JP2005258360A - 非合焦検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、高速にオートフォーカスを動かすことを想定した粗いステップで撮影光学系を移動させた場合に、カメラが手ぶれたり、被写体に動きがある場合には、非合焦と判断することができる装置と方法を提供することを目的とするものである。
【解決手段】
本発明は非合焦検出装置にかかるものである。本発明のひとつは、フォーカスレンズを介して取得する映像情報を電気信号に変換する光電変換部と、前記フォーカスレンズを移動させるための移動部と、前記移動部によりフォーカスレンズを移動させることで、複数のフォーカスレンズ位置に応じて前記電気信号の高域成分値を得る高域成分値取得部と、前記高域成分値取得部で取得した高域成分値のうち、１番値が大きい第一成分値と、２番目に値が大きい第二成分値とを得たフォーカスレンズ位置が所定の位置関係であるか判断する判断部と、を有する非合焦検出装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、オートフォーカス機能を備えたオートフォーカスカメラの非合焦検出装置に関するものである。

映像信号を用いて、その信号の高域成分の変化に注目して合焦点検出を行うシステムは、非特許文献１の「山登りサーバ方式によるテレビカメラの自動焦点調整」の中で開示されている（以下では、山登りAF（Auto Focus）と称する）。図３は、撮影光学系を駆動し、各位置での撮影映像の高域成分値を示したものである（以下では、MTF（Modulation Transfer Function）カーブと称する）。山登りＡＦは、高域成分値の変化に注目し、高域成分値のピーク値のあるフォーカスレンズ位置に撮影光学系を駆動する。 山登りＡＦ動作は、撮影光学系を合焦可能な範囲の無限遠から近点方向に微少量移動しながら合焦点を検出するため合焦点の検出時間が多くかかる問題がある。そのため、特許文献１の合焦点検出装置では、撮影光学系を無限遠から近点にわたった、粗いステップで移動し、この各ステップ毎の高域成分値の最大高域成分値とその隣接する高域成分値間を補間することによって、合焦点を求めている。
ＮＨＫ技法第１７巻き１号 特許第２７８６８９４号

前記特許文献１の高速に合焦点を検出する方法において、粗いステップにて撮影光学系を移動した場合には、各ステップ毎の高域成分値がＭＴＦカーブに近似することを前提として合焦点を求めている。したがって、撮影光学系が移動中にカメラが手ブレたり、撮影被写体に動きがある場合に、図２のように、本来の合焦点とは異なる位置を合焦点として求めているにも拘らず、合焦していると判断してしまう恐れがあった。 本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、高速にオートフォーカスを動かすことを想定した粗いステップで撮影光学系を移動させた場合に、カメラが手ぶれたり、被写体に動きがある場合には、非合焦と判断することができる装置と方法を提供することを目的とするものである。

本発明は非合焦検出装置にかかるものである。本発明のひとつは、フォーカスレンズを介して取得する映像情報を電気信号に変換する光電変換部と、前記フォーカスレンズを移動させるための移動部と、前記移動部によりフォーカスレンズを移動させることで、複数のフォーカスレンズ位置に応じて前記電気信号の高域成分値を得る高域成分値取得部と、前記高域成分値取得部で取得した高域成分値のうち、１番値が大きい第一成分値と、２番目に値が大きい第二成分値とを得たフォーカスレンズ位置が所定の位置関係であるか判断する判断部と、を有する非合焦検出装置である。

本発明の請求項１から１１の何れか一に記載の非合焦検出装置によれば、１番値が大きい高域成分値と、２番目に値が大きい高域成分値に対応するフォーカスレンズ位置が隣接しているか、あるいは、離れているかによって、合焦か非合焦かを判断することができる、という優れた効果を奏し得る。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
実施形態１は、主に請求項１と請求項１０に関する。
実施形態２は、主に請求項２と請求項１１に関する。
実施形態３は、主に請求項３に関する。
実施形態４は、主に請求項４に関する。
実施形態５は、主に請求項５に関する。
実施形態６は、主に請求項６に関する。
実施形態７は、主に請求項７に関する。
実施形態８は、主に請求項８に関する。
実施形態９は、主に請求項９に関する。
次に、上記した実施の形態の作動を説明する。

≪実施形態１≫
<実施形態１の全体構成> 図１は、実施形態１の機能ブロックを表す図である。 実施形態１は、光電変換部０１０２と、移動部０１０３と、高域成分値取得部０１０４と、判断部０１０５と、を有する非合焦検出装置０１０１である。

