JP2016138998A - Imaging device and imaging method - Google Patents

Imaging device and imaging method Download PDF

Info

Publication number
JP2016138998A
JP2016138998A JP2015013618A JP2015013618A JP2016138998A JP 2016138998 A JP2016138998 A JP 2016138998A JP 2015013618 A JP2015013618 A JP 2015013618A JP 2015013618 A JP2015013618 A JP 2015013618A JP 2016138998 A JP2016138998 A JP 2016138998A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical system
focus
imaging optical
imaging
focus detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015013618A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
進洋 柴田
Nobuhiro Shibata
進洋 柴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2015013618A priority Critical patent/JP2016138998A/en
Publication of JP2016138998A publication Critical patent/JP2016138998A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem in which, when light in towns enters into a range-finder region, users desiring to focus stars might have concern that correct focusing of the stars cannot be made, and the users are tend to make a pose of an imaging device intentionally changed to prevent townscapes in a horizontal area of an angle of view from entering into the range finder region as much as possible, and as a result, the angle of view is not an originally intended angle of view.SOLUTION: When an infinity distance mode is set, the imaging device of the present invention is configured to change at least one of a position of a focus detection area and the number of areas of the focus detection area on the basis of a size of a tilt of an imaging optical system.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は夜空の星のような点光源にピントを合わせる焦点調節技術に関するものである。テジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、等に適用される撮像装置に関する。   The present invention relates to a focus adjustment technique for focusing on a point light source such as a star in the night sky. The present invention relates to an imaging apparatus applied to a digital still camera, a digital video camera, and the like.

近年のカメラ、ビデオ等の撮像装置には、高画素化しており、些細なピントずれでも目立つようになり、より高精度なピント合わせが要望されている。   In recent years, imaging devices such as cameras and videos have high pixels, and even a slight focus shift becomes conspicuous, and there is a demand for more accurate focusing.

この要望は夜空における星に対しても同様であり、星を点光源と見立てて、高輝度信号の面積が厳密に最小になるところにピント合わせを行う。   This request is the same for stars in the night sky. Focusing on a point where the area of the high-intensity signal is strictly minimized, assuming the star as a point light source.

星空の撮影においては、撮影対象となる星はほぼ無限遠に位置する被写体に限定され、露出も星空固有の設定があるため、他のシーンモードとは独立したモードが存在する。(以下星空モード)   In shooting a starry sky, the star to be shot is limited to a subject located at almost infinity, and the exposure has a setting unique to the starry sky. Therefore, a mode independent of other scene modes exists. (Starry sky mode)

通常、ほぼ無限遠に位置する被写体にピントが合うフォーカス位置は、撮像装置それぞれの個体毎に行われるピント調整において一意に決まる位置である。   Normally, the focus position at which a subject located at almost infinity is in focus is a position uniquely determined in focus adjustment performed for each individual imaging apparatus.

しかしながら、調整時の温度と実際に夜空を撮影するときに撮像装置の温度差、もしくは姿勢差により撮影中にピントがずれることがある。   However, there may be a case where the image is out of focus during photographing due to a temperature difference or an attitude difference of the image pickup apparatus when photographing the night sky in actuality.

そのため、撮影中に撮像装置との距離がほとんど変ることのない星の撮影をしている最中であっても度々ピント合わせを行う必要がある。   For this reason, it is often necessary to focus even during shooting of a star whose distance to the imaging device hardly changes during shooting.

また、星空の撮影においては、星と同様に街の光も点光源と見なすことができ、ほぼ無限遠に位置する星に対して街の光は有限遠であるため、わずかながら星と街の光ではピントの位置が異なる。   In the shooting of the starry sky, the city light can be regarded as a point light source in the same way as the star. The focus position differs with light.

先に述べた通り、星空モードでもより高精度なピント合わせが要望されているため、星と街の光のわずかなピント差も修正することが求められる。   As mentioned earlier, there is a need for more accurate focusing even in the starry sky mode, so it is necessary to correct even a slight focus difference between stars and city lights.

ピント合わせを行う一つの手段として、撮像素子から得られた輝度信号に対して特定周波数成分をフィルタ処理で抽出したAF評価値を用いて自動焦点調整を行うコントラストAF方式がある。   As one means for performing focusing, there is a contrast AF method in which automatic focus adjustment is performed using an AF evaluation value obtained by extracting a specific frequency component by filter processing on a luminance signal obtained from an image sensor.

一般的に夜空の星のような低照度下においてはAF評価値の精度が落ちる問題がある。(特許文献1)   In general, there is a problem that the accuracy of the AF evaluation value decreases under low illumination such as a night sky star. (Patent Document 1)

また、街の光は星の光に比べ高輝度であることが多いため、同じ測距領域に星と街の光が共存する場合は、輝度信号が飽和してしまいAF評価値が正しく取得できない場合がある。   In addition, since city lights often have higher luminance than star lights, when stars and city lights coexist in the same distance measurement area, the luminance signal is saturated and AF evaluation values cannot be acquired correctly. There is a case.

その結果、本来ピントが合う位置ではない位置を合焦位置として誤判定してしまうことがあった。   As a result, a position that is not originally in focus may be erroneously determined as the focus position.

一方、撮像装置に姿勢によらず合焦精度を上げる手段として、姿勢に応じて選択された優先度の高い被写体に対する測距領域を大きくする技術がある。(特許文献2)   On the other hand, there is a technique for enlarging a distance measurement area for a subject with a high priority selected according to a posture as means for increasing the focusing accuracy regardless of the posture of the imaging apparatus. (Patent Document 2)

特開2013−250533号公報JP 2013-250533 A 特開2012−128021号公報JP 2012-128021 A

星にピントを合わせたいユーザは、街の光が測距領域に入ると、星へのピント合わせが正確に行えない懸念を抱く場合がある。   A user who wants to focus on a star may have a concern that focusing on the star cannot be performed accurately when the city light enters the distance measurement area.

