Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

WO2014083914A1 - 撮像装置及び合焦制御方法 - Google Patents

撮像装置及び合焦制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2014083914A1
WO2014083914A1 PCT/JP2013/074709 JP2013074709W WO2014083914A1 WO 2014083914 A1 WO2014083914 A1 WO 2014083914A1 JP 2013074709 W JP2013074709 W JP 2013074709W WO 2014083914 A1 WO2014083914 A1 WO 2014083914A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
imaging
determination threshold
focus
value
phase difference
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/074709
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和紀 井上
貴嗣 青木
Original Assignee
富士フイルム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士フイルム株式会社 filed Critical 富士フイルム株式会社
Priority to CN201380062558.6A priority Critical patent/CN104823094B/zh
Priority to JP2014550062A priority patent/JP5799178B2/ja
Publication of WO2014083914A1 publication Critical patent/WO2014083914A1/ja
Priority to US14/724,531 priority patent/US9488898B2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/36—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32—Means for focusing
    • G03B13/34—Power focusing
    • G03B13/36—Autofocus systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/672—Focus control based on electronic image sensor signals based on the phase difference signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/673—Focus control based on electronic image sensor signals based on contrast or high frequency components of image signals, e.g. hill climbing method
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/73—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the exposure time
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
    • H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
    • H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
    • H04N25/134—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on three different wavelength filter elements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/703—SSIS architectures incorporating pixels for producing signals other than image signals
    • H04N25/704—Pixels specially adapted for focusing, e.g. phase difference pixel sets
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/702—SSIS architectures characterised by non-identical, non-equidistant or non-planar pixel layout

