JP2013142729A - Focal point adjustment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像対象に人物などの予め定められた被写体を含む場合に、撮影画面内の被写体領域を検出して、その検出結果に基づいて焦点調節を行う撮像装置における自動焦点調節装置及び方法に関する。 The present invention relates to an automatic focus adjustment apparatus and method in an imaging apparatus that detects a subject area in a shooting screen and performs focus adjustment based on the detection result when a subject such as a person is included in an imaging target. About.
ビデオカメラ等の撮像装置のオートフォーカス（ＡＦ）制御では、次のＴＶ−ＡＦ方式が主流である。この方式では、撮像素子を用いて生成された映像信号の鮮鋭度（コントラスト状態）を示すＡＦ評価信号を生成し、該ＡＦ評価信号における焦点評価値が最大となるフォーカスレンズの位置を探索する。また、人物を撮影する場合において、主人物被写体に安定したピント合わせを行うために、顔検出機能を有する撮像装置が知られている。例えば、認識された顔検出領域を含む焦点検出領域を設定し、焦点検出を行う撮像装置が提案されている（特許文献１参照）。また、近づいてくる人物や遠ざかっている人物に対してピント合わせの追従性を向上させるために、フォーカスレンズの単位駆動量を増加させてＡＦ制御を行う自動焦点調節装置が提案されている（特許文献２参照）。 In the auto focus (AF) control of an imaging apparatus such as a video camera, the following TV-AF method is the mainstream. In this method, an AF evaluation signal indicating the sharpness (contrast state) of the video signal generated using the image sensor is generated, and the position of the focus lens that maximizes the focus evaluation value in the AF evaluation signal is searched. In addition, an imaging apparatus having a face detection function is known in order to stably focus on a main person subject when shooting a person. For example, there has been proposed an imaging apparatus that performs focus detection by setting a focus detection area including a recognized face detection area (see Patent Document 1). Further, in order to improve the followability of focusing with respect to a person approaching or moving away, an automatic focus adjustment device that performs AF control by increasing the unit driving amount of the focus lens has been proposed (patent) Reference 2).
しかしながら、撮影している映像から１枚の画像を切り出し、その撮影画像上の顔が検出されるまでには時間がかかってしまうことがある。そのために、特に、動いている人物を撮影している場合、実際の撮影画面上の人物の顔位置と検出された顔位置との間にズレが生じる事態が発生する。また、人物が近づいてきたり遠ざかっていくような状況では、人物が歩いたり走ったりすることで、撮像画面内で人物が上下左右に動いてしまうことがある。これにより、検出された顔に対して焦点検出領域を設定しピント合わせを行った場合、実際の人物の顔位置とはズレてしまった位置に焦点検出領域を設定してしまうことが起こり得る。また、こうした場合、人物は上下左右に動くために、実際の人物の顔位置に対して常に一定方向にズレるわけでもない。よって、焦点検出領域に含まれる被写体が常に変わってしまうことが起こり得る。その際、ピントが合っているかどうかに関わらず、焦点検出領域に含まれる被写体の変化によって焦点評価値が変動してしまう。この場合、通常のＴＶ−ＡＦ方式によりピント合わせを行った場合、フォーカスレンズを駆動させることで得られる焦点評価値の変動よりも、焦点検出領域に含まれる被写体の変化で焦点評価値が変動することが支配的となる。そのために、近づいてきたり遠ざかったりする人物に対して、ピント合わせを追従させることが困難となってくる。 However, it may take time until a single image is cut out from the video being shot and a face on the shot image is detected. Therefore, particularly when a moving person is photographed, a situation occurs in which a deviation occurs between the face position of the person on the actual photographing screen and the detected face position. In a situation where a person approaches or moves away, the person may move up, down, left, and right within the imaging screen by walking or running. As a result, when a focus detection area is set and focused on the detected face, the focus detection area may be set at a position that deviates from the actual human face position. In such a case, since the person moves up, down, left, and right, it does not always shift in a certain direction with respect to the face position of the actual person. Thus, the subject included in the focus detection area may always change. At this time, the focus evaluation value fluctuates due to a change in the subject included in the focus detection region regardless of whether the focus is achieved. In this case, when the focus is performed by the normal TV-AF method, the focus evaluation value varies due to the change in the subject included in the focus detection area, rather than the variation in the focus evaluation value obtained by driving the focus lens. Is dominant. For this reason, it is difficult to make the person who is approaching or moving away follow the focus.
また、特許文献２に記載の発明のようにフォーカスレンズの単位駆動量を増加させると、背景のふわつきが目立ってしまい、さらに見栄えが悪い映像となってしまうことが懸念される。上述したような事態が発生すると、撮影者に対して不快感を与えてしまうことになる。 Further, when the unit driving amount of the focus lens is increased as in the invention described in Patent Document 2, the background flickering becomes conspicuous, and there is a concern that the video looks worse. When the situation as described above occurs, the photographer is uncomfortable.
本発明は、上述したような課題を鑑みてなされたものである。その目的は、顔などの検出機能を用いた自動焦点調節装置において、人物などが近づいてきたり遠ざかったりした際などに、ピント合わせの追従性を向上させることができる自動焦点調節装置、その制御方法などを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems. The purpose of the automatic focus adjustment device using a detection function for a face or the like is to be able to improve the focus followability when a person approaches or moves away, and the control method thereof. And so on.
本発明の自動焦点調節装置は、フォーカスレンズを含む撮像光学系を通過した被写体からの光を光電変換して電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子から出力される電気信号から撮影画面内の所定の被写体を検出する検出手段と、前記撮像素子から出力される電気信号のうち、前記所定の被写体を含んで設定された焦点検出領域に対応する電気信号から焦点評価値を生成する生成手段と、前記検出手段が検出した被写体の距離変化の有無を判別する被写体移動判定手段と、フォーカスレンズを駆動制御して焦点調節を行う制御手段と、を有する。そして、前記制御手段は、フォーカスレンズを駆動制御して焦点調節を行う上で、撮影画面内に設定された焦点検出領域から得られる焦点評価値を用いる第１の焦点調節動作モードと、被写体の距離変化に対応させて少なくとも被写体サイズの大きさに基づいて算出された駆動量ずつフォーカスレンズを移動させて追従駆動動作を行う第２の焦点調節動作モードとを有し、前記被写体移動判定手段により被写体の距離変化があると判定された場合には前記第２の焦点調節動作モードをフォーカスレンズの駆動制御として実行し、前記被写体移動判定手段により被写体の距離変化がないと判定された場合には前記第２の焦点調節動作モードを制限する。 An automatic focus adjustment apparatus according to the present invention includes an image sensor that photoelectrically converts light from a subject that has passed through an imaging optical system including a focus lens into an electric signal, and an electric signal output from the image sensor to capture an image on a shooting screen. Detecting means for detecting a predetermined subject, and generating means for generating a focus evaluation value from an electric signal corresponding to a focus detection region set including the predetermined subject among the electric signals output from the imaging device And subject movement determination means for determining presence or absence of a change in the distance of the subject detected by the detection means, and control means for controlling the focus by driving the focus lens. The control means drives the focus lens to perform focus adjustment, and performs a focus adjustment in a first focus adjustment operation mode using a focus evaluation value obtained from a focus detection area set in the shooting screen; A second focus adjustment operation mode in which the focus lens is moved by a drive amount calculated based on at least the size of the subject in correspondence with a change in distance and a follow-up driving operation is performed, and the subject movement determination means When it is determined that there is a subject distance change, the second focus adjustment operation mode is executed as focus lens drive control, and when the subject movement determination means determines that there is no subject distance change. The second focus adjustment operation mode is limited.
また、本発明の自動焦点調節方法は、フォーカスレンズを含む撮像光学系を通過した被写体からの光を光電変換して電気信号に変換する撮像ステップと、前記撮像ステップにおいて出力される電気信号から撮影画面内の所定の被写体を検出する検出ステップと、前記撮像ステップにおいて出力される電気信号のうち、前記所定の被写体を含んで設定された焦点検出領域に対応する電気信号から焦点評価値を生成する生成ステップと、前記検出ステップで検出した被写体の距離変化の有無を判別する被写体移動判定ステップと、フォーカスレンズを駆動制御して焦点調節を行う制御ステップと、を有する。そして、前記制御ステップにおいて、フォーカスレンズを駆動制御して焦点調節を行う上で、撮影画面内に設定された焦点検出領域から得られる焦点評価値を用いる第１の焦点調節動作モードと、被写体の距離変化に対応させて少なくとも被写体サイズの大きさに基づいて算出された駆動量ずつフォーカスレンズを移動させて追従駆動動作を行う第２の焦点調節動作モードとが実行可能であり、前記被写体移動判定ステップにおいて被写体の距離変化があると判定された場合には前記第２の焦点調節動作モードをフォーカスレンズの駆動制御として実行し、前記被写体移動判定ステップにおいて被写体の距離変化がないと判定された場合には前記第２の焦点調節動作モードを制限する。 The automatic focus adjustment method of the present invention also includes an imaging step for photoelectrically converting light from a subject that has passed through an imaging optical system including a focus lens into an electrical signal, and imaging from the electrical signal output in the imaging step. A focus evaluation value is generated from an electrical signal corresponding to a focus detection area set including the predetermined subject among the electrical signals output in the detection step for detecting the predetermined subject in the screen and the imaging step. A generation step, a subject movement determination step for determining whether or not there is a change in the distance of the subject detected in the detection step, and a control step for controlling the focus by driving the focus lens. In the control step, when performing focus adjustment by driving and controlling the focus lens, a first focus adjustment operation mode using a focus evaluation value obtained from a focus detection area set in the photographing screen, A second focus adjustment operation mode in which the focus lens is moved by a drive amount calculated based on at least the size of the subject corresponding to the change in distance and the follow-up drive operation is performed can be executed. When it is determined that there is a change in the distance of the subject in the step, the second focus adjustment operation mode is executed as focus lens drive control, and when it is determined that there is no change in the distance of the subject in the subject movement determination step The second focus adjustment operation mode is limited.
本発明によれば、顔などの検出機能を有する自動焦点調節装置及び方法において、人物等が近づいてきたり遠ざかったりした際にも、ピント合わせの追従性を向上させることができ、撮影者に不快感を与えることの少ない安定したピント合わせが可能である。 According to the present invention, in an automatic focus adjustment apparatus and method having a detection function for a face or the like, even when a person approaches or moves away, it is possible to improve the tracking ability of focusing, which is inconvenient for the photographer. Stable focusing with less pleasure is possible.
