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JP5361598B2 - Focus adjustment apparatus and method, and imaging apparatus - Google Patents

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JP5361598B2
JP5361598B2 JP2009178353A JP2009178353A JP5361598B2 JP 5361598 B2 JP5361598 B2 JP 5361598B2 JP 2009178353 A JP2009178353 A JP 2009178353A JP 2009178353 A JP2009178353 A JP 2009178353A JP 5361598 B2 JP5361598 B2 JP 5361598B2
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce ranging error in phase difference AF control by hybrid AF including contrast AF and phase difference AF. <P>SOLUTION: The focusing method includes the contrast AF and the phase difference AF to perform focusing on the basis of a phase difference between a pair of image signals obtained by photoelectric conversion by a pixel group for focus detection. When moving speed of a subject is equal to or above a threshold, focusing is performed by the phase difference AF. When the moving speed is under the threshold, focusing is performed by either of the contrast AF and the phase difference AF according to a predetermined condition. When the moving speed is equal to or above the threshold, a distance to the subject when acquiring the pair of image signals next time is predicted, and the area of the pixel group for acquiring the pair of image signals next time, in areas of the pixel groups for focus detection, is set according to the predicted distance. As the distance to the subject becomes shorter, a larger area is set. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、コントラスト方式と位相差方式とによるハイブリッド焦点調節の技術に関する。   The present invention relates to a hybrid focus adjustment technique using a contrast method and a phase difference method.

従来、撮像装置の自動焦点(AF)制御として、撮影して得られた映像信号から抽出したコントラスト成分を用いてAF評価値を算出し、このAF評価値が最大となるフォーカスレンズ位置を探索するコントラスト方式が知られている。また、レンズの異なる射出瞳領域を通過した被写体からの一対の光束(光学像)を一対のラインセンサ上にそれぞれ結像させ、得られた映像信号の位相差に基づいて、三角測量の原理により被写体までの距離またはデフォーカス量を求める位相差方式も知られている。   Conventionally, as automatic focus (AF) control of an imaging apparatus, an AF evaluation value is calculated using a contrast component extracted from a video signal obtained by photographing, and a focus lens position where the AF evaluation value is maximized is searched. A contrast method is known. In addition, a pair of light beams (optical images) from a subject that has passed through different exit pupil regions of the lens are imaged on a pair of line sensors, respectively, and based on the phase difference of the obtained video signals, the principle of triangulation is used. A phase difference method for obtaining a distance to a subject or a defocus amount is also known.

さらに、コントラスト方式と位相差方式とを組み合わせた、いわゆるハイブリッドAF方式も提案されている。ハイブリッドAF方式では、まず位相差方式により求めた距離又はデフォーカス量を用いて合焦付近までフォーカスレンズを移動し、その後、コントラスト方式によってフォーカスレンズを移動させる。このように制御することにより、高速に高い精度で合焦状態を得ることができる(例えば、特許文献1及び2参照)。   Furthermore, a so-called hybrid AF method combining a contrast method and a phase difference method has also been proposed. In the hybrid AF method, first, the focus lens is moved to near the focus using the distance or defocus amount obtained by the phase difference method, and then the focus lens is moved by the contrast method. By controlling in this way, a focused state can be obtained at high speed with high accuracy (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

また、位相差方式の焦点検出装置において、一対のラインセンサのうち、電荷の蓄積制御および位相差の演算に使用する領域を選択することで、検出可能な距離またはデフォーカス量を調節することができる焦点検出装置が提案されている。(例えば、特許文献3及び4を参照)。   Further, in the phase difference type focus detection device, by selecting an area used for charge accumulation control and phase difference calculation from a pair of line sensors, the detectable distance or defocus amount can be adjusted. Possible focus detection devices have been proposed. (For example, see Patent Documents 3 and 4).

特開2002−258147号公報(第13頁、図2、図3)JP 2002-258147 A (page 13, FIG. 2, FIG. 3) 特開2006−003428号公報(第10頁、図4)Japanese Patent Laying-Open No. 2006-003428 (page 10, FIG. 4) 特開昭63−172206号公報(図8)JP 63-172206 A (FIG. 8) 特開2006−220684号公報(図10)Japanese Patent Laying-Open No. 2006-220684 (FIG. 10)

しかしながら、上述した特許文献3及び4に記載されたようなラインセンサを用いて位相差方式のAF制御を行う場合、領域を広く使うと、主被写体が遠距離にある時に余計な背景が入り位相差を誤演算しやくなるという問題がある。一方、狭い領域にすると、主被写体が近距離にある時に、ラインセンサの領域に被写体の一部分しか掛からず、位相差を誤演算しやすくなるという問題がある。   However, when performing phase difference AF control using a line sensor as described in Patent Documents 3 and 4 described above, if a large area is used, an extra background appears when the main subject is at a long distance. There is a problem that it becomes easy to miscalculate the phase difference. On the other hand, when the area is narrow, there is a problem that when the main subject is at a short distance, only a part of the subject is applied to the area of the line sensor, and it is easy to erroneously calculate the phase difference.

本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、コントラスト方式と位相差方式とによるハイブリッドAF方式で位相差方式のAF制御を行う場合に、誤測距を低減することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce erroneous distance measurement when phase difference type AF control is performed by a hybrid AF method using a contrast method and a phase difference method.

上記目的を達成するために、撮像手段から得られた画像信号のコントラストに基づコントラスト方式の焦点検出と、結像光学系の異なる瞳領域を通過した一対の光学像を焦点検出用の画素群により光電変換して得られた一対の画像信号の位相差に基づ位相差方式の焦点検出とを行う本発明の焦点調節装置は、被写体の移動速度が閾値以上の場合に、前記位相差方式焦点検出結果を用い、前記移動速度が前記閾値未満の場合に、予め設定された条件に応じてコントラスト方式と位相差方式いずれかの焦点検出結果を用いて焦点調節を行う焦点調節手段と、前記移動速度が前記閾値以上の場合に、次回に前記一対の画像信号を取得する時の被写体までの距離を予測し、当該予測した距離に基づいて、前記焦点検出用の画素群の領域の内、次回に前記一対の画像信号を取得する画素群の領域を設定する設定手段と、前記撮像手段から順次得られた画像信号により順次表される複数の画像から、予め設定された被写体をそれぞれ検出する被写体検出手段とを有し、前記設定手段は、前記被写体までの距離が短ほど、より広い領域を設定するとともに、前記移動速度が前記閾値以上であっても、前記被写体検出手段により検出された被写体のサイズの変動が予め設定された範囲内である場合、及び、前記コントラスト方式による焦点検出結果の変動が、予め設定された範囲内である場合の少なくともいずれか一方である場合に、前記領域を変更しないように制御するTo achieve the above object, a focus detection contrast method rather based on the contrast of an image signal obtained from the image pickup means, pixel for focus detection and a pair of optical images which pass through different pupil areas of the imaging optical system focusing device of the present invention to perform a focus detection of the phase difference method rather based on a phase difference between a pair of image signals obtained by photoelectric conversion by the group, when the moving speed of the object is greater than or equal to the threshold, the position using the focus detection result of the phase difference method, when the moving speed is less than the threshold value, the focus adjusting the focus using the focus detection result of Zureka have contrast method and the phase difference scheme according to a preset condition When the moving speed is equal to or higher than the threshold value, the adjusting unit predicts the distance to the subject when the pair of image signals are acquired next time, and based on the predicted distance, the focus detection pixel group Of the following areas Said setting means for setting the area of the pixel groups to acquire a pair of image signals, from a plurality of images sequentially represented by successively obtained image signal from the imaging means, the object to be detected preset object, respectively and a detecting means, the setting means, the shorter the distance to the subject is not short, and sets a larger region, the moving speed is even greater than or equal to the threshold value, detected by the subject detecting means When the variation in the size of the subject is within a preset range and when the variation in the focus detection result by the contrast method is at least one of the preset range, the region Control not to change .

