JP3610093B2

JP3610093B2 - Imaging device

Info

Publication number: JP3610093B2
Application number: JP20283094A
Authority: JP
Inventors: 裕人大川原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-08-04
Filing date: 1994-08-04
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2020-01-12
Also published as: JPH0851563A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、撮像装置に関し、特にワイドアタッチメントレンズを搭載した撮像装置における自動合焦制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、ワイドアタッチメントレンズユニットを搭載したインナーフォーカスタイプのレンズシステムの概略構成図である。図４において、１０１は固定されている第１固定レンズ群、１０２は変倍を行う変倍レンズ群、１０３は絞り、１０４は固定されている第２固定レンズ群、１０５は焦点調節機能と変倍による焦点面の移動を補正するいわゆるコンペ機能を兼ね備えたレンズ群（以下、フォーカスコンペレンズと称す）、１０６は撮像素子（ＣＣＤ）である。
【０００３】
また、１２２は上記インナーフォーカスタイプのレンズシステムと同一の光軸上に着脱可能なワイドアタッチメントレンズであり、このレンズが装着されているときにはレンズシステムの焦点距離が変更され、拡大率が変化する。周知の通り、図４のように構成されたレンズシステムでは、フォーカスコンペレンズ１０５が焦点調節機能とコンペ機能を兼ね備えているため、焦点距離が等しくても、撮像面（撮像素子）１０６に合焦するためのフォーカスコンペレンズ１０５の位置は、被写体距離によって異なってしまう。
【０００４】
ワイドアタッチメントレンズ１２２の非装着時に、各焦点距離において被写体距離を変化させた場合、撮像素子１０６上に合焦させるためのフォーカスコンペレンズ１０５の位置を連続してプロットすると、図５に示したようになる。従って、変倍動作中は、被写体距離に応じて図５に示した軌跡を選択し、選択した軌跡に従ってフォーカスコンペレンズ１０５を移動させることにより、ボケのないズーミングが可能となる。
【０００５】
一方、ワイドアタッチメントレンズ１２２の装着時には、図５に示した軌跡は、図６のように変化する。すなわち、ワイドアタッチメントレンズ１２２の装着時には、非装着時に比べて、各被写体距離に対応する軌跡が、全て、至近側にシフトし、軌跡の形も変化する。
【０００６】
従って、ワイドアタッチメントレンズ１２２を装着した状態で変倍動作時にボケの無いズーミングを行うためには、ワイドアタッチメントレンズ１２２の非装着時とは別のズーミング制御を行う必要がある。図６に示したように、焦点距離６０２よりテレ側では、被写体距離に応じて、軌跡が合焦可能領域外に発散していくため、ピント合わせが不可能となる。このようなことから、ワイドアタッチメントレンズ１２２の装着時には、変倍レンズ群１０２をワイド端位置に固定し、ズーム動作を禁止するのが一般的となっている。
【０００７】
また、従来の自動合焦（ＡＦ）制御方式としては、一般に、ＣＣＤ等の撮像素子１０６から得られる映像信号の高周波成分を抽出し、その高周波成分をＡＦ評価値とし、そのＡＦ評価値信号が最大となるようにフォーカスコンペレンズ１０５を駆動して焦点調節を行う、いわゆる山登り方式が採用されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の説明から明らかなように、或る距離の被写体に合焦していても、ワイドアタッチメントレンズ１２２を装着、或いは非装着（すなわち装着状態を変更）するのに伴い、同一距離の被写体に合焦させるためのフォーカスコンペレンズ１０５の位置が変化してしまい、ボケが発生する。
【０００９】
しかし、従来は、そのボケ状態におけるＡＦ評価値信号を取り込み、そのＡＦ評価値信号に基づいて合焦制御を再起動するか否か、すなわちフォーカスコンペレンズ１０５を再度移動制御するか否かを判定して、ピントの補正を行っていたため、合焦に至るまでに長時間を要していた。
【００１０】
また、ワイドアタッチメントレンズ１２２の装着により大ボケになってしまった場合など、ＡＦ動作時に合焦方向の判断を行っても、ＡＦ評価値信号の変化が十分に得られず、ボケ止まってしまったり、合焦方向を誤判断してしまってボケを増長してしまい、合焦するまでの時間が遅くなるという問題もあった。
【００１１】
本発明は、このような背景の下になされたもので、その目的は、ワイドアタッチメントレンズ（焦点距離と拡大率を変更するためのレンズ）の装着状態が変更された際に発生するボケを迅速に解消することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、焦点調節を行うための第１のレンズ群（フォーカスコンペレンズ１０５に相当）と同一の光軸上に、焦点距離を変更する第２のレンズ群（ワイドアタッチメントレンズ１２２に相当）を装着可能なレンズシステムと、該レンズシステムを介して形成される光学的な被写体像を光電変換した映像信号から合焦度に応じた鮮鋭度信号を抽出し、該鮮鋭度信号に基づいて前記第１のレンズ群を移動制御することにより合焦制御を行う合焦制御手段（ＡＦ評価値処理回路１１７、ＡＦマイコン１１５、ドライバ１２０、モータ１２１に相当）と、前記第２のレンズ群の装着状態が変更された際、前記第１のレンズ群を移動させて前記合焦制御手段による合焦制御を再起動する再起動手段（ＡＦマイコン１１５に相当）を備えている。
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項２記載の発明では、請求項１における前記再起動手段は、前記第２のレンズ群の装着状態の変更を検出する検出手段を有し、該検出手段により前記第２のレンズ群の装着状態の変更が検出された際に前記第１のレンズ群を移動させて前記合焦制御手段による合焦制御を再起動するように構成されている。
