JP2014160186A - Focus detection device and imaging device - Google Patents

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focus detection
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Hiroyuki Tomita
博之 富田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a focus detection device that appropriately performs a focusing drive of a focusing lens.SOLUTION: A focus detection device 300 according to the present invention includes: a filter part 310a that filters a signal output from an imaging part photographing a subject image; a determination part 310d that is capable of a first determination for determining whether to perform a reboot on the basis of a size of the signal filtered by the filter part 310a and a second determination for determining whether to perform a reboot on the basis of a change in the signal filtered by the filter part 310a; and a control part 310e that, when it is determined that the reboot is performed by at least one of the first determination and the second determination, controls the drive of a focusing lens, and thereby starts detecting a focusing position. After the reboot is performed by the first determination, the control part 310e prohibits the reboot by th first determination, and after the reboot is performed by the second determination, the control part 310e does not prohibit the reboot by the second determination.

Description

本発明は、焦点検出装置及び撮像装置に関するものである。   The present invention relates to a focus detection apparatus and an imaging apparatus.

コントラスト法を用いて、フォーカスレンズのオートフォーカス動作を再起動(合焦駆動)させるカメラにおいては、一般に、焦点評価値を演算する。この焦点評価値は、被写体が変更されると、大抵の場合変化する。このため、焦点評価値が変化したとき、オートフォーカス動作を再起動させることにより、新しい被写体にピントを合わせ直すことが行われている(特許文献1参照)。   In a camera in which the autofocus operation of the focus lens is restarted (focus drive) using the contrast method, a focus evaluation value is generally calculated. This focus evaluation value changes in most cases when the subject is changed. For this reason, when the focus evaluation value changes, the autofocus operation is restarted to refocus the new subject (see Patent Document 1).

特開2003−107328号公報JP 2003-107328 A

しかし、被写体が変更された場合であってもオートフォーカス動作が再起動しないことがある。それは、例えば、低コントラストの被写体にピントが合った状態から、それとは距離が異なる高コントラストの被写体(被写体変更直後はピンボケ)に変更された場合である。このような場合、焦点評価値が変化に乏しく、オートフォーカス動作が再起動しないので、ピンボケ状態が続いてしまう。   However, the autofocus operation may not restart even when the subject is changed. This is the case, for example, when a low-contrast subject is in focus and changed to a high-contrast subject that is different in distance (out of focus immediately after the subject is changed). In such a case, the focus evaluation value is poorly changed, and the autofocus operation is not restarted.

これを解決するために、例えば、ほんの僅かでも焦点評価値が変化した場合に、もしくは定期的に再起動させる方法がある。しかし、この方法では再起動を頻繁に繰り返すため安定性が悪くなるという問題がある。   In order to solve this, for example, there is a method of restarting when the focus evaluation value changes even slightly, or periodically. However, this method has a problem that stability is deteriorated because restart is frequently repeated.

本発明の課題は、合焦レンズの合焦駆動を適切に行うことができる焦点検出装置及び撮像装置を提供することである。   The subject of this invention is providing the focus detection apparatus and imaging device which can perform the focusing drive of a focusing lens appropriately.

本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。   The present invention solves the above problems by the following means.

請求項1に記載の発明は、被写体像を撮像する撮像部から出力された信号をフィルタするフィルタ部と、前記フィルタ部によりフィルタされた信号の大きさに基づいて再起動をするか否かを判定をする第1判定と、前記フィルタ部によりフィルタされた信号の変化に基づいて再起動をするか否かを判定する第2判定とが可能な判定部と、前記第1判定及び前記第2判定の少なくとも一方により再起動をすると判定されたとき、合焦レンズを駆動制御することにより合焦位置の検出を開始させる制御部とを含み、前記制御部は、前記第1判定により再起動した後、前記第1判定により再起動することを禁止し、前記第2判定により再起動した後、前記第2判定により再起動することを禁止しないことを特徴とする焦点検出装置である。   In the first aspect of the present invention, a filter unit that filters a signal output from an imaging unit that captures a subject image, and whether or not to restart based on the magnitude of the signal filtered by the filter unit. A determination unit capable of performing a first determination to determine and a second determination to determine whether or not to restart based on a change in the signal filtered by the filter unit; the first determination and the second determination A control unit that starts detection of the in-focus position by driving and controlling the focusing lens when it is determined to restart by at least one of the determinations, and the control unit is restarted by the first determination Thereafter, the focus detection device is prohibited from being restarted by the first determination, and is not prohibited from being restarted by the second determination after being restarted by the second determination.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載された焦点検出装置であって、前記制御部は、再起動する前の前記合焦レンズの位置と、再起動した後の前記合焦レンズの位置との差が第1閾値よりも小さい場合、前記第1判定により再起動した後、前記第1判定により再起動することを禁止することを特徴とする焦点検出装置である。   The invention according to claim 2 is the focus detection apparatus according to claim 1, wherein the control unit positions the focusing lens before restarting and the focusing lens after restarting. When the difference from the position is smaller than the first threshold value, the focus detection device is characterized by prohibiting restarting by the first determination after restarting by the first determination.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載された焦点検出装置であって、前記判定部は、前記第1判定において、前記撮像部の所定エリアから出力された信号を前記フィルタ部によりフィルタした信号の最大値の大きさに基づいて再起動をするか否かを判定し、前記第2判定において、前記撮像部の所定エリアから出力された信号を前記フィルタ部によりフィルタした信号を加算した信号の変化に基づいて再起動をするか否かを判定することを特徴とする焦点検出装置である。   A third aspect of the present invention is the focus detection apparatus according to the first or second aspect, wherein the determination unit outputs a signal output from a predetermined area of the imaging unit in the first determination. It is determined whether or not to restart based on the maximum value of the signal filtered by the filter unit. In the second determination, the signal output from the predetermined area of the imaging unit is filtered by the filter unit. The focus detection apparatus determines whether or not to restart based on a change in a signal obtained by adding the signals obtained.

請求項4に記載の発明は、請求項1から3の何れか1項に記載された焦点検出装置であって、前記制御部は、前記第1判定及び前記第2判定の少なくとも一方により再起動をすると判定されたとき、ウォブリング及びサーチの少なくとも一方を用いて合焦位置の検出を開始させること、を特徴とする焦点検出装置である。   A fourth aspect of the present invention is the focus detection apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the control unit is restarted by at least one of the first determination and the second determination. When it is determined that the focus position is to be detected, the focus detection apparatus is characterized in that detection of the in-focus position is started using at least one of wobbling and search.

請求項5に記載の発明は、合焦レンズを含む撮影光学系を通した被写体像を撮像する撮像部から出力された画像信号に対して、高周波成分を強調したフィルタ出力を生成するフィルタ部と、前記フィルタ部により生成された前記フィルタ出力のうちの最大のものが第1閾値より小さいという第1条件と、前記被写体像が合焦している場合に満たされる第2条件と、の少なくとも一方が満たされているかの判定を行う判定部と、前記第1条件と前記第2条件との少なくとも一方が満たされている場合に、合焦位置を求めるために前記合焦レンズを駆動制御することにより合焦位置の検出を開始させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記駆動制御を行う前の前記合焦レンズの位置と前記駆動制御後の前記合焦レンズの位置との差が一定の範囲内の場合、次の判定において、前記第1条件を用いずに前記第2条件により前記判定を行い、前記合焦レンズの駆動制御を行うかどうかを決定すること、を特徴とする焦点検出装置である。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a filter unit that generates a filter output in which a high-frequency component is emphasized with respect to an image signal output from an imaging unit that captures a subject image through a photographing optical system including a focusing lens. , At least one of a first condition that a maximum one of the filter outputs generated by the filter unit is smaller than a first threshold and a second condition that is satisfied when the subject image is in focus. A determination unit that determines whether or not is satisfied, and when at least one of the first condition and the second condition is satisfied, the focus lens is driven and controlled to obtain a focus position And a control unit that starts detection of the in-focus position, and the control unit determines a difference between the position of the focusing lens before performing the drive control and the position of the focusing lens after the drive control. A certain range In this case, in the next determination, the determination is performed based on the second condition without using the first condition, and it is determined whether to perform drive control of the focusing lens. is there.

