JP2012100025A - Imaging apparatus and control method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の光学系によって被写体を同時に撮影する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for simultaneously photographing a subject using a plurality of optical systems.
複数の撮像光学系を用いて同時に撮影可能な撮像装置が知られており、例えばステレオ撮影やパノラマ撮影が可能である。この種の光学系では、通常2つの撮影レンズが平行に、または一定の輻輳角をなすように左右に配置される。左右の各光学系により同時に撮影された2つの画像は、ステレオ視手段を用いて立体視を行うために処理され、または所定の画像処理回路にて合成処理が行われる。
ところで、ズームレンズやフォーカスレンズを移動させる駆動源、あるいはシャッタの開閉動作を行う駆動源にステッピングモータを使用した場合、脱調が発生すると意図した通りの制御が出来なくなる。ステレオ撮影を行う場合、複数の撮像光学系に対して同一の駆動条件及び露出条件で撮影することを前提としてステレオ効果が得られる。複数の撮像光学系のうち、1つでもステッピングモータが脱調すると、適切なステレオ画像は得られなくなる。
An imaging device capable of simultaneously photographing using a plurality of imaging optical systems is known. For example, stereo photography and panoramic photography are possible. In this type of optical system, usually two photographing lenses are arranged in parallel or on the left and right so as to form a constant convergence angle. Two images photographed simultaneously by the left and right optical systems are processed for stereoscopic viewing using stereo vision means, or are combined by a predetermined image processing circuit.
By the way, when a stepping motor is used as a drive source for moving the zoom lens and the focus lens, or a drive source for opening and closing the shutter, the control as intended cannot be performed when a step-out occurs. When performing stereo shooting, a stereo effect can be obtained on the premise that shooting is performed with the same driving conditions and exposure conditions for a plurality of imaging optical systems. If at least one of the plurality of imaging optical systems is out of step, an appropriate stereo image cannot be obtained.
特許文献1では、低コスト化を図りつつ信頼性の置ける脱調検出を行うステッピングモータの脱調検出装置が開示されている。該装置ではステッピングモータにフィードバック用のエンコーダを付設し、ステッピングモータへの駆動パルスの発生から所定時間経過後のエンコーダからの応答パルスの発生を検出する。応答パルスの発生が一定時間ない場合、脱調が検出される。
また特許文献2では、撮影時間を長くし、故障による撮影中断を回避でき、被写体を良好に撮影できる立体撮影装置が開示されている。該装置はステッピングモータのインピーダンスの変化からモータの負荷を検出し、故障と判断した場合に2D撮影モードで撮影を行う。
Patent Document 1 discloses a stepping motor out-of-step detection device that performs out-of-step detection with low cost while reducing costs. In this apparatus, an encoder for feedback is attached to the stepping motor, and the generation of a response pulse from the encoder after a predetermined time has elapsed after the generation of the drive pulse to the stepping motor is detected. When no response pulse is generated for a certain time, a step-out is detected.
Patent Document 2 discloses a stereoscopic imaging apparatus that can increase the imaging time, can avoid interruption of imaging due to a failure, and can shoot an object satisfactorily. The apparatus detects the load of the motor from the change in impedance of the stepping motor, and performs imaging in the 2D imaging mode when it is determined that a failure has occurred.
前記特許文献1では脱調検出に係る低コスト化を目的とするが、フィードバック用のエンコーダを必要とするため、その分コスト上昇の原因となる。また前記特許文献2では、ステッピングモータの負荷を検出するが、脱調検出を行ってはいない。
そこで本発明の目的は、複数の光学系を有する撮像装置において、いずれかの光学系の駆動手段に脱調が発生したことを検出して、不適切な撮影結果を回避することである。
The above-mentioned Patent Document 1 aims to reduce the cost associated with step-out detection. However, since a feedback encoder is required, the cost increases accordingly. Moreover, in the said patent document 2, although the load of a stepping motor is detected, step-out detection is not performed.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to detect an out-of-step occurrence in a driving unit of any optical system in an imaging apparatus having a plurality of optical systems, and to avoid inappropriate imaging results.
上記課題を解決するために本発明に係る装置は、複数の光学系を用いて撮影可能な撮像装置であって、前記複数の光学系を通して被写体をそれぞれ撮像する撮像手段と、前記複数の光学系をそれぞれ駆動する複数の駆動手段と、前記複数の駆動手段をそれぞれ制御する駆動制御手段と、前記複数の光学系に対して前記駆動手段を同一駆動条件で同期させて駆動した場合に前記複数の光学系の駆動制御状態を比較し、該駆動制御状態が一致しない場合に前記複数の光学系のうち、少なくとも1つの駆動手段が脱調したと判定する脱調判定手段を備える。 In order to solve the above problems, an apparatus according to the present invention is an imaging apparatus capable of imaging using a plurality of optical systems, the imaging means for imaging a subject through each of the plurality of optical systems, and the plurality of optical systems. A plurality of drive means for driving the plurality of drive means, a drive control means for controlling the plurality of drive means, respectively, and the plurality of optical systems when the drive means are driven in synchronism under the same drive conditions. A step-out determination unit that compares the drive control states of the optical systems and determines that at least one of the plurality of optical systems has stepped out when the drive control states do not match is provided.
