JP4859194B2 - IMAGING DEVICE, ITS CONTROL METHOD, PROGRAM, AND STORAGE MEDIUM - Google Patents

IMAGING DEVICE, ITS CONTROL METHOD, PROGRAM, AND STORAGE MEDIUM Download PDF

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Description

本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置におけるオートフォーカス技術に関するものである。   The present invention relates to an autofocus technique in an imaging apparatus such as a digital camera.

従来の銀塩フィルムを使用する一眼レフカメラや昨今のデジタル方式の一眼レフカメラにおいては、オートフォーカス(以下、単にAFとも呼ぶ)を行うためにTTL(Through The Lens)位相差方式と呼ばれる技術が適用されている。TTL位相差方式のオートフォーカス機構においては、撮影レンズの異なった部分を通過した光束による複数の被写体像を、ラインセンサを備えた位相差検出センサ上に結像させる。そして、そのときの像間距離(位相差)に基づいて撮像面と合焦位置とのずれ量を算出することができる。ラインセンサは、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complimentary Metal Oxide Semiconductor)あるいはそれに類する光電変換素子を直線状に配置して構成される。そのため、レンズを求められたずれ量に応じて一度駆動するだけで、撮像面を合焦位置に一致させることができる。TTL位相差方式のAFについては、たとえば特許文献1に詳細に述べられている。   In a conventional single-lens reflex camera using a silver salt film or a recent digital single-lens reflex camera, there is a technology called a TTL (Through The Lens) phase difference method in order to perform autofocus (hereinafter also simply referred to as AF). Has been applied. In the TTL phase difference type autofocus mechanism, a plurality of subject images are formed on a phase difference detection sensor having a line sensor by light beams that have passed through different portions of the photographing lens. Then, the deviation amount between the imaging surface and the in-focus position can be calculated based on the distance between the images (phase difference) at that time. The line sensor is configured by linearly arranging a CCD (Charge Coupled Device), a CMOS (Complimentary Metal Oxide Semiconductor), or a similar photoelectric conversion element. Therefore, the imaging surface can be made to coincide with the in-focus position only by driving the lens once in accordance with the obtained shift amount. The TTL phase difference type AF is described in detail, for example, in Patent Document 1.

しかしながら、位相差検出センサは撮像面と光学上等価な位置に配置されるが、位相差検出センサの位置精度は、センサの取り付け誤差やボディーやレンズの製造誤差等、様々な要因の影響を受ける。そのため、TTL位相差方式で検出される合焦位置をフィルムや撮像素子などの実際の撮像面と完全に一致させることは困難である。   However, although the phase difference detection sensor is optically equivalent to the imaging surface, the position accuracy of the phase difference detection sensor is affected by various factors such as sensor mounting errors and body and lens manufacturing errors. . Therefore, it is difficult to completely match the in-focus position detected by the TTL phase difference method with an actual imaging surface such as a film or an imaging device.

他方、ビデオカメラやデジタルコンパクトカメラでは、いわゆるコントラスト方式と呼ばれる技術(または山登り方式、TV−AF方式とも呼ばれる)がオートフォーカスを行うために適用されている。このコントラスト方式は、撮像レンズに含まれるフォーカシングレンズ、または撮像素子を光軸方向に駆動させつつ各駆動段階で得られる撮像画像のコントラストを評価値として取得し、最も評価値の高いレンズ位置をもって合焦位置とする方式である。コントラスト方式のAFについては、たとえば特許文献2に詳細に述べられている。   On the other hand, in a video camera or a digital compact camera, a so-called contrast method (or a hill-climbing method or a TV-AF method) is applied to perform autofocus. In this contrast method, the focusing lens included in the imaging lens or the imaging device is driven in the optical axis direction, and the contrast of the captured image obtained at each driving stage is acquired as an evaluation value. This is a focal position method. Contrast AF is described in detail, for example, in Patent Document 2.

コントラスト方式は、実際の撮像面でAFを行うため、AFによる合焦位置と撮像面位置を一致させることが出来る。しかし、評価値の取得のために、フォーカシングレンズや撮像素子を微少量ずつ何度も駆動する必要があり、TTL位相差方式に比べて合焦までの時間が掛かるという問題がある。また、レンズや撮像素子を駆動しないと合焦方向が判別できない、合焦位置が撮像面と大きく外れた状態(いわゆる大ボケ状態)ではレンズや撮像素子を微少量駆動させてもコントラストの変化が生じにくいために大ボケ状態に弱い、などの問題も有る。また、デジタル方式の一眼レフカメラでは、通常、ミラーやシャッタにより露光時以外は撮像素子は遮光されており、構造上コントラスト方式AFの採用が困難である。
特公平07−074855号公報 特許第02821214号公報 特開平5−64056号公報 特開2001−281530号公報
Since the contrast method performs AF on the actual imaging surface, the in-focus position by AF and the imaging surface position can be matched. However, in order to obtain the evaluation value, it is necessary to drive the focusing lens and the image sensor many times each time, and there is a problem that it takes time to focus as compared with the TTL phase difference method. Also, if the lens or image sensor is not driven, the in-focus direction cannot be determined. If the in-focus position is far from the imaging surface (so-called large blur), the contrast changes even if the lens or image sensor is driven by a small amount. There are also problems such as being weak against large blurring because it is difficult to occur. In a digital single-lens reflex camera, the image sensor is usually shielded by a mirror or a shutter except during exposure, and it is difficult to adopt the contrast AF method because of its structure.
Japanese Patent Publication No. 07-074855 Japanese Patent No. 028121414 JP-A-5-64056 JP 2001-281530 A

TTL位相差方式とコントラスト方式のお互いの弱点を補完するために、双方のAF方式を組み合わせ、まずTTL位相差方式で概略の合焦位置に合わせた後に、コントラスト方式で精度良く合焦位置を撮像面と一致させるという技術が提案されている。また、コントラスト方式での合焦結果をTTL位相差方式にフィードバックしてTTL位相差方式の精度を向上させる技術も提案されている。特許文献3および4はそのような公知例である。   To complement each other's weak points of the TTL phase difference method and the contrast method, both AF methods are combined, and after first adjusting the approximate focus position by the TTL phase difference method, the focus position is accurately imaged by the contrast method. A technique for matching the surface has been proposed. In addition, a technique for improving the accuracy of the TTL phase difference method by feeding back the focusing result in the contrast method to the TTL phase difference method has been proposed. Patent documents 3 and 4 are such known examples.

まず、TTL位相差方式で合焦させた後にコントラスト方式AFを行うことにより、コントラスト方式の、合焦までに時間が掛かる、大ボケ状態で合焦方向の判別が困難、などの弱点などが解消される。また、TTL位相差方式の後にコントラスト方式AFを行うことで合焦面と撮像面を完全に一致させることができる。   First, the contrast method AF is performed after focusing with the TTL phase difference method, thereby eliminating the weak points such as the contrast method that takes time until focusing, and it is difficult to determine the in-focus direction in a large blurred state. Is done. Further, by performing contrast AF after the TTL phase difference method, the in-focus surface and the imaging surface can be made to coincide completely.

しかしながら、デジタルカメラにおいては、輝度を示す信号値の範囲に制限が有るため、露出条件によっては、明部分の信号値がその最大値に張り付く、いわゆる白飛びという現象が発生する。白飛びが発生した部分については実際の輝度状態が反映できなくなるため、正しいコントラストが求まらず、そのため、白飛びが発生している領域でコントラスト方式AFを行うとその測距結果に狂いが生じることがある。   However, since the range of signal values indicating luminance is limited in a digital camera, a so-called whiteout phenomenon occurs in which the signal value of the bright portion sticks to the maximum value depending on the exposure conditions. Since the actual brightness state cannot be reflected in the part where the whiteout occurs, the correct contrast cannot be obtained. Therefore, if the contrast method AF is performed in the area where the whiteout occurs, the distance measurement result is incorrect. May occur.

図9は白飛びを起こすような露出不適正状態でのコントラスト方式AFの動作を説明するための図である。   FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of contrast AF in an inappropriate exposure state that causes overexposure.

たとえば、図9(a)に示すような黒地に白の二本の線が書かれているようなハイコントラストのテスト用チャートを用いてコントラストAFを行う場合を考える。   For example, consider a case where contrast AF is performed using a high contrast test chart in which two white lines are written on a black background as shown in FIG.

このチャートに対して明部が白飛びしないように露出を決めた場合の横方向の輝度値変化を表したものが図9(b)である。図9(b)のように白飛びを起こさない場合はコントラストAFで正しいAFが行える。   FIG. 9B shows the change in the luminance value in the horizontal direction when the exposure is determined so that the bright portion does not white out the chart. When whiteout does not occur as shown in FIG. 9B, correct AF can be performed with contrast AF.

しかし、一般的に撮影時の露出決定は、画面全体の平均値がある所定の値になるよう決定される。図9(a)のように黒い部分が多い被写体の場合にこの方法で露出条件を決定すると、黒部分が多いために露光量を多くするように制御される。そうすると、白部分が白飛びを起こすことになる。このように露出制御された場合の横方向の輝度変化を図9(c)に示す。白飛びのために、明部分が輝度値の最大値側に張り付いてしまい、正しいコントラスト値が得られなくなる。そのため、評価値のピーク位置にレンズを制御しても、本当の合焦位置と合わないという現象が発生することがある。   However, in general, the exposure at the time of shooting is determined so that the average value of the entire screen becomes a predetermined value. When the exposure condition is determined by this method in the case of a subject with many black portions as shown in FIG. 9A, the exposure amount is controlled to be increased because there are many black portions. Then, the white part will cause whiteout. FIG. 9C shows a change in luminance in the horizontal direction when exposure control is performed in this way. Due to whiteout, the bright part sticks to the maximum value side of the luminance value, and a correct contrast value cannot be obtained. For this reason, even if the lens is controlled at the peak position of the evaluation value, a phenomenon may occur in which the true focus position is not achieved.

撮影時の露出決定には、上記の平均測光以外に、画面の一部を基準にする部分測光、画面内の位置に応じて重み付けを行う評価測光などの方式があるが、ハイコントラストで黒い部分が多い被写体に対しては、いずれも明部分が白飛びをしやすい傾向を示す。   In addition to the above-mentioned average metering, there are methods for determining exposure at the time of shooting, such as partial metering based on a part of the screen and evaluation metering that performs weighting according to the position in the screen. For subjects with a large amount of light, the bright part tends to be overexposed.

従来技術に関しては、特許文献3では、どのような露出制御が行われるかについての記載が無く、上記の課題を回避できない。   Regarding the prior art, Patent Document 3 does not describe what kind of exposure control is performed, and the above-described problem cannot be avoided.

