JP2004054102A - Autofocusing device of contrast detection system and erroneous focusing prevention function in method for detecting focusing position of contrast detection system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被写体像の画像信号のコントラストに基づいて、フォーカスレンズの合焦位置を検出するコントラスト検出方式オートフォーカス装置、およびコントラスト検出方式の合焦位置検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、電子カメラのオートフォーカス装置には、被写体像の画像信号のコントラストを検出して合焦動作を行うコントラスト検出方式が、広く実用に供されている。
【0003】
コントラスト検出方式とは、詳しくは、CCDなどの固体撮像素子で生成される被写体像の画像信号のコントラスト(言い換えると、画像信号の高周波成分)が、合焦時において最も高くなるという性質を利用したものである。すなわち、このコントラスト検出方式は、フォーカスレンズを少しずつ移動させることによって、コントラストを検出するコントラスト検出領域内の固体撮像素子で生成される被写体像の画像信号のコントラストを変化させていき、そして、変化していくコントラストを検出し、このコントラストがピークとなるようなフォーカスレンズの位置を判定し、合焦位置を設定する合焦位置検出方式である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このコントラスト検出方式のオートフォーカス装置は、コントラストを検出するコントラスト検出領域内のコントラストの変化をモニタして、被写体にピントを合わせているため、このコントラストが外的要因によって変化した場合や、ある条件下におけるコントラスト検出の場合、誤ったピーク値を検出してしまい、誤合焦してしまうという問題があった。ここでいう外的要因とは、例えば、操作者のカメラなどの撮像機に対する手ぶれ、または撮影時に被写体が動いてしまう被写体ぶれなどであり、ある条件下におけるコントラスト検出とは、被写体がコントラスト検出領域の境界線近傍に位置する時のコントラスト検出である。
【0005】
そこで、本発明は上記の事情に鑑み、被写体像の画像信号のコントラストに基づいて、フォーカスレンズの合焦位置を検出するコントラスト検出方式オートフォーカス装置、およびコントラスト検出方式の合焦位置検出方法において、手ぶれ、被写体ぶれが発生したり、被写体がコントラスト検出領域内のいずれの場所に位置したりする場合においても、誤合焦を防止することができるコントラスト検出方式オートフォーカス装置、およびコントラスト検出方式の合焦位置検出方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するため、請求項1に記載のコントラスト検出方式オートフォーカス装置は、固体撮像素子と、固体撮像素子に被写体像を結像させる結像光学系とを有し、固体撮像素子で生成される被写体像の画像信号のコントラストを検出し、結像光学系の一部であるフォーカスレンズの位置の変更による、コントラストの増減に基づいて、合焦位置を検出するコントラスト検出方式オートフォーカス装置において、コントラスト検出方式オートフォーカス装置は、コントラストが検出される領域である第1のコントラスト検出領域と、コントラストが検出される領域であり、第1のコントラスト検出領域の少なくとも一部の領域を含む第2のコントラスト検出領域とを有し、第1のコントラスト検出領域において、コントラストが最大となるフォーカスレンズの位置である第1のフォーカスレンズの位置と、第2のコントラスト検出領域において、コントラストが最大となるフォーカスレンズの位置である第2のフォーカスレンズの位置とに基づいて合焦位置を検出することを特徴とする。このように領域の異なる2つのコントラスト検出領域を有し、それぞれの領域において、コントラストが最大となるフォーカスレンズの位置を検出し、検出された2つの該位置に基づいて、合焦位置を検出するようにコントラスト検出方式オートフォーカス装置を構成することによって、2つの該位置を比較して、合焦/誤合焦であるかが判定可能となるため、誤合焦を防止することができる。
【0007】
また、請求項2に記載のコントラスト検出方式オートフォーカス装置は、第2のコントラスト検出領域は、第1のコントラスト検出領域の全部の領域を含むことを特徴とする。
【0008】
また、請求項3に記載のコントラスト検出方式オートフォーカス装置は、第2のコントラスト検出領域の全ての境界線は、第1のコントラスト検出領域の全ての境界線より離れていることを特徴とする。