本発明によれば、コントラスト方式と位相差方式とによるハイブリッドAF方式で位相差方式のAF制御を行う場合に、誤測距を低減することができる。   According to the present invention, erroneous ranging can be reduced when phase difference AF control is performed by a hybrid AF method using a contrast method and a phase difference method.

本発明の第1の実施形態における撮像装置の概略構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a schematic configuration of an imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図1のAF信号処理回路の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of AF signal processing circuit of FIG. 第1の実施形態における位相差検出センサの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the phase difference detection sensor in 1st Embodiment. 第1の実施形態における焦点調節処理のフローチャート。5 is a flowchart of a focus adjustment process in the first embodiment. 第1の実施形態における次回測距時の被写体までの距離を予測する方法を説明するフローチャート。6 is a flowchart for explaining a method for predicting a distance to a subject at the time of next distance measurement in the first embodiment. 第1の実施形態における次回測距時の測距エリアを設定する処理を示すフローチャート。6 is a flowchart showing processing for setting a distance measurement area at the time of next distance measurement according to the first embodiment. センサ素子列のエリアの設定例を示す図。The figure which shows the example of a setting of the area of a sensor element row | line | column. 第1の実施形態における被写体の移動速度を求める処理を示すフローチャート。5 is a flowchart illustrating processing for obtaining a moving speed of a subject in the first embodiment. 第1の実施形態における停止の可能性を判断する処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the process which judges the possibility of a stop in 1st Embodiment. 本発明の第2の実施形態における撮像装置の概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows schematic structure of the imaging device in the 2nd Embodiment of this invention. 図10の撮像素子107における焦点検出用の画素配列の一例を示す図。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a pixel array for focus detection in the image sensor 107 of FIG. 10. 第2の実施形態における焦点検出用の画素の構成を示す図。The figure which shows the structure of the pixel for focus detection in 2nd Embodiment. 第2の実施形態における次回測距時の測距エリアを設定する処理を示すフローチャート。10 is a flowchart illustrating processing for setting a distance measurement area at the time of next distance measurement according to the second embodiment. 焦点検出用画素群のエリアの設定例を示す図。The figure which shows the example of a setting of the area of the pixel group for focus detection.

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

<第1の実施形態>
図1は本発明の第1の実施形態における焦点制御装置を搭載した撮像装置の構成を示すブロック図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an imaging apparatus equipped with a focus control apparatus according to the first embodiment of the present invention.

図1において、102は光軸方向に移動して撮影光学系の焦点距離を変更可能なズームレンズである。ズームモーター103はズーム制御回路104の制御により駆動され、ズームレンズ102を移動させる。105は光軸方向に移動して撮影光学系の焦点調節を行うフォーカスレンズである。フォーカスモーター106はフォーカス制御回路110の制御により駆動され、フォーカスレンズ105を移動させる。   In FIG. 1, reference numeral 102 denotes a zoom lens that can move in the optical axis direction and change the focal length of the photographing optical system. The zoom motor 103 is driven by the control of the zoom control circuit 104 and moves the zoom lens 102. Reference numeral 105 denotes a focus lens that moves in the optical axis direction to adjust the focus of the photographing optical system. The focus motor 106 is driven by the control of the focus control circuit 110 and moves the focus lens 105.

107はCMOSセンサやCCD等の撮像素子であり、撮像素子107上に結像された被写体像を光電変換し、得られた電気信号を撮像信号処理回路108に出力する。撮像信号処理回路108は入力された電気信号を処理して、画像信号を出力する。撮像信号処理回路108から出力された画像信号は、AF信号処理回路109及びメモリ113に入力される。AF信号処理回路109は、コントラスト方式でAF制御を行うための合焦状態を示すAF評価値(FV)と、合焦度を表す信号(IFA)を生成してフォーカス制御回路110へ出力する。   Reference numeral 107 denotes an image sensor such as a CMOS sensor or a CCD, which photoelectrically converts a subject image formed on the image sensor 107 and outputs the obtained electric signal to the image signal processing circuit 108. The imaging signal processing circuit 108 processes the input electrical signal and outputs an image signal. The image signal output from the imaging signal processing circuit 108 is input to the AF signal processing circuit 109 and the memory 113. The AF signal processing circuit 109 generates an AF evaluation value (FV) indicating an in-focus state for performing AF control using a contrast method, and a signal (IFA) indicating the degree of focus, and outputs the generated signal to the focus control circuit 110.

ここで、AF信号処理回路109の構成及び行われる処理について、図2を参照して説明する。   Here, the configuration of the AF signal processing circuit 109 and the processing to be performed will be described with reference to FIG.

撮像信号処理回路108からの画像信号は、一つまたは複数の測距ゲート201により、画面内の所定領域の画像信号が抽出される。なお、図2では測距ゲートが1つである場合を表している。   From the image signal from the imaging signal processing circuit 108, an image signal of a predetermined area in the screen is extracted by one or a plurality of distance measuring gates 201. FIG. 2 shows a case where there is one distance measuring gate.

測距ゲート201により抽出された画像信号から、バンドパスフィルタ(BPF)202により高周波成分を抽出する。そして、検波部(DET)203でピークホールドや積分等の処理を行うことでAF評価値FVを求め、フォーカス制御回路110へ出力する。   A high frequency component is extracted from the image signal extracted by the distance measuring gate 201 by a band pass filter (BPF) 202. Then, the detection unit (DET) 203 performs processing such as peak hold and integration to obtain an AF evaluation value FV and outputs it to the focus control circuit 110.

