JP6204644B2 - 撮像装置およびその制御方法 - Google Patents

撮像装置およびその制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6204644B2
JP6204644B2 JP2012180205A JP2012180205A JP6204644B2 JP 6204644 B2 JP6204644 B2 JP 6204644B2 JP 2012180205 A JP2012180205 A JP 2012180205A JP 2012180205 A JP2012180205 A JP 2012180205A JP 6204644 B2 JP6204644 B2 JP 6204644B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
focus
blur
focus adjustment
control
detection
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
JP2012180205A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014038196A5 (ja
JP2014038196A (ja
Inventor
賢志 木本
賢志 木本
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 JP2012180205A priority Critical patent/JP6204644B2/ja
Priority to US13/964,642 priority patent/US9253391B2/en
Priority to CN201310356865.7A priority patent/CN103595910B/zh
Publication of JP2014038196A publication Critical patent/JP2014038196A/ja
Publication of JP2014038196A5 publication Critical patent/JP2014038196A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6204644B2 publication Critical patent/JP6204644B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/673Focus control based on electronic image sensor signals based on contrast or high frequency components of image signals, e.g. hill climbing method
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/36Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/36Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
    • G02B7/365Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals by analysis of the spatial frequency components of the image
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/36Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
    • G02B7/38Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals measured at different points on the optical axis, e.g. focussing on two or more planes and comparing image data
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B7/00Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly
    • G03B7/28Circuitry to measure or to take account of the object contrast
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/681Motion detection
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/63Control of cameras or camera modules by using electronic viewfinders
    • H04N23/633Control of cameras or camera modules by using electronic viewfinders for displaying additional information relating to control or operation of the camera

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)

