JP2008203428A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus.
絞りが開放状態にあるときの焦点検出結果に基づいてフォーカシングレンズを駆動した後、撮影のための絞り値まで絞り込んだ状態の焦点検出結果に基づいてフォーカシングレンズを再駆動するようにした撮像装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 An imaging apparatus configured to drive a focusing lens based on a focus detection result when the aperture is in an open state and then re-drive the focusing lens based on a focus detection result in a state where the aperture is reduced to an aperture value for shooting. It is known (see, for example, Patent Document 1).
この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
上述した従来の撮像装置では、撮影前に撮影絞り値で改めて焦点調節を行うので、焦点調節時のピント位置と撮影時のピント位置が一致し、撮影時のピントずれは解消される。しかしながら、撮影のたびに2回の焦点検出とそれぞれの結果に基づく焦点調節が必要となり、時間がかかるという問題がある。 In the conventional imaging apparatus described above, since focus adjustment is performed again with the shooting aperture value before shooting, the focus position at the time of focus adjustment matches the focus position at the time of shooting, and the focus shift at the time of shooting is eliminated. However, there is a problem in that it takes time to detect the focus twice and to adjust the focus based on each result every time shooting is performed.
撮像素子から出力される画像信号に基づいて撮影光学系の焦点調節状態を検出し、焦点検出結果に基づいて撮影光学系の焦点調節を行う際に、設定された撮影時の絞り値に応じて焦点検出時の絞り値を設定する。 When detecting the focus adjustment state of the photographic optical system based on the image signal output from the image sensor and performing the focus adjustment of the photographic optical system based on the focus detection result, according to the set aperture value at the time of shooting Set the aperture value for focus detection.
本発明によれば、撮影時のピントずれを防止しながら焦点調節時間を短縮することができる。 According to the present invention, it is possible to shorten the focus adjustment time while preventing a focus shift during photographing.
《発明の第1の実施の形態》
本発明を、位相差検出方式の自動焦点調節(以下、AFという)とコントラスト検出方式AFとのハイブリッドAF装置を備えたデジタル一眼レフカメラに適用した第1の実施の形態を説明する。なお、本発明は位相差検出方式AFとコントラスト検出方式AFのハイブリッドAF装置に限定されず、コントラスト検出方式AFとその他の方式のAFとを組み合わせたハイブリッドAF装置にも適用することができる。
<< First Embodiment of the Invention >>
A first embodiment in which the present invention is applied to a digital single-lens reflex camera equipped with a hybrid AF device of phase difference detection type automatic focus adjustment (hereinafter referred to as AF) and contrast detection type AF will be described. Note that the present invention is not limited to the hybrid AF apparatus of the phase difference detection AF and the contrast detection AF, and can also be applied to a hybrid AF apparatus in which the contrast detection AF and other AFs are combined.
図1は第1の実施の形態のデジタル一眼レフカメラの構成を示す。このカメラの焦点調節装置は、位相差検出方式AFとコントラスト検出方式AFのハイブリッドAF装置である。第1の実施の形態のカメラは、カメラボディ1にレンズ鏡筒20が装着される。なお、この第1の実施の形態ではレンズ交換式カメラを例に上げて説明するが、本発明はレンズ交換式カメラに限定されず、レンズ固定式カメラ(レンズ一体型カメラ)に対しても適用できる。
FIG. 1 shows a configuration of a digital single-lens reflex camera according to the first embodiment. The focus adjustment device of this camera is a hybrid AF device of phase difference detection AF and contrast detection AF. In the camera according to the first embodiment, the lens barrel 20 is attached to the
カメラボディ1は、撮像素子2、シャッター3、焦点検出光学系4、イメージセンサー5、焦点検出演算回路6、カメラ制御回路7、駆動回路8、クイックリターンミラー9、サブミラー10、ファインダースクリーン11、ペンタプリズム12、測光レンズ13、測光センサー14、接眼レンズ15、操作部材16などを備えている。