【0009】
また、請求項4に記載のコントラスト検出方式オートフォーカス装置は、第1のコントラスト検出領域は、第2のコントラスト検出領域の中央部に位置する領域であることを特徴とする。
【0010】
また、請求項5に記載のコントラスト検出方式オートフォーカス装置は、第1のフォーカスレンズの位置と第2のフォーカスレンズの位置とが所定の条件を満たす時、第1のフォーカスレンズの位置から第2のフォーカスレンズの位置までのいずれかのフォーカスレンズの位置を合焦位置とすることを特徴とする。
【0011】
また、請求項6に記載のコントラスト検出方式オートフォーカス装置は、第1のフォーカスレンズの位置と第2のフォーカスレンズの位置とが所定の条件を満たさない時、再び、コントラストを検出し、フォーカスレンズの位置の変更による、コントラストの増減に基づいて、合焦位置を検出することを特徴とする。このようにコントラスト検出方式オートフォーカス装置を構成することによって、被写体にピントが合うまで合焦動作を繰り返すため、確実に被写体にピントを合わせることができる。
【0012】
また、請求項7に記載のコントラスト検出方式オートフォーカス装置は、第1のフォーカスレンズの位置と第2のフォーカスレンズの位置とが所定の条件を満たさない時、結像光学系を所定の設定にすることを特徴とする。このようにコントラスト検出方式オートフォーカス装置を構成することによって、誤合焦と判定され、適切なピントが得られなくても結像光学系を所定の設定にし、被写体にピントが合った画像を得ることができる。
【0013】
また、請求項8に記載のコントラスト検出方式オートフォーカス装置は、所定の設定は、パンフォーカスで撮影ができるような結像光学系の設定であることを特徴とする。このようにコントラスト検出方式オートフォーカス装置を構成することによって、誤合焦と判定され、適切なピントが得られなくても結像光学系をパンフォーカスに設定するため、被写体にピントが合った画像を得ることができる。
【0014】
また、請求項9に記載のコントラスト検出方式オートフォーカス装置は、所定の条件は、第1のフォーカスレンズの位置と第2のフォーカスレンズの位置との差の絶対値が所定値以下であることを特徴とする。このようにそれぞれのコントラスト検出領域で検出されるコントラストが最大となるフォーカスレンズ位置の差の絶対値が、所定値以下となる時、それぞれの検出されたフォーカスレンズ位置間のいずれかの位置を合焦位置とするようにコントラスト検出方式オートフォーカス装置を構成すると、それぞれのコントラスト検出領域で検出されるコントラストのピーク時のフォーカスレンズ位置の差の絶対値が、所定値より大きくなった場合、誤合焦と判定することが可能となる。
【0015】
また、請求項10に記載のコントラスト検出方式オートフォーカス装置は、所定値は、結像光学系の被写界深度と同等の値を有することを特徴とする。このように所定値を結像光学系の被写界深度と同じ値に設定することによって、それぞれのコントラスト検出領域で検出されるコントラストのピーク時のフォーカスレンズ位置の差の絶対値が、被写界深度より大きく検出された場合は、誤合焦と判定することができるため、より確実に被写体に対して合焦させることが可能となる。
【0016】
また、請求項11に記載のコントラスト検出方式の合焦位置検出方法は、固体撮像素子で生成される被写体像の画像信号のコントラストを検出し、固体撮像素子に被写体像を結像させる結像光学系の一部であるフォーカスレンズの位置の変更による、コントラストの増減に基づいて、合焦位置を検出するコントラスト検出方式の合焦位置検出方法において、コントラスト検出方式の合焦位置検出方法は、所定の領域において、コントラスト検出方式により、所定の領域中のコントラストが最大となるフォーカスレンズの位置を検出し、所定の領域より広い領域において、コントラスト検出方式により、所定の領域より広い領域中のコントラストが最大となるフォーカスレンズの位置を検出し、検出されたそれぞれのフォーカスレンズの位置に基づいて、合焦位置を検出することを特徴とする。
【0017】
また、請求項12に記載のコントラスト検出方式の合焦位置検出方法は、第1のフォーカスレンズの位置と第2のフォーカスレンズの位置との差の絶対値が、所定値以下の場合、第1のフォーカスレンズの位置から第2のフォーカスレンズの位置までのいずれかのフォーカスレンズの位置を前記合焦位置とすることを特徴とする。
【0018】
また、請求項13に記載のコントラスト検出方式の合焦位置検出方法は、第1のフォーカスレンズの位置と第2のフォーカスレンズの位置との差の絶対値が、所定値より大きい値の場合、再び、コントラストを検出し、フォーカスレンズの位置の変更による、コントラストの増減に基づいて、合焦位置を検出することを特徴とする。
【0019】
