JP2009053462A - Video camera - Google Patents
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Description
この発明は、いわゆるコンティニュアスAF処理によって光学レンズから撮像面までの距離を調整する、ビデオカメラに関する。 The present invention relates to a video camera that adjusts the distance from an optical lens to an imaging surface by so-called continuous AF processing.
この種のビデオカメラの一例が、特許文献1に開示されている。この背景技術によれば、フォーカスレンズの合焦/非合焦は、フォーカスレンズをウォブルさせながらAF評価値を取り込むことによって判断される。フォーカスレンズが合焦状態にあると判断されると、フォーカスレンズのウォブリングが中止され、再起動監視処理ルーチンが実行される。フォーカスレンズが非合焦状態にあると判断されると、ウォブリング動作に基づいて判断された方向への山登り動作が実行される。
しかし、ウォブリング動作に伴って検出されるのは2点のAF評価値であるため、フォーカスレンズの合焦特性の判断が困難である。この結果、再起動監視ルーチンや山登り動作が誤って実行され、フォーカス調整動作が不安定になるおそれがある。 However, since two AF evaluation values are detected along with the wobbling operation, it is difficult to determine the focusing characteristic of the focus lens. As a result, the restart monitoring routine and the hill climbing operation are erroneously executed, and the focus adjustment operation may become unstable.
それゆえに、この発明の主たる目的は、フォーカス調整動作を安定させることができる、ビデオカメラを提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a video camera capable of stabilizing the focus adjustment operation.
請求項1の発明に従うビデオカメラ(10:実施例で相当する参照符号。以下同じ)は、光学レンズ(14)を経た被写界の光学像が照射される撮像面(16f)を有し、被写界像を繰り返し生成する撮像手段(16)、光学レンズから撮像面までの距離を撮像手段による被写界像の生成処理と並行してN個(N:3以上の整数)の値の間で繰り返し変更する変更手段(S31, S59~S65)、撮像手段によって生成された被写界像の既定周波数成分を変更手段の変更処理と並行して繰り返し検出する検出手段(S25)、検出手段によって検出された既定周波数成分を参照して合焦特性を判別する判別手段(S91~S95)、および判別手段の判別結果に基づいて光学レンズから撮像面までの距離を合焦点に対応する距離に調整する調整手段(S39)を備える。 The video camera according to the invention of claim 1 (10: reference numeral corresponding to the embodiment; the same applies hereinafter) has an imaging surface (16f) on which an optical image of the object scene through the optical lens (14) is irradiated, The image pickup means (16) for repeatedly generating the object scene image, and the distance from the optical lens to the image pickup surface is N (N: an integer of 3 or more) in parallel with the object image generation process by the image pickup means. Change means (S31, S59 to S65) for repeatedly changing between, detection means (S25) for detecting the predetermined frequency component of the object scene image generated by the imaging means repeatedly in parallel with the change process of the change means, detection means The discriminating means (S91 to S95) for discriminating the focusing characteristic with reference to the predetermined frequency component detected by, and the distance from the optical lens to the imaging surface based on the discrimination result of the discriminating means to the distance corresponding to the focal point Adjustment means (S39) for adjustment is provided.
撮像手段は、光学レンズを経た被写界の光学像が照射される撮像面を有し、被写界像を繰り返し生成する。光学レンズから撮像面までの距離は、撮像手段による被写界像の生成処理と並行して、変更手段によってN個(N:3以上の整数)の値の間で繰り返し変更される。撮像手段によって生成された被写界像の既定周波数成分は、変更手段の変更処理と並行して、検出手段によって繰り返し検出される。判別手段は、検出手段によって検出された既定周波数成分を参照して合焦特性を判別する。調整手段は、判別手段の判別結果に基づいて光学レンズから撮像面までの距離を合焦点に対応する距離に調整する。 The imaging means has an imaging surface on which an optical image of the scene that has passed through the optical lens is irradiated, and repeatedly generates the scene image. The distance from the optical lens to the imaging surface is repeatedly changed between N values (N: an integer of 3 or more) by the changing means in parallel with the generation process of the object scene image by the imaging means. The predetermined frequency component of the object scene image generated by the imaging unit is repeatedly detected by the detecting unit in parallel with the changing process of the changing unit. The discriminating unit discriminates the focusing characteristic with reference to the predetermined frequency component detected by the detecting unit. The adjusting unit adjusts the distance from the optical lens to the imaging surface based on the determination result of the determining unit to a distance corresponding to the focal point.
光学レンズから撮像面までの距離をN個(N:3個以上の整数)値の間で繰り返し変更することで、このN個の値にそれぞれ対応するN個の既定周波数成分が検出される。これによって、合焦特性の判別精度が向上し、フォーカス調整動作の安定化が図られる。 By repeatedly changing the distance from the optical lens to the imaging surface between N values (N: an integer of 3 or more), N predetermined frequency components respectively corresponding to the N values are detected. Thereby, the accuracy of determining the focusing characteristic is improved, and the focus adjustment operation is stabilized.
請求項2の発明に従うビデオカメラは、請求項1に従属し、変更手段は、距離の変更方向を縮小方向および拡大方向の間で交互に切り換える切換手段(S59)、および距離の変更量を周期的に修正する修正手段(S61~S65)を含む。これによって、光学レンズから撮像面までの距離を3個以上の値の間で変更することができる。
The video camera according to the invention of
請求項3の発明に従うビデオカメラは、請求項1または2に従属し、判別手段は、中央値寄りの値に対応して検出された既定周波数成分の量が最大値寄りの値に対応して検出された既定周波数成分の量を上回るか否かを判別する第1成分量判別手段(S91)、および中央値寄りの値に対応して検出された既定周波数成分の量が最小値寄りの値に対応して検出された既定周波数成分の量を上回るか否かを判別する第2成分量判別手段(S93, S95)を含む。これによって、既定周波数成分の量の大小関係を正確に判別することができる。
The video camera according to the invention of claim 3 is dependent on
請求項4の発明に従うビデオカメラは、請求項3に従属し、第1成分量判別手段の判別結果および第2成分量判別手段の判別結果のいずれもが否定的な結果を示す回数を測定する第1測定手段(S99)、および第1測定手段の測定結果に基づく回数パラメータが第1既定条件を満足するとき距離調整方向を特定の輝度パラメータを参照して決定する決定手段(S127, S133, S135)をさらに備え、調整手段は光学レンズから撮像面までの距離を決定手段によって決定された距離調整方向に変更する。 A video camera according to a fourth aspect of the invention is dependent on the third aspect, and measures the number of times that both the determination result of the first component amount determination means and the determination result of the second component amount determination means show a negative result. First measuring means (S99) and determining means (S127, S133, S) for determining the distance adjustment direction with reference to a specific luminance parameter when the number parameter based on the measurement result of the first measuring means satisfies the first predetermined condition. S135), and the adjustment means changes the distance from the optical lens to the imaging surface in the distance adjustment direction determined by the determination means.
中央値寄りの周波数成分の量が最大値寄りの周波数成分の量および最小値寄りの周波数成分の量の各々よりも小さければ、光学レンズから撮像面までの距離が縮小される方向および光学レンズから撮像面までの距離が拡大される方向の両方に合焦点が存在する。探索すべき合焦点は、特定の輝度パラメータを参照して決定される。 If the amount of the frequency component closer to the median is smaller than each of the amount of frequency component closer to the maximum value and the amount of frequency component closer to the minimum value, the distance from the optical lens to the imaging surface is reduced and from the optical lens The focal point exists in both directions in which the distance to the imaging surface is enlarged. The focal point to be searched is determined with reference to a specific luminance parameter.
請求項5の発明に従うビデオカメラは、請求項4に従属し、光源に相当する輝度を有する画素の数を撮像手段によって生成された被写界像から検出する画素数検出手段(S9, S11)をさらに備え、特定の輝度パラメータは画素数検出手段によって検出された画素数に相当する。 The video camera according to the invention of claim 5 is dependent on claim 4, and the number of pixels detecting means (S9, S11) for detecting the number of pixels having luminance corresponding to the light source from the object scene image generated by the imaging means. The specific luminance parameter corresponds to the number of pixels detected by the pixel number detection means.
