JP6780389B2 - 撮像制御装置および撮像制御方法 - Google Patents
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Description
撮像部の撮影範囲において設定される設定エリアに、第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在するか否かに応じて、撮像素子にある第2の位相差検出センサによる測距エリアについて異なる測距エリアを設定する焦点検出制御部を備える
撮像制御装置である。
焦点検出制御部が、撮像部の撮影範囲において設定される設定エリアに、第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在するか否かに応じて、撮像素子にある第2の位相差検出センサについて異なる測距エリアを設定する
撮像制御方法である。
<1.一実施形態>
<2.変形例>
以下に説明する実施形態等は本開示の好適な具体例であり、本開示の内容がこれらの実施形態等に限定されるものではない。
[撮像装置の構成例]
始めに、本開示の一実施形態に係る撮像装置の構成例について説明する。図1は、本開示の一実施形態に係る撮像装置1の概略構成を示す断面模式図である。
次に、図2のブロック図を参照して、撮像装置1の内部構成例(主に信号処理に係る構成例)について説明する。撮像装置1は、上述した光学撮像系20、専用位相差AFセンサ13、撮像素子12A、像面AFセンサ12B、ディスプレイ15の他に、例えば、前処理回路31、カメラ処理回路32、画像メモリ33、制御部34、グラフィックI/F(Interface)35、入力部36、R/W(リーダ/ライタ)37および記憶媒体38を備えている。
ここで、上述した撮像装置1における基本的な動作について説明する。画像の撮像前には、撮像素子12Aによって受光されて光電変換された信号が、順次、前処理回路31に供給される。前処理回路31では、入力信号に対してCDS処理、AGC処理などが施され、さらに画像信号に変換される。
次に、位相差検出用画素の一例について詳細に説明する。図3に示すように、撮像素子12Aは、位相差検出を行う位相差検出用画素として、第1位相差検出用画素P1と第2位相差検出用画素P2とを有している。位相差検出用画素は、第1位相差検出用画素P1と第2位相差検出用画素P2とで一対となる構成となっており、撮影レンズ22の瞳分割を行う。第1位相差検出用画素P1および第2位相差検出用画素P2は通常の撮像画素とは光学特性が異なるものである。一対の位相差検出用画素が複数設けられることにより像面AFセンサ12Bが構成されている。
次に、専用位相差AFセンサ13によるAFの特徴および像面位相差によるAFの特徴について説明する。各AF方式は、それぞれ長所、短所を有している。
・専用の光学系のため、被写体が大きくぼける場合でも検出ができる。大きなぼけから引き込みが速い。引き込みとは、例えば、AF処理における、レンズ位置を合焦位置まで駆動させるまでのレスポンスを意味する。
・大型の専用センサのため低輝度に強い。
一方で、専用位相差AFセンサ13によるAF方式の短所として例えば下記の点を挙げることができる。
・AFエリアに専用の光学系が必要なため、多くのエリアを縦方向および横方向のクロス測距を行おうとするとAFセンサのサイズが大きくなる。
・光学系の制約で周辺部にAFエリアを配置することが困難である。
・AFセンサを撮像面とは異なる位置に取り付けるため機械的な取り付け誤差が生じ得る。
・AFセンサ内の固定の絞りマスクで光束を制限するため、F値がF1.4等の明るいレンズを装着した時のAF精度が向上しづらい。
・撮像素子12Aにおける幅広い領域に配置することができる。このため、像面位相差によるAFエリアを専用位相差AFセンサ13によるAFエリアに重ねて配置することもできる。
・撮像素子12Aの撮像面で測距するので高精度である。
・レンズの開放で測距すると基線長を長くできるため高精度である。
一方で、像面位相差によるAF方式の短所として例えば下記の点を挙げることができる。
・専用の光学系を持たないため大きくぼけると測距することができない。
・撮像素子12Aの画素を使用するため低輝度に弱い。
・撮像素子12Aの読み出し方向の制約により縦模様しか検出できない場合が多い。
次に、AFエリアのサイズについて説明する。一般に、位相差AF方式では被写体が小さいと1つのAFエリア内に至近側の被写体と背景側の遠景が同時に入り、正しいAFができなくなる現象が生じる場合がある。この現象は、遠近競合と称される。
AFの方式やAFエリアのサイズに基づく特性を考慮した一実施形態に係るAFエリアの設定例について説明する。
一実施形態では、例えば、設定エリアにAFエリアを集中配置する。この制御は、焦点検出制御部341により行われる。例えば、図10に示すように、設定エリアAR1に像面AFエリアを密に配置する。「密に配置する」とは、設定エリア内の複数のAFエリアの間隔を外の領域における複数のAFエリアの間隔よりも狭くして密集させるように配置すること、または、外の領域にAFエリアを配置せず、設定エリア内にのみAFエリアを配置することである。例えば、撮影範囲50の全面に渡って400の像面AFエリアが配置されている場合には、設定エリアAR1内に400の像面AFエリア若しくは所定数の像面AFエリアを集中的に配置する。
続いて、焦点検出制御部341は、AFエリアを調整する。例えば、撮像部の撮影範囲50において設定される設定エリアに、専用AFエリアが存在するか否かに応じて、像面AFエリアを異なるようにする。以下、具体例について説明する。
焦点検出制御部341は、撮影範囲50において設定される設定エリアに、専用AFエリアが存在するか否かに応じて、専用AFエリアが存在するエリアにおける像面AFエリアの配置と、専用AFエリアが存在しないエリアにおける像面AFエリアの配置とを異なるようにしている。
