JP2002027305A - Image pickup system and its control method - Google Patents

Image pickup system and its control method

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JP2002027305A
JP2002027305A JP2000202619A JP2000202619A JP2002027305A JP 2002027305 A JP2002027305 A JP 2002027305A JP 2000202619 A JP2000202619 A JP 2000202619A JP 2000202619 A JP2000202619 A JP 2000202619A JP 2002027305 A JP2002027305 A JP 2002027305A
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JP
Japan
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imaging
image pickup
optical system
operation instruction
operator
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Application number
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Japanese (ja)
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Koji Takahashi
宏爾 高橋
Akinaga Horiuchi
昭永 堀内
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily, accurately, and automatically adjust the relative positions (angle) of the image pickup optical system of an image pickup means according to the operation instructions (parameter) set by an operator. SOLUTION: Before starting standard control, the operator inputs an instruction according to the intension for shooting, concretely setting 'depth of field' and/or 'focusing region', thus adjusting the relative positions between the image pickup element 1 and the optical system 8 by drive means 11 and 12.

Description

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

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像光学系及び光
電変換素子等の撮像手段を備えた電子的な撮像システム
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic image pickup system having an image pickup means such as an image pickup optical system and a photoelectric conversion element.

【０００２】[0002]

【従来の技術】図１０に従来の撮像システムの代表的な
構成図を示し、これに基づいて概略の動作説明を行う。
この撮像システムにおいては、撮像画角を調整する焦点
距離調節光学系Ｌ１、このＬ１の動きに応じた補正光学
系Ｌ２、手ブレ補正用のシフト光学系Ｌ３、入射光量の
調節を行う絞り機構（Ｉｒｉｓ）、ピント調節を行うた
めの焦点位置調節光学系Ｌ４を有する撮像光学系８によ
り、被写体像が撮像素子１上に結像される。この撮像素
子１により被写体像が電気信号に光電変換され、ビデオ
カメラ信号処理手段３にてカラー映像信号に処理され
る。このカラー映像信号が出力されると共に、主に輝度
情報が露出制御（ＡＥ）手段４と焦点調節（ＡＦ）手段
２に供給され、各々の制御信号を生成する（特開平３−
１５９３７７号公報、特開平８−１９０１１３号公報参
照）。2. Description of the Related Art FIG. 10 is a diagram showing a typical configuration of a conventional imaging system.
In this imaging system, a focal length adjusting optical system L1 for adjusting an imaging angle of view, a correction optical system L2 according to the movement of the L1, a shift optical system L3 for camera shake correction, and a diaphragm mechanism for adjusting the amount of incident light ( Iris), a subject image is formed on the image sensor 1 by the imaging optical system 8 having the focus position adjusting optical system L4 for performing focus adjustment. The subject image is photoelectrically converted by the image pickup device 1 into an electric signal, and processed into a color video signal by the video camera signal processing means 3. While this color video signal is output, luminance information is mainly supplied to the exposure control (AE) means 4 and the focus adjustment (AF) means 2 to generate respective control signals (Japanese Unexamined Patent Publication No.
159377, JP-A-8-190113).

【０００３】ＡＥ手段４は、撮像素子１の画面毎の蓄積
時間（いわゆるシャッタースピード）と絞り機構を制御
し、ＡＦ手段２は焦点位置調節光学系Ｌ４を制御する。The AE means 4 controls the storage time (so-called shutter speed) of each image of the image pickup device 1 and the aperture mechanism, and the AF means 2 controls the focus position adjusting optical system L4.

【０００４】ブレ検出手段７は、加速度センサー等から
なり、手ブレ状態の検出を行う。シフト光学系駆動手段
（ＡＳ／ＩＳ）は、前記検出出力を用いてシフト光学系
Ｌ３を駆動してブレを低減する。The shake detecting means 7 is composed of an acceleration sensor or the like, and detects a hand shake state. The shift optical system driving means (AS / IS) drives the shift optical system L3 using the detection output to reduce blur.

【０００５】画角調節（ズーム）手段５は、ユーザーの
必要に応じて撮像画角調節用の操作指示信号が入力さ
れ、不図示のメモリより電子カムカーブを読み出し、光
学系Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４を連動させながら制御を行う。[0005] An angle-of-view adjusting (zoom) means 5 receives an operation instruction signal for adjusting the angle of view of the imaging as required by the user, reads an electronic cam curve from a memory (not shown), and controls the optical systems L1, L2, and L4. Perform control while linking.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、近年
では撮像システムの小型化の急速な進展に伴い、多機能
・高性能な撮像システムが小型にて実現できる反面、撮
像素子の取り付けに極めて高い精度が要求されるように
なっている。As described above, with the rapid progress of miniaturization of the imaging system in recent years, a multifunctional and high-performance imaging system can be realized in a small size, but the mounting of the imaging element is extremely difficult. High precision is required.

【０００７】例えば、図１１に示すように、部品の製造
精度や製造工程での取り付け誤差等により撮像光学系８
の光軸と撮像素子１との成す角度θが垂直又は水平から
傾くことがある。この場合、システム構成の小型化が進
むほど、角度θを許容範囲内に納めることが難しくな
り、現在要請される小型化に見合う高精度に角度調整を
行うことが困難となりつつある現況にある。For example, as shown in FIG. 11, the imaging optical system 8 depends on the manufacturing accuracy of parts and mounting errors in the manufacturing process.
May be inclined from vertical or horizontal. In this case, as the miniaturization of the system configuration progresses, it becomes more difficult to keep the angle θ within an allowable range, and it is becoming more difficult to perform angle adjustment with high accuracy corresponding to the currently required miniaturization.

【０００８】更に、撮像素子の小型化に伴い、撮像光学
系の短焦点距離化が進行し、全般的に被写界深度が深く
なる傾向にある。その結果、ポートレート撮影等で、被
写界深度を浅く設定して背景をぼかす等の被写界深度を
制御した撮影テクニックが利用し難くなっている。Further, as the size of the image pickup device is reduced, the focal length of the image pickup optical system is shortened, and the depth of field is generally increased. As a result, in portrait photography or the like, it is difficult to use photography techniques that control the depth of field, such as setting the depth of field shallow and blurring the background.

