JP2013083864A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 周囲が暗いときでも適切に故障なのか否か判定できるようにする。
【解決手段】 ハイブリットＡＦシステムにおいて、センサーの故障を検知する手段に一方のＡＦシステムの割り込み信号を利用し、ファーム起動後、前記一方の手段により、故障チェックを行い、撮影中には他方の手段から得られる情報も用いて故障チェックを行うことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＡＦシステムを有する撮像装置に関するものである。

近年のデジタルカメラ、デジタルビデオカメラは、多様な機能を搭載しており、実装する部品数も多くなっている。従来、デジタルビデオカメラやデジタルカメラに設けられる絞り、メカシャッタ、ミラー等の機械的に駆動する部品の故障を検出するにはその駆動状態を監視する故障検出用のセンサーが必要とされている。

また、他の部品の故障を検出する場合においても検出手段を搭載する必要があり、コストが高くなってしまう。更に装置の小型化設計の弊害になるということもある。

専用のセンサー等の検出手段を搭載することなく故障検出を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１３７９１６号公報

また、機械的に駆動する部品以外の故障を検出する場合においても、その検出手段を搭載することは望まれている。

特に近年のデジタルカメラ、デジタルビデオカメラに必須なＡＦ機能においても該ＡＦ機能の故障を検出する手段は重要である。

本発明は上記の問題の鑑み、低コストでかつ、容易な手法でＡＦ機能の故障を検出する方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、ＡＦシステム、特にハイブリッドＡＦシステムにおいて、一方のＡＦシステムに利用するＡＦセンサーの故障を検出する手段に他方のＡＦシステムにおいて得られる情報を利用する。例えば、ファーム起動後、前記一方の手段により、接続チェックを行い、撮影中には他方の手段から得られる情報も用いて故障チェックを行うことを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成でハイブリッドＡＦシステムにおけるＡＦセンサーの故障検出時の誤検出を抑制し、検出確度を上げ、複数のＡＦシステムを有効に活用し、撮像することが可能となる。

第１、２の実施の形態に係るＤＶＣ等の撮像装置の構成図 第１、２の実施の形態に係るＡＦセンサーのインターフェース信号 第１の実施の形態に係るＡＦセンサー故障検出処理のフローチャート 第１、２の実施の形態に係る蓄積完了割り込み信号のタイミングチャート 第１、２の実施の形態に係る蓄積完了割り込み信号のタイミングチャート 第１、２の実施の形態に係る蓄積完了割り込み信号のタイミングチャート 第１、２の実施の形態に係る蓄積完了割り込み信号のタイミングチャート 第２の実施の形態に係るＡＦセンサー故障検出処理のフローチャート

以下、図面を参照しながら本発明の好適な形態を説明する。

［実施例１］
図１は本発明実施形態におけるデジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置の全体構成である。

図中、１０１はレンズユニットであり、撮影された映像は、該レンズユニット１０１で結像され、ＣＣＤ等の撮像センサー１０２に入射される。ＡＦＥ１０３は撮像センサー１０２と各種信号処理とのインターフェース部であり、映像データをディジタル信号データに変換する。１０４はディジタル信号に変換された撮像センサー１０２からの信号を処理する映像信号処理部、１０５は被写体検出手段、１０６はコントラストＡＦ検出手段（ＴＶＡＦ）、１０７は位相差ＡＦ検出手段におけるパッシブ方式のラインセンサーで構成されるＡＦセンサー、１０８はＡＦセンサー１０７を制御するセンサーＩ／Ｆ（インターフェース）部、１０９はＡＦセンサー１０７から得られる被写体の像をディジタル信号データに変換するＡ／Ｄ変換部、１１０は各信号処理部にて処理されたデータを一旦、格納するＤＲＡＭ等のメインメモリであり、該各機能ブロックは、該メインメモリ１１０をシェアして使用しており、該メインメモリ１１０を介して各信号処理データの受け渡しを行っている。１１１はメインメモリ１１０の制御部であるメモリコントローラ、１１２は映像データを表示・記録処理手段であり、メインメモリ１１０に保持している映像データを読み出し、記録媒体（不図示）へ記録、および表示手段（不図示）へ映像を表示、また撮影画における被写体を指示する枠の表示を行う。１１３は撮像装置全体を制御するシステム制御部である。

本撮像装置のハイブリッドＡＦシステムは、位相差ＡＦ検出手段、コントラスト焦点検出手段から構成され、位相差ＡＦ検出手段は、パッシブ方式のラインセンサーから得られる被写体の像のずれ量を検出することによってフォーカスレンズの焦点状態を検出する焦点検出手段である。

