JP4946311B2 - Focus adjustment device, camera - Google Patents
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Description
本発明は、異なる焦点検出方式を併用する焦点調節装置と、これを有するカメラ、及び焦点調節方法に関する。 The present invention relates to a focus adjustment apparatus using different focus detection methods, a camera having the same, and a focus adjustment method.
従来、所謂位相差検出方式の焦点調節装置(以後、位相差AFと記す)と、被写体像のコントラスト情報を用いたコントラスト検出方式の焦点調節装置(以後、コントラストAFと記す)とを用いた焦点調節装置(以後、ハイブリッドAFと記す)と、これを備えたカメラが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来のハイブリッドAFでは、位相差AFで合焦動作を行ったのちコントラストAFによる合焦動作を行う際に、コントラストAFによる検出範囲で合焦点が得られないことがあった。 However, in the conventional hybrid AF, when the focusing operation by the contrast AF is performed after the focusing operation by the phase difference AF, the focal point may not be obtained in the detection range by the contrast AF.
上記課題を解決するために、本発明は、
被写体の像を撮影レンズを介して撮像する撮像素子と、
前記撮像素子からの出力信号のコントラスト情報に基づく焦点評価値を算出する焦点評価値算出手段と、
前記撮影レンズを光軸方向に駆動しながら検出される前記焦点評価値に基づき前記被写体に対して焦点調節状態の検出を行う第1焦点検出手段と、
前記第1焦点検出手段とは異なる方式によって前記被写体に対する前記撮影レンズの焦点調節状態を検出する第2焦点検出手段と、
前記出力信号のうち前記焦点評価値を求める信号に対応する撮像素子の領域を示す第1焦点検出エリアと前記第2焦点検出手段により焦点検出状態の検出が行われる領域に対応する第2焦点検出エリアとの一致、不一致を判定するエリア判定手段と、
前記第2焦点検出手段による焦点調節状態に基づいて前記撮影レンズを前記光軸方向に駆動することにより焦点調節制御をしたのち、前記撮影レンズを前記光軸方向に所定範囲内で駆動することにより前記焦点評価値を求める探索駆動制御と、前記焦点評価値を用いて求められた合焦位置に前記撮影レンズを駆動する合焦行動とを行う制御手段と、
前記所定範囲の広さを設定する設定手段とを備え、
前記設定手段は、前記エリア判定手段の判定が不一致の場合には、前記エリア判定手段の判定が一致の場合よりも、前記所定範囲を広く設定することを特徴とする焦点調節装置を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention provides:
An image sensor that captures an image of a subject through a taking lens;
Focus evaluation value calculating means for calculating a focus evaluation value based on contrast information of an output signal from the image sensor;
First focus detection means for detecting a focus adjustment state for the subject based on the focus evaluation value detected while driving the photographing lens in the optical axis direction ;
And the second focus detection means for detecting a focusing state of the photographing lens with respect to the subject by a method different from the first focus detection unit,
A first focus detection area indicating an area of the image sensor corresponding to a signal for obtaining the focus evaluation value in the output signal, and a second focus detection corresponding to an area where a focus detection state is detected by the second focus detection means. Area determination means for determining whether or not the area matches,
By performing focus adjustment control by driving the photographic lens in the optical axis direction based on a focus adjustment state by the second focus detection means, and then driving the photographic lens in a predetermined range in the optical axis direction. Control means for performing search drive control for obtaining the focus evaluation value, and focusing action for driving the photographing lens to a focus position obtained using the focus evaluation value ;
Setting means for setting the width of the predetermined range,
The setting means provides a focus adjustment device that sets the predetermined range wider when the determination of the area determination means does not match than when the determination of the area determination means matches .
また、本発明は、前記焦点調節装置を有することを特徴とするカメラを提供する。 The present invention also provides a camera comprising the focus adjustment device.
本発明によれば、ハイブリッドAFのコントラストAFにおいてより確実に合焦可能にする焦点調節装置と、これを有するカメラ、及び焦点検出方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a focus adjustment device, a camera having the focus adjustment method, and a focus detection method that enable more reliable focusing in contrast AF of hybrid AF.
