JP2016006940A - コントラストaf機能を備えたカメラ - Google Patents
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Abstract
【課題】コントラスト式AF処理において、ピントの合った画像を常時表示/記録する。【解決手段】コントラスト式焦点検出を行うデジタルカメラにおいて、コンティニュアスAFモードが設定された場合、表示切替用フレームレートとは独立して、AF用フレームレートと表示/記録用のD/R用フレームレートとが交互に切り替えられ、フォーカスレンズの駆動が、AF用フレームレート設定期間のみ行われる。【選択図】図3
Description
本発明は、デジタルカメラなどのAF(オートフォーカス)処理に関し、特に、コントラスト方式による焦点検出に関する。
デジタルカメラなどでは、フォーカスレンズを駆動することによって自動的に被写体像を合焦させるAF装置が備えられている。コンパクト型カメラ、ミラーレス型カメラなどの場合、撮影用イメージセンサを用いたコントラスト方式(山登り方式)に従ったAF処理を行う。そこでは、フォーカスレンズを一方向に移動させながら、イメージセンサから読み出される画像信号の輝度差となるコントラストを検出し、コントラストがピークとなる位置を合焦位置と判断する。
コンパクト型カメラなどの場合、ユーザが被写体を視認するため、リアルタイムの動画像(スルー画像)が、カメラ背面に設けられたモニタ画面に表示される。そのため、イメージセンサから画素信号を読み出すフレームレートが、スルー画像を切り替え更新する表示レートに対応させた場合、焦点検出過程でピントの合っていない画像が表示される。
できる限りピントの合う高解像度でスルー画像を表示するため、表示レートよりも短いフレームレートで画素信号を読み出すとともに、画素信号読み出し方式を、表示用方式とAF用方式とを別々に設け、交互に切り替える方法が知られている(特許文献1参照)。
そこでは、表示切替レートが30fps(1/30秒間隔)に設定される一方、その4倍の120fpsのフレームレート(1/120秒間隔)で画素信号を読み出す。そして、1回目〜3回目のフレームレートでは、水平方向に沿って連続的に画素信号を読み出すAF用読み出し方式を設定する。4回目のフレームレートでは、表示/記録用の間引き方式で画素信号を読み出す。
一方、表示切替レートよりも早いフレームレートでAF用画素信号を一定時間間隔で読み出し、得られた画像の中で最もコントラストの高い画像を選択し、表示する方法も知られている(特許文献2参照)。そこでは、フォーカスレンズが合焦位置付近で往復駆動する期間に合わせて表示レートを定めることにより、ピントの合った画像が連続して表示される。
従来では、焦点調整、すなわちフォーカスレンズの駆動制御は、AF用画素信号の読み出し期間、表示/記録用画素信号の読み出し期間いずれにおいても続けられている。特許文献1のように、一定の時間間隔で表示/記録用の画素信号を読み出すと、焦点検出に時間がかかる撮影状況では、ピントの合っていない被写体像が表示されやすい。そして、フォーカスレンズが常時駆動していることから、ピンボケ画像からピントの合った画像へ頻繁に切り替わりやすく、ユーザに違和感を与える。
また、特許文献2のように、最もコントラスト値の高いAF用画素信号を選んで表示する場合においても、フォーカスレンズを常時駆動させている。そのため、コントラストピークが表示切替タイミングの傍に発生すると、レンズ駆動距離が表示切替間隔よりも長くなる状況では、隣り合うコントラストピーク間で大きな差が生じやすくなり、表示される画像が不連続的に感じられる場合がある。さらに、コントラストピークが表示切替前に必ず検出される保証はなく、この場合、表示レートを一定に定めることが難しく、不連続な表示になってしまう。
したがって、コントラスト方式による焦点検出処理において、ユーザの違和感なくピントの合った画像を常時表示することが求められる。
