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JP2008070428A - Focus adjustment device and camera - Google Patents

Focus adjustment device and camera Download PDF

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JP2008070428A
JP2008070428A JP2006246579A JP2006246579A JP2008070428A JP 2008070428 A JP2008070428 A JP 2008070428A JP 2006246579 A JP2006246579 A JP 2006246579A JP 2006246579 A JP2006246579 A JP 2006246579A JP 2008070428 A JP2008070428 A JP 2008070428A
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JP
Japan
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focus
blocks
focus adjustment
optical system
block
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006246579A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoyuki Onishi
直之 大西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Abstract

【課題】目的とする対象に対して適切な焦点調節を行うことができる焦点調節装置の提供。
【解決手段】光学系1による像面内に設定された焦点検出エリアに対応する像を検出して、光学系1のデフォーカス量を検出する第1の焦点検出手段2と、光学系1による像のコントラスト情報により、光学系1の焦点評価値を検出する第2の焦点検出手段6と、焦点検出エリアに対応する第1の焦点検出手段2の検出範囲を複数の第1ブロックに分割する第1の分割手段4と、焦点検出エリアに対応する第2の焦点検出手段6の検出範囲を複数の第2ブロックに分割する第2の分割手段6と、複数の第1ブロックの少なくとも一つについて検出したデフォーカス量と、複数の第2ブロックの少なくとも一つについて検出した焦点評価値とに基づいて、光学系1の焦点調節を行う制御手段8とを備えた。
【選択図】図1
A focus adjustment apparatus capable of performing appropriate focus adjustment on a target object.
A first focus detection unit that detects an image corresponding to a focus detection area set in an image plane by an optical system to detect a defocus amount of the optical system, and an optical system. Based on the contrast information of the image, the detection range of the second focus detection unit 6 that detects the focus evaluation value of the optical system 1 and the first focus detection unit 2 corresponding to the focus detection area is divided into a plurality of first blocks. At least one of the first dividing means 4, the second dividing means 6 for dividing the detection range of the second focus detecting means 6 corresponding to the focus detection area into a plurality of second blocks, and the plurality of first blocks. And a control unit 8 that adjusts the focus of the optical system 1 based on the defocus amount detected for and the focus evaluation value detected for at least one of the plurality of second blocks.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、異なる焦点検出(調節)方式を併用する焦点調節装置、および、その焦点調節装置を用いたカメラに関する。   The present invention relates to a focus adjustment device that uses different focus detection (adjustment) methods, and a camera using the focus adjustment device.

従来から、位相差検出方式AF(以下では、位相差AFと呼ぶ)と、撮像信号に基づくコントラスト方式のAF(以下ではコントラストAFと呼ぶ)とを併用するハイブリッドAF方式のカメラを用い、位相差AFにより撮影レンズを合焦位置付近まで駆動した後、コントラストAFによって焦点調節を微調整するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a phase difference detection method AF (hereinafter referred to as phase difference AF) and a contrast type AF based on an imaging signal (hereinafter referred to as contrast AF) are used together, and a phase difference is detected. It is known to finely adjust the focus adjustment by contrast AF after driving the photographic lens to near the in-focus position by AF (see, for example, Patent Document 1).

特開2001−281530号公報JP 2001-281530 A

しかしながら、距離の異なる被写体がともに焦点検出領域に存在するような場合に、位相差AFにおいて焦点検出領域を複数のブロックに分割し、焦点ずれ量を求めるブロックを選択することにより被写体距離の影響を排除しようとしても、コントラストAFによって焦点評価値を検出する際に、距離の異なる被写体それぞれに対する焦点評価値が検出されるため、目的とする被写体に対して適切な焦点調節を行うことができなかった。   However, when both subjects with different distances exist in the focus detection area, the focus detection area is divided into a plurality of blocks in phase difference AF, and the influence of the subject distance is selected by selecting a block for obtaining a defocus amount. Even if it is going to be excluded, when the focus evaluation value is detected by contrast AF, the focus evaluation value for each subject having a different distance is detected, so that it is not possible to perform appropriate focus adjustment on the target subject. .

