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JP2014016570A - Imaging device - Google Patents

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JP2014016570A
JP2014016570A JP2012155508A JP2012155508A JP2014016570A JP 2014016570 A JP2014016570 A JP 2014016570A JP 2012155508 A JP2012155508 A JP 2012155508A JP 2012155508 A JP2012155508 A JP 2012155508A JP 2014016570 A JP2014016570 A JP 2014016570A
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JP
Japan
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evaluation value
contrast
contrast evaluation
image
image sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2012155508A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshito Tamaki
嘉人 玉木
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2012155508A priority Critical patent/JP2014016570A/en
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Abstract

【課題】 撮影画面内に高輝度被写体が存在する場合においても、高速なコントラストAF制御を実現することを目的とする。
【解決手段】 上記目的を達成するために、第1の蓄積時間にて前記撮像素子から出力された画素信号に基づいて求められる前記被写体像の第1のコントラスト評価値のピーク位置と前記第1の蓄積時間より蓄積時間が短い第2の蓄積時間にて前記撮像素子から出力された画素信号に基づいて求められる前記被写体像の第2のコントラスト評価値のピーク位置に所定値以上の差がある場合、合焦位置が特定できていないと判定する判定手段を有する構成とした。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To realize high-speed contrast AF control even when a high-luminance subject exists in a shooting screen.
In order to achieve the above object, a peak position of a first contrast evaluation value of the subject image obtained based on a pixel signal output from the image sensor during a first accumulation time and the first There is a difference greater than or equal to a predetermined value in the peak position of the second contrast evaluation value of the subject image obtained based on the pixel signal output from the image sensor during the second storage time shorter than the storage time of In this case, it is configured to include a determination unit that determines that the in-focus position cannot be specified.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、等の撮像装置に関し、特に、コントラスト検出方式のオートフォーカスを搭載した撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus such as a digital still camera and a digital video camera, and more particularly to an imaging apparatus equipped with a contrast detection type autofocus.

従来のコントラスト検出方式のオートフォーカスでは、夜景など、高輝度被写体が散在する場合には、特定の被写体に対して正確な合焦を得にくいという欠点がある。これは、点光源の輝度レベルが飽和レベルに達する場合に、コントラスト値は、本来の合焦状態で低く、本来の合焦位置から外れたピンボケ状態で高くなることによる。つまり、点光源の輝度レベルが飽和している場合、コントラストは点光源の周辺部で生じるので、ピンボケにより点光源の像が大きくなるほど、そのコントラスト値が増加して、正確な合焦が得られない。   The conventional contrast detection type autofocus has a drawback that it is difficult to obtain an accurate focus on a specific subject when a high brightness subject such as a night view is scattered. This is because when the luminance level of the point light source reaches the saturation level, the contrast value is low in the original in-focus state and high in the out-of-focus state out of the original in-focus position. In other words, when the brightness level of the point light source is saturated, contrast occurs at the periphery of the point light source, so the larger the image of the point light source due to defocusing, the greater the contrast value, and accurate focusing is obtained. Absent.

このような課題に対して、撮影画面内の高輝度被写体を検出して、高輝度被写体が飽和しないようにAF適正露出に設定するという公知技術がある。例えば、特許文献1では、撮像画面を複数の領域に分割して、各分割領域の輝度レベルを検出して、最も輝度レベルが高い領域を対象にしてAF適正露出を設定するという技術が開示されている。   In order to deal with such a problem, there is a known technique in which a high brightness subject in a photographing screen is detected and AF proper exposure is set so that the high brightness subject is not saturated. For example, Patent Document 1 discloses a technique in which an imaging screen is divided into a plurality of areas, the brightness level of each divided area is detected, and AF proper exposure is set for an area having the highest brightness level. ing.

特開2007−65048号公報JP 2007-65048 A

しかしながら、特許文献1で開示されている技術は、高輝度被写体を検出した後にAF適正露出に設定する。つまり、高輝度被写体に対する検出動作とAF動作が別々に行われる為に、合焦させるまでに時間がかかり、高速、高精度なコントラストAFを行うことができないという問題が起こりえた。   However, the technique disclosed in Patent Document 1 sets AF proper exposure after detecting a high-luminance subject. That is, since the detection operation and the AF operation for the high-brightness subject are performed separately, it takes time to focus, and there may be a problem that high-speed and high-precision contrast AF cannot be performed.

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み成されたものであり、蓄積時間が異なる複数のコントラスト評価値を取得し、取得した複数のコントラスト評価値から高輝度光源による偽合焦か否かを判定することで、高速、高精度なコントラストAFを実現することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and acquires a plurality of contrast evaluation values with different accumulation times, and determines whether or not a false focus is achieved by a high-intensity light source from the acquired plurality of contrast evaluation values. It is an object to realize high-speed and high-precision contrast AF by making the determination.