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項３記載の発明では、請求項１における前記再起動手段は、前記第２のレンズ群の装着状態が変更された際、その変更状態に応じた所定方向に前記第１のレンズ群を移動させて前記合焦制御手段による合焦制御を再起動するように構成されている。
【００１５】
上記目的を達成するため、請求項４記載の発明では、請求項３における前記再起動手段は、前記第２のレンズ群が装着状態から非装着状態に変更された場合は無限方向に、非装着状態から装着状態に変更された場合は至近方向に前記第１のレンズ群を移動させて前記合焦制御手段による合焦制御を再起動するように構成されている。
【００１６】
【作用】
請求項１記載の発明では、前記合焦制御手段は、前記レンズシステムを介して形成される光学的な被写体像を光電変換した映像信号から合焦度に応じた鮮鋭度信号を抽出し、該鮮鋭度信号に基づいて前記第１のレンズ群を移動制御することにより合焦制御を行い、前記再起動手段は、前記第２のレンズ群の装着状態が変更された際、前記第１のレンズ群を移動させて前記合焦制御手段による合焦制御を再起動することにより、前記第２のレンズ群の装着状態が変更された際に発生するボケを迅速に解消する。
【００１７】
請求項２記載の発明では、請求項１における前記再起動手段は、前記第２のレンズ群の装着状態の変更を検出する検出手段を有し、該検出手段により前記第２のレンズ群の装着状態の変更が検出された際に前記第１のレンズ群を移動させて前記合焦制御手段による合焦制御を再起動することにより、前記第２のレンズ群の装着状態が変更された際に発生するボケを迅速に解消する。
【００１８】
請求項３記載の発明では、請求項１における前記再起動手段は、前記第２のレンズ群の装着状態が変更された際、その変更状態に応じた所定方向に前記第１のレンズ群を移動させて前記合焦制御手段による合焦制御を再起動することにより、前記第２のレンズ群の装着状態が変更された際に発生するボケを迅速、かつ確実に解消する。
【００１９】
請求項４記載の発明では、請求項３における前記再起動手段は、前記第２のレンズ群が装着状態から非装着状態に変更された場合は無限方向に、非装着状態から装着状態に変更された場合は至近方向に前記第１のレンズ群を移動させて前記合焦制御手段による合焦制御を再起動することにより、前記第２のレンズ群の装着状態が変更された際に発生するボケを迅速、かつ確実に解消する。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施例による撮像装置を適用したビデオ一体型カメラの概略構成図である。
【００２２】
図１において、１０１〜１０５は、前述の図４で説明したインナーフォーカスタイプのレンズシステムの構成要素であり、１０１は固定されている第１固定レンズ群、１０２は変倍を行う変倍レンズ群、１０３は絞り、１０４は固定されている第２固定レンズ群、１０５は焦点調節機能と変倍による焦点面の移動を補正するいわゆるコンペ機能を兼ね備えたレンズ群（以下、フォーカスコンペレンズと称す）である。
【００２３】
このレンズシステムを透過した映像光は、撮影素子１０６上で結像され、光電気変換により映像信号に変換される。１０７は増幅器またはインピーダンス変換器、１０８はカメラ信号処理回路であり、ここで処理された映像信号は、増幅器１０９で規定レベルまで増幅され、ＬＣＤ表示回路１１０で処理された後、電子ビューファインダとしてのＬＣＤ１１１で撮影画像を表示する。
【００２４】
一方、増幅器１０７で増幅された映像信号は、絞り制御回路１１２とＡＦ評価値処理回路１１７にも出力される。絞り制御回路１１２では、映像信号入力レベルに応じてＩＧドライバ１１３、ＩＧメータ１１４を駆動して絞り１０３を制御し、光量調節を行っている。
【００２５】
ＡＦ評価値処理回路１１７では、測距枠に対応する枠生成回路１１６からのゲート信号に応じて、測距枠内の映像信号の高周波成分のみを抽出し、合焦度に応じた鮮鋭度を示すＡＦ評価値信号としてＡＦマイコン１１５に供給している。ＡＦマイコン１１５は、ＡＦ評価値信号で示される合焦度に応じてレンズの駆動制御、測距エリアを変更するための測距枠制御等を行っている。
【００２６】
また、１１８、１２０は、それぞれＡＦマイコン１１５から出力される変倍レンズ群１０２、フォーカイコンペレンズ１０５の駆動命令に従って、駆動エネルギーをレンズ駆動用モータに出力するためのドライバであり、１１９、１２１は、それぞれ変倍レンズ群１０２、フォーカイコンペレンズ１０５を光軸方向に駆動するためのモータである。
【００２７】
レンズ駆動用モータとしてステッピングモータを採用した場合、レンズの駆動は、次のように行われる。すなわち、ＡＦマイコン１１５は、レンズ移動速度に応じたモータの回転周波数信号、およびレンズ駆動方向に応じたモータの回転方向信号を、モータドライバ１１８、１２０に出力する。モータドライバ１１８、１２０は、回転方向信号に応じて、４相のモータ励磁相の位相を順回転、あるいは逆回転の位相に設定し、かつ回転周波数信号に応じて４つのモータ励磁相の印加電圧（または電流）を変化させながら出力することにより、モータの回転方向と回転周波数とを制御している。その結果、ステッピングモータ１１９、１２１が回転してレンズが駆動される。
【００２８】
１２２はワイドアタッチメントレンズであり、レンズスライド機構１２３により、図１にて破線で示したように、レンズシステムの光軸に対して着脱可能になっている。そして、ワイドアタッチメントレンズ１２２が装着状態、非装着状態のどの状態にあるのかは、レンズ装着検出スイッチ１２４により検出され、その検出信号はＡＦマイコン１１５に供給される。
【００２９】
［第１実施例］
次に、図２のフローチャートに従って、第１実施例における合焦動作のアルゴリズムについて説明する。
【００３０】
ＡＦマイコン１２３は、まず、ウォブリング動作によりフォーカスコンペレンズ１０５を微小振動させながらＡＦ評価値処理回路１１７からＡＦ評価値信号を取り込み（ステップＳ１）、現在合焦しているのか、ボケているのか（ボケているときには前ピンなりか後ピンなのか）を判定する（ステップＳ２）。その結果、合焦しておらずボケているときは、ウォブリング動作による判定結果の方向への山登り動作を実行する（ステップＳ３）。そして、合焦点すなわちＡＦ評価値信号の頂点を越えたかどうかの判定を行い（ステップＳ４）、越えていなければ、ステップＳ３へ戻って山登り動作を続ける。
