JP6929140B2 - Control device, image pickup device, control method, program, and storage medium - Google Patents

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本発明は、焦点検出を行う撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging device that performs focus detection.
近年、撮像素子を用いた位相差AF(撮像面位相差AF)として、撮像素子の画素を用いて撮影画像を取得するとともに焦点検出を行う手法が提案されている。撮像面位相差AFによれば、同一の撮像素子から得られた信号に基づいて被写体検出および焦点調節を行うことができるため、高速かつ高精度な焦点調節が可能となる。 In recent years, as phase-difference AF (imaging surface phase-difference AF) using an image sensor, a method of acquiring a captured image and performing focus detection using the pixels of the image sensor has been proposed. According to the image pickup surface phase difference AF, the subject can be detected and the focus can be adjusted based on the signals obtained from the same image sensor, so that the focus can be adjusted at high speed and with high accuracy.
特許文献1には、1つのマイクロレンズに対応する複数のフォトダイオードを設け、各々のフォトダイオードが撮影レンズの互いに異なる瞳面の光を受光する構成が開示されている。このような構成により、2つのフォトダイオードの出力を比較して撮像面位相差AFを行うことができる。 Patent Document 1 discloses a configuration in which a plurality of photodiodes corresponding to one microlens are provided, and each photodiode receives light from different pupil surfaces of the photographing lens. With such a configuration, the imaging surface phase difference AF can be performed by comparing the outputs of the two photodiodes.
特許文献2には、撮像素子の一部の画素において、オンチップマイクロレンズの光軸に対して受光部の感度領域を偏心させて瞳分割機能を付与する構成が開示されている。これらの画素を焦点検出用画素とし、焦点検出用画素を撮影用画素群の間に所定の間隔で配置することにより、撮像面位相差AFを行うことができる。ここで、焦点検出用画素の配置箇所は、撮影用画素の欠損部に相当するため、周辺の撮影用画素の情報から補間して画像情報を生成する。このような構成により、撮像面で位相差検出を行うことができるため、電子ファインダ観察や動画撮影の際にも、高速かつ高精度な焦点調節を行うことが可能となる。 Patent Document 2 discloses a configuration in which a sensitivity region of a light receiving portion is eccentric with respect to the optical axis of an on-chip microlens to impart a pupil division function in some pixels of an image pickup device. By using these pixels as focus detection pixels and arranging the focus detection pixels between the photographing pixel groups at predetermined intervals, the imaging surface phase difference AF can be performed. Here, since the location where the focus detection pixel is arranged corresponds to the missing portion of the shooting pixel, the image information is generated by interpolating from the information of the peripheral shooting pixels. With such a configuration, since the phase difference can be detected on the imaging surface, it is possible to perform high-speed and high-precision focus adjustment even when observing with an electronic finder or shooting a moving image.
特開2001−083407号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-083407 特開2009−003122号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-003122
しかしながら、実際には、相関演算に用いられる信号波形の評価帯域に応じて検出特性は大きく異なる。また、特に撮像面位相差AFの場合、撮像信号に同期して相関演算を行う必要があるため、1枚の画像に対して許容される相関演算時間が限られる。このため、大ボケ時の方向検出動作の際には低域フィルタを適用した信号を用いて検出範囲の広くする一方、合焦近傍でのピント合わせ動作の際には高域フィルタを適用した信号を用いて検出精度を高くする必要がある。すなわち、安定的に高速かつ高精度な焦点調節を行うために適切な検出特性は、焦点調節動作の状態に応じて異なる。 However, in reality, the detection characteristics differ greatly depending on the evaluation band of the signal waveform used in the correlation calculation. Further, particularly in the case of the imaging surface phase difference AF, it is necessary to perform the correlation calculation in synchronization with the imaging signal, so that the correlation calculation time allowed for one image is limited. For this reason, a signal with a low-frequency filter applied is used to widen the detection range during the direction detection operation during large blurring, while a signal with a high-frequency filter applied during the focusing operation near in-focus. It is necessary to increase the detection accuracy by using. That is, the detection characteristics suitable for performing stable, high-speed, and highly accurate focus adjustment differ depending on the state of the focus adjustment operation.
そこで本発明は、安定的に高速かつ高精度な焦点調節が可能な制御装置、撮像装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供する。 Therefore, the present invention provides a control device, an imaging device, a control method, a program, and a storage medium capable of stable, high-speed, and highly accurate focus adjustment.
本発明の一側面としての制御装置は、撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過した光束に対応する第1信号および第2信号に基づいてデフォーカス量を算出する算出手段と、前記デフォーカス量に基づいて焦点調節動作を行う焦点調節手段とを有し、前記焦点調節手段は、前記デフォーカス量と閾値の比較結果に基づいて、前記焦点調節動作を行うための複数の駆動モードから一つの駆動モードを選択し、前記選択された駆動モードに応じて、前記算出手段が前記デフォーカス量の算出に用いる前記第1信号および前記第2信号の周波数帯域に関する特性を変更し、前記複数の駆動モードは、前記撮像光学系のフォーカスレンズの停止中に取得された前記第1信号および前記第2信号を用いて前記焦点調節動作を行う第1駆動モードと、前記フォーカスレンズの駆動中に取得された前記第1信号および前記第2信号を用いて前記焦点調節動作を行う第2駆動モードと、を含み、前記撮像光学系が第1撮影状態である場合の前記閾値よりも、所定条件における像面移動量が該第1撮影状態よりも大きい第2撮影状態である場合の前記閾値の方が大きいThe control device as one aspect of the present invention includes a calculation means for calculating the defocus amount based on the first signal and the second signal corresponding to the light beams passing through different pupil regions of the imaging optical system, and the defocus amount. The focus adjusting means has a focus adjusting means for performing the focus adjusting operation based on the above, and the focus adjusting means is one from a plurality of drive modes for performing the focus adjusting operation based on the comparison result of the defocus amount and the threshold value. A drive mode is selected, and the characteristics relating to the frequency bands of the first signal and the second signal used by the calculation means for calculating the defocus amount are changed according to the selected drive mode, and the plurality of drives are used. The modes are the first drive mode in which the focus adjustment operation is performed using the first signal and the second signal acquired while the focus lens of the imaging optical system is stopped, and the modes are acquired during the drive of the focus lens. An image under a predetermined condition rather than the threshold value when the imaging optical system is in the first imaging state, including a second drive mode in which the focus adjustment operation is performed using the first signal and the second signal. The threshold value in the second imaging state in which the amount of surface movement is larger than that in the first imaging state is larger .
本発明の他の側面としての撮像装置は、撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光束を受光する第1光電変換部および第2光電変換部を有する撮像素子と、前記第1光電変換部および前記第2光電変換部からの出力信号のそれぞれに対応する第1信号および第2信号に基づいてデフォーカス量を算出する算出手段と、前記デフォーカス量に基づいて焦点調節動作を行う焦点調節手段とを有し、前記焦点調節手段は、前記デフォーカス量と閾値の比較結果に基づいて、前記焦点調節動作を行うための複数の駆動モードから一つの駆動モードを選択し、前記選択された駆動モードに応じて、前記算出手段が前記デフォーカス量の算出に用いる前記第1信号および前記第2信号の周波数帯域に関する特性を変更し、前記複数の駆動モードは、前記撮像光学系のフォーカスレンズの停止中に取得された前記第1信号および前記第2信号を用いて前記焦点調節動作を行う第1駆動モードと、前記フォーカスレンズの駆動中に取得された前記第1信号および前記第2信号を用いて前記焦点調節動作を行う第2駆動モードと、を含み、前記撮像光学系が第1撮影状態である場合の前記閾値よりも、所定条件における像面移動量が該第1撮影状態よりも大きい第2撮影状態である場合の前記閾値の方が大きいThe imaging device as another aspect of the present invention includes an imaging element having a first photoelectric conversion unit and a second photoelectric conversion unit that receive light rays passing through different pupil regions of the imaging optical system, and the first photoelectric conversion unit. A calculation means for calculating the defocus amount based on the first signal and the second signal corresponding to the output signals from the second photoelectric conversion unit, and focus adjustment for performing the focus adjustment operation based on the defocus amount. The focus adjusting means selects one drive mode from a plurality of drive modes for performing the focus adjustment operation based on the comparison result of the defocus amount and the threshold value, and is selected. Depending on the drive mode, the characteristics regarding the frequency bands of the first signal and the second signal used by the calculation means for calculating the defocus amount are changed, and the plurality of drive modes are the focus lenses of the imaging optical system. The first drive mode in which the focus adjustment operation is performed using the first signal and the second signal acquired while the focus lens is stopped, and the first signal and the second signal acquired while the focus lens is being driven. The image plane movement amount under a predetermined condition is larger than the threshold value when the imaging optical system is in the first imaging state, including the second drive mode in which the focus adjustment operation is performed using the first imaging state. The threshold value is larger in the second imaging state .
本発明の他の側面としての制御方法は、撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過した光束に対応する第1信号および第2信号に基づいてデフォーカス量を算出するステップと、前記デフォーカス量に基づいて焦点調節動作を行うステップとを有し、前記焦点調節動作を行うステップにおいて、前記デフォーカス量と閾値の比較結果に基づいて、前記焦点調節動作を行うための複数の駆動モードから一つの駆動モードを選択し、前記選択された駆動モードに応じて、前記算出するステップにおいて前記デフォーカス量の算出に用いる前記第1信号および前記第2信号の周波数帯域に関する特性を変更し、前記複数の駆動モードは、前記撮像光学系のフォーカスレンズの停止中に取得された前記第1信号および前記第2信号を用いて前記焦点調節動作を行う第1駆動モードと、前記フォーカスレンズの駆動中に取得された前記第1信号および前記第2信号を用いて前記焦点調節動作を行う第2駆動モードと、を含み、前記撮像光学系が第1撮影状態である場合の前記閾値よりも、所定条件における像面移動量が該第1撮影状態よりも大きい第2撮影状態である場合の前記閾値の方が大きい
The control method as another aspect of the present invention includes a step of calculating the defocus amount based on the first signal and the second signal corresponding to the light beams passing through different pupil regions of the imaging optical system, and the defocus amount. It has a step of performing the focus adjustment operation based on the above, and in the step of performing the focus adjustment operation, one of a plurality of drive modes for performing the focus adjustment operation based on the comparison result of the defocus amount and the threshold value. One drive mode is selected, and the characteristics relating to the frequency bands of the first signal and the second signal used for calculating the defocus amount in the calculation step are changed according to the selected drive mode. The drive modes are the first drive mode in which the focus adjustment operation is performed using the first signal and the second signal acquired while the focus lens of the imaging optical system is stopped, and during the drive of the focus lens. The first signal and the second drive mode in which the focus adjustment operation is performed using the acquired second signal are included, and a predetermined condition is set more than the threshold value when the imaging optical system is in the first photographing state. The threshold value in the second imaging state in which the image plane movement amount in the above is larger than that in the first imaging state is larger .
本発明の他の側面としてのプログラムは、前記制御方法をコンピュータに実行させる。 A program as another aspect of the present invention causes a computer to execute the control method.
本発明の他の側面としての記憶媒体は、前記プログラムを記憶している。 A storage medium as another aspect of the present invention stores the program.
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。 Other objects and features of the present invention will be described in the following embodiments.
本発明によれば、安定的に高速かつ高精度な焦点調節が可能な制御装置、撮像装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a control device, an image pickup device, a control method, a program, and a storage medium capable of stable, high-speed and highly accurate focus adjustment.
