JP2013210563A - 撮像装置及び自動焦点調節方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】AF評価領域内の光源の影響を受けた合焦評価値を、正確な合焦位置を算出可能な合焦評価値に補正することができ、しかも、補正後の合焦評価値が想定値を超えるのを回避することができる撮像装置を実現する。
【解決手段】撮像素子102および撮影レンズ101を有し、撮像素子からの画像データから得られる輝度評価値およびAF評価値に基づいて撮影レンズの位置を合焦位置に合わせる撮像装置100において、AF評価値を輝度評価値に基づいて補正するAF評価値補正手段117bを備え、このAF評価値補正手段117bでは、画像データを取得するときの撮影レンズの位置(探索位置)を変化させる探索範囲Rs内での輝度評価値の最小値である最小輝度評価値と、探索範囲Rs内の個々の探索位置での輝度評価値との比である1以上の演算値により探索位置でのAF評価値を除算してAF評価値を補正する。
【選択図】図1
【解決手段】撮像素子102および撮影レンズ101を有し、撮像素子からの画像データから得られる輝度評価値およびAF評価値に基づいて撮影レンズの位置を合焦位置に合わせる撮像装置100において、AF評価値を輝度評価値に基づいて補正するAF評価値補正手段117bを備え、このAF評価値補正手段117bでは、画像データを取得するときの撮影レンズの位置(探索位置)を変化させる探索範囲Rs内での輝度評価値の最小値である最小輝度評価値と、探索範囲Rs内の個々の探索位置での輝度評価値との比である1以上の演算値により探索位置でのAF評価値を除算してAF評価値を補正する。
【選択図】図1
Description
本発明は、撮像装置及び自動焦点調節方法に関し、特に、撮像領域の合焦評価領域(AF評価領域)内に蛍光灯や夜景撮影時における点光源のような光源が存在しても正確な合焦位置の検出が可能な撮像装置及び自動焦点調節方法に関するものである。
近年の撮像装置(カメラ)では自動焦点合わせ機能(オートフォーカス機能)が欠かせないものとなっており、CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサなどの撮像素子を搭載した撮像装置で用いられている自動焦点検出方式(AF方式)として、従来からコントラストAF方式が使用されている。このコントラストAF方式は、撮像素子により生成された画像データより、撮像素子の撮像面(撮像領域)における合焦評価領域(AFエリア)内のコントラストに相当するAF評価値を検出し、このAF評価値が最大となるように、撮像装置における光学系の焦点位置、つまり撮影レンズの位置を制御する方式である。
以下、従来のコントラストAF方式について説明する。
図8は、従来のコントラストAF方式をフローチャートにより説明する図である。
コントラストAF方式による撮影レンズの位置制御では、まず、撮影レンズの移動方向を判定する(ステップS201)。
このステップS201では、撮像素子により生成された画像データより、AFエリア内のコントラストに相当するAF評価値を検出する。続いて、撮影レンズを所定量だけ予め決められた方向に移動した状態で生成された画像データよりAF評価値を求める。この2つのAF評価値を比較し、AF評価値が大きくなる方向を撮影レンズの移動方向とする。
このようにして撮影レンズの移動方向が決まると、続いて、AF評価値のピーク位置を算出する(ステップS202)。
このステップS202では、ステップS201で決定した移動方向に撮影レンズを所定量ずつ移動させるたびに、現在位置でのAF評価値を直前位置でのAF評価値と比較し、撮影レンズがAF評価値のピーク位置を通り過ぎたか否かを判定する。すなわち、現在位置でのAF評価値が直前位置でのAF評価値よりも小さくなったときは、撮影レンズがAF評価値のピーク位置を通りすぎたと判断し、AF評価値のピーク位置を補間法等により算出する。
このようにAF評価値のピーク位置が算出されると、この算出されたピーク位置に撮影レンズが移動するよう撮影レンズを駆動する(ステップS203)。
つまり、このステップS203では、ステップS202において補間法等により算出したAF評価値のピーク位置に撮影レンズを戻す。これによって、撮影レンズを合焦位置に到達させることができる。
このように、コントラストAF方式によって撮影レンズの位置を合焦位置に合わせることができる。
ところが、この従来のコントラストAF方式によって合焦検出を行うと、AFエリア内に蛍光灯や点光源等の光源が存在する場合には、正確な合焦位置が算出できず、被写体にピントが合わないおそれがあり、以下、このようなAFエリア内での光源の存在によりピントが合わない場合について具体的に説明する。
図10(a)は、AFエリア内に光源が存在する場合における、撮影レンズの位置に対する輝度評価値(AE評価値)およびAF評価値の変化を示している。
AFエリア内に蛍光灯や点光源等の光源が存在する場合、合焦位置P1においてはAFエリア内での光源の面積が最小となり、この時のAF評価値が極小値となる。撮影レンズを合焦位置P1から移動させていくと、光源の面積は光源がぼやけて次第に大きくなり、AF評価値も大きくなる。そして、レンズ位置P2においてAF評価値は極大値となる。このレンズ位置P2から更に撮影レンズを合焦位置P1から遠ざかるよう移動させると、光源はますますぼやけ、AF評価値は小さな値となる。
このようにAFエリア内に光源が存在する場合には、AF評価値が極小値となる真の合焦位置P1の近くのレンズ位置P2でAF評価値が極大となり、このレンズ位置P2を誤って合焦位置と判定してしまうおそれがある。
特許文献1には、このような不具合を解消する方法として、輝度評価値を用いてAF評価値を補正する方法が開示されており、この補正方法は、夜景撮影時における点光源のような被写体に対する正確な合焦位置の検出を可能とするため、AF探索時に、各探索位置でAF評価値と輝度評価値を取得し、輝度評価値でAF評価値を補正するというものであり、以下具体的に説明する。
図9〜図12は、この特許文献1に開示のAF評価値の補正方法を説明する図であり、図9はこの補正方法を用いたカメラの構成を示している。
図9に示すカメラ200は、撮像素子3および撮影レンズ1を有するとともに、撮像素子3から出力された画像信号に対する増幅、AD変換などの信号処理を行って画像データを出力する撮像信号処理回路5を有している。このカメラ200は、撮影レンズ1が撮像素子3の光軸上を移動するよう撮影レンズ1を駆動するレンズ駆動モータ13と、このレンズ駆動モータ13を駆動制御するモータードライブ回路15とを有している。また、カメラ200は、撮像信号処理回路5から出力される画像データに基づいてAE評価値(輝度評価値)を算出するAE評価値算出回路7、および画像データに基づいてAF評価値(コントラスト評価値)を算出するAF評価値算出回路9を有している。さらに、カメラ200は、画像データ、算出したAF評価値、算出したAE評価値を受けるとともに、操作部21からの操作信号を受ける制御部11と、該制御部11との間でデータの受け渡しを行うメモリ17と、制御部11からの画像データに基づいて画像処理を行う画像処理回路19とを有している。
