JP2010139666A - Imaging device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce malfunctions of focusing due to parallax, while performing focusing at a high speed, in an imaging device. <P>SOLUTION: The image pickup device includes a first photoelectric conversion sensor for photoelectrically converting a first subject image formed by a photographic optical system to generate an image signal of the first subject image; a second photoelectric conversion sensor for photoelectrically converting a second subject image to generate a distance signal, representing the distance to the second subject image; a first focusing means for focusing the photographic optical system based on the image signal; a second focusing means for focusing the photographic optical system based on the distance signal; a subject image detection means for detecting a subject image area from the image signal; a determination means for determining whether the first subject image differs from the second subject image based on the size of the subject image area and the distance to the subject image; and a control means for performing a control that prevents performing focusing by the second focusing means, when the determination means determines that the first subject image differs from the second subject image. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus.
撮像装置におけるオートフォーカス(AF)制御の方式には、撮像素子を用いて生成された画像信号の鮮鋭度(コントラスト状態)を示すAF評価値信号を生成し、該AF評価値信号が最大となるフォーカスレンズの位置を探索するTV−AF方式がある。   In an autofocus (AF) control method in an imaging apparatus, an AF evaluation value signal indicating the sharpness (contrast state) of an image signal generated using an imaging element is generated, and the AF evaluation value signal is maximized. There is a TV-AF system that searches for the position of the focus lens.
特許文献1には、電子カメラにおいて、撮影画面内の顔領域を検出し、検出した顔領域を含む焦点検出エリアの画像信号から焦点評価値を算出し、その焦点評価値が最大となる撮影光学系の位置を合焦位置として検出することが記載されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 detects a face area in a shooting screen in an electronic camera, calculates a focus evaluation value from an image signal in a focus detection area including the detected face area, and takes a photographic optical that maximizes the focus evaluation value. It describes that the position of the system is detected as the in-focus position.
特許文献2には、撮像装置において、被写界の画像から顔を検出し、検出した顔の情報を用いて目を検出し、その検出した目の位置に対して測距を行って距離情報を取得し、その距離情報を用いて目に合焦を行う自動焦点動作を行うことが記載されている。   In Patent Document 2, in an imaging apparatus, a face is detected from an image of an object scene, eyes are detected using the detected face information, distance measurement is performed on the detected eye position, and distance information is obtained. And performing an autofocus operation for focusing on the eyes using the distance information.
また、AF制御の方式には、測距センサを撮影レンズとは独立に設け、該測距センサにより検出された被写体までの距離からフォーカスレンズの合焦位置を演算し、そこにフォーカスレンズを移動させる外測測距方式(外測位相差検出方式)がある。この外測位相差検出方式では、被写体から受けた光束を2分割し、該2分割した光束を一組の受光素子列(ラインセンサ)によりそれぞれ受光する。そして、該一組のラインセンサ上に形成された像のずれ量、すなわち位相差を検出し、該位相差から三角測量法を用いて被写体距離を求め、該被写体距離に対して合焦する位置にフォーカスレンズを移動させる。   Also, in the AF control method, a distance measuring sensor is provided independently of the photographing lens, the focus lens focus position is calculated from the distance to the subject detected by the distance measuring sensor, and the focus lens is moved there. There is an external ranging method (external measurement phase difference detection method). In this external measurement phase difference detection method, a light beam received from an object is divided into two, and the two divided light beams are received by a set of light receiving element arrays (line sensors). Then, a shift amount of the image formed on the set of line sensors, that is, a phase difference is detected, a subject distance is obtained from the phase difference using a triangulation method, and a position where the subject distance is focused Move the focus lens to.
さらに、AF制御の方式には、TV−AF方式と外測位相差検出方式とを組み合わせたハイブリッドAF方式もある。   Further, the AF control method includes a hybrid AF method that combines the TV-AF method and the external measurement phase difference detection method.
特許文献3には、ハイブリッドAF方式の撮像装置が記載されている。特許文献3において、AF信号処理回路は、撮像素子を用いて得られた信号の高周波成分から被写体像のコントラスト状態を表すAF評価値信号を出力する。また、外部測距ユニットは、被写体までの距離を測定し、該測定した距離に応じた測距信号を出力する。マイクロコンピュータは、AF信号処理回路から出力されたAF評価値信号を受けるとともに、外部測距ユニットから出力された測距信号を受ける。そして、マイクロコンピュータは、被写体距離の変化量とAF評価値の変化量とAF評価値のレベルとに応じて撮影状況(シーン)を特定し、AF方式およびAF処理の状態移行を最適化する。   Patent Document 3 describes a hybrid AF type imaging apparatus. In Patent Document 3, an AF signal processing circuit outputs an AF evaluation value signal representing a contrast state of a subject image from a high-frequency component of a signal obtained using an image sensor. The external distance measuring unit measures the distance to the subject and outputs a distance measurement signal corresponding to the measured distance. The microcomputer receives the AF evaluation value signal output from the AF signal processing circuit and the distance measurement signal output from the external distance measurement unit. Then, the microcomputer identifies the shooting situation (scene) according to the change amount of the subject distance, the change amount of the AF evaluation value, and the level of the AF evaluation value, and optimizes the state transition of the AF method and AF processing.
具体的には、マイクロコンピュータは、被写体距離の変化量が大きくAF評価値の変化量が大きい場合、パンニングやチルティング等によって被写体距離に変化があった(シーン1)と特定する。この場合、マイクロコンピュータは、AF方式に関して、外測測距方式を行い、その後、TV−AF方式を行う。マイクロコンピュータは、AF処理モードを再起動動作モードにする。   Specifically, when the change amount of the subject distance is large and the change amount of the AF evaluation value is large, the microcomputer specifies that the subject distance has changed due to panning or tilting (scene 1). In this case, the microcomputer performs the external distance measurement method with respect to the AF method, and then performs the TV-AF method. The microcomputer sets the AF processing mode to the restart operation mode.
あるいは、マイクロコンピュータは、被写体距離の変化量が小さくAF評価値の変化量が大きい場合、等距離の被写体の絵柄等が変化した(シーン2)と特定する。この場合、マイクロコンピュータは、AF方式に関して、AF評価値が変動している間に外測測距方式を行い、AF評価値が安定したらTV−AF方式を行う。マイクロコンピュータは、AF処理モードを合焦確認動作モードにする。   Alternatively, when the change amount of the subject distance is small and the change amount of the AF evaluation value is large, the microcomputer specifies that the picture or the like of the equidistant subject has changed (scene 2). In this case, regarding the AF method, the microcomputer performs the external distance measurement method while the AF evaluation value varies, and performs the TV-AF method when the AF evaluation value is stabilized. The microcomputer sets the AF processing mode to a focus confirmation operation mode.
あるいは、マイクロコンピュータは、被写体距離の変化量が大きくAF評価値の変化量が小さくかつAF評価値のレベルが高い場合、撮影レンズの撮影範囲と外測測距ユニットの測距範囲とに視差(パララックス)が発生している(シーン3)と特定する。この場合、マイクロコンピュータは、AF方式に関して、TV−AF方式を行う。マイクロコンピュータは、AF処理モードを再起動動作モードにする。   Alternatively, when the change amount of the subject distance is large, the change amount of the AF evaluation value is small, and the AF evaluation value level is high, the microcomputer has a parallax between the shooting range of the shooting lens and the distance measurement range of the external distance measurement unit. (Parallax) is identified (scene 3). In this case, the microcomputer performs the TV-AF method with respect to the AF method. The microcomputer sets the AF processing mode to the restart operation mode.
あるいは、マイクロコンピュータは、被写体距離の変化量が大きくAF評価値の変化量が小さくかつAF評価値のレベルが低い場合、低コントラストの被写体で、かつ、パンニング等により被写体距離が変化した(シーン4)と特定する。この場合、マイクロコンピュータは、AF方式に関して、外測測距方式を行い、その後、AF評価値のレベルが高くなったらTV−AF方式を行う。マイクロコンピュータは、AF処理モードを再起動動作モードにする。   Alternatively, when the change amount of the subject distance is large and the change amount of the AF evaluation value is small and the level of the AF evaluation value is low, the microcomputer has a low contrast subject and the subject distance has changed due to panning or the like (scene 4 ). In this case, the microcomputer performs the external distance measurement method with respect to the AF method, and then performs the TV-AF method when the level of the AF evaluation value becomes high. The microcomputer sets the AF processing mode to the restart operation mode.
あるいは、マイクロコンピュータは、被写体距離の変化量が小さくAF評価値の変化量が小さい場合、被写体距離の変化も被写体の絵柄等の変化もない状態(シーン5)であると特定する。この場合、マイクロコンピュータは、AF方式に関して、ロック状態とし、AF方式の選択を次のシーン変化まで行わない。マイクロコンピュータは、AF処理モードを現在のフォーカス位置を保持するモードにする。
特開2006−227080号公報 特開2001−215403号公報 特開2005−234325号公報(段落0037〜0062、図3等)
Alternatively, when the change amount of the subject distance is small and the change amount of the AF evaluation value is small, the microcomputer specifies that there is no change in the subject distance and no change in the subject image (scene 5). In this case, the microcomputer locks the AF method and does not select the AF method until the next scene change. The microcomputer sets the AF processing mode to a mode for maintaining the current focus position.
JP 2006-227080 A JP 2001-215403 A JP-A-2005-234325 (paragraphs 0037 to 0062, FIG. 3, etc.)
特許文献3に記載の技術では、シーン3以外のシーンについて、パララックスが考慮されていない。   In the technique described in Patent Document 3, parallax is not considered for scenes other than scene 3.
しかし、外部位相差検出方式を用いる場合、撮影レンズの主光学系とは別の光学系を用いるため、シーン3以外のシーンであっても、パララックスが発生する可能性がある。パララックスが発生すると、顔が検出された画面上の領域と外部位相差検出方式で測距する領域とが異なるものとなる。その場合、外部位相差検出方式で測距する領域が背景の被写体となってしまい、誤って背景の被写体にピント合わせを行ってしまう可能性がある。   However, when the external phase difference detection method is used, an optical system different from the main optical system of the photographic lens is used, so that parallax may occur even in scenes other than scene 3. When parallax occurs, the area on the screen where the face is detected differs from the area measured by the external phase difference detection method. In this case, the area to be measured by the external phase difference detection method becomes a background subject, and there is a possibility of focusing on the background subject by mistake.
一方、外部位相差検出方式のAF制御(焦点調節)は、TV−AF方式のAF制御(焦点調節)に比べて高速な制御動作が可能である。   On the other hand, the external phase difference detection type AF control (focus adjustment) can perform a control operation at a higher speed than the TV-AF type AF control (focus adjustment).
本発明の目的は、撮像装置において、焦点調節を高速に行いながら、パララックスによる焦点調節の誤動作を低減することにある。   An object of the present invention is to reduce a malfunction of focus adjustment due to parallax while performing focus adjustment at high speed in an imaging apparatus.
本発明の1つの側面に係る撮像装置は、撮影光学系により形成された第1の被写体像を光電変換して第1の被写体の画像信号を生成する第1の光電変換センサと、第2の被写体像を光電変換して第2の被写体までの距離を示す距離信号を生成する第2の光電変換センサと、前記画像信号に基づいて、前記撮影光学系の焦点調節を行う第1の焦点調節手段と、前記距離信号に基づいて、前記撮影光学系の焦点調節を行う第2の焦点調節手段と、前記画像信号から被写体領域を検出する被写体検出手段と、前記被写体領域の大きさと前記被写体までの距離とに基づいて、前記第1の被写体と前記第2の被写体とが異なるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段により前記第1の被写体と前記第2の被写体とが異なると判断される場合に前記第2の焦点調節手段による焦点調節を行わないように制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。   An imaging apparatus according to one aspect of the present invention includes a first photoelectric conversion sensor that photoelectrically converts a first subject image formed by a photographing optical system to generate an image signal of a first subject, and a second photoelectric conversion sensor. A second photoelectric conversion sensor that photoelectrically converts a subject image to generate a distance signal indicating a distance to a second subject, and a first focus adjustment that performs focus adjustment of the photographing optical system based on the image signal Means, second focus adjusting means for adjusting the focus of the photographing optical system based on the distance signal, subject detecting means for detecting a subject area from the image signal, the size of the subject area and the subject And determining means for determining whether the first subject and the second subject are different from each other based on the distance between the first subject and the second subject. If determined Characterized by comprising a controller that controls so as not to perform focusing by the focus adjusting means.
