JP6071295B2 - 焦点調節装置、撮像装置、焦点調節装置の制御方法 - Google Patents

焦点調節装置、撮像装置、焦点調節装置の制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6071295B2
JP6071295B2 JP2012159519A JP2012159519A JP6071295B2 JP 6071295 B2 JP6071295 B2 JP 6071295B2 JP 2012159519 A JP2012159519 A JP 2012159519A JP 2012159519 A JP2012159519 A JP 2012159519A JP 6071295 B2 JP6071295 B2 JP 6071295B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
focus
zoom
lens
driving
unit
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.)
Active
Application number
JP2012159519A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014021262A5 (ja
JP2014021262A (ja
Inventor
直樹 岩▲崎▼
直樹 岩▲崎▼
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 JP2012159519A priority Critical patent/JP6071295B2/ja
Publication of JP2014021262A publication Critical patent/JP2014021262A/ja
Publication of JP2014021262A5 publication Critical patent/JP2014021262A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6071295B2 publication Critical patent/JP6071295B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

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

Description

本発明は、焦点調節装置、撮像装置、焦点調節装置の制御方法に関し、より詳しくは電子スチルカメラおよびビデオ等に利用されるオートフォーカスに関する技術である。
従来、電子スチルカメラやビデオカメラなどではオートフォーカス(AFとも記す)を行う場合、CCD(電荷結合素子)などを用いた撮像素子から得られる輝度信号の高域周波数成分が最大になるレンズ位置を合焦位置とする方式が用いられている。
高倍率のズーム機能を備える撮像装置では、望遠状態での画角合わせの際、被写体のわずかな移動でフレームアウトが起こりうる。また、カメラを少し動かすだけで画角が大きくずれてしまう。そこで、被写体がフレームアウトした場合でも、簡単な操作で被写体を捉え直すことができるようにするための方法が提案されている。
特許文献1では、所定の操作スイッチの押下中は被写体を探索しやくするために画角をズームアウトさせ、該操作スイッチが開放されるともとのズーム位置までズームインする、フレーミングアシストズーム機能(以下、FAズーム機能)が開示されている。この機能によれば、被写体がフレームアウトした場合でも、撮影者は簡単な操作で即座に被写体を捉え直しつつ、所望の画角で撮影を行うことができる。
また、特許文献2では、FAズーム機能を使用する場合にピントを追従させるための制御が開示されている。具体的には、FAズーム機能で画角調整を行ってもとのズーム位置までズームインした後、フレーミングアシスト用AFとして、スキャン方式のAFを行う。スキャン方式のAFとは、フォーカスレンズを駆動しながら焦点評価値を取得し、その中で最大値に相当するレンズ位置を合焦位置とする方式である。特許文献2では、FAズーム機能でズームアウトしている状態において、焦点評価値が増大する方向にレンズを制御するコンティニュアスAFを行っているが、画角調整中にピントがずれる場合がある。コンティニュアスAFは、ピントがずれると合焦まで時間がかかる場合があり、その間ピントがぼけた画像を表示し続けることになる。そこで、画角調整の後は、スキャン方式のフレーミングアシスト用AFで合焦位置を検出してからコンティニュアスAFを行うようにしている。
特開2012−060595号公報 特開2012−058587号公報
特許文献2では、上記のフレーミングアシスト用AFに加えて、撮影を指示する操作が行われた場合、本露光用AFとして再度スキャン方式のAFを行う。そのため、FAズーム機能により画角を調整後、速やかに撮影を行いたい場合でも、2回のスキャン動作を行うことになり、撮影までタイムラグが生じる。
本発明は、望遠撮影時に被写体が画角から外れた場合でも簡単な操作で被写体を捉え直すとともに、画角調整の際に高速なAF制御を可能にすることを目的とする。
上記目的を鑑みて、第1の本発明は、ユーザがズーム倍率の変更を指示するための第1の操作部と、前記第1の操作部を介した第1の操作に応じてズームレンズを広角側に駆動し、前記第1の操作部を介した第2の操作に応じて前記ズームレンズを記憶手段に記憶されている第1のズーム倍率に対応する位置に駆動するズーム制御手段と、撮像信号の高周波成分を用いて生成された焦点信号に基づいて、フォーカスレンズの駆動を制御するフォーカス制御手段と、を有する焦点調節装置であって、前記フォーカス制御手段は、前記第1の操作部を介した前記第1の操作に応じて前記ズーム制御手段が前記ズームレンズを広角側に駆動する際に当該広角側への前記ズームレンズの駆動に伴って、カム軌跡に基づく位置に前記でフォーカスレンズを駆動するよう制御し、前記第2の操作が行われるまで、前記焦点信号に基づく前記フォーカスレンズの駆動を停止することを特徴とする。
