JP2011039335A - Focusing device and imaging apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
【課題】焦点評価値が所定値以上変化した場合に、被写体の変化に応じた焦点調節起動形態を選択することができる焦点調節装置を提供すること。
【解決手段】光学系により結像された像を撮像して撮像信号を出力する撮像手段22と、前記撮像信号に基づく焦点評価値を、前記光学系の焦点調節位置に対応付けて検出する焦点検出手段21と、前記光学系による像における特定の対象の像を検出する対象検出手段21と、前記光学系が特定の焦点調節位置のときの前記焦点評価値の変化量が第1の所定値を超えた場合に、前記光学系の焦点調節を起動するとともに、前記光学系の像面内における前記特定の対象の像の位置の変化量が第2の所定値を超えたか否かに基づいて、前記光学系の焦点調節起動形態を異ならせる制御手段21と、を備えることを特徴とする焦点調節装置。
【選択図】 図1To provide a focus adjustment device capable of selecting a focus adjustment activation form corresponding to a change in a subject when a focus evaluation value changes by a predetermined value or more.
An image pickup means for picking up an image formed by an optical system and outputting an image pickup signal; and a focus for detecting a focus evaluation value based on the image pickup signal in association with a focus adjustment position of the optical system. Detection means 21, target detection means 21 for detecting an image of a specific target in the image by the optical system, and a change amount of the focus evaluation value when the optical system is at a specific focus adjustment position is a first predetermined value. The focus adjustment of the optical system is started, and based on whether or not the amount of change in the position of the image of the specific object in the image plane of the optical system exceeds a second predetermined value. And a control means 21 for varying the focus adjustment activation mode of the optical system.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、焦点調節装置およびそれを備えた撮像装置に関するものである。 The present invention relates to a focus adjustment apparatus and an imaging apparatus including the same.
従来より、デジタルカメラなどの撮像装置においては、撮像素子で撮像された画像の高周波成分に基づく焦点評価値を利用して、光学系の焦点調節を行なう技術が知られている。このような撮像装置において、動画撮影中に被写体に対する焦点調節を行なうようにした場合には、焦点評価値が所定量変化したときに、被写体の状態が変化したと判定して、焦点調節動作の再起動を行う技術が開示されている(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an imaging apparatus such as a digital camera, a technique for performing focus adjustment of an optical system using a focus evaluation value based on a high-frequency component of an image captured by an image sensor is known. In such an imaging apparatus, when focus adjustment is performed on a subject during moving image shooting, it is determined that the state of the subject has changed when the focus evaluation value changes by a predetermined amount, and the focus adjustment operation is performed. A technique for restarting is disclosed (see Patent Document 1).
しかしながら、被写体が光軸と直交する方向に移動して、被写体の一部が焦点検出を行うための焦点検出エリアから外れた場合や、被写体が正面を向いた状態から横を向いた場合など、被写体距離が変化していないにもかかわらず、焦点評価値が変化する場合がある。これに対して、上記従来技術では、焦点評価値が所定量変化した場合には、被写体距離が変化しない場合でも、焦点調節動作の再起動が行われてしまい、その結果、動画撮影中にボケた画像が撮影されたり、不要な焦点調節動作のために電力が無駄に消費されてしまうという問題があった。 However, such as when the subject moves in a direction perpendicular to the optical axis and a part of the subject moves out of the focus detection area for performing focus detection, or when the subject turns sideways from the front-facing state, etc. The focus evaluation value may change even though the subject distance does not change. On the other hand, in the above prior art, when the focus evaluation value changes by a predetermined amount, the focus adjustment operation is restarted even if the subject distance does not change. However, there is a problem that power is wasted due to unnecessary image adjustment or unnecessary focus adjustment operation.
本発明が解決しようとする課題は、焦点評価値が所定値以上変化した場合に、被写体の変化に応じた焦点調節起動形態を選択することができる焦点調節装置を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a focus adjustment device capable of selecting a focus adjustment activation form corresponding to a change in a subject when a focus evaluation value changes by a predetermined value or more.
本発明は、以下の解決手段によって上記課題を解決する。なお、本発明の実施形態を示す図面に対応する符号を付して説明するが、この符号は本発明の理解を容易にするためだけのものであって本発明を限定する趣旨ではない。 The present invention solves the above problems by the following means. In addition, although the code | symbol corresponding to drawing which shows embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, this code | symbol is only for making an understanding of this invention easy, and is not the meaning which limits this invention.
