JP2017187743A - Imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique capable of reducing degradation of focusing accuracy or facilitating focusing under a circumstance subject to a high gain.SOLUTION: The imaging apparatus includes: imaging means that picks up an image focused on a light-receiving surface; gain means that applies a gain to the image output from the imaging means to electronically change brightness of the image; and focus signal generation means that extracts a signal of frequency bandwidth from the output from the gain means to generate a focus signal from the extracted signal. The focus signal generation means changes the frequency bandwidth of the signal which is used for generating the focus signal depending on the level of the gain.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、撮像装置に関するものである。   The present invention relates to an imaging apparatus.

従来より、撮像装置においてピント合わせを行う機能としてオートフォーカス機能(以下、AFと称す)が知られている。このAF技術においては位相差方式やコントラスト方式といった様々な方式が考案されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an autofocus function (hereinafter referred to as AF) is known as a function for performing focusing in an imaging apparatus. In this AF technique, various methods such as a phase difference method and a contrast method have been devised.

例えば、コントラスト方式のAF機能は、映像信号から抽出した高周波成分のコントラストに基づいて生成された値をAF評価値として使用する。映像の焦点がぼけている状態では、高周波数成分のコントラスト(つまりAF評価値)が低く、映像の焦点が合うに従って高周波数成分のコントラストが高くなる。よって、このAF評価値が最大になるようフォーカス位置を調整する事で、フォーカスを合わせることができる仕組みになっている。   For example, the contrast AF function uses a value generated based on the contrast of the high-frequency component extracted from the video signal as the AF evaluation value. In a state where the image is out of focus, the contrast of the high frequency component (that is, the AF evaluation value) is low, and the contrast of the high frequency component increases as the image is focused. Therefore, the focus can be adjusted by adjusting the focus position so that the AF evaluation value is maximized.

このような基本的なAF制御方法に対して、特許文献1には、周波数帯域の違う複数のAF評価値を生成し、合焦時に通常使用する周波数帯域よりもさらに高い周波数成分の信号を合わせて使用することで、合焦精度が向上可能な技術が開示されている。   In contrast to such a basic AF control method, Patent Document 1 generates a plurality of AF evaluation values having different frequency bands and matches signals having higher frequency components than the frequency band normally used at the time of focusing. In other words, a technique capable of improving the focusing accuracy by using the above is disclosed.

特許4641494号公報Japanese Patent No. 4641494

撮影環境において被写体が暗い場合、その暗さを補うために映像信号に対して利得(以下、「ゲイン」とも称す)を掛け、適正な露出レベルを維持するようにする自動露出調整機能(AE)が一般的に使用されている。   When the subject is dark in the shooting environment, an automatic exposure adjustment function (AE) that applies a gain (hereinafter also referred to as “gain”) to the video signal to compensate for the darkness and maintains an appropriate exposure level. Is commonly used.

このように、暗い時にはゲインを掛けるという処理を行うと、映像信号にノイズがのるため、ノイズ信号がAF評価値で使用される高周波成分に重畳される。このノイズは、かけるゲインが高い(高ゲインである)ほど、映像信号に与える影響が大きくなる。また、ゲインをかけることによるノイズ信号は低周波成分よりも高周波成分に対して大きな影響を与える。よって、前述の特許文献1に記載されているように高周波成分を積極的に使用すると、高周波成分を積極的に使用しない場合と比較してノイズ成分をひろいやすくなり、合焦精度が低くなったり、ピントを合わせることが困難になったりすることがある。   As described above, when the process of multiplying the gain when dark is performed, noise is added to the video signal, so that the noise signal is superimposed on the high-frequency component used in the AF evaluation value. This noise has a greater influence on the video signal as the applied gain is higher (higher gain). Also, the noise signal resulting from applying gain has a greater influence on the high frequency component than on the low frequency component. Therefore, if the high frequency component is actively used as described in the above-mentioned Patent Document 1, it is easier to expand the noise component than the case where the high frequency component is not actively used, and the focusing accuracy may be lowered. , It may be difficult to focus.

そこで、本発明の目的は、暗い撮影条件のような高ゲインがかかる環境下において、合焦精度の低下を軽減したり、ピント合わせを行う事を容易にしたりすることが可能となる技術を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a technique that can reduce a decrease in focusing accuracy or easily perform focusing in an environment where a high gain such as a dark photographing condition is applied. It is to be.

本発明にかかる撮像措置の実施形態の一側面は、受光面上に結像された像を撮像する撮像手段と、該撮像手段から出力された撮像信号に利得を掛け、前記撮像信号が示す画像の明るさを電子的に変更可能な利得手段と、前記利得手段からの出力された撮像信号を用いて周波数帯域の信号を抽出し、抽出した前記信号から焦点信号を生成する焦点信号生成手段と、を有し、前記焦点信号生成手段は該利得の高さに応じて、前記焦点信号の生成に用いる前記信号の周波数帯域を変更することを特徴とする本発明のその他の側面については発明を実施するための形態で説明をする。   One aspect of an embodiment of an imaging measure according to the present invention is an imaging unit that captures an image formed on a light receiving surface, and an image indicated by the imaging signal by multiplying an imaging signal output from the imaging unit. Gain means capable of electronically changing the brightness of the signal, and a focus signal generation means for extracting a signal in a frequency band using the imaging signal output from the gain means, and generating a focus signal from the extracted signal; The focus signal generating means changes the frequency band of the signal used for generating the focus signal according to the height of the gain, according to another aspect of the present invention. This will be described in the form for carrying out.

本発明によれば、高いゲインがかかるような撮影環境下における合焦精度の低下を軽減したり、ピント合わせを行う事を容易にしたりすることが可能となる。   According to the present invention, it is possible to reduce a decrease in focusing accuracy under a shooting environment where a high gain is applied, and to easily perform focusing.

本実施形態にかかる撮像装置の構成例Configuration example of imaging apparatus according to this embodiment 低ゲイン時のAF評価値の例Example of AF evaluation value at low gain 高ゲイン時のAF評価値の例Example of AF evaluation value at high gain 実施例1におけるAF動作のフローFlow of AF operation in embodiment 1 低ゲイン時のAF評価値とコントラストの関係の例を示すグラフGraph showing an example of the relationship between AF evaluation value and contrast at low gain 高ゲイン時のAF評価値とコントラストの関係の例を示すグラフGraph showing an example of the relationship between AF evaluation value and contrast at high gain 実施例2における合焦度判定処理例In-focus degree determination processing example in Embodiment 2 低照度環境でのフォーカス位置、F値、ゲイン、AF評価値の関係を示すグラフA graph showing the relationship between the focus position, F value, gain, and AF evaluation value in a low illumination environment 実施例3におけるAF動作のフロ―Flow of AF operation in embodiment 3 実施例3におけるフォーカス方向判別動作のフローFlow of focus direction discrimination operation in embodiment 3 実施例4におけるAF動作のフローFlow of AF operation in embodiment 4 実施例5におけるAF動作のフローFlow of AF operation in embodiment 5 実施例3の課題を説明するAF動作フローAF operation flow for explaining the problem of the third embodiment AF動作例1AF operation example 1 AF動作例2AF operation example 2

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

[実施形態1]
本実施形態の撮像装置は、AF処理時や合焦度判定の際に撮像信号からある周波数帯域の成分を抽出し、抽出した周波数成分を用いて生成したAF評価値を用いる撮像装置であって、ゲインの高さに応じてAF評価値の生成に用いる周波数成分を変更する。映像信号にゲインをかけることにより生じるノイズの影響は低周波成分よりも高周波成分のほうが受けやすいため、ゲインが高いときは低いときよりも低い周波数信号を用いてAF評価値を生成する。ここで、低い周波数信号を用いるとは、低い周波数信号の割合を大きくすることも含む。たとえば第1の周波数信号と第1の周波数信号よりも高い周波数である第2の周波数信号とを合成してAF評価値を生成する場合に、合成信号に占める第1の周波数の割合を大きくすることも含む。また、周波数成分を変更するとは、その信号を構成する成分の周波数自体を変更することと、信号を構成する成分の比率を変更することとを含むものとする。以下、より具体的に本実施形態について説明する。
[Embodiment 1]
The imaging apparatus of the present embodiment is an imaging apparatus that extracts a component in a certain frequency band from an imaging signal at the time of AF processing or in-focus determination, and uses an AF evaluation value generated using the extracted frequency component. The frequency component used for generating the AF evaluation value is changed according to the gain height. Since the influence of noise caused by applying gain to a video signal is more susceptible to high-frequency components than low-frequency components, an AF evaluation value is generated using a lower frequency signal than when it is low when the gain is high. Here, using a low frequency signal includes increasing the ratio of the low frequency signal. For example, when the AF evaluation value is generated by synthesizing the first frequency signal and the second frequency signal having a higher frequency than the first frequency signal, the ratio of the first frequency in the synthesized signal is increased. Including. Further, changing the frequency component includes changing the frequency itself of the component constituting the signal and changing the ratio of the component constituting the signal. Hereinafter, the present embodiment will be described more specifically.

図1には本実施形態にかかる撮像装置の構成例を示す。図1において、レンズ群101は、被写体からの入射した光を集光し、撮像素子105上に集光する光学系である。レンズ群101には、被写体に対するピント合わせを行うフォーカスレンズや、画角を調整するズームレンズ等が含まれる。レンズ群101は撮像装置と一体型でも良いし、レンズ群101と撮像装置とを別体とし、装着するレンズ群101を交換可能に構成しても良い。また、撮像される画像は動画でも良いし静止画でも良い。   FIG. 1 shows a configuration example of an imaging apparatus according to the present embodiment. In FIG. 1, a lens group 101 is an optical system that condenses incident light from a subject and condenses it on an image sensor 105. The lens group 101 includes a focus lens that focuses on the subject, a zoom lens that adjusts the angle of view, and the like. The lens group 101 may be integrated with the imaging device, or the lens group 101 and the imaging device may be separated and the lens group 101 to be mounted may be interchangeable. In addition, the captured image may be a moving image or a still image.

レンズ群101を通してカメラ内に入ってきた光は光学フィルタ102を通過し、撮像素子105に入射する光量を調整する絞り103で光量調整を行う。光学フィルタ102の種類は特に問わないが、例えば赤外線カットフィルタ(IRCF)等を用いることができる。   Light that has entered the camera through the lens group 101 passes through the optical filter 102, and the light amount is adjusted by the diaphragm 103 that adjusts the light amount incident on the image sensor 105. The type of the optical filter 102 is not particularly limited. For example, an infrared cut filter (IRCF) can be used.

絞り103で光量調整された映像情報は、撮像素子105の受光面の画素毎に所定の順序で配列されたカラーフィルタ104を通り、撮像素子105で受光される。   The video information whose light amount has been adjusted by the aperture 103 passes through the color filter 104 arranged in a predetermined order for each pixel on the light receiving surface of the image sensor 105 and is received by the image sensor 105.

撮像素子105は、撮像手段であり、レンズ群101により受光面上に結像された像を撮像し、撮影対象の画像情報をアナログ信号(撮像信号)として出力するものである。   The image pickup element 105 is an image pickup means, picks up an image formed on the light receiving surface by the lens group 101, and outputs image information of a photographing target as an analog signal (image pickup signal).

撮像素子105から出力される撮像信号で示される画像は、利得手段(以下、「AGC」とも称す)106により輝度を電子的に調整(ゲインコントロール)される。AGC106は撮像手段から出力された撮像信号に利得を掛け、該画像の明るさを電子的に変更可能である。AGC106から出力されたアナログの撮像信号は、A/D変換部107によりデジタル信号に変換される。   The brightness of the image indicated by the imaging signal output from the imaging element 105 is electronically adjusted (gain control) by a gain means (hereinafter also referred to as “AGC”) 106. The AGC 106 can multiply the image pickup signal output from the image pickup means by gain, and can electronically change the brightness of the image. The analog imaging signal output from the AGC 106 is converted into a digital signal by the A / D conversion unit 107.