以下、本発明の実施の形態に関し図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、実施の形態に係る焦点調節装置と、これを有するカメラの概略構成図を示す。図1において、カメラ1は、カメラボディ10に撮影レンズ200を装着し、撮影レンズ200を介して不図示の被写体を撮像素子20で撮像するデジタル一眼レフカメラを示している。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a focus adjusting apparatus according to an embodiment and a camera having the same. In FIG. 1, the camera 1 is a digital single-lens reflex camera in which a photographing
不図示の被写体からの光は、撮影レンズ200の各レンズを通過して、クイックリターンミラー70で反射されフォーカシングスクリーン25に結像される。フォーカシングスクリーン25に結像された被写体像は、ペンタプリズム30で正立像にされ、リレーレンズ50および接眼部60を介して撮影者に拡大観察される。ペンタプリズム30の射出側近傍には測光素子40が配設され、リレーレンズ50に入射する被写体像からの光の一部を分離して測光素子40に入射し、被写体近傍の明るさを測定し、CPU500を介して絞り250や不図示のシャッタの開閉速度等の制御に用いられる。
Light from a subject (not shown) passes through each lens of the photographing
クイックリターンミラー70の中央付近はハーフミラーで構成され、撮影レンズ200に入射した光の一部が透過してサブミラー80と固定ミラー90で反射されて位相差AF検出素子100に入射し、後述する位相差AFによる焦点検出を行う。
Near the center of the
撮影レンズ200は、オートフォーカス・ズームレンズを示しており、ズーミング時に移動させるズーミングレンズ210bとフォーカシング時に移動させる合焦レンズ210cを有している。ズーミングレンズ210bには、レンズの位置を検出するズーミングレンズ位置検出エンコーダ220が配設されている。なお、ズーミングレンズ210bの移動は手動でも電動でも可能である。また、合焦レンズ210cには、後述するオートフォーカス(以後、AFと記す)動作時に合焦レンズ210cを駆動する合焦レンズ駆動モータ240が設けられ、合焦レンズ210cを電動で駆動する。
The taking
なお、撮影レンズ200は、レンズ鏡筒の外周に設けられた不図示の合焦リングを回動することにより手動で合焦操作することが可能である。電動、手動のいずれの場合でも、合焦レンズ210cの光軸に沿った位置は、合焦レンズ位置検出エンコーダ230で検出され、後述するAF動作時の合焦レンズ210cの位置情報として使用される。また、撮影レンズ200は、他のオートフォーカスレンズも使用可能である。
The taking
カメラ1は、レリーズ釦510を操作することで、クイックリターンミラー70が光路から退避して撮像素子20で被写体像を撮像し、画像処理部390およびCPU500を介して液晶表示画面400(図2参照)に画像が表示される。この際、コントラストAFスイッチ95がON状態であれば、コントラストAFエリア指定部320で指定されているコントラストAF用の焦点検出エリアの焦点評価値を、撮像素子20から出力される画像信号のコントラスト情報をに基づいて焦点評価値算出部330で算出しながら、後述するコントラストAFによる合焦動作を行う。
The camera 1 operates the
カメラ1の焦点調節装置は、上述した位相差AFによる焦点検出結果に基いて合焦動作を行ったのちにコントラストAFにより合焦動作を行うハイブリッドAFによる合焦動作が可能である。また、位相差AFによる合焦動作のみ、コントラストAFによる合焦動作のみの動作も可能であり、位相差AFスイッチ92、コントラストAFスイッチ95、或いはモード選択部520により、各モードを選択することができる。以下、各AF動作について簡単に説明する。
The focus adjustment device of the camera 1 can perform a focusing operation by hybrid AF that performs a focusing operation by contrast AF after performing a focusing operation based on the focus detection result by the phase difference AF described above. Further, only focusing operation by phase difference AF and only focusing operation by contrast AF are possible, and each mode can be selected by the phase
位相差AFは、位相差AFスイッチ92がON状態の時に実行され、被写体からの光を位相差AF検出素子100上に結像させ、位相差AFエリア設定部300で設定された焦点検出エリア(図2中の410〜450の少なくとも一つ参照)のデフォーカス量をデフォーカス量演算部310で算出する。この結果に基き、フォーカシングスクリーン25、撮像素子20の撮像面等の予定焦点面に合焦させるために必要な合焦レンズ210cの移動量及び方向をレンズ駆動量設定部360で算出する。レンズ駆動量設定部360で算出された駆動量及び方向に基づき、レンズ駆動部370は合焦レンズ駆動モータ240を駆動して合焦レンズ210cを移動し、予定焦点面に被写体像を合焦させる。このように位相差AFは、合焦に必要な合焦レンズ210cの移動方向及び移動量を、被写体像のデフォーカス量と方向とから直接算出することができるので合焦動作を高速に行うことが可能である。
The phase difference AF is executed when the phase
コントラストAFによる合焦動作は、コントラストAFスイッチ95がON状態の時に実行され、レンズ駆動量設定部360、レンズ駆動部370、及び合焦レンズ駆動モータ240によって合焦レンズ210cを駆動しながら被写体像を撮像し、撮像素子20から出力される画像信号の中から高周波成分を抽出して、コントラストAFエリア設定部320で設定された焦点検出エリア(図2中の490参照)の焦点評価値を焦点評価算出部330で算出する。この焦点評価値が増大する方向に合焦レンズ210cを駆動し、焦点評価値がピーク値に到達した位置を合焦位置とする。
The focusing operation by contrast AF is executed when the