【００３１】
一方、ＡＦ評価値信号の頂点を越えていたならば、その頂点にフォーカスコンペレンズ１０５を戻す動作を行い（ステップＳ５）、ＡＦ評価値信号の頂点に達したかどうかの判定を行う（ステップＳ６）。その結果、頂点に達していなければ、ステップＳ５に戻って頂点に戻す動作を続行する。一方、頂点に達したときは、ＡＦ評価値信号の頂点に戻す動作をしている間にパンニング等により被写体が変化する場合もあるので、本当に頂点、すなわち合焦点であるかどうかを判定するために、合焦制御を再起動すべく、ステップＳ１へ戻ってウォブリング動作を行う。
【００３２】
ステップＳ２にて、ウォブリング動作の結果、合焦していると判定されたときは、フォーカスコンペレンズ１０５を停止して、ステップＳ７以降の再起動監ルーチンへ移行する。すなわち、まず、ステップＳ７にて、合焦時のＡＦ評価値信号レベルを記憶する。そして、レンズ装着検出スイッチ１２４からの検出信号に基づいて、ワイドアタッチメントレンズ１２２の装着状態が変化したか否かを判定する（ステップＳ８）。ここで、装着状態の変化とは、ワイドアタッチメントレンズ１２２が非装着状態から装着状態となったか、或いは装着状態から非装着状態になったかどうかを意味する。
【００３３】
ワイドアタッチメントレンズ１２２の装着状態が変化したときは、従来例の欄で述べたように、所定の距離にある被写体に合焦するフォーカスコンペレンズ１０５の位置が、ワイドアタッチメントレンズ１２２の装着状態の変化に応じて変化するので、フォーカスコンペレンズ１０５を再起動させて新たな合焦点を見出だす必要がある。そこで、ステップＳ８にて、ワイドアタッチメントレンズ１２２の装着状態が変化したと判定されたときは、ステップＳ１へ戻ってウォブリング動作を行い、再度合焦制御を行う。
【００３４】
一方、ワイドアタッチメントレンズ１２２の装着状態が変化していなければ、ステップＳ９移行の通常の再起動監視処理を行う。すなわち、現在のＡＦ評価値信号レベルがステップＳ７にて記憶した合焦時のＡＦ評価値信号レベルと比較して変動したか否かを調べることにより（ステップＳ９）、再起動すベきか否かを判定する（ステップＳ１０）。例えば、現在のＡＦ評価値信号レベルが、記憶した合焦時のＡＦ評価値信号レベルに対して所定％以上変動したときは、パンニング等による被写体変化があったものとして、「再起動する」と判定し、所定％未満の変動であれば被写体の変化は無いものとして「再起動しない」と判定する。
【００３５】
ステップＳ１０にて、「再起動しない」と判定されたときは、フォーカスコンペレンズ１０５をそのまま停止させ（ステップＳ１１）、ステップＳ８に戻り、再び再起動監視を行う。一方、「再起動する」と判定されたときは、ステップＳ１に戻り、再度ウォブリング動作を行って合焦制御を行う。このような動作を繰り返すことにより、絶えず合焦を維持できるようにフォーカスコンペレンズ１０５は移動制御される。
【００３６】
このように、ワイドアタッチメントレンズ１２２の装着状態が変化した際に、ＡＦ評価値信号に基づく再起動監視によらず、強制的に合焦制御を再起動することにより、ＡＦ処理において合焦制御の再起動を行うべきか否かを判定する時間を節約し、応答性を向上することができる。すなわち、ＡＦ評価値信号に基づいて合焦制御の再起動を判定する場合は、ワイドアタッチメントレンズ１２２の装着状態が変化した後、その変化した状態での高周波数成分を取り込んで判定するので、再起動が実行されるまでに所定時間を要するが、上記のようにワイドアタッチメントレンズ１２２の装着状態が変化した際に強制的に再起動を実行すれば、装着状態が変化した瞬間に、換言すれば、ワイドアタッチメントレンズ１２２の装着状態が変化した後の映像信号に基づくＡＦ評価値信号を生成している間に再起動が実行されることとなり、装着状態が変化した際に発生するボケを迅速に解消することができる。
【００３７】
［第２実施例］
次に、図３のフローチャートに従って、第２実施例における合焦動作のアルゴリズムについて説明する。第１実施例は、ワイドアタッチメントレンズ１２２の装着状態が変化した際に、強制的に再起動することにより、装着状態の変化に伴うボケを迅速に解消する例であったが、第２実施例は、装着状態の変化に応じて、合焦方向に強制的に山登りさせることにより、装着状態が変化した際に発生するボケをより迅速、かつ確実に解消できるようにした例である。
【００３８】
ＡＦマイコン１２３は、まず、レンズ装着検出スイッチ１２４からの検出信号に基づいて、ワイドアタッチメントレンズ１２２の装着状態が変化したか否かを判定する（ステップＳ２１）。その結果、装着状態が変化したときは、その変化が非装着（ＯＦＦ）から装着（ＯＮ）への変化であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。
【００３９】
その結果、非装着（ＯＦＦ）から装着（ＯＮ）への変化であれば、フォーカスコンペレンズ１０５の移動方向を至近方向に設定して（ステップＳ２３）、後述のステップＳ２８に進む。一方、装着（ＯＮ）から非装着（ＯＦＦ）への変化であれば、フォーカスコンペレンズ１０５の移動方向を無限方向に設定して（ステップＳ２４）、ステップＳ２８に進む。なお、このようなワイドアタッチメントレンズ１２２の装着状態の変化に応じたフォーカスコンペレンズ１０５の移動方向の設定は、前述した図６に示したように、ワイドアタッチメントレンズ１２２が装着されると、同一被写体距離に合焦するフォーカスコンペレンズ１０５の位置が至近方向へシフトすることを考慮してなされるものである。
【００４０】
ステップＳ２１にて、ワイドアタッチメントレンズ１２２の装着状態が変化していないと判定されたときは、ウォブリング動作によりフォーカスコンペレンズ１０５を微小振動させながらＡＦ評価値処理回路１１７からＡＦ評価値信号を取り込み（ステップＳ２５）、現在合焦しているのか、ボケているのか（ボケているときには前ピンなりか後ピンなのか）を判定する（ステップＳ２６）。その結果、合焦しておらずボケているときは、ウォブリング動作による判定結果の方向をフォーカスコンペレンズ１０５の移動方向（山登り動作方向）として設定し（ステップＳ２７）、ステップＳ２８に進む。
【００４１】