第2の本発明は、ユーザがズーム倍率の変更を指示するための第1の操作部を備えた焦点調節装置の制御方法であって、前記第1の操作部を介した第1の操作に応じてズームレンズを広角側に駆動するステップと、前記第1の操作部を介した第2の操作に応じて前記ズームレンズを記憶手段に記憶されている第1のズーム倍率に対応する位置に駆動するステップと、撮像信号の高周波成分を用いて生成された焦点信号に基づいて、フォーカスレンズの駆動を制御するステップと、を有し、前記第1の操作部を介した前記第1の操作に応じて前記ズームレンズを広角側に駆動する際に、前記フォーカスレンズの駆動を制御するステップにおいて、当該広角側への前記ズームレンズの駆動に伴って、カム軌跡に基づく位置に前記フォーカスレンズを駆動するよう制御し、前記第2の操作が行われるまで、前記焦点信号に基づく前記フォーカスレンズの駆動を停止することを特徴とする。
本発明によれば、望遠撮影時に被写体が画角から外れた場合でも簡単な操作で被写体を捉え直すとともに、画角調整の際に高速なAF制御を可能にする。
本実施形態に係る焦点調節装置を適用した撮像装置の構成を示すブロック図である。 焦点調節装置の動作を示すフローチャートである。 コンティニュアスAFの動作を示すフローチャートである。 コンティニュアスAFの動作を示すフローチャートである。 撮影処理の動作を示すフローチャートである。 本露光用AFの動作を示すフローチャートである。 本露光用AFスキャンの動作を示すフローチャートである。 本露光処理の動作を示すフローチャートである。 カメラが撮像している被写体の一例を示す図である。
以下、図面を参照しながら本発明に係る焦点調節装置を適用した撮像装置の一例として、電子カメラ(以下、カメラという)を取り上げて説明する。
図1は、本発明を適用した焦点調節装置を備えたカメラの構成を示すブロック図である。変倍動作を行うためのズームレンズを含む撮影レンズ101、光量を制御する絞り及びシャッター102、後述する撮像素子106上に焦点をあわせるためのフォーカスレンズ104より撮影光学系が構成される。
撮像素子106は、撮影光学系を通過した光束を光電変換して撮像信号を生成し出力する撮像手段である。A/D変換部107は、出力ノイズを除去するCDS回路やA/D変換前に行う非線形増幅回路を含む。撮像素子106で生成された撮像信号は、A/D変換部107でアナログ信号からデジタル信号に変換された後、画像処理部108で各種画像処理を施される。画像処理部108で画像処理された信号は、システム制御部112及びフォーマット変換部109に出力される。また、画像処理部108では、A/D変換部からの出力(輝度信号)に基づいて焦点評価値(焦点信号)を生成し、システム制御部112に出力する。焦点評価値は輝度信号の高周波成分を用いて生成され、画像の鮮鋭度を示す値であって、そのレベルが最大になる点が合焦位置となる。フォーマット変換部109でフォーマット変換された画像データは、高速な内蔵メモリ(例えばランダムアクセスメモリなど、以下DRAMという)110(記憶手段)に一旦記憶された後、画像記録部111に記録される。DRAM110は、一時的な画像記憶手段としての高速バッファとして、あるいは画像の圧縮伸張における作業用メモリなどに使用される。画像記録部111は、メモリーカードなどの記録媒体とそのインターフェースからなる。
システム制御部112は、CPUやメモリを含んでおり、撮影シーケンスなどシステムを制御する。なお、カメラには、システム制御部112が実行するためのプログラムが格納されるメモリを有する。自動露出(以下、AEと記す)処理部103は、画像処理部108の出力に基づくシステム制御部112の制御により絞りを駆動し、露出調整を行う。AF処理部105は、焦点評価値に基づくシステム制御部112の制御によりフォーカスレンズ104を駆動する。本発明のフォーカス制御手段は、システム制御部112及びAF処理部105に相当する。
また、カメラは画像表示用メモリ(以下VRAMという)113、画像表示の他、操作補助のための表示やカメラ状態の表示の他、撮影時には撮影画面と測距領域を表示する操作表示部114、カメラを外部から操作するための操作部115を有する。操作部115には、例えば次のようなものが含まれる。カメラの撮影機能や画像再生時の設定などの各種設定を行うメニュースイッチ、撮影レンズのズーム動作を指示するズームレバー(第2の操作部)、撮影モードと再生モードとの動作モード切換えスイッチなどである。
また、カメラは顔検出モードをONまたはOFFに切り替えるなどの設定を行う撮影モードスイッチ116、システムに電源を投入するためのメインスイッチ117を有する。
さらに、カメラはAFやAEなどの撮影スタンバイ動作を行うためのスイッチ(以下SW1という)118、SW1の操作後、撮影を行う撮影スイッチ(以下SW2という)119を有する。具体的には、撮影スイッチを半押しすることでSW1がONになり、全押しすることでSW2がONになる。
また、本実施形態のカメラは画角合わせをアシスト(フレーミングアシスト)するためのズーム操作部120(第1の操作部)を有する。ユーザはズーム操作部120を操作することで、画角合わせを容易に行うことができる。このズーム操作部120を操作したときのカメラの動作については後述する。
次に、カメラの合焦制御および撮影の動作について、図2のフローチャートおよび図9を参照して説明する。図2に示すフローチャートは、システム制御部112がメモリに格納されたプログラムを実行することで実現する。図9は、カメラが撮像している被写体の一例を示す図である。図2のフローチャートは、図9(a)に示すようにユーザがズームレバーを用いてズームを望遠側に操作することで、被写体が拡大されている状態でスタートする。なお、図9に示す中央の枠は後述するAF枠91を示している。
