JP2017219854A - 制御装置、制御方法および露光制御システム - Google Patents
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Abstract
Description
White Balance;AWB)処理を行っている。
1.撮像装置の概略構成
2.制御装置の機能構成
3.制御装置による露光制御処理
4.変形例
4−1.ユーザによる露出補正
4−2.AF/MFモードに基づく制御値演算
5.ハードウェア構成
まず、本開示の実施形態に係る制御装置を備える撮像装置の概略構成について説明する。本実施形態に係る撮像装置は、同一撮像面にある2つの撮像素子を備える撮像装置であり、例えば図1〜図3に示すようなデジタルカメラ1等である。図1は、本実施形態に係る制御装置を含むデジタルカメラ1の概略的な物理構成を示す断面図である。図2は、デジタルカメラ1の背面図である。図3は、デジタルカメラ1の平面図である。
次に、図4を参照して、本実施形態に係る制御装置100−1の機能構成について説明する。図4は、本実施形態に係る制御装置100−1の概略的な機能構成を示すブロック図である。
次に、本実施形態における制御装置100−1の露光制御処理の概要について、図5を参照して説明する。図5は、本実施形態における制御装置100−1の露光制御処理の概要を示すフローチャートである。
まず、図5に示すように、制御装置100−1は、撮影を行うにあたり初期設定を行う(ステップS202)。初期設定では、絞り値や撮影用画素群102の第1検波値を調整する第1ゲイン、第1シャッタースピード、位相差検出画素群104の検波値を調整する第2ゲイン、第2シャッタースピードの初期値がそれぞれ設定される。このとき、第2ゲインは第1ゲインより低い露出値に対応するように設定され、第2シャッタースピードは第1シャッタースピードより高い露出値に対応するように設定される。
次いで、制御装置100−1は、AE起動処理を行う(ステップS204)。ステップS204では、撮影用画素群102および位相差検出画素群104のそれぞれについて、第1検波値および第2検波値を取得してゲイン調整した後、当該値に基づいて、第1ターゲット輝度および第2ターゲット輝度を算出する。各ターゲット輝度は、ゲイン調整された各検波値と予め設定された閾値レベルとを比較して、その大小関係に応じて設定される。
AE起動処理を終えると、制御装置100−1は、キー情報を取得する(ステップS206)。キー情報として、例えば露出モードや露出補正値、プレビューモード、AF/MF切替え等の操作情報が取得される。露出モードは撮影モードダイヤル32の設定から取得でき、露出補正値は露出補正ダイヤル30の設定から取得できる。また、プレビューモードはプレビューボタン36の設定から取得でき、AF/MF切替えはAF/MFは切替ボタン38の設定から取得できる。
また、制御装置100−1は、レンズ情報を取得する(ステップS208)。レンズ情報として、例えばAF情報や絞り情報が取得される。AF情報は、フォーカスレンズ12を駆動するフォーカスレンズ駆動機構やこれを制御する制御部より取得される。また、絞り情報は、絞り14の絞り羽根を開閉させる絞り機構やこれを制御する制御部より取得される。
そして、制御装置100−1は、第1制御値の演算を行う(ステップS210)。ステップS210では、第1制御値演算部120により、第1制御値として、撮影用画素群102を第1露光時間で露光する第1シャッタースピード、第1検波値を調整する第1ゲイン、および絞り値が演算される。
=現在輝度+(log2(第1検波値)−log2(モニタ用基準レベル))−露出補正量
・・・(1)
図5の説明に戻り、ステップS210にて図6のフローチャートに沿って第1制御値が算出されると、次に、制御装置100−1は、第2制御値を演算する(ステップS212)。ステップS212では、第2制御値演算部122により、第2制御値として第2シャッタースピードおよび第2ゲインが演算される。
=現在輝度+(log2(第2検波値)−log2(位相差用基準レベル))+ΔMF_Offset
・・・(4)
=現在輝度+(log2(第2検波値)−log2(位相差用基準レベル))−第2輝度補正量
+ΔMF_Offset
・・・(5)