請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の焦点検出装置であって、前記合焦レンズの位置を検出する位置検出部を備え、前記判定部は、前記位置検出部の検出結果を基に、前記駆動制御を行う前の前記合焦レンズの位置と前記駆動制御後の前記合焦レンズの位置との差が一定の範囲内もあるかを判断すること、を特徴とする焦点検出装置である。   A sixth aspect of the present invention is the focus detection apparatus according to the fifth aspect, further comprising a position detection unit that detects a position of the focusing lens, and the determination unit uses the detection result of the position detection unit. And determining whether a difference between the position of the focusing lens before the drive control and the position of the focus lens after the drive control is within a certain range based on the focus detection. Device.

請求項7に記載の発明は、請求項5に記載の焦点検出装置であって、前記駆動制御は、前記合焦レンズのウォブリング動作を含み、前記判定部は、前記合焦レンズが、前記ウォブリング動作中に合焦したと判定された場合に、前記駆動制御を行う前の前記合焦レンズの位置と前記駆動制御後の前記合焦レンズの位置との差が一定の範囲内と判断すること、を特徴とする焦点検出装置である。   The invention according to claim 7 is the focus detection apparatus according to claim 5, wherein the drive control includes a wobbling operation of the focusing lens, and the determination unit includes the focusing lens that is the wobbling operation. When it is determined that the subject is in focus during operation, it is determined that the difference between the position of the focusing lens before performing the drive control and the position of the focusing lens after the drive control is within a certain range. These are focus detection devices characterized by the above.

請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の焦点検出装置であって、前記駆動制御は、前記合焦レンズが、前記ウォブリング動作の範囲を超えて合焦位置をサーチするサーチ動作を含み、前記判定部は、前記合焦レンズが、前記ウォブリング動作中に合焦したと判定されない場合であっても、前記サーチ動作における一定のサーチ範囲において前記合焦レンズが合焦した場合に、前記駆動制御を行う前の前記合焦レンズの位置と前記駆動制御後の前記合焦レンズの位置との差が一定の範囲内と判断すること、を特徴とする焦点検出装置である。   The invention according to claim 8 is the focus detection apparatus according to claim 7, wherein the drive control includes a search operation in which the focusing lens searches a focus position beyond the range of the wobbling operation. The determination unit includes a case where the focusing lens is in focus in a certain search range in the search operation, even when the focusing lens is not determined to be in focus during the wobbling operation. The focus detection apparatus is characterized in that it is determined that a difference between a position of the focusing lens before performing the drive control and a position of the focusing lens after the drive control is within a certain range.

請求項9に記載の発明は、請求項5から8のいずれか1項に記載の焦点検出装置であって、前記第2条件は、前記フィルタ出力を積算して焦点評価値を算出し、前記焦点評価値が第2閾値より大きい場合に満たされる条件であること、を特徴とする焦点検出装置である。   The invention according to claim 9 is the focus detection apparatus according to any one of claims 5 to 8, wherein the second condition is to calculate a focus evaluation value by integrating the filter outputs, The focus detection apparatus is characterized in that the condition is satisfied when the focus evaluation value is greater than a second threshold value.

請求項10に記載の発明は、請求項1〜9のいずれか1項に記載の焦点検出装置を備える撮像装置である。   A tenth aspect of the present invention is an imaging apparatus including the focus detection apparatus according to any one of the first to ninth aspects.

本発明によれば、合焦レンズの合焦駆動を適切に行うことができる焦点検出装置及び撮像装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the focus detection apparatus and imaging device which can perform the focusing drive of a focusing lens appropriately can be provided.

第1実施形態における焦点検出装置を備えたカメラのブロック図である。It is a block diagram of the camera provided with the focus detection apparatus in 1st Embodiment. オリジナル画像に、高周波成分を強調するフィルタをかけた処理を行った場合のフィルタ出力f(x,y)のイメージを示したものであり、(a)はフィルタ処理前、(b)はフィルタ処理後である。The image of the filter output f (x, y) at the time of performing the process which applied the filter which emphasizes a high frequency component to an original image is shown, (a) is before a filter process, (b) is a filter process. Later. 第1実施形態におけるコントラストAF時のレンズ駆動の様子を図に表したものであり、前回と今回の合焦位置が遠い場合を示す。The state of lens driving at the time of contrast AF in the first embodiment is shown in the figure, and shows a case where the previous and current in-focus positions are far from each other. 第1実施形態のコントラストAFの動作を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the operation | movement of contrast AF of 1st Embodiment. 第1実施形態におけるコントラストAF時のレンズ駆動の様子を図に表したものであり、今回と前回の合焦位置が近い場合を示す。The state of lens driving at the time of contrast AF in the first embodiment is shown in the figure, and shows the case where the current and previous focusing positions are close. 第1実施形態におけるコントラストAF時のレンズ駆動の様子を図に表したものであり、今回と前回の合焦位置が近い場合を示す。The state of lens driving at the time of contrast AF in the first embodiment is shown in the figure, and shows the case where the current and previous focusing positions are close. 第2実施形態のコントラストAFの動作を表すフローチャートである。It is a flowchart showing operation | movement of contrast AF of 2nd Embodiment. 第3実施形態のコントラストAFの動作を表すフローチャートである。It is a flowchart showing operation | movement of contrast AF of 3rd Embodiment.

<第1実施形態> <First Embodiment>

以下、図面等を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings and the like.

図1は本発明の第1実施形態における焦点検出装置(カメラマイコン300)を備えたカメラのブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram of a camera provided with a focus detection device (camera microcomputer 300) in the first embodiment of the present invention.

本実施形態のデジタルカメラ1(以下、単にカメラ1という)は、カメラボディ10とレンズ鏡筒200と、から構成されている。本実施形態においてレンズ鏡筒200は、カメラボディ10に対して、マウント部4を介して着脱可能であるが、本発明はこれに限らず、レンズ鏡筒200がカメラボディ10に対して着脱不能な一体型であってもよい。   A digital camera 1 according to the present embodiment (hereinafter simply referred to as a camera 1) includes a camera body 10 and a lens barrel 200. In this embodiment, the lens barrel 200 can be attached to and detached from the camera body 10 via the mount portion 4. However, the present invention is not limited to this, and the lens barrel 200 cannot be attached to and detached from the camera body 10. It may be an integrated type.

まず、レンズ鏡筒200について説明する。   First, the lens barrel 200 will be described.

図1に示すように、レンズ鏡筒200は、撮影光学系210、絞り250、ズームエンコーダ220、フォーカスエンコーダ230、フォーカスレンズ駆動モータ、レンズマイコン400を備える。   As shown in FIG. 1, the lens barrel 200 includes a photographing optical system 210, a diaphragm 250, a zoom encoder 220, a focus encoder 230, a focus lens drive motor, and a lens microcomputer 400.

撮影光学系210は、被写体像を撮像面上に結像させるための撮影光学系であり、レンズ210a,210b,210c,210dを含んでいる。   The photographing optical system 210 is a photographing optical system for forming a subject image on an image pickup surface, and includes lenses 210a, 210b, 210c, and 210d.

