外側の位置であって、削除スキャン点数MaxDelPoint以下かつ最大の実削除スキャン点数DelPointとなるようにAFスキャンの開始位置を設定する。
If the actual deletion scan point DelPoint is equal to or larger than the deletion scan point MaxDelPoint, the
In S413, the
図5に、削除スキャン点数MaxDelPoint=2の時の、(a)実削除スキャン点数DelPointが2の場合、(b)実削除スキャン点数DelPointが0の場合、のAF動作の例を模式的に示す。図5(a)に示すように、実削除スキャン点数≧削除スキャン点数となる場合、システム制御部113は、AFスキャン開始位置StartPosにフォーカスレンズ104を駆動した後、直ちにAFスキャンを開始する。
FIG. 5 schematically shows an example of the AF operation when the number of deleted scan points MaxDelPoint = 2, (a) when the actual deleted scan points DelPoint is 2, and (b) when the actual deleted scan points DelPoint is 0. . As shown in FIG. 5A, when the actual number of deleted scan points is equal to or greater than the number of deleted scan points, the
ここで、「直ちに」とは、図7におけるStTの期間内にAFスキャンを開始することであり、
・フォーカスレンズ104の振動が収まるのを待たずに、
・フォーカスレンズ104の振動が収まる所定時間が経過する前に、
・フォーカスレンズ104がAFスキャン開始位置StartPosに達したことが検出されたことに応じて、
のいずれかを意味する。
なお、「AFスキャンの開始」とは、焦点評価値の算出開始およびフォーカスレンズ104の駆動(AFスキャン駆動)開始の少なくとも一方である。
そして、後述するように、最初に(S307で)得られた焦点評価値と、AFスキャン駆動開始後に最初に得られた2番目の焦点評価値は、ピーク位置算出に用いない。
Here, “immediately” means to start an AF scan within the period of StT in FIG.
-Without waiting for the vibration of the
・ Before the predetermined time for the vibration of the
In response to detecting that the
Means either.
“Start of AF scan” is at least one of the calculation start of the focus evaluation value and the drive of the focus lens 104 (AF scan drive).
As will be described later, the focus evaluation value obtained first (in S307) and the second focus evaluation value obtained first after the start of AF scan driving are not used for peak position calculation.
このように、本実施形態によれば、AFスキャン開始位置を、初期スキャン範囲の外側の位置であって、フォーカスレンズが初期スキャン範囲の開始位置に至るまでに少なくとも1つの焦点評価値が得られる位置に設定する。あるいは、フォーカスレンズの振動や加速中のレンズ挙動による影響を受ける焦点評価値が初期スキャン範囲で得られる焦点評価値に含まれることを抑制するようにスキャン範囲を広げる。これにより、フォーカスレンズの振動が収まるまで待つことなくAFスキャン動作を開始しても、振動の影響を受けた焦点評価値がピーク位置の算出に用いられることを抑制できる。そのため、AF動作に要する時間を削減することができるほか、ピーク位置の精度を向上させることができる。 Thus, according to this embodiment, the AF scan start position is a position outside the initial scan range, and at least one focus evaluation value is obtained before the focus lens reaches the start position of the initial scan range. Set to position. Alternatively, the scan range is widened so that the focus evaluation value affected by the vibration of the focus lens or the lens behavior during acceleration is not included in the focus evaluation value obtained in the initial scan range. Thereby, even if the AF scan operation is started without waiting until the vibration of the focus lens is settled, it is possible to suppress the focus evaluation value affected by the vibration from being used for calculating the peak position. Therefore, the time required for the AF operation can be reduced and the accuracy of the peak position can be improved.
一方、フォーカスレンズの駆動可能範囲の制約によってスキャン範囲を広げることができない場合は、レンズ振動待ちFlgをTRUEのままとして、S306において所定時間レンズ停止させる。これにより、レンズの振動が収まるまでの待ち時間の削減よりも、S307の焦点評価値にレンズの振動が影響を与えないようにすることを優先する。 On the other hand, if the scan range cannot be expanded due to restrictions on the drive range of the focus lens, the lens vibration wait Flg remains TRUE and the lens is stopped for a predetermined time in S306. Accordingly, priority is given to preventing the lens vibration from affecting the focus evaluation value in S307 rather than reducing the waiting time until the lens vibration is settled.