請求項6に従うビデオカメラは、請求項4または5に従属し、決定手段は、画素数検出手段によって検出された画素数が閾値に達しているか否かを判別する画素数判別手段(S127)、画素数判別手段の判別結果が肯定的であるとき光学レンズから撮像面までの距離が縮小される方向を距離調整方向として決定する第1方向決定手段(S133)、および画素数判別手段の判別結果が否定的であるとき光学レンズから撮像面までの距離が拡大される方向を距離調整方向として決定する第2方向決定手段(S135)を含む。 The video camera according to claim 6 is dependent on claim 4 or 5, wherein the determining means determines whether or not the number of pixels detected by the pixel number detecting means has reached a threshold value (S127), First direction determining means (S133) for determining the direction in which the distance from the optical lens to the imaging surface is reduced as the distance adjustment direction when the determination result of the pixel number determining means is affirmative, and the determination result of the pixel number determining means Includes a second direction determining means (S135) for determining, as a distance adjustment direction, a direction in which the distance from the optical lens to the imaging surface is enlarged when is negative.
したがって、被写界が光源を含むときは、拡大方向に存在する合焦点が探索される。焦点は、光源よりも遠くの被写体に合わせられる。一方、被写界が光源を含まないときは、縮小方向に存在する合焦点が探索される。焦点は、撮像面により近い被写体に合わせられる。 Therefore, when the object scene includes a light source, a focal point existing in the enlargement direction is searched. The focus is on a subject farther than the light source. On the other hand, when the object scene does not include a light source, a focal point existing in the reduction direction is searched. The focus is adjusted to a subject closer to the imaging surface.
請求項7の発明に従うビデオカメラは、請求項3ないし6のいずれかに従属し、第1成分量判別手段の判別結果および第2成分量判別手段の判別結果のいずれもが肯定的である回数を測定する第2測定手段(S97)、および第2測定手段の測定結果に基づく回数パラメータが第2既定条件を満足するとき変更手段および調整手段を停止させる停止手段(S121)をさらに備える。 The video camera according to a seventh aspect of the invention is dependent on any one of the third to sixth aspects, wherein both the determination result of the first component amount determination unit and the determination result of the second component amount determination unit are positive. And a stop means (S121) for stopping the changing means and the adjusting means when the frequency parameter based on the measurement result of the second measuring means satisfies the second predetermined condition.
中央値寄りの周波数成分の量が最大値寄りの周波数成分の量および最小値寄りの周波数成分の量の各々よりも大きければ、光学レンズから撮像面までの距離は合焦点に対応する距離に近い。このとき、変更手段および調整手段が停止される。 If the amount of frequency components near the median is greater than each of the amount of frequency components near the maximum value and the amount of frequency components near the minimum value, the distance from the optical lens to the imaging surface is close to the distance corresponding to the focal point. . At this time, the changing means and the adjusting means are stopped.
請求項8の発明に従うビデオカメラは、請求項7に従属し、検出手段によって検出された既定周波数成分の変化量が閾値を上回るか否かを停止手段の停止処理に関連して繰り返し判別する変化量判別手段(S191, S197)、および変化量判別手段の判別結果が否定的な結果から肯定的な結果に更新されたとき変更手段の変更処理を再開させる再開手段(S199)をさらに備える。 The video camera according to the invention of claim 8 is dependent on claim 7, and is a change that repeatedly determines whether or not the amount of change of the predetermined frequency component detected by the detection means exceeds a threshold value in relation to the stop process of the stop means. It further includes an amount determining means (S191, S197) and a restarting means (S199) for restarting the changing process of the changing means when the determination result of the change amount determining means is updated from a negative result to a positive result.
請求項9の発明に従うビデオカメラは、請求項1ないし8のいずれかに従属し、検出手段によって検出された既定周波数成分を変更手段によって指定された値毎に保持する保持手段(S77, S81, S85)、および撮像面が手振れ状態にあるときに検出手段によって検出された既定周波数成分を保持手段の注目対象から排除する排除手段(S73)をさらに備え、判別手段は保持手段によって保持された既定周波数成分を参照して判別処理を実行する。
A video camera according to the invention of
撮像面が手振れ状態にあるときに検出された周波数成分を保持手段の保持対象から排除することで、合焦調整は保持手段によって保持された既定周波数成分に基づいて正確に実行される。 By excluding the frequency component detected when the imaging surface is in a camera shake state from the holding target of the holding unit, the focus adjustment is accurately performed based on the predetermined frequency component held by the holding unit.
請求項10の発明に従う撮像制御プログラムは、光学レンズ(14)を経た被写界の光学像が照射される撮像面(16f)を有し、被写界像を繰り返し生成する撮像手段(16)を備えるビデオカメラ(10)のプロセサ(28)に、光学レンズから撮像面までの距離を撮像手段による被写界像の生成処理と並行してN個(N:3以上の整数)の値の間で繰り返し変更する変更ステップ(S31, S59~S65)、
The imaging control program according to the invention of
撮像手段によって生成された被写界像の既定周波数成分を変更ステップの変更処理と並行して繰り返し検出する検出ステップ(S25)、検出ステップによって検出された既定周波数成分を参照して合焦特性を判別する判別ステップ(S91~S95)、および判別ステップの判別結果に基づいて光学レンズから撮像面までの距離を合焦点に対応する距離に調整する調整ステップ(S39)を実行させるための、撮像制御プログラムである。 A detection step (S25) for repeatedly detecting the predetermined frequency component of the object scene image generated by the imaging means in parallel with the changing process of the changing step, and by referring to the predetermined frequency component detected by the detecting step, the focusing characteristic is determined. Imaging control for executing the determining step (S91 to S95) for determining, and the adjusting step (S39) for adjusting the distance from the optical lens to the imaging surface to the distance corresponding to the focal point based on the determination result of the determining step It is a program.
請求項1の発明と同様、フォーカス調整動作の安定化が図られる。 As in the first aspect of the invention, the focus adjustment operation can be stabilized.
請求項11の発明に従う撮像制御方法は、光学レンズ(14)を経た被写界の光学像が照射される撮像面(16f)を有し、被写界像を繰り返し生成する撮像手段(16)を備えるビデオカメラ(10)の撮像制御方法であって、光学レンズから撮像面までの距離を撮像手段による被写界像の生成処理と並行してN個(N:3以上の整数)の値の間で繰り返し変更する変更ステップ(S31, S59~S65)、撮像手段によって生成された被写界像の既定周波数成分を変更ステップの変更処理と並行して繰り返し検出する検出ステップ(S25)、検出ステップによって検出された既定周波数成分を参照して合焦特性を判別する判別ステップ(S91~S95)、および判別ステップの判別結果に基づいて光学レンズから撮像面までの距離を合焦点に対応する距離に調整する調整ステップ(S39)を備える。
The image pickup control method according to the invention of
請求項1の発明と同様、フォーカス調整動作の安定化が図られる。 As in the first aspect of the invention, the focus adjustment operation can be stabilized.
この発明によれば、光学レンズから撮像面までの距離をN個(N:3個以上の整数)値の間で繰り返し変更することで、このN個の値にそれぞれ対応するN個の既定周波数成分が検出される。これによって、合焦特性の判別精度が向上し、フォーカス調整動作の安定化が図られる。 According to the present invention, by repeatedly changing the distance from the optical lens to the imaging surface between N (N: an integer of 3 or more) values, N predetermined frequencies respectively corresponding to the N values. Components are detected. Thereby, the accuracy of determining the focusing characteristic is improved, and the focus adjustment operation is stabilized.
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。 The above object, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.
