JP5776155B2 - Focus detection apparatus and photographing apparatus - Google Patents

Description

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

ＡＦ（オートフォーカス）センサのＡＧＣ（オートゲインコントロール）として、ピークＡＧＣや平均ＡＧＣがある。また、近年のカメラは、自動選択ＡＦや、テンプレートマッチングなどの被写体認識技術を用いて被写体を追尾しながらＡＦを行う追尾ＡＦなどのＡＦモードが備わっているものが多い。
複数のＡＦエリアを備えたカメラで、ＡＧＣを最適に行う手法として、不用意なゲイン増幅を抑える従来技術がある（例えば、特許文献１参照）。 As AGC (auto gain control) of an AF (autofocus) sensor, there are a peak AGC and an average AGC. In recent years, many cameras are equipped with AF modes such as automatic selection AF and tracking AF that performs AF while tracking a subject using subject recognition technology such as template matching.
As a technique for optimally performing AGC with a camera having a plurality of AF areas, there is a conventional technique for suppressing inadvertent gain amplification (see, for example, Patent Document 1).

特開２００２−１４２８０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-14280

ＡＦにおける平均ＡＧＣは、露出制御の場合のＡＧＣとは異なり、ＡＦ制御自体が特定の被写体にピントを合わせることを目的としているため、平均ＡＧＣを行うと、多くのエリアを検出することができない可能性がある。
また、ピークＡＧＣは、複数のエリアを個別に蓄積制御すると、制御コマンドタイミングや、エリアの複数分の蓄積のため時間がかかるなどの問題がある。複数のエリアを同時に制御する場合は、高輝度に引っ張られやすく、高輝度部分のエリアばかり検出され、暗いエリアが検出できない場合が多い。 The average AGC in AF is different from the AGC in the case of exposure control, and the purpose of AF control itself is to focus on a specific subject. Therefore, if average AGC is performed, many areas may not be detected. There is sex.
Further, the peak AGC has problems such as control command timing and time required for accumulation of a plurality of areas when accumulation control is performed for a plurality of areas individually. When controlling a plurality of areas at the same time, it tends to be pulled to high luminance, and only the area of the high luminance portion is detected, and often a dark area cannot be detected.

一方、自動選択ＡＦの場合、主要被写体がどこに存在するのかを特定するのにＡＦ情報を参照する場合が主であるが、ＡＦのＡＧＣの段階では、主要被写体に対して最適なＡＧＣをすることが難しい。このためＡＦ情報を参照する上で、可能な限り多くのエリアの焦点情報が得られることが必要になる。   On the other hand, in the case of automatic selection AF, the AF information is mainly referred to in order to specify where the main subject exists. However, in the AGC stage of AF, an optimal AGC is performed on the main subject. Is difficult. For this reason, when referring to the AF information, it is necessary to obtain focus information of as many areas as possible.

追尾ＡＦの場合、撮影開始時はテンプレートの情報を用いてＡＧＣを行えば被写体に対し適切にＡＧＣを行うことができるが、その後、被写体は不規則に動くケースが多い。また、テンプレートの情報が必ずしもＡＦのＡＧＣの前に入力されるとは限らず、撮影時に必要な位置情報が得られない場合が生じる。   In tracking AF, when AGC is performed using template information at the start of shooting, AGC can be appropriately performed on the subject, but the subject often moves irregularly thereafter. Further, the template information is not necessarily input before the AF AGC, and the position information necessary for photographing may not be obtained.

このため、これらの自動選択ＡＦや追尾ＡＦなどの複数エリアのデフォーカス情報を用いるＡＦモードで、可能な限り多くのエリアのデフォーカス量の情報を得ることが望ましいが、上記技術は、このような観点でのアプローチではなかった。   For this reason, it is desirable to obtain information on the defocus amount of as many areas as possible in the AF mode using the defocus information of a plurality of areas such as these automatic selection AF and tracking AF. It was not an approach from a specific point of view.

本発明の課題は、これらの自動選択ＡＦや追尾ＡＦなどの複数エリアのデフォーカス情報を用いるＡＦモードで、可能な限り多くのエリアのデフォーカス量の情報を得ることができる焦点検出装置及び撮影装置を提供することである。   An object of the present invention is a focus detection apparatus and photographing capable of obtaining defocus amount information of as many areas as possible in an AF mode using defocus information of a plurality of areas such as automatic selection AF and tracking AF. Is to provide a device.

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 .

