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JP2877979B2 - Imaging device - Google Patents

Imaging device

Info

Publication number
JP2877979B2
JP2877979B2 JP3070856A JP7085691A JP2877979B2 JP 2877979 B2 JP2877979 B2 JP 2877979B2 JP 3070856 A JP3070856 A JP 3070856A JP 7085691 A JP7085691 A JP 7085691A JP 2877979 B2 JP2877979 B2 JP 2877979B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
focus
value
focus evaluation
evaluation value
motion vector
Prior art date
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JP3070856A
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Japanese (ja)
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JPH04306080A (en
Inventor
隆行 堀野
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH04306080A publication Critical patent/JPH04306080A/en
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  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、撮像素子から得られ
る撮像映像信号をもとに焦点の自動整合を行なうビデオ
カメラ等の撮像装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus such as a video camera which performs automatic focus adjustment based on an image pickup video signal obtained from an image pickup device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は、従来の撮像装置の一例を示す図
である。同図において、1はフォーカスレンズで、図示
していない被写体をCCDなどの撮像素子2上に結像す
る。この撮像素子2の出力は映像信号処理回路3に接続
され、さらにその出力の一方がモニタTV4に接続され
ており、被写体を可視像として捉えることが可能とな
る。6はハイパスフィルタ(以下、HPFと称す)で、
上記映像信号処理回路3のもう一方の出力である輝度信
号(以下、Y信号と称す)5が接続され、さらにそのH
PF6の出力が積算回路7に接続され上記HPF6と積
算回路7により焦点評価値検出手段18が構成されてお
り、焦点評価値8を出力する。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a diagram showing an example of a conventional imaging device. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a focus lens, which forms an image of a subject (not shown) on an image sensor 2 such as a CCD. The output of the image sensor 2 is connected to the video signal processing circuit 3, and one of the outputs is connected to the monitor TV4, so that the subject can be captured as a visible image. Reference numeral 6 denotes a high-pass filter (hereinafter, referred to as HPF).
A luminance signal (hereinafter, referred to as a Y signal) 5 which is the other output of the video signal processing circuit 3 is connected, and its H
The output of the PF 6 is connected to the integrating circuit 7, and the HPF 6 and the integrating circuit 7 constitute a focus evaluation value detecting means 18, and outputs a focus evaluation value 8.

【0003】9はフォーカス制御手段で、上記焦点評価
値8が入力され、かつ、このフォーカス制御手段9の出
力は、上記焦点評価値8をもとに作成された信号で、フ
ォーカスモータ10に接続されており、上記フォーカス
レンズ1は焦点評価値8に応じて駆動される。
Reference numeral 9 denotes a focus control means, to which the focus evaluation value 8 is inputted, and an output of the focus control means 9 being a signal generated based on the focus evaluation value 8 and connected to the focus motor 10. The focus lens 1 is driven according to the focus evaluation value 8.

【0004】つぎに、上記のように構成された従来の撮
像装置の動作について、図4および図5を参照しながら
説明する。図3において、図示していない被写体像はフ
ォーカスレンズによって撮像素子2上に結像し、光電変
換されて映像信号処理回路3に入力される。そして、図
示していない複合映像信号としてモニタTV4に加えら
れることによって可視像を得ている。
[0004] Next, the operation of the conventional imaging apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In FIG. 3, a subject image (not shown) is formed on the image sensor 2 by a focus lens, photoelectrically converted, and input to the video signal processing circuit 3. Then, a visible image is obtained by being applied to the monitor TV4 as a composite video signal (not shown).

【0005】次に、被写体像を撮像素子2上に自動的に
合焦させ、鮮明な画像をモニタTV4で得るために、以
下のような手順が必要である。まず、映像信号処理回路
3からY信号5を取り出し、このY信号5の高周波成分
をHPF6で抽出し、さらに積算回路7にて水平走査周
期ごとに積分したのち、1フィールドにわたって積算す
ることによって、画像の鮮鋭度を示す信号である焦点評
価値8を得ることができる。すなわち、上記手順が焦点
評価値検出手順となる。
Next, in order to automatically focus a subject image on the image sensor 2 and obtain a clear image on the monitor TV 4, the following procedure is required. First, the Y signal 5 is extracted from the video signal processing circuit 3, the high-frequency component of the Y signal 5 is extracted by the HPF 6, integrated by the integrating circuit 7 for each horizontal scanning cycle, and integrated over one field. The focus evaluation value 8 which is a signal indicating the sharpness of the image can be obtained. That is, the above procedure is a focus evaluation value detection procedure.

【0006】ついで、上記焦点評価値8をフォーカス制
御手段9に入力すれば、このフォーカス制御手段9は、
常に焦点評価値8を監視し、それをピークに導くよう
に、フォーカスレンズ1を駆動するフォーカスモータ1
0の制御を行なう。このようにして、いわゆる山登りオ
ートフォーカス(AF)の閉ループが構成されて安定な
合焦動作を実現している。
Next, if the focus evaluation value 8 is input to the focus control means 9, the focus control means 9
The focus motor 1 that drives the focus lens 1 so as to constantly monitor the focus evaluation value 8 and guide it to the peak.
0 is controlled. In this manner, a closed loop of so-called hill-climbing autofocus (AF) is formed, and a stable focusing operation is realized.