ステップＳ２８では、ステップＳ２３，２４，または２８にて設定された方向への山登り動作を実行する。そして、合焦点すなわちＡＦ評価値信号の頂点を越えたかどうかの判定を行い（ステップＳ２９）、越えていなければ、ステップＳ２８へ戻って山登り動作を続ける。
【００４２】
一方、ＡＦ評価値信号の頂点を越えていたならば、その頂点にフォーカスコンペレンズ１０５を戻す動作を行い（ステップＳ３０）、ＡＦ評価値信号の頂点に達したかどうかの判定を行う（ステップＳ３１）。その結果、頂点に達していなければ、ステップＳ５に戻って頂点に戻す動作を続行する。一方、頂点に達したときは、ＡＦ評価値信号の頂点に戻す動作をしている間にパンニング等により被写体が変化する場合もあるので、本当に頂点、すなわち合焦点であるかどうかを判定するために、合焦制御を再起動すべく、ステップＳ２１へ戻って、ワイドアタッチメントレンズ１２２の装着状態の監視、ウォブリング動作等を行う。
【００４３】
ステップＳ２６にて、ウォブリング動作の結果、合焦していると判定されたときは、フォーカスコンペレンズ１０５を停止して、ステップＳ３２以降の再起動監ルーチンへ移行する。すなわち、まず、ステップＳ３２にて、合焦時のＡＦ評価値レベルを記憶する。そして、レンズ装着検出スイッチ１２４からの検出信号に基づいて、ワイドアタッチメントレンズ１２２の装着状態が変化したか否かを判定する（ステップＳ３３）。
【００４４】
その結果、装着状態が変化したときは、その装着変化に応じた方向にフォーカスコンペレンズ１０５を山登りさせるべく、ステップＳ２２に進む。一方、装着状態が変化していなければ、ステップＳ３４移行の通常の再起動監視処理を行う。すなわち、現在のＡＦ評価値信号レベルがステップＳ３２にて記憶した合焦時のＡＦ評価値信号レベルと比較して変動したか否かを調べることにより（ステップＳ３４）、再起動すベきか否かを判定する（ステップＳ３５）。例えば、現在のＡＦ評価値信号レベルが、記憶した合焦時のＡＦ評価値信号レベルに対して所定％以上変動したときは、パンニング等による被写体変化があったものとして、「再起動する」と判定し、所定％未満の変動であれば被写体の変化は無いものとして「再起動しない」と判定する。
【００４５】
ステップＳ３５にて、「再起動しない」と判定されたときは、フォーカスコンペレンズ１０５をそのまま停止させ（ステップＳ３６）、ステップＳ３３に戻り、再び再起動監視を行う。一方、「再起動する」と判定されたときは、ステップＳ２１に戻ることにより、再起動を実行する。このような動作を繰り返すことにより、絶えず合焦を維持できるようにフォーカスコンペレンズ１０５は移動制御される。
【００４６】
このように第２実施例では、装着状態の変化の仕方に応じて、合焦方向に強制的に山登りさせることにより、装着状態が変化した際に発生するボケをより迅速に行えるようになる。特に、装着状態の変化によって大ボケとなった場合に、ウォブリング動作を行ってもＡＦ評価値がノイズレベルに埋もれてしまい、合焦方向が正しく認識できずに誤動作してボケ止まったり、合焦に至る時間が長くなるのを防止することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ワイドアタッチメントレンズ等の光軸上に装脱され焦点距離を変更するレンズの装着状態が変更された際に発生するボケを迅速に解消することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による撮像装置を適用したビデオ一体型カメラの概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施例における合焦制御動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施例における合焦制御動作を示すフローチャートである。
【図４】ワイドアタッチメントレンズユニットを搭載したインナーフォーカスタイプのレンズシステムの概略構成図である。
【図５】インナーフォーカスタイプのレンズシステムにおける被写体距離別の変倍レンズ位置と合焦させるためのフォーカスコンペレンズ位置との関係を表す軌跡を示す図である。
【図６】ワイドアタッチメントレンズを装着した場合の図５に対応する軌跡を示す図である。
【符号の説明】
１０２…変倍レンズ
１０５…フォーカスコンペレンズ
１０６…撮像素子（ＣＣＤ）
１１６…枠生成回路
１１５…ＡＦマイコン
１１７…ＡＦ評価値処理回路
１２０…ドライバ（フォーカスコンペレンズ用）
１２１…モータ（フォーカスコンペレンズ用）
１２２…ワイドアタッチメントレンズ
１２３…レンズスライド機構（ワイドアタッチメントレンズ用）
１２４…レンズ装着検出スイッチ（ワイドアタッチメントレンズ用）[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an imaging apparatus, and more particularly to automatic focusing control in an imaging apparatus equipped with a wide attachment lens.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an inner focus type lens system equipped with a wide attachment lens unit. In FIG. 4, 101 is a fixed first fixed lens group, 102 is a variable power lens group that performs zooming, 103 is a stop, 104 is a fixed second fixed lens group, and 105 is a focus adjustment function and variable. A lens group having a so-called competition function (hereinafter referred to as a focus competition lens) 106 that corrects the movement of the focal plane due to magnification, and 106 is an image sensor (CCD).