また、コントラスト焦点検出手段は、映像データから得られた画像情報のコントラスト検出方式での焦点検出を行う焦点検出手段である。ＴＶＡＦは焦点を検出する領域を規定する焦点検出枠といわゆる山登り方式によってフォーカスレンズを移動させてコントラストがピークとなるフォーカスレンズ位置を検出する。

図２は位相差ＡＦ検出手段におけるＡＦセンサー１０７とＡＦセンサーＩ／Ｆ部１０８の間の信号線を示した図である。

ＡＦセンサー１０７とＡＦセンサーＩ／Ｆ部１０８の信号線の種類は、例えばシリアル通信、センサー制御信号、蓄積完了割り込み信号、被写体の像のデータの各種信号線から構成される。

図３は処理のフローチャートの説明である。撮像装置の電源ＯＮ(３０１)後、ファームウェアを起動（３０２）し、各種初期設定を行う（３０３）。初期設定完了後、ＡＦセンサー１０７の接続チェックを行う。

ＡＦチェック方法は図２に示されているＡＦセンサーとＡＦセンサーＩ／Ｆ部１０８の間の各種信号のうち、蓄積完了割り込み信号を用いて行う。該蓄積完了割り込み信号は、ＡＦセンサー１０７からＡＦセンサーＩ／Ｆ部１０８に対し、送出される信号であり、ＡＦセンサー１０７において電荷の蓄積が完了した後、Ｈ（Ｈｉｇｈ）レベルからＬ（Ｌｏｗ）レベルにレベルが遷移する。

また、該蓄積完了割り込み信号は、図４に示すようにＡＦセンサー１０７に電源が供給された場合、まずＨレベルに駆動される。

従って、撮像装置の電源ＯＮ(３０１)後、ファームウェアを起動（３０２）し、各種初期設定を行う際（３０３）、ＡＦセンサー１０７に対し、電源を投入した場合、蓄積完了割り込み信号は、図４に示すように、Ｈレベルに駆動される。

該蓄積完了割り込み信号がＡＦセンサーＩ／Ｆ部１０８において、電源を投入時に図５に示すようにＨレベルが検出されず、Ｌレベルを検出した場合、ＡＦセンサー１０７は撮像装置に接続されておらず、断線としていると判定する（３０４）。断線していると判定した場合、位相差ＡＦ検出手段をスリープさせ（３１５）、位相差ＡＦ機能を無効とする。具体的には、該位相差ＡＦ検出手段にて得られるデータを無効データとし、該データを位相差ＡＦ処理に使用しない。再度、ファームウェアが起動（３０２）されるまで該データをＡＦ処理に使用しない。

上記の処理により、撮像装置にＡＦセンサー１０７が接続されているか、否かを確認できる。

該蓄積完了割り込み信号がＡＦセンサーＩ／Ｆ部１０８において、図４に示すようにＨレベルを検出した後（３０４）、シャッターボタンＳＷが押印され、半押し状態になった場合（３０５）、ＡＦセンサーＩ／Ｆ部１０８からＡＦセンサー１０７に対し、シリアルコマンドを送出し（３０６）、ＡＦセンサー１０７における電荷の蓄積を開始させる（３０７）。

図６にＡＦセンサー１０７における電荷の蓄積指示からを電荷蓄積完了までの蓄積完了割り込み信号の挙動を示す。図６に示すように電荷蓄積完了した場合、ＡＦセンサー１０７は蓄積完了割り込み信号をＨレベルからＬレベルにレベルが遷移させることにより、ＡＦセンサーＩ／Ｆ部１０８側に電荷の蓄積が完了したことを報知する。その後、ＡＦセンサーＩ／Ｆ部１０８からＡＦセンサー１０７に対し、蓄積が完了したことを認識した（３０８）こと（蓄積完了割り込み信号を受信したこと）をシリアルコマンドにより返送する（３０９）。その後、再度、シリアルコマンドを送出し（３０６）、ＡＦセンサー１０７における電荷の蓄積を開始させる（３０７）。本シーケンスを繰り返すことにより、ＡＦセンサー１０７から被写体の像のずれ量を検出する。

