JP4876550B2 - 撮像装置、制御方法および制御プログラム - Google Patents
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Description
オートフォーカス機構は、ユーザがマニュアルで焦点を合わせることなく自動的に焦点が合わせられるため、撮像装置の操作を飛躍的に簡略化することができる。
ところで、従来の撮像装置においては、シャッタスイッチを半押しにすることで、オートフォーカス機構を動作させ、その状態で合焦点位置を固定するオートフォーカスロック機構が一般的に採用されていた。
このような従来の撮像装置においては、オートフォーカスロック後に手ぶれなどにより撮像装置本体の位置が合焦位置からずれてしまうと、合焦点位置は固定とされているため、結局、焦点の合っていない、いわゆる、ピントのぼけた画像が得られることとなる。
しかしながら、このような構成では、オートフォーカス機能を利用した撮像は行えなくなってしまうという問題点が生じる。
そこで、本発明の目的は、手ぶれが生じた場合でも、オートフォーカス機能を用いて撮像が行えるとともに、オートフォーカスに要する時間が必要以上に長くならないようにすることが可能な撮像装置、制御方法および制御プログラムを提供することにある。
上記構成によれば、撮像装置のオートフォーカス機構部は、被写体に自動的に焦点を合わせ、レンズを合焦点位置に駆動する。
一方、手ぶれ量検出部は、少なくともレンズの光軸方向の手ぶれ量を検出する。
そして、オートフォーカス補正部は、レンズの光軸方向の手ぶれ量に基づいて合焦点位置を補正し、当該補正後の合焦点位置にレンズを駆動させるべく補正制御を行う。
ここで、オートフォーカス機構部は、前記シャッタスイッチの半押し操作がなされたタイミングで前記レンズを合焦点位置に駆動して当該合焦点位置で保持し、オートフォーカス補正部は、シャッタスイッチの全押し操作がなされたタイミングでパニング動作がなされていない場合に補正制御を行うこととなる。
本実施の形態では、電子機器の一態様としての携帯型ディジタルスチルカメラ(以下、単に「ディジタルスチルカメラ」と言う)に本発明を適用した場合について説明する。
図1は、実施形態のディジタルスチルカメラの概要構成ブロック図である。
ディジタルスチルカメラ1は、図1に示すように、制御部10、撮影部20、手ぶれ量検出部30、操作部40、リムーバルメディア50、I/F部51および映像出力端子52を備えている。
撮影部RAM23は、画像データを一時的に格納するものである。
リムーバルメディア50は撮影時の動画データを格納するものであり、例えばビデオテープ、記録可能な光学ディスク、リムーバルハードディスクにより構成されている。
このような構成の下、撮影カメラ22から出力されたフレームの画像データはカメラコントロール回路21にて所定の画像処理がなされた後、撮影部RAM23に一時的に格納され、また、制御部10を介してリムーバルメディア50に動画データとして順次可能される。そして、撮像部RAM23に格納された画像データは表示パネル24に撮影動画をライブビュー表示する際に用いられ、また、リムーバルメディア50に格納された動画データは撮影後に撮影動画を表示(再生)する際に用いられる。
角速度検出部30は、上記手ぶれ量を検出する手ぶれ量検出手段として機能するものである。具体的には、角速度検出部30は、図2に示すように、フレーム70の高さ方向(以下、X軸と定義する)の移動と横方向(以下、Y軸と定義する)の移動とのそれぞれの角速度を個別に検出すべく、図1に示したように、X軸ジャイロセンサ31およびY軸ジャイロセンサ32の2つのジャイロセンサ31、32を有し、それぞれのジャイロセンサ31、32が角速度に応じた電圧値の角速度検出信号を制御部10に出力する。
制御部10は、フレーム70のサンプリング周期と同期して各ジャイロセンサ31、32の角速度検出信号を取り込み、X軸およびY軸のそれぞれについて手ぶれ量を算出しフレーム70の画像データと対応付けて、或いは、画像データに付加してリムーバブルメディア50に格納する。
図3は実施形態の処理フローチャートである。
制御部10のCPU11は、操作部40の図示しないシャッタスイッチが半押しされたか否かを判別する(ステップS11)。
ステップS11の判別において、未だシャッタスイッチが半押しされていない場合には(ステップS11;No)、待機状態となる。
