JP4612512B2 - 自動合焦装置、カメラ、携帯情報入力装置、合焦位置検出方法、およびコンピュータが読取可能な記録媒体 - Google Patents
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また、請求項2にかかる発明は、被写体像を所定位置に結像するフォーカスレンズを含むレンズ系と、前記レンズ系を介して入力される被写体像を撮像して画像データを出力する撮像手段と、合焦動作の実行を指示するための合焦動作操作部材と、前記撮像手段を使用し、前記レンズ系を移動させて前記画像データに基づいた被写体のコントラスト情報を取得することで、合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記撮像手段とは異なる光電変換手段を使用して、被写体との距離を検出する測距手段と、前記合焦位置検出手段で検出された合焦位置および前記測距手段で測距した測距結果に基づいて、最終的な合焦位置を決定する合焦位置決定手段と、を備え、前記合焦動作操作部材の操作に先行して、所定の時間間隔で前記測距手段は被写体との距離を測距する定期的な測距処理を実行するものであり、前記合焦動作操作部材が操作された場合に、前記合焦位置検出手段と前記測距手段とを略同時に動作させ、その際、前記合焦位置検出手段は、前記定期的な測距処理の測距結果に基づいて前記レンズ系の移動開始位置を決定し、前記レンズ系を該移動開始位置から所定範囲を移動することで合焦位置を検出する動作を実行するものであり、前記合焦位置決定手段は、前記合焦動作操作部材の操作による前記測距手段の測距結果と、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出手段が検出した合焦位置に対応する撮影距離とが所定値以上異ならない場合には、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出手段により検出された合焦位置を最終的な合焦位置として決定し、前記合焦動作操作部材の操作による前記測距手段の測距結果と、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出手段が検出した合焦位置に対応する撮影距離とが所定値以上異なる場合において、前記画像データに基づいた被写体に高輝度が含まれると判定された場合には、前記合焦動作操作部材の操作による前記測距手段の測距結果を最終的な合焦位置として決定し、前記画像データに基づいた被写体に高輝度が含まれないと判定された場合には、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出手段により検出された合焦位置を最終的な合焦位置として決定することを特徴とする。
また、請求項10にかかる発明は、フォーカスレンズを含むレンズ系の被写体に対する合焦位置を検出する合焦位置検出方法において、合焦位置検出手段 が、前記レンズ系を介して入力される被写体像を撮像して画像データを出力する撮像手段を使用し、前記レンズ系を移動させて前記画像データに基づいた被写体のコントラスト情報を取得することで、合焦位置を検出する合焦位置検出工程と、測距手段が、前記撮像手段とは異なる光電変換手段を使用して、被写体との距離を検出する測距工程と、前記合焦位置検出工程で検出された合焦位置および前記測距工程で測距した測距結果に基づいて、最終的な合焦位置を決定する合焦位置決定工程と、を含み、前記合焦動作操作部材の操作に先行して、所定の時間間隔で前記測距工程は被写体との距離を測距する定期的な測距処理を実行するものであり、前記合焦動作操作部材が操作された場合に、前記合焦位置検出手段と前記測距手段とを略同時に動作させ、その際、前記合焦位置検出工程は、前記定期的な測距処理の測距結果に基づいて前記レンズ系の移動開始位置を決定し、前記レンズ系を該移動開始位置から所定範囲を移動することで合焦位置を検出する動作を実行するものであり、前記合焦位置決定工程は、前記合焦動作操作部材の操作による前記測距工程の測距結果と、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出工程が検出した合焦位置に対応する撮影距離とが所定値以上異ならない場合には、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出工程により検出された合焦位置を最終的な合焦位置として決定し、前記合焦動作操作部材の操作による前記測距工程の測距結果と、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出工程が検出した合焦位置に対応する撮影距離とが所定値以上異なる場合において、前記画像データに基づいた被写体に高輝度が含まれると判定された場合には、前記合焦動作操作部材の操作による前記測距工程の測距結果を最終的な合焦位置として決定し、前記画像データに基づいた被写体に高輝度が含まれないと判定された場合には、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出工程により検出された合焦位置を最終的な合焦位置として決定することを特徴とする。