Definitions

  • the present invention relates to an imaging apparatus and a focus control method that use both phase difference AF and contrast AF.
  • an imaging device In recent years, with the increase in the resolution of solid-state imaging devices such as CCD (Charge Coupled Device) image sensors and CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensors, mobile phones such as digital still cameras, digital video cameras, and smartphones, PDA (Personal Digital). Demand for information equipment having a photographing function such as an assistant (mobile information terminal) is rapidly increasing. Note that an information device having the above imaging function is referred to as an imaging device.
  • CCD Charge Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • imaging apparatuses employ a contrast AF (Auto Focus) method or a phase difference AF method as a focusing control method for focusing on a main subject. So far, imaging apparatuses that use both the phase difference AF method and the contrast AF method have been proposed (for example, Patent Documents 1 to 4).
  • Patent Document 1 describes an imaging apparatus that selects whether to perform contrast AF or a combination of contrast AF and phase difference AF depending on whether or not an electronic zoom is used.
  • Patent Document 2 describes an imaging apparatus that selects whether to perform contrast AF or phase difference AF according to the type of lens to be mounted and the contrast of a subject.
  • Patent Document 3 describes an imaging apparatus that selects whether to perform contrast AF or phase difference AF according to the frequency of a subject.
  • Patent Document 4 describes an imaging apparatus that selects whether to perform contrast AF or phase difference AF according to exposure conditions.
  • phase difference AF is performed when a certain parameter is equal to or greater than the threshold, and contrast AF is performed when the parameter is less than the threshold.
  • the AF method is switched.
  • contrast AF is performed when shooting conditions are better when phase difference AF is performed.
  • phase difference AF is performed when shooting conditions are better when contrast AF is performed. There is a possibility.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an imaging apparatus and focusing control capable of improving imaging quality by selecting an optimum AF method according to an environment for photographing a subject, photographing conditions at the time of photographing, and the like. It aims to provide a method.
  • An imaging apparatus of the present invention is an imaging apparatus having an imaging element that images a subject via an imaging optical system including a focus lens, and a plurality of parameters correlated with the contrast or brightness of the subject imaged by the imaging element.
  • a focus control unit that selects and executes either the first focus control for controlling the lens to the focus position or the second focus control for controlling the focus lens to the focus position by the contrast AF method.
  • a determination threshold variable unit that varies the determination threshold according to a predetermined condition, and the plurality of parameters are It is intended to include parameters related to the imaging conditions set in the parameters and the imaging device relating to the subject condition.
  • the focus control method of the present invention is arranged in front of the imaging element, a determination threshold value set for any one of a plurality of parameters correlated with the contrast or brightness of the subject imaged by the imaging element.
  • a first focus control for controlling the focus lens to a focus position by a phase difference AF method according to a relationship with the value of any one of the parameters when an instruction to perform focus control of the focus lens is given.
  • a focus control step for selecting and executing either one of the second focus control for controlling the focus lens to a focus position by the contrast AF method, and the determination threshold value is variable according to a predetermined condition.
  • a determination threshold variable step wherein the plurality of parameters are a parameter related to a subject condition and a parameter related to an imaging condition. It is intended to include the meter.
  • the imaging apparatus described in Patent Document 3 switches between performing contrast AF, hybrid AF (combined method of contrast AF and phase difference AF), or phase difference AF depending on the type of lens mounted. .
  • this imaging apparatus once the lens is attached, either contrast AF or hybrid AF is performed regardless of the environment in which the subject is photographed or the photographing conditions at the time of photographing.
  • the present invention can improve the imaging quality by selecting the optimum AF method according to the environment in which the subject is photographed, the photographing condition at the time of photographing, etc. even after the lens is once attached.
  • an imaging apparatus and a focus control method that can improve the imaging quality by selecting an optimal AF method according to the environment in which the subject is imaged, the shooting conditions at the time of shooting, and the like.
  • FIG. 1 The figure which shows schematic structure of the digital camera as an example of the imaging device for describing one Embodiment of this invention
  • the elements on larger scale which show the plane structure of the solid-state image sensor 5 mounted in the digital camera shown in FIG. 1 is a schematic plan view showing the overall configuration of a solid-state imaging device 5 mounted on the digital camera shown in FIG.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a digital camera as an example of an imaging apparatus for explaining an embodiment of the present invention.
  • the digital camera shown in FIG. 1 includes a lens device 100 as an imaging optical system and a camera body 200 including a mount mechanism (not shown) on which the lens device 100 is mounted.
  • the lens apparatus 100 includes a photographing lens 1 including a focus lens and a zoom lens, an aperture 2, a lens driving unit 8, and an aperture driving unit 9.
  • the photographing lens 1 only needs to include at least a focus lens.
  • the lens apparatus 100 can be attached to and detached from the camera body 200 and can be replaced with another one.
  • the camera body 200 performs an analog signal process such as a correlated double sampling process connected to the output of the solid-state image sensor 5 and a solid-state image sensor 5 such as a CCD type or a CMOS type that images a subject via the lens device 100.
  • An analog signal processing unit 6 and an A / D conversion circuit 7 that converts an analog signal output from the analog signal processing unit 6 into a digital signal are provided.
  • the analog signal processing unit 6 and the A / D conversion circuit 7 are controlled by the system control unit 11.
  • the analog signal processing unit 6 and the A / D conversion circuit 7 may be built in the solid-state imaging device 5.
  • a system control unit 11 that performs overall control of the entire electric control system of the digital camera controls the lens driving unit 8 to adjust the position of the focus lens included in the photographing lens 1 or the position of the zoom lens included in the photographing lens 1. Make adjustments. Further, the system control unit 11 adjusts the exposure amount by controlling the aperture amount of the aperture 2 via the aperture drive unit 9.
  • system control unit 11 drives the solid-state imaging device 5 via the imaging device driving unit 10 and outputs a subject image captured through the photographing lens 1 as a captured image signal.
  • An instruction signal from the user is input to the system control unit 11 through the operation unit 14.
  • the system control unit 11 includes a focusing control unit 11A and a determination threshold variable unit 11B as functional blocks. As will be described later, the focusing control unit 11A selects one of the contrast AF processing unit 18 and the phase difference AF processing unit 19, and according to the focusing position determined by the selected processing unit, Focus control is performed.
  • the determination threshold variable unit 11B varies a determination threshold described later according to a predetermined condition.
  • the electric control system of the digital camera includes an interpolation calculation and a gamma correction for the main memory 16, the memory control unit 15 connected to the main memory 16, and the captured image signal output from the A / D conversion circuit 7.
  • a digital signal processing unit 17 that performs calculation, RGB / YC conversion processing, and the like to generate captured image data
  • a contrast AF processing unit 18 that determines a focus position by a contrast AF method, and a focus position by a phase difference AF method
  • a phase difference AF processing unit 19 for determining the image, an external memory control unit 20 to which a removable recording medium 21 is connected, and a display control unit 22 to which a display unit 23 mounted on the back of the camera or the like is connected. .
  • the memory control unit 15, the digital signal processing unit 17, the contrast AF processing unit 18, the phase difference AF processing unit 19, the external memory control unit 20, and the display control unit 22 are connected to each other by a control bus 24 and a data bus 25. It is controlled by a command from the system control unit 11.
  • FIG. 2 is a partially enlarged view showing a planar configuration of the solid-state imaging device 5 mounted on the digital camera shown in FIG.
  • the solid-state imaging device 5 includes a large number of pixels 51 (square blocks in the figure) arranged two-dimensionally in a row direction X on the light receiving surface and a column direction Y orthogonal thereto. Although all the pixels 51 are not shown in FIG. 2, in reality, about several million to several tens of thousands of pixels 51 are two-dimensionally arranged. When imaging is performed by the solid-state imaging device 5, an output signal is obtained from each of the large number of pixels 51.
  • Each pixel 51 includes a photoelectric conversion unit such as a photodiode and a color filter formed above the photoelectric conversion unit.
  • the letter “R” is attached to the pixel 51 including a color filter (R filter) that transmits red light
  • “G” is applied to the pixel 51 that includes a color filter (G filter) that transmits green light
  • the pixel 51 including the color filter (B filter) that transmits blue light is marked with the letter “B”.
  • the large number of pixels 51 is an array in which a plurality of pixel rows including a plurality of pixels 51 arranged in the row direction X are arranged in the column direction Y. Then, the odd-numbered pixel rows and the even-numbered pixel rows are shifted in the row direction X by about 1 ⁇ 2 of the arrangement pitch of the pixels 51 of each pixel row.
  • the array of color filters included in each pixel 51 of the odd-numbered pixel row is a Bayer array as a whole. Further, the color filter array included in each pixel 51 of the even-numbered pixel row is also a Bayer array as a whole.
  • the pixels 51 in the odd rows and the pixels 51 adjacent to the lower right of the pixels 51 and detecting the same color light as the pixels 51 form a pair.
  • “two adjacent pixels” refers to two pixels having the shortest line segment connecting the centers.
  • the sensitivity of the camera can be increased by adding the output signals of the two pixels 51 constituting the pair. Further, by changing the exposure time of the two pixels 51 constituting the pair and adding the output signals of the two pixels 51, the wide dynamic range of the camera can be achieved.
  • each phase difference pair is composed of a phase difference detection pixel 51R and a phase difference detection pixel 51L that are obliquely adjacent to each other.
  • the phase difference pair is not limited to a pair of adjacent same color pixels, and may be a pair of adjacent same color pixels separated by, for example, 1, 2 pixels or several pixels.
  • the phase difference detection pixel 51R receives one of a pair of light beams that have passed through different parts of the pupil region of the photographing lens 1 (for example, a light beam that has passed through the right half of the pupil region), and outputs a signal corresponding to the amount of light received. That is, the phase difference detection pixel 51 ⁇ / b> R provided in the solid-state imaging element 5 captures an image formed by one of a pair of light beams that have passed through different portions of the pupil region of the photographing lens 1.
  • the phase difference detection pixel 51L receives the other of the pair of light beams (for example, a light beam that has passed through the left half of the pupil region) and outputs a signal corresponding to the amount of light received. That is, the phase difference detection pixel 51 ⁇ / b> L provided in the solid-state imaging device 5 captures an image formed by the other of the pair of light beams that have passed through different portions of the pupil region of the photographing lens 1.
  • a plurality of pixels 51 (hereinafter referred to as imaging pixels) other than the phase difference detection pixels 51R and 51L capture an image formed by a light beam that has passed through almost all of the pupil region of the photographing lens 1. It becomes.
  • those equipped with an R filter are also referred to as R pixels 51
  • those equipped with a G filter are referred to as G pixels 51
  • those equipped with a B filter are referred to as B pixels 51.
  • a light shielding film is provided above the photoelectric conversion unit of each pixel 51.
  • An opening that defines the light receiving area of the photoelectric conversion unit is formed in the light shielding film.
  • the center of the aperture of the imaging pixel 51 coincides with the center of the photoelectric conversion unit of the imaging pixel 51 (the center of the square block).
  • the imaging pixel 51 is shown with an opening a only at one location.
  • the center of the opening (indicated by symbol c in FIG. 2) of the phase difference detection pixel 51R is eccentric to the right with respect to the center of the photoelectric conversion unit of the phase difference detection pixel 51R.
  • the center of the opening (indicated by symbol b in FIG. 2) of the phase difference detection pixel 51L is eccentric to the left with respect to the center of the photoelectric conversion unit of the phase difference detection pixel 51L.
  • a part of the pixel 51 on which the green color filter is mounted is the phase difference detection pixel 51R or the phase difference detection pixel 51L.
  • phase difference detection pixels 51R and the phase difference detection pixels 51L are discretely and periodically arranged in the region where the pixels 51 are arranged.
  • the phase difference detection pixels 51 ⁇ / b> R are arranged at intervals of three pixels in the row direction X in a part of even-numbered pixel rows (four pixel rows arranged every three pixel rows in the example of FIG. 2). Is arranged.
  • the phase difference detection pixel 51 ⁇ / b> L detects the phase difference in the row direction X in a part of the odd-numbered pixel rows (the pixel row adjacent to the pixel row including the phase difference detection pixels 51 ⁇ / b> R).
  • the pixels 51R are arranged in the same cycle.
  • the light received by the pixel 51L through the opening b of the light shielding film is light from the left side when viewed from the subject of the photographing lens 1 provided above the paper surface of FIG.
  • the light that comes from the direction you see is the main.
  • the light received by the pixel 51R through the opening c of the light shielding film is mainly light from the right side when viewed from the subject of the photographing lens 1, that is, light from the direction of viewing the subject with the left eye.
  • a captured image signal obtained by viewing the subject with the left eye can be obtained by all the phase difference detection pixels 51R, and a captured image signal obtained by viewing the subject by the right eye can be obtained by all the phase difference detection pixels 51L. be able to. For this reason, it becomes possible to obtain phase difference information by performing a correlation calculation by combining the two.
  • phase difference detection pixel 51R and the phase difference detection pixel 51L obtain phase difference information by decentering the opening of the light shielding film in the opposite direction.
  • the structure for obtaining the phase difference information is not limited to this, and a well-known structure can be adopted.
  • a structure in which one microlens (top lens) common to the phase difference pair is mounted may be used.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing the overall configuration of the solid-state imaging device 5 mounted on the digital camera shown in FIG.
  • the solid-state imaging device 5 has a light receiving surface 50 on which all the pixels 51 are arranged.
  • AF areas nine phase difference detection areas (hereinafter referred to as AF areas) 52 from which phase difference information is acquired are provided in the example of FIG.
