JP2015106057A - Focus detection device and imaging device - Google Patents

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直之 大西
Naoyuki Onishi
直之 大西
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a focus detection device that enables any one of a subject image or a background to be focused on even when the subject image is smaller or larger with respect to the background.SOLUTION: A focus detection device comprises: focus detection means for computing a plurality of focus detection parameters by performing a focus detection for each division area of a plurality of division areas in a focus detection area, and determining a focus adjustment parameter out of the plurality of focus detection parameters; and subject image area discrimination means for discriminating a plurality of subject image areas which includes a prescribed area corresponding to the focus detection area and an imaging plane and corresponds to each of a plurality of subject images formed respectively in the prescribed area by an optical system in the prescribed area. When the plurality of subject image areas is discriminated in the prescribed area, the focus detection means is configured to determine the focus adjustment parameter out of the plurality of focus detection parameters computed as to the plurality of division areas corresponding to each of the plurality of subject image areas.

Description

本発明は、焦点検出装置および撮像装置に関する。   The present invention relates to a focus detection apparatus and an imaging apparatus.

被写体像を含む全領域および被写体像内領域のそれぞれの空間周波数分布を演算し、フィルタ処理により背景に対応する周波数帯域を取り除くことで、被写体にピントを合わせることができる撮像装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。   An imaging device that can focus on a subject by calculating the spatial frequency distribution of the entire region including the subject image and the region in the subject image and removing the frequency band corresponding to the background by filtering is disclosed. (For example, refer to Patent Document 1).

特開2012−215700号公報JP 2012-215700 A

特許文献1に開示された撮像装置によると、例えば、被写体像が背景に対して小さいような場合には背景の影響度が大きいため、被写体像にピントを合わせるために背景に対するフィルタ処理を行う際に、取り除くべき背景に対応する周波数帯域を特定することが困難となる場合がある。その場合、被写体像にピントを合わせることができないという問題がある。   According to the imaging apparatus disclosed in Patent Document 1, for example, when the subject image is small with respect to the background, the influence of the background is large. Therefore, when performing filtering on the background in order to focus on the subject image In addition, it may be difficult to specify the frequency band corresponding to the background to be removed. In that case, there is a problem that the subject image cannot be focused.

(1)請求項1に記載の焦点検出装置は、光学系の結像面に設けられる焦点検出領域における複数の分割領域の各分割領域毎に位相差方式による焦点検出を行うことによって複数の焦点検出用パラメータを演算し、複数の焦点検出用パラメータのうちから、焦点調節に用いられる焦点調節用パラメータを決定する焦点検出手段と、焦点検出領域および結像面に対応する所定領域を含み、光学系によって所定領域内でそれぞれ結像される複数の被写体像のそれぞれに対応する複数の被写体像領域を所定領域内で判別する被写体像領域判別手段とを備え、被写体像領域判別手段によって複数の被写体像領域が所定領域内で判別されたとき、焦点検出手段は、複数の被写体像領域にそれぞれ対応する複数の分割領域をについて演算される複数の焦点検出用パラメータのうちから、焦点調節用パラメータを決定することを特徴とする。
(2)請求項7に記載の撮像装置は、請求項1〜6のいずれか1項に記載の焦点検出装置と、光学系と、光学系を通過した光束を受光し、撮像信号を出力する撮像素子と、焦点検出手段によって行われた焦点検出に基づいて焦点調節を行う焦点調節手段と、焦点調節手段によって撮像素子の受光面に対して光学系が合焦した際、撮像素子によって出力された撮像信号に基づいて画像を生成する画像生成手段とを備えることを特徴とする。
(1) In the focus detection apparatus according to the first aspect, the focus detection is performed by the phase difference method for each of the plurality of divided areas in the focus detection area provided on the imaging surface of the optical system, thereby the plurality of focal points. A focus detection unit that calculates a detection parameter and determines a focus adjustment parameter used for focus adjustment from among a plurality of focus detection parameters, a focus detection region, and a predetermined region corresponding to the imaging plane, and an optical A plurality of subject image regions for determining a plurality of subject image regions corresponding to each of the plurality of subject images respectively formed in the predetermined region by the system, and the plurality of subjects by the subject image region determination unit. When the image area is determined within the predetermined area, the focus detection unit is configured to calculate a plurality of focal points calculated for a plurality of divided areas respectively corresponding to the plurality of subject image areas. From among the parameters for output, and determines the parameter for focus adjustment.
(2) An imaging device according to a seventh aspect receives the focus detection device according to any one of the first to sixth aspects, an optical system, and a light beam that has passed through the optical system, and outputs an imaging signal. When the optical system is focused on the light receiving surface of the image sensor by the image sensor, the focus adjuster that performs focus adjustment based on the focus detection performed by the focus detector, and is output by the image sensor. Image generating means for generating an image based on the captured image signal.

本発明によれば、被写体像および背景のうちの、ユーザが所望するいずれか一方にピントを合わせることができる。   According to the present invention, it is possible to focus on any one of the subject image and the background desired by the user.

本発明の一実施の形態における焦点検出装置を含む撮像装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the imaging device containing the focus detection apparatus in one embodiment of this invention. 撮影画面内の焦点検出領域と焦点検出センサ上の焦点検出画素列および測光センサ上の被写体認識領域との対応関係を示す図である。It is a figure which shows the correspondence of the focus detection area in an imaging | photography screen, the focus detection pixel row | line | column on a focus detection sensor, and the to-be-recognized area | region on a photometry sensor. 焦点検出領域と焦点検出画素列および被写体認識領域との対応関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the correspondence of a focus detection area | region, a focus detection pixel row | line | column, and a to-be-recognized area. 制御装置によって行われる焦点検出処理のフローチャートである。It is a flowchart of the focus detection process performed by a control apparatus. 焦点検出領域に2つの被写体像が含まれる一例を示す図である。It is a figure which shows an example in which two subject images are included in the focus detection area. 2つの被写体像領域の判別処理および焦点調節用デフォーカス量の決定処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the discrimination | determination process of two object image areas, and the determination process of the defocus amount for focus adjustment. 2つの被写体像領域の判別処理および焦点調節用デフォーカス量の決定処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the discrimination | determination process of two object image areas, and the determination process of the defocus amount for focus adjustment. 制御装置によって行われる撮像処理のフローチャートである。It is a flowchart of the imaging process performed by a control apparatus. 焦点検出領域に3つの被写体像が含まれる一例を示す図および焦点調節用デフォーカス量の決定処理を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which three subject images are included in a focus detection area, and a diagram for explaining a focus adjustment defocus amount determination process.

本発明の一実施の形態における焦点検出装置およびその焦点検出装置を含む撮像装置について、図を用いて説明する。図1は、本実施の形態における焦点検出装置50を含む撮像装置100の構成を示す図である。撮像装置100は、焦点検出装置50と、撮影光学系1と、ハーフミラー2と、ファインダースクリーン3と、ペンタプリズム4と、接眼レンズ5と、撮像素子6と、サブミラー7と、焦点調節装置13と、レンズ駆動用モータ14と、測光用レンズ15と、測光センサ16と、操作部材17と、記憶装置19とを含む。焦点検出装置50は、焦点検出センサ8と、再結像光学系9と、制御装置18とを含む。焦点検出装置50においては、複数対の再結像レンズが配列されて構成される再結像光学系9を介して、撮影光学系1の一対の瞳領域を通過した一対の光束を受光した焦点検出センサ8によって出力される一対の焦点検出信号を用いた瞳分割型位相差検出方式によって、制御装置18が、撮影光学系1の焦点検出処理を行う。   A focus detection apparatus and an imaging apparatus including the focus detection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus 100 including a focus detection apparatus 50 according to the present embodiment. The imaging device 100 includes a focus detection device 50, a photographing optical system 1, a half mirror 2, a finder screen 3, a pentaprism 4, an eyepiece lens 5, an imaging element 6, a sub mirror 7, and a focus adjustment device 13. A lens driving motor 14, a photometric lens 15, a photometric sensor 16, an operation member 17, and a storage device 19. The focus detection device 50 includes a focus detection sensor 8, a re-imaging optical system 9, and a control device 18. In the focus detection device 50, a focal point that receives a pair of light beams that have passed through a pair of pupil regions of the photographing optical system 1 via a re-imaging optical system 9 configured by arranging a plurality of pairs of re-imaging lenses. The control device 18 performs focus detection processing of the photographing optical system 1 by a pupil division type phase difference detection method using a pair of focus detection signals output by the detection sensor 8.

撮影光学系1は、被写体像を結像面上に結像させるための光学系である。撮影光学系1は複数のレンズや絞りを含み、それら複数のレンズのうち、焦点調節レンズが、レンズ駆動用モータ14によって、撮影光学系1の光軸10の方向に移動可能である。   The photographing optical system 1 is an optical system for forming a subject image on an imaging surface. The photographing optical system 1 includes a plurality of lenses and diaphragms, and a focus adjustment lens among the plurality of lenses can be moved in the direction of the optical axis 10 of the photographing optical system 1 by a lens driving motor 14.

焦点検出処理の際、ハーフミラー2は、図1に示すように光軸10に沿った光路中に位置し、撮影光学系1を通過した入射光束の一部をファインダースクリーン3およびペンタプリズム4が位置する方向へ反射するとともに、その入射光束のうちの反射されなかった残りの光を透過する。ハーフミラー2を透過した光は、サブミラー7によって反射され、再結像レンズで構成された再結像光学系9を透過する際に瞳分割され、撮影光学系1の一対の瞳領域を通過した一対の光束として焦点検出センサ8へ入射する。撮影光学系1によって被写体像が結像される結像面20cはファインダースクリーン3上に形成されるとともに、同じく撮影光学系1によって被写体像が結像される結像面20bは再結像光学系9の上方に形成される。   In the focus detection process, the half mirror 2 is positioned in the optical path along the optical axis 10 as shown in FIG. 1, and a part of the incident light beam that has passed through the photographing optical system 1 is separated by the finder screen 3 and the pentaprism 4. Reflects in the direction in which it is located and transmits the remaining unreflected light of the incident light flux. The light that has passed through the half mirror 2 is reflected by the sub-mirror 7, divided into pupils when passing through the re-imaging optical system 9 constituted by the re-imaging lens, and passed through a pair of pupil regions of the imaging optical system 1. The light enters the focus detection sensor 8 as a pair of light beams. An imaging surface 20c on which a subject image is formed by the photographing optical system 1 is formed on the finder screen 3, and an imaging surface 20b on which the subject image is formed by the photographing optical system 1 is a re-imaging optical system. 9 is formed above.

焦点検出センサ8には複数の一対の焦点検出画素列が配列される。一対の焦点検出画素列の各列には複数の焦点検出画素が並べられ、それら複数の焦点検出画素が焦点検出センサ8へ入射する一対の光束を受光して光電変換処理を行うことによって、結像面20bに結像された被写体像に対応する電気的な複数の焦点検出信号を生成する。したがって、一対の焦点検出画素列によって一対の焦点検出信号列が生成される。複数の一対の焦点検出画素列によって生成された複数の一対の焦点検出信号列が、焦点検出センサ8によって出力される。一対の焦点検出画素列によって一対の焦点検出信号列が生成される際、焦点検出センサ8の光電変換制御として、例えば複数の焦点検出画素の露光制御、複数の焦点検出信号の読み出し制御、および/または読み出した複数の焦点検出信号の増幅制御等が、制御装置18によって行われる。   A plurality of pairs of focus detection pixel rows are arranged in the focus detection sensor 8. A plurality of focus detection pixels are arranged in each of the pair of focus detection pixel columns, and the plurality of focus detection pixels receive a pair of light beams incident on the focus detection sensor 8 and perform photoelectric conversion processing, thereby performing a connection. A plurality of electrical focus detection signals corresponding to the subject image formed on the image plane 20b are generated. Therefore, a pair of focus detection signal strings is generated by the pair of focus detection pixel strings. The focus detection sensor 8 outputs a plurality of pairs of focus detection signal sequences generated by the plurality of pairs of focus detection pixel sequences. When a pair of focus detection signal sequences are generated by a pair of focus detection pixel sequences, for example, exposure control of a plurality of focus detection pixels, readout control of a plurality of focus detection signals, and / or photoelectric conversion control of the focus detection sensor 8 Alternatively, the control device 18 performs amplification control of the plurality of read focus detection signals.

制御装置18は、焦点検出センサ8によって出力された一対の焦点検出信号列の位相差量を検出することによって、撮影光学系1の焦点検出を行う。制御装置18は、焦点検出の結果として得られたデフォーカス量に応じた撮影光学系1のレンズ駆動量を焦点調節装置13に送信し、焦点調節装置13にレンズ駆動用モータ14を介した撮影光学系1のレンズ駆動を行わせる。制御装置18によって行われる焦点検出処理の詳細については、図4を用いて後述する。   The control device 18 detects the focus of the photographing optical system 1 by detecting the phase difference amount of the pair of focus detection signal sequences output by the focus detection sensor 8. The control device 18 transmits the lens driving amount of the photographing optical system 1 corresponding to the defocus amount obtained as a result of the focus detection to the focus adjusting device 13, and photographing to the focus adjusting device 13 via the lens driving motor 14. The lens of the optical system 1 is driven. Details of the focus detection processing performed by the control device 18 will be described later with reference to FIG.

撮影処理の際、ハーフミラー2は、サブミラー7とともに、ファインダースクリーン3を塞ぐように跳ね上がることによって、光路から退避するため、撮影光学系1を通過した入射光束は、撮像素子6に入射し、撮像素子6上の結像面20aに被写体像を結像する。撮像素子6には、複数の撮像画素が2次元状に配列されており、複数の撮像画素がその入射光束を受光し、光電変換を行うことによって、撮影光学系1によって結像面20aに結像された被写体像に対応する電気的な複数の撮像信号を生成する。生成された複数の撮像信号が、撮像素子6によって出力される。なお、撮像素子6の受光面には、図示していないが、通常、赤外光をカットするための赤外カットフィルタ、画像の折り返しノイズを防止するための光学的ローパスフィルタが配置される。   During the photographing process, the half mirror 2 together with the sub mirror 7 jumps up so as to block the finder screen 3 and retreats from the optical path, so that the incident light flux that has passed through the photographing optical system 1 enters the image sensor 6 and takes an image. A subject image is formed on the imaging surface 20 a on the element 6. The imaging element 6 has a plurality of imaging pixels arranged in a two-dimensional manner. The plurality of imaging pixels receive the incident light flux and perform photoelectric conversion, whereby the imaging optical system 1 connects the imaging surface 20a. A plurality of electrical imaging signals corresponding to the imaged subject image are generated. The plurality of generated imaging signals are output by the imaging device 6. Although not shown, an infrared cut filter for cutting infrared light and an optical low-pass filter for preventing image aliasing noise are usually arranged on the light receiving surface of the image sensor 6.

制御装置18は、撮像素子6によって出力された複数の撮像信号に基づいて画像を生成し、生成した画像を記憶装置19に記録する。制御装置18によって行われる撮像処理の詳細については、図8を用いて後述する。   The control device 18 generates an image based on the plurality of imaging signals output by the imaging element 6 and records the generated image in the storage device 19. Details of the imaging processing performed by the control device 18 will be described later with reference to FIG.

上述したように、撮影光学系1を通過した入射光束の一部が、ハーフミラー2によってファインダースクリーン3およびペンタプリズム4が位置する方向へ反射される。ペンタプリズム4に入射した光は、測光用レンズ15を通過して測光センサ16へ入射したり、接眼レンズ5を通過して撮像装置100を覗き見るユーザの眼に届く。上述したように、撮影光学系1によって被写体像が結像される結像面20cは、ファインダースクリーン3上に形成されるので、結像面20cに結像された被写体像が含まれた撮影画面20として、撮像装置100を覗き見るユーザの眼に映る。   As described above, a part of the incident light beam that has passed through the photographing optical system 1 is reflected by the half mirror 2 in the direction in which the finder screen 3 and the pentaprism 4 are located. The light that has entered the pentaprism 4 passes through the photometric lens 15 and enters the photometric sensor 16, or passes through the eyepiece lens 5 and reaches the eyes of the user who looks into the imaging device 100. As described above, since the imaging surface 20c on which the subject image is formed by the imaging optical system 1 is formed on the finder screen 3, the imaging screen including the subject image formed on the imaging surface 20c is included. 20 is reflected in the eyes of the user looking into the imaging apparatus 100.

