JP2021131513A - Controller, imaging device, control method, and program - Google Patents

Controller, imaging device, control method, and program Download PDF

Info

Publication number
JP2021131513A
JP2021131513A JP2020027947A JP2020027947A JP2021131513A JP 2021131513 A JP2021131513 A JP 2021131513A JP 2020027947 A JP2020027947 A JP 2020027947A JP 2020027947 A JP2020027947 A JP 2020027947A JP 2021131513 A JP2021131513 A JP 2021131513A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exposure
baseline length
condition
control
focus detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020027947A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021131513A5 (en
Inventor
信貴 水野
Nobutaka Mizuno
信貴 水野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2020027947A priority Critical patent/JP2021131513A/en
Publication of JP2021131513A publication Critical patent/JP2021131513A/en
Publication of JP2021131513A5 publication Critical patent/JP2021131513A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Exposure Control For Cameras (AREA)

Abstract

To provide a controller which can detect a focus quickly with high accuracy.SOLUTION: Provided is a controller (121) for detecting a focus on the basis of a pixel signal obtained by photoelectrically converting the light passing through mutually different pupil areas of an imaging optical system. The controller comprises: an exposure control unit (121a) for exercising exposure control on the basis of an exposure control value that includes an exposure time, imaging sensitivity and aperture value: and an exposure condition acquisition unit (121b) for acquiring an exposure condition for focus detection on the basis of information based on a base line length. The exposure condition is an exposure condition that constitute a first exposure target value in information based on a first base line length and an exposure condition that constitutes a second exposure target value different from the first exposure target value in information based on a second base line length, and the exposure control unit exercises exposure control so that th exposure condition is established.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging device.

撮像装置の自動焦点検出(AF)方式として、位相差焦点検出方式(位相差AF)が知られている。位相差AFは、デジタルスチルカメラで多く用いられるAFであり、撮像素子が焦点検出用センサとして用いられるものが存在する。特許文献1には、一部の画素を瞳分割方式の焦点検出を行うための焦点検出用画素とした撮像素子が開示されている。このような焦点検出方法の場合、瞳分離されている一対の焦点検出画素の基線長は焦点検出精度に影響を及ぼす。 A phase difference focus detection method (phase difference AF) is known as an automatic focus detection (AF) method for an image pickup apparatus. The phase-difference AF is an AF that is often used in digital still cameras, and there are some that use an image sensor as a focus detection sensor. Patent Document 1 discloses an image pickup device in which some pixels are used as focus detection pixels for performing pupil division type focus detection. In the case of such a focus detection method, the baseline length of the pair of focus detection pixels separated by pupil affects the focus detection accuracy.

また一般的に、焦点検出を実施する際には、適正露出になる露出条件(露出狙い値)に設定する必要がある。したがって、焦点検出に適さない露出になっている場合、測光手段により露出が適正となる露出条件に設定して焦点検出を行う。特許文献2には、レリーズボタンが半押しされて焦点検出を実施する際に、素早く焦点検出に移行できるように、半押し直前の焦点検出結果の信頼性に応じて、測光の有無や露出条件の設定変更を行う撮像装置が開示されている。 Further, in general, when performing focus detection, it is necessary to set an exposure condition (exposure target value) at which an appropriate exposure is obtained. Therefore, when the exposure is not suitable for focus detection, the focus is detected by setting the exposure condition to be appropriate by the photometric means. In Patent Document 2, when the release button is half-pressed to perform focus detection, the presence / absence of light measurement and exposure conditions are described according to the reliability of the focus detection result immediately before the half-press so that the focus detection can be quickly performed. An imaging device for changing the setting of is disclosed.

特開2008−52009号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-52009 特開2013−25132号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-25132

位相差AFの焦点検出精度は、結像光学系の絞り径(F値)により決まる基線長、被写体のコントラスト、または、露出設定によって取得される信号量などの種々の要因によって決まる。基線長は、結像光学系の絞り径(F値)に応じて変化する。一般的には、F値が大きくなるほど、基線長が小さくなるため焦点検出精度が低下する。しかしながら、従来技術では、測光の有無や露出狙い値に、位相差AFの焦点検出精度に影響を及ぼす基線長を考慮しておらず、測光により一定の信号量を取得することに重きを置いている。このため、基線長を考慮していれば焦点検出可能な状況である場合でも、素早く高精度な焦点検出ができない可能性がある。 The focus detection accuracy of phase-difference AF is determined by various factors such as the baseline length determined by the aperture diameter (F value) of the imaging optical system, the contrast of the subject, and the amount of signal acquired by the exposure setting. The baseline length changes according to the aperture diameter (F value) of the imaging optical system. Generally, as the F value increases, the baseline length decreases, so that the focus detection accuracy decreases. However, in the prior art, the presence / absence of metering and the exposure target value do not consider the baseline length that affects the focus detection accuracy of the phase difference AF, and the emphasis is on acquiring a constant signal amount by metering. There is. Therefore, if the baseline length is taken into consideration, even if the focus can be detected, there is a possibility that the focus cannot be detected quickly and accurately.

そこで本発明は、素早く高精度な焦点検出が可能な制御装置、撮像装置、制御方法、および、プログラムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a control device, an image pickup device, a control method, and a program capable of quick and highly accurate focus detection.

本発明の一側面としての制御装置は、撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光を光電変換して得られる画素信号に基づいて焦点検出を行う制御装置であって、露光時間、撮像感度、および絞り値を含む露出制御値に基づいて、露出制御を行う露出制御部と、基線長に基づく情報に基づいて、前記焦点検出のための露出条件を取得する露出条件取得部とを有し、前記露出条件は、第1の基線長に基づく情報では第1の露出狙い値となる露出条件であり、第2の基線長に基づく情報では前記第1の露出狙い値とは異なる第2の露出狙い値となる露出条件であり、前記露出制御部は、前記露出条件となるように前記露出制御を行う。 The control device as one aspect of the present invention is a control device that performs focus detection based on a pixel signal obtained by photoelectric conversion of light passing through different pupil regions of an imaging optical system, and is an exposure time and imaging sensitivity. , And an exposure control unit that performs exposure control based on the exposure control value including the aperture value, and an exposure condition acquisition unit that acquires the exposure condition for the focus detection based on the information based on the baseline length. The exposure condition is an exposure condition that is the first exposure target value in the information based on the first baseline length, and is different from the first exposure target value in the information based on the second baseline length. It is an exposure condition that is an exposure target value, and the exposure control unit performs the exposure control so as to be the exposure condition.

本発明の他の側面としての制御装置は、撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光を光電変換して得られる画素信号に基づいて焦点検出を行う制御装置であって、露光時間、撮像感度、および絞り値を含む露出制御値に基づいて、露出制御を行う露出制御部と、前記撮像光学系の焦点調節を行う焦点調節部と、前記焦点調節部による前記焦点調節の際に、少なくとも現在の輝度情報と基線長に基づく情報とに基づいて、前記露出制御の実施要否を判定する露出変更判定部とを有し、前記露出変更判定部は、第1の基線長に基づく情報では第1の露出判定条件を、第2の基線長に基づく情報では第1の露出判定条件とは異なる第2の露出判定条件を有し、前記露出制御部は、前記露出変更判定部が前記露出制御を実施すると判定した場合、前記露出制御を行う。 The control device as another aspect of the present invention is a control device that performs focus detection based on a pixel signal obtained by photoelectric conversion of light passing through different pupil regions of an imaging optical system, and is an exposure time and imaging. At least at the time of the exposure control unit that controls the exposure based on the sensitivity and the exposure control value including the aperture value, the focus adjustment unit that adjusts the focus of the imaging optical system, and the focus adjustment by the focus adjustment unit. It has an exposure change determination unit that determines whether or not the exposure control needs to be performed based on the current brightness information and information based on the baseline length, and the exposure change determination unit is based on the information based on the first baseline length. The first exposure determination condition has a second exposure determination condition that is different from the first exposure determination condition in the information based on the second baseline length, and the exposure control unit has the exposure change determination unit. When it is determined that the control is to be performed, the exposure control is performed.

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。 Other objects and features of the present invention will be described in the following embodiments.

本発明によれば、素早く高精度な焦点検出が可能な制御装置、撮像装置、制御方法、および、プログラムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a control device, an image pickup device, a control method, and a program capable of quick and highly accurate focus detection.

各実施形態における撮像装置のブロック図である。It is a block diagram of the image pickup apparatus in each embodiment. 各実施形態における画素配列を示す図である。It is a figure which shows the pixel array in each embodiment. 各実施形態における画素構造を示す図である。It is a figure which shows the pixel structure in each embodiment. 各実施形態における撮像素子および瞳分割機能の説明図である。It is explanatory drawing of the image sensor and pupil division function in each embodiment. 各実施形態における撮像素子および瞳分割機能の説明図である。It is explanatory drawing of the image sensor and pupil division function in each embodiment. 各実施形態におけるデフォーカス量と像ずれ量と関係図である。It is a relationship diagram with the defocus amount and the image shift amount in each embodiment. 第1の実施形態における焦点調節処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the focus adjustment processing in 1st Embodiment. 第1の実施形態における露出狙い値を示す図である。It is a figure which shows the exposure aim value in 1st Embodiment. 第2の実施形態における焦点調節処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the focus adjustment process in 2nd Embodiment. 第3の実施形態におけるタイミングチャートである。It is a timing chart in 3rd Embodiment.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

なお、各実施形態は発明の理解と説明を容易にするため、具体的かつ特定の構成を有するが、本発明はそのような特定の構成に限定されない。例えば、以下では本発明をレンズ交換可能な一眼レフタイプのデジタルカメラに適用した実施形態について説明するが、本発明はレンズ交換できないタイプのデジタルカメラや、ビデオカメラに対しても適用可能である。また、カメラを備えた任意の電子機器、例えば携帯電話機、パーソナルコンピュータ(ラップトップ、タブレット、デスクトップ型など)、ゲーム機などで実施することもできる。 Each embodiment has a specific and specific configuration in order to facilitate understanding and explanation of the invention, but the present invention is not limited to such a specific configuration. For example, although the embodiment in which the present invention is applied to a single-lens reflex type digital camera having an interchangeable lens will be described below, the present invention can also be applied to a digital camera of a non-interchangeable lens type and a video camera. It can also be carried out on any electronic device equipped with a camera, such as a mobile phone, a personal computer (laptop, tablet, desktop type, etc.), a game machine, or the like.