そのため、撮像装置の姿勢を意図的に変更して画角の水平付近の街並みが極力測距領域に入らないようにする傾向がある。   For this reason, there is a tendency to intentionally change the attitude of the imaging device so that the streets near the horizontal of the angle of view do not enter the ranging area as much as possible.

その結果、本来意図していた画角ではなくなる課題があった。   As a result, there was a problem that the angle of view was not intended.

そこで、本発明の撮像装置では、撮像光学系を通過した光束を受光する撮像素子と、前記撮像素子の撮像面に複数の焦点検出領域を設定する領域設定手段と、前記複数の焦点検出領域毎に焦点評価値を算出する算出手段と、前記焦点評価値に基いて焦点調節を行う焦点調節手段と、無限距離相当の点光源被写体の焦点評価値を取得する無限距離モードを設定するモード設定手段と、前記撮像光学系の傾きを検出する傾き検出手段と、前記無限距離モードが設定された場合、前記撮像光学系の傾きの大きさに基いて前記焦点検出領域の位置及び前記焦点検出領域の領域数の少なくとも一方を変更する変更手段と、を有する構成とした。   Therefore, in the imaging apparatus of the present invention, an imaging element that receives the light beam that has passed through the imaging optical system, an area setting unit that sets a plurality of focus detection areas on the imaging surface of the imaging element, and each of the plurality of focus detection areas Calculation means for calculating a focus evaluation value, focus adjustment means for performing focus adjustment based on the focus evaluation value, and mode setting means for setting an infinite distance mode for acquiring a focus evaluation value of a point light source subject corresponding to an infinite distance And an inclination detection means for detecting the inclination of the imaging optical system, and when the infinite distance mode is set, the position of the focus detection area and the position of the focus detection area based on the magnitude of the inclination of the imaging optical system. And changing means for changing at least one of the number of areas.

本発明によれば、撮像装置の姿勢に応じて、測距領域の位置、数を適切に変更することにより、夜空の星に高精度にピント合わせを行うことができる。   According to the present invention, it is possible to focus on a star in the night sky with high accuracy by appropriately changing the position and number of distance measurement areas in accordance with the attitude of the imaging apparatus.

デジタルカメラである撮像装置のブロック図Block diagram of an imaging device that is a digital camera 撮影時の画角とAF評価値の関係を表した図A diagram showing the relationship between the angle of view at the time of shooting and the AF evaluation value 撮影時の画角とAF評価値の関係を表した図A diagram showing the relationship between the angle of view at the time of shooting and the AF evaluation value 撮影時の画角とAF評価値の関係を表した図A diagram showing the relationship between the angle of view at the time of shooting and the AF evaluation value 撮影時の画角とAF評価値の関係を表した図A diagram showing the relationship between the angle of view at the time of shooting and the AF evaluation value 撮影時の画角とAF評価値の関係を表した図A diagram showing the relationship between the angle of view at the time of shooting and the AF evaluation value 星空ピント合わせのフローチャートFlow chart for focusing on the starry sky 星空ピント合わせのフローチャートFlow chart for focusing on the starry sky

以下に、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。   The present invention will be described below through embodiments of the invention.

図1は本発明の実施例に係る撮像装置の一例としての、デジタルカメラ100の構成例を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a digital camera 100 as an example of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.

レンズ鏡筒101はその内部にレンズ群を保持してレンズ駆動を行う。   The lens barrel 101 drives a lens while holding a lens group therein.

ズームレンズ102は焦点距離を調節することで光学的に画角を変更する。   The zoom lens 102 optically changes the angle of view by adjusting the focal length.

フォーカスレンズ103はピント位置を調節する。   The focus lens 103 adjusts the focus position.

絞り及びシャッタ104は光量を調節する露出制御に使用する。   The aperture and shutter 104 are used for exposure control that adjusts the amount of light.

撮像光学系であるレンズ鏡筒101を通過した光束は、CCD(電荷結合素子)やCMOS(相補型金属酸化膜半導体)等を用いた撮像素子105にて受光され、光信号から電気信号へと変換される。   The light beam that has passed through the lens barrel 101, which is an imaging optical system, is received by the imaging element 105 using a CCD (charge coupled device), a CMOS (complementary metal oxide semiconductor), or the like, and converted from an optical signal to an electrical signal. Converted.

電気信号は画像処理回路106に入力されて、画素補間処理や色変換処理等が施された後、画像データとして内部メモリ107に送られる。   The electrical signal is input to the image processing circuit 106, subjected to pixel interpolation processing, color conversion processing, and the like, and then sent to the internal memory 107 as image data.

表示部108は撮影した画像データとともに撮影情報などを表示する。   The display unit 108 displays shooting information and the like together with the shot image data.

操作部113は各種のメニュー操作、モード切り換え操作を行うユーザインタフェースである。   The operation unit 113 is a user interface for performing various menu operations and mode switching operations.

電源部114はシステム全体に用途に応じて電源を供給する。   The power supply unit 114 supplies power to the entire system according to the application.

記憶メモリ115はパラメータなどの様々なデータを記憶する。   The storage memory 115 stores various data such as parameters.

続いてレンズ鏡筒101の駆動部について説明する。   Next, the drive unit of the lens barrel 101 will be described.