本発明のカメラは、撮影光学系を通った被写体光が結像される撮像素子と、表示および又は記録用フレームレート(以下、表示/記録用フレームレートと表記する)もしくはAF用フレームレートに従って、撮像素子を駆動する撮像素子駆動部と、AF用フレームレートに従って撮像素子から読み出される画素信号に基づいて、コントラストピークを検出するコントラスト式焦点検出部と、AF用フレームレートに従って撮影光学系を駆動し、コントラスト焦点検出方式に基づく合焦動作を実行する焦点調整部と、表示/記録用フレームレートに従って撮像素子から読み出される画素信号に基づいて、被写体像の表示/記録処理を実行可能な画像制御部と、互いにレート数の異なる表示/記録用フレームレートとAF用フレームレートとを切り替えるフレームレート制御部とを備えフレームレート制御部が、撮影光学系の合焦位置への移動に応じて、AF用フレームレートから表示/記録用フレームレートへ切り替えるとともに、表示/記録用の撮像素子に対する露出の後、表示/記録用フレームレートからAF用フレームレートへ切り替える。
例えば、表示/記録用フレームレートによる露出とAF用フレームレートによるコントラストピーク検出を続けて行うシーケンス動作が繰り返されるようにしてもよい。また、画像制御部によって表示されるリアルタイム画像の表示切替期間が、シーケンス動作期間以上であるように設定してもよい。さらに、フレームレート制御部は、AF用フレームレートのレート数を、表示用フレームレートのレート数より大きく設定することもできる。
フレームレート制御部が、表示/記録用フレームレートのレート数、AFフレームレートのレート数のうち少なくともいずれか1つを設定変更可能であるようにすることもできる。あるいは、フレームレート制御部は、被写体像の輝度値が上限輝度値を超える場合、表示/記録用フレームレートのレート数を上げることが可能である。一方、フレームレート制御部は、被写体像の輝度値が下限輝度値を下回る場合、AF用フレームレートのレート数を上げることが可能である。
フレームレート制御部は、AF処理対象の被写体が動体であるか、もしくは所定以上の動きのある動体である場合、表示/記録用フレームレートのレート数を上げることが可能である。
あるいは、フレームレート制御部は、被写体像の一部をコントラストピーク検出対象エリアとする場合、表示/記録用フレームレートのレート数を下げることが可能である。
フレームレート制御部は、AFフレームレートの期間が所定期間を超えると、AF用フレームレートから表示/記録用フレームレートへ切り替えることが可能である。この場合、焦点調整部が、フレームレート切り替えに応じて、撮影光学系をAF駆動開始位置もしくは合焦位置に最も近い位置に停止させてもよい。
本発明の他の態様における焦点検出装置は、AF用フレームレートに従って撮像素子から読み出される画素信号に基づいて、コントラストピークを検出するコントラスト式焦点検出部と、AF用フレームレートに従って撮影光学系を駆動し、コントラスト焦点検出方式に基づく合焦動作を実行する焦点調整部と、表示/記録用フレームレートに従って撮像素子から読み出される画素信号に基づいて、被写体像の表示/記録処理を実行可能な画像制御部と、互いにレート数の異なる表示/記録用フレームレートとAF用フレームレートとを切り替えるフレームレート制御部とを備え、フレームレート制御部が、撮影光学系の合焦位置への移動に応じて、AF用フレームレートから表示/記録用フレームレートへ切り替えるとともに、表示/記録用の撮像素子に対する露出の後、表示/記録用フレームレートからAF用フレームレートへ切り替えることを特徴とする。
本発明の他の態様における焦点検出方法は、AF用フレームレートに従って撮像素子から読み出される画素信号に基づいて、コントラストピークを検出し、AF用フレームレートに従って撮影光学系を駆動し、コントラスト焦点検出方式に基づく合焦動作を実行し、表示/記録用フレームレートに従って撮像素子から読み出される画素信号に基づいて、被写体像の表示/記録処理を実行し、互いにレート数の異なる表示/記録用フレームレートとAF用フレームレートとを切り替える方法であって、撮影光学系の合焦位置への移動に応じて、AF用フレームレートから表示/記録用フレームレートへ切り替えるとともに、表示/記録用の撮像素子に対する露出の後、表示/記録用フレームレートからAF用フレームレートへ切り替えることを特徴とする。
本発明によれば、スルーモードのような一定時間間隔の表示/記録制御を行なう動作環境において、コントラスト式AF処理状況下でも、ピントの合った画像を常時表示/記録することができる。
以下では、図面を参照して本実施形態であるデジタルカメラについて説明する。