レンズ210bはズーム(焦点距離調節)レンズとして光軸方向に移動可能である。通常は図示しないズーム環などをユーザーが回すことによりズームレンズの位置が変化し、それに応じて光学系全体の焦点距離が変わるようになっている。   The lens 210b can move in the optical axis direction as a zoom (focal length adjustment) lens. Normally, when the user turns a zoom ring (not shown) or the like, the position of the zoom lens changes, and the focal length of the entire optical system changes accordingly.

ズームエンコーダ220は、ズームレンズ210bの位置をモニタする。   The zoom encoder 220 monitors the position of the zoom lens 210b.

レンズ210cはフォーカス(焦点調節)レンズとして光軸方向に移動可能である。フォーカスレンズ210cはカメラボディ内で演算されたレンズ駆動信号に従ってフォーカスレンズ駆動モータ240により駆動される。フォーカスレンズ210cの位置はフォーカスエンコーダ230によりモニタされる。   The lens 210c can move in the optical axis direction as a focus (focus adjustment) lens. The focus lens 210c is driven by a focus lens drive motor 240 in accordance with a lens drive signal calculated in the camera body. The position of the focus lens 210 c is monitored by the focus encoder 230.

フォーカスエンコーダ230は、フォーカスレンズ210cの位置をモニタする。モニタした結果は、カメラマイコン300のレンズ駆動制御部320へ逐次送信される。   The focus encoder 230 monitors the position of the focus lens 210c. The monitored result is sequentially transmitted to the lens drive control unit 320 of the camera microcomputer 300.

フォーカスレンズ駆動モータ240は、フォーカスレンズ210cを光軸方向に駆動するためのアクチュエータである。フォーカスレンズ210cを駆動するための信号はモータ制御部410から送られてくる。   The focus lens drive motor 240 is an actuator for driving the focus lens 210c in the optical axis direction. A signal for driving the focus lens 210 c is sent from the motor control unit 410.

絞り250は、撮像素子20に到達する光の量を調整する開口絞りである。絞り250の設定はカメラ1が自動的に行う場合と、撮影者が行う場合がある。プログラムモードやシャッタスピード優先モードの場合は測光素子の出力などから絞り値を決定する。絞り優先モードやマニュアルモードの場合は撮影者が設定する。   The stop 250 is an aperture stop that adjusts the amount of light reaching the image sensor 20. The diaphragm 250 may be set automatically by the camera 1 or by the photographer. In the program mode and shutter speed priority mode, the aperture value is determined from the output of the photometric element. It is set by the photographer in the aperture priority mode or manual mode.

絞り250はカメラ1もしくは撮影者が設定した値に応じて不図示の絞り制御モータ等により制御される。   The diaphragm 250 is controlled by a diaphragm control motor (not shown) or the like according to a value set by the camera 1 or the photographer.

レンズマイコン400は、レンズ鏡筒200に内蔵され、フォーカスレンズの駆動制御などを行うマイコンであり、モータ制御部410と、レンズデータ保存部420と、を備える。   The lens microcomputer 400 is a microcomputer that is built in the lens barrel 200 and performs drive control of the focus lens, and includes a motor control unit 410 and a lens data storage unit 420.

モータ制御部410は、後述するレンズ駆動制御部320から送られてきた情報を、モータ駆動のための信号に変換するためのドライバである。   The motor control unit 410 is a driver for converting information sent from a lens drive control unit 320, which will be described later, into a signal for driving the motor.

レンズデータ保存部420は、レンズの光学的・メカ的データなどを保存しておくメモリである。本実施形態では、フォーカスレンズの駆動範囲やフォーカスレンズのガタ量を格納しており、必要に応じてレンズ駆動制御部320に情報を送信する。   The lens data storage unit 420 is a memory that stores optical and mechanical data of the lens. In this embodiment, the focus lens drive range and focus lens backlash amount are stored, and information is transmitted to the lens drive control unit 320 as necessary.

次に、カメラボディ10について説明する。   Next, the camera body 10 will be described.

カメラボディ10は、撮像素子20と、ミラー80と、ファインダ部100と、操作部150と、カメラマイコン300とを備える。   The camera body 10 includes an image sensor 20, a mirror 80, a finder unit 100, an operation unit 150, and a camera microcomputer 300.

撮像素子20は、レンズ鏡筒200の撮影光学系からの光束を受光するCCDやCMOSなどのデバイスで、撮影光学系の予定焦点面に設けられている。   The imaging element 20 is a device such as a CCD or a CMOS that receives a light beam from the photographing optical system of the lens barrel 200, and is provided on a planned focal plane of the photographing optical system.

撮像素子20は、受光した光信号を電気信号に変換してカメラマイコン300に送出する。   The image sensor 20 converts the received optical signal into an electrical signal and sends it to the camera microcomputer 300.

ミラー80は、半透過性(ハーフミラー)のクイックリターンミラーであって、ミラーダウン時において被写体光の一部を後述するフォーカシングスクリーン30へ反射し、それ以外の被写体光は、ミラー80を透過して撮像素子20へと直進する。   The mirror 80 is a semi-transmission (half mirror) quick return mirror, and reflects a part of subject light to a focusing screen 30 described later when the mirror is down, and other subject light passes through the mirror 80. And go straight to the image sensor 20.

ファインダ部100は、撮影光学系210を通ってミラー80によって反射された被写体の光学像を観察するための光学式のファインダであり、フォーカシングスクリーン30と、ペンタプリズム40と、測光素子50と、リレーレンズ60と、接眼部70とを備える。   The finder unit 100 is an optical finder for observing an optical image of a subject reflected by the mirror 80 through the photographing optical system 210, and includes a focusing screen 30, a pentaprism 40, a photometric element 50, and a relay. A lens 60 and an eyepiece unit 70 are provided.

撮影光学系210を通った被写体光は、カメラボディ10に導かれ、一部がミラー80で反射され、ファインダ光学系を構成するフォーカシングスクリーン30、ペンタプリズム40、リレーレンズ60を介して接眼部70にて観察可能となる。またペンタプリズム40を通った一部の光束は、測光素子50に導かれることで測光に用いられる。   The subject light that has passed through the photographing optical system 210 is guided to the camera body 10, and part of the light is reflected by the mirror 80, and the eyepiece unit passes through the focusing screen 30, the pentaprism 40, and the relay lens 60 that constitute the finder optical system. At 70, observation becomes possible. A part of the light beam that has passed through the pentaprism 40 is guided to the photometric element 50 and used for photometry.

カメラマイコン300は、カメラボディ10に内蔵され、AF(オートフォーカス)などのカメラ1の制御を行う。カメラマイコン300は、マウント部4に設けられた電気信号接点部(図示せず)によりレンズマイコン400と電気的に接続されている。   The camera microcomputer 300 is built in the camera body 10 and controls the camera 1 such as AF (autofocus). The camera microcomputer 300 is electrically connected to the lens microcomputer 400 through an electrical signal contact portion (not shown) provided on the mount unit 4.

カメラマイコン300は、レンズマイコン400からレンズ情報を受信するとともにレンズマイコン400へレンズ駆動情報を送信する。   The camera microcomputer 300 receives lens information from the lens microcomputer 400 and transmits lens driving information to the lens microcomputer 400.

また、カメラマイコン300は、フィルタ部310aと、焦点評価値算出部310bと、フィルタ最大値算出部310cと、判定部310dと、再起動制御部310eと、レンズ駆動制御部320と、を備える。フィルタ部310aと、焦点評価値算出部310bと、フィルタ最大値算出部310cと、判定部310dと、再起動制御部310eとについては、後述する。   The camera microcomputer 300 includes a filter unit 310a, a focus evaluation value calculation unit 310b, a filter maximum value calculation unit 310c, a determination unit 310d, a restart control unit 310e, and a lens drive control unit 320. The filter unit 310a, the focus evaluation value calculation unit 310b, the filter maximum value calculation unit 310c, the determination unit 310d, and the restart control unit 310e will be described later.

