JP4390286B2 - Camera, control method thereof, program, and storage medium - Google Patents

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Description

本発明は、カメラにおける合焦制御技術に関するものである。   The present invention relates to a focus control technique in a camera.
近年、被写体像を撮像光学系により半導体撮像素子、たとえば撮像素子イメージセンサ上に結像して電気信号に変換し、これにより得られた静止画像の画像データを半導体メモリや磁気ディスクのような記録媒体に記録する、いわゆる電子カメラが広く普及しつつある。   In recent years, a subject image is imaged on a semiconductor image sensor, for example, an image sensor image sensor, by an imaging optical system and converted into an electrical signal, and image data of a still image obtained thereby is recorded like a semiconductor memory or a magnetic disk. So-called electronic cameras that record on a medium are becoming widespread.
この種の電子カメラのほとんどは、被写体像を自動的に合焦すべく撮影条件を制御するオートフォーカス(AF:自動合焦)機構を搭載しており、このAF機構には、コントラストAFや山登りAFなどと称される方式が用いられることが多い。その理由は、このAF方式が撮像用の撮像素子出力をそのままAF用に使用することができるためである。より具体的には、このコントラストAF方式においては、撮像素子の出力値についてコントラスト値(AF評価値)の評価を行い、その最大値において合焦状態と判定する。   Most electronic cameras of this type are equipped with an autofocus (AF) mechanism that controls shooting conditions to automatically focus the subject image. This AF mechanism includes contrast AF and hill climbing. A method called AF is often used. The reason is that this AF method can directly use the image sensor output for imaging for AF. More specifically, in this contrast AF method, the contrast value (AF evaluation value) is evaluated for the output value of the image sensor, and the focused state is determined at the maximum value.
一方、銀塩一眼レフカメラにおいては、このコントラストAFの他に、位相差AF方式と呼ばれる技術がオートフォーカスを行うために広く採用されている。位相差方式のオートフォーカスにおいては、被写体像をCCDラインセンサを備えた位相差検出センサで受光したときの像間距離(位相差)に基づいて、合焦位置がフィルム面に対してどの程度離れているかを即時に認識することができるため、1回の駆動で合焦位置をフィルム面に一致させることができるという点で有効である。この2つのAF方式は、ともに銀塩カメラにおいては広く用いられている方法である。   On the other hand, in a silver salt single-lens reflex camera, in addition to the contrast AF, a technique called a phase difference AF method is widely used for performing autofocus. In phase difference autofocus, how far the in-focus position is from the film surface based on the distance between the images (phase difference) when the subject image is received by a phase difference detection sensor equipped with a CCD line sensor. Is effective in that the in-focus position can be made to coincide with the film surface by a single drive. Both of these AF methods are widely used in silver halide cameras.
また、特開平07−043605号公報(特許文献1)には、位相差AF方式により焦点検出を行う光学系及び受光センサからなる焦点検出手段と、コントラストAF方式により焦点検出を行う光学系及び受光センサからなる焦点検出手段とを備え、位相差AF方式での焦点検出とコントラストAF方式での焦点検出とを組み合わせて用いることにより、デフォーカス量を求め、レンズを合焦動作させるカメラが開示されている。この構成により、位相差AF方式の焦点検出により粗調整を行い、コントラストAF方式の焦点検出により微調整を行い、レンズを合焦させる。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-043605 (Patent Document 1) discloses a focus detection unit including an optical system and a light receiving sensor that perform focus detection by a phase difference AF method, an optical system that performs focus detection by a contrast AF method, and light reception. Disclosed is a camera that includes a focus detection unit that includes a sensor and uses a combination of focus detection in a phase difference AF method and focus detection in a contrast AF method to obtain a defocus amount and focus a lens. ing. With this configuration, coarse adjustment is performed by phase difference AF method focus detection, fine adjustment is performed by contrast AF method focus detection, and the lens is focused.
また、特開平09−181954号公報(特許文献2)には、第2のフォーカス制御手段は第1のフォーカス制御により移動したフォーカス用レンズの位置を中心にしてフォーカスレンズを移動させ、コントラストの最大値を検出し、その最大値を示す位置にフォーカスレンズを戻す技術が開示されている。   Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 09-181954 (Patent Document 2), the second focus control means moves the focus lens around the position of the focus lens moved by the first focus control so that the maximum contrast is obtained. A technique for detecting a value and returning a focus lens to a position showing the maximum value is disclosed.
また、特開2001−281530号公報(特許文献3)には、位相差検出信号に基づいて撮影レンズを駆動させた後に、撮像画像からの被写体像のコントラストに応じた所定の評価値で撮像レンズを駆動する技術が開示されている。
特開平07−043605号公報 特開平09−181954号公報 特開2001−281530号公報
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-281530 (Patent Document 3) discloses an imaging lens having a predetermined evaluation value corresponding to the contrast of a subject image from a captured image after driving the imaging lens based on a phase difference detection signal. Techniques for driving the are disclosed.
Japanese Patent Laid-Open No. 07-043605 JP 09-181954 A JP 2001-281530 A
例えば、コントラストAF方式の焦点検出においては、検出可能なデフォーカス量の範囲が狭いため、大きくピントがずれている状態では、焦点検出が困難になる。また、合焦位置を知るために焦点調節レンズを無限遠から至近まで走査するのに時間がかかるため、迅速な動作を必要とするシステム及び迅速に移動する被写体の撮影には不向きであることや、合焦位置から離れた部分では高域成分の変化が少ないため、ピントのずれが前ピンなのか後ピンなのか分り難いなどの問題点がある。   For example, in the focus detection of the contrast AF method, since the range of defocus amounts that can be detected is narrow, focus detection becomes difficult when the focus is greatly deviated. In addition, since it takes time to scan the focus adjustment lens from infinity to close to know the in-focus position, it is not suitable for shooting a system that requires quick operation and a rapidly moving subject, Since there is little change in the high frequency component in the part away from the in-focus position, there is a problem that it is difficult to know whether the focus shift is the front pin or the rear pin.
また、位相差AF方式の焦点検出においては、検出可能なデフォーカス量の範囲は広いが、焦点検出エリアに不感帯が生じてしまうといった問題がある。また、撮像素子における結像位置のずれによってAFレンズの移動量を決定するので、撮像素子やレンズ系によっては、AF可能範囲(AFレンジ)が制限される。したがって、無限遠から最至近までの範囲が大きい場合、すべての撮影可能範囲においてAF可能なようにレンズ系を設定すると、撮像素子の素子サイズとの兼ね合い等から分解能が落ち、AF精度が下がる場合がある。   Further, in the focus detection of the phase difference AF method, there is a problem that a dead zone occurs in the focus detection area although the range of defocus amount that can be detected is wide. In addition, since the movement amount of the AF lens is determined by the shift of the imaging position in the image sensor, the AF possible range (AF range) is limited depending on the image sensor and the lens system. Therefore, when the range from infinity to the closest distance is large, setting the lens system so that AF is possible in all the shootable ranges may result in a decrease in resolution and a decrease in AF accuracy due to factors such as the element size of the image sensor. is there.
これらのことから、特開平07−043605号公報(特許文献1)では、ある測距領域に対して常に位相差AFの焦点検出により粗調を行い、コントラストAFの焦点検出により微調を行い、レンズを合焦動作させている。   For these reasons, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-043605 (Patent Document 1), a certain distance measurement area is always subjected to coarse adjustment by phase difference AF focus detection, and fine adjustment is performed by contrast AF focus detection. Is in focus.
一方、特開平09−181954号公報(特許文献2)では、最初の位相差AFにより合焦位置までレンズを移動させ、そのレンズ位置の前後の近傍をコントラストAFでスキャンし合焦位置を検出するので、位相差AFでいったん合焦した位置からコントラストAF開始の位置まで戻してスキャンを始めることになり、時間的なロスが発生してしまう。   On the other hand, in Japanese Patent Laid-Open No. 09-181954 (Patent Document 2), the lens is moved to the in-focus position by the first phase difference AF, and the vicinity of the lens position is scanned by contrast AF to detect the in-focus position. Therefore, the scanning is started after returning from the position once focused by the phase difference AF to the position where the contrast AF is started, and a time loss occurs.
また、特開2001−281530号公報(特許文献3)では、一眼レフタイプのデジタルスチルカメラにおいて、位相差AF方式による位相差検出信号に基づいたレンズ駆動を行った後に、コントラストAF方式による評価値に基づいたレンズ駆動を行うように構成されているが、位相差検出信号の結果をコントラストAF方式のレンズ駆動の制御方法に反映させることは特に行っておらず、合焦までの時間も長くかかってしまい、更にコントラスト方式のレンズ駆動の具体的な駆動シーケンスには言及されていない。   In Japanese Patent Laid-Open No. 2001-281530 (Patent Document 3), in a single-lens reflex digital still camera, after driving a lens based on a phase difference detection signal by a phase difference AF method, an evaluation value by a contrast AF method is used. However, the result of the phase difference detection signal is not reflected in the contrast AF lens drive control method, and it takes a long time to focus. Further, there is no mention of a specific driving sequence for driving the contrast type lens.
