(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズームレンズ及びフォーカスレンズを制御して撮像する撮像装置を調整する撮像装置調整システムにおいて、
被写体を撮像してデジタル映像信号を得る撮像手段と、
前記撮像手段により得られたデジタル映像信号に含まれる輝度信号からＡＦ評価値を得る評価手段と、
前記フォーカスレンズの位置を移動させながら前記評価手段により得られたＡＦ評価値をサンプリングするサンプリング手段と、
前記サンプリング手段のサンプリング結果に基づいて前記フォーカスレンズを合焦位置に駆動制御する合焦手段と、
レンズ倒れや球面収差等を補正するための補正量により、前記合焦位置を補正する合焦位置補正手段と、
前記補正量を算出する補正量算出手段と、を備え、
前記補正量算出手段は、前記ＡＦ評価値をサンプリングするエリアを変更して、任意距離の被写体に対する合焦位置に基づいて前記補正量を算出することを特徴とする撮像装置調整システム。
【請求項２】
前記補正量算出手段は、まず、前記ＡＦ評価値をサンプリングする際の各サンプリング時のフォーカスレンズの移動量を第１の値として、概算の合焦位置を求め、ついで、当該概算の合焦位置の近傍から前記移動量を前記第１の値に比して小として合焦位置を求めることを特徴とする請求項１記載の撮像装置調整システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、撮像装置調整システムに関し、詳細には、ズームレンズ及びフォーカスレンズを制御して撮像する撮像装置を調整する撮像装置調整システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のオートフォーカス装置としては、ＣＣＤ等の撮像素子から得られる撮像信号中の高周波成分を抽出し、この高周波成分が最大となるように撮影レンズを駆動してオートフォーカス行う、いわゆる山登り方式が知られている。
【０００３】
このようなオートフォーカス調節方式は、赤外線の発光／受光、あるいは焦点状態に応じて変化する像のずれ量を検出するための焦点調節用の特殊な光学部材が不要であり、遠方でも近くでも距離によらずに正確にピントを合わせることができる等の長所を有する。
【０００４】
近年、このようなオートフォーカス調節方式にも各種の改良が提案されている。例えば、特開昭６４−０７７００８号公報では、撮影画面の複数の領域についてのデフォーカス量からレンズ駆動用のフォーカス量を決めるアルゴリズムを、被写体の相対的な位置分布に応じて選択することにより、写したい被写体に合焦する確率を向上させる技術が開示されている。
【０００５】
また、特開平１−２８７５１２号公報では、撮影画面の複数の領域についてのデフォーカス量からレンズ駆動用のフォーカス量を決めるアルゴルズムを、カメラのシーケンスに応じて切り替えることにより、焦点検出が行える確率を高める技術が開示されている。
【０００６】
また、特開平４−１４５４０４号公報では、検出されたズームレンズ位置に対応した繰り出し量に演算手段で求められた繰り出し量を加えた値を、基準位置からフォーカスレンズの合焦位置までの繰り出し制御量として制御を行うことにより、電気的に容易な無限位置調整と高精度の合焦制御を可能とした技術が開示されている。
【０００７】
また、特開平４−１３０４０８号公報では、変倍レンズ群の繰出位置によって変わる合焦レンズ群の無限位置を電気的に記憶手段に記憶することによって、組立ラインでの機能的な位置調整を不要とする技術が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、フォーカスレンズ系を移動しながらＡＦ評価値をサンプリングし、ＡＦ評価値のサンプリング結果により合焦位置を検出する撮像装置においては、レンズの位置調整を行う場合に、通常の撮影時のサンプリング間隔では、量子化誤差が大きく調整の精度があまり良くないという問題がある。
【０００９】
また、従来の撮像装置では、ＡＦ動作の実行時間が長く、短時間で合焦できないという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、レンズ位置調整時の量子化誤差を小さくした撮像装置調整システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを制御して撮像する撮像装置を調整する撮像装置調整システムにおいて、被写体を撮像してデジタル映像信号を得る撮像手段と、前記撮像手段により得られたデジタル映像信号に含まれる輝度信号からＡＦ評価値を得る評価手段と、前記ズームレンズの位置に対する前記フォーカスレンズの位置を調整するための調整データが格納されたテーブルと、前記テーブルに基づき、前記フォーカスレンズの位置を移動させながら前記評価手段により得られたＡＦ評価値をサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段のサンプリング結果に基づいて前記フォーカスレンズを合焦位置に駆動制御する合焦手段と、任意距離の被写体に対する合焦位置に基づいて前記調整データを算出し、前記テーブルに書き込む調整データ算出手段と、を備え、前記調整データ算出手段は、前記調整データを算出する場合には、通常の撮像時に比して、前記ＡＦ評価値をサンプリングする際の各サンプリング時の前記フォーカスレンズの移動量を小さくしたものである。
【００１２】
また、本発明は、前記調整データを算出する場合には、まず、前記ＡＦ評価値をサンプリングする際の各サンプリング時の前記フォーカスレンズの移動量を、第１の値として概算の合焦位置を求め、ついで、当該概算の合焦位置の近傍から前記移動量を前記第１の値に比して小として、合焦位置を求めるものである。
【００１３】