このようにコントラストAFは、被写体像を撮像する撮像素子20からのコントラスト情報に基づく焦点評価値により合焦判定を行うので被写体に対して高精度で合焦を行うことができる利点を有する。一方、レンズを駆動しながら撮像素子20からのコントラスト情報に基づく焦点評価値を算出し、焦点評価値がピークとなるレンズの位置を求めて合焦位置とするため、合焦速度が位相差AFに比較して遅い。なお、撮像素子20からの信号を用いる代わりに、コントラストAF用の撮像素子を別途設け、これからの信号を用いても同様の効果を奏することができる。
In this way, contrast AF has an advantage that the subject can be focused with high accuracy because the focus determination is performed based on the focus evaluation value based on the contrast information from the
実施の形態に係る焦点調節装置では、高速で合焦することができる位相差AFと高精度で合焦することができるコントラストAFとを組み合わせたハイブリッドAFを採用し、位相差AFで用いる焦点検出エリアと異なる焦点検出エリアでコントラストAFによる合焦動作を行う際に、後述する焦点検出探索範囲を変更することを可能にしている。ここで、焦点検出探索範囲とは、コントラストAFによる焦点検出動作の際に駆動する合焦レンズ210cの光軸方向に沿った移動範囲を示している。そして、位相差AFによって焦点調節した後、撮影レンズ200を操作して焦点距離を変更したり、手動で合焦操作をしたり、或いはコントラストAFによる合焦動作で用いる焦点検出エリア490の位置を変更したりした時に、コントラストAFによる合焦動作の焦点検出探索範囲を変更することを可能にしている。
The focus adjustment apparatus according to the embodiment employs a hybrid AF that combines phase difference AF that can be focused at high speed and contrast AF that can be focused with high accuracy, and performs focus detection used in phase difference AF. When performing a focusing operation by contrast AF in a focus detection area different from the area, it is possible to change a focus detection search range described later. Here, the focus detection search range indicates a movement range along the optical axis direction of the focusing
図2は、ファインダ又は液晶表示画面における焦点検出エリアの例を示し、(a)は位相差AFによる合焦動作の焦点検出エリアとコントラストAFによる合焦動作の焦点検出エリアが一致している場合を、(b)は位相差AFによる合焦動作の焦点検出エリアとコントラストAFによる合焦動作の焦点検出エリアが異なる場合をそれぞれ示している。 FIG. 2 shows an example of a focus detection area on a finder or a liquid crystal display screen. FIG. 2A shows a case where the focus detection area of the focusing operation by phase difference AF and the focus detection area of the focusing operation by contrast AF coincide. (B) shows a case where the focus detection area of the focusing operation by the phase difference AF is different from the focus detection area of the focusing operation by the contrast AF.
実施の形態に係る焦点調節装置では、ファインダ又は液晶表示画面400に五箇所の位相差AF用の焦点検出エリア410、420、430、440、及び450が設定可能であり、また一箇所のコントラストAF用の焦点検出エリア490が設定可能である。撮影者は、位相差AFエリア設定部300を介して五箇所の位相差AF用の焦点検出エリア410〜450の少なくとも一つを選択可能であり、選択したエリアに対して検出された焦点調節状態に基づく合焦動作を行うことができる。
In the focus adjustment apparatus according to the embodiment, five
また、コントラストAF用の焦点検出エリア490は、コントラストAF設定部320を介して図2(a)のように、位相差AF用の焦点検出エリアと一致させてコントラストAFによる合焦動作を行うことができるし、図2(b)に示すように、位相差AF用の焦点検出エリアとは異なる位置に設定することができる。なお、コントラストAF用の焦点検出エリア490の位置設定は、位相差AFによる合焦動作を開始する前、或いは位相差AFによる合焦動作が終了した後でも、コントラストAFエリア設定部320を介して撮影者が適宜設定することができる。この際、位相差AF用の焦点検出エリアとコントラストAF用の焦点検出エリアとの一致、不一致は、エリア判定部380で検出され、この情報はCPU500またはレンズ駆動量設定部360を介して後述する焦点検出探索範囲の変更に使用される。
In addition, the
このように実施の形態に係る焦点調節装置では、位相差AFによる焦点調節を行ったのち、コントラストAFによる焦点調節を行うことで、高速かつ高精度に合焦することを可能にしている。 As described above, in the focus adjustment apparatus according to the embodiment, after performing the focus adjustment by the phase difference AF, the focus adjustment by the contrast AF is performed, thereby enabling high-speed and high-precision focusing.