露出制御部117は輝度信号算出部122により得られた輝度情報に基づいて露出制御値(絞り値及びシャッタ速度)の演算を行うことにより、絞り及びシャッタの制御を行う。   The exposure control unit 117 controls the aperture and shutter by calculating an exposure control value (aperture value and shutter speed) based on the luminance information obtained by the luminance signal calculation unit 122.

これにより自動露出(AE)制御が行われる。   Thereby, automatic exposure (AE) control is performed.

輝度信号算出部122は撮像素子105から出力された電気信号を被写体の輝度として算出する。   The luminance signal calculation unit 122 calculates the electrical signal output from the image sensor 105 as the luminance of the subject.

評価値演算部121は輝度信号算出部122が算出した輝度信号から特定周波数成分を抽出した後、評価値として演算を行う。   The evaluation value calculation unit 121 extracts a specific frequency component from the luminance signal calculated by the luminance signal calculation unit 122 and then calculates the evaluation value.

フォーカス制御部118は、焦点調節手段としてのフォーカスレンズ103の位置に応じた評価値演算部121の演算結果である評価値を参照することにより、撮像素子105面上で光束が合焦するフォーカスレンズ位置の制御を行う。   The focus control unit 118 refers to an evaluation value that is a calculation result of the evaluation value calculation unit 121 according to the position of the focus lens 103 as a focus adjustment unit, and thereby a focus lens on which the light beam is focused on the surface of the image sensor 105. Control the position.

これにより自動合焦(AF)制御が行われる。   Thereby, automatic focusing (AF) control is performed.

ズームレンズ駆動部119は操作部113によるズーム操作指示に従ってズームレンズ位置の制御を行う。   The zoom lens driving unit 119 controls the zoom lens position in accordance with a zoom operation instruction from the operation unit 113.

傾き検出部112は撮像装置に加わる加速度の検出を行う。   The inclination detection unit 112 detects acceleration applied to the imaging apparatus.

加速度の変化を定期的に監視することにより、その変化の速度、即ち撮像装置の姿勢の変化速度も合わせて検出することができる。   By periodically monitoring the change in acceleration, the speed of the change, that is, the change speed of the posture of the imaging apparatus can also be detected.

姿勢判定部120は傾き検出部112の出力を用いて撮像装置の上下方向の角度(仰角、及び俯角)、及び元の姿勢からその姿勢へ変化した時間の算出を行い、遅い姿勢変化か速い姿勢変化であるかを判定する。   The posture determination unit 120 uses the output of the tilt detection unit 112 to calculate the vertical angle (elevation angle and depression angle) of the imaging apparatus and the time taken to change from the original posture to the posture, and the slow posture change or the fast posture Determine if it is a change.

測距枠制御部123は姿勢判定部120による撮像装置の姿勢とその変化速度に応じて、撮像素子105の結像面内に設定する焦点検出領域の位置と個数と形の制御を行う。   The range-finding frame control unit 123 controls the position, number, and shape of the focus detection areas set in the imaging plane of the image sensor 105 according to the posture of the imaging device and the change speed thereof by the posture determination unit 120.

測距枠制御部123は、撮像素子の撮像面に複数の焦点検出領域を設定する領域設定手段である。   The ranging frame control unit 123 is an area setting unit that sets a plurality of focus detection areas on the imaging surface of the imaging element.

システム制御部116は、複数の焦点検出領域毎に焦点評価値を算出する算出手段として機能する。   The system control unit 116 functions as a calculation unit that calculates a focus evaluation value for each of a plurality of focus detection areas.

システム制御部116はCPU(中央演算処理装置)等の演算装置で構成され、ユーザの操作に応じて内部メモリ107に記憶されている各種の制御プログラム、例えばAE制御、AF制御、ズーム制御等を行うためのプログラムを実行する。   The system control unit 116 is configured by a calculation device such as a CPU (Central Processing Unit) and performs various control programs stored in the internal memory 107 according to user operations, such as AE control, AF control, zoom control, and the like. Run the program to do.

図2は星空を撮影するときの測距枠(焦点検出枠)の配置と、各測距枠におけるAF評価値を図示したものである。   FIG. 2 illustrates the arrangement of distance measurement frames (focus detection frames) when photographing the starry sky, and the AF evaluation value in each distance measurement frame.

図2(a)は画角下部に街の光があり、中央を含む上部には星空が存在している。   In FIG. 2A, there is city light at the bottom of the angle of view, and a starry sky is present at the top including the center.

ユーザは星空にピントを合わせたいために、図2(a)のような配置を行うと、下部が街の光の影響により、街の光にピントが合う懸念を抱くことがある。   If the user wants to focus on the starry sky, the arrangement shown in FIG. 2A may cause the lower part to be in focus on the city light due to the effect of the city light.

図2(b)は各測距枠におけるフォーカス位置とAF評価値の関係を示したグラフである。   FIG. 2B is a graph showing the relationship between the focus position and the AF evaluation value in each distance measurement frame.

フォーカスレンズを無限―至近間で駆動させて、評価値が高い程に画像の鮮鋭度が高くなることを示している。   The focus lens is driven between infinity and close, and the higher the evaluation value, the higher the sharpness of the image.

星のみが存在する左上枠、上枠、右上枠、中央枠は明確な山の頂点(ピーク)が出現する。   Clear peaks (peaks) appear in the upper left, upper, upper right, and center frames where only stars exist.

星を含めた光源が存在しない左枠、左下枠ではピークは出現しない。   No peak appears in the left and lower left frames where there is no light source including stars.

