JP2020003693A - Imaging device and control method for imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置及び撮像装置の制御方法に関し、特に撮像装置で用いられる焦点調節方法に関する。 The present invention relates to an imaging device and a control method of the imaging device, and particularly to a focus adjustment method used in the imaging device.
デジタルカメラ等の撮像装置には、一対の視差画像信号の位相差を検出することで焦点検出及び焦点調節を行う、位相差検出方式のオートフォーカスを行うものがある。特に、被写体像を撮像する撮像素子からの出力信号を用いた位相差検出方式の焦点検出方式を、撮像面位相差検出方式と呼ぶ。撮像面位相差検出方式では、撮像素子の各画素の2つ(一対)の像信号にバンドパスフィルタ処理をした後、所定の領域に関して2像の相関演算を行うことにより像ずれ量を算出し、像ずれ量に基づいてデフォーカス量を算出する。デフォーカス量の特性は、像信号に施されるバンドパスフィルタの周波数帯域に応じて異なる。例えば、周波数帯域が低域(低帯域フィルタ)の場合、大ボケ状態でもデフォーカス量を検出することができるが、合焦位置近傍でのデフォーカス量の精度が低くなる。一方、周波数帯域が高域(高帯域フィルタ)の場合、合焦位置近傍でのデフォーカス量の精度は高いが、大ボケ状態においてデフォーカス量を検出することができない。 2. Description of the Related Art Some imaging devices such as digital cameras perform a phase difference detection type autofocus that performs focus detection and focus adjustment by detecting a phase difference between a pair of parallax image signals. In particular, a focus detection method of a phase difference detection method using an output signal from an imaging element that captures a subject image is referred to as an imaging surface phase difference detection method. In the imaging surface phase difference detection method, after performing band-pass filter processing on two (one pair) image signals of each pixel of the imaging device, an image shift amount is calculated by performing a correlation operation of two images in a predetermined area. The defocus amount is calculated based on the image shift amount. The characteristics of the defocus amount differ depending on the frequency band of the band-pass filter applied to the image signal. For example, when the frequency band is a low band (low-band filter), the defocus amount can be detected even in a large blur state, but the accuracy of the defocus amount near the in-focus position decreases. On the other hand, when the frequency band is a high band (high band filter), the accuracy of the defocus amount near the in-focus position is high, but the defocus amount cannot be detected in a large blur state.
特許文献1では、複数の周波数帯域のバンドバスフィルタで相関演算を実施し、さらにそれぞれの相関演算の対の像信号の形状の一致度、コントラストから信頼度を算出する。そして、それらを低周波帯域から高周波帯域へ順に比較選択(フィルタ帯域引き継ぎ)を行うことで、焦点調節に用いるデフォーカス量を選択し、精度よく高速に焦点検出できる技術が開示されている。
In
また、特許文献2では、複数の焦点検出領域から自動的に焦点検出領域(焦点検出枠)を選択する自動選択モードにおいて、それぞれの焦点検出枠における相関演算時の信頼度を算出して、周辺の焦点検出枠を含め重みづけ信頼性を算出・比較する。これにより、より正確な焦点検出枠の選択すなわち被写体選択を実施できる技術が開示されている。
Further, in
しかしながら、信頼度のみを比較してフィルタ帯域引き継ぎや焦点検出枠の選択をすると、コントラストの低い被写体を含む画像の焦点検出を行う際、低周波帯域のバンドパスフィルタでの演算結果の信頼度が良くなるために選択されやすくなる。従って、適正でないフィルタ帯域引き継ぎや焦点検出枠の選択により非合焦やボケ合焦が生じる場合がある。すなわち、コントラストの低い被写体では、低帯域フィルタの演算結果の信頼度が高帯域フィルタの信頼度と同等以上になり、数フレームごとに焦点調節に用いるデフォーカス量が切り替わってしまうことがある。合焦位置近傍では、低帯域フィルタのデフォーカス量の精度が低いため、レンズが反転を繰り返すことで所定の反転回数をオーバーして非合焦になる不具合が生じる。 However, when the filter band is taken over or the focus detection frame is selected by comparing only the reliability, when the focus detection of an image including a low-contrast subject is performed, the reliability of the calculation result by the band-pass filter in the low-frequency band is reduced. It is easier to be selected to be better. Accordingly, out-of-focus or blur focus may occur due to improper handover of the filter band or selection of the focus detection frame. That is, for a subject having a low contrast, the reliability of the calculation result of the low-band filter becomes equal to or higher than the reliability of the high-band filter, and the defocus amount used for focus adjustment may be switched every several frames. In the vicinity of the in-focus position, the accuracy of the defocus amount of the low-band filter is low, so that a problem occurs in which the lens is repeatedly inverted and exceeds a predetermined number of times of inversion and becomes out of focus.
さらに、自動選択モードにおいて、焦点検出領域内にコントラストの低い被写体を含む場合、その焦点検出枠での低帯域フィルタの演算結果の信頼度が上がってしまうことで誤った枠選択を行ってしまうことがある。そのため、本来撮影者が焦点調節を行いたいコントラストの高い被写体の焦点検出枠を選択できず、ボケ合焦になる不具合が生じる。 Furthermore, in the automatic selection mode, when a low-contrast subject is included in the focus detection area, an erroneous frame selection may be performed because the reliability of the calculation result of the low-band filter in the focus detection frame is increased. There is. For this reason, a focus detection frame of a high-contrast subject that the photographer originally wants to perform the focus adjustment cannot be selected, and there is a problem that the image is out of focus.
本発明は、上記課題を鑑みて、コントラストの低い被写体を含む場合であっても、非合焦やボケ合焦を軽減できる撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an imaging apparatus capable of reducing out-of-focus or out-of-focus even when a low-contrast subject is included.
上記の課題を解決するために、本発明の撮像装置は、撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光束に対応する第1信号および第2信号を取得する取得手段と、前記第1信号および前記第2信号に対して帯域が互いに異なる複数のフィルタ処理を行い、各々のフィルタ処理後の第1信号および第2信号に基づいて複数のデフォーカス量および複数の信頼度を算出する算出手段と、前記複数のデフォーカス量の差と、前記複数の信頼度の少なくとも一つとに基づいて、前記複数のデフォーカス量の中から焦点調節に用いられるデフォーカス量を決定する決定手段とを備え、前記決定手段は、前記複数のデフォーカス量の少なくとも一つ以上に、選択の優先度を各々付加することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an imaging apparatus according to the present invention includes: an acquisition unit configured to acquire a first signal and a second signal corresponding to a light beam passing through different pupil regions of an imaging optical system; Calculating means for performing a plurality of filtering processes having different bands on the second signal, and calculating a plurality of defocus amounts and a plurality of reliability based on the first signal and the second signal after the respective filtering processes; Determining means for determining a defocus amount used for focus adjustment from among the plurality of defocus amounts, based on a difference between the plurality of defocus amounts and at least one of the plurality of degrees of reliability, The determining means may add a selection priority to at least one of the plurality of defocus amounts.
本発明によれば、コントラストの低い被写体を含む場合であっても、非合焦やボケ合焦を軽減できる。 According to the present invention, even when a low-contrast subject is included, out-of-focus and blur focus can be reduced.