本発明の一実施形態は、撮像領域に複数の焦点検出エリアを有し、該焦点検出エリアの輝度を検出し、所定のゲインで制御された輝度信号を出力する検出部と、前記焦点検出エリアにおいて、複数のゲインレベルにレベル分けし、前記焦点検出エリアの数が最も多いゲインレベルを前記検出部における次回制御時のゲインとして決定する制御部と、を備え、同じレベルに属する前記焦点検出エリアの数が最も多いゲインレベルが複数存在する場合、最も明るい輝度を基に、次回制御時のゲインを決定すること、を特徴とする焦点検出装置である。
また、本発明の一実施形態は、撮像領域に複数の焦点検出エリアを有し、該焦点検出エリアの輝度を検出し、所定のゲインで制御された輝度信号を出力する検出部と、前記焦点検出エリアにおいて、複数のゲインレベルにレベル分けし、前記焦点検出エリアの数が最も多いゲインレベルを前記検出部における次回制御時のゲインとして決定する制御部と、を備え、同じレベルに属する前記焦点検出エリアの数が最も多いゲインレベルが複数存在する場合、前記撮像領域の中央部に位置する焦点検出エリアを多く含むゲインレベルの輝度を基に、次回制御時のゲインを決定すること、を特徴とする焦点検出装置である。
さらに、本発明の一実施形態は。上記焦点検出装置を備える撮像装置である。

One embodiment of the present invention has a plurality of focus detection areas in an imaging region, detects a brightness of the focus detection area, and outputs a brightness signal controlled with a predetermined gain, and the focus detection area And a control unit that determines a gain level having the largest number of focus detection areas as a gain for the next control in the detection unit, and the focus detection area belongs to the same level. When there are a plurality of gain levels having the largest number , the focus detection device is characterized in that the gain at the next control is determined based on the brightest luminance .
In addition, according to an embodiment of the present invention, a detection unit that has a plurality of focus detection areas in an imaging region, detects the brightness of the focus detection area, and outputs a brightness signal controlled with a predetermined gain, and the focus A control unit that divides the level into a plurality of gain levels in the detection area, and determines a gain level with the largest number of focus detection areas as a gain at the next control in the detection unit, and the focus belonging to the same level When there are a plurality of gain levels with the largest number of detection areas, the gain for the next control is determined based on the luminance of the gain level including a large number of focus detection areas located in the center of the imaging area. The focus detection device.
Furthermore, one embodiment of the present invention. An imaging apparatus including the focus detection apparatus.

本発明によれば、自動選択ＡＦモードや追尾ＡＦモード等の、ＡＦを行う際に複数エリアのデフォーカス情報が必要な場合に、多くのエリアのデフォーカス情報を得ることができる。   According to the present invention, when defocus information of a plurality of areas is necessary when performing AF, such as the automatic selection AF mode and the tracking AF mode, defocus information of many areas can be obtained.

本発明に係る焦点検出装置の一実施形態を適用したカメラ１の概念構成図である。1 is a conceptual configuration diagram of a camera 1 to which an embodiment of a focus detection apparatus according to the present invention is applied. 位相差ＡＦ検出領域を示す図である。It is a figure which shows a phase difference AF detection area. ＡＦエリアに対応して配置されたラインセンサの配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the line sensor arrange | positioned corresponding to AF area. ＡＦ駆動の基本動作のフローチャートである。It is a flowchart of the basic operation of AF driving. ラインセンサの制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows control of a line sensor. ゲイン設定についての、フローチャートである。It is a flowchart about a gain setting. 制御すべきゲインレベルの分布である。This is the distribution of gain levels to be controlled. ゲインレベルが同じエリアの中から、各センサ列の制御基準とするエリアを決定する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of determining the area used as the control reference | standard of each sensor row | line from the area with the same gain level.

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明に係る焦点検出装置の一実施形態を適用したカメラ１の概念構成図である。
本実施形態のカメラ１は、カメラ本体１０と、当該カメラ本体１０に着脱可能な撮像レンズ２０と、によって構成された、いわゆるデジタル一眼レフカメラである。
撮像レンズ２０は、鏡筒２１の内部に、結像光学系を構成する複数のレンズ群Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３と、レンズ駆動用モータ２２と、を備えている。レンズ群Ｌ２は、光軸ＯＡ方向に移動して結像位置を調節可能な焦点調節レンズであって、レンズ駆動用モータ２２によって焦点調節移動駆動されるようになっている。レンズ駆動用モータ２２は、後述するカメラ本体１０が備える制御装置３０によって制御される。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual configuration diagram of a camera 1 to which an embodiment of a focus detection apparatus according to the present invention is applied.
The camera 1 according to the present embodiment is a so-called digital single-lens reflex camera that includes a camera body 10 and an imaging lens 20 that can be attached to and detached from the camera body 10.
The imaging lens 20 includes a plurality of lens groups L1, L2, and L3 that form an imaging optical system, and a lens driving motor 22 inside the lens barrel 21. The lens unit L2 is a focus adjustment lens that can move in the direction of the optical axis OA and adjust the image formation position, and is driven to move the focus by the lens driving motor 22. The lens driving motor 22 is controlled by a control device 30 provided in the camera body 10 described later.

カメラ本体１０は、撮像素子１１と、クイックリターンミラー１２Ａと、サブミラー１２Ｂと、ファインダー光学系１３と、測光部１４と、位相差ＡＦ検出部１５と、操作部材１６と、制御装置３０と、を備えている。   The camera body 10 includes an image sensor 11, a quick return mirror 12A, a sub mirror 12B, a finder optical system 13, a photometry unit 14, a phase difference AF detection unit 15, an operation member 16, and a control device 30. I have.