Description

本発明は撮像装置およびその制御方法に関する。
従来、デジタルビデオカメラやデジタルカメラなどの撮像装置が有する自動焦点検出(AF)機能は、いわゆるコントラストAFであることが多い。コントラストAFは、AF評価値として撮影画像の鮮鋭度を用い、AF評価値が最大となるようにフォーカスレンズ位置を制御することで被写体に合焦させるものである。AF評価値として用いる画像の鮮鋭度は、たとえば画像信号から抽出した高周波成分のレベルであってよい。
ただし、コントラストAFは撮影画像に基づいてAF評価値を算出するため、AF評価値はピントのずれ以外の要因により変動しうる。例えば、パンニング撮影時や手ぶれ発生時のように撮影画像が静止しない(流れる)場合、画像の空間周波数分布が全体的に低下して高周波成分が減少し、AF評価値もレベルも低下する。
AF評価値は合焦位置の検出に用いられるだけでなく、合焦方向の決定やAF動作の制御にも用いられるため、像ブレによるAF評価値の変動の影響は多岐にわたる。例えば、複数の内部状態を有し、AF評価値やその変動によって内部状態を遷移させるAF制御においては、像ブレによるAF評価値の変動の影響が内部状態によって異なる。
例えば、AF制御の内部状態としては、微小駆動操作(ウォブリング)や山登り駆動動作がある。微小駆動動作は、フォーカスレンズを断続的に微小範囲で駆動してAF評価値を取得し、AF評価値が大きくなる方向を合焦位置の方向として検出したり、合焦位置を特定したりする動作である。また、山登り動作は、微小駆動動作で検出された合焦方向にフォーカスレンズを駆動しながら複数の位置でAF評価値を取得し、AF評価値の変化から合焦位置を特定する動作である。
像ブレのある状況において、最初に微小駆動動作を行い、合焦位置の方向や合焦位置の特定を行うが、像が安定している場合と比較してAF評価値の変化が検出しにくいため、合焦位置やその方向の特定に時間がかかる。そのため、山登り動作に遷移して広い範囲で合焦位置を探索する。しかし、山登り動作は、AF評価値の増加や減少に基づいて合焦位置を特定するため、像ブレによるAF評価値の変動の影響を受けやすい。そのため、期待する位置とは異なる合焦位置を特定したり、合焦位置への追従動作が不安定で、撮影画像が見苦しいものになってしまったりする場合がある。
一方で、現在のカメラは手ブレ補正機能を有するものも多い。手ぶれ補正機能は、振動ジャイロ等の角速度センサの出力や時系列で撮影した画像間の相関から像ブレの量と方向を検出し、光学的、あるいは電気的に像ブレを補正する。そして、検出した像ブレの情報をAF制御に応用する提案として、特許文献1には、像ブレ量が大きい間はAFを行わないようにすることが記載されている。また、特許文献2には、フォーカスレンズを細かく断続的に動作させながらAFを行う微小駆動動作において、像ブレ量が所定量よりも多い場合は駆動条件を変更してAFを継続することが提案されている。
特許第3054603号公報 特許第4438047号公報
しかしながら、特許文献1の方法では、像ブレ量が大きくAFを行わない間は被写体距離の変化に対する追従が不可能である。
また、特許文献2では像ブレの影響を考慮した駆動条件にて微小駆動動作を継続するが、山登り動作においては像ブレの影響が考慮されていない。従って、像ブレが生じている状態でAFの動作状態が微小駆動動作から山登り動作に移行した場合、上述の通り、山登り動作によるAF結果が像ブレの影響で誤ったり不安定になったりする場合がある。
従って、本発明の目的は、像ブレの影響によってAF評価値が期待した変化傾向を示さない場合であっても、安定した合焦位置の追従を実現する撮像装置およびその制御方法の提供にある。
上述の目的は、撮像素子を有する撮像装置であって、撮像素子から出力される画像信号を用いて、焦点検出領域に含まれる被写体像の焦点検出状態を示す焦点信号を算出する算出手段と、第1の焦点調節制御と、第1の焦点調節制御とは異なる第2の焦点調節制御とが可能な制御手段と、撮像装置の動きを検出するブレ検出手段と、ブレ検出手段の出力の所定時間における変化量のパターンを検出するブレ変化傾向検出手段と、を有し、制御手段は、ブレ変化傾向検出手段により第1のパターンが検出された場合には、焦点信号を用いた第1の焦点調節制御を行い、ブレ変化傾向検出手段により第1のパターンよりもブレ検出手段の出力の所定時間における変化量が大きい第2のパターンが検出された場合には、第2の焦点調節制御を行うことを特徴とする撮像装置によって達成される。
このような構成により、本発明によれば、像ブレの影響によってAF評価値が期待した変化傾向を示さない場合であっても、安定した合焦位置の追従を実現する撮像装置およびその制御方法が実現できる。
本発明の実施形態に係る撮像装置の一例としてのデジタルカメラの機能構成例を示すブロック図 本発明の実施形態に係るデジタルカメラの焦点検出動作を示すフローチャート 本発明の実施形態に係るデジタルカメラの微小駆動動作を示すフローチャート 本発明の実施形態に係るデジタルカメラの山登り動作を示すフローチャート 本発明の実施形態に係るデジタルカメラのAF評価値監視処理を示すフローチャート 本発明の実施形態に係るデジタルカメラの安定監視処理を示すフローチャート 本発明の実施形態に係るデジタルカメラの焦点検出方式決定処理を示すフローチャート 本発明の実施形態に係るデジタルカメラのブレ傾向検出処理を示すフローチャート ブレ情報の変化傾向の例を模式的に示す図 本発明の第2の実施形態に係るデジタルカメラのブレ傾向検出処理を示すフローチャート 本発明の実施形態に係るデジタルカメラのAF処理部の構成例を示すブロック図 AF評価値とレンズ位置の関係例を模式的に示す図
(第1の実施形態)
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
<撮像装置の全体構成>
図1は、本発明の実施形態にかかる撮像装置の一例としてのデジタルカメラ1の機能構成例を模式的に示すブロック図である。図1では、撮像レンズが構成に含まれているが、撮像レンズは交換可能であってよく、デジタルカメラ1に含まれなくてよい。また、撮像装置は携帯電話機、携帯ゲーム機、パーソナルコンピュータなど、他の電子機器に内蔵されていてもよい。
システム制御部115は、例えばCPU、RAMおよびROMを有し、ROMにあらかじめ記憶されたプログラムに従い、RAMを作業領域として用いながら、本実施形態にかかるデジタルカメラ1の全体の動作を制御する。なお、後述する各処理は、主にシステム制御部115によってソフトウェア的に実行されるものとするが、その少なくとも一部について専用のハードウェアを用いて実施してもよい。また、システム制御部115は、AF処理部105が算出した焦点評価値(AF評価値)に基づいて合焦位置を特定し、フォーカスレンズ制御部104を制御してフォーカスレンズを移動させ、自動焦点検出(AF)処理を実現する。焦点評価値は、焦点検出領域に含まれる画像のコントラストの指標となる数値である。
撮像レンズ100は、画角および合焦位置を制御可能な一般的なズームレンズである。ズームレンズ制御部101は、撮像レンズ100の焦点距離(画角)を変化させる変倍レンズの駆動を制御する。絞り・シャッタ制御部102は、光量を制御する絞りとシャッタの駆動を制御する。本実施形態では撮像レンズ100に絞りを兼ねたシャッタが設けられている。フォーカスレンズ制御部104は、撮像素子108上に撮像レンズ100を合焦させるために、フォーカスレンズの駆動を制御する。なお、本実施形態では、ズームレンズ制御部101、絞り・シャッタ制御部102とフォーカスレンズ制御部104は、レンズなどの光学要素や絞り・シャッタといった機構と、それらを駆動するために必要な各種装置を含むものとする。各種装置には、光学要素や機構を駆動するためのアクチュエータ、このアクチュエータを制御する回路、D/A変換器などが含まれる。なお、撮像レンズ100が交換可能である場合には、光学要素や駆動機構は撮像レンズ100側に設けられる。
ストロボ(発光装置)106は、外部に向けて発光することにより被写体輝度を調整する。EF処理部107は、システム制御部115から「フラッシュオン」の信号を受けると、ストロボ106を制御して発光させる。システム制御部115は、ストロボ106を発光させる必要があると判断した場合には、EF処理部107に「フラッシュオン」の信号を送る。
たとえば、撮像素子108は、CCDやCMOSイメージャなどの光電変換素子からなり、結像された被写体像を画素単位で電気信号に変換した撮像信号を出力する。撮像処理部109は、CDS回路と非線形増幅回路とA/D変換部とを含む。CDS回路は、撮像信号から、撮像素子108の出力ノイズを、相関二重サンプリング方式により除去する。非線形増幅回路は、CDS回路によりノイズが除去された撮像信号に対して信号増幅(ゲイン制御)を行う。A/D変換部は、アナログ信号である撮像信号をデジタル信号に変換する。撮像素子108と撮像処理部109とが、被写体像に対応した撮像信号を生成する撮像手段として機能する。