また、請求項14に記載のコントラスト検出方式の合焦位置検出方法は、第1のフォーカスレンズの位置と第2のフォーカスレンズの位置との差の絶対値が、所定値より大きい値の場合、パンフォーカスでの撮影ができるように結像光学系を設定することを特徴とする。
【0020】
また、請求項15に記載のコントラスト検出方式の合焦位置検出方法は、所定値は、前記結像光学系の被写界深度と同等の値を有することを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施形態のコントラスト検出方式オートフォーカス装置100のコントラスト検出領域と被写体10を示す図、およびグラフであり、被写体10が、コントラストが検出されるコントラスト検出領域A0内に十分に収まっている状態を示している。図1(a)には、撮像フレーム20内に、コントラストを検出するコントラスト検出領域A0と、同様にコントラストを検出するコントラスト検出補助領域A1が示されている。両コントラスト検出領域は、矩形の形状を有しており、コントラスト検出補助領域A1は、コントラスト検出領域A0を全て含み、かつコントラスト検出領域A0より広い領域を有している。また、コントラスト検出領域A0は、コントラスト検出補助領域A1の中央部に位置している。図1(b)には、この状態のフォーカスレンズ110aの位置と、この位置に対応した被写体10のコントラストの関係を表すグラフを示す。フォーカスレンズ110aは、図3に示す結像光学系110に備えられる、被写体像をCCD120に結像させるレンズである。
【0022】
被写体10が、コントラスト検出領域A0内に十分に収まっている場合、図1(b)に示されるようにコントラスト検出領域A0とコントラスト検出補助領域A1において、検出される被写体10のコントラストのピーク時のフォーカスレンズ110aの位置は略一致している。これは、両コントラスト検出領域内において、被写体10が合焦するためであり、被写体10に対するフォーカスレンズ110aの合焦位置は、後述するオートフォーカスの信頼性判断に基づき、このピーク値に対応するフォーカスレンズ110aの位置と判定される。なお、コントラスト検出領域A0とコントラスト検出補助領域A1でコントラスト値が異なっているのは、コントラストを検出する領域の範囲が異なっているからである。
【0023】
図2は、本発明の実施形態のコントラスト検出方式オートフォーカス装置100のコントラスト検出領域と被写体10を示す図、およびグラフであり、被写体10が、コントラスト検出領域A0の境界線近傍に位置する状態を示している。図2(a)には、撮像フレーム20内に、コントラスト検出領域A0と、コントラスト検出補助領域A1が示されている。図2(b)には、この状態のフォーカスレンズ110aの位置と、この位置に対応した被写体10のコントラストの関係を表すグラフを示す。
【0024】
被写体10が、コントラスト検出領域A0の境界線近傍に位置する場合、図2(b)に示されるようにコントラスト検出領域A0とコントラスト検出補助領域A1において検出される、被写体10のコントラストのピーク時のフォーカスレンズ110aの位置が異なっている。被写体10が、コントラスト検出領域A0に対して図2(a)のように位置し、フォーカスレンズ110aが、その合焦位置から十分にずれている所から合焦動作を行うと、ピントが合うにつれて、そのコントラストが高くなると同時に、被写体10の輪郭が鮮鋭になり、像全体の大きさが絞られていくため、被写体10がコントラスト検出領域A0から徐々に外れていってしまう。そして、実際に被写体10が合焦された時には、被写体10は、コントラスト検出領域A0から外れてしまい、コントラスト検出補助領域A1による検出のみが、この合焦位置を検出することになる。つまり、コントラスト検出領域A0で検出されるピーク値は、実際の合焦位置より手前の被写体10がピンぼけした状態のフォーカスレンズ110aの位置の値であり、実際の合焦位置のピーク値よりも早く検出されるため、後述するオートフォーカスの信頼性判断に基づき、誤合焦と判定される。
【0025】
また、図1(a)のように被写体10がコントラスト検出領域A0内に十分に収まっている場合においても、手ぶれや被写体ぶれなどによって、被写体10の合焦位置が、相対的にコントラスト検出領域A0から徐々に外れてしまうと、コントラスト検出領域A0において、上述したようなピンぼけした状態のピーク位置が検出されてしまい、後述するオートフォーカスの信頼性判断に基づき、誤合焦と判定される。
【0026】
図3は、本発明の実施形態のコントラスト検出方式オートフォーカス装置100を示す図である。コントラスト検出方式オートフォーカス装置100は、結像光学系110と、CCD120と、AFE(Analog front end)130と、DSP(Digital Signal Processor)140と、メモリ150と、CPU160から構成されている。