上記目的を達成するために、本発明では、撮影光学系の射出瞳を通過した光束を受光して被写体像を生成する撮像素子と、前記撮像素子から出力される画素信号に基づいて求められる前記被写体像のコントラスト評価値を用いて焦点調節を行う焦点調節手段と、を有する撮像装置であって、
第1の蓄積時間にて前記撮像素子から出力された画素信号に基づいて求められる前記被写体像の第1のコントラスト評価値のピーク位置と前記第1の蓄積時間より蓄積時間が短い第2の蓄積時間にて前記撮像素子から出力された画素信号に基づいて求められる前記被写体像の第2のコントラスト評価値のピーク位置に所定値以上の差がある場合、合焦位置が特定できていないと判定する判定手段を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the present invention, an image sensor that generates a subject image by receiving a light beam that has passed through an exit pupil of a photographing optical system, and the pixel signal output from the image sensor is obtained. A focus adjustment unit that performs focus adjustment using a contrast evaluation value of a subject image,
The peak position of the first contrast evaluation value of the subject image obtained based on the pixel signal output from the image sensor during the first accumulation time, and the second accumulation that is shorter than the first accumulation time. If the peak position of the second contrast evaluation value of the subject image obtained based on the pixel signal output from the image sensor over time has a difference of a predetermined value or more, it is determined that the in-focus position cannot be specified It has the determination means to do.

本発明の撮像装置によれば、撮影画面内に高輝度光源が存在する場合においても、高輝度被写体による偽合焦か否かを判定することで、高速、高精度なコントラストAF制御を実現することができる。   According to the imaging apparatus of the present invention, even when a high-luminance light source is present in the shooting screen, high-speed and high-precision contrast AF control is realized by determining whether or not false in-focus is caused by a high-luminance subject. be able to.

本発明の実施形態における撮像装置のブロック図である。It is a block diagram of an imaging device in an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の画像取得タイミングを説明する図である。It is a figure explaining the image acquisition timing of embodiment of this invention. 撮影画面内に高輝度被写体がある場合のコントラストAF評価値のイメージ図である。It is an image figure of contrast AF evaluation value when a high-intensity subject exists in a photography screen. 本発明の実施形態の判定手段を説明するイメージ図である。It is an image figure explaining the determination means of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の判定手段で判定した後の動作を表す図である。It is a figure showing the operation | movement after determining by the determination means of embodiment of this invention. 本発明の実施形態のフローチャートである。It is a flowchart of an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の判定手段で判定した後の動作を表す図である。It is a figure showing the operation | movement after determining by the determination means of embodiment of this invention.

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

〔第一の実施形態〕
図1〜図5は本発明の第一の実施形態に係わる図である。以下、図を用いて第一の実施形態の作用を説明する。
[First embodiment]
1 to 5 are diagrams according to a first embodiment of the present invention. Hereinafter, the operation of the first embodiment will be described with reference to the drawings.

(撮像装置の構成)
図1は本発明の撮像装置の構成図で、1はカメラ本体、2は固定レンズ2a、変倍レンズ2b、AF(オートフォーカス)用のフォーカスレンズ2c、光学ローパスフィルタ2d、および撮像素子2eで構成される撮影光学系であり、鏡筒3で保持されている。8は背面液晶モニタである。また、フォーカスレンズ2cは不図示のアクチュエータにより、矢印4方向に駆動される。シャッタ5は適切な露光時間の間、シャッタ羽6を開くことで被写体からの光束を撮像素子2eに導く。カメラ本体1に内蔵される制御手段としてのCPU7は、本発明に関連する要素のみブロック図として、カメラ本体1の外に示してある。
(Configuration of imaging device)
FIG. 1 is a block diagram of an image pickup apparatus according to the present invention. Reference numeral 1 denotes a camera body, 2 denotes a fixed lens 2a, a variable magnification lens 2b, an AF (autofocus) focus lens 2c, an optical low-pass filter 2d, and an image pickup element 2e. This is a photographic optical system configured and held by a lens barrel 3. Reference numeral 8 denotes a rear liquid crystal monitor. The focus lens 2c is driven in the direction of arrow 4 by an actuator (not shown). The shutter 5 guides the light flux from the subject to the image sensor 2e by opening the shutter blade 6 for an appropriate exposure time. The CPU 7 as the control means built in the camera body 1 is shown outside the camera body 1 as a block diagram of only elements related to the present invention.

