JP7172601B2 - フォーカス制御装置とフォーカス制御方法とプログラムおよび撮像装置 - Google Patents
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Description
撮像画面内の測距エリアで検出したデフォーカス量が予め設定された駆動制御判定閾値よりも大きい場合、ユーザによって予め設定された駆動パターンでフォーカスレンズを合焦位置へと駆動する速度重視駆動制御を行うフォーカス駆動制御部
を備えたフォーカス制御装置にある。
撮像画面内の測距エリアで検出したデフォーカス量が予め設定された駆動制御判定閾値以下である場合、前記デフォーカス量に応じて前記フォーカスレンズを合焦位置とするフォーカスレンズ移動量を設定して前記フォーカスレンズを駆動する被写体重視駆動制御を行うフォーカス駆動制御部を有し、
前記フォーカス駆動制御部は、前記被写体重視駆動制御において、前記デフォーカス量が最小となるようにフォーカスレンズ移動量を設定する追従性重視制御、または前記デフォーカス量を時間方向または空間方向に平滑化して得られた平滑化デフォーカス量が最小となるようにフォーカスレンズ移動量を設定する安定性重視制御の何れかを、前記測距エリアの被写体の動き状態に応じて行う
フォーカス制御装置にある。
撮像画面内の測距エリアで検出したデフォーカス量に応じてフォーカスレンズの駆動制御と、測距エリアの領域サイズを設定するフォーカス駆動制御部を備え、
前記フォーカス駆動制御部は、
前記デフォーカス量が予め設定された駆動制御判定閾値よりも大きい場合、ユーザによって予め設定された駆動パターンでフォーカスレンズを合焦位置へと駆動する速度重視駆動制御を行い、
前記デフォーカス量が前記駆動制御判定閾値以下である場合、前記デフォーカス量に応じて前記フォーカスレンズを合焦位置とするフォーカスレンズ移動量を設定して前記フォーカスレンズを駆動する被写体重視駆動制御を行い、
前記デフォーカス量が予め設定された測距エリア判定閾値よりも大きい場合、前記測距エリアを予め設定されている領域サイズである速度重視測距サイズに設定して、
前記デフォーカス量が前記測距エリア判定閾値以下である場合、前記測距エリアを前記速度重視測距サイズと異なる領域サイズである被写体重視測距サイズに設定するフォーカス制御装置にある。
撮像画面内の測距エリアで検出したデフォーカス量が予め設定された駆動制御判定閾値よりも大きい場合、ユーザによって予め設定された駆動パターンでフォーカスレンズを合焦位置へと駆動する速度重視駆動制御をフォーカス駆動制御部で行うこと
を含むフォーカス制御方法にある。
撮像画面内の測距エリアで検出したデフォーカス量が予め設定された駆動制御判定閾値以下である場合、前記デフォーカス量に応じて前記フォーカスレンズを合焦位置とするフォーカスレンズ移動量を設定して前記フォーカスレンズを駆動する被写体重視駆動制御をフォーカス駆動制御部で行うことと、
前記フォーカス駆動制御部は、前記被写体重視駆動制御において、前記デフォーカス量が最小となるようにフォーカスレンズ移動量を設定する追従性重視制御、または前記デフォーカス量を時間方向または空間方向に平滑化して得られた平滑化デフォーカス量が最小となるようにフォーカスレンズ移動量を設定する安定性重視制御の何れかを、前記測距エリアの被写体の動き状態に応じて行うこと
を含むフォーカス制御方法。
フォーカス制御を行うコンピュータに、
撮像画面内の測距エリアで検出したデフォーカス量が予め設定された閾値よりも大きい場合、ユーザによって予め設定された駆動パターンでフォーカスレンズを合焦位置へと駆動する手順と、
前記デフォーカス量が前記閾値以下である場合、前記デフォーカス量に応じて前記フォーカスレンズを合焦位置とするフォーカスレンズ移動量を設定して前記フォーカスレンズを駆動する手順と
を前記コンピュータで実行させるためのプログラムにある。
撮像画面内の測距エリアのデフォーカス量を検出するデフォーカス検出部と、
フォーカスレンズを含む撮像光学系と、
前記デフォーカス検出部で検出されたデフォーカス量が予め設定された閾値よりも大きい場合、ユーザによって予め設定された駆動パターンで前記フォーカスレンズを合焦位置へと駆動する速度重視駆動制御を行い、前記デフォーカス量が前記閾値以下である場合、前記デフォーカス量に応じて前記フォーカスレンズを合焦位置とするフォーカスレンズ移動量を設定して前記フォーカスレンズを駆動する被写体重視駆動制御を行うフォーカス駆動制御部と
