JP2002090619A - Focus detector - Google Patents

Focus detector

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JP2002090619A
JP2002090619A JP2000281298A JP2000281298A JP2002090619A JP 2002090619 A JP2002090619 A JP 2002090619A JP 2000281298 A JP2000281298 A JP 2000281298A JP 2000281298 A JP2000281298 A JP 2000281298A JP 2002090619 A JP2002090619 A JP 2002090619A
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Japan
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image
images
focus detection
optical filter
optical
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Application number
JP2000281298A
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Japanese (ja)
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Mitsuru Owada
満 大和田
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To always obtain a high-contrast subject image and to realize proper focus detection. SOLUTION: This focus detector is provided with a light-receiving means for receiving at least a pair of images using different optical systems, an arithmetic means calculating focus information based on a signal from the light- receiving means and an optical filter arranged at the prestage of the light- receiving means. Then, the optical separating direction (shown by arrow) of a pair of images and the same color (R, G and B) direction of the optical filter are made the same.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ等に具備さ
れる焦点検出装置の改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a focus detection device provided in a camera or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、複数の方向に存在する物体ま
での距離を光学的に測定する技術が、特公平4−676
07号公報等により公知である。この技術によれば、被
写界に存在する物体の距離分布情報や、デフォーカス分
布情報が得られ、分布情報から被写界の物体配置状況を
認識する事が可能である。
2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for optically measuring a distance to an object existing in a plurality of directions has been disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-676.
No. 07, for example. According to this technique, distance distribution information and defocus distribution information of an object existing in the object scene can be obtained, and it is possible to recognize an object arrangement state of the object scene from the distribution information.

【0003】この手法は、CCD撮像素子などを用いた
ステレオカメラなどで撮影し、得られた互いに視差を伴
った一対の画像を元にその視差画像間で公知の相関演算
を行い、三角測量の原理により、各演算エリアに対する
物体までの距離やデフォーカスを測定する事ができる。
これらの演算を撮影画像のそれぞれのエリアについて同
様に行うことで、距離やデフォーカスの分布情報を得る
ことができる。
In this method, a known correlation operation is performed between parallax images based on a pair of images with parallax obtained by photographing with a stereo camera or the like using a CCD image pickup device or the like. According to the principle, it is possible to measure the distance to the object and the defocus for each calculation area.
By performing these calculations for each area of the captured image in the same manner, distance and defocus distribution information can be obtained.

【0004】また別の方法として、従来、TTLカメラ
の焦点検出装置として、撮影光学系の瞳位置の異なる領
域から到来する光束が生じる複数の被写体像の相対偏位
量から、前記撮影光学系の焦点調節状態を検出する所謂
瞳分割方式の自動焦点検出装置が知られている。例え
ば、一次像面近傍に配置されたレンズアレイとその直後
に配置された受光素子アレイとのペアアレイで構成され
た、この種の自動焦点装置が開示されている。また、一
次像面に配置されたフィールドレンズと、一次像面にで
きる像を二次像面に再結像させる二つの再結像レンズ
と、二次像面上に配置された二つのイメージセンサアレ
イとで構成された、この種の自動焦点装置が開示されて
いる。
As another method, conventionally, as a focus detecting device of a TTL camera, the relative displacement of a plurality of subject images in which light beams coming from regions having different pupil positions of the photographing optical system are generated, based on the relative displacement of the photographing optical system. 2. Description of the Related Art A so-called pupil division type automatic focus detection device that detects a focus adjustment state is known. For example, this type of automatic focusing device is disclosed, which is constituted by a pair array of a lens array arranged near a primary image plane and a light receiving element array arranged immediately after the lens array. Further, a field lens arranged on the primary image plane, two re-imaging lenses for re-imaging an image formed on the primary image plane on the secondary image plane, and two image sensors arranged on the secondary image plane An autofocus device of this type, composed of an array, is disclosed.

【0005】図7を用いて、従来の技術について説明す
る。
A conventional technique will be described with reference to FIG.

【0006】同図において、101は撮影レンズ、10
2はクイックリターンミラー、103はサブミラー、1
04はフィールドレンズ、701は絞り、702は二次
結像レンズ、703はエリアセンサ、704は焦点検出
部、705は焦点出力部、112はフォーカスレンズ、
113はペンタプリズム、114は接眼レンズ、115
は撮影者の眼、116はシャッタ幕、117はフィルム
面である。
In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a photographing lens;
2 is a quick return mirror, 103 is a sub mirror, 1
04 is a field lens, 701 is an aperture, 702 is a secondary imaging lens, 703 is an area sensor, 704 is a focus detection unit, 705 is a focus output unit, 112 is a focus lens,
113 is a pentaprism, 114 is an eyepiece, 115
Is a photographer's eye, 116 is a shutter curtain, and 117 is a film surface.

