JP2007298708A - Zoom lens control device, zoom lens control method and zoom lens control program - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、監視カメラやビデオカメラなどに用いられるズームレンズのバリエータレンズやフォーカスレンズの位置制御を行うズームレンズ制御装置、ズームレンズ制御方法、およびズームレンズ制御プログラムに関する。 The present invention relates to a zoom lens control device, a zoom lens control method, and a zoom lens control program for performing position control of a variator lens and a focus lens of a zoom lens used in a surveillance camera, a video camera, and the like.
監視カメラやビデオカメラなどで、異なる距離の被写体を撮影する機能として、プリセット機能がある。プリセット機能とは、ズームレンズのバリエータレンズ位置、フォーカスレンズ位置を任意の箇所で記憶しておき、プリセット位置を切り替えるたびに前記バリエータレンズ位置や前記フォーカスレンズ位置を読み出し、所定の位置にズームレンズのバリエータレンズやフォーカスレンズを移動させるものである。 There is a preset function as a function of photographing subjects at different distances with a surveillance camera or a video camera. The preset function stores the variator lens position and focus lens position of the zoom lens at arbitrary locations, reads the variator lens position and the focus lens position each time the preset position is switched, and sets the zoom lens position to a predetermined position. The variator lens and focus lens are moved.
プリセット機能では、記憶されているバリエータレンズ位置、フォーカスレンズ位置に対して、ズームレンズのバリエータレンズやフォーカスレンズを誤差なく駆動させ停止させることが理想である。しかし、実際は、モータをはじめとする各駆動手段のヒステリシスや回路出力誤差などにより、バリエータレンズやフォーカスレンズの停止位置精度にばらつきが生じる。このばらつきは、レンズを通した撮影画像上では、被写界深度が深ければピントボケとして目立つことはないが、被写界深度が浅い場合にはピントボケがはっきり目立つ。 In the preset function, it is ideal that the variator lens and focus lens of the zoom lens are driven and stopped without error with respect to the stored variator lens position and focus lens position. However, in actuality, the stop position accuracy of the variator lens and the focus lens varies due to hysteresis and circuit output error of each driving means including the motor. This variation does not stand out as out-of-focus when the depth of field is deep on the photographed image through the lens, but out of focus when the depth of field is shallow.
このようなピントボケを回避するため、プリセット位置の切り替え後、すなわちバリエータレンズ、フォーカスレンズを切替先位置に移動させた後に、オートフォーカス処理を行う技術が提案されている(たとえば、特許文献1〜3を参照。)。 In order to avoid such out-of-focus, there has been proposed a technique for performing autofocus processing after switching the preset position, that is, after moving the variator lens and the focus lens to the switching destination position (for example, Patent Documents 1 to 3). See).
ところで、バリエータレンズは、変倍スピードの上昇が求められていることと、フォーカスレンズの位置精度の要求に比べて高分解能が求められていないことを理由として、フォーカスレンズと比べて、モータの送り精度が大きく設定されている。モータの送り精度が大きいということは、バリエータレンズは停止位置ズレが発生しやすいということを意味する。このようなバリエータレンズの停止位置ズレを原因とするピントボケの発生を解消するために、オートフォーカス処理を行うことは大変有効である。 By the way, the variator lens is required to increase the zooming speed, and because the high resolution is not required compared to the requirement of the position accuracy of the focus lens, the motor feed compared to the focus lens. The accuracy is set large. A high motor feed accuracy means that the variator lens is likely to be displaced in the stop position. In order to eliminate the occurrence of out-of-focus due to such a deviation of the stop position of the variator lens, it is very effective to perform the autofocus process.
図5は、従来のオートフォーカスの手法を説明するための図である。図5に示すオートフォーカスの手法は、いわゆる山登り制御といわれるもので、上記各特許文献1〜3に記載の技術をはじめとして従来から広く行われているものである。山登り制御とは、図5に示すように、撮影画像のコントラストが最大値となる位置(これをピント位置という)を検出するために、フォーカスレンズを前記ピント位置をまたぐように往復させ、徐々に前記ピント位置に収束させる手法である。 FIG. 5 is a diagram for explaining a conventional autofocus method. The auto-focus method shown in FIG. 5 is so-called hill-climbing control, and has been widely used in the past, including the techniques described in Patent Documents 1 to 3 above. As shown in FIG. 5, hill-climbing control is performed by reciprocating the focus lens so as to straddle the focus position in order to detect the position where the contrast of the photographed image is the maximum value (this is called the focus position). This is a method of converging at the focus position.
しかし、従来のオートフォーカス処理では、停止位置ズレが発生しているバリエータレンズではなく、フォーカスレンズを移動させてピントを合わせるので、プリセットを繰り返し行えば行うほど、バリエータレンズの位置ズレが大きくなる。この結果、ピントボケはいうに及ばず、撮影画像の倍率が設定値から大きくズレてしまうという問題が発生する。 However, in the conventional autofocus process, the focus lens is moved to adjust the focus instead of the variator lens in which the stop position shift has occurred. Therefore, as the preset is repeated, the position shift of the variator lens increases. As a result, not only out-of-focus, but also the problem that the magnification of the photographed image deviates greatly from the set value occurs.