また測距ゲート201を通過した撮像信号は、バンドパスフィルタ1(BPF1)204とバンドパスフィルタ2(BPF2)207にも送られ、それぞれ所定の高域周波成分が抽出される。なお、BPF1(204)で抽出する周波数は、BPF2(207)で抽出する周波数よりも高い周波数を抽出するように特性を選定する。そして、検波部(DET)205、208でピークホールドや積分等の処理を行い、さらに除算部206にてBPF1/BPF2、すなわち撮像信号の周波数成分の比を求めることで、測距領域毎の合焦度IFAを算出する。   The imaging signal that has passed through the distance measuring gate 201 is also sent to the bandpass filter 1 (BPF1) 204 and the bandpass filter 2 (BPF2) 207, and predetermined high-frequency components are extracted respectively. Note that the characteristics are selected so that the frequency extracted by BPF1 (204) is higher than the frequency extracted by BPF2 (207). The detectors (DET) 205 and 208 perform processing such as peak hold and integration, and the division unit 206 obtains BPF1 / BPF2, that is, the ratio of the frequency components of the imaging signal, to obtain a sum for each distance measurement area. Calculate the IFA.

なお、測距ゲート201が複数ある場合、すなわち、画面内に複数の測距領域がある場合は、上述したBPF、DET、除算部を複数組備えることになり、AF評価値FV及び合焦度IFAも各測距領域毎に得られることになる。   When there are a plurality of distance measuring gates 201, that is, when there are a plurality of distance measuring areas in the screen, a plurality of BPF, DET, and division units described above are provided, and the AF evaluation value FV and the degree of focus are provided. An IFA is also obtained for each distance measurement area.

図1に戻り、フォーカス制御回路110では、後述する距離信号Dと、上述したAF評価値FV及び合焦度IFAに基づいて、フォーカスモーター106を駆動することで、フォーカスレンズ105を移動させて自動焦点(AF)制御を行う。なお、画面内に複数の測距領域がある場合は、複数組の距離信号DとAF評価値FV、合焦度IFAから条件に応じて選択を行い、選択した信号に基づいてフォーカス動作を行う。   Returning to FIG. 1, the focus control circuit 110 automatically moves the focus lens 105 by driving the focus motor 106 based on the distance signal D, which will be described later, and the AF evaluation value FV and the in-focus level IFA described above. Focus (AF) control is performed. When there are a plurality of ranging areas in the screen, selection is made according to conditions from a plurality of sets of distance signals D, AF evaluation values FV, and in-focus levels IFA, and a focus operation is performed based on the selected signals. .

一方、メモリ113に記憶された画像信号は、コーデック114によって圧縮処理されて記録媒体112に記録される。そして、この圧縮、記録処理と並行して、メモリ113に蓄積された画像信号は、画像処理回路116にて最適なサイズにリサイズ処理され、顔枠等を重畳してモニター(不図示)に表示することでリアルタイムで撮影画像を撮影者にフィードバックする。   On the other hand, the image signal stored in the memory 113 is compressed by the codec 114 and recorded on the recording medium 112. In parallel with the compression and recording processing, the image signal stored in the memory 113 is resized to an optimum size by the image processing circuit 116 and displayed on a monitor (not shown) with a face frame or the like superimposed. The photographed image is fed back to the photographer in real time.

顔検出部115(被写体検出手段)は、順次得られた画像信号を予め内部に記憶されたデータベース画像とテンプレートマッチング等で比較することで、複数被写体の顔の位置や大きさ、顔の数、顔の信頼度(確からしさ)等を順次検出する。そして、求めた情報をCPU111へ出力する。   The face detection unit 115 (subject detection means) compares sequentially obtained image signals with a database image stored in advance by template matching or the like, so that the positions and sizes of the faces of a plurality of subjects, the number of faces, The reliability (probability) of the face is sequentially detected. Then, the obtained information is output to the CPU 111.

CPU111と各ブロックはバス117を介して接続されており、各ブロックはCPU111内のプログラムに従って制御される。   The CPU 111 and each block are connected via a bus 117, and each block is controlled according to a program in the CPU 111.

100は位相差検出センサ100であり、図3に示すような構成を有する。図3において、100a及び100bは光電変換素子を並べて配置した一対のセンサ素子列であり、それぞれL2、L1、C、R1、R2の5エリアに分割され、選択した分割エリアの光電変換値を連続的に取り出すことができる。結像光学系である位相差AF用瞳分割光学系(以下、「位相差光学系」と呼ぶ。)101を通して分割された同じ被写体の2つの光学像が、位相差検出センサ100のセンサ素子列100a、100bにそれぞれ結像される。位相差検出センサ100では、センサ素子列100a、100bから得られる、これら2つの被写体像の画像信号の位相差を検出して、三角測量法により被写体までの距離信号Dを算出し、フォーカス制御回路110へ出力する。なお、距離信号Dの代わりに、検出した位相差を出力するようにしてもよい。   Reference numeral 100 denotes a phase difference detection sensor 100 having a configuration as shown in FIG. In FIG. 3, reference numerals 100a and 100b denote a pair of sensor element arrays in which photoelectric conversion elements are arranged side by side, each of which is divided into five areas L2, L1, C, R1, and R2, and the photoelectric conversion values of the selected divided areas are continuously displayed. Can be taken out. Two optical images of the same subject divided through a pupil division optical system for phase difference AF (hereinafter referred to as “phase difference optical system”) 101 that is an imaging optical system are sensor element arrays of the phase difference detection sensor 100. Images are formed on 100a and 100b, respectively. The phase difference detection sensor 100 detects a phase difference between the image signals of these two subject images obtained from the sensor element arrays 100a and 100b, calculates a distance signal D to the subject by triangulation, and a focus control circuit To 110. Instead of the distance signal D, the detected phase difference may be output.

図4はCPU111により制御される本第1の実施形態における焦点調節処理のフローチャートである。なお、本第1の実施形態においては、AFモードとして、第1のAFモードと第2のAFモードとを有し、第1のAFモードではコントラスト方式を優先し、第2のAFモードでは位相差方式を優先するものとする。   FIG. 4 is a flowchart of the focus adjustment process in the first embodiment controlled by the CPU 111. In the first embodiment, as the AF mode, the first AF mode and the second AF mode are provided. In the first AF mode, the contrast method is given priority, and in the second AF mode, the contrast mode is prioritized. The phase difference method shall be prioritized.

先ず、AF制御の方式を示すAFモードを第1のAFモードにする(S101)。次に、撮像素子107から撮像信号処理回路108を介して得られた画像信号に基づいて、AF信号処理回路109によりAF評価値FVと合焦度IFAを求め、位相差検出センサ100は距離信号Dを求める(S102)。そして、S102で求めた距離信号Dから、被写体が予め設定された速度(閾値)よりも移動速度が遅いかどうか判断し(S103)、遅ければ(閾値未満)S104へ進み、速ければ(閾値以上)S110へ進む。 First, the AF mode indicating the AF control method is set to the first AF mode (S101). Next, based on the image signal obtained from the image sensor 107 through the image signal processing circuit 108, the AF signal processing circuit 109 obtains the AF evaluation value FV and the focus degree IFA, and the phase difference detection sensor 100 detects the distance signal. D is obtained (S102). Then, from the determined meth distance signal D at S102, it is determined whether the moving speed is slower than the rate at which the subject has been set in advance (threshold value) (S103), the process proceeds to late as (below the threshold) S104, Hayakere if (threshold Above) Go to S110.