例えば、小さい枠サイズのAFエリアAFE1と、大きい枠サイズのAFエリアAFE2とを用意し、専用AFエリアが存在しないエリアにおけるAFエリアAFE2の数を、専用AFエリアが存在するエリアにおけるAFエリアAFE2の数より多くする。
別の観点で言えば、設定エリアに専用AFエリアが存在するか否かに応じて、像面AFエリアの種類が変わる。例えば、図13に示した設定エリアAR1における像面AFエリアの種類は2種類なのに対して、図14に示した設定エリアAR2における像面AFエリアの種類は1種類となり少なくなる。
さらに、別の観点で言えば、設定エリアに専用AFエリアが存在するか否かに応じて、AFエリアAFE1とAFエリアAFE2との割合を変更してもよい。割合は、各AFエリアの数や設定エリアに占めるAFエリアの大きさ、各AFエリアに含まれる位相差検出用画素の画素数、AFエリアAFE1とAFエリアAFE2との大きさの割合等のいずれか、若しくは、組合せにより規定することができる。
さらに、別の観点で言えば、設定エリアに専用AFエリアが存在しない場合には、所定枠サイズより大きい像面AFエリア(例えば、AFエリアAFE2)を設定すればよいことになる。
次に、各設定エリアにおけるAFエリアで得られるデフォーカス量を選択する処理について説明する。以下に説明する一連のデフォーカス量選択処理は、DF量選択部342により行われる。始めに、設定エリアが像面AFエリアのみの場合(例えば、上述した設定エリアAR1の場合)について説明する。
なお、本開示は、以下のような構成も取ることができる。
(1)
撮像部の撮影範囲において設定される設定エリアに、第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在するか否かに応じて、撮像素子にある第2の位相差検出センサによる測距エリアが異なるように設定する焦点検出制御部を備える
撮像制御装置。
(2)
前記焦点検出制御部は、
前記設定エリアに第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在しない場合の前記測距エリアの種類を、前記設定エリアに第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在する場合の前記測距エリアの種類より多くする
(1)に記載の撮像制御装置。
(3)
前記第2の位相差検出センサによる測距エリアは、少なくとも、第1の測距エリアと、前記第1の測距エリアより大きい第2の測距エリアとを含み、
前記焦点検出制御部は、
前記設定エリアに第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在しない場合の前記第2の測距エリアの数を、前記設定エリアに第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在する場合の前記第2の測距エリアの数より多くする
(1)に記載の撮像制御装置。
(4)
前記焦点検出制御部は、
前記設定エリアに第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在するか否かに応じて、前記第1の測距エリアと前記第2の測距エリアとの割合を変更する
(3)に記載の撮像制御装置。
(5)
前記焦点検出制御部は、
前記設定エリアに第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在しない場合に、前記第2の位相差検出センサによる、所定サイズより大きい測距エリアを設定する
(1)に記載の撮像制御装置。
(6)
前記第1の測距エリアと前記第2の測距エリアとが重複している
(3)または(4)に記載の撮像制御装置。
(7)
前記第1の測距エリアと前記第2の測距エリアとが互いに独立している
(3)または(4)に記載の撮像制御装置。
(8)
前記焦点検出制御部は、
前記設定エリアに第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在する場合に、当該測距エリアのサイズを変更する
(1)乃至(7)に記載の撮像制御装置。
(9)
デフォーカス量選択部をさらに備える
(1)乃至(8)に記載の撮像制御装置。
(10)
前記デフォーカス量選択部は、
前記設定エリアに、前記第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在する場合に、前記第1の位相差検出センサにより得られるデフォーカス量、前記第1の測距エリアに対応する第2の位相差検出センサにより得られるデフォーカス量および前記第2の測距エリアに対応する第2の位相差検出センサにより得られるデフォーカス量のうち1のデフォーカス量を所定の条件に応じて選択する
(9)に記載の撮像制御装置。
(11)
前記デフォーカス量選択部は、
前記設定エリアに、前記第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在しない場合に、前記第1の測距エリアに対応する第2の位相差検出センサにより得られるデフォーカス量および前記第2の測距エリアに対応する第2の位相差検出センサにより得られるデフォーカス量のうち1のデフォーカス量を所定の条件に応じて選択する
(9)または(10)に記載の撮像制御装置。
(12)
前記設定エリアは、ユーザによる入力操作に応じて設定されるエリアである
(1)乃至(11)に記載の撮像制御装置。
(13)
前記設定エリアは、被写体検出処理の結果に応じて設定されるエリアである
(1)乃至(11)に記載の撮像制御装置。
(14)
前記撮影範囲における前記第2の位相差検出センサのうち、前記設定エリアにおける前記第2の位相差検出センサのみから信号を読み出す