【0007】撮影レンズ101を通った光束の一部は、
クリックリターンミラー102,サブミラー103によ
り、フィールドレンズ104,絞り701,二次結像レ
ンズ702を介してエリアセンサ703に結像される。
ここで、この焦点検出系の詳細な構成を、図8を用いて
説明する。
A part of the light beam that has passed through the taking lens 101 is
The click return mirror 102 and the sub-mirror 103 form an image on the area sensor 703 via the field lens 104, the aperture 701, and the secondary imaging lens 702.
Here, a detailed configuration of the focus detection system will be described with reference to FIG.

【0008】エリアセンサ703の二つの撮像画面70
3a,703b上には、各々撮影レンズ101のお互い
に異なる瞳位置から光束が導かれ、フィールドレンズ1
04、二次結像レンズ702により定る結像倍率で再結
像される。エリアセンサ703は撮影レンズ101に対
して撮影フィルム面と光学的に等価な位置に有り、撮像
画面703a,703bは各々撮影画面の一部または撮
影画面に等しい視野を有している。絞り701には絞り
の機能と同時に、赤外線カットフィルタの機能をも持た
せ、不要光を除去している。
[0008] Two imaging screens 70 of the area sensor 703
Light beams are guided from different pupil positions of the photographing lens 101 to the field lenses 1a and 3b, respectively.
04, re-imaging is performed at an imaging magnification determined by the secondary imaging lens 702. The area sensor 703 is located at a position optically equivalent to the photographic film surface with respect to the photographic lens 101, and the imaging screens 703a and 703b each have a part of the imaging screen or a field of view equal to the imaging screen. The aperture 701 has a function of an infrared cut filter as well as the function of the aperture to remove unnecessary light.

【0009】上記の構成により、所定の撮影レンズの瞳
位置の異なる視差を持った撮像画面703a,703b
が得られる。この視差を持った撮像画面を、図7の焦点
検出部704で、それぞれ相対するブロック内の信号の
間で公知の相関演算を行うと、前ブロック内の物体まで
の距離やデフォーカスを測定する事ができる。この時、
相関演算を行って画像のズレ量を検出するため、画像は
コントラストの高い画像が好ましい。コントラストが低
いと相関演算が正しく行えず、焦点検出不能となってし
まう。この測定を所定のブロックに対して行う事によ
り、距離情報、またはデフォーカス情報を得ることがで
き、その結果が焦点出力部705より出力される。そし
て、出力された結果に基づいて撮影レンズ101を駆動
して焦点位置を合わせる事により、自動焦点を実現でき
る。
With the above arrangement, the imaging screens 703a and 703b having different parallaxes of the pupil position of the predetermined photographing lens.
Is obtained. When a well-known correlation operation is performed on the imaging screen having the parallax between the signals in the opposing blocks by the focus detection unit 704 in FIG. 7, the distance to the object in the previous block and the defocus are measured. Can do things. At this time,
The image is preferably a high-contrast image because a correlation operation is performed to detect a shift amount of the image. If the contrast is low, the correlation calculation cannot be performed correctly, and the focus cannot be detected. By performing this measurement on a predetermined block, distance information or defocus information can be obtained, and the result is output from the focus output unit 705. Then, by driving the photographing lens 101 based on the output result and adjusting the focal position, automatic focusing can be realized.

【0010】また、撮影レンズ101を通った残りの光
束は、クイックリターンミラー102により光軸を曲げ
られ、フォーカスレンズ112,ペンタプリズム11
3,接眼レンズ114を介して撮影者の眼115に導か
れ、撮影視野画像として認識される。
The remaining light beam passing through the photographing lens 101 has its optical axis bent by the quick return mirror 102, and the focus lens 112 and the pentaprism 11
3. The image is guided to the photographer's eye 115 via the eyepiece 114, and is recognized as a photographing visual field image.