[1]本発明に係る焦点調節装置は、光学系により結像された像を撮像して撮像信号を出力する撮像手段(22)と、前記撮像信号に基づく焦点評価値を、前記光学系の焦点調節位置に対応付けて検出する焦点検出手段(21)と、前記光学系による像における特定の対象の像を検出する対象検出手段(21)と、前記光学系が特定の焦点調節位置のときの前記焦点評価値の変化量が第1の所定値を超えた場合に、前記光学系の焦点調節を起動するとともに、前記光学系の像面内における前記特定の対象の像の位置の変化量が第2の所定値を超えたか否かに基づいて、前記光学系の焦点調節起動形態を異ならせる制御手段(21)と、を備えることを特徴とする。 [1] A focus adjustment apparatus according to the present invention includes an image pickup means (22) for picking up an image formed by an optical system and outputting an image pickup signal, and a focus evaluation value based on the image pickup signal, Focus detection means (21) for detecting in association with a focus adjustment position, target detection means (21) for detecting an image of a specific object in the image by the optical system, and when the optical system is at a specific focus adjustment position When the amount of change in the focus evaluation value exceeds a first predetermined value, the focus adjustment of the optical system is started, and the amount of change in the position of the specific target image in the image plane of the optical system Control means (21) for varying the focus adjustment activation form of the optical system based on whether or not the second predetermined value is exceeded.
[2]上記焦点調節装置に係る発明において、前記制御手段(21)は、前記特定の対象の像の位置の変化量が前記第2の所定値未満である場合には、前記特定の焦点調節位置近傍で前記光学系を焦点調節することを特徴とする。 [2] In the invention related to the focus adjustment device, the control means (21) may determine the specific focus adjustment when the change amount of the position of the image of the specific target is less than the second predetermined value. The optical system is focused in the vicinity of the position.
[3]上記焦点調節装置に係る発明において、前記制御手段(21)は、前記特定の対象の像の位置の変化量が前記第2の所定値以上である場合には、さらに前記光学系の像における前記特定の対象の像の大きさに基づいて、前記光学系の焦点調節起動形態を異ならせることを特徴とする。 [3] In the invention relating to the focus adjusting apparatus, the control means (21) may further include the optical system when the amount of change in the position of the image of the specific target is greater than or equal to the second predetermined value. The focus adjustment activation form of the optical system is made different based on the size of the image of the specific object in the image.
[4]上記焦点調節装置に係る発明において、前記制御手段(21)は、前記特定の対象の像の大きさが第3の所定値以上である場合には、前記特定の焦点調節位置近傍で前記光学系を焦点調節することを特徴とする。 [4] In the invention related to the focus adjustment device, the control means (21) may be arranged near the specific focus adjustment position when the size of the image of the specific target is a third predetermined value or more. The optical system is focused.
[5]上記焦点調節装置に係る発明において、前記制御手段(21)は、前記特定の焦点調節位置近傍で前記光学系を焦点調節する際における調節範囲を、前記光学系による像の焦点深度に基づいて決定することを特徴とする。 [5] In the invention related to the focus adjustment device, the control means (21) sets an adjustment range when adjusting the focus of the optical system in the vicinity of the specific focus adjustment position to a depth of focus of an image by the optical system. It is characterized by determining based on.
[6]上記焦点調節装置に係る発明において、前記制御手段(21)は、構図変更が生じた場合には、前記光学系の焦点調節の起動を禁止することを特徴とする。 [6] In the invention related to the focus adjustment device, the control means (21) prohibits activation of focus adjustment of the optical system when a composition change occurs.
[7]本発明に係る撮像装置は、上記発明に係る焦点調節装置を備えることを特徴とする。 [7] An imaging apparatus according to the present invention includes the focus adjustment apparatus according to the above invention.
[8]上記撮像装置に係る発明において、前記制御手段(21)は、連続撮影中において、前記光学系が特定の焦点調節位置のときの焦点評価値の変化量が前記第1の所定値を超えた場合に、前記光学系の焦点調節を起動することを特徴とする。 [8] In the invention related to the imaging apparatus, the control means (21) may cause the amount of change in the focus evaluation value when the optical system is at a specific focus adjustment position during the continuous shooting to be the first predetermined value. When it exceeds, the focus adjustment of the optical system is started.