(1)乃至(12)に記載の撮像制御装置。
(15)
前記第1の位相差検出センサは、前記撮像素子とは異なる場所に設けられる
(1)乃至(13)記載の撮像制御装置。
(16)
前記撮像部と、
前記第1の位相差検出センサと、
前記第2の位相差検出センサと
を備える
(1)乃至(15)に記載の撮像制御装置。
(17)
焦点検出制御部が、撮像部の撮影範囲において設定される設定エリアに、第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在するか否かに応じて、撮像素子にある第2の位相差検出センサによる測距エリアが異なるように設定する
撮像制御方法。
12A・・・撮像素子
12B・・・像面AFセンサ
13・・・専用位相差AFセンサ
20・・・光学撮像系
34A・・・撮像制御装置
341・・・焦点検出制御部
342・・・DF量選択部
AR・・・設定エリア
Claims (17)
- 撮像部の撮影範囲において設定される設定エリアに、第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在するか否かに応じて、撮像素子にある第2の位相差検出センサによる測距エリアについて異なる測距エリアを設定する焦点検出制御部を備える
撮像制御装置。 - 前記焦点検出制御部は、
前記設定エリアに第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在しない場合の前記測距エリアの種類を、前記設定エリアに第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在する場合の前記測距エリアの種類より多くする
請求項1に記載の撮像制御装置。 - 前記第2の位相差検出センサによる測距エリアは、少なくとも、第1の測距エリアと、前記第1の測距エリアより大きい第2の測距エリアとを含み、
前記焦点検出制御部は、
前記設定エリアに第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在しない場合の前記第2の測距エリアの数を、前記設定エリアに第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在する場合の前記第2の測距エリアの数より多くする
請求項1に記載の撮像制御装置。 - 前記焦点検出制御部は、
前記設定エリアに第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在するか否かに応じて、前記第1の測距エリアと前記第2の測距エリアとの割合を変更する
請求項3に記載の撮像制御装置。 - 前記焦点検出制御部は、
前記設定エリアに第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在しない場合に、前記第2の位相差検出センサによる、所定サイズより大きい測距エリアを設定する
請求項1に記載の撮像制御装置。 - 前記第1の測距エリアと前記第2の測距エリアとが重複している
請求項3又は4に記載の撮像制御装置。 - 前記第1の測距エリアと前記第2の測距エリアとが互いに独立している
請求項3又は4に記載の撮像制御装置。 - 前記焦点検出制御部は、
前記設定エリアに第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在する場合に、前記存在する測距エリアのサイズを変更する
請求項1から7までの何れかに記載の撮像制御装置。 - デフォーカス量選択部をさらに備える
請求項3、4、6または7に記載の撮像制御装置。 - 前記デフォーカス量選択部は、
前記設定エリアに、前記第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在する場合に、前記第1の位相差検出センサにより得られるデフォーカス量、前記第1の測距エリアに対応する第2の位相差検出センサにより得られるデフォーカス量および前記第2の測距エリアに対応する第2の位相差検出センサにより得られるデフォーカス量のうち1のデフォーカス量を所定の条件に応じて選択する
請求項9に記載の撮像制御装置。 - 前記デフォーカス量選択部は、
前記設定エリアに、前記第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在しない場合に、前記第1の測距エリアに対応する第2の位相差検出センサにより得られるデフォーカス量および前記第2の測距エリアに対応する第2の位相差検出センサにより得られるデフォーカス量のうち1のデフォーカス量を所定の条件に応じて選択する
請求項9又は10に記載の撮像制御装置。 - 前記設定エリアは、ユーザによる入力操作に応じて設定されるエリアである
請求項1から11までの何れかに記載の撮像制御装置。 - 前記設定エリアは、被写体検出処理の結果に応じて設定されるエリアである
請求項1から11までの何れかに記載の撮像制御装置。 - 前記撮影範囲における前記第2の位相差検出センサのうち、前記設定エリアにおける前記第2の位相差検出センサのみから信号を読み出す
請求項1から12までの何れかに記載の撮像制御装置。 - 前記第1の位相差検出センサは、前記撮像素子とは異なる場所に設けられる
請求項1から13までの何れか記載の撮像制御装置。 - 前記撮像部と、
前記第1の位相差検出センサと、
前記第2の位相差検出センサと
を備える
請求項1から15までの何れかに記載の撮像制御装置。 - 焦点検出制御部が、撮像部の撮影範囲において設定される設定エリアに、第1の位相差検出センサによる測距エリアが存在するか否かに応じて、撮像素子にある第2の位相差検出センサについて異なる測距エリアを設定する
撮像制御方法。
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