撮像素子１１は、被写体光を電気信号に変換するＣＣＤやＣＭＯＳ等の光電変換素子であって、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の各画素が所定の配列パターンで配列されている。撮像素子１１は、撮像レンズ２０の結像光学系による結像面の画像情報を電気信号に変換して撮像し、各画素に対応する色情報や輝度情報に応じた画像信号を制御装置３０に出力する。   The imaging element 11 is a photoelectric conversion element such as a CCD or CMOS that converts subject light into an electrical signal, and each pixel of red (R), green (G), and blue (B) is arranged in a predetermined arrangement pattern. ing. The imaging device 11 converts the image information of the imaging surface by the imaging optical system of the imaging lens 20 into an electrical signal and images it, and sends an image signal corresponding to color information and luminance information corresponding to each pixel to the control device 30. Output.

クイックリターンミラー１２Ａは、撮像レンズ２０の結像光学系から撮像素子１１に至る光路中に介在する作用位置と、光路中に介在しない退避位置との間を移動可能に設けられている。クイックリターンミラー１２Ａは、作用位置において、入射光束をファインダー光学系１３（ファインダースクリーン１３Ａ）へと反射する。また、クイックリターンミラー１２Ａの一部には、入射光束の一部を透過する半透過領域が形成されている。   The quick return mirror 12A is provided so as to be movable between an action position interposed in the optical path from the imaging optical system of the imaging lens 20 to the image sensor 11 and a retracted position not interposed in the optical path. The quick return mirror 12A reflects the incident light beam to the finder optical system 13 (finder screen 13A) at the operating position. In addition, a semi-transmission region that transmits part of the incident light beam is formed in part of the quick return mirror 12A.

サブミラー１２Ｂは、クイックリターンミラー１２Ａの背面側に設けられている。サブミラー１２Ｂは、クイックリターンミラー１２Ａの半透過領域を透過した入射光束を位相差ＡＦ検出部１５に向けて反射させる。   The sub mirror 12B is provided on the back side of the quick return mirror 12A. The sub mirror 12 </ b> B reflects the incident light beam transmitted through the semi-transmissive region of the quick return mirror 12 </ b> A toward the phase difference AF detection unit 15.

ファインダー光学系１３は、ファインダースクリーン１３Ａと、ペンタプリズム１３Ｂと、接眼レンズ１３Ｃと、により構成されている。
ファインダースクリーン１３Ａは、撮像素子１１と光学的に等価な位置に設けられており、クイックリターンミラー１２Ａによって導かれた入射光束が結像する。ペンタプリズム１３Ｂおよび接眼レンズ１３Ｃは、このファインダースクリーン１３Ａ上に結像した被写体像を、正立像として撮影者が視認し得るようになっている。 The finder optical system 13 includes a finder screen 13A, a pentaprism 13B, and an eyepiece lens 13C.
The finder screen 13A is provided at a position optically equivalent to the image sensor 11, and an incident light beam guided by the quick return mirror 12A forms an image. The pentaprism 13B and the eyepiece 13C are configured so that the photographer can visually recognize the subject image formed on the finder screen 13A as an erect image.

測光部１４は、測光用レンズ１４Ａと、測光センサ１４Ｂとを備えている。
測光用レンズ１４Ａは、ペンタプリズム１３Ｂを介したファインダースクリーン１３Ａに結像した被写体像を測光センサ１４Ｂに導く。
測光センサ１４Ｂは、撮像素子１１と同様に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の各画素が所定の配列パターンで配列されており、レンズ光学系により結像される結像面の画像情報を撮像する。
そして測光センサ１４Ｂは、各画素に対応する色情報や輝度情報に応じた測光信号を制御装置３０へ出力する。制御装置３０は、測光センサ１４Ｂからの測光信号に基づいて結像面の明るさを検出し、露出を決定する。また、制御装置３０は、測光センサ１４Ｂからの測光信号に基づいて、後述の追尾制御部３６により追尾制御を行う。 The photometric unit 14 includes a photometric lens 14A and a photometric sensor 14B.
The photometric lens 14A guides the subject image formed on the finder screen 13A via the pentaprism 13B to the photometric sensor 14B.
Similar to the image sensor 11, the photometric sensor 14B has red (R), green (G), and blue (B) pixels arranged in a predetermined arrangement pattern, and is imaged by a lens optical system. The image information of the surface is captured.
Then, the photometric sensor 14B outputs a photometric signal corresponding to the color information and luminance information corresponding to each pixel to the control device 30. The control device 30 detects the brightness of the imaging surface based on the photometric signal from the photometric sensor 14B and determines the exposure. Moreover, the control apparatus 30 performs tracking control by the tracking control part 36 mentioned later based on the photometry signal from the photometry sensor 14B.