(第1の実施形態)
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施形態における撮像装置の概略構成について説明する。図1は、本実施形態における撮像装置100のブロック図である。撮像装置100は、カメラ本体とカメラ本体に着脱可能な交換レンズ(撮像光学系または結像光学系)とを備えたデジタルカメラシステムである。ただし本実施形態は、これに限定されるものではなく、カメラ本体とレンズとが一体的に構成された撮像装置にも適用可能である。
(First Embodiment)
First, the schematic configuration of the image pickup apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of the image pickup apparatus 100 according to the present embodiment. The image pickup apparatus 100 is a digital camera system including a camera body and an interchangeable lens (imaging optical system or imaging optical system) that can be attached to and detached from the camera body. However, the present embodiment is not limited to this, and can be applied to an imaging device in which a camera body and a lens are integrally configured.

第1レンズ群101は、撮影レンズ(撮像光学系)を構成する複数のレンズ群のうち最も前方(被写体側)に配置されており、光軸OAの方向(光軸方向)に進退可能な状態でレンズ鏡筒に保持される。絞り兼用シャッタ(絞り)102は、その開口径を調節することで撮影時の光量調節を行うとともに、静止画撮影時には露光時間調節用シャッタとして機能する。第2レンズ群103は、絞り兼用シャッタ102と一体的に光軸方向に進退し、第1レンズ群101の進退動作と連動して変倍動作を行うズーム機能を有する。第3レンズ群105は、光軸方向に進退することにより焦点調節(フォーカス動作)を行うフォーカスレンズ群である。光学的ローパスフィルタ106は、撮影画像の偽色やモアレを軽減するための光学素子である。 The first lens group 101 is arranged in the frontmost position (subject side) of the plurality of lens groups constituting the photographing lens (imaging optical system), and can move forward and backward in the direction of the optical axis OA (optical axis direction). It is held in the lens barrel. The diaphragm combined shutter (aperture) 102 adjusts the amount of light at the time of shooting by adjusting the aperture diameter thereof, and also functions as a shutter for adjusting the exposure time at the time of shooting a still image. The second lens group 103 has a zoom function that advances and retreats in the optical axis direction integrally with the shutter 102 that also serves as an aperture, and performs a variable magnification operation in conjunction with the advance and retreat operation of the first lens group 101. The third lens group 105 is a focus lens group that adjusts the focus (focus operation) by moving forward and backward in the optical axis direction. The optical low-pass filter 106 is an optical element for reducing false color and moire of a captured image.

撮像素子107は、撮像光学系を介して被写体像(光学像)の光電変換を行い、CMOSセンサやCCDセンサなどの二次元フォトセンサ、および、その周辺回路により構成され、撮像光学系の結像面に配置される。撮像素子107としては、例えば、横方向にm個の画素、縦方向にn個の画素を有する受光ピクセル上にベイヤー配列の原色カラーモザイクフィルタをオンチップで形成した2次元単板カラーセンサが用いられる。 The image pickup device 107 performs photoelectric conversion of a subject image (optical image) via an image pickup optical system, and is composed of a two-dimensional photo sensor such as a CMOS sensor or a CCD sensor and peripheral circuits thereof, and forms an image of the image pickup optical system. Placed on the surface. As the image pickup element 107, for example, a two-dimensional single plate color sensor in which a Bayer-arranged primary color mosaic filter is formed on-chip on a light receiving pixel having m pixels in the horizontal direction and n pixels in the vertical direction is used. Be done.

ズームアクチュエータ111は、不図示のカム筒を回動(駆動)することで第1レンズ群101ないし第2レンズ群103を光軸方向に沿って移動させることにより、変倍動作を行う。絞りシャッタアクチュエータ112は、絞り兼用シャッタ102の開口径を制御して光量(撮影光量)を調節するとともに、静止画撮影時の露光時間を制御する。フォーカスアクチュエータ114は、第3レンズ群105を光軸方向に移動させて焦点調節を行う。 The zoom actuator 111 performs a scaling operation by rotating (driving) a cam cylinder (not shown) to move the first lens group 101 to the second lens group 103 along the optical axis direction. The aperture shutter actuator 112 controls the aperture diameter of the aperture and shutter 102 to adjust the amount of light (captured light amount) and also controls the exposure time during still image photographing. The focus actuator 114 adjusts the focus by moving the third lens group 105 in the optical axis direction.

電子フラッシュ115は、被写体を照明するために用いられる照明装置である。電子フラッシュ115としては、キセノン管を備えた閃光照明装置または連続発光するLED(発光ダイオード)を備えた照明装置が用いられる。AF補助光手段116は、所定の開口パターンを有するマスクの像を、投光レンズを介して、被写体に投影する。これにより、暗い被写体や低コントラストの被写体に対する焦点検出能力を向上させることができる。 The electronic flash 115 is a lighting device used to illuminate a subject. As the electronic flash 115, a flash illumination device provided with a xenon tube or an illumination device provided with an LED (light emitting diode) that continuously emits light is used. The AF auxiliary light means 116 projects an image of a mask having a predetermined aperture pattern onto a subject via a light projecting lens. As a result, the focus detection ability for a dark subject or a low-contrast subject can be improved.

CPU121は、撮像装置100の種々の制御を司る制御装置(制御手段)である。CPU121は、演算部、ROM、RAM、A/Dコンバータ、D/Aコンバータ、および、通信インターフェイス回路などを有する。CPU121は、ROMに記憶された所定のプログラムを読み出して実行することにより、撮像装置100の各種回路を駆動し、焦点検出(AF)、撮影、画像処理、または、記録などの一連の動作を制御する。なお、通信インターフェイス回路は、USBや有線LANなどのケーブルを用いた通信のみならず、無線LANなどの無線技術を用いた通信を行うことが可能である。 The CPU 121 is a control device (control means) that controls various controls of the image pickup device 100. The CPU 121 includes a calculation unit, a ROM, a RAM, an A / D converter, a D / A converter, a communication interface circuit, and the like. The CPU 121 drives various circuits of the image pickup apparatus 100 by reading and executing a predetermined program stored in the ROM, and controls a series of operations such as focus detection (AF), shooting, image processing, and recording. do. The communication interface circuit can perform not only communication using a cable such as USB or a wired LAN but also communication using a wireless technology such as a wireless LAN.

CPU121は、撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光を光電変換して得られる画素信号に基づいて焦点検出を行う制御装置である。CPU121は、露出制御部121a、露出条件取得部121b、焦点調節部121c、および、露出変更判定部121dを有する。露出制御部121aは、露光時間、撮像感度、および絞り値を含む露出制御値に基づいて、露出制御を行う。露出条件取得部121bは、基線長に基づく情報に基づいて、焦点検出のための露出条件を取得する。焦点調節部121cは、フォーカス駆動回路126を制御して撮像光学系の焦点調節(フォーカス制御)を行う。 The CPU 121 is a control device that performs focus detection based on a pixel signal obtained by photoelectric conversion of light passing through different pupil regions of an imaging optical system. The CPU 121 includes an exposure control unit 121a, an exposure condition acquisition unit 121b, a focus adjustment unit 121c, and an exposure change determination unit 121d. The exposure control unit 121a controls the exposure based on the exposure control value including the exposure time, the imaging sensitivity, and the aperture value. The exposure condition acquisition unit 121b acquires the exposure condition for focus detection based on the information based on the baseline length. The focus adjustment unit 121c controls the focus drive circuit 126 to perform focus adjustment (focus control) of the imaging optical system.

CPU121は、その内部メモリにおいて、デフォーカス量の算出に必要となる補正値Kgainを算出するための係数(補正値算出係数)を記憶している。補正値算出係数は、例えば、第3レンズ群105の位置に対応するフォーカス状態、第1レンズ群101ないし第2レンズ群103の位置に対応するズーム状態、撮像光学系のF値、撮像素子の設定瞳距離、画素サイズごとに複数用意されている。焦点調節を行う際に、CPU121は、撮像光学系の焦点調節状態(フォーカス状態、ズーム状態)と絞り値(F値)、撮像素子の設定瞳距離、および、画素サイズの組み合わせに応じて最適な補正値算出係数を選択する。そしてCPU121は、選択された補正値算出係数と撮像素子の像高とに基づいて補正値を算出する。 The CPU 121 stores a coefficient (correction value calculation coefficient) for calculating the correction value Kgain required for calculating the defocus amount in its internal memory. The correction value calculation coefficient is, for example, a focus state corresponding to the position of the third lens group 105, a zoom state corresponding to the position of the first lens group 101 to the second lens group 103, an F value of the image pickup optical system, and an image sensor. Multiple lenses are prepared for each set pupil distance and pixel size. When adjusting the focus, the CPU 121 is optimal according to the combination of the focus adjustment state (focus state, zoom state) and aperture value (F value) of the imaging optical system, the set pupil distance of the imaging element, and the pixel size. Select the correction value calculation coefficient. Then, the CPU 121 calculates the correction value based on the selected correction value calculation coefficient and the image height of the image sensor.

なお本実施形態において、補正値算出係数は、CPU121の内部メモリに記憶されているが、これに限定されるものではない。CPU121の外部に設けられたメモリに補正値算出係数を記憶してもよい。また、交換レンズ式の撮像装置において、撮像光学系を有する交換レンズが不揮発性メモリを有し、そのメモリに補正値算出係数を記憶させてもよい。この場合、撮像光学系の焦点調節状態に応じて、補正値算出係数を撮像装置に送信すればよい。 In the present embodiment, the correction value calculation coefficient is stored in the internal memory of the CPU 121, but is not limited to this. The correction value calculation coefficient may be stored in a memory provided outside the CPU 121. Further, in the interchangeable lens type imaging device, the interchangeable lens having the imaging optical system may have a non-volatile memory, and the correction value calculation coefficient may be stored in the memory. In this case, the correction value calculation coefficient may be transmitted to the image pickup apparatus according to the focus adjustment state of the image pickup optical system.

電子フラッシュ制御回路122は、撮影動作に同期して電子フラッシュ115の点灯制御を行う。補助光駆動回路123は、焦点検出動作に同期してAF補助光手段116の点灯制御を行う。撮像素子駆動回路124は、撮像素子107の垂直および水平走査などの撮像動作を制御するとともに、取得した画像信号をA/D変換してCPU121に送信する。なお、A/D変換回路は、撮像素子107内に設けるようにしてもよい。画像処理回路125は、撮像素子107から出力された画像データのγ(ガンマ)変換、カラー補間、または、JPEG(Joint Photographic Experts Group)圧縮などの処理を行う。 The electronic flash control circuit 122 controls the lighting of the electronic flash 115 in synchronization with the shooting operation. The auxiliary light drive circuit 123 controls the lighting of the AF auxiliary light means 116 in synchronization with the focus detection operation. The image sensor drive circuit 124 controls image pickup operations such as vertical and horizontal scanning of the image sensor 107, and A / D-converts the acquired image signal and transmits it to the CPU 121. The A / D conversion circuit may be provided in the image sensor 107. The image processing circuit 125 performs processing such as γ (gamma) conversion, color interpolation, and JPEG (Joint Photographic Experts Group) compression of the image data output from the image sensor 107.