<実施形態１の構成の説明> 「光電変換部」は、フォーカスレンズを介して取得する映像情報を電気信号に変換する。映像情報は、光からなる。映像情報は、電気信号に変換される。電気信号は、例えば、輝度信号、と色信号からなる。色信号は、光の三原色からなる。例えば、シアン、マゼンダ、イエローあるいは、レッド、グリーン、ブルー、などの三原色である。 「移動部」は、前記フォーカスレンズを移動させるためのものを言う。フォーカスレンズの移動は、近接部から無限遠へすべての領域をカバーするものであればよい。したがって、フォーカスレンズは無限遠から近接部への移動であってもよく、また、近接部から無限遠への移動であってもよい。フォーカスレンズは、近接部から無限遠のすべての領域をカバーしていればよく、複数回移動も可能である。また、部分的に重複する移動であってもよい。移動部を通じて、近接部から無限遠の間にある複数の映像情報を取得することができる。前記光電変換部は、この複数の映像情報をそれぞれ電気信号に変換する。なお、図１は、電気信号は、フォーカスレンズの移動とともにフレームバッファにすべて蓄積される場合を想定して描いている。 「高域成分値取得部」は、前記移動部によりフォーカスレンズを移動させることで、複数のフォーカスレンズ位置に応じて前記電気信号の高域成分値を得る。本実施形態の高域成分値取得部の特徴は、連続的にレンズが移動しながら映像を電気信号に変換しつつ、いったんフレームバッファに電気信号を蓄積し、そののち、電気信号の高域成分値を得る点にある。 「判断部」は、前記高域成分値取得部で取得した高域成分値のうち、１番値が大きい第一成分値と、２番目に値が大きい第二成分値とを得たフォーカスレンズ位置が所定の位置関係であるか判断する。所定の位置関係であるとは、第一成分値を得たフォーカスレンズ位置をＸ（１）とし、と第二成分値とを得たフォーカスレンズ位置をＸ（２）とした場合に、Ｘ（１）と、Ｘ（２）の差分の値が所定の値であることを言う。Ｘ（１）およびＸ（２）は、例えば、フォーカスレンズの移動方向のフォーカスレンズ位置を表す座標値である。所定の位置関係である場合は、合焦と判断し、所定の位置関係でない場合は、非合焦と判断する。なお、合焦とは、焦点が合うことをいい、非合焦とは、焦点が合わないことを言う。また、所定の位置関係である場合は、非合焦と判断し、所定の位置関係でない場合は、合焦と判断してもよい。

<実施形態１の具体的機能の説明> 図２から図４は、実施形態１の具体的機能を表す図である。 光電変換部は、ＣＣＤなどによって映像情報を電気信号に変換する機能を有する。例えば、光電変換部は、走査線の方向に電気信号の強弱に変換することである。 移動部は、フォーカスレンズを駆動させ、その位置を移動させる機能を有する。例えば、モーターなどが用いられる。 高域成分値取得部は、フォーカスレンズ位置の移動にともなって、電気信号をフーリエ変換し、ＨＰＦ（ハイパスフィルター）を用いて高域成分を抽出し、高域にて積分する。さらに、高域成分値取得部は、フォーカスレンズ位置に応じてプロットして（図３または図４）、フォーカスレンズ位置と高域成分値の関係曲線を得る。なお、高域成分値取得部の処理は有限時間かかるので、高域成分値は離散的に取得されることは言うまでもない。 判断部は、前記高域成分値取得部にて離散的に取得された高域成分値のなかから、１番値が大きい第一成分値と、２番目に値が大きい第二成分値とを得たフォーカスレンズ位置を取得し、これらの位置関係が所定の位置関係にあるかどうかを判断する。たとえば、図３は、第一成分値と第二成分が隣接するフォーカスレンズ位置にある場合を示しており、図４は、第一成分値と第二成分値が離れたフォーカスレンズ位置にある場合を示している。図３あるいは図４の例で言えば、図３の場合は合焦しており、図４の場合は非合焦の場合を示している。つまり、図４のように第一成分値と第二成分値に対応するフォーカスレンズ位置が離れた位置にある場合は、ふたつの箇所で合焦するために、手ブレが生じたあるいは被写体が動いたと判断されるために、非合焦と判断される。

<実施形態１の処理の流れ> 図５は、実施形態１の処理の流れを表す図である。 実施形態１の処理の流れは、フォーカスレンズを介して取得する映像情報を電気信号に変換する光電変換ステップ０５０１と、前記フォーカスレンズを移動させるための移動ステップ０５０２と、前記移動ステップによりフォーカスレンズを移動させることで、複数のフォーカスレンズ位置に応じて前記電気信号の高域成分値を得る高域成分値取得ステップ０５０３と、前記高域成分値取得部で取得した高域成分値のうち、１番値が大きい第一成分値と、２番目に値が大きい第二成分値とを得たフォーカスレンズ位置が所定の位置関係であるか判断する判断ステップ０５０５と、を有する。この処理の流れの場合においては、すべての映像情報を電気信号に変換したものがフレームバッファに蓄積されることが特徴である。

図６は、本実施形態と別の実施形態の処理の流れを表す図である。光電変換ステップ０６０１、移動ステップ０６０２、移動完了判断０６０４、第一成分値と第二成分値の位置関係の判断ステップ０６０５、非合焦の判断０６０６、合焦の判断０６０７、については、その基本的処理の流れは前記実施形態１の処理の流れと共通であるので、詳細な説明は省略する。本実施形態の別の実施形態は、高域成分値取得ステップ０６０３がフォーカスレンズの移動にともないリアルタイムに処理がなされる場合である。この実施形態の場合は、映像情報は蓄積されることなく、リアルタイム処理される分高域成分値の取得の間隔が粗くなる、が判断部での処理速度は速くなる、という特徴を有する。

<実施形態１の効果> 実施形態１の非合焦検出装置によれば、最大の高域成分値と、その次に大きい高域成分値に対応するフォーカスレンズ位置の位置関係を判断するだけで、非合焦か合焦かを判断することができる、という効果を奏する。

≪実施形態２≫ <実施形態２の全体構成> 図７は、実施形態２の機能ブロック図を示す。 本実施形態は、光電変換部０７０２と、移動部０７０３と、高域成分値取得部０７０４と、判断部０７０５と、を有する非合焦検出装置０７０１である。