まず、ステップS201では、システム制御部112が後述する手順に従ってコンティニュアスAF(第1のフォーカス制御)を行う。コンティニュアスAFは、焦点評価値が増大する方向にフォーカスレンズを駆動させるAF方式である。次に、ステップS202では、システム制御部112は、ユーザによるズーム操作部120の操作の状態を判定する。具体的には、システム制御部112はズーム操作部120が押下(第1の操作)されたか否かを判定する。ズーム操作部120が操作された場合はステップS203へ進み、操作されていない場合はステップS201に戻り、コンティニュアスAFを継続する。ここで、ユーザがズーム操作部120の操作を行うときとは、ズーム位置が望遠側にあり、ユーザがカメラを少し動かすだけで、図9(b)に示すように、被写体が画角から大きく外れてしまう場合が想定される。
ステップS203では、システム制御部112は画角合わせを容易に実行するため、ズーム位置を広角側へ移動させるようズームレンズを駆動する。この処理は、ズーム制御手段(第1のズーム制御手段)による処理の一例に対応する。同時に、システム制御部112は、ズームレンズの移動に応じたカム軌跡上のフォーカス位置にフォーカスレンズ104を移動する。ズーム位置を広角側に移動することで、図9(c)に示すように、被写体が縮小されるものの再び被写体を画角内に捉えることができる。なお、システム制御部112は広角側に移動する前のズーム位置をDRAM110に記憶しておく。
ステップS204では、システム制御部112によってコンティニュアスAFを停止させる。ここでは、フォーカスレンズの移動を行わなければコンティニュアスAFの停止としてよい。すなわち、焦点評価値の取得自体は行ってもよい。
なお、ズームレバーを用いた通常のズーム動作によりズーム位置を広角側に移動させた場合は、コンティニュアスAFは停止させない。ズームレバーを用いた通常のズーム動作は、第2のズーム制御手段による処理の一例に対応する。
ステップS205において、システム制御部112は、操作部115におけるズームレバーが操作されているかを判定する。ユーザは、ズーム操作部120を押下した状態でズームレバーを操作することで、ズーム操作部120を離した際にズーム位置をどこまで戻すかを調整することができる。ステップS205でズームレバーを操作していればステップS206へ進み、そうでなければS207へ進む。ステップS206では、ズームレバーを広角側へ操作した場合はステップS203でDRAM110に記憶していたズーム位置をより広角側のズーム位置に更新する。望遠側へ操作した場合は記憶していたズーム位置をより望遠側のズーム位置に更新する。
次に、ステップS207では、システム制御部112は、ユーザによるズーム操作部120の操作の状態を判定する。具体的には、システム制御部112は、ステップS202から押下され続けているズーム操作部120が解除(第2の操作)されたか、すなわちユーザがズーム操作部120を離したか否かを判定する。ズーム操作部120が操作された場合(解除された場合)はステップS208へ進み、操作されていない場合(解除されていない場合)はステップS205に戻る。ここで、ユーザがズーム操作部120の押下を解除するときとは、例えば図9(d)に示すように、被写体を画角の中央に捉えた場合である。
ステップS208では、システム制御部112はズームレンズをステップS206以前で設定しておいたズーム位置、もしくはステップS205でズームレバーが操作されていればステップS206で更新したズーム位置へ移動させる。この処理は、ズーム制御手段(第1のズーム制御手段)による処理の一例に対応する。具体的には、システム制御部112はズームレンズをDRAM110に記憶したズーム位置(第1のズーム位置)に移動させる。同時に、システム制御部112は、ズームレンズの移動に応じたカム軌跡上のフォーカス位置にフォーカスレンズ104を移動する。このように、ズームレンズをDRAM110に記憶したズーム位置に移動させることで、図9(e)に示すように、再び被写体を画角に捉え直した状態で、ズーム操作部120を操作する前のズーム位置に戻すことができる。さらにはステップS205でズームレバーを操作していれば、元の位置に対して広角側又は望遠側へ変更したズーム位置にズーム駆動することもできる。
その後、ステップS209では、システム制御部112はコンティニュアスAFを再開する。後述するように、コンティニュアスAFにて撮影準備を指示するSW1の状態(ON/OFF)を判定し、状態がONの場合、ステップS210に進む。
ステップS210では、後述する撮影処理を実行し処理を終了する。
次に、図2に示すフローチャートのステップS201およびステップS209のコンティニュアスAFの詳細を図3および図4のフローチャートを参照して説明する。
まず、ステップS301では、システム制御部112は設定した各AF枠で焦点評価値を取得する。ここでAF枠とは、画面内の焦点評価値を取得する対象となる領域のことである。システム制御部112はフォーカスレンズ104の位置とAF枠位置とを対応づけてシステム制御部112内のメモリに記憶しておく。設定するAF枠は人物の顔や、画角の中央付近など任意に設定できるものとする。本実施形態では中央付近に所定サイズで設定する。
ステップS302では、システム制御部112は設定したAF枠の焦点評価値を用いて演算した評価値をステップS303以降に用いる焦点評価値として設定し直す。
ステップS303では、システム制御部112は焦点評価値に基づいて合焦度を算出する。本実施形態では、AF枠内の輝度信号の高周波成分の最大値AをAF枠内における輝度信号の最大値と最小値の差分で割った値を合焦度として使用する。このようにして算出した合焦度とピーク検出フラグの状態に基づいて、合焦度を高、中、低の3段階で決定することにする。例えば合焦度の値が所定以上でピーク検出フラグがTRUEであれば合焦度を「高」に設定するが、合焦度の値が所定値以上でもピーク検出フラグがFALSEであった場合は「中」に設定する。このテーブルは任意に設定できるものとする。