【0011】その後、撮影者によりシャッタボタンが押
される事により、クイックリターンミラー102とサブ
ミラー103とシャッタ116が退避し、フィルム11
7に対して露光、つまり撮影が行われる。
Thereafter, when the photographer presses the shutter button, the quick return mirror 102, the sub mirror 103, and the shutter 116 are retracted, and the film 11 is retracted.
Exposure, that is, photographing, is performed on.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の焦点
検出用のエリアセンサは、可視領域全体に感度を有する
感度特性を持っている。その為、色の識別は不可能であ
り、被写体によっては色が異なるのにセンサ出力にはコ
ントラストの得られない不都合が生じてしまっていた。
つまり、従来例では、被写体の色が異なっていてもコン
トラストが得られず、焦点検出不能となる現象が生じて
しまうという不都合があった。
The conventional focus detection area sensor has a sensitivity characteristic that has sensitivity over the entire visible region. For this reason, it is impossible to identify the color, and although the color differs depending on the subject, there is an inconvenience that the contrast cannot be obtained in the sensor output.
That is, in the conventional example, there is a disadvantage that even if the color of the subject is different, contrast cannot be obtained, and a phenomenon that the focus cannot be detected occurs.

【0013】また、カラーの被写体画像を同時に得るこ
とは出来ず、電子表示機能を持たせるには、別途撮像素
子を必要としていた。
Further, a color subject image cannot be obtained at the same time, and a separate image pickup device is required to provide an electronic display function.

【0014】(発明の目的)本発明の第1の目的は、常
にコントラストの高い被写体画像を得る事が可能とな
り、常に良好な焦点検出を行うことのできる焦点検出装
置を提供しようとするものである。
(Object of the Invention) A first object of the present invention is to provide a focus detection device which can always obtain a high-contrast subject image and can always perform good focus detection. is there.

【0015】本発明の第2の目的は、電子表示機能を有
すると共に、常に良好な焦点検出を行うことを、低コス
トで実現することのできる焦点検出装置を提供しようと
するものである。
A second object of the present invention is to provide a focus detection device which has an electronic display function and can always perform good focus detection at low cost.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために、請求項1に記載の発明は、光学系の異なる少
なくとも一対の像を受光する受光手段と、該受光手段よ
りの信号に基づいて焦点情報を算出する演算手段と、前
記受光手段の前段に配置される光学的フィルタとを有
し、前記一対の像の光学的分離方向と前記光学的フィル
タの同色方向を同一とする焦点検出装置とするものであ
る。
In order to achieve the first object, according to the present invention, there is provided a light receiving means for receiving at least a pair of images having different optical systems, and a signal from the light receiving means. Computing means for calculating focus information based on the optical filter, and an optical filter disposed in front of the light receiving means, wherein the optical separation direction of the pair of images and the same color direction of the optical filter are the same. It is a focus detection device.

【0017】同じく上記第1の目的を達成するために、
請求項2に記載の発明は、撮像光学系の異なる少なくと
も一対の像を受光して電子的に撮像する撮像手段と、該
撮像手段よりの信号に基づいて焦点情報を算出する演算
手段と、前記撮像手段の前段に配置される光学的フィル
タとを有し、前記一対の像の光学的分離方向と前記光学
的フィルタの同色方向を同一とする焦点検出装置とする
ものである。
Similarly, in order to achieve the first object,
The invention according to claim 2 is an imaging unit that receives at least a pair of images having different imaging optical systems and electronically captures the images, an arithmetic unit that calculates focus information based on a signal from the imaging unit, An optical filter disposed upstream of the imaging means, wherein the optical separation direction of the pair of images and the same color direction of the optical filter are the same.

【0018】また、上記第2の目的を達成するために、
請求項3に記載の発明は、撮像光学系の異なる少なくと
も一対の像を受光して電子的に撮像し、焦点検出に供さ
れる信号と観察用の画像表示に供される信号をそれぞれ
得る手段として兼用される撮像処理手段と、該撮像処理
手段よりの信号に基づいて観察表示用の表示手段に適し
たカラー画像信号を生成する表示処理手段と、前記撮像
処理手段の前段に配置される光学的フィルタとを有し、
前記一対の像の光学的分離方向と前記光学的フィルタの
同色方向を同一とする焦点検出装置とするものである。
Further, in order to achieve the second object,
According to a third aspect of the present invention, there is provided a means for receiving at least a pair of images different from each other by an imaging optical system and electronically imaging them to obtain a signal used for focus detection and a signal used for image display for observation. Image processing means, a display processing means for generating a color image signal suitable for a display means for observation display based on a signal from the image processing means, and an optical element arranged in front of the image processing means And a dynamic filter,
According to another aspect of the present invention, there is provided a focus detection apparatus in which the optical separation direction of the pair of images is the same as the color direction of the optical filter.

