JP2008177785A - Imaging apparatus, and its control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置及びその制御方法に関し、詳しくは撮像光学系により結像される被写体像を光電変換する撮像素子により取得される画像信号を使用して、焦点調整を行う撮像装置及びその制御方法に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus and a control method thereof, and more specifically, an imaging apparatus that performs focus adjustment using an image signal acquired by an imaging element that photoelectrically converts a subject image formed by an imaging optical system, and a control thereof. Regarding the method.
従来より、動画撮影と静止画撮影が共に可能な撮像装置があり、更には、動画撮影中に静止画撮影が可能な撮像装置もある。そのような撮像装置において用いられる様々な自動焦点調節（ＡＦ）方法が提案されている。一般的に、動画よりも静止画の方が多数の画素を用いて撮影されると共に、静止画では撮影された１枚の画像を鑑賞するため、動画よりも高い合焦精度が要求される。 2. Description of the Related Art Conventionally, there are imaging devices capable of both moving image shooting and still image shooting, and there are also imaging devices capable of shooting still images during moving image shooting. Various autofocusing (AF) methods used in such imaging devices have been proposed. In general, a still image is photographed using a larger number of pixels than a moving image, and in order to view one photographed image in a still image, higher focusing accuracy is required than that of a moving image.
そのため、動画撮影中に静止画撮影を行う場合に、動画撮影時のＡＦ結果を利用して静止画撮影用の焦点調節を行うことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。 For this reason, when taking a still image during moving image shooting, it has been proposed to perform focus adjustment for still image shooting using an AF result during moving image shooting (see, for example, Patent Document 1).
一方、近年では撮像素子の高画素化が進み、数百から数千万画素の撮像素子を備える撮像装置が実用化されている。そのような高画素の撮像素子を使用した場合においても短時間で高精度な合焦ができるように、画像撮影時の記録画素数に応じて、フォーカスレンズ系の移動量またはＡＦ動作の回数を制御することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。 On the other hand, in recent years, the number of pixels of an image sensor has increased, and an image pickup apparatus including an image sensor having hundreds to tens of millions of pixels has been put into practical use. Depending on the number of recorded pixels at the time of image capture, the amount of movement of the focus lens system or the number of AF operations can be adjusted so that high-precision focusing can be achieved in a short time even when such a high-pixel imaging device is used. Control is proposed (for example, refer patent document 2).
しかしながら、特許文献１に記載された方法では、動画撮影中の合焦動作は動画の記録画素数において十分な合焦精度のみを考慮して行われる。そのため、動画撮影中の静止画撮影時に、例えば、動画撮影中の合焦時とほぼ同一エリアに被写体がいる場合であっても、動画の記録画素数より静止画の記録画素数が十分に大きい場合には、静止画において十分な合焦精度を得ることができないことがある。
However, in the method described in
また、ほぼ同一エリア内であっても、当該同一エリアから外れたと判断されるまでの範囲で被写体が光軸方向に移動している場合は、静止画において十分な合焦精度を得られないことがある。動画の場合は被写体の光軸方向の移動により一時的に非合焦状態になったとしても直後に合焦状態になれば画質的に問題ないが、この非合焦状態で静止画が撮影されてしまうと、ピントがぼけた画像となってしまう。このように同じ焦点状態であっても、複数の画像を連続して再生する動画では問題ない場合であっても、１枚の画像を鑑賞する静止画では問題になる場合がある。 In addition, even if the subject is moving in the direction of the optical axis within a range until it is determined that the subject is out of the same area, sufficient focusing accuracy cannot be obtained in a still image. There is. In the case of moving images, even if the subject is temporarily out of focus due to movement in the optical axis direction, there is no problem with image quality if the subject is in focus right after that, but still images are shot in this out of focus state. If this happens, the image will be out of focus. In this way, even in the same focus state, even if there is no problem with a moving image that continuously reproduces a plurality of images, there may be a problem with a still image that appreciates one image.
また特許文献２では、記録画素数に応じてフォーカスレンズ系の移動量またはＡＦ動作の回数を変更するが、記録画素数が変化したときにはＡＦ動作を最初からやり直すため、動画記録中に静止画撮影を行う場合、シャッタタイムラグが長くなってしまう。また、一旦ＡＦ動作が行われた後は、そのときのフォーカスレンズ系の位置を維持するため、被写体が動いている場合は、静止画、動画ともに十分な合焦精度を達成することができない。
In
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、動画を記録するための動画撮影モード中に、静止画を撮影可能な本発明の撮像装置であって、静止画の画素数を設定する設定手段と、前記動画撮影モード中に静止画撮影を指示する指示手段と、フォーカスレンズの位置を制御することにより、動画撮影モード中に第１の合焦精度で合焦制御する第１の合焦制御を実行可能な焦点調節手段と、前記指示手段により静止画撮影が指示された場合に、動画の画素数と、前記設定手段により設定された静止画の画素数とに応じて、前記焦点調節手段に前記第１の合焦精度よりも高い第２の合焦精度で第２の合焦制御を実行させるかどうかを制御する制御手段とを有する。 The present invention has been made in view of the above problems, and is an imaging apparatus according to the present invention that can capture a still image during a moving image recording mode for recording a moving image, and sets the number of pixels of the still image. A first focusing unit that controls focusing with the first focusing accuracy during the moving image shooting mode by controlling a setting unit, an instruction unit that instructs to capture a still image during the moving image shooting mode, and a position of the focus lens. A focus adjusting unit capable of executing focus control; and when the still image shooting is instructed by the instructing unit, the focus in accordance with the number of moving image pixels and the number of still image pixels set by the setting unit. And a control unit that controls whether or not the adjusting unit causes the second focusing control to be executed with a second focusing accuracy higher than the first focusing accuracy.
また、動画を記録するための動画撮影モード中に、静止画を撮影可能な撮像装置の本発明の制御方法は、静止画の画素数を設定する設定工程と、前記動画撮影モード中に静止画撮影を指示する指示工程と、フォーカスレンズの位置を制御することにより、動画撮影モード中に第１の合焦精度で合焦制御する第１の合焦制御工程と、前記指示工程で静止画撮影が指示された場合に、動画の画素数と、前記設定工程で設定された静止画の画素数とに応じて、前記第１の合焦精度よりも高い第２の合焦精度で合焦制御を実行するかどうかを制御する制御工程と、前記第２の合焦精度で合焦制御を実行する場合に、前記フォーカスレンズの位置を制御することにより、前記第２の合焦精度で合焦制御する第２の合焦制御工程とを有する。 Further, the control method of the present invention for an imaging apparatus capable of shooting a still image during a moving image shooting mode for recording a moving image includes a setting step for setting the number of pixels of the still image, and a still image during the moving image shooting mode. An instruction step for instructing shooting, a first focus control step for controlling the focus with the first focus accuracy during the moving image shooting mode by controlling the position of the focus lens, and still image shooting in the instruction step Is controlled with a second focusing accuracy higher than the first focusing accuracy according to the number of pixels of the moving image and the number of pixels of the still image set in the setting step. And controlling the position of the focus lens when performing focusing control with the second focusing accuracy, and controlling with the second focusing accuracy. And a second focus control step for controlling.
また、本発明の別の一様態によれば、本発明の焦点調節装置は、前記フォーカスレンズの移動量及び移動方向を設定する移動量設定手段と、前記フォーカスレンズを前記移動量設定手段により設定された移動量で往復移動する際に出力される撮像手段からの出力信号に基づいて、合焦状態を示す焦点評価値を算出する算出手段と、前記算出手段から得られた焦点評価値に基づいて、被写体に合焦する前記フォーカスレンズの移動方向を検出する検出手段とを有し、前記移動量設定手段は、前記算出手段により算出された焦点評価値及び、フォーカスレンズの移動方向の履歴に応じて、前記往復移動する際の移動量及び移動方向を設定し直す。 According to another aspect of the present invention, the focus adjustment apparatus of the present invention includes a movement amount setting unit that sets a movement amount and a movement direction of the focus lens, and the focus lens is set by the movement amount setting unit. Based on an output signal from the imaging means that is output when the reciprocating movement is performed with the amount of movement performed, based on a focus evaluation value obtained from the calculation means, and a calculation means for calculating a focus evaluation value indicating a focused state Detecting means for detecting a moving direction of the focus lens that focuses on the subject, and the moving amount setting means includes a focus evaluation value calculated by the calculating means and a history of the moving direction of the focus lens. Accordingly, the moving amount and moving direction when reciprocating are reset.
また、本発明の一様態によれば、本発明の焦点調節方法は、フォーカスレンズの移動量及び移動方向を設定する移動量設定工程と、前記フォーカスレンズを前記移動量設定工程で設定された移動量で往復移動する際に出力される撮像手段からの出力信号に基づいて、合焦状態を示す焦点評価値を算出する算出工程と、前記算出工程で算出された焦点評価値及び、前記フォーカスレンズの移動方向の履歴に応じて、前記往復移動する際の移動量及び移動方向を設定し直す再設定工程と、前記フォーカスレンズを前記再設定工程で設定された移動量で往復移動する際に出力される撮像手段からの出力信号に基づいて、合焦状態を示す焦点評価値を算出する再算出工程と、前記再設定工程と前記再算出工程とを繰り返し実行する反復工程とを有し、前記反復工程における前記再設定工程では、前記再算出工程で算出された焦点評価値を用いて焦点評価値を算出する。 According to one aspect of the present invention, the focus adjustment method of the present invention includes a movement amount setting step for setting a movement amount and a movement direction of a focus lens, and a movement set by the movement amount setting step. A calculation step of calculating a focus evaluation value indicating an in-focus state based on an output signal from the imaging means that is output when reciprocating by an amount; a focus evaluation value calculated in the calculation step; and the focus lens Output when reciprocating the focus lens with the amount of movement set in the resetting step, and a resetting step for resetting the moving amount and moving direction for the reciprocating movement according to the movement direction history A recalculation step for calculating a focus evaluation value indicating an in-focus state based on an output signal from the imaging means, and an iterative step for repeatedly executing the resetting step and the recalculation step, In the resetting step in the serial iteration, it calculates a focus evaluation value using a focus evaluation value the calculated recalculation process.
本発明によれば、動画撮影モードにおいて静止画撮影を行う場合に、十分な合焦精度を達成すると共に、シャッタタイムラグを短時間に抑えることができる。 According to the present invention, when still image shooting is performed in the moving image shooting mode, sufficient focusing accuracy can be achieved and the shutter time lag can be suppressed in a short time.
