JP2006293035A - 撮像装置、焦点調節装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 被写体の色情報だけでなく、被写体距離に応じても色収差が変化することに着目し、被写体の色情報に加えて被写体距離をも考慮して合焦位置の補正量を算出する。このような補正量は、撮像光学系の色収差に基づいて予め求めることができ、実際の色情報や被写体距離と予め記憶した補正量とを用いて個々の被写体に適した合焦位置補正量を求める。
【選択図】 図6
Description
図1は、本発明の実施形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図である。
本実施形態の撮像装置100において、撮像レンズ101は撮像装置100の撮像光学系を形成する。撮像レンズ101には、フォーカスレンズ駆動部115の制御に応じて前後に移動して焦点調節を行うフォーカスレンズ102が含まれる。撮像素子103は例えばCCDセンサやCMOSセンサであり、撮像レンズ101から入射する光を電気信号に変換して出力する。
以下、本実施形態の撮像装置における撮影時の処理の全体的な流れについて、図8に示すフローチャートを用いて説明する。なお、以下の説明において特に記載がない場合、動作の主体はシステム制御部116である。
具体的なAF処理の説明を行う前に、本実施形態における合焦位置補正の原理及び概要について説明する。
図2は、本実施形態における撮像素子103が用いるカラーフィルターの色配置例を示す。このように、撮像素子の各画素から得られる信号(輝度信号)は、R(赤)、G1(緑)、G2(緑)、B(青)のいずれかの分光特性を持つ信号となる。そして、このような撮像素子で撮影された画像の高精細部分の情報を表す輝度信号は、同図のG1、G2画素のみを読み出した信号に対し、全画素を順次読み出した信号に対してマトリクス処理して得た色差信号(補正信号)を一定の割合だけ加えた信号の和より構成される。これにより、輝度信号の分光感度が、図3に示すような、緑色に対する感度が高い人間の目の視感特性に近いものとなり、人間が視覚する画像と似た画像を得ることが可能になる。このような補正は画像処理部107によって行われ、またカラーフィルターの色配置が図2の例と異なる場合であっても行われる。
次に、具体的な補正量の決定方法についてさらに詳細に説明する。
本実施形態において、色情報検出部110は、ステップS309での処理として説明したように、A/Dコンバータ104からのデジタル画像データを構成する色信号R、G1、G2、Bに対して所定の演算を行って色評価値Cx,Cy,Yiを算出する。ここでは、以下の演算により色評価値を求めるものとする。
Cx={(R+G2)−(B+G1)}/Yi
Cy={(R+B)/4−(G1+G2)/4}/Yi
Yi=(R+G1+G2+B)/4
なお、被写界深度と撮影画像中の色情報とから決定される合焦位置補正量を、その複数の組み合わせについての補正テーブルを補正量記憶部113に記憶しておいてもよい。
次に、上述したような合焦位置補正を含んだAF処理について、図10に示すフローチャートを用いて説明する。この処理は図8におけるステップS310において行われる。また、上述したように、本実施形態において合焦位置は撮像素子103から得られる信号の高周波成分(以下、焦点評価値と記す)のピークを検出することにより行われる。
最後に、図11のフローチャートを参照しながら図8のステップS313における撮影動作について説明する。
まず、ステップS701では、被写体輝度を測定し、次のステップ702ではステップS701で測定した被写体輝度に応じて撮像素子103への露光を行う。続くステップS703では、図示しない前置処理回路にて撮像素子103の出力ノイズ除去やA/D変換前に行う非線形処理などを行い、ステップS704で、A/Dコンバータ104によりデジタル画像データに変換する。
なお、補正量記憶部113に、被写界深度と撮影画像中の色情報とから決定されるその複数の組み合わせについての補正テーブルを合焦位置補正量として記憶しておき、被写体の色情報だけでなく、被写界深度をも考慮して撮像光学系の色収差を補正することにより、合焦精度を一層向上させることが可能になる。
なお、上述の実施形態においては、色評価値と複数の被写体距離に対応する補正テーブルを用いて複数の補正量を算出し、これら複数の補正量を補間して、実測された現在の被写体距離に対応した位置補正量を算出していた。しかし、実測された被写体距離に対応する補正テーブルを生成し、この1つの補正テーブルと色評価値とから位置補正量を求めるようにしても良い。
本実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果を実現することができる。
なお、上述の実施形態では、撮像レンズ101が多焦点距離レンズであるズームレンズの場合を説明したが、単焦点レンズの場合には、絞り値毎に複数の離散的な距離に対応した補正テーブルを記憶するようにすればよい。そして、使用する補正テーブルの検出も、絞り値のみを用いて行う。
Claims (11)
- 焦点調節用のフォーカスレンズの位置を変化させながら合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、
絞り値と被写体距離との組み合わせ毎に、被写体の色情報と前記色情報に対応する合焦位置補正量とを関連付けた補正量群を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段を用いて、前記フォーカスレンズの位置を補正するように制御する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。 - 前記合焦位置検出手段が、前記撮像素子の所定領域に含まれる画素の高周波成分の大きさに基づいて合焦位置を検出することを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
- 前記被写体距離取得手段が、前記合焦位置検出手段が検出した合焦位置に対応する前記フォーカスレンズの位置に基づいて被写体距離を算出することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の撮像装置。
- 前記制御手段が、前記撮像素子の所定領域に含まれる画素の信号に基づいて色情報を取得することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記撮像レンズが多焦点距離レンズであり、前記記憶手段が、前記撮像レンズが取りうる焦点距離と絞り値と被写体距離納組み合わせ毎に、前記補正量群を記憶することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記補正量群が、前記色情報の離散的な値に対応した前記合焦位置補正量から構成され、
前記制御手段が、取得した色情報に対応する合焦位置補正量を、前記離散的な値に対応した合焦位置補正量を補間することにより取得することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記記憶手段が、前記撮像レンズの焦点距離と絞り値の1つの組み合わせ毎に前記被写体距離の離散的な値に対応した前記補正量群を記憶し、
前記制御手段が、取得した色情報に対応する合焦位置補正量を、異なる被写体距離に対応した複数の補正量群の各々について、前記離散的な値に対応した合焦位置補正量を補間することにより取得した合焦位置補正量をさらに補間することにより、取得した被写体距離に対応する合焦位置補正量を取得することを特徴とする請求項5記載の撮像装置。 - 焦点調節用のフォーカスレンズの位置を変化させながら合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、
少なくとも被写界深度と被写体の色情報とを用いて、前記フォーカスレンズの合焦位置を補正するように制御する制御手段とを有することを特徴とする焦点調節装置。 - フォーカスレンズを合焦位置へ移動させるための作動手段と、
前記作動手段によるフォーカスレンズの移動位置を、被写体距離を加味した被写体の色情報に基づいて変更する変更手段とを有することを特徴とする焦点調節装置。 - 焦点調節用のフォーカスレンズの位置を変化させながら合焦位置を検出する合焦位置検出手段を有する焦点調節装置の制御方法であって、
少なくとも被写界深度と被写体の色情報とを用いて、前記フォーカスレンズの合焦位置を補正するように制御することを特徴とする制御方法。 - フォーカスレンズを合焦位置へ移動させるための作動手段を有する焦点調節装置の制御方法であって、
前記作動手段によるフォーカスレンズの移動位置を、被写体距離を加味した被写体の色情報に基づいて変更することを特徴とする制御方法。
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