また、本発明は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを制御して撮像する撮像装置を調整する撮像装置調整システムにおいて、被写体を撮像してデジタル映像信号を得る撮像手段と、前記撮像手段により得られたデジタル映像信号に含まれる輝度信号からＡＦ評価値を得る評価手段と、前記フォーカスレンズの位置を移動させながら前記評価手段により得られたＡＦ評価値をサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段のサンプリング結果に基づいて前記フォーカスレンズを合焦位置に駆動制御する合焦手段と、レンズ倒れや球面収差等を補正するための補正量により、前記合焦位置を補正する合焦位置補正手段と、前記補正量を算出する補正量算出手段と、を備え、前記補正量算出手段は、前記ＡＦ評価値をサンプリングするエリアを変更して、任意距離の被写体に対する合焦位置に基づいて前記補正量を算出するものである。
【００１４】
また、本発明は、前記補正量算出手段は、まず、ＡＦ評価値をサンプリングする際の各サンプリング時のフォーカスレンズの移動量を第１の値として、概算の合焦位置を求め、ついで、当該概算の合焦位置の近傍から前記移動量を前記第１の値に比して小として、合焦位置を求めるものである。
【００１５】
また、本発明は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを制御して撮像する撮像装置において、被写体を撮像してデジタル映像信号を得る撮像手段と、前記撮像手段により得られたデジタル映像信号に含まれる輝度信号からＡＦ評価値を得る評価手段と、前記ズームレンズの位置に対する前記フォーカスレンズの位置を調整するための調整データが格納されたテーブルと、前記テーブルに基づき、前記フォーカスレンズの位置を移動させながら前記評価手段により得られたＡＦ評価値をサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段のサンプリング結果に基づいて前記フォーカスレンズを合焦位置に駆動制御する合焦手段と、を備え、前記ＡＦ評価値をサンプリングする際には、まず、各サンプリング時の前記フォーカスレンズの移動量を第１の値として概算の合焦位置を求め、ついで、当該概算の合焦位置の近傍から前記移動量を前記第１の値に比して小として合焦位置を求めるものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る好適な実施の形態について、［撮像装置］、［撮像装置調整システム］、［レンズ位置調整］の順で、詳細に説明する。
【００１７】
［撮像装置］
この発明の撮像装置の構成について説明する。図１はこの発明の一実施の形態による撮像装置の内部構成を示すブロック図である。
【００１８】
図１は、本実施の形態に係るオートフォーカス装置を適用した撮像装置の構成図である。同図において、１００は撮像装置を示しており、撮像装置１００は、レンズ系１０１，絞り・フィルター部等を含むメカ機構１０２，ＣＣＤ１０３，ＣＤＳ回路１０４，可変利得増幅器（ＡＧＣアンプ）１０５，Ａ／Ｄ変換器１０６，ＩＰＰ１０７，ＤＣＴ１０８，コーダー１０９，ＭＣＣ１１０，ＤＲＡＭ１１１，ＰＣカードインタフェース１１２，ＣＰＵ１２１，表示部１２２，操作部１２３，ＳＧ（制御信号生成）部１２６，ストロボ装置１２７，バッテリ１２８、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２９、ＥＥＰＲＯＭ１３０、フォーカスドライバ１３１、パルスモータ１３２，ズームドライバ１３３，パルスモータ１３４、モータドライバ１３５を具備して構成されている。また、ＰＣカードインタフェース１１２を介して着脱可能なＰＣカード１５０が接続されている。
【００１９】
レンズユニットは，レンズ１０１系，絞り・フィルター部等を含むメカ機構１０２からなり，メカ機構１０２のメカニカルシャッタは２つのフィールドの同時露光を行う。レンズ系１０１は、例えば、バリフォーカルレンズからなり、フォーカスレンズ系１０１ａとズームレンズ系１０１ｂとで構成されている。
【００２０】
フォーカスドライバ１３１は、ＣＰＵ１２１から供給される制御信号に従って、パルスモータ１３２を駆動して、フォーカスレンズ系１０１ａを光軸方向に移動させる。ズームドライバ１３１は、ＣＰＵ１２１から供給される制御信号に従って、パルスモータ１３２を駆動して、ズームレンズ系１０１ｂを光軸方向に移動させる。また、モータドライバ１３５は、ＣＰＵ１２１から供給される制御信号に従ってメカ機構１０２を駆動し、例えば、絞りの絞り値を設定する。
【００２１】
ＣＣＤ（電荷結合素子）１０３は、レンズユニットを介して入力した映像を電気信号（アナログ画像データ）に変換する。ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路１０４は，ＣＣＤ型撮像素子に対する低雑音化のための回路である。
【００２２】
また，ＡＧＣアンプ１０５は，ＣＤＳ回路１０４で相関２重サンプリングされた信号のレベルを補正する。さらにＡ／Ｄ変換器１０６は，ＡＧＣアンプ１０５を介して入力したＣＣＤ１０３からのアナログ画像データをデジタル画像データに変換する。すなわち，ＣＣＤ１０３の出力信号は，ＣＤＳ回路１０４およびＡＧＣアンプ１０５を介し，またＡ／Ｄ変換器１０６により，最適なサンプリング周波数（例えば，ＮＴＳＣ信号のサブキャリア周波数の整数倍）にてデジタル信号に変換される。
【００２３】