【０００９】そこで本発明は、前記課題に鑑みてなされ
たものであり、操作者による操作指示（パラメータ）の
設定により、それに応じた撮像手段の撮像光学系との所
定許容範囲内における相対位置（角度）を容易且つ正確
に自動調整することを可能とし、装置構成の更なる小型
化に十分対応できる撮像システム及びその制御方法を提
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-mentioned problems, and has been made in accordance with the setting of an operation instruction (parameter) by an operator. It is an object of the present invention to provide an imaging system and a control method thereof that enable easy and accurate automatic adjustment of the angle) and can sufficiently cope with further downsizing of the device configuration.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の撮像システム
は、撮像光学系と、前記撮像光学系からの入射光を光電
変換処理する撮像手段と、前記撮像手段の位置調整を行
う位置調整手段とを備え、前記位置調整手段は、操作者
が撮影意図に応じて操作指示を与え、当該操作指示に基
づいて前記撮像手段の前記撮像光学系との相対的位置を
調整することを特徴とする。An image pickup system according to the present invention comprises: an image pickup optical system; an image pickup means for performing photoelectric conversion processing on incident light from the image pickup optical system; and a position adjustment means for adjusting a position of the image pickup means. And wherein the position adjusting means gives an operation instruction according to an operator's intention of photographing, and adjusts a relative position of the imaging means with the imaging optical system based on the operation instruction.

【００１１】本発明の撮像システムの一態様において、
操作者による前記操作指示は、被写界深度設定値及び／
又は合焦領域設定値である。In one aspect of the imaging system of the present invention,
The operation instruction by the operator includes a depth of field set value and / or
Alternatively, it is a focus area setting value.

【００１２】本発明の撮像システムの一態様において、
前記位置調整手段は、前記撮像手段を水平方向及び垂直
方向にそれぞれ位置調整駆動する駆動手段を備える。In one aspect of the imaging system of the present invention,
The position adjusting unit includes a driving unit that drives the position of the imaging unit in the horizontal direction and the vertical direction.

【００１３】本発明の撮像システムの一態様において、
予め規定された水平方向及び垂直方向の各周波数成分を
有する位置調整用の所定パターンに基づいて得られた基
準値と撮像手段との位置的差異の情報を用いて、前記撮
像手段を位置調整駆動することにより、操作者の前記操
作指示によって傾斜移動した前記撮像手段を所定の初期
位置に設定する。In one embodiment of the imaging system of the present invention,
Using the reference value obtained based on the predetermined pattern for position adjustment having each of the frequency components in the horizontal direction and the vertical direction defined in advance and the information on the positional difference between the image pickup means and the position adjustment drive of the image pickup means By doing so, the imaging unit that has been tilted and moved by the operation instruction of the operator is set to a predetermined initial position.

【００１４】本発明の撮像システムの一態様において、
前記位置的差異の情報を記憶する記憶手段を備え、当該
記憶情報に基づいて前記撮像手段を所定の初期位置に設
定する。In one embodiment of the imaging system of the present invention,
A storage unit for storing the positional difference information; and setting the imaging unit to a predetermined initial position based on the stored information.

【００１５】本発明の撮像システムの制御方法は、撮像
光学系と、前記撮像光学系からの入射光を光電変換処理
する撮像手段とを備えた撮像システムを対象とし、操作
者が撮影意図に応じて操作指示を与え、当該操作指示に
基づいて前記撮像手段の前記撮像光学系との相対的位置
を調整することを特徴とする。A method of controlling an image pickup system according to the present invention is directed to an image pickup system including an image pickup optical system and image pickup means for performing photoelectric conversion processing on incident light from the image pickup optical system. A relative position of the imaging unit with respect to the imaging optical system is adjusted based on the operation instruction.

【００１６】本発明の撮像システムの制御方法の一態様
において、操作者による前記操作指示は、被写界深度設
定値及び／又は合焦領域設定値である。In one aspect of the control method of the imaging system according to the present invention, the operation instruction by the operator is a set value of a depth of field and / or a set value of a focused area.

【００１７】本発明の撮像システムの制御方法の一態様
において、予め規定された水平方向及び垂直方向の各周
波数成分を有する位置調整用の所定パターンに基づいて
得られた基準値と撮像手段との位置的差異の情報を用い
て、前記撮像手段を位置調整駆動することにより、操作
者の前記操作指示によって傾斜移動した前記撮像手段を
所定の初期位置に設定する。In one embodiment of the control method of the image pickup system according to the present invention, a reference value obtained based on a predetermined position adjustment pattern having predetermined horizontal and vertical frequency components and an image pickup means are used. Using the information on the positional difference, the imaging means is driven to adjust its position, thereby setting the imaging means tilted and moved by the operation instruction of the operator to a predetermined initial position.

【００１８】本発明の撮像システムの制御方法の一態様
において、水平方向及び垂直方向の前記各周波数成分が
それぞれ最大となるように、水平方向及び垂直方向に前
記参照用撮像手段の位置調整を行って前記位置的差異の
情報を得る。In one aspect of the control method of the image pickup system of the present invention, the position of the reference image pickup means is adjusted in the horizontal and vertical directions so that the frequency components in the horizontal and vertical directions are respectively maximized. To obtain information on the positional difference.

【００１９】本発明の撮像システムの制御方法の一態様
において、前記位置的差異の情報を記憶しておき、当該
記憶情報に基づいて前記撮像手段を所定の初期位置に設
定する。In one aspect of the control method of the imaging system of the present invention, the information on the positional difference is stored, and the imaging means is set at a predetermined initial position based on the stored information.

