JP5355252B2 - Imaging apparatus and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、ビデオカメラ等の撮像装置に関し、特にコントラスト検出方式と位相差検出方式でのフォーカス制御が可能な撮像装置及びその制御方法に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus such as a video camera, and more particularly to an imaging apparatus capable of focus control by a contrast detection method and a phase difference detection method, and a control method thereof.
撮像装置のフォーカス制御(オートフォーカス:AF)方式には、撮像により生成された画像の高周波成分から得られたコントラスト情報を用いるコントラスト検出方式(TV−AF方式ともいう)がある。また、位相差検出光学系により形成された2つの被写体像の位相差を用いる位相差検出方式もある。さらに、コントラスト検出方式と位相差検出方式を組み合わせたハイブリッド方式もある。 As a focus control (autofocus: AF) system of an imaging apparatus, there is a contrast detection system (also referred to as a TV-AF system) that uses contrast information obtained from high-frequency components of an image generated by imaging. There is also a phase difference detection method that uses a phase difference between two subject images formed by a phase difference detection optical system. Further, there is a hybrid system that combines a contrast detection system and a phase difference detection system.
位相差検出方式では、原理的に被写体までの距離情報を得ることができるためにフォーカス制御を短時間で行うことが可能であるが、撮影光学系とは別の位相差検出光学系を用いるためにフォーカス制御の精度が若干低い。一方、コントラスト検出方式では、原理的に被写体までの距離情報を得ることができないためにフォーカス制御に多少の時間を要するが、高精度なフォーカス制御が可能である。 In the phase difference detection method, since distance information to the subject can be obtained in principle, focus control can be performed in a short time, but because a phase difference detection optical system different from the photographing optical system is used. However, the accuracy of focus control is slightly low. On the other hand, in the contrast detection method, since distance information to the subject cannot be obtained in principle, focus control takes some time, but highly accurate focus control is possible.
ハイブリッド方式では、位相差検出方式によって高速に合焦近傍位置を求め、コントラスト検出方式で高精度な合焦状態へとフォーカス制御を行えるので、高速かつ高精度なフォーカス制御を可能とする。また、ハイブリッド方式を用いると、位相差検出方式では対応できないマクロ撮影等の極端な至近距離での撮影を行う場合でも、コントラスト検出方式で対応することができるというメリットもある。 In the hybrid method, a focus vicinity position can be obtained at high speed by the phase difference detection method, and focus control can be performed to a highly accurate focus state by the contrast detection method, so that high-speed and high-precision focus control is possible. In addition, when the hybrid method is used, there is an advantage that even when photographing at an extremely close distance such as macro photographing that cannot be handled by the phase difference detection method, the contrast detection method can be used.
さらに、特許文献1には、画像中から人物の顔等の特定被写体を検出し、該特定被写体を合焦対象としてハイブリッド方式により高速かつ高精度のフォーカス制御を行う撮像装置が開示されている。 Further, Patent Document 1 discloses an imaging apparatus that detects a specific subject such as a human face from an image and performs high-speed and high-precision focus control by a hybrid method using the specific subject as a focusing target.
しかしながら、特許文献1にて開示された撮像装置では、特定被写体に対して位相差検出方式によってフォーカス制御を行っている(フォーカスレンズを移動させている)間は、特定被写体に対するコントラスト検出方式での評価を行っていない。このため、特定被写体を追尾しながら該特定被写体に対する位相差検出方式でのフォーカス制御からコントラスト検出方式でのフォーカス制御に移行したときに、改めて特定被写体のコントラスト情報を取得しなければならず、合焦状態を得るまでの時間が長くなる。 However, in the imaging device disclosed in Patent Document 1, while the focus control is performed on the specific subject by the phase difference detection method (the focus lens is moved), the contrast detection method for the specific subject is used. Not evaluated. For this reason, when shifting from the focus control using the phase difference detection method to the focus control using the contrast detection method while tracking the specific subject, the contrast information of the specific subject must be acquired again. The time until the focus state is obtained becomes longer.
本発明は、ハイブリッド方式により特定被写体に対する高精度なフォーカス制御をより高速で行えるようにした撮像装置及びその制御方法を提供する。 The present invention provides an imaging apparatus capable of performing high-precision focus control on a specific subject at a higher speed by a hybrid method, and a control method therefor.
本発明の一側面としての撮像装置は、フォーカスレンズを含む撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像手段と、該撮像手段の出力を用いて生成された画像において特定被写体を検出する被写体検出手段と、位相差検出光学系により形成された2つの被写体像の位相差を検出する位相差検出手段と、前記画像中の焦点検出領域におけるコントラスト情報を生成するコントラスト情報生成手段と、前記コントラスト情報生成手段により生成された前記コントラスト情報と前記位相差検出手段により検出された前記位相差とに基づいて、前記フォーカスレンズを移動させてフォーカス制御を行う制御手段とを有し、前記制御手段は、前記コントラスト情報生成手段により生成されたコントラスト情報を用いたフォーカス制御を継続して繰り返し行うフォーカス制御中において、前記被写体検出手段により特定被写体が検出された場合であって、現在の前記フォーカスレンズの位置と前記位相差検出手段により検出された位相差に基づく合焦位置との差が第1の値より大きく大ボケと判定された場合に、前記特定被写体に対応する前記2つの被写体像の前記位相差に基づいて前記フォーカスレンズの移動を開始させ、該位相差に基づくフォーカス制御中に前記フォーカスレンズの移動速度を減速させるとともに前記特定被写体が検出された領域に対応する前記焦点検出領域における前記コントラスト情報を生成させながら前記位相差検出手段により検出された位相差に基づく合焦位置まで前記フォーカスレンズを移動させた後、前記位相差検出手段により検出された位相差に基づく合焦位置への前記フォーカスレンズの移動中に生成された前記コントラスト情報、および前記位相差検出手段により検出された位相差に基づく合焦位置への前記フォーカスレンズの移動後に生成された前記コントラスト情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする。
本発明の他の側面としての撮像装置の制御方法は、フォーカスレンズを含む撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、前記撮像手段の出力を用いて生成された画像において特定被写体を検出する被写体検出ステップと、位相差検出光学系により形成された2つの被写体像の位相差を検出する位相差検出ステップと、前記画像中の焦点検出領域におけるコントラスト情報を生成するコントラスト情報生成ステップと、前記コントラスト情報生成ステップで生成された前記コントラスト情報と前記位相差検出ステップで検出された前記位相差とに基づいて、前記フォーカスレンズを移動させてフォーカス制御を行う制御ステップとを有し、前記制御ステップでは、前記コントラスト情報を用いたフォーカス制御を継続して繰り返し行うフォーカス制御中において、前記特定被写体が検出された場合であって、現在の前記フォーカスレンズの位置と前記位相差に基づく合焦位置との差が第1の値より大きく大ボケと判定された場合に、前記特定被写体に対応する前記2つの被写体像の前記位相差に基づいて前記フォーカスレンズの移動を開始させ、該位相差に基づくフォーカス制御中に前記フォーカスレンズの移動速度を減速させるとともに前記特定被写体が検出された領域に対応する前記焦点検出領域における前記コントラスト情報を生成させながら前記位相差に基づく合焦位置まで前記フォーカスレンズを移動させた後、当該合焦位置への前記フォーカスレンズの移動中に生成された前記コントラスト情報、および当該合焦位置への前記フォーカスレンズの移動後に生成された前記コントラスト情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする。
An image pickup apparatus according to one aspect of the present invention detects an image pickup unit that photoelectrically converts a subject image formed by a photographing optical system including a focus lens, and detects a specific subject in an image generated using the output of the image pickup unit. Subject detection means; phase difference detection means for detecting a phase difference between two subject images formed by the phase difference detection optical system; contrast information generation means for generating contrast information in a focus detection region in the image; Control means for performing focus control by moving the focus lens based on the contrast information generated by the contrast information generation means and the phase difference detected by the phase difference detection means, and the control means Continues focus control using the contrast information generated by the contrast information generating means During the focus control that is repeatedly performed, a specific subject is detected by the subject detection unit, and a current position of the focus lens and a focus position based on the phase difference detected by the phase difference detection unit When the difference is determined to be larger than the first value and large blur, the focus lens starts to move based on the phase difference between the two subject images corresponding to the specific subject, and the focus based on the phase difference During the control, the moving speed of the focus lens is decelerated and the contrast information in the focus detection area corresponding to the area where the specific subject is detected is generated while the phase difference is detected based on the phase difference detected by the phase difference detecting means. The phase difference detected by the phase difference detecting means after moving the focus lens to a focal position The contrast information generated during the movement of the focus lens to the in-focus position based on the contrast information generated after the focus lens is moved to the in-focus position based on the phase difference detected by the phase difference detection means The focus control is performed using information .