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、ズームレンズのプリセット切り替え後に生じるバリエータレンズの停止位置ズレを原因とするピントボケや設定倍率のズレを容易に補正できるズームレンズ制御装置、ズームレンズ制御方法、およびズームレンズ制御プログラムを提供することを目的とする。 In order to eliminate the above-described problems caused by the prior art, the present invention provides a zoom lens control apparatus and zoom that can easily correct out-of-focus and set magnification deviation caused by a stop position deviation of a variator lens that occurs after preset switching of a zoom lens. It is an object to provide a lens control method and a zoom lens control program.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項1の発明にかかるズームレンズ制御装置は、プリセット機能を有するズームレンズ制御装置であって、ズームレンズを駆動させる駆動手段と、前記ズームレンズを介して得られた撮影画像を映像信号に変換する映像信号変換手段と、切替先のプリセット位置情報を取得するプリセット位置情報取得手段と、前記プリセット位置情報取得手段が取得した切替先プリセット位置情報から切替先バリエータレンズ位置を算出するバリエータレンズ位置算出手段と、前記プリセット位置情報取得手段が取得した切替先プリセット位置情報から切替先フォーカスレンズ位置を算出するフォーカスレンズ位置算出手段と、前記切替先バリエータレンズ位置と所定の被写界深度の閾値とを比較し、前記切替先バリエータレンズ位置が前記所定の被写界深度の閾値内にあるか否かを判定する被写界深度判定手段と、前記被写界深度判定手段により前記切替先バリエータレンズ位置が前記所定の被写界深度の閾値内にないと判断した場合に、前記駆動手段を駆動させて前記ズームレンズのバリエータレンズのみによるオートフォーカス処理を実行するバリエータオートフォーカス処理手段と、前記映像信号変換手段から取得した映像信号をもとに、撮影画像のコントラストが最大となっているか否かの判定を行い、前記撮影画像のコントラストが最大となっている場合に前記バリエータオートフォーカス処理手段の動作を停止させる最大コントラスト判定手段と、を備えていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a zoom lens control device according to the invention of claim 1 is a zoom lens control device having a preset function, a driving means for driving the zoom lens, and the zoom lens. Video signal conversion means for converting a captured image obtained via the video signal into video signal, preset position information acquisition means for acquiring preset position information of the switching destination, and switching destination preset position information acquired by the preset position information acquisition means The variator lens position calculating means for calculating the switching destination variator lens position from, the focus lens position calculating means for calculating the switching destination focus lens position from the switching destination preset position information acquired by the preset position information acquiring means, and the switching destination variator Compare the lens position with a predetermined depth of field threshold and Depth of field determination means for determining whether or not the position of the destination variator lens is within the predetermined threshold of depth of field, and the position of the switching destination variator lens is determined by the depth of field determination means. When it is determined that the depth of field is not within the threshold, the variator autofocus processing unit that drives the driving unit to execute autofocus processing using only the variator lens of the zoom lens and the video signal conversion unit Based on the video signal, it is determined whether or not the contrast of the captured image is maximum, and when the contrast of the captured image is maximum, the maximum contrast for stopping the operation of the variator autofocus processing means And a determination unit.
この発明によれば、ズームレンズのプリセット切り替え後に生じるバリエータレンズの停止位置ズレを原因とするピントボケや設定倍率のズレを的確に補正することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately correct a focus blur and a set magnification shift caused by a stop position shift of the variator lens that occurs after preset switching of the zoom lens.
また、請求項2の発明にかかるズームレンズ制御装置は、上記に記載の発明において、さらに、前記駆動手段を駆動させて前記ズームレンズのフォーカスレンズによるオートフォーカス処理を実行するオートフォーカス処理手段を備えていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a zoom lens control apparatus according to the first aspect of the invention, further comprising an autofocus processing means for driving the drive means to execute autofocus processing by the focus lens of the zoom lens. It is characterized by.
この発明によれば、請求項1に記載の発明によるバリエータオートフォーカス処理を行っても解消できないピントボケを改善することができる。 According to the present invention, it is possible to improve the out-of-focus blur that cannot be eliminated even if the variator autofocus process according to the first aspect of the present invention is performed.
また、請求項3の発明にかかるズームレンズ制御装置は、上記に記載の発明において、さらに、記憶手段を備え、前記記憶手段には前記プリセット位置情報や前記所定の被写界深度の閾値などが記憶されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a zoom lens control device according to the above-described invention, further comprising storage means, wherein the storage means includes the preset position information and the predetermined depth of field threshold. It is memorized.
この発明によれば、装置内部に必要とされるプリセット位置情報や所定の被写界深度の閾値などを登録しておくことができるため、処理効率を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to register preset position information required for the inside of the apparatus, a predetermined depth of field, and the like, so that the processing efficiency can be improved.
また、請求項4の発明にかかるズームレンズ制御装置は、上記に記載の発明において、さらに、所定の時間ごとに自動的にプリセット位置を切り替えるオートプリセット切替手段を備えていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a zoom lens control device according to the above-described invention, further comprising an auto-preset switching means for automatically switching the preset position at every predetermined time.