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。図１において、１は撮像装置、２はズームレンズ群、３はフォーカスレンズ群、４はズームレンズ群２及びフォーカスレンズ群３等からなる撮像光学系を透過した光束の量を制御する光量調節及び後述する個体撮像素子５への露出を制御する絞りである。３１は、ズームレンズ群２、フォーカスレンズ群３、絞り４等からなる撮影レンズ鏡筒である。５はＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等に代表される固体撮像素子（以下、「ＣＣＤ」と呼ぶ。）で、撮影レンズ鏡筒３１を透過し、絞り４によって光量調節された光学被写体像がその受光面に結像され、この結像した被写体像を光電変換して電気的な画像信号を出力する。ＣＣＤ５からは、複数の異なる読み出し方法により、複数の異なる画素数の画像信号を出力することができる。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is an imaging device, 2 is a zoom lens group, 3 is a focus lens group, 4 is a light amount adjustment for controlling the amount of light beam transmitted through an imaging optical system including the
６はＣＣＤ５から出力された画像信号を受けて各種の画像処理を施すことにより所定のフォーマットの画像信号を生成する撮像回路、７は撮像回路６により生成されたアナログ画像信号をデジタル画像信号（画像データ）に変換するＡ／Ｄ変換回路である。８はこのＡ／Ｄ変換回路７から出力される画像データを一時的に記憶するバッファメモリ等のメモリ（ＶＲＡＭ）である。９はＶＲＡＭ８に記憶された画像信号を読み出してアナログ画像信号に変換すると共に、再生表示に適する形態の画像信号に変換するＤ／Ａ変換回路、１０はこのアナログ画像信号を表示する液晶表示装置（ＬＣＤ）等の画像表示装置（以下、「ＬＣＤ」と呼ぶ。）である。ＣＣＤ５により得られた画像を、後述する記憶用メモリ１２に記憶せずにＶＲＡＭ８及びＤ／Ａ変換回路９を介してＬＣＤ１０に逐次表示することで、電子ファインダ機能を実現することができる。
An
また、１２は半導体メモリ等からなる画像データを記憶する記憶用メモリである。記憶用メモリ１２としては、フラッシュメモリ等の半導体メモリや、カード形状やスティック形状をし、撮像装置１に対して着脱自在に形成されるカード型フラッシュメモリ等の半導体メモリが用いられる。他にも、ハードディスクやフロッピーディスク（登録商標）等の磁気記憶媒体等、様々な形態のものが適用される。
１１は圧縮伸長回路であって、圧縮回路と伸長回路とからなる。圧縮回路は、ＶＲＡＭ８に一時記憶された画像データを読み出し、記憶用メモリ１２への記憶に適した形態に変換するために圧縮処理や符号化処理等を施す。伸長回路は、記憶用メモリ１２に記憶された画像データを再生表示等をする為に適した形態に変換するための復号化処理や伸長処理等を施す。例えば、後述する操作スイッチ２４のうち、不図示のモード切替スイッチが操作されて撮影モードになり、更にレリーズスイッチが操作されて露光記録動作が指示されると、以下の処理が行われる。まず、上述したようにしてＶＲＡＭ８に一時記憶された画像データは圧縮伸長回路１１の圧縮回路により圧縮及び符号化された後、記憶用メモリ１２に記憶される。また、再生モードになると再生動作が開始され、以下の処理が行われる。まず、記憶用メモリ１２に記憶された画像データは圧縮伸長回路１１の伸長回路において復号及び伸長された後、ＶＲＡＭ８に一時的に記憶される。ＶＲＡＭ８に一時的に記憶された画像データはＤ／Ａ変換回路９を介して上述した処理により表示に適したフォーマットのアナログ信号に変換され、ＬＣＤ１０に画像として再生表示される。
１５は撮像装置１全体の制御を行う演算用のメモリを内蔵したＣＰＵ、１３はＡ／Ｄ変換回路７から出力されるデジタル画像信号に基づいて自動露出（ＡＥ）処理を行うＡＥ処理回路である。ＡＥ処理回路１３は、Ａ／Ｄ変換回路７によってデジタル化された一画面分のデジタル画像信号の輝度値に対して累積加算等の演算処理を行って、被写体の明るさに応じたＡＥ評価値を算出する。このＡＥ評価値はＣＰＵ１５に出力される。
１４はＡ／Ｄ変換回路７から出力されるデジタル画像信号に基づいて自動焦点調節（ＡＦ）処理を行うＡＦ処理回路である。ＡＦ処理回路１４では、Ａ／Ｄ変換回路７によってデジタル化された一画面分のデジタル画像信号の内、ＡＦ領域として指定された画面の一部分の領域に相当する画像データの高周波成分をハイパスフィルター（ＨＰＦ）等を介して抽出する。更に、累積加算等の演算処理を行って、高域側の輪郭成分量等に対応するＡＦ評価値を算出する。このように、ＡＦ処理回路１４は、ＡＦ処理を行う過程において、ＣＣＤ５によって生成された画像信号から所定の高周波成分を検出する高周波成分検出手段の役割を担っている。なお、ＡＦ領域は中央部分の一箇所である場合や中央部分とそれに隣接する複数箇所である場合、離散的に分布する複数箇所である場合などがある。
１６は所定のタイミング信号を発生するタイミングジェネレータ（ＴＧ）、１７はＣＣＤ５を駆動するＣＣＤドライバである。ＴＧ１６は、所定のタイミング信号をＣＰＵ１５、撮像回路６、ＣＣＤドライバ１７へ出力し、ＣＰＵ１５はこのタイミング信号に同期させて各種の制御を行う。また撮像回路６は、ＴＧ１６からのタイミング信号を受け、これに同期させて色信号の分離等の各種画像処理を行う。さらにＣＣＤドライバ１７は、ＴＧ１６のタイミング信号を受け、これに同期してＣＣＤ５を駆動する。
また、２１は絞り４を駆動する絞り駆動モータ、１８は絞り駆動モータ２１を駆動制御する第１モータ駆動回路、２２はフォーカスレンズ群３を駆動するフォーカス駆動モータ、１９はフォーカス駆動モータ２２を駆動制御する第２モータ駆動回路である。２３はズームレンズ群２を駆動するズーム駆動モータ、２０はズーム駆動モータ２３を駆動制御する第３モータ駆動回路、２４は各種のスイッチ群からなる操作スイッチである。
ＣＰＵ１５は、第１モータ駆動回路１８、第２モータ駆動回路１９、第３モータ駆動回路２０をそれぞれ制御する。これにより、絞り駆動モータ２１、フォーカス駆動モータ２２、ズーム駆動モータ２３を介して、絞り４、フォーカスレンズ群３、ズームレンズ群２をそれぞれ駆動制御する。具体的には、ＣＰＵ１５はＡＥ処理回路１３において算出されたＡＥ評価値等に基づき第１モータ駆動回路１８を制御して絞り駆動モータ２１を駆動し、絞り４の絞り量を適正になるように調整するＡＥ制御を行う。
The
またＣＰＵ１５はスキャンＡＦ処理回路１４において算出されるＡＦ評価値信号に基づき第２モータ駆動回路１９を制御してフォーカス駆動モータ２２を駆動し、フォーカスレンズ群３を合焦位置に移動させるＡＦ制御を行う。また操作スイッチ２４のうち不図示のズームスイッチが操作された場合は、これを受けてＣＰＵ１５は、第３モータ駆動回路２０を制御してズーム駆動モータ２３を駆動制御することによりズームレンズ群２を移動させ、撮像光学系の変倍動作（ズーム動作）を行う。
Further, the
また、操作スイッチ２４としては、例えば、以下のものがある。撮像装置１を起動させて電源供給を行うための主電源スイッチや撮影動作（記憶動作）等を開始させるレリーズスイッチ、再生動作を開始させる再生スイッチ、ズーム倍率の変更、すなわち、ズームレンズ群２の移動を指示するズームスイッチ等である。本実施の形態では、レリーズスイッチは、第１ストローク（以下、「ＳＷ１」と呼ぶ。）と、第２ストローク（以下、「ＳＷ２」と呼ぶ。）との二段スイッチにより構成される。ＳＷ１は撮像動作に先立ってＡＥ処理及びＡＦ処理を開始させる指示信号を発生する。ＳＷ２は実際に画像を撮影して記録する露光記録動作を開始させる指示信号を発生する。また、ＣＣＤ５から読み出す画像信号の画素数を選択するためのスイッチも含まれる。
The
２５は各種制御等を行うプログラムや各種動作を行わせるために使用するデータ等が予め記憶されている電気的に書き換え可能な読み出し専用メモリであるＥＥＰＲＯＭである。２６は電池、２８はストロボ発光部、２７はストロボ発光部２８の閃光発光を制御するスイッチング回路、２９は警告表示などを行うＬＥＤなどの表示素子、３０は音声によるガイダンスや警告などを行うためのスピーカーである。
An
次に、上記構成を有する撮像装置１の撮影動作について図２に示すフローチャートを用いて説明する。
Next, the photographing operation of the
なお、以下の説明において、フォーカスレンズ群３を光軸方向に駆動しながらＣＣＤ５の出力に基づいてＡＦ評価値を取得する動作をスキャンと呼ぶ。また、ＡＦ評価値を取得するフォーカスレンズ群３の位置をスキャンポイント、スキャンポイントの間隔をスキャン間隔、ＡＦ評価値を取得するフォーカスレンズ群３の駆動範囲をスキャン範囲、フォーカスレンズ群３を駆動する速度をスキャン速度と呼ぶ。
In the following description, the operation of acquiring the AF evaluation value based on the output of the
図２に示す撮影処理シーケンスは、撮像装置１の主電源スイッチがオン状態であり、かつ撮像装置１の動作モードが撮影（録画）モードにあるときに実行される。
The imaging processing sequence shown in FIG. 2 is executed when the main power switch of the
まずステップＳ１において、ＣＰＵ１５は、上述したように、撮影レンズ鏡筒３１を透過しＣＣＤ５上に結像した被写体光学像を、撮像回路６、Ａ／Ｄ変換回路７、ＶＲＡＭ８、Ｄ／Ａ変換回路９を介して、ＬＣＤ１０に画像として表示する。この処理を所定時間おきに行うことで、ＬＣＤ１０は電子ビューファインダーとして機能する。ユーザーはＬＣＤ１０に表示された画像を観察することで、撮影するシーンを確認することができる。
First, in step S1, as described above, the
次いでステップＳ２において、動画撮影モードに設定されているか否かの判定を行う。動画撮影モードに設定されている場合はステップＳ３に進み、動画用ＡＥ、ＡＦ処理を行い、ＣＣＤ５から順次入力される画像データに基づいて常に被写体に露出とピントを合わせ続けるようにする。なお、ステップＳ３で行う動画用ＡＦ処理については、詳細に後述する。
Next, in step S2, it is determined whether or not the moving image shooting mode is set. If the moving image shooting mode is set, the process proceeds to step S3 where AE and AF processing for moving images are performed, and the subject is always kept in focus and exposure based on image data sequentially input from the
そしてステップＳ４において操作スイッチ２４のレリーズスイッチの状態を確認する。撮影者によってレリーズスイッチが操作され、ＳＷ１がオン状態になったことをＣＰＵ１５が確認すると次のステップＳ５に進み、動画中静止画用ＡＥ、ＡＦ処理を実行する。なお、ステップＳ５で行う動画中静止画用ＡＦ処理については、詳細に後述する。また、ステップＳ５では合焦位置を求める前にＡＦ評価値の信頼性を評価しておく。そして、動画中静止画用ＡＥ、ＡＦ処理が終了すると、ステップＳ９に進む。
In step S4, the state of the release switch of the
一方、ステップＳ２で動画撮影モードに設定されていない場合は、静止画撮影モードであると判断してステップＳ６に進む。 On the other hand, if the moving image shooting mode is not set in step S2, it is determined that the still image shooting mode is set, and the process proceeds to step S6.