図1は、本実施形態であるデジタルカメラのブロック図である。
デジタルカメラ10は、例えばミラーレス型カメラとして構成されており、図示しないレリーズボタン、モードダイヤル、十字ボタンなどに対する操作に従い、撮影動作、記録画像の再生、ユーザによるモード設定などが行われる。
CPUを含むコントローラ30は、露出制御部32、タイミングジェネレータ18、画像信号処理回路40などになどに制御信号を出力し、レリーズスイッチ37によって検出されるレリーズ操作、モードダイヤルスイッチ42によって検出されるダイヤル操作、ボタンスイッチ44によって検出される十字ボタン操作に基づき、露出制御、撮影/記録動作などカメラ全体の動作制御を行う。カメラ動作制御のプログラムは、図示しない不揮発性メモリに記憶されている。
電源ON状態となって撮影モードが設定されると、被写体からの光が撮影光学系12を通り、被写体像がイメージセンサ14に形成される。イメージセンサ14は、ここではCCDなどの固体撮像素子によって構成されている。撮影モードでは、スルー画像がリアルタイム動画像としてLCD60に表示される。
動画像表示について具体的に説明すると、イメージセンサドライバ19からの駆動信号により、1フィールド/フレーム分の画素信号が所定のフレームレートに従ってイメージセンサ14から順次読み出される。画像信号処理回路40は、ホワイトバランス調整、色変換処理などの画像信号処理を読み出された画素信号に対して施し、画像信号を生成する。LCDドライバ61は生成された、画像信号に基づいてLCD60を駆動し、これによってリアルタイム動画像がLCD60に表示される。リアルタイム動画像は、表示切替用のフレームレート(例えば、30fps(=1/30秒時間間隔))に従って更新される。
レリーズボタンが半押しされると、イメージセンサ14から読み出される画素信号に基づいて、コントラスト式AF処理が実行される。レンズ駆動部36は、コントラスト方式に従い、焦点が一方向(∞〜近、もしくはその逆)へ移動するようにフォーカスレンズを駆動する。コントローラ30は、イメージセンサ14から順次読み出される画素信号に基づいてコントラスト値を算出し、コントラストピークを検出する。そして、コントローラ30は、検出されたコントラストピークに基づいてレンズ駆動部36を制御し、フォーカスレンズを合焦位置へ移動させる。
このようなコントラスト式AF処理とともに、イメージセンサ14から読み出される画素信号に基づいて被写体像の明るさが検出され、露出値が演算される。レリーズボタンが全押しされると、露出制御部32は、図示しないシャッタ、絞り等を駆動することによって露出制御する。これにより、1フレーム分の画素信号がイメージセンサ14から読み出される。画像信号処理回路40は、読み出された画素信号に基づいて静止画像データを生成し、圧縮/非圧縮した状態で画像データをメモリカード46、あるいはROM48に記録する。
ユーザは、撮影による静止画像の記録とともに、リアルタイムの動画像を記録することが可能である。動画像記録モードが設定された状態でレリーズボタンが操作されると、動画像データが所定のフレームレート(例えば、30fps)でメモリカード46に記録される。一方、再生モードが設定された場合、選択された記録画像がLCD60に表示される。
さらに、AFモードとしては、コンティニュアスモード、ワンショットモードなどが選択可能である。本実施形態では、コンティニュアスモードにおいて、常時ピントの合った被写体像を表示するように、表示用フレームレートとAF用フレームレートを別々に設定し、互いに異なるフレームレートで表示用露光とAF用露光を行う。そして、フォーカスレンズ駆動は、AFフレームレート設定時のみ行われる。以下、コンティニュアスモードにおけるコントラスト式AF処理について説明する。
なお、ここでは、動画像記録時のフレームレートが表示用フレームレートと同じであるものとし、以下では、表示用/記録用フレームレートを「D/R用フレームレート」と表すことにする。また、動画像記録についても、以下に示すAF処理が同様に行われる。
図2は、コンティニュアスモード設定状態におけるコントラスト式AF処理のフローチャートである。図3は、そのAFコントラスト処理のタイミングチャートである。レリーズボタンが半押しされると、AF処理が開始される。