【００２０】本発明の撮像システムの制御方法の一態様
において、撮像面に対して傾斜して対峙する被写体に合
焦させるに際して、前記撮像面を回動させることによ
り、前記被写体の所望部分に合焦させる。In one aspect of the control method of the imaging system according to the present invention, when focusing on a subject that is inclined and facing the imaging surface, the imaging surface is rotated to focus on a desired portion of the subject. Burn.

【００２１】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した好適な実
施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments to which the present invention is applied will be described below in detail with reference to the drawings.

【００２２】図１は、本実施形態の撮像システムの全体
構成を示す概略図である。この撮像システムにおいて、
１はＣＣＤやＣＭＯＳ等の光電変換素子等の撮像素子、
８は撮像画角を調整する焦点距離調節光学系Ｌ１、この
Ｌ１の動きに応じた補正光学系Ｌ２、手ブレ補正用のシ
フト光学系Ｌ３、入射光量の調節を行う絞り機構（Ｉｒ
ｉｓ）、ピント調節を行うための焦点位置調節光学系Ｌ
４を有する撮像光学系である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the imaging system of the present embodiment. In this imaging system,
1 is an imaging device such as a photoelectric conversion device such as a CCD or a CMOS,
Reference numeral 8 denotes a focal length adjusting optical system L1 for adjusting an image capturing angle of view, a correcting optical system L2 according to the movement of the L1, a shift optical system L3 for camera shake correction, and an aperture mechanism (Ir) for adjusting the amount of incident light.
is), focus position adjusting optical system L for performing focus adjustment
4 is an imaging optical system.

【００２３】更に、２は焦点位置調節光学系Ｌ４を制御
する焦点調節（ＡＦ）手段、３は撮像素子１からの撮像
信号を受けて画像出力するための信号処理手段、４は撮
像素子１の画面毎の蓄積時間（いわゆるシャッタースピ
ード）と絞り機構を制御する露出制御（ＡＥ）手段、５
はユーザーの必要に応じて撮像画角調節用の操作指示信
号が入力され、不図示のメモリより電子カムカーブを読
み出し、光学系Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４を連動させながら制御
を行う画角調節（ズーム）手段である。Further, reference numeral 2 denotes a focus adjusting (AF) means for controlling the focus position adjusting optical system L4, 3 denotes a signal processing means for receiving an image signal from the image sensor 1 and outputting an image, and 4 denotes a signal for the image sensor 1. Exposure control (AE) means for controlling the accumulation time (so-called shutter speed) for each screen and the aperture mechanism;
Is an input of an operation instruction signal for adjusting the imaging angle of view as required by the user, reads an electronic cam curve from a memory (not shown), and controls the angle of view (zoom) by controlling the optical systems L1, L2, and L4 in conjunction with each other. Means.

【００２４】ＡＦ手段２には、撮像動作に先立って、操
作者が撮影意図に応じて操作指示、具体的には「被写界
深度設定値」及び／又は「合焦領域設定値」が入力さ
れ、これらに応じて撮像素子１の撮像光学系８との相対
的位置が所定許容範囲内で調整される。Prior to the imaging operation, the operator inputs an operation instruction according to the photographing intention, specifically, a “depth of field setting value” and / or a “focus area setting value” to the AF means 2. Accordingly, the relative position of the imaging device 1 with respect to the imaging optical system 8 is adjusted within a predetermined allowable range.

【００２５】１２，１１はそれぞれＸ軸（水平）方向、
Ｙ軸（垂直）方向に撮像素子１を位置調整制御するため
の駆動手段であり、操作者による撮影意図に基づいて撮
像素子１も位置調整を行う。これらＡＦ手段２及び駆動
手段１１，１２から位置調整手段が構成される。Reference numerals 12 and 11 denote X-axis (horizontal) directions, respectively.
This is driving means for controlling the position of the image sensor 1 in the Y-axis (vertical) direction, and also adjusts the position of the image sensor 1 based on the photographing intention of the operator. The AF unit 2 and the driving units 11 and 12 constitute a position adjusting unit.

【００２６】更に、４２は撮像素子１の初期位置、即ち
撮像前状態の基準位置（駆動手段１２，１１の基準点か
らの移動量Ｄｘ，Ｄｙ）を記憶する誤差記憶手段であ
り、記憶された前記初期位置の情報に基づいて操作者に
よる撮影意図が入力される前に撮像素子１を所定の初期
位置に設定する。Reference numeral 42 denotes an error storage means for storing an initial position of the image sensor 1, that is, a reference position in a state before imaging (movement amounts Dx and Dy from the reference points of the driving means 12 and 11). The image sensor 1 is set at a predetermined initial position before the operator inputs a photographing intention based on the information on the initial position.

【００２７】更に、７は加速度センサー等からなり、手
ブレ状態の検出を行うブレ検出手段、６はブレ検出手段
７からの信号を受けてシフト光学系Ｌ３を駆動してブレ
を低減するシフト光学系駆動手段（ＡＳ／ＩＳ）であ
る。Reference numeral 7 denotes an acceleration sensor or the like, which is a shake detecting means for detecting a camera shake state, and 6 is a shift optics which receives a signal from the shake detection means 7 and drives a shift optical system L3 to reduce the shake. System driving means (AS / IS).

【００２８】そして、ＡＦ手段２、駆動手段１１，１
２、及び誤差記憶手段４２の各制御がシステム制御手段
９により行われる。Then, the AF means 2, the driving means 11, 1
2 and each control of the error storage means 42 is performed by the system control means 9.

【００２９】本実施形態の撮像システムの特徴は、撮影
意図に応じた操作モード等の指示を操作者が与え、その
操作者により設定されたパラメータ値に応じた撮像光学
系８と撮像素子１の所定許容範囲内における相対位置
（角度）補正を行うことで、様々な撮影効果を実現する
ことにある。A feature of the imaging system of the present embodiment is that the operator gives an instruction such as an operation mode according to the photographing intention, and the imaging optical system 8 and the imaging device 1 according to the parameter values set by the operator. It is to realize various photographing effects by performing relative position (angle) correction within a predetermined allowable range.