[0003]
Reference numeral 122 denotes a wide attachment lens that can be attached and detached on the same optical axis as the inner focus type lens system. When this lens is mounted, the focal length of the lens system is changed, and the enlargement ratio is changed. As is well known, in the lens system configured as shown in FIG. 4, the focus lens 105 has both a focus adjustment function and a competition function. Therefore, even when the focal lengths are equal, the imaging surface (imaging device) 106 is focused. The position of the focus competition lens 105 for doing so differs depending on the subject distance.
[0004]
When the subject distance is changed at each focal length when the wide attachment lens 122 is not attached, the position of the focus competition lens 105 for focusing on the image sensor 106 is continuously plotted as shown in FIG. become. Accordingly, during zooming operation, the locus shown in FIG. 5 is selected according to the subject distance, and the focus lens 105 is moved according to the selected locus, thereby enabling zooming without blur.
[0005]
On the other hand, when the wide attachment lens 122 is attached, the trajectory shown in FIG. 5 changes as shown in FIG. In other words, when the wide attachment lens 122 is attached, the locus corresponding to each subject distance is shifted to the closest side and the shape of the locus is changed as compared with the case where the wide attachment lens 122 is not attached.
[0006]
Therefore, in order to perform zooming without blur during zooming with the wide attachment lens 122 attached, it is necessary to perform zooming control different from that when the wide attachment lens 122 is not attached. As shown in FIG. 6, on the telephoto side from the focal distance 602, the locus diverges out of the focusable area according to the subject distance, so that focusing is impossible. For this reason, when the wide attachment lens 122 is attached, the zoom lens group 102 is generally fixed at the wide end position and the zoom operation is prohibited.
[0007]
As a conventional automatic focusing (AF) control method, generally, a high-frequency component of a video signal obtained from an image sensor 106 such as a CCD is extracted, and the high-frequency component is used as an AF evaluation value. A so-called hill-climbing method is employed in which the focus compensator 105 is driven to adjust the focus so as to be maximized.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, as is apparent from the above description, even when the subject at a certain distance is in focus, the subject at the same distance is attached or removed (that is, the wearing state is changed) when the wide attachment lens 122 is attached. As a result, the position of the focus lens 105 for in-focusing changes and blurring occurs.
[0009]
However, conventionally, an AF evaluation value signal in the blurred state is captured, and it is determined whether or not the focus control is restarted based on the AF evaluation value signal, that is, whether or not to move the focus compensator 105 again. Since the focus was corrected, it took a long time to achieve focusing.
[0010]
In addition, even when the focus direction is determined during the AF operation, such as when the attachment is wide due to the attachment of the wide attachment lens 122, the AF evaluation value signal cannot be sufficiently changed and the blurring may stop. There is also a problem that the time to focus is delayed because the focus direction is misjudged and blurring is increased.
[0011]
The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to quickly eliminate blurring that occurs when the mounting state of a wide attachment lens (lens for changing the focal length and magnification) is changed. It is to be resolved.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention 請 Motomeko 1 described, the same on the optical axis between the first lens group for performing focus adjustment (corresponding to the focus compensation lens 105), the changing the focal length 2 A lens system (corresponding to the wide attachment lens 122), and a sharpness signal corresponding to the degree of focus from a video signal obtained by photoelectrically converting an optical subject image formed through the lens system. Focusing control means (corresponding to AF evaluation value processing circuit 117, AF microcomputer 115, driver 120, and motor 121) that performs focusing control by extracting and controlling movement of the first lens group based on the sharpness signal ) And restarting means (AF Myco) for moving the first lens group and restarting focus control by the focus control means when the mounting state of the second lens group is changed. And a corresponding) to 115.
[0013]
To achieve the above object, in the invention of claim 2 Symbol placement, the restart means definitive to claim 1, comprising a detecting means for detecting a change in the mounting state of the second lens group, said detection means Thus, when a change in the mounting state of the second lens group is detected, the first lens group is moved, and the focusing control by the focusing control means is restarted.
[0014]
To achieve the above object, in the invention of claim 3 Symbol mounting, said restart means definitive in claim 1, when the mounting state of the second lens group is changed, the predetermined direction in accordance with the change state The first lens group is moved to restart the focusing control by the focusing control means.
[0015]
To achieve the above object, in the invention of claim 4 Symbol mounting, said restart means definitive in claim 3, when the second lens group is changed to the non-wearing state from the mounting state in the direction of infinity, When the non-wearing state is changed to the wearing state, the first lens group is moved in the closest direction, and the focus control by the focus control means is restarted.