ステップS304では、システム制御部112はフレーミング操作前のコンティニュアスAFかどうかを判定する。フレーミング操作前であればステップS305に進み、フレーミング操作後であればステップS306に進む。
ステップS305では、ステップS303で算出した合焦度をフレーミングアシスト(FA)前合焦度としてシステム制御部112内のメモリに記憶する。一方、ステップS306では、ステップS303で算出した合焦度を通常の合焦度としてシステム制御部112内のメモリに記憶する。つまり、図2のステップS201のコンティニュアスAFの場合はFA前合焦度を、ステップS209のコンティニュアスAFの場合は通常の合焦度を記憶することになる。
ステップS307では、システム制御部112は撮影準備を指示するSW1の状態(ON/OFF)を判定し、SW1の状態がON(オン)の場合、本処理を終了し、図2のステップS210へ進んで撮影処理を行う。SW1の状態がOFF(オフ)の場合、ステップS308へ進む。
ステップS308では、システム制御部112はピーク検出フラグがTRUEであるか否かを判定し、TRUEの場合、ステップS325へ進み、FALSEの場合、ステップS309へ進む。
ステップS309では、システム制御部112はフォーカスレンズ104の現在位置を取得する。ステップS310では、システム制御部112は焦点評価値の取得およびフォーカスレンズ104の現在位置の取得をカウントするための取得カウンタに1を加える。この取得カウンタは、初期化動作(図示略)では予め0に設定されているものとする。
ステップS311では、システム制御部112は取得カウンタの値が1であるか否かを判定し、取得カウンタの値が1の場合、ステップS314へ進み、取得カウンタの値が1ではない場合、ステップS312へ進む。
ステップS312では、システム制御部112は「今回の焦点評価値」が「前回の焦点評価値」よりも大きいか否かを判定する。「今回の焦点評価値」が大きい場合、ステップS313へ進み、「今回の焦点評価値」が大きくない場合、ステップS320へ進む。
ステップS313では、システム制御部112は増加カウンタに1を加える。
ステップS314では、システム制御部112は今回の焦点評価値を焦点評価値の最大値としてシステム制御部112に内蔵される演算メモリに記憶する。
ステップS315では、システム制御部112はフォーカスレンズ104の現在の位置を焦点評価値のピーク位置としてシステム制御部112に内蔵される演算メモリに記憶する。
ステップS316では、システム制御部112は今回の焦点評価値を前回の焦点評価値としてシステム制御部112に内蔵される演算メモリに記憶する。
ステップS317では、システム制御部112はフォーカスレンズ104の現在位置が測距範囲の端に位置するか否かを判定する。端に位置する場合、ステップS318へ進み、端に位置していない場合、ステップS319へ進む。
ステップS318では、システム制御部112はフォーカスレンズ104の移動方向を反転する。ステップS319では、システム制御部112はフォーカスレンズ104を所定量移動する。
一方、ステップS312で「今回の焦点評価値」が「前回の焦点評価値」よりも大きくない場合、ステップS320に進む。ステップS320では、システム制御部112は「焦点評価値の最大値−今回の焦点評価値」が所定量より大きいか否かを判定する。「焦点評価値の最大値−今回の焦点評価値」が所定量より大きい場合、ステップS321へ進み、所定量より大きくない場合ステップS316へ進む。ここで「焦点評価値の最大値−今回の焦点評価値」が所定量より大きいこと、即ち最大値から所定量減少していれば、その最大値をピントのピーク位置での値とみなす。
ステップS321では、システム制御部112は、増加カウンタが0より大きいか否かを判定する。増加カウンタが0より大きい場合、ステップS322へ進み、0より大きくない場合、ステップS316へ進む。
ステップS322では、システム制御部112は、フォーカスレンズ104をステップS315で記憶した焦点評価値が最大値となったピーク位置へ移動させる。ステップS323では、システム制御部112はピーク検出フラグをTRUEとする。ステップS324では、システム制御部112は取得カウンタを0とする。
一方、ステップS308でピーク検出フラグがTRUEの場合、ステップS325に進む。ステップS325では、システム制御部112は今回の焦点評価値が焦点評価値の最大値に対して所定割合以上変動したか否かを判定する。所定割合以上の変動をした場合、ステップS327へ進み、所定割合以上の変動をしていない場合、ステップS326へ進む。
ステップS326では、システム制御部112はフォーカスレンズ104の位置をそのまま保持する。
ステップS327では、システム制御部112は焦点評価値が最大となるフォーカスレンズ位置を再び取得し直すため、ピーク検出フラグをFALSEとし、焦点評価値の最大値およびピーク位置をリセットする。ステップS328では、システム制御部112は増加カウンタリセットをリセットする。
以上、図3及び図4に示した処理を繰り返すことにより、コンティニュアスAF動作では常に主被写体が合焦状態となるようにフォーカスレンズ104を駆動する。
次に、図2に示すフローチャートのステップS210の撮影処理について図5のフローチャートを参照して説明する。ここでは、撮影準備を指示するSW1の状態がONになっている。
まず、ステップS501では、システム制御部112はAE処理部103を介して本露光用のAE処理を行う。ステップS502では、システム制御部112はAF処理部105を介して後述する手順に従って本露光用のAFを行う。
ステップS503では、システム制御部112は撮影を指示するSW2の状態(ON/OFF)を判定する。SW2の状態がONの場合、ステップS505へ進み、SW2の状態がOFFの場合、ステップS504へ進む。
