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JP2017173615A - Focus adjustment device and image capturing device - Google Patents

Focus adjustment device and image capturing device Download PDF

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JP2017173615A
JP2017173615A JP2016060581A JP2016060581A JP2017173615A JP 2017173615 A JP2017173615 A JP 2017173615A JP 2016060581 A JP2016060581 A JP 2016060581A JP 2016060581 A JP2016060581 A JP 2016060581A JP 2017173615 A JP2017173615 A JP 2017173615A
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JP2016060581A
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Japanese (ja)
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裕之 小石
Hiroyuki Koishi
裕之 小石
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Nippon Kogaku KK
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Abstract

【課題】被写体の光量変化に強い焦点調節装置および撮像装置を提供する。【解決手段】光学系を介して入射した光を光電変換して電荷蓄積を行う光電変換部と、前記光電変換部に第1時間と、前記第1時間よりも長い第2時間とで電荷蓄積させる制御部と、前記制御部により前記第2時間で電荷蓄積した前記光電変換部からの第2出力に基づいて、前記光学系の焦点位置を調節する調節部と、を備える焦点調節装置。【選択図】図4A focus adjustment device and an imaging device that are resistant to changes in the amount of light of a subject are provided. A photoelectric conversion unit that photoelectrically converts light incident through an optical system to store charges, and the photoelectric conversion unit stores charges in a first time and a second time longer than the first time. And a controller that adjusts the focal position of the optical system based on a second output from the photoelectric converter that has accumulated charges in the second time by the controller. [Selection] Figure 4

Description

本発明は、焦点調節装置および撮像装置に関する。   The present invention relates to a focus adjustment device and an imaging device.

複数の画素出力を加算して焦点検出信号のS/N比を向上させる技術が知られている(例えば特許文献1)。このような技術では、加算に用いるための追加の焦点検出用画素を設ける必要がある。   A technique for improving the S / N ratio of a focus detection signal by adding a plurality of pixel outputs is known (for example, Patent Document 1). In such a technique, it is necessary to provide an additional focus detection pixel for use in addition.

特開2009−3122号公報JP 2009-3122 A

本発明の第1の態様によると、焦点調節装置は、光学系を介して入射した光を光電変換して電荷蓄積を行う光電変換部と、前記光電変換部に第1時間と、前記第1時間よりも長い第2時間とで電荷蓄積させる制御部と、前記制御部により前記第2時間で電荷蓄積した前記光電変換部からの第2出力に基づいて、前記光学系の焦点位置を調節する調節部と、を備える。
本発明の第2の態様によると、焦点調節装置は、光学系を介して入射した光を光電変換して電荷蓄積を行う光電変換部と、前記光電変換部に第1時間と、前記第1時間より短い第2時間と、前記第2時間と異なる第3時間とで電荷蓄積させる制御部と、前記第1時間で電荷蓄積した前記光電変換部からの第1出力または、前記第3時間で電荷蓄積した前記光電変換部からの第3出力に基づいて、前記光学系の焦点位置を調節する調節部と、を備える。
本発明の第3の態様によると、撮像装置は、光学系による像を撮像する撮像素子と、前記光学系を介して入射した光を光電変換して電荷蓄積を行う光電変換部と、前記撮像素子による第1撮像と第2撮像との間に、前記光電変換部に第1時間と第2時間とで電荷蓄積をさせる制御部と、前記制御部により前記第1時間で電荷蓄積した前記光電変換部からの第1出力と、前記第2時間で電荷蓄積した前記光電変換部からの第2出力とに基づいて、前記光学系の焦点位置を調節する調節部と、を備える。
According to the first aspect of the present invention, the focus adjustment device includes a photoelectric conversion unit that photoelectrically converts light incident through the optical system to accumulate charges, a first time period in the photoelectric conversion unit, and the first The focus position of the optical system is adjusted based on a control unit that accumulates charges in a second time longer than the time, and a second output from the photoelectric conversion unit that accumulates charges in the second time by the control unit. And an adjustment unit.
According to the second aspect of the present invention, the focus adjustment device includes a photoelectric conversion unit that photoelectrically converts light incident through the optical system to store charges, a first time period in the photoelectric conversion unit, and the first A control unit that accumulates charges in a second time shorter than the second time and a third time that is different from the second time, and a first output from the photoelectric conversion unit that accumulates charges in the first time, or in the third time An adjustment unit that adjusts a focal position of the optical system based on a third output from the photoelectric conversion unit that has accumulated electric charge.
According to the third aspect of the present invention, the imaging apparatus includes: an imaging element that captures an image by an optical system; a photoelectric conversion unit that photoelectrically converts light incident through the optical system to store charges; and the imaging A control unit that causes the photoelectric conversion unit to accumulate charges in a first time and a second time between a first imaging and a second imaging by the element, and the photoelectric that has accumulated charges in the first time by the control unit. An adjustment unit that adjusts a focal position of the optical system based on a first output from the conversion unit and a second output from the photoelectric conversion unit that has accumulated charges in the second time period.

撮像装置の構成を模式的に示す断面図Sectional drawing which shows the structure of an imaging device typically 焦点検出装置の説明図Explanatory drawing of focus detection device レリーズスイッチが半押し状態であるときの自動焦点調節処理に関するタイミングチャートTiming chart for automatic focus adjustment when the release switch is half-pressed レリーズスイッチが全押し状態であるときの自動焦点調節処理に関するタイミングチャートTiming chart for automatic focus adjustment when the release switch is fully pressed レリーズスイッチが全押し状態であるときの自動焦点調節処理に関するタイミングチャートTiming chart for automatic focus adjustment when the release switch is fully pressed 第1回目の焦点検出結果の説明図Explanatory drawing of the first focus detection result 第2回目の焦点検出結果の説明図Explanatory drawing of the second focus detection result

(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態に係る撮像装置の構成を模式的に示す断面図である。撮像装置1は、いわゆる一眼レフレックス方式のデジタルカメラである。撮像装置1は、カメラボディ100および交換レンズ200を含む。交換レンズ200には、複数のレンズ202、203、204から構成される撮像光学系205が設けられる。なお、図1では撮像光学系205を3つのレンズにより構成されるかのように図示しているが、いくつのレンズで構成されるようにしてもよい。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the imaging apparatus according to the first embodiment. The imaging device 1 is a so-called single-lens reflex digital camera. The imaging device 1 includes a camera body 100 and an interchangeable lens 200. The interchangeable lens 200 is provided with an imaging optical system 205 that includes a plurality of lenses 202, 203, and 204. In FIG. 1, the imaging optical system 205 is illustrated as if it is configured by three lenses, but any number of lenses may be configured.

撮像光学系205に含まれるレンズ203は、撮像光学系205の焦点位置を調節するフォーカスレンズである。フォーカスレンズ203は、不図示のアクチュエータにより撮像光学系205の光軸Oに沿った方向Xに駆動される。   A lens 203 included in the imaging optical system 205 is a focus lens that adjusts the focal position of the imaging optical system 205. The focus lens 203 is driven in a direction X along the optical axis O of the imaging optical system 205 by an actuator (not shown).

カメラボディ100は、撮像光学系205により結像された被写体像を撮像する、CCDやCMOS等の撮像素子102を有する。撮像素子102は、撮像面が撮像光学系205の予定焦点面と一致するように配置される。カメラボディ100内の、撮像光学系205と撮像素子102の撮像面との間には、クイックリターンミラー103が設置される。非撮影時、クイックリターンミラー103は撮像光学系205の光路上に存在し、被写体光をフォーカシングスクリーン104およびペンタプリズム105の方向に反射する。撮影者は、ファインダー部107から接眼レンズ106を介して被写体像を視認することができる。   The camera body 100 includes an imaging element 102 such as a CCD or a CMOS that captures a subject image formed by the imaging optical system 205. The image sensor 102 is arranged so that the imaging surface coincides with the planned focal plane of the imaging optical system 205. A quick return mirror 103 is installed between the imaging optical system 205 and the imaging surface of the imaging element 102 in the camera body 100. At the time of non-photographing, the quick return mirror 103 exists on the optical path of the imaging optical system 205 and reflects subject light in the direction of the focusing screen 104 and the pentaprism 105. The photographer can view the subject image from the viewfinder unit 107 through the eyepiece 106.

クイックリターンミラー103の裏面には、サブミラー108が設置される。クイックリターンミラー103の表面(反射面)はハーフミラー加工されており、そこに入射した被写体光はクイックリターンミラー103を透過してサブミラー108に入射する。サブミラー108はこの光束をカメラボディ100の下方に反射させる。カメラボディ100の下方には、いわゆる瞳分割位相差検出方式の焦点検出を行う焦点検出装置109が設けられる。   A sub mirror 108 is installed on the back surface of the quick return mirror 103. The surface (reflecting surface) of the quick return mirror 103 is half-mirror processed, and subject light incident thereon passes through the quick return mirror 103 and enters the sub mirror 108. The sub mirror 108 reflects this light beam below the camera body 100. Below the camera body 100, a focus detection device 109 that performs focus detection by a so-called pupil division phase difference detection method is provided.

カメラボディ100は、マイクロプロセッサやその周辺回路から成る制御部101を備える。制御部101は、不図示のメモリに予め記憶されている所定の制御プログラムを読み込んで実行することにより、撮像装置1の各部を制御する。なお、制御部101を、上記の制御プログラム相当の動作を行う電子回路により構成してもよい。   The camera body 100 includes a control unit 101 including a microprocessor and its peripheral circuits. The control unit 101 controls each unit of the imaging apparatus 1 by reading and executing a predetermined control program stored in advance in a memory (not shown). Note that the control unit 101 may be configured by an electronic circuit that performs an operation corresponding to the control program.

所定の自動焦点調節操作(例えば、不図示のレリーズスイッチの半押し操作)がなされると、制御部101は後述する自動焦点調節(AF)処理を実行する。このAF処理により、フォーカスレンズ203が駆動され、被写体にピントが合わせられる。   When a predetermined automatic focus adjustment operation (for example, a half-press operation of a release switch (not shown)) is performed, the control unit 101 executes an automatic focus adjustment (AF) process described later. With this AF process, the focus lens 203 is driven and the subject is focused.

所定の静止画撮影操作(例えば、不図示のレリーズスイッチの全押し操作)がなされると、制御部101は撮像制御を行う。このとき制御部101は、クイックリターンミラー103およびサブミラー108を、図1に示す遮光位置から被写体光を遮らない退避位置に移動させた後、不図示のシャッター等を制御し、撮像素子102に被写体像を撮像させる。制御部101は、撮像素子102から出力される撮像信号に種々の画像処理を加え、静止画像データを生成して不図示の記憶媒体(例えばメモリカード等)に記憶する。   When a predetermined still image shooting operation (for example, full pressing operation of a release switch (not shown)) is performed, the control unit 101 performs imaging control. At this time, the control unit 101 moves the quick return mirror 103 and the sub mirror 108 from the light shielding position shown in FIG. Take an image. The control unit 101 performs various image processing on the imaging signal output from the imaging element 102, generates still image data, and stores it in a storage medium (not shown) (for example, a memory card).