各実施形態における撮像装置のブロック図である。It is a block diagram of the image pickup apparatus in each embodiment. AF用信号の帯域ごとの検出精度と検出デフォーカス量との関係図である。It is a relationship diagram of the detection accuracy and the detection defocus amount for each band of an AF signal. (a)非撮像面位相差方式および(b)撮像面位相差方式の画素構成例を示す図である。It is a figure which shows the pixel composition example of (a) non-imaging surface phase difference system and (b) imaging surface phase difference system. 第1および第2の各実施形態における焦点調節動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the focus adjustment operation in each 1st and 2nd Embodiment. 各実施形態における検出特性設定に関する説明図である。It is explanatory drawing about the detection characteristic setting in each embodiment. 各実施形態における焦点検出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the focus detection process in each embodiment. 各実施形態における焦点検出領域の説明図である。It is explanatory drawing of the focus detection area in each embodiment. 各実施形態におけるAF用信号(一対の像信号)の説明図である。It is explanatory drawing of the AF signal (a pair of image signals) in each embodiment. 各実施形態におけるAF用信号のシフト量と相関量との関係の説明図である。It is explanatory drawing of the relationship between the shift amount and the correlation amount of the AF signal in each embodiment. 各実施形態におけるAF用信号のシフト量と相関変化量との関係の説明図である。It is explanatory drawing of the relationship between the shift amount of the AF signal and the correlation change amount in each embodiment. 第2の実施形態における検出特性の設定を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the setting of the detection characteristic in 2nd Embodiment. 第3の実施形態における焦点調節動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the focus adjustment operation in 3rd Embodiment. 第3の実施形態における信頼性と検出デフォーカス量との関係の説明図である。It is explanatory drawing of the relationship between the reliability and the detection defocus amount in the 3rd Embodiment.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施形態における撮像装置の構成について説明する。図1は、本実施形態における撮像装置100(レンズ交換式カメラシステム)のブロック図である。撮像装置100は、カメラ本体20(撮像装置本体)と、カメラ本体20に着脱可能なレンズユニット10(交換レンズ)とを備えて構成されている。レンズユニット10の全体の動作を統括制御するレンズ制御部106と、レンズユニット10を含む撮像装置100(カメラシステム)の全体の動作を統括するカメラ制御部212とは、レンズマウントに設けられた端子(不図示)を介して相互に通信可能である。なお本実施形態は、レンズユニットとカメラ本体とが一体的に構成された撮像装置にも適用可能である。
(First Embodiment)
First, the configuration of the image pickup apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of an image pickup apparatus 100 (interchangeable lens camera system) according to the present embodiment. The image pickup device 100 includes a camera body 20 (imaging device body) and a lens unit 10 (interchangeable lens) that can be attached to and detached from the camera body 20. The lens control unit 106 that controls the overall operation of the lens unit 10 and the camera control unit 212 that controls the overall operation of the image pickup device 100 (camera system) including the lens unit 10 are terminals provided on the lens mount. It is possible to communicate with each other via (not shown). The present embodiment can also be applied to an imaging device in which a lens unit and a camera body are integrally configured.
まず、レンズユニット10の構成について説明する。固定レンズ101、絞り102、および、フォーカスレンズ103は、撮像光学系を構成する。絞り102は、絞り駆動部104により駆動され、後述する撮像素子201への入射光量を制御する。フォーカスレンズ103は、フォーカスレンズ駆動部105により駆動され、フォーカスレンズ103の位置に応じて撮像光学系の合焦距離が変化する。絞り駆動部104およびフォーカスレンズ駆動部105は、レンズ制御部106により制御され、絞り102の開口量およびフォーカスレンズ103の位置をそれぞれ決定する。 First, the configuration of the lens unit 10 will be described. The fixed lens 101, the aperture 102, and the focus lens 103 constitute an imaging optical system. The diaphragm 102 is driven by the diaphragm drive unit 104 and controls the amount of light incident on the image sensor 201, which will be described later. The focus lens 103 is driven by the focus lens driving unit 105, and the focusing distance of the imaging optical system changes according to the position of the focus lens 103. The aperture drive unit 104 and the focus lens drive unit 105 are controlled by the lens control unit 106, and determine the aperture amount of the aperture 102 and the position of the focus lens 103, respectively.
レンズ操作部107は、AF(オートフォーカス)/MF(マニュアルフォーカス)モードの切り替え、MFによるフォーカスレンズ103の位置調整、手ブレ補正モードの設定など、ユーザがレンズユニット10の動作に関する設定を行う入力デバイス群である。レンズ操作部107がユーザにより操作されると、レンズ制御部106はその操作に応じた制御を行う。レンズ制御部106は、後述するカメラ制御部212から受信した制御命令や制御情報に応じて絞り駆動部104やフォーカスレンズ駆動部105を制御する。またレンズ制御部106は、レンズ制御情報をカメラ制御部212に送信する。 The lens operation unit 107 is an input for the user to make settings related to the operation of the lens unit 10, such as switching between AF (autofocus) / MF (manual focus) modes, adjusting the position of the focus lens 103 by MF, and setting the camera shake correction mode. It is a group of devices. When the lens operation unit 107 is operated by the user, the lens control unit 106 performs control according to the operation. The lens control unit 106 controls the aperture drive unit 104 and the focus lens drive unit 105 in response to control commands and control information received from the camera control unit 212, which will be described later. Further, the lens control unit 106 transmits the lens control information to the camera control unit 212.
次に、カメラ本体20の構成について説明する。カメラ本体20は、レンズユニット10の撮像光学系を通過した光束から撮像信号を取得するように構成されている。撮像素子201は、CCDセンサやCMOSセンサなどを備え、レンズユニット10の撮像光学系を介して形成された被写体像(光学像)を光電変換して画素信号(画像データ)を出力する。すなわち撮像光学系から入射した光束は、撮像素子201の受光面上に結像し、撮像素子201において配列された画素(フォトダイオード)により、入射光量に応じた信号電荷に変換される。各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、カメラ制御部212の指令に従い、タイミングジェネレータ214から出力される駆動パルスに基づいて、信号電荷に応じた電圧信号として撮像素子201から順次読み出される。 Next, the configuration of the camera body 20 will be described. The camera body 20 is configured to acquire an image pickup signal from a luminous flux that has passed through the image pickup optical system of the lens unit 10. The image sensor 201 includes a CCD sensor, a CMOS sensor, and the like, and photoelectrically converts a subject image (optical image) formed via the image pickup optical system of the lens unit 10 to output a pixel signal (image data). That is, the luminous flux incident from the image pickup optical system is imaged on the light receiving surface of the image pickup element 201, and is converted into a signal charge according to the amount of incident light by the pixels (photodiodes) arranged in the image pickup element 201. The signal charge accumulated in each photodiode is sequentially read from the image sensor 201 as a voltage signal corresponding to the signal charge based on the drive pulse output from the timing generator 214 according to the command of the camera control unit 212.
本実施形態で用いられる撮像素子201の各画素は、2つ(一対)のフォトダイオードA、Bとこれら一対のフォトダイオードA、Bに対して設けられた(フォトダイオードA、Bを共有する)1つのマイクロレンズとを備えて構成されている。すなわち撮像素子201は、1つのマイクロレンズに対し一対のフォトダイオード(第1光電変換部および第2光電変換部)を有し、複数のマイクロレンズが2次元状に配列されている。各画素は、入射する光をマイクロレンズで分割して一対のフォトダイオードA、B上に一対の光学像を形成し、この一対のフォトダイオードA、Bから後述するAF用信号に用いられる一対の画素信号(A像信号およびB像信号)を出力する。また、一対のフォトダイオードA、Bの出力を加算することにより、撮像用信号(A+B像信号)を得ることができる。 Each pixel of the image sensor 201 used in the present embodiment is provided for two (pair) photodiodes A and B and these pair of photodiodes A and B (sharing photodiodes A and B). It is configured to include one microlens. That is, the image sensor 201 has a pair of photodiodes (first photoelectric conversion unit and second photoelectric conversion unit) for one microlens, and a plurality of microlenses are arranged two-dimensionally. Each pixel divides the incident light with a microlens to form a pair of optical images on the pair of photodiodes A and B, and the pair of photodiodes A and B form a pair of AF signals to be described later. Outputs pixel signals (A image signal and B image signal). Further, by adding the outputs of the pair of photodiodes A and B, an imaging signal (A + B image signal) can be obtained.
複数の画素から出力された複数のA像信号と複数のB像信号とをそれぞれ合成することにより、撮像面位相差検出方式によるAF(撮像面位相差AF)に用いられるAF用信号(焦点検出用信号)としての一対の像信号が得られる。後述するAF信号処理部204は、一対の像信号に対する相関演算を行って、一対の像信号のずれ量である位相差(像ずれ量)を算出し、さらに像ずれ量から撮像光学系のデフォーカス量(およびデフォーカス方向)を算出する。 AF signals (focus detection) used for AF (imaging surface phase difference AF) by the imaging surface phase difference detection method by synthesizing a plurality of A image signals and a plurality of B image signals output from a plurality of pixels. A pair of image signals as a signal) can be obtained. The AF signal processing unit 204, which will be described later, performs a correlation calculation on the pair of image signals, calculates the phase difference (image shift amount) which is the shift amount of the pair of image signals, and further deduces the imaging optical system from the image shift amount. Calculate the focus amount (and defocus direction).
このように撮像素子201は、レンズユニット10の撮像光学系を通過した光束を受光して形成された光学像を電気信号に光電変換して画像データ(像信号)を出力する。本実施形態の撮像素子201は、1つのマイクロレンズに対して2つのフォトダイオードが設けられており、撮像面位相差AF方式による焦点検出に用いる像信号を生成可能である。なお、1つのマイクロレンズに対して4つのフォトダイオードを設けるなど、1つのマイクロレンズを共有するフォトダイオード(分割PD)の個数を変更してもよい。 In this way, the image pickup device 201 photoelectrically converts the optical image formed by receiving the light flux passing through the image pickup optical system of the lens unit 10 into an electric signal, and outputs image data (image signal). The image sensor 201 of the present embodiment is provided with two photodiodes for one microlens, and can generate an image signal used for focus detection by the imaging surface phase difference AF method. The number of photodiodes (divided PDs) sharing one microlens may be changed, such as providing four photodiodes for one microlens.
図3(a)は、撮像面位相差AF方式に対応していない画素の構成、図3(b)は、撮像面位相差AF方式に対応した画素の構成例を模式的に示している。図3(a)、(b)のいずれの画素構成でも、ベイヤー配列が用いられており、Rは赤のカラーフィルタを、Bは青のカラーフィルタを、Gr、Gbは緑のカラーフィルタをそれぞれ示している。撮像面位相差AFに対応する図3(b)の画素構成では、図3(a)に示される撮像面位相差AF方式に非対応の画素構成における1画素(実線で示される画素)内に、図3(b)の水平方向に2分割された2つのフォトダイオードA、Bが設けられている。フォトダイオードA、B(第1光電変換部、第2光電変換部)は、撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過した光束を受光する。フォトダイオードAとフォトダイオードBは、撮影光学系の射出瞳の異なる領域を通過した光束を受光するため、B像信号はA像信号に対して視差を有している。なお、図3(b)に示される画素の分割方法は一例であり、図3(b)の垂直方向に分割した構成や、水平方向および垂直方向に2分割ずつ(合計4分割)した構成などの他の構成を採用してもよい。また、同じ撮像素子内において互いに異なる分割方法で分割された複数種類の画素が含まれてもよい。 FIG. 3A schematically shows a pixel configuration that does not support the imaging surface phase-difference AF method, and FIG. 3B schematically shows a pixel configuration example that supports the imaging surface phase-difference AF method. The Bayer array is used in both the pixel configurations of FIGS. 3A and 3B, where R is a red color filter, B is a blue color filter, and Gr and Gb are green color filters. Shown. In the pixel configuration of FIG. 3 (b) corresponding to the imaging surface phase difference AF, within one pixel (pixel shown by the solid line) in the pixel configuration not compatible with the imaging surface phase difference AF method shown in FIG. 3 (a). , Two photodiodes A and B divided into two in the horizontal direction of FIG. 3B are provided. The photodiodes A and B (first photoelectric conversion unit and second photoelectric conversion unit) receive light flux that has passed through different pupil regions of the imaging optical system. Since the photodiode A and the photodiode B receive the luminous flux that has passed through different regions of the exit pupil of the photographing optical system, the B image signal has parallax with respect to the A image signal. The pixel division method shown in FIG. 3B is an example, such as a configuration in which the pixels are divided in the vertical direction in FIG. Other configurations may be adopted. Further, a plurality of types of pixels divided by different division methods may be included in the same image pickup device.
なお本実施形態では、1つのマイクロレンズに対して複数の光電変換部が配置され、瞳分割された光束が各光電変換部に入射される構成を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば焦点検出用画素の構成は、マイクロレンズ下に1つのPDを有し、遮光層により左右または上下を遮光することで瞳分割を行う構成でもよい。また、複数の撮像用画素の配列の中に一対の焦点検出用画素を離散的に配置し、その一対の焦点検出用画素から一対の像信号を取得する構成でもよい。 In the present embodiment, a plurality of photoelectric conversion units are arranged for one microlens, and the pupil-divided light flux is incident on each photoelectric conversion unit, but the present invention is limited to this. It's not a thing. For example, the configuration of the focus detection pixel may be such that one PD is provided under the microlens and the pupil is divided by shading the left and right or the top and bottom with a light shielding layer. Further, a pair of focus detection pixels may be discretely arranged in an array of a plurality of image pickup pixels, and a pair of image signals may be acquired from the pair of focus detection pixels.