以下、図面を参照しながら本発明の例示的な実施形態について説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
まず、図1を参照して、本実施形態に係る撮像装置の構成について説明する。図1は、撮像装置10(レンズ交換式カメラシステム)のブロック図である。撮像装置10は、カメラ本体200(撮像装置本体)と、カメラ本体200に着脱可能なレンズ装置100(交換レンズ)とを備えて構成されている。レンズ装置100は、電気接点ユニットを有する不図示のマウント部を介して、カメラ本体200に着脱可能(交換可能)に取り付けられている。なお本実施形態は、レンズ装置とカメラ本体とが一体的に構成された撮像装置にも適用可能である。
(1st Embodiment)
First, the configuration of the imaging device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of an imaging device 10 (interchangeable lens camera system). The
レンズ装置100は、撮影レンズ101と、絞り及びシャッター102と、フォーカスレンズ103と、モータ104と、レンズコントローラ105とを備える。撮影レンズ101は、ズーム機構を含む。絞り及びシャッター102は、光量を制御する。フォーカスレンズ103は、後述する撮像素子201上に焦点を合わせるためのレンズである。モータ104は、フォーカスレンズ103を駆動する。レンズコントローラ105は、レンズ装置100の全体を制御し、通信バス106を介してカメラ本体200と接続する。
The
カメラ本体200は、撮像素子201と、A/D変換部202と、画像処理部203と、AF信号処理部204と、フォーマット変換部205とを備える。撮像素子201は、被写体からの反射光を電気信号に変換する受光手段(光電変換手段)として機能する。A/D変換部202は、撮像素子201の出力ノイズを除去するCDS回路やA/D変換前に行う非線形増幅回路を含む。本実施形態において、AF信号処理部204は、取得手段204aおよび算出手段204bを有する。また、カメラ本体200は、ランダムアクセスメモリ(RAM)などの高速な内蔵メモリ(DRAM)206を備え、一時的な画像記憶手段としての高速バッファとして、または、画像の圧縮伸張における作業用メモリとして用いる。
The
さらに、カメラ本体200は、画像記録部207と、システム制御部209と、レンズ通信部210と、AE処理部211と、画像表示用メモリ(VRAM)212と、画像表示部213とを備える。画像記録部207は、メモリーカードなどの記録媒体とそのインターフェースとを備えて構成される。システム制御部209は、撮影シーケンスなどシステムを制御する。レンズ通信部210は、通信バス106を介してレンズコントローラ105と接続されることで、カメラ本体200とレンズ装置100との通信を行う。画像表示部213は、画像の表示、操作補助のための表示、およびカメラ状態の表示に加え、撮影の際に撮影画面および焦点検出領域を表示する。
Further, the
また、カメラ本体200は、カメラ本体200をユーザが操作するための操作部214を備え、撮像装置10の撮影機能や画像再生の際の設定などの各種設定を行うメニュースイッチ、および撮影モードと再生モードの動作モード切換えスイッチなどを含む。撮影モードスイッチ215は、マクロモードやスポーツモードなどの撮影モードを選択するためのスイッチである。メインスイッチ216は、システム(撮像装置10)に電源を投入するためのスイッチである。スイッチ(SW1)217は、自動焦点調節(AF)や自動露出(AE)などの撮影スタンバイ動作を行うためのスイッチであり、スイッチ(SW2)218は、スイッチSW1の操作後に撮影を行うためのスイッチである。
Further, the
撮像素子201は、CCDセンサやCMOSセンサなどを備え、レンズ装置100の撮像光学系を介して形成された被写体像(光学像)を光電変換して画素信号(画像データ)を出力する。すなわち、撮像光学系から入射した光束は、撮像素子201の受光面上に結像し、撮像素子201において配列された画素(フォトダイオード)により、入射光量に応じた信号電荷に変換される。各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、システム制御部209の指令に従い、タイミングジェネレータ208から出力される駆動パルスに基づいて、信号電荷に応じた電圧信号として撮像素子201から順次読み出される。
The
本実施形態で用いられる撮像素子201の各画素は、2つ(一対)のフォトダイオードA、Bとこれら一対のフォトダイオードA、Bに対して設けられた(フォトダイオードA、Bを共有する)1つのマイクロレンズとを備えて構成されている。すなわち、撮像素子201は、1つのマイクロレンズに対し一対のフォトダイオード(第1光電変換部および第2光電変換部)を有し、複数のマイクロレンズが2次元状に配列されている。各画素は、入射する光をマイクロレンズで分割して一対のフォトダイオードA、B上に一対の光学像を形成し、この一対のフォトダイオードA、Bから後述するAF用信号に用いられる一対の画素信号(A像信号およびB像信号)を出力する。また、一対のフォトダイオードA、Bの出力を加算することにより、撮像用信号(A+B像信号)を得ることができる。
Each pixel of the
そして、複数の画素から出力された複数のA像信号と複数のB像信号とをそれぞれ合成することにより、撮像面位相差検出方式によるAF(撮像面位相差AF)に用いられるAF用信号(焦点検出用信号)としての一対の像信号が得られる。後述するAF信号処理部204は、一対の像信号に対する相関演算を行って、一対の像信号のずれ量である位相差(像ずれ量)を算出し、さらに像ずれ量から撮像光学系のデフォーカス量(およびデフォーカス方向)を算出する。
Then, by synthesizing a plurality of A image signals and a plurality of B image signals output from a plurality of pixels, respectively, an AF signal (AF for imaging plane phase difference AF) using the imaging plane phase difference detection method (imaging plane phase difference AF) is used. A pair of image signals as a focus detection signal) is obtained. An AF
このように、撮像素子201は、レンズ装置100の撮像光学系を通過した光束を受光して形成された光学像を電気信号に光電変換して画像データ(像信号)を出力する。本実施形態の撮像素子201は、1つのマイクロレンズに対して2つのフォトダイオードが設けられており、撮像面位相差AF方式による焦点検出に用いる像信号を生成可能である。なお、1つのマイクロレンズに対して4つのフォトダイオードを設けるなど、1つのマイクロレンズを共有するフォトダイオードの個数を変更してもよい。
As described above, the
次に、図2(A)は、撮像面位相差AF方式に対応していない画素の構成例を模式的に示し、図2(B)は、撮像面位相差AF方式に対応した画素の構成例を模式的に示している。図2(A)、(B)のいずれの画素構成でも、ベイヤー配列が用いられており、Rは赤のカラーフィルタを、Bは青のカラーフィルタを、Gr、Gbは緑のカラーフィルタをそれぞれ示している。撮像面位相差AFに対応する図2(B)の画素構成では、図2(A)に示される撮像面位相差AF方式に非対応の画素構成における1画素(実線で示される画素)内に、図2(B)の水平方向に2分割された2つのフォトダイオードA、Bが設けられている。フォトダイオードA、B(第1光電変換部、第2光電変換部)は、撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過した光束を受光する。 Next, FIG. 2A schematically illustrates a configuration example of a pixel that does not support the imaging surface phase difference AF method, and FIG. 2B illustrates a configuration of a pixel that supports the imaging surface phase difference AF method. An example is shown schematically. In each of the pixel configurations of FIGS. 2A and 2B, a Bayer array is used, where R is a red color filter, B is a blue color filter, and Gr and Gb are green color filters. Is shown. In the pixel configuration of FIG. 2B corresponding to the imaging plane phase difference AF, one pixel (pixel indicated by a solid line) in the pixel configuration that is not compatible with the imaging plane phase difference AF method illustrated in FIG. , Two photodiodes A and B divided in the horizontal direction in FIG. 2B are provided. The photodiodes A and B (the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion unit) receive light beams that have passed through mutually different pupil regions of the imaging optical system.