【００３０】図２は、撮像素子１の角度調節の基本的な
概念を示す概略図である。角度調節は、撮像画面に対し
てＸ軸，Ｙ軸方向について行う必要がある。撮像光学系
８により形成される有効像を含む有効像円内において、
内接する最大の長方形の撮像領域がエリアＡであり、２
軸の調節作業を考慮したケラレのない安全領域がエリア
Ｂである。ここでは、Ｘ軸，Ｙ軸の各々に対して、撮像
光学系８の光軸と撮像素子１との成す角度θ（θｘ，θ
ｙ）を調節した有効撮像領域をエリアＢとして撮像信号
を生成し、出力する。FIG. 2 is a schematic diagram showing a basic concept of adjusting the angle of the image pickup device 1. The angle adjustment needs to be performed on the imaging screen in the X-axis and Y-axis directions. In an effective image circle including an effective image formed by the imaging optical system 8,
The largest rectangular imaging area inscribed is area A, and 2
Area B is a safe area without vignetting in consideration of shaft adjustment work. Here, an angle θ (θx, θx) formed between the optical axis of the imaging optical system 8 and the imaging device 1 with respect to each of the X axis and the Y axis.
An imaging signal is generated and output with the effective imaging area adjusted for y) as area B.

【００３１】相対位置制御方法としては、ＡＦ手段２に
入力される「被写界深度設定値」と「合焦領域設定値」
に応じて、駆動手段１２，１１を用いて、撮像素子１の
Ｘ方向とＹ方向の取り付け傾斜角度を調整することによ
り、撮像素子１の撮像光学系８との相対的位置を調節す
る。As the relative position control method, the “depth of field setting value” and the “focus area setting value” input to the AF means 2 are used.
The relative positions of the image pickup device 1 and the image pickup optical system 8 are adjusted by adjusting the mounting inclination angles of the image pickup device 1 in the X direction and the Y direction using the driving means 12 and 11 in accordance with the above.

【００３２】加えて、操作者の指示により任意の値に調
節した後に、撮像素子１を初期位置に戻すための再調整
システムも必要になる。In addition, a readjustment system for returning the image pickup device 1 to the initial position after adjusting to an arbitrary value in accordance with an instruction from the operator is required.

【００３３】図３を用いて、撮像素子１の初期位置を測
定し記憶する方法について以下に説明する。前述の様な
構成の撮像光学系８を測定対象とした場合、Ｘ軸，Ｙ軸
の各々の周波数成分を有する測定用のテストチャート４
３を、撮像光学系８が基準取り付け位置に設置された参
照用撮像素子４０上に結像し、この情報を光電変換して
出力する。該光電変換信号を周知のビデオカメラ信号処
理手段にてカラー（或いはモノクロ）映像信号に変換
し、評価手段４１に供給して、撮像光学系８と参照用撮
像素子４０との相対位置に関する評価を行う。評価方法
はいくつかあるが、ここでは３通りを示す。The method for measuring and storing the initial position of the image sensor 1 will be described below with reference to FIG. When the imaging optical system 8 having the above-described configuration is set as a measurement target, a measurement test chart 4 having frequency components of each of the X axis and the Y axis.
3 is imaged on the reference image pickup device 40 in which the image pickup optical system 8 is installed at the reference mounting position, and this information is photoelectrically converted and output. The photoelectric conversion signal is converted into a color (or monochrome) video signal by a known video camera signal processing unit and supplied to an evaluation unit 41 to evaluate the relative position between the imaging optical system 8 and the reference imaging device 40. Do. Although there are several evaluation methods, three methods are shown here.

【００３４】基準となる参照用撮像素子４０をＸ軸、
Ｙ軸に関して傾斜させ、最も高周波成分の多い傾斜角度
を検出する。 参照用撮像素子４０上の任意の測定位置において、最
も高周波成分が多くなるようにフォーカスレンズ群を移
動しその位置を記憶し、同様に複数の測定位置における
各々のフォーカスレンズ群位置情報から、参照用撮像素
子４０の最適傾斜角度を算出する。 参照用撮像素子４０上の任意の測定位置において、最
も高周波成分が多くなるようにテストチャート４３の距
離を移動しその位置を記憶して、同時に複数の測定位置
における各々のテストチャート４３の位置情報から、参
照用撮像素子４０の最適傾斜角度を算出する。The reference image pickup device 40 serving as a reference is represented by an X-axis,
A tilt is made with respect to the Y axis, and a tilt angle having the highest frequency component is detected. At an arbitrary measurement position on the reference imaging device 40, the focus lens group is moved so that the highest frequency component is maximized, and the position is stored. Similarly, from the focus lens group position information at a plurality of measurement positions, the reference is performed. The optimum tilt angle of the imaging element 40 is calculated. At an arbitrary measurement position on the reference image sensor 40, the distance of the test chart 43 is moved so that the highest frequency component is maximized, the position is stored, and the position information of each test chart 43 at a plurality of measurement positions is simultaneously stored. Then, the optimum tilt angle of the reference image pickup device 40 is calculated.

【００３５】以上、いずれかの方法から求められた角度
（基準値からの偏差）を、撮像光学系ユニット内に設け
た誤差記憶手段４２に格納する。この誤差記憶手段４２
は、例えばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリであり、撮
像システムを組み立てる際に、組み合わせる撮像素子を
有するカメラ側のシステムマイコンから読み出せるよう
に成されている。The angle (deviation from the reference value) obtained by any of the above methods is stored in the error storage means 42 provided in the imaging optical system unit. This error storage means 42
Is a non-volatile memory such as an EEPROM, which can be read from a system microcomputer on the camera side having an image pickup device to be combined when assembling the image pickup system.