S104では、AF評価値FVに基づいて算出したコントラスト方式のレンズ位置と、距離信号Dに基づいて算出した位相差方式のレンズ位置とが、所定値以上違うかどうか判断する。所定以上違うならばS106へ処理を移し、所定値以上違わないならばS105へ処理を移す。S105ではコントラスト方式のレンズ位置を採用し、S106では位相差方式のレンズ位置を採用する。そして、S107では、S105あるいはS106で選択されたレンズ位置へフォーカスレンズ105を駆動して、S101へ処理を戻す。   In S104, it is determined whether the contrast-type lens position calculated based on the AF evaluation value FV is different from the phase-difference type lens position calculated based on the distance signal D by a predetermined value or more. If it is different from the predetermined value, the process proceeds to S106, and if not different from the predetermined value, the process proceeds to S105. In S105, a contrast-type lens position is adopted, and in S106, a phase-difference type lens position is adopted. In S107, the focus lens 105 is driven to the lens position selected in S105 or S106, and the process returns to S101.

以上のように、被写体が予め設定された速度より移動速度が遅い場合は、位相差方式による合焦位置とコントラスト方式による合焦位置の結果が大きく異ならない限り、コントラスト方式の結果を優先させる。   As described above, when the moving speed of the subject is slower than a preset speed, the result of the contrast method is prioritized unless the result of the focus position by the phase difference method and the result of the focus position by the contrast method differ greatly.

一方、S103において被写体の移動速度が予め設定された速度以上であれば、AFモード変数を第2のAFモードに変更し(S110)、第2のAFモードで優先される位相差方式で得られた合焦位置へフォーカスレンズ105を駆動する(S111)。   On the other hand, if the moving speed of the subject in S103 is equal to or higher than the preset speed, the AF mode variable is changed to the second AF mode (S110), and the phase difference method prioritized in the second AF mode is obtained. The focus lens 105 is driven to the in-focus position (S111).

次に、これまでに取得した時系列的な距離信号Dに基づいて次回測距時の被写体までの距離を予測し(S112)、予測した距離に基づいて、センサ素子列100a、100bのL2、L1、C、R1、R2から、最適なエリアを設定する(S113)。なお、S112で行われる距離の予測の仕方については、図5を参照して、また、S113で行われる最適なエリアの設定の仕方については、図6を参照して、それぞれ詳細に後述する。   Next, the distance to the subject at the time of the next distance measurement is predicted based on the time-series distance signal D acquired so far (S112), and based on the predicted distance, L2 of the sensor element arrays 100a and 100b, An optimum area is set from L1, C, R1, and R2 (S113). Note that the distance prediction method performed in S112 will be described later in detail with reference to FIG. 5, and the optimum area setting method performed in S113 will be described later in detail with reference to FIG.

S115では、S102と同様にして、撮像素子107から撮像信号処理回路108を介して得られた画像信号に基づいて、AF信号処理回路109によりAF評価値FVと合焦度IFAを求め、位相差検出センサ100は距離信号Dを求める。ここでは、位相差検出センサ100では、S113で設定されたエリアから得られた信号に基づいて位相差を検出し、距離信号Dを求める。そして、S115で求めた距離信号Dから、被写体が予め設定された速度(閾値)よりも移動速度が遅いかどうか判断し(S116)、遅ければ(閾値未満)S119へ進み、速ければ(閾値以上)S117へ進む。   In S115, as in S102, the AF signal processing circuit 109 obtains the AF evaluation value FV and the in-focus level IFA based on the image signal obtained from the imaging element 107 via the imaging signal processing circuit 108, and the phase difference. The detection sensor 100 obtains a distance signal D. Here, the phase difference detection sensor 100 detects the phase difference based on the signal obtained from the area set in S113, and obtains the distance signal D. Then, from the distance signal D obtained in S115, it is determined whether or not the moving speed of the subject is slower than a preset speed (threshold) (S116). If it is slow (less than the threshold), the process proceeds to S119. ) Go to S117.

S117では、第2のAFモードで優先される位相差方式で得られた合焦位置にフォーカスレンズ105を駆動し、S118において、被写体の急停止が起きていないかを判断する。具体的には、位相差検出の結果に基づいて、被写体の移動速度が「閾値以上」で移動中と出たにもかかわらず、撮像素子から得られた画像信号に基づくAF評価値や顔検出サイズに殆ど変化がない場合、被写体が急停止した可能性があると判断する。この場合、被写体が急に止まった可能性があるのに、位相差検出が被写体以外の部分を含めて測距してエラー状態にある場合があるためである。被写体の急停止の可能性がある場合には、次回測距時の距離を予測して位相差検出センサ100のエリアを切替えることはせずに、エリア選択を固定して測距する(S115)。なお、ここで行う判断方法については、図9を参照して後述する。停止が起きていればS115に戻り、起きていなければS112に戻って、上述した処理を繰り返す。   In S117, the focus lens 105 is driven to the in-focus position obtained by the phase difference method prioritized in the second AF mode, and in S118, it is determined whether or not the subject is suddenly stopped. Specifically, based on the phase difference detection result, the AF evaluation value and face detection based on the image signal obtained from the image sensor even though the moving speed of the subject is “threshold” or more When there is almost no change in size, it is determined that the subject may have stopped suddenly. In this case, the subject may stop suddenly, but the phase difference detection may be in an error state by measuring the distance including the portion other than the subject. When there is a possibility that the subject suddenly stops, the distance at the next distance measurement is predicted and the area of the phase difference detection sensor 100 is not switched, but the area selection is fixed and the distance is measured (S115). . Note that the determination method performed here will be described later with reference to FIG. If the stop has occurred, the process returns to S115, and if not, the process returns to S112 to repeat the above-described processing.

一方、S119では、コントラスト方式の合焦度IFAを取得し、S120において、取得した合焦度IFAが予め設定された目標に達しているかどうか判断する。達していなければS106に戻り、達していれば、ステップS121でコントラスト方式で得られた合焦位置にフォーカスレンズ105を移動し、S101に戻って、上述した処理を繰り返す。   On the other hand, in S119, a contrast-type focus degree IFA is acquired, and in S120, it is determined whether or not the acquired focus degree IFA has reached a preset target. If not reached, the process returns to S106, and if reached, the focus lens 105 is moved to the in-focus position obtained by the contrast method in Step S121, and the process returns to S101 to repeat the above-described processing.

図5は図4のS112で行われる次回測距時の被写体までの距離を予測する方法を説明するフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart for explaining a method of predicting the distance to the subject at the next distance measurement performed in S112 of FIG.

フォーカス制御回路110は露出制御用のアイリス(不図示)を制御する絞り値から明るさを換算する。明るければアイリスを絞るために値が大きく、暗ければアイリスを開けるために値が小さくなる。   The focus control circuit 110 converts the brightness from an aperture value that controls an iris (not shown) for exposure control. If it is bright, the value is large to reduce the iris, and if it is dark, the value is small to open the iris.