図3に示すように、コンティニュアスモードが設定されると、D/R用フレームレートとAFフレームレートが交互に設定される。AF用フレームレートが設定されると、フォーカスレンズの駆動により、焦点が無限遠〜近接点あるいは近接点〜無限遠の方向に移動する。
その過程でコントラストピークが検出されると、ピント位置までの移動量が算出され、合焦位置にフォーカスレンズが移動する。コントラストピークが検出されるまで、AF用フレームレートの設定が維持され続け、その間、イメージセンサ14から画素信号が順次読み出される。
フォーカスレンズが合焦位置に到達し、停止するのに伴い、AF用フレームレートからD/R用フレームレートに切り替えられる。そして、フレームレート切り替え後に表示用露光が行われる。そして、D/R用フレームレートからAF用フレームレートに再び切り替えられ、フォーカスレンズが合焦位置に達するまでAF用フレームレートの設定が維持される。
コントローラ30は、イメージセンサドライバ19を駆動制御することにより、表示用フレームレートとAF用フレームレートとを切り替え設定可能であり、垂直同期信号VDの周波数を切り替え設定する。具体的には、コントラストピーク検出に伴うレンズ合焦位置への移動終了に合わせてAF用フレームレートからD/R用フレームレートに切り替わり、また、表示用1フレーム分の露光がなされると、D/R用フレームレートからAF用フレームレートに切り替わる。レリーズボタン半押し状態の間、このような表示用露光とAF用露光とを組み合わせたシーケンスが繰り返し実行される。
D/R用フレームレートでイメージセンサ14から画素信号を読み出す場合、表示/記録用に適した読み出し方式で画素信号が読み出される。ここでは、イメージセンサ14の画素数とLCD60の画素数との比に基づいた間引き処理によって画素信号が読み出される。一方、AF用フレームレートでイメージセンサ14から画素信号を読み出す場合、焦点検出に適した読み出し方式で画素信号が読み出される。例えば、被写体像に対してAF処理対象となるエリアの画素信号が読み出される。
AF用フレームレートのレート数R2は、D/R用フレームレートのレート数R1よりも大きい。ここで、フレームレートは1秒間当たりのフレーム数(fps)を表し、フレームレートのレート数(フレーム数)が大きくなるほど、1つのフレーム期間は短くなる。したがって、AF用フレーム期間F2は、D/R用フレーム期間F1よりも短い。レート数のより大きいAF用フレームレートにすることよって、複数回に渡る1フレーム分の画素信号読み出しが短い時間間隔で行われる。D/R用フレーム期間F1は、LCD60に表示されるリアルタイム動画像に要求される解像度、画質等に応じて設定されている。
D/R用フレーム期間F1とAF用フレーム期間F2は、ともに、リアルタイム画像の表示切替期間よりも短い。一方、AF用フレームレートの繰り返し回数をNとすると、D/R用フレーム期間F1と、AF用フレームレートがN回繰り返される焦点検出期間Z’とを合計した期間T(=F1+Z、以下では「トータル期間」という)は、一定に定められている。
図3には図示していないリアルタイム動画像の表示切替用フレームレートは、AF用フレームレート、D/R用フレームレートとは独立しており、リアルタイム画像の表示切替タイミングは、AF用フレームレートとD/R用フレームレートに従う画素信号読み出しタイミングとは相違する。
AFフレーム用の露光タイミング、表示/記録用の露光タイミングは、リアルタイム動画像の表示切替タイミングと相違し、焦点検出処理と表示用露光処理とを組み合わせたシーケンスと、表示切替シーケンスとは互いに独立して実行される。その一方、トータル切替期間Tは、リアルタイム動画像の表示切替期間と一致している。
図2を用いて、上述したAF処理の流れについて説明すると、D/R用フレームレート、AF用フレームレートのレート数R1、R2がそれぞれ決定されると、イメージセンサ14に対する駆動信号のフレームレートとして、D/R用フレームレートが設定される(S101、S102)。
上述したようにトータル期間Tは一定であることから、D/R用フレーム期間F1が短くなると、焦点検出期間Zは長くなる。また、フォーカスレンズの駆動範囲に従って、AF用フレーム期間の繰り返し数Nはあらかじめ定められている。そのため、AF用フレームレートのレート数を小さくする、すなわちAF用フレーム期間を長くすると、それに合わせて焦点検出期間Zが長くなり、D/R用フレーム期間F1が短くなる。