図5の説明に戻り、ステップS212にて第2制御値が算出されると、次に、制御装置100−1は、必要に応じて第1制御値の補正処理を行う(ステップS214)。ステップS214では、AF/MFモードやプレビューといったモニタ用画像の制御時に、ユーザの設定により絞り14が絞られたとき、位相差検出画素群104の露出制御において十分なAF性能を達成できる明るさを保持できるようにする。
第1制御値および第2制御値が算出されると、制御装置100−1は、ゲイン制御の設定を行う(ステップS216)。第1制御値演算部120は、算出した第1ゲインを第1ゲイン制御部110へ出力し、第1ゲインを更新する。また、第2制御値演算部122は、算出した第2ゲインを第2ゲイン制御部112へ出力し、第2ゲインを更新する。
次いで、制御装置100−1は、タイミング制御の設定を行う(ステップS218)。第1制御値演算部120は、算出した第1シャッタースピードを第1タイミング制御部114へ出力し、撮影用画素群102が第1露光時間で露光されるように露出制御する。また、第2制御値演算部122は、算出した第2シャッタースピードを第2タイミング制御部116へ出力し、位相差検出画素群104が第2露光時間で露光されるように露出制御する。
そして、制御装置100−1は、絞り制御の設定を行う(ステップS220)。第1制御値演算部120は、設定した絞り値を絞り機構を駆動させる絞り駆動制御部(図示せず。)へ出力する。絞り駆動制御部は、当該絞り値となるように絞り機構を駆動させ、絞り14を開閉させる。
その後、制御装置100−1は、モニタリング継続中かの判定を行う(ステップS222)。LCDモニタ20によるモニタリングを継続中であれば、制御装置100−1は、ステップS206に戻り、ステップS206からの処理を繰り返し実行する。一方、モニタリングが終了した場合には、図5に示す処理を終了する。
[4−1.ユーザによる露出補正]
デジタルカメラ1においては、構図全体の明るさを自動的に測光して適正露出が決定されるが、ユーザが思ったような画像とならない場合もある。このような場合、ユーザは露出補正を行うことで、適正露出より明るく写したり暗く写したりした画像を取得することが可能となる。
本実施形態に係る露出制御方法では、図5に示すステップS208の処理において、レンズ情報としてAF情報を取得している。そこで、AF情報を利用して、撮影用画素群102に対する第1制御値と位相差検出画素群104に対する第2制御値との演算処理を切り替えるようにしてもよい。
上述した各実施形態に係る制御装置100−1の処理は、ソフトウェアと、以下に説明する制御装置100−1のハードウェアとの協働により実現される。
(1)同一撮像面上にある第1画素群および第2画素群に対し、前記第1画素群および前記第2画素群のゲインまたは露光時間の制御をそれぞれ独立して行う制御部を有し、
前記制御部は、前記第1画素群の信号に基づいて画像を取得するとともに、前記第2画素群の信号に基づいてオートフォーカスを実行する、制御装置。
(2)前記第1画素群は撮影用画素群であり、前記第2画素群は位相差検出画素群である、前記(1)に記載の制御装置。
(3)前記第2画素群の第2ゲインまたは第2露光時間の取り得る範囲のうち少なくともいずれか一方は、前記第1画素群の第1ゲインまたは第1露光時間の取り得る範囲よりも広く設定されている、前記(1)または(2)に記載の制御装置。
(4)前記制御部は、前記第2ゲインまたは前記第2露光時間を、前記第1画素群により取得される画像に対して設定される露出モードとは独立して設定する、前記(3)に記載の制御装置。
(5)ユーザにより設定された露光補正値が入力されたとき、
前記制御部は、前記第1画素群の第1ゲインまたは第1露光時間を前記露光補正値に基づいて補正し、前記第2画素群の第2ゲインまたは第2露光時間のうち補正可能な値のみを前記露光補正値に基づき補正する、前記(1)〜(4)のいずれか1項に記載の制御装置。
(6)前記制御部は、ユーザにより設定された所定の絞りの設定値に基づいて、前記第2ゲインまたは前記第2露光時間を補正する、前記(3)〜(5)のいずれか1項に記載の制御装置。
(7)前記制御部は、ユーザにより一時的に前記絞りの設定値がより絞る方向に設定されたとき、前記第2ゲインを現在の設定値より高く設定する、または前記第2露光時間を現在の設定値より長く設定する、前記(6)に記載の制御装置。