図1を参照して、この実施例のビデオカメラ10は、ズームレンズ12およびフォーカスレンズ14を含む。被写界の光学像は、ズームレンズ12およびフォーカスレンズ14を経てイメージセンサ16の撮像面16fに照射され、光電変換を施される。これによって、被写界像を表す電荷つまり生画像信号が生成される。
With reference to FIG. 1, the
電源が投入されると、動画撮影処理が開始される。このとき、CPU28は、露光および電荷読み出しの繰り返しをドライバ18cに命令する。ドライバ18cは、撮像面16fの露光動作と、これによって得られた電荷の読み出し動作とを実行するべく、複数のタイミング信号をイメージセンサ16に与える。撮像面16fで生成された生画像信号は、1/60秒に1回の割合で発生する垂直同期信号Vsyncに応答して、ラスタ走査に従う順序で読み出しを施される。生画像信号は、60fpsのフレームレートでイメージセンサ16から出力される。
When the power is turned on, the moving image shooting process is started. At this time, the
イメージセンサ16から出力された生画像信号は、CDS/AGC/AD回路20によって相関二重サンプリング,自動ゲイン調整およびA/D変換の一連の処理を施される。信号処理回路22は、CDS/AGC/AD回路20から出力された生画像データに白バランス調整,色分離,YUV変換などの処理を施し、YUV形式の画像データをメモリ制御回路34を通してSDRAM36に書き込む。
The raw image signal output from the
動き検出回路30は、CDS/AGC/AD回路20から出力された生画像データを1/60秒毎に取り込み、撮像面16fの手振れを示す動きベクトルを取り込まれた生画像データに基づいて検出する。検出された動きベクトルは、CPU28に与えられる。CPU28は、図2に示す要領でSDRAM36に割り当てられた抽出エリアEXを、動きベクトルが相殺(補償)される方向に移動させる。
The
LCDドライバ38は、抽出エリアEXに属する部分画像データをメモリ制御回路34を通して1/60秒毎に読み出し、読み出された部分画像データに基づいてLCDモニタ40を駆動する。この結果、被写界のリアルタイム動画像(スルー画像)がモニタ画面に表示される。
The
輝度評価回路24は、信号処理回路22によって生成されたYデータに基づいて、被写界の明るさ(輝度)を1/60秒毎に評価する。CPU28は、輝度評価回路24によって求められた輝度評価値に基づいて、イメージセンサ16の露光量を調整する。この結果、LCDモニタ40に表示されるスルー画像の明るさが適度に調整される。
The
高域AF評価回路26aは、信号処理回路22によって生成されたYデータのうち図2または図3に示すフォーカスエリアFAに属するYデータを取り込み、取り込まれたYデータの高域周波数成分を1/60秒毎に積分する。同様に、中域AF評価回路26bは、信号処理回路22によって生成されたYデータのうち上述のフォーカスエリアFAに属するYデータを取り込み、取り込まれたYデータの中域周波数成分を1/60秒毎に積分する。この結果、高域AF評価値が1/60秒毎に高域AF評価回路26aからCPU28に与えられ、中域AF評価値が1/60秒毎に中域AF評価回路26bからCPU28に与えられる。CPU28にはまた、信号処理回路22で生成されたYデータが直接与えられる。
The high frequency
CPU28は、高域AF評価回路26aおよび中域AF評価回路26bから与えられた高域AF評価値および中域AF評価値に基づいてコンティニュアスAFタスクを実行する。フォーカスレンズ14の光軸方向の位置は、CPU28の制御の下でドライバ18bによって継続的に変更される。CPU28はまた、信号処理回路22から与えられたYデータを参照して光源判別タスクを実行する。これによって、被写界に光源が存在するか否かがたとえば1フレーム(=1/60秒)毎に判別される。判別結果は、コンティニュアスAFタスクの処理に反映される。
The
キー入力装置32によってズーム操作が実行されると、CPU28は、ドライバ18aを制御してズームレンズ12を光軸方向に移動させる。この結果、LCDモニタ40に表示されるスルー画像の倍率が変化する。
When the zoom operation is executed by the
キー入力装置32によって記録開始操作が行われると、CPU28は、I/F42に記録処理を命令する。I/F42は、抽出エリアEXに属する部分画像データをメモリ制御回路34を通してSDRAM36から1/60秒毎に読み出し、読み出された部分画像データを含む動画ファイルを記録媒体44に作成する。このような記録処理は、キー入力装置32による記録終了操作に応答して終了される。
When a recording start operation is performed by the
光源判別タスクでは、フォーカスエリアFAに属する画素の中からYデータが飽和状態にある画素が検出される。このような飽和画素の数は、高輝度カウンタC0によってカウントされる。そして、高輝度カウンタC0のカウント値が閾値TH未満であれば、被写界に光源は存在しないとして、光源フラグFLGが“0”に設定される。一方、高輝度カウンタC0のカウント値が閾値TH以上であれば、被写界に光源が存在するとして、光源フラグFLGが“1”に設定される。 In the light source discrimination task, pixels in which Y data is saturated are detected from the pixels belonging to the focus area FA. The number of such saturated pixels is counted by the high luminance counter C0. If the count value of the high luminance counter C0 is less than the threshold value TH, the light source flag FLG is set to “0”, assuming that no light source exists in the object scene. On the other hand, if the count value of the high-intensity counter C0 is equal to or greater than the threshold value TH, the light source flag FLG is set to “1” because the light source exists in the object scene.
コンティニュアスAFタスクは、大まかに、方向判断処理,山登り処理および監視処理によって構成される。方向判断処理は、合焦点が存在する方向つまり合焦方向を特定する処理である。山登り処理は、特定された合焦方向にフォーカスレンズ14を移動させて合焦点を探索する処理である。監視処理は、フォーカスエリアFAに属する被写体自身の動きやビデオカメラ10のパン/チルトに起因して合焦点が変化したか否かを監視する処理である。
The continuous AF task is roughly composed of a direction determination process, a hill climbing process, and a monitoring process. The direction determination process is a process for specifying the direction in which the focal point exists, that is, the in-focus direction. The hill-climbing process is a process of searching for a focal point by moving the
高域AF評価値および中域AF評価値は、これらの処理から独立して、垂直同期信号Vsyncが発生する毎に高域AF評価回路26aおよび中域AF評価回路26bから取得され、数1に従って相対比が算出される。高域AF評価値,中域AF評価値および相対比は、方向判断処理,山登り処理および監視処理の各々で必要に応じて参照される。
[数1]
The high-frequency AF evaluation value and the mid-frequency AF evaluation value are acquired from the high-frequency
[Equation 1]
相対比=高域AF評価値/中域AF評価値 Relative ratio = high range AF evaluation value / mid range AF evaluation value
方向判断処理では、垂直同期信号Vsyncが発生する毎に、フォーカスレンズ14が至近側および無限側に交互に変位される。ただし、変位量は、最初に“L/2”に設定された後、垂直同期信号Vsyncが発生する毎に“L”→“L/2”→“L/2”→“L”→“L/2”→“L/2”→…の要領で更新される。つまり、変位量は3フレームに1回の割合で“L/2”から“L”に変更され、フォーカスレンズ14は図4に示す要領で至近側位置,中央位置および無限側位置の3点の間を変位する。
In the direction determination process, every time the vertical synchronization signal Vsync is generated, the
フォーカスレンズ14が至近側位置に配置されたときに捉えられた被写界像の高域AF評価値は至近側レジスタR3に設定され、フォーカスレンズ14が中央位置に配置されたときに捉えられた被写界像の高域AF評価値は中央レジスタR4に設定され、そしてフォーカスレンズ14が無限側位置に配置されたときに捉えられた被写界像の高域AF評価値は無限側レジスタR5に設定される。
The high-frequency AF evaluation value of the object scene image captured when the
したがって、時刻t*(*:1,2,3,…)で捉えられた被写界像の高域AF評価値を“AFt*”と定義すると、フォーカスレンズ14が図4に示す要領で変位した場合、高域AF評価値AFt*は、図5に示す要領で至近側レジスタR3,中央レジスタR4および無限側レジスタR5に設定される。
Therefore, if the high-frequency AF evaluation value of the object scene image captured at time t * (*: 1, 2, 3,...) Is defined as “AFt *”, the
ただし、動き検出回路30から出力された動きベクトルが撮像面16fの手振れを示すときは、上述のレジスタ設定処理が禁止される。時刻t5〜t6で手振れが発生した場合、高域AF評価値AFt5の至近側レジスタR3への設定処理と高域AF評価値AFt6の中央レジスタR4への設定処理とが禁止される。
However, when the motion vector output from the
至近側レジスタR3,中央レジスタR4および無限側レジスタR5に設定された高域AF評価値の大小関係はフォーカスレンズ14が指定方向に変位する毎に判別され、判別結果に応じて頂点カウンタC6のカウント値が更新される。
The magnitude relationship between the high-frequency AF evaluation values set in the close side register R3, the central register R4, and the infinite side register R5 is determined every time the
頂点カウンタC6は、中央レジスタR4に設定された高域AF評価値が至近側レジスタR3に設定された高域AF評価値および無限側レジスタR5に設定された高域AF評価値の各々を上回るときインクリメントされる。頂点カウンタC6はまた、中央レジスタR4に設定された高域AF評価値が至近側レジスタR3に設定された高域AF評価値および無限側レジスタR5に設定された高域AF評価値の各々以下のときディクリメントされる。頂点カウンタC6はさらに、上述のいずれにも該当しないとき、つまり至近側から無限側に向かうにつれて高域AF評価値が増加傾向を示すかあるいは減少傾向を示すとき、“0”に設定される。 When the high frequency AF evaluation value set in the central register R4 exceeds the high frequency AF evaluation value set in the closest register R3 and the high frequency AF evaluation value set in the infinite side register R5, the vertex counter C6 Incremented. The vertex counter C6 is also configured such that the high frequency AF evaluation value set in the central register R4 is equal to or less than the high frequency AF evaluation value set in the closest register R3 and the high frequency AF evaluation value set in the infinite side register R5. When decremented. Further, the vertex counter C6 is set to “0” when none of the above-mentioned cases are satisfied, that is, when the high-frequency AF evaluation value shows an increasing tendency or decreasing tendency from the closest side toward the infinity side.