画像処理部110は、デジタル信号に変換された撮像信号(画像データ)に対し、ガンマ補正や輪郭補正などの所定の画像処理を実施する。また、画像処理部110は、WB処理部111の制御に基づき、撮像信号のホワイトバランス調整を行う。フォーマット変換部112は、供給された撮像信号を、画像記録部114(後述)での記録媒体への記録や、操作表示部117(後述)での表示に適した形式に変換する。DRAM113は、高速な内蔵メモリである。DRAM113は、撮像信号を一時的に記憶するバッファや、撮像信号の圧縮・伸張処理などの作業用メモリとして使用される。画像記録部114は、所定のファイル形式に変換された撮像信号をメモリカードなどの記録媒体に記録する。
AE処理部103は、撮像部(=撮像素子108および撮像処理部109)より得られた撮像信号に基づき、被写体の明るさに応じた測光値を算出する。また、AE処理部103は、被写体輝度が低い場合などに、撮像信号を増幅させて適正露出を維持するための信号増幅量(ゲイン量)を決定する。換言すると、AE処理部103は、撮像信号を適正な露出に補正するための信号増幅量(ゲイン量)を決定する。そして、システム制御部115は、AE処理部103が算出した測光値と予め記憶されたプログラム線図とに基づいて、絞り値、シャッタスピード、撮影感度等の露出条件を決定し、絞りシャッタ制御部102と撮像処理部109の非線形増幅回路とを制御する。このようにシステム制御部115は、自動露出(AE)処理を実施する。
AF処理部105より得られたAF評価値に基づいてシステム制御部115はフォーカスレンズ制御部104を制御し自動焦点検出(AF)処理を実施する。評価値算出手段としてのAF処理部105の構成例を図11に示す。ゲート122は、撮像処理部109より得られた撮像信号のうち、予め定められた焦点検出領域に対応する撮像信号を抽出する。バンドパスフィルタ(BPF)123はゲート122が抽出した撮像信号から所定の周波数成分として高周波成分のみを抽出し、検出(検波)部(DET)124がピークホールドや積分等の処理を行う。なお、本実施形態では、撮像信号の高周波成分を積分処理した出力をAF評価値として使用するものとする。
AF処理部105はさらに、焦点検出状態(焦点検出領域の撮像信号にどの程度ピントが合っているか)を示す合焦度を算出する。ローパスフィルタ(LPF)125はゲート122で抽出された撮像信号の高域周波成分を除去する。ライン最大値部(Line Max)126は水平1ラインの最大値を検出し、ライン最小値部(Line Min)127は水平1ラインの最小値を検出する。水平1ラインの最大値と最小値との差分(最大値−最小値)を加算部128で算出し、ピークホールド部129で、ゲート122で抽出した画像領域に含まれるすべての水平ラインに対し、最大値−最小値のピーク値MMを検出する。ピーク値MMは、ゲート122で抽出された画像領域のコントラストの最大値に相当する。
そして、除算部130において、検出部124で検出されたバンドパスフィルタ123のピークホールド値をピーク値MMで除することにより、合焦度を算出する。なお、高周波成分の積分出力をAF評価値とした場合、積分によってノイズ等の影響を抑制可能である半面、被写体の種類や撮像条件(たとえば、被写体輝度、照度、焦点距離など)により合焦位置におけるAF評価値の大きさが大きく変化する(図12(a))。一方、合焦度は正規化することにより、合焦位置では一定の値(図12(b)のMax)に近づき、ボケていくにつれて値が小さくなる傾向を示す(図12(b))。本実施形態では、AF評価値と合焦度の特徴を用いて自動焦点検出処理を実施する。
図1に戻り、VRAM116は画像表示用メモリであり、撮像信号などを格納できる。操作表示部117は、画像表示や操作補助のための表示やカメラ状態の表示を行うことができる。また、操作表示部117は、撮影時においては、ライブビュー表示が可能である。メインスイッチ(メインSW)118は、デジタルカメラ1の電源をON/OFFするスイッチである。第1のスイッチ(SW1)119は、AFやAE等の撮影スタンバイ動作(撮影準備動作)の開始を指示するためのスイッチである。第2のスイッチ(SW2)120は、撮像開始を指示するためのスイッチである。第2のスイッチ120がオンになるには第1のスイッチ119がオンである必要がある。一般に第1のスイッチ119はレリーズボタンの半押しでオンとなり、第2のスイッチ120はレリーズボタンの全押しでオンとなるように構成されている。
ブレ検出部121は振動ジャイロ等の角速度センサーであり、角速度センサー出力に基づきシステム制御部115は被写体像のブレ量(像ブレ量)を検出している。本実施形態では角速度センサーの出力に基づきブレ量を検出しているが、角速度センサーを用ずに、画像間の動きベクトルに基づいて被写体像のブレ量を検出してもよい。
<基本動作>
次に、本実施形態のデジタルカメラ1の焦点検出動作の全体の流れについて図2のフローチャートを用いて説明する。
本実施形態中での焦点検出動作は動画記録中および待機中に継続して実施されるものとする。また、本実施形態中におけるフローチャートはコンピュータプログラム(ソフトウェア)として、システム制御部115のROMに保持される。そして、メインスイッチ118が操作されることで電源が投入され、本発明の実施形態にかかるデジタルカメラ1が起動した後に、主にシステム制御部115により実行されるものとする。
まずS200にてシステム制御部115は、安定監視処理を実施する。この安定監視処理においてシステム制御部115は手ブレやパンニング等、撮影者がデジタルカメラ1を操作することによって生じるブレ状態を判断する。そして、システム制御部115は、焦点検出動作が適切にできないブレ状態と判断された場合、デジタルカメラ1が安定し、適切な焦点検出動作が可能なブレ状態(安定化状態)と判断されるまで焦点検出動作を中断し、ブレ状態の監視を継続する。安定監視処理の詳細については別途後述する。
次にS201でシステム制御部115は、S200の安定監視処理の結果、次に遷移すべき動作状態が微小駆動動作であるか否かを判断する。S201にて次に遷移すべき動作状態が微小駆動動作であると判断された場合、システム制御部115は処理をS202に進める。一方、次に遷移すべき動作状態が微小駆動動作でないと判断された場合、システム制御部115は処理をS200に戻し、安定化状態と判断されるまでブレ状態の監視を継続する。
S202でシステム制御部115は、微小駆動動作(ウォブリング)を実施する。微小駆動動作とは、断続的に細かくフォーカスレンズを移動させてAF評価値を取得し、AF評価値の変化に基づいて合焦位置の方向や合焦位置を特定する動作であり、AF制御の内部状態の1つである。微小駆動動作の詳細については後述する。
S203、S204、S205でシステム制御部115は、S202での微小駆動動作の結果に基づいて、次にどの内部状態に遷移すべきかを判断する。
具体的にはシステム制御部115は、先に述べた安定監視処理へ遷移するか否か、後述するAF評価値監視処理へ遷移するか否か、後述する山登り動作へ遷移するか否かを、S203〜S205でそれぞれ判断する。
S203で安定監視処理へ遷移すると判断された場合、システム制御部115は処理をS200に戻す。S204でAF評価値監視処理に遷移すると判断された場合、システム制御部115はS210において、S202の微小駆動動作によって特定した合焦位置、もしくは非合焦として微小駆動動作を中断した時点のレンズ位置でのAF評価値を記憶する。これらの情報は、後述するAF評価値監視処理で使用する。S205で山登り動作に遷移すると判断された場合、システム制御部115はS206で山登り動作を実施する。S205で山登り動作に遷移すると判断されなかった場合、システム制御部115は処理をS202に戻して微小駆動動作を継続する。
S206で実施する山登り動作とは、連続的に(あるいは所定ステップ刻みで)フォーカスレンズを移動させながらAF評価値を求め、得られた複数のAF評価値の変化に基づいて合焦位置を特定する動作であり、AF制御の内部状態の1つである。その詳細については後述する。
S207、S208、S209でシステム制御部115は、S206での山登り動作の結果に基づいて、次にどの内部状態に遷移すべきかを判断する。
具体的にはシステム制御部115は、先に述べた安定監視処理へ遷移するか否か、先に述べた微小駆動動作へ遷移するか否か、AF評価値監視処理へ遷移するか否かを、S207〜S209でそれぞれ判断する。
S207で安定監視処理へ遷移すると判断された場合、システム制御部115は処理をS200に戻す。S208で微小駆動動作へ遷移すると判断された場合、システム制御部115は処理をS202に戻す。S209でAF評価値監視処理に遷移すると判断された場合、システム制御部115は処理をS210に進め、S206で非合焦として中断したレンズ位置でのAF評価値を記憶し、後述するAF評価値監視処理で使用する。一方で、S209でAF評価値監視処理に遷移すると判断されない場合、システム制御部115は処理をS206に戻して山登り動作を継続する。
次にS211のAF評価値監視処理について説明する。AF評価値監視処理とは、予め記憶しておいたAF評価値と最新のAF評価値とを比較し、AF評価値の変化を監視する処理である。詳細については後述する。