映像信号処理部108ではA/D変換部107からのデジタル撮像信号に所定の処理を施し、画素毎の輝度信号と色信号を出力するものであり、出力用の映像を作るとともに、カメラ制御を行うための各パラメータを作成している。カメラ制御を行うための各パラメータとしては、例えば絞りの制御に使われるパラメータや、ピント合わせを行うための周波数成分値であるAF評価値、色味を調整するホワイトバランス制御で使われるパラメータなどがあげられる。尚、本発明および本明細書では、AF評価値の信号のことを焦点信号と称することがある。このように、映像信号処理部108は焦点信号を生成するため、焦点信号生成手段とも称することができる。映像信号処理部108の撮像素子105から出力され、AGC106によりゲインコントロールされた撮像信号から複数の周波数帯域の信号を抽出することが可能である。たとえば、映像信号処理部108は、第1の周波数帯域の信号と、第1の周波数帯域よりも高い周波数帯域である第2の周波数帯域の信号とを抽出可能である。ここで、周波数帯域の信号とは、ピンポイントである周波数成分の信号を抽出して取得してもよい。特定の周波数帯域の信号の抽出には、たとえば、バンドパスフィルタを用いることができる。   The video signal processing unit 108 performs predetermined processing on the digital image pickup signal from the A / D conversion unit 107 and outputs a luminance signal and a color signal for each pixel. Each parameter to do is created. As parameters for camera control, for example, parameters used for aperture control, AF evaluation values that are frequency component values for focusing, parameters used for white balance control for adjusting color, etc. can give. In the present invention and this specification, an AF evaluation value signal may be referred to as a focus signal. Thus, since the video signal processing unit 108 generates a focus signal, it can also be referred to as a focus signal generation unit. It is possible to extract signals in a plurality of frequency bands from the imaging signal output from the imaging element 105 of the video signal processing unit 108 and gain-controlled by the AGC 106. For example, the video signal processing unit 108 can extract a signal in the first frequency band and a signal in the second frequency band that is a higher frequency band than the first frequency band. Here, the frequency band signal may be obtained by extracting a pinpoint frequency component signal. For example, a bandpass filter can be used to extract a signal in a specific frequency band.

映像信号出力部109は、映像信号処理部108で作成された映像信号を外部に出力する。   The video signal output unit 109 outputs the video signal created by the video signal processing unit 108 to the outside.

露出制御部110は、映像信号処理部108から出力される輝度情報から撮影画面内の輝度情報を算出し、撮影画像を所望の明るさに調整すべく絞り103およびAGC106を制御する。また、シャッタースピードを調整する事で前記撮像素子105の蓄積時間を調整し明るさの調整を行うこともできる。   The exposure control unit 110 calculates luminance information in the shooting screen from the luminance information output from the video signal processing unit 108, and controls the aperture 103 and the AGC 106 to adjust the shot image to a desired brightness. Further, the brightness can be adjusted by adjusting the storage time of the image sensor 105 by adjusting the shutter speed.

オートフォーカス制御(ピント合わせ動作)は、映像信号処理部108で作成された映像信号から抽出した高周波成分の値をAF評価値として行う。具体的には、AF評価値が最大値となるように光学制御部114によりレンズ群101を制御し、フォーカス位置を調整することで行われる。この光学制御部114は、レンズ群101が有するフォーカスレンズを駆動し、制御することが可能な光学制御手段であり、オートフォーカス機能を有する。   The autofocus control (focusing operation) is performed using the high-frequency component value extracted from the video signal generated by the video signal processing unit 108 as an AF evaluation value. Specifically, this is performed by controlling the lens group 101 by the optical control unit 114 and adjusting the focus position so that the AF evaluation value becomes the maximum value. The optical control unit 114 is an optical control unit capable of driving and controlling a focus lens included in the lens group 101, and has an autofocus function.

上述のように、本実施形態では、ゲインが高いときは低いときよりも低い周波数帯域の信号を用いてAF評価値を生成する。用いる周波数の帯域は、ゲインの高さに応じて無段階で変化させてもよいし、段階的に変化させてもよい。段階的とは、2段階を含み、たとえば、ゲインがある値(閾値)以上のときには第1の周波数帯域の信号を用い、ある値より小さいときには第1の周波数帯域よりも高い第2の周波数帯域の信号を用いてもよい。   As described above, in this embodiment, when the gain is high, the AF evaluation value is generated using a signal in a lower frequency band than when the gain is low. The frequency band to be used may be changed steplessly or may be changed stepwise depending on the gain level. Stepwise includes two stages, for example, when a gain is a certain value (threshold) or more, a signal in the first frequency band is used, and when the gain is smaller than a certain value, the second frequency band is higher than the first frequency band. These signals may be used.

外部設定手段115はカメラ設定を行うための設定手段の総称であり、ピント合わせや明るさ指定、ズーム倍率指定といった、いわゆる一般的なカメラ操作を行うための手段である。   The external setting means 115 is a generic name for setting means for performing camera settings, and is a means for performing so-called general camera operations such as focusing, brightness designation, and zoom magnification designation.

制御設定部116は、記外部設定手段から送られてきたカメラに対する制御命令を実際に行うものであり、露出制御、レンズ制御等を行う。   The control setting unit 116 actually performs a control command for the camera sent from the external setting unit, and performs exposure control, lens control, and the like.

[実施例1]
本実施例では、上述の実施形態1にかかる撮像装置のうち、第1の周波数帯域の成分と第1の周波数帯域よりも高い周波数帯域の成分である第2の周波数帯域の成分とを合成して取得した合成信号をAF評価値としてAF処理を行う撮像装置について説明をする。本実施例の撮像装置は、高ゲイン環境下においては、合成信号に占める第1の周波数帯域の成分の割合を大きくすることで、低い周波数信号を用いてAF評価値を取得する。以下、本実施例では、第1の周波数帯域の成分のことを低周波成分、第2の周波数帯域の成分のことを高周波数成分と呼ぶ。
[Example 1]
In the present example, the first frequency band component and the second frequency band component that is a higher frequency band component than the first frequency band in the imaging apparatus according to the first embodiment described above are combined. An imaging apparatus that performs AF processing using the combined signal acquired in this way as an AF evaluation value will be described. In a high gain environment, the imaging apparatus according to the present exemplary embodiment acquires an AF evaluation value using a low frequency signal by increasing the proportion of the first frequency band component in the combined signal. Hereinafter, in the present embodiment, the component in the first frequency band is referred to as a low frequency component, and the component in the second frequency band is referred to as a high frequency component.

図2、3は低ゲイン時および高ゲイン時の各周波数帯域の成分のAF評価値の例を模式的に示したものである。横軸がフォーカス位置、縦軸が焦点信号にあたるAF評価値の大きさを表している。この図は、ピントがボケているところからピントが合うようにフォーカスレンズを動かし、ピントがあった所からさらにフォーカスレンズを動かしボケた状態になるまでのAF評価値信号(各周波数成分の信号強度とした)をプロットしたものである。この図において、ピントが合っている位置がすなわちAF評価値信号が最も高くなっている点である。   2 and 3 schematically show examples of AF evaluation values of components in each frequency band at low gain and high gain. The horizontal axis represents the focus position, and the vertical axis represents the AF evaluation value corresponding to the focus signal. This figure shows the AF evaluation value signal (signal intensity of each frequency component) until the focus lens is moved from the point where it is out of focus to the point where it is out of focus. Are plotted). In this figure, the in-focus position, that is, the AF evaluation value signal is the highest.

図2から、低ゲイン時には、各周波数帯域の成分ともノイズ成分が少なくきれいなAF評価値がでることがわかる。   From FIG. 2, it can be seen that when the gain is low, a clean AF evaluation value is obtained with few noise components in each frequency band component.

しかし、図3に示す様に、高ゲイン時になるとAF評価値にもノイズ成分が影響し、AF評価値自体が全体的にオフセットされてくるとともに、ピークが潰れてきてしまうようになる。特にノイズ成分を拾いやすい高周波数のAF評価値(図2、3中の実線)はその影響が顕著である。一方、低周波数のAF評価値(図2、3中の点線)は、高周波成分の信号と比べてノイズの影響を受けにくい特徴が見て取れる。   However, as shown in FIG. 3, when the gain is high, a noise component also affects the AF evaluation value, and the AF evaluation value itself is offset as a whole and the peak is crushed. In particular, the influence of the high-frequency AF evaluation value (solid line in FIGS. 2 and 3) that easily picks up noise components is significant. On the other hand, the low-frequency AF evaluation value (dotted line in FIGS. 2 and 3) has a characteristic that it is less susceptible to noise than a high-frequency component signal.

このような高ゲイン時に、高周波数のAF評価値を使用するとノイズに埋もれた信号を使用することになるため、結果的にボケ止まったりピントのピークが探せないといった問題がある。   When a high-frequency AF evaluation value is used at such a high gain, a signal buried in noise is used. As a result, there is a problem that blurring is lost or a peak of focus cannot be found.

上記のように、高周波数成分の特徴としては、ピント合わせには有利だがノイズの影響を受けやすい。一方低周波成分は、ピント合わせには不利だがノイズの影響は受けにくいという特徴を有している。   As described above, the characteristics of the high frequency component are advantageous for focusing, but are easily affected by noise. On the other hand, the low frequency component has a feature that it is disadvantageous for focusing, but is not easily affected by noise.

そこで、本実施例では、ゲインの高さに応じてAF評価値の生成に使用する周波数帯域の割合を変更する。これにより、低ゲイン、高ゲインどちらの環境下でもピント合わせが良好に行えるようになる。   Therefore, in this embodiment, the ratio of the frequency band used for generating the AF evaluation value is changed according to the gain height. As a result, focusing can be performed satisfactorily in both low gain and high gain environments.

図3中に記載した合成信号は、高周波成分と低周波成分を混ぜ合わせて合成したものである。この混ぜ合わせた合成信号をAF評価値として使用することで、高周波成分をAF評価値として使用した場合にAF評価値のピークがあまり出ていなかった高ゲイン環境下でも、ピークがでるようになり、AF処理の精度低下を軽減することができる。   The synthesized signal described in FIG. 3 is a signal synthesized by mixing a high frequency component and a low frequency component. By using this mixed composite signal as an AF evaluation value, when a high frequency component is used as an AF evaluation value, a peak appears even in a high gain environment where the peak of the AF evaluation value did not appear much. , It is possible to reduce the accuracy degradation of the AF process.

さらに低周波成分だけでなく、高周波成分も合わせて入れることにより低周波成分のみでは評価値のピークが立ちにくかった場合でも、高周波成分のピーク位置付近で評価値のピークが立つようになり、合焦位置の精度を上げる事も可能となる。   Furthermore, by adding not only the low frequency component but also the high frequency component, even if it is difficult to peak the evaluation value with only the low frequency component, the peak of the evaluation value stands near the peak position of the high frequency component. It is also possible to increase the accuracy of the focal position.

一方、低ゲイン時には、図2に示すように低周波成分の割合が多い状態で使用するとベストフォーカス位置(合焦位置ともいう)付近で幅広くピークが出るようになるため、ピントズレが起こる可能性がある。よって、低ゲイン時には合成信号に占める高周波成分の割合を高ゲイン時よりも大きくする。   On the other hand, when the gain is low, if it is used in a state where the ratio of low frequency components is large as shown in FIG. 2, a wide peak appears near the best focus position (also referred to as the in-focus position). is there. Therefore, the ratio of the high-frequency component in the synthesized signal is made larger at the time of low gain than at the time of high gain.

以上述べてきたことに基づいて、図4にAF機能の基本的な動作の一例を示す。   Based on what has been described above, FIG. 4 shows an example of the basic operation of the AF function.

まずステップS401で所定回数同一エリアでフォーカスレンズがとどまっているかどうかを判定する。この判定は、同じフォーカスエリア内にとどまり続けている場合は、ベストフォーカス位置がそのエリアにあるという判定である。AF動作当初は401の判定は通らないため次の処理に移行する。   First, in step S401, it is determined whether the focus lens remains in the same area a predetermined number of times. This determination is a determination that the best focus position is in that area when it remains within the same focus area. Since the determination of 401 does not pass at the beginning of the AF operation, the process proceeds to the next process.

ステップS402では現在の撮影状況の判定として、高ゲイン状態かどうかの判定をしている。高ゲイン時は前述したように映像信号にノイズの影響が出てくるため、本実施例では、ピント合わせに用いられるAF評価値信号の生成方法(各周波数成分の割合)をゲイン量に基づいて変更する。   In step S402, it is determined whether or not the current shooting situation is in a high gain state. At the time of high gain, since the influence of noise appears on the video signal as described above, in this embodiment, the AF evaluation value signal generation method (ratio of each frequency component) used for focusing is based on the gain amount. change.