ここで、制御部11は、AF評価値(コントラスト評価値)をAE評価値(輝度評価値)により補正し、補正したAF評価値に基づいて合焦位置を求める機能を有し、撮影レンズが合焦位置に移動するようモータードライブ回路15によりレンズ駆動モータ13を駆動制御する構成となっている。
ところで、図10(a)は上記のとおり、AFエリア内に点光源が含まれる場合の、撮影レンズの位置に対するコントラスト評価値(AF評価値)の変化を曲線(AF評価値カーブ)L1により示し、また、この場合の撮影レンズの位置に対する輝度評価値(AE評価値)の変化を曲線L2により示している。ここで、曲線L1は補正処理を行う前のAF評価値の変化を示すカーブを描いており、真の合焦位置P1ではAF評価値は極小となっており、真の合焦位置P1の近傍位置P2でAF評価値は極大となっている。
そして、特許文献1に開示のカメラ200では、AF評価値(曲線L1)をAE評価値(曲線L2)により補正することにより、図10(b)に示すような補正AF評価値(曲線L3)を求め、この補正AF評価値(曲線L3)を用いて撮影レンズの位置を合焦位置に合わせるようにしている。このような構成のカメラ200では、この補正AF評価値(曲線L3)が、真の合焦位置P1において極大となることから、正しく合焦位置を求めることができる。
以下、このカメラ200での自動焦点調節動作について詳しく説明する。
図11は、カメラ制御処理のうち、レリーズ釦の半押しがなされた際に行うコントラストAFによる自動焦点調節の動作を示している。
まず、制御部11では、1stレリーズ押下げがなされたか否かの判定を行う(ステップS1)。
ステップS1における判定の結果、1stレリーズ押下げがなされた場合には、レンズスキャン駆動が開始する(ステップS3)。ここでは、制御部11は、モータードライブ回路15に対してレンズ駆動モータ13の駆動制御によりこのレンズ駆動モータ13が撮影レンズ1を所定の方向(至近端側または無限遠側)に移動させるように指示する。
レンズスキャン駆動が開始すると、AE評価値の取得が行われる(ステップS5)。ここでは、撮像素子3から出力される画像信号に基づく画像データを用いて、AE評価値算出回路7がAE評価値を算出する。続いて、AF評価値の取得が行われる(ステップS7)。ここでは、画像データを用いて、AF評価値算出回路9がAF評価値を算出する。AE評価値とAF評価値は、撮影レンズ1が同一の位置にあるところで取得した画像データを用いて算出される。
AE評価値とAF評価値が取得されると、次に、これらの評価値を用いて、制御部11は、AF評価値の補正により補正AF評価値を算出するAF評価値補正処理を行う(ステップS9)。なお、AF評価補正処理については、以下で図12に示すフローチャートを用いて詳述する。
AF評価値補正処理を行った後、制御部11は、撮影レンズを至近端側または無限遠側のいずれの方向に移動させるかの方向判定が完了したか否かの判定を行う(ステップS11)。ここでは、AF評価値が大きくなる撮影レンズの移動方向の判断が完了したか否かの判定を行う。
ステップS11における判定の結果、方向判断が完了していなかった場合には、制御部11は、方向判断処理を行う(ステップS13)。ここでは、撮影レンズ1を所定の方向に移動させた際に、前回と今回の補正AF評価値を比較し、補正AF評価値が大きくなっていれば、その方向を移動方向と決定する。一方、補正AF評価値が小さくなっていれば、前回と逆方向に撮影レンズ1を移動させ、補正AF評価値が大きくなっているか否かに応じて移動方向を決定する。
ステップS11における判定の結果、方向判断が完了していれば、次に、制御部11は、ピーク検出処理を行う(ステップS15)。ここでは、ステップS13において決定した撮影レンズ1の移動方向に向けて撮影レンズ1を移動させながら、ステップS9において求めた補正AF評価値のピークを検出する。ピークは補正AF評価値が増加から減少に切り換わることを検出することにより探すことができる。
ステップS13における方向判断処理またはステップS15におけるピーク検出処理を行った後、制御部11は、ピーク検出完了か否かを判定する(ステップS17)。ここではステップS15におけるピーク検出処理によって、補正AF評価値がピークを検出したかの結果に基づいて判定する。
ステップS17における判定の結果、ピークを検出していなかった場合には、ステップS5に戻り、撮影レンズ1を移動させて補正AF評価値を用いてピークを検出するまで、このループを繰り返す。
一方、ステップS17における判定の結果、ピークを検出した場合には、次に、制御部11は、ピーク位置にレンズを移動させる(ステップS19)。ここでは、補正AF評価値がピークを超える前の撮影レンズ1の位置と、ピークを越えたときの撮影レンズ1の位置に基づいて補間法等によってピーク位置を求め、その位置に撮影レンズ1を移動させる。合焦位置に撮影レンズ1を移動させると、コントラストAFによる自動焦点調節の動作を終了する。
次に、ステップS9におけるAF評価値補正処理のフローについて説明する。
図12は、AF評価値補正処理をフローチャートにより示している。
AF評価値補正処理では、まず、被写体の輝度の測定Bvがその基準Bvよりも大きいか否かの判定を行う(ステップS31)。夜景のように周囲が暗い場合に、点光源の被写体が存在すると、撮影レンズ1が偽合焦の位置に駆動されてしまうおそれがあることから、このステップでは、周囲が予め決められた明るさよりも明るいか否かを判定する。
ステップS31における判定の結果、被写体の輝度の測定Bvがその基準Bvよりも大きくなかった場合、次に、AFエリア内で顔が検出されているか否かの判定を行う(ステップS33)。なお、AFエリア中に点光源が含まれない、もしくはAFエリア中に点光源以外の他に優先する被写体が識別できればよいことから、顔に限定せず、顔以外の被写体も含めて判定するようにしてもよい。
ステップS33における判定の結果、顔が検出されていなかった場合には、次に、設定ISO感度が基準ISO感度よりも高いか否かの判定を行う(ステップS35)。なお、ISO感度は撮像素子の感度を表わしており、数字が大きいほど感度が高い。このISO感度が高い場合には、AF評価値のレベルが高くなるため、ステップS35、S37、S39において設定ISO感度に応じて、AF評価値の補正処理を変えるようにしている。
ステップS35における判定の結果、設定ISO感度が基準ISO感度よりも高かった場合には、AF評価値閾値AFvalThとして基準Th1を設定する(ステップS37)。一方、判定の結果、設定ISO感度が基準ISO感度よりも低かった場合には、AF評価値閾値AFvalThとして基準Th2を設定する(ステップS39)。
ステップS37およびS39においてAF評価値閾値AFvalThを設定した後、補正前AF評価値AFvalOrgが、AF評価値閾値AFvalThより大きいか否かの判定を行う(ステップS41)。ここで、補正前AF評価値AFvalOrgは、補正していないAF評価値であって、AF評価値算出回路9から出力された値である。