CPU7内は露光制御手段002、画像処理手段003、画像一時記憶手段004、AF画像選択手段005、評価値算出手段006、判定手段007、焦点調節手段としてのAF駆動制御手段008、AF駆動手段009を有する。露光制御手段002はシャッタ駆動手段001を介してシャッタ羽根6の開閉駆動制御を行う。また、焦点調節手段としてのAF駆動制御手段008はAF駆動手段009を介してフォーカスレンズ2cを矢印4方向に駆動制御する。露光制御手段002は画像処理手段003からの被写体情報に基づいて静止画や動画撮影時に適した露光時間を設定する。   Inside the CPU 7 are exposure control means 002, image processing means 003, image temporary storage means 004, AF image selection means 005, evaluation value calculation means 006, determination means 007, AF drive control means 008 as focus adjustment means, AF drive means 009. Have The exposure control unit 002 performs opening / closing drive control of the shutter blade 6 via the shutter drive unit 001. An AF drive control unit 008 serving as a focus adjustment unit drives and controls the focus lens 2c in the direction of arrow 4 via the AF drive unit 009. The exposure control unit 002 sets an exposure time suitable for still image and moving image shooting based on the subject information from the image processing unit 003.

焦点調節手段としてのAF駆動制御手段008は、撮影光学系の射出瞳を通過した光束を受光して被写体像を生成する撮像素子から出力される画素信号に基づいて求められる被写体像のコントラスト評価値を用いて焦点調節を行う機能を有する。   The AF drive control unit 008 serving as a focus adjustment unit receives the light beam that has passed through the exit pupil of the photographing optical system and obtains the contrast evaluation value of the subject image obtained based on the pixel signal output from the image sensor that generates the subject image. It has a function to adjust the focus using.

判定手段007は、第1の蓄積時間にて撮像素子から出力された画素信号に基づいて求められる被写体像の第1のコントラスト評価値のピーク位置と第1の蓄積時間より蓄積時間が短い第2の蓄積時間にて撮像素子から出力された画素信号に基づいて求められる被写体像の第2のコントラスト評価値のピーク位置に所定値以上の差がある場合、合焦位置が特定できていないと判定する。   The determination unit 007 has a peak position of the first contrast evaluation value of the subject image obtained based on the pixel signal output from the image sensor during the first accumulation time and a second accumulation time shorter than the first accumulation time. When the peak position of the second contrast evaluation value of the subject image obtained based on the pixel signal output from the image sensor during the accumulation time is greater than or equal to a predetermined value, it is determined that the in-focus position cannot be specified To do.

そして、静止画撮影時には撮影条件に見合った時間だけシャッタ羽根6を開き、被写体光束を撮像素子2eに導く事で撮像を行ない、その結果を画像処理手段003で処理して画像一次記録手段004に記録する。動画撮影時には露光制御手段002は動画撮影中、シャッタ羽根6を常に開状態にしておき、撮像素子の不図示の電子シャッタ機能を制御して与えられたフレーム長21(例えば1/60秒)毎に画像を更新してゆく。   Then, at the time of still image shooting, the shutter blade 6 is opened for a time corresponding to the shooting conditions, and the subject light flux is guided to the image pickup device 2e to pick up an image. Record. At the time of moving image shooting, the exposure control means 002 always keeps the shutter blades 6 open during moving image shooting, and controls the electronic shutter function (not shown) of the image sensor to give a frame length of 21 (for example, 1/60 seconds). I will update the image.

ここで、本実施形態においては、フレーム長21を例えば1/90秒と、1/180秒のフレームに分けて図2の画像22a、22bを取得している。このように本実施形態においては、図2を用いて詳細後述する様に、各フレームで撮影周期が異なる(露光時間が異なる)複数の画像を取得する。画像一時記憶手段004は画像処理手段003で取得した図2のフレーム21内の画像を一時的に記憶する。   Here, in the present embodiment, the images 22a and 22b in FIG. 2 are acquired by dividing the frame length 21 into, for example, frames of 1/90 seconds and 1/180 seconds. As described above, in this embodiment, as will be described in detail later with reference to FIG. 2, a plurality of images having different shooting periods (different exposure times) are acquired for each frame. The image temporary storage unit 004 temporarily stores the image in the frame 21 of FIG. 2 acquired by the image processing unit 003.

AF画像選択手段はフレーム21内の露光時間が異なる複数種類の図2の画像22a、22bを選択する。図2は動画撮影において露光制御手段002が撮像素子の不図示の電子シャッタ機能を制御して1フレーム長(例えば1/60秒)毎に複数の画像を更新してゆく様子を具体的に説明する図である。図2において、横軸は経過時間、縦軸は各画像の画面上の高さを示している。   The AF image selection means selects a plurality of types of images 22a and 22b in FIG. FIG. 2 specifically illustrates how exposure control means 002 updates a plurality of images every one frame length (for example, 1/60 second) by controlling an electronic shutter function (not shown) of the image sensor in moving image shooting. It is a figure to do. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the elapsed time, and the vertical axis indicates the height of each image on the screen.