高域AF評価値および中域AF評価値は、たとえば図6に示すように山なりに変化する。図7(A)〜図7(C)は、図6に示す高域AF評価値の特性曲線の一部を示す。頂点カウンタC6は、フォーカスレンズ14が図7(A)に示す位置A1〜A3の間を変位するとき“0”に設定され、フォーカスレンズ14が図7(B)に示す位置B1〜B3の間を変位するときインクリメントされ、フォーカスレンズ14が図7(C)に示す位置C1〜C3の間を変位するときディクリメントされる。
For example, as shown in FIG. 6, the high-frequency AF evaluation value and the mid-range AF evaluation value change like a mountain. 7A to 7C show a part of the characteristic curve of the high-frequency AF evaluation value shown in FIG. The vertex counter C6 is set to “0” when the
頂点カウンタC6のカウント値が閾値Bを上回ると、フォーカスレンズ14は合焦状態にあるとみなされ、方向判断処理が終了されるとともに監視処理が開始される。頂点カウンタC6のカウント値が閾値“−B”を下回ると、光源判別タスクの判別結果に応じて異なる方向が合焦方向として決定される。つまり、光源フラグFLGが“0”を示していれば至近方向が合焦方向として決定され、光源フラグFLGが“1”を示していれば無限方向が合焦方向として決定される。山登り処理は、合焦方向がこうして決定された後に起動される。
When the count value of the vertex counter C6 exceeds the threshold value B, the
したがって、図2に示すような光源を含まない被写界を撮影するとき、フォーカスは、撮像面16fに近い方の被写体である人物H1に合わせられる。一方、図3に示すような光源Lを含む被写界を撮影するとき、フォーカスは撮像面16fから遠い方の被写体である人物H2に合わせられる。
Therefore, when shooting an object scene that does not include a light source as shown in FIG. 2, the focus is adjusted to the person H1 who is the subject closer to the
なお、フォーカスレンズ14から撮像面16fまでの距離が拡大する方向が至近方向であり、フォーカスレンズ14から撮像面16fまでの距離が縮小する方向が無限方向である。
Note that the direction in which the distance from the
方向判断処理では、上述のレジスタ設定処理および頂点カウンタC6の更新処理と並行して、前フレームで取得された高域AF評価値(前高域AF評価値)と現フレームで取得された高域AF評価値(現高域AF評価値)との大小関係が判別される。この判別処理もまた、フォーカスレンズ14が指定方向に変位する毎に実行される。数値が無限方向に向かって増加傾向にあれば、方向カウンタC1がインクリメントされ、数値が至近方向に向かって増加傾向にあれば、方向カウンタC1がディクリメントされる。方向カウンタC1のインクリメントによって無限方向が合焦方向であると仮定され、方向カウンタC1のディクリメントによって至近方向が合焦方向であると仮定される。
In the direction determination process, in parallel with the register setting process and the update process of the vertex counter C6, the high frequency AF evaluation value acquired in the previous frame (the previous high frequency AF evaluation value) and the high frequency acquired in the current frame. The magnitude relationship with the AF evaluation value (current high frequency AF evaluation value) is determined. This determination process is also executed each time the
こうして更新される方向カウンタC1は、頂点カウンタC6が閾値“−B”以上でかつ閾値B以下のときに注目される。方向カウンタC1のカウント値が閾値Aを上回るときは、無限方向が合焦方向として決定される。一方、方向カウンタC1のカウント値が閾値“−A”を下回るときは、至近方向が合焦方向として決定される。 The direction counter C1 updated in this way is noted when the vertex counter C6 is greater than or equal to the threshold “−B” and less than or equal to the threshold B. When the count value of the direction counter C1 exceeds the threshold A, the infinite direction is determined as the in-focus direction. On the other hand, when the count value of the direction counter C1 falls below the threshold “−A”, the closest direction is determined as the in-focus direction.
実行回数カウンタC2は、方向判断処理においてフォーカスレンズ14が変位する毎にインクリメントされる。頂点カウンタC6のカウント値または方向カウンタC1のカウント値が上述の条件に合致する前に実行回数カウンタC2のカウント値が閾値MまたはNを上回ると、方向予測処理によって合焦方向が決定される。方向予測処理では、フォーカスレンズ14の現在位置が無限端に近いときに至近方向が合焦方向として決定され、フォーカスレンズ14の現在位置が至近端に近いときに無限方向が合焦方向として決定される。
The execution number counter C2 is incremented every time the
上述の閾値MおよびNの間には、N>Mの関係が成り立つ。手振れ発生時は閾値Mが実行回数カウンタC2のカウント値と比較され、手振れ非発生時は閾値Nが実行回数カウンタC2のカウント値と比較される。手振れ発生時の高域AF評価値は、被写界像の高域周波数成分の劣化によって、手振れ非発生時の高域AF評価値よりも低くなる。このため、手振れ発生時に求められる相対比は、手振れ非発生時に求められる相対比よりも低くなる。したがって、具体的には、相対比が閾値αを上回るとき閾値Nが注目され、相対比が閾値α以下のとき閾値Mが注目される。 A relationship of N> M is established between the above threshold values M and N. When hand shake occurs, the threshold value M is compared with the count value of the execution number counter C2, and when hand shake does not occur, the threshold value N is compared with the count value of the execution number counter C2. The high frequency AF evaluation value at the time of occurrence of camera shake becomes lower than the high frequency AF evaluation value at the time of no camera shake due to deterioration of the high frequency component of the object scene image. For this reason, the relative ratio required when camera shake occurs is lower than the relative ratio required when camera shake does not occur. Therefore, specifically, the threshold value N is noted when the relative ratio exceeds the threshold value α, and the threshold value M is noted when the relative ratio is equal to or less than the threshold value α.
山登り処理では、決定された合焦方向に向かってフォーカスレンズ14が移動され、高域AF評価回路26aによって検出された高域AF評価値のうち最大の高域AF評価値が最大値レジスタR1に設定される。最大値レジスタR1の設定値が閾値Xを上回る状態で、その後に検出された高域AF評価値が3回連続して最大値レジスタR1の設定値を下回ると、フォーカスレンズ14は合焦点を越えたとみなされる。フォーカスレンズ14の移動方向は反転され、フォーカスレンズ14は合焦点に配置される。
In the hill-climbing process, the
最大値レジスタR1の設定値が閾値X以下の状態で、高域AF評価値が3回連続して最大値レジスタR1の設定値を下回り、かつ相対比が閾値βを上回るときは、合焦方向は現時点の移動方向と逆方向であるとみなされる。山登り処理は一旦中止され、移動方向が反転された後に再開される。 When the set value of the maximum value register R1 is equal to or less than the threshold value X, the high-frequency AF evaluation value is continuously lower than the set value of the maximum value register R1 three times and the relative ratio exceeds the threshold value β, the in-focus direction Is considered to be opposite to the current direction of travel. The mountain climbing process is temporarily stopped and resumed after the moving direction is reversed.
最大値レジスタR1の設定値が閾値X以下の状態で、高域AF評価値が3回連続して最大値レジスタR1の設定値を下回り、かつ相対比が閾値β以下のときは、合焦方向が不明であるとして、方向判断処理が再起動される。 When the setting value of the maximum value register R1 is equal to or less than the threshold value X, the high-frequency AF evaluation value is continuously lower than the setting value of the maximum value register R1 three times and the relative ratio is equal to or less than the threshold value β. Is unknown, the direction determination process is restarted.