本発明によれば、複数の光学系を有する撮像装置において、いずれかの光学系の駆動手段に脱調が発生したことを検出して、不適切な撮影結果が生じないように回避できる。 According to the present invention, in an imaging apparatus having a plurality of optical systems, it is possible to detect that a step-out has occurred in a driving unit of any one of the optical systems, and to avoid an inappropriate photographing result.
以下に、本発明の各実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る撮像装置の構成例を説明するブロック図である。本例に示す撮像装置は複数の映像を同時に撮影可能であり、第1の撮像光学系(以下、第1光学系という)100と第2の撮像光学系(以下、第2光学系という)200を備える。各光学系は3群構成とされ、ズーム系、振れ補正系、フォーカス系のレンズ群を有する。以下では、ズーム制御に関与する1群レンズ101,201をズームレンズと呼び、振れ補正に関与する2群レンズ103,203をシフトレンズと呼び、合焦調整に関与する3群レンズ104,204をフォーカスレンズと呼ぶことにする。
まず第1光学系100の構成について説明する。ズームレンズ101は、光軸方向に沿って位置変更が可能な、倍率変更用レンズである。ズーム駆動制御部109はズームレンズ101を駆動制御する。ズームレンズ101の後段にはシャッタ・絞りユニット102が配置されている。露光制御手段を構成するシャッタ・絞り駆動制御部110はシャッタ・絞りユニット102を駆動制御する。シフトレンズ103は、光軸に対して略垂直な平面内での位置変更が可能な、振れ補正光学系を構成するレンズである。シフトレンズ駆動制御部111はシフトレンズ103を駆動制御する。フォーカスレンズ104は、光軸方向に沿って位置変更が可能な、合焦調整用レンズである。フォーカス駆動制御部112はフォーカスレンズ104を駆動制御する。
撮像部は撮像素子105と撮像信号処理部106で構成される。撮像素子105は第1光学系100のレンズ群を通ってきた光像を受光してこれを電気信号に変換する。その後段の撮像信号処理部106は、撮像素子105が出力した電気信号を映像信号に変換し、映像信号処理部107に出力する。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. The imaging apparatus shown in this example can simultaneously capture a plurality of images, and includes a first imaging optical system (hereinafter referred to as a first optical system) 100 and a second imaging optical system (hereinafter referred to as a second optical system) 200. Is provided. Each optical system has a three-group configuration and includes a zoom system, a shake correction system, and a focus system lens group. Hereinafter, the
First, the configuration of the first
The imaging unit includes an
第2光学系200の構成は第1光学系100と同様であるため、第2光学系200にて第1光学系100の各構成要素に対応する部分については、第1光学系100で用いた符号に100を加算した符号を用いることにより説明を割愛する。
映像信号処理部107は、撮像信号処理部106,206が出力した映像信号に対して所定の加工処理を施し、映像表示が可能な信号を表示部108に出力する。液晶モニタ等を用いた表示部108は映像信号処理部107の出力信号に従って画像表示を行う。表示制御部113は撮像素子105,205や表示部108を制御する。
システム全体の制御については一般にコンピュータを用いて、これにより解釈及び実行されるプログラムに従って行われる。例えばCPU(中央演算処理装置)等を用いたシステム制御部118は、各光学系の駆動制御部の制御を行う他、駆動タイミングも制御する。またシステム制御部118は、各光学系を同一駆動条件で同期させて駆動した場合に、各光学系の駆動情報又は撮像情報を用いて各光学系の駆動制御状態を比較し、いずれかの駆動手段が脱調したか否かを判定する脱調判定処理を行う。光学系の駆動制御状態とは、ズームレンズ、フォーカスレンズ、絞りなどの光学部材が現時点でどのように駆動制御されているかの状態である。例えば各光学系のズーム駆動状態に差異があれば、光学系同士の画角差となって現れるが、詳細については後述する。電源部114はシステムの各構成部に対して必要に応じて電源電圧を供給する。外部入出力端子部115には、図示しない外部装置との間で行われる通信信号や、映像信号及び音声信号が入力され又はこれらの信号が当該端子部から出力される。操作部116は撮像装置のユーザ操作に使用され、装置本体の各種操作スイッチや遠隔操作装置の操作スイッチ等を含む。また記憶部117は、映像情報、時間情報、設定情報等の様々なデータの記憶に使用する。記憶部117はさらに、システム制御部118が解釈して実行する各種プログラムを記憶する。
