JP2012098510A - 撮像装置、撮像方法およびプログラム。 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】検出部310は、駆動指示に基づく焦点調整素子によるレンズの駆動後の位置の合焦度合いを評価する評価値を生成する一連の動作が前記レンズの駆動範囲における一方の端部に向けて繰り返し行なわれ、最も合焦度合いが高い評価値の位置に対する当該端部側の1つまたは所定数隣の位置の前記評価値を検出する。駆動制御部320は、レンズの駆動範囲における他方の端部に向けて前記一連の動作を繰り返し行わせ、検出された評価値を基準として当該評価値以上の合焦度合いの位置にレンズを駆動させる。
【選択図】図1
Description
1.第1の実施の形態(撮像制御:ワーストケースを想定してスキップ動作を行う例)
2.第2の実施の形態(撮像制御:一般的な使用環境に最適化してスキップ動作を行う例)
[撮像装置の機能構成例]
図1は、本発明の第1の実施の形態における撮像装置100の機能構成の一例を示すブロック図である。撮像装置100は、被写体を撮像して画像データを生成し、生成された画像データを画像コンテンツ(記録画像)として記録する撮像装置である。この撮像装置100は、フォーカスを合わせる対象の物体(合焦対象物)にフォーカスを自動で合わせるオートフォーカス動作を行ってフォーカスを制御する。なお、同図では、スマートフォンや携帯電話などの携帯情報端末に搭載されるカメラモジュールの例について説明する。
図2は、本発明の第1の実施の形態におけるレンズ部200の機能構成の一例を示すブロック図である。
図3は、本発明の第1の実施の形態における検出部310および駆動制御部320によるスキャン動作の一例を示す模式図である。
図4は、本発明の第1の実施の形態における検出部310および駆動制御部320によるスキップ動作の一例を示す模式図である。
P=A×U×S ・・・式1
ここで、Aは、スキャン終了位置とスキップ目標位置との間の距離(移動量)を基準パルス数により示した値である。なお、移動量Aは、同図におけるスキャン終了位置424から目標ポイント411まで伸びる矢印(必要移動量423)として示されている。また、Uは、レンズの移動方向が重力と逆方向(上)である場合における移動量と、基準使用環境における移動量との間の変動割合から求められる係数(上昇時姿勢差変動比率)である。また、Sは、レンズの移動方向が重力の方向(下)である場合における移動量と、基準使用環境における移動量との間の変動割合から求められる係数(下降時姿勢差変動比率)である。なお、この式1に示すように、スキップ動作に関する移動指示情報のパルス数Pを算出する際に、温度差による移動量の変動は考慮しない。なぜなら、スキャン動作およびスキップ動作はごく短時間に行われる制御であり、処理時間内の温度変化はほぼ無視できるため、スキップ移動量のパルス数計算に温度特性を考慮する必要は無いためである。
図5は、本発明の第1の実施の形態における検出部310および駆動制御部320による逆スキャン動作の一例を示す模式図である。
図6は、本発明の第1の実施の形態における検出部310および駆動制御部320による最終調整動作の一例を示す模式図である。
図7は、本発明の第1の実施の形態の撮像装置100におけるオートフォーカス動作のスキャン動作後のレンズ移動の一例と、従来の撮像装置におけるスキャン動作後のレンズ移動の一例とを示す模式図である。
次に、本発明の第1の実施の形態のオートフォーカス動作における撮像装置100の動作について図面を参照して説明する。
本発明の第1の実施の形態では、スキップ動作において、ワーストケースの場合においてもスキャン目標位置(目標ポイント)を超えないようにする例について説明した。これにより、どのような使用環境においても、スキップ動作によりスキャン目標位置より無限遠側の位置にレンズが移動してしまうことはない。しかしながら、撮像装置100が一般的に用いられる環境(水平面とフォーカスレンズ220の移動方向(光軸方向)とが平行)においては、スキップ量が少なくなってしまう。
図11は、本発明の第2の実施の形態における検出部310および駆動制御部320によるスキップ動作の一例を示す模式図である。なお、本発明の第2の実施の形態では、誤差情報保持部131は、誤差情報の他に、姿勢閾値係数を保持するものとする。
