JP2014174282A - Device and method for detecting focus, and image capturing device - Google Patents
Device and method for detecting focus, and image capturing device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014174282A JP2014174282A JP2013045906A JP2013045906A JP2014174282A JP 2014174282 A JP2014174282 A JP 2014174282A JP 2013045906 A JP2013045906 A JP 2013045906A JP 2013045906 A JP2013045906 A JP 2013045906A JP 2014174282 A JP2014174282 A JP 2014174282A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- line sensor
- accumulation
- monitored
- pair
- focus detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、焦点検出装置及び方法、及び焦点検出装置を搭載した撮像装置に関する。 The present invention relates to a focus detection apparatus and method, and an imaging apparatus equipped with the focus detection apparatus.
従来、カメラの自動焦点検出方式として、位相差検出方式が一般的に良く知られている。位相差検出方式では、撮影レンズの異なる射出瞳領域を通過した被写体からの光束を、焦点検出用の光電変換装置(AFセンサ)の一対のラインセンサ上に結像させる。そして、一対のラインセンサで光電変換して得られた一対の被写体像の相対位置を演算することで(以下、「位相差演算」と呼ぶ。)、撮影レンズの焦点状態を検出する。最近では、画面内の複数のポイント(以下、「AF枠」と呼ぶ。)の焦点状態を検出できるように、複数のラインセンサを配置したAFセンサが種々提案されている。 Conventionally, a phase difference detection method is generally well known as an automatic focus detection method for a camera. In the phase difference detection method, a light beam from a subject that has passed through different exit pupil regions of the photographing lens is imaged on a pair of line sensors of a focus detection photoelectric conversion device (AF sensor). Then, by calculating the relative position of a pair of subject images obtained by photoelectric conversion by the pair of line sensors (hereinafter referred to as “phase difference calculation”), the focus state of the photographing lens is detected. Recently, various AF sensors in which a plurality of line sensors are arranged so as to detect the focus state of a plurality of points (hereinafter referred to as “AF frames”) in the screen have been proposed.
例えば、光電変換素子をAF枠の領域に分割し、領域1から領域nを順次巡回しながら領域1〜n毎に蓄積時間を制御し、領域毎に画素信号の読み出し時の増幅率(ゲイン)を適切に制御する技術が特許文献1(図1)に開示されている。領域ごとに適切な電荷蓄積動作することで、様々な輝度レベルを有する被写体であっても、適切なゲインでの画素信号の読み出しを可能としている。
For example, the photoelectric conversion element is divided into AF frame areas, the accumulation time is controlled for each of the
しかしながら、特許文献1に記載の光電変換装置を用いた焦点検出装置では、領域を巡回する周期が長くなってしまい、蓄積終了タイミングが遅れてしまうことがある。特に、被写体が超高輝度である場合に、ある領域の信号を巡回している間に別の領域の信号が所定値を越えてしまい、結果として、その別の領域の像信号が光電変換素子やAD変換器のダイナミックレンジを超え、焦点検出精度が悪化してしまうことがあった。
However, in the focus detection device using the photoelectric conversion device described in
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、超高輝度の被写体に対しても、精度の良い焦点検出を行うことを可能にすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to make it possible to perform focus detection with high accuracy even for an extremely bright subject.
上記目的を達成するために、本発明の焦点検出装置は、入射する被写体からの光束を光電変換して得られた電荷を蓄積して、互いに視差を有する対の画像信号をそれぞれ出力する複数のラインセンサと、前記複数のラインセンサを巡回しながらモニタし、該モニタ中のラインセンサから出力される前記対の画像信号の特徴量信号を検出する特徴量検出手段と、前記特徴量検出手段により検出された前記特徴量信号が、予め決められた蓄積停止レベルより大きく、且つ、飽和検知レベルより小さい場合に、前記モニタ中のラインセンサの電荷蓄積を停止する電荷蓄積停止処理を行い、前記特徴量信号が前記飽和検知レベル以上の場合に、前記モニタ中のラインセンサに蓄積された電荷をリセットして電荷の再蓄積動作を行い、該再蓄積動作後に得られる前記特徴量信号が前記蓄積停止レベルに達して前記モニタ中のラインセンサの電荷蓄積を停止するか、または、予め決められた単独モニタ期間が経過するまで、前記モニタ中のラインセンサのモニタを継続する、単独モニタ処理を行うように制御する制御手段と、前記電荷蓄積を停止したラインセンサから読み出された一対の画像信号に基づいて、焦点状態を検出する焦点検出手段とを有する。 In order to achieve the above object, the focus detection apparatus of the present invention accumulates charges obtained by photoelectrically converting a light beam from an incident subject, and outputs a plurality of pairs of image signals each having a parallax. A line sensor, a feature quantity detection means for monitoring the plurality of line sensors while circulating, and detecting a feature quantity signal of the pair of image signals output from the line sensor in the monitor; and the feature quantity detection means When the detected feature value signal is larger than a predetermined accumulation stop level and smaller than the saturation detection level, a charge accumulation stop process is performed to stop charge accumulation of the line sensor being monitored, and When the quantity signal is equal to or higher than the saturation detection level, the charge accumulated in the line sensor being monitored is reset to perform a charge re-accumulation operation. The line sensor is monitored until the feature signal reaches the accumulation stop level to stop the charge accumulation of the line sensor being monitored, or until a predetermined single monitoring period elapses. Continued control means for performing control so as to perform single monitor processing, and focus detection means for detecting a focus state based on a pair of image signals read from the line sensor that stopped the charge accumulation.
本発明によれば、超高輝度の被写体に対しても、精度の良い焦点検出を行うことを可能にすることができる。 According to the present invention, it is possible to perform focus detection with high accuracy even for an extremely bright subject.
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
<第1の実施形態>
図2は、本発明の第1の実施形態にかかるAFセンサを備えたカメラ本体の概略構成を示すブロック図である。
<First Embodiment>
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a camera body including the AF sensor according to the first embodiment of the present invention.
