JP2012189777A - Solid electronic imaging apparatus and operation control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は,固体電子撮像装置およびその動作制御方法に関する。 The present invention relates to a solid-state electronic imaging device and an operation control method thereof.
撮像用光電変換素子以外にフォーカス・レンズの位置決めに利用できる焦点検出用光電変換素子が形成されている固体電子撮像素子では,焦点検出用光電変換素子から得られる焦点検出用信号を用いてフォーカス・レンズが合焦位置に位置決めされる。しかしながら,焦点検出用光電変換素子に,撮像用光電変換素子からの電荷が漏れてしまうと,焦点検出用信号を用いてフォーカス・レンズを合焦位置に正確に位置決めすることができない。 In a solid-state electronic image sensor in which a focus detection photoelectric conversion element that can be used for positioning of the focus lens other than the image pickup photoelectric conversion element is formed, the focus detection signal obtained from the focus detection photoelectric conversion element is used for focusing / The lens is positioned at the in-focus position. However, if the charge from the imaging photoelectric conversion element leaks to the focus detection photoelectric conversion element, the focus lens cannot be accurately positioned at the in-focus position using the focus detection signal.
そのために,焦点検出用光電変換素子に撮像用光電変換素子からの電荷が漏れているかどうかを焦点検出用光電変換素子に隣接した撮像用光電変換素子の出力が規定以上かどうかにより判定するものがある(特許文献1)。しかしながら,撮像用光電変換素子の飽和量は素子ごとに異なるので,撮像用光電変換素子からの電荷の漏れ量も異なる。単に撮像用光電変換素子の出力が規定以上かどうかで電荷の漏れの有無を判定すると,誤判定となることがある。また,固体電子撮像素子に遮光された光電変換素子を設け,漏れた電荷が遮光された光電変換素子に所定レベル以上混入すると,露光時間を調整するものもある(特許文献2)。しかしながら,固体電子撮像素子に遮光された光電変換素子を設けなければならない。いずれにしても撮像用光電変換素子からの電荷が混入している焦点検出用光電変換素子の位置を正確に検出することはできない。 Therefore, it is possible to determine whether or not the electric charge from the imaging photoelectric conversion element leaks to the focus detection photoelectric conversion element based on whether or not the output of the imaging photoelectric conversion element adjacent to the focus detection photoelectric conversion element is equal to or higher than a specified value. Yes (Patent Document 1). However, since the saturation amount of the imaging photoelectric conversion element varies from element to element, the amount of charge leakage from the imaging photoelectric conversion element also varies. If the presence or absence of charge leakage is simply determined based on whether or not the output of the photoelectric conversion element for imaging is greater than or equal to a specified value, an erroneous determination may occur. In addition, there is a type in which a light-shielded photoelectric conversion element is provided in a solid-state electronic image pickup device, and the exposure time is adjusted when a leaked charge is mixed in the light-shielded photoelectric conversion element at a predetermined level or more (Patent Document 2). However, a light-shielded photoelectric conversion element must be provided in the solid-state electronic image sensor. In any case, the position of the focus detection photoelectric conversion element in which the charge from the imaging photoelectric conversion element is mixed cannot be detected accurately.
この発明は,撮像用光電変換素子からの電荷が混入している焦点検出用光電変換素子の位置を正確に検出することを目的とする。 An object of the present invention is to accurately detect the position of a focus detection photoelectric conversion element in which charges from an imaging photoelectric conversion element are mixed.
この発明による固体電子撮像装置は,一組の焦点検出用光電変換素子が複数組含まれており,かつ多数の撮像用光電変換素子が行方向および列方向に配列されている固体電子撮像素子,上記固体電子撮像素子の受光面前方において上記固体電子撮像素子の光軸方向に移動自在なフォーカス・レンズ,上記固体電子撮像素子に含まれている複数組の焦点検出用光電変換素子から得られる焦点検出用信号のピーク位置を,上記フォーカス・レンズの移動前後のそれぞれにおいて検出するピーク位置検出手段,上記ピーク位置検出手段によって検出された上記フォーカス・レンズの移動前後の焦点検出用信号のピーク位置が上記フォーカス・レンズの移動前後において変化していないかどうかを判定する第1の判定手段,ならびに上記第1の判定手段によって上記フォーカス・レンズの移動前後の焦点検出用信号のピーク位置が変化していないと判定されたことに応じて,上記ピーク位置検出手段によって検出されたピーク位置に対応する位置にある焦点検出用光電変換素子に撮像用光電変換素子からの電荷が漏れていると判定する第2の判定手段を備えていることを特徴とする。 A solid-state electronic imaging device according to the present invention includes a plurality of sets of focus detection photoelectric conversion elements, and a plurality of imaging photoelectric conversion elements arranged in a row direction and a column direction, A focus lens movable in the optical axis direction of the solid-state electronic image sensor in front of the light-receiving surface of the solid-state electronic image sensor, and a focus obtained from a plurality of focus detection photoelectric conversion elements included in the solid-state electronic image sensor Peak position detection means for detecting the peak position of the detection signal before and after the movement of the focus lens, and the peak position of the focus detection signal before and after the movement of the focus lens detected by the peak position detection means First determination means for determining whether or not the focus lens has changed before and after the movement, and the first determination hand For detecting the focus at a position corresponding to the peak position detected by the peak position detecting means when it is determined that the peak position of the focus detection signal before and after the movement of the focus lens has not changed. The photoelectric conversion element includes a second determination unit that determines that the charge from the imaging photoelectric conversion element is leaking.