カメラマイコン300内のレンズ駆動制御部320は、コントラストAF時のレンズ駆動量、合焦位置の検出、合焦位置への駆動などコントラストAF全般の制御を行う。   A lens drive control unit 320 in the camera microcomputer 300 performs overall control of contrast AF such as a lens drive amount during contrast AF, detection of a focus position, and drive to the focus position.

操作部150は、シャッタレリーズボタンや、動画撮影開始ボタンなどの撮影者がカメラ1の各種動作モードを設定するための入力スイッチであり、コントラストAFスイッチ120も含む。   The operation unit 150 is an input switch for a photographer to set various operation modes of the camera 1 such as a shutter release button and a moving image shooting start button, and also includes a contrast AF switch 120.

この操作部150の操作情報はカメラマイコン300へ送出され、当該カメラマイコン300によりカメラ1全体の動作が制御される。   The operation information of the operation unit 150 is sent to the camera microcomputer 300, and the operation of the entire camera 1 is controlled by the camera microcomputer 300.

コントラストAFスイッチ120は、撮影者によって操作されるスイッチで、ライブビューが出力されている間にこのスイッチが押されるとAFを開始し、スイッチが押されている間AFを実行する。ただし、これに限定されず、スイッチの状態によらず、常時AFを実行するものであってもよい。   The contrast AF switch 120 is a switch operated by the photographer. When this switch is pressed while the live view is being output, AF starts, and AF is performed while the switch is pressed. However, the present invention is not limited to this, and AF may always be executed regardless of the state of the switch.

次に、カメラマイコン300に含まれる、フィルタ部310aと、焦点評価値算出部310bと、フィルタ最大値算出部310cと、判定部310dと、再起動制御部310eと、レンズ駆動制御部320と、について詳細に説明する。   Next, a filter unit 310a, a focus evaluation value calculation unit 310b, a filter maximum value calculation unit 310c, a determination unit 310d, a restart control unit 310e, a lens drive control unit 320, which are included in the camera microcomputer 300, Will be described in detail.

まず、フィルタ部310aは、以下の(式1)に示す測距エリア内の各画素の高周波成分を強調するフィルタをかける処理を行い、画像の高周波成分を強調したフィルタ出力f(x,y)を得る。   First, the filter unit 310a performs a process of applying a filter that emphasizes the high-frequency component of each pixel in the distance measurement area shown in the following (Equation 1), and the filter output f (x, y) that emphasizes the high-frequency component of the image. Get.

Figure 2014160186
ここで、
x:画像の水平方向座標 y:画像の垂直方向座標
f(x,y):画像の高周波成分を強調したフィルタ出力
K(j):フィルタ係数
I(x,y):画素値
である。
Figure 2014160186
here,
x: horizontal coordinate of the image y: vertical coordinate of the image f (x, y): filter output in which high frequency components of the image are emphasized K (j): filter coefficient I (x, y): pixel value.

なお、図2はオリジナル画像に、高周波成分を強調するフィルタをかけた処理を行った場合のフィルタ出力f(x,y)のイメージを示したものであり、図2(a)はフィルタ処理前、(b)はフィルタ処理後である。高周波成分を強調する際、水平方向に走査するので、垂直方向(カメラの画面の短辺方向)が強調された画像となる。   FIG. 2 shows an image of the filter output f (x, y) when the original image is processed by applying a filter that emphasizes high-frequency components, and FIG. , (B) is after filtering. When emphasizing high-frequency components, scanning is performed in the horizontal direction, so that an image in which the vertical direction (the short side direction of the camera screen) is enhanced is obtained.

次に、焦点評価値算出部310bは、(式1)で求めたフィルタ出力f(x,y)を測距エリア内で積算して焦点評価値AFvalを算出する。

Figure 2014160186
ここで、
AFval:焦点評価値
である。 Next, the focus evaluation value calculation unit 310b calculates the focus evaluation value AFval by integrating the filter output f (x, y) obtained in (Expression 1) in the distance measurement area.
Figure 2014160186
here,
AFval: Focus evaluation value.

フィルタ最大値算出部310cは、(式1)で求めた測距エリア内の各画素で算出されたフィルタ出力のうち、最大のものを求め、フィルタ最大値fmaxとする。

Figure 2014160186
The filter maximum value calculation unit 310c calculates the maximum filter output calculated at each pixel in the distance measurement area calculated by (Equation 1) and sets it as the filter maximum value fmax.
Figure 2014160186

ここで、Max( )は( )内変数の最大値である。   Here, Max () is the maximum value of the variables in ().

そして、判定部310dは、フィルタ最大値fmaxが所定の第1閾値より小さいという第1条件(フィルタ条件)、及び、被写体像が合焦している場合に満たされる焦点評価値AFvalが所定の第2閾値より大きいという第2条件(評価値条件)を満たしているかを判定する。   Then, the determination unit 310d has a first condition (filter condition) that the filter maximum value fmax is smaller than a predetermined first threshold, and a focus evaluation value AFval that is satisfied when the subject image is in focus. It is determined whether or not a second condition (evaluation value condition) that is greater than two thresholds is satisfied.

そして、再起動制御部310eは、第1条件と第2条件との少なくとも一方を満たしていると判定した場合に、合焦レンズ210cの合焦位置を求めるために、合焦レンズ210cを駆動させる合焦駆動(再起動)を行うことを決定し、その結果をレンズ駆動制御部320へ送信する。   When the restart control unit 310e determines that at least one of the first condition and the second condition is satisfied, the restart control unit 310e drives the focusing lens 210c to obtain the focusing position of the focusing lens 210c. The focus drive (restart) is determined to be performed, and the result is transmitted to the lens drive controller 320.

なお、この焦点評価値AFval及びフィルタ最大値fmaxは、低コントラスト被写体やピンボケのときに低くなる傾向がある。   Note that the focus evaluation value AFval and the filter maximum value fmax tend to be low when the subject is low contrast or out of focus.

図3は第1実施形態におけるコントラストAF時のレンズ駆動の様子の一例を図に表したものである。この図では常時AFを前提としているため、コントラストAFスイッチ120の操作によらず動作するものとする。ただし、これに限定されず、コントラストAFスイッチ120を操作しているときだけ常時AFを実施するようにしてもよい。コントラストAFはフォーカスレンズ210cを動かしながら焦点評価値を算出し、焦点評価値が最大になる位置を合焦位置として焦点合わせを行うものである。第1実施形態におけるカメラマイコン(焦点検出装置)300において、コントラストAFは以下の動作に分けられる。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of lens driving during contrast AF in the first embodiment. In this figure, it is assumed that AF is always performed, so that it operates regardless of the operation of the contrast AF switch 120. However, the present invention is not limited to this, and AF may be always performed only when the contrast AF switch 120 is operated. Contrast AF calculates a focus evaluation value while moving the focus lens 210c, and performs focusing with a position where the focus evaluation value is maximized as a focus position. In the camera microcomputer (focus detection apparatus) 300 according to the first embodiment, the contrast AF is divided into the following operations.

