JP2021033060A - レンズ制御装置、その制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[レンズ10及びカメラ20の構成]
図1は、本発明の第一の実施形態におけるレンズ及びレンズ交換式のカメラ本体の構成を示すブロック図である。
次に、本実施形態のカメラ20における動画撮影処理について図3を用いて説明する。
各サブフローについて説明する前に、図10を用いて、本実施形態の各フォーカスモードの概要を説明する。本実施形態のフォーカスモードには、大きく分けて「デフォルトモード」「ピント送りモード」「追従モード」の3つのモードがある。図10(A)は各フォーカスモード間の関係を示す図である。図10(B)は各フォーカスモードのその種類と特徴を示した図である。
次に、S304における動体判定処理について、図8を用いて説明する。S801ではS302で算出したデフォーカス量をカメラ制御部212が取得する。また、カメラ制御部212はレンズ制御部106を介してフォーカスレンズ103の現在のレンズ位置を取得する。
駆動量[パルス]=デフォーカス量[mm]÷レンズ敏感度[パルス/mm] (1)
目標レンズ位置[パルス]=現在レンズ位置[パルス]+駆動量[パルス] (2)
図9を用いて、フォーカスモードの判定処理の説明を行う。S901では、初期化済みか否かをカメラ制御部212が判定する。初期化されていない場合は、S902でフォーカスモードをピント送りモードに設定し、S903に進む。そうでない場合は、S902を経ずにS903に進む。なお、初期化処理は、撮影モードなどが切り替わった際に、その都度行う処理とする。
次に、図3のS306でフォーカスモードがデフォルトモードであるとカメラ制御部212が判定した場合に行われるS307のAF再起動判定について、図4のフローチャートを用いて説明する。AF再起動判定は、合焦してフォーカスレンズを停止している状態から、再度フォーカスレンズを駆動するかどうかの判定をカメラ制御部212が行う処理である。
次に図3のS309のAF処理について図5のフローチャートを用いて説明する。ピント送りAF処理は、合焦停止していない状態でのフォーカスレンズの駆動及び、合焦停止の判定を行う処理である。
まず、速度制御モードの概要について、図15を用いて説明する。
・加速制御モード
・等速制御モード
・減速制御モード
(i) 加速時間
(ii) 加速曲線
(iii)等速速度
(iv) 減速曲線
(v) 減速開始デフォーカス量
以上説明したように、時間とデフォーカス量による状態遷移を行うことにより、被写体に寄らず、安定したAF制御が可能になる。
次に図5のS503の速度制御モード判定について、図12のフローチャートを用いて説明する。
次に、S1207〜S1209の処理について、図22を用いて説明する。
次に図12のS1201の速度制御のパラメータ設定について、図13のフローチャートを用いて説明する。S1301では、焦点距離を取得し、S1302に進む。焦点距離として本実施形態ではレンズ制御部106を介して、ズームレンズ101から取得できるズームレンズの位置を取得する。S1302では、カメラ制御部212から速度メニューを取得し、S1303に進む。速度設定は、ユーザは例えばカメラのメニュー画面(不図示)において、撮影時のフォーカスレンズ103の駆動の速度を選択することができる。速度設定を変更することにより、フォーカスレンズ103の速度が変化し、加速時間、減速制御の時間などが変化し、合焦までの時間が変化する。
上記説明したパラメータは、焦点距離と速度メニューによってのみ、値が変化する。絞りやコントラストなどによって変化させていないことが特徴的である。
図18を用いて、加速時間ACCEL_TIMEの設定方法について説明する。横軸が速度設定メニューであり、縦軸は加速時間である。
加速曲線は、加速制御における速度の変化量(加速度ACCEL_SPD)によって決まる設定値である。
加速度ACCELSPD[mm/s2]=等速速度CONST_SPD[mm/s]/加速時間ACCEL_TIME[s] (3)
設定速度SPD[mm/s]=加速経過時間ACCEL_TIME_P[s]×加速度ACCELSPD[mm/s2]” (4)
図19を用いて、等速速度CONST_SPDの設定方法について説明する。横軸が焦点距離であり、縦軸はレンズの駆動速度(等速速度)である。等速速度は、速度設定メニューと焦点距離によって変化する。1901が速度設定が+2のときのグラフであり、1902が速度設定が−7のときのグラフである。この等速速度の変化の割合は、図17の速度メニューのゲインを、基準の設定に対してかけることで変化させている。等速速度は焦点距離によって変化し、広角側では遅く、望遠側では早く設定している。1903は焦点距離がある距離以上で、等速速度に上限の固定値を設定していることを意味している。この理由は、レンズの駆動速度には限界があるため、レンズの駆動速度の範囲内で収まるように設定している。