本発明によれば、焦点評価値が所定値以上変化した場合に、被写体の変化に応じた焦点調節起動形態を選択することができる焦点調節装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when a focus evaluation value changes more than predetermined value, the focus adjustment apparatus which can select the focus adjustment starting form according to the to-be-photographed object's change can be provided.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラ1を示す要部構成図である。本実施形態のデジタルカメラ1(以下、単にカメラ1という。)は、カメラ本体2とレンズ鏡筒3から構成され、これらカメラ本体2とレンズ鏡筒3はマウント部4により着脱可能に結合されている。
FIG. 1 is a main part configuration diagram showing a
レンズ鏡筒3は、カメラ本体2に着脱可能な交換レンズである。図1に示すように、レンズ鏡筒3には、レンズ31,32,33、および絞り34を含む撮影光学系が内蔵されている。
The
レンズ32は、フォーカスレンズであり、光軸L1方向に移動することで、撮影光学系の焦点距離を調節可能となっている。フォーカスレンズ32は、レンズ鏡筒3の光軸L1に沿って移動可能に設けられ、エンコーダ35によってその位置が検出されつつフォーカスレンズ駆動モータ36によってその位置が調節される。
The
このフォーカスレンズ32の光軸L1に沿う移動機構の具体的構成は特に限定されない。一例を挙げれば、レンズ鏡筒3に固定された固定筒に回転可能に回転筒を挿入し、この回転筒の内周面にヘリコイド溝(螺旋溝)を形成するとともに、フォーカスレンズ32を固定するレンズ枠の端部をヘリコイド溝に嵌合させる。そして、フォーカスレンズ駆動モータ36によって回転筒を回転させることで、レンズ枠に固定されたフォーカスレンズ32が光軸L1に沿って直進移動することになる。
The specific configuration of the moving mechanism along the optical axis L1 of the
上述したようにレンズ鏡筒3に対して回転筒を回転させることによりレンズ枠に固定されたフォーカスレンズ32は光軸L1方向に直進移動するが、その駆動源としてのフォーカスレンズ駆動モータ36がレンズ鏡筒3に設けられている。フォーカスレンズ駆動モータ36と回転筒とは、たとえば複数の歯車からなる変速機で連結され、フォーカスレンズ駆動モータ36の駆動軸を何れか一方向へ回転駆動すると所定のギヤ比で回転筒に伝達され、そして、回転筒が何れか一方向へ回転することで、レンズ枠に固定されたフォーカスレンズ32が光軸L1の何れかの方向へ直進移動することになる。なお、フォーカスレンズ駆動モータ36の駆動軸が逆方向に回転駆動すると、変速機を構成する複数の歯車も逆方向に回転し、フォーカスレンズ32は光軸L1の逆方向へ直進移動することになる。
As described above, the
フォーカスレンズ32の位置はエンコーダ35によって検出される。既述したとおり、フォーカスレンズ32の光軸L1方向の位置は回転筒の回転角に相関するので、たとえばレンズ鏡筒3に対する回転筒の相対的な回転角を検出すれば求めることができる。
The position of the
本実施形態のエンコーダ35としては、回転筒の回転駆動に連結された回転円板の回転をフォトインタラプタなどの光センサで検出して、回転数に応じたパルス信号を出力するものや、固定筒と回転筒の何れか一方に設けられたフレキシブルプリント配線板の表面のエンコーダパターンに、何れか他方に設けられたブラシ接点を接触させ、回転筒の移動量(回転方向でも光軸方向の何れでもよい)に応じた接触位置の変化を検出回路で検出するものなどを用いることができる。
As the
フォーカスレンズ32は、上述した回転筒の回転によって至近端から無限端までの間を光軸L1方向に移動することができる。ちなみに、エンコーダ35で検出されたフォーカスレンズ32の現在位置情報は、レンズ制御部37を介して後述するカメラ制御部21へ送出され、フォーカスレンズ駆動モータ36は、この情報に基づいて演算されたフォーカスレンズ32の駆動位置が、カメラ制御部21からレンズ制御部37を介して送出される指令信号により駆動する。
The
絞り34は、上記撮影光学系を通過して撮像素子22に至る光束の光量を制限するとともにボケ量を調整するために、光軸L1を中心にした開口径が調節可能に構成されている。絞り34による開口径の調節は、たとえば自動露出モードにおいて演算された適切な開口径が、カメラ制御部21からレンズ制御部37を介して送出されることにより行われる。また、カメラ本体2に設けられた操作部27によるマニュアル操作により、設定された開口径がカメラ制御部21からレンズ制御部37に入力される。絞り34の開口径は図示しない絞り開口センサにより検出され、レンズ制御部37で現在の開口径が認識される。
The
一方、カメラ本体2には、上記撮影光学系からの光束を受光する撮像素子22が、光軸L1上であって、撮影光学系の予定焦点面に設けられている。撮像素子22は二次元CCDイメージセンサ、MOSセンサまたはCIDなどのデバイスから構成され、受光した光信号をアナログ画像信号に変換する。そして、撮像素子22により生成されたアナログ画像信号は、AFE(Analog front end)回路28に送信される。
On the other hand, the camera body 2 is provided with an
AFE(Analog front end)回路28は、撮像素子22から出力されたアナログ画像信号を受信し、アナログ画像信号に対して、ISO感度に応じて信号増幅することにより、ゲイン調整を行う。また、AFE回路28は、A/D変換器を備えており、A/D変換器によりゲイン調整後のアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換して、カメラ制御部21に送信される。
An AFE (Analog front end)
カメラ本体2には、撮像素子22で撮像される像を観察するための観察光学系が設けられている。本実施形態の観察光学系は、液晶表示素子からなる電子ビューファインダ(EVF;Electronic View Finder)25と、これを駆動する液晶駆動回路24と、接眼レンズ26とを備えてなる。液晶駆動回路24は、撮像素子22で撮像され、カメラ制御部21に送出された撮影画像情報を読み込み、これに基づいて電子ビューファインダ25を駆動する。これにより、ユーザは、接眼レンズ26を通して現在の撮影画像を観察することができる。なお、光軸L2による上記観察光学系に代えて、又はこれに加えて、液晶ディスプレイをカメラ本体2の背面等に設け、この液晶ディスプレイに撮影画像を表示させることもできる。
The camera body 2 is provided with an observation optical system for observing an image picked up by the
カメラ本体2にはカメラ制御部21が設けられている。カメラ制御部21は、マイクロプロセッサとメモリなどの周辺部品から構成され、AF演算部、特性被写体演算部、およびその他カメラ1を構成する各部の制御するための演算を行うための演算部を備えている。
A camera control unit 21 is provided in the camera body 2. The camera control unit 21 includes peripheral components such as a microprocessor and a memory, and includes an AF calculation unit, a characteristic subject calculation unit, and a calculation unit for performing calculations for controlling each unit constituting the