そして、撮像素子2eとしてCMOSタイプのイメージャーを用いて電子シャッタで画像を取得する場合には、いわゆるローリングシャッタ−読み出しの為に画像の上下で露光タイミングがずれる事になる。図2において、露光制御手段002が好ましいと判定した1/60秒を1フレーム長21とし、その中を分割するようにして、複数の画像を取得する様子を示している。そこで、1/90秒の画像22a、そして、画像22aより短い1/180秒の画像22bを取得し1フレーム長21に格納している。以降、同様に1フレーム長毎に画像を格納するという動作を繰り返す。   When an image is acquired with an electronic shutter using a CMOS type imager as the image sensor 2e, the exposure timing is shifted above and below the image for so-called rolling shutter reading. FIG. 2 shows a state in which 1/60 seconds determined to be preferable by the exposure control unit 002 is set to one frame length 21 and a plurality of images are acquired by dividing the frame length 21. Therefore, the 1/90 second image 22a and the 1/180 second image 22b shorter than the image 22a are acquired and stored in one frame length 21. Thereafter, the operation of storing an image for each frame length is similarly repeated.

ここで1フレーム長21内の各画像は異なる蓄積時間としての露光時間で取得されており、図2においては1/90秒、1/180秒の様にその時間を半分に縮めている。しかしながら、この各画像の枚数や、露光時間の比、前後関係はこれに限られるものではない。AF画像選択手段005は、露光制御手段002が設定したAF露光条件に基づいて撮影されたのち、画像一次記憶手段004に記憶されている画像22a、画像22bを選択する。評価値算出手段006はAF画像選択手段005で選択された2種類の画像から、それぞれ第1のコントラス評価値と、第1のコントラスト評価値よりも蓄積時間が短い第2のコントラスト評価値を算出する。   Here, each image within one frame length 21 is acquired with an exposure time as a different accumulation time. In FIG. 2, the time is shortened to half, such as 1/90 seconds and 1/180 seconds. However, the number of images, the ratio of exposure times, and the context are not limited thereto. The AF image selection unit 005 selects the image 22a and the image 22b stored in the image primary storage unit 004 after being photographed based on the AF exposure condition set by the exposure control unit 002. The evaluation value calculation unit 006 calculates a first contrast evaluation value and a second contrast evaluation value having a shorter accumulation time than the first contrast evaluation value from the two types of images selected by the AF image selection unit 005. To do.

さらに、判定手段007で得られた第1のコントラスト評価値、第2のコントラスト評価値それぞれのコントラスト評価値のピーク位置を比較して、合焦位置が特定できるか否かを判定する。   Further, the peak positions of the contrast evaluation values of the first contrast evaluation value and the second contrast evaluation value obtained by the determination unit 007 are compared to determine whether or not the in-focus position can be specified.

ここで、判定手段007につて、図6の判定手段サブフローを用いて説明する。   Here, the determination unit 007 will be described using the determination unit subflow of FIG.

ステップS101では、第1のコントラスト評価値を取得する。   In step S101, a first contrast evaluation value is acquired.

ステップS102では、第2のコントラスト評価値を取得する。   In step S102, a second contrast evaluation value is acquired.

ステップS103では、第1のコントラスト評価値と第2のコントラスト評価値のコントラストピークが取得できたか否かを判定する。第1のコントラスト評価値と第2のコントラスト評価値の内、どちらか1つでも、コントラストピークが取得出来ていないと判定されれば、再度コントラスト評価値を取得する為に、ステップS101へと戻る。一方、第1のコントラスト評価値と第2のコントラスト評価値の両方のコントラストピークが取得出来ていると判定されれば、ステップS104へと進む。   In step S103, it is determined whether or not the contrast peaks of the first contrast evaluation value and the second contrast evaluation value have been acquired. If it is determined that at least one of the first contrast evaluation value and the second contrast evaluation value has not been acquired, the process returns to step S101 to acquire the contrast evaluation value again. . On the other hand, if it is determined that the contrast peaks of both the first contrast evaluation value and the second contrast evaluation value have been acquired, the process proceeds to step S104.

ステップS104では、ステップS103で取得したコントラストピークのレンズ位置を用いて、合焦位置が検出出来ているか否かを判定する。まず、第1のコントラストピークと第2のコントラストピークのレンズ位置差を算出する。そして、算出されたコントラストピークのレンズ位置差と閾値とを用いて判定を行う。コントラストピークのレンズ位置差が閾値よりも大きいと判定された場合には、合焦位置が特定できていないとして、ステップS105に進み合焦位置を算出する。一方、コントラストピークのレンズ位置差が閾値よりも小さい場合、合焦位置が特定できているとして、判定手段サブフローを抜ける。   In step S104, it is determined using the lens position of the contrast peak acquired in step S103 whether the in-focus position has been detected. First, the lens position difference between the first contrast peak and the second contrast peak is calculated. Then, determination is performed using the calculated lens position difference of the contrast peak and the threshold value. If it is determined that the lens position difference of the contrast peak is larger than the threshold value, it is determined that the in-focus position has not been specified, and the process proceeds to step S105 to calculate the in-focus position. On the other hand, when the lens position difference of the contrast peak is smaller than the threshold value, it is determined that the in-focus position can be specified, and the determination unit subflow is exited.