このように、フォトダイオードAとフォトダイオードBは、撮影光学系の射出瞳の異なる領域を通過した光束を受光するため、B像信号はA像信号に対して視差を有している。また、上述の撮像用信号(A+B像信号)と一対の視差画像信号のうち、一方の像信号(A像又はB像信号)も視差を有する。なお、図2(B)に示される画素の分割方法は一例であり、図2(B)の垂直方向に分割した構成や、水平方向および垂直方向に2分割ずつ(合計4分割)した構成などの他の構成を採用してもよい。また、同じ撮像素子内において互いに異なる分割方法で分割された複数種類の画素が含まれてもよい。 As described above, since the photodiodes A and B receive light beams that have passed through different areas of the exit pupil of the imaging optical system, the B image signal has parallax with the A image signal. In addition, one of the image signal (A + B image signal) and one of the pair of parallax image signals has a parallax. Note that the pixel dividing method illustrated in FIG. 2B is an example, and the pixel is divided in the vertical direction in FIG. 2B, or divided into two in the horizontal and vertical directions (total of four). Other configurations may be adopted. In addition, a plurality of types of pixels divided by different division methods may be included in the same image sensor.
なお、本実施形態では、1つのマイクロレンズに対して複数の光電変換部が配置され、瞳分割された光束が各光電変換部に入射される構成を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、焦点検出用画素の構成は、マイクロレンズ下に1つのフォトダイオードを有し、遮光層により左右または上下を遮光することで瞳分割を行う構成でもよい。また、複数の撮像用画素の配列の中に一対の焦点検出用画素を離散的に配置し、その一対の焦点検出用画素から一対の像信号を取得する構成でもよい。 Note that, in the present embodiment, a configuration in which a plurality of photoelectric conversion units are arranged for one microlens and a pupil-divided light beam is incident on each photoelectric conversion unit has been described, but the present invention is not limited to this. Not something. For example, the focus detection pixel may have a configuration in which one photodiode is provided below the microlens and pupil division is performed by shielding the light from left and right or up and down by a light shielding layer. Alternatively, a configuration may be adopted in which a pair of focus detection pixels are discretely arranged in an array of a plurality of imaging pixels, and a pair of image signals are acquired from the pair of focus detection pixels.
撮像素子201から読み出された撮像用信号およびAF用信号は、A/D変換部202に入力される。A/D変換部202は、撮像用信号およびAF用信号に対して、リセットノイズを除去するための相関二重サンプリング、ゲインの調節、およびデジタル化を行う。A/D変換部202は、撮像用信号を画像処理部203に出力し、AF用信号をAF信号処理部204に出力する。
The imaging signal and the AF signal read from the
AF信号処理部204(取得手段204a)は、A/D変換部202から出力されたAF用信号(一対の像信号としての第1信号(A像信号)および第2信号(B像信号))を取得する。またAF信号処理部204(算出手段204b)は、AF用信号に基づいて相関演算を行って像ずれ量を算出し、像ずれ量に基づいてデフォーカス量を算出する。また、AF信号処理部204(算出手段204b)は、AF用信号の信頼性情報(2像の一致度、2像の急峻度、コントラスト情報、飽和情報、およびキズ情報など)により信頼度をランク付けする。AF信号処理部204により算出されたデフォーカス量および信頼性情報(信頼度)は、システム制御部209へ出力される。なお、AF信号処理部204による相関演算の詳細については後述する。
The AF signal processing unit 204 (the
次に、図3を参照して、本実施形態における撮像装置10の動作について説明する。図3は、撮像装置10の動作を示すフローチャートである。図3の各ステップは、主にシステム制御部209の指令に基づいて各部により実行される。
Next, an operation of the
まず、ステップS301において、システム制御部209は、画像処理部203の出力信号に対してAE処理を行うようにAE処理部211を制御する。次に、ステップS302において、システム制御部209は、スイッチ217(SW1)がオンであるか否かを判定する。スイッチ217(SW1)がオンの場合(Yes)、ステップS303へ進む。一方、スイッチ217(SW1)がオフの場合(No)、ステップS301へ戻る。
First, in step S301, the
次に、ステップS303において、システム制御部209は、AF動作を行う。なお、AF動作の詳細については後述する。次に、ステップS304において、システム制御部209は、スイッチ217(SW1)がオンであるか否かを判定する。スイッチ217(SW1)がオンの場合(Yes)、ステップS305へ進む。一方、スイッチ217(SW1)がオフの場合(No)、ステップS301へ戻る。
Next, in step S303, the
次に、ステップS305において、システム制御部209は、スイッチ218(SW2)がオンであるか否かを判定する。スイッチ218(SW2)がオフの場合(No)、ステップS304へ戻る。一方、スイッチ218(SW2)がオンの場合(Yes)、ステップS306へ進む。ステップS306において、システム制御部209は撮影動作を行う。その後、ステップS301へ戻る。
Next, in step S305, the
次に、図4及び図5を参照して、本実施形態におけるAF動作(図3のステップS303)について詳述する。図4及び図5は、AF動作を示すフローチャートである。図4及び図5の各ステップは、主に、AF信号処理部204およびシステム制御部209により実行される。
Next, the AF operation (step S303 in FIG. 3) in the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5 are flowcharts showing the AF operation. 4 and 5 are mainly executed by the AF
まず、ステップS401において、システム制御部209は、画像処理部203の出力信号に対してAE処理を行うようにAE処理部211を制御する。次に、ステップS402において、AF信号処理部204は、一対の像信号を用いて焦点検出処理を行い、デフォーカス量および信頼度を算出する。なお、焦点検出処理の詳細については後述する。
First, in step S401, the
次に、ステップS403において、システム制御部209は、ステップS402にて算出された信頼度(焦点検出結果の信頼度)が予め設定されている第2信頼度閾値よりも高いか否かを判定する。信頼度が第2信頼度閾値よりも高い場合(Yes)、ステップS404へ進む。一方、信頼度が第2信頼度閾値未満である場合(No)、ステップS413へ進む。なお、第2信頼度閾値は、信頼度が第2信頼度閾値未満であれば、デフォーカス量の精度の保証はできないが被写体の合焦位置方向は保証できる値に設定される。
Next, in step S403, the
次に、ステップS404において、システム制御部209は、ステップS402にて算出したデフォーカス量(検出デフォーカス量)が予め設定されている第2Def量閾値以下であるか否かを判定する。検出デフォーカス量が第2Def量閾値以下である場合(Yes)、ステップS405へ進む。一方、検出デフォーカス量が第2Def量閾値よりも大きい場合(No)、ステップS412へ進む。第2Def量閾値は、デフォーカス量が第2Def量閾値以下の場合、その後、該デフォーカス量だけレンズ駆動を所定回数(例えば3回)以内で焦点深度内にフォーカスレンズ103を移動するように制御可能な値(例えば焦点深度の5倍の量)に設定される。