本発明の特徴は、被写体の距離変化があると判定された場合には、被写体の距離変化に対応させて少なくとも被写体サイズの大きさに基づいて算出された駆動量ずつフォーカスレンズを移動させて追従駆動動作を行う第２の焦点調節動作モードをフォーカスレンズの駆動制御として実行し、被写体の距離変化がないと判定された場合には第２の焦点調節動作モードを制限することにある。この考え方に基づき、本発明の焦点調節装置及び方法は、課題を解決するための手段のところで述べた様な基本的な構成を有する。 A feature of the present invention is that when it is determined that there is a change in the distance of the subject, the focus lens is moved by a driving amount calculated based on at least the size of the subject in accordance with the change in the distance of the subject, and is followed. The second focus adjustment operation mode for performing the drive operation is executed as drive control of the focus lens, and when it is determined that there is no change in the distance of the subject, the second focus adjustment operation mode is limited. Based on this concept, the focus adjustment apparatus and method of the present invention have the basic configuration as described in the section for solving the problems.
以下、本発明の実施例を説明する。図１は、本発明の実施例である自動焦点調節装置を含むビデオカメラ（撮像装置）の構成を示す。以下の実施例では、ビデオカメラについて説明するが、本発明はデジタルスチルカメラ等の他の撮像装置にも適用できる。 Examples of the present invention will be described below. FIG. 1 shows a configuration of a video camera (image pickup apparatus) including an automatic focus adjustment apparatus according to an embodiment of the present invention. In the following embodiments, a video camera will be described, but the present invention can also be applied to other imaging devices such as a digital still camera.
第１の実施例に係る撮像装置としてのビデオカメラの主要部の構成を示す図１において、１０１は第１の固定レンズ群、１０２は光軸方向に移動して変倍を行い焦点距離を変化させることができる変倍レンズ、１０３は絞りである。また、１０４は第２の固定レンズ群、１０５は変倍に伴う焦点面の移動を補正する機能とフォーカシングの機能とを兼ね備えたフォーカスコンペンセータレンズ（「フォーカスレンズ」とも記す）である。第１の固定レンズ群１０１、変倍レンズ１０２、絞り１０３、第２の固定レンズ群１０４及びフォーカスレンズ１０５により撮像光学系が構成される。
In FIG. 1 showing the configuration of the main part of a video camera as an image pickup apparatus according to the first embodiment, 101 is a first fixed lens group, 102 is moved in the direction of the optical axis and zoomed to change the focal length. A
１０６は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成される光電変換素子としての撮像素子である。撮像素子１０６は、フォーカスレンズを含む撮像光学系により形成された被写体像を撮像して光電変換による電気信号を出力する。１０７は、撮像素子１０６の出力をサンプリングし、ゲイン調整するＣＤＳ／ＡＧＣ回路である。１０８はカメラ信号処理回路であり、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７からの出力信号に対して各種の画像処理を施し、映像信号を生成する。１０９はＬＣＤ等により構成されるモニタであり、カメラ信号処理回路１０８からの映像信号を表示する。１１５は記録部であり、カメラ信号処理回路１０８からの映像信号を磁気テープ、光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体に記録する。
１１０は、変倍レンズ１０２を移動させるためのズーム駆動源である。１１１は、フォーカスレンズ１０５を移動させるためのフォーカシング駆動源である。ズーム駆動源１１０及びフォーカシング駆動源１１１は、ステッピングモータ、ＤＣモータ、振動型モータ及びボイスコイルモータ等のアクチュエータにより構成される。１１２は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７からの全画素の出力信号のうち焦点検出に用いられる領域（所定の被写体を含んで設定された焦点検出領域）の信号のみを通すＡＦゲートである。ＡＦゲートは、次のＡＦ信号処理回路１１３などと共に、生成手段を構成する。ＡＦ信号処理回路１１３は、ＡＦゲート１１２を通過した信号から高周波成分や輝度差成分ないしコントラスト最大値（ＡＦゲート１１２を通過した信号の輝度レベルの最大値と最小値の差分）等を抽出してＡＦ評価信号を生成する。すなわち、ＡＦ信号処理回路は、撮像素子から出力される電気信号のうち、所定の被写体を含んで設定された焦点検出領域に対応する電気信号から焦点評価値を生成する生成手段を構成する。ＡＦ評価信号は、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ（単に「マイクロコンピュータ」とも記す）１１４に出力される。ＡＦ評価信号は、撮像素子１０６からの出力信号に基づいて生成される映像信号の鮮鋭度（コントラスト状態）を表すものであるが、鮮鋭度は撮像光学系の焦点状態によって変化するので、結果的にＡＦ評価信号は撮像光学系の焦点状態を表す信号となる。
制御手段であるマイクロコンピュータ１１４は、ビデオカメラ全体の動作の制御を司ると共に、フォーカシング駆動源１１１を制御してフォーカスレンズ１０５を駆動制御するＡＦ制御を行う。すなわち、制御手段は、撮影画面内に設定された焦点検出領域から得られる焦点評価値を用いてフォーカスレンズを駆動制御して焦点調節をも行う。マイクロコンピュータ１１４は、ＡＦ制御として、ＴＶ−ＡＦ方式でのＡＦ制御（単に「ＴＶ−ＡＦ」とも記す）を行う。顔検出部１１６は、映像信号に対して公知の顔検出処理を施して、撮影画面内の人物の顔（所定の被写体）を検出し、その検出結果をマイクロコンピュータ１１４に送信する。マイクロコンピュータ１１４は、上記検出結果に基づき、撮影画面内の顔を含む領域に顔枠を追加するようにＡＦゲート１１２へ情報を送信する。ここで、顔検出部１１６により複数の人物の顔を検出した場合には、顔の位置、顔のサイズ、もしくは撮影者の指示によって優先順位をつける主顔判定処理部があり、この主顔判定処理部によって最も優先と判断された顔を主顔（主被写体）とする。例えば、撮影者の指示によって選択された顔が最も優先度が高く、続いて顔の位置が画面中央に近い程、そして、顔のサイズが大きい程、優先度が高くなる様に判定を行う。但し、この限りではない。顔検出処理としては、例えば、画像データで表される各画素の階調色から、肌色領域を抽出し、予め用意する顔の輪郭プレートとのマッチング度で顔を検出する方法がある。また、周知のパターン認識技術を用いて、目、鼻、口等の顔の特徴点を抽出することで顔検出を行う方法等もある。本実施例では、顔検出処理の方法については、上述した方法に限られず、どのような方法を用いてもよい。また、ビデオカメラにはズームキー１１７が設けられており、撮影者はズームキー１１７を操作することができる。ズームキー１１７の操作に対応して、マイクロコンピュータ１１４がズーム駆動源１１０を制御することにより変倍レンズ１０２が移動し、これによりズーム倍率が変倍される。
The microcomputer 114, which is a control means, controls the operation of the entire video camera, and performs AF control for controlling the focusing
次に、マイクロコンピュータ１１４が実行する顔ＡＦ制御処理について説明する。図２は、図１におけるマイクロコンピュータ１１４が実行する顔ＡＦ制御処理を示すフローチャートである。本処理は、マイクロコンピュータ１１４内に格納されたコンピュータプログラムに従って実行され、例えば、１フィールド画像を生成するための撮像素子１０６からの撮像信号の読み出し周期にて繰り返し実行される。ここでは、人物が近づいてくる場合を想定する。図２において、まず、顔検出部１１６から、最新の映像信号に対して顔検出処理を実行した結果を取得する（Ｓｔｅｐ２０１）。次いで、Ｓｔｅｐ２０２で、Ｓｔｅｐ２０１の結果、顔検出領域が存在する場合には、Ｓｔｅｐ２０５へ移行し、顔検出領域が存在しない場合には、Ｓｔｅｐ２０３へ移行する。Ｓｔｅｐ２０３では、画面上の所定の位置にＡＦゲート１１２により領域（「ＡＦ枠」とも記す）を設定し、Ｓｔｅｐ２０９で通常のＴＶ−ＡＦ制御を実行する。一方、Ｓｔｅｐ２０４では、顔検出部１１６で検出された結果から、主顔を設定し、主顔の位置にＡＦ枠（顔枠）を設定する。主顔は、検出された顔が１つの場合には、その顔を主顔とし、複数の顔が検出された場合には、複数の顔の中から、主となる１つの顔を決定する。決定の方法については、例えば、顔の位置が中央に近く、顔のサイズが大きいほど主顔となる様に設定する。但し、この限りではない。
Next, face AF control processing executed by the microcomputer 114 will be described. FIG. 2 is a flowchart showing face AF control processing executed by the microcomputer 114 in FIG. This process is executed in accordance with a computer program stored in the microcomputer 114, and is repeatedly executed, for example, at the readout cycle of the imaging signal from the
次に、Ｓｔｅｐ２０５で、顔が近づいているかどうかを判定し、その結果を受けて、後述する本発明の特徴である顔近づき制御処理（Ｓｔｅｐ２０７）を実行する。マイクロコンピュータ１１４内の被写体移動判定手段による顔近づき制御処理の結果、顔近づき制御を実行している場合には本処理を終する。顔近づき制御を実行していない場合には、通常のＴＶ−ＡＦ制御処理（Ｓｔｅｐ２０９）を実行し、本処理を終了する。通常のＴＶ−ＡＦ制御処理については、公知の後述する微小駆動動作モードと山登り駆動動作モードを組み合わせた方式であり、焦点評価値が最大となる様にフォーカスレンズを駆動させながら焦点評価値の増減を判定し、合焦点を探索する方法である。ここで、Ｓｔｅｐ２０５における顔近づき判定は、例えば、顔の大きさの履歴を保持しておき、今回の顔の大きさと前回の顔の大きさが所定の大きさ以上変化していたら、顔が近づいていると判定する。ここで、所定の大きさは、実測に基づくばらつき以上の値を設定すれば良い。また、顔の大きさがどれくらい変化したら、焦点深度分のフォーカスレンズの移動量に換算されるかの関係を示すデータを不揮発性のメモリに予め記憶しておく。そして、このデータに基づいて、今回の顔の大きさと前回の顔の大きさ変化が、焦点深度に対し、どれくらいの割合になるかを示す顔サイズ変化駆動量を算出する。顔が近づいているか否かの判定は、大きさ変化の連続性を見てもよい。また、次の様に判定してもよい。すなわち、顔サイズが小さく、至近方向へ中心移動をしている場合は、近づき制御をしないという判定をしてもよい。こうした場合、顔サイズが小さいというのは、通常、被写体距離が遠いことを意味し、後述の図６のカムが狭く、通常のＴＶ−ＡＦ制御により至近方向への中心移動にそれなりに追従できると考えられるからである。また、顔サイズが大きいときは近づき制御をしないという判定をしてもよい。こうした場合、既に人物が近づいており、これ以上近づきをする場合は被写体が画面から抜けたりすることが想定されるからである。 Next, in Step 205, it is determined whether or not the face is approaching. Based on the result, a face approach control process (Step 207), which is a feature of the present invention described later, is executed. If face approach control is being executed as a result of the face approach control process by the subject movement determination means in the microcomputer 114, the process ends. When face approach control is not being executed, normal TV-AF control processing (Step 209) is executed, and this processing ends. The normal TV-AF control process is a method that combines a well-known minute drive operation mode and a hill-climbing drive operation mode, which will be described later, and increases or decreases the focus evaluation value while driving the focus lens so that the focus evaluation value is maximized. This is a method of searching for a focal point. Here, the face approaching determination in Step 205 is, for example, holding a face size history, and if the current face size and the previous face size change more than a predetermined size, the face approaches. It is determined that Here, the predetermined size may be set to a value greater than the variation based on the actual measurement. In addition, data indicating the relationship between how much the face size changes and the amount of movement of the focus lens corresponding to the depth of focus is stored in a nonvolatile memory in advance. Based on this data, a face size change driving amount indicating how much the current face size and the previous face size change with respect to the depth of focus is calculated. The determination of whether or not the face is approaching may be based on the continuity of the size change. Moreover, you may determine as follows. That is, when the face size is small and the center is moving in the closest direction, it may be determined that the approach control is not performed. In such a case, the small face size usually means that the subject distance is long, and the cam shown in FIG. 6 described later is narrow, so that normal TV-AF control can follow the center movement in the closest direction accordingly. It is possible. Further, when the face size is large, it may be determined that the approaching control is not performed. In such a case, it is assumed that the person is already approaching and if the subject is approaching further, the subject may come off the screen.