この発明によれば、所定の時間ごとに自動的にプリセット位置の切り替えが可能になる。 According to the present invention, the preset position can be automatically switched every predetermined time.
また、請求項5の発明にかかるズームレンズ制御方法は、切替先プリセット位置情報を取得するプリセット位置情報取得工程と、前記切替先プリセット位置情報から切替先バリエータレンズ位置および切替先フォーカスレンズ位置を算出する切替先位置算出工程と、前記切替先バリエータレンズ位置がバリエータレンズ位置に関する被写界深度の閾値内にあるか否かを判定する被写界深度判定工程と、前記被写界深度判定工程により前記切替先バリエータレンズ位置がバリエータレンズ位置に関する被写界深度の閾値内にないと判定された場合に、前記切替先バリエータレンズ位置および前記切替先フォーカスレンズ位置に対応するようにズームレンズの状態を仮設定するズームレンズ仮設定工程と、前記ズームレンズ仮設定工程により仮設定されたズームレンズに対してバリエータレンズのみを用いてオートフォーカス処理を行うバリエータオートフォーカス処理工程と、を含むことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, a zoom lens control method includes a preset position information acquisition step of acquiring switching destination preset position information, and calculates a switching destination variator lens position and a switching destination focus lens position from the switching destination preset position information. A switching-destination position calculating step, a depth-of-field determining step for determining whether the switching-destination variator lens position is within a depth-of-field threshold for the variator lens position, and the depth-of-field determining step. When it is determined that the switching destination variator lens position is not within the threshold of the depth of field with respect to the variator lens position, the zoom lens state is changed to correspond to the switching destination variator lens position and the switching destination focus lens position. Temporary zoom lens temporary setting step and temporary zoom lens setting step A variator autofocus process step of performing autofocus process using only variator lens relative zoom lens, characterized in that it comprises a.
この発明によれば、ズームレンズのプリセット切り替え後に生じるバリエータレンズの停止位置ズレを原因とするピントボケや設定倍率のズレを的確に補正することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately correct a focus blur and a set magnification shift caused by a stop position shift of the variator lens that occurs after preset switching of the zoom lens.
また、請求項6の発明にかかるズームレンズ制御プログラムは、請求項5に記載のズームレンズ制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。 A zoom lens control program according to a sixth aspect of the present invention causes a computer to execute the zoom lens control method according to the fifth aspect.
この発明によれば、請求項5に記載のズームレンズ制御方法をコンピュータに実行させることが可能なプログラムを提供できる。 According to the present invention, a program capable of causing a computer to execute the zoom lens control method according to claim 5 can be provided.
この発明にかかるズームレンズ制御装置、ズームレンズ制御方法、およびズームレンズ制御プログラムによれば、ズームレンズのプリセット切り替え後に生じるバリエータレンズの停止位置ズレを原因とするピントボケや設定倍率のズレを的確に補正することができるという効果を奏する。 According to the zoom lens control device, the zoom lens control method, and the zoom lens control program according to the present invention, the out-of-focus and set magnification deviation caused by the stop position deviation of the variator lens that occurs after the zoom lens preset switching is accurately corrected. There is an effect that can be done.
以下、添付図面を参照して、この発明にかかるズームレンズ制御装置、ズームレンズ制御方法、およびズームレンズ制御プログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of a zoom lens control device, a zoom lens control method, and a zoom lens control program according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.
(ズームレンズ制御装置の機能的構成)
