JP2016212301A - Focus detection device and its control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動焦点検出に用いられる焦点検出装置に関するものである。 The present invention relates to a focus detection apparatus used for automatic focus detection.
従来、位相差検出方式の焦点検出用センサ(AFセンサ)として、次のような2種類の画素を備える構成が知られている。1つは、電荷蓄積期間に光電変換素子(フォトダイオード、PD)で生成された電荷を、転送トランジスタを介して対応するフローティングデフュージョン(FD)領域のメモリ手段に転送し、メモリ手段で電荷を積分する構成を有する電荷モニタ用の画素である。もう1つは、PDで生成された電荷を、電荷蓄積期間の終了までメモリ手段に転送せずに画素で積分し、電荷蓄積期間が終わると対応するメモリ手段に転送トランジスタを介して転送する電荷蓄積用の画素である。特許文献1では、同一の画素に対して、電荷モニタ用の駆動と電荷蓄積用の駆動を被写体輝度に応じて切り替えて制御することが記載されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a configuration including the following two types of pixels is known as a phase difference detection type focus detection sensor (AF sensor). One is that the charge generated by the photoelectric conversion element (photodiode, PD) during the charge accumulation period is transferred to the memory means in the corresponding floating diffusion (FD) region via the transfer transistor, and the charge is transferred by the memory means. This is a charge monitor pixel having a configuration for integration. The other is that the charge generated by the PD is integrated by the pixel without being transferred to the memory means until the end of the charge accumulation period, and is transferred to the corresponding memory means via the transfer transistor when the charge accumulation period is over. This is a pixel for accumulation. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-151561 describes that the same pixel is controlled by switching between driving for charge monitoring and driving for charge accumulation according to subject brightness.
しかしながら、上述の特許文献1に開示された制御では、電荷モニタ用の駆動と電荷蓄積用の駆動の切り替えを判定する際に、被写体周辺の信号の影響により誤判定をしてしまう恐れがある。
However, in the control disclosed in
そこで、本発明は、被写体周辺の信号の影響を低減して、電荷モニタ用の駆動と電荷蓄積用の駆動の適切な切り替えを可能にすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce the influence of a signal around a subject and enable appropriate switching between driving for charge monitoring and driving for charge accumulation.
上記目的を達成するために、本発明の焦点検出装置は、複数の画素を含んで構成されるセンサを備え、入射した光に応じて電荷を発生する光電変換部と当該光電変換部から転送される電荷を保持する保持部とを前記複数の画素のそれぞれに備えるセンサユニットと、前記光電変換部で発生した電荷を前記保持部に転送して蓄積する第1のモードと、前記光電変換部で発生した電荷を当該光電変換部において蓄積する第2のモードのいずれかに切り替えて、前記センサにおける電荷蓄積を制御する制御手段と、前記第1のモードと前記第2のモードのいずれかにおいて蓄積された電荷に基づく像信号を用いてデフォーカス量を算出する算出手段とを有し、前記制御手段は、前記デフォーカス量に応じて前記第1のモードと前記第2のモードを切り替えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a focus detection apparatus according to the present invention includes a sensor including a plurality of pixels, and generates a charge in response to incident light, and is transferred from the photoelectric conversion unit. A sensor unit that includes a holding unit that holds a charge to be stored in each of the plurality of pixels, a first mode that transfers and accumulates the charge generated in the photoelectric conversion unit to the holding unit, and the photoelectric conversion unit A control means for controlling charge accumulation in the sensor by switching the generated charge to any one of the second modes for accumulating in the photoelectric conversion unit, and accumulating in either the first mode or the second mode. Calculating means for calculating a defocus amount using an image signal based on the charged electric charge, and the control means switches between the first mode and the second mode according to the defocus amount. And wherein the frog.
本発明によれば、被写体周辺の信号の影響を低減して、電荷モニタ用の駆動と電荷蓄積用の駆動を適切に切り替えることが可能になる。 According to the present invention, it is possible to reduce the influence of signals around the subject and appropriately switch between driving for charge monitoring and driving for charge accumulation.
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<実施例1>
図2は、本実施形態に係る焦点検出装置を備えた撮像装置の一例としてのカメラ本体の概略構成を示すブロック図である。なお、図2においては、カメラの構成のうち、自動焦点検出に係る構成以外の構成については省略している。
<Example 1>
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a camera body as an example of an imaging apparatus including the focus detection apparatus according to the present embodiment. In FIG. 2, the configuration other than the configuration related to automatic focus detection is omitted from the configuration of the camera.
カメラ用マイクロコンピュータ(CPU)100内には、タイマー及びカメラ動作を制御するためのプログラムを格納したROM、変数を記憶するためのRAM、種々のパラメータを記憶するためのEEPROMなどの記憶回路209が内蔵されている。CPU100には、カメラの各種操作用のスイッチ群214を検知するための信号入力回路204、CMOSセンサやCCD等を用いて構成される撮像センサ(撮像素子)206、AEセンサ207が接続されている。また、シャッタマグネット218a、218bを制御するためのシャッタ制御回路208、焦点検出センサ(AFセンサ)101もCPU100に接続されている。CPU100は、後述する図3に示す撮影レンズ300とレンズ通信回路205を介して信号215の伝送を行い、撮影レンズ300のフォーカスレンズの位置や絞りの制御を行う。カメラの動作は、撮影者がスイッチ群214を操作することで決定される。なお、スイッチ群214には、レリーズボタンや、焦点検出領域を選択するためのダイヤルなどが含まれる。
In the camera microcomputer (CPU) 100, there is a storage circuit 209 such as a ROM storing a program for controlling the timer and the camera operation, a RAM storing a variable, and an EEPROM storing various parameters. Built in. Connected to the