を有する撮像装置にある。
1.撮像システムの構成
2.オートフォーカス制御の第1の実施の形態
3.オートフォーカス制御の第2の実施の形態
4.オートフォーカス制御の第3の実施の形態
5.オートフォーカス制御の他の実施の形態
図1は、本技術のフォーカス制御装置を用いた撮像システムの構成を例示している。撮像システム10は、撮像部20と制御部30、ユーザインタフェース(I/F)部40、表示部50、記録再生部60を有している。撮像部20は撮像画像の画像信号および撮像画像に含まれる被写体の測距結果を示す測距情報を生成して制御部30へ出力する。また、撮像部20は、レンズや絞りの制御状態を示す撮像光学系情報を生成して制御部30へ出力する。制御部30は、ユーザインタフェース部40からの操作信号や測距情報および撮像光学系情報等に基づいて撮像部20の動作制御を行う。また、撮像部20で生成された画像信号の出力制御を行う。表示部50は、制御部30から出力された画像信号に基づいて撮像画像を表示する。記録再生部60は、制御部30から出力された画像信号を記録媒体に記録する。なお、撮像部20と制御部30、表示部50、記録再生部60は一体化して設けられてもよく、個々に独立して設けられてもよい。また、一部のみ例えば制御部30とユーザインタフェース部40と表示部50を一体に構成してもよい。
次に、オートフォーカス制御の第1の実施の形態について説明する。第1の実施の形態では、測距エリア内の被写体にフォーカスを合わせる際に、ユーザが所望するフォーカス変化を行うことができるようにする。すなわち、フォーカス駆動制御部は、撮像画面内の測距エリアで検出したデフォーカス量が予め設定された駆動制御判定閾値よりも大きい場合、予め設定された駆動パターン例えばユーザインタフェース部に対するユーザ操作に応じて選択された駆動パターンでフォーカスレンズを合焦位置へと駆動する速度重視駆動制御を行う。
次に、オートフォーカス制御の第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態では、デフォーカス量に応じて測距エリアの領域サイズの切り替えを行う場合について説明する。フォーカス駆動制御部は、デフォーカス量が予め設定された測距エリア判定閾値よりも大きい場合、測距エリアを予め設定されている領域サイズである速度重視駆動時の測距サイズに設定する。また、フォーカス駆動制御部は、デフォーカス量が測距エリア判定閾値以下である場合、測距エリアを速度重視駆動時の測距サイズと異なる領域サイズである被写体重視測距サイズに設定する。なお、測距エリア判定閾値が駆動制御判定閾値と等しい値である場合、速度重視駆動時の測距サイズは速度重視駆動制御における測距サイズ、被写体重視測距サイズは被写体重視駆動制御における測距サイズである。
ところで、上述の第2の実施の形態では、移動する被写体にフォーカスを追従できるように、被写体重視測距サイズを速度重視駆動時の測距サイズよりも大きくした。しかし、静止している被写体や被写体の中でピンポイントに狙いたい部分がある場合には、被写体重視測距サイズを速度重視駆動時の測距サイズよりも大きくする必要がない。特に、静止している被写体は、画像のぼけが少なくなるように精度よくフォーカス制御を行うことが望ましい。そこで、第3の実施の形態では、測距エリアに含まれる被写体が静止している場合や測距エリアに含まれる被写体の中でフォーカスを合わせたい位置がピンポイントにある場合、被写体重視測距サイズを速度重視駆動時の測距サイズまたは速度重視駆動時の測距サイズよりも小さくして、精度よくフォーカス制御を行うようにする。
撮像システムは、上述の実施の形態を個々に行う場合に限らず組み合わせて行うようにしてもよい。例えば、第1の実施の形態と第2の実施の形態を組み合わせた場合、デフォーカス量や評価値が大きいときは、測距エリアが速度重視駆動時の測距サイズに設定されて速度重視駆動制御が行われる。したがって、所望の被写体にフォーカスを合わせられるだけでなく合焦するまでのフォーカス変化をユーザが所望するフォーカス変化とした撮像画像を撮像部20で生成できる。また、デフォーカス量や評価値が小さくなると、測距エリアが速度重視駆動時の測距サイズよりも大きい被写体重視測距サイズに設定されて被写体重視駆動制御が行われる。したがって、所望の被写体にフォーカスが合った状態が精度よく確実に保たれている撮像画像を撮像部20で生成できるようになる。