測光センサ16には複数の測光用画素が2次元的に配列される。複数の測光用画素は、測光センサ16へ入射する光束を受光して光電変換処理を行うことによって、結像面20cに結像された被写体像に対応する電気的な複数の測光信号を生成する。カラーの画像信号として生成された複数の測光信号が測光センサ16によって制御装置18へ出力されることにより、制御装置18は測光センサ16上の被写体像認識領域において被写体像領域を判別することができる。   A plurality of photometric pixels are two-dimensionally arranged on the photometric sensor 16. The plurality of photometric pixels generate a plurality of electrical photometric signals corresponding to the subject image formed on the imaging surface 20c by receiving a light beam incident on the photometric sensor 16 and performing a photoelectric conversion process. . A plurality of photometric signals generated as color image signals are output to the control device 18 by the photometric sensor 16, so that the control device 18 can determine the subject image region in the subject image recognition region on the photometric sensor 16. .

焦点調節装置13は、レンズ駆動用モータ14を駆動することによって、制御装置18が撮影光学系1の焦点検出を行うことによって得られたレンズ駆動量だけ撮影光学系1のレンズを移動させる。   The focus adjustment device 13 drives the lens driving motor 14 to move the lens of the photographing optical system 1 by the lens driving amount obtained by the control device 18 performing focus detection of the photographing optical system 1.

操作部材17は、ユーザが制御装置18に対して、例えば焦点検出領域を指定する命令や撮像指示命令等の各種命令を入力するための部材である。   The operation member 17 is a member for the user to input various commands such as a command for specifying a focus detection area and an imaging instruction command to the control device 18.

図2は、撮影画面20内の焦点検出領域と焦点検出センサ上の焦点検出画素列および測光センサ上の被写体認識領域との対応関係を示す図である。図2(a)は、撮影画面20に11個の焦点検出領域200が設けられた例を示す。撮影画面20は、図1に示す結像面20a、20bおよび20cのいずれとも等価である。撮影画面20には、上述した焦点検出が行われる焦点検出領域200が含まれる。制御装置18によって、その焦点検出領域200に対応する一対の焦点検出信号列に基づいて撮影光学系1の焦点検出が行われる。   FIG. 2 is a diagram illustrating a correspondence relationship between the focus detection area in the photographing screen 20, the focus detection pixel array on the focus detection sensor, and the subject recognition area on the photometry sensor. FIG. 2A shows an example in which eleven focus detection areas 200 are provided on the photographing screen 20. The imaging screen 20 is equivalent to any of the imaging surfaces 20a, 20b, and 20c shown in FIG. The shooting screen 20 includes a focus detection area 200 where the focus detection described above is performed. The control device 18 performs focus detection of the photographing optical system 1 based on a pair of focus detection signal sequences corresponding to the focus detection region 200.

図2(b)は、結像面20bに形成された4つの焦点検出視野81、82、83および84と、それぞれに対応する4つの一対の焦点検出画素列を示す図である。4つの焦点検出視野81、82、83および84は、垂直方向の2つの焦点検出視野81および82と、水平方向の2つの焦点検出視野83および84とを含む。4つの焦点検出視野81、82、83および84の各々は、対応する一対の焦点検出画素列が互いに重なり合って投影されることによって得られる。なお、4つの焦点検出視野81、82、83および84のそれぞれに対応する4つの一対の焦点検出信号列が生成される4つの一対の焦点検出画素列81aおよび81b、82aおよび82b、83aおよび83b、ならびに84aおよび84bとして、ここではラインセンサを想定することとするが、隣接する焦点検出画素どうしが互いに半画素分ずつずれた千鳥格子配列が適用されてもよい。   FIG. 2B is a diagram showing four focus detection visual fields 81, 82, 83, and 84 formed on the imaging surface 20b and four pairs of focus detection pixel columns corresponding to the focus detection visual fields 81, 82, 83, and 84, respectively. The four focus detection fields 81, 82, 83, and 84 include two vertical focus detection fields 81 and 82 and two horizontal focus detection fields 83 and 84. Each of the four focus detection fields 81, 82, 83, and 84 is obtained by projecting a corresponding pair of focus detection pixel columns so as to overlap each other. It should be noted that four pairs of focus detection pixel rows 81a and 81b, 82a and 82b, 83a and 83b, in which four pairs of focus detection signal rows corresponding to the four focus detection fields 81, 82, 83, and 84, respectively, are generated. , And 84a and 84b, line sensors are assumed here, but a staggered lattice arrangement in which adjacent focus detection pixels are shifted from each other by half a pixel may be applied.

結像面20bの垂直方向に延びる焦点検出視野81を通過した光束は、再結像光学系9によって瞳分割される。瞳分割によって得られた一対の光束が、それぞれ再結像光学系9を構成する一対の垂直方向の再結像レンズ95aおよび95bを介して焦点検出センサ8上の一対の垂直方向の焦点検出画素列81aおよび81bによって受光され、一対の焦点検出信号列が生成される。逆に見ると、一対の垂直方向の焦点検出画素列81aおよび81bは、一対の垂直方向の再結像レンズ95aおよび95bを介して、同一の垂直方向の焦点検出視野81に重なって投影される。一対の垂直方向の焦点検出画素列81aおよび81bをそれぞれ構成する複数の焦点検出画素810aおよび810bもまた、焦点検出視野81においては互いに重なり合った複数の焦点検出画素投影像810として図示されている。   The light beam that has passed through the focus detection visual field 81 extending in the vertical direction of the imaging surface 20 b is divided into pupils by the re-imaging optical system 9. A pair of light fluxes obtained by pupil division is paired with a pair of vertical focus detection pixels on the focus detection sensor 8 via a pair of vertical re-imaging lenses 95a and 95b constituting the re-imaging optical system 9, respectively. Light is received by the columns 81a and 81b, and a pair of focus detection signal sequences is generated. In other words, the pair of vertical focus detection pixel rows 81a and 81b are projected on the same vertical focus detection field 81 through the pair of vertical re-imaging lenses 95a and 95b. . The plurality of focus detection pixels 810a and 810b that respectively constitute the pair of vertical focus detection pixel rows 81a and 81b are also illustrated as a plurality of focus detection pixel projection images 810 that overlap each other in the focus detection field 81.

結像面20bの垂直方向に延びる焦点検出視野82を通過した光束は、再結像光学系9によって瞳分割される。瞳分割によって得られた一対の光束が、それぞれ再結像光学系9を構成する一対の垂直方向の再結像レンズ95aおよび95bを介して焦点検出センサ8上の一対の垂直方向の焦点検出画素列82aおよび82bによって受光され、一対の焦点検出信号列が生成される。逆に見ると、一対の垂直方向の焦点検出画素列82aおよび82bは、再結像光学系9を構成する一対の垂直方向の再結像レンズ95aおよび95bを介して、同一の垂直方向の焦点検出視野82に重なって投影される。一対の垂直方向の焦点検出画素列82aおよび82bをそれぞれ構成する複数の焦点検出画素820aおよび820bもまた、焦点検出視野82においては互いに重なり合った複数の焦点検出画素投影像820として図示されている。   The light beam that has passed through the focus detection visual field 82 extending in the vertical direction of the imaging surface 20 b is divided into pupils by the re-imaging optical system 9. A pair of light fluxes obtained by pupil division is paired with a pair of vertical focus detection pixels on the focus detection sensor 8 via a pair of vertical re-imaging lenses 95a and 95b constituting the re-imaging optical system 9, respectively. Light is received by the columns 82a and 82b, and a pair of focus detection signal sequences is generated. In other words, the pair of vertical focus detection pixel rows 82a and 82b are connected to the same vertical focus through a pair of vertical re-imaging lenses 95a and 95b constituting the re-imaging optical system 9. The projection is superimposed on the detection field 82. A plurality of focus detection pixels 820a and 820b that respectively constitute a pair of vertical focus detection pixel rows 82a and 82b are also illustrated as a plurality of focus detection pixel projection images 820 that overlap each other in the focus detection field 82.

結像面20bの水平方向に延びる焦点検出視野83を通過した光束は、再結像光学系9によって瞳分割される。瞳分割によって得られた一対の光束が、それぞれ再結像光学系9を構成する一対の水平方向の再結像レンズ96aおよび96bを介して焦点検出センサ8上の一対の水平方向の焦点検出画素列83aおよび83bによって受光され、一対の焦点検出信号列が生成される。逆に見ると、一対の水平方向の焦点検出画素列83aおよび83bは、再結像光学系9を構成する一対の水平方向の再結像レンズ96aおよび96bを介して、同一の水平方向の焦点検出視野83に重なって投影される。一対の水平方向の焦点検出画素列83aおよび83bをそれぞれ構成する複数の焦点検出画素830aおよび830bもまた、焦点検出視野83においては互いに重なり合った複数の焦点検出画素投影像830として図示されている。   The light beam that has passed through the focus detection visual field 83 extending in the horizontal direction on the imaging surface 20b is pupil-divided by the re-imaging optical system 9. A pair of light fluxes obtained by the pupil division are paired with a pair of horizontal focus detection pixels on the focus detection sensor 8 via a pair of horizontal reimage lenses 96a and 96b constituting the reimaging optical system 9, respectively. Light is received by the columns 83a and 83b, and a pair of focus detection signal sequences is generated. In other words, the pair of horizontal focus detection pixel rows 83a and 83b are connected to the same horizontal focus through a pair of horizontal re-imaging lenses 96a and 96b constituting the re-imaging optical system 9. The projection is superimposed on the detection field 83. The plurality of focus detection pixels 830a and 830b that respectively constitute the pair of horizontal focus detection pixel rows 83a and 83b are also illustrated as a plurality of focus detection pixel projection images 830 that overlap each other in the focus detection field 83.

結像面20bの水平方向に延びる焦点検出視野84を通過した光束は、再結像光学系9によって瞳分割される。瞳分割によって得られた一対の光束が、それぞれ再結像光学系9を構成する一対の水平方向の再結像レンズ96aおよび96bを介して焦点検出センサ8上の一対の水平方向の焦点検出画素列84aおよび84bによって受光され、一対の焦点検出信号列が生成される。逆に見ると、一対の水平方向の焦点検出画素列84aおよび84bは、再結像光学系9を構成する一対の水平方向の再結像レンズ96aおよび96bを介して、同一の水平方向の焦点検出視野84に重なって投影される。一対の水平方向の焦点検出画素列84aおよび84bをそれぞれ構成する複数の焦点検出画素840aおよび840bもまた、焦点検出視野84においては互いに重なり合った複数の焦点検出画素投影像840として図示されている。   The light beam that has passed through the focus detection visual field 84 extending in the horizontal direction of the imaging surface 20b is divided into pupils by the re-imaging optical system 9. A pair of light fluxes obtained by the pupil division are paired with a pair of horizontal focus detection pixels on the focus detection sensor 8 via a pair of horizontal reimage lenses 96a and 96b constituting the reimaging optical system 9, respectively. Light is received by the columns 84a and 84b, and a pair of focus detection signal sequences is generated. In other words, the pair of horizontal focus detection pixel rows 84a and 84b are connected to the same horizontal focus through the pair of horizontal re-imaging lenses 96a and 96b constituting the re-imaging optical system 9. The projection is superimposed on the detection field 84. The plurality of focus detection pixels 840a and 840b that respectively constitute the pair of horizontal focus detection pixel rows 84a and 84b are also illustrated as a plurality of focus detection pixel projection images 840 that overlap each other in the focus detection field 84.

図2(c)は、上述した4つの一対の焦点検出信号列にそれぞれ対応する4つの焦点検出視野81、82、83および84が結像面20bに形成されている様子と、それら4つの焦点検出視野81、82、83および84に対応する焦点検出領域200を結像面20bに重ね合わせた様子とを示している。   FIG. 2C shows a state in which the four focus detection visual fields 81, 82, 83 and 84 corresponding to the four pairs of focus detection signal sequences described above are formed on the image plane 20b, and the four focus points. A state in which the focus detection areas 200 corresponding to the detection visual fields 81, 82, 83, and 84 are superimposed on the imaging surface 20b is shown.

図2(d)は、複数の測光用画素160が2次元的に配列された測光センサ16を、11個の焦点検出領域200を表した撮影画面20に重ね合わせて表した図である。各焦点検出領域200は、測光センサ16の一部に配列された複数の測光用画素160に対応する。   FIG. 2D is a diagram in which the photometric sensor 16 in which a plurality of photometric pixels 160 are two-dimensionally arranged is superimposed on the imaging screen 20 representing the eleven focus detection areas 200. Each focus detection region 200 corresponds to a plurality of photometric pixels 160 arranged in a part of the photometric sensor 16.

図3は、焦点検出領域200と焦点検出画素列および被写体認識領域161との対応関係を説明するための図である。図3(a)は、焦点検出領域200と4つの焦点検出視野81、82、83および84との対応関係を示す図である。図2(b)に示したように、垂直方向の焦点検出視野81は、一対の垂直方向の焦点検出画素列81aおよび81bが再結像レンズ95(a)および95(b)によって結像面20bに投影されることによって得られる。図3(a)では、一対の垂直方向の焦点検出画素列81aおよび81bをそれぞれ構成する複数の焦点検出画素810aおよび810bが、再結像レンズ95(a)および95(b)により結像面20bに投影されて互いに重なり合った複数の焦点検出画素投影像810が、焦点検出視野81に表されている。垂直方向の焦点検出視野82は、一対の垂直方向の焦点検出画素列82aおよび82bが再結像レンズ95(a)および95(b)によって結像面20bに投影されることによって得られる。図3(a)では、一対の垂直方向の焦点検出画素列82aおよび82bをそれぞれ構成する複数の焦点検出画素820aおよび820bが、再結像レンズ95(a)および95(b)により結像面20bに投影されて互いに重なり合った複数の焦点検出画素投影像820が、焦点検出視野82に表されている。   FIG. 3 is a diagram for explaining a correspondence relationship between the focus detection area 200, the focus detection pixel array, and the subject recognition area 161. FIG. 3A is a diagram showing a correspondence relationship between the focus detection area 200 and the four focus detection fields 81, 82, 83, and 84. FIG. As shown in FIG. 2B, the vertical focus detection field 81 has a pair of vertical focus detection pixel rows 81a and 81b formed by the re-imaging lenses 95 (a) and 95 (b). It is obtained by projecting to 20b. In FIG. 3 (a), a plurality of focus detection pixels 810a and 810b constituting a pair of vertical focus detection pixel rows 81a and 81b are formed into an image plane by re-imaging lenses 95 (a) and 95 (b), respectively. A plurality of focus detection pixel projection images 810 that are projected onto 20 b and overlap each other are shown in the focus detection field 81. The vertical focus detection visual field 82 is obtained by projecting a pair of vertical focus detection pixel rows 82a and 82b onto the image plane 20b by the re-imaging lenses 95 (a) and 95 (b). In FIG. 3 (a), a plurality of focus detection pixels 820a and 820b constituting a pair of vertical focus detection pixel rows 82a and 82b, respectively, are imaged by re-imaging lenses 95 (a) and 95 (b). A plurality of focus detection pixel projection images 820 projected onto 20b and overlapped with each other are shown in the focus detection field 82.

水平方向の焦点検出視野83は、一対の水平方向の焦点検出画素列83aおよび83bが再結像レンズ96(a)および96(b)によって結像面20bに投影されることによって得られる。図3(a)では、一対の水平方向の焦点検出画素列83aおよび83bをそれぞれ構成する複数の焦点検出画素830aおよび830bが、再結像レンズ96(a)および96(b)により結像面20bに投影されて互いに重なり合った複数の焦点検出画素投影像830が、焦点検出視野83に表されている。水平方向の焦点検出視野84は、一対の水平方向の焦点検出画素列84aおよび84bが再結像レンズ96(a)および96(b)によって結像面20bに投影されることによって得られる。図3(a)では、一対の水平方向の焦点検出画素列84aおよび84bをそれぞれ構成する複数の焦点検出画素840aおよび840bが、再結像レンズ96(a)および96(b)により結像面20bに投影されて互いに重なり合った複数の焦点検出画素投影像840が、焦点検出視野84に表されている。   The horizontal focus detection visual field 83 is obtained by projecting a pair of horizontal focus detection pixel rows 83a and 83b onto the imaging surface 20b by the re-imaging lenses 96 (a) and 96 (b). In FIG. 3A, a plurality of focus detection pixels 830a and 830b constituting a pair of horizontal focus detection pixel rows 83a and 83b, respectively, are imaged by re-imaging lenses 96 (a) and 96 (b). A plurality of focus detection pixel projection images 830 that are projected onto 20 b and overlap each other are shown in the focus detection field 83. The horizontal focus detection field 84 is obtained by projecting a pair of horizontal focus detection pixel rows 84a and 84b onto the imaging surface 20b by the re-imaging lenses 96 (a) and 96 (b). In FIG. 3 (a), a plurality of focus detection pixels 840a and 840b constituting a pair of horizontal focus detection pixel rows 84a and 84b, respectively, are imaged by re-imaging lenses 96 (a) and 96 (b). A plurality of focus detection pixel projection images 840 that are projected onto 20 b and overlap each other are shown in the focus detection field of view 84.

