JP2015041024A - Lens device and stereoscopic image capturing device - Google Patents

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亮平 笹木
Ryohei Sasaki
亮平 笹木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stereoscopic image capturing device which offers higher AF focusing accuracy than conventional techniques when capturing 3D images using two lens devices having AF capability, and to provide a lens device for the same.SOLUTION: A stereoscopic image capturing device captures stereoscopic images using two lens devices, each having a focusing mechanism, including a focusing lens group, and phase difference-based focus detection means. The focus detection means detects a defocus amount and AF reliability value representing the reliability of the defocus amount for each of the two lens devices, compares AF reliability values of the two lens devices, determines a focal target position in accordance with the defocus amount corresponding to higher AF reliability, and drives the focusing lens group of each lens device to the determined focal target position.

Description

本発明は、テレビカメラ、ビデオカメラ等に用いられるレンズ装置に関し、特に左右の対物光学系により形成される、視差のある像を撮影する立体映像撮影装置に用いられるレンズ装置、およびその立体映像撮影装置に関するものである。   The present invention relates to a lens device used for a television camera, a video camera, and the like, and in particular, a lens device used for a stereoscopic video imaging device that captures an image with parallax formed by left and right objective optical systems, and stereoscopic video imaging thereof. It relates to the device.

従来、左右の視差を利用した立体視用の映像を撮影する立体映像撮影装置が知られている。下記特許文献1に開示された立体撮影用光学装置は、2つの光学系を通じて形成される左右の視差像を交互に撮像させるものであり、左右の視差像のどちらか一方に対して合焦させたり、それぞれの像ごとに合焦位置を求め、2つの合焦点の内、中点・近距離側・遠距離側の合焦位置を選択するものである。これにより、第1の像および第2の像の各被写体の条件によって合焦点が見つからなくなるという問題を回避することが出来る。   2. Description of the Related Art Conventionally, stereoscopic video imaging apparatuses that capture stereoscopic video using left and right parallax are known. The stereoscopic imaging optical device disclosed in Patent Document 1 below alternately captures left and right parallax images formed through two optical systems, and focuses either one of the left and right parallax images. In other words, the focus position is obtained for each image, and the focus position on the middle point, the near distance side, and the far distance side is selected from the two focus points. As a result, it is possible to avoid the problem that the focal point cannot be found depending on the conditions of the respective subjects of the first image and the second image.

また、下記特許文献2に開示された立体画像撮影装置は、同一の被写体を同時に撮影するため短時間に効率よく撮影するために、第1および第2フォーカスレンズを同時に駆動し、所定の送り量ごとにAF評価値を算出し、AF評価値の最大値を先に検出したフォーカスレンズの位置に他方のフォーカスレンズを設定するものである。   In addition, the stereoscopic image capturing apparatus disclosed in Patent Document 2 below simultaneously drives the first and second focus lenses and captures the same subject at the same time in order to efficiently capture images in a short time, and a predetermined feed amount. An AF evaluation value is calculated for each, and the other focus lens is set at the position of the focus lens where the maximum value of the AF evaluation value is detected first.

特開2005−173270号公報JP 2005-173270 A 特開2006−162990号公報JP 2006-162990 A

しかしながら、上述の特許文献1に開示された従来技術では、第1の像においての合焦動作と、第2の像においての合焦動作を別々に行うので、夫々に合焦位置を検出する時間が必要となる。また、第1の像においての合焦位置と第2の像においての合焦位置に差がある場合、遠距離側を採用するか近距離側を採用するか、あらかじめ設定しておくとなると、撮影する状況によってその都度設定を変えなくてはならない問題がある。また、第1の像においての合焦位置と第2の像においての合焦位置に差がある場合、中間の位置を合焦点とするとなると、合焦位置の差が大きい場合に、どちらの像にも合焦しない恐れがある。   However, in the prior art disclosed in Patent Document 1 described above, since the focusing operation for the first image and the focusing operation for the second image are performed separately, the time for detecting the in-focus position respectively. Is required. Also, if there is a difference between the in-focus position in the first image and the in-focus position in the second image, whether to adopt the long-distance side or the short-distance side, or to set in advance, There is a problem that the setting must be changed each time depending on the shooting situation. In addition, when there is a difference between the in-focus position in the first image and the in-focus position in the second image, when the intermediate position is set as the in-focus point, whichever of the in-focus positions is large, There is a risk of not focusing.

また、上述の特許文献1、特許文献2に開示された従来技術においては、AF評価値の最大値を検出したフォーカスレンズの位置に、他方のフォーカスレンズを後から駆動させるものであるが、そのようにして求めたフォーカス目標位置の合焦精度については言及されていない。   In the prior art disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, the other focus lens is driven later to the position of the focus lens where the maximum AF evaluation value is detected. The focus accuracy of the focus target position thus obtained is not mentioned.

そこで、本発明の目的は、AF機能を搭載するレンズ装置2台を使用して3D撮影を行う際に、AFによる合焦精度を、従来技術よりも高めることを可能にした立体映像撮影装置、およびレンズ装置を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a stereoscopic video imaging apparatus that can improve the focusing accuracy by AF when performing 3D imaging using two lens apparatuses equipped with an AF function, And providing a lens apparatus.