次に、前述した本発明の特徴である顔近づき制御処理について説明する。図３は、図２の顔近づき制御の概略を説明するための図である。図３において、横軸は時間を、縦軸はフォーカスレンズ１０５の位置を示している。顔が近づいていると判定されている期間（ＴＡからＴＥまでの期間）内で顔近づき制御（３０１）は実行される。顔が近づいていると判定された場合、フォーカスレンズ１０５を駆動しても、近づいてくる人物に対してピントがボケないであろう駆動範囲を決定する（３０２）。その駆動範囲を超えない様にフォーカスレンズ１０５を所定量ずつ（同量とは限らない）至近方向へ駆動させる（３０３）。
Next, the face approach control process that is the feature of the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram for explaining the outline of the face approach control in FIG. In FIG. 3, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the position of the
駆動範囲をフォーカスレンズ１０５が駆動したら、予め設定された期間（ＴＢからＴＣまでの期間）顔近づき制御を休止し（３０６）、通常のＴＶ−ＡＦ制御を実行させてピント合わせの微調整を行う。これは、被写体に対して、ピント位置が至近方向に行き過ぎてしまい、顔近づき制御を継続して実行してしまうと常にボケた状態になってしまうのを防ぐためである。予め設定された期間を過ぎて、なお、顔が近づいていると判定されている場合には（３０７）、再度顔近づき制御を実行し（３０１’）、フォーカスレンズ１０５を所定量ずつ至近方向へ駆動させる。ただし、誤って顔近づきと判定されてしまう可能性もある。このような場合を想定したとき、被写体に対してピント合わせが誤ってしまうことを軽減する手段が必要となってくる。そのために、顔近づき制御を開始する際に、後述する第２の焦点評価値を初期合焦度値ＰＣとして記憶しておく（３０４、時間ＴＣのタイミング）。尚、不図示ではあるが時間ＴＡでも同様に合焦度ＰＡを記憶しておく。そして、その第２の焦点評価値が低下していないかどうかを監視しておき、第２の焦点評価値が下がった場合には、顔近づき制御を終了させる（３０５、時間ＴＤ）。すなわち、制御手段は、第２の焦点調節動作モードである顔近づき制御の実行開始時に、現在の焦点評価値を初期合焦度値として記憶する。そして、第２の焦点調節動作モードを実行中に、現在の焦点評価値が初期合焦度値よりも予め設定された変化量下がった場合には、当該第２の焦点調節動作モードの実行を禁止する。以上の様にに、制御手段は、駆動する所定方向と同方向にフォーカスレンズの駆動範囲を設定し、第２の焦点調節動作モードを実行後、フォーカスレンズを駆動量ずつ移動した際に、駆動範囲内である場合には、被写体移動判定手段による判定の結果、被写体の距離変化ありの判定が継続している場合には第２の焦点調節動作モードを継続する。しかし、駆動範囲を超えた場合には、被写体移動判定手段による判定の結果、被写体の距離変化ありの判定が継続していても、第２の焦点調節動作モードを予め設定された期間だけ休止する。
When the driving
第１の焦点調節動作モードである通常のＴＶ−ＡＦ制御は、フォーカスレンズ１０５を駆動させ、フォーカスレンズの駆動毎に取得される焦点評価値の増減を比較しながら、焦点評価値が増える方向へフォーカスレンズ１０５の動く方向を決定し、そして、合焦位置を探索していく。すなわち、フォーカスレンズを順次駆動させる毎に得られる焦点評価値の増減関係に基づいてフォーカスレンズを駆動させる。しがしながら、第２の焦点調節動作モードである上記顔近づき制御は、フォーカスレンズ１０５の位置に応じた焦点評価値の履歴の増減関係を比較し、その結果に応じてフォーカスレンズ１０５を駆動させる制御を行わない。所定の方向にフォーカスレンズ１０５を所定の駆動範囲駆動させ、近づいてくる人物の動きに滑らかに追従するように、想定されるピント位置を予測して駆動させ、人物が近づいてくる前のピント状態からズレない様にフォーカスレンズ１０５を駆動させる制御である。すなわち、第２の焦点調節動作モードでは、フォーカスレンズを順次駆動させる毎に得られる焦点評価値の増減関係に関わらず、所定方向に駆動量ずつフォーカスレンズを順に駆動させる。
In normal TV-AF control, which is the first focus adjustment operation mode, the
図４は、顔近づき制御処理におけるフローチャートであり、これに基づいて説明する。まず、図２のＳｔｅｐ２０５における判定の結果、人物が近づいていると判定されたかどうかを判別（Ｓｔｅｐ４０１）する。判定の結果、人物が近づいていると判断された場合には、後述する顔近づき動作ウエイトフラグがセットされているかどうか判別（Ｓｔｅｐ４０４）する。逆に、人物が近づいていないと判断された場合には、顔近づき動作ウエイトフラグをクリア（Ｓｔｅｐ４０２）し、顔近づき動作継続フラグをクリア（Ｓｔｅｐ４０３）する。そして、顔近づき動作中フラグをクリア（Ｓｔｅｐ４１６）し、顔近づき制御処理の状態を初期状態にする。 FIG. 4 is a flowchart of the face approach control process, which will be described based on this flowchart. First, it is determined whether or not it is determined that the person is approaching as a result of the determination in Step 205 of FIG. 2 (Step 401). As a result of the determination, if it is determined that the person is approaching, it is determined whether or not a face approaching operation weight flag, which will be described later, is set (Step 404). Conversely, when it is determined that the person is not approaching, the face approaching operation wait flag is cleared (Step 402), and the face approaching operation continuation flag is cleared (Step 403). Then, the face approaching operation in progress flag is cleared (Step 416), and the state of the face approaching control process is set to the initial state.
次に、顔近づき動作ウエイトフラグがセットされていると判定（Ｓｔｅｐ４０４でＹｅｓ）された場合には、顔近づき動作ウエイトカウントをカウントアップ（Ｓｔｅｐ４０５）し、顔近づき動作ウエイトカウントが所定カウント以上であるかどうか判定する（Ｓｔｅｐ４０６）。ここで、所定カウントは、ＴＶ−ＡＦ制御が十分実行できる時間があればよく、例えば０．５秒経過する時間をカウントする値であれば良い。顔近づき動作ウエイトカウントが所定カウント未満（Ｓｔｅｐ４０６でＮｏ）の場合、顔近づき動作中フラグをクリア（Ｓｔｅｐ４１６）し、顔近づき制御は実行しない。そして、顔近づき動作ウエイトカウントが所定カウント以上（Ｓｔｅｐ４０６でＹｅｓ）の場合、顔近づき動作ウエイトフラグをクリア（Ｓｔｅｐ４０７）し、後述するＳｔｅｐ４０９へ移行する。 Next, when it is determined that the face approaching action weight flag is set (Yes in Step 404), the face approaching action weight count is incremented (Step 405), and the face approaching action weight count is equal to or greater than the predetermined count. Whether or not (Step 406). Here, the predetermined count only needs to be a time during which the TV-AF control can be sufficiently executed, and may be a value that counts the time when 0.5 seconds elapse, for example. When the face approaching operation weight count is less than the predetermined count (No in Step 406), the face approaching operation in-progress flag is cleared (Step 416), and the face approaching control is not executed. When the face approaching operation weight count is equal to or greater than the predetermined count (Yes in Step 406), the face approaching operation wait flag is cleared (Step 407), and the process proceeds to Step 409 described later.
次に、顔近づき動作ウエイトフラグがセットされていないと判定（Ｓｔｅｐ４０４でＮｏ）された場合、顔近づき制御が実行途中であるか否かを判定するために、後述する顔近づき動作中フラグがセットされているかどうかを判定する（Ｓｔｅｐ４０８）。顔近づき動作中フラグがセットされていない（Ｓｔｅｐ４０８でＮｏ）場合には、通常のＴＶ−ＡＦ制御で用いられる第１の焦点評価値の変動が所定量以上であるかどうかを判別する（Ｓｔｅｐ４０９）。例えば、焦点評価値の履歴を取得しておき、今回の焦点評価値と前回の焦点評価値とを比較する。さらに、前回と前々回の焦点評価値を比較しても良い。ここで、第１の焦点評価値とは主に積分値を示しており、これはＡＦ枠内の水平方向の１ラインから高周波成分のピーク値を取得し、このピーク値を垂直方向の全ライン数分加算したものである。 Next, when it is determined that the face approaching operation weight flag is not set (No in Step 404), a face approaching operation in-progress flag, which will be described later, is set to determine whether or not face approaching control is being executed. It is determined whether or not (Step 408). If the face approaching operation flag is not set (No in Step 408), it is determined whether or not the variation in the first focus evaluation value used in the normal TV-AF control is equal to or greater than a predetermined amount (Step 409). . For example, a history of focus evaluation values is acquired, and the current focus evaluation value and the previous focus evaluation value are compared. Furthermore, the focus evaluation values of the previous time and the previous time may be compared. Here, the first focus evaluation value mainly indicates an integrated value, which is obtained by acquiring a peak value of a high-frequency component from one horizontal line in the AF frame, and using this peak value for all the vertical lines. It is the sum of several minutes.