AFセンサ101(センサユニット)はラインセンサを備えており、CPU100によりAFセンサ101を制御することで、ラインセンサから互いに視差を有する対の像信号を得ることができる。そして、CPU100は、AFセンサ101から得られた対の像信号の位相差に基づいて焦点状態を検出し、フォーカスレンズの位置を制御することで、焦点位置を制御する。
The AF sensor 101 (sensor unit) includes a line sensor, and by controlling the
また、CPU100は、AEセンサ207を制御することで被写体の輝度を検出し、撮影レンズ300の絞り値やシャッタスピードを決定する。そして、CPU100は、レンズ通信回路205を介して撮影レンズ300の絞り値を制御し、シャッタ制御回路208を介してシャッタマグネット218a、218bの通電時間を調節することでシャッタスピードを制御する。さらに、CPU100は、決定した撮像条件で撮像センサ206を露光し、撮像センサ206で蓄積された電荷を読み出して公知の画像処理を適用することで、撮像画像データを生成する。そして、生成した撮像画像データを不図示の記録媒体に記録する。このようにして、CPU100は一連の撮影動作を実行する。
Further, the
図3は、本実施形態に係るカメラが有する光学部品とその配置例を示す図である。図3は、カメラの側方から見た光学部品の配置例を示している。なお、図3では撮影レンズ300が図示されているが、撮影レンズ300はカメラに着脱可能な構成であってよい。
FIG. 3 is a diagram illustrating optical components included in the camera according to the present embodiment and an arrangement example thereof. FIG. 3 shows an arrangement example of the optical components viewed from the side of the camera. Note that although the photographing
撮影レンズ300を介して入射した被写体からの光束の大部分はクイックリターンミラー305で上方に反射され、ファインダスクリーン303上に被写体像として結像する。撮影者はこの被写体像をペンタプリズム301及び接眼レンズ302を介して観察することができる。
Most of the light beam from the subject incident through the photographing
ペンタプリズム301に入射した光束の一部は、光学フィルタ312と結像レンズ313を介してAEセンサ207上に結像する。AEセンサ207は、この像を光電変換して得られる像信号に基づいて、被写体輝度を測定することができる。
Part of the light beam incident on the
被写体からの光束の一部はクイックリターンミラー305を透過し、後方のサブミラー306により、下方にある焦点検出光学系に導かれる。焦点検出光学系に入射した光束は、視野マスク307、フィールドレンズ311、絞り308、二次結像レンズ309を経てAFセンサ101上に結像される。この像を光電変換して得られる像信号に基づいて、撮影レンズ300の焦点状態を検出することができる。ここでは、周知の位相差検出方式により、像信号の位相差に基づいて焦点状態が検出される。また、本実施形態では、複数の異なる焦点検出領域における焦点状態を検出することが可能である。なお、撮影時には、クイックリターンミラー305及びサブミラー306が跳ね上がって光路から退避することで、入射した光束が撮像センサ206上に結像され、被写体像の露光が行われる。
Part of the light beam from the subject passes through the
図4は、本実施形態に係るカメラが有する焦点検出光学系の構成を模式的に示した図である。撮影レンズ300(便宜上、1枚のレンズにより表す)を通過した光束は、図3を参照して説明したようにサブミラー306で反射され、撮像面と共役な面上にある視野マスク307の近傍に一旦結像する。図4では、サブミラー306で反射され、折り返された光路を展開して示している。視野マスク307は画面内の焦点検出領域以外への余分な光を遮光するための部材である。
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a configuration of a focus detection optical system included in the camera according to the present embodiment. The light beam that has passed through the photographic lens 300 (represented by a single lens for convenience) is reflected by the
フィールドレンズ311は、絞り308の各開口部を撮影レンズ300の射出瞳付近に結像する作用を有している。絞り308の後方に配置されている二次結像レンズ309は一対のレンズから構成され、それぞれのレンズは絞り308の各開口部に対応している。視野マスク307、フィールドレンズ311、絞り308、二次結像レンズ309を通過した各光束は、AFセンサ101上のラインセンサに結像する。図4では、AFセンサ101上にラインセンサが一対のみ示されているが、複数のラインセンサを配置してもよい。
The
次に、AFセンサ101の回路構成について説明する。図1は、本発明の実施形態に係るAFセンサの電気的な構成例を示すブロック図である。制御部103はCPU100と接続され、CPU100からの制御命令に基づいてAFセンサ101の各ブロックを制御する。制御部103は、蓄積時間情報などを記憶するための記憶回路109、各種制御のためのフラグ用レジスタ、設定用レジスタ、タイマーを複数有している(不図示)。また、制御部103は、AFセンサ101の蓄積停止情報、蓄積時間情報などをCPU100へと送信する。
Next, the circuit configuration of the
二次結像レンズ309により結像された被写体像は、ラインセンサ102−1〜102−8から成るラインセンサ群102で光電変換され、電荷として蓄積される。ここでのラインセンサ102−1〜102−8は、それぞれ一対のラインセンサから構成される。各ラインセンサは、転送トランジスタ制御部210、感度制御部211、フォトダイオード群、転送トランジスタ群、積分容量群、メモリ回路群を備えている。ラインセンサ群102で蓄積された電荷は、後述する積分容量で積分され、電圧として出力される。感度制御部211は、ラインセンサの感度(ゲイン)を制御する。ラインセンサ選択回路104は、ラインセンサ群102の複数のラインセンサのうち一対のラインセンサを選択する。そして、ラインセンサ選択回路104は、選択されたラインセンサの画素信号を、ラインセンサの信号の特徴量蓄積状態をモニタするPeak検出回路105及び出力回路108へと出力する。
The subject image formed by the
ラインセンサ群102で蓄積された画素信号は、ラインセンサ選択回路104を介して出力回路108へ出力される。CPU100から画素読み出しのための制御命令が送信され、シフトレジスタ107を駆動し、出力回路108から1画素ずつの画素信号としてCPU100のA/D変換器(不図示)へ出力する。
Pixel signals accumulated in the line sensor group 102 are output to the
図5は、ラインセンサを構成するセンサ画素回路部の回路図を示している。ラインセンサは、センサ画素回路部、転送トランジスタ制御部210、ノイズ記憶回路部、ノイズ除去回路部を用いて構成される。センサ画素回路部、ノイズ記憶回路部、ノイズ除去回路部はラインセンサを構成する複数のフォトダイオードにそれぞれ一つずつ配置される。転送トランジスタ制御部210は、各ラインセンサに対し、それぞれ一つずつ配置される。 FIG. 5 shows a circuit diagram of a sensor pixel circuit unit constituting the line sensor. The line sensor includes a sensor pixel circuit unit, a transfer transistor control unit 210, a noise storage circuit unit, and a noise removal circuit unit. One sensor pixel circuit unit, one noise storage circuit unit, and one noise removal circuit unit are arranged in each of a plurality of photodiodes constituting the line sensor. One transfer transistor controller 210 is arranged for each line sensor.
センサ画素回路部は、フォトダイオードPD(光電変換部)、積分容量CFD、メモリ容量CS、電流源1、電流源2、MOSトランジスタM1、M2、M3、M4、M5、スイッチSWRES、SWCHを用いて構成される。積分容量CFDは、MOSトランジスタ、スイッチ、配線等で生ずる寄生容量である。ただし、容量素子CLを付加してもよい。
The sensor pixel circuit unit uses a photodiode PD (photoelectric conversion unit), an integration capacitor CFD, a memory capacitor CS, a
φSENSによって制御されるスイッチSWSENSがオフの時、トランジスタM1には積分容量CFDのみが接続され、ラインセンサは高感度に設定される。一方、スイッチSWSENSがオンの時、トランジスタM1には積分容量CFD、及び容量素子CLが接続されラインセンサは低感度に設定される。 When the switch SWSENS controlled by φSENS is off, only the integration capacitor CFD is connected to the transistor M1, and the line sensor is set to high sensitivity. On the other hand, when the switch SWSENS is on, the integral capacitance CFD and the capacitive element CL are connected to the transistor M1, and the line sensor is set to low sensitivity.