そこで、露出制御の絞り値がF2.0未満であるかどうか判断し(S200)、F2.0未満であれば、位相差検出センサ100の次回の蓄積終了時間、即ち、測距時間の予測を1/10秒後として(S201)、S205へ処理を移す。一方、F2.0以上であれば、露出制御の絞り値がF2.8未満であるかどうか判断し(S202)、F2.8未満であれば位相差検出センサ100の次回の蓄積終了時間、即ち、測距時間の予測を1/30秒後として(S203)、S205へ処理を移す。一方、F2.8以上であれば、次回のAFセンサ蓄積終了時間、即ち、測距時間の予測を1/60秒後として(S204)、S205へ処理を移す。S205では、現在の移動速度と次回の蓄積終了予測時間から、次回測距時の被写体までの距離を予測して処理を終了する。   Therefore, it is determined whether or not the aperture value for exposure control is less than F2.0 (S200). If it is less than F2.0, the next accumulation end time of the phase difference detection sensor 100, that is, the distance measurement time is predicted. After 1/10 second (S201), the process proceeds to S205. On the other hand, if it is F2.0 or more, it is determined whether or not the aperture value for exposure control is less than F2.8 (S202). Then, the distance measurement time is predicted to be 1/30 seconds later (S203), and the process proceeds to S205. On the other hand, if it is F2.8 or more, the next AF sensor accumulation end time, that is, the distance measurement time is predicted 1/60 seconds later (S204), and the process proceeds to S205. In S205, the distance to the subject at the next distance measurement is predicted from the current moving speed and the next accumulation end prediction time, and the process is terminated.

図6は図4のS113で行われるセンサ素子列100a、100bのエリア設定処理を説明するフローチャートである。ここでは、フォーカス制御回路110が、ズーム制御値と、次回測距時の被写体までの予測距離とからセンサ素子列100a、100bのエリアを選択する。   FIG. 6 is a flowchart for explaining the area setting process of the sensor element arrays 100a and 100b performed in S113 of FIG. Here, the focus control circuit 110 selects the areas of the sensor element arrays 100a and 100b from the zoom control value and the predicted distance to the subject at the next distance measurement.

ズーム倍率が低ければ測距エリアを広く、被写体距離が近ければ測距エリアを狭くする。そこで、ズーム倍率が3倍未満であるかどうか判断し(S300)、3倍未満であればS301へ進み、3倍以上であればS306へ処理を移す。   If the zoom magnification is low, the distance measurement area is widened. If the subject distance is short, the distance measurement area is narrowed. Therefore, it is determined whether or not the zoom magnification is less than 3 times (S300). If it is less than 3 times, the process proceeds to S301, and if it is 3 times or more, the process proceeds to S306.

S301では、次回測距時の被写体までの予測距離が5m未満であるかどうか判断する。5m未満であれば、次回に用いるセンサ素子列100a、100bのエリアを図3のL2、L1、C、R1、R2とし(S302)、5m以上であれば、L1、C、R1とする(S303)。   In S301, it is determined whether the predicted distance to the subject at the next distance measurement is less than 5 m. If it is less than 5 m, the areas of the sensor element arrays 100a and 100b to be used next time are L2, L1, C, R1, and R2 in FIG. 3 (S302), and if it is 5 m or more, they are L1, C, and R1 (S303). ).

一方、ズーム倍率が3倍以上である場合(S300でNO)、ズーム倍率が5倍未満であるかどうか判断し(S306)、5倍未満であれば、次回測距時の被写体までの予測距離が3m未満であるかどうかを判断する(S307)。3m未満であれば、次回に用いるセンサ素子列100a、100bのエリアを図3のL2、L1、C、R1、R2とし(S308)、3m以上であれば、予測距離が5m未満であるかどうかを判断する(S309)。5m未満であれば、次回に用いるセンサ素子列100a、100bのエリアを図3のL1、C、R1とし(S310)、5m以上であれば、図3のCとする(S311)。   On the other hand, when the zoom magnification is 3 times or more (NO in S300), it is determined whether or not the zoom magnification is less than 5 times (S306). If it is less than 5 times, the predicted distance to the subject at the next distance measurement is determined. Is less than 3 m (S307). If the distance is less than 3 m, the areas of the sensor element arrays 100a and 100b to be used next time are L2, L1, C, R1, and R2 in FIG. 3 (S308). If the distance is 3 m or more, whether the predicted distance is less than 5 m. Is determined (S309). If it is less than 5 m, the areas of the sensor element arrays 100a and 100b to be used next time are set to L1, C, and R1 in FIG. 3 (S310), and if 5 m or more, they are set to C in FIG. 3 (S311).

ズーム倍率が5倍以上である場合(S306でNO)、次回測距時の被写体までの予測距離が3m未満であるかどうかを判断する(S312)。3m未満であれば、次回に用いるセンサ素子列100a、100bのエリアを図3のL1、C、R1とし(S313)、3m以上であれば、図3のCとして(S314)、処理を終わる。   If the zoom magnification is 5 times or more (NO in S306), it is determined whether or not the predicted distance to the subject at the next distance measurement is less than 3 m (S312). If it is less than 3 m, the areas of the sensor element arrays 100a and 100b to be used next time are set to L1, C, and R1 in FIG. 3 (S313), and if it is 3 m or more, it is set to C in FIG.

図7は、上述した図6を参照して説明したセンサ素子列100a、100bのエリアを設定する動作例を表す図である。図7の例では、いずれもズーム倍率が3倍以上5倍未満(S306でYES)の場合を示している。   FIG. 7 is a diagram illustrating an operation example of setting the areas of the sensor element arrays 100a and 100b described with reference to FIG. 6 described above. In the example of FIG. 7, the zoom magnification is 3 times or more and less than 5 times (YES in S306).

図7において(a)は被写体までの距離が5m以上(S309でNO)の場合を示しており、この場合に設定されるエリアは、図3のCとなる(S311)。(b)は被写体までの距離が3m以上5m未満(S309でYES)の場合を示しており、この場合に設定されるエリアは図3のL1、C、R1となる(S310)。(c)は被写体までの距離が3m未満(S312でYES)であるので、この場合に設定されるエリアはL2、L1、C、R1、R2となる。   7A shows the case where the distance to the subject is 5 m or more (NO in S309), and the area set in this case is C in FIG. 3 (S311). (B) shows a case where the distance to the subject is 3 m or more and less than 5 m (YES in S309), and the areas set in this case are L1, C, and R1 in FIG. 3 (S310). In (c), since the distance to the subject is less than 3 m (YES in S312), the areas set in this case are L2, L1, C, R1, and R2.

図8は図4のS102及びS115で行われる距離信号Dを求める処理及び被写体の移動速度を求める処理を示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart showing the process for obtaining the distance signal D and the process for obtaining the moving speed of the subject performed in S102 and S115 of FIG.