  • the AF area 52 includes an imaging pixel 51 (R pixel 51) equipped with an R filter, an imaging pixel 51 (G pixel 51) equipped with a G filter, and an imaging pixel 51 (B pixel 51) equipped with a B filter. This is an area including the phase difference pair.
  • the imaging pixels 51 are arranged on the light receiving surface 50 excluding the AF area 52.
  • the AF area 52 may be provided on the light receiving surface 50 without a gap.
  • the phase difference AF processing unit 19 shown in FIG. 1 is read from the phase difference detection pixel 51L and the phase difference detection pixel 51R in one AF area 52 selected from among the nine AF areas 52 by a user operation or the like. Using the output signal group, a phase difference amount that is a relative positional shift amount between the two images formed by the pair of light beams is calculated. Based on this phase difference amount, the focus adjustment state of the photographing lens 1, here, the amount away from the in-focus state and the direction away from the in-focus state, that is, the defocus amount are obtained. The phase difference AF processing unit 19 determines the focus position of the focus lens from the defocus amount.
  • the contrast AF processing unit 18 shown in FIG. 1 analyzes an image picked up by one AF area 52 selected by a user operation or the like from the nine AF areas 52, and uses the well-known contrast AF method. Determine the in-focus position.
  • the contrast AF processing unit 18 calculates the contrast (brightness / darkness difference) of the image obtained for each moved position while moving the focus lens position of the photographing lens 1 under the control of the system control unit 11. Then, the focus lens position where the contrast is maximized is determined as the focus position.
  • the system control unit 11 illustrated in FIG. 1 has a plurality of parameters correlated with the contrast or brightness of the subject (the subject imaged by the selected AF area 52) captured by the solid-state imaging device 5 by the focus control unit 11A.
  • the contrast AF processing unit 18 and the phase difference AF processing unit according to the relationship between the determination threshold set for any one of the parameters and the value of any one of the parameters when an instruction to perform focusing control is given 19 is selected. Then, the selected contrast AF processing unit 18 or phase difference AF processing unit 19 determines the focus position, and the focus lens of the photographing lens 1 is controlled to the focus position based on the determined focus position.
  • the parameters correlated with the contrast or brightness of the imaged subject are parameters related to the subject condition determined by the subject, such as the contrast value or luminance value of the imaged subject image, and the F value of the imaging optical system when the subject is imaged.
  • Parameters relating to imaging conditions set in the camera such as focal length, focus lens position, or exposure value of the solid-state imaging device 5.
  • the system control unit 11 varies the determination threshold according to a predetermined condition by the determination threshold variable unit 11B. For example, the system control unit 11 selects a parameter other than any one of the plurality of parameters, the size of the subject whose phase difference is to be detected by the phase difference detection pixels 51R and 51L (the selected AF area 52 The determination threshold is varied according to at least one of the imaging resolution set in the camera and the spatial frequency of the subject.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an example of setting a determination threshold value that serves as a reference for switching between phase difference AF and contrast AF.
  • a determination threshold is set for the exposure value (EV) of the solid-state imaging device 5, and the determination threshold is variable according to the F value of the imaging optical system.
  • the system control unit 11 selects and sets the contrast AF processing unit 18 in the range where the set EV value is less than the determination threshold a. In the range where the EV value is not less than the determination threshold a, the phase difference AF processing unit 19 is selected.
  • the system control unit 11 sets the determination threshold to b that is larger than a.
  • phase difference AF processing unit 19 calculates the amount of phase difference using the output signals of the phase difference detection pixels 51R and 51L, but the phase difference detection pixels 51R and 51L are less sensitive than the imaging pixel 51. For this reason, if the amount of incident light decreases, the calculation accuracy of the phase difference amount cannot be maintained. Therefore, as shown in FIG. 4, when the F value is large, the determination threshold value is increased to increase the possibility of selecting the contrast AF, thereby preventing the AF accuracy from being lowered.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining another setting example of the determination threshold value that is a reference for switching between the phase difference AF and the contrast AF.
  • a determination threshold is set for the F value of the solid-state image sensor 5, and the determination threshold is variable according to the exposure value of the solid-state image sensor 5.
  • the system control unit 11 selects and sets the phase difference AF processing unit 19 in the range where the set F value is less than the determination threshold a. In a range where the F value is equal to or greater than the determination threshold a, the contrast AF processing unit 18 is selected.
  • the system control unit 11 sets the determination threshold to b smaller than a.
  • the determination threshold value is decreased to increase the possibility that the contrast AF is selected, thereby preventing a decrease in AF accuracy.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining another setting example of the determination threshold value that serves as a reference for switching between the phase difference AF and the contrast AF.
  • a determination threshold is set for the contrast value of the subject to be imaged, and the determination threshold is variable according to the F value of the imaging optical system.
  • the system control unit 11 sets the contrast AF processing unit 18 in a range where the contrast value of the subject imaged by the selected AF area 52 is less than the determination threshold a.
  • the phase difference AF processing unit 19 is selected in a range where the contrast value is greater than or equal to the determination threshold a.
  • the system control unit 11 sets the determination threshold to b that is larger than a.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining another setting example of conditions for changing the determination threshold value serving as a reference for switching between phase difference AF and contrast AF.
  • a determination threshold is set for the F value of the imaging optical system, and the determination threshold is variable according to the position (focus position) of the focus lens included in the imaging optical system.
  • the system control unit 11 selects the phase difference AF processing unit 19 in a range where the set F value is less than the determination threshold a, and the set F value is The contrast AF processing unit 18 is selected in the range of the determination threshold a or more.
  • the system control unit 11 sets the determination threshold to b smaller than a when the focus position is MOD.
  • Some lens devices have a light amount incident on the solid-state imaging device 5 as the focus position is closer to the MOD side even if the set F value is the same.
  • the AF accuracy can be prevented from being lowered by reducing the determination threshold as the focus position is closer to the MOD side.
  • phase difference AF processing unit 19 calculates a phase difference amount by correlation calculation for each row of the phase difference pairs. For example, the phase difference amount for each row is averaged to obtain the final phase difference amount. That is, as the number of phase difference pairs included in the AF area 52 increases, the calculation accuracy of the phase difference amount increases.
  • the width (AF area size) in the column direction Y of the selected AF area 52 can be used as a parameter for determining the determination threshold.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining another setting example of conditions for changing the determination threshold value serving as a reference for switching between phase difference AF and contrast AF.
  • a determination threshold is set for the F value of the imaging optical system, and the determination threshold is variable according to the AF area size.
  • the system control unit 11 selects the phase difference AF processing unit 19 in the range where the set F value is less than the determination threshold value a, and the set F value Is within the determination threshold a or higher, the contrast AF processing unit 18 is selected.
  • the system control unit 11 sets the determination threshold to b smaller than a.
  • the resolution of the captured image is set low.
  • the low resolution means that the influence on the captured image is reduced even if the AF accuracy is somewhat poor. Therefore, the set imaging resolution can be used as a parameter for determining the determination threshold.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining another setting example of conditions for changing the determination threshold value serving as a reference for switching between phase difference AF and contrast AF.
  • a determination threshold is set for the F value of the imaging optical system, and the determination threshold is variable according to the imaging resolution.
  • the system control unit 11 selects the phase difference AF processing unit 19 in a range where the set F value is less than the determination threshold value a, and the set F value is the determination threshold value. In the range of a or more, the contrast AF processing unit 18 is selected.
  • the system control unit 11 sets the determination threshold to b larger than a when the imaging resolution is high.
  • the optimum AF method is selected according to the imaging resolution, and the AF accuracy can be improved.
  • the focal length of the image pickup optical system When the focal length of the image pickup optical system is long, the size of the main subject to be picked up becomes larger than that when the focal length of the image pickup optical system is short, and thus the contrast is lowered. Therefore, the focal length of the imaging optical system can be used as a parameter for determining the determination threshold.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining another setting example of conditions for changing the determination threshold value serving as a reference for switching between phase difference AF and contrast AF.
  • a determination threshold is set for the F value of the imaging optical system, and the determination threshold is variable according to the spatial frequency of the subject.
  • the system control unit 11 selects the phase difference AF processing unit 19 in a range where the set F value is less than the determination threshold value a, and the set F value is The contrast AF processing unit 18 is selected in the range of the determination threshold a or more.
  • the system control unit 11 sets the determination threshold to b smaller than a when the spatial frequency of the subject is high.
  • the optimum AF method is selected according to the subject's spatial frequency, and AF accuracy is improved. Can be made.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining another setting example of conditions for changing the determination threshold value serving as a reference for switching between phase difference AF and contrast AF.
  • a determination threshold is set for the F value of the imaging optical system, and the determination threshold is variable according to the focal length of the imaging optical system.
  • the system control unit 11 selects the phase difference AF processing unit 19 in a range where the set F value is less than the determination threshold value a, and the set F value is the determination threshold value. In the range of a or more, the contrast AF processing unit 18 is selected.
  • the system control unit 11 sets the determination threshold to b larger than a when the focal length is short. This is because the contrast is higher when the focal length is shorter, and the phase difference AF is possible up to a high F value.
  • the optimum AF method is selected according to the focal length, and the AF accuracy can be improved.
  • the determination threshold is determined by one parameter, but the determination threshold may be determined by a combination of a plurality of parameters.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining another setting example of conditions for changing the determination threshold value serving as a reference for switching between phase difference AF and contrast AF.
  • a determination threshold value is set for the exposure value (EV value) of the solid-state imaging device 5, and the determination threshold value is variable according to the F value of the imaging optical system and the AF area size.
  • the system control unit 11 selects the contrast AF processing unit 18 in the range where the set EV value is less than the determination threshold a. In the range where the set EV value is equal to or greater than the determination threshold a, the phase difference AF processing unit 19 is selected.
  • the system control unit 11 sets the determination threshold value to a value smaller than a.
  • the determination threshold is determined according to the combination of the F value and the AF area size, but parameters (F value, focal length, focus position, subject brightness, subject contrast) excluding the EV value set as the determination threshold.
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining the AF operation of the digital camera shown in FIG.
  • FIG. 13 shows a flow in the case where one of the above parameters is the luminance of the subject to be imaged and the determination threshold is determined according to the F value.
  • the shooting mode imaging for generating a live view image by the solid-state imaging device 5 is started.
  • the system control unit 11 performs AF selected in advance from a captured image signal obtained by imaging with the solid-state imaging device 5 immediately before the AF instruction.
  • An output signal of each pixel 51 in the area 52 is acquired (step S1).
  • the system control unit 11 acquires information on the F value of the imaging optical system set at the time when the AF instruction is given (step S2). Then, the system control unit 11 sets a determination threshold for subject luminance according to the acquired F value information (step S3).
  • the system control unit 11 calculates the luminance value of the subject imaged by the selected AF area 52 using the output signal acquired in step S1 (step S4).
  • the system control unit 11 compares the calculated luminance value with the determination threshold value determined in step S3 (step S5).
  • step S5 When the determination in step S5 is NO, the system control unit 11 causes the contrast AF processing unit 18 to determine the in-focus position (step S6). On the other hand, when the determination in step S5 is YES, the system control unit 11 causes the phase difference AF processing unit 19 to determine in-focus (step S7).
  • the system control unit 11 moves the focus lens to the determined focus position (step S8), and ends the focus control according to the AF instruction.
  • the determination threshold value for determining whether to perform the phase difference AF or the contrast AF is determined according to the subject condition, the imaging condition, and the like, which is suitable for the subject condition and the imaging condition.
  • the AF method is selected, and the AF accuracy can be improved.
  • the pixels 51 are arranged in a so-called honeycomb arrangement, but the present invention can also be applied to a solid-state imaging device in which the pixels 51 are arranged in a square lattice.
  • the solid-state image pickup device 5 is mounted with a plurality of color filters to perform color image pickup so far.
  • the solid-state image pickup device 5 may be monochrome by omitting the color filter to be a single color of green or omitted.
  • An imaging element for imaging may be used.
  • the solid-state imaging device 5 is an imaging device for imaging and phase difference detection in which the imaging pixel 51 and the phase difference detection pixels 51R and 51L are mixed.
  • an element dedicated to phase difference AF that does not have the imaging pixel 51 is provided in the camera body 200 separately from the solid-state imaging element 5, and the phase difference AF processing unit 19 uses the output signal from this element to focus the position. It is good also as a structure which determines.
  • a digital camera has been taken as an example of the imaging device, but the technology of the present embodiment can also be applied to a smartphone with a camera.
  • FIG. 14 shows an appearance of a smartphone 200 which is an embodiment of the photographing apparatus of the present invention.
