JP4593702B2 - Optical apparatus and recording medium - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動焦点機能を有する光学機器及びその制御に供する制御プログラムを格納したメモリ媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動焦点(以下、AFともいう)機能を有する光学機器として、例えば、ビデオカメラ、銀塩カメラ、電子スチルカメラ等がある。AF制御の方法としては、例えば特開昭62−103616号等に記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
近年、撮影画像の高画質化やレンズの高倍率化が進むと共に、撮影可能な被写体の範囲を広げるためのAF機能の高性能化が要求されている。
【0004】
しかしながら、従来のAF機能では、合焦させることが容易な被写体と合焦させることが困難な被写体とがあり、被写体によりAF性能にばらつきが存在する。
【0005】
例えば、高輝度の被写体に適した設定で低輝度の被写体を撮影する場合には、ボケ量が大きい状態(焦点のずれが大きい状態)からのAF動作の開始が鈍く、場合によっては合焦点が見つからないことがある。一方、低輝度の被写体に適した設定で高輝度の被写体を撮影する場合には、合焦状態の近傍の焦点がやや甘い状態でAF動作が停止するという問題がある。
【0006】
そこで、従来は、高輝度の被写体にも低輝度の被写体にも対応するための折衷的な設定がなされていた。即ち、従来は、被写体の輝度に拘らず、AF用の信号を一定の条件で処理する。
【0007】
ところが、上記の折衷的な設定は、被写体条件に応じた最適な設定ではないため、AF性能を高めるには限界があり、撮影画像の高画質化やレンズの高倍率化等に対応する上で不利である。
【0008】
本発明は、上記の背景に鑑みてなされたものであり、例えば、被写体条件に影響されにくい自動焦点機能を実現することを目的とする。
【0009】
【課題を解決しようとする手段】
本発明の第1の側面に係る光学機器は、自動焦点機能を有する光学機器であって、光学系を通過して形成される像の映像信号を生成する映像信号生成手段と、被写体の輝度情報を取得する輝度情報取得手段と、前記輝度情報に基づいて増幅特性を決定し、前記増幅特性に従って前記映像信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段の出力に基づいて前記光学系を駆動して焦点を調整する焦点調整手段と、を備え、前記増幅手段は、前記被写体の輝度が第1の輝度である場合の前記映像信号の低周波成分の増幅率と前記映像信号の高周波成分の増幅率との和に対する前記映像信号の高周波成分の増幅率の第1の比率が前記第1の輝度よりも低い第2の輝度である場合の前記映像信号の低周波成分の増幅率と前記映像信号の高周波成分の増幅率との和に対する前記映像信号の高周波成分の増幅率の第2の比率よりも大きくなるように前記増幅特性を決定し、前記増幅手段は、前記被写体の輝度が高輝度である場合には、前記映像信号の高周波成分の増幅率が前記映像信号の低周波成分の増幅率よりも大きくなるように、前記被写体の輝度が低輝度である場合には、前記映像信号の低周波成分の増幅率が前記映像信号の高周波成分の増幅率よりも大きくなるように、前記増幅特性を決定することを特徴とする。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を説明する。なお、本発明は、例えば、ビデオカメラ、銀塩カメラ、電子スチルカメラ等の光学機器に好適に適用され得る。
【0027】
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の好適な第1の実施の形態に係る光学機器の一部を抽出した図である。光学系1は、4つのレンズ群より成る4群構成のリアフォーカスズームレンズである。光学系1は、固定レンズ群である第1レンズ群(前玉)101と、移動レンズ群である変倍機能を有する第2レンズ群(バリエータ)102と、固定レンズ群である第3レンズ群(アフォーカル)103と、フォーカス機能と変倍に伴う結像面変動を補正するコンペンセータとしての機能を併せ持つ移動レンズ群である第4レンズ群104とを有する。一般に、上記の各レンズ群は複数枚のレンズで構成されるが、各レンズ群の構成枚数は仕様に応じて自由に決定することができる。なお、光学系1の構成は、本発明を限定するものではなく、他の構成を採用することもできる。
【0028】
撮像素子2は、例えばCCD等の光電変換素子を含み、光学系1を通過して形成される像を電気信号に変換する。例えば、本発明をビデオカメラや電子スチルカメラ等の電子カメラに適用する場合には、撮像素子2は、撮影用の撮像素子としても利用することができる。また、例えば、本発明を銀塩カメラに適用する場合には、撮像素子2には、例えば、光学系1とフィルムとの間に配置されるミラーを介して被写体像が導かれる。
【0029】
ドライバ4は、絞り部材3を駆動して、撮像素子2に入射する光の光量を調節する。例えば、本発明を電子カメラに適用する場合には、ドライバ11は、例えば、撮像素子2に入射する光の光量が所定範囲内になるように絞り部材3を制御する。また、例えば、本発明を銀塩カメラに適用する場合には、ドライバ11は、例えば、設定或いは演算された絞り値に従って絞り部材3を制御する。
【0030】
ドライバ10及び11は、各々駆動部8及び9を駆動して移動レンズ群102及び104を移動させ、倍率及び焦点を調整する。駆動部8及び9は、例えば、ステップモータ等で構成される。
【0031】
アンプ12は、撮像素子2の出力信号を増幅して、プロセス回路13に供給する。プロセス回路13は、アンプ12から供給される信号をNTSC映像信号等の信号に変換し、更に該信号に基づいてAF用の映像信号(AF信号)を生成するAF信号生成部16と、アンプ12から供給される信号に基づいて輝度信号(例えば、画面内の平均輝度を示す信号)を生成する輝度信号生成部17とを有する。AF信号及び輝度信号は、制御部7に供給される。
【0032】