上記目的を達成するために、本発明は、フォーカスレンズ群を含むフォーカス機構と、
位相差方式の焦点検出手段と、を有するレンズ装置を2台使用し立体映像を撮影する立体映像撮影装置において、
前記焦点検出手段は、デフォーカス量と、該デフォーカス量の信頼性を表わすAF信頼性値と、を検出し、2台のレンズ装置夫々のAF信頼性値を比較し、AF信頼性の高い方のデフォーカス量に基づき、フォーカス目標位置を求め、求めたフォーカス目標位置に夫々の前記フォーカスレンズ群を駆動することを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention provides a focus mechanism including a focus lens group,
In a three-dimensional image photographing device for photographing a three-dimensional image using two lens devices having a phase difference type focus detection means,
The focus detection unit detects a defocus amount and an AF reliability value representing the reliability of the defocus amount, compares the AF reliability values of the two lens devices, and has high AF reliability. A focus target position is obtained based on the defocus amount of the other, and each of the focus lens groups is driven to the obtained focus target position.

本発明によれば、AFの合焦精度を、従来技術よりも高めることを可能にした立体映像撮影装置、およびレンズ装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a stereoscopic video imaging apparatus and a lens apparatus that can improve the focusing accuracy of AF as compared with the prior art.

第1の実施例および第2の実施例における、立体映像撮影装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the three-dimensional video imaging device in the 1st Example and the 2nd Example. 位相差AFの動作について説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of phase difference AF. AF信頼性値について説明する図である。It is a figure explaining AF reliability value. 第1の実施例における、2台のレンズ装置をカメラ装置に設置した状態を表す図である。It is a figure showing the state which installed the two lens apparatuses in the 1st Example in the camera apparatus. 第1の実施例における、ラインセンサーの配置と、被写界内における位相差センサーの配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the line sensor in 1st Example, and arrangement | positioning of the phase difference sensor in an object field. 第1の実施例における、被写体とその被写体の衣服の模様について説明する図である。It is a figure explaining the pattern of a to-be-photographed object and the clothes of the to-be-photographed object in a 1st Example. 第1の実施例における、2台のレンズ装置の被写界内における位相差センサーの向きと、位相差センサーにより検出される像波形を示す図である。It is a figure which shows the direction of the phase difference sensor in the field of view of the two lens apparatuses in a 1st Example, and the image waveform detected by a phase difference sensor. 第1の実施例における、合焦動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the focusing operation | movement in a 1st Example. 第2の実施例における、ラインセンサーの配置と、被写界内における位相差センサーの配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the line sensor in 2nd Example, and arrangement | positioning of the phase difference sensor in an object field. 第2の実施例における、2台のレンズ装置をカメラ装置に設置した状態を表す図である。It is a figure showing the state which installed the two lens apparatuses in the 2nd Example in the camera apparatus. 第2の実施例における、合焦動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the focusing operation | movement in a 2nd Example.

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

[実施例1]
以下、図1を参照して、本発明の第1の実施例による、立体映像撮影装置について説明する。
[Example 1]
Hereinafter, with reference to FIG. 1, a stereoscopic video imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described.

図1は、本発明に係る立体映像撮影装置の要部構成を示したブロック図である。なお、本発明に関連しない構成は省略している。同図において、本立体映像撮影装置は、位相差検出方式のAF機構を搭載した同一仕様の2台のレンズ装置100Aおよび100Bで構成されている。   FIG. 1 is a block diagram showing a main part configuration of a stereoscopic video photographing apparatus according to the present invention. Note that configurations not related to the present invention are omitted. In this figure, the stereoscopic image capturing apparatus is composed of two lens apparatuses 100A and 100B having the same specifications and equipped with a phase difference detection type AF mechanism.

レンズ装置100Aおよび100Bは、同一仕様であり、以下レンズ装置100Aについて説明するが、100〜112まで添え字にAが付くものとBが付くものは同じ機能、仕様を持つ。   The lens devices 100A and 100B have the same specifications, and the lens device 100A will be described below. However, from 100 to 112, those with an A attached to a subscript and those with a B have the same functions and specifications.

レンズ装置100Aにおいて、101Aはフォーカスレンズ群である。102Aはフォーカスモータであり、フォーカスレンズ群101Aに接続されている。フォーカス駆動部103Aによりフォーカスモータ102Aが駆動され、フォーカスレンズ群101Aを光軸方向に移動させる。104Aはフォーカスレンズ群101Aの位置を検出するためのフォーカス位置検出部である。105Aはフォーカス駆動部103Aを介してフォーカスレンズ群101Aを光軸方向に移動させる、フォーカス制御部である。   In the lens apparatus 100A, 101A is a focus lens group. A focus motor 102A is connected to the focus lens group 101A. The focus motor 102A is driven by the focus drive unit 103A, and the focus lens group 101A is moved in the optical axis direction. Reference numeral 104A denotes a focus position detector for detecting the position of the focus lens group 101A. A focus control unit 105A moves the focus lens group 101A in the optical axis direction via the focus drive unit 103A.

106Aは分光器であり、レンズ装置100Aに入射した光束は、フォーカスレンズ群101Aを通り、該分光器106Aを透過した光束と該分光器106Aで反射した光束とに光束分割される。分光器は例えば分光プリズムやハーフミラーと呼ばれるものである。分光器106Aを透過した光束は、カメラ装置113Aが有する不図示の撮像素子(例えばCCDセンサーやCMOSセンサーなど)に入射する。   106A is a spectroscope, and the light beam incident on the lens apparatus 100A passes through the focus lens group 101A and is split into a light beam transmitted through the spectroscope 106A and a light beam reflected by the spectroscope 106A. The spectroscope is, for example, a spectroscopic prism or a half mirror. The light beam that has passed through the spectroscope 106A is incident on an image sensor (not shown) (for example, a CCD sensor or a CMOS sensor) included in the camera device 113A.