このような積分値は、ノイズの影響を受けにくく、コントラストが高い被写体から低い被写体まで、滑らかな焦点評価値の山形状を形成しやすい。また、フォーカスレンズ位置の変化による焦点評価値の変動が得られやすいため、焦点評価値が最大となるフォーカスレンズ位置を探索しやすい。そして、図２における通常のＴＶ−ＡＦ制御（Ｓｔｅｐ２０９）では、この第１の焦点評価値を主に用いてＡＦ制御を行う。特に微小駆動では、フォーカスレンズ１０５の動きが撮影者に見えない様に動作させる必要があるため、主に使用される。但し、ここで第１の焦点評価値として、上述したような積分値を用いたが、この限りではない。フォーカスレンズ位置の変化に対して焦点評価値の変動が得られやすい、つまりフォーカスレンズによるピント変化に対して変動が大きい（敏感に反応する、すなわちダイナミックレンジが広い）焦点評価値であればよい。
Such an integrated value is not easily affected by noise, and it is easy to form a smooth peak evaluation value mountain shape from a subject with high contrast to a subject with low contrast. Further, since it is easy to obtain a change in the focus evaluation value due to a change in the focus lens position, it is easy to search for the focus lens position where the focus evaluation value is maximized. In the normal TV-AF control (Step 209) in FIG. 2, the first focus evaluation value is mainly used to perform the AF control. In particular, the micro drive is mainly used because it is necessary to operate the
Ｓｔｅｐ４０９において、第１の焦点評価値が予め設定されている値以上変動している（Ｓｔｅｐ４０９でＹｅｓ）場合には、通常のＴＶ−ＡＦ制御ではピント合わせが困難である可能性が高く、ピント合わせを誤ってしまう可能性が高い。よって、Ｓｔｅｐ４１０へ移行する。逆に、第１の焦点評価値が予め設定されている値以上変動していない（Ｓｔｅｐ４０９でＮｏ）場合には、通常のＴＶ−ＡＦ制御でピント合わせをしやすい。もしくは、誤って顔近づきが判定されてしまった可能性があるために、顔近づき制御は実行せずにＳｔｅｐ４１６へ移行し、顔近づき動作中フラグをクリアし、通常のＴＶ−ＡＦ制御を実行させる。ここで、上述のＳｔｅｐ４０９で比較する予め設定されている値は、経験的に７０％の変化量である。変化量が７０％未満の場合には、通常のＴＶ−ＡＦ制御を実行させる。これは、顔検出の検出精度、図２のＳｔｅｐ２０５における人物が近づいているかどうかの判定精度等により変えればよく、誤って顔近づき制御に入らない値とすれば良い。また、この値は、ＡＦ枠の大きさで可変にしてもよい。さらに、今回の第１の焦点評価値と前回の第１の焦点評価値だけではなく、前回の第１の焦点評価値と前々回の第１の焦点評価値との比較も含めて、連続性があるかどうかを判断に入れても良い。この様に、制御手段は、第１の焦点評価値の履歴を保持し、第２の焦点調節動作モードでは、第１の焦点評価値の履歴を比較し、第２の焦点調節動作モードの実行開始時に、第１の焦点評価値の変化量が予め設定された値未満の場合には、このモードの実行を禁止する。 In Step 409, when the first focus evaluation value fluctuates by more than a preset value (Yes in Step 409), it is highly likely that focusing is difficult with normal TV-AF control. Is likely to be mistaken. Therefore, the process proceeds to Step 410. On the other hand, when the first focus evaluation value does not fluctuate by more than a preset value (No in Step 409), it is easy to focus by normal TV-AF control. Alternatively, since the approaching of the face may be erroneously determined, the process proceeds to Step 416 without executing the approaching of the face, the face approaching operation flag is cleared, and the normal TV-AF control is executed. . Here, the value set in advance in Step 409 described above is an empirical change amount of 70%. When the amount of change is less than 70%, normal TV-AF control is executed. This may be changed depending on the detection accuracy of face detection, the determination accuracy of whether or not a person is approaching in Step 205 of FIG. 2, and may be a value that does not accidentally enter the face approach control. Further, this value may be variable depending on the size of the AF frame. Further, not only the current first focus evaluation value and the previous first focus evaluation value, but also the continuity including the comparison between the previous first focus evaluation value and the first focus evaluation value of the previous time is provided. You may decide whether or not there is. In this way, the control means holds the history of the first focus evaluation value, and in the second focus adjustment operation mode, compares the history of the first focus evaluation value and executes the second focus adjustment operation mode. When the amount of change in the first focus evaluation value is less than a preset value at the start, execution of this mode is prohibited.
次に、合焦近傍にあるかどうかを判定する（Ｓｔｅｐ４１０）。ここで、合焦近傍にあるかどうかの判定は、例えば、ＴＶ−ＡＦ制御における微小駆動が実行されている、または、合焦判定されフォーカスレンズ１０５が停止している状態であるが、この限りではない。合焦近傍にないと判定された（Ｓｔｅｐ４１０でＮｏ）場合には、顔近づき制御は実行せずにＳｔｅｐ４１６へ移行し、顔近づき動作中フラグをクリアし、通常のＴＶ−ＡＦ制御を実行させる。合焦近傍にあると判定された（Ｓｔｅｐ４１０でＹｅｓ）場合には、後述する第２の焦点評価値を初期合焦度値として記憶する（Ｓｔｅｐ４１１）。次に、フォーカスレンズ１０５の駆動速度を設定し（Ｓｔｅｐ４１２）、至近方向への駆動範囲と１回あたりの駆動量を設定する（Ｓｔｅｐ４１３）。そして、至近方向へフォーカスレンズ１０５をＳｔｅｐ４１３で設定された駆動量分駆動させ（Ｓｔｅｐ４１４）、顔近づき制御を実行していることを示す顔近づき動作中フラグをセットする（Ｓｔｅｐ４１５）。
Next, it is determined whether or not it is in the focus vicinity (Step 410). Here, the determination as to whether or not the focus lens is in focus is, for example, a state in which minute driving in the TV-AF control is being executed or the
ここで、第２の焦点評価値としては、上述の第１の焦点評価値として主に用いる積分値よりも、ピント変化に対して変動が少ない（敏感に変動しない、すなわちダイナミックレジンが狭い）焦点評価値を用いる。本実施例においては、被写体のコントラストを示す輝度差成分（ＡＦ枠を通過した信号の輝度レベルの最大値と最小値の差分）、もしくは、ＡＦ枠内の高周波成分の最大ピークホールド値を輝度差成分で除算し、正規化した値（簡易合焦度）を用いる。簡易合焦度は、ピントが合っている状態では、最大ピークホールド値も高く、輝度差成分も高く、値が大きくなる。ピントが合っていない状態では、最大ピークホールド値は減少するが、輝度差成分は変化が少なく、値が小さくなる。よって、被写体にピントが合っているか否かの状態を大まかに得られる。そして、比較的ダイナミックレンジが狭い値である。この様に、前記焦点評価値のうち、ピントの変化に対して焦点評価値の変動が得られやすい焦点評価値を第１の焦点評価値とし、第１の焦点評価値よりもピントの変化に対して焦点評価値の変動が得られにくい焦点評価値を第２の焦点評価値とする。そして、第１の焦点調節動作モードの通常の制御では、主として第１の焦点評価値を用いて制御を実行し、第２の焦点調節動作モードの顔近づき制御では、初期合焦度値として第２の焦点評価値を用いて制御を実行する。 Here, the second focus evaluation value is a focus that has less fluctuation with respect to the focus change (not sensitively changes, that is, the dynamic resin is narrow) than the integral value mainly used as the first focus evaluation value described above. Use the evaluation value. In the present embodiment, the luminance difference component (difference between the maximum value and the minimum value of the luminance level of the signal that has passed through the AF frame) or the maximum peak hold value of the high-frequency component in the AF frame is used as the luminance difference. Divide by component and use normalized value (simple focus). When the in-focus state is in focus, the maximum peak hold value is high, the luminance difference component is high, and the value is large. In an out-of-focus state, the maximum peak hold value decreases, but the luminance difference component has a small change and a smaller value. Therefore, it is possible to roughly obtain the state whether or not the subject is in focus. The dynamic range is a relatively narrow value. In this way, among the focus evaluation values, a focus evaluation value at which a change in the focus evaluation value is easily obtained with respect to a change in focus is set as the first focus evaluation value, and the focus change is greater than the first focus evaluation value. On the other hand, the focus evaluation value at which the fluctuation of the focus evaluation value is difficult to obtain is set as the second focus evaluation value. In the normal control in the first focus adjustment operation mode, the control is executed mainly using the first focus evaluation value, and in the face approach control in the second focus adjustment operation mode, the initial focus degree value is set as the initial focus degree value. Control is executed using the focus evaluation value of 2.
