JP2008009048A - Imaging apparatus, and drive range control device for its focus lens - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置に関し、特に撮像画像のコントラストに基づいてフォーカスレンズを駆動して焦点合せを行う合焦機能を有する撮像装置、その撮像装置におけるフォーカスレンズの駆動範囲制御装置、および、これらにおける処理方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムに関する。 The present invention relates to an imaging device, and in particular, an imaging device having a focusing function for driving and focusing a focus lens based on contrast of a captured image, a focus lens driving range control device in the imaging device, and The present invention relates to a processing method and a program for causing a computer to execute the method.
デジタルスチルカメラなどの撮像装置では、撮像画像のコントラストに基づいてフォーカスレンズを駆動して、コントラストの最も高くなるレンズ位置を探索して合焦させる、いわゆるコントラスト方式のオートフォーカスが知られている。このコントラスト方式のオートフォーカスでは、低照度時には補助光が用いられ、その補助光により得られた撮像画像のコントラストに基づいてオートフォーカスが行われる。すなわち、シャッター操作の過程で生じる半押し状態において補助光が発光し、合焦した後に撮像が行われる(例えば、特許文献1参照。)。
このようなコントラスト方式のオートフォーカスでは、撮像画像におけるコントラストを抽出するために、フォーカスレンズを至近側から無限遠側まで駆動する。そして、抽出されたコントラストに基づいて合焦位置を判断した後に、その合焦位置にフォーカスレンズを移動させる。したがって、シャッターが半押し状態になる度にフォーカスレンズが至近側から無限遠側まで駆動され、合焦位置が判断されることになる。この一連の動作はスキャン動作と呼ばれる。 In such contrast-type autofocus, the focus lens is driven from the closest side to the infinity side in order to extract the contrast in the captured image. Then, after determining the focus position based on the extracted contrast, the focus lens is moved to the focus position. Therefore, every time the shutter is half-pressed, the focus lens is driven from the closest side to the infinity side, and the in-focus position is determined. This series of operations is called a scan operation.
しかしながら、被写体が一定の範囲内に存在することが判明している場合には、至近側から無限遠側の全範囲についてスキャン動作を行うことは必要ではなく、むしろ無駄な処理をしていることになる。すなわち、被写体が一定の範囲内に存在することが判明している場合には、スキャン動作をその範囲内に制限することによりオートフォーカスの処理を高速化することができる。 However, if it is known that the subject is within a certain range, it is not necessary to perform the scanning operation for the entire range from the closest side to the infinity side. become. That is, when it is found that the subject is within a certain range, the autofocus process can be speeded up by restricting the scanning operation within the range.
一方、オートフォーカス補助光の強度を変化させた際に、その前後で撮像された画像の輝度が変化した場合には、一定の範囲内に被写体が存在することが推測される。 On the other hand, when the intensity of the image picked up before and after the intensity of the autofocus auxiliary light is changed, it is estimated that the subject exists within a certain range.
そこで、本発明では、補助光の強度を変化させることにより一定の範囲内における被写体の存在を検知して、オートフォーカスのスキャン動作をその範囲内に制限することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to detect the presence of a subject within a certain range by changing the intensity of auxiliary light, and to limit the autofocus scanning operation within that range.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第1の側面は、撮像画像におけるコントラストに基づいてフォーカスレンズを駆動して焦点合せを行う合焦機能を有する撮像装置において、上記フォーカスレンズを介して得られた上記撮像画像から輝度信号を取得する輝度取得手段と、上記焦点合せのための補助光の強度を制御する補助光制御手段と、上記補助光を第1の明度よりも暗くした際の上記輝度信号と上記補助光を上記第1の明度より明るい第2の明度よりも明るくした際の上記輝度信号との差分を検出する差分検出手段と、上記差分に基づいて上記焦点合せのための上記フォーカスレンズの駆動範囲を所定の範囲に制限するフォーカスレンズ制御手段とを具備することを特徴とするフォーカスレンズの駆動範囲制御装置である。これにより、異なる強度の補助光による輝度信号同士の差分に基づいて、焦点合せのためのフォーカスレンズの駆動範囲が制限されるという作用をもたらす。すなわち、焦点合せのためのスキャン動作に要する処理が高速化される。 The present invention has been made to solve the above problems, and a first aspect of the present invention is an imaging apparatus having a focusing function for driving a focus lens based on contrast in a captured image to perform focusing. Luminance acquisition means for acquiring a luminance signal from the captured image obtained through the focus lens, auxiliary light control means for controlling the intensity of auxiliary light for focusing, and the auxiliary light with the first brightness. A difference detection means for detecting a difference between the luminance signal when the brightness is darker and the brightness signal when the auxiliary light is brighter than the second brightness, which is brighter than the first brightness, and based on the difference Focus lens control means for limiting the drive range of the focus lens for the focusing to a predetermined range, and a focus lens drive range control. It is a device. Accordingly, there is an effect that the driving range of the focus lens for focusing is limited based on the difference between the luminance signals by the auxiliary lights having different intensities. That is, the processing required for the scanning operation for focusing is accelerated.