107Aは二次結像レンズと、位相差センサーを含む焦点検出部である。分光器106Aで反射した光束は、焦点検出部107Aに入射する。焦点検出部107Aに入射した光束は、二次結像レンズによって2つの光束に分割され、位相差センサー上に一対の像(以下、2像という)が形成される。位相差センサーは2像を光電変換し、2つの像信号として出力する。この様子を図2に示す。図2は焦点検出部107Aを示す概略図である。   A focus detection unit 107A includes a secondary imaging lens and a phase difference sensor. The light beam reflected by the spectroscope 106A enters the focus detection unit 107A. The light beam incident on the focus detection unit 107A is divided into two light beams by the secondary imaging lens, and a pair of images (hereinafter referred to as two images) is formed on the phase difference sensor. The phase difference sensor photoelectrically converts two images and outputs them as two image signals. This is shown in FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing the focus detection unit 107A.

図1の説明に戻り、108Aは焦点情報演算部であり、焦点検出部107Aから出力される2つの像信号に基づき、レンズ装置100Aのフォーカス状態に応じた位相差を算出し、該位相差に基づきデフォーカス量を算出する。デフォーカス量の算出方法については後述する。   Returning to the description of FIG. 1, reference numeral 108A denotes a focus information calculation unit, which calculates a phase difference according to the focus state of the lens device 100A based on two image signals output from the focus detection unit 107A, and calculates the phase difference. Based on this, the defocus amount is calculated. A method for calculating the defocus amount will be described later.

109Aは信頼性値演算部であり、2つの像の像形状がどの程度一致するかを示す値である二像一致度(AF信頼性値)を算出する。AF信頼性値については後述する。   A reliability value calculation unit 109A calculates a two-image coincidence degree (AF reliability value) that is a value indicating how much the image shapes of two images coincide. The AF reliability value will be described later.

110Aは目標位置決定部であり、デフォーカス量とフォーカス位置とに基づき、フォーカスレンズ群を合焦位置に移動させるための目標位置を決定する。   Reference numeral 110A denotes a target position determination unit that determines a target position for moving the focus lens group to the in-focus position based on the defocus amount and the focus position.

111Aは、レンズ装置100Aのデフォーカス量とAF信頼性値およびフォーカス位置と、レンズ装置100Bのデフォーカス量とAF信頼性値およびフォーカス位置をたがいに情報交換する通信部である。通信部111Aは、例えばシリアル通信により、情報交換を行う。112Aはマウントであり、レンズ装置100Aおよび100Bは、夫々マウント112A、112Bを介して、カメラ装置113と接続される。   111A is a communication unit that exchanges information according to the defocus amount, AF reliability value, and focus position of the lens device 100A, and the defocus amount, AF reliability value, and focus position of the lens device 100B. The communication unit 111A exchanges information by serial communication, for example. Reference numeral 112A denotes a mount, and the lens apparatuses 100A and 100B are connected to the camera apparatus 113 via the mounts 112A and 112B, respectively.

さらに、本立体映像撮影装置は、2つの動作モード「立体映像撮影モード」と「通常モード」を有しており、他レンズ装置との接続が確認出来ると「立体映像撮影モード」として動作し、他レンズ装置との接続が確認できない場合は「通常モード」として動作する。   Furthermore, this stereoscopic image capturing apparatus has two operation modes “stereoscopic image capturing mode” and “normal mode”. When the connection with the other lens apparatus can be confirmed, it operates as “stereoscopic image capturing mode”. When the connection with another lens device cannot be confirmed, the operation is performed in the “normal mode”.

ここで、再度図2を用いて、デフォーカス量の算出方法について説明する。図2に示す様に、合焦時は位相差センサー上の2像の間隔は特定値を示し、前ピン時は2像の間隔は特定値より短く、後ピン時は2像の間隔が特定値より長くなる。   Here, a method of calculating the defocus amount will be described with reference to FIG. 2 again. As shown in FIG. 2, the distance between the two images on the phase difference sensor shows a specific value at the time of focusing, the distance between the two images is shorter than the specific value at the front pin, and the distance between the two images is specified at the rear pin. Longer than the value.

図2の右部に2像を重ね合わせた状態を示す。ここで、2像の一方をA像、他方をB像と呼ぶ。
(a)の後ピン時はA像が左側、B像が右側にあり、2像の間隔がある。
(b)の合焦時はA像とB像が重なる。
(c)の前ピン時はA像が右側、B像が左側にあり、2像の間隔がある。
A state in which two images are superimposed on the right part of FIG. 2 is shown. Here, one of the two images is called an A image and the other is called a B image.
(a) At the time of rear pin, the A image is on the left side, the B image is on the right side, and there is an interval between the two images.
When focusing on (b), the A and B images overlap.
At the front pin of (c), the A image is on the right side, the B image is on the left side, and there is an interval between the two images.