図1は、この発明の実施の形態にかかるズームレンズ制御装置の機能的構成を示す図である。このズームレンズ制御装置100は、ズームレンズ101を駆動させる駆動部110と、ズームレンズ101を介して得られた像を映像信号に変換する映像信号変換部120と、ズームレンズ101を制御するための各種情報を記憶する記憶部130と、プリセット切り替え動作などを実行させる操作部140と、ズームレンズ101のアイリス(絞り)104の開閉動作を実行させるアイリス操作部141と、ズームレンズ101の制御データを生成する制御部150と、を備えている。
(Functional configuration of zoom lens control device)
FIG. 1 is a diagram showing a functional configuration of a zoom lens control apparatus according to an embodiment of the present invention. The zoom
駆動部110は、ズームレンズ101の変倍をつかさどるバリエータレンズ102を駆動させるバリエータレンズ駆動モータ111と、ズームレンズ101のフォーカシングをつかさどるフォーカスレンズ103を駆動させるフォーカスレンズ駆動モータ112と、バリエータレンズ駆動モータ111およびフォーカスレンズ駆動モータ112の駆動を制御するモータドライバ113と、を備えている。
The
映像信号変換部120は、ズームレンズ101を介して得られた像を映像信号に変換する撮像素子121と、撮像素子121からの映像信号を制御部150へ入力するための映像信号インタフェース(I/F)122と、を備えている。
The video
記憶部130は、ズームレンズ101を制御するための各種情報(たとえば、プリセット位置情報や所定の被写界深度の閾値など)を記憶する。この記憶部130は、EEPROM131や、RAM132、ROM133などからなっている。なお、この記憶部130は、制御部150の外部に設けてもよいし、制御部150の内部に設けることもできる。また、EEPROM131を制御部150の外部に、RAM132、ROM133を制御部150の内部に設けることもできる。
The
制御部150は、検出部151と、プリセット位置情報取得部152と、バリエータレンズ位置算出部153と、フォーカスレンズ位置算出部154と、被写界深度判定部155と、最大コントラスト判定部156と、バリエータオートフォーカス処理部157と、オートフォーカス処理部158と、オートプリセット切替部159と、アイリス駆動部160と、マニュアルアイリス制御部161と、オートアイリス制御部162と、を備えている。
The
検出部151は、操作部140からプリセット切り替え指示が入力されたことを検出する。プリセット位置情報取得部152は、検出部151がプリセット切り替え指示の入力を検出した際に記憶部130からあらかじめ登録されている切替先プリセット位置情報を取得する。プリセット位置情報取得部152が取得するプリセット位置情報であるが、操作部140が操作されるたびに、記憶部130に登録されているプリセット位置情報を登録順(たとえば、1,2,3,4,・・・と昇順、または・・・,4,3,2,1と降順)に取得するものでも、記憶部130に登録されているプリセット位置情報が一括でモニタ画面(不図示)などに表示され、切り替えたいプリセット位置を直接指定できるようなものでもよい。また、オートプリセット切替部159を設け、所定の時間ごとに自動的にプリセット位置を切り替えるようなオートプリセット機能を実行するものであってもよい。
The
バリエータレンズ位置算出部153は、プリセット位置情報取得部152が取得した切替先プリセット位置情報から切替先バリエータレンズ位置(バリエータレンズ102の切替先位置)を算出する。フォーカスレンズ位置算出部154は、プリセット位置情報取得部152が取得した切替先プリセット位置情報から切替先フォーカスレンズ位置情報(フォーカスレンズ103の切替先位置)を算出する。
The variator lens
次に、被写界深度判定部155が切替先バリエータレンズ位置と被写界深度とを比較することになるが、被写界深度判定部155の動作を説明する前に、バリエータレンズ102の位置およびフォーカスレンズ103の位置と被写界深度との関係について説明する。一般に、バリエータレンズ102(またはフォーカスレンズ103)の位置が望遠側にある場合は被写界深度が浅く、バリエータレンズ102(またはフォーカスレンズ103)の位置が広角側にある場合は被写界深度が深くなる。バリエータレンズ102やフォーカスレンズ103の停止位置のばらつきは、バリエータレンズ駆動モータ111、フォーカスレンズ駆動モータ112のヒステリシスや、モータドライバ113の出力誤差などによって生じることから、あらかじめ予測することが可能である。そこで、以下のようにあらかじめ被写界深度と各レンズの停止位置の許容範囲との関係を求めておく。
Next, the depth of
図2は、バリエータレンズおよびフォーカスレンズの特性を示すグラフである。図2に示すグラフから、フォーカスレンズ103に関しては全可動範囲で光学要求値(被写界深度)を満足するが、バリエータレンズ102は光学要求値(被写界深度)を満足しない位置が生じることが分かる。そこで、この実施の形態では、フォーカスレンズ103とその光学要求値に関しては問題とせず、バリエータレンズ102とその光学要求値のみを取り上げることにする。
FIG. 2 is a graph showing characteristics of the variator lens and the focus lens. From the graph shown in FIG. 2, the
図3は、光学要求値(被写界深度)とバリエータレンズおよびフォーカスレンズ停止位置の許容範囲との関係を説明するための図である。この実施の形態では、まず、バリエータレンズ102の全可動範囲内における停止位置の範囲を、バリエータレンズ駆動モータ111のヒステリシスやモータドライバ113の出力誤差などを考慮して求める。そして、これに、光学要求値(被写界深度)を重ねあわせる(図3の上側のグラフ)。このグラフから、Aの範囲では、光学要求値>停止位置となっているので、バリエータレンズ102の停止位置がばらついていてもピントは合っている(実使用上支障はない程度)という特性が導き出せる。一方、Bの範囲では、光学要求値<停止位置となっているので、バリエータレンズ102の停止位置がばらつくとピントがボケるという特性が導き出せる。これより、バリエータレンズ102の位置に対する被写界深度の閾値Cを求めることができる。この結果、切替先のバリエータレンズ102の位置が閾値Cのどちらかにあるかを判定し、切替先のバリエータレンズ102の位置がAの範囲内にあれば(すなわち閾値C内にある)バリエータレンズ102をその位置に固定する。一方、切替先のバリエータレンズ102の位置がBの範囲内にあれば(すなわち閾値C外にある)バリエータレンズ102をまず当該位置に移動させた後に、バリエータレンズ102でいわゆる山登り制御を実行してピント調整を行う。
FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the required optical value (depth of field) and the allowable range of the variator lens and focus lens stop positions. In this embodiment, first, the range of the stop position within the entire movable range of the
以上のように、この実施の形態では、バリエータレンズ102の実際の停止位置と被写界深度との関係から撮像画像にピントボケが許容できるものか否かを判定し、許容できない程度のものであった場合に限りバリエータレンズ102の位置補正を行ってピント調整を行うものとした。
