JP7383436B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
[全体構成]
図1は、本発明の実施形態に係る撮像装置1のブロック図である。光学系100は、光軸方向へ移動して焦点距離を変更するズームレンズ101と、光軸方向へ移動して焦点調節を行うフォーカスレンズ102と、光量を調整する絞りユニット103と、を有する。なお、光学系100は、ズームレンズ101、フォーカスレンズ102、または絞りユニット103を必ずしも有する必要はなく、他の光学部材を有していてもよい。
シャインプルーフの原理とは、光学系の主面と撮像素子の撮像面とが1つの直線で交わる場合、ピント面も同じ直線上で交わるという原理である。したがって、光学系と撮像素子とが平行である場合、画像の一部にしかピントが合わない状態が、光学系または撮像素子を傾けた場合、画像の広い領域に対してピントが合う状態になる。図2に示されるように、撮像素子をあおり角bだけ傾けた場合、あおりピント面は1つの平面になる。したがって、あおり制御を行う際の評価枠は、あおりピント面となる1つの平面領域内に設定すればよい。
図9の評価枠21,24,25,28,29,32のように、評価枠内が一様で、コントラストを評価する被写体が存在しない場合、ステップS804において正確な最適あおり角が得られづらい。したがって、ステップS803で取得された評価値の最大値と最小値との差分値が所定値を下回っていると判定された評価枠は、最適あおり角一致判定の対象から除外される。
100 光学系
106 撮像素子
112 評価値算出部(評価値取得部)
114 あおり角算出部(決定部)
115 あおり/ズーム/フォーカス制御部(制御部)
Claims (17)
- 撮像素子の回転軸周りに前記撮像素子の傾きを調整することで、前記撮像素子と光学系の光軸と直交する面とのなすチルト角を変更する制御部と、
前記制御部によって前記チルト角を変更することで画像内の複数の領域のコントラスト評価値をそれぞれ取得する評価値取得部と、
前記複数の領域について、前記撮像素子の前記回転軸付近に対応する領域か否かを判定する第1の判定部と、
前記第1の判定部によって、前記撮像素子の前記回転軸付近に対応する領域と判定されなかった領域について、コントラスト評価値の最大値と最小値との差分値が所定値より小さいか否かを判定する第2の判定部と、
前記第2の判定部によってコントラスト評価値の最大値と最小値との差分値が所定値より小さくないと判定された複数の領域のコントラスト評価値に基づいて前記複数の領域ごとのチルト角を決定し、決定した領域ごとのチルト角に基づいて前記チルト角を決定する決定部と、を有し、
前記制御部は、前記決定部によって決定された前記チルト角に基づいて前記撮像素子の傾きを調整することを特徴とする撮像装置。 - 前記複数の領域の各領域は、1つの画素または複数の画素で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記決定部は、決定した領域ごとのチルト角が互いに一致するか判定し、決定した領域ごとのチルト角のうち最も多く一致するチルト角を前記チルト角として決定することを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。
- 前記決定部は、決定した領域ごとのチルト角のうち略一致するチルト角が存在する角度の範囲を最多一致角度範囲とし、前記最多一致角度範囲に属するチルト角を前記チルト角として決定することを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。
- 前記最多一致角度範囲は、焦点距離、被写体距離、前記撮像素子のサイズ、光源、温度および湿度の少なくとも1つを用いて算出される焦点深度に基づいて決定されることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
- 前記決定部は、前記最多一致角度範囲内の前記チルト角のうち、最小値、最大値、平均値、およびコントラスト評価値の絶対値が大きいチルト角の少なくとも1つに基づいて、前記チルト角を決定することを特徴とする請求項4または5に記載の撮像装置。
- 前記平均値は、最大値と最小値との差が大きいコントラスト評価値に対応するチルト角が有利になるように重み付けして算出されることを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。
- 前記平均値は、急峻なピーク形状を有するコントラスト評価値に対応するチルト角が有利になるように重み付けして算出されることを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。
- 前記第2の判定部によって、コントラスト評価値の最大値と最小値との差分値が所定値より小さくないと判定された複数の領域について、コントラスト評価値のピークが複数存在するか否かを判定する第3の判定部を有することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記第3の判定部によって、コントラスト評価値のピークが複数存在しないと判定された複数の領域について、輝度値が所定値以上の被写体が存在するか否かを判定する第4の判定部とを有することを特徴とする請求項9に記載の撮像装置。
- 前記チルト角を変更した場合にピントが合う領域が複数存在する場合、前記決定部は、決定した領域のチルト角のうち絶対値が最大のチルト角、決定した領域のチルト角のうち絶対値が最小のチルト角、決定した領域のチルト角の平均値、またはユーザーにより選択された領域に対するチルト角を前記チルト角として決定することを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。
- 前記チルト角を変更した場合にピントが合う領域が複数存在する場合、前記決定部は、深度を深くすることを優先する場合には、決定した領域のチルト角のうち絶対値が最大のチルト角を前記チルト角として決定することを特徴とする請求項11に記載の撮像装置。
- 前記チルト角を変更した場合にピントが合う領域が複数存在する場合、前記決定部は、ピント面に対して垂直方向のボケを抑制することを優先する場合には、決定した領域のチルト角のうち絶対値が最小のチルト角を前記チルト角として決定することを特徴とする請求項11に記載の撮像装置。
- 前記チルト角を変更した場合にピントが合う領域が複数存在する場合、前記決定部は、広い範囲でピントが合うことを優先する場合には、決定した領域のチルト角の平均値を前記チルト角として決定することを特徴とする請求項11に記載の撮像装置。
- 前記チルト角を変更した場合にピントが合う領域が複数存在する場合、前記決定部は、ユーザーが注視したい領域が決まっている場合には、ユーザーにより選択された領域に対するチルト角を前記チルト角として決定することを特徴とする請求項11に記載の撮像装置。
- 撮像素子の回転軸周りに前記撮像素子の傾きを調整することで、前記撮像素子と光学系の光軸と直交する面とのなすチルト角を変更する制御ステップと、
前記制御ステップにおいて前記チルト角を変更することで画像内の複数の領域のコントラスト評価値をそれぞれ取得する取得ステップと、
前記複数の領域について、前記撮像素子の前記回転軸付近に対応する領域か否かを判定する第1の判定ステップと、
前記第1の判定ステップにおいて、前記撮像素子の前記回転軸付近に対応する領域と判定されなかった領域について、コントラスト評価値の最大値と最小値との差分値が所定値より小さいか否かを判定する第2の判定ステップと、
前記第2の判定ステップにおいてコントラスト評価値の最大値と最小値との差分値が所定値より小さくないと判定された複数の領域のコントラスト評価値に基づいて前記複数の領域ごとのチルト角を決定し、決定した領域ごとのチルト角に基づいて前記チルト角を決定する決定ステップと、
前記決定ステップにおいて決定された前記チルト角に基づいて前記撮像素子の傾きを調整する調整ステップとを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。 - 請求項16に記載の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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