本発明によれば、撮像装置において、焦点調節を高速に行いながら、パララックスによる焦点調節の誤動作を低減することができる。   According to the present invention, it is possible to reduce malfunction of focus adjustment due to parallax while performing focus adjustment at high speed in the imaging apparatus.
本発明の第1実施形態に係る撮像装置100を、図1を用いて説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る撮像装置100の構成を示す図である。   An imaging apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention.
撮像装置100は、例えば、デジタルカメラ、ビデオカムコーダである。撮像装置100は、次の構成要素を備える。   The imaging device 100 is, for example, a digital camera or a video camcorder. The imaging device 100 includes the following components.
撮影光学系120は、第1の光電変換センサ106の撮像面に第1の被写体像を形成する。撮影光学系120は、第1固定レンズ101、変倍レンズ102、絞り103、及び第2固定レンズ104を含む。撮影光学系120は、フォーカスコンペンセータレンズ(以下、フォーカスレンズという)105を含む。   The imaging optical system 120 forms a first subject image on the imaging surface of the first photoelectric conversion sensor 106. The photographing optical system 120 includes a first fixed lens 101, a variable magnification lens 102, a diaphragm 103, and a second fixed lens 104. The photographing optical system 120 includes a focus compensator lens (hereinafter referred to as a focus lens) 105.
第1固定レンズ101は、入射した光を変倍レンズ102へ導く。   The first fixed lens 101 guides incident light to the variable power lens 102.
変倍レンズ102は、光軸方向に移動して変倍を行う。変倍レンズ102は、第1固定レンズ101から受けた光を、絞り103を介して第2固定レンズ104へ導く。   The variable magnification lens 102 moves in the optical axis direction to perform variable magnification. The variable power lens 102 guides the light received from the first fixed lens 101 to the second fixed lens 104 through the diaphragm 103.
絞り103は、第1固定レンズ101から第2固定レンズ104へ導かれる光の量を調節する。   The diaphragm 103 adjusts the amount of light guided from the first fixed lens 101 to the second fixed lens 104.
第2固定レンズ104は、変倍レンズ102から受けた光をフォーカスレンズ105へ導く。   The second fixed lens 104 guides the light received from the variable magnification lens 102 to the focus lens 105.
フォーカスレンズ(焦点調節のための光学素子)105は、変倍に伴う焦点面の移動を補正する機能とフォーカシングの機能とを有している。   The focus lens (optical element for focus adjustment) 105 has a function of correcting the movement of the focal plane accompanying zooming and a function of focusing.
第1の光電変換センサ106は、撮影光学系120により形成された第1の被写体像を光電変換することにより、第1の被写体の画像を得るための画像信号を生成する。第1の光電変換センサ106は、例えば、CCDセンサ、CMOSセンサである。第1の被写体は、例えば、人物の顔である。   The first photoelectric conversion sensor 106 generates an image signal for obtaining an image of the first subject by photoelectrically converting the first subject image formed by the photographing optical system 120. The first photoelectric conversion sensor 106 is, for example, a CCD sensor or a CMOS sensor. The first subject is, for example, a person's face.
CDS/AGC回路107は、第1の光電変換センサ106から出力された画像信号を受ける。CDS/AGC回路107は、受けた画像信号に対してCDS処理を行うことにより、固定パターンノイズが除去された画像信号を得る。また、CDS/AGC回路107は、その得られた画像信号に対して調整されたゲインで増幅処理を行うことにより、増幅された画像信号を生成して出力する。   The CDS / AGC circuit 107 receives the image signal output from the first photoelectric conversion sensor 106. The CDS / AGC circuit 107 obtains an image signal from which fixed pattern noise has been removed by performing CDS processing on the received image signal. The CDS / AGC circuit 107 generates and outputs an amplified image signal by performing amplification processing on the obtained image signal with an adjusted gain.
カメラ信号処理回路108は、CDS/AGC回路107から出力された画像信号を受ける。カメラ信号処理回路108は、受けた画像信号に対して各種の画像処理を施し、処理後の画像信号を出力する。   The camera signal processing circuit 108 receives the image signal output from the CDS / AGC circuit 107. The camera signal processing circuit 108 performs various types of image processing on the received image signal and outputs the processed image signal.
例えば、カメラ信号処理回路108は、受けた画像信号に応じて、表示用の画像信号を生成してモニタ装置109へ出力する。   For example, the camera signal processing circuit 108 generates an image signal for display according to the received image signal and outputs it to the monitor device 109.
あるいは、例えば、カメラ信号処理回路108は、受けた画像信号に応じて、記録用の画像信号(圧縮画像データ)を生成して記録装置115へ出力する。   Alternatively, for example, the camera signal processing circuit 108 generates a recording image signal (compressed image data) in accordance with the received image signal and outputs it to the recording device 115.
モニタ装置109は、カメラ信号処理回路108から表示用の画像信号を受ける。モニタ装置109は、受けた表示用の画像信号に応じた画像を表示する。モニタ装置109は、例えば、LCD等により構成される。   The monitor device 109 receives an image signal for display from the camera signal processing circuit 108. The monitor device 109 displays an image corresponding to the received display image signal. The monitor device 109 is constituted by, for example, an LCD.
記録装置115は、カメラ信号処理回路108から出力された記録用の画像信号を受ける。記録装置115は、受けた記録用の画像信号を所定の記録媒体に記録する。所定の記録媒体は、例えば、磁気テープ、光ディスク、半導体メモリ等の記録装置115に対して着脱可能に装着される記録媒体でも良いし、ハードディスクドライブなどの撮像装置100内に備えられた記録媒体でも良い。   The recording device 115 receives the recording image signal output from the camera signal processing circuit 108. The recording device 115 records the received image signal for recording on a predetermined recording medium. The predetermined recording medium may be, for example, a recording medium that is detachably attached to the recording device 115 such as a magnetic tape, an optical disk, or a semiconductor memory, or may be a recording medium provided in the imaging device 100 such as a hard disk drive. good.
ズーム駆動源110は、変倍レンズ102を移動(駆動)させる。フォーカシング駆動源111は、フォーカスレンズ105を移動(駆動)させる。ズーム駆動源110及びフォーカシング駆動源111は、それぞれ、ステッピングモータ、DCモータ、振動型モータ及びボイスコイルモータ等のアクチュエータにより構成される。   The zoom drive source 110 moves (drives) the zoom lens 102. The focusing drive source 111 moves (drives) the focus lens 105. The zoom drive source 110 and the focusing drive source 111 are configured by actuators such as a stepping motor, a DC motor, a vibration motor, and a voice coil motor, respectively.
被写体検出部116は、CDS/AGC回路107から出力された画像信号を受ける。被写体検出部116は、受けた画像信号に対して被写体検出処理を施し、第1の被写体を含む被写体領域を検出する。また、被写体検出部116は、被写体領域の大きさも検出する。被写体検出部116は、それらの検出結果をカメラ/AFマイコン114へ出力する。これにより、カメラ/AFマイコン114は、上記検出結果に基づき、被写体領域に対応した焦点検出領域を決定し、その焦点検出領域を指定するための情報をAFゲート112へ出力する。被写体領域に対応した焦点検出領域は、例えば、被写体領域を含む領域であって被写体領域より大きな領域である。   The subject detection unit 116 receives the image signal output from the CDS / AGC circuit 107. The subject detection unit 116 performs subject detection processing on the received image signal to detect a subject region including the first subject. The subject detection unit 116 also detects the size of the subject region. The subject detection unit 116 outputs these detection results to the camera / AF microcomputer 114. Thus, the camera / AF microcomputer 114 determines a focus detection area corresponding to the subject area based on the detection result, and outputs information for designating the focus detection area to the AF gate 112. The focus detection area corresponding to the subject area is, for example, an area including the subject area and larger than the subject area.
ここで、第1の被写体は、例えば、人物の顔である。被写体検出処理は、例えば、顔検出処理である。被写体領域は、例えば、顔領域である。この場合、被写体検出部116は、画像信号から人物の顔を含む顔領域と顔領域の大きさとを検出する。   Here, the first subject is, for example, a human face. The subject detection process is, for example, a face detection process. The subject area is, for example, a face area. In this case, the subject detection unit 116 detects the face area including the face of the person and the size of the face area from the image signal.
なお、本発明における顔検出に関しては、公知の顔検出技術を用いることとする。公知の顔検出技術としては、ニューラルネットワークに代表される学習を用いた手法、目や鼻や口といった形状に特徴のある部位を、画像領域からテンプレートマッチングを用い探し出し類似度が高ければ顔とみなす手法があげられる。また、他にも、肌の色や目の形といった画像特徴量を検出し統計的解析を用いた手法等、多数提案されており、一般的にはこれらの手法を複数組み合わせて顔認識するのが一般的である。   Note that a known face detection technique is used for the face detection in the present invention. As a known face detection technique, a method using learning typified by a neural network, a part having a characteristic shape such as an eye, nose, or mouth is searched from an image area using template matching, and is regarded as a face if the similarity is high. Techniques are listed. In addition, many other methods have been proposed, such as methods that detect image features such as skin color and eye shape and use statistical analysis. In general, multiple methods are used to recognize faces. Is common.
具体的な例としては特開平2002−251380号公報に記載のウェーブレット変換と画像特徴量を利用して顔検出する方法などが挙げられる。   Specific examples include a face detection method using wavelet transform and image feature amount described in JP-A-2002-251380.
第1の焦点調節部130は、CDS/AGC回路107から出力された画像信号を受ける。第1の焦点調節部130は、受けた画像信号を用いて、撮影光学系120の焦点調節を行う。第1の焦点調節部130は、AFゲート112、AF信号処理回路(焦点検出手段)113、及び第1の合焦部114aを含む。   The first focus adjustment unit 130 receives the image signal output from the CDS / AGC circuit 107. The first focus adjustment unit 130 adjusts the focus of the photographing optical system 120 using the received image signal. The first focus adjustment unit 130 includes an AF gate 112, an AF signal processing circuit (focus detection means) 113, and a first focusing unit 114a.
AFゲート112は、焦点検出に用いられる領域(焦点検出領域)を指定するための情報をカメラ/AFマイコン114から受ける。AFゲート112は、CDS/AGC回路107から出力された画像信号を受ける。AFゲート112は、受けた画像信号のうち指定された焦点検出領域の信号を通過させる。   The AF gate 112 receives information for designating an area (focus detection area) used for focus detection from the camera / AF microcomputer 114. The AF gate 112 receives the image signal output from the CDS / AGC circuit 107. The AF gate 112 passes the signal of the designated focus detection area among the received image signals.
AF信号処理回路113は、AFゲート112を通過した画像信号を受ける。AF信号処理回路113は、受けた画像信号から、第1の被写体を含む被写体領域に対応した焦点検出領域の評価値を取得し、取得した評価値に基づいて撮影光学系120の合焦状態を検出する。AF信号処理回路113は、検出した結果を、カメラ/AFマイコン114における第1の合焦部114aへ出力する。   The AF signal processing circuit 113 receives the image signal that has passed through the AF gate 112. The AF signal processing circuit 113 acquires the evaluation value of the focus detection area corresponding to the subject area including the first subject from the received image signal, and determines the focus state of the photographing optical system 120 based on the acquired evaluation value. To detect. The AF signal processing circuit 113 outputs the detected result to the first focusing unit 114a in the camera / AF microcomputer 114.