[0016]
[Action]
In the invention of claim 1 Symbol placement, the focusing control unit extracts a sharpness signal corresponding to a focusing degree from a video signal where the optical subject image photoelectrically converts formed through the lens system, Focus control is performed by controlling movement of the first lens group based on the sharpness signal, and the restarting means changes the first lens group when the mounting state of the second lens group is changed. By moving the lens group and restarting the focus control by the focus control means, the blur that occurs when the mounting state of the second lens group is changed is quickly eliminated.
[0017]
In the present invention of claim 2 Symbol placement, the restart means definitive to claim 1, comprising a detecting means for detecting a change in the mounting state of the second lens group, the second lens group by said detection means When the change in the mounting state of the second lens group is detected, the mounting state of the second lens group is changed by moving the first lens group and restarting the focusing control by the focusing control means. When this happens, the blur that occurs can be resolved quickly.
[0018]
In the invention of claim 3 Symbol mounting, said restart means definitive in claim 1, when the mounting state of the second lens group is changed, the first lens group in a predetermined direction corresponding to the change state By moving the lens and restarting the focusing control by the focusing control means, the blur that occurs when the mounting state of the second lens group is changed can be quickly and reliably eliminated.
[0019]
In the invention of claim 4 Symbol mounting, said restart means definitive to claim 3, in the case where the second lens group is changed to the non-wearing state from the mounting state infinity direction, in the mounted state from the non-attached state When changed, it occurs when the mounting state of the second lens group is changed by moving the first lens group in the closest direction and restarting the focus control by the focus control means. Eliminate blurring quickly and reliably.
[0020]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a video integrated camera to which an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
[0022]
In FIG. 1, reference numerals 101 to 105 are components of the inner focus type lens system described with reference to FIG. 4, 101 is a fixed first fixed lens group, and 102 is a variable power lens group that performs variable power. , 103 is a stop, 104 is a fixed second fixed lens group, 105 is a lens group having a focus adjustment function and a so-called competition function for correcting movement of the focal plane due to zooming (hereinafter referred to as a focus competition lens). It is.
[0023]
The image light transmitted through this lens system forms an image on the image sensor 106 and is converted into an image signal by photoelectric conversion. Reference numeral 107 denotes an amplifier or impedance converter, and reference numeral 108 denotes a camera signal processing circuit. The video signal processed here is amplified to a specified level by the amplifier 109, processed by the LCD display circuit 110, and then used as an electronic viewfinder. A captured image is displayed on the LCD 111.
[0024]
On the other hand, the video signal amplified by the amplifier 107 is also output to the aperture control circuit 112 and the AF evaluation value processing circuit 117. The aperture control circuit 112 controls the aperture 103 by driving the IG driver 113 and the IG meter 114 in accordance with the video signal input level to adjust the light amount.
[0025]
The AF evaluation value processing circuit 117 extracts only the high-frequency component of the video signal in the distance measurement frame in accordance with the gate signal from the frame generation circuit 116 corresponding to the distance measurement frame, and obtains the sharpness corresponding to the focus degree. It is supplied to the AF microcomputer 115 as an AF evaluation value signal. The AF microcomputer 115 performs lens drive control, range-finding frame control for changing the range-finding area, and the like according to the degree of focus indicated by the AF evaluation value signal.
[0026]
Reference numerals 118 and 120 denote drivers for outputting driving energy to the lens driving motor in accordance with driving instructions for the variable power lens group 102 and the focal lens 105 output from the AF microcomputer 115, respectively. These are motors for driving the variable power lens group 102 and the focal component lens 105 in the optical axis direction, respectively.
[0027]
When a stepping motor is employed as the lens driving motor, the lens is driven as follows. That is, the AF microcomputer 115 outputs a motor rotation frequency signal corresponding to the lens moving speed and a motor rotation direction signal corresponding to the lens driving direction to the motor drivers 118 and 120. The motor drivers 118 and 120 set the phases of the four motor excitation phases to forward rotation or reverse rotation according to the rotation direction signal, and apply voltages of the four motor excitation phases according to the rotation frequency signal. By outputting while changing (or current), the rotation direction and the rotation frequency of the motor are controlled. As a result, the stepping motors 119 and 121 are rotated to drive the lens.
[0028]
A wide attachment lens 122 is detachably attached to the optical axis of the lens system by a lens slide mechanism 123 as indicated by a broken line in FIG. The lens attachment detection switch 124 detects whether the wide attachment lens 122 is in the attached state or the non-attached state, and the detection signal is supplied to the AF microcomputer 115.
[0029]
[First embodiment]
Next, the focusing operation algorithm in the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0030]
First, the AF microcomputer 123 captures an AF evaluation value signal from the AF evaluation value processing circuit 117 while slightly vibrating the focus lens 105 by a wobbling operation (step S1), and is the in-focus state or being out of focus (step S1)? When it is out of focus, it is determined whether it is a front pin or a rear pin (step S2). As a result, when the subject is out of focus and is out of focus, a mountain climbing operation in the direction of the determination result by the wobbling operation is executed (step S3). Then, it is determined whether or not the focal point, that is, the vertex of the AF evaluation value signal has been exceeded (step S4). If not, the process returns to step S3 to continue the hill climbing operation.
[0031]
On the other hand, if the vertex of the AF evaluation value signal is exceeded, an operation of returning the focus lens 105 to that vertex is performed (step S5), and it is determined whether or not the vertex of the AF evaluation value signal has been reached (step S6). ). As a result, if the vertex has not been reached, the operation returns to step S5 and returns to the vertex. On the other hand, when the vertex is reached, the subject may change due to panning or the like during the operation of returning to the vertex of the AF evaluation value signal. In order to restart the focus control, the process returns to step S1 to perform the wobbling operation.