このように、上記の従来の技術は、いずれも同一の測距領域において前述の2つの測距方式を使って合焦を行うものであった。つまり、ある1つの測距領域において位相差AF方式とコントラストAF方式の両方を使用し合焦精度及び合焦スピードを上げるものであった。   As described above, the above-described conventional techniques focus on the above-described two distance measuring methods in the same distance measuring area. That is, in one certain distance measurement area, both the phase difference AF method and the contrast AF method are used to increase the focusing accuracy and the focusing speed.
また、前述したように、位相差AF方式では測距エリアに不感帯、つまり焦点調節できない領域が発生してしまうが、この位相差AFで焦点調節できない領域は、通常ではコントラストAFではカバーできることが多い。この場合は、コントラストAFでの焦点調節だけで合焦動作を行うことになる。そうなるとコントラストAFだけでしか焦点調節できない範囲が比較的広く存在してしまうので、その領域で常にコントラストAFを行うと合焦までに時間がかかってしまい、撮影のチャンスを逃してしまうという問題点があった。   In addition, as described above, in the phase difference AF method, a dead zone, that is, a region where focus adjustment cannot be performed occurs in the distance measurement area. Usually, a region where focus adjustment cannot be performed by phase difference AF can be usually covered by contrast AF. . In this case, the focusing operation is performed only by focus adjustment with contrast AF. In that case, there is a relatively wide range that can be adjusted only by contrast AF. Therefore, if contrast AF is always performed in that area, it takes time to focus and there is a problem that the chance of shooting is missed. there were.
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、被写体がファインダーの視野内のどのような位置にあった場合でも、合焦スピードを速くし、すばやく被写体に合焦させることができるようにすることである。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to increase the focusing speed and quickly focus on the subject regardless of the position of the subject in the viewfinder. It is to be able to make it.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わるカメラは、被写体像の位相差によりデフォーカス量を求め、該デフォーカス量に基づいて合焦検出を行なう第1の合焦検出手段と、撮像光学系を動かしながら得られる撮像素子からの出力画像信号中の高周波成分の大きさにより合焦検出を行なう第2の合焦検出手段と、前記第1の合焦検出手段と前記第2の合焦検出手段の双方により合焦検出が可能な撮影視野内の第1の領域と、前記第2の検出手段により合焦検出が可能であって、前記第1の検出手段により合焦検出ができない撮影視野内の第2の領域とを具備し、合焦させようとする対象である主たる被写体が前記第2の領域に存在する場合、前記主たる被写体が存在する前記第2の領域に近接するところの前記第1の領域に対応する前記第1の合焦検出手段による検出結果に基づく位置から前記撮像光学系を動かすことによって、前記第2の合焦検出手段による合焦検出制御を行なうことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a camera according to the present invention obtains a defocus amount based on a phase difference of a subject image, and performs first focus detection based on the defocus amount. Detection means; second focus detection means for performing focus detection based on the magnitude of a high-frequency component in the output image signal from the image sensor obtained by moving the imaging optical system; and the first focus detection means; The first region in the field of view in which focus detection can be performed by both of the second focus detection means and the focus detection by the second detection means, and the first detection means. And a second area in the field of view in which in-focus detection is not possible, and the main subject that is the object to be focused exists in the second area, the second subject in which the main subject exists The first region close to the region; By moving the imaging optical system from a position based on the detection result of the first focus detection unit corresponding to, and performs the focus detection control by the second focus detection unit.
また、この発明に係わるカメラにおいて、合焦させようとする対象である主たる被写体が前記第1の領域に存在する場合には、前記主たる被写体が存在する前記第1の領域に対応する前記第1の合焦検出手段による検出結果に基づいて前記第2の合焦検出手段による合焦検出制御を行なうことを特徴とする。   In the camera according to the present invention, when the main subject to be focused is present in the first area, the first area corresponding to the first area where the main subject is present. The focus detection control by the second focus detection means is performed based on the detection result by the focus detection means.
また、この発明に係わるカメラにおいて、合焦させようとする対象である主たる被写体が前記第1の領域から前記第2の領域に移動した場合には、前記主たる被写体が存在していた前記第1の領域に対応する前記第1の合焦検出手段による検出結果に基づいて前記第2の合焦検出手段による合焦検出制御を行なうことを特徴とする。   In the camera according to the present invention, when the main subject to be focused is moved from the first region to the second region, the first subject where the main subject was present is present. The focus detection control by the second focus detection means is performed based on the detection result by the first focus detection means corresponding to the region.
また、この発明に係わるカメラにおいて、合焦させようとする対象である主たる被写体の位置を検出する被写体位置検出手段をさらに具備することを特徴とする。   The camera according to the present invention further includes subject position detecting means for detecting a position of a main subject which is an object to be focused.
また、この発明に係わるカメラにおいて、合焦させようとする対象である主たる被写体の位置を指示する被写体位置指示手段をさらに具備することを特徴とする。   In addition, the camera according to the present invention further includes subject position instruction means for instructing a position of a main subject to be focused.
また、本発明に係わるカメラの制御方法は、被写体像の位相差によりデフォーカス量を求め、該デフォーカス量に基づいて合焦検出を行なう第1の合焦検出手段と、撮像光学系を動かしながら得られる撮像素子からの出力画像信号中の高周波成分の大きさにより合焦検出を行なう第2の合焦検出手段と、前記第1の合焦検出手段と前記第2の合焦検出手段の双方により合焦検出が可能な撮影視野内の第1の領域と、前記第2の検出手段により合焦検出可能であって、かつ前記第1の検出手段により合焦検出ができない撮影視野内の第2の領域とを具備するカメラを制御する方法であって、合焦させようとする対象である主たる被写体が前記第2の領域に存在する場合、前記主たる被写体が存在する前記第2の領域に近接するところの前記第1の領域に対応する前記第1の合焦検出手段によるデフォーカス量の検出結果に基づく位置から前記撮像光学系を動かすことによって、前記第2の合焦検出手段による合焦検出制御を行なうことを特徴とする。 Further, the camera control method according to the present invention obtains the defocus amount from the phase difference of the subject image, moves the first focus detection means for detecting the focus based on the defocus amount, and the imaging optical system. The second focus detection means for detecting focus based on the magnitude of the high-frequency component in the output image signal from the image pickup device obtained while the first focus detection means and the second focus detection means The first region in the field of view where the focus can be detected by both, and the region within the field of view where the focus can be detected by the second detecting unit and the focus cannot be detected by the first detecting unit. And a second region in which the main subject exists when the main subject to be focused is present in the second region. In the vicinity of the first By the position based on the defocus amount detection result by the first focus detection unit corresponding to the region moving the imaging optical system, characterized by performing the focus detection control by the second focus detection means And
また、本発明に係わるプログラムは、上記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。   A program according to the present invention causes a computer to execute the above control method.
また、本発明に係わる記憶媒体は、上記のプログラムをコンピュータ読み取り可能に記憶したことを特徴とする。   A storage medium according to the present invention stores the above-mentioned program so as to be readable by a computer.
本発明によれば、被写体がファインダーの視野内のどのような位置にあった場合でも、合焦スピードを速くし、すばやく被写体に合焦させることが可能となる。   According to the present invention, it is possible to increase the focusing speed and quickly focus on the subject regardless of the position of the subject in the field of view of the viewfinder.
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の電子カメラの第1の実施形態の構成を示した図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a first embodiment of the electronic camera of the present invention.