S212、S213でシステム制御部115はS211におけるAF評価値監視処理の結果に基づいて、次にどの内部状態に遷移すべきかを判断する。S212で微小駆動動作へ遷移すると判断された場合、システム制御部115は処理をS202に戻す。S213で安定監視処理へ遷移すると判断された場合、システム制御部115は処理をS200に戻す。一方で、S213で安定監視処理へ遷移すると判断されなかった場合、システム制御部115は処理をS211に戻してAF評価値監視処理を継続する。
このように、システム制御部115は、AF評価値監視処理および安定監視処理を継続的に実施しながら、AF制御の内部状態を微小駆動動作と山登り動作との間で遷移させ、様々なシーンの変化に応じて合焦状態を維持するようにフォーカスレンズを制御する。
<微小駆動動作>
次に、S202で行う微小駆動動作について図3のフローチャートを用いて説明する。
微小駆動動作とは、断続的に細かくフォーカスレンズを移動させ、得られたAF評価値の変化より合焦位置の方向や合焦位置を特定する焦点検出動作である。微小駆動動作は、第1の焦点検出手段としてのシステム制御部115が実行する。
まずS300およびS301でシステム制御部115は、AF処理部105からAF評価値および合焦度をそれぞれ取得する。次にS302でシステム制御部115は微小駆動動作における、フォーカスレンズの移動量を決定する。ここでは、フォーカスレンズの移動量を、S301にて取得した合焦度に応じて、合焦位置に近づくほど小さく、合焦位置から遠ざかるほど大きく決定する。これにより、微小駆動動作において安定したピント追従を実現することができる。
例えば、図12(b)のように、合焦度に対して複数の閾値α,β,γをα>β>γの関係で設定した場合、以下のように移動量を決定することができる。
現在の合焦度>α ⇒ 移動量Step1
α≧現在の合焦度>β ⇒ 移動量Step2
β≧現在の合焦度>γ ⇒ 移動量Step3
γ≧現在の合焦度 ⇒ 移動量Step4
(ここで、Step1 < Step2 < Step3 < Step4)
次にS303でシステム制御部115は、現在のAF評価値が(直前のAF評価値+変化閾値A)より大きいか否かを判断する。ここで変化閾値Aとは、AF評価値が明確に上昇したと判断するための閾値であり、実際のAF評価値の増加量に加えノイズ成分によるばらつきを考慮して設定する。
現在のAF評価値が(直前のAF評価値+変化閾値A)以下であれば、システム制御部115は処理をS306に進める。一方、現在のAF評価値が(直前のAF評価値+変化閾値A)より大きく、AF評価値の上昇傾向を検出した場合、システム制御部115は処理をS304に進め、方向特定カウンタを増加させる。方向特定カウンタとは、合焦位置の方向を特定する際に使用し、その値が大きくなるほど合焦位置に向け安定してAF評価値が上昇していることを示す。S305でシステム制御部115は、S302で決定した移動量だけ、現在の位置からフォーカスレンズを移動させる。移動方向は直前の移動時と同一である。
また、S306でシステム制御部115は、現在のAF評価値が(直前のAF評価値−変化閾値A)よりも大きいか否かを判断する。これはS303とは反対に、AF評価値の減少傾向を検出するための判断である。
現在のAF評価値が(直前のAF評価値−変化閾値A)よりも大きい場合、システム制御部115は処理をS308に進め、方向特定カウンタをクリアする。そしてS309にてシステム制御部115は、直前の移動時とは逆の移動方向へ、S302で決定した移動量だけ現在の位置からフォーカスレンズを移動させる。
S306で現在のAF評価値が(直前のAF評価値−変化閾値A)以下の場合、システム制御部115は処理をS307に進め、直前の移動時と同一移動方向へ、S302で決定した移動量だけ現在の位置からフォーカスレンズを移動させる。この場合、明示的なAF評価値の増減が検出できないため、方向特定カウンタの操作は行わない。
次に、S310にてシステム制御部115は、レンズ位置が同一範囲内で所定回数往復したか判断する。例えば図12(a)の領域Aのように合焦位置の近傍まで収束してきた場合、微小駆動動作で合焦位置を通り過ぎるとAF評価値が減少し、次の制御タイミングで移動方向が反転する。そして合焦位置を通り過ぎると再度移動方向が反転する。このように、フォーカスレンズの位置が合焦位置に近傍になると、最終的に合焦位置をまたいだ所定範囲内でフォーカスレンズが往復動作するようになる。そのためシステム制御部115は、所定回数同一範囲内でフォーカスレンズが往復していればS316で「合焦」と判断し、微小駆動動作からAF評価値監視処理に遷移させる。
一方で、所定回数同一範囲内でフォーカスレンズが往復していないと判断された場合、システム制御部115はS311で方向特定カウンタが所定値以上であればS315で「方向特定」と判断し、微小駆動動作から山登り動作に遷移させる。一方、S311で方向特定カウンタが所定値未満と判断された場合、システム制御部115はS312で一連の微小駆動動作が所定回数実施され、かつS301で取得した合焦度が所定の閾値より低いか判断する。
この条件が満たされるのは、例えば図12(a)の領域Cのように、フォーカスレンズ位置の変化に対するAF評価値の変化が乏しい状況で、微小駆動動作を所定回数行っても合焦位置や合焦位置の方向が特定できない場合が考えられる。具体的には、サーチ範囲(フォーカスレンズを移動させる範囲)が広く、合焦位置に対して現在位置が離れすぎているために所定回数の微小駆動動作では合焦位置や合焦位置の方向を特定できないか、サーチ範囲外に合焦位置が存在する場合などが考えられる。このような場合、微小駆動動作をさらに継続しても合焦位置または合焦位置の方向を特定することは困難であるため、システム制御部115は処理をS314に進め、「非合焦」と判断し、次の状態を山登り動作に設定する。
一方、一連の微小駆動動作が所定回数実施されていないか、S301で取得した合焦度が所定の閾値以上である場合、システム制御部115は処理をS313に進め、状態遷移を行わずに微小駆動動作を継続して実施すると判断する。
このように、S310からS316までの処理では、周期的に得られるAF評価値の変化を検出し、それに基づいて微小駆動動作を継続するか、他の処理を行う状態に遷移するかを判定する。この判定結果を基にシステム制御部115はS317で焦点検出方式決定処理を実施する。
以上が本発明の実施形態にかかるデジタルカメラ1の微小駆動動作である。
<山登り動作>
次に、S206で行う山登り動作について図4のフローチャートを用いて説明する。
山登り動作とは、微小駆動動作よりも広範囲で連続的にフォーカスレンズを移動させながらAF評価値を順次取得し、得られた複数のAF評価値の変化に基づいて合焦位置を特定する焦点検出動作である。山登り動作は、第2の焦点検出手段としてのシステム制御部115が実行する。
システム制御部115は、AF処理部105からS400でAF評価値と対応するフォーカスレンズ位置を、S401で合焦度をそれぞれ取得する。次にS402でシステム制御部115は山登り動作における、フォーカスレンズの移動速度を決定する。ここでは、フォーカスレンズの移動速度を、S401にて取得した合焦度に応じて、合焦位置に近づくほど遅く、合焦位置から遠ざかるほど速く決定する。これにより、微小駆動動作において安定したピント追従を実現することができる。
例えば、図12(b)のように、合焦度に対して複数の閾値α,β,γをα>β>γの関係で設定した場合、以下のように移動速度を決定することができる。
現在の合焦度>α ⇒ レンズ移動速度Speed1
α≧現在の合焦度>β ⇒ レンズ移動速度Speed2
β≧現在の合焦度>γ ⇒ レンズ移動速度Speed3
γ≧現在の合焦度 ⇒ レンズ移動速度Speed4
(ここで、Speed1 < Speed2 < Speed3 < Speed4)
S403にてシステム制御部115は、フォーカスレンズが停止中であるか否かを判断する。フォーカスレンズが停止中となるのは、微小駆動動作から山登り動作に遷移した直後もしくは山登り動作中にフォーカスレンズがサーチ範囲の端に到達した場合のいずれかである。そこでS405でシステム制御部115は、フォーカスレンズの現在位置がサーチ範囲の端であるか否かを判断し、端と判断された場合にはS407で移動方向をサーチ範囲の反対の端へ向かう方向に設定してフォーカスレンズの移動を開始する。
一方で、S405にてフォーカスレンズの現在位置がサーチ範囲の端でない場合、微小駆動動作から山登り動作に遷移した直後であるため、システム制御部115はS406で、微小駆動動作における移動方向を引き継いでフォーカスレンズの移動を開始する。
S408でシステム制御部115は、フォーカスレンズの位置が端に到達した回数が所定回数に達したか否かを判断する。少なくともサーチ範囲の両方の端にフォーカスレンズが到達しているにも関わらず合焦位置が特定できない場合、サーチ範囲全域が図12(a)の領域CのようにAF評価値の変化が乏しい状況が考えられる。この場合、合焦位置はフォーカスレンズのサーチ範囲外に存在すると考えられ、このような場合に山登り動作を継続すると、大きなピント変動が繰り返されてしまう。この状態を回避すべく、システム制御部115は、フォーカスレンズの位置が端に到達した回数が所定回数に達していれば、S409でフォーカスレンズを停止させる。そしてシステム制御部115は、S410で山登り動作における判定結果を「非合焦」とし、次に遷移する状態をAF評価値監視処理に設定する。