まず、位相差検出センサ100のセンサ素子列100a、100bから得られるラインセンサ値をA/D変換し(S401)、A/D変換が所定回数行われたかどうか判断する(S402)。所定回数行われていなければS401に戻り、行われていればS403へ進む。S403では、センサ素子列100aから得られたラインセンサ値(A像)と、センサ素子列100bから得られたラインセンサ値(B像)の位相差を検出し、求めた位相差から三角測量の原理を用いて距離を算出する(S404)。S405では、それまでにS404で求めた距離の時系列的な変化から移動速度を算出して、処理を終わる。   First, line sensor values obtained from the sensor element arrays 100a and 100b of the phase difference detection sensor 100 are A / D converted (S401), and it is determined whether or not A / D conversion has been performed a predetermined number of times (S402). If it has not been performed a predetermined number of times, the process returns to S401, and if it has been performed, the process proceeds to S403. In S403, the phase difference between the line sensor value (A image) obtained from the sensor element array 100a and the line sensor value (B image) obtained from the sensor element array 100b is detected, and triangulation is performed from the obtained phase difference. The distance is calculated using the principle (S404). In S405, the moving speed is calculated from the time-series change in the distance obtained in S404 so far, and the process is terminated.

図9は、図4のS118で行われる被写体の停止の可能性を判断する処理を示すフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart showing a process for determining the possibility of stopping the subject performed in S118 of FIG.

S500において、AF評価値FVが所定以上変動しているかどうか判断し、変動していればS502へ処理を移し、変動していなければS501へ処理を移す。S501では、顔検出部115により検出された顔のサイズの変動が予め設定された範囲内であるかどうか判断し、変動していればS502へ処理を移す。S502では、被写体が急に停止した可能性は無いとして処理を終わる。一方、変動していなければS503へ処理を移し、被写体が急に停止した可能性が有るとして処理を終わる。   In S500, it is determined whether or not the AF evaluation value FV has fluctuated more than a predetermined value. If fluctuated, the process proceeds to S502, and if not fluctuated, the process proceeds to S501. In S501, it is determined whether or not the variation in the size of the face detected by the face detection unit 115 is within a preset range, and if it varies, the process proceeds to S502. In S502, it is determined that there is no possibility that the subject has suddenly stopped, and the process ends. On the other hand, if there is no change, the process proceeds to S503, and the process is terminated because there is a possibility that the subject has suddenly stopped.

このように、AF評価値FVまたは顔のサイズの変動量の少なくともいずれか一方が所定以上である場合には、被写体が急に停止した可能性はなく、共に変動量が所定未満である場合には、被写体が急に停止した可能性があると判断する。これは、被写体が急に止った可能性があるのに、位相差検出が被写体以外の部分を含めて測距してエラー状態になる場合があるためである。被写体の急停止の可能性がある場合には、次回測距時の距離を予測して位相差検出センサ100のエリアを切替えることはせずに、エリア選択を固定して測距することにより、測距がエラー状態になることを防止できる。   As described above, when at least one of the AF evaluation value FV and the variation amount of the face size is equal to or larger than the predetermined value, there is no possibility that the subject has suddenly stopped, and the variation amount is less than the predetermined value. Determines that the subject may have stopped suddenly. This is because, although the subject may have stopped suddenly, the phase difference detection may measure the distance including the portion other than the subject and enter an error state. When there is a possibility that the subject suddenly stops, the distance at the next distance measurement is predicted and the area of the phase difference detection sensor 100 is not switched, but the area selection is fixed and the distance is measured. It is possible to prevent distance measurement from entering an error state.

上記の通り本第1の実施形態によれば、第2のAFモード中は、今回の測距結果から次回測距時の主被写体までの距離を予測して、使用する位相差検出センサ100のセンサ素子列100a、100bのエリアを選択する。これにより、誤測距が起こりにくくすることができる。   As described above, according to the first embodiment, during the second AF mode, the distance from the current distance measurement result to the main subject at the next distance measurement is predicted, and the phase difference detection sensor 100 to be used is used. The area of the sensor element rows 100a and 100b is selected. As a result, erroneous distance measurement can be made difficult to occur.

また、AF評価値及び検出した顔のサイズの変動が所定以下の場合に、今回の結果が誤測距であったとしてエリアを変更しないように制御するので、位相差検出センサでのパララックスによる誤測距が発生しにくくなる。   Also, when the AF evaluation value and the detected face size variation are below a predetermined value, the area is not changed even if the current result is an erroneous distance measurement. Incorrect distance measurement is less likely to occur.

<第2の実施形態>
次に本発明の第2の実施形態について説明する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

図10は本発明の第2の実施形態における焦点制御装置を搭載した撮像装置の構成を示すブロック図である。図10において、図1と同様の構成には同じ参照番号を付し、説明を省略する。図10に示す構成と図1に示す構成とは、先ず、位相差検出センサ100及び位相差光学系101が無いところが異なっている。更に、撮像素子107から位相差を有する信号S1及びS2を出力することが可能で、撮像信号処理回路208が距離信号Dを算出し、フォーカス制御回路110へ伝達するところが異なっている。   FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of an imaging apparatus equipped with a focus control apparatus according to the second embodiment of the present invention. 10, the same reference numerals are assigned to the same components as those in FIG. 1, and the description thereof is omitted. First, the configuration shown in FIG. 10 differs from the configuration shown in FIG. 1 in that the phase difference detection sensor 100 and the phase difference optical system 101 are not provided. Further, it is possible to output signals S1 and S2 having a phase difference from the image sensor 107, and the image signal processing circuit 208 calculates the distance signal D and transmits it to the focus control circuit 110.

図11は撮像素子107において焦点検出用の画素配列の一例を示す図である。図11において、R、G、Bは各画素部に形成されるカラーフィルタの色、赤、緑、青にそれぞれ対応し、2行×2列の4画素を1周期としたベイヤ配列となっている。そして、一部の行に信号S1及びS2を出力する画素S1及びS2が並んで配置され、これらの画素S1及びS2が焦点検出用の画素として機能する。   FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a pixel array for focus detection in the image sensor 107. In FIG. 11, R, G, and B correspond to the colors, red, green, and blue of the color filter formed in each pixel portion, respectively, and form a Bayer array with 4 pixels of 2 rows × 2 columns as one cycle. Yes. Then, pixels S1 and S2 that output signals S1 and S2 are arranged side by side in some rows, and these pixels S1 and S2 function as focus detection pixels.

ここで、画素S1の構成について図12を参照して説明する。図12において、(a)は画素S1を上部からみた図であり、(b)は(a)中のA−A’線に沿った断面図である。この画素S1では、光電変換層125上に、平滑層124、遮光層123及び平滑層122が順次積層され、その上にマイクロレンズ121が設けられている。フィルタ層は設けられていない。また、遮光層123には、画素の光電変換エリアの中心部から、一方に偏った(偏心した)開口部が形成されている。なお、画素S2の構成は、図12に示す構成の左右を反転させたものであるため、ここでは説明を省略する。   Here, the configuration of the pixel S1 will be described with reference to FIG. 12A is a view of the pixel S1 as viewed from above, and FIG. 12B is a cross-sectional view taken along line A-A ′ in FIG. In the pixel S1, a smoothing layer 124, a light shielding layer 123, and a smoothing layer 122 are sequentially stacked on the photoelectric conversion layer 125, and a microlens 121 is provided thereon. A filter layer is not provided. Further, the light shielding layer 123 is formed with an opening that is deviated (eccentric) to one side from the center of the photoelectric conversion area of the pixel. Note that the configuration of the pixel S2 is obtained by inverting the left and right of the configuration shown in FIG.

