JP2005195655A - 自動焦点検出装置およびそれを備えた電子カメラ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】対となる位相差検出領域を複数備える焦点検出センサ123と、複数の対となる位相差検出領域毎に対の位相差検出領域から一方の位相差検出領域を選択し、選択した一方の位相差検出領域群から蓄積データを読み出し、読み出した蓄積データに基づいて位相差データを演算する制御回路13とを有し、焦点検出領域の多点化に対応し、焦点検出領域する際に水平、垂直方向の位相差検出を一方向について先に行い検出できなかった領域のみ他方で検出する。
【選択図】 図6
Description
また、リニアセンサでは、蓄積終了とともに蓄積された像信号の電荷を出力しているが、これは電荷にノイズがのるのを回避するために、全焦点検出領域の出力を一気に行っている。
このため、多点化にあたっては、不要な処理時間をなくすための具体的な方法が必要となっている。
焦点検出装置12により本発明の位相差検出手段が構成され、焦点検出装置12および制御回路13により本発明の選択手段、および読出手段が構成され、制御回路13により本発明の演算手段が構成される。
一方、クイックターンミラー112を通過した被写体の像はサブミラー115、反射ミラー116で反射し、焦点検出装置12に導かれ、焦点検出装置12内のセンサで受光される。
図2に示すように、焦点検出装置12で、被写体から反射した光束は絞り124によりしぼられ再結像レンズ122に導かれる。再結像レンズ122を通った光束は4つのセンサ面A,A’,B,B’に被写体の像を結像する。
上述したように、再結像レンズ12を通過した光束はセンサ123のA,A’、B,B’面に結像する。A,A’、B,B’面はフォトダイオードが2次元に配置されたエリアセンサで受光した被写体の像を光電変換する。
またA,A’面は対になっており垂直方向の位相差を検出するセンサ面で、B,B’面は水平方向の位相差を検出する構成となっている。
焦点検出センサ123で受光された被写体の像は光電変換された後、メモリに転送され焦点検出装置外部の制御回路13の指示により出力を行う。
センサ面Aにより情報はメモリMAに転送されて記憶され、センサ面A’により情報はメモリMA’に転送されて記憶される。
センサ面Bにより情報はメモリMBに転送されて記憶され、センサ面B’により情報はメモリMB’に転送されて記憶される。
また、焦点検出センサ123は、制御回路13との通信制御を行う通信制御部1231と、信号処理部1232とを有している。
また、図5は、図4中の焦点検出領域のセンサ上(A,A’,B,B’の各面上)での配置を示す図である。
図2に示すように、再結像レンズ122を通った光束は、4つのセンサ面A,A’,B,B’に被写体の像を結像することから、図5に示すように、図4の一つの領域が4つのセンサ面A,A’,B,B’に結像される。
また、図5に示すように、焦点検出領域センサ123におけるA,A’面では垂直方向の位相差を検出するため、対になっておりAとA’面の像信号のズレを位相差として検出する。B,B’面では水平方向の位相を検出するためB,B’が対になっており像信号のズレを位相差として検出する。
制御回路13の制御信号には蓄積を開始するCG信号、前記水平、垂直方向の検出方向を選択するABSEL信号、焦点検出領域を選択するAS0−AS3信号、像信号を出力するVout等がある。
焦点検出センサ123において、蓄積終了した被写体の像信号はメモリMA,MA’,MB,MB’に転送されたのち、上記制御信号と通信コマンドにより制御回路13に出力する。出力信号は焦点センサ123からのクロツク信号に同期し制御回路13でA/D変換し、位相差演算が行われ、焦点検出を行う。
図7は、本実施形態に係る動作の概要を説明するためのフローチャートである。
図8および図9は、本実施形態に係る焦点検出の第1動作例を明するためのフローチャートである。
図10は、本実施形態に係る焦点検出の第2動作例を明するためのフローチャートである。
次に、複数の焦点検出領域を選択する(ST2)。
焦点検出のモードには複数の焦点検出領域から1点を選択し行うスポットモードと15点の全点から焦点検出を行うエリアモードがあり、本実施形態ではエリアモードの例により説明する。
そして、レリーズスイッチを1段オンして(ST3)、図8または図9に示す焦点検出動作を行う(ST4)。
ここで制御回路13はCG信号により、センサ123に蓄積を開始する(ST101)。
ステップST102において、水平方向の検知が良好な数(OK数)が、垂直方向検知が良好な数(OK数)以上であると判定した場合には、水平方向検出を優先する設定を行う(ST103)。
なお、このセンサは蓄積状態の確認を焦点検出領域ごとに監視することができ、検出方向を選択するABSEL信号と焦点検出領域を選択するAS0〜3信号により蓄積状態の確認をする領域を選択することが可能である。
Vout端子から出力される信号を制御回路13でA/D変換し、蓄積状態確認する。出力があるレベル以上の場合は蓄積を終了する通信コマンドを制御回路13から送信し終了する。
像信号の読み出し(出力)は焦点検出領域をABSEL、AS0〜3信号により選択し、通信コマンドをセンサ123に送ることにより開始する。
そして、制御回路13において、位相差検出のための演算を行う(ST106)。