一方、S408でフォーカスレンズの位置が端に到達した回数が所定回数に達していなければ、システム制御部115はS411で現在のAF評価値と直前のAF評価値とを比較し、現在のAF評価値が直前のAF評価値より大きいか否かを判断する。現在のAF評価が直前のAF評価値よりも大きい場合、システム制御部115はS412で山登り動作の判定結果を「継続」とし、山登り動作を引き続き実行する。つまり、図12(a)の領域Bにて実際の合焦位置の方向に正しく山登り動作を実施している場合など、AF評価値の増加傾向が検出できる場合にはその方向に向けて山登り動作が継続実施される。
一方、現在のAF評価値が直前のAF評価値以下である場合、S413でシステム制御部115は、AF評価値がピークを越えて減少したか否かを判断する。現在のAF評価値が直前のAF評価値以下となるのは具体的には図12(a)の領域Aから領域Bに向けて山登り動作を実施する場合などに該当する。この場合システム制御部115はS414でフォーカスレンズを停止させたのち、S415にて山登り動作の判定結果を「合焦」とし、次に遷移する状態を微小駆動動作に設定する。そしてS416でシステム制御部115は、フォーカスレンズをAF評価値のピークに対応した位置に移動させる。
一方、S413でAF評価値がピークを越えて減少したと判定されない場合は、具体的には図12(a)の領域Bにて合焦位置とは反対方向に山登り動作が実施された場合に該当する。そのためS417でシステム制御部115は、フォーカスレンズの移動方向を反転させ、S418で山登り動作の判定結果を「継続」とし、山登り動作の処理を引き続き実行する。
このように、S408からS418までの処理では、周期的に得られるAF評価値の変化を検出し、それに基づいて山登り動作を継続するか、他の処理を行う状態に遷移するかを判定する。この判定結果を基にシステム制御部115はS419で焦点検出方式決定処理を実施する。
以上が本発明の実施形態にかかるデジタルカメラ1の山登り動作である。
<AF評価値監視処理>
次に、S211で行うAF評価値監視処理について図5のフローチャートを用いて説明する。
AF評価値監視処理とは、予め記憶されたAF評価値に対して現在のAF評価値が変動したか否かを検出するための処理である。
まずS500でシステム制御部115は、AF処理部105からAF評価値を取得する。次にS501でシステム制御部115は、図2のS210で記憶したAF評価値と、最新のAF評価値とを比較し、AF評価値の変動が所定閾値以上か判定する。AF評価値の変動が所定閾値以上であればシステム制御部115は変動が大きいと判定し、S502で、遷移すべき状態を微小駆動動作に設定する。
一方、S501にてAF評価値の変動が所定閾値未満であれば、システム制御部115はS503で、AF評価値監視処理を継続するため次に遷移すべき状態をAF評価値監視処理に設定する。次にS504でシステム制御部115は、それまでに判定された次に遷移すべき状態を基に焦点検出方式決定処理を実施するが、詳細は後述する。
このように、図2のS210からS213に示す通り、AF評価値の変動が小さく安定している場合には、AF評価値監視処理が周期的に継続して実施される。
以上が本発明の実施形態にかかるデジタルカメラ1のAF評価値監視処理である。
<安定監視処理>
次に、S200で行う安定監視処理について図6のフローチャートを用いて説明する。
安定監視処理とは、ブレの状態の変化傾向を確認し、デジタルカメラ1が安定した状態と判定できるまで監視する状態である。
まず、S600にてブレ変化傾向検出手段としてのシステム制御部115は、ブレ傾向検出処理を実施する。ブレ傾向検出処理は、ブレ検出部121より周期的に得られるブレ量の経時変化を監視し、デジタルカメラ1がどのような状態にあるかを判断する処理である。詳細は後述する。次にS601にてシステム制御部115は、ブレ傾向検出処理の判定結果に基づいて、デジタルカメラ1が安定していない(ブレ量に急激な変動を伴う)状態であるか否かを判断する。S601にて安定していない状態であると判断された場合、システム制御部115はS603で、次に遷移すべき状態を安定監視処理に設定し処理を終了する。
一方、S601にてデジタルカメラ1が安定している(ブレ量に急激な変動を伴わない)状態と判断された場合、システム制御部115はS602で、次に遷移すべき状態を微小駆動動作に設定し処理を終了する。
このように、図2のS200からS201に示す通り、デジタルカメラ1が、ブレ量の急激な変動を伴う、安定していない状態と判断される場合、システム制御部115は安定監視処理を周期的に継続実施する。これは、これはブレ量に急激な変化が発生する場合は、像ブレによってAF評価値が変動し、適切な焦点検出結果が得られない場合があるためである。
以上が本発明の実施形態にかかるデジタルカメラ1の安定監視処理である。
<ブレ傾向検出処理>
次に、図6のS600および図7のS700(後述)で行うブレ傾向検出処理について図8のフローチャートおよび図9を用いて説明する。
ブレ傾向検出処理とは、ブレ検出部121より周期的に得られるブレ量の経時変化を監視し、デジタルカメラ1がどのような状態にあるかを判断する処理である。通常、ある時点で得られたブレ量からは、ブレが大きいか小さいかという絶対量の判別は可能であるが、撮影方法や撮影状況などにより、緩やかなブレ、急激なブレ、周期的なブレなど、ブレの特徴は様々である。それらをより細かく検出し、状況に応じて焦点検出動作にフィードバックすることで、より安定した焦点検出動作を実現することが望ましい。
そこで、本実施形態では緩やかな変化と急激な変化の2つのブレの傾向を検出する。なお、緩やかな変化とは、焦点検出可能な変化状態に対応するブレの変化傾向の一例であり、急激な変化は焦点検出不能な変化状態に対応するブレの変化傾向の一例である。急激な変化が検出された場合には、微小駆動動作および山登り動作のいずれも適さないため、焦点検出動作を中断する。一方、緩やかな変化の場合、像ブレに対して山登り動作よりも耐性のある微小駆動動作により焦点検出を行う。
まずS800にてシステム制御部115は、ブレ検出部121からブレ信号(角速度信号)を取得する。次にS801にてシステム制御部115は、取得したブレ信号に対してLPF処理を適用する。ブレ検出部121より得られたブレ信号はノイズ等の影響を受けている可能性があるため、第1のフィルタ処理であるLPF処理によって平滑化し、ブレ信号の変化傾向を抽出しやすくする。
次にS802にてシステム制御部115は、LPF処理後のブレ信号に第2のフィルタ処理であるHPF処理を適用する。なお、本実施形態におけるHPF出力は絶対値を用いるものとする。これにより、ブレ量の1次微分出力(=傾き)を算出することができる。したがって、S801では滑らかなブレ量の変化を、S802では緩やかな変化や急激な変化などブレの変化傾向を抽出することが可能となる。検出するブレの変化傾向(検出パターン)を元にシステム制御部115は、S803で閾値を設定する。以降の処理では、同一の検出ルールに基づき検出する複数の検出パターンに応じて形状判定時の閾値(後述するHPF閾値、LPF閾値、カウント閾値)を切り換えながら処理するものとする。
まず、S804でシステム制御部115はS802で算出したHPF出力をHPF閾値と比較し、閾値より大きいか否かを判定する。先に述べたとおりHPF出力はブレ量の時間微分(傾き)を示すため、その値は、急激なブレほど大きく、緩やかなブレほど小さく変化する。この特徴に基づいて、HPF出力をあらかじめ設定した閾値との比較を行うことでブレの傾向を特定する。
HPF出力が閾値より大きい場合、システム制御部115はS805でパターン検出を開始する。一方、S804でHPF出力がHPF閾値以下であればシステム制御部115はS810で、パターン検出が開始されているか否かを判断し、開始されていればS806に、開始されていなければS812に処理を進める。S812でシステム制御部115は、全パターンの判定が終了したかを判断する。システム制御部115は、判定していないパターンがあれば処理をS803に戻し、閾値の条件を切り換えて再度パターンの判定を継続し、全パターンの判定が終了していればブレ傾向検出処理を終了する。
S806でシステム制御部115は、LPF出力がLPF閾値よりも小さいか否かを判断する。LPF出力がLPF閾値より小さくなれば、ブレが安定したと判定できるようにLPF閾値を設定する。LPF出力がLPF閾値より小さい場合、システム制御部115はS807で、検出パターンごとに用意している安定カウントのうち、現在の検出パターンに対応した安定カウントをカウントアップし、処理をS808に進める。従って安定カウントの値は、ブレの変動が小さく、安定した期間が継続した期間を表す。
S80でLPF出力がLPF閾値以上の場合、システム制御部115はS811で現在の検出パターンに対応した安定カウントをクリアし、S812に処理を進める。
S808でシステム制御部115は、検出パターンに対応した安定カウントがカウント閾値以上であるか否かを判断する。ここでは所定回数(=一定期間)連続してLPFの出力がLPF閾値よりも小さい状態が継続したか否かを判定している。システム制御部115は、検出パターンに対応した安定カウントがカウント閾値以上であればS809でパターン検出を解除し、検出パターンに対応した安定カウントがカウント閾値未満なら処理をS812に進める。