<実施形態２の構成の説明> 本実施形態の、移動部と、高域成分値取得部と、判断部と、に関しては実施形態１の基本的機能と共通であるので、詳細な説明は省略する。 本実施形態の「光電変換部」は、フォーカスレンズを介してフォーカスレンズが取得する映像情報のうち所定の領域の映像情報を電気信号に変換する。所定の領域の映像情報とは、フォーカスレンズが取得する映像情報のうちの一部の意味である。この所定の領域の映像情報を電気信号に変換することによって、処理するべき電気信号の量が少なくなるために高域成分値取得部および判断部における電気信号処理が高速化できる。つまり、撮りたい被写体のみの高域成分値を取得してピントを合わせやすくする。

<実施形態２の具体的機能ブロック図> 図８から図９は、実施形態２の具体的機能を説明するための図である。 光電変換部は、ＣＣＤなどによって映像情報を電気信号に変換する機能を有する。例えば、光電変換部は、走査線の方向に電気信号の強弱に変換する機能を有する。実施形態２の光電変換部の特徴は、所定の映像情報を電気信号に変換する。このように領域が限られた範囲だけでの光電変換なので、図２の実施形態１における処理するべき電気信号に比べてその処理するべきボリュームは圧倒的に少ない。

これに伴って、高域成分値取得部は、フォーカスレンズの移動にともなって、電気信号をフーリエ変換し、ＨＰＦ（ハイパスフィルター）を用いて高域成分を抽出し、高域にて積分するそのボリュームも減少する。さらに、高域成分値取得部は、フォーカスレンズ位置に応じてプロットして（図９または図１０）、フォーカスレンズ位置と高域成分値の関係曲線を得るが、これは逆に電気信号の処理が早くなるので、実施形態１の図３または図４の場合に比べて、ピッチを細かく取ることができる。 判断部は、前記高域成分値取得部にて離散的に取得された高域成分値のなかから、１番値が大きい第一成分値と、２番目に値が大きい第二成分値とを得たフォーカスレンズ位置を取得し、これらの位置関係が所定の位置関係にあるかどうかを判断する。たとえば、図９は、第一成分値と第二成分が隣接するフォーカスレンズ位置にある場合を示しており、図１０は、第一成分値と第二成分値が離れたフォーカスレンズ位置にある場合を示している。図９あるいは図１０の例で言えば、図９の場合は合焦しており、図１０の場合は非合焦の場合を示している。つまり、図１０のように第一成分値と第二成分値に対応するフォーカスレンズ位置が離れた位置にある場合は、ふたつの箇所で合焦するために、手ブレが生じたあるいは被写体が動いたと判断されるために、非合焦と判断される。なお、実施形態１の場合には、手ブレ、被写体の動き、だけではなく、複数の合焦点の存在する場合があり、実施形態１の場合は、このような複数の合焦点がある場合にも非合焦と判断する恐れがある。したがって、所定の領域の映像情報を電気信号に変換する本実施形態は、判断部における判断をより正確なものにするという効果を奏する。

<実施形態２の処理の流れ> 図１１は、実施形態２の処理の流れを表す図である。

実施形態２の処理の流れは、フォーカスレンズを介してフォーカスレンズが取得する映像情報のうち所定の領域の映像情報を電気信号に変換する光電変換ステップ１１０１と、前記フォーカスレンズを移動させるための移動ステップ１１０２と、前記移動部によりフォーカスレンズを移動させることで、複数のフォーカスレンズ位置に応じて前記電気信号の高域成分値を得る高域成分値取得ステップ１１０４と、前記高域成分値取得部で取得した高域成分値のうち、１番値が大きい第一成分値と、２番目に値が大きい第二成分値とを得たフォーカスレンズ位置が所定の位置関係であるか判断する判断ステップ１１０５と、を有する非合焦検出方法である。

図１２は、本実施形態と別の実施形態の処理の流れを表す図である。光電変換ステップ１２０１と、移動ステップ１２０２と、移動完了判断ステップ１２０４と、第一成分値と第二成分値の位置関係判断ステップ１２０５と、非合焦の判断ステップ１２０６と、合焦の判断ステップ１２０７については、基本的処理の流れは実施形態２の処理の流れと共通であるので、詳細な説明は省略する。 本実施形態の別の実施形態は、高域成分値取得ステップ１２０３がフォーカスレンズの移動にともないリアルタイムに処理がなされる場合である。この実施形態によれば、リアルタイム処理される分、高域成分値の取得の間隔が粗くなる、が判断部での処理速度は速くなる、という特徴を有する。

<実施形態２の効果> 実施形態１の非合焦検出装置によれば、実施形態１に比べて処理するべき電気信号の量が少ないために、実施形態１の処理を高速化することができるという効果を奏する。

≪実施形態３≫ <実施形態３の全体構成> 図１３は、実施形態３の機能ブロックを表す図である。図１４は、実施形態３の所定の領域を示す概念図である。 実施形態３は、実施形態２を基本として、光電変換部１３０２と、移動部１３０３と、高域成分値取得部１３０４と、判断部１３０５と、を有する非合焦検出装置１３０１であって、特徴点は、前記所定の領域１４０１は、前記フォーカスレンズが取得する映像情報１４０２の面積比率で１％以上かつ１０％以下である、点である。

<実施形態３の構成の説明> 本実施形態の、移動部と、高域成分値取得部と、判断部と、に関しては実施形態２の基本的機能と共通であるので、詳細な説明は省略する。 本実施形態の「所定の領域」は、前記フォーカスレンズが取得する映像情報の面積比率で１％以上かつ１０％以下である。また、所定の領域が前記フォーカスレンズが取得する映像情報内において占める位置は、どこであってもよい。一般の撮影においては、被写体を中央にもってくることが多いので、所定の領域が前記フォーカスレンズが取得する映像情報内において占める位置は、中央部であることが望ましい。この所定の領域の位置は、任意に設定できてもよい。