制御部7は、AF信号を増幅する増幅部15と、増幅部15における増幅特性を決定する増幅特性決定部18と、増幅部15によって増幅されたAF信号に従ってドライバ11を介して移動レンズ群104を移動させて焦点を調整するAF部14とを有する。
【0033】
増幅特性決定部18は、輝度信号生成部17から供給される輝度信号に応じて増幅部15の増幅特性(例えば、周波数特性)を決定し、その増幅特性で動作するように増幅部15を制御する。増幅部15は、AF信号生成部16から供給されるAF信号を、増幅特性決定部18で決定された増幅特性に従って増幅してAF部14に供給する。
【0034】
より具体的には、この実施の形態では、増幅特性決定部18は、AF信号生成部16から供給されるAF信号の低周波成分及び高周波成分用の各増幅率を輝度信号に応じて決定し、増幅部15は、決定に係る各増幅率に従って低周波成分及び高周波成分を増幅する。これにより、被写体の輝度によるAF性能のばらつきを低減することができる。
【0035】
ここで、ボケ量が大きい場合(焦点のずれ量が大きい場合)は、焦点調整のために光学系を駆動する方向を決定するために、低周波数の映像信号を利用することが有効であり、ボケ量が小さい場合(焦点のずれ量が小さい場合)は、真の合焦位置を見出すために、高周波数の映像信号を利用することが有効である。この実施の形態では、低周波成分及び高周波成分の双方を含む混合信号をAF信号として増幅部15からAF部14に供給するため、被写体の輝度によるAF性能のばらつきを低減することができるのみならず、合焦の確率及び精度を高めることができる。
【0036】
なお、輝度信号生成部17で生成される輝度信号は、被写体の条件に応じて増幅部15の増幅特性を変更するための信号(即ち、被写体の条件を示す被写体条件信号)として利用される。この輝度信号に変えて、或いは、この輝度信号に加えて、他の信号(例えば、被写体のコントラストを示す信号)を被写体条件信号として利用してもよい。
【0037】
AF部14におけるAF方式としては、例えば、AF信号に基づいて被写体像の鮮鋭度を検知し、次いで、焦点調整用の移動レンズ104を駆動して再度AF信号に基づいて被写体像の鮮鋭度を検知し、この時の鮮鋭度の変化に基づいて移動レンズ104の駆動方向(移動方向)を決定して移動レンズ104を駆動し、以下、被写体像の鮮鋭度が最大になる位置に移動レンズ104を駆動する方法等がある。
【0038】
図2は、被写体が低輝度である場合において、増幅部15がAF信号を増幅する際の低周波成分の増幅率と高周波成分の増幅率との比率を説明するための図である。図2(a)、(b)、(e)は、比率が適切でない場合の例、図2(c)、(d)、(f)は、この実施の形態に基づいて増幅特性設定部18によって比率が適切に設定された場合の例である。
【0039】
図2(e)は、低周波成分の増幅率:高周波成分の増幅率が50%:50%であることを示している。図2(a)は、図2(e)に示す比率の増幅率で低周波成分及び高周波成分が増幅されたAF信号に基づいてAF動作を実行した場合における合焦レベル(例えば、増幅されたAF信号に基づいて算出される被写体像の鮮鋭度)とフォーカス位置(或いは、移動レンズ104の位置)との関係を示す例である。図2(b)は、図2(a)の○部分を拡大した図である。この○部分は、ボケ量が大きい状態を示している。被写体が低輝度である場合に低周波成分が小さいと、ボケ量が大きい状態では、合焦レベル曲線がフラットであるため、焦点調整用の移動レンズ104を至近側に駆動しても無限遠側に駆動しても合焦レベルが変化しないため、該移動レンズ104の駆動方向を決定することができない。
【0040】
そこで、この実施の形態では、被写体が低輝度である場合は、図2(f)に示すように、低周波成分の増幅率の比率が高くなるように、低周波成分の増幅率と高周波成分の増幅率との比率を例えば70%:30%に設定する。図2(c)は、図2(f)に示す比率の増幅率で低周波成分及び高周波成分が増幅されたAF信号に基づいてAF動作を実行した場合における合焦レベルとフォーカス位置との関係を示す例である。図2(d)は、図2(c)の○部分を拡大した図である。この○部分は、ボケ量が大きい状態を示している。このように、被写体が低輝度である場合は、図2(f)に示すように、低周波成分の増幅率の比率を高くすることにより、ボケ量が大きい状態においても焦点調整用の移動レンズ104の駆動により合焦レベルが変化するため、被写体像を正しく合焦させることができる。
【0041】
図3は、被写体が高輝度である場合において、増幅部15がAF信号を増幅する際の低周波成分の増幅率と高周波成分の増幅率との比率を説明するための図である。図3(a)、(b)、(e)は、比率が適切でない場合の例、図3(c)、(d)、(f)は、この実施の形態に基づいて増幅特性設定部18によって比率が適切に設定された場合の例である。
【0042】
図3(e)は、低周波成分の増幅率:高周波成分の増幅率が50%:50%であることを示している。図3(a)は、図3(e)に示す比率の増幅率で低周波成分及び高周波成分が増幅されたAF信号に基づいてAF動作を実行した場合における合焦レベルとフォーカス位置との関係を示す例である。図3(b)は、図3(a)の○部分を拡大した図である。この○部分は、合焦状態の近傍を示している。被写体が高輝度である場合に高周波成分が小さいと、合焦状態の近傍では、合焦レベル曲線がフラットであるため、焦点調整用の移動レンズ104を至近側に駆動しても無限遠側に駆動しても合焦レベルが変化しないため、真の合焦位置を判定することができない。なお、被写体が高輝度である場合は、ボケ量が大きい場合においても、光学系の駆動方向を決定することができる。
【0043】
そこで、この実施の形態では、被写体が高輝度である場合は、図3(f)に示すように、高周波成分の増幅率の比率が高くなるように、低周波成分の増幅率と高周波成分の増幅率との比率を例えば30%、70%に設定する。図3(c)は、図3(f)に示す比率の増幅率で低周波成分及び高周波成分が増幅されたAF信号に基づいてAF動作を実行した場合における合焦レベルとフォーカス位置との関係を示す例である。図3(d)は、図3(c)の○部分を拡大した図である。この○部分は、合焦状態の近傍を示している。このように、被写体が高輝度である場合は、図3(f)に示すように、高周波成分の増幅率の比率を高くすることにより、真の合焦位置を判定することができる。