フォーカス駆動回路126は、焦点検出結果に基づいてフォーカスアクチュエータ114を駆動し、第3レンズ群105を光軸方向に沿って移動させることにより、焦点調節を行う。絞りシャッタ駆動回路128は、絞りシャッタアクチュエータ112を駆動して、絞り兼用シャッタ102の開口径を制御する。ズーム駆動回路129は、撮影者のズーム操作に応じて、ズームアクチュエータ111を駆動する。 The focus drive circuit 126 drives the focus actuator 114 based on the focus detection result, and adjusts the focus by moving the third lens group 105 along the optical axis direction. The aperture shutter drive circuit 128 drives the aperture shutter actuator 112 to control the aperture diameter of the aperture shutter 102. The zoom drive circuit 129 drives the zoom actuator 111 according to the zoom operation of the photographer.

表示器131は、例えばLCD(液晶表示装置)を備えて構成される。表示器131は、撮像装置100の撮影モードに関する情報、撮影前のプレビュー画像、撮影後の確認用画像、または、焦点検出時の合焦状態表示画像などを表示する。操作部(操作スイッチ群)132は、電源スイッチ、レリーズ(撮影トリガ)スイッチ、ズーム操作スイッチ、および、撮影モード選択スイッチなどを備えて構成される。レリーズスイッチは、半押し状態(SW1がONの状態)、および、全押し状態(SW2がONの状態)の2段階のスイッチを有する。記録媒体133は、例えば撮像装置100に着脱可能なフラッシュメモリであり、撮影画像(画像データ)を記録する。また、操作部132にタッチパネルなどを含ませ、タッチパネルを用いて操作可能にしてもよい。 The display 131 is configured to include, for example, an LCD (liquid crystal display). The display 131 displays information about the shooting mode of the image pickup apparatus 100, a preview image before shooting, a confirmation image after shooting, an in-focus state display image at the time of focus detection, and the like. The operation unit (operation switch group) 132 includes a power switch, a release (shooting trigger) switch, a zoom operation switch, a shooting mode selection switch, and the like. The release switch has a two-stage switch of a half-pressed state (SW1 is ON state) and a full-pressed state (SW2 is ON state). The recording medium 133 is, for example, a flash memory that can be attached to and detached from the image pickup apparatus 100, and records captured images (image data). Further, the operation unit 132 may include a touch panel or the like so that the operation unit 132 can be operated using the touch panel.

次に、図2および図3を参照して、本実施形態における撮像素子107の画素配列および画素構造について説明する。図2は、撮像素子107の画素配列を示す図である。図3は、撮像素子107の画素構造を示す図であり、図3(a)は撮像素子107の画素200Gの平面図(+z方向から見た図)、図3(b)は図3(a)中の線a−aの断面図(−y方向から見た図)をそれぞれ示している。 Next, the pixel arrangement and the pixel structure of the image pickup device 107 in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a diagram showing a pixel arrangement of the image sensor 107. FIG. 3 is a diagram showing a pixel structure of the image sensor 107, FIG. 3 (a) is a plan view (viewed from the + z direction) of the pixel 200G of the image sensor 107, and FIG. 3 (b) is FIG. 3 (a). ) Are cross-sectional views (viewed from the −y direction) of lines aa.

図2は、撮像素子(2次元CMOSセンサ)107の画素配列(撮影画素の配列)を、4列×4行の範囲で示している。本実施形態において、各々の撮像画素(画素200R、200G、200B)は、2つの副画素201、202(2つの焦点検出画素)により構成さている。このため、図2には、副画素の配列が、8列×4行の範囲で示されている。 FIG. 2 shows the pixel arrangement (arrangement of photographing pixels) of the image sensor (two-dimensional CMOS sensor) 107 in the range of 4 columns × 4 rows. In the present embodiment, each imaging pixel (pixels 200R, 200G, 200B) is composed of two sub-pixels 201 and 202 (two focus detection pixels). Therefore, in FIG. 2, the arrangement of the sub-pixels is shown in the range of 8 columns × 4 rows.

図2に示されるように、2列×2行の画素群200は、画素200R、200G、200Bがベイヤー配列で配置されている。すなわち画素群200のうち、R(赤)の分光感度を有する画素200Rが左上に、G(緑)の分光感度を有する画素200Gが右上と左下に、B(青)の分光感度を有する画素200Bが右下にそれぞれ配置されている。各画素200R、200G、200B(各撮像画素)は、2列×1行に配列された副画素201(第1焦点検出画素)および副画素202(第2焦点検出画素)により構成されている。副画素201は、撮像光学系の第1瞳部分領域を通過した光束を受光する画素である。副画素202は、撮像光学系の第2瞳部分領域を通過した光束を受光する画素である。複数の副画素201は第1画素群を構成し、複数の副画素202は第2画素群を構成する。撮像素子107は、4列×4行の撮像画素(8列×4行の副画素)を面上に多数配置して構成されており、撮像信号(副画素信号または焦点検出信号)を出力する。 As shown in FIG. 2, in the pixel group 200 of 2 columns × 2 rows, pixels 200R, 200G, and 200B are arranged in a Bayer array. That is, among the pixel group 200, the pixel 200R having the spectral sensitivity of R (red) is in the upper left, the pixel 200G having the spectral sensitivity of G (green) is in the upper right and the lower left, and the pixel 200B having the spectral sensitivity of B (blue). Are placed in the lower right corner. Each pixel 200R, 200G, 200B (each imaging pixel) is composed of a sub-pixel 201 (first focus detection pixel) and a sub-pixel 202 (second focus detection pixel) arranged in two columns × one row. The sub-pixel 201 is a pixel that receives the light flux that has passed through the first pupil portion region of the imaging optical system. The sub-pixel 202 is a pixel that receives the light flux that has passed through the second pupil portion region of the imaging optical system. The plurality of sub-pixels 201 form the first pixel group, and the plurality of sub-pixels 202 form the second pixel group. The image sensor 107 is configured by arranging a large number of imaging pixels (8 columns × 4 rows of sub-pixels) in 4 columns × 4 rows on a surface, and outputs an imaging signal (sub-pixel signal or focus detection signal). ..

図3(b)に示されるように、本実施形態の画素200Gには、画素の受光面側に入射光を集光するためのマイクロレンズ305が設けられている。マイクロレンズ305は、2次元状に複数配列されており、受光面からz軸方向(光軸OAの方向)に所定の距離だけ離れた位置に配置されている。また画素200Gには、x方向にN分割(2分割)、y方向にN分割(1分割)された光電変換部301および光電変換部302が形成されている。光電変換部301および光電変換部302は、それぞれ、副画素201および副画素202に対応する。このように撮像素子107は、1つのマイクロレンズに対して複数の光電変換部を有し、マイクロレンズが2次元状に配列されている。光電変換部301および光電変換部302は、それぞれ、p型層とn型層との間にイントリンシック層を挟んだpin構造のフォトダイオードとして構成される。必要に応じて、イントリンシック層を省略し、pn接合のフォトダイオードとして構成してもよい。 As shown in FIG. 3B, the pixel 200G of the present embodiment is provided with a microlens 305 for condensing incident light on the light receiving surface side of the pixel. A plurality of microlenses 305 are arranged two-dimensionally, and are arranged at positions separated by a predetermined distance in the z-axis direction (direction of the optical axis OA) from the light receiving surface. Also in the pixel 200G is, N H divided in the x direction (divided into two), N V division (first division) by photoelectric conversion unit 301 and the photoelectric conversion portion 302 is formed in the y-direction. The photoelectric conversion unit 301 and the photoelectric conversion unit 302 correspond to the sub-pixel 201 and the sub-pixel 202, respectively. As described above, the image sensor 107 has a plurality of photoelectric conversion units for one microlens, and the microlenses are arranged two-dimensionally. The photoelectric conversion unit 301 and the photoelectric conversion unit 302 are each configured as a pin-structured photodiode in which an intrinsic layer is sandwiched between a p-type layer and an n-type layer. If necessary, the intrinsic layer may be omitted and the photodiode may be configured as a pn junction.

画素200G(各画素)には、マイクロレンズ305と、光電変換部301および光電変換部302との間に、G(緑)のカラーフィルタ306が設けられる。同様に、画素200R、200B(各画素)には、マイクロレンズ305と、光電変換部301および光電変換部302との間に、R(赤)およびB(青)のカラーフィルタ306がそれぞれ設けられる。必要に応じて、副画素ごとにカラーフィルタ306の分光透過率を変えることができ、またはカラーフィルタを省略してもよい。 In the pixel 200G (each pixel), a G (green) color filter 306 is provided between the microlens 305 and the photoelectric conversion unit 301 and the photoelectric conversion unit 302. Similarly, the pixels 200R and 200B (each pixel) are provided with R (red) and B (blue) color filters 306 between the microlens 305 and the photoelectric conversion unit 301 and the photoelectric conversion unit 302, respectively. .. If necessary, the spectral transmittance of the color filter 306 can be changed for each sub-pixel, or the color filter may be omitted.

図3に示されるように、画素200G(200R、200B)に入射した光は、マイクロレンズ305により集光され、Gのカラーフィルタ306(R、Bのカラーフィルタ306)で分光された後、光電変換部301および光電変換部302で受光される。光電変換部301および光電変換部302においては、受光量に応じて電子とホールとの対が生成され、それらが空乏層で分離された後、負電荷の電子はn型層に蓄積される。一方、ホールは定電圧源(不図示)に接続されたp型層を通じて、撮像素子107の外部へ排出される。光電変換部301および光電変換部302のn型層に蓄積された電子は、撮像素子駆動回路124による走査制御に基づいて、転送ゲートを介して、静電容量部(FD)に転送され、電圧信号に変換される。 As shown in FIG. 3, the light incident on the pixels 200G (200R, 200B) is collected by the microlens 305, separated by the G color filter 306 (R, B color filter 306), and then photoelectric. Light is received by the conversion unit 301 and the photoelectric conversion unit 302. In the photoelectric conversion unit 301 and the photoelectric conversion unit 302, pairs of electrons and holes are generated according to the amount of light received, and after they are separated by the depletion layer, negatively charged electrons are accumulated in the n-type layer. On the other hand, the hole is discharged to the outside of the image sensor 107 through a p-type layer connected to a constant voltage source (not shown). The electrons accumulated in the photoelectric conversion unit 301 and the n-type layer of the photoelectric conversion unit 302 are transferred to the capacitance unit (FD) via the transfer gate based on the scanning control by the image pickup element drive circuit 124, and the voltage is transferred. Converted to a signal.