【0007】ここで、山登りAFについてさらに詳述す
ると、上述したように、映像画像のY信号5の高周波成
分の量が合焦の度合いに対応していることを利用してい
る。すなわち、被写体は各々に固有の空間周波数成分を
有しているが、フォーカスレンズ1がこれに対してロー
パスフィルタとして作用するので、実際の撮像映像信号
はフォーカスレンズ1が合焦状態にあるときにのみ被写
体固有の空間周波数成分をすべて含むが、フォーカスレ
ンズ1がこの点から外れるほどカットオフ周波数の低い
ローパスフィルタを通過したことに相当し、高周波成分
の欠落したボケた画像になってゆく。従って、図5に示
すように、HPF6により映像信号の高周波成分の量、
すなわち焦点評価値8は、フォーカスレンズの距離軸上
の合焦点に頂上のある山を形成する。これが山登りAF
と呼ばれている。
Here, the hill-climbing AF will be described in more detail. As described above, the fact that the amount of the high frequency component of the Y signal 5 of the video image corresponds to the degree of focusing is utilized. In other words, each subject has a unique spatial frequency component, but since the focus lens 1 acts as a low-pass filter for this, an actual imaged video signal is output when the focus lens 1 is in focus. Only the spatial frequency components unique to the subject are included, but as the focus lens 1 deviates from this point, it corresponds to passing through a low-pass filter with a lower cutoff frequency, and the blurred image lacks high frequency components. Therefore, as shown in FIG. 5, the amount of the high frequency component of the video signal is
In other words, the focus evaluation value 8 forms a peak at the focal point on the distance axis of the focus lens. This is a hill climb AF
It is called.

【0008】この山登りAFにおいては、図4にも示す
ように、(101)〜(105)で示す5段階の手順を
踏んで合焦制御を行なっている。すなわち、 (101)起動 :まずフォーカスレンズ1を任意の
方向に起動し焦点評価値8を測定する。 (102)山登り :上記起動方向が焦点評価値8を増
加するならば、レンズ1をその方向に駆動し続け、反対
であれば、レンズ1を逆方向に駆動する。 (103)頂上検出:上記焦点評価値8の増加方向から
減少方向への変化によりフォーカスレンズ1の位置が合
焦点、すなわち焦点評価値8の頂上を通過したことを検
出し、それを記憶する。 (104)停止 :(103)において記憶していた
合焦点の位置へフォーカスレンズ1を戻し停止する。 (105)待機 :焦点評価値8の状態を監視し、変
化が起きたとき、必要に応じて(101)の起動に戻
る、 というアルゴリズムをもって、安定的に合焦制御を行な
っている。
In this hill-climbing AF, as shown in FIG. 4, focusing control is performed by following five steps shown in (101) to (105). That is, (101) Start: First, the focus lens 1 is started in an arbitrary direction, and the focus evaluation value 8 is measured. (102) Climbing: If the starting direction increases the focus evaluation value 8, the lens 1 continues to be driven in that direction; otherwise, the lens 1 is driven in the opposite direction. (103) Detection of the top: detecting that the position of the focus lens 1 has passed the in-focus point, that is, the top of the focus evaluation value 8 due to the change of the focus evaluation value 8 from the increasing direction to the decreasing direction, and stores it. (104) Stop: Return the focus lens 1 to the in-focus position stored in (103) and stop. (105) Standby: The focus control is stably performed by the algorithm of monitoring the state of the focus evaluation value 8 and returning to the start of (101) as necessary when a change occurs.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
ている従来の撮像装置は、手持ち撮像で、特にズーム時
の望遠端での撮像において、手ぶれなどによってフィー
ルド毎に焦点評価値8が変動しているにもかかわらず、
上記したアルゴリズムによって合焦制御を行ない続けて
いるので、合焦動作がなかなか終了しないという問題点
があった。
In the conventional imaging apparatus configured as described above, the focus evaluation value 8 fluctuates for each field due to camera shake in hand-held imaging, particularly in imaging at the telephoto end when zooming. Despite having
Since the focusing control is continuously performed by the above algorithm, there is a problem that the focusing operation is not easily completed.

【0010】また、上述の問題点を避けるために、焦点
評価値8の数フィールドに亘る移動平均を真の焦点評価
値として採用し、これによって、山登りを行なうものも
従来から知られているが、例えば、フォーカスレンズ1
の位置に対する焦点評価値8の変化が急峻な被写体の場
合、すなわち、焦点深度が浅い状態で合焦動作を行なっ
ているような場合には、真の合焦点の位置と、焦点評価
値が最大となる位置の差が相対的に大きくなるので、ボ
ケたまま合焦動作を終了してしまうという問題点があっ
た。
In order to avoid the above-described problem, a moving average of several fields of the focus evaluation value 8 over the several fields is adopted as a true focus evaluation value, thereby performing hill climbing. For example, focus lens 1
When the focus evaluation value 8 changes sharply with respect to the position of the subject, that is, when the focusing operation is performed with the depth of focus being shallow, the true focus position and the focus evaluation value are the maximum. Since the difference between the positions becomes relatively large, there is a problem that the focusing operation is terminated while the image is blurred.