特許文献4では、一眼レフ方式のデジタルカメラであって、位相差方式のAF動作後に露出決定を行うことが開示されている。ただし、撮影時と同露光条件でコントラスト方式AFできる点がメリットという旨の記載が有り、コントラストAF用に撮影時と別の露出決定を行うような記載は無い。上記のように撮影時と同露光条件でコントラストAFを行うのでは、シーンによっては、白飛びが発生し、正しい合焦位置が求まらないという問題を解決できない。   Patent Document 4 discloses a single-lens reflex digital camera that performs exposure determination after phase difference AF operation. However, there is a description that the contrast method AF can be performed under the same exposure conditions as at the time of photographing, and there is no description that the exposure determination for contrast AF is performed separately from that at the time of photographing. If the contrast AF is performed under the same exposure conditions as those at the time of shooting as described above, the problem that whiteout occurs depending on the scene and the correct focus position cannot be obtained cannot be solved.

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、TTL位相差方式とコントラスト方式の二方式のAFが実行可能である一眼レフタイプのデジタルカメラにおいて、コントラスト方式における誤測距の可能性を減少させることである。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an error in a contrast method in a single-lens reflex digital camera capable of performing two types of AFs, a TTL phase difference method and a contrast method. To reduce the possibility of ranging.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる撮像装置は、撮影レンズにより結像された被写体像を光電変換して画像信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子から出力される信号を増幅してデジタル信号に変換する変換手段と、前記被写体像を2つの像に分割する光学系により分割された当該2つの主被写体焦点検出領域に対応する像の位相差に基づいて、前記撮影レンズを合焦位置に調節する第1のオートフォーカス動作を行う第1のオートフォーカス手段と、前記撮像素子から出力される前記主被写体焦点検出領域に対応する画像信号のコントラストに基づいて、前記撮影レンズを合焦位置に調節する第2のオートフォーカス動作を行う第2のオートフォーカス手段と、前記撮像素子の露光条件を設定する露光条件設定手段と、前記露光条件設定手段により、前記撮像素子の露光条件が、前記主被写体焦点検出領域に対応する画像が白飛びするような露光条件に設定された場合において前記第2のオートフォーカス動作を行う場合には、同じ露光条件において前記第2のオートフォーカス動作を行わずに前記第1のオートフォーカス動作を行って撮影する場合のゲインよりも小さいゲインで前記撮像素子からの信号を増幅してデジタル信号に変換するように制御する制御手段と、を具備し、前記制御手段は、前記第2のオートフォーカス手段により前記第2のオートフォーカス動作を行なった後に、前記主被写体焦点検出領域に対応する画像が白飛びするような露光条件で撮影用の露光を行わせることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an image pickup apparatus according to the present invention includes an image pickup device that photoelectrically converts a subject image formed by a shooting lens and outputs an image signal, and an output from the image pickup device. Based on the phase difference of the images corresponding to the two main subject focus detection areas divided by the conversion means for amplifying the signal to be converted into a digital signal and the optical system for dividing the subject image into two images , Based on the first autofocus means for performing the first autofocus operation for adjusting the photographing lens to the in-focus position, and the contrast of the image signal corresponding to the main subject focus detection area output from the image sensor. the second auto focusing means for the photographic lens performing a second auto focusing operation to adjust the focus position, exposure conditions set for setting an exposure condition of the imaging device Means and, by the exposure condition setting means, the exposure condition of the imaging device, Oite said second auto focusing when the image corresponding to the main subject focus detection area is set in such exposure conditions as overexposure when performing operation, amplifies the signal from the imaging device with a smaller gain than the gain of the case of photographing by performing the first auto focusing operation without performing the second auto focusing operation in the same exposure conditions Control means for controlling to convert the signal into a digital signal, and the control means performs the second autofocus operation by the second autofocus means and then performs the main subject focus detection area. The exposure for photographing is performed under an exposure condition such that an image corresponding to the above is overexposed .

また、本発明に係わる撮像装置の制御方法は、撮影レンズにより結像された被写体像を光電変換して画像信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子から出力される信号を増幅してデジタル信号に変換する変換手段と、前記被写体像を2つの像に分割する光学系により分割された当該2つの主被写体焦点検出領域に対応する像の位相差に基づいて、前記撮影レンズを合焦位置に調節する第1のオートフォーカス動作を行う第1のオートフォーカス手段と、前記撮像素子から出力される前記主被写体焦点検出領域に対応する画像信号のコントラストに基づいて、前記撮影レンズを合焦位置に調節する第2のオートフォーカス動作を行う第2のオートフォーカス手段と、前記撮像素子の露光条件を設定する露光条件設定手段とを備える撮像装置を制御する方法であって、前記露光条件設定手段により、前記撮像素子の露光条件が、前記主被写体焦点検出領域に対応する画像が白飛びするような露光条件に設定された場合において前記第2のオートフォーカス動作を行う場合には、同じ露光条件において前記第2のオートフォーカス動作を行わずに前記第1のオートフォーカス動作を行って撮影する場合のゲインよりも小さいゲインで前記撮像素子からの信号を増幅してデジタル信号に変換するように制御する制御工程を具備し、前記制御工程では、前記第2のオートフォーカス手段により前記第2のオートフォーカス動作を行なった後に、前記主被写体焦点検出領域に対応する画像が白飛びするような露光条件で撮影用の露光を行わせることを特徴とする。 The image pickup apparatus control method according to the present invention includes an image pickup device that photoelectrically converts a subject image formed by a photographing lens and outputs an image signal, a signal output from the image pickup device is amplified, and a digital signal Based on the phase difference of the images corresponding to the two main subject focus detection areas divided by the converting means for converting the subject image into two images and the optical system for dividing the subject image into two images. Based on the first autofocus means for performing the first autofocus operation to be adjusted and the contrast of the image signal corresponding to the main subject focus detection area output from the image sensor, the photographing lens is brought into the in-focus position. a second auto focusing means for performing a second auto focusing operation, the imaging apparatus including an exposure condition setting means for setting an exposure condition of the image pickup device control to adjust A subject in need thereof by the exposure condition setting means, the exposure condition of the imaging device, the main object focal In no event where the image corresponding to the detection area is set in such exposure conditions as overexposure second of when performing an autofocus operation, in the same exposure conditions and the second auto focusing operation of the first without autofocus smaller gain than the gain in the case of operation for capturing performed from the imaging element A control step of controlling the signal to be amplified and converted into a digital signal , wherein the main subject focus detection is performed after performing the second autofocus operation by the second autofocus means in the control step. The exposure for photographing is performed under an exposure condition in which an image corresponding to the region is overexposed .

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記憶したことを特徴とする。   A storage medium according to the present invention stores the above program.

本発明によれば、TTL位相差方式とコントラスト方式の二方式のAFが実行可能である一眼レフタイプのデジタルカメラにおいて、コントラスト方式における誤測距の可能性を減少させることが可能となる。   According to the present invention, in a single-lens reflex digital camera capable of executing two types of AF, that is, a TTL phase difference method and a contrast method, it is possible to reduce the possibility of erroneous distance measurement in the contrast method.

以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態のデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
図1に示すように、デジタルカメラ200には、撮影レンズ100が不図示のマウント部のレンズ装着機構を介して着脱可能に取り付けられる。マウント部には、電気接点ユニット107が設けられている。デジタルカメラ200は、撮影レンズ100とこの電気接点ユニット107を介して通信を行い、撮影レンズ100内のフォーカスレンズ101および光量を調節する絞り102の駆動を制御する。なお、図1には、撮影レンズ100内のレンズとしてフォーカスレンズ101のみを示しているが、このほかに変倍レンズや固定レンズが設けられ、これらを含めてレンズユニットが構成されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the digital camera according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, a photographic lens 100 is detachably attached to a digital camera 200 via a lens mounting mechanism of a mount unit (not shown). An electrical contact unit 107 is provided in the mount portion. The digital camera 200 communicates with the photographic lens 100 via the electrical contact unit 107 to control the driving of the focus lens 101 in the photographic lens 100 and the diaphragm 102 that adjusts the amount of light. In FIG. 1, only the focus lens 101 is shown as a lens in the photographic lens 100, but in addition to this, a variable power lens and a fixed lens are provided, and a lens unit is configured including these.

不図示の被写体からの光束は、撮影レンズ100内のフォーカスレンズ101を含むレンズユニットおよび絞り102を介して、デジタルカメラ200内のクイックリターンミラー203に導かれる。クイックリターンミラー203は、撮影光路内に光軸に対して斜めに配置されて、被写体からの光束を上方のファインダー光学系に導く第1の位置(図示した位置)と、撮影光路外に退避する第2の位置とに移動が可能である。   A light beam from a subject (not shown) is guided to a quick return mirror 203 in the digital camera 200 through a lens unit including a focus lens 101 in the photographing lens 100 and a diaphragm 102. The quick return mirror 203 is disposed obliquely with respect to the optical axis in the photographing optical path, and retracts to the first position (illustrated position) for guiding the light beam from the subject to the upper finder optical system and out of the photographing optical path. Movement to the second position is possible.

クイックリターンミラー203の中央部はハーフミラーになっており、クイックリターンミラー203が第1の位置にダウンしているときには、被写体からの光束の一部がこのハーフミラー部を透過する。そして、この透過した光束は、クイックリターンミラー203の背面側に設けられたサブミラー204で反射され、焦点検出回路206とともに自動焦点調整ユニットを構成する位相差AFセンサ205に導かれる。焦点検出回路206は、位相差AFセンサ205を用いて、後述する図4に示すように焦点状態の検出を行なう。具体的には、撮影画面内の複数の領域(焦点検出エリア:焦点検出領域)のうち、使用者又は後述するシステムコントローラ230により選択された焦点検出エリアで撮影レンズ100の焦点状態の検出(焦点検出)を行う。   The central portion of the quick return mirror 203 is a half mirror. When the quick return mirror 203 is down to the first position, a part of the light beam from the subject is transmitted through the half mirror portion. The transmitted light beam is reflected by a sub mirror 204 provided on the back side of the quick return mirror 203 and guided to a phase difference AF sensor 205 that constitutes an automatic focus adjustment unit together with a focus detection circuit 206. The focus detection circuit 206 uses the phase difference AF sensor 205 to detect the focus state as shown in FIG. Specifically, detection of the focus state of the photographic lens 100 (focal point) in a focus detection area selected by the user or a system controller 230 described later among a plurality of regions (focus detection area: focus detection region) in the shooting screen. Detection).

一方、クイックリターンミラー203で反射された光束は、ピント面に存在するファインダースクリーン202、ペンタプリズム201、及び接眼レンズ207により構成されるファインダー光学系を介して撮影者の目に至る。   On the other hand, the light beam reflected by the quick return mirror 203 reaches the eyes of the photographer through a finder optical system including a finder screen 202, a pentaprism 201, and an eyepiece lens 207 existing on the focus surface.