図3(a)に示した4つの焦点検出視野81、82、83および84のうち、垂直方向の2つの焦点検出視野81および82を図3(b)に示すとともに、それら2つの焦点検出視野81および82に対応して焦点検出が可能な焦点検出領域200の垂直方向の分割領域210および220を図3(c)に示す。図3(c)に示す分割領域210は、図3(a)に示す焦点検出エリア200の中心より左側に予め定められた垂直方向に延びる領域である。図3(c)に示す分割領域220は、図3(a)に示す焦点検出エリア200の中心より右側に予め定められた垂直方向に延びる領域である。   Of the four focus detection fields 81, 82, 83, and 84 shown in FIG. 3A, two focus detection fields 81 and 82 in the vertical direction are shown in FIG. FIG. 3C shows vertical divided areas 210 and 220 of the focus detection area 200 capable of focus detection corresponding to 81 and 82. A divided area 210 shown in FIG. 3C is an area extending in a predetermined vertical direction on the left side from the center of the focus detection area 200 shown in FIG. A divided region 220 shown in FIG. 3C is a region extending in a predetermined vertical direction on the right side from the center of the focus detection area 200 shown in FIG.

焦点検出視野81は図2(b)に示した一対の焦点検出画素列81aおよび81bに対応するので、図3(b)では、図2(b)と同様に、焦点検出画素列81aを構成する複数の焦点検出画素810aと焦点検出画素列81bを構成する複数の焦点検出画素810bとが互いに重なり合って投影された複数の焦点検出画素投影像810が、焦点検出視野81に含まれている。制御装置18による垂直方向の分割領域210における焦点検出は、焦点検出視野81に対応する一対の焦点検出画素列81aおよび81bによって生成される一対の焦点検出信号列を用いて行われる。焦点検出視野82は図2(b)に示した一対の焦点検出画素列82aおよび82bに対応するので、図3(b)では、図2(b)と同様に、焦点検出画素列82aを構成する複数の焦点検出画素820aと焦点検出画素列82bを構成する複数の焦点検出画素820bとが互いに重なり合って投影された複数の焦点検出画素投影像820が、焦点検出視野82に含まれている。制御装置18による垂直方向の分割領域220における焦点検出は、焦点検出視野82に対応する一対の焦点検出画素列82aおよび82bによって生成される一対の焦点検出信号列を用いて行われる。   Since the focus detection visual field 81 corresponds to the pair of focus detection pixel rows 81a and 81b shown in FIG. 2B, the focus detection pixel row 81a is configured in FIG. 3B as in FIG. 2B. The focus detection field 81 includes a plurality of focus detection pixel projection images 810 in which a plurality of focus detection pixels 810a and a plurality of focus detection pixels 810b constituting the focus detection pixel array 81b are projected to overlap each other. The focus detection in the vertical divided region 210 by the control device 18 is performed using a pair of focus detection signal sequences generated by the pair of focus detection pixel columns 81a and 81b corresponding to the focus detection visual field 81. Since the focus detection visual field 82 corresponds to the pair of focus detection pixel rows 82a and 82b shown in FIG. 2B, the focus detection pixel row 82a is configured in FIG. 3B as in FIG. 2B. The focus detection field 82 includes a plurality of focus detection pixel projection images 820 in which a plurality of focus detection pixels 820a and a plurality of focus detection pixels 820b constituting the focus detection pixel row 82b are projected to overlap each other. The focus detection in the vertical divided region 220 by the control device 18 is performed using a pair of focus detection signal sequences generated by the pair of focus detection pixel rows 82a and 82b corresponding to the focus detection visual field 82.

図3(a)に示した4つの焦点検出視野81、82、83および84のうち、水平方向の2つの焦点検出視野83および84を図3(d)に示すとともに、それら2つの焦点検出視野83および84に対応して焦点検出が可能な焦点検出領域200の水平方向の分割領域230および240を図3(e)に示す。図3(e)に示す分割領域230は、図3(a)に示す焦点検出エリア200の中心より上側に予め定められた水平方向に延びる領域である。図3(e)に示す分割領域240は、図3(a)に示す焦点検出エリア200の中心より下側に予め定められた水平方向に延びる領域である。   Of the four focus detection fields 81, 82, 83, and 84 shown in FIG. 3 (a), two focus detection fields 83 and 84 in the horizontal direction are shown in FIG. FIG. 3E shows horizontal divided areas 230 and 240 of the focus detection area 200 capable of focus detection corresponding to 83 and 84. A divided area 230 shown in FIG. 3E is an area extending in a predetermined horizontal direction above the center of the focus detection area 200 shown in FIG. The divided region 240 shown in FIG. 3E is a region extending in the horizontal direction that is predetermined below the center of the focus detection area 200 shown in FIG.

焦点検出視野83は図2(b)に示した一対の焦点検出画素列83aおよび83bに対応するので、図3(d)では、図2(b)と同様に、焦点検出画素列83aを構成する複数の焦点検出画素830aと焦点検出信号列83bを構成する複数の焦点検出画素830bとが互いに重なり合って投影された複数の焦点検出画素投影像830が、焦点検出視野83に含まれている。制御装置18による水平方向の分割領域230における焦点検出は、焦点検出視野83に対応する一対の焦点検出画素列83aおよび83bによって生成される一対の焦点検出信号列を用いて行われる。焦点検出視野84は図2(b)に示した一対の焦点検出画素列84aおよび84bに対応するので、図3(d)では、図2(b)と同様に、焦点検出画素列84aを構成する複数の焦点検出画素840aと焦点検出画素列84bを構成する複数の焦点検出画素840bとが互いに重なり合って投影された複数の焦点検出画素投影像840が、焦点検出視野84に含まれている。制御装置18による水平方向の分割領域240における焦点検出は、焦点検出視野84に対応する一対の焦点検出画素列84aおよび84bによって生成される一対の焦点検出信号列を用いて行われる。   Since the focus detection visual field 83 corresponds to the pair of focus detection pixel rows 83a and 83b shown in FIG. 2B, the focus detection pixel row 83a is configured in FIG. 3D as in FIG. 2B. The focus detection visual field 83 includes a plurality of focus detection pixel projection images 830 in which a plurality of focus detection pixels 830a and a plurality of focus detection pixels 830b constituting the focus detection signal sequence 83b are projected to overlap each other. The focus detection in the horizontal divided region 230 by the control device 18 is performed using a pair of focus detection signal sequences generated by the pair of focus detection pixel rows 83a and 83b corresponding to the focus detection visual field 83. Since the focus detection visual field 84 corresponds to the pair of focus detection pixel rows 84a and 84b shown in FIG. 2B, the focus detection pixel row 84a is configured in FIG. 3D as in FIG. 2B. The focus detection visual field 84 includes a plurality of focus detection pixel projection images 840 in which a plurality of focus detection pixels 840a and a plurality of focus detection pixels 840b constituting the focus detection pixel row 84b are projected to overlap each other. The focus detection in the horizontal divided region 240 by the control device 18 is performed using a pair of focus detection signal sequences generated by the pair of focus detection pixel rows 84a and 84b corresponding to the focus detection visual field 84.

ピントを合わせる対象となる主要被写体が、図3(c)および図3(e)に示す焦点検出領域200の中でそれぞれ予め定められた分割領域210、220、230および240のうちのいずれかの分割領域に位置する場合に、4つの焦点検出視野81、82、83および84のうちの、主要被写体が位置する分割領域に対応するいずれか1つの視野に対応する一対の焦点検出信号列または一対の部分信号列の位相差量および/またはデフォーカス量を用いて、その主要被写体にピントを合わせるための焦点検出を行う。図6および図7を用いて一例を後述する。   The main subject to be focused is any one of the divided areas 210, 220, 230, and 240 predetermined in the focus detection area 200 shown in FIGS. 3 (c) and 3 (e). When located in a divided area, a pair of focus detection signal sequences or a pair corresponding to any one of the four focus detection fields 81, 82, 83 and 84 corresponding to the divided area where the main subject is located. Using the phase difference amount and / or the defocus amount of the partial signal sequence, focus detection for focusing on the main subject is performed. An example will be described later with reference to FIGS.

図3(f)は、図2(d)を拡大して示した図であり、複数の測光用画素160が2次元的に配列された測光センサ16を撮影画面20に投影し、かつ焦点検出領域200を重ね合わせることによって、焦点検出領域200を包含する被写体認識領域161を示した図である。被写体認識領域161は、例えば水平方向4画素×垂直方向4画素、すなわち合計16個の測光用画素160を含む。   FIG. 3F is an enlarged view of FIG. 2D, in which a photometric sensor 16 in which a plurality of photometric pixels 160 are two-dimensionally arranged is projected onto the photographing screen 20, and focus detection is performed. FIG. 6 is a diagram showing a subject recognition area 161 that includes a focus detection area 200 by overlapping the areas 200; The subject recognition area 161 includes, for example, four pixels in the horizontal direction × 4 pixels in the vertical direction, that is, a total of 16 photometric pixels 160.

図4は、制御装置18によって行われる焦点検出処理のフローチャートである。制御装置18は、例えばCPUおよびメモリによって構成されるコンピュータである。そのCPUがメモリに格納されたコンピュータプログラムを実行することによって、図4に示す焦点検出処理を構成する各ステップの処理が行われる。   FIG. 4 is a flowchart of the focus detection process performed by the control device 18. The control device 18 is a computer configured with, for example, a CPU and a memory. When the CPU executes the computer program stored in the memory, the process of each step constituting the focus detection process shown in FIG. 4 is performed.

図4に示す焦点検出処理を構成する各ステップの処理について、図5に示す撮影画面200の例を用いて説明する。図5は、撮影画面20内の1つの焦点検出領域200に2つの被写体像68および69が含まれる一例を示す図である。図5において、撮影画面200には、撮影光学系1によって結像される2つの被写体像、すなわち主要被写体の被写体像68と、樹木を含む背景の被写体像69とが含まれている。撮影画面200には、図2(a)に示した11個の焦点検出エリア200も表示されているが、図5の撮影画面200においては、後述する図4のステップS101でユーザによって指定された1個の焦点検出エリア200だけを例示している。その指定された焦点検出エリア200の中にも、撮像装置100から近くに位置する主要被写体の被写体像68と、撮像装置100から遠くに位置する樹木を含む背景の被写体像69とが含まれている。   The process of each step constituting the focus detection process shown in FIG. 4 will be described using the example of the photographing screen 200 shown in FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which two subject images 68 and 69 are included in one focus detection region 200 in the photographing screen 20. In FIG. 5, the photographing screen 200 includes two subject images formed by the photographing optical system 1, that is, a subject image 68 of a main subject and a background subject image 69 including a tree. Although the eleven focus detection areas 200 shown in FIG. 2A are also displayed on the photographing screen 200, the photographing screen 200 in FIG. 5 is designated by the user in step S101 in FIG. Only one focus detection area 200 is illustrated. The designated focus detection area 200 also includes a subject image 68 of a main subject located near the imaging device 100 and a background subject image 69 including a tree located far from the imaging device 100. Yes.

図4のステップS101において、制御装置18は、ユーザによって操作部材17を介して本焦点検出処理が開始されるとともに、図2に例示する11個の焦点検出領域200のうちから1つの焦点検出領域200が、ユーザによって操作部材17を介して指定されたか否かを判定する。否定判定の場合は、肯定判定がなされるまでステップS101の処理が繰り返される。肯定判定の場合、制御装置18は、指定された焦点検出領域200を対象とした本処理をステップS102へ進める。操作部材17は例えば自動焦点検出起動スイッチであって、本処理は、その自動焦点検出起動スイッチがオンに設定されることによって開始される。あるいは、操作部材17はシャッターレリーズボタンであって、本処理は、そのシャッターレリーズボタンが半押し状態に設定されることによって開始される。   In step S101 of FIG. 4, the control device 18 starts the focus detection process by the user via the operation member 17 and also selects one focus detection area from among the 11 focus detection areas 200 illustrated in FIG. 2. 200 is determined by the user via the operation member 17. In the case of negative determination, the process of step S101 is repeated until an affirmative determination is made. In the case of an affirmative determination, the control device 18 advances the process for the designated focus detection area 200 to step S102. The operation member 17 is, for example, an automatic focus detection activation switch, and this process is started when the automatic focus detection activation switch is set to ON. Alternatively, the operation member 17 is a shutter release button, and this processing is started when the shutter release button is set to a half-pressed state.

ステップS102において、制御装置18は、焦点検出センサ8の光電変換制御を行う。焦点検出センサ8の光電変換制御としては、例えば、焦点検出センサ8に配置された複数の焦点検出画素の露光制御、複数の焦点検出信号の読み出し制御、および/または読み出した複数の焦点検出信号の増幅制御等が行われる。   In step S <b> 102, the control device 18 performs photoelectric conversion control of the focus detection sensor 8. As the photoelectric conversion control of the focus detection sensor 8, for example, exposure control of a plurality of focus detection pixels arranged in the focus detection sensor 8, readout control of a plurality of focus detection signals, and / or readout of a plurality of focus detection signals. Amplification control and the like are performed.

ステップS103において、制御装置18は、ステップS102で読み出された複数の焦点検出信号に基づいて、複数対の焦点検出信号列を取得する。図2(b)に示した例によれば、4つの一対の焦点検出信号列、すなわち一対の焦点検出画素列81aおよび81bによって生成される一対の焦点検出信号列と、一対の焦点検出画素列82aおよび82bによって生成される一対の焦点検出信号列と、一対の焦点検出画素列83aおよび83bによって生成される一対の焦点検出信号列と、一対の焦点検出画素列84aおよび84bによって生成される一対の焦点検出信号列とが取得される。   In step S103, the control device 18 acquires a plurality of pairs of focus detection signal sequences based on the plurality of focus detection signals read in step S102. According to the example shown in FIG. 2B, four pairs of focus detection signal strings, that is, a pair of focus detection signal strings generated by the pair of focus detection pixel strings 81a and 81b, and a pair of focus detection pixel strings. A pair of focus detection signal sequences generated by the pair of focus detection pixel rows 83a and 82b, a pair of focus detection signal sequences generated by the pair of focus detection pixel rows 83a and 83b, and a pair of focus detection pixel rows 84a and 84b. Are obtained.

ステップS104において、制御装置18は、測光センサ16上において、被写体認識領域161を設定する。被写体認識領域161は、例えば図3(f)に示すような水平方向4画素×垂直方向4画素の合計16個の測光用画素160を含む。   In step S <b> 104, the control device 18 sets a subject recognition area 161 on the photometric sensor 16. The subject recognition area 161 includes, for example, a total of 16 photometric pixels 160 of 4 pixels in the horizontal direction and 4 pixels in the vertical direction as shown in FIG.

ステップS105において、制御装置18は、測光センサ16上において、被写体認識領域161を含む探索領域を設定し、その探索領域内において、各測光用画素160の色相の色相値および輝度の輝度値を測定する。制御装置18は、測光用画素160どうしの色相値の差が所定閾値よりも大きいか否か、および輝度値の差が所定閾値よりも大きいか否かに応じて、その探索領域内の被写体像領域を判別する。例えば、探索領域内の主要被写体像の領域とその背景の像の領域とをそれぞれ判別する。なお、ステップS104およびS105の処理は、ステップS102およびS103の処理後に行われなくてもよい。例えば、ステップS102およびS103の処理と並行して行われてもよい。   In step S105, the control device 18 sets a search area including the subject recognition area 161 on the photometric sensor 16, and measures the hue value of each hue and the luminance value of the luminance in each photometric pixel 160 within the search area. To do. The control device 18 determines the subject image in the search area depending on whether the difference in hue value between the photometric pixels 160 is larger than a predetermined threshold and whether the difference in luminance value is larger than a predetermined threshold. Determine the area. For example, the main subject image area and the background image area in the search area are determined. Note that the processing in steps S104 and S105 may not be performed after the processing in steps S102 and S103. For example, it may be performed in parallel with the processing of steps S102 and S103.