[0032]
If it is determined in step S2 that the subject is in focus as a result of the wobbling operation, the focus compensator 105 is stopped, and the process proceeds to a restart monitoring routine in step S7 and subsequent steps. That is, first, in step S7, the AF evaluation value signal level at the time of focusing is stored. Then, based on the detection signal from the lens attachment detection switch 124, it is determined whether or not the attachment state of the wide attachment lens 122 has changed (step S8). Here, the change in the wearing state means whether the wide attachment lens 122 is changed from the non-attached state to the attached state, or whether the wide attachment lens 122 is changed from the attached state to the non-attached state.
[0033]
When the mounting state of the wide attachment lens 122 changes, as described in the section of the conventional example, the position of the focus competition lens 105 that focuses on a subject at a predetermined distance changes as the mounting state of the wide attachment lens 122 changes. Therefore, it is necessary to restart the focus compensator 105 to find a new in-focus point. Therefore, when it is determined in step S8 that the mounting state of the wide attachment lens 122 has changed, the process returns to step S1 to perform a wobbling operation, and focus control is performed again.
[0034]
On the other hand, if the mounting state of the wide attachment lens 122 has not changed, the normal restart monitoring process of step S9 is performed. That is, by checking whether the current AF evaluation value signal level fluctuates in comparison with the AF evaluation value signal level at the time of focusing stored in step S7 (step S9), it is determined whether or not to restart. Is determined (step S10). For example, when the current AF evaluation value signal level fluctuates by a predetermined percentage or more with respect to the stored AF evaluation value signal level at the time of in-focus, it is assumed that the subject has changed due to panning or the like and “restart”. If the change is less than a predetermined percentage, it is determined that the subject has not changed and “do not restart”.
[0035]
If it is determined in step S10 that "do not restart", the focus compensator 105 is stopped as it is (step S11), the process returns to step S8, and restart monitoring is performed again. On the other hand, when it is determined to “restart”, the process returns to step S1, and the wobbling operation is performed again to perform focusing control. By repeating such an operation, the movement of the focus lens 105 is controlled so that the in-focus state can be constantly maintained.
[0036]
As described above, when the mounting state of the wide attachment lens 122 is changed, the focus control is forcibly restarted without performing the restart monitoring based on the AF evaluation value signal, thereby performing the focus control in the AF process. It is possible to save time for determining whether or not to perform restart and improve responsiveness. In other words, when determining the restart of the focusing control based on the AF evaluation value signal, after the mounting state of the wide attachment lens 122 is changed, the high frequency component in the changed state is taken in and determined. A predetermined time is required until the start is executed. If the restart is forcibly executed when the mounting state of the wide attachment lens 122 is changed as described above, in other words, at the moment when the mounting state is changed. Then, restart is executed while the AF evaluation value signal is generated based on the video signal after the mounting state of the wide attachment lens 122 is changed, and the blurring generated when the mounting state is changed can be quickly detected. Can be resolved.
[0037]
[Second Embodiment]
Next, the focusing operation algorithm in the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The first embodiment is an example in which blurring caused by a change in the mounting state is quickly eliminated by forcibly restarting when the mounting state of the wide attachment lens 122 is changed. The second embodiment Is an example in which blurring that occurs when the mounting state changes can be resolved more quickly and reliably by forcibly climbing the mountain in the in-focus direction according to the change in the mounting state.
[0038]
The AF microcomputer 123 first determines whether or not the mounting state of the wide attachment lens 122 has changed based on the detection signal from the lens mounting detection switch 124 (step S21). As a result, when the wearing state changes, it is determined whether or not the change is a change from non-wearing (OFF) to wearing (ON) (step S22).
[0039]
As a result, if the change is from non-mounting (OFF) to mounting (ON), the moving direction of the focus lens 105 is set to the closest direction (step S23), and the process proceeds to step S28 described later. On the other hand, if the change is from mounting (ON) to non-mounting (OFF), the moving direction of the focus lens 105 is set to an infinite direction (step S24), and the process proceeds to step S28. Note that the setting of the moving direction of the focus lens 105 according to the change in the mounting state of the wide attachment lens 122 is the same subject when the wide attachment lens 122 is mounted as shown in FIG. This is done considering that the position of the focus lens 105 that focuses on the distance shifts in the closest direction.
[0040]
If it is determined in step S21 that the mounting state of the wide attachment lens 122 has not changed, an AF evaluation value signal is captured from the AF evaluation value processing circuit 117 while the focus lens 105 is vibrated slightly by a wobbling operation ( In step S25), it is determined whether the current focus is in focus or the image is out of focus (if the image is out of focus, whether it is the front pin or the rear pin) (step S26). As a result, when the image is out of focus and out of focus, the direction of the determination result by the wobbling operation is set as the movement direction (mountain climbing operation direction) of the focus lens 105 (step S27), and the process proceeds to step S28.
[0041]
In step S28, the mountain climbing operation in the direction set in step S23, 24, or 28 is executed. Then, it is determined whether or not the focal point, that is, the vertex of the AF evaluation value signal has been exceeded (step S29). If not, the process returns to step S28 to continue the mountain climbing operation.
[0042]
On the other hand, if the vertex of the AF evaluation value signal has been exceeded, an operation of returning the focus lens 105 to that vertex is performed (step S30), and it is determined whether or not the vertex of the AF evaluation value signal has been reached (step S31). ). As a result, if the vertex has not been reached, the operation returns to step S5 and returns to the vertex. On the other hand, when the vertex is reached, the subject may change due to panning or the like during the operation of returning to the vertex of the AF evaluation value signal. In order to restart the focusing control, the process returns to step S21 to monitor the mounting state of the wide attachment lens 122, perform a wobbling operation, and the like.