According to another aspect of the present invention, there is provided a control method for an image pickup apparatus including an image pickup unit that photoelectrically converts a subject image formed by a shooting optical system including a focus lens, the output of the image pickup unit A subject detection step for detecting a specific subject in an image generated using the phase difference detection step, a phase difference detection step for detecting a phase difference between two subject images formed by the phase difference detection optical system, and a focus detection region in the image Focusing by moving the focus lens based on the contrast information generating step for generating contrast information in the image, and the contrast information generated in the contrast information generating step and the phase difference detected in the phase difference detecting step. A control step for performing control, and in the control step, the contrast information During the focus control in which the used focus control is continuously repeated, the specific subject is detected, and the difference between the current position of the focus lens and the focus position based on the phase difference is the first When it is determined that the blur is larger than the value, the focus lens starts to move based on the phase difference between the two subject images corresponding to the specific subject, and the focus is controlled during the focus control based on the phase difference. The focus lens is moved to the in-focus position based on the phase difference while generating the contrast information in the focus detection area corresponding to the area where the specific subject is detected while reducing the moving speed of the lens, and The contrast information generated during the movement of the focus lens to the focus position, and the focus And performing focus control by using said contrast information generated after movement of the focus lens to the location.
より具体的には、例えば、制御手段は、コントラストフォーカス制御として、画像において特定被写体の検出に関係なく設定された第1の画像領域のコントラスト情報を用いる第1のコントラストフォーカス制御と、画像において特定被写体の検出位置に対応する第2の画像領域のコントラスト情報を用いる第2のコントラストフォーカス制御とを行う。また、位相差フォーカス制御として、位相差検出手段の検出視野内において画像における特定被写体の検出に関係なく設定された第1の検出領域で検出された位相差を用いる第1の位相差フォーカス制御と、該検出視野内において画像における特定被写体の検出位置に対応する第2の検出領域で検出された位相差を用いる第2の位相差フォーカス制御とを行う。制御手段は、第1のコントラストフォーカス制御を行っている状態で画像において特定被写体が検出されることに応じて、第2の位相差フォーカス制御を行い、該第2の位相差フォーカス制御が終了した後に第2のコントラストフォーカス制御を行う。そして、制御手段は、第2の位相差フォーカス制御が終了する前に、第2の画像領域のコントラスト情報の取得を開始することを特徴とする。 More specifically, for example, the control means performs first contrast focus control using contrast information of the first image region set regardless of detection of a specific subject in the image as contrast focus control, and specifies in the image. Second contrast focus control using the contrast information of the second image area corresponding to the detection position of the subject is performed. Further, as the phase difference focus control, a first phase difference focus control using a phase difference detected in a first detection region set irrespective of detection of a specific subject in an image in a detection field of view of the phase difference detection means; Then, the second phase difference focus control using the phase difference detected in the second detection region corresponding to the detection position of the specific subject in the image in the detection visual field is performed. The control means performs the second phase difference focus control in response to the detection of the specific subject in the image in the state in which the first contrast focus control is performed, and the second phase difference focus control is completed. Later, second contrast focus control is performed. The control means is characterized in that the acquisition of the contrast information of the second image region is started before the second phase difference focus control is finished.
本発明では、特定被写体に対する高速かつ高精度なフォーカス制御を行うことができる。 In the present invention, high-speed and high-precision focus control can be performed on a specific subject.
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1には、本発明の実施例1である撮像装置としてのビデオカメラの構成を示している。ビデオカメラは、撮影レンズ(撮影光学系)101と、撮像素子102と、撮像AFE(AFE1)103と、位相差レンズ(位相差検出光学系)104と、位相差センサ105と、位相差AFE(AFE2)106とを有する。また、ビデオカメラは、TV−AF評価値演算部(コントラスト情報生成手段)107と、顔検出処理部(被写体検出手段)108と、位相差枠設定部109と、位相差演算部110と、レンズ位置制御部(フォーカス制御手段)111とを有する。さらに、ビデオカメラは、画像処理部112と、表示・記録部113とを有する。 FIG. 1 shows the configuration of a video camera as an image pickup apparatus that is Embodiment 1 of the present invention. The video camera includes an imaging lens (imaging optical system) 101, an image sensor 102, an imaging AFE (AFE1) 103, a phase difference lens (phase difference detection optical system) 104, a phase difference sensor 105, and a phase difference AFE ( AFE2) 106. In addition, the video camera includes a TV-AF evaluation value calculation unit (contrast information generation unit) 107, a face detection processing unit (subject detection unit) 108, a phase difference frame setting unit 109, a phase difference calculation unit 110, and a lens. A position control unit (focus control means) 111. Further, the video camera includes an image processing unit 112 and a display / recording unit 113.
撮像素子102は、CCDセンサやCMOSセンサにより構成されており、撮影レンズ101により形成された被写体像を光電変換する。撮像AFE103は、撮像素子102から出力されたアナログ信号の増幅やデジタル信号への変換を行い、撮像データ(以下、画像データ又は撮影画像という)を生成する。 The image sensor 102 is composed of a CCD sensor or a CMOS sensor, and photoelectrically converts a subject image formed by the photographing lens 101. The imaging AFE 103 amplifies the analog signal output from the imaging element 102 and converts it into a digital signal, and generates imaging data (hereinafter referred to as image data or captured image).