カメラボディ100の背面には、例えば液晶等の表示素子により構成されるモニター110が設けられている。制御部101はこのモニター110を用いて、例えば撮影した静止画像データや動画像データの再生、撮影パラメータ(F値やシャッタースピード等)の設定メニューの表示、動画撮影中のスルー画の表示などを行う。   On the back surface of the camera body 100, for example, a monitor 110 composed of a display element such as a liquid crystal is provided. The control unit 101 uses the monitor 110 to display, for example, reproduction of captured still image data and moving image data, display of a setting menu for shooting parameters (F value, shutter speed, etc.), display of a through image during moving image shooting, and the like. Do.

図2は、焦点検出装置109の説明図である。図2(a)は、撮像画面に配置された焦点検出領域を示す平面図であり、図2(b)は、1つの焦点検出領域に対応する光電変換部を模式的に示す平面図である。   FIG. 2 is an explanatory diagram of the focus detection device 109. FIG. 2A is a plan view showing a focus detection area arranged on the imaging screen, and FIG. 2B is a plan view schematically showing a photoelectric conversion unit corresponding to one focus detection area. .

図2(a)に示す撮像画面10には、計13個の焦点検出領域11が配置されている。焦点検出装置109は、各々の焦点検出領域11について、焦点評価値を演算する(焦点検出を行う)ことができるように構成される。なお、図2(a)に示した焦点検出領域11の個数および位置は一例であり、より多数の焦点検出領域11を設けてもよいし、図2(a)に示した位置とは別の位置に焦点検出領域11を設けてもよい。以下、1つの焦点検出領域11に注目して焦点検出等の処理を説明するが、説明する内容を複数の焦点検出領域11に適用することは当然に可能である。   A total of 13 focus detection areas 11 are arranged on the imaging screen 10 shown in FIG. The focus detection device 109 is configured to be able to calculate a focus evaluation value (perform focus detection) for each focus detection region 11. Note that the number and positions of the focus detection areas 11 illustrated in FIG. 2A are merely examples, and a larger number of focus detection areas 11 may be provided, or may be different from the positions illustrated in FIG. The focus detection area 11 may be provided at the position. Hereinafter, processing such as focus detection will be described by focusing on one focus detection region 11, but naturally the contents to be described can be applied to a plurality of focus detection regions 11.

図2(b)に、1つの焦点検出領域11に対応する光電変換部20を示す。焦点検出装置109は、図2(b)に図示した光電変換部20を、焦点検出領域11ごとに複数有している。光電変換部20は、第1光電変換素子列20Aおよび第2光電変換素子列20Bを含む。第1光電変換素子列20Aおよび第2光電変換素子列20Bは、一列に配列された複数の光電変換素子21を有する。   FIG. 2B shows the photoelectric conversion unit 20 corresponding to one focus detection region 11. The focus detection device 109 includes a plurality of photoelectric conversion units 20 illustrated in FIG. 2B for each focus detection region 11. The photoelectric conversion unit 20 includes a first photoelectric conversion element array 20A and a second photoelectric conversion element array 20B. The first photoelectric conversion element array 20A and the second photoelectric conversion element array 20B have a plurality of photoelectric conversion elements 21 arranged in a line.

焦点検出装置109は、サブミラー108からの反射光を一対の再結像レンズ(不図示)により一対の光束に瞳分割する。一対の光束の一方は第1光電変換素子列20Aに入射する。一対の光束の他方は第2光電変換素子列20Bに入射する。焦点検出装置109は、第1光電変換素子列20Aによる光電変換信号と、第2光電変換素子列20Bによる光電変換信号との位相差を周知の方法により算出し、この位相差から周知の方法により焦点評価値を演算する。   The focus detection device 109 divides the reflected light from the sub mirror 108 into a pair of light beams by a pair of re-imaging lenses (not shown). One of the pair of light beams is incident on the first photoelectric conversion element array 20A. The other of the pair of light beams enters the second photoelectric conversion element array 20B. The focus detection device 109 calculates the phase difference between the photoelectric conversion signal by the first photoelectric conversion element array 20A and the photoelectric conversion signal by the second photoelectric conversion element array 20B by a known method, and uses the known method from the phase difference. The focus evaluation value is calculated.

(非撮影時の自動焦点調節処理の説明)
図3は、レリーズスイッチが半押し状態であるときの自動焦点調節処理に関するタイミングチャートである。図3の横軸は時間の経過を示しており、紙面左から右に向かって時間が進行している。ユーザが不図示のレリーズスイッチの半押し操作を行うと(レリーズスイッチを半押し状態にすると)、制御部101は自動焦点調節処理を実行する。レリーズスイッチが半押し状態である間、制御部101は自動焦点調節処理を繰り返し実行し、被写体にピントが合った状態を維持しようとする。
(Explanation of automatic focus adjustment processing when not shooting)
FIG. 3 is a timing chart relating to automatic focus adjustment processing when the release switch is half-pressed. The horizontal axis in FIG. 3 indicates the passage of time, and the time advances from the left to the right of the page. When the user performs a half-press operation of a release switch (not shown) (when the release switch is half-pressed), the control unit 101 executes an automatic focus adjustment process. While the release switch is in the half-pressed state, the control unit 101 repeatedly executes the automatic focus adjustment process to try to maintain a state where the subject is in focus.

図3では、制御部101が実行する焦点調節以外の種々の処理(例えばモニター110の表示内容の更新など)を、「その他処理」と表記している。図3の時刻t0において、制御部101はそのような処理を実行している。   In FIG. 3, various processes other than the focus adjustment executed by the control unit 101 (for example, updating the display contents of the monitor 110) are referred to as “other processes”. At time t0 in FIG. 3, the control unit 101 performs such processing.

本実施の形態の焦点検出装置109は、焦点検出を2段階に分けて行う。時刻t1〜t4の処理が焦点検出の第1段階の処理であり、時刻t5〜t8の処理が焦点検出の第2段階の処理である。   The focus detection device 109 according to the present embodiment performs focus detection in two stages. The process from time t1 to t4 is the first stage process of focus detection, and the process from time t5 to t8 is the second stage process of focus detection.

第1段階において、焦点検出装置109は、被写体の光量を測定する目的で、光電変換部20に電荷蓄積を行わせる(時刻t1〜t2)。焦点検出装置109は、光電変換部20から、この電荷蓄積による光電変換信号を読み出す(時刻t2〜t3)。制御部101は、この電荷蓄積による光電変換部20からの出力に基づき、第2段階における電荷蓄積の時間(蓄積時間)を決定する(時刻t3〜t4)。図3では、この処理を時間決定処理と表記している。   In the first stage, the focus detection device 109 causes the photoelectric conversion unit 20 to accumulate charges for the purpose of measuring the amount of light of the subject (time t1 to t2). The focus detection device 109 reads out the photoelectric conversion signal by this charge accumulation from the photoelectric conversion unit 20 (time t2 to t3). The control unit 101 determines the charge accumulation time (accumulation time) in the second stage based on the output from the photoelectric conversion unit 20 by this charge accumulation (time t3 to t4). In FIG. 3, this process is described as a time determination process.

時間決定処理において、制御部101は、第1段階における電荷蓄積結果から、第2段階における蓄積時間を演算する。例えば、光電変換部20からの光電変換信号の大きさと被写体光量との関係を示す式に、第1段階における電荷蓄積結果(すなわち光電変換部20からの光電変換信号の大きさ)を与え、被写体光量を求める。その後、その被写体光量で飽和せず、かつ十分に長い蓄積時間を演算する。   In the time determination process, the control unit 101 calculates the accumulation time in the second stage from the charge accumulation result in the first stage. For example, the charge accumulation result in the first stage (that is, the magnitude of the photoelectric conversion signal from the photoelectric conversion unit 20) is given to an expression showing the relationship between the magnitude of the photoelectric conversion signal from the photoelectric conversion unit 20 and the amount of light of the subject, and the subject Find the amount of light. Thereafter, a sufficiently long accumulation time is calculated without being saturated with the subject light amount.

第2段階において、焦点検出装置109は、時間決定処理により決定した時間だけ光電変換部20に電荷蓄積を行わせる(時刻t5〜t6)。焦点検出装置109は、光電変換部20から、この電荷蓄積による光電変換信号を読み出す(時刻t6〜t7)。焦点検出装置109は、この電荷蓄積による光電変換部20からの出力に基づき、焦点評価値を演算する(時刻t7〜t8)。制御部101は、演算された焦点評価値に基づき、フォーカスレンズ203を駆動する(時刻t8〜t9)。   In the second stage, the focus detection device 109 causes the photoelectric conversion unit 20 to accumulate charges for the time determined by the time determination process (time t5 to t6). The focus detection device 109 reads out the photoelectric conversion signal by the charge accumulation from the photoelectric conversion unit 20 (time t6 to t7). The focus detection device 109 calculates a focus evaluation value based on the output from the photoelectric conversion unit 20 due to this charge accumulation (time t7 to t8). The control unit 101 drives the focus lens 203 based on the calculated focus evaluation value (time t8 to t9).

前述の通り、レリーズスイッチが半押し状態である間、図3に示す処理は繰り返し実行される。つまり、図3に例示した期間の後、焦点検出装置109は、被写体の光量を測定する目的で、光電変換部20に電荷蓄積を行わせ(2回目の第1段階)、この電荷蓄積による光電変換部20からの出力に基づき、2回目の第2段階における蓄積時間を決定する。その後、焦点検出装置109は、2回目の第1段階における時間決定処理により決定した時間だけ光電変換部20に電荷蓄積を行わせ(2回目の第2段階)、この電荷蓄積による光電変換部20からの出力に基づき、焦点評価値を演算する。制御部101は、演算された焦点評価値に基づき、フォーカスレンズ203を駆動する。   As described above, while the release switch is half-pressed, the process shown in FIG. 3 is repeatedly executed. That is, after the period illustrated in FIG. 3, the focus detection device 109 causes the photoelectric conversion unit 20 to accumulate charges for the purpose of measuring the amount of light of the subject (second first stage). Based on the output from the conversion unit 20, the accumulation time in the second stage of the second time is determined. Thereafter, the focus detection device 109 causes the photoelectric conversion unit 20 to accumulate charges for the time determined by the time determination process in the second first stage (second second stage), and the photoelectric conversion unit 20 based on this charge accumulation. Based on the output from, the focus evaluation value is calculated. The control unit 101 drives the focus lens 203 based on the calculated focus evaluation value.