ここで、図７に示すように所定時間経過してもＡＦセンサー１０７から出力される蓄積完了割り込み信号がＨレベルからＬレベルにレベル遷移しない場合、該蓄積完了割り込み信号がＨレベルからＬレベルにレベル遷移しない回数をインクリメントする（３１０）。該回数がＮ回を超えたか、否かを比較し（３１１）、Ｎ回を超えない場合は、再度、ＡＦセンサー１０７の蓄積を開始する。該蓄積完了割り込み信号がＨレベルからＬレベルにレベル遷移しない回数がＮ回を超えた場合、もう一方のＡＦ機能であるコントラストＡＦ検出手段（ＴＶＡＦ）より得られる画像情報のコントラスト成分（輝度情報）を所定のレベル（ｔｈ）と比較する（３１２）。該コントラスト成分（輝度情報）が所定のレベル（ｔｈ）より小さい場合、所定時間以内に蓄積完了割り込み信号がＨレベルからＬレベルにレベル遷移しない回数Ｎをクリアし（３１３）、再度、ＡＦセンサー１０７の蓄積を開始する。コントラスト成分（輝度情報）が所定のレベル（ｔｈ）より大きい場合、ＡＦセンサー１０７は故障していると判定し、位相差ＡＦ機能を無効とする（３１４）。このとき、例えば撮像装置の表示手段にＡＦセンサー１０７の故障情報をユーザーに報知する。

［実施例２］
次に図８を用いて、他の実施の形態を説明する。

図８は処理のフローチャートの説明である。撮像装置の電源ＯＮ(８０１)後、ファームウェアを起動（８０２）し、各種初期設定を行う（８０３）。初期設定完了後、ＡＦセンサー１０７の接続チェックを行う。

ＡＦチェック方法は図２に示されているＡＦセンサーの各種信号のうち、蓄積完了割り込み信号を用いて行う。該蓄積完了割り込み信号は、ＡＦセンサー１０７からＡＦセンサーＩ／Ｆ部１０８に対し、送出される信号であり、ＡＦセンサー１０７において電荷の蓄積が完了した後、Ｈ（Ｈｉｇｈ）レベルからＬ（Ｌｏｗ）レベルにレベルが遷移する。

また、該蓄積完了割り込み信号は、図４に示すようにＡＦセンサー１０７に電源が供給された場合、Ｈレベルに駆動される。

従って、撮像装置の電源ＯＮ(８０１)後、ファームウェアを起動（８０２）し、各種初期設定を行う際（８０３）、ＡＦセンサー１０７に対し、電源を投入する。その結果、蓄積完了割り込み信号は、図４に示すようにＡＦセンサー１０７に電源が供給された場合、Ｈレベルに駆動される。

該蓄積完了割り込み信号がＡＦセンサーＩ／Ｆ部１０８において、図５に示すようにＨレベルが検出されず、Ｌレベルを検出した場合、ＡＦセンサー１０７は撮像装置に接続されておらず、断線としていると判定する（８０４）。断線としていると判定した場合、位相差ＡＦ検出手段をスリープさせ（８１６）、位相差ＡＦ機能を無効としている。具体的には、該位相差ＡＦ検出手段にて得られるデータを無効データとし、該データを位相差ＡＦ処理に使用しない。再度、ファームウェアが起動（８０２）されるまで該データをＡＦ処理に使用しない。

上記の処理により、撮像装置にＡＦセンサー１０７が接続されていることを確認できる。

該蓄積完了割り込み信号がＡＦセンサーＩ／Ｆ部１０８において、図４に示すようにＨレベルを検出した後（８０４）、シャッターボタンＳＷが押印され、半押し状態になった場合（８０５）、ＡＦセンサーＩ／Ｆ部１０８からＡＦセンサー１０７に対し、シリアルコマンドを送出し（８０６）、ＡＦセンサー１０７における電荷の蓄積を開始させる（８０７）。

図６にＡＦセンサー１０７における電荷の蓄積指示からを電荷蓄積完了までの蓄積完了割り込み信号の挙動を示す。図６に示すように電荷蓄積完了した場合、ＡＦセンサー１０７は蓄積完了割り込み信号をＨレベルからＬレベルにレベルが遷移させることにより、ＡＦセンサーＩ／Ｆ部１０８側に電荷の蓄積が完了したことを報知する。その後、ＡＦセンサーＩ／Ｆ部１０８からＡＦセンサー１０７に対し、蓄積が完了したことを認識した（８０８）こと（蓄積完了割り込み信号を受信したこと）をシリアルコマンドにより返送する（８０９）。その後、再度、シリアルコマンドを送出し（８０６）、ＡＦセンサー１０７における電荷の蓄積を開始させる（８０７）。本シーケンスを繰り返すことにより、ＡＦセンサー１０７から被写体の像のずれ量を検出する。