【0019】同じく上記第2の目的を達成するために、
請求項4に記載の発明は、撮像光学系の異なる少なくと
も一対の像を受光して電子的に撮像し、焦点検出に供さ
れる信号と撮像画像の表示もしくは記憶に供される信号
をそれぞれ得る手段として兼用される撮像処理手段と、
該撮像処理手段よりの信号に基づいて撮像画像を表示す
る表示手段もしくは記憶手段と、前記撮像処理手段の前
段に配置される光学的フィルタとを有し、前記一対の像
の光学的分離方向と前記光学的フィルタの同色方向を同
一とする焦点検出装置とするものである。
Similarly, in order to achieve the second object,
According to a fourth aspect of the present invention, at least a pair of images having different imaging optical systems are received and electronically imaged, and a signal used for focus detection and a signal used for displaying or storing the captured image are obtained. Imaging processing means also used as means,
A display unit or a storage unit that displays a captured image based on a signal from the imaging processing unit, and an optical filter that is arranged at a stage preceding the imaging processing unit, and an optical separation direction of the pair of images and According to another aspect of the present invention, there is provided a focus detection device in which the same color direction of the optical filter is the same.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments.

【0021】(実施の第1の形態)図1は本発明の実施
の第1の形態に係る一眼レフカメラの全体を示す構成図
であり、図7と同じ部分は同一の番号を付し、その説明
は省略する。
(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing the entire structure of a single-lens reflex camera according to a first embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. The description is omitted.

【0022】同図において、105は絞り、106は二
次結像レンズ、107はエリアセンサ、108は第1の
焦点検出部、109は第2の焦点検出部、110は焦点
出力部である。
In FIG. 1, reference numeral 105 denotes a stop, 106 denotes a secondary imaging lens, 107 denotes an area sensor, 108 denotes a first focus detection unit, 109 denotes a second focus detection unit, and 110 denotes a focus output unit.

【0023】撮影レンズ101を通った光束の一部は、
クリックリターンミラー102,サブミラー103によ
り光軸を曲げられ、フィールドレンズ104,絞り10
5,二次結像レンズ106を介してエリアセンサ107
に結像される。このエリアセンサ107に結像された瞳
位置の異なる画像は、第1の焦点検出部108により公
知の相関演算に供され、被写体までの距離やデフォーカ
ス情報が算出される。その結果は、焦点処理出力部11
0に入力される。同じように、他の瞳位置の異なる画像
から第2の焦点検出部109により被写体までの距離や
デフォーカス情報が得られ、その結果は焦点処理出力部
110に入力される。焦点処理出力部110では、前記
第1の焦点検出部108からの情報と第2の焦点検出部
109からの情報から適切か否かを判定し、適切であれ
ばその結果を焦点検出結果として出力する。以後は従来
例と同様に、その焦点検出結果を基に撮影レンズ601
を駆動して合焦させる。
A part of the light beam that has passed through the taking lens 101 is
The optical axis is bent by the click return mirror 102 and the sub mirror 103, and the field lens 104 and the aperture 10
5. Area sensor 107 via secondary imaging lens 106
Is imaged. The images having different pupil positions formed on the area sensor 107 are subjected to a known correlation operation by the first focus detection unit 108, and the distance to the subject and defocus information are calculated. The result is output to the focus processing output unit 11
Input to 0. Similarly, the second focus detection unit 109 obtains information on the distance to the subject and defocus information from other images having different pupil positions, and the results are input to the focus processing output unit 110. The focus processing output unit 110 determines whether the information is appropriate from the information from the first focus detection unit 108 and the information from the second focus detection unit 109, and outputs the result as a focus detection result if appropriate. I do. Thereafter, as in the conventional example, the photographing lens 601 is used based on the focus detection result.
Is driven to focus.

【0024】この時の焦点検出系をモデル化した図2を
用いて、更に説明する。
The focus detection system at this time will be further described with reference to FIG.

【0025】図2において、101は撮影レンズであ
り、その撮影レンズ101の瞳位置の異なる4つの光束
について記してある。瞳位置の異なる光束は、1次結像
面位置にあるフィールドレンズ104を介して瞳位置で
絞り105により結像される。絞り105は前記撮影レ
ンズ101の瞳位置での光束を制限する働きを持ち、同
図では4つの光束に分ける機能を有している。そして、
2次結像レンズ106により、センサ107上に107
a,107b,107c,107dの撮影レンズ101
の4つの瞳位置に対応したそれぞれの画像が結像する。
この事によって、107a,107b,107c,10
7dの4つの得られる画像は、瞳位置の異なる4つの画
像となる。
In FIG. 2, reference numeral 101 denotes a photographing lens, and four light beams having different pupil positions of the photographing lens 101 are shown. Light beams with different pupil positions are imaged by the aperture 105 at the pupil position via the field lens 104 at the primary image plane position. An aperture 105 has a function of restricting a light beam at a pupil position of the photographing lens 101, and has a function of dividing the light beam into four light beams in FIG. And
107 is formed on the sensor 107 by the secondary imaging lens 106.
a, 107b, 107c, 107d shooting lens 101
Images corresponding to the four pupil positions are formed.
By this, 107a, 107b, 107c, 10
The four obtained images 7d are four images having different pupil positions.