なお、2回目以降の時間決定処理において、制御部101は、今回の第1段階における電荷蓄積の結果だけではなく、前回の第2段階における電荷蓄積の結果も用いて、今回の第2段階における蓄積時間を決定する。例えば、制御部101は、前回の第2段階における電荷蓄積の結果から求まる被写体光量と、今回の第1段階における電荷蓄積の結果から求まる被写体光量とを比較する。両者の差が所定量未満であれば、被写体光量が前回の焦点検出からほとんど変化していないということなので、前回決定した蓄積時間(前回の第1段階における電荷蓄積の結果から算出された時間)をそのまま利用する。他方、両者の差が所定量以上であれば、被写体光量が前回の焦点検出から変化したということなので、今回の第1段階における電荷蓄積の結果から蓄積時間を算出する。   In the second and subsequent time determination processes, the control unit 101 uses not only the result of the charge accumulation in the first stage of this time but also the result of the charge accumulation in the second stage of the previous time, and uses the result of the current second stage. Determine the accumulation time. For example, the control unit 101 compares the subject light amount obtained from the charge accumulation result in the previous second stage and the subject light amount obtained from the current charge accumulation result in the first stage. If the difference between the two is less than a predetermined amount, it means that the subject light amount has hardly changed since the previous focus detection, so the previously determined accumulation time (the time calculated from the result of the charge accumulation in the previous first stage) Is used as it is. On the other hand, if the difference between the two is equal to or greater than the predetermined amount, it means that the subject light amount has changed from the previous focus detection, and therefore the accumulation time is calculated from the result of the charge accumulation in the first stage this time.

第1段階の電荷蓄積は、第2段階における蓄積時間を決定するための電荷蓄積である。従って、第1段階の蓄積時間は、被写体の光量が測定可能な程度の時間であればよく、図3に例示したように、第2段階の蓄積時間に比べて短い。なお、被写体の光量が極めて大きい場合には、第1段階の蓄積時間が、第2段階の蓄積時間に比べて長くなることもある。また、蓄積時間だけでなく光電変換部20の感度(ゲイン)を調節した場合にも、第1段階の蓄積時間が、第2段階の蓄積時間に比べて長くなることがある。   The charge accumulation in the first stage is charge accumulation for determining the accumulation time in the second stage. Therefore, the accumulation time of the first stage may be a time that can measure the amount of light of the subject, and is shorter than the accumulation time of the second stage as illustrated in FIG. When the amount of light of the subject is extremely large, the first stage accumulation time may be longer than the second stage accumulation time. Further, not only the accumulation time but also the sensitivity (gain) of the photoelectric conversion unit 20 is adjusted, the first stage accumulation time may be longer than the second stage accumulation time.

焦点検出を2段階に分けず、第2段階の処理だけで自動焦点調節を行う場合、蓄積時間は前回の自動焦点調節に際して為された電荷蓄積の結果により決定されることになる。例えば前回の自動焦点調節後に被写体の光量が大きく変化した場合、今回の蓄積時間が被写体の光量に合っておらず、光電変換部20の出力が飽和してしまう可能性がある。この場合、焦点検出が正しく行えないので、今回の自動焦点調節はスキップされ、次回の自動焦点調節までレンズ駆動を行うことができない。本実施の形態では、第1段階の処理において、蓄積時間を決定するための電荷蓄積を行っているので、焦点検出を常に正しく行うことができる。   When the focus detection is not divided into two stages and the automatic focus adjustment is performed only by the process of the second stage, the accumulation time is determined by the result of the charge accumulation performed in the previous automatic focus adjustment. For example, when the amount of light of the subject changes greatly after the previous automatic focus adjustment, there is a possibility that the current accumulation time does not match the amount of light of the subject and the output of the photoelectric conversion unit 20 is saturated. In this case, since focus detection cannot be performed correctly, the current automatic focus adjustment is skipped, and the lens cannot be driven until the next automatic focus adjustment. In the present embodiment, since charge accumulation for determining the accumulation time is performed in the first stage processing, focus detection can always be performed correctly.

なお、第1段階の処理は、第2段階の処理にできるだけ近い時期に実行されることが望ましい。換言すれば、これは、被写体の光量変化に可能な限り素早く追従するためである。例えば第1段階の処理と第2段階の処理を連続して実行することも考えられる。しかし、そのようにすると自動焦点調節のために制御部101が連続して占有される期間が長くなってしまう。つまり、その他処理を行うことができない期間が長くなってしまう。そこで、本実施の形態では、第1段階の処理と第2段階の処理との間に時間間隔を設けている。なお、第1段階の処理と第2段階の処理との時間間隔を設けなくてもよい。   It should be noted that the first stage process is preferably executed as close as possible to the second stage process. In other words, this is to follow the light amount change of the subject as quickly as possible. For example, it is conceivable to execute the first stage process and the second stage process continuously. However, in such a case, the period during which the control unit 101 is continuously occupied for automatic focus adjustment becomes long. That is, the period during which other processing cannot be performed becomes long. Therefore, in the present embodiment, a time interval is provided between the first stage process and the second stage process. It is not necessary to provide a time interval between the first stage process and the second stage process.

(撮影時の自動焦点調節処理の説明)
図4は、レリーズスイッチが全押し状態であるときの自動焦点調節処理に関するタイミングチャートである。図4の横軸は時間の経過を示しており、紙面左から右に向かって時間が進行している。ユーザが不図示のレリーズスイッチの全押し操作を行うと(レリーズスイッチを全押し状態にすると)、制御部101は撮影処理を行う。
(Explanation of automatic focus adjustment process during shooting)
FIG. 4 is a timing chart relating to automatic focus adjustment processing when the release switch is fully pressed. The horizontal axis of FIG. 4 shows the passage of time, and the time progresses from the left to the right of the page. When the user fully presses a release switch (not shown) (when the release switch is fully pressed), the control unit 101 performs a photographing process.

撮影処理において、制御部101は、クイックリターンミラー103およびサブミラー108を、退避位置に移動させる(時刻t11〜t12)。その後、制御部101は、撮像素子102に被写体像を撮像させる(時刻t13〜t14)。制御部101は、撮像素子102により出力された撮像信号に対して種々の画像処理を実行して静止画像データを生成し(時刻t14〜t15)、静止画像データを不図示の記憶媒体に記憶する(時刻t15〜t16)。制御部101は、クイックリターンミラー103およびサブミラー108を、遮光位置から待避位置に移動させ(時刻t17〜t20)、撮影処理を終了させる。   In the photographing process, the control unit 101 moves the quick return mirror 103 and the sub mirror 108 to the retracted position (time t11 to t12). Thereafter, the control unit 101 causes the image sensor 102 to capture a subject image (time t13 to t14). The control unit 101 executes various image processing on the imaging signal output from the imaging element 102 to generate still image data (time t14 to t15), and stores the still image data in a storage medium (not shown). (Time t15 to t16). The control unit 101 moves the quick return mirror 103 and the sub mirror 108 from the light shielding position to the retracted position (time t17 to t20), and ends the photographing process.

なお、本実施の形態では、クイックリターンミラー103およびサブミラー108の退避位置への移動完了から、撮像素子102による被写体像の撮像開始までの間に、若干の時間が存在する(時刻t12〜t13)。このようにしたのは、クイックリターンミラー103およびサブミラー108が退避位置に移動した直後は、クイックリターンミラー103およびサブミラー108が振動しており、被写体像が安定しない可能性があるためである。   In the present embodiment, there is some time between the completion of the movement of the quick return mirror 103 and the sub mirror 108 to the retracted position and the start of imaging of the subject image by the image sensor 102 (time t12 to t13). . This is because the quick return mirror 103 and the sub mirror 108 vibrate immediately after the quick return mirror 103 and the sub mirror 108 move to the retracted position, and the subject image may not be stabilized.

レリーズスイッチが全押し状態である間、制御部101は撮影処理を繰り返し実行し、被写体像を連続して撮像する(いわゆる連写機能)。制御部101は、連写コマ間で被写体が移動した場合でもピントが合った画像が得られるよう、撮影処理と撮影処理との間で、自動焦点調節処理を実行する。以下、この撮影時に実行される自動焦点調節処理について説明する。   While the release switch is fully pressed, the control unit 101 repeatedly performs shooting processing to continuously capture subject images (so-called continuous shooting function). The control unit 101 executes an automatic focus adjustment process between the shooting process so that an in-focus image can be obtained even when the subject moves between the continuous shooting frames. Hereinafter, the automatic focus adjustment process executed at the time of photographing will be described.

本実施の形態の焦点検出装置109は、撮影時に実行される自動焦点調節処理において、前述した非撮影時の自動焦点調節処理と同様に、焦点検出を2段階に分けて行う。時刻t18〜t21の処理が焦点検出の第1段階の処理であり、時刻t22〜t25の処理が焦点検出の第2段階の処理である。   The focus detection apparatus 109 according to the present embodiment performs focus detection in two stages in the automatic focus adjustment process executed at the time of shooting, as in the above-described automatic focus adjustment process at the time of non-shooting. The process from time t18 to t21 is the first stage process of focus detection, and the process from time t22 to t25 is the second stage process of focus detection.

第1段階において、焦点検出装置109は、被写体の光量を測定する目的で、光電変換部20に電荷蓄積を行わせる(時刻t18〜t19)。焦点検出装置109は、光電変換部20から、この電荷蓄積による光電変換信号を読み出す(時刻t19〜t20)。焦点検出装置109は、この電荷蓄積による光電変換部20からの出力に基づき、第2段階における電荷蓄積の時間(蓄積時間)を決定する(時刻t20〜t21)。   In the first stage, the focus detection device 109 causes the photoelectric conversion unit 20 to accumulate charges for the purpose of measuring the amount of light of the subject (time t18 to t19). The focus detection device 109 reads out the photoelectric conversion signal by this charge accumulation from the photoelectric conversion unit 20 (time t19 to t20). The focus detection device 109 determines the charge accumulation time (accumulation time) in the second stage based on the output from the photoelectric conversion unit 20 by the charge accumulation (time t20 to t21).

第2段階において、焦点検出装置109は、第1段階の時間決定処理により決定した時間だけ光電変換部20に電荷蓄積を行わせる(時刻t22〜t23)。焦点検出装置109は、光電変換部20から、この電荷蓄積による光電変換信号を読み出す(時刻t23〜t24)。焦点検出装置109は、この電荷蓄積による光電変換部20からの出力に基づき、焦点評価値を演算する(時刻t24〜t25)。制御部101は、演算された焦点評価値に基づき、フォーカスレンズ203を駆動する(時刻t25〜t26)。   In the second stage, the focus detection device 109 causes the photoelectric conversion unit 20 to accumulate charges for the time determined by the time determination process in the first stage (time t22 to t23). The focus detection device 109 reads out the photoelectric conversion signal by this charge accumulation from the photoelectric conversion unit 20 (time t23 to t24). The focus detection device 109 calculates a focus evaluation value based on the output from the photoelectric conversion unit 20 due to the charge accumulation (time t24 to t25). The control unit 101 drives the focus lens 203 based on the calculated focus evaluation value (time t25 to t26).