【0027】
結像光学系110は、前述したようにフォーカスレンズ110aを備え、被写体の像をCCD120に結像させる光学系である。結像光学系110は、CPU160の制御によって駆動されるフォーカスレンズ用アクチュエータ111により、フォーカスレンズ110aが、その光軸方向に移動されて、ピント調節を行っている。
【0028】
また、結像光学系110は、レンズシャッタ110bを備えている。レンズシャッタ110bは、絞り機構を兼ね備えており、CPU160に設定された露光量に応じて駆動されるレンズシャッタ用アクチュエータ112によって、絞りが設定されたり、シャッタが開閉されたりする。
【0029】
また、レンズシャッタ110b近傍には、図示しない絞り検出回路が設けられており、CPU160は、この検出回路によって、レンズシャッタ110bの絞りのF値を知ることができる。CPU160は、このF値を知ることによって、現在の被写体像のコントラスト検出方式オートフォーカス装置100に対する被写界深度を知ることができるデータテーブルを有する。
【0030】
CCD120は、CPU160の制御によって駆動され、結像光学系110を介して入射する被写体の像を受光して、その受光した像を光電変換し、画像信号に変換させる素子である。そして、この画像信号は、AFE130に出力される。
【0031】
AFE130は、CCD120から入力された画像信号を増幅し、サンプリング、およびホールド処理する。そして、その信号は、図示しないA/D変換器に出力され、デジタル画像信号に変換され、DSP140に出力される。
【0032】
DSP140は、ホワイトバランスの調整、ブランキング、クランプ、ガンマ補正などの信号処理を行う回路である。また、コントラスト検出領域A0とコントラスト検出補助領域A1における被写体のコントラストデータを算出する機能を有する。DSP140は、信号処理を施した画像信号をメモリ150に出力し、算出したコントラストデータを、CPU160に出力する。以下に、DSP140によるコントラストデータ算出方法を説明する。
【0033】
DSP140は、図示しないデジタルフィルタを備えている。デジタルフィルタは、ハイパスフィルタ、両波検波回路、および積分回路として機能する。デジタルフィルタは、A/D変換器から出力されたデジタル画像信号を微分することによって、デジタル画像信号の高周波成分(言い換えると、コントラスト成分)を取り出す。そして、この高周波成分を取り出すと共に、この高周波成分の信号の正および負の成分を同一方向に揃えて検波し、この検波信号を積分する。この積分された検波信号は、算出されたコントラストデータとして、CPU160に出力される。CPU160は後述するように、この積分値に基づいて合焦位置を求め、フォーカスレンズ110aの位置決め制御を行う。つまり、デジタルフィルタは、コントラスト検出方式のオートフォーカスにおいて用いられる、デジタル画像信号の高周波成分に対応するコントラストデータを出力する。
【0034】
図4は、本発明の実施形態のコントラスト検出方式オートフォーカス装置100におけるオートフォーカスの信頼性判断についてのフローチャートである。CPU160は、フォーカスレンズ110aが一方の駆動端からもう一方の駆動端、例えば至近端から無限遠端まで駆動するよう制御する。そして、上述したコントラストデータ算出方法によって、コントラスト検出領域A0とコントラスト検出補助領域A1において、逐次、このフォーカスレンズ110aの位置に対応した被写体のコントラストデータを取得し、その取得したコントラストデータをメモリ150に記憶させる(S1)。
【0035】
フォーカスレンズ110aを一方の駆動端からもう一方の駆動端まで駆動させて、コントラスト検出領域A0とコントラスト検出補助領域A1のコントラストデータのピーク時におけるフォーカスレンズ110aの位置(コントラスト検出領域A0のピーク時のフォーカスレンズ110aの位置をP0、コントラスト検出補助領域A1のピーク時のフォーカスレンズ110aの位置をP1)が検出される(S2)と、CPU160は、メモリ150に記憶されたフォーカスレンズ110aの位置P0と、フォーカスレンズ110aの位置P1を比較する(S3)。
【0036】
P0とP1の差の絶対値Nが、結像光学系110の被写界深度以下である場合、このコントラストデータは、信頼性があると判断され、P0が合焦位置として採用される。なお、被写界深度は、絞りを可変させると変化するため、前述したCPU160が有するデータテーブルから、現在設定されている絞りのF値に対応する被写界深度の値が読み出されて決定する。
【0037】
例えば、図1(a)のように被写体がコントラスト検出領域A0内に十分に収まっている場合は、それぞれのピーク時におけるフォーカスレンズ110aの位置は略一致(ここでいう、P0とP1の差の絶対値N≦被写界深度)しているため、P0が合焦位置となる。