また、クイックリターンミラー203が第2の位置にアップした際には、撮影レンズ100からの光束は、機械シャッタであるフォーカルプレーンシャッタ210および光学フィルタ211を介して撮像素子212に至る。この撮像素子212は、CCDやCMOSセンサ等により代表されるイメージセンサである。光学フィルタ211は、赤外線をカットして可視光線のみを撮像素子212へ導く機能と、光学ローパスフィルタとしての機能とを有する。   When the quick return mirror 203 is raised to the second position, the light beam from the photographing lens 100 reaches the image sensor 212 via the focal plane shutter 210 and the optical filter 211 that are mechanical shutters. The image sensor 212 is an image sensor typified by a CCD or CMOS sensor. The optical filter 211 has a function of cutting infrared rays and guiding only visible light to the image sensor 212 and a function as an optical low-pass filter.

また、フォーカルプレーンシャッタ210は、先幕および後幕を有して構成されており、撮影レンズ100からの光束の透過および遮断を制御する。   The focal plane shutter 210 has a front curtain and a rear curtain, and controls transmission and blocking of a light beam from the photographing lens 100.

なお、クイックリターンミラー203が第2の位置にアップしたときには、サブミラー204もクイックリターンミラー203に対して折り畳まれて撮影光路外に退避する。   When the quick return mirror 203 is raised to the second position, the sub mirror 204 is also folded with respect to the quick return mirror 203 and retracts out of the photographing optical path.

また、本実施形態のデジタルカメラ200は、当該デジタルカメラ全体の制御を司るシステムコントローラ230を有する。システムコントローラ230は、CPUやMPU等により構成され、後述する各回路等の動作を制御する。   In addition, the digital camera 200 of the present embodiment includes a system controller 230 that controls the entire digital camera. The system controller 230 is configured by a CPU, an MPU, and the like, and controls operations of respective circuits described later.

システムコントローラ230は、電気接点ユニット107を介して、撮影レンズ100内のレンズ制御回路104および絞り制御回路106に対して通信を行う。レンズ制御回路104は、システムコントローラ230からの信号に応じて、フォーカスレンズ101を光軸方向に駆動してピント合わせを行うレンズ駆動機構103を制御する。レンズ駆動機構103は、ステッピングモータやDCモータを駆動源として有する。   The system controller 230 communicates with the lens control circuit 104 and the aperture control circuit 106 in the photographing lens 100 via the electrical contact unit 107. The lens control circuit 104 controls the lens driving mechanism 103 that performs focusing by driving the focus lens 101 in the optical axis direction in accordance with a signal from the system controller 230. The lens driving mechanism 103 has a stepping motor or a DC motor as a driving source.

また、絞り制御回路106は、システムコントローラ230からの信号に応じて、絞り102を駆動する絞り駆動機構105を制御する。   The diaphragm control circuit 106 controls the diaphragm driving mechanism 105 that drives the diaphragm 102 in accordance with a signal from the system controller 230.

また、システムコントローラ230は、シャッタ制御回路215と測光回路209とにも接続されている。シャッタ制御回路215は、システムコントローラ230からの信号に応じて、フォーカルプレーンシャッタ210の先幕および後幕の走行駆動を制御する。   The system controller 230 is also connected to the shutter control circuit 215 and the photometry circuit 209. The shutter control circuit 215 controls the driving of the front and rear curtains of the focal plane shutter 210 in accordance with a signal from the system controller 230.

また、システムコントローラ230には、デジタルカメラ200を制御する上で調整が必要なパラメータや、デジタルカメラ個体の識別を行うための固有の情報であるカメラID(識別)情報が記憶されたEEPROM(記憶手段)223も接続されている。EEPROM223には、基準レンズ(本デジタルカメラの工場での調整時に用いられる撮影レンズ)を用いて調整された、撮影に関するパラメータの調整値等も記憶されている。   The system controller 230 also includes an EEPROM (memory) that stores parameters that need to be adjusted to control the digital camera 200 and camera ID (identification) information that is unique information for identifying the individual digital camera. Means) 223 is also connected. The EEPROM 223 also stores adjustment values of parameters related to shooting, which are adjusted using a reference lens (photographing lens used when the digital camera is adjusted in a factory).

測光回路209は、接眼レンズ207の近傍に配設された測光センサ208に接続されており、測光センサ208を通じて被写体の輝度を測定する。測光回路209の測定結果は、システムコントローラ230へ送られる。   The photometric circuit 209 is connected to a photometric sensor 208 disposed in the vicinity of the eyepiece lens 207, and measures the luminance of the subject through the photometric sensor 208. The measurement result of the photometry circuit 209 is sent to the system controller 230.

ここで、測光センサ208は、後述する図4に示すように、撮影画面内の複数の測光エリアで測光ができるように分割されている。   Here, as shown in FIG. 4 to be described later, the photometric sensor 208 is divided so that photometry can be performed in a plurality of photometric areas in the photographing screen.

また、システムコントローラ230は、レンズ駆動機構103を制御することにより、被写体像をイメージセンサ212上に結像させる。また、システムコントローラ230は、設定されたAv値に基いて、絞り駆動機構105を制御し、さらに、設定されたTv値に基いてシャッタ制御回路215に制御信号を出力する。   Further, the system controller 230 controls the lens driving mechanism 103 to form a subject image on the image sensor 212. Further, the system controller 230 controls the aperture driving mechanism 105 based on the set Av value, and further outputs a control signal to the shutter control circuit 215 based on the set Tv value.

フォーカルプレーンシャッタ210の先幕、後幕は、駆動源がバネにより構成されており、シャッタ走行後、次の動作のためにバネチャージを要する。シャッタチャージ機構214は、このバネチャージを制御する。また、ミラー駆動機構213によりクリックリターンミラー203のアップダウン駆動が行われる。   The drive source of the front curtain and rear curtain of the focal plane shutter 210 is constituted by a spring, and after the shutter travels, a spring charge is required for the next operation. The shutter charge mechanism 214 controls this spring charge. Also, the click return mirror 203 is driven up and down by the mirror drive mechanism 213.

また、システムコントローラ230には、カメラDSP227が接続されている。このカメラDSP227は、DSP(デジタル信号プロセッサ)により構成される補正データサンプル回路及び補正回路である。そして、撮像素子212の制御、および撮像素子212から入力された画像データの補正や加工などをシステムコントローラ230の指令に基いて実行する。画像データの補正・加工の項目の中には、オートホワイトバランスも含まれている。   In addition, a camera DSP 227 is connected to the system controller 230. The camera DSP 227 is a correction data sample circuit and a correction circuit configured by a DSP (digital signal processor). Then, control of the image sensor 212 and correction and processing of image data input from the image sensor 212 are executed based on a command from the system controller 230. Auto white balance is also included in the items of image data correction / processing.

オートホワイトバランスとは、撮影画像中の最大輝度部分を所定の色(白色)に補正する機能である。オートホワイトバランスについては、システムコントローラ230からの命令により補正量を変更することが可能である。   The auto white balance is a function for correcting the maximum luminance portion in the photographed image to a predetermined color (white). For auto white balance, the correction amount can be changed by a command from the system controller 230.

カメラDSP227には、タイミングジェネレータ219、セレクタ222を介してA/Dコンバータ217、ビデオメモリ221、ワークメモリ226が接続されている。   An A / D converter 217, a video memory 221, and a work memory 226 are connected to the camera DSP 227 via a timing generator 219 and a selector 222.

撮像素子212からの電気信号は、CDS/AGC回路216により、既知の相関二重サンプリング等の方法によりリセットノイズ等が除去されるとともに、所定の信号レベルまで増幅される。CDS/AGC回路216の出力信号は、各画素毎に順にA/Dコンバータ217で所定のデジタル信号に変換される。   The electrical signal from the image sensor 212 is amplified by the CDS / AGC circuit 216 to a predetermined signal level while reset noise and the like are removed by a known method such as correlated double sampling. The output signal of the CDS / AGC circuit 216 is converted into a predetermined digital signal by the A / D converter 217 in order for each pixel.

ここで、撮像素子212は、全体の駆動タイミングを決定しているタイミングジェネレータ219からの信号に基づき、各画素毎の水平駆動並びに垂直駆動のためのドライバ回路218からの出力で駆動されることにより、画像信号を出力する。同様に、撮像素子212から出力される画像信号をアナログ的に処理して所定の信号レベルに変換するCDS/AGC回路216、およびA/Dコンバータ217も、タイミングジェネレータ218からのタイミング信号に基づいて動作する。   Here, the image sensor 212 is driven by the output from the driver circuit 218 for horizontal driving and vertical driving for each pixel based on the signal from the timing generator 219 that determines the overall driving timing. The image signal is output. Similarly, the CDS / AGC circuit 216 and the A / D converter 217 that process the image signal output from the image sensor 212 in an analog manner and convert it into a predetermined signal level are also based on the timing signal from the timing generator 218. Operate.

A/Dコンバータ217からの出力は、システムコントローラ230からの信号に基づいて信号を選択するセレクタ222を介してメモリコントローラ228に入力され、フレームメモリであるDRAM229に全て転送される。   The output from the A / D converter 217 is input to the memory controller 228 via the selector 222 that selects a signal based on the signal from the system controller 230, and is all transferred to the DRAM 229 that is a frame memory.

撮影動作終了後、メモリコントローラ228の制御により、撮影データを記憶しているDRAM229の内容を、セレクタ222を介してカメラDSP227に転送する。このカメラDSP227は、DRAM229に記憶されている各撮影データの各画素データを基に、RGBの各色信号を生成する。   After the shooting operation is completed, the contents of the DRAM 229 storing the shooting data are transferred to the camera DSP 227 via the selector 222 under the control of the memory controller 228. The camera DSP 227 generates RGB color signals based on the pixel data of the shooting data stored in the DRAM 229.

ビデオカメラやコンパクトデジタルカメラでは、撮影前状態時に、この結果をビデオメモリ221に定期的(各フレーム毎)に転送することで、モニタ表示部220によりファインダー表示(ライブビュー)等を行っている。一眼レフ方式のデジタルカメラでは、通常、撮影前時点ではクイックリターンミラー203やフォーカルプレーンシャッタ210により撮像素子212は遮光されているため、ライブビューは行えない。しかし、クイックリターンミラー203をアップして撮影光路より退避させてからフォーカルプレーンシャッタ210を開いた状態にすることで、ライブビュー動作が可能となる。また、ライブビュー表示時に撮像素子からの画像信号をカメラDSP227もしくはシステムコントローラ230が処理することでコントラスト評価値を得ることができ、この評価値を用いてコントラスト方式のAFを行うことが可能である。   In a video camera or a compact digital camera, a finder display (live view) or the like is performed by the monitor display unit 220 by periodically transferring the result to the video memory 221 (each frame) in a state before photographing. In a single-lens reflex digital camera, since the image pickup device 212 is normally shielded by the quick return mirror 203 and the focal plane shutter 210 before shooting, live view cannot be performed. However, the live view operation can be performed by raising the quick return mirror 203 and retracting it from the photographing optical path and then opening the focal plane shutter 210. Further, a contrast evaluation value can be obtained by processing the image signal from the image sensor at the time of live view display by the camera DSP 227 or the system controller 230, and it is possible to perform contrast AF using the evaluation value. .