CDS/AGC/ADコンバータ202は、撮像素子201から読み出されたAF用信号および撮像用信号に対して、リセットノイズを除去するための相関二重サンプリング、ゲイン調節、および、AD変換を行う。CDS/AGC/ADコンバータ202は、これらの処理を行った撮像用信号およびAF用信号のそれぞれを画像入力コントローラ203およびAF信号処理部204に出力する。 The CDS / AGC / AD converter 202 performs correlated double sampling, gain adjustment, and AD conversion for removing reset noise on the AF signal and the imaging signal read from the image sensor 201. The CDS / AGC / AD converter 202 outputs each of the image pickup signal and the AF signal that have undergone these processes to the image input controller 203 and the AF signal processing unit 204.
画像入力コントローラ203は、CDS/AGC/ADコンバータ202から出力された撮像用信号を、バス21を介してSDRAM209に画像信号として格納する。SDRAM209に格納された画像信号は、バス21を介して表示制御部205により読み出され、表示部206に表示される。画像信号の記録を行う録画モードにおいて、SDRAM209に格納された画像信号は、記録媒体制御部207により半導体メモリなどの記録媒体208に記録される。ROM210は、カメラ制御部212(焦点調節手段)により実行される制御プログラムや処理プログラム、および、これらのプログラムの実行に必要な各種データなどを格納している。フラッシュROM211は、ユーザにより設定されたカメラ本体20の動作に関する各種設定情報などを格納している。 The image input controller 203 stores the imaging signal output from the CDS / AGC / AD converter 202 in the SDRAM 209 via the bus 21 as an image signal. The image signal stored in the SDRAM 209 is read by the display control unit 205 via the bus 21 and displayed on the display unit 206. In the recording mode for recording the image signal, the image signal stored in the SDRAM 209 is recorded in the recording medium 208 such as a semiconductor memory by the recording medium control unit 207. The ROM 210 stores a control program and a processing program executed by the camera control unit 212 (focus adjustment means), and various data necessary for executing these programs. The flash ROM 211 stores various setting information related to the operation of the camera body 20 set by the user.
カメラ制御部212の被写体検出部2121は、画像入力コントローラ203から入力された撮像用信号に基づいて特定の被写体を検出し、撮像用信号内での特定の被写体の位置を決定する。また被写体検出部2121は、画像入力コントローラ203から連続的に撮像用信号を入力し、検出した特定の被写体が移動した場合には移動先の被写体の位置を判定する。このように被写体検出部2121は、特定の被写体の位置を追従する。特定の被写体とは、例えば、顔被写体や、カメラ操作部213を介してユーザにより撮像画面内で指定された位置に存在する被写体などである。後述するように、検出した特定の被写体の位置や大きさに関する情報は、主にAFを行う領域(焦点検出領域)を設定するために用いられる。 The subject detection unit 2121 of the camera control unit 212 detects a specific subject based on the imaging signal input from the image input controller 203, and determines the position of the specific subject in the imaging signal. Further, the subject detection unit 2121 continuously inputs an imaging signal from the image input controller 203, and when the detected specific subject moves, determines the position of the destination subject. In this way, the subject detection unit 2121 follows the position of a specific subject. The specific subject is, for example, a face subject, a subject existing at a position designated by the user on the imaging screen via the camera operation unit 213, or the like. As will be described later, the information regarding the position and size of the detected specific subject is mainly used to set the area for performing AF (focus detection area).
AF信号処理部204(算出手段)は、CDS/AGC/ADコンバータ202から出力されたAF用信号である一対の像信号に対して相関演算を行い、一対の像信号の像ずれ量および信頼性を算出する。信頼性は、後述する二像(一対の像信号)の一致度と相関変化量の急峻度とを用いて算出される。またAF信号処理部204は、撮像画面内で焦点検出およびAFを行う領域である焦点検出領域の位置および大きさを設定する。AF信号処理部204は、焦点検出領域において算出した像ずれ量(検出量)および信頼性に関する情報をカメラ制御部212に出力する。なお、AF信号処理部204が行う処理の詳細については後述する。 The AF signal processing unit 204 (calculation means) performs a correlation calculation on a pair of image signals which are AF signals output from the CDS / AGC / AD converter 202, and performs an image shift amount and reliability of the pair of image signals. Is calculated. The reliability is calculated by using the degree of coincidence of two images (a pair of image signals) described later and the steepness of the amount of correlation change. Further, the AF signal processing unit 204 sets the position and size of the focus detection region, which is a region for performing focus detection and AF in the imaging screen. The AF signal processing unit 204 outputs information on the image shift amount (detection amount) and reliability calculated in the focus detection region to the camera control unit 212. The details of the processing performed by the AF signal processing unit 204 will be described later.
カメラ制御部212内のAF制御部2122は、AF信号処理部204により算出された像ずれ量、信頼性、および、レンズユニット10とカメラ本体20との状態を示す情報に基づいて、必要に応じてAF信号処理部204の設定を変更する。例えば、AF制御部2122は、像ずれ量が所定量以上である場合、相関演算を行う領域をAF信号処理部204により設定された領域よりも広く設定し、または、一対の像信号のコントラストに応じてバンドパスフィルタの種類を変更する。またAF制御部2122は、AF信号処理部204による焦点検出領域の設定のため、被写体検出部2121にて検出された特定の被写体や、カメラ操作部213を介してユーザにより撮像画面内で指定された位置をAF信号処理部204に渡す。これにより、AF制御部2122およびAF信号処理部204は、これらの情報に基づいて焦点検出領域の位置や範囲を設定することができる。 The AF control unit 2122 in the camera control unit 212 is, if necessary, based on the image shift amount and reliability calculated by the AF signal processing unit 204 and the information indicating the state of the lens unit 10 and the camera body 20. The setting of the AF signal processing unit 204 is changed. For example, when the image shift amount is equal to or greater than a predetermined amount, the AF control unit 2122 sets the area for performing the correlation calculation wider than the area set by the AF signal processing unit 204, or sets the contrast of the pair of image signals. Change the type of bandpass filter accordingly. Further, the AF control unit 2122 is designated in the image pickup screen by the user via the specific subject detected by the subject detection unit 2121 or the camera operation unit 213 in order to set the focus detection area by the AF signal processing unit 204. The position is passed to the AF signal processing unit 204. As a result, the AF control unit 2122 and the AF signal processing unit 204 can set the position and range of the focus detection region based on this information.
なお本実施形態において、カメラ制御部212は、撮像素子201から、撮像用信号(A+B像信号)およびAF用信号である一対の像信号(A像信号、B像信号)の計3つの信号を取得する。ただし、撮像素子201の負荷を考慮して、カメラ制御部212は、例えば撮像用信号(A+B像信号)と1つのAF用信号(A像信号)の計2つの信号を撮像素子201から取り出すように構成してもよい。この場合、カメラ制御部212は、取り出した撮像用信号とAF用像信号との差分((A+B像信号)−(A像信号))を、他の1つのAF用像信号(B像信号)として算出して用いることができる。なお、撮像用信号(A+B像信号)と一方の像信号(A像信号またはB像信号)も視差を有する。 In the present embodiment, the camera control unit 212 receives a total of three signals from the image sensor 201, an image pickup signal (A + B image signal) and a pair of image signals (A image signal, B image signal) which are AF signals. get. However, in consideration of the load of the image sensor 201, the camera control unit 212 extracts from the image sensor 201, for example, a total of two signals, an image pickup signal (A + B image signal) and one AF signal (A image signal). It may be configured as. In this case, the camera control unit 212 converts the difference between the extracted imaging signal and the AF image signal ((A + B image signal) − (A image signal)) into another AF image signal (B image signal). Can be calculated and used as. The imaging signal (A + B image signal) and one image signal (A image signal or B image signal) also have parallax.
カメラ制御部212は、カメラ本体20内の各部と情報のやり取りを行いながら各部を制御する。またカメラ制御部212は、ユーザの操作に基づくカメラ操作部213からの入力に応じて、電源のON/OFF、各種設定の変更、撮像処理、AF処理、記録画像の再生処理など、ユーザ操作に対応する種々の処理を実行する。またカメラ制御部212は、レンズユニット10(レンズ制御部106)に対する制御命令やカメラ本体20の情報をレンズ制御部106に送信し、また、レンズユニット10の情報をレンズ制御部106から取得する。カメラ制御部212は、マイクロコンピュータを備えて構成され、ROM210に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、レンズユニット10を含むカメラシステム全体の制御を司る。またカメラ制御部212は、AF信号処理部204にて算出された焦点検出領域での像ずれ量を用いてデフォーカス量を算出し、算出したデフォーカス量に基づいてレンズ制御部106を介してフォーカスレンズ103の駆動を制御する。 The camera control unit 212 controls each unit while exchanging information with each unit in the camera body 20. Further, the camera control unit 212 can be used for user operations such as power ON / OFF, change of various settings, imaging processing, AF processing, and recording image reproduction processing in response to an input from the camera operation unit 213 based on the user's operation. Perform various corresponding processes. Further, the camera control unit 212 transmits a control command to the lens unit 10 (lens control unit 106) and information on the camera body 20 to the lens control unit 106, and acquires information on the lens unit 10 from the lens control unit 106. The camera control unit 212 is configured to include a microcomputer, and controls the entire camera system including the lens unit 10 by executing a computer program stored in the ROM 210. Further, the camera control unit 212 calculates the defocus amount using the image shift amount in the focus detection region calculated by the AF signal processing unit 204, and uses the lens control unit 106 based on the calculated defocus amount. Controls the drive of the focus lens 103.
次に、図4を参照して、本実施形態における焦点調節動作(フォーカス制御)について説明する。図4は、焦点調節動作の手順を示すフローチャートである。図4の各ステップは、カメラ制御部212(主にAF制御部2122)によりコンピュータプログラム(撮像処理プログラム)に従って実行される。 Next, the focus adjustment operation (focus control) in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of the focus adjustment operation. Each step in FIG. 4 is executed by the camera control unit 212 (mainly the AF control unit 2122) according to a computer program (imaging process program).
まず、ステップS401において、カメラ制御部212は、カメラ本体20の設定やカメラ操作部213からの入力信号に応じて、焦点調節動作を実行するか否かを判定する。焦点調節動作を開始するまで、ステップS401を繰り返す。カメラ制御部212が焦点調節動作を実行すると判定すると、ステップS402に進む。ステップS402において、カメラ制御部212は、撮像面位相差AFに用いられるAF用信号およびライブビュー表示用に用いられる撮像用信号を取得するため、撮像素子201への露光を行い、ライブビュー撮影を実行する。 First, in step S401, the camera control unit 212 determines whether or not to execute the focus adjustment operation according to the setting of the camera body 20 and the input signal from the camera operation unit 213. Step S401 is repeated until the focus adjustment operation is started. If it is determined that the camera control unit 212 executes the focus adjustment operation, the process proceeds to step S402. In step S402, the camera control unit 212 exposes the image sensor 201 to acquire the AF signal used for the imaging surface phase difference AF and the imaging signal used for the live view display, and performs live view shooting. Run.
続いてステップS403において、カメラ制御部212は、現在のカメラ本体20の設定および焦点調節動作の制御状態(駆動モード)に応じて、適切な検出特性(焦点検出に用いる像信号の周波数帯域)を設定する。カメラ制御部212は、例えば図5に示されるように、AF動作、制御状態(駆動モード)、および、AFモードの組み合わせ(焦点調節動作の種類)に基づいて、同時に焦点検出を行う焦点検出領域の数および使用する評価帯域(像信号の周波数帯域)を決定する。AF動作、AFモードは、例えばユーザによる入力を受けて設定される。また、制御状態としては、前フレームにおける焦点検出結果を受けて選択される結果を用いる。 Subsequently, in step S403, the camera control unit 212 sets an appropriate detection characteristic (frequency band of the image signal used for focus detection) according to the current setting of the camera body 20 and the control state (drive mode) of the focus adjustment operation. Set. As shown in FIG. 5, for example, the camera control unit 212 simultaneously performs focus detection based on a combination of AF operation, control state (drive mode), and AF mode (type of focus adjustment operation). Determine the number of and the evaluation band (frequency band of the image signal) to be used. The AF operation and AF mode are set by receiving input from the user, for example. Further, as the control state, the result selected in response to the focus detection result in the previous frame is used.
図5は、検出特性設定(焦点検出特性の設定)に関する説明図である。図5において、AF動作は、ワンショットAF、サーボAF、および、コンティニュアスAFを含む。制御状態(駆動モード)は、合焦停止、ターゲット駆動、デフォーカス駆動、および、サーチ駆動を含む。AFモードは、1点AF、顔AF、ゾーンAF、および、自動選択AFを含む。図5において、1点や9点などの数は、同時に焦点検出を行う焦点検出領域の数を示している。焦点調節動作の評価帯域は、像信号に適用されるフィルタの種類に応じて変更することができ、本実施形態では、評価帯域として、高域、中域、および、低域の3つの帯域を有する。 FIG. 5 is an explanatory diagram regarding the detection characteristic setting (setting of the focus detection characteristic). In FIG. 5, the AF operation includes one-shot AF, servo AF, and continuous AF. The control state (drive mode) includes focus stop, target drive, defocus drive, and search drive. AF modes include one-point AF, face AF, zone AF, and autoselect AF. In FIG. 5, the numbers such as 1 point and 9 points indicate the number of focus detection regions that simultaneously perform focus detection. The evaluation band of the focus adjustment operation can be changed according to the type of filter applied to the image signal, and in the present embodiment, three bands of high range, mid range, and low range are used as the evaluation band. Have.