電圧VRESはリセット電圧である。出力VOUTはラインセンサ選択回路104に接続されている。スイッチSWRES、SWCH、SWPHnはそれぞれ信号PRES、PCH、PPHnでそれぞれオン/オフ制御される。また、フォトダイオードPDとMOSトランジスタM1の間に、転送トランジスタであるトランジスタMTXが配置されている。
The voltage VRES is a reset voltage. The output VOUT is connected to the line
AFセンサ101は、電荷を蓄積するモードとして、第1の蓄積モードと第2の蓄積モードを有している。第1の蓄積モードでは、電荷蓄積期間にトランジスタMTXをオンし続け、生成された電荷を積分容量(保持部)に転送し電荷蓄積しながら積分する。第2の蓄積モードでは、電荷蓄積期間はトランジスタMTXをオフし、電荷蓄積期間が終わると生成された電荷を積分容量に転送して積分する。第2の蓄積モードでの電荷蓄積期間中は、Peak検出回路105による後述のモニタ動作はできない。CPU100がAFセンサ101に制御命令を送信して制御することで第1の蓄積モードと第2の蓄積モードが切り替えられる。
The
上述したAFセンサ101を備えたカメラの動作例について、図6のフローチャートを用いて説明する。図6は本実施例の焦点検出動作を示すフローチャートである。スイッチ群214の操作により焦点検出の開始信号を受信したら、CPU100がAFセンサ101を制御することで焦点検出動作を開始する。
An example of the operation of the camera including the
ステップS600では、CPU100は、AFセンサ駆動モード設定を決定する。ここでのAFセンサのモード設定は、前述したφSENSによって切り替えられるセンサ感度、トランジスタMTXの制御方法によって決定する蓄積モードの設定を含む。モード設定を決定する処理の詳細については後述する。
In step S600,
ステップS601では、CPU100は、ステップS600で決定したモード設定に基づいて、AFセンサ101に制御命令を送信し、AFセンサ101を駆動させる。AFセンサ101は制御命令に従い、一対のラインセンサによって信号を蓄積し、蓄積した一対の像信号の読み出しを行う。モード毎の駆動制御に関する詳細な説明は後述する。
In step S601, the
ステップS602では、CPU100は、ステップS601でAFセンサ101から読み出した一対の像信号を用いて、撮影レンズ300の焦点状態(デフォーカス量)を検出するためのデフォーカス演算を行い、デフォーカス量を算出する。
In step S602, the
ステップS603では、CPU100は、ステップS602で算出したデフォーカス量に基づき、撮影レンズ300の焦点状態が合焦か否かの判定を行う。合焦と判定された場合は焦点検出動作を終了し、合焦でないと判定された場合はステップS604へ移行する。合焦か否かの判定は、デフォーカス量が所望の範囲内、例えば1/4Fδ以内(F:レンズの絞り値、δ:定数(20μm))であれば合焦と判断するものとする。例えば、レンズの絞り値F=2.0の場合、デフォーカス量が10μm以下であればCPU100は合焦と判定し、焦点検出動作を終了する。一方、デフォーカス量が10μmより大きく、非合焦と判定した場合は、撮影レンズ300の焦点状態を合焦位置に合わせるためのフォーカスレンズ駆動を行う。
In step S603, the
ステップS604では、CPU100は、レンズ通信回路205を介して、前記デフォーカス量に基づき、撮影レンズ300にフォーカスレンズの駆動を指示する。そして、CPU100は、処理をステップS600に戻し、合焦状態と判断されるまで前述の動作を繰り返す。以上が焦点検出動作における一連のフローである。
In step S604, the
次に、図6のステップS600におけるモード設定の決定処理について、図7および図8を用いて説明する。図7は、各モード設定の適用範囲を示す図である。図7では、横軸は像信号のコントラストの大きさ、縦軸は輝度を示している。 Next, the mode setting determination process in step S600 of FIG. 6 will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram showing the application range of each mode setting. In FIG. 7, the horizontal axis indicates the contrast level of the image signal, and the vertical axis indicates the luminance.
ステップS600で決定するモード設定は、図7に示されるMODE=0、1、2のいずれかである。以下で、それぞれのモードについて説明する。 The mode setting determined in step S600 is one of MODE = 0, 1, and 2 shown in FIG. Hereinafter, each mode will be described.
MODE=0は、AFセンサ101が低感度で、第1の蓄積モードが設定され、輝度がBV≧K1である場合に適用される。AFセンサ101が低感度の場合は、前述した積分容量が大きいため、多くの信号電荷を蓄積することが可能である。光ショットノイズは蓄積した信号電荷数Sに対し、√Sで表されるため、光ショットノイズが支配的な領域では、SN比はS/√S≒√Sで表される。このため、高輝度被写体のような光ショットノイズが支配的な輝度範囲では、積分容量を大きくし、信号電荷をより多く蓄積できる低感度に設定することが有効である。
MODE = 0 is applied when the
MODE=1は、AFセンサが高感度で、第1の蓄積モードが設定される。MODE=1は、輝度がBV<K1であり、後述するMODE=2の適用範囲外の場合に適用される。AFセンサ101が高感度の場合は、低感度の場合と比べて、前述した積分容量が小さいため、同じ蓄積時間におけるFD領域の電位が高い。すなわち画素部ゲインが高いため、画素部以降の回路で発生するランダムノイズの影響を小さくすることができる。被写体が低輝度の場合のように信号電荷Sが小さい場合、画素部以降の回路ノイズの影響が大きい。この場合は高感度に設定することが有効である。
When MODE = 1, the AF sensor has high sensitivity and the first accumulation mode is set. MODE = 1 is applied when the brightness is BV <K1 and is outside the applicable range of MODE = 2 described later. When the
MODE=2は、AFセンサ101が高感度で、第2の蓄積モードが設定される。MODE=2は、輝度がBV<K2かつ、コントラストがCNT≧CNT_thである場合に適用される。第2の蓄積モードの場合は、電荷蓄積期間はトランジスタMTXをオフして、電荷転送が行われないため、CFD、CLより画素部に対してノイズが混入しない。このため、低ノイズの信号を出力することが可能である。ただし、電荷蓄積期間中は、Peak検出回路105によるモニタ動作が出来ないため、画素信号が飽和電圧を超えないような低輝度の場合のみ適用する。
When MODE = 2, the
なお、コントラストが閾値CNT_thよりも小さい場合は、光ショットノイズが支配的な領域となり、第1の蓄積モードと比べてもSN比は同等であるため、第2の蓄積モードを適用しない。そのため、低輝度であっても、コントラストが閾値CNT_thよりも小さい場合は、MODE=1が適用される。AFセンサ101が低感度で第2の蓄積モードが設定されるMODEの設定がない理由も、コントラストが閾値Cthよりも小さい場合に第2の蓄積モードを適用しない理由と同様である。
Note that when the contrast is smaller than the threshold value CNT_th, the light shot noise becomes a dominant region, and the SN ratio is the same as that in the first accumulation mode, so the second accumulation mode is not applied. Therefore, even if the luminance is low, MODE = 1 is applied when the contrast is smaller than the threshold value CNT_th. The reason why the
次に、図7で説明したように適用範囲に対してMODE=0、1、2を設定するための判定の流れについて説明する。図8は、ステップS600におけるモード設定の決定処理を示したフローチャートである。 Next, the flow of determination for setting MODE = 0, 1, and 2 for the applicable range as described with reference to FIG. 7 will be described. FIG. 8 is a flowchart showing the mode setting determination process in step S600.