【0011】この発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、手持ち撮影時の手ぶれによって起きる合焦時間の間
延び、あるいはボケたまま合焦動作を終了してしまうい
わゆるボケロックの発生を防止することができる撮像装
置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to prevent the occurrence of a so-called blur lock in which a focusing time caused by a camera shake during hand-held shooting is extended or a focusing operation is terminated while the subject is blurred. It is an object of the present invention to provide an imaging device that can perform the imaging.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】第1の発明に係る撮像装
置は、撮像素子から得られる撮像映像信号の高周波成分
レベルを一定時間毎に焦点評価値として検出する評価値
検出手段による検出焦点評価値の変化を監視し、この焦
点評価値が増加する方向にフォーカスレンズを移動させ
て、最大評価値となる位置で固定する合焦動作を行なう
フォーカス制御手段と、撮像装置本体の動きおよび動き
の方向を検出し得る動きベクトル検出手段により検出さ
れた動きベクトルが第1の所定値より大きく、第2の所
定値より小さいときに、絞り機構の変位量を検出する絞
り値検出手段により検出される絞り値に応じた複数の、
一定期間毎に求められた焦点評価値により移動平均を求
め、その値をフォーカス制御手段に入力するようにした
ものである
According to a first aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus comprising: an evaluation value detection unit for detecting a high-frequency component level of an imaged video signal obtained from an imaging element as a focus evaluation value at predetermined time intervals; to monitor the change of the value, this focus
The focus lens is moved in a direction in which the point evaluation value increases, and focus control means for performing a focusing operation for fixing the focus lens at a position where the maximum evaluation value is obtained, and the movement of the imaging apparatus body and the direction of the movement are detected. I Ri detection of the motion vector detection means for obtaining
The motion vector is greater than the first predetermined value and the second
A diaphragm that detects the amount of displacement of the diaphragm mechanism when it is smaller than the fixed value.
A plurality of aperture values according to the aperture value detected by the aperture value detection means.
Calculate the moving average based on the focus evaluation value obtained at regular intervals.
Input the value to the focus control means
Things .

【0013】第2の発明に係る撮像装置の演算制御手段
は、絞り値検出手段の出力が所定の値より小さいとき
は、一定期間毎に求められた第1の所定数の焦点評価値
により移動平均を求め、絞り値検出手段の出力が所定の
値より大きいときは、上記第1の所定数より大きい第2
の所定数の焦点評価値により移動平均を求めるようにし
たものである。
Arithmetic control means of the image pickup apparatus according to the second invention
Indicates that the output of the aperture value detecting means is smaller than a predetermined value.
Is a first predetermined number of focus evaluation values obtained at regular intervals.
To obtain the moving average, and the output of the aperture value detection means
If the value is larger than the first predetermined number, the second
Calculate the moving average using a predetermined number of focus evaluation values.
It is a thing.

【0014】第3の発明に係る撮像装置は、撮像素子か
ら得られる撮像映像信号の高周波成分のレベルを一定期
間毎に焦点評価値として検出する焦点評価値検出手段
と、この検出された焦点評価値の変化を監視し、焦点評
価値が増加する方向にフォーカ スレンズを移動させて、
最大評価値となる位置で固定する合焦動作を行なうフォ
ーカス制御手段と、撮像装置の動きおよび動きの方向を
検出する動きベクトル検出手段と、絞り機構の変位量を
検出する絞り値検出手段と、上記動きベクトル検出手段
によって検出された動きベクトルが第1の所定値より小
さいときは、上記焦点評価値検出手段によって検出され
た焦点評価値をフォーカス制御手段に入力し、上記動き
検出手段によって検出された動きベクトルが第1の所定
値より大きく、第2の所定値より小さいときは、上記絞
り値検出手段の出力に応じた複数の、一定期間毎に求め
られた焦点評価値により移動平均を求め、その値をフォ
ーカス制御手段に入力し、上記動き検出手段によって検
出された動きベクトルが第2の所定値より大きいときは
上記フォーカス制御手段の合焦動作を禁止するように制
御する演算制御手段とを備えたものである。
An image pickup apparatus according to a third aspect of the present invention is an image pickup device
The level of the high-frequency component of the obtained video signal
Focus evaluation value detecting means for detecting a focus evaluation value for each interval
And monitor the detected change in the focus evaluation value to
Worth moves the focus Surenzu in the direction of increasing,
Focusing operation for fixing at the position where the maximum evaluation value is obtained
Focus control means, the movement of the imaging device and the direction of the movement.
The motion vector detecting means to detect and the displacement amount of the aperture mechanism
Aperture value detecting means for detecting, and the motion vector detecting means
Is smaller than a first predetermined value.
Is detected by the focus evaluation value detection means
The focus evaluation value input to the focus control means
The motion vector detected by the detection means is a first predetermined
If the value is larger than the value and smaller than the second predetermined value,
Values obtained at predetermined intervals according to the output of the threshold value detection means.
A moving average is calculated from the focus evaluation values obtained, and the
Input to the focus control means and detected by the motion detecting means.
When the output motion vector is larger than the second predetermined value,
The focus control means is controlled to inhibit the focusing operation.
And an arithmetic control means for controlling the operation.