P=A×T ・・・式2
移動量Aは、式1と同様のものであるため、ここでの説明を省略する。Tは、特定の姿勢の場合においてレンズの位置が目標ポイント411の位置となるパルス数を算出するための係数(姿勢閾値係数)である。この姿勢閾値係数Tは、図11(b)に示す場合においては、撮像装置100が水平から15°斜上に向いている場合(斜上向(+15°)513)においてレンズの位置が目標ポイント411の位置となるパルス数を算出するための係数である。姿勢閾値係数Tは、製造段階における個体調整で予め決定され、姿勢閾値係数として、誤差情報保持部131に保持される。例えば、姿勢閾値係数Tは、移動量Aが示すパルス数に「0.9」を乗算するとスキップ動作に関する移動指示情報のパルス数Pが算出される場合には、この「0.9」の値が決定され、誤差情報保持部131に保持される。
図12は、本発明の第2の実施の形態における検出部310および駆動制御部320による所定の逆スキャン動作回数以内にスキャン目標位置が検出されない場合のオートフォーカス動作の一例を示す模式図である。
次に、本発明の第2の実施の形態のオートフォーカス動作における撮像装置100の動作について図面を参照して説明する。
110 カメラヘッド部
120 撮像素子
131 誤差情報保持部
132 最終調整移動情報保持部
140 画像処理チップ
150 信号処理部
160 評価値生成部
191 操作受付部
192 制御部
193 表示部
194 記録部
310 検出部
320 駆動制御部
Claims (17)
- 供給される電力に応じて焦点距離の変更または焦点距離の調整を行う焦点調整素子による駆動指示に基づくレンズの駆動後の位置の合焦度合いを評価する評価値を生成する一連の動作が前記レンズの駆動範囲における一方の端部に向けて繰り返し行なわれ、最も合焦度合いが高い評価値の位置に対する当該端部側の1つまたは所定数隣の位置の前記評価値を検出する検出部と、
前記レンズの駆動範囲における他方の端部に向けて前記一連の動作を繰り返し行わせ、前記検出された評価値を基準として当該評価値以上の合焦度合いの位置に前記レンズを駆動させる駆動制御部と
を具備する撮像装置。 - 前記駆動制御部は、前記駆動方向の逆方向に前記一連の動作を繰り返し行う前に、前記評価値を生成する一連の動作の繰り返しが終了した位置と前記検出部が検出した評価値の位置との間の距離を算出し、前記焦点調整素子による前記レンズの駆動量に対するその誤差に関する誤差情報と前記算出した距離とに基づいて、前記算出した距離だけ前記レンズを駆動させる請求項1記載の撮像装置。
- 前記誤差情報は、前記撮像装置の姿勢差により前記焦点調整素子の1回の駆動による前記レンズの駆動量が最大となる場合における誤差に関する第1情報と、前記姿勢差により前記焦点調整素子の1回の駆動による前記レンズの駆動量が最小となる場合における誤差に関する第2情報とであり、
前記駆動制御部は、前記算出した距離と、前記第1情報と、前記第2情報とに基づいて、前記一方の端部に向ける前記レンズの駆動に関する前記駆動量が最大であり、かつ、前記他方の端部に向ける前記レンズの駆動に関する前記駆動量が最小である場合における前記焦点調整素子の駆動回数を算出し、当該算出した駆動回数だけ前記レンズを駆動させる請求項2記載の撮像装置。 - 前記駆動制御部は、前記算出した駆動回数に基づく前記レンズの駆動後の位置から前記他方の端部に向けて前記一連の動作を繰り返し行い、前記検出された評価値以上の合焦度合いの位置に前記レンズを駆動させる請求項3記載の撮像装置。
- 前記一方の端部に向けて繰り返し行われる一連の動作に関する駆動指示は、前記焦点調整素子を所定回数駆動させる駆動指示であり、
前記駆動制御部は、前記他方の端部に向けて前記一連の動作を繰り返し行った後に、前記焦点調整素子を前記所定回数より少ない回数駆動させる前記駆動指示に基づいて、他方の端部に向けて前記レンズを1回駆動させる請求項1記載の撮像装置。 - 前記駆動制御部は、前記他方の端部に向けて前記一連の動作を繰り返し行う前に、前記評価値を生成する一連の動作の繰り返しが終了した位置と前記検出部が検出した評価値の位置との間の距離を算出し、所定の環境における姿勢差を考慮するための閾値係数と前記算出した距離とに基づいて、前記算出した距離だけ前記レンズを駆動させる請求項1記載の撮像装置。