【0038】
また、P0とP1の差の絶対値Nが、結像光学系110の被写界深度より大きくなった場合、このコントラストデータは、信頼性がないと判断され、再びS1に戻って、コントラストデータの取得を継続するか、若しくはパンフォーカスの画像が撮像されるように処理する。
【0039】
例えば、図2(a)のように被写体がコントラスト検出領域A0の境界線近傍の外側に位置する場合は、それぞれのピーク時におけるフォーカスレンズ110aの位置は異なっている。そしてこの時、これらP0とP1の差の絶対値Nが、被写界深度より大きいければ、コントラストデータ再取得、またはパンフォーカスでの撮影となる。
【0040】
以上が本発明の実施形態である。本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。
【0041】
上記実施形態は、P0とP1の差の絶対値Nが、結像光学系110の被写界深度以下である場合、P0を合焦位置としているが、P0からP1までのいずれかのフォーカスレンズ110aの位置を合焦位置としてもよい。例えば、P0とP1との中間位置を合焦位置とした場合、2つのデータの平均値をプロットしてデータを得ることとなるため、より誤差を吸収した高精度の合焦位置を得ることができる。
【0042】
また、上記実施形態は、P0とP1の差の絶対値Nが、結像光学系110の被写界深度以下である場合、そのコントラストデータは、信頼性があると判断しているが、この信頼性があると判断する値は、任意の値にしてもよい。例えば、ローエンド製品に搭載するコントラスト検出方式オートフォーカス装置の場合は、この値を大きくとり、ハイエンド製品に搭載するコントラスト検出方式オートフォーカス装置の場合は、この値を小さくとる等、用途に応じて設定することができる。
【0043】
また、上記実施形態は、図1(a)、図2(a)に示すように両コントラスト検出領域は矩形の形状を有しており、コントラスト検出補助領域A1は、コントラスト検出領域A0を全て含み、かつコントラスト検出領域A0より広い領域を有し、コントラスト検出領域A0は、コントラスト検出補助領域A1の中央部に位置しているが、コントラスト検出補助領域A1は、コントラスト検出領域A0の一部を含んでいればよい。また、その形状は矩形でなくてもよい。
【0044】
【発明の効果】
以上のように本発明のコントラスト検出方式オートフォーカス装置、およびコントラスト検出方式の合焦位置検出方法は、それぞれのコントラスト検出領域で検出されるコントラストが最大となるフォーカスレンズ位置に基づいて、合焦位置を検出する。それぞれの該位置を比較することができるため、誤合焦であるか否かを判定することができ、その結果、手ぶれ、被写体ぶれが発生したり、被写体がコントラスト検出領域内のいずれの場所に位置したりする場合においても、誤合焦を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態のコントラスト検出方式オートフォーカス装置のコントラスト検出領域と被写体を示す図、およびグラフである。
【図2】本発明の実施形態のコントラスト検出方式オートフォーカス装置のコントラスト検出領域と被写体を示す図、およびグラフである。
【図3】本発明の実施形態のコントラスト検出方式オートフォーカス装置を示す図である。
【図4】本発明の実施形態のコントラスト検出方式オートフォーカス装置におけるオートフォーカスの信頼性判断についてのフローチャートである。
【符号の説明】
A0 コントラスト検出領域
A1 コントラスト検出補助領域
100 コントラスト検出方式オートフォーカス装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a contrast detection type autofocus apparatus that detects a focus position of a focus lens based on a contrast of an image signal of a subject image, and a focus position detection method using a contrast detection method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a contrast detection method of performing a focusing operation by detecting a contrast of an image signal of a subject image has been widely used in an autofocus device of an electronic camera.
