JP2009069197A - 自動焦点調節装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る自動焦点調節装置は、ローリングシャッター方式による露光が行なわれる撮像素子2と、撮像素子2に焦点を合わせるためのフォーカスレンズ10を具えた焦点調節機構1と、撮像素子2から得られる撮像信号に基づいてAF評価値を算出するAF評価値算出回路3と、撮像素子2による撮像画面の一部に設定された合焦エリアのAF評価値に基づいて焦点調節機構1の動作を制御するAF制御回路4と具え、AF制御回路4は、各撮像画面の合焦エリアについてのAF評価値と、該合焦エリアを対象とする露光時のフォーカスレンズ位置とを対応づけて、AF評価値が最大となるフォーカスレンズ位置を探索しつつ、各合焦エリアについての露光期間に重複して、焦点調節機構1を駆動する。
【選択図】図1
Description
この場合、露光によって得られるオートフォーカス評価値は、一定のフォーカスレンズ位置と対応していないため、従来は、例えば露光が行なわれている画面の中央位置を仮のフォーカスレンズ位置とする処理が行なわれているが、この様な仮のフォーカスレンズ位置はその画面のオートフォーカス評価値と正確に対応しているとは言えないため、オートフォーカス動作によるピーク検出の精度が悪い問題があった。
そこで本発明の目的は、迅速且つ高精度なオートフォーカス動作を実現することが出来る自動焦点調節装置を提供することである。
ここで、オートフォーカス制御回路は、各撮像画面の合焦エリアについてのオートフォーカス評価値と、該合焦エリアを対象とする露光時のフォーカスレンズ位置とを対応づけて、オートフォーカス評価値が最大となるフォーカスレンズ位置を探索しつつ、各合焦エリアについての露光期間に重複して、焦点調節機構を駆動するものである。
又、各合焦エリアについての露光期間に重複して、焦点調節機構を駆動するので、1フレーム当たりのフォーカスレンズ駆動量を大きく設定することが出来、これによって合焦完了に要する時間を短縮することが出来る。
本発明に係るデジタルカメラは、図1に示す如く、被写体からの光が入射すべきフォーカスレンズ(10)を具えた焦点調節機構(1)と、フォーカスレンズ(10)を通過した光が入射すべきCMOSセンサーからなる撮像素子(2)と、該撮像素子(2)から得られる撮像信号に基づいてオートフォーカス評価値(AF評価値)を算出するAF評価値算出回路(3)と、該AF評価値算出回路(3)から得られるAF評価値に基づいてフォーカス駆動信号を作成し、焦点調節機構(1)へ供給するAF制御回路(4)とを具えている。これによって、焦点調節機構(1)では、フォーカスレンズ(10)が光軸方向に駆動されて、合焦動作が行なわれる。
尚、CMOSセンサーからなる撮像素子(2)においては、ローリングシャッター方式の露光が行なわれる。
(数1)
Fi=F+V×(Tm−Tfs)
その後、ステップS5にて、利用エリアAF評価値がピークに達したことが検出されたか否かが判断され、ノーの場合はステップS2に戻って、露光とフォーカスレンズの駆動を繰り返す。この結果、ステップS5にてイエスと判断されたとき、粗調整動作を終了する。
微調整動作においては、撮像画面の中央位置を一定のフォーカスレンズ位置とする従来と同様のオートフォーカス制御が実行される。これによっても、フォーカスレンズの単位移動距離は微小であるため、精度の高いオートフォーカス動作が実現される。但し、微調整動作においても、図3に示す粗調整動作と同様に、合焦エリアのAF評価値と合焦エリア露光時のフォーカスレンズ位置に基づくオートフォーカス制御を実行することが可能である。
(10) フォーカスレンズ
(2) 撮像素子
(3) AF評価値算出回路
(4) AF制御回路
(5) ASIC
(6) 合焦エリア決定回路
Claims (4)
- ローリングシャッター方式による露光が行なわれる撮像素子と、該撮像素子に焦点を合わせるためのフォーカスレンズを具えた焦点調節機構と、前記撮像素子から得られる撮像信号に基づいてオートフォーカス評価値を算出するオートフォーカス評価値算出回路と、前記撮像素子による撮像画面の一部に設定された合焦エリアのオートフォーカス評価値に基づいて前記焦点調節機構の動作を制御するオートフォーカス制御回路と具えている自動焦点調節装置において、
前記オートフォーカス制御回路は、各撮像画面の合焦エリアについてのオートフォーカス評価値と、該合焦エリアを対象とする露光時のフォーカスレンズ位置とを対応づけて、オートフォーカス評価値が最大となるフォーカスレンズ位置を探索しつつ、各合焦エリアについての露光期間に重複して、焦点調節機構を駆動することを特徴とする自動焦点調節装置。 - 更に、各撮像画面について合焦エリアを決定する合焦エリア決定手段を具え、該合焦エリア決定手段から前記オートフォーカス制御回路へ合焦エリアの位置情報が供給され、前記オートフォーカス制御回路は、該位置情報に基づいて該合焦エリアを対象とする露光時のフォーカスレンズ位置を算出するフォーカスレンズ位置算出手段を具えている請求項1に記載の自動焦点調節装置。
- 前記フォーカスレンズ位置算出手段は、合焦エリアを構成する複数本の水平走査ラインの内、代表となる水平走査ラインについての露光期間の中間時刻におけるフォーカスレンズの位置を、前記フォーカスレンズ位置として算出する請求項2に記載の自動焦点調節装置。
- 前記オートフォーカス制御回路は、前記焦点調節機構を粗い単位移動量で動作させる粗調整手段と、前記焦点調節機構を微小な単位移動量で動作させる微調整手段とから構成され、該粗調整手段によって、前記オートフォーカス評価値とフォーカスレンズ位置に基づくオートフォーカス制御が実行される請求項1乃至請求項3の何れかに記載の自動焦点調節装置。
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