(1)待機 (1) Standby

「待機」は、フォーカスレンズ210cを停止させたまま、再びフォーカスレンズ210cを駆動させる(再起動する)かの判定(再起動判定)を行う動作である。待機中もカメラマイコン300は、焦点評価値AFvalを取得し続け、以下の条件のいずれかを満たしたら再起動する、と判定する。
・評価値条件:焦点評価値AFvalが所定以上変化した場合
・フィルタ条件:フィルタ最大値fmaxが所定値より小さい場合
“Standby” is an operation for determining (restarting determination) whether to drive (restart) the focus lens 210c again while the focus lens 210c is stopped. Even during standby, the camera microcomputer 300 continues to acquire the focus evaluation value AFval, and determines that it will restart if any of the following conditions is satisfied.
Evaluation value condition: When the focus evaluation value AFval changes by a predetermined value or more Filter condition: When the filter maximum value fmax is smaller than the predetermined value

(2)ウォブリング (2) Wobbling

「ウォブリング」は、図3に示すように、レンズを至近位置、中心位置、無限位置に駆動して、それぞれの位置で焦点評価値を取得する動作である。それぞれの位置での焦点評価値の大小関係により、サーチの方向を決定する。   “Wobbling” is an operation of driving a lens to a close position, a center position, and an infinite position and obtaining a focus evaluation value at each position, as shown in FIG. The direction of search is determined based on the magnitude relationship between the focus evaluation values at the respective positions.

(サーチ方向の決定)
至近位置、中心位置、無限位置の焦点評価値を以下のように定義した時、
至近位置の焦点評価値=AFvalnr
中心位置の焦点評価値=AFvalct
無限位置の焦点評価値=AFvalfr
以下の条件でサーチ方向を決定する。
・無限方向にサーチ:AFvalfr>AFvalct>AFvalnr
・至近方向にサーチ:AFvalfr<AFvalct<AFvalnr
(Determination of search direction)
When the focus evaluation values of the closest position, center position, and infinite position are defined as follows,
Focus evaluation value at close position = AFvalnr
Focus evaluation value at the center position = AFvalct
Focus evaluation value at infinite position = AFvalfr
The search direction is determined under the following conditions.
Search in infinite direction: AFvalfr>AFvalct> AFvalnr
・ Search in the closest direction: AFvalfr <AFvalct <AFvalnr

以下の条件を満たした場合は、ウォブリングでフォーカスレンズ210cを駆動した範囲の中に合焦位置があるとし、サーチは行わずに合焦駆動を行う。
・AFvalfr<AFvalct かつ AFvalct>AFvalnr
When the following conditions are satisfied, it is assumed that the in-focus position is within the range in which the focus lens 210c is driven by wobbling, and in-focus driving is performed without performing a search.
AFvalfr <AFvalct and AFvalct> AFvalnr

以上の何れの条件も満たさない場合はサーチ方向が不定となる。この場合は予め決められた方向にサーチを行う(サーチを行わずに再び待機としても良い)。   When none of the above conditions is satisfied, the search direction is indefinite. In this case, a search is performed in a predetermined direction (it is possible to wait again without performing a search).

(3)サーチ
「サーチ」は、所定速度でフォーカスレンズを駆動しながら焦点評価値を取得し、焦点評価値とそれを取得したレンズ位置を対応付けで保存する動作である。この動作を合焦位置が見つかるまで継続する。保存したデータから、レンズ位置に対して焦点評価値が明らかに山状になったら合焦位置が見つかったとする。
(3) Search “Search” is an operation of acquiring a focus evaluation value while driving the focus lens at a predetermined speed, and storing the focus evaluation value and the lens position where the focus evaluation value is acquired in association with each other. This operation is continued until an in-focus position is found. It is assumed that the in-focus position is found from the stored data when the focus evaluation value is clearly mountain-shaped with respect to the lens position.

(4)合焦駆動
「合焦駆動」は、サーチで合焦位置が見つかったら、合焦位置へレンズを駆動して停止する動作である。
(4) Focus drive “Focus drive” is an operation of driving and stopping the lens to the focus position when the focus position is found by the search.

次に、第1実施形態のコントラストAFの動作について、図4に示す第1実施形態のコントラストAFの動作を表すフローチャートに基づいて説明する。本フローチャートは、例えばライブビューONで開始する。   Next, the contrast AF operation of the first embodiment will be described based on the flowchart showing the contrast AF operation of the first embodiment shown in FIG. This flowchart starts with, for example, live view ON.

まず、カメラマイコン300は、フィルタ条件による再起動を許可する(ステップS100)。
フィルタ条件による再起動とは、上述したように、フィルタ最大値fmaxが所定値より小さい場合に、焦点評価値AFvalが変化しなくてもAF動作を再起動する第1条件のことである。
First, the camera microcomputer 300 permits reactivation based on the filter condition (step S100).
The restart by the filter condition is the first condition for restarting the AF operation even when the focus evaluation value AFval does not change when the filter maximum value fmax is smaller than the predetermined value as described above.

ライブビューONの直後は、ピント状態がわからないのでフィルタ条件による再起動を許可しておき、ピンボケ状態でライブビューONとなったときに再起動するようにする。   Immediately after the live view is turned on, since the focus state is not known, reactivation by the filter condition is permitted, and reactivation is performed when the live view is turned on in the out-of-focus state.

フォーカスレンズ210cを停止させたまま焦点評価値AFval、フィルタ最大値fmaxを取得して再起動が必要か否かを判定する(ステップS200)。
すなわち、焦点評価値AFvalが一定の値以上変化したか(評価値条件、第2条件)、または、フィルタ最大値が所定の値以下であったか(フィルタ条件、第1条件)を判定する。
The focus evaluation value AFval and the filter maximum value fmax are acquired while the focus lens 210c is stopped, and it is determined whether restart is necessary (step S200).
That is, it is determined whether the focus evaluation value AFval has changed by a certain value or more (evaluation value condition, second condition), or whether the maximum filter value is equal to or less than a predetermined value (filter condition, first condition).

ここで、評価値条件による判定は常時行う。   Here, the determination based on the evaluation value condition is always performed.

また、フィルタ条件による再起動は、許可されている場合のみ行う。ただし、ライブビューON直後は、許可されているか否かに限らず、強制的に再起動させるようにしても良い。   In addition, the restart by the filter condition is performed only when permitted. However, immediately after the live view is turned on, it may be forcibly restarted regardless of whether it is permitted.

再起動が必要ならばS400へ進み、必要でなければS200に戻る(ステップS300)。
ウォブリングを実行する(ステップS400)。
If restart is necessary, the process proceeds to S400, and if not necessary, the process returns to S200 (step S300).
Wobbling is executed (step S400).

ウォブリングで合焦位置が見つかったかを判定する。見つかっていればS600へ進み、見つかっていなければS1100へ進む(ステップS500)。   It is determined whether the in-focus position is found by wobbling. If found, the process proceeds to S600, and if not found, the process proceeds to S1100 (step S500).

合焦駆動を行う(ステップS600)。   Focusing drive is performed (step S600).

今回、評価値条件は満たさず、フィルタ条件のみで再起動したかを判定する(ステップS700)。つまり、焦点評価値AFvalの変化は殆どないが、フィルタ最大値fmaxが閾値より小さい状態で再起動したかを判定する。肯定判定の場合はS800へ進み、否定判定の場合はS1000へ進む。
なお、肯定判定は、複数回肯定された場合に肯定判定を行うものであってもよい。
This time, it is determined whether or not the evaluation value condition is satisfied and the restart is performed only with the filter condition (step S700). That is, it is determined whether or not the focus evaluation value AFval is changed, but the restart is performed in a state where the filter maximum value fmax is smaller than the threshold value. If the determination is affirmative, the process proceeds to S800, and if the determination is negative, the process proceeds to S1000.
Note that the affirmative determination may be performed when the affirmative determination is made a plurality of times.

フォーカスレンズ210cの前回と今回の合焦位置が近いか否かを判定する(ステップS800)。
例えば、フォーカスレンズ210cにおける前回と今回の合焦位置の差が焦点深度もしくは焦点深度に順ずる値以内であれば合焦位置が近いと判定する。近ければS900へ進み、近くなければS1000へ進む。
It is determined whether or not the previous and current in-focus positions of the focus lens 210c are close (step S800).
For example, if the difference between the previous and current in-focus positions in the focus lens 210c is within the depth of focus or a value conforming to the depth of focus, it is determined that the in-focus position is close. If so, the process proceeds to S900, and if not, the process proceeds to S1000.

