特許ウォッチ

公開番号2025022939
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2024204136,2020157676
出願日2024-11-22,2020-09-18
発明の名称焦点調節装置及び方法、及び撮像装置
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類G02B 7/28 20210101AFI20250206BHJP(光学)
要約【課題】焦点を合わせる主被写体を自動的に決定すると共に、ユーザーの意図に応じて柔軟に主被写体を変更できるようにすること。
【解決手段】撮像手段により撮影光学系を介して入射する光を光電変換して、繰り返し出力される画像信号から、主被写体の候補となる主被写体候補を検出する検出手段と、主被写体候補から、主被写体を選択する選択手段と、撮影光学系に含まれるフォーカスレンズの位置を移動させるための操作手段の操作情報を取得する取得手段と、オートフォーカスモードが設定され、操作手段が操作されていない場合に、選択手段により選択された主被写体に合焦するようにフォーカスレンズを制御する焦点調節手段と、を有し、選択手段は、操作手段が操作されている場合に、フォーカスレンズの合焦位置に基づいて主被写体を選択するとともに、選択した主被写体を固定する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
撮像手段により撮影光学系を介して入射する光を光電変換して、繰り返し出力される画像信号から、予め決められた第１の条件に基づいて、主被写体の候補となる主被写体候補を検出する検出手段と、
前記主被写体候補から、前記主被写体を選択する選択手段と、
前記撮影光学系に含まれるフォーカスレンズの位置を移動させるための操作手段の操作情報を取得する取得手段と、
オートフォーカスモードが設定され、前記操作手段が操作されていない場合に、前記選択手段により選択された前記主被写体に合焦するように前記フォーカスレンズを制御する焦点調節手段と、を有し、
前記選択手段は、前記操作手段が操作されている場合に、前記フォーカスレンズの合焦位置に基づいて前記主被写体を選択するとともに、選択した前記主被写体を固定することを特徴とする焦点調節装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記選択手段は、前記操作手段が操作されている場合に、前記フォーカスレンズの合焦位置に最も近い主被写体候補を、前記主被写体として選択することを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
【請求項３】
前記選択手段は、前記操作手段が操作され、且つ、選択されている前記主被写体の焦点状態が、前記フォーカスレンズの焦点深度に基づいて設定された状態より低い場合に、主被写体を選択し直すことを特徴とする請求項１または２に記載の焦点調節装置。
【請求項４】
前記取得手段は、前記操作手段の操作による前記フォーカスレンズの合焦位置の移動方向を取得し、
前記選択手段は、前記合焦位置の移動方向に存在する主被写体候補から、前記主被写体を選択し直す
ことを特徴とする請求項３に記載の焦点調節装置。
【請求項５】
前記選択手段は、前記操作手段が操作されておらず、且つ、主被写体が固定されていない場合に、予め決められた第２の条件に基づいて主被写体を決定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の焦点調節装置。
【請求項６】
前記検出手段は、
前記画像信号から、第１の特徴を有する第１の領域を検出する第１の検出手段と、
前記画像信号から、前記第１の領域に関係し、第２の特徴を有する第２の領域を検出する第２の検出手段と、を有し、
前記第１の領域および前記第２の領域の情報に基づいて、前記主被写体候補を検出することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の焦点調節装置。
【請求項７】
前記第１の検出手段は、前記操作手段が操作されている場合と、操作されていない場合とで、異なる第３の条件を用いて前記第１の領域を検出することを特徴とする請求項６に記載の焦点調節装置。
【請求項８】
前記第３の条件は大きさを含み、前記操作手段が操作されている場合に、前記操作手段が操作されていない場合よりも、前記第１の領域として検出する領域の大きさの下限を小さくすることを特徴とする請求項７に記載の焦点調節装置。
【請求項９】
前記第３の条件は前記第１の領域を検出する画像の範囲を含み、前記操作手段が操作されている場合に、前記操作手段が操作されていない場合よりも、より広い範囲で前記第１の領域を検出することを特徴とする請求項７または８に記載の焦点調節装置。
【請求項１０】
前記第３の条件は信頼性を含み、前記操作手段が操作されている場合に、前記操作手段が操作されていない場合よりも、前記第１の領域として検出する領域の信頼性の下限を低くすることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の焦点調節装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点調節装置及び方法、及び撮像装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来のオートフォーカス（ＡＦ）制御において、合焦したい被写体に対して、ユーザーがＡＦ枠を指定しなければならないことがあった。しかしながら、例えば、取材等で使用される肩担ぎタイプのカメラ等では、ＡＦ枠を操作するための操作装置を操作者が操作し易い場所に設置することが難しいことがある。
【０００３】
そこで、特許文献１には、操作者が行うマニュアルフォーカス（ＭＦ）操作によってピントが合わせられた被写体に対して、ＡＦ枠を自動で設定する技術が開示されている。
【０００４】
さらに、特許文献２には、操作者が行うマニュアルフォーカス操作の結果、ピントが合わせられた位置が顔検出領域内であれば、顔が検出されれば顔に、顔が検出されなければ顔以外の被写体にＡＦ枠を設定して、自動追尾及びＡＦを行う技術が開示されている。
【０００５】
一方、画像から特定の被写体を自動的に検出する画像処理が知られている。例えば、デジタルカメラやデジタルビデオカメラでは、撮影画像から特に人物の顔を検出し、その検出結果を制御対象として、焦点や露出を最適化させることが行われている。しかしながら、一般的な顔検出技術では、人物が後ろ向きや顔に装飾品を付けている場合等、顔の特徴が十分に得られない場合は、安定した検出ができなくなる。
【０００６】
そこで、特許文献３では、画像から人物の上半身や頭部部分を検出し、人物の上半身や頭部の領域、あるいはこれらの検出結果から推定した顔の領域を制御対象とする方法が提案されている。この方法であれば、人物が後ろ向きや顔に装飾品を付けている場合であっても、人物の顔領域を安定して特定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１０－９７１６７号公報
特許第５４７４５２８号公報
特開２０１７－１２６９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ＭＦ操作で、ピント合わせを行うには、熟練した技術が必要であり、合焦位置まで滑らかにフォーカスレンズを移動させるのは難しい。さらに、近年、画素数の増加により、４Ｋ、８Ｋの解像度になってきており、カメラに付属されたモニタで合焦位置を確認するのは、非常に困難になっている。そのため、特許文献２に記載された技術のように、操作者がマニュアルフォーカス操作を行い、顔に対して略合焦状態になるまで操作するのは、ピント合わせの技術という点と、解像度によるボケの発生という点で、動画の品位が低下する可能性がある。
【０００９】
一方、特許文献３に記載された顔検出技術を用いて被写体追従を行う方法では、ユーザーが画面内の追尾被写体と異なる任意の被写体に合焦させたい場合に、変更することができない。
【００１０】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、焦点を合わせる主被写体を自動的に決定すると共に、ユーザーの意図に応じて柔軟に主被写体を変更できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許