街の光が混在する右枠、下枠、右下枠は光量が強すぎると飽和する傾向にあり、飽和しない場合でも無限遠相当の星と有限の街の光が混在することになる。   The right, lower, and lower right frames where city lights are mixed tend to saturate when the amount of light is too strong. Even if they are not saturated, stars equivalent to infinity and finite city lights are mixed.

飽和している右下枠ではピークを検出することができないため、ピントが合うフォーカス位置を決めるための信頼性がない状態である。   Since the peak cannot be detected in the saturated lower right frame, there is no reliability for determining the focus position in focus.

無限遠相当の星と有限の街の光が混在する右枠と下枠については、ピークの形がなだらかになる、もしくは2つのピークができる場合があり、精度の高いピントが合うフォーカス位置を示すことができないことがある。   For the right and lower frames where a star equivalent to infinity and light from a finite city are mixed, the peak shape may be gentle, or two peaks may be formed, indicating the focus position where the focus is highly accurate There are times when you can't.

そのため、左上枠、上枠、右上枠、及び中央枠では信頼性の高いピークが検出されているが、その他の枠では信頼性が低い、もしくはピークがそもそも検出されない状態である。   Therefore, a peak with high reliability is detected in the upper left frame, the upper frame, the upper right frame, and the center frame, but in other frames, the reliability is low or no peak is detected in the first place.

仮に星があまり出ていない夜空の場合は、信頼性の高いピークを多数検出することが困難になる。   If the night sky has few stars, it is difficult to detect many reliable peaks.

図3は所望の画角から少し異なることになるが、画角を仰角に変更して星空を撮影するときの測距枠の配置と、各測距枠におけるAF評価値を図示したものである。   FIG. 3 is a little different from the desired angle of view, but illustrates the arrangement of the distance measurement frames and the AF evaluation value in each distance measurement frame when shooting the starry sky with the angle of view changed to the elevation angle. .

図3(a)は図2(a)と比較して画角下部に街の光が極力入らないようにしている。   Compared to FIG. 2A, FIG. 3A prevents the city light from entering the lower part of the angle of view.

図3(b)は図2(b)と比較すると各枠において信頼性の高いピークを検出することができている。   Compared with FIG. 2B, FIG. 3B can detect a highly reliable peak in each frame.

図4は図2において画角を変えることなく、即ち撮像装置の画角を仰角に変更することなく測距枠の位置と個数を変更した例である。   FIG. 4 shows an example in which the position and number of distance measuring frames are changed without changing the angle of view in FIG. 2, that is, without changing the angle of view of the imaging apparatus to the elevation angle.

図4(a)は図2(a)と比較して、画角は変更することなく、測距枠全体を上部にシフトし、かつ測距枠の下部が細分化されている状態である。   FIG. 4A shows a state in which, as compared with FIG. 2A, the entire range-finding frame is shifted upward without changing the angle of view, and the lower part of the range-finding frame is subdivided.

測距枠の下部を細分化されることにより、星と街の光を切り分ける可能性を高め、信頼性の高いピークを有する枠を増やすことができる。   By subdividing the lower part of the distance measurement frame, it is possible to increase the possibility of separating the light from the stars and the city, and to increase the number of frames having highly reliable peaks.

図4(b)は図2(b)と比較して下枠については、信頼性の高いピークを検出することができている。   Compared with FIG. 2B, FIG. 4B can detect a highly reliable peak in the lower frame.

図5は天頂付近の星空を撮影するときの測距枠の配置と、各測距枠におけるAF評価値を図示したものである。   FIG. 5 illustrates the arrangement of the distance measurement frames when photographing the starry sky near the zenith and the AF evaluation value in each distance measurement frame.

図5(a)は天頂付近の画角であり、街光の影響を受けることがない状態のため、全体枠を中央に配置して、枠数は水平付近と比較して減らしてある。   FIG. 5A shows an angle of view near the zenith and is not affected by street light. Therefore, the entire frame is arranged in the center, and the number of frames is reduced as compared with the horizontal vicinity.

一枠あたりのサイズを大きくすると、AF評価値を取得する際にノイズの影響が少なくなるため、ピークの検出精度を上げることができる。   When the size per frame is increased, the influence of noise is reduced when the AF evaluation value is acquired, so that the peak detection accuracy can be increased.

また、画角中央の方が画角端と比較すると収差の影響が少ないなどの光学性能が良好になる利点がある。   Further, there is an advantage that the optical performance is better at the center of the angle of view than the end of the angle of view, such as less influence of aberration.

図5(b)は(a)に対して各測距枠におけるフォーカス位置とAF評価値の関係を示したグラフである。   FIG. 5B is a graph showing the relationship between the focus position in each distance measurement frame and the AF evaluation value with respect to FIG.

図6はピント合わせの最中に飛行物体が横切った場合の例である。   FIG. 6 shows an example of a case where a flying object crosses during focusing.

図6(a)は所定のフォーカス位置において露光を実施したときの画像であり、右枠に飛行物体の軌跡が写り込んでいる。   FIG. 6A is an image when exposure is performed at a predetermined focus position, and the trajectory of the flying object is reflected in the right frame.

星空のピント合わせでは低照度下でAF評価値を検出するために、各所定フォーカス位置毎における露光時間は長くなる傾向にある。   In focusing on the starry sky, since the AF evaluation value is detected under low illumination, the exposure time at each predetermined focus position tends to be long.

すると飛行物体が枠内にあるときにピーク位置が出現し、枠外にあるとピーク位置が無くなるため、星のピークと必ずしも一致しなくなりピークを誤検出する可能性がある。   Then, the peak position appears when the flying object is inside the frame, and the peak position disappears when the flying object is outside the frame. Therefore, there is a possibility that the peak does not always coincide with the star peak and the peak is erroneously detected.