位相差レンズ104は、撮影レンズ101とは別の光学系として設けられている。位相差センサ105は、位相差レンズ104により形成された同一被写体の2像(2つの被写体像)を2つの受光素子(ラインセンサ)により光電変換し、該2像に対応する2つの像信号を出力する。位相差AFE106は、位相差センサ105から出力された2つの像信号(アナログ信号)の増幅やデジタル信号への変換を行う。位相差演算部110は、該2つの像信号間の位相差、つまりは上記2つの被写体像間の位相差を算出し、さらに該位相差に基づいて被写体までの距離を算出する。位相差センサ105と位相差演算部110により、位相差検出手段が構成される。 The phase difference lens 104 is provided as an optical system different from the photographing lens 101. The phase difference sensor 105 photoelectrically converts two images (two subject images) of the same subject formed by the phase difference lens 104 by two light receiving elements (line sensors), and two image signals corresponding to the two images. Output. The phase difference AFE 106 amplifies the two image signals (analog signals) output from the phase difference sensor 105 and converts them into digital signals. The phase difference calculation unit 110 calculates a phase difference between the two image signals, that is, a phase difference between the two subject images, and further calculates a distance to the subject based on the phase difference. The phase difference sensor 105 and the phase difference calculation unit 110 constitute phase difference detection means.
なお、位相差レンズ104が、撮影レンズ101とは全く別の光学系として設けられていることから、本実施例にいう位相差検出方式は、外測位相差検出方式とも称される。ただし、本発明は、外測位相差検出方式に限らず、撮影レンズ101の一部を用いて位相差検出光学系を用いた内測位相差検出方式を用いる場合にも適用することが可能である。 Since the phase difference lens 104 is provided as an optical system that is completely different from the photographing lens 101, the phase difference detection method in this embodiment is also referred to as an external measurement phase difference detection method. However, the present invention can be applied not only to the external measurement phase difference detection method but also to the case where the internal measurement phase difference detection method using the phase difference detection optical system using a part of the photographing lens 101 is used.
TV−AF評価値演算部107は、撮像AFE103からの画像データから高周波成分を抽出して所定の処理を行うことで、該画像データのコントラスト情報であるTV−AF評価値を生成する。TV−AF評価値は、撮像素子102上に形成された被写体像の焦点状態に対応した値である。 The TV-AF evaluation value calculation unit 107 extracts a high-frequency component from the image data from the imaging AFE 103 and performs a predetermined process, thereby generating a TV-AF evaluation value that is contrast information of the image data. The TV-AF evaluation value is a value corresponding to the focus state of the subject image formed on the image sensor 102.
顔検出処理部108は、撮像AFE103からの画像データ(撮影画像)から、パターンマッチング等の画像処理技術を用いて特定被写体としての人物の顔を検出する。 The face detection processing unit 108 detects the face of a person as a specific subject from image data (captured image) from the imaging AFE 103 using an image processing technique such as pattern matching.
TV−AF評価値演算部107は、顔検出処理部108にて顔が検出された場合には、撮影画像中における該顔検出位置に対応する画像領域であるTV−AF枠(焦点検出領域)を選択し、このTV−AF枠内でTV−AF評価値を算出(生成)する。 When the face detection processing unit 108 detects a face, the TV-AF evaluation value calculation unit 107 is a TV-AF frame (focus detection region) that is an image region corresponding to the face detection position in the captured image. Is selected, and a TV-AF evaluation value is calculated (generated) within this TV-AF frame.
また、位相差枠設定部109は、顔検出処理部108にて顔が検出された場合には、位相差センサ105の検出視野内において、画像内での顔の検出位置に対応する位相差検出領域である位相差枠を選択する。そして、位相差センサ105及び位相差演算部110は、該位相差枠内の特定被写体の2像間の位相差を検出する。 The phase difference frame setting unit 109 detects the phase difference corresponding to the detected position of the face in the image within the detection visual field of the phase difference sensor 105 when the face is detected by the face detection processing unit 108. A phase difference frame that is an area is selected. Then, the phase difference sensor 105 and the phase difference calculation unit 110 detect a phase difference between two images of the specific subject within the phase difference frame.
レンズ位置制御部111は、位相差演算部110にて算出された被写体距離の情報を用いる位相差検出方式のフォーカス制御と、TV−AF評価値演算部107にて算出されたTV−AF評価値を用いるコントラスト検出方式のフォーカス制御とを行う。フォーカス制御は、具体的には、撮影レンズ101に含まれる不図示のフォーカスレンズの位置の制御である。なお、以下の説明において、位相差検出方式のフォーカス制御を位相差AF(位相差フォーカス制御)といい、コントラスト検出方式のフォーカス制御をTV−AF(コントラストフォーカス制御)という。 The lens position control unit 111 includes focus control of a phase difference detection method using information on the subject distance calculated by the phase difference calculation unit 110, and a TV-AF evaluation value calculated by the TV-AF evaluation value calculation unit 107. And focus control of a contrast detection method using. Specifically, the focus control is control of the position of a focus lens (not shown) included in the photographing lens 101. In the following description, the phase difference detection type focus control is referred to as phase difference AF (phase difference focus control), and the contrast detection type focus control is referred to as TV-AF (contrast focus control).
画像処理部112は、撮像AFE103からの画像データに対して所定の画像処理を行うことで、表示や記録に適した画像信号(映像信号)を生成する。表示・記録部113は、画像処理部112にて生成された画像信号を不図示のモニタに表示したり、不図示の記録媒体に記録したりする。 The image processing unit 112 performs predetermined image processing on the image data from the imaging AFE 103 to generate an image signal (video signal) suitable for display and recording. The display / recording unit 113 displays the image signal generated by the image processing unit 112 on a monitor (not shown) or records it on a recording medium (not shown).
次に、本実施例で行われるTV−AFについて説明する。 Next, TV-AF performed in the present embodiment will be described.
図2には、TV−AF評価値演算部107の構成を示している。本実施例では、図2の右下に示すように、TV−AF枠として、画面中央のTV−AF枠と画面左側のTV−AF枠と画面右側のTV−AF枠(以下、これらを中央枠、左枠および右枠ともいう)のうちいずれか1つを選択できる。TV−AF評価値演算部107は、選択されたTV−AF枠でTV−AF評価値を算出し、該算出したTV−AF評価値をレンズ位置制御部111に出力する。 FIG. 2 shows the configuration of the TV-AF evaluation value calculation unit 107. In the present embodiment, as shown in the lower right of FIG. 2, as the TV-AF frame, the TV-AF frame at the center of the screen, the TV-AF frame on the left side of the screen, and the TV-AF frame on the right side of the screen (hereinafter referred to as the center). Any one of the frame, the left frame, and the right frame). The TV-AF evaluation value calculation unit 107 calculates a TV-AF evaluation value with the selected TV-AF frame, and outputs the calculated TV-AF evaluation value to the lens position control unit 111.
TV−AF評価値演算部107に入力された画像データ(ここでは、入力映像ともいう)は、TEバンドパスフィルタ201とFEバンドパスフィルタ211を通過して、ABS202,212にて絶対値化される。ABS202,212のそれぞれから出力された絶対値信号は、TEラインピークホールド203とFEラインピークホールド213に入力される。 Image data (also referred to as input video here) input to the TV-AF evaluation value calculation unit 107 passes through the TE band-pass filter 201 and the FE band-pass filter 211 and is converted into absolute values by the ABSs 202 and 212. The The absolute value signals output from the ABSs 202 and 212 are input to the TE line peak hold 203 and the FE line peak hold 213.