前述した非撮影時の自動焦点調節処理とは異なり、焦点検出装置109は、クイックリターンミラー103およびサブミラー108が退避位置から遮光位置に移動する(ミラーアップ状態からミラーダウン状態に遷移する)間に、第1段階の処理を実行する。換言すると、クイックリターンミラー103およびサブミラー108の退避位置から遮光位置への移動期間と、第1段階の処理期間とは、少なくとも一部が重複している。なお、前述の通り、クイックリターンミラー103およびサブミラー108が遮光位置に移動してから振動が収まり安定するまで、若干の時間を必要とする。この時間についても、クイックリターンミラー103およびサブミラー108の退避位置から遮光位置への移動期間の一部と考えることができる。   Unlike the automatic focus adjustment process at the time of non-photographing described above, the focus detection device 109 is configured so that the quick return mirror 103 and the sub mirror 108 move from the retracted position to the light shielding position (transition from the mirror up state to the mirror down state). The first stage processing is executed. In other words, the movement period from the retracted position of the quick return mirror 103 and the sub mirror 108 to the light shielding position and the processing period of the first stage at least partially overlap. As described above, some time is required until the vibration is settled and stabilized after the quick return mirror 103 and the sub mirror 108 are moved to the light shielding position. This time can also be considered as a part of the moving period from the retracted position of the quick return mirror 103 and the sub mirror 108 to the light shielding position.

光電変換部20は、クイックリターンミラー103およびサブミラー108の移動中に電荷蓄積を行うので、第1段階における電荷蓄積の結果は、焦点検出演算には不向きなものとなる。しかしながら、第1段階における電荷蓄積は、前述の通り、第2段階における蓄積時間を決定するための電荷蓄積である。従って、クイックリターンミラー103およびサブミラー108が移動中であることは問題にならない。   Since the photoelectric conversion unit 20 performs charge accumulation while the quick return mirror 103 and the sub mirror 108 are moving, the result of charge accumulation in the first stage is not suitable for focus detection calculation. However, the charge accumulation in the first stage is charge accumulation for determining the accumulation time in the second stage as described above. Therefore, it does not matter that the quick return mirror 103 and the sub mirror 108 are moving.

焦点検出装置109は、クイックリターンミラー103およびサブミラー108が移動中であることを考慮して被写体の光量を算出する。例えば、光量が既知である被写体からの光束で、第1段階における電荷蓄積の結果を取得すれば、ある光量に対応する光電変換部20の出力が判明する。さまざまな光量の被写体についてこの手順を繰り返せば、被写体の光量と第1段階における電荷蓄積結果との対応関係を知ることができる。このような測定を事前に行っておき、対応関係をテーブル化したり、対応関係を示す演算式を作成したりすることで、上述の処理を焦点検出装置109に実装する。   The focus detection device 109 calculates the amount of light of the subject in consideration that the quick return mirror 103 and the sub mirror 108 are moving. For example, if the result of charge accumulation in the first stage is acquired with a light beam from a subject whose amount of light is known, the output of the photoelectric conversion unit 20 corresponding to a certain amount of light can be determined. By repeating this procedure for subjects with various light amounts, it is possible to know the correspondence between the light amount of the subject and the charge accumulation result in the first stage. Such a measurement is performed in advance, and the above processing is implemented in the focus detection apparatus 109 by creating a table of correspondences and creating an arithmetic expression indicating the correspondences.

焦点検出を2段階に分けず、第2段階の処理だけで次回の蓄積時間を決定して自動焦点調節を行う場合、蓄積時間は前回の自動焦点調節に際して為された電荷蓄積の結果により決定されることになる。例えば前回の自動焦点調節後に被写体の光量が大きく変化した場合、今回の蓄積時間が被写体の光量に合っておらず、光電変換部20の出力が飽和してしまう可能性がある。この場合、焦点検出が正しく行えないので、今回の自動焦点調節はスキップされ、次回の自動焦点調節までレンズ駆動を行うことができない。本実施の形態では、第1段階の処理において、蓄積時間を決定するための電荷蓄積を行っているので、焦点検出を常に正しく行うことができる。   When focus detection is not divided into two stages and the next accumulation time is determined and automatic focus adjustment is performed only by the second stage process, the accumulation time is determined by the result of the charge accumulation performed during the previous automatic focus adjustment. Will be. For example, when the amount of light of the subject changes greatly after the previous automatic focus adjustment, there is a possibility that the current accumulation time does not match the amount of light of the subject and the output of the photoelectric conversion unit 20 is saturated. In this case, since focus detection cannot be performed correctly, the current automatic focus adjustment is skipped, and the lens cannot be driven until the next automatic focus adjustment. In the present embodiment, since charge accumulation for determining the accumulation time is performed in the first stage processing, focus detection can always be performed correctly.

なお、第1段階の処理は、第2段階の処理にできるだけ近い時期に実行されることが望ましい。これは、被写体の光量変化に可能な限り素早く追従するためである。本実施の形態では、第1段階の処理をミラーダウン中に行っているので、第1段階の処理と第2段階の処理を極めて近い時期に実行することができ、被写体の光量変化に素早く追従することができる。   It should be noted that the first stage process is preferably executed as close as possible to the second stage process. This is to follow the change in the amount of light of the subject as quickly as possible. In this embodiment, since the first stage processing is performed while the mirror is down, the first stage processing and the second stage processing can be executed at very close timings, and quickly follow the change in the amount of light of the subject. can do.

前述の通り、レリーズスイッチが全押し状態である間、図4に示す処理は繰り返し実行される。つまり、図4に例示した期間の後、クイックリターンミラー103およびサブミラー108は再び退避位置に移動され、撮像素子102が被写体像を撮像する。その後、クイックリターンミラー103およびサブミラー108は再び遮光位置に移動されるが、その移動中に、焦点検出装置109は、被写体の光量を測定する目的で光電変換部20に電荷蓄積を行わせ(2回目の第1段階)、この電荷蓄積による光電変換部20からの出力に基づき、2回目の第2段階における蓄積時間を決定する。クイックリターンミラー103およびサブミラー108が遮光位置に移動した後に、焦点検出装置109は、2回目の第1段階における時間決定処理により決定した時間だけ光電変換部20に電荷蓄積を行わせ(2回目の第2段階)、この電荷蓄積による光電変換部20からの出力に基づき、焦点評価値を演算する。制御部101は、演算された焦点評価値に基づき、フォーカスレンズ203を駆動する。   As described above, while the release switch is fully pressed, the process shown in FIG. 4 is repeatedly executed. That is, after the period illustrated in FIG. 4, the quick return mirror 103 and the sub mirror 108 are moved again to the retracted position, and the image sensor 102 captures the subject image. Thereafter, the quick return mirror 103 and the sub mirror 108 are moved again to the light shielding position. During the movement, the focus detection device 109 causes the photoelectric conversion unit 20 to accumulate charges for the purpose of measuring the amount of light of the subject (2 Based on the output from the photoelectric conversion unit 20 due to this charge accumulation, the accumulation time in the second stage is determined. After the quick return mirror 103 and the sub mirror 108 move to the light shielding position, the focus detection device 109 causes the photoelectric conversion unit 20 to accumulate charges for the time determined by the time determination process in the second first stage (second time). Second stage), a focus evaluation value is calculated based on the output from the photoelectric conversion unit 20 by this charge accumulation. The control unit 101 drives the focus lens 203 based on the calculated focus evaluation value.

上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)光電変換部20は、撮像光学系205を介して入射した光を光電変換して電荷蓄積を行う。制御部101は、光電変換部20に第1時間と、第1時間よりも長い第2時間とで電荷蓄積させる。制御部101は、第2時間で電荷蓄積した光電変換部20からの出力に基づいて、撮像光学系205の焦点位置を調節する。このようにしたので、被写体の光量変化に強い焦点調節機能を提供することができる。
According to the embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1) The photoelectric conversion unit 20 photoelectrically converts the light incident via the imaging optical system 205 to perform charge accumulation. The control unit 101 causes the photoelectric conversion unit 20 to accumulate charges for a first time and a second time longer than the first time. The control unit 101 adjusts the focal position of the imaging optical system 205 based on the output from the photoelectric conversion unit 20 that has accumulated charges in the second time. Since this is done, it is possible to provide a focus adjustment function that is resistant to changes in the amount of light of the subject.

(2)制御部101は、第1時間で電荷蓄積した光電変換部20からの出力に基づいて決定される第2時間で光電変換部20に電荷蓄積させる。このようにしたので、光電変換部20からの出力が飽和しない好適な電荷蓄積時間を決定することができる。 (2) The control unit 101 causes the photoelectric conversion unit 20 to accumulate charges in the second time determined based on the output from the photoelectric conversion unit 20 that accumulated charges in the first time. Since it did in this way, suitable charge storage time when the output from the photoelectric conversion part 20 is not saturated can be determined.

(3)制御部101は、第1時間で電荷蓄積した光電変換部20からの出力に基づいて第2時間を算出する。このようにしたので、被写体の現在の光量に即した最適な電荷蓄積時間を適用することができる。 (3) The control unit 101 calculates the second time based on the output from the photoelectric conversion unit 20 that has accumulated charges in the first time. Since it did in this way, the optimal charge accumulation time according to the present light quantity of a to-be-photographed object can be applied.

(4)制御部101は、光電変換部20に第2時間で電荷蓄積させた後、光電変換部20に第3時間と第3時間よりも長い第4時間とで電荷蓄積させ、第3時間で電荷蓄積した光電変換部20からの第3出力に基づいて決定される第4時間で光電変換部20に電荷蓄積させる。このようにしたので、長期間に渡って焦点調節を繰り返し実行することができる。 (4) The control unit 101 causes the photoelectric conversion unit 20 to accumulate charges in the second time, and then causes the photoelectric conversion unit 20 to accumulate charges in the third time and a fourth time longer than the third time, and performs the third time. The charge is accumulated in the photoelectric conversion unit 20 in the fourth time determined based on the third output from the photoelectric conversion unit 20. Since it did in this way, focus adjustment can be repeatedly performed over a long period of time.

(5)制御部101は、第2時間で電荷蓄積した光電変換部20からの出力と第3時間で電荷蓄積した光電変換部20からの出力とに基づいて決定される第4時間で電荷蓄積させる。このようにしたので、過去の電荷蓄積結果も考慮してより精緻に電荷蓄積時間を決定することができる。 (5) The control unit 101 accumulates the charge in the fourth time determined based on the output from the photoelectric conversion unit 20 that accumulated the charge in the second time and the output from the photoelectric conversion unit 20 that accumulated the charge in the third time. Let Since this is done, the charge accumulation time can be determined more precisely in consideration of the past charge accumulation results.