ステップS103では、D/R用フレームレートに従い、イメージセンサ14から表示用の画素信号が読み出される。このとき、読み出された画素信号から被写体像の輝度値が算出される。表示用の露光終了に伴い、D/RフレームレートがAF用フレームレートに切り替えられる(S104)。
そして、焦点位置を連続的に一方向へ移動させるようにフォーカスレンズを駆動するとともに、AF用フレームレートに従ってイメージセンサ14から画素信号が読み出される(S105)。フォーカスレンズの移動中に順次読み出される画素信号に基づいてコントラスト値が演算され、コントラストピークが検出されたか否かが判断される。コントラストピークが検出されると、ピントずれ量(デフォーカス量)が求められ、それに基づいてフォーカスレンズが合焦位置まで駆動される(S106〜S108)。
コントラストピークが検出され、フォーカスレンズが合焦位置まで移動して停止すると、再びステップS101に戻り、AF用フレームレート、D/R用フレームレートのレート数が決定される。後述するように、AF対象となる被写体像に応じて、AF用フレームレート、D/R用フレームレートのレート数がその都度決定される。一方、ステップS108において所定時間以内でコントラストピークが検出されなかったと判断された場合、後述するように、フォーカスレンズが強制的に所定位置に移動し、停止する(S109)。
図には記載していないが、このようなD/Rフレームレート設定、表示用露光、AF用フレームレート設定、焦点検出処理、合焦位置へのレンズ移動からなるシーケンス動作が、半押し状態が解除されるまで繰り返し実行される。
図4は、図2のステップS101のサブルーチンである。ここでは、表示用露光によって生成された画素信号に基づいて被写体像の輝度値が算出される。
ステップS201では、前回シーケンスにおいて、D/R用フレームレートに従い読み出された画素信号から算出された被写体像の輝度値が、あらかじめ定められた上限閾値Y0以上であるか否かが判断される。ここでは、被写体像が所定以上の明るさの場合、D/R用フレームレートのレート数を、上げる/大きくする。すなわち、D/R用フレーム期間F1を短くする。これに伴い、焦点検出期間Zが長くなり、AF用フレーム期間F2が長くなるようにフレームレート数R2を下げる/小さくする。上限輝度値Y0は、例えば、輝度レンジ内の高輝度範囲に基づいて定めることが可能である。
図5は、D/R用フレーム期間F1を短くする場合のタイミングチャートを示した図である。D/R用フレーム期間F1を短くすることにより、AFフレームレートによる画素信号読み出しの開始が早まることとなり、十分な時間的余裕をもって焦点検出処理を行うことができる。また、被写体像が比較的明るいため、このように短く設定してもダイナミックレンジの範囲で画素値を求めることができる。
特に、焦点検出期間Zが長くなることにより、より精度の高い焦点検出を行うことができる。例えば、多点測距などをする焦点検出において、より多くのAFフレーム期間(レンズ移動ステップ)が割り当てられることにより、被写体像の中で合焦状態のエリアを精度よく検出することができる。また、AFフレーム期間F2が長くなるため、ゲイン値を下げることによって、比較的輝度の高い被写体像を輝度レベル範囲の中間レンジに収めることが可能となり、輝度レベルを適切に検出することができる。
被写体像の輝度値が上限閾値Y0以上ではないと判断されると、ステップS203において、被写体像の輝度値が下限輝度値Y1以下であるか否かが判断される。被写体像の輝度値が下限輝度値Y1以下である場合、AFフレームレートのレート数がステップS202と比べて小さく設定される(S204)。すなわち、AFフレーム期間F2が長く設定される。これに伴い、D/R用フレーム期間F1が短くなるように、D/R用フレームレートのレート数R1を上げる。
AFフレーム期間F2を長く設定することにより、被写体輝度が低い場合においても、コントラストピークを精度よく検出することが可能となる。下限閾値は、例えば輝度レンジ内の高輝度範囲に基づいて定めることが可能である。