ステップS41における判定の結果、補正前AF評価値AFvalOrgが、AF評価値閾値AFvalThより大きい場合には、nとして強調係数1を設定する(ステップS43)。ここで、nはAF評価値補正を行う際の強弱係数である。一方、判定の結果、補正前AF評価値AFvalOrgが、AF評価値閾値AFvalThより小さい場合には、強弱係数nとして強調係数2を設定する(ステップS45)。なお、強調係数1>強調係数2の関係がある。
また、ステップS31における判定の結果、被写体の輝度の測定Bvがその基準Bvよりも大きかった場合には、またはステップS33における判定の結果、顔が検出された場合には、強弱係数nとして1を設定する(ステップS47)。この強弱係数は、後続のステップS49における式(1)におけるべき乗であり、n=1の場合にはAE評価値に応じた比率そのものとなる。
ステップS43、S45、S47において、強弱係数nを設定すると、次に、下記式(1)より補正後AF評価値AFvalを求める(ステップS49)。
AFval = (AEvalStd / AEval)n
* AFvalOrg ・・・(1)
ここで、AEvalStdは基準AE評価値であり、AE評価値AEvalが取り得る値の範囲よりも大きな値を予め設定しておく。また、式(1)中の標記『*』は乗算を示す。
* AFvalOrg ・・・(1)
ここで、AEvalStdは基準AE評価値であり、AE評価値AEvalが取り得る値の範囲よりも大きな値を予め設定しておく。また、式(1)中の標記『*』は乗算を示す。
また、AE評価値AEvalは、AE評価値算出回路7によって算出されたAE評価値である。この(1)式によって補正したAF評価値AFvalを演算すると、元のフローに戻る。
上述の(1)式において、(AEvalStd / AEval)は、AE評価値の減少に応じて値が増加する(ただし、AEvalStd> AEval)。図9(a)に示すように、AE評価値(AEval)は、合焦位置P1において極小値となることから、(AEvalStd / AEval))は合焦位置P1において極大となる。したがって、(AEvalStd / AEval)を補正前AF評価値(AFvalOrg)に乗ずることにより、AF評価値の変化を、図9(a)のような極小部分を有するコントラストカーブが示すものから、図9(b)のような凸状のコントラストカーブが示すものに補正することができる。
ところが、上述の特許文献1に開示の、カメラにおけるAF評価値を輝度評価値により補正する方法では、基準輝度評価値として、輝度評価値が撮り得る値の範囲よりも大きな値を予め設定しておく必要がある。つまり、この特許文献1に開示のAF評価値の補正方法では、AF評価値の補正に用いる、輝度評価値が取り得る値の範囲よりも大きな値を予測することは困難であり、適切な値を設定できない可能性がある。
特にAFエリアが複数設定され、AFエリア毎に輝度評価値のレベルが異なる場合を想定すると、適切な基準輝度評価を設定できない可能性が高くなる。
このような不具合を避けるために、基準輝度評価値に十分大きな値を設定すると、AF評価値に乗じられる値((基準輝度評価値/輝度評価値)のn乗)が必要以上に大きくなり、補正AF評価値がオーバーフローする可能性があるという問題がある。
つまり、補正AF評価値は、決められたビット数のデジタル値で表されており、例えば8ビットで表されている場合に、この補正AF評価値が8ビットで表されるデジタル値の最大値を超えると、補正AF評価値がオーバーフローする。つまり、前後の補正AF評価値との大小関係が逆転し、正確な合焦位置を求めることができなくなる。
本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたものであり、撮像領域の合焦評価を行う合焦評価領域内に光源が存在する場合でも、光源の影響を受けた合焦評価値を、正確な合焦位置を算出可能な合焦評価値に補正することができ、しかも、補正後の合焦評価値が想定値を超えるのを回避することができる撮像装置及び自動焦点調節方法を提供することを目的とする。
本発明に係る撮像装置は、被写体の撮像により画像データを生成する撮像素子と、該被写体の像を結像させる撮像レンズとを有し、該画像データに基づいて該撮像レンズが合焦位置に移動するよう構成した撮像装置であって、該撮像レンズの位置を探索範囲内で変えて取得した画像データから、該撮像素子の撮像面における合焦評価領域内のコントラストを示すコントラスト評価値を合焦評価値として検出する合焦評価値検出手段と、該撮像レンズの位置を探索範囲内で変えて取得した画像データから該合焦評価領域内の輝度を示す輝度評価値を検出する輝度評価値検出手段と、該合焦評価値を該輝度評価値に基づいて補正する合焦評価値補正手段と、該補正した合焦評価値に基づいて該合焦位置を算出する合焦位置算出手段とを備え、該合焦評価値補正手段は、該探索範囲内での輝度評価値の最小値である最小輝度評価値と、該探索範囲内での撮像レンズの位置である探索位置での輝度評価値との比である1以上の演算値により該探索位置での合焦評価値を除算する演算処理により該合焦評価値を補正するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
本発明は、上記撮像装置において、前記合焦評価補正手段は、前記合焦評価値検出手段により得られた合焦評価値の、前記光源の影響による前記合焦位置での極小値と該合焦位置の近傍での極大値とを有する特性が、該合焦位置でのみ極大値を持つ特性に変換されるよう、該合焦評価値を補正することが好ましい。
本発明は、上記撮像装置において、前記輝度評価値に基づいて前記合焦評価領域内に光源が存在するか否かを判定する光源有無判定手段を備え、前記合焦評価値補正手段は、該光源有無判定手段が該合焦評価領域内に光源が存在すると判定したときのみ、該合焦評価値を該輝度評価値に基づいて補正するよう構成されていることが好ましい。
本発明は、上記撮像装置において、前記光源有無判定手段は、前記探索範囲の至近側探索位置における輝度評価値の平均値と、該探索範囲の無限遠側探索位置における輝度評価値の平均値との比較結果に基づいて、前記光源の有無を判定することが好ましい。
本発明は、上記撮像装置において、前記撮像素子から画像データとして出力される画像信号に対する信号処理を行う信号処理回路を備え、前記撮像素子を構成する各画素は、赤色成分の画像信号を出力する赤色画素、緑色成分の画像信号を出力する緑色画素、および青色成分の画像信号を出力する青色画素のいずれかであり、該信号処理回路は、該赤色画素に対する緑色成分および青色成分を補間し、該緑色画素に対する青色成分および赤色成分を補間し、該青色画素に対する赤色成分および緑色成分を補間する補間回路を有することが好ましい。
本発明は、上記撮像装置において、前記補間回路から画像データとして出力されるRGB信号を輝度信号および色差信号に変換する輝度色差生成部を有していることが好ましい。
本発明は、上記撮像装置において、前記合焦評価値検出手段は、前記合焦評価値を前記輝度信号あるいは前記RGB信号のG信号における前記合焦評価領域内の高周波成分あるいはエッジ成分から検出することが好ましい。
本発明は、上記撮像装置において、前記輝度評価値検出手段は、前記輝度評価値を前記輝度信号における前記合焦評価領域内の輝度値から検出することが好ましい。