(6)制御部101は、第2時間で電荷蓄積した光電変換部20からの出力または第4時間で電荷蓄積した光電変換部20からの出力に基づいて、撮像光学系205の焦点位置を調節する。このようにしたので、より柔軟に焦点調節を行うことができる。 (6) The control unit 101 adjusts the focal position of the imaging optical system 205 based on the output from the photoelectric conversion unit 20 that has accumulated charges in the second time or the output from the photoelectric conversion unit 20 that has accumulated charges in the fourth time. To do. Since it did in this way, focus adjustment can be performed more flexibly.

(7)制御部101は、第2時間で電荷蓄積した光電変換部20からの出力と第3時間で電荷蓄積した光電変換部20からの出力とに基づいて、第2時間で電荷蓄積した光電変換部20からの出力、第3時間で電荷蓄積した光電変換部20からの出力、または第2時間で電荷蓄積した光電変換部20からの出力と第3時間で電荷蓄積した光電変換部20からの出力とから第4時間を算出するかを決定する。このようにしたので、光量変化がない場合には追加の処理を省略することができる。 (7) Based on the output from the photoelectric conversion unit 20 that has accumulated charges in the second time and the output from the photoelectric conversion unit 20 that has accumulated charges in the third time, the control unit 101 can store the photoelectric charges that have accumulated in the second time. From the output from the converter 20, the output from the photoelectric converter 20 that has accumulated charges in the third time, or the output from the photoelectric converter 20 that has accumulated charges in the second time and the photoelectric converter 20 that has accumulated charges in the third time Whether to calculate the fourth time from the output of. Since it did in this way, when there is no light quantity change, an additional process can be abbreviate | omitted.

(8)制御部101は、第2時間で電荷蓄積した光電変換部20からの出力と第3時間で電荷蓄積した光電変換部20からの出力との差が所定量未満である場合には、第4時間を第2時間で電荷蓄積した光電変換部20からの出力から算出し、第2時間で電荷蓄積した光電変換部20からの出力と第3時間で電荷蓄積した光電変換部20からの出力との差が所定量以上である場合には、第4時間を第3時間で電荷蓄積した光電変換部20からの出力から算出する。このようにしたので、過去の電荷蓄積結果も考慮してより精緻に電荷蓄積時間を決定することができる。 (8) When the difference between the output from the photoelectric conversion unit 20 that has accumulated charge in the second time and the output from the photoelectric conversion unit 20 that has accumulated charge in the third time is less than a predetermined amount, The fourth time is calculated from the output from the photoelectric conversion unit 20 in which charge is accumulated in the second time, and the output from the photoelectric conversion unit 20 in which charge is accumulated in the second time and the output from the photoelectric conversion unit 20 in which charge is accumulated in the third time. If the difference from the output is greater than or equal to a predetermined amount, the fourth time is calculated from the output from the photoelectric conversion unit 20 that has accumulated charge in the third time. Since this is done, the charge accumulation time can be determined more precisely in consideration of the past charge accumulation results.

(9)クイックリターンミラー103およびサブミラー108は、撮像光学系205を通過した光束が撮像素子102に向かう第1状態と、撮像光学系205を通過した光束が光電変換部20に向かう第2状態と、を切り替え可能に構成される。連写時、制御部101は、クイックリターンミラー103およびサブミラー108が第1状態から第2状態に切り替わる間に、光電変換部20に第1時間で電荷蓄積を行わせ、クイックリターンミラー103およびサブミラー108が第2状態である間に、光電変換部20に第2時間で電荷蓄積を行わせる。このようにしたので、第1段階の電荷蓄積のために連写速度を落とすことなく、被写体の光量変化に強い焦点調節機能を提供することができる。 (9) The quick return mirror 103 and the sub mirror 108 have a first state in which the light beam that has passed through the imaging optical system 205 travels to the image sensor 102 and a second state in which the light beam that has passed through the imaging optical system 205 travels toward the photoelectric conversion unit 20. Are configured to be switchable. During continuous shooting, the control unit 101 causes the photoelectric conversion unit 20 to perform charge accumulation in the first time while the quick return mirror 103 and the sub mirror 108 are switched from the first state to the second state, and the quick return mirror 103 and the sub mirror While 108 is in the second state, the photoelectric conversion unit 20 is caused to accumulate charges in the second time. Since this is done, it is possible to provide a focus adjustment function that is resistant to changes in the amount of light of the subject without reducing the continuous shooting speed for the first stage charge accumulation.

(10)クイックリターンミラー103およびサブミラー108は、撮像光学系205を通過した光束が撮像素子102に向かう第1状態と、撮像光学系205を通過した光束が光電変換部20に向かう第2状態と、を切り替え可能に構成される。非撮影時、制御部101は、クイックリターンミラー103およびサブミラー108が第2状態である間に、光電変換部20に第1時間および第2時間で電荷蓄積を行わせる。このようにしたので、焦点調節処理のために他の処理を行えない期間を最小限に保ちつつ、被写体の光量変化に強い焦点調節機能を提供することができる。 (10) The quick return mirror 103 and the sub mirror 108 have a first state in which the light beam that has passed through the imaging optical system 205 travels toward the image sensor 102 and a second state in which the light beam that has passed through the imaging optical system 205 travels toward the photoelectric conversion unit 20. Are configured to be switchable. During non-photographing, the control unit 101 causes the photoelectric conversion unit 20 to perform charge accumulation in the first time and the second time while the quick return mirror 103 and the sub mirror 108 are in the second state. Since it did in this way, the focus adjustment function strong against the light quantity change of a to-be-photographed object can be provided, keeping the period when another process cannot be performed for a focus adjustment process to the minimum.

(11)クイックリターンミラー103およびサブミラー108は、撮像光学系205を通過した光束が撮像素子102に向かう第1状態と、撮像光学系205を通過した光束が光電変換部20に向かう第2状態と、を切り替え可能に構成される。連写時、制御部101は、クイックリターンミラー103およびサブミラー108が第1状態から第2状態に切り替わる間に、光電変換部20に第1時間または第3時間で電荷蓄積を行わせ、クイックリターンミラー103およびサブミラー108が第2状態である間に、光電変換部20に第2時間または第4時間で電荷蓄積を行わせる。このようにしたので、第1段階の電荷蓄積のために連写速度を落とすことなく、被写体の光量変化に強い焦点調節機能を提供することができる。 (11) The quick return mirror 103 and the sub mirror 108 have a first state in which the light beam that has passed through the imaging optical system 205 travels toward the image sensor 102 and a second state in which the light beam that has passed through the imaging optical system 205 travels toward the photoelectric conversion unit 20. Are configured to be switchable. At the time of continuous shooting, the control unit 101 causes the photoelectric conversion unit 20 to accumulate charges in the first time or the third time while the quick return mirror 103 and the sub mirror 108 are switched from the first state to the second state. While the mirror 103 and the sub-mirror 108 are in the second state, the photoelectric conversion unit 20 accumulates charges in the second time or the fourth time. Since this is done, it is possible to provide a focus adjustment function that is resistant to changes in the amount of light of the subject without reducing the continuous shooting speed for the first stage charge accumulation.

(第2の実施の形態)
第2の実施の形態に係る撮像装置は、第1の実施の形態に係る撮像装置1(図1)と同一の構成を有しており、第1の実施の形態とは異なる自動焦点調節処理を連写時に実行する。以下、第2の実施の形態に係る連写時の自動焦点調節処理について説明する。
(Second Embodiment)
The imaging apparatus according to the second embodiment has the same configuration as the imaging apparatus 1 (FIG. 1) according to the first embodiment, and is different from the first embodiment in automatic focus adjustment processing. Is executed during continuous shooting. The automatic focus adjustment process during continuous shooting according to the second embodiment will be described below.

図5は、レリーズスイッチが全押し状態であるときの自動焦点調節処理に関するタイミングチャートである。図5の横軸は時間の経過を示しており、紙面左から右に向かって時間が進行している。ユーザが不図示のレリーズスイッチの全押し操作を行うと(レリーズスイッチを全押し状態にすると)、制御部101は撮影処理を行う。撮影処理の内容は、第1の実施の形態と同様であるため説明を省略する。   FIG. 5 is a timing chart relating to automatic focus adjustment processing when the release switch is fully pressed. The horizontal axis in FIG. 5 indicates the passage of time, and the time progresses from the left to the right of the page. When the user fully presses a release switch (not shown) (when the release switch is fully pressed), the control unit 101 performs a photographing process. Since the contents of the photographing process are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

レリーズスイッチが全押し状態である間、制御部101は撮影処理を繰り返し実行し、被写体像を連続して撮像する(いわゆる連写機能)。制御部101は、連写コマ間で被写体が移動した場合でもピントが合った画像が得られるよう、撮影処理と撮影処理との間で、自動焦点調節処理を実行する。以下、この撮影時に実行される自動焦点調節処理について説明する。   While the release switch is fully pressed, the control unit 101 repeatedly performs shooting processing to continuously capture subject images (so-called continuous shooting function). The control unit 101 executes an automatic focus adjustment process between the shooting process so that an in-focus image can be obtained even when the subject moves between the continuous shooting frames. Hereinafter, the automatic focus adjustment process executed at the time of photographing will be described.

本実施の形態の焦点検出装置109は、撮影時に実行される自動焦点調節処理において、焦点検出を2回実行する。時刻t32〜t35の処理が第1回目の焦点検出処理であり、時刻t36〜t39の処理が第2回目の焦点検出処理である。この2回の焦点検出は、いずれもクイックリターンミラー103およびサブミラー108が遮光位置にあるときに行われる。   The focus detection apparatus 109 according to the present embodiment performs focus detection twice in the automatic focus adjustment process executed at the time of shooting. The process from time t32 to t35 is the first focus detection process, and the process from time t36 to t39 is the second focus detection process. Both of these focus detections are performed when the quick return mirror 103 and the sub mirror 108 are in the light shielding position.

第1回目の焦点検出処理において、焦点検出装置109は、光電変換部20に電荷蓄積を行わせる(時刻t32〜t33)。この電荷蓄積は、第1の実施の形態における第1段階の処理とは異なり、焦点検出を行う目的で為される。この電荷蓄積の時間は、例えば過去に検出した被写体光量などから適宜決定する。焦点検出装置109は、光電変換部20から、この電荷蓄積による光電変換信号を読み出す(時刻t33〜t34)。焦点検出装置109は、この電荷蓄積による光電変換部20からの出力に基づき、焦点評価値を演算する(時刻t34〜t35)。   In the first focus detection process, the focus detection device 109 causes the photoelectric conversion unit 20 to accumulate charges (time t32 to t33). This charge accumulation is performed for the purpose of focus detection, unlike the first stage processing in the first embodiment. The charge accumulation time is appropriately determined from, for example, the amount of subject light detected in the past. The focus detection device 109 reads out the photoelectric conversion signal by this charge accumulation from the photoelectric conversion unit 20 (time t33 to t34). The focus detection device 109 calculates a focus evaluation value based on the output from the photoelectric conversion unit 20 due to the charge accumulation (time t34 to t35).