デジタルカメラのAFに関する動作例1を図5〜図7を参照して説明する。図5は、CPU121の制御により実行されるデジタルカメラのAFに関する動作例1を説明するためのフローチャートである。
被写体の輝度がLv=7より暗い場合は、CCD−AFは誤差を多く含むので、外部パッシブAF結果を優先させる。また、被写体のコントラストデータに連続性が認められる場合には、外部パッシブAFだと擬合焦が懸念されるため、CCD−AF結果を優先させる。また、被写体が低コントラストの場合は、補助光を使用して外部パッシブAFを再度実施し、その結果を優先させることにしても良い(補助光は低輝度時にも有効である。CCD−AFでの補助光は、スキャン中、常に発光している必要があるため、消費電力に影響大で実現は難しい)。また、被写体に高輝度が含むと判定される場合(CCDサンプリング域内に外部AF結果があるにもかかわらず、CCD−AF結果が至近側でピークの場合)には、CCD−AFの結果は信用できないため、外部AFの結果を優先させる。
CCD−AFと外部アクティブAF時は、被写体の輝度がLv=7より暗い場合は、CCD−AF結果は誤差を多く含むので、外部アクティブのAF結果を優先させる。また、被写体が低コントラストの場合は、CCD−AF結果は誤差を多く含むので、外部アクティブAFの結果を優先させる。また、被写体がガラス越しの場合は、外部AFアクティブAFではガラス越しに合焦してしまうため、CCD−AFの結果を優先させる(ただし、ガラス越しか否かを自動で判断するのは比較的困難であるが、CCD−AFの結果が遠くて、CCD−AFでの被写体輝度情報に比べて、外部アクティブAFでの受光光量が強い場合(=反射率の高い被写体)にはガラス越しの被写体と判断する)。
デジタルカメラのAFに関する動作例2を図8〜図12を参照して説明する。図8は、CPU121の制御により実行されるデジタルカメラのAFに関する動作例2を説明するためのフローチャートである。
例えば、t1=t2とした場合に、過去2回が2m、3mの場合には、次は4m、他方、過去2回が4m、3mの場合には、次は2mと予測される。よって、それぞれ4m前後、2m前後に対応するレンズ系の位置でCCD−AFを実施することになる。
101 レンズ系
101a フォーカスレンズ系
101b ズームレンズ系
102 オートフォーカス等を含むメカ機構
103 CCD(電荷結合素子)
104 CDS(相関2重サンプリング)回路
105 可変利得増幅器(AGCアンプ)
106 A/D変換器
107 IPP(Image Pre-Processor)
108 DCT(Discrete Cosine Transform)
109 コーダー(Huffman Encoder/Decoder)
110 MCC(Memory Card Controller)
111 RAM(内部メモリ)
112 PCカードインターフェース
121 CPU
122 表示部
123 操作部
125 モータドライバ
126 SG部
127 ストロボ
128 バッテリ
129 DC−DCコンバータ
130 EEPROM
131 フォーカスドライバ
132 パルスモータ
133 ズームドライバ
134 パルスモータ
135 モータドライバ
136 外部AFセンサー
150 PCカード
151 レンズ
152 フォトセンサーアレイ
153 レンズ
154 フォトセンサーアレイ
1071 色分離部
1072 信号補間部
1073 ペデスタル調整部
1074 ホワイトバランス調整部
1075 デジタルゲイン調整部
1076 γ変換部
1077 マトリクス部
1078 ビデオ信号処理部
1079 Y演算部
1080 BPF
1081 AF評価値回路
1082 AE評価値回路
1083 Y演算部
1084 AWB評価値回路
1085 CPUI/F
1086 DCTI/F
1075r、1075g、1075b 乗算器
Claims (13)
- 被写体像を所定位置に結像するフォーカスレンズを含むレンズ系と、
前記レンズ系を介して入力される被写体像を撮像して画像データを出力する撮像手段と、
合焦動作の実行を指示するための合焦動作操作部材と、
前記撮像手段を使用し、前記レンズ系を移動させて前記画像データに基づいた被写体のコントラスト情報を取得することで、合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、
前記撮像手段とは異なる光電変換手段を使用して、被写体との距離を検出する測距手段と、
前記合焦位置検出手段で検出された合焦位置および前記測距手段で測距した測距結果に基づいて、最終的な合焦位置を決定する合焦位置決定手段と、を備え、
前記合焦動作操作部材の操作に先行して、所定の時間間隔で前記測距手段は被写体との距離を測距する定期的な測距処理を実行するものであり、
前記合焦動作操作部材が操作された場合に、前記合焦位置検出手段と前記測距手段とを略同時に動作させ、その際、前記合焦位置検出手段は、前記定期的な測距処理の測距結果に基づいて前記レンズ系の移動開始位置を決定し、前記レンズ系を該移動開始位置から所定範囲を移動することで合焦位置を検出する動作を実行するものであり、