また，デジタル信号処理部であるＩＰＰ（Image Pre-Processor)１０７，ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform)１０８，およびコーダー（Huffman Encoder/Decoder)１０９は，Ａ／Ｄ変換器１０６から入力したデジタル画像データについて，色差（Ｃｂ，Ｃｒ）と輝度（Ｙ）に分けて各種処理，補正および画像圧縮／伸長のためのデータ処理を施す。ＤＣＴ１０８は，例えばＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸長の一過程である直交変換，並びに，ＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸長の一過程であるハフマン符号化・復号化等を行う。
【００２４】
さらに，ＭＣＣ（Memory Card Controller）１１０は、圧縮処理された画像を一旦蓄えてＰＣカードインタフェース１１２を介してＰＣカード１５０への記録，或いはＰＣカード１５０からの読み出しを行う。
【００２５】
ＣＰＵ１２１は、ＲＯＭに格納されたプログラムに従ってＲＡＭを作業領域として使用して、操作部１２３からの指示、或いは図示しないリモコン等の外部動作指示に従い，上記撮像装置内部の全動作を制御する。具体的には、ＣＰＵ１２１は，撮像動作、自動露出（ＡＥ）動作、自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）調整動作や、ＡＦ動作等の制御を行う。
【００２６】
また，カメラ電源はバッテリ１２８，例えば，ＮｉＣｄ，ニッケル水素，リチウム電池等から，ＤＣ−ＤＣコンバータ１２９に入力され，当該撮像装置内部に供給される。
【００２７】
表示部１２２は，ＬＣＤ，ＬＥＤ，ＥＬ等で実現されており，撮影したデジタル画像データや，伸長処理された記録画像データ等の表示を行う。操作部１２３は，機能選択，撮影指示，およびその他の各種設定を外部から行うためのボタンを備えている。ＥＥＰＲＯＭ１３０には、ＣＰＵ１２１が撮像装置の動作を制御する際に使用する調整データ等が書き込まれている。
【００２８】
上記した撮像装置１００（ＣＰＵ１２１）は、被写体を撮像して得られる画像データをＰＣカード１５０に記録する記録モードと、ＰＣカード１５０に記録された画像データを表示する表示モード、ＥＥＰＲＯＭ１３０に調整データを書き込む調整モード等を備えている。
【００２９】
図２は、上記ＩＰＰ１０７の具体的構成の一例を示す図である。ＩＰＰ１０７は、図２に示す如く、Ａ／Ｄ変換器１０６から入力したデジタル画像データをＲ・Ｇ・Ｂの各色成分に分離する色分離部１０７１と、分離されたＲ・Ｇ・Ｂの各画像データを補間する信号補間部１０７２と、Ｒ・Ｇ・Ｂの各画像データの黒レベルを調整するペデスタル調整部１０７３と、Ｒ，Ｂの各画像データの白レベルを調整するホワイトバランス調整部１０７４と、ＣＰＵ１２１により設定されたゲインでＲ・Ｇ・Ｂの各画像データを補正するデジタルゲイン調整部１０７５と、Ｒ・Ｇ・Ｂの各画像データのγ変換を行うガンマ変換部１０７６と、ＲＧＢの画像データを色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）と輝度信号（Ｙ）とに分離するマトリックス部１０７７と、色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）と輝度信号（Ｙ）とに基づいてビデオ信号を作成し表示部１２２に出力するビデオ信号処理部１０７８と、を備えている。
【００３０】
更に、ＩＰＰ１０７は、ペデスタル調整部１０７３によるペデスタル調整後の画像データの輝度データ（Ｙ）を検出するＹ演算部１０７９と、Ｙ演算部１０７９で検出した輝度データ（Ｙ）の所定周波数成分のみを通過させるＢＰＦ１０８０と、ＢＰＦ１０８０を通過した輝度データ（Ｙ）に応じたデジタルカウント値をＡＦ評価値としてＣＰＵ１２１に出力するＡＦ評価値回路１０８１と、Ｙ演算部１０７９で検出した輝度データ（Ｙ）に応じたデジタルカウント値をＡＥ評価値としてＣＰＵ１２１に出力するＡＥ評価値回路１０８２と、デジタルゲイン調整部１０７５によるゲイン調整後のＲ・Ｇ・Ｂの各画像データの輝度データ（Ｙ）を検出するＹ演算部１０８３と、Ｙ演算部１０８３で検出した輝度データ（Ｙ）に応じたデジタルカウント値をＡＷＢ評価値としてＣＰＵ１２１に出力するＡＷＢ評価値回路１０８４と、ＣＰＵ１２１とのインターフェースであるＣＰＵＩ／Ｆ１０８５と、及びＤＣＴ１０８とのインターフェースであるＤＣＴＩ／Ｆ１０８６等を備えている。
【００３１】
ここで、各制御について説明する。ＡＥ制御においては、ＡＥ評価値が基準値になるようにシャッタ速度とＡＧＣとが制御される。この実施の形態では、一例として絞りを固定（Ｆ４；Ａｖ４）として説明する。
【００３２】
また、ＡＦ制御においては、シャッタ速度及びゲインが設定された後、ＡＦ  Ｍ（パルスモータ）が１Ｖｄ期間に規定パルス駆動される。この規定パルス駆動の間に、ＩＰＰ内で得られたデジタル映像信号が処理されて輝度信号が得られる。この輝度信号の中からフィルタ手段により高周波成分を積分してＡＦ評価値が求められる。このＡＦ評価値のピークが合焦となる。
【００３３】
ズーム制御においては、現在のフォーカス位置が後述する設定値「ｆｐ  ｆａｒ  ｃａｌｃ」（無限）から設定値「ｆｐ  ｎｅａｒ  ｃａｌｃ」（至近；約０．２ｍ）までのどの位置（距離）にあるかを比で求められる。フォーカス位置は、ズーム駆動に併せてそのズームポイントでの「ｆｐ  ｆａｒ  ｄｅｆ」と「ｆｐ  ｎｅａｒ  ｄｅｆ」から同じ比になるフォーカス位置に駆動され、バリフォーカルレンズのズームによるピントずれが補正される。
【００３４】
次に、調整値である各設定値について説明する。図３は設定値を説明する図である。オートフォーカスでは、図３に示した如く、００〜０８までの９ズームステップ（ポジション）のバリフォーカルレンズを用いて行われるものとする。また、撮影距離範囲は、無限から約０．２ｍであるが、ワイドのみ約０．０１ｍとする。
【００３５】