高ゲイン状態でない場合には、低周波成分と高周波成分とを第1の割合で合成した合成信号に基づいてAF評価値信号を生成する(S403)。一方、高ゲイン状態である場合には、低周波成分と高周波成分とを第2の割合で合成した合成信号に基づいてAF評価値信号を生成する(S404)。ここで、第1の割合は、第2の割合よりも高周波成分の割合が大きい割合である。よって、ステップS404は、ステップS403と比べ低周波成分の比率が多くなるようにAF評価値信号を生成する。このとき、第1の割合は高周波成分の割合が、低周波成分の割合以上であることが好ましく、第2の割合は、高周波成分の割合が低周波成分の割合よりも小さいことが好ましい。そしてステップS403、404で生成されたAF評価値信号を使用してピントサーチを行う(S405)。ピントサーチ時には、フォーカスレンズを駆動させることでフォーカス位置を駆動させ、フォーカス位置の情報と、該フォーカス位置におけるAF評価値とを順次取得していく。ピントサーチを行う中で常にサーチ中のAF評価値を取得し、その時取得したAF評価値が前回取得したAF評価値より大きくなったか否かを判定する(S406)。ピントサーチを行う中で、AF評価値が大きくなっていくようであれば、現在動かしている駆動方向にベストフォーカス位置があると考えられる。よって、レンズ群に含まれるフォーカスレンズを順方向に動かし、保持しているAF評価値とフォーカス位置を現在の値に更新し、それを暫定的な、AF評価値のピーク値及びピーク位置として保持する(S408)。一方、今回取得したAF評価値が前回のAF評価値より小さくなるようであれば、ベストフォーカス位置から遠ざかったと判断する。よって、現在動かしている方向とは逆方向にフォーカスレンズを動かし、駆動方向が逆転するのに合わせてこれまで保持してきたAF評価値とフォーカス位置をクリアする(S407)。   If not in the high gain state, an AF evaluation value signal is generated based on the synthesized signal obtained by synthesizing the low frequency component and the high frequency component at the first ratio (S403). On the other hand, if it is in the high gain state, an AF evaluation value signal is generated based on the synthesized signal obtained by synthesizing the low frequency component and the high frequency component at the second ratio (S404). Here, the first ratio is a ratio in which the ratio of the high-frequency component is larger than the second ratio. Therefore, in step S404, an AF evaluation value signal is generated so that the ratio of the low frequency component is larger than in step S403. At this time, the first ratio is preferably such that the high-frequency component ratio is equal to or greater than the low-frequency component ratio, and the second ratio is preferably such that the high-frequency component ratio is smaller than the low-frequency component ratio. Then, a focus search is performed using the AF evaluation value signal generated in steps S403 and S404 (S405). During the focus search, the focus position is driven by driving the focus lens, and the focus position information and the AF evaluation value at the focus position are sequentially acquired. During the focus search, the AF evaluation value being searched is always acquired, and it is determined whether or not the AF evaluation value acquired at that time is greater than the previously acquired AF evaluation value (S406). If the AF evaluation value increases during the focus search, it is considered that the best focus position is in the currently moving drive direction. Therefore, the focus lens included in the lens group is moved in the forward direction, the held AF evaluation value and focus position are updated to the current values, and are temporarily stored as the peak value and peak position of the AF evaluation value. (S408). On the other hand, if the AF evaluation value acquired this time becomes smaller than the previous AF evaluation value, it is determined that the subject has moved away from the best focus position. Therefore, the focus lens is moved in the direction opposite to the currently moving direction, and the AF evaluation value and the focus position that have been held so far are cleared as the driving direction is reversed (S407).

その後、再度ステップS401へ戻り、ステップS401〜S408を繰り返すことで、AF評価値のピーク位置を検出することができる。ステップS401で所定回数同一エリアにいると判定された場合には、これまでに取得したAF評価値の中にAF評価値のピークがあるとみなす。そして、保持しているAF評価値のピーク値及びピーク位置を最終的なピーク値及びピーク位置としてAF評価値のピーク位置検出を終了する。そして、フォーカス位置をピーク位置で停止させて一連の動作を完了する(S409)。   Thereafter, the peak position of the AF evaluation value can be detected by returning to step S401 again and repeating steps S401 to S408. If it is determined in step S401 that the user has been in the same area a predetermined number of times, it is considered that there is an AF evaluation value peak in the AF evaluation values acquired so far. Then, the detection of the peak position of the AF evaluation value is terminated with the peak value and peak position of the AF evaluation value being held as the final peak value and peak position. Then, the focus position is stopped at the peak position, and a series of operations is completed (S409).

ここでは実施例として、ゲインに応じて使用する周波数成分の比率を変更する場合を記載した。しかしながら、周波数成分の比率を変えるだけでなく、使用する周波数帯域自体を変更しても同様な効果を得る事が出来る。その際は、上述のように比率を変えるのと同様、ゲインが高くなるにつれて使用する周波数帯域を低くする事が望ましい。   Here, the case where the ratio of the frequency component used according to the gain is changed is described as an example. However, the same effect can be obtained not only by changing the ratio of frequency components but also by changing the frequency band to be used. In that case, it is desirable to lower the frequency band to be used as the gain increases, as in the case of changing the ratio as described above.

また、単独の周波数帯域を使用してAF評価値の生成を行う場合、その周波数をより低い周波数帯域の信号に切換えるとしても良い。   Further, when the AF evaluation value is generated using a single frequency band, the frequency may be switched to a signal in a lower frequency band.

さらに、図4のステップS409に示したAFの最終動作でフォーカス位置を停止させる際に、ピーク位置を再度検出し、検出されたピーク位置を最終的なピーク位置としても良い。ピーク位置の再検出の際は、ステップS405で行われるピントサーチ動作を行う時と比較して周波数成分が高いものを使用するか、高周波数成分の比率が大きいAF評価値信号を使用することが好ましい。その理由としては、図2に示す様に、低周波成分の信号は、ピーク位置付近が高周波のものと比較しなだらかであるため、低周波信号だけをたよりにするとベストフォーカス位置からずれた位置で合焦停止してしまう可能性があるためである。   Furthermore, when the focus position is stopped in the final AF operation shown in step S409 in FIG. 4, the peak position may be detected again, and the detected peak position may be set as the final peak position. When re-detecting the peak position, it is possible to use a signal having a higher frequency component compared to the focus search operation performed in step S405 or use an AF evaluation value signal having a high ratio of high frequency components. preferable. The reason for this is that, as shown in FIG. 2, the signal of the low frequency component is gentler in the vicinity of the peak position than that of the high frequency, so if only the low frequency signal is used, the signal is shifted from the best focus position. This is because focusing may stop.

そのため、ベストフォーカス位置近傍(合焦位置近傍)を探るための粗調(S402〜S408)は低周波成分を取り入れてピーク位置近傍へフォーカスレンズを導き出す。そして、最後にフォーカス位置を停止する際の合焦位置(合焦停止位置)を検出する際は粗調されたエリア内でよりAF評価値のピークが出る高周波成分を取り入れて行うというように、用いる周波数成分を変更して各位置を求める事が望ましい。   For this reason, in the rough adjustment (S402 to S408) for searching for the vicinity of the best focus position (near the focus position), the low-frequency component is taken in and the focus lens is led to the vicinity of the peak position. And, when detecting the focus position (focus stop position) when the focus position is finally stopped, a high-frequency component in which the peak of the AF evaluation value appears more in the coarsely adjusted area is performed. It is desirable to obtain each position by changing the frequency component to be used.

一方、高ゲイン状態になった場合に高周波成分を取り入れたピント合わせを行うと、高周波成分ではピークがノイズに埋もれる場合も有る。その状況で低ゲイン状態と同じ周波数帯域の信号を使ったり、高周波成分と低周波成分とを合成する比率を同じにしたりすると、ノイズ成分が支配的になり、合焦精度が低下する場合がある。   On the other hand, when focusing is performed by incorporating a high frequency component in a high gain state, the peak may be buried in noise in the high frequency component. In this situation, if a signal in the same frequency band as the low gain state is used, or if the ratio of combining the high frequency component and the low frequency component is the same, the noise component becomes dominant and the focusing accuracy may decrease. .

そのため、ステップS409において、ピーク位置を再度検出する場合であっても、高ゲイン時にはこれまで説明してきたようにゲインに合わせた低周波成分を使用した方が好ましい。よって、高ゲインでない場合は、フォーカスサーチ時(S405)よりも最終動作時(S409)に用いるAF評価値を、高い周波数信号から取得し、高ゲインの場合は、フォーカスサーチ時と最終動作時で同じ周波数成分の信号からAF評価値を取得してもよい。また、高ゲインの場合にフォーカスサーチ時(S405)よりも、最終動作時(S409)に用いる信号の周波数成分を高くする場合であっても、高ゲインの場合よりも高ゲインでない場合のほうが最終動作時に用いる信号の周波数成分を高くすることが好ましい。言い換えると、ステップS409においてもゲインに応じて焦点信号の生成に用いる周波数帯域を変更することが好ましい。この場合、高ゲインの場合には、S404と同じ周波数信号もしくは、周波数比率で生成された合焦信号を使用するのに対し、それ以外の場合はS403よりも高い周波数帯域の周波数信号又は合焦信号を使用することになる。よって、ステップS403、404における周波数帯域の差よりも、ステップS409における周波数帯域の差のほうが大きくなる。   Therefore, even in the case where the peak position is detected again in step S409, it is preferable to use a low-frequency component matched to the gain as described above when the gain is high. Therefore, when the gain is not high, the AF evaluation value used in the final operation (S409) is acquired from the higher frequency signal than in the focus search (S405). In the case of high gain, the AF evaluation value is used during the focus search and the final operation. An AF evaluation value may be acquired from signals having the same frequency component. Further, even when the frequency component of the signal used in the final operation (S409) is higher than in the focus search (S405) in the case of high gain, the case where the gain is not high is higher than that in the case of high gain. It is preferable to increase the frequency component of the signal used during operation. In other words, also in step S409, it is preferable to change the frequency band used for generating the focus signal according to the gain. In this case, in the case of high gain, the same frequency signal as in S404 or a focus signal generated with a frequency ratio is used, while in other cases, a frequency signal or focus in a frequency band higher than S403 is used. The signal will be used. Therefore, the frequency band difference in step S409 is larger than the frequency band difference in steps S403 and 404.

尚、ステップS409で再度ピーク位置を検出する場合には、ピントサーチ時よりも細かいフォーカス位置間隔でAF評価値を取得して、ピーク位置を精度良く検出し、合焦停止することが好ましい。ステップ409において再度ピーク位置を検出することは、後述する実施例3の微小駆動及び微小駆動結果を用いたピーク位置取得処理に対応し、実施例3で詳細に説明をする。   When the peak position is detected again in step S409, it is preferable to acquire AF evaluation values at a focus position interval finer than that during focus search, detect the peak position with high accuracy, and stop focusing. The detection of the peak position again in step 409 corresponds to the minute drive and the peak position acquisition process using the minute drive result of the third embodiment to be described later, and will be described in detail in the third embodiment.

本実施例により、高ゲイン環境下でもノイズの影響を軽減してAF動作を行うことができるため、合焦精度の低下を軽減することが可能となる。   According to the present embodiment, since the AF operation can be performed while reducing the influence of noise even in a high gain environment, it is possible to reduce a decrease in focusing accuracy.

[実施例2]
本実施例では、焦点信号生成手段が生成する焦点信号(AF評価値)を用いて撮影画像から合焦度を判定する場合について説明をする。
[Example 2]
In the present embodiment, a case will be described in which the degree of focus is determined from a captured image using the focus signal (AF evaluation value) generated by the focus signal generation unit.

図5はフォーカス位置と各評価値の関係を示す一例である。   FIG. 5 is an example showing the relationship between the focus position and each evaluation value.

一般的に、コントラストが最も高くなる点とフォーカス位置には相関関係があることが知られている。   In general, it is known that there is a correlation between the point where the contrast is highest and the focus position.

ピントがボケている場合には、被写体のエッジが出てこなくなり周囲の被写体との境界線が無く周辺画像と混ざった映像になるため、コントラストの無い映像になってしまう。一方ピントが合っている場合には、被写体のエッジ成分がはっきりと表れるようになるため、被写体のコントラストが高く出るようになる。   When the subject is out of focus, the edge of the subject does not come out and there is no boundary line with the surrounding subject and the image is mixed with the surrounding image, so the image has no contrast. On the other hand, when the subject is in focus, the edge component of the subject appears clearly, so that the subject has a high contrast.

このようにコントラストの状況からどの程度のAF評価値信号が出ていれば、ピントが合う合焦位置近傍にフォーカスレンズがあるかどうかの推測が行える。   As described above, if the AF evaluation value signal is output from the contrast state, it can be estimated whether or not the focus lens is in the vicinity of the in-focus position where the focus is achieved.

例えば、コントラスト値に応じてAF評価値がどの程度出ていればよいかの判定値を予めデータとして保持し、この判定基準を超えれば合焦近傍だと判定するという事が考えられる。   For example, it is conceivable that a determination value indicating how much the AF evaluation value should be output in accordance with the contrast value is stored in advance as data, and if this determination criterion is exceeded, it is determined that the focus is in the vicinity.