具体的には、AF信号処理回路113は、高周波成分や輝度差成分(信号の輝度レベルの最大値と最小値との差分)等を抽出してAF評価値信号を生成する。AF評価値信号は、カメラ/AFマイコン114に出力される。AF評価値信号は、第1の光電変換センサ106から出力された画像信号に基づいて生成される画像の鮮鋭度(コントラスト状態)を表すものである。この鮮鋭度は撮像光学系の合焦状態によって変化するので、結果的に撮像光学系の合焦状態を表す信号となる。   Specifically, the AF signal processing circuit 113 extracts a high frequency component, a luminance difference component (difference between the maximum value and the minimum value of the luminance level of the signal), and the like to generate an AF evaluation value signal. The AF evaluation value signal is output to the camera / AF microcomputer 114. The AF evaluation value signal represents the sharpness (contrast state) of an image generated based on the image signal output from the first photoelectric conversion sensor 106. Since the sharpness changes depending on the in-focus state of the image pickup optical system, a signal representing the in-focus state of the image pickup optical system results.
第1の合焦部114aは、AF信号処理回路113により検出された合焦状態に応じて、フォーカシング駆動源111を介して、フォーカスレンズ105を合焦位置へ移動する。   The first focusing unit 114 a moves the focus lens 105 to the in-focus position via the focusing drive source 111 according to the focus state detected by the AF signal processing circuit 113.
外部測距ユニット(第2の光電変換センサ)117は、第2の被写体像を光電変換することにより、第2の被写体までの距離を検出し、検出した第2の被写体までの距離を示す距離信号を生成する。具体的には、外部測距ユニット117は、第2の被写体像を光電変換することにより得られた信号に対して、従来の技術にあるような外測位相差検出方式、超音波センサ方式、赤外線センサ方式等の処理を行うことにより、第2の被写体までの距離を求める。外部測距ユニット117は、求めた第2の被写体までの距離に応じて、第2の被写体までの距離を示す距離信号を生成し、生成した距離信号をカメラ/AFマイコンにおける第2の焦点調節部140及び第1の切り替え部114eへ出力する。   The external distance measuring unit (second photoelectric conversion sensor) 117 detects the distance to the second subject by photoelectrically converting the second subject image, and indicates the detected distance to the second subject. Generate a signal. Specifically, the external distance measuring unit 117 performs an external measurement phase difference detection method, an ultrasonic sensor method, an infrared ray, and the like, as in the prior art, on a signal obtained by photoelectrically converting the second subject image. The distance to the second subject is obtained by performing processing such as a sensor method. The external distance measuring unit 117 generates a distance signal indicating the distance to the second subject in accordance with the calculated distance to the second subject, and the generated distance signal is used for the second focus adjustment in the camera / AF microcomputer. Output to the unit 140 and the first switching unit 114e.
ここで、測距信頼性としては、例えば外測位相差検出方式であれば、光束の分割方向の相対的位置ズレ量に基づいて測距を行うので、分割した2像の相関性を信頼性とするのが一般的である。   Here, as the distance measurement reliability, for example, in the case of the external measurement phase difference detection method, distance measurement is performed based on the relative positional deviation amount in the beam splitting direction. It is common to do.
第2の焦点調節部140は、外部測距ユニット117から出力された距離信号を受ける。第2の焦点調節部140は、受けた距離信号を用いて、撮影光学系120の焦点調節を行う。第2の焦点調節部140は、第2の演算部114d及び第2の合焦部114bを含む。   The second focus adjustment unit 140 receives the distance signal output from the external distance measuring unit 117. The second focus adjustment unit 140 adjusts the focus of the photographing optical system 120 using the received distance signal. The second focus adjustment unit 140 includes a second calculation unit 114d and a second focusing unit 114b.
第2の演算部114dは、外部測距ユニット117から出力された距離信号を受ける。第2の演算部114dは、受けた距離信号により示された第2の被写体までの距離に応じて、撮影光学系120におけるフォーカスレンズ105の合焦位置を演算する。第2の演算部114dは、演算した結果を第2の合焦部114b及び後述の第1の切り替え部114eへ供給する。   The second calculation unit 114d receives the distance signal output from the external distance measuring unit 117. The second calculation unit 114d calculates the in-focus position of the focus lens 105 in the photographing optical system 120 according to the distance to the second subject indicated by the received distance signal. The second calculation unit 114d supplies the calculated result to the second focusing unit 114b and a first switching unit 114e described later.
第2の合焦部114bは、第2の演算部114dから演算した結果を受ける。第2の合焦部114bは、フォーカシング駆動源111を介して、フォーカスレンズ105を、第2の演算部により演算された合焦位置へ移動する。   The second focusing unit 114b receives the calculation result from the second calculation unit 114d. The second focusing unit 114b moves the focus lens 105 to the in-focus position calculated by the second calculation unit via the focusing drive source 111.
カメラ/AFマイコン114は、撮像装置100の各部を全体的に制御するとともに、各種の制御動作を行う。例えば、カメラ/AFマイコン114は、AF評価値信号に基づいて、フォーカシング駆動源111を制御してフォーカスレンズ105を移動させるAF制御を行う。   The camera / AF microcomputer 114 generally controls each part of the imaging apparatus 100 and performs various control operations. For example, the camera / AF microcomputer 114 performs AF control for moving the focus lens 105 by controlling the focusing drive source 111 based on the AF evaluation value signal.
すなわち、カメラ/AFマイコン114の制御部は、第1の被写体を含む被写体領域の大きさと距離信号により示された第2の被写体までの距離とに基づいて、第1の焦点調節部130及び第2の焦点調節部140を選択的に次のように制御する。カメラ/AFマイコン114は、第1の被写体と第2の被写体とが同じであると判断される場合に、第2の焦点調節部140による焦点調節を行う。カメラ/AFマイコン114は、第1の被写体と第2の被写体とが異なると判断される場合に、第1の焦点調節部130による焦点調節を行う。   That is, the control unit of the camera / AF microcomputer 114 determines the first focus adjustment unit 130 and the first focus control unit 130 based on the size of the subject area including the first subject and the distance to the second subject indicated by the distance signal. The second focus adjustment unit 140 is selectively controlled as follows. The camera / AF microcomputer 114 performs focus adjustment by the second focus adjustment unit 140 when it is determined that the first subject and the second subject are the same. The camera / AF microcomputer 114 performs focus adjustment by the first focus adjustment unit 130 when it is determined that the first subject and the second subject are different.
カメラ/AFマイコン114は、上記した第1の合焦部114a、第2の演算部114d、及び第2の合焦部114bに加えて、第1の演算部114c、及び第1の切り替え部114eを含む。ここで、第1の演算部114c及び第1の切り替え部114eが上記の制御部を構成している。   The camera / AF microcomputer 114 includes a first calculation unit 114c and a first switching unit 114e in addition to the first focusing unit 114a, the second calculation unit 114d, and the second focusing unit 114b. including. Here, the 1st calculating part 114c and the 1st switching part 114e comprise said control part.
第1の演算部114cは、被写体検出部116から出力された被写体領域(顔領域)の大きさの情報を受ける。第1の演算部114cは、受けた被写体領域の大きさの情報、すなわち、第1の被写体(人物の顔)を含む被写体領域(顔領域)の大きさに応じて、撮影光学系120におけるフォーカスレンズ105の合焦位置を演算する。   The first calculation unit 114 c receives information on the size of the subject area (face area) output from the subject detection unit 116. The first calculation unit 114c focuses on the photographing optical system 120 according to the received information on the size of the subject area, that is, the size of the subject area (face area) including the first subject (person's face). The in-focus position of the lens 105 is calculated.
ここで、第1の演算部114cは、平均的な被写体領域(顔領域)の大きさとその被写体(人物の顔)までの距離とが対応付けられたデータテーブルを参照することにより、顔領域の大きさに応じた第1の被写体(人物の顔)までの距離を演算する。このデータテーブルは、予め、カメラ/AFマイコン114内のメモリに記憶されていても良いし、撮像装置100内の他のメモリ又はハードディスクなどに記憶されていても良い。第1の演算部114cは、演算した第1の被写体までの距離に応じて撮影光学系120におけるフォーカスレンズ105の合焦位置を演算する。   Here, the first calculation unit 114c refers to the data table in which the size of the average subject area (face area) and the distance to the subject (person's face) are associated with each other, thereby The distance to the first subject (person's face) according to the size is calculated. This data table may be stored in advance in a memory in the camera / AF microcomputer 114, or may be stored in another memory in the imaging apparatus 100, a hard disk, or the like. The first calculation unit 114c calculates a focus position of the focus lens 105 in the photographing optical system 120 according to the calculated distance to the first subject.
第1の演算部114cは、演算した合焦位置の情報を第1の切り替え部114eへ出力する。   The first calculation unit 114c outputs the calculated focus position information to the first switching unit 114e.
あるいは、第1の演算部(距離演算手段)114cは、演算した第1の被写体までの距離を第1の切り替え部114eへ供給する。   Alternatively, the first calculation unit (distance calculation unit) 114c supplies the calculated distance to the first subject to the first switching unit 114e.
第1の切り替え部114eは、第1の演算部114cにより演算された合焦位置と第2の演算部114dにより演算された合焦位置との差が第1の閾値未満である場合、次のように焦点調節動作を切り替える。第1の切り替え部114eは、第2の焦点調節部140による焦点調節を行うように、焦点調節動作を切り替える。すなわち、第1の切り替え部114eは、第1の演算部114cにより演算された合焦位置と第2の演算部114dにより演算された合焦位置との差が閾値未満である場合、第1の被写体と第2の被写体とが同じであると判断する。第1の切り替え部114eは、その判断結果に応じて、第2の焦点調節部140による焦点調節が行われるように、焦点調節動作を切り替える。   When the difference between the in-focus position calculated by the first calculating unit 114c and the in-focus position calculated by the second calculating unit 114d is less than the first threshold, the first switching unit 114e Switch the focus adjustment operation. The first switching unit 114e switches the focus adjustment operation so that the second focus adjustment unit 140 performs the focus adjustment. That is, when the difference between the in-focus position calculated by the first calculating unit 114c and the in-focus position calculated by the second calculating unit 114d is less than the threshold, the first switching unit 114e It is determined that the subject and the second subject are the same. The first switching unit 114e switches the focus adjustment operation so that the focus adjustment by the second focus adjustment unit 140 is performed according to the determination result.
また、第1の切り替え部114eは、第1の演算部114cにより演算された合焦位置と第2の演算部114dにより演算された合焦位置との差が第1の閾値以上である場合、第1の焦点調節部130による焦点調節を行うように、焦点調節動作を切り替える。すなわち、第1の切り替え部114eは、第1の演算部114cにより演算された合焦位置と第2の演算部114dにより演算された合焦位置との差が閾値以上である場合、第1の被写体と第2の被写体とが異なると判断する。第1の切り替え部114eは、その判断結果に応じて、第1の焦点調節部130による焦点調節が行われるように、焦点調節動作を切り替える。   Further, when the difference between the in-focus position calculated by the first calculating unit 114c and the in-focus position calculated by the second calculating unit 114d is equal to or more than the first threshold, The focus adjustment operation is switched so that the focus adjustment by the first focus adjustment unit 130 is performed. That is, when the difference between the in-focus position calculated by the first calculating unit 114c and the in-focus position calculated by the second calculating unit 114d is equal to or greater than the threshold, the first switching unit 114e It is determined that the subject and the second subject are different. The first switching unit 114e switches the focus adjustment operation so that the focus adjustment by the first focus adjustment unit 130 is performed according to the determination result.
あるいは、第1の切り替え部114eは、次のように、焦点調節動作を切り替える。   Alternatively, the first switching unit 114e switches the focus adjustment operation as follows.