撮影時には、システムコントローラ230からの制御信号によって、1フレーム分の各画素データをDRAM229から読み出し、カメラDSP227で画像処理を行ってから、一旦、ワークメモリ226に記憶する。そして、ワークメモリ226のデータを圧縮・伸張回路225で所定の圧縮フォーマットに基づいて圧縮し、その結果を外部不揮発性メモリ(外部メモリ)224に記憶する。外部不揮発性メモリ224として、通常、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリを使用する。また、ハードディスク、磁気ディスクなどであってもよい。   At the time of shooting, each pixel data for one frame is read from the DRAM 229 according to a control signal from the system controller 230, subjected to image processing by the camera DSP 227, and temporarily stored in the work memory 226. Then, the data in the work memory 226 is compressed based on a predetermined compression format by the compression / decompression circuit 225, and the result is stored in the external nonvolatile memory (external memory) 224. As the external nonvolatile memory 224, a nonvolatile memory such as a flash memory is usually used. Moreover, a hard disk, a magnetic disk, etc. may be sufficient.

また、撮影済みの画像データを観察する場合、外部不揮発性メモリ224に圧縮・記憶されたデータを、圧縮・伸張回路225を通じて通常の撮影画素毎のデータに伸張し、その結果をカメラDSP227に接続されているビデオメモリ221に転送する。これにより、モニタ表示回路220を通じて表示を行うことができる。   In addition, when observing captured image data, the data compressed and stored in the external nonvolatile memory 224 is expanded into data for each normal captured pixel through the compression / decompression circuit 225, and the result is connected to the camera DSP 227. The video memory 221 is transferred. Thereby, display can be performed through the monitor display circuit 220.

さらに、システムコントローラ230には、動作表示回路231と、レリーズスイッチSW1(233)と、レリーズスイッチSW2(234)が接続されている。また、位相差AFのみを行う通常撮影モードと、位相差AFおよびコントラスト方式AFを併用する高精度AFモードを切り替えるAFモードSW(235)、その他の撮影モードなどの設定や各種の選択を行うための操作スイッチ類232も接続されている。   Furthermore, an operation display circuit 231, a release switch SW 1 (233), and a release switch SW 2 (234) are connected to the system controller 230. Also, for setting and various selections such as an AF mode SW (235) for switching between a normal shooting mode in which only phase difference AF is performed and a high-precision AF mode in which phase difference AF and contrast AF are used together, and other shooting modes. The operation switches 232 are also connected.

動作表示回路231は、上記各スイッチ類により設定又は選択されたカメラの動作状態を、液晶素子やLED(発光ダイオード)、有機EL等の表示素子により表示する。   The operation display circuit 231 displays the operation state of the camera set or selected by the above switches by a display element such as a liquid crystal element, LED (light emitting diode), or organic EL.

レリーズスイッチSW1(233)は、測光・焦点検出などの撮影準備動作を開始させるためのスイッチである。レリーズスイッチSW2(234)は、撮影動作(静止画像を取得するための電荷蓄積および電荷読み出し動作)を開始させるためのスイッチである。   The release switch SW1 (233) is a switch for starting photographing preparation operations such as photometry and focus detection. The release switch SW2 (234) is a switch for starting a photographing operation (charge accumulation and charge read operation for acquiring a still image).

一方、撮影レンズ100において、レンズ制御回路104には、撮影レンズ100の焦点距離や開放絞り値等の性能情報、撮影レンズ100を識別するための固有の情報であるレンズID(識別)情報を記憶するメモリ(図示せず)が設けられている。このメモリには、システムコントローラ230から通信により受け取った情報も記憶される。なお、性能情報およびレンズID情報は、デジタルカメラ200への装着時における初期通信により、システムコントローラ230に送信され、システムコントローラ230はこれらをEEPROM223に記憶させる。   On the other hand, in the photographic lens 100, the lens control circuit 104 stores performance information such as the focal length and open aperture value of the photographic lens 100 and lens ID (identification) information that is unique information for identifying the photographic lens 100. A memory (not shown) is provided. This memory also stores information received from the system controller 230 through communication. The performance information and the lens ID information are transmitted to the system controller 230 by initial communication when the digital camera 200 is mounted, and the system controller 230 stores them in the EEPROM 223.

次に、本実施形態における位相差AFセンサの測距点と測光センサと測光範囲の対応について述べる。   Next, correspondence between the distance measuring point of the phase difference AF sensor, the photometric sensor, and the photometric range in this embodiment will be described.

図4は、本実施形態における自動焦点検出及び調節に用いられる位相差AFセンサ205の測距点配置、および測光センサ208の測光エリアの対応を示すための図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating correspondence between the distance measurement point arrangement of the phase difference AF sensor 205 and the photometry area of the photometry sensor 208 used for automatic focus detection and adjustment in the present embodiment.

図4(a)は焦点検出用の各ラインセンサの配置を示した図であり、図4(b)は焦点検出領域の被写界(ファインダー)内での配置を示したものである。後述するが位相差AF方式では一対の受光素子を用いる。よって、図4(a)、図4(b)に示したように2本のラインセンサ1組でひとつの領域の焦点検出を行っている。センサの中央領域は4本2組のラインセンサが設けられており、ファインダー中央部では縦、横両方向に対応した焦点検出が可能である。   FIG. 4A shows the arrangement of the line sensors for focus detection, and FIG. 4B shows the arrangement of the focus detection area in the object field (finder). As will be described later, the phase difference AF method uses a pair of light receiving elements. Therefore, as shown in FIGS. 4A and 4B, the focus detection of one area is performed by one set of two line sensors. The center region of the sensor is provided with two sets of four line sensors, and focus detection corresponding to both the vertical and horizontal directions is possible at the center of the finder.

図4(c)、(d)は自動露出調節用の測光センサ208の測光エリアを示す概略図であり、図4(c)は分割測光を実現する分割したセンサ領域を示し、図4(d)はファインダー内での各分割測光領域を示している。この例では、図4(c)、(d)のようにファインダー内を縦方向に7分割、横方向に5分割した計35分割に等分割した分割測光方式を採用している。   4 (c) and 4 (d) are schematic views showing the photometric area of the photometric sensor 208 for automatic exposure adjustment, and FIG. 4 (c) shows a divided sensor area for realizing the divided photometry, and FIG. ) Shows each divided photometry area in the viewfinder. In this example, as shown in FIGS. 4C and 4D, a split photometry method is used in which the viewfinder is equally divided into a total of 35 divisions of 7 in the vertical direction and 5 in the horizontal direction.

図4(e)は、上記の測距及び測光センサの検出領域がファインダー内でどのように相対的な位置関係になるかを示した図である。図4(e)のように、多点焦点検出領域及び分割測光領域の各中央領域を中心に、分割測光領域で表すと中央領域の上下に1つずつ、中央領域の左右にそれぞれ2つずつ、の計7領域が焦点検出、測光の両方が行われる領域である。   FIG. 4E is a diagram showing how the detection areas of the distance measurement and photometry sensors are in a relative positional relationship in the viewfinder. As shown in FIG. 4 (e), each center area of the multipoint focus detection area and the divided photometry area is centered, and when expressed by the divided photometry area, one is above and below the center area, and two are on each side of the center area. A total of 7 areas are areas where both focus detection and photometry are performed.

図4(f)は上記7つの分割測光領域を示している。これらは連続した領域で構成されており、測距結果に従って7つの分割測光領域から、主被写体が存在していると思われる1つの焦点検出領域(以下、主被写体焦点検出領域と言う)を選択して自動露出制御を行うこととなる。複数の焦点検出領域から主被写体焦点検出領域を選択し、この主被写体焦点検出領域に対応する測光領域において検出された測光値に最も大きな第1の重み付けを行なう。また、この第1の重み付けが行われる測光領域に隣接する周辺の測光領域において検出された測光値に第1の重み付けよりも小さな第2の重み付けを行う。さらに、残った測光領域において検出された測光値に第1、2の重み付けよりも小さい第3の重み付けを行う。このようにして重み付けを行った測光値を用いてシステムコントローラ230により露出制御値を演算することにより、主被写体の測光値を優先することができ、撮影者の希望する露出が行われる撮影をすることができる。   FIG. 4F shows the seven divided photometry areas. These consist of continuous areas, and select one focus detection area (hereinafter referred to as the main subject focus detection area) where the main subject is supposed to exist from the seven divided photometry areas according to the distance measurement result. Thus, automatic exposure control is performed. A main subject focus detection area is selected from a plurality of focus detection areas, and the largest first weighting is performed on the photometric value detected in the photometry area corresponding to the main subject focus detection area. In addition, a second weight smaller than the first weight is applied to the photometric value detected in the peripheral photometry area adjacent to the photometry area where the first weighting is performed. Further, a third weighting smaller than the first and second weighting is performed on the photometric values detected in the remaining photometry area. By calculating the exposure control value by the system controller 230 using the weighted photometric value in this way, the photometric value of the main subject can be prioritized, and shooting is performed with the exposure desired by the photographer. be able to.

ここで注意すべきことは、主被写体焦点検出領域に対応する測光領域の値のみを使って撮影時の露出を決めるのではない、ということである。主被写体焦点検出領域に対応した測光領域の測光値は最大の重み付けがされるが周辺の測光領域や残った測光領域の測光値も加味されて撮影用の露出は決定される。このため、主被写体焦点検出領域に対してコントラスト方式AFを行うときに、撮影用に決定された測光値をもってコントラスト方式AF時の露出条件を決めると、コントラスト方式AFの誤測距が起きる可能性がある。これは、たとえば周辺がアンダーで主被写体が明るいシーンのような場合では、明るい主被写体のみに合わせて露出が決定されるわけではないので、主被写体が飽和し白飛びを起こす可能性があるからである。   It should be noted that the exposure at the time of shooting is not determined using only the value of the photometric area corresponding to the main subject focus detection area. The photometry value in the photometry area corresponding to the main subject focus detection area is weighted to the maximum, but the exposure for photographing is determined in consideration of the photometry values in the peripheral photometry area and the remaining photometry areas. For this reason, when the contrast method AF is performed on the main subject focus detection area, if the exposure condition in the contrast method AF is determined based on the photometric value determined for photographing, erroneous distance measurement of the contrast method AF may occur. There is. This is because, for example, in a scene where the periphery is under and the main subject is bright, the exposure is not determined only for the bright main subject, so the main subject may be saturated and whiteout may occur. It is.

次に、本実施形態の位相差AF方式のデフォーカス量(ピント位置ずれ量)の検出原理について図5および図6を用いて説明する。   Next, the detection principle of the defocus amount (focus position deviation amount) of the phase difference AF method of this embodiment will be described with reference to FIGS.