次に、図4を参照して、撮像素子107の瞳分割機能について説明する。図4は、撮像素子107の瞳分割機能の説明図であり、1つの画素部における瞳分割の様子を示している。図4は、図3(a)に示される画素構造のa−a断面を+y側から見た断面図、および、撮像光学系の射出瞳面を示している。図4では、射出瞳面の座標軸と対応を取るため、断面図のx軸およびy軸を図3のx軸およびy軸に対してそれぞれ反転させている。 Next, the pupil division function of the image pickup device 107 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of the pupil division function of the image sensor 107, and shows the state of pupil division in one pixel portion. FIG. 4 shows a cross-sectional view of the aa cross section of the pixel structure shown in FIG. 3A as viewed from the + y side, and the exit pupil surface of the imaging optical system. In FIG. 4, the x-axis and the y-axis of the cross-sectional view are inverted with respect to the x-axis and the y-axis of FIG. 3, respectively, in order to correspond to the coordinate axes of the exit pupil surface.

図4において、副画素(第1焦点検出画素)201の瞳部分領域(第1瞳部分領域)501は、重心が−x方向に偏心している光電変換部301の受光面と、マイクロレンズ305を介して略共役関係になっている。このため瞳部分領域501は、副画素201で受光可能な瞳領域を表している。副画素201の瞳部分領域501の重心は、瞳面上で+X側に偏心している。また、副画素(第2焦点検出画素)202の瞳部分領域(第2瞳部分領域)502は、重心が+x方向に偏心している光電変換部302の受光面と、マイクロレンズ305を介して略共役関係になっている。このため瞳部分領域502は、副画素202で受光可能な瞳領域を表している。副画素202の瞳部分領域502の重心は、瞳面上で−X側に偏心している。瞳領域500は、光電変換部301、302(副画素201、202)を全て合わせた際の画素200G全体で受光可能な瞳領域である。 In FIG. 4, the pupil portion region (first pupil portion region) 501 of the sub-pixel (first focus detection pixel) 201 includes the light receiving surface of the photoelectric conversion unit 301 whose center of gravity is eccentric in the −x direction and the microlens 305. There is a substantially conjugated relationship through this. Therefore, the pupil region 501 represents the pupil region that can be received by the sub-pixel 201. The center of gravity of the pupil portion region 501 of the sub-pixel 201 is eccentric to the + X side on the pupil surface. Further, the pupil portion region (second pupil portion region) 502 of the sub-pixel (second focus detection pixel) 202 is omitted via the light receiving surface of the photoelectric conversion unit 302 whose center of gravity is eccentric in the + x direction and the microlens 305. It has a conjugate relationship. Therefore, the pupil region 502 represents a pupil region that can be received by the sub-pixel 202. The center of gravity of the pupil portion region 502 of the sub-pixel 202 is eccentric to the −X side on the pupil surface. The pupil region 500 is a pupil region in which light can be received by the entire pixel 200G when all the photoelectric conversion units 301 and 302 (sub-pixels 201 and 202) are combined.

副画素201の瞳部分領域501の重心と副画素202の瞳部分領域502の重心との差が基線長に相当する。基線長が長いほど、一対の信号の分離性能が高くなる。ここで、絞り径が大きいほど基線長は長くなるため、F値が小さいほど焦点検出精度が高くなる。一方、絞り径が小さいほど基線長は短くなるため、F値が大きいほど焦点検出精度は低下する。 The difference between the center of gravity of the pupil region 501 of the sub-pixel 201 and the center of gravity of the pupil region 502 of the sub-pixel 202 corresponds to the baseline length. The longer the baseline length, the higher the separation performance of the pair of signals. Here, since the baseline length becomes longer as the aperture diameter becomes larger, the focus detection accuracy becomes higher as the F value becomes smaller. On the other hand, the smaller the aperture diameter, the shorter the baseline length, and the larger the F-number, the lower the focus detection accuracy.

次に、図5を参照して、撮像素子107と瞳分割との対応関係について説明する。図5は、撮像素子107と瞳分割機能の説明図である。撮像光学系の瞳領域のうち互いに異なる瞳部分領域501、502を通過した光束は、撮像素子107の各画素に互いに異なる角度で撮像素子107の撮像面800に入射し、2×1分割された副画素201、202で受光される。本実施形態では、瞳領域が水平方向に2つに瞳分割されている例について説明しているが、これに限定されるものではなく、必要に応じて垂直方向に瞳分割を行ってもよい。 Next, the correspondence between the image pickup device 107 and the pupil division will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram of the image sensor 107 and the pupil division function. Luminous fluxes that have passed through different pupil regions 501 and 502 of the pupil regions of the imaging optical system are incident on the imaging surface 800 of the imaging element 107 at different angles to each pixel of the imaging element 107, and are divided into 2 × 1. The light is received by the sub-pixels 201 and 202. In the present embodiment, an example in which the pupil region is divided into two in the horizontal direction is described, but the present invention is not limited to this, and the pupil region may be divided in the vertical direction if necessary. ..

本実施形態において、撮像素子107は、撮像光学系(撮影レンズ)の第1瞳部分領域を通過する光束を受光する第1瞳部分領域を通過する光束を受光する第1焦点検出画素を有する。また撮像素子107は、撮像光学系の第1瞳部分領域と異なる第2瞳部分領域を通過する光束を受光する第2焦点検出画素を有する。また撮像素子107には、撮像光学系の第1瞳部分領域と第2瞳部分領域とを合わせた瞳領域を通過する光束を受光する撮像画素が複数配列されている。本実施形態において、各撮像画素(画素200)は、第1焦点検出画素(副画素201)および第2焦点検出画素(副画素202)から構成されている。必要に応じて、撮像画素、第1焦点検出画素、および、第2焦点検出画素をそれぞれ別の画素で構成してもよい。このとき、撮像画素配列の一部に、第1焦点検出画素および第2焦点検出画素を部分的に(離散的に)配置するように構成される。 In the present embodiment, the image pickup element 107 has a first focus detection pixel that receives a light flux passing through a first pupil portion region that receives a light flux passing through a first pupil portion region of an imaging optical system (photographing lens). Further, the image pickup device 107 has a second focus detection pixel that receives a light beam passing through a second pupil portion region different from the first pupil portion region of the image pickup optical system. Further, the image pickup device 107 is arranged with a plurality of imaging pixels that receive a light beam passing through a pupil region that is a combination of the first pupil portion region and the second pupil portion region of the imaging optical system. In the present embodiment, each imaging pixel (pixel 200) is composed of a first focus detection pixel (sub-pixel 201) and a second focus detection pixel (sub-pixel 202). If necessary, the imaging pixel, the first focus detection pixel, and the second focus detection pixel may be composed of separate pixels. At this time, the first focus detection pixel and the second focus detection pixel are configured to be partially (discretely) arranged in a part of the imaging pixel array.

本実施形態において、撮像装置100は、撮像素子107の各画素の第1焦点検出画素(副画素201)の受光信号を集めて第1焦点検出信号を生成し、各画素の第2焦点検出画素(副画素202)の受光信号を集めて第2焦点検出信号を生成して焦点検出を行う。また撮像装置100は、撮像素子107の画素ごとに、第1焦点検出画素と第2焦点検出画素との信号を加算(合算)することにより、有効画素数Nの解像度の撮像信号(撮像画像)を生成する。 In the present embodiment, the image pickup device 100 collects the light receiving signals of the first focus detection pixels (secondary focus detection pixels 201) of each pixel of the image pickup element 107 to generate a first focus detection signal, and the second focus detection pixel of each pixel. The received signal of (sub-pixel 202) is collected to generate a second focus detection signal to perform focus detection. Further, the image pickup device 100 adds (sums) the signals of the first focus detection pixel and the second focus detection pixel for each pixel of the image pickup element 107 to obtain an image pickup signal (image image) having a resolution of N effective pixels. To generate.

次に、図6を参照して、撮像素子107の副画素201から取得される第1焦点検出信号および副画素202から取得される第2焦点検出信号のデフォーカス量と像ずれ量との関係について説明する。図6は、デフォーカス量と像ずれ量との関係図である。図6において、撮像素子107は撮像面800に配置されており、図4および図5と同様に、撮像光学系の射出瞳が瞳部分領域501、502に2分割されている様子が示されている。 Next, with reference to FIG. 6, the relationship between the defocus amount and the image shift amount of the first focus detection signal acquired from the sub-pixel 201 of the image sensor 107 and the second focus detection signal acquired from the sub-pixel 202. Will be described. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the defocus amount and the image shift amount. In FIG. 6, the image pickup device 107 is arranged on the image pickup surface 800, and similarly to FIGS. 4 and 5, it is shown that the exit pupil of the image pickup optical system is divided into two pupil region regions 501 and 502. There is.

デフォーカス量dは、被写体の結像位置から撮像面800までの距離を|d|、結像位置が撮像面800よりも被写体側にある前ピン状態を負符号(d<0)、結像位置が撮像面800よりも被写体の反対側にある後ピン状態を正符号(d>0)として定義される。被写体の結像位置が撮像面800(合焦位置)にある合焦状態において、デフォーカス量d=0が成立する。図6において、合焦状態(d=0)である被写体801、および、前ピン状態(d<0)である被写体802がそれぞれ示されている。前ピン状態(d<0)および後ピン状態(d>0)を併せて、デフォーカス状態(|d|>0)という。 For the defocus amount d, the distance from the imaging position of the subject to the imaging surface 800 is | d |, the front pin state in which the imaging position is closer to the subject than the imaging surface 800 is a negative sign (d <0), and imaging is performed. The rear pin state in which the position is on the opposite side of the subject from the imaging surface 800 is defined as a positive sign (d> 0). The defocus amount d = 0 is established in the focused state in which the imaging position of the subject is on the imaging surface 800 (focusing position). In FIG. 6, the subject 801 in the in-focus state (d = 0) and the subject 802 in the front pin state (d <0) are shown, respectively. The front pin state (d <0) and the rear pin state (d> 0) are collectively referred to as a defocus state (| d |> 0).