監視処理では、最大値レジスタR1の設定値からの現高域AF評価値の変化量がK%を上回るか否かが判別される。判別結果が複数フレームにわたって肯定的であれば、フォーカスエリアFAに属する被写体自身の動きやビデオカメラ10のパン/チルトに起因して合焦点FPが変化したとみなし、方向判断処理が再起動される。
In the monitoring process, it is determined whether or not the amount of change in the current high-frequency AF evaluation value from the set value of the maximum value register R1 exceeds K%. If the determination result is positive over a plurality of frames, it is considered that the in-focus FP has changed due to the movement of the subject itself belonging to the focus area FA or the pan / tilt of the
CPU28は、図8に示す光源判別タスクおよび図9〜図18に示すコンティニュアスAF処理タスクを含む複数のタスクを並列的に実行する。なお、これらのタスクに対応する制御プログラムは、フラッシュメモリ46に記憶される。
The
図8を参照して、ステップS1では光源フラグFLGを“0”に設定し、ステップS3では高輝度カウンタC0を“0”に設定する。ステップS5では垂直同期信号Vsyncが発生したか否か(直前のステップS3の処理から1Vが経過したか否か)を判別し、ステップS7では現画素がフォーカスエリアFAの開始画素であるか否かを判別する。ステップS5およびS7のいずれもYESであれば、現画素のYデータ値が飽和値に等しいか否かを判別する。ここでNOであれば、そのままステップS13に進む。一方、YESであれば、現画素は光源に相当する輝度を有するとみなし、ステップS11で高輝度カウンタC0をインクリメントしてからステップS13に進む。 Referring to FIG. 8, in step S1, the light source flag FLG is set to “0”, and in step S3, the high luminance counter C0 is set to “0”. In step S5, it is determined whether or not the vertical synchronization signal Vsync has been generated (whether 1V has elapsed since the processing in the previous step S3), and in step S7, whether or not the current pixel is the start pixel of the focus area FA. Is determined. If both steps S5 and S7 are YES, it is determined whether or not the Y data value of the current pixel is equal to the saturation value. If “NO” here, the process proceeds to a step S13 as it is. On the other hand, if YES, it is considered that the current pixel has a luminance corresponding to the light source, and the high luminance counter C0 is incremented in step S11, and then the process proceeds to step S13.
ステップS13では現画素がフォーカスエリアFAの終了画素であるか否かを判別し、NOであればステップS9に戻る一方、YESであればステップS15に進む。ステップS15では、高輝度カウンタC0のカウント値が閾値THに達しているか否かを判別する。ここでYESであれば、被写界は光源を含むとみなし、ステップS17で光源フラグFLGを“1”に設定する。一方、NOであれば、被写界は光源を含んでいないとみなし、ステップS19で光源フラグFLGを“0”に設定する。ステップS17またはS19の処理が完了すると、ステップS3に戻る。 In step S13, it is determined whether or not the current pixel is an end pixel of the focus area FA. If NO, the process returns to step S9. If YES, the process proceeds to step S15. In step S15, it is determined whether or not the count value of the high luminance counter C0 has reached the threshold value TH. If “YES” here, the scene is considered to include a light source, and the light source flag FLG is set to “1” in a step S17. On the other hand, if NO, the scene is regarded as not including a light source, and the light source flag FLG is set to “0” in step S19. When the process of step S17 or S19 is completed, the process returns to step S3.
図9を参照して、ステップS21では初期化処理を実行する。具体的には、移動ステップ数を“0”に設定し、動作モードを方向判断モードに設定し、そして方向カウンタC1,実行回数カウンタC2,至近側カウンタC3,中央カウンタC4,無限側カウンタC5および頂点カウンタC6の各々のカウント値を“0”に設定する。なお、移動ステップ数は、ドライバ18bに設けられたステッピングモータ(図示せず)を1回のレンズ移動処理において回転させるべきステップ数を示す。
Referring to FIG. 9, in step S21, an initialization process is executed. Specifically, the number of movement steps is set to “0”, the operation mode is set to the direction determination mode, and the direction counter C1, the execution count counter C2, the closest counter C3, the central counter C4, the infinite counter C5, and Each count value of the vertex counter C6 is set to “0”. The number of movement steps indicates the number of steps that a stepping motor (not shown) provided in the
垂直同期信号Vsyncが発生するとステップS23でYESと判断し、ステップS25で高域AF評価値を高域AF評価回路26aから取得するとともに、ステップS27で中域AF評価値を中域AF評価回路26bから取得する。ステップS29では、上述の数1に従って相対比を算出する。ステップS31では、フォーカスレンズ14を設定された移動ステップ数だけ設定方向に移動させる。1回目の処理を実行する時点では、移動ステップ数は“0”で、かつ移動方向は未定である。これによって、フォーカスレンズ14は現在位置に停止し続ける。
When the vertical synchronization signal Vsync is generated, YES is determined in step S23, and the high-frequency AF evaluation value is acquired from the high-frequency
ステップS33では現時点の動作モードが方向判断モードであるか否かを判別し、ステップS35では動作モードが山登りモードであるか否かを判別する。ステップS33でYESであれば、ステップS37で方向判断処理を実行し、ステップS35でYESであればステップS39で山登り処理を実行し、そしてステップS35でNOであればステップS41で監視処理を実行する。ステップS37,S39またはS41の処理が完了するとステップS23に戻る。 In step S33, it is determined whether or not the current operation mode is the direction determination mode. In step S35, it is determined whether or not the operation mode is the hill-climbing mode. If YES in step S33, direction determination processing is executed in step S37. If YES in step S35, mountain climbing processing is executed in step S39. If NO in step S35, monitoring processing is executed in step S41. . When the process of step S37, S39 or S41 is completed, the process returns to step S23.
図9に示すステップS37の方向判断処理は、図10〜図15に示すサブルーチンに従って実行される。まずステップS51で実行回数カウンタC2が“0”であるか否かを判別する。ここでYESであれば、ステップS53でフォーカスレンズ14の移動方向を至近方向に設定する。ステップS55では、現高域AF評価値を前高域AF評価値として保持する。続くステップS57では、フォーカスレンズ14の移動方向の設定を反転させる。つまり、現時点の移動方向が至近方向であれば無限方向を移動方向として設定し、現時点の移動方向が無限方向であれば至近方向を移動方向として設定する。
The direction determination process in step S37 shown in FIG. 9 is executed according to the subroutine shown in FIGS. First, in step S51, it is determined whether or not the execution number counter C2 is “0”. If “YES” here, the moving direction of the
ステップS61では現タイミングがレンズ移動量を縮小させるタイミングであるか否かを判別し、YESであればステップS63で移動ステップ数を“L/2”に相当するステップ数に設定する一方、NOであればステップS65で移動ステップ数を“L”に相当するステップ数に設定する。フォーカスレンズ14の移動量は、最初に“L/2”に設定された後、垂直同期信号Vsyncが発生する毎に“L”→“L/2”→“L/2”→“L”→“L/2”→“L/2”→…の要領で更新される。移動量は3フレームに1回の割合で“L/2”から“L”に変更され、フォーカスレンズ14は図4に示す要領で至近側位置,中央位置および無限側位置の3点の間を変位する。
In step S61, it is determined whether or not the current timing is a timing for reducing the lens movement amount. If YES, the movement step number is set to a step number corresponding to “L / 2” in step S63, while NO. If there is, the number of movement steps is set to the number of steps corresponding to “L” in step S65. The amount of movement of the
ステップS63またはS65の処理が完了すると、ステップS67で至近側カウンタC3,中央カウンタC4または無限側カウンタC5をインクリメントする。変位後のレンズ位置が至近側位置であれば至近側カウンタC3がインクリメントされ、変位後のレンズ位置が中央位置であれば中央カウンタC4がインクリメントされ、そして変位後のレンズ位置が無限側位置であれば無限側カウンタC5がインクリメントされる。 When the process of step S63 or S65 is completed, the near side counter C3, the central counter C4 or the infinite side counter C5 is incremented in step S67. If the lens position after displacement is the near side position, the near side counter C3 is incremented, if the lens position after displacement is the center position, the center counter C4 is incremented, and the lens position after displacement is the infinite side position. For example, the infinite counter C5 is incremented.
