JP6305017B2 - フォーカス制御装置、およびその制御方法 - Google Patents
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本発明の実施の形態に係るフォーカス制御装置の一例としての撮像装置について説明する。なお、本実施の形態では、レンズ装置を取り付け可能な撮像装置で説明する点、レンズ括り付けのデジタルカメラ等の他の撮像装置であってもよい。
図2に画像センサーとしての撮像素子201の受光面の一部を示す。撮像素子201は、撮像面位相差AFを可能にするために、一つのマイクロレンズに対して光電変換手段として受光部であるフォトダイオードを2つ保持している画素部をアレイ状に並べている。これにより、各画素部で、レンズ装置10の射出瞳を分割した光束を受光することが可能になっている。
次に、カメラ制御部207が実行するAF制御処理について説明する。
図4は、図3のAF制御処理(Step306)の詳細を示すフロー図である。
図5は、図3のエリア設定処理(Step308)の詳細を示すフロー図である。
図6を用いて、エリア配置について、更に具体的に説明する。図6(A)は第1のエリア配置を示した図である。領域601〜607までの7つの領域がエリア内に存在する。画面に対する水平方向の比率がβ%である第2の長さの領域が2領域601、607配置されている。さらに、α%で第2の長さより短い第1の長さの領域が5領域602〜606、撮影画面の中央に配置されている。このように、長さの異なる複数の領域をエリア内に配置し、短い領域の数の方が長い領域の数よりも多い。
なお、図6(A)(B)では、水平方向への長さについて述べた。この点、垂直方向に領域(所謂、縦目)を配置する場合でも適用できる技術思想である。
次に、上述した有効デフォーカス量の算出について例示するが、相関情報としての相関演算、相関量波形等を説明してから、有効デフォーカス量の算出を例示する。
β=k−1 (4)
図10は、デフォーカス量算出までをフロー図に示したものである。なお、下記の例示の説明では、ピントずれ量とデフォーカス量とを区別して例示する。この点、本願技術思想におけるデフォーカス量は、合焦位置からの絶対的な距離やパルス数で概念してもよいし、そういった概念と次元、単位の異なる概念や相対的な概念でもよい。どれだけ合焦状態から離れていると判断できるか、どれだけフォーカス制御すれば合焦状態に移行できると判断できるかを示す概念である。このような概念としてデフォーカス情報を取得することをフォーカス情報を取得すると説明する。
図11は、前述のStep1307で示した有効デフォーカス量としてエリア配置に対応する1のデフォーカス量の算出の処理のフロー図である。図7から図10を用いてAF信号処理部204で行われる相関演算について説明する。
ここで、図11では、有効デフォーカス量を算出する際に、至近側の方向を遠側の方向よりもあ優先する処理を例示する。これは、ユーザーとしての撮影者が合焦を意図する被写体像は、その背景と比べると至近側に想定されるからである。すなわち、撮影者は、至近側の被写体像にピント合わせを行うことが多く、至近側の被写体像の方が撮影者の意図する被写体像である可能性が高いからである。そのため、たとえば、エリア配置内のある領域のデフォーカス量とそのエリア配置の平均値との差を算出する際に(Step1402)、当該デフォーカス量が至近側のデフォーカス方向を伴うとき、このデフォーカス量と平均値との差に1より小さい値を掛ける。また、別の例をいえば、Step1403の所定差の値を大きくするといった具合である。これらにより、至近側のデフォーカス方向を伴う当該デフォーカス量は、算出した各領域の差のうちの最大の値をもつデフォーカス量に相対的になりにくくなる。それによって、エリア配置内の複数の領域のうち、至近側へ被写体像があると出力している領域のデフォーカス量を用いる確率を高めることが可能となり、所謂至近側優先のフォーカス制御を達成することができるものである。ただし、至近側を優先させる方法としてはこれに限らず、平均値のデフォーカス量よりも至近側のデフォーカス方向を伴うデフォーカス量を当該平均のデフォーカス量と差をとる対象から外すようにしてもよい。
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。
20 カメラ
101 固定レンズ
102 絞り
103 フォーカスレンズ
104 絞り駆動部
105 フォーカスレンズ駆動部
106 レンズ制御部
107 レンズ操作部
201 撮像素子
202 CDS/AGC回路
203 カメラ信号処理部
204 AF信号処理部
205 表示部
206 記録部
207 カメラ制御部
208 カメラ操作部
209 タイミングジェネレータ
Claims (19)
- 撮像画像内の一つのエリア内にある複数の領域であって、当該複数の領域にそれぞれ対応するフォーカス情報を出力する出力手段と、
出力された複数のフォーカス情報のそれぞれを使って、当該エリアに対応する一つのデフォーカス情報を出力するとともに、当該出力されたデフォーカス情報に基づいてフォーカス制御する制御手段とを有し、