各ラインピークホールドは、入力映像の水平1ラインの中で、ABSから出力された最も大きな絶対値信号の値(絶対値)を保持する。そして、垂直枠信号発生器231は、入力映像の垂直座標の変化に応じて、TEラインピークホールド203とFEラインピークホールド213を制御する。これにより、TEラインピークホールド203とFEラインピークホールド213にて保持されている絶対値がそれぞれ、TE積分計算部204及びFE積分計算部214に入力される。 Each line peak hold holds the value (absolute value) of the largest absolute value signal output from the ABS in one horizontal line of the input video. The vertical frame signal generator 231 controls the TE line peak hold 203 and the FE line peak hold 213 in accordance with the change in the vertical coordinate of the input video. As a result, the absolute values held by the TE line peak hold 203 and the FE line peak hold 213 are input to the TE integration calculation unit 204 and the FE integration calculation unit 214, respectively.
水平枠信号発生器221は、入力映像の水平座標が上記3つのTV−AF枠のうちどのTV−AF枠に対応するかを確認しながら、ABS201,202から出力される絶対値信号を、対応するTV−AF枠のラインピークホールドに入力させる。入力映像の1フレームでのTV−AF評価値の算出が終わると、TV−AF枠ごとにTE積分計算部204とFE積分計算部214からTE積分値とFE積分値が出力される。 The horizontal frame signal generator 221 corresponds to the absolute value signals output from the ABSs 201 and 202 while checking which of the three TV-AF frames the horizontal coordinate of the input image corresponds to. Input to the line peak hold of the TV-AF frame. When the calculation of the TV-AF evaluation value in one frame of the input video is completed, the TE integration value and the FE integration value are output from the TE integration calculation unit 204 and the FE integration calculation unit 214 for each TV-AF frame.
TE積分値とFE積分値はそれぞれ、合焦状態、合焦近傍状態および大ボケ状態で異なる値を示す。TE積分値とFE積分値の和の値は、図3に示すように、フォーカスレンズの位置の変化に対して合焦状態(合焦位置)でピークを示すように変化する。レンズ位置制御部111は、TE積分値とFE積分値の和の値をピーク値に近づけるようにフォーカスレンズの位置を移動(シフト)させることで、TV−AFによる合焦状態を得る。 The TE integration value and the FE integration value respectively show different values in the in-focus state, the in-focus state, and the large blur state. As shown in FIG. 3, the sum of the TE integration value and the FE integration value changes so as to show a peak in the in-focus state (in-focus position) with respect to the change in the position of the focus lens. The lens position control unit 111 moves (shifts) the focus lens so that the sum of the TE integrated value and the FE integrated value approaches the peak value, thereby obtaining a focused state by the TV-AF.
TV−AF評価値演算部107は、顔検出処理部108にて顔が検出されない場合は、上述した3つのTV−AF枠のうち中央枠(第1の画像領域)を選択し、該中央枠のTV−AF評価値を算出する。すなわち、中央枠は、画像内において特定被写体の検出に関係なく設定されるTV−AF枠である。この場合のTV−AFを、以下の説明において、通常TV−AF(第1のコントラストフォーカス制御)という。 When the face detection processing unit 108 does not detect a face, the TV-AF evaluation value calculation unit 107 selects a central frame (first image region) from the three TV-AF frames described above, and the central frame The TV-AF evaluation value is calculated. That is, the center frame is a TV-AF frame set regardless of the detection of a specific subject in the image. The TV-AF in this case is referred to as normal TV-AF (first contrast focus control) in the following description.
一方、顔検出処理部108にて顔が検出された場合は、TV−AF評価値演算部107は、該顔の検出位置に基づいて、該顔が含まれるTV−AF枠(中央枠、左枠および右枠のうち顔の検出位置に対応するTV−AF枠)を選択してTV−AF評価値を算出する。この場合のTV−AFを、以下の説明において、顔優先TV−AF(第2のコントラストフォーカス制御)という。 On the other hand, when a face is detected by the face detection processing unit 108, the TV-AF evaluation value calculation unit 107 determines the TV-AF frame (center frame, left) including the face based on the detected position of the face. The TV-AF evaluation value is calculated by selecting the TV-AF frame corresponding to the detected face position from the frame and the right frame. The TV-AF in this case is referred to as face priority TV-AF (second contrast focus control) in the following description.
次に、本実施例で行われる位相差AFについて説明する。 Next, the phase difference AF performed in the present embodiment will be described.
図4には、図1に示した位相差レンズ104と位相差センサ105とを示している。位相差レンズ104は、それぞれの光軸が平行になるように配置された2つのレンズA,Bにより構成されている。該2つのレンズA,Bは、同一の被写体OBJの2つの像を位相差センサ105上に形成する。位相差センサ105から出力される2つの像信号は、被写体距離Dに対応する位相差を有し、これらを重ね合わせると図5に示すような信号が得られる。図5において、横軸は位相差センサ105における受光素子(画素)の位置を示し、縦軸は位相差センサ105からの出力信号のレベルを示している。 FIG. 4 shows the phase difference lens 104 and the phase difference sensor 105 shown in FIG. The phase difference lens 104 includes two lenses A and B arranged so that their optical axes are parallel to each other. The two lenses A and B form two images of the same subject OBJ on the phase difference sensor 105. The two image signals output from the phase difference sensor 105 have a phase difference corresponding to the subject distance D, and when these are superimposed, a signal as shown in FIG. 5 is obtained. In FIG. 5, the horizontal axis indicates the position of the light receiving element (pixel) in the phase difference sensor 105, and the vertical axis indicates the level of the output signal from the phase difference sensor 105.
位相差演算部110は、該2つの像信号間の位相差d1やd2を算出し、該位相差を用いた三角測量法にて被写体距離Dを算出する。レンズ位置制御部111は、被写体距離Dに基づいて、合焦状態が得られるフォーカスレンズの位置(駆動量)を算出し、その位置にフォーカスレンズを移動(シフト)させるよう制御する。 The phase difference calculation unit 110 calculates a phase difference d1 or d2 between the two image signals, and calculates a subject distance D by a triangulation method using the phase difference. Based on the subject distance D, the lens position control unit 111 calculates the position (drive amount) of the focus lens from which an in-focus state is obtained, and controls to move (shift) the focus lens to that position.
位相差枠設定部109は、顔検出処理部108にて顔が検出されない場合は、位相差センサ105の検出視野の全域において2像の位相差を検出する。この場合の位相差AFを、以下の説明において、通常位相差AF(第1の位相差フォーカス制御)という。 When the face detection processing unit 108 does not detect a face, the phase difference frame setting unit 109 detects the phase difference between the two images in the entire detection field of the phase difference sensor 105. The phase difference AF in this case is referred to as normal phase difference AF (first phase difference focus control) in the following description.