【００３６】図４にＸ軸，Ｙ軸の二方向に対する画面内
積分値調節の概念を示す。ここでは、いわゆるＴＶ信号
を用いた山登り制御を、Ｘ軸とＹ軸に対して行い、画面
全体としての最適化を実行する。FIG. 4 shows the concept of adjusting the integrated value in the screen in two directions of the X axis and the Y axis. Here, hill-climbing control using a so-called TV signal is performed for the X-axis and the Y-axis, and optimization of the entire screen is executed.

【００３７】例えば、Ｙ軸を任意の値に固定し、先ず、
Ｘ軸方向の高周波成分が最高値に成るように山登り制御
を行う。次に、Ｘ軸の頂点にＸ軸値を固定した状態にて
Ｙ軸成分の山登り制御を実行し、この時のＸ軸上の頂点
値と、Ｙ軸上の頂点値に対応する傾斜角（θｘ，θｙ）
を各々記憶しておく。For example, fixing the Y axis to an arbitrary value,
The hill-climbing control is performed so that the high-frequency component in the X-axis direction becomes the highest value. Next, the hill-climbing control of the Y-axis component is executed in a state where the X-axis value is fixed to the vertex of the X-axis, and the vertex value on the X-axis at this time and the inclination angle ( θx, θy)
Are respectively stored.

【００３８】撮像素子１の初期位置への設定は、撮像光
学系８と撮像素子１を本体内に組み込んでからの工場調
整時点で、前述の相対位置の誤差測定動作を実行し、駆
動手段１１，１２の基準点からの駆動量Ｄｘ，Ｄｙを、
初期値として誤差記憶手段４２に格納しておき、当該記
憶情報を用いて位置調整することで行われる。このよう
に一旦調整した値を誤差記憶手段４２に初期値として格
納しておくことで、所定の撮影効果終了時に設定値をキ
ャンセルして初期値に戻すことができる。The setting of the image pickup device 1 to the initial position is performed at the time of factory adjustment after the image pickup optical system 8 and the image pickup device 1 are incorporated in the main body. , 12 from the reference points,
This is performed by storing the initial value in the error storage means 42 and adjusting the position using the stored information. By storing the value once adjusted as the initial value in the error storage means 42, the set value can be canceled and returned to the initial value at the end of a predetermined photographing effect.

【００３９】上述した撮像素子１の位置調整手順を、図
５に調整フローチャートとして示し、各ステップ（Ｓ１
〜Ｓ７）毎に簡単な処理の説明を行う。先ず、撮像開始
指示を検知すると（Ｓ１）、システム制御手段９の制御
によりＡＦ手段２が合焦させたい「合焦領域」を設定し
（Ｓ２）、その反転領域として「非合焦領域」を設定す
る（Ｓ３）。続いて、Ｘ軸方向に対する撮像素子１の位
置調整のための前記山登り制御を実行し（Ｓ４）、Ｙ軸
方向に対する撮像素子１の位置調整のための前記山登り
制御を実行する（Ｓ５）。撮影効果実行中は常に上記の
二軸制御を行うようにする。効果終了すると（Ｓ６）、
初期化再設定を行い（Ｓ７）、通常撮影のためのパラメ
ータに戻す。以上により、撮像素子１の位置調整が終了
し、通常撮像を再開できる。The procedure for adjusting the position of the image sensor 1 described above is shown as an adjustment flowchart in FIG.
To S7), a simple process will be described. First, when an imaging start instruction is detected (S1), a "focus area" that the AF means 2 wants to focus on is set by the control of the system control means 9 (S2), and a "non-focus area" is set as the reverse area. It is set (S3). Subsequently, the hill-climbing control for adjusting the position of the image sensor 1 in the X-axis direction is executed (S4), and the hill-climbing control for adjusting the position of the image sensor 1 in the Y-axis direction is executed (S5). During the execution of the photographing effect, the above-described two-axis control is always performed. When the effect ends (S6),
The initialization is reset (S7), and the parameters are returned to the parameters for normal shooting. As described above, the position adjustment of the imaging element 1 is completed, and normal imaging can be resumed.

【００４０】図６に合焦領域と非合焦領域の設定方法を
示す。Ａ１は撮像する全体画面を示す。ここで破線によ
り右側の人物が囲まれているが、この破線領域は、Ｘ−
ＹのジョイスティックやＸ−Ｙパッド等と呼ばれる二次
元ポインターで指定したエリアであり、撮像ファインダ
ー上に合成画面表示される。操作者はこの合成表示画像
をファインダーで確認しながら合焦領域Ｂ１の設定を行
う。FIG. 6 shows a method of setting a focused area and a non-focused area. A1 indicates an entire screen for imaging. Here, the person on the right side is surrounded by a dashed line.
This is an area designated by a two-dimensional pointer called a joystick for Y, an XY pad, or the like, and is displayed on the imaging viewfinder on a composite screen. The operator sets the focus area B1 while checking the composite display image with the viewfinder.

【００４１】次に、非合焦領域Ｃ１を同様の手順にて設
定する。ここで、設定された合焦領域の高周波成分が最
大になるようにＡＦ手段２の焦点調節を行い、逆に非合
焦領域の高周波成分が最低値になるように制御する。但
し、合焦領域に対する評価値の重み付けを大きくし、優
先的にＢ１の合焦を確保するように制御を行う。因み
に、合焦領域にも非合焦領域にも指定されていない領域
は評価の対象外なので、撮影結果としての合焦／非合焦
はこの制御下にはない。Next, the out-of-focus area C1 is set in the same procedure. Here, the focus of the AF means 2 is adjusted so that the set high-frequency component in the in-focus area becomes maximum, and conversely, control is performed so that the high-frequency component in the out-of-focus area becomes the minimum value. However, the weighting of the evaluation value for the in-focus area is increased, and control is performed so as to preferentially secure in-focus of B1. Incidentally, an area which is not designated as either the in-focus area or the out-of-focus area is out of the evaluation target, and thus the in-focus / out-of-focus as a photographing result is not under this control.