(8)前記制御部は、前記第1画素群の第1ゲインまたは第1露光時間を当該第1ゲインまたは第1露光時間の目標値に追従させる第1輝度変化量と、前記第2画素群の第2ゲインまたは第2露光時間を当該第2ゲインまたは第2露光時間の目標値に追従させる第2輝度変化量とを設定し、
前記第2輝度変化量は、前記第1輝度変化量より大きく設定される、前記(1)〜(7)のいずれか1項に記載の制御装置。
(9)前記第2輝度変化量に対して上限値は設定しない、前記(8)に記載の制御装置。
(10)前記第1ゲインにより前記第1画素群の検波値のゲイン制御を行い、第1検波値を出力する第1ゲイン制御部と、
前記第1ゲイン制御部とは独立して前記第2ゲインにより前記第2画素群の検波値のゲイン制御を行い、第2検波値を出力する第2ゲイン制御部と、
前記第1画素群を前記第1露光時間で露光制御する第1タイミング制御部と、
前記第1タイミング制御部とは独立して前記第2画素群を前記第2露光時間で露光制御する第2タイミング制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第1ゲインおよび前記第1露光時間を演算する第1制御値演算部と、
前記第2ゲインおよび前記第2露光時間を演算する第2制御値演算部と、
を有し、
前記第1制御値演算部は、前記第1検波値およびレンズ情報に基づいて、前記第1ゲイン、前記第1露光時間、および絞りの設定値を演算し、
前記第2制御値演算部は、第2検波値および前記第1制御値演算部より演算された前記絞りの設定値に基づいて、前記第2ゲインおよび前記第2露光時間を演算する、前記(3)〜(9)のいずれか1項に記載の制御装置。
(11)前記制御部は、前記レンズ情報に含まれるフォーカスモードに応じて前記第1画素群および前記第2画素群のゲインおよび露光時間を演算し、
オートフォーカスモードであるとき、前記第2制御値演算部による演算結果に基づいて絞りの設定値を設定し、
マニュアルフォーカスモードであるとき、オートフォーカスモードとは異なる条件に基づいて前記第1ゲイン、前記第1露光時間、および前記絞りの設定値を設定するとともに、前記第2ゲインおよび前記第2露光時間の目標値を、対応する前記第2ゲインおよび前記第1露光時間から所定量ずらした値に設定する、前記(10)に記載の制御装置。
(12)第1画素群の第1ゲインまたは第1露光時間を制御すること、
前記第1画素群と同一撮像面上にある第2画素群の第2ゲインまたは第2露光時間の制御を、前記第1画素群とは独立して行うこと、前記第1画素群の信号に基づいて画像を取得するとともに、前記第2画素群の信号に基づいてオートフォーカスを実行すること、を含む、制御方法。
(13)同一撮像面上にある第1画素群および第2画素群と、
前記第1画素群および前記第2画素群に対し、前記第1画素群および前記第2画素群のゲインまたは露光時間の制御をそれぞれ独立して行う制御部を有し、前記制御部は、前記第1画素群の信号に基づいて画像を取得するとともに、前記第2画素群の信号に基づいてオートフォーカスを実行する制御装置と、
からなる、露光制御システム。
10 撮影レンズ
12 フォーカスレンズ
14 絞り
16、102 撮影用画素群
18、104 位相差検出画素群
100−1 制御装置
106 第1検波値取得部
108 第2検波値取得部
110 第1ゲイン制御部
112 第2ゲイン制御部
114 第1タイミング制御部
116 第2タイミング制御部
118 設定部
120 第1制御値演算部
122 第2制御値演算部
124 メモリ
Claims (13)
- 同一撮像面上にある第1画素群および第2画素群に対し、前記第1画素群および前記第2画素群のゲインまたは露光時間の制御をそれぞれ独立して行う制御部を有し、
前記制御部は、前記第1画素群の信号に基づいて画像を取得するとともに、前記第2画素群の信号に基づいてオートフォーカスを実行する、制御装置。 - 前記第1画素群は撮影用画素群であり、前記第2画素群は位相差検出画素群である、請求項1に記載の制御装置。
- 前記第2画素群の第2ゲインまたは第2露光時間の取り得る範囲のうち少なくともいずれか一方は、前記第1画素群の第1ゲインまたは第1露光時間の取り得る範囲よりも広く設定されている、請求項1または2に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記第2ゲインまたは前記第2露光時間を、前記第1画素群により取得される画像に対して設定される露出モードとは独立して設定する、請求項3に記載の制御装置。