また、上述のＳｔｅｐ４０８で顔近づき動作中フラグがセットされている（Ｓｔｅｐ４０８でＹｅｓ）場合には、現在の第２の焦点評価値が初期合焦度値よりも予め設定された合焦度量下がったかどうかを判定する（Ｓｔｅｐ４１７）。ここで、この予め設定しておく合焦度量は、近づいてくる人物に概ねピントが合っている状態で変化しうる値よりも大きく設定する。経験値に基づくと、簡易合焦度の場合、０．２下がった場合と設定し、輝度差成分の場合、最大値が２５６である場合に、２０下がった場合と設定する。この値は、レンズの特性、ＣＭＯＳセンサ１０６等により各自動焦点調節装置に応じて、適切な値を設定すれば良い。
In addition, when the approaching face flag is set in Step 408 described above (Yes in Step 408), whether the current second focus evaluation value is lower than the initial focus degree value by a preset focus degree amount. It is determined whether or not (Step 417). Here, the amount of focus set in advance is set to be larger than a value that can be changed in a state where the approaching person is almost in focus. Based on the experience value, in the case of the simple focus degree, it is set as a case where the value is lowered by 0.2. This value may be set to an appropriate value in accordance with the lens characteristics, the
現在の第２の焦点評価値が初期合焦度値よりも予め設定された合焦度量下がっていない（Ｓｔｅｐ４１７でＮｏ）場合には、Ｓｔｅｐ４１３で設定した駆動範囲を超えたかどうかを判定する（Ｓｔｅｐ４１８）。駆動範囲を超えていない（Ｓｔｅｐ４１８でＮｏ）場合には、Ｓｔｅｐ４１３で設定した１回あたりの駆動量分フォーカスレンズ１０５が駆動したかどうかを判定する（Ｓｔｅｐ４１９）。フォーカスレンズ１０５が１回あたりの駆動量駆動した（Ｓｔｅｐ４１９でＹｅｓ）場合には、再度至近方向への１回あたりの駆動量を設定し（Ｓｔｅｐ４１３）、フォーカスレンズを至近方向へ駆動させる（Ｓｔｅｐ４１４）。逆に、フォーカスレンズ１０５が１回あたりの駆動量駆動していない（Ｓｔｅｐ４１９でＮｏ）場合には、近づき制御処理はそのまま終了し、次の制御周期までウエイトする。
When the current second focus evaluation value is not lower than the initial focus degree value by a preset focus degree amount (No in Step 417), it is determined whether or not the drive range set in Step 413 has been exceeded (Step 418). ). If the driving range is not exceeded (No in Step 418), it is determined whether or not the
また、現在の第２の焦点評価値が初期合焦度値より予め設定された合焦度量下がった（Ｓｔｅｐ４１７でＹｅｓ）、また、駆動範囲を超えた（Ｓｔｅｐ４１８でＹｅｓ）場合は、予め設定された期間、通常のＴＶ−ＡＦ制御により、ピント合わせの状態を微調整させる。そのために、顔近づき動作中フラグをクリアし（Ｓｔｅｐ４２０）、顔近づき制御を一時禁止している状態であることを示す顔近づき動作ウエイトフラグをセットする（Ｓｔｅｐ４２１）。そして、顔近づき動作ウエイトカウントをクリアし（Ｓｔｅｐ４２２）、顔近づき制御を再度実行する際に、顔が近づいていると判定されてから、顔近づき制御が初めて実行されるものではないことを示す顔近づき動作継続フラグをセットする（Ｓｔｅｐ４２３）。 In addition, when the current second focus evaluation value is lower than the initial focus degree value by a predetermined focus degree amount (Yes in Step 417) and exceeds the driving range (Yes in Step 418), the second focus evaluation value is set in advance. During this period, the focus state is finely adjusted by normal TV-AF control. For this purpose, the face approaching operation in-progress flag is cleared (Step 420), and a face approaching operation wait flag indicating that the face approaching control is temporarily prohibited is set (Step 421). Then, the face approaching operation wait count is cleared (Step 422), and the face approaching control is not executed for the first time after it is determined that the face is approaching when performing the face approaching control again. The approaching operation continuation flag is set (Step 423).
次に、図４のＳｔｅｐ４１３における至近方向への駆動範囲と１回あたりの駆動量の設定方法について図５を用いて説明する。図５は、この駆動量を設定するフローチャートである。まず、１回あたりの駆動量を設定する（Ｓｔｅｐ５０１）。１回あたりの駆動量は、上述した顔サイズ変化駆動量分とし、これを基準駆動量とする。そして、１回あたりの駆動量の最大値は、駆動させてもボケて見えない焦点深度分の駆動量に設定する。この様に、制御手段は、被写体のサイズ変化と焦点深度との関係を示すデータを記憶しておき、前記駆動量を、被写体のサイズの変化から前記データに基づいて算出された焦点深度に対する割合を基準駆動量として設定する。そして、制御手段中の被写体移動判定手段の判定結果から、被写体が近づいている場合には、駆動する所定方向を至近方向に設定し、被写体が遠ざかっている場合には無限方向に設定するのである。 Next, a method for setting the drive range in the closest direction and the drive amount per time at Step 413 in FIG. 4 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart for setting the drive amount. First, the drive amount per time is set (Step 501). The driving amount per time is the above-described face size change driving amount, and this is set as a reference driving amount. Then, the maximum value of the driving amount per time is set to a driving amount corresponding to the depth of focus that does not appear blurred even when driven. In this way, the control means stores data indicating the relationship between the change in size of the subject and the depth of focus, and the drive amount is a ratio to the depth of focus calculated based on the data from the change in the size of the subject. Is set as the reference drive amount. Then, based on the determination result of the subject movement determination means in the control means, when the subject is approaching, the predetermined direction for driving is set to the closest direction, and when the subject is moving away, it is set to the infinite direction. .
次に、図４で設定される顔近づき動作継続フラグがセットされているかどうかを判定する（Ｓｔｅｐ５０２）。ここで、顔近づき動作継続フラグがセットされていない（Ｓｔｅｐ５０２でＮｏ）場合には、第１の基準駆動範囲を設定する（Ｓｔｅｐ５０３）。第１の基準駆動範囲は、人物が近づいてきたと判断したときには、人物がすでに至近側に動いており、当然遅れが生じている。そのために、ジャストピント位置からズレている可能性が高いため、フォーカスレンズが駆動できる範囲は１回あたりの駆動量よりも広く設定する必要がある。例えば、Ｓｔｅｐ５０１で設定した１回あたりの駆動量の２倍を第１の基準駆動範囲とし駆動範囲を設定する。つまり、１回あたりの駆動量を焦点深度とした場合、焦点深度の２倍を駆動範囲として設定する。 Next, it is determined whether or not the face approaching operation continuation flag set in FIG. 4 is set (Step 502). If the face approaching operation continuation flag is not set (No in Step 502), the first reference driving range is set (Step 503). In the first reference driving range, when it is determined that the person is approaching, the person has already moved to the near side, and naturally a delay occurs. Therefore, since there is a high possibility that the focus lens is deviated from the just-focus position, it is necessary to set a range in which the focus lens can be driven wider than a driving amount per one time. For example, the drive range is set with the first reference drive range set to twice the drive amount per time set in Step 501. That is, when the driving amount per time is the focal depth, twice the focal depth is set as the driving range.
次に、顔の大きさの変化量が所定の大きさ以上かどうかを判定する（Ｓｔｅｐ５０４）。人物の近づいてくるスピードを顔の大きさの変化量で判断し、顔の大きさの変化量が所定の大きさ以上の場合には、近づいてくるスピードが速いため、駆動範囲を大きくする必要がある。よって、顔の大きさ変化量が所定の大きさ以上（Ｓｔｅｐ５０４でＹｅｓ）の場合には、駆動範囲に第１の所定範囲量を加算する。ここで、第１の駆動範囲量は、１回あたりの駆動量で良い。また、顔の大きさ変化量と比較する所定の大きさは、例えば、上述した顔の大きさがどれくらい変化したら焦点深度分のフォーカスレンズの移動量に換算されるかの関係を示すデータを用いる。そして、顔の大きさ変化が焦点深度の１．５倍を超える場合の顔の大きさ変化を所定の大きさとすれば良く、近づいてくる人物のスピードに対応できるように設定すればよい。 Next, it is determined whether or not the amount of change in face size is greater than or equal to a predetermined size (Step 504). The speed at which a person approaches is judged based on the amount of change in face size. If the amount of change in face size is greater than or equal to a predetermined size, the approaching speed is fast, so the drive range must be increased. There is. Therefore, when the face size change amount is equal to or larger than the predetermined size (Yes in Step 504), the first predetermined range amount is added to the driving range. Here, the first driving range amount may be a driving amount per one time. The predetermined size to be compared with the amount of change in the size of the face uses, for example, data indicating the relationship between how much the size of the face described above is converted into the amount of movement of the focus lens corresponding to the depth of focus. . Then, the change in the size of the face when the change in the size of the face exceeds 1.5 times the depth of focus may be set to a predetermined size, and may be set so as to correspond to the speed of the person approaching.
次に、ＴＶ−ＡＦ制御における後述する微小駆動による方向判別で、無限方向と判断されているか否かを判定する（Ｓｔｅｐ５０６）。この場合、人物が近づいてきているのに、ＴＶ−ＡＦ制御が誤った無限方向へ駆動しており、ジャストピント位置からさらにズレている可能性が高い。そのために、ＴＶ−ＡＦ制御における微小駆動による方向判別で、無限方向（逆方向）と判断されいている（Ｓｔｅｐ５０６でＹｅｓ）場合には、これまでの処理で算出された駆動範囲に第１の所定範囲量を加算した値を駆動範囲とする。 Next, it is determined whether or not the direction is determined to be infinite by the direction determination by minute driving described later in the TV-AF control (Step 506). In this case, although the person is approaching, the TV-AF control is driving in the wrong infinite direction, and there is a high possibility that the person is further deviated from the just-focus position. Therefore, if the direction is determined by infinitesimal driving in the TV-AF control and it is determined that the direction is infinite (reverse direction) (Yes in Step 506), the first predetermined range is set in the driving range calculated in the above processing. A value obtained by adding the range amount is set as a driving range.
また、顔近づき動作継続フラグがセットされている（Ｓｔｅｐ５０２でＹｅｓ）場合には、第２の基準駆動範囲を駆動範囲に設定する。この状態は、図３で示した様に、顔近づき制御を予め設定された期間禁止し、ＴＶ−ＡＦ制御による微調整を行い、人物に対してピント位置が至近側に行き過ぎる状態を軽減する。しかし、ＴＶ−ＡＦ制御による微調整の期間も人物が近づいている場合、被写体距離が近くなっているため、後述するカム軌跡（図６）より、等距離を人物が移動した場合でも、フォーカスレンズの移動量は大きくなる。そのため、第２の基準駆動範囲は、第１の基準駆動範囲よりも大きくする。例えば、第２の基準駆動範囲は、Ｓｔｅｐ５０１で設定した１回あたりの駆動量の３倍とし駆動範囲を設定する。すなわち、１回あたりの駆動量を焦点深度とした場合、焦点深度の３倍を駆動範囲として設定する。 If the face approaching operation continuation flag is set (Yes in Step 502), the second reference driving range is set as the driving range. In this state, as shown in FIG. 3, the face approach control is prohibited for a preset period and fine adjustment is performed by TV-AF control to reduce the situation where the focus position of the person goes too close to the close side. However, when the person is also approaching during the fine adjustment period by the TV-AF control, the subject distance is close. Therefore, even when the person moves an equal distance from the cam locus (FIG. 6) described later, the focus lens The amount of movement increases. For this reason, the second reference drive range is made larger than the first reference drive range. For example, the second reference driving range is set to three times the driving amount per time set in Step 501 and the driving range is set. That is, when the driving amount per time is the depth of focus, three times the depth of focus is set as the driving range.