【００４２】図７に別の領域設定の方法の例を示す。人
物とボールという二つの合焦領域を設定した場合の例で
ある。Ａ２の撮像画面イメージに対し、Ｂ２のように二
つの合焦領域を設定している。この設定を受けて、非合
焦領域は、合焦領域以外の撮像領域全部を自動的にＣ２
の非合焦領域として設定している。FIG. 7 shows an example of another area setting method. This is an example of a case where two in-focus areas of a person and a ball are set. Two in-focus areas are set for the image A2 of the imaging screen as shown in B2. In response to this setting, the out-of-focus area automatically sets the entire imaging area other than the in-focus area to C2.
Are set as non-focus areas.

【００４３】ここで、各領域の具体的な設定方法は、前
述のＸ−Ｙポインターにて中心位置と領域の大きさの二
要素を決定するか、一点とその対角点（例えば、左上と
右下）の二点を決定することで四角形の場合は設定可能
である。Here, a specific setting method of each area is to determine two elements of the center position and the size of the area using the XY pointer, or to determine one point and its diagonal point (for example, By determining the two points (lower right), it can be set in the case of a square.

【００４４】因みに、Ｘ−Ｙポインターの特殊な例とし
て、撮影者の覗くファインダー近辺に設けられた視線検
知手段により、前述の位置指定が可能である。この場合
には、正確な領域指定が難しいこともあるので、合焦領
域の中心点と非合焦領域の中心点を各々指定して、領域
の大きさについては所定の値を利用するようにしても良
い。Incidentally, as a special example of the XY pointer, the above-mentioned position can be specified by the line-of-sight detecting means provided near the viewfinder of the photographer. In this case, it may be difficult to specify an accurate area. Therefore, specify the center point of the in-focus area and the center point of the out-of-focus area, and use a predetermined value for the size of the area. May be.

【００４５】本実施形態では、撮像面に対して傾斜して
対峙する被写体に合焦させるに際して、あおり方向と逆
方向に前記撮像面を回動させることにより、即ち逆アオ
リ効果を利用して被写体の一部分のみに合焦させる。In the present embodiment, when focusing on a subject that is inclined and confronted with respect to the imaging surface, the imaging surface is rotated in the direction opposite to the tilting direction, that is, by utilizing the reverse tilt effect. Focus on only a part of.

【００４６】具体的に、通常状態では、図８の１１１と
１１４のように、撮像面と平行な被写体にピントが合
い、前後の奥行は被写界深度でカバーしている。従っ
て、１１５のように撮像面に対し斜めに対時する面上で
使用レンズの絞り値（Ｆナンバー）で決定される被写界
深度を外れる被写体（被写体１１５の左側の物体）に
は、原理的にピントを合わせることができない。しか
し、１１２のように撮像面を公知のシャインプルフの法
則を満足するようにあおると、被写界深度に頼ることな
く斜めに対時する面にすべてピントを合わせることがで
きる。Specifically, in the normal state, as shown by 111 and 114 in FIG. 8, a subject parallel to the imaging surface is focused, and the depth before and after is covered by the depth of field. Therefore, for a subject (object on the left side of the subject 115) that deviates from the depth of field determined by the aperture value (F number) of the lens used on a surface obliquely facing the imaging surface, such as 115, I can't focus properly. However, if the imaging surface is raised so as to satisfy the well-known Scheimpflug's law as in 112, it is possible to focus on all surfaces obliquely facing each other without depending on the depth of field.

【００４７】この法則を逆に利用して、撮像面を１１３
のように１１２と逆にあおると被写界深度から大きくは
ずすことが可能になり、被写体の一部分のみピントが合
焦した深度の浅い映像を撮ることができる。この効果を
利用することにより、図６，図７の撮影を実現すること
ができる。By using this rule in reverse, the image pickup plane is set to 113
When the angle is reversed from 112 as in the case above, it is possible to greatly deviate from the depth of field, and it is possible to take a video with a small depth of focus where only a part of the subject is in focus. By utilizing this effect, the photographing of FIGS. 6 and 7 can be realized.

【００４８】このように、前記角度θを意図的に大きく
所定の角度に制御・設定することで、銀塩カメラのテク
ニックで言うところの「逆アオリ撮影」を可能にし、任
意の被写体距離のみにピントを合せることで、実質的に
浅い被写界深度撮影とほぼ同等な撮影効果を得られるよ
うになる。As described above, by intentionally controlling and setting the angle θ to be a predetermined angle, it is possible to perform “reverse tilt shooting” as described in the technique of the silver halide camera, and to set the angle θ only at an arbitrary subject distance. By focusing, it is possible to obtain a photographing effect substantially equivalent to that of the shallow depth of field photographing.

【００４９】ＡＦ（焦点調節）手段２に関し、図９を用
いて更に詳細な説明を加える。前述のように、処理手段
３にて処理された画像信号はビデオカメラ映像信号とし
て出力される一方で、ＡＦ手段２にて合焦調節及び逆ア
オリ調節に利用される。The AF (focus adjustment) means 2 will be described in more detail with reference to FIG. As described above, the image signal processed by the processing unit 3 is output as a video camera video signal, and is used by the AF unit 2 for focus adjustment and reverse tilt adjustment.

【００５０】先ず、高周波成分抽出手段２０にて、合焦
状態を判断するための画像信号中の高周波成分のみを抽
出し、先に説明した合焦領域／非合焦領域情報により、
設定された各領域の情報のみを各抽出手段２１，２４に
て抽出する。First, the high-frequency component extracting means 20 extracts only the high-frequency component from the image signal for judging the in-focus state, and obtains the in-focus area / out-of-focus area information as described above.
Only the information of each set area is extracted by each of the extracting means 21 and 24.

【００５１】合焦領域に関する情報は、通常の焦点位置
調節の為に光学系８の焦点位置調節光学系Ｌ４へ駆動手
段２８を介して供給される。Information on the in-focus area is supplied to the focal position adjusting optical system L4 of the optical system 8 via the driving means 28 for normal focal position adjustment.