高域、中域、低域とは、相関演算に用いられるAF用信号(信号波形)の評価帯域(周波数帯域)である。ここで、図2を参照して、高域、中域、低域(高域信号、中域信号、低域信号)の特性について説明する。図2は、AF用信号の評価帯域ごとの検出精度と検出デフォーカス量との関係図であり、縦軸は検出精度、横軸は検出デフォーカス量をそれぞれ示している。図2に示されるように、高域信号は、検出精度は高いが、検出デフォーカス量の範囲(デフォーカス量の検出可能範囲)は狭い。このため高域信号は、合焦状態の近傍でのピント合わせに適して用いられる。一方、低域信号は、検出デフォーカス量の範囲は広いが、検出精度は低い。このため低域信号は、大ボケ時の方向検出動作に適して用いられる。また中域信号は、高域信号および低域信号の両方の中間の特性を有する。 The high range, mid range, and low range are evaluation bands (frequency bands) of the AF signal (signal waveform) used in the correlation calculation. Here, with reference to FIG. 2, the characteristics of the high range, the mid range, and the low range (high range signal, mid range signal, low range signal) will be described. FIG. 2 is a relationship diagram between the detection accuracy and the detection defocus amount for each evaluation band of the AF signal. The vertical axis shows the detection accuracy and the horizontal axis shows the detection defocus amount. As shown in FIG. 2, the high frequency signal has high detection accuracy, but the range of the detected defocus amount (detectable range of the defocus amount) is narrow. Therefore, the high frequency signal is suitable for focusing in the vicinity of the in-focus state. On the other hand, the low frequency signal has a wide range of detection defocus amount, but the detection accuracy is low. Therefore, the low frequency signal is suitable for the direction detection operation at the time of large blur. Further, the mid-frequency signal has characteristics intermediate between both the high-frequency signal and the low-frequency signal.
図5において、例えば、AF動作がワンショットAFであって、AFモードが所定の一つの焦点検出領域に対して焦点調節動作を行う1点AFや顔AFに設定されている場合について着目する。このとき、演算対象領域は限られているため、カメラ制御部212は、焦点調節動作の制御状態によらず、高域、中域、および、低域の全ての評価帯域を所定の処理時間内に演算することが可能である。一方、同時に複数の焦点検出領域を演算しながら焦点調節動作と並行して主領域の選択動作を行う必要があるゾーンAFや自動選択AFの場合、所定の処理時間内に全ての評価帯域を演算することは困難である。このため、制御状態に応じて、演算する評価帯域を効果的に切り替える(選択する)必要がある。 In FIG. 5, for example, the case where the AF operation is one-shot AF and the AF mode is set to one-point AF or face AF that performs a focus adjustment operation for one predetermined focus detection region will be focused on. At this time, since the calculation target area is limited, the camera control unit 212 sets all the evaluation bands of the high range, the middle range, and the low range within a predetermined processing time regardless of the control state of the focus adjustment operation. It is possible to calculate to. On the other hand, in the case of zone AF or automatic selection AF, in which it is necessary to perform the main area selection operation in parallel with the focus adjustment operation while calculating a plurality of focus detection areas at the same time, all evaluation bands are calculated within a predetermined processing time. It's difficult to do. Therefore, it is necessary to effectively switch (select) the evaluation band to be calculated according to the control state.
また、図5において、例えばAFモードが顔AFモードに設定されている場合について着目する。このとき、AF動作が焦点調節動作中に被写体が静止していることを想定したワンショットAFの場合、演算対象領域を限定することができる。このため、焦点調節動作の制御状態によらず、高域、中域、および、低域の全ての評価帯域を所定の処理時間内に演算することが可能である。一方、焦点調節動作中に被写体が動いていることを想定したサーボAFやコンティニュアスAFの場合、同時に複数の焦点検出領域を演算しながら焦点調節動作と並行して主領域選択動作を行う必要がある。このため、所定の処理時間内に全ての評価帯域を演算することは困難であり、制御状態に応じて演算する評価帯域を効果的に切り替える(選択する)必要がある。 Further, in FIG. 5, attention is paid to a case where, for example, the AF mode is set to the face AF mode. At this time, in the case of one-shot AF assuming that the subject is stationary during the focus adjustment operation, the calculation target area can be limited. Therefore, it is possible to calculate all the evaluation bands of the high region, the mid region, and the low region within a predetermined processing time regardless of the control state of the focus adjustment operation. On the other hand, in the case of servo AF or continuous AF that assumes that the subject is moving during the focus adjustment operation, it is necessary to perform the main area selection operation in parallel with the focus adjustment operation while calculating a plurality of focus detection areas at the same time. There is. Therefore, it is difficult to calculate all the evaluation bands within a predetermined processing time, and it is necessary to effectively switch (select) the evaluation band to be calculated according to the control state.
なお本実施形態において、AF動作、制御状態、および、AFモードの種類はこれらに限定されるものでなく、これらの一部を含まない構成や、他のAF動作、制御状態、または、AFモードを含む構成であってもよい。また本実施形態において、評価帯域は、高域、中域、および、低域の3つの帯域に限定されるものではなく、2つの帯域または4つ以上の帯域を有していてもよい。 In the present embodiment, the types of AF operation, control state, and AF mode are not limited to these, and a configuration that does not include some of these, other AF operation, control state, or AF mode It may be a configuration including. Further, in the present embodiment, the evaluation band is not limited to the three bands of high range, mid range, and low range, and may have two bands or four or more bands.
続いてステップS404において、AF信号処理部204は、カメラ制御部212(AF制御部2122)からの指令に基づいて、焦点検出処理を行う。焦点検出処理は、撮像面位相差AFを行うためのデフォーカス量と信頼性(相関信頼性)に関する情報を取得する処理である。また、焦点検出処理において情報を取得する撮像画面内の領域(焦点検出領域)に関して設定される検出特性は、カメラ本体20の制御状態などに応じて設定される。なお、焦点検出処理の詳細については後述する。 Subsequently, in step S404, the AF signal processing unit 204 performs focus detection processing based on a command from the camera control unit 212 (AF control unit 2122). The focus detection process is a process for acquiring information on the defocus amount and reliability (correlation reliability) for performing imaging surface phase difference AF. Further, the detection characteristics set for the area (focus detection area) in the imaging screen for acquiring information in the focus detection process are set according to the control state of the camera body 20 and the like. The details of the focus detection process will be described later.
続いてステップS405において、カメラ制御部212(AF制御部2122)は、ステップS403、S404の処理が、設定されている全ての焦点検出領域に関して行われたか否かを判定する。ステップS403、S404の処理が行われていない焦点検出領域がある場合、ステップS403へ戻り、AF制御部2122は、まだ行われていない焦点検出領域に関してステップS403、S404の処理を行う。一方、ステップS403、S404の処理が全ての焦点検出領域に対して行われた場合、ステップS406へ進む。 Subsequently, in step S405, the camera control unit 212 (AF control unit 2122) determines whether or not the processing of steps S403 and S404 has been performed for all the set focus detection regions. If there is a focus detection area in which the processes of steps S403 and S404 have not been performed, the process returns to step S403, and the AF control unit 2122 performs the processes of steps S403 and S404 with respect to the focus detection area that has not yet been processed. On the other hand, when the processes of steps S403 and S404 are performed for all the focus detection regions, the process proceeds to step S406.
ステップS406において、カメラ制御部212(AF制御部2122)は、ステップS404にて算出された各焦点検出領域に関する信頼性(相関信頼性)および検出デフォーカス量に基づいて、焦点調節動作の対象とすべき主領域(主焦点検出領域)を選択する。ステップS406は、主にAFモードがゾーンAFや自動選択AFの場合に必要となる。主領域の選択方式は、顔位置優先、至近優先、中央優先などの種々の方式があるが、本実施形態では用途に応じて任意の方式を用いて選択することができる。なお、AFモードが一点AFや顔AFであって一つの焦点検出領域のみが存在する場合、その一つの焦点検出領域を主領域として設定すればよい。 In step S406, the camera control unit 212 (AF control unit 2122) targets the focus adjustment operation based on the reliability (correlation reliability) and the amount of detection defocus for each focus detection region calculated in step S404. Select the main area (primary focus detection area) to be used. Step S406 is mainly required when the AF mode is zone AF or automatic selection AF. There are various methods for selecting the main area, such as face position priority, close-up priority, and center priority, but in the present embodiment, any method can be used depending on the application. When the AF mode is one-point AF or face AF and only one focus detection area exists, that one focus detection area may be set as the main area.
続いて、ステップS407〜S410において、焦点検出の信頼性及び焦点検出により得られたデフォーカス量に応じて、行う駆動制御の選択をする。ここでの選択結果は、次フレームで取得される画像に対する検出特性設定(S403)に用いられる。ステップS407において、カメラ制御部212(AF制御部2122)は、ステップS406にて選択された主領域に関する信頼性が第2信頼性閾値以上であるか否かを判定する。信頼性は、前述した二像の一致度や像ずれ量の急峻性により求められる。本実施形態において、第2信頼性閾値としては、算出されたデフォーカス量を信頼することができない信頼性範囲の最高値を設定することが好ましい。なお、信頼性は、二像の一致度および像ずれ量の急峻性の両方または一方(すなわち少なくとも一方)を用いて求めることができる。また信頼性は、二像の信号レベルなどの他の指標を用いて求めてもよい。 Subsequently, in steps S407 to S410, the drive control to be performed is selected according to the reliability of the focus detection and the defocus amount obtained by the focus detection. The selection result here is used for the detection characteristic setting (S403) for the image acquired in the next frame. In step S407, the camera control unit 212 (AF control unit 2122) determines whether or not the reliability of the main region selected in step S406 is equal to or greater than the second reliability threshold value. Reliability is determined by the degree of coincidence between the two images and the steepness of the amount of image shift described above. In the present embodiment, as the second reliability threshold value, it is preferable to set the maximum value of the reliability range in which the calculated defocus amount cannot be trusted. The reliability can be determined by using both or one (that is, at least one) of the degree of coincidence between the two images and the steepness of the amount of image shift. The reliability may also be determined using other indicators such as the signal level of the two images.
ステップS407にて信頼性が第2信頼性閾値以上であると判定された場合、ステップS408へ進み、AF制御部2122は、信頼性が第2信頼性閾値よりも高い第1信頼性閾値以上であるか否かを判定する。第1信頼性閾値は、算出されたデフォーカス量の検出ばらつきに基づいて決定され、合焦精度を保証することができない信頼性範囲の最高値を設定することが好ましい。 If it is determined in step S407 that the reliability is equal to or higher than the second reliability threshold value, the process proceeds to step S408, and the AF control unit 2122 has a reliability equal to or higher than the first reliability threshold value higher than the second reliability threshold value. Determine if it exists. The first reliability threshold value is determined based on the calculated detection variation of the defocus amount, and it is preferable to set the maximum value of the reliability range for which the focusing accuracy cannot be guaranteed.
ステップS408にて信頼性が第1信頼性閾値以上であると判定された場合、ステップS409へ進む。ステップS409において、AF制御部2122は、ステップS406にて選択された主領域に関して算出されたデフォーカス量(検出デフォーカス量)が第2デフォーカス閾値以内であるか否かを判定する。第2デフォーカス閾値は、算出されたデフォーカス量に基づいて決定され、前述の評価帯域をデフォーカス量の検出範囲の狭い高域に切り替えた場合でもデフォーカス量を検出可能なデフォーカス範囲の最高値を設定することが好ましい。 If it is determined in step S408 that the reliability is equal to or higher than the first reliability threshold value, the process proceeds to step S409. In step S409, the AF control unit 2122 determines whether or not the defocus amount (detection defocus amount) calculated for the main region selected in step S406 is within the second defocus threshold value. The second defocus threshold is determined based on the calculated defocus amount, and is within the defocus range in which the defocus amount can be detected even when the above-mentioned evaluation band is switched to a high region where the detection range of the defocus amount is narrow. It is preferable to set the maximum value.
