JP5324195B2 - 撮像装置及び撮像方法 - Google Patents
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Description
また、上記発光制御部は、発光部が本撮影時に被写体への発光をするように制御する。
まず、本発明の一実施形態に係る撮像装置100の構成について説明する。図1は、本実施形態に係る撮像装置100を示すブロック図である。撮像装置100は、例えば、コンパクトデジタルスチルカメラであるが、本発明の撮像装置は、これに限定されず、静止画が撮影可能なビデオカメラなどであってもよい。
次に、本実施形態で用いられるコントラスト方式のフォーカス制御について説明する。
撮像装置100は、フォーカスレンズ104を移動させ、撮像素子107で取り込まれた画像の一部を切り出して被写体のコントラストを検出する。切り出し範囲は画面の中心付近を複数個に分割して行われることが多い。図4は、画面及びAF領域を示す説明図である。図4は、AF領域として、画面の中心付近を5つの領域に分割した例である。領域ごとに隣接画素との差分やラプラシアンフィルタの値の絶対値を累積し、領域ごとのコントラスト値として扱う。図5は、ラプラシアンフィルタの一例を示す説明図である。
図6及び図7は、ある被写体におけるフォーカスレンズ位置とコントラスト値(フィルタ後の出力値)の関係を示す説明図である。図6及び図7は、AF領域内の画素に対してラプラシアンフィルタを画素ごとにかけた出力値を累積して得られた結果をプロットしたものである。図6(A)及び図7は、高速スキャン時に得られるコントラスト値を示し、図6(B)は、低速スキャン時に得られるコントラスト値を示す。画像のコントラストが強くなればフィルタの出力絶対値は大きくなる特性がある。そこで、合焦位置を見つけるためには、フォーカスレンズ104を移動させて最大の出力値が得られるところを探す。
なお、ピーク位置の検出は、出力値から得られるコントラスト値の低下が2回連続したところで、a.その位置の1つ前と2つ前の間、又は、b.2つ前と3つ前の間に、ピーク位置があるものと判断できる。aとbの判別は1つ前と3つ前の大小関係で行う。例えば、1つ前の値が3つ前の値より大きいときはaであると判断でき、反対に3つ前の値が1つ前の値より大きいときはbであると判断できる。ここで、2回連続して低下したときとするのは、ノイズや手振れに因る不安定要因で誤検出しないためである。
レンズ駆動系ギアのバックラッシュによる位置ずれを防ぐため、2段駆動のスキャン動作は、いずれのスキャン動作も一方向から行うのがよい。図6(A)、図6(B)も同一方向へのレンズ移動を想定したもので、第1駆動はA−0から始まりA−6で終了する。そして、フォーカスレンズ104をB−0まで戻した後、第2駆動が行われる。図6(B)の例では、B−3とB−4で2回連続してコントラスト値が低下したことにより、B−4で第2駆動は終了することを示している(B−5、B−6は参考のためプロットした)。ピークは、B−2とB−3の間に存在することが予想されるため、前後2箇所(B−1〜4)のレンズ位置情報を使って合焦位置を補間計算により算出する。補間処理は、B−1とB−2を通る線分と、B−3とB−4を通る線分の交点をピーク位置と決定する方法や、B−1〜4の位置情報を用いてスプライン補間によってピーク位置を求める方法がある。
第1駆動と第2駆動とで発光部132の各LED132R,G,Bの発光パルスデューティー(duty)比が異なるように制御する。例えば、第1駆動より第2駆動において、発光パルスデューティー比が大きくなるように設定する。例えば、図10Aに示すように、第1駆動において、発光パルスデューティー比を50%とし、第2駆動において、発光パルスデューティー比を75%とする。これにより、第2駆動では第1駆動に比べて発光総輝度が高くなるため、コントラスト値のピークを精度良く検出することができる。第2駆動時の発光パルス比の値を決定するためには、例えば、第1駆動の期間で得られたAE評価値を参照する。なお、各LED132R,G,Bの発光パルスの1回あたりの点灯時間はフォーカス制御(AF)中の露光時間に比べて十分に短く設定される。
第1駆動と第2駆動とで発光部132におけるLED132R,G,Bの発光数が異なるように制御する。例えば、第1駆動より第2駆動において、LED132R,G,Bの発光数が多くなるように設定する。例えば、図10Aに示すように、第1駆動において、緑色LED132Gの発光個数を全体の50%とし、第2駆動において、緑色LED132Gの発光個数を全体の100%とする。これにより、第2駆動では第1駆動に比べて発光総輝度が高くなるため、コントラスト値のピークを精度良く検出することができる。
第1駆動と第2駆動とで発光部132におけるLED132R,G,Bの発光色が異なるように制御する。例えば、第1駆動において、代表色として緑LED132Gが発光し、第2駆動において、主被写体像の主成分の色に近いLEDが発光するように設定する。