この発明は,上記固体電子撮像装置に適した動作制御方法も提供している。すなわち,一組の焦点検出用光電変換素子が複数組含まれており,かつ多数の撮像用光電変換素子が行方向および列方向に配列されている固体電子撮像素子を備えた固体電子撮像装置の動作制御方法において,フォーカス・レンズが,上記固体電子撮像素子の受光面前方において上記固体電子撮像素子の光軸方向に移動自在であり,ピーク位置検出手段が,上記固体電子撮像素子に含まれている複数組の焦点検出用光電変換素子から得られる焦点検出用信号のピーク位置を,上記フォーカス・レンズの移動前後のそれぞれにおいて検出し,第1の判定手段が,上記ピーク位置検出手段によって検出された上記フォーカス・レンズの移動前後の焦点検出用信号のピーク位置が上記フォーカス・レンズの移動前後において変化していないかどうかを判定し,第2の判定手段が,上記第1の判定手段によって上記フォーカス・レンズの移動前後の焦点検出用信号のピーク位置が変化していないと判定されたことに応じて,上記ピーク位置検出手段によって検出されたピーク位置に対応する位置にある焦点検出用光電変換素子に撮像用光電変換素子からの電荷が漏れていると判定するものである。 The present invention also provides an operation control method suitable for the solid-state electronic imaging device. That is, a solid-state electronic image pickup apparatus including a solid-state electronic image pickup element including a plurality of sets of focus detection photoelectric conversion elements and a plurality of image pickup photoelectric conversion elements arranged in a row direction and a column direction. In the operation control method, the focus lens is movable in the optical axis direction of the solid-state electronic image sensor in front of the light receiving surface of the solid-state electronic image sensor, and a peak position detecting means is included in the solid-state electronic image sensor. A peak position of a focus detection signal obtained from a plurality of sets of focus detection photoelectric conversion elements is detected before and after the movement of the focus lens, and the first determination means is detected by the peak position detection means. Whether the peak position of the focus detection signal before and after the movement of the focus lens has changed before and after the movement of the focus lens And the second determination means detects the peak position when the first determination means determines that the peak position of the focus detection signal before and after the movement of the focus lens has not changed. It is determined that the charge from the imaging photoelectric conversion element is leaking to the focus detection photoelectric conversion element at a position corresponding to the peak position detected by the means.
この発明によると,フォーカス・レンズが光軸方向に移動させられ,フォーカス・レンズの移動前後のそれぞれにおいて,複数の組の焦点検出用光電変換素子から得られる焦点検出用信号のピーク位置が検出される。フォーカス・レンズの移動前後の焦点検出用信号のピーク位置が変化していないかどうかが判定される。焦点検出用光電変換素子から得られる焦点検出用信号は,フォーカス・レンズを移動すると,焦点検出用光電変換素子に入射する光量が変わるので,ピーク位置が変わる。これに対して,撮像用光電変換素子から得られる撮像用信号は,フォーカス・レンズを移動してもピーク位置は変わらない。フォーカス・レンズの移動前後で,焦点検出用光電変換素子から得られる焦点検出用光電変換信号のピーク位置が変化していない場合には,撮像用光電変換素子から焦点検出用光電変換素子に電荷が漏れていることを示していることとなる。焦点検出用光電変換信号のピーク位置に対応する焦点検出用光電変換素子に撮像用光電変換素子からの電荷が漏れていると判定される。撮像用光電変換素子から電荷が漏れている焦点検出用光電変換素子の位置が比較的正確にわかる。 According to the present invention, the focus lens is moved in the optical axis direction, and the peak positions of the focus detection signals obtained from the plurality of sets of focus detection photoelectric conversion elements are detected before and after the movement of the focus lens. The It is determined whether the peak position of the focus detection signal before and after the movement of the focus lens has changed. The focus detection signal obtained from the focus detection photoelectric conversion element changes its peak position as the amount of light incident on the focus detection photoelectric conversion element changes when the focus lens is moved. On the other hand, the peak position of the imaging signal obtained from the imaging photoelectric conversion element does not change even when the focus lens is moved. If the peak position of the focus detection photoelectric conversion signal obtained from the focus detection photoelectric conversion element does not change before and after the movement of the focus lens, the charge is transferred from the imaging photoelectric conversion element to the focus detection photoelectric conversion element. It means that it is leaking. It is determined that the charge from the imaging photoelectric conversion element is leaking to the focus detection photoelectric conversion element corresponding to the peak position of the focus detection photoelectric conversion signal. The position of the focus detection photoelectric conversion element where the charge leaks from the imaging photoelectric conversion element can be known relatively accurately.
複数の組の焦点検出用光電変換素子のうち上記第2の判定手段において撮像用光電変換素子からの電荷が漏れていると判定された焦点検出用光電変換素子を除く焦点検出用光電変換素子から得られる焦点検出用信号にもとづいて上記フォーカス・レンズを位置決めする合焦制御手段をさらに備えてもよい。 From the focus detection photoelectric conversion elements excluding the focus detection photoelectric conversion elements determined by the second determination means that the charge from the imaging photoelectric conversion elements is leaking in the plurality of sets of focus detection photoelectric conversion elements Focus control means for positioning the focus lens based on the obtained focus detection signal may be further provided.