本発明は、上記撮像装置において、前記撮像素子は、CCDイメージセンサあるいはCMOSイメージセンサであることが好ましい。
本発明に係る電子情報機器は、被写体の撮像を行う撮像部を備えた電子情報機器であって、該撮像部は、上述した本発明に係る撮像装置であり、そのことにより上記目的が達成される。
本発明に係る自動焦点調整方法は、被写体の撮像により画像データを生成する撮像素子の撮像面に該被写体の像が結像するよう撮像レンズの位置を合焦位置に調整する自動焦点調節方法であって、該撮像レンズの位置を探索範囲内で変えて取得した画像データから、該撮像素子の撮像面における合焦評価領域内のコントラストを示すコントラスト評価値を合焦評価値として検出するステップと、該撮像レンズの位置を該探索範囲内で変えて取得した画像データから、該合焦評価領域内の輝度を示す輝度評価値を検出するステップと、該探索範囲内での輝度評価値の最小値である最小輝度評価値と、該探索領域での撮像レンズの位置である探索位置での輝度評価値との比である1以上の演算値により該探索位置での合焦評価値を除算する演算処理により該合焦評価値を補正するステップと、該補正した合焦評価値に基づいて該合焦位置を算出するステップとを含むものであり、そのことにより上記目的が達成される。
次に作用について説明する。
本発明においては、撮像素子および撮像レンズを有し、撮像素子からの画像データから得られる輝度に相当する輝度評価値およびコントラストに相当する合焦評価値に基づいて撮像レンズの位置を合焦位置に合わせる撮像装置において、合焦評価値を輝度評価値に基づいて補正する合焦評価値補正手段を備え、この合焦評価値補正手段では、画像データを取得するときの撮影レンズの位置(探索位置)を変化させる探索範囲内での輝度評価値の最小値である最小輝度評価値と、探索範囲内の個々の探索位置での輝度評価値との比である1以上の演算値により探索位置での合焦評価値を除算する演算処理により合焦評価値を補正するので、撮像領域の合焦評価を行う合焦評価領域内に光源が存在する場合でも、光源の影響を受けた合焦評価値を、正確な合焦位置を算出可能な合焦評価値に補正することができ、しかも、補正合焦評価値が補正前の合焦評価値より大きくなることはなく、これにより、補正合焦評価値が想定値を超えるオーバーフローを防止することができる。
さらに、合焦評価値の補正に使用するパラメータには、合焦評価値を求める前に予め設定しておくものがないため、不適切なパラメータが使用されて不適切な補正が行われることもない。このため、この合焦評価値の補正方法を用いた撮像レンズの位置を合焦位置に合わせる合焦処理を、合焦評価領域が撮像領域内に複数ある場合でも容易に適用可能である。
また、本発明においては、輝度評価値に基づいて合焦評価領域内に光源が存在するか否かを判定する光源有無判定手段を備え、合焦評価値補正手段は、光源有無判定手段が合焦評価領域内に光源が存在すると判定したときのみ、合焦評価値を輝度評価値に基づいて補正するので、合焦評価領域内に光源が存在する場合のみ合焦評価値の補正が行われることとなり、合焦評価領域内に光源が存在しない場合に不要な補正が行われない。
以上のように、本発明によれば、撮像領域の合焦評価を行う合焦評価領域内に光源が存在する場合でも、光源の影響を受けた合焦評価値を、正確な合焦位置を算出可能な合焦評価値に補正することができ、しかも、補正後の合焦評価値が想定値を超えるのを回避することができる撮像装置及び自動焦点調節方法を実現することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1による撮像装置を説明するブロック図であり、図1(a)はこの撮像装置の全体構成を示し、図1(b)は、撮像装置における撮像素子と撮影レンズとの位置関係を示している。
図1は、本発明の実施形態1による撮像装置を説明するブロック図であり、図1(a)はこの撮像装置の全体構成を示し、図1(b)は、撮像装置における撮像素子と撮影レンズとの位置関係を示している。
図1に示す撮像装置100は、被写体の撮像により画像データを生成する撮像素子102と、該被写体の像を結像させる撮影レンズ(撮像レンズ)101とを有し、画像データに基づいて撮影レンズが合焦位置に移動するよう構成したデジタルカメラである。ここで、撮像素子102には、CCDイメージセンサあるいはCMOSイメージセンサなどの固体撮像素子が用いられている。この撮像素子102は、マトリクス状に配列された、画素を構成するフォトダイオード等の光電変換素子と、各フォトダイオード上に例えばベイヤー配列をなすよう配置されたカラーフィルタとを有している。従って、この撮像素子102を構成する各画素は、赤色成分の画像信号を出力する赤色画素、緑色成分の画像信号を出力する緑色画素、および青色成分の画像信号を出力する青色画素のいずれかであり、この撮像素子102からは、各画素で光電変換により得られたアナログ画素信号がAD変換され、赤色成分、緑色成分および青色成分のデジタル画像データとして出力される。
また、撮影レンズ101はレンズ駆動モータ(図示せず)により撮像素子102の光軸L上で移動するようになっている。
このデジタルカメラ100は、撮影レンズ101が撮像素子101の光軸L上で移動するようレンズ駆動モータを駆動するモータードライバ(レンズ駆動手段)103と、撮像素子102からのデジタル画像データを処理するとともに、該モータードライバ103に駆動制御信号を供給し、さらに撮像素子101に駆動制御信号を供給する信号処理回路110と、この信号処理回路110から出力された画像データを記録する記録メディア105と、画像表示を行う液晶表示パネル(LCD)などの表示部107と、信号処理回路110から出力された表示データに基づいて表示部117を制御する表示制御部(LCDC)106と、操作者の操作に応じた操作信号を信号処理回路110に出力する操作部104とを有している。この操作部104は、電源ボタン、シャッター、各種入力キー等を備えており、ユーザがいずれかの操作を行うことにより、その操作に応じた操作信号を出力するものである。
ここで、この信号処理回路110は、撮像素子からデジタル画像データとして出力される各色成分の画像データを補間する補間部111を有している。この補間部111は、赤色画素に対する緑色成分および青色成分の信号を補間し、緑色画素に対する青色成分および赤色成分を補間し、青色画素に対する赤色成分および緑色成分を補間して、各画素に対応する3色の色成分を有するRGB信号を生成するものである。
また、信号処理回路110は、補間部111から画像データとして出力されるRGB信号に対してゲイン調整およびガンマ補正を施して、RGB信号に対するホワイトバランスを調整するホワイトバランスガンマ補正部112と、このホワイトバランスガンマ補正部112から出力されたRGB信号を輝度信号および色差信号に変換する輝度・色差信号生成部113と、輝度・色差信号生成部113で得られた輝度信号および色差信号にJPEG圧縮処理を施してJPEG圧縮データを生成して記録メディア105に格納する画像圧縮処理部114と、輝度・色差信号生成部113で得られた輝度信号および色差信号を液晶表示パネル(LCD)107で表示可能な形式の表示信号に変換して表示制御部(LCDC)106に出力するビデオエンコーダ115とを有している。