ステップＳ６において、操作スイッチ２４のレリーズスイッチの状態を確認する。撮影者によってレリーズスイッチが操作され、ＳＷ１がオン状態になったことをＣＰＵ１５が確認すると次のステップＳ７に進み、静止画用ＡＥ処理を行う。ここでは、ＣＰＵ１５がＡＥ処理回路１３により求められたＡＥ評価値に基づいて第１モータ駆動回路１８を制御することにより、絞り駆動モータ２１を介して絞り４の開口状態を制御するとともにＣＣＤ５の露出時間を制御する。
In step S6, the state of the release switch of the
続いてステップＳ８において静止画用ＡＦ処理が行われる。静止画用ＡＦ処理では、ＣＣＤ５により得られた画像信号の高周波成分が最も多くなるフォーカスレンズ群３の位置を求め、ＣＰＵ１５は第２モータ駆動回路１９を介してフォーカス駆動モータ２２を制御し、フォーカスレンズ群３をその求めた位置に移動する。ここで、静止画用ＡＦ処理の概略を図３を用いて説明する。
Subsequently, in step S8, still image AF processing is performed. In the still image AF processing, the position of the
静止画用ＡＦ処理はＣＣＤ５によって生成された画像信号から出力される高周波成分が最も多くなるフォーカスレンズ群３の位置を求めることにより行われる。先ず、ＣＰＵ１５は第２モータ駆動回路１９を介してフォーカス駆動モータ２２を制御し、フォーカスレンズ群３を無限遠に相当する位置（図３における「Ａ」）に移動させる。そして、無限遠位置から各々の撮影モードにおいて設定される至近距離に相当する位置（図３における「Ｂ」）までのスキャン範囲を、予め設定されたスキャン間隔でスキャンする。そして、各スキャンポイントでＡＦ処理回路１４によりＡＦ評価値を取得する。フォーカスレンズ群３の駆動が終了した時点で、各スキャンポイントで取得したＡＦ評価値から、高周波成分が最大になる位置、即ち合焦位置（図３における「Ｃ」）を求め、その位置にフォーカスレンズ群３を移動する。ただし、合焦位置を求める前にＡＦ評価値の信頼性を評価する。そして、その信頼性が十分であれば、合焦位置を求めてフォーカスレンズ群３を移動してからステップＳ９に進み、信頼性が低い場合には、合焦位置を求める処理は行わずにステップＳ９に進む。
The still image AF process is performed by obtaining the position of the
なお、スキャンＡＦ処理の高速化のために、ステップＳ４のスキャン間隔は、フォーカスレンズ群３を停止させることが可能な全ての停止位置ではなく、所定の停止可能位置おきにする。この場合、図３に示すように、実際にＡＦ評価値が最大値となるスキャンポイントでＡＦ評価値の取得が行われず、その前後のスキャンポイントａ１、ａ２、ａ３においてＡＦ評価値を取得することがあり得る。このような場合は得られたＡＦ評価値の内、最大値となったスキャンポイントとその前後のスキャンポイントから合焦位置Ｃを計算にて求める。なお、静止画用ＡＦ処理は上記方法に限るものではなく、従来用いられている方法により行っても構わない。
In order to increase the speed of the scan AF process, the scan interval in step S4 is set at predetermined stoppable positions instead of all stop positions at which the
次に、ステップＳ９において、ステップＳ５における動画中静止画用ＡＦ処理またはステップＳ８における静止画用ＡＦ処理の結果、その信頼性に応じて「ＡＦ ＯＫ」表示または「ＡＦ ＮＧ」表示を行う。「ＡＦ ＯＫ」表示では表示素子２９を点灯すると同時に、ＬＣＤ１０上に緑の枠を表示するなどの処理を行う。「ＡＦ ＮＧ」表示では、表示素子２９を点滅すると同時に、ＬＣＤ１０上に黄色の枠を表示するなどの処理を行う。なお、表示方法についてはこれらに限るものではなく、撮影者に信頼性を知らせることができれば、表示に限らずどのような方法を用いても構わない。例えば、音声を表示と併用して用いたり、音声のみにより通知するようにしてもよい。
Next, in step S9, “AF OK” display or “AF NG” display is performed depending on the reliability of the still image AF processing in moving image in step S5 or the still image AF processing in step S8. In the “AF OK” display, the
このようにしてＡＦ表示を終了後、ＣＰＵ１５はステップＳ１０において、ＳＷ１のオン状態が継続しているかをチェックする。オフであればステップＳ２に戻り、オンであればステップＳ１１に進んでＳＷ２の確認を行う。なお、ＳＷ１のオン状態が保持されている場合は、ＡＦ・ＡＥの状態は保持される。
After finishing the AF display in this way, the
ＳＷ２がオフであればステップＳ１０に戻り、ＳＷ２がオンになっていたならばステップＳ１２に進む。 If SW2 is off, the process returns to step S10, and if SW2 is on, the process proceeds to step S12.
ステップＳ１２では、被写体の画像を記録するための露光処理を実行する。露光してＣＣＤ５から得た画像信号は、上述したように、撮像回路６、Ａ／Ｄ変換回路７、ＶＲＡＭ８、圧縮伸長回路１１を介して記憶用メモリ１２に記憶する。
In step S12, an exposure process for recording an image of the subject is executed. The image signal obtained from the
露光処理が終わると、ステップＳ１３で再びＳＷ２の確認を行う。ＳＷ２がオフになっていたならばステップＳ１４に進んでＳＷ１がオフされるのを待ち、処理を終了する。 When the exposure process is completed, SW2 is confirmed again in step S13. If SW2 is off, the process proceeds to step S14, waits for SW1 to be turned off, and ends the process.
動画画像の記録は動画記録指示の操作により開始・終了が行われるが、動画記録中・待機中にかかわらず図２の動作が行われる。すなわち動画モードに設定されていれば、動画記録中であるか待機中であるかによらず自動焦点調節に関しては同一の動作が行われる。 Recording of a moving image is started and ended by an operation of a moving image recording instruction, and the operation of FIG. 2 is performed regardless of whether the moving image is being recorded or in standby. That is, if the moving image mode is set, the same operation is performed with respect to automatic focus adjustment regardless of whether the moving image is being recorded or is in standby.
次に、ステップＳ３で行われる動画用ＡＦ処理の詳細について説明する。動画用ＡＦ処理中のＡＦモードには微小駆動ＡＦモード４１、山登りＡＦモード４２、レンズ停止４３の３つの状態があり、図４に示すように、それぞれの状態での動作結果に応じて他の状態に遷移する。
Next, details of the moving image AF process performed in step S3 will be described. The AF mode during the AF process for moving images has three states: a
微小駆動ＡＦモード４１とは、フォーカスレンズ群３のスキャン間隔を微小距離とし、フォーカスレンズ群３移動前後のスキャンポイントで取得したＡＦ評価値を比較することで、合焦判別、合焦位置の方向判別、短距離のピント調整を行う動作モードである。フォーカスレンズ群３移動前後のＡＦ評価値を比較した結果、ＡＦ評価値が増加していれば同一方向に移動し、減少していれば逆方向に移動する。また同一方向に所定回数連続して移動すると、山登りＡＦモード４２に遷移する（Ｐ４１ａ）。この場合、フォーカスレンズ群３は、ある基準位置に基づいて決められたステップ幅で往復移動動作を行う。このようなフォーカスレンズの往復移動の際にＡＦ評価値を取得することで、被写体画像のコントラストが高くなるフォーカスレンズの移動方向を見つけ出すモードである。
The micro
一方、所定時間（または所定回数）連続して所定範囲内（同一とみなせるエリア）で反転を繰り返している場合は、合焦しているものと判断する。そして、ＡＦ評価値がピークとなる位置（ＡＦ評価値を取得したフォーカスレンズ位置の中でＡＦ評価値が最大となる位置、もしくは補間演算を行って求めたＡＦ評価値が最大となる位置）にフォーカスレンズ群３を移動する。その後、レンズ停止４３の状態に遷移する（Ｐ４１ｂ）。従来は、レンズ停止４３の状態に遷移する際に詳細な合ピントを合わせる動作は行わず、微小駆動におけるＡＦ評価値取得位置のうちでＡＦ評価値が最大となる位置へフォーカスレンズ群３を移動してレンズ停止状態に遷移していた。これに対し、本発明においては微小駆動動作中に被写体の光軸方向の移動量を検出し、その量が小さい場合には更に詳細にピントを合わせる動作を行う。逆にその量が大きい場合には更に詳細にピントを合わせる動作を行なわず、従来と同様に微小駆動におけるＡＦ評価値取得位置のうちでＡＦ評価値が最大となる位置へフォーカスレンズ群３を移動する。
On the other hand, if the inversion is repeated within a predetermined range (area that can be regarded as the same) continuously for a predetermined time (or a predetermined number of times), it is determined that the subject is in focus. Then, at the position where the AF evaluation value reaches a peak (the position where the AF evaluation value becomes the maximum among the focus lens positions where the AF evaluation value is acquired, or the position where the AF evaluation value obtained by performing the interpolation calculation becomes the maximum). The
山登りＡＦモード４２とは、微小駆動ＡＦモード４１と比較して、フォーカスレンズ群３のより広いスキャン範囲に亘って、より高速に合焦判別を行うモードである。上述したようにして、微小駆動ＡＦモード４１から遷移した場合に（Ｐ４１ａ）、微小駆動ＡＦモード４１で判定した方向に、フォーカスレンズ群３を微小駆動ＡＦモード４１での移動速度よりも速い一定速で移動する。この移動中に、微小駆動ＡＦモード４１におけるスキャン間隔よりも広いスキャン間隔で、即ち、より高速なスキャン速度でフォーカスレンズ群３を駆動しながらＡＦ評価値を取得する。そして、ＡＦ評価値がピークを越えて減少すると、ピーク位置にフォーカスレンズ群３を戻し、微小駆動ＡＦモード４１に遷移する（Ｐ４２）。
The hill-climbing
レンズ停止４３とは、合焦状態を維持するモードである。上述したようにして、微小駆動ＡＦモード４１から遷移した場合に（Ｐ４１ｂ）、遷移時のＡＦ評価値を記録し、その後取得されるＡＦ評価値との比較を行い、所定以上変動したら微小駆動ＡＦモードに遷移する（Ｐ４３）。
The
上記のように３つのＡＦモード間で遷移することで、非合焦状態から合焦状態を得、更に合焦状態を維持する。 By shifting between the three AF modes as described above, the in-focus state is obtained from the out-of-focus state, and the in-focus state is maintained.
次に図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を参照して、上述した微小駆動ＡＦモードにおける動作ついて詳細に説明する。なお、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示す処理において、後述するステップＳ５４以降の処理は、所定時間間隔で繰り返し実行される。 Next, the operation in the above-described micro drive AF mode will be described in detail with reference to FIGS. In the processes shown in FIGS. 5A and 5B, processes after step S54 described later are repeatedly executed at predetermined time intervals.
微小駆動ＡＦモードでは、カウンタのクリアなどの初期化動作の後、ステップＳ５１において停止状態から微小駆動ＡＦモードに遷移したか否かを調べる。この判断結果に応じて、今回のルーチンでフォーカスレンズ群３を移動する量（初期移動量）を設定する。停止状態から微小駆動ＡＦモードに遷移した場合（図４のＰ４３）はステップＳ５２に進み、前回に微小駆動ＡＦモードから停止状態に遷移した時（図４のＰ４１ｂ）の移動量をフォーカスレンズ群３の初期移動量とする。一方、停止状態以外（山登りＡＦモードや電源投入時など）から微小駆動ＡＦモードに遷移した場合はステップＳ５３に進み、デフォルト移動量をフォーカスレンズ群３の初期移動量とする。
In the micro drive AF mode, after an initialization operation such as clearing the counter, it is checked in step S51 whether or not a transition is made from the stop state to the micro drive AF mode. In accordance with this determination result, an amount (initial movement amount) for moving the
上記のように初期移動量を設定するのは以下の理由による。即ち、停止状態から微小駆動ＡＦモードに遷移した場合は、微小駆動ＡＦモードから停止状態へ遷移した時と同じ被写体を撮影しており、その被写体の光軸方向の移動速度もほぼ等しい可能性が高いと予測される。そのため、フォーカスレンズ群３の初期移動量を停止状態に遷移した時と同じ移動量にして遷移時と同じスキャン速度にすることで、光軸方向の移動被写体への追従が良好になると予想される。
The initial movement amount is set as described above for the following reason. That is, when the micro drive AF mode is changed from the stop state, the same subject as when the micro drive AF mode is changed to the stop state is photographed, and the moving speed of the subject in the optical axis direction may be almost equal. Expected to be high. Therefore, by setting the initial movement amount of the
これに対して、山登りＡＦモードや電源投入時など、停止状態以外から微小駆動ＡＦモードに遷移した場合は、被写体の光軸方向の移動速度を予測することができない。よってこの場合は、デフォルト移動量を微小駆動動作の初期移動量とする。なおデフォルト移動量は、例えば、設定された画像の画素数における焦点深度の半分程度に設定する。勿論、デフォルト移動量はこれに限るものではなく、適宜設定することが可能であることは言うまでもない。 On the other hand, when the hill-climbing AF mode or when the power is turned on, the movement speed of the subject in the optical axis direction cannot be predicted when the micro drive AF mode is changed from other than the stop state. Therefore, in this case, the default movement amount is set as the initial movement amount of the minute driving operation. Note that the default movement amount is set to, for example, about half of the depth of focus in the set number of pixels of the image. Needless to say, the default movement amount is not limited to this, and can be set as appropriate.