請求項1の本発明による焦点調節装置は、光学系による像面内に設定された焦点検出エリアに対応する像を検出して、光学系のデフォーカス量を検出する第1の焦点検出手段と、光学系による像のコントラスト情報により、光学系の焦点評価値を検出する第2の焦点検出手段と、焦点検出エリアに対応する第1の焦点検出手段の検出範囲を複数の第1ブロックに分割する第1の分割手段と、焦点検出エリアに対応する第2の焦点検出手段の検出範囲を複数の第2ブロックに分割する第2の分割手段と、複数の第1ブロックの少なくとも一つについて検出したデフォーカス量と、複数の第2ブロックの少なくとも一つについて検出した焦点評価値とに基づいて、光学系の焦点調節を行う制御手段とを備えたことを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1に記載の焦点調節装置において、第1の分割手段は、分割を行うか否かを選択可能に構成されており、第2の分割手段は、第1の分割手段が分割を行う場合には第2ブロックに分割し、第1の分割手段が分割を行わない場合には第2ブロックに分割しないようにしたものである。
請求項3の発明は、請求項1または2に記載の焦点調節装置において、第2ブロックの分割数および分割の範囲を、第1ブロックの分割数および分割の範囲にそれぞれ一致させるようにしたものである。
請求項4の発明は、請求項3に記載の焦点調節装置において、制御手段は、複数の第1ブロックに関するデフォーカス量に基づいていずれかの第1ブロックを選択し、選択した第1ブロックに関するデフォーカス量と、選択した第1ブロックに対応する第2ブロックに関する焦点評価値とに基づいて、焦点調節を行うようにしたものである。
請求項5の発明は、請求項3に記載の焦点調節装置において、制御手段は、複数の第1ブロックに関する第1の焦点検出手段の検出結果に基づいて選択した第1ブロックに対応する第2ブロックの焦点評価値で焦点調節できない場合に、複数の第2ブロック全体による焦点評価値に基づいて焦点調節を行うようにしたものである。
請求項6の発明によるカメラは、請求項1〜5のいずれか一項に記載の焦点調節装置を備えたことを特徴とする。
請求項7の発明は、光学系による像面内に設定された焦点検出エリアに対応する像を検出して得られるデフォーカス量と、光学系による像のコントラスト情報により検出される焦点評価値とに基づいて、光学系の焦点調節を行う焦点調節方法に適用され、焦点検出エリアを分割して得られた複数の第1ブロックの少なくとも一つについて検出したデフォーカス量と、焦点検出エリアを分割して得られた複数の第2ブロックの少なくとも一つについて検出した焦点評価値とに基づいて、光学系の焦点調節を行うことを特徴とする。
請求項8の発明は、請求項7に記載の焦点調節方法において、第2ブロックの分割数および分割の範囲を、第1ブロックの分割数および分割の範囲にそれぞれ一致させるようにしたものである。
The focus adjustment apparatus according to the present invention of claim 1 includes a first focus detection unit that detects an image corresponding to a focus detection area set in an image plane by the optical system and detects a defocus amount of the optical system; The detection range of the second focus detection means for detecting the focus evaluation value of the optical system and the first focus detection means corresponding to the focus detection area is divided into a plurality of first blocks based on the contrast information of the image by the optical system. Detecting at least one of the plurality of first blocks, the second dividing means for dividing the detection range of the second focus detection means corresponding to the focus detection area into a plurality of second blocks And a control unit that adjusts the focus of the optical system based on the defocus amount and the focus evaluation value detected for at least one of the plurality of second blocks.
According to a second aspect of the present invention, in the focus adjustment apparatus according to the first aspect, the first dividing unit is configured to be able to select whether or not to perform the division, and the second dividing unit includes the first dividing unit. When the dividing means performs the division, it is divided into the second blocks, and when the first dividing means does not perform the division, it is not divided into the second blocks.
According to a third aspect of the present invention, in the focusing apparatus according to the first or second aspect, the number of divisions and the range of division of the second block are made to coincide with the number of divisions of the first block and the range of division, respectively. It is.
According to a fourth aspect of the present invention, in the focus adjustment apparatus according to the third aspect, the control means selects one of the first blocks based on a defocus amount regarding the plurality of first blocks, and relates to the selected first block. Focus adjustment is performed based on the defocus amount and the focus evaluation value related to the second block corresponding to the selected first block.
According to a fifth aspect of the present invention, in the focus adjustment apparatus according to the third aspect, the control means corresponds to the second block corresponding to the first block selected based on the detection results of the first focus detection means regarding the plurality of first blocks. When the focus cannot be adjusted with the focus evaluation value of the block, the focus adjustment is performed based on the focus evaluation values of the plurality of second blocks as a whole.
A camera according to a sixth aspect of the invention includes the focus adjustment device according to any one of the first to fifth aspects.
The invention according to claim 7 is a defocus amount obtained by detecting an image corresponding to a focus detection area set in an image plane by the optical system, and a focus evaluation value detected by contrast information of the image by the optical system, The defocus amount detected for at least one of the plurality of first blocks obtained by dividing the focus detection area and the focus detection area is applied to the focus adjustment method for adjusting the focus of the optical system based on The focus adjustment of the optical system is performed based on the focus evaluation value detected for at least one of the plurality of second blocks obtained in this way.
The invention according to claim 8 is the focus adjustment method according to claim 7, wherein the division number and division range of the second block are made to coincide with the division number and division range of the first block, respectively. .

本発明によれば、撮影距離の異なる被写体がともに焦点検出領域に存在するような場合であっても、デフォーカス量の検出対象とする被写体と焦点評価値の検出対象とする被写体とが異なるのを防止することができ、目的とする被写体に対して、デフォーカス量を反映した高速かつ高精度な焦点評価値検出を行うことができる。   According to the present invention, even when subjects with different shooting distances exist in the focus detection area, the subject to be detected for the defocus amount is different from the subject to be detected for the focus evaluation value. Therefore, it is possible to detect the focus evaluation value with high speed and high accuracy reflecting the defocus amount with respect to the target subject.