ステップS800では、CPU100は、焦点検出動作が一回目であるか否かの判定を行う。焦点検出動作が一回目の場合は、被写体輝度とコントラストが不明である。そこで、画素信号が飽和しづらいMODE=0に設定するため、ステップS806へ移行する。一方、焦点検出動作が二回目以降の場合は、一つ前のAFセンサ駆動で取得した像信号の情報に基づいてMODEを判定するため、ステップS801へ移行する。
In step S800, the
ステップS801では、CPU100は、被写体輝度についての判定を行う。ここで詳細については後述するが、本実施例では、ライン選択は任意一点モードとし、ユーザーが選択した焦点検出領域に対応する一対のラインセンサのみAFセンサ駆動するものとする。そのため、ここで判定する被写体輝度は、ユーザーによって選択された焦点検出領域に対応する一対のラインセンサから得られる像信号の情報を用いるものとする。なお、後述するステップS802〜S805の判定においても、同様に選択された一対のラインセンサから得られる像信号の情報を用いるものとする。
In step S801, the
被写体輝度が輝度閾値K1よりも大きければ、MODE=0に設定するため、ステップS806へ移行する。一方、被写体輝度が輝度閾値K1以下である場合は、MODE=1もしくはMODE=2の判定を行うため、ステップS802へ移行する。 If the subject brightness is larger than the brightness threshold K1, the process proceeds to step S806 to set MODE = 0. On the other hand, if the subject brightness is equal to or lower than the brightness threshold value K1, the process proceeds to step S802 to determine whether MODE = 1 or MODE = 2.
ここでは、一つ前のAFセンサ駆動で取得した像信号の情報から求められる被写体輝度BVを判定に用いてもよい。この場合、被写体輝度BVは、AFセンサ駆動で取得した像信号のPEAK信号から、蓄積時間、センサの感度を加味して算出される。なお、被写体輝度BVは、AEセンサ207で検出された測光値を用いてもよい。また、感度を決定する被写体輝度の輝度閾値K1は、S/Nの観点から最適な値が設定される。
Here, the subject brightness BV obtained from the information of the image signal acquired by the previous AF sensor drive may be used for the determination. In this case, the subject brightness BV is calculated from the PEAK signal of the image signal acquired by driving the AF sensor, taking the accumulation time and sensor sensitivity into consideration. The subject brightness BV may be a photometric value detected by the
後述するステップS802〜S805の各ステップでは像信号の信頼性が判定され、判定結果に基づいてMODE=1と2の判定が行われる。 In each of steps S802 to S805 described later, the reliability of the image signal is determined, and MODE = 1 and 2 are determined based on the determination result.
ステップS802では、CPU100は、図6のステップS602で算出したデフォーカス量がデフォーカス閾値DEF_th(所定値)よりも小さいか否かの判定を行う。デフォーカス量がデフォーカス閾値DEF_th以上(所定値以上)の場合、MODE=1に設定するため、ステップS807へ移行する。一方、デフォーカス量がデフォーカス閾値DEF_thよりも小さい場合、一つ前のAFセンサ駆動のモードを判定するため、ステップS803へ移行する。デフォーカス閾値DEF_thについては後述する。
In step S802, the
ステップS803では、CPU100は、一つ前の(前回の)AFセンサ駆動のモード設定についての判定を行う。一つ前のAFセンサ駆動がMODE=0である場合は、MODE=1に設定するため、ステップS807へ移行する。一方、MODE=1、もしくは2である場合は、被写体輝度の判定を行うためにステップS804へ移行する。
In step S <b> 803, the
前述したように、MODE=2の第2の蓄積モードは、Peak検出回路105によるモニタ動作が出来ないため、像信号が飽和してしまう可能性がある。そのため、MODE=2である第2の蓄積モードへ切り替える場合、同等の感度であるMODE=1でAFセンサ駆動を行った像信号から信頼性の判定を行うことが望ましい。MODE=2で取得できる像信号は、MODE=1で取得する像信号に対して、それぞれの画素で、信号電荷数Sは同等で、ノイズ成分のみが少ない信号を得ることができる。そのため、MODE=1で取得した像信号から信頼性の判定を行うことで、像信号の飽和を防ぐことができる。なお、低感度時と高感度時の感度比から、MODE=0からMODE2へ移行するための閾値を別途設定することでMODE=0からMODE=2への切り替えを行うようにしてもよい。
As described above, in the second accumulation mode with MODE = 2, the monitor operation by the
ステップS804では、CPU100は、被写体輝度についての判定を行う。ここで判定に用いられる輝度閾値K2は、K1>K2の関係にある。被写体輝度が輝度閾値K2以上であれば、MODE=1に設定するため、ステップS807へ移行する。一方、被写体輝度が輝度閾値K2よりも小さい場合は、コントラストについての判定を行うため、ステップS805へ移行する。
In step S804, the
輝度閾値K2について、図9を用いて説明する。図9は、各蓄積モードにおける輝度とS/Nの関係を示す図で、横軸は被写体輝度、縦軸はS/Nを示している。 The luminance threshold value K2 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram illustrating the relationship between luminance and S / N in each accumulation mode, where the horizontal axis indicates subject luminance and the vertical axis indicates S / N.
図9において、実線で示したMODE=1と破線で示したMODE=2のS/Nを比較すると、K3よりも輝度が高い領域では、光ショットノイズが支配的であるため、S/Nは同等である。なお、K3よりも輝度が高い領域でS/Nが一定になっているのは、ラインセンサの画素信号が蓄積停止レベルに至り蓄積停止が行われているため、一定の信号電荷数Sが得られているためである。 In FIG. 9, when the S / N of MODE = 1 indicated by the solid line and MODE = 2 indicated by the broken line is compared, the optical shot noise is dominant in the region where the luminance is higher than K3. It is equivalent. The reason why the S / N is constant in the region where the luminance is higher than K3 is that the pixel signal of the line sensor reaches the accumulation stop level and the accumulation is stopped, so that a constant signal charge number S is obtained. It is because it has been.