検出デフォーカス量が第2デフォーカス閾値以内であると判定された場合、ステップS410へ進み、AF制御部2122は、検出デフォーカス量が第2デフォーカス量閾値よりも小さい第1デフォーカス閾値以内であるか否かを判定する。第1デフォーカス閾値は、焦点深度に基づいて決定され、合焦状態であると判定可能なデフォーカス範囲の最高値を設定することが好ましい。 If it is determined that the detected defocus amount is within the second defocus threshold, the process proceeds to step S410, and the AF control unit 2122 has the AF control unit 2122 within the first defocus threshold where the detected defocus amount is smaller than the second defocus threshold. It is determined whether or not it is. The first defocus threshold value is determined based on the depth of focus, and it is preferable to set the maximum value of the defocus range that can be determined to be in the in-focus state.
ステップS410にて検出デフォーカス量が第1デフォーカス閾値以内であると判定された場合、ステップS411へ進む。ステップS411において、AF制御部2122は、被写体に合焦させることができた(合焦状態である)と判定し、フォーカスレンズ103を停止する(合焦停止)。一方、検出デフォーカス量が第1デフォーカス閾値以内ではないと判定された場合、ステップS412へ進む。ステップS412において、AF制御部2122は、検出デフォーカス量に基づいてフォーカスレンズ103の駆動量を算出するとともに、フォーカスレンズ駆動部105を介してフォーカスレンズ103を間欠的に駆動するターゲット駆動を行う。ターゲット駆動は、焦点調節における検出精度および制御精度を高めるため、焦点検出処理とフォーカスレンズ制御(フォーカスレンズ駆動)とを排他的に行う駆動である。すなわちターゲット駆動では、フォーカスレンズが停止中に取得された画像信号を用いて焦点検出が行われる。 If it is determined in step S410 that the detected defocus amount is within the first defocus threshold value, the process proceeds to step S411. In step S411, the AF control unit 2122 determines that the subject can be focused (in the focused state), and stops the focus lens 103 (stops focusing). On the other hand, if it is determined that the detected defocus amount is not within the first defocus threshold value, the process proceeds to step S412. In step S412, the AF control unit 2122 calculates the drive amount of the focus lens 103 based on the detected defocus amount, and drives the target lens 103 intermittently via the focus lens drive unit 105. The target drive is a drive that exclusively performs the focus detection process and the focus lens control (focus lens drive) in order to improve the detection accuracy and the control accuracy in the focus adjustment. That is, in the target drive, focus detection is performed using the image signal acquired while the focus lens is stopped.
ステップS408にて信頼性が第1信頼性閾値以上でないと判定された場合、または、ステップS409にて検出デフォーカス量が第2デフォーカス閾値以内でないと判定された場合、ステップS413へ進む。ステップS413において、AF制御部2122は、検出デフォーカス量に基づいてフォーカスレンズ103の駆動量を算出するとともに、フォーカスレンズ駆動部105を介してフォーカスレンズ103を連続的に駆動するデフォーカス駆動を行う。デフォーカス駆動は、精度よりも速度を優先して、焦点検出処理とフォーカスレンズ制御(フォーカスレンズ駆動)とを並行して行う駆動である。すなわちデフォーカス駆動では、フォーカスレンズの駆動中に取得された画像信号を用いて焦点検出が行われる。 If it is determined in step S408 that the reliability is not equal to or higher than the first reliability threshold value, or if it is determined in step S409 that the detected defocus amount is not within the second defocus threshold value, the process proceeds to step S413. In step S413, the AF control unit 2122 calculates the drive amount of the focus lens 103 based on the detected defocus amount, and performs defocus drive for continuously driving the focus lens 103 via the focus lens drive unit 105. .. The defocus drive is a drive in which the focus detection process and the focus lens control (focus lens drive) are performed in parallel, giving priority to speed over accuracy. That is, in the defocus drive, focus detection is performed using the image signal acquired while the focus lens is being driven.
ステップS407にて信頼性が第2信頼性閾値以上でないと判定された場合、ステップS414へ進む。ステップS414において、AF制御部2122は、信頼性が高いデフォーカス量が得られるように、フォーカスレンズ103の駆動量を算出するとともに、フォーカスレンズ駆動部105を介してフォーカスレンズ103を駆動するサーチ駆動を行う。サーチ駆動は、算出したデフォーカス量を用いずに焦点深度に応じて駆動速度を決定し、焦点検出処理とフォーカスレンズ制御とを並行して行う駆動である。 If it is determined in step S407 that the reliability is not equal to or higher than the second reliability threshold value, the process proceeds to step S414. In step S414, the AF control unit 2122 calculates the drive amount of the focus lens 103 and drives the focus lens 103 via the focus lens drive unit 105 so that a highly reliable defocus amount can be obtained. I do. The search drive is a drive in which the drive speed is determined according to the depth of focus without using the calculated defocus amount, and the focus detection process and the focus lens control are performed in parallel.
ステップS411〜S414にて焦点調節動作の制御状態をそれぞれ設定すると、ステップS415へ進む。ステップS415において、カメラ制御部212は、カメラ本体20の設定やカメラ操作部213からの入力、および、焦点調節動作の制御状態に応じて、焦点調節動作を終了するか否かを判定する。焦点調節動作を終了しないと判定されると、ステップS402へ戻る。一方、焦点調節動作を終了すると判定されると、本フローを終了する。このようにカメラ制御部212は、AF動作、AFモード、および、焦点調節動作の制御状態に応じて、適切な検出特性を設定して、焦点調節動作を行う。 When the control state of the focus adjustment operation is set in steps S411 to S414, the process proceeds to step S415. In step S415, the camera control unit 212 determines whether or not to end the focus adjustment operation according to the setting of the camera body 20, the input from the camera operation unit 213, and the control state of the focus adjustment operation. If it is determined that the focus adjustment operation is not completed, the process returns to step S402. On the other hand, when it is determined that the focus adjustment operation is finished, this flow is finished. In this way, the camera control unit 212 sets an appropriate detection characteristic according to the control state of the AF operation, the AF mode, and the focus adjustment operation, and performs the focus adjustment operation.
次に、図6を参照して、AF信号処理部204により実行される焦点検出処理(図4のステップS404)について詳述する。図6は、焦点検出処理を示すフローチャートである。図6の各ステップは、主に、カメラ制御部212の指令に基づいてAF信号処理部204により実行される。 Next, with reference to FIG. 6, the focus detection process (step S404 in FIG. 4) executed by the AF signal processing unit 204 will be described in detail. FIG. 6 is a flowchart showing the focus detection process. Each step of FIG. 6 is mainly executed by the AF signal processing unit 204 based on the command of the camera control unit 212.
まずステップS601において、AF信号処理部204は、撮像素子201の焦点検出領域に含まれる複数の画素からAF用信号としての一対の像信号(像データ)を取得する。図7は、撮像素子201の画素アレイ701上での焦点検出領域702の説明図である。焦点検出領域702の両側のシフト領域703は、相関演算に必要な領域である。このため、焦点検出領域702とシフト領域703とを合わせた領域704が相関演算に必要な画素領域である。図7中のp、q、s、tはそれぞれ、水平方向(x軸方向)での座標であり、pとqはそれぞれ領域704(画素領域)の始点と終点のx座標、sとtはそれぞれ焦点検出領域702の始点と終点のx座標をそれぞれ示している。 First, in step S601, the AF signal processing unit 204 acquires a pair of image signals (image data) as AF signals from a plurality of pixels included in the focus detection region of the image sensor 201. FIG. 7 is an explanatory diagram of a focus detection region 702 on the pixel array 701 of the image sensor 201. The shift regions 703 on both sides of the focus detection region 702 are regions necessary for the correlation calculation. Therefore, the area 704 that combines the focus detection area 702 and the shift area 703 is a pixel area required for the correlation calculation. In FIG. 7, p, q, s, and t are coordinates in the horizontal direction (x-axis direction), respectively, p and q are the x-coordinates of the start point and end point of the area 704 (pixel area), respectively, and s and t are the coordinates. The x-coordinates of the start point and the end point of the focus detection region 702 are shown, respectively.
図8は、図7の焦点検出領域702に含まれる複数の画素から取得したAF用信号(一対の像信号)の説明図である。図8において、実線801は一対の像信号のうちの一方(A像信号)、破線802は一対の像信号のうち他方(B像信号)である。図8(a)はシフト前のA像信号およびB像信号を示し、図8(b)、(c)はそれぞれ、A像信号およびB像信号を図8(a)の状態からプラス方向およびマイナス方向にシフトした状態を示している。 FIG. 8 is an explanatory diagram of AF signals (a pair of image signals) acquired from a plurality of pixels included in the focus detection region 702 of FIG. 7. In FIG. 8, the solid line 801 is one of the pair of image signals (A image signal), and the broken line 802 is the other of the pair of image signals (B image signal). 8 (a) shows the A image signal and the B image signal before the shift, and FIGS. 8 (b) and 8 (c) show the A image signal and the B image signal in the positive direction from the state of FIG. 8 (a), respectively. It shows a state of shifting in the negative direction.
続いて、図6のステップS602において、AF信号処理部204は、ステップS601にて取得した一対の像信号(A像信号、B像信号)を1画素(1ビット)ずつ相対的にシフトさせながら、一対の像信号の相関量(相関データ)を算出する。AF信号処理部204は、焦点検出領域内に設けられた複数の画素ライン(走査ライン)のそれぞれに関して、図8(b)、(c)に示されるようにA像信号801およびB像信号802の両方を矢印の方向に1ビットずつシフトする。またAF信号処理部204は、複数の走査ラインのそれぞれに関して一対の像信号(A像信号801、B像信号802)の相関量を算出し、複数の走査ラインの相関量を加算平均することにより、1つの相関量を算出する。 Subsequently, in step S602 of FIG. 6, the AF signal processing unit 204 relatively shifts the pair of image signals (A image signal, B image signal) acquired in step S601 one pixel (1 bit) at a time. , Calculate the correlation amount (correlation data) of a pair of image signals. The AF signal processing unit 204 describes the A image signal 801 and the B image signal 802 with respect to each of the plurality of pixel lines (scanning lines) provided in the focus detection region, as shown in FIGS. 8 (b) and 8 (c). Shift both of them one bit at a time in the direction of the arrow. Further, the AF signal processing unit 204 calculates the correlation amount of the pair of image signals (A image signal 801 and B image signal 802) for each of the plurality of scanning lines, and adds and averages the correlation amounts of the plurality of scanning lines. Calculate one correlation amount.
本実施形態では、相関量を算出する際に、一対の像信号を1画素ずつ相対的にシフトさせるように構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、一対の像信号を2画素ずつ相対的にシフトさせるなど、より多くの画素単位でシフトさせるように構成してもよい。また本実施形態では、複数の走査ラインのそれぞれに関する相関量を加算平均することにより1つの相関量を算出しているが、これに限定されるものではない。例えば、複数の走査ラインのそれぞれに関する一対の像信号に対して加算平均を行い、その後、加算平均した一対の像信号に対して相関量の算出を行うように構成してもよい。 In the present embodiment, when calculating the correlation amount, the pair of image signals are configured to be relatively shifted one pixel at a time, but the present embodiment is not limited to this. For example, the pair of image signals may be relatively shifted by two pixels, or may be configured to be shifted in units of more pixels. Further, in the present embodiment, one correlation amount is calculated by adding and averaging the correlation amounts for each of the plurality of scanning lines, but the present embodiment is not limited to this. For example, the addition averaging may be performed on the pair of image signals related to each of the plurality of scanning lines, and then the correlation amount may be calculated on the pair of image signals obtained by the addition averaging.
相関量COR[i]は、以下の式(1)を用いて算出することができる。 The correlation amount COR [i] can be calculated using the following equation (1).
式(1)において、iはシフト量、p−sはマイナス方向の最大シフト量、q−tはプラス方向の最大シフト量、xは焦点検出領域702の開始座標、yは焦点検出領域702の終了座標である。 In equation (1), i is the shift amount, ps is the maximum shift amount in the minus direction, qt is the maximum shift amount in the plus direction, x is the start coordinate of the focus detection area 702, and y is the focus detection area 702. The end coordinates.
ここで、図9を参照して、シフト量と相関量CORとの関係について説明する。図9(a)、(b)は、シフト量と相関量CORとの関係の説明図である。図9(b)は図9(a)の領域902の拡大図である。図9(a)において、横軸はシフト量、縦軸は相関量CORをそれぞれ示している。シフト量とともに変化する相関量901における極値付近の領域902、903のうち、より小さい相関量に対応するシフト量において一対の像信号(A像信号、B像信号)の一致度が最も高くなる。 Here, the relationship between the shift amount and the correlation amount COR will be described with reference to FIG. 9 (a) and 9 (b) are explanatory views of the relationship between the shift amount and the correlation amount COR. 9 (b) is an enlarged view of the region 902 of FIG. 9 (a). In FIG. 9A, the horizontal axis represents the shift amount and the vertical axis represents the correlation amount COR. Of the regions 902 and 903 near the extreme values in the correlation amount 901 that changes with the shift amount, the degree of coincidence of the pair of image signals (A image signal, B image signal) is highest in the shift amount corresponding to the smaller correlation amount. ..