【0044】
図4は、増幅特性決定部18及び増幅部15における処理を概念的に示す図である。図4中の(c)、(a)、(b)は、各々、プロセス回路13のAF信号生成部16で生成されるAF信号、該AF信号の低周波成分、該AF信号の高周波成分である。
【0045】
図4に示す例では、増幅特性決定部18は、輝度信号生成部17から供給される輝度信号に基づいて低周波成分用の増幅率を6dB、高周波成分用の増幅率を4dBに決定する。
【0046】
図4中の(d)は、増幅部15において、(a)に示す低周波成分を低周波成分用の増幅率(6dB)で増幅した信号であり、(e)は、(b)に示す高周波成分を高周波成分用の増幅率(4dB)で増幅した信号である。また、(f)は、(d)及び(e)に示す信号を増幅部15において混合した信号であり、最終的にAF部14に供給されるAF信号である。
【0047】
低周波成分用の増幅率及び高周波成分用の増幅率は、例えば、不図示のメモリに格納されたテーブルに基づいて決定してもよいし、制御プログラムに組み込まれた関数(輝度を変数とする関数)に基づいて演算を実行することによって決定してもよいし、他の方法によって決定してもよい。
【0048】
また、低周波成分用の増幅率及び高周波成分用の増幅率は、被写体の輝度情報(即ち、輝度信号生成部17から供給される輝度信号)の他、他の情報をも考慮して決定してもよいし、輝度情報以外の情報に基づいて決定してもよい。
【0049】
図5は、低周波成分用の増幅率及び高周波成分用の増幅率の設定例を示す図である。この例では、被写体が高輝度になるにつれて、高周波成分の増幅率の比率([高周波成分の増幅率]/([高周波成分の増幅率]+[低周波成分の増幅率]))を高くする。
【0050】
図6は、制御部7の動作の流れを示すフローチャートである。ステップS11では、増幅特性決定部18に、輝度信号生成部17から輝度信号を読み込ませ、ステップS12では、増幅特性決定部18に、輝度信号に基づいて低周波成分及び高周波成分の各増幅率を決定させ(結果として2つの増幅率の比率が決定される)、その決定に係る各増幅率を増幅部15に設定する。
【0051】
ステップS13では、増幅部15に、AF信号生成部16から供給されるAF信号の低周波性成分及び高周波成分を各々設定された増幅率で増幅させると共に増幅された各成分を混合させて、増幅されたAF信号を生成させる。
【0052】
ステップS14では、AF機能がON状態に設定されているか否かを不図示の設定部の状態を参照することにより判定し、AF機能がON状態に設定されている場合はステップS15に進み、OFF状態に設定されている場合は処理を終了する。
【0053】
ステップS15では、AF部14に、増幅されたAF信号に基づいてAF制御のための演算を実行させる。ステップS16では、ステップS15の演算結果に基づいて合焦状態であるか否かを判定し、合焦状態であれば処理を終了し、合焦状態でなければステップS17に進む。
【0054】
ステップS17では、AF部14に、ステップS15の演算結果に従ってドライバ11を制御させる。これにより、焦点調整用の移動レンズ104が駆動される。
【0055】
[第2の実施の形態]
図7は、本発明の好適な第2の実施の形態に係る光学機器の一部を抽出した図である。この実施の形態に係る光学式器は、交換レンズ式のカメラに関し、レンズユニット100とカメラユニット200を結合した状態で使用される。なお、図1に示す第1の実施の形態に係る光学機器の構成要素と実質的に同様の機能を有する構成要素には同一の符号が付されている。
【0056】
レンズユニット100は、光学系1、駆動部8及び9、ドライバ4、10及び11、並びに、制御部7を有する。カメラユニット200は、撮像素子2、アンプ12、プロセス回路13及びレンズ制御部20を有する。レンズユニット100の制御部7とカメラユニット200のレンズ制御部20とは、レンズ側接点21及びカメラ側接点22により連結され、互いに通信することができる。
【0057】
カメラユニット200のレンズ制御部20は、プロセス回路13等の出力信号(AF信号、輝度信号、絞り部材3を制御するための信号、ズーム用の移動レンズ102を制御するための信号、カメラユニット200の種別を示す情報等を含む)をレンズユニット100の制御部7に送信したり、レンズユニット100の情報(例えば、レンズユニット100の種別を示す情報等)を制御部7から受信したりする。
【0058】
この実施の形態に係る増幅特性決定部18は、第1の実施の形態で説明した機能以外に、例えば、カメラユニット200の種別に応じて、増幅部15に設定すべき増幅特性(例えば、低周波成分及び高周波成分の増幅率)を決定するための規則(例えば、テーブル)を変更する機能を有することが好ましい。これにより、レンズユニット100とカメラユニット200の各仕様に応じた最適なAF制御等を実現することができる。
【0059】
図6は、レンズユニット100の制御部7の動作の流れを示すフローチャートである。この実施の形態に係る制御部7の動作は、ステップS11において、輝度信号を接点21及び22並びにレンズ制御部20を介してプロセス回路13の輝度信号生成部17から取得する点、及び、ステップS13において、AF信号を接点21及び22並びにレンズ制御部20を介してプロセス回路13のAF信号生成部16から取得する点以外は、第1の実施の形態に係る制御部7の動作と実質的に同一である。
【0060】
[第3の実施の形態]
図8は、本発明の好適な第3の実施の形態に係る光学機器の一部を抽出した図である。この実施の形態は、増幅部15及び増幅特性決定部18をカメラユニット200側に設けた点で、第2の実施の形態に係る光学機器と相違する。この変更に伴い、レンズユニット100の制御部7’内の増幅部15及び増幅特性決定部18が削除され、カメラユニット200のレンズ制御部20’内に増幅部15及び増幅特性決定部18が設けられている。
【0061】
レンズユニット100の制御部7’とカメラユニット200のレンズ制御部20’とは、レンズ側接点21及びカメラ側接点22により連結され、互いに通信することができる。
【0062】