【００５２】次の段では、正規化手段２２，２５によ
り、各設定領域の面積の違いを補正する為に各領域の面
積比率の逆数を乗算する。例えば、合焦領域の面積が画
面全体の１／５に対して非合焦領域の面積が同様に４／
５であれば、合焦領域の値には１／１を、非合焦領域の
値には１／４を乗算する。In the next stage, the normalizing means 22 and 25 multiply the reciprocal of the area ratio of each area in order to correct the difference in the area of each set area. For example, while the area of the in-focus area is 1/5 of the entire screen, the area of the
If it is 5, the value of the in-focus area is multiplied by 1/1, and the value of the out-of-focus area is multiplied by 1/4.

【００５３】続いて、重み付け手段２３，２６にて各係
数ｋ，ｊを乗算する。被写界深度を深くする場合には係
数ｊを小さくし、深度を浅くする場合には係数ｊを大き
く設定する。Subsequently, the weighting means 23 and 26 multiply the respective coefficients k and j. To increase the depth of field, the coefficient j is set small, and to make the depth shallow, the coefficient j is set large.

【００５４】その乗算結果を加減算手段２７にて演算
し、システム制御手段９へ引き渡す。システム制御手段
９は、前記演算結果に基づいて前述の駆動手段１１，１
２を、基準となる参照用撮像素子４０をＸ軸、Ｙ軸に関
して傾斜させ、最も高周波成分の多い傾斜角度を検出す
ること等により駆動制御し、所望の撮影効果を実現させ
る。The result of the multiplication is calculated by the addition / subtraction means 27 and delivered to the system control means 9. The system control means 9 controls the driving means 11, 1 based on the calculation result.
2, the reference imaging element 40 serving as a reference is tilted with respect to the X axis and the Y axis, and drive control is performed by detecting the tilt angle having the highest frequency component, thereby realizing a desired photographing effect.

【００５５】以上説明したように、本実施形態の撮像シ
ステムによれば、撮像素子１や撮像光学系８の小型化に
伴い短焦点距離化が進み、被写界深度が深くなる傾向の
強まったビデオカメラ等の撮像システムにおいて、操作
者による操作指示（パラメータ）の設定により、それに
応じた撮像光学系８と撮像素子１の所定許容範囲内にお
ける相対位置（角度）補正を行い、例えば任意の浅い被
写界深度設定をして撮影したかの如き撮影効果を得るこ
とができる。As described above, according to the imaging system of the present embodiment, the focal length becomes shorter with the downsizing of the imaging device 1 and the imaging optical system 8, and the depth of field tends to become deeper. In an imaging system such as a video camera, the relative position (angle) of the imaging optical system 8 and the imaging device 1 within a predetermined allowable range is corrected in accordance with the setting of an operation instruction (parameter) by an operator. It is possible to obtain a photographing effect as if photographing was performed with the depth of field set.

【００５６】また、撮影効果を得た後、通常の撮影状態
に戻すために複雑な操作を行うことなく、再度初期を容
易に行うことができ、使い勝手の良い撮像システムを実
現することができる。Further, after obtaining the photographing effect, the initial operation can be easily performed again without performing a complicated operation for returning to the normal photographing state, and a user-friendly imaging system can be realized.

【００５７】[0057]

【発明の効果】本発明によれば、撮像素子と光学系の小
型化に伴い短焦点化が進み、被写界深度が深くなる傾向
の強まったビデオカメラ等の電子撮像システムにおい
て、パラメータの設定により、任意の被写界深度設定を
して撮影したかの如き撮影効果を得ることができる。ま
た、撮影効果を得た後、通常の撮影状態に戻すために複
雑な操作を行なうことなく、再度初期化を容易に行なう
ことができ、使い勝手の良い撮像システムを得ることが
できる。According to the present invention, parameter setting is performed in an electronic imaging system such as a video camera in which the focus is shortened with the downsizing of the imaging element and the optical system, and the depth of field tends to be increased. Accordingly, it is possible to obtain a photographing effect as if photographing was performed with an arbitrary depth of field setting. Further, after obtaining the photographing effect, the initialization can be easily performed again without performing a complicated operation for returning to the normal photographing state, and a user-friendly imaging system can be obtained.

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

【図１】本発明の実施形態の撮像システムの全体構成を
示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of an imaging system according to an embodiment of the present invention.

【図２】角度調節の基本的な概念を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a basic concept of angle adjustment.

【図３】参照用撮像素子を用いて初期位置を測定し記憶
する方法を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a method of measuring and storing an initial position using a reference imaging element.

【図４】Ｘ軸，Ｙ軸の二方向に対する画面内積分値調節
の概念を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a concept of adjusting an integrated value in a screen in two directions of an X axis and a Y axis.

【図５】位置調整を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing position adjustment.

【図６】合焦領域と非合焦領域の設定方法を示す概略図
である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a method for setting a focused area and a non-focused area.

【図７】合焦領域と非合焦領域の他の設定方法を示す概
略図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing another method of setting a focused area and a non-focused area.

【図８】逆アオリ効果を説明するための概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a reverse tilt effect.

【図９】ＡＦ（焦点調節）手段を詳細に説明するための
概略図である。FIG. 9 is a schematic diagram for explaining an AF (focus adjustment) means in detail.

【図１０】従来の撮像システムの全体構成を示す概略図
である。FIG. 10 is a schematic diagram showing the entire configuration of a conventional imaging system.