一方、顔検出処理部108にて顔が検出された場合は、位相差センサ105の検出視野内のうち顔の検出位置に対応する(顔が含まれる)位相差枠を選択して位相差及び被写体距離を算出する。なお、ここでは、位相差枠として、図2に示したTV−AF枠と同様に、中央枠、左枠および右枠が選択可能であるとする。例えば、選択された左枠で検出された位相差が図5のd1であるとすると、顔までの距離Dは、d1に基づいて算出される。この場合の位相差AFを、以下の説明において、顔優先位相差AF(第2の位相差フォーカス制御)という。 On the other hand, when the face is detected by the face detection processing unit 108, the phase difference frame corresponding to the detected position of the face (including the face) in the detection field of the phase difference sensor 105 is selected and the phase difference and The subject distance is calculated. Here, it is assumed that the center frame, the left frame, and the right frame can be selected as the phase difference frame, similarly to the TV-AF frame shown in FIG. For example, if the phase difference detected in the selected left frame is d1 in FIG. 5, the distance D to the face is calculated based on d1. The phase difference AF in this case is referred to as face priority phase difference AF (second phase difference focus control) in the following description.
そして、本実施例では、通常TV−AF、顔優先TV−AF、通常位相差AFおよび顔優先位相差AFを組み合わせたハイブリットAFを行う。 In this embodiment, hybrid AF is performed by combining normal TV-AF, face priority TV-AF, normal phase difference AF, and face priority phase difference AF.
次に、図6のタイムチャートを用いて、本実施例でのハイブリットAFの流れについて説明する。
(通常TV−AF:時間T0−T1)
顔の検出がされていない時間T0では、通常TV−AFが行われる。前述したように、通常TV−AFでは、TV−AF評価値は中央枠で算出され、位相差(被写体距離)は検出視野の全域で検出される。
Next, the flow of the hybrid AF in the present embodiment will be described using the time chart of FIG.
(Normal TV-AF: Time T0-T1)
In the time T0 when no face is detected, normal TV-AF is performed. As described above, in normal TV-AF, the TV-AF evaluation value is calculated in the center frame, and the phase difference (subject distance) is detected in the entire detection field.
時間T1で、顔検出処理部108により顔が左枠において検出されたものとする。このとき、位相差枠が顔の検出位置に合わせて左枠に設定される。ここでは、顔までの距離として3mが検出されたものとする。時間T1では、フォーカスレンズの移動(以下、レンズシフトともいう)は行わず、TV−AF枠が中央枠から左枠に変更される。
(顔優先位相差AF:時間T2−T4)
時間T2では、通常TV−AFから、左枠での位相差を検出する顔優先位相差AFに移行する。また、時間T2では、顔優先位相差AF中であるが、左枠で算出されたTV−AF評価値の取得も開始し、入力映像の大ボケ判定を行う。このとき、フォーカスレンズ位置は無限遠位置(∞)であり、顔までの距離は3mであるので、大ボケと判定される。
It is assumed that the face is detected in the left frame by the face detection processing unit 108 at time T1. At this time, the phase difference frame is set to the left frame in accordance with the face detection position. Here, it is assumed that 3 m is detected as the distance to the face. At time T1, the focus lens is not moved (hereinafter also referred to as lens shift), and the TV-AF frame is changed from the center frame to the left frame.
(Face priority phase difference AF: Time T2-T4)
At time T2, the normal TV-AF shifts to face priority phase difference AF for detecting the phase difference in the left frame. At time T2, the face-priority phase difference AF is being performed, but the acquisition of the TV-AF evaluation value calculated in the left frame is also started, and large blur determination of the input video is performed. At this time, the focus lens position is the infinity position (∞), and the distance to the face is 3 m.
時間T3では、無限遠位置にあるフォーカスレンズを、顔までの距離3mに対してある程度合焦する位置(誤差1m程度)まで高速でシフトさせる。レンズシフトが高速で行われている間は、左枠で算出されたTV−AF評価値は利用できないが、レンズシフトは被写体距離に基づいて行われているので、何ら問題はない。 At time T3, the focus lens at the infinity position is shifted at a high speed to a position that is focused to some extent with respect to the distance of 3 m to the face (error about 1 m). While the lens shift is performed at high speed, the TV-AF evaluation value calculated in the left frame cannot be used, but there is no problem because the lens shift is performed based on the subject distance.
このように、本実施例では、顔優先TV−AFの開始前に、TV−AF評価値の取得対象を顔が検出された左枠に変更する。 Thus, in this embodiment, the acquisition target of the TV-AF evaluation value is changed to the left frame where the face is detected before the start of face priority TV-AF.
時間T3の間にある程度合焦する位置までのレンズシフトが完了すると、時間T4では、左枠で算出されたTV−AF評価値の利用を可能とするため、レンズシフトの速度が時間T3よりも遅い速度(中速)に減速される。
(顔優先TV−AF:時間T5)
時間T5の開始時点では、左枠で算出されたTV−AF評価値の取得が既に開始されているので、ただちに左枠で算出されたTV−AF評価値を用いた顔優先TV−AFを開始することができる。ここでは、時間T5において、顔までの距離が3mから4mに変化するものとする。顔優先TV−AFでは、該移動する顔を追尾しながら、時間T4よりもさらに遅いレンズシフト速度によって、顔への合焦状態を維持する。
When the lens shift to a position where the focus is achieved to some extent during time T3 is completed, the TV-AF evaluation value calculated in the left frame can be used at time T4, so that the lens shift speed is faster than time T3. Decelerated to a slow speed (medium speed).
(Face priority TV-AF: Time T5)
Since acquisition of the TV-AF evaluation value calculated in the left frame has already started at the start of time T5, face-priority TV-AF using the TV-AF evaluation value calculated in the left frame is immediately started. can do. Here, it is assumed that the distance to the face changes from 3 m to 4 m at time T5. In face-priority TV-AF, the focused state on the face is maintained at a lens shift speed slower than time T4 while tracking the moving face.
このように、本実施例では、顔優先位相差AFの終了前(顔優先位相差AFによるフォーカス制御中又は顔優先TV−AFによるフォーカス制御の開始前)から、顔の検出位置に対応する左枠で算出されたTV−AF評価値を取得する。これにより、顔優先位相差AFから顔優先TV−AFに移行したときに、顔のTV−AF評価値を改めて取得し直す必要がない。また、TV−AF評価値により合焦位置を取得できた場合には、その取得結果に基づいて焦点調節を行うことができる。したがって、顔優先位相差AFの終了後に顔のTV−AF評価値を改めて取得し直す場合に比べて、顔優先TV−AF、つまりは顔を追尾しながらのハイブリッドAFをより高速で行うことができる。
(顔優先TV−AF:時間T6)
時間T6では、顔優先TV−AF中に追尾していた顔が消失したり(検出されなくなったり)、ユーザの選択操作等によって追尾する顔(主顔)が変更されたりした場合を想定している。この時間T6では、顔優先TV−AFは保持されるが、TV−AF評価値の取得対象が中央枠に変更される。そして、フォーカスレンズも、無限遠位置に低速でシフトされる。
As described above, in this embodiment, the face corresponding to the detected position of the face from before the face priority phase difference AF ends (during the focus control by the face priority phase difference AF or before the focus control by the face priority TV-AF starts). The TV-AF evaluation value calculated in the frame is acquired. Accordingly, when the face priority phase difference AF is shifted to the face priority TV-AF, it is not necessary to newly acquire the TV-AF evaluation value of the face. Further, when the in-focus position can be acquired from the TV-AF evaluation value, the focus adjustment can be performed based on the acquisition result. Therefore, the face priority TV-AF, that is, the hybrid AF while tracking the face can be performed at a higher speed than when the face TV-AF evaluation value is obtained again after the face priority phase difference AF is completed. it can.