ここで、図７に示すように所定時間経過してもＡＦセンサー１０７から出力される蓄積完了割り込み信号がＨレベルからＬレベルにレベル遷移しない場合、その要因として、下記２つの可能性がある。
（１）ＡＦセンサー１０７そのものの故障。
（２）撮影時にユーザーの指により、ＡＦセンサー１０７が覆われている。

（２）はユーザーの指により、撮像装置に搭載されているＡＦセンサー１０７が覆われてしまうことにより、ＡＦセンサー１０７が遮光されてしまう。そのため、蓄積完了割り込み信号がＨレベルからＬレベルにレベル遷移しない。この場合、ＡＦセンサー１０７の故障との判別ができず、一律「ＡＦセンサーの故障」と判定してしまう。

そこで、所定時間経過してもＡＦセンサー１０７から出力される蓄積完了割り込み信号がＨレベルからＬレベルにレベル遷移しない場合、まず、撮像装置の表示手段にてＡＦセンサー１０７に対し、遮光しないようにユーザーに報知したか否かを判定する（８１０）。既に報知した場合、ＡＦセンサー１０７の故障として判断する（８１７）。まだ報知していない場合、該蓄積完了割り込み信号がＨレベルからＬレベルにレベル遷移しない回数をインクリメントする（８１１）。該回数がＮ回を超えたか、否かを比較し（８１２）、Ｎ回を超えない場合は、再度、ＡＦセンサー１０７の蓄積を開始する。該蓄積完了割り込み信号がＨレベルからＬレベルにレベル遷移しない回数がＮ回を超えた場合、もう一方のＡＦ機能であるコントラストＡＦ検出手段（ＴＶＡＦ）より得られる画像情報のコントラスト成分（輝度情報）を所定のレベル（ｔｈ）と比較する（８１３）。該コントラスト成分（輝度情報）が所定のレベル（ｔｈ）より小さい場合、所定時間以内に蓄積完了割り込み信号がＨレベルからＬレベルにレベル遷移しない回数Ｎをクリアし（８１５）、再度、ＡＦセンサー１０７の蓄積を開始する。コントラスト成分（輝度情報）が所定のレベル（ｔｈ）より大きい場合、撮像装置の表示手段にてＡＦセンサー１０７に対し、遮光しないようにユーザーに報知する（８１４）。その後、再度、ＡＦセンサー１０７の蓄積を開始する。

上記のように撮影時にＡＦセンサー１０７にユーザーの指により、該ＡＦセンサー１０７を遮光していないかをユーザーに報知した後に再度、ＡＦセンサー１０７を故障と判定することにより、ＡＦセンサー１０７の故障検出の確度を向上させることが可能である。

１０１：レンズユニット
１０２：センサ
１０３：ＡＦＥ
１０４：信号処理手段
１０５：被写体（顔）検出手段
１０６：コントラスト焦点検出手段
１０７：ＡＦセンサー
１０８：センサーインターフェース
１０９：Ａ／Ｄ変換
１１０：メモリ
１１１：メモリコントローラー
１１２：表示／記録手段
１１３：システム制御部

Claims (6)

1. 複数の自動焦点調節機能を有する撮像装置のハイブリッドＡＦシステムにおいて、該ＡＦシステムを構成するＡＦセンサーの故障を検出する手段において、電源投入後、一方のＡＦシステムの信号を用いて故障を検出し、撮影中には他方のＡＦシステムから得られる情報を用いて故障を検出することを特徴とする撮像装置。
2. 撮影中に前記ＡＦセンサーから出力される信号が所定の時間以内に出力されないことを検出する手段と、該ＡＦセンサーから出力される信号が所定の時間以内に出力されない回数を算出する手段を有し、所定の時間以内に出力されない回数が所定の回数より大きい場合、他方のＡＦシステムから得られる輝度情報用いて故障を検出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 他方のＡＦシステムから得られる輝度情報が所定の値より、高い場合（高輝度）ＡＦセンサーは故障していると判断することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
4. 他方のＡＦシステムから得られる輝度情報が所定の値より、低い場合（低輝度）ＡＦセンサーは故障していないと判断することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の撮像装置。
5. ＡＦセンサー故障と判定した場合、ユーザーに報知することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の撮像装置。
6. 撮影時にＡＦセンサーを指で覆わないようにユーザーに報知した後にＡＦセンサー故障を判定することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の撮像装置。