ステップS106において、制御装置18は、探索領域内に複数の被写体像が含まれているか否かを判定する。探索領域内に、例えば撮像装置100から遠く離れた背景の像とそれよりも近い主要被写体像とが含まれているとき、肯定判定がなされ、制御装置18は、本処理をステップS107へ進める。否定判定がなされたとき、制御装置18は、本処理をステップS115へ進める。   In step S106, the control device 18 determines whether or not a plurality of subject images are included in the search area. For example, when the search area includes a background image far away from the imaging device 100 and a main subject image closer thereto, an affirmative determination is made, and the control device 18 advances the process to step S107. When a negative determination is made, the control device 18 advances the process to step S115.

ステップS107において、制御装置18は、焦点検出領域200において、複数の被写体像にそれぞれ対応する複数の分割領域を特定する。図5に示す例の場合、制御装置18は、複数の被写体像68および69にそれぞれ対応する2つの分割領域を特定する。詳細については、図6および図7を用いて後述する。   In step S <b> 107, the control device 18 specifies a plurality of divided regions respectively corresponding to the plurality of subject images in the focus detection region 200. In the case of the example illustrated in FIG. 5, the control device 18 specifies two divided regions corresponding to the plurality of subject images 68 and 69, respectively. Details will be described later with reference to FIGS. 6 and 7.

ステップS108において、制御装置18は、ステップS103で得られた複数対の焦点検出信号列の各対の位相差量を算出する。こうして算出される複数対の焦点検出信号列のそれぞれに対応する複数の位相差量は、焦点検出用パラメータの一種である。したがって、これら複数の位相差量に基づいてステップS109以降の処理を行うことも可能だが、ここではさらに、制御装置18は、それら複数の位相差量に基づいて複数のデフォーカス量を演算する。複数対の焦点検出信号列のそれぞれに対応する複数のデフォーカス量もまた、焦点検出用パラメータの一種である。   In step S108, the control device 18 calculates the phase difference amount of each pair of the plurality of pairs of focus detection signal sequences obtained in step S103. The plurality of phase difference amounts corresponding to each of the plurality of pairs of focus detection signal sequences calculated in this way is a kind of focus detection parameter. Therefore, although it is possible to perform the processing after step S109 based on the plurality of phase difference amounts, the control device 18 further calculates a plurality of defocus amounts based on the plurality of phase difference amounts. A plurality of defocus amounts corresponding to each of a plurality of pairs of focus detection signal sequences is also a kind of focus detection parameter.

ステップS109において、制御装置18は、ステップS108において演算された複数のデフォーカス量のうち、至近側のデフォーカス量を、焦点調節用デフォーカス量として決定する。撮像装置100から最も至近の被写体に対する撮影光学系1の合焦位置は、撮影光学系1から最も離れた位置に位置することから、至近側のデフォーカス量は特定される。ステップS108において演算された複数のデフォーカス量のうち、近くの被写体である主要被写体の被写体像68に対応するデフォーカス量が至近側のデフォーカス量である。   In step S109, the control device 18 determines the closest defocus amount among the plurality of defocus amounts calculated in step S108 as the defocus amount for focus adjustment. Since the focus position of the photographic optical system 1 with respect to the subject closest to the imaging apparatus 100 is located at the position farthest from the photographic optical system 1, the defocus amount on the closest side is specified. Of the plurality of defocus amounts calculated in step S108, the defocus amount corresponding to the subject image 68 of the main subject which is a nearby subject is the closest defocus amount.

ステップS106で否定判定がなされた場合に行われるステップS115において、焦点検出領域200には1つの被写体像しか含まれていないため、制御装置18は、ステップS103で取得された複数対の焦点検出信号列のうちのいずれか一対の焦点検出信号列の位相差量を算出する。制御装置18は、算出した位相差量に基づいて1つのデフォーカス量を演算し、そのデフォーカス量を焦点調節用デフォーカス量として決定する。   In step S115 performed when a negative determination is made in step S106, since the focus detection area 200 includes only one subject image, the control device 18 acquires a plurality of pairs of focus detection signals acquired in step S103. The phase difference amount of any one pair of focus detection signal sequences in the sequence is calculated. The control device 18 calculates one defocus amount based on the calculated phase difference amount, and determines the defocus amount as the focus adjustment defocus amount.

ステップS110において、制御装置18は、ステップS109またはS115で決定された焦点調節用デフォーカス量がほぼ0であるか否かに基づいて、撮影光学系1が合焦位置にあるか否かを判定する。肯定判定の場合、本処理は終了する。否定判定の場合、本処理はステップS111へ進む。   In step S110, the control device 18 determines whether or not the photographing optical system 1 is at the in-focus position based on whether or not the focus adjustment defocus amount determined in step S109 or S115 is substantially zero. To do. If the determination is affirmative, this process ends. If the determination is negative, the process proceeds to step S111.

ステップS111において、制御装置18は、ステップS109またはS115で決定された焦点調節用デフォーカス量に基づいて、撮影光学系1のレンズ駆動量を演算する。   In step S111, the control device 18 calculates the lens driving amount of the photographing optical system 1 based on the defocus amount for focus adjustment determined in step S109 or S115.

ステップS112において、制御装置18は、ステップS111で演算されたレンズ駆動量を焦点調節装置13に送信し、焦点調節装置13にレンズ駆動用モータ14を介した撮影光学系1のレンズ駆動を行わせるように、焦点調節装置13を制御する。ステップS112の処理が完了すると、本処理はステップS101へ戻る。   In step S112, the control device 18 transmits the lens driving amount calculated in step S111 to the focus adjusting device 13, and causes the focus adjusting device 13 to drive the lens of the photographing optical system 1 via the lens driving motor 14. Thus, the focus adjustment device 13 is controlled. When the process of step S112 is completed, the process returns to step S101.

図5に示す例をもとに、図4に示した制御装置18による焦点検出処理を、図6および図7を用いて説明する。図6は、図4のステップS105における2つの被写体像領域の判別処理、およびステップS107、S108およびS109を通じて行われる焦点調節用デフォーカス量の決定処理を説明するための図である。図6(a)は、複数の測光用画素160が配列された測光センサ16上の被写体認識領域161を含む探索領域162を投影した撮影画面20に、図5に一例を示した焦点検出領域200を重ね合わせた図である。探索領域162は、図3(f)に一例を示した水平方向4画素×垂直方向4画素の被写体認識領域161を包含し、かつその被写体認識領域161に対して、上下左右に2画素分ずつ広げた領域である。   Based on the example shown in FIG. 5, the focus detection processing by the control device 18 shown in FIG. 4 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a diagram for explaining the determination processing of the two subject image areas in step S105 of FIG. 4 and the determination processing of the defocus amount for focus adjustment performed through steps S107, S108, and S109. FIG. 6A shows a focus detection area 200 shown as an example in FIG. 5 on a photographing screen 20 in which a search area 162 including a subject recognition area 161 on a photometric sensor 16 in which a plurality of photometric pixels 160 are arranged is projected. FIG. The search area 162 includes a subject recognition area 161 of 4 pixels in the horizontal direction × 4 pixels in the vertical direction as shown in FIG. 3F as an example, and two pixels vertically and horizontally with respect to the subject recognition area 161. This is an expanded area.

被写体認識領域161よりも大きいために測光用画素160の数が多い探索領域162が設定されることとするのは、例えば以下の2つの可能性を考慮したためである。1つの可能性として、図4のステップS101でユーザによって指定された焦点検出領域200内に主要被写体の被写体像68の一部しか含まれていないことが原因で、被写体認識領域161の範囲内では主要被写体像の領域とその背景の像の領域とを判別できないことが考えられる。もう1つの可能性として、焦点検出領域200の大きさよりも主要被写体の被写体像68の大きさの方が大きいことが原因で、被写体認識領域161の範囲内に主要被写体像の特徴部分(例えば目や肌色領域等)が含まれず、主要被写体像の領域とその背景の像の領域とを判別できないことが考えられる。   The reason why the search area 162 having a larger number of photometric pixels 160 is set because it is larger than the subject recognition area 161 is because, for example, the following two possibilities are considered. One possibility is that the focus detection area 200 specified by the user in step S101 in FIG. 4 includes only a part of the subject image 68 of the main subject, and therefore within the subject recognition area 161. It is considered that the main subject image area and the background image area cannot be distinguished. Another possibility is that the size of the subject image 68 of the main subject is larger than the size of the focus detection region 200, so that a characteristic portion (for example, an eye) of the main subject image is within the subject recognition region 161. It is conceivable that the main subject image area and the background image area cannot be distinguished.

図6(a)において、紙面に向かって焦点検出領域200の右半分に主要被写体の被写体像68が含まれ、紙面に向かって焦点検出領域200の左半分に樹木を含む背景の被写体像69が含まれている。図面を見やすくするため、図6(a)の探索領域162において、樹木を含む背景の被写体像69の明確な図示を省略し、主要被写体の被写体像68以外の領域を、樹木を含む背景の被写体像69が占めているものとする。   6A, the subject image 68 of the main subject is included in the right half of the focus detection area 200 toward the paper surface, and the background subject image 69 including a tree is included in the left half of the focus detection region 200 toward the paper surface. include. In order to make the drawing easier to see, in the search area 162 of FIG. 6A, the clear illustration of the background subject image 69 including the tree is omitted, and the region other than the main subject image 68 is set as the background subject including the tree. Assume that image 69 occupies.

図6(b)は、探索領域162における主要被写体の被写体像68を含む被写体像領域680と樹木を含む背景の被写体像69を含む被写体像領域690とを示す図である。被写体像領域680にはハッチングしている。図面を見やすくするため、図6(b)の探索領域162において、被写体像領域690の明確な図示を省略し、被写体像領域680以外の領域を、被写体像領域690が占めているものとする。図4のステップS105において、図6(b)の被写体像領域680および690が判別される。   FIG. 6B is a diagram showing a subject image region 680 including a subject image 68 of the main subject in the search region 162 and a subject image region 690 including a background subject image 69 including a tree. The subject image area 680 is hatched. In order to make the drawing easy to see, it is assumed that the subject image region 690 is not clearly shown in the search region 162 in FIG. 6B and the region other than the subject image region 680 is occupied by the subject image region 690. In step S105 in FIG. 4, the subject image areas 680 and 690 in FIG. 6B are determined.

図6(c)は、撮影画面20に対応する結像面20b(図1参照)において、図6(a)および図6(b)の主要被写体の被写体像68と、樹木を含む背景の被写体像69と、焦点検出領域200と、図3(a)に示した焦点検出領域200に対応する4つの焦点検出視野81、82、83および84と、4つの焦点検出視野81、82、83および84にそれぞれ対応する複数の焦点検出画素投影像810、820、830および840とを重ね合わせて示した図である。図面を見やすくするため、図6(c)において、樹木を含む背景の被写体像69の明確な図示を省略し、主要被写体の被写体像68以外の領域を、樹木を含む背景の被写体像69が占めているものとする。図6(c)において、被写体像68および69にそれぞれ対応する複数の焦点検出画素投影像810、820、830および840は、図2(b)を用いて説明したように、それぞれ複数の焦点検出画素810aおよび810b、820aおよび820b、830aおよび830b、ならびに840aおよび840bに対応する。図6(b)で判別された測光センサ16内の被写体像領域680および690にそれぞれ対応する複数の焦点検出画素810aおよび810b、820aおよび820b、830aおよび830b、ならびに840aおよび840bが、制御装置18が制御装置18または記憶装置19に予め格納された対応表を参照することによって特定される。特定された複数の焦点検出画素810aおよび810b、820aおよび820b、830aおよび830b、ならびに840aおよび840bにそれぞれ対応する複数の焦点検出画素投影像810、820、830および840を図6(d)に示す。   FIG. 6C shows a subject image 68 of the main subject shown in FIGS. 6A and 6B and a background subject including trees on the imaging plane 20b (see FIG. 1) corresponding to the shooting screen 20. An image 69, a focus detection area 200, four focus detection fields 81, 82, 83, and 84 corresponding to the focus detection area 200 shown in FIG. 3A, and four focus detection fields 81, 82, 83, and 8 is a diagram in which a plurality of focus detection pixel projection images 810, 820, 830, and 840 respectively corresponding to 84 are superimposed. In order to make the drawing easy to see, the background subject image 69 including the tree is not clearly shown in FIG. 6C, and the background subject image 69 including the tree occupies the area other than the subject image 68 of the main subject. It shall be. In FIG. 6C, the plurality of focus detection pixel projection images 810, 820, 830, and 840 corresponding to the subject images 68 and 69, respectively, have a plurality of focus detections as described with reference to FIG. It corresponds to pixels 810a and 810b, 820a and 820b, 830a and 830b, and 840a and 840b. A plurality of focus detection pixels 810a and 810b, 820a and 820b, 830a and 830b, and 840a and 840b respectively corresponding to the subject image areas 680 and 690 in the photometric sensor 16 determined in FIG. Is identified by referring to a correspondence table stored in advance in the control device 18 or the storage device 19. A plurality of focus detection pixel projection images 810, 820, 830, and 840 corresponding to the identified plurality of focus detection pixels 810a and 810b, 820a and 820b, 830a and 830b, and 840a and 840b, respectively, are shown in FIG. 6 (d). .

図6(d)は、被写体像領域680に対応する複数の焦点検出画素投影像820、830および840をハッチングして示している。図面を見やすくするため、図6(d)において、被写体像領域690に対応する複数の焦点検出画素投影像810、820、830および840をハッチングせずに図示し、被写体像領域680以外の領域を、被写体像領域690が占めているものとする。図6(d)に示すように、垂直方向の焦点検出視野81には、被写体像領域690に対応するハッチングされていない領域812のみが含まれている。垂直方向の焦点検出視野82には、ほぼ被写体像領域680に対応するハッチングされた領域821のみが含まれ、被写体像領域690に対応するハッチングされていない領域822は僅かしか含まれていない。水平方向の焦点検出視野83には、被写体像領域680に対応するハッチングされた領域831および被写体像領域690に対応するハッチングされていない領域832が含まれている。水平方向の焦点検出視野84には、被写体像領域680に対応するハッチングされた領域841および被写体像領域690に対応するハッチングされていない領域842が含まれている。   FIG. 6D shows a plurality of focus detection pixel projection images 820, 830 and 840 corresponding to the subject image region 680 by hatching. In order to make the drawing easy to see, in FIG. 6D, a plurality of focus detection pixel projection images 810, 820, 830 and 840 corresponding to the subject image region 690 are shown without hatching, and regions other than the subject image region 680 are shown. Assume that the subject image area 690 occupies. As shown in FIG. 6D, the vertical focus detection visual field 81 includes only a non-hatched area 812 corresponding to the subject image area 690. The focus detection visual field 82 in the vertical direction includes only a hatched area 821 that substantially corresponds to the subject image area 680, and includes only a small area 822 that does not correspond to the subject image area 690. The horizontal focus detection visual field 83 includes a hatched region 831 corresponding to the subject image region 680 and an unhatched region 832 corresponding to the subject image region 690. The horizontal focus detection visual field 84 includes a hatched area 841 corresponding to the subject image area 680 and an unhatched area 842 corresponding to the subject image area 690.