ハイブリッドAFによる焦点調節では、図2(a)に示すような、位相差AF用の焦点調節エリア410とコントラストAF用の焦点検出エリア490とが一致している場合には、合焦レンズ210cの位置は、位相差AFによる焦点調節でほぼ合焦位置近傍に設定されているので、コントラストAFによる焦点調節の焦点検出探索範囲は、位相差AFによる焦点調節で得られた合焦位置近傍の「狭い探索範囲」を焦点検出すれば良いので高速にコントラストAFによる焦点調節で被写体に合焦することができる。
In the focus adjustment by hybrid AF, when the
しかし、両者の焦点検出エリア410と490とが一致している場合、例えばカメラ10が固定されて用いられるスタジオ撮影等では、撮影者の意図する焦点検出エリアでコントラストAFによる合焦動作を行うように設定することができないことが問題となる。例えば、カメラアングルが固定されている場合、図2(b)に示すようなコントラストAF用の焦点検出エリア490で焦点調節しようとすると、従来のハイブリッドAFではコントラストAFによる焦点検出探索範囲を位相差AFによる合焦位置とは無関係に合焦レンズ210cを光軸に沿って全移動領域を移動して合焦動作を行う必要があり、合焦動作に時間がかかってしまう。
However, when the two
実施の形態に係るハイブリッドAFでは、図2(b)に示すような、位相差AF用の焦点調節エリアとコントラストAF用の焦点検出エリアが一致していない場合、近傍の位相差AF用の焦点調節エリア(例えば、420、440)に対して焦点調節した後、コントラストAFによる焦点検出探索範囲を、近傍の位相差AF用の焦点検出エリアの合焦位置情報を基準として、図2(a)の焦点検出エリアが一致している場合に比べて広い探索範囲とする。これにより、前述の全移動領域を探索する場合に比べ合焦時間を短くすることができる。この場合の「広い探索範囲」(図4参照)は、図2(a)の場合の「狭い探索範囲」(図3参照)に対して、数倍(例えば5倍程度)程度の範囲にする事が好ましい。また、コントラストAFによる焦点調節時の探索範囲は、カメラ1に装着する撮影レンズ200毎にCPU500或いはレンズ駆動量設定部360の所定のメモリに格納され、これにより、カメラ1に装着される撮影レンズ200に対応して、最適な「狭い探索範囲」及び「広い探索範囲」の焦点距離探索範囲を設定することができる。
In the hybrid AF according to the embodiment, when the focus adjustment area for phase difference AF and the focus detection area for contrast AF do not coincide as shown in FIG. FIG. 2A illustrates a focus detection search range by contrast AF after focus adjustment is performed on an adjustment area (for example, 420 and 440) with reference to in-focus position information of a focus detection area for a nearby phase difference AF. The search range is wider than that when the focus detection areas match. As a result, the focusing time can be shortened as compared with the case of searching for the entire moving area. In this case, the “wide search range” (see FIG. 4) is a range several times (for example, about 5 times) the “narrow search range” (see FIG. 3) in FIG. Things are preferable. Further, the search range at the time of focus adjustment by contrast AF is stored in a predetermined memory of the
また、コントラストAFによる焦点調節を行う前に、撮影者が撮影レンズ200の焦点距離を変更した場合や、手動で不図示の合焦リングを操作して被写体に対して合焦操作を行った場合は、コントラストAFに移行した際の前述の焦点検出探索範囲を「広い探索範囲」に設定して焦点調節を行うように構成されている。焦点距離の変更の有無は焦点距離変更検出部340で、手動による合焦操作の有無はMF割り込み検出部350でそれぞれ検出され、その情報はレンズ駆動量設定部360やCPU500に送られ、コントラストAFによる焦点調節における焦点検出探索範囲の設定に用いられる。
Also, when the photographer changes the focal length of the taking
以下、焦点検出探索範囲に関して説明する。 Hereinafter, the focus detection search range will be described.
図3、図4は、実施の形態に係るハイブリッドAFによる合焦動作を模式的に示した図である。図3は、「狭い探索範囲」のハイブリッドAFによる合焦動作を示している。図4は、「広い探索範囲」のハイブリッドAFによる合焦動作を示している。 3 and 4 are diagrams schematically showing the focusing operation by the hybrid AF according to the embodiment. FIG. 3 shows a focusing operation by the hybrid AF in the “narrow search range”. FIG. 4 shows a focusing operation by the hybrid AF in the “wide search range”.