第1の切り替え部114eは、第1の演算部114cにより演算された第1の被写体までの距離と距離信号により示された第2の被写体までの距離との差が第2の閾値未満である場合、次のように焦点調節動作を切り替える。第1の切り替え部114eは、第2の焦点調節部140による焦点調節を行うように、焦点調節動作を切り替える。すなわち、第1の切り替え部114eは、第1の演算部114cにより演算された第1の被写体までの距離と距離信号により示された第2の被写体までの距離との差が閾値未満である場合、第1の被写体と第2の被写体とが同じであると判断する。第1の切り替え部114eは、その判断結果に応じて、第2の焦点調節部140による焦点調節が行われるように、焦点調節動作を切り替える。   The first switching unit 114e has a difference between the distance to the first subject calculated by the first calculation unit 114c and the distance to the second subject indicated by the distance signal is less than the second threshold. In this case, the focus adjustment operation is switched as follows. The first switching unit 114e switches the focus adjustment operation so that the second focus adjustment unit 140 performs the focus adjustment. In other words, the first switching unit 114e is configured such that the difference between the distance to the first subject calculated by the first calculation unit 114c and the distance to the second subject indicated by the distance signal is less than the threshold value. , It is determined that the first subject and the second subject are the same. The first switching unit 114e switches the focus adjustment operation so that the focus adjustment by the second focus adjustment unit 140 is performed according to the determination result.
第1の切り替え部114eは、第1の演算部114cにより演算された第1の被写体までの距離と距離信号により示された第2の被写体までの距離との差が第2の閾値以上である場合、第1の焦点調節部130による焦点調節を行うように焦点調節動作を切り替える。すなわち、第1の切り替え部114eは、第1の演算部114cにより演算された第1の被写体までの距離と距離信号により示された第2の被写体までの距離との差が閾値以上である場合、第1の被写体と第2の被写体とが異なると判断する。第1の切り替え部114eは、その判断結果に応じて、第1の焦点調節部130による焦点調節が行われるように、焦点調節動作を切り替える。   In the first switching unit 114e, the difference between the distance to the first subject calculated by the first calculation unit 114c and the distance to the second subject indicated by the distance signal is greater than or equal to the second threshold. In this case, the focus adjustment operation is switched so as to perform the focus adjustment by the first focus adjustment unit 130. That is, the first switching unit 114e is configured such that the difference between the distance to the first subject calculated by the first calculation unit 114c and the distance to the second subject indicated by the distance signal is greater than or equal to a threshold value. It is determined that the first subject and the second subject are different. The first switching unit 114e switches the focus adjustment operation so that the focus adjustment by the first focus adjustment unit 130 is performed according to the determination result.
このように、第1の被写体と第2の被写体とが同じであると判断される場合に第2の焦点調節部による焦点調節を行うので、焦点調節を高速に行うことができる。また、第1の被写体と第2の被写体とが異なると判断される場合に第1の焦点調節部による焦点調節を行うので、パララックスによる焦点調節の誤動作を避けることができる。すなわち、撮像装置において、焦点調節を高速に行いながら、パララックスによる焦点調節の誤動作を低減することができる。   As described above, the focus adjustment by the second focus adjustment unit is performed when it is determined that the first subject and the second subject are the same, so that the focus adjustment can be performed at high speed. In addition, when it is determined that the first subject is different from the second subject, the focus adjustment by the first focus adjustment unit is performed, so that it is possible to avoid a focus adjustment malfunction due to parallax. In other words, in the imaging apparatus, it is possible to reduce malfunction of focus adjustment due to parallax while performing focus adjustment at high speed.
次に、カメラ/AFマイコン114で行われるAF制御(焦点調節動作)について、図2を用いて説明する。このAF制御は、カメラ/AFマイコン114内に格納されたコンピュータプログラムに従って実行される。図2は、本発明の第1実施形態に係る撮像装置の焦点調節動作を示すフローチャートである。   Next, AF control (focus adjustment operation) performed by the camera / AF microcomputer 114 will be described with reference to FIG. This AF control is executed according to a computer program stored in the camera / AF microcomputer 114. FIG. 2 is a flowchart showing the focus adjustment operation of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.
Step201では、カメラ/AFマイコン114が、AF制御処理を開始する。   In Step 201, the camera / AF microcomputer 114 starts AF control processing.
Step202では、被写体検出部116が、顔検出処理を行い、顔領域の位置・大きさの情報をカメラ/AFマイコン114へ出力する。   In Step 202, the subject detection unit 116 performs face detection processing and outputs information on the position and size of the face area to the camera / AF microcomputer 114.
Step203では、カメラ/AFマイコン114が、被写体検出部116で顔検出が成功していれば、処理をStep204へ進め、そうでなければ、処理をStep206へ進める。   In Step 203, if the face detection is successful in the subject detection unit 116, the camera / AF microcomputer 114 advances the process to Step 204, and if not, advances the process to Step 206.
Step204では、カメラ/AFマイコン114が、AF枠を、顔領域の位置・大きさに基づいて設定する。   In Step 204, the camera / AF microcomputer 114 sets the AF frame based on the position and size of the face area.
Step206では、カメラ/AFマイコン114が、通常AF枠を設定する。これは画面の中央付近に動かない固定のAF枠として設定されるのが一般的である。   In Step 206, the camera / AF microcomputer 114 sets a normal AF frame. This is generally set as a fixed AF frame that does not move near the center of the screen.
Step205では、カメラ/AFマイコン114が、AF評価値を使ったTV−AF方式と外測位相差AF方式とを組み合わせたハイブリッドAF方式によりピント合わせを行う。   In Step 205, the camera / AF microcomputer 114 performs focusing by the hybrid AF method that combines the TV-AF method using the AF evaluation value and the external measurement phase difference AF method.
次に、ハイブリッドAF制御(Step205)について、図3を用いて説明する。図3は、本発明の第1実施形態に係る撮像装置のハイブリッドAF制御を示すフローチャートである。   Next, hybrid AF control (Step 205) will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing hybrid AF control of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.
Step801では、カメラ/AFマイコン114が、ハイブリッドAF制御の処理を開始する。   In Step 801, the camera / AF microcomputer 114 starts the hybrid AF control process.
Step802では、カメラ/AFマイコン114が、TV−AF制御の処理を実行する。このTV−AF制御には、AF評価値をモニタしつつフォーカスレンズ105を駆動して合焦を得る動作が含まれる。また、TV−AF制御には、合焦が得られている状態において、フォーカスレンズ再駆動の必要性の有無を判断するために、AF評価値の低下があったか否かを判断する等、合焦を維持するための処理も含まれる。   In Step 802, the camera / AF microcomputer 114 executes TV-AF control processing. This TV-AF control includes an operation of driving the focus lens 105 to obtain focus while monitoring the AF evaluation value. Further, in the TV-AF control, in a state where the focus is obtained, in order to determine whether or not the focus lens needs to be redriven, it is determined whether or not the AF evaluation value has been reduced. The process for maintaining is also included.
Step803では、カメラ/AFマイコン114が、外部測距ユニット117により被写体距離を検出し、さらにその被写体距離情報から外測合焦位置を算出する。   In Step 803, the camera / AF microcomputer 114 detects the subject distance by the external distance measuring unit 117, and further calculates the outer measurement focus position from the subject distance information.
Step804では、カメラ/AFマイコン114が、現在の動作モードが外測位相差使用モードであるか否かを判断する。カメラ/AFマイコン114は、外測位相差使用モードである場合に、処理をStep808へ移行する。また、カメラ/AFマイコン114は、外測位相差使用モードでない場合、処理をStep805へ移行する。外測位相差使用モードとは、後述するStep810において特定の条件を満たす場合に限り、フォーカスレンズ105を外測合焦位置に移動させる外測AFを行うことが許されるモードである。   In Step 804, the camera / AF microcomputer 114 determines whether or not the current operation mode is the external measurement phase difference use mode. If the camera / AF microcomputer 114 is in the external measurement phase difference use mode, the process proceeds to Step 808. If the camera / AF microcomputer 114 is not in the external measurement phase difference use mode, the process proceeds to Step 805. The external measurement phase difference use mode is a mode in which external measurement AF for moving the focus lens 105 to the external measurement focus position is permitted only when a specific condition is satisfied in Step 810 described later.
Step805では、カメラ/AFマイコン114が、後述するStep806においてコントラスト及び被写体距離の変化が大きいか否かを判断するためのしきい値(第1及び第2の値)を設定する。   In Step 805, the camera / AF microcomputer 114 sets threshold values (first and second values) for determining whether or not changes in contrast and subject distance are large in Step 806 described later.
Step806では、カメラ/AFマイコン114が、外測位相差使用モードへ切り替えるか否かを決定するために、被写体に関する変化をコントラスト情報及び被写体距離情報を用いて判断する。すなわち、カメラ/AFマイコン114は、前回のルーチンで取得したコントラスト情報に対する今回のルーチンで取得したコントラスト情報の変化量がしきい値より大きいか否かを判断する。また、カメラ/AFマイコン114は、前回のルーチンで取得した被写体距離情報に対する今回のルーチンで取得した被写体距離情報の変化量がしきい値より大きいか否かを判断する。   In Step 806, the camera / AF microcomputer 114 determines a change related to the subject using the contrast information and the subject distance information in order to determine whether or not to switch to the external measurement phase difference use mode. That is, the camera / AF microcomputer 114 determines whether or not the change amount of the contrast information acquired in the current routine with respect to the contrast information acquired in the previous routine is larger than the threshold value. Further, the camera / AF microcomputer 114 determines whether or not the amount of change in the subject distance information acquired in the current routine with respect to the subject distance information acquired in the previous routine is larger than a threshold value.
本実施形態では、カメラ/AFマイコン114は、AF信号処理回路113から得られる、AFゲート112を通過した信号の各画素ラインでの輝度レベルの最大値と最小値との差を求める。そして、これらの差の最大値をコントラスト情報として用いる。なお、このコントラスト情報に代えて、コントラスト状態を示す点では共通であるAF評価値をしきい値と比較してもよい。   In the present embodiment, the camera / AF microcomputer 114 obtains a difference between the maximum value and the minimum value of the luminance level in each pixel line of the signal obtained from the AF signal processing circuit 113 and passed through the AF gate 112. Then, the maximum value of these differences is used as contrast information. Instead of the contrast information, an AF evaluation value that is common in terms of indicating the contrast state may be compared with a threshold value.
Step806では、カメラ/AFマイコン114が、コントラストの変化量がしきい値より大きくかつ被写体距離の変化量もしきい値より大きいと判断した場合に、処理をStep807へ移行する。   In Step 806, when the camera / AF microcomputer 114 determines that the contrast change amount is larger than the threshold value and the subject distance change amount is also larger than the threshold value, the process proceeds to Step 807.
一方、カメラ/AFマイコン114は、コントラストの変化量及び被写体距離の変化量のうち少なくとも一方がしきい値より小さいと判断した場合に、外測位相差使用モードへの切り替えを行わず、処理をStep802に戻してTV−AF制御を行う。つまり、カメラ/AFマイコン114は、コントラストの変化量及び被写体距離の変化量のうち少なくとも一方がしきい値より小さい場合に、TV−AF制御のみを後述する撮像信号の読み出し周期で繰り返し行う。   On the other hand, when the camera / AF microcomputer 114 determines that at least one of the change amount of the contrast and the change amount of the subject distance is smaller than the threshold value, the camera / AF microcomputer 114 does not switch to the external measurement phase difference use mode and performs the processing in Step 802. The TV-AF control is performed by returning to step S2. That is, when at least one of the contrast change amount and the subject distance change amount is smaller than the threshold value, the camera / AF microcomputer 114 repeatedly performs only the TV-AF control at the imaging signal readout cycle described later.
なお、本実施形態では、被写体距離情報の変化量がしきい値より大きいか否かを判断する場合について説明しているが、Step803で被写体距離情報に基づいて算出された外測合焦位置の変化量について判断してもよい。この場合、被写体距離情報の変化量について判断していることと等価である。   In the present embodiment, a case is described in which it is determined whether or not the amount of change in the subject distance information is greater than the threshold value. However, in step 803, the out-of-focus position calculated based on the subject distance information. The amount of change may be determined. In this case, it is equivalent to determining the amount of change in the subject distance information.
Step806における判断は、被写体距離情報(又は外測合焦位置の情報)を用いてフォーカスレンズ105を移動させる、すなわち外測AFを行うか否かを切り替えるための第1段階の判断である。つまり、外測AFによってフォーカスレンズ105を駆動させる条件(タイミング)を、被写体のコントラスト状態が大きく変化した場合であって、かつ被写体距離が大きく変化した場合に限定する。   The determination in Step 806 is a first-stage determination for moving the focus lens 105 using the subject distance information (or information on the external measurement focus position), that is, switching whether or not to perform external measurement AF. That is, the condition (timing) for driving the focus lens 105 by external measurement AF is limited to the case where the contrast state of the subject has changed greatly and the subject distance has changed greatly.