(Face priority TV-AF: Time T6)
At time T6, it is assumed that the face being tracked during face priority TV-AF disappears (cannot be detected) or the face to be tracked (main face) is changed by the user's selection operation or the like. Yes. At this time T6, the face priority TV-AF is held, but the acquisition target of the TV-AF evaluation value is changed to the center frame. The focus lens is also shifted to the infinity position at a low speed.
次に、本発明の実施例2であるビデオカメラにおけるハイブリットAFの流れについて、図7のタイムチャートを用いて説明する。本実施例のビデオカメラの構成は、実施例1と同じである。 Next, the flow of hybrid AF in the video camera that is Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the time chart of FIG. The configuration of the video camera of this embodiment is the same as that of the first embodiment.
図7において、時間T0−T1での通常TV−AF、時間T2−T4での顔優先位相差AFおよび時間T5での顔優先TV−AFについては、実施例1と同じである。もちろん、時間T2−T4において顔優先位相差AFの終了前(顔優先位相差AFの動作中又は顔優先TV−AFの開始前)から、顔の検出位置に対応するTV−AF枠(左枠)で算出されたTV−AF評価値の取得を開始する点も同じである。
(顔優先TV−AF:時間T6)
時間T6では、顔優先TV−AF中に追尾していた顔が消失したり、ユーザの選択操作等によって追尾する顔(主顔)が変更されたりした場合を想定している。この時間T6では、通常TV−AFに移行し、TV−AF評価値の取得対象も中央枠に変更される。ここでは、レンズシフトは行われない。
(通常位相差AF:時間T7−T8)
時間T7では、通常位相差AFに移行する。また、時間T7から、中央枠で算出されたTV−AF評価値の取得を開始し、入力映像の大ボケ判定を行う。
In FIG. 7, the normal TV-AF at time T0-T1, the face priority phase difference AF at time T2-T4, and the face priority TV-AF at time T5 are the same as in the first embodiment. Of course, the TV-AF frame (left frame) corresponding to the face detection position from the time T2-T4 before the end of the face priority phase difference AF (during the operation of the face priority phase difference AF or before the start of the face priority TV-AF). The same applies to the point where the acquisition of the TV-AF evaluation value calculated in (1) is started.
(Face priority TV-AF: Time T6)
At time T6, it is assumed that the face tracked during face priority TV-AF disappears or the face to be tracked (main face) is changed by the user's selection operation or the like. At time T6, the process shifts to normal TV-AF, and the TV-AF evaluation value acquisition target is also changed to the center frame. Here, no lens shift is performed.
(Normal phase difference AF: Time T7-T8)
At time T7, the process proceeds to normal phase difference AF. Also, from time T7, acquisition of the TV-AF evaluation value calculated in the center frame is started, and large blurring determination of the input video is performed.
大ボケ判定後の時間T8では、フォーカスレンズを高速で無限遠位置にシフトする。レンズシフトが高速で行われている間は、左枠で算出されたTV−AF評価値は利用できないが、レンズシフトは被写体距離に基づいて行われているので、何ら問題はない。 At time T8 after the large blur determination, the focus lens is shifted to the infinity position at high speed. While the lens shift is performed at high speed, the TV-AF evaluation value calculated in the left frame cannot be used, but there is no problem because the lens shift is performed based on the subject distance.
このように、本実施例では、顔優先TV−AF中に追尾していた顔が消失する等した場合には、通常TV−AFに移行する。このため、実施例1のように顔優先TV−AFを続行する場合に比べて、スムーズに通常のハイブリッドAFを継続(再開)することができる。 As described above, in this embodiment, when a face tracked during face priority TV-AF disappears, the process shifts to normal TV-AF. For this reason, normal hybrid AF can be continued (restarted) more smoothly than in the case of continuing face priority TV-AF as in the first embodiment.
また、本実施例では、顔優先TV−AF中に追尾していた顔が消失する等した場合には、通常TV−AFを経て通常位相差AFに移行する。そして、通常位相差AFを行っている間に、中央枠のTV−AF評価値の取得を開始する。これにより、通常位相差AFの後に、中央枠のTV−AF評価値を用いた通常TV−AFを迅速に開始することができる。 In this embodiment, when the face tracked during the face priority TV-AF disappears, the normal phase difference AF is performed through the normal TV-AF. Then, during the normal phase difference AF, the acquisition of the TV-AF evaluation value of the center frame is started. Thereby, after normal phase difference AF, normal TV-AF using the TV-AF evaluation value of the center frame can be started quickly.
次に、本発明の実施例3であるビデオカメラについて説明する。本実施例のビデオカメラの構成は、基本的に実施例1と同じであるが、TV−AF評価値演算部107でのTV−AF評価値の算出方法が異なる。 Next, a video camera that is Embodiment 3 of the present invention will be described. The configuration of the video camera of the present embodiment is basically the same as that of the first embodiment, but the TV-AF evaluation value calculation unit 107 calculates a TV-AF evaluation value differently.
図8には、本実施例でのTV−AF評価値演算部107の構成を示している。ここでは、TV−AF評価値として、3つのTV−AF枠(中央枠、左枠および右枠)で算出されるTV−AF評価値に重み付け係数(W_L,W_C,W_R)を乗じたものを用いる。 FIG. 8 shows the configuration of the TV-AF evaluation value calculation unit 107 in this embodiment. Here, a TV-AF evaluation value obtained by multiplying a TV-AF evaluation value calculated in three TV-AF frames (a center frame, a left frame, and a right frame) by a weighting coefficient (W_L, W_C, W_R) is used. Use.
通常TV−AFにおいては、中央枠に対する重み付け係数W_Cの値を他のTV−AF枠に対する重み付け係数W_L,W_Rよりも大きくして、中央重点のTV−AF評価を行う。また、顔優先TV−AFでは、顔が含まれるTV−AF枠に対する重み付け係数を他のTV−AF枠に対する重み付け係数よりも大きくする。 In normal TV-AF, the center-weighted TV-AF evaluation is performed by setting the value of the weighting coefficient W_C for the center frame larger than the weighting coefficients W_L and W_R for the other TV-AF frames. In the face priority TV-AF, the weighting coefficient for the TV-AF frame including the face is set larger than the weighting coefficients for the other TV-AF frames.
次に、実施例1で用いた図6のタイムチャートを用いて、本実施例におけるハイブリットAFの流れについて説明する。
(通常TV−AF:時間T0−T1)
顔の検出がされていない時間T0では、通常TV−AFが行われる。前述したように、通常TV−AFでは、TV−AF評価値は中央枠に対する重み付けを最も大きくして算出される。位相差(被写体距離)は検出視野の全域で検出される。
Next, the flow of the hybrid AF in the present embodiment will be described using the time chart of FIG. 6 used in the first embodiment.