図1において、1及び2は被写体を撮影するための撮影レンズであり、特に2はフォーカス(焦点調節)時に駆動させるフォーカスレンズである。3は被写体の輝度に応じて、被写体光量を調節する絞りである。4は撮影レンズ1、フォーカスレンズ2の撮影光軸である。5は撮影レンズ1及びフォーカスレンズ2を通過した光束を撮影光束とAF(オートフォーカス)系への光束に分割するための光路分割手段であり、本実施形態ではハーフミラーである。6,7はそれぞれハーフミラー5で分割された光束の光軸である撮影光軸とAF光軸である。8は撮影光束により被写体を撮像する撮像素子で、10は撮像素子8への光量を時間的に規制するシャッタである。撮像素子8からのデータ読出し時にはシャッタ10が閉じられる。このシャッタ10は機械式シャッタである。9はハーフミラー5の透過光を受けて被写体までの距離を測定する第1の合焦検出手段であるところの公知の位相差測距装置(位相差AF装置)である。9aはAF光軸の方向を変えるAFミラーであり、本実施形態では全反射ミラーを使用している。9bはAF光束の瞳を分割するためのセパレータレンズ、9cは位相差測距(位相差AF)を行うAFセンサーである。   In FIG. 1, reference numerals 1 and 2 denote photographing lenses for photographing a subject. In particular, reference numeral 2 denotes a focus lens that is driven during focusing (focus adjustment). Reference numeral 3 denotes an aperture that adjusts the subject light amount in accordance with the luminance of the subject. Reference numeral 4 denotes a photographing optical axis of the photographing lens 1 and the focus lens 2. Reference numeral 5 denotes an optical path dividing means for dividing the light beam that has passed through the photographic lens 1 and the focus lens 2 into a photographic light beam and a light beam for an AF (autofocus) system, which is a half mirror in this embodiment. Reference numerals 6 and 7 denote a photographing optical axis and an AF optical axis, which are optical axes of light beams divided by the half mirror 5, respectively. Reference numeral 8 denotes an image pickup device that picks up an image of a subject with a photographing light beam. When reading data from the image sensor 8, the shutter 10 is closed. The shutter 10 is a mechanical shutter. Reference numeral 9 denotes a known phase difference distance measuring device (phase difference AF device) which is a first focus detection unit that receives light transmitted through the half mirror 5 and measures the distance to the subject. Reference numeral 9a denotes an AF mirror that changes the direction of the AF optical axis. In this embodiment, a total reflection mirror is used. 9b is a separator lens for dividing the pupil of the AF light beam, and 9c is an AF sensor that performs phase difference ranging (phase difference AF).
図5は、本実施形態の電子カメラのブロック構成を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing a block configuration of the electronic camera of the present embodiment.
図5において、1〜10は図1で説明したとおりである。   In FIG. 5, 1 to 10 are as described in FIG.
前述のハーフミラー5で分割された光束の一方は撮像素子8に入る。そして、撮像素子8の出力は、撮像回路30、A/D変換器31、静止画処理部32を経てバッファメモリー33に一旦格納される。画像を保存する時には、圧縮伸長部34によりJPEG圧縮してディスクドライブ35によりディスク(記録媒体)36に保存する。なお、ディスクドライブ35とディスク36を使用するかわりに、コンパクトフラッシュ(登録商標)カード、SDカードなどの着脱自在な記録媒体を用いてもよい。   One of the light beams divided by the half mirror 5 enters the image sensor 8. The output of the image sensor 8 is temporarily stored in the buffer memory 33 via the image pickup circuit 30, the A / D converter 31, and the still image processing unit 32. When the image is stored, it is JPEG compressed by the compression / decompression unit 34 and stored in a disk (recording medium) 36 by the disk drive 35. Instead of using the disk drive 35 and the disk 36, a removable recording medium such as a compact flash (registered trademark) card or an SD card may be used.
記録媒体36からの出力は伸長されてバッファメモリー33に格納された後にVRAM(ビデオRAM)42を経て、表示制御部43により表示部(例えばEVF:電子ビューファインダー)44に表示される。また、AFセンサー9cからの出力はシステムコントローラ46に入力され、AF制御部45により位相差AF方式のAF制御に用いられる。システムコントローラ46のAF制御部45では、撮像素子8からの出力に基づき、コントラストAF方式のAF制御も行われる。   The output from the recording medium 36 is decompressed and stored in the buffer memory 33, and then displayed on a display unit (for example, EVF: electronic viewfinder) 44 by a display control unit 43 through a VRAM (video RAM) 42. The output from the AF sensor 9c is input to the system controller 46, and is used by the AF control unit 45 for AF control of the phase difference AF method. The AF controller 45 of the system controller 46 also performs contrast AF AF control based on the output from the image sensor 8.
また、システムコントローラ46はカメラ内の各部を制御し、電源釦49のオンオフやレリーズボタン41やズームボタン48からの入力を受け付ける。レリーズボタン41は電子カメラの撮影準備始動用のスイッチSW1と撮影開始用のスイッチSW2の2段スイッチ構造になっている。ズームボタン48は電子カメラの焦点距離切替えを行う操作スイッチである。そして、位相差AF及びコントラストAFの結果により、AF制御部45からモータドライバ19、フォーカスモータ21を介して、フォーカスレンズ2を制御する。また、ズームボタン48の操作に応じてシステムコントローラ46によりモータドライバ39、モータ40を介して焦点距離切替えに係わる撮影レンズ1を制御する。この時、撮影レンズ1の位置は焦点距離検出部47によりシステムコントローラ46に送られるので、常に撮影レンズの焦点距離が検出されている。50は撮影者が主被写体の位置を指示する指示部である。   In addition, the system controller 46 controls each part in the camera, and accepts input from the power button 49 on / off and the release button 41 and the zoom button 48. The release button 41 has a two-stage switch structure of a switch SW1 for starting shooting of the electronic camera and a switch SW2 for starting shooting. The zoom button 48 is an operation switch for switching the focal length of the electronic camera. Then, the focus lens 2 is controlled from the AF control unit 45 via the motor driver 19 and the focus motor 21 based on the results of the phase difference AF and the contrast AF. Further, in response to the operation of the zoom button 48, the system controller 46 controls the photographing lens 1 related to the focal length switching through the motor driver 39 and the motor 40. At this time, since the position of the photographing lens 1 is sent to the system controller 46 by the focal length detection unit 47, the focal length of the photographing lens is always detected. Reference numeral 50 denotes an instruction unit for the photographer to instruct the position of the main subject.
図2は、従来から知られる位相差AF方式の焦点調節原理の説明図である。   FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional focus adjustment principle of a phase difference AF method.
図2において、9bは撮影レンズ1からの光束を光電変換素子列9d1、9d2に集光させるセパレータレンズである。図2(a)は合焦時のレンズ位置とセンサー出力を示しており、合焦時にそれぞれの光電変換素子列9d1と9d2上の中央部に結像するように光学系および光電変換素子列の位置を調節すると、図2(b)及び図2(c)に示すごとく撮影レンズ1が前ピンまたは後ピンに移動した場合、光電変換素子列9d1、9d2上の結像位置も互いに逆方向に移動し、光電変換素子列の両端に移動する。従って、この時の結像位置のズレ量とズレ方向を検知、演算し、フォーカスモータにフィードバックさせると位相差AF方式の合焦動作を実行することができる。   In FIG. 2, reference numeral 9b denotes a separator lens that condenses the light beam from the photographing lens 1 onto the photoelectric conversion element arrays 9d1 and 9d2. FIG. 2 (a) shows the lens position and sensor output at the time of focusing, and the optical system and the photoelectric conversion element column are imaged at the center on the photoelectric conversion element columns 9d1 and 9d2 at the time of focusing. When the position is adjusted, as shown in FIGS. 2B and 2C, when the photographing lens 1 is moved to the front pin or the rear pin, the imaging positions on the photoelectric conversion element arrays 9d1 and 9d2 are also opposite to each other. It moves to both ends of the photoelectric conversion element array. Therefore, when the amount of deviation and direction of the image formation position at this time are detected, calculated, and fed back to the focus motor, the phase difference AF focusing operation can be executed.
次に図3は、本実施形態における位相差AF方式の動作および構成を示したブロック図である。   Next, FIG. 3 is a block diagram showing the operation and configuration of the phase difference AF method in this embodiment.
光電変換素子列9d1と9d2(図2参照)を配置したAFセンサー9cは出力がある一定値に達するか、もしくはマイコン20により決められた所定時間以下(Tmax)になるまで蓄積を行い、蓄積が終了すると信号処理回路15により量子化されシステムコントローラ46に入力される。量子化された量子情報はズレ量算出の演算を行い、デフォーカス量Dfとして正規化される。正規化されたデフォーカス量Dfはモータ駆動量変換部17により、その値に応じて必要な量だけフォーカスモータ21を駆動し、フォーカスレンズ2を合焦位置へと導く。このようにして一旦合焦すると、被写体が移動しない限り合焦状態を維持することになる。つまり、この合焦状態が維持されているかどうかを検出するには、所定時間間隔でこの合焦状態がどう変化しているかを常時検知することになる。このようにすることで、被写体が移動しているか否かを検出することができる。   The AF sensor 9c in which the photoelectric conversion element arrays 9d1 and 9d2 (see FIG. 2) are arranged accumulates until the output reaches a certain value or until a predetermined time (Tmax) determined by the microcomputer 20, and the accumulation is performed. When completed, the signal processing circuit 15 quantizes the signal and inputs it to the system controller 46. The quantized quantum information is calculated as a deviation amount and normalized as a defocus amount Df. The normalized defocus amount Df is driven by the motor drive amount conversion unit 17 by a necessary amount according to the value, and the focus lens 2 is led to the in-focus position. Once focused in this way, the focused state is maintained unless the subject moves. That is, in order to detect whether or not the in-focus state is maintained, it is always detected how the in-focus state changes at a predetermined time interval. In this way, it is possible to detect whether or not the subject is moving.
図4Aに撮像素子の撮影領域の概略図を示す。   FIG. 4A shows a schematic diagram of the imaging region of the image sensor.