出力は上記の通り、焦点検出領域および検出方向を選択し出力することができ、また蓄積の終了時にメモリに蓄積状態が保持されているため、検出領域ごとに出力し位相差検出演算を交互に行うことができる。
データの読み出し(ST105)、位相差検出演算(ST106)を交互に行い、水平方向の位相差について15点の検出領域の検出を行う。位相差検出演算では公知のとおり相関演算が行われ、被写体の像信号から高コントラストの有効な被写体であるか判断される。
そして、ステップST109において、位相差演算結果が所定値以上であると判定した場合には、i番目の領域が有効であるとして、パラメータiを+1し(ST110)、i=16になるまで、ステップST109,ST110の処理を繰り返す。
具体的には、有効でないi番目の垂直データの読み出し(ST112)、位相差検出演算(ST113)を行い、i番目の領域で位相差検出ができたか判断する(ST114)。
i番目の領域が有効であるとして、パラメータjをi+1とし、パラメータjをj+1として(ST115)、i=16になるまで、ステップST109〜ST115の処理を繰り返す。
ステップST114において、有効でないと判断した場合には、両方向の位相差検出の結果、有効な被写体が見つからなかったとして、ステップST116の処理に移り検出不能処理を行う。
なお、ここで、ステップST109からステップST111の処理にて読み出した15点の演算結果を全て用いてステップST118にて合焦動作を行う実施形態を示したが、ステップST109またはステップST114にて、最初に所定値以上の位相差検出が得られた時点で、その値のみを用いて合焦動作を行うようにしてもよい。
なお、このセンサは蓄積状態の確認を焦点検出領域ごとに監視することができ、検出方向を選択するABSEL信号と焦点検出領域を選択するAS0〜3信号により蓄積状態の確認をする領域を選択することが可能である。
Vout端子から出力される信号を制御回路13でA/D変換し、蓄積状態確認する。出力があるレベル以上の場合は蓄積を終了する通信コマンドを制御回路13から送信し終了する。
像信号の読み出し(出力)は焦点検出領域をABSEL、AS0〜3信号により選択し、通信コマンドをセンサ123に送ることにより開始する。
そして、制御回路13において、位相差検出のための演算を行う(ST122)。
出力は上記の通り、焦点検出領域および検出方向を選択し出力することができ、また蓄積の終了時にメモリに蓄積状態が保持されているため、検出領域ごとに出力し位相差検出演算を交互に行うことができる。
データの読み出し(ST121)、位相差検出演算(ST122)を交互に行い、垂直方向の位相差について15点の検出領域の検出を行う。位相差検出演算では上述のとおり相関演算が行われ、被写体の像信号から高コントラストの有効な被写体であるか判断される。
そして、ステップST115において、位相差演算結果が所定値以上であると判定した場合には、i番目の領域が有効であるとして、パラメータjを+1し(ST126)、j=16になるまで(ST127)、ステップST125,ST126の処理を繰り返す。
具体的には、有効でないi番目の垂直データの読み出し(ST128)、位相差検出演算(ST129)を行い、i番目の領域で位相差検出ができたか判断する(ST130)。
i番目の領域が有効であるとして、パラメータiをj+1とし、パラメータiをi+1として(ST131)、j=16になるまで、ステップST125〜ST131の処理を繰り返す。
ステップST130において、有効でないと判断した場合には、両方向の位相差検出の結果、有効な被写体が見つからなかったとして、ステップST132の処理に移り検出不能処理を行う。
なお、ここで、ステップST125からステップST127の処理にて読み出した15点の演算結果を全て用いてステップST134にて合焦動作を行う実施形態を示したが、ステップST125またはステップST130にて、最初に所定値以上の位相差検出が得られた時点で、その値のみを用いて合焦動作を行うようにしてもよい。
ここで制御回路13はCG信号により、センサ123に蓄積を開始する(S201)。 なお、このセンサは蓄積状態の確認を焦点検出領域ごとに監視することができ、検出方向を選択するABSEL信号と焦点検出領域を選択するAS0〜3信号により蓄積状態の確認をする領域を選択することが可能である。
Vout端子から出力される信号を制御回路13でA/D変換し、蓄積状態確認する。出力があるレベル以上の場合は蓄積を終了する通信コマンドを制御回路13から送信し終了する。
次に、W(i)が0であるか否かの判定を行う(ST204)。
W(i)が0であると判定した場合には、像信号である水平データの読み出しを行う(ST205)。
像信号の読み出し(出力)は焦点検出領域をABSEL、AS0〜3信号により選択し、通信コマンドをセンサ123に送ることにより開始する。
そして、制御回路13において、位相差検出のための演算を行う(ST206)。
そして、制御回路13において、位相差検出のための演算を行う(ST208)。
そして、全領域(15カ所)の読み出しが終了する。
そして、ステップST109において、位相差演算結果が所定値以上であると判定した場合には、i番目の領域が有効であるとして、パラメータiを+1し(ST213)、i=16になるまで、ステップST212,ST213の処理を繰り返す(ST214)。