ステップS69では、至近側カウンタC3,中央カウンタC4または無限側カウンタC5のカウント値が閾値γを上回るか否かを判別する。ステップS73では、現高域AF評価値の検出元の被写界像が捉えられたときに撮像面16fが手振れ状態にあったか否かを動き検出回路30から出力された動きベクトルに基づいて判別する。
In step S69, it is determined whether or not the count value of the closest counter C3, the central counter C4, or the infinite counter C5 exceeds the threshold value γ. In step S73, it is determined based on the motion vector output from the
ステップS69の処理は至近側レジスタR3,中央レジスタR4または無限側レジスタR5の設定値が信頼性を欠くか否かを判別する処理であり、ここでYESと判断されると、ステップS71のエラー処理を経て上階層のルーチンに復帰する。また、ステップS73でYESと判断されると、現高域AF評価値は方向判断の参考にできないとみなし、そのまま上階層のルーチンに復帰する。ステップS69でNOと判断されかつステップS73でNOと判断されると、現高域AF評価値の検出元の被写界像を捉えたときのフォーカスレンズ14の位置をステップS75で判別する。
The process of step S69 is a process of determining whether or not the set value of the near side register R3, the central register R4 or the infinite side register R5 lacks reliability. If YES is determined here, the error process of step S71 is performed. After that, return to the upper level routine. If YES is determined in the step S73, it is assumed that the current high frequency AF evaluation value cannot be used as a reference for direction determination, and the process directly returns to the upper hierarchy routine. If NO is determined in step S69 and NO is determined in step S73, the position of the
判別結果が至近側位置を示していれば、ステップS77で現高域AF評価値を至近側レジスタR3に設定し、ステップS79で至近側カウンタC3を“0”に設定する。判別結果が至近側位置を示していれば、ステップS81で現高域AF評価値を中央レジスタR4に設定し、ステップS83で中央カウンタC4を“0”に設定する。判別結果が至近側位置を示していれば、ステップS85で現高域AF評価値を無限側レジスタR5に設定し、ステップS87で無限側カウンタC5を“0”に設定する。ステップS79,S83またはS87の処理が完了すると、上階層のルーチンに復帰する。 If the discrimination result indicates the near side position, the current high frequency AF evaluation value is set in the near side register R3 in step S77, and the near side counter C3 is set to "0" in step S79. If the discrimination result indicates the closest position, the current high frequency AF evaluation value is set in the central register R4 in step S81, and the central counter C4 is set to "0" in step S83. If the discrimination result indicates the closest position, the current high frequency AF evaluation value is set in the infinite register R5 in step S85, and the infinite counter C5 is set to "0" in step S87. When the process of step S79, S83 or S87 is completed, the process returns to the upper hierarchy routine.
図10に示すステップS51でNOと判断されると、実行回数カウンタC2のカウント値が“3”以上であるか否かをステップS89で判別する。ここでNOであればそのままステップS103に進む一方、YESであればステップS91〜S101の処理を経てステップS103に進む。 If NO is determined in step S51 shown in FIG. 10, it is determined in step S89 whether or not the count value of the execution number counter C2 is “3” or more. If “NO” here, the process proceeds to a step S103 as it is, whereas if “YES”, the process proceeds to a step S103 through steps S91 to S101.
ステップS91では中央レジスタR4の設定値が無限側レジスタR5の設定値を上回るか否かを判別し、ステップS93およびS95の各々では中央レジスタR4の設定値が至近側レジスタR3の設定値を上回るか否かを判別する。ステップS91およびS93の各々でYESと判断されると、高域AF評価値は図7(B)に示す要領で変化するとみなし、ステップS101で頂点カウンタC6をインクリメントする。ステップS91およびS95の各々でNOと判断されると、高域AF評価値は図7(C)に示す要領で変化するとみなし、ステップS99で頂点カウンタC6をディクリメントする。 In step S91, it is determined whether or not the set value of the central register R4 exceeds the set value of the infinite register R5. In each of steps S93 and S95, whether or not the set value of the central register R4 exceeds the set value of the nearest register R3. Determine whether or not. If YES is determined in each of steps S91 and S93, the high frequency AF evaluation value is considered to change in the manner shown in FIG. 7B, and the vertex counter C6 is incremented in step S101. If NO is determined in each of steps S91 and S95, the high frequency AF evaluation value is considered to change in the manner shown in FIG. 7C, and the vertex counter C6 is decremented in step S99.
ステップS91でNOと判断されかつステップS95でYESと判断されると、高域AF評価値は図7(A)に示す要領で変化するとみなし、ステップS101で頂点カウンタC6を“0”に設定する。ステップS91でYESと判断されかつステップS93でNOと判断されると、高域AF評価値は図7(A)とは逆の要領で変化するとみなし、ステップS101で頂点カウンタC6を“0”に設定する。 If NO is determined in step S91 and YES is determined in step S95, the high frequency AF evaluation value is considered to change in the manner shown in FIG. 7A, and the vertex counter C6 is set to “0” in step S101. . If YES is determined in step S91 and NO is determined in step S93, the high frequency AF evaluation value is considered to change in a manner opposite to that shown in FIG. 7A, and the vertex counter C6 is set to “0” in step S101. Set.
ステップS103では現時点の移動方向が無限方向であるか否かを判別し、NOであればステップS105に進む一方、YESであればステップS107に進む。ステップS105およびS107のいずれにおいても、現高域AF評価値が前高域AF評価値を上回るか否かを判別する。ただし、ステップS105については、判別結果がYESであるときにステップS109に進み、判別結果がNOであるときにステップS111に進む。一方、ステップS107については、判別結果がYESであるときにステップS111に進み、判別結果がNOであるときにステップS109に進む。 In step S103, it is determined whether or not the current moving direction is an infinite direction. If NO, the process proceeds to step S105, and if YES, the process proceeds to step S107. In both steps S105 and S107, it is determined whether or not the current high frequency AF evaluation value exceeds the previous high frequency AF evaluation value. However, regarding step S105, when the determination result is YES, the process proceeds to step S109, and when the determination result is NO, the process proceeds to step S111. On the other hand, for step S107, when the determination result is YES, the process proceeds to step S111, and when the determination result is NO, the process proceeds to step S109.
ステップS109では方向カウンタC1をディクリメントし、ステップS111では方向カウンタC1をインクリメントする。ステップS109またはS111の処理が完了すると、ステップS29で算出された相対比が閾値αを上回るか否かをステップS113で判別する。ここでYESであれば、撮像面16fが手振れ状態にないとして、ステップS115に進む。NOであれば、撮像面16fは手振れ状態にあるとして、ステップS113に進む。
In step S109, the direction counter C1 is decremented, and in step S111, the direction counter C1 is incremented. When the process of step S109 or S111 is completed, it is determined in step S113 whether or not the relative ratio calculated in step S29 exceeds the threshold value α. If “YES” here, the
ステップS115では実行回数カウンタC2のカウント値が閾値N(N:たとえば20)を上回るか否かを判別し、ステップS117では実行回数カウンタC2のカウント値が閾値M(M:たとえば10)を上回るか否かを判別する。ステップS115またはS117でYESであれば、ステップS119の方向予測処理を経てステップS139に進む。ステップS139では、動作モードを山登りモードに設定し、ダウンカウンタC7を“0”に設定し、最大値レジスタR1をクリアする。ステップS139の処理が完了すると、上階層のルーチンに復帰する。 In step S115, it is determined whether or not the count value of the execution number counter C2 exceeds a threshold value N (N: for example, 20). In step S117, whether the count value of the execution number counter C2 exceeds a threshold value M (M: for example, 10). Determine whether or not. If YES in step S115 or S117, the process proceeds to step S139 through the direction prediction process in step S119. In step S139, the operation mode is set to the hill-climbing mode, the down counter C7 is set to “0”, and the maximum value register R1 is cleared. When the process of step S139 is completed, the routine returns to the upper hierarchy routine.
一方、ステップS115またはS117でNOであれば、頂点カウンタC6のカウント値が閾値Bを上回るか否かをステップS121で判別し、頂点カウンタC6のカウント値が閾値“−B”を下回るか否かをステップS125で判別する。さらに、方向カウンタC1のカウント値が閾値Aを上回るか否かをステップS129で判別し、方向カウンタC1のカウント値が閾値“−A”を下回るか否かをステップS131で判別する。なお、数値Bはたとえば“3”であり、数値Aはたとえば“5”である。 On the other hand, if NO in step S115 or S117, it is determined in step S121 whether or not the count value of the vertex counter C6 exceeds the threshold value B, and whether or not the count value of the vertex counter C6 is less than the threshold value “−B”. Is determined in step S125. Further, it is determined in step S129 whether or not the count value of the direction counter C1 exceeds the threshold value A, and whether or not the count value of the direction counter C1 is less than the threshold value “−A” is determined in step S131. The numerical value B is “3”, for example, and the numerical value A is “5”, for example.