そして、合焦位置が特定できると判定されれば、評価値算出手段006で算出した第1のコントラス評価値、第2のコントラスト評価値に基づいて、AF駆動制御手段008はAF駆動手段009を介してフォーカスレンズ2cを矢印4方向に合焦調節駆動する。   If it is determined that the in-focus position can be specified, the AF drive control unit 008 determines the AF drive unit 009 based on the first contrast evaluation value and the second contrast evaluation value calculated by the evaluation value calculation unit 006. Then, the focus lens 2c is driven to adjust the focus in the arrow 4 direction.

ここで、判定手段サブフローのステップS104合焦位置が特定できたか否かの判定方法について、図3、図4を用いて説明する。図3は撮影画面内に高輝度被写体がある場合の合焦時、デフォーカス時における画像(図3−1)とコントラストAF評価値(図3−2)を表している。   Here, a method of determining whether or not the focus position in step S104 of the determination unit subflow has been identified will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows an image (FIG. 3-1) and a contrast AF evaluation value (FIG. 3-2) at the time of focusing and defocusing when there is a high-luminance subject in the shooting screen.

図4は、本発明の判定手段を説明する図であり、図4−1は、露光御制御手段002が制御する第1の蓄積時間で蓄積した撮像素子2e出力より評価値算出手段006が算出する第1のコントラスト評価値、図4−2は、第1の蓄積時間より蓄積時間が短い第2の蓄積時間で蓄積した撮像素子2eの出力より評価値算出手段006が算出する第2のコントラスト評価値を表している。本発明のコントラスト検出方式について説明する。コントラスト検出方式とは、フォーカスレンズを光軸方向に駆動しながらイメージセンサで撮像された被写体像のコントラスト評価を行うことで合焦位置を検出する焦点調節方式である。   FIG. 4 is a diagram for explaining the determination means of the present invention. FIG. 4A is a diagram in which the evaluation value calculation means 006 calculates from the output of the image sensor 2e accumulated during the first accumulation time controlled by the exposure control means 002. FIG. 4B shows the second contrast calculated by the evaluation value calculation means 006 from the output of the image sensor 2e accumulated during the second accumulation time shorter than the first accumulation time. Represents an evaluation value. The contrast detection method of the present invention will be described. The contrast detection method is a focus adjustment method in which a focus position is detected by evaluating the contrast of a subject image captured by an image sensor while driving a focus lens in the optical axis direction.

コントラストAF検出方法の詳細については、さまざまな特許文献にて開示されていて公知の技術であるため、説明は省略する。図3のように撮影画面内に高輝度光源が存在する場合、高輝度光源の輝度レベルが合焦時だけでなく、デフォーカス時においても飽和レベルLSに達してしまう。このような場合、コントラスト評価値は合焦位置では低く(図3−a))、デフォーカス時には高くなる(図3−b))。   The details of the contrast AF detection method are disclosed in various patent documents and are known techniques, and thus the description thereof is omitted. When a high-intensity light source is present in the shooting screen as shown in FIG. 3, the luminance level of the high-intensity light source reaches the saturation level LS not only at the time of focusing but also at the time of defocusing. In such a case, the contrast evaluation value is low at the in-focus position (FIG. 3-a)) and high at the time of defocusing (FIG. 3-b)).

つまり、高輝度光源の輝度レベルが飽和している場合には、光源の周辺部でコントラストが生じるので、デフォーカスすることにより高輝度光源の像が大きくなるほど、コントラスト評価値が増加して、正確な合焦位置を得ることが出来ない。   In other words, when the brightness level of the high-intensity light source is saturated, contrast occurs at the periphery of the light source, so the larger the image of the high-intensity light source by defocusing, the more the contrast evaluation value increases and the more accurate Can't get the right focus position.

そこで、本発明では、蓄積時間が異なる第1のコントラスト評価値と第2のコントラスト評価値を用いて、撮影画面内に高輝度光源が存在したとしても、高輝度光源による偽合焦か否かを判定して、高速、高精度なコントラストAFを行う。   Therefore, in the present invention, whether or not the high-intensity light source is a false focus even if a high-intensity light source exists in the shooting screen using the first contrast evaluation value and the second contrast evaluation value having different accumulation times. And high-speed, high-precision contrast AF is performed.