Since the configuration of the second optical system 200 is the same as that of the first
The video
The control of the entire system is generally performed using a computer according to a program that is interpreted and executed. For example, a
次に、上記構成を持つ撮像装置の動作について説明する。操作部116はシャッタレリーズボタンの押し込み量に応じて第1スイッチ(以下、SW1と記す)及び第2スイッチ(以下、SW2と記す)が順にオン状態となる、2段式スイッチを含む。ユーザがシャッタレリーズボタンを約半分押し込んだときにSW1がオン状態となり、さらにシャッタレリーズボタンを最後まで深く押し込んだときにSW2がオン状態となる。
操作部116のSW1がオン状態になると、その信号をシステム制御部118が受けてフォーカス駆動制御部112,212と、シャッタ・絞り駆動制御部110,210に制御信号がそれぞれ送出される。これによりフォーカス駆動制御部112,212はフォーカスレンズ104,204をそれぞれ駆動して合焦位置への焦点調節を行う。シャッタ・絞り駆動制御部110,210はシャッタ・絞りユニット102,202をそれぞれ駆動して露光量を適正値に設定する。
さらにSW2がオン状態になると、その信号をシステム制御部118が受けて、撮像素子105,205に露光された光像から得た画像データを記憶部117に記憶させる。このとき操作部116から、振れ補正機能を働かせるためのオン指示があった場合には、システム制御部118がシフトレンズ駆動制御部111,211に対して制御信号をそれぞれ送出して振れ補正動作を指示する。これを受けたシフトレンズ駆動制御部111,211は、振れ補正機能のオフ指示がなされるまでの間、シフトレンズ103,203をそれぞれ駆動して振れ補正動作を行う。
また操作部116が一定時間以上に亘って操作されなかった場合、システム制御部118は消費電力節減のために表示部108等への電源供給の遮断指示を出すことで、電源管理を統括する。なお、ズームレンズ101,201による変倍操作の指示をシステム制御部118が操作部116から受けた場合には、システム制御部118から指示を受けたズーム駆動制御部109,209がズームレンズ101,201をそれぞれ駆動する。指示されたズーム位置へズームレンズ101,201が移動する。この移動と併せて、撮像素子105,205が撮像した後に撮像信号処理部106,107が処理した画像情報に基づいてシステム制御部118が各光学系の焦点状態をそれぞれ検出してフォーカス制御を指示する。システム制御部118から指示を受けたフォーカス駆動制御部112,212がフォーカスレンズ104,204をそれぞれ駆動して合焦調整を行う。
Next, the operation of the imaging apparatus having the above configuration will be described. The
When SW1 of the
Further, when SW2 is turned on, the
When the
図2は、第1光学系100のズーム駆動制御部109とフォーカス駆動制御部112の構成例を示すブロック図である。各駆動制御部の駆動モータ(301,306参照)はステッピングモータとする。
ズーム駆動制御部109において、ズームモータ301はズームレンズ101を光軸に沿って移動させる。ズームモータ駆動回路302は、ズームモータ301に駆動信号を出力して駆動させる。ズームレンズ101の位置検出手段として、ズームリセット位置検出部303とズーム位置検出部304が設けられる。ズームリセット位置検出部303は、ズームレンズ101のリセット位置を検出し、ズーム制御上の基準位置を取得する。またズーム位置検出部304は、ズームレンズ101の絶対位置を検出する。ズーム制御部305は、ズーム位置検出部304が出力する検出信号に応じてズームレンズ101の移動量の制御を行い、その制御量に従ってズームモータ駆動回路302を介して、ズームモータ301を回転させる。
フォーカス駆動制御部112において、フォーカスモータ306はフォーカスレンズ104を光軸に沿って移動させる。フォーカスモータ駆動回路307は、フォーカスモータ306に駆動信号を出力して駆動させる。フォーカスレンズ104の位置検出手段としてフォーカスリセット位置検出部308が設けられ、フォーカス制御上の基準位置を取得する。フォーカス制御部309はフォーカス移動量の制御を行う。合焦位置検出部310は、フォーカスレンズ104を駆動させ、図1に示す撮像素子105で得た画像、つまり露光された画像に基づいて被写体の合焦位置を検出する。なお、第2光学系200のズーム駆動制御部209とフォーカス駆動制御部212についても第1光学系100の場合と同様の構成を有するため、それらの説明を割愛する。