一方、K3よりも輝度が低い領域でS/Nが悪化しているのは、ラインセンサの画素信号が蓄積停止レベルに至らず、蓄積がCPU100によって強制的に停止されるためである。この場合、信号電荷数Sが減るため、S/Nは悪化する。
On the other hand, the reason why the S / N deteriorates in the region where the luminance is lower than K3 is because the pixel signal of the line sensor does not reach the accumulation stop level, and the accumulation is forcibly stopped by the
ここで、前述したように、MODE=1とMODE2は同等の感度であるため、同等の輝度においては、信号電荷数Sは同等で、ノイズのみが異なる。したがって、輝度が低くなるにしたがってノイズ成分のうち回路ノイズ等が支配的になるため、S/Nの差が大きくなる。ここでは、例として、MODE=1とMODE=2のS/Nが0.5段分の差となる輝度をK2として設定する。また、MODE=2では、像信号が飽和しない輝度でなければならないため、K3>K2となる必要がある。 Here, as described above, MODE = 1 and MODE2 have the same sensitivity. Therefore, at the same luminance, the number of signal charges S is the same and only the noise is different. Therefore, as the luminance decreases, circuit noise or the like becomes dominant among the noise components, and the S / N difference increases. Here, as an example, the luminance at which the S / N between MODE = 1 and MODE = 2 is the difference of 0.5 steps is set as K2. Further, when MODE = 2, the luminance must be such that the image signal is not saturated, and therefore K3> K2.
図8の説明に戻り、ステップS805では、CPU100は、像信号のコントラストについての判定を行う。コントラストがコントラスト閾値CNT_th以上(閾値以上)であれば、MODE=2に設定するため、ステップS808へ移行する。一方、コントラストがコントラスト閾値CNT_thよりも小さい場合は、MODE=1に設定するため、ステップS807へ移行する。
Returning to the description of FIG. 8, in step S805, the
ステップS806では、CPU100は、MODE=0と判定し、図6のステップS601のAFセンサ駆動をMODE=0で行うように設定する。ステップS807では、CPU100は、MODE=1と判定し、図6のステップS601のAFセンサ駆動をMODE=1で行うように設定する。ステップS808では、CPU100は、MODE=2と判定し、図6のステップS601のAFセンサ駆動をMODE=2で行うように設定する。
In step S806, the
ここで、ステップS805で判定されるコントラストと、ステップS802の判定に用いられるデフォーカス閾値について、図10を用いて説明する。図10(a)と(b)はデフォーカス量の異なる像信号を示す図であり、横軸は画素位置、縦軸は画素信号の信号レベルを示している。図10(a)は一対の像信号の位相が離れ、デフォーカス量が大きい場合を示しており、図10(b)は一対の像信号の位相が近く、デフォーカス量が小さい場合を示している。 Here, the contrast determined in step S805 and the defocus threshold used in the determination in step S802 will be described with reference to FIG. 10A and 10B are diagrams showing image signals having different defocus amounts, where the horizontal axis indicates the pixel position and the vertical axis indicates the signal level of the pixel signal. FIG. 10A shows a case where the phase of the pair of image signals is separated and the defocus amount is large, and FIG. 10B shows a case where the phase of the pair of image signals is close and the defocus amount is small. Yes.
デフォーカス量を算出するための演算範囲内において、一対の像信号の最大値をPEAK、最小値をBOTTOMとすると、コントラストCNTは次の式(1)で表される。
CNT=PEAK−BOTTOM (1)
In the calculation range for calculating the defocus amount, if the maximum value of the pair of image signals is PEAK and the minimum value is BOTTOM, the contrast CNT is expressed by the following equation (1).
CNT = PEAK-BOTTOM (1)
ステップS805において、式(1)で求めたコントラストがCNT≧CNT_thである場合、MODE=2へ切り替えられる。なお、コントラストの求め方は式(1)に限らず、像信号の隣接差分の総和など他の式を用いて求めてもよい。 In step S805, if the contrast obtained by equation (1) is CNT ≧ CNT_th, the mode is switched to MODE = 2. The method of obtaining the contrast is not limited to the equation (1), and may be obtained using another equation such as the sum of adjacent differences of image signals.
次に、ステップS802の判定に用いられるデフォーカス量の閾値DEF_thについて説明する。図10(a)で示すようにデフォーカス量が大きい場合、モード設定の判定に用いた像信号から算出されたデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズが駆動される。そのため、モード設定の判定を行ったときの像信号と、次のAFセンサ駆動を行ったときの像信号は、異なる被写体領域についての信号を蓄積している。 Next, the defocus amount threshold value DEF_th used for the determination in step S802 will be described. When the defocus amount is large as shown in FIG. 10A, the focus lens is driven based on the defocus amount calculated from the image signal used for determining the mode setting. Therefore, the image signal when the mode setting is determined and the image signal when the next AF sensor drive is performed accumulate signals for different subject areas.
例えば、図10(b)において、左側の画素位置にある像信号のピークを第1の被写体領域1001、右側の画素位置にある像信号のピークを第2の被写体領域1002とする。また、一対の像信号のうち、実線をA像、点線をB像とする。デフォーカス量が小さい図10(b)においては、演算範囲において、第1の被写体領域1001に対応する像信号の範囲のみが含まれ、第2の被写体領域1002に対応する像信号の範囲が含まれない。そのため、第2の被写体領域1002の影響を受けずに、蓄積モードの判定を行うことができる。
For example, in FIG. 10B, the peak of the image signal at the left pixel position is the
一方、デフォーカス量が大きい図10(a)においては、演算範囲において、A像は第1の被写体領域1001に対応する像信号の範囲のみが含まれるが、B像は第2の被写体領域1002に対応する像信号の範囲が含まれる。そのため、図10(a)の状態で蓄積モードの判定を行うと、第2の被写体領域1002の影響を受けてしまい、図10(b)と比較して、被写体輝度やコントラストが高い状態でステップS804やS805の判定が行われてしまう。このように、デフォーカス量が大きい場合は、モード設定の判定において誤判定が生じる可能性がある。
On the other hand, in FIG. 10A where the defocus amount is large, the A image includes only the image signal range corresponding to the
そこで、本実施形態では、MODE=2の第2の蓄積モードのように、電荷蓄積期間中のモニタ動作ができず、画素飽和が生じてしまう可能性があるモード設定へ移行するための条件として、デフォーカス量が所定の範囲内であることを含むこととする。図10(b)で示しているように、デフォーカス量が小さく、焦点検出を行いたい被写体が演算範囲に入っている場合のみMODE=2へ切り替えられる仕組みにするために、デフォーカス閾値DEF_thが設けられる。 Therefore, in the present embodiment, as in the second accumulation mode with MODE = 2, the monitor operation cannot be performed during the charge accumulation period, and the condition for shifting to the mode setting in which pixel saturation may occur is set. It is assumed that the defocus amount is within a predetermined range. As shown in FIG. 10B, the defocus threshold value DEF_th is set so that the mode can be switched to MODE = 2 only when the defocus amount is small and the subject to be focused is in the calculation range. Provided.