図20を用いて、減速曲線の設定方法について説明する。減速曲線の係数(減速係数)DECEL_PARAMは、速度メニューによって、変化するパラメータである。速度メニュー設定の値が大きいと、減速曲線の係数は小さくなり、値が小さいと減速曲線の係数は大きくなるように設定する。なお、減速曲線の係数の変化の割合は、図17の速度メニューのゲインを、基準の設定に対してかけることで変化させている。
設定速度SPD[mm/s]=デフォーカス量[mm]/(制御周期[s]×減速曲線の係数DECEL_PARAM) (5)
図21を用いて、減速開始デフォーカス量DECEL_THの設定方法について説明する。減速開始デフォーカス量は、下記の式で算出する。
減速開始デフォーカス量DECEL_TH[um]=等速速度CONST_SPD[um/s]×(制御周期[s]×減速曲線の係数DECEL_PARAM) (6)
レンズ駆動を滑らかに行わせるためには、減速時間と加速時間のバランスが重要である。上記のパラメータから、加速時間と減速時間を算出し、加速時間<減速時間になるようなパラメータを設定することが望ましい。
合焦までの残りデフォーカス量DEF_REMAIN′[um]=合焦までの残りデフォーカス量DEF_REMAIN[um]−(制御周期[s]×減速速度[um/s])
を再帰的に算出する。
次に図12のS1202の加速制御モードの可否判定について、図14のフローチャートを用いて説明する。この一連の制御は、ユーザがレンズ駆動の滑らかさよりも合焦時間を優先しているかを判定し、加速制御を省くことでユーザの狙い通りのレンズ制御を実現するための処理である。
次に図5のS504のレンズ駆動速度設定について、図6のフローチャートを用いて説明する。
次に図5のS505のレンズ駆動量設定処理について図7のフローチャートを用いて説明する。
続いて図11を用いて、追従モードAF処理の説明を行う。追従モードAF処理は、追従モード中のAF処理である。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
201 撮像素子
204 AF信号処理部
212 カメラ制御部
Claims (10)
- デフォーカス量を検出する焦点検出手段と、
前記デフォーカス量に基づいてフォーカスレンズを移動させる制御を行う制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、加速制御、等速制御、減速制御の3つの速度制御パターンを持ち、
前記加速制御は、所定時間に応じて加速制御の継続時間が変化し、
前記減速制御は、減速係数に応じて減速制御の継続時間が変化し、
前記加速制御の継続時間より、前記減速制御の継続時間が長くなるように前記所定時間および前記減速係数を変更することを特徴とするレンズ制御装置。 - 前記パラメータとは、前記加速制御の継続時間であり、
前記速度制御パターンは、前記加速制御の継続時間が所定時間を超えた場合に、前記加速制御から前記等速制御に遷移することを特徴とする請求項1に記載のレンズ制御装置。 - 前記パラメータとは、前記デフォーカス量であり、
前記速度制御パターンは、前記デフォーカス量が所定値未満の場合に、前記等速制御から前記減速制御に遷移することを特徴とする請求項1に記載のレンズ制御装置。 - 前記パラメータとは、前記フォーカスレンズの無限端までの距離であり、
前記速度制御パターンは、前記無限端までの距離が所定値未満の場合に、前記等速制御から前記減速制御に遷移することを特徴とする請求項1に記載のレンズ制御装置。 - 前記制御手段は、前記加速制御の際に、前記加速制御の継続時間に基づいた速度制御を行い、前記等速制御の際に、所定の速度での速度制御を行い、前記減速制御の際に、前記デフォーカス量に基づいた速度制御を行うことを特徴とする請求項1に記載のレンズ制御装置。
- 前記焦点検出手段は、撮影光学系の異なる瞳領域を通過した光束を光電変換して生成された一対の信号に基づいて前記デフォーカス量を検出することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のレンズ制御装置。
- 前記焦点検出手段は、1つのマイクロレンズに対して複数の光電変換素子を有し当該マイクロレンズが二次元状に配列されている撮像素子から出力された信号に基づいて前記デフォーカス量を検出することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のレンズ制御装置。
- 前記撮影光学系は、ズームレンズとフォーカスレンズを含むことを特徴とする請求項6または7に記載のレンズ制御装置。
- デフォーカス量を検出する焦点検出工程と、
前記デフォーカス量に基づいてフォーカスレンズを移動させる制御を行う制御工程と、
を有し、
前記制御工程では、加速制御、等速制御、減速制御の3つの速度制御パターンを持ち、
前記加速制御は、所定時間に応じて加速制御の継続時間が変化し、前記減速制御は、減速係数に応じて減速制御の継続時間が変化し、前記加速制御の継続時間より、前記減速制御の継続時間が長くなるように前記所定時間および前記減速係数を変更することを特徴とするレンズ制御装置の制御方法。 - 請求項9に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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