図5には、その一例を示している。図5にはコントラスト値とAF評価値である各周波数成分(高周波成分と、低周波成分)の値を示している。各周波数成分のAF評価値のピーク位置がベストフォーカス位置を示している。コントラスト値もピントピーク位置近傍で最も高く出ており、フォーカス位置とコントラストの関係が見て取れる。この合焦度判定が適切に行えれば、ボケているエリアではフォーカスレンズを大きく動かし、合焦近傍ではフォーカスレンズを細かく動かすことで、合焦時間の短縮と、ピント性能の向上を図る事が出来る。   An example is shown in FIG. FIG. 5 shows values of each frequency component (high frequency component and low frequency component) which are the contrast value and the AF evaluation value. The peak position of the AF evaluation value of each frequency component indicates the best focus position. The contrast value is also the highest near the focus peak position, and the relationship between the focus position and contrast can be seen. If this degree of focus can be determined appropriately, the focus lens can be moved a lot in areas that are out of focus, and the focus lens can be moved finely in the vicinity of the focus to shorten the focusing time and improve focus performance. I can do it.

この合焦度の判定を行う上で、高い周波数成分を使用することで精度良く判定を行う事が出来る。すなわち高周波成分信号と、低周波成分信号を比較した場合に、ピントがボケている状態では周波数成分が高いほど信号は低く出て、ベストフォーカス位置近傍になると映像自体に高周波成分が急激に多く載ってくる傾向がある。よって、高周波帯域の成分ほど急峻に評価値のピークが立つため、ピントがボケているか、合っているかを明確に判定しやすくなる。   In determining the degree of focus, it is possible to determine with high accuracy by using a high frequency component. That is, when a high frequency component signal is compared with a low frequency component signal, the higher the frequency component is, the lower the signal is when the focus is out of focus. There is a tendency to come. Therefore, since the peak of the evaluation value rises more steeply as a component in the high frequency band, it becomes easier to clearly determine whether the focus is out of focus or in focus.

図5をみると、低周波成分のものは高周波成分のものよりも緩やかなピークの出方となっており、高周波成分のAF評価値の方が合焦位置近傍のフォーカスエリアをより精度良く絞り込む事が出来ることがわかる。   As shown in FIG. 5, the low frequency component has a gentler peak than the high frequency component, and the AF evaluation value of the high frequency component narrows down the focus area near the in-focus position more accurately. I understand that I can do things.

一方、高ゲインがかかった状態のフォーカス位置と各評価値の様子を図6に示す。
映像が暗い場合に明るくするため映像の輝度信号にゲインをかけることで、実施例1でも述べたように高周波数成分信号にピークが現れなくなるようになってしまい、合焦の判定が正しく行いにくくなる。
On the other hand, FIG. 6 shows a focus position and a state of each evaluation value in a state where a high gain is applied.
By applying gain to the luminance signal of the video to make it brighter when the video is dark, no peaks appear in the high frequency component signal as described in the first embodiment, and it is difficult to correctly determine the focus. Become.

さらに高周波成分自体がノイズの影響で高く出るようになるため、コントラストがあまり出ていない領域でもノイズ信号から高周波成分の信号が高くでてしまい、合焦近傍にいると誤判定しやすくなる。   Further, since the high frequency component itself becomes high due to the influence of noise, the high frequency component signal is high from the noise signal even in a region where the contrast is not so high, and it is easy to erroneously determine that the signal is in focus.

そこで、本実施例ではゲインに応じて重畳されるノイズ量を考慮し、合焦度を判定する複数の周波数帯域の合成信号であるAF評価値信号に対して、ゲインに応じて合成する周波数成分の割合を変える事を提案している。   Therefore, in the present embodiment, the frequency component to be combined according to the gain with respect to the AF evaluation value signal which is a combined signal of a plurality of frequency bands for determining the degree of focus in consideration of the amount of noise superimposed according to the gain. It is proposed to change the ratio.

このようにする事により、実施例1でも記載したように高周波周波数成分が苦手とするノイズの影響を軽減することができるようになる。   By doing so, as described in the first embodiment, it is possible to reduce the influence of noise that is not good at high frequency components.

図6に示すように、コントラスト値(図中のコントラスト)に応じて設定された合焦判定閾値に対して、低周波成分を用いて合焦判定を行うようにすれば、高周波成分を使用していた時には合焦度の判定ができなかった状況を改善する事が出来る。   As shown in FIG. 6, if the focus determination is performed using the low-frequency component with respect to the focus determination threshold set according to the contrast value (contrast in the figure), the high-frequency component is used. It is possible to improve the situation where the degree of focus could not be determined.

一方、常に低周波成分を使用して合焦度判定を行うと、高周波成分を使用する時と比較して合焦と判定される領域が増えてしまうため、判定の精度が粗くなってしまう。
このような特徴を考慮するため、ゲインに応じて評価周波数の低周波成分の割合を変える必要がある。
On the other hand, if the degree of focus determination is always performed using a low-frequency component, the region determined to be in-focus is increased as compared with the case where a high-frequency component is used, so that the determination accuracy becomes coarse.
In order to consider such characteristics, it is necessary to change the ratio of the low frequency component of the evaluation frequency in accordance with the gain.

以上述べてきたことを元に、図7に合焦度を判定する基本的な動作の一例を示す。ステップS701では現在の撮影状況の判定として、高ゲイン状態かどうかの判定をしている。   Based on what has been described above, FIG. 7 shows an example of a basic operation for determining the degree of focus. In step S701, it is determined whether the current shooting situation is in a high gain state.

高ゲイン時は前述したように映像信号にノイズの影響が出てくるため、ここでは合焦度判定に用いられる周波数信号をゲイン量から判定している。   At the time of high gain, as described above, the influence of noise appears on the video signal. Therefore, here, the frequency signal used for determining the degree of focus is determined from the gain amount.

高ゲイン状態で無かった場合には、高周波成分を多く含む合成信号(低周波成分と高周波成分とを第1の割合で合成した信号)を合成しAF評価値信号を生成し(S702)する。一方、高ゲインだった場合には、ステップS702と比べ低周波成分の比率が多くなるように合成信号(低周波成分と高周波成分とを第2の割合で合成した信号)を合成し、AF評価値信号を生成する(S703)。   If it is not in the high gain state, a synthesized signal containing many high frequency components (a signal obtained by synthesizing the low frequency component and the high frequency component at the first ratio) is synthesized to generate an AF evaluation value signal (S702). On the other hand, if the gain is high, a synthesized signal (a signal obtained by synthesizing the low frequency component and the high frequency component at the second ratio) is synthesized so that the ratio of the low frequency component is larger than that in step S702, and AF evaluation is performed. A value signal is generated (S703).

次にステップS704では、映像のコントラストから合焦度判定を行うための閾値(合焦判定閾値と呼ぶ)を取得する。予めコントラスト値に応じた閾値を保持しておき、随時コントラスト値に応じた閾値を取得してもよいし、基準の閾値に対して、コントラスト値に応じた補正値を使用してもよいし、算出式とコントラスト値とを用いて閾値を算出してもよい。   Next, in step S704, a threshold value (referred to as an in-focus determination threshold value) for determining the in-focus level is acquired from the contrast of the video. A threshold value corresponding to a contrast value may be stored in advance, and a threshold value corresponding to a contrast value may be acquired as needed, or a correction value corresponding to a contrast value may be used with respect to a reference threshold value, The threshold value may be calculated using a calculation formula and a contrast value.

そしてステップS702、703で生成された合焦度判定信号と、ステップS704で算出される合焦判定閾値を比較することで、現在の合焦度を判定する(S705)。   Then, the current focus degree is determined by comparing the focus degree determination signal generated in steps S702 and 703 with the focus determination threshold value calculated in step S704 (S705).

前記閾値より合焦度判定信号が小さい場合には、ピントが合焦位置近傍にいないとして、非合焦位置にいるものと判定する(S706)。   When the focus degree determination signal is smaller than the threshold value, it is determined that the focus is not in the vicinity of the in-focus position, and the in-focus position is determined (S706).

一方、合焦度判定信号が閾値より大きい場合には、合焦位置近傍にいるものと判定する。   On the other hand, when the focus degree determination signal is larger than the threshold value, it is determined that the subject is in the vicinity of the focus position.

ここでは実施例として、ゲインに応じて使用する周波数成分の比率を変更する場合を記載した。実施例1と同様に、周波数帯域の比率を変えるだけでなく、使用する周波数帯域自体を変更しても同様な効果を得る事が出来る。その際は、比率を変える場合と同様に、ゲインが高くなるにつれて使用する周波数成分を低くする事が望ましい。また、単独の周波数帯域を使用して行い、その周波数帯域をより低い周波数帯域の信号に切換えるとしても良い。   Here, the case where the ratio of the frequency component used according to the gain is changed is described as an example. Similar to the first embodiment, the same effect can be obtained not only by changing the frequency band ratio but also by changing the frequency band to be used. In that case, it is desirable to lower the frequency component used as the gain increases, as in the case of changing the ratio. Alternatively, a single frequency band may be used, and the frequency band may be switched to a signal in a lower frequency band.

さらに、本実施例で説明した合焦度判定に用いる閾値においても、合焦度判定信号と同様に、判定時のゲインの高さ、もしくは使用される周波数、および使用される周波数の比率、のうち少なくとも1つ以上の条件によって設定される事が望ましい。   Furthermore, also in the threshold value used for the focus degree determination described in the present embodiment, as in the focus degree determination signal, the height of the gain at the time of determination, or the frequency to be used, and the ratio of the frequency to be used are It is desirable to set according to at least one of the conditions.

また、各周波数成分自体の絶対値が違う場合には、正規化して使用するかもしくは、合焦判定閾値自体も判定信号に合わせて正規化する事が望ましい。   In addition, when the absolute values of the frequency components themselves are different, it is desirable to normalize and use them or to normalize the focus determination threshold value itself according to the determination signal.

以上本件で述べてきたような処理を行う事で、高ゲイン時でも良好な合焦判定を行うことができるようになる。   By performing the processing as described above in this case, it is possible to perform a good focus determination even at a high gain.

[実施形態2]
本実施形態では、AF動作中にゲインが変化する撮像装置であって、ゲインが安定したか否かを判定する安定判定手段と、安定判定手段による判定結果とAF評価値とを用いてピーク位置を取得するピーク位置検出手段を備える撮像装置について説明をする。本実施形態の撮像装置は、光学制御手段が、ピーク位置検出手段の検出結果に基づいて、フォーカス位置がピーク位置に近づくようにフォーカスレンズの位置を制御することで、焦点調節を行うことができる。
[Embodiment 2]
In the present embodiment, the image pickup apparatus in which the gain changes during the AF operation, the stability determination unit that determines whether the gain is stable, the peak position using the determination result by the stability determination unit and the AF evaluation value An imaging apparatus provided with a peak position detection means for acquiring the will be described. In the imaging apparatus of the present embodiment, the optical control unit can perform focus adjustment by controlling the position of the focus lens so that the focus position approaches the peak position based on the detection result of the peak position detection unit. .

映像信号に掛けるゲインが高くなり、重畳するノイズ信号が大きくなると、AF評価値が高くなる傾向がある(図2、3参照)。これにより、結果的にAF動作に不具合を生じさせる場合がある。例えば、AF動作中にゲインが変化し得る撮像装置の場合、ゲインが高い時のフォーカス位置が合焦位置であると誤判定し、ボケてしまう不具合が生じ得る。そこで、本実施形態のピーク位置検出手段は、安定判定手段による判定結果に基づいて、ゲインが安定した後にAGC106から出力された信号を用いて生成されたAF評価値を用いてピーク位置を検出する処理を行う。これにより、このような不具合を軽減し、合焦精度を向上させることが可能である。尚、安定判定手段による判定や、A/D変換等によるタイムラグはほぼ無視できる。よって、本実施形態では、安定判定手段によりゲインが安定したと判定した後にA/D変換部から出力された映像信号は、ゲインが安定した後にAGCから出力された映像信号であるとみなす。以下、より具体的に本実施形態について説明する。   When the gain applied to the video signal increases and the noise signal to be superimposed increases, the AF evaluation value tends to increase (see FIGS. 2 and 3). As a result, there may be a problem in the AF operation. For example, in the case of an imaging apparatus in which the gain can change during an AF operation, there may be a problem that the focus position when the gain is high is erroneously determined to be the in-focus position, resulting in blurring. Therefore, the peak position detection unit of the present embodiment detects the peak position using the AF evaluation value generated using the signal output from the AGC 106 after the gain is stabilized based on the determination result by the stability determination unit. Process. As a result, it is possible to reduce such problems and improve the focusing accuracy. Note that the determination by the stability determination means and the time lag due to A / D conversion or the like can be almost ignored. Therefore, in this embodiment, the video signal output from the A / D converter after determining that the gain is stable by the stability determination unit is regarded as the video signal output from the AGC after the gain is stabilized. Hereinafter, the present embodiment will be described more specifically.