ここで、デフォーカス閾値DEF_thの設定値について説明する。デフォーカス閾値DEF_thは、図6のステップS603の合焦判定で設定した範囲よりも大きい値とする必要がある。例えば、デフォーカス閾値DEF_thを3Fδ(F:レンズの絞り値、δ:定数(20μm))として、デフォーカス量が3Fδ以内であれば、焦点検出したい被写体が演算範囲に入っていると判断する。以上説明したように、デフォーカス量がDEF_th以内の場合に限り、被写体輝度、コントラストが所望の閾値を満たしていれば、AFセンサ駆動をMODE=2に切り替えることができる。 Here, the set value of the defocus threshold DEF_th will be described. The defocus threshold DEF_th needs to be larger than the range set in the focus determination in step S603 of FIG. For example, if the defocus threshold DEF_th is 3Fδ (F: lens aperture value, δ: constant (20 μm)) and the defocus amount is within 3Fδ, it is determined that the subject whose focus is to be detected is within the calculation range. As described above, the AF sensor drive can be switched to MODE = 2 only when the defocus amount is within DEF_th and the subject brightness and contrast satisfy desired threshold values.
次に、図6のステップS601におけるAFセンサ駆動について、図11を用いて説明する。図11は、AFセンサ駆動処理を示すフローチャートである。前述した通り、本実施例では任意一点モードの場合を例に説明するため、ここでは選択された一対のラインセンサの駆動について説明する。 Next, the AF sensor driving in step S601 in FIG. 6 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart showing the AF sensor driving process. As described above, in the present embodiment, the case of the arbitrary one-point mode will be described as an example, and here, driving of the selected pair of line sensors will be described.
ステップS1100では、CPU100は、図6のステップS600で決定したモード設定がMODE=0であるか否かの判定を行う。MODE=0であれば、MODE=0として初期設定を行うため、ステップS1102へ移行する。一方、MODE=0でなければ、MODE=1か否かの判定を行うため、ステップS1101へ移行する。
In step S1100,
ステップS1101では、CPU100は、図6のステップS600で決定したモード設定がMODE=1であるか否かの判定を行う。MODE=1であれば、MODE=1として初期設定を行うため、ステップS1102へ移行する。一方、MODE=1でなければ、MODE=2として初期設定を行うため、ステップS1109へ移行する。
In step S1101, the
ステップS1102では、CPU100は、焦点検出動作にかかわる各種設定を行う。ここでは、AFセンサ101は第1の蓄積モードで駆動されるものとし、感度に関しては図6のステップS600で決定したモード設定に従って設定する。
In step S1102, the
ステップS1103では、CPU100は、蓄積開始命令をAFセンサ101へ送信する。AFセンサ101内の制御部103は、蓄積開始命令を受信すると各回路部を制御し、回路リセット動作、ノイズ記憶動作を行い、内蔵されたタイマーをリセットしてからカウントを開始し、電荷蓄積開始からの経過時間(蓄積時間)の計測を開始する。
In step S <b> 1103, the
ステップS1104では、CPU100は、AFセンサ101の蓄積時間が最大蓄積時間Tmaxに達しているか否かを判定する。蓄積時間がTmaxに達していればステップS1106へ処理を進め、Tmaxに達していなければステップS1105へ処理を進める。
In step S1104, the
ステップS1105では、AFセンサ101は、蓄積制御動作を行う。Peak検出回路105は、第1の蓄積モードで動作している場合、ラインセンサ選択回路104により選択されたモニタ中のラインセンサの画素信号の中から最も大きな信号である最大値信号(Peak信号)を蓄積停止判定回路106へ出力する。このとき、制御部103がSWPHnをオンすることにより、ラインセンサは信号をPeak検出回路105に出力している。
In step S1105, the
図12は、Peak検出回路105からの出力信号であるPeak信号の信号量、蓄積時間と、蓄積停止判定の関係を示した図である。蓄積時間0が蓄積開始タイミングであり、時間が経過するほどPeak信号は増加していく。蓄積停止判定回路106は、Peak信号と蓄積停止レベルVcompとを比較判定する。
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the signal amount and accumulation time of the Peak signal that is an output signal from the
Peak信号が蓄積停止レベルVcompよりも大きくなった時点で、蓄積停止判定回路106は制御部103へ蓄積停止判定信号を出力する。そして、制御部103は、ラインセンサ選択回路104により選択されたモニタ中のラインセンサの蓄積を停止するために、ラインセンサ群102のうち該当するラインセンサのスイッチSWCHをオフすることにより信号蓄積を停止する。
When the Peak signal becomes greater than the accumulation stop level Vcomp, the accumulation
なお、本実施例では、Peak信号と蓄積停止レベルVcompとを比較することで蓄積停止判定を行う場合について説明したが、コントラストCNTと所定の蓄積停止レベルとを比較することで蓄積停止判定を行うようにしてもよい。 In this embodiment, the case where the accumulation stop determination is performed by comparing the Peak signal and the accumulation stop level Vcomp has been described. However, the accumulation stop determination is performed by comparing the contrast CNT with a predetermined accumulation stop level. You may do it.