カメラユニット200のレンズ制御部20’は、プロセス回路13のAF信号生成部16で生成されたAF信号を増幅部15で増幅したAF信号、絞り部材3を制御するための信号、ズーム用の移動レンズ102を制御するための信号、カメラユニット200の種別を示す情報等をレンズユニット100の制御部7’に送信したり、レンズユニット100の情報(例えば、レンズユニット100の種別を示す情報等)を制御部7’から受信したりする。
【0063】
この実施の形態に係る増幅特性決定部18は、第1の実施の形態で説明した機能以外に、例えば、レンズユニット100の種別に応じて、増幅部15に設定すべき増幅特性(例えば、低周波成分及び高周波成分の増幅率)を決定するための規則(例えば、テーブル)を変更する機能を有することが好ましい。これにより、レンズユニット100とカメラユニット200の各仕様に応じた最適なAF制御等を実現することができる。
【0064】
図6は、レンズユニット100の制御部7’とカメラユニット200のレンズ制御部20’とにより協同して制御される動作の流れを示すフローチャートである。ステップS11〜S13は、レンズ制御部20’により実行され、ステップS15〜S17は、レンズ制御部20’の制御の下で制御部7’により実行され、ステップS14は、レンズ制御部20’及び/又は制御部7’で実行される。
[他の実施の形態]
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0065】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0066】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば、被写体条件に影響されにくい自動焦点機能を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な第1の実施の形態に係る光学機器の一部を抽出した図である。
【図2】被写体が低輝度である場合において、増幅部がAF信号を増幅する際の低周波成分の増幅率と高周波成分の増幅率との比率を説明するための図である。
【図3】被写体が高輝度である場合において、増幅部がAF信号を増幅する際の低周波成分の増幅率と高周波成分の増幅率との比率を説明するための図である。
【図4】増幅特性決定部及び増幅部における処理を概念的に示す図である。
【図5】低周波成分用の増幅率及び高周波成分用の増幅率の設定例を示す図である。
【図6】AF制御の流れを示すフローチャートである。
【図7】本発明の好適な第2の実施の形態に係る光学機器の一部を抽出した図である。
【図8】本発明の好適な第3の実施の形態に係る光学機器の一部を抽出した図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a memory medium storing a control program to be subjected to an optical apparatus and a control having an automatic focusing function.
[0002]
[Prior art]
Examples of optical devices having an autofocus (hereinafter also referred to as AF) function include a video camera, a silver salt camera, and an electronic still camera. The AF control method is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-103616.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, higher image quality of captured images and higher magnification of lenses have been advanced, and higher performance of an AF function for expanding the range of subjects that can be photographed has been demanded.
[0004]
However, with the conventional AF function, there are subjects that are easy to focus and subjects that are difficult to focus, and there is variation in AF performance depending on the subject.
[0005]
For example, when shooting a low-brightness subject with a setting suitable for a high-brightness subject, the AF operation starts slowly from a state where the amount of blurring is large (a state where the focus shift is large). It may not be found. On the other hand, when shooting a high-brightness subject with a setting suitable for a low-brightness subject, there is a problem that the AF operation stops when the focus near the focused state is slightly sweet.
[0006]
Therefore, conventionally, an eclectic setting has been made to deal with both high-luminance subjects and low-luminance subjects. In other words, conventionally, AF signals are processed under certain conditions regardless of the luminance of the subject.