この2像の間隔が位相差と呼ばれ、位相差センサーの何画素分のシフト量で相関が最大になるかを演算する相関演算を用いることによって求められる。さらに求められた位相差に基づきデフォーカス量を算出する。   The interval between the two images is called a phase difference, and is obtained by using a correlation calculation for calculating how many pixels of the phase difference sensor the correlation is maximized. Further, the defocus amount is calculated based on the obtained phase difference.

従って、(a)および(c)のとき、算出されたデフォーカス量に対応する分だけフォーカスレンズ群を光軸方向に移動させることで、レンズ装置100Aは合焦状態となる。また、(c)のときは、2像の位置関係が(a)のときと左右反対になっており、合焦状態に向けてフォーカスレンズ群を移動させる方向も(a)のときとは、反対方向となる。   Therefore, in (a) and (c), the lens apparatus 100A is brought into focus by moving the focus lens group in the optical axis direction by an amount corresponding to the calculated defocus amount. In (c), the positional relationship between the two images is opposite to that in (a), and the direction in which the focus lens group is moved toward the in-focus state is also in (a). The opposite direction.

次に図3を用いて、AF信頼性値について説明する。上記の相関演算によるデフォーカス量算出方法においては、前提としてA像とB像の像形状が一致していることを含んでいる。そのため、この前提が崩れた場合、演算によって求められるデフォーカス量の信頼性が下がってしまう。そこでA像とB像とにおける像形状の一致度を数値化したものが二像一致度であり、本実施例においてはAF信頼性値と称している。したがってAF信頼性値が高いほど、正しい合焦点を算出したと判断するのである。   Next, the AF reliability value will be described with reference to FIG. In the defocus amount calculation method based on the above correlation calculation, it is assumed that the image shapes of the A image and the B image coincide with each other. Therefore, if this assumption is broken, the reliability of the defocus amount obtained by the calculation is lowered. Therefore, the image shape coincidence between the A image and the B image is expressed as a two-image coincidence, which is referred to as an AF reliability value in this embodiment. Therefore, it is determined that the higher the AF reliability value is, the more correct focus is calculated.

図3(a)は、焦点検出部107Aより得られる2像の例であり、A像とB像およびそれらを重ね合わせたものである。図3(b)に、これらをある単位で量子化したものを表わす。A像およびB像夫々の面積と、重ね合わせたときの共通部分の面積との割合を用いることで、A像とB像とにおける像形状の一致度を数値化することが出来る。   FIG. 3 (a) is an example of two images obtained from the focus detection unit 107A, in which an A image and a B image are superposed. FIG. 3 (b) shows the result of quantizing these in a certain unit. By using the ratio of the area of each of the A image and the B image and the area of the common part when superimposed, the degree of coincidence of the image shapes in the A image and the B image can be quantified.

図4は、本実施例における、レンズ装置100Aおよび100Bをカメラ装置113に設置したときの模式図である。レンズ装置100Aを通常通り、レンズ装置100Bを90度回転させ設置した状態を表しており、位相差センサーの位置が、レンズ装置100Aにおいては上部、レンズ装置100Bにおいては右部にある。   FIG. 4 is a schematic diagram when the lens devices 100A and 100B are installed in the camera device 113 in the present embodiment. The lens device 100A is rotated 90 degrees as usual and the lens device 100B is rotated 90 degrees, and the position of the phase difference sensor is on the upper side in the lens device 100A and on the right side in the lens device 100B.

図5は、本実施例における、位相差センサーとレンズ装置100A、100Bにおける被写界内の配置を示している。焦点検出部107Aおよび107Bを構成している位相差センサーは、前述の通り2像を形成するが、図5(a)に示す様に2本のラインセンサー1組で構成されていることにより、一対の像、すなわち2像を形成するものである。すなわち、2本のラインセンサー1組で、ひとつの領域の焦点検出を行っている。図5(b)は、被写界内における位相差センサーの配置を表わしたものである。図のように、被写界内の中央にある被写体に対してAFが動作するものを考える。   FIG. 5 shows the arrangement of the phase difference sensor and the lens devices 100A and 100B in the object field in the present embodiment. The phase difference sensor constituting the focus detection units 107A and 107B forms two images as described above. However, as shown in FIG. 5A, the phase difference sensor is composed of one set of two line sensors. A pair of images, that is, two images are formed. That is, focus detection of one area is performed by one set of two line sensors. FIG. 5 (b) shows the arrangement of the phase difference sensors in the object scene. As shown in the figure, let us consider a case in which AF operates on a subject in the center of the object scene.

この立体映像撮影装置に、図6に示す被写体を撮影した際に、位相差センサーにおいて検出される像について説明する。説明を簡単にするため、被写体の衣服の模様を縦破線(a)、および横破線 (b)とした。   An image detected by the phase difference sensor when the subject shown in FIG. 6 is photographed by this stereoscopic image photographing device will be described. In order to simplify the explanation, the pattern of the subject's clothing is indicated by a vertical broken line (a) and a horizontal broken line (b).

図7は、本実施例における、2台のレンズ装置の被写界内における位相差センサーの向きと、位相差センサーにより検出される像波形を示す図である。図には2像および重ね合わせた後の波形を示す。   FIG. 7 is a diagram illustrating the orientation of the phase difference sensor in the field of view of the two lens apparatuses and the image waveform detected by the phase difference sensor in the present embodiment. The figure shows two images and the waveform after superposition.