ステップS504では、システム制御部112は撮影準備を指示するSW1の状態(ON/OFF)を判定する。SW1の状態がONの場合、ステップS503へ進み、SW1の状態がOFFの場合、本撮影処理を終了する。ステップS505では、システム制御部112は後述する手順に従って本露光処理を行い、本撮影処理を終了する。
次に、図5に示すフローチャートのステップS502の本露光用AFについて図6のフローチャートを参照して説明する。
まず、ステップS601では、システム制御部112は本露光用のAF枠を設定する。ここでのAF枠数設定は中央付近に所定サイズで設定する。ステップS602では、システム制御部112はフレーミング用にズーム駆動した(ステップS208)後の状態かを判別する。フレーミング用にズーム駆動した後の場合はステップS603へ進み、フレーミング用にズーム駆動した後でない場合はステップS605へ進む。
ステップS603では、システム制御部112はフレーミング用にズーム駆動した後から本露光用AFが実行されるまでの時間を計測し、経過時間が所定時間以内であればステップS604へ進み、そうでなければステップS613へ進む。ステップS604では、システム制御部112はステップS206にてズーム位置を望遠側に変更したかどうかを判別し、望遠側に変更していた場合はステップS613へ進み、そうでなければS605へ進む。
ステップS605では、合焦度をステップS305で記憶したFA前合焦度に設定する。このFA前合焦度は、ステップ202の前に実行していたステップS201におけるコンティニュアスAFにて算出した合焦度である。
すなわち、ステップS603やステップS604で判定した所定の条件を満たす場合、ステップS605において、フレーミング操作を行う前にコンティニュアスAFで算出したFA前合焦度を合焦度として設定する。具体的に、所定の条件とは、フレーミング操作を行ってからの経過時間が所定時間以内であること、フレーミング操作中にズームレバーの操作によりズーム位置が望遠側に変更されていないことである。
一方、ステップS613では、合焦度をステップS306で記憶した合焦度に設定する。この合焦度は、フレーミングズーム駆動後のステップS209におけるコンティニュアスAFにて算出した合焦度である。つまり、本露光用AFの直前に行ったコンティニュアスAFで算出した合焦度を設定する。
ステップS606では、システム制御部112はステップ605又はステップS613で設定された合焦度が「高」であるか否かを判定し、合焦度が「高」の場合はステップS607へ進み、合焦度が「高」ではない場合はステップS608へ進む。
ステップS607では、システム制御部112は現在のフォーカスレンズ104の位置を中心にスキャン範囲Aの設定を行う。ここではシステム制御部112はコンティニュアスAF動作により主被写体にほぼピントが合っている状態、つまり焦点評価値がピークを示す合焦位置付近にフォーカスレンズ104が位置すると判断して、狭いスキャン範囲を設定する。
ステップS608ではシステム制御部112は前述した合焦度が「中」であるか否かを判定し、合焦度が「中」の場合はステップS609へ進み、合焦度が「中」ではない場合はステップS610へ進む。
ステップS609では、システム制御部112は現在のフォーカスレンズ104の位置を中心にスキャン範囲Bの設定を行う。ここでは、システム制御部112は、コンティニュアスAF動作により合焦位置付近にフォーカスレンズ104が位置しているが、合焦度が「高」状態ほどではないと判断して、スキャン範囲Bをスキャン範囲Aよりも広げた範囲に設定する。
ステップS610では、システム制御部112は、スキャン範囲を予め記憶してある測距可能範囲全域であるスキャン範囲Cに設定する。前述した合焦度が「低」の場合は、ステップS610に進むことになる。
すなわち、例えば合焦度「高」の場合を第1の合焦度、合焦度「低」の場合を第2の合焦度とすると、第2の合焦度の場合に設定するスキャン範囲を第1の合焦度の場合より長くする。
ステップS611では、システム制御部112は後述する手順に従って本露光用AFスキャンを行う。ステップS612では、システム制御部112は後述する図7に示すフローチャートのステップS706で算出したピーク位置にフォーカスレンズ104を移動させる。
次に、図6に示すフローチャートのステップS610の本露光用AFスキャン(第2のフォーカス制御)について図7のフローチャートを参照して説明する。ここでは、上述のように設定したスキャン範囲(移動範囲)においてフォーカスレンズを一方向に移動しながら焦点評価値を順次取得し、焦点評価値がピークになる位置にフォーカスレンズを移動させる。
まず、ステップS701では、システム制御部112はフォーカスレンズ104をスキャン開始位置へと移動させる。ここで、スキャン開始位置とは、図6に示すステップS607、ステップS609、またはステップS610で設定したスキャン範囲の端位置とする。
ステップS702では、システム制御部112の指示に応じて、A/D変換部107は撮像素子106から読み出されたアナログ映像信号をデジタル信号に変換し、画像処理部108がその出力から輝度信号の高周波成分を抽出する。システム制御部112は抽出した高周波成分を焦点評価値としてシステム制御部112内のメモリに記憶する。
ステップS703では、システム制御部112はフォーカスレンズ104の現在位置を取得して、位置データをシステム制御部112内のメモリに記憶する。
ステップS704では、システム制御部112はフォーカスレンズ104の現在位置がスキャン終了位置であるか否かを判定し、終了位置の場合、ステップS706へ進み、終了位置でない場合、ステップS705へ進む。ステップS705では、システム制御部112はフォーカスレンズ104をスキャン終了位置に向かって所定量だけ移動させた後、ステップS702に戻る。