図6(b)は(a)に対して各測距枠におけるフォーカス位置とAF評価値の関係を示したグラフであり、右枠のピーク位置が実際の星のピーク位置とずれている。   FIG. 6B is a graph showing the relationship between the focus position in each distance measurement frame and the AF evaluation value with respect to FIG. 6A, and the peak position in the right frame is deviated from the actual star position.

以下図1から図8までを参照して本発明の実施形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.

ステップS701は、星空ピント合わせの開始である。   Step S701 is the start of starry sky focusing.

ステップS702は、デフォルト位置への移動である。   Step S702 is a movement to the default position.

ここでデフォルト位置とは、撮像装置起動後に一度も星空ピント合わせを実施していない場合は、調整による無限遠相当のフォーカス位置に相当する。   Here, the default position corresponds to a focus position corresponding to infinity by adjustment when the starry sky is not focused once after the imaging apparatus is activated.

モード設定手段にて無限距離相当の点光源被写体の焦点評価値を取得する無限距離モードを設定されている。   An infinite distance mode for acquiring a focus evaluation value of a point light source subject corresponding to an infinite distance is set by the mode setting means.

一度でも星空ピント合わせを実施した場合は、その前回位置をデフォルト位置とする。   If the starry sky is focused even once, the previous position is set as the default position.

ステップS703は、傾き検出部112により撮像装置に加わる加速度の検出を行い、その検出結果を用いて姿勢判定部120により撮像装置の上下方向の角度(仰角、及び俯角)、及び姿勢変化の速度を判定する。   In step S703, the inclination detection unit 112 detects the acceleration applied to the imaging apparatus, and the attitude determination unit 120 uses the detection result to determine the vertical angle (elevation angle and depression angle) of the imaging apparatus and the speed of the attitude change. judge.

ステップS704は、測距枠制御であり詳細は図8となる。   Step S704 is distance measurement frame control, and details are shown in FIG.

ステップS801は、測距枠制御の開始である。   Step S801 is the start of ranging frame control.

ステップS802とステップS803は、ステップS703で判定した際に使用した角度と角度変化速度を取得している。   In steps S802 and S803, the angle and the angle change speed used when determined in step S703 are acquired.

ステップS804は、角度変化速度が所定速度より速いか遅いかを判断している。   In step S804, it is determined whether the angle change speed is faster or slower than a predetermined speed.

つまり、無限距離モードが設定された場合、撮像光学系の傾きの大きさに基いて焦点検出領域の位置及び焦点検出領域の領域数の少なくとも一方を変更している。   That is, when the infinite distance mode is set, at least one of the position of the focus detection area and the number of areas of the focus detection area is changed based on the magnitude of the inclination of the imaging optical system.

撮像装置の角度を遅い速度で変化させて画角を決めた場合は、一度決めた画角に対して下枠に街の光等の星以外の光源があるため既に画角を微調整した可能性がある。   If the angle of view is determined by changing the angle of the imaging device at a slow speed, the angle of view can already be fine-tuned because there is a light source other than a star such as city lights in the lower frame with respect to the angle of view once determined There is sex.

そのときは、測距枠の位置と数を初期位置から変更する必要はないことになる。   In this case, it is not necessary to change the position and number of the distance measurement frames from the initial position.

角速度変化が所定速度以上の場合は、画角を微調整していない可能性がある。   If the change in angular velocity is greater than or equal to the predetermined velocity, the angle of view may not be finely adjusted.

そのときは、測距枠の位置と数を変更する処理に移行する。   At that time, the process proceeds to a process of changing the position and number of the distance measurement frames.

ステップS805は、角度を天頂閾値角度と比較して、撮像装置の姿勢が天頂付近か否かを判定している。   In step S805, the angle is compared with the zenith threshold angle to determine whether the posture of the imaging device is near the zenith.

ステップS806は、姿勢が天頂付近である場合であり、図5(a)のように測距枠の下部が街の光の影響を受けることがない状態のため、全測距枠の位置は中央部に配置して、枠を結合し再編成することにより枠数は初期値と比較して減ることになる。   Step S806 is a case where the posture is near the zenith, and since the lower part of the distance measurement frame is not affected by the city light as shown in FIG. By arranging and reorganizing the frames, the number of frames is reduced compared to the initial value.

各枠のサイズが大きくなると、AF評価値(焦点評価値)を取得する際にノイズの影響が少なくなるため、AF評価値のピーク位置の検出精度が上がる利点がある。   When the size of each frame is increased, the influence of noise is reduced when acquiring the AF evaluation value (focus evaluation value), and thus there is an advantage that the detection accuracy of the peak position of the AF evaluation value is increased.

ステップS807は、姿勢が天頂付近でない場合に、角度を水平閾値角度と比較して、撮像装置の姿勢が水平付近か否かを判定している。   In step S807, when the posture is not near the zenith, the angle is compared with the horizontal threshold angle to determine whether the posture of the imaging apparatus is near the horizontal.

ステップS808は、姿勢が水平付近である場合であり、図4(a)のように測距枠の下部が街の光の影響を受けることがある状態のため、全測距枠の位置は上方向にシフトして、下測距枠を細分化することにより枠数は初期値と比較して増えることになる。   Step S808 is a case where the posture is near horizontal, and the lower part of the distance measurement frame may be affected by the city light as shown in FIG. By shifting in the direction and subdividing the lower ranging frame, the number of frames increases compared to the initial value.