ステップS1107では、CPU100は、ラインセンサの蓄積が停止しているか否かを判定する。AFセンサ101は蓄積終了したラインセンサの情報をCPU100へ送信するため、CPU100は受信した情報に基づいて蓄積が停止しているか否かの判定を行う。ラインセンサの蓄積が停止している場合はステップS1108の画素信号読み出し動作に移行し、ラインセンサが蓄積中の場合はステップS1104へ戻る。
In step S1107, the
一方、ステップS1106では、CPU100は、AFセンサ101に対して蓄積停止通信を行う。この通信は、予め許容できる最大蓄積時間Tmaxを設定しておき、暗時の撮影などで時間TmaxまでにAFセンサ101の蓄積動作が終わらない場合に、CPU100から強制的に蓄積動作を終了させるものである。
On the other hand, in step S <b> 1106, the
ステップS1108では、CPU100は、AFセンサ101で蓄積された電荷から得られる像信号(画素信号)を読み出す。以上、ステップS1102〜S1108までが第1の蓄積モードで行うAFセンサ駆動の処理である。
In step S <b> 1108, the
次に、第2の蓄積モードにおけるAFセンサ駆動の処理について、ステップS1109〜S1114で説明する。ステップS1109では、CPU100は、焦点検出動作にかかわる各種設定を行う。ここでは、AFセンサ101は第2の蓄積モードで駆動されるものとし、感度に関しては図6のステップS600で決定している高感度に設定する。
Next, the AF sensor driving process in the second accumulation mode will be described in steps S1109 to S1114. In step S1109, the
ステップS1110では、CPU100は、S1103と同様に、蓄積開始命令をAFセンサ101へ送信する。AFセンサ101内の制御部103は、蓄積開始命令を受信すると各回路部を制御し、回路リセット動作、ノイズ記憶動作を行い、内蔵されたタイマーをリセットしてからカウントを開始し、電荷蓄積開始からの経過時間(蓄積時間)の計測を開始する。
In step S1110, the
ステップS1111では、CPU100は、AFセンサ101の蓄積時間が最大蓄積時間Tmaxに達しているか否かを判定する。蓄積時間がTmaxに達していればステップS1112へ処理を進め、Tmaxに達していなければステップS1111の処理を繰り返す。
In step S <b> 1111, the
ステップS1112では、CPU100は、ステップS1106と同様にAFセンサ101に対して蓄積停止通信を行う。第2の蓄積モードでは、ステップS1105の蓄積制御動作を行うことができないため、予め許容できる最大蓄積時間Tmaxを設定しておきCPU100から強制的に蓄積動作を終了させる。なお、ステップS1112の判定に用いる最大蓄積時間Tmaxは、ステップS1104の判定に用いる最大蓄積時間Tmaxと異なってよい。
In step S <b> 1112, the
ステップS1113では、CPU100は、AFセンサ101に対して図5の転送トランジスタMTXをONする命令を送信し、フォトダイオードPDで積分された蓄積電荷を積分容量CFDへ転送する。電荷蓄積期間中、フォトダイオードPDから積分容量CFDへの電荷転送は行われないため、電荷蓄積期間中に積分容量CFDで発生するノイズはフォトダイオードPDに蓄積されない。
In step S1113, the
ステップS1114では、CPU100は、ステップS1108と同様にAFセンサ101で蓄積された電荷から得られる画素信号を読み出す。以上、ステップS1109〜S1114までのフローが第2の蓄積モードで行うAFセンサ駆動の処理である。
In step S1114, the
このように、本実施例では、デフォーカス量に応じて、第1の蓄積モードと第2の蓄積モードの切り替えを行う。これにより、被写体周辺の信号の影響を低減して、被写体に応じて適した蓄積モードで焦点検出を行うことができる。 Thus, in the present embodiment, switching between the first accumulation mode and the second accumulation mode is performed according to the defocus amount. Thereby, the influence of the signal around the subject can be reduced, and focus detection can be performed in an accumulation mode suitable for the subject.
<実施例2>
実施例1では、任意一点モードを前提として、ユーザーが選択した任意の焦点検出領域に対応する一対のラインセンサのみのAF駆動について説明した。これに対し、第2の実施例では、複数対のラインセンサを駆動してモード設定を行い、焦点検出を行う場合について説明する。本実施形態に係るカメラの構成や、AFセンサの構造は実施例1の構成を適用することができるため、説明を省略する。
<Example 2>
In the first embodiment, on the premise of the arbitrary one-point mode, the AF driving of only a pair of line sensors corresponding to an arbitrary focus detection region selected by the user has been described. On the other hand, in the second embodiment, a case will be described in which a plurality of line sensors are driven to set a mode and perform focus detection. Since the configuration of the first embodiment can be applied to the configuration of the camera according to the present embodiment and the structure of the AF sensor, description thereof will be omitted.
図13は複数の(複数対の)ラインセンサを駆動する場合の焦点検出動作を示すフローチャートである。ステップS1300では、CPU100は、AFセンサ駆動モード設定を決定する。駆動モード設定を決定する処理の詳細については後述する。
FIG. 13 is a flowchart showing a focus detection operation when driving a plurality (a plurality of pairs) of line sensors. In step S1300,
ステップS1301では、CPU100は、ステップS1300で決定したモード設定に基づいて、複数のラインセンサについてAFセンサ101を駆動させる。駆動制御の詳細については後述する。
In step S1301, the
ステップS1302では、CPU100は、ステップS1301でAFセンサ101から読み出した複数のラインセンサの像信号を用いて、デフォーカス演算を行い、全ラインセンサについてのデフォーカス量を算出する。
In step S1302, the
ステップS1303では、CPU100は、ステップS1302で算出したデフォーカス量の情報を図2の記憶回路209に記憶する。
In step S1303, the
ステップS1304では、CPU100は、ステップS1303で記憶したデフォーカス量のうち、主被写体の領域で信号を蓄積しているラインセンサについて、合焦か否かの判定を行う。ここで、主被写体の領域で信号を蓄積しているラインセンサを判定する方法の例として、全ラインセンサについて算出したデフォーカス量の中から、最も至近を示しているラインセンサを主被写体の領域で信号を蓄積しているラインセンサとする方法がある。なお、主被写体の判定方法はこれに限るものではない。
In step S1304, the
ステップS1305は、図6のステップS604と同様であるため、説明を省略する。 Step S1305 is the same as step S604 in FIG.
次に、ステップS1300のモード設定を決定する処理について、図14のフローチャートを用いて説明する。図8は、本実施例におけるモード設定の決定処理を示したフローチャートである。 Next, the process for determining the mode setting in step S1300 will be described using the flowchart of FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the mode setting determination process in this embodiment.
ステップS1400は、図11のステップS1100と同様であるため、説明を省略する。 Step S1400 is the same as step S1100 in FIG.
ステップS1401では、CPU100は、モード設定を判定するためのラインセンサを決定する。ここで、モード設定を判定するためのラインセンサをモード設定判定ラインとする。
In step S1401, the
モード設定判定ラインの決め方としては、例えば、図13のステップS1303で記憶しているデフォーカス量を用いて、最も至近側を示すラインセンサをモード設定判定ラインとする。ここで、モード設定判定ラインは、いずれか一つ(一対)のラインセンサに決定しても、至近側で近い距離情報を示すラインセンサが二本以上あれば複数のラインセンサに決定してもよい。モード設定判定ラインが一つのラインセンサである場合は、決定した一対のラインセンサの像信号の情報を用いて、ステップS1402〜ステップS1409の処理を行う。この場合、ステップS1402〜ステップS1409の処理は、図8のステップS801〜ステップS808の処理と同様であるため、説明を省略する。 As a method for determining the mode setting determination line, for example, the line sensor indicating the closest side is set as the mode setting determination line using the defocus amount stored in step S1303 of FIG. Here, the mode setting determination line may be determined as any one (a pair) of line sensors, or may be determined as a plurality of line sensors if there are two or more line sensors indicating close distance information on the closest side. Good. If the mode setting determination line is a single line sensor, the processing from step S1402 to step S1409 is performed using information on the image signals of the determined pair of line sensors. In this case, the processes in steps S1402 to S1409 are the same as the processes in steps S801 to S808 in FIG.
また、モード設定判定ラインが複数のラインセンサである場合は、それぞれのラインセンサについてステップS1402〜ステップS1409の処理を行う。ここで、複数のラインセンサが同様のMODEに判定された場合は、全ラインセンサのMODEを判定されたMODEに設定する。 Further, when the mode setting determination line is a plurality of line sensors, the processes of steps S1402 to S1409 are performed for each line sensor. Here, when a plurality of line sensors are determined to have the same MODE, the MODEs of all the line sensors are set to the determined MODE.