第1回目の焦点検出処理において、例えば光電変換信号の一部が低すぎる(いわゆる黒つぶれ状態になっている)場合、その一部における焦点評価値は演算することができない。被写体光量が前回の焦点検出から大きく変化していた場合、そのようなことが起こる場合がある。制御部101は、例えば光電変換信号の一部が黒つぶれ状態になっている等の理由により、一部における焦点評価値を演算することができなかった場合、その一部が適切な出力レベルになる蓄積時間を演算する(時刻t35〜t36)。図5では、この蓄積時間を演算する処理を時間決定処理と表記している。   In the first focus detection process, for example, when a part of the photoelectric conversion signal is too low (so-called blackened state), the focus evaluation value in that part cannot be calculated. Such a case may occur when the light amount of the subject has changed significantly since the previous focus detection. If the focus evaluation value cannot be calculated for a part of the photoelectric conversion signal due to, for example, a part of the photoelectric conversion signal being blacked out, the part is set to an appropriate output level. Is calculated (time t35 to t36). In FIG. 5, the processing for calculating the accumulation time is expressed as time determination processing.

なお、蓄積時間ではなく、光電変換部20の感度(ゲイン)を、出力信号が黒つぶれ状態にならないように決定してもよい。また、蓄積時間と感度の両方を決定してもよい。   Note that not the accumulation time but the sensitivity (gain) of the photoelectric conversion unit 20 may be determined so that the output signal does not become a blackout state. Further, both accumulation time and sensitivity may be determined.

焦点検出装置109は、演算された蓄積時間に基づき第2回目の焦点検出処理を行う。第2回目の焦点検出処理において、焦点検出装置109は、光電変換部20に電荷蓄積を行わせる(時刻t36〜t37)。ここでの蓄積時間は、前述した時間決定処理により演算された蓄積時間である。焦点検出装置109は、光電変換部20から、この電荷蓄積による光電変換信号を読み出す(時刻t37〜t38)。焦点検出装置109は、この電荷蓄積による光電変換部20からの出力に基づき、焦点評価値を演算する(時刻t38〜t39)。   The focus detection device 109 performs a second focus detection process based on the calculated accumulation time. In the second focus detection process, the focus detection device 109 causes the photoelectric conversion unit 20 to accumulate charges (time t36 to t37). The accumulation time here is the accumulation time calculated by the time determination process described above. The focus detection device 109 reads out the photoelectric conversion signal by this charge accumulation from the photoelectric conversion unit 20 (time t37 to t38). The focus detection device 109 calculates a focus evaluation value based on the output from the photoelectric conversion unit 20 due to the charge accumulation (time t38 to t39).

制御部101は、第1回目の焦点検出処理では演算できなかった部分の焦点評価値として、第2回目の焦点検出処理で演算された同部分の焦点評価値を当てはめる。第2回目の焦点検出処理では、その部分の光電変換信号は適切な信号レベルになっているため、焦点評価値を正しく演算できる。制御部101は、第1回目の焦点検出処理で焦点評価値を演算できた部分については、第2回目の焦点検出処理における演算結果を無視する。これにより、1つの焦点検出領域11の全域について、正しく焦点評価値が演算される。制御部101は、演算された焦点評価値に基づき、フォーカスレンズ203を駆動する(時刻t39〜t40)。   The control unit 101 applies the focus evaluation value of the same part calculated in the second focus detection process as the focus evaluation value of the part that could not be calculated in the first focus detection process. In the second focus detection process, since the photoelectric conversion signal of the portion has an appropriate signal level, the focus evaluation value can be correctly calculated. The control unit 101 ignores the calculation result in the second focus detection process for the part for which the focus evaluation value can be calculated in the first focus detection process. Thereby, the focus evaluation value is correctly calculated for the entire area of one focus detection area 11. The control unit 101 drives the focus lens 203 based on the calculated focus evaluation value (time t39 to t40).

図6は、第1回目の焦点検出結果の説明図である。図6(a)に、第1回目の焦点検出における電荷蓄積の結果として得られた光電変換信号の一例を示す。なお、ここで図示しているのは、光電変換部20を構成する第1光電変換素子列20Aからの光電変換出力である。もう一方の第2光電変換素子列20Bからの光電変換出力は図示を省略している。   FIG. 6 is an explanatory diagram of the first focus detection result. FIG. 6A shows an example of a photoelectric conversion signal obtained as a result of charge accumulation in the first focus detection. In addition, what is illustrated here is a photoelectric conversion output from the first photoelectric conversion element array 20 </ b> A constituting the photoelectric conversion unit 20. The photoelectric conversion output from the other second photoelectric conversion element array 20B is not shown.

図6(a)の横軸は光電変換素子列内における素子位置を、縦軸は信号出力をそれぞれ示す。図6(a)では、第1光電変換素子列20Aに含まれる光電変換素子21の範囲(素子位置)を、x0〜x3と表記している。出力信号S1は、x1〜x2の範囲ではしきい値th1を上回っているが、x0〜x1の範囲およびx2〜x3の範囲ではしきい値th1を下回っている。ここで、しきい値th1は、焦点評価値を正しく求めるために最低限必要な信号レベルを示す。つまり、信号レベルがしきい値th1を下回っている場合、その部分はいわゆる黒つぶれ状態である。   In FIG. 6A, the horizontal axis indicates the element position in the photoelectric conversion element array, and the vertical axis indicates the signal output. In FIG. 6A, the range (element position) of the photoelectric conversion elements 21 included in the first photoelectric conversion element array 20A is expressed as x0 to x3. The output signal S1 is above the threshold th1 in the range of x1 to x2, but is below the threshold th1 in the range of x0 to x1 and the range of x2 to x3. Here, the threshold value th1 indicates a minimum signal level necessary for correctly obtaining the focus evaluation value. That is, when the signal level is lower than the threshold value th1, that portion is in a so-called blackened state.

以下の説明において、x0〜x1の範囲における光電変換信号を出力信号S11、x1〜x2の範囲における光電変換信号を出力信号S12、x2〜x3の範囲における光電変換信号を出力信号S13と称する。   In the following description, a photoelectric conversion signal in the range of x0 to x1 is referred to as an output signal S11, a photoelectric conversion signal in the range of x1 to x2 is referred to as an output signal S12, and a photoelectric conversion signal in the range of x2 to x3 is referred to as an output signal S13.

図6(b)に、図6(a)に例示した出力信号S1に基づく焦点検出演算の結果を模式的に示す。x1〜x2の範囲では、焦点評価値を正しく演算できているが、x0〜x1およびx2〜x3の範囲では、焦点評価値を演算できていない。   FIG. 6B schematically shows the result of the focus detection calculation based on the output signal S1 illustrated in FIG. The focus evaluation value can be calculated correctly in the range of x1 to x2, but the focus evaluation value cannot be calculated in the range of x0 to x1 and x2 to x3.

図7は、第2回目の焦点検出結果の説明図である。図7(a)に、第2回目の焦点検出における電荷蓄積の結果として得られた光電変換信号の一例を示す。なお、ここで図示しているのは、光電変換部20を構成する第1光電変換素子列20Aからの光電変換出力である。もう一方の第2光電変換素子列20Bからの光電変換出力は図示を省略している。   FIG. 7 is an explanatory diagram of the second focus detection result. FIG. 7A shows an example of a photoelectric conversion signal obtained as a result of charge accumulation in the second focus detection. In addition, what is illustrated here is a photoelectric conversion output from the first photoelectric conversion element array 20 </ b> A constituting the photoelectric conversion unit 20. The photoelectric conversion output from the other second photoelectric conversion element array 20B is not shown.

図7(a)の横軸は光電変換素子列内における素子位置を、縦軸は信号出力をそれぞれ示す。第1回目の焦点検出よりも蓄積時間を長くしたことにより、出力信号S2の信号レベルは、全体的に図6(a)に例示した出力信号S1を上回っている。しかし、x1〜x2の範囲において、出力信号の一部がしきい値th2を上回っている。ここで、しきい値th2は、飽和レベルを示す。   In FIG. 7A, the horizontal axis indicates the element position in the photoelectric conversion element array, and the vertical axis indicates the signal output. By making the accumulation time longer than that in the first focus detection, the signal level of the output signal S2 generally exceeds the output signal S1 illustrated in FIG. However, in the range of x1 to x2, a part of the output signal exceeds the threshold th2. Here, the threshold value th2 indicates a saturation level.

以下の説明において、x0〜x1の範囲における光電変換信号を出力信号S21、x1〜x2の範囲における光電変換信号を出力信号S22、x2〜x3の範囲における光電変換信号を出力信号S23と称する。   In the following description, the photoelectric conversion signal in the range of x0 to x1 is referred to as output signal S21, the photoelectric conversion signal in the range of x1 to x2 is referred to as output signal S22, and the photoelectric conversion signal in the range of x2 to x3 is referred to as output signal S23.

焦点検出装置109は、第2回目の焦点検出処理において焦点検出演算を行うに際し、第1回目の焦点検出処理において焦点検出に成功した範囲の出力信号S22を、第1回目の焦点検出処理における出力信号S12で置き換える。このようにすることで、焦点検出演算に用いる出力信号から、飽和している箇所を取り除く(置き換える)ことができる。   When performing focus detection calculation in the second focus detection process, the focus detection device 109 outputs an output signal S22 in a range in which focus detection has been successfully performed in the first focus detection process, in the first focus detection process. Replace with signal S12. By doing in this way, the saturated location can be removed (replaced) from the output signal used for the focus detection calculation.

図7(b)に、置き換えた後の出力信号S3を示す。出力信号S3は、第2回目の焦点検出処理における出力信号S21および出力信号S23と、第1回目の焦点検出処理における出力信号S12とを含む。なお、出力信号S21および出力信号S23と、出力信号S12とは、全体的な信号レベルが異なるので、そのままでは不連続な信号になってしまう。焦点検出装置109は、周知のレベル補正処理やスムージング処理を施すことにより、出力レベルが異なるこれらの信号を滑らかに接続する。   FIG. 7B shows the output signal S3 after replacement. The output signal S3 includes the output signal S21 and the output signal S23 in the second focus detection process, and the output signal S12 in the first focus detection process. Note that the output signal S21, the output signal S23, and the output signal S12 have different overall signal levels, and thus are discontinuous signals as they are. The focus detection device 109 smoothly connects these signals having different output levels by performing known level correction processing and smoothing processing.