ステップS809は、姿勢が水平付近でもなく天頂付近でもない中間角度の場合であり、全測距枠の位置は中央部に配置して、枠の結合化、変形化と細分化を解除してデフォルトの状態に戻す。   Step S809 is a case where the posture is an intermediate angle that is neither near the horizon nor near the zenith, and the positions of all the ranging frames are arranged in the center, and the combined, deformed and subdivided frames are released and defaulted. Return to the state.

つまり、撮像光学系の傾きの大きさが所定値よりも小さい場合、撮像光学系の傾きの大きさが所定値以上の場合に比べて複数の焦点検出領域全体の撮像面上の位置を画角の上部側にシフトさせている。   That is, when the magnitude of the tilt of the imaging optical system is smaller than a predetermined value, the positions on the imaging plane of the entire plurality of focus detection regions are compared with the angle of view compared to the case where the magnitude of the tilt of the imaging optical system is equal to or greater than the predetermined value. It is shifted to the upper side.

また、撮像光学系の傾きの大きさが所定値よりも小さい場合、撮像光学系の傾きの大きさが所定値以上の場合に比べて画角の下部に位置する焦点検出領域の領域数を増やしている。   Also, when the magnitude of the tilt of the imaging optical system is smaller than a predetermined value, the number of focus detection areas located below the angle of view is increased compared to the case where the magnitude of the tilt of the imaging optical system is greater than or equal to a predetermined value. ing.

また、撮像光学系の傾きの大きさが所定値以上の場合、撮像光学系の傾きの大きさが所定値よりも小さい場合に比べて複数の焦点検出領域全体の撮像面上の位置を画角の中央部側にシフトさせている。   In addition, when the inclination of the imaging optical system is greater than or equal to a predetermined value, the positions on the imaging surface of the entire plurality of focus detection regions are compared with the angle of view compared to when the inclination of the imaging optical system is smaller than the predetermined value. It is shifted to the center part side.

また、撮像光学系の傾きの大きさが所定値以上の場合、撮像光学系の傾きの大きさが所定値よりも小さい場合に比べて複数の焦点検出領域の領域数を減らしている。   In addition, when the inclination of the imaging optical system is greater than or equal to a predetermined value, the number of focus detection areas is reduced compared to when the inclination of the imaging optical system is smaller than a predetermined value.

ステップS810は、前回ピント合わせを実行したときから角度が変化しているか、否かを判定している。   In step S810, it is determined whether or not the angle has changed since the previous focusing was performed.

ステップS811は、前回から姿勢が変化していない場合は、その前回ピント合わせ時に取得したAF評価値の取得を行う。   In step S811, when the posture has not changed from the previous time, the AF evaluation value acquired at the time of the previous focusing is acquired.

ステップS812は、取得したAF評価値について、異なるピーク位置が複数存在する測距枠があるか否かを判定している。   In step S812, it is determined whether or not there is a range-finding frame having a plurality of different peak positions for the acquired AF evaluation value.

星空において、異なるピーク位置が複数存在する場合は、途中で飛行物体が枠に出入りしたことが考えられる。   If there are multiple different peak positions in the starry sky, it is possible that the flying object entered and exited the frame on the way.

その場合、夜空を飛ぶ飛行物体は同じ空路を辿る可能性も高い。   In that case, the flying object flying in the night sky is likely to follow the same air route.

ステップS813は、対象となる測距枠を細分化することにより、星を検出できる枠を一つでも増やす意図がある。   Step S813 intends to increase even one frame capable of detecting a star by subdividing the target ranging frame.

ステップS814は、測距枠制御の終了である。   Step S814 is the end of the distance measurement frame control.

ステップS705は、測光処理である。   Step S705 is photometry processing.

ステップS706は、ステップS705で測光した結果を用いて露出設定を行う。   In step S706, exposure setting is performed using the result of photometry in step S705.

星のピント合わせを行う際には、露出を意図的にアンダーにすることで、輝度の飽和を回避することで、AF評価値のピークの山が潰れることを防止する。   When the star is focused, the peak of the AF evaluation value is prevented from being crushed by intentionally underexposure to avoid saturation of luminance.

ステップS707は、星空ピント合わせ用に撮像素子105の駆動を設定する。   In step S707, driving of the image sensor 105 is set for starry sky focusing.

星空モードでない場合にAFを行うときは、間引くことにより処理負荷を軽減しているが、星は全画素に占める割合が非常に小さいため、全画素での駆動を行う必要がある。   When AF is performed when not in the starry sky mode, the processing load is reduced by thinning out. However, since the proportion of stars in all pixels is very small, it is necessary to drive in all pixels.

ステップS708は、フォーカスレンズを所定の測距範囲において駆動を行い所定間隔でAF評価値を取得する処理(スキャン)の開始位置への移動である。   Step S708 is a movement to the start position of a process (scan) for driving the focus lens in a predetermined distance measurement range and acquiring AF evaluation values at predetermined intervals.

撮像装置起動後に星空モードに設定されると、フォーカスレンズは調整された無限遠に位置する被写体にピントが合う位置に移動する。   When the starry sky mode is set after the imaging apparatus is activated, the focus lens moves to a position where the adjusted object at infinity is in focus.

調整時と星空撮影時における温度差、姿勢差を考慮して、予めピントがずれる範囲を想定して、その範囲端をスキャン開始位置とする。   Considering the temperature difference and attitude difference during adjustment and starry sky photography, assuming a range that is out of focus in advance, the end of the range is set as the scan start position.

ステップS709は、AF評価値の取得ループ開始である。   Step S709 is an AF evaluation value acquisition loop start.

ステップS710は、スキャン範囲内を所定の間隔毎のフォーカス移動を行う。   In step S710, the focus is moved at predetermined intervals within the scan range.