さらに、信号処理回路110は、輝度信号中の合焦評価領域の高周波成分またはエッジ成分よりコントラストに相当するAF評価値を算出するとともに、輝度信号中の所定領域の輝度値よりこの輝度値に相当する輝度評価値を算出するAF/輝度評価値演算回路16と、操作部104からの操作信号、AF/輝度評価値演算回路16からのAF評価値および輝度評価値、ホワイトバランスガンマ補正部112からのRGB信号に基づいて、撮像素子102のシャッター速度の制御およびAF制御などの各種制御を行うシステムコントローラ117とを有しており、このシステムコントローラ117は、カメラ全体の制御を行うものであり、プログラムに従って各種演算処理を行うCPU、プログラムを格納するROM、各処理過程のデータ等を格納するRAM等により構成される。
図1(c)は、AF/輝度評価値演算回路16およびシステムコントローラ117の構成を示している。
AF/輝度評価値演算回路116は、撮影レンズ101の位置を探索範囲Rs内で変えて取得した画像データから、撮像素子102の撮像面102aにおける合焦評価領域(AF評価領域)102b内のコントラストを示すコントラスト評価値をAF評価値として検出するAF評価値算出部(合焦評価値検出手段)116aと、撮影レンズ102の位置を探索範囲Rs内で変えて取得した画像データから合焦評価領域内の輝度を示す輝度評価値を検出する輝度評価値算出部(輝度評価値検出手段)116bとを有している。ここで、AF評価値算出部(合焦評価値検出手段)116aは、AF評価値を輝度信号における合焦評価領域(AF評価領域)102b内の高周波成分あるいはエッジ成分から検出するものである。輝度評価値算出部116bは、輝度評価値を輝度信号における合焦評価領域(AF評価領域)102b内の輝度値から検出するものである。なお、AF評価値算出部116aは、AF評価値の検出に、上記輝度信号に代えてRGB信号の緑色成分(つまりG信号)を用いるものでもよく、例えば、AF評価値算出部116aは、ホワイトバランスガンマ補正部112からのRGB信号のG信号における合焦評価領域102b内の高周波成分あるいはエッジ成分からAF評価値を検出するものでもよい。
また、システムコントローラ117は、AF評価値算出部116aで算出されたAF評価値(合焦評価値)および輝度評価値算出部116bで算出された輝度評価値を格納するメモリ117dと、輝度評価値に基づいてAF評価領域内に光源が存在するか否かを判定する光源有無判定手段117aと、AF評価値を輝度評価値に基づいて補正するAF評価値補正手段(合焦評価値補正手段)117bと、補正したAF評価値に基づいて合焦位置を算出する合焦位置算出手段117cと、光源有無判定手段117a、AF評価値補正手段117b、合焦位置算出手段117c、AF/輝度評価値演算回路116、およびモータードライバ103を制御するとともに、これらの各手段とメモリ117dとの間でのデータの受け渡しを制御する制御部117eとを有しており、これらの各手段117a〜117cおよび制御部117eはCPUの機能としてソフトウエアにより構築されている。
ここで、制御部117eは、モータードライバ(レンズ駆動手段)103を制御する機能(駆動制御手段)を有しており、この駆動制御手段は、レンズ駆動手段を制御して、撮影レンズの各探索位置での前記画像データが前記探索データとして得られるよう該撮影レンズをその探索範囲の一端から他端まで移動させる探索動作モードと、該レンズ駆動手段を制御して、該撮影レンズを、算出された前記合焦位置に移動させる合焦動作モードとで撮影レンズを駆動するものである。さらに、システムコントローラ117では、メモリ117eは、上述したROMおよびRAMにより構成されている。また、AF評価補正手段117bは、光源有無判定手段117aがAF評価領域102b内に光源の像が含まれていると判定したときのみ、AF評価値を輝度評価値に基づいて補正するよう構成されている。
また、AF評価補正手段117bは、探索範囲Rs内での輝度評価値の最小値である最小輝度評価値と、探索範囲Rs内での撮影レンズの位置である探索位置での輝度評価値との比である1以上の演算値により探索位置での合焦評価値(AF評価値)を除算する演算処理によりAF評価値を補正するものであり、具体的には、AF評価補正手段117bは、AF評価値の、光源の影響による合焦位置での極小値とこの合焦位置の近傍での極大値とを有する特性が、合焦位置でのみ極大値を持つ特性に変換されるよう、AF評価値を補正するものである。
さらに、光源有無判定手段117aは、探索範囲Rsの至近側探索位置Pnにおける輝度評価値の平均値と、探索範囲Rsの無限遠側探索位置Pfにおける輝度評価値の平均値との比較結果に基づいて、前記光源の有無を判定する構成となっている。
次に動作について説明する。
このようなデジタルカメラ100では、撮像素子102は光電変換を行う複数の画素が2次元に配列された撮像面(撮像領域)102aを有しており、被写体光が撮影レンズ1を通して撮像素子102の撮像面(撮像領域)102aに入射されると、撮像面102aに結像された光学像が電気信号に変換され、この電気信号は、撮像素子102にてノイズ成分の除去、ゲインの付加、AD変換などの信号処理を施されてデジタル画像データとして信号処理回路110に出力される。
撮像素子102から出力されたデジタル画像データは、各画素で生成される電気信号がRGBいずれか1成分しか有していないため、信号処理回路110では、補間部111により他の成分の信号が補間されて、各画素に対応するRGB信号が生成される。
この補間部111で生成された各画素のRGB信号は、ホワイトバランス/ガンマ補正部112にてホワイトバランスを合わせるためのゲイン調整、ガンマ補正などの信号処理を施され、さらに、その後段の輝度・色差信号生成部113によりRGB信号から輝度・色差信号に変換される。また、輝度・色差信号生成部113では、輝度信号に対し輪郭強調等の処理が加えられる。
さらに、輝度・色差信号はビデオエンコーダ回路115により、液晶表示パネル(LCD)107に表示可能な形式の表示信号に変換され、表示制御部(LCDC)106を介して液晶表示パネル107に供給され、液晶表示パネル107ではこの表示信号に基づいて画像表示が行われる。
また、静止画の撮影が行われた場合、輝度・色差信号は画像圧縮処理回路114でJPEG圧縮処理により圧縮され、JPEG圧縮データとして記録メディア105に保存される。
そして、このデジタルカメラ100はAF機能を有しており、操作部104に対するシャッターボタンの半押し操作が行われると、この半押し操作を示す操作信号がシステムコントローラ117に入力され、これによりシステムコントローラ117の制御により自動焦点合わせ動作、つまり、モータードライバ103が駆動制御され、光軸Lの方向に沿った撮影レンズ101の進退動作により撮影レンズ101の位置を合焦位置に合わせるAF動作が行われる。