(Normal TV-AF: Time T0-T1)
In the time T0 when no face is detected, normal TV-AF is performed. As described above, in normal TV-AF, the TV-AF evaluation value is calculated with the largest weight for the center frame. The phase difference (subject distance) is detected over the entire detection field.
時間T1で、顔検出処理部108により顔が左枠において検出されたものとする。このとき、位相差枠が顔の検出位置に合わせて左枠に設定される。ここでは、顔までの距離として3mが検出されたものとする。時間T1では、レンズシフトは行わず、TV−AF評価値については中央枠の重み付けを小さくし、左枠の重み付けを大きくする。
(顔優先位相差AF:時間T2−T4)
時間T2では、通常TV−AFから、左枠での位相差を検出する顔優先位相差AFに移行する。また、時間T2では、顔優先位相差AF中であるが、左枠で算出されたTV−AF評価値の取得も開始し、入力映像の大ボケ判定を行う。このとき、フォーカスレンズ位置は無限遠位置(∞)であり、顔までの距離は3mであるので、大ボケと判定される。
It is assumed that the face is detected in the left frame by the face detection processing unit 108 at time T1. At this time, the phase difference frame is set to the left frame in accordance with the face detection position. Here, it is assumed that 3 m is detected as the distance to the face. At time T1, lens shift is not performed, and for the TV-AF evaluation value, the weight of the center frame is reduced and the weight of the left frame is increased.
(Face priority phase difference AF: Time T2-T4)
At time T2, the normal TV-AF shifts to face priority phase difference AF for detecting the phase difference in the left frame. At time T2, the face-priority phase difference AF is being performed, but the acquisition of the TV-AF evaluation value calculated in the left frame is also started, and large blur determination of the input video is performed. At this time, the focus lens position is the infinity position (∞), and the distance to the face is 3 m.
時間T3では、無限遠位置にあるフォーカスレンズを、顔までの距離3mに対してある程度合焦する位置(誤差1m程度)まで高速でシフトさせる。レンズシフトが高速で行われている間は、左枠で算出されたTV−AF評価値は利用できないが、レンズシフトは被写体距離に基づいて行われているので、何ら問題はない。 At time T3, the focus lens at the infinity position is shifted at a high speed to a position that is focused to some extent with respect to the distance of 3 m to the face (error about 1 m). While the lens shift is performed at high speed, the TV-AF evaluation value calculated in the left frame cannot be used, but there is no problem because the lens shift is performed based on the subject distance.
このように、本実施例では、顔優先TV−AFの開始前に、TV−AF評価値について顔が検出された左枠の重み付けを大きくする。そして、顔優先TV−AFによってフォーカスレンズを顔に対して合焦が得られるようにシフトさせ、時間T4以降で左枠のTV−AF評価値に重みをおいた顔優先TV−AFに移行するための準備を行う。 Thus, in this embodiment, the weight of the left frame in which the face is detected for the TV-AF evaluation value is increased before the start of face priority TV-AF. Then, the focus lens is shifted so that the face is focused on the face by the face priority TV-AF, and after time T4, the process shifts to the face priority TV-AF in which the TV-AF evaluation value in the left frame is weighted. Prepare for.
時間T3の間にある程度合焦する位置までのレンズシフトが完了すると、時間T4では、左枠で算出されたTV−AF評価値の利用を可能とするため、レンズシフトの速度が時間T3よりも遅い速度(中速)に減速される。そして、顔までの距離3mに対して位相差AFにより合焦が得られる位置までレンズシフトが行われる。
(顔優先TV−AF:時間T5)
時間T5の開始時点では、重みをおいた左枠のTV−AF評価値の取得が既に開始されているので、ただちに左枠のTV−AF評価値を用いた顔優先TV−AFを開始することができる。ここでは、時間T5において、顔までの距離が3mから4mに変化するものとする。顔優先TV−AFでは、該移動する顔を追尾しながら、時間T4よりもさらに遅いレンズシフト速度によって、顔への合焦状態を維持する。
When the lens shift to a position where the focus is achieved to some extent during time T3 is completed, the TV-AF evaluation value calculated in the left frame can be used at time T4, so that the lens shift speed is faster than time T3. Decelerated to a slow speed (medium speed). Then, the lens shift is performed up to a position where focus is obtained by the phase difference AF with respect to the distance of 3 m to the face.
(Face priority TV-AF: Time T5)
Since the weighted left frame TV-AF evaluation value has already been acquired at the start of time T5, the face-priority TV-AF using the left frame TV-AF evaluation value is immediately started. Can do. Here, it is assumed that the distance to the face changes from 3 m to 4 m at time T5. In face-priority TV-AF, the focused state on the face is maintained at a lens shift speed slower than time T4 while tracking the moving face.
本実施例では、顔優先TV−AFにおいて、顔が検出されないTV−AF枠のTV−AF評価値も、顔が検出されたTV−AF枠に比べて低い重み付けではあるが参照する。このため、画像内で顔の位置が頻繁に変動するような場合でも、顔優先TV−AFをスムーズに継続することができる。
(顔優先TV−AF時間T6)
時間T6では、顔優先TV−AF中に追尾していた顔が消失したり、ユーザの選択操作等によって追尾する顔(主顔)が変更されたりした場合を想定している。この時間T6では、顔優先TV−AFは保持されるが、中央枠のTV−AF評価値の重み付けを大きくし、左枠のTV−AF評価値の重み付けを小さくする。そして、フォーカスレンズも、無限遠位置に低速でシフトされる。
In this embodiment, in the face-priority TV-AF, the TV-AF evaluation value of the TV-AF frame in which no face is detected is also referred to although the weight is lower than that of the TV-AF frame in which the face is detected. For this reason, even when the position of the face frequently fluctuates in the image, the face priority TV-AF can be continued smoothly.
(Face priority TV-AF time T6)
At time T6, it is assumed that the face tracked during face priority TV-AF disappears or the face to be tracked (main face) is changed by the user's selection operation or the like. At this time T6, the face priority TV-AF is maintained, but the weight of the TV-AF evaluation value in the center frame is increased, and the weight of the TV-AF evaluation value in the left frame is decreased. The focus lens is also shifted to the infinity position at a low speed.
以上説明したように、上記各実施例では、画像において特定被写体が検出されると、該特定被写体に対して位相差フォーカス制御を行い、該位相差フォーカス制御の終了後に該特定被写体に対するコントラストフォーカス制御を行う。これにより、特定被写体に対する高速かつ高精度なフォーカス制御を行うことができる。 As described above, in each of the embodiments described above, when a specific subject is detected in an image, phase difference focus control is performed on the specific subject, and contrast focus control is performed on the specific subject after the phase difference focus control is completed. I do. As a result, high-speed and high-precision focus control can be performed on a specific subject.