【0026】この4つの画像の様子を、図3に示す。FIG. 3 shows the state of these four images.

【0027】4つの画像は瞳位置がそれぞれ異なり、1
07aと107bは水平方向に瞳位置が異なっており、
この二つを一対として相関演算を行うことで、焦点検出
を行うことができる。この時相関をとる軸方向は、瞳位
置の異なる軸方向と同一である必要がある。そして、1
07a,107bに対して、瞳位置のずれ方向と同じ水
平方向にストライプ状に光学フィルタを配している。同
図では、例として光の三原色である赤(R),緑
(G),青(B)を周期的に繰り返す光学フィルタとし
てあるが、周期的に繰り返す少なくとも2種(色)以上
のストライプ状の光学フィルタとしても良い。そして、
その一周期で少なくとも可視光全域を含むものである。
The four images have different pupil positions, respectively.
07a and 107b have different pupil positions in the horizontal direction,
Focus detection can be performed by performing a correlation operation using the two as a pair. At this time, the axial direction in which the correlation is obtained needs to be the same as the axial direction having a different pupil position. And 1
Optical filters are arranged in stripes in the same horizontal direction as the shift direction of the pupil position with respect to 07a and 107b. In the drawing, as an example, an optical filter that periodically repeats three primary colors of light, red (R), green (G), and blue (B), is used. May be used as the optical filter. And
One cycle includes at least the entire visible light range.

【0028】この様に光学フィルタを配することで、1
07a,107bの瞳位置のずれ方向と同一方向の同一
色の画像でずれ量を求めることができ、その結果、焦点
検出が可能となる。これは図1の第1の焦点検出部10
8で処理される。
By arranging the optical filters in this manner, 1
The shift amount can be obtained in the same color image in the same direction as the shift direction of the pupil positions of 07a and 107b, and as a result, focus detection becomes possible. This is the first focus detection unit 10 in FIG.
8 is processed.

【0029】同様に、107cと107dとは垂直方向
に瞳位置がずれており、それぞれの同色縦ストライプ画
像の相関演算を行うことで同じように焦点検出が行え
る。これが第2の焦点検出部109で処理される。同図
では、3色でフィルタを分離しているので、3色それぞ
れについてその波長成分で焦点検出することが可能とな
る。
Similarly, the pupil positions of 107c and 107d are shifted in the vertical direction, and the focus detection can be performed in the same manner by performing the correlation operation of the vertical stripe images of the same color. This is processed by the second focus detection unit 109. In the figure, since the filters are separated by three colors, it is possible to perform focus detection with the wavelength component for each of the three colors.

【0030】以上説明したように、周期的に繰り返す少
なくとも2種以上のストライプ状(瞳位置のずれ方向と
同じ水平方向の)の色フィルタを具備した複数の焦点検
出手段を用いる事によって、従来例では焦点検出不能で
ある被写体であっても、良好な焦点検出が可能となる。
As described above, by using a plurality of focus detecting means provided with at least two or more types of stripe-shaped (in the same horizontal direction as the direction in which the pupil position shifts) color filters that repeat periodically, the conventional example can be used. Thus, even for a subject for which focus detection cannot be performed, good focus detection can be performed.

【0031】また、前記のようにズレ量を演算する瞳位
置のずれ方向とセンサの感度特性を変える光学フィルタ
を同一方向のストライブ状にする事で、感度特性の異な
るセンサを複数同一に構成する事が容易となる。
Further, as described above, the optical filter for changing the shift direction of the pupil position for calculating the shift amount and the sensitivity characteristic of the sensor is formed in a stripe shape in the same direction, so that a plurality of sensors having different sensitivity characteristics are configured identically. It becomes easy to do.