The
撮像素子2は、レンズ鏡筒20内の撮像レンズ23により結像した被写体像を電気信号に変換して出力する。シャッター3は、シャッターボタン(不図示)の全押し時(シャッターレリーズ時)に露出演算結果または撮影者が手動で設定したシャッター速度の時間だけ開放され、撮像素子2を露光するとともに、シャッターボタンの半押し時にコントラスト検出方式AFを行うために開放され、撮像素子2を露光する。焦点検出光学系4、イメージセンサー5および焦点検出演算回路6は位相差検出方式の焦点検出装置を構成し、撮影レンズの焦点調節状態を示すデフォーカス量を検出する。
The
制御回路7は図示しないマイクロコンピューターとメモリなどの周辺部品から構成され、測光、焦点検出、撮影などのシーケンス制御や、露出演算、コントラスト検出方式AFにおける焦点評価値演算などの演算制御を行う。駆動回路8は、レンズ鏡筒20内に設けられるレンズおよび絞り駆動用アクチュエーター25を駆動制御する。測光センサー14は、撮影画面を複数の領域に分割して各領域ごとの輝度に応じた測光信号を出力する。
The
レンズ鏡筒20は、フォーカシングレンズ21、ズーミングレンズ22、絞り24、レンズおよび絞り駆動用アクチュエーター25、レンズメモリ26などを備えている。なお、図1ではフォーカシングレンズ21とズーミングレンズ22を一つの撮影レンズ23で代表して表す。フォーカシングレンズ21はアクチュエーター25により光軸方向に駆動され、撮影レンズ23の焦点調節を行うレンズである。ズーミングレンズ22はアクチュエーター25により光軸方向に駆動され、撮影レンズ23の焦点距離を変えるレンズである。絞り24はアクチュエーター25に駆動されて絞り開口径を変化させる。レンズメモリ26には、撮影レンズ23の開放F値、焦点距離、絞りしきい値Fk(詳細後述)などの撮影光学系に関する情報が記憶されている。
The lens barrel 20 includes a focusing lens 21, a zooming lens 22, an
カメラボディ1には撮影者が操作する操作部材16が配置される。操作部材16には、シャッターボタンの半押し時にオンするレリーズ半押しスイッチ、シャッターボタンの全押し時オンするレリーズ全押しスイッチなどが含まれる。
An
撮影時およびコントラスト検出方式AF時以外は、クイックリターンミラー9とサブミラー10が図1に示すように撮影光路中に置かれる。このとき、撮影レンズ23を透過した被写体からの光の一部は、クイックリターンミラー9に反射されてファインダースクリーン11へ導かれ、スクリーン11上に被写体像を結像する。この被写体像は、ペンタプリズム12と接眼レンズ15を介して撮影者の目へ導かれるとともに、ペンタプリズム12と測光用レンズ13を介して測光用センサー14へ導かれる。制御回路7は、測光用センサー14から出力される各測光領域(分割された測光領域)ごとの測光信号に基づいて露出演算を行い、撮影画面の輝度に応じたシャッター速度と絞り値を算出する。なお、手動露出撮影モード設定時には、撮影者が操作部材16を操作して設定したシャッター速度と絞り値を用いる。
Except during shooting and contrast detection AF, the quick return mirror 9 and the
一方、撮影レンズを通過した被写体からの光の他の一部は、クイックリターンミラー9を透過してサブミラー10により反射され、焦点検出光学系4を介してイメージセンサー5へ導かれる。この第1の実施の形態では撮影画面内の複数の位置に焦点検出エリアが設定されており、イメージセンサー5は、各焦点検出エリアごとに撮影レンズ23の焦点調節状態を示す焦点検出信号を出力する。焦点検出演算回路6は、各焦点検出エリアごとの焦点検出信号に基づいて撮影レンズの焦点調節状態を示すデフォーカス量を算出する。制御回路7はデフォーカス量に基づいてレンズ駆動量を算出し、駆動回路8によりアクチュエーター25を駆動してフォーカシングレンズ21を合焦駆動する。
On the other hand, another part of the light from the subject that has passed through the photographing lens passes through the quick return mirror 9 and is reflected by the
撮影時およびコントラスト検出方式AF時には、クイックリターンミラー9とサブミラー10が撮影光路から退避され(ミラーアップ)、シャッター3が開放されて撮影レンズ23を透過した被写体からの光束が撮像素子2へ導かれる。コントラスト検出方式AF時には、制御回路7が、撮像素子2の焦点検出エリア(このエリアは、イメージセンサー5を用いた焦点検出の際に選択されている焦点検出エリアと位置的に(撮影フレーム内における位置)対応する位置のエリアである)の画素出力に基づいて合焦位置を検出し、駆動回路8によりアクチュエーター25を駆動してフォーカシングレンズ21を合焦駆動する。また、撮像時には、撮像素子2により撮像を行う。
During photographing and contrast detection AF, the quick return mirror 9 and the
ここで、コントラスト検出方式AFにおけるレンズ駆動について説明する。この第1の実施の形態では、コントラスト検出方式AF時に初期駆動、探索駆動および合焦駆動の3段階に分けてフォーカシングレンズ21を駆動する。初期駆動では、位相差検出方式AFによる合焦位置からコントラスト検出方式AFを開始するが、位相差検出方式AFの合焦位置を中心とする所定範囲内でコントラスト検出方式AFを行うために、いったん位相差検出方式AFの合焦位置から所定量(レンズ21の光軸方向に)離れた位置にフォーカシングレンズ21を移動する。 Here, lens driving in contrast detection AF will be described. In the first embodiment, the focusing lens 21 is driven in three stages of initial drive, search drive, and focus drive during contrast detection AF. In the initial driving, the contrast detection method AF is started from the focus position by the phase difference detection method AF. In order to perform the contrast detection method AF within a predetermined range centered on the focus position of the phase difference detection method AF, The focusing lens 21 is moved to a position away from the in-focus position of the phase difference detection AF by a predetermined amount (in the optical axis direction of the lens 21).