図5及び図6に示すように、撮像素子上にピントが合っているとき、AFセンサである一対の受光素子(ラインセンサ)上の2像の間隔はある決まった値をとる。この値は設計上求めることができるが、実際には、部品の寸法、バラツキや組立て上の誤差によって設計値と同じとはならない。したがって、この2像間隔(基準2像間隔Lo)はカメラの個体ごとに僅かに異なり、実際にカメラの固体ごとに測定しなければこの基準2像間隔Loを正確に求めることは困難である。図5より明らかなように、この基準2像間隔Loより2像間隔が狭ければ、撮影レンズはいわゆる前ピン状態であり、Loより広ければ、いわゆる後ピン状態である。   As shown in FIGS. 5 and 6, when the image sensor is in focus, the interval between the two images on the pair of light receiving elements (line sensors) that are AF sensors takes a certain value. This value can be obtained by design, but in practice, it does not become the same as the design value due to the size, variation and assembly error of parts. Accordingly, the two-image interval (reference two-image interval Lo) is slightly different for each individual camera, and it is difficult to accurately obtain the reference two-image interval Lo unless actually measured for each individual camera. As is clear from FIG. 5, if the two-image interval is narrower than the reference two-image interval Lo, the photographing lens is in a so-called front pin state, and if it is wider than Lo, it is in a so-called rear pin state.

図6は、位相差AFセンサ205からコンデンサレンズを省いたモデルを示した図である。この図に示すように、位相差AFセンサ205に入射する主光線の角度をθ、セパレータレンズの倍率をβ、像の移動量をΔL,ΔL’とすると、デフォーカス量dは以下の式で求まる。   FIG. 6 is a diagram illustrating a model in which the condenser lens is omitted from the phase difference AF sensor 205. As shown in this figure, when the angle of the principal ray incident on the phase difference AF sensor 205 is θ, the separator lens magnification is β, and the image movement amounts are ΔL and ΔL ′, the defocus amount d is expressed by the following equation. I want.

d=ΔL/tanθ=ΔL’/βtanθ
ここで、βtanθは、位相差AFセンサ205の設計上定まるパラメータである。また、ΔL’は、基準2像間隔(Lo)と現在の2像間隔(Lx)から求めることができる。
d = ΔL / tan θ = ΔL ′ / β tan θ
Here, β tan θ is a parameter determined by the design of the phase difference AF sensor 205. ΔL ′ can be obtained from the reference two-image interval (Lo) and the current two-image interval (Lx).

位相差AFセンサ205は、図4で説明したように撮影画面内の複数の焦点検出エリアで焦点検出ができるように、上記構成を複数備えている。   The phase difference AF sensor 205 has a plurality of the above-described configurations so that focus detection can be performed in a plurality of focus detection areas in the photographing screen as described with reference to FIG.

オートフォーカス制御機能の製造時(工場出荷時)の調整では、あらかじめピント位置が分かっている基準レンズを用いる。そして、ピント位置が撮像素子212の撮像面の位置(撮像素子の組み付け誤差に依存する)にくるように、位相差AFセンサ205から得られる2像間隔の値をAFピント補正パラメータの調整値としてEEPROM223に記憶させるようにしている。   For adjustment at the time of manufacture (factory shipment) of the autofocus control function, a reference lens whose focus position is known in advance is used. Then, the value of the two-image interval obtained from the phase difference AF sensor 205 is used as the adjustment value of the AF focus correction parameter so that the focus position comes to the position of the imaging surface of the image sensor 212 (depending on the assembly error of the image sensor). The data is stored in the EEPROM 223.

しかし、デジタルカメラに取り付けられる撮影レンズが変わると、撮影レンズ自体の製造誤差によりピント位置にばらつきが生じる。そこで、後述するように、コントラスト方式AFを併用することでより高精度かつ撮影レンズによらないピント合わせが可能となる。   However, when the photographing lens attached to the digital camera changes, the focus position varies due to manufacturing errors of the photographing lens itself. Therefore, as will be described later, by using the contrast method AF together, it becomes possible to focus more accurately and without using the photographing lens.

次に本実施形態のコントラスト方式AFの概要について図7を用いて簡単に説明する。   Next, the outline of the contrast AF according to this embodiment will be briefly described with reference to FIG.

コントラスト方式AFは、ビデオカメラやコンパクトデジタルカメラなどの映像機器に使用されている自動焦点検出方式である。この方式では、CCDやCMOSなどの撮像素子からの映像信号中の高周波成分を焦点信号として抽出し、この焦点信号(合焦評価値)が最大となるように、撮像光学系のフォーカシングレンズを駆動制御して合焦位置に移動させるものである。この方式は山登り方式、またはTV−AF方式と呼ばれ、焦点調節用の特殊な光学部材が不要であり、遠方でも近くでも距離に依存せずに正確にピント合わせを行うことができるという長所がある。   The contrast AF is an automatic focus detection method used in video equipment such as a video camera and a compact digital camera. In this method, a high-frequency component in a video signal from an image sensor such as a CCD or CMOS is extracted as a focus signal, and the focusing lens of the imaging optical system is driven so that this focus signal (focus evaluation value) is maximized. It is controlled and moved to the in-focus position. This method is called a hill-climbing method or TV-AF method, which does not require a special optical member for focus adjustment, and has the advantage of being able to focus accurately without depending on the distance at a distance or near. is there.

図7はコントラスト方式AFによる焦点検出の説明図であり、大ボケ状態ではフォーカシングレンズを高速で移動し、評価値が大きくなる場合はそのまま同一方向に移動し続ける。また、評価値が小さくなる場合は反対方向に移動して、常に焦点信号による合焦評価値が大きくなるようにフォーカシングレンズを移動する。そして、焦点信号が所定値を越えた場合には、フォーカシングレンズの移動速度を小さくし、ゆっくりと山登りを行って、合焦評価値が最大となるA点で撮像レンズの移動を停止する。   FIG. 7 is an explanatory diagram of focus detection by contrast AF, in which the focusing lens is moved at a high speed in a large blurred state, and continues to move in the same direction as the evaluation value increases. When the evaluation value is small, the focusing lens is moved in the opposite direction, and the focusing lens is always moved so that the focusing evaluation value based on the focus signal is large. When the focus signal exceeds a predetermined value, the moving speed of the focusing lens is reduced, and the mountain is slowly climbed, and the movement of the imaging lens is stopped at point A where the focus evaluation value is maximized.

コントラスト方式AFは常時ピントが合うようにレンズを駆動することができ、動画やライブビューに向いた制御方式である。しかし、静止画の場合は、合焦位置を含むと予想される所定範囲を、合焦評価値を取り込みながら撮影レンズを駆動制御し、所定範囲内の駆動を終了した時点で合焦評価値のピークを記録したレンズ位置に戻すような制御をして合焦させることも可能である。   The contrast method AF is a control method that can drive the lens so that it is always in focus and is suitable for moving images and live views. However, in the case of a still image, when the photographing lens is driven and controlled within a predetermined range that is expected to include the in-focus position while capturing the focus evaluation value, the focus evaluation value of the focus evaluation value is It is also possible to focus by controlling to return the peak to the recorded lens position.

次に本実施形態のデジタルカメラの動作について説明する。まず、図2を用いて、AFモードの選択のシークエンスを説明する。このシークエンスは、システムコントローラ230がプログラムに従って実行するものである。なお、後述する各シークエンスについても同様である。   Next, the operation of the digital camera of this embodiment will be described. First, the AF mode selection sequence will be described with reference to FIG. This sequence is executed by the system controller 230 according to a program. The same applies to each sequence described later.

本実施形態では、位相差AFのみを行う通常AFモードと、位相差AFとコントラスト方式AFを併用して位相差AFの誤差を減らした高精度AFモードとの二種のAFモードを備えている。   In this embodiment, there are two types of AF modes: a normal AF mode in which only phase difference AF is performed, and a high-precision AF mode in which phase difference AF and contrast AF are combined to reduce phase difference AF errors. .

AFモード選択のシークエンスが開始されると、まずシステムコントローラ230は、ステップS101においてAFモードSW235の状態を読み込む。読み込んだSWの状態は、ステップS102において、システムコントローラ230がそのチップ上に内蔵しているRAM上に記憶されている前回読み込んだAFモードSW235の状態と比較される。   When the AF mode selection sequence is started, the system controller 230 first reads the state of the AF mode SW 235 in step S101. In step S102, the state of the read SW is compared with the state of the previously read AF mode SW 235 stored in the RAM built in the chip by the system controller 230.

XORをとるなどして変化したことが確認できたなら(ステップS103)、ステップS104に進み、今回読み込んだAFモードSW235の状態を新たなAFモードSW235の状態としてシステムコントローラ230上のRAMに記憶する。ステップS103において変化が検出できなかったならAFモード選択のシークエンスを終了する。   If it is confirmed that the change has occurred by taking XOR (step S103), the process proceeds to step S104, and the state of the AF mode SW235 read this time is stored in the RAM on the system controller 230 as the state of the new AF mode SW235. . If no change is detected in step S103, the sequence of AF mode selection ends.

変化が有った場合はステップS104の後、新たなAFモードが通常AFモードかどうかの判断を行う(ステップS105)。その結果に応じて通常AFモードであることをRAM(システムコントローラ230が内蔵している)上に記憶するか(ステップS106)、あるいは高精度AFモードであることをRAM上に記憶する(ステップS107)。そして、AFモード選択のシークエンスを終了する。   If there is a change, it is determined after step S104 whether the new AF mode is the normal AF mode (step S105). Depending on the result, the normal AF mode is stored on the RAM (incorporated by the system controller 230) (step S106), or the high-precision AF mode is stored on the RAM (step S107). ). Then, the AF mode selection sequence ends.

次に図3を用いて、本実施形態のSW1のonから撮影にいたるシークエンスについて説明する。   Next, with reference to FIG. 3, a sequence from SW1 on to photographing in this embodiment will be described.

スイッチSW1(233)がonされるとデジタルカメラ200の撮影準備シークエンスがスタートする。まず、ステップS201において、位相差AFによる測距動作が行われる。撮影レンズ100を通過した光束がクイックリターンミラー203のハーフミラー部を通過し、サブミラー204で反射されて位相差AFセンサ205に入射する。焦点検出回路206で読み出された測距用像信号は、システムコントローラ230によって読み出され、既に説明した位相差AFの原理に従って演算され、合焦動作に必要なピントずれ量が算出される。また、測距点の自動選択モードの場合は、複数測距点の測距結果より、主被写体が存在すると思われる測距点が選択される。測距点選択のアルゴリズムについては多種の技術が公知であるが、簡単には最も近距離の結果を出した測距点を主被写体測距点として選択する方法が有る。   When the switch SW1 (233) is turned on, the shooting preparation sequence of the digital camera 200 starts. First, in step S201, a distance measurement operation using phase difference AF is performed. The light beam that has passed through the photographing lens 100 passes through the half mirror portion of the quick return mirror 203, is reflected by the sub mirror 204, and enters the phase difference AF sensor 205. The distance measurement image signal read out by the focus detection circuit 206 is read out by the system controller 230 and calculated according to the principle of the phase difference AF described above, and the amount of focus shift necessary for the focusing operation is calculated. In the automatic selection mode of the distance measuring points, a distance measuring point at which the main subject is supposed to exist is selected from the distance measurement results of the plurality of distance measuring points. Various techniques are known for ranging point selection algorithms, but there is simply a method of selecting the distance measuring point that gives the closest result as the main subject ranging point.