[0007]
However, since the above eclectic setting is not an optimal setting according to the subject condition, there is a limit to improving the AF performance, and it is necessary to cope with higher image quality of a captured image, higher lens magnification, and the like. It is disadvantageous.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described background, and an object of the present invention is to realize an autofocus function that is not easily affected by subject conditions, for example.
[0009]
[Means to solve the problem]
An optical apparatus according to a first aspect of the present invention is an optical apparatus having an autofocus function, and includes a video signal generating unit that generates a video signal of an image formed through the optical system, and luminance information of a subject. Brightness information acquisition means for acquiring amplifying characteristics based on the brightness information, amplifying means for amplifying the video signal according to the amplification characteristics, and driving the optical system based on the output of the amplification means Focus adjustment means for adjusting the focus, and the amplification means has a low frequency component amplification factor and a high frequency component amplification factor of the video signal when the luminance of the subject is the first luminance. When the first ratio of the amplification factor of the high-frequency component of the video signal to the sum of the first and second luminances is a second luminance lower than the first luminance, the amplification factor of the low-frequency component of the video signal and the video signal With the amplification factor of the high frequency component Wherein said amplification characteristic determined to be larger than the second ratio of the amplification factor of the high frequency component of the video signal to said amplifying means, when the luminance of the subject is a high brightness, of the video signal When the luminance of the subject is low so that the amplification factor of the high frequency component is larger than the amplification factor of the low frequency component of the video signal, the amplification factor of the low frequency component of the video signal is The amplification characteristic is determined so as to be larger than the amplification factor of the high-frequency component.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. The present invention can be suitably applied to optical equipment such as a video camera, a silver salt camera, and an electronic still camera.