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図1は、本発明によるカメラの一実施の形態を示す図である。本実施の形態のカメラは、位相差AFおよびコントラストAFの少なくとも一方を用いて焦点調節を行うことができるハイブリッドAF方式のカメラであって、図1はその要部構成を説明するブロック図である。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a camera according to the present invention. The camera according to the present embodiment is a hybrid AF type camera capable of performing focus adjustment using at least one of phase difference AF and contrast AF, and FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the main part thereof. .

カメラには、位相差AF検出素子2,撮像素子5,レンズ駆動制御部8および制御回路100が設けられている。制御回路100はCPU、ROM、RAMおよび各種周辺回路から構成され、機能的には、AF-CCD制御部3,デフォーカス量演算部4,コントラスト演算部6およびレンズ駆動量演算部7を備えている。撮像素子5および位相差AF検出素子2には、撮影光学系1を介して被写体光が入射する。撮影光学系1はカメラ内に一体に設けられても良いし、カメラに着脱可能な別体の鏡筒内に設けられているものであっても良い。   The camera is provided with a phase difference AF detection element 2, an imaging element 5, a lens drive control unit 8, and a control circuit 100. The control circuit 100 includes a CPU, ROM, RAM, and various peripheral circuits. Functionally, the control circuit 100 includes an AF-CCD control unit 3, a defocus amount calculation unit 4, a contrast calculation unit 6, and a lens drive amount calculation unit 7. Yes. Subject light is incident on the imaging element 5 and the phase difference AF detection element 2 via the imaging optical system 1. The photographing optical system 1 may be provided integrally in the camera, or may be provided in a separate lens barrel that can be attached to and detached from the camera.

撮影光学系1には焦点調節レンズ(不図示)が設けられており、この焦点調節レンズをレンズ駆動制御部8により光軸方向に移動することにより、撮影光学系1の焦点調節を行うことができる。撮影光学系1を通過した被写体光は、撮像素子5の撮像面上に結像される。また、被写体光の一部は、撮像素子5と光学的に等価な位置に設けられた位相差AF検出素子2にも入射する。   The photographing optical system 1 is provided with a focus adjustment lens (not shown), and the focus adjustment of the photographing optical system 1 can be performed by moving the focus adjustment lens in the optical axis direction by the lens drive control unit 8. it can. The subject light that has passed through the photographic optical system 1 is imaged on the imaging surface of the imaging device 5. Part of the subject light also enters the phase difference AF detection element 2 provided at a position optically equivalent to the imaging element 5.

位相差AF検出素子2は、例えば、焦点検出光束を、撮影レンズ1の射出瞳の異なる領域を通る一対の焦点検出用光束に分割する瞳分割方式の焦点検出光学系と、分割された一対の光束が入射し、それに応じた受光信号を出力する一対のCCDラインセンサとを備える。位相差AF検出素子2のCCDラインセンサはAF-CCD制御部3により制御され、CCDラインセンサから出力される受光信号はAF-CCD制御部3に読み込まれる。AF-CCD制御部3は、読み込んだ受光信号をデフォーカス量演算部4に入力する。   The phase difference AF detection element 2 includes, for example, a pupil division type focus detection optical system that divides a focus detection light beam into a pair of focus detection light beams that pass through different regions of the exit pupil of the photographing lens 1, and a pair of divided pairs. And a pair of CCD line sensors that receive a light beam and output a light reception signal corresponding thereto. The CCD line sensor of the phase difference AF detection element 2 is controlled by the AF-CCD control unit 3, and the light reception signal output from the CCD line sensor is read into the AF-CCD control unit 3. The AF-CCD control unit 3 inputs the read light reception signal to the defocus amount calculation unit 4.

デフォーカス量演算部4は、AF-CCD制御部3から出力される蓄積信号に基づいて、撮影レンズ1の予定焦点面に対する結像面の像面ずれ量(以下、デフォーカス量と呼ぶ)を演算する。すなわち、撮影レンズ1の射出瞳の異なる領域を通過する一対のデフォーカス量検出用光束による被写体像のそれぞれは、一対のCCDラインセンサのそれぞれに結像する。   The defocus amount calculation unit 4 calculates an image plane displacement amount (hereinafter referred to as a defocus amount) of the imaging plane with respect to the planned focal plane of the photographing lens 1 based on the accumulated signal output from the AF-CCD control unit 3. Calculate. That is, each of the subject images by the pair of defocus amount detection light beams that pass through different areas of the exit pupil of the photographing lens 1 is formed on each of the pair of CCD line sensors.