ステップS706では、システム制御部112はステップS702およびステップS703で記憶した焦点評価値とそのレンズ位置から、焦点評価値のピーク位置を計算する。
その後、ステップS707では、行ったスキャンの範囲が予め記憶してある測距可能範囲全域であるスキャン範囲Cかどうかを判別する。すなわち、S610で設定されたスキャン条件かどうかを判別する。スキャン範囲が全領域Cの場合はS710へ進み、システム制御部112は、S706で計算したピーク位置へフォーカスレンズ104を移動して終了する。一方、スキャン範囲が全領域Cでない場合、すなわちスキャン範囲設定時におけるフォーカスレンズ104の位置を中心とするスキャン範囲A又はBの場合はS708へ進む。S708では、合焦NGかどうかを判別し、合焦NGでなければS710へ進み、システム制御部112は、S706で計算したピーク位置へフォーカスレンズ104を移動して終了する。一方、合焦NGであればS709へ進む。S709では、スキャン範囲A又はBにおけるスキャンでは被写体の合焦位置が得られなかったとして、全領域のCをスキャン範囲に設定してS701へ戻りスキャンを再実行する。
次に、図5に示すフローチャートのステップS505の本露光処理について図8のフローチャートを参照して説明する。
ステップS801では、システム制御部112は撮像素子106を露光した後、ステップS802において撮像素子106に蓄積されたデータを読み出す。ステップS803では、システム制御部112の指示に応じて、A/D変換部107が撮像素子106から読み出されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。
ステップS804では、システム制御部112の指示に応じて、画像処理部108がA/D変換部107から出力されるデジタル信号に対して各種画像処理を施す。
ステップS805では、システム制御部112の指示に応じて、フォーマット変換部109がステップS804で処理された画像をJPEGなどのフォーマットに従って圧縮する。
ステップS806では、システム制御部112の指示に応じて、画像記録部111がステップS805で圧縮したデータを受信して記録する。
以上、本実施形態における焦点調節装置の制御について説明したが、ここで本発明の技術思想について説明する。上述した特許文献2の課題である、画角を調整後、速やかに撮影を行いたい場合の撮影タイムラグを解決するため、本発明では、フレーミング操作後に行っていたスキャン方式のフレーミングアシスト用AFを行わずに、高精度なAFを実現するための制御を行っている。前提として、ユーザが画角調整のためのフレーミング操作を行う際は、予め所望の被写体にある程度合焦させた状態で被写体を画角から外す場合が多い。そのため、本実施形態では、図2のステップS201のコンティニュアスAFにおいて、被写体にある程度合焦させてからフレーミング操作に進むことを想定している。
ここで、ズーム位置を広角側へ移動した状態でコンティニュアスAFを行うと、フォーカス位置が移動して、(特に被写体が距離方向に移動しない場合には)ズーム位置を望遠側に戻した際にピントがぼける可能性が高くなる。そこで、本発明では、ズーム操作部120が押下されている状態においてコンティニュアスAFを停止させている。なお、ズームレンズ駆動中は画角から被写体を外している可能性が高いため、ステップS203のズームレンズ駆動からコンティニュアスAFを停止させてもよい。
上記のようにフレーミング操作中コンティニュアスAFを停止させると、フレーミング操作が行われてから短時間で焦点調節の指示が行われた場合には、フレーミング操作前と比べて被写体のピント位置がずれる可能性が低い。そのため、フレーミング操作が行われてから短時間で焦点調節の指示が行われた場合には、フレーミング操作前のコンティニュアスAFで算出した合焦度を用いて本露光時のAFスキャン範囲を設定する。このときフレーミング操作後のコンティニュアスAFで算出した合焦度を用いると、コンティニュアスAFの時間が十分に得られていない段階ではフォーカス位置が合焦位置からずれる場合があり、低い合焦度が設定されてしまう場合がある。そのため、フレーミング操作前よりピント位置がずれていないにも関わらず、必要以上に長いスキャン範囲が設定され、撮影までのタイムラグが生じてしまう。以上の理由により、フレーミング操作が行われてから短時間で焦点調節の指示が行われた場合には、撮影までのタイムラグを低減させるため、フレーミング操作前のコンティニュアスAFで算出した合焦度を用いて本露光時のAFスキャン範囲を設定する。
一方、フレーミング操作が行われてから長時間経っている場合は、フレーミング操作前と比べて被写体のピント位置がずれる可能性が高くなる。また、ズームアウト中に画角が望遠側に変更された場合には、フレーミング操作前より被写界深度が浅くなる。そのため、フレーミング操作前ではなく、フレーミング操作後のコンティニュアスAFで算出した合焦度を用いて本露光時のAFスキャン範囲を設定する。
以上のように、本発明によれば、FAズーム機能による画角調整後、速やかに撮影を行う場合であっても、本露光時AFのスキャン範囲を適切に設定することで、被写体に素早くピントを合わせつつ撮影タイムラグを低減させることができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
例えば、本実施形態では、画角合わせをアシストするための操作部としてズーム操作部120を押下することでズーム位置が広角側になり、ズーム操作部120の押下を解除することでズーム位置が望遠側になる場合について説明した。しかしながら、この場合に限られず、ズーム位置を広角側にしたり、ズーム位置を望遠側にしたりする操作を複数の操作部を用いて行うようにしてもよい。
101 撮影レンズ
104 フォーカスレンズ部
105 AF処理部
106 撮像素子
110 DRAM
111 画像記録部
112 システム制御部
114 操作表示部
115 操作部
120 ズーム操作部