初期駆動後、探索駆動を開始する。すなわち、予め決められた駆動量(ステップ幅)だけフォーカシングレンズ21を移動し、位相差検出方式AFにより合焦した焦点検出エリアの画像のコントラストに基づいて焦点評価値を算出する。この動作を焦点評価値のピークが見つかるまで繰り返し、焦点評価値のピークが発見されたらそのピーク位置を合焦位置とする。最後に、合焦駆動においてフォーカシングレンズ21を合焦位置まで移動し合焦させる。 After the initial drive, search drive is started. That is, the focusing lens 21 is moved by a predetermined driving amount (step width), and the focus evaluation value is calculated based on the contrast of the image in the focus detection area focused by the phase difference detection method AF. This operation is repeated until the peak of the focus evaluation value is found. When the peak of the focus evaluation value is found, the peak position is set as the in-focus position. Finally, the focusing lens 21 is moved to the in-focus position and brought into focus in the focus drive.
なお、この第1の実施の形態では位相差検出方式AFとコントラスト検出方式AFにおいて同一の焦点検出エリアが設定されており、複数の焦点検出エリアの中から撮影者が操作部材16の焦点検出エリア選択スイッチによりいずれかを選択するか、あるいはカメラが自動的にいずれかを選択する。後者のカメラによる自動選択では、例えば最至近のデフォーカス量を示す焦点検出エリアを選択したり、前回のAF時のデフォーカス量に近いデフォーカス量を示す焦点検出エリアを選択する。
In the first embodiment, the same focus detection area is set in the phase difference detection AF and the contrast detection AF, and the photographer can select the focus detection area of the
次に、絞り24の絞り値と撮影レンズ23の合焦位置との関係について説明する。一般に、撮影レンズの球面収差の影響により絞り値に応じて合焦位置が変化する。図2は、ズーミングレンズ位置をパラメーターにしたレンズのF値に対する合焦位置の変化の様子を示す図である。今、ズーミングレンズ位置Aにおいて、絞りを開放(F1.4)した状態でコントラスト検出方式AFを行った場合に、A1に示す合焦位置が得られたとする。次に、絞りをF2まで絞り込んでコントラスト検出方式AFを行うとA2で示す合焦位置が検出される。つまり、絞りをF1.4からF2にすると合焦位置が(A2−A1)だけずれる。また、ズーミングレンズ位置Bでは、絞りをF1.4からF2にすると合焦位置が(B2−B1)だけずれる。
Next, the relationship between the aperture value of the
通常、撮影レンズの焦点検出は絞り開放の状態で行われるため、開放絞りの焦点検出結果にしたがって焦点調節を行うと、撮影レンズの合焦位置は撮像素子の受光面(またはフィル面)と一致する。絞り開放で焦点調節を行った後、絞りを撮影絞り値まで絞り込んで撮影を行うと、撮影レンズの球面収差の影響により撮影レンズの合焦位置が撮像素子の受光面からずれ、ピントずれが発生する。また、撮影レンズがズームレンズの場合には、ズーミングによってレンズの像高が変化するので球面収差も変化し、絞り値とズーミングレンズ位置によって合焦位置が変化することになる。同様に、フォーカシングによってもレンズの像高が変化するから、絞りと撮影レンズのレンズ位置(ズーミングレンズ位置およびフォーカシングレンズ位置)に応じて合焦位置が変化することになる。 Normally, the focus of the photographic lens is detected with the aperture open, so that when the focus is adjusted according to the focus detection result of the open aperture, the focus position of the photographic lens matches the light receiving surface (or fill surface) of the image sensor. To do. After performing focus adjustment with the aperture fully open, when shooting with the aperture reduced to the shooting aperture value, the focus position of the photographic lens shifts from the light-receiving surface of the image sensor due to the influence of spherical aberration of the photographic lens, causing focus shift. To do. When the photographic lens is a zoom lens, the image height of the lens changes due to zooming, so the spherical aberration also changes, and the focus position changes depending on the aperture value and the zooming lens position. Similarly, since the image height of the lens also changes due to focusing, the focusing position changes according to the lens position (zooming lens position and focusing lens position) of the stop and the taking lens.
絞り値とレンズ位置に対する合焦位置の関係を予めカメラ内またはレンズ内のメモリに記憶しておき、開放絞りから撮影絞りまでの絞り値の変化と撮影時のレンズ位置に応じた合焦位置の変化量を読み出し、それに基づきピント補正量を算出することでピントずれを解消することも考えられる。しかし、撮影レンズの種類ごとにマップを用意しなければならず、さらに大きなメモリの記憶容量が必要となるため、良策とは言えない。 The relationship between the aperture value and the focus position with respect to the lens position is stored in advance in the camera or in the memory of the lens, and the focus position corresponding to the change in aperture value from the open aperture to the shooting aperture and the lens position at the time of shooting is stored. It is also conceivable to eliminate the focus deviation by reading the change amount and calculating the focus correction amount based on the change amount. However, this is not a good solution because a map must be prepared for each type of photographic lens and a larger memory capacity is required.