CCDラインセンサ上の一対の被写体像は、撮影レンズ1が予定焦点面よりも前に被写体の鮮鋭像を結ぶいわゆる前ピン状態では互いに近づき、逆に予定焦点面より後ろに被写体の鮮鋭像を結ぶいわゆる後ピン状態では互いに遠ざかる。予定焦点面において被写体の鮮鋭像を結ぶ合焦状態では、一対の被写体像が相対的に一致する。そこで、一対のCCDラインセンサから出力される信号を相関演算して、2つの像の相対位置ずれ量(相対間隔)を算出することにより、撮影レンズ1の焦点調節状態、すなわちデフォーカス量が得られる。   The pair of subject images on the CCD line sensor approach each other in a so-called front pin state in which the photographing lens 1 forms a sharp image of the subject before the planned focal plane, and conversely forms a sharp image of the subject behind the planned focal plane. In the so-called rear pin state, they move away from each other. In a focused state that connects a sharp image of the subject on the planned focal plane, the pair of subject images relatively match. Therefore, by calculating the correlation between the signals output from the pair of CCD line sensors and calculating the relative positional deviation amount (relative interval) between the two images, the focus adjustment state of the photographing lens 1, that is, the defocus amount is obtained. It is done.

コントラスト演算部6は、撮像素子5から出力される撮像信号のうち、コントラストAFエリアに対する撮像信号を選択し、その撮像信号から高周波成分を抽出して周知の焦点評価値演算を行う。撮影レンズ1が撮像素子5上に尖鋭像を結ぶ合焦状態では、被写体像のエッジのボケが最小となりコントラストは最大になるので、焦点評価値も最大となる。   The contrast calculation unit 6 selects an image pickup signal for the contrast AF area from the image pickup signal output from the image pickup element 5, extracts a high-frequency component from the image pickup signal, and performs a known focus evaluation value calculation. In a focused state in which the photographic lens 1 forms a sharp image on the image sensor 5, the blur of the edge of the subject image is minimized and the contrast is maximized, so that the focus evaluation value is also maximized.

レンズ駆動量演算部7は、デフォーカス量演算部4によって算出されたデフォーカス量に基づいてレンズ駆動量を算出する。レンズ駆動制御部8は、レンズ駆動量演算部7で演算されたレンズ駆動量に基づいて焦点調節レンズを光軸方向に移動する。これにより、撮影レンズ1の焦点調節状態が位相差AFにより調節される。   The lens drive amount calculation unit 7 calculates the lens drive amount based on the defocus amount calculated by the defocus amount calculation unit 4. The lens drive control unit 8 moves the focus adjustment lens in the optical axis direction based on the lens drive amount calculated by the lens drive amount calculation unit 7. Thereby, the focus adjustment state of the photographic lens 1 is adjusted by the phase difference AF.

一方、コントラストAFを行う場合には、レンズ駆動制御部8は、焦点調節レンズを駆動しながらコントラスト演算部6で演算される焦点評価値が最大になる位置に焦点調節レンズを駆動する。このコントラストAFは、いわゆる、山登り方式と呼ばれる方法である。なお、焦点評価値に基づく焦点調節方法としては、焦点調節レンズを所定範囲でスキャン駆動してレンズ位置に対する焦点評価値の関係を算出し、この関係に基づいて焦点調節を行う方式を用いてもよい。   On the other hand, when performing contrast AF, the lens drive control unit 8 drives the focus adjustment lens to a position where the focus evaluation value calculated by the contrast calculation unit 6 is maximized while driving the focus adjustment lens. This contrast AF is a so-called hill climbing method. As a focus adjustment method based on the focus evaluation value, a method may be used in which the focus adjustment lens is scan-driven within a predetermined range to calculate the relationship of the focus evaluation value with respect to the lens position and the focus adjustment is performed based on this relationship. Good.

図2は、像面上におけるAFエリアと位相差AF検出素子2の検出領域を示す図である。図2に示す例では、5つのAFエリア20a〜20eが配置されており、AFエリア20b,20dには図示左右方向に並んだラインセンサによる位相差検出領域2b,2dが配置され、AFエリア20c,20eには図示上下方向に並んだラインセンサによる位相差検出領域2c,2eが配置されている。また、中央のAFエリア20aには、左右方向に並んだラインセンサによる位相差検出領域2aと、上下方向に並んだラインセンサによる位相差検出領域2a’とが配置されている。位相差AFを行う場合には、これらの位相差検出領域からいずれか一つが選択される。   FIG. 2 is a diagram showing an AF area on the image plane and a detection area of the phase difference AF detection element 2. In the example shown in FIG. 2, five AF areas 20a to 20e are arranged. In the AF areas 20b and 20d, phase difference detection areas 2b and 2d by line sensors arranged in the horizontal direction in the figure are arranged, and the AF area 20c. , 20e are provided with phase difference detection areas 2c, 2e by line sensors arranged in the vertical direction in the figure. In the center AF area 20a, a phase difference detection area 2a by line sensors arranged in the left-right direction and a phase difference detection area 2a 'by line sensors arranged in the up-down direction are arranged. When phase difference AF is performed, one of these phase difference detection areas is selected.