(1) 撮像画面内の測距エリアで検出したデフォーカス量が予め設定された駆動制御判定閾値よりも大きい場合、予め設定された駆動パターンでフォーカスレンズを合焦位置へと駆動する速度重視駆動制御を行うフォーカス駆動制御部
を有するフォーカス制御装置。
(2) 前記駆動パターンはフォーカスレンズの移動速度を示しており、
前記フォーカス駆動制御部は、前記駆動パターンに応じてフォーカスレンズの移動速度を設定する(1)に記載のフォーカス制御装置。
(3) 前記駆動パターンを記憶する駆動パターン記憶部をさらに有し、
前記フォーカス駆動制御部は、前記フォーカスレンズに対するユーザ操作に応じて駆動パターンを生成して前記駆動パターン記憶部に記憶する(1)または(2)に記載のフォーカス制御装置。
(4) ユーザ操作を受け付けるユーザインタフェース部を備え、
前記フォーカス駆動制御部は、前記ユーザ操作に応じて前記駆動パターンの設定または変更を行う(1)乃至(3)の何れかに記載のフォーカス制御装置。
(5) 前記フォーカス駆動制御部は、画像信号から高周波成分を抽出して算出した被写体画像の鮮鋭度に応じた評価値が前記駆動制御判定閾値よりも大きい場合、前記速度重視駆動制御を行う(1)乃至(4)の何れかに記載のフォーカス制御装置。
(6) 撮像画面内の測距エリアで検出したデフォーカス量が予め設定された駆動制御判定閾値以下である場合、前記デフォーカス量に応じて前記フォーカスレンズを合焦位置とするフォーカスレンズ移動量を設定して前記フォーカスレンズを駆動する被写体重視駆動制御を行うフォーカス駆動制御部
を有するフォーカス制御装置。
(7) 前記フォーカス駆動制御部は、前記被写体重視駆動制御において、前記デフォーカス量が最小となるようにフォーカスレンズ移動量を設定する追従性重視制御、または前記デフォーカス量を時間方向または空間方向に平滑化して得られた平滑化デフォーカス量が最小となるようにフォーカスレンズ移動量を設定する安定性重視制御、あるいは前記測距エリアの被写体の撮像画像から画像の鮮鋭度を示す評価値を算出して、前記鮮鋭度が最大となるように前記フォーカスレンズを駆動する精度重視制御を行う(6)に記載のフォーカス制御装置。
(8) 前記フォーカス駆動制御部は、前記測距エリアの被写体の動き状態に応じて、前記追従性重視制御または前記安定性重視制御あるいは前記精度重視制御を行う(7)に記載のフォーカス制御装置。
(9) ユーザ操作を受け付けるユーザインタフェース部を備え、
前記フォーカス駆動制御部は、前記ユーザ操作に応じて前記測距エリアの設定または変更を行う(6)乃至(8)の何れかに記載のフォーカス制御装置。
(10) 撮像画面内の測距エリアで検出したデフォーカス量に応じてフォーカスレンズの駆動制御と、測距エリアの領域サイズを設定するフォーカス駆動制御部を備え、
前記フォーカス駆動制御部は、
前記デフォーカス量が予め設定された駆動制御判定閾値よりも大きい場合、予め設定された駆動パターンでフォーカスレンズを合焦位置へと駆動する速度重視駆動制御を行い、
前記デフォーカス量が前記駆動制御判定閾値以下である場合、前記デフォーカス量に応じて前記フォーカスレンズを合焦位置とするフォーカスレンズ移動量を設定して前記フォーカスレンズを駆動する被写体重視駆動制御を行い、
前記デフォーカス量が予め設定された測距エリア判定閾値よりも大きい場合、前記測距エリアを予め設定されている領域サイズである速度重視駆動時の測距サイズに設定して、
前記デフォーカス量が前記測距エリア判定閾値以下である場合、前記測距エリアを前記速度重視駆動時の測距サイズと異なる領域サイズである被写体重視測距サイズに設定するフォーカス制御装置。
(11) 前記フォーカス駆動制御部は、前記測距エリアの被写体の動き状態に応じて前記被写体重視測距サイズを設定する(10)に記載のフォーカス制御装置。
(12) 前記フォーカス駆動制御部は、前記被写体が動被写体である場合に前記被写体重視測距サイズを前記速度重視駆動時の測距サイズよりも大きくする(11)に記載のフォーカス制御装置。
(13) 前記フォーカス駆動制御部は、前記被写体が静止被写体である場合に前記被写体重視距サイズを前記速度重視駆動時の測距サイズまたは前記速度重視駆動時の測距サイズよりも小さくする(11)または(12)に記載のフォーカス制御装置。