上記第2の判定手段による判定が行われたことに応じて,固体電子撮像装置の加速度を検出する加速度検出手段,および上記加速度検出手段により検出された加速度が所定のしきい値以上であることに応答して,上記ピーク位置検出手段による検出処理,上記第1の判定手段による判定処理,および上記第2の判定手段による判定処理を再度行うように,上記ピーク位置検出手段,上記第1の判定手段および上記第2の判定手段を制御する制御手段をさらに備えてもよい。 The acceleration detection means for detecting the acceleration of the solid-state electronic imaging device in response to the determination by the second determination means, and the acceleration detected by the acceleration detection means is greater than or equal to a predetermined threshold value In response to the above, the peak position detection means, the first determination means, and the determination process by the first determination means and the determination process by the second determination means are performed again. Control means for controlling the determination means and the second determination means may be further provided.
上記第1のフォーカス・レンズの移動前後のそれぞれにおいて固体電子撮像装置のぶれ量を検出するぶれ量検出手段をさらに備えてもよい。この場合,上記ピーク位置検出手段は,たとえば,上記フォーカス・レンズの移動前に複数の組の焦点検出用光電変換素子から得られる第1の焦点検出用信号と上記フォーカス・レンズの移動後に複数の組の焦点検出用光電変換素子から得られる第2の焦点検出用信号とのうち少なくとも一方の焦点検出用信号を,上記ぶれ量検出手段によって検出されたぶれ量を用いて補正する焦点検出用信号補正手段を備える。そして,上記焦点検出用信号補正手段によって補正された第1の焦点検出用信号と第2の焦点検出用信号とのそれぞれのピークの位置を検出するものとなろう。 You may further provide the blur amount detection means which detects the blur amount of a solid-state electronic imaging device before and after the movement of the first focus lens. In this case, the peak position detecting means includes, for example, a plurality of first focus detection signals obtained from a plurality of sets of focus detection photoelectric conversion elements before the movement of the focus lens and a plurality of movements after the focus lens is moved. A focus detection signal for correcting at least one focus detection signal out of the second focus detection signals obtained from the pair of focus detection photoelectric conversion elements using the shake amount detected by the shake amount detection means. Correction means are provided. Then, the peak positions of the first focus detection signal and the second focus detection signal corrected by the focus detection signal correction means will be detected.
上記フォーカス・レンズの移動前に複数の組の焦点検出用光電変換素子から得られる第1の焦点検出用信号および上記フォーカス・レンズの移動後に複数の組の焦点検出用光電変換素子から得られる第2の焦点検出用信号の少なくとも一方の焦点検出用信号と,上記第2の判定手段における判定後に焦点検出用光電変換素子から得られる第3の焦点検出用信号との差分信号を検出する差分信号検出手段,上記第2の判定手段における判定後に焦点検出用光電変換素子から得られる第3の焦点検出用信号との差分信号を検出する差分信号検出手段,および上記差分信号検出手段によって検出された差分信号が所定のしきい値以上であることに応答して,上記ピーク位置検出手段による検出処理,上記第1の判定手段による判定処理,および上記第2の判定手段による判定処理を再度行うように,上記ピーク位置検出手段,上記第1の判定手段および上記第2の判定手段を制御する制御手段をさらに備えてもよい。 First focus detection signals obtained from a plurality of sets of focus detection photoelectric conversion elements before movement of the focus lens and first focus detection signals obtained from a plurality of sets of focus detection photoelectric conversion elements after movement of the focus lens. A difference signal for detecting a difference signal between at least one focus detection signal of the two focus detection signals and a third focus detection signal obtained from the focus detection photoelectric conversion element after the determination by the second determination means. Detected by the detection means, the difference signal detection means for detecting a difference signal from the third focus detection signal obtained from the focus detection photoelectric conversion element after the determination in the second determination means, and the difference signal detection means In response to the difference signal being greater than or equal to a predetermined threshold value, detection processing by the peak position detection means, determination processing by the first determination means, and the above To perform a determination process by the second judging means again, the peak position detecting unit may further comprise a control means for controlling the first judging means and the second judging means.