このように、HPF出力が閾値を超えたことを起点としてパターン検出を開始し、LPF出力が一定回数連続して閾値を下回ったことをもってパターン検出を終了する。この開始から終了までの期間が、所定のブレの変化傾向を示す状態として認識される。また、S812からS803に戻り、HPF閾値、LPF閾値、カウント閾値の1つ以上を変えて判定を実施することで、複数種類のブレの変化傾向の検出が可能である。HPF出力がどの閾値も超えない場合、ブレの変化が少なく、安定した状態であると考えられる。
図9は、ブレ傾向検出処理で検出可能なブレの変化傾向の例を示し、図9(a)はブレの緩やかな変化、図9(b)はブレの急激な変化が生じた場合のLPF出力およびHPF出力の例を示している。図9に示すように、ブレの変化傾向に応じてLPF出力、HPF出力には有意な違いが生じるため、検出するブレの変化傾向(=検出パターン)に応じた適切なHPF閾値、LPF閾値、安定カウント閾値を例えば図9に示すように設定する。これにより緩やかな変化と急激な変化の2パターンのブレの変化傾向を検出する。
なお、ここでは図9に示す2つのブレの変化傾向を検出する場合について説明したが、検出パターンに対応した閾値の組を他にも用意することにより、検出パターンをさらに増やすことも可能である。
また、変化の検出方法そのものを追加することで、さらに異なる変化傾向も抽出可能である。例えば、周期的なブレの影響などのように、一定時間内に所定のレベルの信号の増減が周期的に発生しているかを検出することも考えられる。
さらに、撮像処理部109より得られた撮像信号が手ブレやパンニング等の影響を受ける場合、撮像信号で表される画像上の被写体の移動量は、撮像レンズの焦点距離に比例(画角に反比例)する。そのため、ズームレンズ制御部101より現在のズームレンズ位置(画角)に対応した焦点距離を算出し、ブレ傾向検出処理における各種閾値(HPF閾値、LPF閾値等、安定カウント等)を焦点距離ごとに設定できるようにしてもよい。
以上が本発明の実施形態に係るデジタルカメラ1のブレ傾向検出処理である。
<焦点検出方式決定処理>
次に、図3のS317、図4のS419、図5のS504で行う焦点検出方式決定処理について図7のフローチャート用いて説明する。
焦点検出方式決定処理とは、検出されているブレの変化傾向に応じて焦点検出動作に用いる焦点検出方法を適時切り替える処理である。
まずS700にてシステム制御部115は、図8および図9を用いて上述したブレ傾向検出処理を実施する。次にS701にてシステム制御部115は、S700で検出されたブレの変化傾向を判断し、急激な変化と判断されればS704で次に遷移すべき状態を安定監視処理に設定する。微小駆動動作(S371)または山登り動作(S419)においてこのような設定がなされると、焦点検出動作が中断される。一方、ブレの変化傾向が急激な変化ではないと判断されれば、システム制御部115はS702で、ブレの変化傾向が緩やかな変化か判断する。ブレの変化傾向が緩やかな変化と判断されない場合、ブレ量およびその変化が小さく、安定していると考えられるため処理を終了し、緩やかな変化と判断されればS703に処理を進める。
S703でシステム制御部115は、次に遷移すべき状態が山登り動作であるか否かを判断し、次に遷移すべき状態が山登り動作であればS705で、次に遷移すべき状態を微小駆動動作に設定し直す。S703の実行時、図3で説明した微小駆動動作、図4で説明した山登り動作により、次に遷移すべき状態が決定されているため、S703でシステム制御部115は、直前に確定された、次に遷移すべき状態が山登り動作であるか否かを判断すればよい。
一方、S703で、次に遷移すべき状態が山登り動作でない場合、システム制御部115はそのまま処理を終了する。従って、ブレが緩やかな変化でないと判断された場合(安定していると判断された場合)と、ブレが緩やかな変化と判断され、かつ次に遷移すべき状態が山登り動作でない場合、次に遷移する状態の設定は、事前に確定した通りとなる。このように、本実施形態では、次に遷移すべき状態を、ブレの変化傾向に応じて、微小駆動動作や山登り駆動動作で判定された状態から変更する。
これは、判定結果がブレの影響を受けやすいかどうかが、微小駆動動作と山登り動作とで異なることに起因する。すなわち、断続的なレンズ移動より得られたAF評価値の変化から合焦位置を特定する微小駆動動作であれば、ある程度のブレの影響を受けた場合であっても、追従スピードが遅くなるだけで合焦位置に追従できる可能性がある。しかし、連続的なレンズ移動より得られた一連のAF評価値の変化から合焦位置を特定する山登り動作の場合では、ブレの影響がAF評価値の変動として判定結果に直接影響してしまい、合焦位置を誤判定する可能性が高い。このような、焦点検出方法ごとの特徴の違いを考慮した上で、焦点検出方式決定処理ではブレの変化傾向を考慮し適切な焦点検出方式を選択する。
以上が本発明の実施形態にかかるデジタルカメラ1の焦点検出方式決定処理である。
以上説明したように、本発明によればブレ傾向検出処理により複数のブレの変化傾向を特定し、焦点検出方式決定処理にて、そのブレの変化傾向に適した焦点検出方法を選択し実行することができる。これによりブレが生じるシーンであっても安定したピント追従を実現することが可能となる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態は、ブレ傾向検出処理において別の判定方法を用いることを除いて第1の実施形態と同様の構成を用いることができるため、重複する説明は省略し、ブレ傾向検出処理についてのみ説明する。
<ブレ傾向検出処理>
本実施形態におけるブレ傾向検出処理について図10のフローチャート用いて説明する。第1の実施形態ではブレ検出部121から得られるブレ量をLPF処理およびHPF処理した出力を元にブレの変化傾向を検出したが、本実施形態ではブレ量を直接(フィルタ処理せずに)用いてブレ量の変化傾向を検出することを特徴とする。
まずS1000にてシステム制御部115は、ブレ検出部121よりブレ信号(角速度センサー出力)を取得してブレ量を検出し、S1001では検出するブレの変化傾向(検出パターン)に応じた閾値を設定する。以降の処理では同一の検出ルールに基づき検出する、複数のパターンに応じて形状判定時の閾値(後述する検出閾値、安定閾値、カウント閾値)を切り換えながら処理するものとする。
まず、S1002でシステム制御部115は、S1000で検出したブレ信号を検出閾値と比較し、検出閾値より大きいか否かを判定する。ブレ量が検出閾値より大きい場合、システム制御部115はS1003でパターン検出を開始する。一方、ブレ信号が検出閾値以下であれば、システム制御部115はS1009でパターン検出が開始されているか否かを判断し、開始されていればS1004に、開始されていなければS1008に、それぞれ処理を進める。
S1008でシステム制御部115は、全パターンの判定が終了したかを判断する。システム制御部115は、判定していないパターンがあれば処理をS1001に戻し、閾値の条件を切り換えて再度パターンの判定を継続し、全パターンの判定が終了していればブレ傾向検出処理を終了する。
S1004でシステム制御部115は、ブレ量が安定閾値よりも小さいか否かを判断する。安定閾値は第1の実施形態におけるLPF閾値と同様、ブレ量が小さくなりブレが安定したかどうかを判定するための閾値である。ブレ量が安定閾値よりも小さい場合、システム制御部115はS1005で、検出パターンごとに用意している安定カウントのうち、現在の検出パターンに対応した安定カウントをカウントアップし、処理をS1006に進める。ブレ量が安定閾値以上の場合、システム制御部115はS1010で現在の検出パターンに対応する安定カウントをクリアし、処理をS1008に進める。
S1006でシステム制御部115は、検出パターンに対応した安定カウントがカウント閾値以上であるか否かを判断する。ここでは所定回数(=一定期間)連続してブレ量が安定閾値よりも小さい状態が継続したか否かを判定している。システム制御部115は、検出パターンに対応した安定カウントがカウント閾値以上であればS1007でパターン検出を解除する。一方で、検出パターンに対応した安定カウントがカウント閾値未満の場合、システム制御部115は処理をS1008に進める。
このように、ブレ量が閾値を超えたことを起点としてパターン検出を開始し、ブレ量が一定回数連続して安定閾値を下回ったことをもってパターン検出を終了する。この開始から終了までの期間が、所定のブレの変化傾向を示す状態として認識される。またS1008からS1001に戻り、検出閾値、安定閾値、カウント閾値の1つ以上を変えて判定を実施することで、複数種類のブレの変化傾向の検出が可能である。ブレ量がどの検出閾値も超えない場合、ブレ量が少なく、安定した状態であると考えられる。
以上が本発明の第2の実施形態にかかるデジタルカメラ1のブレ傾向検出処理である。
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
(その他の実施形態)
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (9)