本実施形態では読出し動作の高速化のために、必要な読出し領域のみ通常の速さで読み出し、それ以外は高速に読み出す掃出し転送を行う。25が、通常読出し転送領域、26及び27が、それぞれ前半および後半の高速読出し転送領域となっている。このようにして必要な読出し領域以外を高速に掃出すことで、部分読出し動作の高速化を行うことができる。   In the present embodiment, in order to speed up the reading operation, only a necessary reading area is read at a normal speed, and the rest is read out at a high speed. 25 is a normal read transfer area, and 26 and 27 are high-speed read transfer areas in the first half and the latter half, respectively. Thus, the partial read operation can be speeded up by sweeping the area other than the necessary read area at high speed.
図4B及び図4Cは撮影領域、位相差AF方式の測距領域及びコントラストAF方式の測距領域の関係を示した図である。   FIG. 4B and FIG. 4C are diagrams showing the relationship among the imaging region, the phase difference AF method distance measurement region, and the contrast AF method distance measurement region.
図4Bは撮影領域Aの中の位相差AF可能なポイントP1〜P11の位置を示している。図4Bのように、位相差AFでは撮影領域に対して測距できる領域が限られているので、位相差AFのP1〜P11までの位置に合焦させたい主被写体がない場合は、位相差AFでは合焦させることができない。   FIG. 4B shows the positions of points P1 to P11 in the imaging area A where the phase difference AF is possible. As shown in FIG. 4B, in the phase difference AF, the area that can be measured with respect to the shooting area is limited. Therefore, when there is no main subject to be focused at the positions P1 to P11 of the phase difference AF, the phase difference AF cannot focus.
図4Cは撮影領域Aの中のコントラストAF可能な領域A1〜A35の位置を示している。図4Cのように、コントラストAFでは撮影領域に対してほぼすべての領域で測距できる。従って、位相差AFができる領域もできない領域もすべてカバーしているので、どこに主被写体があっても合焦させることができる。   FIG. 4C shows the positions of areas A1 to A35 in the imaging area A where contrast AF is possible. As shown in FIG. 4C, in contrast AF, distance measurement can be performed in almost all areas relative to the imaging area. Accordingly, since all the areas where the phase difference AF can be performed and the areas where the phase difference AF cannot be performed are also covered, it is possible to focus on wherever the main subject is.
図6は、本実施形態の電子カメラの動作を示すメインフローチャートである。   FIG. 6 is a main flowchart showing the operation of the electronic camera of this embodiment.
電源釦49をオンすると(ステップS1)各種SWの検出を行う(ステップS2)。レリーズスイッチ41は2段のスイッチになっており、撮影者がレリーズスイッチ41を押し込むと最初に第1段目のスイッチであるSW1がオンし、撮影のための各種準備が行われる。更にレリーズスイッチ41を押し込むとSW1の奥のSW2がオンし、撮影操作が開始される。   When the power button 49 is turned on (step S1), various SWs are detected (step S2). The release switch 41 is a two-stage switch. When the photographer presses the release switch 41, the first-stage switch SW1 is turned on first, and various preparations for photographing are performed. When the release switch 41 is further depressed, SW2 behind SW1 is turned on, and the photographing operation is started.
レリーズスイッチ41のSW1がオンしたか否かを検出し(ステップS3)、SW1がオンしていなければステップS2に戻る。SW1がオンしていた場合、撮像素子8により測光(ステップS4)を行い、この測光値に応じて絞りの調節を行うための絞り値を決め(ステップS5)、撮影レンズ1,2の絞り3を制御する。   It is detected whether or not SW1 of the release switch 41 is turned on (step S3). If SW1 is not turned on, the process returns to step S2. When SW1 is on, photometry is performed by the image sensor 8 (step S4), an aperture value for adjusting the aperture is determined according to the photometric value (step S5), and the apertures 3 of the photographing lenses 1 and 2 are determined. To control.
次に撮影レンズ1,2の焦点距離検出部47により焦点距離の検出を行う(ステップS6)。そして、主被写体位置が撮影画面のどの位置にいるのかの検出を行う(ステップS7)。この主被写体位置の認識は、位相差AFの各測距ポイントで常に測距を行い、常に近距離の被写体位置を認識して主被写体位置と判断しても良い。また、撮像素子の出力から形状認識と動きとを検出し、それぞれの情報から画面内における被写体の形状、位置の変化を予測し、この予測結果に応じて焦点検出領域の形状、位置を決定する等の方法が既に知られているので、ここでは、その点に関しての詳細な説明は省略する。   Next, the focal length detection unit 47 of the photographing lenses 1 and 2 detects the focal length (step S6). Then, the position of the main subject position on the shooting screen is detected (step S7). The recognition of the main subject position may be performed by always performing distance measurement at each distance measurement point of phase difference AF, and always recognizing a near-distance subject position to determine the main subject position. In addition, shape recognition and movement are detected from the output of the image sensor, and changes in the shape and position of the subject in the screen are predicted from each information, and the shape and position of the focus detection area are determined according to the prediction result. Since such a method is already known, a detailed description thereof will be omitted here.
主被写体が位相差AFの領域内にあるか否かの判別を行い(ステップS8)、位相差AF領域内にある場合は位相差AFルーチン(ステップS9)に進む。位相差AFルーチンに関しては図7を用いて後述する。   It is determined whether or not the main subject is within the phase difference AF area (step S8). If the main subject is within the phase difference AF area, the process proceeds to the phase difference AF routine (step S9). The phase difference AF routine will be described later with reference to FIG.
位相差AFで合焦したか否かの判断を行い(ステップS10)、合焦していない場合は位相差AFルーチン(ステップS9)に戻る。位相差AF合焦判断(ステップS10)で合焦している場合は、位相差AFで合焦した場合の合焦レンズ停止位置を記憶しておく(ステップS11)。   Judgment is made as to whether or not the phase difference AF is in focus (step S10), and if not in focus, the process returns to the phase difference AF routine (step S9). If the in-focus state is determined by the phase difference AF in-focus determination (step S10), the focus lens stop position when in-focus by the phase difference AF is stored (step S11).
再度、主被写体位置の検出を行い(ステップS12)、ステップS8での主被写体位置と同じ位置にあるか否かの判定(ステップS13)を行う。同じ位置に主被写体がある場合は、TV−AF(コントラストAF)のルーチン(ステップS14)に進み、TV−AFの結果が合焦でなければステップS2に戻り、その後の流れを再度実施する(ステップS15、No)。   The main subject position is detected again (step S12), and it is determined whether or not the main subject position is the same as the main subject position in step S8 (step S13). If the main subject is at the same position, the process proceeds to the TV-AF (contrast AF) routine (step S14). If the result of TV-AF is not in focus, the process returns to step S2, and the subsequent flow is performed again (step S14). Step S15, No).
前述の主被写体が位相差AFの領域内にあるか否かの判別(ステップS8)で位相差AF領域内に主被写体がない場合、直前に行った位相差AFの合焦レンズ位置の取出しを行う(ステップS16)。直前に位相差AFを行っていない場合は、初期値を取出すことになる。位相差AFの合焦レンズ位置を取出し、位相差AFルーチンからのコントラスト情報や撮影レンズ1,2の絞り値及び焦点距離値に応じてTV−AFのスキャン範囲を設定するスキャン範囲設定ルーチン(ステップS17)に進む。このスキャン範囲設定ルーチンに関しては図8を用いて後述することとする。TV−AFのレンズスキャン範囲を元に、TV−AFルーチンに進み(ステップS18)、TV−AFを行う。   If it is determined whether the main subject is in the phase difference AF area (step S8) and there is no main subject in the phase difference AF area, the focus lens position of the phase difference AF performed immediately before is extracted. This is performed (step S16). When the phase difference AF is not performed immediately before, the initial value is taken out. A scanning range setting routine (step for setting the TV-AF scanning range in accordance with the contrast information from the phase difference AF routine, the aperture value and the focal length value of the photographing lenses 1 and 2) Go to S17). This scan range setting routine will be described later with reference to FIG. Based on the lens scan range of TV-AF, the process proceeds to the TV-AF routine (step S18), and TV-AF is performed.
TV−AFの結果、フォーカスレンズ2の合焦位置が特定できれば、合焦表示を行う(ステップS19)。   If the in-focus position of the focus lens 2 can be specified as a result of TV-AF, in-focus display is performed (step S19).
次に、前述のレリーズスイッチ41のSW2がオンしていない場合はステップS2に戻り、再度その後の流れを実施する(ステップS20、No)。SW2がオンしていた場合(ステップS20、Yes)は、露光制御(本撮影)を行い(ステップS21)終了する。   Next, if SW2 of the release switch 41 is not turned on, the process returns to step S2, and the subsequent flow is performed again (No in step S20). If SW2 is on (step S20, Yes), exposure control (main shooting) is performed (step S21), and the process ends.