図1は,この発明の実施例を示すもので,CCD3の受光面を示している。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention and shows a light receiving surface of a
CCD3の受光面には,多数のフォトダイオード1ならびに2Aおよび2Bが設けられている。フォトダイオード1は列方向および行方向に多数配列されている。フォトダイオード1は,撮像用(記録用)フォトダイオード1である。フォトダイオード1に蓄積された信号電荷から得られる映像信号(画像データ)がメモリ・カードに記録される。
A large number of
第n行に設けられているフォトダイオード2Aおよび第n+1行に設けられているフォトダイオード2Bは焦点検出用フォトダイオード2Aおよび2Bである。これらのフォトダイオード2Aおよび2Bには,それぞれ遮光領域が形成されている(ハッチングで示されている)。第n(nは正の整数)行の焦点検出用フォトダイオード2Aは,フォトダイオード2Aの受光領域のうち左側の領域が遮光領域である。第n+1行の焦点検出用フォトダイオード2Bは,フォトダイオード2Bの受光領域のうち右側の領域が遮光領域である。一つのフォトダイオード2Aと一つのフォトダイオード2Bとの一組の焦点検出用フォトダイオード2Aおよび2Bが列方向に多数設けられている。焦点検出用フォトダイオード2Aの遮光領域と焦点検出用フォトダイオード2Bの遮光領域とが相対的に異なっているので,CCD3の前方において,CCD3の光軸方向に移動自在なフォーカス・レンズの位置に応じて焦点検出用フォトダイオード2Aと2Bとに入射する光量が異なる。焦点検出用フォトダイオード2Aおよび2Bに蓄積された信号電荷から得られる焦点検出用信号にもとづいて合焦制御が行われる。
図1においては,多数の焦点検出用フォトダイオード2Aと2Bとの組が列方向に並んでいるが,行方向に並んでいてもよい。
In FIG. 1, a large number of pairs of
図2(A)は,CCD3の受光面前方で結像するときのフォーカス・レンズ4とCCD3との位置関係を示し,図2(B)は,焦点検出用フォトダイオード2Aの出力を示し,図2(C)は,焦点検出用フォトダイオード2Bの出力を示している。同様に,図3(A)は,CCD3の受光面において結像するときのフォーカス・レンズ4とCCD3との位置関係を示し,図3(B)は,焦点検出用フォトダイオード2Aの出力を示し,図3(C)は,焦点検出用フォトダイオード2Bの出力を示している。図4(A)は,CCD3の受光面公報で結像するときのフォーカス・レンズ4とCCD3との位置関係を示し,図4(B)は,焦点検出用フォトダイオード2Aの出力を示し,図4(C)は,焦点検出用フォトダイオード2Bの出力を示している。
2A shows the positional relationship between the
焦点検出用フォトダイオード2Aと2Bとでは,それぞれのフォトダイオード2Aおよび2Bにおける遮光領域の位置が相対的に異なっているので,図2(A)に示すように,CCD3の受光面前方で被写体像が結像するときには,焦点検出用フォトダイオード2Aに入射する光量と焦点検出用フォトダイオード2Bに入射する光量とが異なる。このために,図2(B)に示すように焦点検出用フォトダイオード2Aの出力ピーク位置と,図2(C)に示すように焦点検出用フォトダイオード2Bの出力ピーク位置とが異なる。これに対して,図3(A)に示すように,CCD3の受光面で被写体像が結増するときには焦点検出用フォトダイオード2Aと2Bに入射する光量が等しくなる。このために,図3(B)に示すように焦点検出用フォトダイオード2Aの出力ピーク位置と,図3(C)に示すように焦点検出用フォトダイオード2Bの出力ピーク位置とが等しくなる。また,図4(A)に示すように,CCD3の受光面後方で被写体像が結増するときにも,図4(B)に示すように焦点検出用フォトダイオード2Aの出力ピーク位置と図4(C)に示すように焦点検出用フォトダイオード2Bの出力ピーク位置とが異なる。
The
フォーカス・レンズ4の位置が異なると焦点検出用フォトダイオード2Aおよび2Bの出力ピーク位置が変化する。
When the position of the
図5は,焦点検出用フォトダイオード2Aから得られる焦点検出用信号および焦点検出用フォトダイオード2Bから得られる焦点検出用信号を示している。
FIG. 5 shows a focus detection signal obtained from the
グラフG1は,焦点検出用フォトダイオード2Aから得られる焦点検出用信号を示し,グラフG2は,焦点検出用フォトダイオード2Bから得られる焦点検出用信号を示している。横軸は焦点検出用フォトダイオード2Aおよび2Bの列方向の位置であり,縦軸は焦点検出用信号のレベルを示している。
A graph G1 shows a focus detection signal obtained from the
図5は,被写体像が合焦していないときの焦点検出用信号の状態であり,フォーカス・レンズ4を光軸方向に移動させることにより,焦点検出用信号を表すグラフG1とG2とが接近または離間する。これらのグラフG1とG2とが一致するときのフォーカス・レンズ4の位置が,被写体像が合焦するフォーカス・レンズ4の位置である。
FIG. 5 shows the state of the focus detection signal when the subject image is not in focus. By moving the
このようにフォーカス・レンズ4の位置に応じて焦点検出用信号を表すグラフG1およびG2は,図5において左右に移動する。
In this manner, the graphs G1 and G2 representing the focus detection signals move to the left and right in FIG. 5 in accordance with the position of the
図6は,焦点検出用フォトダイオード2A(2Bでもよい)から得られる焦点検出用信号とCCD3の焦点検出用フォトダイオード2Aの列方向の位置との関係を示すもので,焦点検出用フォトダイオード2A(2B)に撮像用フォトダイオード1からの電荷が漏れていない場合の関係を示している。
FIG. 6 shows the relationship between the focus detection signal obtained from the
焦点検出用フォトダイオード2A(2B)に撮像用フォトダイオード1からの電荷が漏れていない場合,上述のようにフォーカス・レンズ4を移動させると,その移動前後において焦点検出用信号のピーク値の位置が変わる。たとえば,フォーカス・レンズ4の移動前の焦点検出用信号を示すグラフG11のピーク値P1の列方向の位置が位置x1であったとすると,フォーカス・レンズ4の移動後の焦点検出用信号を示すグラフG12のピーク値P1の位置は位置x2に変わる。
When the charge from the
図7は,焦点検出用フォトダイオード2A(2B)から得られる焦点検出用画素信号とCCD3の焦点検出用フォトダイオード2A(2B)の列方向の位置との関係を示すもので,焦点検出用フォトダイオード2A(2B)に撮像用フォトダイオード1からの電荷が漏れて混入した場合の関係を示している。
FIG. 7 shows the relationship between the focus detection pixel signal obtained from the
焦点検出用フォトダイオード2Aおよび2Bに撮像用フォトダイオード1からの電荷が漏れて混入した場合,焦点検出用フォトダイオード2Aおよび2Bに蓄積される信号電荷が多くなることによりピーク値が変わるが,撮像用フォトダイオード1からの電荷が漏れの影響が大きいので,そのピーク値の位置は変わらない。たとえば,フォーカス・レンズ4の移動前の焦点検出用信号G21のピーク値がP1であり,そのピーク値P1の列方向の位置がx1であり,フォーカス・レンズ4の移動後の焦点検出用信号G22のピーク値がP3であり,そのピーク値P3の列方向の位置もx1となる。
When the charge from the
このように,フォーカス・レンズ4の移動前後において焦点検出用信号のピーク値の位置の変化があった場合には,撮像用フォトダイオード1から焦点検出用フォトダイオード2Aおよび2Bへの信号電荷の漏れは無いものと判断される。これに対して,フォーカス・レンズ4の移動前後において焦点検出用信号のピーク値の位置の変化がなかった場合には,そのピーク値の位置において撮像用フォトダイオード1から焦点検出用フォトダイオード2Aおよび2Bへの信号電荷の漏れがあったものと判断される。
Thus, when there is a change in the position of the peak value of the focus detection signal before and after the movement of the
図8は,ディジタル・カメラ(ディジタル・スチル・カメラ,ムービ・ディジタル・カメラ,携帯端末にディジタル・カメラの機能を持たせたものも含む)の電気的構成を示すブロック図である。 FIG. 8 is a block diagram showing an electrical configuration of a digital camera (including a digital still camera, a movie digital camera, and a portable terminal having a digital camera function).