<実施形態３の具体的機能の説明> 本実施形態の「所定の領域」は、図１４にも示すように、フォーカスレンズが取得する映像情報の面積比率で１％以上かつ１０％以下である。処理するべき電気信号の処理量は、この面積比率と等しい。たとえば、面積比率が１％ならば、処理するべき電気信号は、実施形態１に対して１％である。処理量が１％となれば、電気信号のトータルの処理速度はその逆数の１００倍となる。面積比が１０％の場合は、実施形態１に対して処理するべき電気信号は、１０％である。したがって、電気信号のトータルの処理速度は、１０倍となる。したがって、面積比率が小さいほど、速度が速く判断部の判断は高速化する。しかし、所定の領域の面積比があまりに小さいと、高域成分値を多く含むエッジが所定の領域内にはいらないなどの問題が発生する。このために、合焦を表すピークがでにくくなるという別の問題が発生する。

<実施形態３の処理の流れ> 図１５は、実施形態２の処理の流れを表す図である。

実施形態３の処理の流れは、フォーカスレンズを介してフォーカスレンズが取得する映像情報のうち所定の領域の映像情報を電気信号に変換する光電変換ステップ１５０１と、前記フォーカスレンズを移動させるための移動ステップ１５０２と、前記移動部によりフォーカスレンズを移動させることで、複数のフォーカスレンズ位置に応じて前記電気信号の高域成分値を得る高域成分値取得ステップ１５０４と、前記高域成分値取得部で取得した高域成分値のうち、１番値が大きい第一成分値と、２番目に値が大きい第二成分値とを得たフォーカスレンズ位置が所定の位置関係であるか判断する判断ステップ１５０５と、を有する非合焦検出方法である。

<実施形態３の効果> 実施形態３によって、合焦や非合焦の判断を１０倍から１００倍の速度で実現することができる、という効果を奏する。

≪実施形態４≫ <実施形態４の全体構成> 図１６は、実施形態４の機能ブロックを表す図である。 実施形態４は、実施形態１から３のいずれか一を基本として、光電変換部１６０２と、移動部１６０３と、高域成分値取得部１６０４と、判断部１６０５と、を有する非合焦検出装置１６０１であって、特徴点は、前記高域成分値取得部は、前記高域成分値をとびとびのステップで定められるフォーカスレンズ位置であるステップフォーカスレンズ位置に応じて取得する点である。

<実施形態４の構成の説明> 本実施形態の光電変換部と、移動部と、判断部と、に関しては、実施形態１から３のいずれか一と基本的機能は共通であるので、詳細な説明は省略する。 図１７は、とびとびのステップで定められるフォーカスレンズ位置であるステップフォーカスレンズ位置を表す図である。 本実施形態の「高域成分値取得部」は、前記高域成分値をとびとびのステップで定められるフォーカスレンズ位置であるステップフォーカスレンズ位置に応じて取得する。ステップフォーカスレンズ位置とは、図１７の縦線にて表されるフォーカスレンズ位置を言う。なお、図１７においてはステップフォーカスレンズ位置は、ほぼ等間隔にて表しているが、かならずしも、等間隔である必要はない。なお、ステップフォーカスレンズ位置でフォーカスレンズを静止させて映像情報を電気信号に変換しさらに高域成分値を取得することと、実施形態１のような連続的にフォーカスレンズを移動させながら映像情報を電気信号に変換しさらに高域成分値を取得することは、同じように見えるがその処理する画像の種類が異なっていることは、注意すべきである。すなわち、実施形態１のようにフォーカスレンズが連続的に移動する場合は、そこで取得される映像情報は実際の映像とは異なる偽の映像である。一方、本実施形態におけるように静止しつつ移動するような場合については、フォーカスレンズが静止した段階で取得する映像情報は真なる映像情報である。なお、フォーカスレンズの実際の動きはステップごとに完全なる停止をしてもよく、また、フォーカスレンズの移動速度が十分スローになる場合も含まれてよい。 実施形態１から実施形態３までと本実施形態の差は、実施形態１から３の場合はフォーカスレンズの移動とともに、適当なタイミングで電気信号が取得される点である。それに対して、本実施形態においてはフォーカスレンズが停止した段階で電気信号が取得される点が特徴点である。

<実施形態４の具体的機能の説明> 本実施形態の「高域成分値取得部」は、前記高域成分値をとびとびのステップで定められるフォーカスレンズ位置であるステップフォーカスレンズ位置に応じて取得する。すなわち、図１７においては、高域成分値が抽出されて、これがフォーカスレンズ位置と高域成分値との関係を示すグラフ上に離散的な点としてプロットされる。

<実施形態４の処理の流れ> 図１８は、実施形態４の処理の流れを表す。 実施形態４の処理の流れは、フォーカスレンズを介してフォーカスレンズが取得する映像情報のうち所定の領域の映像情報を電気信号に変換する光電変換ステップ１８０１と、前記フォーカスレンズを移動させるための移動ステップ１８０２と、前記移動部によりフォーカスレンズを移動させることで、複数のステップフォーカスレンズ位置に応じて前記電気信号の高域成分値を得る高域成分値取得ステップ１８０４と、前記高域成分値取得部で取得した高域成分値のうち、１番値が大きい第一成分値と、２番目に値が大きい第二成分値とを得たステップフォーカスレンズ位置が所定の位置関係であるか判断する判断ステップ１８０５と、を有する非合焦検出方法である。なお、移動ステップおける移動は、ステップごとにフォーカスレンズの移動を一時的に停止することが含まれているという特徴を有する。