ステレオ画像の撮影時に、システム制御部118は、第1光学系100と第2光学系200とでズームレンズ位置及びフォーカスレンズ位置がそれぞれ同じであって、さらに同等の露出状態が得られるように各駆動制御部を制御する。そしてシステム制御部118は、SW2がオン状態となった場合、両光学系の撮影タイミングが同期するように、シャッタを駆動制御する。しかし、2つの光学系を同一駆動条件で同期して駆動させても、駆動制御状態に差がある場合には、適正なステレオ画像が得られなくなる。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the zoom
In the zoom
In the focus
At the time of shooting a stereo image, the
図7は、光学系100,200の駆動状態に差がある場合に撮影された画像の表示例である。左側に示す画像例701乃至703は、第1光学系100を通して得た撮像信号処理部106からの撮像信号を映像信号処理部107が処理して表示部108に表示した画像である。また右側に示す画像例704乃至706は、第2光学系200を通して得た撮像信号処理部206からの撮像信号を映像信号処理部107が処理して表示部108に表示した画像である。
図7は一方の光学系駆動制御にてステッピングモータの脱調が発生したために、異なる画像が得られた例を示す。図7(A)は、ズーム駆動制御部109,209のうち、一方の駆動制御にて脱調が発生した場合の画像例を示す。各光学系による画像例701と704の間に画角差があり、被写体像の大きさが異なることが分かる。図7(B)は、フォーカス駆動制御部112,212のうち、一方の駆動制御にて脱調が発生した場合の画像例を示す。各光学系による画像例702と705の間で被写体の合焦結果に差があることが分かる。図7(C)は、シャッタ・絞り駆動制御部110,210のうち、一方の駆動制御にて脱調が発生した例を示している。各光学系による画像例703と706の間で明るさに差があることが分かる。いずれの場合も、光学系100,200の駆動状態が同じでなくなり、制御結果に差が生じたために適正なステレオ画像は得られない。
FIG. 7 is a display example of an image taken when there is a difference in the driving state of the
FIG. 7 shows an example in which a different image was obtained because the stepping motor stepped out in one optical system drive control. FIG. 7A shows an example of an image when a step-out occurs in one of the zoom
[第1実施形態]
以下、図3乃至6を参照して、本発明の第1実施形態における光学系の脱調検出方法について説明する。
[First Embodiment]
The optical system step-out detection method according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図3は、ステレオ撮影動作の開始から終了までの処理において、ズーム、フォーカス、絞りの各駆動部の脱調検出を説明するフローチャートである。
操作部116に設けた図示しないモード切替スイッチの操作により、ユーザは撮影モードとしてステレオ撮影モードを指定する。システム制御部118がこれを受けて第1光学系100、第2光学系200にそれぞれ制御指示を出す。
まず、図3のS101でシステム制御部118は、操作部116から結像倍率の変更指示があったか否かを判定する。その結果、結像倍率の変更指示があった場合、S102へ進み、該変更指示がない場合にはS105へ進む。S102では、結像倍率の変更指示に従って、指示の方向にズーム駆動制御部109,209がズームレンズ101,201をそれぞれ移動させる。次のS103において、ズームレンズ101,201のズーム比較制御が行われる。システム制御部118によるズーム比較処理の詳細は、図4を用いて後で説明する。比較結果は記憶部117に一時記憶され、その後、S104に進む。2つの光学系の間でズーム駆動状態の比較結果が一致していればS101に戻り、比較結果が不一致の場合、S116に進む。
S105でシステム制御部118は、操作部116のシャッタレリーズボタンの操作状態を判定する。その結果、SW1のオン状態が検知された場合、S106へ進むが、SW1のオフ状態が検知された場合、S101に戻る。
FIG. 3 is a flowchart for explaining step-out detection of each of the zoom, focus, and diaphragm drive units in the process from the start to the end of the stereo shooting operation.