カメラ用マイクロコンピュータ(CPU)100には、カメラの各種操作用のスイッチ群214を検知するための信号入力回路204、CMOSセンサやCCD等により構成される撮像センサ(撮像素子)206、AEセンサ207が接続されている。また、シャッタマグネット218a、218bを制御するためのシャッタ制御回路208、AFセンサ101も接続されている。また、後述する図3に示す撮影レンズ300とはレンズ通信回路205を介して信号215の伝送がなされ、焦点位置や絞りの制御を行う。カメラの動作はスイッチ群214の設定で決定される。
The camera microcomputer (CPU) 100 includes a
AFセンサ101はラインセンサ対を備えており、CPU100によりAFセンサ101を制御することで、ラインセンサ対から得られる、互いに視差を有する対の画像信号の位相差から焦点状態を検出し、撮影レンズ300の焦点位置を制御する。
The
また、CPU100はAEセンサ207を制御することで被写体の輝度を検出し、撮影レンズ300の絞り値やシャッタスピードを決定する。そして、レンズ通信回路205を介して撮影レンズ300の絞り値を制御し、シャッタ制御回路208を介してマグネット218a、218bの通電時間を調節することでシャッタスピードを制御し、さらに撮像センサ206を制御することで撮影動作を行う。
Further, the
CPU100内には、カメラ動作を制御するためのプログラムを格納したROM、変数を記憶するためのRAM、種々のパラメータを記憶するためのEEPROM(電気的消去、書き込み可能メモリ)などの記憶回路209が内蔵されている。
In the
次に、図3を参照して、カメラの光学系の構成について説明する。撮影レンズ300を介して入射した被写体からの光束の大部分はクイックリターンミラー305で上方に反射され、ファインダスクリーン303上に被写体像として結像される。カメラのユーザーはこの像をペンタプリズム301、接眼レンズ302を介して観察することができる。また、被写体からの光束の一部はクイックリターンミラー305を透過し、後方のサブミラー306で下方へ曲げられて、視野マスク307、フィールドレンズ311、絞り308、二次結像レンズ309を経てAFセンサ101上に結像される。この像を光電変換して得られる像信号を処理することで、撮影レンズ300の焦点状態を検出することができる。また、撮影に際しては、クイックリターンミラー305及びサブミラー306が跳ね上がって光路から退避することで、入射した全光束は撮像センサ206上に結像され、被写体像の露光が行われる。
Next, the configuration of the optical system of the camera will be described with reference to FIG. Most of the light beam from the subject incident through the photographing
図3において、視野マスク307から二次結像レンズ309までの光学系及びAFセンサ101から構成される、本実施の形態の焦点検出装置による焦点検出方式は周知の位相差検出方式である。そして、画面内の異なる複数の領域の焦点状態を検出することが可能である。
In FIG. 3, the focus detection method by the focus detection apparatus of the present embodiment, which includes the optical system from the
焦点検出に関わる光学系の詳細な構成を図4に示す。撮影レンズ300(図4では便宜上、1枚のレンズにより表している)を通過した被写体からの光束は、図3を参照して説明したようにサブミラー306で反射され、撮像面と共役な面上にある視野マスク307の近傍に一旦結像する。図4では、サブミラー306で反射され、折り返された光路を展開して示している。視野マスク307は画面内の焦点検出領域(または「AF枠」と記す。)以外への余分な光を遮光するための部材である。
FIG. 4 shows a detailed configuration of an optical system related to focus detection. The light beam from the subject that has passed through the photographing lens 300 (shown by one lens for convenience in FIG. 4) is reflected by the
フィールドレンズ311は、絞り308の各開口部を撮影レンズ300の射出瞳付近に結像する作用を有している。絞り308の後方には二次結像レンズ309が配置されており、一対2つのレンズから構成され、それぞれのレンズは絞り308の各開口部に対応している。視野マスク307、フィールドレンズ311、絞り308、二次結像レンズ309を通過した各光束は、AFセンサ101上のラインセンサに結像する。図4では、AFセンサ101上にラインセンサが一対のみ示されているが、後述するように複数対のラインセンサが配置されている。
The
次に、AFセンサ101上のラインセンサと撮影画面内のAF枠との関係について、図5及び図6を参照しながら説明する。
Next, the relationship between the line sensor on the
図5は、AFセンサ101上のラインセンサ対の配置を示す図である。ラインセンサ対102−1〜102−5は、それぞれ一対2本のラインセンサから構成され、ラインセンサ対から得られた対の信号の位相差により焦点状態を検出する。各ラインセンサ対は二次結像レンズ309などの焦点検出光学系により被写体上のほぼ同じ領域(AF領域)に投影され、これらのラインセンサ対から出力される2つの画像の位相差を検出することにより、焦点状態を検出することができる。
FIG. 5 is a diagram showing the arrangement of line sensor pairs on the
図6は、ファインダ内に表示されるAF枠の配置と、AFセンサ101上の各ラインセンサ対によるAF視野を示す図である。本第1の実施形態においては、計5点のAF枠を有しており、AF枠1〜AF枠5にラインセンサ対102−1〜102−5がそれぞれ対応している。
FIG. 6 is a diagram showing the arrangement of AF frames displayed in the viewfinder and the AF field of view of each line sensor pair on the
次に、AFセンサ101の詳細な回路構成を図1のブロック図を参照して説明する。制御部103はCPU100と接続され、CPU100からの通信コマンドに基づき、AFセンサ101の各ブロックを制御する。また、各種制御のためのフラグ用レジスタ、設定用レジスタ、記憶回路、タイマーを複数有している(不図示)。さらにAFセンサ101の蓄積停止情報、蓄積時間情報などをCPU100へと送信する。
Next, a detailed circuit configuration of the
二次結像レンズ309により結像された被写体像は、ラインセンサ対102−1〜102−5から成るラインセンサ群102で光電変換され、電荷として蓄積される。蓄積された電荷は、増幅回路により電圧として出力される。ラインセンサ選択回路104は、ラインセンサ群102の複数のラインセンサ対のうち1つのラインセンサ対を選択する。そして、選択したラインセンサ対の信号を、ラインセンサ対の信号の特徴量(ここでは最大値)をモニタする最大値検出回路105(特徴量検出手段)及び出力回路108へと出力する機能を有する。
The subject image formed by the
最大値検出回路105は、ラインセンサ選択回路104により選択されたモニタ中のラインセンサ対の画素信号のうち、最も大きな信号である最大値信号(Peak信号)を蓄積停止判定回路106と飽和検知回路109へ出力する。Peak信号は、画素信号の特徴量を示す特徴量信号の1つである。一方、シフトレジスタ107を駆動することで、出力回路108から1画素ずつ画素信号をCPU100へ出力する。
The maximum
図7は、最大値検出回路105からの出力信号であるPeak信号の信号量、蓄積時間、蓄積停止判定、飽和検知の関係を示した図である。蓄積時間0が蓄積開始タイミングであり、時間が経過するほどPeak信号は増加していく。蓄積停止判定回路106は、Peak信号と蓄積停止レベルVrefとを比較判定する。蓄積停止レベルVrefは、モニタ中のラインセンサ対の信号レベルが、ラインセンサ対の光電変換部や不図示の増幅器、出力回路等の各部の入出力許容範囲を超えることの無いように設定されている。Peak信号が蓄積停止レベルVrefよりも大きくなった時点で、蓄積停止判定回路106は制御部103へ蓄積停止判定信号を出力する。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the signal amount of the Peak signal that is an output signal from the maximum
ラインセンサ対の信号の最小値検出回路(不図示)と最大値検出回路105と減算回路(不図示)を用いて、特徴量として被写体のコントラスト(差分信号)を検出するコントラスト検出回路(特徴量検出手段)を構成してもよい。その場合、ここから得られるコントラスト信号を用いて蓄積停止判定を行ってもよい。この場合も蓄積停止判定回路106において、所定の蓄積停止レベルと比較判定する。蓄積停止レベルは、例えば、出力回路108で増幅された信号が、CPU100の入力許容範囲を超えることの無いように設定される。また、特徴量信号として、Peak信号とコントラスト信号の両方を検出して蓄積停止を判定してもよい。
A contrast detection circuit (feature amount) for detecting a contrast (difference signal) of a subject as a feature amount using a minimum value detection circuit (not shown) of a signal of the line sensor pair, a maximum
そして、制御部103は、ラインセンサ選択回路104により選択されたモニタ中のラインセンサ対の蓄積を停止するために、ラインセンサ群102へ蓄積停止信号を出力する。さらに、CPU100へ蓄積終了信号と蓄積終了したライン情報を出力する(電荷蓄積停止処理)。また、Peak信号が所定の時間内(最大蓄積時間)に目標値に達しなかった場合は、強制的に蓄積を停止するために、CPU100が蓄積停止コマンドをAFセンサ101へ送信し、制御部103はラインセンサ群102へ蓄積停止信号を出力する。
Then, the
飽和検知回路109では、Peak信号が飽和検知レベル以上であると検知した場合、制御部103へ飽和検知信号を出力する。飽和検知レベルは、蓄積停止レベルよりも高く設定されており、ラインセンサ対の信号レベルが、ラインセンサ対の光電変換部や不図示の増幅器、出力回路等のいずれか一つでも入出力許容範囲を超えている恐れがある場合に検知できるように設定されている。飽和検知をした場合は、後述するフローチャートに基づき、制御部103によってAFセンサ101の動作が制御される。
When the
上述したように、ラインセンサ群102で蓄積された画素信号は、ラインセンサ選択回路104を介して出力回路108へ出力される。CPU100から画素読み出しのための制御コマンドが送信され、シフトレジスタ107を駆動することで、出力回路108から1画素ずつの画素信号としてCPU100のA/D変換器(不図示)へ出力する。この時、出力回路108では、画素信号からコントラスト成分を取り出し、増幅するなどの処理を行っている。
As described above, the pixel signals accumulated in the
以上のように構成された焦点検出装置の動作を、図8のフローチャートと、図9及び図10に基づいて詳細に説明する。ここでは、ラインセンサ対102−3に投影される被写体像のみが明るく、ラインセンサ対102−3以外のラインセンサ対に投影される被写体像は十分暗いものとする。また、すべてのラインセンサ(ラインセンサ対102−1〜102−5)を蓄積許可するものとする。 The operation of the focus detection apparatus configured as described above will be described in detail based on the flowchart of FIG. 8 and FIGS. 9 and 10. Here, it is assumed that only the subject image projected onto the line sensor pair 102-3 is bright and the subject image projected onto the line sensor pair other than the line sensor pair 102-3 is sufficiently dark. In addition, accumulation of all line sensors (line sensor pairs 102-1 to 102-5) is permitted.