ステップＳ５２またはＳ５３でフォーカスレンズ群３の初期移動量の設定が終了したらステップＳ５４へ進み、ＡＦ評価値を取得して記録する。ここではスキャンＡＦ処理回路１４より次の２つの評価値を取得する。１つは、入力されたデジタル画像信号を受けてハイパスフィルタ（ＨＰＦ）等を介して抽出されたＡＦ領域の画像データの高周波成分の最大値であり、これを第１のＡＦ評価値（ＴＥＰ）とする。もう１つは入力されたデジタル画像信号を受けてＨＰＦ等を介して抽出されたＡＦ領域の画像データの高周波成分の累積加算値であり、これを第２のＡＦ評価値（ＴＥＳ）とする。
When the setting of the initial movement amount of the
次いでステップＳ５５で、今回のルーチンでステップＳ５４において取得した第２のＡＦ評価値（ＴＥＳ）と、前回のルーチンで取得した第２のＡＦ評価値（ＴＥＳ）との比較を行う。なお、１回目のＡＦ評価値取得の場合はこの処理は行わず、ステップＳ５６に進む。 Next, in step S55, the second AF evaluation value (TES) acquired in step S54 in the current routine is compared with the second AF evaluation value (TES) acquired in the previous routine. Note that this process is not performed in the case of the first AF evaluation value acquisition, and the process proceeds to step S56.
前回よりも第２のＡＦ評価値（ＴＥＳ）が大きい場合は、ステップＳ５６にて連続反転カウンタをクリアする。このカウンタは被写体の移動速度に対して微小駆動ＡＦモードでのスキャン速度が遅い場合に、フォーカスレンズ群３を無限遠側、至近側のどちらに動かしても第２のＡＦ評価値が減少してしまう現象を検出するためのカウンタである。なお、この現象については、図１０（Ａ）を参照して後述する。
If the second AF evaluation value (TES) is larger than the previous time, the continuous inversion counter is cleared in step S56. When the scanning speed in the micro drive AF mode is slow relative to the moving speed of the subject, this counter decreases the second AF evaluation value regardless of whether the
ついでステップＳ５７で、フォーカスレンズ群３の移動方向を前回と同一方向のままにする。次のステップＳ５８では、フォーカスレンズ群３を所定回（Ｎ回）連続して同一方向に移動したか否かを調べる。Ｎ回連続して同一方向に移動した場合はステップＳ８１に、していない場合は図５（Ｂ）のステップＳ５９に進む。
In step S57, the moving direction of the
ステップＳ８１では、フォーカスレンズ群３を所定回（Ｍ回）連続して同一方向に移動したか否かを調べる。Ｍ回連続して同一方向に移動した場合はステップＳ８３に進み、当該方向を山登りＡＦモードでのフォーカスレンズ群３の移動方向として設定した後、ステップＳ８４で山登りＡＦモードに移行する（Ｓ４１ａ）。
In step S81, it is checked whether or not the
一方、Ｍ回連続して同一方に移動していない場合は（ステップＳ８１でＮＯ）ステップＳ８２でフォーカスレンズ群３の移動量を増加した後にステップＳ５９に進む。なおステップＳ８２におけるフォーカスレンズ群３の移動量の増加の仕方は後で述べる。
On the other hand, if it has not moved in the same direction M times consecutively (NO in step S81), the amount of movement of the
ここで、所定回Ｎと所定回ＭはＮ＜Ｍの関係があり、Ｎは３回程度、Ｍは６〜８回程度に設定するのが望ましいが、勿論、本発明はこれらの値に限られるものではない。このように、連続して同一方向に移動した回数がＮとＭとの間である場合に、微小駆動時のフォーカスレンズ群３の移動量を増加することにより、図１０（Ｂ）に示す現象を回避することができる。なお、この現象についても詳細に後述する。
Here, the predetermined times N and M have a relationship of N <M, and it is desirable that N is set to about 3 times, and M is set to about 6 to 8 times. Of course, the present invention is limited to these values. It is not something that can be done. In this way, when the number of times of continuous movement in the same direction is between N and M, the amount of movement of the
また、ステップＳ５５で、今回取得した第２のＡＦ評価値（ＴＥＳ）と前回取得した第２のＡＦ評価値（ＴＥＳ）との比較を行った結果、前回より第２のＡＦ評価値（ＴＥＳ）が小さい場合はステップＳ７１に進み、連続反転カウンタをカウントアップする。そして、ステップＳ７２で連続反転カウンタが所定値を越えたか否かをチェックする。所定値は５回程度に設定するのが好ましいが、本発明はこれに限られるものではなく、適宜設定することができる。所定値を超えた場合はステップＳ７３でフォーカスレンズ群３の移動量を増加した後にステップＳ７４に進む。なお、ステップＳ７３におけるフォーカスレンズ群３の移動量の増加の仕方は後で述べる。
In step S55, the second AF evaluation value (TES) acquired this time is compared with the second AF evaluation value (TES) acquired last time. As a result, the second AF evaluation value (TES) from the previous time is compared. If is smaller, the process proceeds to step S71, and the continuous inversion counter is counted up. In step S72, it is checked whether or not the continuous inversion counter exceeds a predetermined value. The predetermined value is preferably set to about 5 times, but the present invention is not limited to this, and can be set as appropriate. If it exceeds the predetermined value, the movement amount of the
ついでステップＳ７４でフォーカスレンズ群３の移動方向を前回と逆方向に設定し、ステップＳ７５で反転カウンタをカウントアップするとともに、反転位置、即ちその時点でのフォーカスレンズ群３の位置を記録する。記録する反転位置の数は、少なくとも後述するステップＳ５９で比較される反転回数の所定値の数と同じにする。ここでは、一例として４個程度に設定する。そして図５（Ｂ）のステップＳ５９に進む。
In step S74, the moving direction of the
ステップＳ５９では反転回数が所定回数を越えたかどうかをチェックする。この所定回数は４回程度の値に設定することが望ましい。なお反転回数カウンタは上述したようにステップＳ７５でカウントアップされ、後述するステップＳ６８でクリアされる。反転回数カウンタをチェックした結果、反転回数が所定回数を越えていなければ、ステップＳ９１に進む。 In step S59, it is checked whether the number of inversions exceeds a predetermined number. This predetermined number is desirably set to a value of about four times. The inversion counter is counted up in step S75 as described above and cleared in step S68 described later. As a result of checking the inversion counter, if the inversion number does not exceed the predetermined number, the process proceeds to step S91.
一方、反転回数が所定回数を越えている場合はステップＳ６０に進み、前回と今回の反転位置の間隔を調べ、それが動画の画素数における焦点深度以下の場合はステップＳ６２に進む。 On the other hand, if the number of inversions exceeds the predetermined number, the process proceeds to step S60, the interval between the previous and current inversion positions is checked, and if it is less than the depth of focus in the number of pixels of the moving image, the process proceeds to step S62.
反転位置の間隔が焦点深度を越える場合はステップＳ６１に進み、以下の３つの条件を満たすか調べる。 If the interval between the inversion positions exceeds the depth of focus, the process proceeds to step S61 to check whether the following three conditions are satisfied.
・連続反転カウンタの値が１
・直前（１つ前）の反転位置（１）と３つ前の反転位置（３）が等しい
・２つ前の反転位置（２）と４つ前の反転位置（４）が等しい
上記の３つの条件を全て満たした場合はステップＳ６６に進む。
ステップＳ６６では、設定されているフォーカスレンズ群３の移動量が設定された画素数での焦点深度の半分より大きいか否かを調べ、大きくなければステップＳ６２に進む。
・ The value of the continuous inversion counter is 1.
The immediately preceding (one previous) reverse position (1) is the same as the third previous reverse position (3). If all the conditions are satisfied, the process proceeds to step S66.
In step S66, it is checked whether or not the set movement amount of the
大きければステップＳ６７に進み、フォーカスレンズ群３の移動量を減少した後にステップＳ９１に進む。なお、ステップＳ６７におけるフォーカスレンズ群３の移動量の減少の仕方は後で述べる。ここでフォーカスレンズ群３の移動量を減少するのは、この移動量が大きいために反転位置の間隔が焦点深度程度にならない不具合を解決するためである。合焦している場合は移動量が設定された画素数における焦点深度の半分以下となれば反転間隔が焦点深度程度になる。しかしフォーカスレンズ群３の移動量が大きい場合は一挙に焦点深度の半分以下にしてしまうと被写体の動きに追従できなくなってしまう。よって反転する状況になった場合において、フォーカスレンズ群３の移動量を徐々に少なくし、追従が可能な間は移動量を徐々に減少し、スキャン速度を焦点深度の半分以下にすることで合焦させることが可能になる。
If larger, the process proceeds to step S67, and after the amount of movement of the
一方ステップＳ６２では、直近のピーク位置が反転している区間にあるか否かをチェックする。ピーク位置は第２のＡＦ評価値（ＴＥＳ）がその前後の値に比べて大きい位置である。例えば図３のスキャンポイントａ１、ａ２、ａ３で第２のＡＦ評価値（ＴＥＳ）を取得する場合、フォーカスレンズ群３をａ１→ａ２と移動させると第２のＡＦ評価値（ＴＥＳ）が増加するので、次にａ３へ移動する。すると第２のＡＦ評価値（ＴＥＳ）は減少するので、移動方向が反転し、ａ２に移動する。今度は第２のＡＦ評価値（ＴＥＳ）が増加するのでａ１へ移動する。この場合にも第２のＡＦ評価値（ＴＥＳ）は減少するので、移動方向が反転しａ２に移動する。よってフォーカスレンズ群３は、・・・・・・ａ１→ａ２→ａ３→ａ２→ａ１→ａ２→ａ３→ａ２→ａ１→ａ２→ａ３→ａ２と移動する。そして反転位置は１番目がａ３、２番目がａ１、３番目がａ３、４番目がａ１、前回のピーク位置がａ２となる。従ってこの例では、直近のピーク位置が反転している区間にあることになる。
On the other hand, in step S62, it is checked whether or not it is in a section where the latest peak position is reversed. The peak position is a position where the second AF evaluation value (TES) is larger than the previous and subsequent values. For example, when the second AF evaluation value (TES) is acquired at the scan points a1, a2, and a3 in FIG. 3, the second AF evaluation value (TES) increases when the
直近のピーク位置が反転している区間にある場合はステップＳ６２からステップＳ６３に進み、被写体の光軸方向の移動速度を検出する。その後ステップＳ６４で合焦位置へフォーカスレンズ群３を移動する。そしてステップＳ６５でレンズを停止し、レンズ停止状態へ移行する。
When the latest peak position is in the inverted section, the process proceeds from step S62 to step S63, and the moving speed of the subject in the optical axis direction is detected. Thereafter, in step S64, the
一方、前回のピーク位置が反転している区間に無い場合はステップＳ６２からステップＳ６８に進んで反転カウンタをクリアし、ステップＳ９１へ進む。 On the other hand, if the previous peak position is not in the inverted section, the process proceeds from step S62 to step S68 to clear the inversion counter, and the process proceeds to step S91.