図4のbは図3のbで説明した撮影画面内に高輝度光源が存在する場合での、デフォーカスした時の第1のコントラスト評価値を表している。図4のcは第1のコントラスト評価値とは蓄積時間が異なる第2のコントラスト評価値を表している。なお、本実施形態では第1のコントラスト評価値よりも第2のコントラスト評価値の方が短い蓄積時間で取得した画像を用いた場合について説明しているが、用いる画像の蓄積時間は逆であっても可能である。   FIG. 4B shows a first contrast evaluation value when defocused in the case where a high-intensity light source exists in the photographing screen described with reference to FIG. FIG. 4C shows a second contrast evaluation value having an accumulation time different from that of the first contrast evaluation value. In the present embodiment, the case where an image acquired with a shorter accumulation time is used for the second contrast evaluation value than the first contrast evaluation value is described. However, the accumulation time of the image used is opposite. It is possible.

図4のように、撮影画面内に高輝度光源が存在する場合、第1のコントラスト評価値と第2のコントラスト評価値のピーク位置が異なる為、本実施形態の判定手段において、合焦位置が特定できていないと判定する。   As shown in FIG. 4, when a high-luminance light source is present in the shooting screen, the peak positions of the first contrast evaluation value and the second contrast evaluation value are different. It is determined that it cannot be identified.

図4−2は第1のコントラスト評価値と第2のコントラスト評価値を併記したグラフであり、横軸はデフォーカス量、縦軸は各デフォーカス時におけるコントラスト評価値を示している。波形51は第1のコントラスト評価値のデフォーカス量との関係を表し、波形52は第2のコントラスト評価値のデフォーカス量との関係を表している。   FIG. 4B is a graph in which the first contrast evaluation value and the second contrast evaluation value are written together. The horizontal axis represents the defocus amount, and the vertical axis represents the contrast evaluation value at each defocus. A waveform 51 represents the relationship with the defocus amount of the first contrast evaluation value, and a waveform 52 represents the relationship with the defocus amount of the second contrast evaluation value.

今、フォーカスレンズ2Cを図1の矢印4方向に走査して、例えば、図4−2で紙面左から右にデフォーカス量を変化させていく時を考える。この時、輝度の低い被写体の場合には波形51と波形52は図4−3の様に共にコントラスト評価値のピークdを越すが高輝度被写体の場合には図4−2の様にはじめに波形51のピークbを越し、その後、波形52のピークcを越える。   Now, consider a case where the focus lens 2C is scanned in the direction of arrow 4 in FIG. 1 and the defocus amount is changed from left to right in FIG. At this time, in the case of a low-luminance subject, the waveform 51 and the waveform 52 both exceed the peak d of the contrast evaluation value as shown in FIG. 4-3, but in the case of a high-luminance subject, the waveform is first shown in FIG. The peak b of 51 is exceeded, and then the peak c of the waveform 52 is exceeded.

そこで、図4−2の状態となった時には合焦位置が特定できていないと判断する。以上のように、本発明の撮像装置によれば、蓄積時間が異なる複数のコントラスト評価値を用いて、コントラストAFだけでなく、高輝度光源による偽合焦か否かも判定することができるため、高速、高精度なコントラストAF制御を実現することができる。   Therefore, when the state shown in FIG. 4B is reached, it is determined that the in-focus position cannot be specified. As described above, according to the imaging apparatus of the present invention, it is possible to determine whether it is a false focus by a high-intensity light source as well as contrast AF using a plurality of contrast evaluation values having different accumulation times. High-speed and high-precision contrast AF control can be realized.

ここで、合焦位置が特定できない場合の対策について以下に説明する。   Here, a countermeasure when the in-focus position cannot be specified will be described below.

本発明の判定手段において、合焦位置が特定できていないと判定された場合には、コントラスト評価値の取得範囲を広げて、得られた2つのコントラスト評価値を用いて合焦位置を算出する。   In the determination means of the present invention, when it is determined that the in-focus position cannot be specified, the acquisition range of the contrast evaluation value is expanded and the in-focus position is calculated using the two obtained contrast evaluation values. .

図5のように第1のコントラスト評価値と第2のコントラスト評価値のどちらも飽和によって、コントラストピーク位置が2か所現れる場合、得られた2つのコントラストピークの中心を合焦とする。図5は上記動作を説明する図である。図6のステップS104で合焦位置が特定できていないと判定された場合には、現在のコントラスト評価値のピーク位置ではない箇所に合焦位置があるとして、コントラスト評価値の取得範囲を図5のレンズ位置L1からレンズ位置L2まで広げる。このようにコントラスト評価値の取得範囲を広げることによって、撮影画面内に高輝度光源が存在する場合にはコントラスト評価値のピーク位置が2つ現れる。そして、この2つのコントラスト評価値のピークの中間位置L3が合焦位置であると判定する。   As shown in FIG. 5, when two contrast peak positions appear due to saturation of both the first contrast evaluation value and the second contrast evaluation value, the centers of the two obtained contrast peaks are focused. FIG. 5 is a diagram for explaining the above operation. If it is determined in step S104 in FIG. 6 that the in-focus position has not been specified, it is determined that the in-focus position exists at a position that is not the peak position of the current contrast evaluation value. Is extended from the lens position L1 to the lens position L2. By expanding the acquisition range of the contrast evaluation value in this way, two peak positions of the contrast evaluation value appear when a high-intensity light source exists in the shooting screen. And it determines with the intermediate position L3 of the peak of these two contrast evaluation values being a focus position.