By operating a mode switch (not shown) provided on the
First, in step S101 in FIG. 3, the
In step S <b> 105, the
S106にてシステム制御部118は焦点状態検出処理を行い、各光学系のピントずれ量を検出する。S107では、撮像装置から被写体までの距離(被写体距離)と、現在のフォーカスレンズ104,204の各位置から演算されたピントずれ量に応じて、フォーカス駆動制御部112,212がフォーカスレンズ104,204をそれぞれの合焦位置まで移動させる。次のS108において、フォーカスレンズ104,204のフォーカス比較処理が行われる。フォーカス比較処理の詳細は、図5を用いて後で説明する。比較結果は記憶部117に一時記憶され、その後、S109に進む。フォーカス駆動状態の比較結果が一致していればS110に進み、比較結果が不一致の場合、S116に進む。
S110では、システム制御部118の指示に従って測光処理が行われる。S111でシステム制御部118は、被写体の明るさの測定値に応じて絞り値及び露光時間を演算し、シャッタ・絞り駆動制御部110,210はシャッタ・絞りユニット102,202を絞り値に基づいて駆動させる。次のS112において、シャッタ・絞りユニット102,202の絞り比較処理が行われる。絞り比較処理の詳細は、図6を用いて後で説明する。比較結果は記憶部117に一時記憶され、その後、S113に進む。絞り制御の比較結果が一致していればS114に進み、比較結果が不一致の場合、S116へ進む。
S114でシステム制御部118は、再び操作部116のシャッタレリーズボタンの操作状態を判定する。その結果、SW2のオン状態が検知された場合にはS115へ進み、SW2のオフ状態が検知された場合にはS101へ戻る。
In S106, the
In S110, photometric processing is performed in accordance with an instruction from the
In step S <b> 114, the
S115でシステム制御部118はステレオ撮影処理を行う。各光学系の露光処理が行われた後、撮像素子105,205がそれぞれ出力した電気信号の読み出し処理が行われる。各光学系の撮影データは記憶部117に記憶され、本処理が終了する。
S116でシステム制御部118はエラー終了処理を行う。これは2つの光学系において、ズーム比較処理、フォーカス比較処理、絞り比較処理の結果、いずれかの比較結果が一致しなかったためである。システム制御部118は、ユーザにエラーが発生したことを通知するためのメッセージなどを、表示制御部113を介して表示部108に表示させる。なお脱調発生をユーザに通知する通知手段としては表示部108での警報表示に代えて、あるいは警報表示とともに音声で報知してもよい。システム制御部118は記憶部117に記憶された比較処理結果を参照して、一致しなかった比較処理に関連する駆動制御部のリセット動作を行ってから、本処理を終了する。
In step S115, the
In step S116, the
次に、図4を用いて、前記S103のズーム比較処理について説明する。以下の処理はシステム制御部118の制御下で各光学系の画角情報の比較に基づいて行われる。
まずS201において、各光学系の撮像信号処理部106,206から撮像信号が取得される。次のS202で、各光学系の輻輳点情報が取得される。輻輳点とは、2つの光学系のレンズ光軸が交わり視差が無くなる点のことをいい、ズーム位置に応じて装置から輻輳点までの距離は異なる。輻輳点情報を取得することにより、2つの光学系によって得られた撮像信号の示す画像間で互いに重なり合う領域が判明する。次のS203は、重なり合う撮像領域に関し、2つの光学系の画角差を算出して閾値と比較する処理である。記憶部117にはズーム位置に応じた、適正なステレオ効果の画像が得られる画角差の許容量を示す情報が記憶されている。この情報の示す判定基準値により画角差の許容範囲が規定され、当該範囲を参照して比較処理が行われる。ズーム位置に対して画角差が、判定基準値の示す所定の範囲内であればS204へ進み、画角差が所定の範囲外であればS205へ進む。S204でシステム制御部118はズーム比較結果が一致したと判定し、一方、S205ではズーム比較結果が不一致であると判定する。S204、S205の後、S206に進み、比較結果のデータが記憶部117に記憶され、ズーム比較処理が終了する。
Next, the zoom comparison process in S103 will be described with reference to FIG. The following processing is performed based on a comparison of field angle information of each optical system under the control of the
First, in S201, an imaging signal is acquired from the imaging
次に、図5を用いて、前記S108のフォーカス比較処理について説明する。以下の処理はシステム制御部118の制御下で撮像信号処理部106,206による撮像画像処理に基づいて行われる。
まずS301において、各光学系の撮像信号処理部106,206からフォーカス評価値が取得される。焦点検出状態を表すフォーカス評価値には、例えば、画像中心部のスキャン時のフォーカス評価値を用いる。その理由は、2つの光学系において出来るだけ視差の少ない箇所で比較するためである。次のS302はフォーカス評価値の差を算出して閾値と比較する処理である。記憶部117には距離情報に応じた、適正なステレオ効果の画像が得られる評価値差の許容量を示す情報が記憶されている。この情報の示す判定基準値により評価値差の許容範囲が規定され、当該範囲を参照して比較処理が行われる。距離情報に対して評価値差が、判定基準値の示す所定の範囲内であればS303へ進み、所定の範囲外であればS304へ進む。S303でシステム制御部118はフォーカス比較結果が一致したと判定し、一方、S304ではフォーカス比較結果が不一致であると判定する。S303、S304の後、S305に進み、比較結果のデータが記憶部117に記憶され、フォーカス比較処理が終了する。
Next, the focus comparison process in S108 will be described with reference to FIG. The following processing is performed based on the captured image processing by the imaging
First, in S301, focus evaluation values are acquired from the imaging
次に、図6を用いて、前記S112の絞り比較処理について説明する。以下の処理はシステム制御部118の制御下で各撮像画像の輝度情報の比較に基づいて行われる。