Claims (16)

  1. ユーザがズーム倍率の変更を指示するための第1の操作部と、
    前記第1の操作部を介した第1の操作に応じてズームレンズを広角側に駆動し、前記第1の操作部を介した第2の操作に応じて前記ズームレンズを記憶手段に記憶されている第1のズーム倍率に対応する位置に駆動するズーム制御手段と、
    撮像信号の高周波成分を用いて生成された焦点信号に基づいて、フォーカスレンズの駆動を制御するフォーカス制御手段と、を有する焦点調節装置であって、
    前記フォーカス制御手段は、前記第1の操作部を介した前記第1の操作に応じて前記ズーム制御手段が前記ズームレンズを広角側に駆動する際に当該広角側への前記ズームレンズの駆動に伴って、カム軌跡に基づく位置に前記フォーカスレンズを駆動するよう制御し、前記第2の操作が行われるまで、前記焦点信号に基づく前記フォーカスレンズの駆動を停止することを特徴とする焦点調節装置。
  2. 前記第1の操作部を介した操作が行われていない状態において、前記焦点信号に基づく前記フォーカスレンズの駆動が可能であることを特徴とする請求項1に記載の焦点調節装置。
  3. ユーザがズーム倍率の変更を指示するための第2の操作部をさらに有し、
    前記ズーム制御手段は、前記第2の操作部を介した操作に応じて前記ズームレンズ駆動し、
    前記フォーカス制御手段は、前記第1の操作部を介した前記第1の操作に応じて前記ズーム制御手段が前記ズームレンズを広角側に駆動した場合、前記焦点信号に基づく前記フォーカスレンズの駆動を停止し、前記第2の操作部を介した操作に応じて前記ズーム制御手段が前記ズームレンズを広角側に駆動した場合、前記焦点信号に基づく前記フォーカスレンズの駆動を停止しないことを特徴とする請求項1又は2に記載の焦点調節装置。
  4. 前記第1の操作部を介した前記第1の操作が行われてから前記第2の操作が行われるまでの間に、前記第2の操作部を介した操作が行われた場合、前記ズーム制御手段は、前記第2の操作部を介した操作に応じて前記記憶手段に記憶されている前記第1のズーム倍率を変更し、前記第2の操作に応じて、変更された前記第1のズーム倍率に対応する位置に前記ズームレンズ駆動することを特徴とする請求項に記載の焦点調節装置。
  5. 前記第2の操作部を介して変更される前の前記第1のズーム倍率は、前記第1の操作部を介した前記第1の操作が行われたときのズーム倍率に相当することを特徴とする請求項4に記載の焦点調節装置。
  6. 前記第2の操作部は、ズームレバーであることを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載の焦点調節装置。
  7. 前記フォーカス制御手段は、焦点調節の指示がされるまでは、前記焦点信号を取得しながら該焦点信号が増大する方向へ前記フォーカスレンズを駆動する第1のフォーカス制御を行うことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の焦点調節装置。
  8. 前記フォーカス制御手段は、焦点調節の指示がされると、前記フォーカスレンズを一方向に駆動しながら前記焦点信号を順次取得し、取得した前記焦点信号がピークとなる位置に前記フォーカスレンズを駆動する第2のフォーカス制御を行うことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の焦点調節装置。
  9. 前記フォーカス制御手段は、前記焦点調節の指示がされるまでは、前記焦点信号を取得しながら該焦点信号が増大する方向へ前記フォーカスレンズを駆動する第1のフォーカス制御を行い、前記第1のフォーカス制御の際に、前記焦点信号に基づいて合焦度を算出し、前記第2のフォーカス制御において前記フォーカスレンズを一方向に駆動する際の移動範囲を前記合焦度に応じて変更することを特徴とする請求項に記載の焦点調節装置。
  10. 前記フォーカス制御手段は、第1の合焦度より低い第2の合焦度の場合、前記第2のフォーカス制御において前記フォーカスレンズを一方向に駆動する際の移動範囲を前記第1の合焦度の場合より広くすることを特徴とする請求項に記載の焦点調節装置。
  11. 所定の条件を満たす場合、前記フォーカス制御手段は、前記第1の操作が行われる前の前記第1のフォーカス制御の際に算出した前記合焦度に応じて、前記第2のフォーカス制御において前記フォーカスレンズを一方向に駆動する際の移動範囲を変更することを特徴とする請求項又は10に記載の焦点調節装置。
  12. 前記所定の条件とは、前記第1の操作が行われてからの経過時間が所定時間以内であることを特徴とする請求項11に記載の焦点調節装置。
  13. 前記所定の条件とは、前記第1の操作部を介した前記第1の操作が行われてから前記第2の操作が行われるまでの間に、前記記憶手段に記憶されている前記第1のズーム倍率がより望遠側に変更されないことであることを特徴とする請求項8又は9に記載の焦点調節装置。
  14. 前記所定の条件を満たさない場合、前記フォーカス制御手段は、前記第2のフォーカス制御の直前に行った前記第1のフォーカス制御の際に算出した前記合焦度に応じて、前記第2のフォーカス制御において前記フォーカスレンズを一方向に駆動する際の移動範囲を変更することを特徴とする請求項11乃至13のいずれか1項に記載の焦点調節装置。
  15. 請求項1乃至14の何れか1項に記載の焦点調節装置を備えたことを特徴とする撮像装置。
  16. ユーザがズーム倍率の変更を指示するための第1の操作部を備えた焦点調節装置の制御方法であって、
    前記第1の操作部を介した第1の操作に応じてズームレンズを広角側に駆動するステップと、
    前記第1の操作部を介した第2の操作に応じて前記ズームレンズを記憶手段に記憶されている第1のズーム倍率に対応する位置に駆動するステップと、
    撮像信号の高周波成分を用いて生成された焦点信号に基づいて、フォーカスレンズの駆動を制御するステップと、を有し、
    前記第1の操作部を介した前記第1の操作に応じて前記ズームレンズを広角側に駆動する際に、前記フォーカスレンズの駆動を制御するステップにおいて、当該広角側への前記ズームレンズの駆動に伴って、カム軌跡に基づく位置に前記フォーカスレンズを駆動するよう制御し、前記第2の操作が行われるまで、前記焦点信号に基づく前記フォーカスレンズの駆動を停止することを特徴とする焦点調節装置の制御方法。
JP2012159519A 2012-07-18 2012-07-18 焦点調節装置、撮像装置、焦点調節装置の制御方法 Active JP6071295B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012159519A JP6071295B2 (ja) 2012-07-18 2012-07-18 焦点調節装置、撮像装置、焦点調節装置の制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012159519A JP6071295B2 (ja) 2012-07-18 2012-07-18 焦点調節装置、撮像装置、焦点調節装置の制御方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016256760A Division JP6387080B2 (ja) 2016-12-28 2016-12-28 焦点調節装置、撮像装置、焦点調節装置の制御方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2014021262A JP2014021262A (ja) 2014-02-03
JP2014021262A5 JP2014021262A5 (ja) 2015-09-03
JP6071295B2 true JP6071295B2 (ja) 2017-02-01