図3(a)を用いて説明したように、焦点検出視野81、82、83および84にそれぞれ対応する4つの一対の焦点検出信号列が存在し、図4のステップS103において、それら4つの一対の焦点検出信号列が取得される。図6(d)に示す例においては、ハッチングされた領域821が含まれる焦点検出視野82に対応する分割領域220(図3(c)参照)、ハッチングされた領域831が含まれる焦点検出視野83に対応する分割領域230(図3(c)参照)、およびハッチングされた領域841が含まれる焦点検出視野84に対応する分割領域240(図3(c)参照)のそれぞれの分割領域で制御装置18による焦点検出が行われることによって、被写体像領域680に対応する複数の焦点検出用パラメータを演算することができる。図6(d)に示す例においては、ハッチングされていない領域812が含まれる焦点検出視野81に対応する分割領域210(図3(c)参照)、ハッチングされていない領域832が含まれる焦点検出視野83に対応する分割領域230(図3(c)参照)、およびハッチングされていない領域842が含まれる焦点検出視野84に対応する分割領域240(図3(c)参照)のそれぞれの分割領域で制御装置18による焦点検出が行われることによって、被写体像領域690に対応する複数の焦点検出用パラメータを演算することができる。   As described with reference to FIG. 3A, there are four pairs of focus detection signal sequences respectively corresponding to the focus detection visual fields 81, 82, 83, and 84. In step S103 of FIG. Are obtained. In the example shown in FIG. 6D, the divided region 220 (see FIG. 3C) corresponding to the focus detection visual field 82 including the hatched region 821 and the focus detection visual field 83 including the hatched region 831. And a control unit in each of the divided areas 230 (see FIG. 3C) corresponding to, and the divided areas 240 (see FIG. 3C) corresponding to the focus detection visual field 84 including the hatched area 841. By performing the focus detection by 18, a plurality of focus detection parameters corresponding to the subject image region 680 can be calculated. In the example shown in FIG. 6D, the divided area 210 (see FIG. 3C) corresponding to the focus detection visual field 81 including the non-hatched area 812 and the focus detection including the non-hatched area 832. Each of the divided regions 230 (see FIG. 3C) corresponding to the visual field 83 and the divided regions 240 (see FIG. 3C) corresponding to the focus detection visual field 84 including the unhatched region 842. Thus, the focus detection by the control device 18 is performed, whereby a plurality of focus detection parameters corresponding to the subject image area 690 can be calculated.

換言すると、4つの分割領域210、220、230および240でそれぞれ焦点検出が行われることによって4つの焦点検出用パラメータが演算され、このうちの分割領域210で演算される焦点検出用パラメータは、樹木を含む背景の被写体像69を含む被写体像領域690に対応し、分割領域220で演算される焦点検出用パラメータは、主要被写体の被写体像68を含む被写体像領域680に対応し、分割領域230および240で演算される2つの焦点検出用パラメータは、ともに被写体像領域680および690のいずれにも対応する。   In other words, four focus detection parameters are calculated by performing focus detection in each of the four divided areas 210, 220, 230, and 240, and the focus detection parameters calculated in the divided areas 210 are trees. The focus detection parameter calculated in the divided region 220 corresponds to the subject image region 680 including the subject image 68 of the main subject. The two focus detection parameters calculated at 240 correspond to both the subject image areas 680 and 690.

図4のステップS108における焦点検出用パラメータの演算では、例えば、垂直方向の焦点検出視野81に対応する一対の垂直方向の焦点検出信号列の位相差量と、垂直方向の焦点検出視野82に対応する一対の垂直方向の焦点検出信号列の位相差量とに基づき、2つの焦点検出用デフォーカス量が演算される。図4のステップS109において、それら2つの焦点検出用デフォーカス量のうち、至近側のデフォーカス量が、焦点調節用デフォーカス量として決定される。上述したように、焦点検出視野81は分割領域210に対応し、分割領域210で演算されるデフォーカス量は、樹木を含む遠くの背景の被写体像69を含む被写体像領域690に対応する。焦点検出視野82は分割領域220に対応し、分割領域220で演算されるデフォーカス量は、近くの主要被写体の被写体像68を含む被写体像領域680に対応する。焦点検出視野82に対応する一対の焦点検出信号列の位相差量に基づいて演算されるデフォーカス量が、至近側のデフォーカス量であり、焦点調節用デフォーカス量として決定される。   In the calculation of the focus detection parameter in step S108 of FIG. 4, for example, the phase difference amount of a pair of vertical focus detection signal sequences corresponding to the vertical focus detection field 81 and the vertical focus detection field 82 are supported. Two focus detection defocus amounts are calculated based on the phase difference amount of the pair of vertical focus detection signal sequences. In step S109 of FIG. 4, the closest defocus amount of the two focus detection defocus amounts is determined as the focus adjustment defocus amount. As described above, the focus detection visual field 81 corresponds to the divided region 210, and the defocus amount calculated in the divided region 210 corresponds to the subject image region 690 including the far-away background subject image 69 including the tree. The focus detection visual field 82 corresponds to the divided region 220, and the defocus amount calculated in the divided region 220 corresponds to the subject image region 680 including the subject image 68 of the nearby main subject. The defocus amount calculated based on the phase difference amount of the pair of focus detection signal sequences corresponding to the focus detection field 82 is the closest defocus amount, and is determined as the focus adjustment defocus amount.

図4のステップS108における焦点検出用パラメータの演算では、例えば、水平方向の焦点検出視野83に対応する一対の垂直方向の焦点検出信号列の位相差量に基づいて焦点検出用デフォーカス量が演算される代わりに、その一対の焦点検出信号列が、ハッチングされた領域831に対応する一対の部分信号列と、ハッチングされていない領域832に対応する一対の部分信号列とに、制御装置18によって分割されることとしてもよい。その場合、ハッチングされた領域831に対応する一対の部分信号列の位相差量と、ハッチングされていない領域832に対応する一対の部分信号列の位相差量とに基づき、2つの焦点検出用デフォーカス量が制御装置18によって演算される。ハッチングされた領域831は近くの主要被写体の被写体像68を含む被写体像領域680に対応し、ハッチングされていない領域832は樹木を含む遠くの背景の被写体像69を含む被写体像領域690に対応する。したがって、ハッチングされた領域831に対応する一対の部分信号列の位相差量に基づいて演算された焦点検出用デフォーカス量が、至近側のデフォーカス量であり、焦点調節用デフォーカス量として制御装置18によって決定される。   In the calculation of the focus detection parameter in step S108 of FIG. 4, for example, the focus detection defocus amount is calculated based on the phase difference amount of a pair of vertical focus detection signal sequences corresponding to the horizontal focus detection visual field 83. Instead, the control device 18 converts the pair of focus detection signal sequences into a pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 831 and a pair of partial signal sequences corresponding to the non-hatched region 832. It may be divided. In that case, based on the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 831 and the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the non-hatched region 832, two focus detection data The focus amount is calculated by the control device 18. A hatched region 831 corresponds to a subject image region 680 including a subject image 68 of a nearby main subject, and an unhatched region 832 corresponds to a subject image region 690 including a distant background subject image 69 including a tree. . Therefore, the focus detection defocus amount calculated based on the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 831 is the closest defocus amount, and is controlled as the focus adjustment defocus amount. Determined by device 18.

図4のステップS108における焦点検出用パラメータの演算では、例えば、水平方向の焦点検出視野84に対応する一対の垂直方向の焦点検出信号列の位相差量に基づいて焦点検出用デフォーカス量が演算される代わりに、その一対の焦点検出信号列が、ハッチングされた領域841に対応する一対の部分信号列と、ハッチングされていない領域842に対応する一対の部分信号列とに、制御装置18によって分割されることとしてもよい。その場合、ハッチングされた領域841に対応する一対の部分信号列の位相差量と、ハッチングされていない領域842に対応する一対の部分信号列の位相差量とに基づき、2つの焦点検出用デフォーカス量が制御装置18によって演算される。ハッチングされた領域841は近くの主要被写体の被写体像68を含む被写体像領域680に対応し、ハッチングされていない領域842は樹木を含む遠くの背景の被写体像69を含む被写体像領域690に対応する。したがって、ハッチングされた領域841に対応する一対の部分信号列の位相差量に基づいて演算された焦点検出用デフォーカス量が、至近側のデフォーカス量であり、焦点調節用デフォーカス量として制御装置18によって決定される。   In the calculation of the focus detection parameter in step S108 of FIG. 4, for example, the focus detection defocus amount is calculated based on the phase difference amount of the pair of vertical focus detection signal sequences corresponding to the horizontal focus detection visual field 84. Instead, the control device 18 converts the pair of focus detection signal sequences into a pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 841 and a pair of partial signal sequences corresponding to the non-hatched region 842. It may be divided. In that case, based on the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 841 and the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the non-hatched region 842, two focus detection data The focus amount is calculated by the control device 18. A hatched area 841 corresponds to a subject image area 680 including a subject image 68 of a nearby main subject, and an unhatched area 842 corresponds to a subject image area 690 including a distant background subject image 69 including a tree. . Therefore, the focus detection defocus amount calculated based on the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 841 is the closest defocus amount, and is controlled as the focus adjustment defocus amount. Determined by device 18.

図7は、図6と同様に、図4のステップS105における2つの被写体像領域の判別処理、およびステップS107、S108およびS109を通じて行われる焦点調節用デフォーカス量の決定処理を説明するための図である。図7(a)は、複数の測光用画素160が配列された測光センサ16上の被写体認識領域161を含む探索領域162を投影した撮影画面20に、図5とは別の一例において、焦点検出領域200を重ね合わせた図である。探索領域162は、図6と同様に、図3(f)に一例を示した水平方向4画素×垂直方向4画素の被写体認識領域161を包含し、かつその被写体認識領域161に対して、上下左右に2画素分ずつ広げた領域である。図7(a)において、焦点検出領域200の中央付近に主要被写体の被写体像68が含まれ、紙面に向かって主要被写体の被写体像68の右側および左側に樹木を含む背景の被写体像69が含まれている。図面を見やすくするため、図7(a)の探索領域162において、樹木を含む背景の被写体像69の明確な図示を省略し、主要被写体の被写体像68以外の領域を、樹木を含む背景の被写体像69が占めているものとする。   FIG. 7 is a diagram for explaining the determination processing of the two subject image areas in step S105 of FIG. 4 and the determination processing of the defocus amount for focus adjustment performed through steps S107, S108, and S109, as in FIG. It is. FIG. 7A shows focus detection in another example different from that shown in FIG. 5 on a photographing screen 20 in which a search area 162 including a subject recognition area 161 on a photometric sensor 16 in which a plurality of photometric pixels 160 are arranged is projected. It is the figure which overlap | superposed the area | region 200. FIG. Similar to FIG. 6, the search area 162 includes a subject recognition area 161 of 4 pixels in the horizontal direction × 4 pixels in the vertical direction as shown in FIG. 3F, and is located above and below the subject recognition area 161. This is an area expanded by two pixels to the left and right. In FIG. 7A, a subject image 68 of the main subject is included near the center of the focus detection area 200, and a background subject image 69 including trees is included on the right and left sides of the subject image 68 of the main subject toward the paper surface. It is. In order to make the drawing easy to see, in the search area 162 of FIG. 7A, the clear illustration of the background subject image 69 including the tree is omitted, and the area other than the main subject image 68 is set as the background subject including the tree. Assume that image 69 occupies.

図7(b)は、探索領域162における主要被写体の被写体像68を含む被写体像領域680と樹木を含む背景の被写体像69を含む被写体像領域690とを示す図である。被写体像領域680にはハッチングしている。図面を見やすくするため、図7(b)の探索領域162において、被写体像領域690の明確な図示を省略し、被写体像領域680以外の領域を、被写体像領域690が占めているものとする。図4のステップS105において、図7(b)の被写体像領域680および690が判別される。   FIG. 7B is a diagram showing a subject image region 680 including a subject image 68 of a main subject in a search region 162 and a subject image region 690 including a background subject image 69 including a tree. The subject image area 680 is hatched. In order to make the drawing easy to see, it is assumed that the subject image region 690 is not clearly shown in the search region 162 in FIG. 7B and the region other than the subject image region 680 is occupied by the subject image region 690. In step S105 in FIG. 4, the subject image areas 680 and 690 in FIG. 7B are determined.

図7(c)は、撮影画面20に対応する結像面20b(図1参照)において、図7(a)および図7(b)の主要被写体の被写体像68に対応する被写体像領域680と、樹木を含む背景の被写体像69に対応する被写体像領域690と、焦点検出領域200と、図3(a)に示した焦点検出領域200に対応する4つの焦点検出視野81、82、83および84と、4つの焦点検出視野81、82、83および84にそれぞれ対応する複数の焦点検出画素投影像810、820、830および840とを重ね合わせて示した図である。図面を見やすくするため、図7(c)において、樹木を含む背景の被写体像69の明確な図示を省略し、主要被写体の被写体像68以外の領域を、樹木を含む背景の被写体像69が占めているものとする。図7(c)において、被写体像68および69にそれぞれ対応する複数の焦点検出画素投影像810、820、830および840は、図2(b)を用いて説明したように、それぞれ複数の焦点検出画素810aおよび810b、820aおよび820b、830aおよび830b、ならびに840aおよび840bに対応する。図7(b)で判別された測光センサ16内の被写体像領域680および690にそれぞれ対応する複数の焦点検出画素810aおよび810b、820aおよび820b、830aおよび830b、ならびに840aおよび840bが、制御装置18が制御装置18または記憶装置19に予め格納された対応表を参照することによって特定される。特定された複数の焦点検出画素810aおよび810b、820aおよび820b、830aおよび830b、ならびに840aおよび840bにそれぞれ対応する複数の焦点検出画素投影像810、820、830および840を図7(d)に示す。   FIG. 7C shows a subject image area 680 corresponding to the subject image 68 of the main subject in FIGS. 7A and 7B on the imaging surface 20b (see FIG. 1) corresponding to the shooting screen 20. The subject image area 690 corresponding to the background subject image 69 including the tree, the focus detection area 200, and the four focus detection visual fields 81, 82, 83 corresponding to the focus detection area 200 shown in FIG. 84 and a plurality of focus detection pixel projection images 810, 820, 830, and 840 corresponding to four focus detection fields of view 81, 82, 83, and 84, respectively. In order to make the drawing easier to see, the background subject image 69 including the tree is not clearly shown in FIG. 7C, and the background subject image 69 including the tree occupies the area other than the subject image 68 of the main subject. It shall be. In FIG. 7C, the plurality of focus detection pixel projection images 810, 820, 830, and 840 corresponding to the subject images 68 and 69 are respectively detected by a plurality of focus detections as described with reference to FIG. It corresponds to pixels 810a and 810b, 820a and 820b, 830a and 830b, and 840a and 840b. A plurality of focus detection pixels 810a and 810b, 820a and 820b, 830a and 830b, and 840a and 840b respectively corresponding to the subject image areas 680 and 690 in the photometric sensor 16 determined in FIG. Is identified by referring to a correspondence table stored in advance in the control device 18 or the storage device 19. A plurality of focus detection pixel projection images 810, 820, 830 and 840 corresponding to the identified plurality of focus detection pixels 810a and 810b, 820a and 820b, 830a and 830b, and 840a and 840b, respectively, are shown in FIG. .

図7(d)は、被写体像領域680に対応する複数の焦点検出画素投影像820、830および840をハッチングして示している。図面を見やすくするため、図7(d)において、被写体像領域690に対応する複数の焦点検出画素投影像810、820、830および840をハッチングせずに図示し、被写体像領域680以外の領域を、被写体像領域690が占めているものとする。図7(d)に示すように、垂直方向の焦点検出視野81には、被写体像領域680および被写体像領域690に対応するハッチングされた領域811、ならびに被写体像領域690のみに対応するハッチングされていない領域812が含まれている。垂直方向の焦点検出視野82には、被写体像領域680および被写体像領域690に対応するハッチングされた領域821、ならびに被写体像領域690のみに対応するハッチングされていない領域822が含まれている。水平方向の焦点検出視野83には、被写体像領域680に対応するハッチングされた領域831および被写体像領域690に対応するハッチングされていない領域832が含まれている。水平方向の焦点検出視野84には、被写体像領域680に対応するハッチングされた領域841および被写体像領域690に対応するハッチングされていない領域842が含まれている。   FIG. 7D shows a plurality of focus detection pixel projection images 820, 830 and 840 corresponding to the subject image region 680 by hatching. In order to make the drawing easy to see, in FIG. 7D, a plurality of focus detection pixel projection images 810, 820, 830 and 840 corresponding to the subject image region 690 are shown without hatching, and regions other than the subject image region 680 are shown. Assume that the subject image area 690 occupies. As shown in FIG. 7D, the focus detection visual field 81 in the vertical direction is hatched corresponding to only the subject image region 680, the hatched region 811 corresponding to the subject image region 690, and the subject image region 690. No region 812 is included. The vertical focus detection visual field 82 includes a subject image region 680, a hatched region 821 corresponding to the subject image region 690, and an unhatched region 822 corresponding to only the subject image region 690. The horizontal focus detection visual field 83 includes a hatched region 831 corresponding to the subject image region 680 and an unhatched region 832 corresponding to the subject image region 690. The horizontal focus detection visual field 84 includes a hatched area 841 corresponding to the subject image area 680 and an unhatched area 842 corresponding to the subject image area 690.