Next, in step S404, the
次に、ステップS405において、システム制御部209は、フォーカスレンズ103が停止状態(停止中)であるか否かを判定する。フォーカスレンズ103が停止中である場合(Yes)、ステップS406へ進む。一方、フォーカスレンズ103が停止中でない場合(No)、ステップS410へ進む。
Next, in step S405, the
次に、ステップS406において、システム制御部209は、ステップS402にて算出された信頼度(焦点検出結果の信頼度)が予め設定されている第1信頼度閾値よりも高いか否かを判定する。信頼度が第1信頼度閾値よりも高い場合(Yes)、ステップS407へ進む。一方、信頼度が第1信頼度閾値未満である場合(No)、ステップS410へ進む。なお、第1信頼度閾値は、信頼度が第1信頼度閾値以上であれば、デフォーカス量の精度ばらつきが所定の範囲内(例えば、焦点深度内)となるように設定される。
Next, in step S406, the
次に、ステップS407において、システム制御部209は、ステップS402にて算出したデフォーカス量(検出デフォーカス量)が予め設定されている第1Def量閾値以下であるか否かを判定する。検出デフォーカス量が第1Def量閾値以下である場合(Yes)、ステップS408へ進む。一方、検出デフォーカス量が第1Def量閾値よりも大きい場合(No)、ステップS409へ進む。なお、第1Def量閾値は、検出デフォーカス量が第1Def量閾値以下であれば、焦点深度内にフォーカスレンズ103が制御されている値となるように設定される。
Next, in step S407, the
次に、ステップS408において、システム制御部209は、焦点状態が合焦状態であると判定し、本フローを終了する。一方、ステップS409において、システム制御部209は、ステップS402にて算出したデフォーカス量(検出デフォーカス量)だけフォーカスレンズ103を駆動させ、その後、ステップS402へ戻る。再度、ステップS405〜S409の一連の動作を行うことにより、ステップS402にて算出した信頼度が第1信頼度閾値よりも高い場合、システム制御部209は、フォーカスレンズ103を停止した状態で再度デフォーカス量を算出することができる。
Next, in step S408, the
次に、ステップS410において、システム制御部209は、ステップS402にて検出したデフォーカス量に対して所定割合だけフォーカスレンズ103を駆動する。次に、ステップS411において、システム制御部209は、フォーカスレンズ103の停止を指示して、ステップS402へ戻る。次に、ステップS412において、システム制御部209は、ステップS402にて検出したデフォーカス量に対してフォーカスレンズ103を駆動し、ステップS402へ戻る。
Next, in step S410, the
次に、ステップS413において、システム制御部209は、非合焦条件を満たしたか否かを判定する。非合焦条件を満たした場合(Yes)、ステップS414へ進む。一方、非合焦条件を満たしていない場合(No)、ステップS415へ進む。ここで、非合焦条件とは、システム制御部209が合焦すべき被写体がないと判定する条件である。非合焦条件として、例えば、フォーカスレンズ103の可動範囲の全てにおいてレンズ駆動が完了した場合、すなわちフォーカスレンズ103が遠側および近側の両方のレンズ端を検出して初期位置に戻った場合という条件が設定される。
Next, in step S413, the
次に、ステップS414において、システム制御部209は、焦点状態が非合焦状態であると判定し、本フローを終了する。一方、ステップS415において、システム制御部209は、フォーカスレンズ103が遠側または近側のレンズ端に到達したか否かを判定する。フォーカスレンズ103がレンズ端に到達した場合(Yes)、ステップS416へ進み、一方、フォーカスレンズ103がレンズ端に到達していない場合(No)、ステップS417へ進む。
Next, in step S414, the
次に、ステップS416において、システム制御部209は、フォーカスレンズ103の駆動方向(レンズ駆動方向)を反転し、ステップS402へ戻る。次に、ステップS417において、システム制御部209は、フォーカスレンズ103を所定方向に駆動し、ステップS402へ戻る。フォーカスレンズ103の駆動速度(フォーカスレンズ速度)は、例えば、デフォーカス量が検出できるようになった時点でピント位置を通り過ぎることのないようなレンズ速度の範囲内で最も速い速度に設定される。
Next, in step S416, the
次に、図6を参照して、焦点検出処理(図4のステップS402)について詳述する。図6は、焦点検出処理を示すフローチャートである。図6の各ステップは、主に、システム制御部209、または、システム制御部209の指令に基づいてAF信号処理部204により実行される。
Next, the focus detection process (step S402 in FIG. 4) will be described in detail with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the focus detection processing. Each step in FIG. 6 is mainly executed by the
まず、ステップS501において、AF信号処理部204(システム制御部209)は、撮像素子201内の任意の範囲の焦点検出領域を設定する。次に、ステップS502において、AF信号処理部204は、ステップS501にて設定した焦点検出領域に関し、撮像素子201から焦点検出用の一対の像信号(A像信号およびB像信号)を取得する。次に、ステップS503において、AF信号処理部204は、ステップS502にて取得した一対の像信号に対して、垂直方向に行加算平均処理を行う。行加算平均処理により、像信号のノイズの影響を軽減することができる。次に、ステップS504において、AF信号処理部204は、ステップS503にて行加算平均処理を行った一対の像信号から、所定の周波数帯域の信号成分を取り出すフィルタ処理を行う。
First, in step S501, the AF signal processing unit 204 (system control unit 209) sets a focus detection area in an arbitrary range in the
次に、ステップS505において、AF信号処理部204は、ステップS504にてフィルタ処理後の一対の像信号に基づいて相関量を算出する。次に、ステップS506において、AF信号処理部204は、ステップS505にて算出した相関量に基づいて相関変化量を算出する。次に、ステップS507において、AF信号処理部204は、ステップS505にて算出した相関変化量に基づいて像ずれ量を算出する。次に、ステップS508において、AF信号処理部204は、ステップS507にて算出した像ずれ量の信頼度を算出する。次に、ステップS509において、AF信号処理部204は、像ずれ量をデフォーカス量に変換する。
Next, in step S505, the AF
次に、ステップS510において、システム制御部209は、ステップS504にて行われたフィルタ処理に関し、フィルタの種類分だけ演算したか否かを判定する。フィルタの種類分だけフィルタ処理の演算が完了している場合(Yes)、ステップS511へ進む。一方、フィルタの種類分だけフィルタ処理の演算が完了していない場合(No)、ステップS504へ戻る。本実施形態において、ステップS504のフィルタ処理では、例えば、行加算平均処理を行った一対の像信号に対して、帯域の異なる3つの周波数帯域(低域、中域、高域)のバンドパスフィルタを用いた処理(フィルタ処理)を水平方向に行う。但し、低域フィルタ、中域フィルタ、高域フィルタとは、各フィルタが取り出す周波数成分の相対的な高低を示すものであり、絶対的な高低を示すものではない。ステップS510において、システム制御部209は、ステップS504〜S509の一連の処理を3つの周波数帯域の全てに関して行ったか否かを判定する。
Next, in step S510, the
次に、ステップS511において、システム制御部209は、合焦判定を行うフィルタを用いて算出されたデフォーカス量を選択する。すなわち、システム制御部209(決定手段)は、ステップS504〜S509の一連の処理により算出された3つのデフォーカス量と信頼度との組み合わせのうち、いずれのデフォーカス量と信頼度との組み合わせを用いるかを選択(決定)する。本実施形態において、低域フィルタを用いて算出されたデフォーカス量を大Def、中域フィルタを用いて算出されたデフォーカス量を中Def、高域フィルタを用いて算出されたデフォーカス量を小Defと表現する。なお、デフォーカス量の選択については後述する。
Next, in step S511, the
次に、図7を参照して、図6のステップS501にて設定された焦点検出領域(AF領域)について詳述する。図7は、撮像素子201の画素アレイ601上での焦点検出領域602の説明図である。焦点検出領域602の両側のシフト領域603は、相関演算に必要な領域である。このため、焦点検出領域602とシフト領域603とを合わせた領域604が相関演算に必要な画素領域である。図7中のp、q、s、tはそれぞれ、水平方向(x軸方向)での座標であり、pとqはそれぞれ領域604(画素領域)の始点と終点のx座標、sとtはそれぞれ焦点検出領域602の始点と終点のx座標をそれぞれ示している。
Next, the focus detection area (AF area) set in step S501 in FIG. 6 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram of the