次に、ステップS202において、ステップS201において算出されたピントズレ量に応じて、システムコントローラ230は、電気接点ユニット107を通じて、交換レンズ100に対して、合焦するためのレンズ駆動量を通信により送信する。交換レンズ100は、指示されたレンズ駆動量を受け取ると、その駆動量に応じてレンズ制御回路104を通じて、レンズ駆動機構103に働きかけ、フォーカスレンズ101を指定されたレンズ駆動量だけ駆動する。   Next, in step S202, according to the focus shift amount calculated in step S201, the system controller 230 transmits a lens driving amount for focusing to the interchangeable lens 100 through communication through the electrical contact unit 107. . When the interchangeable lens 100 receives the instructed lens driving amount, the interchangeable lens 100 operates the lens driving mechanism 103 through the lens control circuit 104 according to the driving amount, and drives the focus lens 101 by the designated lens driving amount.

次に、ステップS203において、システムコントローラ230は測光センサ208、測光回路209を用いて、撮影用の測光動作を行う。このとき、前述したように選択された測距点に対して重み付けされた測光動作が行われ、撮影用の絞り、シャッタ速度を決定するための測光値が算出される。そして、それはシステムコントローラ230内のRAM上に保存される。   In step S <b> 203, the system controller 230 performs a photometric operation for photographing using the photometric sensor 208 and the photometric circuit 209. At this time, as described above, a weighted photometric operation is performed on the selected distance measuring point, and a photometric value for determining the aperture and shutter speed for photographing is calculated. Then, it is stored on the RAM in the system controller 230.

次にステップS204に進み、スイッチSW1(233)がon状態のままかどうかがチェックされる。スイッチSW1(233)がoffされた場合には、撮影準備動作を終了して、スイッチが押されるまで待機状態に移行する。   In step S204, it is checked whether the switch SW1 (233) remains on. When the switch SW1 (233) is turned off, the photographing preparation operation is finished, and a standby state is entered until the switch is pressed.

スイッチSW1(233)がonの状態の場合は、次のステップS205に進み、スイッチSW2(234)がonしたかどうかをチェックする。スイッチSW2(234)がoff状態の場合は、ステップS204に戻り、SW1(233)とSW2(234)の状態のチェックを繰り返す。SW2(234)がonされた場合は、ステップS206以降の撮影動作のシークエンスに進む。   If the switch SW1 (233) is on, the process proceeds to the next step S205, and it is checked whether the switch SW2 (234) is on. When the switch SW2 (234) is in the off state, the process returns to step S204, and the check of the states of SW1 (233) and SW2 (234) is repeated. When SW2 (234) is turned on, the process proceeds to the sequence of shooting operations after step S206.

ステップS206では、システムコントローラ230の指令により、ミラー駆動機構213により、まずクイックリターンミラー203が撮影用の位置へ跳ね上げられる。また同時にサブミラー204もクイックリターンミラー203に連動して撮影用の待機位置にたたまれる。   In step S206, in response to a command from the system controller 230, first, the quick return mirror 203 is flipped up to the shooting position by the mirror drive mechanism 213. At the same time, the sub mirror 204 is also folded to the shooting standby position in conjunction with the quick return mirror 203.

次に、ステップS207に進み、システムコントローラ230は内蔵されているRAM上のデータを読み出し、先に説明したAFモード選択シークエンスによって、現在AFモードがどのモードに設定されているかを判断する。通常AFモードに設定されている場合には、ステップS216に進み、絞り駆動(ステップS216)、シャッタ開(ステップS217)、撮像素子露光(ステップS218)、シャッタ閉(ステップS219)という一連の通常撮影動作を行う。   In step S207, the system controller 230 reads data in the built-in RAM, and determines which mode is currently set to the AF mode based on the AF mode selection sequence described above. If the normal AF mode is set, the process proceeds to step S216, and a series of normal photographing operations such as aperture driving (step S216), shutter opening (step S217), image sensor exposure (step S218), and shutter closing (step S219). Perform the action.

ステップS207で、高精度AFモードに設定されている場合は、ステップS208から始まるコントラストAFを行うシークエンスに入る。   If the high-precision AF mode is set in step S207, the sequence for performing contrast AF starting from step S208 is entered.

ステップS208では、シャッタチャージ機構214によりチャージされたフォーカルプレーンシャッタ210が、システムコントローラ230の指令により、シャッタ制御回路215を通じて開放動作される。   In step S208, the focal plane shutter 210 charged by the shutter charge mechanism 214 is opened through the shutter control circuit 215 in accordance with a command from the system controller 230.

次に、ステップS209に進み、コントラストAF動作用の測光動作のために撮像素子212の蓄積動作を行う。蓄積時間については、コントラストAFは動画的な動作になるので、秒60枚動作または秒30枚動作を想定して、蓄積時間を1/60秒または1/30秒というように決めても良い。また、ステップS203で決定した撮影用測光値を元に初期蓄積時間を決定しても良い。   Next, the process proceeds to step S209, and the accumulation operation of the image sensor 212 is performed for the photometry operation for the contrast AF operation. Regarding the accumulation time, since the contrast AF is a moving image operation, the accumulation time may be determined to be 1/60 second or 1/30 second on the assumption of 60 sheet operation or 30 sheet operation. Further, the initial accumulation time may be determined based on the photometric value for photographing determined in step S203.

蓄積終了後、ステップS210に進み、システムコントローラ230は、カメラDSP227に対する指令により、タイミングジェネレータ219を駆動する。そして、ドライバー218、CDS/AGC回路216、A/Dコンバータ217、セレクタ222、メモリコントローラ228などを使って、DRAM229上にコントラストAFに使用する範囲の撮像素子212に蓄積された画像情報を読み込む。   After completion of the accumulation, the process proceeds to step S210, and the system controller 230 drives the timing generator 219 according to a command to the camera DSP 227. Then, using the driver 218, the CDS / AGC circuit 216, the A / D converter 217, the selector 222, the memory controller 228, and the like, the image information stored in the image sensor 212 in the range used for contrast AF is read on the DRAM 229.

次のステップS211では、システムコントローラ230はステップS211で読み込んだ画像情報から、その輝度の最大値を算出し、それをあらかじめ定められた所定値と比較することで、焦点検出領域内に白飛び現象が起きているかどうかを確認する。輝度最大値が所定値よりも低ければ白飛び現象が無いと判断し、ステップS213に進む。そして、前述の公知のコントラスト方式AFに基づいて、フォーカスレンズ101を微少駆動させながらコントラスト評価値をカメラDSP227やシステムコントローラ230が算出し、コントラスト評価値が最大となる箇所にレンズを停止させる。これにより、高精度のAFを行う。   In the next step S211, the system controller 230 calculates the maximum value of the brightness from the image information read in step S211, and compares it with a predetermined value, thereby causing a whiteout phenomenon in the focus detection region. Check if is happening. If the maximum luminance value is lower than the predetermined value, it is determined that there is no whiteout phenomenon, and the process proceeds to step S213. Then, based on the above-described known contrast AF, the camera DSP 227 or the system controller 230 calculates the contrast evaluation value while slightly driving the focus lens 101, and stops the lens at the position where the contrast evaluation value is maximized. Thereby, highly accurate AF is performed.

ステップS211において、輝度最大値が所定値を越え、白飛び現象が起きていると判断されたなら、そのままではコントラスト方式AF結果の信頼性が低くなるため、ステップS212において、CDS/AGC回路216を調整しゲインを下げる。そして、ステップS209に戻り、以上のステップを白飛び現象が無くなるまで繰り返す。   If it is determined in step S211 that the maximum luminance value exceeds the predetermined value and the whiteout phenomenon has occurred, the reliability of the contrast AF result is lowered as it is, so in step S212 the CDS / AGC circuit 216 is set. Adjust and lower the gain. Then, the process returns to step S209, and the above steps are repeated until the whiteout phenomenon is eliminated.

コントラスト方式AF時には、ステップS201の位相差AFの結果、または別途撮影者による手動選択により選択された測距点の近傍に対して、コントラスト方式AFを行うことになる。このため、ステップS203における撮影用AEが、測距点近傍に重み付けをしながら画面全体を参照して露出を決定しているのに対し、コントラスト方式AFで露出を決める領域は測距に使用する測距点近傍のみとなり、測光に使用する領域が異なる。また、コントラスト方式AF用には評価値を算出する領域内で白飛びを起こさせないことが重要であるのに対し、撮影用AEでは一部に高輝度被写体が存在しても画面全体で露出に破綻が無ければ、必ずしも白飛びが発生することが悪いと言えない。そのため、必要とされるアルゴリズムも異なってくる。従って、以上説明したように、コントラスト方式AF用の測光と撮影時用の測光を分けて行う必要が有る。   During contrast AF, contrast AF is performed on the result of phase difference AF in step S201 or the vicinity of a distance measuring point selected by manual selection by a photographer. For this reason, the shooting AE in step S203 determines the exposure with reference to the entire screen while weighting the vicinity of the distance measuring point, whereas the area for which the exposure is determined by the contrast AF is used for distance measurement. Only the vicinity of the distance measuring point, and the area used for photometry is different. For contrast AF, it is important not to cause whiteout in the area where the evaluation value is calculated. In contrast, in the case of shooting AE, the entire screen is exposed even if there is a high-luminance subject. If there is no bankruptcy, it is not necessarily bad that whiteout occurs. Therefore, the required algorithm is different. Therefore, as described above, it is necessary to separately perform photometry for contrast AF and photometry for photographing.

ここで、撮像素子212は各画素にR、G、Bいずれかの色フィルタが前面に配置されており、通常はいわゆるBayer配列によって配置されている。   Here, in the image pickup device 212, R, G, or B color filters are arranged in front of each pixel, and are usually arranged in a so-called Bayer array.

輝度Yは、色フィルタと撮像素子の特性により、たとえばこれらの特性が国際規格ITU−R BT.601に基づいていれば、次の式により求められる。   The luminance Y depends on the characteristics of the color filter and the image sensor, for example, these characteristics are the international standard ITU-R BT. If it is based on 601, it is obtained by the following equation.