  • a smartphone 200 shown in FIG. 14 includes a flat housing 201, and a display input in which a display panel 202 as a display unit and an operation panel 203 as an input unit are integrated on one surface of the housing 201. Part 204 is provided.
  • Such a housing 201 includes a speaker 205, a microphone 206, an operation unit 207, and a camera unit 208.
  • the configuration of the housing 201 is not limited thereto, and for example, a configuration in which the display unit and the input unit are independent can be employed, or a configuration having a folding structure and a slide mechanism can be employed.
  • FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of the smartphone 200 shown in FIG.
  • the main components of the smartphone include a wireless communication unit 210, a display input unit 204, a call unit 211, an operation unit 207, a camera unit 208, a storage unit 212, and an external input / output unit. 213, a GPS (Global Positioning System) receiving unit 214, a motion sensor unit 215, a power supply unit 216, and a main control unit 220.
  • a wireless communication function for performing mobile wireless communication via a base station device BS (not shown) and a mobile communication network NW (not shown) is provided.
  • the wireless communication unit 210 performs wireless communication with the base station apparatus BS accommodated in the mobile communication network NW according to an instruction from the main control unit 220. Using this wireless communication, transmission and reception of various file data such as audio data and image data, e-mail data, and reception of Web data and streaming data are performed.
  • the display input unit 204 displays images (still images and moving images), character information, and the like, visually transmits information to the user under the control of the main control unit 220, and detects user operations on the displayed information.
  • a so-called touch panel which includes a display panel 202 and an operation panel 203.
  • the display panel 202 uses an LCD (Liquid Crystal Display), an OELD (Organic Electro-Luminescence Display), or the like as a display device.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • OELD Organic Electro-Luminescence Display
  • the operation panel 203 is a device that is placed so that an image displayed on the display surface of the display panel 202 is visible and detects one or more coordinates operated by a user's finger or stylus.
  • a detection signal generated due to the operation is output to the main control unit 220.
  • the main control unit 220 detects an operation position (coordinates) on the display panel 202 based on the received detection signal.
  • the display panel 202 and the operation panel 203 of the smartphone 200 exemplified as an embodiment of the photographing apparatus of the present invention integrally constitute a display input unit 204.
  • the arrangement 203 covers the display panel 202 completely.
  • the operation panel 203 may have a function of detecting a user operation even in an area outside the display panel 202.
  • the operation panel 203 includes a detection area (hereinafter referred to as a display area) for an overlapping portion that overlaps the display panel 202 and a detection area (hereinafter, a non-display area) for an outer edge portion that does not overlap the other display panel 202. May be included).
  • the operation panel 203 may include two sensitive areas of the outer edge portion and the other inner portion. Further, the width of the outer edge portion is appropriately designed according to the size of the housing 201 and the like.
  • the position detection method employed in the operation panel 203 include a matrix switch method, a resistance film method, a surface acoustic wave method, an infrared method, an electromagnetic induction method, a capacitance method, and the like. You can also
  • the call unit 211 includes a speaker 205 and a microphone 206, converts user's voice input through the microphone 206 into voice data that can be processed by the main control unit 220, and outputs the voice data to the main control unit 220. 210 or the audio data received by the external input / output unit 213 is decoded and output from the speaker 205.
  • the speaker 205 can be mounted on the same surface as the surface on which the display input unit 204 is provided, and the microphone 206 can be mounted on the side surface of the housing 201.
  • the operation unit 207 is a hardware key using a key switch or the like, and receives an instruction from the user.
  • the operation unit 207 is mounted on the side surface of the housing 201 of the smartphone 200 and is turned on when pressed with a finger or the like, and turned off when the finger is released with a restoring force such as a spring. It is a push button type switch.
  • the storage unit 212 includes a control program and control data of the main control unit 220, application software, address data that associates the name and telephone number of a communication partner, transmitted / received e-mail data, Web data downloaded by Web browsing, The downloaded content data is stored, and streaming data and the like are temporarily stored.
  • the storage unit 212 includes an internal storage unit 217 built in the smartphone and an external storage unit 218 having a removable external memory slot.
  • Each of the internal storage unit 217 and the external storage unit 218 constituting the storage unit 212 includes a flash memory type (hard memory type), a hard disk type (hard disk type), a multimedia card micro type (multimedia card micro type), This is realized using a storage medium such as a card type memory (for example, MicroSD (registered trademark) memory), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), or the like.
  • a flash memory type hard memory type
  • hard disk type hard disk type
  • multimedia card micro type multimedia card micro type
  • a storage medium such as a card type memory (for example, MicroSD (registered trademark) memory), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), or the like.
  • the external input / output unit 213 serves as an interface with all external devices connected to the smartphone 200, and communicates with other external devices (for example, universal serial bus (USB), IEEE 1394, etc.) or a network.
  • external devices for example, universal serial bus (USB), IEEE 1394, etc.
  • a network for example, the Internet, wireless LAN, Bluetooth (registered trademark), RFID (Radio Frequency Identification), Infrared Data Association (IrDA) (registered trademark), UWB (Ultra Wideband) (registered trademark) ZigBee) (registered trademark, etc.) for direct or indirect connection.
  • an external device connected to the smartphone 200 for example, a wired / wireless headset, a wired / wireless external charger, a wired / wireless data port, a memory card (Memory card) connected via a card socket, or a SIM (Subscriber).
  • Identity Module Card / UIM (User Identity Module Card) card external audio / video equipment connected via audio / video I / O (Input / Output) terminal, external audio / video equipment connected wirelessly, yes / no
  • the external input / output unit 213 transmits data received from such an external device to each component inside the smartphone 200, or allows the data inside the smartphone 200 to be transmitted to the external device. Can do.
  • the GPS receiving unit 214 receives GPS signals transmitted from the GPS satellites ST1 to STn in accordance with instructions from the main control unit 220, executes positioning calculation processing based on the received GPS signals, and calculates the latitude of the smartphone 200 Detect the position consisting of longitude and altitude.
  • the GPS reception unit 214 can acquire position information from the wireless communication unit 210 or the external input / output unit 213 (for example, a wireless LAN), the GPS reception unit 214 can also detect the position using the position information.
  • the motion sensor unit 215 includes, for example, a three-axis acceleration sensor, and detects the physical movement of the smartphone 200 in accordance with an instruction from the main control unit 220. By detecting the physical movement of the smartphone 200, the moving direction and acceleration of the smartphone 200 are detected. The detection result is output to the main control unit 220.
  • the power supply unit 216 supplies power stored in a battery (not shown) to each unit of the smartphone 200 in accordance with an instruction from the main control unit 220.
  • the main control unit 220 includes a microprocessor, operates according to a control program and control data stored in the storage unit 212, and controls each unit of the smartphone 200 in an integrated manner.
  • the main control unit 220 includes a mobile communication control function that controls each unit of the communication system and an application processing function in order to perform voice communication and data communication through the wireless communication unit 210.
  • the application processing function is realized by the main control unit 220 operating according to the application software stored in the storage unit 212.
  • Examples of the application processing function include an infrared communication function for controlling the external input / output unit 213 to perform data communication with the opposite device, an e-mail function for transmitting / receiving e-mails, and a web browsing function for browsing web pages. .
  • the main control unit 220 has an image processing function such as displaying video on the display input unit 204 based on image data (still image or moving image data) such as received data or downloaded streaming data.
  • the image processing function is a function in which the main control unit 220 decodes the image data, performs image processing on the decoding result, and displays an image on the display input unit 204.
  • the main control unit 220 executes display control for the display panel 202 and operation detection control for detecting a user operation through the operation unit 207 and the operation panel 203.
  • the main control unit 220 displays an icon for starting application software, a software key such as a scroll bar, or a window for creating an e-mail.
  • a software key such as a scroll bar, or a window for creating an e-mail.
  • the scroll bar refers to a software key for accepting an instruction to move the display portion of a large image that does not fit in the display area of the display panel 202.
  • the main control unit 220 detects a user operation through the operation unit 207 or accepts an operation on the icon or an input of a character string in the input field of the window through the operation panel 203. Or a display image scroll request through a scroll bar.
  • the main control unit 220 causes the operation position with respect to the operation panel 203 to overlap with the display panel 202 (display area) or other outer edge part (non-display area) that does not overlap with the display panel 202.
  • a touch panel control function for controlling the sensitive area of the operation panel 203 and the display position of the software key.
  • the main control unit 220 can also detect a gesture operation on the operation panel 203 and execute a preset function in accordance with the detected gesture operation.
  • Gesture operation is not a conventional simple touch operation, but an operation that draws a trajectory with a finger or the like, designates a plurality of positions at the same time, or combines these to draw a trajectory for at least one of a plurality of positions. means.
  • the camera unit 208 includes configurations other than the external memory control unit 20, the recording medium 21, the display control unit 22, the display unit 23, and the operation unit 14 in the camera main body 200 illustrated in FIG.
  • the captured image data generated by the camera unit 208 can be recorded in the storage unit 212 or output through the input / output unit 213 or the wireless communication unit 210.
  • the camera unit 208 is mounted on the same surface as the display input unit 204, but the mounting position of the camera unit 208 is not limited to this, and the camera unit 208 may be mounted on the back surface of the display input unit 204. Good.
  • the camera unit 208 can be used for various functions of the smartphone 200.
  • an image acquired by the camera unit 208 can be displayed on the display panel 202, or the image of the camera unit 208 can be used as one of operation inputs of the operation panel 203.
  • the GPS receiving unit 214 detects a position
  • the position can be detected with reference to an image from the camera unit 208.
  • the optical axis direction of the camera unit 208 of the smartphone 200 is determined without using the triaxial acceleration sensor or in combination with the triaxial acceleration sensor. It is also possible to determine the current usage environment.
  • the image from the camera unit 208 can also be used in the application software.
  • the position information acquired by the GPS receiver 214 to the image data of the still image or the moving image, the voice information acquired by the microphone 206 (the text information may be converted into voice information by the main control unit or the like), Posture information and the like acquired by the motion sensor unit 215 can be added and recorded in the recording unit 212, or output through the input / output unit 213 and the wireless communication unit 210.
  • the lens device 100 can be mounted using the solid-state imaging device 5 as the imaging device of the camera unit 208, and the camera unit 208 performs the processing described with reference to FIGS. High-precision AF and high-quality shooting are possible.
  • the disclosed imaging apparatus is an imaging apparatus having an imaging device that images a subject via an imaging optical system including a focus lens, and a plurality of parameters correlated with the contrast or brightness of the subject imaged by the imaging device.
  • a focus control unit that selects and executes either the first focus control for controlling the lens to the focus position or the second focus control for controlling the focus lens to the focus position by the contrast AF method.
  • a determination threshold variable unit that varies the determination threshold according to a predetermined condition, and the plurality of parameters It is intended to include parameters related to the imaging conditions set in the parameters and the imaging device relating to the subject condition.
  • the determination threshold variable unit is configured to detect a parameter other than any one of the plurality of parameters, a subject size that is a target for detecting a phase difference used for the first focusing control, The determination threshold value is varied according to at least one of the set imaging resolution and the spatial frequency of the subject.
  • the parameter relating to the imaging condition includes an F value of the imaging optical system, a position of a focus lens included in the imaging optical system, a focal length of the imaging optical system, or an exposure value of the imaging element.
  • the parameter relating to the subject condition includes a contrast value or a luminance value of the subject to be imaged.
  • any one of the parameters is an F value of the imaging optical system or an exposure value of the imaging element
  • the determination threshold variable unit is configured to detect the exposure value of the imaging element or the imaging optical system.
  • the determination threshold value is varied according to the F value.
  • any one of the parameters is an F value of the imaging optical system or an exposure value of the imaging element
  • the determination threshold variable unit is configured to determine the subject size, the imaging resolution, or the focus lens.
  • the determination threshold value is varied in accordance with the position.
  • the disclosed imaging apparatus includes a mount mechanism that can attach and detach the imaging optical system.
  • the disclosed focus control method is arranged in front of the image sensor, with a determination threshold set for any one of a plurality of parameters correlated with the contrast or brightness of the subject imaged by the image sensor.
  • a first focus control for controlling the focus lens to a focus position by a phase difference AF method according to a relationship with the value of any one of the parameters when an instruction to perform focus control of the focus lens is given.
  • a focus control step for selecting and executing either one of the second focus control for controlling the focus lens to a focus position by the contrast AF method, and the determination threshold value is variable according to a predetermined condition.
  • a determination threshold variable step wherein the plurality of parameters are related to subject conditions and imaging conditions It is intended to include parameters.
  • an imaging apparatus and a focus control method that can improve the imaging quality by selecting an optimal AF method according to the environment in which the subject is imaged, the shooting conditions at the time of shooting, and the like.
  • Solid-state image sensor 11 System control unit 19 Defocus amount calculation unit 50 Light receiving surface 51 Pixel 52 AF area (phase difference detection area) 51R, 51L Phase difference detection pixel X Row direction Y Column direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Structure And Mechanism Of Cameras (AREA)