前ピン状態(d<0)では、被写体802からの光束のうち、瞳部分領域501(または瞳部分領域502)を通過した光束は、一度、集光する。その後、光束は、光束の重心位置G1(G2)を中心とする幅Γ1(Γ2)に広がり、撮像面800でボケた像となる。ボケた像は、撮像素子107に配列された各画素を構成する副画素201(副画素202)により受光され、第1焦点検出信号(第2焦点検出信号)が生成される。このため、第1焦点検出信号(第2焦点検出信号)は、撮像面800上の重心位置G1(G2)に、被写体802が幅Γ1(Γ2)にボケた被写体像として記録される。被写体像のボケ幅Γ1(Γ2)は、デフォーカス量dの大きさ|d|が増加するのに伴い、概ね比例して増加する。同様に、第1焦点検出信号と第2焦点検出信号との間の被写体像の像ずれ量p(=光束の重心位置の差G1−G2)の大きさ|p|も、デフォーカス量dの大きさ|d|が増加するのに伴い、概ね、比例して増加する。後ピン状態(d>0)に関しても同様であるが、第1焦点検出信号と第2焦点検出信号と間の被写体像の像ずれ方向が前ピン状態と反対となる。 In the front pin state (d <0), among the luminous fluxes from the subject 802, the luminous flux that has passed through the pupil region 501 (or the pupil region 502) is once focused. After that, the luminous flux spreads over the width Γ1 (Γ2) centered on the center of gravity position G1 (G2) of the luminous flux, and the image becomes blurred on the imaging surface 800. The blurred image is received by the sub-pixel 201 (sub-pixel 202) constituting each pixel arranged in the image sensor 107, and the first focus detection signal (second focus detection signal) is generated. Therefore, the first focus detection signal (second focus detection signal) is recorded at the center of gravity position G1 (G2) on the imaging surface 800 as a subject image in which the subject 802 is blurred to the width Γ1 (Γ2). The blur width Γ1 (Γ2) of the subject image increases substantially proportionally as the magnitude | d | of the defocus amount d increases. Similarly, the magnitude of the image shift amount p (= difference in the position of the center of gravity of the luminous flux G1-G2) of the subject image between the first focus detection signal and the second focus detection signal | p | is also the defocus amount d. As the magnitude | d | increases, it generally increases proportionally. The same applies to the rear focus state (d> 0), but the image shift direction of the subject image between the first focus detection signal and the second focus detection signal is opposite to that of the front focus state.

したがって、本実施形態では、事前に求めてある像ずれ量pをデフォーカス量dへ換算するための換算係数Kと、第1焦点検出信号と第2焦点検出信号との間の被写体像の像ずれ量pに基づいてデフォーカス量dを算出することが可能である。そして、デフォーカス量d=0のときに合焦となる。 Therefore, in the present embodiment, the conversion coefficient K for converting the image shift amount p obtained in advance to the defocus amount d and the image of the subject image between the first focus detection signal and the second focus detection signal. It is possible to calculate the defocus amount d based on the deviation amount p. Then, when the defocus amount d = 0, the focus is achieved.

換算係数Kは、基線長の逆数に比例するため、基線長に基づく情報となる。像ずれ量pの算出の際には、取得信号のS/Nによるばらつき誤差の影響を受ける。像ずれ量pのばらつき誤差が一定であれば、換算係数Kが小さいほど、ばらつきは小さくなる。すなわち、基線長が長くなるF値が小さい条件のほうが焦点検出ばらつきは小さくなり、合焦精度は高い。ただし、位相差AFの焦点検出精度は、基線長だけで決まるのではなく、被写体のコントラストや、露出設定によって取得される信号量にも影響される。特に、大きく信号を取得することで信号のS/Nを高めると、像ずれ量p算出時のばらつき誤差は低減する。したがって、基線長が長くなるF値が小さい条件においては信号量が小さくてもよいが、基線長が短くなるF値が大きい条件においては信号量が大きいほうが好ましい。そのような傾向は、焦点検出精度を高めにくい、低コントラスト被写体ほど顕著となる。 Since the conversion coefficient K is proportional to the reciprocal of the baseline length, the information is based on the baseline length. When calculating the image shift amount p, it is affected by the variation error due to the S / N of the acquired signal. If the variation error of the image shift amount p is constant, the smaller the conversion coefficient K, the smaller the variation. That is, the focus detection variation is smaller and the focusing accuracy is higher under the condition that the baseline length is long and the F value is small. However, the focus detection accuracy of phase-difference AF is not only determined by the baseline length, but also by the contrast of the subject and the amount of signal acquired by the exposure setting. In particular, if the S / N of the signal is increased by acquiring a large signal, the variation error at the time of calculating the image shift amount p is reduced. Therefore, the signal amount may be small under the condition that the baseline length is long and the F value is small, but it is preferable that the signal amount is large under the condition that the baseline length is short and the F value is large. Such a tendency becomes more remarkable in a low-contrast subject where it is difficult to improve the focus detection accuracy.

次に、図7を参照して、本実施形態におけるライブビュー中の焦点調節処理の流れを説明する。図7は、本実施形態における焦点調節処理を示すフローチャートである。図7の各ステップは、主に、CPU121により実行される。 Next, with reference to FIG. 7, the flow of the focus adjustment process during the live view in the present embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart showing the focus adjustment process in the present embodiment. Each step of FIG. 7 is mainly executed by the CPU 121.

ライブビュー中にレリーズボタンが半押しされる等で焦点調節処理が開始する。まずステップS701において、CPU121は、焦点検出結果を取得する。待機中にCPU121が焦点検出結果を取得している場合、レリーズボタンの半押し直前の結果を用いてもよい。なお焦点調節処理は、レリーズボタンの半押しに応じて開始する場合に限定されるものではなく、AF機能が割り当てられたボタンを押すことにより開始してもよい。 Focus adjustment processing starts when the release button is pressed halfway during live view. First, in step S701, the CPU 121 acquires the focus detection result. When the CPU 121 acquires the focus detection result during standby, the result immediately before the release button is half-pressed may be used. The focus adjustment process is not limited to the case where the focus adjustment process is started by pressing the release button halfway, and the focus adjustment process may be started by pressing the button to which the AF function is assigned.

続いてステップS702において、CPU121は、ステップS701にて取得した焦点検出結果が信頼できるか否か(信頼性があるか否か)を判定する。焦点検出結果が信頼できると判定された場合、ステップS707に進む。ステップS707において、CPU121は、焦点検出結果に基づいてレンズ駆動(フォーカス制御)を行う。一方、ステップS702にて焦点検出結果が信頼できないと判定された場合、ステップS703に進む。ステップS703において、CPU121は、測光による輝度情報を取得する。 Subsequently, in step S702, the CPU 121 determines whether or not the focus detection result acquired in step S701 is reliable (whether or not it is reliable). If it is determined that the focus detection result is reliable, the process proceeds to step S707. In step S707, the CPU 121 drives the lens (focus control) based on the focus detection result. On the other hand, if it is determined in step S702 that the focus detection result is unreliable, the process proceeds to step S703. In step S703, the CPU 121 acquires the luminance information by photometry.

続いてステップS704において、CPU121(露出条件取得部121a)は、AF露出条件(AFに適した露出条件)を取得する。前述した通り、位相差AFの焦点検出精度は、基線長に依存する。このため、本実施形態の撮像装置100は、図8に示されるように、F値に応じてAFとして適切な露出条件(露出狙い値)に設定する条件設定テーブルを有する。図8は、一般的な露出条件(露出狙い値)を適露出(画像)として規格化し、AFとして適切な露出条件を適露出(AF)として示す図である。図8において、横軸はF値、縦軸は露出比をそれぞれ示す。本実施形態では、基線長がとりにくくなるF値であるF2.8よりも暗い範囲において、従来よりも大きめの信号をとることで信号のS/Nを高めている。 Subsequently, in step S704, the CPU 121 (exposure condition acquisition unit 121a) acquires AF exposure conditions (exposure conditions suitable for AF). As described above, the focus detection accuracy of the phase difference AF depends on the baseline length. Therefore, as shown in FIG. 8, the image pickup apparatus 100 of the present embodiment has a condition setting table for setting an appropriate exposure condition (exposure target value) as AF according to the F value. FIG. 8 is a diagram in which a general exposure condition (exposure target value) is standardized as an appropriate exposure (image), and an appropriate exposure condition as AF is shown as an appropriate exposure (AF). In FIG. 8, the horizontal axis represents the F value and the vertical axis represents the exposure ratio. In the present embodiment, the S / N of the signal is increased by taking a signal larger than the conventional one in a range darker than F2.8, which is an F value that makes it difficult to obtain the baseline length.

続いてステップS705において、CPU121(露出制御部121a)は、AF露出条件(AFに適した露出狙い値を実現する露出条件)を設定する。本実施形態において、露出条件は、露光時間、撮像感度、および、絞り値(F値)であるが、これらに限定されるものではない。CPU121は、ステップS703にて取得した輝度情報とステップS704にて取得したAF露出条件とに基づいて、事前に用意されているプログラム線図によって露出条件を決定する。表1は、一例として、開放F5.6のレンズにおいて、従来の適露出(画像)が露光時間1/350、撮像感度100、絞り値F5.6である場合の比較を示す。図8より、本実施形態におけるAF露出条件(AF露出狙い値)は、F5.6においては適露出(画像)の1.4倍であるため、露光時間を1.4倍長くした状態を適露出(AF)条件する。なお表1では、露光条件で調整を行っているが、撮像感度で調整を行ってもよい。 Subsequently, in step S705, the CPU 121 (exposure control unit 121a) sets AF exposure conditions (exposure conditions that realize an exposure target value suitable for AF). In the present embodiment, the exposure conditions are, but are not limited to, an exposure time, an imaging sensitivity, and an aperture value (F value). The CPU 121 determines the exposure condition according to a program diagram prepared in advance based on the luminance information acquired in step S703 and the AF exposure condition acquired in step S704. Table 1 shows, as an example, a comparison in the case where the conventional suitable exposure (image) is 1/350 of the exposure time, the imaging sensitivity is 100, and the aperture value is F5.6 in the lens with the maximum aperture of F5.6. From FIG. 8, since the AF exposure condition (AF exposure target value) in the present embodiment is 1.4 times the appropriate exposure (image) in F5.6, it is appropriate to extend the exposure time by 1.4 times. Exposure (AF) conditions. In Table 1, the adjustment is made according to the exposure conditions, but the adjustment may be made according to the imaging sensitivity.

Figure 2021131513
Figure 2021131513

続いてステップS706において、CPU121は、ステップS705にて設定したAF露出条件(AF露出狙い値)に基づいて、焦点検出結果を取得する。ここで、信頼性のある焦点検出結果を得られた場合、ステップS707において、CPU121は、ステップS706にて取得した焦点検出結果に基づいてレンズ駆動(フォーカス制御)を行う。一方、信頼性のある焦点検出結果を得られなかった場合、ステップS707において、CPU121は、サーチとしてのレンズ駆動を行う。 Subsequently, in step S706, the CPU 121 acquires the focus detection result based on the AF exposure condition (AF exposure target value) set in step S705. Here, when a reliable focus detection result is obtained, in step S707, the CPU 121 performs lens drive (focus control) based on the focus detection result acquired in step S706. On the other hand, if a reliable focus detection result cannot be obtained, in step S707, the CPU 121 drives the lens as a search.