カメラ制御部21のAF演算部は、AFE回路28からカメラ制御部21に送出された撮影画像情報に基づいて、フォーカスレンズ32により撮影光学系の焦点調節を行う際に利用される焦点評価値を算出する。また、後述する特定被写体演算部による特定被写体認識が行われる被写体認識モードが選択されている場合には、AF演算部は、特定被写体エリア内の画像データの空間周波数から所定の高周波成分を抽出し、抽出された高周波成分の絶対値を積算する。一方、特定被写体認識を行わない通常の撮影モードの場合には、従来知られているように、予め設定した焦点検出エリア内の画像データの空間周波数から所定の高周波成分を抽出し、抽出された高周波成分の絶対値を積算する。例えば、マルチエリアオートフォーカスであれば、画面内の所定位置に所定の大きさの焦点検出エリアが複数配置されている。この積算値が焦点評価値であり、焦点評価値は、焦点検出エリアまたは焦点検出エリアとして設定された特定被写体エリア内の画像のコントラストを表している。
The AF calculation unit of the camera control unit 21 calculates a focus evaluation value used when performing focus adjustment of the photographing optical system by the
そして、カメラ制御部21は、AF演算部により算出された焦点評価値に基づいて、レンズ制御部37を介して、フォーカスレンズ駆動モータ36を制御することで、フォーカスレンズ駆動モータ36を駆動させ、これにより、焦点評価値がピークとなるレンズ位置へフォーカスレンズ32を移動させる。
Then, the camera control unit 21 drives the focus
カメラ制御部21の特定被写体演算部は、テンプレート画像データ(基準画像データ)と撮像された画像とを比較することにより、その画像の中の特定被写体領域を検出するものである。このような特定被写体演算部による特定被写体検出機能としては、例えば、人物の顔領域を認識する顔認識などが挙げられる。テンプレート画像データは予めカメラ制御部21に備えられたメモリに複数記憶されており、撮影者はその中から所望のテンプレート画像データを選択することができる。また、撮影した画像の中から撮影者が特定被写体領域を指定して、それをテンプレート画像として記憶させるようにしてもよい。 The specific subject calculation unit of the camera control unit 21 detects the specific subject region in the image by comparing the template image data (reference image data) with the captured image. Such a specific subject detection function by the specific subject calculation unit includes, for example, face recognition for recognizing a human face area. A plurality of template image data is stored in advance in a memory provided in the camera control unit 21, and the photographer can select desired template image data from among them. Alternatively, the photographer may designate a specific subject area from the photographed images and store it as a template image.
また、カメラ制御部21の特定被写体演算部は、繰り返し撮影される画像の中からパターンマッチング法によりテンプレート画像データと一致する画像データの領域を検索する。そして、画像中に特定被写体が認識されると、認識した特定被写体エリアの位置および大きさを表す座標を出力し、カメラ制御部21は、特定被写体演算部から、特定被写体エリアの座標が入力されると、その情報に基づいて特定被写体に焦点調節させる動作や特定被写体を追尾する動作などを行わせる。 In addition, the specific subject calculation unit of the camera control unit 21 searches an image data area that matches the template image data by using a pattern matching method from images repeatedly shot. When the specific subject is recognized in the image, the coordinates indicating the position and size of the recognized specific subject area are output, and the camera control unit 21 receives the coordinates of the specific subject area from the specific subject calculation unit. Then, based on the information, an operation for adjusting the focus on the specific subject, an operation for tracking the specific subject, and the like are performed.
操作部27は、シャッターレリーズボタンやユーザがカメラ1の各種動作モードを設定するための入力スイッチであり、静止画撮影モード/動画撮影モードの切換や、オートフォーカスモード/マニュアルフォーカスモードの切換、さらには、オートフォーカスモードの中でも、ワンショットモード/コンティニュアスモードの切換や、特定被写体を認識するための被写体認識モードの選択などが行えるようになっている。この操作部27により設定された各種モードはカメラ制御部21へ送出され、当該カメラ制御部21によりカメラ1全体の動作が制御される。
The
次いで、本実施形態の動作を説明する。図2は、本実施形態のカメラ1の動作例を示すフローチャートである。
Next, the operation of this embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an operation example of the
以下においては、撮影モードが動画撮影モードに設定されており、かつ、オートフォーカスモードのうち、特定被写体を認識するための被写体認識モードが選択されている場合を例示して説明する。なお、以下の動作例においては、特定被写体を認識するに際し、人物の顔領域を認識する顔認識により、顔領域(顔エリア)を検出する場合を例示して説明する。 In the following, an example will be described in which the shooting mode is set to the moving image shooting mode and the subject recognition mode for recognizing a specific subject is selected from the autofocus modes. In the following operation example, a case where a face area (face area) is detected by face recognition for recognizing a person's face area when a specific subject is recognized will be described as an example.