そこで、この一実施の形態では、露出演算結果の絞り値または撮影者が手動で設定した絞り値すなわち撮影絞り値Fが、予め定めたしきい値Fk以下の場合、つまり撮影絞り値Fが開放絞り値F0からしきい値Fkまでの範囲内にある場合には、開放絞り値F0でコントラスト検出方式AFを行わず、撮影絞り値Fのままでコントラスト検出方式AFを行った後、その撮影絞り値Fで撮影を行うことにする。一方、撮影絞り値Fがしきい値Fkより大きい場合、つまり撮影絞り値Fがしきい値Fkよりも絞り込まれている場合(絞り開口径が小さい場合)には、開放絞り値F0でコントラスト検出方式AFを行い、その後に撮影絞り値Fまで絞り込んで撮影を行うことにする。 Therefore, in this embodiment, when the aperture value of the exposure calculation result or the aperture value manually set by the photographer, that is, the imaging aperture value F is equal to or smaller than the predetermined threshold value Fk, that is, the imaging aperture value F is opened. When the aperture value is within the range from the aperture value F0 to the threshold value Fk, the contrast detection method AF is not performed with the full aperture value F0, and the contrast detection method AF is performed with the photographing aperture value F as it is. Shooting is performed with the value F. On the other hand, when the photographic aperture value F is larger than the threshold value Fk, that is, when the photographic aperture value F is narrower than the threshold value Fk (when the aperture aperture diameter is small), contrast detection is performed with the open aperture value F0. The system AF is performed, and then the photographing aperture value F is reduced to perform photographing.
ここで、しきい値Fkには、開放絞り値F0から当該しきい値Fkまで絞り込んだときに、撮影レンズの被写界深度(焦点深度)によりピントずれが問題とならない値であって、当該絞り値まで絞り込んでコントラスト検出方式AFを行ったときに、光量不足による焦点検出不能や焦点検出時間が異常に長くなる問題が発生しない値を、撮影レンズの種類ごとにズーミングレンズとフォーカシングレンズの位置を考慮して計算あるいは実験により求め、レンズメモリ26あるいはカメラ内のメモリに記憶しておく。
Here, the threshold value Fk is a value that does not cause a focus shift due to the depth of field (depth of focus) of the photographing lens when the aperture value is reduced from the full aperture value F0 to the threshold value Fk. When the contrast detection AF is performed with the aperture stopped down, values that do not cause focus detection failure due to insufficient light amount or abnormally long focus detection time are set for each type of shooting lens. Is obtained by calculation or experiment and is stored in the
撮影絞り値Fがしきい値Fk以下の場合、つまり撮影絞り値Fが開放絞り値F0からしきい値Fkまでの範囲内にある場合には、撮影絞り値Fでコントラスト検出方式AFを行うから、AF時の合焦位置のままで撮影を行うことになり、合焦位置のずれの問題は発生しない。その上、撮影絞りは、開放絞り値F0からしきい値Fkまでの充分に開放された状態にあり、コントラスト検出方式AFに用いる光量も多いことから、光量不足により焦点検出不能や焦点検出時間が長くなる可能性は低い。 When the shooting aperture value F is less than or equal to the threshold value Fk, that is, when the shooting aperture value F is within the range from the open aperture value F0 to the threshold value Fk, the contrast detection method AF is performed with the shooting aperture value F. Therefore, the image is taken with the in-focus position at the time of AF, and the problem of in-focus position deviation does not occur. In addition, the photographing aperture is in a fully open state from the full aperture value F0 to the threshold value Fk, and the amount of light used for the contrast detection method AF is large. It is unlikely to be long.
一方、撮影絞り値Fがしきい値Fkより大きい場合、つまり撮影絞り値Fがしきい値Fkよりも絞り込まれている場合には、開放絞り値F0でコントラスト検出方式AFを行った後に撮影絞り値Fまで絞り込んで撮影を行うが、撮影絞り値Fが比較的に大きな値となり被写界深度(焦点深度)が深くなるため、開放絞り値F0から撮影絞り値Fへの絞り込みによって合焦位置が変化しても合焦位置の変化量が被写界深度内の変化量となり、撮影画像におけるピントずれが見かけ上なくなる。その上、コントラスト検出方式AFを開放絞り値F0で行うから、大きな撮影絞り値Fまで絞り込んでAFを行う場合の光量不足による焦点検出不能や焦点検出時間が長くなるのを避けることができる。 On the other hand, when the photographing aperture value F is larger than the threshold value Fk, that is, when the photographing aperture value F is narrowed down more than the threshold value Fk, the photographing aperture is performed after performing the contrast detection method AF with the full aperture value F0. Although shooting is performed with the aperture stopped down to the value F, since the shooting aperture value F is relatively large and the depth of field (depth of focus) increases, the in-focus position is reduced by narrowing down from the open aperture value F0 to the shooting aperture value F. Even if is changed, the amount of change in the in-focus position becomes the amount of change within the depth of field, and the out-of-focus state in the photographed image does not appear. In addition, since the contrast detection method AF is performed with the full aperture value F0, it is possible to avoid the focus detection failure and the length of focus detection time due to insufficient light quantity when performing the AF with the large photographing aperture value F narrowed down.