図8は、図7の焦点検出領域602に含まれる複数の画素から取得したAF用信号(一対の像信号)の説明図である。図8において、実線701は、一対の像信号のうちの一方(A像信号)、破線702は、一対の像信号のうち他方(B像信号)である。図8(A)はシフト前のA像信号およびB像信号を示し、図8(B)、(C)はそれぞれ、A像信号およびB像信号を図8(A)の状態からプラス方向およびマイナス方向にシフトした状態を示している。一対の像信号(実線701で示されるA像信号、破線702で示されるB像信号)の相関量を算出する際には、A像信号およびB像信号の両方を矢印の方向に1ビットずつシフトする。
FIG. 8 is an explanatory diagram of AF signals (a pair of image signals) acquired from a plurality of pixels included in the
次に、相関量の算出方法について説明する。まず、図8(B)、(C)に示されるように、A像信号およびB像信号をそれぞれ1ビットずつシフトして、A像信号とB像信号との差の絶対値の和を算出する。相関量COR[i]は、以下の式(1)を用いて算出することができる。
式(1)において、iはシフト量、p−sはマイナス方向の最大シフト量、q−tはプラス方向の最大シフト量、xは焦点検出領域602の開始座標、yは焦点検出領域602の終了座標である。
In equation (1), i is the shift amount, ps is the maximum shift amount in the minus direction, qt is the maximum shift amount in the plus direction, x is the start coordinate of the
ここで、図9を参照して、シフト量と相関量CORとの関係について説明する。図9(A)、(B)は、シフト量と相関量CORとの関係の説明図である。図9(B)は図9(A)の領域802の拡大図である。図9(A)において、横軸はシフト量、縦軸は相関量CORをそれぞれ示している。シフト量とともに変化する相関量801における極値付近の領域802、803のうち、より小さい相関量に対応するシフト量において一対の像信号(A像信号、B像信号)の一致度が最も高くなる。
Here, the relationship between the shift amount and the correlation amount COR will be described with reference to FIG. FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating the relationship between the shift amount and the correlation amount COR. FIG. 9B is an enlarged view of a
次に、相関変化量の算出方法について説明する。本実施形態では、図9(A)に示される相関量801の波形における1シフトおきの相関量の差を相関変化量として算出する。相関変化量ΔCOR[i]は、以下の式(2)を用いて算出することができる。
ここで、図10を参照して、シフト量と相関変化量ΔCORとの関係について説明する。図10(A)、(B)は、シフト量と相関変化量ΔCORとの関係の説明図である。図10(B)は図10(A)の領域902の拡大図である。図10(A)において、横軸はシフト量、縦軸は相関変化量ΔCORをそれぞれ示している。シフト量とともに変化する相関変化量901は、領域902、903においてプラスからマイナスになる。相関変化量が0となる状態をゼロクロスと呼び、一対の像信号(A像信号、B像信号)の一致度が最も高くなる。このため、ゼロクロスを与えるシフト量が像ずれ量となる。
Here, the relationship between the shift amount and the correlation change amount ΔCOR will be described with reference to FIG. FIGS. 10A and 10B are diagrams illustrating the relationship between the shift amount and the correlation change amount ΔCOR. FIG. 10B is an enlarged view of a
図10(B)において、904は相関変化量901の一部である。図10(B)を参照して、像ずれ量PRDの算出方法について説明する。ゼロクロスを与えるシフト量(k−1+α)は、整数部分β(=k−1)と小数部分αとに分けられる。小数部分αは、図10(B)中の三角形ABCと三角形ADEとの相似の関係から、以下の式(3)を用いて算出することができる。
すなわち、小数部分αと整数部分βとの和から像ずれ量PRDを算出することができる。図10(A)に示されるように、相関変化量ΔCORのゼロクロスが複数存在する場合、その付近での相関変化量ΔCORの変化の急峻性がより大きい方を第1のゼロクロスとする。この急峻性はAFの行い易さを示す指標であり、その値が大きいほど高精度なAFを行い易い点であることを示す。急峻性maxderは、以下の式(5)を用いて算出することができる。
次に、像ずれ量の信頼性情報(信頼度)の算出方法について説明する。像ずれ量の信頼度は、一対の像信号(A像信号、B像信号)の一致度(2像の一致度)fnclvlと、前述の相関変化量ΔCORの急峻性とにより定義することができ、いずれの値から信頼度を取得してもよい。2像の一致度は、像ずれ量の精度を表す指標であり、ここではその値が小さいほど精度が良いことを意味する。図9(B)において、804は相関量801の一部である。2像の一致度fnclvlは、以下の式(6)を用いて算出することができる。
次に、図11を参照して、デフォーカス量の選択(図6のステップS511)について説明する。図11は、デフォーカス量の選択を示すフローチャートである。図11の各ステップは、主にシステム制御部209により実行される。
Next, the selection of the defocus amount (step S511 in FIG. 6) will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart showing the selection of the defocus amount. Each step in FIG. 11 is mainly executed by the
まず、ステップS1001において、システム制御部209は、後述する大Def(第1デフォーカス量)から中Def(第2デフォーカス量)への引き継ぎ判定を行う。次に、ステップS1002において、システム制御部209は、大Defから中Defへの引き継ぎを行うことができたか否かを判定する。大Defから中Defへの引き継ぎを行うことができた場合(Yes)、ステップS1003へ進む。一方、大Defから中Defへの引き継ぎを行うことができなかった場合(No)、ステップS1007へ進む。
First, in step S1001, the
次に、ステップS1003において、システム制御部209は、後述する中def(第2デフォーカス量)から小def(第3デフォーカス量)への引き継ぎ判定を行う。次に、ステップS1004において、システム制御部209は、中Defから小Defへの引き継ぎを行うことができたか否かを判定する。中Defから小Defへの引き継ぎを行うことができた場合(Yes)、ステップS1005へ進む。一方、中Defから小Defへの引き継ぎを行うことができなかった場合(No)、ステップS1006へ進む。
Next, in step S1003, the
ステップS1005において、システム制御部209は、フォーカスレンズ103の駆動(フォーカス制御)に用いるデフォーカス量として小defを選択し、本フローを終了する。また、ステップS1006において、システム制御部209は、フォーカス制御に用いるデフォーカス量として中Defを選択し、本フローを終了する。また、ステップS1007において、システム制御部209は、フォーカス制御に用いるデフォーカス量とし大Defを選択し、本フローを終了する。
In step S1005, the
次に、図12を参照して、大Defから中Defへの引き継ぎ判定(図11のステップS1001)について説明する。図12の各ステップは、主にシステム制御部209により実行される。
Next, with reference to FIG. 12, a description will be given of the determination of the transition from the large Def to the middle Def (Step S1001 in FIG. 11). Each step in FIG. 12 is mainly executed by the
まず、ステップS1101において、システム制御部209は、大Defと中Defのデフォーカス量の差が予め設定した第1深度閾値(第1閾値)以下であるか否かを判定する。大Defと中Defのデフォーカス量の差が第1深度閾値以下である場合(Yes)、ステップS1102へ進む。一方、この差が第1深度閾値よりも大きい場合(No)、ステップS1104へ進む。なお、第1深度閾値は、大Defから中Defへ適切に引き継ぐことができるように、例えば、焦点深度の9倍の量に設定される。また、第1深度閾値を、焦点深度を基準として設定する(焦点深度よりも大きくする)ことにより、F値や焦点検出領域が変化しても一律の閾値を設定することができる。
First, in step S1101, the