まずS401において、各光学系の撮像信号処理部106,206から輝度データが取得される。次のS402は輝度差を算出して閾値と比較する処理である。記憶部117には輝度に応じた、適正なステレオ効果の画像が得られる輝度差の許容量を示す情報が記憶されている。この情報の示す判定基準値により輝度差の許容範囲が規定され、当該範囲を参照して比較処理が行われる。輝度に対して輝度差が所定の範囲内であればS403へ進み、所定の範囲外であればS404へ進む。S403でシステム制御部118は輝度比較結果が一致したと判定し、一方S404では輝度比較結果が不一致であると判定する。S403、S404の後、S405に進み、比較結果のデータが記憶部117に記憶され、絞り比較処理が終了する。
Next, the aperture comparison process in S112 will be described with reference to FIG. The following processing is performed based on comparison of luminance information of each captured image under the control of the
First, in S401, luminance data is acquired from the imaging
第1実施形態では、複数の光学系を有する撮像装置において、複数の光学系に係る駆動手段の駆動制御状態を比較することで、いずれかの駆動手段が脱調したことを判定する。つまり、2つの光学系100,200に係る駆動手段の駆動制御状態を比較し、比較結果が不一致の場合、いずれかの駆動手段が脱調したと判定される。この場合、脱調した可能性のある光学系を特定する必要はなく、複数の光学系のうち、いずれかの駆動手段の脱調を検出することで、ステレオ効果の得られない画像の撮影を回避できる。
なお、本実施形態では比較結果が不一致の場合に、駆動制御部のリセット動作を行っているが、これに限らず、撮影動作を続行して、ユーザにステレオ効果が得られない可能性があることを通知する形態でもよい。
In the first embodiment, in an imaging apparatus having a plurality of optical systems, it is determined that one of the driving units has stepped out by comparing the drive control states of the driving units related to the plurality of optical systems. That is, the drive control states of the drive units related to the two
In this embodiment, when the comparison result does not match, the drive control unit is reset. However, the present invention is not limited to this, and there is a possibility that the user cannot obtain the stereo effect by continuing the shooting operation. This may be notified.
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を説明する。第1実施形態では、脱調検出後、直ちにエラー処理を行ったが、第2実施形態では脱調検出後に補正駆動シーケンスを実行し、ステレオ撮影動作を継続させる制御が行われる。なお、ステレオ撮影動作の開始から終了までの処理における、ズーム、フォーカス、絞りの各駆動部の全体的な制御の流れは、図3に示した通りであり、以下では第1実施形態の場合とは動作が異なる、ズーム比較処理について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, error processing is performed immediately after step-out detection. However, in the second embodiment, after the step-out detection, a correction drive sequence is executed and control for continuing the stereo photographing operation is performed. Note that the overall control flow of the zoom, focus, and aperture drive units in the process from the start to the end of the stereo shooting operation is as shown in FIG. 3, and the following is the case of the first embodiment. The zoom comparison process with different operations will be described.
図8は、第2実施形態におけるズーム比較処理例を説明するフローチャートである。ズーム駆動時には第1光学系100と第2光学系200のそれぞれに対し、撮像画像上で同じ注目点の動きベクトルの軌跡が検出される。動きベクトルについては既知の方法で各光学系の撮像画像から検出できる。2つの光学系についての動きベクトルのスカラー量差が、適正なステレオ効果の画像が得られる許容量内であれば、2つの光学系のズーム駆動は正常に同じ状態で行われたと判定できる。これに対し、一方の光学系について動きベクトルの軌跡が途切れており、モータの駆動指示通りの軌跡になっていない場合には、当該光学系のズーム駆動時にモータが脱調したために、正常な駆動が出来なかったと判定される。ズーム駆動時の動きベクトルを検出して比較することで、ズーム駆動時のモータの脱調を判定し、脱調が発生した光学系を特定することができる。図8と図4との相違点は、S202とS204との間にあるS503、S505乃至508であり、以下、それらの処理を説明する。
FIG. 8 is a flowchart for explaining an example of zoom comparison processing according to the second embodiment. During zoom driving, the trajectory of the motion vector of the same point of interest on the captured image is detected for each of the first
S503は、2つの光学系についての動きベクトルのスカラー量差を算出して閾値と比較する処理である。記憶部117にはズーム位置に応じた、適正なステレオ効果の画像が得られる動きベクトルのスカラー量差の許容量を示す情報が記憶されている。この情報の示す判定基準値によりスカラー量差の許容範囲が規定され、当該範囲を参照して比較処理が行われる。ズーム位置に対して動きベクトルのスカラー量差が、判定基準値の示す所定の範囲内であればS204へ進み、ズーム比較結果が一致したと判定される。一方、動きベクトルのスカラー量差が所定の範囲外であれば、システム制御部118は動きベクトルの軌跡から、モータが脱調した可能性のある光学系を特定し、S505へ進む。