また、本発明の第2の側面は、フォーカスレンズと、上記フォーカスレンズを介して得られた上記撮像画像から輝度信号を取得する輝度取得手段と、上記撮像画像からコントラスト信号を抽出するコントラスト抽出手段と、上記コントラスト信号に基づいて上記フォーカスレンズを駆動して焦点合せを行うフォーカスレンズ制御手段と、上記焦点合せのための補助光を発光する補助光発光手段と、上記補助光の強度を制御する補助光制御手段と、上記補助光を第1の明度よりも暗くした際の上記輝度信号と上記補助光を上記第1の明度より明るい第2の明度よりも明るくした際の上記輝度信号との差分を検出する差分検出手段とを具備し、上記フォーカスレンズ制御手段は、上記差分に基づいて上記焦点合せのための上記フォーカスレンズの駆動範囲を所定の範囲に制限することを特徴とする撮像装置である。これにより、異なる強度の補助光による輝度信号同士の差分に基づいて、制限された駆動範囲内でフォーカスレンズが駆動されて焦点合せが行われるという作用をもたらす。 The second aspect of the present invention provides a focus lens, a luminance acquisition unit that acquires a luminance signal from the captured image obtained through the focus lens, and a contrast extraction unit that extracts a contrast signal from the captured image. And a focus lens control means for driving and focusing the focus lens based on the contrast signal, an auxiliary light emitting means for emitting auxiliary light for the focusing, and controlling the intensity of the auxiliary light. Auxiliary light control means, the luminance signal when the auxiliary light is darker than the first brightness, and the luminance signal when the auxiliary light is brighter than the second brightness that is brighter than the first brightness Difference detecting means for detecting a difference, and the focus lens control means is configured to adjust the focus lens for the focusing based on the difference. An imaging apparatus characterized by limiting the dynamic range to a predetermined range. This brings about the effect that focusing is performed by driving the focus lens within the limited driving range based on the difference between the luminance signals of the auxiliary lights having different intensities.
また、この第2の側面において、上記差分検出手段は、上記補助光を上記第1の明度よりも暗くした際の上記輝度信号として上記補助光を消灯した際の上記輝度信号を用い、上記補助光を上記第2の明度よりも明るくした際の上記輝度信号として上記補助光を点灯した際の上記輝度信号を用いてもよい。これにより、補助光の制御を簡単化させるという作用をもたらす。 In the second aspect, the difference detection means uses the luminance signal when the auxiliary light is turned off as the luminance signal when the auxiliary light is darker than the first brightness, and uses the auxiliary signal. The luminance signal when the auxiliary light is turned on may be used as the luminance signal when the light is brighter than the second brightness. This brings about the effect of simplifying the control of the auxiliary light.
また、この第2の側面において、上記フォーカスレンズ制御手段は、上記差分による値が所定の閾値を超えた場合に上記焦点合せのための上記フォーカスレンズの駆動範囲を上記所定の範囲に制限するようにしてもよい。これにより、閾値を基準として駆動範囲の制限を行うか否かを判断させるという作用をもたらす。 In the second aspect, the focus lens control means limits the driving range of the focus lens for the focusing to the predetermined range when a value by the difference exceeds a predetermined threshold value. It may be. This brings about the effect of determining whether or not to limit the drive range based on the threshold value.
また、この第2の側面において、上記フォーカスレンズ制御手段は、上記補助光の到達距離に相当する範囲を上記所定の範囲として用いてもよい。ここで、補助光の到達距離に相当する範囲は、補助光の到達距離そのものであってもよく、また、補助光の到達距離にある程度のマージンを加えた範囲であってもよい。 In the second aspect, the focus lens control means may use a range corresponding to the reach distance of the auxiliary light as the predetermined range. Here, the range corresponding to the reach distance of the auxiliary light may be the reach distance of the assist light itself, or may be a range obtained by adding a certain margin to the reach distance of the assist light.
また、この第2の側面において、上記フォーカスレンズ制御手段は、ストロボ光の到達距離が上記補助光の到達距離よりも短い場合には上記ストロボ光の到達距離に相当する範囲を上記所定の範囲として用いてもよい。 Further, in the second aspect, the focus lens control means sets the range corresponding to the strobe light arrival distance as the predetermined range when the strobe light arrival distance is shorter than the auxiliary light arrival distance. It may be used.
また、この第2の側面において、上記撮像画像における照度を検出する照度検出手段をさらに具備し、上記フォーカスレンズ制御手段は、上記検出された照度が所定の照度よりも高い場合には上記フォーカスレンズの駆動範囲の制限を行わないようにしてもよい。これにより、低照度に限って本発明を適用させるという作用をもたらす。 The second aspect further includes illuminance detection means for detecting illuminance in the captured image, and the focus lens control means is configured to detect the illuminance when the detected illuminance is higher than a predetermined illuminance. The drive range may not be limited. This brings about the effect | action that this invention is applied only to low illumination intensity.