なお、ステップS707のレンズ駆動中に被写体輝度が変化した場合、CPU121(露出制御部121a)は、焦点調節処理中に測光による露出制御を行ってもよい。この場合の露出制御においても、AFに適した露出制御を行うことが好ましい。 If the subject brightness changes during the lens drive in step S707, the CPU 121 (exposure control unit 121a) may perform exposure control by photometry during the focus adjustment process. Also in the exposure control in this case, it is preferable to perform the exposure control suitable for AF.

以上ように、本実施形態において、露出条件取得部121bは、基線長に基づく情報に基づいて、焦点検出のための露出条件を取得する。露出条件は、第1の基線長に基づく情報では第1の露出狙い値となる露出条件であり、第2の基線長に基づく情報では第1の露出狙い値とは異なる第2の露出狙い値となる露出条件である。そして露出制御部121aは、露出条件取得部121bにより取得された露出条件となるように露出制御を行う。 As described above, in the present embodiment, the exposure condition acquisition unit 121b acquires the exposure condition for focus detection based on the information based on the baseline length. The exposure condition is an exposure condition that is the first exposure target value in the information based on the first baseline length, and is a second exposure target value different from the first exposure target value in the information based on the second baseline length. This is the exposure condition. Then, the exposure control unit 121a performs exposure control so as to obtain the exposure condition acquired by the exposure condition acquisition unit 121b.

好ましくは、第1の基線長は第2の基線長よりも短く、第1の露出狙い値は第2の露出狙い値よりも高い(すなわち、基線長に基づく情報により、基線長がとりにくい程、焦点検出に適した露出条件の露出が高い)。また好ましくは、露出条件取得部121bは、被写体のコントラストに基づく情報に基づいて露出条件を取得する。また好ましくは、露出制御部121aは、焦点調節部121cが焦点調節を行っている間の被写体輝度の変化に基づいて、露出制御を行う。また好ましくは、基線長に基づく情報は、基線長に比例する値、または基線長の逆数に比例する値である。また好ましくは、基線長に基づく情報は、絞り値(F値)、像高、またはレンズIDである。 Preferably, the first baseline length is shorter than the second baseline length, and the first exposure target value is higher than the second exposure target value (that is, the information based on the baseline length makes it difficult to obtain the baseline length. , High exposure under exposure conditions suitable for focus detection). Further, preferably, the exposure condition acquisition unit 121b acquires the exposure condition based on the information based on the contrast of the subject. Further, preferably, the exposure control unit 121a performs exposure control based on the change in the subject brightness while the focus adjustment unit 121c is performing the focus adjustment. Also preferably, the information based on the baseline length is a value proportional to the baseline length or a value proportional to the reciprocal of the baseline length. Further, preferably, the information based on the baseline length is the aperture value (F value), the image height, or the lens ID.

本実施形態によれば、基線長に基づく情報により露出条件(露出狙い値)を設定することで、高精度な焦点検出を行うことができる。本実施形態では、基線長とFno(絞り値)との間に相関があるため、基線長に基づく情報としてFnoに応じて露出条件を変えることで、合焦精度を高めることができる。なお、位相差AFの合焦精度は、被写体のコントラストにも依存する。このため、例えば、コントラストが高いときは従来の適露出(画像)の条件、コントラストが低いときはAFとして適切な露出条件としてもよい。なお、被写体のコントラスト算出には、撮像信号内における輝度変化や、被写体の空間周波数成分を見る方法がある。 According to this embodiment, highly accurate focus detection can be performed by setting the exposure condition (exposure aim value) based on the information based on the baseline length. In the present embodiment, since there is a correlation between the baseline length and Fno (aperture value), focusing accuracy can be improved by changing the exposure condition according to Fno as information based on the baseline length. The focusing accuracy of the phase difference AF also depends on the contrast of the subject. Therefore, for example, when the contrast is high, the conventional appropriate exposure (image) condition may be set, and when the contrast is low, the AF may be set as the appropriate exposure condition. To calculate the contrast of the subject, there is a method of observing the change in brightness in the imaging signal and the spatial frequency component of the subject.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。背面液晶や電子ビューファインダーなどの電子表示装置を備える撮像装置においては、撮像素子が受光した電気信号を電子表示装置に表示する。また、その電気信号は、撮像面位相差AF用の信号を兼ねることがある。このため、レリーズボタンが半押しされるなどで焦点調節処理が開始する際に露出設定が変わると、電子表示装置が明るくなる、もしくは、暗くなるなどにより、視認性が損なわれることがある。本実施形態では、基線長に基づく情報として換算係数Kの値に基づいて露出制御の実施要否を判定するための条件(露出判定条件)を変更し、視認性の良く高精度な位相差AFを実現する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In an image pickup device provided with an electronic display device such as a rear liquid crystal display or an electronic viewfinder, an electric signal received by the image pickup device is displayed on the electronic display device. Further, the electric signal may also serve as a signal for imaging surface phase-difference AF. Therefore, if the exposure setting is changed when the focus adjustment process is started by pressing the release button halfway, the electronic display device may become brighter or darker, and the visibility may be impaired. In the present embodiment, the condition (exposure determination condition) for determining the necessity of performing exposure control based on the value of the conversion coefficient K is changed as the information based on the baseline length, and the phase difference AF with good visibility and high accuracy is changed. To realize.

焦点調節処理が開始する際に露出設定が変更されたことによる視認性の課題に関しては、露出変更の頻度を低減することで改善される。例えば、焦点調節処理の開始直前の露出が適よりも2段低い場合でも、測距可能であれば露出変更を省略して焦点調節処理を開始することで、視認性の低下は回避される。 The problem of visibility due to the change of the exposure setting when the focus adjustment process is started can be improved by reducing the frequency of the exposure change. For example, even if the exposure immediately before the start of the focus adjustment process is two steps lower than the appropriate one, the decrease in visibility can be avoided by omitting the exposure change and starting the focus adjustment process if the distance can be measured.

位相差AFの測距性能に関しては、前述した通り、基線長が大きく影響する。基線長が長く取れていれば、露出が低くても測距可能である。一方、基線長が長く取れない場合、露出が低いままでは測距不能となる可能性がある。 As described above, the baseline length has a great influence on the distance measurement performance of the phase-difference AF. If the baseline length is long, distance measurement is possible even if the exposure is low. On the other hand, if the baseline length cannot be long, distance measurement may not be possible if the exposure remains low.

そこで本実施形態は、基線長に基づく情報として換算係数Kの値に基づいて露出制御の実施要否を判定するための条件(露出判定条件)を変更し、視認性の良く高精度なAFを実現する。より具体的には、換算係数Kの値が小さい程、適よりも低い露出での測距を許容することで、視認性の良く高精度な位相差AFを実現する。 Therefore, in the present embodiment, the condition (exposure determination condition) for determining the necessity of performing exposure control based on the value of the conversion coefficient K is changed as the information based on the baseline length, and AF with good visibility and high accuracy is performed. Realize. More specifically, the smaller the value of the conversion coefficient K, the more visible and highly accurate phase-difference AF is realized by allowing distance measurement at an exposure lower than appropriate.

図9を参照して、本実施形態におけるライブビュー中の焦点調節処理の流れを説明する。図9は、本実施形態における焦点調節処理を示すフローチャートである。図9の各ステップは、主に、CPU121により実行される。 The flow of the focus adjustment process during the live view in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing the focus adjustment process in the present embodiment. Each step of FIG. 9 is mainly executed by the CPU 121.

ライブビュー中にレリーズボタンが半押しされる等で焦点調節処理が開始する。まずステップS901において、CPU121は、焦点検出結果を取得する。待機中にCPU121が焦点検出結果を取得している場合、レリーズボタンの半押し直前の結果を用いてもよい。なお焦点調節処理は、レリーズボタンの半押しに応じて開始する場合に限定されるものではなく、AF機能が割り当てられたボタンを押すことにより開始してもよい。 Focus adjustment processing starts when the release button is pressed halfway during live view. First, in step S901, the CPU 121 acquires the focus detection result. When the CPU 121 acquires the focus detection result during standby, the result immediately before the release button is half-pressed may be used. The focus adjustment process is not limited to the case where the focus adjustment process is started by pressing the release button halfway, and the focus adjustment process may be started by pressing the button to which the AF function is assigned.

続いてステップS902において、CPU121は、ステップS901にて取得した焦点検出結果が信頼できるか否か(信頼性があるか否か)を判定する。焦点検出結果が信頼できると判定された場合、ステップS907に進む。ステップS907において、CPU121は、焦点検出結果に基づいてレンズ駆動(フォーカス制御)を行う。一方、ステップS902にて焦点検出結果が信頼できないと判定された場合、ステップS903に進む。ステップS903において、CPU121は、測光による輝度情報を取得する。 Subsequently, in step S902, the CPU 121 determines whether or not the focus detection result acquired in step S901 is reliable (whether or not it is reliable). If it is determined that the focus detection result is reliable, the process proceeds to step S907. In step S907, the CPU 121 drives the lens (focus control) based on the focus detection result. On the other hand, if it is determined in step S902 that the focus detection result is unreliable, the process proceeds to step S903. In step S903, the CPU 121 acquires the luminance information by photometry.

続いてステップS904において、CPU121は、露出制御判定条件(露出を変更するか否かの判定条件)を取得する。本実施形態において、露出制御判定条件は、換算係数Kに基づいて変更する。CPU121は、例えば表2に示される条件を取得し、換算係数Kと閾値Thr0との関係で、露出変更の実施有無条件を取得する。換算係数Kが小さい場合(K<Thr0)、基線長が長く取れている条件であるため、現在の輝度情報と適露出(AF)との差分が大きくても許容する。一方、換算係数Kが大きい場合(K≧Thr0)、基線長が長く取れてはいない条件であるため、現在の輝度情報と適露出(AF)との差分を許容する幅を小さくする。 Subsequently, in step S904, the CPU 121 acquires an exposure control determination condition (determination condition for whether or not to change the exposure). In the present embodiment, the exposure control determination condition is changed based on the conversion coefficient K. The CPU 121 acquires, for example, the conditions shown in Table 2, and acquires the conditions for whether or not to execute the exposure change in relation to the conversion coefficient K and the threshold value Thr0. When the conversion coefficient K is small (K <Thr0), the baseline length is long, so even if the difference between the current luminance information and the appropriate exposure (AF) is large, it is acceptable. On the other hand, when the conversion coefficient K is large (K ≧ Thr0), the baseline length is not long, so the width that allows the difference between the current luminance information and the appropriate exposure (AF) is reduced.