S505では、2つの光学系の画角合わせ制御が行われる。モータが脱調した可能性のある光学系を、正常に駆動された光学系の画角に合わせるために、ズームレンズ101がTele(望遠)方向、またはWide(広角)方向にステップ駆動される。例えば、第1光学系100のズームモータ301が脱調したと判定された場合、システム制御部118はズーム制御部305に制御指令を出す。ズーム制御部305はズームモータ301のステップ駆動によりズームレンズ101を移動させる。その際、S202で取得した輻輳点情報を利用して、重なり合う撮像信号領域の中で、2つの光学系の画角を比較する処理が行われる。S506でシステム制御部118は、2つの光学系の画角が一致したか否かを判定する。画角が一致していない場合はS505に戻り、画角合わせ制御を繰り返す。画角が一致した場合、S507に進む。S507で記憶部117は、S505の画角合わせに要したズーム補正の補正ステップ数を、ステップ方向(ズームレンズの移動方向に対応する)と併せて記憶する。次のS508では、S507で記憶された補正ステップ数をモータの駆動制御に反映させる処理が行われる。例えば、ズーム補正ステップ数をTele方向に30ステップとする。脱調と判定された第1光学系100は、Tele方向に30ステップ分の追加駆動がなされたことで、正常に駆動された第2光学系200と同じ画角になっているが、実際にはモータが直前に指定された駆動ステップ分の位置で停止している状態に過ぎない。つまり、停止位置と駆動ステップの関係が一致するように駆動ステップ数を変更する補正処理が必要である。この処理を行わない場合、停止位置と駆動ステップとの関係が崩れてしまう。例えば、最大駆動ステップ数を超えてズームレンズがその駆動制御範囲における制御端に衝突するおそれが生じる。あるいは、ズーム位置が正しく反映されずにフォーカス動作における距離情報の取得に影響を与えてしまう。これらを防ぐためにシステム制御部118はS508の補正処理を行い、脱調発生以後の駆動制御を正常に戻す。S508の後、S204に進む。
S503 is a process of calculating a scalar amount difference between the motion vectors of the two optical systems and comparing the difference with a threshold value. The storage unit 117 stores information indicating an allowable amount of a scalar difference between motion vectors that can obtain an image with an appropriate stereo effect according to the zoom position. The allowable range of the scalar amount difference is defined by the determination reference value indicated by this information, and the comparison process is performed with reference to the range. If the difference in the scalar quantity of the motion vector with respect to the zoom position is within a predetermined range indicated by the determination reference value, the process proceeds to S204, and it is determined that the zoom comparison results match. On the other hand, if the scalar amount difference between the motion vectors is outside the predetermined range, the
In step S505, angle of view control of the two optical systems is performed. The
第2実施形態によれば、動きベクトルを用いたズーム比較処理により、複数の光学系のうちで、どの光学系でモータが脱調したかを特定できる。また脱調検出後には、補正駆動シーケンスを実行することにより、ステレオ撮影動作を継続するように制御が行われる。さらに、モータの脱調が生じたと判定された光学系のズーム位置を正常に駆動された光学系のズーム位置と合わせるために必要な補正ステップ数が記憶部117に記憶される。モータの停止位置と駆動ステップの関係が一致するように駆動ステップ数が変更され、その後のズーム動作やフォーカス動作に影響を与えないように防止できる。
なお第2実施形態では、画角合わせ制御を行う際にズームレンズを駆動させていたが、画像処理で電子的に行うデジタルズームを利用して画角合わせを行ってもよい。また、第2実施形態ではズームレンズ駆動時の脱調検出を説明したが、フォーカスレンズ駆動時の脱調検出を行うことも可能である。
According to the second embodiment, it is possible to specify which optical system out of the plurality of optical systems is out of step by zoom comparison processing using a motion vector. Further, after the step-out detection, the control is performed so as to continue the stereo photographing operation by executing the correction drive sequence. Further, the storage unit 117 stores the number of correction steps necessary to match the zoom position of the optical system determined that the motor step-out has occurred with the zoom position of the normally driven optical system. The number of drive steps is changed so that the relationship between the stop position of the motor and the drive step matches, and it is possible to prevent the subsequent zoom operation and focus operation from being affected.