なお、撮影絞り値Fがしきい値Fkより大きい場合、つまり撮影絞り値Fがしきい値Fkよりも絞り込まれている場合には、開放絞り値F0でコントラスト検出方式AFを行うとしたが、撮影絞り値Fよりも小さい絞り値でコントラスト検出方式AFを行うか、あるいは、しきい値Fk以下の絞り値でコントラスト検出方式AFを行うようにしてもよい。このようにしても、撮影絞り値Fとコントラスト検出方式AFのときの絞り値が異なっているにもかかわらず、撮影画像におけるピントずれを防止することができる。 Note that, when the photographing aperture value F is larger than the threshold value Fk, that is, when the photographing aperture value F is narrower than the threshold value Fk, the contrast detection method AF is performed with the full aperture value F0. The contrast detection method AF may be performed with an aperture value smaller than the photographing aperture value F, or the contrast detection method AF may be performed with an aperture value equal to or less than the threshold value Fk. Even in this way, it is possible to prevent a focus shift in the photographed image even though the photographing aperture value F and the aperture value in the contrast detection method AF are different.
また、コントラスト検出方式AF時の絞り値を決定する際に、測光センサー14による測光結果の被写体輝度に基づいて決定するようにしてもよい。コントラスト検出方式AF時には、絞り開口を介して入射する被写体光を撮像素子2で受光して電荷の蓄積を行うから、電荷蓄積時間すなわち焦点検出時間が余り長くならない絞り開口であればよい。被写体輝度が高い場合は、被写体光の光量がAF検出にとって十分に多いから絞り開口を比較的に小さくする、つまりコントラスト検出方式AF時の絞り値を大きくしても焦点検出を短時間で行うことができ、逆に、被写体輝度が低い場合はには、被写体光の光量がAF検出にとっては少ないから絞り開口を比較的に大きくする、つまり焦点検出を短時間で行うためにはコントラスト検出方式AF時の絞り値を小さくする必要がある。このように、被写体輝度の検出値に応じてコントラスト検出方式AF時の絞り値を決定することによって、最適な絞り値を決定することができる。
Further, when determining the aperture value in the contrast detection method AF, the aperture value may be determined based on the subject brightness of the photometric result obtained by the
図3は第1の実施の形態の撮影動作を示すフローチャート(実線のフロー)である。このフローチャートではシングルAFモード(被写体にいったん合焦すると、そのフォーカス位置でフォーカシングレンズ21の駆動を停止するモード)における動作についても説明する。制御回路7は、ステップ1で操作部材16のレリーズ半押しスイッチによりシャッターボタンの半押し操作を検出するとこの撮影動作を開始する。ステップ2で測光センサー14により測光を行い、測光結果に基づいて露出演算を行ってシャッター速度と撮影絞り値Fを決定する。なお、手動露出撮影モード設定時には、撮影者が手動設定したシャッター速度と絞り値Fを用いる。ステップ3では、イメージセンサー5および焦点検出演算回路6により各焦点検出エリアごとのデフォーカス量を検出し、撮影者が選択した焦点検出エリアまたはカメラが自動的に選択した焦点検出エリアのデフォーカス量にしたがって駆動回路8およびアクチュエーター25によりフォーカシングレンズ21を駆動し合焦させる。
FIG. 3 is a flowchart (solid line flow) showing the photographing operation of the first embodiment. This flowchart also describes the operation in the single AF mode (a mode in which once the subject is focused, the driving of the focusing lens 21 is stopped at the focus position). When the
ステップ4においてレンズメモリ26から絞りのしきい値Fkを読み出し、続くステップ5で露出演算結果または撮影者による手動設定の撮影絞り値Fをしきい値Fkと比較する。撮影絞り値Fがしきい値Fkより大きい場合はステップ6へ進み、駆動回路8およびアクチュエーター25により絞り24を駆動して開放絞り値F0を設定する。なお、上述したように、撮影絞り値Fよりも小さい絞り値を設定するか、あるいは、しきい値Fk以下の絞り値を設定してもよい。一方、撮影絞り値Fがしきい値Fk以下の場合はステップ7へ進み、駆動回路8およびアクチュエーター25により絞り24を駆動して撮影絞り値Fを設定する。
In step 4, the aperture threshold value Fk is read from the
ステップ8でシャッター3を開放するとともにミラー9、10を撮影光路から退避し(ミラーアップ)、続くステップ9で撮像素子2の出力を用いてコントラスト検出方式AFを行う。このとき、位相差検出方式AF時に選択した焦点検出エリアに対応する撮像素子2の領域の画素出力を用いてコントラスト検出方式AFを行う。本フローチャートでは上述したようにシングルAFモードであるため、駆動回路8およびアクチュエーター25によりフォーカシングレンズ21を駆動してコントラスト検出方式AFで合焦させた後、ステップ10でシャッター3を閉じるとともにミラー9、10を撮影光路中に戻す(ミラーダウン)。
In step 8, the