本実施形態にかかる撮像装置の構成例は、実施形態1で説明をした図1と同様のため、説明は省略するが、実施形態1と異なり、ゲインに応じてAF評価値の生成に用いる周波数帯域を変更しない。よって、複数の周波数帯域の信号からAF評価値を取得する必要がないため、映像信号処理部108は撮像信号から1つの周波数帯域の信号を抽出できれば、複数の周波数帯域の信号を抽出できなくてもよい。本実施形態に係る撮像装置におけるAFのフローについて、以下の実施例でより詳細に説明をする。   Since the configuration example of the imaging apparatus according to the present embodiment is the same as that illustrated in FIG. 1 described in the first embodiment, the description thereof is omitted, but unlike the first embodiment, the frequency used for generating the AF evaluation value according to the gain. Do not change the bandwidth. Therefore, since it is not necessary to acquire AF evaluation values from signals in a plurality of frequency bands, if the video signal processing unit 108 can extract a signal in one frequency band from the imaging signal, a signal in a plurality of frequency bands cannot be extracted. Also good. The AF flow in the imaging apparatus according to the present embodiment will be described in more detail in the following examples.

[実施例3]
本実施例では、ゲインが安定してからAF評価値のピーク位置を取得する処理についてより具体的に説明をする。
[Example 3]
In the present embodiment, a process for acquiring the peak position of the AF evaluation value after the gain is stabilized will be described more specifically.

図8(a),図8(b)を用いて、低照度環境におけるフォーカス位置ごとのF値、ゲイン、AF評価値の関係について説明する。図8(a)では、フォーカス位置毎のF値とゲインの関係について説明する。図8(a)において、F値801は、レンズ特性によりフォーカスが無限側ほど高くなり至近側ほど低くなる特性を持つ。このF値801の変化により撮像素子に入射する光量が変化するが、AE機能により明るさを維持するように露出が制御される。低照度環境では、既に絞りが開放、シャッタースピードもリミットまで低速になっていることが想定されるため、ここではゲイン802が制御される。つまりゲイン802は、フォーカスが無限側ほど高くなり、至近側ほど低くなる。この場合の無限端のゲイン値をGainA、合焦位置のゲイン値をGainB、至近端のゲイン値をGainCとする。   The relationship among the F value, gain, and AF evaluation value for each focus position in a low illuminance environment will be described with reference to FIGS. FIG. 8A illustrates the relationship between the F value and the gain for each focus position. In FIG. 8A, the F value 801 has a characteristic that the focus is higher toward the infinite side and lower toward the near side due to lens characteristics. Although the amount of light incident on the image sensor changes due to the change in the F value 801, the exposure is controlled by the AE function so as to maintain the brightness. In a low illumination environment, it is assumed that the aperture has already been opened and the shutter speed has been slowed down to the limit, so the gain 802 is controlled here. That is, the gain 802 becomes higher as the focus is infinite, and lower as the focus is closer. In this case, the gain value at the infinite end is Gain A, the gain value at the in-focus position is Gain B, and the gain value at the closest end is Gain C.

図8(b)では、フォーカス位置毎のゲインとAF評価値の関係について説明する。図8(b)に、ゲイン値をGainAに固定した場合のAF評価値803、ゲイン値をGainBに固定した場合のAF評価値804、ゲイン値をGainCに固定した場合のAF評価値805を示す。AF評価値は、ゲインが高いほどノイズ信号が高周波成分に重畳され、高くなる傾向があるため、同じフォーカス位置において、「GainAのAF評価値803>GainBのAF評価値804>GainCのAF評価値805」という大小関係となる。AE機能によりゲインが変動した場合のAF評価値の例を符号806で示す。例えば、フォーカスを無限端から至近端へ駆動させた場合のAF評価値は、符号806のように、GainAのAF評価値からGainB、GainCのAF評価値へ徐々に移行していく。   FIG. 8B illustrates the relationship between the gain for each focus position and the AF evaluation value. FIG. 8B shows an AF evaluation value 803 when the gain value is fixed to Gain A, an AF evaluation value 804 when the gain value is fixed to Gain B, and an AF evaluation value 805 when the gain value is fixed to Gain C. . As the AF evaluation value increases, the noise signal is superimposed on the high-frequency component as the gain increases, and tends to increase. Therefore, at the same focus position, “Gain A AF evaluation value 803> Gain B AF evaluation value 804> Gain C AF evaluation value” 805 ". Reference numeral 806 denotes an example of the AF evaluation value when the gain varies due to the AE function. For example, the AF evaluation value when the focus is driven from the infinite end to the closest end gradually shifts from the AF evaluation value of Gain A to the AF evaluation values of Gain B and Gain C as indicated by reference numeral 806.

次に、図13から図15を用いて、本実施例が解決する課題について詳細に説明をする。   Next, the problem to be solved by the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS.

図13は、AF動作を簡単に表したフローである。まずステップS1301で、大サーチ駆動をする。ここで、大サーチ駆動とは、フォーカス位置を大きく駆動させながら各フォーカス位置におけるAF評価値を取得し、AF評価値のピーク位置を探す駆動である。   FIG. 13 is a flowchart simply showing the AF operation. First, in step S1301, large search driving is performed. Here, the large search drive is a drive for obtaining an AF evaluation value at each focus position while driving the focus position largely and searching for a peak position of the AF evaluation value.

大サーチ駆動は高速で粗くピーク位置をサーチするため、ここでのピーク位置は大まかなものである。続いて、ステップS1302にて、ステップS1301の大サーチ駆動で検出したピーク位置へ高速駆動させた後、ステップS1303で微小駆動させ、ピーク位置を検出する。微小駆動では、フォーカス位置を微小に駆動させながら、各フォーカス位置におけるAF評価値を取得し、AF評価値のピーク位置を検出するため、大サーチ駆動により取得されるピーク位置よりも精度が高い。本ステップで取得したピーク位置を最終的なピーク位置とみなしてフォーカス位置を調整する。ステップS1304にて、ステップS1303の微小駆動により検出したピーク位置へフォーカス位置を駆動させ、AF動作を終了する。尚、微小駆動時には、大サーチ駆動時よりも、高周波成分を用いてAF評価値を生成することが好ましい。   Since the large search drive searches the peak position roughly at a high speed, the peak position here is rough. In step S1302, the peak position detected by the large search drive in step S1301 is driven at high speed, and then in step S1303, the peak position is detected to detect the peak position. In the minute drive, since the AF evaluation value at each focus position is acquired and the peak position of the AF evaluation value is detected while driving the focus position minutely, the accuracy is higher than the peak position acquired by the large search drive. The focus position is adjusted by regarding the peak position acquired in this step as the final peak position. In step S1304, the focus position is driven to the peak position detected by the minute driving in step S1303, and the AF operation is terminated. Note that it is preferable to generate an AF evaluation value using a high-frequency component at the time of minute driving than at the time of large search driving.

このAF処理において、上述したゲインとAF評価値の関係が及ぼすAF動作不具合の例について、図14、15を用いて説明する。   An example of an AF operation failure caused by the above-described relationship between the gain and the AF evaluation value in the AF process will be described with reference to FIGS.

図14(a)の上部には、図8(a)と同様、フォーカス位置ごとのF値1001、ゲイン1002を示している。この時のF値1001、ゲイン値1002について、無限端のF値をF値A、ゲイン値をGainA、合焦位置のF値をF値B、ゲイン値をGainB、至近端のF値をF値C、ゲイン値をGainCとする。またここでは詳細説明のため、合焦位置付近のみ縮尺を拡大している。図14(a)下部では、図13ステップS1301からS1303までのフォーカス位置の駆動例を示している。まず、P0をAF動作開始時のフォーカス位置とする。そして、ステップS1301で、位置P0から位置P1に向かって大サーチ駆動(矢印1003)を行い、ピーク位置を大まかに検出する。次に、ステップS1302で、大サーチ駆動により検出したピーク位置である位置P2まで、高速駆動を行う(矢印1004)。その後、ステップS1303で位置P2から位置P3まで微小駆動(矢印1005)を行い、ピーク位置を検出する。   The upper part of FIG. 14A shows the F value 1001 and the gain 1002 for each focus position, as in FIG. 8A. For the F value 1001 and the gain value 1002 at this time, the F value at the infinite end is F value A, the gain value is Gain A, the F value at the in-focus position is F value B, the gain value is Gain B, and the F value at the near end is The F value C and the gain value are GainC. Here, for the sake of detailed explanation, the scale is enlarged only near the in-focus position. The lower part of FIG. 14A shows an example of driving the focus position from steps S1301 to S1303 in FIG. First, let P0 be the focus position at the start of the AF operation. In step S1301, large search drive (arrow 1003) is performed from position P0 to position P1, and the peak position is roughly detected. Next, in step S1302, high-speed driving is performed up to position P2, which is the peak position detected by large search driving (arrow 1004). Thereafter, in step S1303, minute driving (arrow 1005) is performed from position P2 to position P3, and the peak position is detected.

図14(b)は、前述のフォーカス動作例におけるAF評価値1006、F値1007、ゲイン1008の遷移を示している。ここでステップS1303の微小駆動において、合焦位置よりも微小駆動の開始位置である位置P2の方がAF評価値が高くなってしまっている。これは、位置P1から位置P2へのフォーカス駆動(矢印1004)が高速であることで、ゲインの追従が間に合わず、本来GainBとなる位置P2にて、GainBよりも高いゲイン値となるためである。これにより、微小駆動により検出されるピーク位置が位置P2となり、最終的に本来の合焦位置へ駆動しないという不具合が発生することが想定される。   FIG. 14B shows transitions of the AF evaluation value 1006, the F value 1007, and the gain 1008 in the above-described focus operation example. Here, in the minute driving in step S1303, the AF evaluation value is higher at the position P2 which is the starting position of the minute driving than at the in-focus position. This is because the focus drive (arrow 1004) from the position P1 to the position P2 is high speed, and the gain follow-up is not in time, and a gain value higher than GainB is obtained at the position P2 that is originally GainB. . As a result, the peak position detected by the minute driving becomes the position P2, and it is assumed that there is a problem that the driving is not finally performed to the original in-focus position.

そこで、本実施例では、ピーク位置の誤検出を減少させるために、ゲインが安定してから取得されたAF評価値を用いて、微小駆動によるピーク位置の検出を行うこととする。但し、微小駆動によるAF評価値の取得自体はゲインが安定する前から行っても、該AF評価値をピーク位置の検出に用いなければよい。具体的なフローについては後述する。   Therefore, in this embodiment, in order to reduce erroneous detection of the peak position, the peak position is detected by minute driving using the AF evaluation value acquired after the gain is stabilized. However, even if the AF evaluation value is acquired by the micro drive before the gain is stabilized, the AF evaluation value may not be used for the detection of the peak position. A specific flow will be described later.

次に、図15(a),(b)を用いて、フォーカス位置駆動時の駆動方向について説明する。フォーカス位置の駆動方向の判断方法として、AF評価値が上昇する方向であれば合焦位置に向かっている、逆にAF評価値が下降する方向であれば合焦位置とは反対に向かっていると考えられる。しかし、ゲインが変動することによって、フォーカスの駆動方向を誤ってしまう場合がある。図15(a),(b)はその例を示している。   Next, the driving direction at the time of driving the focus position will be described with reference to FIGS. As a method for determining the drive direction of the focus position, if the AF evaluation value is in the increasing direction, the focus position is approaching. Conversely, if the AF evaluation value is in the decreasing direction, the focus position is in the opposite direction. it is conceivable that. However, when the gain fluctuates, the focus drive direction may be wrong. FIGS. 15A and 15B show examples thereof.

図15(a),(b)には、ゲイン値がGainAに固定されているときのAF評価値501と、ゲイン値がGainBに固定されているときのAF評価値502とを示す。尚、上述のように、GainA>GainBである。図15(a)は、ゲインがGainAからGainBへ下降している状況下で、フォーカス位置を位置P10から1ステップ駆動したときのAF評価値の遷移を表している。この時、フォーカス位置を合焦位置へ向かうP11へ駆動してもゲインの低下によりAF評価値が下降するため、光学制御部114は、フォーカス位置を合焦位置とは反対側に駆動したと判断し、駆動方向を反転させてしまう。また、図15(b)は、ゲインがGainBからGainAへ上昇している状況下で、フォーカスを位置P10から1ステップ駆動したときのAF評価値の遷移を表している。この時、フォーカス位置を合焦位置とは反対へ向かうP12へ駆動しても、AF評価値が上昇するため、光学制御部114はフォーカス位置を合焦位置の方向に駆動したと判断し、駆動方向を反転させない。このように、フォーカス位置の駆動方向を正しく判断できないと、フォーカス位置を、本来駆動させるべき方向と反対方向に駆動させながら探索してしまう可能性があるため、ピント合わせに時間がかかる可能性がある。   15A and 15B show an AF evaluation value 501 when the gain value is fixed to Gain A, and an AF evaluation value 502 when the gain value is fixed to Gain B. As described above, GainA> GainB. FIG. 15A shows the transition of the AF evaluation value when the focus position is driven one step from the position P10 under the condition that the gain is decreased from Gain A to Gain B. At this time, since the AF evaluation value decreases due to a decrease in gain even if the focus position is driven to P11 toward the focus position, the optical control unit 114 determines that the focus position has been driven to the side opposite to the focus position. Then, the driving direction is reversed. FIG. 15B shows the transition of the AF evaluation value when the focus is driven one step from the position P10 under the condition that the gain is increased from Gain B to Gain A. At this time, even if the focus position is driven to P12 that is opposite to the in-focus position, the AF evaluation value increases. Therefore, the optical control unit 114 determines that the focus position has been driven in the in-focus position direction, and is driven. Do not reverse direction. As described above, if the drive direction of the focus position cannot be correctly determined, the focus position may be searched while being driven in a direction opposite to the direction in which it should be driven. Therefore, it may take time to focus. is there.