図３に示したテーブルには、各ズームステップに対して６種類の設定値として「ｃｃｄａｆ  ｄｒｖ  ｄａｔａ」，「ｆｐ  ｆａｒ  ｄｅｆ」，「ｆｐ  ｎｅａｒ  ｄｅｆ」，「ｆｐ  ｆａｒ  ｃａｌｃ」，「ｆｐ  ｎｅａｒ  ｃａｌｃ」，「ｎｍｌ  ｓｍｐ」が対応付けられている。なお、図３中の各設定値は１６進表示とする。
【００３６】
ここで、「ｃｃｄａｆ  ｄｒｖ  ｄａｔａ」は、ＡＦ評価値をサンプリングする時の各サンプリングのフォーカスレンズ系の移動量（パルス数）を示す。「ｆｐ  ｆａｒ  ｄｅｆ」は、各ズームステップでのＡＦ評価値サンプリングスタート位置を示し、フォーカス繰り出しパルス数「ｆｐ  ｉｎｆ  ｄｅｆ」の位置を基準とした差分がデータとして入力されている。
【００３７】
「ｆｐ  ｎｅａｒ  ｄｅｆ」は、各ズームステップでのＡＦ評価値サンプリングエンド位置を示し、フォーカス繰り出しパルス数「ｆｐ  ｉｎｆ  ｄｅｆ」の位置を基準とした差分がデータとして入力されている。「ｆｐ  ｆａｒ  ｃａｌｃ」は、各ズームステップでの無限位置を示し、フォーカス繰り出しパルス数「ｆｐ  ｉｎｆ  ｄｅｆ」の位置を基準とした差分がデータとして入力されている。
【００３８】
「ｆｐ  ｎｅａｒ  ｃａｌｃ」は、各ズームステップでの０．２ｍ位置を示し、フォーカス繰り出しパルス数「ｆｐ  ｉｎｆ  ｄｅｆ」の位置を基準とした差分がデータとして入力されている。「ｎｍｌ  ｓｍｐ」は、ＡＦ評価値のサンプリング結果によらずに必ずＡＦ評価値のサンプリングを実行する全域サンプリングフォーカスレンズ系移動を行うサンプリング数を示している。
【００３９】
なお、「ｆｐ  ｉｎｆ  ｄｅｆ」とは、フォーカスの無限側目メカ端からワイドのＡＦ評価値サンプリングスタートまでのフォーカス繰り出しパルス数を示している。
【００４０】
次に、ズーム位置とフォーカス位置との関係について説明する。図４はフォーカス位置調整用のＺＦテーブルを示す図、図５は図４のＺＦ（ズームフォーカス）テーブルをグラフ化して示す図である。
【００４１】
ＺＦテーブルは、ズーム位置に対するフォーカス位置を調整する時に使用されるものである。図４に示したＺＦテーブルは、Ｎｏ．０，Ｎｏ．１，Ｎｏ．２の３例を示している。いずれの例も、無限と至近（例えば２０ｃｍ）の２基準に対してワイド（Ｗ）端…ミーン（Ｍ）…テレ（Ｔ）端までの間で９つのポジションが割り当てられる。各ポジションには、パルス数ＺＰと調整値（ｆ（ｍｍ））とが対応付けられる。このＺＦテーブルはＥＥＰＲＯＭ１３０に記憶保持される。尚、このＺＦテーブルでは、Ｎｏ．０はＭｉｎ値、Ｎｏ．１はＴｙｐ値、Ｎｏ．２はＭａｘ値を示しており、Ｎｏ．０〜Ｎｏ．２の値は、調整初期値としてあらかじめ書き込まれている。
【００４２】
図５において、Ｎｏ．０のグラフとして無限基準Ａ０−１と至近基準Ｂ０−１とが示され、Ｎｏ．１のグラフとして無限基準Ａ１−１と至近基準Ｂ１−１とが示され、Ｎｏ．２のグラフとして無限基準Ａ２−１と至近基準Ｂ２−１とが示されている。以上のグラフから、無限を基準とする場合よりも至近を基準とした場合の方がパルス数が低くなる。
【００４３】
続いて、ＡＦ動作について説明する。図６はオートフォーカス動作を行うための設定動作を説明するフローチャートであり、図７はオートフォーカス動作を説明するフローチャートである。
【００４４】
図６において、ｆｐ  ｆａｒ  ｉｎｉｔ＝フォーカス繰り出しパルス数（ｆｐ  ｉｎｆ  ｄｅｆ）−ＡＦ評価値サンプリングスタート位置（ｆｐ  ｆａｒ  ｄｅｆ［ｚｏｏｍ］）、ｆｐ  ｎｅａｒ  ｉｎｉｔ＝フォーカス繰り出しパルス数（ｆｐ  ｉｎｆ  ｄｅｆ）＋ＡＦ評価値サンプリングエンド位置（ｆｐ  ｎｅａｒ  ｄｅｆ［ｚｏｏｍ］）、ｆｐ  ｈｏｍｅ＝（ｆｐ  ｆａｒ  ｉｎｉｔ）−（ｆｐ  ｈｏｍｅ  ｄｅｆ）、そして、ｎｍｌ  ｓｍｐ  ｄｅｆ＝ｎｍｌ  ｓｍｐ［ｚｏｏｍ］である。ここで、ｚｏｏｍは９ズームステップのポジションで、ｚｏｏｍ＝０のときに、「ワイド」となり、ｚｏｏｍ＝４のときに、「ミーン」となり、ｚｏｏｍ＝８のときに、「テレ」となる。
【００４５】
図６に示した動作では、まず、ズーム位置とズーム駆動パルス数とを合わせてズームリセットが行われた後、フォーカス位置とフォーカス駆動パルス数とを合わせてフォーカスリセットが行われる。ズームリセット，フォーカスリセットはそれぞれメカ端にまで駆動することで実施される。
【００４６】
メカ端に駆動する以上のパルス数で駆動した後の位置は規定のパルス数位置として決定される。ここで、フォーカスの場合には、ｎｅａｒ側のメカ端でｆｐ  ｍａｘ＝２０５パルスとなる。また、メカ端に駆動する時の最後のパルス出力のデータは、ｆｐ  ｈｏｍｅ  ｓｔａｔｅとして調整時に設定される。続いて、フォーカスが常焦点位置（約２．５ｍ）に設定され、さらにズームが実施される。
【００４７】
続いて図７に示した動作が開始される。図７に示した動作モードは、オートフォーカスモードである。オートフォーカスの場合には、まずＡＦ初期設定（ｃｃｄａｆ  ｉｎｉｔ  ｓｅｔ）が実行され（ステップＳ１）、第１レリーズが操作される。このとき、設定されているズームポイントでの常焦点位置（約２．５ｍ）を調整値から計算し、ＡＦ作動する。続いて、ＡＦ用ＡＥの設定（ｃｃｄａｆ  ａｅ  ｓｅｔ）が行われる（ステップＳ２）。
【００４８】
そして、処理がステップＳ３へ移行すると、フォーカスをホームポジションＨＰ（ｆｐ  ｈｏｍｅ）に駆動する。続くステップＳ４では、フォーカスが初期位置ＩＮＩＴ（ｆｐ  ｆａｒ  ｉｎｉｔ）へ駆動される。このように、フォーカスがホームポジションＨＰから初期位置ＩＮＩＴへ駆動されることで、バックラッシュ（ｆｐ  ｂ  ｒａｓｈ＝８（パルス））を取り除くことができる。
【００４９】