[0043]
If it is determined in step S26 that the subject is in focus as a result of the wobbling operation, the focus compensator 105 is stopped, and the process proceeds to a restart monitoring routine in step S32 and subsequent steps. That is, first, in step S32, the AF evaluation value level at the time of focusing is stored. Based on the detection signal from the lens mounting detection switch 124, it is determined whether or not the mounting state of the wide attachment lens 122 has changed (step S33).
[0044]
As a result, when the mounting state changes, the process proceeds to step S22 in order to climb the focus compensator 105 in the direction corresponding to the mounting change. On the other hand, if the mounting state has not changed, the normal restart monitoring process of step S34 is performed. That is, by checking whether or not the current AF evaluation value signal level fluctuates in comparison with the AF evaluation value signal level at the time of focus stored in step S32 (step S34), it is determined whether or not to restart. Is determined (step S35). For example, when the current AF evaluation value signal level fluctuates by a predetermined percentage or more with respect to the stored AF evaluation value signal level at the time of in-focus, it is assumed that the subject has changed due to panning or the like and “restart”. If the change is less than a predetermined percentage, it is determined that the subject has not changed and “do not restart”.
[0045]
If it is determined in step S35 that "do not restart", the focus compensator 105 is stopped as it is (step S36), the process returns to step S33, and restart monitoring is performed again. On the other hand, when it is determined that “restart”, the process is restarted by returning to step S21. By repeating such an operation, the movement of the focus lens 105 is controlled so that the in-focus state can be constantly maintained.
[0046]
As described above, according to the second embodiment, forcible hill climbing in the in-focus direction according to how the mounting state changes makes it possible to more quickly perform blurring that occurs when the mounting state changes. In particular, when the blurring occurs due to a change in the wearing state, the AF evaluation value is buried in the noise level even if the wobbling operation is performed. It is possible to prevent the time required to reach a long time.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to quickly eliminate blurring that occurs when the mounting state of a lens that is attached to and detached from the optical axis of a wide attachment lens or the like and changes the focal length is changed. It becomes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a video integrated camera to which an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a flowchart showing a focus control operation in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a focus control operation in the second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an inner focus type lens system equipped with a wide attachment lens unit.
FIG. 5 is a diagram illustrating a trajectory representing a relationship between a zoom lens position for each subject distance and a focus lens position for focusing in an inner focus type lens system.
6 is a diagram illustrating a locus corresponding to FIG. 5 when a wide attachment lens is attached. FIG.
[Explanation of symbols]
102 ... Variable power lens 105 ... Focus lens 106 ... Imaging device (CCD)
116: Frame generation circuit 115 ... AF microcomputer 117 ... AF evaluation value processing circuit 120 ... Driver (for focus lens)
121 ... Motor (for focus lens)
122 ... Wide attachment lens 123 ... Lens slide mechanism (for wide attachment lens)
124 ... Lens wearing detection switch (for wide attachment lens)

Claims

焦点調節を行うための第１のレンズ群と同一の光軸上に、焦点距離を変更する第２のレンズ群を装着可能なレンズシステムと、
該レンズシステムを介して形成される光学的な被写体像を光電変換した映像信号から合焦度に応じた鮮鋭度信号を抽出し、該鮮鋭度信号に基づいて前記第１のレンズ群を移動制御することにより合焦制御を行う合焦制御手段と、
前記第２のレンズ群の装着状態が変更された際、前記第１のレンズ群を移動させて前記合焦制御手段による合焦制御を再起動する再起動手段を備えたことを特徴とする撮像装置。A lens system capable of mounting a second lens group for changing the focal length on the same optical axis as the first lens group for performing focus adjustment;
A sharpness signal corresponding to the degree of focus is extracted from a video signal obtained by photoelectrically converting an optical subject image formed through the lens system, and the movement of the first lens group is controlled based on the sharpness signal. Focusing control means for performing focusing control by doing,
An imaging device comprising: restarting means for moving the first lens group and restarting focusing control by the focusing control means when the mounting state of the second lens group is changed. apparatus.

前記再起動手段は、前記第２のレンズ群の装着状態の変更を検出する検出手段を有し、該検出手段により前記第２のレンズ群の装着状態の変更が検出された際に前記第１のレンズ群を移動させて前記合焦制御手段による合焦制御を再起動することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。The restarting means has detection means for detecting a change in the mounting state of the second lens group, and the first means when the change in the mounting state of the second lens group is detected by the detection means. imaging device to move the lens groups according to claim 1, wherein the restarting the focus control by the focus control means.

前記再起動手段は、前記第２のレンズ群の装着状態が変更された際、その変更状態に応じた所定方向に前記第１のレンズ群を移動させて前記合焦制御手段による合焦制御を再起動することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。When the mounting state of the second lens group is changed, the restarting unit moves the first lens group in a predetermined direction according to the changed state and performs focusing control by the focusing control unit. The imaging apparatus according to claim 1 , wherein the imaging apparatus is restarted.

前記再起動手段は、前記第２のレンズ群が装着状態から非装着状態に変更された場合は無限方向に、非装着状態から装着状態に変更された場合は至近方向に前記第１のレンズ群を移動させて前記合焦制御手段による合焦制御を再起動することを特徴とする請求項３記載の撮像装置。When the second lens group is changed from the attached state to the non-attached state, the restarting means is in the infinite direction, and when the second lens group is changed from the non-attached state to the attached state, the first lens group is in the closest direction. The image pickup apparatus according to claim 3, wherein the focus control by the focus control means is restarted by moving the camera.