前記合焦位置決定手段は、
前記合焦動作操作部材の操作による前記測距手段の測距結果と、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出手段が検出した合焦位置に対応する撮影距離とが所定値以上異ならない場合は、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出手段により検出された合焦位置を最終的な合焦位置として決定し、
前記合焦動作操作部材の操作による前記測距手段の測距結果と、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出手段が検出した合焦位置に対応する撮影距離とが所定値以上異なる場合において、前記画像データに基づいた被写体の輝度が所定の輝度値未満である場合には、前記合焦動作操作部材の操作による前記測距手段の測距結果を最終的な合焦位置として決定し、前記画像データに基づいた被写体の輝度が所定の輝度値以上である場合には、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出手段により検出された合焦位置を最終的な合焦位置として決定することを特徴とする自動合焦装置。 - 被写体像を所定位置に結像するフォーカスレンズを含むレンズ系と、
前記レンズ系を介して入力される被写体像を撮像して画像データを出力する撮像手段と、
合焦動作の実行を指示するための合焦動作操作部材と、
前記撮像手段を使用し、前記レンズ系を移動させて前記画像データに基づいた被写体のコントラスト情報を取得することで、合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、
前記撮像手段とは異なる光電変換手段を使用して、被写体との距離を検出する測距手段と、
前記合焦位置検出手段で検出された合焦位置および前記測距手段で測距した測距結果に基づいて、最終的な合焦位置を決定する合焦位置決定手段と、を備え、
前記合焦動作操作部材の操作に先行して、所定の時間間隔で前記測距手段は被写体との距離を測距する定期的な測距処理を実行するものであり、
前記合焦動作操作部材が操作された場合に、前記合焦位置検出手段と前記測距手段とを略同時に動作させ、その際、前記合焦位置検出手段は、前記定期的な測距処理の測距結果に基づいて前記レンズ系の移動開始位置を決定し、前記レンズ系を該移動開始位置から所定範囲を移動することで合焦位置を検出する動作を実行するものであり、
前記合焦位置決定手段は、
前記合焦動作操作部材の操作による前記測距手段の測距結果と、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出手段が検出した合焦位置に対応する撮影距離とが所定値以上異ならない場合には、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出手段により検出された合焦位置を最終的な合焦位置として決定し、
前記合焦動作操作部材の操作による前記測距手段の測距結果と、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出手段が検出した合焦位置に対応する撮影距離とが所定値以上異なる場合において、前記画像データに基づいた被写体に高輝度が含まれると判定された場合には、前記合焦動作操作部材の操作による前記測距手段の測距結果を最終的な合焦位置として決定し、前記画像データに基づいた被写体に高輝度が含まれないと判定された場合には、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出手段により検出された合焦位置を最終的な合焦位置として決定することを特徴とする自動合焦装置。 - 前記測距手段は、電源がONされると、所定の時間間隔で被写体との距離を測距する測距処理を実行することを特徴とする請求項1または2に記載の自動合焦装置。
- 前記測距手段は、グリップ部が把持されたことを検知した場合に、所定の時間間隔で被写体との距離を測距する測距処理を実行することを特徴とする請求項1または2に記載の自動合焦装置。
- 前記測距手段は、被写体との距離をパッシブ方式の測距センサーにより検出することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の自動合焦装置。
- 前記パッシブ方式の測距センサーは、
被写体に対して水平方向のコントラスト差を検出する第1の検出手段と、
被写体に対して垂直方向のコントラスト差を検出する第2の検出手段と、
を備えたことを特徴とする請求項5に記載の自動合焦装置。 - 請求項1〜6のいずれか1つに記載の自動合焦装置を適用したことを特徴とするカメラ。
- 請求項1〜6のいずれか1つに記載の自動合焦装置を適用したことを特徴とする携帯情報入力装置。
- フォーカスレンズを含むレンズ系の被写体に対する合焦位置を検出する合焦位置検出方法において、
合焦位置検出手段が、前記レンズ系を介して入力される被写体像を撮像して画像データを出力する撮像手段を使用し、前記レンズ系を移動させて前記画像データに基づいた被写体のコントラスト情報を取得することで、合焦位置を検出する合焦位置検出工程と、