【0032】図3では、RGBを解りやすく粗く記した
が、細かく細線化する事で焦点検出位置を更に自由に選
択する事が可能となる。また、水平と垂直の二つのズレ
方向で説明したが、この限りではなく、またどちらか一
つでも良い。
In FIG. 3, RGB is described in a rough and easy-to-understand manner, but by making the lines finer, the focus detection position can be selected more freely. Also, the description has been made with respect to the two shift directions, horizontal and vertical, but this is not a limitation, and either one may be used.

【0033】(実施の第2の形態)図4は本発明の実施
の第2の形態に係る一眼レフカメラの主要部を示す構成
図であり、図1や図7と同じ部分は同一の番号を付し、
その説明は省略する。
(Second Embodiment) FIG. 4 is a structural view showing a main part of a single-lens reflex camera according to a second embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIGS. 1 and 7 have the same reference numerals. With
The description is omitted.

【0034】この実施の第2の形態は、焦点検出用のエ
リアセンサと電子ビューファインダーとしてのエリアセ
ンサを兼用するものである。
In the second embodiment, both an area sensor for focus detection and an area sensor as an electronic viewfinder are used.

【0035】同図において、401は撮像処理部、40
2は外部への画像出力部、403は焦点検出部、404
は撮影画像や被写体を表示するための表示処理部、40
5はその表示器である。
In the figure, reference numeral 401 denotes an imaging processing unit;
2 is an image output unit to the outside, 403 is a focus detection unit, 404
Denotes a display processing unit for displaying a captured image or a subject;
Reference numeral 5 denotes the display.

【0036】瞳位置の異なる画像は撮像処理部401で
処理され、焦点検出部403,表示処理部404,画像
出力部402へそれぞれ必要とされる画像データが出力
される。焦点検出部403では、実施の第1の形態と同
様の処理が行われ、その結果が焦点出力部110に出力
される。この時、上記実施の第1の形態では複数の感度
特性で焦点検出する例を説明をしたが、この限りではな
く、1つの感度特性で焦点検出しても本実施の第2の形
態では良く、図4にはこれ例を示している。
Images having different pupil positions are processed by the imaging processing unit 401, and required image data is output to the focus detection unit 403, the display processing unit 404, and the image output unit 402. The focus detection unit 403 performs the same processing as in the first embodiment, and outputs the result to the focus output unit 110. At this time, an example in which focus detection is performed using a plurality of sensitivity characteristics has been described in the first embodiment, but the present invention is not limited to this, and focus detection using one sensitivity characteristic is sufficient in the second embodiment. FIG. 4 shows an example of this.

【0037】表示処理部404では、センサの出力画像
から表示器405の分解能に合うように画像処理が行わ
れ、カラー画像を出力する事が出来る。表示器405で
は得られた被写体画像が表示され、電子ビューファイン
ダとして機能する。画像出力部402は、被写体画像等
を外部のモニターに出力したり、また外部の記憶装置に
記憶する等に用いられる。
The display processing unit 404 performs image processing from the output image of the sensor so as to match the resolution of the display unit 405, and can output a color image. The display 405 displays the obtained subject image and functions as an electronic viewfinder. The image output unit 402 is used for outputting a subject image or the like to an external monitor, storing the image in an external storage device, or the like.

【0038】以上により、一つのセンサで高精度の焦点
検出と被写体のカラーモニターを同時に実現する事が可
能となる。それにより、高価なセンサを複数用いる事無
く実現可能となり、大幅にコストを低減できる。
As described above, high-precision focus detection and color monitoring of a subject can be simultaneously realized by one sensor. As a result, this can be realized without using a plurality of expensive sensors, and the cost can be significantly reduced.

【0039】(実施の第3の形態)図5は本発明の実施
の第3の形態に係る一眼レフカメラの主要部を示す構成
図であり、図1や図4等と同じ部分は同一の番号を付
し、その説明は省略する。
(Third Embodiment) FIG. 5 is a structural view showing a main part of a single-lens reflex camera according to a third embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIGS. Numbers are assigned, and description thereof is omitted.

【0040】この実施の第3の形態は、デジタルカメラ
等に応用した例であり、瞳位置のずらし方を上記実施の
第1及び第2の形態とは異ならせるものである。
The third embodiment is an example in which the present invention is applied to a digital camera or the like, and differs from the first and second embodiments in the manner in which the pupil position is shifted.

【0041】同図において、501はセンサ2画素に1
つを配置したマイクロレンズアレー、502はエリアセ
ンサである。このマイクロレンズアレー501とエリア
センサ502の様子を、図6に示す。
In the figure, reference numeral 501 denotes one pixel for two pixels of the sensor.
A microlens array in which one is arranged, and 502 is an area sensor. FIG. 6 shows the state of the micro lens array 501 and the area sensor 502.