従って、画素S1及びS2は、マイクロレンズ121の光学パワーと遮光層123の開口部により、結像光学系の異なる射出瞳領域をそれぞれ通過した光学像を受光することとなる。   Therefore, the pixels S1 and S2 receive the optical images respectively passing through different exit pupil regions of the imaging optical system by the optical power of the microlens 121 and the opening of the light shielding layer 123.

そして、行方向に並んだ複数の画素S1(以下、「焦点検出用画素群S1」と呼ぶ。)と、同じく行方向に並んだ複数の画素S2(以下「焦点検出用画素群S2」と呼ぶ。)とから、信号を取り出す。そして、焦点検出用画素群S1から画像信号を連結した像信号と、焦点検出用画素群S2の画像信号を連結した像信号とをそれぞれ形成する。このようにして形成された1対の像信号から、撮影光学系のデフォーカスに伴う位相差を観測することができる。撮像信号処理回路208は、像信号の位相差を検出し、検出した位相差に基づいて、被写体までの距離信号Dを求め、フォーカス制御回路110へ出力する。撮像素子107を用いた測距はスルー・ザ・レンズ(TTL)方式であるので、図1に示す外測の位相差検出センサ100のようなパララックスによる誤測距は起きない。   A plurality of pixels S1 arranged in the row direction (hereinafter referred to as “focus detection pixel group S1”) and a plurality of pixels S2 arranged in the row direction (hereinafter referred to as “focus detection pixel group S2”). The signal is taken out. Then, an image signal obtained by connecting the image signals from the focus detection pixel group S1 and an image signal obtained by connecting the image signals of the focus detection pixel group S2 are formed. From the pair of image signals formed in this way, it is possible to observe a phase difference accompanying defocusing of the photographing optical system. The imaging signal processing circuit 208 detects the phase difference between the image signals, obtains a distance signal D to the subject based on the detected phase difference, and outputs the distance signal D to the focus control circuit 110. Since the distance measurement using the image sensor 107 is a through-the-lens (TTL) method, erroneous distance measurement due to parallax does not occur unlike the external phase difference detection sensor 100 shown in FIG.

本第2の実施形態では、基本的に、図4を参照して説明したものと同様の制御により焦点調節処理を行うが、ステップS113で行われる焦点検出用画素群S1及びS2のエリア設定処理が図6を参照して説明した処理と異なる。以下、本第2の実施形態におけるエリア設定処理について、図13を参照して説明する。なお、この図13に示す処理は、CPU111により制御され、フォーカス制御回路110が、次回測距時の被写体までの予測距離からセンサ素子列100a、100bのエリアを選択する。   In the second embodiment, the focus adjustment process is basically performed by the same control as described with reference to FIG. 4, but the area setting process of the focus detection pixel groups S1 and S2 performed in step S113. Is different from the processing described with reference to FIG. Hereinafter, the area setting process in the second embodiment will be described with reference to FIG. The process shown in FIG. 13 is controlled by the CPU 111, and the focus control circuit 110 selects the areas of the sensor element arrays 100a and 100b from the predicted distance to the subject at the next distance measurement.

S601において、図4のステップS112で予測された次回測距時の被写体までの予測距離が3m未満であるかどうか判断する。3m未満であれば、次回に焦点検出用画素群S1及びS2の内、使用する領域を大として(S602)、処理を終える。3m以上であれば、次回測距時の被写体までの予測距離が5m未満であるかどうか判断する(S603)。5m未満であれば次回に焦点検出用画素群S1及びS2の中から使う領域を中とし(S604)、5m以上であれば焦点検出用画素群S1及びS2の中から使う領域を小として(S605)、処理を終える。   In step S601, it is determined whether the predicted distance to the subject at the next distance measurement predicted in step S112 in FIG. 4 is less than 3 m. If it is less than 3 m, the area to be used is increased in the focus detection pixel groups S1 and S2 next time (S602), and the process ends. If it is 3 m or more, it is determined whether or not the predicted distance to the subject at the next distance measurement is less than 5 m (S603). If it is less than 5 m, the next area to be used from the focus detection pixel groups S1 and S2 is set to the middle (S604), and if it is 5 m or more, the area to be used from the focus detection pixel groups S1 and S2 is set to be small (S605). ) Finish the process.

図14は、上述した図11に示す焦点検出用画素群S1及びS2の領域の選択例を表す概念図であり、焦点検出用画素群S1及びS2が、画面無いに複数構成された場合を想定している。図14において、(a)は被写体までの距離が5m以上(S603でNO)の場合を示しており、この場合に設定される領域は小となる(S605)。(b)は被写体までの距離が3m以上5m未満(S603でYES)の場合を示しており、この場合に設定される領域は中となる(S604)。(c)は位置が3m未満(S601でYES)の場合を示しており、この場合に設定される領域は大となる(S602)。   FIG. 14 is a conceptual diagram showing an example of selection of the regions of the focus detection pixel groups S1 and S2 shown in FIG. 11 described above, and assumes a case where a plurality of focus detection pixel groups S1 and S2 are configured without a screen. doing. In FIG. 14, (a) shows a case where the distance to the subject is 5 m or more (NO in S603), and the area set in this case is small (S605). (B) shows a case where the distance to the subject is 3 m or more and less than 5 m (YES in S603), and the area set in this case is the middle (S604). (C) has shown the case where a position is less than 3 m (it is YES at S601), and the area | region set in this case becomes large (S602).

上記の通り本第2の実施形態によれば、第2のAFモード中は、今回の測距結果から次回測距時の主被写体までの距離を予測して、撮像素子107における焦点検出用画素群S1及びS2における検出を行う領域を設定する。これにより、誤測距が起こりにくくすることができる。   As described above, according to the second embodiment, during the second AF mode, the distance from the current distance measurement result to the main subject at the next distance measurement is predicted, and the focus detection pixels in the image sensor 107 are detected. Regions for detection in the groups S1 and S2 are set. As a result, erroneous distance measurement can be made difficult to occur.

なお、上述の実施形態では、被写体検出手段として顔検出部を示したが、これに限らない。例えば、被写体(対象物)を検出するものであれば顔でなくてもよい。例えば、背景から被写体像を切り出して検出したりすることも考えられる。このとき被写体は人物以外でもよい。   In the above-described embodiment, the face detection unit is shown as the subject detection unit. However, the present invention is not limited to this. For example, it may not be a face as long as it detects a subject (object). For example, it may be possible to cut out and detect a subject image from the background. At this time, the subject may be other than a person.