L3は2つのコントラストピークP1、P2の中間位置なので、算出方法はL3=(P1+P2)/2のようになる。そして、2つのコントラスト評価値のピークの中間位置L3の合焦位置の算出は、第1のコントラスト評価値、第2のコントラスト評価値のどちらを用いても良い。   Since L3 is an intermediate position between the two contrast peaks P1 and P2, the calculation method is L3 = (P1 + P2) / 2. Then, either the first contrast evaluation value or the second contrast evaluation value may be used to calculate the in-focus position of the intermediate position L3 between the peaks of the two contrast evaluation values.

第1のコントラスト評価値は、第2のコントラスト評価値と比べて蓄積時間が長い為、SNの良い被写体信号から生成される。その為、手振れ等の外乱の影響を受けにくい。
一方で、第2のコントラスト評価値は、第2のコントラスト評価値と比べて蓄積時間が短い為、第1のコントラスト評価値よりも飽和の影響が小さい評価値を取得することが出来る。また、図7のように第2のコントラスト評価値では飽和が起きていない場合、第2のコントラストピーク位置を合焦とする。図7は上記動作を説明する図である。図6のステップS104で合焦位置が特定できていないと判定された場合には、合焦位置を見つける為に、コントラスト評価値の取得範囲を図7のレンズ位置L1´からレンズ位置L2´まで広げる。このようにコントラスト評価値の取得範囲を広げることによって、撮影画面内に高輝度光源が存在する場合には第1のコントラスト評価値のピーク位置が2つ現れる。
The first contrast evaluation value is generated from a subject signal having a good SN because the accumulation time is longer than that of the second contrast evaluation value. Therefore, it is not easily affected by disturbances such as camera shake.
On the other hand, since the second contrast evaluation value has a shorter accumulation time than the second contrast evaluation value, it is possible to obtain an evaluation value that is less affected by saturation than the first contrast evaluation value. Further, when the second contrast evaluation value does not saturate as shown in FIG. 7, the second contrast peak position is focused. FIG. 7 is a diagram for explaining the above operation. If it is determined in step S104 in FIG. 6 that the in-focus position has not been specified, in order to find the in-focus position, the contrast evaluation value acquisition range is from the lens position L1 ′ to the lens position L2 ′ in FIG. spread. By expanding the acquisition range of the contrast evaluation value in this way, two peak positions of the first contrast evaluation value appear when a high-intensity light source is present in the shooting screen.

しかし、第1のコントラスト評価値よりも蓄積時間が短い第2のコントラスト評価値では、飽和が起きない為コントらウと評価値のピーク位置はL3´となる。これより、第2のコントラスト評価値のピークL3´が合焦位置であると判定する。   However, in the second contrast evaluation value having an accumulation time shorter than that of the first contrast evaluation value, saturation does not occur, and the peak position of the control and evaluation value is L3 ′. From this, it is determined that the peak L3 ′ of the second contrast evaluation value is the in-focus position.

以上のように、本発明の撮像装置によれば、判定手段により、合焦位置ではないと特定された場合にコントラスト評価値の取得範囲を広げて、得られた2つのコントラスト評価値のピークの中心を合焦とするため、高速なコントラストAF制御を実現することができる。   As described above, according to the imaging apparatus of the present invention, when the determination unit specifies that the position is not the in-focus position, the acquisition range of the contrast evaluation value is expanded, and the peak of the two contrast evaluation values obtained is obtained. Since the center is focused, high-speed contrast AF control can be realized.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

1 カメラ本体
2a 固定レンズ
2b 変倍レンズ
2c フォーカスレンズ
2d 光学ローパスフィルタ
2e 撮像素子
3 鏡筒
4 フォーカスレンズの駆動範囲
5 シャッタ
6 シャッタ羽
7 CPU
8 背面液晶モニタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Camera body 2a Fixed lens 2b Variable magnification lens 2c Focus lens 2d Optical low-pass filter 2e Image pick-up element 3 Lens barrel 4 Focus lens drive range 5 Shutter 6 Shutter blade 7 CPU
8 Rear LCD monitor

Claims (7)