測距手段が、前記撮像手段とは異なる光電変換手段を使用して、被写体との距離を検出する測距工程と、
前記合焦位置検出工程で検出された合焦位置および前記測距工程で測距した測距結果に基づいて、最終的な合焦位置を決定する合焦位置決定工程と、を含み、
合焦動作の実行を指示するための合焦動作操作部材の操作に先行して、所定の時間間隔で前記測距工程は被写体との距離を測距する定期的な測距処理を実行するものであり、
前記合焦動作操作部材が操作された場合に、前記合焦位置検出手段と前記測距手段とを略同時に動作させ、その際、前記合焦位置検出工程は、前記定期的な測距処理の測距結果に基づいて前記レンズ系の移動開始位置を決定し、前記レンズ系を該移動開始位置から所定範囲を移動することで合焦位置を検出する動作を実行するものであり、
前記合焦位置決定工程は、
前記合焦動作操作部材の操作による前記測距工程の測距結果と、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出工程が検出した合焦位置に対応する撮影距離とが所定値以上異ならない場合は、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出工程により検出された合焦位置を最終的な合焦位置として決定し、
前記合焦動作操作部材の操作による前記測距工程の測距結果と、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出工程が検出した合焦位置に対応する撮影距離とが所定値以上異なる場合において、前記画像データに基づいた被写体の輝度が所定の輝度値未満である場合には、前記合焦動作操作部材の操作による前記測距工程の測距結果を最終的な合焦位置として決定し、前記画像データに基づいた被写体の輝度が所定の輝度値以上である場合には、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出工程により検出された合焦位置を最終的な合焦位置として決定することを特徴とする合焦位置検出方法。 - フォーカスレンズを含むレンズ系の被写体に対する合焦位置を検出する合焦位置検出方法において、
合焦位置検出手段 が、前記レンズ系を介して入力される被写体像を撮像して画像データを出力する撮像手段を使用し、前記レンズ系を移動させて前記画像データに基づいた被写体のコントラスト情報を取得することで、合焦位置を検出する合焦位置検出工程と、
測距手段が、前記撮像手段とは異なる光電変換手段を使用して、被写体との距離を検出する測距工程と、
前記合焦位置検出工程で検出された合焦位置および前記測距工程で測距した測距結果に基づいて、最終的な合焦位置を決定する合焦位置決定工程と、を含み、
前記合焦動作操作部材の操作に先行して、所定の時間間隔で前記測距工程は被写体との距離を測距する定期的な測距処理を実行するものであり、
前記合焦動作操作部材が操作された場合に、前記合焦位置検出手段と前記測距手段とを略同時に動作させ、その際、前記合焦位置検出工程は、前記定期的な測距処理の測距結果に基づいて前記レンズ系の移動開始位置を決定し、前記レンズ系を該移動開始位置から所定範囲を移動することで合焦位置を検出する動作を実行するものであり、
前記合焦位置決定工程は、
前記合焦動作操作部材の操作による前記測距工程の測距結果と、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出工程が検出した合焦位置に対応する撮影距離とが所定値以上異ならない場合には、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出工程により検出された合焦位置を最終的な合焦位置として決定し、
前記合焦動作操作部材の操作による前記測距工程の測距結果と、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出工程が検出した合焦位置に対応する撮影距離とが所定値以上異なる場合において、前記画像データに基づいた被写体に高輝度が含まれると判定された場合には、前記合焦動作操作部材の操作による前記測距工程の測距結果を最終的な合焦位置として決定し、前記画像データに基づいた被写体に高輝度が含まれないと判定された場合には、前記合焦動作操作部材の操作による前記合焦位置検出工程により検出された合焦位置を最終的な合焦位置として決定することを特徴とする合焦位置検出方法。 - 前記測距工程は、電源がONされると、所定の時間間隔で実行されることを特徴とする請求項9または10に記載の合焦位置検出方法。
- 前記測距工程は、グリップ部が把持されたことを検知した場合に所定の時間間隔で実行されることを特徴とする請求項9または10に記載の合焦位置検出方法。
- 請求項9〜12のいずれか1つに記載の発明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が記録されていることを特徴とする前記コンピュータが読取可能な記録媒体。
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