被写体像の輝度値が下限閾値Y1以下ではないと判断されると、ステップS205に進み、被写体が所定速度以上の動体であるか否かが判断される。被写体が所定速度以上の動体である場合、ステップS206において、AF用フレームレートのレート数R2を小さく設定する。すなわち、AF用フレーム期間F2しいては焦点検出期間Zを長く設定する。焦点検出期間Zが長くなることにより、D/R用フレーム期間F1が短くなるように、、D/R用フレームレートのレート数R1を大きくする。
D/R用フレーム期間F1を短くすることにより、動体である被写体であっても、露光期間が短いことによって表示される被写体像がぶれるのを防ぐ。また、AF用フレーム期間F2が長くなることにより、動体スピードが速くても確実にコントラスト値を検出することができる。
そしてステップS207では、D/R用フレーム期間F1が短くなることによって受光量が減少するのを考慮し、被写体像の明るさが低下せずに維持されるように、画素信号に対しゲイン処理が実行される。なお、ステップS205においては、AF対象となる被写体が動体であるか否かを判断するようにしてもよい。また、ステップS206において、D/R用フレームレートのみレート数を小さく設定するようにしてもよい。
ステップS205において、被写体が所定速度以上の動体ではない場合、ステップS208に進み、AF対象エリアが狭められているか否かが判断される。例えば、動物などの動体に対して追尾するようにモード設定されている場合、AF対象エリアは被写体像全体の中で一部となる。このような場合、ステップS209において、D/R用フレームレートのレート数を小さく設定し、AF用フレームレートのレート数を大きく設定する。すなわち、D/R用フレーム期間F2を長く設定し、AF用フレーム期間F2を短く設定する。
動体追尾の場合、AF対象エリアが狭くなるとともに、以前のコントラストピークの推移からフォーカスレンズ移動範囲が限定される。D/R用フレーム期間F1を長く設定することにより、表示用被写体像の解像度を高めることが可能となる。また、AF用フレーム期間を短くすることにより、被写体追尾が容易となる。
ステップS208において、AF対象エリアが狭められていないと判断された場合、ステップS209に進み、D/R用フレームレート、AF用フレームレートのレート数が前回と同じレート数に設定される。あるいは、デフォルトのレート数に設定される。なお、レリーズボタン半押し後最初のシーケンスにおいては、デフォルトのレート数に設定すればよい。
このように、ステップS201、S203、S205、S208においてAF対象となる被写体の特性、被写体像の明るさなどを判断することにより、その撮影状況に適したフレームレート数に変更し、設定することができる。なお、ステップS201、S203、S205、S208の実行順を任意に入れ替えることも可能である。また、被写体輝度値については、AF用フレームレート設定時に読み出された画素信号に基づいて算出してもよい。
図6は、図2のステップS109のサブルーチンである。コントラストピークが所定期間経過しても検出されない場合、以下の処理が実行される。
ステップS301では、所定期間経過直前のフォーカスレンズの移動方向が、被写体像のピント位置に近づく方向であったか否かが判断される。フォーカスレンズが被写体像のピント位置に近づく方向へ移動していた場合、すなわち所定期間経過時の位置にフォーカスレンズを停止させる。一方、フォーカスレンズが被写体像のピント位置に近づく方向へ移動していない場合、フォーカスレンズを駆動開始位置に移動させ、停止させる(S303)。
このように本実施形態によれば、コントラスト式焦点検出を行うデジタルカメラ10において、コンティニュアスAFモードが設定された場合、表示切替用フレームレートとは独立して、AF用フレームレートと表示/記録用のD/R用フレームレートとが交互に切り替えられ、フォーカスレンズの駆動が、AF用フレームレート設定期間のみ行われる。
表示用に露光するときにはフォーカスレンズが停止しているため、常時ピントの合った画像を表示することが可能となる。また、AF用フレームレートとD/R用フレームレートとを任意のタイミングで切り替え、また、レート数を適宜設定することが可能となるため、動体追尾、低輝度、高輝度被写体など、様々な撮影状況に適応したAF処理を迅速に行うことができる。