撮影者が被写体に撮影レンズ200を向け、カメラ1のレリーズ釦510を半押し状態にした際、カメラ1は位相差AFエリア設定部300を介して選択された焦点検出エリア(例えば、図2の410参照)において被写体に合焦するように、撮影レンズ200の合焦レンズ210cをデフォーカス量演算部310の演算結果に基づきレンズ駆動量設定部360、レンズ駆動部370を介して合焦レンズ駆動モータ240で駆動する。合焦レンズ210cの移動量は、合焦レンズ位置検出エンコーダ230で検出され、デフォーカス量演算部310にフィードバックされる。位相差AFによる焦点調節は、求めたデフォーカス量に応じた移動量で合焦レンズ210cを移動し、検出されるデフォーカス量がほぼ合焦と見なせる合焦位置aまでレンズを駆動して終了する。
When the photographer points the photographing
位相差AFによる焦点調節で合焦位置a(図3参照)に合焦レンズ210cが移動されると、撮影者によるレリーズ釦510の全押し操作に応答してコントラストAFによる焦点調節が開始する。レリーズ釦510の全押しで、クイックリターンミラー70が光軸から退避し、撮像素子20で被写体像が撮像される。これと同時に、合焦レンズを移動しながら、所定移動量(駆動ステップ)毎に撮像素子20で得られる画像信号のコントラスト情報に基づき焦点評価値算出部330において焦点評価値が算出される。この算出結果と直前の算出結果に基づき、レンズ駆動量設定部360において合焦レンズ210cの移動量と移動方向が定められ、レンズ駆動部370を介して合焦レンズ駆動モータ240が駆動され合焦レンズ210cが移動され、コントラストAFによる焦点調節が実行される。コントラストAFによる焦点調節は、初期駆動、探索駆動、及び合焦駆動の三つの駆動で合焦動作が行われる。
When the focusing
(初期駆動)
初期駆動は、図3、図4において、位相差AFによる焦点調節で位置決めした合焦位置a、或いは手動で焦点調節して位置決めした合焦位置a’から真の合焦位置Aを超え所定量離れた位置b、b’まで合焦レンズ210cを駆動する。この初期駆動は、図3に示す小さい駆動量と、図4に示す大きい駆動量が設定されている。
(Initial drive)
In FIG. 3 and FIG. 4, the initial drive is a predetermined amount exceeding the true focus position A from the focus position a positioned by focus adjustment by phase difference AF or the focus position a ′ positioned by manual focus adjustment. The focusing
図3に示す小さい駆動量は、図2(a)に示すように、位相差AF用の焦点検出エリア410とコントラストAF用の焦点検出エリア490とが一致しており(エリア判定部380の判定が「一致」)、コントラストAFによる焦点調節の開始時に位相差AFによる焦点調節が完了し、手動合焦操作によるMF割り込み検出部350からの信号がない、かつ撮影レンズ200の焦点距離に変更操作がなく焦点距離変更検出部340からの信号がない時に設定される。
As shown in FIG. 2A, the small drive amount shown in FIG. 3 matches the
図4に示す大きい駆動量は、図2(b)に示すように、位相差AF用の焦点検出エリア410〜450とコントラストAF用の焦点検出エリア490が一致していない場合(エリア判定部380の判定が「不一致」)、或いは一致していても位相差AFによる合焦動作のあとで焦点距離を変更してしまった場合、手動で合焦操作を行った場合(MF割り込み検出部350の判定「有り」)、或いは撮影レンズ200の焦点距離が変更された場合(焦点距離変更検出部340の判定「有り」)など、コントラストAFによる焦点調節開始時の焦点調節状態が位相差AFによる焦点調節した際の焦点調節状態とは異なっている可能性がある場合に設定される。
The large drive amount shown in FIG. 4 is obtained when the
ここで、図3、図4における、aはa’より、bはb’より、後述するcはc’より合焦位置Aに近い位置を示している。 Here, in FIGS. 3 and 4, a is a ', b is b', and c, which will be described later, is closer to the in-focus position A than c '.
(探索駆動)
予め決められた駆動ステップで合焦レンズ210cを駆動し、焦点評価値算出部330で焦点評価値を算出し直前の評価値と比較して焦点評価値がピークとなる合焦レンズ210cの位置を探索し、焦点評価値がピークとなる合焦レンズ210cの位置を合焦位置Aとする。探索範囲は、bから合焦位置Aを超えた位置c、またはb’から合焦位置Aを越えた位置c’までそれぞれ行われる。
(Search drive)
The focusing
探索範囲は、図3に示す小さい駆動量の場合には、「狭い探索範囲」に設定され、図4に示す大きい駆動量の場合には、「広い探索範囲」に設定される。なお、「広い探索範囲」は、「狭い探索範囲」の数倍(5倍程度)に設定することが好ましい。また、「狭い探索範囲」は、撮影レンズ200に応じて前もってCPU500或いはレンズ駆動量設定部360の所定のメモリに記憶され、カメラ1に装着された撮影レンズ200に対応して適宜読み出して使用される。
The search range is set to “narrow search range” in the case of the small drive amount shown in FIG. 3, and is set to “wide search range” in the case of the large drive amount shown in FIG. The “wide search range” is preferably set several times (about 5 times) the “narrow search range”. Further, the “narrow search range” is stored in advance in a predetermined memory of the
「狭い探索範囲」は、位相差AFによる焦点調節が実行されて位置決めされた合焦位置aをずらすような操作が行われていない場合には、位相差AFによる合焦位置aと真の合焦位置Aとの差が大きくなっていないため、焦点検出探索範囲が狭くても真の合焦位置Aを検出することができることから設定する範囲であり、この結果、コントラストAFによる合焦動作を早く完結することができる。 The “narrow search range” is the true alignment with the in-focus position a by the phase difference AF when the focus adjustment by the phase difference AF is executed and the operation for shifting the in-focus position a is not performed. Since the difference from the focus position A is not large, the true focus position A can be detected even if the focus detection search range is narrow. As a result, the focus operation by contrast AF is performed. It can be completed quickly.