Y=0.299×R+0.587×G+0.114×B
ステップS213におけるコントラスト方式AFが終了するとステップS214に進み、静止画撮影前に一度シャッタは閉じておく必要があるため、システムコントローラ203の指令により、シャッタ制御回路215を介してシャッタ閉動作が行われる。
Y = 0.299 × R + 0.587 × G + 0.114 × B
When the contrast AF in step S213 is completed, the process proceeds to step S214, and the shutter needs to be closed once before shooting a still image. Therefore, a shutter closing operation is performed via the shutter control circuit 215 in response to a command from the system controller 203. .

次に、ステップS215において、今まで設定されていたコントラスト方式AF用の露光条件を廃棄し、ステップS203であらかじめ測定されていた撮影時用の露光条件への設定に戻す動作が実行される。   Next, in step S215, the exposure conditions for contrast AF that have been set up to now are discarded, and an operation for returning to the setting for exposure conditions for photographing that has been measured in advance in step S203 is executed.

以上で、高精度AFモードのコントラストAF動作は終了し、次に撮影動作が行われる。   With the above, the contrast AF operation in the high-precision AF mode is completed, and then the photographing operation is performed.

まず、ステップS216において、撮影時測光情報に基づいて、システムコントローラが電気接点ユニット107を通じて絞り値の指令を撮影レンズ100側に送ることによって、絞り制御駆動回路106は絞り駆動機構105を駆動する。これによって、指令された絞り値まで絞り102が駆動される。   First, in step S216, the aperture controller drive circuit 106 drives the aperture drive mechanism 105 by the system controller sending an aperture value command to the photographic lens 100 side through the electrical contact unit 107 based on the photometry information at the time of shooting. As a result, the aperture 102 is driven to the commanded aperture value.

次に、ステップS217では、システムコントローラ230の指令により、シャッタチャージ機構214によりチャージされたフォーカルプレーンシャッタ210の開放動作がシャッタ制御回路215を通じて行われる。   Next, in step S217, the operation of opening the focal plane shutter 210 charged by the shutter charge mechanism 214 is performed through the shutter control circuit 215 in accordance with a command from the system controller 230.

次に、ステップS218において、撮像素子212の蓄積動作が行われる。   Next, in step S218, the accumulation operation of the image sensor 212 is performed.

次に、ステップS219において、ステップS203であらかじめ決められたシャッタ速度に相当する時間経過後、システムコントローラ230の指令により、シャッタ制御回路215を通じてフォーカルプレーンシャッタ210の閉じ動作が行われる。   Next, in step S219, after the time corresponding to the shutter speed predetermined in step S203 has elapsed, the focal plane shutter 210 is closed through the shutter control circuit 215 in accordance with a command from the system controller 230.

そして、ステップS220において、システムコントローラ230の指令により、ミラー駆動機構213を介してクイックリターンミラー203を撮影光路上に復帰させる。   In step S220, the quick return mirror 203 is returned to the photographing optical path via the mirror driving mechanism 213 according to a command from the system controller 230.

次に、ステップS221において、システムコントローラ230は、カメラDSP227に対する指令により、タイミングジェネレータ219を駆動する。そして、ドライバー218、CDS/AGC回路216、A/Dコンバータ217、セレクタ222、メモリコントローラ228などを使って、DRAM229上に撮像素子212に蓄積された画像情報を読み込む。   Next, in step S <b> 221, the system controller 230 drives the timing generator 219 according to a command to the camera DSP 227. Then, using the driver 218, the CDS / AGC circuit 216, the A / D converter 217, the selector 222, the memory controller 228, and the like, image information stored in the image sensor 212 on the DRAM 229 is read.

そしてステップS222において、システムコントローラ230は、カメラDSP227とともに、DRAM229上の画像情報に対して、ホワイトバランス、ガンマ処理、色変換、JPEGなど所定フォーマットへの変換を行なう。さらに、サムネイル作成、ビデオメモリ221を通じてモニタ表示部220への撮影画像表示、ワークメモリ226、圧縮・伸張回路225での圧縮処理、そして不揮発性メモリ224への記録動作を行なう。これらの一連の動作が撮影後処理動作である。   In step S222, the system controller 230, together with the camera DSP 227, converts the image information on the DRAM 229 into a predetermined format such as white balance, gamma processing, color conversion, and JPEG. Further, thumbnail creation, photographed image display on the monitor display unit 220 through the video memory 221, compression processing in the work memory 226 and the compression / expansion circuit 225, and recording operation in the nonvolatile memory 224 are performed. These series of operations are post-shooting processing operations.

以上によりSW1 onから撮影動作に至るまでのシークエンスが終了する。   Thus, the sequence from SW1 on to the shooting operation is completed.

以上説明したように、高精度AFモードが設定されている場合は、SW1のonで位相差AF動作を行った後、SW2のonでレリーズ動作に入ってから、撮像面によるコントラスト方式AFによる合焦動作を行う。その後に撮影動作を行うことで、位相差AF単独の通常AFモードよりも精度の高いフォーカシングを行うことができる。   As described above, when the high-precision AF mode is set, the phase difference AF operation is performed when SW1 is turned on, and then the release operation is performed when SW2 is turned on. Perform a focusing operation. By performing a photographing operation after that, it is possible to perform focusing with higher accuracy than in the normal AF mode with phase difference AF alone.

本実施形態では、高精度AFモード時にSW2のonによりコントラスト方式AFを起動する例を示したが、高精度AFモード時にSW2のonを待たずに、SW1のonで位相差AF後、ただちにコントラスト方式AF動作を行うようにしても良い。コントラスト方式AFを行う際には、一眼レフタイプのデジタルカメラでは既に説明したようにミラーアップ、シャッタ開状態にする必要がある。その間、光学ファインダー像は消失するので、代わりにコントラスト方式AF中はモニタ表示220にてライブビュー表示を行わせても良い。コントラスト方式AF終了後、シャッタを閉じてからシャッタチャージを行い、クイックリターンミラー203をダウンさせ、その状態でSW2のonを待機するようにすればよい。   In this embodiment, an example is shown in which the contrast AF is activated by turning on SW2 in the high-precision AF mode. However, in the high-precision AF mode, the contrast immediately after the phase difference AF by turning on SW1 without waiting for SW2 on. A method AF operation may be performed. When performing contrast AF, the single-lens reflex type digital camera needs to be in the mirror-up and shutter-open state as already described. In the meantime, the optical viewfinder image disappears, and instead, live view display may be performed on the monitor display 220 during the contrast AF. After the contrast AF is completed, the shutter is charged after the shutter is closed, the quick return mirror 203 is lowered, and SW2 is turned on in that state.

また、本実施形態では高精度AFモード時にコントラスト方式AFを行う例を示した。しかし、撮影時とは別にキャリブレーションモードを設けて、コントラスト方式AFを用いた高精度AFを行い、位相差AFとの誤差を補正値としてEEPROM223に記憶しておいてもよい。そして、通常撮影時にはその補正値により位相差AFの誤差を補正する。その際には、コントラスト方式AFの実行前に本実施形態と同様にして、コントラスト方式AF用の露光条件設定を行うようにする。   In the present embodiment, an example in which contrast AF is performed in the high-precision AF mode has been described. However, a calibration mode may be provided separately from the time of shooting, and high-precision AF using contrast AF may be performed, and an error from phase difference AF may be stored in the EEPROM 223 as a correction value. Then, during normal photographing, the error of the phase difference AF is corrected with the correction value. In that case, exposure conditions for contrast AF are set before the contrast AF is performed, as in the present embodiment.

(第2の実施形態)
第1の実施形態では、撮影画像内の評価値算出に用いる領域のハイライト部に着目して、ハイライト部の値を所定値以下になるようゲイン調整して白飛びを抑える例を示した。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, focusing on the highlight portion of the region used for calculating the evaluation value in the photographed image, an example is shown in which the gain adjustment is performed so that the value of the highlight portion is equal to or less than a predetermined value to suppress whiteout. .

しかしながら白飛びを抑える手段はこれに限定されるものではない。より簡易的な手段によってもかまわず、第2の実施形態はそのような例である。   However, the means for suppressing overexposure is not limited to this. A simpler means may be used, and the second embodiment is such an example.

図8は、第2の実施形態におけるSW1のonから撮影処理までのシークエンスを表すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart showing a sequence from SW1 on to imaging processing in the second embodiment.

図8において、図3と同一の動作を行うステップには同じ番号を付してある。また、同一動作ステップについては説明を省略する。   In FIG. 8, steps that perform the same operations as in FIG. Explanation of the same operation steps is omitted.

第2の実施形態では、コントラスト方式AF用のAE動作を行うステップ中、ステップS210のデータ読み込みの後、既にゲイン調整済みかどうかがステップS231においてチェックされる。   In the second embodiment, during the step of performing the AE operation for contrast AF, it is checked in step S231 whether or not the gain has already been adjusted after the data reading in step S210.

ステップS231においてゲイン調整済みで無い場合は、白飛びが起きたかどうかを判断するステップS211に進む。既に調整済みの場合は、ステップS213に進み、コントラストAF動作を行う。   If the gain has not been adjusted in step S231, the process proceeds to step S211 for determining whether or not whiteout has occurred. If already adjusted, the process proceeds to step S213, and the contrast AF operation is performed.

ステップS211で、白飛びが起きていないと判断された場合は、ステップS213のコントラストAF動作に進む。一方、白飛びが起きていると判断された場合は、ステップS232に進み、CDS/AGC回路216でゲインを2段アンダー、すなわち1/4倍に設定する。   If it is determined in step S211 that no whiteout has occurred, the process proceeds to the contrast AF operation in step S213. On the other hand, if it is determined that overexposure has occurred, the process proceeds to step S232, and the CDS / AGC circuit 216 sets the gain to 2 steps under, that is, 1/4.

コントラストAF用のAEを行う際に、ステップS203の撮影用AEの結果を基にコントラストAFの初期測光値を決めると、必ずしもコントラストAF用AEと撮影時AEの結果は一致しない。しかし、同一シーンを見ているのであるから、大きく異なることもない。従って、本実施形態のように白飛び現象が発生した場合に、所定量のゲインダウン処理を行うことでほとんどの場合に白飛び現象を回避することが可能となる。   When performing the contrast AF AE, if the initial photometry value of the contrast AF is determined based on the result of the shooting AE in step S203, the result of the contrast AF AE and the shooting AE do not necessarily match. However, since they are looking at the same scene, there is no significant difference. Therefore, when a whiteout phenomenon occurs as in this embodiment, it is possible to avoid the whiteout phenomenon in most cases by performing a predetermined amount of gain reduction processing.

このようにすることで、ほとんどの場合、第1の実施形態で説明したゲイン調整プロセスを省略でき、測距動作全体の時間短縮の効果が得られる。   In this way, in most cases, the gain adjustment process described in the first embodiment can be omitted, and the effect of shortening the entire distance measurement operation can be obtained.

