JP2016090816A5 - Imaging apparatus and control method thereof, imaging optical system and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は撮像装置およびその制御方法、および撮影光学系およびその制御方法に関し、特には自動焦点検出技術に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus and a control method thereof , and an imaging optical system and a control method thereof, and more particularly to an automatic focus detection technique.
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、設定された焦点検出領域から得られる画像信号を用いた撮影光学系の自動焦点検出を実行可能であって、コンバータレンズを着脱可能な撮像装置であって、前記コンバータレンズが装着されている場合に、前記撮影光学系の収差に関連した情報を、前記コンバータレンズの撮影倍率に基づいて変換する変換手段と、前記コンバータレンズが装着されていない場合には前記変換手段により変換されていない前記撮影光学系の収差に関連した情報を用いて、前記コンバータレンズが装着されている場合には前記変換手段により変換された収差に関連した情報を用いて、前記自動焦点検出の結果を取得するために用いられる信号の特性と、撮影対象画像の信号の特性との差によるピント状態の差を補正するための補正値を算出する算出手段と、前記補正値によって補正された前記自動焦点検出の結果に基づいて前記撮影光学系が有するフォーカスレンズの位置を制御する制御手段とを有する。 To achieve the above object, an imaging apparatus of the present invention, there can perform the automatic focus detection of the photographing optical system using an image signal obtained from the focus detection area set, detachable co Nbatarenzu an imaging apparatus, when the converter lens is mounted, the information related to the yield difference of the photographing optical system, converting means for converting based on the imaging magnification of said converter lens, said converter lens If not attached by using the information related to aberrations of the imaging optical system which has not been converted by said converting means, associated with the translated aberration by the converting means when the converter lens is mounted using information, the characteristics of the prior SL signal is used to obtain the results of the autofocus detection, the difference between the focus state by the difference between the characteristics of the signal of the photographed object image A calculation means for calculating a correction value for positive to, and control means for controlling the position of the focus lens in which the imaging optical system has, based on the of the automatic focus detection corrected by the correction value results.
カメラMPU125のAF制御部は上述したそれぞれの焦点評価値を取得し、レンズMPU117を通じてフォーカスレンズ104を光軸方向に沿って所定方向に所定量移動させる。そして、新たに得られた画像データに基づいて上述した各種の評価値を算出し、全ライン積分評価値が最大値となるフォーカスレンズ位置を検出する。 The AF control unit of the camera MPU 125 acquires each of the above-described focus evaluation values, and moves the focus lens 104 in a predetermined direction along the optical axis direction through the lens MPU 117. Then, the various evaluation values described above are calculated based on the newly obtained image data, and the focus lens position at which the total integrated evaluation value is the maximum value is detected.
S1でカメラMPU125は焦点検出領域を設定する。ここでは、位相差AF用、コントラストAF用とも、図6に示したような3か所の焦点検出領域が設定されるものとする。S2において、カメラMPU125は、RAM125b内の至近判定フラグを1に設定する。 In S1, the camera MPU 125 sets a focus detection area. Here, it is assumed that three focus detection areas as shown in FIG. 6 are set for both phase difference AF and contrast AF. In S2, the camera MPU 125 sets a closeness determination flag in the RAM 125b to 1.