第1駆動と第2駆動とで発光部132におけるLED132R,G,Bの発光位置が異なるように制御する。例えば、第1駆動において、画面(画角)全体が均一に照射されるように発光し、第2駆動において、主被写体像の画面位置に応じて発光部132で発光するLED132R,G,Bが選択されて発光する。
101 結像光学系
102 ズームレンズ
103 絞り
104 フォーカスレンズ
107 撮像素子
110 画像入力コントローラ
120 DSP/CPU
121 タイミングジェネレータ
122 適正AE・AWB算出部
124 露光制御部
125 AF動作制御部
126 LEDパルス仕様決定部
128 発光LED決定部
129 PWM
131 LEDドライバ
132 発光部
132R 赤色LED
132G 緑色LED
132B 青色LED
135 操作部材
135a シャッターボタン
141、143、145 ドライバ
142、144、146 モータ
152 画像信号処理回路
154 圧縮処理回路
156 LCDドライバ
158 LCD
162 VRAM
164 SDRAM
166 メディアコントローラ
168 記録メディア
Claims (9)
- 被写体像を撮像面に合焦可能なフォーカスレンズと、
前記被写体像のうち少なくとも1つの主被写体像が前記撮像面に合焦するときの前記フォーカスレンズの合焦位置を検出する合焦位置検出部と、
前記フォーカスレンズの第1駆動、及び前記第1駆動と異なる前記フォーカスレンズの第2駆動を制御するフォーカス制御部と、
被写体への発光をする発光部の発光が、前記第1駆動と前記第2駆動とで異なるように制御する発光制御部と
を有し、
前記フォーカス制御部は、
前記フォーカスレンズの前記第1駆動で、前記主被写体像を決定し、
前記フォーカスレンズの前記第2駆動で、前記第1駆動で決定された前記主被写体像に対応する範囲のみ駆動して前記合焦位置を検出するように制御し、
前記発光制御部は、前記第1駆動より前記第2駆動において、発光パルスデューティー比が大きくなるように前記発光部を制御する、撮像装置。 - 撮像面に照射された被写体像を電気信号に変換する光電変換素子と、
前記フォーカス制御時、前記撮像面の1又は複数の領域で、前記電気信号に基づいた画像信号におけるコントラスト値を算出するコントラスト値算出部と、
前記コントラスト値に基づいて少なくとも1つの前記主被写体像を決定する主被写体像決定部と、
を更に有し、
前記合焦位置検出部は、前記コントラスト値のピーク値によって、前記主被写体像が前記撮像面に合焦するときの前記フォーカスレンズの合焦位置を検出し、
前記フォーカス制御部は、前記主被写体像を決定する前記フォーカスレンズの第1駆動、及び前記第1駆動で決定された前記主被写体像に対応する前記コントラスト値のピーク値近傍範囲のみ駆動して前記合焦位置を検出する前記フォーカスレンズの第2駆動を制御する、請求項1に記載の撮像装置。 - 前記フォーカスレンズの前記第1駆動と前記第2駆動とでは、前記フォーカスレンズの駆動速度又はコントラスト値を算出するための画像信号のサンプリング間隔が異なる、請求項1又は2に記載の撮像装置。
- 前記発光部は、複数の発光体から構成される、請求項1〜3のいずれかに記載の撮像装置。
- 前記発光制御部は、前記第1駆動より前記第2駆動において、前記発光体の発光数が多くなるように前記発光部を制御する、請求項4に記載の撮像装置。
- 前記発光部は、波長の異なる複数の前記発光体からなり、
前記第2駆動において、前記発光制御部は、前記発光部が前記主被写体像の主成分の色に近い色で発光するように制御する、請求項4又は5に記載の撮像装置。 - 前記第2駆動において、前記発光制御部は、前記主被写体像の画面位置に応じて前記発光部で発光する前記発光体を選択する、請求項4〜6のいずれかに記載の撮像装置。
- 前記発光制御部は、前記発光部が本撮影時に前記被写体への発光をするように制御する、請求項1〜7のいずれかに記載の撮像装置。
- 被写体像を撮像面に合焦可能なフォーカスレンズが駆動して、前記被写体像のうち少なくとも1つの主被写体像が前記撮像面に合焦するときの前記フォーカスレンズの合焦位置を検出するステップと、
前記フォーカスレンズの第1駆動、及び前記第1駆動と異なる前記フォーカスレンズの第2駆動を制御するステップと、
被写体への発光をする発光部の発光が、前記第1駆動と前記第2駆動とで異なるように制御するステップと、
前記フォーカスレンズの前記第1駆動で、前記主被写体像を決定し、
前記フォーカスレンズの前記第2駆動で、前記第1駆動で決定された前記主被写体像に対応する範囲のみ駆動して前記合焦位置を検出するように制御するステップと、
前記第1駆動より前記第2駆動において、発光パルスデューティー比が大きくなるように前記発光部を制御するステップと、
を有する、撮像方法。
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