操作部材１６は、カメラ１の操作を行うための図示しない各種スイッチ類によって構成される。たとえば、カメラ１の動作モードを選択するためのモード選択スイッチ、ＡＦエリアを選択するためのエリア選択スイッチ、焦点調節（ＡＦ）の開始および撮影を指示するためのレリーズボタンなどが含まれる。   The operation member 16 is configured by various switches (not shown) for operating the camera 1. For example, a mode selection switch for selecting the operation mode of the camera 1, an area selection switch for selecting an AF area, a release button for instructing start of focus adjustment (AF) and photographing, and the like are included.

図２は位相差ＡＦ検出部１５における位相差ＡＦ検出領域を示す図である。図示するように、位相差ＡＦ検出領域には、撮像領域１７の所定位置に、本実施形態では３５点のＡＦエリア（焦点検出エリア、測距領域）が設けられている。なお、図２における番号は、各ＡＦエリアの位置を示すための番号である。   FIG. 2 is a diagram showing a phase difference AF detection area in the phase difference AF detection unit 15. As shown in the drawing, in the phase difference AF detection area, 35 AF areas (focus detection area, distance measurement area) are provided at predetermined positions of the imaging area 17 in the present embodiment. Note that the numbers in FIG. 2 are numbers for indicating the positions of the respective AF areas.

図３は、ＡＦエリアに対応して配置されたラインセンサ（光電変換素子列）Ｓ（Ｓ１〜Ｓ７）の配置を示している。ラインセンサＳは電荷蓄積型の光変換素子である。本実施形態で、各列に存在する複数のＡＦエリアは、一つのラインセンサＳで共通に制御する。例えば、ラインセンサＳ１に沿って存在するＡＦエリア２１，２２，２３，２４，２５は同じゲインで共通に制御するものとする。   FIG. 3 shows an arrangement of line sensors (photoelectric conversion element arrays) S (S1 to S7) arranged corresponding to the AF area. The line sensor S is a charge storage type light conversion element. In the present embodiment, a plurality of AF areas existing in each row are commonly controlled by one line sensor S. For example, the AF areas 21, 22, 23, 24, and 25 that exist along the line sensor S1 are commonly controlled with the same gain.

ラインセンサＳは、一対の電荷蓄積型光電変換素子アレイ（ＣＣＤラインセンサ等）である。撮像レンズ２０の異なる領域を通過して２つに分けられた（一対の）光束が、集光レンズによって集光され、一対の被写体像がラインセンサＳに再結像される。そして、ラインセンサＳは、一対の被写体像に対して、設定された時間、電荷の蓄積を行って、一対の被写体像の輝度分布に対応したＡＦ用像検知信号を、後述する制御装置３０に出力する。このラインセンサＳの電荷蓄積時間は、後述する制御装置３０におけるＡＦ−ＣＣＤ制御部３１によって制御される。   The line sensor S is a pair of charge storage type photoelectric conversion element arrays (CCD line sensor or the like). The two (pair of) light beams that have passed through different regions of the imaging lens 20 are condensed by the condenser lens, and the pair of subject images are re-imaged on the line sensor S. The line sensor S accumulates charges for a set time for the pair of subject images, and sends an AF image detection signal corresponding to the luminance distribution of the pair of subject images to the control device 30 described later. Output. The charge accumulation time of the line sensor S is controlled by an AF-CCD control unit 31 in the control device 30 described later.

制御装置３０は、ＣＰＵやメモリ等によって構成されており、当該カメラ１の動作制御を行う。また、これらの処理や制御において必要な情報を一時的に記憶する。
上述したように、制御装置３０は、測光センサ１４Ｂからの測光信号に基づいて結像面の明るさを検出し、露出を決定する。 The control device 30 is configured by a CPU, a memory, and the like, and performs operation control of the camera 1. Further, information necessary for these processes and controls is temporarily stored.
As described above, the control device 30 detects the brightness of the imaging surface based on the photometric signal from the photometric sensor 14B and determines the exposure.

さらに制御装置３０は、焦点調節（ＡＦ）に関連する機能部として、図１中に示すように、ＡＦ−ＣＣＤ制御部３１と、デフォーカス演算部３２と、フォーカスエリア位置決定部３３と、レンズ駆動量演算部３４と、レンズ駆動制御部３５と、追尾制御部３６と、を備えている。   Further, as shown in FIG. 1, the control device 30 includes an AF-CCD control unit 31, a defocus calculation unit 32, a focus area position determination unit 33, and a lens as functional units related to focus adjustment (AF). A drive amount calculation unit 34, a lens drive control unit 35, and a tracking control unit 36 are provided.

ＡＦ−ＣＣＤ制御部３１は、位相差ＡＦ検出部１５に設けられたラインセンサＳからＡＦ用像検知信号を読み出し、デフォーカス演算部３２へ出力する。   The AF-CCD control unit 31 reads an AF image detection signal from the line sensor S provided in the phase difference AF detection unit 15 and outputs the AF image detection signal to the defocus calculation unit 32.