【0015】[0015]

【作用】上記構成の第1の発明に係る撮像装置は、装置
の動きおよび動きの方向を検出する動きベクトル検出手
段によって検出される動きベクトルの値および絞り機構
の絞り値の状態を監視しており、動きベクトルの値が予
め設定した範囲にあるときは、手ぶれ状態と判断して、
絞り値に応じた複数個の、所定期間毎に求められた焦点
評価値を用いて移動平均を求め、この値を改めて焦点評
価値として採用する。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus comprising : a motion vector detecting means for detecting a motion of a device and a direction of the motion;
Stage and monitors the state of the aperture value and the diaphragm mechanism of the motion vector detected by, when the range value of motion vector is set in advance, it is determined that an unintentional hand movement state,
A plurality of focal points determined for each predetermined period according to the aperture value
A moving average is obtained using the evaluation value, and this value is adopted again as the focus evaluation value.

【0016】第2の発明に係る撮像装置は、動きベクト
ルが予め設定した範囲内のときで、絞り値が所定の値よ
り小さいときは、第1の所定数分の焦点評価値を用いて
移動平均を求め、絞り値が所定の値より大きいときは、
第1の所定数より大きい第2の所定数分の焦点評価値を
用いて移動平均を求め、これらの値を焦点評価値として
いる。
An image pickup apparatus according to a second aspect of the present invention provides a motion vector
When the aperture is within the preset range, the aperture value is
Is smaller than the first predetermined number of focus evaluation values.
When the moving average is calculated and the aperture value is larger than the predetermined value,
A second predetermined number of focus evaluation values larger than the first predetermined number;
Using these values as the focus evaluation value
I have.

【0017】第3の発明に係る撮像装置は、動きベクト
ルが予め設定した範囲に満たないときは、手ぶれなしと
判断し、焦点評価値の移動平均を取らずに焦点評価値検
出手段により検出された焦点評価値を用いて合焦動作を
させ、動きベクトルが予め設 定した範囲にあるときは、
手ぶれ状態と判断して、絞り値に応じた複数の、一定期
間毎に求められた焦点評価値を用いて移動平均を求め、
この値を改めて焦点評価値として採用し、動きベクトル
が予め設定した範囲を越えるときは、パンニング、ある
いはチルト状態にあると判断し、合焦動作を禁止させ
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus comprising:
Is less than the preset range,
Judgment and focus evaluation value detection without taking the moving average of the focus evaluation value
Focus operation using the focus evaluation value detected by the
Is, when in the range motion vector was previously set boss,
Judgment of camera shake state
A moving average is calculated using the focus evaluation value obtained for each interval,
This value is adopted again as the focus evaluation value, and the motion vector
If exceeds the preset range, panning is
The camera is in a tilted state and disables the focusing operation.
You.

【0018】[0018]

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面にもとづい
て説明する。図1はこの発明の一実施例による撮像装置
の構成を示す図であり、同図において、図3に示す従来
例と同一の構成要素には同一の符号を付して、その詳細
な説明を省略する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same components as those in the conventional example shown in FIG. Omitted.

【0019】図1において、11は動きベクトル検出手
段で、Y信号5が入力され、出力として動きベクトル1
2が得られ、これが演算制御手段13に入力される。1
5は絞り値検出回路で、ホール素子を用いて、絞り機構
14の変位量を絞り値16として検出するもので、公知
の方式が利用できる。上記絞り値16は、いわゆるFナ
ンバーとして知られているものに相当し、上記動きベク
トル12と同様に、演算制御手段13に接続されてい
て、その値が大きいときは絞り機構14が閉じている状
態、また小さいときは開いている状態である。
In FIG. 1, a motion vector detecting means 11 receives a Y signal 5 and outputs a motion vector 1 as an output.
2 is input to the arithmetic and control unit 13. 1
Reference numeral 5 denotes an aperture value detection circuit which detects the amount of displacement of the aperture mechanism 14 as an aperture value 16 using a Hall element, and a known method can be used. The aperture value 16 corresponds to what is known as a so-called F-number, and is connected to the arithmetic control unit 13 as in the case of the motion vector 12, and when the aperture value is large, the aperture mechanism 14 is closed. It is in a state, and when it is small, it is in an open state.

【0020】上記演算制御手段13の出力は、上記動き
ベクトル12および絞り値16に応じて演算処理された
焦点評価値であり、フォーカス制御手段9に入力されて
いる。ちなみに、この値は焦点評価値8とは必ずしも一
致するものではない。また、合焦動作禁止信号17もフ
ォーカス制御手段9に入力される。さらに、フォーカス
制御手段9の出力はフォーカスモータ10に接続されて
いる。
The output of the arithmetic control means 13 is a focus evaluation value arithmetically processed according to the motion vector 12 and the aperture value 16 and is input to the focus control means 9. Incidentally, this value does not always match the focus evaluation value 8. Further, a focusing operation prohibition signal 17 is also input to the focus control means 9. Further, the output of the focus control means 9 is connected to a focus motor 10.