図7は、本実施形態における位相差AFルーチンを示すフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart showing a phase difference AF routine in the present embodiment.
図7において、測距動作がスタートすると、AFセンサ9cでの電荷蓄積を開始し(ステップS21)、所定の電荷蓄積を終了すると(ステップS22)、位相差方式によるデフォーカス量(Df)を演算する(ステップS23)。その演算結果に応じて前述のフォーカスレンズ2の駆動位置の算出を行う(ステップS8)。   In FIG. 7, when the distance measuring operation starts, charge accumulation in the AF sensor 9c starts (step S21), and when predetermined charge accumulation ends (step S22), the defocus amount (Df) by the phase difference method is calculated. (Step S23). The driving position of the focus lens 2 is calculated according to the calculation result (step S8).
図8は本実施形態のスキャン範囲設定ルーチンを示す図である。   FIG. 8 is a diagram showing a scan range setting routine of the present embodiment.
ここで、このスキャン範囲設定ルーチンでは図6のステップS5で絞り値A及びステップS6で焦点距離値Lが取り込まれている。また、TV−AF(コントラストAF)のためのデータ取り込みのためのフォーカスレンズ2の移動刻み間隔をBとする。   Here, in this scan range setting routine, the aperture value A is captured in step S5 and the focal length value L is captured in step S6 in FIG. Also, let B be the movement step interval of the focus lens 2 for data capture for TV-AF (contrast AF).
まず、スキャン範囲設定ルーチンがスタートすると前述の焦点距離値Lが所定値Loよりも小さい場合(ステップS26、Yes)、焦点距離値から算出されるTV−AFのスキャン範囲WLは移動刻みBのn1倍に設定される(ステップS27)。また、前述の焦点距離値Lが所定値Lo以上の場合(ステップS26、No)、焦点距離値から算出されるTV−AFのスキャン範囲WLは移動刻みBのn2倍に設定される(ステップS28)。この時、n1とn2は異なる数値であり、n1>n2である。つまり焦点距離が長い方が被写界深度が浅くなるので、TV−AFで合焦を検出するためのスキャン範囲は狭くても検出が可能である。   First, when the scan range setting routine is started, if the focal length value L is smaller than the predetermined value Lo (step S26, Yes), the TV-AF scan range WL calculated from the focal length value is n1 of the movement step B. Doubled (step S27). When the focal length value L is equal to or greater than the predetermined value Lo (step S26, No), the TV-AF scan range WL calculated from the focal length value is set to n2 times the moving step B (step S28). ). At this time, n1 and n2 are different numerical values, and n1> n2. That is, the longer the focal length, the shallower the depth of field, so that detection is possible even when the scan range for detecting focus in TV-AF is narrow.
次に、絞り値A(Fナンバー)が所定値Aoよりも小さい場合(ステップS29、Yes)、絞り値から算出されるTV−AFのスキャン範囲WLは移動刻みBのn3倍に設定される(ステップS30)。また、前述の絞り値Aが所定値Ao以上の場合(ステップS29、No)、絞り値Aから算出されるTV−AFのスキャン範囲WAは移動刻みBのn4倍に設定される(ステップS31)。この時、n3とn4は異なる数値であり、n3<n4である。つまり絞り値Aが小さい方が被写界深度が浅くなるので、TV−AFで合焦を検出するためのスキャン範囲は狭くても検出が可能である。   Next, when the aperture value A (F number) is smaller than the predetermined value Ao (step S29, Yes), the TV-AF scan range WL calculated from the aperture value is set to n3 times the moving increment B ( Step S30). If the aperture value A is equal to or greater than the predetermined value Ao (No in step S29), the TV-AF scan range WA calculated from the aperture value A is set to n4 times the moving increment B (step S31). . At this time, n3 and n4 are different numerical values, and n3 <n4. That is, the smaller the aperture value A, the shallower the depth of field, so that detection is possible even when the scan range for detecting focus in TV-AF is narrow.
次に、焦点距離値Lから決まったスキャン範囲WLと絞り値Aから決まったスキャン範囲WAとを比較しWL>WAの場合は(ステップS32、Yes)、TV−AFの最終的なスキャン範囲Wをスキャン範囲の広いWLとする(ステップS33)。また、スキャン範囲WLとWAとを比較しWL≦WAの場合は(ステップS32、No)、TV−AFの最終的なスキャン範囲Wをスキャン範囲の広いWAとする(ステップS34)。そして、このスキャン範囲Wからフォーカスレンズ2の移動すべき絶対位置を算出し(ステップS35)、メインフローチャートに戻る(ステップS36)。   Next, the scan range WL determined from the focal length value L and the scan range WA determined from the aperture value A are compared. If WL> WA (Yes in step S32), the final scan range W of TV-AF is determined. Is WL with a wide scan range (step S33). Further, when the scan range WL and the WA are compared, and WL ≦ WA (step S32, No), the final scan range W of the TV-AF is set to a wide scan range WA (step S34). Then, the absolute position at which the focus lens 2 is to be moved is calculated from the scan range W (step S35), and the process returns to the main flowchart (step S36).
図9はTV−AFルーチンのフローチャートを示している。   FIG. 9 shows a flowchart of the TV-AF routine.
TV−AFルーチンがスタートすると、まず露光準備のためとTV−AFを行うために測光を行う(ステップS40)。次にモータ駆動の回転方向Rを設定する。前述の位相差AFでフォーカスレンズ2を駆動した方向Roと逆回転をフォーカスモータ21の回転方向Rに設定する(ステップS41)。このフォーカスモータ21の回転方向でフォーカスレンズ2を駆動開始する。逆回転でフォーカスモータ21を回転させ、位相差AFルーチンで検出した合焦レンズ位置を中心にTV−AFのスキャン範囲が設定されるので、この両者からTV−AFのスキャンを開始する端点を算出し、その位置までフォーカスレンズ2を移動させる。これについては図10を使って説明を行う。   When the TV-AF routine starts, photometry is first performed to prepare for exposure and to perform TV-AF (step S40). Next, the rotation direction R of the motor drive is set. The direction Ro opposite to the direction Ro in which the focus lens 2 is driven by the phase difference AF is set as the rotation direction R of the focus motor 21 (step S41). The focus lens 2 starts to be driven in the rotation direction of the focus motor 21. The focus motor 21 is rotated in the reverse direction, and the TV-AF scan range is set around the in-focus lens position detected by the phase difference AF routine, and the end point for starting the TV-AF scan is calculated from both. Then, the focus lens 2 is moved to that position. This will be described with reference to FIG.
図10は図6のTV−AFルーチンのフォーカス駆動の動きを示す図である。図10の横方向はフォーカスレンズ2の位置を示している。aの位置は図6のステップS9で位相差AFを行う前のフォーカスレンズ2の位置を示している。まず、aの位置にフォーカスレンズ2があり、ステップS9で前述の位相差AFルーチン(図7)に進み、図7の位相差AFルーチンを実施する。ステップS9で位相差AFによるデフォーカス量から位相差AFでの合焦位置に相当するフォーカスレンズ2の位置がbの位置であることが検出される。このフォーカスレンズ2の位置がステップS11で記憶される。この記憶された、フォーカスレンズ位置がステップS16の位相差AF合焦レンズ位置取出しに利用される。検出されたbの位置とスキャン範囲Wから端点cの位置が計算できる。つまり、bの位置からA=W/2だけ戻った位置が端点cの位置になる。これは、位相差AFを実施するポイントの数が1ポイントの場合である。   FIG. 10 is a diagram showing the focus drive movement of the TV-AF routine of FIG. The horizontal direction in FIG. 10 indicates the position of the focus lens 2. The position a indicates the position of the focus lens 2 before the phase difference AF is performed in step S9 in FIG. First, the focus lens 2 is at the position a, and the process proceeds to the above-described phase difference AF routine (FIG. 7) in step S9, and the phase difference AF routine of FIG. 7 is executed. In step S9, it is detected from the defocus amount by the phase difference AF that the position of the focus lens 2 corresponding to the focus position in the phase difference AF is the position b. The position of the focus lens 2 is stored in step S11. The stored focus lens position is used for phase difference AF focusing lens position extraction in step S16. From the detected position b and the scanning range W, the position of the end point c can be calculated. That is, the position returned from the position b by A = W / 2 is the position of the end point c. This is a case where the number of points at which the phase difference AF is performed is one point.
位相差AFを行うポイントの数が複数ある場合について、図11を使って説明を行う。位相差AFを行うポイントがP5及びP8の2ポイントであった時に、P5及びP8の位相差AFの合焦レンズ停止位置がf及びgであるとする。停止位置fと停止位置gとの間をTとする。この場合、TV−AFスキャン範囲Wtは、Wt=2×W/2+Tになり、このWtの範囲をスキャンすることになる。その後の図11の他の動きは図10と同じである。   A case where there are a plurality of points where phase difference AF is performed will be described with reference to FIG. Assume that the focus lens stop positions of the phase difference AF of P5 and P8 are f and g when there are two points P5 and P8 for performing the phase difference AF. Let T be between the stop position f and the stop position g. In this case, the TV-AF scan range Wt is Wt = 2 × W / 2 + T, and this Wt range is scanned. The other movement of FIG. 11 thereafter is the same as FIG.