- ユーザにより設定された露光補正値が入力されたとき、
前記制御部は、前記第1画素群の第1ゲインまたは第1露光時間を前記露光補正値に基づいて補正し、前記第2画素群の第2ゲインまたは第2露光時間のうち補正可能な値のみを前記露光補正値に基づき補正する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記制御部は、ユーザにより設定された所定の絞りの設定値に基づいて、前記第2ゲインまたは前記第2露光時間を補正する、請求項3〜5のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記制御部は、ユーザにより一時的に前記絞りの設定値がより絞る方向に設定されたとき、前記第2ゲインを現在の設定値より高く設定する、または前記第2露光時間を現在の設定値より長く設定する、請求項6に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記第1画素群の第1ゲインまたは第1露光時間を当該第1ゲインまたは第1露光時間の目標値に追従させる第1輝度変化量と、前記第2画素群の第2ゲインまたは第2露光時間を当該第2ゲインまたは第2露光時間の目標値に追従させる第2輝度変化量とを設定し、
前記第2輝度変化量は、前記第1輝度変化量より大きく設定される、請求項1〜7のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記第2輝度変化量に対して上限値は設定しない、請求項8に記載の制御装置。
- 前記第1ゲインにより前記第1画素群の検波値のゲイン制御を行い、第1検波値を出力する第1ゲイン制御部と、
前記第1ゲイン制御部とは独立して前記第2ゲインにより前記第2画素群の検波値のゲイン制御を行い、第2検波値を出力する第2ゲイン制御部と、
前記第1画素群を前記第1露光時間で露光制御する第1タイミング制御部と、
前記第1タイミング制御部とは独立して前記第2画素群を前記第2露光時間で露光制御する第2タイミング制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第1ゲインおよび前記第1露光時間を演算する第1制御値演算部と、
前記第2ゲインおよび前記第2露光時間を演算する第2制御値演算部と、
を有し、
前記第1制御値演算部は、前記第1検波値およびレンズ情報に基づいて、前記第1ゲイン、前記第1露光時間、および絞りの設定値を演算し、
前記第2制御値演算部は、第2検波値および前記第1制御値演算部より演算された前記絞りの設定値に基づいて、前記第2ゲインおよび前記第2露光時間を演算する、請求項3〜9のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記制御部は、前記レンズ情報に含まれるフォーカスモードに応じて前記第1画素群および前記第2画素群のゲインおよび露光時間を演算し、
オートフォーカスモードであるとき、前記第2制御値演算部による演算結果に基づいて絞りの設定値を設定し、
マニュアルフォーカスモードであるとき、オートフォーカスモードとは異なる条件に基づいて前記第1ゲイン、前記第1露光時間、および前記絞りの設定値を設定するとともに、前記第2ゲインおよび前記第2露光時間の目標値を、対応する前記第2ゲインおよび前記第1露光時間から所定量ずらした値に設定する、請求項10に記載の制御装置。 - 第1画素群の第1ゲインまたは第1露光時間を制御すること、
前記第1画素群と同一撮像面上にある第2画素群の第2ゲインまたは第2露光時間の制御を、前記第1画素群とは独立して行うこと、
前記第1画素群の信号に基づいて画像を取得するとともに、前記第2画素群の信号に基づいてオートフォーカスを実行すること、
を含む、制御方法。 - 同一撮像面上にある第1画素群および第2画素群と、
前記第1画素群および前記第2画素群に対し、前記第1画素群および前記第2画素群のゲインまたは露光時間の制御をそれぞれ独立して行う制御部を有し、前記制御部は、前記第1画素群の信号に基づいて画像を取得するとともに、前記第2画素群の信号に基づいてオートフォーカスを実行する制御装置と、
からなる、露光制御システム。
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