【0021】つぎに、上記のように構成された実施例の
動作について説明する。ただし、従来の技術と重複する
箇所については、説明を省略する。図1において、動き
ベクトル検出手段11ではY信号5にもとづいて動きベ
クトル12が抽出される。この動きベクトル12を求め
る方法については詳細な説明を省くが、たとえばフィー
ルドメモリを用いた代表点マッチング法などによる公知
の手段を用いることが可能である。このような手法によ
って求められた動きベクトル12は演算制御手段13に
加えられる。
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described. However, description of the same parts as those of the conventional technique will be omitted. In FIG. 1, a motion vector detecting means 11 extracts a motion vector 12 based on a Y signal 5. Although a detailed description of the method for obtaining the motion vector 12 is omitted, a known means such as a representative point matching method using a field memory can be used. The motion vector 12 obtained by such a method is applied to the operation control means 13.

【0022】一方、公知の絞り値検出回路15で検出さ
れた絞り値16も上記演算制御手段13に加えられてお
り、この演算制御手段13において、手ぶれの有無の情
報である動きベクトル12および焦点深度の程度の情報
である絞り値16が常時監視されている。
On the other hand, the aperture value 16 detected by the well-known aperture value detection circuit 15 is also added to the arithmetic control means 13. In this arithmetic control means 13, the motion vector 12 and the focus The aperture value 16, which is information on the depth, is constantly monitored.

【0023】いま、動きベクトル12が予め定められた
値より小さかった場合、演算制御手段13においては、
入力された焦点評価値8をそのままフォーカス制御手段
9に対して出力する。また、動きベクトル12が予め定
められた値より大きく、かつパンニングあるいは、チル
ト時と判断するに十分に大きくなかったとする。ここに
おいて、絞り値16が予め定められた値以下、すなわち
焦点深度が比較的浅い場合は、焦点評価値8の3フィー
ルド分の移動平均をとり、その値をフォーカス制御手段
9に出力する。また、絞り値16が予め定められた値よ
りも大きい、すなわち焦点深度が比較的深い場合は、5
フィールド分の移動平均をとり、その値をフォーカス制
御手段9に出力する。
If the motion vector 12 is smaller than a predetermined value, the arithmetic control means 13
The input focus evaluation value 8 is output to the focus control means 9 as it is. Further, it is assumed that the motion vector 12 is larger than a predetermined value and is not large enough to determine that the panning or the tilt is performed. Here, when the aperture value 16 is equal to or less than a predetermined value, that is, when the depth of focus is relatively shallow, a moving average of the focus evaluation value 8 for three fields is obtained, and the value is output to the focus control means 9. When the aperture value 16 is larger than a predetermined value, that is, when the depth of focus is relatively deep, 5
The moving average for the field is calculated, and the value is output to the focus control unit 9.

【0024】ここで、絞り値16により、取り得る焦点
評価値8の移動平均のフィールド数を可変としている理
由について、以下に述べる。すなわち、焦点評価値8に
対して移動平均をとった場合、手ぶれによる評価値の変
動が抑制され、にせ山による、いわゆるボケロックの問
題が回避できるという長所がある反面、山の頂上となる
フォーカスレンズ位置が、実際よりもややずれる可能性
がある。この問題は特に絞り値16が小さい、つまり焦
点深度が浅い状態で合焦させた場合、視覚上支障がでる
場合がある。このような問題を回避するため、移動平均
を行なうフィールド数を、焦点深度が深い時に比べ減ら
すようにしている。なお、焦点深度が深い場合には、こ
のような問題は事実上起こり得ず、それよりも、移動平
均をとるフィールド数を増やして、手ぶれによる焦点評
価値8の変動を抑えるために最大限の努力を払ってい
る。ちなみに、本実施例における絞り値16の定められ
た値とは、いわゆる、Fナンバーで言うところの5.6
程度に相当するが、この値に限られるものではないこと
は言うまでもない。また、その際の場合分けについて
も、本実施例では二つであるが、特にこれに限られるも
のではない。
Here, the reason why the number of moving average fields of the focus evaluation value 8 that can be obtained by the aperture value 16 is variable will be described below. That is, when a moving average is calculated for the focus evaluation value 8, the fluctuation of the evaluation value due to camera shake is suppressed, and there is an advantage that a so-called blur lock problem due to a fake mountain can be avoided, but a focus lens which is at the top of a mountain. The position may be slightly different from the actual position. This problem may cause visual impairment, particularly when focusing is performed with a small aperture value 16, that is, with a small depth of focus. In order to avoid such a problem, the number of fields on which the moving average is performed is reduced as compared with when the depth of focus is deep. In the case where the depth of focus is deep, such a problem is practically impossible. In order to suppress the fluctuation of the focus evaluation value 8 due to camera shake, it is necessary to increase the number of fields for which the moving average is taken. You are making an effort. Incidentally, the determined value of the aperture value 16 in the present embodiment is a so-called F-number of 5.6.
Needless to say, the value is not limited to this value. In this case, two cases are used in this embodiment, but the present invention is not limited to this case.

【0025】さらに、動きベクトル12が、パンニング
あるいはチルト状態であると判断するに十分なほど大き
くなった場合は、フォーカス制御手段9に対して、合焦
動作禁止信号17を出力する。
Further, when the motion vector 12 becomes large enough to determine that the motion vector 12 is in the panning or tilt state, a focus operation prohibition signal 17 is output to the focus control means 9.