As described above, in this embodiment, it is determined whether or not the focus is acceptable in the captured image based on the relationship between the actual stop position of the
また、バリエータレンズ102は、本来変倍をつかさどるものであるため、その位置がズレると設定倍率にズレが生じることになる。このため、ピント調整のために行うバリエータレンズ102の位置補正が同時に設定倍率のズレを補正することになる。
Further, since the
ところで、被写界深度はアイリス104の位置によっても変化するが、被写界深度が一番浅くなるのはアイリス104が開放状態のときである。また、ピントが合っていると判断できる範囲が一番狭くなるのは、被写界深度が一番浅いときである。そこで、アイリス104を開放し被写界深度が一番浅い状態で被写界深度と各レンズの停止位置との関係の測定を開始すればよい。このようにすれば、仮に像の明るさが増しアイリス104を徐々に閉じていくような状態になっても、ピントが合っていると判断できる範囲は広くなる傾向になり、ピント合わせの精度が劣化するようなことはない。なお、アイリス104を絞った状態で被写界深度と各レンズの停止位置との関係の測定を開始すると、像が暗くなりアイリス104を徐々に開いていくような状態になった場合、ピントが合っていると判断できる範囲がだんだん狭くなる傾向になり、ピント合わせが困難になる。また、アイリス104の位置によるピントボケが発生するおそれが大きくなる。以上から、この実施の形態では、アイリス104を開放状態で、被写界深度と各レンズの停止位置との関係を求めることにする。 By the way, although the depth of field varies depending on the position of the iris 104, the depth of field is the shallowest when the iris 104 is in an open state. In addition, the range in which it can be determined that the subject is in focus is the narrowest when the depth of field is the shallowest. Accordingly, the measurement of the relationship between the depth of field and the stop position of each lens may be started in a state where the iris 104 is opened and the depth of field is the shallowest. In this way, even if the brightness of the image increases and the iris 104 is gradually closed, the range in which it can be determined that the focus is in focus tends to increase, and the focus adjustment accuracy is increased. There will be no deterioration. When the measurement of the relationship between the depth of field and the stop position of each lens is started with the iris 104 being squeezed, when the image becomes dark and the iris 104 is gradually opened, the focus is reduced. The range that can be determined to be correct tends to become narrower and focusing becomes difficult. In addition, there is a greater risk of out-of-focus due to the position of the iris 104. From the above, in this embodiment, the relationship between the depth of field and the stop position of each lens is obtained with the iris 104 open.
そこで、制御部150は、アイリス104を駆動させるアイリス駆動部160と、アイリス操作部141からアイリス制御指示が入力されたことを検出すると、アイリス駆動部160を介してアイリス104の開閉を制御するマニュアルアイリス制御部161と、を備えている。また、制御部150は、映像信号変換部120から送られた映像信号から像の明るさを判断し、その像の明るさに基づいて、アイリス駆動部160を介してアイリス104の開閉を制御するオートアイリス制御部162も備えている。
Therefore, when the
被写界深度判定部155は、切替先バリエータレンズ位置とあらかじめ記憶部130に登録されている被写界深度の閾値とを比較し、切替先バリエータレンズ位置が被写界深度の閾値内にあるか否かを判定する。この結果、切替先バリエータレンズ位置が被写界深度の閾値内にある場合は、切替先バリエータレンズ位置および切替先フォーカスレンズ位置の情報をそのままモータドライバ113へ送り、この情報に基づき、バリエータレンズ駆動モータ111およびフォーカスレンズ駆動モータ112を制御し、バリエータレンズ102およびフォーカスレンズ103を切替先プリセット位置へ移動させる。一方、切替先ズーム位置が被写界深度の閾値内にない場合は、上記と同様に、バリエータレンズ102およびフォーカスレンズ103を切替先プリセット位置へ移動させた後、後述するバリエータオートフォーカス処理を実行する。
The depth-of-
最大コントラスト判定部156は、映像信号変換部120から送られてくる映像信号をもとに、撮影画像のコントラストが最大となっているか否かの判定を行う。
The maximum
バリエータオートフォーカス処理部157は、モータドライバ113を制御して、バリエータレンズ102を駆動させる。そして、最大コントラスト判定部156が撮影画像のコントラストが最大となったと判定すると、直ちにバリエータレンズ102の駆動を停止させる。この結果、バリエータレンズ102が撮影画像のコントラストが最大値となる位置(ピント位置)に固定され、バリエータレンズ102によるオートフォーカス処理(バリエータオートフォーカス処理)が終了する。この実施の形態では、いわゆる山登り制御を実行することで、バリエータレンズ102によるピント位置を検出する。
The variator
オートフォーカス処理部158は、前述のバリエータオートフォーカス処理を行ってもピントボケを解消できなかった場合に駆動される。すなわち、オートフォーカス処理部158は、モータドライバ113を制御して、フォーカスレンズ103を駆動させる。そして、最大コントラスト判定部156が撮影画像のコントラストが最大となった判定すると、直ちにフォーカスレンズ103の駆動を停止させる。この結果、バリエータレンズ102が撮影画像のコントラストが最大値となる位置(ピント位置)に固定され、オートフォーカス処理が終了する。ここでも、いわゆる山登り制御を実行することでピント位置を検出する。