  1. 撮像素子を有する撮像装置であって、
    前記撮像素子から出力される画像信号を用いて、焦点検出領域に含まれる被写体像の焦点検出状態を示す焦点信号を算出する算出手段と、
    第1の焦点調節制御と、前記第1の焦点調節制御とは異なる第2の焦点調節制御とが可能な制御手段と、
    前記撮像装置の動きを検出するブレ検出手段と、
    前記ブレ検出手段の出力の所定時間における変化量のパターンを検出するブレ変化傾向検出手段と、を有し、
    前記制御手段は、前記ブレ変化傾向検出手段により第1のパターンが検出された場合には、前記焦点信号を用いた前記第1の焦点調節制御を行い、前記ブレ変化傾向検出手段により前記第1のパターンよりも前記ブレ検出手段の出力の所定時間における変化量が大きい第2のパターンが検出された場合には、前記第2の焦点調節制御を行うことを特徴とする撮像装置。
  2. 前記第1の焦点調節制御は、フォーカスレンズを往復動作させて取得された前記焦点信号に基づいて、合焦位置の方向または合焦位置を特定して焦点調節を行う第1の焦点調節処理と、前記フォーカスレンズを前記焦点信号が大きくなる方向に移動させて焦点調節を行う第2の焦点調節処理のうち、前記第2の焦点調節処理の実行を制限した制御であり、前記第2の焦点調節制御は、前記第2の焦点調節処理に加えて前記第1の焦点調節処理の実行も制限した制御であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 前記ブレ変化傾向検出手段は、前記ブレ検出手段により周期的に得られるブレ量の経過を監視し、前記ブレ検出手段により検出されたブレ量の情報と、前記ブレ検出手段の出力の所定時間における変化量のパターンの種類に応じた閾値とを比較することで、前記第1のパターンまたは前記第2のパターンを検出することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
  4. 前記ブレ量の情報が前記閾値のいずれをも超えない場合、前記制御手段は前記第2の焦点調節処理の実行を制限しないことを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
  5. 前記ブレ検出手段がハイパスフィルタおよびローパスフィルタを有し、
    前記ブレ変化傾向検出手段は、前記ハイパスフィルタの出力および前記ローパスフィルタの出力と前記閾値とを比較することで、前記ブレ検出手段の出力の所定時間における変化量のパターンを求めることを特徴とする請求項に記載の撮像装置。
  6. 前記第1の焦点調節制御、ウォブリング動作を用いて焦点調節を行う第1の焦点調節処理と、山登り動作を用いて焦点調節を行う第2の焦点調節処理のうち、前記第2の焦点調節処理の実行を制限した制御であり、前記第2の焦点調節制御は、前記第2の焦点調節処理に加えて前記第1の焦点調節処理の実行も制限した制御であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  7. 前記第1の焦点調節処理および前記第2の焦点調節処理は、動画撮影中に行われることを特徴とする請求項2または6に記載の撮像装置。
  8. 撮像素子を有する撮像装置の制御方法であって、
    前記撮像素子から出力される画像信号を用いて焦点検出領域に含まれる被写体像の焦点検出状態を示す焦点信号を算出する算出工程と、
    第1の焦点調節制御と、前記第1の焦点調節制御とは異なる第2の焦点調節制御とが可能な制御工程と、
    前記撮像装置の動き検出するブレ検出工程と、
    前記ブレ検出工程の出力の所定時間における変化量のパターンを検出するブレ変化傾向検出工程と、を有し、
    前記制御工程では、前記ブレ変化傾向検出工程により第1のパターンが検出された場合には、前記焦点信号を用いた前記第1の焦点調節制御を行い、前記ブレ変化傾向検出工程により前記第1のパターンよりも前記ブレ検出工程の出力の所定時間における変化量が大きい第2のパターンが検出された場合には、前記第2の焦点調節制御を行うことを特徴とする撮像装置の制御方法。
  9. 撮像装置のコンピュータに、請求項に記載の撮像装置の制御方法の各工程を実行させるためのプログラム。
JP2012180205A 2012-08-15 2012-08-15 撮像装置およびその制御方法 Active JP6204644B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012180205A JP6204644B2 (ja) 2012-08-15 2012-08-15 撮像装置およびその制御方法
US13/964,642 US9253391B2 (en) 2012-08-15 2013-08-12 Image capture apparatus and control method for tracking of focus position
CN201310356865.7A CN103595910B (zh) 2012-08-15 2013-08-15 摄像设备及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012180205A JP6204644B2 (ja) 2012-08-15 2012-08-15 撮像装置およびその制御方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2014038196A JP2014038196A (ja) 2014-02-27
JP2014038196A5 JP2014038196A5 (ja) 2015-09-03
JP6204644B2 true JP6204644B2 (ja) 2017-09-27