フィルタ条件による再起動を禁止してS200へ戻る(ステップS900)。
フィルタ条件による再起動を許可してS200へ戻る(ステップS1000)。
Reactivation based on the filter condition is prohibited and the process returns to S200 (step S900).
The restart by the filter condition is permitted and the process returns to S200 (step S1000).

サーチを実行する。サーチの方向はウォブリングで決定した方向とする(ステップS1100)。   Perform a search. The search direction is the direction determined by wobbling (step S1100).

サーチで合焦位置が見つかったかを判定する。見つかっていればS600へ進み、見つかっていなければS1300へ進む(ステップS1200)。   It is determined whether the in-focus position is found by the search. If found, the process proceeds to S600, and if not found, the process proceeds to S1300 (step S1200).

所定範囲をサーチしたか否かを判定する。所定範囲サーチしていなければS1100に戻り、サーチ済であればS1400に進む(ステップS1300)。ここで、所定範囲は一般的にはフォーカスレンズ駆動範囲である。   It is determined whether or not a predetermined range has been searched. If the predetermined range has not been searched, the process returns to S1100, and if the search has been completed, the process proceeds to S1400 (step S1300). Here, the predetermined range is generally a focus lens driving range.

S1400は検出不能と判断する。   In S1400, it is determined that detection is impossible.

ここで、フィルタ条件を、再起動を許可するか禁止するかを決定する条件(S700)とする理由は以下の通りである。
(1)今回、フィルタ条件のみで再起動し、かつ前回と今回の合焦位置が近い場合(例;図5や図6)はフィルタ条件の再起動を禁止する(ステップS700:YES,ステップS800:YES)。
フィルタ条件を常時許可してしまうと低コントラスト被写体の時に再起動しやすくなり、安定性に欠けてしまう。しかし、フィルタ条件を常時禁止してしまうと、偽合焦した場合などに再起動しなくなりピントがボケた状態が続いてしまう。そこで、フィルタの条件で再起動し、かつ前回と今回の合焦位置が近い場合は低コントラスト被写体に合焦している状態とみなしてフィルタ条件再起動を禁止する。
Here, the reason why the filter condition is the condition (S700) for determining whether to permit or prohibit the restart is as follows.
(1) This time, restart is performed only with the filter condition, and when the previous and current in-focus positions are close (for example, FIG. 5 and FIG. 6), restart of the filter condition is prohibited (step S700: YES, step S800) : YES).
If the filter condition is always allowed, it is easy to restart when the subject is a low-contrast subject and lacks stability. However, if the filter condition is prohibited at all times, it will not be restarted in the case of false focusing, and the focus will continue to be out of focus. Therefore, when the filter is restarted under the filter condition and the previous and current in-focus positions are close, it is considered that the low-contrast subject is in focus and the filter condition restart is prohibited.

すなわち、低コントラスト被写体に合焦している場合、もう一度再起動を行い、再び同じレンズ位置で合焦したら、間違いなく合焦していると判断して合焦を確定とする場合があげられる。   That is, when a low-contrast subject is in focus, restarting is performed again, and if the same lens position is focused again, it may be determined that the subject is definitely in focus and the focus is confirmed.

これにより、低コントラスト被写体で再起動を繰り返さなくなりAFが安定する。   As a result, the restart is not repeated for a low-contrast subject, and AF is stabilized.

(2)今回フィルタの条件のみで再起動し、かつ前回と今回の合焦位置が遠い場合(例;図3)はフィルタ条件の再起動を許可する(ステップS700:YES,ステップS800:NO)。
低コントラスト被写体が動いている場合は焦点評価値変化が少なくフィルタの条件のみで再起動することが多い。また、このシーンでは(特に被写体がカメラから遠ざかる/近づく方向の場合)再起動及び合焦を繰り返すたびに合焦位置が変わってくる。そうすると、フィルタ条件による再起動を禁止すると被写体にピントが追従しなくなることがある。よって、フィルタの条件のみで再起動しても合焦位置が前回と異なる場合は被写体が動いているものとみなし、フィルタ条件による再起動を許可とする。
(2) Reactivation is performed only with the current filter condition, and when the previous and current in-focus positions are far (eg; FIG. 3), the reactivation of the filter condition is permitted (step S700: YES, step S800: NO). .
When a low-contrast object is moving, the focus evaluation value changes little and often restarts only with the filter conditions. Also, in this scene (especially when the subject is moving away from / approaching the camera), the focus position changes each time restarting and focusing are repeated. In this case, if the restart due to the filter condition is prohibited, the subject may not follow the focus. Therefore, if the in-focus position is different from the previous time even after restarting only with the filter condition, it is considered that the subject is moving, and restarting based on the filter condition is permitted.

(3)今回フィルタの条件のみで再起動していない場合はフィルタ条件による再起動を許可する(ステップS700:NO)。
評価値変化の条件のみを満たして再起動した、もしくは評価値変化の条件とフィルタの条件の両方を満たして再起動した場合が含まれる。評価値変化が発生するのは主に被写体が変更された時である。被写体が変更されるとその過程で焦点評価値が不安定となるため、本来の合焦位置でないところに焦点評価値の山ができ偽合焦する可能性がある。しかし、フィルタの条件を許可しておけば偽合焦しても再起動がかかるためピントを合わせなおすことができる。
(3) If the restart is not performed only under the current filter condition, the restart according to the filter condition is permitted (step S700: NO).
This includes a case where only the evaluation value change condition is restarted, or a case where both the evaluation value change condition and the filter condition are satisfied. The evaluation value change occurs mainly when the subject is changed. When the subject is changed, the focus evaluation value becomes unstable in the process, so that there is a possibility that a peak of the focus evaluation value is formed at a position other than the original in-focus position and false focusing is performed. However, if the filter conditions are allowed, the camera can be refocused because reactivation takes place even if it is falsely focused.

(4)検出不能の場合はフィルタ条件による再起動を禁止する(ステップS1400)。
レンズにキャップが装着された状態やAFでピントを合わせることができないほどの低コントラスト被写体であることが考えられる。この場合はフィルタの条件を許可してしまうと再起動→ウォブリング→サーチ→検出不能を繰り返してしまい、電力を無駄に消費してしまうなど弊害が起きる。よって、フィルタ条件による再起動を禁止する。
(4) If the detection is impossible, the restart based on the filter condition is prohibited (step S1400).
It can be considered that the subject is a low-contrast subject in which the cap is attached to the lens or the AF cannot be focused. In this case, if the filter condition is permitted, restart->wobbling->search-> detection is not repeated, and power is wasted. Therefore, restart by the filter condition is prohibited.