Family

ID=50196195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012159519A Active JP6071295B2 (ja) 2012-07-18 2012-07-18 焦点調節装置、撮像装置、焦点調節装置の制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6071295B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6387080B2 (ja) * 2016-12-28 2018-09-05 キヤノン株式会社 焦点調節装置、撮像装置、焦点調節装置の制御方法
WO2022176469A1 (ja) * 2021-02-19 2022-08-25 富士フイルム株式会社 フォーカス制御装置、レンズ装置、及び撮像装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003005018A (ja) * 2001-06-20 2003-01-08 Nikon Corp 焦点検出装置
JP5355381B2 (ja) * 2009-12-28 2013-11-27 キヤノン株式会社 撮像装置及びその合焦制御方法
JP5641836B2 (ja) * 2010-09-10 2014-12-17 キヤノン株式会社 自動合焦装置、撮像装置、合焦制御方法およびプログラム
JP5623207B2 (ja) * 2010-09-13 2014-11-12 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014021262A (ja) 2014-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5641836B2 (ja) 自動合焦装置、撮像装置、合焦制御方法およびプログラム
US10027877B2 (en) Image pickup apparatus to perform scanning of focus lens
JP2007215091A (ja) 撮像装置及びそのプログラム
JP2010139666A (ja) 撮像装置
JP2009225027A (ja) 撮像装置、撮像制御方法、及びプログラム
JP6300550B2 (ja) 自動合焦装置、および自動合焦方法
JP5030308B2 (ja) 自動合焦装置とその制御方法並びに撮像装置
JP2006184400A (ja) 撮像装置および方法、並びにプログラム
JP6431429B2 (ja) 撮像装置およびその制御方法、プログラム、ならびに記憶媒体
JP5409483B2 (ja) 撮像装置
JP2009081530A (ja) 撮像装置、及び撮影方法
JP6071295B2 (ja) 焦点調節装置、撮像装置、焦点調節装置の制御方法
JP6621027B2 (ja) 撮像装置
JP6387080B2 (ja) 焦点調節装置、撮像装置、焦点調節装置の制御方法
JP6289207B2 (ja) 撮像装置、撮像装置の制御方法、撮像装置の制御プログラムおよび記憶媒体
JP5257969B2 (ja) 合焦位置制御装置、及び合焦位置制御方法、合焦位置制御プログラム
JP5858658B2 (ja) 撮像装置
JP2019032370A (ja) 撮像装置、及びその制御方法
JP4239954B2 (ja) カメラ装置及び合焦領域制御プログラム
JP2006157604A (ja) カメラ装置及び自動撮影制御プログラム
WO2013065642A1 (ja) 画像処理装置
JP2006235059A (ja) 撮影装置
JP5641352B2 (ja) 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム
KR20100061299A (ko) 촬상 장치 및 촬상 방법
JP6278690B2 (ja) 撮像装置、その制御方法、および制御プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150721

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150721

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160426

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160510

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160629

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161227

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6071295

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151