図3(a)を用いて説明したように、焦点検出視野81、82、83および84にそれぞれ対応する4つの一対の焦点検出信号列が存在し、図4のステップS103において、それら4つの一対の焦点検出信号列が取得される。図7(d)に示す例においては、図4のステップS108において、例えば、分割領域210においてデフォーカス量の演算処理が行われる場合、垂直方向の焦点検出視野81に対応する一対の垂直方向の焦点検出信号列は、ハッチングされた領域811に対応する一対の部分信号列と、ハッチングされていない領域812に対応する一対の部分信号列とに、制御装置18によって分割される。その場合、ハッチングされた領域811に対応する一対の部分信号列の位相差量と、ハッチングされていない領域812に対応する一対の部分信号列の位相差量とに基づき、2つの焦点検出用デフォーカス量が制御装置18によって演算される。ハッチングされた領域811は近くの主要被写体の被写体像68を含む被写体像領域680および樹木を含む遠くの背景の被写体像69を含む被写体像領域690の両方に対応し、ハッチングされていない領域812は樹木を含む遠くの背景の被写体像69を含む被写体像領域690のみに対応する。したがって、ハッチングされた領域811に対応する一対の部分信号列の位相差量に基づいて演算された焦点検出用デフォーカス量が、至近側のデフォーカス量であり、焦点調節用デフォーカス量として制御装置18によって決定される。   As described with reference to FIG. 3A, there are four pairs of focus detection signal sequences respectively corresponding to the focus detection visual fields 81, 82, 83, and 84. In step S103 of FIG. Are obtained. In the example shown in FIG. 7D, when the defocus amount calculation process is performed in the divided region 210 in step S108 of FIG. 4, for example, a pair of vertical direction corresponding to the vertical focus detection field of view 81 is obtained. The focus detection signal sequence is divided by the control device 18 into a pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 811 and a pair of partial signal sequences corresponding to the non-hatched region 812. In that case, based on the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 811 and the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the non-hatched region 812, two focus detection data The focus amount is calculated by the control device 18. A hatched region 811 corresponds to both a subject image region 680 including a subject image 68 of a nearby main subject and a subject image region 690 including a subject image 69 of a distant background including trees, and an unhatched region 812 Only a subject image area 690 including a subject image 69 of a distant background including trees is supported. Therefore, the focus detection defocus amount calculated based on the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 811 is the closest defocus amount, and is controlled as the focus adjustment defocus amount. Determined by device 18.

図4のステップS108における焦点検出用パラメータの演算では、例えば、分割領域220においてデフォーカス量の演算処理が行われる場合、垂直方向の焦点検出視野82に対応する一対の垂直方向の焦点検出信号列は、ハッチングされた領域821に対応する一対の部分信号列と、ハッチングされていない領域822に対応する一対の部分信号列とに、制御装置18によって分割される。その場合、ハッチングされた領域821に対応する一対の部分信号列の位相差量と、ハッチングされていない領域822に対応する一対の部分信号列の位相差量とに基づき、2つの焦点検出用デフォーカス量が制御装置18によって演算される。ハッチングされた領域821は近くの主要被写体の被写体像68を含む被写体像領域680および樹木を含む遠くの背景の被写体像69を含む被写体像領域690の両方に対応し、ハッチングされていない領域822は樹木を含む遠くの背景の被写体像69を含む被写体像領域690のみに対応する。したがって、ハッチングされた領域821に対応する一対の部分信号列の位相差量に基づいて演算された焦点検出用デフォーカス量が、至近側のデフォーカス量であり、焦点調節用デフォーカス量として制御装置18によって決定される。   In the calculation of the focus detection parameter in step S108 of FIG. 4, for example, when the defocus amount calculation process is performed in the divided region 220, a pair of vertical focus detection signal sequences corresponding to the vertical focus detection field 82 is performed. Are divided by the control device 18 into a pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 821 and a pair of partial signal sequences corresponding to the non-hatched region 822. In that case, based on the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 821 and the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the non-hatched region 822, two focus detection data The focus amount is calculated by the control device 18. A hatched area 821 corresponds to both a subject image area 680 including a subject image 68 of a nearby main subject and a subject image area 690 including a far background subject image 69 including a tree, and an unhatched area 822 Only a subject image area 690 including a subject image 69 of a distant background including trees is supported. Therefore, the focus detection defocus amount calculated based on the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 821 is the closest defocus amount, and is controlled as the focus adjustment defocus amount. Determined by device 18.

図4のステップS108における焦点検出用パラメータの演算では、例えば、分割領域230においてデフォーカス量の演算処理が行われる場合、水平方向の焦点検出視野83に対応する一対の垂直方向の焦点検出信号列は、ハッチングされた領域831に対応する一対の部分信号列と、ハッチングされていない領域832に対応する一対の部分信号列とに、制御装置18によって分割される。その場合、ハッチングされた領域831に対応する一対の部分信号列の位相差量と、ハッチングされていない領域832に対応する一対の部分信号列の位相差量とに基づき、2つの焦点検出用デフォーカス量が制御装置18によって演算される。ハッチングされた領域831は近くの主要被写体の被写体像68を含む被写体像領域680のみに対応し、ハッチングされていない領域832は樹木を含む遠くの背景の被写体像69を含む被写体像領域690のみに対応する。したがって、ハッチングされた領域831に対応する一対の部分信号列の位相差量に基づいて演算された焦点検出用デフォーカス量が、至近側のデフォーカス量であり、焦点調節用デフォーカス量として制御装置18によって決定される。   In the calculation of the focus detection parameter in step S108 of FIG. 4, for example, when the defocus amount calculation process is performed in the divided region 230, a pair of vertical focus detection signal sequences corresponding to the horizontal focus detection field 83 is performed. Are divided by the control device 18 into a pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 831 and a pair of partial signal sequences corresponding to the non-hatched region 832. In that case, based on the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 831 and the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the non-hatched region 832, two focus detection data The focus amount is calculated by the control device 18. The hatched region 831 corresponds only to the subject image region 680 including the subject image 68 of the nearby main subject, and the non-hatched region 832 corresponds only to the subject image region 690 including the far background subject image 69 including the tree. Correspond. Therefore, the focus detection defocus amount calculated based on the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 831 is the closest defocus amount, and is controlled as the focus adjustment defocus amount. Determined by device 18.

図4のステップS108における焦点検出用パラメータの演算では、例えば、分割領域240においてデフォーカス量の演算処理が行われる場合、水平方向の焦点検出視野84に対応する一対の垂直方向の焦点検出信号列は、ハッチングされた領域841に対応する一対の部分信号列と、ハッチングされていない領域842に対応する一対の部分信号列とに、制御装置18によって分割される。その場合、ハッチングされた領域841に対応する一対の部分信号列の位相差量と、ハッチングされていない領域842に対応する一対の部分信号列の位相差量とに基づき、2つの焦点検出用デフォーカス量が制御装置18によって演算される。ハッチングされた領域841は近くの主要被写体の被写体像68を含む被写体像領域680のみに対応し、ハッチングされていない領域842は樹木を含む遠くの背景の被写体像69を含む被写体像領域690のみに対応する。したがって、ハッチングされた領域841に対応する一対の部分信号列の位相差量に基づいて演算された焦点検出用デフォーカス量が、至近側のデフォーカス量であり、焦点調節用デフォーカス量として制御装置18によって決定される。   In the calculation of the focus detection parameter in step S108 of FIG. 4, for example, when the defocus amount calculation process is performed in the divided region 240, a pair of vertical focus detection signal sequences corresponding to the horizontal focus detection field of view 84 is shown. Are divided by the control device 18 into a pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 841 and a pair of partial signal sequences corresponding to the non-hatched region 842. In that case, based on the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 841 and the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the non-hatched region 842, two focus detection data The focus amount is calculated by the control device 18. The hatched area 841 corresponds only to the subject image area 680 including the subject image 68 of the nearby main subject, and the non-hatched area 842 corresponds only to the subject image area 690 including the distant background subject image 69 including the tree. Correspond. Therefore, the focus detection defocus amount calculated based on the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 841 is the closest defocus amount, and is controlled as the focus adjustment defocus amount. Determined by device 18.

焦点検出視野81でハッチングされた領域811に対応する一対の部分信号列の位相差量に基づいて演算された焦点検出用デフォーカス量、および焦点検出視野82でハッチングされた領域821に対応する一対の部分信号列の位相差量に基づいて演算された焦点検出用デフォーカス量は、いずれも被写体像領域680および690の両方に対応する。焦点検出視野83でハッチングされた領域831に対応する一対の部分信号列の位相差量に基づいて演算された焦点検出用デフォーカス量、および焦点検出視野84でハッチングされた領域841に対応する一対の部分信号列の位相差量に基づいて演算された焦点検出用デフォーカス量は、いずれも被写体像領域680のみに対応する。したがって、被写体像領域680に対応する主要被写体にピントを合わせる際には、焦点検出視野83または84でハッチングされた領域831または841に対応する一対の部分信号列の位相差量に基づいて演算された焦点検出用デフォーカス量が、焦点調節用デフォーカス量として制御装置18によって決定されることが好ましい。   The focus detection defocus amount calculated based on the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the area 811 hatched in the focus detection visual field 81 and the pair corresponding to the area 821 hatched in the focus detection visual field 82. The focus detection defocus amounts calculated based on the phase difference amounts of the partial signal sequences correspond to both the subject image regions 680 and 690. A focus detection defocus amount calculated based on the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the area 831 hatched in the focus detection field 83 and a pair corresponding to the area 841 hatched in the focus detection field 84. The defocus amounts for focus detection calculated based on the phase difference amounts of the partial signal sequences correspond to only the subject image region 680. Therefore, when focusing on the main subject corresponding to the subject image region 680, the calculation is performed based on the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the region 831 or 841 hatched in the focus detection visual field 83 or 84. The focus detection defocus amount is preferably determined by the control device 18 as the focus adjustment defocus amount.

図8は、制御装置18によって行われる撮像処理のフローチャートである。上述したように、制御装置18は、例えばCPUおよびメモリによって構成されるコンピュータである。そのCPUがメモリに格納されたコンピュータプログラムを実行することによって、図8に示す撮像処理を構成する各ステップの処理が行われる。   FIG. 8 is a flowchart of the imaging process performed by the control device 18. As described above, the control device 18 is a computer including a CPU and a memory, for example. When the CPU executes the computer program stored in the memory, the process of each step constituting the imaging process shown in FIG. 8 is performed.

ステップS501において、制御装置18は、ユーザによって操作部材17を介して撮像指示があったか否かを判定する。否定判定の場合は、肯定判定がなされるまでステップS501の処理が繰り返される。肯定判定の場合、制御装置18は、本処理をステップS502へ進める。操作部材17は、例えばシャッターレリーズボタンであって、そのシャッターレリーズボタンが全押し状態に設定されると、ステップS501で肯定判定がなされる。   In step S <b> 501, the control device 18 determines whether or not an imaging instruction is given by the user via the operation member 17. In the case of negative determination, the process of step S501 is repeated until an affirmative determination is made. If the determination is affirmative, the control device 18 advances the process to step S502. The operation member 17 is, for example, a shutter release button. When the shutter release button is set to a fully pressed state, an affirmative determination is made in step S501.

ステップS502において、制御装置18は、撮像素子6の光電変換制御を行う。撮像素子6の光電変換制御としては、例えば、撮像素子6に配置された複数の撮像画素の露光制御、複数の撮像信号の読み出し制御、および/または読み出した複数の撮像信号の増幅制御等が行われる。   In step S <b> 502, the control device 18 performs photoelectric conversion control of the image sensor 6. As the photoelectric conversion control of the image sensor 6, for example, exposure control of a plurality of image pickup pixels arranged in the image sensor 6, read control of a plurality of image signals, and / or amplification control of a plurality of read image signals are performed. Is called.

ステップS503において、制御装置18は、ステップS502で読み出され、かつ増幅制御が行われた複数の撮像信号を取得する。   In step S503, the control device 18 acquires a plurality of imaging signals that have been read in step S502 and subjected to amplification control.

ステップS504において、制御装置18は、ステップS503で取得された複数の撮像信号に基づいて画像を生成する。   In step S504, the control device 18 generates an image based on the plurality of imaging signals acquired in step S503.

ステップS505において、制御装置18は、ステップS504で生成された画像を記憶装置19に記録する。ステップS505の処理が完了すると、本処理は終了する。   In step S505, the control device 18 records the image generated in step S504 in the storage device 19. When the process of step S505 is completed, this process ends.

本実施の形態における焦点検出装置50は、上述したように制御装置18を含む。制御装置18は、撮影光学系1の撮影画面20(結像面20b)に設けられる焦点検出領域200における複数の分割領域210、220、230および240の各分割領域毎に位相差方式による焦点検出を行うことによって複数のデフォーカス量を演算し、前記複数のデフォーカス量のうちから、焦点調節に用いられる焦点調節用デフォーカス量を決定する。測光センサ16は、焦点検出領域200および撮影画面20(結像面20b)に対応する探索領域162を含み、制御装置18は、撮影光学系1によって探索領域162内でそれぞれ結像される複数の被写体像68および69のそれぞれに対応する複数の被写体像領域680および690を探索領域162内で判別する。複数の被写体像領域680および690が探索領域162内で判別されたとき、制御装置18は、複数の被写体像領域680および690にそれぞれ対応する複数の分割領域210、220、230および240について演算される複数のデフォーカス量のうちから、焦点調節用デフォーカス量を決定する。したがって、主要被写体の被写体像68および樹木を含む背景の被写体像69のいずれか一方にピントを合わせることができる。主要被写体の被写体像68の被写体像領域680に対応する分割領域について演算されたデフォーカス量が焦点調節用デフォーカス量として決定されれば、主要被写体の被写体像68にピントを合わせることができる。   The focus detection device 50 in the present embodiment includes the control device 18 as described above. The control device 18 detects the focus by the phase difference method for each of the divided areas 210, 220, 230, and 240 in the focus detection area 200 provided on the shooting screen 20 (imaging plane 20 b) of the shooting optical system 1. To calculate a plurality of defocus amounts, and determine a defocus amount for focus adjustment used for focus adjustment from among the plurality of defocus amounts. The photometric sensor 16 includes a focus detection area 200 and a search area 162 corresponding to the imaging screen 20 (imaging plane 20b). The control device 18 forms a plurality of images that are respectively imaged in the search area 162 by the imaging optical system 1. A plurality of subject image areas 680 and 690 corresponding to the subject images 68 and 69 are discriminated in the search area 162. When the plurality of subject image areas 680 and 690 are determined in the search area 162, the control device 18 calculates the plurality of divided areas 210, 220, 230, and 240 corresponding to the plurality of subject image areas 680 and 690, respectively. The defocus amount for focus adjustment is determined from the plurality of defocus amounts. Accordingly, it is possible to focus on either the main subject image 68 or the background subject image 69 including the tree. If the defocus amount calculated for the divided region corresponding to the subject image region 680 of the subject image 68 of the main subject is determined as the defocus amount for focus adjustment, the subject image 68 of the main subject can be focused.

制御装置18は、被写体像領域680に対応する一対の焦点検出信号列の位相差量に応じたデフォーカス量および被写体像領域690に対応する一対の焦点検出信号列の位相差量に応じたデフォーカス量をそれぞれ演算し、これら複数のデフォーカス量のうちの至近側のデフォーカス量を、焦点調節用デフォーカス量として決定する。したがって、主要被写体の被写体像68にピントを合わせることができる。   The control device 18 determines the defocus amount corresponding to the phase difference amount of the pair of focus detection signal sequences corresponding to the subject image region 680 and the defocus amount corresponding to the phase difference amount of the pair of focus detection signal sequences corresponding to the subject image region 690. The focus amount is calculated, and the closest defocus amount among the plurality of defocus amounts is determined as the focus adjustment defocus amount. Therefore, it is possible to focus on the subject image 68 of the main subject.