- 前記駆動制御部は、前記他方の端部に向けた前記一連の動作の繰り返しにおいて、前記検出された評価値以上の合焦度合いの位置に前記レンズを駆動させることが前記繰り返しの所定回数までにできなかった場合には、前記レンズの駆動範囲における2つの端部のうちの1つの端部へ前記レンズを駆動させた後に、前記最も合焦度合いが高い評価値の位置と前記1つの端部との間の距離に基づいて、前記最も合焦度合いが高い評価値の位置に前記レンズを駆動させる請求項1記載の撮像装置。
- 前記レンズは、フォーカスレンズである請求項1記載の撮像装置。
- 前記焦点調整素子は、前記焦点調整素子と前記レンズとが駆動軸を介して接し、前記焦点調整素子の前記特定方向への緩急を伴う伸縮の繰り返しによる前記駆動軸と前記レンズとの間の摩擦力の増減を用いて前記レンズを駆動させる請求項1記載の撮像装置。
- 前記焦点調整素子は、前記レンズの移動または変形により、前記焦点距離の変更または焦点距離の調整を行う請求項1記載の撮像装置。
- 前記焦点調整素子は、圧電素子または形状記憶合金の何れかの焦点調整素子である請求項1記載の撮像装置。
- 前記焦点調整素子は、供給される電力に応じて変形する液体レンズ、導電性高分子アクチュエータまたはポリマー樹脂素材の何れかであり、当該レンズの変形により、前記焦点距離の変更または焦点距離の調整を行う請求項1記載の撮像装置。
- 前記駆動制御部は、前記レンズを駆動すべき駆動量および駆動方向に基づいて前記駆動指示を供給する請求項1記載の撮像装置。
- 前記駆動制御部は、前記撮像装置の姿勢を前記特定方向と水平面とが一致する前記撮像装置の姿勢とし、前記焦点調整素子の温度が所定温度である場合の前記焦点調整素子の1回の駆動動作による前記レンズの駆動量を基準として、前記レンズの駆動範囲における2つの端部のうちの1つの端部からの距離に相当する前記焦点調整素子の駆動回数を示す回数情報を前記レンズが存在する位置として推定する請求項1記載の撮像装置。
- 駆動指示に基づく焦点調整素子によるレンズの駆動後の位置の合焦度合いを評価する評価値を生成する一連の動作を前記レンズの駆動範囲における一方の端部に向けて繰り返し行い、レンズを駆動させる基準となる評価値を検出する検出部と、
前記レンズの駆動範囲における他方の端部に向けた前記一連の動作の繰り返しにおいて、前記検出された評価値以上の合焦度合いの位置に前記レンズを駆動させることが前記繰り返しの所定回数までにできなかった場合には、前記レンズの駆動範囲における2つの端部のうちの1つの端部へ前記レンズを駆動させた後に、前記検出された評価値の位置と前記1つの端部との間の距離に基づいて、前記検出された評価値の位置に前記レンズを駆動させる駆動制御部と
を具備する撮像装置。 - 供給される電力に応じて焦点距離の変更または焦点距離の調整を行う焦点調整素子による駆動指示に基づくレンズの駆動後の位置の合焦度合いを評価する評価値を生成する一連の動作が前記レンズの駆動範囲における一方の端部に向けて繰り返し行なわれ、最も合焦度合いが高い評価値の位置に対する当該端部側の1つまたは所定数隣の位置の前記評価値を検出する検出手順と、
前記レンズの駆動範囲における他方の端部に向けて前記一連の動作を繰り返し行わせ、前記検出された評価値を基準として当該評価値以上の合焦度合いの位置に前記レンズを駆動させる駆動制御手順と
を具備する撮像方法。 - 供給される電力に応じて焦点距離の変更または焦点距離の調整を行う焦点調整素子による駆動指示に基づくレンズの駆動後の位置の合焦度合いを評価する評価値を生成する一連の動作が前記レンズの駆動範囲における一方の端部に向けて繰り返し行なわれ、最も合焦度合いが高い評価値の位置に対する当該端部側の1つまたは所定数隣の位置の前記評価値を検出する検出手順と、
前記レンズの駆動範囲における他方の端部に向けて前記一連の動作を繰り返し行わせ、前記検出された評価値を基準として当該評価値以上の合焦度合いの位置に前記レンズを駆動させる駆動制御手順と
をコンピュータに実行させるプログラム。
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