Ｓｔｅｐ５０９とＳｔｅｐ５１０は、Ｓｔｅｐ５０４とＳｔｅｐ５０５と同様であり、顔の大きさ変化量が所定の大きさ以上の場合、駆動範囲に第２の所定範囲量を加算する。ここで、第２の駆動範囲量は、第１の駆動範囲量と同様に、１回あたりの駆動量でよいが、第１の駆動範囲量と同等かそれ以上を設定する。 Step 509 and Step 510 are the same as Step 504 and Step 505, and when the face size change amount is equal to or larger than a predetermined size, the second predetermined range amount is added to the driving range. Here, the second drive range amount may be a drive amount per time, similar to the first drive range amount, but is set equal to or more than the first drive range amount.
次に、Ｓｔｅｐ５１１で、ＴＶ−ＡＦ制御による微小駆動で方向判別の結果、至近方向と判断されているかどうかを判定する（Ｓｔｅｐ５１１）。これは、図３で示した顔近づき制御を予め設定された期間禁止している期間のＴＶ−ＡＦ制御による微調整において、至近方向（同方向）へ方向判別されている場合、近づいてくる人物に対して明らかに誤った方向にピント合わせを行っているわけではないと考えられる。そして、第２の基準駆動範囲を第１の基準駆動範囲より大きく設定している。そのために、ここでは、ＴＶ−ＡＦ制御による方向判別で至近方向と判断されている（Ｓｔｅｐ５１１でＹｅｓ）場合には、これまでの処理で算出された駆動範囲に第２の所定範囲量を減算した値を駆動範囲とする（Ｓｔｅｐ５１２）。 Next, in Step 511, it is determined whether or not the direction is determined to be the closest direction as a result of direction determination by minute driving by TV-AF control (Step 511). This is because the person approaching when the direction is determined in the closest direction (same direction) in the fine adjustment by the TV-AF control during the period in which the face approach control shown in FIG. 3 is prohibited for a preset period. However, it is clear that the camera is not focusing in the wrong direction. The second reference drive range is set to be larger than the first reference drive range. Therefore, here, when it is determined that the direction is the closest direction in the direction determination by the TV-AF control (Yes in Step 511), the second predetermined range amount is subtracted from the driving range calculated in the process so far. The value is set as a driving range (Step 512).
ここで、上述した駆動範囲は、本実施例では１回あたりの駆動量の整数倍、さらに、１回あたりの駆動量を加算、減算して設定したが、この限りではない。ただし、被写体に対するピント位置のズレは顔の大きさ変化から算出される１回あたりの駆動量で判断でき、被写体が近づいている場合、その１回あたりの駆動量が継続することになるので、この１回あたりの駆動量に基づいて決定すれば良い。 Here, in the present embodiment, the drive range described above is set by an integral multiple of the drive amount per time, and furthermore, the drive amount per time is added and subtracted, but this is not restrictive. However, the shift of the focus position with respect to the subject can be determined by the driving amount per time calculated from the change in the size of the face, and when the subject is approaching, the driving amount per time will continue. What is necessary is just to determine based on the drive amount per time.
図６は、横軸を焦点距離、縦軸をフォーカスレンズ位置として表されたカム軌跡を示した図である。ここで、６０１は被写体距離１ｍのカム軌跡、６０２は被写体距離２．４ｍのカム軌跡、６０３は被写体距離が無限のカム軌跡を示しており、焦点距離がワイド側になるにつれて、各カム軌跡の間隔幅が小さくなっていく。そして、破線６０４は無限のカム軌跡からの焦点深度分のフォーカスレンズ位置を表しており、焦点距離がワイド側になるにつれて、焦点深度内に含まれる被写体距離が多くなっていることが分かる。そのため、図５のＳｔｅｐ５０１に示した１回あたりの駆動量は、焦点距離に応じて可変にする。つまり、焦点距離がワイド側になるにつれて、１回あたりの駆動量を基準駆動量より小さくする。例えば、テレ端で１回あたりの駆動量を焦点深度とした場合、テレ端における１ｍカム（６０１）と無限カム（６０３）のフォーカスレンズ移動量に対する焦点深度の割合（ここでは１：１）と同等になる様に、各焦点距離における１回あたりの駆動量を算出すればよい。つまり、各焦点距離における１ｍカム（６０１）と無限カム（６０３）のフォーカスレンズ移動量から１回あたりの駆動量を算出すればよい。 FIG. 6 is a diagram showing a cam locus with the horizontal axis representing the focal length and the vertical axis representing the focus lens position. Here, 601 indicates a cam trajectory with a subject distance of 1 m, 602 indicates a cam trajectory with a subject distance of 2.4 m, and 603 indicates a cam trajectory with an infinite subject distance. As the focal length becomes wider, The interval width becomes smaller. A broken line 604 represents the focus lens position corresponding to the depth of focus from the infinite cam locus, and it can be seen that the subject distance included in the depth of focus increases as the focal length becomes wider. Therefore, the driving amount per time shown in Step 501 of FIG. 5 is made variable according to the focal length. That is, as the focal length becomes wider, the driving amount per time is made smaller than the reference driving amount. For example, if the driving amount per time at the tele end is the depth of focus, the ratio of the focal depth to the focus lens movement amount of the 1 m cam (601) and the infinite cam (603) at the tele end (here, 1: 1) What is necessary is just to calculate the drive amount per time in each focal distance so that it may become equivalent. That is, the driving amount per time may be calculated from the moving amount of the focus lens of the 1 m cam (601) and the infinite cam (603) at each focal length.
また、被写体距離によって、カム軌跡の広がりが異なる。１ｍカム（６０１）と２．４ｍカム（６０２）及び無限カム（６０３）と２．４ｍカム（６０２）は、フォーカスレンズの移動量は同等程度であるのに、被写体距離の変化幅は１ｍカム（６０１）と２．４ｍカム（６０２）の方が狭い。つまり、同じ被写体距離の変化に対して、フォーカスレンズの移動量は、被写体が至近になるにつれて大きくなる。そのため、図５のＳｔｅｐ５０１に示した１回あたりの駆動量は、被写体距離に応じて可変にする。つまり、被写体距離が至近側になるにつれて、１回あたりの駆動量を基準駆動量よりも大きくする。例えば、被写体距離３．８ｍよりも至近に被写体がいる場合には、１回あたりの駆動量を２倍する。この値は、レンズのカム軌跡に基づいて決定すれば良い。 Further, the spread of the cam locus varies depending on the subject distance. The 1 m cam (601) and the 2.4 m cam (602) and the infinite cam (603) and the 2.4 m cam (602) have the same amount of movement of the focus lens, but the change range of the subject distance is 1 m cam. (601) and 2.4m cam (602) are narrower. That is, for the same subject distance change, the amount of movement of the focus lens increases as the subject gets closer. Therefore, the driving amount per time shown in Step 501 of FIG. 5 is made variable according to the subject distance. That is, as the subject distance becomes closer, the driving amount per time is made larger than the reference driving amount. For example, when the subject is close to the subject distance of 3.8 m, the driving amount per time is doubled. This value may be determined based on the lens cam trajectory.
さらに、人物が近づいてきて顔のサイズが大きくなってくると、近づいてくる人物が撮影画面から外れていく可能性がある。また、撮影画面からはみ出してくる場合も考えられ、こうした場合、顔のサイズの変化量が正確な値にならない可能性がある。また、ドラマ撮影や映画撮影においては、或る決まった人物が近づいてくるシチュエーションでの撮影シーンの場合、撮影画面からはみ出さない様に、顔の大きさが大きくなると人物が近づくのを止めるような動きをすることが多いと考えられる。このような撮影条件で、上述した１回あたりの駆動量でフォーカスレンズを駆動させた場合、撮影画面から外れそうなのにフォーカスレンズがより至近に移動したり、フォーカスレンズの行き過ぎが起こったりし得る。それを防ぐために、顔のサイズが所定サイズ以上の場合は、１回あたりの駆動量を基準駆動量よりも小さくすることで、行き過ぎを軽減するとよい。例えば、この場合、１回あたりの駆動量を基準駆動量の１／２にする。さらに、駆動速度を遅くしてもよい。 Furthermore, when a person approaches and the face size increases, the approaching person may come off the shooting screen. In addition, there may be cases where the image protrudes from the shooting screen. In such a case, there is a possibility that the amount of change in the face size does not become an accurate value. Also, when shooting scenes in situations where a certain person is approaching in drama shooting or movie shooting, it is recommended that the person stop approaching when the face size increases so that it does not protrude from the shooting screen. It is thought that there is a lot of movement. When the focus lens is driven at the above-described driving amount under such shooting conditions, the focus lens may move closer to the camera even though it is likely to be off the shooting screen, or the focus lens may go too far. In order to prevent this, when the size of the face is equal to or larger than a predetermined size, excessive driving may be reduced by making the driving amount per time smaller than the reference driving amount. For example, in this case, the driving amount per time is set to ½ of the reference driving amount. Further, the driving speed may be slowed down.
上述した様に、焦点距離、被写体距離、顔のサイズに応じて１回あたりの駆動量を設定する処理フローを示した図が図７である。Ｓｔｅｐ７０１及びＳｔｅｐ７０２で、現在の焦点距離と被写体距離を取得する。次に、現在の焦点距離及び被写体距離から、１回あたりの駆動量を設定する（Ｓｔｅｐ７０３）。そしてＳｔｅｐ７０４で、現在の顔サイズが所定サイズよりも大きいかどうかを判定する。現在の顔サイズが所定サイズよりも大きい場合（Ｓｔｅｐ７０４でＹｅｓ）、Ｓｔｅｐ７０５へ移行し、１回あたりの駆動量を１／２にする。 As described above, FIG. 7 shows a processing flow for setting the driving amount per time according to the focal length, the subject distance, and the face size. In Step 701 and Step 702, the current focal length and subject distance are acquired. Next, the driving amount per time is set from the current focal length and subject distance (Step 703). In Step 704, it is determined whether or not the current face size is larger than a predetermined size. When the current face size is larger than the predetermined size (Yes in Step 704), the process proceeds to Step 705 and the drive amount per time is halved.