また、この第2の側面において、上記フォーカスレンズ制御手段は、上記制限された駆動範囲において上記焦点合せが成功しない場合には上記制限された駆動範囲以外の範囲において上記焦点合せを行うようにしてもよい。これにより、焦点合せが成功しない場合において、制限された駆動範囲以外の範囲において焦点合せを行わせるという作用をもたらす。 In the second aspect, the focus lens control unit performs the focusing in a range other than the limited driving range when the focusing is not successful in the limited driving range. Also good. Thereby, when focusing is not successful, focusing is performed in a range other than the limited driving range.
本発明によれば、補助光の強度を変化させることにより一定の範囲内における被写体の存在が検知された場合には、オートフォーカスのスキャン動作をその範囲内に制限することができるという優れた効果を奏し得る。 According to the present invention, when the presence of a subject within a certain range is detected by changing the intensity of the auxiliary light, an excellent effect that the autofocus scanning operation can be limited within the range. Can be played.
次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態におけるデジタルスチルカメラ200の外観例を示す図である。図1(a)は被写体側の撮像面、図1(b)は撮影者側の操作面をそれぞれ示している。このデジタルスチルカメラ200の撮像面には、レンズ210と、ファインダ252と、補助光発光部291と、照度検出部292と、ストロボ発光部293とが備えられている。デジタルスチルカメラ200の上面には、電源スイッチ271と、シャッターボタン272とが備えられている。また、デジタルスチルカメラ200の操作面には、ディスプレイ251と、ファインダ252と、モードダイアル273と、ズームボタン274と、操作ボタン275とを備えられている。
FIG. 1 is a diagram showing an example of the appearance of a digital still camera 200 in the embodiment of the present invention. 1A shows an imaging surface on the subject side, and FIG. 1B shows an operation surface on the photographer side. The imaging surface of the digital still camera 200 includes a
レンズ210は、被写体からの反射光を受光するものである。デジタルスチルカメラ200が使用されていない状態では、レンズ210の前面のシャッターが閉じるようになっている。また、レンズ210の内側には、後述するフォーカスレンズが備えられている。
The
ディスプレイ251は、撮像画像やメニュー画面を表示するものであり、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)などによって実現される。また、このディスプレイ251は、タッチパネルを構成してもよい。この場合、撮影者はディスプレイ251に表示されたメニュー画面に触れることにより、メニュー選択を行うことができる。
The
ファインダ252は、撮像画像を撮像面から操作面に供給するものである。撮影者はこのファインダ252を操作面から覗くことにより、被写体を視認することができるようになっている。
The
電源スイッチ271は、デジタルスチルカメラ200の電源をオンまたはオフにするためのスイッチである。シャッターボタン272は、被写体を撮像するためのボタンである。被写体が撮像される際、このシャッターボタン272が半押し状態になると、オートフォーカス動作が行われる。
The
モードダイアル273は、撮像モードの指示を受け付けるものである。ズームボタン274は、撮像画像の拡大または縮小の指示を受け付けるものである。操作ボタン275は、上下左右の方向の指示を受け付けるものである。
The
照度検出部292は、撮像面における照度を検出するものである。この照度検出部292は、例えば、フォトダイオードやフォトトランジスタなどによって実現することができる。
The
補助光発光部291は、オートフォーカス動作のための補助光を発光するものであり、例えば、LED(Light Emitting Diode)などにより実現される。この補助光発光部291による補助光の発光条件は適宜定めることができるが、例えば、照度検出部292によって一定の照度よりも暗いと判定された場合に補助光を発光させるように制御することができる。
The auxiliary
ストロボ発光部293は、撮像のためのストロボ光を発光するものである。このストロボ発光部293によるストロボ光の発光条件は適宜定めることができるが、例えば、照度検出部292によって一定の照度よりも暗いと判定された場合にストロボ光を発光させるように制御することができる。
The strobe
図2は、本発明の実施の形態におけるデジタルスチルカメラ200の内部構成例を示す図である。このデジタルスチルカメラ200は、カメラ制御部100と、フォーカスレンズ211と、撮像部213と、アナログ信号処理部220と、A/D変換部230と、デジタル信号処理部240と、表示部250と、記録部260と、操作部270と、モータドライバ281と、ステッピングモータ282と、タイミング生成部283と、補助光発光部291と、照度検出部292とを備えている。
FIG. 2 is a diagram illustrating an internal configuration example of the digital still camera 200 according to the embodiment of the present invention. The digital still camera 200 includes a
カメラ制御部100は、このデジタルスチルカメラ200の全体を制御するものであり、プロセッサ101と、RAM(Random Access Memory)102と、ROM(Read Only Memory)103とを備えている。プロセッサ101はプログラムを実行する処理装置である。RAM102はプロセッサ101による処理に必要な作業領域を保持するものである。ROM103はプロセッサ101により実行される初期プログラムやパラメータなどを保持するものである。