ステップ11で絞り24に開放絞り値F0が設定されているか否かを確認し、開放絞り値F0が設定されているときはステップ12へ進み、駆動回路8およびアクチュエーター25により撮影絞り値Fに設定し直す。なお、ステップ6でコントラスト検出方式AF時の絞り値として、撮影絞り値Fよりも小さい絞り値を設定するか、あるいは、しきい値Fk以下の絞り値を設定した場合にも、ステップ11で撮影絞り値Fに設定し直す。一方、絞り24に撮影絞り値Fが設定されているときはそのままとする。ステップ13で操作部材16のレリーズ全押しスイッチによりシャッターボタンの全押し操作を確認する。シャッターボタンの全押し操作がなされていないときはステップ14へ進み、シャッターボタンが半押し状態のままか否かを確認し、半押し状態のままであればステップ13へ戻って全押し操作を待つ。なお、シャッターボタンの半押し操作がなされていないときは撮影動作を終了する。
In
ステップ13でシャッターボタンの全押し操作を検出したときはステップ15へ進み、シャッター3を露出演算結果または撮影者による手動設定のシャッター速度の時間だけ開放するとともに、ミラー9、10のアップを行い、撮像素子2を露光して撮影を行い、撮影画像をメモリカードなどの記録装置(不図示)に記録して撮影動作を終了する。
If it is detected in
なお、フォーカスモードには、上述したシングルAFモードの他に、半押しボタンが押圧されている間は焦点検出を実行し続けるというコンティニュアスAFモードがある。このコンティニュアスAFモードの場合の動作フローは、図3のフロー中のステップ13、14を削除し、その代わりに図中に破線で示した位置にステップ9−1、9−2、9−3を追加すればよい。なお、追加するステップ9−1、9−2、9−3はそれぞれステップ13、14、10の動作と同じであるからそれらのステップの動作説明を省略する。
In addition to the single AF mode described above, the focus mode includes a continuous AF mode in which focus detection is continued while the half-press button is pressed. In the operation flow in the case of the continuous AF mode, steps 13 and 14 in the flow of FIG. 3 are deleted, and instead, steps 9-1, 9-2, and 9- 3 should be added. Since the added steps 9-1, 9-2, and 9-3 are the same as the operations of
《発明の第2の実施の形態》
本発明をコンパクトデジタルカメラに適用した第2の実施の形態を説明する。図4は第2の実施の形態のコンパクトデジタルカメラの構成を示す。なお、図1に示すデジタル一眼レフカメラの構成部品と同様な構成部品に対しては符号にAを付して相違点を中心に説明する。この第2の実施の形態のカメラは、基本的に画像取得用の撮像素子2Aを用いて測光および焦点検出を行うとともに、撮像素子2Aがシャッター機能を有しており、ファインダーの代わりにカメラ背面のLCDカラーモニターによるライブビュー機能を備えている。なお、図4に示すカメラでは、カメラボディ1Aとレンズ鏡筒20Aとが一体構造になっている例を示すが、もちろんレンズ鏡筒が交換可能な構造のカメラであってもよいし、例えばレンジファインダーのようなファインダーを設けてもよい。
<< Second Embodiment of the Invention >>
A second embodiment in which the present invention is applied to a compact digital camera will be described. FIG. 4 shows the configuration of a compact digital camera according to the second embodiment. Note that components similar to those of the digital single-lens reflex camera shown in FIG. The camera according to the second embodiment basically performs photometry and focus detection using an
焦点検出演算回路6Aは、撮影画面内に予め設定された焦点検出エリアに対応する撮像素子2Aの領域内の画素出力に基づいて、コントラスト検出方式AFにより撮影レンズ23Aの焦点調節を行う。なお、この第2の実施の形態のコンパクトカメラでは位相差検出方式AFを行わず、コントラスト検出方式AFのみで撮影レンズ23Aの焦点調節を行う。制御回路7Aは、撮像素子2Aの画素出力に基づいて露出演算を行い、撮影画面の輝度に応じたシャッター速度と絞り値を算出する。なお、手動露出撮影モードが設定されているときは、撮影者が操作部材16Aにより設定したシャッター速度と絞り値を用いる。制御回路7Aは露出演算結果または撮影者による手動設定のシャッター速度の時間だけ撮像素子2Aの電荷蓄積を行い、シャッター機能を実現する。制御回路7Aはまた、撮像素子2Aからスルー画像を読み出し、カメラ背面のLCDカラーモニター(不図示)に画像を表示してライブビュー機能を実現する。
The focus
この第2の実施の形態のコンパクトカメラにおいても、露出演算結果の撮影絞り値Fまたは撮影者による手動設定の撮影絞り値Fが、予め定めたしきい値Fk以下の場合、つまり撮影絞り値Fが開放絞り値F0からしきい値Fkまでの範囲内にある場合には、開放絞り値F0でコントラスト検出方式AFを行わず、撮影絞り値Fのままでコントラスト検出方式AFを行った後、撮影絞り値Fで撮影を行うことにする。 Also in the compact camera of the second embodiment, when the photographing aperture value F as the exposure calculation result or the photographing diaphragm value F manually set by the photographer is equal to or smaller than a predetermined threshold value Fk, that is, the photographing aperture value F Is within the range from the full aperture value F0 to the threshold value Fk, the contrast detection method AF is not performed with the full aperture value F0, and after the contrast detection method AF is performed with the photographing aperture value F, the photographing is performed. Shooting is performed with an aperture value F.