また、図４のＳｔｅｐ４１２で示したフォーカスレンズの駆動速度設定は、平均的な人物が近づいてくる際の移動速度に適した駆動速度を設定すればよい。例えば、被写体距離が無限から１ｍまで移動する際に、約１０秒程度の時間で移動するような駆動速度に設定すればよい。さらに、図５のＳｔｅｐ５０４及びＳｔｅｐ５０９における顔の大きさの変化量が所定の大きさ以上かどうかを判定するのと同様に、１回あたりフォーカスレンズを駆動する際のフォーカスレンズの速度を可変にする。つまり、顔の大きさ変化が所定の大きさ未満の場合には、フォーカスレンズの駆動速度を、所定の大きさ以上の場合と比較して遅くする。例えば、顔の大きさ変化が所定の大きさ未満の場合、所定の大きさ以上の場合と比較して、フォーカスレンズの駆動速度を１／２にする。これにより、近づいてくる人物の速度に滑らかに追従することができ、ピントの状態を安定して保つことができる。また、上述した様に、顔のサイズが所定以上の場合は、駆動速度を遅くしてもよい。 Further, the focus lens drive speed shown in Step 412 of FIG. 4 may be set to a drive speed suitable for the moving speed when the average person approaches. For example, when the subject distance moves from infinity to 1 m, the driving speed may be set so as to move in about 10 seconds. Further, the speed of the focus lens at the time of driving the focus lens is made variable similarly to determining whether or not the change amount of the face size in Step 504 and Step 509 in FIG. 5 is a predetermined size or more. . That is, when the change in the size of the face is less than a predetermined size, the driving speed of the focus lens is made slower than that when the face is larger than the predetermined size. For example, when the change in the size of the face is less than a predetermined size, the driving speed of the focus lens is halved as compared with a case where the change is not less than a predetermined size. Thereby, it is possible to smoothly follow the speed of the approaching person and to keep the focus state stable. Further, as described above, when the face size is equal to or larger than a predetermined size, the driving speed may be decreased.
図８は、図２のＴＶ−ＡＦ処理におけるＳｔｅｐ２０９で実行されるフォーカスレンズ１０５の微小駆動動作モードを説明するための図である。図８において、横軸は時間を、縦軸はフォーカスレンズ１０５の位置を示している。また、図中上方において、映像信号の垂直同期信号を示している。図８に示す様に、期間Ａの間に撮像素子１０６に蓄積された電荷（図中、斜線楕円で示す）に対する焦点評価値ＥＶＡが時刻ＴＡで取り込まれ、期間Ｂの間に撮像素子１０６に蓄積された電荷に対する焦点評価値ＥＶＢが時刻ＴＢで取り込まれる。また、期間Ｃの間に撮像素子１０６に蓄積された電荷に対する焦点評価値ＥＶＣが時刻ＴＣで取り込まれる。そして、時刻ＴＤでは、焦点評価値ＥＶＡ、ＥＶＢ、ＥＶＣを比較して、ＥＶＡ＞ＥＶＢかつＥＶＣ＞ＥＶＢであれば、微小駆動の駆動（振動）中心を移動させる。一方、ＥＶＡ＜ＥＶＢまたはＥＶＣ＜ＥＶＢあれば、振動中心を移動させない。この様に、フォーカスレンズ１０５を移動させながら焦点評価値が増加する方向を判定したり、焦点評価値が最も大きくなるフォーカスレンズ１０５の位置（ピーク位置）を探したりするのが微小駆動動作モードである。なお、焦点評価値の変化から合焦状態か否かを判定するためにフォーカスレンズ１０５を微小駆動させる制御は、合焦確認制御ということもできる。また、焦点評価値の変化から合焦方向を判定するためにフォーカスレンズ１０５を微小駆動させる制御は、合焦方向判別制御ということもできる。
FIG. 8 is a diagram for explaining the minute driving operation mode of the
そして、図５におけるＳｔｅｐ５０６とＳｔｅｐ５１１で、方向判別が無限方向か至近方向かどうかを判定するのは、この微小駆動の駆動（振動）中心を移動させる方向が、無限方向に移動しているか、至近方向に移動しているか、そして、その移動方向が連続しているかどうかで判定される。なお、上述の図８の説明で用いられている焦点評価値は、主に前述の第１の焦点評価値を示すものである。 Then, in Step 506 and Step 511 in FIG. 5, it is determined whether the direction of moving (vibration) center of the minute drive is moving in the infinite direction or not in the near direction. It is determined whether the movement is in the direction and whether the movement direction is continuous. Note that the focus evaluation value used in the description of FIG. 8 described above mainly indicates the first focus evaluation value described above.
以上説明した様に、上述した本発明の実施例では、顔検出結果から得られた顔の大きさの変化を用いて人物が近づいているかを判定する。人物が近づいていると判定された場合には、焦点評価値の最大値を探索するＴＶ−ＡＦ制御とは異なる顔近づき制御を実行する。顔近づき制御は、近づいてくる人物の動きに追従する様に、フォーカスレンズを駆動させても人物がボケて見えない焦点深度を基準にした駆動量ずつフォーカスレンズを駆動させ、人物が近づきを開始した際のピント状態から外れない様にフォーカスレンズを駆動させる。 As described above, in the embodiment of the present invention described above, it is determined whether a person is approaching using a change in the size of the face obtained from the face detection result. When it is determined that the person is approaching, face approach control different from TV-AF control for searching for the maximum focus evaluation value is executed. Face approach control drives the focus lens by the amount of focus based on the depth of focus where the person is not visible even if the focus lens is driven so as to follow the movement of the approaching person, and the person starts to approach The focus lens is driven so that it does not get out of focus when it is done.
また、上述の実施例では、フォーカスレンズの駆動範囲を設定し、所定方向にフォーカスレンズ１０５を所定駆動量ずつ駆動させる。また、これらの値は、被写体の大きさ、顔などの大きさの変化、ＴＶ−ＡＦ制御から得られた方向判別の方向に応じて変化させる。さらには焦点距離、被写体距離に応じて駆動範囲、所定の駆動量を可変させる。これにより、フォーカスレンズ１０５の位置に応じて取得した焦点評価値の履歴を比較し、その増減関係に基づいた制御を行わない。そのため、人物などが近づいてくる際に上下左右に動くことで焦点評価値が変動してしまい、ピント合わせが誤ってしまうことを軽減することが可能となる。また、上述した第２の焦点評価値を用い、顔などの近づき制御が開始された際の第２の焦点評価値を初期合焦度値とし、その値から下がったかどうかを監視する。このことで、誤って人物などが近づいていると判定されて、近づき制御を実行することによりボケてしまうことを軽減できる。さらに、上述した第１の焦点評価値を近づき制御の開始時に参照する。この第１の焦点評価値の変動が大きい場合には、近づき制御を実行しないことにより、誤って人物などが近づいていると判定されて、近づき制御を実行することによりボケてしまうことを軽減できる。上記実施例では、人物などが近づいてくる場合について主に説明したが、人物などが遠ざかる場合についても本発明を適用できる。
In the above-described embodiment, the driving range of the focus lens is set, and the
上記実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、記録媒体から直接或いは有線／無線通信を用いて、プログラムを実行可能なコンピュータを有するシステム又は装置に供給し、そのプログラムを実行する場合も本発明に含まれる。従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリでもよい。また、プログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を構成するコンピュータプログラムを記憶し、接続のあったクライアントコンピュータがコンピュータプログラムをダウンロードしてプログラムするような方法も考えられる。 The present invention also includes a case where a software program that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied from a recording medium directly or using wired / wireless communication to a system or apparatus having a computer that can execute the program, and the program is executed. include. Accordingly, the program code itself supplied and installed in the computer in order to implement the functional processing of the present invention by the computer also realizes the present invention. That is, the computer program itself for realizing the functional processing of the present invention is also included in the present invention. In this case, the program may be in any form as long as it has a program function, such as an object code, a program executed by an interpreter, or script data supplied to the OS. As a recording medium for supplying the program, for example, a magnetic recording medium such as a hard disk or a magnetic tape, an optical / magneto-optical storage medium, or a nonvolatile semiconductor memory may be used. As a program supply method, a method in which a computer program constituting the present invention is stored in a server on a computer network, and a connected client computer downloads and programs the computer program is also conceivable.
以上、本発明をその好適な実施例に基づいて詳述してきたが、本発明はこうした特定の実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。また、上述の実施例の各部は、適宜省略したり、選択した一部を適宜組み合わせてもよい。 Although the present invention has been described in detail based on the preferred embodiments thereof, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various forms within the scope of the present invention are also included in the present invention. included. Moreover, each part of the above-mentioned Example may be abbreviate | omitted suitably, or selected part may be combined suitably.
１０５‥‥フォーカスレンズ、１０６‥‥ＣＣＤ（撮像素子）、１１３‥‥ＡＦ信号処理回路（生成手段）、１１４‥‥カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ（制御手段、被写体移動判定手段）、１１６‥‥顔検出部（検出手段） 105 ... Focus lens, 106 ... CCD (imaging device), 113 ... AF signal processing circuit (generation means), 114 ... Camera / AF microcomputer (control means, subject movement determination means), 116 ... Face detection (Detection means)
Claims (14)
前記撮像素子から出力される電気信号から撮影画面内の所定の被写体を検出する検出手段と、
前記撮像素子から出力される電気信号のうち、前記所定の被写体を含んで設定された焦点検出領域に対応する電気信号から焦点評価値を生成する生成手段と、
前記検出手段が検出した被写体の距離変化の有無を判別する被写体移動判定手段と、
フォーカスレンズを駆動制御して焦点調節を行う制御手段と、
を有する自動焦点調節装置であって、
前記制御手段は、フォーカスレンズを駆動制御して焦点調節を行う上で、撮影画面内に設定された焦点検出領域から得られる焦点評価値を用いる第１の焦点調節動作モードと、被写体の距離変化に対応させて少なくとも被写体サイズの大きさに基づいて算出された駆動量ずつフォーカスレンズを移動させて追従駆動動作を行う第２の焦点調節動作モードとを有し、前記被写体移動判定手段により被写体の距離変化があると判定された場合には前記第２の焦点調節動作モードをフォーカスレンズの駆動制御として実行し、前記被写体移動判定手段により被写体の距離変化がないと判定された場合には前記第２の焦点調節動作モードを制限することを特徴とする自動焦点調節装置。 An image sensor that photoelectrically converts light from a subject that has passed through an imaging optical system including a focus lens into an electrical signal;
Detecting means for detecting a predetermined subject in a photographing screen from an electrical signal output from the image sensor;
Generating means for generating a focus evaluation value from an electric signal corresponding to a focus detection region set including the predetermined subject among the electric signals output from the image sensor;
Subject movement determination means for determining the presence or absence of a subject distance change detected by the detection means;
Control means for controlling the focus by driving the focus lens; and
An autofocus device having
The control means performs a focus adjustment by driving the focus lens to perform a focus adjustment, and a first focus adjustment operation mode using a focus evaluation value obtained from a focus detection area set in the photographing screen, and a change in the distance of the subject. And a second focus adjustment operation mode in which the focus lens is moved by the driving amount calculated based on at least the size of the subject to perform the follow-up driving operation. When it is determined that there is a change in distance, the second focus adjustment operation mode is executed as focus lens drive control. When the subject movement determination unit determines that there is no change in the distance of the subject, the second focus adjustment operation mode is executed. 2. An automatic focus adjustment device that restricts two focus adjustment operation modes.