ディジタル・カメラの全体の動作は,CPU10によって統括される。
The overall operation of the digital camera is controlled by the
ディジタル・カメラには,二段ストローク・タイプのシャッタ・レリーズ・ボタン11が含まれている。シャッタ・レリーズ・ボタン11からの第一段階の押し下げを示す信号S1および第二段階の押し下げを示す信号S2はCPU10に入力する。ディジタル・カメラには,撮像モード,再生モードなどのモードを設定するモード設定スイッチ12も設けられている。モード設定スイッチ12において設定されたモードを示す信号もCPU10に入力する。
The digital camera includes a two-stroke type shutter release button 11. A signal S1 indicating the first-stage depression from the shutter release button 11 and a signal S2 indicating the second-stage depression are input to the
ディジタル・カメラには,データ等を記憶するメモリ13,ディジタル・カメラが動かされた場合の加速度を検出する加速度センサ14およびディジタル・カメラのぶれ量を検出するぶれ量センサ15も設けられている。加速度センサ14およびぶれ量センサ15からの出力信号もCPU10に入力する。
The digital camera is also provided with a
CCD3の前方には上述したようにCCD3の光軸方向に移動自在なフォーカス・レンズ4が配置されている。このフォーカス・レンズ4はフォーカス制御装置16によって位置決めされる。
As described above, the
撮像モードが設定されると,CCD3によって被写体が撮像される。上述したようにCCD3には,撮像用フォトダイオード1ならびに焦点検出用フォトダイオード2Aおよび2Bが含まれている。撮像用フォトダイオード1に蓄積された信号電荷にもとづいて得られる映像信号が被写体像を表す映像信号としてCCD3から出力される。また,焦点検出用フォトダイオード2Aおよび2Bに蓄積された信号電荷にもとづいて得られる信号が焦点検出用信号としてCCD3から出力される。もっとも,フォトダイオード2Aおよび2Bから出力された焦点検出用信号も被写体像を表す信号として利用してもよい。
When the imaging mode is set, the subject is imaged by the
焦点検出用信号は,信号処理回路17からCPU10に入力し,CPU10においてフォーカス・レンズ4によって結像させられる被写体像がCCD3の受光面上において合焦するようにフォーカス制御量が算出される。算出されたフォーカス制御量にもとづいてフォーカス制御装置16が制御させられる。すると,フォーカス・レンズ4が位置決めさせられて合焦制御される。
The focus detection signal is input from the
CCD3から出力された映像信号は,信号処理回路17に入力し,信号処理回路17において,ディジタル/アナログ変換,ガンマ補正,白バランス補正などの所定の信号処理が行われる。信号処理回路17から出力された画像データは,表示制御装置18を介して表示装置19に与えられることにより,被写体像が表示装置19の表示画面に表示される。
The video signal output from the
後述するように,この実施例では,撮像用フォトダイオード1から漏れた信号電荷が焦点検出用フォトダイオード2Aおよび2Bに混入した場合には,その焦点検出用フォトダイオード2Aおよび2Bが検出される。検出された焦点検出用フォトダイオード2Aおよび2Bに蓄積された信号電荷が利用されずに焦点検出用信号が生成される。比較的正確な焦点検出用信号が得られることとなる。
As will be described later, in this embodiment, when signal charges leaking from the
シャッタ・レリーズ・ボタン11の第一段階の押し下げがあると,第一段階の押し下げを示す信号S1がCPU10に入力する。すると,CCD3から出力された焦点検出用信号が信号処理回路17に入力し,合焦制御が行われる。
When the shutter release button 11 is first depressed, a signal S1 indicating the first depression is input to the
シャッタ・レリーズ・ボタン11の第二段階の押し下げがあると,第二段階の押し下げを
示す信号S2がCPU10に入力する。すると,上述のように信号処理装置17から出力され,被写体像を表す画像データは記録制御装置20に入力する。記録制御装置20によって被写体像を表す画像データがメモリ・カード21に記録される。
When the shutter release button 11 is depressed at the second stage, a signal S2 indicating the depression at the second stage is input to the
図9および図10は,ディジタル・カメラの処理手順を示すローチャートである。 9 and 10 are flowcharts showing the processing procedure of the digital camera.