ステップS711は、その各フォーカス位置でAF評価値の取得を行う。   In step S711, an AF evaluation value is acquired at each focus position.

ステップS712は、AF評価値の取得ループ終了である。   Step S712 is the end of the AF evaluation value acquisition loop.

ステップS713は、取得した各測距枠毎のAF評価値の信頼性判定を行う。   In step S713, the reliability of the acquired AF evaluation value for each distance measurement frame is determined.

図5(b)のように全測距枠で評価値のピークが出現しており、そのピークに対するフォーカス位置が同じ位置を示している場合、信頼性が高いと判定して、全測距枠での評価値の平均を算出してピントが合うフォーカス位置を決定する。   As shown in FIG. 5B, when the peak of the evaluation value appears in all the ranging frames and the focus position with respect to the peak indicates the same position, it is determined that the reliability is high, and all the ranging frames are displayed. The average of the evaluation values at is calculated and the focus position in focus is determined.

図5(b)のように全枠で信頼性が高い状態であれば問題はないが、測距枠の中には星が存在しない場合もあれば、街の光があるため信頼性が損なわれる場合もある。   As shown in FIG. 5 (b), there is no problem if the reliability is high in all frames, but there may be no stars in the distance measurement frame, or reliability is lost due to the light of the city. There is also a case.

そのため、信頼性の高い測距枠が所定数あれば全体として信頼性が確保できたと判定する。   Therefore, if a predetermined number of highly reliable ranging frames are provided, it is determined that the reliability has been ensured as a whole.

ステップS714は、信頼性判定がOKの場合には、算出されたピークのフォーカス位置に移動する。   If the reliability determination is OK, step S714 moves to the calculated peak focus position.

信頼性判定がNGの場合には、予め調整されている無限位置へ移動する。   When the reliability determination is NG, the position is moved to an infinite position that has been adjusted in advance.

ステップS701は、星空ピント合わせの終了である。   Step S701 is the end of starry sky focusing.

つまり、無限距離モードにおいて、焦点評価値のピークが複数存在するとき、撮像光学系の傾きが変化しない場合において前記ピークが存在する焦点検出領域の領域数を増やしている。   That is, in the infinite distance mode, when there are a plurality of focus evaluation value peaks, the number of focus detection areas where the peaks exist is increased when the inclination of the imaging optical system does not change.

以上、撮像装置を例にして説明してきたが、撮像装置のみに限定されるものではなく、本発明は撮像装置を有する携帯機器にも展開できる。   As described above, the image pickup apparatus has been described as an example. However, the present invention is not limited to the image pickup apparatus, and the present invention can be applied to a portable device having the image pickup apparatus.

Claims (9)