<実施形態４の効果> 実施形態４によって、フォーカスレンズは、ステップフォーカスレンズ位置において静止し、この画像に基づいて高域成分値が取得されるため、より正確な合焦または非合焦の判断が可能になる、という効果を奏する。

≪実施形態５≫ <実施形態５の全体構成> 図１９は、実施形態５の機能ブロックを表す図である。 実施形態５は、実施形態１から３のいずれか一を基本として、光電変換部１９０２と、移動部１９０３と、高域成分値取得部１９０４と、判断部１９０５と、を有する非合焦検出装置１９０１であって、特徴点は前記判断部は、所定の位置関係として、前記第一成分値を得たフォーカスレンズ位置と、前記第二成分値を得たフォーカスレンズ位置とが所定の距離内にあることを定める点である。

<実施形態５の構成の説明> 実施形態５の光電変換部と、移動部と、高域成分値取得部と、に関しては実施形態１から３のいずれか一と基本的機能は共通であるので、詳細な説明は省略する。 本実施形態の特徴点は、「判断部」は、所定の位置関係として、前記第一成分値を得たフォーカスレンズ位置と、前記第二成分値を得たフォーカスレンズ位置とが所定の距離内にあることを定める点である。本実施形態は、フォーカスレンズは連続的に動くので、光電変換部と高域成分値取得部の処理速度に依存して高域成分値が取得される。したがって、判断部は、前記第一成分値を得たフォーカスレンズ位置と、前記第二成分値を得たフォーカスレンズ位置とが所定の距離内にあれば、手ぶれや、被写体の動きがなく、合焦していると判断するというものである。逆に、判断部は、前記第一成分値を得たフォーカスレンズ位置と、前記第二成分値を得たフォーカスレンズ位置とが所定の距離より離れていれば、手ぶれや、被写体の動きがあり、非合焦と判断する。

<実施形態５の具体的機能の説明> 図２０は、実施形態５の具体的機能を説明するための図である。 本実施形態の特徴点は、「判断部」は、所定の位置関係として、前記第一成分値を得たフォーカスレンズ位置と、前記第二成分値を得たフォーカスレンズ位置とが所定の距離内にあることを定める点である。所定の距離とは、δのことを言う。前記第一成分値を得たフォーカスレンズ位置はＡである。前記第二成分値を得たフォーカスレンズ位置はＢである。判断部は、このフォーカスレンズ位置を表すＡとＢの差の絶対値｜Ａ−Ｂ｜がδ以下である場合には、合焦していると判断する。また、判断部は、このフォーカスレンズ位置を表すＡとＢの差の絶対値｜Ａ−Ｂ｜がδより大きい場合には、非合焦と判断する。図２０は、合焦する場合を表している。

<実施形態５の処理の流れ> 図２１は、実施形態５の処理の流れを表す図である。実施形態４の処理の流れは、フォーカスレンズを介してフォーカスレンズが取得する映像情報のうち所定の領域の映像情報を電気信号に変換する光電変換ステップ２１０１と、前記フォーカスレンズを移動させるための移動ステップ２１０２と、前記移動部によりフォーカスレンズを移動させることで、複数のフォーカスレンズ位置に応じて前記電気信号の高域成分値を得る高域成分値取得ステップ２１０４と、前記高域成分値取得部で取得した高域成分値のうち、１番値が大きい第一成分値と、２番目に値が大きい第二成分値とを得たフォーカスレンズ位置が所定の位置関係であるか判断する判断ステップ２１０５と、を有する非合焦検出方法である。特徴点は、前記判断ステップは、所定の位置関係として、前記第一成分値を得たフォーカスレンズ位置と、前記第二成分値を得たフォーカスレンズ位置とが所定の距離内にあることを定める点である。

<実施形態５の効果> 実施形態５により、実施形態１から３のいずれか一に記載の非合焦検出装置において、非合焦の判断を迅速にすることが可能となる、という効果を奏する。

≪実施形態６≫ <実施形態６の全体構成> 図２２は、実施形態６の機能ブロックを表す図である。 実施形態６は、実施形態４を基本として、光電変換部１９０２と、移動部１９０３と、高域成分値取得部１９０４と、判断部１９０５と、を有する非合焦検出装置１９０１であって、特徴点は、前記判断部は、前記所定の位置関係として前記ステップフォーカスレンズ位置が隣接するステップのものであることを定める点である。

<実施形態６の構成の説明> 実施形態６の光電変換部と、移動部と、高域成分値取得部と、に関しては実施形態４のいずれか一と基本的機能は共通であるので、詳細な説明は省略する。 実施形態６の特徴点は、「判断部」は、前記所定の位置関係として前記ステップフォーカスレンズ位置が隣接するステップのものであることを定める点である。 所定の位置関係とは、前記第一成分値を得たフォーカスレンズ位置と、前記第二成分値を得たフォーカスレンズ位置とが隣接するステップであることである。判断部は、前記ステップフォーカスレンズ位置が所定の位置関係にあるときには、合焦していると判断し、前記ステップフォーカスレンズ位置が前記所定の位置関係にないときには、非合焦であると判断する、ものである。