[0003]
More specifically, the contrast detection method utilizes the property that the contrast (in other words, the high-frequency component of the image signal) of the image signal of the subject image generated by a solid-state imaging device such as a CCD is highest when focused. Things. In other words, in this contrast detection method, the contrast of the image signal of the subject image generated by the solid-state imaging device in the contrast detection area for detecting the contrast is changed by moving the focus lens little by little. This is a focus position detection method in which a contrast to be detected is detected, a position of the focus lens where the contrast reaches a peak is determined, and a focus position is set.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since this contrast detection type autofocus apparatus monitors a change in contrast within a contrast detection area for detecting contrast and focuses on a subject, if the contrast changes due to an external factor, In the case of contrast detection under a certain condition, there is a problem that an erroneous peak value is detected and an erroneous focus is obtained. The external factors here include, for example, camera shake of an operator with respect to an image pickup device such as a camera, or object shake in which an object moves at the time of shooting.Contrast detection under certain conditions means that the object is in a contrast detection area. Is the contrast detection when it is located near the boundary line of.
[0005]
In view of the above circumstances, the present invention provides a contrast detection type autofocus apparatus that detects a focus position of a focus lens based on a contrast of an image signal of a subject image, and a focus position detection method of a contrast detection method. Even if camera shake or subject shake occurs or the subject is located anywhere in the contrast detection area, a contrast detection type autofocus device that can prevent erroneous focusing and a contrast detection type It is an object to provide a focus position detection method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a contrast detection type autofocus apparatus according to claim 1 includes a solid-state imaging device and an imaging optical system that forms a subject image on the solid-state imaging device. A contrast detection type autofocus device that detects a contrast of an image signal of a generated subject image and detects a focus position based on an increase or decrease in contrast due to a change in a position of a focus lens which is a part of an imaging optical system. In the contrast detection type autofocus device, a first contrast detection region that is a region where contrast is detected, and a first contrast detection region that is a region where contrast is detected and include at least a part of the first contrast detection region. 2 contrast detection areas, and the contrast is maximum in the first contrast detection area. The focus position is determined based on the position of the first focus lens, which is the position of the focus lens, and the position of the second focus lens, which is the position of the focus lens at which the contrast is maximized, in the second contrast detection area. It is characterized by detecting. In this manner, two different contrast detection areas are provided, and in each area, the position of the focus lens where the contrast is maximized is detected, and the focus position is detected based on the two detected positions. By configuring the contrast detection type autofocus apparatus as described above, the two positions can be compared to determine whether focusing or misfocusing has occurred, and thus misfocusing can be prevented.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, the second contrast detection region includes the entire region of the first contrast detection region.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the contrast detection type autofocus apparatus, all boundaries of the second contrast detection area are separated from all boundaries of the first contrast detection area.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, the first contrast detection region is a region located at the center of the second contrast detection region.
[0010]
Further, the contrast detection type autofocus apparatus according to claim 5, wherein when the position of the first focus lens and the position of the second focus lens satisfy a predetermined condition, the position of the second focus lens is shifted from the position of the first focus lens. The position of any one of the focus lenses up to the position of the focus lens is set as the focus position.
[0011]
According to a sixth aspect of the present invention, when the position of the first focus lens and the position of the second focus lens do not satisfy the predetermined condition, the contrast is detected again, and the contrast lens is detected. The in-focus position is detected based on an increase or decrease in contrast due to a change in the position. By configuring the contrast detection type autofocus apparatus in this manner, the focusing operation is repeated until the subject is in focus, so that the subject can be surely focused.
[0012]
Further, in the contrast detection type autofocus apparatus according to claim 7, when the position of the first focus lens and the position of the second focus lens do not satisfy a predetermined condition, the imaging optical system is set to a predetermined setting. It is characterized by doing. By configuring the contrast detection type autofocus apparatus in this way, it is determined that the image is in-focus, and even if an appropriate focus cannot be obtained, the imaging optical system is set to a predetermined setting, and an image in which the subject is in focus is obtained. be able to.