ステップS121でYESと判断されると、ステップS123で動作モードを監視モードに設定してから上階層のルーチンに復帰する。ステップS125でYESと判断されると、光源フラグFLGが“1”であるか否かをステップS127で判別する。ここでYESであれば、無限方向が合焦方向であるとみなし、ステップS133で移動方向を無限方向に設定する。一方、NOであれば、至近方向が合焦方向であるとみなし、ステップS135で移動方向を至近方向に設定する。ステップS129でYESであればステップS133に進み、ステップS131でYESであればステップS135に進む。ステップS129およびS131のいずれもNOであれば、ステップS55に戻る。ステップS133またはS135の処理が完了すると、ステップS137で移動ステップ数を“1”以上の値に設定してからステップS139に進む。 If “YES” is determined in the step S121, the operation mode is set to the monitoring mode in a step S123, and then the process returns to the upper layer routine. If YES is determined in the step S125, it is determined whether or not the light source flag FLG is “1” in a step S127. If “YES” here, the infinite direction is regarded as the in-focus direction, and the moving direction is set to the infinite direction in step S133. On the other hand, if NO, the close direction is regarded as the in-focus direction, and the moving direction is set to the close direction in step S135. If YES in step S129, the process proceeds to step S133, and if YES in step S131, the process proceeds to step S135. If both steps S129 and S131 are NO, the process returns to step S55. When the process of step S133 or S135 is completed, the number of movement steps is set to a value of “1” or more in step S137, and then the process proceeds to step S139.
図13に示すステップS119の方向予測処理は、図15に示すサブルーチンに従って実行される。まず、現在のフォーカスレンズ14の位置が移動範囲の中央よりも無限側に近いか否かをステップS141で判別する。ここでYESであれば、至近方向が合焦方向であるとみなし、ステップS143で移動方向を至近方向に設定する。一方、NOであれば、無限方向が合焦方向であるとみなし、ステップS145で移動方向を無限方向に設定する。ステップS147では移動ステップ数を“1”以上の値に設定し、その後に上階層のルーチンに復帰する。
The direction prediction process in step S119 shown in FIG. 13 is executed according to a subroutine shown in FIG. First, in step S141, it is determined whether or not the current position of the
図9に示すステップS39の山登り処理は、図16〜図17に示すサブルーチンに従って実行される。ステップS151では、現高域AF評価値が最大値レジスタR1の設定値を上回るか否かを判別する。ここでYESであれば、ステップS153で現高域AF評価値を最大値レジスタR1に設定し、ステップS155でダウンカウンタC7を“0”に設定する。NOであれば、ステップS157でダウンカウンタC7をインクリメントする。ステップS155またはS157の処理が完了すると、ダウンカウンタC7のカウント値が“2”であるか否かをステップS159で判別する。 The mountain climbing process in step S39 shown in FIG. 9 is executed according to the subroutine shown in FIGS. In step S151, it is determined whether or not the current high frequency AF evaluation value exceeds the set value of the maximum value register R1. If YES here, the current high-frequency AF evaluation value is set in the maximum value register R1 in a step S153, and the down counter C7 is set to “0” in a step S155. If NO, the down counter C7 is incremented in step S157. When the process of step S155 or S157 is completed, it is determined in step S159 whether or not the count value of the down counter C7 is “2”.
ここでNOであればそのままステップS163に進む一方、YESであればステップS161でフォーカスレンズ14の現在位置をレンズ位置レジスタR2に登録してからステップS163に進む。ステップS163ではダウンカウンタC7のカウント値が“3”を上回るか否かを判別し、NOであれば上階層のルーチンに戻る一方、YESであれば最大値レジスタR1の設定値が閾値Xを上回るか否かをステップS165で判別する。
If “NO” here, the process proceeds to a step S163 as it is, whereas if “YES”, the current position of the
ステップS165でYESであれば、フォーカスレンズ14は合焦点を越えたとみなし、ステップS167で移動方向を反転させる。ステップS169では、レンズ位置レジスタR2に登録されたレンズ位置に基づいて合焦点FPを特定し、特定された合焦点FPまでの移動ステップ数を設定する。ステップS171では、動作モードを監視モードに設定し、ダウンカウンタC7および監視カウンタC8の各々のカウント値を“0”に設定する。ステップS171の処理が完了すると、上階層のルーチンに復帰する。
If “YES” in the step S165, the
ステップS165でNOと判断されると、山登り処理を中止するべくステップS173に進む。ステップS173では、ステップS29で算出された相対比が閾値βを上回るか否かを判別する。ここでYESと判断されると、フォーカスレンズ14の移動方向は合焦点に向かう方向と逆方向であるとみなし、ステップS175で移動方向を反転させ、かつステップS177で移動ステップ数を“1”以上の数値に設定する。ステップS179では、ダウンカウンタC7を“0”に設定し、かつ最大値レジスタR1をクリアする。ステップS179の処理が完了すると、上階層のルーチンに復帰する。この結果、山登り処理が再起動される。
If NO is determined in step S165, the process proceeds to step S173 to stop the mountain climbing process. In step S173, it is determined whether or not the relative ratio calculated in step S29 exceeds a threshold value β. If YES is determined here, the moving direction of the
ステップS165およびステップS173の両方でNOと判断されると、ステップS181に進み、動作モードを方向判断モードに設定しかつ方向カウンタC1および実行回数カウンタC2の各々を“0”に設定する。ステップS181の処理が完了すると、上階層のルーチンに復帰する。この結果、方向判断処理が再起動される。 If NO is determined in both step S165 and step S173, the process proceeds to step S181, where the operation mode is set to the direction determination mode, and each of the direction counter C1 and the execution number counter C2 is set to “0”. When the process of step S181 is completed, the process returns to the upper layer routine. As a result, the direction determination process is restarted.
図9に示すステップS41の監視処理は、図18に示すサブルーチンに従って実行される。まずステップS191で、最大値レジスタR1の設定値からの現高域AF評価値の変化量がK%を上回るか否かを判別する。ここでNOであればステップS193で監視カウンタC8を“0”に設定する一方、YESであればステップS195で監視カウンタC8をインクリメントする。ステップS193またはS195の処理が完了すると、監視カウンタC8のカウント値が閾値Dを上回るか否かをステップS197で判別する。ここでNOであればそのまま上階層のルーチンに復帰する。YESであれば、ステップS199で動作モードを方向判断モードに設定し、方向カウンタC1および実行回数カウンタC2の各々を“0”に設定してから、上階層のルーチンに復帰する。 The monitoring process in step S41 shown in FIG. 9 is executed according to a subroutine shown in FIG. First, in step S191, it is determined whether or not the amount of change in the current high frequency AF evaluation value from the set value of the maximum value register R1 exceeds K%. If “NO” here, the monitoring counter C8 is set to “0” in a step S193, while if “YES”, the monitoring counter C8 is incremented in a step S195. When the process of step S193 or S195 is completed, it is determined in step S197 whether or not the count value of the monitoring counter C8 exceeds the threshold value D. If “NO” here, the process returns to the upper hierarchy routine. If YES, the operation mode is set to the direction determination mode in step S199, each of the direction counter C1 and the execution number counter C2 is set to “0”, and then the process returns to the upper-level routine.