AF動作時には、AF/輝度評価値演算回路106では、AF評価値算出部116aが、輝度・色差信号生成部113で生成された輝度信号の、撮像領域102aの一部であるAF評価領域(合焦評価領域)102bでの高周波成分またはエッジ成分からAF評価値を算出し、輝度評価値算出部116bが、輝度信号のAF評価領域102bでの輝度値より輝度評価値を算出する。
そして、このようなAF評価値および輝度評価値は、撮影レンズ101の位置を探索範囲Rs内で変えて取得されて、システムコントローラ117に出力され、システムコントローラ117では、これらのAF評価値および輝度評価値が、探索範囲Rsの無限遠側位置Pfから至近側位置Pnまでの所定の探索位置毎にメモリ117dに格納される。
システムコントローラ117では、光源有無判定手段117aは、輝度評価値に基づいて合焦評価領域内に光源が存在するか否かを判定する。具体的には、光源有無判定手段117aは、探索範囲Rsの至近側探索位置Pnにおける輝度評価値の平均値と、探索範囲Rsの無限遠側探索位置Pfにおける輝度評価値の平均値との比較結果に基づいて、AF評価領域102bでの光源の有無を判定する。AF評価値補正手段117bは、光源有無判定手段117aがAF評価領域内に光源が存在すると判定したときのみ、AF評価値を輝度評価値に基づいて補正する。合焦位置算出手段117cは、補正したAF評価値に基づいて合焦位置を算出する。
制御部117eは、算出された合焦位置に基づいて、撮影レンズ101が合焦位置に移動するようモータードライバ103を駆動する。
以下、システムコントローラ117によるカメラ制御における、シャッターの半押し等によりAF実行指示がなされた際に行う自動焦点調節の動作について詳細に説明する。
図2は、このカメラ制御における自動焦点調節の動作をフローチャートにより示している。
まず、システムコントローラ117では、制御部117eはAF実行指示がなされたか否かの判定を行う(ステップS101)。
ステップS101における判定の結果、AF実行指示がなされた場合には、制御部117eは、探索動作が行われるよう各部を制御する(ステップS102)。このとき、例えば、撮影レンズ101を探索領域Rsの無限遠側端Pfから至近端側へ移動させて合焦位置の探索を行う。但し、合焦位置の探索時には、撮影レンズ101は至近側端Pnから無限遠方向へ移動させて合焦位置の探索を行っても構わない。
探索の開始後、信号処理回路110では、輝度評価値を取得する動作が行われる(ステップS103)。このとき、AF/輝度評価値演算回路116では、輝度評価値算出部116bが、撮像素子102の出力である画像データから得られた輝度信号から、輝度評価値を算出する。続いて、AF評価値を取得する動作が行われる(ステップS104)。このとき、AF/輝度評価値演算回路116では、AF評価値算出部116aが、輝度評価値と同様、撮像素子102の出力である画像データから得られた輝度信号からAF評価値を算出する。これらの輝度評価値とAF評価値とは、撮影レンズ101が同一の探索位置にあるところで取得した画像データを用いて算出され、システムコントローラ117のメモリ117dに格納される。
その後、システムコントローラ117の制御部117eは、撮影レンズ102が最後の探索位置に到達しているか否かの判定を行う(ステップS105)。
ステップS105における判定の結果、撮影レンズ102が最後の探索位置に到達していない場合は、制御部117eは、撮影レンズが次の探索位置に移動するようモータードライバ103を制御し(ステップS106)、制御部117eの処理は、ステップS103の処理、つまりAF/輝度評価値演算回路116に輝度評価値およびAF評価値を取得させる処理に戻る。
ステップS105における判定の結果、撮影レンズ102が最後の探索位置に到達している場合は、AF評価値補正手段117bを制御して、AF評価値を補正する処理を行わせる(ステップS107)。このAF評価補正処理の詳細については、以下に詳述する。
制御部117eは、AF評価値補正処理が行われた後、補正されたAF評価値に基づいて合焦位置を判定する合焦判定処理を合焦位置算出手段117cに行わせる(ステップS108)。この合焦位置算出手段117cでは、AF評価値のレベルや変化率等に応じて合焦/非合焦の判定を行い、合焦位置があることが判定された場合は、AF評価値が最大となる探索位置とその前後の探索位置から補間法等により合焦位置を算出する。
ステップS108で合焦位置が算出された場合、制御部117eは、撮影レンズ102が合焦位置に移動するようモータードライバ103を駆動して、自動焦点調節の動作を終了する。
次に、ステップS107におけるAF評価値補正処理について説明する。
図3は、AF評価値補正処理をフローチャートにより示す図である。
AF評価値補正処理のフローに入ると、まず、光源有無判定手段117aが、システムコントローラ117のメモリ117dに格納された各探索位置での輝度評価値に基づいて、輝度変動率が輝度変動率閾値よりも大きいか否かの判定を行う(ステップS111)。
ステップS111における判定の結果、輝度変動率が輝度変動率閾値よりも小さい場合、制御部117eは、AF評価領域内に光源が存在しないと判断して、AF評価値の補正を行わずにAF評価値補正処理を終了する。
ステップS111における判定の結果、輝度変動率が輝度変動率閾値よりも大きい場合、光源有無判定手段117aは、至近側の探索位置Pnにおける輝度評価値が、無限遠側の探索位置Pfにおける輝度評価値より所定の割合以上大きいか否かの判定を行う(ステップS112)。
これは、図5に示すように、AF評価領域内に光源が存在する場合、至近側の探索位置における輝度評価値が、無限遠側の探索位置における輝度評価値より大きくなる傾向があるためである。この際、至近端の探索位置における輝度評価値と無限遠端の探索位置における輝度評価値を比較してもよいし、至近側複数の探索位置における輝度評価値の平均値と、無限遠側複数の探索位置における輝度評価値の平均値を比較してもよい。なお、図5では、探索範囲内でのレンズ位置を100〜1000の相対値で示し、また輝度評価値を0〜6×106の相対値で示している。
ステップS112における判定の結果、至近側の探索位置Pnにおける輝度評価値が、無限遠側の探索位置Pfにおける輝度評価値より所定の割合以上大きくない場合、光源有無判定手段117aは、AF評価領域内に光源が存在しないと判断し、制御部117eは、この判定結果に基づいてAF評価値の補正を行わずにAF評価値補正処理を終了する。
ステップS112における判定の結果、至近側の探索位置Pnにおける輝度評価値が、無限遠側の探索位置Pfにおける輝度評価値より所定の割合以上大きい場合、光源有無判定手段117aは、探索範囲の両端以外で輝度評価値が最小となっているか否かを判定する(ステップS113)。これは、図5に示すように、AF評価領域内に光源が存在する場合、輝度評価値は無限遠端と至近端以外で極小となる傾向があるためである。
ステップS113における判定の結果、輝度評価値が無限遠端か至近端のいずれかで最小となっている場合、光源有無判定手段117aは、AF評価領域内に光源が存在しないと判断し、制御部117eは、この判定結果に基づいてAF評価値の補正を行わずにAF評価値補正処理を終了する。