これにより、被写体距離は大きく変化しておらず合焦状態から外れていないのに、被写体の絵柄等の変化によりAF評価値が大きく変化した場合に、まず外測合焦位置へフォーカレンズを移動させることで発生する不要な画像のぼけを防止している。   As a result, when the AF evaluation value changes greatly due to changes in the subject's pattern, etc., even though the subject distance has not changed significantly and is not out of focus, the focus lens is first moved to the out-of-focus position. This prevents unwanted blurring of the image.
Step808では、カメラ/AFマイコン114が、動作モードを外測位相差使用モードに切り替えて、処理をStep808へ進める。   In Step 808, the camera / AF microcomputer 114 switches the operation mode to the external measurement phase difference use mode, and advances the processing to Step 808.
Step808では、カメラ/AFマイコン114が、外測位相差駆動モードか否かを判断する。但し、カメラ/AFマイコン114は、既に外測位相差駆動モードに設定されて外測合焦位置に向かってフォーカスレンズ105が移動している最中であれば、処理をStep802に戻す。   In Step 808, the camera / AF microcomputer 114 determines whether or not the external measurement phase difference driving mode is set. However, if the camera / AF microcomputer 114 is already set to the external measurement phase difference drive mode and the focus lens 105 is moving toward the external measurement in-focus position, the process returns to Step 802.
一方、カメラ/AFマイコン114は、外測位相差駆動モードでないならば、処理をStep809へ進める。   On the other hand, if the camera / AF microcomputer 114 is not in the external measurement phase difference drive mode, the process proceeds to Step 809.
Step809では、カメラ/AFマイコン114が、後のStep810での判断で用いるしきい値(第3の値)を設定する。具体的には、カメラ/AFマイコン114は、フォーカスレンズ105を外測合焦位置に移動させる(外測AFを実行する)べきかどうかを判断するためのフォーカス位置差しきい値thを設定する。このフォーカス位置差しきい値thは、外部測距ユニット117による被写体距離の検出のばらつきを考慮して決定される。   In Step 809, the camera / AF microcomputer 114 sets a threshold value (third value) used in the subsequent determination in Step 810. Specifically, the camera / AF microcomputer 114 sets a focus position difference threshold th for determining whether or not the focus lens 105 should be moved to the external measurement focus position (external measurement AF is executed). The focus position difference threshold th is determined in consideration of variations in subject distance detection by the external distance measuring unit 117.
Step810では、カメラ/AFマイコン114が、Step803にて得られた外測合焦位置と現在のフォーカスレンズ位置との差(絶対値)を求め、該差がStep809で設定されたフォーカス位置差しきい値thよりも大きいか否かを判断する。カメラ/AFマイコン114は、この差がフォーカス位置差しきい値thよりも大きい場合、処理をStep811へ進め、フォーカス位置差しきい値thよりも小さい場合、処理をStep813に進める。   In Step 810, the camera / AF microcomputer 114 obtains a difference (absolute value) between the external measurement focus position obtained in Step 803 and the current focus lens position, and the difference is a focus position difference threshold value set in Step 809. It is determined whether it is larger than th. If this difference is larger than the focus position difference threshold th, the camera / AF microcomputer 114 advances the process to Step 811. If the difference is smaller than the focus position difference threshold th, the camera / AF microcomputer 114 advances the process to Step 813.
Step810における判断は、外測AFを行うか否かを切り替えるための第2段階の判断である。つまり、外測AFによってフォーカスレンズ105を駆動させる条件(タイミング)を、外測合焦位置と現在のフォーカスレンズ位置との差が大きい場合に限定する。   The determination in Step 810 is a second stage determination for switching whether or not to perform external measurement AF. That is, the condition (timing) for driving the focus lens 105 by external measurement AF is limited to a case where the difference between the external measurement focus position and the current focus lens position is large.
この第2段階の条件を満たさない場合に外測AFを行わないのは、外測AFは、TV−AFに比較して合焦精度が劣るためである。不用意に外測合焦位置にフォーカスレンズ105を移動させると、TV−AFと外測AFとの間でハンチングが生じたり、画像にぼけが生じたりするためである。   The reason why the external measurement AF is not performed when the second stage condition is not satisfied is that the external measurement AF is inferior in focusing accuracy as compared with the TV-AF. This is because if the focus lens 105 is carelessly moved to the external measurement focus position, hunting occurs between the TV-AF and the external measurement AF or the image is blurred.
Step811では、カメラ/AFマイコン114が、被写体距離と顔枠の大きさから予測される合焦距離とが所定範囲内かどうか判断する。これは、ズームレンズ位置それぞれにおける検出された顔の大きさに対する撮影距離を表したデータテーブルを持つことで実現している。このデータテーブルは、予め各ズームレンズ位置で一般的な顔の大きさが撮影距離によりどのような大きさに検出されるかを調べてデータテーブルを作成している。   In Step 811, the camera / AF microcomputer 114 determines whether the subject distance and the focus distance predicted from the size of the face frame are within a predetermined range. This is realized by having a data table indicating the shooting distance with respect to the detected face size at each zoom lens position. This data table is created in advance by examining how a general face size is detected by the shooting distance at each zoom lens position.
Step811では、カメラ/AFマイコン114が、被写体距離と顔枠の大きさから予測される合焦距離とが所定範囲内であれば、処理をStep812へ進める。   In Step 811, if the camera / AF microcomputer 114 determines that the subject distance and the focus distance predicted from the size of the face frame are within a predetermined range, the process proceeds to Step 812.
Step812では、カメラ/AFマイコン114が、動作モードを外測位相差駆動モードに移行する。   In Step 812, the camera / AF microcomputer 114 shifts the operation mode to the external measurement phase difference drive mode.
Step813では、カメラ/AFマイコン114が、フォーカスレンズ105を外測合焦位置に向かって移動させる。   In Step 813, the camera / AF microcomputer 114 moves the focus lens 105 toward the external measurement focus position.
Step814では、カメラ/AFマイコン114が、外測位相差使用モードを解除する。   In Step 814, the camera / AF microcomputer 114 cancels the external measurement phase difference use mode.
なお、上述したハイブリッドAF方式は、一例でありTV−AF方式と外測位相差AF方式の切り替え方法はこの限りではない。   The above-described hybrid AF method is an example, and the switching method between the TV-AF method and the external measurement phase difference AF method is not limited to this.
次に、TV−AF制御(Step802)について、図4を用いて説明する。図4は、本発明の第1実施形態に係る撮像装置のTV−AF制御を示すフローチャートである。   Next, TV-AF control (Step 802) will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing TV-AF control of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.
Step301では、カメラ/AFマイコン114が、TV−AF制御の処理を開始する。   In Step 301, the camera / AF microcomputer 114 starts TV-AF control processing.
Step302では、AF信号処理回路113が、画像信号からAF評価値を取得してカメラ/AFマイコン114へ出力する。   In Step 302, the AF signal processing circuit 113 acquires an AF evaluation value from the image signal and outputs it to the camera / AF microcomputer 114.
Step303では、カメラ/AFマイコン114が、動作モードが微小駆動モードであるのか微小駆動モードでない(TV−AFモードである)のかを判断する。カメラ/AFマイコン114は、微小駆動モードであれば処理をStep304へ進め、そうでなければ処理をStep311へ進める。   In Step 303, the camera / AF microcomputer 114 determines whether the operation mode is the minute drive mode or not the minute drive mode (the TV-AF mode). If the camera / AF microcomputer 114 is in the minute drive mode, the process proceeds to step 304; otherwise, the process proceeds to step 311.
Step304では、カメラ/AFマイコン114が、微小駆動動作を行い、合焦状態か否か、及び合焦状態でない場合は現在のフォーカスレンズ位置に対して合焦位置がどの方向(以下、合焦方向という)にあるかを判断する。ここでの詳細な動作については、後に図9を用いて説明する。   In Step 304, the camera / AF microcomputer 114 performs a minute driving operation to determine whether the in-focus state or not, and in which direction the in-focus position is relative to the current focus lens position (hereinafter, in-focus direction). It is determined whether there is. The detailed operation here will be described later with reference to FIG.
なお、AF評価値の変化から合焦状態か否かを判断するためにフォーカスレンズ105を微小駆動動作させる制御は、合焦確認制御ということもできる。また、AF評価値の変化から合焦方向を判断するためにフォーカスレンズ105を微小駆動動作させる制御は、合焦方向判断制御ということもできる。   Note that the control for causing the focus lens 105 to perform a minute driving operation in order to determine whether or not it is in focus from the change in the AF evaluation value can also be referred to as focus confirmation control. Further, the control for causing the focus lens 105 to perform a minute driving operation in order to determine the in-focus direction from the change in the AF evaluation value can also be referred to as in-focus direction determination control.
Step305では、カメラ/AFマイコン114が、Step304で合焦判断ができたかどうかを判断し、合焦判断ができた場合、処理をStep308へ進める。   In Step 305, the camera / AF microcomputer 114 determines whether or not the focus determination can be performed in Step 304. If the focus determination can be performed, the process proceeds to Step 308.
Step308では、カメラ/AFマイコン114が、フォーカスレンズ105の駆動を停止する。   At Step 308, the camera / AF microcomputer 114 stops driving the focus lens 105.
Step309では、カメラ/AFマイコン114が、合焦位置におけるAF評価値を不図示のメモリに記憶する。   In Step 309, the camera / AF microcomputer 114 stores the AF evaluation value at the in-focus position in a memory (not shown).
Step310では、カメラ/AFマイコン114が、動作モードを再起動モードへ移行させる。   In Step 310, the camera / AF microcomputer 114 shifts the operation mode to the restart mode.
Step325では、カメラ/AFマイコン114が、外測位相差使用モードを解除する。これは、TV−AFによって合焦判断され、フォーカスレンズ105が停止しているため、フォーカスレンズ105が外測AFによって外測合焦位置へ移動され、不要な画像のぼけを生じさせないようにするためである。   In Step 325, the camera / AF microcomputer 114 cancels the external measurement phase difference use mode. This is determined as in-focus by the TV-AF, and the focus lens 105 is stopped. Therefore, the focus lens 105 is moved to the external measurement focus position by the external measurement AF so that unnecessary blurring of the image does not occur. Because.
Step305において、カメラ/AFマイコン114は、合焦判断ができていないと判断した場合、処理をStep306へ進める。   If the camera / AF microcomputer 114 determines in step 305 that the in-focus determination has not been made, the process proceeds to step 306.
Step306では、カメラ/AFマイコン114が、Step304で合焦方向判断ができたかどうかを判断し、合焦方向判断ができた場合、処理をStep307へ進めて山登り駆動モードへ移行する。カメラ/AFマイコン114は、合焦方向判断ができていない場合、処理をStep304へ戻して微小駆動動作を継続する。   In Step 306, the camera / AF microcomputer 114 determines whether or not the in-focus direction can be determined in Step 304. If the in-focus direction can be determined, the process proceeds to Step 307 to shift to the hill-climbing drive mode. If the in-focus direction cannot be determined, the camera / AF microcomputer 114 returns the process to Step 304 and continues the minute driving operation.
Step311では、カメラ/AFマイコン114が、山登り駆動モードか否かを判断する。カメラ/AFマイコン114が、山登り駆動モードであれば、処理をStep312へ進め、そうでなければ、処理をStep317へ進める。   In Step 311, the camera / AF microcomputer 114 determines whether or not the hill climbing drive mode is set. If the camera / AF microcomputer 114 is in the hill-climbing drive mode, the process proceeds to step 312; otherwise, the process proceeds to step 317.
Step312では、カメラ/AFマイコン114が、所定の速度でフォーカスレンズ105を山登り駆動(合焦位置検出制御)する。山登り駆動の詳細については、後に図7及び図8を用いて説明する。   In Step 312, the camera / AF microcomputer 114 hill-climbs the focus lens 105 at a predetermined speed (focus position detection control). Details of the hill-climbing drive will be described later with reference to FIGS.