以上の説明から分かるように、イメージセンサ16は、フォーカスレンズ14を経た被写界の光学像が照射される撮像面16fを有し、被写界像を繰り返し生成する。フォーカスレンズ14の位置は、イメージセンサ16による被写界像の生成処理と並行して、ドライバ18bによって3点の間で繰り返し変更される(S31, S59~S65)。イメージセンサ16によって生成された被写界像の高域AF評価値は、フォーカスレンズ14の位置の変更処理と並行して、高域AF評価回路26aおよびCPU28によって繰り返し検出される(S25)。
As can be seen from the above description, the
CPU28は、検出された高域AF評価値をフォーカスレンズ14の設定位置毎に保持し((S77, S81, S85)、保持された高域AF評価値を参照して合焦特性を判別し(S91~S95)、そして判別結果に基づいてフォーカスレンズ14の位置を合焦点に調整する(S39)。ただし、 撮像面16fの手振れに対応して検出された高域AF評価値は、保持対象から排除される(S73)。
The
フォーカスレンズ14の位置を3点の間で繰り返し変更することで、この3点にそれぞれ対応する3つの高域AF評価値が検出される。これによって、合焦特性の判別精度が向上する。また、撮像面16fの手振れに対応して検出された高域AF評価値は、保持対象から排除される。合焦調整は、撮像面16fの手振れに関係なく正確に実行される。これによって、フォーカス調整動作の安定化が図られる。
By repeatedly changing the position of the
また、合焦点が至近方向および無限方向の両方に存在するときは、光源の有無によってフォーカスレンズ14の移動方向が決定される。つまり、被写界が光源を含むときは、無限方向に存在する合焦点が探索される。焦点は、光源よりも遠くの被写体に合わせられる。一方、被写界が光源を含まないときは、至近方向に存在する合焦点が探索される。焦点は、撮像面により近い被写体に合わせられる。上述のように、フォーカスレンズ14から撮像面16fまでの距離が拡大する方向が至近方向であり、フォーカスレンズ14から撮像面16fまでの距離が縮小する方向が無限方向である。これによって、良好なフォーカス制御が実現される。
Further, when the in-focus point exists in both the closest direction and the infinite direction, the moving direction of the
なお、この実施例では、フォーカス調整にあたってフォーカスレンズ14を光軸方向に移動させるようにしているが、フォーカスレンズ14に代えてあるいはフォーカスレンズ14とともにイメージセンサ16を光軸方向に移動させるようにしてもよい。また、この実施例では、方向判断処理にあたってフォーカスレンズ14を3つの位置の間で変位させるようにしているが、フォーカスレンズ14を4つ以上の位置の間で変位させるようにしてもよい。さらに、この実施例では、垂直同期信号Vsyncの発生周期として1/60秒を想定しているが、当該発生周期は1/60秒に限られるものではない。
In this embodiment, the
10 …ビデオカメラ
12 …ズームレンズ
14 …フォーカスレンズ
16 …イメージセンサ
26a …高域AF評価回路
26b …中域AF評価回路
28 …CPU
30 …動き検出回路
DESCRIPTION OF
30 ... Motion detection circuit
Claims (11)
前記光学レンズから前記撮像面までの距離を前記撮像手段による被写界像の生成処理と並行してN個(N:3以上の整数)の値の間で繰り返し変更する変更手段、
前記撮像手段によって生成された被写界像の既定周波数成分を前記変更手段の変更処理と並行して繰り返し検出する検出手段、
前記検出手段によって検出された既定周波数成分を参照して合焦特性を判別する判別手段、および
前記判別手段の判別結果に基づいて前記光学レンズから前記撮像面までの距離を合焦点に対応する距離に調整する調整手段を備える、ビデオカメラ。 An imaging means having an imaging surface on which an optical image of the scene through the optical lens is irradiated, and repeatedly generating the scene image;
Changing means for repeatedly changing the distance from the optical lens to the imaging surface between N values (N: an integer of 3 or more) in parallel with the generation process of the object scene image by the imaging means;
Detecting means for repeatedly detecting a predetermined frequency component of the object scene image generated by the imaging means in parallel with the changing process of the changing means;
A discriminating unit that discriminates a focusing characteristic with reference to a predetermined frequency component detected by the detecting unit; and a distance corresponding to a focal point that is a distance from the optical lens to the imaging surface based on a discrimination result of the discriminating unit. A video camera comprising adjusting means for adjusting to
前記第1測定手段の測定結果に基づく回数パラメータが第1既定条件を満足するとき距離調整方向を特定の輝度パラメータを参照して決定する決定手段をさらに備え、
前記調整手段は前記光学レンズから前記撮像面までの距離を前記決定手段によって決定された距離調整方向に変更する、請求項3記載のビデオカメラ。 First measurement means for measuring the number of times that both the determination result of the first component amount determination means and the determination result of the second component amount determination means show a negative result, and the measurement result of the first measurement means Determining means for determining a distance adjustment direction with reference to a specific luminance parameter when the number-of-times parameter based satisfies a first predetermined condition;
The video camera according to claim 3, wherein the adjustment unit changes a distance from the optical lens to the imaging surface in a distance adjustment direction determined by the determination unit.
前記特定の輝度パラメータは前記画素数検出手段によって検出された画素数に相当する、請求項4記載のビデオカメラ。 A pixel number detecting means for detecting the number of pixels having luminance corresponding to a light source from the object scene image generated by the imaging means;
The video camera according to claim 4, wherein the specific luminance parameter corresponds to the number of pixels detected by the pixel number detection unit.
前記第2測定手段の測定結果に基づく回数パラメータが第2既定条件を満足するとき前記変更手段および前記調整手段を停止させる停止手段をさらに備える、請求項3ないし6のいずれかに記載のビデオカメラ。 A second measuring unit that measures the number of times that both the discrimination result of the first component amount discriminating unit and the discrimination result of the second component amount discriminating unit are positive; and the number of times based on the measurement result of the second measuring unit The video camera according to claim 3, further comprising a stopping unit that stops the changing unit and the adjusting unit when a parameter satisfies a second predetermined condition.
前記変化量判別手段の判別結果が否定的な結果から肯定的な結果に更新されたとき前記変更手段の変更処理を再開させる再開手段をさらに備える、請求項7記載のビデオカメラ。 Change amount determination means for repeatedly determining whether or not the change amount of the predetermined frequency component detected by the detection means exceeds a threshold value in relation to the stop process of the stop means, and the determination result of the change amount determination means is negative The video camera according to claim 7, further comprising a restarting unit that restarts the changing process of the changing unit when an actual result is updated to a positive result.
前記撮像面が手振れ状態にあるときに前記検出手段によって検出された既定周波数成分を前記保持手段の注目対象から排除する排除手段をさらに備え、
前記判別手段は前記保持手段によって保持された既定周波数成分を参照して判別処理を実行する、請求項1ないし8のいずれかに記載のビデオカメラ。 Holding means for holding the predetermined frequency component detected by the detecting means for each value designated by the changing means; and holding the predetermined frequency component detected by the detecting means when the imaging surface is in a camera shake state. It further includes an exclusion means for excluding from the attention target of the means,
9. The video camera according to claim 1, wherein the determination unit performs a determination process with reference to a predetermined frequency component held by the holding unit.
前記光学レンズから前記撮像面までの距離を前記撮像手段による被写界像の生成処理と並行してN個(N:3以上の整数)の値の間で繰り返し変更する変更ステップ、
前記撮像手段によって生成された被写界像の既定周波数成分を前記変更ステップの変更処理と並行して繰り返し検出する検出ステップ、
前記検出ステップによって検出された既定周波数成分を参照して合焦特性を判別する判別ステップ、および
前記判別ステップの判別結果に基づいて前記光学レンズから前記撮像面までの距離を合焦点に対応する距離に調整する調整ステップを実行させるための、撮像制御プログラム。 In a processor of a video camera having an imaging surface on which an optical image of a scene that has passed through an optical lens is irradiated and having an imaging means that repeatedly generates a scene image,
A change step of repeatedly changing the distance from the optical lens to the imaging surface between N values (N: an integer of 3 or more) in parallel with the generation process of the object scene image by the imaging means;
A detection step of repeatedly detecting a predetermined frequency component of the object scene image generated by the imaging means in parallel with the changing process of the changing step;
A determination step of determining a focusing characteristic with reference to the predetermined frequency component detected in the detection step; and a distance corresponding to a focal point from the optical lens to the imaging surface based on the determination result of the determination step An imaging control program for executing an adjustment step for adjusting the image.
前記光学レンズから前記撮像面までの距離を前記撮像手段による被写界像の生成処理と並行してN個(N:3以上の整数)の値の間で繰り返し変更する変更ステップ、
前記撮像手段によって生成された被写界像の既定周波数成分を前記変更ステップの変更処理と並行して繰り返し検出する検出ステップ、
前記検出ステップによって検出された既定周波数成分を参照して合焦特性を判別する判別ステップ、および
前記判別ステップの判別結果に基づいて前記光学レンズから前記撮像面までの距離を合焦点に対応する距離に調整する調整ステップを備える、撮像制御方法。 An imaging control method for a video camera having an imaging surface on which an optical image of an object scene that has passed through an optical lens is irradiated and having an imaging means that repeatedly generates an object scene image,
A change step of repeatedly changing the distance from the optical lens to the imaging surface between N values (N: an integer of 3 or more) in parallel with the generation process of the object scene image by the imaging means;
A detection step of repeatedly detecting a predetermined frequency component of the object scene image generated by the imaging means in parallel with the changing process of the changing step;
A determination step of determining a focusing characteristic with reference to the predetermined frequency component detected in the detection step; and a distance corresponding to a focal point from the optical lens to the imaging surface based on the determination result of the determination step An imaging control method, comprising an adjustment step for adjusting to an image.
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