図2の各AFエリア20a〜20eには、各相差検出領域2a〜2e,2a’に対応してコントラスト検出領域が設定されている。上述した焦点評価値を算出する際には、コントラスト検出領域に含まれる画素の撮像信号に基づいて演算が行われる。図3は位相差検出領域とコントラスト検出領域との関係を示す図であり、(a)はAFエリア20bと位相差検出領域2bとを示したものであり、(b)はAFエリア20bとコントラスト検出領域21bとを示したものである。本実施の形態では、コントラスト検出領域21bの範囲f’は、位相差検出領域2bの検出範囲fと同一に設定される。   Contrast detection areas are set in the AF areas 20a to 20e in FIG. 2 corresponding to the phase difference detection areas 2a to 2e and 2a '. When calculating the above-described focus evaluation value, calculation is performed based on the imaging signals of the pixels included in the contrast detection area. 3A and 3B are diagrams showing the relationship between the phase difference detection area and the contrast detection area. FIG. 3A shows the AF area 20b and the phase difference detection area 2b. FIG. 3B shows the AF area 20b and the contrast. The detection area 21b is shown. In the present embodiment, the range f ′ of the contrast detection region 21b is set to be the same as the detection range f of the phase difference detection region 2b.

図4は、本実施の形態における焦点調節動作を説明するフローチャートである。ステップS101では、位相差AF検出素子2から焦点検出信号をAF-CCD制御部3に読み込み、各位相差検出領域2a〜2eのデフォーカス量をそれぞれ算出し、いずれか一つの位相差検出領域を選択する。例えば、最至近の被写体にピントを合わせる条件であった場合には、デフォーカス量が最至近を示す位相差検出領域を選択する。以下では、図3に示した位相差検出領域2bが選択された場合を例に説明する。   FIG. 4 is a flowchart for explaining the focus adjustment operation in the present embodiment. In step S101, the focus detection signal is read from the phase difference AF detection element 2 into the AF-CCD control unit 3, the defocus amounts of the phase difference detection areas 2a to 2e are calculated, and any one phase difference detection area is selected. To do. For example, when it is a condition to focus on the closest subject, a phase difference detection region in which the defocus amount indicates the closest distance is selected. Hereinafter, a case where the phase difference detection region 2b illustrated in FIG. 3 is selected will be described as an example.

ステップS102では、選択した位相差検出領域2bに対応する位相差AF検出素子2の焦点検出信号に基づいて、位相差検出領域2bを複数のブロックに分割するための条件を満たしているか否かを判定する。ブロック分割の条件には、(a)MFでない、(b)焦点距離が短いなどがある。   In step S102, based on the focus detection signal of the phase difference AF detection element 2 corresponding to the selected phase difference detection region 2b, whether or not the condition for dividing the phase difference detection region 2b into a plurality of blocks is satisfied. judge. Conditions for block division include (a) not MF, (b) short focal length, and the like.

ステップS102で分割条件を満たしていると判定されるとステップS103へ進み、満たしていないと判定されるとステップS110へと進む。ステップS110に進んだ場合には、選択した位相差検出領域2bのデフォーカス量に基づいて焦点調節レンズを駆動する。そして、ステップS111でクイックリターンミラーのアップ動作を行い、コントラストAFを行うべくステップS112へ進む。ステップS112では、コントラスト検出領域21b全体の撮像信号を用いてコントラストAFを行う。   If it is determined in step S102 that the division condition is satisfied, the process proceeds to step S103. If it is determined that the division condition is not satisfied, the process proceeds to step S110. When the process proceeds to step S110, the focus adjustment lens is driven based on the defocus amount of the selected phase difference detection region 2b. In step S111, the quick return mirror is raised, and the process proceeds to step S112 to perform contrast AF. In step S112, contrast AF is performed using the imaging signal of the entire contrast detection area 21b.

一方、ステップS102からステップS103に進んだ場合には、ステップS103において、選択された位相差検出領域2bを複数のブロックに分割する。図3(a)に示した例では、位相差検出領域2bは5つのブロックBa〜Beに分割されている。なお、位相差検出領域2bの分割方法については周知の技術であり(例えば、特開平8−15603号公報参照)、ここでは説明を省略する。   On the other hand, when the process proceeds from step S102 to step S103, the selected phase difference detection area 2b is divided into a plurality of blocks in step S103. In the example shown in FIG. 3A, the phase difference detection area 2b is divided into five blocks Ba to Be. Note that the method of dividing the phase difference detection region 2b is a well-known technique (see, for example, JP-A-8-15603), and a description thereof is omitted here.