Step313では、カメラ/AFマイコン114が、山登り駆動において、AF評価値がピークを越えたかどうかを判断する。カメラ/AFマイコン114は、ピークを越えた場合、処理をStep314へ進め、ピークを越えていない場合、処理をStep312に戻して山登り駆動を継続する。   In Step 313, the camera / AF microcomputer 114 determines whether or not the AF evaluation value exceeds the peak in the hill-climbing drive. If the peak is exceeded, the camera / AF microcomputer 114 advances the process to step 314. If the peak is not exceeded, the process is returned to step 312 to continue the hill-climbing drive.
Step314では、カメラ/AFマイコン114が、山登り駆動中のAF評価値がピークとなる位置(以下、ピーク位置という)にフォーカスレンズ105を戻す。   In Step 314, the camera / AF microcomputer 114 returns the focus lens 105 to a position where the AF evaluation value during hill-climbing driving reaches a peak (hereinafter referred to as a peak position).
次に、Step315では、カメラ/AFマイコン114が、フォーカスレンズ105がピーク位置に戻ったか否かを判断する。カメラ/AFマイコン114は、ピーク位置に戻った場合、処理をStep316へ進める。カメラ/AFマイコン114は、まだ戻っていない場合、処理をStep315に戻し、継続してフォーカスレンズ105をピーク位置に戻すようにする。   Next, in Step 315, the camera / AF microcomputer 114 determines whether or not the focus lens 105 has returned to the peak position. When the camera / AF microcomputer 114 returns to the peak position, the process proceeds to Step 316. If the camera / AF microcomputer 114 has not yet returned, the process returns to Step 315 to continuously return the focus lens 105 to the peak position.
Step316では、カメラ/AFマイコン114が、動作モードを微小駆動モードへ移行する。   In Step 316, the camera / AF microcomputer 114 shifts the operation mode to the minute drive mode.
Step324では、カメラ/AFマイコン114が、外測位相差使用モードを解除する。これは、山登り駆動モードで合焦位置(ピーク位置)が判断され、合焦位置へフォーカスレンズ105を移動させたにも関わらず、外測AFによってフォーカスレンズ105が外測合焦位置に駆動されて不要な画像のぼけを生じさせないようにするためである。   In Step 324, the camera / AF microcomputer 114 cancels the external measurement phase difference use mode. This is because the focus lens 105 is driven to the external measurement focus position by the external measurement AF even though the focus position (peak position) is determined in the hill-climbing drive mode and the focus lens 105 is moved to the focus position. This is to prevent unnecessary blurring of the image.
Step317では、カメラ/AFマイコン114が、動作モードが再起動判断モードか否かを判断する。カメラ/AFマイコン114は、動作モードが再起動判断モードであれば、処理をStep318へ進め、そうでなければ、処理をStep321へ進める。   In Step 317, the camera / AF microcomputer 114 determines whether or not the operation mode is the restart determination mode. If the operation mode is the restart determination mode, the camera / AF microcomputer 114 advances the process to Step 318, and if not, advances the process to Step 321.
Step318では、カメラ/AFマイコン114が、Step309で記憶したAF評価値と最新のAF評価値とを比較し、これらの差、すなわちAF評価値の変動が所定値より大きいか否かを判断する。カメラ/AFマイコン114は、AF評価値が所定値より大きく変動した場合、処理をStep320へ進める。カメラ/AFマイコン114は、AF評価値の変動が所定値より小さい場合、処理をStep319に進める。   In Step 318, the camera / AF microcomputer 114 compares the AF evaluation value stored in Step 309 with the latest AF evaluation value, and determines whether or not the difference between them, that is, the fluctuation of the AF evaluation value is larger than a predetermined value. If the AF evaluation value fluctuates more than a predetermined value, the camera / AF microcomputer 114 advances the process to Step 320. If the variation of the AF evaluation value is smaller than the predetermined value, the camera / AF microcomputer 114 advances the process to Step 319.
Step319では、カメラ/AFマイコン114が、そのままフォーカスレンズ105を停止させる。   In Step 319, the camera / AF microcomputer 114 stops the focus lens 105 as it is.
Step320では、カメラ/AFマイコン114が、動作モードを微小駆動モードに移行する。   In Step 320, the camera / AF microcomputer 114 shifts the operation mode to the minute drive mode.
Step321では、カメラ/AFマイコン114が、外測位相差駆動モードによって、フォーカスレンズ105を外測合焦位置に向かって移動させている。カメラ/AFマイコン114は、外測合焦位置を目標位置として、この目標位置にフォーカスレンズ105が到達したか否かを判断する。カメラ/AFマイコン114は、外測合焦位置にフォーカスレンズ105が到達した場合、処理をStep322へ進める。   In Step 321, the camera / AF microcomputer 114 moves the focus lens 105 toward the external measurement focus position in the external measurement phase difference drive mode. The camera / AF microcomputer 114 determines whether or not the focus lens 105 has reached the target position with the external measurement focus position as the target position. The camera / AF microcomputer 114 advances the process to Step 322 when the focus lens 105 reaches the external measurement focus position.
Step322では、カメラ/AFマイコン114が、動作モードを微小駆動モードへ移行する。   In Step 322, the camera / AF microcomputer 114 shifts the operation mode to the minute drive mode.
Step323では、カメラ/AFマイコン114が、外測位相差使用モードを解除し、外測AFからTV−AF(微小駆動モード:Step304の合焦確認制御又は合焦方向判断制御)に引き継ぐ。カメラ/AFマイコン114は、フォーカスレンズ105が外測合焦位置に到達していない場合、該外測合焦位置へのフォーカスレンズ駆動を継続する。   In Step 323, the camera / AF microcomputer 114 cancels the external measurement phase difference use mode and takes over from the external measurement AF to TV-AF (micro drive mode: focus confirmation control or focus direction determination control in Step 304). When the focus lens 105 has not reached the external measurement focus position, the camera / AF microcomputer 114 continues to drive the focus lens to the external measurement focus position.
次に、微小駆動動作(Step304)について、図5を用いて説明する。図5は、本発明の第1実施形態に係る撮像装置の微小駆動動作を示すフローチャートである。   Next, the minute driving operation (Step 304) will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a minute driving operation of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.
Step401では、カメラ/AFマイコン114が、微小駆動動作の処理を開始する。   In Step 401, the camera / AF microcomputer 114 starts processing of the minute driving operation.
Step402では、カメラ/AFマイコン114が、AF評価値が前回のAF評価値より大きいか否かを判断する。カメラ/AFマイコン114は、AF評価値が前回のAF評価値より大きければ、処理をStep403へ進め、AF評価値が前回のAF評価値より小さければ、処理をStep404へ進める。   In Step 402, the camera / AF microcomputer 114 determines whether or not the AF evaluation value is larger than the previous AF evaluation value. If the AF evaluation value is larger than the previous AF evaluation value, the camera / AF microcomputer 114 advances the process to Step 403. If the AF evaluation value is smaller than the previous AF evaluation value, the camera / AF microcomputer 114 advances the process to Step 404.
Step403では、カメラ/AFマイコン114が、前回の順方向に所定量フォーカスレンズを駆動する。   In Step 403, the camera / AF microcomputer 114 drives the focus lens by a predetermined amount in the previous forward direction.
Step404では、カメラ/AFマイコン114が、前回の逆方向に所定量フォーカスレンズを駆動する。   In Step 404, the camera / AF microcomputer 114 drives the focus lens by a predetermined amount in the reverse direction of the previous time.
Step405では、カメラ/AFマイコン114が、所定回数連続して合焦方向と判断される方向が同一であるか否かを判断する。カメラ/AFマイコン114は、所定回数連続して合焦方向と判断される方向が同一であれば、処理をStep406へ進め、所定回数連続して同一方向に進んでいなければ、処理をStep407へ進める。   In Step 405, the camera / AF microcomputer 114 determines whether or not the direction determined to be the in-focus direction is the same continuously for a predetermined number of times. The camera / AF microcomputer 114 proceeds the process to Step 406 if the direction determined to be the in-focus direction is the same for a predetermined number of times, and proceeds to Step 407 if the direction has not been continued for the predetermined number of times in the same direction. Proceed.
Step407では、カメラ/AFマイコン114が、所定回数フォーカスレンズが所定範囲で往復を繰り返しているか否かを判断する。カメラ/AFマイコン114は、所定回数フォーカスレンズが所定範囲で往復を繰り返していれば、処理をStep408へ進め、所定時間フォーカスレンズが所定範囲にいなければ、処理をStep410へ進める。   In Step 407, the camera / AF microcomputer 114 determines whether or not the focus lens repeats reciprocation within a predetermined range a predetermined number of times. The camera / AF microcomputer 114 advances the process to Step 408 if the focus lens repeats reciprocation within a predetermined range a predetermined number of times, and advances the process to Step 410 if the focus lens is not within the predetermined range for a predetermined time.
Step406では、カメラ/AFマイコン114が、方向判断ができたとして、Step409へ進み処理を終了し山登り駆動へ移行する。   In Step 406, the camera / AF microcomputer 114 determines that the direction has been determined, and proceeds to Step 409 to end the processing and shift to hill-climbing driving.
Step408では、カメラ/AFマイコン114が、合焦判断ができたとして処理を終了し再起動判断ルーチンへ移行する。   In Step 408, the camera / AF microcomputer 114 finishes the process and determines that the in-focus determination has been made, and proceeds to the restart determination routine.
次に、微小駆動動作(Step304)について、図6を用いて説明する。図6は、本発明の第1実施形態に係る撮像装置の微小駆動動作を示す図である。   Next, the minute driving operation (Step 304) will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating a minute driving operation of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図6には、微小駆動動作時におけるフォーカスレンズ105の移動とAF評価値の変化との関係を示している。ここで、横軸は時間を、縦軸はフォーカスレンズ位置を示している。また、図の上部には、画像信号の垂直同期信号を表している。   FIG. 6 shows the relationship between the movement of the focus lens 105 and the change in the AF evaluation value during the minute driving operation. Here, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the focus lens position. In the upper part of the figure, a vertical synchronization signal of the image signal is shown.
ここで、期間Aの間に、第1の光電変換センサ106に蓄積された電荷(斜線楕円で示す)に対するAF評価値EVが時刻Tで取り込まれる。 Here, during the period A, the AF evaluation value EV A for the electric charge (indicated by the hatched ellipse) accumulated in the first photoelectric conversion sensor 106 is taken in at time T A.
期間Bの間に、第1の光電変換センサ106に蓄積された電荷に対するAF評価値EVが時刻Tで取り込まれる、
時刻Tでは、カメラ/AFマイコン114が、AF評価値EV、EVを比較する。カメラ/AFマイコン114は、EV<EVBであればフォーカスレンズをそのまま順方向に移動する。一方、カメラ/AFマイコン114は、EVA>EVBであればフォーカスレンズを逆方向に移動する。ここで、カメラ/AFマイコン114は、レンズの駆動量として、一回の移動でフォーカスの動きが撮像信号をTV画面等で見て分からないような量を焦点深度に基づいて決定する。
During period B, an AF evaluation value EV B for the electric charge accumulated in the first photoelectric conversion sensor 106 is taken in at time T B.
At time T C, the camera / AF microcomputer 114, AF evaluation values EV A, compares the EV B. If EV A <EVB, the camera / AF microcomputer 114 moves the focus lens in the forward direction as it is. On the other hand, the camera / AF microcomputer 114 moves the focus lens in the reverse direction if EVA> EVB. Here, the camera / AF microcomputer 114 determines, based on the depth of focus, a lens driving amount such that the movement of the focus is not recognized by looking at the imaging signal on a TV screen or the like by a single movement.
次に、山登り駆動動作(Step312)について、図7を用いて説明する。図7は、本発明の第1実施形態に係る撮像装置の山登り駆動動作を示すフローチャートである。   Next, the hill-climbing driving operation (Step 312) will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing a hill-climbing driving operation of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.