図7(a)は、図6(a)に示す被写体の衣服の模様である縦破線と、被写界内における位相差センサーとの位置関係、および検出される像波形を示している。   FIG. 7A shows the positional relationship between the vertical broken line, which is the pattern of the clothing of the subject shown in FIG. 6A, and the phase difference sensor in the object scene, and the detected image waveform.

図7(a)のように、縦破線を検出したとき、レンズ装置100Aにおいては、中央の検出画素付近に対応する部分に先端が尖った波形が現れる。レンズ装置100Bにおいては、位相差センサーの向きが90度であるため、検出画素ほぼ全てにわたって波形が現れるが、レンズ装置100Aの場合よりも、1画素に入る光量が少なくなるので、相対的に波形の高さは低くなる。   As shown in FIG. 7A, when a vertical broken line is detected, in the lens device 100A, a waveform with a sharp tip appears in a portion corresponding to the vicinity of the center detection pixel. In the lens apparatus 100B, since the direction of the phase difference sensor is 90 degrees, a waveform appears over almost all detection pixels. However, since the amount of light entering one pixel is smaller than in the case of the lens apparatus 100A, the waveform is relatively small. The height of becomes low.

図7(b)は、図6(b)に示す被写体の衣服の模様である横破線と、被写界内における位相差センサーとの位置関係、および検出される像波形を示している。   FIG. 7B shows the positional relationship between the horizontal broken line, which is the pattern of the clothing of the subject shown in FIG. 6B, and the phase difference sensor in the object scene, and the detected image waveform.

図7(b)のように、横破線を検出したとき、レンズ装置100Aにおいては、検出画素ほぼ全てにわたって波形が現れるが、レンズ装置100Bの場合よりも、1画素に入る光量が少なくなるので、相対的に波形の高さは低くなる。レンズ装置100Bにおいては、縦破線を検出するときのレンズ装置100Aと同様に、中央の検出画素付近に対応する部分に先端が尖った波形が現れる。   As shown in FIG. 7B, when a horizontal broken line is detected, a waveform appears in almost all of the detection pixels in the lens device 100A, but the amount of light entering one pixel is smaller than in the case of the lens device 100B. The height of the waveform is relatively low. In the lens device 100B, a waveform with a sharp tip appears at a portion corresponding to the vicinity of the center detection pixel, as in the lens device 100A when detecting the vertical broken line.

図7には、A像B像を重ね合わせた後の波形も示しているが、縦破線を検出するときのレンズ装置100Bおよび、横破線を検出するときのレンズ装置100Aにおいては、ノイズの影響を受けやすくなるため、A像B像の像形状が一致しにくくなる。前述の通り、A像B像の一致度が低い、すなわちAF信頼性が低いと、相関演算によって求められるデフォーカス量の信頼性も下がってしまう。   FIG. 7 also shows the waveform after superimposing the A and B images, but in the lens device 100B when detecting the vertical broken line and the lens device 100A when detecting the horizontal broken line, the influence of noise. Therefore, the image shapes of the A and B images are difficult to match. As described above, when the degree of coincidence between the A image and the B image is low, that is, when the AF reliability is low, the reliability of the defocus amount obtained by the correlation calculation also decreases.

このように2台設置するレンズ装置を、夫々別々の角度を付けて設置することにより、位相差センサーの傾きにより、検出しやすいエッジ方向があるため、AF信頼性値など、異なる結果を得る。AF信頼性の高い方を選択することにより、あらゆる被写体を撮影する場合においても正しいデフォーカス量を得ることが出来る。結果的に正しい合焦点にフォーカスレンズ群を駆動させることが出来るようになる。   By installing the two lens devices installed at different angles in this way, there are edge directions that are easy to detect due to the inclination of the phase difference sensor, so that different results such as AF reliability values are obtained. By selecting the one with higher AF reliability, the correct defocus amount can be obtained even when shooting any subject. As a result, the focus lens group can be driven to the correct focal point.

次に上記立体映像撮影装置のAF動作の一連の流れを図8のフローチャートを用いて説明する。レンズ装置100Aを基準に説明する。まずS101において、焦点情報演算部108Aは、焦点検出部107Aにより得た2つの像信号に基づきデフォーカス量を算出する。   Next, a series of flows of the AF operation of the stereoscopic image capturing apparatus will be described with reference to the flowchart of FIG. The description is based on the lens device 100A. First, in S101, the focus information calculation unit 108A calculates the defocus amount based on the two image signals obtained by the focus detection unit 107A.

S102において、AF信頼性値演算部109Aは、前記2つの像信号に基づき、デフォーカス量の信頼性を表わすAF信頼性値を算出する。S103において、フォーカス制御部105Aはフォーカス位置検出部104Aからフォーカス位置を取得する。   In S102, the AF reliability value calculation unit 109A calculates an AF reliability value representing the reliability of the defocus amount based on the two image signals. In S103, the focus control unit 105A acquires the focus position from the focus position detection unit 104A.

S104において、レンズ装置100Bとの接続を確認し、接続が確認出来たらS105においてレンズ装置100Aはレンズ装置100Bへ、S101からS103において求めたデフォーカス量とAF信頼性値およびフォーカス位置を出力する。S106において、レンズ装置100Bにおいて求められたデフォーカス量とAF信頼性値およびフォーカス位置を取得するとS107に進む。   In S104, the connection with the lens device 100B is confirmed. When the connection is confirmed, in S105, the lens device 100A outputs the defocus amount, the AF reliability value, and the focus position obtained in S101 to S103 to the lens device 100B. In S106, when the defocus amount, AF reliability value, and focus position obtained in the lens apparatus 100B are acquired, the process proceeds to S107.