また、以下に説明する処理は、フォーカスレンズ32が停止している状態(焦点調節動作が行なわれていない状態)において、カメラ制御部21のAF演算部により、焦点評価値の算出が行われる度に実行される。
Further, the process described below is performed every time the focus evaluation value is calculated by the AF calculation unit of the camera control unit 21 in a state where the
まず、ステップS1では、カメラ制御部21のAF演算部により算出された焦点評価値が、前回処理時と比較して変化しているか否かの判定が行なわれる。具体的には、今回処理時において算出された焦点評価値と、前回処理時において算出された焦点評価値とを比較し、これらの差が所定値以上であるか否かに基づいて、焦点評価値が、変化しているか否かについての判定が行なわれる。ここにおいて、本動作例においては、被写体認識モードに設定されており、かつ、特定被写体を認識するに際し、人物の顔領域を認識する顔認識を行なうものであるため、AF演算部により算出される焦点評価値は、顔領域が検出された顔エリア内の画像に関するものとなる。そして、焦点評価値が所定値以上変化している場合には、ステップS2に進み、焦点評価値が所定値以上変化していない場合(変化量が所定値未満である場合や、全く変化していない場合)には、後述するステップS2〜S9の処理を行なうことなく、本処理を終了し、再度、AF演算部により、焦点評価値の算出が行われるまで待機する。 First, in step S1, it is determined whether or not the focus evaluation value calculated by the AF calculation unit of the camera control unit 21 has changed compared to the previous processing. Specifically, the focus evaluation value calculated at the time of the current process is compared with the focus evaluation value calculated at the time of the previous process, and the focus evaluation is based on whether or not these differences are equal to or greater than a predetermined value. A determination is made as to whether the value has changed. Here, in this operation example, since the subject recognition mode is set and the face recognition for recognizing the face area of the person is performed when the specific subject is recognized, it is calculated by the AF calculation unit. The focus evaluation value relates to an image in the face area where the face area is detected. If the focus evaluation value has changed by a predetermined value or more, the process proceeds to step S2, and if the focus evaluation value has not changed by a predetermined value or more (if the amount of change is less than the predetermined value or has changed completely). If not, the process ends without performing steps S2 to S9, which will be described later, and waits until the AF calculation unit calculates the focus evaluation value again.
ステップS2では、カメラ制御部21の特定被写体演算部によって、テンプレートを用いたパターンマッチングにより、顔認識による特定被写体認識が行なわれ、認識した顔エリアの撮影画面内の位置が移動しているか否かの判定が行なわれる。具体的には、カメラ制御部21は、カメラ制御部21に備えられたメモリに保存されている前回処理以前の所定の期間内(たとえば、数フレーム分程度)の顔エリア位置の履歴情報を読み出し、該所定期間内における、顔エリア位置の移動量を算出する。そして、顔エリア位置が、該所定期間において所定量以上移動している場合には、顔エリア位置が移動していると判断し、ステップS3に進む。一方、顔エリア位置が、該所定期間において所定量以上移動していない場合(移動量が所定量未満である場合や、全く移動していない場合)には、ステップS4に進む。 In step S2, the specific subject calculation unit of the camera control unit 21 performs specific subject recognition by face recognition by pattern matching using a template, and whether or not the position of the recognized face area in the shooting screen has moved. Is determined. Specifically, the camera control unit 21 reads the history information of the face area position within a predetermined period (for example, about several frames) before the previous process stored in the memory provided in the camera control unit 21. The amount of movement of the face area position within the predetermined period is calculated. If the face area position has moved by a predetermined amount or more in the predetermined period, it is determined that the face area position has moved, and the process proceeds to step S3. On the other hand, if the face area position has not moved by a predetermined amount or more in the predetermined period (if the moving amount is less than the predetermined amount or has not moved at all), the process proceeds to step S4.
なお、顔エリア位置が所定量以上移動しているか否かを判断する際においては、たとえば、所定期間内において、該顔エリアの縦または横方向長さと同程度の長さ以上移動している場合(すなわち、所定期間内において、顔エリア位置が、元々の顔エリア位置と重ならない程度まで移動している場合)に、所定量以上移動したと判断することができる。 When determining whether or not the face area position has moved by a predetermined amount or more, for example, when the face area has moved by a length equal to or greater than the vertical or horizontal length of the face area within a predetermined period. In other words, it can be determined that the face area position has moved by a predetermined amount or more when the face area position has moved to such an extent that it does not overlap the original face area position within a predetermined period.