一方、「広い探索範囲」は、コントラストAFによる焦点調節開始時の合焦レンズ210cの位置が位相差AFによって位置決めした合焦位置からずれており、かつ位相差AFによる合焦位置から大きくずれていない可能性がある場合に設定する範囲である。探索範囲を上述の「狭い探索範囲」より広くすることにより、合焦位置を確実に検出可能にすることができる。また、「広い探索範囲」を「狭い探索範囲」の数倍程度の範囲に設定することでコントラストAFにおける合焦動作の高速化を達成することができる。
On the other hand, in the “wide search range”, the position of the focusing
(合焦駆動)
合焦駆動は、図3、図4に示すように探索駆動で合焦レンズ210cが止まっている位置cまたはc’から、一旦合焦位置Aを越えてbまたはb’方向に所定量移動したのち、合焦位置Aに向けて移動する。これは探索駆動における、合焦レンズ210cの移動方向と一致させるために行われ、探索駆動方向と合焦駆動方向を一致させることで、合焦レンズ210cの機械的なガタに起因する誤差を最小にすることができる。
(Focus drive)
As shown in FIGS. 3 and 4, the focus drive is temporarily moved from the position c or c ′ where the
次に、実施の形態に係るカメラ1のAF動作に関して図5を参照しつつ説明する。図5は、カメラ1のAF動作の例を示すフローである。 Next, the AF operation of the camera 1 according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing an example of the AF operation of the camera 1.
(ステップS100)
撮影者が、撮影レンズ200を被写体に向け、撮影を開始する(例えば、レリーズ釦510を半押しする)と、位相差AFスイッチ92のON−OFF状態が判定される。
(Step S100)
When the photographer points the photographing
(ステップS200)
位相差AFスイッチ92がOFFの場合、CPU500はカメラ1の操作状態をモニタする。ここで、CPU500は、エリア判定部380、MF割り込み検出部350、及び焦点距離変更検出部340の各信号の有無をモニタしている。即ち、エリア判定部380では、位相差AF用の焦点検出エリアとコントラストAF用の焦点検出エリアが一致しているか否かの信号を出力する。MF割り込み検出部350では、撮影レンズ200の合焦リングを撮影者が手動で操作したか否かの信号を出力する。また、焦点距離変更検出部340では、撮影レンズ200の焦点距離が変更されたか否かの信号を出力する。
(Step S200)
When the phase
(ステップS300)
位相差AFスイッチ92がONの場合、位相差AF動作が開始される。
(Step S300)
When the phase
(ステップS400)
位相差AF動作が開始され被写体に対する合焦状態がモニタされ、焦点調節状態が記憶される。
(Step S400)
The phase difference AF operation is started, the focus state with respect to the subject is monitored, and the focus adjustment state is stored.
(ステップS500)
コントラストAFスイッチ95のON−OFF状態が判定され、コントラストAFスイッチ95がOFFの場合はステップS1600にジャンプする。
(Step S500)
It is determined whether the
(ステップS600)
コントラストAFスイッチ95が最初にONされたか否かを判定する。初めてコントラストAFスイッチ95がONされた場合は、ステップS700に、それ以外はステップS1400にジャンプする。
(Step S600)
It is determined whether or not the
(ステップS700)
ステップS400における合焦状態モニタの結果から、位相差AFで合焦した状態か否かを判定する。否定判定の場合は、合焦レンズ210cが合焦位置近傍にある可能性が低いためステップS1100にジャンプする。肯定判定の場合は、ステップS750を実行する。
(Step S700)
It is determined from the result of the focus state monitoring in step S400 whether or not the state is in focus by phase difference AF. In the case of negative determination, since there is a low possibility that the focusing
(ステップS750)
位相差AFによる焦点調節実行後に撮影者が手動で撮影レンズ200の焦点調節操作をしたか否かを判定する。否定判定の場合は、撮影者の手動操作によって合焦レンズ210cが位相差検出AFによる焦点検出での合焦位置近傍からずらされた可能性があるため、ステップS1100にジャンプする。肯定判定の場合は、ステップS800を実行する。
(Step S750)
It is determined whether or not the photographer has manually adjusted the focus of the photographing
(ステップS800)
コントラストAF用の焦点検出エリアと位相差AF用の焦点検出エリアが一致しているか否かを判定する。一致していない場合(否定判定の場合)は、位相差AFによる焦点検出で合焦状態にあってもコントラストAF用の焦点検出エリアが合焦位置付近にあると言う保証がないためステップS1100にジャンプする。一致している場合(肯定判定の場合)は、ステップS900を実行する。
(Step S800)
It is determined whether the focus detection area for contrast AF and the focus detection area for phase difference AF match. If they do not match (in the case of negative determination), there is no guarantee that the focus detection area for contrast AF is in the vicinity of the in-focus position even if the focus is detected by the focus detection by phase difference AF. Jump. If they match (in the case of an affirmative determination), step S900 is executed.