そこで、本実施例では、フォーカス位置の駆動方向の誤判断を減少させるために、ゲインとゲインの変化量に基づいて、フォーカス駆動方向を反転させる閾値を変更する処理を行うこととする。具体的なフローについては後述する。   Therefore, in this embodiment, in order to reduce erroneous determination of the drive direction of the focus position, processing for changing the threshold value for reversing the focus drive direction is performed based on the gain and the amount of gain change. A specific flow will be described later.

本実施例では、以上を踏まえたAF動作を行うことで、ゲインが多くかかる低照度環境においても、迅速かつ精度良くピント合わせが可能な撮像装置を提供することができる。   In the present embodiment, by performing the AF operation based on the above, it is possible to provide an imaging device capable of focusing quickly and accurately even in a low illumination environment where a lot of gain is required.

本実施例のAF処理について、図9、図10のフローチャートを用いて説明する。   The AF process of this embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

図9は、本実施例のAF動作のメイン処理をしめすフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart showing the main process of the AF operation of this embodiment.

本実施例では、まずステップS901にて大サーチ駆動を行い、ステップS902にて大サーチ駆動中のピーク位置取得処理を行う。ピーク位置取得処理は、取得されたAF評価値を用いて、AF評価値が最大となるフォーカス位置(つまり、ピーク位置)を検出する処理である。例えば、複数のフォーカス位置とそのフォーカス位置で取得された映像信号に基づくAF評価値とを対応付けて一時的に記憶しておき、その中から最も高いAF評価値に対応付けられたフォーカス位置をピーク位置として検出することができる。また、実施例1のフローのように、暫定的なAF評価値及びピーク位置を更新していくことで、ピーク位置を検出してもよい。   In this embodiment, first, large search driving is performed in step S901, and peak position acquisition processing during large search driving is performed in step S902. The peak position acquisition process is a process for detecting a focus position (that is, a peak position) at which the AF evaluation value is maximum using the acquired AF evaluation value. For example, a plurality of focus positions and AF evaluation values based on video signals acquired at the focus positions are temporarily stored in association with each other, and the focus position associated with the highest AF evaluation value is selected from among them. It can be detected as a peak position. Further, as in the flow of the first embodiment, the peak position may be detected by updating the provisional AF evaluation value and the peak position.

ステップS903では、大サーチ駆動の終了判定を行う。判定方法としては、例えば、合焦度合いが所定以上になったら大サーチ駆動を終了するという方法がある。これは、コントラストの状況からどの程度AF評価値が出ていれば、合焦度合い(合焦位置とフォーカス位置とのズレの程度)の推測が可能なため、大サーチでAF評価値を取得した位置近傍に合焦位置があるかどうかが推測可能であることを利用した方法である。ただし、ゲインが高くなりノイズが多くなる低照度環境では、その推測精度も悪くなる。そのため、実施例1のように、駆動方向の反転回数が所定以上になったら大サーチ駆動を終了する、あるいは所定のフォーカス範囲を駆動したら大サーチ駆動を終了する、といった判定方法も考えられる。   In step S903, the end of the large search drive is determined. As a determination method, for example, there is a method of terminating the large search drive when the degree of focus becomes a predetermined level or more. This is because the degree of focus (the degree of deviation between the focus position and the focus position) can be estimated if the AF evaluation value is obtained from the contrast state, so the AF evaluation value was acquired by a large search. This is a method using the fact that it is possible to guess whether or not there is an in-focus position near the position. However, in a low illumination environment where the gain increases and the noise increases, the estimation accuracy also deteriorates. Therefore, as in the first embodiment, a determination method may be considered in which the large search drive is terminated when the number of inversions in the driving direction becomes equal to or greater than a predetermined value, or the large search drive is terminated when a predetermined focus range is driven.

大サーチ駆動を終了すると、ステップS904にて、大サーチ駆動で取得されたピーク位置へフォーカス位置を駆動させた後、ステップS905にて微小駆動を行う。続くステップS906では、安定判定手段により、ゲインが安定しているかどうかを判定する。ゲインが安定しているかどうかは、例えば、所定の時間内におけるゲインの変動幅が所定範囲内であるかどうか、あるいは微小駆動が開始してから所定時間経過したかどうか等によって判定できる。尚、前者の方法を用いる場合、所定の時間をゲインの取得周期とし、所定範囲をゲインの変化の有無がわかる最小単位とすれば、ゲインが変動中であるかどうかを判定することができる。   When the large search driving is completed, the focus position is driven to the peak position acquired by the large search driving in step S904, and then the minute driving is performed in step S905. In subsequent step S906, it is determined whether or not the gain is stable by the stability determination means. Whether the gain is stable can be determined, for example, based on whether the fluctuation range of the gain within a predetermined time is within a predetermined range, whether a predetermined time has elapsed since the minute driving was started, or the like. In the case of using the former method, it is possible to determine whether or not the gain is fluctuating if the predetermined time is set as the gain acquisition cycle and the predetermined range is set as the minimum unit for determining whether or not the gain is changed.

ゲインが安定している場合には、ステップS907にてピーク位置取得処理を行い、安定していない場合には、ピーク位置取得処理を行わない。これは、図14で説明したように、ゲインが安定していない状態でピーク位置取得処理を行うと、誤ったピーク位置が検出される恐れがあるためである。また、ステップS907のピーク位置取得処理で用いるAF評価値は、ゲインが安定してから取得されたAF評価値(図14(b)で、2回目にフォーカス位置が合焦位置となった時点(駆動処理がAまで進んだ時点)以降に取得されたAF評価値)とする。   If the gain is stable, the peak position acquisition process is performed in step S907. If the gain is not stable, the peak position acquisition process is not performed. This is because, as described with reference to FIG. 14, if the peak position acquisition process is performed in a state where the gain is not stable, an erroneous peak position may be detected. Further, the AF evaluation value used in the peak position acquisition processing in step S907 is the AF evaluation value acquired after the gain is stabilized (FIG. 14B) (when the focus position becomes the in-focus position for the second time ( AF evaluation value obtained after the driving process has advanced to A).

ステップS908では、微小駆動の終了判定を行う。判定方法としては、大サーチ駆動終了判定方法と同様、AF評価値から推定した合焦度合いを用いたり、あるいは、駆動方向の反転回数を用いたり、所定フォーカス範囲の駆動が終了したか否かで判定したりする方法等が考えられる。   In step S908, the end of minute driving is determined. As the determination method, as in the large search drive end determination method, the degree of focus estimated from the AF evaluation value is used, the number of times of inversion of the drive direction is used, or the drive of the predetermined focus range is completed. For example, a method of making a determination can be considered.

微小駆動を終了すると、ステップS909にて、微小駆動により取得されたピーク位置へフォーカス位置を駆動させ、AF動作を終了する。   When the minute driving is finished, the focus position is driven to the peak position acquired by the minute driving in step S909, and the AF operation is finished.

尚、ゲインが安定したか否かの判定(S906)を微小駆動(S905)の前に行っても、ゲインが安定した後に取得されたAF評価値を用いたピーク位置の検出を行うことができる。しかしながら、ゲインが安定するまでの間に微小駆動を開始させることで、ゲインが安定した直後に取得したAF評価値からピーク位置の検出に用いることができるため、AF処理に係る時間を短縮できるため、好ましい。   Even if the determination whether the gain is stable (S906) is performed before the minute driving (S905), the peak position can be detected using the AF evaluation value acquired after the gain is stabilized. . However, since the minute driving is started before the gain is stabilized, it can be used for detection of the peak position from the AF evaluation value acquired immediately after the gain is stabilized, so that the time required for the AF processing can be shortened. ,preferable.

図10は、光学制御手段114がフォーカス駆動時(S901、S905)に行う方向判別処理のフローである。まず、ステップS1001にてフォーカス位置駆動前のAF評価値とゲイン値を保持し、ステップS1002にて1ステップ駆動させる。その後、ステップS1003でフォーカス位置駆動後のAF評価値とゲイン値を取得し、ステップS1004にて、AF評価値、ゲイン値それぞれについて、フォーカス位置駆動前後の変化量を算出する。変化量は差分によって算出する。続いて、ステップS1005ではゲイン値の変化量に基づいて、フォーカスの駆動方向を反転するか否かを判定する際に用いる閾値(以下、方向反転閾値)を変更する。ゲインが上昇している(ゲイン変化量が正)ときの閾値のほうが、ゲインが下降している(ゲイン変化量が負)ときの閾値よりも小さくなるように閾値が設定される。例えば、方向反転閾値は、下記式で決定される値に設定できる。
方向反転閾値=所定値+(補正係数α×ゲイン変化量)
FIG. 10 is a flow of direction determination processing performed by the optical control unit 114 during focus driving (S901, S905). First, in step S1001, the AF evaluation value and gain value before driving the focus position are held, and in step S1002, driving is performed one step. Thereafter, an AF evaluation value and a gain value after driving the focus position are acquired in step S1003, and a change amount before and after the focus position driving is calculated for each of the AF evaluation value and the gain value in step S1004. The amount of change is calculated from the difference. In step S1005, based on the amount of change in the gain value, a threshold value (hereinafter referred to as a direction reversal threshold value) used to determine whether to reverse the focus drive direction is changed. The threshold is set so that the threshold when the gain is increasing (the gain change amount is positive) is smaller than the threshold when the gain is decreasing (the gain change amount is negative). For example, the direction inversion threshold can be set to a value determined by the following equation.
Direction inversion threshold = predetermined value + (correction coefficient α × gain change amount)

また、ゲイン変化量が同じでも、高ゲインの方がAF評価値に与える影響が大きいため、補正係数αはゲイン値が高いほど大きくなるようにするのが好ましい。   Even if the gain change amount is the same, the higher gain has a greater influence on the AF evaluation value. Therefore, it is preferable to increase the correction coefficient α as the gain value increases.

最後に、S1006にて、AF評価値の変化量が補正された反転閾値よりも小さいかどうか判定し、小さい場合にはステップS1007で駆動方向を反転させ、終了する。但し、AF評価値の変化量は、前回取得したAF評価値から今回取得したAF評価値を引いた値であり、AF評価値が小さくなっているときは変化量が負になる。また、方向反転閾値は負の値であり、AF評価値の変化量が方向反転閾値より小さい場合は、AF評価値が方向反転閾値の絶対値以上小さくなっていることを示す。尚、方向反転閾値を正の値の場合は、AF評価値が方向反転閾値以上小さくなっているか否かを判定すればよい。   Finally, in S1006, it is determined whether or not the change amount of the AF evaluation value is smaller than the corrected reversal threshold value. If it is smaller, the driving direction is reversed in step S1007, and the process ends. However, the change amount of the AF evaluation value is a value obtained by subtracting the AF evaluation value acquired this time from the previously acquired AF evaluation value, and the change amount becomes negative when the AF evaluation value is small. Further, the direction inversion threshold is a negative value, and when the change amount of the AF evaluation value is smaller than the direction inversion threshold, it indicates that the AF evaluation value is smaller than the absolute value of the direction inversion threshold. If the direction inversion threshold is a positive value, it may be determined whether or not the AF evaluation value is smaller than the direction inversion threshold.

尚、本実施例では、ゲインの高低に関わらず、ゲインが安定したか否かを判定したが、高ゲインでない場合はゲイン変化がピーク位置検出に与える影響が小さい。よって、ゲインが閾値未満である場合にはステップS906をスキップしたり、安定していないと判定されてもS907へ移行したりしてもよい。   In this embodiment, it is determined whether or not the gain is stable regardless of the gain level. If the gain is not high, the influence of the gain change on the peak position detection is small. Therefore, when the gain is less than the threshold, step S906 may be skipped, or even if it is determined that the gain is not stable, the process may proceed to S907.