一方、撮影絞り値Fがしきい値Fkより大きい場合、つまり撮影絞り値Fがしきい値Fkよりも絞り込まれている場合には、開放絞り値F0、または、撮影絞り値Fよりも小さい絞り値、あるいは、しきい値Fk以下の絞り値でコントラスト検出方式AFを行い、その後に撮影絞り値Fまで絞り込んで撮影を行うことにする。なお、この第2の実施の形態では、絞りのしきい値Fkは制御回路7に内蔵されるメモリに予め記憶されている。
On the other hand, when the shooting aperture value F is larger than the threshold value Fk, that is, when the shooting aperture value F is narrowed down below the threshold value Fk, the aperture is smaller than the open aperture value F0 or the shooting aperture value F. The contrast detection method AF is performed with a value or an aperture value equal to or less than the threshold value Fk, and then the image is narrowed down to the photographing aperture value F for photographing. In the second embodiment, the aperture threshold value Fk is stored in advance in a memory built in the
図5は第2の実施の形態の撮影動作を示すフローチャート(実線のフロー)である。このフローチャートはAFモードがシングルAFモードの場合の動作フローである。制御回路7Aは、ステップ21で操作部材16Aのレリーズ半押しスイッチによりシャッターボタンの半押し操作を検出するとこの撮影動作を開始する。ステップ22で撮像素子2Aにより測光のための撮像を行い、撮像結果に基づいて露出演算を行ってシャッター速度と撮影絞り値Fを決定する。なお、手動露出撮影モードでは撮影者が操作部材16により手動設定したシャッター速度と撮影絞り値Fを用いる。
FIG. 5 is a flowchart (solid line flow) showing the photographing operation of the second embodiment. This flowchart is an operation flow when the AF mode is the single AF mode. When the
ステップ23で露出演算結果または撮影者による手動設定の撮影絞り値Fを制御回路7Aのメモリ(不図示)に予め記憶されているしきい値Fkと比較する。撮影絞り値Fがしきい値Fkより大きい場合はステップ24へ進み、駆動回路8およびアクチュエーター25により絞り24を駆動して開放絞り値F0を設定する。なお、上述したように、撮影絞り値Fよりも小さい絞り値を設定するか、あるいは、しきい値Fk以下の絞り値を設定してもよい。一方、撮影絞り値Fがしきい値Fk以下の場合はステップ25へ進み、駆動回路8およびアクチュエーター25により絞り24を駆動して撮影絞り値Fを設定する。
In step 23, the exposure calculation result or the manually set photographing aperture value F by the photographer is compared with a threshold value Fk stored in advance in a memory (not shown) of the
ステップ26においてコントラスト検出方式AFを行う。このとき、操作部材16の焦点検出エリア選択スイッチにより撮影者が選択した焦点検出エリア、またはカメラが自動的に選択した焦点検出エリアに対応する撮像素子2の領域の画素出力を用いてコントラスト検出方式AFを行い、駆動回路8およびアクチュエーター25によりフォーカシングレンズ21を駆動して合焦させる。
In
コントラスト検出方式AF後のステップ27で、絞り24に開放絞り値F0が設定されているか否かを確認する。開放絞り値F0が設定されているときはステップ28へ進み、駆動回路8およびアクチュエーター25により撮影絞り値Fに設定し直す。なお、ステップ24でコントラスト検出方式AF時の絞り値として、撮影絞り値Fよりも小さい絞り値を設定するか、あるいは、しきい値Fk以下の絞り値を設定した場合にも、ステップ28で撮影絞り値Fに設定し直す。一方、絞り24に撮影絞り値Fが設定されているときはそのままとする。なお、コンティニュアスAFモードの場合の動作フローは、図5からステップ29、30を削除し、その代わりに破線の位置にステップ26−1、26−2を追加すればよい。追加したステップ26−1、26−2の動作はステップ29、30の動作と同じである。
In step 27 after the contrast detection method AF, it is confirmed whether or not the full aperture value F0 is set for the
ステップ29で操作部材16のレリーズ全押しスイッチによりシャッターボタンの全押し操作を確認する。シャッターボタンの全押し操作がなされていないときはステップ30へ進み、シャッターボタンが半押し状態のままか否かを確認し、半押し状態のままであればステップ29へ戻って全押し操作を待つ、一方、シャッターボタンの半押し操作がなされていないときは撮影動作を終了する。ステップ29でシャッターボタンの全押し操作を検出したときはステップ31へ進み、撮像素子2でシャッター速度の時間だけ電荷蓄積を行い、撮影画像をメモリカードなどの記録装置(不図示)に記録して撮影動作を終了する。
In step 29, the shutter button full-press operation is confirmed by the release full-press switch of the
このように、一実施の形態によれば、撮像素子2、2Aから出力される画像信号に基づいて撮影レンズ23、23Aの焦点調節状態を検出し、焦点検出結果に基づいて撮影レンズ23、23Aの焦点調節を行う際に、設定された撮影時の絞り値Fに応じて焦点検出時の絞り値を設定するようにしたので、撮影時のピントずれを防止しながら焦点調節時間を短縮することができる。
As described above, according to the embodiment, the focus adjustment state of the photographing
1、1A デジタルカメラ
2、2A 撮像素子
7、7A 制御回路
8、8A 駆動回路
16、16A 操作部材
21、21A フォーカシングレンズ
22、22A ズーミングレンズ
23、23A 撮影レンズ
24、24A 絞り
25、25A アクチュエーター
1,
Claims (8)
撮影時の前記絞りの値を設定する撮影絞り設定手段と、
前記撮像素子から出力される画像信号に基づいて前記撮影光学系の焦点調節状態を検出し、焦点検出結果に基づいて前記撮影光学系の焦点調節を行う焦点調節手段と、