ステップS113における判定の結果、探索範囲の両端以外で輝度評価値が最小となっている場合、光源有無判定手段117aは、AF評価領域内に光源が存在していると判断し、制御部117eは、この判定結果に基づいて、AF評価値補正手段117bにAF評価値の補正処理を行わせる(ステップS114〜S117)。
具体的には、制御部117eは、探索範囲における探索位置の対応する番号iを0に設定し(ステップS114)、その後、この探索位置での補正AF評価値を算出する(ステップS115)。その後、例えば、至近側端Pnあるいは無限遠側端Pfの探索位置から順に、各探索位置の補正AF評価値を算出する動作が行われる。
具体的には、1つの探索位置におけるAF評価値に対して、AF評価値補正手段117bが下記式(2)の演算を行い、補正AF評価値を算出する。
補正AF評価値 = AF評価値 / (輝度評価値 / 最小輝度評価値) (2)
ここで、輝度評価値は、補正対象のAF評価値と同じ探索位置における輝度評価値で、最小輝度評価値は探索範囲Rsの全探索位置における輝度評価値の最小値である。
ここで、輝度評価値は、補正対象のAF評価値と同じ探索位置における輝度評価値で、最小輝度評価値は探索範囲Rsの全探索位置における輝度評価値の最小値である。
この式(2)では、AF評価値を1以上の値で除算するため、輝度評価値が最小となる探索位置では、補正AF評価値=AF評価値となり、それ以外の探索位置では、補正AF評価値<AF評価値となる。従って、すべての探索位置でのAF評価値の補正が完了したときには、図4に示す探索範囲内でのAF評価値をその特性カーブが、図6に示すように、凸状の特性カーブになるよう補正することができる。なお、図4および図6では、探索範囲内でのレンズ位置を100〜1000の相対値で示し、またAF評価値を0〜12×105の相対値で示している。
その後探索位置の対応する番号iを1インクリメントし(ステップS116)、探索範囲Rsにおける全探索位置のAF評価値を補正したか否かを制御部117eが判定し、すべての全探索位置のAF評価値の補正が完了していれば、AF評価値補正処理を終了し、すべての探索位置のAF評価値の補正が完了していなければ、つまり、制御部117eはAF評価値を補正すべき探索位置が残っていれば、次の探索位置でのAF評価値の補正処理を行う。
以上説明したように、本実施形態においては、AF探索終了後に、各探索位置におけるAF評価値を、同一探索位置における輝度評価値に応じて補正することにより、補正AF評価値を算出し、この補正AF評価値に基づいて撮影レンズ102の合焦位置を算出するようにしているので、AF評価領域に蛍光灯や夜景撮影時における点光源等の光源が存在する場合に、適切な合焦位置を算出することができる。
また、上記のAF評価値の補正は、AF評価領域内に蛍光灯や夜景撮影時における点光源等の光源が存在するか否かを判定し、光源が存在する場合のみ行われるため、AF評価領域内に光源が存在しない場合に不要な補正が行われない。
また、AF評価値補正に使用するパラメータに、AF開始前に予め設定しておくものがないため、不適切なパラメータが使用されて不適切な補正が行われることがない。このため、AF評価領域が複数ある場合でも、容易に適用可能である。
また、AF評価値を1以上の値で除算することによりAF評価値の補正を行うため、補正AF評価値のオーバーフローを防止することができる。
本発明は、上記実施形態の撮像装置にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。例えば、AF評価領域内に光源が存在するか否かを判定する条件は、本明細書に記載されたものに限らず、条件を追加あるいは削除してもよい。
なお、上記実施形態においては、撮影のための機器として、デジタルカメラを用いて説明したが、カメラとしては、デジタル一眼レフカメラでもコンパクトデジタルカメラでもよく、ビデオカメラ、ムービーカメラのような動画用のカメラでもよく、さらに、携帯電話や携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistant)、ゲーム機器等に内蔵されるカメラでも構わない。いずれにしても、コントラストAFによって自動焦点調節を行うことが可能な電子情報機器であれば、本発明を適用することができる。
以下、上記実施形態1の撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器を本発明の実施形態2として簡単に説明する。
(実施形態2)
図7は、本発明の実施形態2による電子情報機器を説明するブロック図であり、その概略構成例を示している。
(実施形態2)
図7は、本発明の実施形態2による電子情報機器を説明するブロック図であり、その概略構成例を示している。
図7に示す本発明の実施形態2による電子情報機器90は、本発明の実施形態1による撮像装置を、被写体の撮影を行う撮像部91として備えたものであり、このような撮像部による撮影により得られた高品位な画像データを記録用に所定の信号処理した後にデータ記録する記録メディアなどのメモリ部92と、この画像データを表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示する液晶表示装置などの表示部93と、この画像データを通信用に所定の信号処理をした後に通信処理する送受信装置などの通信部94と、この画像データを印刷(印字)して出力(プリントアウト)する画像出力部95とのうちの少なくともいずれかを有している。
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
本発明は、撮像装置及び自動焦点調節方法の分野において、撮像領域の合焦評価を行う合焦評価領域内に光源が存在する場合でも、光源の影響を受けた合焦評価値を、正確な合焦位置を算出可能な合焦評価値に補正することができ、しかも、補正後の合焦評価値が想定値を超えるのを回避することができる撮像装置及び自動焦点調節方法を実現することができる。
101 撮影レンズ
102 撮像素子
102a 撮像領域(撮像面)
102b AF評価領域(合焦評価領域)
103 モータードライバ
104 操作部
105 記録メディア
106 表示制御部(LCDC)
107 液晶表示パネル(LCD)
100 撮像装置(デジタルカメラ)
110 信号処理回路
111 補間部
112 ホワイトバランス/ガンマ補正部
113 輝度・色差信号生成部
114 画像圧縮処理部
115 ビデオエンコーダ
116 AF/輝度評価値演算回路
116a AF評価値算出部
116b 輝度評価値算出部
117 システムコントローラ
117a 光源有無判定手段
117b AF評価値補正手段
117c 合焦位置算出手段
117d メモリ
117e 制御部
L 光軸
Pf 無限遠側探索位置
Pn 至近側探索位置
Rs 探索範囲
102 撮像素子
102a 撮像領域(撮像面)
102b AF評価領域(合焦評価領域)
103 モータードライバ
104 操作部
105 記録メディア
106 表示制御部(LCDC)
107 液晶表示パネル(LCD)
100 撮像装置(デジタルカメラ)
110 信号処理回路
111 補間部