S800〜S803は、AFセンサ101の初期設定動作及び回路のリセット動作から蓄積開始までの動作である。S800では、CPU100からのコマンドに基づき、AFセンサ101における各種の設定を行う。なお、ここで行われる設定は、各ラインセンサ対の蓄積を許可するかどうかの設定(蓄積許可設定)を含む。
Steps S800 to S803 are operations from the initial setting operation of the
S801では、すべてのラインセンサ対の光電変換部の電荷をリセットし、電荷蓄積を開始する。ここで、S800において蓄積許可設定されていないラインセンサ対102−n(n=1〜5)は、蓄積開始後も光電変換部がリセット電位に固定されたままであり、対応する蓄積終了フラグend[n](n=1〜5)が1に設定される。なお、蓄積終了フラグend[n](n=1〜5)については後述する。 In step S801, the charges of the photoelectric conversion units of all line sensor pairs are reset, and charge accumulation is started. Here, in the line sensor pair 102-n (n = 1 to 5) for which accumulation permission is not set in S800, the photoelectric conversion unit remains fixed at the reset potential even after the accumulation is started, and the corresponding accumulation end flag end [ n] (n = 1-5) is set to 1. The accumulation end flag end [n] (n = 1 to 5) will be described later.
S802では、S800において蓄積許可設定されたラインセンサ対のうち、ラインセンサ番号の最も小さいものをモニタ開始ラインセンサとして設定する。ここでは、すべてのラインセンサ対が蓄積許可されているものとして、n=1としてラインセンサ対102−1からモニタを開始する。モニタを開始する際、S803において制御部103に内蔵されたタイマーtimerをリセットしてからカウントを開始し、電荷蓄積の経過時間の計測を開始する。
In step S802, the line sensor pair having the smallest line sensor number among the line sensor pairs for which accumulation permission is set in step S800 is set as a monitor start line sensor. Here, assuming that all line sensor pairs are permitted to accumulate, monitoring is started from the line sensor pair 102-1 with n = 1. When starting the monitoring, the timer timer built in the
S804〜S811は、各ラインセンサ対を予め決められた周期で巡回しながら選択してモニタする巡回モニタ動作である。S804では、制御部103に内蔵されたタイマーtimer_monitorをリセットしてからカウントを開始し、モニタ期間の経過時間の計測を開始する。S805では、ラインセンサ選択回路104により、いずれかのラインセンサ対102−n(n=1〜5)が選択され、モニタ中のラインセンサ対102−nの信号が最大値検出回路105へ出力される。
S804 to S811 are cyclic monitoring operations in which each line sensor pair is selected and monitored while circulating at a predetermined cycle. In step S <b> 804, the timer timer_monitor built in the
S806では、蓄積停止判定回路106において、最大値検出回路105から出力されたモニタ中のラインセンサ対102−nのPeak信号に基づき、蓄積停止判定をする。S807では、タイマーtimer_monitorの値と、1つのラインセンサ対のモニタ周期時間period_monitorとを比較し、モニタ期間がモニタ周期時間に達したか否かを判定する。S806とS807を繰り返し、モニタ期間がモニタ周期時間に達する前に蓄積停止判定がされた場合はS812へと進む。蓄積停止判定がされないままモニタ期間がモニタ周期時間に達した場合はモニタ期間を終了し、S808へと進んで次にモニタするラインセンサ対を決定する動作へ移行する。
In step S <b> 806, the accumulation
S808〜S811では、次にモニタするラインセンサ対を決定する。S808では、nが最大値(ここでは5)であるか判定し、nが最大値であれば、S801でnを1に初期化し、最大値でなければ、S809でnをインクリメントする。S811では次のモニタ対象候補のラインセンサ対の蓄積終了フラグend[n]に基づき、当該ラインセンサ対が蓄積を終了しているか判定する。蓄積終了フラグend[n]=1であれば、当該ライセンサ対の蓄積は終了している。 In S808 to S811, a line sensor pair to be monitored next is determined. In S808, it is determined whether n is the maximum value (here, 5). If n is the maximum value, n is initialized to 1 in S801, and if it is not the maximum value, n is incremented in S809. In S811, based on the accumulation end flag end [n] of the next monitoring target candidate line sensor pair, it is determined whether the line sensor pair has completed accumulation. If the accumulation end flag end [n] = 1, the accumulation of the licensor pair has been completed.
蓄積が終了している場合はS808に戻り、さらに次のラインセンサ対について判定をする。一方、蓄積が終了していない場合はS804に戻り、当該ラインセンサ対のモニタ動作を開始する。 If the accumulation has been completed, the process returns to S808, and further determination is made for the next line sensor pair. On the other hand, if the accumulation has not ended, the process returns to S804 to start the monitoring operation of the line sensor pair.
上述したS804〜S811のモニタ動作の一例を、図9を用いて具体的に説明する。モニタ1巡回目では、すべてのラインセンサ対が蓄積停止判定されることなく、S804〜S811が繰り返され、ラインセンサ対102−1〜102−5をモニタ周期時間period_monitorずつ順次モニタしていく。図9において、ラインセンサPeak信号の実線部分は、ラインセンサ対102−3を選択してモニタしている期間であり、破線部分は、ラインセンサ対102−3以外を選択してモニタしている期間である。ラインセンサ対102−5のモニタが終了すると、ラインセンサ対102−1を再びモニタする。 An example of the monitoring operation of S804 to S811 described above will be specifically described with reference to FIG. In the first round of monitoring, S804 to S811 are repeated without determining that all line sensor pairs stop accumulating, and the line sensor pairs 102-1 to 102-5 are sequentially monitored by the monitor cycle period period_monitor. In FIG. 9, the solid line portion of the line sensor Peak signal is a period during which the line sensor pair 102-3 is selected and monitored, and the broken line portion is selected and monitored other than the line sensor pair 102-3. It is a period. When the monitoring of the line sensor pair 102-5 ends, the line sensor pair 102-1 is monitored again.
図8に戻り、S806においてモニタ期間中に蓄積停止判定がされた場合、S812へ進み、蓄積停止処理をする。S812ではラインセンサ対102−nの蓄積を停止して画素信号を保持し、更に、蓄積時間としてタイマーtimerの値を、制御部103に内蔵された記憶部time_acc[n]に記憶する。再蓄積後の停止判定であった場合は、再リセットからの経過時間timer_reaccを記憶する。なお、timer_reaccについては後述する。
Returning to FIG. 8, when it is determined in S806 that accumulation is stopped during the monitoring period, the process proceeds to S812 to perform accumulation stop processing. In step S812, the accumulation of the line sensor pair 102-n is stopped to hold the pixel signal, and the value of the timer timer is stored in the storage unit time_acc [n] built in the
S813では、飽和検知回路109において、最大値検出回路105から出力されたラインセンサ対102−nの最大値信号(Peak信号)に基づき、飽和検知をする。飽和を検知した場合はS816へと進み、飽和を検知しなかった場合はS814へと進む。
In S813, the
S814では、蓄積終了フラグend[n]=1とし、ラインセンサ対102−nの蓄積が終了したことを記憶する。S815では、全ラインセンサ対の蓄積終了判定を行う。蓄積終了フラグend[n](n=1〜5)がすべて1であれば、全ラインセンサ対の蓄積が終了したものと判定して、AFセンサ動作を終了する。一方、蓄積終了フラグend[n](n=1〜5)のいずれか一つでも1でなければ、蓄積が終了していないラインセンサ対が残っていると判定してS808へと進み、AFセンサ動作を継続する。 In S814, the accumulation end flag end [n] = 1 is set, and the fact that the accumulation of the line sensor pair 102-n has been completed is stored. In S815, it is determined whether or not all line sensor pairs have been accumulated. If the accumulation end flags end [n] (n = 1 to 5) are all 1, it is determined that the accumulation of all the line sensor pairs is completed, and the AF sensor operation is terminated. On the other hand, if any one of the accumulation end flags end [n] (n = 1 to 5) is not 1, it is determined that there are remaining line sensor pairs that have not been accumulated, and the process proceeds to S808, where AF Continue sensor operation.