Family

ID=50085880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012180205A Active JP6204644B2 (ja) 2012-08-15 2012-08-15 撮像装置およびその制御方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9253391B2 (ja)
JP (1) JP6204644B2 (ja)
CN (1) CN103595910B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7092457B2 (ja) 2016-09-15 2022-06-28 株式会社明電舎 回路基板構造及び基板保持部材

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016006449A (ja) * 2014-06-20 2016-01-14 キヤノン株式会社 撮像装置およびその制御方法
US9779307B2 (en) * 2014-07-07 2017-10-03 Google Inc. Method and system for non-causal zone search in video monitoring
US10140827B2 (en) 2014-07-07 2018-11-27 Google Llc Method and system for processing motion event notifications
US10437327B2 (en) * 2015-05-08 2019-10-08 Apple Inc. Eye tracking device and method for operating an eye tracking device
US9826156B1 (en) 2015-06-16 2017-11-21 Amazon Technologies, Inc. Determining camera auto-focus settings
US9854155B1 (en) * 2015-06-16 2017-12-26 Amazon Technologies, Inc. Determining camera auto-focus settings
CN105049723B (zh) * 2015-07-13 2017-11-21 南京工程学院 基于离焦量差异定性分析的自动对焦方法
US9939623B2 (en) * 2015-10-19 2018-04-10 Molecular Devices, Llc Microscope system with transillumination-based autofocusing for photoluminescence imaging
US9715721B2 (en) * 2015-12-18 2017-07-25 Sony Corporation Focus detection
JP6851726B2 (ja) * 2016-04-04 2021-03-31 キヤノン株式会社 制御装置、撮像装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体
WO2018069974A1 (ja) * 2016-10-11 2018-04-19 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッド 撮像装置、撮像システム、移動体、方法及びプログラム
JP6752681B2 (ja) * 2016-10-19 2020-09-09 キヤノン株式会社 表示制御装置、表示制御装置の制御方法及びプログラム並びに記憶媒体
CN108259711B (zh) * 2016-12-28 2021-05-18 聚晶半导体股份有限公司 影像捕获设备及其快速对焦方法
CN106791411B (zh) * 2016-12-28 2020-02-21 歌尔科技有限公司 一种镜头调焦方法
CN107529011B (zh) * 2017-08-23 2018-07-10 珠海安联锐视科技股份有限公司 一种电动变焦镜头控制方法
JP2019215489A (ja) * 2018-06-14 2019-12-19 オリンパス株式会社 撮像装置および焦点調節方法
JP7121568B2 (ja) * 2018-07-13 2022-08-18 キヤノン株式会社 焦点調節装置、撮像装置、焦点調節方法、及びプログラム

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5218442A (en) * 1989-12-21 1993-06-08 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Camera with camera-shake detection apparatus
JPH05130487A (ja) * 1991-11-07 1993-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 自動焦点調節装置およびビデオカメラ
JPH1010414A (ja) * 1996-06-20 1998-01-16 Canon Inc 撮像装置
JP3054603B2 (ja) * 1997-05-15 2000-06-19 三洋電機株式会社 自動焦点装置
JPH11109431A (ja) * 1997-10-07 1999-04-23 Canon Inc 振れ補正装置
JP2003140241A (ja) * 2001-10-31 2003-05-14 Canon Inc カメラ及びカメラの制御方法
JP2004077530A (ja) * 2002-08-09 2004-03-11 Canon Inc 焦点調節方法および装置
JP4438047B2 (ja) 2003-07-28 2010-03-24 キヤノン株式会社 焦点調節装置、撮像装置、およびその制御方法
JP5464771B2 (ja) * 2003-10-15 2014-04-09 キヤノン株式会社 撮像装置およびそのフォーカス制御方法
JP4418342B2 (ja) * 2004-10-13 2010-02-17 オリンパス株式会社 画像処理装置及び電子カメラ
JP2006195060A (ja) * 2005-01-12 2006-07-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd オートフォーカス装置
JP4886210B2 (ja) * 2005-04-21 2012-02-29 キヤノン株式会社 撮像装置
JP2009229982A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Olympus Imaging Corp ライブビュー表示機能付きカメラおよびカメラの制御方法
US7860387B2 (en) * 2008-08-12 2010-12-28 Canon Kabushiki Kaisha Imaging apparatus and control method therefor
JP5415899B2 (ja) * 2008-10-30 2014-02-12 パナソニック株式会社 撮像装置
CN102023460B (zh) * 2009-09-21 2012-07-04 华晶科技股份有限公司 数字相机的快速对焦方法
CN101852970B (zh) * 2010-05-05 2011-07-20 浙江大学 一种用于成像视场扫描状态下的相机自动对焦方法
US9148557B2 (en) * 2010-07-16 2015-09-29 Canon Kabushiki Kaisha Focus adjustment apparatus and method, and image capturing apparatus and control method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7092457B2 (ja) 2016-09-15 2022-06-28 株式会社明電舎 回路基板構造及び基板保持部材

Also Published As

Publication number Publication date
CN103595910A (zh) 2014-02-19
US9253391B2 (en) 2016-02-02
JP2014038196A (ja) 2014-02-27
US20140049656A1 (en) 2014-02-20
CN103595910B (zh) 2016-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6204644B2 (ja) 撮像装置およびその制御方法
US9992421B2 (en) Image pickup apparatus having FA zoom function, method for controlling the apparatus, and recording medium
JP7039254B2 (ja) レンズ制御装置、該レンズ制御装置を備える撮像装置、及びレンズ制御方法
US9635280B2 (en) Image pickup apparatus, method of controlling image pickup apparatus, and non-transitory computer-readable storage medium
US11128805B2 (en) Zoom control device, zoom control method, control program, and imaging apparatus equipped with zoom control device
JP2006301000A (ja) 制御装置および方法、プログラム、並びにカメラ
US11435550B2 (en) Camera for limiting shifting of focus adjustment optical system
JP4645413B2 (ja) 撮像装置
JP2009027212A (ja) 撮像装置
JP6391304B2 (ja) 撮像装置、制御方法およびプログラム
JP2016118634A (ja) 撮影装置及び撮影方法
US10212364B2 (en) Zoom control apparatus, image capturing apparatus and zoom control method
JP6188474B2 (ja) ズーム制御装置、ズーム制御装置の制御方法、ズーム制御装置の制御プログラムおよび記憶媒体
JP5335408B2 (ja) 焦点調節装置及び方法
JP6087536B2 (ja) 撮像装置およびその制御方法
JP6425440B2 (ja) 撮像装置及び撮像方法
JP6406868B2 (ja) 撮像装置及び撮像方法
JP6164978B2 (ja) 焦点調整装置、その制御方法、および制御プログラム、並びに撮像装置
JP5832618B2 (ja) 撮像装置、その制御方法及びプログラム
JP2015079158A (ja) 撮像装置及びその制御方法
WO2022209478A1 (ja) 情報処理装置、情報処理方法、情報処理プログラム
JP6437066B2 (ja) 撮像装置、撮像装置の制御方法および撮像装置の制御プログラム
JP2018014680A (ja) 撮像装置、制御方法及びプログラム
JP6547318B2 (ja) 撮影装置、撮像制御方法及びプログラム
JP6420532B2 (ja) 撮像装置及びその制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150717

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150717

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: 20160527

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160721

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170105

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170224

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: 20170804

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170901

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6204644

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151