Abstract

　被写体を撮影する環境や撮影時の撮影条件等によって最適なＡＦ方式を選択して撮像品質を向上させる撮像装置及び合焦制御方法を提供する。撮像装置のシステム制御部１１は、Ｆ値について設定される判定閾値と、ＡＦ指示がなされた場合における設定Ｆ値との大小関係にしたがって、位相差ＡＦ方式による合焦制御とコントラストＡＦ方式による合焦制御のいずれかを選択して行う。システム制御部１１は、判定閾値を、ＡＦ指示がなされた場合における露出値に応じて可変する。

Description

撮像装置及び合焦制御方法
　本発明は、位相差ＡＦとコントラストＡＦを併用する撮像装置及び合焦制御方法に関する。
　近年、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の固体撮像素子の高解像度化に伴い、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、スマートフォン等の携帯電話機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔ，携帯情報端末）等の撮影機能を有する情報機器の需要が急増している。なお、以上のような撮像機能を有する情報機器を撮像装置と称する。
　これら撮像装置では、主要な被写体に焦点を合わせる合焦制御方法として、コントラストＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ、自動合焦）方式や位相差ＡＦ方式が採用されている。これまでに、位相差ＡＦ方式とコントラストＡＦ方式とを併用する撮像装置も提案されている（例えば、特許文献１～４）。
　特許文献１には、電子ズームの使用の有無に応じて、コントラストＡＦを行うか、コントラストＡＦと位相差ＡＦを組み合わせて行うかを選択する撮像装置が記載されている。
　特許文献２には、装着されるレンズの種類や被写体のコントラストに応じて、コントラストＡＦを行うか位相差ＡＦを行うかを選択する撮像装置が記載されている。
　特許文献３には、被写体の周波数に応じて、コントラストＡＦを行うか位相差ＡＦを行うかを選択する撮像装置が記載されている。
　特許文献４には、露出条件に応じて、コントラストＡＦを行うか位相差ＡＦを行うかを選択する撮像装置が記載されている。
日本国特開２００５－７７９５９号公報 国際公開ＷＯ２００９／１０４３９０号公報 日本国特開２００９－６３９２１号公報 日本国特開２０１２－４９２０１号公報
　特許文献１～４に記載の撮像装置は、いずれも、あるパラメータが閾値以上であれば位相差ＡＦを行い、そのパラメータが閾値未満であればコントラストＡＦを行うといったように、固定の閾値に応じてＡＦ方式を切り替えている。しかし、閾値が固定では、位相差ＡＦを行った方がよい撮影条件のときにコントラストＡＦが行われたり、逆に、コントラストＡＦを行った方がよい撮影条件のときに位相差ＡＦが行われたりする可能性がある。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、被写体を撮影する環境や撮影時の撮影条件等によって最適なＡＦ方式を選択して撮像品質を向上させることのできる撮像装置及び合焦制御方法を提供することを目的とする。
　本発明の撮像装置は、フォーカスレンズを含む撮像光学系を介して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像装置であって、上記撮像素子により撮像される被写体のコントラスト又は明るさと相関のある複数のパラメータのうちのいずれかのパラメータについて設定される判定閾値と、上記フォーカスレンズの合焦制御を行う指示がなされた場合における上記いずれかのパラメータの値との関係にしたがって、位相差ＡＦ方式により上記フォーカスレンズを合焦位置に制御する第一の合焦制御と、コントラストＡＦ方式により上記フォーカスレンズを合焦位置に制御する第二の合焦制御とのいずれかを選択して実行する合焦制御部と、上記判定閾値を予め決められた条件に応じて可変する判定閾値可変部と、を備え、上記複数のパラメータは、被写体条件に関するパラメータ及び上記撮像装置に設定される撮像条件に関するパラメータを含むものである。
　本発明の合焦制御方法は、撮像素子により撮像される被写体のコントラスト又は明るさと相関のある複数のパラメータのうちのいずれかのパラメータについて設定される判定閾値と、上記撮像素子の前方に配置されるフォーカスレンズの合焦制御を行う指示がなされた場合における上記いずれかのパラメータの値との関係にしたがって、位相差ＡＦ方式により上記フォーカスレンズを合焦位置に制御する第一の合焦制御と、コントラストＡＦ方式により上記フォーカスレンズを合焦位置に制御する第二の合焦制御とのいずれかを選択して実行する合焦制御ステップと、上記判定閾値を予め決められた条件に応じて可変する判定閾値可変ステップと、を備え、上記複数のパラメータは、被写体条件に関するパラメータ及び撮像条件に関するパラメータを含むものである。
　例えば特許文献３に記載された撮像装置は、装着されるレンズの種類によって、コントラストＡＦを行うか、ハイブリッドＡＦ（コントラストＡＦと位相差ＡＦの併用方式）又は位相差ＡＦを行うかを切り替えている。この撮像装置では、一旦レンズが装着された後は、被写体を撮影する環境や撮影時の撮影条件等に関わらず、コントラストＡＦとハイブリッドＡＦのどちらかが行われる。この撮像装置と比較すると、本発明は、一旦レンズが装着された後でも、被写体を撮影する環境や撮影時の撮影条件等によって最適なＡＦ方式を選択して撮像品質を向上させることができる。
　本発明によれば、被写体を撮影する環境や撮影時の撮影条件等によって最適なＡＦ方式を選択して撮像品質を向上させることのできる撮像装置及び合焦制御方法を提供することができる。
本発明の一実施形態を説明するための撮像装置の一例としてのデジタルカメラの概略構成を示す図 図１に示すデジタルカメラに搭載される固体撮像素子５の平面構成を示す部分拡大図 図１に示すデジタルカメラに搭載される固体撮像素子５の全体構成を示す平面模式図 位相差ＡＦとコントラストＡＦを切り替える基準となる判定閾値の設定例を説明する図 位相差ＡＦとコントラストＡＦを切り替える基準となる判定閾値の別の設定例を説明する図 位相差ＡＦとコントラストＡＦを切り替える基準となる判定閾値の別の設定例を説明する図 位相差ＡＦとコントラストＡＦを切り替える基準となる判定閾値を変更する条件の別の設定例を説明する図 位相差ＡＦとコントラストＡＦを切り替える基準となる判定閾値を変更する条件の別の設定例を説明する図 位相差ＡＦとコントラストＡＦを切り替える基準となる判定閾値を変更する条件の別の設定例を説明する図 位相差ＡＦとコントラストＡＦを切り替える基準となる判定閾値を変更する条件の別の設定例を説明する図 位相差ＡＦとコントラストＡＦを切り替える基準となる判定閾値を変更する条件の別の設定例を説明する図 位相差ＡＦとコントラストＡＦを切り替える基準となる判定閾値を変更する条件の別の設定例を説明する図 図１に示すデジタルカメラのＡＦ動作を説明するためのフローチャート 撮像装置としてのスマートフォンを説明する図 図１４のスマートフォンの内部ブロック図
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　図１は、本発明の一実施形態を説明するための撮像装置の一例としてのデジタルカメラの概略構成を示す図である。
　図１に示すデジタルカメラは、撮像光学系としてのレンズ装置１００と、レンズ装置１００が装着される不図示のマウント機構を備えたカメラ本体２００とを備える。
　レンズ装置１００は、フォーカスレンズ及びズームレンズ等を含む撮影レンズ１と、絞り２と、レンズ駆動部８と、絞り駆動部９とを含む。撮影レンズ１は少なくともフォーカスレンズを含んでいればよい。
　レンズ装置１００は、カメラ本体２００に着脱可能であり、他のものに交換可能となっている。
　カメラ本体２００は、レンズ装置１００を介して被写体を撮像するＣＣＤ型やＣＭＯＳ型等の固体撮像素子５と、固体撮像素子５の出力に接続された相関二重サンプリング処理等のアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部６と、アナログ信号処理部６から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路７とを備える。アナログ信号処理部６及びＡ／Ｄ変換回路７は、システム制御部１１によって制御される。アナログ信号処理部６及びＡ／Ｄ変換回路７は固体撮像素子５に内蔵されることもある。
　デジタルカメラの電気制御系全体を統括制御するシステム制御部１１は、レンズ駆動部８を制御して撮影レンズ１に含まれるフォーカスレンズの位置を調整したり、撮影レンズ１に含まれるズームレンズの位置の調整を行ったりする。更に、システム制御部１１は、絞り駆動部９を介して絞り２の開口量を制御することにより、露光量の調整を行う。
　また、システム制御部１１は、撮像素子駆動部１０を介して固体撮像素子５を駆動し、撮影レンズ１を通して撮像した被写体像を撮像画像信号として出力させる。システム制御部１１には、操作部１４を通してユーザからの指示信号が入力される。
　このシステム制御部１１は、機能ブロックとして、合焦制御部１１Ａと、判定閾値可変部１１Ｂとを有する。合焦制御部１１Ａは、後述する様に、コントラストＡＦ処理部１８と位相差ＡＦ処理部１９のいずれか一方を選択し、選択した処理部によって決定された合焦位置にしたがって、撮影レンズ１の合焦制御を行う。判定閾値可変部１１Ｂは、後述する判定閾値を予め決められた条件に応じて可変する。
　更に、このデジタルカメラの電気制御系は、メインメモリ１６と、メインメモリ１６に接続されたメモリ制御部１５と、Ａ／Ｄ変換回路７から出力される撮像画像信号に対し、補間演算、ガンマ補正演算、及びＲＧＢ／ＹＣ変換処理等を行って撮影画像データを生成するデジタル信号処理部１７と、コントラストＡＦ方式により合焦位置を決定するコントラストＡＦ処理部１８と、位相差ＡＦ方式により合焦位置を決定する位相差ＡＦ処理部１９と、着脱自在の記録媒体２１が接続される外部メモリ制御部２０と、カメラ背面等に搭載された表示部２３が接続される表示制御部２２と、を備える。メモリ制御部１５、デジタル信号処理部１７、コントラストＡＦ処理部１８、位相差ＡＦ処理部１９、外部メモリ制御部２０、及び表示制御部２２は、制御バス２４及びデータバス２５によって相互に接続され、システム制御部１１からの指令によって制御される。
　図２は、図１に示すデジタルカメラに搭載される固体撮像素子５の平面構成を示す部分拡大図である。
　固体撮像素子５は、受光面上の行方向Ｘ及びこれに直交する列方向Ｙに二次元状に配列された多数の画素５１（図中の各正方形のブロック）を備えている。図２では全ての画素５１は図示していないが、実際には、数百万～１千数万個程度の画素５１が二次元状に配列される。固体撮像素子５により撮像を行うと、この多数の画素５１の各々から出力信号が得られる。
　各画素５１は、フォトダイオード等の光電変換部と、この光電変換部上方に形成されたカラーフィルタとを含む。
　図２では、赤色光を透過するカラーフィルタ（Ｒフィルタ）を含む画素５１には“Ｒ”の文字を付し、緑色光を透過するカラーフィルタ（Ｇフィルタ）を含む画素５１には“Ｇ”の文字を付し、青色光を透過するカラーフィルタ（Ｂフィルタ）を含む画素５１には“Ｂ”の文字を付している。
　多数の画素５１は、行方向Ｘに並ぶ複数の画素５１からなる画素行を、列方向Ｙに複数個並べた配列となっている。そして、奇数行の画素行と偶数行の画素行は、各画素行の画素５１の配列ピッチの略１／２、行方向Ｘにずれている。
　奇数行の画素行の各画素５１に含まれるカラーフィルタの配列は全体としてベイヤ配列となっている。また、偶数行の画素行の各画素５１に含まれるカラーフィルタの配列も全体としてベイヤ配列となっている。奇数行にある画素５１と、この画素５１に対して右下に隣接する、この画素５１と同色光を検出する画素５１とがペアを構成する。本明細書において“隣接する２つの画素”とは、中心同士を結ぶ線分の長さが最短となる２つの画素のことを言う。
　このような画素配列の固体撮像素子５によれば、ペアを構成する２つの画素５１の出力信号を加算することでカメラの高感度化を図ることができる。また、ペアを構成する２つの画素５１の露光時間を変え、かつ、この２つの画素５１の出力信号を加算することでカメラの広ダイナミックレンジ化を図ることができる。
　固体撮像素子５では、上記ペアのうちの一部を位相差検出用画素のペア（以下、位相差ペアともいう）としている。各位相差ペアは、図２の例では、斜めに隣接する位相差検出用画素５１Ｒと位相差検出用画素５１Ｌとで構成される。位相差ペアは、隣接する同色画素のペアに限らず、例えば１，２画素や数画素程度離れた近接する同色画素のペアとしても良い。
　位相差検出用画素５１Ｒは、撮影レンズ１の瞳領域の異なる部分を通過した一対の光束の一方（例えば瞳領域の右半分を通過した光束）を受光し受光量に応じた信号を出力する。つまり、固体撮像素子５に設けられた位相差検出用画素５１Ｒは、撮影レンズ１の瞳領域の異なる部分を通過した一対の光束の一方によって形成される像を撮像するものとなる。
　位相差検出用画素５１Ｌは、上記一対の光束の他方（例えば瞳領域の左半分を通過した光束）を受光し受光量に応じた信号を出力する。つまり、固体撮像素子５に設けられた位相差検出用画素５１Ｌは、撮影レンズ１の瞳領域の異なる部分を通過した一対の光束の他方によって形成される像を撮像するものとなる。
　なお、位相差検出用画素５１Ｒ，５１Ｌ以外の複数の画素５１（以下、撮像用画素という）は、撮影レンズ１の瞳領域のほぼ全ての部分を通過した光束によって形成される像を撮像するものとなる。以下では、撮像用画素５１のうち、Ｒフィルタを搭載するものをＲ画素５１、Ｇフィルタを搭載するものをＧ画素５１、Ｂフィルタを搭載するものをＢ画素５１ともいう。
　各画素５１の光電変換部上方には、遮光膜が設けられる。この遮光膜には、光電変換部の受光面積を規定する開口が形成されている。
　撮像用画素５１の開口（図２において符号ａで示す）の中心は、撮像用画素５１の光電変換部の中心（正方形のブロックの中心）と一致している。なお、図２では、図を簡略化するために、撮像用画素５１については一箇所のみに開口ａを図示している。
　これに対し、位相差検出用画素５１Ｒの開口（図２において符号ｃで示す）の中心は、位相差検出用画素５１Ｒの光電変換部の中心に対し右側に偏心している。位相差検出用画素５１Ｌの開口（図２において符号ｂで示す）の中心は、位相差検出用画素５１Ｌの光電変換部の中心に対して左側に偏心している。
　固体撮像素子５では、緑色のカラーフィルタが搭載される画素５１の一部が位相差検出用画素５１Ｒ又は位相差検出用画素５１Ｌとなっている。
　位相差検出用画素５１Ｒと位相差検出用画素５１Ｌは、それぞれ、画素５１が配置される領域において離散的及び周期的に配置されている。
　位相差検出用画素５１Ｒは、図２の例では、偶数行の画素行の一部（図２の例では、３画素行おきに並ぶ４つの画素行）において、行方向Ｘに３つの画素おきに配置されている。位相差検出用画素５１Ｌは、図２の例では、奇数行の画素行の一部（位相差検出用画素５１Ｒを含む画素行の隣にある画素行）において、行方向Ｘに、位相差検出用画素５１Ｒと同じ周期で配置されている。
　このような構成により、遮光膜の開口ｂを通って画素５１Ｌに受光される光は、図２の紙面上方に設けられる撮影レンズ１の被写体から見て左側からの光、すなわち被写体を右眼で見た方向から来た光が主となる。また、遮光膜の開口ｃを通って画素５１Ｒに受光される光は、撮影レンズ１の被写体から見て右側からの光、すなわち被写体を左眼で見た方向から来た光が主となる。
　即ち、全ての位相差検出用画素５１Ｒによって、被写体を左眼で見た撮像画像信号を得ることができ、全ての位相差検出用画素５１Ｌによって、被写体を右眼で見た撮像画像信号を得ることができる。このため、両者を組み合わせ相関演算することで位相差情報を求めることが可能になる
　なお、位相差検出用画素５１Ｒと位相差検出用画素５１Ｌは、遮光膜の開口を逆方向に偏心させることで位相差情報を得るようにしている。しかし、位相差情報を得るための構造はこれに限らず、よく知られているものを採用することができる。例えば、位相差ペアに共通の１つのマイクロレンズ（トップレンズ）を搭載する構造でも良い。
　図３は、図１に示すデジタルカメラに搭載される固体撮像素子５の全体構成を示す平面模式図である。
　固体撮像素子５は、全ての画素５１が配置される受光面５０を有する。そして、この受光面５０に、位相差情報を取得する対象となる位相差検出エリア（以下、ＡＦエリアという）５２が図２の例では９つ設けられている。
　ＡＦエリア５２は、Ｒフィルタ搭載の撮像用画素５１（Ｒ画素５１）、Ｇフィルタ搭載の撮像用画素５１（Ｇ画素５１）、及びＢフィルタ搭載の撮像用画素５１（Ｂ画素５１）と、複数の位相差ペアとを含むエリアである。
　受光面５０のうちＡＦエリア５２を除く部分には、撮像用画素５１だけが配置される。なお、ＡＦエリア５２は、受光面５０に隙間無く設けてあってもよい。