Claims (5)

撮像手段から得られた画像信号のコントラストに基づコントラスト方式の焦点検出と、結像光学系の異なる瞳領域を通過した一対の光学像を焦点検出用の画素群により光電変換して得られた一対の画像信号の位相差に基づ位相差方式の焦点検出とを行う焦点調節装置であって、
被写体の移動速度が閾値以上の場合に、前記位相差方式焦点検出結果を用い、前記移動速度が前記閾値未満の場合に、予め設定された条件に応じてコントラスト方式と位相差方式いずれかの焦点検出結果を用いて焦点調節を行う焦点調節手段と、
前記移動速度が前記閾値以上の場合に、次回に前記一対の画像信号を取得する時の被写体までの距離を予測し、当該予測した距離に基づいて、前記焦点検出用の画素群の領域の内、次回に前記一対の画像信号を取得する画素群の領域を設定する設定手段と
前記撮像手段から順次得られた画像信号により順次表される複数の画像から、予め設定された被写体をそれぞれ検出する被写体検出手段とを有し、
前記設定手段は、前記被写体までの距離が短ほど、より広い領域を設定するとともに、前記移動速度が前記閾値以上であっても、前記被写体検出手段により検出された被写体のサイズの変動が予め設定された範囲内である場合、及び、前記コントラスト方式による焦点検出結果の変動が、予め設定された範囲内である場合の少なくともいずれか一方である場合に、前記領域を変更しないように制御することを特徴とする焦点調節装置。
And focus detection contrast method rather based on the contrast of an image signal obtained from the imaging means, obtained by photoelectrically converting, by a pair of pixel groups for focus detecting optical images which pass through different pupil areas of the imaging optical system and a focus detection and focusing device that performs the based rather phase difference method the phase difference between a pair of image signals,
When the moving speed of the object is greater than or equal to the threshold, using the focus detection result of the phase difference method, wherein when the moving speed is less than the threshold value, the deviation have contrast method and the phase difference scheme according to a preset condition a focus adjustment unit that performs focus adjustment by using one of the focus detection result,
When the moving speed is equal to or higher than the threshold value, the distance to the subject when the pair of image signals is acquired next time is predicted, and based on the predicted distance, Setting means for setting a region of the pixel group for acquiring the pair of image signals next time ;
Subject detection means for respectively detecting preset subjects from a plurality of images sequentially represented by image signals sequentially obtained from the imaging means ;
The setting means, the shorter the distance to the subject is not short, and sets a larger area, the even moving speed is equal to or more than the threshold, the variation in the size of the object detected by the object detecting means in advance Control is performed so as not to change the region when the range is within a set range and when the focus detection result variation by the contrast method is at least one of the range within a preset range. A focusing device characterized by that.
ズームレンズのズーム倍率を取得する取得手段を更に有し、
前記設定手段は、更に、取得したズーム倍率が高いほど、より広い領域を設定することを特徴とする請求項1に記載の焦点調節装置。
Further comprising an acquisition means for acquiring the zoom magnification of the zoom lens;
The focus adjustment apparatus according to claim 1, wherein the setting unit further sets a wider area as the acquired zoom magnification is higher.
前記画像信号の明るさに基づいて、次に前記一対の画像信号を取得する時間を予測する予測手段と、
前記位相差に基づいて被写体までの距離を求める測距手段とを更に有し、
前記設定手段は、前記予測手段により予測された時間と、前記測距手段により求められた距離の変動とに基づいて、前記被写体までの距離を予測することを特徴とする請求項1または2に記載の焦点調節装置。
Predicting means for predicting a time for acquiring the pair of image signals next based on brightness of the image signals;
Distance measuring means for obtaining a distance to the subject based on the phase difference;
The setting means, time predicted by said predicting means, wherein based on the variation of the distances determined by the distance measuring means, to claim 1 or 2, characterized in that predicting the distance to the object The focusing device as described.
請求項1乃至のいずれか1項に記載の焦点調節装置を搭載したことを特徴とする撮像装置。 Imaging apparatus characterized by mounting the focusing device according to any one of claims 1 to 3. 撮像手段から得られた画像信号のコントラストに基づコントラスト方式の焦点検出と、結像光学系の異なる瞳領域を通過した一対の光学像を焦点検出用の画素群により光電変換して得られた一対の画像信号の位相差に基づ位相差方式の焦点検出とを行う焦点調節方法であって、
焦点調節手段が、被写体の移動速度が閾値以上の場合に、前記位相差方式焦点検出結果を用い、前記移動速度が前記閾値未満の場合に、予め設定された条件に応じてコントラスト方式と位相差方式いずれかの焦点検出結果を用いて焦点調節を行う焦点調節ステップと、
設定手段が、前記移動速度が前記閾値以上の場合に、次回に前記一対の画像信号を取得する時の被写体までの距離を予測する予測ステップと、
前記設定手段が、前記予測した距離に基づいて、前記焦点検出用の画素群の領域の内、次回に前記一対の画像信号を取得する画素群の領域を設定する設定ステップと
被写体検出手段が、前記撮像手段から順次得られた画像信号により順次表される複数の画像から、予め設定された被写体をそれぞれ検出する被写体検出ステップとを有し、
前記設定ステップでは、前記被写体までの距離が短ほど、より広い領域を設定するとともに、前記移動速度が前記閾値以上であっても、前記被写体検出手段により検出された被写体のサイズの変動が予め設定された範囲内である場合、及び、前記コントラスト方式による焦点検出結果の変動が予め設定された範囲内である場合の少なくともいずれか一方である場合に、前記領域を変更しないことを特徴とする焦点調節方法。
And focus detection contrast method rather based on the contrast of an image signal obtained from the imaging means, obtained by photoelectrically converting, by a pair of pixel groups for focus detecting optical images which pass through different pupil areas of the imaging optical system and a focus detection and the focus adjustment method of performing the based rather phase difference method the phase difference between a pair of image signals,
The focusing means, when the moving speed of the object is greater than or equal to the threshold, using the focus detection result of the phase difference method, wherein when the moving speed is less than the threshold value, the contrast method and position in accordance with a preset condition a focusing step of performing focus adjustment using the focus detection result of Zureka have retardation scheme,
When the setting means predicts the distance to the subject when the pair of image signals are acquired next time when the moving speed is equal to or higher than the threshold,
A setting step in which the setting means sets a region of the pixel group for acquiring the pair of image signals next time, out of the region of the pixel group for focus detection, based on the predicted distance ;
A subject detection unit for detecting each preset subject from a plurality of images sequentially represented by image signals sequentially obtained from the imaging unit ;
In the setting step, the smaller the distance to the subject is not short, and sets a larger area, the even moving speed is equal to or more than the threshold, the variation in the size of the object detected by the object detecting means in advance The region is not changed when it is within a set range and when at least one of a change in focus detection result by the contrast method is within a preset range. Focus adjustment method.
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