そして、処理はステップＳ５へ移行する。ＡＦ評価値サンプリング時のフォーカス駆動が垂直同期信号Ｖｄに同期して行われる。その際、フォーカスは各サンプリングのフォーカスレンズ系の移動量（ｃｃｄａｆ  ｄｒｖ  ｄａｔａ）分ずつ駆動する。このとき、フォーカスの駆動は、ＡＦ評価値の値（ピークなどの情報）に関係なく、ｎｅａｒ位置（ｎｍｌ  ｓｍｐ分のＡＦ評価値をサンプリングするまでで、フォーカスの駆動量としては、（ｃｃｄａｆ  ｄｒｖ  ｄａｔａ）＊（ｎｍｌ  ｓｍｐ）となる）まで行われる。これは通常の撮影距離範囲内（無限から約０．５ｍ）である。
【００５０】
ここでは、通常の撮影距離範囲内でサンプリングしたＡＦ評価値からピーク位置やＡＦ評価値の増減データなどが計算され、通常の撮影距離範囲内に合焦位置があるかの判定が下される。マクロの撮影距離範囲内で合焦を行う場合にも、フォーカスレンズは合焦位置からバックラッシュを取り除く位置までフォーカスを駆動後に合焦位置に駆動される。
【００５１】
この後、処理はステップＳ６へ移行する。ステップＳ６において、通常の撮影距離範囲内に合焦位置がある場合、ＡＦ評価値のサンプリングが中止され、合焦位置からバックラッシュを取り除く位置までフォーカスが駆動された後に、フォーカスが合焦位置に駆動される。
【００５２】
また、通常の撮影距離範囲内に合焦位置がない場合、マクロの撮影距離範囲内（約０．５ｍから約０．２ｍ）のＡＦ評価値のサンプリングが実施される（マクロ；ｆｐ  ｎｅａｒ  ｉｎｉｔまで）。ただし、マクロの撮影距離範囲内では、ピークを検出した時点でＡＦ評価値のサンプリングが中止される。
【００５３】
この後、処理はステップＳ７へ移行する。ステップＳ７においてフォーカスの駆動がオフ（ｆｃｓｍ  ｏｆｆ）されることで、本処理が終了する。
【００５４】
図８はＡＦ評価値サンプリングタイミングとフォーカスパルスモータ駆動タイミングとの対応関係を示すタイミングチャートである。また、図８（ａ）は、垂直同期信号Ｖｄが１／３０Ｈｚ（３３ｍＳ）のＮＴＳＣに関するタイミングチャートを示している。同図（ｂ）は、Ｖｄが１／２５Ｈｚ（４０ｍＳ）のＰＡＬ（テレビ：ＴＶ）に関するタイミングチャートを示している。同図（ｃ）は、垂直同期信号Ｖｄが１／３６Ｈｚ（２８ｍＳ）のＰＡＬ（液晶：ＬＣＤ）に関するタイミングチャートを示している。
【００５５】
以上のタイミングチャートによれば、垂直同期信号Ｖｄのパルス間隔の広がりに伴ってＡＦ評価値サンプリングタイミングＳＴとフォーカスパルスモータ駆動タイミングＷＴ（ワイド）及びＴＴ（テレ）の各パルス間隔が変更される。すなわち、図８（ａ）のＮＴＳＣを基準してみると、ＮＴＳＣでは１／３０Ｈｚであるのに対して８図（ｂ）のＰＡＬ（ＴＶ）が１／２５Ｈｚとなってパルス幅が大きくなる。したがって、ＮＴＳＣの場合よりもＰＡＬ（ＴＶ）の方がＡＦ評価値サンプリングＳＴ及びフォーカスパルスモータ駆動タイミングＷＴおよびＴＴのパルス間隔を広くとることになる。
【００５６】
一方、図８（ａ）のＮＴＳＣを基準してみると、ＮＴＳＣでは１／３０Ｈｚであるのに対して図８（ｃ）のＰＡＬ（ＬＣＤ）が１／３６Ｈｚとなってパルス幅が小さくなる。したがって、ＮＴＳＣの場合よりもＰＡＬ（ＬＣＤ）の方がＡＦ評価値サンプリングＳＴ及びフォーカスパルスモータ駆動タイミングＷＴおよびＴＴのパルス間隔を狭くとることになる。
【００５７】
次に、ドライバについて詳述する。図９はズームパルスモータ及びフォーカスパルスモータのドライバを示す回路図、図１０はパルスモータ駆動ＩＣの真理値表を示す図、そして、図１１は図９に示したドライバにおけるオートフォーカス実行時のパルス波形をシミュレーションによって示すタイミングチャートである。図９において、フォーカスドライバ１３１とズームドライバ１３３とは、図９に示した真理値表に従って入出力の関係を規定する。
【００５８】
図１０に示した真理値表に従えば、フォーカスドライバ１３１及びズームドライバ１３３は、自回路のイネーブル信号を“Ｌ”（ロー）としている場合には、入力（ＩＮ１，２）はなく、待機状態となることから、出力（ＯＵＴ１，２，３，４）はオフとなる。一方、イネーブル信号を“Ｈ”（ハイ）としている場合には、入力のＩＮ１とＩＮ２との論理関係から、駆動して出力のＯＵＴ１〜４が２相励磁の変化を生じる出力となる。ここで、図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）には、それぞれＡＦ実行時のワイド操作，ミーン操作時，テレ操作時のパルス波形が示されている。以上のパルス波形を比較すると、ワイド，ミーン，テレの順でイネーブル時間が長くなり、それに伴ってドライバの駆動時間も長くなる。
【００５９】
［撮像装置調整システム］
図１２は、本実施の形態に係る撮像装置調整装置２００の外観構成を示す図であり、図１３は、撮像装置１００と撮像装置調整装置２００とからなる撮像装置調整システム３００のブロック構成を示す図である。
【００６０】
図１２及び図１３に示す撮像装置調整装置２００は、撮像装置１００に電源を供給する撮像装置供給用電源２０１と、撮像装置供給用電源２０１をＧＰＩＢ制御するためのアダプター２０２と、撮像装置１００で撮影した画像を表示するモニタ２０３と、撮像装置１００でスキャンしたカラー信号（ＲＧＢ）の振幅と位相をベクトル的に表示するベクトルスコープ２０４と、モニタ２０３のビデオ信号観測用のウエーブフォームモニタ２０５と、チャート用の光源２０６と、撮像装置１００及び上記計測機器（ベクトルスコープ２０４、ウエーブフォームモニタ２０５等）の制御等を行うコンピュータ２０７と、コンピュータ２０７の表示装置であり調整メニュー等を表示するディスプレイ２０８と、コンピュータ２０７本体に装着されるＧＰＩＢＩ／Ｆ２０９と、撮像装置１００を固定し、撮像装置供給用電源２０１、ＲＳ−２３２Ｃ、ＶＩＤＥＯ等の信号接続を行う調整治具本体（治具台）２１０と、制御ＢＯＸ２１１と、を備えている。