(14) 前記フォーカス駆動制御部は、被写体の撮像モードに応じて前記被写体重視測距サイズを設定する(10)に記載のフォーカス制御装置。
(15) 前記フォーカス駆動制御部は、前記撮像モードが動被写体を撮像するモードである場合に前記被写体重視測距サイズを前記速度重視駆動時の測距サイズよりも大きくする(14)に記載のフォーカス制御装置。
(16) 前記フォーカス駆動制御部は、前記撮像モードが静止被写体を撮像するモードである場合に前記被写体重視測距サイズを前記速度重視駆動時の測距サイズまたは前記速度重視駆動時の測距サイズよりも小さくする(14)または(15)に記載のフォーカス制御装置。
(17) 前記フォーカス駆動制御部は、被写界深度に応じて前記被写体重視測距サイズを設定して、被写界深度が深い場合は被写界深度が浅い場合よりも領域サイズを小さくする(10)乃至(16)の何れかに記載のフォーカス制御装置。
20・・・撮像部
21・・・撮像光学系ブロック
22・・・撮像光学系駆動処理部
23・・・撮像素子
24・・・信号処理部
25・・・測距部
30・・・制御部
31・・・画像信号出力制御部
32・・・デフォーカス検出部
33・・・駆動パターン記憶部
34・・・フォーカス駆動制御部
40・・・ユーザインタフェース(I/F)部
50・・・表示部
60・・・記録再生部
211・・・フォーカスレンズ
212・・・ズームレンズ
213・・・絞り
214・・・シャッター機構
401・・・移動キー
402・・・選択キー
403・・・測距エリア読出スイッチ
Claims (17)
- 撮像画面内の測距エリアで検出したデフォーカス量が予め設定された駆動制御判定閾値よりも大きい場合、ユーザによって予め設定された駆動パターンでフォーカスレンズを合焦位置へと駆動する速度重視駆動制御を行うフォーカス駆動制御部
を備えたフォーカス制御装置。 - 前記駆動パターンはフォーカスレンズの移動速度を示しており、
前記フォーカス駆動制御部は、前記駆動パターンに応じてフォーカスレンズの移動速度を設定する
請求項1に記載のフォーカス制御装置。 - 前記駆動パターンを記憶する駆動パターン記憶部をさらに有し、
前記フォーカス駆動制御部は、前記フォーカスレンズに対するユーザ操作に応じて駆動パターンを生成して前記駆動パターン記憶部に記憶する
請求項2に記載のフォーカス制御装置。 - ユーザ操作を受け付けるユーザインタフェース部を備え、
前記フォーカス駆動制御部は、前記ユーザ操作に応じて前記駆動パターンの設定または変更を行う
請求項1乃至請求項3の何れかに記載のフォーカス制御装置。 - 前記フォーカス駆動制御部は、画像信号から高周波成分を抽出して算出した被写体画像の鮮鋭度に応じた評価値を前記デフォーカス量に換えて用いて、前記評価値が前記駆動制御判定閾値よりも大きい場合、前記速度重視駆動制御を行う
請求項1乃至請求項4の何れかに記載のフォーカス制御装置。 - 撮像画面内の測距エリアで検出したデフォーカス量が予め設定された駆動制御判定閾値以下である場合、前記デフォーカス量に応じてフォーカスレンズを合焦位置とするフォーカスレンズ移動量を設定して前記フォーカスレンズを駆動する被写体重視駆動制御を行うフォーカス駆動制御部を有し、
前記フォーカス駆動制御部は、前記被写体重視駆動制御において、前記デフォーカス量が最小となるようにフォーカスレンズ移動量を設定する追従性重視制御、または前記デフォーカス量を時間方向または空間方向に平滑化して得られた平滑化デフォーカス量が最小となるようにフォーカスレンズ移動量を設定する安定性重視制御の何れかを、前記測距エリアの被写体の動き状態に応じて行う
フォーカス制御装置。 - 前記フォーカス駆動制御部は、前記測距エリアの被写体の撮像画像から画像の鮮鋭度に応じた評価値を算出して、前記鮮鋭度が最大となるように前記フォーカスレンズを駆動する精度重視制御を、前記安定性重視制御に換えて行う
請求項6に記載のフォーカス制御装置。 - ユーザ操作を受け付けるユーザインタフェース部を備え、
前記フォーカス駆動制御部は、前記ユーザ操作に応じて前記測距エリアの設定または変更を行う
請求項6または請求項7に記載のフォーカス制御装置。 - 撮像画面内の測距エリアで検出したデフォーカス量に応じてフォーカスレンズの駆動制御と、測距エリアの領域サイズを設定するフォーカス駆動制御部を備え、