S813で飽和を検知した場合はS816へと進み、飽和の無い信号を得るために、S816〜S821において再リセット及び再蓄積のための処理(単独モニタ処理)を行う。S816では、ラインセンサ対102−nの再蓄積時に、ラインセンサ対102−nのみを単独でモニタする期間を計算する。ここでは、単独モニタ期間period_reacc[n]の計算の一例として、下記のように計算する。
period_reacc[n]=time_acc[n]+α,
(n=1〜5)
ここでは、単独モニタ期間period_reacc[n]を、前回飽和した際の蓄積時間time_accに任意の余裕時間αを付加したものとしている。
If saturation is detected in S813, the process proceeds to S816, and processing for re-reset and re-accumulation (single monitor process) is performed in S816 to S821 in order to obtain a signal without saturation. In S816, when the line sensor pair 102-n is reaccumulated, a period for monitoring the line sensor pair 102-n alone is calculated. Here, as an example of the calculation of the single monitor period period_reacc [n], it is calculated as follows.
period_reacc [n] = time_acc [n] + α,
(N = 1-5)
Here, it is assumed that the single monitor period period_reacc [n] is obtained by adding an arbitrary margin time α to the accumulation time time_acc when the previous saturation occurred.
被写体の位置や輝度が、飽和した際の蓄積時と同じであれば、単独モニタ期間period_reacc[n]以内にラインセンサnのPeak信号は、蓄積停止レベルVrefに達するはずである。これに停止制御誤差なども考慮して、余裕時間αを付加している。例えば、余裕時間αはモニタ時間period_monitorである。このように単独モニタ期間period_reacc[n]を設けることによって、ラインセンサ上に投影された像の、被写体の移動や輝度変化による光量低下に起因する、単独モニタ期間の増大を防止することができる。 If the position and brightness of the subject are the same as when accumulated when saturated, the Peak signal of the line sensor n should reach the accumulation stop level Vref within the single monitor period period_reacc [n]. In consideration of the stop control error, a margin time α is added thereto. For example, the margin time α is the monitor time period_monitor. By providing the single monitor period period_reacc [n] in this way, it is possible to prevent an increase in the single monitor period due to a decrease in the amount of light due to the movement of the subject or a change in luminance of the image projected on the line sensor.
S817では飽和を検知したラインセンサ対102−nのみのリセット動作を行い(再リセット)、S818でタイマーtimer_reacc[n]をスタートさせ、S819へと進み、ラインセンサ対102−nの再蓄積動作を行う。従って、タイマーtimer_reacc[n]は、ラインセンサ対102−nの再蓄積時間を測定している。 In S817, only the line sensor pair 102-n that detects saturation is reset (re-reset). In S818, the timer timer_reacc [n] is started, and the process proceeds to S819, where the re-accumulation operation of the line sensor pair 102-n is performed. Do. Therefore, the timer timer_reacc [n] measures the reaccumulation time of the line sensor pair 102-n.
S819では、S806と同様に蓄積停止判定をする。蓄積停止判定回路106で停止判定されなければ、S820へ移行する。S820では、再蓄積時間timer_reacc[n]の値とS811で計算された単独モニタ期間period_reacc[n]とを比較し、再蓄積時間が単独モニタ期間に達したか否かを判定する。
In S819, the accumulation stop determination is performed in the same manner as in S806. If the storage
S819とS820を繰り返し、再蓄積時間が単独モニタ期間period_reacc[n]に達する前に蓄積停止判定がされた場合はS821へと進んで蓄積停止処理を行う。蓄積停止判定がされないまま再蓄積時間が単独モニタ期間に達した場合はS808へと進み、単独モニタ期間を終了する。 S819 and S820 are repeated, and if the accumulation stop determination is made before the re-accumulation time reaches the single monitor period period_reacc [n], the process proceeds to S821 to perform the accumulation stop process. If the re-accumulation time reaches the single monitoring period without determining whether to stop accumulation, the process proceeds to S808, and the single monitoring period ends.
S821では、ラインセンサ対102−nの蓄積を停止して画素信号を保持し、蓄積時間としてタイマーtimer_reacc[n]の値を、制御部103に内蔵された記憶部time_acc[n]に記憶する。
In S821, the accumulation of the line sensor pair 102-n is stopped and the pixel signal is held, and the value of the timer timer_reacc [n] is stored as the accumulation time in the storage unit time_acc [n] built in the
S804〜S821の再蓄積動作を含むAFセンサの動作について、図9、図10を用いて具体的に説明する。図9において、モニタ2巡回目に入り、再びラインセンサ対102−1〜102−3を順次モニタしていく。ラインセンサ対102−3の2巡回目では、ラインセンサ対102−3のPeak信号が、蓄積停止レベルVrefに達しているため、蓄積停止処理をする(S812)。 The operation of the AF sensor including the re-accumulation operation of S804 to S821 will be specifically described with reference to FIGS. In FIG. 9, the second round of monitoring is entered, and the line sensor pairs 102-1 to 102-3 are successively monitored again. In the second round of the line sensor pair 102-3, since the Peak signal of the line sensor pair 102-3 has reached the accumulation stop level Vref, accumulation stop processing is performed (S812).
次にラインセンサ102−3のPeak信号が飽和検知レベルVsat以上のため飽和していると判定する(S813でYES)。次に単独モニタ期間period_reacc[3]を計算する(S816)。その後、ラインセンサ対102−3の再蓄積動作を行う(S817、S818)。 Next, it is determined that the Peak signal of the line sensor 102-3 is saturated because the saturation signal is equal to or higher than the saturation detection level Vsat (YES in S813). Next, the single monitor period period_reacc [3] is calculated (S816). Thereafter, the re-accumulation operation of the line sensor pair 102-3 is performed (S817, S818).
再蓄積動作後は、ラインセンサ対102−3のみをモニタする単独モニタ期間である(S819、S820)。図9では、この期間中に蓄積停止処理(S821)がなされ、蓄積終了フラグend[n]=1としている。 After the re-accumulation operation, it is a single monitoring period in which only the line sensor pair 102-3 is monitored (S819, S820). In FIG. 9, accumulation stop processing (S821) is performed during this period, and the accumulation end flag end [n] = 1 is set.
図10では、被写体の移動や輝度変化により、単独モニタ期間中に蓄積停止判定がされなかった場合(再蓄積開始以降)を示している。図10に示すように、単独モニタ期間中に蓄積停止判定がされなかった場合は、単独モニタ期間が終了するまでラインセンサ対102−3のモニタを続け、通常の巡回動作に移行する。このとき、蓄積終了フラグend[n]=1は設定されないため、ラインセンサ対102−3も含めた巡回動作となる。 FIG. 10 shows a case where the accumulation stop determination is not made during the single monitor period (after the start of re-accumulation) due to the movement of the subject or the luminance change. As shown in FIG. 10, when the accumulation stop determination is not made during the single monitor period, the line sensor pair 102-3 is continuously monitored until the single monitor period ends, and the normal cyclic operation is started. At this time, since the accumulation end flag end [n] = 1 is not set, the cyclic operation including the line sensor pair 102-3 is performed.
これらの動作を繰り返し、全ラインセンサ対の蓄積終了フラグend[n](n=1〜5)がすべて1となったらAFセンサ動作を終了する。CPU100は適宜ラインセンサ対の信号を読み出し、この信号を用いて焦点検出演算を行う。
These operations are repeated, and when the accumulation end flags end [n] (n = 1 to 5) of all the line sensor pairs are all 1, the AF sensor operation is terminated. The
なお、図には明示していないが、CPU100から、強制蓄積停止コマンドが送信された場合、S806ではS812へ強制的に移行して停止処理を行い、S813ではS814へ強制的に移行し、蓄積終了フラグend[n]=1とする。なお、単独モニタ期間中にCPU100から強制蓄積停止コマンドが送信された場合も、S819からS821へ強制的に移行して停止処理を行う。
Although not explicitly shown in the figure, when a forced accumulation stop command is transmitted from the
上記の通り本第1の実施形態によれば、飽和したラインセンサ対のみを再リセットして再蓄積し、さらにそのラインセンサ対のみをモニタする単独モニタ期間を設けて蓄積制御する。この結果、投影された被写体が暗い複数のラインセンサ対の蓄積を並列に行ったまま、投影された被写体が超高輝度であるラインセンサ対の信号も飽和させることなく蓄積することができる。このようにして得られた信号を用いることで、複数のAF枠に投影された幅広い輝度範囲の被写体の焦点状態を検出することができる。 As described above, according to the first embodiment, only a saturated line sensor pair is reset and re-accumulated, and the accumulation control is performed by providing a single monitor period for monitoring only the line sensor pair. As a result, it is possible to accumulate the signal of the pair of line sensors in which the projected subject is extremely bright without saturating, while accumulating the plurality of line sensor pairs in which the projected subject is dark in parallel. By using the signal obtained in this way, it is possible to detect the focus state of a subject in a wide luminance range projected onto a plurality of AF frames.