しかも、特定被写体に対する位相差フォーカス制御が終了する前から特定被写体のコントラスト情報の取得を開始する。このため、特定被写体に対する位相差フォーカス制御から特定被写体に対するコントラストフォーカス制御に移行したときに、コントラスト情報を改めて取得し直す必要がない。したがって、特定被写体に対するコントラストフォーカス制御、つまりは特定被写体を追尾しながらのハイブリッド方式によるフォーカス制御をより高速で行うことができる。なお、特定被写体のコントラスト情報の取得を、位相差フォーカス制御の終了後に行ってもよい。 In addition, the acquisition of the contrast information of the specific subject is started before the phase difference focus control for the specific subject is completed. For this reason, when the phase difference focus control for the specific subject is shifted to the contrast focus control for the specific subject, it is not necessary to acquire the contrast information again. Therefore, contrast focus control for a specific subject, that is, focus control by a hybrid method while tracking the specific subject can be performed at higher speed. Note that the contrast information of the specific subject may be acquired after the phase difference focus control is completed.
ハイブリッド方式により特定被写体に対する高精度なフォーカス制御をより高速で行える撮像装置を実現できる。 An imaging apparatus capable of performing high-precision focus control on a specific subject at a higher speed by the hybrid method can be realized.
101 撮影レンズ
102 撮像素子
104 位相差検出レンズ
105 位相差センサ
107 TV−AF評価値演算部
108 顔検出処理部
109 位相差枠設定部
110 位相差演算部
111 レンズ位置制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Shooting lens 102 Image pick-up element 104 Phase difference detection lens 105 Phase difference sensor 107 TV-AF evaluation value calculating part 108 Face detection process part 109 Phase difference frame setting part 110 Phase difference calculating part 111 Lens position control part
Claims (4)
該撮像手段の出力を用いて生成された画像において特定被写体を検出する被写体検出手段と、
位相差検出光学系により形成された2つの被写体像の位相差を検出する位相差検出手段と、
前記画像中の焦点検出領域におけるコントラスト情報を生成するコントラスト情報生成手段と、
前記コントラスト情報生成手段により生成された前記コントラスト情報と前記位相差検出手段により検出された前記位相差とに基づいて、前記フォーカスレンズを移動させてフォーカス制御を行う制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記コントラスト情報生成手段により生成されたコントラスト情報を用いたフォーカス制御を継続して繰り返し行うフォーカス制御中において、前記被写体検出手段により特定被写体が検出された場合であって、現在の前記フォーカスレンズの位置と前記位相差検出手段により検出された位相差に基づく合焦位置との差が第1の値より大きく大ボケと判定された場合に、前記特定被写体に対応する前記2つの被写体像の前記位相差に基づいて前記フォーカスレンズの移動を開始させ、該位相差に基づくフォーカス制御中に前記フォーカスレンズの移動速度を減速させるとともに前記特定被写体が検出された領域に対応する前記焦点検出領域における前記コントラスト情報を生成させながら前記位相差検出手段により検出された位相差に基づく合焦位置まで前記フォーカスレンズを移動させた後、前記位相差検出手段により検出された位相差に基づく合焦位置への前記フォーカスレンズの移動中に生成された前記コントラスト情報、および前記位相差検出手段により検出された位相差に基づく合焦位置への前記フォーカスレンズの移動後に生成された前記コントラスト情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする撮像装置。 An imaging means for photoelectrically converting a subject image formed by a photographing optical system including a focus lens ;
A subject detecting means for detecting a specific object in an image generated using the output of the image pickup means,
Phase difference detection means for detecting a phase difference between two subject images formed by the phase difference detection optical system;
Contrast information generating means for generating contrast information in a focus detection region in the image;
Control means for performing focus control by moving the focus lens based on the contrast information generated by the contrast information generation means and the phase difference detected by the phase difference detection means;
The control means is a case where a specific subject is detected by the subject detection means during focus control in which focus control using the contrast information generated by the contrast information generation means is continuously repeated. When the difference between the position of the focus lens and the in-focus position based on the phase difference detected by the phase difference detection unit is determined to be larger than the first value and large blur, the two corresponding to the specific subject The focus lens starts to move based on the phase difference of the subject image, decelerates the moving speed of the focus lens during focus control based on the phase difference , and the focus corresponding to the region where the specific subject is detected detected by the phase difference detecting means while generating the contrast information in the detection area The contrast information generated during the movement of the focus lens to the in-focus position based on the phase difference detected by the phase difference detection unit after the focus lens is moved to the in-focus position based on the phase difference; and An imaging apparatus , wherein focus control is performed using the contrast information generated after the focus lens is moved to a focus position based on a phase difference detected by the phase difference detection means .
前記撮像手段の出力を用いて生成された画像において特定被写体を検出する被写体検出ステップと、
位相差検出光学系により形成された2つの被写体像の位相差を検出する位相差検出ステップと、
前記画像中の焦点検出領域におけるコントラスト情報を生成するコントラスト情報生成ステップと、
前記コントラスト情報生成ステップで生成された前記コントラスト情報と前記位相差検出ステップで検出された前記位相差とに基づいて、前記フォーカスレンズを移動させてフォーカス制御を行う制御ステップとを有し、
前記制御ステップでは、前記コントラスト情報を用いたフォーカス制御を継続して繰り返し行うフォーカス制御中において、前記特定被写体が検出された場合であって、現在の前記フォーカスレンズの位置と前記位相差に基づく合焦位置との差が第1の値より大きく大ボケと判定された場合に、前記特定被写体に対応する前記2つの被写体像の前記位相差に基づいて前記フォーカスレンズの移動を開始させ、該位相差に基づくフォーカス制御中に前記フォーカスレンズの移動速度を減速させるとともに前記特定被写体が検出された領域に対応する前記焦点検出領域における前記コントラスト情報を生成させながら前記位相差に基づく合焦位置まで前記フォーカスレンズを移動させた後、当該合焦位置への前記フォーカスレンズの移動中に生成された前記コントラスト情報、および当該合焦位置への前記フォーカスレンズの移動後に生成された前記コントラスト情報を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする撮像装置の制御方法。 A method for controlling an image pickup apparatus having an image pickup means for photoelectrically converting a subject image formed by a shooting optical system including a focus lens ,
A subject detection step of detecting a specific subject in an image generated using the output of the imaging means ;
A phase difference detection step for detecting a phase difference between two subject images formed by the phase difference detection optical system;
A contrast information generating step for generating contrast information in a focus detection region in the image;
Wherein on the basis of the said detected phase difference by the contrast information generated by the contrast information generating step and the phase difference detection step, by moving the focus lens and a control step of performing focus control,
In the control step, during the focus control in which the focus control using the contrast information is continuously repeated, the specific subject is detected, and the focus is based on the current position of the focus lens and the phase difference. When it is determined that the difference from the focal position is larger than the first value and is largely blurred, the focus lens starts to move based on the phase difference between the two subject images corresponding to the specific subject. During focus control based on the phase difference, the moving speed of the focus lens is decelerated and the contrast information in the focus detection area corresponding to the area where the specific subject is detected is generated to the in-focus position based on the phase difference. Generated during movement of the focus lens to the in-focus position after moving the focus lens The contrast information, and a control method of an imaging device and performs focus control using the said contrast information generated after movement of the focus lens to the focus position.
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