ステップS11の判別において、シャッタスイッチが半押しされた場合には(ステップS11;Yes)、CPU11は、カメラコントロール回路21を制御し、自動露出制御を行わせる(ステップS12)。
さらにCPU11は、カメラコントロール回路21を制御し、自動焦点(オートフォーカス)制御を行わせる(ステップS13)。
図4は、コントラスト検出法でオートフォーカス制御を行う場合の説明図である。
コントラスト検出法によれば、実際にレンズを駆動し、コントラストが最も高い位置を合焦点としている。すなわち、図4のレンズ位置Pが合焦点位置となるので、この位置Pで、レンズを固定しオートフォーカスロック状態とする。
続いてCPU11は、シャッタスイッチが全押しされたか否かを判別する(ステップS14)。
ステップS14の判別において、未だシャッタスイッチが全押しされていない場合には(ステップS14;No)、待機状態となる。
ステップS14の判別において、シャッタスイッチが全押しされた場合には(ステップS14;Yes)、CPU11は、角速度検出部30からの出力信号に基づいて所定のサンプリング期間における積分角速度を検出する(ステップS15)。
続いてCPU11は、X軸方向積分角速度ΣxおよびY軸方向積分角速度Σyに基づいてディジタルスチルカメラのパニング動作がなされたか否かを判別する(ステップS16)。ここで、パニング動作とは、例えば、画面中央に人物を配置した状態でシャッタスイッチを半押しして、人物に対するオートフォーカスロック状態とし、つづいてディジタルスチルカメラの向きを変えて、画面の側部に人物が配置されるように構図を直す動作をいう。
画像データのリムーバブルメディア50への記録動作と並行して表示パネル24には、撮像した画像が表示されることとなる。
ステップS17の判別において、X軸方向手ぶれ量θxおよびY軸方向手ぶれ量θyの少なくともいずれか一方が許容値を越えている場合には(ステップS17;Yes)、オートフォーカス補正処理に移行する(ステップS18)。
図5に示すように、手ぶれがない場合の合焦点位置Pおよび手ぶれが生じた場合の合焦点位置P1との差DFと、ディジタルスチルカメラ11のCCDの手ぶれに起因する移動量DXと、の間には、相関関係がある。従って、ディジタルスチルカメラ11の手ぶれに起因する移動量DXが検出できれば、合焦点位置を位置Pから位置P1に補正することができるはずである。
図7は、Y軸方向におけるオートフォーカス補正処理の説明図である。
オートフォーカス補正処理において、CPU11は、算出したX軸方向手ぶれ量θxおよびY軸方向手ぶれ量θyに基づいてオートフォーカス補正量ΔLを算出する。
具体的には、まず、図6に示すように、Y軸方向手ぶれ量θyに基づいてY軸方向のオートフォーカス補正量ΔLyを次式により算出する。
ΔLy=L−L/cosθy
この結果、Y軸方向についてのみ手ぶれ量を補正した見かけ上の被写体OB1までの距離L1は次式の通りとなる。
L1=L+ΔLy
ΔLx=L1−L1/cosθx
これらの結果に基づいて、CPU11は、オートフォーカス補正量ΔLを算出する。
ΔL=ΔLx+ΔLy
そして、CPU11は、カメラコントロール回路21を制御し、オートフォーカス補正量ΔLに基づいて、オートフォーカス補正処理を行わせ、ステップS13で求めた合焦点位置からオートフォーカス補正量ΔLだけずらした位置を新たな合焦点位置とする。そして、補正後の新たな合焦点位置に基づいて画像データを撮影部RAM23に一時的に取り込むとともに、制御部10の制御下でリムーバブルメディア50に記録することとなる。
ラや、PDA一体型カメラや、一眼レフカメラなど他の静止画を撮像可能な電子光学機器に適用が可能である。
以上の説明では、角速度に基づいてぶれ量を検出する構成を例示したが、これに限らず、加速度センサを用いてぶれ量を検出する構成としても良い。
Claims (4)
- 被写体に自動的に焦点を合わせ、レンズを合焦点位置に駆動するオートフォーカス機構部と、
シャッタを操作するためのシャッタスイッチと、
ジャイロセンサが出力した角速度検出信号に基づいて、前記レンズの光軸方向を含む手ぶれ量を検出する手ぶれ量検出部と、
前記レンズの光軸方向の手ぶれ量に基づいて前記合焦点位置を補正し、当該補正後の合焦点位置に前記レンズを駆動させるべく補正制御を行うオートフォーカス補正部と、