The
フォーカスレンズ211は、上述のレンズ210を構成するものであり、被写体に焦点を合わせるためのレンズである。撮像部213は、フォーカスレンズ211を介して供給された被写体の画像を撮像するものであり、例えば、CCD(Charge Coupled Devices)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサーなどにより実現される。
The
アナログ信号処理部220は、撮像部213からのアナログ信号におけるノイズを相関二重サンプリング(CDS:Correlated Double Sampling)により取り除き、自動利得制御(AGC:Automatic Gain Control)によりアナログ信号の高低部分を補正するものである。A/D変換部230は、アナログ信号処理部220からのアナログ信号をデジタル信号に変換するものである。デジタル信号処理部240は、ホワイトバランスやガンマ変換等の処理を行うものである。デジタル信号処理部240において処理されたデジタル信号は、表示部250および記録部260に供給される。また、このデジタル信号処理部240において処理されたデジタル信号は、カメラ制御部100に供給され、オートフォーカス動作に用いられる。
The analog
表示部250は、デジタル信号処理部240から供給されたデジタル信号を表示するものであり、上述のディスプレイ251に相当する。記録部260は、デジタル信号処理部240から供給されたデジタル信号を記録媒体に記録するものである。
The
操作部270は、撮影者からの操作を受け付けるものであり、電源スイッチ271、シャッターボタン272、モードダイアル273、ズームボタン274、および、操作ボタン275などに相当する。この操作部270によって受け付けられた操作内容はカメラ制御部100に供給される。
The
ステッピングモータ282は、フォーカスレンズ211の位置を移動させるためのモータである。モータドライバ281は、ステッピングモータ282を駆動するためのドライバである。モータドライバ281は、カメラ制御部100からの制御に従ってステッピングモータ282を駆動する。これにより、フォーカスレンズ211はオートフォーカスのためのスキャン動作を行い、被写体に合焦させる。
The stepping
タイミング生成部283は、撮像部213のための撮像タイミング信号を生成するものである。タイミング生成部283は、カメラ制御部100からの制御に従って撮像タイミング信号を生成する。これにより、撮像部213はタイミング生成部283から生成された撮像タイミング信号によって被写体を撮像する。
The
補助光発光部291は、上述のように、オートフォーカス動作のための補助光を発光するものである。補助光発光部291は、カメラ制御部100からの制御に従って補助光の発光の有無もしくはその強度を切り替える。
As described above, the auxiliary
照度検出部292は、上述のように、撮像面における照度を検出するものである。照度検出部292によって検出された照度は、カメラ制御部100に供給される。
The
図3は、オートフォーカスとコントラストの関係を示す図である。この図では、水平方向にフォーカスレンズの位置が示され、垂直方向には各位置におけるコントラストの高さが示されている。 FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between autofocus and contrast. In this figure, the position of the focus lens is shown in the horizontal direction, and the height of contrast at each position is shown in the vertical direction.
コントラスト方式によるオートフォーカスでは、フォーカスレンズの焦点を至近側(例えば、10cm程度)から無限遠側へ逐次駆動してスキャン動作が行われる。この至近側から無限遠側への1回分のスキャン動作を1ストロークと呼称する。通常のオートフォーカスでは、フォーカスレンズを合焦させるためには、1ストロークのフォーカスレンズの移動と、合焦位置への移動を伴う。 In the autofocus by the contrast method, the scanning operation is performed by sequentially driving the focus of the focus lens from the closest side (for example, about 10 cm) to the infinity side. This one-time scanning operation from the closest side to the infinity side is referred to as one stroke. In normal autofocus, in order to focus the focus lens, the movement of the focus lens for one stroke and the movement to the focus position are involved.
本発明の実施の形態では、オートフォーカス動作の前に補助光の強度を変化させてそれぞれについて輝度信号を取得し、それらの輝度信号の差分が所定の閾値を超えている場合には補助光の到達範囲内に被写体が存在するものと推定する。その結果、補助光の到達範囲内に被写体が存在する場合には、オートフォーカスのスキャン範囲を、補助光の到達距離に相当する範囲に制限する。これにより、オートフォーカスのスキャン動作に要する時間を省くことができる。 In the embodiment of the present invention, before the autofocus operation, the intensity of the auxiliary light is changed to acquire the luminance signal for each, and when the difference between the luminance signals exceeds a predetermined threshold, the auxiliary light is It is estimated that the subject exists within the reachable range. As a result, when the subject exists within the auxiliary light reachable range, the autofocus scan range is limited to a range corresponding to the auxiliary light reachable distance. Thereby, the time required for the autofocus scanning operation can be saved.