S107において、目標位置決定部110Aは、2つのAF信頼性値を比較し、採用する目標位置を示すレンズ装置を決定する。S108において、目標位置決定部110Aは、S107において決定されたレンズ装置が示したデフォーカス量とフォーカス位置に基づき、目標位置を決定する。S109において、フォーカス制御部は、フォーカス駆動部103Aを介して、フォーカスレンズ群101をS108において算出された目標位置に移動させる。   In S107, the target position determination unit 110A compares the two AF reliability values and determines a lens device that indicates the target position to be adopted. In S108, the target position determination unit 110A determines the target position based on the defocus amount and the focus position indicated by the lens apparatus determined in S107. In S109, the focus control unit moves the focus lens group 101 to the target position calculated in S108 via the focus driving unit 103A.

S104においてレンズ装置100Bとの接続が確認できなかった場合はS111に進み、目標位置決定部110Aは、レンズ装置100A内で求めたデフォーカス量とフォーカス位置とに基づき目標位置を決定する。そしてS112において、フォーカス制御部は、フォーカス駆動部103Aを介して、フォーカスレンズ群101AをS111において算出された目標位置に移動させる。すなわち、レンズ装置100Bと接続されているときは立体映像撮影モードとして動作し、2台のレンズ装置夫々のAF信頼性値を比較し、AF信頼性の高い方のデフォーカス量とフォーカス位置に基づき、目標位置を決定する。他のレンズ装置と接続されていないときは通常モードとして動作し、当該レンズ装置が求めたデフォーカス量とフォーカス位置とに基づき目標位置を決定する。   If the connection with the lens apparatus 100B cannot be confirmed in S104, the process proceeds to S111, and the target position determination unit 110A determines the target position based on the defocus amount and the focus position obtained in the lens apparatus 100A. In S112, the focus control unit moves the focus lens group 101A to the target position calculated in S111 via the focus driving unit 103A. That is, when connected to the lens device 100B, it operates as a stereoscopic video shooting mode, compares the AF reliability values of the two lens devices, and based on the defocus amount and the focus position of the one with higher AF reliability. Determine the target position. When not connected to another lens device, the operation is performed in the normal mode, and the target position is determined based on the defocus amount and the focus position obtained by the lens device.

また、レンズ装置100Bは上記と同様の動作をする。以上の様に、AF信頼性値を用いて、目標位置の基準となるデフォーカス量を決定しているので、より信頼性の高い目標位置を選択することが出来、AFの合焦精度を向上させることが出来る。また、夫々のレンズ装置が同様の判断基準により、目標位置を決定するので、夫々のレンズ装置は互いに同一の位置へフォーカスレンズ群を駆動する。   The lens device 100B operates in the same manner as described above. As described above, since the defocus amount used as the reference for the target position is determined using the AF reliability value, a more reliable target position can be selected and AF focusing accuracy is improved. It can be made. In addition, since each lens device determines a target position based on the same determination criterion, each lens device drives the focus lens group to the same position.

また本実施例では、S107において目標位置を決定しているが、S103とS104の間に目標位置を決定し、S104において、デフォーカス量とフォーカス位置の代わりに、目標位置を出力するようにしてもよい。   In this embodiment, the target position is determined in S107, but the target position is determined between S103 and S104. In S104, the target position is output instead of the defocus amount and the focus position. Also good.

また、本実施例においては、レンズ装置100Bを光軸を中心に回転させ、90度の角度を付けて設置した状況について説明をしたが、45度の角度を付けた場合や、通常通り設置した場合においても、本発明を適用することが可能である。両レンズ装置ともに同じ角度で設置した場合でも、その都度光学性能の良い方を選択可能となり、AF信頼性の高い方を選択することが出来る。すなわちAF信頼性値を比較し、AF信頼性の高い方のデフォーカス量に基づきフォーカス目標位置を決定することで、AF合焦精度を向上させることが出来る。   In the present embodiment, the lens apparatus 100B is rotated about the optical axis and installed with an angle of 90 degrees. However, the lens apparatus 100B is installed with an angle of 45 degrees or as usual. Even in this case, the present invention can be applied. Even when both lens devices are installed at the same angle, it is possible to select the one with better optical performance each time, and the one with higher AF reliability can be selected. That is, by comparing the AF reliability values and determining the focus target position based on the defocus amount with higher AF reliability, the AF focusing accuracy can be improved.

[実施例2]
第1の実施例では、図1の焦点検出部107Aおよび107Bに構成されている位相差センサーは、2本のラインセンサー1組で構成された図5(a)に示すものを用いた。第2の実施例では、図9(a)に示す様に、4本のラインセンサー2組で構成された位相差センサーを用いる。
[Example 2]
In the first embodiment, the phase difference sensor configured in the focus detection units 107A and 107B in FIG. 1 is the one shown in FIG. 5A configured by one set of two line sensors. In the second embodiment, as shown in FIG. 9A, a phase difference sensor composed of two sets of four line sensors is used.