【図１１】撮像光学系の光軸と撮像素子との成す角の変
動を示す概念図である。FIG. 11 is a conceptual diagram showing a change in an angle formed between an optical axis of an imaging optical system and an imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 撮像素子 ２ 焦点調節（ＡＦ）手段 ３ 信号処理手段 ４ 露出制御（ＡＥ）手段 ５ 画角調節（ズーム）手段 ６ シフト光学系駆動手段（ＡＳ／ＩＳ） ７ ブレ検出手段 ８ 撮像光学系 ９ システム制御手段 １１,１２ 駆動手段 ４０ 参照用撮像素子 ４２ 誤差記憶手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image sensor 2 Focus adjustment (AF) means 3 Signal processing means 4 Exposure control (AE) means 5 Angle-of-view adjustment (zoom) means 6 Shift optical system drive means (AS / IS) 7 Shake detection means 8 Imaging optical system 9 System Control means 11, 12 Driving means 40 Reference image sensor 42 Error storage means

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 撮像光学系と、 前記撮像光学系からの入射光を光電変換処理する撮像手
段と、 前記撮像手段の位置調整を行う位置調整手段とを備え、 前記位置調整手段は、操作者が撮影意図に応じて操作指
示を与え、当該操作指示に基づいて前記撮像手段の前記
撮像光学系との相対的位置を調整することを特徴とする
撮像システム。1. An imaging optical system, an imaging unit that performs photoelectric conversion processing on incident light from the imaging optical system, and a position adjustment unit that adjusts a position of the imaging unit, wherein the position adjustment unit is an operator. Provides an operation instruction according to a photographing intention, and adjusts a relative position of the imaging unit with the imaging optical system based on the operation instruction. 【請求項２】 操作者による前記操作指示は、被写界深
度設定値及び／又は合焦領域設定値であることを特徴と
する請求項１に記載の撮像システム。2. The imaging system according to claim 1, wherein the operation instruction by the operator is a set value of a depth of field and / or a set value of a focus area. 【請求項３】 前記位置調整手段は、前記撮像手段を水
平方向及び垂直方向にそれぞれ位置調整駆動する駆動手
段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮
像システム。3. The imaging system according to claim 1, wherein the position adjustment unit includes a driving unit that performs position adjustment driving of the imaging unit in a horizontal direction and a vertical direction, respectively. 【請求項４】 予め規定された水平方向及び垂直方向の
各周波数成分を有する位置調整用の所定パターンに基づ
いて得られた基準値と撮像手段との位置的差異の情報を
用いて、前記撮像手段を位置調整駆動することにより、
操作者の前記操作指示によって傾斜移動した前記駆動手
段を所定の初期位置に設定することを特徴とする請求項
１〜３のいずれか１項に記載の撮像システム。4. An image pickup device according to claim 1, wherein said image pickup means is provided with a reference value obtained based on a predetermined position adjustment pattern having predetermined horizontal and vertical frequency components and information on a positional difference between said image pickup means. By driving the means to adjust the position,
The imaging system according to any one of claims 1 to 3, wherein the driving unit, which has been tilted and moved by the operation instruction of the operator, is set to a predetermined initial position. 【請求項５】 前記位置的差異の情報を記憶する記憶手
段を備え、当該記憶情報に基づいて前記撮像手段を所定
の初期位置に設定することを特徴とする請求項４に記載
の撮像システム。5. The imaging system according to claim 4, further comprising storage means for storing the positional difference information, wherein the imaging means is set to a predetermined initial position based on the stored information. 【請求項６】 撮像光学系と、前記撮像光学系からの入
射光を光電変換処理する撮像手段とを備えた撮像システ
ムの制御方法であって、 操作者が撮影意図に応じて操作指示を与え、当該操作指
示に基づいて前記撮像手段の前記撮像光学系との相対的
位置を調整することを特徴とる撮像システムの制御方
法。6. A control method for an imaging system, comprising: an imaging optical system; and imaging means for performing photoelectric conversion processing on incident light from the imaging optical system, wherein an operator gives an operation instruction according to a photographing intention. Adjusting a relative position of the imaging unit with the imaging optical system based on the operation instruction. 【請求項７】 操作者による前記操作指示は、被写界深
度設定値及び／又は合焦領域設定値であることを特徴と
する請求項６に記載の撮像システムの制御方法。7. The control method according to claim 6, wherein the operation instruction by the operator is a set value of a depth of field and / or a set value of a focus area. 【請求項８】 予め規定された水平方向及び垂直方向の
各周波数成分を有する位置調整用の所定パターンに基づ
いて得られた基準値と撮像手段との位置的差異の情報を
用いて、前記撮像手段を位置調整駆動することにより、
操作者の前記操作指示によって傾斜移動した前記撮像手
段を所定の初期位置に設定することを特徴とする請求項
６〜８のいずれか１項に記載の撮像システムの制御方
法。8. An image pickup device according to claim 1, wherein said image pickup means is provided with a reference value obtained based on a predetermined position adjustment pattern having predetermined horizontal and vertical frequency components and information on a positional difference between said image pickup means. By driving the means to adjust the position,
The method according to any one of claims 6 to 8, wherein the imaging unit, which is tilted and moved by the operation instruction of the operator, is set to a predetermined initial position. 【請求項９】 水平方向及び垂直方向の前記各周波数成
分がそれぞれ最大となるように、水平方向及び垂直方向
に前記参照用撮像手段の位置調整を行って前記位置的差
異の情報を得ることを特徴とする請求項８に記載の撮像
システムの制御方法。9. A method for obtaining information on the positional difference by performing position adjustment of the reference imaging means in the horizontal direction and the vertical direction such that the frequency components in the horizontal direction and the vertical direction are respectively maximized. The method for controlling an imaging system according to claim 8, wherein: 【請求項１０】 前記位置的差異の情報を記憶してお
き、当該記憶情報に基づいて前記撮像手段を所定の初期
位置に設定することを特徴とする請求項８又は９に記載
の撮像システムの制御方法。10. The imaging system according to claim 8, wherein information on the positional difference is stored, and the imaging unit is set to a predetermined initial position based on the stored information. Control method. 【請求項１１】 撮像面に対して傾斜して対峙する被写
体に合焦させるに際して、前記撮像面を回動させること
により、前記被写体の所望部分に合焦させることを特徴
とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の撮像システ
ムの制御方法。11. When focusing on a subject that is inclined and confronted with the imaging surface, the imaging surface is rotated to focus on a desired portion of the subject. 10. The control method of the imaging system according to any one of 9.
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