<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、第2の実施形態におけるカメラの構成は、第1の実施形態において図1〜図6を参照して説明したものと同様であるので、ここでは説明を省略する。以下、図11を参照して、本発明の第2の実施形態による焦点検出装置の動作フローについて説明する。なお、上述した図8と同様の処理には同じステップ番号を付して、適宜説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, since the structure of the camera in 2nd Embodiment is the same as that of what was demonstrated with reference to FIGS. 1-6 in 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted here. Hereinafter, the operation flow of the focus detection apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same step number is attached | subjected to the process similar to FIG. 8 mentioned above, and description is abbreviate | omitted suitably.
S800〜S811では、図8で説明した処理と同様に、ラインセンサ対102−1〜102−5を順次モニタする処理を行う。S811で、次のモニタ対象候補のラインセンサ対の蓄積終了フラグend[n]=1ではないと判断されると、S1112に進む。S1112では、後述する飽和フラグsat[n]に基づき、次のモニタ対象候補のラインセンサが、飽和検知後の再蓄積の待機中であるか否かを判定する。飽和フラグsat[n]=1であれば、当該ラインセンサ対は再蓄積の待機中である。当該ラインセンサが再蓄積待機中でなければS1104に戻って、巡回モニタ動作を継続する。 In S800 to S811, processing for sequentially monitoring the line sensor pairs 102-1 to 102-5 is performed as in the processing described with reference to FIG. If it is determined in S811 that the accumulation end flag end [n] = 1 of the next monitor target candidate line sensor pair is not set, the process proceeds to S1112. In S1112, based on a saturation flag sat [n] to be described later, it is determined whether or not the next monitor target candidate line sensor is waiting for re-accumulation after saturation detection. If the saturation flag sat [n] = 1, the line sensor pair is waiting for re-accumulation. If the line sensor is not waiting for re-accumulation, the process returns to S1104 to continue the patrol monitoring operation.
一方、sat[n]=1で当該ラインセンサ対102−nが再蓄積待機中であれば、S1120へと進み、当該時刻が再蓄積タイミングであるか否かの判定をする。S1120では、S803でスタートしたtimerが示す時刻と、後述するS1119で計算された再蓄積タイミングtime_restartとを比較判定する。 On the other hand, if sat [n] = 1 and the line sensor pair 102-n is on standby for re-accumulation, the process proceeds to S1120, and it is determined whether or not the time is the re-accumulation timing. In S1120, the time indicated by the timer started in S803 is compared with a re-accumulation timing time_restart calculated in S1119 described later.
timer<time_restartであればS1108へ戻り、さらに次のラインセンサ対についてモニタ対象か否かの判定を行う。なお、再蓄積タイミングとS1121〜S1127で行われる再蓄積動作については後述する。 If timer <time_restart, the process returns to S1108, and it is further determined whether or not the next line sensor pair is to be monitored. The re-accumulation timing and the re-accumulation operation performed in S1121 to S1127 will be described later.
一方、S806で停止判定がされた後に行われるS812〜S815の処理は、図8と同様である。S813において飽和検知回路109により飽和が検知されると、
On the other hand, the processing of S812 to S815 performed after the stop determination is made in S806 is the same as in FIG. When saturation is detected by the
S1117に進む。S1117では、飽和フラグsat[n]=1とし、ラインセンサ対102−nが飽和しているとして記憶し、S1118へと進む。S1118では、S816と同様に、ラインセンサ対102−nの再蓄積時に、ラインセンサ対102−nのみを単独でモニタする期間を計算する。S1119では、ラインセンサ対102−nの再リセット、再蓄積を行うタイミングtime_restart[n]を決定する。
ここで、再蓄積タイミングtime_restart[n]について説明する。第1の実施形態では、飽和したラインセンサの再リセット及び再蓄積動作は、飽和を検知した直後に行われる。この場合、単独モニタ期間中にはその他のラインセンサ対のモニタ動作は行われず、飽和してしまう可能性がある。この結果、ラインセンサ対を1つずつ蓄積させていくような動作になってしまい、AFセンサの動作応答性が悪化してしまう場合がある。
The process proceeds to S1117. In S1117, the saturation flag sat [n] = 1 is set, the line sensor pair 102-n is stored as saturated, and the process proceeds to S1118. In S1118, similar to S816, the period for monitoring the line sensor pair 102-n alone is calculated when the line sensor pair 102-n is re-accumulated. In S1119, the timing time_restart [n] for performing the reset and re-accumulation of the line sensor pair 102-n is determined.
Here, the reaccumulation timing time_restart [n] will be described. In the first embodiment, the re-reset and re-accumulation operations of the saturated line sensor are performed immediately after detecting the saturation. In this case, during the single monitoring period, the other line sensor pairs are not monitored and may be saturated. As a result, the operation is such that line sensor pairs are accumulated one by one, and the operation responsiveness of the AF sensor may deteriorate.
図12に、第1の実施形態で説明した処理により起こり得る上記問題点を説明する具体例を示す。ここでは、ラインセンサ対102−1〜102−3の蓄積が許可されているものとする。 FIG. 12 shows a specific example for explaining the above-described problem that may occur due to the processing described in the first embodiment. Here, it is assumed that accumulation of the line sensor pairs 102-1 to 102-3 is permitted.
モニタ2巡回目においてラインセンサ対102−1の飽和を検知し、すぐにラインセンサ対102−1の再リセット及び再蓄積動作をする。図12に示す例では、ラインセンサ対102−2が、ラインセンサ対102−1の単独モニタ期間中に飽和してしまっている。ここで、図8のフローチャートに従い、ラインセンサ対102−1の再蓄積終了後、ラインセンサ対102−2の再リセット及び再蓄積動作をした場合に、さらに、ラインセンサ対102−3がラインセンサ対102−2の単独モニタ期間中に飽和してしまう。この例では、AFセンサ101の動作終了までに、ラインセンサ対102−3の信号レベルが蓄積停止判定レベルVref以上になるまでの動作を2回行っており、時間を無駄にしてしまっている。
In the second round of the monitor, the saturation of the line sensor pair 102-1 is detected, and the line sensor pair 102-1 is immediately reset and stored again. In the example shown in FIG. 12, the line sensor pair 102-2 is saturated during the single monitoring period of the line sensor pair 102-1. Here, according to the flowchart of FIG. 8, when the re-accumulation and re-accumulation operations of the line sensor pair 102-2 are performed after the re-accumulation of the line sensor pair 102-1, the line sensor pair 102-3 further includes the line sensor It becomes saturated during the single monitoring period of the pair 102-2. In this example, the operation until the signal level of the line sensor pair 102-3 becomes equal to or higher than the accumulation stop determination level Vref is performed twice before the operation of the
従って、第2の実施形態では、飽和検知されたラインセンサ対をすぐには再蓄積制御せず、待機状態とする。この後、飽和したラインセンサ対の単独モニタ期間中に他のラインセンサ対が飽和しないようなタイミングで、当該ラインセンサ対の再リセット及び再蓄積動作を行うように制御することにより、第1の実施形態の動作に対しAFセンサの動作が短縮できる。この効果の具体例は後述する。 Therefore, in the second embodiment, the line sensor pair whose saturation is detected is not immediately re-accumulated, and is set in a standby state. Thereafter, by controlling the line sensor pair to be reset again and stored again at a timing at which the other line sensor pair is not saturated during the single monitoring period of the saturated line sensor pair, The operation of the AF sensor can be shortened with respect to the operation of the embodiment. A specific example of this effect will be described later.