−−−変形例−−−
(1)上述した実施の形態においては、図5に示すように、焦点検出領域200に2つの被写体像が含まれる例に本発明を適用したが、焦点検出領域200に3つ以上の被写体像が含まれる場合であっても本発明を適用することができる。これについて、図9を用いて説明する。
---- Modified example ---
(1) In the above-described embodiment, as shown in FIG. 5, the present invention is applied to an example in which two subject images are included in the focus detection region 200, but three or more subject images are included in the focus detection region 200. The present invention can be applied even in the case where is included. This will be described with reference to FIG.

図9は、焦点検出領域200に3つの被写体像67、68および69が含まれる一例を示す図および焦点調節用デフォーカス量の決定処理を説明するための図である。図9(a)において、撮影画面20内の1つの焦点検出領域200には、3つの被写体像67、68および69が含まれている。撮影画面20および焦点検出領域200には、主要被写体の被写体像68と、樹木を含む背景の被写体像69と、主要被写体とは異なる別の被写体の被写体像67とが含まれている。図9(a)に示す例をもとに、制御装置18による焦点検出処理を、図9(b)および図9(c)を用いて説明する。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which three subject images 67, 68, and 69 are included in the focus detection area 200 and a diagram for explaining the focus adjustment defocus amount determination process. In FIG. 9A, one focus detection area 200 in the shooting screen 20 includes three subject images 67, 68 and 69. The shooting screen 20 and the focus detection area 200 include a subject image 68 of a main subject, a background subject image 69 including a tree, and a subject image 67 of another subject different from the main subject. Based on the example shown in FIG. 9A, focus detection processing by the control device 18 will be described with reference to FIGS. 9B and 9C.

図9(b)は、撮影画面20に対応する結像面20b(図1参照)において、図9(a)の主要被写体の被写体像68と、樹木を含む背景の被写体像69と、焦点検出領域200と、別の被写体の被写体像67と、図3(a)に示した焦点検出領域200に対応する4つの焦点検出視野81、82、83および84と、4つの焦点検出視野81、82、83および84にそれぞれ対応する複数の焦点検出画素投影像810、820、830および840とを重ね合わせて示した図である。図面を見やすくするため、図9(b)において、樹木を含む背景の被写体像69の明確な図示を省略し、主要被写体の被写体像68および別の被写体の被写体像67以外の領域を、樹木を含む背景の被写体像69が占めているものとする。図9(b)において、被写体像67、68および69にそれぞれ対応する複数の焦点検出画素投影像810、820、830および840は、図2(b)を用いて説明したように、それぞれ複数の焦点検出画素810aおよび810b、820aおよび820b、830aおよび830b、ならびに840aおよび840bに対応する。図4のステップS105で判別された測光センサ16内の3つの被写体像領域にそれぞれ対応する複数の焦点検出画素810aおよび810b、820aおよび820b、830aおよび830b、ならびに840aおよび840bが、制御装置18が制御装置18または記憶装置19に予め格納された対応表を参照することによって特定される。特定された複数の焦点検出画素810aおよび810b、820aおよび820b、830aおよび830b、ならびに840aおよび840bにそれぞれ対応する複数の焦点検出画素投影像810、820、830および840を図9(c)に示す。   FIG. 9B shows a subject image 68 of the main subject, a subject image 69 of the background including trees, and focus detection on the imaging plane 20b (see FIG. 1) corresponding to the shooting screen 20. An area 200, a subject image 67 of another object, four focus detection fields 81, 82, 83 and 84 corresponding to the focus detection area 200 shown in FIG. 3A, and four focus detection fields 81 and 82. , 83, and 84, a plurality of focus detection pixel projection images 810, 820, 830, and 840 are shown in a superimposed manner. In order to make the drawing easy to see, in FIG. 9B, the clear illustration of the background subject image 69 including the tree is omitted, and the region other than the subject image 68 of the main subject and the subject image 67 of another subject is represented by the tree. It is assumed that the background subject image 69 includes the image. In FIG. 9B, a plurality of focus detection pixel projection images 810, 820, 830, and 840 corresponding to the subject images 67, 68, and 69, respectively, as described with reference to FIG. It corresponds to focus detection pixels 810a and 810b, 820a and 820b, 830a and 830b, and 840a and 840b. A plurality of focus detection pixels 810a and 810b, 820a and 820b, 830a and 830b, and 840a and 840b respectively corresponding to the three subject image areas in the photometric sensor 16 determined in step S105 of FIG. It is specified by referring to a correspondence table stored in advance in the control device 18 or the storage device 19. A plurality of focus detection pixel projection images 810, 820, 830, and 840 corresponding to the identified plurality of focus detection pixels 810a and 810b, 820a and 820b, 830a and 830b, and 840a and 840b, respectively, are shown in FIG. 9C. .

図9(c)は、被写体像68の被写体像領域に対応する複数の焦点検出画素投影像820、830および840をハッチングして示すとともに、被写体像69の被写体像領域に対応する複数の焦点検出画素投影像810、830および840を別の態様でハッチングして示している。図面を見やすくするため、図9(c)において、被写体像69の被写体像領域に対応する複数の焦点検出画素投影像810、820、830および840をハッチングせずに図示し、被写体像67の被写体像領域および被写体像68の被写体像領域以外の領域を、被写体像69の被写体像領域が占めているものとする。   FIG. 9C shows a plurality of focus detection pixel projection images 820, 830 and 840 corresponding to the subject image area of the subject image 68, and a plurality of focus detections corresponding to the subject image area of the subject image 69. Pixel projection images 810, 830 and 840 are shown hatched in another manner. In order to make the drawing easy to see, a plurality of focus detection pixel projection images 810, 820, 830 and 840 corresponding to the subject image area of the subject image 69 are shown without hatching in FIG. Assume that the subject image region of the subject image 69 occupies a region other than the subject image region of the image region and the subject image 68.

図9(c)に示すように、垂直方向の焦点検出視野81には、ほぼ被写体像67の被写体像領域に対応するハッチングされた領域813のみが含まれ、被写体像69の被写体像領域に対応するハッチングされていない領域812は僅かしか含まれていない。垂直方向の焦点検出視野82には、ほぼ被写体像68の被写体像領域に対応するハッチングされた領域821のみが含まれ、被写体像69の被写体像領域に対応するハッチングされていない領域822は僅かしか含まれていない。ハッチングされた領域813および821は、それぞれ異なる被写体像67および68に対応するので、ハッチングの向きを異ならせて図示している。   As shown in FIG. 9C, the focus detection visual field 81 in the vertical direction includes only a hatched area 813 that substantially corresponds to the subject image area of the subject image 67, and corresponds to the subject image area of the subject image 69. There are few unhatched regions 812 to be included. The vertical focus detection visual field 82 includes only a hatched area 821 that substantially corresponds to the subject image area of the subject image 68, and has only a few unhatched areas 822 that correspond to the subject image area of the subject image 69. Not included. Since the hatched regions 813 and 821 correspond to different subject images 67 and 68, respectively, the hatched directions are illustrated differently.

水平方向の焦点検出視野83には、被写体像68の被写体像領域に対応するハッチングされた領域831、被写体像69の被写体像領域に対応するハッチングされていない領域832、および被写体像67の被写体像領域に対応するハッチングされた領域833が含まれている。ハッチングされた領域831および833は、それぞれ異なる被写体像68および67に対応するので、ハッチングの向きを異ならせて図示している。水平方向の焦点検出視野84には、被写体像68の被写体像領域に対応するハッチングされた領域841、被写体像69の被写体像領域に対応するハッチングされていない領域842、および被写体像67の被写体像領域に対応するハッチングされた領域843が含まれている。ハッチングされた領域841および843は、それぞれ異なる被写体像68および67に対応するので、ハッチングの向きを異ならせて図示している。   In the horizontal focus detection visual field 83, a hatched region 831 corresponding to the subject image region of the subject image 68, an unhatched region 832 corresponding to the subject image region of the subject image 69, and a subject image of the subject image 67 are displayed. A hatched area 833 corresponding to the area is included. Since the hatched regions 831 and 833 correspond to different subject images 68 and 67, respectively, the hatched directions are illustrated differently. In the horizontal focus detection field 84, a hatched area 841 corresponding to the subject image area of the subject image 68, an unhatched area 842 corresponding to the subject image area of the subject image 69, and a subject image of the subject image 67. A hatched area 843 corresponding to the area is included. Since the hatched areas 841 and 843 correspond to different subject images 68 and 67, respectively, the hatched directions are shown differently.

図3(a)を用いて説明したように、焦点検出視野81、82、83および84にそれぞれ対応する4つの一対の焦点検出信号列が存在し、制御装置18によって、それら4つの一対の焦点検出信号列が取得される。図9(c)に示す例においては、ハッチングされた領域813が含まれる焦点検出視野81に対応する分割領域210(図3(c)参照)、ハッチングされた領域833が含まれる焦点検出視野83に対応する分割領域230(図3(c)参照)、およびハッチングされた領域843が含まれる焦点検出視野84に対応する分割領域240(図3(c)参照)のそれぞれの分割領域で制御装置18による焦点検出が行われることによって、被写体像67の被写体像領域に対応する複数の焦点検出用パラメータを演算することができる。図9(c)に示す例においては、ハッチングされた領域821が含まれる焦点検出視野82に対応する分割領域220(図3(c)参照)、ハッチングされた領域831が含まれる焦点検出視野83に対応する分割領域230(図3(c)参照)、およびハッチングされた領域841が含まれる焦点検出視野84に対応する分割領域240(図3(c)参照)のそれぞれの分割領域で制御装置18による焦点検出が行われることによって、被写体像68の被写体像領域に対応する複数の焦点検出用パラメータを演算することができる。図9(c)に示す例においては、ハッチングされていない領域832が含まれる焦点検出視野83に対応する分割領域230(図3(c)参照)、およびハッチングされていない領域842が含まれる焦点検出視野84に対応する分割領域240(図3(c)参照)のそれぞれの分割領域で制御装置18による焦点検出が行われることによって、被写体像領域690に対応する複数の焦点検出用パラメータを演算することができる。   As described with reference to FIG. 3A, there are four pairs of focus detection signal trains corresponding to the focus detection fields 81, 82, 83, and 84, respectively. A detection signal sequence is acquired. In the example shown in FIG. 9C, the divided area 210 (see FIG. 3C) corresponding to the focus detection visual field 81 including the hatched area 813 and the focus detection visual field 83 including the hatched area 833. The control device in each of the divided areas 230 (see FIG. 3 (c)) corresponding to, and the divided areas 240 (see FIG. 3 (c)) corresponding to the focus detection visual field 84 including the hatched area 843. By performing the focus detection by 18, a plurality of focus detection parameters corresponding to the subject image area of the subject image 67 can be calculated. In the example shown in FIG. 9C, the divided area 220 (see FIG. 3C) corresponding to the focus detection visual field 82 including the hatched area 821 and the focus detection visual field 83 including the hatched area 831. And a control unit in each of the divided areas 230 (see FIG. 3C) corresponding to, and the divided areas 240 (see FIG. 3C) corresponding to the focus detection visual field 84 including the hatched area 841. By performing the focus detection by 18, a plurality of focus detection parameters corresponding to the subject image area of the subject image 68 can be calculated. In the example shown in FIG. 9C, the divided region 230 (see FIG. 3C) corresponding to the focus detection visual field 83 including the non-hatched region 832 and the focus including the non-hatched region 842. A plurality of focus detection parameters corresponding to the subject image area 690 are calculated by performing focus detection by the control device 18 in each of the divided areas 240 (see FIG. 3C) corresponding to the detection visual field 84. can do.

換言すると、4つの分割領域210、220、230および240でそれぞれ焦点検出が行われることによって4つの焦点検出用パラメータが演算され、このうちの分割領域210で演算される焦点検出用パラメータは、別の被写体の被写体像67を含む被写体像領域に対応し、分割領域220で演算される焦点検出用パラメータは、主要被写体の被写体像68を含む被写体像領域に対応し、分割領域230および240で演算される2つの焦点検出用パラメータは、ともに主要被写体の被写体像68を含む被写体像領域、樹木を含む背景の被写体像69を含む被写体像領域、および別の被写体の被写体像67を含む被写体像領域のいずれにも対応する。   In other words, four focus detection parameters are calculated by performing focus detection in each of the four divided areas 210, 220, 230, and 240, and the focus detection parameters calculated in the divided areas 210 are different from each other. The focus detection parameters calculated in the divided region 220 corresponding to the subject image region including the subject image 67 of the subject corresponding to the subject image region including the subject image 68 of the main subject are calculated in the divided regions 230 and 240. The two focus detection parameters are: a subject image region including a subject image 68 of a main subject, a subject image region including a background subject image 69 including a tree, and a subject image region including a subject image 67 of another subject. It corresponds to any of these.

制御装置に18による焦点検出用パラメータの演算では、例えば、垂直方向の焦点検出視野81に対応する一対の垂直方向の焦点検出信号列の位相差量と、垂直方向の焦点検出視野82に対応する一対の垂直方向の焦点検出信号列の位相差量とに基づき、2つの焦点検出用デフォーカス量が演算される。制御装置18によって、それら2つの焦点検出用デフォーカス量のうち、至近側のデフォーカス量が、焦点調節用デフォーカス量として決定される。被写体像68に対応する主要被写体の方が、被写体像67に対応する別の被写体よりも撮像装置100に近い距離に位置する場合、分割領域220で演算される焦点検出用デフォーカス量、すなわち垂直方向の焦点検出視野82に対応する一対の垂直方向の焦点検出信号列の位相差量に基づいて演算される焦点検出用デフォーカス量が、至近側のデフォーカス量であり、焦点調節用デフォーカス量として決定される。   In the calculation of the focus detection parameter by the control device 18, for example, the phase difference amount of the pair of vertical focus detection signal sequences corresponding to the vertical focus detection visual field 81 and the vertical focus detection visual field 82 are supported. Two focus detection defocus amounts are calculated based on the phase difference amount of the pair of vertical focus detection signal sequences. Of the two focus detection defocus amounts, the control device 18 determines the closest defocus amount as the focus adjustment defocus amount. When the main subject corresponding to the subject image 68 is located closer to the imaging device 100 than the other subject corresponding to the subject image 67, the focus detection defocus amount calculated in the divided region 220, that is, the vertical direction. The focus detection defocus amount calculated based on the phase difference amount of the pair of vertical focus detection signal sequences corresponding to the direction focus detection field 82 is the closest defocus amount, and the focus adjustment defocus Determined as a quantity.

制御装置に18による焦点検出用パラメータの演算では、例えば、水平方向の焦点検出視野83に対応する一対の垂直方向の焦点検出信号列の位相差量に基づいて焦点検出用デフォーカス量が演算される代わりに、その一対の焦点検出信号列が、ハッチングされた領域831に対応する一対の部分信号列と、ハッチングされていない領域832に対応する一対の部分信号列と、ハッチングされた領域833に対応する一対の部分信号列とに、制御装置18によって分割されることとしてもよい。その場合、ハッチングされた領域831に対応する一対の部分信号列の位相差量と、ハッチングされていない領域832に対応する一対の部分信号列の位相差量と、ハッチングされた領域833に対応する一対の部分信号列の位相差量とに基づき、3つの焦点検出用デフォーカス量が制御装置18によって演算される。ハッチングされた領域831は近くの主要被写体の被写体像68を含む被写体像領域に対応し、ハッチングされていない領域832は樹木を含む遠くの背景の被写体像69を含む被写体像領域に対応し、ハッチングされた領域833は遠くの背景と近くの主要被写体との間に位置する別の被写体の被写体像67を含む被写体像領域に対応する。したがって、ハッチングされた領域831に対応する一対の部分信号列の位相差量に基づいて演算された焦点検出用デフォーカス量が、至近側のデフォーカス量であり、焦点調節用デフォーカス量として制御装置18によって決定される。   In the calculation of the focus detection parameter by the control device 18, for example, the focus detection defocus amount is calculated based on the phase difference amount of the pair of vertical focus detection signal sequences corresponding to the horizontal focus detection visual field 83. Instead of that, the pair of focus detection signal sequences are divided into a pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 831, a pair of partial signal sequences corresponding to the non-hatched region 832, and a hatched region 833. It is good also as dividing | segmenting by the control apparatus 18 into a corresponding pair of partial signal sequence. In that case, the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 831, the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the non-hatched region 832, and the hatched region 833. Based on the phase difference amounts of the pair of partial signal sequences, three defocus amounts for focus detection are calculated by the control device 18. A hatched region 831 corresponds to a subject image region including the subject image 68 of a nearby main subject, and an unhatched region 832 corresponds to a subject image region including a subject image 69 of a distant background including trees. The region 833 thus formed corresponds to a subject image region including a subject image 67 of another subject located between a distant background and a nearby main subject. Therefore, the focus detection defocus amount calculated based on the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 831 is the closest defocus amount, and is controlled as the focus adjustment defocus amount. Determined by device 18.