撮影光学系のデフォーカス変調伝達関数(MTF:Modulation Transfer Function)を示す図10(b)を用いて、空間周波数BP補正情報の例を説明する。図10(b)の横軸はフォーカスレンズ104の位置を、縦軸はMTFの強度を示している。図10(b)に描かれている4種の曲線は、空間周波数ごとのMTF曲線で、MTF1、MTF2、MTF3、MTF4の順に、空間周波数が低い方から高い方を示している。空間周波数F1(lp/mm)のMTF曲線がMTF1と対応し、同様に、空間周波数F2,F3,F4(lp/mm)とMTF2、MTF3、MTF4がそれぞれ対応する。また、LP4、LP5、LP6、LP7は、各デフォーカスMTF曲線の極大値に対応するフォーカスレンズ104の位置を示している。なお、記憶されている空間周波数BP補正情報は図10(b)の曲線を離散的にサンプリングしたものである。一例として本実施形態では、1つのMTF曲線に対して10個のフォーカスレンズ位置でMTFデータがサンプリングされており、例えば、MTF1に対しては、MTF1(n)(1≦n≦10)として10個のデータを記憶している。 An example of the spatial frequency BP correction information will be described with reference to FIG. 10B showing a defocus modulation transfer function (MTF) of the photographing optical system. In FIG. 10B, the horizontal axis indicates the position of the focus lens 104, and the vertical axis indicates the intensity of the MTF. The four types of curves depicted in FIG. 10B are MTF curves for each spatial frequency and indicate the higher spatial frequency in the order of MTF1, MTF2, MTF3, and MTF4. The MTF curve of the spatial frequency F1 (lp / mm) corresponds to MTF1, and similarly, the spatial frequencies F2, F3, and F4 (lp / mm) correspond to MTF2, MTF3, and MTF4, respectively. Further, LP4, LP5, LP 6, LP 7 shows the position of the focus lens 104 corresponding to the maximum value of the defocus MTF curve. The stored spatial frequency BP correction information is obtained by discretely sampling the curve of FIG. As an example, in the present embodiment, MTF data is sampled at 10 focus lens positions with respect to one MTF curve. For example, MTF1 (n) (1 ≦ n ≦ 10) is 10 for MTF1. Data is stored.
なお、撮像装置のブロック図(図2)、各焦点検出方式の説明図(図3から図5)、焦点検出領域の説明図(図6)、焦点検出処理および各種BP補正値算出処理のフローチャート(図1A及び図1B、図7、図9(a))は、本実施形態においても流用する。また、空間周波数BP補正値算出処理のフローチャート(図10(a))および各評価帯域の説明図(図11)についても流用する。 The block diagram of the imaging apparatus (FIG. 2), the explanatory diagrams of the respective focus detection methods (FIGS. 3 to 5), the explanatory diagram of the focus detection area (FIG. 6), the flowchart of the focus detection process and various BP correction value calculation processes. (FIGS. 1A and 1B , FIG. 7, and FIG. 9A) are also used in this embodiment. The flowchart of the spatial frequency BP correction value calculation process (FIG. 10A) and the explanatory diagram of each evaluation band (FIG. 11) are also used.
なお、撮像装置のブロック図(図2)、各焦点検出方式の説明図(図3から図5)、焦点検出領域の説明図(図6)、焦点検出処理および各種BP補正値算出処理のフローチャート(図1A及び図1B、図7、図9(a))は、本実施形態においても流用する。また、空間周波数BP補正値算出処理に関する図(図10(b)〜図10(c))についても流用する。 The block diagram of the imaging apparatus (FIG. 2), the explanatory diagrams of the respective focus detection methods (FIGS. 3 to 5), the explanatory diagram of the focus detection area (FIG. 6), the flowchart of the focus detection process and various BP correction value calculation processes. (FIGS. 1A and 1B , FIG. 7, and FIG. 9A) are also used in this embodiment. In addition, the diagrams related to the spatial frequency BP correction value calculation processing (FIGS. 10B to 10C) are also used.
コンバータレンズユニット600は、コンバータレンズ601とコンバータメモリ602を含み、被写体の光学像を形成するレンズユニット100の焦点距離を変更する撮影レンズである。なお、以下の説明では、コンバータレンズ601と区別するために、レンズユニット100を「マスターレンズ100」と呼ぶ。コンバータレンズユニット600が装着されると、第1レンズ群101、第2レンズ群103とコンバータレンズ601により、ズーム機能を実現する。コンバータメモリ602には、自動焦点調整に必要な光学情報が予め記憶されている。カメラMPU125は、例えば内蔵する不揮発性メモリやレンズメモリ118、コンバータメモリ602に記憶されているプログラムを実行することで、マスターレンズ100の動作を制御する。 The converter lens unit 600 includes a converter lens 601 and a converter memory 602, and is a photographing lens that changes the focal length of the lens unit 100 that forms an optical image of a subject. In the following description, the lens unit 100 is referred to as a “master lens 100” in order to distinguish it from the converter lens 601. When the converter lens unit 600 is mounted, the zoom function is realized by the first lens group 101 , the second lens group 103, and the converter lens 601. The converter memory 602 stores in advance optical information necessary for automatic focus adjustment. The camera MPU 125 controls the operation of the master lens 100 by executing programs stored in, for example, a built-in nonvolatile memory, the lens memory 118, and the converter memory 602.