Figure 2021131513
Figure 2021131513

続いてステップS905において、CPU121(露出変更判定部121d)は、露出変更を実施するか否かを判定する。すなわちCPU121は、ステップS903にて取得した輝度情報と、ステップS904にて取得した換算係数Kおよび露出制御判定条件とに基づいて、露出の変更を実施するか否かを判定する。CPU121は、露出変更を実施しないと判定した場合、ステップS907に進み、露出を維持したままレンズ駆動(サーチ駆動)を行う。一方、CPU121は、露出変更を実施すると判定した場合、ステップS906に進む。ステップS906において、CPU121は、適露出(AF)に露出を変更するように露出制御を行う。そしてステップS907において、CPU121はレンズ駆動を行う。 Subsequently, in step S905, the CPU 121 (exposure change determination unit 121d) determines whether or not to carry out the exposure change. That is, the CPU 121 determines whether or not to change the exposure based on the luminance information acquired in step S903, the conversion coefficient K acquired in step S904, and the exposure control determination condition. When the CPU 121 determines that the exposure change is not performed, the process proceeds to step S907, and the lens drive (search drive) is performed while maintaining the exposure. On the other hand, when the CPU 121 determines that the exposure change is to be performed, the CPU 121 proceeds to step S906. In step S906, the CPU 121 controls the exposure so as to change the exposure to an appropriate exposure (AF). Then, in step S907, the CPU 121 drives the lens.

以上のように、露出変更判定部121dは、焦点調節部121cによる焦点調節の際に、少なくとも現在の輝度情報と基線長に基づく情報とに基づいて、露出制御の実施要否を判定する。また露出変更判定部121dは、第1の基線長に基づく情報では第1の露出判定条件を、第2の基線長に基づく情報では第1の露出判定条件とは異なる第2の露出判定条件を有する。そして露出制御部121aは、露出変更判定部121dが露出制御を実施すると判定した場合、露出制御を行う。好ましくは、第1の基線長は第2の基線長よりも短く、第1の露出判定条件は、第2の露出判定条件よりも、焦点検出により適した露出条件に合わせるための判定条件である。 As described above, the exposure change determination unit 121d determines whether or not the exposure control should be performed when the focus adjustment unit 121c adjusts the focus, at least based on the current luminance information and the information based on the baseline length. Further, the exposure change determination unit 121d sets the first exposure determination condition in the information based on the first baseline length, and the second exposure determination condition different from the first exposure determination condition in the information based on the second baseline length. Have. Then, when the exposure change determination unit 121d determines that the exposure control is to be performed, the exposure control unit 121a performs the exposure control. Preferably, the first baseline length is shorter than the second baseline length, and the first exposure determination condition is a determination condition for adjusting to an exposure condition more suitable for focus detection than the second exposure determination condition. ..

本実施形態によれば、前述のような焦点検出処理を行うことで、不必要な露出変更を低減し、視認性の良く高精度な位相差AFを実現することができる。なお、絞り値に応じて被写界深度が変化することを考慮すると、閾値Thr0は絞り値に基づいて変化させてもよい。また、露出条件としては、露光時間(tv)、撮像感度(ISO)、および、絞り値(Fno)があるが、個々の露出条件が変更されても、露出が変更されなければ露出維持とする。例えば、Tv=1/240,ISO=100,Fno=2.0とTv=1/60,ISO=100,Fno=4.0は同じ露出狙い値である。 According to the present embodiment, by performing the focus detection process as described above, it is possible to reduce unnecessary exposure changes and realize highly accurate phase-difference AF with good visibility. Considering that the depth of field changes according to the aperture value, the threshold value Thr0 may be changed based on the aperture value. The exposure conditions include exposure time (tv), imaging sensitivity (ISO), and aperture value (Fno), but even if individual exposure conditions are changed, if the exposure is not changed, the exposure is maintained. .. For example, Tv = 1/240, ISO = 100, Fno = 2.0 and Tv = 1/60, ISO = 100, Fno = 4.0 are the same exposure target values.

本実施形態の撮像装置100は、基線長に基づく情報を用いて、測光の有無、露出条件(露出狙い値)を設定することで、素早く高精度な焦点検出を可能とする。なお、基線長に基づく情報は、第1の実施形態ではFno、本実施形態では換算係数Kであるが、これらに限定されるものではなく、例えば基線長そのもので判定を行ってもよい。また、基線長に基づく情報として、像高やレンズIDを用いることもできる。結像光学系と撮像素子との関係で基線長は決まるが、瞳ずれの影響により像高が高い程基線長がとりにくいため、像高によって測光の有無や露出条件の設定を変更してもよい。また、交換レンズ系の場合、レンズにより基線長がとりやすいレンズ、とりにくいレンズがあるため、レンズIDを基線長に基づく情報として、測光の有無や露出条件の設定を変更してもよい。 The image pickup apparatus 100 of the present embodiment enables quick and highly accurate focus detection by setting the presence / absence of photometric measurement and the exposure condition (exposure target value) using the information based on the baseline length. The information based on the baseline length is Fno in the first embodiment and the conversion coefficient K in the present embodiment, but the determination is not limited to these, and the determination may be made based on, for example, the baseline length itself. Further, the image height and the lens ID can be used as the information based on the baseline length. The baseline length is determined by the relationship between the imaging optical system and the image sensor, but the higher the image height, the more difficult it is to obtain the baseline length due to the effect of pupil displacement. good. Further, in the case of an interchangeable lens system, since some lenses have a base line length that is easy to take and some lenses have a base line length that is difficult to take, the presence / absence of photometric measurement and the setting of exposure conditions may be changed by using the lens ID as information based on the base line length.

(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。第1の実施形態および第2の実施形態では、ユーザがレリーズボタンなどを半押しして焦点検出を実行する、所謂ワンショットと呼ばれるモードに関して説明した。ただし本発明は、AF中の露出制御に基線長を考慮することで、素早く高精度なAFを実現するものであり、ワンショットに限定されるものではない。本発明は、連写中や動画待機中、動画記録中等の撮像装置に備えられる各モードにも適用可能である。本実施形態では、連写中に本発明を適用する際の一例を説明する。
(Third Embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment and the second embodiment, a so-called one-shot mode in which the user presses the release button or the like halfway to perform focus detection has been described. However, the present invention realizes quick and highly accurate AF by considering the baseline length for exposure control during AF, and is not limited to one shot. The present invention can also be applied to each mode provided in the image pickup apparatus such as during continuous shooting, standby for moving images, and recording of moving images. In this embodiment, an example of applying the present invention during continuous shooting will be described.

図10は、連写中のタイミングチャートの一例である。図10において、高解像度な第1の画像は、静止画像の記録に用いられる。第1の画像よりも低解像度な第2の画像は、背面液晶や電子ビューファインダーなどの電子表示装置に表示されるとともに、焦点検出画像として焦点検出(焦点調節処理)に用いられる。 FIG. 10 is an example of a timing chart during continuous shooting. In FIG. 10, the high resolution first image is used for recording a still image. The second image, which has a lower resolution than the first image, is displayed on an electronic display device such as a rear liquid crystal display or an electronic viewfinder, and is used for focus detection (focus adjustment processing) as a focus detection image.

記録に用いられる第1の画像は適露出(画像)で露光されることが好適であり、焦点検出に用いられる第2の画像は適露出(AF)で露光されることが好適である。本実施形態では、第1の実施形態と同様に、基線長に基づく情報としてFnoを用いて、図5に示される露出狙い値でAFを行う。したがって、F2.8よりも明るい条件で連写撮影を行う場合は、第1の画像と第2の画像の露出狙い値は揃う。一方、F2.8よりも絞る場合においては、第1の画像よりも第2の画像の露出の方が高くなる。 The first image used for recording is preferably exposed with an appropriate exposure (image), and the second image used for focus detection is preferably exposed with an appropriate exposure (AF). In the present embodiment, as in the first embodiment, Fno is used as information based on the baseline length, and AF is performed at the exposure target value shown in FIG. Therefore, when continuous shooting is performed under conditions brighter than F2.8, the exposure target values of the first image and the second image are the same. On the other hand, when the aperture is narrowed down to F2.8, the exposure of the second image is higher than that of the first image.

図10に示されるように、記録に用いられる第1の画像の合間に、焦点検出用の第2の画像の蓄積がはさまれる場合、第2の画像を適露出(AF)とすることで、連写中も高精度な焦点検出が可能となる。なお、モードによっては第1の画像が記録用の静止画像と焦点検出用の画像を兼ねることがある。この場合、記録用の画像の露出を優先し、適露出(画像)で露光されることが好適である。また、動画に関しては、動画記録中に露出変更を頻繁に実施するのは品位を下げる可能性があるため、動画待機中は適露出(AF)に合わせて、動画記録中は適露出(画像)とする手法もある。 As shown in FIG. 10, when the accumulation of the second image for focus detection is sandwiched between the first images used for recording, the second image is set to the appropriate exposure (AF). , Highly accurate focus detection is possible even during continuous shooting. Depending on the mode, the first image may serve as both a still image for recording and an image for focus detection. In this case, it is preferable to give priority to the exposure of the image for recording and to expose with an appropriate exposure (image). In addition, for moving images, frequent exposure changes during video recording may reduce the quality, so the appropriate exposure (AF) is adjusted during video standby, and the appropriate exposure (image) is adjusted during video recording. There is also a method of

各実施形態の撮像装置100は、基線長に基づく情報を用いて、測光の有無や露出狙い値の設定を行うことで、素早く高精度な焦点検出が可能となる。なお本発明は、位相差AFを実行可能な全ての製品に適用可能であり、撮像装置以外にも位相差構造を用いた測距センサ等にも応用可能である。 The image pickup apparatus 100 of each embodiment enables quick and highly accurate focus detection by setting the presence / absence of light measurement and the exposure target value using the information based on the baseline length. The present invention can be applied to all products capable of performing phase-difference AF, and can be applied to distance measuring sensors and the like using a phase-difference structure in addition to the imaging device.

(その他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
(Other embodiments)
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by the processing to be performed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

各実施形態によれば、基線長に基づく情報を用いて、測光の有無や露出狙い値を設定することができる。このため各実施形態によれば、素早く高精度な焦点検出が可能な制御装置、撮像装置、制御方法、および、プログラムを提供することが可能である。 According to each embodiment, it is possible to set the presence / absence of light measurement and the exposure target value by using the information based on the baseline length. Therefore, according to each embodiment, it is possible to provide a control device, an image pickup device, a control method, and a program capable of quick and highly accurate focus detection.