[0027]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram in which a part of an optical apparatus according to a preferred first embodiment of the present invention is extracted. The optical system 1 is a rear focus zoom lens having a four-group configuration including four lens groups. The optical system 1 includes a first lens group (front lens) 101 that is a fixed lens group, a second lens group (variator) 102 that has a zooming function that is a moving lens group, and a third lens group that is a fixed lens group. (Afocal) 103 and a
[0028]
The imaging element 2 includes a photoelectric conversion element such as a CCD, for example, and converts an image formed through the optical system 1 into an electrical signal. For example, when the present invention is applied to an electronic camera such as a video camera or an electronic still camera, the image sensor 2 can also be used as an image sensor for photographing. For example, when the present invention is applied to a silver halide camera, a subject image is guided to the image sensor 2 via, for example, a mirror disposed between the optical system 1 and a film.
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
The amplification
[0034]
More specifically, in this embodiment, the amplification
[0035]
Here, when the amount of blur is large (when the amount of defocus is large), it is effective to use a low-frequency video signal to determine the direction of driving the optical system for focus adjustment. When the amount of blur is small (when the amount of defocus is small), it is effective to use a high-frequency video signal in order to find the true in-focus position. In this embodiment, since the mixed signal including both the low-frequency component and the high-frequency component is supplied as the AF signal from the
[0036]
The luminance signal generated by the luminance
[0037]
As an AF method in the
[0038]
FIG. 2 is a diagram for explaining the ratio between the amplification factor of the low frequency component and the amplification factor of the high frequency component when the
[0039]
FIG. 2E shows that the amplification factor of the low frequency component: the amplification factor of the high frequency component is 50%: 50%. FIG. 2A shows an in-focus level (for example, amplified) when an AF operation is executed based on an AF signal in which the low frequency component and the high frequency component are amplified with the amplification factor of the ratio shown in FIG. It is an example showing the relationship between the sharpness of the subject image calculated based on the AF signal and the focus position (or the position of the moving lens 104). FIG.2 (b) is the figure which expanded the (circle) part of Fig.2 (a). This circled portion indicates a state where the amount of blur is large. If the subject has low brightness and the low frequency component is small, the focus level curve is flat when the amount of blur is large, so even if the focus
[0040]
Therefore, in this embodiment, when the subject has a low luminance, as shown in FIG. 2 (f), the amplification factor of the low frequency component and the high frequency component so that the ratio of the amplification factor of the low frequency component becomes high. The ratio with the amplification factor is set to 70%: 30%, for example. FIG. 2C shows the relationship between the focus level and the focus position when the AF operation is executed based on the AF signal in which the low frequency component and the high frequency component are amplified with the amplification factor of the ratio shown in FIG. It is an example which shows. FIG.2 (d) is the figure which expanded the (circle) part of FIG.2 (c). This circled portion indicates a state where the amount of blur is large. In this way, when the subject has low luminance, as shown in FIG. 2F, the ratio of the amplification factor of the low frequency component is increased so that the moving lens for focus adjustment even in a state where the amount of blur is large. Since the focus level is changed by driving 104, the subject image can be correctly focused.
[0041]
FIG. 3 is a diagram for explaining the ratio between the amplification factor of the low frequency component and the amplification factor of the high frequency component when the
[0042]
FIG. 3E shows that the amplification factor of the low frequency component: the amplification factor of the high frequency component is 50%: 50%. FIG. 3A shows the relationship between the focus level and the focus position when the AF operation is executed based on the AF signal in which the low frequency component and the high frequency component are amplified with the amplification factor of the ratio shown in FIG. It is an example which shows. FIG.3 (b) is the figure which expanded the (circle) part of Fig.3 (a). The circles indicate the vicinity of the in-focus state. If the high-frequency component is small when the subject has high brightness, the focus level curve is flat in the vicinity of the in-focus state, so even if the focus
[0043]
Therefore, in this embodiment, when the subject has high luminance, as shown in FIG. 3 (f), the amplification factor of the low frequency component and the high frequency component are increased so that the ratio of the amplification factor of the high frequency component becomes high. The ratio with the amplification factor is set to 30% and 70%, for example. FIG. 3C shows the relationship between the focus level and the focus position when the AF operation is executed based on the AF signal in which the low frequency component and the high frequency component are amplified with the amplification factor of the ratio shown in FIG. It is an example which shows. FIG. 3D is an enlarged view of the circled portion in FIG. The circles indicate the vicinity of the in-focus state. As described above, when the subject has high luminance, as shown in FIG. 3F, the true in-focus position can be determined by increasing the ratio of the amplification factor of the high-frequency component.