　図１に示す位相差ＡＦ処理部１９は、９つのＡＦエリア５２の中からユーザ操作等により選択された１つのＡＦエリア５２にある位相差検出用画素５１Ｌ及び位相差検出用画素５１Ｒから読み出される出力信号群を用いて、上記一対の光束によって形成される２つの像の相対的な位置ずれ量である位相差量を演算する。そして、この位相差量に基づいて、撮影レンズ１の焦点調節状態、ここでは合焦状態から離れている量と合焦状態から離れている方向、すなわちデフォーカス量を求める。位相差ＡＦ処理部１９は、このデフォーカス量からフォーカスレンズの合焦位置を決定する。
　図１に示すコントラストＡＦ処理部１８は、９つのＡＦエリア５２の中からユーザ操作等により選択された１つのＡＦエリア５２によって撮像される画像を解析し、周知のコントラストＡＦ方式によって撮影レンズ１の合焦位置を決定する。
　即ち、コントラストＡＦ処理部１８は、システム制御部１１の制御によって撮影レンズ１のフォーカスレンズ位置を動かしながら、動かした位置毎に得られる画像のコントラスト（明暗差）を求める。そして、コントラストが最大となるフォーカスレンズ位置を合焦位置として決定する。
　なお、ＡＦエリア５２は１つだけでなく、連続して並ぶ複数個を選択できるようにしてもよい。
　図１に示すシステム制御部１１は、合焦制御部１１Ａにより、固体撮像素子５により撮像される被写体（選択されたＡＦエリア５２によって撮像される被写体）のコントラスト又は明るさと相関のある複数のパラメータのうちのいずれかのパラメータについて設定される判定閾値と、合焦制御を行う指示がなされた場合における上記いずれかのパラメータの値との関係にしたがって、コントラストＡＦ処理部１８と位相差ＡＦ処理部１９のいずれか一方を選択する。そして、選択したコントラストＡＦ処理部１８又は位相差ＡＦ処理部１９に合焦位置を決定させ、決定された合焦位置に基づいて、撮影レンズ１のフォーカスレンズを合焦位置に制御する。
　撮像される被写体のコントラスト又は明るさと相関のあるパラメータは、撮像された被写体画像のコントラスト値又は輝度値等の被写体によって決まる被写体条件に関するパラメータと、被写体を撮像するときの撮像光学系のＦ値、焦点距離、フォーカスレンズ位置、又は固体撮像素子５の露出値等のカメラに設定される撮像条件に関するパラメータとを含む。
　また、システム制御部１１は、判定閾値可変部１１Ｂにより、上記判定閾値を予め決められた条件に応じて可変する。例えば、システム制御部１１は、上記複数のパラメータのうちのいずれかのパラメータ以外のパラメータ、位相差検出用画素５１Ｒ，５１Ｌによって位相差を検出する対象となる被写体のサイズ（選択されたＡＦエリア５２の列方向Ｙにおける幅）、カメラに設定された撮像解像度、及び被写体の空間周波数の少なくとも１つに応じて上記判定閾値を可変する。
　図４は、位相差ＡＦとコントラストＡＦを切り替える基準となる判定閾値の設定例を説明する図である。
　図４の例では、固体撮像素子５の露出値（ＥＶ）に対して判定閾値を設定し、その判定閾値を撮像光学系のＦ値に応じて可変としている。
　ＦＩＧ４Ａに示すように、システム制御部１１は、Ｆ値＝Ｆ１．４に設定されているときは、設定されたＥＶ値が判定閾値ａ未満の範囲ではコントラストＡＦ処理部１８を選択し、設定されたＥＶ値が判定閾値ａ以上の範囲では位相差ＡＦ処理部１９を選択する。
　また、ＦＩＧ４Ｂに示すように、システム制御部１１は、Ｆ値＝Ｆ５．６に設定されているときは、判定閾値をａよりも大きいｂに設定する。
　Ｆ値が大きいと、固体撮像素子５に入射する光量が減少する。位相差ＡＦ処理部１９は、位相差検出用画素５１Ｒ，５１Ｌの出力信号を用いて位相差量を演算するが、位相差検出用画素５１Ｒ，５１Ｌは撮像用画素５１に比べて感度が低い。そのため、入射光量が減少すると、位相差量の演算精度を維持できなくなる。そこで、図４に示すように、Ｆ値が大きいときには、判定閾値を大きくして、コントラストＡＦの方が選択される可能性を高くすることで、ＡＦ精度の低下を防ぐことができる。
　なお、図４において判定閾値を決めるパラメータを、被写体を撮像して得られる画像信号の輝度値に置き換えても、同様の効果を得ることができる。
　図５は、位相差ＡＦとコントラストＡＦを切り替える基準となる判定閾値の別の設定例を説明する図である。
　図５の例では、固体撮像素子５のＦ値に対して判定閾値を設定し、その判定閾値を固体撮像素子５の露出値に応じて可変としている。
　ＦＩＧ５Ａに示すように、システム制御部１１は、ＥＶ値＝６に設定されているときは、設定されたＦ値が判定閾値ａ未満の範囲では位相差ＡＦ処理部１９を選択し、設定されたＦ値が判定閾値ａ以上の範囲ではコントラストＡＦ処理部１８を選択する。
　また、ＦＩＧ５Ｂに示すように、システム制御部１１は、ＥＶ値＝３に設定されているときは、判定閾値をａよりも小さいｂに設定する。
　ＥＶ値が小さいと、固体撮像素子５に入射する光量が減少する。そこで、図５に示すように、ＥＶ値が小さいときには、判定閾値を小さくして、コントラストＡＦの方が選択される可能性を高くすることで、ＡＦ精度の低下を防ぐことができる。
　図６は、位相差ＡＦとコントラストＡＦを切り替える基準となる判定閾値の別の設定例を説明する図である。
　図６の例では、撮像される被写体のコントラスト値に対して判定閾値を設定し、その判定閾値を撮像光学系のＦ値に応じて可変としている。
　ＦＩＧ６Ａに示すように、システム制御部１１は、Ｆ値がＦ１．４のときは、選択されたＡＦエリア５２によって撮像される被写体のコントラスト値が判定閾値ａ未満の範囲ではコントラストＡＦ処理部１８を選択し、コントラスト値が判定閾値ａ以上の範囲では位相差ＡＦ処理部１９を選択する。
　また、ＦＩＧ６Ｂに示すように、システム制御部１１は、Ｆ値が５．６のときは、判定閾値をａよりも大きいｂに設定する。
　この図６の例でも、ＡＦ精度の低下を防ぐことができる。
　図７は、位相差ＡＦとコントラストＡＦを切り替える基準となる判定閾値を変更する条件の別の設定例を説明する図である。
　図７の例では、撮像光学系のＦ値に対して判定閾値を設定し、その判定閾値を撮像光学系に含まれるフォーカスレンズの位置（フォーカス位置）に応じて可変としている。
　ＦＩＧ７Ａに示すように、システム制御部１１は、フォーカス位置がＩＮＦであるときは、設定されたＦ値が判定閾値ａ未満の範囲では位相差ＡＦ処理部１９を選択し、設定されたＦ値が判定閾値ａ以上の範囲ではコントラストＡＦ処理部１８を選択する。
　また、ＦＩＧ７Ｂに示すように、システム制御部１１は、フォーカス位置がＭＯＤであるときは、判定閾値をａよりも小さいｂに設定する。
　レンズ装置には、設定Ｆ値が同じであっても、フォーカス位置がＭＯＤ側に近いほど、固体撮像素子５に入射する光量は減少するものがある。このようなレンズ装置に対応するため、図７に示すように、フォーカス位置がＭＯＤ側に近いほど判定閾値を小さくすることで、ＡＦ精度の低下を防ぐことができる。
　ＡＦエリア５２には、位相差ペアの行が列方向Ｙに複数個並んでおり、位相差ＡＦ処理部１９は、この位相差ペアの行毎に、相関演算によって位相差量を算出し、算出した行毎の位相差量を例えば平均して、最終的な位相差量を求める。つまり、ＡＦエリア５２に含まれる位相差ペアの行が多いほど、位相差量の演算精度は高くなる。
　したがって、選択されたＡＦエリア５２の列方向Ｙにおける幅（ＡＦエリアサイズ）を、判定閾値を決めるパラメータとすることもできる。
　図８は、位相差ＡＦとコントラストＡＦを切り替える基準となる判定閾値を変更する条件の別の設定例を説明する図である。
　図８の例では、撮像光学系のＦ値に対して判定閾値を設定し、その判定閾値をＡＦエリアサイズに応じて可変としている。
　ＦＩＧ８Ａに示すように、システム制御部１１は、ＡＦエリアサイズが大であるときは、設定されたＦ値が判定閾値ａ未満の範囲では位相差ＡＦ処理部１９を選択し、設定されたＦ値が判定閾値ａ以上の範囲ではコントラストＡＦ処理部１８を選択する。
　また、ＦＩＧ８Ｂに示すように、システム制御部１１は、ＡＦエリアサイズが小であるときは、判定閾値をａよりも小さいｂに設定する。
　このようにすることで、最適なＡＦ方式が選択されることになり、ＡＦ精度を向上させることができる。
　動画撮影や連写撮影等の撮影速度を優先させるモードにおいては、撮像される画像の解像度は低く設定される。解像度が低いということは、ＡＦ精度が多少悪くても、撮像画像に対する影響は少なくなる。したがって、設定される撮像解像度を、判定閾値を決めるパラメータとすることもできる。
　図９は、位相差ＡＦとコントラストＡＦを切り替える基準となる判定閾値を変更する条件の別の設定例を説明する図である。
　図９の例では、撮像光学系のＦ値に対して判定閾値を設定し、その判定閾値を撮像解像度に応じて可変としている。
　ＦＩＧ９Ａに示すように、システム制御部１１は、撮像解像度が低いときは、設定されたＦ値が判定閾値ａ未満の範囲では位相差ＡＦ処理部１９を選択し、設定されたＦ値が判定閾値ａ以上の範囲ではコントラストＡＦ処理部１８を選択する。
　また、ＦＩＧ９Ｂに示すように、システム制御部１１は、撮像解像度が高いときは、判定閾値をａよりも大きいｂに設定する。
　このようにすることで、撮像解像度に応じて最適なＡＦ方式が選択されることになり、ＡＦ精度を向上させることができる。
　撮像光学系の焦点距離が長い場合は、撮像光学系の焦点距離が短い場合と比較すると、撮像される主要被写体のサイズが大きくなるため、コントラストが低下する。したがって、撮像光学系の焦点距離を、判定閾値を決めるパラメータとすることもできる。
　図１０は、位相差ＡＦとコントラストＡＦを切り替える基準となる判定閾値を変更する条件の別の設定例を説明する図である。
　図１０の例では、撮像光学系のＦ値に対して判定閾値を設定し、その判定閾値を被写体の空間周波数に応じて可変としている。
　ＦＩＧ１０Ａに示すように、システム制御部１１は、被写体の空間周波数が低いときは、設定されたＦ値が判定閾値ａ未満の範囲では位相差ＡＦ処理部１９を選択し、設定されたＦ値が判定閾値ａ以上の範囲ではコントラストＡＦ処理部１８を選択する。
　また、ＦＩＧ１０Ｂに示すように、システム制御部１１は、被写体の空間周波数が高いときは、判定閾値をａよりも小さいｂに設定する。
　被写体の空間周波数が高いと、位相差ＡＦの精度が低下しやすくなるため、このようにすることで、被写体の空間周波数に応じて最適なＡＦ方式が選択されることになり、ＡＦ精度を向上させることができる。
　図１１は、位相差ＡＦとコントラストＡＦを切り替える基準となる判定閾値を変更する条件の別の設定例を説明する図である。
　図１１の例では、撮像光学系のＦ値に対して判定閾値を設定し、その判定閾値を撮像光学系の焦点距離に応じて可変としている。
　ＦＩＧ１１Ａに示すように、システム制御部１１は、焦点距離が長いときは、設定されたＦ値が判定閾値ａ未満の範囲では位相差ＡＦ処理部１９を選択し、設定されたＦ値が判定閾値ａ以上の範囲ではコントラストＡＦ処理部１８を選択する。
　また、ＦＩＧ１１Ｂに示すように、システム制御部１１は、焦点距離が短いときは、判定閾値をａよりも大きいｂに設定する。焦点距離が短い場合のほうが、コントラストが高くなり、高いＦ値まで位相差ＡＦが可能になるためである。
　このようにすることで、焦点距離に応じて最適なＡＦ方式が選択されることになり、ＡＦ精度を向上させることができる。
　ここまでは、判定閾値を１つのパラメータによって決める例を説明したが、判定閾値は複数のパラメータの組み合わせによって決めてもよい。
　図１２は、位相差ＡＦとコントラストＡＦを切り替える基準となる判定閾値を変更する条件の別の設定例を説明する図である。
　図１２の例では、固体撮像素子５の露出値（ＥＶ値）に対して判定閾値を設定し、その判定閾値を撮像光学系のＦ値とＡＦエリアサイズに応じて可変としている。
　ＦＩＧ１２Ａに示すように、システム制御部１１は、Ｆ値＝Ｆ１．４に設定されかつＡＦエリアサイズが小さいときは、設定されたＥＶ値が判定閾値ａ未満の範囲ではコントラストＡＦ処理部１８を選択し、設定されたＥＶ値が判定閾値ａ以上の範囲では位相差ＡＦ処理部１９を選択する。
　一方、ＦＩＧ１２Ｂに示すように、システム制御部１１は、Ｆ値＝Ｆ５．６に設定されかつＡＦエリアサイズが大きいときも、判定閾値をａに設定する。また、システム制御部１１は、Ｆ値＝Ｆ１．４に設定されかつＡＦエリアサイズが大きいときは、判定閾値をａより小さい値に設定する。
　このように、複数のパラメータに応じて判定閾値を決定することで、より精度の高いＡＦ方式が採用されやすくなり、撮像品質を向上させることができる。
　図１２では、Ｆ値とＡＦエリアサイズの組み合わせに応じて判定閾値を決めているが、判定閾値として設定されているＥＶ値を除くパラメータ（Ｆ値、焦点距離、フォーカス位置、被写体輝度、被写体コントラスト、ＡＦエリアサイズ、及び撮像解像度）から選ばれる３つ以上のパラメータの組み合わせに応じて判定閾値を決めることで、より高い効果を得ることができる。
　図１３は、図１に示すデジタルカメラのＡＦ動作を説明するためのフローチャートである。図１３では、上記いずれかのパラメータを、撮像される被写体の輝度とし、判定閾値をＦ値に応じて決める場合のフローを示している。
　撮影モードに設定されると、固体撮像素子５によるライブビュー画像生成用の撮像が開始される。そして、シャッタボタンが半押しされてＡＦ指示がなされると、システム制御部１１は、ＡＦ指示の直前に固体撮像素子５によって撮像して得られていた撮像画像信号から、事前に選択されたＡＦエリア５２にある各画素５１の出力信号を取得する（ステップＳ１）。
　次に、システム制御部１１は、ＡＦ指示がなされた時点で設定されている撮像光学系のＦ値の情報を取得する（ステップＳ２）。そして、システム制御部１１は、取得したＦ値の情報に応じて、被写体輝度についての判定閾値を設定する（ステップＳ３）。
　システム制御部１１は、判定閾値を設定した後、ステップＳ１で取得した出力信号を用いて、選択されているＡＦエリア５２によって撮像された被写体の輝度値を算出する（ステップＳ４）。
　次に、システム制御部１１は、算出した輝度値とステップＳ３で決定した判定閾値とを比較する（ステップＳ５）。
　ステップＳ５の判定がＮＯのとき、システム制御部１１は、コントラストＡＦ処理部１８により合焦位置を決定させる（ステップＳ６）。一方、ステップＳ５の判定がＹＥＳのとき、システム制御部１１は、位相差ＡＦ処理部１９により合焦を決定させる（ステップＳ７）。
　ステップＳ６，Ｓ７の後、システム制御部１１は、決定された合焦位置にフォーカスレンズを移動させて（ステップＳ８）、ＡＦ指示に応じた合焦制御を終了する。
　以上のように、本実施形態のデジタルカメラによれば、被写体条件や撮像条件等によって、位相差ＡＦを行うかコントラストＡＦを行うかを決める判定閾値を決めるため、被写体条件や撮像条件に適したＡＦ方式が選択されるようになり、ＡＦ精度を向上させることができる。
　ここまでは、画素５１がいわゆるハニカム配列されたものを例にしたが、画素５１が正方格子状に配列された固体撮像素子にも本発明は適用可能である。
　また、ここまでは、固体撮像素子５が複数色のカラーフィルタを搭載してカラー撮像を行うものとしたが、固体撮像素子５は、カラーフィルタを緑色の単色にするか又は省略して、モノクロ撮像用の撮像素子としてもよい。
　また、以上の説明では、固体撮像素子５を、撮像用画素５１と位相差検出用画素５１Ｒ，５１Ｌが混在する撮像兼位相差検出用の撮像素子とした。しかし、撮像用画素５１を持たない位相差ＡＦ専用の素子を固体撮像素子５とは別にカメラ本体２００内に設け、位相差ＡＦ処理部１９が、この素子からの出力信号を用いて合焦位置を決定する構成としてもよい。
　また、ここまでは、撮像装置としてデジタルカメラを例にしたが、カメラ付のスマートフォンでも本実施形態の技術を適用することができる。
　次に、カメラ付のスマートフォンの構成について説明する。
　図１４は、本発明の撮影装置の一実施形態であるスマートフォン２００の外観を示すものである。図１４に示すスマートフォン２００は、平板状の筐体２０１を有し、筐体２０１の一方の面に表示部としての表示パネル２０２と、入力部としての操作パネル２０３とが一体となった表示入力部２０４を備えている。また、この様な筐体２０１は、スピーカ２０５と、マイクロホン２０６と、操作部２０７と、カメラ部２０８とを備えている。なお、筐体２０１の構成はこれに限定されず、例えば、表示部と入力部とが独立した構成を採用したり、折り畳み構造やスライド機構を有する構成を採用したりすることもできる。
　図１５は、図１４に示すスマートフォン２００の構成を示すブロック図である。図１５に示すように、スマートフォンの主たる構成要素として、無線通信部２１０と、表示入力部２０４と、通話部２１１と、操作部２０７と、カメラ部２０８と、記憶部２１２と、外部入出力部２１３と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）受信部２１４と、モーションセンサ部２１５と、電源部２１６と、主制御部２２０とを備える。また、スマートフォン２００の主たる機能として、図示省略の基地局装置ＢＳと図示省略の移動通信網ＮＷとを介した移動無線通信を行う無線通信機能を備える。