以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
(1)フィルタ条件のみで再起動し、かつ前回と今回の合焦位置が近い場合はフィルタ条件の再起動を禁止するので、低コントラスト被写体で再起動を繰り返さなくなりAFが安定する。
(2)フィルタ条件のみで再起動し、かつ前回と今回の合焦位置が遠い場合はフィルタ条件の再起動を許可するので、低コントラストの被写体が動いている場合も被写体にピントが追従することができる。
(3)フィルタ条件のみで再起動していない場合はフィルタ条件の再起動を許可するので、本来の合焦位置でないところに焦点評価値の山ができ偽合焦しても、再起動がかかるためピントを合わせなおすことができる。
(4)検出不能の場合はフィルタ条件の再起動を禁止するので、レンズにキャップが装着された状態やAFでピントを合わせることができないほどの低コントラスト被写体である場合、再起動→ウォブリング→サーチ→検出不能を繰り返すことなく、電力を無駄に消費してしまうなど弊害が生じない。
以上、AF再起動条件を最適化することにより、ピンボケ状態が継続する問題を解決すると共に、AF動作が安定する。
As described above, this embodiment has the following effects.
(1) When the restart is performed only with the filter condition and the previous and current in-focus positions are close, the restart of the filter condition is prohibited, so the restart is not repeated for the low-contrast subject, and the AF becomes stable.
(2) When restarting only with filter conditions and when the previous and current in-focus positions are far, restarting of filter conditions is allowed, so that even when a low-contrast subject is moving, the subject follows the subject. Can do.
(3) If the filter condition is not restarted only when the filter condition is not restarted, the restart of the filter condition is permitted. Therefore, the focus can be adjusted again.
(4) When the detection is impossible, the restart of the filter condition is prohibited. Therefore, when the lens is in a state where the cap is attached or when the subject is a low-contrast subject that cannot be focused by AF, restart → wobbling → search → No negative effects such as wasted power consumption without repeated detection failure.
As described above, by optimizing the AF restart condition, the problem that the out-of-focus state continues is solved and the AF operation is stabilized.

<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態における焦点検出装置(カメラマイコン300)を備えたカメラのブロック図は、第1実施形態のブロック図は図1と共通であるので説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. A block diagram of a camera including the focus detection apparatus (camera microcomputer 300) in the second embodiment is omitted because the block diagram of the first embodiment is the same as that in FIG.

図7は第2実施形態のコントラストAFの動作を表すフローチャートである。図7のフローチャートにおいて、第1実施形態の図4のフローチャートと共通する部分の説明は省略する。   FIG. 7 is a flowchart showing the contrast AF operation of the second embodiment. In the flowchart of FIG. 7, description of portions common to the flowchart of FIG. 4 of the first embodiment is omitted.

第2実施形態が第1実施形態と異なる点は、第1実施形態のステップ800が、第2実施形態ではステップ810となっている点である。
ステップS810では、ウォブリングで合焦したか否かを判定する。ウォブリングでの合焦ならばS900へ進み、ウォブリングでの合焦でない(サーチでの合焦)ならばS1000へ進む。
The second embodiment is different from the first embodiment in that step 800 of the first embodiment is step 810 in the second embodiment.
In step S810, it is determined whether or not focus is achieved by wobbling. If it is in focus in wobbling, the process proceeds to S900. If it is not in focus in wobbling (in-focus in search), the process proceeds to S1000.

一般的にウォブリングは駆動量が小さいため、ウォブリングで合焦したならば前回と今回の合焦位置が近いとみなすことができる。このため、第2実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
第1実施形態のように前回と今回の合焦位置をモニタする場合、レンズにガタがあると実際は同じ被写体に向いているのに合焦位置が遠いと判定される場合がある。しかし、第2実施形態によると、このようにウォブリングで合焦したか否かで判断するので、レンズにガタがある場合であっても誤判定を防ぐことができる。
In general, since the driving amount of wobbling is small, it can be considered that the in-focus position of this time and that of the previous time are close if in-focus is achieved by wobbling. For this reason, also in 2nd Embodiment, the effect similar to 1st Embodiment can be acquired.
When the previous and current in-focus positions are monitored as in the first embodiment, if there is a backlash in the lens, it may be determined that the in-focus position is far although it is actually facing the same subject. However, according to the second embodiment, since determination is made based on whether or not the lens is focused by wobbling as described above, erroneous determination can be prevented even if the lens has a backlash.

また、本実施形態によると、フォーカスレンズ210cの絶対位置がわからない場合であっても、適用可能である。   Further, according to the present embodiment, the present invention is applicable even when the absolute position of the focus lens 210c is not known.

<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態における焦点検出装置(カメラマイコン300)を備えたカメラのブロック図は、第1実施形態のブロック図は図1と共通であるので説明を省略する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. A block diagram of a camera including the focus detection apparatus (camera microcomputer 300) in the third embodiment is omitted because the block diagram of the first embodiment is the same as that in FIG.

図8は第3実施形態のコントラストAFの動作を表すフローチャートである。図8のフローチャートは、第2実施形態の図7のフローチャートにおいて、ステップ810とステップ1000との間に、ステップ820が含まれている点が異なる。その他のステップは第2実施形態と共通であるので、共通する部分の説明は省略する。   FIG. 8 is a flowchart showing the contrast AF operation of the third embodiment. The flowchart of FIG. 8 differs in that step 820 is included between step 810 and step 1000 in the flowchart of FIG. 7 of the second embodiment. Other steps are the same as those in the second embodiment, and thus description of common parts is omitted.

ステップS820では、サーチにおいて所定条件で合焦したか否かを判定する。所定条件での合焦ならばS900へ進み、ウォブリングでの合焦でない(サーチでの合焦)ならばS1000へ進む。S900へ進む際のレンズ駆動の例は図6となる。   In step S820, it is determined whether or not the search is focused on a predetermined condition. If it is in focus under a predetermined condition, the process proceeds to S900. If it is not in focus by wobbling (in-focus in search), the process proceeds to S1000. An example of lens driving when proceeding to S900 is shown in FIG.

ウォブリングの幅を狭くすると、ウォブリングでサーチする範囲内に合焦位置があるにもかかわらず、フォーカスレンズ210cが合焦しないことがある。
ウォブリングを、フォーカスレンズ210cの駆動方向の判断のみに用いる場合、ウォブリングで合焦は起こらず、サーチの状態によって前回と今回の合焦位置が近いか否かを判断する必要がある。
If the width of the wobbling is narrowed, the focus lens 210c may not be in focus even though the in-focus position is within the range searched by wobbling.
When wobbling is used only for determining the driving direction of the focus lens 210c, focusing is not caused by wobbling, and it is necessary to determine whether or not the previous and current focusing positions are close according to the state of search.

被写体が動いているなどの要因により必ずしも評価値の山が綺麗に出てくるとは限らない。第3実施形態では、その対策として、サーチにおいて合焦位置を1往復したら合焦する条件を設けておく。その条件で合焦したら前回と今回の合焦位置が近いとみなし、フィルタ条件の再起動を禁止する。   Due to factors such as the movement of the subject, the mountain of evaluation values does not always appear cleanly. In the third embodiment, as a countermeasure, there is provided a condition for focusing when the in-focus position is reciprocated once in the search. If focusing is performed under that condition, it is considered that the previous and current focusing positions are close, and reactivation of the filter condition is prohibited.

第3実施形態によると、第1、第2実施形態の効果に加え、被写体が動いているなどの要因により必ずしも評価値の山が綺麗に出てこない場合であっても、サーチにおいて合焦位置を1往復したら合焦する条件を設けておくので、AF動作が安定する。   According to the third embodiment, in addition to the effects of the first and second embodiments, even if the mountain of evaluation values does not always come out clearly due to factors such as the subject moving, the in-focus position in the search Since the condition for focusing after one reciprocation is provided, the AF operation is stabilized.