[0044]
FIG. 4 is a diagram conceptually showing processing in the amplification
[0045]
In the example illustrated in FIG. 4, the amplification
[0046]
(D) in FIG. 4 is a signal obtained by amplifying the low frequency component shown in (a) with the amplification factor (6 dB) for the low frequency component in the amplifying
[0047]
The amplification factor for the low frequency component and the amplification factor for the high frequency component may be determined based on, for example, a table stored in a memory (not shown), or a function (brightness is a variable) incorporated in the control program. It may be determined by executing an operation based on a function) or by another method.
[0048]
Further, the amplification factor for the low frequency component and the amplification factor for the high frequency component are determined in consideration of other information in addition to the luminance information of the subject (that is, the luminance signal supplied from the luminance signal generation unit 17). Alternatively, it may be determined based on information other than luminance information.
[0049]
FIG. 5 is a diagram illustrating a setting example of the amplification factor for the low frequency component and the amplification factor for the high frequency component. In this example, as the subject becomes brighter, the ratio of the high frequency component amplification factor ([high frequency component amplification factor] / ([high frequency component amplification factor] + [low frequency component amplification factor])) is increased. .
[0050]
FIG. 6 is a flowchart showing an operation flow of the
[0051]
In step S13, the
[0052]
In step S14, it is determined whether or not the AF function is set to ON by referring to the state of a setting unit (not shown). If the AF function is set to ON, the process proceeds to step S15 and OFF. If the status is set, the process ends.
[0053]
In step S15, the
[0054]
In step S17, the
[0055]
[Second Embodiment]
FIG. 7 is a diagram in which a part of an optical apparatus according to the preferred second embodiment of the present invention is extracted. The optical device according to this embodiment relates to an interchangeable lens type camera and is used in a state where the
[0056]
The
[0057]
The
[0058]
In addition to the functions described in the first embodiment, the amplification
[0059]
FIG. 6 is a flowchart showing an operation flow of the
[0060]
[Third Embodiment]
FIG. 8 is a diagram in which a part of an optical apparatus according to the preferred third embodiment of the present invention is extracted. This embodiment is different from the optical apparatus according to the second embodiment in that the
[0061]
The
[0062]
The
[0063]
In addition to the functions described in the first embodiment, the amplification
[0064]
FIG. 6 is a flowchart showing a flow of operations controlled in cooperation by the
[Other embodiments]
An object of the present invention is to supply a storage medium (or recording medium) in which a program code of software that realizes the functions of the above-described embodiments is recorded to a system or apparatus, and a computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus. Needless to say, this can also be achieved by reading and executing the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention. Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an operating system (OS) running on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing and the processing is included.
[0065]
Furthermore, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion card inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function is based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU or the like provided in the expansion card or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
[0066]
【The invention's effect】
According to the present invention, for example, it is possible to realize an autofocus function that is not easily affected by subject conditions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram in which a part of an optical apparatus according to a preferred first embodiment of the present invention is extracted.
FIG. 2 is a diagram for explaining a ratio between a low-frequency component amplification factor and a high-frequency component amplification factor when an amplification unit amplifies an AF signal when a subject has low luminance.
FIG. 3 is a diagram for explaining a ratio between an amplification factor of a low frequency component and an amplification factor of a high frequency component when an amplification unit amplifies an AF signal when a subject has high brightness.
FIG. 4 is a diagram conceptually illustrating processing in an amplification characteristic determination unit and an amplification unit.
FIG. 5 is a diagram illustrating a setting example of an amplification factor for a low frequency component and an amplification factor for a high frequency component.
FIG. 6 is a flowchart showing a flow of AF control.
FIG. 7 is a diagram obtained by extracting a part of an optical apparatus according to a preferred second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram obtained by extracting a part of an optical apparatus according to a preferred third embodiment of the present invention.