フォーカスモータ21を逆回転させて、スキャン範囲Wの端点cの位置までフォーカスレンズ2を移動させる(ステップS41〜ステップS43)。この動作が(4)である。次にフォーカスモータ21を正回転させて(ステップS44)、フォーカスレンズ2に(5)の動作を行わせる。(5)の動作の途中の黒丸●の位置で撮像素子8への露光を行い、フォーカスレンズ2を移動させ、ステップS45〜ステップS49を黒丸●の数だけ繰り返す。これを前述のスキャン範囲内で行い、スキャン範囲内かどうかの判別を行う(ステップS50)。ここで、黒丸●同士の間隔は図8のフローチャート中の移動刻み間隔Bを示している。上記の複数の露光データを参照して、このスキャン範囲の中で高コントラストの位置を算出し、フォーカスモータ21を逆転させ(ステップS51)、(6)の動作を行う。つまり、高コントラストの位置へフォーカスレンズ2を移動させる(ステップS52)。この高コントラストの位置がTV−AFにより検出された合焦位置eを示している。   The focus motor 21 is rotated in the reverse direction to move the focus lens 2 to the position of the end point c of the scan range W (steps S41 to S43). This operation is (4). Next, the focus motor 21 is rotated forward (step S44) to cause the focus lens 2 to perform the operation (5). The image sensor 8 is exposed at the position of the black circle ● during the operation of (5), the focus lens 2 is moved, and steps S45 to S49 are repeated by the number of black circles ●. This is performed within the scan range described above, and it is determined whether or not it is within the scan range (step S50). Here, the interval between the black circles ● represents the movement step interval B in the flowchart of FIG. With reference to the plurality of exposure data, a high-contrast position is calculated within the scan range, the focus motor 21 is reversed (step S51), and the operation of (6) is performed. That is, the focus lens 2 is moved to a high contrast position (step S52). This high contrast position indicates the focus position e detected by the TV-AF.
以上のように、主被写体の位置が位相差AFが出来ない範囲にある場合は、主被写体の直前の位相差AFの測距情報を参考にして、コントラストAFのレンズスキャン範囲を決定し、コントラストAFのスキャン範囲を少なくすることで、少しでも合焦スピードを速くすることが可能となる。   As described above, when the position of the main subject is in a range where phase difference AF cannot be performed, the lens scan range of contrast AF is determined with reference to the distance measurement information of the phase difference AF immediately before the main subject, and the contrast By reducing the AF scan range, the focusing speed can be increased as much as possible.
(第2の実施形態)
第2の実施形態では第1の実施形態と異なるところのみの説明を行う。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, only differences from the first embodiment will be described.
図12において、第1の実施形態の動作を示す図6と同じ動作には同じステップ番号を付して説明を省略する。   In FIG. 12, the same operation as that of FIG. 6 showing the operation of the first embodiment is denoted by the same step number, and the description thereof is omitted.
図12中のステップS2とステップS3の間にステップS105を追加しているが、これは主被写体がどの位置にあるのかを事前にカメラ使用者が指示するステップを示している。本実施形態では、主被写体がどの位置にあるのかを事前にカメラ使用者が指示できる指示部を搭載している。即ち、表示部44を見ながら指示部50により被写体の指示を行うものである。   Step S105 is added between step S2 and step S3 in FIG. 12, and this indicates a step in which the camera user instructs in advance which position the main subject is located. In the present embodiment, an instruction unit is provided that allows the camera user to in advance indicate the position of the main subject. That is, the instruction unit 50 instructs the subject while viewing the display unit 44.
次に図中のステップS100からステップS103までの説明を行う。ステップS8で主被写体位置が位相差AF領域内に無かった場合、TV−AFを行う前にその主被写体位置近傍の位相差AFでの測距情報を参考にするために、どの測距ポイントを参考にするかを決める必要がある。そこで、ステップS100で主被写体に近い位相差AFポイントの決定を行う。次に、ステップS100で決めた位相差AFポイントの全てで位相差AFを実施する(ステップS101)。但し、この位相差AFを実施するポイントは、1ポイントでも複数ポイントでもどちらでも良い。それぞれの主被写体の位置に応じて、ポイントの数を切替えても良い。図13は撮影画面と各測距手段の測距領域を示している。図13は撮影領域と測距領域を示す図である。例えば図13中で主被写体(図中●の位置)がTV−AF領域A13の領域にあった場合に、それに近い位相差AFポイントとしてP5及びP8を選択し、このポイントでの位相差AFの測距情報を元に、TV−AFのスキャン範囲を設定する(ステップS102)。そして、設定されたレンズのスキャン範囲に基づいて、TV−AFルーチンへと進み、コントラストAFを行う(ステップS103)。その後、第1の実施形態でも記載のステップS15の合焦判定へと進み、その後のフローチャートの動作を行なう。   Next, steps S100 to S103 in the figure will be described. If the main subject position is not in the phase difference AF area in step S8, which distance measurement point is used to refer to the distance measurement information in the phase difference AF near the main subject position before performing TV-AF. It is necessary to decide whether to refer. In step S100, a phase difference AF point close to the main subject is determined. Next, phase difference AF is performed at all of the phase difference AF points determined in step S100 (step S101). However, the point at which this phase difference AF is performed may be either one point or a plurality of points. The number of points may be switched according to the position of each main subject. FIG. 13 shows a photographing screen and a distance measuring area of each distance measuring means. FIG. 13 is a diagram showing an imaging area and a distance measurement area. For example, in FIG. 13, when the main subject (position ● in the figure) is in the TV-AF area A13, P5 and P8 are selected as the phase difference AF points close thereto, and the phase difference AF at this point is selected. Based on the distance measurement information, a TV-AF scan range is set (step S102). Based on the set lens scan range, the process proceeds to the TV-AF routine to perform contrast AF (step S103). Thereafter, the process proceeds to the focus determination in step S15 described also in the first embodiment, and the operation of the subsequent flowchart is performed.
以上のように、主被写体の位置が位相差AFが出来ない範囲にある場合は、主被写体の近傍の位相差AFの測距情報を参考にして、コントラストAFのレンズスキャン範囲を決定し、コントラストAFのスキャン範囲を少なくすることで、少しでも合焦スピードを速くすることが可能となる。   As described above, when the position of the main subject is in a range where the phase difference AF cannot be performed, the lens scan range of the contrast AF is determined with reference to the distance measurement information of the phase difference AF in the vicinity of the main subject, and the contrast By reducing the AF scan range, the focusing speed can be increased as much as possible.
したがって、上記本願内容は、撮影レンズを通った被写体像の位相差からデフォーカス量を算出して合焦状態を検出するAF方式と、撮像素子からの出力に基づくコントラストAF方式との対応との関係に限られない。2つの異なる方式、特に位相差AF(撮影レンズの通過に拠らず)と、コントラストAF(撮像素子からの出力によらず)との合焦状態の検出領域との視野領域に対する同一領域、相違領域に着目したものである。   Therefore, the contents of the present application described above are the correspondence between the AF method that detects the in-focus state by calculating the defocus amount from the phase difference of the subject image that has passed through the photographing lens, and the contrast AF method that is based on the output from the image sensor. It is not limited to relationships. Two different methods, in particular, phase difference AF (not depending on the passage of the taking lens) and contrast AF (regardless of the output from the image sensor) and the same area with respect to the visual field area, different It focuses on the area.
以上説明したように、上記の実施形態によれば、撮像素子と撮像素子に撮影光束を導く撮像光学系と撮影光束の第1の光束の瞳分割の像によりデフォーカス量を求め、デフォーカス量に基づいて合焦検出を行う第1の合焦検出手段と、撮影光束の第2の光束で撮影素子に出力画像を取り込み、出力画像の高周波成分が最大になるように撮影光学系の合焦検出を行う第2の合焦検出手段と、撮影視野内に第1の領域及び第2の領域とを有し、第1の領域においては第1の合焦検出手段及び第2の合焦検出手段による合焦検出が可能で、第2の領域においては第2の合焦検出手段による合焦検出が可能で、第2の領域での合焦検出を行う場合には、直前に得られた第1の領域での合焦検出結果に基づいて第2の合焦検出手段による合焦検出制御を行うものであり、直前の第1の領域での合焦検出結果を参照するので第2の合焦検出の合焦制御範囲が限定でき、合焦時間短縮が可能である。   As described above, according to the above embodiment, the defocus amount is obtained from the imaging element, the imaging optical system that guides the imaging light beam to the imaging device, and the pupil-divided image of the first light beam of the imaging light beam, and the defocus amount is obtained. The first focus detection means for detecting the focus based on the image, and the second image of the imaging light beam captures the output image into the imaging element, and the focus of the imaging optical system so that the high frequency component of the output image is maximized A second focus detection means for performing detection; a first area and a second area in the field of view; wherein the first focus detection means and the second focus detection are provided in the first area. The focus detection by the means is possible, the focus detection by the second focus detection means is possible in the second area, and the focus detection in the second area is obtained immediately before. Based on the focus detection result in the first area, the focus detection control by the second focus detection means is performed. A Umono, since references focus detection result in the first space before can limit the second focus focus control range of the detection, it is possible to focus time reduction.