フォーカス・レンズ4が所定の位置に位置決めされており,位置決めされている状態で被写体が撮像され,焦点検出用信号(第1の焦点検出信号)が読み出される(ステップ20)。すると,フォーカス・レンズ4が光軸方向に移動させられる(ステップ21)。フォーカス・レンズ4が移動させられた後に,再び焦点検出用信号(第2の焦点検出信号)が読み出される(ステップ22)。このように,フォーカス・レンズが移動させられ,その移動前後において第1の焦点検出用信号と第2の焦点検出用信号とが得られる。
The
第1の焦点検出用信号からピーク位置(第1回目のピーク位置)が検出され(ステップ23),第2の焦点検出用信号からピーク位置(第2回目のピーク位置)が検出される(ステップ24)。 The peak position (first peak position) is detected from the first focus detection signal (step 23), and the peak position (second peak position) is detected from the second focus detection signal (step 23). twenty four).
図7に示したように,第1回目のピーク位置と第2回目のピーク位置とが変化していなければ(ステップ25でYES),そのピーク位置にある焦点検出用フォトダイオード2Aおよび2Bには撮像用フォトダイオード1からの信号電荷が混入しているものと決定される(ステップ27)。これに対して,図6に示したように,第1回目のピーク位置と第2回目のピーク位置とが変化していれば(ステップ25でNO),そのピーク位置にある焦点検出用フォトダイオード2Aおよび2Bには撮像用フォトダイオード1からの信号電荷の混入はないもとされる(ステップ26)。ピーク位置の数だけステップ25から27の処理が繰り返される。
As shown in FIG. 7, if the first peak position and the second peak position have not changed (YES in step 25), the
図11は,ディジタル・カメラの処理手順の一部を示すフローチャートであり,図9の処理に対応する。 FIG. 11 is a flowchart showing a part of the processing procedure of the digital camera, and corresponds to the processing of FIG.
上述のように,第1の焦点検出用信号のピーク位置と第2の焦点検出用信号のピーク位置とが変化しないと(ステップ25でYES),そのピーク位置の焦点検出用フォトダイオード2Aおよび2Bは合焦制御には非使用のフォトダイオードと決定される(ステップ32)。これに対して,第1の焦点検出用信号のピーク位置と第2の焦点検出用信号のピーク位置とが変化すれば(ステップ25でNO),そのピーク位置の焦点検出用フォトダイオード2Aおよび2Bは合焦制御に使用するフォトダイオードと決定される(ステップ31)。
As described above, if the peak position of the first focus detection signal and the peak position of the second focus detection signal do not change (YES in step 25), focus
シャッタ・レリーズ・ボタン11の第一段階の押し下げがあると(ステップ33でYES),CCD3から焦点検出用信号が読み出される(ステップ34)。上述のように,焦点検出用フォトダイオード2Aおよび2Bのうち,非使用のフォトダイオードと決定されたフォトダイオードに蓄積された信号電荷は読み出されない(焦点検出用信号には含まれない)のはいうまでもない。読み出された焦点検出用信号を用いて合焦制御が行われる(ステップ35)。撮像用フォトダイオード1から信号電荷が混入している焦点検出用フォトダイオード2Aおよび2Bは使用されていない焦点検出用信号にもとづいて合焦制御が行われるので,比較的正確にフォーカス・レンズ11を位置決めできる。
When the shutter release button 11 is first depressed (YES in step 33), a focus detection signal is read from the CCD 3 (step 34). As described above, of the
図12は,さらに他の実施例を示すもので,ディジタル・カメラの処理手順の一部を示すフローチャートである。図12において,図11に示す処理と同一の処理ついては同一符号を付して説明を省略する。 FIG. 12 shows still another embodiment and is a flowchart showing a part of the processing procedure of the digital camera. In FIG. 12, the same processes as those shown in FIG.
上述のように,ステップ25から32の処理がピーク位置の数だけ繰り返されると,加速度センサ14によってディジタル・スチル・カメラの加速度が検出される(ステップ41)。検出された加速度が所定のしきい値以上あると(ステップ42でYES),撮像の対象が変えられたものと判断される。再び,撮像用フォトダイオード1から信号電荷が混入している焦点検出用フォトダイオード2Aおよび2Bの位置を見つけるために最初の処理から繰り返される。
As described above, when the processing of
図13は,さらに他の実施例を示すもので,ディジタル・カメラの処理手順を示すフローチャートである。図13に示す処理は,図9に示す処理に対応するもので,図9に示す処理と同一の処理については同一符号を付して説明を省略する。 FIG. 13 shows still another embodiment and is a flowchart showing the processing procedure of the digital camera. The process shown in FIG. 13 corresponds to the process shown in FIG. 9, and the same processes as those shown in FIG.