ここでは、S1119で求める再蓄積時タイミングtime_restart[n](待機時間)の計算の一例として、下記のように計算する。
time_restart[n]
=period_reacc[n]×Vref/(Vsat−Vref)+β
Here, as an example of the calculation of the re-accumulation timing time_restart [n] (standby time) obtained in S1119, the following calculation is performed.
time_restart [n]
= Period_reacc [n] × Vref / (Vsat−Vref) + β
ここで、図13を用いて、上記式の第一項について説明する。上記式の関係を図で表すと、図13(a)のようになる。この図において、m≠nである。ラインセンサ対102−mに投影された被写体輝度は、ラインセンサ対102−nの単独モニタ期間period_reacc[n]の間に、Vsat−Vrefだけ、ラインセンサ対102−mのPeak信号を成長させる明るさである。 Here, the first term of the above formula will be described with reference to FIG. The relationship between the above equations is shown in FIG. 13A. In this figure, m ≠ n. The brightness of the object projected on the line sensor pair 102-m is a brightness that causes the Peak signal of the line sensor pair 102-m to grow by Vsat-Vref during the single monitor period period_reacc [n] of the line sensor pair 102-n. That's it.
図13(b)のように、ラインセンサ対102−mに投影された被写体輝度が、図13(a)における被写体輝度より明るければ、time_restart[n]までに蓄積が停止するため、単独モニタ期間中に飽和することはない。 As shown in FIG. 13B, if the subject brightness projected on the pair of line sensors 102-m is brighter than the subject brightness in FIG. 13A, the accumulation is stopped by time_restart [n]. It never saturates inside.
反対に、図13(c)のように、ラインセンサ対102−mに投影された被写体輝度が、図13(a)における被写体輝度より暗い場合、次のことが言える。即ち、ラインセンサ対102−nの単独モニタ期間period_reacc[n]の間、モニタされなくても、飽和検知レベルVsatに達することはなく、ラインセンサ対102−mのモニタ時に飽和していない信号レベルで蓄積停止判定がされる。 Conversely, as shown in FIG. 13C, when the subject brightness projected on the line sensor pair 102-m is darker than the subject brightness in FIG. That is, the saturation detection level Vsat is not reached even if it is not monitored during the single monitoring period period_reacc [n] of the line sensor pair 102-n, and the signal level that is not saturated when the line sensor pair 102-m is monitored. The accumulation stop determination is made at.
ここでは、複数のラインセンサ対のモニタ期間も考慮し、上記式の第一項で計算された値に、任意の余裕時間βを付加している。例えば余裕時間βは、下記のように計算される。
β=period_monitor × l
ここでlは、再蓄積タイミングを求めるタイミングにおいて、蓄積が終了していないライセンサ対の数である。すなわち、単独モニタ期間に加え、通常の巡回動作中のモニタ期間に飽和してしまわないようにしている。
Here, in consideration of monitoring periods of a plurality of line sensor pairs, an arbitrary margin time β is added to the value calculated in the first term of the above formula. For example, the margin time β is calculated as follows.
β = period_monitor × l
Here, l is the number of licensor pairs that have not been accumulated at the timing for obtaining the reaccumulation timing. That is, in addition to the single monitor period, the monitor period is not saturated during the normal cyclic operation.
再蓄積タイミングを求めるタイミングにおいて、他のラインセンサ対(ラインセンサ対102−i)が再蓄積の待機中である場合は、ラインセンサ対102−iの単独モニタ期間も考慮して、再蓄積タイミングを決定する。再蓄積の待機中のラインセンサ対が複数ある場合も同様である。 If another line sensor pair (line sensor pair 102-i) is waiting for the re-accumulation at the timing for obtaining the re-accumulation timing, the re-accumulation timing is also taken into account in consideration of the single monitor period of the line sensor pair 102-i To decide. The same applies when there are a plurality of line sensor pairs waiting for re-accumulation.
再蓄積タイミングtime_restart[n]を求めるその他の例として、ラインセンサ対102−n以外のすべてのラインセンサ対の信号モニタ情報を用いることもできる。例えば、再蓄積タイミングを求めるタイミングにおいて、蓄積停止判定レベルVrefを段階的に下げていきながら、全てのラインセンサ対を巡回モニタしていくことで、全てのラインセンサ対の信号レベル(被写体輝度情報)の程度を確認することができる。この情報を用いて再蓄積タイミングtime_restart[n]を決定する。 As another example of obtaining the reaccumulation timing time_restart [n], signal monitor information of all line sensor pairs other than the line sensor pair 102-n can be used. For example, at the timing for obtaining the re-accumulation timing, the signal level (subject luminance information) of all the line sensor pairs is obtained by cyclically monitoring all the line sensor pairs while gradually decreasing the accumulation stop determination level Vref. ) Can be confirmed. The re-accumulation timing time_restart [n] is determined using this information.
S1119でラインセンサ対102−nの再蓄積タイミングtime_restart[n]を決定した後、ラインセンサ対102−nは再蓄積待機状態となり、処理はS808へと進み、次のモニタ対象ラインセンサ対を決定し、巡回モニタ動作を継続する。 After the re-accumulation timing time_restart [n] of the line sensor pair 102-n is determined in S1119, the line sensor pair 102-n enters a re-accumulation standby state, and the process proceeds to S808 to determine the next monitored line sensor pair. The patrol monitoring operation is continued.
巡回モニタ動作を繰り返す中で、S1112において、次のモニタ対象候補のラインセンサ対102−nが再蓄積待機中と判定された場合(sat[n]=1)、前述のようにS1120に進む。そして、その時刻が当該ラインセンサ対の再蓄積タイミングであるかを判定する。 If it is determined in S1112 that the next monitoring target candidate line sensor pair 102-n is on standby for re-accumulation (sat [n] = 1) while repeating the cyclic monitoring operation, the process proceeds to S1120 as described above. Then, it is determined whether the time is the re-accumulation timing of the line sensor pair.
経過時刻を示すタイマーtimerが再蓄積タイミングtime_restart[n]を過ぎていれば、再蓄積タイミングであるためS1121へと進み、再蓄積動作を実行する。 If the timer timer indicating the elapsed time has passed the re-accumulation timing time_restart [n], the process proceeds to S1121 because of the re-accumulation timing, and the re-accumulation operation is executed.
S1121〜S1125は、図8のS817〜S821とそれぞれ同様の再蓄積動作である。単独モニタ期間中に蓄積停止判定がされなかった場合(S1124でYES)は、単独モニタ期間を終了し、S1128において飽和フラグsat[n]=0とし、通常の巡回動作に移行する。 S1121 to S1125 are re-accumulation operations similar to S817 to S821 in FIG. If the accumulation stop determination is not made during the single monitor period (YES in S1124), the single monitor period is ended, the saturation flag sat [n] = 0 is set in S1128, and the normal cyclic operation is started.
一方、単独モニタ期間中に蓄積停止判定がされた場合(S1123でYES)は、単独モニタ期間を終了し、S1125〜S1127の停止処理をする。ここでは、図8のS821、S814、S815とそれぞれ同様の処理を行う。 On the other hand, when the accumulation stop determination is made during the single monitor period (YES in S1123), the single monitor period ends and the stop process of S1125 to S1127 is performed. Here, the same processing as S821, S814, and S815 of FIG. 8 is performed.
なお、図には明示していないが、全てのラインセンサ対が、飽和判定され再リセットの待機状態か、蓄積終了しているか、のどちらかである場合は、再リセットタイミングに達していない場合でも待機状態のラインセンサ対の再リセット動作及び再蓄積動作を行う。待機状態のラインセンサ対が複数ある場合は、それぞれの単独モニタ期間などから求められる信号モニタ情報からそれぞれのラインセンサ対の再リセットタイミングを決定する。 Although not explicitly shown in the figure, if all line sensor pairs are either saturated and either waiting for re-reset or if accumulation is complete, re-reset timing has not been reached However, the reset operation and the re-accumulation operation of the line sensor pair in the standby state are performed. When there are a plurality of line sensor pairs in the standby state, the reset timing of each line sensor pair is determined from signal monitor information obtained from each single monitor period.
また、CPU100から、強制蓄積停止コマンドが送信された場合、S806ではS812へ強制的に移行して停止処理を行い、S813ではS814へ強制的に移行し、蓄積終了フラグend[n]=1とする。なお、単独モニタ期間中にCPU100から強制蓄積停止コマンドが送信された場合も、S1123からS1125へ強制的に移行して停止処理を行う。
Further, when a forced accumulation stop command is transmitted from the
上述した図11のフローチャートに従ったAFセンサ101の動作の一例を図14、図15を用いて具体的に説明する。
An example of the operation of the
ここでは、ラインセンサ対102−3に投影される被写体像のみが明るく、ラインセンサ対102−3以外のラインセンサ対に投影される被写体像は十分暗いものとする。 Here, it is assumed that only the subject image projected onto the line sensor pair 102-3 is bright and the subject image projected onto the line sensor pair other than the line sensor pair 102-3 is sufficiently dark.