ゲインダウン量については、本実施形態では2段アンダーに設定する例を示したが、これに限定されるものではない。たとえば2.5段アンダーまたは3段アンダーに設定するようにしても良いことは言うまでもない。   With respect to the gain reduction amount, in the present embodiment, an example in which the two-stage under setting is set is shown, but the present invention is not limited to this. For example, it is needless to say that it may be set to 2.5 steps under or 3 steps under.

以上、図1から図8を用いて第1及び第2の実施形態の説明を行った。   The first and second embodiments have been described above with reference to FIGS.

以上説明したように、上記の実施形態ではコントラスト方式AF用の露光条件設定を撮影用AEとは独立して行うことで、コントラスト方式AFが測距エリア内の白飛び現象に影響されないようにしている。また、白飛びが起こるかどうかは大ボケ状態では判定できないため、位相差AFによって略合焦させた後に、白飛びしないようにコントラスト方式AF用の露光条件設定をするようにしている。   As described above, in the above embodiment, the exposure method setting for the contrast AF is performed independently of the shooting AE so that the contrast AF is not affected by the whiteout phenomenon in the distance measurement area. Yes. Further, since it is impossible to determine whether or not whiteout occurs in a largely blurred state, exposure conditions for contrast AF are set so as not to cause whiteout after being substantially focused by phase difference AF.

なお、本発明においては、上記の実施形態で説明した以外にも種々の変形が可能である。   In the present invention, various modifications other than those described in the above embodiments are possible.

例えば、本発明は上記の実施形態に示した位相差AFセンサの配置や測光センサの測光エリア配置に限定されるものではない。   For example, the present invention is not limited to the arrangement of the phase difference AF sensor and the photometric area arrangement of the photometric sensor shown in the above embodiment.

また、実施形態の説明においては、コントラスト用の評価値算出や輝度値のピークホールド機能はカメラDSP227、もしくはシステムコントローラ230に持たせるように構成した。しかし、この機能は、別に専用のICなどのハードウェアに担当させても良いことはいうまでもない。   In the description of the embodiment, the camera DSP 227 or the system controller 230 is configured to have the evaluation value calculation for contrast and the peak hold function of the luminance value. However, it goes without saying that this function may be assigned to hardware such as a dedicated IC.

さらに上記以外に本発明の趣旨に沿った範囲でさまざまな変形例の形態をとってもかまわない。   In addition to the above, various modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

(他の実施形態)
また、各実施形態の目的は、次のような方法によっても達成される。すなわち、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する。そして、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、本発明には次のような場合も含まれる。すなわち、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。
(Other embodiments)
The object of each embodiment is also achieved by the following method. That is, a storage medium (or recording medium) in which a program code of software that realizes the functions of the above-described embodiments is recorded is supplied to the system or apparatus. Then, the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus reads and executes 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 the present invention includes the following cases. That is, based on the instruction of the program code, an operating system (OS) running on the computer performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.

さらに、次のような場合も本発明に含まれる。すなわち、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る。その後、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。   Furthermore, the following cases are also included in the present invention. That is, the program code read from the storage medium is written in a memory provided in a function expansion card inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer. Thereafter, based on the instruction of the program code, the CPU or the like provided in the function expansion card or 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 storage medium, the storage medium stores program codes corresponding to the procedure described above.

本発明の第1の実施形態のデジタルカメラの構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of a digital camera according to a first embodiment of the present invention. 第1の実施形態のデジタルカメラのAFモード選択シークエンスを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining AF mode selection sequence of the digital camera of 1st Embodiment. 第1の実施形態のデジタルカメラのSW1のonから撮影までのシークエンスを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the sequence from ON of SW1 of the digital camera of 1st Embodiment to imaging | photography. 第1の実施形態の位相差AFセンサの測距点と測光センサの測光エリアとの対応を示す図である。It is a figure which shows a response | compatibility with the ranging point of the phase difference AF sensor of 1st Embodiment, and the photometry area of a photometry sensor. 第1の実施形態の位相差AFの動作について説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement of phase difference AF of 1st Embodiment. 第1の実施形態の位相差AFの動作について説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement of phase difference AF of 1st Embodiment. 第1の実施形態のコントラスト方式AFの動作について説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement of contrast system AF of 1st Embodiment. 第2の実施形態のデジタルカメラのSW1のonから撮影までのシークエンスを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the sequence from ON of SW1 of the digital camera of 2nd Embodiment to imaging | photography. 露出が不適正の場合のコントラスト方式AFの動作について説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement of contrast system AF in case exposure is improper.

符号の説明Explanation of symbols

100 撮影レンズ
101 フォーカスレンズ
205 位相差AFセンサ
212 撮像素子
227 カメラDSP
230 システムコントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Shooting lens 101 Focus lens 205 Phase difference AF sensor 212 Image pick-up element 227 Camera DSP
230 System Controller

Claims (6)

撮影レンズにより結像された被写体像を光電変換して画像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子から出力される信号を増幅してデジタル信号に変換する変換手段と、
前記被写体像を2つの像に分割する光学系により分割された当該2つの主被写体焦点検出領域に対応する像の位相差に基づいて、前記撮影レンズを合焦位置に調節する第1のオートフォーカス動作を行う第1のオートフォーカス手段と、
前記撮像素子から出力される前記主被写体焦点検出領域に対応する画像信号のコントラストに基づいて、前記撮影レンズを合焦位置に調節する第2のオートフォーカス動作を行う第2のオートフォーカス手段と、
前記撮像素子の露光条件を設定する露光条件設定手段と、
前記露光条件設定手段により、前記撮像素子の露光条件が、前記主被写体焦点検出領域に対応する画像が白飛びするような露光条件に設定された場合において前記第2のオートフォーカス動作を行う場合には、同じ露光条件において前記第2のオートフォーカス動作を行わずに前記第1のオートフォーカス動作を行って撮影する場合のゲインよりも小さいゲインで前記撮像素子からの信号を増幅してデジタル信号に変換するように制御する制御手段と、を具備し、
前記制御手段は、前記第2のオートフォーカス手段により前記第2のオートフォーカス動作を行なった後に、前記主被写体焦点検出領域に対応する画像が白飛びするような露光条件で撮影用の露光を行わせることを特徴とする撮像装置。
An image sensor that photoelectrically converts a subject image formed by a photographing lens and outputs an image signal; and
Conversion means for amplifying the signal output from the image sensor and converting it to a digital signal;
A first autofocus that adjusts the photographing lens to a focus position based on a phase difference between images corresponding to the two main subject focus detection areas divided by the optical system that divides the subject image into two images. First autofocus means for performing the operation ;
A second autofocus means for performing a second autofocus operation for adjusting the photographing lens to a focus position based on a contrast of an image signal corresponding to the main subject focus detection area output from the image sensor;
Exposure condition setting means for setting an exposure condition of the image sensor;
By the exposure condition setting means, the exposure condition of the imaging device, performs Oite said second auto focusing operation when the image corresponding to the main subject focus detection area is set in such exposure conditions as overexposure case, digital amplifies the signal from the imaging device with a smaller gain than the gain of the case of photographing by performing the first auto focusing operation without performing the second auto focusing operation in the same exposure conditions Control means for controlling to convert to a signal ,
The control means performs exposure for shooting under an exposure condition in which an image corresponding to the main subject focus detection area is blown out after performing the second autofocus operation by the second autofocus means. imaging apparatus for causing.
前記主被写体焦点検出領域に対応する画像が白飛びするような露光条件とは、前記撮像素子から出力される画像信号のハイライト部分の信号レベルが予め定められた値を超えている露光条件であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The exposure condition in which the image corresponding to the main subject focus detection area is overexposed is an exposure condition in which the signal level of the highlight portion of the image signal output from the image sensor exceeds a predetermined value. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the image pickup apparatus is provided. 撮影レンズにより結像された被写体像を光電変換して画像信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子から出力される信号を増幅してデジタル信号に変換する変換手段と、前記被写体像を2つの像に分割する光学系により分割された当該2つの主被写体焦点検出領域に対応する像の位相差に基づいて、前記撮影レンズを合焦位置に調節する第1のオートフォーカス動作を行う第1のオートフォーカス手段と、前記撮像素子から出力される前記主被写体焦点検出領域に対応する画像信号のコントラストに基づいて、前記撮影レンズを合焦位置に調節する第2のオートフォーカス動作を行う第2のオートフォーカス手段と、前記撮像素子の露光条件を設定する露光条件設定手段とを備える撮像装置を制御する方法であって、
前記露光条件設定手段により、前記撮像素子の露光条件が、前記主被写体焦点検出領域に対応する画像が白飛びするような露光条件に設定された場合において前記第2のオートフォーカス動作を行う場合には、同じ露光条件において前記第2のオートフォーカス動作を行わずに前記第1のオートフォーカス動作を行って撮影する場合のゲインよりも小さいゲインで前記撮像素子からの信号を増幅してデジタル信号に変換するように制御する制御工程を具備し、
前記制御工程では、前記第2のオートフォーカス手段により前記第2のオートフォーカス動作を行なった後に、前記主被写体焦点検出領域に対応する画像が白飛びするような露光条件で撮影用の露光を行わせることを特徴とする撮像装置の制御方法。
An image sensor that photoelectrically converts a subject image formed by a photographic lens and outputs an image signal; a conversion unit that amplifies a signal output from the image sensor and converts it into a digital signal; and Based on the phase difference between the images corresponding to the two main subject focus detection areas divided by the optical system that divides the image, a first autofocus operation for adjusting the photographing lens to the in-focus position is performed . And a second autofocus operation for adjusting the photographing lens to the in-focus position based on the contrast of the image signal corresponding to the main subject focus detection area output from the image sensor and the autofocus means. A method of controlling an imaging apparatus comprising autofocus means and exposure condition setting means for setting exposure conditions of the image sensor,
By the exposure condition setting means, the exposure condition of the imaging device, performs Oite said second auto focusing operation when the image corresponding to the main subject focus detection area is set in such exposure conditions as overexposure case, digital amplifies the signal from the imaging device with a smaller gain than the gain of the case of photographing by performing the first auto focusing operation without performing the second auto focusing operation in the same exposure conditions Comprising a control step of controlling to convert to a signal ,
In the control step, after performing the second autofocus operation by the second autofocus means, exposure for shooting is performed under an exposure condition such that an image corresponding to the main subject focus detection area is overexposed. A method for controlling an image pickup apparatus.
前記主被写体焦点検出領域に対応する画像が白飛びするような露光条件とは、前記撮像素子から出力される画像信号のハイライト部分の信号レベルが予め定められた値を超えている露光条件であることを特徴とする請求項に記載の撮像装置の制御方法。 The exposure condition in which the image corresponding to the main subject focus detection area is overexposed is an exposure condition in which the signal level of the highlight portion of the image signal output from the image sensor exceeds a predetermined value. The method for controlling an image pickup apparatus according to claim 3 , wherein: 請求項3または4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 3 or 4 . 請求項に記載のプログラムを記憶したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 A computer-readable storage medium storing the program according to claim 5 .
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