ステップS104では、分割された5つのブロックBa〜Beの内で、デフォーカス量が未算出のブロックについてデフォーカス量の演算を行う。ステップS105では、全てのブロックBa〜Beに対してデフォーカス量の演算が終了したか否かを判定する。ステップS105において、終了していないと判定されるとステップS104へ戻り、終了したと判定されるとステップS106へ進む。このようにして、位相差検出領域2bの全てのブロックBa〜Beに対してデフォーカス量が算出される。   In step S104, the defocus amount is calculated for a block whose defocus amount has not been calculated among the five divided blocks Ba to Be. In step S105, it is determined whether or not the defocus amount calculation has been completed for all the blocks Ba to Be. If it is determined in step S105 that the process has not been completed, the process returns to step S104. If it is determined that the process has been completed, the process proceeds to step S106. In this way, the defocus amount is calculated for all the blocks Ba to Be in the phase difference detection area 2b.

ステップS106では、5つのブロックBa〜Beの中から、位相差AFに用いる採用ブロックを決定する。ここでは、ブロックBcが採用ブロックに決定されたとして説明する。採用ブロックの判定条件としては種々のものがあり、一例としては、デフォーカス量が最至近を示しているものを採用ブロックに決定する。ステップS107では、ステップS106で採用したブロックBcのデフォーカス量に基づいて焦点調節レンズを駆動する。そして、ステップS108でクイックリターンミラーのアップ動作を行う。   In step S106, an adopted block used for the phase difference AF is determined from the five blocks Ba to Be. Here, description will be made assuming that the block Bc is determined as the adopted block. There are various conditions for determining the adopted block. As an example, the adopted block having the closest defocus amount is determined as the adopted block. In step S107, the focus adjustment lens is driven based on the defocus amount of the block Bc employed in step S106. In step S108, the quick return mirror is moved up.

ステップS109では、図3に示したように、コントラスト検出領域21bの範囲f’をAFエリア20bの検出範囲fと同一に設定するとともに、分割する5つのブロックBa’〜Be’も位相差検出領域2bのブロックBa〜Beと一致させる。そして、位相差AFで採用したブロックBcに対応する(すなわち、位置および範囲が一致する)ブロックBc’を、コントラストAFの際の採用ブロックとする。   In step S109, as shown in FIG. 3, the range f ′ of the contrast detection area 21b is set to be the same as the detection range f of the AF area 20b, and the five blocks Ba ′ to Be ′ to be divided are also phase difference detection areas. Match with the blocks Ba to Be of 2b. Then, the block Bc ′ corresponding to the block Bc adopted in the phase difference AF (that is, the position and the range coincide with each other) is set as the adopted block in the contrast AF.

ステップS113では、採用されたブロックBc’の範囲の撮像信号を用いて、周知のコントラストAFを行って合焦位置を求める。ステップS114では、ステップS113のコントラストAFにより合焦位置が決まるか否かを判定する。合焦位置が決まった場合にはステップS114からステップS115へと進み、焦点調節レンズを決定された合焦位置へ駆動する。   In step S113, a well-known contrast AF is performed using the image pickup signal in the range of the adopted block Bc 'to obtain a focus position. In step S114, it is determined whether or not the in-focus position is determined by the contrast AF in step S113. If the in-focus position is determined, the process proceeds from step S114 to step S115, and the focus adjustment lens is driven to the determined in-focus position.

一方、合焦位置が決まらなかった場合には、ステップS114からステップS116へ進んで、焦点調節レンズを所定位置へ駆動する。例えば、位相差AFにより得られたレンズ位置へレンズを移動する。また、ステップS113のコントラストAFに山登り方式を採用した場合には、スキャン駆動のコントラストAFにより合焦位置を探し、そこへ移動させるようにしても良い。このように、コントラストAFに基づいて焦点調節レンズを駆動したならば、一連の焦点調節動作を終了する。   On the other hand, if the in-focus position has not been determined, the process proceeds from step S114 to step S116, and the focus adjustment lens is driven to a predetermined position. For example, the lens is moved to the lens position obtained by the phase difference AF. When the hill-climbing method is adopted for the contrast AF in step S113, the in-focus position may be searched for by the contrast AF of scan driving and moved to that position. In this way, when the focus adjustment lens is driven based on the contrast AF, a series of focus adjustment operations are terminated.

なお、ブロックBc’の撮像信号に基づく焦点評価値により合焦位置が決定できない場合に、上述した実施の形態のようにステップS115へ進む前に、分割した5つのブロックBa’〜Be’の全体、すなわち、コントラスト検出領域21bの撮像信号に基づく焦点評価値を求め、再びステップS114の処理を行うようにしても良い。それにより、合焦できないという状況をなるべく避けることができる。   Note that, when the focus position cannot be determined by the focus evaluation value based on the imaging signal of the block Bc ′, the whole of the divided five blocks Ba ′ to Be ′ before proceeding to step S115 as in the above-described embodiment. That is, the focus evaluation value based on the imaging signal of the contrast detection area 21b may be obtained and the process of step S114 may be performed again. Thereby, the situation where it cannot focus is avoided as much as possible.