【0026】フォーカス制御手段9においては演算制御
手段13からの入力情報にしたがって、通常は山登りサ
ーボの原理にそって、入力情報、すなわち焦点評価値を
最大とするようにフォーカスモータ10の駆動を制御す
る。また、合焦動作禁止信号17を受けた場合、禁止解
除つまり、動きベクトル12がある値以内に収まるまで
合焦動作を行なわない。
The focus control means 9 controls the driving of the focus motor 10 in accordance with the input information from the arithmetic control means 13 so as to maximize the input information, that is, the focus evaluation value, usually in accordance with the principle of hill-climbing servo. I do. When the focusing operation prohibition signal 17 is received, the prohibition is released, that is, the focusing operation is not performed until the motion vector 12 falls within a certain value.

【0027】以上のような動作によって、あらゆる場面
においても的確ですばやい合焦が行なえる。ここで、フ
ォーカス制御手段9への出力を、上記動きベクトル12
の値によって3つに場合分けを行なっているが、動きベ
クトル12の絶対値をx(水平走査線数)とすると、実
験上、次に示す程度の値が望ましいことが分かってい
る。 ・手ぶれ無し:垂直方向x≦2H …焦点評価値
8の移動平均をとらずに出力 ・手ぶれ有り:垂直方向2H<x≦40H…3〜5フィ
ールド分の焦点評価値8の移動平均をとってから出力 ・チルト :垂直方向 x>40H …合焦動作禁
止信号17を出力
By the above-described operation, accurate and quick focusing can be performed in any scene. Here, the output to the focus control means 9 is represented by the motion vector 12
Is divided into three cases depending on the value of the motion vector 12. If the absolute value of the motion vector 12 is x (the number of horizontal scanning lines), it is experimentally known that the following values are desirable. No camera shake: vertical direction x ≦ 2H: output without taking a moving average of focus evaluation value 8 ・ With camera shake: vertical direction 2H <x ≦ 40H: take a moving average of focus evaluation values 8 for 3 to 5 fields・ Tilt: Vertical direction x> 40H… Outputs focus operation prohibition signal 17

【0028】なお、水平方向の値を省くが、画面上、垂
直方向の値とで正方形をなす程度の幅であると考えて良
い。ただし、上記値はあくまでも目安であり、これらに
限られるものではない。
Although the value in the horizontal direction is omitted, the width may be considered to be a width that forms a square with the value in the vertical direction on the screen. However, the above values are only guidelines and are not limited to these values.

【0029】図2はこの発明の他の実施例による撮像装
置の構成図であり、同図において、19は角速度センサ
で、撮像装置本体に取り付けられて装置本体の揺れを検
出する。この角速度センサ19は動きベクトル検出手段
11に接続されていて、この動きベクトル検出手段11
が角速度センサ19より得た情報を処理することで動き
ベクトル12を発生させて、それを演算制御手段13に
入力する。その他の構成は図1の実施例と同一であるた
め、該当部分に同一の符号を付して、それらの説明を省
略する。
FIG. 2 is a block diagram of an image pickup apparatus according to another embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 19 denotes an angular velocity sensor which is attached to the image pickup apparatus main body and detects shaking of the apparatus main body. The angular velocity sensor 19 is connected to the motion vector detecting
Generates the motion vector 12 by processing the information obtained from the angular velocity sensor 19, and inputs the motion vector 12 to the arithmetic and control unit 13. Since other configurations are the same as those of the embodiment of FIG. 1, the corresponding portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0030】つぎに、図2の動作について説明する。角
速度センサ19により撮像装置の動きが検出され、その
出力は動きベクトル検出手段11に入力されている。こ
の動きベクトル検出手段11は、角速度センサ19によ
って得られた撮像装置の動きに対応した信号に増幅、整
形などの処理を施したあと、動きベクトル12として演
算制御手段13に入力される。以降の説明は、上記実施
例と同一であるため、省略するが、いずれにしても、無
駄の少ない合焦動作が可能となり、あらゆる場面におい
ても、的確ですばやい合焦が行える。
Next, the operation of FIG. 2 will be described. The motion of the imaging device is detected by the angular velocity sensor 19, and the output is input to the motion vector detection unit 11. The motion vector detecting means 11 performs processing such as amplification and shaping on a signal corresponding to the motion of the imaging device obtained by the angular velocity sensor 19, and then inputs the signal as a motion vector 12 to the arithmetic control means 13. The following description is the same as that of the above embodiment, and therefore will be omitted. In any case, a focusing operation with less waste can be performed, and accurate and quick focusing can be performed in any scene.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上のように、第1の発明によれば、
きベクトル検出手段によって検出された動きベクトルが
第1の所定値より大きく、第2の所定値より小さいとき
は、絞り値検出手段の出力に応じた複数の、一定期間毎
に求められた焦点評価値により移動平均を求め、その値
をフォーカス制御手段に入力して合焦動作を行なってい
るので、合焦動作中に手ぶれなどが発生した場合でも、
そのことによる焦点評価値変動の影響がフォーカス制御
手段への入力情報の中には現れることはなく、したがっ
て、合焦動作中に焦点評価値の偽山を合焦点と判断する
ことなく、真の合焦点に向かって合焦動作を行なうこ
とができる。
As it is evident from the foregoing description, according to the first aspect, the dynamic
The motion vector detected by the
When it is larger than the first predetermined value and smaller than the second predetermined value
Are a plurality of fixed time intervals corresponding to the output of the aperture value detection means.
A moving average is calculated from the focus evaluation values obtained in
Is input to the focus control means to perform the focusing operation.
Runode, even if the camera shake occurs during the focusing operation,
Effect of the focus evaluation value variation due to its rather Rukoto appear in the input information to the focus control means, therefore, the Niseyama the focus evaluation value is determined as the focus during a focusing operation
Without, it is possible to perform a focusing operation of the toward the true focal point.