[実施例4]
本実施例は実施形態2に関する実施例である。実施例3は、ゲインが安定している間(つまり、ゲインが安定したと判断された後から、ゲインが不安定になったと判断される前までの間)に取得されたAF評価値を用いてピーク位置の検出を行った。本実施例は、一度ゲインが安定した後であれば、現在ゲインが安定しているか否かを判断することなしに微小駆動におけるピーク位置検出を行う点が実施例3と異なる。
[Example 4]
This example is an example related to the second embodiment. The third embodiment uses the AF evaluation value acquired while the gain is stable (that is, after the gain is determined to be stable and before the gain is determined to be unstable). The peak position was detected. The present embodiment is different from the third embodiment in that once the gain is stabilized, the peak position is detected in minute driving without determining whether or not the current gain is stable.

本実施例のAF動作のメイン処理について、図11のフローチャートを用いて説明する。なお、実施例3と同様のものは、説明を省略する。   The main process of the AF operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that description of the same components as those in the third embodiment is omitted.

ステップS1101からS1105までは、実施例1のステップS901からS905と同様であるため、説明を省略する。   Steps S1101 to S1105 are the same as steps S901 to S905 of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

ステップS1106にて、ゲイン安定フラグをチェックする。ここでゲイン安定フラグとは、微小駆動中にゲインが一度でも安定したかどうかを判断するためのフラグである。ゲイン安定フラグがONの場合にはステップS1107に進み、微小駆動によるピーク位置取得処理を行う。一方、ゲイン安定フラグがONでない(OFF)場合には、ステップS1111へ進み、ゲインが安定しているかどうかを判断する(実施例3ステップS906同様)。そして、安定していたらステップS1112に進み、ゲイン安定フラグをONにする。   In step S1106, the gain stabilization flag is checked. Here, the gain stabilization flag is a flag for determining whether or not the gain has been stabilized even once during minute driving. If the gain stability flag is ON, the process proceeds to step S1107, and a peak position acquisition process by fine driving is performed. On the other hand, if the gain stability flag is not ON (OFF), the process proceeds to step S1111 to determine whether the gain is stable (same as step S906 in the third embodiment). If stable, the process proceeds to step S1112 to turn on the gain stable flag.

ステップS1108、S1109は、実施例3のステップS908、S909と同様である。   Steps S1108 and S1109 are the same as steps S908 and S909 of the third embodiment.

最後に、ステップS1110でゲイン安定フラグをOFFにし、AF動作を終了する。   Finally, in step S1110, the gain stabilization flag is turned off, and the AF operation ends.

実施例3では、ゲインが安定しているときのみピーク位置取得処理を行うことにより、ピーク位置の誤判定を減少させることができる。しかしながら、ゲインが安定したり、再度不安定になったりを繰り返す場合には、いつまでたっても微小駆動におけるピーク位置検出ができず、AF動作が終了しなくなってしまう可能性があった。一方、本実施例では、一度ゲインが安定した後は、その後ゲインが不安点になったとしても微小駆動におけるピーク位置取得処理を行うため、AF動作が終了しなくなることはない。また微小駆動においては、大きくフォーカスが動いてゲインが変化する可能性も低いため、一度ゲインが安定すればピーク位置の誤判定もしにくいと考えられる。   In the third embodiment, it is possible to reduce the erroneous determination of the peak position by performing the peak position acquisition process only when the gain is stable. However, when the gain is stabilized or it becomes unstable again, the peak position cannot be detected in the minute drive and the AF operation may not be completed. On the other hand, in this embodiment, once the gain is stabilized, even if the gain subsequently becomes an uneasy point, the peak position acquisition processing in the minute driving is performed, so that the AF operation does not end. Further, in the minute driving, since there is little possibility that the focus is greatly moved and the gain is changed, it is considered that it is difficult to erroneously determine the peak position once the gain is stabilized.

[実施例5]
本実施例では、実施形態1と実施形態2の両方に係る撮像装置について説明をする。実施形態1と2のそれぞれの構成を統合することにより、更なる性能向上をはかるものである。
[Example 5]
In this example, an imaging apparatus according to both Embodiment 1 and Embodiment 2 will be described. By integrating the configurations of the first and second embodiments, the performance is further improved.

ここでは図12に本実施例におけるAF動作のフローチャートを示し、説明を行う。ステップS1201〜S1208は、実施例1のステップS401〜S408とほぼ同様のため、各ステップの説明は省略する。   Here, FIG. 12 shows a flowchart of the AF operation in the present embodiment, which will be described. Steps S1201 to S1208 are substantially the same as steps S401 to S408 of the first embodiment, and thus description of each step is omitted.

次に、明るさを調整するためのゲインが安定しているかを判定し、安定していないと判断された場合には、ステップS1202に戻り、繰り返しのフローをたどる。これにより、フォーカス位置が同じであり、ゲインが異なる場合のAF評価値が取得される可能性があるが、各ゲインにおけるAF評価値を記憶しておいてもよいし、新たに取得されたAF評価値で以前に取得したAF評価値を書き換えてもよい。但し、何れにせよ、AF評価値は、そのAF評価値が取得された際のゲインと対応付けて記憶されることが好ましい。   Next, it is determined whether or not the gain for adjusting the brightness is stable. If it is determined that the gain is not stable, the process returns to step S1202 and the repeated flow is followed. As a result, there is a possibility that AF evaluation values for the same focus position and different gains may be acquired. However, AF evaluation values for each gain may be stored, or newly acquired AF The AF evaluation value acquired previously with the evaluation value may be rewritten. However, in any case, the AF evaluation value is preferably stored in association with the gain when the AF evaluation value is acquired.

一方、ゲインが安定している場合には、ステップS1210へ進み、ピーク位置を更新してステップS1201へ戻る。その後、ステップS1201で所定回数同一エリアにいると判定された場合には、ステップS1211へ進み、これまでピントサーチしてきた中で取得されたピーク位置へフォーカス位置を駆動して一連の動作を完了する。   On the other hand, if the gain is stable, the process proceeds to step S1210, the peak position is updated, and the process returns to step S1201. Thereafter, if it is determined in step S1201 that the user has been in the same area a predetermined number of times, the process proceeds to step S1211, and the focus position is driven to the peak position acquired during the focus search so far to complete a series of operations. .

本実施例では、実施例1と同様に、ゲインに応じて使用する周波数成分の比率を変更する(ステップS1202〜S1204)場合を記載したが、周波数の比率を変えるだけでなく、使用する周波数自体を変更するとしても同様な効果を得る事が出来る。その際は、前記説明した比率を変えるのと同様ゲインが高くなるにつれて使用する周波数成分を低くする事が望ましい。また、周波数自体を単独の周波数を使用して行う場合でも、その周波数をより低い周波数帯域の信号に切換えるとしても良い。   In the present embodiment, as in the first embodiment, the case where the ratio of the frequency components to be used is changed according to the gain (steps S1202 to S1204) has been described, but not only the frequency ratio but also the frequency itself to be used is changed. The same effect can be obtained even if it is changed. In that case, it is desirable to lower the frequency component to be used as the gain increases, as in the case of changing the ratio described above. Even when the frequency itself is performed using a single frequency, the frequency may be switched to a signal in a lower frequency band.

さらに、実施例1のステップS411と同様に、ステップS1211においても、ステップS1205で行われるピントサーチ動作時よりも周波数成分が高いもの又は、高周波数成分の比率が大きいAF評価値信号を使用してピーク位置の再検出をしても良い。また、ピントサーチ時よりもより細かいピント駆動を行い、ピーク位置を再検出してもよい。尚、このように、ステップS1211でピントの再検出を行う場合、ステップS1211におけるこの駆動は、実施例3,4の微小駆動(実施例3のS905〜S909)に対応し、ステップS1205〜S1210は、実施例3,4の大サーチ駆動に対応する。この場合、大サーチ時において、ゲインが安定しているときにピーク位置を更新し、ゲインが安定していないときにはピーク位置の更新を行わないこととなる。これにより、ステップS1209を実施しない場合と比較して、大サーチ時の焦点検出精度を向上させることができる。また、少なくとも、一度ゲインが安定した後に実施される微小駆動により微小駆動のピーク位置を検出するため、微小駆動のピーク位置の検出精度を向上し得る。一方、ステップS1205〜S1210を微小駆動と対応付けることもできる。この場合、微小駆動時のピーク検出の際に、ゲインが安定しているか否かの判定(ステップS1209)を行うこととなるため、微小駆動のピーク位置の検出精度を向上させることができる。また、大サーチ時と微小駆動時の両方でゲインが安定しているか否かの判定を行ってもよい。その場合、例えば、ステップS1211を、実施例3のステップS905〜S909を実施することで行ってもよい。   Further, similarly to step S411 of the first embodiment, also in step S1211, an AF evaluation value signal having a higher frequency component or a higher ratio of high frequency components than in the focus search operation performed in step S1205 is used. The peak position may be detected again. Further, the peak position may be redetected by performing finer focus driving than in the focus search. As described above, when the focus is re-detected in step S1211, this driving in step S1211 corresponds to the minute driving in the third and fourth embodiments (S905 to S909 in the third embodiment), and steps S1205 to S1210 are performed. This corresponds to the large search drive of the third and fourth embodiments. In this case, in the large search, the peak position is updated when the gain is stable, and the peak position is not updated when the gain is not stable. Thereby, compared with the case where step S1209 is not implemented, the focus detection accuracy at the time of large search can be improved. In addition, since the peak position of the minute drive is detected at least by the minute drive that is performed once the gain is stabilized, the detection accuracy of the peak position of the minute drive can be improved. On the other hand, steps S1205 to S1210 can be associated with minute driving. In this case, since it is determined whether or not the gain is stable (step S1209) at the time of peak detection at the time of micro driving, the detection accuracy of the peak position of micro driving can be improved. Further, it may be determined whether or not the gain is stable during both the large search and the minute drive. In that case, for example, step S1211 may be performed by performing steps S905 to S909 of the third embodiment.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

101 レンズ群
105 撮像素子
106 AGC
108 映像信号処理部
110 露出制御部
114 光学制御部
101 Lens Group 105 Image Sensor 106 AGC
108 video signal processing unit 110 exposure control unit 114 optical control unit

Claims (20)