The
以上のようにして、このズームレンズ制御装置100は、ズームレンズのプリセット切り替え後に生じるバリエータレンズ102の停止位置ズレを原因とするピントボケや設定倍率のズレを、直接バリエータレンズ102を移動させる(バリエータオートフォーカス処理)ことにより補正する。したがって、バリエータレンズ102の停止位置ズレを原因とするピントボケや設定倍率のズレを的確に補正できる。また、ズームレンズ制御装置100によるバリエータオートフォーカス処理は、実使用上支障をきたす程度にピントボケが発生した場合にのみ実行されるので、所望の撮影画像が得られるまでの時間を短縮し、効率的な撮影を行うことができるようになる。
As described above, the zoom
このズームレンズ制御装置100の処理は、あらかじめ登録されているプリセット位置情報に基づいて実行されるが、プリセット位置情報の登録の手法は、従来技術と同様であるため、説明は省略した。
The processing of the zoom
また、ズームレンズ制御装置100の制御部150の機能は、CPUに所定のプログラムを実行させることで代替することも可能である。
Further, the function of the
(ズームレンズ制御の処理手順)
図4は、ズームレンズ制御の処理手順を示すフローチャートである。以下、この図4のフローチャートに基づいて、ズームレンズ制御装置100が実行するズームレンズ制御の処理手順を説明する。
(Zoom lens control procedure)
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure for zoom lens control. Hereinafter, the zoom lens control processing procedure executed by the zoom
図4のフローチャートにおいて、まず、切替先プリセット位置情報を取得する(ステップS401)。この処理は、前述のプリセット位置情報取得部152の処理により実行される。
In the flowchart of FIG. 4, first, switching destination preset position information is acquired (step S401). This process is executed by the process of the preset position
次に、切替先バリエータレンズ位置および切替先フォーカスレンズ位置を算出する(ステップS402)。ここでは、前述のバリエータレンズ位置算出部153の処理により、ステップS401で取得した切替先プリセット位置情報から切替先バリエータレンズ位置(バリエータレンズ102の切替先位置)を算出する。同様に、前述したフォーカスレンズ位置算出部154の処理により、ステップS401で取得した切替先プリセット位置情報から切替先フォーカスレンズ位置(フォーカスレンズ103の切替先位置)を算出する。
Next, the switching destination variator lens position and the switching destination focus lens position are calculated (step S402). Here, the switching destination variator lens position (the switching destination position of the variator lens 102) is calculated from the switching destination preset position information acquired in step S401 by the processing of the variator lens
次に、切替先バリエータレンズ位置がバリエータレンズ位置に関する被写界深度の閾値内にあるか否かを判定する(ステップS403)。ここでは、前述の被写界深度判定部155の処理により、切替先バリエータレンズ位置と、あらかじめ記憶部130に登録されているバリエータレンズ位置に関する被写界深度の閾値(図3の閾値C)とを比較し、切替先バリエータレンズ位置が当該被写界深度の閾値内にあるか否かを判定する。ここで、切替先バリエータレンズ位置がバリエータレンズ位置に関する被写界深度の閾値内にない場合(ステップS403:No)は、所定の状態にズームレンズ101を仮設定する(ステップS404)。ここでは、バリエータレンズ102およびフォーカスレンズ103を切替先位置へ移動させる。そして、バリエータオートフォーカス処理によるピントあわせを行う(ステップS405)。この処理は、前述のように、最大コントラスト判定部156とバリエータオートフォーカス処理部157により行われる。
Next, it is determined whether or not the switching destination variator lens position is within a threshold of the depth of field related to the variator lens position (step S403). Here, by the processing of the depth-of-
一方、ステップS403において切替先バリエータレンズ位置がバリエータレンズ位置に関する被写界深度の閾値内にある場合(ステップS403:Yes)は、所定の状態にズームレンズ101を設定する(ステップS406)。具体的には、バリエータレンズ102およびフォーカスレンズ103を切替先位置に移動させ固定する。
On the other hand, when the switching destination variator lens position is within the threshold of the depth of field related to the variator lens position in step S403 (step S403: Yes), the
この実施の形態では、上記のような処理を実行することで、変倍をつかさどるバリエータレンズ102を移動させてズームレンズ101のピント調整を行うが、以下、図3を参照しながら、具体的なズームレンズ101の制御例を説明する。
In this embodiment, the
第1例:現在のバリエータレンズ位置(1)からプリセット切り替えで(2)の位置へ移動させる場合
(ア)切替先バリエータレンズ位置(2)を算出し、(2)の位置は閾値C内にあるか否かを判定する。
(イ)(2)の位置は閾値C外にあるので、バリエータレンズ102を(2)の位置へ移動させた後、バリエータオートフォーカス処理を実行する。
Example 1: When moving from the current variator lens position (1) to the position (2) by preset switching (a) The switching destination variator lens position (2) is calculated, and the position (2) is within the threshold C It is determined whether or not there is.