次に、ステップS1102において、システム制御部209は、中Defの信頼度(第2信頼度)が大Defの信頼度(第1信頼度)以上で、かつ中Defの信頼度が第2信頼度閾値(図4のステップS403の判定で用いる閾値)よりも高いか否かを判定する。これらの両方の条件を満たす場合(Yes)、ステップS1103へ進む。一方、少なくとも一方の条件を満たさない場合(No)、ステップS1104へ進む。
Next, in step S1102, the
ステップS1103において、システム制御部209は、大Defから中Defへの引き継ぎを行うことができると判定し、本フローを終了する。一方、ステップS1104において、システム制御部209は、大Defから中Defへの引き継ぎを行うことができないと判定し、本フローを終了する。これにより、大ボケ状態から小ボケ状態へフォーカスレンズ103を移動させる過程において、大Defと中Defのデフォーカス量の差とそれぞれの信頼度とに基づいて、大Defから中Defへの引き継ぎを行うことが可能か否かを判定することができる。
In step S1103, the
次に、図13を参照して、中Defから小Defへの引き継ぎ判定(図11のステップS1003)について説明する。図13の各ステップは、主にシステム制御部209により実行される。まず、ステップS1201において、システム制御部209は、中Defが予め設定した第1のデフォーカス量閾値より大きいか否かを判断する。中Defが大きい場合(Yes)、ステップS1202へ進む。一方、中Defが小さい場合(No)、ステップS1203に進む。
Next, with reference to FIG. 13, a description will be given of the determination of the transition from the middle Def to the small Def (Step S1003 in FIG. 11). Each step in FIG. 13 is mainly executed by the
なお、第1のデフォーカス量閾値は、中Defの大幅なずれ(誤測距)を検出できるように、例えば、焦点深度に設定される。これにより、特に合焦位置近傍での中Defの精度が低い場合を検出できる。また、第1のデフォーカス量閾値を、焦点深度を基準として設定することにより、F値や焦点検出領域が変化しても一律の閾値を設定することができる。 Note that the first defocus amount threshold is set to, for example, the depth of focus so that a large deviation (incorrect distance measurement) of the middle Def can be detected. This makes it possible to detect a case where the accuracy of the middle Def is low especially near the in-focus position. In addition, by setting the first defocus amount threshold with reference to the depth of focus, a uniform threshold can be set even when the F value or the focus detection area changes.
次に、ステップS1202において、システム制御部209は、中Defの信頼度を1ランク低くする処理を行い、ステップS1203へ進む。これにより、後述するステップS1204において判定される、中Defから小Defへの引き継ぎ条件を満たしやすくなり、小Defへの引き継ぎがされやすくなる。すなわち、中Defの信頼度を下げる処理(S1202)を入れることにより、中Defと小Defの選択に優先順位が付加され、合焦位置近傍で精度の低い中Defを選ばれにくくすることができる。
Next, in step S1202, the
次に、ステップS1203において、システム制御部209は、中Defと小Defのデフォーカス量の差が予め設定した第2深度閾値(第2閾値)以下であるか否かを判定する。中Defと小Defのデフォーカス量の差が第2深度閾値以下である場合(Yes)、ステップS1204へ進む。一方、この差が第2深度閾値よりも大きい場合(No)、ステップS1206へ進む。
Next, in step S1203, the
なお、第2深度閾値は、中Defから小Defへ適切に引き継ぐことができるように、例えば、焦点深度の3倍の量に設定される。また、第2深度閾値を、焦点深度を基準として設定する(焦点深度よりも大きくする)ことにより、F値や焦点検出領域が変化しても一律の閾値を設定することができる。また、第2深度閾値は、図12のステップS1101の判定にて用いられる第1深度閾値よりも小さい値に設定される。これは、小Def→中Def→大Defと変化するにつれて、デフォーカス量の検出ばらつきが大きくなる結果、小Defと中Defの差よりも中Defと大Defの差の方が大きくなるためである。 The second depth threshold is set to, for example, three times the depth of focus so that the medium Def can be appropriately taken over from the small Def. Also, by setting the second depth threshold based on the depth of focus (making it larger than the depth of focus), a uniform threshold can be set even if the F-number or the focus detection area changes. Further, the second depth threshold is set to a value smaller than the first depth threshold used in the determination in step S1101 of FIG. This is because the variation in the detection of the defocus amount increases as the change from small Def to middle Def to large Def occurs, so that the difference between the middle Def and the large Def becomes larger than the difference between the small Def and the middle Def. is there.
次に、ステップS1204において、システム制御部209は、小Defの信頼度が中Defの信頼度以上であり、かつ小Defの信頼度および中Defの信頼度の両方がそれぞれ第2信頼度閾値よりも高いか否かを判定する。これらの条件を全て満たす場合(Yes)、ステップS1205へ進む。一方、少なくとも一つの条件を満たさない場合(No)、ステップS1206へ進む。
Next, in step S1204, the
次に、ステップS1205において、システム制御部209は、中Defから小Defへの引き継ぎを行うことができると判定し、本フローを終了する。一方、ステップS1206において、システム制御部209は、中Defから小Defへの引き継ぎを行うことができないと判定し、本フローを終了する。これにより、小ボケ状態から合焦位置へフォーカスレンズ103を移動させる過程において、中Defと小Defのデフォーカス量の差とそれぞれの信頼度とに基づいて、中Defから小Defへの引き継ぎを行うことが可能であるか否かを判定することができる。
Next, in step S1205, the
本実施形態では、低域フィルタ、中域フィルタ、高域フィルタを用いる場合について説明したが、フィルタの種類や数は限定されない。また、中Defと小Defの引き継ぎ判定時に、その選択に優先度を付加したが、その他の引き継ぎ判定時に優先度を付加してもよい。さらに、中Defの信頼度を低くすることで優先順位を付加したが、中Defと小Defの引き継ぎの閾値にヒステリシスを持たせることで、優先度を付加してもよい。 In the present embodiment, the case where the low-pass filter, the middle-pass filter, and the high-pass filter are used has been described, but the type and number of the filters are not limited. In addition, the priority is added to the selection when the medium Def and the small Def are determined to be taken over, but the priority may be added to other selections when determining the takeover. Further, the priority is added by lowering the reliability of the middle Def. However, the priority may be added by giving hysteresis to the threshold for taking over the middle Def and the small Def.