続いて、図6のステップS603において、AF信号処理部204は、ステップS602にて算出した相関量に基づいて相関変化量を算出する。本実施形態では、図9(a)に示される相関量901の波形における1シフトおきの相関量の差を相関変化量として算出する。相関変化量ΔCOR[i]は、以下の式(2)を用いて算出することができる。 Subsequently, in step S603 of FIG. 6, the AF signal processing unit 204 calculates the amount of correlation change based on the amount of correlation calculated in step S602. In the present embodiment, the difference in the correlation amount every other shift in the waveform of the correlation amount 901 shown in FIG. 9A is calculated as the correlation change amount. The amount of correlation change ΔCOR [i] can be calculated using the following equation (2).
続いて、ステップS604において、AF信号処理部204は、ステップS603にて算出した相関変化量を用いて像ずれ量を算出する。ここで、図10を参照して、シフト量と相関変化量ΔCORとの関係について説明する。図10(a)、(b)は、シフト量と相関変化量ΔCORとの関係の説明図である。図10(b)は図10(a)の領域1002の拡大図である。図10(a)において、横軸はシフト量、縦軸は相関変化量ΔCORをそれぞれ示している。シフト量とともに変化する相関変化量1001は、領域1002、1003においてプラスからマイナスになる。相関変化量が0となる状態をゼロクロスと呼び、一対の像信号(A像信号、B像信号)の一致度が最も高くなる。このため、ゼロクロスを与えるシフト量が像ずれ量となる。 Subsequently, in step S604, the AF signal processing unit 204 calculates the amount of image shift using the amount of correlation change calculated in step S603. Here, the relationship between the shift amount and the correlation change amount ΔCOR will be described with reference to FIG. 10 (a) and 10 (b) are explanatory views of the relationship between the shift amount and the correlation change amount ΔCOR. 10 (b) is an enlarged view of the region 1002 of FIG. 10 (a). In FIG. 10A, the horizontal axis represents the shift amount and the vertical axis represents the correlation change amount ΔCOR. The correlation change amount 1001 that changes with the shift amount changes from plus to minus in the regions 1002 and 1003. The state in which the amount of correlation change is 0 is called zero cross, and the degree of coincidence between the pair of image signals (A image signal and B image signal) is the highest. Therefore, the shift amount that gives zero cross is the image shift amount.
図10(b)において、1004は相関変化量1001の一部である。ゼロクロスを与えるシフト量(k−1+α)は、整数部分β(=k−1)と小数部分αとに分けられる。小数部分αは、図10(b)中の三角形ABCと三角形ADEとの相似の関係から、以下の式(3)を用いて算出することができる。 In FIG. 10B, 1004 is a part of the correlation change amount 1001. The shift amount (k-1 + α) that gives a zero cross is divided into an integer part β (= k-1) and a fractional part α. The fractional part α can be calculated by using the following equation (3) from the similarity relationship between the triangle ABC and the triangle ADE in FIG. 10 (b).
整数部分βは、図10(b)より、以下の式(4)を用いて算出することができる。 The integer part β can be calculated from FIG. 10 (b) using the following equation (4).
すなわち、小数部分αと整数部分βとの和から像ずれ量PRDを算出することができる。図10(a)に示されるように、相関変化量ΔCORのゼロクロスが複数存在する場合、その付近での相関変化量ΔCORの変化の急峻性がより大きい方を第1のゼロクロスとする。この急峻性はAFの行い易さを示す指標であり、その値が大きいほど高精度なAFを行い易い点であることを示す。急峻性maxderは、以下の式(5)を用いて算出することができる。 That is, the image shift amount PRD can be calculated from the sum of the fractional part α and the integer part β. As shown in FIG. 10A, when there are a plurality of zero crosses of the correlation change amount ΔCOR, the one having the larger steepness of the change of the correlation change amount ΔCOR in the vicinity thereof is defined as the first zero cross. This steepness is an index showing the ease of performing AF, and the larger the value, the easier it is to perform high-precision AF. The steepness maxder can be calculated using the following equation (5).
本実施形態では、相関変化量のゼロクロスが複数存在する場合、その急峻性に基づいて第1のゼロクロスを決定し、第1のゼロクロスを与えるシフト量を像ずれ量とする。 In the present embodiment, when there are a plurality of zero crosses of the correlation change amount, the first zero cross is determined based on the steepness of the zero crosses, and the shift amount that gives the first zero cross is defined as the image shift amount.
続いて、図6のステップS605において、AF信号処理部204は、ステップS604にて算出された像ずれ量の信頼性の高さを表す信頼性(相関信頼性)を算出する。像ずれ量の信頼性は、一対の像信号(A像信号、B像信号)の一致度(二像の一致度)fnclvlと、前述の相関変化量ΔCORの急峻性とにより定義することができる。二像の一致度は、像ずれ量の精度を表す指標であり、ここではその値が小さいほど精度が良いことを意味する。図9(b)において、904は相関量901の一部である。二像の一致度fnclvlは、以下の式(6)を用いて算出することができる。 Subsequently, in step S605 of FIG. 6, the AF signal processing unit 204 calculates the reliability (correlation reliability) representing the high reliability of the image shift amount calculated in step S604. The reliability of the image shift amount can be defined by the degree of coincidence (degree of coincidence of two images) fnclvl of a pair of image signals (A image signal, B image signal) and the steepness of the above-mentioned correlation change amount ΔCOR. .. The degree of coincidence between the two images is an index showing the accuracy of the amount of image shift, and here, the smaller the value, the better the accuracy. In FIG. 9B, 904 is a part of the correlation amount 901. The degree of coincidence between the two images, fnclvl, can be calculated using the following equation (6).
最後に、図6のステップS606において、AF信号処理部204は、ステップS604にて算出された像ずれ量を用いて、対象となる焦点検出領域に関するデフォーカス量を算出し、本フロー(焦点検出処理)を終了する。 Finally, in step S606 of FIG. 6, the AF signal processing unit 204 calculates the defocus amount for the target focus detection region using the image shift amount calculated in step S604, and this flow (focus detection). Processing) ends.
本実施形態によれば、AF動作、焦点調節動作の制御状態、および、AFモードの組み合わせに応じて、同時に演算する焦点検出領域の数およびAF用信号の評価帯域などの検出特性を適切に設定することができる。このため本実施形態によれば、安定的に高速かつ高精度な焦点調節動作を実現可能となる。 According to the present embodiment, the detection characteristics such as the number of focus detection regions to be calculated at the same time and the evaluation band of the AF signal are appropriately set according to the combination of the AF operation, the control state of the focus adjustment operation, and the AF mode. can do. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to realize a stable, high-speed and highly accurate focus adjustment operation.
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態は、検出特性の設定(図4のステップS403)が第1の実施形態とは異なる。すなわちカメラ制御部212は、複数の焦点検出領域を設定し、焦点調節動作の種類として、検出特性の設定対象となる焦点検出領域の種類(焦点検出領域が主領域であるか否か)に応じて、検出特性を変更する。その他の構成および動作は第1の実施形態と同様であるため、それらの説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the setting of the detection characteristics (step S403 in FIG. 4) is different from that in the first embodiment. That is, the camera control unit 212 sets a plurality of focus detection regions, and as the type of focus adjustment operation, depending on the type of focus detection region (whether or not the focus detection region is the main region) for which the detection characteristics are set. And change the detection characteristics. Since other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, their description will be omitted.
図11は、本実施形態における検出特性の設定(ステップS403)を示すフローチャートである。図11の各ステップは、主にカメラ制御部212により実行される。 FIG. 11 is a flowchart showing the setting of the detection characteristic (step S403) in the present embodiment. Each step of FIG. 11 is mainly executed by the camera control unit 212.
まずステップS1101において、カメラ制御部212は、検出特性の設定対象となる焦点検出領域が図4のステップS405にて決定された主領域(主焦点検出領域)であるか否かを判定する。ステップS1101にて焦点検出領域が主領域であると判定された場合、ステップS1102へ進む。ステップS1102において、カメラ制御部212は、高域、中域、および、低域(高域+中域+低域)の検出特性を設定する。高域、中域、低域とは、相関演算に使用するAF用信号(信号波形)の評価帯域であり、図2を参照して説明したとおりである。 First, in step S1101, the camera control unit 212 determines whether or not the focus detection region for which the detection characteristics are set is the main region (primary focus detection region) determined in step S405 of FIG. If it is determined in step S1101 that the focus detection region is the main region, the process proceeds to step S1102. In step S1102, the camera control unit 212 sets the detection characteristics of the high range, the mid range, and the low range (high range + mid range + low range). The high range, mid range, and low range are evaluation bands of the AF signal (signal waveform) used for the correlation calculation, and are as described with reference to FIG.
一方、ステップS1101にて焦点検出領域が主領域でないと判定された場合、ステップS1103へ進む。ステップS1103において、カメラ制御部212は、フォーカスレンズ103の制御状態(焦点調節動作の制御状態、駆動モード)を判定する。ステップS1103にて制御状態(駆動モード)がターゲット駆動であると判定された場合、ステップS1104へ進む。ステップS1104において、カメラ制御部212は、高域および中域(高域+中域)の検出特性を設定する。一方、ステップS1103にて制御状態がデフォーカス駆動またはサーチ駆動であると判定された場合、ステップS1105へ進む。ステップS1105において、カメラ制御部212は、中域および低域(中域+低域)の検出特性を設定する。 On the other hand, if it is determined in step S1101 that the focus detection region is not the main region, the process proceeds to step S1103. In step S1103, the camera control unit 212 determines the control state of the focus lens 103 (control state of focus adjustment operation, drive mode). If it is determined in step S1103 that the control state (drive mode) is target drive, the process proceeds to step S1104. In step S1104, the camera control unit 212 sets the detection characteristics of the high region and the mid region (high region + mid region). On the other hand, if it is determined in step S1103 that the control state is defocus drive or search drive, the process proceeds to step S1105. In step S1105, the camera control unit 212 sets the detection characteristics of the mid range and the low range (mid range + low range).
複数の焦点検出領域を設定した場合において、全ての焦点検出領域に対して全ての検出特性(すなわち、高域+中域+低域のAF用信号)を用いて焦点検出を行おうとすると、所定の処理時間内に全ての評価帯域に関する相関演算を行うことは困難である。一方、所定の処理時間で相関演算を完了するために高域+中域または中域+低域のAF用信号を用いて焦点検出を行うと、焦点検出精度が低下し、または、焦点調整動作に時間を要する可能性がある。しかし、本実施形態のように、特に焦点調整動作の制御に直結する主領域に設定する検出特性(AF用信号の評価帯域)を、高域+中域+低域に設定することにより、安定的に高速かつ高精度な焦点調節動作を実現することが可能となる。 When a plurality of focus detection regions are set, if it is attempted to perform focus detection using all detection characteristics (that is, high-frequency + mid-frequency + low-frequency AF signals) for all focus detection regions, it is predetermined. It is difficult to perform the correlation calculation for all the evaluation bands within the processing time of. On the other hand, if focus detection is performed using AF signals in the high region + mid region or mid region + low region in order to complete the correlation calculation in a predetermined processing time, the focus detection accuracy is lowered or the focus adjustment operation is performed. May take some time. However, as in the present embodiment, the detection characteristics (evaluation band of the AF signal) set in the main region directly connected to the control of the focus adjustment operation are set to high frequency + mid frequency + low frequency to be stable. It is possible to realize a high-speed and highly accurate focus adjustment operation.
本実施形態によれば、対象となる焦点検出領域が主領域であるか否かに応じて、AF用信号の検出特性を適切に設定することができる。このため本実施形態によれば、安定的に高速かつ高精度な焦点調節動作を実現可能となる。 According to the present embodiment, the detection characteristics of the AF signal can be appropriately set depending on whether or not the target focus detection region is the main region. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to realize a stable, high-speed and highly accurate focus adjustment operation.
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。本実施形態は、撮影条件とAF用像信号の状態との少なくとも一方に応じて第2デフォーカス閾値を設定(変更)する点で、第1の実施形態と異なる。
(Third Embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The present embodiment is different from the first embodiment in that the second defocus threshold value is set (changed) according to at least one of the imaging conditions and the state of the AF image signal.