上述のように,フォーカス・レンズ4の移動前後において第1の焦点検出用信号と第2の焦点検出用信号とが得られると,フォーカス・レンズ4の移動前後におけるぶれ量がぶれ量センサ15により検出される(ステップ51)。もっとも,ぶれ量はCCD3から得られる映像信号,焦点検出用信号から検出するようにしてもよい。
As described above, when the first focus detection signal and the second focus detection signal are obtained before and after the movement of the
ぶれ量が得られると,得られたぶれ量を用いて第2の焦点検出用信号(第1の焦点検出用信号でもよい)のぶれ量が補正される(ステップ52)。第1の焦点検出用信号と,ぶれ量が補正された第2の焦点検出用信号とから上述のようにピーク位置の変化の有無などの処理が行われる。第2の焦点検出用信号のぶれ量が補正されているので,比較的正確にピーク位置を検出できる。 When the shake amount is obtained, the shake amount of the second focus detection signal (or the first focus detection signal may be used) is corrected using the obtained shake amount (step 52). From the first focus detection signal and the second focus detection signal whose blur amount is corrected, processing such as the presence or absence of a change in peak position is performed as described above. Since the blur amount of the second focus detection signal is corrected, the peak position can be detected relatively accurately.
図14は,さらに他の実施例を示すもので,ディジタル・カメラの処理手順を示すフローチャートである。図14は,図11に対応するもので,図11に示す処理と同一の処理については同一符号を付して説明を省略する。 FIG. 14 shows still another embodiment and is a flowchart showing the processing procedure of the digital camera. FIG. 14 corresponds to FIG. 11, and the same processes as those shown in FIG.
上述のように,焦点検出用フォトダイオード2Aと2Bとのうち,合焦制御に使用するフォトダイオードと合焦制御に非使用のフォトダイオードとが決定されると,まず,第2の焦点検出用信号が記憶される(ステップ61)。すると,焦点検出用フォトダイオード2Aと2Bに新たに蓄積された信号電荷にもとづいて得られる焦点検出用信号(第3の焦点検出用信号)がCCD3から読み出される(ステップ62)。
As described above, when the photodiodes used for focus control and the photodiodes not used for focus control are determined among the
読み出された第3の焦点検出信号と記憶されている第2の焦点検出用信号との差分値が算出される。算出された差分値が所定のしきい値以上であると(ステップ63でYES),撮像対象が変わっていると考えられる。上述したように,ステップ21からの処理が行われる。算出された差分値が所定のしきい値以上でなければ(ステップ63でNO),撮像対象は変わっていないので,得られた焦点検出用信号を用いて合焦制御が行われる。
A difference value between the read third focus detection signal and the stored second focus detection signal is calculated. If the calculated difference value is equal to or greater than the predetermined threshold value (YES in step 63), it is considered that the imaging target has changed. As described above, the processing from
1 撮像用フォトダイオード
2A,2B 焦点検出用フォトダイオード
3 CCD
4 フォーカス・レンズ
10 CPU
1 Photodiode for
4 Focus lens
10 CPU
Claims (6)
上記固体電子撮像素子の受光面前方において上記固体電子撮像素子の光軸方向に移動自在なフォーカス・レンズ,
上記固体電子撮像素子に含まれている複数組の焦点検出用光電変換素子から得られる焦点検出用信号のピーク位置を,上記フォーカス・レンズの移動前後のそれぞれにおいて検出するピーク位置検出手段,
上記ピーク位置検出手段によって検出された上記フォーカス・レンズの移動前後の焦点検出用信号のピーク位置が上記フォーカス・レンズの移動前後において変化していないかどうかを判定する第1の判定手段,ならびに
上記第1の判定手段によって上記フォーカス・レンズの移動前後の焦点検出用信号のピーク位置が変化していないと判定されたことに応じて,上記ピーク位置検出手段によって検出されたピーク位置に対応する位置にある焦点検出用光電変換素子に撮像用光電変換素子からの電荷が漏れていると判定する第2の判定手段,
を備えた固体電子撮像装置。 A solid-state electronic image sensor comprising a plurality of pairs of focus detection photoelectric conversion elements, and a plurality of imaging photoelectric conversion elements arranged in a row direction and a column direction;
A focus lens that is movable in the optical axis direction of the solid-state electronic image sensor in front of the light-receiving surface of the solid-state electronic image sensor;
A peak position detecting means for detecting a peak position of a focus detection signal obtained from a plurality of pairs of focus detection photoelectric conversion elements included in the solid-state electronic image sensor before and after the movement of the focus lens;
First determination means for determining whether or not a peak position of the focus detection signal detected by the peak position detection means before and after the movement of the focus lens has changed before and after the movement of the focus lens; and A position corresponding to the peak position detected by the peak position detecting means when the first determining means determines that the peak position of the focus detection signal before and after the movement of the focus lens has not changed. Second determination means for determining that the charge from the photoelectric conversion element for imaging leaks into the photoelectric conversion element for focus detection in
A solid-state electronic imaging device.