撮像光学系を通過した光束を受光する撮像素子と、前記撮像素子の撮像面に複数の焦点検出領域を設定する領域設定手段と、前記複数の焦点検出領域毎に焦点評価値を算出する算出手段と、前記焦点評価値に基いて焦点調節を行う焦点調節手段と、無限距離相当の点光源被写体の焦点評価値を取得する無限距離モードを設定するモード設定手段と、前記撮像光学系の傾きを検出する傾き検出手段と、前記無限距離モードが設定された場合、前記撮像光学系の傾きの大きさに基いて前記焦点検出領域の位置及び前記焦点検出領域の領域数の少なくとも一方を変更する変更手段と、を有することを特徴とする撮像装置。   An image sensor that receives a light beam that has passed through an imaging optical system, an area setting unit that sets a plurality of focus detection areas on the imaging surface of the image sensor, and a calculation unit that calculates a focus evaluation value for each of the plurality of focus detection areas A focus adjusting means for performing focus adjustment based on the focus evaluation value, a mode setting means for setting an infinite distance mode for acquiring a focus evaluation value of a point light source subject corresponding to an infinite distance, and an inclination of the imaging optical system. Change in which at least one of the position of the focus detection area and the number of areas of the focus detection area is changed based on the magnitude of the inclination of the imaging optical system when the inclination detection means to detect and the infinite distance mode are set And an imaging device. 前記変更手段は、前記撮像光学系の傾きの大きさが所定値よりも小さい場合、前記撮像光学系の傾きの大きさが所定値以上の場合に比べて前記複数の焦点検出領域の全体の前記撮像面上の位置を画角の上部側にシフトさせる請求項1に記載の撮像装置。   The changing means is configured to reduce the tilt of the imaging optical system when the tilt of the imaging optical system is smaller than a predetermined value, compared with a case where the tilt of the imaging optical system is greater than or equal to a predetermined value. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the position on the imaging surface is shifted to the upper side of the angle of view. 前記変更手段は、前記撮像光学系の傾きの大きさが所定値よりも小さい場合、前記撮像光学系の傾きの大きさが所定値以上の場合に比べて画角の下部に位置する焦点検出領域の領域数を増やすことを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。   The changing unit is configured to detect a focus detection area located below the angle of view when the magnitude of the tilt of the imaging optical system is smaller than a predetermined value, compared to when the magnitude of the tilt of the imaging optical system is equal to or greater than a predetermined value. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the number of areas is increased. 前記変更手段は、前記撮像光学系の傾きの大きさが所定値以上の場合、前記撮像光学系の傾きの大きさが所定値よりも小さい場合に比べて前記複数の焦点検出領域の全体の前記撮像面上の位置を画角の中央部側にシフトさせる請求項1に記載の撮像装置。   The changing means is configured to reduce the inclination of the imaging optical system to a predetermined value or more when the inclination of the imaging optical system is smaller than a predetermined value. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the position on the imaging surface is shifted toward the center of the angle of view. 前記変更手段は、前記撮像光学系の傾きの大きさが所定値以上の場合、前記撮像光学系の傾きの大きさが所定値よりも小さい場合に比べて前記複数の焦点検出領域の領域数を減らすことを特徴とする請求項1又は4に記載の撮像装置。   The changing means may determine the number of the plurality of focus detection areas when the magnitude of the tilt of the imaging optical system is greater than or equal to a predetermined value compared to when the magnitude of the tilt of the imaging optical system is smaller than a predetermined value. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the number is reduced. 前記変更手段は、前記無限距離モードにおいて、前記焦点評価値のピークが複数存在するとき、前記撮像光学系の傾きが変化しない場合において前記ピークが存在する焦点検出領域の領域数を増やすことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の撮像装置。   In the infinite distance mode, the changing unit increases the number of focus detection areas where the peaks exist when there is a plurality of peaks of the focus evaluation value and the inclination of the imaging optical system does not change. The imaging device according to any one of claims 1 to 5. 前記変更手段は、前記撮像光学系の傾きの大きさを変化させた速度に基いて前記焦点検出領域の位置及び前記焦点検出領域の領域数の少なくとも一方を変更することを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の撮像装置。   2. The change means changes at least one of the position of the focus detection area and the number of areas of the focus detection area based on a speed at which the magnitude of the tilt of the imaging optical system is changed. The imaging device according to any one of Items 6 to 6. 前記変更手段は、前記撮像光学系の傾きの大きさを変化させた速度が所定値よりも大きいとき、前記撮像光学系の傾きの大きさに基いて前記焦点検出領域の位置及び前記焦点検出領域の領域数の少なくとも一方を変更することを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の撮像装置。   When the speed at which the magnitude of the tilt of the imaging optical system is changed is greater than a predetermined value, the changing means determines the position of the focus detection area and the focus detection area based on the magnitude of the tilt of the imaging optical system. The imaging apparatus according to claim 1, wherein at least one of the number of areas is changed. 撮像光学系を通過した光束を受光する撮像素子の撮像面に複数の焦点検出領域を設定する領域設定工程と、前記複数の焦点検出領域毎に焦点評価値を算出する算出工程と、前記焦点評価値に基いて焦点調節を行う焦点調節工程と、無限距離相当の点光源被写体の焦点評価値を取得する無限距離モードを設定するモード設定工程と、前記撮像光学系の傾きを検出する傾き検出工程と、前記無限距離モードが設定された場合、前記撮像光学系の傾きの大きさに基いて前記焦点検出領域の位置及び前記焦点検出領域の領域数の少なくとも一方を変更する変更工程と、を有することを特徴とする撮像方法。   An area setting step for setting a plurality of focus detection areas on an imaging surface of an image sensor that receives a light beam that has passed through the imaging optical system; a calculation process for calculating a focus evaluation value for each of the plurality of focus detection areas; and the focus evaluation. A focus adjustment step of performing focus adjustment based on the value, a mode setting step of setting an infinite distance mode for acquiring a focus evaluation value of a point light source subject corresponding to an infinite distance, and an inclination detection step of detecting the inclination of the imaging optical system And a changing step of changing at least one of the position of the focus detection area and the number of areas of the focus detection area based on the inclination of the imaging optical system when the infinite distance mode is set. An imaging method characterized by the above.
JP2015013618A 2015-01-27 2015-01-27 Imaging device and imaging method Pending JP2016138998A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015013618A JP2016138998A (en) 2015-01-27 2015-01-27 Imaging device and imaging method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015013618A JP2016138998A (en) 2015-01-27 2015-01-27 Imaging device and imaging method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016138998A true JP2016138998A (en) 2016-08-04

Family

ID=56559186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015013618A Pending JP2016138998A (en) 2015-01-27 2015-01-27 Imaging device and imaging method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016138998A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10848680B2 (en) Zooming control apparatus, image capturing apparatus and control methods thereof
RU2456654C2 (en) Image capturing device, control method thereof and data medium
US11956536B2 (en) Methods and apparatus for defocus reduction using laser autofocus
US20190215462A1 (en) Zoom control device, imaging apparatus, control method of zoom control device, and recording medium
JP5800498B2 (en) Automatic focus adjustment device and lens device having the same
EP3163346B1 (en) Autofocusing a macro object by an imaging device
CN110941076B (en) Control apparatus, image pickup apparatus, control method, and storage medium
US11582394B2 (en) Control apparatus, control method, and storage medium for providing tilt control
US9357124B2 (en) Focusing control device and controlling method of the same
JP2007133301A (en) Autofocus camera
EP3163369B1 (en) Auto-focus control in a camera to prevent oscillation
JP5871196B2 (en) Focus adjustment device and imaging device
JP2016138998A (en) Imaging device and imaging method
JP2017134185A (en) Image blur correction device, imaging apparatus, lens unit, control method of image blur correction device, program, and storage medium
JP2010204180A (en) Electronic camera
US9832364B2 (en) Automatic focal adjustment apparatus and method of controlling automatic focal adjustment apparatus, and image capture apparatus
JP5251600B2 (en) Electronic camera
JP5541396B2 (en) Image tracking device
JP2005227447A (en) Autofocus camera
US20220270264A1 (en) Image processing device, control method thereof, imaging device, and recording medium
JP5316085B2 (en) Electronic camera
JP5549300B2 (en) Imaging apparatus, imaging method, indoor / outdoor determination apparatus, indoor / outdoor determination method, and program
JP2004109496A (en) Camera, object image acquiring device, automatic focusing system and automatic focusing method
JP2016142957A (en) Imaging device and imaging method
JP2002055271A (en) Camera equipped with distance measuring device and distance measuring device