Step601では、カメラ/AFマイコン114が、山登り駆動動作の処理を開始する。   In Step 601, the camera / AF microcomputer 114 starts processing for hill-climbing driving operation.
Step602では、カメラ/AFマイコン114が、AF評価値が前回のAF評価値より大きいか否かを判断する。カメラ/AFマイコン114は、AF評価値が前回のAF評価値より大きければ、処理をStep603へ進め、AF評価値が前回のAF評価値より小さければ、処理をStep604へ進める。   In Step 602, the camera / AF microcomputer 114 determines whether or not the AF evaluation value is larger than the previous AF evaluation value. If the AF evaluation value is greater than the previous AF evaluation value, the camera / AF microcomputer 114 proceeds to step 603. If the AF evaluation value is smaller than the previous AF evaluation value, the camera / AF microcomputer 114 proceeds to step 604.
Step603では、カメラ/AFマイコン114が、前回の順方向に所定の速度でフォーカスレンズを駆動する。その後、カメラ/AFマイコン114は、処理をStep607へ進め、処理を終了する。   In Step 603, the camera / AF microcomputer 114 drives the focus lens at a predetermined speed in the previous forward direction. Thereafter, the camera / AF microcomputer 114 advances the process to Step 607 and ends the process.
Step604では、カメラ/AFマイコン114が、AF評価値がピークを越えて減少しているか否かを判断する。カメラ/AFマイコン114は、AF評価値がピークを越えて減少していれば、処理をStep605へ進める。   In Step 604, the camera / AF microcomputer 114 determines whether or not the AF evaluation value decreases beyond the peak. If the AF evaluation value decreases beyond the peak, the camera / AF microcomputer 114 advances the process to Step 605.
Step605では、カメラ/AFマイコン114が、AF評価値がピークを越えたとして、処理をStep607へ進め、処理を終了する。   In Step 605, the camera / AF microcomputer 114 determines that the AF evaluation value exceeds the peak, advances the process to Step 607, and ends the process.
Step604では、カメラ/AFマイコン114が、AF評価値がピークを越えて減っていなければ、処理をStep606へ進める。   In Step 604, if the camera / AF microcomputer 114 does not decrease the AF evaluation value beyond the peak, the process proceeds to Step 606.
Step606では、カメラ/AFマイコン114が、前回と逆方向に所定の速度でフォーカスレンズを駆動し、処理をStep607へ進める。   In Step 606, the camera / AF microcomputer 114 drives the focus lens at a predetermined speed in the direction opposite to the previous time, and advances the process to Step 607.
次に、山登り駆動動作(Step312)について、図8を用いて説明する。図8は、本発明の第1実施形態に係る撮像装置の山登り駆動動作を示す図である。   Next, the hill-climbing driving operation (Step 312) will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram illustrating a hill-climbing driving operation of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.
山登り駆動動作では、カメラ/AFマイコン114がフォーカスレンズ105を高速で駆動して、AF信号処理回路113がその間に得られたAF評価値がピークとなるピーク位置又はその近傍を検出する。図8には、山登り駆動動作時におけるフォーカスレンズ105の移動とAF評価値の変化との関係を示している。   In the hill-climbing driving operation, the camera / AF microcomputer 114 drives the focus lens 105 at a high speed, and the AF signal processing circuit 113 detects the peak position where the AF evaluation value obtained in the meantime or the vicinity thereof is detected. FIG. 8 shows the relationship between the movement of the focus lens 105 and the change in the AF evaluation value during the hill-climbing driving operation.
ここで、Cの動きでは、AF評価値がピークを越えて減少するので、ピーク位置(合焦位置)の存在を確認することができ、山登り駆動動作を終了して微小駆動動作に移行する。   Here, in the movement of C, since the AF evaluation value decreases beyond the peak, the presence of the peak position (focusing position) can be confirmed, and the hill-climbing driving operation is terminated and the operation proceeds to the minute driving operation.
一方、Dの動きでは、ピークが無く、単調に減少しているので、フォーカスレンズ105の駆動方向が誤りであると判断できる。この場合は、駆動方向を反転して山登り駆動動作を続ける。   On the other hand, in the movement of D, since there is no peak and it decreases monotonously, it can be determined that the driving direction of the focus lens 105 is incorrect. In this case, the driving direction is reversed and the hill-climbing driving operation is continued.
以上説明したように、本実施形態によれば、ハイブリッドAF方式と顔検出機能とを組み合わせたシステムで、外測測距距離と、顔検出された顔の大きさから予測される合焦距離とが所定範囲内のときにのみ外測測距位置への移動を行う。これにより、撮影者が意図する主人物被写体に高速かつ安定した精度のよいピント合わせを行うことができ、顔検出領域と外測位相差検出方式の測距領域とが異なった場合に、誤って主人物被写体とは異なる被写体にピント合わせを行うことを防ぐことが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, in the system combining the hybrid AF method and the face detection function, the external distance measurement distance and the focus distance predicted from the size of the face detected. Only when the distance is within the predetermined range, the movement to the external distance measuring position is performed. This enables high-speed, stable and accurate focusing on the main subject intended by the photographer. If the face detection area and the distance measurement area of the external phase detection method differ, It is possible to prevent focusing on a subject different from the human subject.
なお、画像におけるAF評価値生成エリアの位置(画素位置)は、検出された顔の位置にする代わりに、ユーザから入力部(図示せず)を介して指定された位置でも良いし、ファインダーを見ている撮影者の視線を検出して自動的に決定された位置でも良い。   Note that the position (pixel position) of the AF evaluation value generation area in the image may be a position designated by the user via an input unit (not shown) instead of the detected face position, or the viewfinder It may be a position automatically determined by detecting the line of sight of the photographer.
次に、本発明の第2実施形態に係る撮像装置200を、図9を用いて説明する。図9は、本発明の第2実施形態に係る撮像装置200の構成を示す図である。以下では、第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。   Next, an imaging apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention. Below, it demonstrates centering on a different part from 1st Embodiment.
撮像装置200は、カメラ/AFマイコン214を備える。カメラ/AFマイコン214は、第3の演算部214f、第4の演算部214g、及び第2の切り替え部214eを含み、第1の切り替え部114eを含まない。   The imaging apparatus 200 includes a camera / AF microcomputer 214. The camera / AF microcomputer 214 includes a third calculation unit 214f, a fourth calculation unit 214g, and a second switching unit 214e, but does not include the first switching unit 114e.
第3の演算部214fは、第1の被写体を含む被写体領域の大きさの変化に応じて、撮影光学系120におけるフォーカスレンズ105の合焦方向を演算する。   The third calculation unit 214f calculates the in-focus direction of the focus lens 105 in the photographing optical system 120 according to the change in the size of the subject area including the first subject.
第4の演算部214gは、距離信号により示された第2の被写体までの距離の変化に応じて、撮影光学系120におけるフォーカスレンズ105の合焦方向を演算する。   The fourth calculation unit 214g calculates the in-focus direction of the focus lens 105 in the photographing optical system 120 in accordance with the change in the distance to the second subject indicated by the distance signal.
第2の切り替え部214eは、第3の演算部214fにより演算された合焦方向と第4の演算部214gにより演算された合焦方向とが同じ場合、第2の焦点調節部140による焦点調節を行うように、焦点調節動作を切り替える。すなわち、第2の切り替え部214eは、第3の演算部214fにより演算された合焦方向と第4の演算部214gにより演算された合焦方向とが同じである場合、第1の被写体と第2の被写体とが同じであると判断する。第2の切り替え部214eは、その判断結果に応じて、第2の焦点調節部140による焦点調節が行われるように、焦点調節動作を切り替える。   When the focusing direction calculated by the third calculation unit 214f and the focusing direction calculated by the fourth calculation unit 214g are the same, the second switching unit 214e adjusts the focus by the second focus adjustment unit 140. To switch the focus adjustment operation. In other words, the second switching unit 214e determines that the first subject and the second subject when the in-focus direction calculated by the third calculating unit 214f and the in-focus direction calculated by the fourth calculating unit 214g are the same. It is determined that the two subjects are the same. The second switching unit 214e switches the focus adjustment operation so that the focus adjustment by the second focus adjustment unit 140 is performed according to the determination result.
第2の切り替え部214eは、第3の演算部214fにより演算された合焦方向と第4の演算部214gにより演算された合焦方向とが異なる場合、第1の焦点調節部130による焦点調節を行うように、焦点調節動作を切り替える。すなわち、第2の切り替え部214eは、第3の演算部214fにより演算された合焦方向と第4の演算部214gにより演算された合焦方向とが異なる場合、第1の被写体と第2の被写体とが異なると判断する。第2の切り替え部214eは、その判断結果に応じて、第1の焦点調節部130による焦点調節が行われるように、焦点調節動作を切り替える。   When the in-focus direction calculated by the third calculation unit 214f and the in-focus direction calculated by the fourth calculation unit 214g are different, the second switching unit 214e adjusts the focus by the first focus adjustment unit 130. To switch the focus adjustment operation. That is, when the focusing direction calculated by the third calculation unit 214f and the focusing direction calculated by the fourth calculation unit 214g are different from each other, the second switching unit 214e and the second switching unit 214e Judge that the subject is different. The second switching unit 214e switches the focus adjustment operation so that the focus adjustment by the first focus adjustment unit 130 is performed according to the determination result.
また、ハイブリッドAF制御(Step205)が、図10に示すように、図3に示すStep811に代えてStep901を含む点で、第1実施形態と異なる。図10は、本発明の第2実施形態に係る撮像装置のハイブリッドAF制御を示すフローチャートである。   Further, as shown in FIG. 10, the hybrid AF control (Step 205) is different from the first embodiment in that Step 901 is included instead of Step 811 shown in FIG. FIG. 10 is a flowchart showing hybrid AF control of the imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention.
Step901では、カメラ/AFマイコン114が、現在のフォーカスレンズ位置に対する外測合焦位置の方向と顔枠の大きさの変化から予測される合焦方向とが同一か否かを判断する。   In Step 901, the camera / AF microcomputer 114 determines whether or not the direction of the external focus position with respect to the current focus lens position and the focus direction predicted from the change in the size of the face frame are the same.
例えば、カメラ/AFマイコン114は、外測合焦位置の方向が無限であり、顔枠の大きさの変化が大→小であれば、外測合焦位置の方向と顔枠の大きさの変化から予測される合焦方向とが同一であり、外測AFを使用すべきであると判断する。   For example, if the direction of the outer measurement focus position is infinite and the change in the size of the face frame is large → small, the camera / AF microcomputer 114 determines the direction of the outer measurement focus position and the size of the face frame. It is determined that the focus direction predicted from the change is the same, and external measurement AF should be used.
例えば、カメラ/AFマイコン114は、外測合焦位置の方向が無限であり、顔枠の大きさの変化が小→大であれば、外測合焦位置の方向と顔枠の大きさの変化から予測される合焦方向とが異なり、外測AFを使用すべきでないと判断する。   For example, if the direction of the outer measurement focus position is infinite and the change in the size of the face frame is small → large, the camera / AF microcomputer 114 determines the direction of the outer measurement focus position and the size of the face frame. Different from the in-focus direction predicted from the change, it is determined that the external measurement AF should not be used.
例えば、カメラ/AFマイコン114は、外測合焦位置の方向が至近であり、顔枠の大きさの変化が小→大であれば、外測合焦位置の方向と顔枠の大きさの変化から予測される合焦方向とが同一であり、外測AFを使用すべきであると判断する。   For example, if the camera / AF microcomputer 114 is close to the direction of the external measurement focus position and the change in the size of the face frame is small to large, the direction of the external measurement focus position and the size of the face frame are It is determined that the focus direction predicted from the change is the same, and external measurement AF should be used.
例えば、カメラ/AFマイコン114は、外測合焦位置の方向が至近であり、顔枠の大きさの変化が大→小であれば、外測合焦位置の方向と顔枠の大きさの変化から予測される合焦方向とが異なり、外測AFを使用すべきでないと判断する。   For example, if the camera / AF microcomputer 114 is close to the direction of the outer measurement focus position and the change in the size of the face frame is large → small, the direction of the outer measurement focus position and the size of the face frame are Different from the in-focus direction predicted from the change, it is determined that the external measurement AF should not be used.