ステップＳ９１では、第１のＡＦ評価値（ＴＥＰ）が所定値より小さいか否かを調べる。第１のＡＦ評価値（ＴＥＰ）が所定値より小さくなければ、ステップＳ９６に進む。そして、ステップＳ５７またはＳ７４で設定されている方向に、ステップＳ５２、Ｓ５３、Ｓ６７、Ｓ７３またはＳ８２で設定されたスキャン速度でフォーカスレンズ群３を移動した後、ステップＳ５４へ戻る。第１のＡＦ評価値（ＴＥＰ）が所定値より小さくないということは、ＡＦ評価値の値が十分であり微小駆動ＡＦモードにおいて合焦判定やフォーカスレンズ群３の移動方向の判別が可能であるため、微小駆動ＡＦモードを継続する。
In step S91, it is checked whether or not the first AF evaluation value (TEP) is smaller than a predetermined value. If the first AF evaluation value (TEP) is not smaller than the predetermined value, the process proceeds to step S96. Then, after moving the
第１のＡＦ評価値（ＴＥＰ）が所定値より小さければ、ステップＳ９２で非合焦カウンタをカウントアップする。そしてステップＳ９３で非合焦カウンタの値を所定値と比較する。 If the first AF evaluation value (TEP) is smaller than the predetermined value, the out-of-focus counter is counted up in step S92. In step S93, the value of the out-of-focus counter is compared with a predetermined value.
その結果、非合焦カウンタの値が所定値以下の場合は、ステップＳ９６で上述したように設定された移動量だけフォーカスレンズ群３を移動した後、ステップＳ５４へ戻る。これは非合焦カウンタの値が所定値以下の場合は微小駆動ＡＦモードで合焦判定や方向判別ができる可能性があるからである。
As a result, when the value of the out-of-focus counter is equal to or smaller than the predetermined value, the
逆に非合焦カウンタの値が所定値を越えた場合、微小駆動ＡＦモードで合焦判定や方向判別ができる可能性が非常に低い、もしくは多くの時間を必要とする。そのため、ステップＳ９４に進み山登りＡＦモードにおけるフォーカスレンズ群３の移動方向を所定方向に設定した後、ステップＳ９５で山登りＡＦモードに移行する。例えば、大きくピントが外れ、画像のコントラストがほとんど無くなってしまっている場合などがこのケースにあたる。なお、ステップＳ９４で設定する所定方向は、山登りＡＦモードにおいて適用する山登りＡＦ処理方法に応じて決めればよい。
Conversely, when the value of the out-of-focus counter exceeds a predetermined value, it is very unlikely that focus determination and direction determination can be performed in the micro drive AF mode, or a long time is required. For this reason, the process proceeds to step S94, the movement direction of the
次に、ステップＳ６７、Ｓ７３、Ｓ８２で行われる微小駆動ＡＦモードにおけるフォーカスレンズ群３の移動量の増減の仕方について、図６及び図７を参照して説明する。
Next, how to increase or decrease the amount of movement of the
従来、微小駆動ＡＦモードを行うことによって、被写体が移動するような場合においても焦点を合わせることができた（例えば、特許第２７４４３３６号公報）。しかしながら、このような技術を使っても、被写体の動きが速い場合には、その動きに追従することが困難な場合があった。これに対し、以下に説明するように、微小駆動時にフォーカスレンズ群３の移動量を増減することによって、従来に比べてより動きのある被写体にも追従可能なＡＦを実現することが可能となる。
Conventionally, by performing the micro drive AF mode, it was possible to focus even when the subject moved (for example, Japanese Patent No. 2744336). However, even if such a technique is used, if the movement of the subject is fast, it may be difficult to follow the movement. On the other hand, as described below, it is possible to realize AF that can follow a subject that moves more than before by increasing or decreasing the amount of movement of the
先ず、ステップＳ７３でフォーカスレンズ群３の微小駆動時の移動量を増加するのは、図１０（Ａ）に示すような問題に対応するためである。図１０（Ａ）に示すように、被写体の光軸方向の移動速度に対してフォーカスレンズ群３の微小駆動時のスキャン速度が遅い場合は、フォーカスレンズ群３をどちらの方向に移動しても第２のＡＦ評価値は前回に比べて小さくなってしまう。そのため、フォーカスレンズ群３の移動方向は、常に前回と逆方向に設定される。そして、ステップＳ５６を通過することが無いので連続反転カウンタはクリアされることなくカウントアップされていく。そのためこの状態がしばらく継続すると、連続反転カウンタが所定値を越える。このような状態では、微小駆動ＡＦで合焦することのみならず山登りＡＦモードにおける移動方向の設定（方向判別）を行うことすら不可能である。
First, the movement amount of the
そこで連続反転カウンタが所定値を越える場合は、フォーカスレンズ群３の移動量を増加してスキャン速度を上げることで、スキャン速度が被写体の光軸方向の移動速度に対して小さいために生じる問題を回避する。
Therefore, when the continuous inversion counter exceeds a predetermined value, the scanning speed is increased by increasing the moving amount of the
また、ステップＳ８２でフォーカスレンズ群３の微小駆動時の移動量を増加するのは、図１０（Ｂ）のような問題に対応するためである。図１０（Ｂ）に示すように被写体の光軸方向の移動速度に対してフォーカスレンズ群３の微小駆動時のスキャン速度がやや大きい場合は、フォーカスレンズ群３を同一方向に移動すれば第２のＡＦ評価値は前回に比べて大きくなる。しかし被写体の移動速度とフォーカスレンズ群３のスキャン速度に大差がないために移動方向が反転するまでに時間がかかってしまう。また連続して同一方向に移動する回数が所定回を越え山登りＡＦモードに移行してしまうこともある。このような場合、合焦までに多くの時間を要することになる。しかしながら、同一方向に連続して移動している場合には、ピントが大きく外れている状態から、合焦状態に近づいている場合もある。
Further, the reason why the amount of movement of the
そこでＮ回以上、Ｍ回未満連続して同一方向にフォーカスレンズ群３が移動させられたなら、フォーカスレンズ群３の移動量を増加してスキャン速度を上げることで、この問題を回避する。
Therefore, if the
また、ステップＳ６７でフォーカスレンズ群３の微小駆動時の移動量を減少するのは、図１０（Ｃ）のような問題に対応するためである。図１０（Ｃ）に示すように被写体の光軸方向の移動速度に対してフォーカスレンズ群３の微小駆動時のスキャン速度が速すぎてスキャン間隔が大きすぎる場合、フォーカスレンズ群３は常に同一の範囲で移動させられる。そのため、合焦している場合の条件が成立して、レンズ停止に遷移してしまう場合がある。この際には被写体が光軸方向に動いていても移動速度は０と計算され、正しい移動速度を計算することができない。
Further, the reason why the amount of movement of the
そこで、ステップＳ６１において上述した３つの条件を満たし、移動量が設定された画素数での焦点深度の半分よりも大きい場合に、フォーカスレンズ群３の移動量を減少してスキャン速度を遅くする。このようにすることで、スキャン速度が被写体の光軸方向の移動速度に対して大きすぎるために生じる問題を回避する。つまり、フォーカスレンズ群３の移動量が大きいために反転位置の間隔が焦点深度程度にならない不具合を解決する。
Therefore, in step S61, when the above three conditions are satisfied and the moving amount is larger than half of the focal depth at the set number of pixels, the moving amount of the
次に、ステップＳ７３もしくはステップＳ８２におけるフォーカスレンズ群３の移動量の具体的な増加方法の一例について図６を用いて説明する。
Next, an example of a specific method for increasing the amount of movement of the
ステップＳ１０１で現在のフォーカスレンズ群３の移動量とデフォルトの移動量とを比較し、現在の移動量がデフォルト移動量以下であればステップＳ１０２に進み、次回の移動量を現在の移動量の２倍に設定する。逆にデフォルト移動量より大きい場合は、ステップＳ１０３で現在の移動量にデフォルト移動量を加え、次回の移動量とする。ステップＳ１０４で移動量の上限値と比較し、上限値を超えていればステップＳ１０５で上限値を次回の移動量とする。
In step S101, the current movement amount of the
次に、ステップＳ６７におけるフォーカスレンズ群３の移動量の具体的な減少方法の一例について図７を用いて説明する。
Next, an example of a specific method for reducing the amount of movement of the
ステップＳ１１１で現在のフォーカスレンズ群３の移動量とデフォルトの移動量とを比較し、現在の移動量がデフォルト移動量を越えていれば、ステップＳ１１２に進む。そして現在の移動量からデフォルト移動量を引いた値を次回の移動量とする。逆にデフォルト移動量以下の場合は、ステップＳ１１３で現在の移動量を半分にし、次回の移動量とする。ステップＳ１１４で移動量の下限値と比較し、下限値未満であればステップＳ１１５で下限値を次回の移動量とする。
In step S111, the current movement amount of the
なお、フォーカスレンズ群３の移動量の上限値はデフォルト移動量の４倍程度、下限値はデフォルト移動量の４分の１程度に設定するのが好ましい。
The upper limit value of the movement amount of the
ただし、本発明は上記図６及び図７に示した増減方法に限定されるものではなく、増減幅を一定にしたり、所定割合で増減するようにするなど、様々な他の方法が考えられ、図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）に示すような問題を解決できるような増減方法であればよい。 However, the present invention is not limited to the increase / decrease method shown in FIGS. 6 and 7, and various other methods such as making the increase / decrease range constant or increasing / decreasing at a predetermined ratio are conceivable. Any increase / decrease method that can solve the problems shown in FIGS. 10 (A) to 10 (C) may be used.
次に、ステップＳ６３〜Ｓ６４で行われる被写体の光軸方向の動き量を検出し、その結果に応じて合焦位置へ駆動する方法について説明する。 Next, a method of detecting the amount of movement of the subject in the optical axis direction performed in steps S63 to S64 and driving to the in-focus position according to the result will be described.