モニタ2巡回目のラインセンサ対102−3の蓄積停止処理までは、図9と同様である。次にラインセンサ対102−3のPeak信号が飽和判定レベルVsatを超えているため飽和していると判定(S813)し、飽和フラグsat[3]=1とする(S1117)。次に単独モニタ期間period_reacc[3]を計算する(S1118)。さらに、再蓄積開始タイミングtime_restart[3]を決定する(S1119)。 The process up to the accumulation stop process of the line sensor pair 102-3 in the second round of the monitor is the same as in FIG. Next, it is determined that the Peak signal of the line sensor pair 102-3 is saturated because it exceeds the saturation determination level Vsat (S813), and the saturation flag sat [3] = 1 is set (S1117). Next, the single monitor period period_reacc [3] is calculated (S1118). Further, the re-accumulation start timing time_restart [3] is determined (S1119).
その後、ラインセンサ102−3は再蓄積待機状態となり、図11のフローチャートに従い、ラインセンサ対102−4、ラインセンサ対102−5の2巡回目のモニタをする。 Thereafter, the line sensor 102-3 enters a re-accumulation standby state, and monitors the second round of the line sensor pair 102-4 and the line sensor pair 102-5 according to the flowchart of FIG.
3巡回目以降のモニタ動作では、ラインセンサ対102−3のモニタ動作は、経過時間が再蓄積開始タイミングtime_restart[3]に達するまで実施されない。そして、ラインセンサ対102−1、ラインセンサ対102−2、ラインセンサ対102−4、ラインセンサ対102−5を巡回してモニタする。 In the monitoring operation after the third round, the monitoring operation of the line sensor pair 102-3 is not performed until the elapsed time reaches the re-accumulation start timing time_restart [3]. The line sensor pair 102-1, the line sensor pair 102-2, the line sensor pair 102-4, and the line sensor pair 102-5 are circulated and monitored.
時間が経過し、t1の時点で、再蓄積開始タイミングtime_restart[3]を超えているため(S1120)、ラインセンサ対102−3の再蓄積動作を行う(S1121、S1122)。再蓄積動作後は、ラインセンサ対102−3のみをモニタする単独モニタ期間である(S1123、S1124)。図14では、この期間中に蓄積停止処理がされ、蓄積終了フラグend[n]=1としている(S1125、S1126)。 As time elapses and the re-accumulation start timing time_restart [3] is exceeded at time t1 (S1120), the re-accumulation operation of the line sensor pair 102-3 is performed (S1121, S1122). After the re-accumulation operation, it is a single monitoring period in which only the line sensor pair 102-3 is monitored (S1123, S1124). In FIG. 14, accumulation stop processing is performed during this period, and the accumulation end flag end [n] = 1 is set (S1125, S1126).
図15では、被写体の移動や輝度変化により、単独モニタ期間中に蓄積停止判定がされなかった場合(再蓄積開始以降)を示している。図15に示すように、単独モニタ期間中に蓄積停止判定がされなかった場合は、単独モニタ期間を終了し、通常の巡回動作に移行する。このとき、蓄積終了フラグend[n]=1は設定されないため、ラインセンサ対102−3も含めた巡回動作となる。 FIG. 15 shows a case where the accumulation stop determination is not made during the single monitoring period (after the start of re-accumulation) due to the movement of the subject or the luminance change. As shown in FIG. 15, when the accumulation stop determination is not made during the single monitor period, the single monitor period is ended, and the normal cyclic operation is started. At this time, since the accumulation end flag end [n] = 1 is not set, the cyclic operation including the line sensor pair 102-3 is performed.
これらの動作を繰り返し、全ラインセンサ対の蓄積終了フラグend[n](n=1〜5)がすべて1となったらAFセンサ動作を終了する。CPU100は適宜ラインセンサ対の信号を読み出し、この信号を用いて焦点検出演算を行う。
These operations are repeated, and when the accumulation end flags end [n] (n = 1 to 5) of all the line sensor pairs are all 1, the AF sensor operation is terminated. The
図16を用いて、第1の実施形態の動作に対する第2の実施形態の動作の効果を説明する。図16では、図12と同様にラインセンサ対102−1〜102−3の蓄積を許可する設定をしているものとする。それぞれのラインセンサ対に投影された被写体輝度も図12と同じである。 The effect of the operation of the second embodiment on the operation of the first embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 16, it is assumed that the setting for permitting the accumulation of the line sensor pairs 102-1 to 102-3 is made as in FIG. The subject brightness projected on each line sensor pair is also the same as in FIG.
図16では、図12のようなラインセンサ対102−1の再リセットをすぐには開始せず、待機している。この待機期間の間に、ラインセンサ対102−2及び102−3は飽和することなく蓄積停止処理されている。この後、ラインセンサ対102−1以外のラインセンサは蓄積が停止しているため、再リセットタイミングに達していないが、ラインセンサ対102−1の再リセット及び再蓄積動作をする。 In FIG. 16, the resetting of the line sensor pair 102-1 as shown in FIG. 12 is not started immediately but is in a standby state. During this standby period, the line sensor pairs 102-2 and 102-3 are subjected to accumulation stop processing without being saturated. Thereafter, since the accumulation of the line sensors other than the line sensor pair 102-1 is stopped, the re-reset timing has not been reached.
AFセンサ101の動作時間は、ラインセンサ対102−3の信号レベルを蓄積停止判定レベルVref以上になるまでの時間に、ラインセンサ対102−1の信号レベルを蓄積停止判定レベルVref以上になるまでの時間を加えた程度となる。このように、図12の例に対し、動作時間が短縮されている。
The operation time of the
上記の通り本第2の実施形態によれば、飽和したラインセンサ対の単独モニタ期間中に他のラインが飽和しないようなタイミングで、当該ラインセンサ対の再リセット及び再蓄積動作を行うように制御する。この結果、AFセンサの動作応答性を保ったまま、投影された被写体が超高輝度であるラインセンサ対の信号も飽和させることなく蓄積することができる。 As described above, according to the second embodiment, the re-reset and re-accumulation operations of the line sensor pair are performed at a timing such that other lines are not saturated during the single monitoring period of the saturated line sensor pair. Control. As a result, it is possible to accumulate without saturating the signal of the line sensor pair in which the projected subject has extremely high brightness while maintaining the operation responsiveness of the AF sensor.
なお、上記実施形態では、ラインセンサ対が5つある場合について説明したが、ラインセンサ対の数は、これに限られるものではない。 In the above-described embodiment, the case where there are five line sensor pairs has been described. However, the number of line sensor pairs is not limited to this.
また、上記実施形態では、2つのラインセンサを用いて位相差のある1対の信号を出力する構成を示したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、1つの長いラインセンサに、異なる射出瞳を通過した2つの像を結像させるように構成してもよい。 Moreover, although the said embodiment showed the structure which outputs a pair of signals with a phase difference using two line sensors, this invention is not limited to this. For example, two long images that have passed through different exit pupils may be formed on one long line sensor.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
Claims (12)
前記複数のラインセンサを巡回しながらモニタし、該モニタ中のラインセンサから出力される前記対の画像信号の特徴量信号を検出する特徴量検出手段と、
前記特徴量検出手段により検出された前記特徴量信号が、予め決められた蓄積停止レベルより大きく、且つ、飽和検知レベルより小さい場合に、前記モニタ中のラインセンサの電荷蓄積を停止する電荷蓄積停止処理を行い、前記特徴量信号が前記飽和検知レベル以上の場合に、前記モニタ中のラインセンサに蓄積された電荷をリセットして電荷の再蓄積動作を行い、該再蓄積動作後に得られる前記特徴量信号が前記蓄積停止レベルに達して前記モニタ中のラインセンサの電荷蓄積を停止するか、または、予め決められた単独モニタ期間が経過するまで、前記モニタ中のラインセンサのモニタを継続する、単独モニタ処理を行うように制御する制御手段と、
前記電荷蓄積を停止したラインセンサから読み出された一対の画像信号に基づいて、焦点状態を検出する焦点検出手段と
を有することを特徴とする焦点検出装置。 A plurality of line sensors for accumulating electric charge obtained by photoelectrically converting a light beam from an incident subject and outputting a pair of image signals having parallax with each other;
A feature amount detection means for monitoring the plurality of line sensors while circulating, and detecting a feature amount signal of the pair of image signals output from the line sensors in the monitor;
Charge accumulation stop for stopping the charge accumulation of the line sensor being monitored when the feature amount signal detected by the feature amount detecting means is larger than a predetermined accumulation stop level and smaller than a saturation detection level. When the feature amount signal is equal to or higher than the saturation detection level, the charge accumulated in the line sensor being monitored is reset to perform a charge re-accumulation operation, and the characteristic obtained after the re-accumulation operation The monitoring of the line sensor being monitored is continued until the amount signal reaches the accumulation stop level and the charge accumulation of the line sensor being monitored is stopped, or a predetermined single monitoring period elapses. Control means for performing control so as to perform a single monitor process;
A focus detection device comprising: a focus detection unit that detects a focus state based on a pair of image signals read from the line sensor that stops the charge accumulation.