Claims (2)
光学系を通過して形成される像の映像信号を生成する映像信号生成手段と、
被写体の輝度情報を取得する輝度情報取得手段と、
前記輝度情報に基づいて増幅特性を決定し、前記増幅特性に従って前記映像信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段の出力に基づいて前記光学系を駆動して焦点を調整する焦点調整手段と、
を備え、
前記増幅手段は、前記被写体の輝度が第1の輝度である場合の前記映像信号の低周波成分の増幅率と前記映像信号の高周波成分の増幅率との和に対する前記映像信号の高周波成分の増幅率の第1の比率が前記第1の輝度よりも低い第2の輝度である場合の前記映像信号の低周波成分の増幅率と前記映像信号の高周波成分の増幅率との和に対する前記映像信号の高周波成分の増幅率の第2の比率よりも大きくなるように前記増幅特性を決定し、
前記増幅手段は、前記被写体の輝度が高輝度である場合には、前記映像信号の高周波成分の増幅率が前記映像信号の低周波成分の増幅率よりも大きくなるように、前記被写体の輝度が低輝度である場合には、前記映像信号の低周波成分の増幅率が前記映像信号の高周波成分の増幅率よりも大きくなるように、前記増幅特性を決定することを特徴とする光学機器。An optical instrument having an autofocus function,
Video signal generating means for generating a video signal of an image formed through the optical system;
Luminance information acquisition means for acquiring luminance information of the subject;
Amplifying means for determining an amplification characteristic based on the luminance information, and amplifying the video signal according to the amplification characteristic;
Focus adjusting means for adjusting the focus by driving the optical system based on the output of the amplifying means;
With
The amplification means amplifies the high frequency component of the video signal with respect to the sum of the amplification factor of the low frequency component of the video signal and the amplification factor of the high frequency component of the video signal when the luminance of the subject is the first luminance. The video signal with respect to the sum of the low-frequency component amplification factor and the high-frequency component amplification factor of the video signal when the first ratio is a second luminance lower than the first luminance. Determining the amplification characteristic to be larger than the second ratio of the amplification factor of the high-frequency component of
When the luminance of the subject is high , the amplifying unit adjusts the luminance of the subject so that the amplification factor of the high frequency component of the video signal is larger than the amplification factor of the low frequency component of the video signal. An optical apparatus characterized in that, when the luminance is low , the amplification characteristic is determined so that an amplification factor of a low frequency component of the video signal is larger than an amplification factor of a high frequency component of the video signal.
前記制御プログラムは、前記コンピュータに、
被写体の輝度情報を取得する輝度情報取得工程と、
前記輝度情報に基づいて前記増幅手段の増幅特性を決定する増幅特性決定工程と、
を実行させ、
前記増幅特性決定工程は、前記被写体の輝度が第1の輝度である場合の前記映像信号の低周波成分の増幅率と前記映像信号の高周波成分の増幅率との和に対する前記映像信号の高周波成分の増幅率の第1の比率が前記第1の輝度よりも低い第2の輝度である場合の前記映像信号の低周波成分の増幅率と前記映像信号の高周波成分の増幅率との和に対する前記映像信号の高周波成分の増幅率の第2の比率よりも大きくなるように前記増幅特性を決定し、
前記増幅特性決定工程は、前記被写体の輝度が高輝度である場合には、前記映像信号の高周波成分の増幅率が前記映像信号の低周波成分の増幅率よりも大きくなるように、前記被写体の輝度が低輝度である場合には、前記映像信号の低周波成分の増幅率が前記映像信号の高周波成分の増幅率よりも大きくなるように、前記増幅特性を決定することを特徴とする記録媒体。A video signal generating means for generating a video signal of an image formed through the optical system, an amplifying means for amplifying the video signal, and adjusting the focus by driving the optical system based on the output of the amplifying means. A computer-readable recording medium that records a control program for an optical apparatus that includes a focus adjustment unit that
The control program is stored in the computer.
A luminance information acquisition step for acquiring luminance information of the subject;
An amplification characteristic determining step for determining an amplification characteristic of the amplification means based on the luminance information;
And execute
In the amplification characteristic determining step, the high-frequency component of the video signal with respect to the sum of the amplification factor of the low-frequency component of the video signal and the amplification factor of the high-frequency component of the video signal when the luminance of the subject is the first luminance The gain of the low-frequency component of the video signal and the gain of the high-frequency component of the video signal when the first ratio of the gain is a second brightness lower than the first brightness. Determining the amplification characteristic to be larger than the second ratio of the amplification factor of the high-frequency component of the video signal;
In the amplification characteristic determination step, when the luminance of the subject is high , the amplification of the high-frequency component of the video signal is larger than the amplification factor of the low-frequency component of the video signal. When the luminance is low , the amplification characteristic is determined so that an amplification factor of a low frequency component of the video signal is larger than an amplification factor of a high frequency component of the video signal. .
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