(A) Since the position (2) is outside the threshold C, the variator autofocus process is executed after the
第2例:現在のバリエータレンズ位置(3)からプリセット切り替えで(4)の位置へ移動させる場合
(ア)切替先バリエータレンズ位置(4)を算出し、(4)の位置は閾値C内にあるか否かを判定する。
(イ)(4)の位置は閾値C内にあるので、バリエータレンズ102を(4)の位置へ移動させ固定する(バリエータオートフォーカス処理は行わない)。
Second example: When the current variator lens position (3) is moved to the position (4) by preset switching (a) The switching destination variator lens position (4) is calculated, and the position (4) is within the threshold C. It is determined whether or not there is.
(A) Since the position of (4) is within the threshold value C, the
第3例:現在のバリエータレンズ位置(5)からプリセット切り替えで(6)の位置へ移動させる場合
(ア)切替先バリエータレンズ位置(6)を算出し、(6)の位置は閾値C内にあるか否かを判定する。
(イ)(6)の位置は閾値C外にあるので、バリエータレンズ102を(6)の位置へ移動させた後、バリエータオートフォーカス処理を実行する。
Third example: When the current variator lens position (5) is moved to the position (6) by preset switching (a) The switching destination variator lens position (6) is calculated, and the position (6) is within the threshold C. It is determined whether or not there is.
(A) Since the position (6) is outside the threshold C, the variator autofocus process is executed after the
第4例:現在のバリエータレンズ位置(7)からプリセット切り替えで(8)の位置へ移動させる場合
(ア)切替先バリエータレンズ位置(8)を算出し、(8)の位置は閾値C内にあるか否かを判定する。
(イ)(8)の位置は閾値C内にあるので、バリエータレンズ102を(8)の位置へ移動させ固定する(バリエータオートフォーカス処理は行わない)。
Fourth example: When the current variator lens position (7) is moved to the position (8) by preset switching (a) The switching destination variator lens position (8) is calculated, and the position (8) is within the threshold C. It is determined whether or not there is.
(A) Since the position (8) is within the threshold C, the
以上説明したように、この実施の形態にかかるズームレンズ制御装置、ズームレンズ制御方法、およびズームレンズ制御プログラムでは、ズームレンズのプリセット切り替え後に生じるバリエータレンズの停止位置ズレを原因とするピントボケや設定倍率のズレを直接バリエータレンズを移動させて補正することで解消する。このため、簡易な操作で、ピントボケや設定倍率のズレを的確に補正できる。 As described above, in the zoom lens control device, the zoom lens control method, and the zoom lens control program according to this embodiment, the out-of-focus or set magnification caused by the stop position shift of the variator lens that occurs after the zoom lens preset is switched. Correcting this shift by moving the variator lens directly. For this reason, it is possible to accurately correct the focus blur and the set magnification deviation with a simple operation.
また、フォーカスレンズを用いたオートフォーカス処理は、ズームレンズのプリセット切り替え後は、バリエータレンズによる調整では解消できない程度のピントボケが生じた場合以外は行わない。このため、プリセット切り替え後必ずオートフォーカス処理を行っていた従来技術と比較して、所望の撮影画像が得られるまでの時間を短縮し、効率的な撮影を行うことができるようになる。したがって、この実施の形態にかかるズームレンズ制御装置、ズームレンズ制御方法、およびズームレンズ制御プログラムは、特に監視カメラやビデオカメラなど、すばやい画像の切り替えが望まれる装置に用いた場合に優れた効果を奏する。 In addition, the autofocus process using the focus lens is not performed after the zoom lens preset is switched, except when there is a focus blur that cannot be eliminated by adjustment with the variator lens. For this reason, it is possible to reduce the time until a desired photographed image is obtained and to perform efficient photographing as compared with the conventional technique in which autofocus processing is always performed after preset switching. Therefore, the zoom lens control device, the zoom lens control method, and the zoom lens control program according to this embodiment are particularly effective when used for an apparatus that requires quick image switching, such as a monitoring camera or a video camera. Play.
なお、この実施の形態で説明したズームレンズ制御方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、CD−ROM、MO、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。 The zoom lens control method described in this embodiment can be realized by executing a program prepared in advance on a computer such as a personal computer or a workstation. This program is recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, a flexible disk, a CD-ROM, an MO, and a DVD, and is executed by being read from the recording medium by the computer. The program may be a transmission medium that can be distributed via a network such as the Internet.