<実施形態６の具体的機能の説明> 図２３は、実施形態６の具体的機能を表す図である。 図２３の横軸は、フォーカスレンズ位置を表し、縦軸は高域成分値を表す。また、図２３において点線で記載された複数本の線は、とびとびのステップで定められるフォーカスレンズ位置であるステップフォーカスレンズ位置を示している。なお、図２３においては、ステップフォーカスレンズ位置は等間隔で記載されているが、等間隔である必要はないことは言うまでもない。本実施形態は、高域成分値のうち、１番値が大きい第一成分値に対応するステップフォーカスレンズ位置Ａと、２番目に値が大きい第二成分値に対応するステップフォーカスレンズ位置Ｂにおいて、この値が隣接するステップのものである場合には、合焦していると判断される。また、この値が隣接しない場合においては、非合焦と判断される。図２３は合焦する場合を示している。

<実施形態６の処理の流れ> 図２４は、実施形態６の処理の流れを表している。 実施形態６の処理の流れは、フォーカスレンズを介してフォーカスレンズが取得する映像情報のうち所定の領域の映像情報を電気信号に変換する光電変換ステップ２１０１と、前記フォーカスレンズを移動させるための移動ステップ２１０２と、前記移動部によりフォーカスレンズを移動させることで、複数のステップフォーカスレンズ位置に応じて前記電気信号の高域成分値を得る高域成分値取得ステップ２１０４と、前記高域成分値取得部で取得した高域成分値のうち、１番値が大きい第一成分値と、２番目に値が大きい第二成分値とを得たステップフォーカスレンズ位置が所定の位置関係であるか判断する判断ステップ２１０５と、を有する非合焦検出方法である。特徴点は、前記判断ステップは、前記所定の位置関係として前記ステップフォーカスレンズ位置が隣接するステップのものであることを定める点である。

<実施形態６の効果> 実施形態６によれば、実施形態４に記載の非合焦検出装置において、非合焦の判断が迅速にできるようになる、という効果を奏する。

≪実施形態７≫ <実施形態７の全体構成> 図２５は、実施形態７の機能ブロックを説明するための図である。 実施形態７は、実施形態１から６のいずれか一を基本として、光電変換部２５０２と、移動部２５０３と、高域成分値取得部２５０６と、判断部２５０７と、を有する非合焦検出装置２５０１であって、特徴点は、前記移動部は、第一手段と、第二手段と、を有する点である。

<実施形態７の構成の説明> 実施形態７の光電変換部と、判断部と、高域成分値取得部と、に関しては実施形態１から６のいずれか一と基本的機能は共通であるので、詳細な説明は省略する。 実施形態７の「移動部」は、第一手段と、第二手段と、を有する。「第一手段」は、前記フォーカスレンズを所定の速度で移動させるための手段を言う。この第一手段は、合焦点を求めるためのものである。 「第二手段」は、前記フォーカスレンズを前記所定の速度よりも早い速度で移動させるための手段を言う。この第二手段は、非合焦を検出するためのものである。 さらに、前記高域成分値取得部が高域成分値を取得する際には、前記第二手段により前記フォーカスレンズを移動させる。

<実施形態７の具体的機能の説明> 図２６と図２７は、実施形態７の具体的機能を表す図である。 図２６は、第一手段の具体的機能の説明の図である。第一手段は、前記フォーカスレンズを所定の速度で移動させるための手段を言う。図２６にプロットした点は、第一手段によりフォーカスレンズを所定の速度にて移動させ、高域成分値取得部によって取得された高域成分値である。 また、図２７は、第二手段の具体的機能の説明の図である。第二手段は、前記フォーカスレンズを所定の速度より早い速度で移動させるための手段を言う。図２７にプロットした点は、第二手段によりフォーカスレンズを所定の速度よりも早い速度で移動させ、高域成分値取得部によって取得された高域成分値である。

図２６と図２７を比較すると、第二手段を用いた場合の図２７の場合の方が、高域成分値の間隔が広くなるという特徴を有する。発明者らの実験的研究によれば、本非合焦検出装置はフォーカスレンズ移動速度に対して安定的な特性を示すので、このように速度を速めることによって、非合焦検出の信頼性が下がることはない。実施形態２または３の所定の領域の映像情報を電気信号に変換するという光電変換部との共同効果によれば、さらに、非合焦検出の速度は速くなる。

<実施形態７の処理の流れ> 図２８は、実施形態７の処理の流れを表す図である。

実施形態７の処理の流れは、フォーカスレンズを介してフォーカスレンズが取得する映像情報のうち所定の領域の映像情報を電気信号に変換する光電変換ステップ２８０１と、前記フォーカスレンズを移動させるための移動ステップ２８０２と、前記移動部によりフォーカスレンズを移動させることで、複数のフォーカスレンズ位置に応じて前記電気信号の高域成分値を得る高域成分値取得ステップ２８０４と、前記高域成分値取得部で取得した高域成分値のうち、１番値が大きい第一成分値と、２番目に値が大きい第二成分値とを得たステップフォーカスレンズ位置が所定の位置関係であるか判断する判断ステップ２８０５と、を有する非合焦検出方法である。特徴点は、前記移動ステップは、前記フォーカスレンズを所定の速度で移動させるための第一手段と、前記所定の速度よりも早い速度で移動させるための第二手段と、を有し、前記高域成分値取得ステップが高域成分値を取得する際には、前記第二手段により前記フォーカスレンズを移動させる点である。なお、移動ステップは、非合焦でない場合には、第一手段により、所定の速度にて合焦点を求める。