なお、撮像装置のブロック図(図2)、各焦点検出方式の説明図(図3から図5)、焦点検出領域の説明図(図6)、各評価帯域の説明図(図11)は、第7の実施形態においても共通であるため、以下の説明においても流用する。 The block diagram of the imaging device (FIG. 2 ), the explanatory diagrams of each focus detection method (FIGS. 3 to 5), the explanatory diagram of the focus detection area (FIG. 6), and the explanatory diagram of each evaluation band (FIG. 11) Since it is common also in 7th Embodiment, it also diverts in the following description.
Claims (21)
前記コンバータレンズが装着されている場合に、前記撮影光学系の収差に関連した情報を、前記コンバータレンズの撮影倍率に基づいて変換する変換手段と、
前記コンバータレンズが装着されていない場合には前記変換手段により変換されていない前記撮影光学系の収差に関連した情報を用いて、前記コンバータレンズが装着されている場合には前記変換手段により変換された収差に関連した情報を用いて、前記自動焦点検出の結果を取得するために用いられる信号の特性と、撮影対象画像の信号の特性との差によるピント状態の差を補正するための補正値を算出する算出手段と、
前記補正値によって補正された前記自動焦点検出の結果に基づいて前記撮影光学系が有するフォーカスレンズの位置を制御する制御手段と
を有することを特徴とする撮像装置。 It is capable of executing the automatic focus detection of the photographing optical system using an image signal obtained from the set focus detection area, a removable imaging device co Nbatarenzu,
When the converter lens is mounted, and conversion means for information related to the yield difference of the photographing optical system is converted based on the imaging magnification of said converter lens,
When the converter lens is not attached , information related to the aberration of the photographing optical system that is not converted by the converter is used, and when the converter lens is attached, the information is converted by the converter. by using the information related to aberrations, prior SL and characteristics of the signal used to obtain the results of the autofocus detection, to correct a difference in the focus state by the difference between the characteristics of the signal of the photographed object image A calculation means for calculating a correction value;
An image pickup apparatus comprising: control means for controlling a position of a focus lens included in the photographing optical system based on a result of the automatic focus detection corrected by the correction value.
前記変換手段は、さらに、前記コンバータレンズの収差情報に基づいて前記撮影光学系の収差に関連した情報を修正し、前記算出手段は、前記コンバータレンズの収差情報に基づいて修正された前記結像位置の情報を用いて、前記自動焦点検出結果を補正するための補正値を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。 The conversion means further corrects information related to the aberration of the photographing optical system based on the aberration information of the converter lens, and the calculation means corrects the image formation corrected based on the aberration information of the converter lens. The imaging apparatus according to claim 1, wherein a correction value for correcting the automatic focus detection result is calculated using position information.
前記撮像装置は、前記異なる複数の空間周波数に対応する変調伝達関数の極大値に対応する複数のフォーカスレンズ位置の情報と前記第1のパラメータを用いて、デフォーカスMTF中間情報を記憶する記憶手段をさらに有し、
前記算出手段は、前記デフォーカスMTF中間情報と前記第2のパラメータを用いて、前記補正値を算出することを特徴とする請求項5乃至9のいずれか1項に記載の撮像装置。 Information on a plurality of focus lens positions corresponding to maximum values of modulation transfer functions corresponding to the plurality of different spatial frequencies is defined as a function having a first parameter and a second parameter as variables,
The image pickup device stores defocus MTF intermediate information using information on a plurality of focus lens positions corresponding to maximum values of modulation transfer functions corresponding to the plurality of different spatial frequencies and the first parameter. Further comprising
It said calculating means uses the second parameter and the defocus MTF intermediate information, the imaging apparatus according to any one of claims 5 to 9, characterized in that to calculate the correction value.