【0032】第2の発明によれば、検出された動きベク
トルが第1の所定値より大きく、第2の所定値より小さ
いときに、絞り値検出手段の出力が所定の値より小さい
ときは、一定期間毎に求められた第1の所定数の焦点評
価値により移動平均を求め、 絞り値検出手段の出力が所
定の値より大きいときは、上記第1の所定数より大きい
第2の所定数の焦点評価値により移動平均を求め、その
値をフォーカス制御手段に入力して合焦動作を行なって
いるので絞り値が小さいとき、すなわち焦点深度が浅い
場合に、改めて求められた焦点評価値が入力されるフォ
ーカス制御手段により制御されるフォーカスレンズの位
置が、実際の(真の)合焦状態でのフォーカスレンズ位
置に対して、ずれてしまうことを防ぐことができ、絞り
値が大きいときは手ぶれによる焦点評価値の変動を抑え
ることができるので、偽山に惑わされることなく、真の
山に向かって合焦動作を行なうことができる。
According to the second aspect, the detected motion vector
Torque is greater than a first predetermined value and smaller than a second predetermined value
The output of the aperture value detecting means is smaller than a predetermined value.
Sometimes, a first predetermined number of focus evaluations obtained at regular intervals
The moving average is calculated based on the value, and the output of the aperture
When the value is larger than the predetermined value, the value is larger than the first predetermined number.
A moving average is obtained from a second predetermined number of focus evaluation values, and
Enter the value into the focus control means to perform the focusing operation
The aperture value is small, that is, the depth of focus is shallow.
In such a case, the focus evaluation value
Position of the focus lens controlled by the focus control means.
Position is the focus lens position in the actual (true) focus state.
Can be prevented from shifting relative to the
When the value is large, suppress the fluctuation of the focus evaluation value due to camera shake
So that you can get the true
A focusing operation can be performed toward the mountain.

【0033】第3の発明によれば、検出される動きベク
トルが第1の所定値より小さいときは、焦点評価値検出
手段によって検出された焦点評価値をフォーカス制御手
段に入力し合焦動作を行ない、検出される動きベクトル
の値が第1の所定値より大きく、第2の所定値より小さ
いときは、さらに絞り値検出手段によって検出される絞
り値に応じた複数の、一定期間毎に求められた焦点評価
値により移動平均を求め、その値をフォーカス制御手段
に入力して合焦動作を行ない、検出される動きベクトル
が第2の所定値より大きいときはフォーカス制御手段に
よる合焦動作を禁止するような制御を行なうので、撮像
装置の様々な動きに応じて、適切な合焦動作の制御を行
なうことができ、合焦動作中に手ぶれなどが発生した場
合でも、焦点評価値の偽山に惑わされることなく真の合
焦点に向かって合焦動作を行なうことができ、また、検
出される動きベクトルが第2の所定値より大きいとき、
すなわちパンニング、あるいはチルト時においては、合
焦動作を禁止してフォーカスレンズの無駄な動きをなく
すことができるので、的確で素早い自動合焦が可能とな
り、快適な操作性を備えた撮像装置を提供できるという
効果を奏する。
According to the third aspect, the detected motion vector
When the torque is smaller than the first predetermined value, the focus evaluation value is detected.
The focus evaluation value detected by the
Motion vector detected by inputting to the stage and performing focusing operation
Is larger than the first predetermined value and smaller than the second predetermined value.
The aperture value detected by the aperture value detection means.
Focus evaluations obtained at regular intervals according to the threshold value
Calculates the moving average based on the value, and uses that value as focus control means
To perform a focusing operation and detect the motion vector
Is greater than the second predetermined value, the focus control means
Control to prohibit focusing operation by
Appropriate focusing operation is controlled according to various movements of the device.
If camera shake occurs during the focusing operation
Even if the focus evaluation value is false,
Focusing operation can be performed toward the focal point.
When the issued motion vector is larger than the second predetermined value,
That is, during panning or tilting,
Eliminate unnecessary movement of focus lens by prohibiting focus movement
Can achieve accurate and quick automatic focusing.
To provide an imaging device with comfortable operability.
It works.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の一実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の他の実施例を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention.

【図3】 従来の撮像装置の1例の構成を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an example of a conventional imaging device.

【図4】 山登りオートフォーカスの手順を示すフロー
チャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure of a hill-climbing autofocus.