ここで、図3のように、補助光の到達距離とコントラストの極大値が等しい場合を想定する。このとき、コントラストの極大値を検出するためには、その極大値を少し(マージン分)超えた位置までスキャンを行う必要がある。したがって、このような場合まで考慮するのであれば、オートフォーカスのスキャン範囲の制限範囲は、補助光の到達距離にマージン分を加えた範囲になる。また、そのような場合は考慮しないこととすれば、オートフォーカスのスキャン範囲の制限範囲は、補助光の到達距離ということになる。 Here, as shown in FIG. 3, it is assumed that the reach distance of the auxiliary light is equal to the maximum value of the contrast. At this time, in order to detect the maximum value of the contrast, it is necessary to scan to a position slightly exceeding the maximum value (for the margin). Therefore, if such a case is taken into consideration, the limit range of the autofocus scan range is a range obtained by adding the margin to the reach distance of the auxiliary light. If such a case is not taken into consideration, the limit range of the autofocus scan range is the reach distance of the auxiliary light.
すなわち、オートフォーカスのスキャン範囲を制限する「補助光の到達距離に相当する範囲」は、補助光の到達距離そのものであってもよく、また、補助光の到達距離にマージン分を加えた範囲であってもよい。 In other words, the “range corresponding to the reach distance of the auxiliary light” that limits the scan range of the autofocus may be the reach distance of the auxiliary light itself, or a range obtained by adding a margin to the reach distance of the auxiliary light. There may be.
なお、補助光の到達距離は、補助光発光部291に使用されているLEDや補助光を受けるレンズ210および撮像部213などに依存するものであり、将来的に変化し得るが、例えば2メートル程度を想定することができる。
The reach distance of the auxiliary light depends on the LED used in the auxiliary
図4は、本発明の実施の形態におけるフォーカスレンズ211の駆動範囲例を示す図である。図4(a)は、ストロボ発光部293によるストロボ光の到達距離が補助光発光部291による補助光の到達距離よりも長い場合の例である。この場合、図3により説明したとおり、フォーカスレンズ211の駆動範囲は、補助光の到達距離または補助光の到達距離にマージン分を加えた範囲に制限される。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the driving range of the
通常は、図4(a)のように、ストロボ光の到達距離は補助光の到達距離よりも長いことが想定される。仮に、図4(b)のように、ストロボ発光部293によるストロボ光の到達距離が補助光発光部291による補助光の到達距離よりも短い場合には、低照度時にオートフォーカスが正常に動作できるのはストロボ光の到達距離に限られてしまう。換言すれば、ストロボ光の到達距離が補助光の到達距離よりも短い場合において、照度検出部292によって照度が一定レベルよりも低いと判断された際には、フォーカスレンズ211の駆動範囲をストロボ光の到達距離まで制限することができる。
Normally, as shown in FIG. 4A, it is assumed that the arrival distance of the strobe light is longer than the arrival distance of the auxiliary light. As shown in FIG. 4B, if the strobe light reaching distance by the strobe
図5は、本発明の実施の形態におけるカメラ制御部100の機能構成例を示す図である。このカメラ制御部100は、補助光制御部120と、輝度取得部130と、コントラスト抽出部140と、被写体検出部150と、フォーカスレンズ制御部160とを備えている。
FIG. 5 is a diagram illustrating a functional configuration example of the
補助光制御部120は、補助光発光部291における補助光の強度を制御するものである。シャッターボタン272が半押し状態にされると、オートフォーカス動作に先立って、被写体が補助光の到達距離内に存在するか否かが判断される。その際、補助光制御部120は、補助光発光部291における補助光の強度を変化させる。この実施の形態においては、補助光の強度の変化の一例として、補助光を消灯または点灯の何れかの状態にしている。
The auxiliary
また、補助光制御部120は、照度検出部292によって検出された照度を参照して、所定の照度よりも高い場合には補助光の制御を行わず、その旨をフォーカスレンズ制御部160に伝える。これにより、フォーカスレンズ制御部160においてフォーカスレンズ211の駆動範囲の制限は行われなくなる。
Further, the auxiliary
輝度取得部130は、フォーカスレンズ211を介して受光した撮像画像から輝度信号を取得するものである。この輝度信号は、デジタル信号処理部240において生成されたRGB(Red Green Blue)信号などの輝度成分である。撮像画像の全ての画素または中心部などの一部の画素を積分することにより、撮像画像としての輝度信号が取得される。
The
コントラスト抽出部140は、撮像画像からコントラスト信号を抽出するものである。このコントラスト抽出部140は、撮像画像の所定の検出エリアにおけるエッジ成分の情報を積分してコントラスト信号を抽出する。このコントラスト信号を用いて、フォーカスレンズ制御部160は、オートフォーカス動作を行う。
The
被写体検出部150は、補助光の到達距離内における被写体の存在を検出するものであり、消灯時輝度保持部151と、点灯時輝度保持部152と、輝度差分算出部153と、閾値保持部154と、輝度差分判断部155とを備えている。
The
消灯時輝度保持部151は、補助光の強度を下げた一例として、補助光の消灯時に輝度取得部130によって取得された輝度信号を保持するものである。点灯時輝度保持部152は、補助光の強度を上げた一例として、補助光の点灯時に輝度取得部130によって取得された輝度信号を保持するものである。
The off-time
輝度差分算出部153は、消灯時輝度保持部151に保持された輝度信号と点灯時輝度保持部152に保持された輝度信号の差分を算出するものである。閾値保持部154は、輝度差分算出部153によって算出される差分の比較対象となる閾値を保持するものである。輝度差分判断部155は、輝度差分算出部153によって算出された差分が、閾値保持部154に保持された閾値を超えているか否かを判断するものである。すなわち、差分が閾値を超えていれば、補助光の消灯時と点灯時の間にはある程度の差異があるため、補助光の到達距離の範囲内に被写体が存在するものと推定される。
The luminance
なお、ここでは、補助光の強度の制御例として消灯時と点灯時を挙げているが、これ以外の中間的な強度を用いても構わない。 Here, as an example of controlling the intensity of the auxiliary light, the case of turning off the light and the time of turning on are given, but intermediate intensity other than this may be used.