図7(c)に、図7(b)に例示した出力信号S3に基づく焦点検出演算の結果を模式的に示す。出力信号S3は、信号レベルが全域(x0〜x3の範囲)でしきい値th1以上しきい値th2未満となっているので、全域で焦点評価値を正しく演算できている。制御部101は、このようにして求められた第2回目の焦点検出結果で、第1回目の焦点検出結果のうち焦点検出に失敗した部分を置き換えることにより、最終的な焦点検出結果を得る。   FIG. 7C schematically shows the result of the focus detection calculation based on the output signal S3 illustrated in FIG. 7B. Since the signal level of the output signal S3 is the threshold value th1 or more and less than the threshold value th2 in the entire region (range of x0 to x3), the focus evaluation value can be correctly calculated in the entire region. The control unit 101 obtains a final focus detection result by replacing the portion of the first focus detection result in which focus detection has failed with the second focus detection result thus obtained.

図7(d)に、最終的な焦点検出結果を模式的に示す。x1〜x2の範囲の焦点評価値は、第1回目の焦点検出結果をそのまま採用する。x0〜x1の範囲およびx2〜x3の範囲(第1回目の焦点検出処理において演算に失敗した範囲)には、第2回目の焦点検出結果を採用して当てはめる。   FIG. 7D schematically shows the final focus detection result. The focus evaluation value in the range of x1 to x2 adopts the first focus detection result as it is. The second focus detection result is adopted and applied to the range of x0 to x1 and the range of x2 to x3 (the range in which the calculation has failed in the first focus detection process).

なお、このように単純に置き換える処理とは異なる処理で、最終的な焦点検出結果を求めてもよい。例えば、第2回目の焦点検出結果で第1回目の焦点検出結果を補正する補正演算を行い、最終的な焦点検出結果を求めてもよい。   Note that the final focus detection result may be obtained by a process different from the simple replacement process. For example, the final focus detection result may be obtained by performing a correction calculation for correcting the first focus detection result with the second focus detection result.

上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)制御部101は、撮像素子102による第1撮像と第2撮像との間に、光電変換部20に第1時間と第2時間とで電荷蓄積をさせる。制御部101は、第1時間で電荷蓄積した光電変換部20からの第1出力と、第2時間で電荷蓄積した光電変換部20からの第2出力とに基づいて、撮像光学系205の焦点位置を調節する。このようにしたので、被写体の光量変化に強い焦点調節機能を提供することができる。
According to the embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1) The control unit 101 causes the photoelectric conversion unit 20 to accumulate charges during the first time and the second time between the first image pickup and the second image pickup by the image pickup device 102. The control unit 101 focuses the imaging optical system 205 based on the first output from the photoelectric conversion unit 20 that accumulates charges in the first time and the second output from the photoelectric conversion unit 20 that accumulates charges in the second time. Adjust the position. Since this is done, it is possible to provide a focus adjustment function that is resistant to changes in the amount of light of the subject.

(2)制御部101は、第1出力に基づいて第2時間を決定する。このようにしたので、光電変換部20からの出力が飽和しない好適な電荷蓄積時間を決定することができる。 (2) The control unit 101 determines the second time based on the first output. Since it did in this way, suitable charge storage time when the output from the photoelectric conversion part 20 is not saturated can be determined.

(3)制御部101は、第1出力による第1演算と、第2出力による第2演算とを行い、第1演算により焦点評価値が得られなかった場合、第2演算により得られた焦点評価値で補正して、撮像光学系205の焦点位置を調節する。このようにしたので、焦点評価値を確実に演算することが可能な、信頼性の高い焦点調節機能を提供することができる。 (3) The control unit 101 performs the first calculation based on the first output and the second calculation based on the second output, and when the focus evaluation value is not obtained by the first calculation, the focus obtained by the second calculation. The focus position of the imaging optical system 205 is adjusted by correcting with the evaluation value. Since it did in this way, the reliable focus adjustment function which can calculate a focus evaluation value reliably can be provided.

(4)制御部101は、第1演算により焦点評価値が得られなかった部分に、第2演算により得られた焦点評価値を当てはめる補正をして、撮像光学系205の焦点位置を調節する。このようにしたので、少ない処理量で適切に焦点評価値を補正することができる。 (4) The control unit 101 adjusts the focus position of the imaging optical system 205 by performing correction for applying the focus evaluation value obtained by the second calculation to the portion where the focus evaluation value has not been obtained by the first calculation. . Since it did in this way, a focus evaluation value can be corrected appropriately with a small amount of processing.

(5)クイックリターンミラー103およびサブミラー108は、撮像光学系205を通過した光束が撮像素子102に向かう第1状態と、撮像光学系205を通過した光束が光電変換部20に向かう第2状態と、を切り替え可能に構成される。制御部101は、連写時、クイックリターンミラー103およびサブミラー108が第2状態である間に、光電変換部20に第1時間および第2時間で電荷蓄積を行わせる。このようにしたので、連写中でも精度を落とすことなく、被写体の光量変化に強い焦点調節機能を提供することができる。 (5) The quick return mirror 103 and the sub mirror 108 have a first state in which the light beam that has passed through the imaging optical system 205 travels toward the image sensor 102 and a second state in which the light beam that has passed through the imaging optical system 205 travels toward the photoelectric conversion unit 20. Are configured to be switchable. During the continuous shooting, the control unit 101 causes the photoelectric conversion unit 20 to accumulate charges in the first time and the second time while the quick return mirror 103 and the sub mirror 108 are in the second state. Since this is done, it is possible to provide a focus adjustment function that is resistant to changes in the amount of light of the subject without reducing accuracy even during continuous shooting.

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
(変形例1)
第1の実施の形態において、2回目以降の時間決定処理で制御部101が第2段階における蓄積時間を決定する方法は、上述した方法に限定されない。例えば、前回の第2段階における電荷蓄積の結果と、今回の第1段階における電荷蓄積の結果とを、蓄積時間を決定するための式に代入することで、適正な蓄積時間を決定するようにしてもよい。すなわち、上述した実施の形態では、前回の第2段階における電荷蓄積の結果と今回の第1段階における電荷蓄積の結果とを比較し、比較結果によって前回決定した蓄積時間を採用するか、今回の第1段階における電荷蓄積の結果から算出した蓄積時間を採用するかを切り替えていた。これに対して、上記の変形例では、前回の第2段階における電荷蓄積の結果と今回の第1段階における電荷蓄積の結果とから、今回の第2段階における蓄積時間を算出している。第2の実施の形態における時間決定処理についても同様である。
The following modifications are also within the scope of the present invention, and one or a plurality of modifications can be combined with the above-described embodiment.
(Modification 1)
In the first embodiment, the method by which the control unit 101 determines the accumulation time in the second stage in the second and subsequent time determination processing is not limited to the method described above. For example, an appropriate accumulation time is determined by substituting the result of charge accumulation in the previous second stage and the result of charge accumulation in the first stage this time into an equation for determining the accumulation time. May be. That is, in the above-described embodiment, the result of charge accumulation in the second stage of the previous time is compared with the result of charge accumulation in the first stage of this time, and the accumulation time previously determined according to the comparison result is adopted. Whether to use the accumulation time calculated from the result of charge accumulation in the first stage has been switched. On the other hand, in the above modification, the accumulation time in the second stage of this time is calculated from the result of charge accumulation in the second stage of the previous time and the result of charge accumulation in the first stage of this time. The same applies to the time determination process in the second embodiment.

(変形例2)
上述した各実施の形態では、いわゆる一眼レフレックスカメラ方式のデジタルカメラについて説明したが、これとは異なる実施の形態も考えられる。例えば、第1の実施の形態における非撮影時の自動焦点検出処理や、第2の実施の形態における連写時の自動焦点検出処理を、いわゆるコンパクトカメラや携帯電話の内蔵カメラ等のクイックリターンミラーを持たないカメラに適用することもできる。
(Modification 2)
In each of the above-described embodiments, a so-called single-lens reflex camera type digital camera has been described. However, other embodiments may be considered. For example, the automatic focus detection process at the time of non-photographing in the first embodiment and the automatic focus detection process at the time of continuous shooting in the second embodiment are performed using a quick return mirror such as a so-called compact camera or a built-in camera of a mobile phone. It can also be applied to cameras that do not have

また、光電変換部20を撮像素子102に設けた、いわゆる像面位相差方式の焦点検出方式を、各実施の形態に適用することも可能である。   Further, a so-called image plane phase difference focus detection method in which the photoelectric conversion unit 20 is provided in the image sensor 102 can be applied to each embodiment.

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。   Although various embodiments and modifications have been described above, the present invention is not limited to these contents. Other embodiments conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention.

1…撮像装置、20…光電変換部、100…カメラボディ、101…制御部、102…撮像素子、103…クイックリターンミラー、108…サブミラー、109…焦点検出装置、200…交換レンズ、205…撮像光学系 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Imaging device, 20 ... Photoelectric conversion part, 100 ... Camera body, 101 ... Control part, 102 ... Imaging element, 103 ... Quick return mirror, 108 ... Submirror, 109 ... Focus detection apparatus, 200 ... Interchangeable lens, 205 ... Imaging Optical system

Claims (18)