前記第２の焦点調節動作モードでは、フォーカスレンズを順次駆動させる毎に得られる前記焦点評価値の増減関係に関わらず、所定方向に前記駆動量ずつフォーカスレンズを順に駆動させることを特徴とする請求項１に記載の自動焦点調節装置。 In the first focus adjustment operation mode, the focus lens is driven based on the increase / decrease relationship of the focus evaluation value obtained each time the focus lens is sequentially driven,
In the second focus adjustment operation mode, the focus lens is sequentially driven by the drive amount in a predetermined direction regardless of the increase / decrease relationship of the focus evaluation value obtained each time the focus lens is sequentially driven. Item 4. The automatic focusing apparatus according to Item 1.
前記第２の焦点調節動作モードの実行開始時に、現在の前記焦点評価値を初期合焦度値として記憶し、
前記第２の焦点調節動作モードを実行中に、現在の前記焦点評価値が初期合焦度値よりも予め設定された変化量下がった場合には、当該第２の焦点調節動作モードの実行を禁止することを特徴とする請求項１または２に記載の自動焦点調節装置。 The control means includes
Storing the current focus evaluation value as an initial focus degree value at the start of execution of the second focus adjustment operation mode;
If the current focus evaluation value is lower than the initial focus degree value while the second focus adjustment operation mode is being executed, the second focus adjustment operation mode is executed. The automatic focusing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the automatic focusing apparatus is prohibited.
被写体のサイズ変化と焦点深度との関係を示すデータを記憶しており、
前記所定方向は、前記被写体移動判定手段の判定結果から、被写体が近づいている場合には至近方向に設定し、被写体が遠ざかっている場合には無限方向に設定し、
前記駆動量は、被写体のサイズの変化から前記データに基づいて算出された焦点深度に対する割合を基準駆動量として設定することを特徴とする請求項２または３に記載の自動焦点調節装置。 The control means includes
Stores data indicating the relationship between subject size change and depth of focus,
The predetermined direction is set to a close direction when the subject is approaching from the determination result of the subject movement determination means, and is set to an infinite direction when the subject is moving away,
4. The automatic focus adjustment apparatus according to claim 2, wherein the drive amount is set as a reference drive amount by a ratio with respect to a depth of focus calculated based on the data from a change in size of a subject.
前記所定方向と同方向にフォーカスレンズの駆動範囲を設定し、
前記第２の焦点調節動作モードを実行後、フォーカスレンズを前記駆動量ずつ移動した際に、前記駆動範囲内である場合には、前記被写体移動判定手段による判定の結果、被写体の距離変化ありの判定が継続している場合には当該第２の焦点調節動作モードを継続し、
前記駆動範囲を超えた場合には、前記被写体移動判定手段による判定の結果、被写体の距離変化ありの判定が継続していても、当該第２の焦点調節動作モードを予め設定された期間だけ休止することを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の自動焦点調節装置。 The control means includes
Set the driving range of the focus lens in the same direction as the predetermined direction,
When the focus lens is moved by the drive amount after executing the second focus adjustment operation mode, and within the drive range, as a result of the determination by the subject movement determination means, there is a change in the distance of the subject. When the determination is continued, the second focus adjustment operation mode is continued,
When the driving range is exceeded, the second focus adjustment operation mode is paused for a preset period, even if the determination of the subject distance change continues as a result of the determination by the subject movement determination means. The automatic focusing apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein:
前記第１の焦点調節動作モードでは、主として前記第１の焦点評価値を用いて制御を実行し、
前記第２の焦点調節動作モードでは、前記初期合焦度値として前記第２の焦点評価値を用いて制御を実行することを特徴とする請求項３から５の何れか１項に記載の自動焦点調節装置。 Among the focus evaluation values, a focus evaluation value at which a change in the focus evaluation value is easily obtained with respect to a change in focus is set as a first focus evaluation value, and the focus with respect to a change in focus is more than with the first focus evaluation value. The focus evaluation value at which the fluctuation of the evaluation value is difficult to obtain is set as the second focus evaluation value,
In the first focus adjustment operation mode, control is performed mainly using the first focus evaluation value;
6. The automatic control according to claim 3, wherein in the second focus adjustment operation mode, control is executed using the second focus evaluation value as the initial focus degree value. Focus adjustment device.
前記第２の焦点評価値は、前記焦点検出領域における、各水平ラインの輝度信号の最も明るい信号と最も暗い信号の差の最大値であるコントラスト最大値、もしくは、所定の周波数成分の輝度信号の最大値を前記コントラスト最大値で除算した値であることを特徴とする請求項６に記載の自動焦点調節装置。 The first focus evaluation value is obtained by extracting a luminance signal having a predetermined frequency component in the focus detection area, calculating a maximum luminance signal for each horizontal line, and calculating the maximum luminance of all the calculated horizontal lines. The second peak evaluation value is a maximum value of the difference between the brightest signal and the darkest signal of the luminance signal of each horizontal line in the focus detection area. The automatic focus adjustment apparatus according to claim 6, wherein the automatic focus adjustment device is a maximum contrast value or a value obtained by dividing a maximum value of a luminance signal of a predetermined frequency component by the maximum contrast value.
前記第１の焦点評価値の履歴を保持し、
前記第２の焦点調節動作モードでは、前記第１の焦点評価値の履歴を比較し、前記第２の焦点調節動作モードの実行開始時に、前記第１の焦点評価値の変化量が予め設定された値未満の場合には、当該第２の焦点調節動作モードの実行を禁止することを特徴とする請求項６または７に記載の自動焦点調節装置。 The control means includes
Holding a history of the first focus evaluation value;
In the second focus adjustment operation mode, the history of the first focus evaluation value is compared, and a change amount of the first focus evaluation value is set in advance at the start of execution of the second focus adjustment operation mode. The automatic focus adjustment apparatus according to claim 6 or 7, wherein execution of the second focus adjustment operation mode is prohibited when the value is less than a predetermined value.
前記第２の焦点調節動作モードでは、前記第１の焦点調節動作モードにおいて判定された合焦方向と前記被写体移動判定手段における被写体の近づきあるいは遠ざかりの判断結果の方向とが同方向か否かを判定し、該判定の結果、逆方向であると判定された場合には、前記第２の焦点調節動作モードにおける前記駆動範囲は、同方向と判定される場合よりも広い範囲に設定することを特徴とする請求項５から９の何れか１項に記載の自動焦点調節装置。 In the first focus adjustment operation mode, a focus direction in which the focus evaluation value is maximized is determined,
In the second focus adjustment operation mode, whether or not the in-focus direction determined in the first focus adjustment operation mode is the same as the direction of the subject approaching or moving away determination result in the subject movement determination means. If it is determined that the direction is the reverse direction, the driving range in the second focus adjustment operation mode is set to a wider range than the case where the same direction is determined. The automatic focusing apparatus according to any one of claims 5 to 9, wherein
前記撮像ステップにおいて出力される電気信号から撮影画面内の所定の被写体を検出する検出ステップと、
前記撮像ステップにおいて出力される電気信号のうち、前記所定の被写体を含んで設定された焦点検出領域に対応する電気信号から焦点評価値を生成する生成ステップと、
前記検出ステップで検出した被写体の距離変化の有無を判別する被写体移動判定ステップと、
フォーカスレンズを駆動制御して焦点調節を行う制御ステップと、
を有する自動焦点調節方法であって、
前記制御ステップにおいて、フォーカスレンズを駆動制御して焦点調節を行う上で、撮影画面内に設定された焦点検出領域から得られる焦点評価値を用いる第１の焦点調節動作モードと、被写体の距離変化に対応させて少なくとも被写体サイズの大きさに基づいて算出された駆動量ずつフォーカスレンズを移動させて追従駆動動作を行う第２の焦点調節動作モードとが実行可能であり、前記被写体移動判定ステップにおいて被写体の距離変化があると判定された場合には前記第２の焦点調節動作モードをフォーカスレンズの駆動制御として実行し、前記被写体移動判定ステップにおいて被写体の距離変化がないと判定された場合には前記第２の焦点調節動作モードを制限することを特徴とする自動焦点調節方法。 An imaging step for photoelectrically converting light from a subject passing through an imaging optical system including a focus lens into an electrical signal;
A detection step of detecting a predetermined subject in the shooting screen from the electrical signal output in the imaging step;
A generation step of generating a focus evaluation value from an electric signal corresponding to a focus detection region set including the predetermined subject among the electric signals output in the imaging step;
A subject movement determination step for determining whether or not there is a change in the distance of the subject detected in the detection step;
A control step for driving and controlling the focus lens to adjust the focus;
An automatic focus adjustment method comprising:
In the control step, when performing focus adjustment by driving and controlling the focus lens, a first focus adjustment operation mode using a focus evaluation value obtained from a focus detection area set in the photographing screen, and a change in distance of the subject And a second focus adjustment operation mode in which the focus lens is moved by a drive amount calculated based on at least the size of the subject to perform the follow-up drive operation. When it is determined that there is a subject distance change, the second focus adjustment operation mode is executed as focus lens drive control, and when it is determined that there is no subject distance change in the subject movement determination step. An automatic focus adjustment method for limiting the second focus adjustment operation mode.
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