ステップS3では、ステップS2において行なわれた顔認識による特定被写体認識結果に基づき、認識した顔エリアのサイズの算出が行なわれ、撮影画面内における、顔エリアのサイズが所定値以上であるか否かの判定が行なわれる。なお、顔エリアのサイズが所定値以上であるか否かを判断する際には、たとえば、顔エリアのサイズが、撮影倍率の1/20以上である場合、あるいは、基準となる撮像画素数の5%以上を占める場合に、顔エリアのサイズが所定値以上であると判断することができる。 In step S3, the size of the recognized face area is calculated based on the result of the specific subject recognition by the face recognition performed in step S2, and whether or not the size of the face area in the shooting screen is equal to or larger than a predetermined value. Is determined. When determining whether or not the size of the face area is equal to or larger than a predetermined value, for example, when the size of the face area is 1/20 or more of the shooting magnification, or the reference number of imaging pixels When it occupies 5% or more, it can be determined that the size of the face area is greater than or equal to a predetermined value.
そして、ステップS3において、顔エリアのサイズが所定値以上であると判断された場合には、ステップS4に進み、比較的狭い範囲で焦点調節を行なう近傍サーチを実行する。一方、顔エリアのサイズが所定値以上でないと判断された場合(顔エリアのサイズが所定値未満である場合)には、ステップS6に進み、広い範囲で焦点調節を行なう再起動サーチを実行する。 If it is determined in step S3 that the size of the face area is equal to or larger than the predetermined value, the process proceeds to step S4, and a proximity search that performs focus adjustment in a relatively narrow range is executed. On the other hand, when it is determined that the size of the face area is not equal to or larger than the predetermined value (when the size of the face area is less than the predetermined value), the process proceeds to step S6, and a restart search for performing focus adjustment in a wide range is executed. .
ここで、ステップS3において、顔エリアのサイズが所定値以上であると判断された場合には、特定被写体は、画面内における主要被写体であり、顔の向きや位置の小さな変動でも、焦点評価値や顔エリア位置が変化し易い一方で、カメラ1と特定被写体との間の距離(撮影距離)の変動量が小さい可能性が高いと考えられる。そのため、本実施形態では、顔エリアのサイズが所定値以上であると判断された場合には、後述するステップS4に進み、比較的狭い範囲で焦点調節を行なう近傍サーチを実行する。
Here, when it is determined in step S3 that the size of the face area is equal to or larger than the predetermined value, the specific subject is the main subject in the screen, and the focus evaluation value is obtained even with a small change in the orientation and position of the face. It is considered that there is a high possibility that the amount of change in the distance (photographing distance) between the
一方、ステップS2において、顔エリア位置が移動していると判断され、かつ、ステップS3において、顔エリアのサイズが所定値未満であると判断された場合には、カメラ1と特定被写体との間の距離(撮影距離)が比較的大きく、かつ、特定被写体が、光軸方向に移動している可能性が高く、そのため、カメラ1と特定被写体との間の距離が変化している可能性が高いと考えられる。そのため、本実施形態では、ステップS2において、顔エリア位置が移動していると判断され、かつ、ステップS3において、顔エリアのサイズが所定値未満であると判断された場合には、後述するステップS6に進み、広い範囲で焦点調節を行なう再起動サーチを実行する。
On the other hand, if it is determined in step S2 that the position of the face area is moving, and it is determined in step S3 that the size of the face area is less than a predetermined value, the interval between the
ステップS2において顔エリア位置の移動量が所定量未満であると判断された場合、および、顔エリア位置の移動量が所定量以上であっても、撮影画面内における、顔エリアのサイズが所定値以上であると判断された場合には、ステップS4に進み、近傍サーチが行なわれる。近傍サーチは、現在のフォーカスレンズ32のレンズ位置近傍で、フォーカスレンズ32を移動させながら、AF演算部により焦点評価値の算出を行うことで、焦点評価値のピークの検出を行うためのサーチである。なお、近傍サーチにおけるサーチ範囲としては、現在のフォーカスレンズ32のレンズ位置近傍であればよく、特に制限されないが、たとえば、光学系による像の焦点深度の2〜3倍以内の範囲、特に、得られる撮影画像の品質の観点より、光学系による像の焦点深度の範囲内とすることが好ましい。あるいは、近傍サーチにおけるサーチ範囲は、像面の移動量が±100μmとなる範囲とすることができる。
If it is determined in step S2 that the amount of movement of the face area position is less than the predetermined amount, and even if the amount of movement of the face area position is greater than or equal to the predetermined amount, the size of the face area on the shooting screen is a predetermined value. If it is determined that the above is true, the process proceeds to step S4 and a neighborhood search is performed. The proximity search is a search for detecting the peak of the focus evaluation value by calculating the focus evaluation value by the AF calculation unit while moving the