動き量が大きい場合は詳細なピント合わせを行わない。すなわち、微小駆動ＡＦモードで取得した複数の第２のＡＦ評価値の内、極大値となったスキャンポイントへフォーカスレンズ群３を移動する。例えば図３に示すように、スキャンポイントａ１、ａ２、ａ３でＡＦ評価値を取得している場合は、フォーカスレンズ群３はａ２へ移動される。これは被写体の光軸方向への動き量が大きい場合は詳細な合焦位置を求める効果が少ないからである。すなわち合焦と判定されてレンズ停止状態に移行しても、比較的短い時間でＡＦ評価値などが所定量以上変化して微小駆動ＡＦモードに移行する確率が高いため、その間に静止画撮影が行われる確率が低いからである。またレンズ停止状態で静止画撮影が行われた場合でも、詳細な合焦位置へフォーカスレンズ群３を移動しても、実際に静止画を撮影する時には詳細な合焦位置が移動しているからである。
If the amount of movement is large, detailed focusing is not performed. That is, the
動き量が小さい場合は詳細なピント合わせを行う。すなわち、微小駆動ＡＦモードで取得した複数の第２のＡＦ評価値から詳細な合焦位置を求め、そこへフォーカスレンズ群３を移動する。例えば図３のスキャンポイントａ１、ａ２、ａ３でＡＦ評価値を取得している場合は、ａ１、ａ２、ａ３の３つの位置および各スキャンポイントで得られた第２のＡＦ評価値から補間計算を行い、詳細な合焦位置ｃを求めてフォーカスレンズ群３をそこに移動する。補間計算の方法としては極大値付近の３つスキャンポイント及び第２のＡＦ評価値から二次関数を導出し、その２次関数の最大値に対応するスキャンポイントを求める方法などが考えられる。これは被写体の光軸方向への動き量が小さい場合、詳細な合焦位置を求める効果があるからである。すなわち合焦と判定されてレンズ停止状態に移行した後、比較的長い時間ＡＦ評価値などの変化が小さくレンズ停止状態に滞在し、その間に静止画撮影が行われる確率が高いからである。またその際も、被写体の動き量が小さいので詳細な合焦位置から移動していない確率が高いからである。
If the amount of movement is small, perform detailed focusing. That is, a detailed focus position is obtained from a plurality of second AF evaluation values acquired in the micro drive AF mode, and the
なお動き量は以下のようにして求める。 The amount of movement is obtained as follows.
山登りモードなどから微小駆動ＡＦモードに移行した際の移動平均と、微小駆動ＡＦモードからレンズ停止状態に移行した際の移動平均から、微小駆動ＡＦモード実行中の移動量を求める。すなわち、微小駆動ＡＦモードに移行した後の最初のｎ回の評価値を取得したフォーカスレンズ群３の位置の平均値と、レンズ停止状態に推移する直前のｎ回の評価値を取得したフォーカスレンズ群３の位置の平均値とから、平均移動速さを求める。式にすると、
The amount of movement during execution of the micro drive AF mode is obtained from the moving average when shifting from the hill-climbing mode to the micro driving AF mode and the moving average when shifting from the micro driving AF mode to the lens stop state. That is, the focus lens which acquired the average value of the position of the
平均移動速さ＝［（停止状態に推移する直前のｎ回のレンズ位置の平均値）―（最初のｎ回のレンズ位置の平均値）］／［（停止状態に推移する直前の時刻）―（最初の評価値取得時刻）−（ｎ−１）＊ＡＦ評価値取得間隔］
となる。なおｎは５回程度の数値が好ましい。
そして、この平均移動速さを被写体の光軸方向の動き量を表す量とする。この他に、微小駆動ＡＦモードから停止モードに遷移するまでのフォーカスレンズ群３の移動量を被写体の光軸方向の動き量を表す量としても良い。
Average moving speed = [(average value of n lens positions immediately before shifting to the stopped state) − (average value of first n lens positions)] / [(time immediately before shifting to the stopped state) − (First evaluation value acquisition time) − (n−1) * AF evaluation value acquisition interval]
It becomes. Note that n is preferably a numerical value of about 5 times.
The average moving speed is set as an amount representing the amount of movement of the subject in the optical axis direction. In addition, the amount of movement of the
次に、図２のステップＳ５で行われる動画撮影モードにおける動画中静止画用ＡＦ処理の詳細に関して、図８のフローチャートを参照して説明する。 Next, details of the moving image still image AF process in the moving image shooting mode performed in step S5 of FIG. 2 will be described with reference to the flowchart of FIG.
図２の動画撮影モードにおいて、ステップＳ４で撮影者によってレリーズスイッチが操作され、ＳＷ１がオン状態になったことをＣＰＵ１５が確認すると、図８の処理が開始される。先ずステップＳ２０１において、図８の処理開始時点でのフォーカスレンズ群３の位置における合焦度合いを求める。合焦度合いはスキャンＡＦ処理回路１４によって求められる次の２つのＡＦ評価値から求める。
In the moving image shooting mode of FIG. 2, when the release switch is operated by the photographer in step S4 and the
一つは、図５のステップＳ５４と同様にして求める第１のＡＦ評価値（ＴＥＰ）である。もう一つは、入力されたデジタル画像信号を受けてハイパスフィルタ（ＨＰＦ）等を介さずに抽出されたＡＦ領域の画像データの最大値と最小値との差であり、これを第３のＡＦ評価値（ＭＭＰ）とする。そして、合焦度合いは、第１のＡＦ評価値と第３のＡＦ評価値の比、すなわち、第１のＡＦ評価値（ＴＥＰ）を第３のＡＦ評価値（ＭＭＰ）で割った値（ＴＥＰ／ＭＭＰ）とする。 One is a first AF evaluation value (TEP) obtained in the same manner as in step S54 of FIG. The other is a difference between the maximum value and the minimum value of the image data in the AF area extracted by receiving the input digital image signal without passing through a high-pass filter (HPF) or the like. Assume an evaluation value (MMP). The degree of focus is the ratio of the first AF evaluation value to the third AF evaluation value, that is, a value obtained by dividing the first AF evaluation value (TEP) by the third AF evaluation value (MMP) (TEP / MMP).
また実際に合焦位置を求める際には、入力されたデジタル画像信号を受けてＨＰＦ等を介して抽出された一画面分の画像データの高周波成分の累積加算処理された第２のＡＦ評価値（ＴＥＳ）を用いる。 When actually obtaining the in-focus position, the second AF evaluation value obtained by accumulating high-frequency components of the image data for one screen extracted via the HPF or the like after receiving the input digital image signal. (TES) is used.
ステップＳ２０２では、ステップＳ２０１で求めた合焦度合いから、合焦度合いが高いか、低いか、中間的なものかを判定する。実際には、高いと判定できる閾値、低いと判定する閾値と比較し、合焦度合いの「高」「中」「低」を判定する。高いと判定する閾値より合焦度合いが大きければ合焦度合いは高いと判定し、ステップＳ２１０へ進む。低いと判定する閾値より合焦度合いが小さければ合焦度合いは低いと判定し、ステップＳ２０３へ進む。ステップＳ２０１で求められた値が２つの閾値の間であれば合焦度合いは中と判定し、ステップＳ２２０へ進む。 In step S202, it is determined from the focus level obtained in step S201 whether the focus level is high, low, or intermediate. In practice, the degree of focus is determined to be “high”, “medium”, or “low” by comparing with a threshold that can be determined to be high and a threshold that is determined to be low. If the degree of focus is greater than the threshold value for determining high, the degree of focus is determined to be high, and the process proceeds to step S210. If the focus level is smaller than the threshold value for determining that the focus level is low, it is determined that the focus level is low, and the process proceeds to step S203. If the value obtained in step S201 is between two threshold values, it is determined that the degree of focus is medium, and the process proceeds to step S220.
合焦度合いが低い場合は、ピントが大きくボケていて合焦させるためにはフォーカスレンズ群３を大きく動かす必要がある。また合焦位置が現在のフォーカスレンズ群３の位置より無限遠側にピントを合わせる方向にあるのか、逆に至近側にピントを合わせる方向にあるのかがわからない場合が多い。更にコントラストが低く合焦が困難な場合も想定される。
When the in-focus level is low, the
このような場合はフォーカスレンズ群３が大きく動くため、動画として記録された画像が再生時に見苦しくなる。この現象はピントの方向を間違えた場合顕著になる。すなわち一旦ボケ量が増したのち、フォーカスレンズ群３の移動方向が反転しボケ量が減少して合焦状態に至るため、ＡＦが誤動作したような印象を与える場合がある。更に合焦困難なコントラストが低い場合などは合焦に近い状態から非合焦状態になり、その後のフォーカスレンズ群３が反転して合焦状態に至る。この場合は、動作開始時に合焦に近い状態にあるので、ピントの方向を間違えた場合以上に見え方が悪くなる。
In such a case, since the
またこのような大きくボケた状態から静止画撮影に十分な合焦精度を得られる状態になるまでＡＦ動作を行うと、それに要する時間が長くなり、動画中のＡＦがおろそかになる。その結果、パンニングなどシーン変化や被写体の前後左右の動きなど動画撮影時にＡＦ動作で対応しなければならない状況への対応が遅れる。そのような場合、動画撮影中に撮影された静止画のピントが合わないばかりではなく、その後に撮影、記録される動画のピントをも悪化させる可能性がある。 Further, if the AF operation is performed from such a largely blurred state until a focusing accuracy sufficient for still image shooting can be obtained, the time required for the AF operation becomes long, and AF in the moving image is neglected. As a result, a response to a situation that must be dealt with by the AF operation at the time of moving image shooting, such as a scene change such as panning or a front / back / left / right movement of the subject, is delayed. In such a case, not only the still image taken during moving image shooting is out of focus, but also the focus of a moving image shot and recorded thereafter may be deteriorated.
従って、このように合焦度合いが低い場合は、合焦動作を行わない。すなわちステップＳ２０３に進み、非合焦であることを記録し、図２のステップＳ９に進んで非合焦表示を行う。 Therefore, when the degree of focusing is low, the focusing operation is not performed. That is, the process proceeds to step S203 to record that the image is out of focus, and the process proceeds to step S9 in FIG.
ステップＳ２０２で合焦度合いが高いと判定され、ステップＳ２１０へ進んだ場合は、動画の画素数では十分とみなせる合焦状態であると言える。この場合は、静止画の画素数によっては、現在のフォーカスレンズ群３の位置で合焦とみなせる可能性がある。もしくはすぐ近くに静止画の画素数でも合焦とみなせる位置にフォーカスレンズ群３がある。従ってその位置で撮影するか、極狭いスキャン範囲でピントの探索を行い撮影すれば、短時間で十分に合焦した画像を得ることが可能となる。
If it is determined in step S202 that the degree of focus is high and the process proceeds to step S210, it can be said that the in-focus state can be considered that the number of pixels of the moving image is sufficient. In this case, depending on the number of pixels of the still image, there is a possibility that the current
そこでまずステップＳ２１０で設定された静止画の画素数を調べ、所定の画素数より小さければステップＳ２１１へ進み、大きければ極狭いスキャン範囲でピント探索の処理を行うステップＳ２１３へ進む。所定の画素数は動画の画素数によって異なるが、ＶＧＡ動画（６４０画素×４８０画素）の場合は例えばＳＶＧＡサイズ（８００×６００）まで、ＨＤ動画（１９２０×１０８０）の場合は例えば２５９２×１９４４（または２４００×１３５０）までとする。なお、ここでは動画の画素数より一回り大きいサイズまでを許容するサイズとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。 Therefore, first, the number of pixels of the still image set in step S210 is checked. If it is smaller than the predetermined number of pixels, the process proceeds to step S211. If it is larger, the process proceeds to step S213 for performing a focus search process in an extremely narrow scan range. The predetermined number of pixels differs depending on the number of pixels of the moving image, but for a VGA moving image (640 pixels × 480 pixels), for example, up to SVGA size (800 × 600), for an HD moving image (1920 × 1080), for example, 2592 × 1944 ( Or 2400 × 1350). Here, the size is allowed to be one size larger than the number of pixels of the moving image, but the present invention is not limited to this.
ステップＳ２１１で図５のステップＳ６３または同様にして求められた光軸方向の被写体の動き量が所定値を越えるか否かをチェックし、所定値を越えていればステップＳ２１３へ進む。微小駆動ＡＦモード中の平均移動速さを動き量を表す値にしている場合の所定値は、動画の画素数よりひとまわり大きいサイズでの焦点深度の半分に設定するとよい。 In step S211, it is checked whether or not the amount of movement of the subject in the optical axis direction obtained in the same manner as in step S63 of FIG. 5 or in the same way exceeds a predetermined value, and if it exceeds the predetermined value, the process proceeds to step S213. The predetermined value in the case where the average moving speed in the minute driving AF mode is set to a value representing the amount of motion may be set to half the depth of focus at a size slightly larger than the number of pixels of the moving image.