一方で、複数のラインセンサの中で異なるMODEが判定された場合は、MODE=0、MODE=1、MODE=2の順で最も番号が小さいMODEに設定することとする。これは、番号が大きいMODEにしてしまうと、番号が小さいMODEに判定されたラインセンサが、次のAFセンサ駆動の際に飽和してしまう可能性があるためである。以上のようにしてMODEを判定し、全てのラインセンサに対して、モード判定ラインを用いて判定されたMODEに設定する。 On the other hand, when different MODEs are determined among the plurality of line sensors, the MODE with the smallest number is set in the order of MODE = 0, MODE = 1, and MODE = 2. This is because if a MODE with a large number is selected, the line sensor determined to have a MODE with a small number may be saturated in the next driving of the AF sensor. The MODE is determined as described above, and all the line sensors are set to the MODE determined using the mode determination line.
次に、図13のステップS1301におけるAFセンサ駆動について、図11を用いて説明する。ステップS1100〜S1106の処理は実施例1と同様であるため、説明を省略する。 Next, AF sensor driving in step S1301 in FIG. 13 will be described with reference to FIG. Since the processing in steps S1100 to S1106 is the same as that in the first embodiment, description thereof is omitted.
ステップS1107では、CPU100は、全てのラインセンサ(102−1〜102−8)の蓄積が停止しているか否かを判定する。AFセンサ101は蓄積終了したラインセンサの情報をCPU100へ送信するため、CPU100は受信した情報に基づいて蓄積が停止しているか否かの判定を行う。全てのラインセンサの蓄積が停止している場合はステップS1108の画素信号読み出し動作に移行し、蓄積中のラインセンサが残っている場合はステップS1104へ戻る。以降のステップS1109〜S1114の処理も実施例1と同様であるため、説明を省略する。
In step S1107, the
以上説明したように、実施例2では、複数対のラインセンサを駆動し、MODE設定を行って焦点検出を行う場合について説明した。実施例2においても、デフォーカス量に応じて、第1の蓄積モードと第2の蓄積モードの切り替えを行う。これにより、被写体周辺の信号の影響を低減して、被写体に応じて適した蓄積モードで焦点検出を行うことができる。なお、本実施例では、モード判定ラインに基づいて、決定したMODE設定に従い、全てのラインセンサで同様のMODEに設定したが、ラインセンサごとにMODEを設定してもよい。 As described above, in the second embodiment, a case where a plurality of pairs of line sensors are driven and MODE setting is performed to perform focus detection has been described. Also in the second embodiment, switching between the first accumulation mode and the second accumulation mode is performed in accordance with the defocus amount. Thereby, the influence of the signal around the subject can be reduced, and focus detection can be performed in an accumulation mode suitable for the subject. In the present embodiment, the same MODE is set for all the line sensors according to the determined MODE setting based on the mode determination line. However, the MODE may be set for each line sensor.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
100 CPU
101 AFセンサ
102 ラインセンサ群
103 制御部
100 CPU
101 AF sensor 102
Claims (16)
前記光電変換部で発生した電荷を前記保持部に転送して蓄積する第1のモードと、前記光電変換部で発生した電荷を当該光電変換部において蓄積する第2のモードのいずれかに切り替えて、前記センサにおける電荷蓄積を制御する制御手段と、
前記第1のモードと前記第2のモードのいずれかにおいて蓄積された電荷に基づく像信号を用いてデフォーカス量を算出する算出手段とを有し、
前記制御手段は、前記デフォーカス量に応じて前記第1のモードと前記第2のモードを切り替えることを特徴とする焦点検出装置。 Each of the plurality of pixels includes a sensor configured to include a plurality of pixels, and a photoelectric conversion unit that generates charges according to incident light and a holding unit that holds charges transferred from the photoelectric conversion units. A sensor unit comprising:
Switch between the first mode in which the charge generated in the photoelectric conversion unit is transferred to the holding unit and stored, and the second mode in which the charge generated in the photoelectric conversion unit is stored in the photoelectric conversion unit Control means for controlling charge accumulation in the sensor;
Calculating means for calculating a defocus amount using an image signal based on the electric charge accumulated in either the first mode or the second mode;
The focus detection apparatus characterized in that the control means switches between the first mode and the second mode in accordance with the defocus amount.
前記第1のモードで電荷蓄積を制御する場合、前記設定手段により第1の感度または当該第1の感度よりも高い第2の感度が設定され、
前記第2のモードで電荷蓄積を制御する場合、前記設定手段により前記第2の感度が設定されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の焦点検出装置。 Setting means for setting the sensitivity of the sensor;
When controlling charge accumulation in the first mode, the setting means sets a first sensitivity or a second sensitivity higher than the first sensitivity,
The focus detection apparatus according to claim 1, wherein when the charge accumulation is controlled in the second mode, the second sensitivity is set by the setting unit.
前記検出手段により検出される信号のレベルが所定のレベルに達した場合、前記制御手段は、前記センサにおける電荷蓄積を停止するように制御することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の焦点検出装置。 In the first mode, the detection unit detects a level of a signal based on the charge accumulated in the holding unit,
11. The control unit according to claim 1, wherein when the level of a signal detected by the detection unit reaches a predetermined level, the control unit performs control so as to stop charge accumulation in the sensor. The focus detection apparatus according to the item.
前記センサユニットは、複数の前記焦点検出領域のそれぞれに対応する複数の前記センサを備えることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の焦点検出装置。 The focus detection device has a plurality of focus detection areas,
The focus detection apparatus according to claim 1, wherein the sensor unit includes a plurality of the sensors corresponding to each of the plurality of focus detection areas.
前記光電変換部で発生した電荷を前記保持部に転送して蓄積する第1のモードと、前記光電変換部で発生した電荷を当該光電変換部において蓄積する第2のモードのいずれかに切り替えて、前記センサにおける電荷蓄積を制御する制御ステップと、
前記第1のモードと前記第2のモードのいずれかにおいて蓄積された電荷に基づく像信号を用いてデフォーカス量を算出する算出ステップとを有し、
前記制御ステップにおいて、前記デフォーカス量に応じて前記第1のモードと前記第2のモードを切り替えることを特徴とする焦点検出装置の制御方法。 Each of the plurality of pixels includes a sensor configured to include a plurality of pixels, and a photoelectric conversion unit that generates charges according to incident light and a holding unit that holds charges transferred from the photoelectric conversion units. A method for controlling a focus detection apparatus including a sensor unit comprising:
Switch between the first mode in which the charge generated in the photoelectric conversion unit is transferred to the holding unit and stored, and the second mode in which the charge generated in the photoelectric conversion unit is stored in the photoelectric conversion unit A control step for controlling charge accumulation in the sensor;
A calculation step of calculating a defocus amount using an image signal based on the electric charge accumulated in either the first mode or the second mode;
In the control step, the control method of the focus detection apparatus, wherein the first mode and the second mode are switched according to the defocus amount.
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