前記第2のパラメータは、前記撮影光学系の球面収差に対応する変数であることを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。 The first parameter is a variable corresponding to chromatic aberration, astigmatism, and position of the focus detection region of the photographing optical system,
The imaging apparatus according to claim 10 , wherein the second parameter is a variable corresponding to a spherical aberration of the photographing optical system.
前記第2のパラメータは、前記焦点検出領域の位置に対応する変数であることを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。 The first parameter is a variable corresponding to chromatic aberration, astigmatism, and spherical aberration of the photographing optical system,
The imaging apparatus according to claim 10 , wherein the second parameter is a variable corresponding to a position of the focus detection region.
前記コンバータレンズが装着されている場合に、前記撮影光学系の収差情報を、前記コンバータレンズの撮影倍率に基づいて変換する変換工程と、
前記コンバータレンズが装着されていない場合には前記変換工程により変換されていない前記撮影光学系の収差情報を用いて、前記自動焦点検出の結果を取得するために用いられる信号の特性と、撮影対象画像の信号の特性との差によるピント状態の差を補正するための補正値を算出する工程と、
前記コンバータレンズが装着されている場合には前記変換工程で変換された収差情報を用いて、前記自動焦点検出の結果を取得するために用いられる信号の特性と、撮影対象画像の信号の特性との差によるピント状態の差を補正するための補正値を算出する工程と、
前記補正値によって補正された前記自動焦点検出の結果に基づいて前記撮影光学系が有するフォーカスレンズの位置を制御する工程と、
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。 It is capable of executing a set focal automatic focus detection of the photographing optical system using an image signal obtained from the detection region, a control method in a removable imaging device co Nbatarenzu,
If the previous SL converter lens is mounted, a conversion step of the yield difference information of the photographing optical system is converted based on the imaging magnification of said converter lens,
And characteristics of the signals used to using the aberration information of the imaging optical system that is not converted by the conversion step, to obtain the results of the previous SL automatic focus detection in the case of front Symbol converter lens is not mounted, calculating a correction value for correcting a difference in focus state due to the difference between the characteristic of the signal of the photographed object image,
Using the aberration information converted by said conversion step if the previous SL converter lens is mounted, before SL signal is used to obtain the results of the autofocus detection characteristics and, of the signal of the photographed object image calculating a correction value for correcting a difference in focus state due to the difference between the characteristic,
And controlling the position of the focus lens included in the imaging optical system based on the results of the previous SL the automatic focus detection corrected by the correction value,
A method for controlling an imaging apparatus, comprising:
前記コンバータレンズが装着されている場合に、前記撮影光学系の収差に関連した情報を、コンバータレンズの撮影倍率に基づいて変換する変換手段と、 When the converter lens is mounted, conversion means for converting information related to the aberration of the imaging optical system based on the imaging magnification of the converter lens;
前記変換された前記撮影光学系の収差に関連した情報に基づいて、前記自動焦点検出結果を補正するための補正値を算出する算出手段と、 Calculation means for calculating a correction value for correcting the automatic focus detection result based on the information related to the converted aberration of the photographing optical system;
を有することを特徴とする撮影光学系。 A photographic optical system comprising:
前記算出手段は、前記コンバータレンズの収差情報に基づいて修正された前記結像位置の情報を用いて、前記自動焦点検出結果を補正するための補正値を算出することを特徴とする請求項15に記載の撮影光学系。 The calculation means calculates a correction value for correcting the automatic focus detection result using information on the imaging position corrected based on aberration information of the converter lens. The taking optical system described in 1.
前記コンバータレンズが装着されている場合に、前記撮影光学系の収差に関連した情報を、コンバータレンズの撮影倍率に基づいて変換する変換工程と、 When the converter lens is attached, a conversion step of converting information related to the aberration of the photographing optical system based on the photographing magnification of the converter lens;
前記変換された前記撮影光学系の収差に関連した情報に基づいて、前記自動焦点検出結果を補正するための補正値を算出する算出工程と、 A calculation step of calculating a correction value for correcting the automatic focus detection result based on the converted information relating to the aberration of the photographing optical system;
を有することを特徴とする撮影光学系の制御方法。 A method for controlling a photographic optical system, comprising:
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