【0042】エリアセンサの2画素a,bにマイクロレ
ンズが一つ配置されるので、それぞれの画素a,bには
撮影レンズ101の瞳位置の異なる光束が入射される。
従って、エリアセンサのa画素に相当する画素だけから
構成した画像と、b画素に相当する画素から構成した画
像は、瞳位置の異なる画像となる。この時、実施の第1
及び第2の形態と同様に、各画素a,bの分離方向と同
一方向に同一色の光学フィルタを配することで、同様の
動作により同様の効果が得られる。
Since one microlens is arranged in each of the two pixels a and b of the area sensor, light beams having different pupil positions of the photographing lens 101 are incident on the respective pixels a and b.
Therefore, an image composed of only pixels corresponding to pixel a of the area sensor and an image composed of pixels corresponding to pixel b are images having different pupil positions. At this time, the first of the implementation
Similarly to the second embodiment, by arranging optical filters of the same color in the same direction as the separation direction of each pixel a and b, the same effect can be obtained by the same operation.

【0043】この動作により、より相関の高い焦点検出
手法が選択され、焦点検出精度が高く、安定した良好な
焦点検出結果を常に得ることが可能となる。
By this operation, a focus detection method having a higher correlation is selected, and it is possible to always obtain a stable and good focus detection result with high focus detection accuracy.

【0044】なお、上記の実施の各形態においては、瞳
位置のずれについて説明したが、視差画像についても同
様であり、同様の効果が得られる。
In each of the above-described embodiments, the pupil position shift has been described. However, the same applies to a parallax image, and similar effects can be obtained.

【0045】以上の実施の各形態によれば、少なくとも
一対の位相差を有する画像を撮像する手段を有し、その
位相差方向と、撮像素子の光学的フィルタの同色方向を
同一とする構成にすることにより、良好な焦点検出検出
能力を一つの撮像素子で実現可能となり、さらにカラー
ビューファインダ機能や、被写体画像の表示もしくは記
憶機能をも合わせ持つ事が可能となる。
According to each of the above embodiments, there is provided means for capturing an image having at least a pair of phase differences, and the phase difference direction is set to be the same as the color direction of the optical filter of the image sensor. By doing so, it is possible to realize good focus detection and detection capability with one image sensor, and it is also possible to have a color viewfinder function and a function of displaying or storing a subject image.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1又は2に
記載の発明によれば、常にコントラストの高い被写体画
像を得る事が可能となり、常に良好な焦点検出を行うこ
とができる焦点検出装置を提供できるものである。
As described above, according to the first or second aspect of the present invention, it is possible to always obtain a high-contrast subject image and always perform a good focus detection. Can be provided.

【0047】また、請求項3又は4に記載の発明によれ
ば、電子表示機能を有すると共に、常に良好な焦点検出
を行うことを、低コストで実現することができる焦点検
出装置を提供できるものである。
According to the third or fourth aspect of the present invention, it is possible to provide a focus detection device which has an electronic display function and can always perform good focus detection at low cost. It is.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の第1の形態に係る一眼レフカメ
ラの全体を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an entire single-lens reflex camera according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の瞳分割を行う焦点検出光学系の構成を示
す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration of a focus detection optical system that performs pupil division in FIG.

【図3】図1のエリアセンサやフィルタ構成について説
明する為の図である。
FIG. 3 is a diagram for describing a configuration of an area sensor and a filter in FIG. 1;

【図4】本発明の実施の第2の形態に係る一眼レフカメ
ラの主要部分を示す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a main part of a single-lens reflex camera according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の第3の形態に係る一眼レフカメ
ラの主要部分を示す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a main part of a single-lens reflex camera according to a third embodiment of the present invention.

【図6】図5の瞳分割を行う焦点検出光学系の構成を示
す側面図である。
FIG. 6 is a side view showing a configuration of a focus detection optical system that performs pupil division shown in FIG.

【図7】従来例の一眼レフカメラの全体を示す構成図で
ある。
FIG. 7 is a configuration diagram showing an entire conventional single-lens reflex camera.