　無線通信部２１０は、主制御部２２０の指示にしたがって、移動通信網ＮＷに収容された基地局装置ＢＳに対し無線通信を行うものである。この無線通信を使用して、音声データ、画像データ等の各種ファイルデータ、電子メールデータなどの送受信や、Ｗｅｂデータやストリーミングデータなどの受信を行う。
　表示入力部２０４は、主制御部２２０の制御により、画像（静止画像及び動画像）や文字情報などを表示して視覚的にユーザに情報を伝達するとともに、表示した情報に対するユーザ操作を検出する、いわゆるタッチパネルであって、表示パネル２０２と、操作パネル２０３とを備える。
　表示パネル２０２は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＯＥＬＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ　Ｄｉｓｐｌａｙ）などを表示デバイスとして用いたものである。
　操作パネル２０３は、表示パネル２０２の表示面上に表示される画像を視認可能に載置され、ユーザの指や尖筆によって操作される一又は複数の座標を検出するデバイスである。このデバイスをユーザの指や尖筆によって操作すると、操作に起因して発生する検出信号を主制御部２２０に出力する。次いで、主制御部２２０は、受信した検出信号に基づいて、表示パネル２０２上の操作位置（座標）を検出する。
　図１４に示すように、本発明の撮影装置の一実施形態として例示しているスマートフォン２００の表示パネル２０２と操作パネル２０３とは一体となって表示入力部２０４を構成しているが、操作パネル２０３が表示パネル２０２を完全に覆うような配置となっている。
　係る配置を採用した場合、操作パネル２０３は、表示パネル２０２外の領域についても、ユーザ操作を検出する機能を備えてもよい。換言すると、操作パネル２０３は、表示パネル２０２に重なる重畳部分についての検出領域（以下、表示領域と称する）と、それ以外の表示パネル２０２に重ならない外縁部分についての検出領域（以下、非表示領域と称する）とを備えていてもよい。
　なお、表示領域の大きさと表示パネル２０２の大きさとを完全に一致させても良いが、両者を必ずしも一致させる必要は無い。また、操作パネル２０３が、外縁部分と、それ以外の内側部分の２つの感応領域を備えていてもよい。更に、外縁部分の幅は、筐体２０１の大きさなどに応じて適宜設計されるものである。更にまた、操作パネル２０３で採用される位置検出方式としては、マトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式などが挙げられ、いずれの方式を採用することもできる。
　通話部２１１は、スピーカ２０５やマイクロホン２０６を備え、マイクロホン２０６を通じて入力されたユーザの音声を主制御部２２０にて処理可能な音声データに変換して主制御部２２０に出力したり、無線通信部２１０あるいは外部入出力部２１３により受信された音声データを復号してスピーカ２０５から出力させたりするものである。また、図１４に示すように、例えば、スピーカ２０５を表示入力部２０４が設けられた面と同じ面に搭載し、マイクロホン２０６を筐体２０１の側面に搭載することができる。
　操作部２０７は、キースイッチなどを用いたハードウェアキーであって、ユーザからの指示を受け付けるものである。例えば、図１４に示すように、操作部２０７は、スマートフォン２００の筐体２０１の側面に搭載され、指などで押下されるとオンとなり、指を離すとバネなどの復元力によってオフ状態となる押しボタン式のスイッチである。
　記憶部２１２は、主制御部２２０の制御プログラムや制御データ、アプリケーションソフトウェア、通信相手の名称や電話番号などを対応づけたアドレスデータ、送受信した電子メールのデータ、ＷｅｂブラウジングによりダウンロードしたＷｅｂデータや、ダウンロードしたコンテンツデータを記憶し、またストリーミングデータなどを一時的に記憶するものである。また、記憶部２１２は、スマートフォン内蔵の内部記憶部２１７と着脱自在な外部メモリスロットを有する外部記憶部２１８により構成される。なお、記憶部２１２を構成するそれぞれの内部記憶部２１７と外部記憶部２１８は、フラッシュメモリタイプ（ｆｌａｓｈ　ｍｅｍｏｒｙ　ｔｙｐｅ）、ハードディスクタイプ（ｈａｒｄ　ｄｉｓｋ　ｔｙｐｅ）、マルチメディアカードマイクロタイプ（ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　ｃａｒｄ　ｍｉｃｒｏ　ｔｙｐｅ）、カードタイプのメモリ（例えば、ＭｉｃｒｏＳＤ（登録商標）メモリ等）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）などの格納媒体を用いて実現される。
　外部入出力部２１３は、スマートフォン２００に連結される全ての外部機器とのインターフェースの役割を果たすものであり、他の外部機器に通信等（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ＩＥＥＥ１３９４など）又はネットワーク（例えば、インターネット、無線ＬＡＮ、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）（登録商標）、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、赤外線通信（Ｉｎｆｒａｒｅｄ　Ｄａｔａ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＩｒＤＡ）（登録商標）、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ　Ｗｉｄｅｂａｎｄ）（登録商標）、ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）（登録商標）など）により直接的又は間接的に接続するためのものである。
　スマートフォン２００に連結される外部機器としては、例えば、有／無線ヘッドセット、有／無線外部充電器、有／無線データポート、カードソケットを介して接続されるメモリカード（Ｍｅｍｏｒｙ　ｃａｒｄ）やＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　Ｉｄｅｎｔｉｔｙ　Ｍｏｄｕｌｅ　Ｃａｒｄ）／ＵＩＭ（Ｕｓｅｒ　Ｉｄｅｎｔｉｔｙ　Ｍｏｄｕｌｅ　Ｃａｒｄ）カード、オーディオ・ビデオＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）端子を介して接続される外部オーディオ・ビデオ機器、無線接続される外部オーディオ・ビデオ機器、有／無線接続されるスマートフォン、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、有／無線接続されるＰＤＡ、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、イヤホンなどがある。外部入出力部２１３は、このような外部機器から伝送を受けたデータをスマートフォン２００の内部の各構成要素に伝達することや、スマートフォン２００の内部のデータが外部機器に伝送されるようにすることができる。
　ＧＰＳ受信部２１４は、主制御部２２０の指示にしたがって、ＧＰＳ衛星ＳＴ１～ＳＴｎから送信されるＧＰＳ信号を受信し、受信した複数のＧＰＳ信号に基づく測位演算処理を実行し、当該スマートフォン２００の緯度、経度、高度からなる位置を検出する。ＧＰＳ受信部２１４は、無線通信部２１０や外部入出力部２１３（例えば、無線ＬＡＮ）から位置情報を取得できる時には、その位置情報を用いて位置を検出することもできる。
　モーションセンサ部２１５は、例えば、３軸の加速度センサなどを備え、主制御部２２０の指示にしたがって、スマートフォン２００の物理的な動きを検出する。スマートフォン２００の物理的な動きを検出することにより、スマートフォン２００の動く方向や加速度が検出される。係る検出結果は、主制御部２２０に出力されるものである。
　電源部２１６は、主制御部２２０の指示にしたがって、スマートフォン２００の各部に、バッテリ（図示しない）に蓄えられる電力を供給するものである。
　主制御部２２０は、マイクロプロセッサを備え、記憶部２１２が記憶する制御プログラムや制御データにしたがって動作し、スマートフォン２００の各部を統括して制御するものである。また、主制御部２２０は、無線通信部２１０を通じて、音声通信やデータ通信を行うために、通信系の各部を制御する移動通信制御機能と、アプリケーション処理機能を備える。
　アプリケーション処理機能は、記憶部２１２が記憶するアプリケーションソフトウェアにしたがって主制御部２２０が動作することにより実現するものである。アプリケーション処理機能としては、例えば、外部入出力部２１３を制御して対向機器とデータ通信を行う赤外線通信機能や、電子メールの送受信を行う電子メール機能、Ｗｅｂページを閲覧するＷｅｂブラウジング機能などがある。
　また、主制御部２２０は、受信データやダウンロードしたストリーミングデータなどの画像データ（静止画像や動画像のデータ）に基づいて、映像を表示入力部２０４に表示する等の画像処理機能を備える。画像処理機能とは、主制御部２２０が、上記画像データを復号し、この復号結果に画像処理を施して、画像を表示入力部２０４に表示する機能のことをいう。
　更に、主制御部２２０は、表示パネル２０２に対する表示制御と、操作部２０７、操作パネル２０３を通じたユーザ操作を検出する操作検出制御を実行する。表示制御の実行により、主制御部２２０は、アプリケーションソフトウェアを起動するためのアイコンや、スクロールバーなどのソフトウェアキーを表示したり、あるいは電子メールを作成したりするためのウィンドウを表示する。なお、スクロールバーとは、表示パネル２０２の表示領域に収まりきれない大きな画像などについて、画像の表示部分を移動する指示を受け付けるためのソフトウェアキーのことをいう。
　また、操作検出制御の実行により、主制御部２２０は、操作部２０７を通じたユーザ操作を検出したり、操作パネル２０３を通じて、上記アイコンに対する操作や、上記ウィンドウの入力欄に対する文字列の入力を受け付けたり、あるいは、スクロールバーを通じた表示画像のスクロール要求を受け付ける。
　更に、操作検出制御の実行により主制御部２２０は、操作パネル２０３に対する操作位置が、表示パネル２０２に重なる重畳部分（表示領域）か、それ以外の表示パネル２０２に重ならない外縁部分（非表示領域）かを判定し、操作パネル２０３の感応領域や、ソフトウェアキーの表示位置を制御するタッチパネル制御機能を備える。
　また、主制御部２２０は、操作パネル２０３に対するジェスチャ操作を検出し、検出したジェスチャ操作に応じて、予め設定された機能を実行することもできる。ジェスチャ操作とは、従来の単純なタッチ操作ではなく、指などによって軌跡を描いたり、複数の位置を同時に指定したり、あるいはこれらを組み合わせて、複数の位置から少なくとも１つについて軌跡を描く操作を意味する。
　カメラ部２０８は、図１に示したカメラ本体２００における外部メモリ制御部２０、記録媒体２１、表示制御部２２、表示部２３、及び操作部１４以外の構成を含む。カメラ部２０８によって生成された撮像画像データは、記憶部２１２に記録したり、入出力部２１３や無線通信部２１０を通じて出力したりすることができる。図１３に示すにスマートフォン２００において、カメラ部２０８は表示入力部２０４と同じ面に搭載されているが、カメラ部２０８の搭載位置はこれに限らず、表示入力部２０４の背面に搭載されてもよい。
　また、カメラ部２０８はスマートフォン２００の各種機能に利用することができる。例えば、表示パネル２０２にカメラ部２０８で取得した画像を表示することや、操作パネル２０３の操作入力のひとつとして、カメラ部２０８の画像を利用することができる。また、ＧＰＳ受信部２１４が位置を検出する際に、カメラ部２０８からの画像を参照して位置を検出することもできる。更には、カメラ部２０８からの画像を参照して、３軸の加速度センサを用いずに、或いは、３軸の加速度センサと併用して、スマートフォン２００のカメラ部２０８の光軸方向を判断することや、現在の使用環境を判断することもできる。勿論、カメラ部２０８からの画像をアプリケーションソフトウェア内で利用することもできる。
　その他、静止画又は動画の画像データにＧＰＳ受信部２１４により取得した位置情報、マイクロホン２０６により取得した音声情報（主制御部等により、音声テキスト変換を行ってテキスト情報となっていてもよい）、モーションセンサ部２１５により取得した姿勢情報等などを付加して記録部２１２に記録したり、入出力部２１３や無線通信部２１０を通じて出力したりすることもできる。
　以上のような構成のスマートフォン２００においても、カメラ部２０８の撮像素子として固体撮像素子５を用い、レンズ装置１００を装着可能とし、カメラ部２０８が図４～図１３で説明した処理を行うことで、高精度のＡＦ，高品質の撮影が可能になる。
　以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
　開示された撮像装置は、フォーカスレンズを含む撮像光学系を介して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像装置であって、上記撮像素子により撮像される被写体のコントラスト又は明るさと相関のある複数のパラメータのうちのいずれかのパラメータについて設定される判定閾値と、上記フォーカスレンズの合焦制御を行う指示がなされた場合における上記いずれかのパラメータの値との関係にしたがって、位相差ＡＦ方式により上記フォーカスレンズを合焦位置に制御する第一の合焦制御と、コントラストＡＦ方式により上記フォーカスレンズを合焦位置に制御する第二の合焦制御とのいずれかを選択して実行する合焦制御部と、上記判定閾値を予め決められた条件に応じて可変する判定閾値可変部と、を備え、上記複数のパラメータは、被写体条件に関するパラメータ及び上記撮像装置に設定される撮像条件に関するパラメータを含むものである。
　開示された撮像装置は、上記判定閾値可変部が、上記複数のパラメータのうちの上記いずれかのパラメータ以外のパラメータ、上記第一の合焦制御に用いる位相差を検出する対象となる被写体サイズ、設定された撮像解像度、及び被写体の空間周波数の少なくとも１つに応じて上記判定閾値を可変するものである。
　開示された撮像装置は、上記撮像条件に関するパラメータは、上記撮像光学系のＦ値、上記撮像光学系に含まれるフォーカスレンズの位置、上記撮像光学系の焦点距離、又は上記撮像素子の露出値を含み、上記被写体条件に関するパラメータは、撮像される被写体のコントラスト値又は輝度値を含むものである。
　開示された撮像装置は、上記いずれかのパラメータは、上記撮像光学系のＦ値又は上記撮像素子の露出値であり、上記判定閾値可変部は、上記撮像素子の露出値又は上記撮像光学系のＦ値に応じて上記判定閾値を可変するものである。
　開示された撮像装置は、上記いずれかのパラメータは、上記撮像光学系のＦ値又は上記撮像素子の露出値であり、上記判定閾値可変部は、上記被写体サイズ、上記撮像解像度、又は上記フォーカスレンズの位置に応じて上記判定閾値を可変するものである。
　開示された撮像装置は、上記撮像光学系を着脱可能なマウント機構を備えるものである。
　開示された合焦制御方法は、撮像素子により撮像される被写体のコントラスト又は明るさと相関のある複数のパラメータのうちのいずれかのパラメータについて設定される判定閾値と、上記撮像素子の前方に配置されるフォーカスレンズの合焦制御を行う指示がなされた場合における上記いずれかのパラメータの値との関係にしたがって、位相差ＡＦ方式により上記フォーカスレンズを合焦位置に制御する第一の合焦制御と、コントラストＡＦ方式により上記フォーカスレンズを合焦位置に制御する第二の合焦制御とのいずれかを選択して実行する合焦制御ステップと、上記判定閾値を予め決められた条件に応じて可変する判定閾値可変ステップと、を備え、上記複数のパラメータは、被写体条件に関するパラメータ及び撮像条件に関するパラメータを含むものである。
　本発明によれば、被写体を撮影する環境や撮影時の撮影条件等によって最適なＡＦ方式を選択して撮像品質を向上させることのできる撮像装置及び合焦制御方法を提供することができる。
　以上、本発明を特定の実施形態によって説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、開示された発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　本出願は、２０１２年１１月２９日出願の日本特許出願（特願２０１２－２６０９８１）に基づくものであり、その内容はここに取り込まれる。
５　固体撮像素子
１１　システム制御部
１９　デフォーカス量演算部
５０　受光面
５１　画素
５２　ＡＦエリア（位相差検出エリア）
５１Ｒ，５１Ｌ　位相差検出用画素
Ｘ　行方向
Ｙ　列方向