以上説明した本実施の形態のカメラでは、次のような作用効果を奏する。
(1)複数のブロックBa〜Beに関するデフォーカス量に基づいていずれかのブロックBcを選択し、選択したブロックBcに関するデフォーカス量と、選択したブロックBcに対応するブロックBcに関する焦点評価値とに基づいて、焦点調節を行うようにしたので、デフォーカス量の検出対象と焦点評価値の検出対象とが異なるのを防止することができ、目的とする主要被写体に対して、デフォーカス量を反映した高速かつ高精度な焦点評価値検出を行うことができる。さらに、ブロックBa’〜Be’の分割数および分割の範囲を、ブロックBa〜Beの分割数および分割の範囲にそれぞれ一致させることで、検出対象がより一致し易くなる。なお、上述した実施の形態では、採用するブロックを1つとしたが、複数採用しても良い。
(2)位相差検出領域2bを分割する場合にはコントラスト検出領域21bも分割し、位相差検出領域2bを分割しない場合にはコントラスト検出領域21bも分割しないように制御することで、デフォーカス量の検出範囲と焦点評価値の検出範囲とを一致させることができる。
(3)また、選択したブロックBcに対応するブロックBc’の焦点評価値で焦点調節できない場合に、複数のブロックBa’〜Be’全体による焦点評価値に基づいて焦点調節を行うようにすることで、合焦できないという状況が発生するのを低減することができる。
The camera according to the present embodiment described above has the following operational effects.
(1) One of the blocks Bc is selected based on the defocus amounts regarding the plurality of blocks Ba to Be, and the defocus amount regarding the selected block Bc and the focus evaluation value regarding the block Bc corresponding to the selected block Bc Based on the focus adjustment, it is possible to prevent the defocus amount detection target from being different from the focus evaluation value detection target, and the defocus amount is reflected to the target main subject. Thus, it is possible to detect the focus evaluation value with high speed and high accuracy. Furthermore, by making the number of divisions and the range of division of the blocks Ba ′ to Be ′ coincide with the number of divisions and the range of division of the blocks Ba to Be, the detection targets are more easily matched. In the above-described embodiment, one block is adopted, but a plurality of blocks may be adopted.
(2) When the phase difference detection area 2b is divided, the contrast detection area 21b is also divided, and when the phase difference detection area 2b is not divided, the contrast detection area 21b is also not divided, thereby controlling the defocus amount. And the detection range of the focus evaluation value can be matched.
(3) When focus adjustment cannot be performed with the focus evaluation value of the block Bc ′ corresponding to the selected block Bc, focus adjustment is performed based on the focus evaluation values of the plurality of blocks Ba ′ to Be ′. Thus, it is possible to reduce the occurrence of a situation where focusing cannot be performed.

以上説明した実施の形態はあくまでも一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。例えば、AFエリアの数や、ブロック分割数などは上述したものに限定されず、また、カメラの焦点調節装置に限らず他の撮像装置にも適用できる。   The embodiment described above is merely an example, and the present invention is not limited to the above embodiment as long as the characteristics of the present invention are not impaired. For example, the number of AF areas, the number of block divisions, and the like are not limited to those described above, and are applicable not only to the camera focus adjustment device but also to other imaging devices.

本発明によるカメラの一実施の形態を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining one Embodiment of the camera by this invention. 像面上におけるAFエリアと位相差検出領域の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of AF area and a phase difference detection area on an image surface. 位相差検出領域とコントラスト検出領域との関係を示す図であり、(a)はAFエリア20bと位相差検出領域2aとを示し、(b)はAFエリア20bとコントラスト検出領域21bとを示す。It is a figure which shows the relationship between a phase difference detection area and a contrast detection area, (a) shows AF area 20b and phase difference detection area 2a, (b) shows AF area 20b and contrast detection area 21b. 本実施の形態における焦点調節動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the focus adjustment operation | movement in this Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1:撮影光学系、2:位相差AF検出素子、2a〜2e:位相差検出領域、3:AF-CCD制御部、4:デフォーカス量演算部、5:撮像素子、6:コントラスト演算部、7:レンズ駆動量演算部、8:レンズ駆動制御部、20a〜20e:AFエリア、21a〜21b:コントラスト検出領域、100:制御回路、Ba〜BeおよびBa’〜Be’:ブロック   1: imaging optical system, 2: phase difference AF detection element, 2a to 2e: phase difference detection area, 3: AF-CCD control unit, 4: defocus amount calculation unit, 5: image sensor, 6: contrast calculation unit, 7: Lens drive amount calculation unit, 8: Lens drive control unit, 20a to 20e: AF area, 21a to 21b: Contrast detection region, 100: Control circuit, Ba to Be and Ba ′ to Be ′: Block

Claims (8)