【図8】図7の瞳分割を行う焦点検出光学系の構成を示
す斜視図である。
8 is a perspective view illustrating a configuration of a focus detection optical system that performs pupil division in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 撮影レンズ 105 絞り 106 2次結像レンズ 107,502 エリアセンサ 108 第1の焦点検出部 109 第2の焦点検出部 110 焦点出力部 401 撮像処理部 403 焦点検出部 404 表示処理部 405 表示器 501 マイクロレンズアレー Reference Signs List 101 shooting lens 105 aperture 106 secondary imaging lens 107, 502 area sensor 108 first focus detection unit 109 second focus detection unit 110 focus output unit 401 imaging processing unit 403 focus detection unit 404 display processing unit 405 display 501 Micro lens array

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光学系の異なる少なくとも一対の像を受
光する受光手段と、該受光手段よりの信号に基づいて焦
点情報を算出する演算手段と、前記受光手段の前段に配
置される光学的フィルタとを有し、 前記一対の像の光学的分離方向と前記光学的フィルタの
同色方向を同一とすることを特徴とする焦点検出装置。
1. A light receiving means for receiving at least a pair of images having different optical systems, a calculating means for calculating focus information based on a signal from the light receiving means, and an optical filter arranged in front of the light receiving means Wherein the optical separation direction of the pair of images and the same color direction of the optical filter are the same.
【請求項2】 撮像光学系の異なる少なくとも一対の像
を受光して電子的に撮像する撮像手段と、該撮像手段よ
りの信号に基づいて焦点情報を算出する演算手段と、前
記撮像手段の前段に配置される光学的フィルタとを有
し、 前記一対の像の光学的分離方向と前記光学的フィルタの
同色方向を同一とすることを特徴とする焦点検出装置。
2. An image pickup means for receiving at least a pair of images having different image pickup optical systems and electronically picking up an image, calculating means for calculating focus information based on a signal from the image pickup means, and a preceding stage of the image pickup means Wherein the optical separation direction of the pair of images and the same color direction of the optical filter are the same.
【請求項3】 撮像光学系の異なる少なくとも一対の像
を受光して電子的に撮像し、焦点検出に供される信号と
観察用の画像表示に供される信号をそれぞれ得る手段と
して兼用される撮像処理手段と、該撮像処理手段よりの
信号に基づいて観察用の表示手段に適したカラー画像信
号を生成する表示処理手段と、前記撮像処理手段の前段
に配置される光学的フィルタとを有し、 前記一対の像の光学的分離方向と前記光学的フィルタの
同色方向を同一とすることを特徴とする焦点検出装置。
3. An image pickup optical system that receives at least a pair of images different from each other and electronically captures the images, and is also used as a means for obtaining a signal for focus detection and a signal for image display for observation. The image processing apparatus includes: an image processing unit; a display processing unit that generates a color image signal suitable for a display unit for observation based on a signal from the image processing unit; and an optical filter disposed at a stage preceding the image processing unit. A focus detection device, wherein an optical separation direction of the pair of images is the same as a same color direction of the optical filter.
【請求項4】 撮像光学系の異なる少なくとも一対の像
を受光して電子的に撮像し、焦点検出に供される信号と
撮像画像の表示もしくは記憶に供される信号をそれぞれ
得る手段として兼用される撮像処理手段と、該撮像処理
手段よりの信号に基づいて撮像画像を表示する表示手段
もしくは記憶手段と、前記撮像処理手段の前段に配置さ
れる光学的フィルタとを有し、 前記一対の像の光学的分離方向と前記光学的フィルタの
同色方向を同一とすることを特徴とする焦点検出装置。
4. An image pickup optical system which receives at least a pair of images different from each other and electronically picks up the images, and is also used as a means for obtaining a signal used for focus detection and a signal used for displaying or storing a picked-up image. Image processing means, display means or storage means for displaying a captured image based on a signal from the image processing means, and an optical filter arranged in a preceding stage of the image processing means. Wherein the optical separation direction is the same as the color direction of the optical filter.
【請求項5】 前記光学的フィルタは、周期的に繰り返
す少なくとも2種以上のストライプ状の色フィルタであ
ることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の焦点
検出装置。
5. The focus detection device according to claim 1, wherein the optical filter is at least two or more types of stripe-shaped color filters that repeat periodically.
【請求項6】 前記光学的フィルタは、その一周期で少
なくとも可視光全域を含むことを特徴とする請求項5に
記載の焦点検出装置。
6. The focus detection device according to claim 5, wherein the optical filter includes at least the entire visible light region in one cycle.
【請求項7】 前記光学的フィルタは、少なくとも光の
3原色の色フィルタを具備することを特徴とする請求項
5に記載の焦点検出装置。
7. The focus detection device according to claim 5, wherein the optical filter includes at least three primary color filters of light.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008177903A (en) * 2007-01-19 2008-07-31 Nikon Corp Imaging device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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