Claims (7)

  1. 　フォーカスレンズを含む撮像光学系を介して被写体を撮像する撮像素子を有する撮像装置であって、
    　前記撮像素子により撮像される被写体のコントラスト又は明るさと相関のある複数のパラメータのうちのいずれかのパラメータについて設定される判定閾値と、前記フォーカスレンズの合焦制御を行う指示がなされた場合における前記いずれかのパラメータの値との関係にしたがって、位相差ＡＦ方式により前記フォーカスレンズを合焦位置に制御する第一の合焦制御と、コントラストＡＦ方式により前記フォーカスレンズを合焦位置に制御する第二の合焦制御とのいずれかを選択して実行する合焦制御部と、
    　前記判定閾値を予め決められた条件に応じて可変する判定閾値可変部と、を備え、
    　前記複数のパラメータは、被写体条件に関するパラメータ及び前記撮像装置に設定される撮像条件に関するパラメータを含む撮像装置。
  2. 　請求項１記載の撮像装置であって、
    　前記判定閾値可変部は、前記複数のパラメータのうちの前記いずれかのパラメータ以外のパラメータ、前記第一の合焦制御に用いる位相差を検出する対象となる被写体サイズ、設定された撮像解像度、及び被写体の空間周波数の少なくとも１つに応じて前記判定閾値を可変する撮像装置。
  3. 　請求項２記載の撮像装置であって、
    　前記撮像条件に関するパラメータは、前記撮像光学系のＦ値、前記撮像光学系に含まれるフォーカスレンズの位置、前記撮像光学系の焦点距離、又は前記撮像素子の露出値を含み、
    　前記被写体条件に関するパラメータは、撮像される被写体のコントラスト値又は輝度値を含む撮像装置。
  4. 　請求項２又は３記載の撮像装置であって、
    　前記いずれかのパラメータは、前記撮像光学系のＦ値又は前記撮像素子の露出値であり、
    　前記判定閾値可変部は、前記撮像素子の露出値又は前記撮像光学系のＦ値に応じて前記判定閾値を可変する撮像装置。
  5. 　請求項２又は３記載の撮像装置であって、
    　前記いずれかのパラメータは、前記撮像光学系のＦ値又は前記撮像素子の露出値であり、
    　前記判定閾値設定部は、前記被写体サイズ、前記撮像解像度、又は前記フォーカスレンズの位置に応じて前記判定閾値を可変する撮像装置。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項記載の撮像装置であって、
    　前記撮像光学系を着脱可能なマウント機構を備える撮像装置。
  7. 　撮像素子により撮像される被写体のコントラスト又は明るさと相関のある複数のパラメータのうちのいずれかのパラメータについて設定される判定閾値と、前記撮像素子の前方に配置されるフォーカスレンズの合焦制御を行う指示がなされた場合における前記いずれかのパラメータの値との関係にしたがって、位相差ＡＦ方式により前記フォーカスレンズを合焦位置に制御する第一の合焦制御と、コントラストＡＦ方式により前記フォーカスレンズを合焦位置に制御する第二の合焦制御とのいずれかを選択して実行する合焦制御ステップと、
    　前記判定閾値を予め決められた条件に応じて可変する判定閾値可変ステップと、を備え、
    　前記複数のパラメータは、被写体条件に関するパラメータ及び撮像条件に関するパラメータを含む合焦制御方法。
PCT/JP2013/074709 2012-11-29 2013-09-12 撮像装置及び合焦制御方法 WO2014083914A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201380062558.6A CN104823094B (zh) 2012-11-29 2013-09-12 摄像装置及对焦控制方法
JP2014550062A JP5799178B2 (ja) 2012-11-29 2013-09-12 撮像装置及び合焦制御方法
US14/724,531 US9488898B2 (en) 2012-11-29 2015-05-28 Imaging apparatus and focus control method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012260981 2012-11-29
JP2012-260981 2012-11-29

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/724,531 Continuation US9488898B2 (en) 2012-11-29 2015-05-28 Imaging apparatus and focus control method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014083914A1 true WO2014083914A1 (ja) 2014-06-05

Family

ID=50827564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/074709 WO2014083914A1 (ja) 2012-11-29 2013-09-12 撮像装置及び合焦制御方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9488898B2 (ja)
JP (1) JP5799178B2 (ja)
CN (1) CN104823094B (ja)
WO (1) WO2014083914A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104954680A (zh) * 2015-06-16 2015-09-30 深圳市金立通信设备有限公司 一种摄像头对焦方法和终端
WO2018185940A1 (ja) * 2017-04-07 2018-10-11 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッド 撮像制御装置、撮像装置、撮像システム、移動体、撮像制御方法、及びプログラム

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9554029B2 (en) * 2012-09-11 2017-01-24 Sony Corporation Imaging apparatus and focus control method
WO2015118723A1 (ja) * 2014-02-07 2015-08-13 富士フイルム株式会社 撮像装置及び合焦制御方法
JP6474693B2 (ja) * 2015-06-19 2019-02-27 オリンパス株式会社 焦点検出装置、焦点検出方法、および記録媒体
CN105791680A (zh) * 2016-02-29 2016-07-20 广东欧珀移动通信有限公司 控制方法、控制装置及电子装置
CN105791682A (zh) * 2016-02-29 2016-07-20 广东欧珀移动通信有限公司 控制方法、控制装置及电子装置
WO2019058972A1 (ja) * 2017-09-20 2019-03-28 富士フイルム株式会社 撮像装置及び撮像装置の合焦制御方法
CN110139042B (zh) 2019-04-18 2020-08-04 浙江大华技术股份有限公司 光圈调整方法及装置、存储介质及监控装置
JP7171966B2 (ja) * 2020-02-20 2022-11-15 富士フイルム株式会社 撮像装置、制御装置、撮像装置の動作方法、及びプログラム
CN111787231B (zh) * 2020-07-31 2022-05-27 广东小天才科技有限公司 一种对焦方法、终端设备以及计算机可读存储介质
JP2022117754A (ja) * 2021-02-01 2022-08-12 キヤノン株式会社 検査装置およびその制御方法、眼科装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08327885A (ja) * 1995-05-30 1996-12-13 Fuji Photo Optical Co Ltd 測距装置
US5652926A (en) * 1993-12-15 1997-07-29 Fuji Photo Optical Co., Ltd. Distance measuring apparatus
US20060008265A1 (en) * 2004-07-12 2006-01-12 Kenji Ito Optical apparatus
JP2011002473A (ja) * 2009-06-16 2011-01-06 Canon Inc 撮像装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0875997A (ja) * 1994-09-07 1996-03-22 Nikon Corp 焦点検出装置
JP3927934B2 (ja) 2003-09-02 2007-06-13 キヤノン株式会社 撮像装置および撮像装置のフォーカス制御方法
JP2007192859A (ja) * 2006-01-17 2007-08-02 Sony Corp 合焦制御装置、及び撮像装置
JP2008026788A (ja) * 2006-07-25 2008-02-07 Canon Inc 撮像装置及びフォーカス制御方法
JP4349407B2 (ja) * 2006-11-17 2009-10-21 ソニー株式会社 撮像装置
JP4962021B2 (ja) * 2007-01-26 2012-06-27 株式会社ニコン 焦点調節装置および撮像装置
JP5247044B2 (ja) * 2007-02-16 2013-07-24 キヤノン株式会社 撮像装置
JP5288752B2 (ja) 2007-09-07 2013-09-11 キヤノン株式会社 撮像装置
CN101952759B (zh) 2008-02-22 2012-12-19 松下电器产业株式会社 摄像装置
JP4760894B2 (ja) * 2008-11-04 2011-08-31 ソニー株式会社 撮像装置
JP5523143B2 (ja) * 2010-02-25 2014-06-18 オリンパスイメージング株式会社 撮像装置及び自動焦点調節方法
JP5461343B2 (ja) 2010-08-24 2014-04-02 富士フイルム株式会社 撮像素子及び撮像装置
JP5800498B2 (ja) * 2010-12-17 2015-10-28 キヤノン株式会社 自動焦点調整装置およびそれを有するレンズ装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5652926A (en) * 1993-12-15 1997-07-29 Fuji Photo Optical Co., Ltd. Distance measuring apparatus
JPH08327885A (ja) * 1995-05-30 1996-12-13 Fuji Photo Optical Co Ltd 測距装置
US20060008265A1 (en) * 2004-07-12 2006-01-12 Kenji Ito Optical apparatus
EP1617652A2 (en) * 2004-07-12 2006-01-18 Canon Kabushiki Kaisha Hybrid autofocus system for a camera
CN1721970A (zh) * 2004-07-12 2006-01-18 佳能株式会社 光学仪器
DE602005009440D1 (de) * 2004-07-12 2008-10-16 Canon Kk Hybrides Autofokussystem für eine Kamera
JP2011154385A (ja) * 2004-07-12 2011-08-11 Canon Inc 光学機器
JP2011002473A (ja) * 2009-06-16 2011-01-06 Canon Inc 撮像装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104954680A (zh) * 2015-06-16 2015-09-30 深圳市金立通信设备有限公司 一种摄像头对焦方法和终端
WO2018185940A1 (ja) * 2017-04-07 2018-10-11 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッド 撮像制御装置、撮像装置、撮像システム、移動体、撮像制御方法、及びプログラム
JPWO2018185940A1 (ja) * 2017-04-07 2019-04-11 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ 撮像制御装置、撮像装置、撮像システム、移動体、撮像制御方法、及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JP5799178B2 (ja) 2015-10-21
JPWO2014083914A1 (ja) 2017-01-05
US20150286112A1 (en) 2015-10-08
US9488898B2 (en) 2016-11-08
CN104823094B (zh) 2017-08-11
CN104823094A (zh) 2015-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5542249B2 (ja) 撮像素子及びこれを用いた撮像装置及び撮像方法
JP5799178B2 (ja) 撮像装置及び合焦制御方法
JP5775976B2 (ja) 撮像装置、デフォーカス量演算方法、及び撮像光学系
JP5948492B2 (ja) 撮像装置及び合焦制御方法
JP6031587B2 (ja) 撮像装置、信号処理方法、信号処理プログラム
JP5982601B2 (ja) 撮像装置及び合焦制御方法
JP5750550B2 (ja) 撮像装置及び合焦制御方法
JP5779726B2 (ja) 撮像装置及び露出決定方法
JP5802846B2 (ja) 撮像装置
JP6307526B2 (ja) 撮像装置及び合焦制御方法
JP5872122B2 (ja) 撮像装置及び合焦制御方法
WO2015033646A1 (ja) 撮像装置及び合焦制御方法
JP5978411B2 (ja) 撮像装置及び合焦制御方法
JP5542248B2 (ja) 撮像素子及び撮像装置
WO2015141081A1 (ja) 撮像装置及び合焦制御方法
JP5990665B2 (ja) 撮像装置及び合焦制御方法
JP5807125B2 (ja) 撮像装置及びその合焦制御方法
WO2014080682A1 (ja) 撮像装置及びその合焦方法と合焦制御プログラム
WO2013145887A1 (ja) 撮像装置及び撮像方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13858405

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014550062

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13858405

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1