追尾制御部３６は、測光センサ１４Ｂにより撮像した被写界像の内、撮影者が手動で指定した追尾対象位置、あるいはカメラ１が自動で設定した追尾対象位置に対応する画像をテンプレート画像（基準画像）として図示しないメモリに記憶させる。その後に繰り返し撮影される画像の中から、テンプレート画像と一致または類似する画像領域を検索することによって合焦目標対象の位置を認識する。   The tracking control unit 36 uses a template image (reference) as an image corresponding to the tracking target position manually designated by the photographer or the tracking target position automatically set by the camera 1 in the object scene image captured by the photometric sensor 14B. (Image) is stored in a memory (not shown). The position of the in-focus target object is recognized by searching an image area that matches or is similar to the template image from images that are repeatedly photographed thereafter.

デフォーカス演算部３２は、追尾制御部３６によって認識された目標対象の位置する画像領域などに対して、ＡＦ−ＣＣＤ制御部３１によって読み出されたラインセンサＳのＡＦ用像検知信号に基づいて、撮像レンズ２０の焦点調節状態（ピントのずれ量）を表すデフォーカス量を算出する。   The defocus calculation unit 32 is based on the AF image detection signal of the line sensor S read out by the AF-CCD control unit 31 with respect to the image area where the target target is recognized by the tracking control unit 36. Then, a defocus amount representing a focus adjustment state (a focus shift amount) of the imaging lens 20 is calculated.

フォーカスエリア位置決定部３３は、デフォーカス演算部３２によって算出されたデフォーカス量に基づいて、撮像レンズ２０を最終的に合焦させるＡＦエリアを決定する。   The focus area position determination unit 33 determines an AF area where the imaging lens 20 is finally focused based on the defocus amount calculated by the defocus calculation unit 32.

レンズ駆動量演算部３４は、使用者によって、または、フォーカスエリア位置決定部３３によって決定されたＡＦエリアに対応して、デフォーカス演算部３２によって算出されたデフォーカス量に基づいて、撮像レンズ２０が有する焦点調節レンズ（レンズ群Ｌ２）の駆動量を演算する。
ここでは、焦点調節レンズ（レンズ群Ｌ２）の駆動位置の目標となるレンズ目標位置を演算することにより、レンズ駆動量の演算を行う。なお、レンズ目標位置は、デフォーカス量がほぼ０となる焦点調節レンズ（レンズ群Ｌ２）の位置に相当する。 The lens driving amount calculation unit 34 is based on the defocus amount calculated by the defocus calculation unit 32 corresponding to the AF area determined by the user or the focus area position determination unit 33. The driving amount of the focus adjustment lens (lens group L2) of the lens is calculated.
Here, the lens drive amount is calculated by calculating the lens target position that is the target of the drive position of the focus adjustment lens (lens group L2). The lens target position corresponds to the position of the focus adjustment lens (lens group L2) where the defocus amount is almost zero.

レンズ駆動制御部３５は、レンズ駆動量演算部３４によって演算されたレンズ駆動量、すなわち焦点調節レンズ（レンズ群Ｌ２）に対するレンズ目標位置に基づいて、撮像レンズ２０のレンズ駆動用モータ２２へ駆動制御信号を出力する。この駆動制御信号に応じて、レンズ駆動用モータ２２が焦点調節レンズ（レンズ群Ｌ２）を駆動して、レンズ目標位置へ移動させることにより、焦点調節を行う。   The lens drive control unit 35 controls the driving of the lens drive motor 22 of the imaging lens 20 based on the lens drive amount calculated by the lens drive amount calculation unit 34, that is, the lens target position with respect to the focus adjustment lens (lens group L2). Output a signal. In response to this drive control signal, the lens drive motor 22 drives the focus adjustment lens (lens group L2) and moves it to the lens target position, thereby performing focus adjustment.

上記のように構成されたカメラ１は、制御装置３０に制御されて下記のように作用し、ＡＦおよび撮影を行う。
すなわち、レリーズボタン（操作部材１６）の半押し等によってＡＦ駆動が指令されると、ＡＦ駆動が開始される。図４はＡＦ駆動の基本動作のフローチャートである。 The camera 1 configured as described above is controlled by the control device 30 and operates as follows to perform AF and photographing.
That is, when AF driving is commanded by half-pressing the release button (operation member 16) or the like, AF driving is started. FIG. 4 is a flowchart of the basic operation of AF driving.