(ステップS900)
撮影者が撮影レンズ200を操作して焦点距離を変更したか否かを判定する。撮影レンズ200の焦点距離が変更された場合(否定判定の場合)は、合焦レンズ210cの合焦位置がずれている可能性があるのためステップS1100にジャンプする。焦点距離が変更されていない場合(肯定判定の場合)は、ステップS1000を実行する。
(Step S900)
It is determined whether or not the photographer has operated the photographing
(ステップS1000)
コントラストAFにおける焦点調節の焦点検出探索範囲を「狭い探索範囲」に設定し、ステップS1200に進む。
(Step S1000)
The focus detection search range for focus adjustment in contrast AF is set to “narrow search range”, and the process proceeds to step S1200.
(ステップS1100)
コントラストAFにおける焦点調節の焦点検出探索範囲を「広い探索範囲」に設定し、ステップS1200に進む。
(Step S1100)
The focus detection search range for focus adjustment in contrast AF is set to “wide search range”, and the process proceeds to step S1200.
(ステップS1200)
クイックリターンミラー70を光軸から退避し、撮像素子20で被写体像を撮像する。
(Step S1200)
The
(ステップS1300)
撮像素子20で撮像された被写体像のスルー画出力を開始する。これにより、不図示の液晶表示装置に被写体像が表示される。
(Step S1300)
The through image output of the subject image picked up by the
(ステップS1400)
ステップS1000またはS1100で設定された探索範囲でコントラストAFによる焦点調節を実行する。
(Step S1400)
Focus adjustment by contrast AF is executed within the search range set in step S1000 or S1100.
(ステップS1500)
コントラストAFにおける合焦状態をモニタし合焦したか否かを判定する。合焦していない場合(否定判定の場合)は、コントラストAFによる焦点調節を継続する。合焦した場合(肯定判定の場合)は、ステップS1600にジャンプする。
(Step S1500)
The in-focus state in contrast AF is monitored to determine whether the in-focus state has been achieved. When focus is not achieved (in the case of negative determination), focus adjustment by contrast AF is continued. If it is in focus (in the case of an affirmative determination), the process jumps to step S1600.
(ステップS1600)
コントラストAFを停止する。
(Step S1600)
Contrast AF is stopped.
以上で、カメラ1のAF動作フローが完了する。このフローの実行中、或いはAF動作フロー終了後(ステップS1600)に、シャッタを開閉する撮影割り込み動作(例えば、レリーズ釦510を全押しする等)が実行されることによって、被写体像が撮像素子20で撮像され、画像として取得され、不図示のメモリに保存される。
Thus, the AF operation flow of the camera 1 is completed. During the execution of this flow or after the end of the AF operation flow (step S1600), a shooting interrupt operation for opening and closing the shutter (for example, fully pressing the release button 510) is executed, whereby the subject image is captured by the
なお、カメラ1は、モード選択部520の設定によって、AFモードを選択することができる構成である。位相差AFによる焦点調節とコントラストAFによる焦点調節の焦点検出エリアが一致しており、位相差AFによる焦点調節から「狭い探索範囲」のコントラストAFによる焦点調節へと自動で行う通常のハイブリッドAFモード、合焦時に位相差AFスイッチ92、コントラストAFスイッチ95を操作して被写体に合焦する個別AFモード、或いは前述したように、撮影レンズ200の焦点距離の変更、手動焦点調節操作、或いはコントラストAF用の焦点検出エリアの変更等に対応してコントラストAFによる焦点調節の焦点検出探索範囲を変更する特殊AFモード等に設定することができる。
The camera 1 is configured to be able to select the AF mode according to the setting of the mode selection unit 520. The focus detection area of the focus adjustment by the phase difference AF and the focus adjustment by the contrast AF is the same, and the normal hybrid AF mode is automatically performed from the focus adjustment by the phase difference AF to the focus adjustment by the contrast AF in the “narrow search range”. The individual AF mode in which the subject is focused by operating the phase
以上述べたように、本実施の形態に係る焦点調節装置によれば、コントラストAFによる焦点調節の焦点検出探索範囲をコントラストAFによる焦点調節開始前の状態によって「狭い探索範囲」と「広い探索範囲」とから選択することで、ハイブリッドAFの合焦速度を向上させることができる。 As described above, according to the focus adjustment apparatus of the present embodiment, the focus detection search range for focus adjustment by contrast AF is set to “narrow search range” and “wide search range” depending on the state before the focus adjustment by contrast AF is started. The focusing speed of the hybrid AF can be improved.
また、本実施の形態に係るカメラによれば、装着した撮影レンズに応じた最適な焦点検出探索範囲が、撮影者の操作状態によって設定されることで、合焦速度が向上し撮影者の撮影意図を反映した構図の画像を撮影することが可能になる。 In addition, according to the camera of the present embodiment, the optimum focus detection search range corresponding to the attached photographing lens is set according to the operation state of the photographer, so that the focusing speed is improved and the photographer can take a photograph. It is possible to take an image with a composition reflecting the intention.
なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。 The above-described embodiment is merely an example, and is not limited to the above-described configuration and shape, and can be appropriately modified and changed within the scope of the present invention.
10 カメラボディ
20 撮像素子
25 フォーカシングスクリーン
30 ペンタプリズム
40 測光素子
50 リレーレンズ
60 接眼部
70 クイックリターンミラー
80 サブミラー
90 固定ミラー
92 位相差AFスイッチ
95 コントラストAFスイッチ
100 位相差AF検出素子
200 撮影レンズ
220 ズーミングレンズ位置検出用エンコーダ
230 合焦レンズ位置検出用エンコーダ
240 合焦レンズ駆動モータ
250 絞り
300 位相差AFエリア設定部
310 デフォーカス量演算部
320 コントラストAFエリア設定部
330 焦点評価値算出部
340 焦点距離変更検出部
350 マニュアルフォーカス(MF)割り込み検出部
360 レンズ駆動量設定部
370 レンズ駆動部
380 エリア判定部
390 画像処理部
400 ファインダ
410、420、430、440、450 位相差AF検出エリア
490 コントラストAF検出エリア
500 CPU
510 レリーズ釦
520 モード選択部
DESCRIPTION OF
510 Release button 520 Mode selection section
Claims (6)
前記撮像素子からの出力信号のコントラスト情報に基づく焦点評価値を算出する焦点評価値算出手段と、
前記撮影レンズを光軸方向に駆動しながら検出される前記焦点評価値に基づき前記被写体に対して焦点調節状態の検出を行う第1焦点検出手段と、
前記第1焦点検出手段とは異なる方式によって前記被写体に対する前記撮影レンズの焦点調節状態を検出する第2焦点検出手段と、
前記出力信号のうち前記焦点評価値を求める信号に対応する撮像素子の領域を示す第1焦点検出エリアと前記第2焦点検出手段により焦点検出状態の検出が行われる領域に対応する第2焦点検出エリアとの一致、不一致を判定するエリア判定手段と、
前記第2焦点検出手段による焦点調節状態に基づいて前記撮影レンズを前記光軸方向に駆動することにより焦点調節制御をしたのち、前記撮影レンズを前記光軸方向に所定範囲内で駆動することにより前記焦点評価値を求める探索駆動制御と、前記焦点評価値を用いて求められた合焦位置に前記撮影レンズを駆動する合焦行動とを行う制御手段と、
前記所定範囲の広さを設定する設定手段とを備え、
前記設定手段は、前記エリア判定手段の判定が不一致の場合には、前記エリア判定手段の判定が一致の場合よりも、前記所定範囲を広く設定することを特徴とする焦点調節装置。 An image sensor that captures an image of a subject through a taking lens;
Focus evaluation value calculating means for calculating a focus evaluation value based on contrast information of an output signal from the image sensor;
First focus detection means for detecting a focus adjustment state for the subject based on the focus evaluation value detected while driving the photographing lens in the optical axis direction ;
And the second focus detection means for detecting a focusing state of the photographing lens with respect to the subject by a method different from the first focus detection unit,
A first focus detection area indicating an area of the image sensor corresponding to a signal for obtaining the focus evaluation value in the output signal, and a second focus detection corresponding to an area where a focus detection state is detected by the second focus detection means. Area determination means for determining whether or not the area matches,
By performing focus adjustment control by driving the photographic lens in the optical axis direction based on a focus adjustment state by the second focus detection means, and then driving the photographic lens in a predetermined range in the optical axis direction. Control means for performing search drive control for obtaining the focus evaluation value, and focusing action for driving the photographing lens to a focus position obtained using the focus evaluation value ;
Setting means for setting the width of the predetermined range,
The focus adjustment apparatus , wherein the setting unit sets the predetermined range wider when the determination of the area determination unit does not match than when the determination of the area determination unit matches .
前記設定手段は、前記撮影レンズ状態検出手段により前記撮影レンズに特定の操作が行われたことが検出された際、前記第1焦点検出手段による前記設定範囲を広い範囲に変更し、
前記撮影レンズ状態検出手段により前記撮影レンズに特定の操作が行われたことが検出された際の前記所定範囲を、前記エリア判定手段の判定が一致の場合の前記所定範囲より広い範囲に設定することを特徴とする請求項2に記載の焦点調節装置。 A photographing lens state detecting means for detecting that a specific operation has been performed on the photographing lens;
The setting means changes the setting range by the first focus detection means to a wide range when the photographing lens state detection means detects that a specific operation has been performed on the photographing lens.
The predetermined range when the photographing lens state detection unit detects that a specific operation is performed on the photographing lens is set to a range wider than the predetermined range when the determination of the area determination unit is coincident. The focus adjusting apparatus according to claim 2, wherein:
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