112 ホワイトバランス/ガンマ補正部
113 輝度・色差信号生成部
114 画像圧縮処理部
115 ビデオエンコーダ
116 AF/輝度評価値演算回路
116a AF評価値算出部
116b 輝度評価値算出部
117 システムコントローラ
117a 光源有無判定手段
117b AF評価値補正手段
117c 合焦位置算出手段
117d メモリ
117e 制御部
L 光軸
Pf 無限遠側探索位置
Pn 至近側探索位置
Rs 探索範囲
Claims (11)
- 被写体の撮像により画像データを生成する撮像素子と、該被写体の像を結像させる撮像レンズとを有し、該画像データに基づいて該撮像レンズが合焦位置に移動するよう構成した撮像装置であって、
該撮像レンズの位置を探索範囲内で変えて取得した画像データから、該撮像素子の撮像面における合焦評価領域内のコントラストを示すコントラスト評価値を合焦評価値として検出する合焦評価値検出手段と、
該撮像レンズの位置を探索範囲内で変えて取得した画像データから該合焦評価領域内の輝度を示す輝度評価値を検出する輝度評価値検出手段と、
該合焦評価値を該輝度評価値に基づいて補正する合焦評価値補正手段と、
該補正した合焦評価値に基づいて該合焦位置を算出する合焦位置算出手段と
を備え、
該合焦評価値補正手段は、該探索範囲内での輝度評価値の最小値である最小輝度評価値と、該探索範囲内での撮像レンズの位置である探索位置での輝度評価値との比である1以上の演算値により該探索位置での合焦評価値を除算する演算処理により該合焦評価値を補正する、撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記合焦評価補正手段は、前記合焦評価値検出手段により得られた合焦評価値の、前記光源の影響による前記合焦位置での極小値と該合焦位置の近傍での極大値とを有する特性が、該合焦位置でのみ極大値を持つ特性に変換されるよう、該合焦評価値を補正する、撮像装置。 - 請求項1または請求項2に記載の撮像装置において、
前記輝度評価値に基づいて前記合焦評価領域内に光源が存在するか否かを判定する光源有無判定手段を備え、
前記合焦評価値補正手段は、該光源有無判定手段が該合焦評価領域内に光源が存在すると判定したときのみ、該合焦評価値を該輝度評価値に基づいて補正するよう構成されている、撮像装置。 - 請求項3に記載の撮像装置において、
前記光源有無判定手段は、
前記探索範囲の至近側探索位置における輝度評価値の平均値と、該探索範囲の無限遠側探索位置における輝度評価値の平均値との比較結果に基づいて、前記光源の有無を判定する、撮像装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の撮像装置において、
前記撮像素子から画像データとして出力される画像信号に対する信号処理を行う信号処理回路を備え、
前記撮像素子を構成する各画素は、赤色成分の画像信号を出力する赤色画素、緑色成分の画像信号を出力する緑色画素、および青色成分の画像信号を出力する青色画素のいずれかであり、
該信号処理回路は、該赤色画素に対する緑色成分および青色成分を補間し、該緑色画素に対する青色成分および赤色成分を補間し、該青色画素に対する赤色成分および緑色成分を補間する補間回路を有する、撮像装置。 - 請求項5に記載の撮像装置において、
前記補間回路から画像データとして出力されるRGB信号を輝度信号および色差信号に変換する輝度色差生成部を有している、撮像装置。 - 請求項6に記載の撮像装置において、
前記合焦評価値検出手段は、
前記合焦評価値を前記輝度信号あるいは前記RGB信号のG信号における前記合焦評価領域内の高周波成分あるいはエッジ成分から検出する、撮像装置。 - 請求項6に記載の撮像装置において、
前記輝度評価値検出手段は、
前記輝度評価値を前記輝度信号における前記合焦評価領域内の輝度値から検出する、撮像装置。 - 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の撮像装置において、
前記撮像素子は、CCDイメージセンサあるいはCMOSイメージセンサである、撮像装置。 - 被写体の撮像を行う撮像部を備えた電子情報機器であって、
該撮像部は、請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の撮像装置である電子情報機器。 - 被写体の撮像により画像データを生成する撮像素子の撮像面に該被写体の像が結像するよう撮像レンズの位置を合焦位置に調整する自動焦点調節方法であって、
該撮像レンズの位置を探索範囲内で変えて取得した画像データから、該撮像素子の撮像面における合焦評価領域内のコントラストを示すコントラスト評価値を合焦評価値として検出するステップと、
該撮像レンズの位置を該探索範囲内で変えて取得した画像データから、該合焦評価領域内の輝度を示す輝度評価値を検出するステップと、
該探索範囲内での輝度評価値の最小値である最小輝度評価値と、該探索領域での撮像レンズの位置である探索位置での輝度評価値との比である1以上の演算値により該探索位置での合焦評価値を除算する演算処理により該合焦評価値を補正するステップと、
該補正した合焦評価値に基づいて該合焦位置を算出するステップと
を含む、自動焦点調節方法。
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2012081932A Pending JP2013210563A (ja) | 2012-03-30 | 2012-03-30 | 撮像装置及び自動焦点調節方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013210563A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017009752A (ja) * | 2015-06-19 | 2017-01-12 | オリンパス株式会社 | 焦点検出装置、焦点検出方法、および記録媒体 |
CN110418068A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-11-05 | 浙江大华技术股份有限公司 | 一种聚焦方法、装置、电子设备及存储介质 |
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2012
- 2012-03-30 JP JP2012081932A patent/JP2013210563A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017009752A (ja) * | 2015-06-19 | 2017-01-12 | オリンパス株式会社 | 焦点検出装置、焦点検出方法、および記録媒体 |
CN110418068A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-11-05 | 浙江大华技术股份有限公司 | 一种聚焦方法、装置、电子设备及存储介质 |
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