まず、制御装置３０は、Ｓ１０１において、ＡＦ−ＣＣＤ制御部３１より指示し、位相差ＡＦ検出部１５（ラインセンサＳ）の電荷蓄積制御を行う。この、ラインセンサＳの制御は、後述の図５に示すフローで説明する。
次に、Ｓ１０２において、読み出した電荷信号から、相関演算により像ズレ量を求め、デフォーカス量を算出する。
Ｓ１０３において、ＡＦエリア位置決定のルーチンを行う。
Ｓ１０４において、レンズ駆動量演算のルーチンを行う。
Ｓ１０５において、Ｓ１０４のレンズ駆動量演算の結果に従い、ＡＦレンズを制御する。 First, in S101, the control device 30 gives an instruction from the AF-CCD control unit 31, and performs charge accumulation control of the phase difference AF detection unit 15 (line sensor S). The control of the line sensor S will be described with reference to the flow shown in FIG.
Next, in S102, an image shift amount is obtained from the read charge signal by correlation calculation, and a defocus amount is calculated.
In S103, an AF area position determination routine is performed.
In S104, a lens driving amount calculation routine is performed.
In S105, the AF lens is controlled according to the result of the lens driving amount calculation in S104.

図５はラインセンサＳの制御を示すフローチャートである。
Ｓ２０１において、ラインセンサＳが起動済みかどうかを判定する。
ラインセンサＳが起動前である場合（Ｓ２０１，ＮＯ）、Ｓ２０２において初期化等の起動処理を行い、Ｓ２０３へ進む。
既に起動済みの場合（Ｓ２０１，ＹＥＳ）、起動処理を行う必要はないので直接Ｓ２０３へ進む。
Ｓ２０３において、ラインセンサＳで制御した最新の結果を元に次回に蓄積すべき時間の設定を行う。
Ｓ２０４において、ラインセンサＳで制御した最新の結果を元にゲインの設定を行う。詳細は、後述の図６のフローで説明する。
Ｓ２０５において、Ｓ２０３で設定した蓄積時間、及びＳ２０４で設定したゲインに従い、ラインセンサＳの蓄積制御を行う。
蓄積が完了後、Ｓ２０６において、蓄積した電荷のＡ／Ｄ変換を行い、信号を読み出し、感度不均一の場合の補正等の補正処理を行う。 FIG. 5 is a flowchart showing the control of the line sensor S.
In S201, it is determined whether or not the line sensor S has been activated.
When the line sensor S is not activated (S201, NO), activation processing such as initialization is performed in S202, and the process proceeds to S203.
If it has already been activated (S201, YES), it is not necessary to perform activation processing, and the process directly proceeds to S203.
In S203, a time to be accumulated next time is set based on the latest result controlled by the line sensor S.
In S204, the gain is set based on the latest result controlled by the line sensor S. Details will be described later with reference to the flowchart of FIG.
In S205, the accumulation control of the line sensor S is performed according to the accumulation time set in S203 and the gain set in S204.
After the accumulation is completed, in S206, the accumulated charge is A / D converted, a signal is read, and correction processing such as correction in the case of non-uniform sensitivity is performed.

図６は、本実施形態の、図５のＳ２０４におけるゲイン設定についての、フローチャートである。
Ｓ３０１において、全ＡＦエリアのゲインの仮設定を行う。この仮設定は前回設定されたゲインを元に、Ｓ２０３で設定された蓄積時間からどの位のゲインであれば、最適に制御可能かを見積もった上で設定する。この一例を図７に示す。図７は、各ＡＦエリアについて、Ｓ２０３で設定された蓄積時間より定められた制御すべきゲインレベルの分布である。図中「Ｌ（Ｌｏｗ）」はゲインレベル小さい状態、図中「Ｍ（Ｍｉｄｄｌｅ）」はゲインレベルが中程度の状態、図中「Ｈ（Ｈｉｇｈ）」はゲインレベルが大きい状態を示す。 FIG. 6 is a flowchart of the gain setting in S204 of FIG. 5 in the present embodiment.
In S301, temporary setting of gains in all AF areas is performed. This temporary setting is set after estimating the optimum controllable gain from the accumulation time set in S203 based on the previously set gain. An example of this is shown in FIG. FIG. 7 shows the distribution of gain levels to be controlled, determined from the accumulation time set in S203, for each AF area. “L (Low)” in the figure indicates a state where the gain level is low, “M (Middle)” in the figure indicates a state where the gain level is medium, and “H (High)” in the figure indicates a state where the gain level is high.

Ｓ３０２において、ゲインレベル「Ｌ」であるＡＦエリアの数、ゲインレベル「Ｍ」であるＡＦエリアの数、ゲインレベル「Ｈ」であるＡＦエリアの数をカウントする。例えば図７で示す一例において、ゲインレベル「Ｌ」、「Ｍ」、「Ｈ」のうち、最も多いレベルが「Ｍ」であり、ゲインレベル「Ｍ」のＡＦエリアは、３５エリア中２２エリアである。   In S302, the number of AF areas with a gain level “L”, the number of AF areas with a gain level “M”, and the number of AF areas with a gain level “H” are counted. For example, in the example shown in FIG. 7, the highest level among the gain levels “L”, “M”, and “H” is “M”, and the AF area of the gain level “M” is 22 areas out of 35 areas. is there.