フォーカスレンズ制御部160は、コントラスト抽出部140によって抽出されたコントラスト信号に基づいてフォーカスレンズ211を駆動して被写体に焦点を合わせるものである。輝度差分判断部155によって差分が閾値を超えていると判断された場合には、フォーカスレンズ制御部160は、図4で説明したようにフォーカスレンズ211の駆動範囲を制限する。但し、照度検出部292によって検出された照度が所定の照度よりも高い場合には、フォーカスレンズ制御部160は、フォーカスレンズ211の駆動範囲の制限は行わない。
The focus
なお、一連のオートフォーカス動作が終了してフォーカスレンズ211が位置付けられた際には、フォーカスレンズ制御部160から補助光制御部120に対して動作完了の報告がされ、これにより補助光制御部120は補助光発光部291からの補助光を消灯させる。
When a series of autofocus operations are completed and the
次に本発明の実施の形態におけるデジタルスチルカメラ200の動作について図面を参照して説明する。 Next, the operation of the digital still camera 200 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図6は、本発明の実施の形態におけるデジタルスチルカメラ200によるオートフォーカスの処理手順例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an autofocus processing procedure by the digital still camera 200 according to the embodiment of the present invention.
シャッターボタン272が半押し状態にされると、まず、補助光の強度を下げた一例として、補助光発光部291による補助光の消灯時の輝度信号が輝度取得部130によって取得され、消灯時輝度保持部151に保持される(ステップS911)。次に、補助光制御部120によって、補助光の強度を下げた一例として、補助光発光部291による補助光が点灯される(ステップS912)。そして、補助光発光部291による補助光の点灯時の輝度信号が輝度取得部130によって取得され、点灯時輝度保持部152に保持される(ステップS913)。
When the
補助光発光部291に保持された輝度信号と点灯時輝度保持部152に保持された輝度信号の差分が輝度差分算出部153によって算出され、その差分が閾値保持部154に保持された閾値を超えるか否かが輝度差分判断部155によって判断される(ステップS914)。その結果、その差分が閾値を超えていれば、補助光到達距離内に被写体が存在するものと推定して、オートフォーカス動作におけるフォーカスレンズ211の駆動範囲(スキャン範囲)を補助光の到達距離に相当する範囲に制限する(ステップS915)。
The difference between the luminance signal held in the auxiliary
その後、フォーカスレンズ制御部160によってオートフォーカスのためにフォーカスレンズ211が駆動されてスキャン動作が行われる(ステップS921)。その結果、スキャン範囲でコントラストが抽出された場合には、フォーカスレンズ制御部160によってその合焦位置へフォーカスレンズ211が移動される(ステップS926)。
Thereafter, the
一方、コントラストが抽出されない場合には、ステップS915においてスキャン範囲が制限されていれば(ステップS923)、その制限された残部の範囲についてもスキャン動作が行われる(ステップS924)。その結果、スキャン範囲でコントラストが抽出された場合には(ステップS925)、フォーカスレンズ制御部160によってその合焦位置へフォーカスレンズ211が移動される(ステップS926)。
On the other hand, when the contrast is not extracted, if the scan range is limited in step S915 (step S923), the scan operation is also performed for the limited remaining range (step S924). As a result, when the contrast is extracted in the scan range (step S925), the
スキャン範囲に制限がなく、もしくは、制限された残部の範囲においてもコントラストが抽出されない場合には、予め定められた固定位置へフォーカスレンズ211が移動される(ステップS927)。
If the scan range is not limited or the contrast is not extracted even in the limited remaining range, the
その後、補助光制御部120によって、補助光発光部291による補助光は消灯される(ステップS928)。これにより、オートフォーカス動作は完了し、実際の撮影フェーズに移行することになる。
Thereafter, the auxiliary light by the auxiliary
このように、本発明の実施の形態によれば、補助光発光部291の補助光の強度が変化した前後で輝度取得部130によって輝度信号を取得し、その輝度信号の差分に基づいてフォーカスレンズ211の駆動範囲を制限することによって、コントラスト抽出部140およびフォーカスレンズ制御部160によるオートフォーカス動作の処理を高速化することができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the luminance signal is acquired by the
なお、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、以下に示すように特許請求の範囲における発明特定事項とそれぞれ対応関係を有するが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形を施すことができる。 The embodiment of the present invention is an example for embodying the present invention and has a corresponding relationship with the invention-specific matters in the claims as shown below, but is not limited thereto. However, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
すなわち、請求項1において、輝度取得手段は例えば輝度取得部130に対応する。また、補助光制御手段は例えば補助光制御部120に対応する。また、差分検出手段は例えば被写体検出部150に対応する。また、フォーカスレンズ制御手段は例えばフォーカスレンズ制御部160に対応する。
That is, in claim 1, the luminance acquisition unit corresponds to, for example, the
また、請求項2において、フォーカスレンズは例えばフォーカスレンズ211に対応する。輝度取得手段は例えば輝度取得部130に対応する。また、コントラスト抽出手段は例えばコントラスト抽出部140に対応する。また、フォーカスレンズ制御手段は例えばフォーカスレンズ制御部160に対応する。また、補助光制御手段は例えば補助光制御部120に対応する。また、差分検出手段は例えば被写体検出部150に対応する。
Further, in claim 2, the focus lens corresponds to the
また、請求項7において、照度検出手段は例えば照度検出部292に対応する。
Further, in claim 7, the illuminance detection means corresponds to the
また、請求項9および10において、第1の輝度取得手順は例えばステップS911に対応する。また、第2の輝度取得手順は例えばステップS913に対応する。また、差分検出手順は例えばステップS914に対応する。また、フォーカスレンズ制御手順は例えばステップS915に対応する。 In claims 9 and 10, the first luminance acquisition procedure corresponds to, for example, step S911. The second luminance acquisition procedure corresponds to step S913, for example. The difference detection procedure corresponds to step S914, for example. The focus lens control procedure corresponds to, for example, step S915.
なお、本発明の実施の形態では、輝度信号の差分に基づいて被写体の存在を判断しているが、輝度成分を含む他の信号を利用してもよい。例えば自動露出(AE:Automatic Exposure)に用いられるAEデータ(通常、コントラスト成分や輝度成分を含む)を利用することができる。 In the embodiment of the present invention, the presence of the subject is determined based on the difference between the luminance signals, but other signals including luminance components may be used. For example, AE data (usually including a contrast component and a luminance component) used for automatic exposure (AE) can be used.
また、本発明の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。 The processing procedure described in the embodiment of the present invention may be regarded as a method having a series of these procedures, and a program for causing a computer to execute the series of procedures or a recording medium storing the program May be taken as
100 カメラ制御部
101 プロセッサ
102 RAM
103 ROM
120 補助光制御部
130 輝度取得部
140 コントラスト抽出部
150 被写体検出部
151 消灯時輝度保持部
152 点灯時輝度保持部
153 輝度差分算出部
154 閾値保持部
155 輝度差分判断部
160 フォーカスレンズ制御部
200 デジタルスチルカメラ
210 レンズ
211 フォーカスレンズ
213 撮像部
220 アナログ信号処理部
230 A/D変換部
240 デジタル信号処理部
250 表示部
251 ディスプレイ
252 ファインダ
260 記録部
270 操作部
271 電源スイッチ
272 シャッターボタン
273 モードダイアル
274 ズームボタン
275 操作ボタン
281 モータドライバ
282 ステッピングモータ
283 タイミング生成部
291 補助光発光部
292 照度検出部
293 ストロボ発光部
100
103 ROM
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記フォーカスレンズを介して得られた前記撮像画像から輝度信号を取得する輝度取得手段と、
前記焦点合せのための補助光の強度を制御する補助光制御手段と、
前記補助光を第1の明度よりも暗くした際の前記輝度信号と前記補助光を前記第1の明度より明るい第2の明度よりも明るくした際の前記輝度信号との差分を検出する差分検出手段と、
前記差分に基づいて前記焦点合せのための前記フォーカスレンズの駆動範囲を所定の範囲に制限するフォーカスレンズ制御手段と
を具備することを特徴とするフォーカスレンズの駆動範囲制御装置。 In an imaging apparatus having a focusing function that performs focusing by driving a focus lens based on contrast in a captured image,
Luminance acquisition means for acquiring a luminance signal from the captured image obtained through the focus lens;
Auxiliary light control means for controlling the intensity of auxiliary light for the focusing;
Difference detection for detecting a difference between the luminance signal when the auxiliary light is darker than the first lightness and the luminance signal when the auxiliary light is brighter than the second lightness that is brighter than the first lightness. Means,
A focus lens drive range control device comprising: a focus lens control unit that limits a drive range of the focus lens for focusing based on the difference to a predetermined range.
前記フォーカスレンズを介して得られた前記撮像画像から輝度信号を取得する輝度取得手段と、
前記撮像画像からコントラスト信号を抽出するコントラスト抽出手段と、
前記コントラスト信号に基づいて前記フォーカスレンズを駆動して焦点合せを行うフォーカスレンズ制御手段と、
前記焦点合せのための補助光を発光する補助光発光手段と、
前記補助光の強度を制御する補助光制御手段と、
前記補助光を第1の明度よりも暗くした際の前記輝度信号と前記補助光を前記第1の明度より明るい第2の明度よりも明るくした際の前記輝度信号との差分を検出する差分検出手段とを具備し、
前記フォーカスレンズ制御手段は、前記差分に基づいて前記焦点合せのための前記フォーカスレンズの駆動範囲を所定の範囲に制限する
ことを特徴とする撮像装置。 A focus lens,
Luminance acquisition means for acquiring a luminance signal from the captured image obtained through the focus lens;
Contrast extraction means for extracting a contrast signal from the captured image;
Focus lens control means for driving and focusing the focus lens based on the contrast signal;
Auxiliary light emitting means for emitting auxiliary light for focusing, and
Auxiliary light control means for controlling the intensity of the auxiliary light;
Difference detection for detecting a difference between the luminance signal when the auxiliary light is darker than the first lightness and the luminance signal when the auxiliary light is brighter than the second lightness that is brighter than the first lightness. Means,
The focus lens control means limits the drive range of the focus lens for the focusing to a predetermined range based on the difference.
前記フォーカスレンズ制御手段は、前記検出された照度が所定の照度よりも高い場合には前記フォーカスレンズの駆動範囲の制限を行わないことを特徴とする請求項2記載の撮像装置。 Further comprising illuminance detection means for detecting illuminance in the captured image;
The imaging apparatus according to claim 2, wherein the focus lens control unit does not limit a driving range of the focus lens when the detected illuminance is higher than a predetermined illuminance.
前記焦点合せのための補助光を第1の明度よりも暗くした際に前記フォーカスレンズを介して得られた前記撮像画像から第1の輝度信号を取得する第1の輝度取得手順と、
前記補助光を前記第1の明度より明るい第2の明度よりも明るくした際の第2の輝度信号を取得する第2の輝度取得手順と、
前記第1および第2の輝度信号の差分を検出する差分検出手順と、
前記差分に基づいて前記焦点合せのための前記フォーカスレンズの駆動範囲を所定の範囲に制限するフォーカスレンズ制御手順と
を具備することを特徴とするフォーカスレンズの駆動範囲制御方法。 In an imaging apparatus having a focusing function that performs focusing by driving a focus lens based on contrast in a captured image,
A first luminance acquisition procedure for acquiring a first luminance signal from the captured image obtained through the focus lens when the auxiliary light for focusing is darker than the first brightness;
A second luminance acquisition procedure for acquiring a second luminance signal when the auxiliary light is brighter than a second lightness that is brighter than the first lightness;
A difference detection procedure for detecting a difference between the first and second luminance signals;
A focus lens drive range control method comprising: a focus lens control procedure for restricting a drive range of the focus lens for focusing to a predetermined range based on the difference.
前記焦点合せのための補助光を第1の明度よりも暗くした際に前記フォーカスレンズを介して得られた前記撮像画像から第1の輝度信号を取得する第1の輝度取得手順と、
前記補助光を前記第1の明度より明るい第2の明度よりも明るくした際の第2の輝度信号を取得する第2の輝度取得手順と、
前記第1および第2の輝度信号の差分を検出する差分検出手順と、
前記差分に基づいて前記焦点合せのための前記フォーカスレンズの駆動範囲を所定の範囲に制限するフォーカスレンズ制御手順と
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
In an imaging apparatus having a focusing function that performs focusing by driving a focus lens based on contrast in a captured image,
A first luminance acquisition procedure for acquiring a first luminance signal from the captured image obtained through the focus lens when the auxiliary light for focusing is darker than the first brightness;
A second luminance acquisition procedure for acquiring a second luminance signal when the auxiliary light is brighter than a second lightness that is brighter than the first lightness;
A difference detection procedure for detecting a difference between the first and second luminance signals;
A program for causing a computer to execute a focus lens control procedure for limiting a driving range of the focus lens for focusing to a predetermined range based on the difference.
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JP2006178115A JP2008009048A (en) | 2006-06-28 | 2006-06-28 | Imaging apparatus, and drive range control device for its focus lens |
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JP2010243735A (en) * | 2009-04-03 | 2010-10-28 | Nikon Corp | Focus detection device and imaging apparatus |
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2006
- 2006-06-28 JP JP2006178115A patent/JP2008009048A/en active Pending
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