受光面上に結像された像を撮像する撮像手段と
該撮像手段から出力された撮像信号に利得を掛け、前記撮像信号が示す画像の明るさを電子的に変更可能な利得手段と、
前記利得手段からの出力された撮像信号を用いて周波数帯域の信号を抽出し、抽出した前記信号から焦点信号を生成する焦点信号生成手段と、を有し、
前記焦点信号生成手段は該利得の高さに応じて、前記焦点信号の生成に用いる前記信号の周波数帯域を変更することを特徴とする撮像装置。
An image pickup means for picking up an image formed on the light receiving surface; a gain means for multiplying an image pickup signal output from the image pickup means; and an electronic brightness change of the image indicated by the image pickup signal;
A focus signal generating unit that extracts a signal in a frequency band using the imaging signal output from the gain unit, and generates a focus signal from the extracted signal;
The image pickup apparatus, wherein the focus signal generation unit changes a frequency band of the signal used for generating the focus signal in accordance with the height of the gain.
前記焦点信号生成手段は、前記利得手段の出力から第1の周波数帯域の信号と、第1の周波数帯域よりも高い周波数帯域である第2の周波数帯域の信号とを抽出し、前記第1の周波数帯域の信号と前記第2の周波数帯域の信号とを合成した合成信号から前記焦点信号を生成し、前記合成信号に占める前記第1の周波数帯域の信号と前記第2の周波数帯域の信号との割合を変更することで、前記焦点信号の生成に用いる前記信号の周波数帯域を変更することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The focus signal generation means extracts a signal in a first frequency band and a signal in a second frequency band that is a frequency band higher than the first frequency band from the output of the gain means, and the first frequency band The focus signal is generated from a synthesized signal obtained by synthesizing a signal in a frequency band and a signal in the second frequency band, and the signal in the first frequency band and the signal in the second frequency band occupied in the synthesized signal The imaging apparatus according to claim 1, wherein a frequency band of the signal used for generating the focus signal is changed by changing a ratio of the signal. 前記焦点信号の出力から合焦の度合いを求める合焦判定手段を有し、
前記合焦判定手段は、該画像より求められたコントラスト値と該焦点信号から合焦度合いを判定することを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。
Focusing determination means for determining the degree of focusing from the output of the focus signal;
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the focus determination unit determines a focus degree from a contrast value obtained from the image and the focus signal.
前記焦点信号のピークを検出して、合焦位置近傍を求める第1のピーク位置検出手段と、
前記第1のピーク位置検出手段の検出結果と前記焦点信号とを用いて前記焦点信号のピークを検出して合焦停止位置を求める第2のピーク位置検出手段とを有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。
First peak position detecting means for detecting the peak of the focus signal and obtaining the vicinity of the in-focus position;
And a second peak position detecting means for detecting a focus signal peak by using the detection result of the first peak position detecting means and the focus signal to obtain a focus stop position. Item 4. The imaging device according to any one of Items 1 to 3.
該第1のピーク位置検出手段に使う焦点信号よりも該第2のピーク位置検出手段に用いる焦点信号のほうが高い周波数を用いて生成されることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 4, wherein the focus signal used for the second peak position detection unit is generated using a higher frequency than the focus signal used for the first peak position detection unit. 該第1のピーク位置検出手段に用いる焦点信号と、該第2のピーク位置検出手段に用いる焦点信号の周波数成分は同じものを使用することを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。   5. The imaging apparatus according to claim 4, wherein the same frequency component is used for the focus signal used for the first peak position detection means and the focus signal used for the second peak position detection means. 該焦点信号生成手段は、該利得手段の出力から第1の周波数帯域の信号と、第1の周波数帯域よりも高い周波数帯域である第2の周波数帯域の信号とを抽出し、該第1の周波数帯域の信号と該第2の周波数帯域の信号とを合成した合成信号から該焦点信号を生成し、
該第1の合焦手段が用いる焦点信号の生成に用いる合成信号と、該第2の合焦手段が用いる焦点信号の生成に用いる合成信号とで、該第1の周波数帯域の信号と該第2の周波数帯域の信号との比率は同じであることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
The focus signal generation means extracts a signal of a first frequency band and a signal of a second frequency band that is a frequency band higher than the first frequency band from the output of the gain means, and the first frequency band Generating the focus signal from a synthesized signal obtained by synthesizing the signal of the frequency band and the signal of the second frequency band;
The synthesized signal used for generating the focus signal used by the first focusing means and the synthesized signal used for generating the focus signal used by the second focusing means, the signal in the first frequency band and the first signal The image pickup apparatus according to claim 4, wherein the ratio of the signal to the signal in the frequency band of 2 is the same.
該焦点信号生成手段は、該利得が高いほど該合成信号に占める該第1の周波数帯域の信号の比率を高くすることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 2, wherein the focus signal generation unit increases the ratio of the signal in the first frequency band that occupies the combined signal as the gain increases. 該焦点信号生成手段は、該利得が高いほど該焦点信号の生成に使用する周波数帯域を低くすることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the focus signal generation unit lowers a frequency band used for generating the focus signal as the gain is higher. 該焦点信号生成手段は、該利得手段の出力から第1の周波数帯域の信号と、第1の周波数帯域よりも高い周波数帯域である第2の周波数帯域の信号とを抽出し、該第1の周波数帯域の信号と該第2の周波数帯域の信号とを合成した合成信号から該焦点信号を生成し、
該第1の合焦手段が用いる焦点信号の生成に用いる合成信号に比べ、該第2の合焦手段が用いる焦点信号の生成に用いる合成信号のほうが、該第2の周波数帯域の信号の比率が大きいことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の撮像装置。
The focus signal generation means extracts a signal of a first frequency band and a signal of a second frequency band that is a frequency band higher than the first frequency band from the output of the gain means, and the first frequency band Generating the focus signal from a synthesized signal obtained by synthesizing the signal of the frequency band and the signal of the second frequency band;
Compared with the synthesized signal used for generating the focus signal used by the first focusing means, the synthesized signal used for generating the focus signal used by the second focusing means is the ratio of the signal in the second frequency band. The imaging device according to claim 1, wherein the imaging device is large.
前記焦点信号生成手段により生成された複数の前記焦点信号を用いて、前記焦点信号のピークを検出するピーク位置検出手段と、
前記利得が安定したか否か判定する利得の安定判定手段と、をさらに有し、
前記焦点信号生成手段は、複数のフォーカス位置のそれぞれに対応する前記焦点信号を生成することで複数の焦点信号を生成し、
前記ピーク位置検出手段は、前記利得の安定判定手段の判定結果に基づいて、前記利得が安定した後に前記利得手段から出力された前記撮像信号であると判定された前記撮像信号を用いて生成された前記焦点信号を用いて前記焦点信号のピークを検出することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の撮像装置。
Peak position detection means for detecting a peak of the focus signal using the plurality of focus signals generated by the focus signal generation means;
Gain stability determining means for determining whether or not the gain is stable, and
The focus signal generation means generates a plurality of focus signals by generating the focus signal corresponding to each of a plurality of focus positions,
The peak position detection unit is generated using the imaging signal determined to be the imaging signal output from the gain unit after the gain is stabilized based on the determination result of the gain stability determination unit. The imaging apparatus according to claim 1, wherein a peak of the focus signal is detected using the focus signal.
受光面上に結像された像を撮像する撮像手段と
該撮像手段から出力された画像に利得を掛け、該画像の明るさを電子的に変更可能な利得手段と、
該利得手段の出力から周波数帯域の信号を抽出し、抽出した該信号から焦点信号を生成する焦点信号生成手段と、
該焦点信号の出力から合焦の度合いを求める合焦判定手段を有し、
該焦点信号生成手段は該利得の高さに応じて、該焦点信号の生成に用いる該信号の周波数帯域を変更することを特徴とする撮像装置。
An image pickup means for picking up an image formed on the light receiving surface; a gain means for multiplying an image outputted from the image pickup means and changing the brightness of the image electronically;
A focus signal generating means for extracting a frequency band signal from the output of the gain means and generating a focus signal from the extracted signal;
Focusing determination means for determining the degree of focusing from the output of the focus signal;
The focus signal generating means changes the frequency band of the signal used for generating the focus signal in accordance with the height of the gain.
受光面上に結像された像を撮像する撮像手段と
該撮像手段から出力された撮像信号に利得を掛け、前記撮像信号が示す画像の明るさを電子的に変更可能な利得手段と、
前記利得が安定したか否かを判定する利得の安定判定手段と、
該利得手段からの出力された撮像信号を用いて周波数帯域の信号を抽出し、抽出した該信号から焦点信号を生成する焦点信号生成手段と、
前記焦点信号生成手段により生成された複数の前記焦点信号のピーク位置を検出するピーク位置検出手段と、
前記ピーク位置検出手段による検出結果に基づいて、フォーカス位置が前記ピーク位置に近づくように前記フォーカス位置を制御する光学制御手段とを有し、
前記焦点信号生成手段は、複数のフォーカス位置のそれぞれに対応する前記焦点信号を生成することで複数の焦点信号を生成し、
前記ピーク位置検出手段は、前記利得の安定判定手段の判定結果に基づいて、前記利得が安定した後に前記利得手段から出力された撮像信号であると判定された前記撮像信号を用いて生成された前記焦点信号を用いて前記焦点信号のピークを検出することを特徴とする撮像装置。
An image pickup means for picking up an image formed on the light receiving surface; a gain means for multiplying an image pickup signal output from the image pickup means; and an electronic brightness change of the image indicated by the image pickup signal;
A gain stability determining means for determining whether or not the gain is stable;
A focus signal generating means for extracting a signal in a frequency band using the imaging signal output from the gain means, and generating a focus signal from the extracted signal;
Peak position detection means for detecting peak positions of the plurality of focus signals generated by the focus signal generation means;
Optical control means for controlling the focus position so that the focus position approaches the peak position based on the detection result by the peak position detection means,
The focus signal generation means generates a plurality of focus signals by generating the focus signal corresponding to each of a plurality of focus positions,
The peak position detection unit is generated using the imaging signal determined to be an imaging signal output from the gain unit after the gain is stabilized based on a determination result of the gain stability determination unit. An image pickup apparatus that detects a peak of the focus signal using the focus signal.
前記ピーク位置検出手段は、
第1のピーク位置を検出する第1のピーク位置検出手段と、
第2のピーク位置を検出する第2のピーク位置検出手段とを有し、
前記第1のピーク位置検出手段は、前記第2のピーク位置検出手段よりも、広いフォーカス位置間隔で取得された前記焦点信号を用いて前記焦点信号のピーク位置を検出し、
前記第2のピーク位置検出手段は、前記利得の安定判定手段により前記利得が安定した後に前記利得手段から出力された前記撮像信号を用いて生成された前記焦点信号を用いて前記第2のピーク位置を検出することを特徴とする請求項13に記載の撮像装置。
The peak position detecting means includes
First peak position detecting means for detecting a first peak position;
Second peak position detecting means for detecting the second peak position,
The first peak position detection means detects the peak position of the focus signal using the focus signal acquired at a wider focus position interval than the second peak position detection means,
The second peak position detection means uses the focus signal generated using the imaging signal output from the gain means after the gain is stabilized by the gain stability determination means, and uses the focus signal generated from the gain signal. The image pickup apparatus according to claim 13, wherein the position is detected.
前記第1のピーク位置検出手段による、前記第1のピーク位置検出に用いられる前記焦点信号は、前記第2のピーク位置検出手段による、前記第2のピーク位置検出に用いられる前記焦点信号よりも前記フォーカス位置を早く駆動させて取得された焦点信号であることを特徴とする請求項14に記載の撮像装置。   The focus signal used for the first peak position detection by the first peak position detection means is more than the focus signal used for the second peak position detection by the second peak position detection means. The imaging apparatus according to claim 14, wherein the imaging apparatus is a focus signal acquired by driving the focus position early. 前記利得の安定判定手段は、前記第1のピーク位置検出手段による前記第1のピーク位置の検出と、前記第2のピーク位置検出手段による前記第2のピーク位置の検出との間に前記利得が安定したかどうかを判定することを特徴とする請求項14又は15に記載の撮像装置。   The gain stability determination means is configured to detect the gain between the detection of the first peak position by the first peak position detection means and the detection of the second peak position by the second peak position detection means. The imaging apparatus according to claim 14, wherein it is determined whether or not the image is stable. 前記ピーク位置検出手段は、前記利得の安定判定手段により前記利得が安定していると判定された間に前記利得手段から出力された前記撮像信号を用いて生成された前記焦点信号を用いて前記焦点信号のピークを検出することを特徴とする請求項13乃至16のいずれか1項に記載の撮像装置。   The peak position detecting means uses the focus signal generated using the imaging signal output from the gain means while the gain is determined to be stable by the gain stability determining means. The imaging apparatus according to claim 13, wherein a peak of the focus signal is detected. 前記ピーク位置検出手段は、前記利得が閾値未満の場合には、前記利得の安定判定手段の結果に関わらず、前記ピーク位置を検出することを特徴とする請求項13乃至17のいずれか1項に記載の撮像装置。   18. The peak position detection unit detects the peak position when the gain is less than a threshold value, regardless of a result of the stability determination unit of the gain. The imaging device described in 1. 受光面上に結像された像を撮像する撮像手段と
該撮像手段から出力された撮像信号に利得を掛け、前記撮像信号が示す画像の明るさを電子的に変更可能な利得手段と、
前記利得が安定したか否かを判定する利得の安定判定手段と、
該利得手段からの撮像信号を用いて周波数帯域の信号を抽出し、抽出した該信号から焦点信号を生成する焦点信号生成手段と、
前記焦点信号生成手段により生成された複数の前記焦点信号のピーク位置を検出するピーク位置検出手段と、
前記ピーク位置検出手段による検出結果に基づいて、フォーカス位置が前記ピーク位置に近づくように前記フォーカス位置を制御する光学制御手段とを有し、
前記光学制御手段は、前記焦点信号の値が閾値以上小さくなった場合、前記フォーカス位置の駆動方向を反転させ、
前記閾値は、少なくとも、前記利得の変化量に基づいて変更可能であることを特徴とする撮像装置。
An image pickup means for picking up an image formed on the light receiving surface; a gain means for multiplying an image pickup signal output from the image pickup means; and an electronic brightness change of the image indicated by the image pickup signal;
A gain stability determining means for determining whether or not the gain is stable;
A focus signal generating means for extracting a signal in a frequency band using the imaging signal from the gain means, and generating a focus signal from the extracted signal;
Peak position detection means for detecting peak positions of the plurality of focus signals generated by the focus signal generation means;
Optical control means for controlling the focus position so that the focus position approaches the peak position based on the detection result by the peak position detection means,
The optical control means reverses the driving direction of the focus position when the value of the focus signal becomes smaller than a threshold value,
The imaging apparatus, wherein the threshold value can be changed based on at least the amount of change in the gain.
前記利得の変化量が正のときの閾値は、前記利得の変化量が負のときの閾値よりも小さいことを特徴とする請求項19に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 19, wherein a threshold value when the gain change amount is positive is smaller than a threshold value when the gain change amount is negative.
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