(ピーク位置算出動作)
図6は、図3におけるS314の焦点評価値のピーク位置算出動作の詳細を説明するフローチャートである。
まず、S601でシステム制御部113は、変数iを0に初期化する。
S602でシステム制御部113は、変数iがS303で決定した実削除スキャン点数DelPoint以上かどうかを調べ、そうであればS604へ、そうでなければS603へ処理を進める。
S603でシステム制御部113は、変数iをインクリメントし、処理をS604へ進める。
(Peak position calculation operation)
FIG. 6 is a flowchart for explaining the details of the focus position calculation operation of the focus evaluation value in S314 in FIG.
First, in step S601, the
In step S602, the
In step S603, the
S604でシステム制御部113は、変数AFValue[i-DelPoint]に、焦点評価値afVal[i]を、変数FocusPos[i-DelPoint]に対応するレンズ位置Pos[i]をそれぞれ設定する。
S605でシステム制御部113は、変数iが(取得した焦点評価値の総数DataCnt)-1以上かどうかを調べ、そうであればS607へ、そうでなければS606へ処理を進める。
In S604, the
In step S605, the
S606でシステム制御部113は、変数iをインクリメントしてS605へ処理を進める。
S607でシステム制御部113は、AFValue[i]とFocusPos[i](i=0,...,DataCnt-DelPoint-1)を用いて焦点評価値のピーク位置を補間計算してS315へ処理を進める。
これにより、削除された焦点評価値をピーク位置算出に使用しないようにすることができる。
In step S606, the
In S607, the
Thereby, it is possible to prevent the deleted focus evaluation value from being used for peak position calculation.
なお、本実施形態の効果は、実削除スキャン点数DelPoint≧削除スキャン点数MaxDelPointとなる場合に最も大きくなるが、実削除スキャン点数DelPoint≧1であれば、AF時間の短縮とAF精度の向上効果は得ることができる。これは、初期に得られる焦点評価値ほどレンズの振動およびレンズ加速中の挙動の影響を大きく受けるからである。 The effect of the present embodiment is greatest when the actual deletion scan point number DelPoint ≧ the deletion scan point number MaxDelPoint. However, if the actual deletion scan point number DelPoint ≧ 1, the effect of shortening the AF time and improving the AF accuracy is as follows. Can be obtained. This is because the focus evaluation value obtained in the initial stage is greatly affected by the vibration of the lens and the behavior during lens acceleration.
本実施形態によれば、AFスキャン開始位置を、フォーカスレンズが初期スキャン範囲の開始位置に至るまでに少なくとも1つの焦点評価値が得られる位置に設定し、フォーカスレンズをAFスキャン開始位置に駆動後、直ちにAFスキャン動作を開始する。AFスキャン開始位置に駆動後、直ちにAFスキャン動作を開始するため、駆動後にフォーカスレンズの振動が収まるまで待つ場合よりもAF動作の時間短縮を実現でき、AF動作速度を改善できる。また、AFスキャン開始位置の設定により、AFスキャン開始位置に駆動直後のフォーカスレンズの振動や、AFスキャン時の駆動速度まで加速している際のレンズ挙動の影響を受ける焦点評価値が焦点評価値のピーク位置算出結果に与える影響を低減できる。その結果、AF精度を改善することができる。 According to the present embodiment, the AF scan start position is set to a position where at least one focus evaluation value is obtained before the focus lens reaches the start position of the initial scan range, and the focus lens is driven to the AF scan start position. Immediately, the AF scan operation is started. Since the AF scan operation is started immediately after driving to the AF scan start position, the AF operation time can be shortened and the AF operation speed can be improved as compared with the case where the focus lens vibration is settled after the drive. Also, the focus evaluation value is affected by the focus lens vibration immediately after driving to the AF scan start position and the lens behavior when accelerating to the driving speed at the time of AF scan by setting the AF scan start position. The influence on the peak position calculation result can be reduced. As a result, AF accuracy can be improved.