前記撮影絞り設定手段により設定された前記撮影時の絞り値に応じて、前記焦点調節手段による焦点検出時の前記絞りの値を設定する焦点検出絞り設定手段とを備えることを特徴とする撮像装置。 An image sensor that receives light passing through a photographing optical system including an aperture and outputs an image signal; and
A shooting aperture setting means for setting the aperture value at the time of shooting,
A focus adjusting unit that detects a focus adjustment state of the photographing optical system based on an image signal output from the image sensor, and performs focus adjustment of the photographing optical system based on a focus detection result;
An imaging apparatus comprising: a focus detection aperture setting unit that sets the aperture value at the time of focus detection by the focus adjustment unit according to the aperture value at the time of shooting set by the imaging aperture setting unit. .
前記焦点検出絞り設定手段は、前記撮影時の絞り値が予め設定したしきい値以下の場合には、前記焦点検出時の絞り値に前記撮影時の絞り値を設定することを特徴とする撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1,
The focus detection aperture setting means sets the aperture value at the time of shooting to the aperture value at the time of focus detection when the aperture value at the time of shooting is equal to or less than a preset threshold value. apparatus.
前記焦点検出絞り値設定手段は、前記撮影時の絞り値が予め設定したしきい値より大きい場合には、前記焦点検出時の絞り値として、前記撮影時の絞り値よりも小さい値を設定することを特徴とする撮像装置。 In the imaging device according to claim 1 or 2,
When the aperture value at the time of shooting is larger than a preset threshold value, the focus detection aperture value setting means sets a value smaller than the aperture value at the time of shooting as the aperture value at the time of focus detection. An imaging apparatus characterized by that.
前記焦点検出時の絞り値として、前記しきい値以下の絞り値を設定することを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to claim 3.
An imaging apparatus, wherein an aperture value equal to or smaller than the threshold value is set as an aperture value at the time of focus detection.
被写体輝度を測定する測光手段をさらに備え、
前記焦点検出時の絞り値は、前記測光手段の測光結果に基づいて決定されることを特徴とする撮像装置。 In the imaging device according to claim 3 or 4,
A photometric means for measuring subject brightness;
The aperture value at the time of focus detection is determined based on a photometric result of the photometric means.
前記焦点検出時の絞り値として開放絞り値を設定することを特徴とする撮像装置。 In the imaging device according to claim 3 or 4,
An imaging apparatus, wherein an open aperture value is set as an aperture value at the time of focus detection.
前記しきい値は、前記撮影時の絞り値が当該しきい値以上であれば、前記絞りを開放絞り値から前記撮影絞り値まで絞り込んだ場合でも、前記撮像素子による撮像画面にピントずれを発生せしめない境界の絞り値であることを特徴とする撮像装置。 In the imaging device according to any one of claims 2 to 6,
If the aperture value at the time of shooting is equal to or greater than the threshold value, the threshold value causes a focus shift on the imaging screen by the image sensor even when the aperture is reduced from the open aperture value to the shooting aperture value. An image pickup apparatus having an aperture value at a non-crushing boundary.
前記撮影光学系内のフォーカシングレンズとズーミングレンズの少なくとも一方のレンズ位置に応じて前記しきい値を変更することを特徴とする撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 7,
An imaging apparatus, wherein the threshold value is changed according to a lens position of at least one of a focusing lens and a zooming lens in the photographing optical system.
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