図12を参照して、本実施形態における焦点調節動作(フォーカス制御)について説明する。図12は、本実施形態における焦点調節動作の手順を示すフローチャートである。図12は、図4のステップS408とステップS409との間にステップS420が挿入されている点でのみ図4と異なるため、ステップS420以外のステップの説明は省略する。 The focus adjustment operation (focus control) in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a flowchart showing the procedure of the focus adjustment operation in the present embodiment. Since FIG. 12 is different from FIG. 4 only in that step S420 is inserted between step S408 and step S409 of FIG. 4, description of steps other than step S420 will be omitted.
ステップS408にて信頼性が第1信頼性閾値以上であると判定された場合、ステップS420へ進む。ステップS420において、AF制御部2122は第2デフォーカス閾値を設定する。通常、第2デフォーカス閾値は、算出されたデフォーカス量に基づいて決定され、前述の評価帯域をデフォーカス量の検出範囲の狭い高域に切り替えた場合でもデフォーカス量を検出可能なデフォーカス範囲の最高値を設定することが好ましい。ただし、本実施形態では、撮影条件やAF用像信号の状態に応じて適切な値を設定することにより、ターゲット駆動(ステップS412)とデフォーカス駆動(ステップS413)とを効果的に切り替えてAF動作の精度と速度を両立することを目的の一つとする。本実施形態では、撮像条件として、焦点距離や絞り(絞り径)の状態に応じて決まる、合焦状態に至るまでの像面移動量を用いる。そして、合焦状態に至るまでの像面移動量所定値よりもが大きく、且つ、二像の一致度、像ずれ量の急峻性、二像の信号レベルなどのAF用像信号の状態が良好である場合、通常の撮影条件に対して第2デフォーカス閾値を大きく設定する。なお、このとき対象とする撮影条件は、明るさや手振れ状態など、必要に応じて適宜追加しても構わない。 If it is determined in step S408 that the reliability is equal to or higher than the first reliability threshold value, the process proceeds to step S420. In step S420, the AF control unit 2122 sets the second defocus threshold. Normally, the second defocus threshold value is determined based on the calculated defocus amount, and the defocus amount can be detected even when the above-mentioned evaluation band is switched to a high region where the detection range of the defocus amount is narrow. It is preferable to set the highest value in the range. However, in the present embodiment, AF is effectively switched between target drive (step S412) and defocus drive (step S413) by setting an appropriate value according to the shooting conditions and the state of the AF image signal. One of the purposes is to achieve both the accuracy and speed of operation. In the present embodiment, as the imaging condition, the amount of image plane movement up to the in-focus state, which is determined according to the focal length and the state of the aperture (aperture diameter), is used. The amount of movement of the image plane until the in-focus state is larger than the predetermined value, and the state of the AF image signal such as the degree of coincidence between the two images, the steepness of the amount of image shift, and the signal level of the two images is good. If, the second defocus threshold is set larger than the normal shooting conditions. At this time, the target shooting conditions may be added as needed, such as brightness and camera shake.
このように、本実施形態では、撮影条件やAF用像信号の状態に応じて適切な第2デフォーカス閾値を設定する。これにより、ターゲット駆動(ステップS412)とデフォーカス駆動(ステップS413)とを効果的に切り替えてAF動作の精度と速度を両立することが可能となる。 As described above, in the present embodiment, an appropriate second defocus threshold value is set according to the shooting conditions and the state of the AF image signal. This makes it possible to effectively switch between the target drive (step S412) and the defocus drive (step S413) to achieve both the accuracy and speed of the AF operation.
図13は、図12を参照して説明した焦点調節動作における信頼性と検出デフォーカス量との関係の説明図である。図13(a)は像面移動量(所定条件における像面移動量)が通常の場合(第1撮影状態)、図13(b)は図13(a)よりも像面移動量が大きい場合(第2撮影状態)をそれぞれ示している。図13(a)、(b)において、横軸は信頼性を表し、合焦状態に近づいて信頼性が高くなるにしたがって値が大きくなる。縦軸は検出デフォーカス量を表し、合焦状態に近づいて検出デフォーカス量が小さくなるにしたがって値が小さくなる。 FIG. 13 is an explanatory diagram of the relationship between the reliability and the detected defocus amount in the focus adjustment operation described with reference to FIG. FIG. 13 (a) shows a case where the image plane movement amount (image plane movement amount under a predetermined condition) is normal (first imaging state), and FIG. 13 (b) shows a case where the image plane movement amount is larger than that of FIG. 13 (a). (Second shooting state) are shown respectively. In FIGS. 13A and 13B, the horizontal axis represents reliability, and the value increases as the reliability increases as the focus state approaches. The vertical axis represents the detected defocus amount, and the value decreases as the detected defocus amount approaches the in-focus state.
前述のとおり、フォーカスレンズ103の駆動状態は信頼性と検出デフォーカス量とに応じて決定される。一般的には、大きくボケた左上の状態からサーチ駆動(ステップS414)、デフォーカス駆動(ステップS413)、ターゲット駆動(ステップS412)の順に状態遷移を行い、最終的にピントの合った右下の状態で合焦停止(ステップS411)となる。本実施形態では、ステップS420にて説明したように、焦点距離や絞りの状態などに応じて合焦状態に至るまでの像面移動量が大きい場合、第2デフォーカス閾値を大きくする。これにより、デフォーカス駆動(ステップS413)からターゲット駆動(ステップS412)への移行条件を緩和し、合焦時間の短縮を図ることが可能となる。 As described above, the driving state of the focus lens 103 is determined according to the reliability and the detected defocus amount. In general, the state transition is performed in the order of search drive (step S414), defocus drive (step S413), and target drive (step S412) from the greatly blurred upper left state, and finally the lower right is in focus. Focusing is stopped in this state (step S411). In the present embodiment, as described in step S420, when the amount of image plane movement to reach the in-focus state is large depending on the focal length, the state of the aperture, and the like, the second defocus threshold value is increased. As a result, the transition condition from the defocus drive (step S413) to the target drive (step S412) can be relaxed, and the focusing time can be shortened.
このように各実施形態において、制御装置は、算出手段(AF信号処理部204)および焦点調節手段(カメラ制御部212)を有する。算出手段は、撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過した光束(撮像素子201からの出力信号)に対応する第1信号(A像信号に対応する信号)および第2信号(B像信号に対応する信号)に基づいてデフォーカス量を算出する。焦点調節手段は、デフォーカス量に基づいて焦点調節動作(フォーカス制御)を行う。また焦点調節手段は、焦点調節動作の種類に応じて、算出手段による第1信号および第2信号の検出特性を変更する。 As described above, in each embodiment, the control device includes a calculation means (AF signal processing unit 204) and a focus adjustment means (camera control unit 212). The calculation means correspond to the first signal (signal corresponding to the A image signal) and the second signal (corresponding to the B image signal) corresponding to the luminous flux (output signal from the image sensor 201) passing through different pupil regions of the image pickup optical system. The defocus amount is calculated based on the signal). The focus adjusting means performs a focus adjusting operation (focus control) based on the amount of defocus. Further, the focus adjusting means changes the detection characteristics of the first signal and the second signal by the calculation means according to the type of the focus adjusting operation.
好ましくは、検出特性は、算出手段がデフォーカス量の算出に用いる第1信号および第2信号の周波数帯域(評価帯域)に関する特性を含む。評価帯域の変更は、算出手段において第1信号および第2信号に適用されるフィルタ(高域、中域、低域などのフィルタ帯域)を変更することで実現可能である。より好ましくは、焦点調節手段は、焦点調節動作の種類として、焦点調節動作を行う複数の駆動モード(図5に示される複数の制御状態)から一つの駆動モードを選択的に設定する。複数の駆動モードは、第1駆動モード(ターゲット駆動)および第2駆動モード(デフォーカス駆動またはサーチ駆動)を含む。第1駆動モードは、撮像光学系のフォーカスレンズの停止中に取得された第1信号および第2信号を用いて焦点調節動作を行う駆動モードである。第2駆動モードは、フォーカスレンズの駆動中に取得された第1信号および第2信号を用いて焦点調節動作を行う駆動モードである。焦点調節手段は、駆動モードに応じて検出特性を変更する。より好ましくは、算出手段は、デフォーカス量に応じて複数の駆動モードから一つの駆動モードを選択する(S409〜S414)。また好ましくは、算出手段は、第1信号および第2信号に関する信頼性を算出し、焦点調節手段は、信頼性に応じて複数の駆動モードから一つの駆動モードを選択する(S407、S408、S411〜S414)。 Preferably, the detection characteristic includes a characteristic relating to the frequency band (evaluation band) of the first signal and the second signal used by the calculation means to calculate the defocus amount. The evaluation band can be changed by changing the filter (filter band such as high frequency band, mid frequency band, low frequency band, etc.) applied to the first signal and the second signal in the calculation means. More preferably, the focus adjusting means selectively sets one drive mode from a plurality of drive modes (a plurality of control states shown in FIG. 5) for performing the focus adjustment operation as the type of the focus adjustment operation. The plurality of drive modes include a first drive mode (target drive) and a second drive mode (defocus drive or search drive). The first drive mode is a drive mode in which the focus adjustment operation is performed using the first signal and the second signal acquired while the focus lens of the imaging optical system is stopped. The second drive mode is a drive mode in which the focus adjustment operation is performed using the first signal and the second signal acquired while driving the focus lens. The focus adjusting means changes the detection characteristics according to the drive mode. More preferably, the calculation means selects one drive mode from the plurality of drive modes according to the defocus amount (S409 to S414). More preferably, the calculation means calculates the reliability of the first signal and the second signal, and the focus adjusting means selects one drive mode from a plurality of drive modes according to the reliability (S407, S408, S411). ~ S414).
好ましくは、焦点調節手段は、周波数帯域として、第1駆動モードにおける第1周波数帯域(高域+中域)を、第2駆動モードにおける第2周波数帯域(中域+低域)よりも高くなるように設定する。また好ましくは、検出特性は、第1信号および第2信号を検出する焦点検出領域の数を含む(図5)。より好ましくは、焦点調節手段は、第1駆動モードにおける焦点検出領域の数を、第2駆動モードにおける焦点検出領域の数よりも小さくなるように設定する(図5)。 Preferably, as the frequency band, the focus adjusting means makes the first frequency band (high range + mid range) in the first drive mode higher than the second frequency band (mid range + low range) in the second drive mode. To set. Also preferably, the detection characteristics include the number of focus detection regions for detecting the first and second signals (FIG. 5). More preferably, the focus adjusting means sets the number of focus detection regions in the first drive mode to be smaller than the number of focus detection regions in the second drive mode (FIG. 5).
好ましくは、焦点調節手段は、第1信号および第2信号を検出するための複数の焦点検出領域を設定する。そして焦点調節手段は、焦点調節動作の種類として、複数の焦点検出領域のうち検出特性の設定対象となる焦点検出領域の種類(焦点検出領域が主領域であるか否か)に応じて検出特性を変更する(S1101〜S1105)。より好ましくは、焦点調節手段は、複数の焦点検出領域から主領域を決定し、複数の焦点検出領域のうち主領域と他の領域との間で検出特性を変更する(S1101〜S1105)。より好ましくは、主領域に関する検出特性としての周波数帯域は、他の領域に関する周波数帯域よりも広い(S1102、S1104、S1105)。 Preferably, the focus adjusting means sets a plurality of focus detection regions for detecting the first signal and the second signal. Then, as the type of the focus adjustment operation, the focus adjustment means has the detection characteristics according to the type of the focus detection area (whether or not the focus detection area is the main area) for which the detection characteristics are set among the plurality of focus detection areas. (S1101 to S1105). More preferably, the focus adjusting means determines the main region from the plurality of focus detection regions, and changes the detection characteristics between the main region and the other region among the plurality of focus detection regions (S1101 to S1105). More preferably, the frequency band as the detection characteristic for the main region is wider than the frequency band for the other regions (S1102, S1104, S1105).
好ましくは、焦点調節手段は、複数の駆動モードから一つの駆動モード(デフォーカス駆動)を選択するためのデフォーカス量の閾値(第2デフォーカス閾値)を、撮像光学系の状態に基づいて変更する。より好ましくは、撮像光学系は、第1撮影状態(図13(a))と、所定条件における像面移動量が第1撮影状態よりも大きい第2撮影状態(図13(b))とを有する。そして焦点調節手段は、第2撮影状態でのデフォーカス量の閾値(第2デフォーカス閾値)を第1撮影状態でのデフォーカス量の閾値よりも大きくする。より好ましくは、第2撮影状態は、第1撮影状態よりも焦点距離が長い。また好ましくは、第2撮影状態は、第1撮影状態よりも絞り径が小さい。 Preferably, the focus adjusting means changes the defocus amount threshold value (second defocus threshold value) for selecting one drive mode (defocus drive) from the plurality of drive modes based on the state of the imaging optical system. do. More preferably, the imaging optical system has a first imaging state (FIG. 13 (a)) and a second imaging state (FIG. 13 (b)) in which the amount of image plane movement under predetermined conditions is larger than that of the first imaging state. Have. Then, the focus adjusting means makes the threshold value of the defocus amount in the second shooting state (second defocus threshold value) larger than the threshold value of the defocus amount in the first shooting state. More preferably, the second shooting state has a longer focal length than the first shooting state. Further, preferably, the aperture diameter is smaller in the second photographing state than in the first photographing state.