AF用フレームレートからD/R用フレームレートの切り替えタイミングは、フォーカスレンズ駆動停止直後、駆動停止と同時いずれも可能であり、露光開始時にはフォーカスレンズが合焦位置到達終了しているように、タイミングを切り替えればよい。また、表示/記録用フレームレートのレート数、AFフレームレートのレート数のうちいずれか1つ、あるいは2つを設定変更可能にしてもよい。さらに、スルー画像表示、あるいは動画像記録時のみ上述したAF処理を行うようにしてもよい。
次に、図7を用いて、第2の実施形態であるデジタルカメラについて説明する。第2の実施形態では、CMOSセンサが適用されている。
図7は、第2の実施形態におけるコンティニュアスモードにおけるAFシーケンスのタイミングチャートである。CMOSセンサの場合、2回の垂直同期信号によって1フレーム分の画素信号が読み出される。それ以外の構成については、第1の実施形態と同じである。
コンティニュアスモード以外においても上述したAF処理を実行してもよい。また、ミラーレス型カメラ以外にも適用可能であり、可動ミラーによって光学ファインダへ被写体光を導く一眼レフ型デジタルカメラ、コンパクト型デジタルカメラに適用することも可能であり、様々な撮像装置に適用することもできる。
10 デジタルカメラ
12 撮影光学系
14 イメージセンサ(撮像素子)
19 イメージセンサドライバ(撮像素子駆動部)
30 コントローラ(フレームレート制御部)
40 画像信号処理回路(焦点検出部)
12 撮影光学系
14 イメージセンサ(撮像素子)
19 イメージセンサドライバ(撮像素子駆動部)
30 コントローラ(フレームレート制御部)
40 画像信号処理回路(焦点検出部)
Claims (14)
- 撮影光学系を通った被写体光が結像される撮像素子と、
表示/記録用フレームレートもしくはAF用フレームレートに従って、前記撮像素子を駆動する撮像素子駆動部と、
AF用フレームレートに従って前記撮像素子から読み出される画素信号に基づいて、コントラストピークを検出するコントラスト式焦点検出部と、
AF用フレームレートに従って前記撮影光学系を駆動し、コントラスト焦点検出方式に基づく合焦動作を実行する焦点調整部と、
表示/記録用フレームレートに従って前記撮像素子から読み出される画素信号に基づいて、被写体像の表示/記録処理を実行可能な画像制御部と、
互いにレート数の異なる表示/記録用フレームレートとAF用フレームレートとを切り替えるフレームレート制御部とを備え、
前記フレームレート制御部が、前記撮影光学系の合焦位置への移動に応じて、AF用フレームレートから表示/記録用フレームレートへ切り替えるとともに、表示/記録用の前記撮像素子に対する露出の後、表示/記録用フレームレートからAF用フレームレートへ切り替えることを特徴とするカメラ。 - 前記フレームレート制御部が、表示/記録用フレームレートのレート数、AFフレームレートのレート数のうち少なくともいずれか1つを設定変更可能であることを特徴とする請求項1に記載のカメラ。
- 前記フレームレート制御部が、被写体像の輝度値が上限輝度値を超える場合、表示/記録用フレームレートのレート数を上げることを特徴とする請求項1乃至2のいずれかに記載のカメラ。
- 前記フレームレート制御部が、被写体像の輝度値が下限輝度値を下回る場合、AF用フレームレートのレート数を上げることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のカメラ。
- 前記フレームレート制御部が、AF処理対象の被写体が動体であるか、もしくは所定以上の動きのある動体である場合、表示/記録用フレームレートのレート数を上げることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のカメラ。
- 前記画像制御部が、表示/記録用フレームレートに従って前記撮像素子から読み出される画素信号に対し、ゲイン処理を施すことを特徴とする請求項5に記載のカメラ。
- 前記フレームレート制御部が、被写体像の一部をコントラストピーク検出対象エリアとする場合、表示/記録用フレームレートのレート数を下げることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のカメラ。
- 前記フレームレート制御部が、AFフレームレートの期間が所定期間を超えると、AF用フレームレートから表示/記録用フレームレートへ切り替えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のカメラ。