制御装置に18による焦点検出用パラメータの演算では、例えば、水平方向の焦点検出視野84に対応する一対の垂直方向の焦点検出信号列の位相差量に基づいて焦点検出用デフォーカス量が演算される代わりに、その一対の焦点検出信号列が、ハッチングされた領域841に対応する一対の部分信号列と、ハッチングされていない領域842に対応する一対の部分信号列と、ハッチングされた領域843に対応する一対の部分信号列とに、制御装置18によって分割されることとしてもよい。その場合、ハッチングされた領域841に対応する一対の部分信号列の位相差量と、ハッチングされていない領域842に対応する一対の部分信号列の位相差量と、ハッチングされた領域843に対応する一対の部分信号列の位相差量とに基づき、3つの焦点検出用デフォーカス量が制御装置18によって演算される。ハッチングされた領域841は近くの主要被写体の被写体像68を含む被写体像領域に対応し、ハッチングされていない領域842は樹木を含む遠くの背景の被写体像69を含む被写体像領域に対応し、ハッチングされた領域843は遠くの背景と近くの主要被写体との間に位置する別の被写体の被写体像67を含む被写体像領域に対応する。したがって、ハッチングされた領域841に対応する一対の部分信号列の位相差量に基づいて演算された焦点検出用デフォーカス量が、至近側のデフォーカス量であり、焦点調節用デフォーカス量として制御装置18によって決定される。   In the calculation of the focus detection parameter by the control device 18, for example, the focus detection defocus amount is calculated based on the phase difference amount of the pair of vertical focus detection signal sequences corresponding to the horizontal focus detection visual field 84. Instead of that, the pair of focus detection signal sequences are divided into a pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 841, a pair of partial signal sequences corresponding to the non-hatched region 842, and a hatched region 843. It is good also as dividing | segmenting by the control apparatus 18 into a corresponding pair of partial signal sequence. In that case, the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 841, the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the non-hatched region 842, and the hatched region 843. Based on the phase difference amounts of the pair of partial signal sequences, three defocus amounts for focus detection are calculated by the control device 18. A hatched area 841 corresponds to a subject image area including a subject image 68 of a nearby main subject, and an unhatched area 842 corresponds to a subject image area including a subject image 69 of a distant background including trees. An area 843 corresponding to a subject image area includes a subject image 67 of another subject located between a distant background and a nearby main subject. Therefore, the focus detection defocus amount calculated based on the phase difference amount of the pair of partial signal sequences corresponding to the hatched region 841 is the closest defocus amount, and is controlled as the focus adjustment defocus amount. Determined by device 18.

(2)上述した実施の形態においては、図3(f)に示すように、被写体認識領域161は、例えば水平方向4画素×垂直方向4画素、すなわち合計16個の測光用画素160を含むこととした。しかし、測光用画素160間のピッチをもっと小さくすることによって、もっと多くの画素数の測光用画素160が被写体認識領域161に含まれることとしてもよい。被写体認識領域161に含まれる測光用画素160の画素数が増加すると、図9(a)のように焦点検出領域200に3つ以上の被写体像が含まれる場合に、複数の被写体像領域を判別しやすくなる。したがって、制御装置18が一対の焦点検出信号列をN対の部分信号列に分割する際のNは、焦点検出領域200に対応する被写体認識領域161に含まれる測光用画素160の画素数に比例した値であってもよい。 (2) In the embodiment described above, as shown in FIG. 3F, the subject recognition area 161 includes, for example, 4 pixels in the horizontal direction × 4 pixels in the vertical direction, that is, a total of 16 photometric pixels 160. It was. However, the subject recognition area 161 may include the photometric pixels 160 having a larger number of pixels by further reducing the pitch between the photometric pixels 160. When the number of photometric pixels 160 included in the subject recognition area 161 increases, a plurality of subject image areas are discriminated when three or more subject images are included in the focus detection area 200 as shown in FIG. 9A. It becomes easy to do. Therefore, N when the control device 18 divides the pair of focus detection signal sequences into N pairs of partial signal sequences is proportional to the number of photometric pixels 160 included in the subject recognition region 161 corresponding to the focus detection region 200. It may be a value.

(3)上述した実施の形態においては、図4のステップS108およびS109において、制御装置18は、複数対の焦点検出信号列のそれぞれに対応する複数の位相差量に基づいて演算される複数のデフォーカス量のうち、至近側のデフォーカス量を、焦点調節用デフォーカス量として決定する。しかし、制御装置18は、複数対の焦点検出信号列のそれぞれに対応する複数の位相差量のうちの至近側の位相差量に基づいて演算される1つのデフォーカス量を、焦点調節用デフォーカス量として決定してもよい。 (3) In the above-described embodiment, in steps S108 and S109 of FIG. 4, the control device 18 performs a plurality of calculations based on a plurality of phase difference amounts corresponding to each of a plurality of pairs of focus detection signal sequences. Of the defocus amounts, the closest defocus amount is determined as the defocus amount for focus adjustment. However, the control device 18 determines one defocus amount calculated based on the closest phase difference amount among the plurality of phase difference amounts corresponding to each of the plurality of pairs of focus detection signal sequences, as the focus adjustment defocus amount. The focus amount may be determined.

(4)上述した実施の形態においては、図4のステップS110において、制御装置18は、ステップS109またはS115で決定された焦点調節用デフォーカス量がほぼ0であるか否かに基づいて、撮影光学系1が合焦位置にあるか否かを判定する。しかし、ステップS111を先に行って、ステップS111で演算された撮影光学系1のレンズ駆動量がほぼ0であるか否かに基づいて、撮影光学系1が合焦位置にあるか否かを判定することとしてもよい。 (4) In the above-described embodiment, in step S110 of FIG. 4, the control device 18 performs shooting based on whether or not the focus adjustment defocus amount determined in step S109 or S115 is substantially zero. It is determined whether or not the optical system 1 is at the in-focus position. However, whether or not the photographing optical system 1 is at the in-focus position is determined based on whether or not the lens driving amount of the photographing optical system 1 calculated in step S111 is almost zero by performing step S111 first. It may be determined.

(5)上述した実施の形態においては、図4のステップS111およびS112において、制御装置18は、焦点調節用デフォーカス量に基づき、撮影光学系1のレンズ駆動による焦点調節制御を行っている。しかし、制御装置18は、焦点調節用デフォーカス量に基づき、撮像素子6を駆動することによって焦点調節制御を行ってもよい。 (5) In the embodiment described above, in steps S111 and S112 of FIG. 4, the control device 18 performs focus adjustment control by driving the lens of the photographing optical system 1 based on the defocus amount for focus adjustment. However, the control device 18 may perform focus adjustment control by driving the image sensor 6 based on the defocus amount for focus adjustment.

(6)撮影光学系1が有する距離エンコーダに基づいて被写体の絶対距離情報を検出可能な場合には、その絶対距離情報に基づいて、図4の焦点検出処理を実行するか否かを制御装置18が予め決定することとしてもよい。例えば、撮像装置100から被写体までの距離が所定距離よりも大きい場合、その被写体の被写体像は背景の被写体像に比べて十分に小さいため、図4のステップS106において、制御装置18は探索領域内に複数の被写体像が含まれていないと判定し、焦点検出処理をステップS115へ進めることとしてもよい。 (6) When the absolute distance information of the subject can be detected based on the distance encoder included in the photographing optical system 1, the control device determines whether or not to execute the focus detection process of FIG. 4 based on the absolute distance information. 18 may be determined in advance. For example, if the distance from the imaging device 100 to the subject is greater than a predetermined distance, the subject image of the subject is sufficiently smaller than the background subject image, and therefore the control device 18 in the search region in step S106 in FIG. It is also possible to determine that the plurality of subject images are not included in the image and to advance the focus detection process to step S115.

(7)本発明は、図1に示した再結像光学系9を用いた焦点検出装置50だけでなく、マイクロレンズアレイを用いた焦点検出センサを有する焦点検出装置50や、マイクロレンズアレイを用いた焦点検出センサが撮像素子に含まれる焦点検出装置50に対しても適用することができる。 (7) The present invention includes not only the focus detection device 50 using the re-imaging optical system 9 shown in FIG. 1 but also the focus detection device 50 having a focus detection sensor using a microlens array, and a microlens array. The focus detection sensor used can also be applied to the focus detection device 50 included in the image sensor.

上述した実施の形態および変形例を組み合わせてもよい。本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態も、本発明の範囲内に含まれる。   You may combine embodiment and the modification which were mentioned above. The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications as long as the characteristics of the present invention are not impaired, and other forms conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also within the scope of the present invention. included.

1 撮影光学系、2 ハーフミラー、3 ファインダースクリーン、
4 ペンタプリズム、5 接眼レンズ、6 撮像素子、7 サブミラー、
8 焦点検出センサ、9 再結像光学系、10 光軸、
13 焦点調節装置、14 レンズ駆動用モータ、
15 測光用レンズ、16 測光センサ、20 撮影画面、
17 操作部材、18 制御装置、19 記憶装置、50 焦点検出装置
1 Shooting optical system, 2 half mirror, 3 viewfinder screen,
4 penta prism, 5 eyepiece, 6 image sensor, 7 sub mirror,
8 focus detection sensor, 9 re-imaging optical system, 10 optical axis,
13 focus adjustment device, 14 lens driving motor,
15 Photometric lens, 16 Photometric sensor, 20 Shooting screen,
17 operation member, 18 control device, 19 storage device, 50 focus detection device

Claims (7)

光学系の結像面に設けられる焦点検出領域における複数の分割領域の各分割領域毎に位相差方式による焦点検出を行うことによって複数の焦点検出用パラメータを演算し、前記複数の焦点検出用パラメータのうちから、焦点調節に用いられる焦点調節用パラメータを決定する焦点検出手段と、
前記焦点検出領域および前記結像面に対応する所定領域を含み、前記光学系によって前記所定領域内でそれぞれ結像される複数の被写体像のそれぞれに対応する複数の被写体像領域を前記所定領域内で判別する被写体像領域判別手段とを備え、
前記被写体像領域判別手段によって前記複数の被写体像領域が前記所定領域内で判別されたとき、前記焦点検出手段は、前記複数の被写体像領域にそれぞれ対応する前記複数の分割領域について演算される前記複数の焦点検出用パラメータのうちから、前記焦点調節用パラメータを決定することを特徴とする焦点検出装置。
A plurality of focus detection parameters are calculated by performing focus detection by a phase difference method for each of the plurality of divided regions in the focus detection region provided on the imaging plane of the optical system, and the plurality of focus detection parameters. A focus detection means for determining a focus adjustment parameter used for focus adjustment;
A plurality of subject image regions corresponding to each of a plurality of subject images that include the focus detection region and a predetermined region corresponding to the imaging plane and are respectively imaged in the predetermined region by the optical system. A subject image area discriminating means for discriminating with
When the plurality of subject image regions are determined within the predetermined region by the subject image region determination unit, the focus detection unit is operated for the plurality of divided regions respectively corresponding to the plurality of subject image regions. A focus detection apparatus that determines the focus adjustment parameter from among a plurality of focus detection parameters.
請求項1に記載の焦点検出装置において、
前記焦点検出領域をユーザが指定するための指定手段をさらに備え、
前記ユーザが前記指定手段を介して前記焦点検出領域を指定したとき、前記被写体像領域判別手段によって前記複数の被写体像領域が前記所定領域内で判別されることを特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to claim 1,
Further comprising a specifying means for the user to specify the focus detection area;
The focus detection apparatus characterized in that when the user designates the focus detection area via the designation means, the subject image area discrimination means discriminates the plurality of subject image areas within the predetermined area.
請求項1または2に記載の焦点検出装置において、
前記複数の被写体像にそれぞれ対応する複数の被写体と前記光学系との絶対距離を、前記光学系に関する情報に基づいて取得する絶対距離取得手段をさらに備え、
前記被写体像領域判別手段は、前記絶対距離取得手段によって取得された前記絶対距離に基づき、前記複数の被写体のうちのいずれか一つの被写体が前記光学系から所定距離以下であることを検出したとき、前記複数の被写体像領域を前記所定領域内で判別することを特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to claim 1 or 2,
An absolute distance acquisition unit configured to acquire an absolute distance between the plurality of subjects corresponding to the plurality of subject images and the optical system based on information on the optical system;
When the subject image area determination unit detects that one of the plurality of subjects is within a predetermined distance from the optical system based on the absolute distance acquired by the absolute distance acquisition unit. A focus detection apparatus that discriminates the plurality of subject image areas within the predetermined area.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の焦点検出装置において、
前記焦点検出手段は、前記複数の焦点検出用パラメータとして、複数のデフォーカス量をそれぞれ演算し、前記複数のデフォーカス量のうちの至近側のデフォーカス量を、前記焦点調節用パラメータとして決定することを特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The focus detection unit calculates a plurality of defocus amounts as the plurality of focus detection parameters, and determines a closest defocus amount among the plurality of defocus amounts as the focus adjustment parameter. A focus detection apparatus.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の焦点検出装置において、
前記被写体像領域判別手段は、前記所定領域内の複数の測光用画素によって生成される複数の測光信号の色相および輝度をそれぞれ表す複数の色相値および複数の輝度値を算出し、前記複数の測光用画素どうしの前記複数の色相値の差および前記複数の輝度値の差がそれぞれの所定閾値よりも大きいか否かに応じて、前記複数の被写体像領域を前記所定領域内で判別することを特徴とする焦点検出装置。
In the focus detection apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The subject image area determining unit calculates a plurality of hue values and a plurality of luminance values respectively representing a hue and a luminance of a plurality of photometric signals generated by a plurality of pixels for photometry in the predetermined area, and the plurality of photometry Determining the plurality of subject image areas within the predetermined area according to whether or not the difference between the plurality of hue values and the difference between the plurality of luminance values among pixels for use is greater than a predetermined threshold value. Feature focus detection device.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の焦点検出装置において、
前記複数の分割領域は、前記焦点検出領域において複数の方向に予め定められ、
前記焦点検出手段によって前記複数の分割領域の前記各分割領域毎に前記焦点検出が行われる際、前記光学系の一対の瞳領域を通過した一対の光束を光電変換することによって得られる一対の焦点検出信号列の位相差量に基づいて、前記複数の焦点検出用パラメータの各々が前記焦点検出手段によって演算されることを特徴とすることを特徴とする焦点検出装置。
In the focus detection apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The plurality of divided regions are predetermined in a plurality of directions in the focus detection region,
A pair of focal points obtained by photoelectrically converting a pair of light beams that have passed through a pair of pupil regions of the optical system when the focus detection is performed for each of the plurality of divided regions by the focus detection means. A focus detection apparatus characterized in that each of the plurality of focus detection parameters is calculated by the focus detection means based on a phase difference amount of a detection signal string.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の焦点検出装置と、
前記光学系と、
前記光学系を通過した光束を受光し、撮像信号を出力する撮像素子と、
前記焦点検出手段によって行われた前記焦点検出に基づいて焦点調節を行う焦点調節手段と、
前記焦点調節手段によって前記撮像素子の受光面に対して前記光学系が合焦した際、前記撮像素子によって出力された前記撮像信号に基づいて画像を生成する画像生成手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
The focus detection device according to any one of claims 1 to 6,
The optical system;
An image sensor that receives a light beam that has passed through the optical system and outputs an image signal;
Focus adjusting means for performing focus adjustment based on the focus detection performed by the focus detecting means;
Image generating means for generating an image based on the imaging signal output by the imaging element when the optical system is focused on the light receiving surface of the imaging element by the focus adjusting means. An imaging device.
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