1:カメラ、10:カメラボディ、20:撮像素子、150:操作部、200:レンズ鏡筒、210b:ズームレンズ、210c:フォーカスレンズ、230:フォーカスエンコーダ、240:フォーカスレンズ駆動モータ、300:カメラマイコン、310a:フィルタ部、310b:焦点評価値算出部、310c:フィルタ最大値算出部、310d:判定部、310e:再起動制御部、320:レンズ駆動制御部、400:レンズマイコン、410:モータ制御部、420:レンズデータ保存部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Camera, 10: Camera body, 20: Image sensor, 150: Operation part, 200: Lens barrel, 210b: Zoom lens, 210c: Focus lens, 230: Focus encoder, 240: Focus lens drive motor, 300: Camera Microcomputer, 310a: filter unit, 310b: focus evaluation value calculation unit, 310c: filter maximum value calculation unit, 310d: determination unit, 310e: restart control unit, 320: lens drive control unit, 400: lens microcomputer, 410: motor Control unit 420: Lens data storage unit

Claims (10)

被写体像を撮像する撮像部から出力された信号をフィルタするフィルタ部と、
前記フィルタ部によりフィルタされた信号の大きさに基づいて再起動をするか否かを判定をする第1判定と、前記フィルタ部によりフィルタされた信号の変化に基づいて再起動をするか否かを判定する第2判定とが可能な判定部と、
前記第1判定及び前記第2判定の少なくとも一方により再起動をすると判定されたとき、合焦レンズを駆動制御することにより合焦位置の検出を開始させる制御部とを含み、
前記制御部は、前記第1判定により再起動した後、前記第1判定により再起動することを禁止し、前記第2判定により再起動した後、前記第2判定により再起動することを禁止しないことを特徴とする焦点検出装置。
A filter unit that filters a signal output from an imaging unit that captures a subject image;
First determination for determining whether to restart based on the magnitude of the signal filtered by the filter unit, and whether to restart based on a change in the signal filtered by the filter unit A determination unit capable of performing a second determination for determining
A control unit that starts detection of the in-focus position by controlling driving of the in-focus lens when it is determined to restart at least one of the first determination and the second determination;
The control unit prohibits restarting by the first determination after restarting by the first determination, and does not prohibit restarting by the second determination after restarting by the second determination A focus detection apparatus.
請求項1に記載された焦点検出装置であって、
前記制御部は、再起動する前の前記合焦レンズの位置と、再起動した後の前記合焦レンズの位置との差が第1閾値よりも小さい場合、前記第1判定により再起動した後、前記第1判定により再起動することを禁止することを特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to claim 1,
When the difference between the position of the focusing lens before restarting and the position of the focusing lens after restarting is smaller than a first threshold, the control unit restarts according to the first determination. A focus detection device that prohibits restart by the first determination.
請求項1又は請求項2に記載された焦点検出装置であって、
前記判定部は、
前記第1判定において、前記撮像部の所定エリアから出力された信号を前記フィルタ部によりフィルタした信号の最大値の大きさに基づいて再起動をするか否かを判定し、
前記第2判定において、前記撮像部の所定エリアから出力された信号を前記フィルタ部によりフィルタした信号を加算した信号の変化に基づいて再起動をするか否かを判定することを特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to claim 1 or 2, wherein
The determination unit
In the first determination, it is determined whether or not to restart based on the maximum value of the signal obtained by filtering the signal output from the predetermined area of the imaging unit by the filter unit;
In the second determination, it is determined whether or not to restart based on a change in a signal obtained by adding a signal output from a predetermined area of the imaging unit to a signal filtered by the filter unit. Detection device.
請求項1から3の何れか1項に記載された焦点検出装置であって、
前記制御部は、前記第1判定及び前記第2判定の少なくとも一方により再起動をすると判定されたとき、ウォブリング及びサーチの少なくとも一方を用いて合焦位置の検出を開始させること、を特徴とする焦点検出装置。
The focus detection device according to any one of claims 1 to 3,
The control unit starts detection of an in-focus position using at least one of wobbling and search when it is determined to restart at least one of the first determination and the second determination. Focus detection device.
合焦レンズを含む撮影光学系を通した被写体像を撮像する撮像部から出力された画像信号に対して、高周波成分を強調したフィルタ出力を生成するフィルタ部と、
前記フィルタ部により生成された前記フィルタ出力のうちの最大のものが第1閾値より小さいという第1条件と、前記被写体像が合焦している場合に満たされる第2条件と、の少なくとも一方が満たされているかの判定を行う判定部と、
前記第1条件と前記第2条件との少なくとも一方が満たされている場合に、合焦位置を求めるために前記合焦レンズを駆動制御することにより合焦位置の検出を開始させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記駆動制御を行う前の前記合焦レンズの位置と前記駆動制御後の前記合焦レンズの位置との差が一定の範囲内の場合、次の判定において、前記第1条件を用いずに前記第2条件により前記判定を行い、前記合焦レンズの駆動制御を行うかどうかを決定すること、
を特徴とする焦点検出装置。
A filter unit that generates a filter output in which a high-frequency component is emphasized with respect to an image signal output from an imaging unit that captures a subject image through a photographing optical system including a focusing lens;
At least one of a first condition that the maximum one of the filter outputs generated by the filter unit is smaller than a first threshold and a second condition that is satisfied when the subject image is in focus is A determination unit for determining whether the condition is satisfied;
A control unit that starts detection of a focus position by driving and controlling the focus lens to obtain a focus position when at least one of the first condition and the second condition is satisfied; With
When the difference between the position of the focusing lens before performing the drive control and the position of the focusing lens after the drive control is within a certain range, the control unit determines that the first condition Determining whether to perform the drive control of the focusing lens by performing the determination according to the second condition without using
A focus detection device.
請求項5に記載の焦点検出装置であって、
前記合焦レンズの位置を検出する位置検出部を備え、
前記判定部は、前記位置検出部の検出結果を基に、
前記駆動制御を行う前の前記合焦レンズの位置と前記駆動制御後の前記合焦レンズの位置との差が一定の範囲内もあるかを判断すること、
を特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to claim 5,
A position detector for detecting the position of the focusing lens;
The determination unit is based on the detection result of the position detection unit,
Determining whether the difference between the position of the focusing lens before performing the drive control and the position of the focusing lens after the drive control is within a certain range;
A focus detection device.
請求項5に記載の焦点検出装置であって、
前記駆動制御は、前記合焦レンズのウォブリング動作を含み、
前記判定部は、前記合焦レンズが、前記ウォブリング動作中に合焦したと判定された場合に、
前記駆動制御を行う前の前記合焦レンズの位置と前記駆動制御後の前記合焦レンズの位置との差が一定の範囲内と判断すること、
を特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to claim 5,
The drive control includes a wobbling operation of the focusing lens,
The determination unit, when it is determined that the focusing lens is focused during the wobbling operation,
Determining that the difference between the position of the focusing lens before performing the drive control and the position of the focusing lens after the drive control is within a certain range;
A focus detection device.
請求項7に記載の焦点検出装置であって、
前記駆動制御は、前記合焦レンズが、前記ウォブリング動作の範囲を超えて合焦位置をサーチするサーチ動作を含み、
前記判定部は、前記合焦レンズが、前記ウォブリング動作中に合焦したと判定されない場合であっても、
前記サーチ動作における一定のサーチ範囲において前記合焦レンズが合焦した場合に、
前記駆動制御を行う前の前記合焦レンズの位置と前記駆動制御後の前記合焦レンズの位置との差が一定の範囲内と判断すること、
を特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to claim 7,
The drive control includes a search operation in which the focusing lens searches a focus position beyond the range of the wobbling operation,
Even if the determination unit is not determined that the focusing lens is in focus during the wobbling operation,
When the focusing lens is focused in a certain search range in the search operation,
Determining that the difference between the position of the focusing lens before performing the drive control and the position of the focusing lens after the drive control is within a certain range;
A focus detection device.
請求項5から8のいずれか1項に記載の焦点検出装置であって、
前記第2条件は、
前記フィルタ出力を積算して焦点評価値を算出し、前記焦点評価値が第2閾値より大きい場合に満たされる条件であること、
を特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to any one of claims 5 to 8,
The second condition is:
The filter output is integrated to calculate a focus evaluation value, and the condition is satisfied when the focus evaluation value is greater than a second threshold;
A focus detection device.
請求項1〜9のいずれか1項に記載の焦点検出装置を備える撮像装置。   An imaging device provided with the focus detection apparatus of any one of Claims 1-9.
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