[0013]
Further, the contrast detection type autofocus apparatus according to claim 8 is characterized in that the predetermined setting is a setting of an image forming optical system that enables photographing with pan focus. By configuring the contrast detection type autofocus device in this way, it is determined that the image is in-focus, and the image forming optical system is set to the pan focus even if an appropriate focus is not obtained. Can be obtained.
[0014]
According to a ninth aspect of the present invention, the predetermined condition is that the absolute value of the difference between the position of the first focus lens and the position of the second focus lens is equal to or less than a predetermined value. Features. As described above, when the absolute value of the difference between the focus lens positions at which the contrast detected in each contrast detection area is the maximum becomes equal to or less than a predetermined value, any position between the detected focus lens positions is merged. If the contrast detection type autofocus device is configured to be in the focus position, if the absolute value of the difference between the focus lens positions at the peak of the contrast detected in each of the contrast detection areas becomes larger than a predetermined value, an error occurs. It is possible to determine that the object is in focus.
[0015]
The contrast detection type autofocus apparatus according to
[0016]
In addition, according to a focus position detection method of a contrast detection method according to claim 11, an imaging optical system that detects a contrast of an image signal of a subject image generated by a solid-state imaging device and forms the subject image on the solid-state imaging device. In a focus position detection method of a contrast detection method for detecting a focus position based on an increase or a decrease in contrast due to a change in a position of a focus lens which is a part of a system, the focus position detection method of the contrast detection method is a predetermined position. In the area, the position of the focus lens at which the contrast in the predetermined area is maximized is detected by the contrast detection method, and the contrast in the area wider than the predetermined area is detected by the contrast detection method in the area wider than the predetermined area. Detects the position of the focus lens that becomes the maximum, and sets the position of each detected focus lens. Zui it, and detecting the in-focus position.
[0017]
Further, according to a twelfth aspect of the present invention, in the method of detecting a focus position using the contrast detection method, when the absolute value of the difference between the position of the first focus lens and the position of the second focus lens is equal to or smaller than a predetermined value, The position of any one of the focus lenses from the position of the focus lens to the position of the second focus lens is set as the focus position.
[0018]
Further, according to the in-focus position detection method of the contrast detection method, when the absolute value of the difference between the position of the first focus lens and the position of the second focus lens is a value larger than a predetermined value, Again, the contrast is detected, and the focus position is detected based on the increase or decrease of the contrast due to the change of the position of the focus lens.
[0019]
Further, according to the in-focus position detection method of the contrast detection method, when the absolute value of the difference between the position of the first focus lens and the position of the second focus lens is a value larger than a predetermined value, The imaging optical system is set so that photographing with pan focus can be performed.
[0020]
According to another aspect of the present invention, the predetermined value has a value equivalent to the depth of field of the imaging optical system.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Figure 1 is a diagram showing a contrast detection method contrast detection area and the
[0022]
[0023]
Figure 2 is a diagram showing a contrast detection method contrast detection area and the
[0024]
[0025]
Further, in the case where the
[0026]
FIG. 3 is a diagram showing a contrast detection
[0027]
The imaging
[0028]
The imaging
[0029]
An aperture detection circuit (not shown) is provided near the
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
FIG. 4 is a flowchart for determining autofocus reliability in the contrast detection
[0035]
The
[0036]
If the absolute value N of the difference between P 0 and P 1 is equal to or less than the depth of field of the imaging
[0037]
For example, when the object as shown in FIGS. 1 (a) is within a sufficiently contrast detection area A in 0, the position of the
[0038]
When the absolute value N of the difference between P 0 and P 1 is larger than the depth of field of the imaging
[0039]
For example, when the object as shown in FIG. 2 (a) is located outside of the boundary vicinity of the contrast detection area A 0, the position of the
[0040]
The above is the embodiment of the present invention. The present invention is not limited to these embodiments, and can be modified in various ranges.