次いで、ステップS5においては、ステップS4における近傍サーチの結果、焦点評価値のピークが検出されたか否かの判定が行われる。焦点評価値のピークが得られた場合には、ステップS8に進み、フォーカスレンズ32の位置が、焦点評価値がピークとなる位置とされ、合焦したとの判定がなされる。これに対して、焦点評価値のピークが検出されなかった場合には、ステップS6に進むこととなる。
Next, in step S5, it is determined whether or not the peak of the focus evaluation value has been detected as a result of the proximity search in step S4. When the peak of the focus evaluation value is obtained, the process proceeds to step S8, and the position of the
また、ステップS3において撮影画面内における、顔エリアのサイズが所定値未満であると判断された場合、およびステップS5において焦点評価値のピークが検出されなかった場合には、ステップS6に進み、再起動サーチが行なわれる。再起動サーチは、上述した近傍サーチよりも広い範囲でフォーカスレンズ32を移動させながら、AF演算部により、焦点評価値の算出を行い、焦点評価値のピークの検出を行うためのサーチである。具体的には、再起動サーチにおいては、焦点評価値が高くなる方向にフォーカスレンズ32を移動させながら、AF演算部により焦点評価値の算出を行い、焦点評価値のピークが検出されるか、あるいは、フォーカスレンズ32が、駆動可能範囲のうち無限端位置または至近端位置まで移動するまで、サーチ動作が実行される。
If it is determined in step S3 that the size of the face area in the shooting screen is less than the predetermined value, or if no focus evaluation value peak is detected in step S5, the process proceeds to step S6. A startup search is performed. The restart search is a search for calculating the focus evaluation value by the AF calculation unit and detecting the peak of the focus evaluation value while moving the
次いで、ステップS7においては、ステップS6における再起動サーチの結果、焦点評価値のピークが検出されたか否かの判定が行われる。焦点評価値のピークが得られた場合には、ステップS8に進み、フォーカスレンズ32の位置が、焦点評価値がピークとなる位置とされ、合焦したとの判定がなされる。これに対して、焦点評価値のピークが検出されなかった場合には、ステップS9に進むこととなる。
Next, in step S7, it is determined whether or not a peak of the focus evaluation value has been detected as a result of the restart search in step S6. When the peak of the focus evaluation value is obtained, the process proceeds to step S8, and the position of the
ステップS9では、ステップS7における再起動サーチの結果、焦点評価値のピークが検出されなかったため、合焦不能処理が行われる。合焦不能処理の一例としては、フォーカスレンズ32を予め定められた所定のレンズ位置、たとえば、至近端へ移動させる処理などが挙げられる。
In step S9, since the peak of the focus evaluation value is not detected as a result of the restart search in step S7, in-focus processing is performed. As an example of the in-focus process, there is a process of moving the
本実施形態のカメラ1は、以上のように動作する。なお、上記においては、撮影モードが動画撮影モードに設定されており、これにより、常時オートフォーカスを行なうような場面を例示したが、動画撮影モード以外にも、コンティニュアスモード(レリーズボタンの半押し操作に関係なく焦点調節動作を繰り返し行うためのモード)が選択されており、撮像素子22で撮影された画像を用いてライブビュー表示を行なう場合などにおいても、同様に適用することができる。
The
本実施形態においては、人物の顔領域を認識する顔認識により、特定被写体を認識し、該特定被写体に対応する像の焦点評価値が変化した場合に、撮影画面内における顔エリアのサイズを算出し、顔エリアのサイズが所定値以上である場合には、広い範囲で焦点調節を行なう再起動サーチの代わりに、現在のフォーカスレンズ32のレンズ位置近傍でサーチを行なう近傍サーチを実行するものである。そのため、不要な焦点調節動作を行なうことを有効に防止することができ、これにより、省電力化を図ることができる。また、不要な焦点調節動作を防止することで、応答性の向上が可能なり、さらには、動画撮影中にボケた画像が撮影されてしまうことを有効に防止することもできる。
In this embodiment, when a specific subject is recognized by face recognition for recognizing a human face area, and the focus evaluation value of an image corresponding to the specific subject changes, the size of the face area in the shooting screen is calculated. If the size of the face area is equal to or larger than the predetermined value, a neighborhood search that performs a search in the vicinity of the lens position of the
なお、以上説明した実施形態は、上記発明の理解を容易にするために記載されたものであって、上記発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、上記発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 The embodiment described above is described for facilitating the understanding of the invention, and is not described for limiting the invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment includes all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the above invention.
たとえば、上述した実施形態では、特定被写体を認識するに際し、人物の顔領域を認識する顔認識により、顔領域(顔エリア)を検出する場合を例示して説明したが、特定被写体の認識を行なうための方法として、顔認識による方法に特に限定されず、種々の方法を用いることができる。 For example, in the above-described embodiment, a case where a face area (face area) is detected by face recognition for recognizing a person's face area when a specific subject is recognized has been described as an example. However, a specific subject is recognized. The method for this is not particularly limited to the method by face recognition, and various methods can be used.