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。 Although the present invention has been described in detail based on preferred embodiments thereof, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various forms within the scope of the present invention are also included in the present invention. included. A part of the above-described embodiments may be appropriately combined.
(その他の実施形態)
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
(Other embodiments)
The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.
Claims (11)
前記AFスキャンの開始位置を、予め定められた初期スキャン範囲の開始位置よりも外側の位置であって、前記フォーカスレンズが前記AFスキャンの開始位置から前記初期スキャン範囲の開始位置に至るまでに少なくとも1つの前記焦点評価値が算出される位置に設定する設定手段と、
前記フォーカスレンズが前記AFスキャンの開始位置に駆動されると前記AFスキャンを開始する制御手段と、
前記AFスキャンが終了するまでの間に得られた焦点評価値のうち、最初に算出された焦点評価値を用いずに前記焦点評価値のピーク位置を算出するピーク算出手段と、を有することを特徴とする自動合焦装置。 An automatic focusing device that drives a focus lens from an AF scan start position and calculates a peak position of the focus evaluation value from a focus evaluation value based on image data captured at different focus lens positions,
The start position of the AF scan is a position outside a start position of a predetermined initial scan range, and the focus lens is at least from the start position of the AF scan to the start position of the initial scan range. Setting means for setting a position at which one focus evaluation value is calculated;
And a control means for the focus lens starts the AF scan and Ru is driven to the start position of the AF scan,
Peak calculation means for calculating a peak position of the focus evaluation value without using the focus evaluation value calculated first among the focus evaluation values obtained until the AF scan ends. Features an automatic focusing device.
前記制御手段は、前記フォーカスレンズが前記AFスキャンの開始位置に駆動された後、前記フォーカスレンズの振動が収まるのを待って前記AFスキャンを開始し、
前記ピーク算出手段は、前記最初に算出された焦点評価値を含む、前記AFスキャンが終了するまでの間に得られた焦点評価値を用いて前記焦点評価値のピーク位置を算出する、ことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の自動合焦装置。 When the setting unit cannot set the start position of the AF scan to a position where at least one focus evaluation value is calculated from the start position of the AF scan to the start position of the initial scan range. , Set the start position of the AF scan to the start position of the initial scan range,
The control means starts the AF scan after the focus lens is driven to the AF scan start position and waits for the vibration of the focus lens to stop,
The peak calculation means calculates the peak position of the focus evaluation value using the focus evaluation value obtained until the AF scan is completed, including the first calculated focus evaluation value; The automatic focusing apparatus according to claim 1, wherein the automatic focusing apparatus is characterized.
設定手段が、前記AFスキャンの開始位置を、予め定められた初期スキャン範囲の開始位置よりも外側の位置であって、前記フォーカスレンズが前記AFスキャンの開始位置から前記初期スキャン範囲の開始位置に至るまでに少なくとも1つの前記焦点評価値が算出される位置に設定する設定ステップと、
制御手段が、前記フォーカスレンズが前記AFスキャンの開始位置に駆動されると前記AFスキャンを開始させる制御ステップと、
ピーク算出手段が、前記AFスキャンが終了するまでの間に得られた焦点評価値のうち、最初に算出された焦点評価値を用いずに前記焦点評価値のピーク位置を算出するピーク算出ステップと、を有することを特徴とする自動合焦装置の制御方法。 A method for controlling an automatic focusing device that drives a focus lens from an AF scan start position and calculates a peak position of the focus evaluation value from a focus evaluation value based on image data captured at different focus lens positions,
The setting means sets the start position of the AF scan to a position outside a predetermined start position of the initial scan range, and the focus lens moves from the start position of the AF scan to the start position of the initial scan range. A setting step for setting at a position where at least one of the focus evaluation values is calculated,
Control means, and a control step of the focus lens is to start the AF scan and Ru is driven to the start position of the AF scan,
A peak calculating step in which a peak calculating means calculates a peak position of the focus evaluation value without using the focus evaluation value calculated first among the focus evaluation values obtained until the AF scan is completed; And a method of controlling the automatic focusing device.
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