以上、本実施形態によれば、中Defが誤測距しているにも関わらず、信頼度が小Def信頼度と同等以上と算出された場合、中Def信頼度を1ランク下げた優先度を付加することで、選ばれにくくでき、安定した引き継ぎ判定ができる。つまり、コントラストの低い被写体で、低帯域フィルタの演算結果の信頼度が高帯域フィルタの信頼度と同等以上になった場合でも、その引き継ぎ判定時に、帯域に応じて優先度を付加することで、安定して高帯域フィルタに引き継ぐことができる。そして、レンズの反転を抑制し、合焦率を改善できる。 As described above, according to the present embodiment, when the reliability is calculated to be equal to or more than the small Def reliability even though the middle Def is erroneously measured, the priority of lowering the middle Def reliability by one rank Is added, the selection can be made difficult, and a stable handover determination can be made. In other words, even if the reliability of the calculation result of the low-band filter is equal to or higher than the reliability of the high-band filter in a subject having a low contrast, by adding the priority according to the band at the time of determining the handover, It can be taken over by a high-band filter stably. In addition, the inversion of the lens can be suppressed, and the focusing rate can be improved.
(第2実施形態)
次に、図14を参照して、本実施形態における自動選択時のAF動作について説明する。図14は、撮像装置の自動選択時の焦点検出処理を示すフローチャートである。この動作に関する制御プログラムは、AF信号処理部204によって実行される。AF信号処理部204は、AF動作を開始すると、まず、ステップS1301において、被写体に対する焦点調節を行うための焦点検出領域141を設定する。このステップS1301の処理では、図15に示すように縦横7×7の合計49個の焦点検出枠142が設定される。
(2nd Embodiment)
Next, an AF operation at the time of automatic selection according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a flowchart illustrating a focus detection process when the imaging apparatus is automatically selected. A control program relating to this operation is executed by the AF
次に、ステップS1302において、各焦点検出枠で、焦点検出に必要なAF用信号を取得する。具体的には、撮像素子201で露光を行った後、撮像面位相差AF用の焦点検出枠142の領域内の焦点検出用画素の像信号を取得する。次に、ステップS1303において、撮像面位相差AF用の各焦点検出枠について、得られた一対の像信号のずれ量からデフォーカス量を算出する。本実施形態では、算出されるデフォーカス量の信頼度も判定する。デフォーカス量と信頼度は、上述の第1実施形態と同様に算出できる。すなわち、デフォーカス量は、図6の焦点検出処理を行うことで得られ、信頼度は、AF用信号の信頼性情報(2像の一致度、2像の急峻度、コントラスト情報、飽和情報、およびキズ情報など)により算出できる。
Next, in step S1302, an AF signal necessary for focus detection is acquired in each focus detection frame. Specifically, after exposure is performed by the
本実施形態では、低域フィルタと高域フィルタを用いた場合について説明する。以下、低域フィルタを用いて算出したデフォーカス量まで引き継がれた焦点検出枠を低域フィルタ枠、高域フィルタ用いて算出したデフォーカス量まで引き継がれた焦点検出枠を高域フィルタ枠と表現する。また、算出されたデフォーカス量が所定の信頼度を有する場合に「デフォーカス量が算出された」と表現し、デフォーカス量が何らかの理由で算出できない、または、算出されたデフォーカス量の信頼度が低い場合に「デフォーカス量が算出できない」と表現する。 In the present embodiment, a case where a low-pass filter and a high-pass filter are used will be described. Hereinafter, the focus detection frame inherited up to the defocus amount calculated using the low-pass filter is expressed as a low-pass filter frame, and the focus detection frame inherited up to the defocus amount calculated using the high-pass filter is expressed as a high-pass filter frame. I do. Further, when the calculated defocus amount has a predetermined reliability, it is expressed as “the defocus amount has been calculated”, and the defocus amount cannot be calculated for some reason, or the calculated defocus amount is not reliable. When the degree is low, it is expressed as “the defocus amount cannot be calculated”.
次に、ステップS1304において、ステップS1301で設定した複数の焦点検出枠142の中から最も撮影者がピントを合わせたい被写体を選択する枠選択処理を行う。基本的には、最も至近側の被写体を示すデフォーカス量の焦点検出枠を選択するが、一般に、撮影者がピントを合わせたい被写体は、至近側に存在することが多いためである。この枠選択処理についての詳細は後述する。次に、ステップS1305において、枠選択された焦点検出枠142で算出されたデフォーカス量に基づきフォーカスレンズ103の駆動を行う(合焦制御)。
Next, in step S1304, frame selection processing is performed to select a subject to which the photographer wants to focus most from among the plurality of focus detection frames 142 set in step S1301. Basically, a focus detection frame with a defocus amount indicating the closest object is selected. However, in general, an object which a photographer wants to focus on is often present on the closest side. Details of this frame selection processing will be described later. Next, in step S1305, the
次に、ステップS1306において、レンズ駆動に用いたデフォーカス量が算出された焦点検出枠に関して、表示部213に合焦表示を行い、焦点検出処理を終了する。合焦表示処理においては、選択した枠のみを表示してもよいし、選択した焦点検出枠とデフォーカス量の差分が所定内である焦点検出枠を全てもしくは一部を表示するようにしてもよい。
Next, in step S1306, a focus display is performed on the
以下、ステップS1304で行う枠選択処理の詳細について図16を用いて説明する。まず、ステップS1501において、デフォーカス量が算出された焦点検出枠の中で、高域フィルタ枠の信頼度が予め設定した第3信頼度閾値以上の枠が存在するか否かを判定する。存在する場合(Yes)、信頼度が第3信頼度閾値以上の焦点検出枠を候補枠として設定し、ステップS1503へ進む。一方、存在しない場合(No)、ステップS1502へ進む。 Hereinafter, details of the frame selection process performed in step S1304 will be described with reference to FIG. First, in step S1501, it is determined whether or not there is a frame in which the reliability of the high-pass filter frame is equal to or greater than a third reliability threshold set in advance among the focus detection frames for which the defocus amount has been calculated. If it exists (Yes), a focus detection frame whose reliability is equal to or higher than the third reliability threshold is set as a candidate frame, and the process proceeds to step S1503. On the other hand, if it does not exist (No), the process proceeds to step S1502.
次に、ステップS1502において、デフォーカス量が算出された焦点検出枠の中で、低域フィルタ枠の信頼度が予め設定した第3信頼度閾値以上の枠が存在するか否かを判定する。存在する場合(Yes)、信頼度が第3信頼度閾値以上の焦点検出枠を候補枠として設定し、ステップS1503へ進む。一方、存在しない場合(No)、ステップS1505へ進み、選択枠「なし」と判定し、本フローを終了する。 Next, in step S1502, it is determined whether or not there is a frame in which the reliability of the low-pass filter frame is equal to or greater than a predetermined third reliability threshold among the focus detection frames for which the defocus amount has been calculated. If it exists (Yes), a focus detection frame whose reliability is equal to or higher than the third reliability threshold is set as a candidate frame, and the process proceeds to step S1503. On the other hand, if it does not exist (No), the process proceeds to step S1505, it is determined that the selection frame is "none", and the present flow ends.
このように、まず、高域フィルタ枠で信頼度の判定をして、条件を満たさなければ低域フィルタの枠の信頼度を判定する。これにより、高域フィルタ枠と低域フィルタ枠の選択に優先度が付加され、合焦位置近傍で精度の低い低帯域フィルタを用いて算出されたデフォーカス量を選ばれにくくすることができる。 As described above, first, the reliability is determined in the high-pass filter frame, and if the condition is not satisfied, the reliability of the low-pass filter frame is determined. Thereby, priority is added to the selection of the high-pass filter frame and the low-pass filter frame, and it is possible to make it difficult to select a defocus amount calculated using a low-accuracy low-band filter near the focus position.