をさらに備えた請求項1に記載の固体電子撮像装置。 From the focus detection photoelectric conversion elements excluding the focus detection photoelectric conversion elements determined by the second determination means that the charge from the imaging photoelectric conversion elements is leaking in the plurality of sets of focus detection photoelectric conversion elements Focusing control means for positioning the focus lens based on a focus detection signal obtained;
The solid-state electronic imaging device according to claim 1, further comprising:
上記加速度検出手段により検出された加速度が所定のしきい値以上であることに応答して,上記ピーク位置検出手段による検出処理,上記第1の判定手段による判定処理,および上記第2の判定手段による判定処理を再度行うように,上記ピーク位置検出手段,上記第1の判定手段および上記第2の判定手段を制御する制御手段,
をさらに備えた請求項1または2に記載の固体電子撮像装置。 An acceleration detecting means for detecting an acceleration of the solid-state electronic imaging device in response to the determination by the second determining means, and the acceleration detected by the acceleration detecting means is equal to or greater than a predetermined threshold value. In response to the above, the peak position detection means, the first determination means, and the determination process by the first determination means and the determination process by the second determination means are performed again. Control means for controlling the judging means and the second judging means;
The solid-state electronic imaging device according to claim 1, further comprising:
上記ピーク位置検出手段は,
上記フォーカス・レンズの移動前に複数の組の焦点検出用光電変換素子から得られる第1の焦点検出用信号と上記フォーカス・レンズの移動後に複数の組の焦点検出用光電変換素子から得られる第2の焦点検出用信号とのうち少なくとも一方の焦点検出用信号を,上記ぶれ量検出手段によって検出されたぶれ量を用いて補正する焦点検出用信号補正手段を備え,
上記焦点検出用信号補正手段によって補正された第1の焦点検出用信号と第2の焦点検出用信号とのそれぞれのピークの位置を検出するものである,
請求項1から3のうち,いずれか一項に記載の固体電子撮像装置。 A shake amount detecting means for detecting a shake amount of the solid-state electronic imaging device before and after the movement of the first focus lens;
The peak position detecting means is
First focus detection signals obtained from a plurality of sets of focus detection photoelectric conversion elements before movement of the focus lens and first focus detection signals obtained from a plurality of sets of focus detection photoelectric conversion elements after movement of the focus lens. A focus detection signal correction unit that corrects at least one focus detection signal of the two focus detection signals using the blur amount detected by the blur amount detection unit;
The position of each peak of the first focus detection signal and the second focus detection signal corrected by the focus detection signal correction means is detected.
The solid-state electronic imaging device according to any one of claims 1 to 3.
上記第2の判定手段における判定後に焦点検出用光電変換素子から得られる第3の焦点検出用信号との差分信号を検出する差分信号検出手段,および
上記差分信号検出手段によって検出された差分信号が所定のしきい値以上であることに応答して,上記ピーク位置検出手段による検出処理,上記第1の判定手段による判定処理,および上記第2の判定手段による判定処理を再度行うように,上記ピーク位置検出手段,上記第1の判定手段および上記第2の判定手段を制御する制御手段,
をさらに備えた請求項1,2または4に記載の固体電子撮像装置。 First focus detection signals obtained from a plurality of sets of focus detection photoelectric conversion elements before movement of the focus lens and first focus detection signals obtained from a plurality of sets of focus detection photoelectric conversion elements after movement of the focus lens. A difference signal for detecting a difference signal between at least one focus detection signal of the two focus detection signals and a third focus detection signal obtained from the focus detection photoelectric conversion element after the determination by the second determination means. Detection means,
A difference signal detection means for detecting a difference signal from a third focus detection signal obtained from the focus detection photoelectric conversion element after the determination in the second determination means; and a difference signal detected by the difference signal detection means In response to being above a predetermined threshold value, the detection processing by the peak position detection means, the determination processing by the first determination means, and the determination processing by the second determination means are performed again. Control means for controlling the peak position detection means, the first determination means and the second determination means;
The solid-state electronic imaging device according to claim 1, further comprising:
フォーカス・レンズが,上記固体電子撮像素子の受光面前方において上記固体電子撮像素子の光軸方向に移動自在であり,
ピーク位置検出手段が,上記固体電子撮像素子に含まれている複数組の焦点検出用光電変換素子から得られる焦点検出用信号のピーク位置を,上記フォーカス・レンズの移動前後のそれぞれにおいて検出し,
第1の判定手段が,上記ピーク位置検出手段によって検出された上記フォーカス・レンズの移動前後の焦点検出用信号のピーク位置が上記フォーカス・レンズの移動前後において変化していないかどうかを判定し,
第2の判定手段が,上記第1の判定手段によって上記フォーカス・レンズの移動前後の焦点検出用信号のピーク位置が変化していないと判定されたことに応じて,上記ピーク位置検出手段によって検出されたピーク位置に対応する位置にある焦点検出用光電変換素子に撮像用光電変換素子からの電荷が漏れていると判定する,
固体電子撮像装置の動作制御方法。 Operation control of a solid-state electronic image pickup apparatus including a solid-state electronic image pickup element including a plurality of sets of focus detection photoelectric conversion elements and a plurality of image pickup photoelectric conversion elements arranged in a row direction and a column direction In the method,
A focus lens is movable in the optical axis direction of the solid-state electronic image sensor in front of the light-receiving surface of the solid-state electronic image sensor;
Peak position detection means detects the peak positions of focus detection signals obtained from a plurality of sets of focus detection photoelectric conversion elements included in the solid-state electronic image sensor before and after the movement of the focus lens,
A first determination unit for determining whether or not the peak position of the focus detection signal before and after the movement of the focus lens detected by the peak position detection unit has changed before and after the movement of the focus lens;
The second determination means is detected by the peak position detection means when the first determination means determines that the peak position of the focus detection signal before and after the movement of the focus lens has not changed. Determining that the charge from the imaging photoelectric conversion element is leaking to the focus detection photoelectric conversion element at a position corresponding to the peak position.
Operation control method of solid-state electronic imaging device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011052770A JP2012189777A (en) | 2011-03-10 | 2011-03-10 | Solid electronic imaging apparatus and operation control method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2011052770A Withdrawn JP2012189777A (en) | 2011-03-10 | 2011-03-10 | Solid electronic imaging apparatus and operation control method thereof |
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2011
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