動き量が所定値以下の場合はステップＳ２１２で詳細なピント合わせが済んでいるかをチェックする。微小駆動ＡＦモードにおいて合焦と判断されるとステップＳ６４で詳細な合焦位置への駆動（詳細なピント合わせ）が行われる。従って、通常は詳細なピント合わせは既に行われているが、稀に詳細な合焦位置へのフォーカスレンズ群３の移動中にＳＷ１がオンされることがある。この場合は上述の処理を行うために詳細なピント合わせが完了していない場合がある。このような場合はステップＳ２１３へ進む。
If the amount of movement is less than or equal to the predetermined value, it is checked in step S212 whether or not detailed focusing has been completed. If it is determined that the in-focus state is in the minute driving AF mode, in step S64, the driving to the in-focus position is performed (detailed focusing). Therefore, normally, although the detailed focusing has already been performed, SW1 may be turned on during the movement of the
詳細なピント合わせが済んでいる場合は合焦であることを記憶し、図２のステップのＳ９に進み合焦表示を行う。 If detailed focusing has been completed, it is stored that the subject is in focus, and the process proceeds to step S9 in FIG. 2 to display focus.
また、ステップＳ２１３では極狭いスキャン範囲でピントの探索を行う。そしてステップＳ２１４において、ステップＳ２１３のスキャンで得られたＡＦ評価値から合焦可能であるか否かを判定するローコントラスト判定を行う。ローコントラストでは無く合焦が可能と判断された場合はステップＳ２１５に進み合焦動作を行う。ローコントラストで合焦が不可能と判断された場合は、ステップＳ２１６へ進み非合焦であることを記憶したのち、図２のステップＳ９に進み非合焦表示を行う。 In step S213, the focus is searched in an extremely narrow scan range. In step S214, low contrast determination is performed to determine whether or not focusing is possible from the AF evaluation value obtained in the scan in step S213. If it is determined that focusing is possible instead of low contrast, the process proceeds to step S215 to perform focusing operation. If it is determined that focusing is impossible due to low contrast, the process proceeds to step S216 to store the fact that it is out of focus, and then the process proceeds to step S9 in FIG.
ローコントラスト判定方法としては、例えば、特開２００４−１０１７６６号公報で説明されている方法を適用することができる。 As a low contrast determination method, for example, a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-101766 can be applied.
ここで、ステップＳ２１３〜Ｓ２１５で行われる合焦動作の概略を図９を用いて説明する。 Here, the outline of the focusing operation performed in steps S213 to S215 will be described with reference to FIG.
スキャンＡＦはＣＣＤ５によって生成された画像信号から出力される高周波成分が最も多くなるフォーカスレンズ群３の位置を求めることにより行われる。先ず、ＣＰＵ１５は第２モータ駆動回路１９を介してフォーカス駆動モータ２２を制御し、フォーカスレンズ群３を現在の位置からスキャン開始位置Ａ１へ移動する。そしてその位置から所定のスキャン速度でスキャン終了位置Ｂ１へフォーカスレンズ群３を移動し、その間に所定のスキャン間隔でＡＦ評価値を取得する。フォーカスレンズ群３の移動が終了した時点で、取得したＡＦ評価値から最大になる位置（図９における「Ｃ」）を求め、その位置にフォーカスレンズ群３を移動する。
Scan AF is performed by obtaining the position of the
なお、ステップＳ２１３のスキャンにおけるＡＦ評価値のスキャンポイント数は、例えば、５ポイント程度に設定する。またこの微小スキャン範囲はＡ１−Ｂ１の幅が動画撮影時の焦点深度の約２倍、Ａ１への移動前のフォーカスレンズ群３の位置からはＡ１、Ｂ１ともに動画撮影時の焦点深度幅程度に設定する。この設定により動画中の静止画撮影のためのＡＦでフォーカスレンズ群３を移動させても、記録された動画ではほとんどピントの変化が認識されないため、動画の画質を損ねることがない。
Note that the number of AF evaluation value scan points in the scan of step S213 is set to, for example, about 5 points. Further, in this micro scan range, the width of A1-B1 is about twice the depth of focus at the time of moving image shooting, and from the position of the
なお、スキャンＡＦの高速化のために、ステップＳ２１３のスキャン間隔は、フォーカスレンズ群３を停止させることが可能な全ての停止位置ではなく、所定の停止可能位置おきにする。この場合、図９に示すように、実際にＡＦ評価値が最大値となるスキャンポイントでＡＦ評価値の取得が行われず、その前後のスキャンポイントａ１、ａ２、ａ３においてＡＦ評価値を取得することがあり得る。このような場合は得られたＡＦ評価値の内、最大値となったスキャンポイントとその前後のスキャンポイントから合焦位置Ｃを計算にて求める。
Note that in order to increase the speed of scan AF, the scan interval in step S213 is set at predetermined stoppable positions instead of all stop positions at which the
そして合焦であることを記憶し、図２のステップＳ９に進み合焦表示を行う。 And it memorize | stores that it is focusing, and it progresses to step S9 of FIG. 2, and performs a focusing display.
ステップＳ２０２で、合焦度合いが２つの閾値の間で中と判定され、ステップＳ２２０へ進む場合は、動画の画素数では合焦状態に近いが、静止画の画素数ではピントの合わせこみが必要な状態であると言える。この場合は現在のフォーカスレンズ群３の位置のあまり遠くない位置に静止画撮影の画素数でも合焦とみなせるフォーカスレンズ群３位置があると考えられる。従って、やや狭い範囲でピントの探索を行う。よってステップＳ２２０では小スキャン範囲でスキャンを行う。そしてステップＳ２２１において、ステップＳ２１４と同様に、ステップＳ２２０のスキャンで得られたＡＦ評価値から合焦可能であるか否かを判定するローコントラスト判定を行う。ローコントラストでは無く合焦が可能と判断された場合はステップＳ２２２に進み合焦動作を行う。ローコントラストで合焦が不可能と判断された場合は、ステップＳ２２３へ進み非合焦であることを記憶したのち、図２のステップＳ９に進み非合焦表示を行う。
If it is determined in step S202 that the degree of focus is medium between the two threshold values and the process proceeds to step S220, the number of pixels of the moving image is close to the focused state, but the number of still image pixels needs to be focused. It can be said that it is a state. In this case, it is considered that there is a position of the
ここで、ステップＳ２２０〜Ｓ２２２で行われる合焦動作の概略を図９を用いて説明する。 Here, the outline of the focusing operation performed in steps S220 to S222 will be described with reference to FIG.
スキャンＡＦはＣＣＤ５によって生成された画像信号から出力される高周波成分が最も多くなるフォーカスレンズ群３の位置を求めることにより行われる。先ず、ＣＰＵ１５は第２モータ駆動回路１９を介してフォーカス駆動モータ２２を制御し、フォーカスレンズ群３を現在の位置からスキャン開始位置Ａ２へ移動する。そしてその位置から所定のスキャン速度でスキャン終了位置Ｂ２へフォーカスレンズ群３を移動し、その間に所定のスキャン間隔でＡＦ評価値を取得する。フォーカスレンズ群３の移動が終了した時点で、取得したＡＦ評価値から最大になる位置（図９における「Ｃ」）を求め、その位置にフォーカスレンズ群３を移動する。
Scan AF is performed by obtaining the position of the
なお、ステップＳ２２０のスキャンにおけるＡＦ評価値のスキャンポイント数は、例えば、５ポイント程度に設定する。この小スキャン範囲はＡ２−Ｂ２の幅が動画撮影時の焦点深度の約５倍、Ａ２への移動前のフォーカスレンズ群３の位置からはＡ２、Ｂ２ともに動画撮影時の焦点深度の２.５程度に設定する。この設定では動画中の静止画撮影のためのＡＦでフォーカスレンズ群３を移動させた場合、記録された動画でピントの変化が認識されるが、その変化量は小さくかつ変化している時間も短いため、動画の画質を大きく損ねることはない。
Note that the number of AF evaluation value scan points in the scan of step S220 is set to about 5 points, for example. In this small scan range, the width of A2-B2 is about 5 times the depth of focus at the time of moving image shooting, and from the position of the
なお、スキャンＡＦの高速化のために、ステップＳ２２０のスキャン間隔は、フォーカスレンズ群３を停止させることが可能な全ての停止位置ではなく、所定の停止可能位置おきにする。この場合の処理はステップＳ２１５の場合と同様である。
In order to increase the speed of scan AF, the scan interval in step S220 is set at predetermined stoppable positions instead of all stop positions at which the
そして合焦であることを記録し、図２のステップＳ９に進み合焦表示を行う。 And it records that it is in focus, and it progresses to step S9 of FIG. 2, and performs a focus display.
上記の通り、本第１の実施形態においては、静止画の画素数が動画の画素数より多いことを考慮する。即ち、動画撮影モード中に静止画撮影を行う際に、動画撮影中の合焦位置を中心にフォーカスレンズを駆動し、静止画記録においても十分合焦とみなせる位置を探すようにした。 As described above, in the first embodiment, it is considered that the number of pixels of the still image is larger than the number of pixels of the moving image. That is, when taking a still image during the moving image shooting mode, the focus lens is driven around the in-focus position during the moving image shooting, and a position that can be regarded as being sufficiently in focus in the still image recording is searched.
一方で、動画撮影中に撮影する静止画の撮影画像サイズが小さい場合は、動画撮影中の静止画撮影時には詳細なピント合わせを行わないようにした。 On the other hand, if the size of the still image taken during movie shooting is small, detailed focusing is not performed during still image shooting during movie shooting.
また、動画記録中もしくは動画記録待機中に被写体の光軸方向の動きを検出し、その量が小さいならば動画記録中もしくは動画記録待機中に詳細にピント合わせをし、動画中の静止画撮影時には詳細なピント合わせを行わないようにした。 Also, the motion of the subject in the optical axis direction is detected during movie recording or movie recording standby, and if the amount is small, focus is performed in detail during movie recording or movie recording standby, and still image shooting during movie recording Sometimes we don't focus in detail.
更に、動画の画素数によって、動画中の静止画撮影時には詳細なピント合わせを行わないようにする静止画の画素数を変更するようにした。これにより動画記録中もしくは動画記録待機中の静止画撮影におけるレリーズタイムラグを短縮し、シャッターチャンスを逃さないようにすることが可能となる。また静止画の画素数が大きいときにも十分な合焦精度を得ることができる。 Furthermore, depending on the number of pixels of the moving image, the number of pixels of the still image is changed so that detailed focusing is not performed during still image shooting in the moving image. As a result, the release time lag in still image shooting during moving image recording or standby for moving image recording can be shortened so that a photo opportunity is not missed. Further, sufficient focusing accuracy can be obtained even when the number of pixels of the still image is large.
なお、上記第１の実施形態においては、スキャン時に各スキャンポイントでフォーカスレンズ群３を停止するものとして説明したが、本願発明はこれに限るものではない。例えば、等速でフォーカスレンズ群３を駆動しながら、所定時間間隔でＣＣＤ５から画像信号を読み出してＡＦ評価値を取得するように制御しても良い。その場合には、上述した処理においてフォーカスレンズ群３の移動量を制御する代わりに、スキャン速度を制御すればよい。
In the first embodiment, the
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
本第２の実施形態においても、図１を参照して説明したものと同様の撮像装置を用いるため、ここでは説明を省略する。 Also in the second embodiment, since the same imaging apparatus as that described with reference to FIG. 1 is used, the description thereof is omitted here.