<実施形態７の効果> 実施形態７によれば、非合焦検出の信頼性を損なうことなく、非合焦を検出するための時間が短縮化される、という効果を奏する。さらに、実施形態２または３との併用により、非合焦検出のための精度が向上するだけでなく、非合焦検出のための時間はさらに短縮化される、という効果を奏する。

≪実施形態８≫ <実施形態８の全体構成> 図２５は、実施形態８の機能ブロックを示す図である。 実施形態８は、実施形態６を基本として、光電変換部２５０２と、移動部２５０３と、高域成分値取得部２５０６と、判断部２５０７と、を有する非合焦検出装置２５０１であって、特徴点は、前記移動部は、第一ステップ手段と、第二ステップ手段と、を有する点である。

<実施形態８の構成の説明> 実施形態８の光電変換部と、判断部と、高域成分値取得部と、に関しては実施形態６と基本的機能は共通であるので、詳細な説明は省略する。実施形態８の「移動部」は、第一ステップ手段と、第二ステップ手段と、を有する。 「第一ステップ手段」は、前記フォーカスレンズを所定のステップで移動させるための手段を言う。第一ステップ手段は、焦点をあわせるための合焦点をもとめるためのものである。

「第二ステップ手段」は、前記フォーカスレンズを前記所定のステップよりも粗いステップで移動させるための手段を言う。第二手段は、非合焦を検出するためのものである。

さらに、前記高域成分値取得部が高域成分値を取得する際には、前記第二ステップ手段により前記フォーカスレンズを移動させる。

<実施形態８の具体的機能の説明> 図３０と図３１は、実施形態７の具体的機能を表す図である。 図３０は、第一ステップ手段の具体的機能の説明の図である。第一ステップ手段は、前記フォーカスレンズを所定のステップで移動させるための手段を言う。図３０にプロットした点は、第一ステップ手段によりフォーカスレンズを所定のステップにて移動させ、高域成分値取得部によって取得された高域成分値である。 また、図３１は、第二ステップ手段の具体的機能の説明の図である。第二ステップ手段は、前記フォーカスレンズを所定のステップよりも粗いステップで移動させるための手段を言う。図３１にプロットした点は、第二ステップ手段によりフォーカスレンズを所定のステップより粗いステップで移動させ、高域成分値取得部によって取得された高域成分値である。 図３０と図３１を比較すると、第二ステップ手段を用いた場合の図３１の場合の方が、高域成分値を取得するステップフォーカスレンズ位置の間隔が広くなるという特徴を有する。発明者らの実験的研究によれば、本非合焦検出装置はステップフォーカスレンズ位置のステップの粗さに対しても安定的な特性を示すので、このように粗いステップを用いることによっても、非合焦検出の信頼性が下がることはない。粗いステップを採用することにより、非合焦検出の時間は短縮化される。さらに、実施形態２または３の所定の領域の映像情報を電気信号に変換するという光電変換部との共同効果によれば、非合焦検出の時間はさらに短縮化される。

<実施形態８の処理の流れ> 図３２は、実施形態８の処理の流れを表す図である。実施形態８の処理の流れは、フォーカスレンズを介してフォーカスレンズが取得する映像情報のうち所定の領域の映像情報を電気信号に変換する光電変換ステップ３２０１と、前記フォーカスレンズを移動させるための移動ステップ３２０２と、前記移動部によりフォーカスレンズを移動させることで、複数のステップフォーカスレンズ位置に応じて前記電気信号の高域成分値を得る高域成分値取得ステップ３２０４と、前記高域成分値取得部で取得した高域成分値のうち、１番値が大きい第一成分値と、２番目に値が大きい第二成分値とを得たステップフォーカスレンズ位置が所定の位置関係であるか判断する判断ステップ３２０５と、を有する非合焦検出方法である。特徴点は、前記移動ステップは、前記フォーカスレンズを所定のステップで移動させるための第一ステップ手段と、前記所定のステップよりも粗いステップで移動させるための第二ステップ手段と、を有し、前記高域成分値取得部が高域成分値を取得する際には、前記第二ステップ手段により前記フォーカスレンズを移動させる点である。移動ステップは、第二ステップ手段により非合焦を検出しなければ、つぎの処理として、第一ステップ手段によって合焦点を求めるためにフォーカスレンズの移動を行う。

<実施形態８の効果> 実施形態８によれば、非合焦検出の信頼性を損なうことなく、非合焦を検出するための時間が短縮化される、という効果を奏する。さらに、実施形態２または３との併用により、非合焦検出のための精度が向上するだけでなく、非合焦検出のための時間はさらに短縮化される、という効果を奏する。

≪実施形態９≫ <実施形態９の全体構成> 図３３は、実施形態９の機能ブロック図を示す図である。 実施形態９は、実施形態１から８の何れか一を基本として、光電変換部３３０３と、移動部３３０４と、高域成分値取得部３３０５と、判断部３３０６と、を有する非合焦検出装置３３０２を有する撮影装置３３０１である。

<実施形態９の構成の説明> 実施形態９の光電変換部と、移動部と、高域成分値取得部と、判断部と、に関しては、実施形態１から８の何れか一と基本的機能は共通であるので、詳細な説明は省略する。 実施形態９の「撮影装置」は、実施形態１から８の何れか一の非合焦検出装置を有する。

<実施形態９の効果> 実施形態９により、非合焦や合焦の検出が短時間に行われる、撮影装置が得られるという効果を奏する。

尚、本発明の非合焦検出装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の非合焦検出装置は、オートフォーカスカメラ全般に利用することができる。