次に、ステップS1503において、ステップS1501〜ステップS1502で候補枠として設定された枠の中で、最も至近の枠を選択枠として設定し、本フローを終了する。 Next, in step S1503, among the frames set as the candidate frames in steps S1501 to S1502, the closest frame is set as the selection frame, and this flow ends.
選択枠が「なし」となった場合では、図14のステップS1305においては、フォーカスレンズ103の駆動を行うことはせずに非合焦と判断し、表示部213に非合焦表示する処理を行ってもよい。また、信頼性の高い枠が選択されるまでフォーカスレンズ103を所定の方向へ駆動させ続けるサーチ駆動を行ってもよい。
When the selection frame is set to “none”, in step S1305 in FIG. 14, it is determined that the
なお、本実施形態では、低域フィルタと高域フィルタを用いる場合について説明したが、フィルタの種類や数は限定されない。また、より低域のフィルタをより選ばれにくくすることで効果が得られるため、すべてのフィルタに優先度を付加してもよいし、少なくともひとつのフィルタに優先度を付加してもよい。 In the present embodiment, the case where the low-pass filter and the high-pass filter are used has been described, but the type and number of the filters are not limited. In addition, since an effect is obtained by making it harder to select a lower band filter, a priority may be added to all filters, or a priority may be added to at least one filter.
以上、本実施形態によれば、高帯域フィルタ枠と低帯域フィルタ枠の双方で選択枠に選ばれる条件を満たす焦点検出枠が存在した場合でも、高帯域フィルタ枠の判定から実施することで優先度を付加する。そして、より精度の高い高帯域フィルタを用いて算出したデフォーカス量を選択できる。つまり、自動選択モードにおいて、焦点検出領域141内にコントラストの低い被写体を含む場合でも、その枠選択時に、帯域に応じて優先度を付加する。これにより、より正確に撮影者が焦点調節を行いたいコントラストの高い被写体の焦点検出枠を選択でき、ボケ合焦を抑制できる。 As described above, according to the present embodiment, even when there is a focus detection frame that satisfies the condition selected as the selection frame in both the high-band filter frame and the low-band filter frame, priority is given by performing the determination from the high-band filter frame. Add degrees. Then, the defocus amount calculated using the higher-precision high-band filter can be selected. That is, in the automatic selection mode, even when a low-contrast subject is included in the focus detection area 141, the priority is added according to the band when the frame is selected. This makes it possible to more accurately select a focus detection frame of a high-contrast subject that the photographer wants to perform focus adjustment, thereby suppressing blurring.
このように、上述の実施形態では、フィルタ帯域引き継ぎや焦点検出枠の選択時に、バンドパスフィルタの周波数帯域に応じて優先度をつけることで、コントラストの低い被写体を含む場合の合焦率を改善できる。このことから、焦点検出時に、コントラストの低い被写体を含む場合であっても、非合焦やボケ合焦を軽減できる撮像装置を提供することができる。 As described above, in the above-described embodiment, when the filter band is taken over or the focus detection frame is selected, the priority is given according to the frequency band of the band-pass filter, thereby improving the focusing rate in a case where a low-contrast subject is included. it can. From this, it is possible to provide an imaging device that can reduce out-of-focus or blur focus even when a low-contrast subject is included in focus detection.
また、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および変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist.
10 撮影装置
204a 取得手段
204b 算出手段
204 AF信号処理部
209 システム制御部
Claims (8)
前記第1信号および前記第2信号に対して帯域が互いに異なる複数のフィルタ処理を行い、各々のフィルタ処理後の第1信号および第2信号に基づいて複数のデフォーカス量および複数の信頼度を算出する算出手段と、
前記複数のデフォーカス量の差と、前記複数の信頼度の少なくとも一つに基づいて、前記複数のデフォーカス量の中から焦点調節に用いられるデフォーカス量を決定する決定手段と
を備え、
前記決定手段は、前記複数のデフォーカス量の少なくとも一つ以上に、前記デフォーカス量の決定の優先度を各々付加する
ことを特徴とする撮影装置。 Acquiring means for acquiring a first signal and a second signal corresponding to a light beam passing through different pupil regions of the imaging optical system;
A plurality of filter processes having different bands are performed on the first signal and the second signal, and a plurality of defocus amounts and a plurality of reliability are determined based on the first signal and the second signal after the respective filter processes. Calculating means for calculating;
A determination unit that determines a defocus amount used for focus adjustment from among the plurality of defocus amounts, based on at least one of the difference between the plurality of defocus amounts and the plurality of degrees of reliability,
The image capturing apparatus according to claim 1, wherein the determining unit adds a priority of determining the defocus amount to at least one of the plurality of defocus amounts.
ことを特徴とする請求項1に記載の撮影装置。 2. The method according to claim 1, wherein the determining unit sets a lower priority for determining a defocus amount calculated using a filter having a relatively low band among the plurality of defocus amounts. 3. Shooting equipment.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の撮影装置。 3. The method according to claim 1, wherein the determining unit sets low reliability of the defocus amount calculated using a filter having a relatively lowest band among the plurality of defocus amounts. 4. Shooting equipment.
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の撮影装置。 4. The method according to claim 1, wherein the determining unit adds the priority when determining a defocus amount calculated using a filter that performs focus determination among the plurality of defocus amounts. 5. The imaging device according to any one of the above.
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の撮影装置。 The determining means sets a threshold value, which is a condition for determining the plurality of defocus amounts, to have a hysteresis, so that the defocus amount used for the focus adjustment is calculated using a filter having a relatively low band. The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the amount is switched to a defocus amount calculated using a filter having a relatively high band from the amount.
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の撮影装置。 The determining means may determine a defocus amount calculated using a filter of a relatively low band among the plurality of defocus amounts relatively later as a defocus amount used for the focus adjustment. The photographing apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の撮影装置。 The determining means determines, after the other filters, a defocus amount calculated using a filter having a relatively lowest band among the plurality of defocus amounts as a defocus amount used for the focus adjustment. The photographing apparatus according to claim 1, wherein:
前記第1信号および前記第2信号に対して帯域が互いに異なる複数のフィルタ処理を行い、各々のフィルタ処理後の第1信号および第2信号に基づいて複数のデフォーカス量および複数の信頼度を算出する算出工程と、
前記複数のデフォーカス量の差と、前記複数の信頼度の少なくとも一つとに基づいて、前記複数のデフォーカス量の中から焦点調節に用いられるデフォーカス量を決定する決定工程と
を有し、
前記決定工程では、前記複数のデフォーカス量の少なくとも一つ以上に、選択の優先度を各々付加する
ことを特徴とするの撮像装置の制御方法。
An acquisition step of acquiring a first signal and a second signal corresponding to a light beam passing through different pupil regions of the imaging optical system;
A plurality of filter processes having different bands are performed on the first signal and the second signal, and a plurality of defocus amounts and a plurality of reliability are determined based on the first signal and the second signal after the respective filter processes. A calculating step of calculating;
Determining a defocus amount used for focus adjustment from among the plurality of defocus amounts, based on a difference between the plurality of defocus amounts and at least one of the plurality of degrees of reliability,
In the determining step, a priority of selection is added to at least one or more of the plurality of defocus amounts, respectively.
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