光学系を介して入射した光を光電変換して電荷蓄積を行う光電変換部と、
前記光電変換部に第1時間と、前記第1時間よりも長い第2時間とで電荷蓄積させる制御部と、
前記制御部により前記第2時間で電荷蓄積した前記光電変換部からの第2出力に基づいて、前記光学系の焦点位置を調節する調節部と、
を備える焦点調節装置。
A photoelectric conversion unit that photoelectrically converts light incident through the optical system and accumulates charges; and
A control unit that causes the photoelectric conversion unit to accumulate charges in a first time and a second time longer than the first time;
An adjustment unit that adjusts a focal position of the optical system based on a second output from the photoelectric conversion unit that has accumulated charges in the second time by the control unit;
A focus adjustment device.
請求項1に記載の焦点調節装置において、
前記制御部は、前記第1時間で電荷蓄積した前記光電変換部からの第1出力に基づいて決定される前記第2時間で前記光電変換部に電荷蓄積させる焦点調節装置。
The focus adjustment apparatus according to claim 1,
The control unit is configured to cause the photoelectric conversion unit to store electric charges in the second time determined based on a first output from the photoelectric conversion unit that has accumulated electric charges in the first time.
請求項2に記載の焦点調節装置において、
前記制御部は、前記第1出力に基づいて前記第2時間を算出する焦点調節装置。
The focusing apparatus according to claim 2, wherein
The control unit is a focus adjustment device that calculates the second time based on the first output.
請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の焦点調節装置と、
前記光学系を通過した光束による像を撮像する撮像素子と、
前記光学系を通過した光束が前記撮像素子に向かう第1状態と、前記光学系を通過した光束が前記光電変換部に向かう第2状態と、を切り替え可能なミラー部とを備え、
前記制御部は、前記ミラー部が前記第1状態から前記第2状態に切り替わる間に、前記光電変換部に前記第1時間で電荷蓄積を行わせ、前記ミラー部が前記第2状態である間に、前記光電変換部に前記第2時間で電荷蓄積を行わせる撮像装置。
The focus adjustment apparatus according to any one of claims 1 to 3,
An image sensor that captures an image of a light beam that has passed through the optical system;
A mirror unit capable of switching between a first state in which the light beam that has passed through the optical system is directed to the image sensor and a second state in which the light beam that has passed through the optical system is directed to the photoelectric conversion unit;
The control unit causes the photoelectric conversion unit to perform charge accumulation in the first time while the mirror unit switches from the first state to the second state, and while the mirror unit is in the second state. An image pickup apparatus that causes the photoelectric conversion unit to perform charge accumulation in the second time.
請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の焦点調節装置と、
前記光学系を通過した光束による像を撮像する撮像素子と、
前記光学系を通過した光束が前記撮像素子に向かう第1状態と、前記光学系を通過した光束が前記光電変換部に向かう第2状態と、を切り替え可能なミラー部とを備え、
前記制御部は、前記ミラー部が前記第2状態である間に、前記光電変換部に前記第1時間および前記第2時間で電荷蓄積を行わせる撮像装置。
The focus adjustment apparatus according to any one of claims 1 to 3,
An image sensor that captures an image of a light beam that has passed through the optical system;
A mirror unit capable of switching between a first state in which the light beam that has passed through the optical system is directed to the image sensor and a second state in which the light beam that has passed through the optical system is directed to the photoelectric conversion unit;
The control unit is an imaging apparatus that causes the photoelectric conversion unit to perform charge accumulation in the first time and the second time while the mirror unit is in the second state.
光学系を介して入射した光を光電変換して電荷蓄積を行う光電変換部と、
前記光電変換部に第1時間と、前記第1時間より短い第2時間と、前記第2時間と異なる第3時間とで電荷蓄積させる制御部と、
前記第1時間で電荷蓄積した前記光電変換部からの第1出力または、前記第3時間で電荷蓄積した前記光電変換部からの第3出力に基づいて、前記光学系の焦点位置を調節する調節部と、
を備える焦点調節装置。
A photoelectric conversion unit that photoelectrically converts light incident through the optical system and accumulates charges; and
A control unit that causes the photoelectric conversion unit to accumulate charges in a first time, a second time shorter than the first time, and a third time different from the second time;
Adjustment for adjusting the focal position of the optical system based on the first output from the photoelectric conversion unit that has accumulated charge in the first time or the third output from the photoelectric conversion unit that has accumulated charge in the third time And
A focus adjustment device.
請求項6に記載の焦点調節装置において、
前記制御部は、前記第2時間で電荷蓄積した前記光電変換部からの第2出力、または前記第1出力および前記第2出力に基づいて決定される前記第3時間で前記光電変換部に電荷蓄積させる焦点調節装置。
The focusing apparatus according to claim 6, wherein
The control unit charges the photoelectric conversion unit in the third time determined based on the second output from the photoelectric conversion unit that has accumulated the charge in the second time, or the first output and the second output. Focus adjustment device to accumulate.
請求項7に記載の焦点調節装置において、
前記制御部は、前記第1出力、前記第2出力、または前記第1出力および前記第2出力に基づいて前記第3時間を算出する焦点調節装置。
The focus adjustment device according to claim 7.
The control unit is a focus adjustment device that calculates the third time based on the first output, the second output, or the first output and the second output.
請求項6から請求項8までのいずれか一項に記載の焦点調節装置において、
前記制御部は、前記第1出力と前記第2時間で電荷蓄積した前記光電変換部からの第2出力とに基づいて、前記第1出力、前記第2出力、または前記第1出力および前記第2出力から前記第3時間を算出するかを決定する焦点調節装置。
In the focus adjustment apparatus according to any one of claims 6 to 8,
The control unit is configured to control the first output, the second output, or the first output and the first output based on the first output and the second output from the photoelectric conversion unit that has accumulated charges in the second time. A focus adjustment device that determines whether to calculate the third time from two outputs.
請求項9に記載の焦点調節装置において、
前記制御部は、前記第1出力と前記第2出力との差が所定量未満である場合には、前記第3時間を前記第1出力から算出し、前記第1出力と前記第2出力との差が所定量以上である場合には、前記第3時間を前記第2出力、または前記第1出力および前記第2出力から算出する焦点調節装置。
The focus adjustment device according to claim 9.
When the difference between the first output and the second output is less than a predetermined amount, the control unit calculates the third time from the first output, and the first output and the second output When the difference is equal to or greater than a predetermined amount, the focus adjustment device calculates the third time from the second output, or from the first output and the second output.
請求項6から請求項10までのいずれか一項に記載の焦点調節装置と、
前記光学系を通過した光束による像を撮像する撮像素子と、
前記光学系を通過した光束が前記撮像素子に向かう第1状態と、前記光学系を通過した光束が前記光電変換部に向かう第2状態と、を切り替え可能なミラー部とを備え、
前記制御部は、前記ミラー部が前記第1状態から前記第2状態に切り替わる間に、前記光電変換部に前記第2時間で電荷蓄積を行わせ、前記ミラー部が前記第2状態である間に、前記光電変換部に前記第1時間または前記第3時間で電荷蓄積を行わせる撮像装置。
The focus adjustment device according to any one of claims 6 to 10,
An image sensor that captures an image of a light beam that has passed through the optical system;
A mirror unit capable of switching between a first state in which the light beam that has passed through the optical system is directed to the image sensor and a second state in which the light beam that has passed through the optical system is directed to the photoelectric conversion unit;
The control unit causes the photoelectric conversion unit to perform charge accumulation in the second time while the mirror unit switches from the first state to the second state, and while the mirror unit is in the second state. In addition, an image pickup apparatus that causes the photoelectric conversion unit to perform charge accumulation in the first time or the third time.
請求項6から請求項10までのいずれか一項に記載の焦点調節装置と、
前記光学系を通過した光束による像を撮像する撮像素子と、
前記光学系を通過した光束が前記撮像素子に向かう第1状態と、前記光学系を通過した光束が前記光電変換部に向かう第2状態と、を切り替え可能なミラー部とを備え、
前記制御部は、前記ミラー部が前記第2状態である間に、前記光電変換部に前記第1時間および前記第2時間および前記第3時間で電荷蓄積を行わせる撮像装置。
The focus adjustment device according to any one of claims 6 to 10,
An image sensor that captures an image of a light beam that has passed through the optical system;
A mirror unit capable of switching between a first state in which the light beam that has passed through the optical system is directed to the image sensor and a second state in which the light beam that has passed through the optical system is directed to the photoelectric conversion unit;
The control unit is an imaging apparatus that causes the photoelectric conversion unit to perform charge accumulation in the first time, the second time, and the third time while the mirror unit is in the second state.
請求項1から請求項10までのいずれか一項に記載の焦点調節装置と、
前記光電変換部を含む複数の光電変換部を有し、前記光学系を通過した光束による像を撮像する撮像素子と、
を備える撮像装置。
The focus adjustment device according to any one of claims 1 to 10,
An image sensor that has a plurality of photoelectric conversion units including the photoelectric conversion unit and captures an image of a light beam that has passed through the optical system;
An imaging apparatus comprising:
光学系による像を撮像する撮像素子と、
前記光学系を介して入射した光を光電変換して電荷蓄積を行う光電変換部と、
前記撮像素子による第1撮像と第2撮像との間に、前記光電変換部に第1時間と第2時間とで電荷蓄積をさせる制御部と、
前記制御部により前記第1時間で電荷蓄積した前記光電変換部からの第1出力と、前記第2時間で電荷蓄積した前記光電変換部からの第2出力とに基づいて、前記光学系の焦点位置を調節する調節部とを備える撮像装置。
An image sensor for capturing an image by an optical system;
A photoelectric conversion unit that photoelectrically converts light incident through the optical system and accumulates charges;
A control unit that causes the photoelectric conversion unit to accumulate charges in a first time and a second time between the first imaging and the second imaging by the imaging element;
The focus of the optical system is based on the first output from the photoelectric conversion unit that has accumulated charges in the first time by the control unit and the second output from the photoelectric conversion unit that has accumulated charges in the second time. An imaging apparatus comprising: an adjustment unit that adjusts a position.
請求項14に記載の撮像装置において、
前記制御部は、前記第1出力に基づいて、前記第2時間および前記第2出力の増幅値の少なくとも一方を決定する撮像装置。
The imaging device according to claim 14, wherein
The image pickup apparatus, wherein the control unit determines at least one of the second time and an amplification value of the second output based on the first output.
請求項15に記載の撮像装置において、
前記調節部は、前記第1出力による第1演算と、前記第2出力による第2演算とを行い、前記第1演算により焦点評価値が得られなかった場合、前記第2演算により得られた焦点評価値で補正して、前記光学系の焦点位置を調節する撮像装置。
The imaging device according to claim 15, wherein
The adjusting unit performs a first calculation based on the first output and a second calculation based on the second output. When a focus evaluation value is not obtained by the first calculation, the adjustment unit is obtained by the second calculation. An imaging apparatus that adjusts a focal position of the optical system by correcting with a focus evaluation value.
請求項16に記載の撮像装置において、
前記調節部は、前記第1演算により焦点評価値が得られなかった部分に、前記第2演算により得られた焦点評価値を当てはめる補正をして、前記光学系の焦点位置を調節する撮像装置。
The imaging device according to claim 16, wherein
The adjusting unit performs correction for applying the focus evaluation value obtained by the second calculation to a portion where the focus evaluation value is not obtained by the first calculation, and adjusts the focus position of the optical system. .
請求項14から請求項17までのいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記光学系を通過した光束が前記撮像素子に向かう第1状態と、前記光学系を通過した光束が前記光電変換部に向かう第2状態と、を切り替え可能なミラー部を備え、
前記光電変換部は、前記ミラー部が前記第2状態である間に、前記光電変換部に前記第1時間および前記第2時間で電荷蓄積を行わせる撮像装置。
In the imaging device according to any one of claims 14 to 17,
A mirror unit capable of switching between a first state in which the light beam that has passed through the optical system is directed to the imaging element and a second state in which the light beam that has passed through the optical system is directed to the photoelectric conversion unit;
The photoelectric conversion unit causes the photoelectric conversion unit to perform charge accumulation in the first time and the second time while the mirror unit is in the second state.
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