撮影光学系の射出瞳を通過した光束を受光して被写体像を生成する撮像素子と、前記撮像素子から出力される画素信号に基づいて求められる前記被写体像のコントラスト評価値を用いて焦点調節を行う焦点調節手段と、を有する撮像装置であって、
第1の蓄積時間にて前記撮像素子から出力された画素信号に基づいて求められる前記被写体像の第1のコントラスト評価値のピーク位置と前記第1の蓄積時間より蓄積時間が短い第2の蓄積時間にて前記撮像素子から出力された画素信号に基づいて求められる前記被写体像の第2のコントラスト評価値のピーク位置に所定値以上の差がある場合、合焦位置が特定できていないと判定する判定手段を有することを特徴とする撮像装置。
Focus adjustment is performed using an image sensor that receives a light beam that has passed through an exit pupil of a photographing optical system to generate a subject image, and a contrast evaluation value of the subject image that is obtained based on a pixel signal output from the image sensor. An imaging device having a focus adjustment means for performing,
The peak position of the first contrast evaluation value of the subject image obtained based on the pixel signal output from the image sensor during the first accumulation time, and the second accumulation that is shorter than the first accumulation time. If the peak position of the second contrast evaluation value of the subject image obtained based on the pixel signal output from the image sensor over time has a difference of a predetermined value or more, it is determined that the in-focus position cannot be specified An image pickup apparatus comprising: a determination unit that performs the determination.
前記判定手段において、前記合焦位置が特定できていないと判定された場合、前記第2の蓄積時間にて前記撮像素子から出力された画素信号に基づいて求められる前記被写体像の第2のコントラスト評価値を用いて合焦を行うことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   When the determination unit determines that the in-focus position cannot be specified, the second contrast of the subject image obtained based on the pixel signal output from the image sensor during the second accumulation time The imaging apparatus according to claim 1, wherein focusing is performed using the evaluation value. 前記判定手段において、前記合焦位置が特定できていないと判定された場合、前記第1の蓄積時間にて前記撮像素子から出力された画素信号に基づいて求められる前記被写体像の第1のコントラスト評価値の2つのピーク位置の間のピーク位置を合焦位置とすることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   If the determination unit determines that the in-focus position cannot be specified, the first contrast of the subject image obtained based on the pixel signal output from the image sensor during the first accumulation time The imaging apparatus according to claim 1, wherein a peak position between two peak positions of the evaluation value is set as a focus position. 前記判定手段において、前記合焦位置が特定できていないと判定された場合、前記第2の蓄積時間にて前記撮像素子から出力された画素信号に基づいて求められる前記被写体像の第2のコントラスト評価値の2つのピーク位置の間のピーク位置を合焦位置とすることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   When the determination unit determines that the in-focus position cannot be specified, the second contrast of the subject image obtained based on the pixel signal output from the image sensor during the second accumulation time The imaging apparatus according to claim 1, wherein a peak position between two peak positions of the evaluation value is set as a focus position. 前記被写体像の第1のコントラスト評価値の2つのピーク位置の中間に位置するピーク位置を合焦位置とすることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 3, wherein a peak position located between two peak positions of the first contrast evaluation value of the subject image is set as an in-focus position. 前記被写体像の第2のコントラスト評価値の2つのピーク位置の中間に位置するピーク位置を合焦位置とすることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 4, wherein a peak position located between two peak positions of the second contrast evaluation value of the subject image is set as an in-focus position. 撮影光学系の射出瞳を通過した光束を受光して被写体像を生成する撮像素子と、前記撮像素子から出力される画素信号に基づいて求められる前記被写体像のコントラスト評価値を用いて焦点調節を行う焦点調節手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
第1の蓄積時間にて前記撮像素子から出力された画素信号に基づいて求められる前記被写体像の第1のコントラスト評価値のピーク位置と前記第1の蓄積時間より蓄積時間が短い第2の蓄積時間にて前記撮像素子から出力された画素信号に基づいて求められる前記被写体像の第2のコントラスト評価値のピーク位置に所定値以上の差がある場合、合焦位置が特定できていないと判定する判定手段を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
Focus adjustment is performed using an image sensor that receives a light beam that has passed through an exit pupil of a photographing optical system to generate a subject image, and a contrast evaluation value of the subject image that is obtained based on a pixel signal output from the image sensor. A method of controlling an imaging apparatus having a focus adjustment unit,
The peak position of the first contrast evaluation value of the subject image obtained based on the pixel signal output from the image sensor during the first accumulation time, and the second accumulation that is shorter than the first accumulation time. If the peak position of the second contrast evaluation value of the subject image obtained based on the pixel signal output from the image sensor over time has a difference of a predetermined value or more, it is determined that the in-focus position cannot be specified An image pickup apparatus control method comprising: a determination unit that performs the determination.
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