以上のように、この発明にかかるズームレンズ制御装置、ズームレンズ制御方法、およびズームレンズ制御プログラムは、ズームレンズの効率的な制御に有用であり、特に、頻繁に撮影画像の切り替えが行われる装置に適している。 As described above, the zoom lens control device, the zoom lens control method, and the zoom lens control program according to the present invention are useful for efficient control of the zoom lens, and in particular, a device that frequently switches captured images. Suitable for
100 ズームレンズ制御装置
101 ズームレンズ
102 バリエータレンズ
103 フォーカスレンズ
104 アイリス(絞り)
110 駆動部
111 バリエータレンズ駆動モータ
112 フォーカスレンズ駆動モータ
113 モータドライバ
120 映像信号変換部
121 撮像素子
122 映像信号インタフェース(I/F)
130 記憶部
131 EEPROM
132 RAM
133 ROM
140 操作部
141 アイリス操作部
150 制御部
151 検出部
152 プリセット位置情報取得部
153 バリエータレンズ位置算出部
154 フォーカスレンズ位置算出部
155 被写界深度判定部
156 最大コントラスト判定部
157 バリエータオートフォーカス処理部
158 オートフォーカス処理部
159 オートプリセット切替部
160 アイリス駆動部
161 マニュアルアイリス制御部
162 オートアイリス制御部
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
130
132 RAM
133 ROM
140
Claims (6)
ズームレンズを駆動させる駆動手段と、
前記ズームレンズを介して得られた撮影画像を映像信号に変換する映像信号変換手段と、
切替先のプリセット位置情報を取得するプリセット位置情報取得手段と、
前記プリセット位置情報取得手段が取得した切替先プリセット位置情報から切替先バリエータレンズ位置を算出するバリエータレンズ位置算出手段と、
前記プリセット位置情報取得手段が取得した切替先プリセット位置情報から切替先フォーカスレンズ位置を算出するフォーカスレンズ位置算出手段と、
前記切替先バリエータレンズ位置と所定の被写界深度の閾値とを比較し、前記切替先バリエータレンズ位置が前記所定の被写界深度の閾値内にあるか否かを判定する被写界深度判定手段と、
前記被写界深度判定手段により前記切替先バリエータレンズ位置が前記所定の被写界深度の閾値内にないと判断した場合に、前記駆動手段を駆動させて前記ズームレンズのバリエータレンズのみによるオートフォーカス処理を実行するバリエータオートフォーカス処理手段と、
前記映像信号変換手段から取得した映像信号をもとに、撮影画像のコントラストが最大となっているか否かの判定を行い、前記撮影画像のコントラストが最大となっている場合に前記バリエータオートフォーカス処理手段の動作を停止させる最大コントラスト判定手段と、
を備えていることを特徴とするズームレンズ制御装置。 A zoom lens control device having a preset function,
Driving means for driving the zoom lens;
Video signal conversion means for converting a captured image obtained through the zoom lens into a video signal;
Preset position information acquisition means for acquiring preset position information of the switching destination;
Variator lens position calculating means for calculating a switching destination variator lens position from the switching destination preset position information acquired by the preset position information acquiring means;
A focus lens position calculating unit that calculates a switching destination focus lens position from the switching destination preset position information acquired by the preset position information acquiring unit;
Depth of field determination that compares the switching destination variator lens position with a predetermined depth of field threshold and determines whether the switching destination variator lens position is within the predetermined depth of field threshold. Means,
When the depth-of-field determining means determines that the position of the switching destination variator lens is not within the predetermined depth-of-field threshold, the driving means is driven to perform autofocus only by the variator lens of the zoom lens. Variator autofocus processing means for executing processing;
Based on the video signal acquired from the video signal conversion means, it is determined whether or not the contrast of the captured image is maximum, and the variator autofocus processing is performed when the contrast of the captured image is maximum. Maximum contrast determination means for stopping the operation of the means;
A zoom lens control device comprising:
前記記憶手段には前記プリセット位置情報や前記所定の被写界深度の閾値などが記憶されていることを特徴とする請求項1または2に記載のズームレンズ制御装置。 Furthermore, a storage means is provided,
The zoom lens control apparatus according to claim 1 or 2, wherein the storage means stores the preset position information, a threshold value of the predetermined depth of field, and the like.
前記切替先プリセット位置情報から切替先バリエータレンズ位置および切替先フォーカスレンズ位置を算出する切替先位置算出工程と、
前記切替先バリエータレンズ位置がバリエータレンズ位置に関する被写界深度の閾値内にあるか否かを判定する被写界深度判定工程と、
前記被写界深度判定工程により前記切替先バリエータレンズ位置がバリエータレンズ位置に関する被写界深度の閾値内にないと判定された場合に、前記切替先バリエータレンズ位置および前記切替先フォーカスレンズ位置に対応するようにズームレンズの状態を仮設定するズームレンズ仮設定工程と、
前記ズームレンズ仮設定工程により仮設定されたズームレンズに対してバリエータレンズのみを用いてオートフォーカス処理を行うバリエータオートフォーカス処理工程と、
を含むことを特徴とするズームレンズ制御方法。 A preset position information acquisition step for acquiring switch destination preset position information;
A switching destination position calculating step of calculating a switching destination variator lens position and a switching destination focus lens position from the switching destination preset position information;
A depth-of-field determination step of determining whether the switching destination variator lens position is within a threshold of a depth of field related to the variator lens position;
Corresponding to the switching destination variator lens position and the switching destination focus lens position when it is determined by the depth of field determination step that the switching destination variator lens position is not within the threshold of the depth of field with respect to the variator lens position. A zoom lens temporary setting step for temporarily setting the state of the zoom lens,
A variator autofocus processing step of performing autofocus processing using only the variator lens for the zoom lens temporarily set in the zoom lens temporary setting step;
A zoom lens control method comprising:
A zoom lens control program that causes a computer to execute the zoom lens control method according to claim 5.
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