前記フォーカス駆動制御部は、
前記デフォーカス量が予め設定された駆動制御判定閾値よりも大きい場合、ユーザによって予め設定された駆動パターンでフォーカスレンズを合焦位置へと駆動する速度重視駆動制御を行い、
前記デフォーカス量が前記駆動制御判定閾値以下である場合、前記デフォーカス量に応じて前記フォーカスレンズを合焦位置とするフォーカスレンズ移動量を設定して前記フォーカスレンズを駆動する被写体重視駆動制御を行い、
前記デフォーカス量が予め設定された測距エリア判定閾値よりも大きい場合、前記測距エリアを予め設定されている領域サイズである速度重視測距サイズに設定して、
前記デフォーカス量が前記測距エリア判定閾値以下である場合、前記測距エリアを被写体重視測距サイズに設定する処理として、
前記測距エリアの被写体が動被写体である場合は、前記被写体重視測距サイズを前記速度重視測距サイズよりも大きくし、
前記測距エリアの被写体が静止被写体である場合に前記被写体重視距サイズを前記速度重視測距サイズまたは前記速度重視測距サイズよりも小さくする処理を実行するフォーカス制御装置。 - 前記フォーカス駆動制御部は、被写体の撮像モードに応じて前記被写体重視測距サイズを設定する
請求項9に記載のフォーカス制御装置。 - 前記フォーカス駆動制御部は、前記撮像モードが動被写体を撮像するモードである場合に前記被写体重視測距サイズを前記速度重視測距サイズよりも大きくする
請求項10に記載のフォーカス制御装置。 - 前記フォーカス駆動制御部は、前記撮像モードが静止被写体を撮像するモードである場合に前記被写体重視測距サイズを前記速度重視測距サイズよりも小さくする
請求項9または請求項10に記載のフォーカス制御装置。 - 前記フォーカス駆動制御部は、被写界深度に応じて前記被写体重視測距サイズを設定して、被写界深度が深い場合は被写界深度が浅い場合よりも領域サイズを小さくする
請求項9乃至請求項12の何れかに記載のフォーカス制御装置。 - 撮像画面内の測距エリアで検出したデフォーカス量が予め設定された駆動制御判定閾値よりも大きい場合、ユーザによって予め設定された駆動パターンでフォーカスレンズを合焦位置へと駆動する速度重視駆動制御をフォーカス駆動制御部で行うこと
を含むフォーカス制御方法。 - 撮像画面内の測距エリアで検出したデフォーカス量が予め設定された駆動制御判定閾値以下である場合、前記デフォーカス量に応じてフォーカスレンズを合焦位置とするフォーカスレンズ移動量を設定して前記フォーカスレンズを駆動する被写体重視駆動制御をフォーカス駆動制御部で行うことと、
前記フォーカス駆動制御部は、前記被写体重視駆動制御において、前記デフォーカス量が最小となるようにフォーカスレンズ移動量を設定する追従性重視制御、または前記デフォーカス量を時間方向または空間方向に平滑化して得られた平滑化デフォーカス量が最小となるようにフォーカスレンズ移動量を設定する安定性重視制御の何れかを、前記測距エリアの被写体の動き状態に応じて行うこと
を含むフォーカス制御方法。 - フォーカス制御を行うコンピュータに、
撮像画面内の測距エリアで検出したデフォーカス量が予め設定された閾値よりも大きい場合、ユーザによって予め設定された駆動パターンでフォーカスレンズを合焦位置へと駆動する手順と、
前記デフォーカス量が前記閾値以下である場合、前記デフォーカス量に応じて前記フォーカスレンズを合焦位置とするフォーカスレンズ移動量を設定して前記フォーカスレンズを駆動する手順と
を前記コンピュータで実行させるためのプログラム。 - 撮像画面内の測距エリアのデフォーカス量を検出するデフォーカス検出部と、
フォーカスレンズを含む撮像光学系と、
前記デフォーカス検出部で検出されたデフォーカス量が予め設定された閾値よりも大きい場合、ユーザによって予め設定された駆動パターンで前記フォーカスレンズを合焦位置へと駆動する速度重視駆動制御を行い、前記デフォーカス量が前記閾値以下である場合、前記デフォーカス量に応じて前記フォーカスレンズを合焦位置とするフォーカスレンズ移動量を設定して前記フォーカスレンズを駆動する被写体重視駆動制御を行うフォーカス駆動制御部と
を有する撮像装置。
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