Ｓ３０３において、制御ゲインを決定する。この制御ゲインは、ゲインレベル「Ｌ」、「Ｍ」、「Ｈ」のうち、最も多いＡＦエリア数が多いレベルが「Ｍ」であるので、この「Ｍ」を制御ゲインとする。これは、ゲインを「Ｍ」としたときに、ゲインが適切となるエリアが最も多くなるからであり、ゲインが適切なエリアが多いと、デフォーカス量の演算における成功の確率が大きくなるからである。   In S303, a control gain is determined. The control gain is “M” because the level with the largest number of AF areas among the gain levels “L”, “M”, and “H” is “M”. This is because when the gain is “M”, the area where the gain is appropriate is the largest, and when there are many areas where the gain is appropriate, the probability of success in the calculation of the defocus amount increases. is there.

Ｓ３０４において、制御ゲインがＭと決まったので、その中からＳ１〜Ｓ７の各センサ列の制御基準エリアを決定する。図８は、ゲインレベルが「Ｍ」であるエリアの中から、各センサ列の制御基準とするエリアを決定する方法を説明する図である。同じゲインの中から一番高輝度となるエリア、つまり、同じゲインの中から蓄積時間設定において最短となるエリアを選択するようにする。今回の場合、各センサ列におけるゲインレベルＭの中の高輝度のエリアを図８において斜線で示す。   In S304, since the control gain is determined to be M, the control reference area of each sensor array of S1 to S7 is determined from among them. FIG. 8 is a diagram for explaining a method for determining an area to be used as a control reference for each sensor row from areas where the gain level is “M”. An area having the highest luminance from the same gain, that is, an area having the shortest storage time setting is selected from the same gain. In this case, a high-luminance area in the gain level M in each sensor row is indicated by hatching in FIG.

これは、同じゲインレベルのＡＦエリアにおいて、低輝度のＡＦエリアを選択した場合、蓄積時間が長くなるので、高輝度のＡＦエリアにおいてオーバーフローを生じ、デフォーカス量の演算が失敗する可能性が高くなるからである。
このように、最も多いゲインレベルであるＡＦエリアの中の、ゲインが最も明るいＡＦエリアを基準にすることにより、多くのフォーカスエリアの検出を適切に行うことが可能になる。
そして、ＡＦエリアにおけるラインセンサＳからの焦点検出信号に基づいて、撮像レンズ２０の焦点調節レンズ（レンズ群Ｌ２）を駆動して焦点調節を行う。
この際、同時に、測光部１４における測光情報に基づいて、露出（絞りおよびシャッタースピード）を設定する。そして、レリーズボタンの全押し等によって撮影が指令されると、クイックリターンミラー１２Ａを光路外の退避位置へと移動し、設定された露出で撮像素子１１がその撮像面に結像された被写体像を電気信号に変換して撮像する。この撮像した画像情報は、図示しないメモリーカード等に記録する。 This is because, in the AF area having the same gain level, when a low-luminance AF area is selected, the accumulation time becomes long. Therefore, there is a high possibility that an overflow occurs in the high-luminance AF area and the defocus amount calculation fails. Because it becomes.
As described above, by using the AF area having the brightest gain among the AF areas having the highest gain level, it is possible to appropriately detect many focus areas.
Based on the focus detection signal from the line sensor S in the AF area, the focus adjustment lens (lens group L2) of the imaging lens 20 is driven to perform focus adjustment.
At the same time, exposure (aperture and shutter speed) is set based on the photometric information in the photometric unit 14. When shooting is instructed by fully pressing the release button or the like, the quick return mirror 12A is moved to the retracted position outside the optical path, and the subject image formed on the imaging surface of the image sensor 11 with the set exposure. Is converted into an electrical signal and imaged. The captured image information is recorded on a memory card or the like (not shown).

以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
前回設定されたゲインに基づき、そのゲインを「Ｌ」、「Ｍ」、「Ｈ」のレベルに分ける。そして、ＡＦエリア数が最も多いゲインレベルを選択する。そして、そのゲインレベルにあるＡＦエリアの中から、列ごとに一番高輝度のＡＦエリア、つまり、同じゲインの中から蓄積時間設定において最短となるＡＦエリアを選択する。このようにすることで、多くのＡＦエリアの検出を適切に行うことが可能になる。 As described above, this embodiment has the following effects.
Based on the previously set gain, the gain is divided into “L”, “M”, and “H” levels. Then, the gain level with the largest number of AF areas is selected. Then, the AF area with the highest luminance is selected for each column from the AF areas at the gain level, that is, the AF area that is the shortest in the accumulation time setting is selected from the same gain. By doing in this way, it becomes possible to detect many AF areas appropriately.

（変形形態）
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
本実施形態では、全ＡＦエリアのゲインレベルの分布より、最も数の多いゲインレベルを選択しているが、これに限定されない。共通制御を行う各ＡＦラインセンサＳのそれぞれに限定してゲインレベルの分布を見るようにしてもよい。 (Deformation)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes as described below are possible, and these are also within the scope of the present invention.
In the present embodiment, the gain level having the largest number is selected from the distribution of gain levels in all AF areas, but the present invention is not limited to this. The gain level distribution may be viewed only for each AF line sensor S that performs common control.