また、撮像素子と前記撮像素子に撮影光束を導く撮像光学系と撮影光束の第1の光束の瞳分割の像によりデフォーカス量を求め、デフォーカス量に基づいて合焦検出を行う第1の合焦検出手段と、撮影光束の第2の光束で撮影素子に出力画像を取り込み、出力画像の高周波成分が最大になるように撮影光学系の合焦検出を行う第2の合焦検出手段と、撮影視野内に第1の領域及び第2の領域とを有し、第1の領域においては第1の合焦検出手段及び第2の合焦検出手段による合焦検出が可能で、第2の領域においては第2の合焦検出手段による合焦検出が可能で、第2の領域での合焦検出を行う場合には、第2の領域に近接した単独あるいは複数の第1の領域で得られた合焦検出結果に基づいて第2の合焦検出手段による合焦検出制御を行うもので、近接の単独あるいは複数の第1の領域での合焦検出結果を参照するので第2の合焦検出の合焦制御範囲が限定でき、合焦時間短縮が可能である。   In addition, a defocus amount is obtained from an image pickup device, an imaging optical system that guides a photographing light beam to the image pickup device, and a pupil-divided image of the first light beam of the photographing light beam, and a first focus detection is performed based on the defocus amount. A focus detection unit, a second focus detection unit that captures an output image in the imaging element with the second luminous flux of the photographic beam, and detects a focus of the photographic optical system so that a high-frequency component of the output image is maximized; The first field and the second area in the field of view, and the first area can be detected by the first focus detection means and the second focus detection means; In this area, the focus detection by the second focus detection means is possible, and when performing focus detection in the second area, the single area or the plurality of first areas close to the second area are used. Based on the obtained focus detection result, focus detection control by the second focus detection means is performed. Because, since the reference to the focus detection result of singly or a plurality of first regions of the proximity can limit focus control range of the second focus detection, it is possible to focus time reduction.
また、撮像素子と撮像素子に撮影光束を導く撮像光学系と撮影光束の第1の光束の瞳分割の像によりデフォーカス量を求め、デフォーカス量に基づいて合焦検出を行う第1の合焦検出手段と、撮影光束の第2の光束で撮影素子に出力画像を取り込み、出力画像の高周波成分が最大になるように撮影光学系の合焦検出を行う第2の合焦検出手段と、撮影視野内の主被写体の位置を検出する主被写体検出手段と、撮影視野内に第1の領域及び第2の領域とを有し、第1の領域においては第1の合焦検出手段及び第2の合焦検出手段による合焦検出が可能で、第2の領域においては第2の合焦検出手段による合焦検出が可能で、主被写体が第1の領域にある場合は、第1の合焦検出手段での合焦検出を行い、次に第2の領域に移動した場合には、第1の合焦検出手段で得られた合焦検出結果に基づいて第2の合焦検出手段による合焦検出制御を行うもので、直前の第1の領域での合焦検出結果を参照するので第2の合焦検出の合焦制御範囲が限定でき、合焦時間短縮が可能である。   In addition, a defocus amount is obtained from an image pickup device, an imaging optical system that guides a photographing light beam to the image pickup device, and a pupil-divided image of the first light beam of the photographing light beam, and a first focus detection is performed based on the defocus amount. A focus detection unit, a second focus detection unit that captures an output image in the imaging element with a second luminous flux of the imaging luminous flux, and detects the focus of the imaging optical system so that a high-frequency component of the output image is maximized; Main subject detection means for detecting the position of the main subject in the photographing field of view, and a first area and a second area in the photographing field of view, wherein the first focus detection means and the first focus detection means are provided in the first area. In-focus detection can be performed by the second in-focus detection means, and in-focus detection can be performed by the second in-focus detection means in the second area. When the main subject is in the first area, the first When focus detection is performed by the focus detection means and then moved to the second area, The focus detection control by the second focus detection means is performed based on the focus detection result obtained by the focus detection means, and since the focus detection result in the immediately preceding first area is referred to, The focus control range for focus detection 2 can be limited, and the focusing time can be shortened.
また、撮像素子と撮像素子に撮影光束を導く撮像光学系と撮影光束の第1の光束の瞳分割の像によりデフォーカス量を求め、フォーカス量に基づいて合焦検出を行う第1の合焦検出手段と、撮影光束の第2の光束で撮影素子に出力画像を取り込み、出力画像の高周波成分が最大になるように撮影光学系の合焦検出を行う第2の合焦検出手段と、撮影視野内の主被写体の位置を検出する主被写体検出手段と、撮影視野内に第1の領域及び第2の領域とを有し、第1の領域においては第1の合焦検出手段及び第2の合焦検出手段による合焦検出が可能で、第2の領域においては第2の合焦検出手段による合焦検出が可能で、主被写体が第2の領域にある場合には、第2の領域に近接した単独あるいは複数の第1の領域の第1の合焦検出手段の合焦検出結果に基づいて第2の合焦検出手段による合焦検出制御を行うもので、近接の単独あるいは複数の第1の領域での合焦検出結果を参照するので第2の合焦検出の合焦制御範囲が限定でき、合焦時間短縮が可能である。   Also, a first focus is obtained in which a defocus amount is obtained from an image pickup device, an imaging optical system that guides a photographing light beam to the image pickup device, and a pupil-divided image of the first light flux of the photographing light beam, and focus detection is performed based on the focus amount. A detection unit; a second focus detection unit that captures an output image in the imaging element with a second light beam of the imaging light beam; and performs focus detection of the imaging optical system so that a high-frequency component of the output image is maximized; A main subject detection means for detecting the position of the main subject in the field of view, and a first area and a second area in the photographing field of view, and the first focus detection means and the second area in the first area. In-focus detection by the in-focus detection means is possible. In the second area, the in-focus detection by the second focus detection means is possible. When the main subject is in the second area, the second Focus of the first focus detection means in the single or plural first areas close to the area The focus detection control is performed by the second focus detection means based on the output result, and the focus detection result in the adjacent single region or a plurality of first regions is referred. The focus control range can be limited, and the focusing time can be shortened.
また、撮像素子と撮像素子に撮影光束を導く撮像光学系と撮影光束の第1の光束の瞳分割の像によりデフォーカス量を求め、デフォーカス量に基づいて合焦検出を行う第1の合焦検出手段と、撮影光束の第2の光束で撮影素子に出力画像を取り込み、出力画像の高周波成分が最大になるように撮影光学系の合焦検出を行う第2の合焦検出手段と、撮影視野内の主被写体の位置を検出する主被写体検出手段と、撮影視野内に第1の領域及び第2の領域とを有し、第1の領域においては第1の合焦検出手段及び第2の合焦検出手段による合焦検出が可能で、第2の領域においては第2の合焦検出手段による合焦検出が可能で、撮影視野内の主被写体を指示する指示手段を有し、指示手段により指示された主被写体が第2の領域にある場合には、第2の領域に近接した、第1の領域の第1の合焦検出手段の合焦検出結果に基づいて第2の合焦検出手段による合焦検出制御を行うもので、指示された領域で第2の合焦検出の合焦制御範囲が限定できるので合焦時間短縮が可能である。   In addition, a defocus amount is obtained from an image pickup device, an imaging optical system that guides a photographing light beam to the image pickup device, and a pupil-divided image of the first light beam of the photographing light beam, and a first focus detection is performed based on the defocus amount. A focus detection unit, a second focus detection unit that captures an output image in the imaging element with a second luminous flux of the imaging luminous flux, and detects the focus of the imaging optical system so that a high-frequency component of the output image is maximized; Main subject detection means for detecting the position of the main subject in the photographing field of view, and a first area and a second area in the photographing field of view, wherein the first focus detection means and the first focus detection means are provided in the first area. In-focus detection is possible by the in-focus detection means, and in the second area, the in-focus detection is possible by the second focus detection means, and there is an instruction means for indicating the main subject in the field of view, When the main subject instructed by the instruction means is in the second area, The focus detection control by the second focus detection unit is performed based on the focus detection result of the first focus detection unit in the first region adjacent to the first region. Since the focus control range of the focus detection can be limited, the focusing time can be shortened.