【００６１】
［レンズの位置調整］
次に、本発明の要旨であるレンズの位置調整について説明する。レンズの位置調整とは、レンズの組み付け時のパルスモータ位置と、レンズの任意撮影距離（無限、至近など）、またはレンズ繰り出し位置のバラツキや、レンズまたはレンズ繰り出し機構の個々のバラツキを調整することである。このレンズ位置調整は、通常、工場出荷時やサービスマン等により行われる。
【００６２】
本実施の形態においては、任意撮影距離に合焦用のチャートをおいて合焦させ、その時の任意撮影距離に対するレンズ位置から無限（カメラ使用時の合焦装置サンプリング開始位置）と至近（カメラ使用時の合焦装置サンプリング終了位置）を求めている。
【００６３】
撮像装置１００のレンズの位置調整の手順を図１４に示すフローチャートを参照して説明する。図１４は、レンズの位置調整の手順を説明するためのフローチャートである。
【００６４】
まず、図１４において、撮像装置１００を、撮像装置調整装置２００の治具本体２１０に装着し（ステップＳ１１）、撮像装置１００及び撮像装置調整装置２００の電源投入を行う（ステップＳ１２）。そして、チャートを撮像装置からＡｃｍ（例えば、１０２．３ｃｍ）となる位置にセットする（ステップＳ１３）。
【００６５】
そして、ズームレンズをＴ端に移動させる（ステップＳ１４）。そして、ズームレンズをＴ端（Ｚ８）に移動した後、上記したＡＦ動作（図７のＣＣＤＡＦ関数）を開始する（ステップＳ１５）。このＡＦ動作の際、図１５に示したテーブルを使用する。この図１４に示すテーブルは、上記図３に示したテーブルと、「ｃｃｄａｆ  ｄｒｖ  ｄａｔａ」及び「ｎｍｌ  ｓｍｐ」の値が異なっており、（ｃｃｄａｆ  ｄｒｖ  ｄａｔａ）×（ｎｍｌ  ｓｍｐ）で定まるＡＦ評価値をサンプリングする時の各サンプリングのフォーカスレンズ系の駆動量が、図３のテーブルの（ｃｃｄａｆ  ｄｒｖ  ｄａｔａ）×（ｎｍｌ  ｓｍｐ）の値よりも小さくなっている。すなわち、レンズ位置調整時においては、ＡＦ評価値をサンプリングする時の各サンプリングのフォーカスレンズ系の移動量は、実際の撮像時の移動量よりも小さくなっている。
【００６６】
この時のフォーカスステップ位置（Ｔｎ）を読み取る（ステップＳ１６）。Ｔｎのｆｐの値−２．２（∞からＡまでのパルス数）をＴ端のＩｎｆ位置（Ｔｉｎｆ）とする（ステップＳ１７）。
【００６７】
続いて、チャートを撮像装置１００との距離がＢｃｍ（例えば、３５．８ｃｍ）となる位置にセットする（ステップＳ１８）。そして、ズームレンズをＷ端（Ｚ０）に移動した後（ステップＳ１９）、上記したＡＦ動作（図７のＣＣＤＡＦ関数）を開始する（ステップＳ２０）。この場合も、上記ステップＳ１５と同様に、図１５のテーブルを使用する。
【００６８】
ついで、この時のフォーカスステップ位置（Ｗn ）を読み取る（ステップＳ２１）。ＷｎのｆP の値−８（∞からＢまでのパルス数）をＷ端のＩｎｆ位置（Ｗｉｎｆ）とする（ステップＳ２２）。そして、ＴｉｎｆとＷｉｎｆよりＷ∞位置を算出して、ＺＦテーブルに書き込むべきデータを決定し（ステップＳ２３）、調整データとしてＺＦテーブルに書き込む（ステップＳ２４）。つづいて、撮像装置１００及び撮像装置調整装置２００の電源をオフとし（ステップＳ２５）、撮像装置１００を撮像装置調整装置２００の治具本体２１０から取り外す（ステップＳ２６）。
【００６９】
つぎに、レンズ位置の調整時間を短縮する方法について説明する。調整時のサンプリング誤差を小さくするには、サンプリング間隔を小さくすれば良いが、サンプリング間隔を小さくすると、その分時間（調整時間）がかかる。そこで、まず、サンプリング間隔を大きくして概略の合焦位置を求め、ついで、概略の合焦位置近傍でサンプリング間隔を小さくして最終的な合焦位置を求めればよい。これにより、調整精度と調整時間の両立を図ることができる。図１６は、レンズの位置調整の時間を短くするための手順を説明するためのフローチャートである。
【００７０】
まず、図１６に示すように、１ＡＦステップパルス３での合焦位置を求める（ステップＳ３１）。ついで、１ＡＦステップ３パルスでの合焦位置から−１２をＨＰまた−３パルスを無限とする（ステップＳ３２）。そして、１ＡＦステップ１パルスでの合焦位置を求める（ステップＳ３３）。尚、合焦位置を求める方法は、上記と同様なＡＦ動作（図７に示すＣＣＤＡＦメイン関数）を実行することにより行う。
【００７１】
また、撮像装置１００の通常の撮像の際にＡＦ動作を行う場合においても、同様に、まず、サンプリング間隔を大きくして概略の合焦位置を求めた後、概略の合焦位置近傍でサンプリングの間隔を小さくして最終的な合焦位置を求めることにしても良い。
【００７２】
ところで、レンズの倒れや球面収差などの補正を行うために、レンズ中心部の光束を用いての合焦位置から補正をしたい位置を合焦位置として撮影する場合がある。この補正量を求めるために、ＡＦ評価値をサンプリングするエリアを変更し、各サンプリングエリアの合焦位置からこの補正量を求める。図１７は、この補正量を算出する手順を示すフローチャートである。図１８はＣＣＤ１０３のサンプリングエリアを説明するための説明図である。
【００７３】
ＣＣＤ１０３を、図１８（Ａ）に示すように、横８×縦６の４８エリアに区分する。図１８（Ｂ）〜図１８（Ｆ）は、画面中心、左上、右上、左下、右下のサンプリングエリアを示しており、各サンプリングエリアは、全体の１／１２となっている。
【００７４】