前記複数の領域は、領域の長手方向のサイズが異なる領域を有し、
前記制御手段は、前記出力された複数のフォーカス情報の平均とそれぞれのフォーカス情報との差の大きいフォーカス情報の重み付けを小さくして、前記一つのデフォーカス情報を出力することを特徴とするフォーカス制御装置。 - 前記複数の領域の長手方向のサイズが狭い領域の数の方が、広い領域の数よりも多いことを特徴とする請求項1に記載のフォーカス制御装置。
- 前記制御手段は、前記複数のフォーカス情報の平均とそれぞれのフォーカス情報との差が所定量より大きいフォーカス情報の重み付けを小さくすることを特徴とする請求項1または2に記載のフォーカス制御装置。
- 前記制御手段は、前記複数のフォーカス情報の平均とそれぞれのフォーカス情報との差が大きいフォーカス情報を用いないことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のフォーカス制御装置。
- 前記複数のフォーカス情報の平均とそれぞれのフォーカス情報との差を比較する際は、至近側のフォーカス情報の差が遠側のフォーカス情報の差よりも小さくなるようにして比較することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のフォーカス制御装置。
- 前記制御手段は、前記撮像画像内において前記エリアの大きさを変更することができることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のフォーカス制御装置。
- 前記制御手段は、合焦後に、前記エリアを小さくすることを特徴とする請求項6に記載のフォーカス制御装置。
- 前記制御手段は、サーチ駆動前に、前記エリアの大きさを切り替えることを特徴とする請求項6に記載のフォーカス制御装置。
- 前記制御手段は、サーチ駆動中は、前記複数の大きさのエリアうち小さいエリアとすることを特徴とする請求項6乃至8の何れか1項に記載のフォーカス制御装置。
- 前記エリアの大きさの変更に伴って、前記エリア内にある複数の領域の長手方向のサイズも変わることを特徴とする請求項6乃至9の何れか1項に記載のフォーカス制御装置。
- 前記一のデフォーカス情報を出力する際、至近側のフォーカス情報の重み付けを遠側のフォーカス情報の重み付けよりも大きくすることを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載のフォーカス制御装置。
- 前記領域に対応する画像センサーの位置から対の像が出力され、前記フォーカス情報は、当該対の像の位相差に基づくデフォーカス情報であることを特徴とする請求項1乃至11に記載のフォーカス制御装置。
- 前記エリア内にある複数の領域の長手方向は、前記位相差を検出する方向であることを特徴とする請求項12に記載のフォーカス制御装置。
- 前記領域に対応する画像センサーの位置から対の像が出力され、前記フォーカス情報は、2像の相関情報であることを特徴とする請求項1乃至11の何れか1項に記載のフォーカス制御装置。
- 複数のマイクロレンズを有する画像センサーを有し、当該マイクロレンズに対応して複数の受光部を有することを特徴とする請求項1乃至14に記載のフォーカス制御装置。
- 複数のマイクロレンズを有する画像センサーを有し、当該マイクロレンズに対応する受光部の開口位置が異なる画素部を有することを特徴とする請求項1乃至14に記載のフォーカス制御装置。
- 前記制御手段は、前記出力された複数のフォーカス情報の平均とそれぞれのフォーカス情報との差の最大差が所定差未満である場合、有効なフォーカス情報と特定し、当該最大差が所定差以上である場合、当該領域を外した平均とそれぞれのフォーカス情報との差を算出する処理を繰り返すことで有効なフォーカス情報を特定し、前記一つのデフォーカス情報を出力することを特徴とする請求項1に記載のフォーカス制御装置。
- 前記制御手段は、前記出力された複数のフォーカス情報の平均は、前記各領域のフォーカス情報のうち、信頼度レベルが所定よりも高い領域のフォーカス情報を用いて求められることを特徴とする請求項17に記載のフォーカス制御装置。
- フォーカス制御装置の制御方法において、
撮像画像内の一つのエリア内にある複数の領域であって、当該複数の領域にそれぞれ対応するフォーカス情報を出力する出力ステップと、
出力された複数のフォーカス情報のそれぞれを使って、当該エリアに対応する一つのデフォーカス情報を出力するとともに、当該出力されたデフォーカス情報に基づいてフォーカス制御する制御ステップとを有し、
前記複数の領域は、領域の長手方向のサイズが異なる領域を有し、
前記制御ステップでは、前記出力された複数のフォーカス情報の平均とそれぞれのフォーカス情報との差の大きいフォーカス情報の重み付けを小さくして、前記一つのデフォーカス情報を出力することを特徴とするフォーカス制御装置の制御方法。
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