(他の実施形態)
また、各実施形態の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
(Other embodiments)
In addition, an object of each embodiment is to supply a storage medium (or recording medium) on which a program code of software that realizes the functions of the above-described embodiments is recorded to a system or apparatus, and a computer (or CPU) of the system or apparatus Needless to say, this can also be achieved by reading and executing the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention. Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an operating system (OS) running on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing and the processing is included.
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。   Furthermore, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion card inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function is determined based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU or the like provided in the expansion card or the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した手順に対応するプログラムコードが格納されることになる。   When the present invention is applied to the above-mentioned storage medium, the storage medium stores program codes corresponding to the procedure described above.
本発明の電子カメラの第1の実施形態の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of 1st Embodiment of the electronic camera of this invention. 従来から知られる位相差AF方式の焦点調節原理の説明図である。It is explanatory drawing of the focus adjustment principle of the phase difference AF system known conventionally. 本発明の実施形態における位相差AF方式の動作および構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the operation | movement and structure of the phase difference AF system in embodiment of this invention. 撮像素子の撮影領域を示す概略図である。It is the schematic which shows the imaging | photography area | region of an image pick-up element. 撮影領域と位相差AFの測距領域を示す図である。It is a figure which shows the imaging | photography area | region and the ranging area of phase difference AF. 撮影領域とコントラストAFの測距領域を示す図である。It is a figure which shows an imaging area and the ranging area of contrast AF. 本発明の実施形態における電子カメラのブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the block configuration of the electronic camera in embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態の電子カメラの動作を示すメインフローチャートである。It is a main flowchart which shows operation | movement of the electronic camera of the 1st Embodiment of this invention. 位相差AFルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a phase difference AF routine. スキャン範囲設定ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a scanning range setting routine. TV−AFルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of TV-AF routine. TV−AFのフォーカス駆動の動きを示す図である。It is a figure which shows the movement of the focus drive of TV-AF. TV−AFのフォーカス駆動の動きを示す図である。It is a figure which shows the movement of the focus drive of TV-AF. 本発明の第2の実施形態の電子カメラの動作を示すメインフローチャートである。It is a main flowchart which shows operation | movement of the electronic camera of the 2nd Embodiment of this invention. 撮影領域と測距領域を示す図である。It is a figure which shows an imaging | photography area | region and a ranging area.
符号の説明Explanation of symbols
1 撮影レンズ
2 フォーカスレンズ
3 絞り
4 撮影光軸
5 ハーフミラー
6 撮影光軸
7 AF光軸
8 撮像素子
9 位相差AF装置
10 シャッタ
15 信号処理回路
19 モータドライバ
21 フォーカスモータ
30 撮像回路
31 A/D変換器
32 静止画処理部
33 バッファメモリー
34 圧縮伸長部
35 ディスクドライブ
36 ディスク
39 モータドライバ
40 モータ
41 レリーズボタン
42 VRAM
43 表示制御部
44 表示部(EVF)
45 AF制御部
46 システムコントローラ
48 ズームボタン
50 指示部
1 Shooting lens 2 Focus lens 3 Aperture
4 Imaging Optical Axis 5 Half Mirror 6 Imaging Optical Axis 7 AF Optical Axis 8 Image Sensor 9 Phase Difference AF Device 10 Shutter 15 Signal Processing Circuit 19 Motor Driver 21 Focus Motor 30 Imaging Circuit 31 A / D Converter 32 Still Image Processing Unit 33 Buffer memory 34 Compression / decompression unit 35 Disk drive 36 Disk 39 Motor driver 40 Motor 41 Release button 42 VRAM
43 Display Control Unit 44 Display Unit (EVF)
45 AF control unit 46 System controller 48 Zoom button 50 Instruction unit

Claims (8)

  1. 被写体像の位相差によりデフォーカス量を求め、該デフォーカス量に基づいて合焦検出を行なう第1の合焦検出手段と、
    撮像光学系を動かしながら得られる撮像素子からの出力画像信号中の高周波成分の大きさにより合焦検出を行なう第2の合焦検出手段と、
    前記第1の合焦検出手段と前記第2の合焦検出手段の双方により合焦検出が可能な撮影視野内の第1の領域と、
    前記第2の検出手段により合焦検出が可能であって、前記第1の検出手段により合焦検出ができない撮影視野内の第2の領域とを具備し、
    合焦させようとする対象である主たる被写体が前記第2の領域に存在する場合、前記主たる被写体が存在する前記第2の領域に近接するところの前記第1の領域に対応する前記第1の合焦検出手段による検出結果に基づく位置から前記撮像光学系を動かすことによって、前記第2の合焦検出手段による合焦検出制御を行なうことを特徴とするカメラ。
    First focus detection means for obtaining a defocus amount from the phase difference of the subject image and detecting focus based on the defocus amount;
    Second focus detection means for performing focus detection based on the magnitude of a high-frequency component in an output image signal from an image sensor obtained by moving an imaging optical system;
    A first region in the field of view capable of focus detection by both the first focus detection means and the second focus detection means;
    A second region in the field of view that can be detected by the second detection means and cannot be detected by the first detection means;
    When the main subject to be focused is present in the second region, the first subject corresponding to the first region close to the second region in which the main subject is present . A camera that performs focus detection control by the second focus detection unit by moving the imaging optical system from a position based on a detection result by the focus detection unit.
  2. 合焦させようとする対象である主たる被写体が前記第1の領域に存在する場合には、前記主たる被写体が存在する前記第1の領域に対応する前記第1の合焦検出手段による検出結果に基づいて前記第2の合焦検出手段による合焦検出制御を行なうことを特徴とする請求項1に記載のカメラ。   When the main subject that is the object to be focused exists in the first area, the detection result by the first focus detection unit corresponding to the first area in which the main subject exists exists. The camera according to claim 1, wherein focus detection control is performed by the second focus detection unit based on the focus detection control.
  3. 合焦させようとする対象である主たる被写体が前記第1の領域から前記第2の領域に移動した場合には、前記主たる被写体が存在していた前記第1の領域に対応する前記第1の合焦検出手段による検出結果に基づいて前記第2の合焦検出手段による合焦検出制御を行なうことを特徴とする請求項1に記載のカメラ。   When the main subject to be focused moves from the first region to the second region, the first subject corresponding to the first region where the main subject was present 2. The camera according to claim 1, wherein focus detection control by the second focus detection means is performed based on a detection result by the focus detection means.
  4. 合焦させようとする対象である主たる被写体の位置を検出する被写体位置検出手段をさらに具備することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のカメラ。 The camera according to any one of claims 1 to 3, further comprising a subject position detection means for detecting the position of the main subject is a subject it is intended to focus.
  5. 合焦させようとする対象である主たる被写体の位置を指示する被写体位置指示手段をさらに具備することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のカメラ。 The camera according to any one of claims 1 to 3 , further comprising subject position instruction means for instructing a position of a main subject to be focused.
  6. 被写体像の位相差によりデフォーカス量を求め、該デフォーカス量に基づいて合焦検出を行なう第1の合焦検出手段と、撮像光学系を動かしながら得られる撮像素子からの出力画像信号中の高周波成分の大きさにより合焦検出を行なう第2の合焦検出手段と、前記第1の合焦検出手段と前記第2の合焦検出手段の双方により合焦検出が可能な撮影視野内の第1の領域と、前記第2の検出手段により合焦検出可能であって、かつ前記第1の検出手段により合焦検出ができない撮影視野内の第2の領域とを具備するカメラを制御する方法であって、
    合焦させようとする対象である主たる被写体が前記第2の領域に存在する場合、前記主たる被写体が存在する前記第2の領域に近接するところの前記第1の領域に対応する前記第1の合焦検出手段によるデフォーカス量の検出結果に基づく位置から前記撮像光学系を動かすことによって、前記第2の合焦検出手段による合焦検出制御を行なうことを特徴とするカメラの制御方法。
    A first focus detection unit that obtains a defocus amount from the phase difference of the subject image and performs focus detection based on the defocus amount, and an output image signal from the image sensor obtained by moving the imaging optical system. A second focus detection unit that performs focus detection based on the magnitude of the high-frequency component, and an imaging field within which the focus detection can be performed by both the first focus detection unit and the second focus detection unit. Controlling a camera having a first area and a second area within the field of view that can be detected by the second detection means and cannot be detected by the first detection means. A method,
    When the main subject to be focused is present in the second region, the first subject corresponding to the first region close to the second region in which the main subject is present . A method for controlling a camera, comprising: performing focus detection control by the second focus detection unit by moving the imaging optical system from a position based on a detection result of a defocus amount by a focus detection unit.
  7. 請求項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 for causing a computer to execute the control method according to claim 6 .
  8. 請求項に記載のプログラムをコンピュータ読み取り可能に記憶したことを特徴とする記憶媒体。 A storage medium storing the program according to claim 7 so as to be readable by a computer.
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