また、図3に示すように、ステップS1で焦点評価値が変化していると判断された場合に、構図変更が行なわれたか否かの判断(図3のステップS1’)をし、構図変更が行なわれていない場合にのみ、上述したステップS2〜S9の動作を行なうような構成としてもよい。図3は、本実施形態のカメラ1の他の動作例を示すフローチャートである。なお、この場合においては、たとえば、カメラ本体2に備えられた角速度センサ(不図示)などを用い、角速度センサによりカメラ1のパンニング動作が行なわれたか否かを検出する方法などにより、構図変更が行なわれたか否かの判断を行なうことができる。
Also, as shown in FIG. 3, when it is determined in step S1 that the focus evaluation value has changed, it is determined whether or not the composition has been changed (step S1 ′ in FIG. 3), and the composition is changed. Only when the operation is not performed, the above-described operations of steps S2 to S9 may be performed. FIG. 3 is a flowchart showing another operation example of the
1…デジタルカメラ
2…カメラ本体
21…カメラ制御部
22…撮像素子
3…レンズ鏡筒
32…フォーカスレンズ
36…フォーカスレンズ駆動モータ
37…レンズ制御部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記撮像信号に基づく焦点評価値を、前記光学系の焦点調節位置に対応付けて検出する焦点検出手段と、
前記光学系による像における特定の対象の像を検出する対象検出手段と、
前記光学系が特定の焦点調節位置のときの前記焦点評価値の変化量が第1の所定値を超えた場合に、前記光学系の焦点調節を起動するとともに、前記光学系の像面内における前記特定の対象の像の位置の変化量が第2の所定値を超えたか否かに基づいて、前記光学系の焦点調節起動形態を異ならせる制御手段と、を備えることを特徴とする焦点調節装置。 An image pickup means for picking up an image formed by the optical system and outputting an image pickup signal;
Focus detection means for detecting a focus evaluation value based on the imaging signal in association with a focus adjustment position of the optical system;
Object detection means for detecting an image of a specific object in the image by the optical system;
When the amount of change in the focus evaluation value when the optical system is at a specific focus adjustment position exceeds a first predetermined value, the focus adjustment of the optical system is started, and in the image plane of the optical system Control means for varying a focus adjustment activation form of the optical system based on whether or not a change amount of the position of the image of the specific object exceeds a second predetermined value. apparatus.
前記制御手段は、前記特定の対象の像の位置の変化量が前記第2の所定値未満である場合には、前記特定の焦点調節位置近傍で前記光学系を焦点調節することを特徴とする焦点調節装置。 The focus adjustment apparatus according to claim 1,
The control means adjusts the optical system in the vicinity of the specific focus adjustment position when the amount of change in the position of the image of the specific target is less than the second predetermined value. Focus adjustment device.
前記制御手段は、前記特定の対象の像の位置の変化量が前記第2の所定値以上である場合には、さらに前記光学系の像における前記特定の対象の像の大きさに基づいて、前記光学系の焦点調節起動形態を異ならせることを特徴とする焦点調節装置。 The focusing apparatus according to claim 1 or 2,
When the amount of change in the position of the image of the specific target is equal to or greater than the second predetermined value, the control unit is further based on the size of the image of the specific target in the image of the optical system, A focus adjustment device characterized in that a focus adjustment activation form of the optical system is made different.
前記制御手段は、前記特定の対象の像の大きさが第3の所定値以上である場合には、前記特定の焦点調節位置近傍で前記光学系を焦点調節することを特徴とする焦点調節装置。 The focus adjustment apparatus according to claim 3.
The control means adjusts the focus of the optical system in the vicinity of the specific focus adjustment position when the size of the image of the specific target is a third predetermined value or more. .
前記制御手段は、前記特定の焦点調節位置近傍で前記光学系を焦点調節する際における調節範囲を、前記光学系による像の焦点深度に基づいて決定することを特徴とする焦点調節装置。 In the focus adjustment apparatus according to any one of claims 2 to 4,
The focus adjustment apparatus, wherein the control means determines an adjustment range when the optical system is focused in the vicinity of the specific focus adjustment position based on a focal depth of an image by the optical system.
前記制御手段は、構図変更が生じた場合には、前記光学系の焦点調節の起動を禁止することを特徴とする焦点調節装置。 In the focus adjustment apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The focus adjustment apparatus is characterized in that the control means prohibits activation of focus adjustment of the optical system when a composition change occurs.
前記制御手段は、連続撮影中において、前記光学系が特定の焦点調節位置のときの焦点評価値の変化量が前記第1の所定値を超えた場合に、前記光学系の焦点調節を起動することを特徴とする撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 7,
The control means activates focus adjustment of the optical system when a change amount of a focus evaluation value when the optical system is at a specific focus adjustment position exceeds the first predetermined value during continuous shooting. An imaging apparatus characterized by that.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018129822A (en) * | 2018-03-05 | 2018-08-16 | 株式会社ニコン | Imaging apparatus |
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- 2009-08-13 JP JP2009187635A patent/JP2011039335A/en active Pending
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