- 前記焦点調整部が、フレームレート切り替えに応じて、前記撮影光学系をAF駆動開始位置もしくは合焦位置に最も近い位置に停止させることを特徴とする請求項8に記載のカメラ。
- 表示/記録用フレームレートによる露出とAF用フレームレートによるコントラストピーク検出を続けて行うシーケンス動作が繰り返されることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載のカメラ。
- 前記画像制御部によって表示されるリアルタイム画像の表示切替期間が、シーケンス動作期間以上であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載のカメラ。
- 前記フレームレート制御部が、AF用フレームレートのレート数を、表示用フレームレートのレート数より大きく設定することを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載のカメラ。
- AF用フレームレートに従って撮像素子から読み出される画素信号に基づいて、コントラストピークを検出するコントラスト式焦点検出部と、
AF用フレームレートに従って撮影光学系を駆動し、コントラスト焦点検出方式に基づく合焦動作を実行する焦点調整部と、
表示/記録用フレームレートに従って前記撮像素子から読み出される画素信号に基づいて、被写体像の表示/記録処理を実行可能な画像制御部と、
互いにレート数の異なる表示/記録用フレームレートとAF用フレームレートとを切り替えるフレームレート制御部とを備え、
前記フレームレート制御部が、前記撮影光学系の合焦位置への移動に応じて、AF用フレームレートから表示/記録用フレームレートへ切り替えるとともに、表示/記録用の前記撮像素子に対する露出の後、表示/記録用フレームレートからAF用フレームレートへ切り替えることを特徴とする焦点検出装置。 - AF用フレームレートに従って撮像素子から読み出される画素信号に基づいて、コントラストピークを検出し、
AF用フレームレートに従って撮影光学系を駆動し、コントラスト焦点検出方式に基づく合焦動作を実行し、
表示/記録用フレームレートに従って前記撮像素子から読み出される画素信号に基づいて、被写体像の表示/記録処理を実行し、
互いにレート数の異なる表示/記録用フレームレートとAF用フレームレートとを切り替える方法であって、
前記撮影光学系の合焦位置への移動に応じて、AF用フレームレートから表示/記録用フレームレートへ切り替えるとともに、表示/記録用の前記撮像素子に対する露出の後、表示/記録用フレームレートからAF用フレームレートへ切り替えることを特徴とする焦点検出方法。
Priority Applications (1)
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JP2014127272A JP2016006940A (ja) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | コントラストaf機能を備えたカメラ |
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JP2014127272A JP2016006940A (ja) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | コントラストaf機能を備えたカメラ |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2019058973A1 (ja) * | 2017-09-20 | 2019-03-28 | 富士フイルム株式会社 | 撮像装置、撮像装置本体及び撮像装置の合焦制御方法 |
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2014
- 2014-06-20 JP JP2014127272A patent/JP2016006940A/ja active Pending
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