ここで、図７のＡＦラインセンサＳ３の列のように、ゲインレベルが同じＡＦラインセンサの数が同じのものがある場合は、高輝度のものを優先してもよい。また、隣のゲインレベルと同じにしてもよい。さらに、ラインセンサの中央部にあるエリアを優先するようにしても良い。   Here, when there is the same number of AF line sensors having the same gain level as in the row of AF line sensors S3 in FIG. 7, the one with high luminance may be given priority. Also, it may be the same as the adjacent gain level. Furthermore, priority may be given to the area in the center of the line sensor.

１：カメラ、１０：カメラ本体、１４：測光部、１４Ａ：測光用レンズ、１４Ｂ：測光センサ、１５：位相差ＡＦ検出部、１７：撮像領域、３０：制御装置、３１：ＡＦ−ＣＣＤ制御部、３２：デフォーカス演算部、３３：フォーカスエリア位置決定部、３４：レンズ駆動量演算部、３５：レンズ駆動制御部、３６：追尾制御部、Ｓ：ラインセンサ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Camera, 10: Camera body, 14: Photometry part, 14A: Photometry lens, 14B: Photometry sensor, 15: Phase difference AF detection part, 17: Imaging area, 30: Control apparatus, 31: AF-CCD control part 32: Defocus calculation unit, 33: Focus area position determination unit, 34: Lens drive amount calculation unit, 35: Lens drive control unit, 36: Tracking control unit, S: Line sensor

Claims (6)

撮像領域に複数の焦点検出エリアを有し、該焦点検出エリアの輝度を検出し、所定のゲインで制御された輝度信号を出力する検出部と、
前記焦点検出エリアにおいて、複数のゲインレベルにレベル分けし、
前記焦点検出エリアの数が最も多いゲインレベルを前記検出部における次回制御時のゲインとして決定する制御部と、
を備え、
同じレベルに属する前記焦点検出エリアの数が最も多いゲインレベルが複数存在する場合、最も明るい輝度を基に、次回制御時のゲインを決定すること、
を特徴とする焦点検出装置。 A detection unit that has a plurality of focus detection areas in the imaging region, detects the luminance of the focus detection area, and outputs a luminance signal controlled with a predetermined gain;
In the focus detection area, the level is divided into a plurality of gain levels,
A control unit that determines a gain level with the largest number of focus detection areas as a gain at the next control in the detection unit;
Equipped with a,
When there are a plurality of gain levels having the largest number of focus detection areas belonging to the same level, determining the gain at the next control based on the brightest luminance ;
A focus detection device. 撮像領域に複数の焦点検出エリアを有し、該焦点検出エリアの輝度を検出し、所定のゲインで制御された輝度信号を出力する検出部と、
前記焦点検出エリアにおいて、複数のゲインレベルにレベル分けし、
前記焦点検出エリアの数が最も多いゲインレベルを前記検出部における次回制御時のゲインとして決定する制御部と、
を備え、
同じレベルに属する前記焦点検出エリアの数が最も多いゲインレベルが複数存在する場合、前記撮像領域の中央部に位置する焦点検出エリアを多く含むゲインレベルの輝度を基に、次回制御時のゲインを決定すること、
を特徴とする焦点検出装置。 A detection unit that has a plurality of focus detection areas in the imaging region, detects the luminance of the focus detection area, and outputs a luminance signal controlled with a predetermined gain;
In the focus detection area, the level is divided into a plurality of gain levels,
A control unit that determines a gain level with the largest number of focus detection areas as a gain at the next control in the detection unit;
With
When there are a plurality of gain levels with the largest number of focus detection areas belonging to the same level, the gain at the next control is calculated based on the brightness of the gain level including many focus detection areas located in the center of the imaging region. To decide,
A focus detection device. 請求項１または２に記載の焦点検出装置において、
前記焦点検出エリアは複数の列に沿って配置されており、
同じ列の前記焦点検出エリアは、一つの光電変換素子列により前記輝度信号が検出されること、
を特徴とする焦点検出装置。 The focus detection apparatus according to claim 1 or 2 ,
The focus detection area is arranged along a plurality of rows,
In the focus detection area of the same row, the luminance signal is detected by one photoelectric conversion element row,
A focus detection device. 請求項１から３のいずれか１項に記載の焦点検出装置において、
前記レベル分けは、前記焦点検出エリア全体で行われること、
を特徴とする焦点検出装置。 In the focus detection apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
The leveling is performed on the entire focus detection area;
A focus detection device. 請求項３に記載の焦点検出装置において、
前記レベル分けは、前記列ごとに行われること、
を特徴とする焦点検出装置。 The focus detection apparatus according to claim 3 ,
The leveling is performed for each column;
A focus detection device. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の焦点検出装置を備える撮影装置。 An imaging device provided with the focus detection apparatus of any one of Claims 1-5 .

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