【図5】 山登りオートフォーカスの動作説明図であ
る。
FIG. 5 is a diagram illustrating the operation of hill-climbing autofocus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

フォーカスレンズ 2撮像素子 8焦点評
価値 9フォーカス制御手段 11動きベクトル検出手
段 12動きベクトル 13演算制御手段 15
絞り値検出回路 18焦点評価値検出手段
1 : focus lens 2 : imaging element 8 : focus evaluation value 9 : focus control means 11 : motion vector detection means 12 : motion vector 13 : arithmetic control means 15 :
Aperture value detection circuit 18 : Focus evaluation value detection means

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 撮像素子から得られる撮像映像信号の高
周波成分のレベルを一定期間毎に焦点評価値として検出
する焦点評価値検出手段と、この 検出された焦点評価値の変化を監視し、焦点評価値
増加する方向にフォーカスレンズを移動させて、最大
評価値となる位置で固定する合焦動作を行なうフォーカ
ス制御手段と、 撮像置の動きおよび動きの方向を検出する動きベクト
ル検出手段と、 絞り機構の変位量を検出する絞り値検出手段と、上記動きベクトル検出手段によって検出された動きベク
トルが第1の所定値より大きく、第2の所定値より小さ
いときに上記絞り値検出手段の出力に応じた複数の、一定期間毎
に求められた焦点評価値により移動平均を求め、その値
をフォーカス制御手段に入力する 演算制御手段とを備え
たことを特徴とする撮像装置。
1. A monitoring and focus evaluation value detection means for detecting the level of the high-frequency components of the video image signal obtained from the image pickup device as a focus evaluation value every predetermined period, the change in the detected focus evaluation value, the focus Evaluation value
There moves the focus lens in a direction of increasing the focus control means for performing a focusing operation to fix at a position where the maximum evaluation value, the motion vector detecting means for detecting the direction of the imaging equipment movement and motion, aperture An aperture value detecting means for detecting a displacement amount of the mechanism, and a motion vector detected by the motion vector detecting means.
Torque is greater than a first predetermined value and smaller than a second predetermined value
At a certain time interval according to the output of the aperture value detecting means.
A moving average is calculated from the focus evaluation values obtained in
Imaging device, characterized in that had a <br/> and an arithmetic control means for inputting to the focus control means.
【請求項2】 演算制御手段は絞り値検出手段の出力が所定の値より小さいときは、一
定期間毎に求められた第1の所定数の焦点評価値により
移動平均を求め、 絞り値検出手段の出力が所定の値より大きいときは、上
記第1の所定数より大きい第2の所定数の焦点評価値に
より移動平均を求めることを特徴とする請求項1記載の
撮像装置
2. The arithmetic control means , when the output of the aperture value detection means is smaller than a predetermined value, one of
According to a first predetermined number of focus evaluation values obtained at regular intervals
A moving average is obtained, and when the output of the aperture value detecting means is larger than a predetermined value,
A second predetermined number of focus evaluation values greater than the first predetermined number.
2. The moving average according to claim 1, wherein a moving average is obtained.
Imaging device .
【請求項3】 撮像素子から得られる撮像映像信号の高
周波成分のレベルを一定期間毎に焦点評価値として検出
する焦点評価値検出手段とこの検出された焦点評価値の変化を監視し、焦点評価値
が増加する方向にフォーカスレンズを移動させて、最大
評価値となる位置で固定する合焦動作を行なうフォーカ
ス制御手段と撮像装置の動きおよび動きの方向を検出する動きベクト
ル検出手段と、 絞り機構の変位量を検出する絞り値検出手段と上記動きベクトル検出手段によって検出された動きベク
トルが第1の所定値よ り小さいときは、上記焦点評価値
検出手段によって検出された焦点評価値をフォーカス制
御手段に入力し上記動き検出手段によって検出された動きベクトルが第
1の所定値より大きく、第2の所定値より小さいとき
上記絞り値検出手段の出力に応じた複数の、一定期間毎
に求められた焦点評価値により移動平均を求め、その値
をフォーカス制御手段に入力し上記動き検出手段によって検出された動きベクトルが第
2の所定値より大きいときは上記フォーカス制御手段の
合焦動作を禁止するように制御する演算制御手段とを備
えたことを特徴とする撮像装置
3. An image pickup device according to claim 1, wherein said image signal is high.
Detects frequency component level as focus evaluation value at fixed intervals
Focus evaluation value detecting means for monitoring a change in the detected focus evaluation value, and
Move the focus lens in the direction that
Focuser that performs focusing operation to fix at a position that is the evaluation value
Motion control means and a motion vector for detecting the motion of the imaging device and the direction of the motion
Aperture detection means, aperture value detection means for detecting the amount of displacement of the aperture mechanism, and a motion vector detected by the motion vector detection means.
When torque is small Ri by a first predetermined value, the focus evaluation value
The focus evaluation value detected by the detection
Input to the control means, and the motion vector detected by the
When it is larger than the first predetermined value and smaller than the second predetermined value
It includes a plurality in accordance with the output of the aperture detecting means, predetermined time intervals
A moving average is calculated from the focus evaluation values obtained in
Is input to the focus control means, and the motion vector detected by the
2 is larger than the predetermined value, the focus control means
Calculation control means for controlling so as to inhibit the focusing operation.
An imaging device, comprising:
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