そして、図10は、本実施例における、レンズ装置100Aおよび100Bをカメラ装置113に設置したときの模式図である。レンズ装置100Aを通常通り、レンズ装置100Bを45度回転させ設置した状態を表しており、位相差センサーの位置が、レンズ装置100Aにおいては上部、レンズ装置100Bにおいては右上部にある。   FIG. 10 is a schematic diagram when the lens devices 100A and 100B are installed in the camera device 113 in the present embodiment. The lens device 100A is shown in a state where the lens device 100B is rotated and installed by 45 degrees as usual, and the position of the phase difference sensor is in the upper part in the lens device 100A and in the upper right part in the lens device 100B.

図9(b)は、被写界内における位相差センサーの配置を表わしたものである。図のように、撮影されるエリアの中央にある被写体に対してAFが動作するものを考える。さらに本実施例では、位相差センサーが図9(a)の通り十字に配置されているので、レンズ装置100Aにおいては、縦線および横線を検出しやすい構成をとっている。また、45度の角度を付けて設置するレンズ装置100Bにおいては、斜線を検出しやすい構成をとっている。   FIG. 9B shows the arrangement of the phase difference sensor in the object scene. As shown in the figure, let us consider a case in which AF operates on a subject in the center of an imaged area. Further, in the present embodiment, the phase difference sensor is arranged in a cross shape as shown in FIG. 9A, and therefore the lens device 100A has a configuration in which vertical and horizontal lines can be easily detected. In addition, the lens apparatus 100B installed with an angle of 45 degrees has a configuration in which oblique lines can be easily detected.

合焦点の検出方法について、第1の実施例と異なる点を説明する。本実施例では、前述の通り位相差センサーが2組あるので、まず夫々のレンズ装置内で、2組の位相差センサーが算出したデフォーカス量のうち、どちらのデフォーカス量を採用するか決定する。それから、2台のレンズ装置が示すデフォーカス量の内、AF信頼性値の高い方のレンズ装置を決定するのである。   The difference between the focal point detection method and the first embodiment will be described. In this embodiment, since there are two sets of phase difference sensors as described above, it is first determined which of the defocus amounts calculated by the two sets of phase difference sensors is to be used in each lens device. To do. Then, the lens device having the higher AF reliability value out of the defocus amounts indicated by the two lens devices is determined.

図11は、本実施例における立体映像撮影装置のAF動作の一連の流れ示すフローチャートである。図8の第1の実施例と異なる点は、S101とS102との代わりにS201〜S203
が入ったことである。以下、S201から説明する。なおレンズ装置100Aを基準に説明する。
FIG. 11 is a flowchart showing a series of flows of the AF operation of the stereoscopic video imaging apparatus in the present embodiment. 8 differs from the first embodiment of FIG. 8 in that S201 to S203 instead of S101 and S102.
Is that. Hereinafter, description will be made from S201. The description is based on the lens device 100A.

S201において、焦点情報演算部108Aは、2組の位相差センサーを有する焦点検出部107Aにより得た2つの像信号2組に基づき、2つのデフォーカス量を算出する。   In S201, the focus information calculation unit 108A calculates two defocus amounts based on two sets of two image signals obtained by the focus detection unit 107A having two sets of phase difference sensors.

S202において、AF信頼性値演算部109Aは、前記2つの像信号2組に基づき、2つのデフォーカス量夫々の信頼性を表わす2つのAF信頼性値を算出する。   In S202, the AF reliability value calculation unit 109A calculates two AF reliability values representing the reliability of the two defocus amounts based on the two sets of the two image signals.

S203において、目標位置決定部107Aは、2つのAF信頼性値を比較し、AF信頼性の高いデフォーカス量を選択することにより、レンズ装置100Aにおけるデフォーカス量を決定する。すなわち、S203で各レンズ装置内で2つ存在していたデフォーカス量の内、信頼性の高い方を決定し、それ以降のステップでは、該レンズ装置におけるデフォーカス量とする。そして、S107において、2つのレンズ装置が示すデフォーカス量の内、信頼性の高い方を決定するのである。   In S203, the target position determination unit 107A compares the two AF reliability values and selects a defocus amount with high AF reliability, thereby determining the defocus amount in the lens apparatus 100A. That is, in S203, the more reliable one of the two defocus amounts existing in each lens device is determined, and the defocus amount in the lens device is determined in the subsequent steps. In S107, the more reliable one of the defocus amounts indicated by the two lens devices is determined.

以降図8のS103〜S112のステップと同様であるため、説明を省略する。なお、レンズ装置100Bは上記と同様の動作をする。   The subsequent steps are the same as those in steps S103 to S112 in FIG. The lens device 100B operates in the same manner as described above.

以上の様に、AF信頼性値を用いて、目標位置の基準となるデフォーカス量を決定しているので、より信頼性の高い目標位置を選択することが出来、AFの合焦精度を向上させることが出来る。また、夫々のレンズ装置が同様の判断基準により、目標位置を決定するので、夫々のレンズ装置は互いに同一の位置へフォーカスレンズ群を駆動する。   As described above, since the defocus amount used as the reference for the target position is determined using the AF reliability value, a more reliable target position can be selected and AF focusing accuracy is improved. It can be made. In addition, since each lens device determines a target position based on the same determination criterion, each lens device drives the focus lens group to the same position.

また本実施例では、S107において目標位置を決定しているが、S103とS104の間に目標位置を決定し、S104において、デフォーカス量とフォーカス位置の代わりに、目標位置を出力するようにしてもよい。   In this embodiment, the target position is determined in S107, but the target position is determined between S103 and S104. In S104, the target position is output instead of the defocus amount and the focus position. Also good.