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。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and modifications can be made within the scope of the gist thereof.

121 CPU(制御装置)
121a 露出制御部
121b 露出条件取得部
121 CPU (control device)
121a Exposure control unit 121b Exposure condition acquisition unit

Claims (12)

撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光を光電変換して得られる画素信号に基づいて焦点検出を行う制御装置であって、
露光時間、撮像感度、および絞り値を含む露出制御値に基づいて、露出制御を行う露出制御部と、
基線長に基づく情報に基づいて、前記焦点検出のための露出条件を取得する露出条件取得部と、を有し、
前記露出条件は、第1の基線長に基づく情報では第1の露出狙い値となる露出条件であり、第2の基線長に基づく情報では前記第1の露出狙い値とは異なる第2の露出狙い値となる露出条件であり、
前記露出制御部は、前記露出条件となるように前記露出制御を行うことを特徴とする制御装置。
It is a control device that performs focus detection based on a pixel signal obtained by photoelectric conversion of light passing through different pupil regions of an imaging optical system.
An exposure control unit that controls exposure based on exposure control values including exposure time, imaging sensitivity, and aperture value.
It has an exposure condition acquisition unit that acquires an exposure condition for the focus detection based on information based on the baseline length.
The exposure condition is an exposure condition that is the first exposure target value in the information based on the first baseline length, and the second exposure different from the first exposure target value in the information based on the second baseline length. It is an exposure condition that is the target value,
The exposure control unit is a control device that controls the exposure so as to meet the exposure conditions.
前記第1の基線長は、前記第2の基線長よりも短く、
前記第1の露出狙い値は、前記第2の露出狙い値よりも高いことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
The first baseline length is shorter than the second baseline length.
The control device according to claim 1, wherein the first exposure target value is higher than the second exposure target value.
前記露出条件取得部は、被写体のコントラストに基づく情報に基づいて、前記露出条件を取得することを特徴とする請求項1または2に記載の制御装置。 The control device according to claim 1 or 2, wherein the exposure condition acquisition unit acquires the exposure condition based on information based on the contrast of the subject. 前記撮像光学系の焦点調節を行う焦点調節部を更に有し、
前記露出制御部は、前記焦点調節部が前記焦点調節を行っている間の被写体輝度の変化に基づいて、前記露出制御を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の制御装置。
It also has a focus adjustment unit that adjusts the focus of the imaging optical system.
The invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the exposure control unit performs the exposure control based on a change in the subject brightness while the focus adjustment unit performs the focus adjustment. Control device.
撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光を光電変換して得られる画素信号に基づいて焦点検出を行う制御装置であって、
露光時間、撮像感度、および絞り値を含む露出制御値に基づいて、露出制御を行う露出制御部と、
前記撮像光学系の焦点調節を行う焦点調節部と、
前記焦点調節部による前記焦点調節の際に、少なくとも現在の輝度情報と基線長に基づく情報とに基づいて、前記露出制御の実施要否を判定する露出変更判定部と、を有し、
前記露出変更判定部は、第1の基線長に基づく情報では第1の露出判定条件を、第2の基線長に基づく情報では第1の露出判定条件とは異なる第2の露出判定条件を有し、
前記露出制御部は、前記露出変更判定部が前記露出制御を実施すると判定した場合、前記露出制御を行うことを特徴とする制御装置。
It is a control device that performs focus detection based on a pixel signal obtained by photoelectric conversion of light passing through different pupil regions of an imaging optical system.
An exposure control unit that controls exposure based on exposure control values including exposure time, imaging sensitivity, and aperture value.
A focus adjustment unit that adjusts the focus of the imaging optical system,
It has an exposure change determination unit that determines whether or not the exposure control needs to be performed based on at least the current luminance information and the information based on the baseline length at the time of the focus adjustment by the focus adjustment unit.
The exposure change determination unit has a first exposure determination condition for information based on the first baseline length, and a second exposure determination condition different from the first exposure determination condition for information based on the second baseline length. death,
The exposure control unit is a control device that performs the exposure control when the exposure change determination unit determines that the exposure control is to be performed.
前記第1の基線長は、前記第2の基線長よりも短く、
前記第1の露出判定条件は、前記第2の露出判定条件よりも、前記焦点検出により適した露出条件に合わせるための判定条件であることを特徴とする請求項5に記載の制御装置。
The first baseline length is shorter than the second baseline length.
The control device according to claim 5, wherein the first exposure determination condition is a determination condition for adjusting to an exposure condition more suitable for the focus detection than the second exposure determination condition.
前記基線長に基づく情報は、前記基線長に比例する値、または、前記基線長の逆数に比例する値であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 6, wherein the information based on the baseline length is a value proportional to the baseline length or a value proportional to the reciprocal of the baseline length. 前記基線長に基づく情報は、絞り値、像高、または、レンズIDであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the information based on the baseline length is an aperture value, an image height, or a lens ID. 撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光を光電変換して画素信号を出力する撮像素子と、
前記画素信号に基づいて焦点検出を行う請求項1乃至8のいずれか一項に記載の制御装置と、を有することを特徴とする撮像装置。
An image sensor that outputs pixel signals by photoelectrically converting light that passes through different pupil regions of the image pickup optical system.
An imaging device comprising the control device according to any one of claims 1 to 8, which performs focus detection based on the pixel signal.
撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光を光電変換して得られる画素信号に基づいて焦点検出を行う制御方法であって、
露光時間、撮像感度、および絞り値を含む露出制御値に基づいて、露出制御を行う露出制御ステップと、
基線長に基づく情報に基づいて、前記焦点検出のための露出条件を取得する露出条件取得ステップと、を有し、
前記露出条件は、第1の基線長に基づく情報では第1の露出狙い値となる露出条件であり、第2の基線長に基づく情報では前記第1の露出狙い値とは異なる第2の露出狙い値となる露出条件であり、
前記露出制御ステップにおいて、前記露出条件となるように前記露出制御を行うことを特徴とする制御方法。
It is a control method that performs focus detection based on a pixel signal obtained by photoelectric conversion of light passing through different pupil regions of an imaging optical system.
An exposure control step that controls exposure based on exposure control values including exposure time, imaging sensitivity, and aperture value.
It has an exposure condition acquisition step of acquiring the exposure condition for the focus detection based on the information based on the baseline length.
The exposure condition is an exposure condition that is the first exposure target value in the information based on the first baseline length, and the second exposure different from the first exposure target value in the information based on the second baseline length. It is an exposure condition that is the target value,
A control method comprising performing the exposure control so as to meet the exposure conditions in the exposure control step.
撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光を光電変換して得られる画素信号に基づいて焦点検出を行う制御方法であって、
露光時間、撮像感度、および絞り値を含む露出制御値に基づいて、露出制御を行う露出制御ステップと、
前記撮像光学系の焦点調節を行う焦点調節ステップと、
前記焦点調節の際に、少なくとも現在の輝度情報と基線長に基づく情報とに基づいて、前記露出制御の実施要否を判定する判定ステップと、を有し、
前記判定ステップにおいて、第1の基線長に基づく情報では第1の露出判定条件に従って前記実施要否を判定し、第2の基線長に基づく情報では第1の露出判定条件とは異なる第2の露出判定条件に従って前記実施要否を判定し、
前記判定ステップにて前記露出制御を実施すると判定された場合、前記露出制御ステップにおいて前記露出制御を行うことを特徴とする制御方法。
It is a control method that performs focus detection based on a pixel signal obtained by photoelectric conversion of light passing through different pupil regions of an imaging optical system.
An exposure control step that controls exposure based on exposure control values including exposure time, imaging sensitivity, and aperture value.
The focus adjustment step for adjusting the focus of the imaging optical system and
At the time of the focus adjustment, it has a determination step of determining whether or not the exposure control should be performed based on at least the current luminance information and the information based on the baseline length.
In the determination step, the information based on the first baseline length determines the necessity of implementation according to the first exposure determination condition, and the information based on the second baseline length is a second exposure determination condition different from the first exposure determination condition. Judging whether or not the implementation is necessary according to the exposure judgment conditions,
A control method comprising performing the exposure control in the exposure control step when it is determined in the determination step that the exposure control is to be performed.
請求項10または11に記載の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。 A program comprising causing a computer to execute the control method according to claim 10 or 11.
JP2020027947A 2020-02-21 2020-02-21 Controller, imaging device, control method, and program Pending JP2021131513A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020027947A JP2021131513A (en) 2020-02-21 2020-02-21 Controller, imaging device, control method, and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020027947A JP2021131513A (en) 2020-02-21 2020-02-21 Controller, imaging device, control method, and program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021131513A true JP2021131513A (en) 2021-09-09
JP2021131513A5 JP2021131513A5 (en) 2023-03-01

Family

ID=77550985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020027947A Pending JP2021131513A (en) 2020-02-21 2020-02-21 Controller, imaging device, control method, and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2021131513A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10545312B2 (en) Focus detection apparatus, control method thereof, and storage medium storing program
US8730374B2 (en) Focus detection apparatus
US20170018060A1 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP6249825B2 (en) Imaging device, control method thereof, and control program
JP6532119B2 (en) Image pickup apparatus and control method thereof
JP2011023823A (en) Apparatus and method for processing image
JP6239857B2 (en) Imaging apparatus and control method thereof
JP6381266B2 (en) IMAGING DEVICE, CONTROL DEVICE, CONTROL METHOD, PROGRAM, AND STORAGE MEDIUM
JP2017032646A (en) Image-capturing device and method for controlling the same
JP6862102B2 (en) Control device, image pickup device, control method, program, and storage medium
JP2012220790A (en) Imaging apparatus
JP2017192028A (en) Imaging apparatus and control method of the same, program, and memory medium
JP2014130231A (en) Imaging apparatus, method for controlling the same, and control program
JP6639326B2 (en) Control device, imaging device, control method, program, and storage medium
JP6845912B2 (en) Imaging device and its control method
US11303813B2 (en) Image pickup apparatus with focus condition determination
JP2015145970A (en) Imaging device, control method of the same, program abd recording medium
JP7022575B2 (en) Focus detectors and methods, and imaging devices
JP2021131513A (en) Controller, imaging device, control method, and program
JP6671868B2 (en) Control device, imaging device, control method, program, and storage medium
JP6611486B2 (en) Focus control device, imaging device, focus control method, program, and storage medium
JP5352003B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP2018019348A (en) Imaging device, image processing method, image processing system, and image processing program
JP7005209B2 (en) Image pickup device and its control method
JP2016009024A (en) Focus detector, control method of the same, and imaging apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230220

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240307

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240702

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240821