[0041]
The above-described embodiment, the absolute value N of the difference between P 0 and P 1 is less than or equal to the depth of field of the imaging
[0042]
In the above embodiment, when the absolute value N of the difference between P 0 and P 1 is equal to or less than the depth of field of the imaging
[0043]
Further, the embodiment described above, FIG. 1 (a), both contrast detection area, as shown in FIG. 2 (a) has a rectangular shape, contrast detection auxiliary area A 1 is a contrast detection area A 0 includes all, and has a wide area than the contrast detection area a 0, the contrast detection area a 0 is positioned in the central portion of the contrast detection auxiliary area a 1, contrast detection auxiliary area a 1, the contrast detection area It needs to include a portion of a 0. Also, the shape need not be rectangular.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, the contrast detection type autofocus apparatus and the focus position detection method of the contrast detection method according to the present invention are based on the focus position based on the focus lens position at which the contrast detected in each contrast detection area is maximized. Is detected. Since the respective positions can be compared, it is possible to determine whether or not the camera is in focus. As a result, camera shake, subject shake occurs, or the subject is located in any place in the contrast detection area. Even when the camera is positioned, misfocusing can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram and a graph showing a contrast detection area and a subject of a contrast detection type autofocus apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram and a graph showing a contrast detection area and a subject of a contrast detection type autofocus device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a contrast detection type autofocus device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart for determining autofocus reliability in a contrast detection type autofocus apparatus according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
A 0 contrast detection area A 1 contrast detection
Claims (15)
前記撮像素子に被写体像を結像させる結像光学系と、を有し、
前記撮像素子で生成される被写体像の画像信号のコントラストを検出し、前記結像光学系の一部であるフォーカスレンズの位置の変更による、前記コントラストの増減に基づいて、合焦位置を検出するコントラスト検出方式オートフォーカス装置において、
前記コントラスト検出方式オートフォーカス装置は、コントラストが検出される領域である第1のコントラスト検出領域と、
コントラストが検出される領域であり、前記第1のコントラスト検出領域の少なくとも一部の領域を含む第2のコントラスト検出領域と、を有し、
前記第1のコントラスト検出領域において、前記コントラストが最大となる前記フォーカスレンズの位置である第1のフォーカスレンズの位置と、
前記第2のコントラスト検出領域において、前記コントラストが最大となる前記フォーカスレンズの位置である第2のフォーカスレンズの位置と、に基づいて前記合焦位置を検出すること、を特徴とするコントラスト検出方式オートフォーカス装置。An image sensor;
An imaging optical system that forms a subject image on the image sensor,
Detecting a contrast of an image signal of a subject image generated by the imaging element, and detecting a focus position based on an increase or decrease in the contrast due to a change in a position of a focus lens which is a part of the imaging optical system; In the contrast detection type auto focus device,
The contrast detection type autofocus device includes: a first contrast detection region which is a region where a contrast is detected;
And a second contrast detection region including at least a part of the first contrast detection region.
A position of the first focus lens, which is a position of the focus lens where the contrast is maximum, in the first contrast detection area;
Detecting the in-focus position based on a position of the second focus lens, which is a position of the focus lens at which the contrast is maximum, in the second contrast detection area. Autofocus device.
前記コントラスト検出方式の合焦位置検出方法は、所定の領域において、前記コントラスト検出方式により、前記所定の領域中の前記コントラストが最大となる前記フォーカスレンズの位置である第1のフォーカスレンズの位置を検出し、前記所定の領域より広い領域において、前記コントラスト検出方式により、前記所定の領域より広い領域中の前記コントラストが最大となる前記フォーカスレンズの位置である第2のフォーカスレンズの位置を検出し、
検出されたそれぞれの前記フォーカスレンズの位置に基づいて、前記合焦位置を検出すること、を特徴とするコントラスト検出方式の合焦位置検出方法。Detecting the contrast of the image signal of the subject image generated by the imaging device, and changing the position of a focus lens that is a part of an imaging optical system that forms the subject image on the imaging device, based on the increase or decrease of the contrast. In a focus position detection method of a contrast detection method for detecting a focus position,
The in-focus position detection method of the contrast detection method is such that, in a predetermined area, the position of the first focus lens, which is the position of the focus lens at which the contrast is maximum in the predetermined area, is determined by the contrast detection method. Detecting the position of the second focus lens that is the position of the focus lens where the contrast in the region wider than the predetermined region is maximum in the region wider than the predetermined region in the region wider than the predetermined region. ,
A focus position detection method using a contrast detection method, wherein the focus position is detected based on the detected positions of the focus lenses.
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