また、本実施例においては、レンズ装置100Bを光軸を中心に回転させ、45度の角度を付けて設置した状況について説明をしたが、通常通り設置した場合においても、本発明を適用することが可能である。両レンズ装置ともに同じ角度で設置した場合でも、その都度光学性能の良い方を選択可能となり、AF信頼性の高い方を選択することが出来る。すなわちAF信頼性値を比較し、AF信頼性の高い方のデフォーカス量に基づきフォーカス目標位置を決定することで、AF合焦精度を向上させることが出来る。   In the present embodiment, the lens apparatus 100B is rotated about the optical axis and installed at an angle of 45 degrees. However, the present invention can be applied to a case where the lens apparatus 100B is installed as usual. Is possible. Even when both lens devices are installed at the same angle, it is possible to select the one with better optical performance each time, and the one with higher AF reliability can be selected. That is, by comparing the AF reliability values and determining the focus target position based on the defocus amount with higher AF reliability, the AF focusing accuracy can be improved.

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、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 the preferable Example of this invention was described, this invention is not limited to these Examples, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

100A レンズ装置
101A フォーカスレンズ群
102A フォーカスモータ
103A フォーカス駆動部
104A フォーカス位置検出部
105A フォーカス制御部
106A 分光器
107A 焦点検出部
108A 焦点情報演算部
109A 信頼性演算部
110A 目標位置決定部
111A 通信部
112A マウント
113 カメラ装置
100A lens unit
101A Focus lens group
102A focus motor
103A Focus drive unit
104A Focus position detector
105A Focus control unit
106A spectrometer
107A focus detector
108A Focus information calculator
109A Reliability calculator
110A target position determination unit
111A Communication Department
112A mount
113 Camera equipment

Claims (6)

フォーカスレンズ群を含むフォーカス機構と、
位相差方式の焦点検出手段と、を有するレンズ装置を2台使用し立体映像を撮影する立体映像撮影装置において、
前記焦点検出手段は、デフォーカス量と、該デフォーカス量の信頼性を表わすAF信頼性値と、を検出し、2台のレンズ装置夫々のAF信頼性値を比較し、AF信頼性の高い方のデフォーカス量に基づき、フォーカス目標位置を求め、求めたフォーカス目標位置に夫々の前記フォーカスレンズ群を駆動することを特徴とする、立体映像撮影装置。
A focus mechanism including a focus lens group;
In a three-dimensional image photographing device for photographing a three-dimensional image using two lens devices having a phase difference type focus detection means,
The focus detection unit detects a defocus amount and an AF reliability value representing the reliability of the defocus amount, compares the AF reliability values of the two lens devices, and has high AF reliability. A stereoscopic video imaging apparatus, wherein a focus target position is obtained based on the defocus amount of the other, and each of the focus lens groups is driven to the obtained focus target position.
AF動作切替手段を有し、前記AF動作切替手段が立体映像撮影側を選択しているときは、2台のレンズ装置夫々のAF信頼性値を比較し、AF信頼性の高い方のデフォーカス量に基づきフォーカス目標位置を決定し、前記AF動作切替手段が非立体映像撮影側を選択しているときは、当該レンズ装置のデフォーカス量に基づきフォーカス目標位置を決定することを特徴とする、レンズ装置。 When there is an AF operation switching means and the AF operation switching means selects the stereoscopic image shooting side, the AF reliability values of the two lens devices are compared, and the defocus with the higher AF reliability is compared. A focus target position is determined based on the amount, and the focus target position is determined based on a defocus amount of the lens device when the AF operation switching unit selects the non-stereoscopic image capturing side. Lens device. 前記AF信頼性値は、位相差AFセンサー上に光束分割された、デフォーカス量を決定するための2像の一致度を表わす、二像一致度であることを特徴とする、
請求項1又は請求項2に記載の立体映像撮影装置、またはレンズ装置。
The AF reliability value is a two-image coincidence degree that represents a coincidence degree between two images for determining a defocus amount, which is divided by a light beam on a phase difference AF sensor.
The stereoscopic video imaging apparatus or lens apparatus according to claim 1 or 2.
2台のレンズ装置が有する位相差AFセンサーが、各光軸を基準に互いに回転位相差を設けることが可能な、回転設置手段を有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項に記載の立体映像撮影装置。 4. The phase difference AF sensor of the two lens devices has a rotation setting means capable of providing a rotation phase difference with respect to each optical axis as a reference. The three-dimensional image capturing device according to claim 1. 前記位相差AFセンサーが、横一列に検出画素を有している場合は、前記回転設置手段により、90度位相に設定されることを特徴とする、請求項4に記載の立体映像撮影装置。 5. The stereoscopic image capturing apparatus according to claim 4, wherein when the phase difference AF sensor has detection pixels in a horizontal line, the phase setting AF sensor is set to a phase of 90 degrees by the rotation setting unit. 前記位相差AFセンサーが縦横各一列に検出画素を有している場合は、前記回転設置手段により、45度位相に設定されることを特徴とする、請求項4に記載の立体映像撮影装置。 5. The stereoscopic image photographing apparatus according to claim 4, wherein when the phase difference AF sensor has detection pixels in each row in the vertical and horizontal directions, the phase setting AF sensor sets the phase to 45 degrees by the rotation setting unit.
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