W(i)が0であると判定した場合には、w(i)を1にセットして(ST216)、像信号である垂直データの読み出しを行う(ST217)。
W(i)が0でないと判定した場合には、w(i)を0にセットして(ST218)、像信号である水平データの読み出しを行う(ST219)。
そして、制御回路13において、位相差検出のための演算を行う(ST220)。
そして、ステップST220において、位相差演算結果が所定値以上であると判定した場合には、i番目の領域が有効であるとして、パラメータiを+1し(ST213)、i=16になるまで、ステップST212〜ST220の処理を繰り返す。
なお、ここで、ステップST212からステップST214の処理にて読み出した15点の演算結果を全て用いてステップST223にて合焦動作を行う実施形態を示したが、ステップST212またはステップST221にて、最初に所定値以上の位相差検出が得られた時点で、その値のみを用いて合焦動作を行うようにしてもよい。
また、前回の焦点検出から検出方向をどちらから先に検出をするか決定することにより焦点検出がしやすくなり不要な処理をへらすことができる。
Claims (7)
- 対となる位相差検出領域を複数備える位相差検出手段と、
上記複数の対となる位相差検出領域毎に対の位相差検出領域から一方の位相差検出領域を選択する選択手段と、
上記選択手段により選択した一方の位相差検出領域群から蓄積データを読み出す読出手段と、
上記読出手段により読み出した蓄積データに基づいて位相差データを演算する演算手段と
を有する自動焦点検出装置。 - 上記演算手段による位相差データの有効性を複数の対となる位相差検出領域毎に判断する判断手段と、
上記判断手段により有効でないと判断した位相差検出領域が存在する場合に上記選択手段により選択していない他方の位相差検出領域から蓄積データを読み出す第2の読出手段と、をさらに有し、
上記演算手段は、上記読出手段により読み出した蓄積データと上記第2の読出手段により読み出した蓄積データに基づいて位相差データを演算する
ことを特徴とする請求項1に記載の自動焦点検出装置。 - 上記選択手段は、前回の上記判断手段により有効であるとした一方の位相差検出領域を優先的に選択する
ことを特徴とする請求項2に記載の自動焦点検出装置。 - 前回の上記判断手段により有効であるとした位相差検出領域を記憶する記憶手段を含み、
上記選択手段は、上記記憶手段に記憶されている領域情報に基づいて位相差検出領域を選択する
ことを特徴とする請求項2に記載の自動焦点検出装置。 - 上記複数の複数の位相差検出領域の全ての検出領域が十字の水平方向と垂直方向の位相差検出を行い、
上記選択手段は、水平、垂直方向の一方を選択して、検出処理を先に行い、検出不能な領域があるときには他方の検出処理を検出不能領域についてのみ行わせる
請求項1から4のいずれかに記載の自動焦点検出装置。 - 上記読出手段および演算手段は、蓄積データの読み出しと位相差検出演算を交互に行う
請求項1から4のいずれかに記載の自動焦点検出装置。 - 位相差データを演算する自動焦点検出装置と、
光学系と、
上記自動焦点検出装置により位相差データにより上記光学系を制御して光学系の合焦制御を行う制御回路と、を有し、
上記自動焦点検出装置は、
対となる位相差検出領域を複数備える位相差検出手段と、
上記複数の対となる位相差検出領域毎に対の位相差検出領域から一方の位相差検出領域を選択する選択手段と、
上記選択手段により選択した一方の位相差検出領域群から蓄積データを読み出す読出手段と、
上記読出手段により読み出した蓄積データに基づいて位相差データを演算する演算手段と、を有する
電子カメラ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003435444A JP2005195655A (ja) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | 自動焦点検出装置およびそれを備えた電子カメラ |
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Family Applications (1)
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JP2003435444A Pending JP2005195655A (ja) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | 自動焦点検出装置およびそれを備えた電子カメラ |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011053318A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Canon Inc | 焦点状態検出装置、撮像装置、およびその制御方法 |
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- 2003-12-26 JP JP2003435444A patent/JP2005195655A/ja active Pending
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