実施形態１の機能ブロック図 実施形態１の具体的機能を説明する図 実施形態１の具体的機能を説明する図 実施形態１の具体的機能を説明する図 実施形態１の処理の流れを表す図 実施形態１の別の実施携帯の処理の流れを表す図 実施形態２の機能ブロック図 実施形態２の具体的機能を説明する図 実施形態２の具体的機能を説明する図 実施形態２の具体的機能を説明する図 実施形態２の処理の流れを表す図 実施形態２の別の実施携帯の処理の流れを表す図 実施形態３の機能ブロック図 実施形態３の具体的機能を説明する図 実施形態３の処理の流れを表す図 実施形態４の機能ブロック図 実施形態４の具体的機能を説明する図 実施形態４の処理の流れ 実施形態５の機能ブロック図 実施形態５の具体的機能を説明する図 実施形態５の処理の流れを表す図 実施形態６の機能ブロック図 実施形態６の具体的機能を説明する図 実施形態６の処理の流れを表す図 実施形態７の機能ブロック図 実施形態７の具体的機能を説明する図 実施形態７の具体的機能を説明する図 実施形態７の処理の流れを表す図 実施形態８の機能ブロック図 実施形態８の具体的機能を説明する図 実施形態８の具体的機能を説明する図 実施形態８の処理の流れを表す図 実施形態９の機能ブロック図

符号の説明

０１０１ 非合焦検出装置
０１０２ 光電変換部
０１０３ 移動部
０１０４ 高域成分値取得部
０１０５ 判断部

Claims (11)

1. フォーカスレンズを介して取得する映像情報を電気信号に変換する光電変換部と、
   前記フォーカスレンズを移動させるための移動部と、
   前記移動部によりフォーカスレンズを移動させることで、複数のフォーカスレンズ位置に応じて前記電気信号の高域成分値を得る高域成分値取得部と、
   前記高域成分値取得部で取得した高域成分値のうち、１番値が大きい第一成分値と、２番目に値が大きい第二成分値とを得たフォーカスレンズ位置が所定の位置関係であるか判断する判断部と、
   を有する非合焦検出装置。
2. フォーカスレンズを介してフォーカスレンズが取得する映像情報のうち所定の領域の映像情報を電気信号に変換する光電変換部と、
   前記フォーカスレンズを移動させるための移動部と、
   前記移動部によりフォーカスレンズを移動させることで、複数のフォーカスレンズ位置に応じて前記電気信号の高域成分値を得る高域成分値取得部と、
   前記高域成分値取得部で取得した高域成分値のうち、１番値が大きい第一成分値と、２番目に値が大きい第二成分値とを得たフォーカスレンズ位置が所定の位置関係であるか判断する判断部と、
   を有する非合焦検出装置。
3. 前記所定の領域は、前記フォーカスレンズが取得する映像情報の面積比率で１％以上かつ１０％以下である請求項２に記載の非合焦検出装置。
4. 前記高域成分値取得部は、前記高域成分値をとびとびのステップで定められるフォーカスレンズ位置であるステップフォーカスレンズ位置に応じて取得する請求項１から３のいずれか一に記載の非合焦検出装置。
5. 前記判断部は、所定の位置関係として、前記第一成分値を得たフォーカスレンズ位置と、前記第二成分値を得たフォーカスレンズ位置とが所定の距離内にあることを定める請求項１から３のいずれか一に記載の非合焦検出装置。
6. 前記判断部は、前記所定の位置関係として前記ステップフォーカスレンズ位置が隣接するステップのものであることを定める請求項４に記載の非合焦検出装置。
7. 前記移動部は、
   前記フォーカスレンズを所定の速度で移動させるための第一手段と、
   前記所定の速度よりも早い速度で移動させるための第二手段と、
   を有し、
   前記高域成分値取得部が高域成分値を取得する際には、前記第二手段により前記フォーカスレンズを移動させる請求項１から６のいずれか一に記載の非合焦検出装置。
8. 前記移動部は、
   前記フォーカスレンズを所定のステップで移動させるための第一ステップ手段と、
   前記所定のステップよりも粗いステップで移動させるための第二ステップ手段と、
   を有し、
   前記高域成分値取得部が高域成分値を取得する際には、前記第二ステップ手段により前記フォーカスレンズを移動させる請求項６に記載の非合焦検出装置。
9. 請求項１から８のいずれか一に記載の非合焦検出装置を有する撮影装置。
10. フォーカスレンズを介して取得する映像情報を電気信号に変換する光電変換ステップと、
    前記フォーカスレンズを移動させるための移動ステップと、
    前記移動ステップによりフォーカスレンズを移動させることで、複数のフォーカスレンズ位置に応じて前記電気信号の高域成分値を得る高域成分値取得ステップと、
    前記高域成分値取得部で取得した高域成分値のうち、１番値が大きい第一成分値と、２番目に値が大きい第二成分値とを得たフォーカスレンズ位置が所定の位置関係であるか判断する判断ステップと、
    を有する非合焦検出方法。
11. フォーカスレンズを介してフォーカスレンズが取得する映像情報のうち所定の領域の映像情報を電気信号に変換する光電変換ステップと、
    前記フォーカスレンズを移動させるための移動ステップと、
    前記移動部によりフォーカスレンズを移動させることで、複数のフォーカスレンズ位置に応じて前記電気信号の高域成分値を得る高域成分値取得ステップと、
    前記高域成分値取得部で取得した高域成分値のうち、１番値が大きい第一成分値と、２番目に値が大きい第二成分値とを得たフォーカスレンズ位置が所定の位置関係であるか判断する判断ステップと、
    を有する非合焦検出方法。

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