図１８において、まず、ＡＦ評価値サンプリングエリアを、図１８（Ｂ）に示す画面中央とし、この画面中央での合焦位置を求める（ステップＳ４１）。ついで、ＡＦ評価値サンプリングエリアを、図１８（Ｃ）に示す画面左上とし、この画面左上での合焦位置を求める（ステップＳ４２）。そして、ＡＦ評価値サンプリングエリアを、図１８（Ｄ）に示す画面右上とし、この画面右上での合焦位置を求める（ステップＳ４３）。また、ＡＦ評価値サンプリングエリアを、図１８（Ｅ）に示す画面左下とし、この画面左下での合焦位置を求める（ステップＳ４４）。最後に、図１８（Ｆ）に示す画面右下とし、この画面右下での合焦位置を求める（ステップＳ４５）。尚、合焦位置を求める方法は、上記と同様に、ＣＣＤＡＦメイン関数（図７参照）を実行することにより行う。そして、画面左上、画面右上、画面左下、画面右下のＡＦサンプリングエリアの合焦位置の平均を求め、画面中央の合焦位置からの差を球面収差（補正量）として、ＥＥＰＲＯＭ１３０に書き込む。
【００７５】
尚、レンズの倒れや球面収差などの補正量は、１ＡＦステップ以下でないと、中心と周辺のピントを良好にはできない場合がある（通常、１ＡＦステップはその焦点距離、撮影距離の被写界深度以内である。）。そこで、レンズの倒れや球面収差などの補正量を１ＡＦステップ以内で求めることにしても良い。
【００７６】
以上説明したように本実施の形態においては、ズーム位置に対するフォーカス位置を調整する時に使用するＺＦテーブルに書き込む調整データを算出する際には、通常の撮影時のＡＦ動作の場合に比して、ＡＦ評価値の各サンプリングのフォーカスレンズ系の移動量を小さくすることとしたので、撮像装置の完成状態での調整が可能で、かつ、レンズ位置調整時の量子化誤差を小さくすることが可能となる。
【００７７】
また、本実施の形態においては、ＺＦテーブルに書き込む調整データを算出する際には、まず、フォーカスレンズ系の移動量を大として概略の合焦位置を求め、ついで、概略の合焦位置の近傍で、フォーカスレンズ系の移動量を小として、合焦位置を求めることとしたので、調整精度を高く維持したまま、調整時間を短縮することが可能となる。
【００７８】
また、本実施の形態においては、レンズの倒れや球面収差などの補正を行うための補正量を、ＡＦ評価値サンプリングエリアを変更し、各サンプリングエリアの合焦位置から求めることとしたので、正確にレンズの倒れや球面収差などの補正を行うための補正量を算出することが可能となる。
【００７９】
以上説明した本発明に係る撮像装置は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等に広く適用可能である。
【００８０】
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更可能である。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを制御して撮像する撮像装置を調整する撮像装置調整システムにおいて、被写体を撮像してデジタル映像信号を得る撮像手段と、撮像手段により得られたデジタル映像信号に含まれる輝度信号からＡＦ評価値を得る評価手段と、ズームレンズの位置に対する前記フォーカスレンズの位置を調整するための調整データが格納されたテーブルと、当該テーブルに基づき、フォーカスレンズの位置を移動させながら評価手段により得られたＡＦ評価値をサンプリングするサンプリング手段と、サンプリング手段のサンプリング結果に基づいてフォーカスレンズを合焦位置に駆動制御する合焦手段と、任意距離の被写体に対する合焦位置に基づいて調整データを算出し、テーブルに書き込む調整データ算出手段と、を備え、調整データ算出手段は、調整データを算出する場合には、通常の撮像時に比して、ＡＦ評価値をサンプリングする際の各サンプリング時のフォーカスレンズの移動量を小さすることとしたので、撮像装置の完成状態での調整が可能で、かつ、レンズ位置調整時の量子化誤差を小さくすることが可能となる。
【００８２】
また、本発明は、調整データを算出する場合には、まず、ＡＦ評価値をサンプリングする際の各サンプリング時のフォーカスレンズの移動量を第１の値として概算の合焦位置を求め、ついで、当該概算の合焦位置の近傍から移動量を第１の値に比して小として合焦位置を求めることとしたので、調整精度を高く維持したまま、調整時間を短縮することが可能となる。
【００８３】
また、本発明は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを制御して撮像する撮像装置を調整する撮像装置調整システムにおいて、被写体を撮像してデジタル映像信号を得る撮像手段と、撮像手段により得られたデジタル映像信号に含まれる輝度信号からＡＦ評価値を得る評価手段と、フォーカスレンズの位置を移動させながら評価手段により得られたＡＦ評価値をサンプリングするサンプリング手段と、サンプリング手段のサンプリング結果に基づいてフォーカスレンズを合焦位置に駆動制御する合焦手段と、レンズ倒れや球面収差等を補正するための補正量により、合焦位置を補正する合焦位置補正手段と、前記補正量を算出する補正量算出手段と、を備え、補正量算出手段は、ＡＦ評価値をサンプリングするエリアを変更して、任意距離の被写体に対する合焦位置に基づいて補正量を算出することとしたので、正確にレンズの倒れや球面収差などの補正を行うための補正量を算出することが可能となる。
【００８４】
また、本発明は、補正量算出手段は、まず、ＡＦ評価値をサンプリングする際の各サンプリング時のフォーカスレンズの移動量を第１の値として概算の合焦位置を求め、ついで、当該概算の合焦位置の近傍から移動量を第１の値に比して小として合焦位置を求めることとしたので、量子化誤差を小とすることができ、より正確な補正量を算出することが可能となる。
【００８５】