(その他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
(Other embodiments)
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by the processing to be performed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
各実施形態によれば、安定的に高速かつ高精度な焦点調節が可能な制御装置、撮像装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供することができる。 According to each embodiment, it is possible to provide a control device, an image pickup device, a control method, a program, and a storage medium capable of stable, high-speed and highly accurate focus adjustment.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and modifications can be made within the scope of the gist thereof.
204 AF信号処理部(算出手段)
212 カメラ制御部(焦点調節手段)
204 AF signal processing unit (calculation means)
212 Camera control unit (focus adjustment means)

Claims (13)

  1. 撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過した光束に対応する第1信号および第2信号に基づいてデフォーカス量を算出する算出手段と、
    前記デフォーカス量に基づいて焦点調節動作を行う焦点調節手段と、を有し、
    前記焦点調節手段は、前記デフォーカス量と閾値の比較結果に基づいて、前記焦点調節動作を行うための複数の駆動モードから一つの駆動モードを選択し、前記選択された駆動モードに応じて、前記算出手段が前記デフォーカス量の算出に用いる前記第1信号および前記第2信号の周波数帯域に関する特性を変更し、
    前記複数の駆動モードは、
    前記撮像光学系のフォーカスレンズの停止中に取得された前記第1信号および前記第2信号を用いて前記焦点調節動作を行う第1駆動モードと、
    前記フォーカスレンズの駆動中に取得された前記第1信号および前記第2信号を用いて前記焦点調節動作を行う第2駆動モードと、を含み、
    前記撮像光学系が第1撮影状態である場合の前記閾値よりも、所定条件における像面移動量が該第1撮影状態よりも大きい第2撮影状態である場合の前記閾値の方が大きいことを特徴とする制御装置。
    A calculation means for calculating the defocus amount based on the first signal and the second signal corresponding to the luminous flux passing through different pupil regions of the imaging optical system, and
    It has a focus adjusting means that performs a focus adjusting operation based on the defocus amount, and has.
    The focus adjusting means selects one drive mode from a plurality of drive modes for performing the focus adjustment operation based on the comparison result of the defocus amount and the threshold value, and depending on the selected drive mode, The characteristics regarding the frequency bands of the first signal and the second signal used by the calculation means to calculate the defocus amount are changed.
    The plurality of drive modes are
    A first drive mode in which the focus adjustment operation is performed using the first signal and the second signal acquired while the focus lens of the imaging optical system is stopped.
    A second drive mode in which the focus adjustment operation is performed using the first signal and the second signal acquired while driving the focus lens is included.
    The threshold value when the image plane movement amount under a predetermined condition is larger than that in the first imaging state is larger than the threshold value when the imaging optical system is in the first imaging state. Characteristic control device.
  2. 前記第2撮影状態は、前記第1撮影状態よりも焦点距離が長いことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。The control device according to claim 1, wherein the second photographing state has a longer focal length than the first photographing state.
  3. 前記第2撮影状態は、前記第1撮影状態よりも絞り径が小さいことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。The control device according to claim 1, wherein the second photographing state has a smaller aperture diameter than the first photographing state.
  4. 前記算出手段は、前記第1信号および前記第2信号に関する信頼性を算出し、The calculation means calculates the reliability of the first signal and the second signal, and calculates the reliability.
    前記焦点調節手段は、前記デフォーカス量と前記信頼性に応じて前記複数の駆動モードから前記一つの駆動モードを選択することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の制御装置。The control according to any one of claims 1 to 3, wherein the focus adjusting means selects one drive mode from the plurality of drive modes according to the defocus amount and the reliability. Device.
  5. 前記算出手段は、前記第1信号および前記第2信号の一致度と、該第1信号および該第2信号の相関変化量の急峻度と、に基づいて前記信頼性を算出することを特徴とする請求項4に記載の制御装置。The calculation means is characterized in that the reliability is calculated based on the degree of coincidence between the first signal and the second signal and the steepness of the amount of correlation change between the first signal and the second signal. The control device according to claim 4.
  6. 前記焦点調節手段は、前記周波数帯域として、前記第1駆動モードにおける第1周波数帯域を、前記第2駆動モードにおける第2周波数帯域よりも高くなるように設定することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の制御装置。The focus adjusting means is characterized in that, as the frequency band, the first frequency band in the first drive mode is set to be higher than the second frequency band in the second drive mode. 5. The control device according to any one of 5.
  7. 前記焦点調節手段は、前記選択された駆動モードに応じて、前記第1信号および前記第2信号を検出する焦点検出領域の数を変更することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の制御装置。Any one of claims 1 to 6, wherein the focus adjusting means changes the number of focus detection regions for detecting the first signal and the second signal according to the selected drive mode. The control device according to the section.
  8. 前記焦点調節手段は、前記第1駆動モードにおける前記焦点検出領域の数を、前記第2駆動モードにおける前記焦点検出領域の数よりも小さくなるように設定することを特徴とする請求項7に記載の制御装置。The seventh aspect of claim 7, wherein the focus adjusting means is set so that the number of the focus detection regions in the first drive mode is smaller than the number of the focus detection regions in the second drive mode. Control device.
  9. 撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光束を受光する第1光電変換部および第2光電変換部を有する撮像素子と、An imaging element having a first photoelectric conversion unit and a second photoelectric conversion unit that receive light flux passing through different pupil regions of the imaging optical system, and
    前記第1光電変換部および前記第2光電変換部からの出力信号のそれぞれに対応する第1信号および第2信号に基づいてデフォーカス量を算出する算出手段と、A calculation means for calculating the defocus amount based on the first signal and the second signal corresponding to the output signals from the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion unit, respectively.
    前記デフォーカス量に基づいて焦点調節動作を行う焦点調節手段と、を有し、It has a focus adjusting means that performs a focus adjusting operation based on the defocus amount, and has.
    前記焦点調節手段は、前記デフォーカス量と閾値の比較結果に基づいて、前記焦点調節動作を行うための複数の駆動モードから一つの駆動モードを選択し、前記選択された駆動モードに応じて、前記算出手段が前記デフォーカス量の算出に用いる前記第1信号および前記第2信号の周波数帯域に関する特性を変更し、The focus adjusting means selects one drive mode from a plurality of drive modes for performing the focus adjustment operation based on the comparison result of the defocus amount and the threshold value, and depending on the selected drive mode, The characteristics regarding the frequency bands of the first signal and the second signal used by the calculation means to calculate the defocus amount are changed.
    前記複数の駆動モードは、The plurality of drive modes are
    前記撮像光学系のフォーカスレンズの停止中に取得された前記第1信号および前記第2信号を用いて前記焦点調節動作を行う第1駆動モードと、A first drive mode in which the focus adjustment operation is performed using the first signal and the second signal acquired while the focus lens of the imaging optical system is stopped.
    前記フォーカスレンズの駆動中に取得された前記第1信号および前記第2信号を用いて前記焦点調節動作を行う第2駆動モードと、を含み、A second drive mode in which the focus adjustment operation is performed using the first signal and the second signal acquired while driving the focus lens is included.
    前記撮像光学系が第1撮影状態である場合の前記閾値よりも、所定条件における像面移動量が該第1撮影状態よりも大きい第2撮影状態である場合の前記閾値の方が大きいことを特徴とする撮像装置。The threshold value when the image plane movement amount under a predetermined condition is larger than the first imaging state is larger than the threshold value when the imaging optical system is in the first imaging state. An imaging device as a feature.
  10. 前記撮像素子は、1つのマイクロレンズに対して前記第1光電変換部および前記第2光電変換部を有し、該マイクロレンズが2次元状に配列されていることを特徴とする請求項9に記載の撮像装置。The ninth aspect of the present invention is characterized in that the image pickup element has the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion unit for one microlens, and the microlenses are arranged in a two-dimensional manner. The imaging apparatus described.
  11. 撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過した光束に対応する第1信号および第2信号に基づいてデフォーカス量を算出するステップと、
    前記デフォーカス量に基づいて焦点調節動作を行うステップと、を有し、
    前記焦点調節動作を行うステップにおいて、前記デフォーカス量と閾値の比較結果に基づいて、前記焦点調節動作を行うための複数の駆動モードから一つの駆動モードを選択し、前記選択された駆動モードに応じて、前記算出するステップにおいて前記デフォーカス量の算出に用いる前記第1信号および前記第2信号の周波数帯域に関する特性を変更し、
    前記複数の駆動モードは、
    前記撮像光学系のフォーカスレンズの停止中に取得された前記第1信号および前記第2信号を用いて前記焦点調節動作を行う第1駆動モードと、
    前記フォーカスレンズの駆動中に取得された前記第1信号および前記第2信号を用いて前記焦点調節動作を行う第2駆動モードと、を含み、
    前記撮像光学系が第1撮影状態である場合の前記閾値よりも、所定条件における像面移動量が該第1撮影状態よりも大きい第2撮影状態である場合の前記閾値の方が大きいことを特徴とする制御方法。
    A step of calculating the defocus amount based on the first signal and the second signal corresponding to the luminous flux passing through different pupil regions of the imaging optical system, and
    It has a step of performing a focus adjustment operation based on the defocus amount, and
    In the step of performing the focus adjustment operation, one drive mode is selected from a plurality of drive modes for performing the focus adjustment operation based on the comparison result of the defocus amount and the threshold value, and the selected drive mode is set. Correspondingly, in the calculation step, the characteristics related to the frequency bands of the first signal and the second signal used for calculating the defocus amount are changed.
    The plurality of drive modes are
    A first drive mode in which the focus adjustment operation is performed using the first signal and the second signal acquired while the focus lens of the imaging optical system is stopped.
    A second drive mode in which the focus adjustment operation is performed using the first signal and the second signal acquired while driving the focus lens is included.
    The imaging optical system than the threshold value when it is first shooting state, towards the threshold when the image plane movement amount is a second shooting state greater than the first photographing state in a predetermined condition is the size Ikoto A control method characterized by.
  12. 撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過した光束に対応する第1信号および第2信号に基づいてデフォーカス量を算出するステップと、
    前記デフォーカス量に基づいて焦点調節動作を行うステップと、をコンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記焦点調節動作を行うステップにおいて、前記デフォーカス量と閾値の比較結果に基づいて、前記焦点調節動作を行うための複数の駆動モードから一つの駆動モードを選択し、前記選択された駆動モードに応じて、前記算出するステップにおいて前記デフォーカス量の算出に用いる前記第1信号および前記第2信号の周波数帯域に関する特性を変更し、
    前記複数の駆動モードは、
    前記撮像光学系のフォーカスレンズの停止中に取得された前記第1信号および前記第2信号を用いて前記焦点調節動作を行う第1駆動モードと、
    前記フォーカスレンズの駆動中に取得された前記第1信号および前記第2信号を用いて前記焦点調節動作を行う第2駆動モードと、を含み、
    前記撮像光学系が第1撮影状態である場合の前記閾値よりも、所定条件における像面移動量が該第1撮影状態よりも大きい第2撮影状態である場合の前記閾値の方が大きいことを特徴とするプログラム。
    A step of calculating the defocus amount based on the first signal and the second signal corresponding to the luminous flux passing through different pupil regions of the imaging optical system, and
    A program that causes a computer to execute a step of performing a focus adjustment operation based on the defocus amount.
    In the step of performing the focus adjustment operation, one drive mode is selected from a plurality of drive modes for performing the focus adjustment operation based on the comparison result of the defocus amount and the threshold value, and the selected drive mode is set. Correspondingly, in the calculation step, the characteristics related to the frequency bands of the first signal and the second signal used for calculating the defocus amount are changed.
    The plurality of drive modes are
    A first drive mode in which the focus adjustment operation is performed using the first signal and the second signal acquired while the focus lens of the imaging optical system is stopped.
    A second drive mode in which the focus adjustment operation is performed using the first signal and the second signal acquired while driving the focus lens is included.
    The imaging optical system than the threshold value when it is first shooting state, towards the threshold when the image plane movement amount is a second shooting state greater than the first photographing state in a predetermined condition is the size Ikoto A program featuring.
  13. 請求項12に記載のプログラムを記憶していることを特徴とする記憶媒体。A storage medium for storing the program according to claim 12.
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