本第２の実施形態では、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）のステップＳ６７、Ｓ７３、Ｓ８２で行われる微小駆動ＡＦモードにおける移動量の増減方法が、第１の実施形態で図６及び図７を参照して上述した方法と異なる。これ以外は、第１の実施形態と同様であるためここでは説明を省略し、以下、相違点に関して説明を行う。 In the second embodiment, the movement amount increasing / decreasing method in the micro-drive AF mode performed in steps S67, S73, and S82 of FIGS. 5A and 5B is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. Different from the method described above with reference to FIG. Other than this, since it is the same as that of the first embodiment, the description is omitted here, and the difference will be described below.
本第２の実施形態は、フォーカスレンズ群３を至近側に移動する場合と無限遠側に移動する場合とで増減量を異ならせることを特徴とする。至近側に移動する場合の方が無限遠側に移動する場合に比べて移動量が大きくなるようにする。またその上限値も至近方向に移動する場合を大きくしている。例えば、至近方向に移動する場合の上限値は、無限遠方向に移動する場合の上限値に比べてデフォルト移動量の２倍程度大きな値（至近方向の上限値＝無限遠方向の上限値＋２×デフォルト移動量）とする。
The second embodiment is characterized in that the amount of increase / decrease differs between when the
先ず、ステップＳ７３もしくはステップＳ８２におけるフォーカスレンズ群３の移動量の本第２の実施形態の具体的な増減方法の一例について図１１を用いて説明する。
First, an example of a specific method of increasing / decreasing the moving amount of the
先ず、ステップＳ３０１で、次回のフォーカスレンズ群３の移動方向を判定する。移動方向が至近方向ならステップＳ３０３へ進み、移動量の増減倍率αを１に、上限値を至近側上限値に設定する。逆に次回の移動方向が無限遠方向ならステップＳ３０２へ進み、移動量の増減倍率αを０.５に、上限値を無限遠側上限値に設定する。なおここでは移動量の増減倍率αは０.５の例を示したが、１未満の適当な数値であれば構わない。その後ステップＳ１０１へ進む。
First, in step S301, the next moving direction of the
ステップＳ１０１で現在のフォーカスレンズ群３の移動量とデフォルトの移動量とを比較し、現在の移動量がデフォルト移動量以下であればステップＳ１０２に進み、次回の移動量を現在の移動量の２倍に設定する。逆にデフォルト移動量より大きい場合は、ステップＳ３０４で現在の移動量にデフォルト移動量×αを加え、次回の移動量とする。ステップＳ１０４で移動量の上限値と比較し、上限値を超えていればステップＳ１０５で上限値を次回の移動量とする。
In step S101, the current movement amount of the
次に、ステップＳ６７におけるフォーカスレンズ群３の移動量の本第２の実施形態の具体的な減少方法の一例について図１２を用いて説明する。
Next, an example of a specific method for reducing the amount of movement of the
先ず、ステップＳ３１１では次回のフォーカスレンズ群３の移動方向を判定する。移動方向が至近方向ならステップＳ３１３へ進み、移動量の増減倍率αを１に、上限値を至近側上限値に設定する。その後ステップＳ１１１へ進む。逆に次回の移動方向が無限遠方向ならステップＳ３１２へ進み、移動量の増減倍率αを０.５に、上限値を無限遠側上限値に設定する。その後ステップＳ３１４へ進み、現在の移動量が上限値（無限遠方向の上限値）を越えていないかを調べる。移動方向が反転した場合は至近方向の移動量が設定されており、それが無限遠方向の上限値を越えている可能性があるからである。越えていればステップＳ３１５へ進み、次回移動量を上限値（無限遠方向の上限値）に設定する。越えていなければ、ステップＳ１１１へ進む。
First, in step S311, the next moving direction of the
ステップＳ１１１で現在のフォーカスレンズ群３の移動量とデフォルトの移動量とを比較し、現在の移動量がデフォルト移動量を越えていれば、ステップＳ３１６に進む。そして現在の移動量からデフォルト移動量×αを引いた値を次回の移動量とする。逆にデフォルト移動量以下の場合は、ステップＳ１１３で現在の移動量を半分にし、次回の移動量とする。ステップＳ１１４で移動量の下限値と比較し、下限値未満であればステップＳ１１５で下限値を次回の移動量とする。
In step S111, the current movement amount of the
なお、フォーカスレンズ移動量の上限値は無限遠側がデフォルト移動量の４倍程度、至近側はデフォルト移動量の６倍程度、下限値はデフォルト移動量の４分の１程度に設定するのが好ましい。 The upper limit value of the focus lens movement amount is preferably set to about four times the default movement amount on the infinity side, about six times the default movement amount on the closest side, and the lower limit value is set to about one quarter of the default movement amount. .
１ 撮像装置
２ ズームレンズ群
３ フォーカスレンズ群
４ 絞り
５ 固体撮像素子
６ 撮像回路
７ Ａ／Ｄ変換回路
８ ＶＲＡＭ
９ Ｄ／Ａ変換回路
１０ 画像表示装置
１１ 圧縮伸長回路
１２ 記憶用メモリ
１３ ＡＥ処理回路
１４ ＡＦ処理回路
１５ ＣＰＵ
１６ タイミングジェネレータ
１７ ＣＣＤドライバ
１８ 第１モータ駆動回路
１９ 第２モータ駆動回路
２０ 第３モータ駆動回路
２１ 絞り駆動モータ
２２ フォーカス駆動モータ。
２３ ズーム駆動モータ
２４ 操作スイッチ
２５ ＥＥＰＲＯＭ
２６ 電池
２７ スイッチング回路
２８ ストロボ発光部
２９ 表示素子
３０ スピーカー
３１ 撮影レンズ鏡筒
DESCRIPTION OF
9 D /
16
23
26
Claims (12)
静止画の画素数を設定する設定手段と、
前記動画撮影モード中に静止画撮影を指示する指示手段と、
フォーカスレンズの位置を制御することにより、動画撮影モード中に第１の合焦精度で合焦制御する第１の合焦制御を実行可能な焦点調節手段と、
前記指示手段により静止画撮影が指示された場合に、動画の画素数と、前記設定手段により設定された静止画の画素数とに応じて、前記焦点調節手段に前記第１の合焦精度よりも高い第２の合焦精度で第２の合焦制御を実行させるかどうかを制御する制御手段と
を有することを特徴とする撮像装置。 An imaging device capable of shooting a still image during a movie shooting mode for recording a movie,
Setting means for setting the number of pixels of the still image;
Instruction means for instructing still image shooting during the video shooting mode;
A focus adjusting means capable of executing a first focus control for controlling a focus with a first focus accuracy during a moving image shooting mode by controlling a position of the focus lens;
When still image shooting is instructed by the instructing unit, the focus adjusting unit has the first focusing accuracy according to the number of pixels of the moving image and the number of still image pixels set by the setting unit. And a control means for controlling whether or not to execute the second focusing control with a high second focusing accuracy.
前記制御手段は、前記指示手段により静止画撮影が指示された場合に、更に前記検出手段により検出された光軸方向の被写体の移動速度が予め設定された速度よりも遅い場合に、前記焦点調節手段が前記第２の合焦制御を行わないように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。 A detecting means for detecting a moving speed of the subject in the optical axis direction of the focus lens during the moving image shooting mode;
The control means adjusts the focus when the instruction means instructs to take a still image and when the moving speed of the subject detected in the optical axis direction detected by the detection means is slower than a preset speed. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the control unit performs control so as not to perform the second focus control.
前記フォーカスレンズを前記移動量設定手段により設定された移動量で往復移動する際に出力される撮像手段からの出力信号に基づいて、合焦状態を示す焦点評価値を算出する算出手段と、
前記算出手段から得られた焦点評価値に基づいて、被写体に合焦する前記フォーカスレンズの移動方向を検出する検出手段とを有し、
前記移動量設定手段は、前記算出手段により算出された焦点評価値及び、前記フォーカスレンズの移動方向の履歴に応じて、前記往復移動する際の移動量及び移動方向を設定し直すことを特徴とする焦点調節装置。 A moving amount setting means for setting the moving amount and moving direction of the focus lens;
A calculation unit that calculates a focus evaluation value indicating an in-focus state based on an output signal from an imaging unit that is output when the focus lens is reciprocally moved by a movement amount set by the movement amount setting unit;
Detecting means for detecting the moving direction of the focus lens focusing on the subject based on the focus evaluation value obtained from the calculating means;
The movement amount setting means resets the movement amount and the movement direction for the reciprocating movement according to the focus evaluation value calculated by the calculation means and the movement direction history of the focus lens. Focusing device.
静止画の画素数を設定する設定工程と、
前記動画撮影モード中に静止画撮影を指示する指示工程と、
フォーカスレンズの位置を制御することにより、動画撮影モード中に第１の合焦精度で合焦制御する第１の合焦制御工程と、
前記指示工程で静止画撮影が指示された場合に、動画の画素数と、前記設定工程で設定された静止画の画素数とに応じて、前記第１の合焦精度よりも高い第２の合焦精度で合焦制御を実行するかどうかを制御する制御工程と、
前記第２の合焦精度で合焦制御を実行する場合に、前記フォーカスレンズの位置を制御することにより、前記第２の合焦精度で合焦制御する第２の合焦制御工程と
を有することを特徴とする制御方法。 A method for controlling an imaging apparatus capable of shooting a still image during a movie shooting mode for recording a movie,
A setting process for setting the number of pixels of the still image;
An instruction process for instructing still image shooting during the video shooting mode;
A first focus control step of controlling focus with a first focus accuracy during moving image shooting mode by controlling the position of the focus lens;
When still image shooting is instructed in the instruction step, a second higher than the first focusing accuracy is obtained according to the number of pixels of the moving image and the number of pixels of the still image set in the setting step. A control process for controlling whether or not focus control is executed with focus accuracy;
A second focus control step of performing focus control with the second focus accuracy by controlling the position of the focus lens when performing focus control with the second focus accuracy. A control method characterized by that.
前記フォーカスレンズを前記移動量設定工程で設定された移動量で往復移動する際に出力される撮像手段からの出力信号に基づいて、合焦状態を示す焦点評価値を算出する算出工程と、
前記算出工程で算出された焦点評価値及び、前記フォーカスレンズの移動方向の履歴に応じて、前記往復移動する際の移動量及び移動方向を設定し直す再設定工程と、
前記フォーカスレンズを前記再設定工程で設定された移動量で往復移動する際に出力される撮像手段からの出力信号に基づいて、合焦状態を示す焦点評価値を算出する再算出工程と、
前記再設定工程と前記再算出工程とを繰り返し実行する反復工程とを有し、
前記反復工程における前記再設定工程では、前記再算出工程で算出された焦点評価値を用いて焦点評価値を算出することを特徴とする焦点調節方法。 A moving amount setting step for setting the moving amount and moving direction of the focus lens;
A calculation step of calculating a focus evaluation value indicating an in-focus state based on an output signal from the imaging means that is output when the focus lens is reciprocated by the movement amount set in the movement amount setting step;
A resetting step for resetting a moving amount and a moving direction in the reciprocating movement according to the focus evaluation value calculated in the calculating step and the moving direction history of the focus lens;
A recalculation step of calculating a focus evaluation value indicating an in-focus state based on an output signal from an imaging unit that is output when the focus lens is reciprocated by the movement amount set in the resetting step;
An iterative process for repeatedly executing the resetting process and the recalculating process,
In the resetting step in the iterative step, a focus evaluation value is calculated using the focus evaluation value calculated in the recalculation step.
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