前記特徴量検出手段は、前記許可手段により許可されたラインセンサのうち、前記電荷蓄積を停止したラインセンサを除くラインセンサを巡回してモニタすることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の焦点検出装置。 For each of the plurality of line sensors, it further comprises permission means for setting whether to permit charge accumulation,
10. The feature quantity detection unit circulates and monitors line sensors other than the line sensor that stops the charge accumulation among the line sensors permitted by the permission unit. The focus detection apparatus according to item 1.
請求項1乃至10のいずれか1項に記載の焦点検出装置と
を有することを特徴とする撮像装置。 Imaging means for photoelectrically converting a light beam from an incident subject and outputting an image signal constituting an image;
An imaging apparatus comprising: the focus detection apparatus according to claim 1.
前記特徴量検出手段により検出された前記特徴量信号が、予め決められた蓄積停止レベルより大きく、且つ、飽和検知レベルより小さい場合に、制御手段が、前記モニタ中のラインセンサの電荷蓄積を停止する電荷蓄積停止処理を行う蓄積停止工程と、
前記特徴量信号が前記飽和検知レベル以上の場合に、前記制御手段が、前記モニタ中のラインセンサに蓄積された電荷をリセットして電荷の再蓄積動作を行い、該再蓄積動作後に得られる前記特徴量信号が前記蓄積停止レベルに達して前記モニタ中のラインセンサの電荷蓄積を停止するか、または、予め決められた単独モニタ期間が経過するまで、前記モニタ中のラインセンサのモニタを継続する、単独モニタ処理を行う単独モニタ工程と、
焦点検出手段が、前記電荷蓄積を停止したラインセンサから読み出された一対の画像信号に基づいて、焦点状態を検出する焦点検出工程と
を有することを特徴とする焦点検出方法。 The feature amount detection means accumulates charges obtained by photoelectrically converting a light beam from an incident subject, and monitors a plurality of line sensors that respectively output a pair of image signals having parallax. A feature amount detection step of detecting a feature amount signal of the pair of image signals output from the line sensor being monitored;
When the feature amount signal detected by the feature amount detection unit is larger than a predetermined accumulation stop level and smaller than a saturation detection level, the control unit stops charge accumulation of the line sensor being monitored. A charge stop process for performing charge charge stop processing;
When the feature amount signal is equal to or higher than the saturation detection level, the control unit resets the charge accumulated in the line sensor being monitored and performs a charge re-accumulation operation, and is obtained after the re-accumulation operation. The monitoring of the line sensor being monitored is continued until the feature amount signal reaches the accumulation stop level and the charge accumulation of the line sensor being monitored is stopped or a predetermined single monitoring period elapses. A single monitor process for performing a single monitor process;
A focus detection method, comprising: a focus detection step for detecting a focus state based on a pair of image signals read from the line sensor that stops the charge accumulation.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013045906A JP6071656B2 (en) | 2013-03-07 | 2013-03-07 | Focus detection apparatus and method, and imaging apparatus |
US14/196,468 US9167151B2 (en) | 2013-03-07 | 2014-03-04 | Focus detection apparatus, focus detection method, and image capturing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013045906A JP6071656B2 (en) | 2013-03-07 | 2013-03-07 | Focus detection apparatus and method, and imaging apparatus |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014174282A true JP2014174282A (en) | 2014-09-22 |
JP2014174282A5 JP2014174282A5 (en) | 2016-04-21 |
JP6071656B2 JP6071656B2 (en) | 2017-02-01 |
Family
ID=51695564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013045906A Expired - Fee Related JP6071656B2 (en) | 2013-03-07 | 2013-03-07 | Focus detection apparatus and method, and imaging apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6071656B2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10104502A (en) * | 1996-09-27 | 1998-04-24 | Canon Inc | Photoelectric transducer and image pickup device and focus detector using them |
JP2002131624A (en) * | 2000-10-25 | 2002-05-09 | Olympus Optical Co Ltd | Multipoint automatic focusing camera |
JP2006039397A (en) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Kyocera Corp | Photoelectric conversion system, focal point detecting device, focal point detecting method, and imaging apparatus |
JP2006039396A (en) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Kyocera Corp | Photoelectric conversion system, focal point detecting device, focal point detecting method, and imaging apparatus |
JP2006208802A (en) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Kyocera Corp | Photoelectric conversion system, focal point detecting device, focal point detecting method and imaging apparatus |
-
2013
- 2013-03-07 JP JP2013045906A patent/JP6071656B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10104502A (en) * | 1996-09-27 | 1998-04-24 | Canon Inc | Photoelectric transducer and image pickup device and focus detector using them |
JP2002131624A (en) * | 2000-10-25 | 2002-05-09 | Olympus Optical Co Ltd | Multipoint automatic focusing camera |
JP2006039397A (en) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Kyocera Corp | Photoelectric conversion system, focal point detecting device, focal point detecting method, and imaging apparatus |
JP2006039396A (en) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Kyocera Corp | Photoelectric conversion system, focal point detecting device, focal point detecting method, and imaging apparatus |
JP2006208802A (en) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Kyocera Corp | Photoelectric conversion system, focal point detecting device, focal point detecting method and imaging apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6071656B2 (en) | 2017-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9344621B2 (en) | Imaging device and control method for imaging device | |
US9456125B2 (en) | Focus detection apparatus and method | |
JP5733970B2 (en) | Focus detection device | |
WO2018101092A1 (en) | Imaging device and flicker determination method | |
JP6210333B2 (en) | Distance measuring device and distance measuring method | |
US10447923B2 (en) | Image processing apparatus, imaging apparatus, and method of controlling image processing apparatus | |
JP6504969B2 (en) | Imaging system, imaging apparatus, lens apparatus, control method of imaging system | |
US11080863B2 (en) | Imaging apparatus, image processing device, and control method | |
US9781330B2 (en) | Focus detection apparatus and control method for focus detection apparatus | |
JP6045231B2 (en) | FOCUS ADJUSTMENT DEVICE, IMAGING DEVICE, AND IMAGING DEVICE CONTROL METHOD | |
US20210152743A1 (en) | Image capturing apparatus, method for controlling the same, and storage medium | |
JP2008111995A (en) | Autofocus control method and device | |
US8947583B2 (en) | Image pickup apparatus and control method thereof | |
US10498967B2 (en) | Image pickup apparatus that performs photometric control by using image sensor, control method therefor, and storage medium | |
JP2013042298A (en) | Imaging apparatus and flicker generation frequency detection method | |
JP6071656B2 (en) | Focus detection apparatus and method, and imaging apparatus | |
US9402023B2 (en) | Image capturing apparatus, control method therefor, and storage medium | |
JP6153390B2 (en) | FOCUS DETECTION DEVICE, ITS CONTROL METHOD, IMAGING DEVICE, PROGRAM, AND STORAGE MEDIUM | |
JP2013042300A (en) | Imaging apparatus and flicker generation frequency detection method | |
US20230319403A1 (en) | Control apparatus, image pickup apparatus, control method, and storage medium | |
JP6080619B2 (en) | Focus detection apparatus and method | |
JP6562703B2 (en) | Focus detection apparatus and control method thereof | |
JP2017038175A (en) | Photoelectric conversion device, control method of photoelectric conversion device, program, and storage medium | |
JP2013042297A (en) | Imaging apparatus and flicker generation frequency detection method | |
JP2011247938A (en) | Imaging device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160302 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160302 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160923 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160930 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161109 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161202 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161227 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6071656 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |