JP2011150179A - オートフォーカス装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】オートフォーカス装置は、フォーカス群の位置検出手段と、フォーカス群の駆動手段と、位相差方式による焦点検出手段と、撮像画像のコントラスト取得手段と、コントラストに基づく合焦判定手段を有し、該装置は、さらに、焦点検出手段による焦点情報をもとに被写体の周期性パターン判定手段と、フォーカス群の駆動の目標位置設定手段と、合焦方向判定手段を備え、被写体に周期性パターンがある場合、合焦点の方向を判定し、判定した合焦点の方向に目標位置を設定し、フォーカス群を目標位置に向けて駆動し、合焦判定手段によって合焦を判定する。
【選択図】図1
Description
フォーカスレンズ群と、該フォーカスレンズ群の位置を検出するフォーカス位置検出手段と、該フォーカスレンズ群を駆動するフォーカス駆動手段と、撮像光学系を通過した光束による像を撮像する撮像手段と、被写体からの光束を用いて位相差方式により焦点を検出する焦点検出手段と、該撮像手段で撮像された撮像信号を用いてコントラスト情報を取得するコントラスト取得手段と、該コントラスト情報に基づいて合焦を判定する合焦判定手段と、を有する装置であって、該オートフォーカス装置はさらに、該焦点検出手段による焦点情報をもとに被写体の周期性パターンの有無を判定する周期性判定手段と、該フォーカスレンズ群の目標位置を設定する目標位置設定手段と、合焦点の方向を判定する合焦方向判定手段と、を備え、該周期性判定手段が被写体に周期性パターンがあると判定した場合、該合焦方向判定手段により合焦点の方向を判定し、該目標位置設定手段は該合焦点の方向に該フォーカスレンズ群の目標位置を設定し、該フォーカス駆動手段は該フォーカスレンズ群を該目標位置に向けて駆動し、該合焦判定手段によって合焦を判定すること、を特徴とする。
オートフォーカス装置100は、撮像光学系を構成するフォーカスレンズ群111を含み、フォーカスレンズ群111には、フォーカス駆動手段であるフォーカスモータ112が接続されている。フォーカスドライバ113によってフォーカスモータ112が駆動され、フォーカスレンズ群111を光軸方向に移動させる。フォーカスレンズ群111の位置は、フォーカス位置検出部114により検出される。
フォーカスレンズ群111の像面側には、ハーフミラー121が設けられている。撮像光学系に入射した光束は、フォーカスレンズ群111を通り、ハーフミラー121を透過した光束とハーフミラー121で反射された光束とに分割される。ハーフミラー121を通過した光束は、撮像素子140に入射する。撮像素子140は電荷蓄積型のイメージセンサであり、CMOSセンサやCCDセンサによって構成される。ハーフミラー121で反射された光束は、撮像素子140と共役な位置に設けられた焦点検出部122に入射する。
オートフォーカス装置100が合焦状態にある場合は二像の間隔に相当する位相差は特定値を示す。被写体よりも像面に近い側に合焦している場合、所謂前ピンの場合は、位相差は該特定値よりも小さくなる。また、被写体よりも像面から遠い側に合焦している場合、所謂後ピンの場合は、位相差は該特定値よりも大きくなる。このように、焦点検出部122は、オートフォーカス装置100に入射した光により形成された被写体像間の位相差を検出する機能を有する。
そこで、合焦候補点以外で更新される映像のコントラスト評価値を利用することによって、近傍の合焦候補点が真の合焦判定であるかを判定することが可能となる。
本実施例では、このような状況に適するオートフォーカスの方法について説明する。
実施例3のオートフォーカス装置の構成、AFセンサの構成及び焦点検出エリアの構成は実施例1の図1、図2(a)と同様なので説明を省略する。第1実施例と同様に、図2(b)の撮影シーンを例に、図17から図20を用いて説明する。
例えば、実施例1から4に記載した処理を組み合わせて実施しても良い。さらには、複数の撮影シーンに対応するために、切替手段を設けて各処理を切り替えても良い。
111 フォーカスレンズ群
112 フォーカスモータ
113 フォーカスドライバ
114 フォーカス位置検出部
122 焦点検出部
131 位相差焦点検出部
132 コントラスト焦点検出部
133 デフォーカス量演算部
134 レンズ制御部
140 撮像素子
Claims (9)
- フォーカスレンズ群を含む撮像光学系と、
該フォーカスレンズ群の位置を検出するフォーカス位置検出手段と、
該フォーカスレンズ群を駆動するフォーカス駆動手段と、
該撮像光学系を通過した光束により被写体像を撮像する撮像手段と、
被写体からの光束を用いて位相差方式により焦点を検出する焦点検出手段と、
該撮像手段で撮像された撮像信号を用いてコントラスト評価値を取得するコントラスト取得手段と、
該コントラスト評価値に基づいて合焦を判定する合焦判定手段と、
を有するオートフォーカス装置であって、
該焦点検出手段による焦点情報をもとに被写体の周期性パターンの有無を判定する周期性判定手段と、
該フォーカスレンズ群の駆動の目標位置を設定する目標位置設定手段と、
合焦点の方向を判定する合焦方向判定手段と、
をさらに有し、
該周期性判定手段が被写体に周期性パターンがあると判定した場合、該合焦方向判定手段により合焦点の方向を判定し、該目標位置設定手段は該合焦点の方向に該フォーカスレンズ群の目標位置を設定し、該フォーカス駆動手段は該フォーカスレンズ群を該目標位置に向けて駆動し、該合焦判定手段によって合焦を判定すること、
を特徴とするオートフォーカス装置。 - 前記目標位置設定手段は、前記フォーカスレンズ群の位置におけるコントラスト評価値と、該フォーカスレンズ群の該位置とは異なる位置におけるコントラスト評価値とに基づいて、前記目標位置を、前記焦点検出手段の検出に基づく複数の合焦候補位置のいずれかに設定するか、前記合焦位置の方向の端に設定するか、を切り替えることを特徴とする請求項1に記載のオートフォーカス装置。
- 前記フォーカス駆動手段は、前記コントラスト評価値が更新されるタイミングに、前記目標位置に到達するように、前記フォーカスレンズ群を任意の速度で駆動すること、を特徴とする請求項1に記載のオートフォーカス装置。
- 前記周期性判定手段が被写体に周期性パターンがあると判定した場合、前記目標位置設定手段は、前記焦点検出手段の検出に基づく複数の合焦候補位置のうち、前記フォーカスレンズ群の位置より前記合焦点の方向でかつ該フォーカスレンズ群の位置に最も近い合焦候補位置に基づいて前記目標位置を設定する、ことを特徴とする請求項1に記載のオートフォーカス装置。
- 前記合焦判定手段は、前記焦点検出手段の検出に基づく合焦候補位置における前記コントラスト評価値を所定の閾値と比較して合焦か否かを判定する、ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のオートフォーカス装置。
- 前記合焦判定手段は、前記焦点検出手段の検出に基づく合焦候補位置における前記コントラスト評価値と、該合焦候補位置の近傍における該コントラスト評価値とに基づいて合焦か否かを判定することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のオートフォーカス装置。
- 前記合焦方向判定手段は、前記フォーカスレンズ群の可動範囲のうち、前記フォーカスレンズ群の位置が該可動範囲の中点よりも無限側である場合は、合焦点の方向を至近側と判定し、前記フォーカスレンズ群の位置が該可動範囲の中点よりも至近側である場合は、合焦点の方向を無限側と判定する、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のオートフォーカス装置。
- 前記合焦方向判定手段は、前記フォーカスレンズ群の位置が、前記焦点検出手段の検出に基づく複数の合焦候補位置よりも無限側である場合は、合焦点の方向を至近側と判定し、前記フォーカスレンズ群の位置が、前記焦点検出手段の検出に基づく該複数の合焦候補位置よりも至近側である場合は、合焦点の方向を無限側と判定する、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のオートフォーカス装置。
- 前記合焦方向判定手段は、前記フォーカスレンズ群の位置における前記コントラスト評価値と、前記フォーカスレンズ群とは別の位置におけるコントラスト評価値とに基づいて合焦点の方向を判定する、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のオートフォーカス装置。
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