カメラ/AFマイコン114は、外測合焦位置の方向と顔枠の大きさの変化から予測される合焦方向とが同一であれば、処理をStep812へ進める。カメラ/AFマイコン114は、外測合焦位置の方向と顔枠の大きさの変化から予測される合焦方向とが異なれば、処理をStep814へ進める。   If the direction of the in-focus position and the focus direction predicted from the change in the size of the face frame are the same, the camera / AF microcomputer 114 advances the process to Step 812. The camera / AF microcomputer 114 advances the process to Step 814 if the direction of the external measurement focus position and the focus direction predicted from the change in the size of the face frame are different.
以上説明したように、本実施形態によれば、ハイブリッドAF方式と顔検出機能とを組み合わせたシステムで、現在のレンズ位置からの外測測距位置の合焦方向と、顔検出された顔の大きさの変化方向とが合っているときにのみ外測測距位置への移動を行う。これにより、撮影者が意図する主人物被写体に高速かつ安定した精度のよいピント合わせを行うことのでき、顔検出領域と外測位相差検出方式の測距領域とが異なった場合に、誤って主人物被写体とは異なる被写体にピント合わせを行うことを防ぐことが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, in the system that combines the hybrid AF method and the face detection function, the focusing direction of the external ranging position from the current lens position, and the detected face of the face Only when the change direction of the size matches, it moves to the external ranging position. This enables high-speed, stable and accurate focusing on the main subject intended by the photographer. If the face detection area differs from the distance measurement area of the external measurement phase difference detection method, It is possible to prevent focusing on a subject different from the human subject.
本発明の第1実施形態に係る撮像装置100の構成を示す図。1 is a diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る撮像装置の焦点調節動作を示すフローチャート。3 is a flowchart showing a focus adjustment operation of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る撮像装置のハイブリッドAF制御を示すフローチャート。3 is a flowchart showing hybrid AF control of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る撮像装置のTV−AF制御を示すフローチャート。5 is a flowchart showing TV-AF control of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る撮像装置の微小駆動動作を示すフローチャート。3 is a flowchart showing a minute driving operation of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る撮像装置の微小駆動動作を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a minute driving operation of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る撮像装置の山登り駆動動作を示すフローチャート。3 is a flowchart showing a hill-climbing driving operation of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る撮像装置の山登り駆動動作を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a hill-climbing driving operation of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係る撮像装置200の構成を示す図。The figure which shows the structure of the imaging device 200 which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る撮像装置のハイブリッドAF制御を示すフローチャート。9 is a flowchart showing hybrid AF control of the imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention.
符号の説明Explanation of symbols
100、200 撮像装置 100, 200 Imaging device

Claims (7)

  1. 撮影光学系により形成された第1の被写体像を光電変換して第1の被写体の画像信号を生成する第1の光電変換センサと、
    第2の被写体像を光電変換して第2の被写体までの距離を示す距離信号を生成する第2の光電変換センサと、
    前記画像信号に基づいて、前記撮影光学系の焦点調節を行う第1の焦点調節手段と、
    前記距離信号に基づいて、前記撮影光学系の焦点調節を行う第2の焦点調節手段と、
    前記画像信号から被写体領域を検出する被写体検出手段と、
    前記被写体領域の大きさと前記被写体までの距離とに基づいて、前記第1の被写体と前記第2の被写体とが異なるか否かを判断する判断手段と、
    前記判断手段により前記第1の被写体と前記第2の被写体とが異なると判断される場合に前記第2の焦点調節手段による焦点調節を行わないように制御する制御手段と、
    を備えたことを特徴とする撮像装置。
    A first photoelectric conversion sensor that photoelectrically converts a first subject image formed by the photographing optical system to generate an image signal of the first subject;
    A second photoelectric conversion sensor that photoelectrically converts a second subject image to generate a distance signal indicating a distance to the second subject;
    First focus adjusting means for adjusting the focus of the photographing optical system based on the image signal;
    Second focus adjusting means for adjusting the focus of the photographing optical system based on the distance signal;
    Subject detection means for detecting a subject region from the image signal;
    Determining means for determining whether the first subject and the second subject are different based on the size of the subject region and the distance to the subject;
    Control means for controlling not to perform focus adjustment by the second focus adjustment means when the determination means determines that the first subject and the second subject are different;
    An imaging apparatus comprising:
  2. 前記撮影光学系は、焦点調節のための光学素子を含み、
    前記制御手段は、
    前記第1の被写体を含む前記被写体領域の大きさに応じて、前記撮影光学系における前記焦点調節のための光学素子の合焦位置を演算する第1の演算手段を含み、
    前記第2の焦点調節手段は、
    前記距離信号により示された前記第2の被写体までの距離に応じて、前記撮影光学系における前記焦点調節のための光学素子の合焦位置を演算する第2の演算手段を含み、
    前記制御手段は、
    前記第1の演算手段により演算された合焦位置と前記第2の演算手段により演算された合焦位置との差が第1の閾値未満である場合、前記第2の焦点調節手段による焦点調節を行い、前記第1の演算手段により演算された合焦位置と前記第2の演算手段により演算された合焦位置との差が前記第1の閾値以上である場合、前記第1の焦点調節手段による焦点調節を行うように、焦点調節動作を切り替える第1の切り替え手段をさらに含む
    ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
    The photographing optical system includes an optical element for focus adjustment,
    The control means includes
    First calculating means for calculating an in-focus position of the optical element for the focus adjustment in the photographing optical system according to the size of the subject area including the first subject;
    The second focus adjustment means includes:
    Second calculating means for calculating an in-focus position of the optical element for focus adjustment in the photographing optical system according to a distance to the second subject indicated by the distance signal;
    The control means includes
    When the difference between the in-focus position calculated by the first calculating means and the in-focus position calculated by the second calculating means is less than a first threshold, the focus adjustment by the second focus adjusting means When the difference between the in-focus position calculated by the first calculating means and the in-focus position calculated by the second calculating means is equal to or greater than the first threshold value, the first focus adjustment is performed. The imaging apparatus according to claim 1, further comprising first switching means for switching a focus adjustment operation so as to perform focus adjustment by the means.
  3. 前記撮影光学系は、焦点調節のための光学素子を含み、
    前記制御手段は、
    前記第1の被写体を含む前記被写体領域の大きさに応じて、前記第1の被写体までの距離を演算する距離演算手段と、
    前記距離演算手段により演算された前記第1の被写体までの距離と前記距離信号により示された前記第2の被写体までの距離との差が第2の閾値未満である場合、前記第2の焦点調節手段による焦点調節を行い、前記距離演算手段により演算された前記第1の被写体までの距離と前記距離信号により示された前記第2の被写体までの距離との差が前記第2の閾値以上である場合、前記第1の焦点調節手段による焦点調節を行うように、焦点調節動作を切り替える第1の切り替え手段と、
    を含む
    ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
    The photographing optical system includes an optical element for focus adjustment,
    The control means includes
    Distance calculating means for calculating a distance to the first subject in accordance with a size of the subject area including the first subject;
    When the difference between the distance to the first subject calculated by the distance calculating means and the distance to the second subject indicated by the distance signal is less than a second threshold, the second focus The focus is adjusted by the adjusting means, and the difference between the distance to the first subject calculated by the distance calculating means and the distance to the second subject indicated by the distance signal is equal to or greater than the second threshold. The first switching means for switching the focus adjustment operation so as to perform the focus adjustment by the first focus adjustment means,
    The imaging apparatus according to claim 1, comprising:
  4. 前記第1の焦点調節手段は、
    前記画像信号から、前記第1の被写体を含む前記被写体領域に対応した焦点検出領域の評価値を取得し、取得した評価値に基づいて前記撮影光学系の合焦状態を検出する焦点検出手段と、
    前記焦点検出手段により検出された合焦状態に応じて、前記焦点調節のための光学素子を合焦位置へ移動する第1の合焦手段と、
    を含み、
    前記第2の焦点調節手段は、
    前記焦点調節のための光学素子を、前記第2の演算手段により演算された合焦位置へ移動する第2の合焦手段をさらに含む
    ことを特徴とする請求項2又は3に記載の撮像装置。
    The first focus adjusting means includes
    Focus detection means for acquiring an evaluation value of a focus detection area corresponding to the subject area including the first subject from the image signal, and detecting an in-focus state of the photographing optical system based on the acquired evaluation value; ,
    First focusing means for moving the optical element for focus adjustment to a focus position in accordance with the focus state detected by the focus detection means;
    Including
    The second focus adjustment means includes:
    4. The imaging apparatus according to claim 2, further comprising a second focusing unit that moves the optical element for focus adjustment to a focusing position calculated by the second calculation unit. 5. .
  5. 前記撮影光学系は、焦点調節のための光学素子を含み、
    前記制御手段は、
    前記第1の被写体を含む前記被写体領域の大きさの変化に応じて、前記撮影光学系における前記焦点調節のための光学素子の合焦方向を演算する第3の演算手段と、
    前記距離信号により示された前記第2の被写体までの距離の変化に応じて、前記撮影光学系における前記焦点調節のための光学素子の合焦方向を演算する第4の演算手段と、
    前記第3の演算手段により演算された合焦方向と前記第4の演算手段により演算された合焦方向とが同じ場合、前記第2の焦点調節手段による焦点調節を行い、前記第3の演算手段により演算された合焦方向と前記第4の演算手段により演算された合焦方向とが異なる場合、前記第1の焦点調節手段による焦点調節を行うように、焦点調節動作を切り替える第2の切り替え手段と、
    を含む
    ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
    The photographing optical system includes an optical element for focus adjustment,
    The control means includes
    A third computing means for computing a focusing direction of the optical element for the focus adjustment in the photographing optical system in accordance with a change in the size of the subject area including the first subject;
    A fourth computing means for computing a focusing direction of the optical element for the focus adjustment in the photographing optical system in accordance with a change in the distance to the second subject indicated by the distance signal;
    When the in-focus direction calculated by the third calculating means and the in-focus direction calculated by the fourth calculating means are the same, focus adjustment is performed by the second focus adjusting means, and the third calculation is performed. When the in-focus direction calculated by the means is different from the in-focus direction calculated by the fourth calculating means, the second focus adjustment operation is switched so as to perform the focus adjustment by the first focus adjusting means. Switching means;
    The imaging apparatus according to claim 1, comprising:
  6. 前記第1の焦点調節手段は、
    前記画像信号から、前記第1の被写体を含む前記被写体領域に対応した焦点検出領域の評価値を取得し、取得した評価値に基づいて前記撮影光学系の合焦状態を検出する焦点検出手段と、
    前記焦点検出手段により検出された合焦状態に応じて、前記焦点調節のための光学素子を合焦位置へ移動する第1の合焦手段と、
    を含み、
    前記第2の焦点調節手段は、
    前記距離信号により示された前記第2の被写体までの距離に応じて、前記撮影光学系の合焦位置を演算する第2の演算手段と、
    前記焦点調節のための光学素子を、前記第2の演算手段により演算された合焦位置へ移動する第2の合焦手段と、
    を含む
    ことを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
    The first focus adjusting means includes
    Focus detection means for acquiring an evaluation value of a focus detection area corresponding to the subject area including the first subject from the image signal, and detecting an in-focus state of the photographing optical system based on the acquired evaluation value; ,
    First focusing means for moving the optical element for focus adjustment to a focus position in accordance with the focus state detected by the focus detection means;
    Including
    The second focus adjustment means includes:
    Second computing means for computing an in-focus position of the photographing optical system in accordance with a distance to the second subject indicated by the distance signal;
    Second focusing means for moving the optical element for focus adjustment to a focus position calculated by the second calculation means;
    The imaging apparatus according to claim 5, comprising:
  7. 前記被写体領域に含まれる前記第1の被写体は、人物の顔である
    ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の撮像装置。
    The imaging apparatus according to claim 1, wherein the first subject included in the subject region is a human face.
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