光学系による像面内に設定された焦点検出エリアに対応する像を検出して、前記光学系のデフォーカス量を検出する第1の焦点検出手段と、
前記光学系による像のコントラスト情報により、前記光学系の焦点評価値を検出する第2の焦点検出手段と、
前記焦点検出エリアに対応する前記第1の焦点検出手段の検出範囲を複数の第1ブロックに分割する第1の分割手段と、
前記焦点検出エリアに対応する前記第2の焦点検出手段の検出範囲を複数の第2ブロックに分割する第2の分割手段と、
前記複数の第1ブロックの少なくとも一つについて検出した前記デフォーカス量と、前記複数の第2ブロックの少なくとも一つについて検出した前記焦点評価値とに基づいて、前記光学系の焦点調節を行う制御手段とを備えたことを特徴とする焦点調節装置。
First focus detection means for detecting an image corresponding to a focus detection area set in an image plane by the optical system and detecting a defocus amount of the optical system;
Second focus detection means for detecting a focus evaluation value of the optical system based on contrast information of an image by the optical system;
First dividing means for dividing the detection range of the first focus detecting means corresponding to the focus detection area into a plurality of first blocks;
Second dividing means for dividing the detection range of the second focus detecting means corresponding to the focus detection area into a plurality of second blocks;
Control for performing focus adjustment of the optical system based on the defocus amount detected for at least one of the plurality of first blocks and the focus evaluation value detected for at least one of the plurality of second blocks. And a focus adjustment device.
請求項1に記載の焦点調節装置において、
前記第1の分割手段は、前記分割を行うか否かを選択可能に構成されており、
前記第2の分割手段は、前記第1の分割手段が分割を行う場合には前記第2ブロックに分割し、前記第1の分割手段が分割を行わない場合には前記第2ブロックに分割しないことを特徴とする焦点調節装置。
The focus adjustment apparatus according to claim 1,
The first dividing unit is configured to be able to select whether or not to perform the division,
The second dividing means divides into the second blocks when the first dividing means performs division, and does not divide into the second blocks when the first dividing means does not perform division. A focusing device characterized by that.
請求項1または2に記載の焦点調節装置において、
前記第2ブロックの分割数および分割の範囲を、前記第1ブロックの分割数および分割の範囲にそれぞれ一致させることを特徴とする焦点調節装置。
The focusing apparatus according to claim 1 or 2,
The focus adjustment apparatus characterized in that the number of divisions and the range of division of the second block are made to coincide with the number of divisions and the range of division of the first block, respectively.
請求項3に記載の焦点調節装置において、
前記制御手段は、前記複数の第1ブロックに関する前記デフォーカス量に基づいていずれかの第1ブロックを選択し、選択した第1ブロックに関する前記デフォーカス量と、前記選択した第1ブロックに対応する第2ブロックに関する前記焦点評価値とに基づいて、焦点調節を行うことを特徴とする焦点調節装置。
The focus adjustment apparatus according to claim 3.
The control unit selects one of the first blocks based on the defocus amounts related to the plurality of first blocks, and corresponds to the defocus amount related to the selected first block and the selected first block. A focus adjustment device that performs focus adjustment based on the focus evaluation value related to the second block.
請求項3に記載の焦点調節装置において、
前記制御手段は、前記複数の第1ブロックに関する前記第1の焦点検出手段の検出結果に基づいて選択した第1ブロックに対応する第2ブロックの焦点評価値で焦点調節できない場合に、複数の第2ブロック全体による焦点評価値に基づいて焦点調節を行うことを特徴とする焦点調節装置。
The focus adjustment apparatus according to claim 3.
The control means has a plurality of second blocks when focus adjustment cannot be performed with the focus evaluation value of the second block corresponding to the first block selected based on the detection result of the first focus detection section regarding the plurality of first blocks. A focus adjustment apparatus that performs focus adjustment based on a focus evaluation value of two blocks as a whole.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の焦点調節装置を備えたことを特徴とするカメラ。   A camera comprising the focus adjustment device according to claim 1. 光学系による像面内に設定された焦点検出エリアに対応する像を検出して得られるデフォーカス量と、前記光学系による像のコントラスト情報により検出される焦点評価値とに基づいて、前記光学系の焦点調節を行う焦点調節方法において、
前記焦点検出エリアを分割して得られた複数の第1ブロックの少なくとも一つについて検出した前記デフォーカス量と、前記焦点検出エリアを分割して得られた複数の第2ブロックの少なくとも一つについて検出した前記焦点評価値とに基づいて、前記光学系の焦点調節を行うことを特徴とする焦点調節方法。
Based on a defocus amount obtained by detecting an image corresponding to a focus detection area set in an image plane by the optical system, and a focus evaluation value detected by contrast information of the image by the optical system, the optical In the focus adjustment method for adjusting the focus of the system,
About the defocus amount detected for at least one of the plurality of first blocks obtained by dividing the focus detection area, and at least one of the plurality of second blocks obtained by dividing the focus detection area A focus adjustment method, wherein the focus of the optical system is adjusted based on the detected focus evaluation value.
請求項7に記載の焦点調節方法において、
前記第2ブロックの分割数および分割の範囲を、前記第1ブロックの分割数および分割の範囲にそれぞれ一致させることを特徴とする焦点調節方法。
The focus adjustment method according to claim 7,
The focus adjustment method, wherein the number of divisions and the range of division of the second block are made to coincide with the number of divisions and the range of division of the first block, respectively.
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