In the second embodiment, the zoom lens is driven when performing the angle-of-view adjustment control. However, the angle of view may be adjusted using digital zoom that is electronically performed in image processing. In the second embodiment, step-out detection when the zoom lens is driven has been described. However, step-out detection when the focus lens is driven can also be performed.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
100 第1光学系
101、201 1群レンズ(ズームレンズ)
102、202 シャッタ・絞りユニット
104、204 3群レンズ(フォーカスレンズ)
105、205 撮像素子
108 表示部
109、209 ズーム駆動制御部
110、210 シャッタ・絞り駆動制御部
112、212 フォーカス駆動制御部
118 システム制御部
200 第2光学系
301 ズームモータ
306 フォーカスモータ
100 1st
102, 202 Shutter /
105, 205
Claims (8)
前記複数の光学系を通して被写体をそれぞれ撮像する撮像手段と、
前記複数の光学系をそれぞれ駆動する複数の駆動手段と、
前記複数の駆動手段をそれぞれ制御する駆動制御手段と、
前記複数の光学系に対して前記駆動手段を同一駆動条件で同期させて駆動した場合に前記複数の光学系の駆動制御状態を比較し、該駆動制御状態が一致しない場合に前記複数の光学系のうち、少なくとも1つの駆動手段が脱調したと判定する脱調判定手段を備えたことを特徴とする撮像装置。 An imaging device capable of photographing using a plurality of optical systems,
Imaging means for imaging each subject through the plurality of optical systems;
A plurality of driving means for respectively driving the plurality of optical systems;
Drive control means for controlling each of the plurality of drive means;
When the drive means is driven in synchronism with the plurality of optical systems under the same drive conditions, the drive control states of the plurality of optical systems are compared, and when the drive control states do not match, the plurality of optical systems An image pickup apparatus comprising a step-out determination unit that determines that at least one drive unit out of step.
前記脱調判定手段は、前記複数の光学系の画角情報を用いて前記複数の光学系に係る画角差を算出し、画角差が予め設定された範囲を越える場合、前記複数の光学系のズーム制御に係るいずれかの駆動手段が脱調したと判定することを特徴とする、請求項1記載の撮像装置。 The drive control means performs zoom control of the optical system,
The step-out determination means calculates the field angle difference related to the plurality of optical systems using the field angle information of the plurality of optical systems, and when the field angle difference exceeds a preset range, the plurality of optical systems The imaging apparatus according to claim 1, wherein it is determined that one of the driving units related to zoom control of the system has stepped out.
前記脱調判定手段は、前記複数の光学系のフォーカス評価値を取得し、フォーカス評価値の差が予め設定された範囲を越える場合、前記複数の光学系のフォーカス制御に係るいずれかの駆動手段が脱調したと判定することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の撮像装置。 The drive control means performs focus control of the optical system,
The step-out determination unit acquires focus evaluation values of the plurality of optical systems, and when the difference between the focus evaluation values exceeds a preset range, any driving unit related to focus control of the plurality of optical systems The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the image pickup apparatus determines that stepping out has occurred.
前記脱調判定手段は、撮像画像の輝度情報を用いて前記複数の光学系に係る輝度差を算出し、輝度差が予め設定された範囲を越える場合、前記複数の光学系の絞り制御に係るいずれかの駆動手段が脱調したと判定することを特徴とする、請求項1ないし3のいずれか1項記載の撮像装置。 The drive control means performs aperture control of the optical system,
The step-out determination unit calculates the luminance difference related to the plurality of optical systems using luminance information of the captured image, and relates to aperture control of the plurality of optical systems when the luminance difference exceeds a preset range. The imaging apparatus according to claim 1, wherein any one of the driving units is determined to have stepped out.
前記補正手段は、前記他の光学系の駆動手段の駆動状態に合わせたときの補正ステップ数を用いて、前記脱調判定手段によって特定された前記駆動手段に対する駆動ステップ数を変更することを特徴とする請求項5記載の撮像装置。 When the step-out determination unit determines that at least one drive unit of the plurality of optical systems has stepped out, the drive state of the drive unit specified by the step-out determination unit is not determined as step-out. It further comprises correction means for matching the driving state of the driving means of the other optical system,
The correcting means changes the number of driving steps for the driving means specified by the out-of-step determining means, using the number of correction steps when matched with the driving state of the driving means of the other optical system. The imaging apparatus according to claim 5.
前記複数の光学系を通して被写体をそれぞれ撮像するために前記複数の光学系の駆動手段をそれぞれ制御する駆動制御ステップと、
前記駆動制御ステップにて前記複数の光学系の駆動手段を同一駆動条件で同期させて駆動した場合に前記複数の光学系の駆動制御状態を比較し、該駆動制御状態が一致しない場合に前記複数の光学系のうち、少なくとも1つの駆動手段が脱調したと判定する脱調判定ステップを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
A control method executed by an imaging device capable of photographing using a plurality of optical systems,
A drive control step for controlling the driving means of the plurality of optical systems in order to respectively image the subject through the plurality of optical systems;
The drive control states of the plurality of optical systems are compared when the drive means of the plurality of optical systems are driven in synchronism under the same drive condition in the drive control step, and the plurality of optical systems are compared when the drive control states do not match. And a step-out determination step for determining that at least one drive unit has stepped out of the optical system.
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