また、本発明は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを制御して撮像する撮像装置において、被写体を撮像してデジタル映像信号を得る撮像手段と、撮像手段により得られたデジタル映像信号に含まれる輝度信号からＡＦ評価値を得る評価手段と、ズームレンズの位置に対する前記フォーカスレンズの位置を調整するための調整データが格納されたテーブルと、前記テーブルに基づき、フォーカスレンズの位置を移動させながら評価手段により得られたＡＦ評価値をサンプリングするサンプリング手段と、サンプリング手段のサンプリング結果に基づいてフォーカスレンズを合焦位置に駆動制御する合焦手段と、を備え、ＡＦ評価値をサンプリングする際には、まず、各サンプリング時のフォーカスレンズの移動量を第１の値として概算の合焦位置を求め、ついで、当該概算の合焦位置の近傍から移動量を第１の値に比して小として、合焦位置を求めることとしたので、合焦位置精度を高く維持したままＡＦ動作時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施の形態による撮像装置の内部構成を示すブロック図である。
【図２】  図１のＩＰＰの具体的構成の一例を示す図である。
【図３】  設定値を格納したテーブルを示す図である。
【図４】  ズーム位置に対するフォーカス位置を調整する時に使用するＺＦテーブルを示す図である。
【図５】  図５のＺＦテーブルをグラフ化して示す図である。
【図６】  オートフォーカス動作を行うための設定動作を説明するフローチャートである。
【図７】  オートフォーカス動作を説明するフローチャートである。
【図８】  ＡＦ評価値サンプリングタイミングとフォーカスパルスモータ駆動タイミングとの対応関係を示すタイミングチャートである。
【図９】  ズームパルスモータ及びフォーカスパルスモータのドライバを示す回路図である。
【図１０】  図８に示したドライバにおいてパルスモータ駆動ＩＣの真理値表を示す図である。
【図１１】  図８に示したドライバにおけるオートフォーカス実行時のパルス波形をシミュレーションによって示すタイミングチャートである。
【図１２】  撮像装置調整装置の構成を示す図である。
【図１３】  撮像装置調整システムの構成を示す図である。
【図１４】  レンズの位置調整の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１５】  図３のテーブルの他の例を示す図である。
【図１６】  レンズの位置調整の調整時間を短くするための手順を説明するためのフローチャートである。
【図１７】  補正量を算出する手順を示すフローチャートであるＣＣＤのサンプリングエリアを説明するための説明図である。
【図１８】  ＣＣＤのＡＦ評価値サンプリングエリアを説明するための説明図である。
【符号の説明】
１００    撮像装置
１０１    レンズ
１０２    オートフォーカス等を含むメカ機構
１０３    ＣＣＤ（電荷結合素子）
１０４    ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路
１０５    可変利得増幅器（ＡＧＣアンプ）
１０６    Ａ／Ｄ変換器
１０７    ＩＰＰ（Image Pre-Processor)
１０８    ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform)
１０９    コーダー（Huffman Encoder/Decoder)
１１０    ＭＣＣ（Memory Card Controller）
１１１    ＲＡＭ（内部メモリ）
１１２    ＰＣカードインタフェース
１２１    ＣＰＵ
１２２    表示部
１２３    操作部
１２５    モータドライバ
１２６    ＳＧ部
１２７    ストロボ
１２８    バッテリ
１２９    ＤＣ−ＤＣコンバータ
１３０    ＥＥＰＲＯＭ
１５０    ＰＣカード
２００    撮像装置調整装置
２０１    撮像装置供給用電源
２０２    アダプター
２０３    モニタ
２０４    ベクトルスコープ
２０５    ウエーブフォームモニタ
２０６    輝度箱
２０７    コンピュータ
２０８    ディスプレイ
２０９    ＧＰＩＢＩ／Ｆ
２１０    調整治具本体
２１１    制御ＢＯＸ
３００    撮像装置調整システム
１０７１  色分離部
１０７２  信号補間部
１０７３  ペデスタル調整部
１０７４  ホワイトバランス調整部
１０７５  デジタルゲイン調整部（デジタルゲイン調整手段）
１０７６  γ変換部
１０７７  マトリクス部
１０７８  ビデオ信号処理部
１０７９  Ｙ演算部
１０８０  ＢＰＦ
１０８１  ＡＦ評価値回路
１０８２  ＡＥ評価値回路
１０８３  Ｙ演算部
１０８４  ＡＷＢ評価値回路
１０８５  ＣＰＵＩ／Ｆ
１０８６  ＤＣＴＩ／Ｆ
１０７５ｒ，１０７５ｇ，１０７５ｂ  乗算器
【図１】
0003761318.tif 000002
【図２】
0003761318.tif 000003
【図３】
0003761318.tif 000004
【図４】
0003761318.tif 000005
【図５】
0003761318.tif 000006
【図６】
0003761318.tif 000007
【図７】
0003761318.tif 000008
【図８】
0003761318.tif 000009
【図９】
0003761318.tif 000010
【図１０】
0003761318.tif 000011
【図１１】
0003761318.tif 000012
【図１２】
0003761318.tif 000013
【図１３】
0003761318.tif 000014
【図１４】
0003761318.tif 000015
【図１５】
0003761318.tif 000016
【図１６】
0003761318.tif 000017
【図１７】
0003761318.tif 000018
【図１８】
0003761318.tif 000019