前記シャッタスイッチの全押し操作がなされた場合に、前記ジャイロセンサが出力した角速度検出信号に基づいて算出される角速度を所定のサンプリング期間に亘り所定のサンプリング間隔で積分して積分角速度を算出し、当該積分角速度に基づいてパニング動作がなされたか否かを判定し、パニング動作がなれていないと判定した場合には前記積分角速度に基づいて手ぶれ量を算出する制御部と、を備え、
前記オートフォーカス機構部は、前記シャッタスイッチの半押し操作がなされたタイミングで前記レンズを合焦点位置に駆動して当該合焦点位置で保持し、
前記オートフォーカス補正部は、前記シャッタスイッチの全押し操作がなされたタイミングで前記制御部によって前記パニング動作がなされていないと判定された場合、当該制御部が算出した手ぶれ量が許容値を超えているときに、当該手ぶれ量に基づいて前記補正制御を行うことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記オートフォーカス機構部は、前記補正制御により、前記手ぶれ量に相当するだけ前記レンズの撮像素子に対する相対的な位置をずらすことを特徴とする撮像装置。 - シャッタを操作するためのシャッタスイッチと、被写体に自動的に焦点を合わせ、レンズを合焦点位置に駆動するオートフォーカス機構と、を備えた撮像装置の制御方法において、
前記レンズを合焦点位置に駆動し、保持するオートフォーカス過程と、
ジャイロセンサが出力した角速度検出信号に基づいて、少なくとも前記レンズの光軸方向を含む手ぶれ量を検出する手ぶれ量検出過程と、
前記レンズの光軸方向の手ぶれ量に基づいて前記合焦点位置を補正し、当該補正後の合焦点位置を新たな合焦点位置として前記オートフォーカス機構に前記レンズを駆動させるべく補正制御を行うオートフォーカス補正過程と、
前記シャッタスイッチの全押し操作がなされた場合に、前記ジャイロセンサが出力した角速度検出信号に基づいて算出される角速度を所定のサンプリング期間に亘り所定のサンプリング間隔で積分して積分角速度を算出し、当該積分角速度に基づいてパニング動作がなされたか否かを判定し、パニング動作がなれていないと判定した場合には前記積分角速度に基づいて手ぶれ量を算出する過程と、を備え、
前記オートフォーカス過程は、前記シャッタスイッチの半押し操作がなされたタイミングで前記レンズを合焦点位置に駆動して当該合焦点位置で保持し、
前記オートフォーカス補正過程は、前記シャッタスイッチの全押し操作がなされたときに前記積分角速度に基づき前記パニング動作がなされていないと判定されることで前記積分角速度に基づき算出された手ぶれ量が許容値を超えている場合には、当該手ぶれ量に基づいて前記補正制御を行う、
ことを特徴とする撮像装置の制御方法。 - シャッタを操作するためのシャッタスイッチと、被写体に自動的に焦点を合わせ、レンズを合焦点位置に駆動するオートフォーカス機構と、を備えた撮像装置をコンピュータにより制御するための制御プログラムにおいて、
前記レンズを合焦点位置に駆動し、保持させ、
ジャイロセンサが出力した角速度検出信号に基づいて、少なくとも前記レンズの光軸方向を含む手ぶれ量を検出させ、
前記レンズの光軸方向の手ぶれ量に基づいて前記合焦点位置を補正させ、当該補正後の合焦点位置を新たな合焦点位置として前記オートフォーカス機構に前記レンズを駆動させ、
前記シャッタスイッチの全押し操作がなされた場合に、前記ジャイロセンサが出力した角速度検出信号に基づいて算出される角速度を所定のサンプリング期間に亘り所定のサンプリング間隔で積分して積分角速度を算出し、当該積分角速度に基づいてパニング動作がなされたか否かを判定し、パニング動作がなれていないと判定した場合には前記積分角速度に基づいて手ぶれ量を算出させ、
前記シャッタスイッチの半押し操作がなされたタイミングで前記レンズを合焦点位置に駆動して当該合焦点位置で保持させ、
前記シャッタスイッチの全押し操作がなされたときに前記積分角速度に基づき前記パニング動作がなされていないと判定されることで前記積分角速度に基づき算出された手ぶれ量が許容値を超えている場合には、前記レンズを前記手ぶれ量に基づく新たな合焦点位置に駆動させ、保持させる、
ことを特徴とする制御プログラム。
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